WO2012098958A1 - インホイールモータ駆動装置 - Google Patents

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雪島　良
鈴木　稔
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Ntn株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an in-wheel motor drive device in which an output shaft of an electric motor and a wheel hub are coaxially connected via a speed reducer.
  • a conventional in-wheel motor drive device 101 is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-247713 (Patent Document 1).
  • An in-wheel motor drive device 101 shown in FIG. 10 includes a motor unit 103 that rotationally drives the output shaft 106, a speed reduction unit 105 that decelerates the rotation of the output shaft 106 and transmits the rotation to the output shaft 108 on the wheel side, and the wheel. And a wheel hub bearing portion 104 having a wheel hub 109 fixedly connected to the output shaft 108 on the side, and a drum brake 102 as a braking device.
  • the drum brake 102 has a structure in which the back plate 110 is fastened to the housing 107 of the speed reduction unit 105 with bolts 111 as shown in FIGS. 10 and 11.
  • the fixed wheel 112 (fixed side member) of the wheel hub bearing portion 104 and the housing 107 of the speed reduction portion 105 are fastened with bolts 113.
  • the back plate 110 and the fixed ring 112 are fastened to the housing 107 of the speed reduction unit 105 by separate bolts 110 and 113, respectively, as shown in FIG. As described above, the back plate 110 and the fixed ring 112 may be fastened together with the bolt 113 to the housing 107 of the speed reduction unit 105.
  • the housing 114 of the motor unit 103 and the housing 107 of the speed reduction unit 105 are usually formed of an aluminum alloy for weight reduction.
  • the bolt fastening portion is set to be relatively long, and is formed thicker than other wall portions.
  • the present invention has an object to reduce the axial dimension of the in-wheel motor drive device without impairing assemblability, and to reduce the weight by minimizing the thickness of the aluminum alloy housing. To do.
  • the present invention relates to an in-wheel motor drive device including a wheel brake device in which an output shaft of a motor portion and a wheel hub bearing portion are coaxially connected via a speed reduction portion.
  • the apparatus is a drum brake having a brake drum fastened to a hub wheel of a wheel hub bearing portion and a back plate disposed on a fixed wheel side of the wheel hub bearing portion, and the back plate of the drum brake is connected to the speed reduction portion. It is formed integrally with an outboard side end surface member fastened to an outboard side end surface of the housing.
  • the wheel braking device is a disc brake having a brake disc fastened to the hub wheel of the wheel hub bearing portion and a caliper disposed on the fixed wheel side of the wheel hub bearing portion
  • the caliper mounting member Is formed integrally with an outboard side end surface member fastened to an outboard side end surface of the housing of the speed reduction portion.
  • the outboard side end face member is bolted to the housing of the speed reduction unit.
  • the outboard side end surface member is formed of an iron-based material, and the housing of the speed reduction unit is formed of a light metal material.
  • the fixed wheel of the wheel hub bearing portion and the outboard side end face member may be integrally formed.
  • the knuckle may be integrated with the outboard side end face member, and the knuckle may be connected only to the lower arm extending from the vehicle body.
  • the knuckle may be integrated with the outboard side end surface member, and the upper arm and the lower arm extending from the vehicle body may be connected to the knuckle.
  • a knuckle may be integrated with the outboard side end surface member, and a shock absorber may be connected to the upper side of the knuckle.
  • a seal member for preventing oil leakage from the inside is disposed between the outboard side end face member and the housing of the speed reduction unit.
  • O-ring can be adopted as the sealing member.
  • the drum brake back plate or the disc brake caliper mounting member which is a component member of the wheel braking device, is used as the housing of the speed reduction unit.
  • the number of fastening bolts can be reduced and the thickness of the aluminum alloy housing can be minimized to reduce the weight. Can do.
  • the number of parts can be further reduced and the weight can be reduced.
  • the outboard side end face member is arranged on the outboard side end face of the speed reduction part, the motor part and the speed reduction part can be assembled from the axial direction as before, so that the assemblability is not impaired.
  • an electric vehicle 11 having an in-wheel motor drive device includes a chassis 12, a front wheel 13 as a steering wheel, a rear wheel 14 as a drive wheel, And an in-wheel motor drive device 21 that transmits a driving force to each of the rear wheels 14.
  • the in-wheel motor drive device 21 includes a motor unit A that generates a driving force, a deceleration unit B that decelerates and outputs the rotation of the motor unit A, and an output from the deceleration unit B. And a wheel hub bearing portion C that transmits
  • the housing 22a of the motor part A and the housing 22b of the speed reduction part B are fastened by bolts 61.
