(57)【要約】【課題】  サイクロイド式の減速部２０の外ピンハウジング５０をケーシング１１に対して固定するフローティングピン７１の外ピンハウジング側軸部７３の長さを短くしても、外ピンハウジング５０の固定穴７４との間で強固な締結力が得られるようにする。【解決手段】  フローティングピン７１の外ピンハウジング側固定軸部７３の外周面に軸方向に延びる凸部７６を設け、この凸部７６を外ピンハウジング５０の固定穴７４の内径面に軸方向に沿って食い込ませて外ピンハウジング側軸部７３と外ピンハウジング５０の固定穴７４とを一体化した【選択図】  図４
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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部と、減速部からの出力を駆動輪に伝える車輪ハブとを備え、減速部が、入力軸に設けられた偏心軸部によって回転自在に支持された曲線板と、減速部のケーシングの内径面に隙間を介して位置し、曲線板の外周に形成された波形歯形に噛合する外ピンを支持する外ピンハウジングとを備え、ケーシングに固定されるフローティングピンの外ピンハウジング側固定軸部を、外ピンハウジングの軸方向両端の固定穴に挿入して外ピンハウジングをケーシングに対してフローティング支持されており、減速部の入力軸の回転により曲線板を偏心揺動運動させ、その曲線板の自転を入力軸と同軸上に配置された出力軸から出力して車輪ハブを回転させるインホイールモータ駆動装置において、前記フローティングピンの外ピンハウジング側固定軸部の外周面に軸方向に延びる複数の凸部を設け、この複数の凸部を外ピンハウジングの固定穴の内径面に軸方向に沿って食い込ませて外ピンハウジング側軸部と外ピンハウジングの固定穴とを一体化した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】
前記外ピンハウジング側固定軸部の外周面に軸方向に延びる複数の凸部を転造加工により成形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】
前記フローティングピンを熱処理し、外ピンハウジングを非熱処理、もしくは、フローティングピンに対して低い硬度の鋼材を用いることを特徴とする請求項１又は２に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項４】
前記凸部に対して固定穴の内径面に締め代を有する複数の凹部を予め形成し、外ピンハウジング側軸部の複数の凸部を固定穴内径面に転写したことを特徴とする請求項１〜３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５】
前記請求項１〜４のいずれかのインホイールモータ駆動装置を搭載した車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車の駆動車輪を駆動す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、図１６に示すように、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からの出力を駆動輪に伝える車輪ハブ１３０とを備える。
【０００３】
インホイールモータ駆動装置は、ホイール内部設置されるものであるから、コンパクト化が要求される。また、駆動輪を駆動するために大きな回転駆動トルクが要求される。
【０００４】
これらの要求に応えるため、特許文献１に記載されたインホイールモータ駆動装置においては、モータ部１１０の回転を減速する減速部１２０にサイクロイド減速機を採用している。
【０００５】
サイクロイド式の減速機は、図１６及び図１７に示すように、入力軸１２２に設けられた偏心軸部１２３によって曲線板１２４を回転自在に支持し、それらの曲線板１２４の外周に形成された波形歯形は減速部１２０のケーシング１１１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１２５に噛合し、上記入力軸１２２の回転により曲線板１２４を偏心揺動運動させ、その曲線板１２４の自転を入力軸１２２と同軸上に配置された出力軸１２６から出力し、車輪ハブ１３０を回転させている。
【０００６】
外ピンハウジング１５０は、減速部１２０のケーシング１１１に対して軸方向の両端からフローティングピン１５９によってフローティング支持されている。
【０００７】
外ピンハウジング１５０の軸方向の両端の側面には、フローティングピン１５９を圧入する固定穴１６０が円周上に等間隔に配置され、この固定穴１６０にフローティングピン１５９の外ピンハウジング側軸部１５９ａを圧入することによって、外ピンハウジング１５０を減速部１２０のケーシング１１１に対して固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−６３０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、外ピンハウジング１５０の固定穴１６０とフローティングピン１５９の外ピンハウジング側軸部１５９ａとは圧入またはネジ締結によって固定されるため、締結力を確保するために、ある程度長いの圧入代が必要である。
