WO2010001698A1

WO2010001698A1 - サイクロイド減速機、インホイールモータ駆動装置、および車両用モータ駆動装置

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Publication number: WO2010001698A1
Application number: PCT/JP2009/060582
Authority: WO
Inventors: 牧野　智昭
Original assignee: Ntn株式会社
Priority date: 2008-07-02
Filing date: 2009-06-10
Publication date: 2010-01-07
Also published as: CN102076993B; US20110082000A1; EP2292946A4; CN102076993A; US8506438B2; EP2292946A1; JP2010032038A; EP2292946B1; JP5374215B2

Abstract

　インホイールモータ駆動装置２１の減速部Ｂは、ケーシング２２と、一端がケーシング２２の内部に配置された入力軸２５と、入力軸２５の軸線Ｏから偏心して入力軸の一端に結合した円盤形状の偏心部材２５ａ，２５ｂと、中心部が偏心部材２５ａ，２５ｂの外周に転がり軸受４１を介して支持されて、入力軸２５の回転に伴って入力軸２５の軸線Ｏを中心とする公転運動を行う公転部材２６ａ，２６ｂと、ケーシング２２に支持され、公転部材２６ａ，２６ｂの外周部に係合して公転部材２６ａ，２６ｂの自転運動を生じさせる外周係合部材２７と、公転部材２６ａ，２６ｂに係合して自転運動を取り出す出力軸２８とを備え、転がり軸受４１は、転動体４４と転がり接触する軌道面４２ａに潤滑油を供給する潤滑油孔５９を有し、潤滑油孔５９は、転がり軸受４１の軌道面４２ａのうち、公転部材２６ａ，２６ｂが出力軸２８および外周係合部材２７から付与される軸受荷重を分担しない無荷重範囲３６０°－φに配置される。

Description

サイクロイド減速機、インホイールモータ駆動装置、および車両用モータ駆動装置

　本発明は、サイクロイド減速機の公転部材の支持構造に関する。

　従来のインホイールモータ駆動装置は、例えば、特開２００６－２５８２８９号公報（特許文献１）に記載されている。特許文献１に記載されているインホイールモータ駆動装置は、駆動モータと、この駆動モータから駆動力を入力されて回転数を減速して車輪側に出力する減速機と、減速機の出力軸と結合する車輪のハブ部材とが同軸に配列されている。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。また、このサイクロイド減速機構は、外ピンがケーシングに針状ころ軸受によって回転自在に支持されている。したがって、曲線板と外ピンとの接触抵抗を大いに低減することができ、減速機のトルク損失を防止することができる点で頗る有利である。

　ところで、特許文献１のサイクロイド減速機構にあっては、図３に示すように、円盤形状の偏心部２５ａが、駆動モータの回転軸と結合する減速機の入力軸に、入力軸の軸線Ｏから偏心するよう取り付けられている。具体的には、偏心部２５ａの軸心Ｏ２が入力軸の軸線Ｏから偏心量ｅだけ偏心している。偏心部２５ａの外周は、転がり軸受４１を介して曲線板２６ａが取り付けられ、偏心部２５ａは曲線板２６ａを回転自在に支持する。軸心Ｏ２は曲線板２６ａの軸心でもある。曲線板２６ａの外周は波型曲線で形成され、径方向に窪んだ波型の凹部３３を周方向等間隔に有する。曲線板２６ａの周囲には、凹部３３と係合する外ピン２７が、軸線Ｏを中心として周方向に複数配設されている。

　図３において入力軸とともに偏心部２５ａが紙面上で反時計回りに回転すると、偏心部２５ａは軸線Ｏを中心とする公転運動を行うので、曲線板の凹部３３が、これら外ピン２７と周方向に順次当接する。この結果矢印で示すように、曲線板２６ａは、複数の外ピン２７から荷重Ｆｉを受けて、時計回りに自転する。

　また曲線板２６ａには貫通孔３０ａが軸心Ｏ２を中心として周方向に複数配設されている。各貫通孔３０ａには、軸線Ｏと同軸に配置された変速機の出力軸と結合する内ピン３１が挿通する。貫通孔３０ａの内径は、内ピン３１の外径よりも十分大きいため、内ピン３１は曲線板２６ａの公転運動の障害とはならない。そして内ピン３１は曲線板２６ａの自転運動を取り出して出力軸を回転させる。このとき、出力軸は入力軸よりも高トルクかつ低回転数になり、図３に矢印で示すように曲線板２６ａは複数の内ピン３１から荷重Ｆｊを受ける。これら複数の荷重Ｆｉ，Ｆｊの合力が軸受荷重Ｆｓとなる。

