(57)【要約】【課題】  この発明は、停車から始動開始の時にも潤滑油を供給することができる車輪駆動装置を提供することを課題とする。【解決手段】  この発明においては、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の出力により駆動輪車輪を駆動する車輪駆動装置であって、前記モータ部Ａを潤滑するための潤滑油を内部に貯留可能なオイルタンク４１と、前記オイルタンク４１からの潤滑油を吸引し、潤滑油をモータ部Ａ吐減速機Ｂに供給してモータ部Ａと減速機Ｂの潤滑と冷却を行うオイルポンプ４２とを備え、オイルタンク４１からオイルポンプ４２の吸込口に至る吸込通路４６に、オイルタンク４１からオイルポンプ４２の吸込口側に向かって潤滑油が流れる方向の時には、バルブが開き、オイルポンプ４２の吸込口からオイルタンク４１側へ潤滑油が流れる方向の時には、バルブが閉じるワンウェイバルブ４８が設けられている。【選択図】  図１
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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を有し、減速機の出力により車輪を駆動する車輪駆動装置であって、
前記モータ部と減速機の潤滑と冷却を行うためのオイルを内部に貯留可能なオイルタンクと、前記オイルタンクからの潤滑油を吸引し、潤滑油をモータ部と減速機に供給してモータ部と減速機の潤滑と冷却を行うオイルポンプとを備え、
前記オイルタンクからオイルポンプの吸込口に至る油路に、前記オイルタンクからオイルポンプの吸込口側に向かって潤滑油が流れる方向の時には、バルブが開き、オイルポンプの吸込口からオイルタンク側へ潤滑油が流れる方向の時には、バルブが閉じるワンウェイバルブが設けられていることを特徴とする車両駆動装置。
【請求項２】
前記ワンウェイバルブは、前記吸込通路と繋がるオイルタンクの吐出口を開閉する位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両駆動装置。
【請求項３】
前記ワンウェイバルブの吸込口は、下方向に向けて設けられていることを特徴とする請求項２に記載の車両駆動装置。
【請求項４】
前記オイルポンプは、前記モータ部の回転又は減速機の回転により駆動されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両駆動装置。
【請求項５】
前記オイルポンプがサイクロイドポンプであることを特徴とする請求項４に記載の車両駆動装置。
【請求項６】
前記オイルポンプを駆動する回転軸に、オイルポンプとして駆動する回転方向に回転軸が回転する場合にのみ回転を伝達するワンウェイクラッチを設けたことを特徴とする請求項５に記載の車両駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車輪駆動装置、詳しくは、電気自動車の車輪駆動装置の潤滑構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータを駆動源とし、電動モータの回転を減速機により減速して駆動車輪を回転させる車輪駆動装置には、減速機の出力軸の回転を、出力軸上に設けられたハブ輪に伝達して、ハブ輪に支持された駆動車輪を駆動するようにしたインホイールモータ方式と、上記減速機の出力軸にジョイントを介して駆動軸を接続し、駆動軸の回転をハブ輪に伝達して駆動車輪を駆動するオンボード方式とがある。
【０００３】
インホイールモータ方式の構造について説明する。インホイールモータ駆動装置１２１は、図１０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。
【０００４】
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とに、仕切壁１２２ｃによって仕切られている。
【０００５】
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。
【０００６】
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Ｂ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。
【０００７】
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に潤滑油を分配し、潤滑と冷却を行っている（特許文献１）。
【０００８】
潤滑油をモータ部Ａおよび減速機Ｂの内部に供給する給油通路は、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の外径部の内側に沿って後方へと延びる外径部流路１４３ａと、リアカバー１２２ｄに設けられたリアカバー流路１４３ｂと、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、モータ軸１２４ａの内部通路１４４に設けられた半径方向の油孔１４４ａからモータ部Ａのケーシング１２２ａ内、入力軸１３０に設けられた半径方向の油孔１３０ａから減速機Ｂのケーシング１２２ｂ内へと導かれ、減速機Ｂのケーシング１２２ｂの下方のオイルタンク１４１からオイルポンプ１４２の吸入口に至る吸込通路１４６とにより構成される、いわゆる軸心給油方式が採用されている。
