(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏心部を有するモータ側回転部材を回転駆動するモータ部と、
前記モータ側回転部材の回転を減速して車輪側回転部材に伝達する減速部と、
前記モータ部および前記減速部を保持するケーシングと、
前記車輪側回転部材に固定連結された車輪ハブとを備え、
前記減速部は、
前記偏心部を挿通する貫通孔を有し、前記モータ側回転部材の回転に伴ってその回転軸心を中心とする公転運動を行う公転部材と、
前記公転部材の外周部に係合して前記公転部材の自転運動を生じさせる外周係合部材と、
減速部を保持する前記ケーシングの内径面に嵌合固定され、前記外周係合部材を前記モータ側回転部材の回転軸心と平行に保持する外周係合部材保持部と、
前記公転部材の自転運動を前記モータ側回転部材の回転軸心を中心とする回転運動に変換して前記車輪側回転部材に伝達する運動変換機構とを含み、
前記外周係合部材保持部は、
円筒部と、
前記円筒部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と、
前記一対のリング部の互いに対面する位置に、前記モータ側回転部材の回転軸心と平行に延びて、前記外周係合部材の軸方向端部を保持する一対の外周係合部材保持孔とを有する、インホイールモータ駆動装置。
【請求項２】
前記円筒部は、径方向に貫通し、前記公転部材を径方向から挿入可能とする公転部材挿入孔を有する、請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項３】
前記一対のリング部には、その厚みを減じる凹部が設けられている、請求項１または２に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項４】
前記ケーシングの内径面、および前記外周係合部材保持部の外径面の互いに対面する位置には、前記外周係合部材保持部が前記ケーシングに対して相対回転するのを防止する回り止め部が設けられている、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】
前記外周係合部材保持部と前記ケーシングとの間には、前記外周係合部材保持部の径方向への変位を許容する弾性部材が配置されている、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。
【請求項６】
前記ケーシングは、軽金属によって形成されており、
前記外周係合部材保持部は、炭素鋼によって形成されている、請求項１〜５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】
本発明は、電動モータの出力軸と車輪のハブとを減速機を介して連結したインホイールモータ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のインホイールモータ駆動装置１０１は、例えば、特開２００６−２５８２８９号公報（特許文献１）に記載されている。図８を参照して、インホイールモータ駆動装置１０１は、車体に取り付けられるケーシング１０２の内部に駆動力を発生させるモータ部１０３と、車輪に接続される車輪ハブ軸受部１０４と、モータ部１０３の回転を減速して車輪ハブ軸受部１０４に伝達する減速部１０５とを備える。
【０００３】
上記構成のインホイールモータ駆動装置１０１において、装置のコンパクト化の観点からモータ部１０３には低トルクで高回転のモータが採用される。一方、車輪ハブ軸受部１０４には、車輪を駆動するために大きなトルクが必要となる。そこで、減速部１０５には、コンパクトで高い減速比が得られるサイクロイド減速機が採用されることがある。
【０００４】
また、従来のサイクロイド減速機を適用した減速部１０５は、偏心部１０６ａ，１０６ｂを有するモータ側回転部材１０６と、偏心部１０６ａ，１０６ｂに配置される曲線板１０７ａ，１０７ｂと、曲線板１０７ａ，１０７ｂをモータ側回転部材１０６に対して回転自在に支持する転がり軸受１１１と、曲線板１０７ａ，１０７ｂの外周面に係合して曲線板１０７ａ，１０７ｂに自転運動を生じさせる複数の外ピン１０８と、曲線板１０７ａ，１０７ｂの自転運動を車輪側回転部材１１０に伝達する複数の内ピン１０９とを含む。
【特許文献１】特開２００６−２５８２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記構成の減速部１０５において、外ピン１０８をケーシング１０２に組み込むためには、外ピン１０８の位置でケーシング１０２を軸方向に２分割し、２分割したケーシングそれぞれに外ピン１０８を保持する凹部を形成しなければならない。
【０００６】
