インホイールモータ駆動装置
【課題】組立時間の短縮化を図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、モータ部Ａと、筒状の車輪ハブ３２、車輪ハブの外周を包囲する円筒形状の外輪側部材２２ｃ、およびこれら車輪ハブの外周面と外輪側部材の内周面との間に形成される環状空間に設けられて車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受３３を有する車輪ハブ軸受部ユニットと、一方側へ延びる出力軸２８および他方側へ延びる入力軸２５を有し入力軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速機構であって、出力軸は車輪ハブ３２の中心に挿通固定され、入力軸はモータ回転軸３５に挿通固定される減速部ユニット１０１とを備える。
【解決手段】インホイールモータ駆動装置２１は、モータ部Ａと、筒状の車輪ハブ３２、車輪ハブの外周を包囲する円筒形状の外輪側部材２２ｃ、およびこれら車輪ハブの外周面と外輪側部材の内周面との間に形成される環状空間に設けられて車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受３３を有する車輪ハブ軸受部ユニットと、一方側へ延びる出力軸２８および他方側へ延びる入力軸２５を有し入力軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速機構であって、出力軸は車輪ハブ３２の中心に挿通固定され、入力軸はモータ回転軸３５に挿通固定される減速部ユニット１０１とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪のロードホイールの内空領域に配置されて車輪ハブを駆動するインホイールモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インホイールモータ駆動装置としては従来、例えば、特開２００９−５２６３０号公報（特許文献１）および特開２００９−１７４５９３号公報（特許文献２）に記載のごときものが知られている。特許文献１および特許文献２に記載の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。
【０００３】
ところで、特許文献１および特許文献２に記載のインホイールモータ駆動装置の製造組立にあっては、外方部材を、車輪ハブと車輪側回転部材とを拡径加締めによって連結固定して、車輪ハブ軸受の内輪を作製する。一方、車輪ハブ軸受の外輪を構成する外方部材を、減速部の外周を構成する円筒形状の減速部ケーシングの一方端面にボルトで固定する。次に、減速部ケーシングの他方端開口部から回転部材、２枚の曲線板、内ピン、外ピン等、各部材を所定の順序で挿入し、減速部の内部でこれら各部材を順次組み立てていく。
【０００４】
次の組立工程では、減速部ケーシングの他方端面に円筒形状のモータ部ケーシングの一方端面を固定する。特許文献１に記載のモータ部は、軸線方向一方側および他方側にそれぞれステータを有するアキシャルギャップモータであるため、モータ部ケーシングの他方端開口部から、まず一方側ステータを挿入し、次にロータを挿入し、次に他方側ステータを挿入して、モータ部の内部でこれら各部材を順次組み立てていく。
【０００５】
また特許文献２に記載のモータ部は、ラジアルギャップモータであるため、別途、所定の順序で、モータ部ケーシングの他方端開口部から各部材を挿入し、モータ部の内部でこれら各部材を順次組み立てていく。具体的には、減速部ケーシングの他方端面にモータ部ケーシングの一方端面を固定した後、モータ部ケーシングの他方端開口部から、まずステータを挿入して、ケーシングの内周面に当該ステータを固定する。次に、ロータを挿入して、ロータの回転軸を、減速部から突出する回転部材の端部に固定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−５２６３０号公報 （段落番号００４３〜００４４）
【特許文献２】特開２００９−１７４５９３号公報 （段落番号００５８〜００５９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
昨今、製造組立の効率化とコストの低減が強く求められつつある。しかしながら上記従来のようなインホイールモータ駆動装置の製造組立にあっては、以下の点において、改善すべき点がある。つまり、第１に、上記従来のようなインホイールモータ駆動装置の製造組立にあっては、１本の組立ライン上で、減速部およびモータ部の各部材を１部品ずつ順次組み立てなければならず、製造組立に多大な時間を要し、組立の効率化を図ることが困難である。このため、組立時間の点から改善すべき余地があった。
【０００８】
第２に、特許文献２に記載のインホイールモータ駆動装置においては、ロータを挿入する際にステータとロータとが吸引し合うため、ロータが軸線に対し傾いてしまうことがないよう、傾きを修正しながら組み立てなければならない。このため、ロータの取付作業の省力化の点から改善すべき余地があった。
【０００９】
第３に、特許文献２に記載のインホイールモータ駆動装置においては、モータ部ケーシングの一方端および他方端で軸受を介してロータの両端を両持ち支持することから、両端の軸受をロータの軸線に正確に一致するよう配置しなければならない。したがって、モータ部ケーシングの一方端で軸受の外輪を支持する円盤形状のポンプケーシングと、モータ部ケーシングの他方端で軸受の外輪を支持する円盤形状のリヤカバーとを仮組立して両端の軸受を同時に組み立てなければならず、組立および加工コストが高価になる。このため、ロータ回転軸を支持する軸受の取付作業の効率化の点から改善すべき余地があった。
【００１０】
本発明は上述の実情に鑑み、第１に、組立時間の短縮化を図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。第２に、ロータが傾くことなく組み立て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。第３に、モータ回転軸の両端部に軸受をそれぞれ取り付けるに際し、容易かつ精度よく、これら軸受を軸線に一致させ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】
【００１１】
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、軸線方向一方側へ延びる筒状のモータ回転軸を有するモータ部と、筒状の車輪ハブ、車輪ハブの外周を包囲する円筒形状の外輪側部材、およびこれら車輪ハブの外周面と外輪側部材の内周面との間に形成される環状空間に設けられて車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受を有する車輪ハブ軸受部ユニットと、一方側へ延びる出力軸および他方側へ延びる入力軸を有し入力軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速機構であって、出力軸は筒状の車輪ハブの中心に挿通固定され、入力軸は筒状のモータ回転軸の軸線方向一方端に挿通固定される減速部ユニットとを備える。
【００１２】
かかる本発明によれば、減速部ユニットを備えることから、減速部ユニットをアッセンブリとして、インホイールモータ駆動装置の組立ラインとは別のラインで組み立てることが可能となる。したがって、インホイールモータ駆動装置の組立ラインで車輪ハブ軸受部ユニットを組み立てながら、別の組立ラインで減速部ユニットを組み立て、次にインホイールモータ駆動装置の組立ラインで車輪ハブ軸受部ユニットと減速部ユニットとを連結することが可能となり、組立時間の短縮化を図ることができる。なおインホイールモータ駆動装置は空冷式であってもよいし、水冷式であってもよい。
【００１３】
また本発明によれば、車輪ハブおよび車輪ハブ軸受が、アッセンブリになる車輪ハブ軸受部ユニットの部品であることから、特許文献１および特許文献２に記載のインホイールモータ駆動装置のごとき拡径加締めによって車輪ハブ軸受の内輪を作製する必要がなくなる。したがって、車輪ハブ軸受部ユニットと減速部ユニットを別々の組立ラインで同時平行に組み立てることができる。
【００１４】
本発明のインホイールモータ駆動装置において、モータ部に含まれるロータの組み立ては、インホイールモータ駆動装置の組立ラインで一部品ずつ順次組み立ててもよいが、好ましくはロータの組み立ても別のラインで組み立てるとよい。本発明の一実施形態として、モータ部は、モータ部の外郭を形成するモータ部ケーシングと、モータ部ケーシングの内周に固定されるステータと、モータ回転軸およびモータ回転軸の外周に固定されるロータを有し、モータ部ケーシングの内部空間に配置されてステータと対面するロータユニットとを含む。
【００１５】
かかる実施形態によれば、ロータユニットを含むことから、ロータユニットをアッセンブリとして、インホイールモータ駆動装置の組立ラインとは別のラインで組み立てることが可能となる。したがって、インホイールモータ駆動装置の組立ラインで車輪ハブ軸受部ユニットと減速部ユニットとを連結する一方、別の組立ラインでロータユニットを組み立て、次にインホイールモータ駆動装置の組立ラインで減速部ユニットとロータユニットとを連結することが可能となり、組立時間の短縮化を図ることができる。なお別の製造方法として、まず減速部ユニットとロータユニットとを連結し、次に車輪ハブ軸受部ユニットと減速部ユニットとを連結してもよい。
【００１６】
本発明のロータユニットは様々な実施形態があり、一実施形態としてロータユニットは、モータ回転軸の軸線方向一方端部に取り付けられるとともに、モータ部ケーシングまたは減速部ユニットを収容する減速部ケーシングに連結固定されて、モータ回転軸を回転自在に支持するモータ回転軸支持部材をさらに有する。かかる実施形態によれば、ロータユニットが、モータ回転軸の軸線方向一方端部に取り付けられるモータ回転軸支持部材をさらに有することから、ステータよりも先にロータユニットをモータ部ケーシングの内部に取付固定してロータを回転自在に支持することが可能になる。したがって、ロータが傾くことなくモータ部を組み立てることができる。これにより、ロータの取付作業の省力化を図ることができる。
【００１７】
モータ回転軸支持部材は、ブラケット部材であってもよいし、ケーシング内空領域に架設されて軸線直角方向に延びる部材であってもよい。好ましくは、モータ回転軸支持部材は、減速部ケーシングの内部空間とモータ部ケーシングの内部空間とを区画する隔壁と、隔壁の中心に形成されてモータ回転軸の軸線方向一方端部が貫通する中心孔に設けられてモータ回転軸を回転自在に支持するモータ部軸受とを有する。
【００１８】
より好ましくは、隔壁は、軸線方向に延びて中心孔を形成する管状部と、管状部の軸線方向一方端に形成されてケーシングの内側に固定される隔壁本体とを有し、モータ部軸受は、管状部の両端部にそれぞれ配設される。かかる実施形態によれば、モータ回転軸が隔壁の中心孔の軸線方向両端部においてモータ部軸受を介して回転自在に両持ち支持されることから、組立作業中これらモータ部軸受は隔壁の管状部によって軸線に正確に一致するよう容易に位置決めされる。したがって、容易かつ精度よく、ロータ回転軸両端部のモータ部軸受を軸線に一致させることが可能となり、モータ部軸受の取付作業の効率化を図ることができる。
【００１９】
本発明のインホイールモータ駆動装置に取り付けられる隔壁は、ケーシング内で減速部とモータ部とを区画するものであるが、単なる壁部材であってもよく、あるいは減速部ユニットに駆動されて潤滑油を吐出するオイルポンプが付設されてもよい。ここで好ましくは、オイルポンプから吐出された潤滑油を流す吐出油路およびオイルポンプに潤滑油を供給する吸入油路を隔壁表面または隔壁内部に設ける。
【００２０】
