インホイールモータ駆動装置
【課題】インホイールモータ駆動装置をトレーリングアーム等のサスペンション部材に連結する場合であっても、駆動モータの変形を回避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。
【解決手段】インホイールモータ駆動装置２１は、基本構成として、同軸かつ直列に順次配置されたモータ部Ａと、減速部Ｂと、車輪ハブ軸受部Ｃを備える。さらにインホイールモータ駆動装置２１は、根元側が車輪ハブ軸受部Ｃの車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃに固定され、先端側が軸線Ｏより外径方向へ突出して車体側メンバに連結されるための連結部６３，６４を有する連結部材６１，６２を備える。
【解決手段】インホイールモータ駆動装置２１は、基本構成として、同軸かつ直列に順次配置されたモータ部Ａと、減速部Ｂと、車輪ハブ軸受部Ｃを備える。さらにインホイールモータ駆動装置２１は、根元側が車輪ハブ軸受部Ｃの車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃに固定され、先端側が軸線Ｏより外径方向へ突出して車体側メンバに連結されるための連結部６３，６４を有する連結部材６１，６２を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を駆動するインホイールモータ駆動装置に関し、特にトレーリングアーム、ロアアーム、またはショックアブソーバといったサスペンション部材との取り付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の技術分野において、車輪のロードホイールの内空領域に一部あるいは全部配置されて、車輪を駆動するインホイールモータ駆動装置が注目を浴びている。従来のインホイールモータ駆動装置は、例えば、特開２００８−４４５３７号公報（特許文献１）に記載されている。特許文献１に記載されているインホイールモータ駆動装置は、駆動モータと、この駆動モータから駆動力を入力されて回転数を減速して車輪側に出力する減速機と、減速機の出力軸と結合する車輪のハブ部材とが同軸かつ直列に配置されている。この減速機はサイクロイド減速機構であり、従来の減速機として一般的な遊星歯車式減速機構と比較して高減速比が得られる。したがって、駆動モータの要求トルクを小さくすることができ、インホイールモータ駆動装置のサイズおよび重量を低減することができるという点で頗る有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４４５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車輪を車体に取り付ける必要から、車輪と結合するインホイールモータ駆動装置は、車体側メンバと結合する。具体的には、車輪をサスペンション装置で車体に懸架するため、車輪と結合するインホイールモータ駆動装置を、サスペンション装置のサスペンション部材と結合する。これにより、車輪は車体に懸架される。車輪の懸架方式として、トーションビーム方式、セミトレーリングアーム方式、フルトレーリングアーム方式、ストラッド方式、ダブルウィッシュボーン方式といったものがあり、選択された懸架方式に応じて、トーションビーム、トレーリングアーム、ロアアーム、アッパアーム、ショックアブソーバといったサスペンション部材に、インホイールモータ駆動装置を結合する。
【０００５】
車両自体の重量や走行中の路面からの外乱、旋回時のモーメント荷重などタイヤにかかる輪荷重によってサスペンション部材は上下方向にストロークする。その際、サスペンション部材およびインホイール駆動装置それぞれに変形が発生するが、この変形によってインホイール駆動装置内部の部材に悪影響が及ぶ懸念がある。
【０００６】
トレーリングアームを例に具体的に説明すると、かかるインホイールモータ駆動装置を備えた車両の走行安定性を実現するため、トレーリングアームの基端と車体とを連結し、トレーリングアームの遊端と各車輪に設けられたインホイールモータ駆動装置とを連結する。具体的には、インホイールモータ駆動装置のうち、ロードホイールの内空領域から突出する部位ないしは内空領域に存在するものの内空領域の開口部近傍の部位と、トレーリングアームの遊端とを結合する。すなわち、インホイールモータ駆動装置の駆動モータ部分およびサイクロイド減速機部分が、車両前後方向に延在するトレーリングアームの後端部に取り付けられるのが一般的である。
【０００７】
しかし、上記のような取り付け構造にあっては、車輪からハブ部材に入力する輪荷重によって、トレーリングアームおよびそれに連結されているインホイール駆動装置全体に変形が発生する。そのため、駆動装置内部においても減速機や駆動モータに変形が発生する。駆動モータはモータケーシング両端面に設けられた軸受によって軸両端部で支持され高速回転するロータと、ケーシング側に固定されるステータとが僅かな半径方向隙間を介して対面しているためインホイール駆動装置の変形の影響を受けやすく、ロータがステータと接触するという問題が生じやすい。また減速機が変形すると減速機を構成する歯車同士の噛合に悪影響が及ぶ。この問題を解決するには、ケーシングを鋼製にしたり肉厚にしたりして剛性を高めることが考えられる。
【０００８】
一方、走行安定性の更なる向上のため、サスペンション装置よりも路面側に配置されるインホイールモータ駆動装置を含めた下部構造を軽量化する要求がある。インホイール駆動装置自体の軽量化手段としてケーシング部材の薄肉化が挙げられるが、上記の問題から実施が難しい。
【０００９】
本発明は、上述の実情に鑑み、インホイールモータ駆動装置の薄肉化、軽量化の要求のもとで、インホイールモータ駆動装置をサスペンション部材等の車体側メンバに連結する場合であっても、駆動モータの変形を回避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目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的のため本発明によるインホイールモータ駆動装置は、モータ回転軸と、外郭を形成するモータ部ケーシングとを有するモータ部を備える。また、モータ回転軸の回転を減速して出力する出力軸と、外郭を形成する減速部ケーシングとを有し、モータ部の軸線方向一方に配置される減速部を備える。また、出力軸に連結固定される車輪ハブと、車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受部ケーシングとを有し、減速部の軸線方向一方に配置される車輪ハブ軸受部を備える。また、根元側が車輪ハブ軸受部ケーシングおよび減速部ケーシングの少なくとも一方に固定され、先端側が外径方向へ突出して車体側メンバに連結されるための連結部を有する連結部材を備える。
【００１１】
かかる本発明によれば、車体側メンバに連結されるための連結部を有する連結部材が、車輪ハブ軸受部ケーシングおよび減速部ケーシングの少なくとも一方に固定されることから、輪荷重が、車輪ハブと、車輪ハブ軸受部ケーシングと、連結部材とを経由し、モータ部を経由しない。したがって、モータ部には輪荷重が入力することなく、モータ部は変形せず、モータ内部でロータとステータとが接触することを防止することができる。ここでいう、車輪ハブ軸受部ケーシングおよび減速部ケーシングの少なくとも一方に固定される連結部材とは、連結部材が車輪ハブ軸受部ケーシングに固定される場合、あるいは連結部材が車輪ハブ軸受部ケーシングと減速部ケーシングとの間に介挿固定される場合、あるいは連結部材が減速部ケーシングに固定される場合、あるいは連結部材が減速部ケーシングとモータ部ケーシングとの間に介挿固定される場合を含むと理解されたい。
【００１２】
また本発明によれば、連結部材が車輪ハブ軸受部ケーシングに固定され、あるいは連結部材が車輪ハブ軸受部ケーシングと減速部ケーシングとの間に介挿固定されることから、輪荷重がモータ部および減速部のいずれも経由しない。したがって、減速部にも輪荷重が入力することなく、減速部も変形せず、減速部内部で歯車同士の噛合が変化することを防止することができる。
【００１３】
本発明は、車体側に取り付けられる車体側メンバであれば、その適用範囲は限定されない。本発明は、車体側に取り付けられて車輪およびインホイールモータ駆動装置を懸架するサスペンション部材に連結されることにより、路面からの外力および加減速時のショックがインホイールモータ駆動装置に入力されても、モータ部および減速部の変形を防止することができる。またモータ部の構造は、ラジアルギャップであっても、アキシャルギャップであってもよく、特に限定されない。減速部の構造は、遊星歯車機構であっても、サイクロイド減速機構であってもよく、特に限定されない。
【００１４】
また本発明は、あらゆるサスペンション部材に対して適用可能である。例えばサスペンション部材としてストラットおよびロアアームを備えるストラット式サスペンション装置に対して適用可能である。かかる実施形態として、連結部材は、軸線よりも上部に配置される上部連結部材と、軸線よりも下部に配置される下部連結部材とを含む。かかる実施形態によれば、上部連結部材の連結部をストラットの下端に連結し、下部連結部材の連結部をロアアームの遊端に連結することにより、ストラット式サスペンション装置に適用可能となる。
【００１５】
本発明の他の実施形態は、例えばサスペンション部材としてアッパアーム、ロアアーム、およびショックアブソーバを備えるダブルウィッシュボーン式サスペンション装置に対して適用可能である。かかる実施形態として、減速部ケーシングは、車体側メンバに連結されるための連結部を外周に有する。かかる実施形態によれば、上部連結部材の連結部にアッパアームの遊端を連結し、下部連結部材の連結部にロアアームの遊端を連結し、減速部ケーシングの連結部をショックアブソーバに連結することにより、ダブルウィッシュボーン式サスペンション装置に適用可能となる。
【００１６】
本発明のさらに他の実施形態は、例えばサスペンション部材としてトレーリングアームおよびショックアブソーバを備えるトレーリングアーム式サスペンション装置に対して適用可能である。かかる実施形態として、連結部材は、軸線よりも下部に配置される下部連結部材を含み、減速部ケーシングは、車体側メンバに連結されるための連結部を外周に有する。かかる実施形態によれば、下部連結部材の連結部をトレーリングアームの遊端に連結し、減速部ケーシングの連結部をショックアブソーバに連結することにより、トレーリングアーム式サスペンション装置に適用可能となる。またトレーリングアームが変形する場合であっても、インホイールモータ駆動装置のうち下部連結部材が変形するのみである。したがって、モータ部および減速部の変形を防止することができる。
【００１７】
本発明は一実施形態に限定されるものではないが、例えば、車輪ハブ軸受部ケーシングおよび減速部ケーシングの一方は、他方へ向かって突出するケーシング突出部を有し、車輪ハブ軸受部ケーシングおよび減速部ケーシングの他方は、ケーシング突出部と嵌合する。そして、連結部材は、ケーシング突出部よりも外径側で、車輪ハブ軸受部ケーシングと減速部ケーシングとの間に介挿固定される。かかる実施形態によれば、車輪ハブ軸受部ケーシングと減速部ケーシングが互いに嵌合することから、インホイールモータ駆動装置の剛性を高めることが可能になる。
【００１８】
好ましくは、連結部材は、根元側端部のうちケーシング突出部と接触する内径側の面と、車輪ハブ軸受部ケーシングと接触する軸線方向一方面との境界部分に面取りが形成される。かかる実施形態によれば、内径側の面と車輪ハブ軸受部ケーシングと接触する面との境界部分に面取りが形成されることから、輪荷重の応力が連結部材の根元側端部に集中しないよう緩和することができる。
【００１９】
本発明は一実施形態に限定されるものではないが、例えば、車輪ハブ軸受部ケーシングおよび減速部ケーシングの一方は、残る他方と対面する端部に、当該一方ケーシングの外周面から内径側に向かって延びる切り欠き部を有し、連結部材の根元部は、切り欠き部と嵌合する。かかる実施形態によれば、車輪ハブ軸受部ケーシングの外周面から内周面まで延びる切り欠き部を設けて、連結部材の根元部を嵌合させることから、車輪ハブ軸受部ケーシングと連結部材との結合箇所の剛性を高くすることができる。あるいは、減速部ケーシングに切り欠き部を設ける場合も、減速部ケーシングと連結部材との結合箇所の剛性を高くすることができる。なお、車輪ハブ軸受部ケーシングと減速部ケーシングとは直接に結合してもよいし、連結部材を介して連結してもよい。
【００２０】
本発明は一実施形態に限定されるものではないが、例えば、連結部材は、根元部に貫通孔を有し、出力軸または入力軸が貫通孔を通過する。かかる実施形態によれば、連結部材が根元部に貫通孔を有することから、連結部材の根元部をリング形状にすることができる。しかも、出力軸または入力軸が通過することから、リング形状の根元部の全周を隣接するケーシングに結合することが可能になる。したがって、ケーシングと連結部材との結合箇所の剛性を高くすることができる。なお、車輪ハブ軸受部ケーシングと減速部ケーシングとの間に連結部材を配置する場合、車輪ハブ軸受部ケーシングと減速部ケーシングとは直接に結合してもよいし、連結部材を介して連結してもよい。また、減速部ケーシングとモータ部ケーシングとの間に連結部材を配置する場合、減速部ケーシングとモータ部ケーシングとは直接に結合してもよいし、連結部材を介して連結してもよい。
【００２１】
好ましくは、連結部材の根元部は、車輪ハブ軸受部ケーシングと減速部ケーシングとの間に介挿されて、車輪ハブ軸受部ケーシングと減速部ケーシングとを互いに離隔する。かかる実施形態によれば、減速部ケーシングが車輪ハブケーシングから離隔することから、輪荷重が車輪ハブ軸受部ケーシングと連結部材を経由し、減速部ケーシングを全く経由しない。したがって、モータ部および減速部には輪荷重が入力せず、モータ部および減速部の変形を好適に防止することができる。
