WO2012128003A1 - サイクロイド減速機及びインホイールモータ駆動装置 - Google Patents

サイクロイド減速機及びインホイールモータ駆動装置 Download PDF

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山本　哲也
眞也 大岡
雄一 伊藤
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    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H1/32—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear
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    • F16H2001/325—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion in which the central axis of the gearing lies inside the periphery of an orbital gear comprising a carrier with pins guiding at least one orbital gear with circular holes

Definitions

  • the present invention relates to a cycloid reduction gear and an in-wheel motor drive device using the same, and more particularly to a support bearing for an outer pin in a cycloid reduction gear.
  • the cycloid reducer generally includes an eccentric cam provided on an input shaft, a curved plate that is rotatably fitted to the outer peripheral surface of the eccentric cam and has an arc gear on the outer peripheral portion, and the outer side in the radial direction of the curved plate.
  • An annular outer pin housing provided on the inner peripheral surface of the housing concentrically with the input shaft, an outer pin held by the outer pin housing and engaged with the arc gear, and the rotational movement of the curved plate as an output member And a motion conversion mechanism for transmission. Both end portions of the outer pin are supported by the outer pin housing via a rolling bearing (Patent Document 1).
  • the cycloid reducer is compact but has the advantage of obtaining a high reduction ratio.
  • the reduction ratio is n
  • the number of external pins is (n-1).
  • the needle roller bearing 111 includes a needle roller 112, a cage 113, and an outer ring 114 as shown in FIG.
  • the needle roller bearing 111 is interposed between both ends of the outer pin 118 and the hole 117 of the outer pin housing 115 that supports the outer pin 118.
  • the outer pin housing 115 is fitted and fixed to the inner surface of the reduction gear housing 119.
  • the needle roller bearing 111 reduces the friction in the radial direction of the outer pin 118, and a steel ball 120 is interposed between the end surface of the outer pin 118 and the speed reducer housing 119. Friction can be reduced.
  • a thrust plate 121 may be embedded in the contact surface of the steel ball 120. Further, the flange portion of the clip 122 engaged with the outer pin housing 115 is engaged with the inner end surface of the outer ring 114, so that the outer ring 114 is prevented from coming off.
  • the cage 113 of the needle roller bearing 111 is prevented from moving by the wall of the speed reducer housing 119 to the outside in the axial direction, but is obstructed to the inside in the opposite direction. Therefore, the cage 113 may come out together with the needle rollers 112 when subjected to vibration, impact, or the like.
  • the provision of the stepped portion 123 on the outer pin 118 increases the manufacturing process and increases the inspection time for managing the outer diameter, which increases the cost.
  • the present invention is accompanied by an increase in cost and an increase in the size of the housing in the cycloid speed reducer and the in-wheel motor drive device using the same, which prevents the retainer of the needle roller bearing that supports the outer pin from coming out. It is a problem to realize without.
  • the present invention includes an eccentric cam provided on an input shaft, a curved plate that is rotatably fitted to an outer peripheral surface of the eccentric cam and has an arc gear on the outer peripheral portion, and the arc gear.
  • the retainer of the needle roller bearing is provided with an engaging portion, and the engaging portion is engaged in the axial direction with a fixing member that is radially adjacent to the retainer and fixed in the axial direction.
  • the “engagement portion” of the cage specifically refers to an engagement collar portion formed by bending the outer edge of the cage toward the inner diameter side or the outer diameter side.
  • the “fixing member radially adjacent to the cage and fixed in the axial direction” specifically refers to an outer pin or an outer ring.
  • the engaging portion is provided in the cage of the needle roller bearing that supports the outer pin, and the engaging portion is used as a fixing member.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an in-wheel motor drive device.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the deceleration portion same as above.
  • 3 is a cross-sectional view taken along line X1-X1 of FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the outer pin support portion of FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of another example 1 of the outer pin support portion of FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view of another example 2 of the outer pin support portion of FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view of another example 3 of the outer pin support portion of FIG. 8 is a partially enlarged cross-sectional view of another example 4 of the outer pin support portion of FIG.
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a conventional outer pin support portion.
  • FIG. 10 is a partially enlarged cross-sectional view of another example of a conventional outer pin support portion.
  • the in-wheel motor drive device 11 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 a deceleration unit.
  • a wheel hub bearing portion C that transmits the output of the portion B to the wheels is provided.
  • the motor part A is incorporated in the motor housing 12, and the reduction part B is incorporated in the reduction part housing 13.
  • a speed reduction unit housing 13 is connected and fixed to the front end of the motor housing 12 by a bolt 14.
  • the motor part A includes a stator 15 fixed to the motor housing 12 and a rotor 17 integrated with the motor shaft 16, and the stator 15 and the rotor 17 constitute a radial gap motor opposed to each other in the radial direction.
  • the rotor 17 is fixed to the flange 19 of the motor shaft 16 by bolts 18.
  • the motor shaft 16 is rotatably supported by the motor housing 12 via rolling bearings 21a and 21b at both front and rear ends.
  • the motor shaft 16 is provided with an internal passage 22, and the input shaft 23 of the speed reduction portion B is connected to the front end of the internal passage 22.
  • the input shaft 23 is also provided with an internal passage 25, and both the internal passages 22 and 25 communicate with each other.
