(57)【要約】【課題】インホイールモータ駆動装置内部の振動や片当たりを低減させる技術を提供する。【解決手段】インホイールモータ駆動装置（２１）は、軸線（Ｏ）方向に異なる位置に設けられた複数の偏心部（２５ａ，２５ｂ）を有する入力軸（２５）と、各偏心部に相対回転可能に保持され入力軸の回転に伴って該入力軸の軸線を中心とする公転運動を行う複数の公転部材（２６ａ，２６ｂ）と、公転部材の外周に係合して公転部材の自転運動を生じさせる外周係合部材（２７）と、公転部材の自転運動を入力軸の軸線を中心とする回転運動に変換して出力する運動変換機構（２８，３１）と、隣り合う２個の公転部材（２６ａ，２６ｂ）間に配置され、一方の公転部材と他方の公転部材とを軸線方向に離間するように押圧する軸方向押圧部材（２９）とを備える。【選択図】図１
2015145716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ出力軸を有するモータ部と、車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受部と、前記モータ出力軸の回転を減速して前記車輪ハブへ伝達する減速部とを備え、
前記減速部は、
前記モータ出力軸から回転を入力され、軸線方向に異なる位置に設けられた複数の偏心部を有する入力軸と、
前記偏心部に相対回転可能にそれぞれ保持され、前記入力軸の回転に伴って該入力軸の軸線を中心とする公転運動を行う複数の公転部材と、
前記公転部材の外周に係合して前記公転部材の自転運動を生じさせる外周係合部材と、
前記公転部材の自転運動を前記入力軸の軸線を中心とする回転運動に変換して前記車輪ハブへ出力する運動変換機構と、
隣り合う２個の前記公転部材間に配置され、一方の前記公転部材と他方の前記公転部材とを軸方向に離間するように押圧する軸方向押圧部材とを有する、インホイールモータ駆動装置。
【請求項２】
前記軸方向押圧部材は、一方の前記公転部材と接触する第１プレートと、他方の前記公転部材と接触する第２プレートと、これら第１および第２プレート間に挿入される弾性部材からなる構造を含む、請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項３】
前記軸方向押圧部材は、環状体であってその中央孔を前記入力軸が貫通し、前記軸方向押圧部材の内周面から外周面まで延びる通油路を有する、請求項２に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項４】
前記通油路は、前記第１プレート、前記第２プレート、および前記弾性部材の少なくともいずれかに設けられる、請求項３に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項５】
前記通油路は、前記第１プレート、第２プレート、および前記弾性部材のいずれか相互の端面形状によって構成される凹凸の隙間である、請求項４に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項６】
前記第１プレートおよび前記第２プレートは樹脂製である、請求項２〜５のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項７】
前記弾性部材は金属製弾性部材である、請求項２〜６のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項８】
前記弾性部材はゴム部材である、請求項２〜６のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項９】
軸線方向に異なる位置に設けられた複数の偏心部を有する入力軸と、
前記偏心部に相対回転可能にそれぞれ保持され、前記入力軸の回転に伴って該入力軸の軸線を中心とする公転運動を行う複数の公転部材と、
前記公転部材の外周に係合して前記公転部材の自転運動を生じさせる外周係合部材と、
前記公転部材の自転運動を前記入力軸の軸線を中心とする回転運動に変換して出力する運動変換機構と、
隣り合う２個の前記公転部材間に配置され、一方の前記公転部材と他方の前記公転部材とを軸方向に離間するように押圧する軸方向押圧部材とを有する、サイクロイド減速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インホイールモータ駆動装置に関し、特に公転部材の姿勢を保持する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のインホイールモータ駆動装置として例えば特開２０１０−１３８９８８号公報（特許文献１）に記載されるものが知られている。特許文献１のインホイールモータ駆動装置は、コンパクトで高い減速比が得られるサイクロイド減速機を採用したものである。図８に示す断面図を参照して、モータ部１００Ａからモータ回転が入力される入力軸１０１と、入力軸１０１に偏心して設けられた２個の偏心部１０２と、各偏心部１０２に回転自在に取り付けられた２枚の公転部材１０３と、各公転部材１０３に形成された貫通孔を貫通して入力軸１０１と平行に延びる内側係合部材１０４と、内側係合部材１０４と結合する出力軸１０５とを備える。