JP2020048306A - インホイールモータ型の車両駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータギアとリングギアとの噛み合いが悪化するのを抑制することが可能なインホイールモータ型の車両駆動装置を提供する。【解決手段】車両駆動装置１００は、車輪ＷのホイールＷ２に設けられ、ホイールに駆動力を伝達する駆動軸Ｄ１と、外歯１２ａが設けられたモータギア１２を含み、車輪を駆動させるための駆動力を発生させる３個以上の誘導モータ１であって、駆動軸の周方向に沿うとともに、ホイールの内部空間Ｎに３個以上の誘導モータの少なくとも一部が配置された誘導モータと、３個以上の誘導モータのモータギアの各々に噛み合うことによって駆動されることにより、駆動軸を駆動させるリングギア５０とを備え、リングギアは、駆動軸に対して駆動軸の径方向と軸方向とに移動可能なように、駆動軸側とは分割された別体の部材であり、３個以上の誘導モータのモータギアの各々に噛み合って駆動軸の径方向における位置が定まるように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、インホイールモータ型の車両駆動装置に関し、特に、複数の電気モータを備えるインホイールモータ型の車両駆動装置に関する。

従来、複数の電気モータを備えるインホイールモータ型の車両駆動装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、ホイールに駆動力を伝達する駆動軸と、モータギアを含む４個の電気モータと、駆動軸に設けられるメインギア（リングギア）とを備えるインホイールモータ型の車両駆動装置が開示されている。４個の電気モータは、駆動軸の周方向に所定の角度間隔で配置されている。メインギアは、複数のモータギアに内周側から噛み合い回転することにより、駆動軸を回転させるように構成されている。また、メインギアは、駆動軸に対して固定的に取り付けられている。また、駆動軸は、ボルトによりホイールに締結されている。

特表２００５−５１７３７３号公報

上記特許文献１に記載のインホイールモータ型の車両駆動装置では、ホイールに締結されている駆動軸に対して、メインギア（リングギア）が固定的に取り付けられていることから、車輪にかかる応力によってホイールが変形した場合に、ホイールの変形に伴って、モータギアに噛み合うメインギアが傾斜してしまうという不都合がある。その結果、モータギアとメインギアとの噛み合いが悪化するという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、モータギアとリングギアとの噛み合いが悪化するのを抑制することが可能なインホイールモータ型の車両駆動装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるインホイールモータ型の車両駆動装置は、車輪のホイールに設けられ、ホイールに駆動力を伝達する駆動軸と、外歯が設けられたモータギアを含み、車輪を駆動させるための駆動力を発生させる３個以上の電気モータであって、駆動軸の周方向に沿うとともに、ホイールの内部空間に３個以上の電気モータの各々の少なくとも一部が配置された３個以上の電気モータと、３個以上の電気モータのモータギアの各々に噛み合うことによって駆動されることにより、駆動軸を駆動させるリングギアとを備え、リングギアは、駆動軸に対して駆動軸の径方向と軸方向とに移動可能なように、駆動軸側とは分割された別体の部材であり、３個以上の電気モータのモータギアの各々に噛み合って駆動軸の径方向における位置が定まるように構成されている。

この発明の一の局面によるインホイールモータ型の車両駆動装置では、上記のように、駆動軸に対して駆動軸の径方向と軸方向とに移動可能なように、駆動軸側とは分割された別体の部材としてリングギアを設けることにより、車輪にかかる応力によってホイールが変形した場合に、駆動軸を介してリングギアに応力がかかるのを抑制することができる。すなわち、ホイールの変形がリングギアに及ぼす影響を抑制することができる。また、リングギアを、３個以上のモータギアに接触して駆動軸の径方向における位置が定まるように構成することにより、車輪にかかる応力によってホイールが変形した場合などにおいて、リングギアが駆動軸の径方向と軸方向とに移動されたとしても、駆動軸の径方向において３個以上の電気モータの内周側の所定の位置に復帰させること（センタリングすること）ができる。以上の結果、リングギアをモータギアに噛み合う所定の位置に安定して配置することができるので、モータギアとリングギアとの噛み合いが悪化するのを抑制することができる。これにより、電気モータにより車輪を駆動制御する際に、ノイズが発生するのを抑制することができる。

上記一の局面によるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、ホイールの内側で３個以上の電気モータの間に設けられ、車輪を操舵する際に回転中心の一端となるボールジョイントを配置するボールジョイント配置部をさらに備える。

このように構成すれば、３個以上の電気モータの間の空間を有効に利用してホイール内にボールジョイントを配置することができるので、インホイールモータ型の車両駆動装置をよりコンパクトに構成にすることができる。その結果、車両本体側における車両部品の収納空間をより広く確保することができる。

上記一の局面によるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、リングギアは、内歯を含み、モータギアは、リングギアよりも小さな直径を有し、内歯に噛み合うようにリングギアの内周側に配置されている。