本発明のケーシングは、モータ部ケーシングと減速部ケーシングと外輪側部材とをそれぞれ別体で製作し、これらをボルトなどの所定の連結部材で連結固定するものであってもよいが、好ましくは、車輪ハブ軸受部ユニットの外輪側部材は軸線方向一方側に配置され、減速部ケーシングとモータ部ケーシングは一体結合して減速部モータ部共通ケーシングを構成し、該減速部モータ部共通ケーシングは軸線方向他方側に配置され、これら双方のケーシングは所定の連結部材で連結固定される。かかる実施形態によれば、減速部ケーシングとモータ部ケーシングとが一体結合する減速部モータ部共通ケーシングを有することから、組立ライン上で減速部ケーシングとモータ部ケーシングとを連結固定する工数を省略することができ、作業効率が向上する。また、減速部ユニットとモータ部との位置ずれ公差を管理する必要がなくなり、ケーシング内周にステータを取り付ける際、精度よく取り付けることができる。
【００２１】
本発明は一実施形態に限定されるものではないが、車輪ハブ軸受部ユニットの外輪側部材と減速部ケーシングは一体結合して車輪ハブ軸受部減速部共通ケーシングを構成し、該車輪ハブ軸受部減速部共通ケーシングは軸線方向一方側に配置され、モータ部ケーシングは軸線方向他方側に配置され、これら双方のケーシングは所定の連結部材で連結固定されてもよい。かかる実施形態によれば、外輪側部材と減速部ケーシングとが一体結合する外輪側部材減速部共通ケーシングを有することから、組立ライン上で外輪側部材と減速部ケーシングとを連結固定する工数を省略することができ、作業効率が向上する。また、車輪ハブ軸受部ユニットと減速部ユニットとの位置ずれ公差を管理する必要がなくなる。
【００２２】
好ましくは、車輪ハブ軸受部ユニットの外輪側部材、減速部ケーシング、およびモータ部ケーシングは互いに一体結合してインホイールモータ共通ケーシングを構成する。かかる実施形態によれば、外輪側部材と減速部ケーシングとモータ部ケーシングとが一体結合するインホイールモータ共通ケーシングを有することから、組立ライン上で各部ケーシングを連結固定する工数を省略することができ、作業効率が向上する。また、各ユニット間の位置ずれ公差を管理する必要がなくなる。
【００２３】
好ましくは、モータ部は、モータ部の外郭を形成するモータ部ケーシングの端部に取り付けられて、モータ部の内部空間を外界から遮断保護する軽合金製リヤカバーをさらに含む。かかる実施形態によれば、インホイールモータ駆動装置の軽量化を図ることができる。なお、軽合金製とは、アルミニウム合金が考えられる。より好ましくはマグネシウム合金が考えられる。
【００２４】
好ましくは、減速部ユニットは、入力軸の一方端部に設けられる円盤形状の偏心部と、偏心部の外周に相対回転自在に取り付けられて入力軸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、公転部材の外周を包囲する円筒形状であって外周係合部材を保持しモータ部の外郭を形成するモータ部ケーシングまたは減速部ユニットを収容する減速部ケーシングまたは外輪側部材に連結固定される外周係合部材保持部材と、出力軸および公転部材に跨って配設され公転部材の自転運動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する。かかる実施形態によれば、減速部にサイクロイド減速機構を採用することから、遊星歯車組よりも減速の度合いを大きくすることが可能となる。したがってモータ部に高回転型のモータを採用することができる。
【発明の効果】
【００２５】
このように本発明は、筒状の車輪ハブおよび車輪ハブの外周を包囲する円筒形状の外輪側部材を有し車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受部ユニットと、一方側へ延びる出力軸および他方側へ延びる入力軸を有し出力軸は筒状の車輪ハブの中心に挿通固定される減速部ユニットとを備えることから、車輪ハブ軸受部を１個のアッセンブリにし、減速部を別のアッセンブリにすることが可能になる。したがって、インホイールモータ駆動装置の組立ラインで車輪ハブ軸受部ユニットを組み立てつつ、別の組立ラインで減速部ユニットを組み立てることが可能となり、組立ラインを平行に複数化し組立時間の短縮化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【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】同実施例のポンプケーシングを取り出して示す正面図である。
【図４】同実施例の減速部ユニットを取り出して示す縦断面図である。
【図５】同実施例のロータユニットを取り出して示す縦断面図である。
【図６】同実施例のリヤカバーを取り出して示す正面図である。
【図７】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８】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９】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】
【００２７】
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、同実施例のポンプケーシングを取り出して示す正面図である。図４は、同実施例の減速部ユニットを取り出して示す縦断面図である。図５は、同実施例のロータユニットを取り出して示す縦断面図である。図６は、同実施例のリヤカバーを取り出して示す正面図である。
【００２８】
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車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。
【００２９】
モータ部Ａは、外郭を形成する共通ケーシング２２ａｂと、共通ケーシング２２ａｂ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。
【００３０】
共通ケーシング２２ａｂは、円筒形状であり、軸線Ｏ方向一方端部（図１の左方）の減速部Ｂと軸線Ｏ方向他方端部（図１の右方）のモータ部Ａとに跨って位置する。そして減速部Ｂの内周面を小径とされ、モータ部Ａの内周面を大径とされ、これらの間に環状段差３７が形成される。すなわち共通ケーシング２２ａｂは、軸線Ｏ方向一方端部（図１の左方）で減速部Ｂの外郭を形成するとともに軸線Ｏ方向他方端部（図１の右方）でモータ部Ａの外郭を形成するモータ部減速部共通ケーシングである。共通ケーシング２２ａｂの内周はモータ部Ａでステータ２３を支持する。モータ部Ａと減速部Ｂは、共通ケーシング２２ａｂの軸線Ｏ方向中央部に配設された隔壁３８によって区画されている。
【００３１】
隔壁３８は、軸線Ｏ方向に延びてモータ回転軸３５が貫通する管状部３８ｐと、管状部３８ｐの軸線方向一方端に形成された円盤形状の隔壁本体３８ｗとを有する。隔壁本体３８ｗの外径は、共通ケーシング２２ａｂのモータ部Ａにおける内径と略等しい。隔壁本体３８ｗの外周部には、ボルトを挿通するための孔３８ｈが、周方向等間隔に形成される。孔３８ｈにボルト６４を挿通して環状段差３７に螺合することにより、隔壁３８は共通ケーシング２２ａｂの内壁面に取付固定される。隔壁３８の下部には、モータ部Ａの内空領域の下部と、減速部Ｂの下部に設けられるオイル溜まり５３とを連絡する切り欠き部６３が形成される。
【００３２】
管状部３８ｐの両端部には転がり軸受３６ａ，３６ｂが設けられる。かくしてモータ回転軸３５は、モータ部Ａの内部に配設され、軸線Ｏ上で異なる２個所で回転自在に両持ち支持される。
【００３３】
管状部３８ｐの両端から突出するモータ回転軸３５の両端部のうち、減速部Ｂ側の一方端は、入力軸２５に連結固定される。またモータ回転軸３５の他方端部の外周には、ロータ２４が固定される。
【００３４】
共通ケーシング２２ａｂの軸線Ｏ方向他方端の開口６１は円盤形状のリヤカバー３９によって封止される。リヤカバー３９は軽合金製であり、アルミニウム合金あるいはマグネシウム合金である。アルミニウム合金およびマグネシウム合金は、ともに略同等の引張強度２９０[MPa]を有する。また、アルミニウム合金の比重は２．６７である。これに対し、マグネシウム合金の比重は１．７８である。このため、リヤカバー３９をマグネシウム合金製とすることにより、一層の軽量化を図ることができる。
【００３５】
共通ケーシング２２ａｂのうちモータ部Ａに含まれるケーシングの内径寸法は、隔壁３８の外径寸法と同等以上である。そして開口６１の内径寸法も、隔壁３８の外径寸法と同等以上である。したがって、開口６１から隔壁３８を軸線方向一方へ向けて挿入することができる。
【００３６】
減速部Ｂは、外郭を形成する共通ケーシング２２ａｂと、モータ回転軸３５に連結固定される入力軸２５と、入力軸２５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。
【００３７】
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。
【００３８】
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の両端は針状ころ軸受２７ａを介して、外ピン保持部材４５に回転自在に取り付けられる。外周係合部材保持部材としての外ピン保持部材４５は曲線板２６ａ，２６ｂの外周を包囲する円筒形状であり、外ピン２７を軸線Ｏと平行に保持する。外ピン保持部材４５の外周面は共通ケーシング２２ａｂの減速部Ｂにおける内周面に取付固定される。共通ケーシング２２ａｂは、軸線Ｏ方向一方側（図１の左方）で円筒形状の外輪側部材２２ｃに連結固定される。
【００３９】
共通ケーシング２２ａｂの軸線Ｏ方向一方側を占める減速部ケーシング（減速部Ｂの部分）につき説明すると、減速部ケーシングの軸線Ｏ方向一方端に内向きフランジ部２２ｕが形成され、減速部ケーシングの軸線Ｏ方向他方端に開口６６が形成される。減速部ケーシングの内径寸法は、外ピン保持部材４５の外径寸法と略同じである。したがって、開口６６から外ピン保持部材４５を軸線方向一方へ向けて挿入することができる。
【００４０】
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。
【００４１】
図２を参照して、曲線板２６ｂ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２６ｂ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２６ｂ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２６ｂの中心（自転軸心）に設けられており、曲線板２６ｂの内周になる。曲線板２６ｂは、偏心部材２５ｂの外周に相対回転可能に取り付けられる。
【００４２】
すなわち曲線板２６ｂは、転がり軸受４１によって偏心部材２５ｂ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２５ｂ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２６ｂ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２６ａについても同様である。
【００４３】
外ピン２７は、入力軸２５の回転軸線Ｏを中心とする仮想円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、減速部Ｂを収容する共通ケーシング２２ａｂの内壁面に嵌合固定されている外ピン保持部材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、外ピン保持部材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。
【００４４】
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。
【００４５】
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Ｏを中心とする仮想円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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