２枚の公転部材１０３は入力軸１０１の軸線Ｏ方向に離隔し、これら２枚の公転部材間には環状のセンターカラー１０６が配置される。センターカラー１０６は各公転部材１０３の端面に当接して各公転部材１０３の傾きを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３８９８８号公報  段落００２９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図９は、図８中の減速部を拡大して示す断面図である。公転部材１０３は、全ての内側係合部材１０４の一端と結合する出力軸１０５と、全ての内側係合部材１０４の他端と結合する環状部材１０８との間に配置される。各公転部材１０３の端面に当接して各公転部材１０３の傾きを防止するためにセンターカラー１０６が設けられているが、各部品の公差や組立性を考慮して、出力軸１０５と公転部材１０３との間、および公転部材１０３と環状部材１０８との間に、軸線Ｏ方向に開いた隙間Ｇが存在する。また公転部材１０３とセンターカラー１０６との間に、軸線Ｏ方向に開いた隙間Ｇが存在する。これらの隙間Ｇの大きさは、公転部材１０３およびセンターカラー１０６が軸線Ｏ方向に移動することによって変化する。隙間Ｇのため、センターカラー１０６を設けているとはいえども、公転部材１０３の軸線方向位置が変化したり、公転部材１０３の姿勢が変化して傾いたりする場合がある。公転部材１０３が軸線Ｏに対して傾くと、公転部材１０３は内側係合部材１０４や外周係合部材と片当たりして、振動や偏摩耗の原因となる。
【０００５】
本発明は、上述した軸線方向の隙間を改善し、振動や片当たりを低減させる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的のため本発明によるインホイールモータ駆動装置は、モータ出力軸を有するモータ部と、車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受部と、モータ出力軸の回転を減速して車輪ハブへ伝達する減速部とを備えることを前提とする。そして減速部は、モータ出力軸から回転を入力されるとともに軸線方向に異なる位置に設けられた複数の偏心部を有する入力軸と、各偏心部に相対回転可能に保持され入力軸の回転に伴って該入力軸の軸線を中心とする公転運動を行う複数の公転部材と、公転部材の外周に係合して公転部材の自転運動を生じさせる外周係合部材と、公転部材の自転運動を入力軸の軸線を中心とする回転運動に変換して車輪ハブへ出力する運動変換機構と、隣り合う２個の公転部材間に配置され、一方の公転部材と他方の公転部材とを軸方向に離間するように押圧する軸方向押圧部材とを有する。
【０００７】
かかる本発明によれば、隣り合う２個の公転部材間に軸方向押圧部材が配置されることから、特許文献１の隙間Ｇが無くなり、公転部材の軸線方向位置が変化することや、公転部材の姿勢が傾くことを抑制することができる。特に高速回転時やトルク負荷時に、公転部材の軸線方向位置が変化することや公転部材の姿勢が傾くことを抑制して、公転部材の振動や片当たりを従来よりも極めて少なくすることができる。軸方向押圧部材の形状は特に限定されない。例えば軸方向押圧部材は、公転部材の周方向に間隔を空けて複数配置される。あるいは軸方向押圧部材は、入力軸を包囲する環状体である。なお軸方向押圧部材の個数は、特に限定されず、例えば１個であってもよいし、軸線方向に連なる複数個の部材であってもよい。ここでいう軸方向押圧部材とは例えば、隣り合う２個の公転部材間に縮設され、一方の公転部材と接触する一方端面から他方の公転部材と接触する他方端面までの厚み寸法が弾性変形可能なセンタープレートをいう。
【０００８】
軸方向押圧部材は１部材であってもよいし、複数部材であってもよい。一実施形態として軸方向押圧部材は、一方の公転部材と接触する第１プレートと、他方の公転部材と接触する第２プレートと、これら第１および第２プレート間に挿入される弾性部材からなる構造を含んでいてもよい。このように軸方向押圧部材を３部材とし、第１および第２プレートに摩擦係数の少ない材料、例えば樹脂、を選定することにより、公転部材および軸方向押圧部材間の摺動を円滑に行うことができる。また第１プレートおよび第２プレートで弾性部材を挟むことから弾性部材の摩耗を防止することができる。あるいは他の実施形態として、軸方向押圧部材は芯材と、この芯材を被覆する弾性体を含む構成であってもよい。弾性部材は特に限定されず、皿バネなどの金属製弾性部材であってもよいし、ゴムなどの弾性係数が大きな高分子製弾性部材であってもよい。金属製弾性部材を用いると、バネ定数を調整しやすく、耐油性があり経年劣化しにくくなる。ゴムなどの高分子製弾性部材を用いると、減衰作用を持たせることができる。なお第１および第２プレートは弾性部材に結合されていなくてもよいし、第１および／または第２プレートを弾性部材に結合してもよい。