(57)【要約】【課題】  減速機Ｂの出力軸支持軸受９０の配置を工夫することにより、インホイールモータ駆動装置２１の幅寸法を小さくすることを課題とする。【解決手段】  減速機Ｂの出力軸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、出力軸３３の軸部３３ｂの外径面に、トルク伝達可能な状態で車輪ハブＣを設け、複数の内ピン３７を介し出力軸３３のフランジ部３３ａとスタビライザ３３ｄが連結されて出力軸３３とスタビライザ３３ｄが一体に回転し、外ピンハウジング５０のフランジ部５１の内周に、出力軸３３のフランジ部３３ａおよびスタビライザ３３ｄが出力軸支持軸受９０を介してそれぞれ回転自在に支持され、この出力軸支持軸受９０を内ピン３７の両端部の外径側に配置することにより、従来よりも軸方向寸法を短くすると共に、出力軸支持軸受９０のＰＣＤを大きくした。【選択図】  図２
2016142362.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、前記出力軸は、フランジ部と軸部とを有し、この出力軸のフランジ部には、出力軸の回転軸線を中心とする円周上に内ピンが等間隔に固定され、出力軸の軸部の外径面に、トルク伝達可能な状態で車輪ハブを設け、複数の内ピンを介し出力軸のフランジ部とスタビライザが連結されて出力軸とスタビライザが一体に回転し、外ピンハウジングのフランジ部の内周に、出力軸のフランジ部およびスタビライザが出力軸支持軸受を介してそれぞれ回転自在に支持され、この出力軸支持軸受が、内ピンの両端部の外径側に配置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】
前記車輪ハブは、出力軸の軸部の外径面に固定連結される内方部材と、内方部材をケーシングに対して回転自在に保持する外方部材とを備え、内方部材と外方部材とは複列アンギュラ玉軸受を構成し、内方部材と外方部材の間に複列の転動体を設置し、内方部材の複列の内輪軌道のうち、アウトボード側の内輪軌道が内方部材に一体に形成され、インボード側の内輪軌道が別体の内輪部材に形成され、複列の外輪軌道が外方部材の内径面に一体に形成され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】
前記内方部材の複列の内輪軌道と外方部材の複列の外輪軌道は、インボード側に配置される転動体のＰＣＤを、アウトボード側に配置される転動体のＰＣＤよりも径が大きくなるように設けたことを特徴とする請求項２記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項４】
前記内方部材の厚みを径方向に厚くすることによって、車輪ハブの剛性と負荷容量を向上させたことを特徴とする請求項２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した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９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９〜図１３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１２および図１３に示すように、軸方向の両端面の内径側で軸方向に突き出した一対のフランジ部１５１を有する筒型形状をしている。
【００１３】
入力軸１３０は、図９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１０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１０、１１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１１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１０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９及び図１０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１１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１０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が出力軸支持軸受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、転がり軸受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。
【００２２】
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。
【００２３】
車輪ハブＣは、図９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方部材１８１と、内方部材１８１をケーシング１２２ｂに対して回転自在に保持する外方部材１８２とを備える。内方部材１８１と外方部材１８２とは複列アンギュラ玉軸受を構成し、内方部材１８１と外方部材１８２の間に複列の転動体１８３を設置している。内方部材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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【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】
【００２５】
ところで、出力軸１３３およびスタビライザ１３３ｄを外ピンハウジング１５０に対して回転自在に支持する出力軸支持軸受１９０は、内ピン１３７の軸方向の両端面部に対向する位置に配置されている。
【００２６】
このため、出力軸１３３のフランジ部１３３ａとスタビライザ１３３ｄとには、図９に示しように、出力軸支持軸受１９０を支持するために、一対のフランジ部１５１に対向するように段差部１３３ｅを軸方向に突き出して設ける必要がある。
【００２７】
このため、減速機Ｂの軸方向長さが長くなり、インホイールモータ駆動装置１２１の全幅が大きくなる。
【００２８】
インホイールモータ駆動装置１２１の全幅が大きくなると、車載に際してサスペンションなどの周辺部品に無理な変更を強いるという問題が生じる。