筒状部３１ｄは、隔壁３８に付設された潤滑油ポンプ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に連結された筒状部３１ｄが潤滑油ポンプ５１を駆動する。かくしてケーシング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。
【００４９】
隔壁３８の隔壁本体３８ｗに設けられた吸入油路５２は、潤滑油ポンプ５１の吸入口から下方へ向かって延び、下端の吸入油路入口５２ｉが、減速部Ｂの下部に設けられたオイル溜まり５３とを接続する。また隔壁本体３８ｗに設けられた吐出油路５４は、一端で潤滑油ポンプ５１の吐出口と接続し、他端で共通ケーシング２２ａｂのモータ部Ａの位置に設けられたケーシング油路５５の一端と接続する。
【００５０】
ケーシング油路５５は、共通ケーシング２２ａｂのうちモータ部Ａの外周を形成する中空円筒壁の壁内部に形成されている。図１に示す実施例は、水冷式インホイールモータ駆動装置であることから、モータ部Ａにおける共通ケーシング２２ａｂにはさらに、冷却水が流れる冷却水路６２が形成されている。冷却水路６２は冷却水入口６２ｉおよび冷却水出口６２ｏを備え、冷却水入口６２ｉから冷却水が供給される。温度上昇した冷却水は冷却水出口６２ｉから流れ出るため、冷却水路６２は低温の冷却水で満たされている。これにより冷却水路６２はモータ部Ａを冷却し、モータ部Ａのケーシング油路５５を流れる潤滑油は冷やされる。またケーシング油路５５の他端は、連絡油路５６の外径側端と接続する。
【００５１】
連絡油路５６は、共通ケーシング２２の軸線Ｏ方向他端を封止するリヤカバー３９の内部に形成されている。連絡油路５６の内径側端は、モータ回転軸３５に設けられるモータ回転軸油路５７と接続する。なお、連絡油路５６の内径側端には、リング形状のシール部材５６ｓが軸線Ｏと同軸に付設されている。シール部材５６ｓは、高速回転するモータ回転軸３５の端部外周面を液密に包囲する。
【００５２】
モータ回転軸油路５７は、モータ回転軸３５の内部に設けられて軸線Ｏに沿って延びる。そして、モータ回転軸油路５７の両端のうち減速部Ｂに近い側の一端が、入力軸２５に設けられて軸線に沿って延びる減速部入力軸油路５８と接続する。また、減速部Ｂから遠い側の他端が、上述した連絡油路５６の内径側端と接続する。さらにモータ回転軸油路５７は軸線方向中央部でロータ油路５９の内径側端と接続する。
【００５３】
減速部入力軸油路５８は、入力軸２５の内部に設けられて軸線Ｏに沿って延び、フランジ部２８ａと対向する入力軸２５の一端まで貫通する。また、減速部入力軸油路５８は、偏心部材２５ａ内を径方向外側に向かって延びる潤滑油路５８ａと、偏心部材２５ｂ内を径方向外側に向かって延びる潤滑油路５８ｂとに分岐する。潤滑油路５８ａ，５８ｂの径方向外側端は、転がり軸受４１の内側軌道面４２ａと連通する。
【００５４】
ロータ油路５９は、モータ回転軸油路５７から分岐する油路であり、ロータ２４の内部に分岐して設けられる。分岐する一方のロータ油路５９の外径側端は、隔壁本体３８ｗへ指向する。分岐する他方のロータ油路５９の外径側端は、リヤカバー３９へ指向する。
【００５５】
補強部材３１ｂを介して出力軸２８によって駆動される潤滑油ポンプ５１は、吸入油路５２を介してオイル溜まり５３に貯留した潤滑油を吸入し、吐出油路５４に潤滑油を吐出する。吐出油路５４からケーシング油路５５に流れる潤滑油は、ケーシング油路５５を流れる際に冷やされる。
【００５６】
次に潤滑油は、連絡油路５６と、モータ回転軸油路５７と、減速部入力軸油路５８とを順次通過し、潤滑油路５８ａ、５８ｂとにそれぞれ分岐して流れ、偏心部材２５ａに設けられた転がり軸受４１と、偏心部材２５ｂに設けられた転がり軸受４１とをそれぞれ潤滑する。潤滑油は遠心力の作用によって外径方向へ流れ、さらに曲線板２６ａ，２６ｂと、内ピン３１と、外ピン２７とを順次潤滑する、かかる軸心給油により潤滑油は、減速部Ｂの内部を好適に潤滑する。そして、減速部Ｂの下部に設けられたオイル溜まり５３に集まる。かくして潤滑油はモータ部Ａおよび減速部Ｂを循環して流れる。
【００５７】
またモータ回転軸油路５７から分岐してロータ油路５９を流れる潤滑油は、まずロータ２４を冷却し、次に隔壁本体３８ｗと衝突してステータ２４に達しステータ２４を冷却する。同時にリヤカバー３９と衝突してステータ２４に達しステータ２４を冷却する。その後、潤滑油は、モータ部Ａの内空領域下部に落下し、切り欠き部６３を通過して減速部Ｂの下部に設けられたオイル溜まり５３に集まる。かくして分岐した潤滑油もモータ部Ａおよび減速部Ｂを循環して流れる。
【００５８】
車輪ハブ軸受ユニットＣは、出力軸２８に固定連結される車輪ハブ３２と、車輪ハブ３２の外周を包囲するする外輪側部材２２ｃと、車輪ハブ３２の外周面と外輪側部材２２ｃの内周面との間に形成される環状空間に設けられて車輪ハブ３２を回転自在に支持する車輪ハブ軸受３３とを有する。また、車輪ハブ軸受ユニット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ユニットＣは、軸線Ｏに沿って同軸かつ直列に順次配置される。
【００５９】
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の外輪は、円筒形状の外輪側部材２２ｃの内周面に嵌合固定される。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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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、車輪に必要なトルクを伝達することが可能となる。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
次に、上記構成のインホイールモータ駆動装置２１の製造方法につき説明する。
【００６８】
まず、車輪ハブ付ケーシング準備工程では、外輪側部材２２ｃの軸線Ｏ方向一方端に車輪ハブ軸受３３を挿通し、車輪ハブ軸受３３を介して車輪ハブ３２を外輪側部材２２ｃに取り付ける。そして、外輪側部材２２ｃの他方端に形成されたフランジ部２２ｆを、共通ケーシング２２ａｂの一方端に形成された内向きフランジ部２２ｕに突き当てて、これらケーシングを仮組しておく。この車輪ハブ付ケーシングは、インホイールモータ駆動装置２１の組立ラインで組み立てられる。
【００６９】
上記の車輪ハブ付ケーシング準備工程とは別に、減速部ユニット準備工程では、図４に示す減速部ユニット１０１を準備する。減速部ユニット１０１は、一方側に入力軸２５が配設され、他方側に出力軸２８が配設され、入力軸２５の回転を減速して出力軸２８に伝達する減速部Ｂの構成部材、すなわち偏心部２５ａ，２５ｂ、曲線板２６ａ，２６ｂ、内ピン３１、針状ころ軸受３１ａ、外ピン２７、針状ころ軸受２７ａ、および外ピン保持部材４５、がこれら入力軸２５と出力軸２８との間に配設される。減速部ユニット１０１は、インホイールモータ駆動装置２１の組立ラインとは別の組立ラインで組み立てられる。
【００７０】
ここで付言すると、外ピン保持部材４５の軸線方向両端には、内向きフランジ部４６がそれぞれ形成されている。内向きフランジ部４６は、外ピン２７の両端をそれぞれ支持する。また、出力軸２８に近い側の内向きフランジ部４６には、雌ねじ部４７が設けられる。
【００７１】
次の減速部ユニット取付工程では、共通ケーシング２２ａｂの軸線Ｏ方向他方端の開口６１から減速部ユニット１０１を軸線Ｏ方向一方へ挿入し、車輪ハブ３２の中空部３２ａに減速部ユニット１０１の出力軸２８を連結固定する。そして、外ピン保持部材４５の一方側の内向きフランジ部４６を共通ケーシング２２ａｂの一方側の内向きフランジ部２２ｕに突き当てる、外輪側部材２２ｃのフランジ部２２ｆ側からボルト６５を挿入し、ボルト６５の先端部を雌ねじ部４７に螺合する。これにより外輪側部材２２ｃと、共通ケーシング２２ａｂと、外ピン保持部材４５を連結固定する。かくして、減速部ユニット１０１をケーシングの内部空間に取り付ける、この減速部ユニット取付工程は、インホイールモータ駆動装置２１の組立ラインで行われる。
【００７２】
ここで付言すると、所定の連結部材になるボルト６５は、外輪側部材２２ｃの他方端に形成されたフランジ部２２ｆおよび共通ケーシング２２ａｂの一方端に形成された内向きフランジ部２２ｕを貫通して、外輪側部材２２ｃと共通ケーシング２２ａｂを連結固定する。
【００７３】
次のモータ部組立工程では、共通ケーシング２２ａｂの軸線Ｏ方向他方端の開口６１から隔壁３８、モータ回転軸３５、ロータ２４、ステータ２３等を軸線Ｏ方向一方へ挿入してモータ部Ａを組み立てる。このモータ部組立工程は、インホイールモータ駆動装置２１の組立ラインで行われる。
【００７４】
次のモータ部封止工程では、共通ケーシング２２ａｂの軸線Ｏ方向他方端に形成された開口６１を、軽合金製リヤカバー３９で封止してモータ回転軸３５を外界から遮断保護する。このモータ部封止工程は、インホイールモータ駆動装置２１の組立ラインで行われる。
【００７５】
かかる製造方法によれば、減速部ユニット１０１を準備する減速部ユニット準備工程を含むことから、減速部ユニット１０１をアッセンブリとして、インホイールモータ駆動装置２１の組立ラインとは別のラインで組み立てることが可能となる。したがって、組立時間の短縮化を図ることができる。
【００７６】
次に、上記構成のインホイールモータ駆動装置２１の他の製造方法につき説明する。
【００７７】
まず、上述した車輪ハブ付ケーシング準備工程を実行する。
【００７８】
次の減速部組立工程では、共通ケーシング２２ａｂの開口６１から、出力軸２８、入力軸２５、および入力軸２５の回転を減速して出力軸２８に伝達する減速部Ｂの構成部材、すなわち、偏心部２５ａ，２５ｂ、曲線板２６ａ，２６ｂ、内ピン３１、針状ころ軸受３１ａ、外ピン２７、針状ころ軸受２７ａ、および外ピン保持部材４５、を軸線方向一方へ挿入し、車輪ハブ３２の中空部３２ａに出力軸２８を連結固定して共通ケーシング２２ａｂの内部空間に減速部Ｂを組み立てる。かかる組立は、減速部Ｂの構成部材を１個ずつ順次挿入して組み立ててもよいし、あるいは、上述したように予め組み立てておいた減速部ユニット１０１を一度に挿入してケーシング２２ａｂの内部空間に取り付けてもよい。この減速部組立工程は、インホイールモータ駆動装置２１の組立ラインで行われる。
【００７９】
上記の減速部組立工程とは別に、ロータ準備工程では、図５に示すロータユニット１０２を準備する。ロータユニット１０２は、モータ回転軸３５と、中心にモータ回転軸３５が貫通する貫通孔３８ｈが形成されてモータ回転軸３５を回転自在に支持する隔壁３８と、隔壁３８から突出するモータ回転軸３５の外周に固定されたロータ２４とを有する。ロータユニット１０２は、インホイールモータ駆動装置２１の組立ラインとは別の組立ラインで組み立てられる。
【００８０】
次のモータ部組立工程では、共通ケーシング２２ａｂの開口６１からロータユニット１０２を軸線Ｏ方向一方へ挿入し、隔壁３８から突出するモータ回転軸３５両端のうちロータ２４から遠い側の端部３５ｂを減速部Ｂの入力軸２５に連結固定し、隔壁３８の外周を共通ケーシング２２ｂの内周に取付固定して、減速部Ｂよりも軸線Ｏ方向他方端側にロータユニット１０２を取り付ける。次に、共通ケーシング２２ａｂの内周面にステータ２３を取付固定して、ステータ２３をロータ２４と対面させる。このモータ部組立工程は、インホイールモータ駆動装置２１の組立ラインで行われる。
【００８１】
次に、上述したモータ部封止工程を実行する。
【００８２】
かかる製造方法によれば、ロータユニット１０２を準備するロータ準備工程を含むことから、ロータユニット１０２をアッセンブリとして、インホイールモータ駆動装置２１の組立ラインとは別のラインで組み立てることが可能となる。したがって、組立時間の短縮化を図ることができる。
【００８３】
なお、上述した減速部ユニット準備工程と、減速部ユニット取付工程と、ロータ準備工程と、モータ部組立工程とを組み合わせることにより、組立時間のさらなる短縮化を図ることができる。
【００８４】
また上述した製造方法によれば、ステータ２３よりも先にロータユニット１０２を共通ケーシング２２ａｂ内部に取付固定することから、ロータ２４が傾くことなく組み立てることができる。したがって、ロータ２４の取付作業の省力化を図ることができる。
