モータ駆動装置およびインホイールモータ駆動装置
【課題】内ピンと内ピンカラーとの間に安定して潤滑油を供給可能なモータ駆動装置を提供することである。
【解決手段】モータ駆動装置は、モータ部Ａと、減速部Ｂと、ケーシング２２とを備える。減速部Ｂは、曲線板２６ａ，２６ｂと、外ピン２７と、運動変換機構とを含む。運動変換機構は、曲線板２６ａ，２６ｂを厚み方向に貫通する複数の貫通孔３０ａと、貫通孔３０ａとの間に径方向の隙間を隔てた状態で貫通孔に挿通される複数の内ピン３１とで構成される。そして、車輪側回転部材２８は、フランジ部２８ａと、フランジ部２８ａに内ピン３１の軸方向一方側端部を受け入れる複数の孔２８ｃと、フランジ部２８ａの内壁面に潤滑油を保持するための円周溝２８ｄと、円周溝２８ｄから孔２８ｃに向かって径方向外側に延びる潤滑油通路２８ｅとを有する。
【解決手段】モータ駆動装置は、モータ部Ａと、減速部Ｂと、ケーシング２２とを備える。減速部Ｂは、曲線板２６ａ，２６ｂと、外ピン２７と、運動変換機構とを含む。運動変換機構は、曲線板２６ａ，２６ｂを厚み方向に貫通する複数の貫通孔３０ａと、貫通孔３０ａとの間に径方向の隙間を隔てた状態で貫通孔に挿通される複数の内ピン３１とで構成される。そして、車輪側回転部材２８は、フランジ部２８ａと、フランジ部２８ａに内ピン３１の軸方向一方側端部を受け入れる複数の孔２８ｃと、フランジ部２８ａの内壁面に潤滑油を保持するための円周溝２８ｄと、円周溝２８ｄから孔２８ｃに向かって径方向外側に延びる潤滑油通路２８ｅとを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置、特に電動モータの出力軸と車輪のハブとを減速機を介して連結したインホイールモータ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のインホイールモータ駆動装置１０１は、例えば、特開２００６−２５８２８９号公報（特許文献１）に記載されている。図２２を参照して、インホイールモータ駆動装置１０１は、車体に取り付けられるケーシング１０２の内部に駆動力を発生させるモータ部１０３と、車輪に接続される車輪ハブ軸受部１０４と、モータ部１０３の回転を減速して車輪ハブ軸受部１０４に伝達する減速部１０５とを備える。
【０００３】
上記構成のインホイールモータ駆動装置１０１において、装置のコンパクト化の観点からモータ部１０３には低トルクで高回転のモータが採用される。一方、車輪ハブ軸受部１０４には、車輪を駆動するために大きなトルクが必要となる。そこで、減速部１０５には、コンパクトで高い減速比が得られるサイクロイド減速機が採用されることがある。
【０００４】
また、従来のサイクロイド減速機を適用した減速部１０５は、偏心部１０６ａ，１０６ｂを有するモータ側回転部材１０６と、偏心部１０６ａ，１０６ｂに配置される曲線板１０７ａ，１０７ｂと、曲線板１０７ａ，１０７ｂをモータ側回転部材１０６に対して回転自在に支持する転がり軸受１１１と、曲線板１０７ａ，１０７ｂの外周面に係合して曲線板１０７ａ，１０７ｂに自転運動を生じさせる複数の外ピン１０８と、曲線板１０７ａ，１０７ｂの自転運動を車輪側回転部材１１０に伝達する内ピン１０９とを含む。また、内ピン１０９の曲線板１０７ａ，１０７ｂに当接する部分には、接触抵抗を低減するために内ピンカラー１０９ａが配置されている。
【特許文献１】特開２００６−２５８２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記構成のインホイールモータ駆動装置１０１において、減速部１０５の内部には潤滑油が封入されており、曲線板１０７ａ，１０７ｂと外ピン１０８および内ピン１０９との接触部分や転がり軸受１１１の軌道面等に供給される。
【０００６】
しかし、モータ側回転部材１０６や曲線板１０７ａ，１０７ｂの回転に伴う遠心力によって潤滑油は径方向外側に偏り、モータ側回転部材１０６周辺の潤滑油量が減少する。一方、モータ側回転部材１０６周辺の潤滑油量を確保するために、減速部１０５に封入する潤滑油量を増やすと、攪拌抵抗の増加に伴ってトルク損失が増大する。特に、内ピン１０９と内ピンカラー１０９ａとの間で潤滑油が不足すると、曲線板１０７ａ，１０７ｂとの接触抵抗が増大し、摩耗や焼付きを生じるおそれがある。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、内ピンと内ピンカラーとの間に安定して潤滑油を供給可能なモータ駆動装置、およびこのようなモータ駆動装置を採用したインホイールモータ駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るモータ駆動装置は、偏心部を有するモータ側回転部材を回転駆動するモータ部と、モータ側回転部材の回転を減速して出力側回転部材に伝達する減速部と、モータ部および前記減速部を保持するケーシングとを備える。減速部は、偏心部に相対回転自在に保持されて、入力側回転部材の回転に伴ってその回転軸心を中心とする公転運動を行う公転部材と、ケーシングに固定され、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、公転部材の自転運動を入力側回転部材の回転軸心を中心とする回転運動に変換して出力側回転部材に伝達する運動変換機構とを含む。運動変換機構は、公転部材を厚み方向に貫通する複数の貫通孔と、軸方向一方側端部を出力側回転部材に保持され、貫通孔との間に径方向の隙間を隔てた状態で貫通孔に挿通される複数の内ピンと、内ピンの貫通孔に対面する位置に配置される内ピンカラーとで構成される。そして、出力側回転部材は、フランジ部と、フランジ部に内ピンの軸方向一方側端部を受け入れる複数の孔と、フランジ部の内壁面に潤滑油を保持するための円周溝と、円周溝から孔に向かって径方向外側に延びる潤滑油通路とを有する。上記構成とすれば、遠心力を利用して円周溝に保持された潤滑油が潤滑油通路を通って内ピンと内ピンカラーとの間に供給される。
【０００９】
好ましくは、運動変換機構は、フランジ形状の部材で、その厚み方向一方側の壁面に全ての内ピンの軸方向他方側端部を受け入れる複数の孔と、フランジの内壁面に潤滑油を保持するための円周溝と、円周溝から孔に向かって径方向外側に延びる潤滑油通路とを含む側板をさらに有する。これにより、内ピンカラーの両側から潤滑油を安定的に供給することができる。
【００１０】
一実施形態として、潤滑油通路の径方向外側の壁面は、内ピンに向かって傾斜する傾斜面である。他の実施形態として、潤滑油通路は孔に連通している。これにより、潤滑油通路を通過する潤滑油を内ピンに指向させることができる。
【００１１】
好ましくは、運動変換機構は、内ピンカラーの軸方向の移動を規制すると共に、内ピンと内ピンカラーとの間に潤滑油を供給可能な位置に配置されるスラストプレートをさらに含む。これにより、内ピンと内ピンカラーとの間にさらに安定して潤滑油を供給することができる。
【００１２】
好ましくは、モータ側回転部材の内部に設けられる潤滑油路と、潤滑油路からモータ側回転部材の外径面に向かって延びる潤滑油供給口と、ケーシングに設けられ、減速部から潤滑油を排出する潤滑油排出口と、潤滑油排出口および潤滑油路を接続し、潤滑油排出口から排出された潤滑油を潤滑油路に還流する循環油路とを備える。さらに好ましくは、潤滑油路の先端からモータ側回転部材の軸方向端面に向かって延びる潤滑油供給口をさらに備える。
【００１３】
好ましくは、潤滑油供給口は潤滑油路より直径が小さい。潤滑油供給口からの潤滑油の流出量が潤滑油路への潤滑油の供給量を上回ると、潤滑油路中に負圧が生じて潤滑油が逆流するおそれがある。そこで、潤滑油供給口からの潤滑油の流出量を制限することにより、潤滑油の循環がスムーズになる。
【００１４】
この発明に係るインホイールモータ駆動装置は、上記のいずれかに記載のモータ駆動装置と、出力側回転部材としての車輪側回転部材に固定連結された車輪ハブとを備える。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、内ピンと内ピンカラーとの間に安定して潤滑油を供給することができる。その結果、耐久性に優れ、信頼性の高いモータ駆動装置およびインホイールモータ駆動装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１〜図２１を参照して、この発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１について説明する。
【００１７】
図２０は、この発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１を採用した電気自動車１１の概略図であって、図２１は、電気自動車１１を後方から見た概略図である。図２０を参照して、電気自動車１１は、シャーシ１２と、操舵輪としての前輪１３と、駆動輪としての後輪１４と、左右の後輪１４それぞれに駆動力を伝達するインホイールモータ駆動装置２１とを備える。図２１を参照して、後輪１４は、シャーシ１２のホイールハウジング１２ａの内部に収容され、懸架装置（サスペンション）１２ｂを介してシャーシ１２の下部に固定されている。
【００１８】
懸架装置１２ｂは、左右に伸びるサスペンションアームによって後輪１４を支持すると共に、コイルスプリングとショックアブソーバとを含むストラットによって、後輪１４が地面から受ける振動を吸収してシャーシ１２の振動を抑制する。さらに、左右のサスペンションアームの連結部分には、旋回時等に車体の傾きを抑制するスタビライザーが設けられる。なお、懸架装置１２ｂは、路面の凹凸に対する追従性を向上し、駆動輪の駆動力を効率良く路面に伝達するために、左右の車輪を独立して上下させることができる独立懸架式とするのが望ましい。
【００１９】
この電気自動車１１は、ホイールハウジング１２ａ内部に、左右の後輪１４それぞれを駆動するインホイールモータ駆動装置２１を設けることによって、シャーシ１２上にモータ、ドライブシャフト、およびデファレンシャルギヤ機構等を設ける必要がなくなるので、客室スペースを広く確保でき、かつ、左右の駆動輪の回転をそれぞれ制御することができるという利点を備えている。
【００２０】
一方、この電気自動車１１の走行安定性を向上するために、ばね下重量を抑える必要がある。また、さらに広い客室スペースを確保するために、インホイールモータ駆動装置２１の小型化が求められる。そこで、図１に示すようなこの発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１を採用する。
【００２１】
図１〜図１９を参照して、この発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１を説明する。なお、図１はインホイールモータ駆動装置２１の概略断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図、図３は偏心部２５ａ，２５ｂ周辺の拡大図、図４はモータ回転軸２４ａと減速機入力軸２４ｂとの嵌合部分の拡大図、図５は車輪側回転部材２８を軸方向から見た図、図６は図５のＶＩ−ＶＩにおける断面図、図７は図１の内ピン周辺の拡大図、図８はスラストプレート６０の正面図、図９は図８のＩＸ−ＩＸにおける断面図、図１０はスタビライザ７１の正面図、図１１は図１０のＸＩ−ＸＩにおける断面図、図１２は図７の内ピン３１とスタビライザ７１との連結部分の拡大図、図１３は図１２のＣ形クリップを示す図、図１４は図５のＰ部の拡大図、図１５は図１４の他の実施形態を示す図、図１６は図１のＸＶＩ−ＸＶＩにおける断面図、図１７は図１のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩにおける断面図、図１８は図１のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩにおける断面図、図１９は回転ポンプ５１の断面図である。
【００２２】
まず、図１を参照して、車両減速部の一例としてのインホイールモータ駆動装置２１は、駆動力を発生させるモータ部Ａと、モータ部Ａの回転を減速して出力する減速部Ｂと、減速部Ｂからの出力を駆動輪１４に伝える車輪ハブ軸受部Ｃとを備え、モータ部Ａと減速部Ｂとはケーシング２２に収納されて、図２１に示すように電気自動車１１のホイールハウジング１２ａ内に取り付けられる。
【００２３】
モータ部Ａは、ケーシング２２に固定されるステータ２３ａと、ステータ２３ａの内側に径方向の隙間を空けて対向する位置に配置されるロータ２３ｂと、ロータ２３ｂの内側に固定連結されてロータ２３ｂと一体回転するモータ側回転部材２５とを備えるラジアルギャップモータである。
【００２４】
モータ側回転部材２５は、モータ部Ａの駆動力を減速部Ｂに伝達するためにモータ部Ａから減速部Ｂにかけて配置され、第１〜第３の軸受３６ａ，３６ｂ，３６ｃによって回転自在に支持されている。より具体的には、モータ側回転部材２５は、中空構造のモータ回転軸２４ａと、減速機入力軸２４ｂとで構成されている。
【００２５】
モータ回転軸２４ａは、ロータ２３ｂの内径面に嵌合固定されて一体回転すると共に、モータ部Ａ内で軸方向一方側端部（図１中の右側）を第１の軸受３６ａに、軸方向他方側端部（図１中の左側）を第２の軸受３６ｂによって回転自在に支持されている。
【００２６】
減速機入力軸２４ｂは、その軸方向一方側端部（図１中の右側）がモータ回転軸２４ａの内径面に嵌まり込み、軸方向他方側端部（図１中の左側）が減速部Ｂ内で第３の軸受３６ｃによって出力側回転部材２８に対して回転自在に支持されている。また、減速機入力軸２４ｂは、減速部Ｂ内に偏心部２５ａ，２５ｂを有する。さらに、２つの偏心部２５ａ，２５ｂは、偏心運動による遠心力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。