【００２２】
好ましくは、出力軸は、軸線方向における少なくとも一箇所が中空である。かかる実施形態によれば、出力軸の重量を軽くすることが可能となり、腕状の連結部材を付設したことによるインホイールモータ駆動装置の重量増加を解消することができる。
【００２３】
好ましくは、連結部材は、車輪ハブ軸受部ケーシングと減速部ケーシングとの間に介挿されて、これら車輪ハブ軸受部ケーシングと連結部材とが互いに面接触し、当該面接触は、軸線に対し直角な平面であって、外径側の平面と内径側の平面との間に段差を伴う２段の平面を含む。かかる実施形態によれば、接触面にインロー部を設けることから、車輪ハブ軸受部ケーシングと連結部材との結合を強固にすることができる。また、インホイールモータ駆動装置の組立作業において、連結部材の位置決めが容易となり、組立作業の効率化を図ることができる。
【００２４】
好ましくは、連結部材は、根元部と先端部との間の中央領域にブレーキキャリパを取り付け固定するための座部を有する。かかる実施形態によれば、連結部材にブレーキキャリパを連結固定することが可能となり、ブレーキキャリパのレイアウト配置に資することができる。
【００２５】
好ましくは、減速部は、モータ回転軸に連結固定される入力軸と、入力軸の端部に該入力軸の回転軸線から偏心して結合した円盤形状の偏心部材と、内周が偏心部材の外周に相対回転可能に取り付けられ、入力軸の回転に伴って回転軸線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、公転部材の自転のみを取り出して出力軸に伝達する運動変換機構とをさらに有し、入力軸の回転を減速して出力軸に伝達するサイクロイド減速機構である。かかるサイクロイド減速機構を有する実施形態によれば、非常に大きな減速比を得ることができる。
【００２６】
運動変換機構は一実施形態に限定されるものではないが、例えば公転部材に、自転軸心を中心として周方向等間隔に形成される複数の孔と、出力軸の端部に、出力軸の軸線を中心として周方向等間隔に設けられ、孔とそれぞれ係合する複数の内側係合部材とで構成される。
【００２７】
あるいは他の実施形態として、運動変換機構は、出力軸の端部に、出力軸の軸線を中心として周方向等間隔に形成される複数の孔と、公転部材に、自転軸心を中心として周方向等間隔に設けられて孔とそれぞれ係合する複数の内側係合部材とで構成される。
【発明の効果】
【００２８】
このように本発明は、根元側が車輪ハブ軸受部ケーシング固定され、先端側が外径方向へ突出して車体側メンバに連結されるための連結部を有する連結部材とを備える。これにより、モータ部および減速部に輪荷重が入力することがなく、モータ部および減速部の変形を好適に防止することができる。さらに、モータ部ケーシングおよび減速部ケーシングに薄肉部材を使用するなどしてモータ部および減速部の軽量化を図ることができる。
【００２９】
あるいは本発明は、根元側が減速部ケーシングに固定され、先端側が外径方向へ突出して車体側メンバと連結固定されるための連結部を有する連結部材とを備える。これにより、モータ部に輪荷重が入力することがなく、モータ部の変形を好適に防止することができる。さらに、モータ部ケーシングに薄肉部材を使用するなどしてモータ部の軽量化を図ることができる。この結果、サスペンション装置のばね下重量を軽減して車両の乗り心地性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例になるインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図である。
【図２】同実施例の減速部を示す横断面図である。
【図３】同実施例の連結部材の根元部を拡大して示す縦断面図である。
【図４】本発明の変形例になるインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図である。
【図５】本発明の他の実施例になるインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施例になるインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例になるインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図である。図２は、同実施例の減速部を示す横断面図である。図３は、同実施例の連結部材の根元部を拡大して示す縦断面図である。
【００３２】
車輪のロードホイール内空領域に配置されて、当該車輪を駆動する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からの出力を図示しない駆動輪に伝える車輪ハブ軸受部Ｃとを備える。そして、モータ部Ａ、減速部Ｂ、車輪ハブ軸受部Ｃの順に直列かつ同軸に配置される。インホイールモータ駆動装置２１は、例えば電気自動車またはハイブリッド駆動車両のホイールハウジング内に取り付けられる。
【００３３】
モータ部Ａは、外郭を形成するモータ部ケーシング２２ａと、モータ部ケーシング２２ａに固定されるステータ２３と、ステータ２３の内側に径方向に開いた隙間を介して対面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回転軸３５とを有するラジアルギャップモータである。
【００３４】
モータ部ケーシング２２ａは、円筒形状であり、軸線Ｏ方向一方（図１の左方）で減速部ケーシング２２ｂの他端と結合する。モータ部ケーシング２２ａの内周はステータ２３を支持する。モータ回転軸３５は、モータ部Ａの両端で転がり軸受３６ａ，３６ｂによって支持される。
【００３５】
減速部Ｂは、外郭を形成する減速部ケーシング２２ｂと、モータ回転軸３５の回転を減速して出力する出力軸２８とを有し、モータ部Ａの軸線Ｏ方向一方に配置される。具体的には、減速部Ｂはサイクロイド減速機構である。減速部Ｂの入力軸２５は、軸線Ｏに沿って延び、モータ部Ａ側へ突出して、突出端がモータ回転軸３５の軸線方向一方端に連結固定される。モータ部Ａのモータ回転軸３５および減速部Ｂの入力軸２５は、一体回転することから、モータ側回転部材とも称する。モータ部Ａとは反対側に位置する入力軸２５の一方端部は、減速部Ｂ内で転がり軸受３６ｃによって支持される。
【００３６】
入力軸２５の外周には、２枚の円盤形状の偏心部材２５ａ，２５ｂが固定される。モータ回転軸３５および入力軸２５はインホイールモータ駆動装置２１の回転軸線Ｏと一致して延在するが、偏心部材２５ａ，２５ｂの中心は軸線Ｏと一致しない。さらに、２つの偏心部材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。
【００３７】
偏心部材２５ａ，２５ｂの外周には、公転部材としての曲線板２６ａ，２６ｂがそれぞれ回転自在に保持される。波状に屈曲した形状である曲線板２６ａ，２６ｂの外周部は、外周係合部材としての複数の外ピン２７が係合する。外ピン２７は減速部ケーシング２２ｂの内周に取り付けられる。曲線板２６ａ，２６ｂの隙間には、これら曲線板２６ａ，２６ｂの傾きを防止するセンターカラー２９が設けられる。
【００３８】
減速部ケーシング２２ｂは、モータ部ケーシング２２ａよりも小さな径の円筒形状であり、軸線Ｏ方向他方（図１の右方）でモータ部ケーシング２２ａの一端と結合し、軸線Ｏ方向一方（図１の左方）で車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃの他端と結合する。これらケーシング２２ａ，２２ｂ，２２ｃは１つのケーシング２２を構成する。ケーシング２２は、前述した転がり軸受３６ａや、後述する車輪ハブ軸受３３等の各種軸受を介してケーシング２２内部の回転要素を回転自在に支持する。したがって減速部ケーシング２２ｂの内周は、後述する曲線板２６ａ，２６ｂ等の回転要素と離隔しており、回転要素と接触しない。
【００３９】
減速部Ｂの出力軸２８は、回転軸線Ｏに一致して減速部Ｂから軸線Ｏ方向一方へ突出して車輪ハブ軸受部Ｃまで延在し、フランジ部２８ａと軸部２８ｂとを有する。減速部Ｂに配置されるフランジ部２８ａの端面には、出力軸２８の回転軸線Ｏ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。車輪ハブ軸受部Ｃに配置される軸部２８ｂの外周面には、車輪ハブ３２が連結固定されている。減速部Ｂの出力軸２８および車輪ハブ軸受部Ｃの車輪ハブ３２は、一体回転することから、車輪側回転部材とも称する。フランジ部２８ａに植設された内ピン３１は、軸線Ｏ方向他方へ向かって突出し、先端部が曲線板２６ａ，２６ｂの径方向中央領域と係合する。フランジ部２８ａの中心穴２８ｃは、入力軸２５の一方端部を受け入れるとともに、転がり軸受３６ｃを介して入力軸２５の一端を相対回転自在に支持する。
【００４０】
図２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、曲線板２６ａの外周縁と内周縁との間になる径方向中央領域に形成されて、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（自転軸心）に設けられており、曲線板２６ａの内周になる。曲線板２６ａは、偏心部材２５ａの外周に相対回転可能に取り付けられる。
【００４１】
すなわち曲線板２６ａは、転がり軸受４１によって偏心部材２５ａに対して回転自在に支持されている。この転がり軸受４１は、内周面が偏心部材２５ａの外周面に嵌合し、外周面に内側軌道面４２ａを有する内輪部材４２と、曲線板２６ａの貫通孔３０ｂの内周面に直接形成された外側軌道面４３と、内側軌道面４２ａおよび外側軌道面４３の間に配置される複数の円筒ころ４４と、周方向で隣り合う円筒ころ４４の間隔を保持する保持器（図示省略）とを備える円筒ころ軸受である。あるいは深溝玉軸受であってもよい。内輪部材４２は、円筒ころ４４が転走する内輪部材４２の内側軌道面４２ａを軸線方向に挟んで向かい合う１対の鍔部をさらに有し、円筒ころ４４を１対の鍔部間に保持する。曲線板２６ｂについても同様である。
【００４２】
外ピン２７は、入力軸２５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る。外ピン２７は、軸線Ｏと平行に延び、その両端が、ケーシング２２のうち減速部Ｂを収容する減速部ケーシング２２ｂの内壁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、外ピン２７の軸線Ｏ方向両端部が、外ピン保持部４５に取り付けられた針状ころ軸受２７ａによって回転自在に支持されている。
【００４３】
曲線板２６ａ，２６ｂが入力軸２５の回転軸線Ｏを中心に公転運動すると、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。また外ピン２７の両端に設けられた針状ころ軸受２７ａにより、外ピン２７が曲線板２６ａ，２６ｂの外周面に当接する際、曲線板２６ａ，２６ｂとの摩擦抵抗が低減される。
【００４４】
運動変換機構は、出力軸２８のフランジ部２８ａに植設された内側係合部材としての複数の内ピン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、出力軸２８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ており、出力軸２８の軸線と平行に延び、内ピン３１の基端が出力軸２８に固定されている。また内ピン３１の外周には中空円筒体および針状ころからなる針状ころ軸受３１ａが設けられている。かかる針状ころ軸受３１ａにより、内ピン３１が曲線板２６ａ，２６ｂの貫通孔３０ａの内周面に当接する際、曲線板２６ａ，２６ｂとの摩擦抵抗が低減される。
【００４５】
内ピン３１の先端には、内ピン３１を補強する内ピン補強部材３１ｂが圧入で連結固定されている。内ピン補強部材３１ｂは、複数の内ピン３１先端同士を連結する円環形状のフランジ部３１ｃと、フランジ部３１ｃの内径部と結合し内ピン３１から離れるよう軸線方向に延びる円筒形状の筒状部３１ｄとを含む。複数の内ピン３１を補強する内ピン補強部材３１ｂは、曲線板２６ａ，２６ｂから一部の内ピン３１に負荷された荷重を全ての内ピン３１に均一に分散する。
【００４６】
内ピン３１は、曲線板２６ａ，２６ｂのうち外周部と入力軸２５の軸線との間の径方向部位に設けられた貫通孔３０ａを貫通する。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る。また、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。したがって、曲線板２６ａ，２６ｂに設けられた貫通孔３０ａを貫通して延びる内ピン３１は、貫通孔３０ａとそれぞれ係合する内側係合部材になる。
【００４７】
筒状部３１ｄは、潤滑油ポンプ５１を駆動結合する。複数の内ピン３１が出力軸２８とともに回転すると、内ピン３１に連れ回される筒状部３１ｄが潤滑油ポンプ５１を駆動する。ケーシング２２の内部に設けられる潤滑油ポンプ５１は、モータ部Ａの出力によって駆動され、インホイールモータ駆動装置２１の内部に潤滑油を循環させる。
【００４８】
車輪ハブ軸受部Ｃは、出力軸２８に固定連結された車輪ハブ３２と、車輪ハブ３２を回転自在に支持する車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと、車輪ハブ３２を車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃに対して回転自在に保持する車輪ハブ軸受３３とを有する。また、車輪ハブ軸受部Ｃは、減速部Ｂの軸線方向一方に配置される。これにより、モータ部Ａ、減速部Ｂ、および車輪ハブ軸受部Ｃは、軸線Ｏに沿って同軸かつ直列に順次配置される。