このとき、対応する凹部の位置が厳密に一致していないと、外ピン１０８がモータ側回転部材１０６に対して傾いてしまう。外ピン１０８が傾いて取り付けられた場合、曲線板１０７ａ，１０７ｂと外ピン１０８との間にエッジロードが発生して、減速部１０５の耐久性が低下してしまう。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、モータ側回転部材と外ピンとの平行度を向上することによって、耐久性に優れ信頼性の高いインホイールモータ駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るインホイールモータ駆動装置は、偏心部を有するモータ側回転部材を回転駆動するモータ部と、モータ側回転部材の回転を減速して車輪側回転部材に伝達する減速部と、モータ部および減速部を保持するケーシングと、車輪側回転部材に固定連結された車輪ハブとを備える。減速部は、偏心部を挿通する貫通孔を有し、モータ側回転部材の回転に伴ってその回転軸心を中心とする公転運動を行う公転部材と、公転部材の外周部に係合して公転部材の自転運動を生じさせる外周係合部材と、減速部を保持するケーシングの内径面に嵌合固定され、外周係合部材をモータ側回転部材の回転軸心と平行に保持する外周係合部材保持部と、公転部材の自転運動をモータ側回転部材の回転軸心を中心とする回転運動に変換して車輪側回転部材に伝達する運動変換機構とを含む。外周係合部材保持部は、円筒部と、円筒部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と、一対のリング部の互いに対面する位置に、モータ側回転部材の回転軸心と平行に延びて、外周係合部材の軸方向端部を保持する一対の外周係合部材保持孔とを有する。
【０００９】
上記構成とすることにより、公転部材と外周係合部材との間のエッジロードを防止して、耐久性に優れ、信頼性の高いインホイールモータ駆動装置を得ることができる。なお、一対のリング部には同時加工で外周係合部材保持孔を形成することができるので、別体のケーシングそれぞれに形成する場合と比較して、モータ側回転部材との平行度を高めるのは容易である。
【００１０】
好ましくは、円筒部は、径方向に貫通し、公転部材を径方向から挿入可能とする公転部材挿入孔を有する。これにより、公転部材を外周係合部材保持部の径方向から組み込むことが可能になる。
【００１１】
好ましくは、一対のリング部には、その厚みを減じる凹部が設けられている。これにより、インホイールモータ駆動装置を軽量化することができる。
【００１２】
好ましくは、ケーシングの内径面、および外周係合部材保持部の外径面には、外周係合部材保持部がケーシングに対して相対回転するのを防止する回り止め部が設けられている。これにより、インホイールモータ駆動装置の信頼性がさらに向上する。
【００１３】
好ましくは、外周係合部材保持部とケーシングとの間には、外周係合部材保持部の径方向への変位を許容する弾性部材が配置されている。これにより、旋回や急加減速等によって大きなラジアル荷重やモーメント荷重が負荷された場合でも、公転部材、外周係合部材、および運動変換機構等の構成部品の破損を防止することができる。また、悪路走行時等の振動によって、ケーシングと外周係合部材保持部との間で発生する打音を解消することができる。
【００１４】
好ましくは、ケーシングは軽金属によって形成されている。一方、外周係合部材保持部は、炭素鋼によって形成されている。インホイールモータ駆動装置の軽量化の観点からは、軽金属を用いるのが望ましい。そこで、特に大きな強度が要求される外周係合部材保持部のみを炭素鋼によって形成すれば、インホイールモータ駆動装置の信頼性を損なうことなく軽量化を実現することができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、モータ側回転部材と外周係合部材との平行度を向上することによって、耐久性に優れ信頼性の高いインホイールモータ駆動装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１〜図７を参照して、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２１について説明する。
【００１７】
図６は、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２１を採用した電気自動車１１の概略図であって、図７は、電気自動車１１を後方から見た概略図である。図６を参照して、電気自動車１１は、シャーシ１２と、操舵輪としての前輪１３と、駆動輪としての後輪１４と、左右の後輪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。図７を参照して、後輪１４は、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。
【００１８】
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後輪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、後輪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ーが設けられる。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。
【００１９】