【００２７】
図４を参照して、モータ回転軸２４ａと減速機入力軸２４ｂとは、第２の軸受３６ｂの位置、および第２の軸受３６ｂよりモータ部Ａ側（図１中の右側）で嵌合固定されている。なお、この実施形態においては、両者はセレーション嵌合によって嵌合固定されている。このように、モータ回転軸２４ａと減速機入力軸２４ｂとの嵌合位置を第２の軸受３６ｂで支持することにより、減速機入力軸２４ｂに作用するモーメント荷重がモータ回転軸２４ａに伝達されるのを有効に防止することができる。
【００２８】
また、第２の軸受３６ｂの位置より減速部Ｂ側（図１中の左側）においては、モータ回転軸２４ａの内径面と減速機入力軸２４ｂの外径面との間に径方向隙間２４ｃが形成されている。これにより、減速機入力軸２４ｂがある程度傾いても、モータ回転軸２４ａへの影響を極小化することができる。
【００２９】
さらに、モータ回転軸２４ａを直接支持している軸受は第１および第２の軸受３６ａ，３６ｂであり、どちらもモータ部Ａに配置されている。一方、減速機入力軸２４ｂを直接支持している軸受は第３の軸受３６ｃのみであり、減速部Ｂに配置されている。すなわち、モータ部Ａと減速部Ｂとはそれぞれ独立して組み立てることができ、最後にモータ回転軸２４ａと減速機入力軸２４ｂとをセレーション嵌合すれば、この発明に係るモータ駆動装置を得ることができる。
【００３０】
なお、第１〜第３の軸受３６ａ，３６ｂ，３６ｃの種類は問わないが、図１に示すように玉軸受を採用するのが望ましい。これにより、３つの軸受の軸心ズレ（「３つの軸受の軸受中心がずれていること」を指す）を許容することができる。または、軌道面にクラウニング加工を施した円筒ころを有する円筒ころ軸受を採用しても、同様の効果が期待できる。
【００３１】
減速部Ｂは、偏心部２５ａ，２５ｂに回転自在に保持される公転部材としての曲線板２６ａ，２６ｂと、ケーシング２２上の固定位置に保持され、曲線板２６ａ，２６ｂの外周部に係合する外周係合部材としての複数の外ピン２７と、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動を車輪側回転部材２８に伝達する運動変換機構と、偏心部２５ａ，２５ｂに隣接する位置にカウンタウェイト２９とを備える。また、減速部Ｂには、減速部Ｂに潤滑油を供給する減速部潤滑機構が設けられている。
【００３２】
図５および図６を参照して、車輪側回転部材２８は、フランジ部２８ａと軸部２８ｂとを有する。フランジ部２８ａの端面には、車輪側回転部材２８の回転軸心を中心とする円周上の等間隔に内ピン３１の軸方向一方側端部を受け入れる貫通孔２８ｃが形成されている。また、軸部２８ｂは車輪ハブ３２に嵌合固定され、減速部Ｂの出力を車輪１４に伝達する。さらに、フランジ部２８ｂの内壁面には、潤滑油を保持するための円周溝２８ｄと、円周溝２８ｄから貫通孔２８ｃに向かって径方向外側に延びる潤滑油通路２８ｅが形成されている。
【００３３】
図２および図３を参照して、曲線板２６ａは、外周部にエピトロコイド等のトロコイド系曲線で構成される複数の波形を有し、一方側端面から他方側端面に貫通する複数の貫通孔３０ａ，３０ｂを有する。貫通孔３０ａは、曲線板２６ａの自転軸心を中心とする円周上に等間隔に複数個設けられており、後述する内ピン３１を受入れる。また、貫通孔３０ｂは、曲線板２６ａの中心に設けられており、偏心部２５ａに嵌合する。
【００３４】
曲線板２６ａは、転がり軸受４１によって偏心部２５ａに対して回転自在に支持されている。図３を参照して、この転がり軸受４１は、偏心部２５ａの外径面に嵌合し、その外径面に内側軌道面４２ａを有する内輪部材４２と、曲線板２６ａの貫通孔３０ｂの内径面に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、隣接する円筒ころ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。また、内輪部材４２は、内側軌道面４２ａの軸方向両端部から径方向外側に突出する鍔部４２ｂを有する。
【００３５】
外ピン２７は、モータ側回転部材２５の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に設けられる。曲線板２６ａ，２６ｂが公転運動すると、曲線形状の波形と外ピン２７とが係合して、曲線板２６ａ，２６ｂに自転運動を生じさせる。ここで、外ピン２７は、針状ころ軸受２７ａによってケーシング２２に対して回転自在に支持されている。これにより、曲線板２６ａ，２６ｂとの間の接触抵抗を低減することができる。
【００３６】
カウンタウェイト２９は、円板状で、中心から外れた位置にモータ側回転部材２５と嵌合する貫通孔を有し、曲線板２６ａ，２６ｂの回転によって生じる不釣合い慣性偶力を打ち消すために、各偏心部２５ａ，２５ｂに隣接する位置に偏心部と１８０°位相を変えて配置される。
【００３７】
ここで、図３を参照して、２枚の曲線板２６ａ，２６ｂ間の中心点をＧとすると、図３の中心点Ｇの右側について、中心点Ｇと曲線板２６ａの中心との距離をＬ１、曲線板２６ａ、転がり軸受４１、および偏心部２５ａの質量の和をｍ１、曲線板２６ａの重心の回転軸心からの偏心量をε１とし、中心点Ｇとカウンタウェイト２９との距離をＬ２、カウンタウェイト２９の質量をｍ２、カウンタウェイト２９の重心の回転軸心からの偏心量をε２とすると、Ｌ１×ｍ１×ε１＝Ｌ２×ｍ２×ε２を満たす関係となっている。また、図３の中心点Ｇの左側の曲線板２６ｂとカウンタウェイト２９との間にも同様の関係が成立する。
【００３８】
運動変換機構は、曲線板２６ａ，２６ｂに設けられた貫通孔３０ａと、径方向の隙間を隔てた状態で貫通孔３０ａに挿通される複数の内ピン３１とで構成される。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、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。
【００３９】
図１および図７を参照して、内ピン３１は、車輪側回転部材２８の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に設けられており、その軸方向一方側端部が車輪側回転部材２８に、軸方向他方側端部がスタビライザ７１に固定されている。また、曲線板２６ａ，２６ｂとの摩擦抵抗を低減するために、曲線板２６ａ，２６ｂの貫通孔３０ａの内壁面に当接する位置に針状ころ軸受３１ａ（「内ピンカラー」ともいう）が設けられている。さらに、車輪側回転部材２８と針状ころ軸受１ａとの間、およびスタビライザ７１（「側板」ともいう）と針状ころ軸受３１ａとの間には、針状ころ軸受３１ａの軸方向の移動を規制すると共に、内ピン３１と針状ころ軸受３１ａとの間に潤滑油を供給可能な位置にスラストプレート６０が配置されている。
【００４０】
図８および図９を参照して、スラストプレート６０は、中央に貫通孔６０ａが形成されている円盤状部材である。そして、針状ころ軸受３１ａの軸方向端面に当接する壁面の貫通孔６０ａに接する位置に内ピン３１を受け入れる複数の第１の凹部６０ｂ（この実施形態では貫通孔）と、第１の凹部６０ｂを囲むように形成され、針状ころ軸受３１ａの軸方向端部を受け入れる複数の第２の凹部６０ｃを有する。
【００４１】
上記構成のスラストプレート６０によれば、内ピン３１および針状ころ軸受３１ａの貫通孔６０ａにはみ出した部分から潤滑油が供給される。また、第２の凹部６０ｂの外縁部は、針状ころ軸受３１ａの外径面に当接するので、針状ころ軸受３１ａの軸方向端部から潤滑油が流出するのを有効に防止することができる。
【００４２】
次に、図１０および図１１を参照して、スタビライザ７１は、円筒部７２と、円筒部７２の一端から径方向外側に延びるフランジ部７３とで構成される。また、フランジ部７３の壁面には、全ての内ピン３１の軸方向他方側端部を受け入れる複数の貫通孔７４と、貫通孔７４と異なる位置にボルトを螺合するための複数のボルト穴７５とが設けられている。さらに、フランジ部７３の内壁面には、潤滑油を保持するための円周溝７６と、円周溝７６から貫通孔７４に向かって、径方向外側に延びる潤滑油通路７７とが形成されている。
【００４３】
次に、図１２を参照して、内ピン３１とスタビライザ７１との連結部分には、内ピン３１がスタビライザ７１から抜けるのを防止する抜け止め構造が設けられている。具体的には、内ピン３１の外周面には、スタビライザ７１の貫通孔７４から突き出た位置に円周溝３１ｂが設けられており、この円周溝３１ｂに図１３に示すようなリング状部材としてのＣ形クリップ７９が嵌め込まれている。
【００４４】
図１３を参照して、Ｃ形クリップ７９は、円周上の１箇所に切欠き部を有する略Ｃ型形状の部材であって、ピアノ線等のばね鋼で形成されている。このＣ形クリップ７９の径方向の厚み寸法は、円周溝３１ｂの溝深さより大きくなっている。したがって、Ｃ形クリップ７９を円周溝３１ｂに嵌め込むと、その一部が内ピン３１の外周面から突出し、スタビライザ７１に係合して内ピン３１の抜けを防止する。この方法によれば、内ピン３１とスタビライザ７１とをボルト等で締結する場合と比較して、抜け止め構造の耐久性が向上する。
【００４５】
また、スタビライザ７１のＣ形クリップ７９に当接する面は、内ピン３１の軸方向他方側端部（図１２の右方向）に向かって徐々に大きくなる傾斜面７８となっている。これにより、内ピン３１がスタビライザ７１の貫通孔７４から抜けようとすると、傾斜面７８とＣ形クリップ７９との当接部分には、Ｃ形クリップ７９を縮径する方向に力が作用する。その結果、Ｃ形クリップ７９が円周溝３１ｂから外れる心配がないので、内ピン３１の抜けを有効に防止することができる。
【００４６】
なお、傾斜面７８の傾斜角度は、内ピン３１の挿入方向に対して３０°〜６０°の範囲内、最も好ましくは４５°とする。傾斜角度が３０°を下回ると、内ピン３１とスタビライザ７１との位置決めが困難になると共に、内ピン３１の抜けを防止できなくなるおそれがある。一方、傾斜角度が６０°を上回ると、Ｃ形クリップ７９に大きな剪断力が作用し、Ｃ形クリップ７９が破損するおそれがある。
【００４７】
また、内ピン３１の他方側端部には、直径が先端に向かって徐々に小さくなるテーパ部３１ｃが設けられている。このテーパ部３１ｃの先端の直径は、Ｃ形クリップ７９の内径寸法より小さく設定されている。これにより、Ｃ形クリップ７９をテーパ部３１ｃに沿って拡径しながら円周溝３１ｂに嵌め込むことができるので、Ｃ形クリップ７９を円周溝３１ｂにスムーズに嵌め込むことができる。
【００４８】
さらに、スタビライザ７１に設けられたボルト穴７５は、内ピン３１とスタビライザ７１との位置決めや、内ピン３１をスタビライザ７１から分離させるのに利用される。具体的には、内ピン３１を貫通孔７４に挿通し、円周溝３１ｂにＣ形クリップ７９を嵌め込んだ後、内ピン３１の貫通孔７４の挿入方向と反対向きにボルト（図示省略）をボルト穴７５に螺合する。
【００４９】
ボルトの先端が他の構成部品（曲線板２６ａやカウンタウェイト２９等）に当接し、さらにスタビライザの傾斜面７８とＣ形クリップ７９とが当接するまでボルトをねじ込むことにより、内ピン３１とスタビライザ７１とが位置決めされる。さらにボルトをねじ込むと、内ピン３１を貫通孔７４から引き抜くことができる。
【００５０】
なお、位置決めの際にスタビライザ７１が傾くのを防止する観点からは、ボルト穴７５をスタビライザ７１の回転中心を中心とする円周上の複数箇所に等間隔に設けるのが望ましい（この実施形態では、４箇所）。また、減速部Ｂの動作中には、ボルトはボルト穴７５から抜き取られる。
【００５１】
減速部潤滑機構は、減速部Ｂに潤滑油を供給するものであって、潤滑油路２５ｃと、潤滑油給油口２５ｄと、潤滑油排出口２２ｂと、潤滑油貯留部２２ｄと、回転ポンプ５１と、循環油路４５とを備える。
【００５２】
潤滑油路２５ｃは、モータ側回転部材２５の内部を軸線方向に沿って延びている。また、潤滑油供給口２５ｄは、偏心部２５ａ，２５ｂの位置で潤滑油路２５ｃからモータ側回転部材２５の外径面に向かって延びているものと、潤滑油路２５ｃの先端からモータ側回転部材２５の軸方向端面に向かって延びているものとがある。
【００５３】
また、減速部Ｂの位置におけるケーシング２２の少なくとも１箇所には、減速部Ｂ内部の潤滑油を排出する潤滑油排出口２２ｂが設けられている。また、潤滑油排出口２２ｂと潤滑油路２５ｃとを接続する循環油路４５がケーシング２２の内部に設けられている。そして、潤滑油排出口２２ｂから排出された潤滑油は、循環油路４５を経由して潤滑油路２５ｃに還流する。
【００５４】
図１６〜図１８を参照して、循環油路４５は、ケーシング２２の内部を軸方向に延びる油路４６ａ〜４６ｙ（総称して「軸方向油路４６」という）と、軸方向油路４６の軸方向両端部に接続されて円周方向に延びる油路４７ａ〜４７ｆ（総称して「周方向油路４７」という）と、周方向油路４７ａ，４７ｆに接続されて径方向に延びる油路４８ａ，４８ｂ（総称して「径方向油路４８」という）とで構成される。
【００５５】
軸方向油路４６は、潤滑油が一方方向（図１中の左から右）に流れる第１の軸方向油路４６ａ〜４６ｅ，４６ｋ〜４６ｏ，４６ｕ〜４６ｙと、潤滑油が他方方向（図１中の右から左）に流れる第２の軸方向油路４６ｆ〜４６ｊ，４６ｐ〜４６ｔに分類される。つまり、循環油路４５は、ケーシング２２の内部を軸方向に往復している。
【００５６】
