WO2011145726A1 - インホイールモータ - Google Patents

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WO2011145726A1
WO2011145726A1 PCT/JP2011/061660 JP2011061660W WO2011145726A1 WO 2011145726 A1 WO2011145726 A1 WO 2011145726A1 JP 2011061660 W JP2011061660 W JP 2011061660W WO 2011145726 A1 WO2011145726 A1 WO 2011145726A1
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motor
ring
gear
rotational force
inner ring
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PCT/JP2011/061660
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Inventor
大輔 郡司
松田 靖之
木村 玄
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日本精工株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an in-wheel motor that drives an electric vehicle.
  • in-wheel motors those that directly drive the wheels are called in-wheel motors.
  • An in-wheel motor here is a drive device provided in the vicinity of the wheel with which an electric vehicle is equipped. Note that the in-wheel motor is not necessarily housed in the wheel.
  • the in-wheel motor needs to be disposed inside the wheel or in the vicinity of the wheel. However, the interior of the wheel and the vicinity of the wheel are relatively narrow spaces. Therefore, the in-wheel motor is required to be downsized.
  • in-wheel motors There are two types of in-wheel motors, one with a reduction mechanism and the other with a direct drive method without a reduction mechanism.
  • An in-wheel motor having a speed reduction mechanism easily secures a sufficient rotational force to drive an electric vehicle when the electric vehicle starts or climbs (when climbing a hill).
  • the in-wheel motor of a system provided with a speed reduction mechanism transmits a rotational force to the wheel via the speed reduction mechanism, friction loss occurs in the speed reduction mechanism.
  • the rotational speed of the output shaft of the motor is always faster than the rotational speed of the wheel. Therefore, in an in-wheel motor having a speed reduction mechanism, energy loss increases due to friction loss in the speed reduction mechanism, particularly when the electric vehicle travels at a high speed.
  • Patent Document 1 discloses a technique that is not an in-wheel motor, but includes a speed reduction mechanism including a planetary gear mechanism and two motors. Is disclosed.
  • the technique disclosed in Patent Document 1 has a power circulation path.
  • the technique disclosed in Patent Document 1 first converts a rotational force into electric power in a power circulation path, and converts the electric power into rotational force again. Therefore, the technique disclosed in Patent Document 1 needs to include a generator and a motor in the power circulation path.
  • the in-wheel motor is required to reduce the size of the electric vehicle drive device, and it is difficult to secure a space for installing the generator and the motor near the wheel.
  • the technique currently disclosed by patent document 1 converts motive power into electric power, and also converts electric power into motive power. Therefore, the technique disclosed in Patent Document 1 causes energy loss during energy conversion.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an in-wheel motor that can secure a sufficient rotational force to drive an electric vehicle and can reduce energy loss.
  • an in-wheel motor includes a first motor, a second motor, a first sun gear coupled to the first motor, and the first sun gear.
  • a first pinion gear that meshes with the first pinion gear, and a first carrier that holds the first pinion gear so that the first pinion gear can rotate and the first pinion gear can revolve around the first sun gear.
  • a clutch device capable of regulating rotation of the first carrier, a first ring gear meshing with the first pinion gear and coupled to the second motor, and a second sun gear coupled to the first motor;
  • the second pinion gear and the third pinion gear are held so that each of the second pinion gear and the third pinion gear can revolve around the second sun gear so as to be able to rotate respectively.
  • a second carrier coupled to the first ring gear; and a second ring gear meshing with the third pinion gear and coupled to a wheel of the electric vehicle.
  • the in-wheel motor according to the first aspect of the present invention can realize two shift states, a first shift state and a second shift state.
  • the first motor operates, the second motor does not operate, and the clutch device is in the engaged state.
  • the in-wheel motor according to the first aspect of the invention has a part of the rotational force returned from the second carrier to the first ring gear, and the rotational force transmitted to the first ring gear is transmitted via the first sun gear. To the second sun gear. That is, in the in-wheel motor according to the first invention, the rotational force circulates.
  • the in-wheel motor which concerns on 1st invention can implement
  • the in-wheel motor which concerns on 1st invention can change a gear ratio continuously by changing the angular velocity of the rotational force output from a 2nd motor in the 2nd speed change state. Thereby, the in-wheel motor which concerns on 1st invention can reduce the difference of the angular velocity of a 1st motor, and the angular velocity of the 2nd ring gear used as an output shaft. Thereby, the in-wheel motor which concerns on 1st invention can reduce a friction loss.