　サイクロイド減速機構は、入力軸と出力軸との回転差が大きく、車両の駆動力を伝達することから軸受荷重Ｆｓが大きく、焼き付きを防止して安定した運転を行うためにも転がり軸受４１には適切な潤滑が必要である。具体的には、転動体と、転動体よりも外径側の外輪部材と、転動体よりも内径側の内輪部材とを備えた転がり軸受４１に、潤滑油を供給する潤滑油孔を設ける。潤滑油孔の配置は、転動体が転がり接触する内輪部材４２の外周軌道面、あるいは外輪部材の内周軌道面が考えられる。

　転がり軸受４１の径方向外側から内周軌道面に潤滑油を供給する場合、回転数が大きければ潤滑油が跳ね飛ばされたり、遠心力で径方向外側に流出したりする虞があり、転がり軸受全体に潤滑油を行き亘らせることが困難である。そこで、径方向内側から転がり軸受４１の外周軌道面に潤滑油を供給することが考えられる。具体的には、径方向に延びる潤滑油孔を偏心部２５ａの内部に配設し、潤滑油孔の径方向外側端を内輪部材４２の外周軌道面に配置する。そして入力軸の内部から偏心部２５ａの潤滑油孔を経由して転がり軸受４１に潤滑油を供給することが考えられる。

特開２００６－２５８２８９号公報

　しかし、上述のように径方向内側から転がり軸受４１に潤滑油を供給する方式にあっては、外周軌道面に潤滑油孔を設けるため、転動体と外周軌道面との接触面積が減少し、接触面圧が増加する。この結果、転動疲労寿命が短くなってしまう虞がある。また潤滑油孔の径方向外側端付近に大きな応力が発生するため、油孔端より亀裂が発生・進展する虞がある。

　本発明の目的は、転がり軸受の接触面圧が増加することなく転がり軸受に潤滑油を供給することができるサイクロイド減速機を提供することである。

　この目的のため本発明によるサイクロイド減速機は、ケーシングと、一端がケーシングの内部に配置された入力軸と、入力軸の軸線から偏心して入力軸の一端に結合した円盤形状の偏心部材と、偏心部材に支持されて入力軸の回転に伴って軸線を中心とする公転運動を行う公転部材と、公転部材の内周と偏心部材の外周との間に配置された転がり軸受と、ケーシングに支持され、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、公転部材に係合して自転運動を取り出す出力軸とを備える。そして、転がり軸受は、転動体と、偏心部材の外周に取り付けられた内輪部材と、転動体と転がり接触する内輪部材の外周軌道面に潤滑油を供給するため内輪部材の内径面から外周軌道面まで貫通する潤滑油孔を有し、潤滑油孔は転がり軸受の外周軌道面のうち公転部材が出力軸および外周係合部材から付与される軸受荷重を分担しない無荷重範囲に配置される。

　かかる本発明によれば、潤滑油孔が外周軌道面のうち軸受荷重を分担しない部位と接続するため、接触面圧が増加しない。したがって、潤滑油孔の径方向外側端より亀裂が発生・進展する虞がなくなり、転がり軸受の転動疲労寿命を長くすることができる。

　本発明は一実施形態に限定されるものではなく、潤滑油孔は、外周軌道面のうち、分担する軸受荷重が最も大きい部位から周方向に９０度以上２７０度以下の範囲で配置される。これにより、潤滑油孔の径方向外側端より亀裂が発生・進展することがなくなり、転がり軸受の転動疲労寿命を長くすることができる。

　好ましくは、潤滑油孔は少なくとも、外周軌道面のうち、分担する軸受荷重が最も大きい部位から周方向に１８０度の部位と、１８０度の部位から周方向一方および周方向他方の所定角度の部位にそれぞれ配置され、所定角度は９０度以下である。これにより、潤滑油を周方向全体に容易に供給することができる。

　本発明は一実施形態に限定されるものではなく、潤滑油孔は、外周軌道面のうち、軸線に最も近い部位を中心として含み周方向一方に４５度の部位から周方向他方に４５度の部位までの範囲に配置される。