【０００９】
そして、モータ部Ａのケーシング１２２ａ内に飛散した潤滑油は、各部を冷却および潤滑を行った後、ケーシング１２２ａ内壁をつたって下部に集まり、連通孔１４７よりオイルタンク１４１に還流する。
【００１０】
また、減速機Ｂのケーシング１２２ｂ内に飛散した潤滑油は、各部を潤滑および冷却を行った後、ケーシング１２２ｂ内壁をつたって下部に集まり、ケーシング１２２ｂの下部に設けられた排出口１４９よりオイルタンク１４１に還流する。
【００１１】
ところで、オイルポンプ１４２としては、電動モータＡや減速機Ｂの出力回転を利用して駆動する、例えば、サイクロイドポンプを使用するものがある（特許文献１参照）。図１０の例では、オイルポンプ１４２を減速機Ｂの出力回転によって駆動している。
【００１２】
この内部の回転力によって駆動するオイルポンプ１４２を使用する場合、外部からの駆動力（電源等）を必要としないメリットがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０６−２４０４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
オイルポンプ１４２は、電動モータＡや減速機Ｂの出力回転を利用して駆動するので、オイルポンプ１４２の回転数は駆動状態によって決まる。このため、停車から始動開始の時には、オイルポンプ１４２の回転数が低く、十分な負圧が発生せず、潤滑油をオイルポンプ１４２まで引き込むまでに時間がかかる。特に、図１０に示す従来のような構造では、下方のオイルタンク１４１からオイルポンプ１４２の吸入口に至る吸込通路１４６を通って潤滑油が引き込まれるが、油面の高さは、吸込通路１４６の中間ほどであり、油面とオイルポンプ１４２との距離が遠く、潤滑開始まで時間がかかってしまうという問題があった。潤滑油が供給されない無潤滑状態で長時間走行、例えば、極めて低速で、登坂走行などの高トルクの走行を行うと、最悪の場合、焼き付きや回転部がロックするなどの問題が懸念される。
【００１５】
そこで、この発明は、停車から始動開始の時にも潤滑油を供給することができる車輪駆動装置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】
【００１６】
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を有し、減速機の出力により車輪を駆動する車輪駆動装置であって、前記モータ部と減速機の潤滑と冷却を行うためのオイルを内部に貯留可能なオイルタンクと、前記オイルタンクからの潤滑油を吸引し、潤滑油をモータ部と減速機に供給してモータ部と減速機の潤滑と冷却を行うオイルポンプとを備え、前記オイルタンクからオイルポンプの吸込口に至る油路に、オイルタンクからオイルポンプの吸込口側に向かって潤滑油が流れる方向の時には、バルブが開き、オイルポンプの吸込口からオイルタンク側へ潤滑油が流れる方向の時には、バルブが閉じるワンウェイバルブが設けられていることを特徴とする。
【００１７】
前記ワンウェイバルブは、前記吸込通路と繋がるオイルタンクの吐出口を開閉する位置に設けるとよい。
【００１８】
前記オイルポンプは、前記モータ部の回転又は減速機の回転により駆動するように構成すればよい。
【００１９】
また、前記オイルポンプは、サイクロイドポンプを使用することができる。
【００２０】
前記オイルポンプにサイクロイドポンプを用いる場合、回転軸に、オイルポンプとして駆動する回転方向に回転軸が回転する場合にのみ回転を伝達するワンウェイクラッチを設けるとよい。
【発明の効果】
【００２１】
この発明に係る車両駆動装置においては、オイルタンクからオイルポンプの吸込口に至る油路に、オイルタンクからオイルポンプの吸込口側に向かって潤滑油が流れる方向の時には、バルブが開き、オイルポンプの吸込口からオイルタンク側へ潤滑油が流れる方向の時には、バルブが閉じるワンウェイバルブが設けられているので、オイルポンプが停止した際に、油路内の潤滑油が下に落ち、オイルタンクの方向に流れようとすると、ワンウェイバルブにより、潤滑油がオイルタンクへ流れ込むことが阻止され、油路内に潤滑油が留まった状態が維持され、停止した状態から始動を開始すると、油路内に留まっている潤滑油がオイルポンプ内に直ちに引き込まれ、減速機や軸受部に始動開始時から潤滑油を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施形態に係る車両駆動装置としての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ＩＩＩ−ＩＩＩ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】（ａ）はワンウェイクラッチの動力伝達状態を示し、（ｂ）はワンウェイクラッチの動力遮断状態を示す概略図である。
