サイクロイド減速機およびインホイールモータ駆動装置
【課題】潤滑機構を構成する給油孔を偏心カムや内輪に設ける孔明け加工の困難性にかんがみ、孔明け加工の必要のない構成とすることにより、これらの部材の製作上の作業性を改善しコストの低減を図ることである。
【解決手段】入力軸２３に設けられた偏心カム２７ａ、２７ｂと、各偏心カム２７ａ、２７ｂの外周面に回転自在に嵌合された曲線板２９ａ、２９ｂと、減速部ハウジング１３の内周面に設けられ曲線板２９ａ、２９ｂの円弧歯車３０に係合する外ピン３１と、前記曲線板２９ａ、２９ｂの自転運動を出力部材３２に伝達する内ピン３４とにより構成され、入力軸２３の内部通路２５に連通した給油孔５３ａ、５３ｂを通じて潤滑油を供給するサイクロイド減速機において、前記給油孔５３ａ、５３ｂと減速機内部を連通する給油溝５５を入力軸２３に取り付けられた給油プレート５４ａ、５４ｂ等の内面に設けた構成とした。
【解決手段】入力軸２３に設けられた偏心カム２７ａ、２７ｂと、各偏心カム２７ａ、２７ｂの外周面に回転自在に嵌合された曲線板２９ａ、２９ｂと、減速部ハウジング１３の内周面に設けられ曲線板２９ａ、２９ｂの円弧歯車３０に係合する外ピン３１と、前記曲線板２９ａ、２９ｂの自転運動を出力部材３２に伝達する内ピン３４とにより構成され、入力軸２３の内部通路２５に連通した給油孔５３ａ、５３ｂを通じて潤滑油を供給するサイクロイド減速機において、前記給油孔５３ａ、５３ｂと減速機内部を連通する給油溝５５を入力軸２３に取り付けられた給油プレート５４ａ、５４ｂ等の内面に設けた構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、サイクロイド減速機およびこれを用いたインホイールモータ駆動装置に関し、特に、サイクロイド減速機における潤滑油の給油構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インホイールモータ駆動装置の減速部を構成するのに適した減速機として、従来からサイクロイド減速機が知られている（特許文献１、同２）。この減速機について、インホイールモータ駆動装置に減速部として組み込まれた状態のものを、図１３〜図１５に基づいて説明する。
【０００３】
図１３に示したインホイールモータ駆動装置１０１は、駆動力を発生させるモータ部Ａと、モータ部Ａの回転が入力されこれを減速して出力する減速部Ｂと、出力された減速度で車輪を回転させる車輪ハブ軸受部Ｃによって構成される。
【０００４】
前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Ａには低トルクで高回転のモータが採用される。その一方、車輪ハブ軸受部Ｃは、車輪を駆動するために大きなトルクが必要となる。このため、減速部Ｂにおいては、コンパクトで高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多い。
【０００５】
モータ部Ａは、モータハウジング１０２に固定されたステータ１０３と、ステータ１０３の内側においてモータ軸１０４に取り付けられたロータ１０５を備える。ステータ１０３とロータ１０５は径方向の隙間をおいて対向するラジアルギャップモータを構成する。モータ軸１０４は、その前後両端部において、転がり軸受１０６ａ、１０６ｂを介してモータハウジング１０２に回転自在に支持される。
【０００６】
前記のモータ軸１０４には内部通路１０７が設けられ、その内部通路１０７の前端に減速部Ｂの入力軸１０８が挿入され、一体に連結される。入力軸１０８にも内部通路１０９が設けられ、両方の内部通路１０７、１０９が連通している。
【０００７】
減速部Ｂは、サイクロイド減速機によって構成され、前記入力軸１０８の外径面に軸方向に隣接した一対の１８０°位相を異にした偏心カム１１０ａ、１１０ｂが設けられる。偏心カム１１０ａ、１１０ｂの周りに転がり軸受１１１ａ、１１１ｂを介して曲線板１１２ａ、１１２ｂが回転自在に嵌合される。曲線板１１２ａ、１１２ｂは外周面に円弧歯車１１５が形成され、その円弧歯車１１５に係合する外ピン１１３が減速機ケーシング１１４の内周面に一定間隔でそれぞれ回転自在に設けされている。外ピン１１３の数は円弧歯車１１５の歯数より1だけ多く、複数の外ピン１１３が同時に円弧歯車１１５と係合する（図１４参照）。
【０００８】
また、曲線板１１２ａ、１１２ｂの回転中心の周りの一定半径上に周方向に一定間隔をおいて貫通孔１３０が設けられ、これに内ピン１１６が挿通される。貫通孔１３０は内ピン１１６より所定量だけ大径に形成されている。各内ピン１１６の一端部が減速部Ｂの出力部材１１７のフランジ部に固定されることにより、曲線板１１２ａ、１１２ｂの自転運動が出力部材１１７に伝達される。出力部材１１７と入力軸１０８は同芯状態にあり、入力軸１０８の外径面と出力部材の内径面との間に転がり軸受１１８が介在される。
【０００９】
前記内ピン１１６の後端部は、スタビライザー１１９に挿通固定される。スタビライザー１１９は、前記の入力軸１０８の外径面に相対回転可能に支持される。
【００１０】
減速部Ｂ内部に設けられた前記の転がり軸受１１１ａ、１１１ｂ、曲線板１１２ａ、１１２ｂ等の減速部構成部材に対し潤滑油を供給する潤滑機構は、前記スタビライザー１１９の外径面に設けられサイクロイドポンプ等の回転ポンプ１２０を備える。この回転ポンプ１２０は、スタビライザー１１９およびこれと連結された出力部材１１７と一体に回転する。
【００１１】
潤滑油を減速部Ｂの内部に供給する給油通路１２１は、図１３に示したように、回転ポンプ１２０の吐出口からモータハウジング１０２の内側に沿って後方に延び、モータ軸１０４の後端部からその内部通路１０７、減速部Ｂの入力軸１０８の内部通路１０９、その内部通路１０９に連通するよう入力軸１０８に径方向に設けられた入力軸給油孔１２２ａ、１２２ｂ（図１５参照）、偏心カム１１０ａ、１１０ｂに設けられたカム部給油孔１２３ａ、１２３ｂ、および転がり軸受１１１ａ、１１１ｂの内輪部材１２４ａ、１２４ｂに設けられた内輪給油孔１２５ａ、１２５ｂによって構成される。
【００１２】
潤滑油の帰還通路１２６（図１３参照）は、減速機ケーシング１１４の底部に設けられた排出口１２７、潤滑油貯留部１２８を経て回転ポンプ１２０の吸入口に至る通路により構成される。
【００１３】
なお、各偏心カム１１０ａ、１１０ｂの外端面に接してそれぞれカウンタウェイト１２９ａ、１２９ｂ（図１５参照）が設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００９−６３０４３号公報
【特許文献２】特開２００９−２１６１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
前記の減速部Ｂの潤滑機構においては、偏心カム１１０ａ、１１０ｂにカム部給油孔１２３ａ、１２３ｂ、転がり軸受１１１ａ、１１１ｂの内輪部材１２４ａ、１２４ｂに内輪給油孔１２５ａ、１２５ｂをそれぞれ加工する必要がある。
【００１６】
しかし、前記これらの給油孔１２３ａ、１２３ｂ、１２５ａ、１２５ｂは小径（φ３ｍｍ程度）であり、そのような小径孔を偏心カム１１０ａ、１１０ｂや内輪部材１２４ａ、１２４ｂに設ける孔明け加工は困難を伴い、作業性が低くコスト高の原因となる。
【００１７】
そこで、この発明は、潤滑機構を構成する給油孔を偏心カムや内輪部材に設ける孔明け加工の困難性にかんがみ、孔明け加工の必要のない構成とすることにより、これらの部材の製作上の作業性を改善しコストの低減を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記の課題を解決するために、この発明は、入力軸に設けられた偏心カムと、前記偏心カムの外周面に回転自在に嵌合され外周部に円弧歯車を有する曲線板と、前記曲線板の外側において前記入力軸と同心状態にハウジングの内周面に設けられた外周係合部材と、前記曲線板の自転運動を出力部材に伝達する運動変換機構と、各部に潤滑油を供給する潤滑する潤滑機構とによって構成され、前記曲線板の円弧歯車と外周係合部材とが係合され、前記潤滑機構は前記入力軸の内部通路と、前記内部通路に連通した給油孔を通じて減速機内部に潤滑油を供給する給油通路を備えたサイクロイド減速機において、前記入力軸の給油孔と減速機内部を連通する給油溝を当該入力軸に取り付けられた減速機構成部材の軸方向の面に設けた構成としたものである。
【００１９】
減速機構成部材の面に給油溝を設ける加工は鍛造や焼結によって可能であり、従来のような孔明け加工は不要となる。
【００２０】
前記の減速機構成部材として、前記の偏心カムの一方または両方の端面に密着状態に取り付けられた給油プレートを用いることができる。この給油プレートの軸方向の面に給油溝を設け、その給油溝を設けた面を偏心カム側に密着させた構成とする。
【００２１】
他の減速機構成部材として、前記の偏心カムを用いることができる。その偏心カムの軸方向の端面に給油溝を設け、その給油溝を蓋プレートで閉鎖する構成とする。
【００２２】
他の減速機構成部材としては、前記偏心カムの端面に密着して取り付けられたカウンタウェイトを用いることができる。そのカウンタウェイトの偏心カム側の面に給油溝を設ける構成とする。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、この発明によれば、サイクロイド減速機入力軸に取り付けられた減速機構成部材の軸方向の面に給油溝を設け、その給油溝を経て潤滑油を減速機の内部に流入させるようにした。これにより、減速機構成部材に孔明け加工を施す必要がなく、より簡単な溝付け加工で済ませることができる。給油溝付きの部材は、鍛造や焼結等によっても容易に製作することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の断面図である。
【図２】図２は、同上の減速部の拡大断面図である。
【図３】図３は、図２のＸ１−Ｘ１線の断面図である。
【図４】図４（ａ）は、同上の一部拡大断面図、図４（ｂ）は給油プレートの正面図、図４（ｃ）は図４（ｂ）のＸ２−Ｘ２線の断面図である。
【図５】図５は、回転ポンプの正面図である。
【図６】図６は、第２の実施形態の一部拡大断面図である。
【図７】図７（ａ）は、同上の偏心カムの拡大正面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＸ３−Ｘ３線の断面図、図７（ｃ）は内輪部材の正面図、図７（ｄ）は図７（ｃ）のＸ４−Ｘ４線の断面図である。