  • the reduction part B is comprised by the cycloid reduction gear which is the object of this invention.
  • the speed reduction part B includes an annular outer pin housing 26 fitted and fixed concentrically with the input shaft 23 on the inner diameter surface of the speed reduction part housing 13 (see FIGS. 1 and 2), and each member constituting the speed reduction part B Is provided on the inner diameter side of the outer pin housing 26.
  • a pair of eccentric cams 27a and 27b provided adjacent to each other in the axial direction on the input shaft 23, and the eccentric cams 27a and 27b via cylindrical roller bearings 28a and 28b.
  • Rotating curved plates 29a and 29b, a plurality of outer pins 31 (see FIG. 3) fixed at equal intervals along the inner diameter surface of the outer pin housing 26, and the rotational motion of the curved plates 29a and 29b are output members.
  • There is a motion conversion mechanism 20 constituted by an inner pin 34 that transmits to 32 and its through hole 39, counterweights 33a, 33b attached to the input shaft 23 adjacent to the outer side in the axial direction of the eccentric cams 27a, 27b, etc. .
  • the eccentric cams 27a and 27b are provided with a 180 ° phase change so as to cancel out centrifugal forces due to the eccentric motion.
  • the output member 32 has a flange portion 32a and a shaft portion 32b (see FIG. 2).
  • One end portions of a plurality of inner pins 34 are inserted into and fixed to the flange portion 32a at equal intervals on the circumference around the rotation axis of the output member 32.
  • the shaft portion 32b is fitted and fixed to the inner diameter surface of the wheel hub 35, and transmits the output of the speed reduction portion B to the wheel.
  • a rolling bearing 36 is interposed between the inner diameter surface of the flange portion 32a of the output member 32 and the input shaft 23, so that the input shaft 23 and the output member 32 are held concentrically and are relatively rotatable.
  • the other end portion of the inner pin 34 is inserted and supported by a flange portion 37a of the stabilizer 37 (see FIG. 2).
  • the stabilizer 37 has a cylindrical portion 37b provided on the inner diameter of the flange portion 37a, and the cylindrical portion 37b has a front end portion (end portion on the speed reduction portion B side) outer diameter of the motor shaft 16 through a needle roller bearing 38.
  • the surface is rotatably fitted.
  • the curved plates 29a and 29b have an arc gear 30 formed of a trochoidal curve such as epitrochoid on the outer peripheral portion, and a plurality of penetrating holes penetrating from one end surface to the other end surface in the axial direction.
  • a hole 39 is provided.
  • the through holes 39 are provided in the same number and at the same intervals as the inner pins 34 on the circumference around the rotation axis of the curved plates 29a and 29b, and the inner pins 34 are provided in the respective through holes 39. It is inserted with a margin in the radial direction (twice the amount of eccentricity).
  • the curved plates 29a and 29b are rotatably supported by the eccentric cams 27a and 27b via cylindrical roller bearings 28a and 28b, respectively.
  • the phases of the curved plates 29a and 29b are also shifted by 180 ° in the same direction as the eccentric cams 27a and 27b.
  • counterweights 33a and 33b are provided adjacent to the outer sides in the axial direction of the eccentric cams 27a and 27b. These counterweights 33a and 33b are attached to the eccentric cams 27a and 27b in an eccentric state in which the phase is changed by 180 °.
  • the outer pin housing 26 is formed in an annular shape (see FIG. 3), and is provided with holes 26a, 26b corresponding to the number of outer pins 31, respectively, at regular intervals in the circumferential direction. Both end portions of the outer pin 31 are inserted into the holes 26 a and 26 b and supported by the speed reduction unit housing 13 through the needle roller bearings 43.
  • the number of the outer pins 31 is one more than the number of teeth of the arcuate gears 30 of the curved plates 29a and 29b, and a plurality of outer pins 31 are simultaneously engaged with the arcuate gears 30.
  • the above-described motion conversion mechanism 20 includes a plurality of inner pins 34 fixed to the output member 32 and through holes 39 provided in the curved plates 29a and 29b.
  • the inner diameter dimension of the through-hole 39 is only twice the eccentric amount of the eccentric cams 27a and 27b from the outer diameter dimension of the inner pin 34 (referred to as "the maximum outer diameter including the needle roller bearings 46a and 46b"). It is set large.
  • the inner pin 34 partially contacts the inner wall surface of the through hole 39 as the curved plates 29a and 29b rotate. As a result, the revolving motion of the curved plates 29 a and 29 b is not transmitted to the inner pin 34, but the motion converted into only the rotational motion is transmitted to the inner pin 34.
  • the inner pins 34 are provided at equal intervals on a circumferential track centering on the rotational axis of the output member 32. As described above, one end of the inner pin 34 is fixed to the output member 32, and the other end. Is fixed to the stabilizer 37. In order to reduce the frictional resistance with the curved plates 29a, 29b, needle roller bearings 46a, 46b are provided in portions of the curved plates 29a, 29b that pass through the through holes 39, and each inner pin 34 has its needle roller bearing. It partially contacts the through hole 39 via 46a and 46b.
  • the needle roller bearing 43 that rotatably supports the outer pin 31 is a combination of a needle roller 47, its retainer 48, and an outer ring 49.
  • the holes 26a and 26b are fitted.