【００１０】
外ピンハウジング１５０の固定穴１６０に圧入する外ピンハウジング側軸部１５９ａの長さを長くすると、フローティングピン１５９の全長を自ずと長くしなければならず、小型化と軽量化という点で改善の余地がある。
【００１１】
また、フローティングピン１５９の外ピンハウジング側軸部１５９ａと外ピンハウジング１５０の固定穴１６０との間で強固な締結力を得るためには、フローティングピン１５９の外ピンハウジング側軸部１５９ａの外面を研磨加工しなければならず、研磨加工のコストが嵩むという問題もあった。
またネジ締結の場合、外ピンハウジング側及び、フローティングピンでネジ加工しなければならず、また、締結するためのサイクルタイムが長くコストがかさむという問題もあった。
【００１２】
そこで、フローティングピン１５９の外ピンハウジング側軸部１５９ａの長さを短くしても、外ピンハウジング１５０の固定穴１６０との間で強固な締結力が得られるようにすることにより、小型化と軽量化を図り、しかも研磨加工の加工費を削減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】
【００１３】
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部と、減速部からの出力を駆動輪に伝える車輪ハブとを備え、減速部が、入力軸に設けられた偏心軸部によって回転自在に支持された曲線板と、減速部のケーシングの内径面に隙間を介して位置し、曲線板の外周に形成された波形歯形に噛合する外ピンを支持する外ピンハウジングとを備え、ケーシングに固定されるフローティングピンの外ピンハウジング側固定軸部を、外ピンハウジングの軸方向両端の固定穴に挿入して外ピンハウジングをケーシングに対してフローティング支持されており、減速部の入力軸の回転により曲線板を偏心揺動運動させ、その曲線板の自転を入力軸と同軸上に配置された出力軸から出力して車輪ハブを回転させるインホイールモータ駆動装置において、前記フローティングピンの外ピンハウジング側固定軸部の外周面に軸方向に延びる複数の凸部を設け、この複数の凸部を外ピンハウジングの固定穴の内径面に軸方向に沿って食い込ませて外ピンハウジング側軸部と外ピンハウジングの固定穴とを一体化させることを特徴とする。
【００１４】
前記フローティングピンの外ピンハウジング側固定軸部の外周面に軸方向に延びる凸部は、転造加工で成形することができる。
【００１５】
前記フローティングピンの外ピンハウジング側固定軸部の外周面に軸方向に延びる凸部を、外ピンハウジングの固定穴の内径面に軸方向に沿って食い込ませるには、フローティングピンを熱処理し、外ピンハウジングを非熱処理、もしくは、フローティングピンに対して低い硬度の鋼材を用いる。
【００１６】
前記フローティングピンの外ピンハウジング側固定軸部の外周面に軸方向に延びる凸部に対して、外ピンハウジングの固定穴の内径面に締め代を有する凹部を予め形成しておいてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
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、フローティングピンの外ピンハウジング側固定軸部の外周面に軸方向に延びる凸部を設け、この凸部を外ピンハウジングの固定穴の内径面に軸方向に沿って食い込ませて外ピンハウジング側軸部と外ピンハウジングの固定穴とを一体化しているので、単純な圧入よりも、フローティングピンを外ピンハウジングに強固に固定することができる。
【００１８】
したがって、フローティングピンの圧入長さを短縮化することができ、小型化及び低コストとなる。
【００１９】
また、単純な圧入タイプに比べ、フローティングピンの研磨加工を省くことができ、低コストになる。
【００２０】
フローティングピンの凸部が外ピンハウジングに食い込むため、フローティングピンの回転方向のズレがなくなり、単純な圧入タイプに比べ、フローティングピンと外ピンハウジング間で発生する剥離摩耗が発生しにくくなる。
【００２１】
さらに、フローティングピンの凸部が外ピンハウジングを削りながら食い込むため、外ピンハウジングの変形が少なく、圧入後の位置度、精度が単純な圧入に比べ良好である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】インホイールモータ駆動装置を搭載した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】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５】図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】外ピンハウジングとフローティングピンとの固定状態を示す縦断面図である。
