JP2015083440A - 車両用制動兼駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブレーキディスクが振れにくくなる車両用制動兼駆動装置を提供する。
【解決手段】車両用制動兼駆動装置１は、ホイール１０、インホイールモータ４０、ブレーキディスク３１、および、外側軸受１２０を含む。インホイールモータ４０は、車体に固定される物体であるブラケット５０、ブラケット５０と結合したインナーステータ６０、および、ホイール１０と結合したアウターロータ７０を含み、ホイール内部空間１４に配置され、ホイール１０を回転させる。ブレーキディスク３１は、アウターロータ７０と結合し、ホイール１０を制動する。ラジアル軸受である外側軸受１２０は、ブラケット５０のうちのアウターロータ７０の径方向内側に存在する部分とアウターロータ７０との間に配置されている。ブレーキディスク３１に摩擦力が発生することにより、アウターロータ７０およびホイール１０が制動される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用制動兼駆動装置に関する。

特許文献１は、従来の車両用制動兼駆動装置（車両用ホイール駆動装置）の一例を開示している。特許文献１の車両用制動兼駆動装置は、タイヤが取り付けられるホイール、ホイールを回転させるインホイールモータ、および、ホイールを制動するディスクブレーキを含む。

インホイールモータは、ホイールの内部に形成された空間において車幅方向内側に配置され、アウターロータおよびインナーステータを含む。アウターロータは、ホイールのリムと結合している。インナーステータは、アウターロータの内周側に配置され、車体と結合している。

ディスクブレーキは、ホイールの内部に形成された空間において車幅方向外側に配置され、ブレーキディスクおよびブレーキキャリパを含む。ブレーキディスクは、アウターロータと結合している。ブレーキキャリパは、インナーステータと結合している。

この車両用制動兼駆動装置によれば、インナーステータに電流が供給されることにより、アウターロータおよびホイールが一体的に回転する。一方、ブレーキキャリパが駆動されることにより、ブレーキディスクに摩擦力が作用し、アウターロータおよびホイールが制動される。

特開２００６−５７７３２号公報

特許文献１の車両用制動兼駆動装置を含む車両が走行しているとき、タイヤが路面から反力を受ける。この反力が、ホイールの径方向および軸方向に作用する成分を含む場合、タイヤを車体に対して傾斜させる力がタイヤに作用する。この力は、ホイール、ホイールと結合したアウターロータ、および、アウターロータと結合したブレーキディスクに作用する。このため、ブレーキディスクを車体およびブレーキキャリパに対して傾斜させる力がブレーキディスクに作用する。

特許文献１は、このような力が作用した場合におけるブレーキディスクの挙動を考慮していない。このため、ブレーキディスクが車体およびブレーキキャリパに対して傾斜すると考えられる。この場合、ブレーキディスクに振れが生じることに起因して、制動力が安定しなくなり、異音が発生するおそれがある。また、ブレーキパッドの片当たり摩耗が発生するおそれもある。

本発明の目的は、ブレーキディスクが振れにくくなる車両用制動兼駆動装置を提供することである。

〔１〕本車両用制動兼駆動装置の独立した一形態は、ホイールと、車体に固定される物体、または、車体の一部分であるブラケット、前記ブラケットと結合したインナーステータ、および、前記ホイールと結合したアウターロータを含み、前記ホイールの内部に形成された空間に配置され、前記ホイールを回転させるインホイールモータと、前記アウターロータと結合し、前記ホイールを制動するブレーキディスクと、前記ブラケットのうちの前記アウターロータの径方向内側に存在する部分と前記アウターロータとの間、および、前記ブラケットのうちの前記ブレーキディスクの径方向内側に存在する部分と前記ブレーキディスクとの間の少なくとも一方に配置されたラジアル軸受である外側軸受とを含む。

本車両用制動兼駆動装置によれば、インナーステータに電流が供給されることにより、アウターロータが回転する。ホイールおよびブレーキディスクがそれぞれアウターロータと結合しているため、アウターロータが回転することにより、ホイールおよびブレーキディスクがアウターロータと一体的に回転する。アウターロータおよびホイールは、ブレーキディスクに摩擦力が作用することにより制動される。

一方、外側軸受は、ホイールを介してアウターロータまたはブレーキディスクに作用する反力を受ける。このため、アウターロータおよびブレーキディスクが、ブラケットに対して傾斜しにくい。このため、ブレーキディスクの振れが生じにくい。

〔２〕前記車両用制動兼駆動装置に従属する一形態は、前記ホイールと同軸を有し、前記ブラケットの内部に形成された空間に配置され、前記ホイールを構成する部品の１つであるセンターディスクと結合したハブと、前記ハブと前記ブラケットとの間に配置されたラジアル軸受である内側軸受とをさらに含む。

本車両用制動兼駆動装置によれば、内側軸受が、ホイールを介してハブに作用する反力を受ける。このため、ハブがブラケットに対して傾斜しにくい。このため、ホイールが傾斜しにくい。このため、ホイールと結合したアウターロータ、および、アウターロータと結合したブレーキディスクが、ブラケットに対して傾斜しにくい。このため、ブレーキディスクの振れが生じにくい。

〔３〕前記車両用制動兼駆動装置に従属する一形態は、次の事項を含む。前記外側軸受の外輪、ならびに、前記アウターロータおよび前記ブレーキディスクの少なくとも一方のはめあいが、しまりばめであり、前記外側軸受の内輪および前記ブラケットのはめあいが、すき間ばめである。