  • the housing 22a of the motor part A and the housing 22b of the speed reduction part B are made of a light metal such as an aluminum alloy.
  • the inboard side end surface of the housing 22a of the motor part A is closed by an inboard side end surface member 22c.
  • the outboard side end surface 22 d of the housing 22 b of the speed reduction portion B is fastened by the bolt 62 with the outboard side end surface member 22 d, and the fixed wheel 33 of the wheel hub bearing portion C is fastened by the bolt 63 with the outboard side end surface member 22 d. ing.
  • the speed reduction part B can be incorporated into the motor part A from the outboard side as shown in FIG. 2 with the outboard side end face member 22d removed from the housing 22b of the speed reduction part B. That is, the speed reduction part B and the motor part A are assembled by inserting the input shaft 25 of the speed reduction part B into the output shaft 24a of the motor part A from the outboard side.
  • the outboard side end surface member 22d is formed of an iron-based material.
  • the back plate 71b of the drum brake 71 constituting the wheel braking device is provided on the outer periphery of the outboard side end surface member 22d.
  • a bolt hole 64 of a bolt 63 for fastening the fixed wheel 33 of the wheel hub bearing portion C is formed in the outboard side end face member 22d.
  • O-ring is disposed as a seal member 65 for preventing oil leakage from the inside at a joint portion between the outboard side end face member 22d and the housing 22b of the speed reduction portion B.
  • the wheel hub bearing portion C is fastened and fixed by fastening bolts 63 to the hub wheel 32 to which the output shaft 28 of the speed reduction portion B is attached and the outboard side end face member 22d of the speed reduction portion B via a double row rolling bearing.
  • a ring 33 is provided.
  • the hub wheel 32 has a cylindrical hollow portion 32a and a flange portion 32b.
  • the wheel 14 is fixedly connected to the flange portion 32b by a bolt 32c.
  • a spline and a male screw are formed on the outer diameter surface of the output shaft 28 of the speed reduction portion B.
  • a spline hole is formed in the inner diameter surface of the hollow portion 32 a of the hub wheel 32.
  • the output shaft 28 of the deceleration part B is inserted in the internal diameter surface of the hub ring
  • the hub wheel 32 has a wheel mounting flange 32b integrally formed on the outer surface of the hollow portion 32a.
  • An inner raceway surface on the outer side of the double row rolling bearing is integrally formed on the outer diameter surface of the hollow portion 32a on the outer side of the vehicle.
  • An inner ring 32e having an inner raceway surface is fitted.
  • the fixed ring 33 is formed by integrally forming an outer raceway surface on the inner side and an outer raceway surface on the inner side facing the inner raceway surface on the inner side and an outer raceway surface on the inner side on the inner circumference surface.
  • a fixing flange 33a is provided on the surface.
  • a double-row ball 34 is accommodated between the outer raceway surface and the inner raceway surface of the hub wheel 32 and the fixed ring 33 facing each other.
  • the wheel hub bearing portion C shown in FIGS. 1 and 2 integrally forms one of the wheel mounting flange 32b and the inner raceway surface of the double row rolling bearing on the outer peripheral surface of the hub wheel 32 as described above.
  • the third generation in which the outer raceway surface of the double row rolling bearing is integrally provided on the inner peripheral surface of the fixed ring 33 and the fixing flange 33a is integrally formed on the outer peripheral surface of the fixed ring 33. It is a hub unit.
  • the brake drum 71a of the drum brake 71 is mounted on the wheel mounting flange 32b.
  • a knuckle 72 that is an attachment member to the vehicle body is integrally formed on the outboard side end surface member 22 d in which the back plate 71 b of the drum brake 71 is integrally formed.
  • the embodiment shown in FIG. 3 employs a trailing arm type that connects only to the lower arm as the knuckle 72.
  • a W wishbone type connected to an upper arm and a lower arm extending from the vehicle body is adopted as the knuckle 72.
  • FIG. 5 employs a strut-type knuckle 72 in which a shock absorber is connected to the upper side.
  • the embodiment shown in FIG. 6 is an example in which the fixing flange 33a of the fixed ring 33 is used as the outboard side end face member 22d. That is, this embodiment is an example in which the fixing flange 33a of the fixed ring 33 and the outboard side end surface member 22d constituting the back plate 71b are integrated. In this way, the number of parts can be reduced and the weight can be reduced. Contribute to the realization.
  • FIG. 7 the embodiment shown in FIG. 7 is an example in which a disc brake 72 is employed as a wheel braking device.
  • the brake disc 72a of the disc brake 72 is mounted on the wheel mounting flange 32b, and the brake disc 72a is clamped.