このように構成すれば、モータギアを、リングギアの外歯に噛み合うようにリングギアの外周側に配置した場合と比較して、装置をより小型化することができる。

上記一の局面によるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、３個以上の電気モータは、駆動軸の軸方向において、電気モータのロータおよびステータの全体がホイールの内部空間に配置されている。

このように構成すれば、ホイールの内部空間から外側に電気モータのロータおよびステータがはみ出ることがないので、インホイールモータ型の車両駆動装置をよりコンパクトに構成にすることができる。その結果、車両本体側における車両部品の収納空間をより広く確保することができる。

上記一の局面によるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、駆動軸側の部材であり、駆動軸とリングギアとを分割した状態で接続するためのフランジ部と、駆動軸の軸方向において、リングギアのフランジ部に対する移動を規制しながら、リングギアをフランジ部に取り付ける止め輪とをさらに備えている。

このように構成すれば、止め輪により、車輪にかかる応力によってホイールが変形した場合に、駆動軸を介してリングギアに応力がかかるのを抑制することが可能な装置構成を、容易に得ることができる。また、止め輪により、リングギアをフランジ部に容易に取り付けることができるとともに、簡易な構成でリングギアをフランジ部に取り付けることができる。また、車輪にかかる応力によってホイールが変形したとしても、リングギアのフランジ部に対する移動が規制されるので、駆動軸の軸方向におけるリングギアのフランジ部に対する位置を確実に保持することができる。

なお、本出願では、上記一の局面によるインホイールモータ型の車両駆動装置とは別に、以下のような他の構成も考えられる。

（付記項１）
上記リングギアが内歯および外歯の少なくとも一方を含むインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、リングギアは、内歯および外歯の両方を含み、駆動軸に設けられたキャリアと、キャリアにより互いに接続されるとともに、リングギアの内歯に噛み合うことにより駆動される複数のプラネタリギアとをさらに備え、モータギアは、リングギアの外歯に噛み合うようにリングギアの外周側に配置されている。

このように構成すれば、リングギアからの駆動力を駆動軸に直接伝達する場合と比較して、プラネタリギアおよびリングギアにより減速比を稼ぐことができる。すなわち、比較的小出力の電気モータから大きなトルクを得ることができる。

（付記項２）
この場合に、好ましくは、リングギアは、ホイールの内側で、かつ、車輪の幅方向において電気モータのモータ本体よりも車両本体側に配置されている。

このように構成すれば、リングギアの外側にブレーキなどの他の構成を配置するための比較的広い空間を確保することができる。

（付記項３）
上記キャリアとプラネタリギアとをさらに備えるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、プラネタリギアおよびキャリアは、ホイールの内側で、かつ、車輪の幅方向において電気モータのモータ本体よりも車両本体側に配置されている。

このように構成すれば、プラネタリギアおよびキャリアが車両本体寄りに配置されるので、ホイール内で、プラネタリギアおよびキャリアの外側に、ブレーキなどの他の構成を配置するための比較的広い空間を確保することができる。また、電気モータの内側の空いた空間にベアリングを配置することができ、プラネタリギアとキャリアを追加しても装置が径方向に大きくなるのを抑制することができる。

（付記項４）
上記ボールジョイント配置部を備えるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、ボールジョイント配置部は、キングピン軸の接地点と、ホイールの幅方向の中心との距離が０または０近傍となるように、ボールジョイントをホイールの内側に配置している。

このように構成すれば、キングピン軸の接地点と、ホイールの幅方向の中心との距離を０または０近傍にして、操舵の安定性を向上させることができる。

（付記項５）
上記ボールジョイント配置部を備えるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、ボールジョイント配置部は、駆動軸の回転中心軸線の直下に配置されている。

このように構成すれば、ボールジョイント配置部を駆動軸の回転中心軸線の上方側に配置する場合と比較して、装置の重心位置を下方側に配置することができるので、操舵の安定性をより向上させることができる。

（付記項６）
上記一の局面におけるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、電気モータは、駆動軸の径方向において、駆動軸の軸受とオーバーラップするように配置されている。

このように構成すれば、駆動軸の軸方向において、電気モータと駆動軸の軸受とがずれて配置される場合と比較して、駆動軸の軸方向における装置の大きさを抑制することができる。

（付記項７）
上記一の局面におけるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、ホイールの内側で３個以上の電気モータの間に設けられ、電気モータに電力を供給するための端子が接続される端子台をさらに備える。

このように構成すれば、３個以上の電気モータの間の空間を有効に利用してホイール内に端子台を配置することができるので、インホイールモータ型の車両駆動装置をよりコンパクトに構成にすることができる。その結果、車両本体側における車両部品の収納空間をより広く確保することができる。