【図７】この発明において使用するフローティングピンを示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は外ピンハウジング側軸部の方向から見た正面図である。
【図８】フローティングピンの外ピンハウジング側軸部を外ピンハウジングの固定穴に挿入する途中の状態を示す図６の丸印Ａの部分の拡大図である。
【図９】フローティングピンの外ピンハウジング側軸部を外ピンハウジングの固定穴に対して圧入を完了した状態を示す図６の丸印Ａの部分の拡大図である。
【図１０】フローティングピンの外ピンハウジング側軸部を外ピンハウジングの固定穴に対して圧入した状態を示す断面図である。
【図１１】フローティングピンの外ピンハウジング側軸部を外ピンハウジングの固定穴に対して圧入した状態を示す部分拡大断面図である。
【図１２】フローティングピンの外ピンハウジング側軸部を外ピンハウジングの固定穴に対して圧入した状態を示す他の実施形態の部分拡大断面図である。
【図１３】フローティングピンの外ピンハウジング側軸部を外ピンハウジングの固定穴に対して圧入した状態を示す他の実施形態の部分拡大断面図である。
【図１４】フローティングピンの外ピンハウジング側軸部を外ピンハウジングの固定穴に対して圧入した状態を示す他の実施形態の部分拡大断面図である。
【図１５】フローティングピンの外ピンハウジング側軸部を外ピンハウジングの固定穴に対して圧入した状態を示す他の実施形態の部分拡大断面図である。
【図１６】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。
【図１７】従来のインホイールモータ駆動装置の減速部の拡大縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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からの出力を駆動輪４に伝える車輪ハブ３０とを備える。
【００２７】
上記モータ部１０および減速部２０は、ケーシング１１内に収容されている。ケーシング１１は、モータ部１０側のケーシング１１ａと、減速部２０側のケーシング１１ｂとからなり、モータ部１０側のケーシング１１ａの中心にはモータ部１０のモータ回転軸１４を挿通する貫通部が形成されている。
【００２８】
モータ部１０は、ケーシング１１ａ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。
【００２９】
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、軸受１５、１５によってケーシング１１ａに対して回転自在に支持されている。モータ回転軸１４は、減速部２０のケーシング１１ｂ内に挿入され、減速部２０の入力軸２２と接続されている。
【００３０】
減速部２０は、ケーシング１１ｂ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。
【００３１】
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。
【００３２】
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、および減速部２０の内部を循環して流れることにより、減速部２０を潤滑するとともに、ケーシング１１に設けられる油路４３において外周フィン１１ｃによって冷やされた潤滑油がこれらモータ部１０および減速部２０を冷却する潤滑油回路を構成している。
【００３３】
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、モータ部１０および減速部２０を効果的に潤滑および冷却することができる。
【００３４】
図３〜図５に示すように、サイクロイド式の減速部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１１ｂ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）。
【００３５】
減速部２０のケーシング１１ｂ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。
【００３６】
入力軸２２は、その一端部がスプライン嵌合によりロータ１３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、その他端部に偏心軸部２３が設けられている。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