  • the motor unit A includes the stator 23, the rotor 24 disposed at a position facing the inner side of the stator 23 with a radial gap therebetween, and the rotor 24 fixedly connected to the inner side of the rotor 24. And a radial output motor 24 having a hollow output shaft 24a that rotates integrally therewith.
  • the hollow output shaft 24a is arranged from the motor part A to the speed reduction part B in order to transmit the driving force of the motor part A to the input shaft 25 of the speed reduction part B.
  • the input shaft 25 of the speed reduction part B has eccentric parts 25a and 25b in the speed reduction part B.
  • the input shaft 25 is fitted and fixed to the hollow output shaft 24 a of the rotor 24 and rotates integrally with the rotor 24. Further, the two eccentric portions 25a and 25b are provided with a 180 ° phase change in order to cancel out the centrifugal force due to the eccentric motion.
  • the deceleration part B includes curved plates 26a and 26b as revolving members that are rotatably held by the eccentric parts 25a and 25b, and a plurality of outer pins as outer peripheral engaging members that engage with the outer peripheral parts of the curved plates 26a and 26b. 27, a motion conversion mechanism for transmitting the rotational motion of the curved plates 26a, 26b to the output shaft 28, and a counterweight 29 at a position adjacent to the eccentric portions 25a, 25b.
  • the speed reduction part B is provided with a speed reduction part lubrication mechanism that supplies lubricating oil to the speed reduction part B.
  • the output shaft 28 has a flange portion 28a and a shaft portion 28b. On the end face of the flange portion 28a, holes for fixing the inner pins 31 at equal intervals are formed on the circumference centering on the rotation axis of the output shaft 28. Further, the shaft portion 28 b is fitted and fixed to the hub wheel 32 and transmits the output of the speed reduction portion B to the wheel 14.
  • the curved plates 26 a and 26 b have a plurality of corrugations constituted by trochoidal curves such as epitrochoids on the outer periphery, and a plurality of through holes 30 a penetrating from one end face to the other end face.
  • a plurality of through holes 30a are provided at equal intervals on the circumference centering on the rotation axis of the curved plates 26a, 26b, and receive inner pins 31 described later.
  • the through hole 30b is provided at the center of the curved plates 26a and 26b and is fitted to the eccentric portions 25a and 25b.
  • the curved plates 26a and 26b are supported by the rolling bearing 41 so as to be rotatable with respect to the eccentric portions 25a and 25b.
  • the rolling bearing 41 is directly formed on the inner ring member having an inner raceway surface on the outer diameter surface of the eccentric portions 25a and 25b and the inner diameter surface of the through hole 30b of the curved plates 26a and 26b.
  • a cylindrical roller bearing comprising an outer raceway surface, a plurality of cylindrical rollers 44 disposed between the inner raceway surface and the outer raceway surface, and a retainer (not shown) that holds the spacing between adjacent cylindrical rollers 44. .
  • the outer pins 27 are provided at equal intervals on a circumferential track centering on the rotation axis of the motor side rotation member 25.
  • the counterweight 29 has a disc shape and has a through-hole that fits with the motor-side rotation member 25 at a position off the center, in order to cancel out the unbalanced inertia couple caused by the rotation of the curved plates 26a and 26b. It is arranged at a position adjacent to each eccentric part 25a, 25b with a 180 ° phase change from the eccentric part.
  • the motion conversion mechanism includes a plurality of inner pins 31 held by the output shaft 28 and through holes 30a provided in the curved plates 26a and 26b.
  • the inner pins 31 are provided at equal intervals on a circumferential track centering on the rotational axis of the wheel side rotation member 28, and one axial end thereof is fixed to the wheel side rotation member 28.
  • needle roller bearings are provided at positions where they contact the inner wall surfaces of the through holes 30a of the curved plates 26a and 26b.
  • the through hole 30a is provided at a position corresponding to each of the plurality of inner pins 31, and the inner diameter dimension of the through hole 30a indicates the outer diameter dimension of the inner pin 31 ("maximum outer diameter including needle roller bearing"). It is set larger by a predetermined amount than the same).
  • the speed reduction unit lubrication mechanism supplies lubricating oil to the speed reduction unit B, and includes a lubricating oil passage 25c, a lubricating oil supply port 25d, a lubricating oil discharge port 25e, a lubricating oil storage unit 25f, and a rotary pump 51. And a circulating oil passage 25g.
  • Lubricating oil passage 25c extends along the axial direction inside the input shaft 25 of the deceleration portion B.
  • the lubricating oil supply port 25d extends from the lubricating oil passage 25c toward the outer diameter surface of the input shaft 25.
  • the lubricating oil supply port 25d is provided in the eccentric portions 25a and 25b.