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態として、軸方向押圧部材は環状体であってその中央孔を入力軸が貫通する。そして軸方向押圧部材の内周面から外周面まで延びる通油路を有する。かかる実施形態によれば、減速部の内部の潤滑油が通油路を通過して２個の公転部材間を径方向に流れることができる。したがって各公転部材の表面を効果的に潤滑して十分な油膜を形成することができ、サイクロイド減速機の潤滑性能が向上する。一実施形態として通油路は第１プレート、第２プレート、および弾性部材のいずれかの内部に形成される貫通孔である。あるいは通油路は軸方向押圧部材に含まれる第１プレート、第２プレート、および弾性部材のいずれかの端面に形成される溝である。また通油路は第１プレート、第２プレート、および弾性部材のいずれかの相互の端面形状によって構成された凹凸の隙間である。いずれかの相互の端面形状によって構成された凹凸の隙間とは、平坦な端面に刻設された溝の他、凹凸形状にされた端面形状、例えば、平坦なプレートの端面に波状のウェーブスプリングが接触することによって構成される凹凸状の隙間である。他の実施形態として、軸方向押圧部材は通油路を有しないものであってもよい。
【００１０】
貫通孔の本数および断面形状は特に限定されず、貫通孔は例えば丸孔、長孔、楕円孔である。また通油路を構成する溝の本数および断面形状は特に限定されず、通油路を構成する溝の断面は例えば半円形状、三角形状、四角形状である。
【００１１】
本発明のサイクロイド減速機は、軸線方向に異なる位置に設けられた複数の偏心部を有する入力軸と、偏心部に相対回転可能にそれぞれ保持され、入力軸の回転に伴って該入力軸の軸線を中心とする公転運動を行う複数の公転部材と、公転部材の外周に係合して公転部材の自転運動を生じさせる外周係合部材と、公転部材の自転運動を入力軸の軸線を中心とする回転運動に変換して出力する運動変換機構と、隣り合う２個の公転部材間に縮設され、一方の公転部材と接触する一方端面から他方の公転部材と接触する他方端面までの厚み寸法が弾性変形可能な軸方向押圧部材とを有する。かかる実施形態によれば、隣り合う２個の公転部材間に軸方向押圧部材が配置されることから、特許文献１の隙間Ｇが無くなり、公転部材の軸線方向位置が変化することや、公転部材の姿勢が傾くことを抑制することができる。ここでいう軸方向押圧部材とは例えば、隣り合う２個の公転部材間に縮設され、一方の公転部材と接触する一方端面から他方の公転部材と接触する他方端面までの厚み寸法が弾性変形可能なセンタープレートをいう。
【発明の効果】
【００１２】
このように本発明によれば、公転部材起因の振動や片当たりを従来よりも極めて少なくすることができる。また、公転部材と軸方向押圧部材の間の摺動抵抗を低減させることができる。特に高速回転時やトルク負荷時において従来のインホイールモータ駆動装置よりも静粛性に優れ、耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態になるインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図である。
【図２】図１の軸方向押圧部材における横断面図である。
【図３】図１のＩＩＩで付された軸方向押圧部材を含む箇所を拡大して示す縦断面図である。
【図４】弾性部材に通油路を設けた例を示す縦断面図である。
【図５】第１プレートおよび第２プレートに通油路を設けた例を示す縦断面図である。
【図６】第１プレート、第２プレート、および弾性部材に通油路を設けた例を示す縦断面図である。
【図７】第１プレートおよび第２プレートの間に金属製弾性部材を挿入した軸方向押圧部材の一部を省略して示す断面図である。
【図８】従来のインホイールモータ駆動装置を模式的に示す縦断面図である。
【図９】図８の減速部を拡大して示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態になるインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図である。図２は同実施形態を示す横断面図である。図３は、図１中で符号IIIを付された丸囲み箇所を拡大して示す縦断面図であり、軸方向押圧部材を詳細に示す。インホイールモータ駆動装置２１は、駆動力を発生させるモータ部Ａと、モータ部Ａの回転を減速して出力する減速部Ｂと、減速部Ｂからの出力を駆動輪に伝える車輪ハブ軸受部Ｃとを備える。モータ部Ａはモータ部の外郭を形成するモータケーシング２２ａ、ポンプケーシング２２ｐ、およびモータカバー２２ｔに収納され、減速部Ｂは減速部の外郭を形成する減速部ケーシング２２ｂに収納され、車輪ハブ軸受部Ｃは、後述する車輪ハブ３２および軸受部ケーシング２２ｃを含む転がり軸受である。これらモータケーシング２２ａ、ポンプケーシング２２ｐ、モータカバー２２ｔ、減速部ケーシング２２ｂ、および軸受部ケーシング２２ｃは相互に結合して１個のケーシング２２を構成する。インホイールモータ駆動装置２１は、例えば電気自動車のホイールハウジング内に取り付けられる。