【図８】図８（ａ）は、第２の実施形態の偏心カムの変形例の正面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＸ５−Ｘ５線の断面図である。
【図９】図９（ａ）は、第２の実施形態の内輪部材の変形例の正面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＸ６−Ｘ６線の断面図である。
【図１０】図１０は、第３の実施形態の一部拡大断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は、第４の実施形態の一部拡大断面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のカウンタウェイトの正面図である。
【図１２】図１２（ａ）は、第５の実施形態の一部拡大断面図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の一部材の正面図、図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）のＸ７−Ｘ７線の断面図である。
【図１３】図１３は従来例のインホイールモータ駆動装置の断面図である。
【図１４】図１４は、図１３のＸ８−Ｘ８線の断面図である。
【図１５】図１５は、図１３の一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２６】
この発明の第１の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置１１は、図１に示したように、駆動力を発生させるモータ部Ａと、モータ部Ａの回転を減速して出力する減速部Ｂと、減速部Ｂの出力を車輪に伝える車輪ハブ軸受部Ｃを備える。モータ部Ａはモータハウジング１２の内部に組み込まれ、減速部Ｂは減速部ハウジング１３に組み込まれる。モータハウジング１２の前端に減速部ハウジング１３がボルト１４によって連結固定される。
【００２７】
モータ部Ａは、モータハウジング１２に固定されたステータ１５と、モータ軸１６に一体化されたロータ１７を備え、ステータ１５とロータ１７はラジアル方向に対向したラジアルギャップモータを構成している。ロータ１７は、ボルト１８によってモータ軸１６のフランジ１９に固定される。モータ軸１６は、その前後両端部において、転がり軸受２１ａ、２１ｂを介してモータハウジング１２に回転自在に支持されている。
【００２８】
前記のモータ軸１６に内部通路２２が設けられ、その内部通路２２の前端に減速部Ｂの入力軸２３が連結されている。入力軸２３にも内部通路２５が設けられ、両方の内部通路２２、２５は相互に連通している。
【００２９】
前記の入力軸２３には、減速部Ｂの内部において隣接した一対の偏心カム２７ａ、２７ｂが設けられる（図２、図４参照）。これらの偏心カム２７ａ、２７ｂは、偏心運動による遠心力を互いに打ち消し合うように、１８０°位相を変えて設けられている。
【００３０】
減速部Ｂは、減速部ハウジング１３の内径面に嵌合固定された環状のケーシング２６を備え（図２参照）、減速部Ｂを構成する各部材がケーシング２６の内部に組み込まれている。
【００３１】
減速部Ｂを構成する部材としては、前記の偏心カム２７ａ、２７ｂ、各偏心カム２７ａ、２７ｂに転がり軸受２８ａ、２８ｂを介して回転自在に保持された曲線板２９ａ、２９ｂ、ケーシング２６の内径面に沿って等間隔に固定された複数の外ピン３１（図３参照）、曲線板２９ａ、２９ｂの自転運動を出力部材３２に伝達する運動変換機構、各偏心カム２７ａ、２７ｂの軸方向外側に隣接して入力軸２３に取り付けられたカウンタウェイト３３ａ、３３ｂ等がある。
【００３２】
前記の外ピン３１は、曲線板２９ａ、２９ｂの外周部に形成された円弧歯車３０に係合する外周係合部材としての機能を果たす。また、減速部Ｂには、ケーシング２６内の諸部材に潤滑油を供給する減速部潤滑機構が設けられている。また、出力部材３２は車輪側回転部材としての機構を果たす。
【００３３】
出力部材３２は、フランジ部３２ａと軸部３２ｂとを有する（図２、図３参照）。フランジ部３２ａには、出力部材３２の回転軸心を中心とする円周上の等間隔に複数の内ピン３４の一端部が挿入固定される。また、軸部３２ｂは車輪ハブ３５の内径面に嵌合固定され、減速部Ｂの出力を車輪に伝達する。出力部材３２のフランジ部３２ａの内径面と入力軸２３との間に、転がり軸受３６が介在され、入力軸２３と出力部材３２が同芯状態に保持されかつ相対回転可能となっている。
【００３４】
前記内ピン３４の他端部は、スタビライザー３７のフランジ部３７ａに挿通支持される。スタビライザー３７は、フランジ部３７ａの内径に設けられた円筒部３７ｂを有し、その円筒部３７ｂが針状ころ軸受３８を介してモータ軸１６の前端部外径面に回転自在に嵌合されている。
【００３５】
曲線板２９ａ、２９ｂは、図３に示すように、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円弧歯車３０を有し、また一方側の端面から他方側の端面に貫通する複数の貫通孔３９を有する。貫通孔３９は、曲線板２９ａ、２９ｂの自転軸心を中心とする円周上に等間隔をおいて内ピン３４と同数、同間隔に設けられており、各貫通孔３９に内ピン３４が挿通される。
【００３６】
前記の曲線板２９ａ、２９ｂは、それぞれ偏心カム２７ａ、２７ｂに対し転がり軸受２８ａ、２８ｂを介して回転自在に支持される。曲線板２９ａ、２９ｂの位相も、偏心カム２７ａ、２７ｂと同方向に１８０°位相がずれている。
【００３７】
転がり軸受２８ａ、２８ｂは、図４に示したように、偏心カム２７ａ、２７ｂの外径面に嵌合された内輪部材４０ａ、４０ｂと、曲線板２９ａ、２９ｂの貫通孔３９の内径面に直接形成された外輪軌道面４１（図３参照）と、これらの間に介在された複数の円筒ころ２８ｃ、２８ｄとから成る円筒ころ軸受である。前記の内輪部材４０ａ、４０ｂの各内面（相互に向き合った面）に、それぞれフランジ部４０ｃ、４０ｄが設けられる。
【００３８】
外ピン３１は、図２、図３に示したように、前記のケーシング２６の内周面に沿い、入力軸２３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。外ピン３１の両端部は針状ころ軸受４３を介してケーシング２６の両側の肉厚部２６ａ、２６ｂに回転自在に支持される。また、外ピン３１の両端面に玉４４が保持され、その玉４４を閉塞リング板４５に接触させることによりスラスト方向の摩擦を軽減している。外ピン３１の数は曲線板２９ａ、２９ｂの円弧歯車３０の歯数より1だけ多く、外ピン３１の複数のものが同時に円弧歯車３０と係合する。
【００３９】
入力軸２３およびこれと一体の偏心カム２７ａ、２７ｂによって曲線板２９ａ、２９ｂに公転運動が加えられると、円弧歯車３０と外ピン３１とが係合して、曲線板２９ａ、２９ｂに自転運動を生じさせる。
【００４０】
カウンタウェイト３３ａ、３３ｂは、各偏心カム２７ａ、２７ｂおよび曲線板２９ａ、２９ｂ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、各偏心カム２７ａ、２７ｂの外側に隣接した位置において、偏心カム２７ａ、２７ｂとそれぞれ１８０°位相を変えて偏心状態に取り付けられる。
【００４１】
前述の運動変換機構は、出力部材３２に固定された複数の内ピン３４と、曲線板２９ａ、２９ｂに設けられた貫通孔３９とで構成される。貫通孔３９の内径寸法は、内ピン３４の外径寸法（「針状ころ軸受４６ａ、４６ｂを含む最大外径」を指す。以下同じ。）より所定分（偏心カム２７ａ、２７ｂの偏心量の２倍）大きく設定されている。
【００４２】
内ピン３４は、出力部材３２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、前述のように内ピン３４の一端部が出力部材３２に固定され、他端部がスタビライザー３７に固定されている。曲線板２９ａ、２９ｂとの摩擦抵抗を低減するために、曲線板２９ａ、２９ｂの貫通孔３９を通過する部分に針状ころ軸受４６ａ、４６ｂが設けられ、各内ピン３４はその針状ころ軸受４６ａ、４６ｂを介して貫通孔３９に部分的に接触する。
【００４３】
減速部潤滑機構は、減速部Ｂに潤滑油を供給する機構であって、モータハウジング１２の減速部Ｂ側の壁面の内径部分において、スタビライザー３７の円筒部３７ｂの外径面に設けられた回転ポンプ４７（図１、図２参照）、その吐出口４８から減速部Ｂの内部に至る給油通路４９と、潤滑を終えて減速部Ｂから吸入口５１に戻る帰還通路５２によって構成される。
【００４４】
給油通路４９は、モータハウジング１２の内側に沿ってモータ軸１６の後端に達し、モータ軸１６と入力軸２３の各内部通路２２、２５、入力軸２３の各偏心カム２７ａ、２７ｂに対応する位置において径方向に設けられた給油孔５３ａ、５３ｂ（図２、図４参照）を経由する。
【００４５】
図４に示したように、各偏心カム２７ａ、２７ｂと転がり軸受２８ａ、２８ｂの内輪部材４０ａ、４０ｂの外端面に密着するようにそれぞれ給油プレート５４ａ、５４ｂが入力軸２３に固定される。ここに「外端面」とは、偏心カム２７ａ、内輪部材４０ａにおいては車輪ハブ軸受部Ｃ側の端面、偏心カム２７ｂ、内輪部材４０ｂにおいてはモータＡ側の端面をいう。以下同じ。
【００４６】
前記の給油プレート５４ａ、５４ｂの内面に設けられた給油溝５５（図４（ａ）〜（ｃ）参照）が前記の給油孔５３ａ、５３ｂと、減速部Ｂの内部を連通さる。これによって給油通路４９の潤滑油が減速部Ｂの内部に供給される。
【００４７】
前記給油プレート５４ａ、５４ｂの外周面に沿った内側面５４ｃ、５４ｄ（図４（ｂ）参照）は円筒ころ２８ｃ、２８ｄと摺接するので、耐摩耗性および滑り性付与のための表面処理を施すことが望ましい。表面処理としては、例えば、無電解メッキ、硬質クロムメッキ等がある。
【００４８】
潤滑油の帰還通路５２は、減速部ハウジング１３の底部に設けられた排出口５６（図１、図２参照）、減速部機ハウジング１３の外底部に設けられ前記排出口５６に通じた潤滑油貯留部５７およびその潤滑油貯留部５７から吸入口５１に至る通路によって構成される。
【００４９】
