(57)【要約】【課題】  減速機Ｂのケーシング２２ｂに対して外ピンハウジング５０を組み付けやすく、しかも外ピンハウジング５０と入出力軸との芯ずれを改善することができる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。【解決手段】  減速機Ｂのケーシング２２ｂの内周面と外ピンハウジング５０の外周面との間に隙間を設け、減速機Ｂのケーシング２２ｂの内周面と外ピンハウジング５０の外周面に、軸方向に互いに対向する同径及び同ピッチの半円溝６０ａ、６０ｂを複数個形成し、この対向する半円溝６０ａ、６０ｂに、金属製の円柱ピン６１を挿入することにより、外ピンハウジング５０を減速機Ｂのケーシング２２ｂに対して調心可能に支持するようにした。【選択図】  図１０
2016161041.tif 000002
【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設けられ、外ピンの両端部を支持する外ピンハウジングとを備え、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、前記減速機のケーシングの内周面と外ピンハウジングの外周面との間に隙間を設け、減速機のケーシングの内周面と外ピンハウジングの外周面に、軸方向に互いに対向する同径及び同ピッチの半円溝を複数個形成し、この対向する半円溝に、金属製の円柱ピンを挿入して外ピンハウジングを減速機のケーシングに対して調心可能に支持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】
前記対向する半円溝と、この半円溝に挿入した円柱ピンとの間に、調心可能な隙間を有する請求項１記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項３】
前記円柱ピンの外径面が、両端に向かって細くなるクラウニング形状に形成されている請求項２記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項４】
前記外ピンハウジングの外側面に、外ピンと円柱ピンの軸方向の抜け出しを防止する外ピンサイドプレートを設け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】
前記外ピンハウジングの軸方向の外側面と減速機のケーシングの内周面との間に、弾性体を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか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、サイクロイド式の減速機を使用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１２１は、図１４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。
【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１４〜図１７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】
入力軸１３０は、図１４に示すように、その一端部がセレーション（またはスプライン嵌合）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。
【００１２】
偏心軸部１３０ａ、１３０ｂは、図１５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。
【００１３】
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。
【００１４】
曲線板１３１は、図１５、図１６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１６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針状ころ軸受１３７ａの外周一部がピン孔１３６の内周一部に接触している。
【００１５】
減速機Ｂは、図１５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。
【００１６】
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１４及び図１５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。
【００１７】
外ピン１３２は、図１６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。
【００１８】
図１５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を介してそれぞれ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。
【００１９】
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。
【００２０】
出力軸１３３の対向するフランジ部１３３ａ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１３７の外径寸法より所定分大きく設定されている。
【００２１】
車輪ハブＣは、図１４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。
【００２２】
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１４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。
【００２３】
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１５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。
【００２４】
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。
【００２５】
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１５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。
【００２６】
外ピンハウジング１５０は、減速機Ｂのケーシング１２２ｂにフローティング支持されるが、減速機Ｂの振動をケーシング１２２ｂに伝搬させない支持構造として、ゴムブッシュ方式の防振構造やフローティングボルトによるフローティング構造が採用されている（特許文献１、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２７】
【特許文献１】特開２０１４−１８５９号公報
【特許文献２】特開２０１０−７１４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
ところで、外ピンハウジング１５０を減速機Ｂのケーシング１２２ｂにフローティング支持する構造は、構成部品点数が多く、部品の要求加工精度が高いため、コスト高になるという問題がある。
【００２９】
また、部品点数が多いことにより、組立てに時間がかかると共に、部品公差の積み上げによって精度が低下し、ケーシング１２２ｂへの組付け性が悪いという問題も生じる。