  • an in-wheel motor includes a first motor, a second motor, a first sun gear coupled to the first motor, and the first motor.
  • a third pinion gear that meshes with the second pinion gear, the second pinion gear, and the third pinion gear so that they can respectively rotate and the second pinion gear.
  • a second carrier that holds the second pinion gear and the third pinion gear so that the nion gear and the third pinion gear can revolve around the second sun gear, and a clutch device that can restrict the rotation of the second carrier.
  • a second ring gear meshing with the third pinion gear, coupled to the first carrier, and coupled to the second motor.
  • the in-wheel motor according to the second aspect of the present invention can realize two shift states, a first shift state and a second shift state.
  • the first motor operates, the second motor does not operate, and the clutch device is in the engaged state.
  • the in-wheel motor according to the second invention has a part of the rotational force returned from the first carrier to the second ring gear, and further the rotational force transmitted to the second ring gear is transmitted via the second sun gear.
  • the rotational force circulates.
  • the in-wheel motor which concerns on 2nd invention can implement
  • the in-wheel motor which concerns on 2nd invention can change a gear ratio continuously by changing the angular velocity of the rotational force output from a 2nd motor in the 2nd speed change state.
  • the in-wheel motor which concerns on 2nd invention can reduce the difference of the angular velocity of a 1st motor, and the angular velocity of the 1st ring gear used as an output shaft.
  • the in-wheel motor which concerns on 2nd invention can reduce a friction loss.
  • the first motor and the second motor are assembled to a casing, and the casing positions the first motor insertion portion for positioning the first motor and the second motor.
  • a second case and a third case attached to the first case, wherein a stator core of the first motor includes the first motor insertion portion.
  • the stator core of the second motor is inserted and positioned in the second motor insertion portion and is pressed by the third case. It is preferable that the
  • each motor insertion is compared with a configuration in which these motor insertion portions are integrally formed.
  • the axial length of the part can be shortened.
  • the high-precision inner diameter machining area necessary for positioning the motor (stator core) can be reduced, and there is an advantage that the casing can be easily machined.
  • the fitting surface of a motor and a motor insertion part is shortened, there exists an advantage by which the assembly
  • An in-wheel motor according to the present invention is fixed to a casing in which the first motor and the second motor are assembled, and an outer ring in which a first track and a second track are formed in a circumferential direction of an inner peripheral surface;
  • a second track that supports the second rolling element, and a third track on which the first rolling element rolls in the circumferential direction is formed on the outer circumferential surface, and an inner circumferential surface is formed on the inner circumferential surface.
  • a first inner ring in which a gear is formed, a plurality of attachment points for attaching the wheel, a wheel support portion formed at an end of the first inner ring, and an inner peripheral surface of the first inner ring are outer circumferences of the first inner ring
  • a second inner ring which is in contact with the surface and has a fourth track on which the second rolling element rolls in the circumferential direction on the outer peripheral surface. , It will be preferable to include.
  • this in-wheel motor has an internal gear formed on the inner peripheral surface of the first inner ring, the length in the axial direction can be reduced as compared with the case where the internal gear and the bearing are separate members.
  • the outer ring is fixed to the casing, and the first inner ring rotates together with the inner gear. Therefore, the wheel bearing according to the present invention can be applied to a mode in which the outer ring is fixed and the inner ring rotates.
  • the inner ring by dividing the inner ring into the first inner ring and the second inner ring, it is easy to apply an appropriate pressure to the wheel bearing.
  • the clutch device includes a first member, a second member that can rotate with respect to the first member, and a first direction rotational force acting on the second member.
  • a rotational force is transmitted between the member and the second member, and a rotational force in a second direction opposite to the first direction acts on the second member, the first member and the second member A plurality of sprags that do not transmit a rotational force at the first carrier, the rotation of the first carrier can be restricted, the first motor outputs a rotational force to advance the electric vehicle in the first direction, and It is preferable that the second member rotate in a direction in which the second motor is not operating.
  • the in-wheel motor has a larger number of sprags between the first member and the second member than the number of columnar cams because the clutch device uses sprags as friction engagement members. Can be arranged. Therefore, the torque capacity of the clutch device can be made larger than that of the cam clutch device having a cylindrical cam. As a result, since the magnitude of the force that can be transmitted between the first member and the second member becomes larger, the maximum value of the rotational force output to the wheel can be set large.