前記の給油プレート５４ａ、５４ｂは、図４（ａ）に示したように偏心カム２７ａの外端面とカウンタウェイト３３ａの間、偏心カム２７ｂの外端面とカウンタウェイト３３ｂの間にそれぞれ挟着される。給油プレート５４ａ、５４ｂの内面には、図４（ｂ）（ｃ）に示したように、転がり軸受２８ａの内輪部材４０ａの外径までの範囲を覆う円板によって構成され、その偏心位置に入力軸２３が貫通するＤカット形の軸穴５８が設けられ、その軸穴５８の周りの環状溝５９から前記の給油溝５５が放射状に設けられている。このような給油プレート５４ａ、５４ｂを設けたことにより、偏心カム２７ａ、２７ｂや内輪部材４０ａ、４０ｂに給油孔を加工する必要がなくなる。
【００５０】
前記の回転ポンプ４７は、図５に示すように、スタビライザー３７と一体に回転するインナーロータ６０と、インナーロータ６０の回転に伴って従動回転するアウターロータ６１と、ポンプ室６２と、給油通路４９に連通する吐出口４８と帰還通路５２に連通する吸入口５１を備えるサイクロイドポンプである。
【００５１】
インナーロータ６０は、外径面にサイクロイド曲線で構成される歯形を有する。具体的には、歯先部分６０ａの形状がエピサイクロイド曲線、歯溝部分６０ｂの形状がハイポサイクロイド曲線となっている。このインナーロータ６０は、スタビライザー３７の円筒部３７ｂの外径面に嵌合され、内ピン３４を介して出力部材３２と一体回転する。
【００５２】
アウターロータ６１は、内径面にサイクロイド曲線で構成される歯形を有する。具体的には、歯先部分６１ａの形状がハイポサイクロイド曲線、歯溝部分６１ｂの形状がエピサイクロイド曲線となっている。このアウターロータ６１は、モータハウジング１２に回転自在に支持されている。減速部Ｂを独立した減速機として使用する場合は、アウターロータ６１は減速機ハウジングに支持される。
【００５３】
インナーロータ６０は、回転中心ｃ１を中心として回転する。一方、アウターロータ６１は、インナーロータの回転中心ｃ１と異なる回転中心ｃ２を中心として回転する。また、インナーロータ６０の歯数をｎとすると、アウターロータ６１の歯数は（ｎ＋１）となる。なお、この実施形態においては、ｎ＝５としている。
【００５４】
インナーロータ６０とアウターロータ６１との間の空間には、複数のポンプ室６２が設けられている。そして、インナーロータ６０が出力部材３２の回転を利用して回転すると、アウターロータ６１は従動回転する。このとき、インナーロータ６０およびアウターロータ６１はそれぞれ異なる回転中心ｃ１、ｃ２を中心として回転するので、ポンプ室６２の容積は連続的に変化する。これにより、吸入口５１から流入した潤滑油が吐出口４８から給油通路４９に圧送される。
【００５５】
前記の潤滑油貯留部５７は、高速回転時においては、回転ポンプ４７によって排出しきれない潤滑油を一時的に貯留しておくことができる。その結果、減速部Ｂのトルク損失の増加を防止することができる。一方、低速回転時においては、排出口５６に到達する潤滑油量が少なくなっても、潤滑油貯留部５７に貯留されている潤滑油を給油通路４９に押し出すことができる。その結果、減速部Ｂに安定して潤滑油を供給することができる。
【００５６】
上記構成の減速部Ｂにおける潤滑油の流れを説明する。まず、回転ポンプ４７から吐出され、給油通路４９を構成するモータ軸１６の内部通路２２を経て入力軸２３の内部通路２５に達した潤滑油は、回転ポンプ４７の圧力および入力軸２３の回転に伴う遠心力によって給油孔５３ａ、５３ｂおよび給油溝５５を経て減速部Ｂの内部に流入する。
【００５７】
減速部Ｂの内部に流入した潤滑油にはさらに遠心力が作用するので、転がり軸受２８ａ、２８ｂ、内ピン３４の周りの針状ころ軸受４６ａ、４６ｂ、その針状ころ軸受４６ａ、４６ｂと貫通孔３９との当接部分、および曲線板２９ａ、２９ｂの円弧歯車３０と外ピン３１との当接部分等を潤滑しながら径方向外側に移動する。
【００５８】
減速部ハウジング１３の内壁面に到達した潤滑油は、排出口５６から排出されて潤滑油貯留部５７に貯留される。潤滑油貯留部５７に貯留された潤滑油は、回転ポンプ４７によって吸引され、帰還通路５２を経て吸入口５１に戻る。
【００５９】
前記の給油通路４９は、モータハウジング１２から、モータ軸１６および入力軸２３の内部通路２２、２５を通過する間に、転がり軸受２１ａ、２１ｂ、モータ部Ａを冷却する冷却液としても機能する。
【００６０】
前記の減速部潤滑機構は、給油通路４９を通過する潤滑油を冷却する冷却水路６３を含む。冷却水路６３は、モータハウジング１２の外周面に周方向に設けられ、その内側を通過する給油通路４９の潤滑油を冷却するとともに、モータ部Ａも冷却する。
【００６１】
車輪ハブ軸受部Ｃは、図１に示すように、減速部Ｂの出力部材３２に固定連結された車輪ハブ３５、車輪ハブ３５を減速部ハウジング１３に対して回転自在に保持する車輪ハブ軸受６４を備える。車輪ハブ３５の内径面に出力部材３２が挿入されスプライン結合されるとともに、車輪ハブ３５から露出した出力部材３２の先端部をナット６５で締結することによって、出力部材３２と車輪ハブ３５を結合している。
【００６２】
上記構成のインホイールモータ駆動装置１１の作動原理を詳しく説明する。モータ部Ａは、ステータ１５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１７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１７は高速回転する。
【００６３】
これにより、ロータ１７に接続されたモータ軸１６およびこれと一体の入力軸２３が回転すると、偏心カム２７ａ、２７ｂが偏心回転運動をすることにより曲線板２９ａ、２９ｂが入力軸２３の回転軸心を中心として、入力軸２３の速度で公転運動を行う。このとき、複数の外ピン３１が、曲線板２９ａ、２９ｂの円弧歯車３０と係合して、曲線板２９ａ、２９ｂに対し入力軸２３の回転方向とは逆向きに低速の自転運動を生じさせる。
【００６４】
貫通孔３９に挿通された内ピン３４は、曲線板２９ａ、２９ｂの自転運動に伴って貫通孔３９の内壁面と部分的に当接する。これにより、曲線板２９ａ、２９ｂの公転運動が内ピン３４に伝わらず、曲線板２９ａ、２９ｂの自転運動のみが出力部材３２を介して車輪ハブ軸受部Ｃに伝達される。
【００６５】
このようにして、モータ軸１６の回転が減速部Ｂによって減速されて出力部材３２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、車輪に必要なトルクを伝達することが可能となる。
【００６６】
なお、上記構成の減速部Ｂの減速比は、外ピン３１の数をＺＡ、曲線板２９ａ、２９ｂの円弧歯車３０の数をＺＢとすると、（ＺＡ−ＺＢ）／ＺＢで算出される。図１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。
【００６７】
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１１を得ることができる。また、外ピン３１を針状ころ軸受４３により支持し、また内ピン３４の曲線板２９ａ、２９ｂに当接する位置に針状ころ軸受４６ａ、４６ｂ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。
【００６８】
上記第１の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置１１を電気自動車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を得ることができる。
【００６９】
以上述べた第１の実施形態においては、モータハウジング１２の内部に給油通路４９を設けた例を示したが、これに限ることなく、例えば、インホイールモータ駆動装置１１の外側に循環油路を設けてもよい。
【００７０】
また、上記の第１の実施形態においては、回転ポンプ４７を出力部材３２の回転を利用して駆動する例を示したが、回転ポンプ４７はモータ軸１６の回転を利用して駆動することもできる。しかし、モータ軸１６の回転数は出力部材３２と比較して大きい（上記の実施形態では１１倍）ので、回転ポンプ４７の耐久性が低下するおそれがある。また、出力部材３２に接続しても十分な排出量を確保することができる。これらの観点から、回転ポンプ４７は出力部材３２の回転を利用して駆動するのが望ましい。
【００７１】
また、回転ポンプ４７としてサイクロイドポンプの例を示したが、これに限ることなく、出力部材３２の回転を利用して駆動するあらゆる回転型ポンプを採用することができる。
【００７２】
また、減速部Ｂの曲線板２９ａ、２９ｂ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。
【００７３】
また、上記の運動変換機構は、出力部材３２に固定された内ピン３４と、曲線板２９ａ、２９ｂに設けられた貫通孔３９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３５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。
【００７４】
上記の作動の説明は、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。
【００７５】
また、上記の作動の説明では、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からの動力を車輪に伝達させているが、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、車輪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たりしてもよい。
【００７６】
さらに、曲線板２９ａ、２９ｂを支持する転がり軸受２８ａ、２８ｂとして円筒ころ軸受の例を示したが、これに限ることなく、例えば、すべり軸受、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、深溝玉軸受、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。
【００７７】
ただし、深溝玉軸受は、円筒ころ軸受と比較して許容限界回転数は高い反面、負荷容量が低い。そのため、必要な負荷容量を得るためには、大型の深溝玉軸受を採用しなければならない。したがって、インホイールモータ駆動装置１１のコンパクト化の観点からは、転がり軸受２８ａ、２８ｂには円筒ころ軸受が好適である。