【００４９】
車輪ハブ軸受３３は複列アンギュラ玉軸受であって、その内輪が車輪ハブ３２の外周面に嵌合固定される。車輪ハブ軸受３３の外側軌道面は、ケーシング２２のうち略円筒形状の車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃの内周面に形成される。車輪ハブ３２は、出力軸２８の一方端と結合する円筒形状の中空部３２ａと、減速部Ｂから遠い側の端部に形成されるフランジ部３２ｂとを有する。フランジ部３２ｂにはボルト３２ｃによって図示しない車輪のロードホイールが固定連結される。
【００５０】
車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃには、上部連結部材６１および下部連結部材６２が固定される。上部連結部材６１は、ケーシング２２に固定された根元側６１ｎから軸線Ｏよりも外径方向へ突出する腕状の連結部材である。そして上部連結部材６１の先端側は、図示しない車体側メンバと連結固定されるための連結部６３を有する。連結部６３は、ケーシング２２よりも上方に位置し、上側連結部６５ｕおよび下側連結部６５ｌを含む。
【００５１】
根元側６１ｎよりも内径側には、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃから減速部Ｂに向かって軸線Ｏ方向に突出するケーシング突出部２２ｄが挿通される。ケーシング突出部２２ｄの先端は、減速部ケーシング２２ｂと嵌合する。ケーシング突出部２２ｄは、軸線Ｏを中心とする円筒形状である。あるいはケーシング突出部２２ｄは、軸線Ｏを中心として周方向に間隔を開けて配置される。車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃは、ケーシング突出部２２ｄよりも外径方向に突出するケーシングフランジ部２２ｆを有する。連結部材６１の根元側６１ｎは、ケーシング突出部２２ｄの外周面とケーシングフランジ部２２ｆとにそれぞれ突き当てられて、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃに固定される。
【００５２】
下部連結部材６２は、ケーシング２２に固定された根元側６２ｎから軸線Ｏよりも外径方向へ突出する腕状の連結部材である。そして下部連結部材６２の先端側は、図示しない車体側メンバと連結固定されるための連結部６４を有する。連結部６４は、ケーシング２２よりも下方に位置する。下部連結部材６２の根元側６２ｎは、ケーシング突出部２２ｄの外周面とケーシングフランジ部２２ｆとにそれぞれ突き当てられて、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃに固定される。
【００５３】
図１に示す実施例では、上部連結部材６１および下部連結部材６２がストラット部材およびロアアームを有する公知のストラット式サスペンション装置に取り付けられる。具体的には、上部連結部材６１の上側連結部６５ｕおよび下側連結部６５ｌが、上下方向に延びる図示しないストラット部材の下端部に連結固定される。一例としてストラット部材は伸縮自在であり、ストラット部材の上端は車体側に連結される。なおストラット部材がやや傾斜して上下方向に延びる場合、図１に示すように、上側連結部６５ｕの軸線Ｏ方向位置と下側連結部６５ｌの軸線Ｏ方向位置とを異ならせる。これにより、傾斜して延びるストラット部材にも好適に取り付けられる。
【００５４】
また、下部連結部材６２の連結部６４が、車幅方向に延びる図示しないロアアームの遊端に連結される。連結にはボールジョイントが利用可能である。一例としてロアアームは上下方向に揺動可能であり、ロアアームの基端は車体側に連結される。
【００５５】
図１に示す実施例によれば、インホイールモータ駆動装置２１が車体側メンバに連結される連結部材として上部連結部材６１および下部連結部材６２を備える。これにより、インホイールモータ駆動装置２１は、車輪ハブ３２に連結固定される車輪とともに、車体に懸架される。
【００５６】
車体を支持する車輪が受け持つ輪荷重は、車体側から上側連結部６５ｕおよび下側連結部６５ｌを経由し、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと、車輪ハブ軸受３３と、車輪ハブ３２とを順次介して支えられる。これにより、モータ部Ａおよび減速部Ｂに輪荷重が入力されない。また、急激な加減速や路面の凹凸による外力も、モータ部Ａおよび減速部Ｂに入力されない。したがって、モータ部Ａおよび減速部Ｂの変形を好適に防止することができる。さらに、モータ部ケーシング２２ａおよび減速部ケーシング２２ｂに薄肉部材を使用するなどしてインホイールモータ駆動装置２１の軽量化を図ることができる。この結果、サスペンション装置のばね下重量を軽減して車両の乗り心地性能を向上させることができる。
【００５７】
また図１に示す実施例によれば、インホイールモータ駆動装置２１が、軸線Ｏよりも上部に配置される上部連結部材６１と、軸線Ｏよりも下部に配置される下部連結部材６２とを備えることから、ストラット式サスペンションに好適に取り付けられる。
【００５８】
また図１に示す実施例によれば、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃは、減速部ケーシング２２ｂへ向かって突出するケーシング突出部２２ｄを有し、減速部ケーシング２２ｃは、ケーシング突出部２２ｄと嵌合する。そして、連結部材６１，６２は、ケーシング突出部２２ｄよりも外径側で、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと減速部ケーシング２２ｂとの間に介挿される。これにより、ケーシング２２全体を強固にしてインホイールモータ駆動装置２１の剛性を高めることが可能になる。
【００５９】
図３を参照して、上部連結部材６１の根元側６１ｎの端部は、ケーシング突出部２２ｄと面接触する内径側の内周面６１ｉと、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃのケーシングフランジ部２２ｆと面接触する軸線方向一方端面６１ｃと、減速部ケーシング２２ｂと接触する軸線方向他方端面６１ｂとを有する。端面６１ｂおよび端面６１ｃは平面である。そして、内周面６１ｉと端面６１ｃの境界部分に面取り６１ｅが形成される。面取り６１ｅは、一例として、互いに直交する端面６１ｃと内周面６１ｉとを滑らかに接続するよう、丸みを帯びた形状である。
【００６０】
図３に示す実施例によれば、内径側の内周面６１ｉと車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと接触する端面６１ｃとの境界部分に面取り６１ｅが形成されることから、輪荷重の応力が上側連結部材６１の根元側６１ｎの端部に集中しないよう緩和することができる。
【００６１】
また、内径側の内周面６１ｉと減速部ケーシング２２ｂと接触する端面６１ｂとの境界部分に面取り６１ｆが形成される。面取り６１ｆによれば、減速部ケーシング２２ｂと車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃとの間で作用する応力が上側連結部材６１の根元側６１ｎの端部に集中しないよう緩和することができる。
【００６２】
上部連結部材６１および下部連結部材６２は、根元側６１ｎおよび６２ｎで一体結合し、根元部６１ｎ，６２ｎに共通する貫通孔６５を有する。内周面６１ｉは、貫通孔６５の内周面を構成する。そして出力軸２８および車輪ハブ３２は、貫通孔６５を通過する。
【００６３】
本実施例によれば、連結部材が根元部に貫通孔６５を有することから、連結部材の根元部をリング形状にすることができる。しかも、出力軸２８が通過することから、根元部の全周を隣接するケーシング２２に結合することが可能になる。したがって、ケーシング２２と連結部材６１，６２との結合箇所の剛性を高くすることができる。
【００６４】
あるいは変形例として、上部連結部材６１および下部連結部材６２が別体であってもよい。変形例では、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃのうち減速部ケーシング２２ｂと対面する端部に、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃの外周面から内径側に向かって延びる切り欠き部を有する。切り欠き部は上部および下部にそれぞれ形成される。そして、連結部材６１，６２の根元部６１ｎ，６２ｎは、切り欠き部とそれぞれ嵌合する。
【００６５】
かかる変形例によれば、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃの外周面から内径側に向かって延びる切り欠き部を設けて、連結部材６１および連結部材６２の根元部を嵌合させる場合、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと連結部材６１，６２との結合箇所の剛性を高くすることができる。なお、減速部ケーシング２２ｂに同様の切り欠き部を設けてもよい。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
これにより、ロータ２４に接続されたモータ回転軸３５は回転を出力し、モータ回転軸３５および入力軸２５が回転すると、曲線板２６ａ，２６ｂは入力軸２５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２７が、曲線板２６ａ，２６ｂ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２６ａ，２６ｂを入力軸２５の回転とは逆向きに自転運動させる。
【００６９】
貫通孔３０ａに挿通される内ピン３１は、貫通孔３０ａの内径よりも十分に細く、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動に伴って貫通孔３０ａの孔壁面と当接する。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の自転運動のみが出力軸２８を介して車輪ハブ軸受部Ｃに伝達される。かくして、貫通孔３０ａおよび内ピン３１は運動変換機構としての役目を果たす。
【００７０】
この運動変換機構を介して、入力軸２５と同軸に配置された出力軸２８は、曲線板２６ａ，２６ｂの自転を減速部Ｂの出力として取り出す。この結果、入力軸２５の回転が減速部Ｂによって減速されて出力軸２８に伝達される。したがって、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。
【００７１】
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に示す実施例では、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。
【００７２】
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サイクロイド減速機構を減速部Ｂに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。
【００７３】
次に本発明の変形例を説明する。図４は本発明の変形例を示す縦断面図である。この変形例につき、上述した実施例と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。この変形例では、根元部６１ｎが車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと減速部ケーシング２２ｂとの間に介挿されて、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと減速部ケーシング２２ｂとは互いに離隔する。上部連結部材６１および下部連結部材６２は根元部６１ｎで互いに一体結合する。
【００７４】
図４に示す変形例では、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと減速部ケーシング２２ｂとが互いに離隔することから、図１に示す実施例と比較してケーシング突出部２２ｄを省略して、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃの軸線寸法を短くすることができる。そして、輪荷重が車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと連結部材６１，６２を経由し、減速部ケーシング２２ｂを全く経由しない。したがって、モータ部Ａおよび減速部Ｂには輪荷重が入力せず、モータ部Ａおよび減速部Ｂの変形を好適に防止することができる。
【００７５】
また図４に示す変形例では、図１に示す実施例と比較して、出力軸２８に形成されてフランジ部２８ａから軸部２８ｂへ向かって延びる中心穴２８ｃを軸線方向に長くする。具体的には、少なくとも根元側６１ｎ，６２ｎの軸線方向位置まで中心穴２８ｃの穴底を深くする。かかる変形例によれば、出力軸２８のうち軸線Ｏ方向における少なくとも一箇所が中空になることから、出力軸２８の重量を軽くすることが可能となり、腕状の連結部材６１，６２を付設したことによるインホイールモータ駆動装置２１の重量増加を解消することができる。
【００７６】