【００２９】
また、インホイールモータ駆動装置１２１の全幅が大きくなると、それだけ装置全体の重量が増すことになるので、バネ下荷重の低減が求められるインホイールモータ駆動装置１２１にとっては好ましいことではない。
【００３０】
そこで、この発明は、減速機の出力軸支持軸受の配置を工夫することにより、インホイールモータ駆動装置の幅寸法を小さく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】
【００３１】
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、前記出力軸は、フランジ部と軸部とを有し、この出力軸のフランジ部には、出力軸の回転軸線を中心とする円周上に内ピンが等間隔に固定され、出力軸の軸部の外径面に、トルク伝達可能な状態で車輪ハブを設け、複数の内ピンを介し出力軸のフランジ部とスタビライザが連結されて出力軸とスタビライザが一体に回転し、外ピンハウジングのフランジ部の内周に、出力軸のフランジ部およびスタビライザが出力軸支持軸受を介してそれぞれ回転自在に支持され、この出力軸支持軸受を内ピンの両端部の外径側に配置したことを特徴とする。
【００３２】
前記車輪ハブは、出力軸の軸部の外径面に固定連結される内方部材と、内方部材をケーシングに対して回転自在に保持する外方部材とを備え、内方部材と外方部材とは複列アンギュラ玉軸受を構成し、内方部材と外方部材の間に複列の転動体を設置し、内方部材の複列の内輪軌道のうち、アウトボード側の内輪軌道が内方部材に一体に形成され、インボード側の内輪軌道が別体の内輪部材に形成され、複列の外輪軌道が外方部材の内径面に一体に形成したものを使用することができる。
【００３３】
そして、前記内方部材の複列の内輪軌道と外方部材の複列の外輪軌道は、アウトボード側に配置される転動体のＰＣＤを、インボード側に配置される転動体のＰＣＤよりも径が大きくなるように設けることにより、転動体を小径化し、数を増加させることによって負荷容量を確保することができるので、軸方向寸法をさらに短くすることが可能になる。
【００３４】
また、前記内方部材の厚みを径方向に厚くすることによって、車輪ハブの剛性と負荷容量を向上させることにより、軸方向寸法をさらに短くすることができる。
【発明の効果】
【００３５】
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、出力軸支持軸受を内ピンの両端部の外径側に配置すると、出力軸支持軸受のＰＣＤが、出力軸支持軸受を内ピンの両端面の側方に配置していた従来のものよりも大きくなるので、同等の負荷容量を確保する場合においても、転動体を小型化して、転動体を増加することによって軸方向幅を低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【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】この発明に係るインホイールモータ駆動装置の他の実施形態の縦断正面図である。
【図６】この発明に係るインホイールモータ駆動装置の他の実施形態の縦断正面図である。
【図７】この発明に係る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８】図７の電気自動車を後方から見た図である。
【図９】従来例を示す縦断正面図である。
【図１０】従来例の減速機の拡大縦断正面図である。
【図１１】図９のＤ−Ｄ線に沿った縦断側面図である。
【図１２】従来の外ピンハウジングの斜視図である。
【図１３】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】
【００３７】
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７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８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７、８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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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８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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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に貫通する吸入口７５と、給油通路４３に貫通する吐出口７６とを備えるサイクロイドポンプである。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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、フローティングボルト（図示省略）によってフローティング支持されている。
【００５６】
外ピンハウジング５０は、筒型形状であり、図２に示すように、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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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内ピン軸受３７ａの外周一部がピン孔３６の内周一部に接触している。
【００６１】
内ピン軸受３７ａは、図１及び図２に示すように、曲線板３１のピン孔３６とそれぞれ当接するために、１つの内ピン３７に対して、軸方向に共用スペーサ３７ｂを介して２つ配置される。また、２つの内ピン軸受３７ａの出力軸３３のフランジ部３３ａ側およびスタビライザ３３ｄ側にも、内ピン軸受３７ａの軸方向位置を決めるスペーサ３７ｃ、３７ｄが設けられている。共用スペーサ３７ｂおよびスペーサ３７ｃ、３７ｄには、内ピン軸受３７ａの軸方向の移動を規制する機能と共に、内ピン軸受３７ａの針状ころ脱落防止機能を有する。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