【００８５】
さらに上述した製造方法によれば、モータ回転軸３５が隔壁３８の貫通孔３８ｈの軸線方向両端部において転がり軸受３６ａおよび転がり軸受３６ｂを介して回転自在に支持されることから、組立作業中これら転がり軸受３６ａおよび転がり軸受３６ｂは隔壁３８の管状部３８によって軸線Ｏに正確に一致するよう容易に位置決めされる。したがって、容易かつ精度よく、ロータ回転軸３５両端部の転がり軸受３６ａおよび転がり軸受３６ｂを軸線Ｏに一致させることが可能となり、転がり軸受３６ａおよび転がり軸受３６ｂの取付作業の効率化を図ることができる。
【００８６】
また上述した製造方法では、車輪ハブ３２の外周に設けられる車輪ハブ軸受３３を支持する外輪側部材２２ｃを軸線方向一方側に配置する。また、減速部ユニット１０１を収容する減速部ケーシングと、開口６１を有しロータユニット１０２およびステータ２３を収容するモータ部ケーシングとが一体結合するモータ部減速部共通ケーシング２２ａｂを軸線方向他方側に配置する。そして、これら双方のケーシングを連結固定する。これにより、組立ライン上で減速部ケーシングとモータ部ケーシングとを連結固定する工数を省略することができ、作業効率が向上する。また、減速部Ｂとモータ部Ａとの位置ずれ公差を管理する必要がなくなり、共通ケーシング２２ａｂ内周にステータ２３を取り付ける際、精度よく取り付けることができる。したがって、ロータ２４とステータ２３の径方向隙間を規定範囲に収めることができる。
【００８７】
次に本発明の変形例になるインホイールモータ駆動装置を説明する。図７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、冷却水路６２に代えて、ケーシングの外周面に多数のフィン２２ｎを形成し、空冷式インホイールモータ駆動装置とする。
【００８８】
かかる変形例の空冷インホイールモータ駆動装置２１においても、図１に示す実施例と同様、上述した製造方法によって組立ラインを平行に複数化し組立時間の短縮化を図ることができる。
【００８９】
次に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説明する。図８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、車輪ハブ３２の外周に設けられて車輪ハブ軸受３３を支持する外輪側部材（車輪ハブ軸受部Ｃに含まれるケーシング）と、軸線Ｏ方向他方端に開口６６を有し減速部ユニット１０１を収容する減速部ケーシング（減速部Ｂに含まれるケーシング）とが一体結合する減速部車輪ハブ軸受部共通ケーシング２２ｂｃを軸線方向一方側に配置する。また、モータ回転軸３５を収容するモータ部ケーシング２２ａ（モータ部Ａに含まれるケーシング）を軸線方向他方側に配置する。そして、これら双方のケーシングを連結固定してインホイールモータ駆動装置２１のケーシングを構成する。
【００９０】
かかる他の実施例の空冷インホイールモータ駆動装置２１においても、図１に示す実施例と同様、別の組立ラインで減速部ユニット１０１およびロータユニット１０２を製作することが可能であり、上述した製造方法によって組立ラインを平行に複数化し組立時間の短縮化を図ることができる。
【００９１】
また、図８に示す他の実施例によれば、車輪ハブ軸受部Ｃに含まれるケーシングである外輪側部材と、減速部ケーシングとが一体結合する減速部車輪ハブ軸受部共通ケーシング２２ｂｃを有することから、組立ライン上で外輪側部材と減速部ケーシングとを連結固定する工数を省略することができ、作業効率が向上する。また、車輪ハブ軸受部Ｃと減速部Ｂとの位置ずれ公差を管理する必要がなくなる。したがって、外ピン保持部材４５を、軸線Ｏと同軸に取り付ける作業が容易になる。
【００９２】
なお図８に示す実施例のインホイールモータ駆動装置２１を製造する際、先に、減速部ユニット１０１を減速部車輪ハブ軸受部共通ケーシング２２ｂｃの開口６６から軸線方向一方へ挿入して共通ケーシング２２ｂｃの内部空間に取り付ける。次に、開口６６にモータ部ケーシング２２ａの軸線方向一方端を突き合わせて、減速部車輪ハブ軸受部共通ケーシング２２ｂｃにモータ部ケーシング２２ａを連結固定してもよい。
【００９３】
次に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説明する。図９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、インホイールモータ駆動装置２１が、軸線Ｏ方向一方に配置されて車輪ハブ３２の外周に設けられて車輪ハブ軸受を支持する外輪側部材（車輪ハブ軸受部Ｃに含まれるケーシング）と、軸線Ｏ方向中央に配置されて減速部ユニット１０１を収容する減速部ケーシング（減速部Ｂに含まれるケーシング）と、軸線Ｏ方向他方に配置されて開口６１を有しモータ回転軸３５を収容するモータ部ケーシング（モータ部Ａに含まれるケーシング）とが一体結合するインホイールモータ共通ケーシング２２ａｂｃを備える。
【００９４】
さらに他の実施例の空冷インホイールモータ駆動装置２１においても、図１に示す実施例と同様、別の組立ラインで減速部ユニット１０１およびロータユニット１０２を製作することが可能であり、上述した製造方法によって組立ラインを平行に複数化し組立時間の短縮化を図ることができる。
【００９５】
また、図９に示すさらに他の実施例によれば、外輪側部材と減速部ケーシングとモータ部ケーシングとが一体結合するインホイールモータ共通ケーシング２２ａｂｃを有することから、組立ライン上で外輪側部材（車輪ハブ軸受部Ｃに含まれるケーシング）と減速部ケーシングとモータ部ケーシングとを連結固定する工数を省略することができ、作業効率が向上する。また、車輪ハブ軸受部Ｃと減速部Ｂとモータ部Ａの位置ずれ公差を管理する必要がなくなる。したがって、外ピン保持部材４５およびステータ２３を、軸線Ｏと同軸に取り付ける作業が容易になる。
【００９６】
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。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
この発明になるインホイールモータ駆動装置は、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】
【００９８】
２１ インホイールモータ駆動装置、２２ａ モータ部ケーシング、２２ｃ 外輪側部材、２２ａｂ モータ部減速部共通ケーシング、２２ｂｃ 減速部車輪ハブ軸受部共通ケーシング、２２ａｂｃ インホイールモータ共通ケーシング、２２ｎ フィン、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、２８ａ フランジ部、２８ｂ 軸部、３０ａ，３０ｂ 貫通孔、３１ 内ピン、３１ｂ 補強部材、３２ 車輪ハブ、３２ａ 中空部、３２ｂ フランジ部、３３ 車輪ハブ軸受、３５ モータ回転軸、３６ａ，２６ｂ，３６ｃ 転がり軸受、３７ 環状段差、３８ 隔壁、３８ｗ 隔壁本体、３８ｐ 管状部、３９ リヤカバー、４１ 転がり軸受、４５ 外ピン保持部材、５１ 潤滑油ポンプ、５２ 吸入油路、５３ オイル溜まり、５４ 吐出油路、５５ ケーシング油路、５６ 連絡油路、５７ モータ回転軸油路、５８ 減速部入力軸油路、５８ａ，５８ｂ 潤滑油路、５９ ロータ油路、６１ 開口、６２ 冷却水路、６３ 切り欠き部、６６ 開口。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪のロードホイールの内空領域に配置されて車輪ハブを駆動するインホイールモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インホイールモータ駆動装置としては従来、例えば、特開２００９−５２６３０号公報（特許文献１）および特開２００９−１７４５９３号公報（特許文献２）に記載のごときものが知られている。特許文献１および特許文献２に記載の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。
【０００３】
ところで、特許文献１および特許文献２に記載のインホイールモータ駆動装置の製造組立にあっては、外方部材を、車輪ハブと車輪側回転部材とを拡径加締めによって連結固定して、車輪ハブ軸受の内輪を作製する。一方、車輪ハブ軸受の外輪を構成する外方部材を、減速部の外周を構成する円筒形状の減速部ケーシングの一方端面にボルトで固定する。次に、減速部ケーシングの他方端開口部から回転部材、２枚の曲線板、内ピン、外ピン等、各部材を所定の順序で挿入し、減速部の内部でこれら各部材を順次組み立てていく。
【０００４】
次の組立工程では、減速部ケーシングの他方端面に円筒形状のモータ部ケーシングの一方端面を固定する。特許文献１に記載のモータ部は、軸線方向一方側および他方側にそれぞれステータを有するアキシャルギャップモータであるため、モータ部ケーシングの他方端開口部から、まず一方側ステータを挿入し、次にロータを挿入し、次に他方側ステータを挿入して、モータ部の内部でこれら各部材を順次組み立てていく。
【０００５】
また特許文献２に記載のモータ部は、ラジアルギャップモータであるため、別途、所定の順序で、モータ部ケーシングの他方端開口部から各部材を挿入し、モータ部の内部でこれら各部材を順次組み立てていく。具体的には、減速部ケーシングの他方端面にモータ部ケーシングの一方端面を固定した後、モータ部ケーシングの他方端開口部から、まずステータを挿入して、ケーシングの内周面に当該ステータを固定する。次に、ロータを挿入して、ロータの回転軸を、減速部から突出する回転部材の端部に固定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−５２６３０号公報 （段落番号００４３〜００４４）
【特許文献２】特開２００９−１７４５９３号公報 （段落番号００５８〜００５９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
昨今、製造組立の効率化とコストの低減が強く求められつつある。しかしながら上記従来のようなインホイールモータ駆動装置の製造組立にあっては、以下の点において、改善すべき点がある。つまり、第１に、上記従来のようなインホイールモータ駆動装置の製造組立にあっては、１本の組立ライン上で、減速部およびモータ部の各部材を１部品ずつ順次組み立てなければならず、製造組立に多大な時間を要し、組立の効率化を図ることが困難である。このため、組立時間の点から改善すべき余地があった。
【０００８】
第２に、特許文献２に記載のインホイールモータ駆動装置においては、ロータを挿入する際にステータとロータとが吸引し合うため、ロータが軸線に対し傾いてしまうことがないよう、傾きを修正しながら組み立てなければならない。このため、ロータの取付作業の省力化の点から改善すべき余地があった。
【０００９】
第３に、特許文献２に記載のインホイールモータ駆動装置においては、モータ部ケーシングの一方端および他方端で軸受を介してロータの両端を両持ち支持することから、両端の軸受をロータの軸線に正確に一致するよう配置しなければならない。したがって、モータ部ケーシングの一方端で軸受の外輪を支持する円盤形状のポンプケーシングと、モータ部ケーシングの他方端で軸受の外輪を支持する円盤形状のリヤカバーとを仮組立して両端の軸受を同時に組み立てなければならず、組立および加工コストが高価になる。このため、ロータ回転軸を支持する軸受の取付作業の効率化の点から改善すべき余地があった。
【００１０】
本発明は上述の実情に鑑み、第１に、組立時間の短縮化を図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。第２に、ロータが傾くことなく組み立て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。第３に、モータ回転軸の両端部に軸受をそれぞれ取り付けるに際し、容易かつ精度よく、これら軸受を軸線に一致させ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】
【００１１】
