(57)【要約】【課題】  インホイールモータ駆動装置２１のサイクロイド式の減速機Ｂの外ピンハウジング５０として、部品挿入用の開口部を小さくしても、減速機Ｂの内部部品の組み込みが容易に行え、加工も容易で加工精度の高いものを採用することを課題とする。【解決手段】  前記外ピンハウジング５０を二分割された半割り体５０ａ、５０ｂの組立てによって形成し、この半割り体５０ａ、５０ｂを開いた状態で減速機Ｂの構成部品を組込み、減速機Ｂの構成部品を組み込んだ後に、半割り体５０ａ、５０ｂを閉じて、連結部材６０によって結合することによって組み立てを完了できるようにした。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力を発生させるモータ部と、モータ部の回転を減速して出力する減速機と、減速機からの出力を駆動輪に伝える車輪ハブとを備え、前記減速機が、前記モータ部によって回転駆動される入力軸と、入力軸に設けられた偏心軸部によって入力軸に回転自在に支持され、外周に波形歯形が形成された曲線板と、曲線板の外周の波形歯形に噛合する外ピンと、減速機のケーシングの内径面に回り止めされた状態に設けられ、外ピンの両端部を支持するフランジ部を両端面に有する筒型の外ピンハウジングとを有し、外ピンハウジング内に曲線板を組み込み、入力軸の回転により曲線板を偏心揺動運動させて、その曲線板の自転を前記入力軸と同軸上に配置された出力軸から出力するようにしたサイクロイド式の減速機とされたインホイールモータ駆動装置において、前記外ピンハウジングを二分割された半割り体の組立てによって形成し、この半割り体を開いた状態で減速機の構成部品を組込み、減速機の構成部品を組み込んだ半割り体を閉じて、連結部材によって結合することを特徴とするインホイールモータ駆動装置。
【請求項２】
前記半割り体の分割面が、減速機の軸心に対して直交している請求項１記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項３】
前記連結部材が、閉じ合わせた二つの半割り体の外周面に嵌めるクリップからなる請求項２記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項４】
前記クリップの両端に、閉じ合わせた二つの半割り体の両側面に重なる脚部を設け、このクリップの脚部と二つの半割り体の両側面との間に、係合部を設けたことを特徴とする請求項３記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項５】
前記クリップを、閉じ合わせた二つの半割り体の外周面の周方向に等間隔で複数設け、このクリップの両端に設けた閉じ合わせた二つの半割り体の両側面に重なる脚部のうち、少なくとも半割り体の一方の側面に重なる脚部を、環状の円環部材によって連結したことを特徴とする請求項３又は４に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項６】
前記連結部材が、閉じ合わせた二つの半割り体に設けた軸方向に貫通する複数の貫通孔に挿通される連結シャフトである請求項２記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項７】
前記連結シャフトの一端に抜け止め用の頭部を設け、他端に止め輪を嵌めて半割り体に連結シャフトを抜け止めしたことを特徴とする請求項６記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項８】
前記連結シャフトの頭部と半割り体の外側面との間、連結シャフトの止め輪と半割り体の外側面との間に、外ピンスラストプレートを嵌め入れたことを特徴とする請求項６又は７記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項９】
前記連結シャフトの軸芯上に弾性部材を配置し、軸方向ガタをなくしたことを特徴とする請求項６〜８のいずれかの項に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項１０】
前記閉じ合わせた二つの半割り体を貫通するシャフトを設けたことを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項に記載のインホイールモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インホイールモータ駆動装置に使用するサイクロイド式の減速機の外ピンハウジングに関する。
【背景技術】
【０００２】
インホイールモータ駆動装置１２１は、図２５に示すように、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機Ｂと、減速機Ｂからの出力を駆動輪に伝える車輪ハブＣとを備える。
【０００３】
上記モータ部Ａおよび減速機Ｂは、ケーシング１２２内に収容されている。ケーシング１２２は、モータ部Ａ側のケーシング１２２ａと、減速機Ｂ側のケーシング１２２ｂとからなる。
【０００４】
モータ部Ａは、ケーシング１２２ａの内周面にステータ１２３を設け、このステータ１２３の内周に間隔をおいてロータ１２４を設けたラジアルギャップタイプのものを使用している。
【０００５】
ロータ１２４は、モータ軸１２４ａを中心部に有し、そのモータ軸１２４ａは減速機Ａの入力軸１３０と接続して減速機Ｂのケーシング１２２ｂ内に挿入され、軸受１２５ａ、１２５ｂによってケーシング１２２ａに対して回転自在に支持されている。
【０００６】
減速機Ｂのケーシング１２２ｂには、下部に潤滑油のオイルタンク１４１が設けられ、オイルタンク１４１内の潤滑油をオイルポンプ１４２によって吸い込み、モータ部Ａと減速機Ｂに潤滑油を供給し、潤滑と冷却を行っている（特許文献１）。
【０００７】
潤滑油を減速機Ｂの内部に供給する給油通路１４３は、モータ部Ａの回転を減速する減速機Ｂの出力回転を利用して駆動されるオイルポンプ１４２の吐出口からケーシング１２２ａの内側に沿って後方へと延び、ケーシング１２２ａの後方から、モータ軸１２４ａの内部通路１４４と減速機Ｂの入力軸１３０の内部通路１４５を経て、減速機Ｂのケーシング１２２ｂ内に至る通路により構成される。