周方向油路４７は、軸方向油路４６同士、または軸方向油路４６と径方向油路４８とを接続する。具体的には、周方向油路４７ａは、径方向油路４８ａから流出した潤滑油を軸方向油路４６ａ〜４６ｅに分配する。同様に、周方向油路４７ｂは軸方向油路４６ａ〜４６ｅから流出した潤滑油を軸方向油路４６ｆ〜４６ｊに、周方向油路４７ｃは軸方向油路４６ｆ〜４６ｊから流出した潤滑油を軸方向油路４６ｋ〜４６ｏに、周方向油路４７ｄは軸方向油路４６ｋ〜４６ｏから流出した潤滑油を軸方向油路４６ｐ〜４６ｔに、周方向油路４７ｅは軸方向油路４６ｐ〜４６ｔから流出した潤滑油を軸方向油路４６ｕ〜４６ｙに分配する。さらに、周方向油路４７ｆは、軸方向油路４６ｕ〜４６ｙから流出した潤滑油を径方向油路４８ｂに供給する。
【００５７】
径方向油路４８ａは回転ポンプ５１から圧送された潤滑油を周方向油路４７ａに、径方向油路４８ｂは周方向油路４７ｆから流出した潤滑油を循環油路２５ｃに供給する。
【００５８】
ここで、潤滑油排出口２２ｂと循環油路４５との間には、回転ポンプ５１が設けられており、潤滑油を強制的に循環させている。図１９を参照して、回転ポンプ５１は、車輪側回転部材２８の回転を利用して回転するインナーロータ５２と、インナーロータ５２の回転に伴って従動回転するアウターロータ５３と、ポンプ室５４と、潤滑油排出口２２ｂに連通する吸入口５５と、循環油路２２ｃに連通する吐出口５６とを備えるサイクロイドポンプである。
【００５９】
インナーロータ５２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５２ａの形状がエピサイクロイド曲線、歯溝部分５２ｂ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５２は、スタビライザ７１の円筒部７２の外径面に嵌合して内ピン３１（車輪側回転部材２８）と一体回転する。
【００６０】
アウターロータ５３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５３ａの形状がハイポサイクロイド曲線、歯溝部分５３ｂ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５３は、ケーシング２２に回転自在に支持されている。
【００６１】
インナーロータ５２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５３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５２の歯数をｎとすると、アウターロータ５３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。
【００６２】
インナーロータ５２とアウターロータ５３との間の空間には、複数のポンプ室５４が設けられている。そして、インナーロータ５２が車輪側回転部材２８の回転を利用して回転すると、アウターロータ５３は従動回転する。このとき、インナーロータ５２およびアウターロータ５３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５４の容積は連続的に変化する。これにより、吸入口５５から流入した潤滑油が吐出口５６から径方向油路４８ａに圧送される。
【００６３】
なお、上記構成の回転ポンプ５１の回転中にインナーロータ５２が傾くと、ポンプ室５４の容積が変化して潤滑油を適切に圧送することができなかったり、インナーロータ５２とアウターロータ５３とが接触して破損したりするおそれがある。そこで、図１を参照して、インナーロータ５２には、段付部５２ｃが設けられている。この段付部５２ｃは、その外径面（案内面）がケーシング２２の内径面に当接して、車輪１４からのラジアル荷重によってインナーロータ５２が傾くのを防止している。
【００６４】
さらに、潤滑油排出口２２ｂと回転ポンプ５１との間には、潤滑油を一時的に貯留する潤滑油貯留部２２ｄが設けられている。これにより、高速回転時においては、回転ポンプ５１によって排出しきれない潤滑油を一時的に潤滑油貯留部２２ｄ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、潤滑油排出口２２ｂに到達する潤滑油量が少なくなっても、潤滑油貯留部２２ｄに貯留されている潤滑油を潤滑油路２５ｃに還流することができる。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。
【００６５】
なお、減速部Ｂ内部の潤滑油は、遠心力に加えて重力によって外側に移動する。したがって、潤滑油貯留部２２ｄがインホイールモータ駆動装置２１の下部に位置するように、電気自動車１１に取り付けるのが望ましい。
【００６６】
さらに、減速部潤滑機構は、循環油路４５を通過する潤滑油を冷却する冷却手段をさらに有する。この実施形態における冷却手段は、ケーシング２２に設けられた冷却水路２２ｅと、冷却水路２２ｅ内の空気を排出する空気抜きプラグ２２ｆとを含む。なお、これらの冷却手段は、潤滑油のみならず、モータ部Ａの冷却にも寄与する。
【００６７】
冷却水路２２ｅは、ケーシング２２の内部の径方向油路４６に接する位置に設けられている。そして、径方向油路４６と冷却水路２２ｅとの間には、両者を分離する仕切り部材４９が配置されている。仕切り部材４９は、円筒状部材であって、ケーシング２２を構成する材料より熱伝導率の高い材料で形成されている。具体的には、黄銅、銅、アルミニウム等が該当する。空気抜きプラグ２２ｆは、冷却水路２２ｅ中に含まれる空気を外部に排出する。これにより、冷却水路２２ｅには空気溜りが無くなり、冷却効率が向上する。
【００６８】
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、潤滑油路２５ｃを流れる潤滑油は、モータ側回転部材２５の回転に伴う遠心力によって潤滑油供給口２５ｄから減速部Ｂに流出する。
【００６９】
なお、潤滑油供給口２５ｄの直径は、いずれも潤滑油路２５ｃの直径と比較して小さく設定されている。潤滑油供給口２５ｄからの潤滑油の流出量が潤滑油路２５ｃへの潤滑油の供給量を上回ると、潤滑油路２５ｃ中に負圧が生じて潤滑油が逆流するおそれがある。そこで、潤滑油供給口２５ｄからの潤滑油の流出量を制限することにより、潤滑油の循環がスムーズになる。
【００７０】
偏心部２５ａ，２５ｂに設けられた潤滑油供給口２５ｄから内輪部材４２を貫通する開口部４２ｃを経由して流出した潤滑油には遠心力が作用するので、内側軌道面４２ａ、外側軌道面４３、曲線板２６ａ，２６ｂと内ピン３１との当接部分、および曲線板２６ａ，２６ｂと外ピン２７との当接部分等を潤滑しながら径方向外側に移動する。
【００７１】
一方、モータ側回転部材２５の先端に設けられた潤滑油供給口２５ｄから流出した潤滑油は、第３の軸受３６ｃを経由して円周溝２８ｄに到達する。さらに、円周溝２８ｄに保持されている潤滑油は、遠心力によって潤滑油通路２８ｅおよびスラストプレート６０を経由して内ピン３１と針状ころ軸受３１ａとの間に供給される。
【００７２】
ここで、図１４を参照して、潤滑油通路２８ｅの径方向外側の壁面は、内ピン３１に向かって傾斜する傾斜面となっている。これにより、潤滑油通路２８ｅを通過する潤滑油を内ピン３１に指向させることができる。または、図１４の変形例として図１５を参照して、潤滑油通路２８ｅを貫通孔２８ｃに連通させてもよい（図１４，１５中の矢印は、潤滑油の流れを示す）。
【００７３】
ケーシング２２の内壁面に到達した潤滑油は、潤滑油排出口２２ｂから排出されて潤滑油貯留部２２ｄに貯留される。潤滑油貯留部２２ｄに貯留された潤滑油は、ケーシング２２内の流路を通って吸入口５５から回転ポンプ５１に供給され、吐出口５６から循環油路４５に圧送される。
【００７４】
吐出口５６から排出された潤滑油は、径方向油路４８ａを経由し、周方向油路４７ａで複数の軸方向油路４６ａ〜４６ｅに分配される。次に、軸方向油路４６ａ〜４６ｅを通過（図１中の左から右）した潤滑油は、周方向油路４７ｂで複数の軸方向油路４６ｆ〜４６ｊに分配される。同様に、軸方向油路４６ｆ〜４６ｊ（図１中の右から左）、周方向油路４７ｃ、軸方向油路４６ｋ〜４６ｏ（図１中の左から右）、周方向油路４７ｄ、軸方向油路４６ｐ〜４６ｔ（図１中の右から左）、周方向油路４７ｅ、軸方向油路４６ｕ〜４６ｙ（図１中の左から右）、周方向油路４７ｆ、および径方向油路４８ｂを経由して潤滑油路２５ｃに還流する。
【００７５】
ここで、潤滑油排出口２２ｂからの潤滑油の排出量は、モータ側回転部材２５の回転数に比例して多くなる。一方、インナーロータ５２は車輪側回転部材２８と一体回転するので、回転ポンプ５１の排出量は、車輪側回転部材２８の回転数に比例して多くなる。また、潤滑油排出口２２ｂから減速部Ｂに供給される潤滑油量は、回転ポンプ５１の排出量に比例して多くなる。すなわち、減速部Ｂへの潤滑油の供給量および排出量は、いずれもインホイールモータ駆動装置２１の回転数によって変化するので、常にスムーズに潤滑油を循環させることができる。
【００７６】
さらに、循環油路４５を流れる潤滑油の一部は、ケーシング２２とモータ側回転部材２５との間から転がり軸受３６ａを潤滑すると共に、モータ部Ａを冷却する冷却液としても機能する。また、転がり軸受３６ｂは、回転ポンプ５１の段付部５２ｃとケーシング２２の間からの潤滑油により潤滑される。
【００７７】
このように、モータ側回転部材２５から減速部Ｂに潤滑油を供給することにより、モータ側回転部材２５周辺の潤滑油量不足を解消することができる。また、回転ポンプ５１によって強制的に潤滑油を排出することによって、攪拌抵抗を抑えて減速部Ｂのトルク損失を低減することができる。さらに、回転ポンプ５１をケーシング２２内に配置することによって、インホイールモータ駆動装置２１全体としての大型化を防止することができる。
【００７８】
また、ケーシング２２の内部を軸方向に往復（この実施形態では２．５往復）する循環油路４５を設けることによって、冷却水路２２ｅと接する機会が増加する。その結果、潤滑油を十分に冷却してから径方向油路４８ｂに還流することができる。なお、循環油路４５の往復回数（２．５往復）や軸方向油路４６の本数（２５本）は、任意に設定することが可能である。また、冷却水路２２ｅには、水に限らずあらゆる冷却液を流すことができる。
【００７９】
車輪ハブ軸受部Ｃは、車輪側回転部材２８に固定連結された車輪ハブ３２と、車輪ハブ３２をケーシング２２に対して回転自在に保持する車輪ハブ軸受３３とを備える。車輪ハブ３２は、円筒形状の中空部３２ａとフランジ部３２ｂとを有する。フランジ部３２ｂにはボルト３２ｃによって駆動輪１４が固定連結される。また、車輪側回転部材２８の軸部２８ｂの外径面にはスプラインおよび雄ねじが形成されている。また、車輪ハブ３２の中空部３２ａの内径面にはスプライン穴が形成されている。そして、車輪ハブ３２の内径面に車輪側回転部材２８を螺合し、先端をナット３２ｄでとめることによって、両者を締結している。
【００８０】
車輪ハブ軸受３３は、車輪ハブ３２の外径面に嵌合固定される内輪３３ａと、ケーシング２２の内径面に嵌合固定される外輪３３ｂと、内輪３３ａおよび外輪３３ｂの間に配置される転動体としての複数の玉３３ｃと、隣接する玉３３ｃの間隔を保持する保持器３３ｄと、車輪ハブ軸受３３の軸方向両端部を密封する密封部材３３ｅとを備える複列アンギュラ玉軸受である。
【００８１】
さらに、モータ部Ａと軸方向に隣接する位置（減速部Ｂと反対側）には、第２のケーシングとしての端子ボックス６１が取り付けられている。端子ボックス６１は、モータ部Ａに電力を供給するための動力線（図示省略）と、ケーシング２２の内部と連通する連通孔（図示省略）と、径方向を向く壁面に内圧調整手段とを備える。
【００８２】
動力線は、一端がステータ２３ａのコイルに、他端がインバータを介して電源にそれぞれ接続されており、モータ部Ａを回転させるためにステータ２３ａに所定の周波数の電圧を印加する。連通孔は、動力線をケーシング２２の内部に通すと共に、ケーシング２２と端子ボックス６１との間で潤滑油や空気の移動を可能としている。内圧調整手段は、端子ボックス６１の径方向を向く壁面に設けられた給油口（図示省略）と、給油口に着脱自在に挿入されたエアブリーザ６６とで構成される。
【００８３】
上記構成のように、ケーシング２２に隣接する端子ボックス６１に内圧調整手段を設けることにより、ケーシング２２の内圧を一定に保持することができると共に、回転部材を含むケーシング２２に内圧調整手段を直接設けた場合と比較して、潤滑油の漏洩を抑制することができる。なお、給油作業を容易にするために、給油口がインホイールモータ駆動装置２１の上部に位置するように、電気自動車１１に取り付けるのが望ましい。
【００８４】
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。
【００８５】
モータ部Ａは、例えば、ステータ２３ａ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２３ｂが回転する。これにより、ロータ２３ｂに接続されたモータ側回転部材２５が回転すると、曲線板２６ａ，２６ｂはモータ側回転部材２５の回転軸心を中心として公転運動する。このとき、外ピン２７が、曲線板２６ａ，２６ｂの曲線形状の波形と係合して、曲線板２６ａ，２６ｂをモータ側回転部材２５の回転とは逆向きに自転運動させる。
【００８６】
貫通孔３０ａに挿通する内ピン３１は、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動に伴って貫通孔３０ａの内壁面と当接する。これにより、曲線板２６ａ，２６ｂの公転運動が内ピン３１に伝わらず、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動のみが車輪側回転部材２８を介して車輪ハブ軸受部Ｃに伝達される。