　好ましくは、潤滑油孔は少なくとも、外周軌道面のうち、軸線に最も近い部位と、軸線に最も近い部位から周方向一方および周方向他方の所定角度の部位にそれぞれ配置され、所定角度は４５度以下である。これにより、潤滑油を周方向全体に容易に供給することができる。

　好ましくは、転がり軸受は、外周軌道面の軸方向両端から径方向外側に突出した鍔部を備えた円筒ころ軸受である。これにより、接触面圧を小さくして、潤滑油を両端の鍔部同士間に保持することができる。

　また、本発明のインホイールモータ駆動装置は、本発明のサイクロイド減速機と、サイクロイド減速機の入力軸を回転駆動するモータ部と、サイクロイド減速機の出力軸に固定連結された車輪ハブとを備える。これにより、転動疲労寿命が長くなり、インホイールモータ駆動装置の長寿命化を図ることができる。

　また、本発明の車両用モータ駆動装置は、本発明のサイクロイド減速機と、サイクロイド減速機の入力軸を回転駆動するモータ部とを備え、車両の車体に搭載される。これにより、転動疲労寿命が長くなり、車体搭載型の車両用モータ駆動装置の長寿命化を図ることができる。

　本発明の車両用モータ駆動装置は１実施形態に限定されるものではないが、モータ部とサイクロイド減速機とをそれぞれ１個ずつ備え、サイクロイド減速機の出力軸と連結されたディファレンシャルギヤ装置をさらに備えていてもよい。かかる実施形態によれば、左右輪あるいは前後輪にモータトルクを分配する車両用モータ駆動装置の長寿命化を図ることができる。

　このように本発明のサイクロイド減速機の潤滑油孔は、転がり軸受の外周軌道面のうち、公転部材が出力軸および外周係合部材から付与される軸受荷重を分担しない無荷重範囲に配置される。これにより、潤滑油孔が配置された部位周辺の外周軌道面における接触面圧が増加しない。したがって、潤滑油孔の径方向外側端より外周軌道面に亀裂が発生・進展する虞がなくなり、転がり軸受の転動疲労寿命を長くすることができる。

本実施例のサイクロイド減速機を備えたインホイールモータ駆動装置を示す縦断面図である。図１のＩＩ－ＩＩにおける横断面図である。図２の曲線板に作用する荷重を矢印で示す説明図である。図３の転がり軸受が分担する軸受荷重の荷重分布を模式的に示す説明図である。図３の転がり軸受が分担する軸受荷重の荷重分布を模式的に示す説明図である。同実施例の転がり軸受の内輪部材を取り出して示す横断面図である。同実施例の転がり軸受の内輪部材を取り出して示す縦断面図である。図２の曲線板に、互いに異なる２方向の軸受荷重が作用する様子を矢印で示す説明図である。図８の転がり軸受が分担する軸受荷重の荷重分布を模式的に示す説明図である。本実施例のサイクロイド減速機を備えたインホイールモータ駆動装置の配置レイアウトを示す平面図である。本実施例のサイクロイド減速機を備えた車両用モータ駆動装置の配置レイアウトを示す平面図である。同実施例の車両用モータ駆動装置を示す縦断面図である。他の実施例の車両用モータ駆動装置を示す展開断面図である。

　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１実施例のサイクロイド減速機を備えた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、図１のＩＩ－ＩＩにおける横断面図である。

　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からの出力を図示しない駆動輪に伝える車輪ハブ軸受部Ｃとを備える。モータ部Ａと減速部Ｂとはケーシング２２に収納されて、例えば電気自動車のホイールハウジング内に取り付けられる。あるいは鉄道車両の台車に取り付けられる。

　モータ部Ａは、ケーシング２２に固定されるステータ２３と、ステータ２３の内側に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。

　モータ側回転部材２５は、モータ部Ａの駆動力を減速部Ｂに伝達するためにモータ部Ａから減速部Ｂにかけて配置され、減速部Ｂの入力軸に相当する。そして、減速部Ｂ内部に配置される一端が偏心部材２５ａ，２５ｂと結合する。偏心部材２５ａ，２５ｂが結合した側のモータ側回転部材２５の端部は、転がり軸受３５によって回転自在に支持される。さらにモータ側回転部材２５は、ロータ２４と嵌合すると共に、モータ部Ａの両端で転がり軸受３６ａ，３６ｂによって支持される。さらに、２つの円盤形状の偏心部材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。

