(57)【要約】【課題】  寒冷環境下において長時間停止状態で放置してもオイルタンク４１内の潤滑油が流動点以下の温度になり難いインホイールモータ駆動装置を提供する。【解決手段】  ケーシング１１の内部に駆動力を発生させるモータ部１０と、モータ部１０の回転を減速部２０を介して車輪に伝達する車輪ハブ３０とを備え、前記ケーシング１１に、モータ部１０および減速部２０に循環させる潤滑油回路とオイルタンク４１を設けたインホイールモータ駆動装置において、前記オイルタンク４１を断熱構造にすることにより、保温性を高め、寒冷環境下で長時間停止状態で放置したとしても、オイルタンク４１に溜まった潤滑油が流動点以下になり難く、始動時にオイルタンク４１内の潤滑油によって正常な潤滑が行えるようにした。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングの内部に駆動力を発生させるモータ部と、モータ部の回転を減速部を介して車輪に伝達する車輪ハブとを備え、前記ケーシングに、モータ部および減速部に循環させる潤滑油回路とオイルタンクを設けたインホイールモータ駆動装置において、前記オイルタンクが断熱構造であ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】
前記オイルタンクの外面又は内面に、断熱材を貼り付け又は断熱塗料を塗布することにより、オイルタンクを断熱構造にしたことを特徴とする請求項１記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項３】
前記オイルタンクの潤滑油を昇温するヒータを備えることを特徴とする請求項１又は２記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項４】
前記ヒータを温度計又は温度センサの備える制御器によって油温設定・起動・停止を行う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】
停車時に前記ヒータを駆動させ、昇温した潤滑油を潤滑油回路に供給する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】
前記ヒータの駆動制御を外部から遠隔操作によって行えるようにしたことを特徴とする請求項３〜５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、寒冷環境下で長時間停止状態で放置したとしても潤滑油による潤滑が正常に行なえるインホイールモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インホイールモータ駆動装置は、自動車のホイールの内側空間部分に設置されるものであり、特開２０１１−７９４８４号公報（特許文献１）に示す構造のものが知られている。
【０００３】
この特許文献１に示すインホイールモータ駆動装置は、図１１に示すように、モータ部１１０のモータ回転軸１１４と車輪ハブ１３０とをサイクロイド式の減速部１２０を介して同軸上に直列に連結した構造になっている。
【０００４】
インホイールモータ駆動装置は、駆動力を発生させるモータ部１１０と、モータ部１１０の回転を減速して出力する減速部１２０と、減速部１２０からの出力を図示しない駆動輪に伝える車輪ハブ１３０とを備える。
【０００５】
モータ部１１０と減速部１２０は、ケーシング１１１に収容されている。
【０００６】
ケーシング１１１には、潤滑油を吐出する潤滑油ポンプ１６１が設けられている。ケーシング１１１には、潤滑油ポンプ１６１の油路１４３が設けられ、この油路１４３と、モータ回転軸１１４に設けられるモータ回転軸油路１４４と、入力軸１２２に設けられる減速部入力軸油路１４５とが相互に接続され、潤滑油ポンプ１６１から吐出される潤滑油が、ケーシング１１１に設けられる油路１４３、モータ回転軸油路１４４、減速部入力軸油路１４５、モータ部１１０の内部および減速部１２０の内部を循環して流れる潤滑油回路を構成している。
【０００７】
これにより、潤滑油が、モータ回転軸油路１４４からモータ部１１０の内部、および減速部入力軸油路１４５から減速部１２０の内部へと供給される軸心給油を実現して、モータ部１１０および減速部１２０を効果的に潤滑している。
【０００８】
減速部１２０の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内の潤滑油を潤滑油ポンプ１６１によって吸い込み、モータ部１１０と減速部１２０に潤滑油を供給している。
【０００９】