（付記項８）
この場合に、好ましくは、電気モータは、誘導モータであり、端子台に接続され、３個以上の誘導モータのそれぞれに電力を伝える単一のバスバーをさらに備える。

このように構成すれば、永久磁石を用いたモータにより電気モータを構成する場合とは異なり、複数の誘導モータに対して、共通の構成（単一の端子台および単一のバスバー）から電力を供給することができる。

第１実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置の断面図である。 第１実施形態による複数の誘導モータ、リングギア、給電機構およびボールジョイント配置部を模式的に表した図である。 第１実施形態によるキングピン軸の接地点の位置について説明するための図である。 図１の減速機構の部分拡大図である。 第２実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置の断面図である。 第３実施形態による複数の誘導モータおよび減速機構を模式的に表した図である。 図６の９００−９００線に沿った断面図である。 第３実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置の速度線図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１〜図４を参照して、第１実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置１００の構成について説明する。

（インホイールモータ型の車両駆動装置を備える車輪の概略構成）
本願明細書では、「軸方向（車輪Ｗを支持する後述する駆動軸Ｄ１の延びる方向）」とは、図１に示すように、車輪Ｗの回転中心軸線Ｃ１に沿った方向（Ｘ方向）を意味する。なお、軸方向（Ｘ方向）は、車輪Ｗの幅方向でもある。

また、本願明細書では、「径方向」とは、車輪Ｗの回転中心軸線Ｃ１に直交する方向（Ｒ方向）を意味する。また、「径方向内側」とは、径方向に沿って回転中心軸線Ｃ１に向かう方向（Ｒ２方向）を意味する。また、「径方向外側」とは、径方向に沿って回転中心軸線Ｃ１の外に向かう方向（Ｒ１方向）を意味する。また、上下方向をＺ方向として図示する。

図１に示すように、車輪Ｗは、タイヤＷ１と、タイヤＷ１が装着されるホイールＷ２とを備えている。ホイールＷ２内には、インホイールモータ型の車両駆動装置１００が取り付けられている。

車輪Ｗは、たとえば、自動車の車輪の一部（後輪のみ、前輪のみ）または全ての車輪であり、インホイールモータ型の車両駆動装置１００により互いに独立して駆動制御されることが可能に構成されている。

ホイールＷ２は、車両本体側（Ｘ１方向側）が開放されており、略円筒形状を有している。略円筒形状のホイールＷ２の内部（内部空間Ｎ）には、車輪Ｗを駆動させるための駆動力を発生させるためのインホイールモータ型の車両駆動装置１００（誘導モータ１、減速機構５、ハブ６など）が設けられている。

（インホイールモータ型の車両駆動装置の構成）
図１または図２に示すように、インホイールモータ型の車両駆動装置１００は、複数（３個）の誘導モータ１と、ボールジョイント配置部２と、給電機構３と、筐体４と、減速機構５と、駆動軸Ｄ１を含むハブ６とを備えている。なお、図１では、説明の便宜上、誘導モータ１を１個のみ図示している。

図１に示すインホイールモータ型の車両駆動装置１００は、給電機構３から誘導モータ１に電力を供給して、誘導モータ１（電気モータの一例）の駆動力を、減速機構５を介してホイールＷ２（車輪Ｗ）に伝達するように構成されている。以下、インホイールモータ型の車両駆動装置１００の各部の構成について説明する。

なお、駆動軸Ｄ１は、Ｘ方向に延びている。駆動軸Ｄ１（ハブ６）は、ボルトＢを介してホイールＷ２に固定（締結）されており、車輪Ｗとともに回転するように構成されている。駆動軸Ｄ１の回転中心軸線は、車輪Ｗと同様に、回転中心軸線Ｃ１である。駆動軸Ｄ１は、ハブ６の後述する外径側部材として機能する。

〈誘導モータの構成〉
図１に示すように、誘導モータ１は、車輪Ｗを駆動させるための駆動力を発生させるように構成されている。誘導モータ１は、ホイールＷ２の内部空間Ｎにおいて、車両の内側（Ｘ１方向側）に配置されている。複数（３個）の誘導モータ１は、車輪Ｗ（駆動軸Ｄ１）の回転中心軸線Ｃ１に対して径方向外側（Ｒ１）にオフセットされている。すなわち、複数（３個）の誘導モータ１は、車輪Ｗ（駆動軸Ｄ１）の回転中心軸線Ｃ１から所定距離だけ径方向（Ｒ方向）にずれた位置に配置されている。複数（３個）の誘導モータ１は、車輪Ｗ（駆動軸Ｄ１）の回転中心軸線Ｃ１の周方向に沿って、略等角度間隔（１２０度）で配置されている。

具体的には、３個のうちの１個の誘導モータ１は、車輪Ｗ（駆動軸Ｄ１）の回転中心軸線Ｃ１の直上（Ｚ１方向）に配置されている。したがって、他の２個の誘導モータ１は、車輪Ｗ（駆動軸Ｄ１）の回転中心軸線Ｃ１の下方側（Ｚ２方向側）で、互いに等しい高さ位置に配置されている。