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、軸線方向一方側へ延びる筒状のモータ回転軸を有するモータ部と、筒状の車輪ハブ、車輪ハブの外周を包囲する円筒形状の外輪側部材、およびこれら車輪ハブの外周面と外輪側部材の内周面との間に形成される環状空間に設けられて車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受を有する車輪ハブ軸受部ユニットと、一方側へ延びる出力軸および他方側へ延びる入力軸を有し入力軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速機構であって、出力軸は筒状の車輪ハブの中心に挿通固定され、入力軸は筒状のモータ回転軸の軸線方向一方端に挿通固定される減速部ユニットとを備える。
【００１２】
かかる本発明によれば、減速部ユニットを備えることから、減速部ユニットをアッセンブリとして、インホイールモータ駆動装置の組立ラインとは別のラインで組み立てることが可能となる。したがって、インホイールモータ駆動装置の組立ラインで車輪ハブ軸受部ユニットを組み立てながら、別の組立ラインで減速部ユニットを組み立て、次にインホイールモータ駆動装置の組立ラインで車輪ハブ軸受部ユニットと減速部ユニットとを連結することが可能となり、組立時間の短縮化を図ることができる。なおインホイールモータ駆動装置は空冷式であってもよいし、水冷式であってもよい。
【００１３】
また本発明によれば、車輪ハブおよび車輪ハブ軸受が、アッセンブリになる車輪ハブ軸受部ユニットの部品であることから、特許文献１および特許文献２に記載のインホイールモータ駆動装置のごとき拡径加締めによって車輪ハブ軸受の内輪を作製する必要がなくなる。したがって、車輪ハブ軸受部ユニットと減速部ユニットを別々の組立ラインで同時平行に組み立てることができる。
【００１４】
本発明のインホイールモータ駆動装置において、モータ部に含まれるロータの組み立ては、インホイールモータ駆動装置の組立ラインで一部品ずつ順次組み立ててもよいが、好ましくはロータの組み立ても別のラインで組み立てるとよい。本発明の一実施形態として、モータ部は、モータ部の外郭を形成するモータ部ケーシングと、モータ部ケーシングの内周に固定されるステータと、モータ回転軸およびモータ回転軸の外周に固定されるロータを有し、モータ部ケーシングの内部空間に配置されてステータと対面するロータユニットとを含む。
【００１５】
かかる実施形態によれば、ロータユニットを含むことから、ロータユニットをアッセンブリとして、インホイールモータ駆動装置の組立ラインとは別のラインで組み立てることが可能となる。したがって、インホイールモータ駆動装置の組立ラインで車輪ハブ軸受部ユニットと減速部ユニットとを連結する一方、別の組立ラインでロータユニットを組み立て、次にインホイールモータ駆動装置の組立ラインで減速部ユニットとロータユニットとを連結することが可能となり、組立時間の短縮化を図ることができる。なお別の製造方法として、まず減速部ユニットとロータユニットとを連結し、次に車輪ハブ軸受部ユニットと減速部ユニットとを連結してもよい。
【００１６】
本発明のロータユニットは様々な実施形態があり、一実施形態としてロータユニットは、モータ回転軸の軸線方向一方端部に取り付けられるとともに、モータ部ケーシングまたは減速部ユニットを収容する減速部ケーシングに連結固定されて、モータ回転軸を回転自在に支持するモータ回転軸支持部材をさらに有する。かかる実施形態によれば、ロータユニットが、モータ回転軸の軸線方向一方端部に取り付けられるモータ回転軸支持部材をさらに有することから、ステータよりも先にロータユニットをモータ部ケーシングの内部に取付固定してロータを回転自在に支持することが可能になる。したがって、ロータが傾くことなくモータ部を組み立てることができる。これにより、ロータの取付作業の省力化を図ることができる。
【００１７】
モータ回転軸支持部材は、ブラケット部材であってもよいし、ケーシング内空領域に架設されて軸線直角方向に延びる部材であってもよい。好ましくは、モータ回転軸支持部材は、減速部ケーシングの内部空間とモータ部ケーシングの内部空間とを区画する隔壁と、隔壁の中心に形成されてモータ回転軸の軸線方向一方端部が貫通する中心孔に設けられてモータ回転軸を回転自在に支持するモータ部軸受とを有する。
【００１８】
より好ましくは、隔壁は、軸線方向に延びて中心孔を形成する管状部と、管状部の軸線方向一方端に形成されてケーシングの内側に固定される隔壁本体とを有し、モータ部軸受は、管状部の両端部にそれぞれ配設される。かかる実施形態によれば、モータ回転軸が隔壁の中心孔の軸線方向両端部においてモータ部軸受を介して回転自在に両持ち支持されることから、組立作業中これらモータ部軸受は隔壁の管状部によって軸線に正確に一致するよう容易に位置決めされる。したがって、容易かつ精度よく、ロータ回転軸両端部のモータ部軸受を軸線に一致させることが可能となり、モータ部軸受の取付作業の効率化を図ることができる。
【００１９】
本発明のインホイールモータ駆動装置に取り付けられる隔壁は、ケーシング内で減速部とモータ部とを区画するものであるが、単なる壁部材であってもよく、あるいは減速部ユニットに駆動されて潤滑油を吐出するオイルポンプが付設されてもよい。ここで好ましくは、オイルポンプから吐出された潤滑油を流す吐出油路およびオイルポンプに潤滑油を供給する吸入油路を隔壁表面または隔壁内部に設ける。
【００２０】
本発明のケーシングは、モータ部ケーシングと減速部ケーシングと外輪側部材とをそれぞれ別体で製作し、これらをボルトなどの所定の連結部材で連結固定するものであってもよいが、好ましくは、車輪ハブ軸受部ユニットの外輪側部材は軸線方向一方側に配置され、減速部ケーシングとモータ部ケーシングは一体結合して減速部モータ部共通ケーシングを構成し、該減速部モータ部共通ケーシングは軸線方向他方側に配置され、これら双方のケーシングは所定の連結部材で連結固定される。かかる実施形態によれば、減速部ケーシングとモータ部ケーシングとが一体結合する減速部モータ部共通ケーシングを有することから、組立ライン上で減速部ケーシングとモータ部ケーシングとを連結固定する工数を省略することができ、作業効率が向上する。また、減速部ユニットとモータ部との位置ずれ公差を管理する必要がなくなり、ケーシング内周にステータを取り付ける際、精度よく取り付けることができる。
【００２１】
本発明は一実施形態に限定されるものではないが、車輪ハブ軸受部ユニットの外輪側部材と減速部ケーシングは一体結合して車輪ハブ軸受部減速部共通ケーシングを構成し、該車輪ハブ軸受部減速部共通ケーシングは軸線方向一方側に配置され、モータ部ケーシングは軸線方向他方側に配置され、これら双方のケーシングは所定の連結部材で連結固定されてもよい。かかる実施形態によれば、外輪側部材と減速部ケーシングとが一体結合する外輪側部材減速部共通ケーシングを有することから、組立ライン上で外輪側部材と減速部ケーシングとを連結固定する工数を省略することができ、作業効率が向上する。また、車輪ハブ軸受部ユニットと減速部ユニットとの位置ずれ公差を管理する必要がなくなる。
【００２２】
好ましくは、車輪ハブ軸受部ユニットの外輪側部材、減速部ケーシング、およびモータ部ケーシングは互いに一体結合してインホイールモータ共通ケーシングを構成する。かかる実施形態によれば、外輪側部材と減速部ケーシングとモータ部ケーシングとが一体結合するインホイールモータ共通ケーシングを有することから、組立ライン上で各部ケーシングを連結固定する工数を省略することができ、作業効率が向上する。また、各ユニット間の位置ずれ公差を管理する必要がなくなる。
【００２３】
好ましくは、モータ部は、モータ部の外郭を形成するモータ部ケーシングの端部に取り付けられて、モータ部の内部空間を外界から遮断保護する軽合金製リヤカバーをさらに含む。かかる実施形態によれば、インホイールモータ駆動装置の軽量化を図ることができる。なお、軽合金製とは、アルミニウム合金が考えられる。より好ましくはマグネシウム合金が考えられる。
【００２４】
好ましくは、減速部ユニットは、入力軸の一方端部に設けられる円盤形状の偏心部と、偏心部の外周に相対回転自在に取り付けられて入力軸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、公転部材の外周を包囲する円筒形状であって外周係合部材を保持しモータ部の外郭を形成するモータ部ケーシングまたは減速部ユニットを収容する減速部ケーシングまたは外輪側部材に連結固定される外周係合部材保持部材と、出力軸および公転部材に跨って配設され公転部材の自転運動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する。かかる実施形態によれば、減速部にサイクロイド減速機構を採用することから、遊星歯車組よりも減速の度合いを大きくすることが可能となる。したがってモータ部に高回転型のモータを採用することができる。
【発明の効果】
【００２５】
このように本発明は、筒状の車輪ハブおよび車輪ハブの外周を包囲する円筒形状の外輪側部材を有し車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受部ユニットと、一方側へ延びる出力軸および他方側へ延びる入力軸を有し出力軸は筒状の車輪ハブの中心に挿通固定される減速部ユニットとを備えることから、車輪ハブ軸受部を１個のアッセンブリにし、減速部を別のアッセンブリにすることが可能になる。したがって、インホイールモータ駆動装置の組立ラインで車輪ハブ軸受部ユニットを組み立てつつ、別の組立ラインで減速部ユニットを組み立てることが可能となり、組立ラインを平行に複数化し組立時間の短縮化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【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】同実施例のポンプケーシングを取り出して示す正面図である。
【図４】同実施例の減速部ユニットを取り出して示す縦断面図である。
【図５】同実施例のロータユニットを取り出して示す縦断面図である。
【図６】同実施例のリヤカバーを取り出して示す正面図である。
【図７】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８】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９】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】
【００２７】
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、同実施例のポンプケーシングを取り出して示す正面図である。図４は、同実施例の減速部ユニットを取り出して示す縦断面図である。図５は、同実施例のロータユニットを取り出して示す縦断面図である。図６は、同実施例のリヤカバーを取り出して示す正面図である。
【００２８】
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車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。
【００２９】
モータ部Ａは、外郭を形成する共通ケーシング２２ａｂと、共通ケーシング２２ａｂ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。
【００３０】
共通ケーシング２２ａｂは、円筒形状であり、軸線Ｏ方向一方端部（図１の左方）の減速部Ｂと軸線Ｏ方向他方端部（図１の右方）のモータ部Ａとに跨って位置する。そして減速部Ｂの内周面を小径とされ、モータ部Ａの内周面を大径とされ、これらの間に環状段差３７が形成される。すなわち共通ケーシング２２ａｂは、軸線Ｏ方向一方端部（図１の左方）で減速部Ｂの外郭を形成するとともに軸線Ｏ方向他方端部（図１の右方）でモータ部Ａの外郭を形成するモータ部減速部共通ケーシングである。共通ケーシング２２ａｂの内周はモータ部Ａでステータ２３を支持する。モータ部Ａと減速部Ｂは、共通ケーシング２２ａｂの軸線Ｏ方向中央部に配設された隔壁３８によって区画されている。
