JP5063904B2

JP5063904B2 - ハイブリッド自動車

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Publication number: JP5063904B2
Application number: JP2006042970A
Authority: JP
Inventors: 智昭牧野; 稔鈴木
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2026-02-20
Also published as: JP2007216931A

Description

本発明は、インホイールモータ駆動装置を備えたハイブリッド自動車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は、例えば、特開２００５−７９１４号公報（特許文献１）に記載されている。同公報に記載されているインホイールモータ駆動装置は、駆動力を発生させるモータと、タイヤを接続するホイールハブと、モータおよびホイールハブの間に、モータのロータの回転を減速してタイヤに伝達する減速機とを備える。この減速機は、歯数の異なる複数の歯車を組み合わせてなる平行軸歯車機構を採用している。

このような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は、プロペラシャフトやデファレンシャル等の大がかりな動力伝達機構が不要となるので、車両の軽量化やコンパクト化等の面から注目されている。しかしながら、車両のばね下に取り付けられるインホイールモータ駆動装置は、ばね下重量の増加によって乗り心地が悪くなる難点があり、未だ実用化には至っていない。

電動モータの出力トルクとモータ容積（重量）はほぼ比例関係にあり、小さなモータ容積で車両の車輪を駆動するのに足る大きな出力を得るためには、高速回転化が避けられず、電動モータの出力軸とハブとの間に減速機を組み込む必要がある。このため、組み込む減速機の重量が大きくなっては意味がないので、インホイールモータ駆動装置では、コンパクトで大きな減速比の得られる減速機が求められている。

また、電気自動車用減速装置として、電動モータの出力軸と車輪のハブとの間に減速機として遊星歯車減速機を組み込んだものがある（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載されたものは、電動モータと減速機がばね下に取り付けられるインホイールモータ駆動装置ではないが、遊星歯車減速機を２段に設け、２段目の遊星歯車減速機からの出力をドライブシャフトを介してばね下の左右の車輪に分配している。
特開２００５−７９１４号公報特開平５−３３２４０１号公報（第１−３図）

上記の各公報に記載された減速機に採用されている平行軸歯車機構や遊星歯車機構の減速比は、歯車の強度等の観点から前者が１／２〜１／３、後者が１／３〜１／６程度に設定されるのが一般的である。これは、インホイールモータ駆動装置に搭載する減速機の減速比としては不十分であり、十分な減速比を得るためには、減速機を多段構成とする必要がある。これは、減速機の重量およびサイズの増大を招き、コンパクト化が必要なインホイールモータ駆動装置には不適切である。

また、特許文献２に記載された遊星歯車減速機は平行軸歯車と比較すると大きな減速比を得ることができるが、遊星歯車減速機はサンギヤ、リングギヤ、ピニオンギヤおよびピニオンギヤのキャリヤとで構成されるので、部品点数が多くコンパクト化が難しいという問題がある。

そこで、本発明の目的は、ばね下重量を低減して、走行安定性の高いハイブリッド自動車を提供することである。

この発明に係るハイブリッド自動車は、一対の前輪および一対の後輪と、一対の前輪または一対の後輪のうちのいずれか一方を回転駆動する内燃機関と、他方を回転駆動するインホイールモータ駆動装置とを備える。インホイールモータ駆動装置は、車両の車輪に固定される車輪ハブ、車輪ハブの外周面に対向する内周面を含み、車両の車体に連結される外輪、および車輪ハブと外輪との間を転動する複列の転動体を有する車輪ハブ軸受部と、回転軸を回転駆動するモータ部と、回転軸の回転を減速して車輪ハブに伝達する減速部とを備える。回転軸は、偏心部を含む。そして、減速部は、偏心部に回転自在に保持されて、回転軸の回転に伴ってその回転軸心を中心とする公転運動を行う公転部材と、外輪に固定連結され、公転部材の外周部に係合して公転部材の自転運動を生じさせる外周係合部材と、公転部材の自転運動を、回転軸の回転軸心を中心とする回転運動に変換する内ピンと、内ピンと車輪ハブとを連結する連結部材と、公転部材の公転によって生じる慣性モーメントを打ち消すために、回転軸に取り付けられるカウンタウェイトとを有する。公転部材の自転運動が、内ピンの回転軸心を中心とする回転運動に変換され、当該内ピンの回転運動が、連結部材を介して車輪ハブに伝達される。