  • a circulating oil passage 25g that connects the lubricating oil discharge port 25e and the lubricating oil passage 25c is provided inside the housing 22a of the motor part A. Then, the lubricating oil discharged from the lubricating oil discharge port 25e returns to the lubricating oil path 25c via the circulating oil path 25g.
  • the fastening bolts are arranged in order to improve the sealing performance of the abutting surface between the fixing flange 33a of the fixed ring 33 and the outboard side end surface member 22d and prevent oil leakage from the inside.
  • a seal member 66 is disposed on the inner diameter side of the circumferential position.
  • an O-ring can be used as the seal member 66.
  • the motor unit A receives, for example, an electromagnetic force generated by supplying an alternating current to the coil of the stator 23, and the rotor 24 composed of a permanent magnet or a magnetic material rotates.
  • the curved plates 26 a and 26 b revolve around the rotation axis of the input shaft 25.
  • the outer pin 27 engages with the curved waveform of the curved plates 26 a and 26 b to cause the curved plates 26 a and 26 b to rotate in the direction opposite to the rotation of the input shaft 25.
  • the inner pin 31 inserted through the through hole 30a comes into contact with the inner wall surface of the through hole 30a as the curved plates 26a and 26b rotate.
  • the revolving motion of the curved plates 26a and 26b is not transmitted to the inner pin 31, but only the rotational motion of the curved plates 26a and 26b is transmitted to the wheel hub bearing portion C via the output shaft 28 of the speed reduction portion B.
  • the reduction ratio of the reduction part B having the above-described configuration is calculated as (ZA ⁇ ZB) / ZB, where ZA is the number of outer pins 27 and ZB is the number of waveforms of the curved plates 26a and 26b.
  • the in-wheel motor drive device 21 having a compact and high reduction ratio can be obtained. Further, by providing the needle roller bearings on the outer pin 27 and the inner pin 31, the frictional resistance between the curved plates 26a and 26b is reduced, so that the transmission efficiency of the speed reducing portion B is improved.
  • the unsprung weight can be suppressed.
  • the electric vehicle 11 having excellent running stability can be obtained.
  • the lubricating oil supply port 25d is provided in the eccentric portions 25a and 25b, but the present invention is not limited to this, and the lubricating oil supply port 25d can be provided at any position of the input shaft 25.
  • the lubricating oil supply port 25d is preferably provided in the eccentric portions 25a and 25b.
  • the two curved plates 26a and 26b of the speed reduction unit B are provided with 180 ° phase shifts.
  • the number of the curved plates can be arbitrarily set. When three are provided, it is preferable to change the phase by 120 °.
  • the motion conversion mechanism in the above embodiment has been described as an example including the inner pin 31 fixed to the output shaft 28 and the through holes 30a provided in the curved plates 26a and 26b, the present invention is not limited thereto.
  • the rotation of the speed reduction unit B can be arbitrarily configured to be transmitted to the wheel hub 32.
  • it may be a motion conversion mechanism composed of an inner pin fixed to a curved plate and a hole formed in the wheel side rotation member.
  • a radial gap motor is adopted as the motor unit A
  • the present invention is not limited to this, and a motor having an arbitrary configuration can be applied.
  • it may be an axial gap motor including a stator fixed to the housing and a rotor disposed at a position facing the inner side of the stator with a gap in the axial direction.
  • the example of the in-wheel motor drive device 21 in which the cycloid reduction mechanism is adopted for the reduction part B is shown, but the present invention is not limited to this, and any reduction mechanism can be adopted.
  • a planetary gear reduction mechanism, a parallel shaft gear reduction mechanism, or the like is applicable.
  • the electric vehicle 11 shown in FIG. 7 has shown the example which used the rear wheel 14 as the driving wheel, it is not restricted to this,
  • the front wheel 13 may be used as a driving wheel and may be a four-wheel driving vehicle.
  • “electric vehicle” is a concept including all vehicles that obtain driving force from electric power, and should be understood as including, for example, a hybrid vehicle.