この電気自動車１１は、ホイールハウジング１２ａ内部に、左右の後輪１４それぞれを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。
【００２０】
一方、この電気自動車１１の走行安定性を向上するために、ばね下重量を抑える必要がある。また、さらに広い客室スペースを確保するために、インホイールモータ駆動装置２１の小型化が求められる。そこで、図１に示すような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２１を採用する。
【００２１】
図１〜図５を参照して、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２１を説明する。なお、図１はインホイールモータ駆動装置２１の概略断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図、図３は偏心部２５ａ，２５ｂ周辺の拡大図、図４は外ピン保持部４５を軸方向から見た図、図５は図４のＶ−Ｖにおける断面図である。
【００２２】
まず、図１を参照して、車両減速部の一例としてのインホイールモータ駆動装置２１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部Ｂと、減速部Ｂからの出力を駆動輪１４に伝える車輪ハブ軸受部Ｃとを備え、モータ部Ａと減速部Ｂとはケーシング２２に収納されて、図７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。
【００２３】
モータ部Ａは、ケーシング２２に固定されるステータ２３と、ステータ２３の内側に軸方向の隙間を空けて対向する位置に配置されるロータ２４と、ロータ２４の内側に固定連結されてロータ２４と一体回転するモータ側回転部材２５とを備えるアキシアルギャップモータである。また、モータ部Ａの減速部Ｂと反対側の端面には、モータ部Ａの内部への塵埃の混入等を防止するために密封部材３９が設けられている。
【００２４】
ロータ２４は、フランジ形状のロータ部２４ａと円筒形状の中空部２４ｂとを有し、転がり軸受３４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。また、ケーシング２２とロータ２４との間には、減速部Ｂに封入された潤滑剤のモータ部Ａへの侵入を防止するために密封部材３５が設けられている。
【００２５】
モータ側回転部材２５は、モータ部Ａの駆動力を減速部Ｂに伝達するためにモータ部Ａから減速部Ｂにかけて配置され、減速部Ｂ内に偏心部２５ａ，２５ｂを有する。このモータ側回転部材２５は、一端がロータ２４と嵌合すると共に、減速部Ｂの両端で転がり軸受３６ａ，３６ｂによって支持される。さらに、２つの偏心部２５ａ，２５ｂは、偏心運動による遠心力で発生する振動を互いに打ち消し合うために、１８０°位相を変えて設けられている。
【００２６】
減速部Ｂは、偏心部２５ａ，２５ｂに回転自在に保持される公転部材としての曲線板２６ａ，２６ｂと、曲線板２６ａ，２６ｂの外周部に係合する外周係合部材としての複数の外ピン２７と、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動を車輪側回転部材２８に伝達する運動変換機構と、偏心部２５ａ，２５ｂに隣接する位置にカウンタウェイト２９とを備える。
【００２７】
車輪側回転部材２８は、フランジ部２８ａと軸部２８ｂとを有する。フランジ部２８ａの端面には、車輪側回転部材２８の回転軸心を中心とする円周上の等間隔に内ピン３１を固定する穴が形成されている。軸部２８ｂは中空構造であり、その外径面には、車輪ハブ軸受３３の第１内側軌道面３３ｃが形成されている。
【００２８】
図２および図３を参照して、曲線板２６ａは、外周部にエピトロコイド等のトロコイド系曲線で構成される複数の波形を有し、一方側端面から他方側端面に貫通する複数の貫通孔３０ａ，３０ｂを有する。貫通孔３０ａは、曲線板２６ａの自転軸心を中心とする円周上に等間隔に複数個設けられており、後述する内ピン３１を受入れる。また、貫通孔３０ｂは、曲線板２６ａの中心に設けられており、偏心部２５ａに嵌合する。
【００２９】
曲線板２６ａは、転がり軸受４１によって偏心部２５ａに対して回転自在に支持されている。図３を参照して、この転がり軸受４１は、偏心部２５ａの外径面に嵌合し、その外径面に内側軌道面４２ａを有する内輪部材４２と、曲線板２６ａの貫通孔３０ｂの内径面に嵌合し、その内径面に外側軌道面４３ａを有する外輪部材４３と、内側軌道面４２ａおよび外側軌道面４３ａの間に配置される複数の玉４４と、隣接する玉４４の間隔を保持する保持器（図示省略）とを備える深溝玉軸受である。
【００３０】
外ピン２７は、モータ側回転部材２５の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に設けられる。そして、曲線板２６ａ，２６ｂが公転運動すると、曲線形状の波形と外ピン２７とが係合して、曲線板２６ａ，２６ｂに自転運動を生じさせる。
【００３１】