【００１５】
モータ部Ａは、円筒形状のモータケーシング２２ａ内周に固定されるステータ２３と、ステータ２３の内側に径方向に開いた隙間を介して対面する位置に配置されるロータ２４と、ロータ２４の内側に連結固定されてロータ２４と一体回転するモータ出力軸３５とを備えるラジアルギャップモータである。あるいはアキシャルギャップモータであってもよい。
【００１６】
モータケーシング２２ａは、モータ出力軸３５の軸線Ｏ方向に延びる。ケーシング２２の一部であるポンプケーシング２２ｐは、略円板形状であって、モータ部Ａの軸線Ｏ方向一方端で減速部Ｂとの境界を形成するとともに、軸受３６ｂを介してモータ出力軸３５の一方端部を回転自在に支持する。さらにポンプケーシング２２ｐは、オイルポンプ５１を備える。ケーシング２２の一部であるモータカバー２２ｔは、略円板形状であって、モータ部Ａの軸線Ｏ方向他方端でモータ部Ａの端面を形成するとともに、軸受３６ａを介してモータ出力軸３５の他方端部を回転自在に支持する。モータカバー２２ｔはモータ部Ａの端部であるとともに、インホイールモータ駆動装置２１の端部でもある。
【００１７】
モータ出力軸３５の一端は、減速部Ｂの内部に回転自在に設けられた減速部入力軸２５と結合する。モータ部Ａから遠い側にある減速部入力軸２５の一端は、軸受３６ｃを介して、後述する減速部出力軸２８の端部に回転自在に支持される。またモータ部Ａに近い側にある減速部入力軸２５の他端はモータ出力軸３５の一端と結合する。減速部入力軸２５の外周には、偏心部２５ａ，２５ｂが軸線Ｏから偏心して形成される。２個の円盤形状の偏心部２５ａ，２５ｂは、軸線Ｏ方向に離隔して配置され、偏心運動による遠心力で発生する振動を互いに打ち消し合うために、周方向１８０°位相を変えて設けられている。モータ出力軸３５および減速部入力軸２５は、モータ部Ａの駆動力を減速部Ｂに伝達するモータ側回転部材を構成する。
【００１８】
減速部Ｂは、サイクロイド減速機であって、モータ部Ａの軸線Ｏ方向一方側に同軸配置され、円筒形状の減速部ケーシング２２ｂと、減速部ケーシング２２ｂに含まれる外ピン保持部４５と、減速部入力軸２５と、減速部入力軸２５に形成された偏心部２５ａ，２５ｂと、偏心部２５ａ，２５ｂに回転自在に保持される公転部材としての曲線板２６ａ，２６ｂと、曲線板２６ａ，２６ｂの外周部に係合する外周係合部材としての複数の外ピン２７と、減速部出力軸２８と、減速部出力軸２８と結合し、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動を取り出す内側係合部材としての内ピン３１と、曲線板２６ａ，２６ｂ間の隙間に取り付けられてこれら曲線板２６ａ，２６ｂの端面に当接して曲線板の傾きを防止する軸方向押圧部材２９と、補強部材６１とを有する。軸方向押圧部材２９については後で詳しく説明する。
【００１９】
減速部出力軸２８は、モータ部Ａ側にフランジ部２８ａを、車輪ハブ軸受部Ｃ側に軸部２８ｂを有する。フランジ部２８ａの中心には減速部入力軸２５の一端を受け入れる円形凹部が形成され、該円形凹部の内周面に軸受３６ｃが設けられる。フランジ部２８ａの外縁部には、減速部出力軸２８の軸線Ｏを中心とする円周上の等間隔に内ピン３１の一端部を固定する穴が形成されている。軸部２８ｂの外周面には、車輪ハブ３２が連結固定されている。減速部出力軸２８および車輪ハブ３２は、減速部Ｂの駆動力を駆動輪に伝達する車輪側回転部材を構成する。
【００２０】
図２を参照して、曲線板２６ｂは、外周部にエピトロコイド等のトロコイド系曲線で構成されて径方向に窪んだ複数の曲線凹部を有し、一方側端面から他方側端面に貫通する複数の貫通孔３０ａ，３０ｂを有する。貫通孔３０ａは、曲線板２６ｂの自転軸心Ｘを中心とする円周上に等間隔に複数個設けられており、内ピン３１を受入れる。また、貫通孔３０ｂは、曲線板２６ｂの自転軸心Ｘに設けられており、曲線板２６ｂの内周になる。曲線板２６ｂは、偏心部２５ｂの外周に相対回転可能に取り付けられる。
【００２１】
曲線板２６ｂは、転がり軸受４１によって偏心部２５ｂに対して回転自在に支持されている。理解を容易にするため図２では転がり軸受４１の周方向一部を破断して示す。この転がり軸受４１は、外径面に内側軌道面４２ａを有する環状の内輪部材４２と、内側軌道面４２ａと外側軌道面になる貫通孔３０ｂの孔壁面との間に配置される複数のころ４４と、周方向で隣り合うころ４４の間隔を保持する保持器（図示省略）とを備える円筒ころ軸受である。あるいは深溝玉軸受であってもよい。内輪部材４２の内径面は偏心部２５ｂの外径面に嵌合する。内輪部材４２は内側軌道面４２ａに位置し径方向に貫通する孔４３および内側軌道面４２ａを挟んで向かい合う１対の鍔部をさらに有する。孔４３は、偏心部２５ｂ内部を軸線Ｏ直角方向に延びる分岐油路５８ｂと接続する。曲線板２６ａについても同様である。
【００２２】