上記構成の減速部は、コンパクトで高減速比が得られるのでインホイールモータ駆動装置を小型軽量化することができる。このようなインホイールモータ駆動装置を採用したハイブリッド自動車はばね下重量を低減することができるので、走行安定性が向上する。

好ましくは、ハイブリッド自動車は、発電装置をさらに備える。そして、発電装置は、内燃機関の回転エネルギーを電気エネルギーに変換して、インホイールモータ駆動装置に供給する。これにより、インホイールモータ駆動装置を回転駆動するための電力を外部から取り入れる必要がなくなると共に、内燃機関の回転エネルギーを有効活用することができる。

この発明により、インホイールモータ駆動装置を小型軽量化して、ばね下重量を低減することが可能となるので、走行安定性の高いハイブリッド自動車を得ることができる。

以下、図１〜図５を参照して、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について説明する。

図４および図５を参照して、ハイブリッド自動車３１は、シャーシ３２と、内燃機関４３によって回転駆動される前輪３３と、左右それぞれに配置されたインホイールモータ駆動装置によって回転駆動される後輪３４とを備える。後輪３４は、図５に示すように、シャーシ３２のホイールハウジング３２ａの内部に収容され、懸架装置（サスペンション）３２ｂを介してシャーシ３２の下部に固定されている。

懸架装置３２ｂは、左右に伸びるサスペンションアームによって後輪３４を支持すると共に、コイルスプリングとショックアブソーバとを含むストラットによって、後輪３４が地面から受ける振動を吸収してシャーシ３２の振動を抑制する。さらに、左右のサスペンションアームの連結部分には、旋回時等に車体の傾きを抑制するスタビライザーが設けられる。なお、懸架装置３２ｂは、路面の凹凸に対する追従性を向上し、駆動輪の駆動力を効率良く路面に伝達するために、左右の車輪を独立して上下させることができる独立懸架式とするのが望ましい。

また、このハイブリッド自動車３１は、走行状態を検出する各種センサ３７〜４１と、各種センサ３７〜４１からの信号に基づいてインホイールモータ駆動装置３５の回転を制御するインホイールモータ制御部３６と、インホイールモータ制御部３６からの指令に基づいて、インホイールモータ駆動装置３５に任意の周波数の電力を供給するインバータ４２とを備える。

さらに、内燃機関４３は、駆動力を発生させるエンジンと、エンジンの回転を任意の減速比に減速可能な変速機と、左右の前輪３３にトルクを分配するデファレンシャルギヤ機構とを備える。この内燃機関４３の回転エネルギーは、前輪３３にトルクを伝達すると共に、発電機４４を介して電気エネルギーに変換されて蓄電装置４５に蓄えられる。この電力は、インホイールモータ制御装置３６や、インバータ４２を介してインホイールモータ駆動装置３５に供給される。

このハイブリッド自動車３１は、ホイールハウジング３２ａ内部に、左右の後輪３４それぞれを駆動するインホイールモータ駆動装置３５を設けることによって、特に車両後部の客室スペースを広く確保でき、かつ、左右の後輪３４の回転をそれぞれ制御することができるという利点を備えている。

一方、このハイブリッド自動車３１の走行安定性を向上するためには、ばね下重量を抑える必要があるので、インホイールモータ駆動装置３５として、図１（ａ）に示すような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採用する。