  • the flange 52 of the clip 51 engaged with the outer pin housing 26 is engaged with the inner end surface of the outer ring 49. By the engagement, the outer ring 49 is prevented from moving in the axial direction with respect to the outer pin housing 26 and is fixed.
  • pockets 40 are provided at both ends of the outer pin 31, and the steel balls 44 held in the pockets 40 are abutted against the inner surface of the speed reduction unit housing 13. Thereby, the friction in the thrust direction of the outer pin 31 is reduced.
  • a thrust plate 45 is embedded in the inner surface of the speed reduction unit housing 13 that is in contact with the steel ball 44. The steel ball 44 may be brought into direct contact with the inner surface of the speed reduction unit housing 13 (see FIG. 5).
  • the outer edge of the retainer 48 (the side edge on the outer end side of the outer pin 31) is formed with a larger width in the axial direction than usual, and a portion that does not impair the original function of the retainer is bent toward the inner diameter side.
  • the engagement flange 53 is formed.
  • the engagement flange 53 is interposed in a gap a between the end surface of the outer pin 31 and the inner surface of the speed reduction unit housing 13 facing the outer pin 31, and is adjacent to the outer pin 31 (that is, the inner diameter side of the cage 48).
  • the outer end surface of the fixing member is engaged in the axial direction.
  • the gap a is formed to be slightly larger than the thickness of the engagement flange portion 53 so that the engagement flange portion 53 can rotate relative to the outer pins 31 and the speed reduction portion housing 13 on both sides thereof. Further, the outer end portion of the outer ring 49 is formed longer than usual so that it can abut against the inner surface of the speed reduction unit housing 13 so that the outer ring 49 can be easily positioned in the axial direction.
  • the needle roller bearing 43 is constituted by the needle roller 47 and its retainer 48, and there is no outer ring 49 as described above.
  • the inner diameter surfaces of the holes 26 a and 26 b of the outer pin housing 26 become rolling surfaces of the needle rollers 47.
  • the engaging flange 53 bent to the inner diameter side is formed at the outer edge of the cage 48 and is engaged with the outer end surface of the outer pin 31 in the axial direction as in the case described above.
  • the engagement flange 53 is formed by bending the outer edge of the cage 48 in the outer diameter direction.
  • the engagement flange 53 is interposed in a portion of a gap a between the outer ring 49 and the speed reduction unit housing 13, and engages with the outer ring 49 which is a fixing member adjacent to the outer diameter side of the cage 48 in the axial direction. Is done.
  • Other configurations are the same as those in FIGS. 5 and 6.
  • the engagement flange 53 is bent in the outer diameter direction as in the case of FIG. 7, but the outer end surface of the outer pin 31 is formed into a spherical surface or an arc surface. The surface is directly pressed against the inner surface of the speed reduction unit housing 13.
  • the retainer 48 may be either a resin manufactured by injection molding or cutting, or a metal manufactured by pressing or welding. In the case of a pressed metal cage, surface modification such as plating for improving the coefficient of friction and improving wear resistance may be performed on the surface.
  • a rotary pump 55 As a mechanism for supplying lubricating oil to the speed reduction portion B, a rotary pump 55 (see FIGS. 1 and 2) is provided on the outer diameter surface of the cylindrical portion 37b of the stabilizer 37 in the inner diameter portion of the wall surface of the motor housing 12 on the speed reduction portion B side.
  • An oil supply passage 56 that is provided and reaches the inside of the speed reduction portion B and a return passage 57 that finishes lubrication and returns from the speed reduction portion B are provided.
  • the oil supply passage 56 reaches the rear end of the motor shaft 16 along the inner side of the motor housing 12, and corresponds to the internal passages 22 and 25 of the motor shaft 16 and the input shaft 23 and the eccentric cams 27a and 27b of the input shaft 23.
  • the oil supply holes 58a and 58b (see FIG. 2) provided in the radial direction at the position are reached, and the lubricating oil is supplied into the speed reduction unit B through this path.
  • the returned lubricating oil returns to the rotary pump via the return passage 57 from the lubricating oil reservoir 59 provided on the outer bottom of the speed reduction unit housing 13.
  • the wheel hub bearing portion C includes a wheel hub 35 fixedly connected to the output member 32 of the speed reduction portion B, and a wheel hub bearing 60 that rotatably holds the wheel hub 35 with respect to the speed reduction portion housing 13.
  • the output member 32 is inserted into the inner diameter surface of the wheel hub 35 and splined, and the tip of the output member 32 exposed from the wheel hub 35 is fastened with a nut 50 to connect the output member 32 and the wheel hub 35. ing.
  • the motor unit A receives an electromagnetic force generated by supplying an alternating current to the coil of the stator 15, and the rotor 17 constituted by a permanent magnet or a magnetic material rotates.
  • the eccentric cams 27a and 27b perform eccentric rotational movement, so that the curved plates 29a and 29b become the rotational axis of the input shaft 23.
  • the revolving motion is performed at the speed of the input shaft 23 around the center.
  • the plurality of outer pins 31 engage with the arcuate gears 30 of the curved plates 29a and 29b to cause the curved plates 29a and 29b to rotate at a low speed in the direction opposite to the rotation direction of the input shaft 23. .
  • the inner pin 34 inserted through the through-hole 39 partially contacts the inner wall surface of the through-hole 39 as the curved plates 29a and 29b rotate.