説明を図１に戻すと、フランジ部２８ａから離れた側にある内ピン３１の他端部には、補強部材６１が設けられている。補強部材６１は、複数の内ピン３１先端と結合固定するフランジ形状の円環部６１ｂと、円環部６１ｂの内周縁から軸線方向にモータ部Ａへ延びる円筒部６１ｃとを含む。２枚の曲線板２６ａ、２６ｂから一部の内ピン３１に負荷される荷重は円環部６１ｂおよび減速部出力軸のフランジ部２８ａを介して全ての内ピン３１によって支持されるため、内ピン３１に作用する応力を低減させ耐久性を向上させることができる。円筒部６１ｃの先端は、オイルポンプ５１に差し込まれて、オイルポンプ５１を駆動する。
【００２３】
オイルポンプ５１は、ポンプケーシング２２ｐの壁内部に設けられた吸入油路５２および吐出油路５４と接続し、減速部Ｂの下部に設けられた油溜まり５３から吸入油路５２を経て潤滑油を吸い込み、吐出油路５４から潤滑油を吐き出す。吐出油路５４は、モータ部Ａに設けられて潤滑油を冷却する冷却油路５５と、モータカバー２２ｔの壁内部に設けられた連絡油路５６と、管状のモータ出力軸３５および減速部入力軸２５の内部に設けられて軸線Ｏに沿って延びる軸線油路５７と、減速部Ｂで、軸線Ｏから偏心部２５ａ内を径方向外側に向かって延びる分岐油路５８ａおよび偏心部２５ｂ内を同様に延びる分岐油路５８ｂと、偏心部２５ａ，２５ｂの外周にそれぞれ嵌合する内輪部材４２に穿設された孔４３（図２参照）と順次接続する。
【００２４】
そして、オイルポンプ５１から吐出した潤滑油はこれら油路５４，５５，５６，５７，５８ａ（５８ｂ）、および孔４３を順次流れて、減速部Ｂ内部（軸受４１、曲線板２６ａ，２６ｂ、内ピン３１、および外ピン２７等）を潤滑する。潤滑後の潤滑油は落下して油溜まり５３に集まる。そしてオイルポンプ５１によって再び吸入されて、インホイールモータ駆動装置２１の内部を循環する。このように本実施形態のインホイールモータ駆動装置２１は、軸心給油方式の潤滑油回路を備え、入力軸２５から潤滑油を噴射する。そして潤滑油は、入力軸２５から径方向外側に流れて減速部Ｂを潤滑する。
【００２５】
外ピン２７は、モータ側回転部材の軸線Ｏを中心とする円周軌道上に等間隔に複数設けられ（図２参照）、軸線Ｏと平行に延びる。そして、曲線板２６ａ，２６ｂが軸線Ｏを中心として公転運動すると、曲線板２６ａ，２６ｂ外周の曲線凹部と外ピン２７とが係合して、曲線板２６ａ，２６ｂに自転運動を生じさせる。
【００２６】
なお、ケーシング２２内部に配設された外ピン２７は、減速部ケーシング２２ｂに直接連結固定されていてもよいが、好ましくは減速部ケーシング２２ｂの内壁にフローティング状態で嵌合固定されている外ピン保持部４５に保持されている。より具体的には、外ピン２７の軸線方向両端部を外ピン保持部４５に取り付けられた針状ころ軸受２７ａによって回転自在に支持されている。このように、外ピン２７を転がり軸受を介して外ピン保持部４５に転がり回転自在に取り付けることにより、曲線板２６ａ，２６ｂとの係合による接触抵抗を低減することができる。
【００２７】
内ピン３１も、車輪側回転部材の軸線Ｏを中心とする円周軌道上に等間隔に複数設けられ（図２参照）、軸線Ｏと平行に延びる。内ピン３１は、図３に拡大して示すように転がり軸受を含み、フランジ部２８ａおよび円環部６１ｂに直接連結固定されている円柱状の内ピン本体３１ａと、内ピン本体３１ａの外周を覆う円筒形状の内ピンカラー３１ｃと、内ピン本体３１ａおよび内ピンカラー３１ｃ間の環状隙間に配置された複数の針状ころ３１ｂと、複数の針状ころ３１ｂを周方向に間隔を空けて保持する図示しない保持器と、内ピン３１の両端部に配置された１対の押さえ部材３１ｄとを有する。
【００２８】
以下の説明において、車輪ハブ軸受部Ｃ側（アウトボード側）の押さえ部材３１ｄを一方の押さえ部材３１ｄといい、モータ部Ａ側（インボード側）の押さえ部材３１ｄを他方の押さえ部材３１ｄという。曲線板２６ａ，２６ｂについても同様である。
【００２９】
本実施形態の内ピン３１は上述のように針状ころ軸受を有する。そして、内ピン３１の外周を構成する内ピンカラー３１ｃが、複数の針状ころ３１ｂを介して内ピン本体３１ａに転がり回転自在に支持されている。このように、内ピンカラー３１ｃを内ピン本体３１ａに回転自在に取り付けることにより、内ピンカラー３１ｃは曲線板２６ａ，２６ｂの貫通孔３０ａの孔壁面と転がり接触し、内ピンカラー３１ｃと貫通孔３０ａの係合による接触抵抗を低減することができる。あるいは図示しない変形例として、内ピン３１は単に内ピン本体３１ａのみ有し、貫通孔３０ａの孔壁面と摩擦接触していてもよい。また、内ピンカラー３１ｃは、図３に示すような曲線板２６ａから曲線板２６ｂまで跨って延びる一体物であってもよいし、図示はしなかったが曲線板２６ａ、２６ｂのそれぞれに設けた２部品であってもよい。
【００３０】
１対の押さえ部材３１ｄは、軸線Ｏを中心として周方向に延びる円環部材であり、Ｌ字形状の断面が周方向に連続して、全ての内ピン３１，３１・・・に跨る。減速部出力軸２８のフランジ部２８ａおよび内ピンカラー３１ｃ間に介在する一方の押さえ部材３１ｄは、その内周縁が全ての内ピン本体３１ａを包囲するとともに、その外周縁が内周縁に対して９０度折り曲げ形成されて、全ての内ピンカラー３１ｃの端部を包囲する。これにより針状ころ３１ｂの保持器、複数の針状ころ３１ｂ、および内ピンカラー３１ｃは、フランジ部２８ａ側への抜け出しを防止される。内ピンカラー３１ｃおよび補強部材６１の円環部６１ｂ間に介在する他方の押さえ部材３１ｄも同様であり、これにより針状ころ３１ｂの保持器、複数の針状ころ３１ｂ、および内ピンカラー３１ｃは、円環部６１ｂ側への抜け出しを防止される。