　減速部Ｂは、偏心部材２５ａ，２５ｂに回転自在に保持される公転部材としての曲線板２６ａ，２６ｂと、曲線板２６ａ，２６ｂの外周部に係合する外周係合部材としての複数の外ピン２７と、曲線板２６ａ，２６ｂの自転運動を車輪側回転部材２８に伝達する運動変換機構と、曲線板２６ａ，２６ｂの隙間に取り付けられてこれら曲線板２６ａ，２６ｂの端面に当接して曲線板の傾きを防止する支持部材（センターカラーともいう）２９と、減速部Ｂ内部の潤滑油を受け止めるオイル溜まり５１を備える。曲線板２６ａは、転がり軸受４１によって偏心部材２５ａに対して回転自在に支持されている。また曲線板２６ｂも、別の転がり軸受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。

　減速部Ｂの運動変換機構は、車輪側回転部材２８に保持された複数の内ピン３１と、曲線板２６ａ，２６ｂに設けられた貫通孔３０ａとで構成される。内ピン３１は、車輪側回転部材２８の回転軸線Ｏを中心とする円周軌道上に等間隔に設けられており、その軸方向一方側端部が車輪側回転部材２８に固定されている。また内ピン３１は、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の孔壁面に当接する位置に針状ころ軸受が設けられている。一方、貫通孔３０ａは、複数の内ピン３１それぞれに対応する位置に設けられ、貫通孔３０ａの内径寸法は、内ピン３１の外径寸法（「針状ころ軸受を含む最大外径」を指す。以下同じ。）より所定分大きく設定されている。

　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３４とを備える。車輪ハブ軸受３４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の外径面に嵌合固定される。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によって図示しない駆動輪が固定連結される。

　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。

　モータ部Ａは、例えば、ステータ２３のコイルに交流電流を供給することによって生じる電磁力を受けて、永久磁石または磁性体によって構成されるロータ２４が回転する。

　これにより、ロータ２４に接続されたモータ側回転部材２５が回転すると、曲線板２６ａ，２６ｂはモータ側回転部材２５の回転軸線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。

　貫通孔３０ａに挿通する内ピン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。

　このとき、軸線Ｏと同軸に配置された車輪側回転部材２８は、運動変換機構を介して減速部Ｂの出力軸として曲線板２６ａ，２６ｂの自転を取り出す。この結果、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。したがって、低トルク、高回転型のモータ部Ａを採用した場合でも、駆動輪に必要なトルクを伝達することが可能となる。

　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。

　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。

　車輪側回転部材２８は、減速部Ｂの出力軸に相当し、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。軸部２８ｂの外径面には、車輪ハブ３２が固定されている。車輪ハブ３２は車輪ハブ軸受３４を介してケーシング２２に回転自在に支持される。

　内ピン３１の軸方向端部には、補強部材３１ａが設けられている。補強部材３１ａは、円環形状の円環部３１ｂと、円環部３１ｂの内径面から軸方向に延びる円筒部３１ｃとを含む。曲線板２６ａ、２６ｂから一部の内ピン３１に負荷される荷重は補強部材３１ａを介して全ての内ピン３１によって支持されるため、内ピン３１に作用する応力を低減させ耐久性を向上させることができる。

　モータ部Ａと減速部Ｂとの間に位置するケーシング２２には、オイルポンプ５３が設けられている。オイルポンプ５３は補強部材３１ａによって駆動される。ケーシング２２に設けられた吸入油路５２は、オイルポンプ５３の吸入口と減速部Ｂの下部に設けられたオイル溜まり５１とを接続する。ケーシング２２に設けられた吐出油路５４は、一端でオイルポンプ５３の吐出口と接続し、他端でケーシング２２に設けられた冷却装置と交差する冷却油路５５と接続する。冷却油路５５は、ケーシング２２に設けられた連絡油路５６と接続し、冷却油路５５を流れる潤滑油を冷却する。連絡油路５６は、モータ側回転部材２５に軸線Ｏに沿って設けられた軸線油路５７と接続する。軸線油路５７は、減速部Ｂで、軸線Ｏから偏心部材２５ａ内を径方向外側に向かって延びる潤滑油路５８ａと、軸線Ｏから偏心部材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、環状溝６０と接続する。環状溝６０は、転がり軸受４１の後述する外周軌道面と連通する。