曲線板２４は、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５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針状ころ軸受２９ａの外周一部がピン孔２４ｂの内周一部に接触している。
【００４０】
減速部２０は、上記のように、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、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。
【００４１】
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、車輪軸受部３１が固定されている（図３参照）。
【００４２】
外ピン２５は、図５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。
【００４３】
ケーシング１１ｂの内側に配設された外ピン２５は、ケーシング１１ｂに直接保持されているわけではなく、図３に示すように、ケーシング１１ｂ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、図４に示すように、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。
【００４４】
外ピンハウジング５０は、図４に示すように、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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
外ピンハウジング５０の軸方向両端には、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１１ｂ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。
【００４９】
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。
【００５０】
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１１ａ、１１ｂ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。
【００５１】
図４に示すように、外ピンハウジング５０の両側面には、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６０が固定されている。
【００５２】
外ピンハウジング５０は、減速部２０のケーシング１１ｂに対して、図３に示すように、隙間を空けてフローティングピン７１によってフローティング支持している。
【００５３】
フローティングピン７１は、外ピンハウジング５０の円周方向に等間隔で複数配置されている。
【００５４】
フローティングピン７１は、図７に示すように、フランジ部７２を挟んで、外ピンハウジング５０側に延びる外ピンハウジング側軸部７３と、減速部２０のケーシング１１ｂ側に延びるケーシング側軸部７５とからなる。
【００５５】
外ピンハウジング５０には、図４及び図６に示すように、フローティングピン７１の外ピンハウジング側軸部７３を固定する固定穴７４が軸方向に設けられている。
【００５６】
また、減速部２０のケーシング１１ｂには、図３に示すように、フローティングピン７１のケーシング側軸部７５を固定する固定穴８２が設けられている。
【００５７】
フローティングピン７１のケーシング側軸部７５と、このケーシング側軸部７５を固定するケーシング１１ｂの固定穴８２との間には、ゴム等の防振部材８３が嵌められ、外ピンハウジング５０の振動がケーシング１１ｂに伝達されるのを低減している。
【００５８】
フローティングピン７１の外ピンハウジング側軸部７３と、外ピンハウジング５０の固定穴７４とは、単純な圧入ではなく、図６〜図９に示すように、外ピンハウジング側軸部７３の外周面に軸方向に延びる複数の凸部７６を設け、この複数の凸部７６が外ピンハウジング５０の固定穴７４の内径面に食い込むように軸方向に沿って圧入することにより、外ピンハウジング側軸部７３と外ピンハウジング５０の固定穴７４とを強固に一体化している。
【００５９】
前記フローティングピン７１の外ピンハウジング側軸部７３の外周面に軸方向に延びる複数の凸部７６を、外ピンハウジング５０の固定穴７４の内径面に軸方向に沿って食い込ませるには、フローティングピン７１を熱処理し、外ピンハウジング５０を非熱処理、もしくは、フローティングピン７１に対して低い硬度の鋼材を用いる。
【００６０】
このフローティングピン７１の外ピンハウジング側軸部７３と、外ピンハウジング５０の固定穴７４との締結方法の詳細を説明する。
【００６１】
図１０に示すように、外ピンハウジング側軸部７３に設けた複数の凸部７６が外ピンハウジング５０の固定穴７４の内径面に食い込むことによって、外ピンハウジング側軸部７３と外ピンハウジング５０の固定穴７４とが一体化する。