【００８７】
このとき、モータ側回転部材２５の回転が減速部Ｂによって減速されて車輪側回転部材２８に伝達されるので、低トルク、高回転型のモータ部Ａを採用した場合でも、駆動輪１４に必要なトルクを伝達することが可能となる。
【００８８】
なお、上記構成の減速部Ｂの減速比は、外ピン２７の数をＺＡ、曲線板２６ａ，２６ｂの波形の数をＺＢとすると、（ＺＡ−ＺＢ）／ＺＢで算出される。図２に示す実施形態では、ＺＡ＝１２、ＺＢ＝１１であるので、減速比は１／１１と、非常に大きな減速比を得ることができる。
【００８９】
このように、多段構成とすることなく大きな減速比を得ることができる減速部Ｂを採用することにより、コンパクトで高減速比のインホイールモータ駆動装置２１を得ることができる。また、外ピン２７および内ピン３１に針状ころ軸受２７ａ，３１ａを設けたことにより、曲線板２６ａ，２６ｂとの間の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。
【００９０】
上記の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１を電気自動車１１に採用することにより、ばね下重量を抑えることができる。その結果、走行安定性に優れた電気自動車１１を得ることができる。
【００９１】
また、上記の実施形態においては、潤滑油供給口２５ｄを偏心部２５ａ，２５ｂに設けた例を示したが、これに限ることなく、モータ側回転部材２５の任意の位置に設けることができる。ただし、転がり軸受４１に安定して潤滑油を供給する観点からは、潤滑油供給口２５ｄは偏心部２５ａ，２５ｂに設けるのが望ましい。
【００９２】
また、上記の実施形態においては、回転ポンプ５１を車輪側回転部材２８の回転を利用して駆動した例を示したが、回転ポンプ５１はモータ側回転部材２５の回転を利用して駆動することもできる。しかし、モータ側回転部材２５の回転数は車輪側回転部材２８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５１の耐久性が低下するおそれがある。また、車輪側回転部材２８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５１は車輪側回転部材２８の回転を利用して駆動するのが望ましい。
【００９３】
また、上記の実施形態においては、回転ポンプ５１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、車輪側回転部材２８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。さらには、回転ポンプ５１を省略して、遠心力のみによって潤滑油を循環させるようにしてもよい。
【００９４】
また、上記の実施形態においては、減速部Ｂの曲線板２６ａ，２６ｂを１８０°位相を変えて２枚設けたが、この曲線板の枚数は任意に設定することができ、例えば、曲線板を３枚設ける場合は、１２０°位相を変えて設けるとよい。
【００９５】
また、上記の実施形態における運動変換機構は、車輪側回転部材２８に固定された内ピン３１と、曲線板２６ａ，２６ｂに設けられた貫通孔３０ａとで構成される例を示したが、これに限ることなく、減速部Ｂの回転を車輪ハブ３２に伝達可能な任意の構成とすることができる。例えば、曲線板に固定された内ピンと、車輪側回転部材に形成された穴とで構成される運動変換機構であってもよい。
【００９６】
なお、上記の実施形態における作動の説明は、各部材の回転に着目して行ったが、実際にはトルクを含む動力がモータ部Ａから駆動輪に伝達される。したがって、上述のように減速された動力は高トルクに変換されたものとなっている。
【００９７】
また、上記の実施形態における作動の説明では、モータ部Ａに電力を供給してモータ部Ａを駆動させ、モータ部Ａからの動力を駆動輪１４に伝達させたが、これとは逆に、車両が減速したり坂を下ったりするようなときは、駆動輪１４側からの動力を減速部Ｂで高回転低トルクの回転に変換してモータ部Ａに伝達し、モータ部Ａで発電しても良い。さらに、ここで発電した電力は、バッテリーに蓄電しておき、後でモータ部Ａを駆動させたり、車両に備えられた他の電動機器等の作動に用いてもよい。
【００９８】
さらに、上記の実施形態の構成にブレーキを加えることもできる。例えば、図１の構成において、ケーシング２２を軸方向に延長してロータ２３ｂの図中右側に空間を形成し、ロータ２３ｂと一体的に回転する回転部材と、ケーシング２２に回転不能にかつ軸方向に移動可能なピストンと、このピストンを作動させるシリンダとを配置して、車両停止時にピストンと回転部材とを嵌合させてロータ２３ｂをロックするパーキングブレーキであってもよい。
【００９９】
または、ロータ２３ｂと一体的に回転する回転部材の一部に形成されたフランジおよびケーシング２２側に設置された摩擦板をケーシング２２側に設置されたシリンダで挟むディスクブレーキであってもよい。さらに、この回転部材の一部にドラムを形成すると共に、ケーシング２２側にブレーキシューを固定し、摩擦係合およびセルフエンゲージ作用で回転部材をロックするドラムブレーキを用いることができる。
【０１００】
また、上記の実施形態において、曲線板２６ａ，２６ｂを支持する軸受として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。
【０１０１】
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２１のコンパクト化の観点からは、転がり軸受４１には円筒ころ軸受が好適である。
【０１０２】
また、上記の各実施形態においては、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。例えばケーシ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。
【０１０３】
さらに、図２０に示した電気自動車１１は、後輪１４を駆動輪とした例を示したが、これに限ることなく、前輪１３を駆動輪としてもよく、４輪駆動車であってもよい。なお、本明細書中で「電気自動車」とは、電力から駆動力を得る全ての自動車を含む概念であり、例えば、ハイブリッドカー等をも含むものとして理解すべきである。
【０１０４】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】この発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置を示す図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。
【図３】図１の偏心部周辺の拡大図である。
【図４】図１のモータ回転軸と減速機入力軸との嵌合部分の拡大図である。
【図５】車輪側回転部材を軸方向から見た図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩにおける断面図である。
【図７】図１の内ピン周辺の拡大図である。
【図８】スラストプレートの正面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸにおける断面図である。
【図１０】スタビライザの正面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩにおける断面図である。
【図１２】図７の内ピンとスタビライザとの連結部分の拡大図である。
【図１３】図１２のＣ形クリップを示す図である。
【図１４】図５のＰ部の拡大図である。
【図１５】図１４の他の実施形態を示す図である。
【図１６】図１のＸＶＩ−ＸＶＩにおける断面図である。
【図１７】図１のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩにおける断面図である。
【図１８】図１のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩにおける断面図である。
【図１９】図１の回転ポンプの断面図である。
【図２０】図１のインホイールモータ駆動装置を有する電気自動車の平面図である。
【図２１】図２０の電気自動車の後方断面図である。
【図２２】従来のインホイールモータ駆動装置を示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１１ 電気自動車、１２ シャーシ、１２ａ ホイールハウジング、１２ｂ 懸架装置、１３ 前輪、１４ 後輪、２１，１０１ インホイールモータ駆動装置、２２，１０２ ケーシング、２２ａ 外方部材、２２ｂ 潤滑油排出口、２２ｄ 潤滑油貯留部、２２ｅ 冷却水路、２２ｆ 空気抜きプラグ、２３ａ ステータ、２３ｂ ロータ、２４ａ モータ回転軸、２４ｂ 減速機入力軸、２４ｃ 径方向隙間、２８ａ，３２ｂ，７３ フランジ部、３２ａ 中空部、２８ｂ 軸部、２８ｃ，３０ａ，３０ｂ，６０ａ，７４ 貫通孔、２８ｄ，３１ｂ，７６ 円周溝、２８ｅ 潤滑油通路、２５，１０６ モータ側回転部材、２５ａ，２５ｂ，１０６ａ，１０６ｂ 偏心部、２５ｃ 潤滑油路、２５ｄ 潤滑油供給口、２６ａ，２６ｂ，１０７ａ，１０７ｂ 曲線板、２７，１０８ 外ピン、２７ａ，３１ａ 針状ころ軸受、２８，１１０ 車輪側回転部材、２９ カウンタウェイト、３１，１０９ 内ピン、３１ｃ テーパ部、３２ 車輪ハブ、３２ｄ ナット、３３ 車輪ハブ軸受、３３ａ 内輪、３３ｂ 外輪、３３ｃ 玉、３３ｄ 保持器、３３ｅ 密封部材、４２ａ 内側軌道面、４２ｂ 鍔部、４２ｃ 開口部、４３ 外側軌道面、３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，４１，１１１ 転がり軸受、４２ 内輪部材、４４ 円筒ころ、４５ 循環油路、４６ａ〜４６ｙ 軸方向油路、４７ａ〜４７ｆ 周方向油路、４８ａ、４８ｂ 径方向油路、４９ 仕切り部材、５１ 回転ポンプ、５２ インナーロータ、５２ａ，５３ａ 歯先部分、５２ｂ，５３ｂ 歯溝部分、５２ｃ 段付部、５４ ポンプ室、５５ 吸入口、５６ 吐出口、６０ スラストプレート、６０ｂ 第１の凹部、６０ｃ 第２の凹部、６１ 端子ボックス、６６ エアブリーザ、７１ スタビライザ、７２ 円筒部、７５ ボルト穴、７７ 潤滑油通路、７８ 傾斜面、７９ Ｃ形クリップ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置、特に電動モータの出力軸と車輪のハブとを減速機を介して連結したインホイールモータ駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のインホイールモータ駆動装置１０１は、例えば、特開２００６−２５８２８９号公報（特許文献１）に記載されている。図２２を参照して、インホイールモータ駆動装置１０１は、車体に取り付けられるケーシング１０２の内部に駆動力を発生させるモータ部１０３と、車輪に接続される車輪ハブ軸受部１０４と、モータ部１０３の回転を減速して車輪ハブ軸受部１０４に伝達する減速部１０５とを備える。
【０００３】
上記構成のインホイールモータ駆動装置１０１において、装置のコンパクト化の観点からモータ部１０３には低トルクで高回転のモータが採用される。一方、車輪ハブ軸受部１０４には、車輪を駆動するために大きなトルクが必要となる。そこで、減速部１０５には、コンパクトで高い減速比が得られるサイクロイド減速機が採用されることがある。
【０００４】
また、従来のサイクロイド減速機を適用した減速部１０５は、偏心部１０６ａ，１０６ｂを有するモータ側回転部材１０６と、偏心部１０６ａ，１０６ｂに配置される曲線板１０７ａ，１０７ｂと、曲線板１０７ａ，１０７ｂをモータ側回転部材１０６に対して回転自在に支持する転がり軸受１１１と、曲線板１０７ａ，１０７ｂの外周面に係合して曲線板１０７ａ，１０７ｂに自転運動を生じさせる複数の外ピン１０８と、曲線板１０７ａ，１０７ｂの自転運動を車輪側回転部材１１０に伝達する内ピン１０９とを含む。また、内ピン１０９の曲線板１０７ａ，１０７ｂに当接する部分には、接触抵抗を低減するために内ピンカラー１０９ａが配置されている。
【特許文献１】特開２００６−２５８２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記構成のインホイールモータ駆動装置１０１において、減速部１０５の内部には潤滑油が封入されており、曲線板１０７ａ，１０７ｂと外ピン１０８および内ピン１０９との接触部分や転がり軸受１１１の軌道面等に供給される。
【０００６】