　補強部材３１ａを介して車輪側回転部材２８によって駆動されるオイルポンプ５３は、オイル溜まり５１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。潤滑油は、吐出油路５４と冷却油路５５とを順次通過して冷却される。次に潤滑油は、連絡油路５６と、軸線油路５７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。こうして潤滑油は、減速部Ｂに設けられた部材を潤滑して、減速部Ｂの下部に設けられたオイル溜まり５１に集まる。

　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Ｏ２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２６ｂの中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。

　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、その内径面が偏心部材２５ｂの外径面に取り付けられ、その外径面に外周軌道面４２ａを有する内輪部材４２と、外周軌道面４２ａおよび貫通孔３０ｂの孔壁（内周軌道面）の間に配置される複数のころ４４と、周方向で隣り合うころ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。曲線板２６ａについても同様である。

　外ピン２７は、モータ側回転部材２５の回転軸線Ｏを中心とする円周軌道上に等間隔に設けられる。そして、曲線板２６ａ，２６ｂが公転運動すると、外周の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。潤滑油孔は、外周軌道面４２ａに配置される。本実施例では、潤滑油路５８ａの径方向外側端が、偏心部材２５ｂ（２５ａ）および内輪部材４２間を周方向に延在する環状溝６０を介して、３個の潤滑油孔５９と接続する。そして潤滑油孔５９は、外周軌道面４２ａの周方向に異なる部位にそれぞれ配置される。

　図３は、図２の曲線板２６ａに作用する荷重を矢印で示す説明図である。紙面上を反時計回りに公転しながら時計回りに自転する本実施例の曲線板２６ａも、前述した従来例と同様、矢印で示すように、複数の外ピン２７から荷重Ｆｉを受けるとともに複数の内ピン３１から荷重Ｆｊを受け、これら複数の荷重Ｆｉ，Ｆｊの合力が軸受荷重Ｆｓとなる。

　軸受荷重Ｆｓの方向は、曲線板２６ａの波型形状、凹部３３の数などの幾何学的条件や遠心力の影響により変化する。具体的には、自転軸心Ｏ２と軸線Ｏとを結ぶ直線と直角であって軸線Ｏを通過する基準線Ｘと、軸受荷重Ｆｓとの角度αは概ね、３０度～６０度である。角度αの代表値は中央値４５度が適切である。

　図４および図５は、図３に示す軸受荷重Ｆｓを分担する転がり軸受４１の荷重分布を模式的に示す説明図である。転がり軸受４１の軸受内部すきま（半径すきま）が０の場合、転がり軸受４１に作用する荷重範囲φは図４に示すように１８０度となる。軸受内部すきま（半径すきま）が０よりも大きい場合、荷重範囲φは図５に示すように１８０度よりも小さくなる。また図には示さなかったが、軸受内部すきま（半径すきま）が０よりも若干小さい負すきまの場合、転がり軸受４１の寿命は最も長くなる。さらに、この最適な負すきまを超える負すきまの場合、転がり軸受４１の寿命は急激に低下する。このため本実施例では、偏心部材２５ａや転がり軸受４１や曲線板２６ａの材質や温度や回転速度などの運転条件の受ける運転時の軸受内部すきまが０よりも若干大きい正値のすきまを有するよう、転がり軸受４１をセットする。

　荷重範囲φの中心に位置する部位βは、分担する軸受荷重が最も大きい。そして部位βから周方向に離れるにつれて、分担する軸受荷重は小さくなる。部位βと軸受荷重Ｆｓの方向（角度α）とは１８０度の関係にある。

　以上の説明および図４および図５から明らかなように、軸受荷重Ｆｓを分担しない無荷重範囲（３６０°－φ）は１８０度以上である。

　図６は、転がり軸受４１の内輪部材４２を取り出して示す横断面図であり、図７は、内輪部材４２の縦断面図である。内輪部材４２の内周は、偏心部材２５ａの外周に取り付けられる。具体的には、内輪部材４２は偏心部材２５ａに圧入等で固定される。外周軌道面４２ａは、内輪部材４２の外周に形成される。内輪部材４２は、外周軌道面４２ａの軸心Ｏ２方向両端から径方向外側に突出した鍔部４２ｂを備える。