  • the revolving motion of the curved plates 29a, 29b is not transmitted to the inner pin 34, but is converted into only the rotational motion of the curved plates 29a, 29b. It is transmitted to the bearing portion C.
  • 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 31 and ZB is the number of arc gears 30 of the curved plates 29a and 29b.
  • the in-wheel motor drive device 11 having a compact and high reduction ratio can be obtained.
  • the outer pin 31 is supported by the needle roller bearing 43 and the needle roller bearings 46a and 46b are provided at positions where they contact the curved plates 29a and 29b of the inner pin 34, the frictional resistance is reduced.
  • the transmission efficiency of the deceleration part B is improved.
  • the retainer 48 of the needle roller bearing 43 that supports the outer pin 31 has an engagement flange portion 53 provided on the outer end edge thereof in the radial direction with respect to the outer pin 31 or the outer ring 49 (that is, the retainer 48 in the radial direction).

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Abstract

　サイクロイド減速機及びこれを用いたインホイールモータ駆動装置において、外ピンを支持する針状ころ軸受の保持器の抜け出しを阻止する構造をコストの増大やハウジングの大型化を伴うことなく実現することである。サイクロイド減速機において、外ピン３１を支持する針状ころ軸受４３の保持器４８の外側縁に内径側に屈曲された係合ツバ部５３を設け、その係合ツバ部５３を外ピン３１の外端面に軸方向に係合することにより、保持器４８の抜け出しを防止した。

Description

サイクロイド減速機及びインホイールモータ駆動装置
　この発明は、サイクロイド減速機及びこれを用いたインホイールモータ駆動装置に関し、特に、サイクロイド減速機における外ピンの支持軸受に関するものである。
　インホイールモータ駆動装置の減速部を構成するのに適した減速機として、従来からサイクロイド減速機を用いることが知られている。サイクロイド減速機は、一般に、入力軸に設けられた偏心カムと、その偏心カムの外周面に回転自在に嵌合され外周部に円弧歯車を有する曲線板と、前記曲線板の径方向外側において前記入力軸と同心状態にハウジングの内周面に設けられた環状の外ピンハウジングと、その外ピンハウジングに保持され前記円弧歯車と係合された外ピンと、前記曲線板の自転運動を出力部材に伝達する運動変換機構とによって構成される。前記外ピンの両端部は、転がり軸受を介して外ピンハウジングに支持される（特許文献１）。
　サイクロイド減速機は、コンパクトでありながら、高減速比を得られるメリットがある一方、減速比がｎの場合、外ピンの数は（ｎ－１）本必要となる。このため、外ピンを支持する軸受が大きくなると、外ピンハウジング、ひいては減速機のハウジングが大型化する。この点を考慮して、前記軸受として針状ころ軸受を用いることが従来から知られている（特許文献２）。
特開２００８－４４５３７号公報 特開２０１０－４８２８０号公報
　前記の針状ころ軸受１１１は、図９に示したように、針状ころ１１２、保持器１１３、外輪１１４により構成される。外ピン１１８の両端部と、これを支持する外ピンハウジング１１５の孔１１７との間に前記の針状ころ軸受１１１が介在される。
　外ピンハウジング１１５は、減速機ハウジング１１９の内面に嵌合固定される。前記の針状ころ軸受１１１によって外ピン１１８のラジアル方向の摩擦の軽減が図られ、また、外ピン１１８の端面と減速機ハウジング１１９との間に鋼球１２０が介在され、これによってスラスト方向の摩擦の軽減が図られる。鋼球１２０の当接面にスラスト板１２１が埋め込まれる場合がある。また、外ピンハウジング１１５に係合されたクリップ１２２のツバ部が外輪１１４の内端面に係合され、外輪１１４の抜け出しが防止される。