また図４に示す変形例では、連結部材６１，６２と車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃとの接触面にインロー部を設ける。根元部６１ｎは、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと減速部ケーシング２２ｂとの間に介挿されて、これら車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃの軸線方向減速部Ｂ側の端面と連結部材６１，６２の端面６１ｃが互いに面接触する。
【００７７】
かかる面接触は、軸線Ｏに対し直角な平面である。そして端面６１ｃのうち外径側の平面６１ｃｏと内径側の平面６１ｃｉとの間に段差６１ｃｄを伴う。すなわち面接触する端面６１ｃは、２段の平面６１ｃｏおよび平面６１ｃｉを含む。車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃの端面にも、対応する段差および２段の平面が形成される。
【００７８】
図４に示す変形例では、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと根元部６１ｎとの接触面にインロー部を設けることから、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと連結部材６１，６２との結合を強固にすることができる。また、インホイールモータ駆動装置２１の組立作業において、連結部材６１，６２の位置決めが容易となり、組立作業の効率化を図ることができる。
【００７９】
次に本発明の他の実施例を説明する。図５は本発明の他の実施例を示す縦断面図である。他の実施例につき、上述した実施例と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。他の実施例では、上部連結部材６１先端の連結部６３を１個とする。そして、減速部ケーシング２２ｂは、車体側メンバと連結固定するための連結部７１を外周に有する、連結部７１は、軸線Ｏよりも上方かつ軸線Ｏ方向中央部に設けられる。
【００８０】
図５に示す実施例では、上部連結部材６１、下部連結部材６２、および連結部７１がアッパアーム、ロアアーム、およびショックアブソーバを有する公知のダブルウィッシュボーン式サスペンション装置に取り付けられる。具体的には、上部連結部材６１の連結部６３が、車幅方向に延びる図示しないアッパアームの遊端に連結される。連結にはボールジョイントが利用可能である。一例としてアッパアームは上下方向に揺動可能であり、アッパアームの基端は車体側に連結される。
【００８１】
また、下部連結部材６２の連結部６４が、車幅方向に延びる図示しないロアアームの遊端に連結される。連結にはボールジョイントが利用可能である。一例としてロアアームは上下方向に揺動可能であり、ロアアームの基端は車体側に連結される。
【００８２】
また連結部７１が上下方向に延びる図示しないショックアブソーバの下端部に連結される。連結にはボールジョイントが利用可能である。一例としてショックアブソーバの上端は車体側に連結される。
【００８３】
図５に示す実施例によれば、インホイールモータ駆動装置２１が車体側メンバに連結される連結部材として上部連結部材６１、下部連結部材６２、および連結部７１を備える。これにより、インホイールモータ駆動装置２１は、車輪ハブ３２に連結固定される車輪とともに、車体に懸架される。
【００８４】
車体を支持する車輪が受け持つ輪荷重は、車体側から上部連結部材６１、下部連結部材６２、および連結部７１を経由し、減速部ケーシング２２ｂと、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと、車輪ハブ軸受３３と、車輪ハブ３２とを順次介して支えられる。これにより、モータ部Ａに輪荷重が入力されない。また、急激な加減速や路面の凹凸による外力も、モータ部Ａに入力されない。したがって、モータ部Ａの変形を好適に防止することができる。さらに、モータ部ケーシング２２ａに薄肉部材を使用するなどしてインホイールモータ駆動装置２１の軽量化を図ることができる。この結果、サスペンション装置のばね下重量を軽減して車両の乗り心地性能を向上させることができる。
【００８５】
また図５に示す実施例によれば、インホイールモータ駆動装置２１が、軸線Ｏよりも上部に配置される上部連結部材６１と、軸線Ｏよりも下部に配置される下部連結部材６２とを備えるだけでなく、減速部ケーシング２２ｂが車体側メンバと連結するための連結部７１を外周に有することから、ダブルウィッシュボーン式サスペンションに好適に取り付けられる。
【００８６】
次に本発明のさらに他の実施例を説明する。図６は本発明のさらに他の実施例を示す縦断面図である。さらに他の実施例につき、上述した実施例と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。さらに他の実施例では、上部連結部材６１を備えておらず、連結部材として下部連結部材６２を備える。そして、減速部ケーシング２２ｂは、車体側メンバと連結固定するための連結部７１を外周に有する、連結部７１は、軸線Ｏよりも上方かつ軸線Ｏ方向中央部に設けられる。
【００８７】
図６に示す実施例では、下部連結部材６２および連結部７１がトレーリングアームおよびショックアブソーバを有する公知のトレーリングアーム式サスペンション装置に取り付けられる。具体的には、下部連結部材６２の連結部６４が、車両前後方向に延びる図示しないトレーリングアームの遊端に連結される。連結にはボールジョイントが利用可能である。一例としてトレーリングアームは上下方向に揺動可能であり、トレーリングアームの基端は車体側に連結される。
【００８８】
また連結部７１が上下方向に延びる図示しないショックアブソーバの下端部に連結される。連結にはボールジョイントが利用されてもよい。一例としてショックアブソーバの上端は車体側に連結される。
【００８９】
図６に示す実施例によれば、インホイールモータ駆動装置２１が車体側メンバに連結される連結部材として下部連結部材６２および連結部７１を備える。これにより、インホイールモータ駆動装置２１は、車輪ハブ３２に連結固定される車輪とともに、車体に懸架される。
【００９０】
車体を支持する車輪が受け持つ輪荷重は、車体側から下部連結部材６２および連結部７１を経由し、減速部ケーシング２２ｂと、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと、車輪ハブ軸受３３と、車輪ハブ３２とを順次介して支えられる。これにより、モータ部Ａに輪荷重が入力されない。また、急激な加減速や路面の凹凸による外力も、モータ部Ａに入力されない。したがって、モータ部Ａの変形を好適に防止することができる。さらに、モータ部ケーシング２２ａに薄肉部材を使用するなどしてインホイールモータ駆動装置２１の軽量化を図ることができる。この結果、サスペンション装置のばね下重量を軽減して車両の乗り心地性能を向上させることができる。
【００９１】
また図６に示す実施例によれば、インホイールモータ駆動装置２１が、軸線Ｏよりも下部に配置される下部連結部材６２を備えるだけでなく、減速部ケーシング２２ｂが車体側メンバと連結するための連結部７１を外周に有することから、トレーリングアーム式サスペンションに好適に取り付けられる。
【００９２】
以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、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。
【００９３】
例えば図には示さなかったが、上述した連結部材６１，６２の根元部は、モータ部ケーシング２２ａと減速部ケーシング２２ｂとの間に介挿固定されてもよい。かかる実施例によっても、モータ部Ａに輪荷重が入力されず、モータ部Ａの変形を好適に防止することができる。
【００９４】
また、連結部材６１，６２は、根元部と先端部との間の中央領域にブレーキキャリパを取り付け固定するための座部を有してもよい。ブレーキキャリパは車輪ハブ３２に連結固定される図示しないブレーキディスクを制動する。これにより、連結部材６１，６２にブレーキキャリパを連結固定することが可能となり、ブレーキキャリパのレイアウト配置に資することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
この発明になるインホイールータ駆動装置は、電気自動車およびハイブリッド車両において有利に利用される。
【符号の説明】
【００９６】
２１ インホイールータ駆動装置、２２ ケーシング、２２ａ モータ部ケーシング、２２ｂ 減速部ケーシング、２２ｃ 車輪ハブ軸受部ケーシング、２２ｄ ケーシング突出部、２３ ステータ、２４ ロータ、２５ 入力軸、２５ａ，２５ｂ 偏心部材、２６ａ，２６ｂ 曲線板、２７ 外ピン、２８ 出力軸、２８ｃ 中心穴、３１ 内ピン、３２ 車輪ハブ、３３ 車輪ハブ軸受、３５ モータ回転軸、６１ 上部連結部材、６２ 下部連結部材、６１ｎ 根元部 ６３，６４ 連結部、６５ 貫通孔、７１ 連結部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を駆動するインホイールモータ駆動装置に関し、特にトレーリングアーム、ロアアーム、またはショックアブソーバといったサスペンション部材との取り付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の技術分野において、車輪のロードホイールの内空領域に一部あるいは全部配置されて、車輪を駆動するインホイールモータ駆動装置が注目を浴びている。従来のインホイールモータ駆動装置は、例えば、特開２００８−４４５３７号公報（特許文献１）に記載されている。特許文献１に記載されているインホイールモータ駆動装置は、駆動モータと、この駆動モータから駆動力を入力されて回転数を減速して車輪側に出力する減速機と、減速機の出力軸と結合する車輪のハブ部材とが同軸かつ直列に配置されている。この減速機はサイクロイド減速機構であり、従来の減速機として一般的な遊星歯車式減速機構と比較して高減速比が得られる。したがって、駆動モータの要求トルクを小さくすることができ、インホイールモータ駆動装置のサイズおよび重量を低減することができるという点で頗る有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４４５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車輪を車体に取り付ける必要から、車輪と結合するインホイールモータ駆動装置は、車体側メンバと結合する。具体的には、車輪をサスペンション装置で車体に懸架するため、車輪と結合するインホイールモータ駆動装置を、サスペンション装置のサスペンション部材と結合する。これにより、車輪は車体に懸架される。車輪の懸架方式として、トーションビーム方式、セミトレーリングアーム方式、フルトレーリングアーム方式、ストラッド方式、ダブルウィッシュボーン方式といったものがあり、選択された懸架方式に応じて、トーションビーム、トレーリングアーム、ロアアーム、アッパアーム、ショックアブソーバといったサスペンション部材に、インホイールモータ駆動装置を結合する。
【０００５】
車両自体の重量や走行中の路面からの外乱、旋回時のモーメント荷重などタイヤにかかる輪荷重によってサスペンション部材は上下方向にストロークする。その際、サスペンション部材およびインホイール駆動装置それぞれに変形が発生するが、この変形によってインホイール駆動装置内部の部材に悪影響が及ぶ懸念がある。
【０００６】
トレーリングアームを例に具体的に説明すると、かかるインホイールモータ駆動装置を備えた車両の走行安定性を実現するため、トレーリングアームの基端と車体とを連結し、トレーリングアームの遊端と各車輪に設けられたインホイールモータ駆動装置とを連結する。具体的には、インホイールモータ駆動装置のうち、ロードホイールの内空領域から突出する部位ないしは内空領域に存在するものの内空領域の開口部近傍の部位と、トレーリングアームの遊端とを結合する。すなわち、インホイールモータ駆動装置の駆動モータ部分およびサイクロイド減速機部分が、車両前後方向に延在するトレーリングアームの後端部に取り付けられるのが一般的である。
【０００７】
しかし、上記のような取り付け構造にあっては、車輪からハブ部材に入力する輪荷重によって、トレーリングアームおよびそれに連結されているインホイール駆動装置全体に変形が発生する。そのため、駆動装置内部においても減速機や駆動モータに変形が発生する。駆動モータはモータケーシング両端面に設けられた軸受によって軸両端部で支持され高速回転するロータと、ケーシング側に固定されるステータとが僅かな半径方向隙間を介して対面しているためインホイール駆動装置の変形の影響を受けやすく、ロータがステータと接触するという問題が生じやすい。また減速機が変形すると減速機を構成する歯車同士の噛合に悪影響が及ぶ。この問題を解決するには、ケーシングを鋼製にしたり肉厚にしたりして剛性を高めることが考えられる。
【０００８】
一方、走行安定性の更なる向上のため、サスペンション装置よりも路面側に配置されるインホイールモータ駆動装置を含めた下部構造を軽量化する要求がある。インホイール駆動装置自体の軽量化手段としてケーシング部材の薄肉化が挙げられるが、上記の問題から実施が難しい。
【０００９】
本発明は、上述の実情に鑑み、インホイールモータ駆動装置の薄肉化、軽量化の要求のもとで、インホイールモータ駆動装置をサスペンション部材等の車体側メンバに連結する場合であっても、駆動モータの変形を回避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目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的のため本発明によるインホイールモータ駆動装置は、モータ回転軸と、外郭を形成するモータ部ケーシングとを有するモータ部を備える。また、モータ回転軸の回転を減速して出力する出力軸と、外郭を形成する減速部ケーシングとを有し、モータ部の軸線方向一方に配置される減速部を備える。また、出力軸に連結固定される車輪ハブと、車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受部ケーシングとを有し、減速部の軸線方向一方に配置される車輪ハブ軸受部を備える。また、根元側が車輪ハブ軸受部ケーシングおよび減速部ケーシングの少なくとも一方に固定され、先端側が外径方向へ突出して車体側メンバに連結されるための連結部を有する連結部材を備える。