【０００８】
潤滑油の帰還通路１４６は、減速機Ｂのケーシング１２２ｂの底部に設けられた排出口１４７、オイルタンク１４１を経てオイルポンプ１４２の吸入口に至る通路により構成される。
【０００９】
サイクロイド式の減速機Ｂは、図２５〜図２９に示すように、入力軸１３０に設けられた偏心軸部１３０ａ、１３０ｂによって２枚の曲線板１３１を回転自在に支持し、それらの曲線板１３１の外周に形成された波形歯形１３１ａを減速機Ｂのケーシング１２２ｂの内径面に隙間を介して位置する外ピンハウジング１５０の内側に支持された外ピン１３２に噛合し、上記入力軸１３０の回転により曲線板１３１を偏心揺動運動させ、その曲線板１３１の自転を入力軸１３０と同軸上に配置された出力軸１３３から出力し、車輪ハブＣを回転させている。
【００１０】
外ピンハウジング１５０の内側に支持された外ピン１３２の数は、曲線板１３１の外周の波形歯形１３１ａより多い。
【００１１】
外ピン１３２は、減速機Ｂのケーシング１２２ｂの内径面に隙間を介して位置する外ピンハウジング１５０に支持されている。外ピンハウジング１５０は、減速機Ｂのケーシング１２２ｂに対してアウター側とインナー側に、図示しないフローティングボルトによってフローティング支持されている。
【００１２】
外ピンハウジング１５０は、図２８および図２９に示すように、軸方向の両端面の内径側に一対のフランジ部１５１を有する筒型形状をしている。
【００１３】
入力軸１３０は、図２５に示すように、その一端部がスプライン嵌合によりロータ１２４のモータ軸１２４ａに接続されてモータ部Ａにより回転駆動されるようになっており、その他端部に偏心軸部１３０ａ、１３０ｂが設けられている。
【００１４】
偏心軸部１３０ａ、１３０ｂは、図２６に示すように、入力軸１３０の軸方向に一対設けられている。その一対の偏心軸部１３０ａ、１３０ｂは、円筒状外径面の中心が周方向に１８０°位相がずれるようにして設けられ、その一対の偏心軸部１３０ａ、１３０ｂのそれぞれの外径面に転がり軸受１３４が嵌合されている。
【００１５】
一対の偏心軸部１３０ａ、１３０ｂを設けた入力軸１３０には、一対の偏心軸部１３０ａ、１３０ｂを挟むように一対のカウンタウェイト１３５を、周方向に１８０°位相をずらして設けている。
【００１６】
曲線板１３１は、図２６、２７に示すように、転がり軸受１３４によって入力軸１３０に回転自在に支持され、その外周に形成された波形歯形１３１ａはトロコイド曲線歯形とされている。図２７に示すように、曲線板１３１には、回転軸心を中心とする一つの円上に複数のピン孔１３６が等間隔に形成され、軸方向に並ぶ一対のピン孔１３６のそれぞれに内ピン１３７が余裕をもって挿入され、その内ピン１３７に回転自在に支持されたころ軸受１３７ａの外周一部がピン孔１３６の内周一部に接触している。
【００１７】
減速機Ｂは、図２６に示すように、偏心軸部１３０ａ、１３０ｂに回転自在に保持される公転部材としての曲線板１３１と、曲線板１３１の外周部の波形歯形１３１ａに係合する複数の外ピン１３２と、曲線板１３１の自転運動を出力する出力軸１３３と、曲線板１３１の隙間に取り付けられてこれら曲線板１３１の端面に当接して曲線板１３１の傾きを防止するセンターカラー１３８とを備える。
【００１８】
出力軸１３３は、フランジ部１３３ａと軸部１３３ｂとを有する。フランジ部１３３ａには、図２６及び図２７に示すように、出力軸１３３の回転軸線を中心とする円周上に、内ピン１３７が等間隔に固定されている。軸部１３３ｂの外径面には、セレーション（またはスプライン）によりトルク伝達可能な状態で車輪ハブＣが配置されている。複数の内ピン１３７を介してフランジ部１３３ａとスタビライザ１３３ｄが連結され、出力軸１３３とスタビライザ１３３ｄは一体に回転する。スタビライザ１３３ｄのモータ部Ａ側の端部には、オイルポンプ１４２のインナーロータに接続するポンプ駆動軸１３３ｃが一体に設けられている。
【００１９】
外ピン１３２は、図２７に示すように、入力軸１３０の回転軸線の円周軌道上に等間隔に設けられる。そして、曲線板１３１が公転運動すると、外周の波形歯形１３１ａと外ピン１３２とが係合して、曲線板１３１に自転運動を生じさせる。
【００２０】
図２６に示すように、外ピンハウジング１５０のフランジ部１５１の内周には、出力軸１３３およびスタビライザ１３３ｄが軸受１９０を介して回転自在に支持されている。出力軸１３３のフランジ部１３３ａおよびスタビライザ１３３ｄの内径面と入力軸１３０の外径面とは、軸受１９１を介して相対的に回転可能に支持されている。
【００２１】
曲線板１３１は、出力軸１３３の対向するフランジ部１３３ａおよびスタビライザ１３３ｄの間に組み込まれている。また、出力軸１３３の対向するフランジ部１３３ａおよびスタビライザ１３３ｄには、組み込まれた曲線板１３１のピン孔１３６を貫通する内ピン１３７の両端が支持されている。
出力軸１３３の対向するフランジ部１３３ａおよびスタビライザ１３３ｄに支持された複数の内ピン１３７は、入力軸１３０の回転軸線を中心とする円周軌道上に等間隔に設けられ、曲線板１３１との摩擦抵抗を低減するために、曲線板１３１のピン孔１３６の内壁面に当接する位置に針状ころ軸受１３７ａが設けられている。ピン孔１３６の内径寸法は、内ピン３７の外径寸法より所定分大きく設定されている。
【００２２】
車輪ハブＣは、図２５に示すように、出力軸１３３の軸部１３３ｂの外径面にセレーション（またはスプライン）によりトルク伝達可能な状態で嵌合連結された内輪部材１８１と、内輪部材１８１をケーシング１２２ｂに対して回転自在に保持する外輪部材１８２とを備える。内輪部材１８１と外輪部材１８２とは複列アンギュラ玉軸受を構成し、内輪部材１８１と外輪部材１８２の間に複列の転動体１８３を設置している。内輪部材１８１には、車輪取付けフランジ部１８４が一体に設けられている。
【００２３】