外側軸受の配置形態の一例によれば、外側軸受がアウターロータとブラケットとの間に配置される。この場合、外側軸受の外輪および内輪は、一例として次のはめあいの形態を取り得る。すなわち、外輪およびアウターロータのはめあい、および、内輪およびブラケットのはめあいの両方が、しまりばめに設定される。この一例によれば、次の課題が生じるおそれがある。

アウターロータがインホイールモータの軸方向に熱膨張したとき、外輪がアウターロータに引きつられて変位する。また、ブラケットがインホイールモータの軸方向に熱膨張したとき、内輪がブラケットに引きつられて変位する。このため、アウターロータの材料およびブラケットの材料が互いに異なる場合、アウターロータの熱膨張にともない外輪が変位する量、および、ブラケットの熱膨張にともない内輪が変位する量が互いに異なる。このため、インホイールモータの軸方向における外輪および内輪の相対的な位置が、アウターロータおよびブラケットが熱膨張することにともない変化する。このため、外輪および内輪の相対的な回転に対する抵抗が大きくなるおそれがある。なお、このような課題は、外輪がブレーキディスクとブラケットとの間に配置され、かつ、外輪およびブレーキディスクのはめあい、ならびに、内輪およびブラケットのはめあいの両方がしまりばめに設定される場合においても同様に生じ得る。

本車両用制動兼駆動装置によれば、内輪およびブラケットのはめあいがすき間ばめのため、ブラケットがインホイールモータの軸方向に熱膨張しても、内輪がブラケットに引きつられにくい。このため、アウターロータまたはブレーキディスク、および、ブラケットが熱膨張しても、インホイールモータの軸方向における外輪および内輪の相対的な位置が変化しにくい。このため、外輪および内輪の相対的な回転に対する抵抗が大きくなりにくい。

〔４〕前記車両用制動兼駆動装置に従属する一形態は、前記インナーステータよりも径方向内側に配置され、前記アウターロータまたは前記ブレーキディスクと前記ブラケットとの間に形成された空間の開口部分を閉塞するオイルシールをさらに含む。

本車両用制動兼駆動装置によれば、アウターロータまたはブレーキディスクとブラケットとの間の空間に異物が入り込みにくい。オイルシールは、一例として、次の配置形態を取り得る。すなわち、オイルシールがインナーステータよりも径方向外側に配置される、または、オイルシールが径方向においてインナーステータと同じ位置に配置される。一方、本車両用制動兼駆動装置によれば、オイルシールがインナーステータよりも径方向内側に配置されている。このため、上記の一例よりもオイルシールの径が小さくなる。このため、オイルシールの摺動抵抗が小さくなる。

〔５〕前記車両用制動兼駆動装置に従属する一形態は、前記アウターロータまたは前記ブレーキディスクと前記ブラケットとの間に配置され、前記ブラケットに取り付けられたステータ、および、前記アウターロータまたは前記ブレーキディスクに取り付けられたロータを含むレゾルバをさらに含む。

本車両用制動兼駆動装置によれば、アウターロータまたはブレーキディスクが、外側軸受に支持さていることによりブラケットに対して傾斜しにくい。このため、アウターロータまたはブレーキディスクに取り付けられたレゾルバのロータが、レゾルバのステータに対して傾斜しにくい。このため、レゾルバのステータおよびロータの間の距離が変化しにくい。このため、レゾルバの測定精度が低下しにくい。

〔６〕前記車両用制動兼駆動装置に従属する一形態は、前記ブレーキディスクを構成する部品の１つであり、前記アウターロータまたは前記ブレーキディスクのうちの前記外側軸受により支持された部分よりも径方向外側に配置されたブレーキロータをさらに含む。

ブレーキロータは、一例として、次の配置形態を取り得る。すなわち、ブレーキロータが、アウターロータまたはブレーキディスクのうちの外側軸受により支持された部分よりも径方向内側に配置される。本車両用制動兼駆動装置によれば、この一例と比較して、ブレーキロータの径が大きい。このため、制動有効半径が大きくなり、大きな制動力が得られる。

本車両用制動兼駆動装置によれば、ブレーキディスクが振れにくくなる。

実施形態の車両用制動兼駆動装置の半断面図。

図１を参照して、車両用制動兼駆動装置１の構成について説明する。
車両用制動兼駆動装置１は、車体（図示略）に結合されている。車両用制動兼駆動装置１は、ホイール１０、ハブ２０、ディスクブレーキ３０、インホイールモータ４０、ラジアル軸受である内側軸受１１０、ラジアル軸受である外側軸受１２０、および、オイルシール１３０を含む。ホイール１０、ハブ２０、ディスクブレーキ３０、および、インホイールモータ４０は、図１において一点鎖線により示されるとおり、同一の回転中心線Ｚを有している。

車両用制動兼駆動装置１の構成要素同士の相対的な位置関係は、径方向、径方向内側、径方向外側、車幅方向、車幅方向内側、および、車幅方向外側の用語により記述することができる。径方向は、回転中心線Ｚの径方向を示している。径方向内側は、任意の基準位置に対して径方向における回転中心線Ｚ側を示している。径方向外側は、任意の基準位置に対して径方向における回転中心線Ｚ側とは反対側を示している。回転中心線Ｚは、ホイール１０等が車体に対して傾いていないとき、車幅方向と平行な関係を形成する。車幅方向内側は、任意の基準位置に対して車幅方向における車体側（図１中における左側）を示している。車幅方向外側は、任意の基準位置に対して車幅方向における車体側とは反対側（図１中における右側）を示している。