【００７８】
また、モータ部Ａにラジアルギャップモータを採用した例を示したが、これに限ることなく、任意の構成のモータを適用可能である。例えばハウジングに固定されるステータと、ステータ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とを備えるアキシアルギャップモータであってもよい。
【００７９】
また、減速部Ｂにサイクロイド減速機構を採用したインホイールモータ駆動装置１１の例を示したが、これに限ることなく、任意の減速機構を採用することができる。例えば、遊星歯車減速機構や平行軸歯車減速機構等が該当する。
【００８０】
次に、上記の入力軸２３の内部通路２５から減速部Ｂへ潤滑油を供給する構造について、他の実施の形態（第２の実施形態から第５の実施形態）を、図６から図１２に基づいて説明する。いずれの場合も、偏心カム２７ａ、２７ｂや、転がり軸受２８ａ、２８ｂの内輪部材４０ａ、４０ｂに孔明け加工を施す必要がない構造となっている。
【００８１】
即ち、図６に示した第２の実施形態においては、給油溝５５を偏心カム２７ａ、２７ｂの外端面と転がり軸受２８ａ、２８ｂの内輪部材４０ａ、４０ｂの外側端面とに直接設け、蓋プレート６７ａ、６７ｂによって給油溝５５の開放端面を閉鎖するようにしている。蓋プレート６７ａ、６７ｂは、それぞれ偏心カム２７ａとカウンタウェイト３３ａの間、偏心カム２７ｂとカウンタウェイト３３ｂの間に挟着される。
【００８２】
この場合も、前記蓋プレート６７ａ、６７ｂの外周面に沿った内側面６７ｃ、６７ｄはころ２８ｃ、２８ｄと摺接するので、耐摩耗性および滑り性付与のための表面処理を施すことが望ましい。
【００８３】
偏心カム２７ａ、２７ｂの外端面には、図７（ａ）に示したようにＤカット部を有する偏心孔６８の中心から放射状に４方に延びた幅ｗ１の偏心カム給油溝５５ａ、５５ｂが設けられる。また、内輪部材４０ａの外端面には、全周にわたり一定幅の内輪給油溝５０ａが一定ピッチ幅ｗ２で設けられている。
【００８４】
ｗ１とｗ２は実質的に等しく形成され、内輪部材４０ａが回転方向のどのような向きであっても、偏心カム給油溝５５ａ、５５ｂと内輪給油溝５０ａ、５０ｂがそれぞれ相互に連通する。相互に連通した偏心カム給油溝５５ａ、５５ｂと内輪給油溝５０ａ、５０ｂによって前記の給油溝５５が構成される。
【００８５】
前記の偏心カム２７ａ、２７ｂは、図８（ａ）（ｂ）に示した変形例のように、相互に接する内端面の部分で結合した一体の部材で構成することができる。この場合は、その両外端面に偏心カム給油溝５５ａ、５５ｂが設けられる。両方の偏心カム２７ａ、２７ｂが一体化されるので、部品点数が減少する。
【００８６】
また、図９（ａ）（ｂ）に示した他の変形例のように、偏心カム２７ａと内輪部材４０ａ、偏心カム２７ｂと内輪部材４０ｂをそれぞれ一体化することができる。この場合は、外周面にそれぞれ軌道面４０ｅ、４０ｆが形成される。この構造によると、部品点数が減るとともに、偏心孔６８に通じた４本の給油溝５５を設けるだけでよい。
【００８７】
図１０示した第３の実施形態の場合は、内面に給油溝５５を設けた給油プレート５４ａ、５４ｂを設けた構成においては、前記の第１の実施形態の場合（図４参照）と同様である。この第３の実施形態の場合は、内輪部材４０ａ、４０ｂのフランジ部４０ｃ、４０ｄ（図４（ａ）参照）を省略し、これに代えてフランジ板６９ａ、６９ｂを設けた構成である。フランジ板６９ａ、６９ｂはランジ部４０ｃ、４０ｄの外径と一致する外径を持ち、偏心カム２７ａ、２７ｂおよび内輪部材４０ａ、４０ｂに密着状態に取り付けられる。フランジ板６９ａ、６９ｂがフランジ部４０ｃ、４０ｄの役目を担うので、内輪部材４０ａ、４０ｂの構造が簡単となる。
【００８８】
図１１に示した第４の実施形態の場合は、偏心カム２７ａ、２７ｂの外側端面に隣接して密着状態に設けられたカウンタウェイト３３ａ、３３ｂの対向内面にそれぞれ給油溝５５を設けたものである。図１１（ｂ）に示したように、各カウンタウェイト３３ａ、３３ｂの軸孔７０の周りの環状溝７１に連通した放射方向の給油溝５５が設けられる。
【００８９】
図１２に示した第５の実施形態の場合は、前記の第１の実施形態（図４参照）におけるカウンタウェイト３３ａ、３３ｂと給油プレート５４ａ、５４ｂを一体化した構成である。
【００９０】
なお、図示を省略しているが、前述の図６に示した第２の実施の形態の場合においてもカウンタウェイト３３ａ、３３ｂと、蓋プレート６７ａ、６７ｂを一体化することができる。図１０に示した第３の実施形態の場合もカウンタウェイト３３ａ、３３ｂと給油プレート５４ａ、５４ｂを一体化することができる。
【００９１】
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。
【符号の説明】
【００９２】
Ａ モータ部
Ｂ 減速部
Ｃ 車輪ハブ軸受部
１１ インホイールモータ駆動装置
１２ モータハウジング
１３ 減速部ハウジング
１４ ボルト
１５ ステータ
１６ モータ軸
１７ ロータ
１８ ボルト
１９ フランジ
２１ａ、２１ｂ 転がり軸受
２２ 内部通路
２３ 入力軸
２５ 内部通路
２６ ケーシング
２６ａ、２６ｂ 肉厚部
２７ａ、２７ｂ 偏心カム
２８ａ、２８ｂ 転がり軸受
２８ｃ、２８ｄ 円筒ころ
２９ａ、２９ｂ 曲線板
３０ 円弧歯車
３１ 外ピン
３２ 出力部材
３２ａ フランジ部
３２ｂ 軸部
３３ａ、３３ｂ カウンタウェイト
３４ 内ピン
３５ 車輪ハブ
３６ 転がり軸受
３７ スタビライザー
３７ａ フランジ部
３７ｂ 円筒部
３８ 針状ころ軸受
３９ 貫通孔
４０ａ、４０ｂ 内輪部材
４０ｃ、４０ｄ フランジ部
４０ｅ、４０ｆ 軌道面
４１ 外輪軌道面
４３ 針状ころ軸受
４４ 玉
４５ 閉塞リング板
４６ａ、４６ｂ 針状ころ軸受
４７ 回転ポンプ
４８ 吐出口
４９ 給油通路
５０ａ、５０ｂ 内輪給油溝
５１ 吸入口
５２ 帰還通路
５３ａ、５３ｂ 給油孔
５４ａ、５４ｂ 給油プレート
５４ｃ、５４ｄ 内側面
５５ 給油溝
５５ａ、５５ｂ 偏心カム給油溝
５５ｂ 内輪給油溝
５６ 排出口
５７ 潤滑油貯留部
５８ 軸穴
５９ 環状溝
６０ インナーロータ
６０ａ 歯先部分
６０ｂ 歯溝部分
６１ アウターロータ
６１ａ 歯先部分
６１ｂ 歯溝部分
６２ ポンプ室
６３ 冷却水路
６４ 車輪ハブ軸受
６５ ナット
６７ａ、６７ｂ 蓋プレート
６７ａ、６７ｂ 内側面
６８ 偏心孔
６９ａ、６９ｂ フランジ板
７０ 軸孔
７１ 環状溝
【技術分野】
【０００１】
この発明は、サイクロイド減速機およびこれを用いたインホイールモータ駆動装置に関し、特に、サイクロイド減速機における潤滑油の給油構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インホイールモータ駆動装置の減速部を構成するのに適した減速機として、従来からサイクロイド減速機が知られている（特許文献１、同２）。この減速機について、インホイールモータ駆動装置に減速部として組み込まれた状態のものを、図１３〜図１５に基づいて説明する。
【０００３】
図１３に示したインホイールモータ駆動装置１０１は、駆動力を発生させるモータ部Ａと、モータ部Ａの回転が入力されこれを減速して出力する減速部Ｂと、出力された減速度で車輪を回転させる車輪ハブ軸受部Ｃによって構成される。
【０００４】
前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Ａには低トルクで高回転のモータが採用される。その一方、車輪ハブ軸受部Ｃは、車輪を駆動するために大きなトルクが必要となる。このため、減速部Ｂにおいては、コンパクトで高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多い。
【０００５】
モータ部Ａは、モータハウジング１０２に固定されたステータ１０３と、ステータ１０３の内側においてモータ軸１０４に取り付けられたロータ１０５を備える。ステータ１０３とロータ１０５は径方向の隙間をおいて対向するラジアルギャップモータを構成する。モータ軸１０４は、その前後両端部において、転がり軸受１０６ａ、１０６ｂを介してモータハウジング１０２に回転自在に支持される。
【０００６】
前記のモータ軸１０４には内部通路１０７が設けられ、その内部通路１０７の前端に減速部Ｂの入力軸１０８が挿入され、一体に連結される。入力軸１０８にも内部通路１０９が設けられ、両方の内部通路１０７、１０９が連通している。
【０００７】
減速部Ｂは、サイクロイド減速機によって構成され、前記入力軸１０８の外径面に軸方向に隣接した一対の１８０°位相を異にした偏心カム１１０ａ、１１０ｂが設けられる。偏心カム１１０ａ、１１０ｂの周りに転がり軸受１１１ａ、１１１ｂを介して曲線板１１２ａ、１１２ｂが回転自在に嵌合される。曲線板１１２ａ、１１２ｂは外周面に円弧歯車１１５が形成され、その円弧歯車１１５に係合する外ピン１１３が減速機ケーシング１１４の内周面に一定間隔でそれぞれ回転自在に設けされている。外ピン１１３の数は円弧歯車１１５の歯数より1だけ多く、複数の外ピン１１３が同時に円弧歯車１１５と係合する（図１４参照）。
【０００８】
また、曲線板１１２ａ、１１２ｂの回転中心の周りの一定半径上に周方向に一定間隔をおいて貫通孔１３０が設けられ、これに内ピン１１６が挿通される。貫通孔１３０は内ピン１１６より所定量だけ大径に形成されている。各内ピン１１６の一端部が減速部Ｂの出力部材１１７のフランジ部に固定されることにより、曲線板１１２ａ、１１２ｂの自転運動が出力部材１１７に伝達される。出力部材１１７と入力軸１０８は同芯状態にあり、入力軸１０８の外径面と出力部材の内径面との間に転がり軸受１１８が介在される。
【０００９】
前記内ピン１１６の後端部は、スタビライザー１１９に挿通固定される。スタビライザー１１９は、前記の入力軸１０８の外径面に相対回転可能に支持される。
【００１０】
減速部Ｂ内部に設けられた前記の転がり軸受１１１ａ、１１１ｂ、曲線板１１２ａ、１１２ｂ等の減速部構成部材に対し潤滑油を供給する潤滑機構は、前記スタビライザー１１９の外径面に設けられサイクロイドポンプ等の回転ポンプ１２０を備える。この回転ポンプ１２０は、スタビライザー１１９およびこれと連結された出力部材１１７と一体に回転する。