モータ部１１０内に流入した潤滑油も、モータ部１１０のケーシング１１１の下部とオイルタンク１４１とを繋ぐ油路１４２からオイルタンク１４１に送られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−７９４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、寒冷環境下において長時間停止状態で放置した場合、オイルタンク１４１内の潤滑油の温度が流動点以下の温度になり、潤滑油ポンプ１６１による吸い込みが正常に行えない可能性がある。
【００１２】
したがって、寒冷環境下においては、始動時に潤滑油回路に潤滑油が正常に流れず、潤滑不良を起こす懸念がある。そのためインホイールモータ駆動装置の性能を始動直後から充分に発揮するすることができない懸念が生じる。
【００１３】
そこで、この発明は、寒冷環境下において長時間停止状態で放置してもオイルタンク内の潤滑油が流動点以下の温度になり難いインホイールモータ駆動装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記の課題を解決するために、この発明は、ケーシングの内部に駆動力を発生させるモータ部と、モータ部の回転を減速部を介して車輪に伝達する車輪ハブとを備え、前記ケーシングに、モータ部および減速部に循環させる潤滑油回路とオイルタンクを設けたインホイールモータ駆動装置において、前記オイルタンクを断熱構造にしたことを特徴とする。
【００１５】
前記オイルタンクの断熱構造は、オイルタンクの外面又は内面に、断熱材を貼り付け又は断熱塗料を塗布することにより得ることができる。
【００１６】
前記オイルタンクの潤滑油を昇温するヒータと、このヒータを制御する制御器とを備えることにより、潤滑油を予め暖めておくことにより、乗車後、暖機時間を設けなくても直ぐに運転を開始することができる。
【００１７】
前記ヒータの駆動制御を外部から遠隔操作によって行えるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、この発明によれば、オイルタンクを断熱構造にして保温性を高めているので、寒冷環境下で長時間停止状態で放置したとしても、オイルタンクに溜まった潤滑油が流動点以下になり難く、始動時にオイルタンク内の潤滑油によって正常な潤滑が行え、インホイールモータ駆動装置を始動直後から性能を十分に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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２】ホイールハウス内にこの発明の実施形態のインホイールモータ駆動装置を搭載した状態を示す概略図である。
【図３】インホイールモータ駆動装置の実施形態を示す縦断面図である。
【図４】この発明の実施形態のインホイールモータ駆動装置に設置したヒータの制御の一例を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施形態のインホイールモータ駆動装置に設置したヒータの制御の他の例を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施形態のインホイールモータ駆動装置に設置したヒータの制御の他の例を示すフローチャートである。
【図７】図６のタイマー制御のフローチャートである。
【図８】図３の潤滑油ポンプを軸方向から見た図である。
【図９】図３のインホイールモータ駆動装置の減速部の拡大図である。
【図１０】図３のX−X線に沿った縦断側面図である。
【図１１】従来のインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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１は、図１に示すように、シャーシ２と、操舵輪としての前輪３と、駆動輪４（後輪）と、左右の駆動輪４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Ａとを備える。駆動輪４は、図２に示すように、シャーシ２のホイールハウス２ａの内部に収容され、懸架装置（サスペンション）５を介してシャーシ２に支持されている。インホイールモータ駆動装置Ａの搭載形態としては、図１に示す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。
【００２１】
懸架装置５は、左右に伸びるサスペンションアーム５ａによって駆動輪４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５ｂによって、駆動輪４が地面から受ける振動を吸収してシャーシ２への振動の伝達を抑制している。懸架装置５は、路面の凹凸に対する追従性を向上し、駆動輪４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。
【００２２】