ホイール１０は、一例として、アルミニウムにより形成されている。ホイール１０は、複数の機能部分を含めて同一の材料により形成された１つの構造体である。リム１１、センターディスク１２、および、複数のフィン１３が、複数の機能部分の一例に該当する。

リム１１は、中空形状を有している。タイヤ３００が、リム１１の外周部分に装着されている。ホイール内部空間１４が、リム１１の内部に形成されている。センターディスク１２は、ホイール内部空間１４の車幅方向外側の部分を閉塞している。複数のフィン１３は、センターディスク１２の車幅方向外側の面に形成されている。

ハブ２０は、一例として、アルミニウムにより形成されている。ハブ２０は、主として、ホイール内部空間１４に配置されている。複数のディスク用ボルト２１０が、ハブ２０およびセンターディスク１２を互いに固定している。雄ねじ２１が、ハブ２０の車幅方向内側の端部に形成されている。

インホイールモータ４０は、ホイール内部空間１４に配置されている。インホイールモータ４０は、アウターロータ型の３相ブラシレスモータである。インホイールモータ４０は、駆動回路（図示略）から供給される電力に基づいて、ホイール１０を回転させる。インホイールモータ４０は、ブラケット５０、インナーステータ６０、アウターロータ７０、および、レゾルバ８０を含む。ブラケット５０、インナーステータ６０、アウターロータ７０、および、レゾルバ８０は、同軸の関係を有している。

ブラケット５０は、一例として、アルミニウムにより形成されている。ブラケット５０は、主として、ホイール内部空間１４に配置されている。複数のボルト（図示略）が、ブラケット５０を車体に固定している。ブラケット５０は、インナーステータ６０を保持している。ブラケット５０は、複数の機能部分を含めて同一の材料により形成された１つの構造体である。中空軸５１、フランジ５２、および、ホルダ５３が、複数の機能部分の一例に該当する。

中空軸５１は、車幅方向においてリム１１の車幅方向中心をまたいで車幅方向内側から車幅方向外側までにわたり存在している。中空軸５１は、インナーステータ６０、アウターロータ７０、および、ディスクブレーキ３０よりも径方向内側に配置されている。ハブ２０の一部分が、中空軸５１の内部に形成された空間である中空軸内部空間５４に配置されている。

配線孔５５が、中空軸５１に形成されている。配線孔５５は、中空軸５１の外周部分から内周部分までを貫通している。中空軸５１の外周部分に形成された配線孔５５の開口は、中空軸５１の内周部分に形成された配線孔５５の開口よりも車幅方向外側に存在している。

ホルダ５３の形状は、円筒形状である。ホルダ５３は、リム１１の車幅方向中心よりも車幅方向外側に配置されている。ホルダ５３は、中空軸５１よりも径方向外側に配置されている。ホルダ５３は、中空軸５１のうちの車幅方向外側の端部の外周を取り囲んでいる。ホルダ内部空間５６が、中空軸５１の外周部分とホルダ５３の内周部分との間に形成されている。

フランジ５２の形状は、円環形状である。フランジ５２は、中空軸５１のうちの車幅方向外側の端部に形成されている。フランジ５２は、中空軸５１の外周部分とホルダ５３の内周部分とを互いに連結している。フランジ５２は、ホルダ内部空間５６の車幅方向外側の部分を閉塞している。

内側軸受１１０は、中空軸内部空間５４のうちの中空軸５１の内周部分とハブ２０の外周部分との間に配置されている。内側軸受１１０は、ハブ２０がブラケット５０に対して回転するときにハブ２０に作用するラジアル荷重を受ける。内側軸受１１０の一例は、複列アンギュラ玉軸受である。内側軸受１１０は、内側内輪１１１、内側外輪１１２、および、複数の内側転動体１１３を含む。

内側内輪１１１およびハブ２０のはめあいは、しまりばめである。内側内輪１１１の車幅方向外側の端面が、ハブ２０の段差面に突き当てられている。ワッシャ２４０が、雄ねじ２１の外周に嵌め込まれている。ナット２３０が、雄ねじ２１にねじ込まれている。ナット２３０は、内側内輪１１１の車幅方向内側の端面にワッシャ２４０を押し付けている。内側内輪１１１の車幅方向の位置が、ハブ２０およびナット２３０により固定されている。

内側外輪１１２および中空軸５１のはめあいは、しまりばめである。内側外輪１１２の車幅方向内側の端面が、中空軸５１の段差面に突き当てられている。軸受押さえ２５０が、複数の押さえ用ボルト２６０により中空軸５１に固定されている。押さえ用ボルト２６０は、内側外輪１１２の車幅方向外側の端面に軸受押さえ２５０を押し付けている。内側外輪１１２の車幅方向の位置が、中空軸５１および軸受押さえ２５０により固定されている。