図１に示すインホイールモータ駆動装置は、駆動力を発生させるモータ部Ａと、モータ部Ａの回転を減速して出力する減速部Ｂと、減速部Ｂからの出力を駆動輪３４に伝える車輪ハブ軸受部Ｃとを備え、モータ部Ａと減速部Ｂとはケーシングに収納されて、図５に示すようにハイブリッド自動車３１のホイールハウジング３２ａ内に取り付けられる。

モータ部Ａは、ケーシング１ａに固定されるステータ３と、ステータ３の内側に軸方向の隙間を設けて配置されるロータ４と、ロータ４の内側に嵌合してロータ４と一体回転する出力軸２とを備えるアキシアルギャップモータである。

出力軸２は、モータ部Ａの駆動力を減速部Ｂに伝達するためにモータ部Ａから減速部Ｂにかけて配置され、減速部Ｂ内に偏心部２ａ，２ｂを有する。また、モータ部Ａの両端と減速部Ｂの左端で軸受５，６によって支持される。さらに、２つの偏心部２ａ，２ｂは、偏心運動による遠心力を互いに打ち消しあうために、１８０°位相を変えて設けられている。

減速部Ｂは、偏心部２ａ，２ｂに回転自在に保持される公転部材としての曲線板１２ａ，１２ｂと、ケーシング１１ａ上の固定位置に保持され、曲線板１２ａ，１２ｂ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１４と、曲線板１２ａ，１２ｂの自転運動を出力部材１５に伝達する運動変換機構と、カウンタウェイト１８とを備える。

曲線板１２ａは、図２および図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複数の波形を有する円板状部材であって、一方側端面から他方側端面に貫通する複数の貫通孔１７が曲線板１２ａの自転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に設けられている。なお、曲線板１２ｂは、曲線板１２ａと同じ形状である。

外ピン１４は、出力軸２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。これは、曲線板１２ａ，１２ｂの公転軌道と一致するので、曲線板１２ａ，１２ｂが公転運動すると、曲線形状の波形と外ピン１４とが係合して、曲線板１２ａ，１２ｂに自転運動を生じさせる。また、曲線板１２ａ，１２ｂとの接触抵抗を低減するために、曲線板１２ａ，１２ｂの外周面に当接する位置に針状ころ軸受１４ａを有する。

カウンタウェイト１８は、円板状で、中心から外れた位置に出力軸２と嵌合する貫通孔を有し、曲線板１２ａ，１２ｂの回転によって生じる慣性モーメントを打ち消すために、各偏心部２ａ，２ｂの外側に偏心部と１８０°位相を変えて配置される。

ここで、曲線板１２ａ，１２ｂとカウンタウェイト１８とは、図１（ｂ）に示すように、２枚の曲線板１２ａ、１２ｂ間の中心点をＧとし、中心点Ｇと各曲線板１２ａ、１２ｂ中心との距離をＬ１、中心点Ｇと各カウンタウェイト１８との距離をＬ２とし、中心点Ｇより右側の曲線板１２ａおよびカウンタウェイト１８の質量をｍ１、中心点Ｇより左側の曲線板１２ｂおよびカウンタウェイト１８の質量をｍ２とし、これらの重心の回転軸心からの偏心量をそれぞれε１、ε２とすると、Ｌ１×ｍ１×ε１＝Ｌ２×ｍ２×ε２を満たす関係となっている。

運動変換機構は、出力部材１５に保持された複数の内ピン１６と曲線板１２ａ，１２ｂに設けられた貫通孔１７とで構成される。内ピン１６は、出力部材１５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。また、曲線板１２ａ，１２ｂとの接触抵抗を低減するために、曲線板１２ａ，１２ｂの貫通孔１７の内壁面に当接する位置に針状ころ軸受１６ａが設けられている。一方、貫通孔１７は、複数の内ピン１６それぞれに対応する位置に設けられ、貫通孔１７の内径寸法は、内ピン１６の外径寸法（針状ころ軸受１６ａを含む最大外径）より所定分大きく設定されている。