しかし、モータ側回転部材１０６や曲線板１０７ａ，１０７ｂの回転に伴う遠心力によって潤滑油は径方向外側に偏り、モータ側回転部材１０６周辺の潤滑油量が減少する。一方、モータ側回転部材１０６周辺の潤滑油量を確保するために、減速部１０５に封入する潤滑油量を増やすと、攪拌抵抗の増加に伴ってトルク損失が増大する。特に、内ピン１０９と内ピンカラー１０９ａとの間で潤滑油が不足すると、曲線板１０７ａ，１０７ｂとの接触抵抗が増大し、摩耗や焼付きを生じるおそれがある。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、内ピンと内ピンカラーとの間に安定して潤滑油を供給可能なモータ駆動装置、およびこのようなモータ駆動装置を採用したインホイールモータ駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るモータ駆動装置は、偏心部を有するモータ側回転部材を回転駆動するモータ部と、モータ側回転部材の回転を減速して出力側回転部材に伝達する減速部と、モータ部および前記減速部を保持するケーシングとを備える。減速部は、偏心部に相対回転自在に保持されて、入力側回転部材の回転に伴ってその回転軸心を中心とする公転運動を行う公転部材と、ケーシングに固定され、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、公転部材の自転運動を入力側回転部材の回転軸心を中心とする回転運動に変換して出力側回転部材に伝達する運動変換機構とを含む。運動変換機構は、公転部材を厚み方向に貫通する複数の貫通孔と、軸方向一方側端部を出力側回転部材に保持され、貫通孔との間に径方向の隙間を隔てた状態で貫通孔に挿通される複数の内ピンと、内ピンの貫通孔に対面する位置に配置される内ピンカラーとで構成される。そして、出力側回転部材は、フランジ部と、フランジ部に内ピンの軸方向一方側端部を受け入れる複数の孔と、フランジ部の内壁面に潤滑油を保持するための円周溝と、円周溝から孔に向かって径方向外側に延びる潤滑油通路とを有する。上記構成とすれば、遠心力を利用して円周溝に保持された潤滑油が潤滑油通路を通って内ピンと内ピンカラーとの間に供給される。
【０００９】
好ましくは、運動変換機構は、フランジ形状の部材で、その厚み方向一方側の壁面に全ての内ピンの軸方向他方側端部を受け入れる複数の孔と、フランジの内壁面に潤滑油を保持するための円周溝と、円周溝から孔に向かって径方向外側に延びる潤滑油通路とを含む側板をさらに有する。これにより、内ピンカラーの両側から潤滑油を安定的に供給することができる。
【００１０】
一実施形態として、潤滑油通路の径方向外側の壁面は、内ピンに向かって傾斜する傾斜面である。他の実施形態として、潤滑油通路は孔に連通している。これにより、潤滑油通路を通過する潤滑油を内ピンに指向させることができる。
【００１１】
好ましくは、運動変換機構は、内ピンカラーの軸方向の移動を規制すると共に、内ピンと内ピンカラーとの間に潤滑油を供給可能な位置に配置されるスラストプレートをさらに含む。これにより、内ピンと内ピンカラーとの間にさらに安定して潤滑油を供給することができる。
【００１２】
好ましくは、モータ側回転部材の内部に設けられる潤滑油路と、潤滑油路からモータ側回転部材の外径面に向かって延びる潤滑油供給口と、ケーシングに設けられ、減速部から潤滑油を排出する潤滑油排出口と、潤滑油排出口および潤滑油路を接続し、潤滑油排出口から排出された潤滑油を潤滑油路に還流する循環油路とを備える。さらに好ましくは、潤滑油路の先端からモータ側回転部材の軸方向端面に向かって延びる潤滑油供給口をさらに備える。
【００１３】
好ましくは、潤滑油供給口は潤滑油路より直径が小さい。潤滑油供給口からの潤滑油の流出量が潤滑油路への潤滑油の供給量を上回ると、潤滑油路中に負圧が生じて潤滑油が逆流するおそれがある。そこで、潤滑油供給口からの潤滑油の流出量を制限することにより、潤滑油の循環がスムーズになる。
【００１４】
この発明に係るインホイールモータ駆動装置は、上記のいずれかに記載のモータ駆動装置と、出力側回転部材としての車輪側回転部材に固定連結された車輪ハブとを備える。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、内ピンと内ピンカラーとの間に安定して潤滑油を供給することができる。その結果、耐久性に優れ、信頼性の高いモータ駆動装置およびインホイールモータ駆動装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１〜図２１を参照して、この発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１について説明する。
【００１７】
図２０は、この発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１を採用した電気自動車１１の概略図であって、図２１は、電気自動車１１を後方から見た概略図である。図２０を参照して、電気自動車１１は、シャーシ１２と、操舵輪としての前輪１３と、駆動輪としての後輪１４と、左右の後輪１４それぞれに駆動力を伝達するインホイールモータ駆動装置２１とを備える。図２１を参照して、後輪１４は、シャーシ１２のホイールハウジング１２ａの内部に収容され、懸架装置（サスペンション）１２ｂを介してシャーシ１２の下部に固定されている。
【００１８】
懸架装置１２ｂは、左右に伸びるサスペンションアームによって後輪１４を支持すると共に、コイルスプリングとショックアブソーバとを含むストラットによって、後輪１４が地面から受ける振動を吸収してシャーシ１２の振動を抑制する。さらに、左右のサスペンションアームの連結部分には、旋回時等に車体の傾きを抑制するスタビライザーが設けられる。なお、懸架装置１２ｂは、路面の凹凸に対する追従性を向上し、駆動輪の駆動力を効率良く路面に伝達するために、左右の車輪を独立して上下させることができる独立懸架式とするのが望ましい。
【００１９】
この電気自動車１１は、ホイールハウジング１２ａ内部に、左右の後輪１４それぞれを駆動するインホイールモータ駆動装置２１を設けることによって、シャーシ１２上にモータ、ドライブシャフト、およびデファレンシャルギヤ機構等を設ける必要がなくなるので、客室スペースを広く確保でき、かつ、左右の駆動輪の回転をそれぞれ制御することができるという利点を備えている。
【００２０】
一方、この電気自動車１１の走行安定性を向上するために、ばね下重量を抑える必要がある。また、さらに広い客室スペースを確保するために、インホイールモータ駆動装置２１の小型化が求められる。そこで、図１に示すようなこの発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１を採用する。
【００２１】
図１〜図１９を参照して、この発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１を説明する。なお、図１はインホイールモータ駆動装置２１の概略断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図、図３は偏心部２５ａ，２５ｂ周辺の拡大図、図４はモータ回転軸２４ａと減速機入力軸２４ｂとの嵌合部分の拡大図、図５は車輪側回転部材２８を軸方向から見た図、図６は図５のＶＩ−ＶＩにおける断面図、図７は図１の内ピン周辺の拡大図、図８はスラストプレート６０の正面図、図９は図８のＩＸ−ＩＸにおける断面図、図１０はスタビライザ７１の正面図、図１１は図１０のＸＩ−ＸＩにおける断面図、図１２は図７の内ピン３１とスタビライザ７１との連結部分の拡大図、図１３は図１２のＣ形クリップを示す図、図１４は図５のＰ部の拡大図、図１５は図１４の他の実施形態を示す図、図１６は図１のＸＶＩ−ＸＶＩにおける断面図、図１７は図１のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩにおける断面図、図１８は図１のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩにおける断面図、図１９は回転ポンプ５１の断面図である。
【００２２】
まず、図１を参照して、車両減速部の一例としてのインホイールモータ駆動装置２１は、駆動力を発生させるモータ部Ａと、モータ部Ａの回転を減速して出力する減速部Ｂと、減速部Ｂからの出力を駆動輪１４に伝える車輪ハブ軸受部Ｃとを備え、モータ部Ａと減速部Ｂとはケーシング２２に収納されて、図２１に示すように電気自動車１１のホイールハウジング１２ａ内に取り付けられる。
【００２３】
モータ部Ａは、ケーシング２２に固定されるステータ２３ａと、ステータ２３ａの内側に径方向の隙間を空けて対向する位置に配置されるロータ２３ｂと、ロータ２３ｂの内側に固定連結されてロータ２３ｂと一体回転するモータ側回転部材２５とを備えるラジアルギャップモータである。
【００２４】
モータ側回転部材２５は、モータ部Ａの駆動力を減速部Ｂに伝達するためにモータ部Ａから減速部Ｂにかけて配置され、第１〜第３の軸受３６ａ，３６ｂ，３６ｃによって回転自在に支持されている。より具体的には、モータ側回転部材２５は、中空構造のモータ回転軸２４ａと、減速機入力軸２４ｂとで構成されている。
【００２５】
モータ回転軸２４ａは、ロータ２３ｂの内径面に嵌合固定されて一体回転すると共に、モータ部Ａ内で軸方向一方側端部（図１中の右側）を第１の軸受３６ａに、軸方向他方側端部（図１中の左側）を第２の軸受３６ｂによって回転自在に支持されている。
【００２６】
減速機入力軸２４ｂは、その軸方向一方側端部（図１中の右側）がモータ回転軸２４ａの内径面に嵌まり込み、軸方向他方側端部（図１中の左側）が減速部Ｂ内で第３の軸受３６ｃによって出力側回転部材２８に対して回転自在に支持されている。また、減速機入力軸２４ｂは、減速部Ｂ内に偏心部２５ａ，２５ｂを有する。さらに、２つの偏心部２５ａ，２５ｂは、偏心運動による遠心力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。
【００２７】
図４を参照して、モータ回転軸２４ａと減速機入力軸２４ｂとは、第２の軸受３６ｂの位置、および第２の軸受３６ｂよりモータ部Ａ側（図１中の右側）で嵌合固定されている。なお、この実施形態においては、両者はセレーション嵌合によって嵌合固定されている。このように、モータ回転軸２４ａと減速機入力軸２４ｂとの嵌合位置を第２の軸受３６ｂで支持することにより、減速機入力軸２４ｂに作用するモーメント荷重がモータ回転軸２４ａに伝達されるのを有効に防止することができる。
【００２８】
また、第２の軸受３６ｂの位置より減速部Ｂ側（図１中の左側）においては、モータ回転軸２４ａの内径面と減速機入力軸２４ｂの外径面との間に径方向隙間２４ｃが形成されている。これにより、減速機入力軸２４ｂがある程度傾いても、モータ回転軸２４ａへの影響を極小化することができる。
【００２９】
さらに、モータ回転軸２４ａを直接支持している軸受は第１および第２の軸受３６ａ，３６ｂであり、どちらもモータ部Ａに配置されている。一方、減速機入力軸２４ｂを直接支持している軸受は第３の軸受３６ｃのみであり、減速部Ｂに配置されている。すなわち、モータ部Ａと減速部Ｂとはそれぞれ独立して組み立てることができ、最後にモータ回転軸２４ａと減速機入力軸２４ｂとをセレーション嵌合すれば、この発明に係るモータ駆動装置を得ることができる。
【００３０】
なお、第１〜第３の軸受３６ａ，３６ｂ，３６ｃの種類は問わないが、図１に示すように玉軸受を採用するのが望ましい。これにより、３つの軸受の軸心ズレ（「３つの軸受の軸受中心がずれていること」を指す）を許容することができる。または、軌道面にクラウニング加工を施した円筒ころを有する円筒ころ軸受を採用しても、同様の効果が期待できる。
【００３１】
減速部Ｂは、偏心部２５ａ，２５ｂに回転自在に保持される公転部材としての曲線板２６ａ，２６ｂと、ケーシング２２上の固定位置に保持され、曲線板２６ａ，２６ｂの外周部に係合する外周係合部材としての複数の外ピン２７と、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動を車輪側回転部材２８に伝達する運動変換機構と、偏心部２５ａ，２５ｂに隣接する位置にカウンタウェイト２９とを備える。また、減速部Ｂには、減速部Ｂに潤滑油を供給する減速部潤滑機構が設けられている。
【００３２】
図５および図６を参照して、車輪側回転部材２８は、フランジ部２８ａと軸部２８ｂとを有する。フランジ部２８ａの端面には、車輪側回転部材２８の回転軸心を中心とする円周上の等間隔に内ピン３１の軸方向一方側端部を受け入れる貫通孔２８ｃが形成されている。また、軸部２８ｂは車輪ハブ３２に嵌合固定され、減速部Ｂの出力を車輪１４に伝達する。さらに、フランジ部２８ｂの内壁面には、潤滑油を保持するための円周溝２８ｄと、円周溝２８ｄから貫通孔２８ｃに向かって径方向外側に延びる潤滑油通路２８ｅが形成されている。
【００３３】
図２および図３を参照して、曲線板２６ａは、外周部にエピトロコイド等のトロコイド系曲線で構成される複数の波形を有し、一方側端面から他方側端面に貫通する複数の貫通孔３０ａ，３０ｂを有する。貫通孔３０ａは、曲線板２６ａの自転軸心を中心とする円周上に等間隔に複数個設けられており、後述する内ピン３１を受入れる。また、貫通孔３０ｂは、曲線板２６ａの中心に設けられており、偏心部２５ａに嵌合する。
【００３４】
曲線板２６ａは、転がり軸受４１によって偏心部２５ａに対して回転自在に支持されている。図３を参照して、この転がり軸受４１は、偏心部２５ａの外径面に嵌合し、その外径面に内側軌道面４２ａを有する内輪部材４２と、曲線板２６ａの貫通孔３０ｂの内径面に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、隣接する円筒ころ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。また、内輪部材４２は、内側軌道面４２ａの軸方向両端部から径方向外側に突出する鍔部４２ｂを有する。
【００３５】
外ピン２７は、モータ側回転部材２５の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に設けられる。曲線板２６ａ，２６ｂが公転運動すると、曲線形状の波形と外ピン２７とが係合して、曲線板２６ａ，２６ｂに自転運動を生じさせる。ここで、外ピン２７は、針状ころ軸受２７ａによってケーシング２２に対して回転自在に支持されている。これにより、曲線板２６ａ，２６ｂとの間の接触抵抗を低減することができる。