【００３１】
かくして一方の押さえ部材３１ｄは、内ピンカラー３１ｃの一方端と、曲線板２６ｂの一方端面とに当接して、内ピンカラー３１ｃおよび曲線板２６ｂが車輪ハブ軸受部Ｃ側に向かって軸線方向一方に移動することを規制する。他方の押さえ部材３１ｄも同様に、内ピンカラー３１ｃの他方端と、曲線板２６ａの他方端面とに当接して、内ピンカラー３１ｃおよび曲線板２６ａがモータ部Ａ側に向かって軸線方向他方に移動することを規制する。要するに、互いに軸線Ｏ方向に離れたフランジ部２８ａおよび円環部６１ｂは、１対の押さえ部材３１ｄ，３１ｄを介して、２枚の曲線板２６ａ，２６ｂの軸線Ｏ方向移動を規制する規制部材である。これにより２枚の曲線板２６ａ，２６ｂは、フランジ部２８ａおよび円環部６１ｂ間から抜け出すことはない。
【００３２】
２枚の曲線板２６ａ，２６ｂ間に縮設される軸方向押圧部材２９は、少なくとも一部に弾性体（弾性部材２９ｒ）を含み、一方の曲線板２６ｂを一方の押さえ部材３１ｄへ付勢し、他方の曲線板２６ａを他方の押さえ部材３１ｄへ付勢する。これにより、減速部出力軸２８のフランジ部２８ａおよび一方の押さえ部材３１ｄ間の軸線方向隙間と、一方の押さえ部材３１ｄおよび間一方の曲線板２６ｂの軸線方向隙間は詰められる。同様に他方の曲線板２６ａおよび他方の押さえ部材３１ｄ間の軸線方向隙間と、他方の押さえ部材３１ｄおよび補強部材６１の円環部６１ｂ間の軸線方向隙間も詰められる。
【００３３】
本実施形態によれば２枚の曲線板２６ａ，２６ｂ間に、軸方向に分割された２枚のプレート間に弾性部材を挿入した構造からなる軸方向押圧部材２９を縮設することから、各曲線板と隣り合う部材との間において軸線方向隙間が無くなる。したがって各曲線板２６ａ，２６ｂは軸線方向に移動してがたつくことがなく、振動を防止できる。また各曲線板２６ａ，２６ｂの姿勢が変化して軸線Ｏに対し傾斜することがなく、各曲線板２６ａ，２６ｂと内ピン３１との片当たり、および各曲線板２６ａ，２６ｂと外ピン２７との片当たりを防止できる。
【００３４】
本実施形態の軸方向押圧部材２９は、図２に示すように減速部入力軸２５を包囲する環状体であって、図３に示すような構造であり、一方の曲線板２６ｂと接触する第２プレート２９ｂと、他方の曲線板２６ａと接触する第１プレート２９ａと、これら第１および第２プレート間に挿入される弾性部材２９ｒからなる構造を含む。弾性部材２９ｒは、金属製弾性部材で構成されると良い。あるいはウレタンゴム、その他のゴム材や高分子等の弾性材料で構成されるとよい。これに対し第１および第２プレート２９ａ，２９ｂは摩擦係数が少なく滑りやすい材料、例えば樹脂、で構成されるとよい。樹脂材を用いることで曲線板との摺動抵抗を小さくし、摩耗を抑制することができる。第２プレート２９ａ，２９ｂおよび弾性部材２９ｒは、本実施形態では結合されていない別々の部品として示したが、互いに結合していてもよい。
【００３５】
これにより本実施形態の軸方向押圧部材２９は、厚み方向（軸線Ｏ方向）に弾性変形可能とされる。
【００３６】
説明を図１に戻すと、インホイールモータ駆動装置２１の軽量化の観点から、減速部ケーシング２２ｂを含めて、ケーシング２２はアルミ合金やマグネシウム合金等の軽金属で形成する。一方、高い強度が求められる外ピン保持部４５は、炭素鋼で形成するのが望ましい。
【００３７】
車輪ハブ軸受部Ｃは、減速部Ｂの軸線Ｏ方向一方側に同軸配置され、減速部出力軸２８に連結固定された車輪ハブ３２と、車輪ハブ３２を回転自在に保持する車輪ハブ軸受３３と、車輪ハブ軸受３３を支持する円筒形状の軸受部ケーシング２２ｃとを備える。車輪ハブ軸受３３は多数の転動体を複列に有する複列アンギュラ玉軸受であって、車輪ハブ軸受３３の外輪が軸受部ケーシング２２ｃの内周面に嵌合固定され、車輪ハブ軸受３３の内輪が車輪ハブ３２の外周面に嵌合固定される。車輪ハブ３２は、円筒形状の中空部３２ａとフランジ部３２ｂとを有する。中空部３２ａの中央孔には軸部２８ｂが嵌合する。フランジ部３２ｂにはボルト３２ｃによって図示しない駆動輪のロードホイールが連結固定される。
【００３８】
上記構成のインホイールモータ駆動装置２１の作動原理を詳しく説明する。
【００３９】
モータ部Ａは、例えば、ステータ２３のコイルに交流電流を供給することによって生じる電磁力を受けて、永久磁石または磁性体によって構成されるロータ２４が回転する。
【００４０】
これにより、ロータ２４に接続されたモータ出力軸３５が回転すると、曲線板２６ａ，２６ｂはモータ側回転部材の軸線Ｏを中心として公転運動する。このとき、外ピン２７が、曲線板２６ａ，２６ｂの外周に形成された曲線凹部と転がりながら接触しつつ係合して、曲線板２６ａ，２６ｂをモータ側回転部材の回転とは逆向きに自転運動させる。
【００４１】