ここで、減速部Ｂを中心として考えると、出力軸２はモータ側回転部材として、出力部材１５は車輪側回転部材としてそれぞれ機能する。

車輪ハブ軸受部Ｃは、車輪ハブ２１を回転自在に支持するものであり、ケーシングの内周面に形成された外側軌道面と、車輪ハブ２１の外周面および別体の内輪２４に設けられた内側軌道面と、外側軌道面と内側軌道面との間に複列に配置された複数のボールとによって構成される。車輪ハブ２１は、一端をボルト２２によって出力部材１５に固定され、他端にフランジ部２１ｂにボルト２３で車輪ホイール２９を固定している。また、減速部Ｂへの塵埃の混入等を防止するために、内部にシール部材２８を有する。

上記構成のインホイールモータ駆動装置の作動原理を詳しく説明する。

モータ部Ａは、例えば、ステータ３のコイルにインバータ４２から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、永久磁石または直流電磁石によって構成されるロータ４が回転する。このとき、コイルに高周波数の電圧を印加する程、ロータ４は高速回転する。

これにより、ロータ４に接続された出力軸２が回転すると、曲線板１２ａ，１２ｂは出力軸２の回転軸心を中心として公転運動する。このとき、外ピン１４が、曲線板１２ａ，１２ｂの曲線形状の波形と係合して、曲線板１２ａ，１２ｂを出力軸２の回転とは逆向きに自転運動させる。

貫通孔１７に挿通する内ピン１６は、曲線板１２ａ，１２ｂの自転運動に伴って貫通孔１７の内壁面と当接する。このとき、貫通孔１７の内径寸法は、内ピン１６の外径寸法より大きく設定されているので、内ピン１６と貫通孔１７の内壁面とは、接触状態と非接触状態とを繰り返しながら相互に運動する。これにより、曲線板１２ａ，１２ｂの公転運動が内ピン１６に伝わらず、曲線板１２ａ，１２ｂの自転運動のみが出力部材１５を介して車輪ハブ軸受部Ｃに伝達される。

このとき、出力軸２の回転が減速部Ｂによって減速されて出力部材１５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３４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１４の数をＺ_Ａ、曲線板１２ａ，１２ｂの波形の数をＺ_Ｂとすると、（Ｚ_Ａ−Ｚ_Ｂ）／Ｚ_Ｂで算出される。図２に示す実施形態では、Ｚ_Ａ＝１２、Ｚ_Ｂ＝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、低トルクで高回転のモータ部Ｂを使用した場合でも駆動輪３４に十分なトルクを伝達することができる。その結果、小型で軽量なインホイールモータ駆動装置を得ることができる。また、外ピン１４および内ピン１６の曲線板１２ａ，１２ｂに当接する位置に針状ころ軸受１４ａ，１６ａを設けたことにより、接触抵抗が低減されるので、減速部Ｂの伝達効率が向上する。

上述の作動の説明は、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電動モータ１車輪ホイール２９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、上述の作動の説明では、電動モータ１に電力を供給して電動モータ１を駆動させ、電動モータ１からの動力を車輪ホイール２９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、車輪ホイール２９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電動モータ１に伝達し、電動モータ１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、後で電動モータ１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てもよい。

さらに、上述の実施形態の構成にブレーキを加えることもできる。例えば、図１の構成において、ケーシング１ａを図中右側（軸方向）に延長してロータ４の図中右側に空所ができるような構成とし、ロータ４と一体的に回転する回転部材と、ケーシング１ａに回転不能にかつ軸方向に移動可能なピストンと、このピストンを作動させるシリンダを配置して、車両停止時にピストンと回転部材とを嵌合させてロータ４をロックするものとするパーキングブレーキであってもよい。