この電気自動車１は、ホイールハウス２ａ内部に、左右の駆動輪４それぞれを駆動するインホイールモータ駆動装置Ａを収容することによって、シャーシ２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。
【００２３】
インホイールモータ駆動装置Ａは、図３に示すように、駆動力を発生させるモータ部１０と、モータ部１０の回転を減速して出力する減速部２０と、減速部２０からの出力を図示しない駆動輪に伝える車輪ハブ３０とを備える。
【００２４】
モータ部１０は、回転を出力するモータ回転軸１４を有し、ケーシング１１に収容されている。
【００２５】
減速部２０は、ケーシング１１に収容され、モータ回転軸１４と連結する入力軸２２と出力軸２６とを有し、入力軸２２の回転を減速して出力軸２６に伝達している。
【００２６】
車輪ハブ３０は、減速部２０の出力軸２６に固定連結され、ケーシング１１に回転自在に支持されている。
【００２７】
ケーシング１１には、潤滑油を吐出する潤滑油ポンプ６１が設けられている。ケーシング１１には、潤滑油ポンプ６１の油路４３が設けられ、この油路４３と、モータ回転軸１４に設けられるモータ回転軸油路４４と、入力軸２２に設けられる減速部入力軸油路４５とが相互に接続され、潤滑油ポンプ６１から吐出される潤滑油が、ケーシング１１に設けられる油路４３、モータ回転軸油路４４、減速部入力軸油路４５、モータ部１０の内部および減速部２０の内部を循環して流れることにより、モータ部１０および減速部２０を潤滑する潤滑油回路を構成している。
【００２８】
これにより、潤滑油が減速部入力軸油路４５から減速部２０の内部へ供給される軸心給油を実現して、減速部２０を効果的に潤滑している。
【００２９】
モータ部１０は、図３に示すように、例えば、ケーシング１１の内周面にステータ１２を設け、このステータ１２の内周に間隔をおいてロータ１３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。
【００３０】
ロータ１３は、モータ回転軸１４を中心部に有し、そのモータ回転軸１４は減速部２０の入力軸２２と接続して減速部２０のモータ回転軸１４内に挿入され、軸受１５によってケーシング１１に対して回転自在に支持されている。
【００３１】
減速部２０の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内の潤滑油を潤滑油ポンプ６１によって吸い込み、モータ部１０と減速部２０に潤滑油を供給している。
【００３２】
潤滑油の帰還通路４８は、減速部２０のケーシング１１の底部に設けられた排出口４９、オイルタンク４１を経て潤滑油ポンプ６１の吸入口に至る通路により構成される。
【００３３】
モータ部１０内に流入した潤滑油も、モータ部１０のケーシング１１の下部とオイルタンク４１とを繋ぐ油路４２からオイルタンク４１に送られる。
【００３４】
オイルタンク４１は、断熱構造にして保温性を高めている。これにより、寒冷環境下で長時間停止状態で放置したとしても、オイルタンク４１に溜まった潤滑油が流動点以下になり難く、始動時にオイルタンク４１内の潤滑油によって正常な潤滑が行える。
【００３５】
オイルタンク４１を断熱構造にするには、オイルタンク４１の外面又は内面に、グラスウール、フェノールフォーム、真空断熱材等の断熱材７１を貼り付けたり、断熱塗料を塗布する方法を採用することができる。
【００３６】
図３は、断熱材７１をオイルタンク４１の外面にボルト７２によって着脱自在に貼り付けた例を示している。
【００３７】
断熱材７１を着脱可能にすることにより、使用環境に応じて、例えば、夏季などには断熱材７１を取り外しておくことができる。
【００３８】
オイルタンク４１は、上記のように、断熱構造によって保温性が高められているが、オイルタンク４１内の潤滑油を昇温するヒータ７３を、オイルタンク４１の内部又は周辺部に設置することにより、始動時の潤滑性能を高めることができる。
【００３９】
ヒータ７３は、温度計又は温度センサの備える制御器７４によって、油温設定・起動・停止等を制御する。
【００４０】
例えば、タイマー設定により、朝の出社時間に合わせてヒータ７３を駆動させてオイルタンク４１の潤滑油を暖めておくことにより、乗車後、暖機時間を設けなくても直ぐに運転を開始することができる。
【００４１】
また、ヒータ７３の制御器７４を、遠隔操作、例えば、携帯電話、パソコンなどの通信機器、家庭内に設置された充電管理ユニットにより、車外から操作可能にすると、乗車前に予め暖機できるので、乗車後、暖機時間を設ける必要がなくなる。
【００４２】
また、ヒータ７３は、車内部のバッテリー以外に外部の電源によっても駆動するようにすると、車内部のバッテリーの使用を抑制することができる。
【００４３】
例えば、外部電源に接続され、外部電源によってヒータ７３を駆動する場合には、図４に示す制御フローによって、ヒータ７３の駆動制御が行われる。