外ピン１３２は、ケーシング１２２ｂに直接保持されているわけではなく、図２５に示すように、ケーシング１２２ｂの内径面にフローティング状態に支持された外ピンハウジング１５０に保持されている。
【００２４】
また、筒型の外ピンハウジング１５０の下部には、図２８および図２９に示すように、スリット１５３が設けられている。
【００２５】
外ピンハウジング１５０の一対のフランジ部１５１には、厚み方向に貫通する複数の外ピン保持孔１５４が設けられている。外ピン保持孔１５４は、図２６に示すように、それぞれ入力軸１３０の回転軸線と平行な方向に延び外ピン１３２の両端を保持している。外ピン１３２の両端は、外ピン保持孔１５４に対して針状ころ軸受１５５を介して支持されている。針状ころ軸受１５５は、外輪１５５ａと、この外輪１５５ａの内周面と外ピン１３２の外周面とを転走面にした針状ころ１５５ｂとからなる。針状ころ軸受１５５の外輪１５５ａは、外ピン保持孔１５４の内面に嵌合されている。
【００２６】
また、一対のフランジ部１５１の対応する外ピン保持孔１５４は、周方向の同位置に互いに対面するように設けられている。即ち、１対の外ピン保持孔１５４の中心軸線は一致し、外ピンハウジング１５０を減速機Ｂのケーシング１２２ｂに取り付けると、この外ピン保持孔１５４の中心軸線は、入力軸１３０の回転軸線と平行になる。
【００２７】
図２８に示すように、一対のフランジ部１５１の内径側には、厚肉部が形成されている。この厚肉部の外径面には、外ピン保持孔１５４に連続するように、溝形のザグリ部１５７が形成されている。
【００２８】
一対のフランジ部１５１の径方向の外周側に位置する外側面部には、図２６に示すように、外ピン保持孔１５４に挿入した外ピン１３２の軸方向の抜け出しを防止する外ピンサイドプレート１５８が固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２９】
【特許文献１】特開２０１２−９７９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
ところで、サイクロイド式の減速機Ｂの筒型の外ピンハウジング１５０は、図２８及び図２９に示すように、中ぐり加工によって一体に形成されている。
【００３１】
外ピンハウジング１５０は、サイズが大きくて、内部形状も複雑であるため、加工が困難で製作コストが高い。
【００３２】
また、筒型の外ピンハウジング１５０の内部を切削する際には、工具の突出し量を大きくしなければならないので、加工精度を向上させることも困難である。
【００３３】
また、減速機Ｂを組み立てる場合、外ピンハウジング１５０が一体に形成されているため、曲線板１３１等の内部部品を、スリット１５３を通じて外ピンハウジング１５０の内部に挿入し、外ピンハウジング１５０の中で組み立てを行わなければならない。このため、減速機Ｂの組み立てに手間がかかると共に、曲線板１３１等の大きな構成部品を内部に挿入できるように、外ピンハウジング１５０には、内部部品の挿入用のスリット１５３を大きく開ける必要があり、その大きなスリット１５３によって外ピンハウジング１５０の強度が低下する恐れがある。
【００３４】
そこで、この発明は、部品挿入用の開口部も小さくしても減速機の内部部品の組み込みが行え、加工も容易で加工精度も高い、外ピンハウジングを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３５】
上記の課題を解決するため、この発明においては、駆動力を発生させるモータ部と、モータ部の回転を減速して出力する減速機と、減速機からの出力を駆動輪に伝える車輪ハブとを備え、前記減速機が、前記モータ部によって回転駆動される入力軸と、入力軸に設けられた偏心軸部によって入力軸に回転自在に支持され、外周に波形歯形が形成された曲線板と、曲線板の外周の波形歯形に噛合する外ピンと、減速機のケーシングの内径面に回り止めされた状態に設けられ、外ピンの両端部を支持するフランジ部を両端面に有する筒型の外ピンハウジングとを有し、外ピンハウジング内に曲線板を組み込み、入力軸の回転により曲線板を偏心揺動運動させて、その曲線板の自転を前記入力軸と同軸上に配置された出力軸から出力するようにしたサイクロイド式の減速機とされたインホイールモータ駆動装置において、前記外ピンハウジングを二分割された半割り体の組立てによって形成し、この半割り体を開いた状態で減速機の構成部品を組込み、減速機の構成部品を組み込んだ半割り体を閉じて、連結部材によって結合することを特徴とする。
【００３６】
前記半割り体の分割面は、減速機の軸心に対して直交していても傾斜していてもよい。
【００３７】
前記連結部材としては、閉じ合わせた二つの半割り体の外周面に嵌めるクリップを用いることができる。
【００３８】
前記クリップの両端には、閉じ合わせた二つの半割り体の両側面に重なる脚部を設け、このクリップの脚部と二つの半割り体の両側面との間に係合部を設けることにより、閉じ合わせた二つの半割り体の連結強度を向上させることができる。
【００３９】
前記クリップを、閉じ合わせた二つの半割り体の外周面の周方向に等間隔で複数設け、このクリップの両端に設けた閉じ合わせた二つの半割り体の両側面に重なる脚部のうち、少なくとも半割り体の一方の側面に重なる脚部を、環状の円環部材によって連結することによって、閉じ合わせた二つの半割り体の連結強度を向上させることができる。
【００４０】
前記連結部材としては、閉じ合わせた二つの半割り体に設けた軸方向に貫通する複数の貫通孔に挿通される連結シャフトを使用することができる。
【００４１】
前記連結シャフトの一端に抜け止め用の頭部を設け、他端に止め輪を嵌めることにより、半割り体に連結シャフトを抜け止めすることができる。
【００４２】
前記連結シャフトの頭部と半割り体の外側面との間、連結シャフトの止め輪と半割り体の外側面との間に、外ピンスラストプレートを嵌め入れることができる。
【００４３】
前記閉じ合わせた二つの半割り体を貫通するシャフトを設けることにより、二つの半割り体に加わるねじり方向の応力を受けることができる。
【発明の効果】
【００４４】