誘導モータ１は、ロータ１０ａおよびステータ１０ｂ（モータ本体）と、出力軸として機能するモータシャフト１１と、外歯１２ａが設けられたモータギア１２とを含んでいる。

ロータ１０ａおよびステータ１０ｂの全体は、駆動軸Ｄ１の軸方向（Ｘ方向）において、ホイールＷ２の内部空間Ｎに配置されている。ロータ１０ａは、ステータ１０ｂの内側に配置されたインナーロータである。

モータシャフト１１は、ロータ１０ａの内側に配置され、ロータ１０ａとともに回転駆動される。モータシャフト１１の回転中心軸線Ｃ２は、車輪Ｗ（駆動軸Ｄ１）の回転中心軸線Ｃ１と平行な方向（Ｘ方向）に延びている。モータシャフト１１は、軸受部１１ａにより回動可能に支持されている。

モータギア１２は、モータシャフト１１のＸ２方向端部に設けられている。すなわち、モータギア１２は、モータ本体（ロータ１０ａおよびステータ１０ｂ）の車両本体側とは逆側（Ｘ２方向側）に配置されている。モータギア１２は、減速機構５の後述するリングギア５０よりも小さな直径を有している。モータギア１２は、外歯１２ａが、リングギア５０の内歯５０ａに噛み合うようにリングギア５０の内周側に配置されている。

〈ボールジョイント配置部の構成〉
図１に示すように、ボールジョイント配置部２は、ホイールＷ２の内部空間Ｎの一部分であり、ホイールＷ２の内側で複数（３個）の誘導モータ１の間に設けられる空間部分である。詳細には、ボールジョイント配置部２は、ホイールＷ２の内周面と、上記説明した下方側（Ｚ２方向側）に位置する２個の誘導モータ１の間に設けられる空間部分である。また、ボールジョイント配置部２は、車輪Ｗを操舵する際に回転中心の一端となるボールジョイント２０が配置される空間部分である。

ボールジョイント配置部２およびボールジョイント２０は、車輪Ｗ（駆動軸Ｄ１）の回転中心軸線Ｃ１の直下（Ｚ２方向）に配置されている。したがって、ボールジョイント配置部２およびボールジョイント２０は、３個の誘導モータ１うちの上方側に位置する誘導モータ１の直下（Ｚ２方向）に配置されている。

図３に示すように、ボールジョイント配置部２は、キングピン軸Ｋの接地点Ｋ１と、ホイールＷ２の幅方向の中心（中心線Ｃ１０）との距離ｄが０近傍となるように、ボールジョイント２０をホイールＷ２の内側に配置している。ボールジョイント２０は、ホイールＷ２の内側で筐体４に取り付けられている。

〈給電機構の構成〉
図２に示すように、給電機構３は、単一の端子台３０と、単一のバスバー３１とを含んでいる。

端子台３０は、ホイールＷ２（図１参照）の内部空間Ｎの一部分であり、ホイールＷ２の内側で複数（３個）の誘導モータ１の間に設けられた空間部分で、ボールジョイント配置部２とは異なる空間部分に配置されている。端子台３０には、誘導モータ１に電力を供給するための端子（図示せず）が接続されている。端子台３０には、バッテリ（図示せず）からインバータ（図示せず）を介して電力が供給される。バスバー３１は、車輪Ｗ（駆動軸Ｄ１）（図１参照）の回転中心軸線Ｃ１を取り囲む円環形状で、板形状の導電部材である。また、バスバー３１は、端子台３０に接続されており、複数（３個）の誘導モータ１の各々に三相の交流電力を伝える導電部材である。

〈筐体の構成〉
図１に示すように、筐体４は、複数の誘導モータ１およびハブ６を覆うように設けられる第１筐体４０と、第１筐体４０のＸ１方向側に設けられ、誘導モータ１のＸ１方向側の第１筐体４０の開放部を塞ぐ第２筐体４１と、第１筐体４０のＸ２方向側に設けられる第３筐体４２とを含んでいる。筐体４は、誘導モータ１およびハブ６の内部に異物が入り込むのを防止する機能を有している。

〈減速機構の構成〉
図１に示すように、減速機構５は、誘導モータ１の駆動力を、ホイールＷ２に伝達するように構成されている。減速機構５は、リングギア５０と、スナップリング５１（止め輪の一例）と、フランジ部５２とを含んでいる。なお、駆動力が伝達される上流側（誘導モータ１側）から、モータギア１２、リングギア５０、フランジ部５２、駆動軸Ｄ１（ハブ６）、ホイールＷ２が順に設けられている。なお、リングギア５０は、フランジ部５２に対して、軸方向（Ｘ方向）の移動がスナップリング５１で規制され、径方向Ｒと周方向との移動はスプライン嵌合により（後述するスプライン嵌合部５０ｃで）規制されるように構成されている。