  • the clutch device includes a first member, a second member that can rotate with respect to the first member, and a first direction rotational force acting on the second member.
  • a rotational force is transmitted between the member and the second member, and a rotational force in a second direction opposite to the first direction acts on the second member, the first member and the second member A plurality of sprags that do not transmit a rotational force at the first carrier, the second carrier can be restricted from rotating, the first motor outputs a rotational force to advance the electric vehicle in the first direction, and It is preferable that the second member rotate in a direction in which the second motor is not operating.
  • the in-wheel motor has a larger number of sprags between the first member and the second member than the number of columnar cams because the clutch device uses sprags as friction engagement members. Can be arranged. Therefore, the torque capacity of the clutch device can be made larger than that of the cam clutch device having a cylindrical cam. As a result, since the magnitude of the force that can be transmitted between the first member and the second member becomes larger, the maximum value of the rotational force output to the wheel can be set large.
  • each of the first motor and the second motor is a rotor core, a motor stator that is disposed radially outside the rotor core, and a rotor that is disposed radially inside the rotor core.
  • a resolver rotor fixed to the rotor disk and a resolver stator disposed so as to face the resolver rotor wherein the rotor core is a magnetic body and the rotor disk Is preferably a non-magnetic material.
  • An in-wheel motor is provided on the radially inner side of a cylindrical first bearing inner ring and the first bearing inner ring, and rotates coaxially with the second ring gear integrally with the second ring gear.
  • a plurality of rolling elements a seal portion disposed so as to oppose a brake disk, closing a gap between the second bearing inner ring and the bearing outer ring, and disposed between the seal portion and the brake disk; It is preferable to include a first shield part that covers the brake disk side end part of the bearing outer ring and the seal part.
  • An in-wheel motor is provided on a radially inner side of a cylindrical first bearing inner ring and the first bearing inner ring and rotates coaxially with the first ring gear integrally with the first ring gear.
  • a plurality of rolling elements a seal portion disposed so as to oppose a brake disk, closing a gap between the second bearing inner ring and the bearing outer ring, and disposed between the seal portion and the brake disk; It is preferable to include a first shield part that covers the brake disk side end part of the bearing outer ring and the seal part.
  • the outer periphery of the second ring gear is provided with a plurality of protrusions arranged at equal intervals in the circumferential direction, and a cylindrical cylindrical portion and one of the cylindrical portions A wheel mounting portion that closes the opening, and on the inner periphery of the cylindrical portion, the same number of recesses as the protrusions extending in the axial direction, and the same number of protrusions as the protrusions extending in the axial direction.
  • annular recess that is annularly provided in the circumferential direction and is continuous with the recess, and the center angles when the circumferential length of each recess is an arc and the axis is the same as each other, and each of the protrusions
  • the central angles when the circumferential length of the concave portion is an arc and the axis is the same are the same, the central angle when the circumferential length of the concave portion is the arc and the axis is the center, and the circumferential length of the convex portion
  • the central angle when the arc is the center and the axis is the same, and the circumferential length of the recess is the protrusion.
  • the second ring gear and the bearing inner ring can receive a radial load and an axial load. Furthermore, since the second ring gear and the bearing inner ring are configured separately, it is easy to form the second ring gear with high accuracy.
  • the outer periphery of the first ring gear is provided with a plurality of protrusions arranged at equal intervals in the circumferential direction, and a cylindrical cylindrical portion and one of the cylindrical portions A wheel mounting portion that closes the opening, and on the inner periphery of the cylindrical portion, the same number of recesses as the protrusions extending in the axial direction, and the same number of protrusions as the protrusions extending in the axial direction.
  • annular recess that is annularly provided in the circumferential direction and is continuous with the recess, and the center angles when the circumferential length of each recess is an arc and the axis is the same as each other, and each of the protrusions
  • the central angles when the circumferential length of the concave portion is an arc and the axis is the same are the same, the central angle when the circumferential length of the concave portion is the arc and the axis is the center, and the circumferential length of the convex portion
  • the center angle when the arc is the center and the axis is the same, and the circumferential length of the recess is An inner ring larger than the circumferential length of the protrusion and a plate that is curved corresponding to the bottom surface of the recess, and the protrusion is inserted into the recess to the position of the annular recess.