【００１１】
潤滑油を減速部Ｂの内部に供給する給油通路１２１は、図１３に示したように、回転ポンプ１２０の吐出口からモータハウジング１０２の内側に沿って後方に延び、モータ軸１０４の後端部からその内部通路１０７、減速部Ｂの入力軸１０８の内部通路１０９、その内部通路１０９に連通するよう入力軸１０８に径方向に設けられた入力軸給油孔１２２ａ、１２２ｂ（図１５参照）、偏心カム１１０ａ、１１０ｂに設けられたカム部給油孔１２３ａ、１２３ｂ、および転がり軸受１１１ａ、１１１ｂの内輪部材１２４ａ、１２４ｂに設けられた内輪給油孔１２５ａ、１２５ｂによって構成される。
【００１２】
潤滑油の帰還通路１２６（図１３参照）は、減速機ケーシング１１４の底部に設けられた排出口１２７、潤滑油貯留部１２８を経て回転ポンプ１２０の吸入口に至る通路により構成される。
【００１３】
なお、各偏心カム１１０ａ、１１０ｂの外端面に接してそれぞれカウンタウェイト１２９ａ、１２９ｂ（図１５参照）が設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００９−６３０４３号公報
【特許文献２】特開２００９−２１６１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
前記の減速部Ｂの潤滑機構においては、偏心カム１１０ａ、１１０ｂにカム部給油孔１２３ａ、１２３ｂ、転がり軸受１１１ａ、１１１ｂの内輪部材１２４ａ、１２４ｂに内輪給油孔１２５ａ、１２５ｂをそれぞれ加工する必要がある。
【００１６】
しかし、前記これらの給油孔１２３ａ、１２３ｂ、１２５ａ、１２５ｂは小径（φ３ｍｍ程度）であり、そのような小径孔を偏心カム１１０ａ、１１０ｂや内輪部材１２４ａ、１２４ｂに設ける孔明け加工は困難を伴い、作業性が低くコスト高の原因となる。
【００１７】
そこで、この発明は、潤滑機構を構成する給油孔を偏心カムや内輪部材に設ける孔明け加工の困難性にかんがみ、孔明け加工の必要のない構成とすることにより、これらの部材の製作上の作業性を改善しコストの低減を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記の課題を解決するために、この発明は、入力軸に設けられた偏心カムと、前記偏心カムの外周面に回転自在に嵌合され外周部に円弧歯車を有する曲線板と、前記曲線板の外側において前記入力軸と同心状態にハウジングの内周面に設けられた外周係合部材と、前記曲線板の自転運動を出力部材に伝達する運動変換機構と、各部に潤滑油を供給する潤滑する潤滑機構とによって構成され、前記曲線板の円弧歯車と外周係合部材とが係合され、前記潤滑機構は前記入力軸の内部通路と、前記内部通路に連通した給油孔を通じて減速機内部に潤滑油を供給する給油通路を備えたサイクロイド減速機において、前記入力軸の給油孔と減速機内部を連通する給油溝を当該入力軸に取り付けられた減速機構成部材の軸方向の面に設けた構成としたものである。
【００１９】
減速機構成部材の面に給油溝を設ける加工は鍛造や焼結によって可能であり、従来のような孔明け加工は不要となる。
【００２０】
前記の減速機構成部材として、前記の偏心カムの一方または両方の端面に密着状態に取り付けられた給油プレートを用いることができる。この給油プレートの軸方向の面に給油溝を設け、その給油溝を設けた面を偏心カム側に密着させた構成とする。
【００２１】
他の減速機構成部材として、前記の偏心カムを用いることができる。その偏心カムの軸方向の端面に給油溝を設け、その給油溝を蓋プレートで閉鎖する構成とする。
【００２２】
他の減速機構成部材としては、前記偏心カムの端面に密着して取り付けられたカウンタウェイトを用いることができる。そのカウンタウェイトの偏心カム側の面に給油溝を設ける構成とする。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、この発明によれば、サイクロイド減速機入力軸に取り付けられた減速機構成部材の軸方向の面に給油溝を設け、その給油溝を経て潤滑油を減速機の内部に流入させるようにした。これにより、減速機構成部材に孔明け加工を施す必要がなく、より簡単な溝付け加工で済ませることができる。給油溝付きの部材は、鍛造や焼結等によっても容易に製作することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の断面図である。
【図２】図２は、同上の減速部の拡大断面図である。
【図３】図３は、図２のＸ１−Ｘ１線の断面図である。
【図４】図４（ａ）は、同上の一部拡大断面図、図４（ｂ）は給油プレートの正面図、図４（ｃ）は図４（ｂ）のＸ２−Ｘ２線の断面図である。
【図５】図５は、回転ポンプの正面図である。
【図６】図６は、第２の実施形態の一部拡大断面図である。
【図７】図７（ａ）は、同上の偏心カムの拡大正面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＸ３−Ｘ３線の断面図、図７（ｃ）は内輪部材の正面図、図７（ｄ）は図７（ｃ）のＸ４−Ｘ４線の断面図である。
【図８】図８（ａ）は、第２の実施形態の偏心カムの変形例の正面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＸ５−Ｘ５線の断面図である。
【図９】図９（ａ）は、第２の実施形態の内輪部材の変形例の正面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＸ６−Ｘ６線の断面図である。
【図１０】図１０は、第３の実施形態の一部拡大断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は、第４の実施形態の一部拡大断面図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のカウンタウェイトの正面図である。
【図１２】図１２（ａ）は、第５の実施形態の一部拡大断面図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の一部材の正面図、図１２（ｃ）は、図１２（ｂ）のＸ７−Ｘ７線の断面図である。
【図１３】図１３は従来例のインホイールモータ駆動装置の断面図である。
【図１４】図１４は、図１３のＸ８−Ｘ８線の断面図である。
【図１５】図１５は、図１３の一部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２６】
この発明の第１の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置１１は、図１に示したように、駆動力を発生させるモータ部Ａと、モータ部Ａの回転を減速して出力する減速部Ｂと、減速部Ｂの出力を車輪に伝える車輪ハブ軸受部Ｃを備える。モータ部Ａはモータハウジング１２の内部に組み込まれ、減速部Ｂは減速部ハウジング１３に組み込まれる。モータハウジング１２の前端に減速部ハウジング１３がボルト１４によって連結固定される。
【００２７】
モータ部Ａは、モータハウジング１２に固定されたステータ１５と、モータ軸１６に一体化されたロータ１７を備え、ステータ１５とロータ１７はラジアル方向に対向したラジアルギャップモータを構成している。ロータ１７は、ボルト１８によってモータ軸１６のフランジ１９に固定される。モータ軸１６は、その前後両端部において、転がり軸受２１ａ、２１ｂを介してモータハウジング１２に回転自在に支持されている。
【００２８】
前記のモータ軸１６に内部通路２２が設けられ、その内部通路２２の前端に減速部Ｂの入力軸２３が連結されている。入力軸２３にも内部通路２５が設けられ、両方の内部通路２２、２５は相互に連通している。
【００２９】
前記の入力軸２３には、減速部Ｂの内部において隣接した一対の偏心カム２７ａ、２７ｂが設けられる（図２、図４参照）。これらの偏心カム２７ａ、２７ｂは、偏心運動による遠心力を互いに打ち消し合うように、１８０°位相を変えて設けられている。
【００３０】
減速部Ｂは、減速部ハウジング１３の内径面に嵌合固定された環状のケーシング２６を備え（図２参照）、減速部Ｂを構成する各部材がケーシング２６の内部に組み込まれている。
【００３１】
減速部Ｂを構成する部材としては、前記の偏心カム２７ａ、２７ｂ、各偏心カム２７ａ、２７ｂに転がり軸受２８ａ、２８ｂを介して回転自在に保持された曲線板２９ａ、２９ｂ、ケーシング２６の内径面に沿って等間隔に固定された複数の外ピン３１（図３参照）、曲線板２９ａ、２９ｂの自転運動を出力部材３２に伝達する運動変換機構、各偏心カム２７ａ、２７ｂの軸方向外側に隣接して入力軸２３に取り付けられたカウンタウェイト３３ａ、３３ｂ等がある。
【００３２】
前記の外ピン３１は、曲線板２９ａ、２９ｂの外周部に形成された円弧歯車３０に係合する外周係合部材としての機能を果たす。また、減速部Ｂには、ケーシング２６内の諸部材に潤滑油を供給する減速部潤滑機構が設けられている。また、出力部材３２は車輪側回転部材としての機構を果たす。
【００３３】
出力部材３２は、フランジ部３２ａと軸部３２ｂとを有する（図２、図３参照）。フランジ部３２ａには、出力部材３２の回転軸心を中心とする円周上の等間隔に複数の内ピン３４の一端部が挿入固定される。また、軸部３２ｂは車輪ハブ３５の内径面に嵌合固定され、減速部Ｂの出力を車輪に伝達する。出力部材３２のフランジ部３２ａの内径面と入力軸２３との間に、転がり軸受３６が介在され、入力軸２３と出力部材３２が同芯状態に保持されかつ相対回転可能となっている。
【００３４】
前記内ピン３４の他端部は、スタビライザー３７のフランジ部３７ａに挿通支持される。スタビライザー３７は、フランジ部３７ａの内径に設けられた円筒部３７ｂを有し、その円筒部３７ｂが針状ころ軸受３８を介してモータ軸１６の前端部外径面に回転自在に嵌合されている。
【００３５】
曲線板２９ａ、２９ｂは、図３に示すように、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円弧歯車３０を有し、また一方側の端面から他方側の端面に貫通する複数の貫通孔３９を有する。貫通孔３９は、曲線板２９ａ、２９ｂの自転軸心を中心とする円周上に等間隔をおいて内ピン３４と同数、同間隔に設けられており、各貫通孔３９に内ピン３４が挿通される。