各貫通孔３０ａに挿通される内ピン３１は、貫通孔３０ａの内径よりも十分に細く、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動に伴って貫通孔３０ａの孔壁面と当接する。これにより、曲線板２６ａ，２６ｂの公転運動が内ピン３１に伝わらず、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動のみが減速部出力軸２８を介して車輪ハブ軸受部Ｃに伝達される。
【００４２】
このとき、軸線Ｏと同軸に配置された減速部出力軸２８は、減速部Ｂの出力軸として曲線板２６ａ，２６ｂの自転を取り出す。これにより、減速部入力軸２５の回転が減速部Ｂによって減速されて減速部出力軸２８に伝達されるので、低トルク、高回転型のモータ部Ａを採用した場合でも、駆動輪に必要なトルクを伝達することが可能となる。
【００４３】
なお、上記構成の減速部Ｂの減速比は、外ピン２７の数をＺＡ、曲線板２６ａ，２６ｂの波形の数をＺＢとすると、（ＺＡ−ＺＢ）／ＺＢで算出される。図２に示す実施形態では、ＺＡ＝１２、ＺＢ＝１１であるので、減速比は１／１１と、非常に大きな減速比を得ることができる。
【００４４】
このように、多段構成とすることなく大きな減速比を得ることができる減速部Ｂを採用することにより、コンパクトで高減速比のインホイールモータ駆動装置２１を得ることができる。また、外ピン２７を外ピン保持部４５に対して回転自在とし、内ピン３１の曲線板２６ａ，２６ｂに当接する位置に針状ころ３１ｂを含む針状ころ軸受を設けたことにより、摩擦抵抗が低減されるので、減速部Ｂの伝達効率が向上する。
【００４５】
本実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１を電気自動車に採用することにより、バネ下重量を抑えることができる。その結果、走行安定性に優れた電気自動車を得ることができる。
【００４６】
また、本実施形態においては、減速部Ｂの曲線板２６ａ，２６ｂを１８０°位相を変えて２枚設けたが、この曲線板の枚数は任意に設定することができ、例えば、曲線板を３枚設ける場合は、１２０°位相を変えて設けるとよい。そして本実施形態の軸方向押圧部材を２枚準備しておき、隣り合う曲線板間にそれぞれ設けるとよい。
【００４７】
また、本実施形態における運動変換機構は、減速部出力軸２８に固定された内ピン３１と、曲線板２６ａ，２６ｂに設けられた貫通孔３０ａとで構成される例を示したが、これに限ることなく、減速部Ｂの回転を車輪ハブ３２に伝達可能な任意の構成とすることができる。例えば、曲線板に固定された内ピンと、車輪側回転部材に形成された穴とで構成される運動変換機構であってもよい。
【００４８】
なお、本実施形態における作動の説明は、各部材の回転に着目して行ったが、実際にはトルクを含む動力がモータ部Ａから駆動輪に伝達される。したがって、上述のように減速された動力は高トルクに変換されたものとなっている。
【００４９】
また、本実施例における作動の説明では、モータ部Ａに電力を供給してモータ部Ａを駆動させ、モータ部Ａからの動力を駆動輪に伝達させたが、これとは逆に、車両が減速したり坂を下ったりするようなときは、駆動輪側からの動力を減速部Ｂで高回転低トルクの回転に変換してモータ部Ａに伝達し、モータ部Ａで発電しても良い。さらに、ここで発電した電力は、バッテリーに蓄電しておき、後でモータ部Ａを駆動させてもよいし、車両に備えられた他の電動機器等の作動に用いてもよい。
【００５０】
ところで本実施形態の減速部Ｂによれば、曲線板２６ａ，２６ｂの軸線Ｏ方向移動を規制する減速部出力軸２８および補強部材６１と、隣り合う２枚の曲線板２６ａ，２６ｂ間に縮設され、一方の曲線板２６ｂと接触する一方端面から他方の曲線板２６ａと接触する他方端面までの厚み寸法が弾性変形可能な軸方向押圧部材２９とを備える。これにより、一方の曲線板２６ｂは、軸方向押圧部材２９によって軸線Ｏ方向一方に付勢され、減速部出力軸２８側の押さえ部材３１ｄと接触し、曲線板２６ｂおよび押さえ部材３１ｄ間の隙間と、押さえ部材３１ｄおよび減速部出力軸２８間の隙間が詰められる。また他方の曲線板２６ａは、軸方向押圧部材２９によって軸線Ｏ方向他方に付勢され、補強部材６１側の押さえ部材３１ｄと接触し、曲線板２６ａおよび押さえ部材３１ｄ間の隙間と、押さえ部材３１ｄおよび補強部材６１間の隙間が詰められる。なお、押さえ部材３１ｄはなくてもよい。
【００５１】
したがって曲線板２６ａは、軸線Ｏ方向において、曲線板２６ａと隣り合う部材と隙間なく接触する。そして、曲線板２６ａの軸線Ｏ方向位置が変化することや曲線板２６ａの姿勢が軸線Ｏに対して傾くことを防止し、振動の発生および片当たりを防止する。曲線板２６ｂについても同様である。特に高速回転時およびトルク負荷時において、減速部Ｂの振動と、曲線板２６ａ，２６ｂが外ピン２７および内ピン３１に片当たりすることを効果的に防止することができる。
【００５２】