【００３６】
カウンタウェイト２９は、円板状で、中心から外れた位置にモータ側回転部材２５と嵌合する貫通孔を有し、曲線板２６ａ，２６ｂの回転によって生じる不釣合い慣性偶力を打ち消すために、各偏心部２５ａ，２５ｂに隣接する位置に偏心部と１８０°位相を変えて配置される。
【００３７】
ここで、図３を参照して、２枚の曲線板２６ａ，２６ｂ間の中心点をＧとすると、図３の中心点Ｇの右側について、中心点Ｇと曲線板２６ａの中心との距離をＬ１、曲線板２６ａ、転がり軸受４１、および偏心部２５ａの質量の和をｍ１、曲線板２６ａの重心の回転軸心からの偏心量をε１とし、中心点Ｇとカウンタウェイト２９との距離をＬ２、カウンタウェイト２９の質量をｍ２、カウンタウェイト２９の重心の回転軸心からの偏心量をε２とすると、Ｌ１×ｍ１×ε１＝Ｌ２×ｍ２×ε２を満たす関係となっている。また、図３の中心点Ｇの左側の曲線板２６ｂとカウンタウェイト２９との間にも同様の関係が成立する。
【００３８】
運動変換機構は、曲線板２６ａ，２６ｂに設けられた貫通孔３０ａと、径方向の隙間を隔てた状態で貫通孔３０ａに挿通される複数の内ピン３１とで構成される。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、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。
【００３９】
図１および図７を参照して、内ピン３１は、車輪側回転部材２８の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に設けられており、その軸方向一方側端部が車輪側回転部材２８に、軸方向他方側端部がスタビライザ７１に固定されている。また、曲線板２６ａ，２６ｂとの摩擦抵抗を低減するために、曲線板２６ａ，２６ｂの貫通孔３０ａの内壁面に当接する位置に針状ころ軸受３１ａ（「内ピンカラー」ともいう）が設けられている。さらに、車輪側回転部材２８と針状ころ軸受１ａとの間、およびスタビライザ７１（「側板」ともいう）と針状ころ軸受３１ａとの間には、針状ころ軸受３１ａの軸方向の移動を規制すると共に、内ピン３１と針状ころ軸受３１ａとの間に潤滑油を供給可能な位置にスラストプレート６０が配置されている。
【００４０】
図８および図９を参照して、スラストプレート６０は、中央に貫通孔６０ａが形成されている円盤状部材である。そして、針状ころ軸受３１ａの軸方向端面に当接する壁面の貫通孔６０ａに接する位置に内ピン３１を受け入れる複数の第１の凹部６０ｂ（この実施形態では貫通孔）と、第１の凹部６０ｂを囲むように形成され、針状ころ軸受３１ａの軸方向端部を受け入れる複数の第２の凹部６０ｃを有する。
【００４１】
上記構成のスラストプレート６０によれば、内ピン３１および針状ころ軸受３１ａの貫通孔６０ａにはみ出した部分から潤滑油が供給される。また、第２の凹部６０ｂの外縁部は、針状ころ軸受３１ａの外径面に当接するので、針状ころ軸受３１ａの軸方向端部から潤滑油が流出するのを有効に防止することができる。
【００４２】
次に、図１０および図１１を参照して、スタビライザ７１は、円筒部７２と、円筒部７２の一端から径方向外側に延びるフランジ部７３とで構成される。また、フランジ部７３の壁面には、全ての内ピン３１の軸方向他方側端部を受け入れる複数の貫通孔７４と、貫通孔７４と異なる位置にボルトを螺合するための複数のボルト穴７５とが設けられている。さらに、フランジ部７３の内壁面には、潤滑油を保持するための円周溝７６と、円周溝７６から貫通孔７４に向かって、径方向外側に延びる潤滑油通路７７とが形成されている。
【００４３】
次に、図１２を参照して、内ピン３１とスタビライザ７１との連結部分には、内ピン３１がスタビライザ７１から抜けるのを防止する抜け止め構造が設けられている。具体的には、内ピン３１の外周面には、スタビライザ７１の貫通孔７４から突き出た位置に円周溝３１ｂが設けられており、この円周溝３１ｂに図１３に示すようなリング状部材としてのＣ形クリップ７９が嵌め込まれている。
【００４４】
図１３を参照して、Ｃ形クリップ７９は、円周上の１箇所に切欠き部を有する略Ｃ型形状の部材であって、ピアノ線等のばね鋼で形成されている。このＣ形クリップ７９の径方向の厚み寸法は、円周溝３１ｂの溝深さより大きくなっている。したがって、Ｃ形クリップ７９を円周溝３１ｂに嵌め込むと、その一部が内ピン３１の外周面から突出し、スタビライザ７１に係合して内ピン３１の抜けを防止する。この方法によれば、内ピン３１とスタビライザ７１とをボルト等で締結する場合と比較して、抜け止め構造の耐久性が向上する。
【００４５】
また、スタビライザ７１のＣ形クリップ７９に当接する面は、内ピン３１の軸方向他方側端部（図１２の右方向）に向かって徐々に大きくなる傾斜面７８となっている。これにより、内ピン３１がスタビライザ７１の貫通孔７４から抜けようとすると、傾斜面７８とＣ形クリップ７９との当接部分には、Ｃ形クリップ７９を縮径する方向に力が作用する。その結果、Ｃ形クリップ７９が円周溝３１ｂから外れる心配がないので、内ピン３１の抜けを有効に防止することができる。
【００４６】
なお、傾斜面７８の傾斜角度は、内ピン３１の挿入方向に対して３０°〜６０°の範囲内、最も好ましくは４５°とする。傾斜角度が３０°を下回ると、内ピン３１とスタビライザ７１との位置決めが困難になると共に、内ピン３１の抜けを防止できなくなるおそれがある。一方、傾斜角度が６０°を上回ると、Ｃ形クリップ７９に大きな剪断力が作用し、Ｃ形クリップ７９が破損するおそれがある。
【００４７】
また、内ピン３１の他方側端部には、直径が先端に向かって徐々に小さくなるテーパ部３１ｃが設けられている。このテーパ部３１ｃの先端の直径は、Ｃ形クリップ７９の内径寸法より小さく設定されている。これにより、Ｃ形クリップ７９をテーパ部３１ｃに沿って拡径しながら円周溝３１ｂに嵌め込むことができるので、Ｃ形クリップ７９を円周溝３１ｂにスムーズに嵌め込むことができる。
【００４８】
さらに、スタビライザ７１に設けられたボルト穴７５は、内ピン３１とスタビライザ７１との位置決めや、内ピン３１をスタビライザ７１から分離させるのに利用される。具体的には、内ピン３１を貫通孔７４に挿通し、円周溝３１ｂにＣ形クリップ７９を嵌め込んだ後、内ピン３１の貫通孔７４の挿入方向と反対向きにボルト（図示省略）をボルト穴７５に螺合する。
【００４９】
ボルトの先端が他の構成部品（曲線板２６ａやカウンタウェイト２９等）に当接し、さらにスタビライザの傾斜面７８とＣ形クリップ７９とが当接するまでボルトをねじ込むことにより、内ピン３１とスタビライザ７１とが位置決めされる。さらにボルトをねじ込むと、内ピン３１を貫通孔７４から引き抜くことができる。
【００５０】
なお、位置決めの際にスタビライザ７１が傾くのを防止する観点からは、ボルト穴７５をスタビライザ７１の回転中心を中心とする円周上の複数箇所に等間隔に設けるのが望ましい（この実施形態では、４箇所）。また、減速部Ｂの動作中には、ボルトはボルト穴７５から抜き取られる。
【００５１】
減速部潤滑機構は、減速部Ｂに潤滑油を供給するものであって、潤滑油路２５ｃと、潤滑油給油口２５ｄと、潤滑油排出口２２ｂと、潤滑油貯留部２２ｄと、回転ポンプ５１と、循環油路４５とを備える。
【００５２】
潤滑油路２５ｃは、モータ側回転部材２５の内部を軸線方向に沿って延びている。また、潤滑油供給口２５ｄは、偏心部２５ａ，２５ｂの位置で潤滑油路２５ｃからモータ側回転部材２５の外径面に向かって延びているものと、潤滑油路２５ｃの先端からモータ側回転部材２５の軸方向端面に向かって延びているものとがある。
【００５３】
また、減速部Ｂの位置におけるケーシング２２の少なくとも１箇所には、減速部Ｂ内部の潤滑油を排出する潤滑油排出口２２ｂが設けられている。また、潤滑油排出口２２ｂと潤滑油路２５ｃとを接続する循環油路４５がケーシング２２の内部に設けられている。そして、潤滑油排出口２２ｂから排出された潤滑油は、循環油路４５を経由して潤滑油路２５ｃに還流する。
【００５４】
図１６〜図１８を参照して、循環油路４５は、ケーシング２２の内部を軸方向に延びる油路４６ａ〜４６ｙ（総称して「軸方向油路４６」という）と、軸方向油路４６の軸方向両端部に接続されて円周方向に延びる油路４７ａ〜４７ｆ（総称して「周方向油路４７」という）と、周方向油路４７ａ，４７ｆに接続されて径方向に延びる油路４８ａ，４８ｂ（総称して「径方向油路４８」という）とで構成される。
【００５５】
軸方向油路４６は、潤滑油が一方方向（図１中の左から右）に流れる第１の軸方向油路４６ａ〜４６ｅ，４６ｋ〜４６ｏ，４６ｕ〜４６ｙと、潤滑油が他方方向（図１中の右から左）に流れる第２の軸方向油路４６ｆ〜４６ｊ，４６ｐ〜４６ｔに分類される。つまり、循環油路４５は、ケーシング２２の内部を軸方向に往復している。
【００５６】
周方向油路４７は、軸方向油路４６同士、または軸方向油路４６と径方向油路４８とを接続する。具体的には、周方向油路４７ａは、径方向油路４８ａから流出した潤滑油を軸方向油路４６ａ〜４６ｅに分配する。同様に、周方向油路４７ｂは軸方向油路４６ａ〜４６ｅから流出した潤滑油を軸方向油路４６ｆ〜４６ｊに、周方向油路４７ｃは軸方向油路４６ｆ〜４６ｊから流出した潤滑油を軸方向油路４６ｋ〜４６ｏに、周方向油路４７ｄは軸方向油路４６ｋ〜４６ｏから流出した潤滑油を軸方向油路４６ｐ〜４６ｔに、周方向油路４７ｅは軸方向油路４６ｐ〜４６ｔから流出した潤滑油を軸方向油路４６ｕ〜４６ｙに分配する。さらに、周方向油路４７ｆは、軸方向油路４６ｕ〜４６ｙから流出した潤滑油を径方向油路４８ｂに供給する。
【００５７】
径方向油路４８ａは回転ポンプ５１から圧送された潤滑油を周方向油路４７ａに、径方向油路４８ｂは周方向油路４７ｆから流出した潤滑油を循環油路２５ｃに供給する。
【００５８】
ここで、潤滑油排出口２２ｂと循環油路４５との間には、回転ポンプ５１が設けられており、潤滑油を強制的に循環させている。図１９を参照して、回転ポンプ５１は、車輪側回転部材２８の回転を利用して回転するインナーロータ５２と、インナーロータ５２の回転に伴って従動回転するアウターロータ５３と、ポンプ室５４と、潤滑油排出口２２ｂに連通する吸入口５５と、循環油路２２ｃに連通する吐出口５６とを備えるサイクロイドポンプである。
【００５９】
インナーロータ５２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５２ａの形状がエピサイクロイド曲線、歯溝部分５２ｂ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５２は、スタビライザ７１の円筒部７２の外径面に嵌合して内ピン３１（車輪側回転部材２８）と一体回転する。
【００６０】
アウターロータ５３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５３ａの形状がハイポサイクロイド曲線、歯溝部分５３ｂ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５３は、ケーシング２２に回転自在に支持されている。
【００６１】
インナーロータ５２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５３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５２の歯数をｎとすると、アウターロータ５３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。
【００６２】
インナーロータ５２とアウターロータ５３との間の空間には、複数のポンプ室５４が設けられている。そして、インナーロータ５２が車輪側回転部材２８の回転を利用して回転すると、アウターロータ５３は従動回転する。このとき、インナーロータ５２およびアウターロータ５３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５４の容積は連続的に変化する。これにより、吸入口５５から流入した潤滑油が吐出口５６から径方向油路４８ａに圧送される。
【００６３】
なお、上記構成の回転ポンプ５１の回転中にインナーロータ５２が傾くと、ポンプ室５４の容積が変化して潤滑油を適切に圧送することができなかったり、インナーロータ５２とアウターロータ５３とが接触して破損したりするおそれがある。そこで、図１を参照して、インナーロータ５２には、段付部５２ｃが設けられている。この段付部５２ｃは、その外径面（案内面）がケーシング２２の内径面に当接して、車輪１４からのラジアル荷重によってインナーロータ５２が傾くのを防止している。
【００６４】
さらに、潤滑油排出口２２ｂと回転ポンプ５１との間には、潤滑油を一時的に貯留する潤滑油貯留部２２ｄが設けられている。これにより、高速回転時においては、回転ポンプ５１によって排出しきれない潤滑油を一時的に潤滑油貯留部２２ｄ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、潤滑油排出口２２ｂに到達する潤滑油量が少なくなっても、潤滑油貯留部２２ｄに貯留されている潤滑油を潤滑油路２５ｃに還流することができる。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。
【００６５】
なお、減速部Ｂ内部の潤滑油は、遠心力に加えて重力によって外側に移動する。したがって、潤滑油貯留部２２ｄがインホイールモータ駆動装置２１の下部に位置するように、電気自動車１１に取り付けるのが望ましい。
【００６６】