　外ピン１１８の前記支持構造によると、針状ころ軸受１１１の保持器１１３は、軸方向外側へは減速機ハウジング１１９の壁に阻止され移動することはないが、その反対の内側へは障害物が存在しないことから、振動・衝撃等を受けると保持器１１３が針状ころ１１２とともに内側へ抜け出すおそれがある。
　その抜け出しを防止する対策として、図９に示したように、外ピン１１８に軸方向内側が大径となる段差部１２３を設ける手段がある。しかし、外ピン１１８に段差部１２３を設けることは製造工程が増え、外径管理のための検査時間も増えるので、コスト高の原因となる。
　また、図１０に示したように、外輪１１４の両端部内径面にツバ部１２４、１２４を設け、これによって保持器１１３の両端部を係合する手段がある。しかし、外輪１１４が肉厚になり、減速機ハウジング１１９が大型化する要因となる。
　そこで、この発明は、サイクロイド減速機及びこれを用いたインホイールモータ駆動装置において、外ピンを支持する針状ころ軸受の保持器の抜け出しを阻止する構造をコストの増大やハウジングの大型化を伴うことなく実現することを課題とする。
　前記の課題を解決するために、この発明は、入力軸に設けられた偏心カムと、前記偏心カムの外周面に回転自在に嵌合され外周部に円弧歯車を有する曲線板と、前記円弧歯車と係合する所要数の外ピンと、前記外ピンを前記ハウジングに対し回転自在に支持する針状ころ軸受と、前記曲線板の自転運動を出力部材に伝達する運動変換機構とによって構成されたサイクロイド減速機において、前記針状ころ軸受の保持器に係合部が設けられ、その係合部が当該保持器と径方向に隣接しかつ軸方向に固定された固定部材に対し軸方向に係合された構成を採用した。
　ここに、保持器の「係合部」とは、具体的には保持器の外端縁を内径側又は外径側に屈曲して形成された係合ツバ部をいう。また、「当該保持器と径方向に隣接しかつ軸方向に固定された固定部材」とは、具体的には、外ピン又は外輪をいう。係合ツバ部が内径側に屈曲されたものである場合は外ピンが対応し、外ピンの外端面に当該係合ツバ部が係合される。また、係合ツバ部が外径側へ屈曲されたものである場合は外輪が対応し、外輪の外端面に当該係合ツバ部が係合される。
　以上のように、この発明はサイクロイド減速機及びこれを用いたインホイールモータ駆動装置において、外ピンを支持する針状ころ軸受の保持器に係合部を設け、その係合部を固定部材に対し軸方向に係合させた構成を採用したことによって当該保持器の抜け出しを防止することができる。この構成によれば部品の増加や加工工程の増加を伴うことがないので製造コストやハウジングの大きさに影響を及ぼすことがない。保持器に係合部を設けることは、従来の保持器の形状を変えるだけで実現できるので、針状ころ軸受の従来の製造工程を大幅に変える必要がない利点もある。
図１は、インホイールモータ駆動装置の断面図である。 図２は、同上の減速部の拡大断面図である。 図３は、図２のＸ１－Ｘ１線の断面図である。 図４は、図２の外ピン支持部分の拡大断面図である。 図５は、図２の外ピン支持部分の他の例１の一部拡大断面図である。 図６は、図２の外ピン支持部分の他の例２の一部拡大断面図である。 図７は、図２の外ピン支持部分の他の例３の一部拡大断面図である。 図８は、図２の外ピン支持部分の他の例４の一部拡大断面図である。 図９は、従来例の外ピン支持部分の拡大断面図である。 図１０は、従来例の外ピン支持部分の他の例の一部拡大断面図である。
　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。
　この発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置１１は、図１に示したように、駆動力を発生させるモータ部Ａと、モータ部Ａの回転を減速して出力する減速部Ｂと、減速部Ｂの出力を車輪に伝える車輪ハブ軸受部Ｃを備える。モータ部Ａはモータハウジング１２の内部に組み込まれ、減速部Ｂは減速部ハウジング１３に組み込まれる。モータハウジング１２の前端に減速部ハウジング１３がボルト１４によって連結固定される。
　モータ部Ａは、モータハウジング１２に固定されたステータ１５と、モータ軸１６に一体化されたロータ１７を備え、ステータ１５とロータ１７はラジアル方向に対向したラジアルギャップモータを構成している。ロータ１７は、ボルト１８によってモータ軸１６のフランジ１９に固定される。モータ軸１６は、その前後両端部において、転がり軸受２１ａ、２１ｂを介してモータハウジング１２に回転自在に支持されている。
　前記のモータ軸１６に内部通路２２が設けられ、その内部通路２２の前端に減速部Ｂの入力軸２３が連結されている。入力軸２３にも内部通路２５が設けられ、両方の内部通路２２、２５は相互に連通している。
　減速部Ｂは、この発明の対象であるサイクロイド減速機によって構成される。減速部Ｂは、減速部ハウジング１３の内径面に入力軸２３と同心状態に嵌合固定された環状の外ピンハウジング２６を備え（図１、図２参照）、減速部Ｂを構成する各部材がその外ピンハウジング２６の内径側に設けられる。