インナーステータ６０は、リム１１の車幅方向中心よりも車幅方向外側に配置されている。インナーコア６１およびコイル６２が、インナーステータ６０を構成している。インナーコア６１は、積層された複数枚の電磁鋼鈑の集合体である。インナーコア６１は、ホルダ５３の径方向外側に配置されている。複数のステータ用ボルト２２０が、インナーコア６１およびホルダ５３を互いに固定している。

コイル６２は、インナーコア６１の周囲に巻き付けられている。コイル６２は、車幅方向外側のコイルエンドである外側コイルエンド６３、および、車幅方向内側のコイルエンドである内側コイルエンド６４を含む。外側コイルエンド６３は、車幅方向においてセンターディスク１２の車幅方向内側の面と隙間を介して対向している。外側コイルエンド６３は、インナーステータ６０のうちの最もセンターディスク１２に接近した部分である。

ステータ用ハーネス２８０が、コイル６２の巻き始めの端部、および、コイル６２の巻き終わりの端部と接続されている。ステータ用ハーネス２８０は、中空軸５１の内周部分の面、配線孔５５、中空軸５１の外周部分の面、フランジ５２の端面、および、ホルダ５３の内周部分の面に沿って取り回されている。

アウターロータ７０は、リム１１の車幅方向中心をまたいで車幅方向内側から車幅方向外側までにわたり存在している。アウターヨーク７１および永久磁石７７が、アウターロータ７０を構成している。ホイール１０が、アウターロータ７０とともに回転する。

アウターヨーク７１は、一例として、鉄により形成されている。アウターヨーク７１は、複数の機能部分を含めて同一の材料により形成された１つの構造体である。アウターホイール７２、複数のフィン７３、大径シリンダ７４、小径シリンダ７５、および、フランジ７６が、複数の機能部分の一例に該当する。

アウターホイール７２は、インナーステータ６０よりも車幅方向内側に配置されている。アウターホイール７２の内周部分は、インナーステータ６０よりも径方向内側に存在し、中空軸５１の一部分の外周を取り囲んでいる。アウターホイール７２の外周部分は、インナーステータ６０よりも径方向外側に存在し、リム１１の内周部分と空間を介して対向している。

内側コイルエンド６４が、車幅方向においてアウターホイール７２の車幅方向外側の面と隙間を介して対向している。内側コイルエンド６４は、インナーステータ６０のうちの最もアウターホイール７２に接近した部分である。

各フィン７３は、アウターホイール７２のうちのブレーキディスク３１側の面に形成されている。各フィン７３は、一例として、アウターホイール７２の径方向中心に対して放射状に配置されている。各フィン７３は、アウターホイール７２のうちの内側コイルエンド６４の径方向内側の部分と対応する部分からアウターホイール７２の外周部分までにわたり存在している。

大径シリンダ７４は、アウターホイール７２の外周部分から車幅方向外側に向けて突出している。大径シリンダ７４は、リム１１の車幅方向中心よりも車幅方向外側に配置されている。大径シリンダ７４は、インナーステータ６０の外周を取り囲んでいる。大径シリンダ７４の外周部分が、リム１１の内周部分に圧入されている。永久磁石７７が、大径シリンダ７４の内周部分に圧入または接着されている。

小径シリンダ７５は、アウターホイール７２の内周部分から車幅方向内側に向けて突出している。小径シリンダ７５は、車幅方向においてアウターホイール７２の内周部分から中空軸５１の車幅方向内側の端部までにわたり存在している。小径シリンダ７５は、中空軸５１の一部分の外周を取り囲んでいる。フランジ７６が、小径シリンダ７５の内周部分に形成されている。スリーブ２７０が、小径シリンダ７５の車幅方向内側の端部に圧入されている。

小径シリンダ７５およびアウターホイール７２、ならびに、中空軸５１は、周囲空間９０を形成している。周囲空間９０は、小径シリンダ７５の内周部分およびアウターホイール７２の内周部分と、中空軸５１の外周部分との間に形成されている。オイルシール１３０が、周囲空間９０の車幅方向内側の開口部分に配置されている。オイルシール１３０の形状は、円環形状である。オイルシール１３０は、中空軸５１の外周部分、および、スリーブ２７０の内周部分に圧入されている。周囲空間９０の車幅方向外側の開口部分は、ホルダ内部空間５６と連続している。

レゾルバ８０は、小径シリンダ７５と中空軸５１との間、すなわち、周囲空間９０に配置されている。レゾルバ８０の型式の一例は、可変リアクタンス型である。ステータ８１、コイル８２、および、ロータ８３が、レゾルバ８０を構成している。ステータ８１およびロータ８３の形状は、円環形状である。ロータ８３は、アウターホイール７２の内周部分に固定されている。ステータ８１は、中空軸５１のうちのアウターホイール７２と対向する部分に固定されている。ステータ８１およびロータ８３は、径方向において微小な隙間を介して対向している。

コイル８２は、ステータ８１の周囲に巻き付けられている。レゾルバ用ハーネス２９０が、コイル８２の巻き始めの端部、および、コイル８２の巻き終わりの端部と接続されている。レゾルバ用ハーネス２９０は、中空軸５１の内側の面、配線孔５５、および、中空軸５１の外側の面に沿って取り回されている。