次に軸方向押圧部材２９の変形例を説明する。図４は第１変形例を示す断面図であり、図５は第２変形例を示す断面図であり、図６は第３変形例を示す断面図であり、図７は第４変形例を示す断面図である。これらの断面図は、軸線Ｏを含む断面で軸方向押圧部材２９を切断し、その切断面を表すものであって、図１および図３に対応する。これらの変形例につき、上述した実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。
【００５３】
第１変形例では、図４に示すように、弾性部材２９ｒ内部に通油路３４を形成する。第２変形例では、図５に示すように、第１および第２プレート２９ａ，２９ｂ内部に通油路３４を形成する。あるいは第２変形例のさらなる変形例として第１および第２プレート２９ａ，２９ｂのいずれか一方のみに通油路３４を形成してもよい。第３変形例では、図６に示すように、第１および第２プレート２９ａ，２９ｂ内部および弾性部材２９ｒ内部に通油路３４を形成する。通油路３４は径方向に貫通する貫通孔であり、該貫通孔の断面形状は円、楕円、四角形、あるいは他の形状であってもよい。また、通油路３４を溝で形成してもよい。つまり、第１および第２プレート２９ａ，２９ｂおよび弾性部材２９ｒのいずれかの表面に溝を形成することで通油路３４を形成することができる。なお溝の本数および断面形状は特に限定されず、通油路を構成する溝の断面は例えば半円形状、三角形状、四角形状である。
【００５４】
第４変形例では、図７に示すように、弾性部材２９ｒがウェーブスプリング、あるいはウェーブワッシャ、あるいは貫通小孔を穿設された皿バネ等の金属製弾性部材である。第４変形例の弾性部材２９ｒは例えば、金属製の帯が軸方向に波打つ形状に形成されて、軸方向押圧部材２９の厚み方向に弾性変形可能であるとともに、径方向に貫通する空隙Ｓを多数伴う。厚み方向一方側の第２プレート２９ｂおよび厚み方向他方側の第１プレート２９ａには周方向に延びる溝２９ｇがそれぞれ形成されている。各溝２９ｇは互いに向き合うよう配置され、厚み方向中央部に配置された弾性部材２９ｒを受け入れる。厚み方向に向き合う第１プレート２９ａおよび第２プレート２９ｂ間には、厚み方向に開いた隙間２９ｔが形成される。隙間２９ｔは、溝２９ｇを挟んで径方向両側に形成されて、周方向に延びる。減速部Ｂの潤滑中に、潤滑油は、径方向内側の隙間２９ｔと、空隙Ｓと、径方向外側の隙間２９ｔを順次通過することができる。また隙間２９ｔは、弾性部材２９ｒが厚み方向に弾性変形することを許容する。
【００５５】
第１〜第４変形例によれば、軸方向押圧部材２９は環状体であってその中央孔を減速部入力軸２５が貫通し、軸方向押圧部材２９の内周面から外周面まで延びる通油路３４や、空隙Ｓおよび隙間２９ｔを有することから、潤滑油が通油路３４や、空隙Ｓおよび隙間２９ｔを通過して２枚の曲線板２６ａ，２６ｂ間を外径方向に流れる。したがって外ピン２７、針状ころ軸受２７ａ、各曲線板２６ａ，２６ｂの表面や当接面、および減速部出力軸２８の支持軸受、例えば軸受３６ｃ、などを効率良く潤滑することができる。また貫通孔３０ａの孔壁面および内ピンカラー３１ｃの外周面を効率良く潤滑することができる。
【００５６】
以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
この発明になるインホイールモータ駆動装置は、電気自動車およびハイブリッド車両において有利に利用される。
【符号の説明】
【００５８】
２１  インホイールモータ駆動装置、      ２２  ケーシング、      
２２ａ  モータケーシング、      ２２ｂ  減速部ケーシング、      
２５  減速部入力軸、      ２５ａ，２５ｂ  偏心部、      ２６ａ，２６ｂ  曲線板、      ２７  外ピン（外周係合部材）、      ２８  減速部出力軸、      
２８ａ  フランジ部、      ２８ｂ  軸部、      ２９  軸方向押圧部材、      
２９ａ  第１プレート、      ２９ｂ  第２プレート、      ２９ｇ  溝、      
２９ｒ  弾性部材、      ２９ｔ  隙間、      ３０ａ，３０ｂ  貫通孔、
３１  内ピン、      ３１ａ  内ピン本体、      ３１ｂ  針状ころ、
３１ｃ  内ピンカラー、      ３１ｄ  押さえ部材、３４  通油路、      
３５  モータ出力軸、      ４５  外ピン保持部、      ５１  オイルポンプ、      
５２  吸入油路、      ５４  吐出油路、      ５５  冷却油路、      
５６  連絡油路、      ５７  軸線油路、      ５８ａ，５８ｂ  分岐油路、      
６１  補強部材、      ６１ｂ  円環部、      Ａ  モータ部、      
Ｂ  減速部、      Ｃ  車輪ハブ軸受部、      Ｏ  軸線、      Ｓ  空隙、      
Ｘ  自転軸心。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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