リングギア５０は、ホイールＷ２の内側で、かつ、車輪Ｗの幅方向（Ｘ方向）において、誘導モータ１のモータ本体（ロータ１０ａおよびステータ１０ｂ）よりも車両本体側とは逆側（Ｘ２方向側）に配置されている。

図４に示すリングギア５０は、円環形状（円形の筒形状）を有している。リングギア５０は、駆動軸Ｄ１（図１参照）に対して駆動軸Ｄ１の径方向Ｒに移動可能なように駆動軸Ｄ１（フランジ部５２）側とは分割された別体の部材である。また、リングギア５０は、複数（３個）のモータギア１２（図１参照）に外周側から噛み合って駆動軸Ｄ１の径方向Ｒにおける位置が定まるように構成されている。すなわち、リングギア５０は、複数のモータギア１２に外周側から噛み合って、回転中心軸線が、車輪Ｗ（駆動軸Ｄ１）の回転中心軸線Ｃ１に略一致する位置に配置されるように構成されている。

リングギア５０は、リングギア５０の内周側に配置された複数のモータギア１２に噛み合う内歯５０ａを有している。リングギア５０は、内歯５０ａがモータギア１２の外歯１２ａに噛み合うことによって駆動されることにより、フランジ部５２を介して駆動軸Ｄ１を駆動させるように構成されている。

スナップリング５１は、駆動軸Ｄ１の軸方向（Ｘ方向）において、リングギア５０のフランジ部５２に対する移動を規制しながら、リングギア５０をフランジ部５２に取り付けている。詳細には、リングギア５０の内周面には、フランジ部５２とスナップリング５１とが内周側から嵌め込まれて、フランジ部５２とスナップリング５１とを配置する溝部５０ｂが設けられている。溝部５０ｂのＸ方向の幅ｗ１は、フランジ部５２のＸ方向の幅ｗ２よりも大きいので、溝部５０ｂの内壁とフランジ部５２との間にはＸ方向の隙間が生じる。そして、この隙間を埋めるようにして、スナップリング５１がフランジ部５２のＸ２方向側に並んで配置されている。溝部５０ｂのＸ方向の幅ｗ１は、フランジ部５２のＸ方向の幅ｗ２とスナップリング５１のＸ方向の幅とを足し合わせた幅よりも僅かに大きい。また、リングギア５０は、Ｘ方向において、内歯５０ａと溝部５０ｂとの間に、フランジ部５２に径方向外側（Ｒ１方向側）から嵌合するスプライン嵌合部５０ｃを有している。

図１に示すように、フランジ部５２は、駆動軸Ｄ１（図１参照）側の部材であり、駆動軸Ｄ１とリングギア５０とを分割した状態で接続している。フランジ部５２は、リングギア５０と駆動軸Ｄ１（ハブ６）とを接続するように、リングギア５０と駆動軸Ｄ１（ハブ６）との間に設けられている。フランジ部５２は、駆動軸Ｄ１（ハブ６）と同期して回転するように、駆動軸Ｄ１（ハブ６）にスプライン嵌合されることにより、駆動軸Ｄ１（ハブ６）に対して取り付けられている。フランジ部５２は、径方向外側（Ｒ１方向側）の端面をリングギア５０の内周面にスプライン嵌合させた状態で、リングギア５０の内周面側に配置されている。なお、フランジ部５２の径方向外側（Ｒ１方向側）の端面は、リングギア５０のスプライン嵌合部５０ｃ（図４参照）に嵌合している。このため、フランジ部５２とリングギア５０とは、同期して回動するように構成されている。

リングギア５０は、スナップリング５１により、フランジ部５２（駆動軸Ｄ１側の部材）に対して、分割した状態で取り付けられている。このため、リングギア５０は、車輪Ｗにかかる応力によってハブ６が変形した場合に、ホイールＷ２（ハブ６）の変形に伴ってフランジ部５２が径方向に対して傾斜したとしても、フランジ部５２の傾斜に伴いフランジ部５２からリングギア５０に作用する力を抑制することができる。したがって、リングギア５０が大きく傾斜したり、大きく径方向（Ｒ方向）に移動するのを抑制することができる。すなわち、スナップリング５１は、ホイールＷ２（ハブ６）が変形（フランジ部５２が傾斜）することによるリングギア５０に対する影響を小さくすることが可能である。

なお、リングギア５０は、径方向（Ｒ方向）に移動されたとしても、複数のモータギア１２が内周側から噛み合っているため、複数のモータギア１２により駆動軸Ｄ１の径方向における所定の位置に復帰するように構成されている。すなわち、リングギア５０は、複数のモータギア１２により所定の位置にセンタリングされるように構成されている。所定の位置とは、リングギア５０の回転中心軸線が、車輪Ｗ（駆動軸Ｄ１）の回転中心軸線Ｃ１に略一致する位置である。