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Abstract

　組立性を損なうことなく、インホイールモータ駆動装置の軸方向寸法を短縮することができ、アルミ合金製のハウジングの肉厚を最小限に抑えて軽量化することを課題とするものである。車輪制動装置を備えるインホイールモータ駆動装置において、車輪制動装置の構成部材であるドラムブレーキ７１のバックプレート７１ｂ、あるいは、ディスクブレーキ７２のキャリパ７２ｂの取付け部材７２ｃを、減速部Ｂのハウジング２２ｂのアウトボード側端面に締結されるアウトボード側端面部材２２ｄと一体に形成することにより、部品点数を削減し、軸方向寸法を最小限に抑制したことを特徴とする。

Description

インホイールモータ駆動装置
　この発明は、電動モータの出力軸と車輪のハブとを減速機を介して同軸上に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。
　従来のインホイールモータ駆動装置１０１は、例えば、特開２００２－２４７７１３号公報（特許文献１）に記載されている。
　図１０に示すインホイールモータ駆動装置１０１は、出力軸１０６を回転駆動するモータ部１０３と、前記出力軸１０６の回転を減速して車輪側の出力軸１０８に伝達する減速部１０５と、前記車輪側の出力軸１０８に固定連結される車輪ハブ１０９を有する車輪ハブ軸受部１０４とを備え、制動装置としてドラムブレーキ１０２を備えている。
　上記ドラムブレーキ１０２は、図１０及び図１１に示すように、バックプレート１１０を減速部１０５のハウジング１０７にボルト１１１で締結する構造になっている。
　また、図１０及び図１１の例では、車輪ハブ軸受部１０４の固定輪１１２（固定側部材）と減速部１０５のハウジング１０７とをボルト１１３で締結している。
　前記図１０及び図１１の例では、上記のように、バックプレート１１０と固定輪１１２を、それぞれ別個のボルト１１０、１１３によって、減速部１０５のハウジング１０７に締結しているが、図１２に示すように、バックプレート１１０と固定輪１１２をボルト１１３によって一緒に減速部１０５のハウジング１０７に締結することもある。
特開２００２－２４７７１３号公報
　ところで、インホイールモータ駆動装置１０１においては、モータ部１０３のハウジング１１４と減速部１０５のハウジング１０７は、軽量化のために、通常、アルミ合金によって形成されている
　ところが、減速部１０５のハウジング１０７とドラムブレーキ１０２のバックプレート１１０をボルトによって締結する構造では、アルミ合金の強度を確保する観点から、ボルト締結するためのねじ穴を鋼材に比べ、長く設定する必要がある。
　特許文献１に開示されたものにおいても、ボルト締結部は比較的長めに設定されており、他の壁部よりも肉が厚く形成されている。
　そして、ボルト締結部の肉厚だけを厚くできない場合には、インホイールモータユニットの軸長が伸びてしまうため、全体の重量アップにつながるという問題が生じる。
　さらに、ボルト締結部のねじ穴を内部に貫通させることは、油漏れの観点から好ましくないため、ねじ穴を内部に貫通させないようにすると、肉厚がより厚くなるという問題も生じる。
　そこで、この発明は、組立性を損なうことなく、インホイールモータ駆動装置の軸方向寸法を短縮することができ、アルミ合金製のハウジングの肉厚を最小限に抑えて軽量化することを課題とするものである。
　前記の課題を解決するために、この発明は、モータ部の出力軸と車輪ハブ軸受部とを減速部を介して同軸上に連結し、車輪制動装置を備えるインホイールモータ駆動装置において、車輪制動装置が、車輪ハブ軸受部のハブ輪に締結されるブレーキドラムと、車輪ハブ軸受部の固定輪側に配置されるバックプレートを有するドラムブレーキであり、このドラムブレーキのバックプレートを、前記減速部のハウジングのアウトボード側端面に締結されるアウトボード側端面部材と一体に形成したことを特徴とする。
　また、車輪制動装置が、車輪ハブ軸受部のハブ輪に締結されるブレーキディスクと、車輪ハブ軸受部の固定輪側に配置されるキャリパを有するディスクブレーキである場合には、前記キャリパの取付け部材を、前記減速部のハウジングのアウトボード側端面に締結されるアウトボード側端面部材と一体に形成したことを特徴とする。
　前記アウトボード側端面部材は、減速部のハウジングにボルト締結される。
　前記アウトボード側端面部材は、鉄系材料によって形成され、減速部のハウジングは、軽金属材料によって形成される。
　前記車輪ハブ軸受部の固定輪とアウトボード側端面部材とを一体に形成してもよい。
　前記アウトボード側端面部材にナックルを一体化し、このナックルが車体から延びるロアアームとのみ連結するようにしてもよい。
　前記アウトボード側端面部材にナックルを一体化し、このナックルに車体から延びるアッパーアームとロアアームを連結するようにしてもよい。
　また、前記アウトボード側端面部材にナックルを一体化し、このナックルの上側に緩衝装置を連結してもよい。
　前記アウトボード側端面部材と減速部のハウジングとの間には、内部からのオイル漏れを防止するシール部材を配置することが望ましい。
　前記シール部材としては、Ｏリングを採用することができる。
　この発明は、以上のように、車輪制動装置を備えるインホイールモータ駆動装置において、車輪制動装置の構成部材であるドラムブレーキのバックプレート、あるいは、ディスクブレーキのキャリパの取付け部材を、減速部のハウジングのアウトボード側端面に締結されるアウトボード側端面部材と一体に形成することにより、部品点数を削減し、軸方向寸法を最小限に抑制することができる。
　また、前記車輪ハブ軸受部の固定輪とアウトボード側端面部材とを一体に形成することにより、締結ボルト数の削減と共に、アルミ合金製のハウジングの肉厚を最小限に抑えて軽量化することができる。
　さらに、アウトボード側端面部材にナックルを一体化することにより、さらに部品点数を削減することができ、軽量化が図れる。
　しかも、減速部のアウトボード側端面に、アウトボード側端面部材を配置する構造であるので、従来通り、モータ部と減速部を軸方向から組み立てることができるので、組立性を損なうこともない。