外側軸受１２０は、小径シリンダ７５と中空軸５１との間、すなわち、周囲空間９０に配置されている。外側軸受１２０は、オイルシール１３０よりも車幅方向外側、かつ、レゾルバ８０よりも車幅方向内側に配置されている。外側軸受１２０は、アウターロータ７０がブラケット５０に対して回転するときにアウターロータ７０に作用するラジアル荷重を受ける。外側軸受１２０の一例は、単列深溝玉軸受である。外側軸受１２０は、外側内輪１２１、外側外輪１２２、および、複数の外側転動体１２３を含む。外側内輪１２１、外側外輪１２２、および、複数の外側転動体１２３は、軸受鋼により形成されている。

外側内輪１２１および中空軸５１のはめあいは、すき間ばめである。外側内輪１２１の車幅方向内側の端面が、空間を介してオイルシール１３０と対向している。外側内輪１２１の車幅方向外側の端面が、空間を介してレゾルバ８０のステータ８１または中空軸５１の段差面と対向している。

インホイールモータ４０は、中空軸５１に対する車幅方向内側および車幅方向外側への外側内輪１２１の移動を規制する部位を含んでいない。すなわち、外側内輪１２１とオイルシール１３０との間、および、外側内輪１２１とステータ８１との間に、車幅方向における中空軸５１および外側内輪１２１の相対的な移動を規制する物体が存在していない。このため、小径シリンダ７５および中空軸５１がインホイールモータ４０の軸方向に熱膨張し、それぞれの熱膨張量が互いに異なるとき、中空軸５１および外側内輪１２１が車幅方向に相対的に移動しようとする。

外側外輪１２２および小径シリンダ７５のはめあいは、しまりばめである。外側外輪１２２の車幅方向外側の端面が、フランジ７６に突き当てられている。スリーブ２７０が、外側外輪１２２の車幅方向内側の端面に突き当てられている。フランジ７６およびスリーブ２７０が、小径シリンダ７５に対する車幅方向への外側外輪１２２の移動を規制している。

ディスクブレーキ３０は、ホイール内部空間１４のうちのアウターホイール７２よりも車幅方向内側の部分に配置されている。ディスクブレーキ３０は、アウターロータ７０およびホイール１０を制動する。ブレーキディスク３１、ブレーキキャリパ３４、および、一対のブレーキパッド３５が、ディスクブレーキ３０を構成している。

ブレーキディスク３１は、一例として、鉄、ステンレス、または、アルミニウムにより形成されている。ブレーキディスク３１は、複数の機能部分を含めて同一の材料により形成された１つの構造体である。ブレーキロータ３２およびハット３３が、複数の機能部分の一例に該当する。複数のボルト（図示略）が、ハット３３およびアウターホイール７２を互いに固定している。

ブレーキロータ３２の形状は、円板形状である。ブレーキロータ３２は、ハット３３の車幅方向内側の端部から径方向外側に向けて突出している。ブレーキロータ３２は、小径シリンダ７５よりも径方向外側に配置され、かつ、ブレーキキャリパ３４に形成された空間に挿入されている。

ハット３３の形状は、一方の開口部に天井が形成された円筒形状である。ハット３３は、径方向において小径シリンダ７５の外周部分と空間を介して対向している。ハット３３の天井が、複数のボルト（図示略）によりアウターホイール７２に固定されている。

油圧式のブレーキキャリパ３４は、鋳鉄またはアルミニウム合金により形成されている。ブレーキキャリパ３４は、車体に固定されている。各ブレーキパッド３５が、ブレーキキャリパ３４に取り付けられ、隙間を介してブレーキロータ３２と対向している。ブレーキキャリパ３４は、内蔵しているピストン（図示略）を油圧により駆動することにより、各ブレーキパッド３５をブレーキロータ３２に押し付ける。

車両用制動兼駆動装置１によれば、インナーステータ６０のコイル６２に電流が供給されることにより、アウターロータ７０が回転する。ホイール１０およびブレーキディスク３１のそれぞれがアウターロータ７０と結合しているため、アウターロータ７０が回転することにより、ホイール１０およびブレーキディスク３１がアウターロータ７０と一体的に回転する。一方、ブレーキキャリパ３４のピストン（図示略）が駆動されることにより、各ブレーキパッド３５がブレーキロータ３２に摩擦力を発生させる。このため、ブレーキディスク３１、ブレーキディスク３１と結合しているアウターロータ７０、および、アウターロータ７０と結合しているホイール１０が制動される。

本発明の車両用制動兼駆動装置１の作用について説明する。
車両用制動兼駆動装置１を搭載した車両が走行しているとき、タイヤ３００が路面から反力を受ける。この反力が、ホイール１０の径方向および軸方向に作用する成分を含む場合、タイヤ３００を車体に対して傾斜させる力がタイヤ３００に作用する。この力は、ホイール１０、ホイール１０と結合したアウターヨーク７１、および、アウターヨーク７１と結合したブレーキディスク３１に作用する。このため、アウターヨーク７１およびブレーキディスク３１をブラケット５０に対して傾斜させる力が、アウターヨーク７１およびブレーキディスク３１に作用する。なお、このような現象は、路面に大きな凹凸が存在している場合、車両が曲線の道路を走行している場合、または、タイヤが路面上の物体に乗り上げた場合に現れやすい。