【図６】図１のＡで囲んだ部分の拡大図であり、（ａ）はワンウェイバルブが閉じた状態、（ｂ）はワンウェイバルブが開いた状態を示している。
【図７】ワンウェイバルブ部分の拡大図であり、（ａ）はワンウェイバルブが閉じた状態、（ｂ）はワンウェイバルブが開いた状態を示している。
【図８】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９】図８の電気自動車を後方から見た図である。
【図１０】従来例を示す縦断正面図である。
【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からなる車両駆動装置を備えた電気自動車１１は、図８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９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８、９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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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９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。
【００２７】
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、ケーシング２２ａと２２ｂを仕切る仕切壁２２ｃと、このケーシング２２の後面に装着されるリアカバー２２ｄとによって形成されている。
【００２８】
仕切壁２２ｃの中心にはモータ部Ａのモータ軸２４ａを挿通する貫通部が形成されている。減速機Ｂ側のケーシング２２ｂの前方壁には、出力軸３３を挿通する貫通部が形成されている。この減速機Ｂ側のケーシング２２ｂの前方壁に設けられた貫通部と出力軸３３との間にシール付き転がり軸受９０を設け、ケーシング２２ｂの内側で出力軸３３を回転支持するとともに、車輪ハブＣの交換時に、減速機Ｂ内の潤滑油の漏れ出しを防止し、また、減速機Ｂ内へのゴミの侵入を防止している。モータ部Ａの仕切壁２２ｃには、オイルポンプ４２が設けられている。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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内の潤滑油を吐出口４６ａから吸込通路４６を経てオイルポンプ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。
【００３２】
インホイールモータ駆動装置２１の潤滑油路は、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る外径部の給油通路４３ａと、ケーシング２２ａの背面のリアカバー２２ｄに設けられたリアカバー流路４３ｂと、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と、減速機Ｂのケーシング２２ｂの下部に設けた排出口４９と、減速機Ｂのケーシング２２ｂの底部の下方のオイルタンク４１の吐出口４６ａからオイルポンプ４２の吸入口に至る吸込通路４６とにより主に構成される。
【００３３】
そして、オイルポンプ４２によって供給される潤滑油は、モータ軸２４ａの内部通路４４に設けられた半径方向の油孔４４ａ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、飛沫となった潤滑油がモータ部Ａのケーシング２２ａ内に導かれる。モータ部Ａのケーシング２２ａ内に飛散した潤滑油は、各部を冷却および潤滑を行った後、ケーシング２２ａ内壁をつたって下部に集まり、仕切壁２２ｃに設けられた連通孔（図示省略）よりオイルタンク４１に還流する。
【００３４】
また、減速機Ｂの入力軸３０の内部通路４５にも半径方向に油孔４５ａ、４５ｂが設けられ、この油孔４５ａ、４５ｂから遠心力およびオイルポンプ４２の圧力によって潤滑油が飛散し、減速機Ｂ内を潤滑及び冷却する、いわゆる軸心給油方式が採用されている。減速機Ｂのケーシング２２ｂ内に飛散した潤滑油は、各部を潤滑および冷却を行った後、ケーシング２２ｂ内壁をつたって下部に集まり、ケーシング２２ｂの下部に設けられた排出口４９よりオイルタンク４１に還流する。
【００３５】
オイルタンク４１からオイルポンプ４２の吸込口に至る油路には、ワンウェイバルブ４８が設けられ、オイルタンク４１からオイルポンプ４２へ潤滑油が流れる方向への流れのみを許容している。この実施形態では、ワンウェイバルブ４８は、オイルタンク４１の吐出口４６ａを開閉する位置に設けられている。このワンウェイバルブ４８は、オイルタンク４１から吸込通路４６（油路）に向かって潤滑油が流れる方向の時には、バルブが開き吐出口４６ａが開放され、吸込通路４６からオイルタンク４１側へ潤滑油が流れる方向の時には、バルブが閉じ吐出口４６ａが閉鎖する。
【００３６】