図２に示すように、外ピンハウジング５０のフランジ部５１の内周には、出力軸３３のフランジ部３３ａおよびスタビライザ３３ｄが出力軸支持軸受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。
【００６６】
出力軸３３のフランジ部３３ａおよびスタビライザ３３ｄの外周面を外ピンハウジング５０のフランジ部５１の内周面に回転自在に支持する出力軸支持軸受９０は、内ピン３７の両端部の外径位置に配置している。
【００６７】
出力軸支持軸受９０を内ピン３７の両端部の外径位置に配置することにより、内ピン３７の軸方向の両側に配置する場合よりも、出力軸３３のフランジ部３３ａおよびスタビライザ３３ｄの軸方向の幅を狭くすることができる。
【００６８】
また、出力軸支持軸受９０を内ピン３７の両端部の外径位置に配置することにより、出力軸支持軸受９０のＰＣＤが大きくなり、負荷容量が向上するので、転動体を小径化することができ、装置の軽量化を図ることができる。
【００６９】
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。
【００７０】
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からなる内ピン軸受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（「内ピン軸受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。
【００７１】
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。
【００７２】
図２に示すように、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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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方部材８１と、内方部材８１をケーシング２２ｂに対して回転自在に保持する外方部材８２とを備える。内方部材８１と外方部材８２とは複列アンギュラ玉軸受を構成し、内方部材８１と外方部材８２の間に複列の転動体８３ａ、８３ｂを設置している。
【００７６】
内方部材８１の複列の内輪軌道のうち、アウトボード側の内輪軌道が内方部材８１に一体に形成され、インボード側の内輪軌道が別体の内輪部材８４に形成され、また、複列の外輪軌道が外方部材８２の内径面に一体に形成された、いわゆる第３世代のものを示しているが、第１世代、第２世代であってもよい。
【００７７】
内方部材８１には、車輪取付けフランジ８５が一体に形成され、この車輪取付けフランジ８５に、ブレーキロータとホイール(図示省略）がボルト８６によって取り付けられる。
【００７８】
前記内方部材８１と外方部材８２との間には、グリースが充填され、グリースが漏れないように、また泥水などの浸入を防止するために、複列の転動体８３ａ、８３ｂの両側にシール部材８７ａ、８７ｂが設置されている。
【００７９】
次に、図５に示す実施形態では、内方部材８１の複列の内輪軌道と外方部材８２の複列の外輪軌道は、インボード側に配置される転動体８３ｂのＰＣＤを、アウトボード側に配置される転動体８３ａのＰＣＤよりも径が大きくなるように設けている。
【００８０】
インボード側に配置される転動体８３ｂのＰＣＤを大きくすることにより、車輪ハブＣの剛性と負荷容量を向上させることができるので、複列の転動体８３ａ、８３ｂの間隔を狭くすることが可能となる。したがって、図５に示す実施形態は、図１に示す実施形態よりも、さらに軸方向長さを狭くすることができる
【００８１】
次に、図６に示す実施形態は、内方部材８１の厚みを径方向に厚くすることによって、車輪ハブＣの剛性と負荷容量を向上させて、複列の転動体８３ａ、８３ｂの間隔を狭くしたものである。これにより、図６に示す実施形態も、図１に示す実施形態よりもさらに軸方向長さが狭くすることが可能となる。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。また、この発明に係るインホイールモータ駆動装置２１においては、サイクロイド式減速機を採用した例を示したが、これに限ることなく、２軸並行減速機、遊星減速機、その他の減速機を適用可能である。
【符号の説明】
【００８５】
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
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    ：内ピン軸受
３７ｂ    ：共用スペーサ
３７ｃ    ：スペーサ
３７ｄ    ：スペーサ
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
５１      ：フランジ部
５４      ：外ピン保持孔
５５      ：軸受
５５ａ    ：外輪
５５ｂ    ：針状ころ
５８      ：外ピンサイドプレート
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      ：内方部材
８２      ：外方部材
８３ａ    ：転動体
８３ｂ    ：転動体
８４      ：内輪部材
８５      ：車輪取付けフランジ
８６      ：ボルト
８７ａ    ：シール部材
８７ｂ    ：シール部材
９０      ：出力軸支持軸受
９１      ：転がり軸受
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】
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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】
2016142362.tif 000009
【図８】
2016142362.tif 000010
【図９】
2016142362.tif 000011
【図１０】
2016142362.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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