この発明に係るインホイールモータ駆動装置においては、上記のように、外ピンハウジングを二分割された半割り体の組立てによって形成するようにしたので、加工が容易で、加工精度も高い。また、外ピンハウジング内への減速機の内部部品の組み込みを、二分割された半割り体を開いた状態で行えるので、減速機の内部部品の組み込み作業が容易である。また、部品挿入用の開口部も小さくすることができ、外ピンハウジングの強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明に係るインホイールモータ駆動装置の縦断正面図である。
【図２】減速機の拡大縦断正面図である。
【図３】図１のＤ−Ｄ線に沿った縦断側面図である。
【図４】オイルポンプの拡大図である。
【図５】外ピンハウジングの一例を示す分解斜視図である。
【図６】図５の外ピンハウジングを形成する半割り体を閉じ、連結部材のクリップを嵌める状態を示す斜視図である。
【図７】図５の外ピンハウジングを形成する半割り体を閉じ、連結部材のクリップを嵌めた状態を示す斜視図である。
【図８】図７の縦断面図である。
【図９】図５の外ピンハウジングを使用する減速機の組み立て手順を示す分解図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、連結部材のクリップと外ピンハウジングとの結合例を示す図８の丸印部分の拡大図である。
【図１１】連結部材のクリップの別例を使用した外ピンハウジングの分解斜視図である。
【図１２】図１１の状態から外ピンハウジングを形成する半割り体を閉じた状態を示す斜視図である。
【図１３】図１１の外ピンハウジングを組み立てた状態を示す斜視図である。
【図１４】図１１の外ピンハウジングを組み立てた状態を示す正面図である。
【図１５】連結部材のクリップの別例を作成するばね鋼の板の展開図である。
【図１６】図１５の板を曲げ、円環部材を連結する前の状態を示す斜視図である。
【図１７】図１６の状態から円環部材を連結した状態を示す斜視図である。
【図１８】図１７の円環部材の連結部分の拡大図である。
【図１９】半割り体の合わせ面のねじり力を受けるシャフトを使用したこの発明に係るインホイールモータ駆動装置の縦断正面図である。
【図２０】連結部材として連結シャフトを使用する減速機の拡大縦断正面図である。
【図２１】図２０の連結シャフト部分の拡大図である。
【図２２】連結シャフトの別例を示す拡大図である。
【図２３】図１のインホイールモータ駆動装置を有する電気自動車の概略平面図である。
【図２４】図２３の電気自動車を後方から見た図である。
【図２５】従来例を示す縦断正面図である。
【図２６】従来例の減速機の拡大縦断正面図である。
【図２７】図２５のＤ−Ｄ線に沿った縦断側面図である。
【図２８】従来の外ピンハウジングの斜視図である。
【図２９】従来の外ピンハウジングの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
この発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置を備えた電気自動車１１は、図２３に示すように、シャーシ１２と、操舵輪としての前輪１３と、駆動輪（後輪）１４と、左右の駆動輪１４それぞれに駆動力を伝達するインホイールモータ駆動装置２１とを備える。駆動輪１４は、図２４に示すように、シャーシ１２のホイールハウジング１２ａの内部に収容され、懸架装置（サスペンション）１２ｂを介してシャーシ１２の下部に固定されている。インホイールモータ駆動装置２１の搭載形態としては、図２３、２４で示した後輪駆動方式の他に、前輪駆動方式でも四輪駆動方式のいずれでも構わない。
【００４７】
懸架装置１２ｂは、左右に伸びるサスペンションアームによって駆動輪１４を支持すると共に、コイルスプリングとショックアブソーバとを含むストラットによって、駆動輪１４が地面から受ける振動を吸収してシャーシ１２の振動を抑制する。さらに、左右のサスペンションアームの連結部分には、旋回時等に車体の傾きを抑制するスタビライザが設けられる。なお、懸架装置１２ｂは、路面の凹凸に対する追従性を向上し、駆動輪の駆動力を効率良く路面に伝達するために、左右の車輪を独立して上下させることができる独立懸架式とするのが望ましい。
【００４８】
この電気自動車１１は、ホイールハウジング１２ａ内部に、左右の駆動輪１４をそれぞれ駆動するインホイールモータ駆動装置２１を設けることによって、シャーシ１２上にモータ、ドライブシャフト、およびデファレンシャルギヤ機構等を設ける必要がなくなるので、客室スペースを広く確保でき、かつ、左右の駆動輪の回転をそれぞれ制御することができるという利点を備えている。
【００４９】
インホイールモータ駆動装置２１は、図１に示すように、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機Ｂと、減速機Ｂからの出力を駆動輪１４に伝える車輪ハブＣとを備え、モータ部Ａと減速機Ｂとはケーシング２２に収納されて、図２４に示すように電気自動車１１のホイールハウジング１２ａ内に取り付けられる。
【００５０】
上記モータ部Ａおよび減速機Ｂは、ケーシング２２内に収容されている。ケーシング２２は、モータ部Ａ側のケーシング２２ａと、減速機Ｂ側のケーシング２２ｂとからなる。
【００５１】
モータ部Ａは、ケーシング２２ａの内周面にステータ２３を設け、このステータ２３の内周に間隔をおいてロータ２４を設けたラジアルギャップタイプのものを使用している。
【００５２】
ロータ２４は、モータ軸２４ａを中心部に有し、そのモータ軸２４ａは減速機Ｂの入力軸３０と接続して減速機Ｂのケーシング２２ｂ内に挿入され、軸受２５ａ、２５ｂによってケーシング２２に対して回転自在に支持されている。
【００５３】
減速機Ｂのケーシング２２ｂには、下部に潤滑油のオイルタンク４１が設けられ、オイルタンク４１内の潤滑油をオイルポンプ４２によって吸い込み、モータ部Ａと減速機Ｂに潤滑油を供給し、潤滑と冷却を行っている。
【００５４】