一方、車両用制動兼駆動装置１によれば、外側軸受１２０が、アウターヨーク７１の小径シリンダ７５を支持している。このため、タイヤ３００に作用する反力が、ホイール１０およびアウターヨーク７１を介して外側軸受１２０により受けられる。このため、アウターヨーク７１およびブレーキディスク３１をブラケット５０に対して傾斜させる力が作用した場合、この力が外側軸受１２０により受けられる。このため、アウターヨーク７１およびブレーキディスク３１がブラケット５０に対して傾斜することが抑制される。このため、ブレーキディスク３１の振れが生じにくくなる。このため、制動力が安定し、異音が発生するおそれが低減される。

車両用制動兼駆動装置１によれば、内側軸受１１０が、ハブ２０を支持している。このため、タイヤ３００に作用する反力が、ホイール１０およびハブ２０を介して内側軸受１１０により受けられる。このため、ハブ２０をブラケット５０に対して傾斜させる力が作用した場合、この力が内側軸受１１０により受けられる。このため、ハブ２０がブラケット５０に対して傾斜することが抑制される。このため、ハブ２０と結合しているホイール１０、ホイール１０と結合しているアウターヨーク７１、および、アウターヨーク７１と結合しているブレーキディスク３１が、ブラケット５０に対して傾斜することが抑制される。このため、制動力を安定させて異音の発生を低減する効果がより強く得られる。

車両用制動兼駆動装置１は、以下の効果を奏する。
（１）車両用制動兼駆動装置１は、外側軸受１２０を有している。このため、ブレーキディスク３１の振れが生じにくい。このため、ディスクブレーキ３０の制動力が不安定になることが抑制される。このため、制動力が安定しないことに起因して異音が発生することが抑制される。なお、特許文献１の車両用制動兼駆動装置によれば、アウターロータ、ブレーキディスク、および、ハブの支持構造が、車両用制動兼駆動装置１におけるアウターヨーク７１、ブレーキディスク３１、および、ハブ２０の支持構造と相違している。このため、タイヤを車体に対して傾斜させる力がタイヤに作用した場合、アウターロータおよびブレーキディスクが車体に対して傾斜しやすい。このため、ブレーキディスクに振れが生じることに起因して、制動力が安定しなくなり、異音が発生するおそれが高い。

（２）車両用制動兼駆動装置１は、内側軸受１１０を有している。このため、ブレーキディスク３１の振れが生じにくい。このため、ディスクブレーキ３０の制動力が不安定になることが抑制される。このため、制動力が安定しないことに起因して異音が発生することが、一層抑制される。

（３）小径シリンダ７５は、一例として、次の配置形態を取り得る。すなわち、小径シリンダ７５がインナーステータ６０よりも径方向外側に配置される、または、小径シリンダ７５が径方向においてインナーステータ６０と同じ位置に配置される。一方、実施形態の車両用制動兼駆動装置１によれば、小径シリンダ７５が、インナーステータ６０よりも径方向内側に配置されている。このため、外側軸受１２０が、インナーステータ６０よりも径方向内側に配置されている。このため、上記の一例よりも外側軸受１２０の径が小さくなる。このため、外側軸受１２０の回転抵抗が小さくなる。

（４）外側外輪１２２および外側内輪１２１は、一例として次のはめあいの形態を取り得る。すなわち、外側外輪１２２および小径シリンダ７５のはめあい、および、外側内輪１２１および中空軸５１のはめあいの両方が、しまりばめに設定される。この一例によれば、次の課題が生じるおそれがある。

アウターヨーク７１がインホイールモータ４０の軸方向に熱膨張したとき、外側外輪１２２がアウターヨーク７１に引きつられて変位する。また、ブラケット５０がインホイールモータ４０の軸方向に熱膨張したとき、外側内輪１２１がブラケット５０に引きつられて変位する。このため、アウターヨーク７１の材料およびブラケット５０の材料が互いに異なる場合、アウターヨーク７１の熱膨張にともない外側外輪１２２が変位する量、および、ブラケット５０の熱膨張にともない外側内輪１２１が変位する量が互いに異なる。このため、インホイールモータ４０の軸方向における外側外輪１２２および外側内輪１２１の相対的な位置が、アウターヨーク７１およびブラケット５０が熱膨張することにともない変化する。このため、外側外輪１２２および外側内輪１２１の相対的な回転に対する抵抗が大きくなるおそれがある。

実施形態の車両用制動兼駆動装置１によれば、外側内輪１２１およびブラケット５０のはめあいがすき間ばめのため、ブラケット５０がインホイールモータ４０の軸方向に熱膨張しても、外側内輪１２１がブラケット５０に引きつられにくい。このため、アウターヨーク７１およびブラケット５０が熱膨張しても、インホイールモータ４０の軸方向における外側外輪１２２および外側内輪１２１の相対的な位置が変化しにくい。このため、外側外輪１２２および外側内輪１２１の相対的な回転に対する抵抗が大きくなりにくい。

（５）オイルシール１３０が、周囲空間９０の車幅方向内側の開口部分を閉塞している。このため、周囲空間９０および外側軸受１２０に異物が入り込みにくい。このため、外側軸受１２０の回転に対する抵抗が大きくなりにくい。

（６）オイルシール１３０は、一例として、次の配置形態を取り得る。すなわち、オイルシール１３０がインナーステータ６０よりも径方向外側に配置される、または、オイルシール１３０が径方向においてインナーステータ６０と同じ位置に配置される。一方、実施形態の車両用制動兼駆動装置１によれば、オイルシール１３０がインナーステータ６０よりも径方向内側に配置されている。このため、上記の一例よりもオイルシール１３０の径が小さくなる。このため、オイルシール１３０の摺動抵抗が小さくなる。