　減速部Ｂを構成する部材としては、前記の入力軸２３上において軸方向に隣接して設けられた一対の偏心カム２７ａ、２７ｂ、各偏心カム２７ａ、２７ｂに円筒ころ軸受２８ａ、２８ｂを介して回転自在に保持された曲線板２９ａ、２９ｂ、外ピンハウジング２６の内径面に沿って等間隔に固定された複数の外ピン３１（図３参照）、曲線板２９ａ、２９ｂの自転運動を出力部材３２に伝達する内ピン３４とその貫通孔３９によって構成された運動変換機構２０、各偏心カム２７ａ、２７ｂの軸方向外側に隣接して入力軸２３に取り付けられたカウンタウェイト３３ａ、３３ｂ等がある。
　前記の偏心カム２７ａ、２７ｂは、偏心運動による遠心力を互いに打ち消し合うように、１８０°位相を変えて設けられている。
　出力部材３２は、フランジ部３２ａと軸部３２ｂとを有する（図２参照）。フランジ部３２ａには、出力部材３２の回転軸心を中心とする円周上の等間隔に複数の内ピン３４の一端部が挿入固定される。また、軸部３２ｂは車輪ハブ３５の内径面に嵌合固定され、減速部Ｂの出力を車輪に伝達する。出力部材３２のフランジ部３２ａの内径面と入力軸２３との間に、転がり軸受３６が介在され、入力軸２３と出力部材３２が同心状態に保持されかつ相対回転可能となっている。
　前記内ピン３４の他端部は、スタビライザー３７のフランジ部３７ａに挿通支持される（図２参照）。スタビライザー３７は、フランジ部３７ａの内径に設けられた円筒部３７ｂを有し、その円筒部３７ｂが針状ころ軸受３８を介してモータ軸１６の前端部(減速部Ｂ側の端部)外径面に回転自在に嵌合されている。
　曲線板２９ａ、２９ｂは、図３に示すように、外周部にエピトロコイド等のトロコイド系曲線で構成される円弧歯車３０を有し、また軸方向の一方端面から他方端面に貫通する複数の貫通孔３９を有する。貫通孔３９は、曲線板２９ａ、２９ｂの自転軸心を中心とする円周上に等間隔をおいて内ピン３４と同数、同間隔に設けられており、各貫通孔３９に内ピン３４が径方向の余裕（偏心量の２倍）をもって挿通される。
　前記の曲線板２９ａ、２９ｂは、それぞれ偏心カム２７ａ、２７ｂに対し円筒ころ軸受２８ａ、２８ｂを介して回転自在に支持される。曲線板２９ａ、２９ｂの位相も、偏心カム２７ａ、２７ｂと同方向に１８０°位相がずれている。
　前記の偏心カム２７ａ、２７ｂおよび曲線板２９ａ、２９ｂの回転によって生じる不釣合い慣性偶力を打ち消すために、各偏心カム２７ａ、２７ｂの軸方向外側に隣接してカウンタウェイト３３ａ、３３ｂが設けられる。これらのカウンタウェイト３３ａ、３３ｂは、偏心カム２７ａ、２７ｂとそれぞれ１８０°位相を変えた偏心状態に取り付けられる。
　外ピンハウジング２６は環状に形成され（図３参照）、周方向に一定の間隔をおいてそれぞれ外ピン３１の数だけ孔２６ａ、２６ｂが設けられる。外ピン３１の両端部が孔２６ａ、２６ｂに挿入され、針状ころ軸受４３を介して減速部ハウジング１３に支持される。外ピン３１の数は曲線板２９ａ、２９ｂの円弧歯車３０の歯数より1だけ多く、外ピン３１の複数のものが同時に円弧歯車３０と係合する。
　前述の運動変換機構２０は、出力部材３２に固定された複数の内ピン３４と、曲線板２９ａ、２９ｂに設けられた貫通孔３９とにより構成される。貫通孔３９の内径寸法は、内ピン３４の外径寸法（「針状ころ軸受４６ａ、４６ｂを含む最大外径」を指す。以下同じ。）より偏心カム２７ａ、２７ｂの偏心量の２倍だけ大きく設定される。前記の内ピン３４は、曲線板２９ａ、２９ｂの自転運動に伴って貫通孔３９の内壁面と部分的に当接する。これにより、曲線板２９ａ、２９ｂの公転運動が内ピン３４に伝わらず、自転運動のみの運動に変換された運動が内ピン３４に伝達される。
　内ピン３４は、出力部材３２の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に設けられており、前述のように内ピン３４の一端部が出力部材３２に固定され、他端部がスタビライザー３７に固定されている。曲線板２９ａ、２９ｂとの摩擦抵抗を低減するために、曲線板２９ａ、２９ｂの貫通孔３９を通過する部分に針状ころ軸受４６ａ、４６ｂが設けられ、各内ピン３４はその針状ころ軸受４６ａ、４６ｂを介して貫通孔３９に部分的に接触する。
　前記の外ピン３１を回転自在に支持する前記の針状ころ軸受４３は、図４に示したように、針状ころ４７、その保持器４８及び外輪４９の組み合わせからなり、外輪４９が前記の孔２６ａ、２６ｂに嵌合される。外輪４９の抜け出しを防止するために、外ピンハウジング２６に係合したクリップ５１のツバ部５２が外輪４９の内端面に係合される。その係合により外輪４９は外ピンハウジング２６に対し軸方向への移動が阻止され固定状態となる。
　また、外ピン３１の両端部にポケット４０が設けられ、そのポケット４０に保持された鋼球４４が減速部ハウジング１３の内面に突き当てられる。これにより、外ピン３１のスラスト方向の摩擦が軽減される。鋼球４４と接触する減速部ハウジング１３の内面にスラスト板４５が埋められる。鋼球４４を減速部ハウジング１３の内面に直接接触させる場合もある（図５参照）。
　外ピン３１の端面から鋼球４４が突き出すことにより、外ピン３１の端面と減速部ハウジング１３との間に一定の軸方向すき間ａが形成される（図４参照）。