【００３０】
さらに、ケーシング１２２ｂへの組付け性が悪いことにより、入出力軸（モータ軸１２４ａと出力軸１３３）の芯に対して、外ピンハウジング１５０の芯がずれて２次成分の振動が発生しやすいという問題があった。
【００３１】
そこで、この発明は、減速機のケーシングに対して外ピンハウジングを組み付けやすく、しかも外ピンハウジングと入出力軸との芯ずれを改善することができる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。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
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設けられ、外ピンの両端部を支持する外ピンハウジングとを備え、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、前記減速機のケーシングの内周面と外ピンハウジングの外周面との間に隙間を設け、減速機のケーシングの内周面と外ピンハウジングの外周面に、軸方向に互いに対向する同径及び同ピッチの半円溝を複数個形成し、この対向する半円溝に、金属製の円柱ピンを挿入して外ピンハウジングを減速機のケーシングに対して調心可能に支持したことを特徴とする。
【００３３】
前記対向する半円溝と、この半円溝に挿入した円柱ピンとの間には、調心可能な隙間を設けている。
【００３４】
前記円柱ピンの外径面は、両端に向かって細くなるクラウニング形状に形成してもよい。
【００３５】
前記外ピンハウジングの外側面に外ピンサイドプレートを設けることにより、外ピンと円柱ピンの軸方向の抜け出しを防止することができる。
【００３６】
前記外ピンハウジングの軸方向の外側面と減速機のケーシングの内周面との間に、弾性体を設けることにより、外ピンハウジングの軸方向の振動を軽減することができる。
【発明の効果】
【００３７】
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、上記のように減速機のケーシングの内周面と外ピンハウジングの外周面との間に隙間を設け、減速機のケーシングの内周面と外ピンハウジングの外周面に、軸方向に互いに対向する同径及び同ピッチの半円溝を複数個形成し、この対向する半円溝に、金属製の円柱ピンを挿入して外ピンハウジングを減速機のケーシングに対して調心可能に支持しているので、減速機のケーシングに対して外ピンハウジングを組み付けやすく、しかも外ピンハウジングと入出力軸との芯ずれを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【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】外ピンハウジングに外ピンの両端を軸受を介して嵌め入れた状態の斜視図である。
【図６】円柱ピンを４本使用して外ピンハウジングを減速機のケーシングに対して調心可能に支持した状態を示す縦断側面図である。
【図７】円柱ピンを３本使用して外ピンハウジングを減速機のケーシングに対して調心可能に支持した状態を示す他の実施形態の縦断側面図である。
【図８】円柱ピンを６本使用して外ピンハウジングを減速機のケーシングに対して調心可能に支持した状態を示す他の実施形態の縦断側面図である。
【図９】円柱ピンの実施形態の拡大正面図である。
【図１０】円柱ピンとこの円柱ピンを挿入する対向する半円溝との隙間を示す部分拡大図である。
【図１１】この発明に係るインホイールモータ駆動装置の外ピンハウジングの他の実施形態を示す斜視図である。
【図１２】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１３】図１２の電気自動車を後方から見た図である。
【図１４】従来例を示す縦断正面図である。
【図１５】従来例の減速機の拡大縦断正面図である。
【図１６】図１４のＨ−Ｈ線に沿った縦断側面図である。
【図１７】従来の外ピンハウジングの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
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１２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１３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１２、１３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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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１３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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
オイルポンプ４２は、図４に示すように、減速機Ｂの出力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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
外ピン３２は、図１、図２及び図５に示すように、前記減速機Ｂのケーシング２２ｂの内径面に隙間を介して円筒状の外ピンハウジング５０に支持されている。外ピンハウジング５０には、両端部に対向する内向きのフランジ部５１が形成され、このフランジ部５１に、外ピン３２の両端部を、軸受５５を介して支持する外ピン保持孔５４がそれぞれ形成されている。
【００５８】
図５は、外ピンハウジング５０の外ピン保持孔５４に、外ピン３２の両端部を軸受５５を介して支持した状態を示している。
【００５９】
外ピンハウジング５０は、減速機Ｂのケーシング２２ｂに対して調心可能なように、減速機Ｂのケーシング２２ｂの内周面に隙間を介して支持されている。
【００６０】
外ピンハウジング５０を減速機Ｂのケーシング２２ｂに対して調心可能にする手段としては、図５〜図９に示すように、減速機Ｂのケーシング２２ｂの内周面と外ピンハウジング５０の外周面に、軸方向に互いに対向する同径及び同ピッチの半円溝６０ａ、６０ｂを複数個形成し、この対向する半円溝６０ａ、６０ｂに、金属製の円柱ピン６１を挿入する方法がある。
【００６１】
そして、対向する半円溝６０ａ、６０ｂと、この半円溝６０ａ、６０ｂに挿入した円柱ピン６１との間には、調心可能な隙間を設けている。
【００６２】
対向する半円溝６０ａ、６０ｂに円柱ピン６１を挿入して外ピンハウジング５０を減速機Ｂのケーシング２２ｂに対して支持すると、減速機Ｂに対して、モータ部Ａあるいは車輪ハブＣから左右の軸にした回転方向や上下を軸にした回転方向のモーメントが作用した場合、減速機Ｂの外ピンハウジング５０が、半円溝６０ａ、６０ｂに挿入された円柱ピン６１によって無理のない姿勢に移動してモータ部Ａあるいは車輪ハブＣの軸心に対して減速機Ｂの軸心が調心され、芯ズレが生じない。
【００６３】
前記減速機Ｂのケーシング２２ｂの内周面と外ピンハウジング５０の外周面との間に設けられる隙間、即ち、図１０に示す減速機Ｂのケーシング２２ｂの内周面の直径ｄ1と、外ピンハウジング５０の外周面の直径ｄ2との差は、アルミ製のケーシング２２ｂ側の半円溝６０ｂが変形を生じないように、０．２〜０．５ｍｍ程度が好ましい。