【００３６】
前記の曲線板２９ａ、２９ｂは、それぞれ偏心カム２７ａ、２７ｂに対し転がり軸受２８ａ、２８ｂを介して回転自在に支持される。曲線板２９ａ、２９ｂの位相も、偏心カム２７ａ、２７ｂと同方向に１８０°位相がずれている。
【００３７】
転がり軸受２８ａ、２８ｂは、図４に示したように、偏心カム２７ａ、２７ｂの外径面に嵌合された内輪部材４０ａ、４０ｂと、曲線板２９ａ、２９ｂの貫通孔３９の内径面に直接形成された外輪軌道面４１（図３参照）と、これらの間に介在された複数の円筒ころ２８ｃ、２８ｄとから成る円筒ころ軸受である。前記の内輪部材４０ａ、４０ｂの各内面（相互に向き合った面）に、それぞれフランジ部４０ｃ、４０ｄが設けられる。
【００３８】
外ピン３１は、図２、図３に示したように、前記のケーシング２６の内周面に沿い、入力軸２３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。外ピン３１の両端部は針状ころ軸受４３を介してケーシング２６の両側の肉厚部２６ａ、２６ｂに回転自在に支持される。また、外ピン３１の両端面に玉４４が保持され、その玉４４を閉塞リング板４５に接触させることによりスラスト方向の摩擦を軽減している。外ピン３１の数は曲線板２９ａ、２９ｂの円弧歯車３０の歯数より1だけ多く、外ピン３１の複数のものが同時に円弧歯車３０と係合する。
【００３９】
入力軸２３およびこれと一体の偏心カム２７ａ、２７ｂによって曲線板２９ａ、２９ｂに公転運動が加えられると、円弧歯車３０と外ピン３１とが係合して、曲線板２９ａ、２９ｂに自転運動を生じさせる。
【００４０】
カウンタウェイト３３ａ、３３ｂは、各偏心カム２７ａ、２７ｂおよび曲線板２９ａ、２９ｂ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、各偏心カム２７ａ、２７ｂの外側に隣接した位置において、偏心カム２７ａ、２７ｂとそれぞれ１８０°位相を変えて偏心状態に取り付けられる。
【００４１】
前述の運動変換機構は、出力部材３２に固定された複数の内ピン３４と、曲線板２９ａ、２９ｂに設けられた貫通孔３９とで構成される。貫通孔３９の内径寸法は、内ピン３４の外径寸法（「針状ころ軸受４６ａ、４６ｂを含む最大外径」を指す。以下同じ。）より所定分（偏心カム２７ａ、２７ｂの偏心量の２倍）大きく設定されている。
【００４２】
内ピン３４は、出力部材３２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、前述のように内ピン３４の一端部が出力部材３２に固定され、他端部がスタビライザー３７に固定されている。曲線板２９ａ、２９ｂとの摩擦抵抗を低減するために、曲線板２９ａ、２９ｂの貫通孔３９を通過する部分に針状ころ軸受４６ａ、４６ｂが設けられ、各内ピン３４はその針状ころ軸受４６ａ、４６ｂを介して貫通孔３９に部分的に接触する。
【００４３】
減速部潤滑機構は、減速部Ｂに潤滑油を供給する機構であって、モータハウジング１２の減速部Ｂ側の壁面の内径部分において、スタビライザー３７の円筒部３７ｂの外径面に設けられた回転ポンプ４７（図１、図２参照）、その吐出口４８から減速部Ｂの内部に至る給油通路４９と、潤滑を終えて減速部Ｂから吸入口５１に戻る帰還通路５２によって構成される。
【００４４】
給油通路４９は、モータハウジング１２の内側に沿ってモータ軸１６の後端に達し、モータ軸１６と入力軸２３の各内部通路２２、２５、入力軸２３の各偏心カム２７ａ、２７ｂに対応する位置において径方向に設けられた給油孔５３ａ、５３ｂ（図２、図４参照）を経由する。
【００４５】
図４に示したように、各偏心カム２７ａ、２７ｂと転がり軸受２８ａ、２８ｂの内輪部材４０ａ、４０ｂの外端面に密着するようにそれぞれ給油プレート５４ａ、５４ｂが入力軸２３に固定される。ここに「外端面」とは、偏心カム２７ａ、内輪部材４０ａにおいては車輪ハブ軸受部Ｃ側の端面、偏心カム２７ｂ、内輪部材４０ｂにおいてはモータＡ側の端面をいう。以下同じ。
【００４６】
前記の給油プレート５４ａ、５４ｂの内面に設けられた給油溝５５（図４（ａ）〜（ｃ）参照）が前記の給油孔５３ａ、５３ｂと、減速部Ｂの内部を連通さる。これによって給油通路４９の潤滑油が減速部Ｂの内部に供給される。
【００４７】
前記給油プレート５４ａ、５４ｂの外周面に沿った内側面５４ｃ、５４ｄ（図４（ｂ）参照）は円筒ころ２８ｃ、２８ｄと摺接するので、耐摩耗性および滑り性付与のための表面処理を施すことが望ましい。表面処理としては、例えば、無電解メッキ、硬質クロムメッキ等がある。
【００４８】
潤滑油の帰還通路５２は、減速部ハウジング１３の底部に設けられた排出口５６（図１、図２参照）、減速部機ハウジング１３の外底部に設けられ前記排出口５６に通じた潤滑油貯留部５７およびその潤滑油貯留部５７から吸入口５１に至る通路によって構成される。
【００４９】
前記の給油プレート５４ａ、５４ｂは、図４（ａ）に示したように偏心カム２７ａの外端面とカウンタウェイト３３ａの間、偏心カム２７ｂの外端面とカウンタウェイト３３ｂの間にそれぞれ挟着される。給油プレート５４ａ、５４ｂの内面には、図４（ｂ）（ｃ）に示したように、転がり軸受２８ａの内輪部材４０ａの外径までの範囲を覆う円板によって構成され、その偏心位置に入力軸２３が貫通するＤカット形の軸穴５８が設けられ、その軸穴５８の周りの環状溝５９から前記の給油溝５５が放射状に設けられている。このような給油プレート５４ａ、５４ｂを設けたことにより、偏心カム２７ａ、２７ｂや内輪部材４０ａ、４０ｂに給油孔を加工する必要がなくなる。
【００５０】
前記の回転ポンプ４７は、図５に示すように、スタビライザー３７と一体に回転するインナーロータ６０と、インナーロータ６０の回転に伴って従動回転するアウターロータ６１と、ポンプ室６２と、給油通路４９に連通する吐出口４８と帰還通路５２に連通する吸入口５１を備えるサイクロイドポンプである。
【００５１】
インナーロータ６０は、外径面にサイクロイド曲線で構成される歯形を有する。具体的には、歯先部分６０ａの形状がエピサイクロイド曲線、歯溝部分６０ｂの形状がハイポサイクロイド曲線となっている。このインナーロータ６０は、スタビライザー３７の円筒部３７ｂの外径面に嵌合され、内ピン３４を介して出力部材３２と一体回転する。
【００５２】
アウターロータ６１は、内径面にサイクロイド曲線で構成される歯形を有する。具体的には、歯先部分６１ａの形状がハイポサイクロイド曲線、歯溝部分６１ｂの形状がエピサイクロイド曲線となっている。このアウターロータ６１は、モータハウジング１２に回転自在に支持されている。減速部Ｂを独立した減速機として使用する場合は、アウターロータ６１は減速機ハウジングに支持される。
【００５３】
インナーロータ６０は、回転中心ｃ１を中心として回転する。一方、アウターロータ６１は、インナーロータの回転中心ｃ１と異なる回転中心ｃ２を中心として回転する。また、インナーロータ６０の歯数をｎとすると、アウターロータ６１の歯数は（ｎ＋１）となる。なお、この実施形態においては、ｎ＝５としている。
【００５４】
インナーロータ６０とアウターロータ６１との間の空間には、複数のポンプ室６２が設けられている。そして、インナーロータ６０が出力部材３２の回転を利用して回転すると、アウターロータ６１は従動回転する。このとき、インナーロータ６０およびアウターロータ６１はそれぞれ異なる回転中心ｃ１、ｃ２を中心として回転するので、ポンプ室６２の容積は連続的に変化する。これにより、吸入口５１から流入した潤滑油が吐出口４８から給油通路４９に圧送される。
【００５５】
前記の潤滑油貯留部５７は、高速回転時においては、回転ポンプ４７によって排出しきれない潤滑油を一時的に貯留しておくことができる。その結果、減速部Ｂのトルク損失の増加を防止することができる。一方、低速回転時においては、排出口５６に到達する潤滑油量が少なくなっても、潤滑油貯留部５７に貯留されている潤滑油を給油通路４９に押し出すことができる。その結果、減速部Ｂに安定して潤滑油を供給することができる。
【００５６】
上記構成の減速部Ｂにおける潤滑油の流れを説明する。まず、回転ポンプ４７から吐出され、給油通路４９を構成するモータ軸１６の内部通路２２を経て入力軸２３の内部通路２５に達した潤滑油は、回転ポンプ４７の圧力および入力軸２３の回転に伴う遠心力によって給油孔５３ａ、５３ｂおよび給油溝５５を経て減速部Ｂの内部に流入する。
【００５７】
減速部Ｂの内部に流入した潤滑油にはさらに遠心力が作用するので、転がり軸受２８ａ、２８ｂ、内ピン３４の周りの針状ころ軸受４６ａ、４６ｂ、その針状ころ軸受４６ａ、４６ｂと貫通孔３９との当接部分、および曲線板２９ａ、２９ｂの円弧歯車３０と外ピン３１との当接部分等を潤滑しながら径方向外側に移動する。
【００５８】
減速部ハウジング１３の内壁面に到達した潤滑油は、排出口５６から排出されて潤滑油貯留部５７に貯留される。潤滑油貯留部５７に貯留された潤滑油は、回転ポンプ４７によって吸引され、帰還通路５２を経て吸入口５１に戻る。
【００５９】
前記の給油通路４９は、モータハウジング１２から、モータ軸１６および入力軸２３の内部通路２２、２５を通過する間に、転がり軸受２１ａ、２１ｂ、モータ部Ａを冷却する冷却液としても機能する。
【００６０】
前記の減速部潤滑機構は、給油通路４９を通過する潤滑油を冷却する冷却水路６３を含む。冷却水路６３は、モータハウジング１２の外周面に周方向に設けられ、その内側を通過する給油通路４９の潤滑油を冷却するとともに、モータ部Ａも冷却する。
【００６１】
車輪ハブ軸受部Ｃは、図１に示すように、減速部Ｂの出力部材３２に固定連結された車輪ハブ３５、車輪ハブ３５を減速部ハウジング１３に対して回転自在に保持する車輪ハブ軸受６４を備える。車輪ハブ３５の内径面に出力部材３２が挿入されスプライン結合されるとともに、車輪ハブ３５から露出した出力部材３２の先端部をナット６５で締結することによって、出力部材３２と車輪ハブ３５を結合している。
【００６２】
上記構成のインホイールモータ駆動装置１１の作動原理を詳しく説明する。モータ部Ａは、ステータ１５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１７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１７は高速回転する。
【００６３】