　前記の保持器４８の外側縁（外ピン３１の外端部側の側縁）は、通常の場合より軸方向の幅が大きく形成され、保持器本来の機能を損なわない部分を内径側に屈曲することにより係合ツバ部５３が形成される。係合ツバ部５３は、外ピン３１の端面とこれに対向した減速部ハウジング１３の内面との間のすき間ａの部分に介在され、外ピン３１（即ち、保持器４８の内径側に隣接した固定部材）の外端面に軸方向に係合される。
　外ピン３１の外径Ｄ１と係合ツバ部５３の内径ｄ１との関係はＤ１＞ｄ１となるので、係合ツバ部５３は外ピン３１に対して軸方向に係合され、保持器４８の内側への抜け出しが阻止される。
　前記のすき間ａは、係合ツバ部５３がその両側の外ピン３１及び減速部ハウジング１３に対し相対回転可能なように、係合ツバ部５３の厚さより若干大きく形成される。また、外輪４９の外端部は減速部ハウジング１３の内面に突き当てることができるように通常より外側へ長く形成され、外輪４９の軸方向の位置決めが容易にできるようにしている。
　図６の場合は、針状ころ軸受４３が、針状ころ４７とその保持器４８によって構成され、前記のような外輪４９の無い例である。この場合は、外ピンハウジング２６の孔２６ａ、２６ｂの内径面が針状ころ４７の転走面となる。保持器４８の外側縁に内径側へ屈曲された係合ツバ部５３が形成され、外ピン３１の外端面に軸方向に係合されることは前記の場合と同様である。
　図７の場合は、保持器４８の外側縁を外径方向に屈曲することにより係合ツバ部５３を形成している。その係合ツバ部５３は、外輪４９と減速部ハウジング１３との間のすき間ａの部分に介在され、保持器４８の外径側に隣接した固定部材である外輪４９に対し軸方向に係合される。その他の構成は図５、図６の場合と同様である。
　この場合は、外輪４９の内径ｄ２と係合ツバ部５３の外径をＤ２との関係はｄ２＜Ｄ２となるので、係合ツバ部５３は外輪４９に対して軸方向に係合され、保持器４８の内側への抜け出しが阻止される。
　図８に示したその他の例は、図７の場合と同様に係合ツバ部５３を外径方向に屈曲したものであるが、外ピン３１の外端面を球面又は円弧面に形成し、その面を直接減速部ハウジング１３の内面に押し当てるようにしている。
　以上述べた各例において、保持器４８は樹脂を射出成形又は削り出しによって製作したもの、金属をプレス加工又は溶接加工によって製作したもののいずれでもよい。プレス加工された金属保持器の場合は、表面に摩擦係数の改良及び耐摩耗性向上のためのメッキ等の表面改質を行うことがある。
　減速部Ｂに潤滑油を供給する機構として、モータハウジング１２の減速部Ｂ側の壁面の内径部分において、スタビライザー３７の円筒部３７ｂの外径面に回転ポンプ５５（図１、図２参照）が設けられ、減速部Ｂの内部に至る給油通路５６と、潤滑を終えて減速部Ｂから戻る帰還通路５７が設けられる。
　給油通路５６は、モータハウジング１２の内側に沿ってモータ軸１６の後端に達し、モータ軸１６と入力軸２３の各内部通路２２、２５、入力軸２３の各偏心カム２７ａ、２７ｂに対応する位置において径方向に設けられた給油孔５８ａ、５８ｂ（図２参照）に達し、この経路を経て潤滑油が減速部Ｂの内部に供給される。戻りの潤滑油は、減速部ハウジング１３の外底部に設けられた潤滑油貯留部５９から帰還通路５７を経て回転ポンプに帰還する。
　車輪ハブ軸受部Ｃは、図１に示すように、減速部Ｂの出力部材３２に固定連結された車輪ハブ３５、車輪ハブ３５を減速部ハウジング１３に対して回転自在に保持する車輪ハブ軸受６０を備える。車輪ハブ３５の内径面に出力部材３２が挿入されスプライン結合されるとともに、車輪ハブ３５から露出した出力部材３２の先端部をナット５０で締結することによって、出力部材３２と車輪ハブ３５を結合している。
　次に、上記構成のインホイールモータ駆動装置１１の作動原理を説明する。モータ部Ａは、ステータ１５のコイルに交流電流を供給することによって生じる電磁力を受けて、永久磁石または磁性体によって構成されるロータ１７が回転する。
　これにより、ロータ１７に接続されたモータ軸１６及びこれと一体の入力軸２３が回転すると、偏心カム２７ａ、２７ｂが偏心回転運動をすることにより曲線板２９ａ、２９ｂが入力軸２３の回転軸心を中心として、入力軸２３の速度で公転運動を行う。このとき、複数の外ピン３１が、曲線板２９ａ、２９ｂの円弧歯車３０と係合して、曲線板２９ａ、２９ｂに対し入力軸２３の回転方向とは逆向きに低速の自転運動を生じさせる。
　貫通孔３９に挿通された内ピン３４は、曲線板２９ａ、２９ｂの自転運動に伴って貫通孔３９の内壁面と部分的に当接する。これにより、曲線板２９ａ、２９ｂの公転運動が内ピン３４に伝わらず、曲線板２９ａ、２９ｂの自転運動のみの運動に変換され、その自転運動が内ピン３４及び出力部材３２を介して車輪ハブ軸受部Ｃに伝達される。
　このようにして、モータ軸１６の回転が減速部Ｂによって減速されて出力部材３２を経て車輪ハブ軸受部Ｃに伝達されるので、低トルク、高回転型のモータ部Ａを採用した場合でも、車輪に必要なトルクを伝達することが可能となる。
　なお、上記構成の減速部Ｂの減速比は、外ピン３１の数をＺＡ、曲線板２９ａ、２９ｂの円弧歯車３０の数をＺＢとすると、（ＺＡ－ＺＢ）／ＺＢで算出される。図１に示す実施形態では、ＺＡ＝１２、ＺＢ＝１１であるので、減速比は１／１１と、非常に大きな減速比を得ることができる。