  • a key member inserted into each of the recesses to make the first ring gear non
  • the first ring gear and the bearing inner ring are configured separately, the first ring gear can receive a radial load and an axial load. Furthermore, since the first ring gear and the bearing inner ring are configured separately, it is easy to form the first ring gear with high accuracy.
  • the in-wheel motor which concerns on this invention WHEREIN The said clutch apparatus is arrange
  • the transmission part that does not transmit rotational force between the first member and the second member, and the first part and the second member that are disposed on the first motor side of the transmission part and are rotatable.
  • the rotation of the first carrier can be restricted, and the first direction moves the electric vehicle forward.
  • Serial first motor outputs a rotational force, and it is preferable that the second member when the second motor is not operating is the direction of rotation.
  • the clutch device can be reduced in size, and the device can be reduced in size and weight.
  • the in-wheel motor which concerns on this invention WHEREIN The said clutch apparatus is arrange
  • the transmission part that does not transmit rotational force between the first member and the second member, and the first part and the second member that are disposed on the first motor side of the transmission part and are rotatable.
  • first bearing portion to be supported and a second bearing portion that is disposed on the opposite side of the transmission portion from the first bearing portion and rotatably supports the first member and the second member;
  • the rotation of the second carrier can be restricted, and the first direction moves the electric vehicle forward. It said first motor outputs a rotational force manner, and it is preferable that the second member when the second motor is not operating is the direction of rotation.
  • the clutch device can be reduced in size, and the device can be reduced in size and weight.
  • the second carrier is formed integrally with the first ring gear, and a rotor of the second motor is fixed to an outer peripheral surface.
  • the in-wheel motor can arrange the second motor and the second carrier close to each other, and the device can be reduced in size and weight.
  • the clutch device can regulate the rotation of the second carrier, the first carrier is formed integrally with the second ring gear, and the rotor of the second motor is an outer peripheral surface. It is preferable to be fixed to.
  • the in-wheel motor can arrange the second motor and the first carrier close to each other, and can reduce the size and weight of the device.
  • the present invention can provide an in-wheel motor that can secure sufficient rotational force to drive an electric vehicle and can reduce energy loss.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of the electric vehicle drive device according to the first embodiment and a path through which a rotational force is transmitted when the electric vehicle drive device is in the first speed change state.
  • FIG. 2 is a collinear diagram showing each rotational speed of each part when the electric vehicle drive device of the first embodiment is in the first speed change state.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a path through which the rotational force is transmitted when the electric vehicle drive device of the first embodiment is in the second speed change state.
  • FIG. 4 is a graph illustrating an example of angular velocity-rotational force characteristics of the first motor and the second motor according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating the clutch device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is an explanatory view showing an enlarged cam of the clutch device of the first embodiment.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram schematically illustrating the external appearance of the electric vehicle drive device according to the first embodiment.
  • 8 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 9 is an explanatory view showing the electric vehicle drive device of Embodiment 1 in an exploded manner.
  • FIG. 10 is a graph showing the appearance probability of individual differences in rotational force output by the motor.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a configuration of the electric vehicle drive device according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a collinear diagram showing the rotational speeds of the respective parts when the electric vehicle driving apparatus of the second embodiment is in the first shift state.
  • FIG. 13 is a front view showing the electric vehicle driving apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line AA showing the electric vehicle drive device shown in FIG.
  • FIG. 15 is an assembled perspective view showing the electric vehicle drive device shown in FIG. 13.
  • FIG. 16 is a skeleton diagram showing the electric vehicle drive device described in FIG. 13.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a motor holding structure of the electric vehicle drive device according to the third embodiment.
  • FIG. 18 is an enlarged view showing the motor holding structure shown in FIG.
  • FIG. 19 is an enlarged view showing the motor holding structure shown in FIG.
  • FIG. 20 is a front view showing a first case of the electric vehicle drive device shown in FIG. 17.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of the electric vehicle drive device shown in FIG. 17 taken along the line BB.
  • FIG. 22 is a front view showing a second case of the electric vehicle driving apparatus shown in FIG. 17.
  • FIG. 23 is a CC cross-sectional view of the second case of the electric vehicle drive device shown in FIG.
  • FIG. 24 is a front view showing a third case of the electric vehicle driving apparatus shown in FIG. 16.
  • 25 is a DD sectional view (FIG. 25) of the third case of the electric vehicle drive device shown in FIG. 16.