（７）オイルシール１３０が、小径シリンダ７５の内周部分と中空軸５１の外周部分との間に配置されている。小径シリンダ７５が、外側軸受１２０に支持さていることにより、中空軸５１に対する偏心、および、中空軸５１に対する傾斜が生じにくい。このため、オイルシール１３０が変形しにくい。このため、オイルシール１３０の摺動抵抗が大きくなりにくい。

（８）レゾルバ８０が、小径シリンダ７５の内周部分と中空軸５１の外周部分との間に配置されている。小径シリンダ７５が、外側軸受１２０に支持さていることにより中空軸５１に対して傾斜しにくい。このため、ロータ８３がステータ８１に対して傾斜しにくい。このため、ステータ８１およびロータ８３の間の距離が変化しにくい。このため、レゾルバ８０の測定精度が低下しにくい。

（９）複数のフィン７３が、アウターホイール７２に形成されている。このため、ブレーキディスク３１の熱が複数のフィン７３により放出される。このため、ブレーキディスク３１の熱が、アウターヨーク７１を介して永久磁石７７に流れることが抑制される。このため、永久磁石７７が減磁しにくい。

（１０）アウターホイール７２が、車幅方向において内側コイルエンド６４と隣接している。複数のフィン７３が、アウターホイール７２に形成されている。このため、内側コイルエンド６４の熱が、アウターホイール７２に流れやすくなる。このため、内側コイルエンド６４が高温化しにくい。

（１１）センターディスク１２が、車幅方向において外側コイルエンド６３と隣接している。複数のフィン１３が、センターディスク１２に形成されている。このため、外側コイルエンド６３の熱が、センターディスク１２に流れやすくなる。このため、外側コイルエンド６３が高温化しにくい。

（１２）ブレーキロータ３２は、一例として、次の配置形態を取り得る。すなわち、ブレーキロータ３２が、アウターヨーク７１のうちの外側軸受１２０により支持された部分である小径シリンダ７５よりも径方向内側に配置される。一方、実施形態の車両用制動兼駆動装置１によれば、ブレーキロータ３２が小径シリンダ７５の径方向外側に配置されている。このため、上記の一例と比較して、ブレーキロータ３２の径が大きい。このため、制動有効半径が大きくなり、大きな制動力が得られる。

（１３）ブレーキディスク３１は、一例として、次の配置形態を取り得る。すなわち、ブレーキディスク３１が、ホイール１０の外部に配置される。一方、実施形態の車両用制動兼駆動装置１によれば、ブレーキディスク３１が、ホイール内部空間１４に配置されている。このため、上記の一例と比較して、車両用制動兼駆動装置１の車幅方向の寸法が小さくなる。このため、車両への搭載性が高くなる。

なお、本車両用制動兼駆動装置は、発明の目的が達成される範囲において、上記実施形態とは別の種々の具体的な形態を取り得る。以下に示される上記実施形態の変形例は、本車両用制動兼駆動装置が取り得る別の具体的な形態の一例である。

・外側内輪１２１および中空軸５１が、しまりばめの関係を有する。外側外輪１２２および小径シリンダ７５が、すき間ばめの関係を有する。フランジ７６が小径シリンダ７５から省略される。スリーブ２７０が省略される。

・車両用制動兼駆動装置１が、内側軸受１１０に代えて別の軸受を有する。別の軸受の一例は、複列アンギュラ玉軸受以外の玉軸受、または、ころ軸受である。
・車両用制動兼駆動装置１が、外側軸受１２０に代えて別の軸受を有する。別の軸受の一例は、単列深溝玉軸受以外の玉軸受、または、ころ軸受である。

・車両用制動兼駆動装置１が、レゾルバ８０に代えて、ブラケット５０に対するハブ２０の回転角を検知する第１変形レゾルバを有する。第１変形レゾルバのロータは、ハブ２０の外周部分に固定される。第１変形レゾルバのステータは、ブラケット５０のうちのロータと対向する部分に固定される。

・車両用制動兼駆動装置１が、レゾルバ８０に代えて、ブラケット５０に対するホイール１０の回転角を検知する第２変形レゾルバを有する。第２変形レゾルバのロータは、センターディスク１２の対向部分に固定される。この対向部分は、径方向においてブラケット５０の一部分の外周と対向する。第２変形レゾルバのステータは、ブラケット５０のうちのロータと対向する部分に固定される。

・小径シリンダ７５が、アウターヨーク７１から省略される。小径シリンダ７５に準じた構造を有する機能部分（以下、「第１ディスクシリンダ」）が、ブレーキディスク３１に形成される。第１ディスクシリンダが、中空軸５１の一部分の外周を取り囲む。外側軸受１２０が、第１ディスクシリンダの内周部分と中空軸５１の外周部分との間に配置される。より好ましい形態によれば、オイルシール１３０およびレゾルバ８０の少なくとも一方が、第１ディスクシリンダの内周部分と中空軸５１の外周部分との間に配置される。