【００１１】
かかる本発明によれば、車体側メンバに連結されるための連結部を有する連結部材が、車輪ハブ軸受部ケーシングおよび減速部ケーシングの少なくとも一方に固定されることから、輪荷重が、車輪ハブと、車輪ハブ軸受部ケーシングと、連結部材とを経由し、モータ部を経由しない。したがって、モータ部には輪荷重が入力することなく、モータ部は変形せず、モータ内部でロータとステータとが接触することを防止することができる。ここでいう、車輪ハブ軸受部ケーシングおよび減速部ケーシングの少なくとも一方に固定される連結部材とは、連結部材が車輪ハブ軸受部ケーシングに固定される場合、あるいは連結部材が車輪ハブ軸受部ケーシングと減速部ケーシングとの間に介挿固定される場合、あるいは連結部材が減速部ケーシングに固定される場合、あるいは連結部材が減速部ケーシングとモータ部ケーシングとの間に介挿固定される場合を含むと理解されたい。
【００１２】
また本発明によれば、連結部材が車輪ハブ軸受部ケーシングに固定され、あるいは連結部材が車輪ハブ軸受部ケーシングと減速部ケーシングとの間に介挿固定されることから、輪荷重がモータ部および減速部のいずれも経由しない。したがって、減速部にも輪荷重が入力することなく、減速部も変形せず、減速部内部で歯車同士の噛合が変化することを防止することができる。
【００１３】
本発明は、車体側に取り付けられる車体側メンバであれば、その適用範囲は限定されない。本発明は、車体側に取り付けられて車輪およびインホイールモータ駆動装置を懸架するサスペンション部材に連結されることにより、路面からの外力および加減速時のショックがインホイールモータ駆動装置に入力されても、モータ部および減速部の変形を防止することができる。またモータ部の構造は、ラジアルギャップであっても、アキシャルギャップであってもよく、特に限定されない。減速部の構造は、遊星歯車機構であっても、サイクロイド減速機構であってもよく、特に限定されない。
【００１４】
また本発明は、あらゆるサスペンション部材に対して適用可能である。例えばサスペンション部材としてストラットおよびロアアームを備えるストラット式サスペンション装置に対して適用可能である。かかる実施形態として、連結部材は、軸線よりも上部に配置される上部連結部材と、軸線よりも下部に配置される下部連結部材とを含む。かかる実施形態によれば、上部連結部材の連結部をストラットの下端に連結し、下部連結部材の連結部をロアアームの遊端に連結することにより、ストラット式サスペンション装置に適用可能となる。
【００１５】
本発明の他の実施形態は、例えばサスペンション部材としてアッパアーム、ロアアーム、およびショックアブソーバを備えるダブルウィッシュボーン式サスペンション装置に対して適用可能である。かかる実施形態として、減速部ケーシングは、車体側メンバに連結されるための連結部を外周に有する。かかる実施形態によれば、上部連結部材の連結部にアッパアームの遊端を連結し、下部連結部材の連結部にロアアームの遊端を連結し、減速部ケーシングの連結部をショックアブソーバに連結することにより、ダブルウィッシュボーン式サスペンション装置に適用可能となる。
【００１６】
本発明のさらに他の実施形態は、例えばサスペンション部材としてトレーリングアームおよびショックアブソーバを備えるトレーリングアーム式サスペンション装置に対して適用可能である。かかる実施形態として、連結部材は、軸線よりも下部に配置される下部連結部材を含み、減速部ケーシングは、車体側メンバに連結されるための連結部を外周に有する。かかる実施形態によれば、下部連結部材の連結部をトレーリングアームの遊端に連結し、減速部ケーシングの連結部をショックアブソーバに連結することにより、トレーリングアーム式サスペンション装置に適用可能となる。またトレーリングアームが変形する場合であっても、インホイールモータ駆動装置のうち下部連結部材が変形するのみである。したがって、モータ部および減速部の変形を防止することができる。
【００１７】
本発明は一実施形態に限定されるものではないが、例えば、車輪ハブ軸受部ケーシングおよび減速部ケーシングの一方は、他方へ向かって突出するケーシング突出部を有し、車輪ハブ軸受部ケーシングおよび減速部ケーシングの他方は、ケーシング突出部と嵌合する。そして、連結部材は、ケーシング突出部よりも外径側で、車輪ハブ軸受部ケーシングと減速部ケーシングとの間に介挿固定される。かかる実施形態によれば、車輪ハブ軸受部ケーシングと減速部ケーシングが互いに嵌合することから、インホイールモータ駆動装置の剛性を高めることが可能になる。
【００１８】
好ましくは、連結部材は、根元側端部のうちケーシング突出部と接触する内径側の面と、車輪ハブ軸受部ケーシングと接触する軸線方向一方面との境界部分に面取りが形成される。かかる実施形態によれば、内径側の面と車輪ハブ軸受部ケーシングと接触する面との境界部分に面取りが形成されることから、輪荷重の応力が連結部材の根元側端部に集中しないよう緩和することができる。
【００１９】
本発明は一実施形態に限定されるものではないが、例えば、車輪ハブ軸受部ケーシングおよび減速部ケーシングの一方は、残る他方と対面する端部に、当該一方ケーシングの外周面から内径側に向かって延びる切り欠き部を有し、連結部材の根元部は、切り欠き部と嵌合する。かかる実施形態によれば、車輪ハブ軸受部ケーシングの外周面から内周面まで延びる切り欠き部を設けて、連結部材の根元部を嵌合させることから、車輪ハブ軸受部ケーシングと連結部材との結合箇所の剛性を高くすることができる。あるいは、減速部ケーシングに切り欠き部を設ける場合も、減速部ケーシングと連結部材との結合箇所の剛性を高くすることができる。なお、車輪ハブ軸受部ケーシングと減速部ケーシングとは直接に結合してもよいし、連結部材を介して連結してもよい。
【００２０】
本発明は一実施形態に限定されるものではないが、例えば、連結部材は、根元部に貫通孔を有し、出力軸または入力軸が貫通孔を通過する。かかる実施形態によれば、連結部材が根元部に貫通孔を有することから、連結部材の根元部をリング形状にすることができる。しかも、出力軸または入力軸が通過することから、リング形状の根元部の全周を隣接するケーシングに結合することが可能になる。したがって、ケーシングと連結部材との結合箇所の剛性を高くすることができる。なお、車輪ハブ軸受部ケーシングと減速部ケーシングとの間に連結部材を配置する場合、車輪ハブ軸受部ケーシングと減速部ケーシングとは直接に結合してもよいし、連結部材を介して連結してもよい。また、減速部ケーシングとモータ部ケーシングとの間に連結部材を配置する場合、減速部ケーシングとモータ部ケーシングとは直接に結合してもよいし、連結部材を介して連結してもよい。
【００２１】
好ましくは、連結部材の根元部は、車輪ハブ軸受部ケーシングと減速部ケーシングとの間に介挿されて、車輪ハブ軸受部ケーシングと減速部ケーシングとを互いに離隔する。かかる実施形態によれば、減速部ケーシングが車輪ハブケーシングから離隔することから、輪荷重が車輪ハブ軸受部ケーシングと連結部材を経由し、減速部ケーシングを全く経由しない。したがって、モータ部および減速部には輪荷重が入力せず、モータ部および減速部の変形を好適に防止することができる。
【００２２】
好ましくは、出力軸は、軸線方向における少なくとも一箇所が中空である。かかる実施形態によれば、出力軸の重量を軽くすることが可能となり、腕状の連結部材を付設したことによるインホイールモータ駆動装置の重量増加を解消することができる。
【００２３】
好ましくは、連結部材は、車輪ハブ軸受部ケーシングと減速部ケーシングとの間に介挿されて、これら車輪ハブ軸受部ケーシングと連結部材とが互いに面接触し、当該面接触は、軸線に対し直角な平面であって、外径側の平面と内径側の平面との間に段差を伴う２段の平面を含む。かかる実施形態によれば、接触面にインロー部を設けることから、車輪ハブ軸受部ケーシングと連結部材との結合を強固にすることができる。また、インホイールモータ駆動装置の組立作業において、連結部材の位置決めが容易となり、組立作業の効率化を図ることができる。
【００２４】
好ましくは、連結部材は、根元部と先端部との間の中央領域にブレーキキャリパを取り付け固定するための座部を有する。かかる実施形態によれば、連結部材にブレーキキャリパを連結固定することが可能となり、ブレーキキャリパのレイアウト配置に資することができる。
【００２５】
好ましくは、減速部は、モータ回転軸に連結固定される入力軸と、入力軸の端部に該入力軸の回転軸線から偏心して結合した円盤形状の偏心部材と、内周が偏心部材の外周に相対回転可能に取り付けられ、入力軸の回転に伴って回転軸線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、公転部材の自転のみを取り出して出力軸に伝達する運動変換機構とをさらに有し、入力軸の回転を減速して出力軸に伝達するサイクロイド減速機構である。かかるサイクロイド減速機構を有する実施形態によれば、非常に大きな減速比を得ることができる。
【００２６】
運動変換機構は一実施形態に限定されるものではないが、例えば公転部材に、自転軸心を中心として周方向等間隔に形成される複数の孔と、出力軸の端部に、出力軸の軸線を中心として周方向等間隔に設けられ、孔とそれぞれ係合する複数の内側係合部材とで構成される。
【００２７】
あるいは他の実施形態として、運動変換機構は、出力軸の端部に、出力軸の軸線を中心として周方向等間隔に形成される複数の孔と、公転部材に、自転軸心を中心として周方向等間隔に設けられて孔とそれぞれ係合する複数の内側係合部材とで構成される。
【発明の効果】
【００２８】
このように本発明は、根元側が車輪ハブ軸受部ケーシング固定され、先端側が外径方向へ突出して車体側メンバに連結されるための連結部を有する連結部材とを備える。これにより、モータ部および減速部に輪荷重が入力することがなく、モータ部および減速部の変形を好適に防止することができる。さらに、モータ部ケーシングおよび減速部ケーシングに薄肉部材を使用するなどしてモータ部および減速部の軽量化を図ることができる。
【００２９】
あるいは本発明は、根元側が減速部ケーシングに固定され、先端側が外径方向へ突出して車体側メンバと連結固定されるための連結部を有する連結部材とを備える。これにより、モータ部に輪荷重が入力することがなく、モータ部の変形を好適に防止することができる。さらに、モータ部ケーシングに薄肉部材を使用するなどしてモータ部の軽量化を図ることができる。この結果、サスペンション装置のばね下重量を軽減して車両の乗り心地性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施例になるインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図である。
【図２】同実施例の減速部を示す横断面図である。
【図３】同実施例の連結部材の根元部を拡大して示す縦断面図である。
【図４】本発明の変形例になるインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図である。
【図５】本発明の他の実施例になるインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施例になるインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例になるインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図である。図２は、同実施例の減速部を示す横断面図である。図３は、同実施例の連結部材の根元部を拡大して示す縦断面図である。
【００３２】
車輪のロードホイール内空領域に配置されて、当該車輪を駆動する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からの出力を図示しない駆動輪に伝える車輪ハブ軸受部Ｃとを備える。そして、モータ部Ａ、減速部Ｂ、車輪ハブ軸受部Ｃの順に直列かつ同軸に配置される。インホイールモータ駆動装置２１は、例えば電気自動車またはハイブリッド駆動車両のホイールハウジング内に取り付けられる。
【００３３】
モータ部Ａは、外郭を形成するモータ部ケーシング２２ａと、モータ部ケーシング２２ａに固定されるステータ２３と、ステータ２３の内側に径方向に開いた隙間を介して対面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回転軸３５とを有するラジアルギャップモータである。
【００３４】
モータ部ケーシング２２ａは、円筒形状であり、軸線Ｏ方向一方（図１の左方）で減速部ケーシング２２ｂの他端と結合する。モータ部ケーシング２２ａの内周はステータ２３を支持する。モータ回転軸３５は、モータ部Ａの両端で転がり軸受３６ａ，３６ｂによって支持される。
【００３５】
減速部Ｂは、外郭を形成する減速部ケーシング２２ｂと、モータ回転軸３５の回転を減速して出力する出力軸２８とを有し、モータ部Ａの軸線Ｏ方向一方に配置される。具体的には、減速部Ｂはサイクロイド減速機構である。減速部Ｂの入力軸２５は、軸線Ｏに沿って延び、モータ部Ａ側へ突出して、突出端がモータ回転軸３５の軸線方向一方端に連結固定される。モータ部Ａのモータ回転軸３５および減速部Ｂの入力軸２５は、一体回転することから、モータ側回転部材とも称する。モータ部Ａとは反対側に位置する入力軸２５の一方端部は、減速部Ｂ内で転がり軸受３６ｃによって支持される。