潤滑油を減速機Ｂの内部に供給する給油通路４３は、モータ部Ａの回転を減速する減速機Ｂの出力回転を利用して駆動されるオイルポンプ４２の吐出口からケーシング２２ａの内側に沿って後方へと延び、ケーシング２２ａの後方から、モータ軸２４ａの内部通路４４と減速機Ｂの入力軸３０の内部通路４５を経て、減速機Ｂのケーシング２２ｂ内に至る通路により構成される。そして、オイルポンプ４２から供給された潤滑油は、減速機Ｂの入力軸３０の内部通路４５に設けられた半径方向の供給口から遠心力およびオイルポンプ４２の圧力によって飛散して、減速機Ｂ内を潤滑及び冷却している。いわゆる軸心給油方式を採用している。
【００５５】
潤滑油の帰還通路４６は、減速機Ｂのケーシング２２ｂの底部に設けられた排出口４７、オイルタンク４１を経てオイルポンプ４２の吸入口に至る通路により構成される。
【００５６】
オイルポンプ４２は、図４に示すように、減速機Ｂの回転を利用して回転するインナーロータ７２と、インナーロータ７２の回転に伴って従動回転するアウターロータ７３と、ポンプ室７４と、帰還通路４６に連通する吸入口７５と、給油通路４３に連通する吐出口７６とを備えるサイクロイドポンプである。
【００５７】
インナーロータ７２は、外径面にサイクロイド曲線で構成される歯形を有する。具体的には、歯先部分７２ａの形状がエピサイクロイド曲線、歯溝部分７２ｂの形状がハイポサイクロイド曲線となっている。このインナーロータ７２は、減速機Ｂの出力軸３３と一体回転する。
【００５８】
アウターロータ７３は、内径面にサイクロイド曲線で構成される歯形を有する。具体的には、歯先部分７３ａの形状がハイポサイクロイド曲線、歯溝部分７３ｂの形状がエピサイクロイド曲線となっている。このアウターロータ７３は、ポンプケース７７に回転自在に支持されている。
【００５９】
インナーロータ７２は、回転中心ｃ１を中心として回転する。一方、アウターロータ７３は、インナーロータ７２の回転中心ｃ１と異なる回転中心ｃ２を中心として回転する。また、インナーロータ７２の歯数をｎとすると、アウターロータ７３の歯数は（ｎ＋１）となる。なお、この実施形態においては、ｎ＝５としている。
【００６０】
インナーロータ７２とアウターロータ７３との間の空間には、複数のポンプ室７４が設けられている。そして、インナーロータ７２が減速機Ｂの出力軸３３の回転を利用して回転すると、アウターロータ７３は従動回転する。このとき、インナーロータ７２およびアウターロータ７３はそれぞれ異なる回転中心ｃ１、ｃ２を中心として回転するので、ポンプ室７４の容積は連続的に変化する。これにより、吸入口７５から流入した潤滑油が吐出口７６から給油通路４３に圧送される。
【００６１】
減速機Ｂのケーシング２２ｂには、図１に示すように、下部に潤滑油のオイルタンク４１が設けられ、オイルタンク４１内の潤滑油を帰還通路４６を通じてオイルポンプ４２によって吸い込み、モータ部Ａと減速機Ｂに潤滑油を供給し、潤滑と冷却を行っている。
【００６２】
サイクロイド式の減速機Ｂは、図１〜図３に示すように、入力軸３０に設けられた偏心軸部３０ａ、３０ｂによって２枚の曲線板３１を回転自在に支持し、それらの曲線板３１の外周に形成された波形歯形３１ａを減速機Ｂのケーシング２２ｂの内側に配設された外ピン３２に噛合し、上記入力軸３０の回転により曲線板３１を偏心揺動運動させ、その曲線板３１の自転を入力軸３０と同軸上に配置された出力軸３３から出力し、車輪ハブＣを回転させている。
【００６３】
減速機Ｂのケーシング２２ｂの内側に配設された外ピン３２の数は、曲線板３１の外周の波形歯形３１ａより多い。
【００６４】
外ピン３２は、図１に示すように、減速機Ｂのケーシング２２ｂの内径面に隙間を介して配設される外ピンハウジング５０に支持されている。外ピンハウジング５０は、減速機Ｂのケーシング２２ｂに対してアウター側とインナー側に、図示しないフローティングボルトによってフローティング支持されている。
【００６５】
外ピンハウジング５０は、図５〜図８に示すように、二分割された半割り体５０ａ、５０ｂからなり、二分割された半割り体５０ａ、５０ｂを分割面で合せ、連結部材６０を結合することによって、一体に組み立てられる。
【００６６】
図５〜図８に示す外ピンハウジング５０は、半割り体５０ａ、５０ｂの分割面を、減速機Ｂの軸心に対して直交するように設けた例であるが、半割り体５０ａ、５０ｂの分割面は、減速機Ｂの軸心に対して直交していなくても、傾斜していてもよいし、減速機Ｂの軸心に対して平行であってもよい。
【００６７】
外ピンハウジング５０は、半割り体５０ａ、５０ｂの分割面を合せて連結部材６０によって結合した状態において、筒型形状であり、軸方向両端部に内径側に延びる一対のフランジ部５１を備える。
【００６８】
入力軸３０は、図１に示すように、その一端部がスプライン嵌合によりロータ２４のモータ軸２４ａに接続されてモータ部Ａにより回転駆動されるようになっており、その他端部に偏心軸部３０ａ、３０ｂが設けられている。
【００６９】
偏心軸部３０ａ、３０ｂは、図２に示すように、入力軸３０の軸方向に一対設けられている。その一対の偏心軸部３０ａ、３０ｂは、円筒状外径面の中心が周方向に１８０°位相がずれるようにして設けられ、その一対の偏心軸部３０ａ、３０ｂのそれぞれの外径面に転がり軸受３４が嵌合されている。
【００７０】
一対の偏心軸部３０ａ、３０ｂを設けた入力軸３０には、一対の偏心軸部３０ａ、３０ｂを挟むように一対のカウンタウェイト３５を、周方向に１８０°位相をずらして設けている。
【００７１】
曲線板３１は、転がり軸受３４によって入力軸３０に回転自在に支持され、その外周に形成された波形歯形３１ａはトロコイド曲線歯形とされている。図３に示すように、曲線板３１には、回転軸心を中心とする一つの円上に複数のピン孔３６が等間隔に形成され、軸方向に並ぶ一対のピン孔３６のそれぞれに内ピン３７が余裕をもって挿入され、その内ピン３７に回転自在に支持されたころ軸受３７ａの外周一部がピン孔３６の内周一部に接触している。
【００７２】