さらに、減速部潤滑機構は、循環油路４５を通過する潤滑油を冷却する冷却手段をさらに有する。この実施形態における冷却手段は、ケーシング２２に設けられた冷却水路２２ｅと、冷却水路２２ｅ内の空気を排出する空気抜きプラグ２２ｆとを含む。なお、これらの冷却手段は、潤滑油のみならず、モータ部Ａの冷却にも寄与する。
【００６７】
冷却水路２２ｅは、ケーシング２２の内部の径方向油路４６に接する位置に設けられている。そして、径方向油路４６と冷却水路２２ｅとの間には、両者を分離する仕切り部材４９が配置されている。仕切り部材４９は、円筒状部材であって、ケーシング２２を構成する材料より熱伝導率の高い材料で形成されている。具体的には、黄銅、銅、アルミニウム等が該当する。空気抜きプラグ２２ｆは、冷却水路２２ｅ中に含まれる空気を外部に排出する。これにより、冷却水路２２ｅには空気溜りが無くなり、冷却効率が向上する。
【００６８】
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、潤滑油路２５ｃを流れる潤滑油は、モータ側回転部材２５の回転に伴う遠心力によって潤滑油供給口２５ｄから減速部Ｂに流出する。
【００６９】
なお、潤滑油供給口２５ｄの直径は、いずれも潤滑油路２５ｃの直径と比較して小さく設定されている。潤滑油供給口２５ｄからの潤滑油の流出量が潤滑油路２５ｃへの潤滑油の供給量を上回ると、潤滑油路２５ｃ中に負圧が生じて潤滑油が逆流するおそれがある。そこで、潤滑油供給口２５ｄからの潤滑油の流出量を制限することにより、潤滑油の循環がスムーズになる。
【００７０】
偏心部２５ａ，２５ｂに設けられた潤滑油供給口２５ｄから内輪部材４２を貫通する開口部４２ｃを経由して流出した潤滑油には遠心力が作用するので、内側軌道面４２ａ、外側軌道面４３、曲線板２６ａ，２６ｂと内ピン３１との当接部分、および曲線板２６ａ，２６ｂと外ピン２７との当接部分等を潤滑しながら径方向外側に移動する。
【００７１】
一方、モータ側回転部材２５の先端に設けられた潤滑油供給口２５ｄから流出した潤滑油は、第３の軸受３６ｃを経由して円周溝２８ｄに到達する。さらに、円周溝２８ｄに保持されている潤滑油は、遠心力によって潤滑油通路２８ｅおよびスラストプレート６０を経由して内ピン３１と針状ころ軸受３１ａとの間に供給される。
【００７２】
ここで、図１４を参照して、潤滑油通路２８ｅの径方向外側の壁面は、内ピン３１に向かって傾斜する傾斜面となっている。これにより、潤滑油通路２８ｅを通過する潤滑油を内ピン３１に指向させることができる。または、図１４の変形例として図１５を参照して、潤滑油通路２８ｅを貫通孔２８ｃに連通させてもよい（図１４，１５中の矢印は、潤滑油の流れを示す）。
【００７３】
ケーシング２２の内壁面に到達した潤滑油は、潤滑油排出口２２ｂから排出されて潤滑油貯留部２２ｄに貯留される。潤滑油貯留部２２ｄに貯留された潤滑油は、ケーシング２２内の流路を通って吸入口５５から回転ポンプ５１に供給され、吐出口５６から循環油路４５に圧送される。
【００７４】
吐出口５６から排出された潤滑油は、径方向油路４８ａを経由し、周方向油路４７ａで複数の軸方向油路４６ａ〜４６ｅに分配される。次に、軸方向油路４６ａ〜４６ｅを通過（図１中の左から右）した潤滑油は、周方向油路４７ｂで複数の軸方向油路４６ｆ〜４６ｊに分配される。同様に、軸方向油路４６ｆ〜４６ｊ（図１中の右から左）、周方向油路４７ｃ、軸方向油路４６ｋ〜４６ｏ（図１中の左から右）、周方向油路４７ｄ、軸方向油路４６ｐ〜４６ｔ（図１中の右から左）、周方向油路４７ｅ、軸方向油路４６ｕ〜４６ｙ（図１中の左から右）、周方向油路４７ｆ、および径方向油路４８ｂを経由して潤滑油路２５ｃに還流する。
【００７５】
ここで、潤滑油排出口２２ｂからの潤滑油の排出量は、モータ側回転部材２５の回転数に比例して多くなる。一方、インナーロータ５２は車輪側回転部材２８と一体回転するので、回転ポンプ５１の排出量は、車輪側回転部材２８の回転数に比例して多くなる。また、潤滑油排出口２２ｂから減速部Ｂに供給される潤滑油量は、回転ポンプ５１の排出量に比例して多くなる。すなわち、減速部Ｂへの潤滑油の供給量および排出量は、いずれもインホイールモータ駆動装置２１の回転数によって変化するので、常にスムーズに潤滑油を循環させることができる。
【００７６】
さらに、循環油路４５を流れる潤滑油の一部は、ケーシング２２とモータ側回転部材２５との間から転がり軸受３６ａを潤滑すると共に、モータ部Ａを冷却する冷却液としても機能する。また、転がり軸受３６ｂは、回転ポンプ５１の段付部５２ｃとケーシング２２の間からの潤滑油により潤滑される。
【００７７】
このように、モータ側回転部材２５から減速部Ｂに潤滑油を供給することにより、モータ側回転部材２５周辺の潤滑油量不足を解消することができる。また、回転ポンプ５１によって強制的に潤滑油を排出することによって、攪拌抵抗を抑えて減速部Ｂのトルク損失を低減することができる。さらに、回転ポンプ５１をケーシング２２内に配置することによって、インホイールモータ駆動装置２１全体としての大型化を防止することができる。
【００７８】
また、ケーシング２２の内部を軸方向に往復（この実施形態では２．５往復）する循環油路４５を設けることによって、冷却水路２２ｅと接する機会が増加する。その結果、潤滑油を十分に冷却してから径方向油路４８ｂに還流することができる。なお、循環油路４５の往復回数（２．５往復）や軸方向油路４６の本数（２５本）は、任意に設定することが可能である。また、冷却水路２２ｅには、水に限らずあらゆる冷却液を流すことができる。
【００７９】
車輪ハブ軸受部Ｃは、車輪側回転部材２８に固定連結された車輪ハブ３２と、車輪ハブ３２をケーシング２２に対して回転自在に保持する車輪ハブ軸受３３とを備える。車輪ハブ３２は、円筒形状の中空部３２ａとフランジ部３２ｂとを有する。フランジ部３２ｂにはボルト３２ｃによって駆動輪１４が固定連結される。また、車輪側回転部材２８の軸部２８ｂの外径面にはスプラインおよび雄ねじが形成されている。また、車輪ハブ３２の中空部３２ａの内径面にはスプライン穴が形成されている。そして、車輪ハブ３２の内径面に車輪側回転部材２８を螺合し、先端をナット３２ｄでとめることによって、両者を締結している。
【００８０】
車輪ハブ軸受３３は、車輪ハブ３２の外径面に嵌合固定される内輪３３ａと、ケーシング２２の内径面に嵌合固定される外輪３３ｂと、内輪３３ａおよび外輪３３ｂの間に配置される転動体としての複数の玉３３ｃと、隣接する玉３３ｃの間隔を保持する保持器３３ｄと、車輪ハブ軸受３３の軸方向両端部を密封する密封部材３３ｅとを備える複列アンギュラ玉軸受である。
【００８１】
さらに、モータ部Ａと軸方向に隣接する位置（減速部Ｂと反対側）には、第２のケーシングとしての端子ボックス６１が取り付けられている。端子ボックス６１は、モータ部Ａに電力を供給するための動力線（図示省略）と、ケーシング２２の内部と連通する連通孔（図示省略）と、径方向を向く壁面に内圧調整手段とを備える。
【００８２】
動力線は、一端がステータ２３ａのコイルに、他端がインバータを介して電源にそれぞれ接続されており、モータ部Ａを回転させるためにステータ２３ａに所定の周波数の電圧を印加する。連通孔は、動力線をケーシング２２の内部に通すと共に、ケーシング２２と端子ボックス６１との間で潤滑油や空気の移動を可能としている。内圧調整手段は、端子ボックス６１の径方向を向く壁面に設けられた給油口（図示省略）と、給油口に着脱自在に挿入されたエアブリーザ６６とで構成される。
【００８３】
上記構成のように、ケーシング２２に隣接する端子ボックス６１に内圧調整手段を設けることにより、ケーシング２２の内圧を一定に保持することができると共に、回転部材を含むケーシング２２に内圧調整手段を直接設けた場合と比較して、潤滑油の漏洩を抑制することができる。なお、給油作業を容易にするために、給油口がインホイールモータ駆動装置２１の上部に位置するように、電気自動車１１に取り付けるのが望ましい。
【００８４】
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。
【００８５】
モータ部Ａは、例えば、ステータ２３ａ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２３ｂが回転する。これにより、ロータ２３ｂに接続されたモータ側回転部材２５が回転すると、曲線板２６ａ，２６ｂはモータ側回転部材２５の回転軸心を中心として公転運動する。このとき、外ピン２７が、曲線板２６ａ，２６ｂの曲線形状の波形と係合して、曲線板２６ａ，２６ｂをモータ側回転部材２５の回転とは逆向きに自転運動させる。
【００８６】
貫通孔３０ａに挿通する内ピン３１は、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動に伴って貫通孔３０ａの内壁面と当接する。これにより、曲線板２６ａ，２６ｂの公転運動が内ピン３１に伝わらず、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動のみが車輪側回転部材２８を介して車輪ハブ軸受部Ｃに伝達される。
【００８７】
このとき、モータ側回転部材２５の回転が減速部Ｂによって減速されて車輪側回転部材２８に伝達されるので、低トルク、高回転型のモータ部Ａを採用した場合でも、駆動輪１４に必要なトルクを伝達することが可能となる。
【００８８】
なお、上記構成の減速部Ｂの減速比は、外ピン２７の数をＺＡ、曲線板２６ａ，２６ｂの波形の数をＺＢとすると、（ＺＡ−ＺＢ）／ＺＢで算出される。図２に示す実施形態では、ＺＡ＝１２、ＺＢ＝１１であるので、減速比は１／１１と、非常に大きな減速比を得ることができる。
【００８９】
このように、多段構成とすることなく大きな減速比を得ることができる減速部Ｂを採用することにより、コンパクトで高減速比のインホイールモータ駆動装置２１を得ることができる。また、外ピン２７および内ピン３１に針状ころ軸受２７ａ，３１ａを設けたことにより、曲線板２６ａ，２６ｂとの間の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。
【００９０】
上記の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１を電気自動車１１に採用することにより、ばね下重量を抑えることができる。その結果、走行安定性に優れた電気自動車１１を得ることができる。
【００９１】
また、上記の実施形態においては、潤滑油供給口２５ｄを偏心部２５ａ，２５ｂに設けた例を示したが、これに限ることなく、モータ側回転部材２５の任意の位置に設けることができる。ただし、転がり軸受４１に安定して潤滑油を供給する観点からは、潤滑油供給口２５ｄは偏心部２５ａ，２５ｂに設けるのが望ましい。
【００９２】
また、上記の実施形態においては、回転ポンプ５１を車輪側回転部材２８の回転を利用して駆動した例を示したが、回転ポンプ５１はモータ側回転部材２５の回転を利用して駆動することもできる。しかし、モータ側回転部材２５の回転数は車輪側回転部材２８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５１の耐久性が低下するおそれがある。また、車輪側回転部材２８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５１は車輪側回転部材２８の回転を利用して駆動するのが望ましい。
【００９３】
また、上記の実施形態においては、回転ポンプ５１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、車輪側回転部材２８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。さらには、回転ポンプ５１を省略して、遠心力のみによって潤滑油を循環させるようにしてもよい。
【００９４】
また、上記の実施形態においては、減速部Ｂの曲線板２６ａ，２６ｂを１８０°位相を変えて２枚設けたが、この曲線板の枚数は任意に設定することができ、例えば、曲線板を３枚設ける場合は、１２０°位相を変えて設けるとよい。
【００９５】
また、上記の実施形態における運動変換機構は、車輪側回転部材２８に固定された内ピン３１と、曲線板２６ａ，２６ｂに設けられた貫通孔３０ａとで構成される例を示したが、これに限ることなく、減速部Ｂの回転を車輪ハブ３２に伝達可能な任意の構成とすることができる。例えば、曲線板に固定された内ピンと、車輪側回転部材に形成された穴とで構成される運動変換機構であってもよい。
【００９６】
なお、上記の実施形態における作動の説明は、各部材の回転に着目して行ったが、実際にはトルクを含む動力がモータ部Ａから駆動輪に伝達される。したがって、上述のように減速された動力は高トルクに変換されたものとなっている。
【００９７】
また、上記の実施形態における作動の説明では、モータ部Ａに電力を供給してモータ部Ａを駆動させ、モータ部Ａからの動力を駆動輪１４に伝達させたが、これとは逆に、車両が減速したり坂を下ったりするようなときは、駆動輪１４側からの動力を減速部Ｂで高回転低トルクの回転に変換してモータ部Ａに伝達し、モータ部Ａで発電しても良い。さらに、ここで発電した電力は、バッテリーに蓄電しておき、後でモータ部Ａを駆動させたり、車両に備えられた他の電動機器等の作動に用いてもよい。
【００９８】
さらに、上記の実施形態の構成にブレーキを加えることもできる。例えば、図１の構成において、ケーシング２２を軸方向に延長してロータ２３ｂの図中右側に空間を形成し、ロータ２３ｂと一体的に回転する回転部材と、ケーシング２２に回転不能にかつ軸方向に移動可能なピストンと、このピストンを作動させるシリンダとを配置して、車両停止時にピストンと回転部材とを嵌合させてロータ２３ｂをロックするパーキングブレーキであってもよい。