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の概略断面図である。 図１のインホイールモータ駆動装置の組立て前の状態を示す分解図である。 この発明の他の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の概略断面図である。 この発明の他の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の概略断面図である。 この発明の他の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の概略断面図である。 この発明の他の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の概略断面図である。 この発明の他の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の概略断面図である。 インホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車の概略平面図である。 この発明のインホイールモータ駆動装置の減速部の縦断面図である。 従来のインホイールモータ駆動装置の概略断面図である。 従来のインホイールモータ駆動装置のバックプレートの締結例を示す部分拡大図である。 従来のインホイールモータ駆動装置のバックプレートの他の締結例を示す部分拡大図である。
　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。
　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備えた電気自動車１１は、図８に示すように、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。
　インホイールモータ駆動装置２１は、図１及び図２に示すように、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とを備えている。
　モータ部Ａのハウジング２２ａと減速部Ｂのハウジング２２ｂとは、ボルト６１によって締結されている。このモータ部Ａのハウジング２２ａと減速部Ｂのハウジング２２ｂは、アルミ合金等の軽金属によって形成している。
　モータ部Ａのハウジング２２ａのインボード側端面は、インボード側端面部材２２ｃによって閉塞されている。
　前記減速部Ｂのハウジング２２ｂのアウトボード側端面は、アウトボード側端面部材２２ｄがボルト６２によって締結され、アウトボード側端面部材２２ｄに、車輪ハブ軸受部Ｃの固定輪３３がボルト６３によって締結されている。
　前記減速部Ｂは、減速部Ｂのハウジング２２ｂからアウトボード側端面部材２２ｄを取り外した状態で、図２に示すように、アウトボード側からモータ部Ａに組み込めるようになっている。即ち、減速部Ｂの入力軸２５を、アウトボード側からモータ部Ａの出力軸２４ａに挿し込んで、減速部Ｂとモータ部Ａとが組み立てられる。
　アウトボード側端面部材２２ｄは、鉄系材料によって形成され、図１及び図２に示す実施形態では、アウトボード側端面部材２２ｄの外周に、車輪の制動装置を構成するドラムブレーキ７１のバックプレート７１ｂを一体に形成している。アウトボード側端面部材２２ｄには、車輪ハブ軸受部Ｃの固定輪３３を締結するボルト６３のボルト孔６４を形成している。
　アウトボード側端面部材２２ｄと減速部Ｂのハウジング２２ｂとの接合部分には、内部からのオイル漏れを防止するためのシール部材６５としてＯリングが配置されている。
　車輪ハブ軸受部Ｃは、減速部Ｂの出力軸２８を取付けるハブ輪３２と、複列の転がり軸受を介して減速部Ｂのアウトボード側端面部材２２ｄに、締結ボルト６３によって締結固定される固定輪３３とを備える。
　ハブ輪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によって車輪１４が固定連結される。また、減速部Ｂの出力軸２８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、ハブ輪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、ハブ輪３２の内径面に減速部Ｂの出力軸２８を挿入し、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。
　ハブ輪３２は、中空部３２ａの外面に車輪取付けフランジ３２ｂが一体形成されている。中空部３２ａの車両アウター側の外径面には、複列の転がり軸受のアウター側の内側軌道面が一体に形成され、中空部３２ａの車両インナー側の外径面に、外面にインナー側の内側軌道面を有する内輪３２ｅを嵌合している。
　固定輪３３は、内周面に、ハブ輪３２のアウター側の内側軌道面とインナー側の内側軌道面に対向するアウター側の外側軌道面とインナー側の外側軌道面を一体に形成され、外周面に、固定用フランジ３３ａを有する。
　ハブ輪３２と固定輪３３の対向するアウター側軌道面とインナー側軌道面間には、複列の玉３４が収容されている。
　図１及び図２に示す車輪ハブ軸受部Ｃは、上記のように、ハブ輪３２の外周面に、車輪取付けフランジ３２ｂと、複列の転がり軸受の内側軌道面の一方を一体に形成し、固定輪３３の内周面に複列の転がり軸受の外側軌道面を一体に設け、固定輪３３の外周面に固定用フランジ３３ａを一体に形成した、いわゆる第３世代と呼ばれている車輪用ハブユニットである。
　車輪取付けフランジ３２ｂには、ドラムブレーキ７１のブレーキドラム７１ａが装着されている。
　次に、図３に示す実施形態では、ドラムブレーキ７１のバックプレート７１ｂを一体に形成したアウトボード側端面部材２２ｄに、車体への取付け部材であるナックル７２を一体に形成している。
　図３に示す実施形態は、ナックル７２としてロアアームとのみ連結するトレーリングアーム式のものを採用している。