  • FIG. 26 is an enlarged view showing a modification of the motor holding structure shown in FIG.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view of the wheel bearing provided in the electric vehicle drive device according to the fourth embodiment, taken along line AA in FIG. FIG.
  • FIG. 28 is an enlarged view of part B of FIG.
  • FIG. 29 is an exploded explanatory view showing the clutch device of the fifth embodiment.
  • FIG. 30 is an explanatory view showing the clutch device of the fifth embodiment.
  • FIG. 31 is an explanatory diagram showing an enlarged sprag of the clutch device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view of the electric vehicle driving apparatus of the sixth embodiment.
  • FIG. 33 is a partial cross-sectional view of an electric vehicle drive device according to Modification 1 of Embodiment 6.
  • FIG. 34 is a partial cross-sectional view of the electric vehicle drive device according to the second modification of the sixth embodiment.
  • FIG. 35 is a partial cross-sectional view of the electric vehicle drive device according to the seventh embodiment.
  • FIG. 33 is a partial cross-sectional view of an electric vehicle drive device according to Modification 1 of Embodiment 6.
  • FIG. 34 is a partial cross-sectional view of the electric vehicle drive device according to the second modification of the
  • FIG. 36 is a perspective view of the first shield part according to the seventh embodiment.
  • FIG. 37 is a perspective view of a second shield part according to the seventh embodiment.
  • FIG. 38 is a cross-sectional view of the electric vehicle drive device according to the eighth embodiment.
  • FIG. 39 is a perspective view of a second ring gear according to the eighth embodiment.
  • FIG. 40 is a front view of a second inner ring according to the eighth embodiment. 41 is a sectional view taken along line XX in FIG.
  • FIG. 42 is a cut model perspective view of a second inner ring according to the eighth embodiment.
  • FIG. 43 is an explanatory diagram for explaining the shape of the second inner ring, and simply shows a cross section when the second inner ring is cut along a plane perpendicular to the axis.
  • FIG. 43 is an explanatory diagram for explaining the shape of the second inner ring, and simply shows a cross section when the second inner ring is cut along a plane perpendicular to the axis
  • FIG. 44 is a perspective view of a key member according to the eighth embodiment.
  • FIG. 45 is an explanatory diagram showing how to assemble a part of the wheel bearing according to the fifth embodiment.
  • FIG. 46 is an explanatory view showing a part of the wheel bearing according to the eighth embodiment.
  • FIG. 47 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the speed change mechanism of the electric vehicle drive device according to the ninth embodiment.
  • FIG. 48 is an explanatory diagram showing the transmission mechanism of the electric vehicle drive device according to the ninth embodiment in an exploded manner.
  • FIG. 49 is an explanatory view schematically showing the outer appearance of the first planetary gear mechanism and the clutch device of the ninth embodiment.
  • 50 is a cross-sectional view taken along the line X 1 -X 1 of FIG. FIG.
  • 51 is an explanatory view schematically showing the appearance of the clutch device of the ninth embodiment.
  • 52 is a cross-sectional view taken along the line X 2 -X 2 of FIG.
  • FIG. 53 is a top view schematically showing the appearance of the clutch device of the ninth embodiment.
  • FIG. 54 is an explanatory view showing the clutch device of the ninth embodiment in an exploded manner.
  • FIG. 55 is an explanatory view schematically showing the external appearance of another clutch device.
  • 56 is a cross-sectional view taken along the line X 3 -X 3 of FIG.
  • FIG. 57 is an explanatory view schematically showing the external appearance of another clutch device.
  • 58 is a cross-sectional view taken along the line X 4 -X 4 of FIG.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of the electric vehicle drive device according to the first embodiment and a path through which a rotational force is transmitted when the electric vehicle drive device is in the first speed change state.
  • the electric vehicle drive device 10 as an in-wheel motor includes a casing G, a first motor 11, a second motor 12, a speed change mechanism 13, and a wheel bearing 50.
  • the casing G houses the first motor 11, the second motor 12, and the speed change mechanism 13.
  • the first motor 11 can output the first rotational force TA.
  • the second motor 12 can output the second rotational force TB.
  • the speed change mechanism 13 is connected to the first motor 11.
  • operates, the 1st rotational force TA will be transmitted to the transmission mechanism 13 (input).
  • the operation of the motor here means that electric power is supplied to the motor and the output shaft rotates.
  • the transmission mechanism 13 is connected to the second motor 12.