減速機Ｂは、図２に示すように、偏心軸部３０ａ、３０ｂに回転自在に保持される公転部材としての２枚の曲線板３１と、曲線板３１の外周部の波形歯形３１ａに係合する複数の外ピン３２と、曲線板３１の自転運動を出力する出力軸３３と、２枚の曲線板３１の隙間に取り付けられてこれら曲線板３１の端面に当接して曲線板の傾きを防止するセンターカラー３８とを備える。
【００７３】
出力軸３３は、フランジ部３３ａと軸部３３ｂとを有する。図３に示すように、フランジ部３３ａには、出力軸３３の回転軸線を中心とする円周上に、内ピン３７が等間隔に固定されている。軸部３３ｂの外径面には、図１に示すように、セレーション（またはスプライン）によりトルク伝達可能な状態で車輪ハブＣが設けられている。複数の内ピン３７を介しフランジ部３３ａとスタビライザ３３ｄが連結され、出力軸３３とスタビライザ３３ｄは一体に回転する。スタビライザ３３ｄのモータ部Ａ側の端部には、オイルポンプ４２のインナーロータ７２に接続するポンプ駆動軸３３ｃが一体に設けられている。
【００７４】
外ピン３２は、入力軸３０の回転軸線の円周軌道上に等間隔に設けられる。そして、曲線板３１が公転運動すると、外周の波形歯形３１ａと外ピン３２とが係合して、曲線板３１に自転運動を生じさせる。
【００７５】
図２に示すように、外ピンハウジング５０のフランジ部５１およびスタビライザ３３ｄの内周には、出力軸３３が軸受９０を介して回転自在に支持されている。また、出力軸３３のフランジ部３３ａおよびスタビライザ３３ｄの内径面と入力軸３０の外径面とは、軸受９１を介して相対的に回転可能に支持されている。
【００７６】
曲線板３１は、出力軸３３の対向するフランジ部３３ａおよびスタビライザ３３ｄの間に組み込まれている。また、出力軸３３の対向するフランジ部３３ａには、組み込まれた曲線板３１のピン孔３６を貫通する内ピン３７の両端が支持されている。
【００７７】
出力軸３３の対向するフランジ部３３ａおよびスタビライザ３３ｄに支持された複数の内ピン３７は、入力軸３０の回転軸線を中心とする円周軌道上に等間隔に設けられ、曲線板３１との摩擦抵抗を低減するために、２枚の曲線板３１の各ピン孔３６の内壁面に当接する位置に針状ころ軸受３７ａがそれぞれ設けられている。ピン孔３６の内径寸法は、内ピン３７の外径寸法（「針状ころ軸受３７ａを含む最大外径」を指す。以下同じ。）より所定分大きく設定されている。
【００７８】
減速機Ｂは、図９に示すように、二分割された外ピンハウジング５０の半割り体５０ａ、５０ｂを開いた状態で、入力軸３０、２枚の曲線板３１、カウンタウェイト３５、出力軸３３、内ピン３７、転がり軸受９０、９１等の外ピンハウジング５０内に組み込まれる減速機Ｂの内部部品を組み立て、その後、針状ころ軸受５５の外輪５５ａと針状ころ５５ｂを組込んでいる半割り体５０ａ、５０ｂを左右から減速機Ｂの内部部品を挟み、次いで、外ピン３２を挿し入れて、端面に外ピンサイドプレート５８を装着し、二つの半割り体５０ａ、５０ｂによって形成される筒状部の外周面の数か所にクリップ型の連結部材６０を装着することにより、組み立てが完了する。
【００７９】
このように、二分割された外ピンハウジング５０の半割り体５０ａ、５０ｂを開いた状態で、減速機Ｂの内部部品の組み立てを行うことができるので、外ピンハウジング５０の半割り体５０ａ、５０ｂに設ける開口部は、入力軸３０と出力軸３３が挿通できる大きさがあればよい。したがって、外ピンハウジング５０に、大きな曲線板３１を挿入する大きさの開口部が不要になるので、外ピンハウジング５０の強度が向上する。
【００８０】
インホイールモータ駆動装置２１の軽量化の観点から、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ハウジング５０は、鋼で形成するのが望ましい。
【００８１】
半割り体５０ａ、５０ｂによって形成される外ピンハウジング５０は、図５〜図８に示すように、軸方向両端部から径方向内側に延びる一対のフランジ部５１を備える筒型である。一対のフランジ部５１は、外側面部の内径側に厚肉部を有する。
【００８２】
また、外ピンハウジング５０の周囲には、半割り体５０ａ、５０ｂの合わせ面に、外ピンハウジング５０内の潤滑油を抜く切欠き５３を数か所設けている（図５、６参照）。また、半割り体５０ａ、５０ｂの外側面には、フローティングボルトの固定孔５９が周方向に等間隔で設けられている。
【００８３】
図２に示すように、半割り体５０ａ、５０ｂを合わせて形成される外ピンハウジング５０の一対のフランジ部５１には、厚み方向に貫通する複数の外ピン保持孔５４が設けられている。外ピン保持孔５４は、それぞれ入力軸３０の回転軸線と平行な方向に延び外ピン３２の両端を保持する。外ピン３２の両端は、外ピン保持孔５４に対して針状ころ軸受５５を介して支持されている。針状ころ軸受５５は、外輪５５ａと、この外輪５５ａの内周面と外ピン３２の外周面とを転走面にした針状ころ５５ｂとからなる。針状ころ軸受５５の外輪５５ａは、外ピン保持孔５４の内面に嵌合されている。
【００８４】
また、一対のフランジ部５１の対応する外ピン保持孔５４は、周方向の同位置に互いに対面するように設けられている。即ち、一対の外ピン保持孔５４の中心軸線は一致し、外ピンハウジング５０を減速機Ｂのケーシング２２ｂに取り付けると、この外ピン保持孔５４の中心軸線は、入力軸３０の回転軸線と平行になる。これにより、外ピン３２を入力軸３０の回転軸線と平行に保持することができる。
【００８５】
図５〜図８に示すように、一対のフランジ部５１の径方向の内周側に位置する厚肉部には、外ピン保持孔５４に連続するように、溝形のザグリ部５７が形成されている。
【００８６】
一対のフランジ部５１の径方向の外周側に位置する外側面部には、図２及び図９に示すように、外ピン保持孔５４に挿入した外ピン３２の軸方向の抜け出しを防止する外ピンサイドプレート５８がそれぞれ固定される。
【００８７】
図５〜図９に示す実施形態の外ピンハウジング５０は、半割り体５０ａ、５０ｂの連結部材６０として、金属製プレス品が使用され、ここではばね鋼のプレス成形によって形成されたコ字形のクリップ６１を使用している。
【００８８】
このクリップ６１を、合せた半割り体５０ａ、５０ｂの外周面に嵌めることによって、合せた半割り体５０ａ、５０ｂの軸方向への分離を防止することができる。