【００６２】
図７に示すように、この外ピンハウジング側軸部７３の凸部７６の圧入開始端面の頂部（外径側）に、傾斜角θが４５°以下の面取部７７を設けている。
【００６３】
図１０、図１１に示すように、凸部７６の突出方向中間部位が、凸部７６が転写されることによって形成される凹部７８の形成前の固定穴７４の内径面の位置に対応する。すなわち、凸部７６の小径と凸部７６の大径との間に固定穴７４の内径面を配置することになる。凸部７６の大径寸法をＤ１とし、凸部７６の小径寸法をＤ２とし、固定穴７４の内径面をＤ３としたときに、Ｄ１＞Ｄ３＞Ｄ２とする。好ましくは、｛（Ｄ１＋Ｄ２）／２｝＞Ｄ３とする。このため、径方向嵌合範囲が、凸部７６の頂点から凸部７６の高さの１／２以上とすることになる。
【００６４】
ところで、凸部７６は、外ピンハウジング側軸部７３の外周面に凸部と凹部とからなる雄スプラインを構成している。この雄スプラインは、転造加工、切削加工、プレス加工、引き抜き加工等の種々の加工方法によって形成することがきる。
【００６５】
外ピンハウジング側軸部７３と外ピンハウジング５０の固定穴７４との締結は、次のようにして行う。
【００６６】
まず、外ピンハウジング側軸部７３の軸心と外ピンハウジング５０の固定穴７４の軸心とを合わせた状態とする。この状態で、外ピンハウジング５０の固定穴７４に対して、図８に示すように、外ピンハウジング側軸部７３を挿入（圧入）していく。この際、前記したように、凸部７６の大径寸法Ｄ１と、凸部７６の小径寸法Ｄ２と、外ピンハウジング５０の固定穴７４の内径面寸法Ｄ３とが、前記のような関係であり、しかも、凸部７６の硬度を固定穴７４の内径面の硬度よりも大きくしているので、外ピンハウジング側軸部７３を、外ピンハウジング５０の固定穴７４に軸方向に圧入すると、凸部７６が固定穴７４の内径面に食い込んでいき、図１０に示すように、凸部７６が、この凸部７６が嵌合する凹部７８を、軸方向に沿って形成していくことになる。この圧入は、フローティングピン７１のフランジ部７２が、外ピンハウジング５０の端面に当接するまで行われる（図９参照）。なお、圧入する場合、油圧プレス等の一般的なプレス設備で可能である。
【００６７】
ところで、外ピンハウジング側軸部７３の凸部７６を固定穴７４の内径面に食い込ませながら圧入していくと、固定穴７４の内径面に、図８及び図９に示すように、はみ出し部７９が形成される。はみ出し部７９は、凸部７６が嵌入（嵌合）する固定穴７４の内径面の容量の材料分であって、形成される凹部７８から押し出されたもの、凹部７８を形成するために切削されたもの、又は押し出されたものと切削されたものの両者等から構成される。
【００６８】
また、凸部７６が固定穴７４の内径面を削りとって凹部７８を形成すると、固定穴７４が僅かに拡径した状態となり、凸部７６の軸方向の移動を許容し、軸方向の移動が停止すれば、固定穴７４が元の径に戻ろうとして縮径することになる。言い換えれば、凸部７６の圧入時に外ピンハウジング側軸部７３が径方向に弾性変形し、この弾性変形分の予圧が凸部７６の歯面（凹部嵌合部位の表面）に付与される。このため、凸部７６の凹部嵌合部位の全体がその対応する凹部７８に対して密着する凹凸嵌合構造を確実に形成することができる。すなわち、外ピンハウジング側軸部７３のスプライン（雄スプライン）によって、固定穴７４の内径面に、雄スプラインに密着する雌スプラインが形成される。
これによって、図１１に示すように、外ピンハウジング側軸部７３の凸部７６と、これに嵌合する固定穴７４の凹部７８との嵌合接触部位の全体が密着している。この場合、周方向全周にわたって、各凸部７６とこれに嵌合する各凹部７８とがタイトフィットしている。
【００６９】
すなわち、図１１に示すように、各凸部７６は、その断面が凸アール状の頂点を有する三角形状（山形状）であり、各凸部７６の嵌合接触部位（凹部嵌合部位）とは、図１１に示す範囲Ａであり、断面における山形の中腹部から山頂にいたる範囲である。また、周方向の隣合う凸部７６間において、固定穴７４の内径面よりも内径側に隙間８０が形成されている。
【００７０】
外ピンハウジング側軸部７３の長さは、各凸部７６が固定穴７４の内径面に食い込むことにより、単純な圧入よりも強固な締結力が得られるため、短くすることができる。
【００７１】
図１０および図１１に示す凸部７６としては、断面がアール状である三角形であったが、図１２に示すように台形状であっても、図１３に示すように、断面が三角形状であっても、図１４に示すように、断面が矩形状であってもよい。
【００７２】
前記図１１に示す雄スプラインでは、凸部のピッチと凹部のピッチとが同一設定される。このため、前記実施形態では、凸部７６の突出方向中間部位の周方向厚さＬと、周方向に隣り合う凸部７６間における前記中間部位に対応する位置での周方向寸法Ｌ０とがほぼ同一となっている。
【００７３】
これに対して、図１２に示すように、凸部７６の突出方向中間部位の周方向厚さＬ２を、周方向に隣り合う凸部７６間における前記中間部位に対応する位置での周方向寸法Ｌ１よりも小さいものであってもよい。