  • the speed change mechanism 13 is connected to the wheel bearing 50 and transmits (outputs) the changed rotational force to the wheel bearing 50.
  • Wheel bearing 50 is attached to wheel H of the electric vehicle.
  • the transmission mechanism 13 includes a first planetary gear mechanism 20, a second planetary gear mechanism 30, and a clutch device 40.
  • the first planetary gear mechanism 20 is a single pinion type planetary gear mechanism.
  • the first planetary gear mechanism 20 includes a first sun gear 21, a first pinion gear 22, a first carrier 23, and a first ring gear 24.
  • the second planetary gear mechanism 30 is a double pinion planetary gear mechanism.
  • the second planetary gear mechanism 30 includes a second sun gear 31, a second pinion gear 32a, a third pinion gear 32b, a second carrier 33, and a second ring gear 34.
  • the first sun gear 21 is supported in the casing G so as to rotate (rotate) about the rotation axis R.
  • the first sun gear 21 is connected to the first motor 11. Therefore, the first sun gear 21 receives the first rotational force TA when the first motor 11 is operated. As a result, the first sun gear 21 rotates about the rotation axis R when the first motor 11 is operated.
  • the first pinion gear 22 meshes with the first sun gear 21.
  • the first carrier 23 holds the first pinion gear 22 so that the first pinion gear 22 can rotate (rotate) about the first pinion rotation axis Rp1.
  • the first pinion rotation axis Rp1 is, for example, parallel to the rotation axis R.
  • the first carrier 23 is supported in the casing G so as to rotate (rotate) about the rotation axis R. Thereby, the first carrier 23 holds the first pinion gear 22 so that the first pinion gear 22 can revolve around the first sun gear 21, that is, around the rotation axis R.
  • the first ring gear 24 can rotate (spin) about the rotation axis R.
  • the first ring gear 24 meshes with the first pinion gear 22.
  • the first ring gear 24 is connected to the second motor 12. Accordingly, the first ring gear 24 transmits the second rotational force TB when the second motor 12 is operated. As a result, the first ring gear 24 rotates (rotates) around the rotation axis R when the second motor 12 is operated.
  • the clutch device 40 can regulate the rotation of the first carrier 23. Specifically, the clutch device 40 can switch between restricting (braking) the rotation of the first carrier 23 around the rotation axis R and allowing the rotation.
  • a state where the rotation is restricted (braking) is referred to as an engaged state
  • a state where the rotation is allowed is referred to as a non-engaged state. Details of the clutch device 40 will be described later.
  • the second sun gear 31 is supported in the casing G so as to rotate (rotate) about the rotation axis R.
  • the second sun gear 31 is connected to the first motor 11 via the first sun gear 21.
  • the first sun gear 21 and the second sun gear 31 are formed integrally with the sun gear shaft 14 so as to be rotatable on the same axis (rotation axis R).
  • the sun gear shaft 14 is connected to the first motor 11.
  • the second sun gear 31 rotates about the rotation axis R when the first motor 11 is operated.
  • the second pinion gear 32 a meshes with the second sun gear 31.
  • the third pinion gear 32b meshes with the second pinion gear 32a.
  • the second carrier 33 holds the second pinion gear 32a so that the second pinion gear 32a can rotate (spin) about the second pinion rotation axis Rp2.
  • the second carrier 33 holds the third pinion gear 32b so that the third pinion gear 32b can rotate (rotate) about the third pinion rotation axis Rp3.
  • the second pinion rotation axis Rp2 and the third pinion rotation axis Rp3 are parallel to the rotation axis R, for example.
  • the second carrier 33 is supported in the casing G so that it can rotate (rotate) about the rotation axis R.
  • the second carrier 33 has the second pinion gear 32a and the third pinion gear 32a so that the second pinion gear 32a and the third pinion gear 32b can revolve around the second sun gear 31, that is, around the rotation axis R. 32b is held.
  • the second carrier 33 is connected to the first ring gear 24.
  • the second carrier 33 rotates (spins) about the rotation axis R when the first ring gear 24 rotates (spins).
  • the second ring gear 34 can rotate (rotate) about the rotation axis R.
  • the second ring gear 34 meshes with the third pinion gear 32b.
  • the second ring gear 34 is connected to the wheel bearing 50. Accordingly, when the second ring gear 34 rotates (spins), the wheel bearing 50 rotates.