【００４４】
まず、オイルタンク４１内の潤滑油の油量が所定の閾値を超えているかどうかをチェックし（Ｓ１）、所定量がなければ警告を発する（Ｓ２）。
【００４５】
オイルタンク４１内の潤滑油の油量が所定量を超えていると、潤滑油の油温が設定下限値以下かどうかをチェックし（Ｓ３）、油温が設定下限値以下であると、ヒータ７３を起動する（Ｓ４）。
【００４６】
この後、潤滑油の油温が設定上限値に達するかどうかをチェックし（Ｓ５）、油温が設定上限値を超えるまでは、ヒータ７３を起動し、油温が設定上限値を超えると、ヒータ７３の起動を停止する（Ｓ６）。
【００４７】
次に、外部電源が未接続で、車内のバッテリーのみでヒータ７３を駆動する場合には、車内のバッテリーを保護するために、例えば、図５に示す制御フローによってヒータ７３の駆動制御を行う。
【００４８】
まず、オイルタンク４１内の潤滑油の油量が所定の閾値を超え、かつ、油温が設定下限値以下で、かつ、バッテリー残量が所定の閾値を超えているかどうかをチェックし（Ｓ７）、所定量がなければ警告を発し（Ｓ８）、Ｓ７のチェックが全て満足する場合に、Ｓ９に移行し、ヒータ７３を起動する。
【００４９】
この後、潤滑油の油温が設定上限値に達するかどうかをチェックし（Ｓ１０）、油温が設定上限値を超えるまでは、Ｓ７のチェックを行いながらヒータ７３を起動し、油温が設定上限値を超えると、ヒータ７３の起動を停止する（Ｓ１１）。
【００５０】
次に、タイマーを設定して行う制御フローを図６、図７に基づいて説明する。
【００５１】
まず、オイルタンク４１内の潤滑油の油量が所定の閾値を超えているかどうかをチェックし（Ｓ１２）、所定量がなければ警告を発する（Ｓ１３）。
【００５２】
オイルタンク４１内の潤滑油の油量が所定量を超えていると、潤滑油の油温が設定下限値以下かどうかをチェックし（Ｓ１４）、油温が設定下限値以下であると、ヒータ７３を起動する（Ｓ１５）。
【００５３】
この後、タイマー設定があるかどうかをチェックし（Ｓ１６）、タイマー設定があると判断した場合には、図７に示すタイマー制御フローに移行する。
【００５４】
このタイマー制御においては、まず、タイマーの設定時間が終了したかどうかをチェックし（Ｓ１７）、設定時間が過ぎると、ヒータ７３を停止し（Ｓ１８）、ヒータ７３の停止表示を行う（Ｓ１９）。
【００５５】
Ｓ１７において設定時間が終了するまでの間は潤滑油の油温が設定上限値に達するかどうかをチェックし（Ｓ２０）、油温が設定上限値を超えるまでは、ヒータ７３を起動し、油温が設定上限値を超えると、ヒータ７３の起動を停止し（Ｓ２１）、タイマー制御を終了する。
【００５６】
図６の制御フローのＳ１６において、タイマー設定がないと判断した場合には、Ｓ２２において潤滑油の油温が設定上限値に達するかどうかをチェックし、油温が設定上限値を超えるまでは、ヒータ７３を起動し、油温が設定上限値を超えるとヒータ７３を停止する（Ｓ２３）。
【００５７】
また、外部ポンプ（図示省略）を設置し、この外部ポンプによって、停車中にヒータ７３によって昇温したオイルタンク４１内の潤滑油を循環させるようにすると、車両をスムーズに発信させることが可能になる。
【００５８】
次に、潤滑油ポンプ６１は、図８に示すように、減速部２０の出力軸２６の回転を利用して回転するインナーロータ６２と、インナーロータ６２の回転に伴って従動回転するアウターロータ６３と、ポンプ室６４と、帰還通路４８に連通する吸入口６５と、油路４３に連通する吐出口６６とを備えるサイクロイドポンプである。
【００５９】
インナーロータ６２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６２ａの形状がエピサイクロイド曲線、歯溝部分６２ｂ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６２は、出力軸２６と一体回転する。
【００６０】
アウターロータ６３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６３ａの形状がハイポサイクロイド曲線、歯溝部分６３ｂ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６３は、ポンプケース６７に回転自在に支持されている。
【００６１】
インナーロータ６２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６３は、インナーロータの回転中心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６２の歯数をｎとすると、アウターロータ６３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。
【００６２】