【００６４】
また、対向する半円溝６０ａ、６０ｂと円柱ピン６１との間の隙間、即ち、図１０に示す半円溝６０ａ、６０ｂ間の直径ｄ3と円柱ピン６１の直径ｄ4との差は、２０〜２００μｍ程度が好ましい。
【００６５】
また、円柱ピン６１の径は、外ピン３２の径（φ１０）以下が好ましい。円柱ピン６１の本数にもよるが、外ピン３２の径よりも小さくてもトルクは十分に受けることができる。
【００６６】
円柱ピン６１の本数は、図６に示す実施形態では周方向に４本、図７に示す実施形態では周方向に３本、図８に示す実施形態では周方向に６本にしている。
【００６７】
また、円柱ピン６１は、図９に示すように、外径面を両端に向かって細くなるクラウニング形状に形成してもよい。図９は、クラウニング形状を見やすくするために、クラウニング形状を大きく表現している。図９の例は、φ１０で、長さが５０ｍｍ、中心から端部のドロップ量が０．５ｍｍのフルクラウニング形状にしているが、クラウニングを一部にのみ設けるようにしてもよい。
【００６８】
円柱ピン６１の長さは、外ピン３２の長さと同程度が好ましい。
【００６９】
外ピンハウジング５０の外側面部には、図１及び図２に示すように、外ピン保持孔５４に挿入した外ピン３２と円柱ピン６１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を固定している。
【００７０】
前記外ピンハウジング５０の軸方向の外側面、即ち、外ピンサイドプレート５８と減速機Ｂのケーシング２２ｂの内周面との間には、弾性体６２が挿入され、この弾性体６２によって外ピンハウジング５０の軸方向の振動が軽減される。
【００７１】
前記軸受５５としては、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を使用している。
【００７２】
前記外ピンハウジング５０としては、図１１に示すように、互いに相対運動可能に配置された一対の分割プレート５０ａ、５０ｂによって形成してもよい。この相対運動可能に配置された一対の分割プレート５０ａ、５０ｂには、外ピン３２の両端部を軸受５５を介して支持する外ピン保持孔５４がそれぞれ形成されている。
【００７３】
図１１は、一対の分割プレート５０ａ、５０ｂの外ピン保持孔５４に、外ピン３２の両端部を軸受５５を介して支持した状態を示している。図１１の例でも外ピンハウジング５０である一対の分割プレート５０ａ、５０ｂの外周面に半円溝６０ａを複数個形成し、減速機Ｂのケーシング２２ｂの内周面に複数個形成された半円溝６０ｂとの間に金属製の円柱ピン６１を挿入して、外ピンハウジング５０を減速機Ｂのケーシング２２ｂに対して調心可能に支持している。
【００７４】
一対の分割プレート５０ａ、５０ｂが互いに相対運動可能に配置されていると、外ピン３２と外ピン保持孔５４との間の軸受５５や曲線板３１が均等に当たるように、一対の分割プレート５０ａ、５０ｂに形成された外ピン保持孔５４の位置が調心される。これにより、曲線板３１から受ける荷重を複数の外ピン３２で分散することができ、外ピン３２と曲線板３１との面圧を下げることができるので、耐久性が向上する。
【００７５】
入力軸３０は、図１に示すように、その一端部がセレーション（またはスプライン嵌合）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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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針状ころ軸受３７ａの外周一部がピン孔３６の内周一部に接触している。
【００７９】
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（図３参照）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。
【００８０】
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、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（図１参照）。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。
【００８１】
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。
【００８２】
図２に示すように、一対の分割プレート５０ａ、５０ｂの内周には、出力軸３３およびスタビライザ３３ｄが転がり軸受９０を介してそれぞれ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、転がり軸受９１を介して相対的に回転可能に支持されている。
【００８３】
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およびスタビライザ３３ｄ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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
また、前記の実施形態においては、減速機部Ｂの曲線板３１を１８０°位相をずらして２枚設けた例を示したが、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°位相をずらして設けるとよい。
【００９０】
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】
【００９１】
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
３３ｄ    ：スタビライザ
３４      ：転がり軸受
３５      ：カウンタウェイト
３６      ：ピン孔
３７      ：内ピン
３７ａ    ：針状ころ軸受
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    ：分割プレート
５０ｂ    ：分割プレート
５１      ：フランジ部
５４      ：外ピン保持孔
５５      ：軸受
５５ａ    ：外輪
５８      ：外ピンサイドプレート
６０ａ    ：半円溝
６０ｂ    ：半円溝
６１      ：円柱ピン
６２      ：弾性体
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      ：転がり軸受
９１      ：転がり軸受
Ａ        ：モータ部
Ｂ        ：減速機
Ｃ        ：車輪ハブ
【図１】
2016161041.tif 000003
【図２】
2016161041.tif 000004
【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】
2016161041.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2016161041.tif 000015
【図１４】
2016161041.tif 000016
【図１５】
2016161041.tif 000017
【図１６】
2016161041.tif 000018
【図１７】
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