【００７４】
また、図１５に示す実施形態は、複数の凸部７６に対して固定穴７４の内径面に締め代ｎを有する複数の凹部８１を予め形成した例であり、締め代ｎを有する各凹部８１を予め形成することにより、外ピンハウジング側軸部７３の各凸部７６を固定穴７４内径面に転写する際の圧入荷重を下げることができる。また、各凹部８１の底部と各凸部７６の頂部の間に隙間を設けてもよい。つまり、各凸部７６の両側面のみ締め代ｎを有してもよい。
【００７５】
以上のように、フローティングピン７１の外ピンハウジング側軸部７３の外周面に軸方向に延びる凸部７６を設け、この凸部７６を外ピンハウジング５０の固定穴７４の内径面に軸方向に沿って食い込ませて外ピンハウジング側軸部７３と外ピンハウジング５０の固定穴７４とを一体化しているので、単純な圧入よりも、フローティングピン７１を外ピンハウジング５０に強固に固定することができる。
【００７６】
したがって、フローティングピン７１の圧入長さを短縮化することができ、小型化及び低コストとなる。
【００７７】
また、単純な圧入タイプに比べ、フローティングピン７１の研磨加工を省くことができ、低コストになる。
【００７８】
フローティングピン７１の凸部７６が外ピンハウジング５０に食い込むため、フローティングピン７１の回転方向のズレがなくなり、単純な圧入タイプに比べ、フローティングピン７１と外ピンハウジング５０間で発生する剥離摩耗が発生しにくくなる。
【００７９】
さらに、フローティングピン７１の凸部７６が外ピンハウジング５０を削りながら食い込むため、外ピンハウジング５０の変形が少なく、圧入後の位置度、精度が単純な圧入に比べ良好である。
【００８０】
図３に示すように、車輪ハブ３０の車輪軸受部３１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１１ｂ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によって図示しない駆動輪が固定連結される。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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５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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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１１ａ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。  
【００９１】
さらに、この発明に係るインホイールモータ駆動装置Ａ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。
【００９２】
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】
【００９３】
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
１１ａ    ：ケーシング
１１ｂ    ：ケーシング
１１ｃ    ：フィン
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
３１      ：車輪軸受部
３２      ：内輪部材
３３      ：外輪部材
３４      ：転動体
３５      ：フランジ部
３６      ：ボルト
４３      ：油路
４４      ：モータ回転軸油路
４５      ：減速部入力軸油路
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
５１      ：軸受
５１ａ    ：外輪
５２      ：軸受
５３      ：軸受
５５      ：カウンタウェイト
６０      ：外ピンスラストプレート
６１      ：潤滑油ポンプ
７１      ：フローティングピン
７２      ：フランジ部
７３      ：外ピンハウジング側軸部
７４      ：固定穴
７５      ：ケーシング側軸部
７５      ：固定穴
７６      ：凸部
７７      ：面取部
７８      ：凹部
７９      ：はみ出し部
８１      ：凹部
８０      ：隙間
８２      ：固定穴
８３      ：防振部材
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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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