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、オイルポンプの吸込通路４６に連通する吸入口７５と、ケーシング２２ａに形成された給油通路４３ａ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。
【００３７】
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、ワンウェイクラッチ６０を介して減速機Ｂの出力軸３３によって回転する。具体的には、出力軸３３に接続されたポンプ駆動軸３３ｃによってワンウェイクラッチ６０を介してインナーロータ７２が回転する。
【００３８】
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、仕切壁２２ｃに設けられたポンプケース７７ａに回転自在に支持されている。
【００３９】
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。
【００４０】
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４３ａに圧送される。
【００４１】
図１に示す実施形態においては、オイルポンプ４２のインナーロータ７２とポンプ駆動軸３３ｃとの間に、バック走行（逆回転）時にポンプ駆動軸３３ｃの伝達を遮断するワンウェイクラッチ６０を設けている。オイルポンプ４２にサイクロイドポンプを使用している場合は、バック走行（逆回転）時に、吸入・吐出方向が逆転するため、油路内の潤滑油が逆流するので、ワンウェイクラッチ６０を設けて、バック走行（逆回転）時には、オイルポンプ４２が駆動しないようにしている。特に、この実施形態では、オイルタンク４１の吐出口４６ａを開閉するワンウェイバルブ４８が設けられ、潤滑油が吸込通路４６からオイルタンク４１へ送られる方向の場合には、吐出口４６ａが閉じられ、油路が閉鎖される。この状態で、オイルポンプ４２が逆流方向に駆動すると、回転抵抗が増大する。そして、潤滑油が吐出できなくなると、オイルポンプ４２が回転不能になる虞がある。これを防止するために、ワンウェイクラッチ６０を設け、オイルポンプ４２の回転をオイルタンク４１から潤滑油を吸い込む方向の回転だけを許容するようにしている。
【００４２】
図５（ａ）はワンウェイクラッチの動力伝達状態を示し、図５（ｂ）はワンウェイクラッチの動力遮断状態を示している。
【００４３】
図５（ａ）（ｂ）のワンウェイクラッチは一般にローラタイプと呼ばれるものであり、主に外輪６１、ローラ６２、スプリング６３及び保持器６４からなる。外輪６１の外周面はオイルポンプ４２のインナーロータ７２の内周面に嵌入され、外輪６１はオイルポンプ４２のインナーロータ７２と一体回転する。外輪６１の内周面には所定のカム面が形成されている。ポンプ駆動軸３３ｃの外周面と外輪６１の内周面（カム面）との間には環状の隙間が設けられ、そこにローラ６２とスプリング６３とのセットが複数配設されている。またこれらが保持器６４に保持されている。各スプリング６３は、各ローラ６２を周方向一方側に付勢している。
【００４４】
ポンプ駆動軸３３ｃが外輪６１に対して時計回り方向に回転しようとすると、スプリング６３のばね力により、ローラ６２が外輪６１の内周面（カム面）の噛み合い位置に進み、外輪６１の内周面（カム面）とローラ６２とのくさび作用でポンプ駆動軸３３ｃの回転が外輪６１に伝達され、オイルポンプ４２のインナーロータ７２が回転する。
【００４５】
反対に、ポンプ駆動軸３３ｃが外輪６１に対して反時計回り方向に回転すると、ポンプ駆動軸３３ｃは外輪６１に対して相対的に回転することになり、ローラ６２は外輪６１の内周面（カム面）から離れ、外輪６１はポンプ駆動軸３３ｃに対して空転し、ポンプ駆動軸３３ｃの回転力が遮断され、オイルポンプ４２のインナーロータ７２は回転しない。
【００４６】
以上のように、ワンウェイクラッチ６０は、ポンプ駆動軸３３ｃの回転方向によって、ＯＮ−ＯＦＦの切り換えが行われ、オイルポンプ４２の回転をオイルタンク４１から潤滑油を吸い込む方向の回転だけを許容する。この結果、バック時には、オイルポンプ４２の回転は停止し、オイルポンプ４２の回転不能を防ぐと共に、油路内の潤滑油が空になることを防ぐことができる。
【００４７】
なお、上記ワンウェイクラッチ６０では、カム面を外輪６１の内周面に設けた例を示したが、ポンプ駆動軸３３ｃの外周面にカム面を設けて外輪６１の内周面を円筒面に形成してもよい。更に、ローラタイプ以外のワンウェイクラッチを用いてもよい。
【００４８】
サイクロイド式の減速機Ｂは、図１、図２、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（図２参照）、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。
【００４９】
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。
【００５０】
外ピン３２は、図２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位置す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。