または、ロータ４と一体的に回転する回転部材の一部に形成されたフランジおよびケーシング１ａ側に設置された摩擦板をケーシング１ａ側に設置されたシリンダで挟むディスクブレーキであってもよい。さらに、この回転部材の一部にドラムを形成すると共に、ケーシング１ａ側にブレーキシューを固定し、摩擦係合およびセルフエンゲージ作用で回転部材をロックするドラムブレーキを用いることができる。

ところで、内ピン１６の外径寸法は貫通孔１７の内径寸法より小さく、内ピン１６と貫通孔１７の内周面とは接触状態と非接触状態とを繰り返しながら回転するので、モータ部Ａの回転を円滑に駆動輪３４に伝達する観点からは、内ピン１６を複数設けることが望ましい。

上記の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置をハイブリッド自動車３１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ハイブリッド自動車３１を得ることができる。

上述した実施形態では、減速部Ｂの曲線板１２ａ，１２ｂ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、出力部材１５に固定された内ピン１６と、曲線板１２ａ，１２ｂに設けられた貫通孔１７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２１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、出力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。

また、上記の実施形態において、外ピン１４および内ピン１６に設けた軸受は、径方向の厚み寸法を小さくする観点から針状ころ軸受１４ａ，１６ａとした例を示したが、これに限ることなく、例えば、円筒ころ軸受、円錐ころ軸受、アンギュラ玉軸受、４点接触玉軸受、自動調心ころ軸受等、転動体がころであるか玉であるかを問わず、あらゆる転がり軸受を適用することができる。

図１においては、出力軸２の回転を１／１１に減速して出力部材１５に出力可能な減速部Ｂの例を示したが、これに限ることなく、この発明は、モータ側回転部材の回転を１／１０以下に減速して車輪側回転部材に出力可能なあらゆる構成の減速部を採用することができる。

例えば、基本構成は図１に示す実施形態と同様であって、インボリュート曲線で構成する歯形を有する外歯車を曲線板１２ａ，１２ｂに代えて偏心部２ａ，２ｂに回転自在に配置し、外歯車に係合する歯形を有する内歯車を外ピン１４に代えてケーシング１１ａ上の固定位置に保持したものであってもよい。

または、モータ側回転部材の偏心部に回転自在に保持されて、モータ側回転部材の回転に伴ってその回転軸心を中心とする公転運動を行う公転部材と、公転部材の自転運動を阻止する係止部材と、公転部材の公転運動を、モータ側回転部材の回転軸心を中心とする回転運動に変換して車輪側回転部材に伝達する運動変換機構とを含む減速部を採用してもよい。

また、上述した実施形態では、電動モータをステータとロータとの間にアキシヤルギャップを設けたものとしたが、電動モータはステータとロータとの間にラジアルギャップを設けたもの等、任意の型式のものを採用することができる。さらに、車輪のハブも実施形態のものに限定されることはなく、任意の型式のものを採用することができる。

さらに、上述した実施形態では、モータ部Ａの回転を減速部Ｂに伝達する出力部材として、出力軸２の例を示したが、これに限ることなく、任意の形状とすることができる。例えば、出力軸とロータを一体構成としたフランジ形状の出力部材であってもよい。

次に、図４を参照して、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３５の回転を制御するインホイールモータ制御部３６について説明する。

インホイールモータ制御部３６は、各種センサ３７〜４１からの信号に基づいて左右のインホイールモータ駆動装置３５それぞれの回転数を制御する。具体的には、インホイールモータ駆動装置３５それぞれに設けられたインバータ４２が供給する電流の周波数を上げることによりモータ部の回転数が上がり、周波数を下げることによりモータ部の回転数が下がる。

インバータ４２は、機械的な駆動部分を含まないので任意の周波数の電流を安定して供給することが可能となる。また、インバータ４２を用いることにより、周波数の変更が容易に行えるので、モータ部Ａの回転数を決め細やかに制御することが可能となる。

なお、図４においては、左右のインホイールモータ駆動装置３５それぞれにインバータ４２を設けた例を示したが、これに限ることなく、１つのインバータ４２で左右のインホイールモータ駆動装置３５に電力を供給することとしてもよい。