〈ハブの構成〉
図１に示すように、ハブ６は、リングギア５０の駆動力をホイールＷ２に伝達するように構成されている。ハブ６の内側には、Ｘ方向に延びるシャフトＳが設けられている。ハブ６は、内径側部材６０と、外径側部材（駆動軸Ｄ１）と、内径側部材６０と駆動軸Ｄ１との間に設けられるベアリング６１とを含んでいる。ハブ６は、径方向（Ｒ方向）において、リングギア５０の内側で、リングギア５０とオーバーラップするように配置されている。

内径側部材６０は、シャフトＳに嵌合した状態で、シャフトＳに対して固定的に取り付けられている。外径側部材（駆動軸Ｄ１）は、内径側部材６０の径方向外側（Ｒ１方向側）に配置されている。

ベアリング６１のＸ１方向側およびＸ２方向側には、それぞれ、ベアリング６１を円滑に回転させるためのオイルを封入するためのオイルシール６２が設けられている。また、ハブ６の駆動軸Ｄ１（外径側部材）と第３筐体４２との間には、異物の侵入および内部にあるオイル漏れを抑制するためのシール６３が設けられている。

第１実施形態では、誘導モータ１の駆動力が、リングギア５０、フランジ部５２を介して、出力軸としての駆動軸Ｄ１に伝達されるように構成されている。具体的には、誘導モータ１の回転に伴って、モータギア１２に噛み合うリングギア５０が回転する。これにより、１段目の減速が行われる。また、リングギア５０の回転に伴ってフランジ部５２および駆動軸Ｄ１が回転して、ホイールＷ２が回転する。

（第１実施形態の効果）
第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、駆動軸Ｄ１に対して駆動軸Ｄ１の径方向と軸方向とに移動可能なように、駆動軸Ｄ１側とは分割された別体の部材としてリングギア５０を設けることにより、車輪Ｗにかかる応力によってホイールＷ２が変形した場合に、駆動軸を介してリングギア５０に応力がかかるのを抑制することができる。すなわち、ホイールＷ２の変形がリングギア５０に及ぼす影響を抑制することができる。また、リングギア５０を、３個以上（３個）のモータギア１２に接触して駆動軸Ｄ１の径方向における位置が定まるように構成することにより、車輪Ｗにかかる応力によってホイールＷ２が変形した場合などにおいて、リングギア５０が駆動軸Ｄ１の径方向と軸方向とに移動されたとしても、駆動軸Ｄ１の径方向において３個以上の誘導モータ１の内周側の所定の位置に復帰させること（センタリングすること）ができる。以上の結果、リングギア５０をモータギア１２に噛み合う所定の位置に安定して配置することができるので、モータギア１２とリングギア５０との噛み合いが悪化するのを抑制することができる。これにより、誘導モータ１により車輪Ｗを駆動制御する際に、ノイズが発生するのを抑制することができる。

第１実施形態では、上記のように、ホイールＷ２の内側で３個以上（３個）の誘導モータ１の間に設けられ、車輪Ｗを操舵する際に回転中心の一端となるボールジョイント２０を配置するボールジョイント配置部２をさらに備える。これにより、３個以上の誘導モータ１の間の空間を有効に利用してホイールＷ２内にボールジョイント２０を配置することができるので、インホイールモータ型の車両駆動装置１００をよりコンパクトに構成にすることができる。その結果、車両本体側における車両部品の収納空間をより広く確保することができる。

第１実施形態では、上記のように、リングギア５０は、内歯を含み、モータギア１２は、リングギア５０よりも小さな直径を有し、内歯に噛み合うようにリングギア５０の内周側に配置されている。

第１実施形態では、上記のように、３個以上の誘導モータ１は、駆動軸の軸方向において、誘導モータ１のロータおよびステータの全体がホイールＷ２の内部空間Ｎに配置されている。これにより、ホイールＷ２の内部空間Ｎから外側に誘導モータ１のロータおよびステータがはみ出ることがないので、インホイールモータ型の車両駆動装置１００をよりコンパクトに構成にすることができる。その結果、車両本体側における車両部品の収納空間をより広く確保することができる。