  • the transmission path of the rotational force in the electric vehicle drive device 10 will be described.
  • the electric vehicle drive device 10 can realize two shift states, a first shift state and a second shift state.
  • a first shift state that is, a so-called low gear state used when the electric vehicle starts or climbs (when climbing a hill).
  • the first motor 11 operates.
  • the rotational force output by the first motor 11 during the first speed change state is defined as a first rotational force T1.
  • the second motor 12 does not operate, that is, idles.
  • the clutch device 40 is in an engaged state. That is, in the first speed change state, the first pinion gear 22 cannot revolve with respect to the casing G.
  • combination rotational force T4, 1st distributed rotational force T5, and 2nd distributed rotational force T6 shown in FIG. 1 acts on each site
  • the unit is Nm.
  • the first rotational force T1 output from the first motor 11 is input to the first sun gear 21. Then, the first rotational force T1 merges with the circulating rotational force T3 at the first sun gear 21.
  • the circulating rotational force T3 is a rotational force transmitted from the first ring gear 24 to the first sun gear 21. Details of the circulating rotational force T3 will be described later.
  • the second sun gear 31 is transmitted with a combined rotational force T4 obtained by combining the first rotational force T1 and the circulating rotational force T3.
  • the combined rotational force T4 is amplified by the second planetary gear mechanism 30.
  • the combined rotational force T4 is distributed by the second planetary gear mechanism 30 to the first distributed rotational force T5 and the second distributed rotational force T6.
  • the first distributed rotational force T5 is a rotational force distributed to the second ring gear 34.
  • the second distributed rotational force T6 is a rotational force distributed to the second carrier 33.
  • the first distributed rotational force T5 is transmitted from the second ring gear 34 to the wheel bearing 50. Thereby, the wheel H rotates and the electric vehicle travels.
  • the second distributed rotational force T6 is input to the first planetary gear mechanism 20. Specifically, the second distributed rotational force T6 is transmitted to the first ring gear 24.
  • the second distributed rotational force T6 is reduced by the first planetary gear mechanism 20. Specifically, the second distributed rotational force T6 is reduced by shifting when it is transmitted from the first ring gear 24 to the first sun gear 21 via the first pinion gear 22. Further, when the second distributed rotational force T6 is transmitted from the first ring gear 24 to the first sun gear 21 via the first pinion gear 22, the rotational direction of itself (second distributed rotational force T6) is reversed.
  • the second distributed rotational force T6 is transmitted to the first sun gear 21 as a circulating rotational force T3.
  • the first rotational force T1 input from the first motor 11 to the first sun gear 21 is amplified, and a part of the amplified rotational force is output as the first distributed rotational force T5. Then, the remaining rotational force of the amplified rotational force is transmitted from the second carrier 33 to the first sun gear 21 through the first ring gear 24 and the first pinion gear 22 as the circulating rotational force T3.
  • the circulating rotational force T3 transmitted to the first sun gear 21 merges with the first rotational force T1 to become a combined rotational force T4 and is transmitted to the second sun gear 31.
  • the electric vehicle drive device 10 a part of the rotational force circulates between the first planetary gear mechanism 20 and the second planetary gear mechanism 30. Thereby, electric vehicle drive device 10 can realize a larger gear ratio. That is, the electric vehicle drive device 10 can transmit a larger rotational force to the wheel H in the first speed change state.
  • an example of values from the first rotational force T1 to the second distributed rotational force T6 will be described.
  • the number of teeth of the second sun gear 31 is Z1
  • the number of teeth of the second ring gear 34 is Z4
  • the number of teeth of the first sun gear 21 is Z5
  • the number of teeth of the first ring gear 24 is Z7.
  • the first rotational force T1 of the rotational force (circulating rotational force T3, combined rotational force T4, first distributed rotational force T5, second distributed rotational force T6 shown in FIG. 1) acting on each part of the electric vehicle drive device 10 will be described.
  • the ratio to is shown by a mathematical expression. In the following formulas (1) to (4), negative values are rotational forces in the direction opposite to the first rotational force T1.
  • the number of teeth Z1 is 31, the number of teeth Z4 is 71, the number of teeth Z5 is 37, and the number of teeth Z7 is 71.
  • the first rotational force T1 is set to 75 Nm.
  • the circulating rotational force T3 is 154.0 Nm
  • the combined rotational force T4 is 229.0 Nm
  • the first distributed rotational force T5 is 524.4 Nm
  • the second distributed rotational force T6 is -295.4 Nm.