【００３１】
隔壁３８は、軸線Ｏ方向に延びてモータ回転軸３５が貫通する管状部３８ｐと、管状部３８ｐの軸線方向一方端に形成された円盤形状の隔壁本体３８ｗとを有する。隔壁本体３８ｗの外径は、共通ケーシング２２ａｂのモータ部Ａにおける内径と略等しい。隔壁本体３８ｗの外周部には、ボルトを挿通するための孔３８ｈが、周方向等間隔に形成される。孔３８ｈにボルト６４を挿通して環状段差３７に螺合することにより、隔壁３８は共通ケーシング２２ａｂの内壁面に取付固定される。隔壁３８の下部には、モータ部Ａの内空領域の下部と、減速部Ｂの下部に設けられるオイル溜まり５３とを連絡する切り欠き部６３が形成される。
【００３２】
管状部３８ｐの両端部には転がり軸受３６ａ，３６ｂが設けられる。かくしてモータ回転軸３５は、モータ部Ａの内部に配設され、軸線Ｏ上で異なる２個所で回転自在に両持ち支持される。
【００３３】
管状部３８ｐの両端から突出するモータ回転軸３５の両端部のうち、減速部Ｂ側の一方端は、入力軸２５に連結固定される。またモータ回転軸３５の他方端部の外周には、ロータ２４が固定される。
【００３４】
共通ケーシング２２ａｂの軸線Ｏ方向他方端の開口６１は円盤形状のリヤカバー３９によって封止される。リヤカバー３９は軽合金製であり、アルミニウム合金あるいはマグネシウム合金である。アルミニウム合金およびマグネシウム合金は、ともに略同等の引張強度２９０[MPa]を有する。また、アルミニウム合金の比重は２．６７である。これに対し、マグネシウム合金の比重は１．７８である。このため、リヤカバー３９をマグネシウム合金製とすることにより、一層の軽量化を図ることができる。
【００３５】
共通ケーシング２２ａｂのうちモータ部Ａに含まれるケーシングの内径寸法は、隔壁３８の外径寸法と同等以上である。そして開口６１の内径寸法も、隔壁３８の外径寸法と同等以上である。したがって、開口６１から隔壁３８を軸線方向一方へ向けて挿入することができる。
【００３６】
減速部Ｂは、外郭を形成する共通ケーシング２２ａｂと、モータ回転軸３５に連結固定される入力軸２５と、入力軸２５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。
【００３７】
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。
【００３８】
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の両端は針状ころ軸受２７ａを介して、外ピン保持部材４５に回転自在に取り付けられる。外周係合部材保持部材としての外ピン保持部材４５は曲線板２６ａ，２６ｂの外周を包囲する円筒形状であり、外ピン２７を軸線Ｏと平行に保持する。外ピン保持部材４５の外周面は共通ケーシング２２ａｂの減速部Ｂにおける内周面に取付固定される。共通ケーシング２２ａｂは、軸線Ｏ方向一方側（図１の左方）で円筒形状の外輪側部材２２ｃに連結固定される。
【００３９】
共通ケーシング２２ａｂの軸線Ｏ方向一方側を占める減速部ケーシング（減速部Ｂの部分）につき説明すると、減速部ケーシングの軸線Ｏ方向一方端に内向きフランジ部２２ｕが形成され、減速部ケーシングの軸線Ｏ方向他方端に開口６６が形成される。減速部ケーシングの内径寸法は、外ピン保持部材４５の外径寸法と略同じである。したがって、開口６６から外ピン保持部材４５を軸線方向一方へ向けて挿入することができる。
【００４０】
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。
【００４１】
図２を参照して、曲線板２６ｂ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２６ｂ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２６ｂ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２６ｂの中心（自転軸心）に設けられており、曲線板２６ｂの内周になる。曲線板２６ｂは、偏心部材２５ｂの外周に相対回転可能に取り付けられる。
【００４２】
すなわち曲線板２６ｂは、転がり軸受４１によって偏心部材２５ｂ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２５ｂ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２６ｂ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２６ａについても同様である。
【００４３】
外ピン２７は、入力軸２５の回転軸線Ｏを中心とする仮想円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、減速部Ｂを収容する共通ケーシング２２ａｂの内壁面に嵌合固定されている外ピン保持部材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、外ピン保持部材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。
【００４４】
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。
【００４５】
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Ｏを中心とする仮想円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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
筒状部３１ｄは、隔壁３８に付設された潤滑油ポンプ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に連結された筒状部３１ｄが潤滑油ポンプ５１を駆動する。かくしてケーシング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。
【００４９】
隔壁３８の隔壁本体３８ｗに設けられた吸入油路５２は、潤滑油ポンプ５１の吸入口から下方へ向かって延び、下端の吸入油路入口５２ｉが、減速部Ｂの下部に設けられたオイル溜まり５３とを接続する。また隔壁本体３８ｗに設けられた吐出油路５４は、一端で潤滑油ポンプ５１の吐出口と接続し、他端で共通ケーシング２２ａｂのモータ部Ａの位置に設けられたケーシング油路５５の一端と接続する。
【００５０】
ケーシング油路５５は、共通ケーシング２２ａｂのうちモータ部Ａの外周を形成する中空円筒壁の壁内部に形成されている。図１に示す実施例は、水冷式インホイールモータ駆動装置であることから、モータ部Ａにおける共通ケーシング２２ａｂにはさらに、冷却水が流れる冷却水路６２が形成されている。冷却水路６２は冷却水入口６２ｉおよび冷却水出口６２ｏを備え、冷却水入口６２ｉから冷却水が供給される。温度上昇した冷却水は冷却水出口６２ｉから流れ出るため、冷却水路６２は低温の冷却水で満たされている。これにより冷却水路６２はモータ部Ａを冷却し、モータ部Ａのケーシング油路５５を流れる潤滑油は冷やされる。またケーシング油路５５の他端は、連絡油路５６の外径側端と接続する。
【００５１】
連絡油路５６は、共通ケーシング２２の軸線Ｏ方向他端を封止するリヤカバー３９の内部に形成されている。連絡油路５６の内径側端は、モータ回転軸３５に設けられるモータ回転軸油路５７と接続する。なお、連絡油路５６の内径側端には、リング形状のシール部材５６ｓが軸線Ｏと同軸に付設されている。シール部材５６ｓは、高速回転するモータ回転軸３５の端部外周面を液密に包囲する。
【００５２】
モータ回転軸油路５７は、モータ回転軸３５の内部に設けられて軸線Ｏに沿って延びる。そして、モータ回転軸油路５７の両端のうち減速部Ｂに近い側の一端が、入力軸２５に設けられて軸線に沿って延びる減速部入力軸油路５８と接続する。また、減速部Ｂから遠い側の他端が、上述した連絡油路５６の内径側端と接続する。さらにモータ回転軸油路５７は軸線方向中央部でロータ油路５９の内径側端と接続する。
【００５３】
減速部入力軸油路５８は、入力軸２５の内部に設けられて軸線Ｏに沿って延び、フランジ部２８ａと対向する入力軸２５の一端まで貫通する。また、減速部入力軸油路５８は、偏心部材２５ａ内を径方向外側に向かって延びる潤滑油路５８ａと、偏心部材２５ｂ内を径方向外側に向かって延びる潤滑油路５８ｂとに分岐する。潤滑油路５８ａ，５８ｂの径方向外側端は、転がり軸受４１の内側軌道面４２ａと連通する。
【００５４】
ロータ油路５９は、モータ回転軸油路５７から分岐する油路であり、ロータ２４の内部に分岐して設けられる。分岐する一方のロータ油路５９の外径側端は、隔壁本体３８ｗへ指向する。分岐する他方のロータ油路５９の外径側端は、リヤカバー３９へ指向する。
【００５５】
補強部材３１ｂを介して出力軸２８によって駆動される潤滑油ポンプ５１は、吸入油路５２を介してオイル溜まり５３に貯留した潤滑油を吸入し、吐出油路５４に潤滑油を吐出する。吐出油路５４からケーシング油路５５に流れる潤滑油は、ケーシング油路５５を流れる際に冷やされる。
【００５６】
次に潤滑油は、連絡油路５６と、モータ回転軸油路５７と、減速部入力軸油路５８とを順次通過し、潤滑油路５８ａ、５８ｂとにそれぞれ分岐して流れ、偏心部材２５ａに設けられた転がり軸受４１と、偏心部材２５ｂに設けられた転がり軸受４１とをそれぞれ潤滑する。潤滑油は遠心力の作用によって外径方向へ流れ、さらに曲線板２６ａ，２６ｂと、内ピン３１と、外ピン２７とを順次潤滑する、かかる軸心給油により潤滑油は、減速部Ｂの内部を好適に潤滑する。そして、減速部Ｂの下部に設けられたオイル溜まり５３に集まる。かくして潤滑油はモータ部Ａおよび減速部Ｂを循環して流れる。
【００５７】
またモータ回転軸油路５７から分岐してロータ油路５９を流れる潤滑油は、まずロータ２４を冷却し、次に隔壁本体３８ｗと衝突してステータ２４に達しステータ２４を冷却する。同時にリヤカバー３９と衝突してステータ２４に達しステータ２４を冷却する。その後、潤滑油は、モータ部Ａの内空領域下部に落下し、切り欠き部６３を通過して減速部Ｂの下部に設けられたオイル溜まり５３に集まる。かくして分岐した潤滑油もモータ部Ａおよび減速部Ｂを循環して流れる。
【００５８】
車輪ハブ軸受ユニットＣは、出力軸２８に固定連結される車輪ハブ３２と、車輪ハブ３２の外周を包囲するする外輪側部材２２ｃと、車輪ハブ３２の外周面と外輪側部材２２ｃの内周面との間に形成される環状空間に設けられて車輪ハブ３２を回転自在に支持する車輪ハブ軸受３３とを有する。また、車輪ハブ軸受ユニット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ユニットＣは、軸線Ｏに沿って同軸かつ直列に順次配置される。
【００５９】
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の外輪は、円筒形状の外輪側部材２２ｃの内周面に嵌合固定される。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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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、車輪に必要なトルクを伝達することが可能となる。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
次に、上記構成のインホイールモータ駆動装置２１の製造方法につき説明する。
【００６８】
まず、車輪ハブ付ケーシング準備工程では、外輪側部材２２ｃの軸線Ｏ方向一方端に車輪ハブ軸受３３を挿通し、車輪ハブ軸受３３を介して車輪ハブ３２を外輪側部材２２ｃに取り付ける。そして、外輪側部材２２ｃの他方端に形成されたフランジ部２２ｆを、共通ケーシング２２ａｂの一方端に形成された内向きフランジ部２２ｕに突き当てて、これらケーシングを仮組しておく。この車輪ハブ付ケーシングは、インホイールモータ駆動装置２１の組立ラインで組み立てられる。