【００３６】
入力軸２５の外周には、２枚の円盤形状の偏心部材２５ａ，２５ｂが固定される。モータ回転軸３５および入力軸２５はインホイールモータ駆動装置２１の回転軸線Ｏと一致して延在するが、偏心部材２５ａ，２５ｂの中心は軸線Ｏと一致しない。さらに、２つの偏心部材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。
【００３７】
偏心部材２５ａ，２５ｂの外周には、公転部材としての曲線板２６ａ，２６ｂがそれぞれ回転自在に保持される。波状に屈曲した形状である曲線板２６ａ，２６ｂの外周部は、外周係合部材としての複数の外ピン２７が係合する。外ピン２７は減速部ケーシング２２ｂの内周に取り付けられる。曲線板２６ａ，２６ｂの隙間には、これら曲線板２６ａ，２６ｂの傾きを防止するセンターカラー２９が設けられる。
【００３８】
減速部ケーシング２２ｂは、モータ部ケーシング２２ａよりも小さな径の円筒形状であり、軸線Ｏ方向他方（図１の右方）でモータ部ケーシング２２ａの一端と結合し、軸線Ｏ方向一方（図１の左方）で車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃの他端と結合する。これらケーシング２２ａ，２２ｂ，２２ｃは１つのケーシング２２を構成する。ケーシング２２は、前述した転がり軸受３６ａや、後述する車輪ハブ軸受３３等の各種軸受を介してケーシング２２内部の回転要素を回転自在に支持する。したがって減速部ケーシング２２ｂの内周は、後述する曲線板２６ａ，２６ｂ等の回転要素と離隔しており、回転要素と接触しない。
【００３９】
減速部Ｂの出力軸２８は、回転軸線Ｏに一致して減速部Ｂから軸線Ｏ方向一方へ突出して車輪ハブ軸受部Ｃまで延在し、フランジ部２８ａと軸部２８ｂとを有する。減速部Ｂに配置されるフランジ部２８ａの端面には、出力軸２８の回転軸線Ｏ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。車輪ハブ軸受部Ｃに配置される軸部２８ｂの外周面には、車輪ハブ３２が連結固定されている。減速部Ｂの出力軸２８および車輪ハブ軸受部Ｃの車輪ハブ３２は、一体回転することから、車輪側回転部材とも称する。フランジ部２８ａに植設された内ピン３１は、軸線Ｏ方向他方へ向かって突出し、先端部が曲線板２６ａ，２６ｂの径方向中央領域と係合する。フランジ部２８ａの中心穴２８ｃは、入力軸２５の一方端部を受け入れるとともに、転がり軸受３６ｃを介して入力軸２５の一端を相対回転自在に支持する。
【００４０】
図２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、曲線板２６ａの外周縁と内周縁との間になる径方向中央領域に形成されて、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（自転軸心）に設けられており、曲線板２６ａの内周になる。曲線板２６ａは、偏心部材２５ａの外周に相対回転可能に取り付けられる。
【００４１】
すなわち曲線板２６ａは、転がり軸受４１によって偏心部材２５ａに対して回転自在に支持されている。この転がり軸受４１は、内周面が偏心部材２５ａの外周面に嵌合し、外周面に内側軌道面４２ａを有する内輪部材４２と、曲線板２６ａの貫通孔３０ｂの内周面に直接形成された外側軌道面４３と、内側軌道面４２ａおよび外側軌道面４３の間に配置される複数の円筒ころ４４と、周方向で隣り合う円筒ころ４４の間隔を保持する保持器（図示省略）とを備える円筒ころ軸受である。あるいは深溝玉軸受であってもよい。内輪部材４２は、円筒ころ４４が転走する内輪部材４２の内側軌道面４２ａを軸線方向に挟んで向かい合う１対の鍔部をさらに有し、円筒ころ４４を１対の鍔部間に保持する。曲線板２６ｂについても同様である。
【００４２】
外ピン２７は、入力軸２５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る。外ピン２７は、軸線Ｏと平行に延び、その両端が、ケーシング２２のうち減速部Ｂを収容する減速部ケーシング２２ｂの内壁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、外ピン２７の軸線Ｏ方向両端部が、外ピン保持部４５に取り付けられた針状ころ軸受２７ａによって回転自在に支持されている。
【００４３】
曲線板２６ａ，２６ｂが入力軸２５の回転軸線Ｏを中心に公転運動すると、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。また外ピン２７の両端に設けられた針状ころ軸受２７ａにより、外ピン２７が曲線板２６ａ，２６ｂの外周面に当接する際、曲線板２６ａ，２６ｂとの摩擦抵抗が低減される。
【００４４】
運動変換機構は、出力軸２８のフランジ部２８ａに植設された内側係合部材としての複数の内ピン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、出力軸２８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ており、出力軸２８の軸線と平行に延び、内ピン３１の基端が出力軸２８に固定されている。また内ピン３１の外周には中空円筒体および針状ころからなる針状ころ軸受３１ａが設けられている。かかる針状ころ軸受３１ａにより、内ピン３１が曲線板２６ａ，２６ｂの貫通孔３０ａの内周面に当接する際、曲線板２６ａ，２６ｂとの摩擦抵抗が低減される。
【００４５】
内ピン３１の先端には、内ピン３１を補強する内ピン補強部材３１ｂが圧入で連結固定されている。内ピン補強部材３１ｂは、複数の内ピン３１先端同士を連結する円環形状のフランジ部３１ｃと、フランジ部３１ｃの内径部と結合し内ピン３１から離れるよう軸線方向に延びる円筒形状の筒状部３１ｄとを含む。複数の内ピン３１を補強する内ピン補強部材３１ｂは、曲線板２６ａ，２６ｂから一部の内ピン３１に負荷された荷重を全ての内ピン３１に均一に分散する。
【００４６】
内ピン３１は、曲線板２６ａ，２６ｂのうち外周部と入力軸２５の軸線との間の径方向部位に設けられた貫通孔３０ａを貫通する。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る。また、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。したがって、曲線板２６ａ，２６ｂに設けられた貫通孔３０ａを貫通して延びる内ピン３１は、貫通孔３０ａとそれぞれ係合する内側係合部材になる。
【００４７】
筒状部３１ｄは、潤滑油ポンプ５１を駆動結合する。複数の内ピン３１が出力軸２８とともに回転すると、内ピン３１に連れ回される筒状部３１ｄが潤滑油ポンプ５１を駆動する。ケーシング２２の内部に設けられる潤滑油ポンプ５１は、モータ部Ａの出力によって駆動され、インホイールモータ駆動装置２１の内部に潤滑油を循環させる。
【００４８】
車輪ハブ軸受部Ｃは、出力軸２８に固定連結された車輪ハブ３２と、車輪ハブ３２を回転自在に支持する車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと、車輪ハブ３２を車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃに対して回転自在に保持する車輪ハブ軸受３３とを有する。また、車輪ハブ軸受部Ｃは、減速部Ｂの軸線方向一方に配置される。これにより、モータ部Ａ、減速部Ｂ、および車輪ハブ軸受部Ｃは、軸線Ｏに沿って同軸かつ直列に順次配置される。
【００４９】
車輪ハブ軸受３３は複列アンギュラ玉軸受であって、その内輪が車輪ハブ３２の外周面に嵌合固定される。車輪ハブ軸受３３の外側軌道面は、ケーシング２２のうち略円筒形状の車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃの内周面に形成される。車輪ハブ３２は、出力軸２８の一方端と結合する円筒形状の中空部３２ａと、減速部Ｂから遠い側の端部に形成されるフランジ部３２ｂとを有する。フランジ部３２ｂにはボルト３２ｃによって図示しない車輪のロードホイールが固定連結される。
【００５０】
車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃには、上部連結部材６１および下部連結部材６２が固定される。上部連結部材６１は、ケーシング２２に固定された根元側６１ｎから軸線Ｏよりも外径方向へ突出する腕状の連結部材である。そして上部連結部材６１の先端側は、図示しない車体側メンバと連結固定されるための連結部６３を有する。連結部６３は、ケーシング２２よりも上方に位置し、上側連結部６５ｕおよび下側連結部６５ｌを含む。
【００５１】
根元側６１ｎよりも内径側には、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃから減速部Ｂに向かって軸線Ｏ方向に突出するケーシング突出部２２ｄが挿通される。ケーシング突出部２２ｄの先端は、減速部ケーシング２２ｂと嵌合する。ケーシング突出部２２ｄは、軸線Ｏを中心とする円筒形状である。あるいはケーシング突出部２２ｄは、軸線Ｏを中心として周方向に間隔を開けて配置される。車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃは、ケーシング突出部２２ｄよりも外径方向に突出するケーシングフランジ部２２ｆを有する。連結部材６１の根元側６１ｎは、ケーシング突出部２２ｄの外周面とケーシングフランジ部２２ｆとにそれぞれ突き当てられて、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃに固定される。
【００５２】
下部連結部材６２は、ケーシング２２に固定された根元側６２ｎから軸線Ｏよりも外径方向へ突出する腕状の連結部材である。そして下部連結部材６２の先端側は、図示しない車体側メンバと連結固定されるための連結部６４を有する。連結部６４は、ケーシング２２よりも下方に位置する。下部連結部材６２の根元側６２ｎは、ケーシング突出部２２ｄの外周面とケーシングフランジ部２２ｆとにそれぞれ突き当てられて、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃに固定される。
【００５３】
図１に示す実施例では、上部連結部材６１および下部連結部材６２がストラット部材およびロアアームを有する公知のストラット式サスペンション装置に取り付けられる。具体的には、上部連結部材６１の上側連結部６５ｕおよび下側連結部６５ｌが、上下方向に延びる図示しないストラット部材の下端部に連結固定される。一例としてストラット部材は伸縮自在であり、ストラット部材の上端は車体側に連結される。なおストラット部材がやや傾斜して上下方向に延びる場合、図１に示すように、上側連結部６５ｕの軸線Ｏ方向位置と下側連結部６５ｌの軸線Ｏ方向位置とを異ならせる。これにより、傾斜して延びるストラット部材にも好適に取り付けられる。
【００５４】
また、下部連結部材６２の連結部６４が、車幅方向に延びる図示しないロアアームの遊端に連結される。連結にはボールジョイントが利用可能である。一例としてロアアームは上下方向に揺動可能であり、ロアアームの基端は車体側に連結される。
【００５５】
図１に示す実施例によれば、インホイールモータ駆動装置２１が車体側メンバに連結される連結部材として上部連結部材６１および下部連結部材６２を備える。これにより、インホイールモータ駆動装置２１は、車輪ハブ３２に連結固定される車輪とともに、車体に懸架される。
【００５６】
車体を支持する車輪が受け持つ輪荷重は、車体側から上側連結部６５ｕおよび下側連結部６５ｌを経由し、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと、車輪ハブ軸受３３と、車輪ハブ３２とを順次介して支えられる。これにより、モータ部Ａおよび減速部Ｂに輪荷重が入力されない。また、急激な加減速や路面の凹凸による外力も、モータ部Ａおよび減速部Ｂに入力されない。したがって、モータ部Ａおよび減速部Ｂの変形を好適に防止することができる。さらに、モータ部ケーシング２２ａおよび減速部ケーシング２２ｂに薄肉部材を使用するなどしてインホイールモータ駆動装置２１の軽量化を図ることができる。この結果、サスペンション装置のばね下重量を軽減して車両の乗り心地性能を向上させることができる。
【００５７】
また図１に示す実施例によれば、インホイールモータ駆動装置２１が、軸線Ｏよりも上部に配置される上部連結部材６１と、軸線Ｏよりも下部に配置される下部連結部材６２とを備えることから、ストラット式サスペンションに好適に取り付けられる。
【００５８】
また図１に示す実施例によれば、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃは、減速部ケーシング２２ｂへ向かって突出するケーシング突出部２２ｄを有し、減速部ケーシング２２ｃは、ケーシング突出部２２ｄと嵌合する。そして、連結部材６１，６２は、ケーシング突出部２２ｄよりも外径側で、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと減速部ケーシング２２ｂとの間に介挿される。これにより、ケーシング２２全体を強固にしてインホイールモータ駆動装置２１の剛性を高めることが可能になる。
【００５９】
図３を参照して、上部連結部材６１の根元側６１ｎの端部は、ケーシング突出部２２ｄと面接触する内径側の内周面６１ｉと、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃのケーシングフランジ部２２ｆと面接触する軸線方向一方端面６１ｃと、減速部ケーシング２２ｂと接触する軸線方向他方端面６１ｂとを有する。端面６１ｂおよび端面６１ｃは平面である。そして、内周面６１ｉと端面６１ｃの境界部分に面取り６１ｅが形成される。面取り６１ｅは、一例として、互いに直交する端面６１ｃと内周面６１ｉとを滑らかに接続するよう、丸みを帯びた形状である。