　本実施例の潤滑油孔５９は、外周軌道面４２ａのうち、軸受荷重Ｆｓを分担しない無荷重範囲に配置される。即ち、潤滑油孔５９は、外周軌道面４２ａのうち、分担する前記軸受荷重が最も大きい部位βから周方向に９０度以上２７０度以下の無荷重範囲で配置される。具体的には、潤滑油孔５９は３箇所に配置される。１箇所は、分担する軸受荷重Ｆｓが最も大きい部位βから周方向に１８０度の部位に配置され、この部位は基準線Ｘから角度αの位置になる。他の２箇所は、上述した１８０度の部位から周方向一方および周方向他方の所定角度の部位にそれぞれ配置され、この所定角度は９０度以下である。所定角度を９０度以下にすることで、潤滑油孔５９を無荷重範囲（３６０°－φ）に配置することができる。

　自動車駆動装置として本実施例にかかるインホイールモータ駆動装置を使用する場合、使用頻度のほとんどは前進状態での使用であり、減速機の回転方向は図３に沿って説明したように一方のみと見なすことができる。したがって、荷重範囲φは１８０度以下となり、潤滑油孔５９は、内輪軌道面４２ａのうち、分担する前記軸受荷重が最も大きい部位βから周方向に９０度以上２７０度以下の範囲で配置される。

　しかしながらインホイールモータ駆動装置は、駆動装置として力行運転するほか、回生ブレーキとして回生運転する場合もあり、後進走行もありえる。このような使用状態で転がり軸受４１には、図８に示すように、前述した軸受荷重Ｆｓが付与される場合と、異なる方向の軸受荷重Ｆｒが付与される場合がある。軸受荷重Ｆｓの方向と軸受荷重Ｆｒの方向は、基準線Ｙに関して対称となる。なお基準線Ｙは、軸線Ｏと、軸線Ｏからの偏心量がｅである軸心Ｏ２とを通り、基準線Ｘと直角である。

　図９は、図８に示す軸受荷重Ｆｓおよび軸受荷重Ｆｒを分担する転がり軸受４１の荷重分布を模式的に示す説明図である。転がり軸受４１に作用する荷重範囲は基準線Ｙに関して対称となり、残りの範囲が無荷重範囲となる。この無荷重範囲は、基準線Ｙが交差し、軸線Ｏに最も近い部位γを中心として含む範囲である。また軸受荷重Ｆｓおよび軸受荷重Ｆｒの角度αがそれぞれ４５度であって、荷重範囲φがそれぞれ１８０度の場合、無荷重範囲は部位γから周方向一方に４５度の部位と周方向他方に４５度の部位との範囲になる。

　そこで本発明の変形例として潤滑油孔５９は、軸線Ｏに最も近い部位γを中心として含み周方向一方に４５度の部位から周方向他方に４５度の部位までの範囲に配置される。

　好ましくは図９に示すように、潤滑油孔５９は少なくとも、外周軌道面４２ａのうち、軸線Ｏに最も近い部位γと、軸線Ｏに最も近い部位γから周方向一方および周方向他方の所定角度δの部位にそれぞれ配置され、所定角度δは４５度以下である。

　図１０はインホイールモータ駆動装置２１の配置レイアウトを示す平面図である。車両の車体１１は、前後左右に４個の車輪を具備する。このうち左輪１２Ｌおよび右輪１２Ｒは駆動輪である。左輪１２Ｌは車両左側に配置されたインホイールモータ駆動装置２１Ｌの車輪ハブ３２と結合する。インホイールモータ駆動装置２１Ｌは図示しないサスペンション装置で車体１１の床下に取り付けられている。同様に右輪１２Ｒも車両右側に配置されたインホイールモータ駆動装置２１Ｒの車輪ハブ３２と結合する。インホイールモータ駆動装置２１Ｒも図示しないサスペンション装置で車体１１の床下に取り付けられている。インホイールモータ駆動装置２１Ｌ，２１Ｒはいずれも上述したインホイールモータ駆動装置２１であり、車両前後方向に延びる車体１１の中心線に関して対称に配置される。

　これまでに説明したように、減速部Ｂは車輪に直接取り付けられるインホイールモータ駆動装置２１に適用可能である他、車体に搭載されて車輪とドライブシャフトを介して駆動結合される車両モータ駆動装置にも適用可能である。

　図１１は上述した減速部Ｂを備えた車両用モータ駆動装置６１の配置レイアウトを示す平面図である。また図１２は同実施例の車両用モータ駆動装置６１を示す縦断面図である。この実施例につき、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。