【００６９】
上記の車輪ハブ付ケーシング準備工程とは別に、減速部ユニット準備工程では、図４に示す減速部ユニット１０１を準備する。減速部ユニット１０１は、一方側に入力軸２５が配設され、他方側に出力軸２８が配設され、入力軸２５の回転を減速して出力軸２８に伝達する減速部Ｂの構成部材、すなわち偏心部２５ａ，２５ｂ、曲線板２６ａ，２６ｂ、内ピン３１、針状ころ軸受３１ａ、外ピン２７、針状ころ軸受２７ａ、および外ピン保持部材４５、がこれら入力軸２５と出力軸２８との間に配設される。減速部ユニット１０１は、インホイールモータ駆動装置２１の組立ラインとは別の組立ラインで組み立てられる。
【００７０】
ここで付言すると、外ピン保持部材４５の軸線方向両端には、内向きフランジ部４６がそれぞれ形成されている。内向きフランジ部４６は、外ピン２７の両端をそれぞれ支持する。また、出力軸２８に近い側の内向きフランジ部４６には、雌ねじ部４７が設けられる。
【００７１】
次の減速部ユニット取付工程では、共通ケーシング２２ａｂの軸線Ｏ方向他方端の開口６１から減速部ユニット１０１を軸線Ｏ方向一方へ挿入し、車輪ハブ３２の中空部３２ａに減速部ユニット１０１の出力軸２８を連結固定する。そして、外ピン保持部材４５の一方側の内向きフランジ部４６を共通ケーシング２２ａｂの一方側の内向きフランジ部２２ｕに突き当てる、外輪側部材２２ｃのフランジ部２２ｆ側からボルト６５を挿入し、ボルト６５の先端部を雌ねじ部４７に螺合する。これにより外輪側部材２２ｃと、共通ケーシング２２ａｂと、外ピン保持部材４５を連結固定する。かくして、減速部ユニット１０１をケーシングの内部空間に取り付ける、この減速部ユニット取付工程は、インホイールモータ駆動装置２１の組立ラインで行われる。
【００７２】
ここで付言すると、所定の連結部材になるボルト６５は、外輪側部材２２ｃの他方端に形成されたフランジ部２２ｆおよび共通ケーシング２２ａｂの一方端に形成された内向きフランジ部２２ｕを貫通して、外輪側部材２２ｃと共通ケーシング２２ａｂを連結固定する。
【００７３】
次のモータ部組立工程では、共通ケーシング２２ａｂの軸線Ｏ方向他方端の開口６１から隔壁３８、モータ回転軸３５、ロータ２４、ステータ２３等を軸線Ｏ方向一方へ挿入してモータ部Ａを組み立てる。このモータ部組立工程は、インホイールモータ駆動装置２１の組立ラインで行われる。
【００７４】
次のモータ部封止工程では、共通ケーシング２２ａｂの軸線Ｏ方向他方端に形成された開口６１を、軽合金製リヤカバー３９で封止してモータ回転軸３５を外界から遮断保護する。このモータ部封止工程は、インホイールモータ駆動装置２１の組立ラインで行われる。
【００７５】
かかる製造方法によれば、減速部ユニット１０１を準備する減速部ユニット準備工程を含むことから、減速部ユニット１０１をアッセンブリとして、インホイールモータ駆動装置２１の組立ラインとは別のラインで組み立てることが可能となる。したがって、組立時間の短縮化を図ることができる。
【００７６】
次に、上記構成のインホイールモータ駆動装置２１の他の製造方法につき説明する。
【００７７】
まず、上述した車輪ハブ付ケーシング準備工程を実行する。
【００７８】
次の減速部組立工程では、共通ケーシング２２ａｂの開口６１から、出力軸２８、入力軸２５、および入力軸２５の回転を減速して出力軸２８に伝達する減速部Ｂの構成部材、すなわち、偏心部２５ａ，２５ｂ、曲線板２６ａ，２６ｂ、内ピン３１、針状ころ軸受３１ａ、外ピン２７、針状ころ軸受２７ａ、および外ピン保持部材４５、を軸線方向一方へ挿入し、車輪ハブ３２の中空部３２ａに出力軸２８を連結固定して共通ケーシング２２ａｂの内部空間に減速部Ｂを組み立てる。かかる組立は、減速部Ｂの構成部材を１個ずつ順次挿入して組み立ててもよいし、あるいは、上述したように予め組み立てておいた減速部ユニット１０１を一度に挿入してケーシング２２ａｂの内部空間に取り付けてもよい。この減速部組立工程は、インホイールモータ駆動装置２１の組立ラインで行われる。
【００７９】
上記の減速部組立工程とは別に、ロータ準備工程では、図５に示すロータユニット１０２を準備する。ロータユニット１０２は、モータ回転軸３５と、中心にモータ回転軸３５が貫通する貫通孔３８ｈが形成されてモータ回転軸３５を回転自在に支持する隔壁３８と、隔壁３８から突出するモータ回転軸３５の外周に固定されたロータ２４とを有する。ロータユニット１０２は、インホイールモータ駆動装置２１の組立ラインとは別の組立ラインで組み立てられる。
【００８０】
次のモータ部組立工程では、共通ケーシング２２ａｂの開口６１からロータユニット１０２を軸線Ｏ方向一方へ挿入し、隔壁３８から突出するモータ回転軸３５両端のうちロータ２４から遠い側の端部３５ｂを減速部Ｂの入力軸２５に連結固定し、隔壁３８の外周を共通ケーシング２２ｂの内周に取付固定して、減速部Ｂよりも軸線Ｏ方向他方端側にロータユニット１０２を取り付ける。次に、共通ケーシング２２ａｂの内周面にステータ２３を取付固定して、ステータ２３をロータ２４と対面させる。このモータ部組立工程は、インホイールモータ駆動装置２１の組立ラインで行われる。
【００８１】
次に、上述したモータ部封止工程を実行する。
【００８２】
かかる製造方法によれば、ロータユニット１０２を準備するロータ準備工程を含むことから、ロータユニット１０２をアッセンブリとして、インホイールモータ駆動装置２１の組立ラインとは別のラインで組み立てることが可能となる。したがって、組立時間の短縮化を図ることができる。
【００８３】
なお、上述した減速部ユニット準備工程と、減速部ユニット取付工程と、ロータ準備工程と、モータ部組立工程とを組み合わせることにより、組立時間のさらなる短縮化を図ることができる。
【００８４】
また上述した製造方法によれば、ステータ２３よりも先にロータユニット１０２を共通ケーシング２２ａｂ内部に取付固定することから、ロータ２４が傾くことなく組み立てることができる。したがって、ロータ２４の取付作業の省力化を図ることができる。
【００８５】
さらに上述した製造方法によれば、モータ回転軸３５が隔壁３８の貫通孔３８ｈの軸線方向両端部において転がり軸受３６ａおよび転がり軸受３６ｂを介して回転自在に支持されることから、組立作業中これら転がり軸受３６ａおよび転がり軸受３６ｂは隔壁３８の管状部３８によって軸線Ｏに正確に一致するよう容易に位置決めされる。したがって、容易かつ精度よく、ロータ回転軸３５両端部の転がり軸受３６ａおよび転がり軸受３６ｂを軸線Ｏに一致させることが可能となり、転がり軸受３６ａおよび転がり軸受３６ｂの取付作業の効率化を図ることができる。
【００８６】
また上述した製造方法では、車輪ハブ３２の外周に設けられる車輪ハブ軸受３３を支持する外輪側部材２２ｃを軸線方向一方側に配置する。また、減速部ユニット１０１を収容する減速部ケーシングと、開口６１を有しロータユニット１０２およびステータ２３を収容するモータ部ケーシングとが一体結合するモータ部減速部共通ケーシング２２ａｂを軸線方向他方側に配置する。そして、これら双方のケーシングを連結固定する。これにより、組立ライン上で減速部ケーシングとモータ部ケーシングとを連結固定する工数を省略することができ、作業効率が向上する。また、減速部Ｂとモータ部Ａとの位置ずれ公差を管理する必要がなくなり、共通ケーシング２２ａｂ内周にステータ２３を取り付ける際、精度よく取り付けることができる。したがって、ロータ２４とステータ２３の径方向隙間を規定範囲に収めることができる。
【００８７】
次に本発明の変形例になるインホイールモータ駆動装置を説明する。図７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、冷却水路６２に代えて、ケーシングの外周面に多数のフィン２２ｎを形成し、空冷式インホイールモータ駆動装置とする。
【００８８】
かかる変形例の空冷インホイールモータ駆動装置２１においても、図１に示す実施例と同様、上述した製造方法によって組立ラインを平行に複数化し組立時間の短縮化を図ることができる。
【００８９】
次に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説明する。図８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、車輪ハブ３２の外周に設けられて車輪ハブ軸受３３を支持する外輪側部材（車輪ハブ軸受部Ｃに含まれるケーシング）と、軸線Ｏ方向他方端に開口６６を有し減速部ユニット１０１を収容する減速部ケーシング（減速部Ｂに含まれるケーシング）とが一体結合する減速部車輪ハブ軸受部共通ケーシング２２ｂｃを軸線方向一方側に配置する。また、モータ回転軸３５を収容するモータ部ケーシング２２ａ（モータ部Ａに含まれるケーシング）を軸線方向他方側に配置する。そして、これら双方のケーシングを連結固定してインホイールモータ駆動装置２１のケーシングを構成する。
【００９０】
かかる他の実施例の空冷インホイールモータ駆動装置２１においても、図１に示す実施例と同様、別の組立ラインで減速部ユニット１０１およびロータユニット１０２を製作することが可能であり、上述した製造方法によって組立ラインを平行に複数化し組立時間の短縮化を図ることができる。
【００９１】
また、図８に示す他の実施例によれば、車輪ハブ軸受部Ｃに含まれるケーシングである外輪側部材と、減速部ケーシングとが一体結合する減速部車輪ハブ軸受部共通ケーシング２２ｂｃを有することから、組立ライン上で外輪側部材と減速部ケーシングとを連結固定する工数を省略することができ、作業効率が向上する。また、車輪ハブ軸受部Ｃと減速部Ｂとの位置ずれ公差を管理する必要がなくなる。したがって、外ピン保持部材４５を、軸線Ｏと同軸に取り付ける作業が容易になる。
【００９２】
なお図８に示す実施例のインホイールモータ駆動装置２１を製造する際、先に、減速部ユニット１０１を減速部車輪ハブ軸受部共通ケーシング２２ｂｃの開口６６から軸線方向一方へ挿入して共通ケーシング２２ｂｃの内部空間に取り付ける。次に、開口６６にモータ部ケーシング２２ａの軸線方向一方端を突き合わせて、減速部車輪ハブ軸受部共通ケーシング２２ｂｃにモータ部ケーシング２２ａを連結固定してもよい。
【００９３】
次に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説明する。図９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、インホイールモータ駆動装置２１が、軸線Ｏ方向一方に配置されて車輪ハブ３２の外周に設けられて車輪ハブ軸受を支持する外輪側部材（車輪ハブ軸受部Ｃに含まれるケーシング）と、軸線Ｏ方向中央に配置されて減速部ユニット１０１を収容する減速部ケーシング（減速部Ｂに含まれるケーシング）と、軸線Ｏ方向他方に配置されて開口６１を有しモータ回転軸３５を収容するモータ部ケーシング（モータ部Ａに含まれるケーシング）とが一体結合するインホイールモータ共通ケーシング２２ａｂｃを備える。
【００９４】
さらに他の実施例の空冷インホイールモータ駆動装置２１においても、図１に示す実施例と同様、別の組立ラインで減速部ユニット１０１およびロータユニット１０２を製作することが可能であり、上述した製造方法によって組立ラインを平行に複数化し組立時間の短縮化を図ることができる。
【００９５】
また、図９に示すさらに他の実施例によれば、外輪側部材と減速部ケーシングとモータ部ケーシングとが一体結合するインホイールモータ共通ケーシング２２ａｂｃを有することから、組立ライン上で外輪側部材（車輪ハブ軸受部Ｃに含まれるケーシング）と減速部ケーシングとモータ部ケーシングとを連結固定する工数を省略することができ、作業効率が向上する。また、車輪ハブ軸受部Ｃと減速部Ｂとモータ部Ａの位置ずれ公差を管理する必要がなくなる。したがって、外ピン保持部材４５およびステータ２３を、軸線Ｏと同軸に取り付ける作業が容易になる。
【００９６】
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。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
この発明になるインホイールモータ駆動装置は、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】