【００５１】
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（セレーション嵌合を含む。以下同じ）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。
【００５２】
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。
【００５３】
偏心軸部３０ａ、３０ｂには、油孔４５ａ、４５ｂ、４５ｃが設けられ、この油孔４５ａ、４５ｂ、４５ｃから入力軸３０の内部通路４５を通る潤滑油が飛散し、各部の転動面、摺動面を潤滑する。
【００５４】
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。
【００５５】
曲線板３１は、図３に示すように、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。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。
【００５６】
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３１の傾きを防止するセンターカラー３８とを備える。
【００５７】
図１に示すように、出力軸３３は、フランジ部３３ａと軸部３３ｂとを有する。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。図２に示すように、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が設けられている。
【００５８】
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（図３参照）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。
【００５９】
図１および図２に示すように、出力軸３３のフランジ部３３ａ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。
【００６０】
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。
【００６１】
図２に示すように、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。
【００６２】
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。
【００６３】
外ピン３２は、ケーシング２２ｂに直接保持されているわけではなく、図１及び図２に示すように、ケーシング２２ｂ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５０に保持されている。
【００６４】
インホイールモータ駆動装置２１においては、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し、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。
【００６５】
また、サイクロイド式の減速機Ｂの潤滑は、オイルポンプ４２から供給された潤滑油が、入力軸３０の内部通路４５を通り、偏心軸部３０ａ、３０ｂに設けた油孔４５ａ、４５ｂ、４５ｃから飛散し飛沫となって、また、外ピンハウジング５０の内部に溜まった潤滑油が、曲線板３１の回転で掻き上げられ飛沫となって、各部の転動面、摺動面を潤滑する。潤滑油は、モータ部Ａと減速機Ｂ内の潤滑と冷却を行った後、減速機Ｂのケーシング２２ｂの排出口４９と、減速機Ｂのケーシング２２ｂとモータ部Ａのケーシング２２ａとの間の仕切壁２２ｃに設けられた連通孔（図示省略）からオイルタンク４１に排出される。
【００６６】
上記構成のインホイールモータ駆動装置２１のモータ部Ａは、図１に示すように、例えば、ステータ２３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２４が回転する。
【００６７】
これにより、ロータ２４に接続されたモータ軸２４ａが回転すると、曲線板３１はモータ軸２４ａの回転軸線を中心として公転運動する。このとき、外ピン３２が、曲線板３１の曲線形状の波形歯形と転がり接触するよう係合して、曲線板３１をモータ軸２４ａの回転とは逆向きに自転運動させる。
【００６８】
曲線板３１のピン孔３６に挿通する内ピン３７は、ピン孔３６の内径よりも十分に細く、曲線板３１の自転運動に伴ってピン孔３６の内壁面と当接する。これにより、曲線板３１の公転運動が内ピン３７に伝わらず、曲線板３１の自転運動のみが出力軸３３を介して車輪ハブＣに伝達される。
【００６９】
このとき、回転軸線と同軸に配置された出力軸３３は、減速機Ｂの出力軸として曲線板３１の自転を取り出し、モータ軸２４ａの回転が減速機Ｂによって減速されて出力軸３３に伝達されるので、低トルク、高回転型のモータ部Ａ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。