　また、図４に示す実施形態は、ナックル７２として、車体から延びるアッパーアームとロアアームに連結するＷウィッシュボーン式のものを採用している。
　また、図５に示す実施形態は、ナックル７２として、上側に緩衝装置を連結するストラット式のものを採用している。
　次に、図６に示す実施形態は、固定輪３３の固定用フランジ３３ａを、アウトボード側端面部材２２ｄとして使用する例である。即ち、この実施形態は、固定輪３３の固定用フランジ３３ａと、バックプレート７１ｂを構成するアウトボード側端面部材２２ｄとを一体化した例であり、このようにすると、部品点数を削減でき、軽量化にも貢献する。
　次に、図７に示す実施形態は、車輪の制動装置として、ディスクブレーキ７２を採用した例であり、ディスクブレーキ７２のブレーキディスク７２ａを、車輪取付けフランジ３２ｂに装着し、ブレーキディスク７２ａを挟持するキャリパ７２ｂの取付け部材７２ｃを、アウトボード側端面部材２２ｄに一体化した例である。
　上記各実施形態においては、モータ部Ａは、ステータ２３と、ステータ２３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と一体回転する中空の出力軸２４ａとを備えるラジアルギャップモータを採用している。
　中空の出力軸２４ａは、モータ部Ａの駆動力を減速部Ｂの入力軸２５に伝達するためにモータ部Ａから減速部Ｂにかけて配置されている。
　減速部Ｂの入力軸２５には、減速部Ｂ内に偏心部２５ａ、２５ｂを有する。この入力軸２５は、ロータ２４の中空の出力軸２４ａに嵌合固定されて、ロータ２４と一体回転する。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。
　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、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の自転運動を出力軸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。
　出力軸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、出力軸２８の回転軸心を中心とする円周上に、等間隔に内ピン３１を固定する穴が形成されている。また、軸部２８ｂはハブ輪３２に嵌合固定され、減速部Ｂの出力を車輪１４に伝達する。
　曲線板２６ａ、２６ｂは、図９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を有する。貫通孔３０ａは、曲線板２６ａ、２６ｂの自転軸心を中心とする円周上に等間隔に複数個設けられており、後述する内ピン３１を受入れる。また、貫通孔３０ｂは、曲線板２６ａ、２６ｂの中心に設けられており、偏心部２５ａ、２５ｂに嵌合する。
　曲線板２６ａ、２６ｂは、転がり軸受４１によって偏心部２５ａ、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、偏心部２５ａ、２５ｂの外径面に嵌合し、その外径面に内側軌道面を有する内輪部材と、曲線板２６ａ、２６ｂの貫通孔３０ｂの内径面に直接形成された外側軌道面と、内側軌道面および外側軌道面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。
　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。
　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。
　運動変換機構は、出力軸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が設けられている。
　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。
　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２５ｅと、潤滑油貯留部２５ｆと、回転ポンプ５１と、循環油路２５ｇとを備える。
　潤滑油路２５ｃは、減速部Ｂの入力軸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、潤滑油路２５ｃから入力軸２５の外径面に向かって延びている。なお、この実施形態において、潤滑油供給口２５ｄは、偏心部２５ａ、２５ｂに設けられている。
　また、潤滑油排出口２５ｅと潤滑油路２５ｃとを接続する循環油路２５ｇがモータ部Ａのハウジング２２ａの内部に設けられている。そして、潤滑油排出口２５ｅから排出された潤滑油は、循環油路２５ｇを経由して潤滑油路２５ｃに還流する。
　以上の実施形態では、固定輪３３の固定用フランジ３３ａとアウトボード側端面部材２２ｄとの間の突き合わせ面の密封性を向上させて、内部からのオイル漏れを防止するために、締結ボルトが配置される周方向位置の内径側にシール部材６６を配置している。
　シール部材６６としては、Ｏリングを使用することができる。
　以下、インホイールモータ駆動装置２１の作動原理について説明する。
　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の出力軸２４ａに接続された減速部Ｂの入力軸２５が回転すると、
曲線板２６ａ、２６ｂは入力軸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を入力軸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、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の自転運動のみが減速部Ｂの出力軸２８を介して車輪ハブ軸受部Ｃに伝達される。
　このとき、入力軸２５の回転が減速部Ｂによって減速されて出力軸２８に伝達されるので、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。