【００９９】
または、ロータ２３ｂと一体的に回転する回転部材の一部に形成されたフランジおよびケーシング２２側に設置された摩擦板をケーシング２２側に設置されたシリンダで挟むディスクブレーキであってもよい。さらに、この回転部材の一部にドラムを形成すると共に、ケーシング２２側にブレーキシューを固定し、摩擦係合およびセルフエンゲージ作用で回転部材をロックするドラムブレーキを用いることができる。
【０１００】
また、上記の実施形態において、曲線板２６ａ，２６ｂを支持する軸受として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。
【０１０１】
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２１のコンパクト化の観点からは、転がり軸受４１には円筒ころ軸受が好適である。
【０１０２】
また、上記の各実施形態においては、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。例えばケーシ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。
【０１０３】
さらに、図２０に示した電気自動車１１は、後輪１４を駆動輪とした例を示したが、これに限ることなく、前輪１３を駆動輪としてもよく、４輪駆動車であってもよい。なお、本明細書中で「電気自動車」とは、電力から駆動力を得る全ての自動車を含む概念であり、例えば、ハイブリッドカー等をも含むものとして理解すべきである。
【０１０４】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】この発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置を示す図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。
【図３】図１の偏心部周辺の拡大図である。
【図４】図１のモータ回転軸と減速機入力軸との嵌合部分の拡大図である。
【図５】車輪側回転部材を軸方向から見た図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩにおける断面図である。
【図７】図１の内ピン周辺の拡大図である。
【図８】スラストプレートの正面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸにおける断面図である。
【図１０】スタビライザの正面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩにおける断面図である。
【図１２】図７の内ピンとスタビライザとの連結部分の拡大図である。
【図１３】図１２のＣ形クリップを示す図である。
【図１４】図５のＰ部の拡大図である。
【図１５】図１４の他の実施形態を示す図である。
【図１６】図１のＸＶＩ−ＸＶＩにおける断面図である。
【図１７】図１のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩにおける断面図である。
【図１８】図１のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩにおける断面図である。
【図１９】図１の回転ポンプの断面図である。
【図２０】図１のインホイールモータ駆動装置を有する電気自動車の平面図である。
【図２１】図２０の電気自動車の後方断面図である。
【図２２】従来のインホイールモータ駆動装置を示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１１ 電気自動車、１２ シャーシ、１２ａ ホイールハウジング、１２ｂ 懸架装置、１３ 前輪、１４ 後輪、２１，１０１ インホイールモータ駆動装置、２２，１０２ ケーシング、２２ａ 外方部材、２２ｂ 潤滑油排出口、２２ｄ 潤滑油貯留部、２２ｅ 冷却水路、２２ｆ 空気抜きプラグ、２３ａ ステータ、２３ｂ ロータ、２４ａ モータ回転軸、２４ｂ 減速機入力軸、２４ｃ 径方向隙間、２８ａ，３２ｂ，７３ フランジ部、３２ａ 中空部、２８ｂ 軸部、２８ｃ，３０ａ，３０ｂ，６０ａ，７４ 貫通孔、２８ｄ，３１ｂ，７６ 円周溝、２８ｅ 潤滑油通路、２５，１０６ モータ側回転部材、２５ａ，２５ｂ，１０６ａ，１０６ｂ 偏心部、２５ｃ 潤滑油路、２５ｄ 潤滑油供給口、２６ａ，２６ｂ，１０７ａ，１０７ｂ 曲線板、２７，１０８ 外ピン、２７ａ，３１ａ 針状ころ軸受、２８，１１０ 車輪側回転部材、２９ カウンタウェイト、３１，１０９ 内ピン、３１ｃ テーパ部、３２ 車輪ハブ、３２ｄ ナット、３３ 車輪ハブ軸受、３３ａ 内輪、３３ｂ 外輪、３３ｃ 玉、３３ｄ 保持器、３３ｅ 密封部材、４２ａ 内側軌道面、４２ｂ 鍔部、４２ｃ 開口部、４３ 外側軌道面、３６ａ，３６ｂ，３６ｃ，４１，１１１ 転がり軸受、４２ 内輪部材、４４ 円筒ころ、４５ 循環油路、４６ａ〜４６ｙ 軸方向油路、４７ａ〜４７ｆ 周方向油路、４８ａ、４８ｂ 径方向油路、４９ 仕切り部材、５１ 回転ポンプ、５２ インナーロータ、５２ａ，５３ａ 歯先部分、５２ｂ，５３ｂ 歯溝部分、５２ｃ 段付部、５４ ポンプ室、５５ 吸入口、５６ 吐出口、６０ スラストプレート、６０ｂ 第１の凹部、６０ｃ 第２の凹部、６１ 端子ボックス、６６ エアブリーザ、７１ スタビライザ、７２ 円筒部、７５ ボルト穴、７７ 潤滑油通路、７８ 傾斜面、７９ Ｃ形クリップ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏心部を有するモータ側回転部材を回転駆動するモータ部と、
前記モータ側回転部材の回転を減速して出力側回転部材に伝達する減速部と、
前記モータ部および前記減速部を保持するケーシングとを備え、
前記減速部は、
前記偏心部に相対回転自在に保持されて、前記入力側回転部材の回転に伴ってその回転軸心を中心とする公転運動を行う公転部材と、
前記ケーシングに固定され、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運動を前記入力側回転部材の回転軸心を中心とする回転運動に変換して前記出力側回転部材に伝達する運動変換機構とを含み、
前記運動変換機構は、
前記公転部材を厚み方向に貫通する複数の貫通孔と、
軸方向一方側端部を前記出力側回転部材に保持され、前記貫通孔との間に径方向の隙間を隔てた状態で前記貫通孔に挿通される複数の内ピンと、
前記内ピンの前記貫通孔に対面する位置に配置される内ピンカラーとで構成され、
前記出力側回転部材は、
フランジ部と、
前記フランジ部に前記内ピンの軸方向一方側端部を受け入れる複数の孔と、
前記フランジ部の内壁面に潤滑油を保持するための円周溝と、
前記円周溝から前記孔に向かって径方向外側に延びる潤滑油通路とを有する、モータ駆動装置。
【請求項２】
前記運動変換機構は、
フランジ形状の部材で、その厚み方向一方側の壁面に全ての前記内ピンの軸方向他方側端部を受け入れる複数の孔と、
フランジの内壁面に潤滑油を保持するための円周溝と、
前記円周溝から前記孔に向かって径方向外側に延びる潤滑油通路とを含む側板をさらに有する、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記潤滑油通路の径方向外側の壁面は、前記内ピンに向かって傾斜する傾斜面である、請求項１または２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記潤滑油通路は、前記孔に連通している、請求項１〜３のいずれかに記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記運動変換機構は、
前記内ピンカラーの軸方向の移動を規制すると共に、前記内ピンと前記内ピンカラーとの間に潤滑油を供給可能な位置に配置されるスラストプレートをさらに含む、請求項１〜４のいずれかに記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
前記モータ側回転部材の内部に設けられる潤滑油路と、
前記潤滑油路から前記モータ側回転部材の外径面に向かって延びる潤滑油供給口と、
前記ケーシングに設けられ、前記減速部から潤滑油を排出する潤滑油排出口と、
前記潤滑油排出口および前記潤滑油路を接続し、前記潤滑油排出口から排出された潤滑油を前記潤滑油路に還流する循環油路とを備える、請求項１〜５のいずれかに記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
前記潤滑油路の先端から前記モータ側回転部材の軸方向端面に向かって延びる潤滑油供給口をさらに備える、請求項６に記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
前記潤滑油供給口は、前記潤滑油路より直径が小さい、請求項６または７に記載のモータ駆動装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のモータ駆動装置と、
前記出力側回転部材としての車輪側回転部材に固定連結された車輪ハブとを備える、インホイールモータ駆動装置。
【請求項１】
偏心部を有するモータ側回転部材を回転駆動するモータ部と、
前記モータ側回転部材の回転を減速して出力側回転部材に伝達する減速部と、
前記モータ部および前記減速部を保持するケーシングとを備え、
前記減速部は、
前記偏心部に相対回転自在に保持されて、前記入力側回転部材の回転に伴ってその回転軸心を中心とする公転運動を行う公転部材と、
前記ケーシングに固定され、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運動を前記入力側回転部材の回転軸心を中心とする回転運動に変換して前記出力側回転部材に伝達する運動変換機構とを含み、
前記運動変換機構は、
前記公転部材を厚み方向に貫通する複数の貫通孔と、
軸方向一方側端部を前記出力側回転部材に保持され、前記貫通孔との間に径方向の隙間を隔てた状態で前記貫通孔に挿通される複数の内ピンと、
前記内ピンの前記貫通孔に対面する位置に配置される内ピンカラーとで構成され、
前記出力側回転部材は、
フランジ部と、
前記フランジ部に前記内ピンの軸方向一方側端部を受け入れる複数の孔と、
前記フランジ部の内壁面に潤滑油を保持するための円周溝と、
前記円周溝から前記孔に向かって径方向外側に延びる潤滑油通路とを有する、モータ駆動装置。
【請求項２】
前記運動変換機構は、
フランジ形状の部材で、その厚み方向一方側の壁面に全ての前記内ピンの軸方向他方側端部を受け入れる複数の孔と、
フランジの内壁面に潤滑油を保持するための円周溝と、
前記円周溝から前記孔に向かって径方向外側に延びる潤滑油通路とを含む側板をさらに有する、請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記潤滑油通路の径方向外側の壁面は、前記内ピンに向かって傾斜する傾斜面である、請求項１または２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記潤滑油通路は、前記孔に連通している、請求項１〜３のいずれかに記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記運動変換機構は、
前記内ピンカラーの軸方向の移動を規制すると共に、前記内ピンと前記内ピンカラーとの間に潤滑油を供給可能な位置に配置されるスラストプレートをさらに含む、請求項１〜４のいずれかに記載のモータ駆動装置。
【請求項６】
前記モータ側回転部材の内部に設けられる潤滑油路と、
前記潤滑油路から前記モータ側回転部材の外径面に向かって延びる潤滑油供給口と、
前記ケーシングに設けられ、前記減速部から潤滑油を排出する潤滑油排出口と、
前記潤滑油排出口および前記潤滑油路を接続し、前記潤滑油排出口から排出された潤滑油を前記潤滑油路に還流する循環油路とを備える、請求項１〜５のいずれかに記載のモータ駆動装置。
【請求項７】
前記潤滑油路の先端から前記モータ側回転部材の軸方向端面に向かって延びる潤滑油供給口をさらに備える、請求項６に記載のモータ駆動装置。
【請求項８】
前記潤滑油供給口は、前記潤滑油路より直径が小さい、請求項６または７に記載のモータ駆動装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のモータ駆動装置と、
前記出力側回転部材としての車輪側回転部材に固定連結された車輪ハブとを備える、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１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２００９−２５７４９４（Ｐ２００９−２５７４９４Ａ）
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０８０７５（Ｐ２００８−１０８０７５）
【出願日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月５日（２００９．１１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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