【００７０】
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機Ｂ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２１を得ることができる。また、外ピン３２を外ピンハウジング５０に対して回転自在とし、内ピン３７の曲線板３１に当接する位置に針状ころ軸受３７ａを設けたことにより、摩擦抵抗が低減されるので、減速機Ｂの伝達効率が向上する。
【００７１】
前記の実施形態においては、減速機Ｂの曲線板３１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。
【００７２】
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。
【００７３】
上述したように、減速機Ｂの出力回転を利用するオイルポンプ４２の場合、モータ軸２４ａ近傍にオイルポンプ４２が位置し、下方に位置するオイルタンク４１から吸込通路４６を通り、オイルポンプ４２の吸込口７５に潤滑油が吸い込まれる。潤滑油の油面高さは、吸込通路４６の中間位置の高さ程度である。
【００７４】
このため、停止状態が続くと、吸込通路４６の潤滑油が下に落ちてしまい、吸込通路４６に潤滑油がなくなり、空気が入った状態となる。この状態で、インホイールモータ駆動装置２１が駆動すると、減速機Ｂの回転数と同期してオイルポンプ４２が作動するが、特に、停車状態から低速運転の時には、十分な負圧が発生せずに、潤滑油を引き込むまでに時間がかかる。しかし、長期間停止した状態から始動する場合は、すぐに減速機Ｂや軸受部に潤滑油を循環させる必要がある。
【００７５】
そこで、この実施形態においては、図１、図６、図７に示すように、オイルタンク４１の吐出口４６ａを開閉する位置にワンウェイバルブ４８が設けられている。このワンウェイバルブ４８は、オイルタンク４１から吸込通路４６に向かって潤滑油が流れる方向の時には、バルブが開き吐出口４６ａが開放され、吸込通路４６からオイルタンク４１側へ潤滑油が流れる方向の時には、バルブが閉じ吐出口４６ａが閉鎖するように構成している。このため、インホイールモータ駆動装置２１が停止し、オイルポンプ４２が停止した際に、吸込通路４６内の潤滑油が下に落ち、オイルタンク４１の方向に流れようとすると、ワンウェイバルブ４８が閉じ、潤滑油がオイルタンク４１へ流れ込むことが阻止され、吸込通路４６内に潤滑油が留まった状態が維持される。
【００７６】
停止した状態から始動を開始すると、オイルタンク４１からオイルポンプ４２の吸込口７５に至る吸込通路４６に留まっている潤滑油がオイルポンプ４２内に直ちに引き込まれ、減速機Ｂや軸受部に始動開始時から潤滑油を供給する。オイルポンプ４２が回転すると、ワンウェイバルブ４８が開き、オイルタンク４１から潤滑油が吸込通路４６を経てオイルポンプ４２に供給される。
【００７７】
図６に従い、ワンウェイバルブ４８の構造につき説明する。図６は、図１のＡで囲んだ部分の拡大図であり、（ａ）はワンウェイバルブが閉じた状態、（ｂ）はワンウェイバルブが開いた状態を示している。
【００７８】
ワンウェイバルブ４８は、バルブ本体４８ｂと、バルブ本体４８ｂに引張バネ４８ｃで取り付けられた弁板４８ａとからなり、バルブ本体４８ｂがオイルタンク４１の壁に吸込口４８ｄが下向きになるように、ネジ４８ｅにより取り付けられ、オイルタンク４１の吐出口４６ａを開閉する位置にワンウェイバルブ４８が設けられている。
【００７９】
図６（ａ）に示すように、オイルポンプ４２が停止中は、引張バネ４８ｃの付勢力により、弁板４８ａが吐出口４６ａを閉鎖する。このため、吸込通路４６内の潤滑油が下に落ち、オイルタンク４１の方向（図中矢印方向）に流れようとすると、弁板４８ａが吐出口４６ａを閉鎖しているので、潤滑油がオイルタンク４１へ流れ込むことが阻止され、吸込通路４６内に潤滑油が留まった状態が維持される。
【００８０】
図６（ｂ）に示すように、オイルポンプ４２が回転すると、オイルポンプ４２の負圧により、ワンウェイバルブ４８の弁板４８ａが引張バネ４８ｃの付勢力に抗して開き、吐出口４６ａを介してオイルタンク４１から潤滑油が吸込通路４６に吸い込まれ、減速機Ｂや軸受部に潤滑油が循環する。
【００８１】
また、摩耗粉などの異物は、自重でオイルタンク４１の底に沈むので、この実施形態のワンウェイバルブ４８の吸込口４８ｄは、下方向に向けて、異物の吸込を防ぐように構成している。
【００８２】
上記したように、オイルポンプ４２が停止中は、引張バネ４８ｃの付勢力により、弁板４８ａが吐出口４６ａを閉鎖しているので、潤滑油がオイルタンク４１へ流れ込むことが阻止され、吸込通路４６内に潤滑油が留まった状態が維持される。停止状態から始動を開始すると、吸込通路４６内に留まった潤滑油がオイルポンプ４２に直ちに供給されることになり、潤滑油がオイルポンプ４２から吐出される。この結果、潤滑油がない状態で減速機Ｂが回転するのを防ぐことができ、減速機Ｂなどの摺動面の摩耗を防ぐことができる。
【００８３】