インナーロータ６２とアウターロータ６３との間の空間には、複数のポンプ室６４が設けられている。そして、インナーロータ６２が出力軸２６の回転を利用して回転すると、アウターロータ６３は従動回転する。このとき、インナーロータ６２およびアウターロータ６３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６４の容積は連続的に変化する。これにより、吸入口６５から流入した潤滑油が吐出口６６から油路４３に圧送される。
【００６３】
減速部２０は、図９及び図１０に示すように、サイクロイド式を採用している。この減速部２０は、入力軸２２の２箇所に設けられた偏心軸部２３によって２枚の曲線板２４を回転自在に支持し、その曲線板２４の外周に形成された波形歯形２４ａを減速部２０のケーシング１１の内側に配設された外ピン２５に噛合し、上記入力軸２２の回転により曲線板２４を偏心揺動運動させ、その曲線板２４の自転を入力軸２２と同軸上に配置された出力軸２６から出力し、車輪ハブ３０を回転させている（図３参照）。
【００６４】
減速部２０のケーシング１１の内側に配設された外ピン２５の数は、曲線板２４の外周の波形歯形２４ａより多い。
【００６５】
外ピン２５は、減速部２０のケーシング１１の内径面に隙間を介してフローティング状態に支持された外ピンハウジング５０に設けられている。
【００６６】
入力軸２２は、その一端部がスプライン嵌合によりモータ部１０のモータ回転軸１４に接続されてモータ部１０により回転駆動されるようになっており（図３参照）、その他端部の２箇所に偏心軸部２３が設けられている。
【００６７】
偏心軸部２３は、入力軸２２の軸方向に一対設けられている。その一対の偏心軸部２３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２３のそれぞれの外径面に転がり軸受２８が嵌合されている。
【００６８】
一対の偏心軸部２３を設けた入力軸２２には、一対の偏心軸部２３を挟むように一対のカウンタウェイト５５を、周方向に１８０°位相をずらして設けている。
【００６９】
一対の曲線板２４は、それぞれ転がり軸受２８によって入力軸２２に回転自在に支持され、その外周に形成された波形歯形２４ａはトロコイド曲線歯形とされている。図１０に示すように、曲線板２４には、回転軸心を中心とする一つの円上に複数のピン孔２４ｂが等間隔に形成され、軸方向に並ぶ一対のピン孔２４ｂのそれぞれに内ピン２９が余裕をもって挿入され、その内ピン２９に回転自在に支持されたころ２９ａの外周一部がピン孔２４ｂの内周一部に接触している。
【００７０】
減速部２０は、図９に示すように、偏心軸部２３に回転自在に保持される公転部材としての曲線板２４と、曲線板２４の外周部の波形歯形２４ａに係合する複数の外ピン２５と、曲線板２４の自転運動を出力する出力軸２６と、２枚の曲線板２４の隙間に取り付けられてこれら曲線板２４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２４ｃとを備える。
【００７１】
出力軸２６は、フランジ部２６ａと軸部２６ｂとを有する。フランジ部２６ａには、出力軸２６の回転軸線Ｏを中心とする円周上に、内ピン２９が等間隔に固定されている。軸部２６ｂの外径面には、車輪ハブ３０が固定されている（図３参照）。
【００７２】
外ピン２５は、図１０に示すように、入力軸２２の回転軸線Ｏの円周軌道上に等間隔に設けられる。そして、曲線板２４が公転運動すると、外周の波形歯形２４ａと外ピン２５とが係合して、曲線板２４に自転運動を生じさせる。
【００７３】
ケーシング１１に配設された外ピン２５は、ケーシング１１に直接保持されているわけではなく、図９に示すように、ケーシング１１の内壁に対してフローティング状態に支持された外ピンハウジング５０に保持されている。より具体的には、外ピン２５は、軸方向両端部が外ピンハウジング５０に対して針状ころ軸受５１によって回転自在に支持されている。このように、外ピン２５を外ピンハウジング５０に対して回転自在にすることにより、曲線板２４との係合による接触抵抗を低減することができる。
【００７４】
外ピンハウジング５０は、円筒部５０ａと、円筒部５０ａの軸方向両端部から径方向内側に延びる一対のリング部５０ｂとを備えている。
【００７５】
外ピンハウジング５０の一対のリング部５０ｂの内周には、出力軸２６が軸受５２を介して回転自在に支持されている。また、出力軸２６のフランジ部２６ａの内径面と入力軸２２の外径面とは、軸受５３を介して相対的に回転可能に支持されている。
【００７６】
曲線板２４は、出力軸２６の対向するフランジ部２６ａ間に組み込まれている。また、出力軸２６の対向するフランジ部２６ａには、組み込まれた曲線板２４のピン孔２４ｂを貫通する内ピン２９の両端が支持されている。
【００７７】