第１実施形態では、上記のように、駆動軸Ｄ１側の部材であり、駆動軸Ｄ１とリングギア５０とを分割した状態で接続するためのフランジ部５２と、駆動軸Ｄ１の軸方向において、リングギア５０のフランジ部５２に対する移動を規制しながら、リングギア５０をフランジ部５２に取り付けるスナップリング５１とをさらに備えている。これにより、スナップリング５１により、車輪Ｗにかかる応力によってホイールＷ２が変形した場合に、駆動軸Ｄ１を介してリングギア５０に応力がかかるのを抑制することが可能な装置構成を、容易に得ることができる。また、スナップリング５１により、リングギア５０をフランジ部５２に容易に取り付けることができるとともに、簡易な構成でリングギア５０をフランジ部５２に取り付けることができる。また、車輪Ｗにかかる応力によってホイールＷ２が変形したとしても、リングギア５０のフランジ部５２に対する移動が規制されるので、駆動軸Ｄ１の軸方向におけるリングギア５０のフランジ部５２に対する位置を確実に保持することができる。

［第２実施形態］
図５を参照して、第２実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置２００の構成について説明する。第２実施形態では、ハブ６の外径側部材を回転駆動させた上記第１実施形態とは異なり、ハブ２０６の内径側部材を回転駆動させる例について説明する。なお、図中において、上記第１実施形態と同様の構成には、第１実施形態と同じ符号を付して図示している。

第２実施形態のインホイールモータ型の車両駆動装置２００は、図５に示すように、フランジ部２５２を含む減速機構２０５と、ハブ２０６を備えている。

フランジ部２５２は、径方向内側（Ｒ２方向側）において、駆動軸Ｄ２０１として機能するシャフトに固定的に接続されている。なお、駆動軸Ｄ２０１の回転中心軸線は、車輪Ｗと同様に、回転中心軸線Ｃ１である。

内径側部材２６０と、外径側部材２６０ａと、内径側部材２６０と外径側部材２６０ａとの間に設けられるベアリング６１とを含んでいる。内径側部材２６０は、図示しない筐体に固定的に取り付けられている。外径側部材２６０ａは、ボルトＢを介してホイールＷ２に固定（締結）されており、駆動軸Ｄ２０１が回転することによって、車輪Ｗとともに回転するように構成されている。

駆動軸Ｄ２０１は、内径側部材２６０に対して固定されており、内径側部材２６０を介してホイールＷ２に接続されている。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

また、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

［第３実施形態］
図６〜図８を参照して、第３実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置３００の構成について説明する。第３実施形態では、リングギア５０をモータ本体（ロータ１０ａおよびステータ１０ｂ）の車両本体側とは逆側（Ｘ２方向側）に配置した上記第１実施形態とは異なり、リングギア３５０をモータ本体（ロータ１０ａおよびステータ１０ｂ）の車両本体側（Ｘ１方向側）に配置する例について説明する。なお、図中において、上記第１（２）実施形態と同様の構成には、第１（２）実施形態と同じ符号を付して図示している。

第３実施形態のインホイールモータ型の車両駆動装置３００は、図６に示すように、筐体３０４（図７参照）と、減速機構３０５とを備えている。

減速機構３０５は、リングギア３５０と、複数（３個）のプラネタリギア３５１と、サンギア３５２と、キャリア３５３と、スナップリング３５２ａ（止め輪の一例）とを備えている。

図７に示すように、リングギア３５０は、ホイールＷ２の内側で、かつ、車輪Ｗの幅方向（Ｘ方向）において誘導モータ１のモータ本体（ロータ１０ａおよびステータ１０ｂ）よりも車両本体側（Ｘ１方向側）に配置されている。また、リングギア３５０は、内歯３５０ａおよび外歯３５０ｂの両方を含んでいる。

キャリア３５３は、駆動軸Ｄ２０１に設けられている（接続されている）。また、複数（３個）のプラネタリギア３５１は、キャリア３５３により互いに接続されるとともに、リングギア３５０の内歯３５０ａに噛み合うことにより駆動される。複数（３個）のプラネタリギア３５１は、回転中心軸線Ｃ１の周方向に等角度間隔で配置されている。プラネタリギア３５１は、ホイールＷ２の内側で、かつ、車輪Ｗの幅方向（Ｘ方向）において誘導モータ１のモータ本体（ロータ１０ａおよびステータ１０ｂ）よりも車両本体側（Ｘ１方向側）に配置されている。プラネタリギア３５１は、キャリア３５３を介して、駆動力を駆動軸Ｄ２０１に伝達する。

サンギア３５２は、回転中心軸線Ｃ１上に配置されている。また、サンギア３５２は、筐体３０４に対して、スナップリング３５２ａにより取り付けられている。すなわち、サンギア３５２は、筐体３０４に対して、固定的に取り付けられているのではなく、僅かに移動を許容された状態で取り付けられている。サンギア３５２は、内周側から、複数のプラネタリギア３５１に噛み合っている。なお、サンギア３５２は、回転することはない。プラネタリギア３５１およびリングギア３５０は、スラスト軸受３５４を介して筐体３０４に対して取り付けられている。

第３実施形態の誘導モータ１は、駆動軸Ｄ２０１の径方向（Ｒ方向）において、ハブ２０６（駆動軸Ｄ２０１）のベアリング６１（軸受）と、オーバーラップするように配置されている。