なお、外ピン２７は、ケーシング２２に直接保持されているわけではなく、ケーシング２２の内径面に嵌合固定されている外ピン保持部４５に保持されている。より具体的には、軸方向両端部を外ピン保持部４５に固定された針状ころ軸受２７ａによって回転自在に支持されている。このように、外ピン２７を外ピン保持部４５に回転自在とすることにより、曲線板２６ａ，２６ｂとの係合による接触抵抗を低減することができる。
【００３２】
図４および図５を参照して、外ピン保持部４５は、円筒部４６と、円筒部４６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４７，４８とを備える。そして、外ピン保持部４５は、ケーシング２２の内径面に弾性部材４９を介して嵌合固定されている。この弾性部材４９は、外ピン保持部４５の軸方向への変位を許容する。これにより、電気自動車１１の旋回や急加減速等によって大きなラジアル荷重やモーメント荷重が負荷された場合でも、曲線板２６ａ，２６ｂ、外ピン２７、および内ピン３１等の構成部品の破損を防止することができる。また、悪路走行時等の振動によって、ケーシング２２と外ピン保持部４５との間で発生する打音を解消することができる。
【００３３】
円筒部４６の外径面には、キー溝４６ａが設けられている。また、図１に示すように、ケーシング２２のキー溝４６ａに対面する位置にもキー溝２２ｂが設けられている。これらのキー溝２２ｂ，４６ａは、外ピン保持部４５がケーシング２２に対して相対回転するのを防止する廻り止め部として機能する。具体的には、キー溝２２ｂ，４６ａに跨るようにキー（図示省略）を配置すれば、外ピン保持部４５がケーシング２２に対して相対回転するのを防止することができる。
【００３４】
なお、廻り止め部は上記の構造に限定されず、外ピン４５とケーシング２２との相対回転を防止可能な任意の構成とすることができる。例えば、外ピン保持部４５と外径面およびケーシング２２の内径面のいずれか一方側に他方に向かって突出する凸部を設け、他方側に凸部を受け入れる凹部を設けてもよい。
【００３５】
また、円筒部４６の円周上の少なくとも一箇所には、曲線板２６ａ，２６ｂを挿入するために径方向に貫通する曲線板挿入孔４６ｂが形成されている。これにより、曲線板２６ａ，２６ｂを外ピン保持部４５の径方向から組み込むことが可能になる。
【００３６】
リング部４７，４８には、それぞれ厚み方向に貫通する複数の貫通孔４７ａ，４８ａと、凹部４７ｂ，４８ｂが設けられている。貫通孔４７ａ，４８ａは、それぞれモータ側回転部材２５の回転軸心と平行な方向に延びている。また、対応する貫通孔４７ａ，４８ａは互いに対面する位置に設けられている。つまり、貫通孔４７ａ，４８ａの中心軸線ｌ１は一致する。また、外ピン保持部４５をケーシング２２に取り付けると、この中心軸線ｌ１は、モータ側回転部材２５の回転軸心と平行になる。
【００３７】
これにより、外ピン２７をモータ側回転部材２５の回転軸心と平行に保持することができる。なお、貫通孔４７ａ，４８ａは同時加工で同時に形成することができるので、中心軸線ｌ１を一致させるのは比較的簡単である。
【００３８】
一方、凹部４７ｂは、外ピン保持部４５の軽量化を目的としたものであり、貫通孔であっても不貫通凹部であってもよい。また、形状は円形状でなく矩形形状等の他の形状であってもよい。また、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保持部４５は、炭素鋼で形成するのが望ましい。
【００３９】
カウンタウェイト２９は、円板状で、中心から外れた位置にモータ側回転部材２５と嵌合する貫通孔を有し、曲線板２６ａ，２６ｂの回転によって生じる不釣合い慣性偶力を打ち消すために、各偏心部２５ａ，２５ｂに隣接する位置に偏心部と１８０°位相を変えて配置される。
【００４０】
ここで、図３を参照して、２枚の曲線板２６ａ，２６ｂ間の中心点をＧとすると、図３の中心点Ｇの右側について、中心点Ｇと曲線板２６ａの中心との距離をＬ１、曲線板２６ａ、転がり軸受４１、および偏心部２５ａの質量の和をｍ１、曲線板２６ａの重心の回転軸心からの偏心量をε１とし、中心点Ｇとカウンタウェイト２９との距離をＬ２、カウンタウェイト２９の質量をｍ２、カウンタウェイト２９の重心の回転軸心からの偏心量をε２とすると、Ｌ１×ｍ１×ε１＝Ｌ２×ｍ２×ε２を満たす関係となっている。また、図３の中心点Ｇの左側の曲線板２６ｂとカウンタウェイト２９との間にも同様の関係が成立する。
【００４１】
運動変換機構は、車輪側回転部材２８に保持された複数の内ピン３１と、曲線板２６ａ，２６ｂに設けられた貫通孔３０ａとで構成される。内ピン３１は、車輪側回転部材２８の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に設けられており、その軸方向一方側端部が車輪側回転部材２８に固定されている。また、曲線板２６ａ，２６ｂとの摩擦抵抗を低減するために、曲線板２６ａ，２６ｂの貫通孔３０ａの内壁面に当接する位置に針状ころ軸受３１ａが設けられている。一方、貫通孔３０ａは、複数の内ピン３１それぞれに対応する位置に設けられ、貫通孔３０ａの内径寸法は、内ピン３１の外径寸法（「針状ころ軸受３１ａ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。