出力軸２６の対向するフランジ部２６ａに支持された複数の内ピン２９は、入力軸２２の回転軸線Ｏを中心とする円周軌道上に等間隔に設けられ、曲線板２４との摩擦抵抗を低減するために、曲線板２４のピン孔２４ｂの内壁面に当接する位置に針状ころ軸受２９ａが設けられている。ピン孔２４ｂの内径寸法は、内ピン２９の外径寸法（「針状ころ軸受２９ａ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】
外ピンハウジング５０の径方向内側に延びる一対のリング部５０ｂには、それぞれ厚み方向に貫通する複数の外ピン保持孔５０ｃが設けられている。外ピン保持孔５０ｃは、それぞれ入力軸２２の回転軸線Ｏと平行な方向に延びて、針状ころ軸受５１の外輪５１ａを保持している。また、一対のリング部５０ｂの対応する外ピン保持孔５０ｃは、周方向の同位置に設けられて互いに対面している。即ち、１対の外ピン保持孔５０ｃの中心軸線は一致し、外ピンハウジング５０をケーシング１１に取り付けると、この外ピン保持孔５０ｃの中心軸線は、入力軸２２の回転軸線Ｏと平行になる。
【００７９】
これにより、外ピン２５を入力軸２２の回転軸線Ｏと平行に保持することができる。なお、外ピン保持孔５０ｃは同時加工で同時に形成することができるので、対向する外ピン保持孔５０ｃの中心軸線を比較的簡単に一致させることができる。
【００８０】
また、インホイールモータ駆動装置Ａの軽量化の観点から、ケーシング１１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、炭素鋼で形成するのが望ましい。
【００８１】
図９に示すように、外ピンハウジング５０のリング部５０ｂの側面には、外ピン２５の軸方向の抜け出しを防止するために、外ピンスラストプレート５０ｄが固定されている。
【００８２】
図３に示すように、車輪ハブ３０は、出力軸２６の軸部２６ｂの外径面に固定連結された内輪部材３２と、内輪部材３２をケーシング１１に対して回転自在に保持する外輪部材３３とを備える。内輪部材３２と外輪部材３３の間に複列の転動体３４を設置し、内輪部材３２と外輪部材３３と複列の転動体３４とは複列アンギュラ玉軸受を構成している。内輪部材３２には、フランジ部３５が一体に設けられ、フランジ部３５にはボルト３６によって駆動輪４が固定連結される（図２参照）。
【００８３】
上記構成のインホイールモータ駆動装置Ａの作動原理を詳しく説明する。
モータ部１０は、例えば、ステータ１２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１３が回転する。
【００８４】
これにより、ロータ１３に接続されたモータ回転軸１４が回転すると、曲線板２４はモータ回転軸１４の回転軸線Ｏを中心として公転運動する。このとき、外ピン２５が、曲線板２４の曲線形状の波形と転がり接触するよう係合して、曲線板２４をモータ回転軸１４の回転とは逆向きに自転運動させる。
【００８５】
曲線板２４のピン孔２４ｂに挿通する内ピン２９の外径は、ピン孔２４ｂの内径よりも小さく、曲線板２４の自転運動に伴ってピン孔２４ｂの内壁面と当接する。これにより、曲線板２４の公転運動が内ピン２９に伝わらず、曲線板２４の自転運動のみが出力軸２６を介して車輪ハブ３０に伝達される。
【００８６】
このとき、回転軸線Ｏと同軸に配置された出力軸２６は、減速部２０の出力軸として曲線板２４の自転を取り出し、モータ回転軸１４の回転が減速部２０によって減速されて出力軸２６に伝達されるので、低トルク、高回転型のモータ部１０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。
【００８７】
なお、上記構成の減速部２０の減速比は、外ピン２５の数をＺＡ、曲線板２４の波形の数をＺＢとすると、（ＺＡ−ＺＢ）／ＺＢで算出される。図１０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。
【００８８】
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２０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Ａを得ることができる。また、外ピン２５を外ピンハウジング５０に対して回転自在とし、内ピン２９の曲線板２４に当接する位置に針状ころ軸受２９ａを設けたことにより、摩擦抵抗が低減されるので、減速部２０の伝達効率が向上する。
【００８９】
なお、前記の実施形態においては、減速部２０の曲線板２４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。
【００９０】
また、前記の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１０から駆動輪４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。