インホイールモータ制御部３６の動作の具体例を以下に示す。

まず、インホイールモータ制御部３６は、アクセルの踏込量を検出するアクセルセンサ３７からの信号に基づいてインホイールモータ駆動装置３５の回転数を変更する。具体的には、インホイールモータ制御部３６は、アクセルペダルの踏込量が増加するとモータ部Ａの回転数を上げ、アクセルペダルの踏込量が減少するとモータ部Ａの回転数を下げる。これにより、ハイブリッド自動車３１の加減速を制御することができる。このとき、ハイブリッド自動車３１の走行安定性を維持するために、左右のインホイールモータ駆動装置３５が同じ回転数になるように制御する。

次に、インホイールモータ制御部３６は、ハンドルの操舵角を検出する舵角センサ３８の信号からハイブリッド自動車３１の旋回半径を検出し、この検出結果に基づいて左右のインホイールモータ駆動装置３５の回転数をそれぞれ変更する。

例えば、ハンドルを右に切ってハイブリッド自動車３１が右旋回する場合、左右の駆動輪のうちの内側の軌道を通る右側駆動輪の旋回半径が左側駆動輪の旋回半径と比較して小さくなるので、右側駆動輪の旋回軌道は左側軌道輪の旋回軌道より短くなる。また、この旋回軌道の差は、ハンドルの操舵角が大きいほど大きくなる。そこで、インホイールモータ制御部３６は、ハンドルの操舵角に応じて右側駆動輪の回転数を下げ、左側駆動輪の回転数を上げる。これにより、ハイブリッド自動車３１が安定して旋回することが可能となる。なお、左旋回する場合にも同様に考えることができる。

このような旋回時の差動制御は、従来の自動車においてはデファレンシャルギヤ機構によって機械的に行っていたが、インホイールモータ駆動装置３５によって各駆動輪３４を個別に駆動するハイブリッド自動車３１では、インホイールモータ制御部３６で電子的に制御する必要がある。

次に、インホイールモータ制御部３６は、ハイブリッド自動車３１の車速を検出する車速センサおよび各車輪３３，３４の回転速度を検出する車輪速センサ３９，４０の信号から駆動輪３４の空転を検出し、この検出結果に基づいてインホイールモータ駆動装置３５の回転数を変更する。ここで、ハイブリッド自動車３１の車速は、左右の非駆動輪３３の車輪速センサ３９の平均値を採用するのが一般的である。

具体的には、インホイールモータ制御部３６は、駆動輪３４の車輪速とハイブリッド自動車３１の車速との差が規定値を超えた場合に、その駆動輪３４が空転していると認識する。そこで、一時的に回転数を落として当該駆動輪３４の空転を解消する。

次に、インホイールモータ制御部３６は、車間距離センサ４１の信号により前方車両との車間距離および相対速度を検出し、これらが規定値を越えた場合に、左右のインホイールモータ駆動装置３５の回転数を下げる。また、これと同時に、運転者に危険を知らせるための警告音等を発してもよい。

これにより、前方車両への衝突を未然に防止することが可能となり、ハイブリッド自動車３１の安全性が向上する。このとき、ハイブリッド自動車３１の走行安定性を維持するため、左右のインホイールモータ駆動装置３５が同じ回転数になるように制御する。また、この機能は、前方に障害物がある場合等にも利用することができる。

上記のインホイールモータ制御部３６の動作は、この発明の一つの実施形態であって、この他にも、ハイブリッド自動車３１の走行安定性を向上するために、例えば、加速度センサやブレーキセンサ等の様々なセンサからの信号に基づいて、インホイールモータ駆動装置３５の回転を制御する。

また、図４に示したハイブリッド自動車３１は、前輪３３を内燃機関４３で駆動し、後輪３４をインホイールモータ駆動装置３５で駆動する例を示したが、これに限ることなく、前輪３３をインホイールモータ駆動装置で駆動し、後輪３４を内燃機関で駆動するものであってもよい。