【００４２】
車輪ハブ軸受部Ｃは、車輪側回転部材２８に固定連結された車輪ハブ３２と、車輪ハブ３２をケーシング２２に対して回転自在に保持する車輪ハブ軸受３３とを備える。車輪ハブ３２は、円筒形状の中空部３２ａとフランジ部３２ｂとを有する。フランジ部３２ｂにはボルト３２ｃによって駆動輪１４が固定連結される。また、中空部３２ａの開口部分には、インホイールモータ駆動装置２１の内部への塵埃の混入等を防止するために密封部材３２ｄが設けられている。
【００４３】
車輪ハブ軸受３３は、転動体としての玉３３ｅを採用する複列のアンギュラ玉軸受である。玉３３ｅの軌道面としては、第１外側軌道面３３ａ（図中右側）および第２外側軌道面３３ｂ（図中左側）とが外方部材２２ａの内径面に設けられており、第１外側軌道面３３ａに対向する第１内側軌道面３３ｃが車輪側回転部材２８の外径面に、第２外側軌道面３３ｂに対向する第２内側軌道面３３ｄが車輪ハブ３２の外径面にそれぞれ設けられている。そして、玉３３ｅは、第１外側軌道面３３ａと第１内側軌道面３３ｃとの間、および第２外側軌道面３３ｂと第２内側軌道面３３ｄとの間にそれぞれ複数個配置される。また、車輪ハブ軸受３３は、左右の列の玉３３ｅそれぞれを保持する保持器３３ｆと、軸受内部に封入されたグリース等の潤滑剤の漏洩や、外部からの塵埃の混入を防止する密封部材３３ｇとを含む。
【００４４】
車輪ハブ３２と車輪側回転部材２８とは、拡径加締めによって固定される。「拡径加締め」とは、インホイールモータ駆動装置２１を固定した状態で、車輪側回転部材２８の軸部２８ｂの内径より僅かに大きい外径を有する加締め冶具（図示省略）を軸部２８ｂの内径部に圧入することにより、塑性結合部４０で車輪側回転部材２８と車輪ハブ３２とを塑性結合させる。上記方法で車輪側回転部材２８と車輪ハブ３２とを固定連結することにより、嵌め合いで固定する場合と比較して、結合強度を大幅に高めることができる。これにより、車輪ハブ３２を安定して保持することが可能となる。
【００４５】
上記構成のインホイールモータ駆動装置２１の作動原理を詳しく説明する。
【００４６】
モータ部Ａは、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。このとき、コイルに高周波数の電圧を印加する程、ロータ２４は高速回転する。
【００４７】
これにより、ロータ２４に接続されたモータ側回転部材２５が回転すると、曲線板２６ａ，２６ｂはモータ側回転部材２５の回転軸心を中心として公転運動する。このとき、外ピン２７が、曲線板２６ａ，２６ｂの曲線形状の波形と係合して、曲線板２６ａ，２６ｂをモータ側回転部材２５の回転とは逆向きに自転運動させる。
【００４８】
貫通孔３０ａに挿通する内ピン３１は、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動に伴って貫通孔３０ａの内壁面と当接する。これにより、曲線板２６ａ，２６ｂの公転運動が内ピン３１に伝わらず、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動のみが車輪側回転部材２８を介して車輪ハブ軸受部Ｃに伝達される。
【００４９】
このとき、モータ側回転部材２５の回転が減速部Ｂによって減速されて車輪側回転部材２８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１４に必要なトルクを伝達することが可能となる。
【００５０】
なお、上記構成の減速部Ｂの減速比は、外ピン２７の数をＺＡ、曲線板２６ａ，２６ｂの波形の数をＺＢとすると、（ＺＡ−ＺＢ）／ＺＢで算出される。図２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。
【００５１】
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２７を外ピン保持部４５に対して回転自在とし、内ピン３１の曲線板２６ａ，２６ｂに当接する位置に針状ころ軸受３１ａを設けたことにより、摩擦抵抗が低減されるので、減速部Ｂの伝達効率が向上する。
【００５２】
上記の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１を電気自動車１１に採用することにより、ばね下重量を抑えることができる。その結果、走行安定性に優れた電気自動車１１を得ることができる。
【００５３】
また、上記の実施形態においては、減速部Ｂの曲線板２６ａ，２６ｂ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。
【００５４】
また、上記の実施形態における運動変換機構は、車輪側回転部材２８に固定された内ピン３１と、曲線板２６ａ，２６ｂに設けられた貫通孔３０ａとで構成される例を示したが、これに限ることなく、減速部Ｂの回転を車輪ハブ３２に伝達可能な任意の構成とすることができる。例えば、曲線板に固定された内ピンと、車輪側回転部材に形成された穴とで構成される運動変換機構であってもよい。
【００５５】