また、長時間停車後は、減速機Ｂなどは潤滑油が落ちきり、摺動面が油膜切れ状態になるが、潤滑油が供給されるまでの間は摺動面が金属接触するため損傷のリスクが高まるが、この実施形態では、直ちにオイルポンプ４２から潤滑油が吐出されるので、油膜切れの状態の時間は大幅に短縮でき、損傷のリスクを減らすことができる。
【００８４】
図７に従い、ワンウェイバルブ４８の他の構造につき説明する。図７は、図１のＡで囲んだ部分の拡大図であり、（ａ）はワンウェイバルブが閉じた状態、（ｂ）はワンウェイバルブが開いた状態を示している。
【００８５】
ワンウェイバルブ４８は、バルブ本体４８ｂと、吸込通路４６内に挿入され固定板４８ｆと、固定板４８ｆに圧縮バネ４８ｇで取り付けられた弁板４８ａとからなり、バルブ本体４８ｂがネジ４８ｅにより取り付けられ、オイルタンク４１の吐出口４６ａを開閉する位置にワンウェイバルブ４８が設けられている。バルブ本体４８ｂの弁板４８ａと対向する位置に吸込口４８ｄが設けられている。
【００８６】
図７（ａ）に示すように、オイルポンプ４２が停止中は、圧縮バネ４８ｇの付勢力により、弁板４８ａが吐出口４６ａを閉鎖する。このため、吸込通路４６内の潤滑油が下に落ち、オイルタンク４１の方向（図中矢印方向）に流れようとすると、弁板４８ａが吐出口４６ａを閉鎖しているので、潤滑油がオイルタンク４１へ流れ込むことが阻止され、吸込通路４６内に潤滑油が留まった状態が維持される。
【００８７】
図７（ｂ）に示すように、オイルポンプ４２が回転すると、オイルポンプ４２の負圧により、ワンウェイバルブ４８の弁板４８ａが圧縮バネ４８ｇの付勢力に抗して開き、吐出口４６ａを介してオイルタンク４１から潤滑油が吸込通路４６に吸い込まれ、減速機Ｂや軸受部に潤滑油が循環する。
【００８８】
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、オイルポンプ４２は、減速機Ｂの出力回転を利用してインナーロータ７２が回転する例を示したが、これに限ることなく、モータ部Ａのロータ２４の回転を利用してインナーロータが回転するオイルポンプであってもよい。
【００９０】
また、前記の実施形態においては、インホイールモータ方式にこの発明を適用した例につき説明したが、減速機の出力軸にジョイントを介して駆動軸を接続し、その駆動軸の回転をハブ輪に伝達して駆動車輪を駆動するオンボード方式にも、この発明を適用することができる。
【００９１】
さらに、この発明に係る電気自動車用駆動装置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】
また、上記の各実施形態においては、減速機Ｂにサイクロイド減速機構を採用したインホイールモータ駆動装置２１の例を示したが、これに限ることなく、任意の減速機構を採用することができる。例えば、遊星歯車減速機構や平行軸歯車減速機構等が該当する。
【符号の説明】
【００９３】
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
２２ｃ    ：仕切壁
２２ｄ    ：リアカバー
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    ：軸受
３８      ：センターカラー
４１      ：オイルタンク
４２      ：オイルポンプ
４３ａ    ：給油通路
４３ｂ    ：リアカバー流路
４４      ：内部通路
４４ａ    ：油孔
４５      ：内部通路
４５ａ    ：油孔
４５ｂ    ：油孔
４５ｃ    ：油孔
４６      ：吸込通路
４６ａ    ：吐出口
４７      ：連通孔
４８      ：ワンウェイバルブ
４８ａ    ：弁板
４８ｂ    ：バルブ本体
４８ｃ    ：引張バネ
４８ｄ    ：吸込口
４８ｅ    ：ネジ
４８ｆ    ：固定板
４８ｇ    ：圧縮バネ
４９      ：排出口
５０      ：外ピンハウジング
６０      ：ワンウェイクラッチ
６１      ：外輪
６２      ：ローラ
６３      ：スプリング
６４      ：保持器
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      ：吸込口
７６      ：吐出口
７７ａ    ：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      ：シール付き転がり軸受
９１      ：転がり軸受
Ａ        ：モータ部
Ｂ        ：減速機
Ｃ        ：車輪ハブ
【図１】
2016156401.tif 000003
【図２】
2016156401.tif 000004
【図３】
2016156401.tif 000005
【図４】
2016156401.tif 000006
【図５】
2016156401.tif 000007
【図６】
2016156401.tif 000008
【図７】
2016156401.tif 000009
【図８】
2016156401.tif 000010
【図９】
2016156401.tif 000011
【図１０】
2016156401.tif 000012