　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９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。また、外ピン２７および内ピン３１に針状ころ軸受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。
　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。
　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、入力軸２５の任意の位置に設けることができる。ただし、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。
　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。
　また、上記の実施形態における運動変換機構は、出力軸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。
　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。
　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たりしてもよい。
　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。
　また、上記の各実施形態においては、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２１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。
　さらに、図７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。
　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。
２１　インホイールモータ駆動装置
Ａ　モータ部
Ｂ　減速部
Ｃ　車輪ハブ軸受部
２２ａ　モータ部Ａのハウジング
２２ｂ　減速部Ｂのハウジング
２２ｃ　インボード側端面部材
２２ｄ　アウトボード側端面部材
２３　ステータ
２４　ロータ
２４ａ　出力軸
２５　入力軸
２５ａ、２５ｂ　偏心部
２６ａ、２６ｂ　曲線板
２７　外ピン
２８　出力軸
２８ａ　フランジ部
２８ｂ　軸部
２９　カウンタウェイト
３２　ハブ輪
３２ａ　中空部
３２ｂ　車輪取付けフランジ
３２ｄ　ナット
３２ｅ　内輪
３２ｆ　外輪
３３　固定輪
３３ａ　固定用フランジ
６１、６２、６３　ボルト
６４　ボルト孔
６５、６６　シール部材
７１　ドラムブレーキ
７１ａ　ブレークドラム
７１ｂ　バックプレート
７２　ディスクブレーキ
７２ａ　ブレーキディスク
７２ｂ　キャリパ
７２ｃ　取付け部材
 
 

Claims (11)

  1. 　モータ部の出力軸と車輪ハブ軸受部とを減速部を介して同軸上に連結し、車輪制動装置を備えるインホイールモータ駆動装置において、車輪制動装置が、車輪ハブ軸受部のハブ輪に締結されるブレーキドラムと、車輪ハブ軸受部の固定輪側に配置されるバックプレートを有するドラムブレーキであり、このドラムブレーキのバックプレートを、前記減速部のハウジングのアウトボード側端面に締結されるアウトボード側端面部材と一体に形成したことを特徴とするインホイールモータ駆動装置。
  2. 　モータ部の出力軸と車輪ハブ軸受部とを減速部を介して同軸上に連結し、車輪制動装置を備えるインホイールモータ駆動装置において、車輪制動装置が、車輪ハブ軸受部のハブ輪に締結されるブレーキディスクと、車輪ハブ軸受部の固定輪側に配置されるキャリパを有するディスクブレーキであり、前記キャリパの取付け部材を、前記減速部のハウジングのアウトボード側端面に締結されるアウトボード側端面部材と一体に形成したことを特徴とするインホイールモータ駆動装置。
  3. 　前記アウトボード側端面部材を、減速部のハウジングにボルト締結することを特徴とする請求項１又は２記載のインホイールモータ駆動装置。
  4. 　前記アウトボード側端面部材が鉄系材料によって形成され、減速部のハウジングが軽金属材料によって形成されている請求項１～３のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
  5. 　前記車輪ハブ軸受部の固定輪とアウトボード側端面部材とが一体に形成されている請求項１～４のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
  6. 　前記アウトボード側端面部材にナックルが一体化され、このナックルが車体から延びるロアアームとのみ連結されている請求項１～５のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
  7. 　前記アウトボード側端面部材にナックルが一体化され、このナックルに車体から延びるアッパーアームとロアアームが連結されている請求項１～５のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
  8. 　前記アウトボード側端面部材にナックルが一体化され、このナックルの上側に緩衝装置が連結されている請求項１～５のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
  9. 　前記アウトボード側端面部材と減速部のハウジングとの間に内部からのオイル漏れを防止するシール部材を配置したことを特徴とする請求項１～８のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
  10. 　前記シール部材がＯリングである請求項９に記載のインホイールモータ駆動装置。
  11. 　前記請求項１～１０のインホイールモータ駆動装置を備える車両。
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