なお、上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Ａ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。
【００５６】
また、上記の実施形態における作動の説明では、モータ部Ａに電力を供給してモータ部Ａを駆動させ、モータ部Ａからの動力を駆動輪１４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１４側からの動力を減速部Ｂで高回転低トルクの回転に変換してモータ部Ａに伝達し、モータ部Ａ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Ａ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。
【００５７】
さらに、上記の実施形態の構成にブレーキを加えることもできる。例えば、図１の構成において、ケーシング２２を軸方向に延長してロータ２４の図中右側に空間を形成し、ロータ２４と一体的に回転する回転部材と、ケーシング２２に回転不能にかつ軸方向に移動可能なピストンと、このピストンを作動させるシリンダとを配置して、車両停止時にピストンと回転部材とを嵌合させてロータ２４をロックするパーキングブレーキであってもよい。
【００５８】
または、ロータ２４と一体的に回転する回転部材の一部に形成されたフランジおよびケーシング２２側に設置された摩擦板をケーシング２２側に設置されたシリンダで挟むディスクブレーキであってもよい。さらに、この回転部材の一部にドラムを形成すると共に、ケーシング２２側にブレーキシューを固定し、摩擦係合およびセルフエンゲージ作用で回転部材をロックするドラムブレーキを用いることができる。
【００５９】
また、上記の実施形態において、曲線板２６ａ，２６ｂを支持する軸受として深溝玉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、円筒ころ軸受、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。
【００６０】
また、上記の各実施形態においては、モータ部Ａにアキシ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。例えばケーシングに固定されるステータと、ステータの内側に径方向の隙間を空けて対向する位置に配置されるロータとを備えるラジアルギャップモータであってもよい。
【００６１】
さらに、図６に示した電気自動車１１は、後輪１４を駆動輪とした例を示したが、これに限ることなく、前輪１３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。
【００６２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】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示す図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。
【図３】図１の偏心部周辺の拡大図である。
【図４】図１の外ピン保持部を軸方向から見た図である。
【図５】図４のＶ−Ｖにおける断面図である。
【図６】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平面図である。
【図７】図６の電気自動車の後方断面図である。
【図８】従来のインホイールモータ駆動装置を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
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  後輪、２１，１０１  インホイールモータ駆動装置、２２，１０２  ケーシング、２２ａ  外方部材、２３  ステータ、２４  ロータ、２４ａ  ロータ部、２８ａ，３２ｂ  フランジ部、２４ｂ，３２ａ  中空部、２８ｂ  軸部、２５，１０６  モータ側回転部材、２５ａ，２５ｂ，１０６ａ，１０６ｂ  偏心部、２６ａ，２６ｂ，１０７ａ，１０７ｂ  曲線板、２７，１０８  外ピン、２７ａ，３１ａ  針状ころ軸受、２８，１１０  車輪側回転部材、２９  カウンタウェイト、３０ａ，３０ｂ  貫通孔、３１，１０９  内ピン、３２  車輪ハブ、３２ｄ，３３ｇ，３５，３９  密封部材、３３  車輪ハブ軸受、４０  塑性結合部、３３ａ，３３ｂ，４３ａ  外側軌道面、３３ｃ，３３ｄ，４２ａ  内側軌道面、３３ｅ，４４  玉、３３ｆ  保持器、３４，３６ａ，３６ｂ，４１，１１１  転がり軸受、４２  内輪部材、４３  外輪部材、４５  外ピン保持部、４６  円筒部、２２ｂ，４６ａ  キー溝、４６ｂ  曲線板挿入孔、４７，４８  リング部、４７ａ，４８ａ  貫通孔、４７ｂ  凹部、４９  弾性部材。
【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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