【００６０】
図３に示す実施例によれば、内径側の内周面６１ｉと車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと接触する端面６１ｃとの境界部分に面取り６１ｅが形成されることから、輪荷重の応力が上側連結部材６１の根元側６１ｎの端部に集中しないよう緩和することができる。
【００６１】
また、内径側の内周面６１ｉと減速部ケーシング２２ｂと接触する端面６１ｂとの境界部分に面取り６１ｆが形成される。面取り６１ｆによれば、減速部ケーシング２２ｂと車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃとの間で作用する応力が上側連結部材６１の根元側６１ｎの端部に集中しないよう緩和することができる。
【００６２】
上部連結部材６１および下部連結部材６２は、根元側６１ｎおよび６２ｎで一体結合し、根元部６１ｎ，６２ｎに共通する貫通孔６５を有する。内周面６１ｉは、貫通孔６５の内周面を構成する。そして出力軸２８および車輪ハブ３２は、貫通孔６５を通過する。
【００６３】
本実施例によれば、連結部材が根元部に貫通孔６５を有することから、連結部材の根元部をリング形状にすることができる。しかも、出力軸２８が通過することから、根元部の全周を隣接するケーシング２２に結合することが可能になる。したがって、ケーシング２２と連結部材６１，６２との結合箇所の剛性を高くすることができる。
【００６４】
あるいは変形例として、上部連結部材６１および下部連結部材６２が別体であってもよい。変形例では、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃのうち減速部ケーシング２２ｂと対面する端部に、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃの外周面から内径側に向かって延びる切り欠き部を有する。切り欠き部は上部および下部にそれぞれ形成される。そして、連結部材６１，６２の根元部６１ｎ，６２ｎは、切り欠き部とそれぞれ嵌合する。
【００６５】
かかる変形例によれば、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃの外周面から内径側に向かって延びる切り欠き部を設けて、連結部材６１および連結部材６２の根元部を嵌合させる場合、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと連結部材６１，６２との結合箇所の剛性を高くすることができる。なお、減速部ケーシング２２ｂに同様の切り欠き部を設けてもよい。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
これにより、ロータ２４に接続されたモータ回転軸３５は回転を出力し、モータ回転軸３５および入力軸２５が回転すると、曲線板２６ａ，２６ｂは入力軸２５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２７が、曲線板２６ａ，２６ｂ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２６ａ，２６ｂを入力軸２５の回転とは逆向きに自転運動させる。
【００６９】
貫通孔３０ａに挿通される内ピン３１は、貫通孔３０ａの内径よりも十分に細く、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動に伴って貫通孔３０ａの孔壁面と当接する。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の自転運動のみが出力軸２８を介して車輪ハブ軸受部Ｃに伝達される。かくして、貫通孔３０ａおよび内ピン３１は運動変換機構としての役目を果たす。
【００７０】
この運動変換機構を介して、入力軸２５と同軸に配置された出力軸２８は、曲線板２６ａ，２６ｂの自転を減速部Ｂの出力として取り出す。この結果、入力軸２５の回転が減速部Ｂによって減速されて出力軸２８に伝達される。したがって、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。
【００７１】
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に示す実施例では、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。
【００７２】
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サイクロイド減速機構を減速部Ｂに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。
【００７３】
次に本発明の変形例を説明する。図４は本発明の変形例を示す縦断面図である。この変形例につき、上述した実施例と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。この変形例では、根元部６１ｎが車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと減速部ケーシング２２ｂとの間に介挿されて、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと減速部ケーシング２２ｂとは互いに離隔する。上部連結部材６１および下部連結部材６２は根元部６１ｎで互いに一体結合する。
【００７４】
図４に示す変形例では、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと減速部ケーシング２２ｂとが互いに離隔することから、図１に示す実施例と比較してケーシング突出部２２ｄを省略して、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃの軸線寸法を短くすることができる。そして、輪荷重が車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと連結部材６１，６２を経由し、減速部ケーシング２２ｂを全く経由しない。したがって、モータ部Ａおよび減速部Ｂには輪荷重が入力せず、モータ部Ａおよび減速部Ｂの変形を好適に防止することができる。
【００７５】
また図４に示す変形例では、図１に示す実施例と比較して、出力軸２８に形成されてフランジ部２８ａから軸部２８ｂへ向かって延びる中心穴２８ｃを軸線方向に長くする。具体的には、少なくとも根元側６１ｎ，６２ｎの軸線方向位置まで中心穴２８ｃの穴底を深くする。かかる変形例によれば、出力軸２８のうち軸線Ｏ方向における少なくとも一箇所が中空になることから、出力軸２８の重量を軽くすることが可能となり、腕状の連結部材６１，６２を付設したことによるインホイールモータ駆動装置２１の重量増加を解消することができる。
【００７６】
また図４に示す変形例では、連結部材６１，６２と車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃとの接触面にインロー部を設ける。根元部６１ｎは、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと減速部ケーシング２２ｂとの間に介挿されて、これら車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃの軸線方向減速部Ｂ側の端面と連結部材６１，６２の端面６１ｃが互いに面接触する。
【００７７】
かかる面接触は、軸線Ｏに対し直角な平面である。そして端面６１ｃのうち外径側の平面６１ｃｏと内径側の平面６１ｃｉとの間に段差６１ｃｄを伴う。すなわち面接触する端面６１ｃは、２段の平面６１ｃｏおよび平面６１ｃｉを含む。車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃの端面にも、対応する段差および２段の平面が形成される。
【００７８】
図４に示す変形例では、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと根元部６１ｎとの接触面にインロー部を設けることから、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと連結部材６１，６２との結合を強固にすることができる。また、インホイールモータ駆動装置２１の組立作業において、連結部材６１，６２の位置決めが容易となり、組立作業の効率化を図ることができる。
【００７９】
次に本発明の他の実施例を説明する。図５は本発明の他の実施例を示す縦断面図である。他の実施例につき、上述した実施例と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。他の実施例では、上部連結部材６１先端の連結部６３を１個とする。そして、減速部ケーシング２２ｂは、車体側メンバと連結固定するための連結部７１を外周に有する、連結部７１は、軸線Ｏよりも上方かつ軸線Ｏ方向中央部に設けられる。
【００８０】
図５に示す実施例では、上部連結部材６１、下部連結部材６２、および連結部７１がアッパアーム、ロアアーム、およびショックアブソーバを有する公知のダブルウィッシュボーン式サスペンション装置に取り付けられる。具体的には、上部連結部材６１の連結部６３が、車幅方向に延びる図示しないアッパアームの遊端に連結される。連結にはボールジョイントが利用可能である。一例としてアッパアームは上下方向に揺動可能であり、アッパアームの基端は車体側に連結される。
【００８１】
また、下部連結部材６２の連結部６４が、車幅方向に延びる図示しないロアアームの遊端に連結される。連結にはボールジョイントが利用可能である。一例としてロアアームは上下方向に揺動可能であり、ロアアームの基端は車体側に連結される。
【００８２】
また連結部７１が上下方向に延びる図示しないショックアブソーバの下端部に連結される。連結にはボールジョイントが利用可能である。一例としてショックアブソーバの上端は車体側に連結される。
【００８３】
図５に示す実施例によれば、インホイールモータ駆動装置２１が車体側メンバに連結される連結部材として上部連結部材６１、下部連結部材６２、および連結部７１を備える。これにより、インホイールモータ駆動装置２１は、車輪ハブ３２に連結固定される車輪とともに、車体に懸架される。
【００８４】
車体を支持する車輪が受け持つ輪荷重は、車体側から上部連結部材６１、下部連結部材６２、および連結部７１を経由し、減速部ケーシング２２ｂと、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと、車輪ハブ軸受３３と、車輪ハブ３２とを順次介して支えられる。これにより、モータ部Ａに輪荷重が入力されない。また、急激な加減速や路面の凹凸による外力も、モータ部Ａに入力されない。したがって、モータ部Ａの変形を好適に防止することができる。さらに、モータ部ケーシング２２ａに薄肉部材を使用するなどしてインホイールモータ駆動装置２１の軽量化を図ることができる。この結果、サスペンション装置のばね下重量を軽減して車両の乗り心地性能を向上させることができる。
【００８５】
また図５に示す実施例によれば、インホイールモータ駆動装置２１が、軸線Ｏよりも上部に配置される上部連結部材６１と、軸線Ｏよりも下部に配置される下部連結部材６２とを備えるだけでなく、減速部ケーシング２２ｂが車体側メンバと連結するための連結部７１を外周に有することから、ダブルウィッシュボーン式サスペンションに好適に取り付けられる。
【００８６】
次に本発明のさらに他の実施例を説明する。図６は本発明のさらに他の実施例を示す縦断面図である。さらに他の実施例につき、上述した実施例と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。さらに他の実施例では、上部連結部材６１を備えておらず、連結部材として下部連結部材６２を備える。そして、減速部ケーシング２２ｂは、車体側メンバと連結固定するための連結部７１を外周に有する、連結部７１は、軸線Ｏよりも上方かつ軸線Ｏ方向中央部に設けられる。
【００８７】
図６に示す実施例では、下部連結部材６２および連結部７１がトレーリングアームおよびショックアブソーバを有する公知のトレーリングアーム式サスペンション装置に取り付けられる。具体的には、下部連結部材６２の連結部６４が、車両前後方向に延びる図示しないトレーリングアームの遊端に連結される。連結にはボールジョイントが利用可能である。一例としてトレーリングアームは上下方向に揺動可能であり、トレーリングアームの基端は車体側に連結される。
【００８８】
また連結部７１が上下方向に延びる図示しないショックアブソーバの下端部に連結される。連結にはボールジョイントが利用されてもよい。一例としてショックアブソーバの上端は車体側に連結される。
【００８９】
図６に示す実施例によれば、インホイールモータ駆動装置２１が車体側メンバに連結される連結部材として下部連結部材６２および連結部７１を備える。これにより、インホイールモータ駆動装置２１は、車輪ハブ３２に連結固定される車輪とともに、車体に懸架される。
【００９０】
車体を支持する車輪が受け持つ輪荷重は、車体側から下部連結部材６２および連結部７１を経由し、減速部ケーシング２２ｂと、車輪ハブ軸受部ケーシング２２ｃと、車輪ハブ軸受３３と、車輪ハブ３２とを順次介して支えられる。これにより、モータ部Ａに輪荷重が入力されない。また、急激な加減速や路面の凹凸による外力も、モータ部Ａに入力されない。したがって、モータ部Ａの変形を好適に防止することができる。さらに、モータ部ケーシング２２ａに薄肉部材を使用するなどしてインホイールモータ駆動装置２１の軽量化を図ることができる。この結果、サスペンション装置のばね下重量を軽減して車両の乗り心地性能を向上させることができる。