【００９８】
２１ インホイールモータ駆動装置、２２ａ モータ部ケーシング、２２ｃ 外輪側部材、２２ａｂ モータ部減速部共通ケーシング、２２ｂｃ 減速部車輪ハブ軸受部共通ケーシング、２２ａｂｃ インホイールモータ共通ケーシング、２２ｎ フィン、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、２８ａ フランジ部、２８ｂ 軸部、３０ａ，３０ｂ 貫通孔、３１ 内ピン、３１ｂ 補強部材、３２ 車輪ハブ、３２ａ 中空部、３２ｂ フランジ部、３３ 車輪ハブ軸受、３５ モータ回転軸、３６ａ，２６ｂ，３６ｃ 転がり軸受、３７ 環状段差、３８ 隔壁、３８ｗ 隔壁本体、３８ｐ 管状部、３９ リヤカバー、４１ 転がり軸受、４５ 外ピン保持部材、５１ 潤滑油ポンプ、５２ 吸入油路、５３ オイル溜まり、５４ 吐出油路、５５ ケーシング油路、５６ 連絡油路、５７ モータ回転軸油路、５８ 減速部入力軸油路、５８ａ，５８ｂ 潤滑油路、５９ ロータ油路、６１ 開口、６２ 冷却水路、６３ 切り欠き部、６６ 開口。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向一方側へ延びる筒状のモータ回転軸を有するモータ部と、
筒状の車輪ハブ、前記車輪ハブの外周を包囲する円筒形状の外輪側部材、およびこれら車輪ハブの外周面と外輪側部材の内周面との間に形成される環状空間に設けられて車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受を有する車輪ハブ軸受部ユニットと、
一方側へ延びる出力軸および他方側へ延びる入力軸を有し入力軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速機構であって、前記出力軸は前記筒状の車輪ハブの中心に挿通固定され、前記入力軸は前記筒状のモータ回転軸の軸線方向一方端に挿通固定される減速部ユニットとを備える、インホイールモータ駆動装置。
【請求項２】
前記モータ部は、
モータ部の外郭を形成するモータ部ケーシングと、
前記モータ部ケーシングの内周に固定されるステータと、
前記モータ回転軸および前記モータ回転軸の外周に固定されるロータを有し、前記モータ部ケーシングの内部空間に配置されて前記ステータと対面するロータユニットとを含む、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】
前記ロータユニットは、
前記モータ回転軸の軸線方向一方端部に取り付けられるとともに、前記モータ部ケーシングまたは前記減速部ユニットを収容する減速部ケーシングに連結固定されて、モータ回転軸を回転自在に支持するモータ回転軸支持部材をさらに有する、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】
前記モータ回転軸支持部材は、前記減速部ケーシングの内部空間と前記モータ部ケーシングの内部空間とを区画する隔壁と、前記隔壁の中心に形成されて前記モータ回転軸の軸線方向一方端部が貫通する中心孔に設けられて前記モータ回転軸を回転自在に支持するモータ部軸受とを有する、請求項３に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項５】
前記隔壁は、軸線方向に延びて前記中心孔を形成する管状部と、前記管状部の軸線方向一方端に形成されて前記ケーシングの内側に固定される隔壁本体とを有し、
前記モータ部軸受は、前記管状部の両端部にそれぞれ配設される、請求項４に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項６】
前記隔壁は、前記減速部ユニットに駆動されて潤滑油を吐出するオイルポンプが付設される、請求項４または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ユニットの外輪側部材は軸線方向一方側に配置され、
前記減速部ケーシングと前記モータ部ケーシングは一体結合して減速部モータ部共通ケーシングを構成し、該減速部モータ部共通ケーシングは軸線方向他方側に配置され、
これら双方のケーシングは所定の連結部材で連結固定される、請求項３〜６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】
前記車輪ハブ軸受部ユニットの外輪側部材と前記減速部ケーシングは一体結合して車輪ハブ軸受部減速部共通ケーシングを構成し、該車輪ハブ軸受部減速部共通ケーシングは軸線方向一方側に配置され、
前記モータ部ケーシングは軸線方向他方側に配置され、
これら双方のケーシングは所定の連結部材で連結固定される、請求項３〜６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】
前記車輪ハブ軸受部ユニットの外輪側部材、前記減速部ケーシング、および前記モータ部ケーシングは互いに一体結合してインホイールモータ共通ケーシングを構成する、請求項３〜６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１０】
前記モータ部は、前記モータ部の外郭を形成するモータ部ケーシングの端部に取り付けられて、前記モータ部の内部空間を外界から遮断保護する軽合金製リヤカバーをさらに含む、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】
前記減速部ユニットは、前記入力軸の一方端部に設けられる円盤形状の偏心部と、前記偏心部の外周に相対回転自在に取り付けられて前記入力軸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、前記公転部材の外周を包囲する円筒形状であって前記外周係合部材を保持し前記モータ部の外郭を形成するモータ部ケーシングまたは前記減速部ユニットを収容する減速部ケーシングまたは前記外輪側部材に連結固定される外周係合部材保持部材と、前記出力軸および前記公転部材に跨って配設され公転部材の自転運動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する、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１】
軸線方向一方側へ延びる筒状のモータ回転軸を有するモータ部と、
筒状の車輪ハブ、前記車輪ハブの外周を包囲する円筒形状の外輪側部材、およびこれら車輪ハブの外周面と外輪側部材の内周面との間に形成される環状空間に設けられて車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受を有する車輪ハブ軸受部ユニットと、
一方側へ延びる出力軸および他方側へ延びる入力軸を有し入力軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速機構であって、前記出力軸は前記筒状の車輪ハブの中心に挿通固定され、前記入力軸は前記筒状のモータ回転軸の軸線方向一方端に挿通固定される減速部ユニットとを備える、インホイールモータ駆動装置。
【請求項２】
前記モータ部は、
モータ部の外郭を形成するモータ部ケーシングと、
前記モータ部ケーシングの内周に固定されるステータと、
前記モータ回転軸および前記モータ回転軸の外周に固定されるロータを有し、前記モータ部ケーシングの内部空間に配置されて前記ステータと対面するロータユニットとを含む、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】
前記ロータユニットは、
前記モータ回転軸の軸線方向一方端部に取り付けられるとともに、前記モータ部ケーシングまたは前記減速部ユニットを収容する減速部ケーシングに連結固定されて、モータ回転軸を回転自在に支持するモータ回転軸支持部材をさらに有する、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】
前記モータ回転軸支持部材は、前記減速部ケーシングの内部空間と前記モータ部ケーシングの内部空間とを区画する隔壁と、前記隔壁の中心に形成されて前記モータ回転軸の軸線方向一方端部が貫通する中心孔に設けられて前記モータ回転軸を回転自在に支持するモータ部軸受とを有する、請求項３に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項５】
前記隔壁は、軸線方向に延びて前記中心孔を形成する管状部と、前記管状部の軸線方向一方端に形成されて前記ケーシングの内側に固定される隔壁本体とを有し、
前記モータ部軸受は、前記管状部の両端部にそれぞれ配設される、請求項４に記載のインホイールモータ駆動装置。
【請求項６】
前記隔壁は、前記減速部ユニットに駆動されて潤滑油を吐出するオイルポンプが付設される、請求項４または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ユニットの外輪側部材は軸線方向一方側に配置され、
前記減速部ケーシングと前記モータ部ケーシングは一体結合して減速部モータ部共通ケーシングを構成し、該減速部モータ部共通ケーシングは軸線方向他方側に配置され、
これら双方のケーシングは所定の連結部材で連結固定される、請求項３〜６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】
前記車輪ハブ軸受部ユニットの外輪側部材と前記減速部ケーシングは一体結合して車輪ハブ軸受部減速部共通ケーシングを構成し、該車輪ハブ軸受部減速部共通ケーシングは軸線方向一方側に配置され、
前記モータ部ケーシングは軸線方向他方側に配置され、
これら双方のケーシングは所定の連結部材で連結固定される、請求項３〜６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】
前記車輪ハブ軸受部ユニットの外輪側部材、前記減速部ケーシング、および前記モータ部ケーシングは互いに一体結合してインホイールモータ共通ケーシングを構成する、請求項３〜６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１０】
前記モータ部は、前記モータ部の外郭を形成するモータ部ケーシングの端部に取り付けられて、前記モータ部の内部空間を外界から遮断保護する軽合金製リヤカバーをさらに含む、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】
前記減速部ユニットは、前記入力軸の一方端部に設けられる円盤形状の偏心部と、前記偏心部の外周に相対回転自在に取り付けられて前記入力軸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、前記公転部材の外周を包囲する円筒形状であって前記外周係合部材を保持し前記モータ部の外郭を形成するモータ部ケーシングまたは前記減速部ユニットを収容する減速部ケーシングまたは前記外輪側部材に連結固定される外周係合部材保持部材と、前記出力軸および前記公転部材に跨って配設され公転部材の自転運動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する、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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１１１０５９（Ｐ２０１１−１１１０５９Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６９６５８（Ｐ２００９−２６９６５８）
【出願日】平成２１年１１月２７日（２００９．１１．２７）
【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９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２７日（２００９．１１．２７）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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