【００８９】
半割り体５０ａ、５０ｂを合わせて外ピンハウジング５０を形成した場合、トルク負荷によって半割り体５０ａ、５０ｂの合わせ面には、ねじれ力が加わる。
【００９０】
この半割り体５０ａ、５０ｂの合わせ面のねじれ力を受けるために、半割り体５０ａ、５０ｂの合わせ面に互いに嵌り合う位置決め用の凹凸部または複数のピンを設けることが望ましい。
【００９１】
また、連結部材６０として、コ字形のクリップ６１を使用する場合、半割り体５０ａ、５０ｂの合わせ面のねじれ力を受け、クリップ６１と半割り体５０ａ、５０ｂとの連結強度を向上させるために、図１０（ａ）〜（ｄ）に示すように、クリップ６１の両端の脚部６１ａと半割り体５０ａ、５０ｂのフランジ部５１との重なり面に係合部６２を設けている。なお、図１０（ａ）〜（ｄ）は、図８の丸印部分を拡大して半割り体５０ａ側の係合部６２を複数のタイプを説明しているが、半割り体５０ｂ側もそれぞれのタイプで同様な構成となっている。
【００９２】
図１０（ａ）の係合部６２は、クリップ６１の両端の脚部６１ａの先端に内向きの屈曲部６１ｂを設け、この屈曲部６１ｂが嵌る凹部６１ｃを半割り体５０ａ、５０ｂのフランジ部５１の側面に設けた例である。
【００９３】
図１０（ｂ）の係合部６２は、クリップ６１の両端の脚部６１ａの先端に内向きのばね力のある湾曲した屈曲部６１ｄを設け、この屈曲部６１ｄが嵌る凹部６１ｅを半割り体５０ａ、５０ｂのリング部５２の側面に設けた例である。
【００９４】
図１０（ｃ）の係合部６２は、クリップ６１の脚部６１ａの両端面が当接する凸部６１ｆを、半割り体５０ａ、５０ｂのリング部５２の側面に設けた例である。
【００９５】
図１０（ｄ）の係合部６２は、半割り体５０ａ、５０ｂのフランジ部５１の側面に凸部６１ｇを設け、この凸部６１ｇが嵌る凹部６１ｈをクリップ６１の脚部６１ａに設けた例である。
【００９６】
次に、図１１〜図１８に示す実施形態は、半割り体５０ａ、５０ｂの連結部材６０として、別な形式のクリップ６３（連結部材６０）を使用したものである。
【００９７】
このクリップ６３は、一方の半割り体５０ａのフランジ部５１の厚肉の内側面部５２ｂに嵌められる円環部材６３ａと、この円環部材６３ａから半割り体５０ａ、５０ｂを合わせた軸方向に延びる４本のクリップ部６３ｂとからなる。
【００９８】
円環部材６３ａと４本のクリップ部６３ｂは、金属製プレス品が使用され、ここではばね鋼によってプレスにより一体に形成されている。
【００９９】
クリップ部６３ｂは、合せた半割り体５０ａ、５０ｂの両側面に嵌る屈曲片６３ｃを有する。屈曲片６３ｃは、合せた半割り体５０ａ、５０ｂのフランジ部５１の両側面に弾性的に嵌るように内向きに湾曲している。
【０１００】
図１５〜図１８は、クリップ６３をばね鋼の板を折り曲げて形成する実施形態を示している。
【０１０１】
この図１５〜図１８の実施形態では、円環部材６３ａを形成する帯部材と、クリップ部６３ｂを形成するクリップ片とを一体に、プレス打ち抜き加工により形成している。
【０１０２】
円環部材６３ａを形成する帯部材の一端には、かしめ部６３ｅを設け、このかしめ部６３ｅを差し込む係合孔６３ｄを帯部材の他端に設けている。図１６に示すように、円環部材６３ａを形成する帯部材を、一端と他端が重なるように環状に折り曲げ、一端のかしめ部６３ｅを他端の係合孔６３ｄに挿し込んで、図１７及び図１８に示すように、かしめ部６３ｅを折り曲げることによって、円環部材６３ａを形成することができる。
【０１０３】
次に、図１９に示す実施形態は、半割り体５０ａ、５０ｂを合わせて外ピンハウジング５０を形成した場合、前述のように、トルク負荷によって半割り体５０ａ、５０ｂの合わせ面にねじれ力が加わるので、このねじれ力を受けるように、半割り体５０ａ、５０ｂを貫通するシャフト６４を半割り体５０ａ、５０ｂに挿通した例を示している。この図１９に示す実施形態では、半割り体５０ａ、５０ｂの連結部材６０として、ばね鋼のプレス成形によって形成されたコ字形のクリップ６１を使用している。
【０１０４】
次に、図２０〜図２２に示す実施形態は、半割り体５０ａ、５０ｂの連結部材６０として、連結シャフト６５を使用する例である。
【０１０５】
合せた半割り体５０ａ、５０ｂには、連結シャフト６５を挿通する貫通孔６６を軸方向に形成している。
【０１０６】
連結シャフト６５は、合せた半割り体５０ａ、５０ｂの幅寸法と、外ピンサイドプレート５８の厚みを合わせた幅よりも長く形成されている。
【０１０７】
図２０及び図２１の連結シャフト６５は、一端に抜け止め用の頭部６５ａが設けられ、連結シャフト６５の先端に、止め輪６５ｂを嵌めて合せた半割り体５０ａ、５０ｂを連結している。
【０１０８】
また、図２２に示す連結シャフト６５は、先端の抜け止め孔に抜け止めピン６５ｃを差し込み、合せた半割り体５０ａ、５０ｂを連結している。この図２２に示す連結シャフト６５の頭部と外ピンサイドプレート５８との間には、ばね座金６５ｄを嵌め入れ、連結シャフト６５のガタつきをなくしている。
【０１０９】
図２０〜図２２に示す連結シャフト６５を使用する実施形態では、連結シャフト６５は、周方向に等間隔で複数本設置している。連結シャフト６５と半割り体５０ａ、５０ｂに設ける貫通孔６６との関係は、すきまばめが望ましいが、数本をしまりばめにすることによって、合せた半割り体５０ａ、５０ｂの位置精度を向上させることができる。
【０１１０】
車輪ハブＣは、図１に示すように、出力軸３３の軸部３３ｂの外径面に固定連結された内輪部材８１と、内輪部材８１をケーシング２２ｂに対して回転自在に保持する外輪部材８２とを備える。内輪部材８１と外輪部材８２とは複列アンギュラ玉軸受を構成し、内輪部材８１と外輪部材８２の間に複列の転動体８３を設置している。内輪部材８１には、車輪取付けフランジ部８４が一体に設けられている。
【０１１１】