　車両用モータ駆動装置６１は、サイクロイド減速機になる減速部Ｂと、減速部Ｂのモータ側回転部材２５を回転駆動するモータ部Ａとを備え、車体１１に搭載される。車両用モータ駆動装置６１のモータ部Ａは、インホイールモータ駆動装置２１のモータ部Ａと同一構成であってもよいし、別な構成の回転電機であってもよい。

　車両用モータ駆動装置６１の減速部Ｂは、インホイールモータ駆動装置２１の減速部Ｂと共通する基本構成である。ただし、ケーシング２２の構成についてはその限りではない。

　車両用モータ駆動装置６１は左右にモータ部Ａと減速部Ｂとをそれぞれ２個ずつ備える。２個のモータ部Ａは軸線Ｏと同軸に背中合わせで隣接するよう配設される。また、減速部Ｂの一方はモータ部Ａの軸線Ｏ方向一方側に配設され、減速部Ｂの他方はモータ部Ａの軸線方向他方側に配設される。

　車幅方向左側に位置する車輪側回転部材２８の軸部２８ｂは、端部へ向かって延び、その先端がドライブシャフト１３Ｌの一端と結合する。ドライブシャフト１３Ｌの他端は左輪１２Ｌと結合する。同様に車幅方向右側に位置する車輪側回転部材２８の軸部２８ｂも、ドライブシャフト１３Ｒを介して右輪１２Ｒと結合する。

　この車両用モータ駆動装置６１によれば、左輪１２Ｌおよび右輪１２Ｒをそれぞれ独立して駆動することができるとともに、減速部Ｂの転動疲労寿命が長くなり、車体搭載型の車両用モータ駆動装置の長寿命化を図ることができる。なお左輪１２Ｌおよび右輪１２Ｒは、前輪または後輪のいずれであってもよい。

　次に車両用モータ駆動装置の他の実施例につき説明する。図１３は他の実施例の車両用モータ駆動装置７１を示す展開断面図である。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。他の実施例ではモータ部Ａとサイクロイド減速機になる減速部Ｂとをそれぞれ１個ずつ備え、減速部Ｂの車輪側回転部材２８と噛合するディファレンシャルギヤ装置７２をさらに備える。

　ディファレンシャルギヤ装置７２は、リングギヤ７５と、ディファレンシャルギヤケース７６と、ピニオンメートシャフト７７と、１対のピニオンメートギヤ７８，７９と、２個のサイドギヤ８２，８３とを有し、車輪側回転部材２８の回転を左右輪１２Ｌ，１２Ｒに分配する。

　軸線Ｏに沿って延びる車輪側回転部材２８の軸部２８ｂは、フランジ部２８ａ側を軸受３４でケーシング２２に回転自在に支持され、先端側を軸受７３でケーシング２２に回転自在に支持される。これら軸受３４および軸受７３はいずれも転がり軸受である。軸部２８ｂの外周は軸受３４および軸受７３間で歯車７４の中心と結合し、歯車７４は車輪側回転部材２８と一体回転する。

　歯車７４はディファレンシャルギヤ装置７２のリングギヤ７５と噛合する。リングギヤ７５は、軸受８０，８１を介してケーシング２２に回転自在に支持されたディファレンシャルギヤケース７６の外側に固定されている。ディファレンシャルギヤケース７６内には、その回転軸Ｐに対し直交するようピニオンメートシャフト７７を貫通設置し、このシャフト７７上に１対のピニオンメートギヤ７８，７９を回転自在に支持してディファレンシャルギヤケース７６内に設ける。

　ディファレンシャルギヤケース７６内には更に、ピニオンメートギヤ７８，７９間にあってこれらに噛合する１対のサイドギヤ８２，８３を回転自在に配置する。左側のサイドギヤ８２は、左側ドライブシャフト１３Ｌと結合して一体回転する。また右側のサイドギヤ８３は、右側ドライブシャフト１３Ｒと結合して一体回転する。

　この車両用モータ駆動装置７１によれば、１個のモータ部Ａおよび１個の減速部Ｂを用いて左輪１２Ｌおよび右輪１２Ｒを駆動することができるとともに、減速部Ｂの転動疲労寿命が長くなり、車体搭載型の車両用モータ駆動装置の長寿命化を図ることができる。なお左輪１２Ｌおよび右輪１２Ｒは、前輪または後輪のいずれであってもよい。