【００９１】
また、前記の実施形態における作動の説明では、モータ部１０に電力を供給してモータ部１０を駆動させ、モータ部１０からの動力を駆動輪４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４側からの動力を減速部２０で高回転低トルクの回転に変換してモータ部１０に伝達し、モータ部１０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１０を駆動させたり、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。
【００９２】
また、前記の実施形態においては、モータ部１０にケーシング１１に固定されるステータ１２と、ステータ１２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１３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が適用可能である。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。
【００９３】
さらに、この発明に係るインホイールモータ駆動装置Ａにおいては、サイクロイド式の減速機を採用した例を示したが、これに限ることなく、遊星減速機、２軸並行減速機、その他の減速機であってもよい。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、インホイールモータ駆動装置Ａと内燃機関とを併用した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。
【００９４】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、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。
【符号の説明】
【００９５】
１        ：電気自動車
２        ：シャーシ
２ａ      ：ホイールハウス
３        ：前輪
４        ：駆動輪
５        ：懸架装置
５ａ      ：サスペンションアーム
５ｂ      ：ストラット
１０      ：モータ部
１１      ：ケーシング
１２      ：ステータ
１３      ：ロータ
１４      ：モータ回転軸
１５      ：軸受
２０      ：減速部
２２      ：入力軸
２３      ：偏心軸部
２４      ：曲線板
２４ａ    ：波形歯形
２４ｂ    ：ピン孔
２４ｃ    ：センターカラー
２５      ：外ピン
２６      ：出力軸
２６ａ    ：フランジ部
２６ｂ    ：軸部
２８      ：転がり軸受
２９      ：内ピン
２９ａ    ：軸受
３０      ：車輪ハブ
３２      ：内輪部材
３３      ：外輪部材
３４      ：転動体
３５      ：フランジ部
３６      ：ボルト
４１      ：オイルタンク
４２      ：油路
４３      ：油路
４４      ：モータ回転軸油路
４５      ：減速部入力軸油路
４８      ：帰還通路
４９      ：排出口
５０      ：外ピンハウジング
５０ａ    ：円筒部
５０ｂ    ：リング部
５０ｃ    ：外ピン保持孔
５０ｄ    ：外ピンスラストプレート
５１      ：軸受
５１ａ    ：外輪
５２      ：軸受
５３      ：軸受
５５      ：カウンタウェイト
６１      ：潤滑油ポンプ
６２      ：インナーロータ
６２ａ    ：歯先部分
６２ｂ    ：歯溝部分
６３      ：アウターロータ
６３ａ    ：歯先部分
６３ｂ    ：歯溝部分
６４      ：ポンプ室
６５      ：吸入口
６６      ：吐出口
６７      ：ポンプケース
７１      ：断熱材
７２      ：ボルト
７３      ：ヒータ
７４      ：制御器
Ａ        ：インホイールモータ駆動装置
【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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【図１０】
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【図１１】
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