これにより、ロータ１７に接続されたモータ軸１６およびこれと一体の入力軸２３が回転すると、偏心カム２７ａ、２７ｂが偏心回転運動をすることにより曲線板２９ａ、２９ｂが入力軸２３の回転軸心を中心として、入力軸２３の速度で公転運動を行う。このとき、複数の外ピン３１が、曲線板２９ａ、２９ｂの円弧歯車３０と係合して、曲線板２９ａ、２９ｂに対し入力軸２３の回転方向とは逆向きに低速の自転運動を生じさせる。
【００６４】
貫通孔３９に挿通された内ピン３４は、曲線板２９ａ、２９ｂの自転運動に伴って貫通孔３９の内壁面と部分的に当接する。これにより、曲線板２９ａ、２９ｂの公転運動が内ピン３４に伝わらず、曲線板２９ａ、２９ｂの自転運動のみが出力部材３２を介して車輪ハブ軸受部Ｃに伝達される。
【００６５】
このようにして、モータ軸１６の回転が減速部Ｂによって減速されて出力部材３２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、車輪に必要なトルクを伝達することが可能となる。
【００６６】
なお、上記構成の減速部Ｂの減速比は、外ピン３１の数をＺＡ、曲線板２９ａ、２９ｂの円弧歯車３０の数をＺＢとすると、（ＺＡ−ＺＢ）／ＺＢで算出される。図１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。
【００６７】
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１１を得ることができる。また、外ピン３１を針状ころ軸受４３により支持し、また内ピン３４の曲線板２９ａ、２９ｂに当接する位置に針状ころ軸受４６ａ、４６ｂ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。
【００６８】
上記第１の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置１１を電気自動車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を得ることができる。
【００６９】
以上述べた第１の実施形態においては、モータハウジング１２の内部に給油通路４９を設けた例を示したが、これに限ることなく、例えば、インホイールモータ駆動装置１１の外側に循環油路を設けてもよい。
【００７０】
また、上記の第１の実施形態においては、回転ポンプ４７を出力部材３２の回転を利用して駆動する例を示したが、回転ポンプ４７はモータ軸１６の回転を利用して駆動することもできる。しかし、モータ軸１６の回転数は出力部材３２と比較して大きい（上記の実施形態では１１倍）ので、回転ポンプ４７の耐久性が低下するおそれがある。また、出力部材３２に接続しても十分な排出量を確保することができる。これらの観点から、回転ポンプ４７は出力部材３２の回転を利用して駆動するのが望ましい。
【００７１】
また、回転ポンプ４７としてサイクロイドポンプの例を示したが、これに限ることなく、出力部材３２の回転を利用して駆動するあらゆる回転型ポンプを採用することができる。
【００７２】
また、減速部Ｂの曲線板２９ａ、２９ｂ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。
【００７３】
また、上記の運動変換機構は、出力部材３２に固定された内ピン３４と、曲線板２９ａ、２９ｂに設けられた貫通孔３９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３５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。
【００７４】
上記の作動の説明は、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。
【００７５】
また、上記の作動の説明では、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からの動力を車輪に伝達させているが、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、車輪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たりしてもよい。
【００７６】
さらに、曲線板２９ａ、２９ｂを支持する転がり軸受２８ａ、２８ｂとして円筒ころ軸受の例を示したが、これに限ることなく、例えば、すべり軸受、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、深溝玉軸受、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。
【００７７】
ただし、深溝玉軸受は、円筒ころ軸受と比較して許容限界回転数は高い反面、負荷容量が低い。そのため、必要な負荷容量を得るためには、大型の深溝玉軸受を採用しなければならない。したがって、インホイールモータ駆動装置１１のコンパクト化の観点からは、転がり軸受２８ａ、２８ｂには円筒ころ軸受が好適である。
【００７８】
また、モータ部Ａにラジアルギャップモータを採用した例を示したが、これに限ることなく、任意の構成のモータを適用可能である。例えばハウジングに固定されるステータと、ステータ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とを備えるアキシアルギャップモータであってもよい。
【００７９】
また、減速部Ｂにサイクロイド減速機構を採用したインホイールモータ駆動装置１１の例を示したが、これに限ることなく、任意の減速機構を採用することができる。例えば、遊星歯車減速機構や平行軸歯車減速機構等が該当する。
【００８０】
次に、上記の入力軸２３の内部通路２５から減速部Ｂへ潤滑油を供給する構造について、他の実施の形態（第２の実施形態から第５の実施形態）を、図６から図１２に基づいて説明する。いずれの場合も、偏心カム２７ａ、２７ｂや、転がり軸受２８ａ、２８ｂの内輪部材４０ａ、４０ｂに孔明け加工を施す必要がない構造となっている。
【００８１】
即ち、図６に示した第２の実施形態においては、給油溝５５を偏心カム２７ａ、２７ｂの外端面と転がり軸受２８ａ、２８ｂの内輪部材４０ａ、４０ｂの外側端面とに直接設け、蓋プレート６７ａ、６７ｂによって給油溝５５の開放端面を閉鎖するようにしている。蓋プレート６７ａ、６７ｂは、それぞれ偏心カム２７ａとカウンタウェイト３３ａの間、偏心カム２７ｂとカウンタウェイト３３ｂの間に挟着される。
【００８２】
この場合も、前記蓋プレート６７ａ、６７ｂの外周面に沿った内側面６７ｃ、６７ｄはころ２８ｃ、２８ｄと摺接するので、耐摩耗性および滑り性付与のための表面処理を施すことが望ましい。
【００８３】
偏心カム２７ａ、２７ｂの外端面には、図７（ａ）に示したようにＤカット部を有する偏心孔６８の中心から放射状に４方に延びた幅ｗ１の偏心カム給油溝５５ａ、５５ｂが設けられる。また、内輪部材４０ａの外端面には、全周にわたり一定幅の内輪給油溝５０ａが一定ピッチ幅ｗ２で設けられている。
【００８４】
ｗ１とｗ２は実質的に等しく形成され、内輪部材４０ａが回転方向のどのような向きであっても、偏心カム給油溝５５ａ、５５ｂと内輪給油溝５０ａ、５０ｂがそれぞれ相互に連通する。相互に連通した偏心カム給油溝５５ａ、５５ｂと内輪給油溝５０ａ、５０ｂによって前記の給油溝５５が構成される。
【００８５】
前記の偏心カム２７ａ、２７ｂは、図８（ａ）（ｂ）に示した変形例のように、相互に接する内端面の部分で結合した一体の部材で構成することができる。この場合は、その両外端面に偏心カム給油溝５５ａ、５５ｂが設けられる。両方の偏心カム２７ａ、２７ｂが一体化されるので、部品点数が減少する。
【００８６】
また、図９（ａ）（ｂ）に示した他の変形例のように、偏心カム２７ａと内輪部材４０ａ、偏心カム２７ｂと内輪部材４０ｂをそれぞれ一体化することができる。この場合は、外周面にそれぞれ軌道面４０ｅ、４０ｆが形成される。この構造によると、部品点数が減るとともに、偏心孔６８に通じた４本の給油溝５５を設けるだけでよい。
【００８７】
図１０示した第３の実施形態の場合は、内面に給油溝５５を設けた給油プレート５４ａ、５４ｂを設けた構成においては、前記の第１の実施形態の場合（図４参照）と同様である。この第３の実施形態の場合は、内輪部材４０ａ、４０ｂのフランジ部４０ｃ、４０ｄ（図４（ａ）参照）を省略し、これに代えてフランジ板６９ａ、６９ｂを設けた構成である。フランジ板６９ａ、６９ｂはランジ部４０ｃ、４０ｄの外径と一致する外径を持ち、偏心カム２７ａ、２７ｂおよび内輪部材４０ａ、４０ｂに密着状態に取り付けられる。フランジ板６９ａ、６９ｂがフランジ部４０ｃ、４０ｄの役目を担うので、内輪部材４０ａ、４０ｂの構造が簡単となる。
【００８８】
図１１に示した第４の実施形態の場合は、偏心カム２７ａ、２７ｂの外側端面に隣接して密着状態に設けられたカウンタウェイト３３ａ、３３ｂの対向内面にそれぞれ給油溝５５を設けたものである。図１１（ｂ）に示したように、各カウンタウェイト３３ａ、３３ｂの軸孔７０の周りの環状溝７１に連通した放射方向の給油溝５５が設けられる。
【００８９】
図１２に示した第５の実施形態の場合は、前記の第１の実施形態（図４参照）におけるカウンタウェイト３３ａ、３３ｂと給油プレート５４ａ、５４ｂを一体化した構成である。
【００９０】
なお、図示を省略しているが、前述の図６に示した第２の実施の形態の場合においてもカウンタウェイト３３ａ、３３ｂと、蓋プレート６７ａ、６７ｂを一体化することができる。図１０に示した第３の実施形態の場合もカウンタウェイト３３ａ、３３ｂと給油プレート５４ａ、５４ｂを一体化することができる。
【００９１】
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。
【符号の説明】
【００９２】
Ａ モータ部
Ｂ 減速部
Ｃ 車輪ハブ軸受部
１１ インホイールモータ駆動装置
１２ モータハウジング
１３ 減速部ハウジング
１４ ボルト
１５ ステータ
１６ モータ軸
１７ ロータ
１８ ボルト
１９ フランジ
２１ａ、２１ｂ 転がり軸受
２２ 内部通路
２３ 入力軸
２５ 内部通路
２６ ケーシング
２６ａ、２６ｂ 肉厚部
２７ａ、２７ｂ 偏心カム
２８ａ、２８ｂ 転がり軸受
２８ｃ、２８ｄ 円筒ころ