　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。

　本発明は、インホイールモータ駆動装置などに用いられるサイクロイド減速機に採用することができる。

　２１，２１Ｌ，２１Ｒ　インホイールモータ駆動装置、２２　ケーシング、２３　ステータ、２４　ロータ、２５　モータ側回転部材（入力軸）、２５ａ，２５ｂ　偏心部材、２６ａ，２６ｂ　曲線板（公転部材）、２７　外ピン（外周係合部材）、２８　車輪側回転部材（出力軸）、２９　支持部材（センターカラー）、３０ａ，３０ｂ　貫通孔、３１　内ピン、３１ａ　補強部材、３２　車輪ハブ、３３　凹部、３４，３５，３６ａ，３６ｂ，４１　転がり軸受、４２　内輪部材、４２ａ　軌道面、４２ｂ　鍔部、４４　ころ（転動体）、５１　オイル溜まり、５３　オイルポンプ、５５　冷却油路、５８ａ，５８ｂ　潤滑油路、５９　潤滑油孔、６１，７１　車両用モータ駆動装置。

Claims

　ケーシングと、
　一端が前記ケーシングの内部に配置された入力軸と、
　前記入力軸の軸線から偏心して入力軸の一端に結合した円盤形状の偏心部材と、
　前記偏心部材に支持されて、前記入力軸の回転に伴って前記軸線を中心とする公転運動を行う公転部材と、
　前記公転部材の内周と前記偏心部材の外周との間に配置された転がり軸受と、
　前記ケーシングに支持され、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、
　前記公転部材に係合して自転運動を取り出す出力軸とを備え、
　前記転がり軸受は、転動体と、前記偏心部材の外周に取り付けられた内輪部材と、前記転動体と転がり接触する内輪部材の外周軌道面に潤滑油を供給するため内輪部材の内径面から外周軌道面まで貫通する潤滑油孔を有し、
　前記潤滑油孔は、前記転がり軸受の外周軌道面のうち、前記公転部材が前記出力軸および前記外周係合部材から付与される軸受荷重を分担しない無荷重範囲に配置される、サイクロイド減速機。
　前記潤滑油孔は、前記外周軌道面のうち、分担する前記軸受荷重が最も大きい部位から周方向に９０度以上２７０度以下の範囲で配置される、請求項１に記載のサイクロイド減速機。
　前記潤滑油孔は少なくとも、前記外周軌道面のうち、分担する前記軸受荷重が最も大きい部位から周方向に１８０度の部位と、前記１８０度の部位から周方向一方および周方向他方の所定角度の部位にそれぞれ配置され、前記所定角度は９０度以下である、請求項２に記載のサイクロイド減速機。
　前記潤滑油孔は、前記外周軌道面のうち、前記軸線に最も近い部位を中心として含み周方向一方に４５度の部位から周方向他方に４５度の部位までの範囲に配置される、請求項１に記載のサイクロイド減速機。
　前記潤滑油孔は少なくとも、前記外周軌道面のうち、前記軸線に最も近い部位と、前記軸線に最も近い部位から周方向一方および周方向他方の所定角度の部位にそれぞれ配置され、前記所定角度は４５度以下である、請求項４に記載のサイクロイド減速機。
　前記転がり軸受は、前記外周軌道面の軸方向両端から径方向外側に突出した鍔部を備えた円筒ころ軸受である、請求項１に記載のサイクロイド減速機。
　請求項１に記載のサイクロイド減速機と、前記サイクロイド減速機の入力軸を回転駆動するモータ部と、前記サイクロイド減速機の出力軸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に記載のサイクロイド減速機と、前記サイクロイド減速機の入力軸を回転駆動するモータ部とを備え、車両の車体に搭載される、車両用モータ駆動装置。
　前記モータ部と前記サイクロイド減速機とをそれぞれ１個ずつ備え、前記サイクロイド減速機の出力軸と連結されたディファレンシャルギヤ装置をさらに備える、請求項８に記載の車両用モータ駆動装置。
　前記モータ部と前記サイクロイド減速機とをそれぞれ２個ずつ備え、
　前記２個のモータ部は同軸背中合わせで隣接するよう配設され、
　前記サイクロイド減速機の一方は前記モータ部の軸線方向一方側に配設され、前記サイクロイド減速機の他方は前記モータ部の軸線方向他方側に配設される、請求項８に記載の車両用モータ駆動装置。