【００９１】
また図６に示す実施例によれば、インホイールモータ駆動装置２１が、軸線Ｏよりも下部に配置される下部連結部材６２を備えるだけでなく、減速部ケーシング２２ｂが車体側メンバと連結するための連結部７１を外周に有することから、トレーリングアーム式サスペンションに好適に取り付けられる。
【００９２】
以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、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。
【００９３】
例えば図には示さなかったが、上述した連結部材６１，６２の根元部は、モータ部ケーシング２２ａと減速部ケーシング２２ｂとの間に介挿固定されてもよい。かかる実施例によっても、モータ部Ａに輪荷重が入力されず、モータ部Ａの変形を好適に防止することができる。
【００９４】
また、連結部材６１，６２は、根元部と先端部との間の中央領域にブレーキキャリパを取り付け固定するための座部を有してもよい。ブレーキキャリパは車輪ハブ３２に連結固定される図示しないブレーキディスクを制動する。これにより、連結部材６１，６２にブレーキキャリパを連結固定することが可能となり、ブレーキキャリパのレイアウト配置に資することができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
この発明になるインホイールータ駆動装置は、電気自動車およびハイブリッド車両において有利に利用される。
【符号の説明】
【００９６】
２１ インホイールータ駆動装置、２２ ケーシング、２２ａ モータ部ケーシング、２２ｂ 減速部ケーシング、２２ｃ 車輪ハブ軸受部ケーシング、２２ｄ ケーシング突出部、２３ ステータ、２４ ロータ、２５ 入力軸、２５ａ，２５ｂ 偏心部材、２６ａ，２６ｂ 曲線板、２７ 外ピン、２８ 出力軸、２８ｃ 中心穴、３１ 内ピン、３２ 車輪ハブ、３３ 車輪ハブ軸受、３５ モータ回転軸、６１ 上部連結部材、６２ 下部連結部材、６１ｎ 根元部 ６３，６４ 連結部、６５ 貫通孔、７１ 連結部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ回転軸と、外郭を形成するモータ部ケーシングとを有するモータ部と、
前記モータ回転軸の回転を減速して出力する出力軸と、外郭を形成する減速部ケーシングとを有し、前記モータ部の軸線方向一方に配置される減速部と、
前記出力軸に連結固定される車輪ハブと、前記車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受部ケーシングとを有し、前記減速部の軸線方向一方に配置される車輪ハブ軸受部と、
根元側が前記車輪ハブ軸受部ケーシングおよび前記減速部ケーシングの少なくとも一方に固定され、先端側が外径方向へ突出して車体側メンバに連結されるための連結部を有する連結部材とを備える、インホイールモータ駆動装置。
【請求項２】
前記連結部材は、軸線よりも上部に配置される上部連結部材と、軸線よりも下部に配置される下部連結部材とを含む、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】
前記減速部ケーシングは、車体側メンバに連結されるための連結部を外周に有する、請求項２に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項４】
前記連結部材は、軸線よりも下部に配置される下部連結部材を含み、
前記減速部ケーシングは、車体側メンバに連結されるための連結部を外周に有する、請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項５】
前記車輪ハブ軸受部ケーシングおよび前記減速部ケーシングの一方は、他方へ向かって突出するケーシング突出部を有し、前記車輪ハブ軸受部ケーシングおよび前記減速部ケーシングの他方は、前記ケーシング突出部と嵌合し、
前記連結部材は、前記ケーシング突出部よりも外径側で、前記車輪ハブ軸受部ケーシングと前記減速部ケーシングとの間に介挿固定される、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】
前記連結部材は、根元側端部のうち、前記ケーシング突出部と接触する内径側の面と前記車輪ハブ軸受部ケーシングと接触する軸線方向一方面との境界部分に面取りが形成される、請求項５に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項７】
前記車輪ハブ軸受部ケーシングおよび前記減速部ケーシングの一方は、残る他方と対面する端部に、当該一方ケーシングの外周面から内径側に向かって延びる切り欠き部を有し、
前記連結部材の根元部は、前記切り欠き部と嵌合する、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。
【請求項８】
前記連結部材は、根元部に貫通孔を有し、前記出力軸または前記入力軸が前記貫通孔を通過する、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。
【請求項９】
前記連結部材の根元部は、車輪ハブ軸受部ケーシングと前記減速部ケーシングとの間に介挿されて、前記車輪ハブ軸受部ケーシングと前記減速部ケーシングとを互いに離隔する、請求項８に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項１０】
前記出力軸は、軸線方向における少なくとも一箇所が中空である、請求項１〜９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１１】
前記連結部材は、前記車輪ハブ軸受部ケーシングと前記減速部ケーシングとの間に介挿されて、これら車輪ハブ軸受部ケーシングと連結部材とが互いに面接触し、
前記面接触は、軸線に対し直角な平面であって、外径側の前記平面と内径側の前記平面との間に段差を伴う２段の平面を含む、請求項１〜１０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１２】
前記連結部材は、根元部と先端部との間の中央領域にブレーキキャリパを取り付け固定するための座部を有する、請求項１〜１１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１３】
前記減速部は、前記モータ回転軸に連結固定される入力軸と、
前記入力軸の端部に該入力軸の回転軸線から偏心して結合した円盤形状の偏心部材と、
内周が前記偏心部材の外周に相対回転可能に取り付けられ、前記入力軸の回転に伴って前記回転軸線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、
前記公転部材の自転のみを取り出して前記出力軸に伝達する運動変換機構とをさらに有し、前記入力軸の回転を減速して前記出力軸に伝達するサイクロイド減速機構である、請求項１〜１２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１４】
前記運動変換機構は、前記公転部材に、自転軸心を中心として周方向等間隔に形成される複数の孔と、
前記出力軸の端部に、出力軸の軸線を中心として周方向等間隔に設けられ、前記孔とそれぞれ係合する複数の内側係合部材とで構成される、請求項１３に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項１】
モータ回転軸と、外郭を形成するモータ部ケーシングとを有するモータ部と、
前記モータ回転軸の回転を減速して出力する出力軸と、外郭を形成する減速部ケーシングとを有し、前記モータ部の軸線方向一方に配置される減速部と、
前記出力軸に連結固定される車輪ハブと、前記車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受部ケーシングとを有し、前記減速部の軸線方向一方に配置される車輪ハブ軸受部と、
根元側が前記車輪ハブ軸受部ケーシングおよび前記減速部ケーシングの少なくとも一方に固定され、先端側が外径方向へ突出して車体側メンバに連結されるための連結部を有する連結部材とを備える、インホイールモータ駆動装置。
【請求項２】
前記連結部材は、軸線よりも上部に配置される上部連結部材と、軸線よりも下部に配置される下部連結部材とを含む、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】
前記減速部ケーシングは、車体側メンバに連結されるための連結部を外周に有する、請求項２に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項４】
前記連結部材は、軸線よりも下部に配置される下部連結部材を含み、
前記減速部ケーシングは、車体側メンバに連結されるための連結部を外周に有する、請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項５】
前記車輪ハブ軸受部ケーシングおよび前記減速部ケーシングの一方は、他方へ向かって突出するケーシング突出部を有し、前記車輪ハブ軸受部ケーシングおよび前記減速部ケーシングの他方は、前記ケーシング突出部と嵌合し、
前記連結部材は、前記ケーシング突出部よりも外径側で、前記車輪ハブ軸受部ケーシングと前記減速部ケーシングとの間に介挿固定される、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】
前記連結部材は、根元側端部のうち、前記ケーシング突出部と接触する内径側の面と前記車輪ハブ軸受部ケーシングと接触する軸線方向一方面との境界部分に面取りが形成される、請求項５に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項７】
前記車輪ハブ軸受部ケーシングおよび前記減速部ケーシングの一方は、残る他方と対面する端部に、当該一方ケーシングの外周面から内径側に向かって延びる切り欠き部を有し、
前記連結部材の根元部は、前記切り欠き部と嵌合する、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。
【請求項８】
前記連結部材は、根元部に貫通孔を有し、前記出力軸または前記入力軸が前記貫通孔を通過する、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。
【請求項９】
前記連結部材の根元部は、車輪ハブ軸受部ケーシングと前記減速部ケーシングとの間に介挿されて、前記車輪ハブ軸受部ケーシングと前記減速部ケーシングとを互いに離隔する、請求項８に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項１０】
前記出力軸は、軸線方向における少なくとも一箇所が中空である、請求項１〜９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１１】
前記連結部材は、前記車輪ハブ軸受部ケーシングと前記減速部ケーシングとの間に介挿されて、これら車輪ハブ軸受部ケーシングと連結部材とが互いに面接触し、
前記面接触は、軸線に対し直角な平面であって、外径側の前記平面と内径側の前記平面との間に段差を伴う２段の平面を含む、請求項１〜１０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１２】
前記連結部材は、根元部と先端部との間の中央領域にブレーキキャリパを取り付け固定するための座部を有する、請求項１〜１１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１３】
前記減速部は、前記モータ回転軸に連結固定される入力軸と、
前記入力軸の端部に該入力軸の回転軸線から偏心して結合した円盤形状の偏心部材と、
内周が前記偏心部材の外周に相対回転可能に取り付けられ、前記入力軸の回転に伴って前記回転軸線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、
前記公転部材の自転のみを取り出して前記出力軸に伝達する運動変換機構とをさらに有し、前記入力軸の回転を減速して前記出力軸に伝達するサイクロイド減速機構である、請求項１〜１２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１４】
前記運動変換機構は、前記公転部材に、自転軸心を中心として周方向等間隔に形成される複数の孔と、
前記出力軸の端部に、出力軸の軸線を中心として周方向等間隔に設けられ、前記孔とそれぞれ係合する複数の内側係合部材とで構成される、請求項１３に記載のインホイールモータ駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１０５０６８（Ｐ２０１１−１０５０６８Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６００１２（Ｐ２００９−２６００１２）
【出願日】平成２１年１１月１３日（２００９．１１．１３）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１３日（２００９．１１．１３）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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