２９ａ、２９ｂ 曲線板
３０ 円弧歯車
３１ 外ピン
３２ 出力部材
３２ａ フランジ部
３２ｂ 軸部
３３ａ、３３ｂ カウンタウェイト
３４ 内ピン
３５ 車輪ハブ
３６ 転がり軸受
３７ スタビライザー
３７ａ フランジ部
３７ｂ 円筒部
３８ 針状ころ軸受
３９ 貫通孔
４０ａ、４０ｂ 内輪部材
４０ｃ、４０ｄ フランジ部
４０ｅ、４０ｆ 軌道面
４１ 外輪軌道面
４３ 針状ころ軸受
４４ 玉
４５ 閉塞リング板
４６ａ、４６ｂ 針状ころ軸受
４７ 回転ポンプ
４８ 吐出口
４９ 給油通路
５０ａ、５０ｂ 内輪給油溝
５１ 吸入口
５２ 帰還通路
５３ａ、５３ｂ 給油孔
５４ａ、５４ｂ 給油プレート
５４ｃ、５４ｄ 内側面
５５ 給油溝
５５ａ、５５ｂ 偏心カム給油溝
５５ｂ 内輪給油溝
５６ 排出口
５７ 潤滑油貯留部
５８ 軸穴
５９ 環状溝
６０ インナーロータ
６０ａ 歯先部分
６０ｂ 歯溝部分
６１ アウターロータ
６１ａ 歯先部分
６１ｂ 歯溝部分
６２ ポンプ室
６３ 冷却水路
６４ 車輪ハブ軸受
６５ ナット
６７ａ、６７ｂ 蓋プレート
６７ａ、６７ｂ 内側面
６８ 偏心孔
６９ａ、６９ｂ フランジ板
７０ 軸孔
７１ 環状溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸に設けられた偏心カムと、前記偏心カムの外周面に回転自在に嵌合され外周部に円弧歯車を有する曲線板と、前記曲線板の外側において前記入力軸と同心状態にハウジングの内周面に設けられた外周係合部材と、前記曲線板の自転運動を出力部材に伝達する運動変換機構と、各部に潤滑油を供給する潤滑する潤滑機構とによって構成され、前記曲線板の円弧歯車と外周係合部材とが係合され、前記潤滑機構は前記入力軸の内部通路と、前記内部通路に連通した給油孔を通じて減速機内部に潤滑油を供給する給油通路を備えたサイクロイド減速機において、前記入力軸の給油孔と減速機内部を連通する給油溝を当該入力軸に取り付けられた減速機構成部材の軸方向の面に設けたことを特徴とするサイクロイド減速機。
【請求項２】
前記偏心カムと逆位相の偏心カムが軸方向に接近配置され、各偏心カムに前記曲線板がそれぞれ転がり軸受を介して回転自在に嵌合されたことを特徴とする請求項１に記載のサイクロイド減速機。
【請求項３】
前記減速機構成部材が、前記の偏心カムの一方または両方の端面に密着状態に取り付けられた給油プレートによって構成され、前記給油プレートの偏心カムに密着する面に前記給油溝が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載のサイクロイド減速機。
【請求項４】
前記給油プレートの外径の大きさを前記転がり軸受の内輪部材のつば部外径に一致させることにより、当該つば部を前記給油プレートによって代替したことを特徴とする請求項３に記載のサイクロイド減速機。
【請求項５】
前記給油プレートと、軸方向に隣接して設けられたカウンタウェイトとが一体化されたことを特徴とする請求項３または４に記載のサイクロイド減速機。
【請求項６】
前記給油プレートの前記転がり軸受の転動体との接触面に耐摩耗性および滑り性付与のための表面処理が施されたことを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のサイクロイド減速機。
【請求項７】
前記減速機構成部材が、前記の偏心カムによって構成され、前記偏心カムの一方または両方の端面および前記転がり軸受の内輪部材の一方または両方の端面に相互に連通した給油溝が設けられ、前記給油溝の設けられた端面に前記蓋プレートを密着させたことを特徴とする請求項１または２に記載のサイクロイド減速機。
【請求項８】
前記蓋プレートの外径の大きさを前記内輪部材の内輪部材のつば部外径に一致させることにより、当該つば部を前記蓋プレートによって代替したことを特徴とする請求項７に記載のサイクロイド減速機。
【請求項９】
前記蓋プレートと、軸方向に隣接して設けられたカウンタウェイトとが一体化されたことを特徴とする請求項７または８に記載のサイクロイド減速機。
【請求項１０】
前記蓋プレートの前記転がり軸受の転動体との接触面に耐摩耗性および滑り性付与のための表面処理が施されたことを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載のサイクロイド減速機。
【請求項１１】
前記一対の偏心カム相互がその対向面で結合一体化され一部品を構成したことを特徴とする請求項２から１０のいずれか記載のサイクロイド減速機。
【請求項１２】
前記転がり軸受の軌道面を前記偏心カムの外径面に形成したことを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載のサイクロイド減速機。
【請求項１３】
前記減速部構成部材が、前記偏心カムの端面に密着して取り付けられたカウンタウェイトによって構成され、前記カウンタウェイトの偏心カム側の内面に前記給油溝を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のサイクロイド減速機。
【請求項１４】
モータ部と、そのモータ部の回転を減速する減速部と、前記モータ部および前記減速部を保持するハウジングと、前記減速部の出力部材に連結固定された車輪ハブ軸受部とからなるインホイールモータ駆動装置において、前記減速部として請求項１から１３のいずれかに記載のサイクロイド減速機を用いたことを特徴とするインホイールモータ駆動装置。
【請求項１】
入力軸に設けられた偏心カムと、前記偏心カムの外周面に回転自在に嵌合され外周部に円弧歯車を有する曲線板と、前記曲線板の外側において前記入力軸と同心状態にハウジングの内周面に設けられた外周係合部材と、前記曲線板の自転運動を出力部材に伝達する運動変換機構と、各部に潤滑油を供給する潤滑する潤滑機構とによって構成され、前記曲線板の円弧歯車と外周係合部材とが係合され、前記潤滑機構は前記入力軸の内部通路と、前記内部通路に連通した給油孔を通じて減速機内部に潤滑油を供給する給油通路を備えたサイクロイド減速機において、前記入力軸の給油孔と減速機内部を連通する給油溝を当該入力軸に取り付けられた減速機構成部材の軸方向の面に設けたことを特徴とするサイクロイド減速機。
【請求項２】
前記偏心カムと逆位相の偏心カムが軸方向に接近配置され、各偏心カムに前記曲線板がそれぞれ転がり軸受を介して回転自在に嵌合されたことを特徴とする請求項１に記載のサイクロイド減速機。
【請求項３】
前記減速機構成部材が、前記の偏心カムの一方または両方の端面に密着状態に取り付けられた給油プレートによって構成され、前記給油プレートの偏心カムに密着する面に前記給油溝が設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載のサイクロイド減速機。
【請求項４】
前記給油プレートの外径の大きさを前記転がり軸受の内輪部材のつば部外径に一致させることにより、当該つば部を前記給油プレートによって代替したことを特徴とする請求項３に記載のサイクロイド減速機。
【請求項５】
前記給油プレートと、軸方向に隣接して設けられたカウンタウェイトとが一体化されたことを特徴とする請求項３または４に記載のサイクロイド減速機。
【請求項６】
前記給油プレートの前記転がり軸受の転動体との接触面に耐摩耗性および滑り性付与のための表面処理が施されたことを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のサイクロイド減速機。
【請求項７】
前記減速機構成部材が、前記の偏心カムによって構成され、前記偏心カムの一方または両方の端面および前記転がり軸受の内輪部材の一方または両方の端面に相互に連通した給油溝が設けられ、前記給油溝の設けられた端面に前記蓋プレートを密着させたことを特徴とする請求項１または２に記載のサイクロイド減速機。
【請求項８】
前記蓋プレートの外径の大きさを前記内輪部材の内輪部材のつば部外径に一致させることにより、当該つば部を前記蓋プレートによって代替したことを特徴とする請求項７に記載のサイクロイド減速機。
【請求項９】
前記蓋プレートと、軸方向に隣接して設けられたカウンタウェイトとが一体化されたことを特徴とする請求項７または８に記載のサイクロイド減速機。
【請求項１０】
前記蓋プレートの前記転がり軸受の転動体との接触面に耐摩耗性および滑り性付与のための表面処理が施されたことを特徴とする請求項７から９のいずれかに記載のサイクロイド減速機。
【請求項１１】
前記一対の偏心カム相互がその対向面で結合一体化され一部品を構成したことを特徴とする請求項２から１０のいずれか記載のサイクロイド減速機。
【請求項１２】
前記転がり軸受の軌道面を前記偏心カムの外径面に形成したことを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載のサイクロイド減速機。
【請求項１３】
前記減速部構成部材が、前記偏心カムの端面に密着して取り付けられたカウンタウェイトによって構成され、前記カウンタウェイトの偏心カム側の内面に前記給油溝を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のサイクロイド減速機。
【請求項１４】
モータ部と、そのモータ部の回転を減速する減速部と、前記モータ部および前記減速部を保持するハウジングと、前記減速部の出力部材に連結固定された車輪ハブ軸受部とからなるインホイールモータ駆動装置において、前記減速部として請求項１から１３のいずれかに記載のサイクロイド減速機を用いたことを特徴とする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１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１４１０２８（Ｐ２０１２−１４１０２８Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４０（Ｐ２０１１−４０）
【出願日】平成２３年１月４日（２０１１．１．４）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月４日（２０１１．１．４）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]