また、前記の実施形態において、曲線板３１を支持する転がり軸受３４として円筒ころ軸受の例を示したが、これに限ることなく、例えば、すべり軸受、深溝玉軸受、円錐ころ軸受、針状ころ軸受、自動調心ころ軸受、アンギュラ玉軸受、４点接触玉軸受等、すべり軸受であるか転がり軸受であるかを問わず、転動体がころであるか玉であるかを問わず、さらには複列か単列かを問わず、あらゆる軸受を適用することができる。また、その他の場所に配置される軸受についても、同様に任意の形態の軸受を採用することができる。
【０１１２】
また、前記の実施形態においては、モータ部Ａに、ケーシング２２ａに固定されるステータ２３と、ステータ２３の内側に径方向の隙間を空けて対面する位置に配置されるロータ２４とを備えるラジアルギャップモータを採用した例を示したが、これに限ることなく、任意の構成のモータを適用可能である。例えばステータとロータとが軸方向に開いた隙間を介して対向配置されるアキシアルギャップモータであってもよい。
【０１１３】
さらに、この発明に係るインホイールモータ駆動装置２１を搭載した電気自動車は、後輪を駆動輪としてもよく、また、前輪を駆動輪としてもよく、４輪駆動車であってもよい。なお、本明細書中で「電気自動車」とは、電力から駆動力を得る全ての自動車を含む概念であり、例えば、ハイブリッドカー等をも含むものとして理解すべきである。
【符号の説明】
【０１１４】
１１      ：電気自動車
１２      ：シャーシ
１２ａ    ：ホイールハウジング
１２ｂ    ：懸架装置
１３      ：前輪
１４      ：駆動輪
２１      ：インホイールモータ駆動装置
２２      ：ケーシング
２２ａ    ：ケーシング
２２ｂ    ：ケーシング
２３      ：ステータ
２４      ：ロータ
２４ａ    ：モータ軸
２５ａ    ：軸受
２５ｂ    ：軸受
３０      ：入力軸
３０ａ    ：偏心軸部
３０ｂ    ：偏心軸部
３１      ：曲線板
３１ａ    ：波形歯形
３２      ：外ピン
３３      ：出力軸
３３ａ    ：フランジ部
３３ｂ    ：軸部
３３ｃ    ：ポンプ駆動軸
３４      ：転がり軸受
３５      ：カウンタウェイト
３６      ：ピン孔
３７      ：内ピン
３７ａ    ：軸受
３８      ：センターカラー
４１      ：オイルタンク
４２      ：オイルポンプ
４３      ：給油通路
４４      ：内部通路
４５      ：内部通路
４６      ：帰還通路
４７      ：排出口
５０      ：外ピンハウジング
５０ａ    ：半割り体
５０ｂ    ：半割り体
５１      ：フランジ部
５２      ：リング部
５２ｂ    ：内側面部
５３      ：切欠き
５４      ：外ピン保持孔
５５      ：軸受
５５ａ    ：外輪
５７      ：ザグリ部
５８      ：外ピンサイドプレート
５９      ：固定孔
６０      ：連結部材
６１      ：クリップ
６１ａ    ：脚部
６１ｂ    ：屈曲部
６１ｃ    ：凹部
６１ｄ    ：屈曲部
６１ｅ    ：凹部
６１ｆ    ：凸部
６１ｇ    ：凸部
６１ｈ    ：凹部
６２      ：係合部
６３      ：クリップ
６３ａ    ：円環部材
６３ｂ    ：クリップ部
６３ｃ    ：屈曲片
６３ｄ    ：係合孔
６３ｅ    ：かしめ部
６４      ：シャフト
６５      ：連結シャフト
６５ａ    ：頭部
６５ｂ    ：止め輪
６５ｃ    ：抜け止めピン
６５ｄ    ：ばね座金
６６      ：貫通孔
７２      ：インナーロータ
７２ａ    ：歯先部分
７２ｂ    ：歯溝部分
７３      ：アウターロータ
７３ａ    ：歯先部分
７３ｂ    ：歯溝部分
７４      ：ポンプ室
７５      ：吸入口
７６      ：吐出口
７７      ：ポンプケース
８１      ：内輪部材
８２      ：外輪部材
８３      ：転動体
８４      ：車輪取付けフランジ部
９０      ：軸受
９１      ：軸受
Ａ        ：モータ部
Ｂ        ：減速機
Ｃ        ：車輪ハブ
ｃ１      ：回転中心
ｃ２      ：回転中心
【図１】
2015183830.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2015183830.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015183830.tif 000009
【図８】
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【図９】
2015183830.tif 000011
【図１０】
2015183830.tif 000012
【図１１】
2015183830.tif 000013
【図１２】
2015183830.tif 000014
【図１３】
2015183830.tif 000015
【図１４】
2015183830.tif 000016
【図１５】
2015183830.tif 000017
【図１６】
2015183830.tif 000018
【図１７】
2015183830.tif 000019
【図１８】
2015183830.tif 000020
【図１９】
2015183830.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
2015183830.tif 000023
【図２２】
2015183830.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2015183830.tif 000027
【図２６】
2015183830.tif 000028
【図２７】
2015183830.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
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