さらに、電気自動車３１は、前輪３３および後輪３４が常に駆動されるフルタイム４ＷＤ（４ＷｈｅｅｌＤｒｉｖｅｎ）であってもよいし、必要に応じて４ＷＤと２ＷＤとを切替可能なパートタイム４ＷＤであってもよい。なお、パートタイム４ＷＤの場合には、例えば、発進時や低速走行時にはインホイールモータ駆動装置３５のみを使用し、巡行時には内燃機関４２のみを使用し、加速時や登坂時にはインホイールモータ駆動装置３５および内燃機関４２の両方を使用する等してもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

ａはインホイールモータ駆動装置の実施形態を示す縦断面図、ｂはａの要部を拡大した断面図図１のII−II線に沿った断面図図２の要部を拡大して示す断面図図１のインホイールモータ駆動装置を有するハイブリッド自動車の平面図である。図４のハイブリッド自動車の後方断面図である。

符号の説明

１電動モータ、１ａケーシング、２出力軸、２ａ，２ｂ偏心部、３ステータ、４ロータ、５，６軸受、１１サイクロ減速機（登録商標）、１１ａケーシング、１２ａ，１２ｂ曲線板、１３軸受、１４外ピン、１４ａ，１６ａ針状ころ軸受、１５出力部材、１６内ピン、１７貫通孔、１８カウンタウェイト、１９，２０軸受、１９ａ，２０ａ外輪、２１ハブ、２１ａ筒部、２１ｂフランジ部、２２，２３ボルト、２４内輪、２５ボルト、２６外輪、２７ボール、２８シール部材、２９車輪ホイール、３１ハイブリッド自動車、３２シャーシ、３２ａホイールハウジング、３２ｂ懸架装置、３３前輪、３４後輪、３５インホイールモータ駆動装置、３６インホイールモータ制御部、３７アクセルセンサ、３８舵角センサ、３９，４０車輪速センサ、４１車間距離センサ、４２インバータ、４３内燃機関、４４発電機、４５蓄電装置。

Claims

一対の前輪および一対の後輪と、
前記一対の前輪または前記一対の後輪のうちのいずれか一方を回転駆動する内燃機関と、
他方を回転駆動するインホイールモータ駆動装置と、を備え、
前記インホイールモータ駆動装置は、
車両の車輪に固定される車輪ハブ、前記車輪ハブの外周面に対向する内周面を含み、車両の車体に連結される外輪、および前記車輪ハブと前記外輪との間を転動する複列の転動体を有する車輪ハブ軸受部と、
回転軸を回転駆動するモータ部と、
前記回転軸の回転を減速して前記車輪ハブに伝達する減速部と、を備え
前記回転軸は、偏心部を含み、
前記減速部は、
前記偏心部に回転自在に保持されて、前記回転軸の回転に伴ってその回転軸心を中心とする公転運動を行う公転部材と、
前記外輪に固定連結され、前記公転部材の外周部に係合して公転部材の自転運動を生じさせる外周係合部材と、
前記公転部材の自転運動を、前記回転軸の回転軸心を中心とする回転運動に変換する内ピンと、
前記内ピンと前記車輪ハブとを連結する連結部材と、
前記公転部材の公転によって生じる慣性モーメントを打ち消すために、前記回転軸に取り付けられるカウンタウェイトと、を有し、
前記公転部材の自転運動が、前記内ピンの前記回転軸心を中心とする回転運動に変換され、当該内ピンの回転運動が、前記連結部材を介して前記車輪ハブに伝達される、ハイブリッド自動車。
前記ハイブリッド自動車は、発電装置をさらに備え、
前記発電装置は、前記内燃機関の回転エネルギーを電気エネルギーに変換して、前記インホイールモータ駆動装置に供給する、請求項１に記載のハイブリッド自動車。