図８に示すように、サンギア３５２を固定（速度０）した場合に、リングギア３５０が速度１で回転するとする。そして、プラネタリギア３５１は、速度１と速度０との間の速度に減速される。

なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１（２）実施形態と同様である。

また、第３実施形態のその他の効果は、上記第１（２）実施形態と同様である。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、インホイールモータ型の車両駆動装置が３個の電気モータを備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、インホイールモータ型の車両駆動装置が４個以上の電気モータを備えていてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、１個の電気モータを車輪（駆動軸）の回転中心軸線の直上に配置し、他の２個の電気モータを車輪の回転中心軸線の下方側で、互いに等しい高さ位置に配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、１個の電気モータを車輪の回転中心軸線の直下に配置し、他の２個の電気モータを車輪の回転中心軸線の上方側で、互いに等しい高さ位置に配置してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、ボールジョイント配置部を車輪（駆動軸）の回転中心軸線の直下に配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、ボールジョイント配置部を車輪（駆動軸）の回転中心軸線の直上に配置してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の電気モータを、誘導モータにより構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、本発明の電気モータを、永久磁石を用いたモータにより構成してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、電気モータが、インナーロータを備える例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電気モータが、インナーロータに代えて、アウターロータを備えていてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、リング部材のフランジ部への取り付け箇所にスナップリングを設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、リング部材のフランジ部への取り付け箇所にスナップリングを設けることなく、フランジ部の駆動軸への取り付け箇所にスナップリングを設けてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、駆動軸の軸方向において、スナップリングにより、リングギアのフランジ部に対する移動を規制しながらリングギアをフランジ部に取り付けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、スナップリング以外の止め輪によりリングギアをフランジ部に取り付けてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、誘導モータのロータおよびステータの全体がホイールの内側に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、誘導モータのロータおよびステータの一部がホイールの外側に配置されていてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、端子台が配置される空間と、ボールジョイント配置部とを、３つの誘導モータの間の異なる空間とした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、端子台が配置される空間と、ボールジョイント配置部とを、３つの誘導モータの間の同じ空間としてもよい。

１ 誘導モータ（電気モータ）
２ ボールジョイント配置部
１０ａ ロータ
１０ｂ ステータ
１２ モータギア
１２ａ （モータギアの）外歯
２０ ボールジョイント
５０、３５０ リングギア
５０ａ、３５０ａ （リングギアの）内歯
５１、３５２ａ スナップリング（止め輪）
５２、２５２ フランジ部
１００、２００、３００ インホイールモータ型の車両駆動装置
３５０ｂ （リングギアの）外歯
Ｄ１、Ｄ２０１ 駆動軸
Ｎ 内部空間
Ｗ 車輪
Ｗ２ ホイール

Claims (5)

1. 車輪のホイールに設けられ、前記ホイールに駆動力を伝達する駆動軸と、
   外歯が設けられたモータギアを含み、前記車輪を駆動させるための駆動力を発生させる３個以上の電気モータであって、前記駆動軸の周方向に沿うとともに、前記ホイールの内部空間に前記３個以上の電気モータの各々の少なくとも一部が配置された前記３個以上の電気モータと、
   前記３個以上の電気モータの前記モータギアの各々に噛み合うことによって駆動されることにより、前記駆動軸を駆動させるリングギアとを備え、
   前記リングギアは、前記駆動軸に対して前記駆動軸の径方向と軸方向とに移動可能なように、前記駆動軸側とは分割された別体の部材であり、前記３個以上の電気モータの前記モータギアの各々に噛み合って前記駆動軸の径方向における位置が定まるように構成されている、インホイールモータ型の車両駆動装置。
2. 前記ホイールの内側で前記３個以上の電気モータの間に設けられ、前記車輪を操舵する際に回転中心の一端となるボールジョイントを配置するボールジョイント配置部をさらに備える、請求項１に記載のインホイールモータ型の車両駆動装置。
3. 前記リングギアは、内歯を含み、
   前記モータギアは、前記リングギアよりも小さな直径を有し、前記内歯に噛み合うように前記リングギアの内周側に配置されている、請求項１または２に記載のインホイールモータ型の車両駆動装置。
4. 前記３個以上の電気モータは、前記駆動軸の軸方向において、前記電気モータのロータおよびステータの全体が前記ホイールの内部空間に配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のインホイールモータ型の車両駆動装置。
5. 前記駆動軸側の部材であり、前記駆動軸と前記リングギアとを分割した状態で接続するためのフランジ部と、
   前記駆動軸の軸方向において、前記リングギアの前記フランジ部に対する移動を規制しながら、前記リングギアを前記フランジ部に取り付ける止め輪とをさらに備えている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のインホイールモータ型の車両駆動装置。

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