・小径シリンダ７５の軸方向の寸法が短縮される。小径シリンダ７５に準じた構造を有する機能部分（以下、「第２ディスクシリンダ」）が、ブレーキディスク３１に形成される。第２ディスクシリンダおよび小径シリンダ７５が、車幅方向に並べられ、それぞれ中空軸５１の一部分の外周を取り囲む。第２ディスクシリンダは、一例として、その外周部分から放射状に突出した複数のリムにより、ハット３３と連結される。外側軸受１２０が、第２ディスクシリンダの内周部分および小径シリンダ７５の内周部分と中空軸５１の外周部分との間に配置される。より好ましい形態によれば、オイルシール１３０およびレゾルバ８０の少なくとも一方が、第２ディスクシリンダの内周部分および小径シリンダ７５の内周部分と中空軸５１の外周部分との間に配置される。

・インナーコア６１およびホルダ５３を互いに結合する物体が、インナーコア６１およびホルダ５３の間に配置される。すなわち、インナーコア６１が、ホルダ５３と間接的に結合される。

・リム１１およびアウターヨーク７１を互いに結合する物体が、リム１１およびアウターヨーク７１の間に配置される。すなわち、アウターヨーク７１が、リム１１と間接的に結合される。

・アウターヨーク７１およびブレーキディスク３１が、ボルトとは別の方法により互いに固定される。別の固定方法の一例は、圧入による固定、または、キーおよびキー溝の嵌め合わせによる固定である。

・ホイール１０およびアウターヨーク７１が、圧入とは別の方法により互いに固定される。別の固定方法の一例は、ボルトによる固定、または、キーおよびキー溝の嵌め合わせによる固定である。

・ブラケット５０が、車体の一部分として構成される。すなわち、ブラケット５０が、車体の材料と同一の材料により車体と一体的に形成される。

１…車両用制動兼駆動装置
１０…ホイール、１１…リム、１２…センターディスク、１３…フィン、１４…ホイール内部空間
２０…ハブ、２１…雄ねじ
３０…ディスクブレーキ、３１…ブレーキディスク、３２…ブレーキロータ、３３…ハット、３４…ブレーキキャリパ、３５…ブレーキパッド
４０…インホイールモータ
５０…ブラケット、５１…中空軸、５２…フランジ、５３…ホルダ、５４…中空軸内部空間、５５…配線孔、５６…ホルダ内部空間
６０…インナーステータ、６１…インナーコア、６２…コイル、６３…外側コイルエンド、６４…内側コイルエンド
７０…アウターロータ、７１…アウターヨーク、７２…アウターホイール、７３…フィン、７４…大径シリンダ、７５…小径シリンダ、７６…フランジ、７７…永久磁石
８０…レゾルバ、８１…ステータ、８２…コイル、８３…ロータ
９０…周囲空間
１１０…内側軸受、１１１…内側内輪、１１２…内側外輪、１１３…内側転動体
１２０…外側軸受、１２１…外側内輪、１２２…外側外輪、１２３…外側転動体
１３０…オイルシール
２１０…ディスク用ボルト、２２０…ステータ用ボルト、２３０…ナット、２４０…ワッシャ、２５０…軸受押さえ、２６０…押さえ用ボルト、２７０…スリーブ、２８０…ステータ用ハーネス、２９０…レゾルバ用ハーネス
３００…タイヤ
Ｚ…回転中心線

Claims (6)

1. ホイールと、
   車体に固定される物体、または、車体の一部分であるブラケット、前記ブラケットと結合したインナーステータ、および、前記ホイールと結合したアウターロータを含み、前記ホイールの内部に形成された空間に配置され、前記ホイールを回転させるインホイールモータと、
   前記アウターロータと結合し、前記ホイールを制動するブレーキディスクと、
   前記ブラケットのうちの前記アウターロータの径方向内側に存在する部分と前記アウターロータとの間、および、前記ブラケットのうちの前記ブレーキディスクの径方向内側に存在する部分と前記ブレーキディスクとの間の少なくとも一方に配置されたラジアル軸受である外側軸受と
   を含む車両用制動兼駆動装置。
2. 前記ホイールと同軸を有し、前記ブラケットの内部に形成された空間に配置され、前記ホイールを構成する部品の１つであるセンターディスクと結合したハブと、
   前記ハブと前記ブラケットとの間に配置されたラジアル軸受である内側軸受と
   をさらに含む請求項１に記載の車両用制動兼駆動装置。
3. 前記外側軸受の外輪、ならびに、前記アウターロータおよび前記ブレーキディスクの少なくとも一方のはめあいが、しまりばめであり、
   前記外側軸受の内輪および前記ブラケットのはめあいが、すき間ばめである
   請求項１または２に記載の車両用制動兼駆動装置。
4. 前記インナーステータよりも径方向内側に配置され、前記アウターロータまたは前記ブレーキディスクと前記ブラケットとの間に形成された空間の開口部分を閉塞するオイルシール
   をさらに含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用制動兼駆動装置。
5. 前記アウターロータまたは前記ブレーキディスクと前記ブラケットとの間に配置され、前記ブラケットに取り付けられたステータ、および、前記アウターロータまたは前記ブレーキディスクに取り付けられたロータを含むレゾルバ
   をさらに含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両用制動兼駆動装置。
6. 前記ブレーキディスクを構成する部品の１つであり、前記アウターロータまたは前記ブレーキディスクのうちの前記外側軸受により支持された部分よりも径方向外側に配置されたブレーキロータ
   をさらに含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両用制動兼駆動装置。