　このように、多段構成とすることなく大きな減速比を得ることができる減速部Ｂを採用することにより、コンパクトで高減速比のインホイールモータ駆動装置１１を得ることができる。また、外ピン３１を針状ころ軸受４３により支持し、また内ピン３４の曲線板２９ａ、２９ｂに当接する位置に針状ころ軸受４６ａ、４６ｂを設けたことにより、摩擦抵抗が低減されるので、減速部Ｂの伝達効率が向上する。
　また、外ピン３１を支持する針状ころ軸受４３の保持器４８は、その外端縁に設けられた係合ツバ部５３が外ピン３１又は外輪４９（即ち、保持器４８に対し径方向に隣接し、かつ軸方向に固定された固定部材）に係合することにより、軸方向への抜け出しが防止される。
　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。
　Ａ　モータ部
　Ｂ　減速部
　Ｃ　車輪ハブ軸受部
　１１　インホイールモータ駆動装置
　１２　モータハウジング
　１３　減速部ハウジング
　１４　ボルト
　１５　ステータ　１６　モータ軸
　１７　ロータ
　１８　ボルト
　１９　フランジ
　２０　運動変換機構
　２１ａ、２１ｂ　転がり軸受
　２２　内部通路
　２３　入力軸
　２５　内部通路
　２６　外ピンハウジング
　２６ａ、２６ｂ　孔
　２７ａ、２７ｂ　偏心カム
　２８ａ、２８ｂ　円筒ころ軸受
　２９ａ、２９ｂ　曲線板
　３０　円弧歯車
　３１　外ピン
　３２　出力部材
　３２ａ　フランジ部
　３２ｂ　軸部
　３３ａ、３３ｂ　カウンタウェイト
　３４　内ピン
　３５　車輪ハブ
　３６　転がり軸受
　３７　スタビライザー
　３７ａ　フランジ部
　３７ｂ　円筒部
　３８　針状ころ軸受
　３９　貫通孔
　４０　ポケット
　４３　針状ころ軸受
　４４　鋼球
　４５　スラスト板
　４６ａ、４６ｂ　針状ころ軸受
　４７　針状ころ
　４８　保持器
　４９　外輪
　５０　ナット
　５１　クリップ
　５２　ツバ部
　５３　係合ツバ部
　５５　回転ポンプ
　５６　給油通路
　５７　帰還通路
　５８ａ、５８ｂ　給油孔
　５９　潤滑油貯留部
　６０　車輪ハブ軸受

Claims (10)

  1. 　入力軸に設けられた偏心カムと、前記偏心カムの外周面に回転自在に嵌合され外周部に円弧歯車を有する曲線板と、前記円弧歯車と係合する所要数の外ピンと、前記外ピンを前記ハウジングに対し回転自在に支持する針状ころ軸受と、前記曲線板の自転運動を出力部材に伝達する運動変換機構とによって構成されたサイクロイド減速機において、前記針状ころ軸受の保持器に係合部が設けられ、その係合部が当該保持器と径方向に隣接しかつ軸方向に固定された固定部材に対し軸方向に係合されたことを特徴とするサイクロイド減速機。
  2. 　前記係合部が、前記保持器の外側縁を内径側に屈曲して形成された係合ツバ部であり、前記固定部材が前記外ピンであることを特徴とする請求項１に記載のサイクロイド減速機。
  3. 　前記係合ツバ部と外ピン端面との係合構造が、前記外ピンの外端面と前記ハウジングの間に所定のすき間が設けられ、前記係合ツバ部を前記すき間に介在させた構造であることを特徴とする請求項２に記載のサイクロイド減速機。
  4. 　前記所定のすき間が前記係合ツバ部の厚さより大きく形成されたことを特徴とする請求項３に記載のサイクロイド減速機。
  5. 　前記針状ころ軸受が、針状ころとその保持器によって構成され、転走面が前記ハウジング側に形成されたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のサイクロイド減速機。
  6. 　前記係合部が、前記保持器の外側縁を外径側に屈曲することにより形成された係合ツバ部であり、前記固定部材が前記外輪であることを特徴とする請求項１に記載のサイクロイド減速機。
  7. 　前記係合ツバ部と外輪端面との係合構造が、前記外輪の外端面と前記ハウジングの間に所定のすき間が設けられ、前記係合ツバ部を前記すき間に介在させた構造であることを特徴とする請求項６に記載のサイクロイド減速機。
  8. 　前記所定のすき間が前記係合ツバ部の厚さより大きく形成されたことを特徴とする請求項７に記載のサイクロイド減速機。
  9. 　前記ハウジングに環状の外ピンハウジングが前記入力軸と同心状態に固定され、その外ピンハウジングに設けられた孔に前記外ピンの両端部が挿入され、前記外ピンと前記孔との間に前記針状ころ軸受が介在され、前記外ピンが外ピンハウジングを介して前記ハウジングに支持されたことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のサイクロイド減速機。
  10. 　モータ部と、そのモータ部の出力回転を減速する減速部と、前記モータ部及び前記減速部を保持するハウジングと、前記減速部の出力部材に連結固定された車輪ハブ軸受部とからなるインホイールモータ駆動装置において、前記減速部として請求項１から９のいずれかに記載のサイクロイド減速機を用いたことを特徴とするインホイールモータ駆動装置。
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