  • the electric vehicle drive apparatus 10 can amplify the 1st rotational force T1 which the 1st motor 11 outputs as an example by 6.99 times, and can output it to the wheel H.
  • the angular velocities of the respective parts in the first speed change state will be described using the nomograph.
  • FIG. 2 is a collinear diagram showing each rotational speed of each part when the electric vehicle drive device of the first embodiment is in the first speed change state.
  • the angular velocity of the first sun gear 21 is set to V [rad / s].
  • the negative angular velocity indicates that the rotation is in the direction opposite to the first rotational force TA.
  • the angular velocity of the first sun gear 21 is V [rad / s].
  • the rotation of the first carrier 23 is restricted by the clutch device 40. Therefore, the angular velocity of the first carrier 23 is 0 [rad / s].
  • the angular velocity of the first ring gear 24 is 0.521 V [rad / s].
  • the second sun gear 31 is connected to the first sun gear 21. Therefore, the angular velocity of the second sun gear 31 is V [rad / s].
  • the second carrier 33 is connected to the first ring gear 24. Therefore, the angular velocity of the second carrier 33 is 0.521 V [rad / s].
  • the second planetary gear mechanism 30 is a double pinion planetary gear mechanism having two pinion gears
  • the rotational force transmitted from the second sun gear 31 to the second ring gear 34 is reversed by the second carrier 33.
  • the rotational force is transmitted from the second carrier 33 to the second ring gear 34
  • the rotational force is reversed and transmitted at a rate of change obtained by multiplying the rate of change when transmitted from the second sun gear 31 to the second carrier 33 by -1. That is, in FIG. 2, ⁇ 1 and ⁇ 2 are equal.
  • the angular velocity of the second ring gear 34 is 0.143 V [rad / s].
  • FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a path through which the rotational force is transmitted when the electric vehicle drive device of the first embodiment is in the second speed change state.
  • the first motor 11 operates.
  • the rotational force output by the first motor 11 during the second speed change state is defined as a first rotational force T7.
  • the second motor 12 operates.
  • the rotational force output by the second motor 12 during the second speed change state is defined as a second rotational force T8.
  • the clutch device 40 is in a non-engaged state. That is, in the second speed change state, the first pinion gear 22 can rotate with respect to the casing G.
  • the circulation of the rotational force between the first planetary gear mechanism 20 and the second planetary gear mechanism 30 is interrupted.
  • the first carrier 23 can freely revolve (rotate), so that the first sun gear 21 and the first ring gear 24 can relatively freely rotate (spin).
  • the combined rotational force T9 shown in FIG. 3 indicates the torque transmitted to the wheel bearing 50, and its unit is Nm.
  • the ratio between the first rotational force T7 and the second rotational force T8 is determined by the ratio between the number of teeth Z1 of the second sun gear 31 and the number of teeth Z4 of the second ring gear 34.
  • the first rotational force T7 merges with the second rotational force T8 at the second carrier 33.
  • the combined rotational force T9 is transmitted to the second ring gear 34.
  • the first rotational force T7, the second rotational force T8, and the combined rotational force T9 satisfy the following formula (5).
  • the second sun gear 31 and the second carrier 33 also rotate (spin) in opposite directions.
  • the angular velocity of the second sun gear 31 is constant, the angular velocity of the second ring gear 34 decreases as the angular velocity of the second carrier 33 increases. Further, the angular velocity of the second ring gear 34 increases as the angular velocity of the second carrier 33 decreases.
  • the angular velocity of the second ring gear 34 continuously changes depending on the angular velocity of the second sun gear 31 and the angular velocity of the second carrier 33. That is, the electric vehicle drive device 10 can continuously change the gear ratio by changing the angular velocity of the second rotational force T8 output from the second motor 12.
  • the electric vehicle driving device 10 when the electric vehicle drive device 10 tries to keep the angular velocity of the second ring gear 34 constant, the electric vehicle driving device 10 outputs the angular velocity of the first rotational force T7 output by the first motor 11 and the second velocity output by the second motor 12. There are a plurality of combinations with the angular velocity of the rotational force T8. That is, even if the angular velocity of the first rotational force T7 output from the first motor 11 changes due to the change in the angular velocity of the second rotational force T8 output from the second motor 12, the angular velocity of the second ring gear 34 is changed. Can be kept constant. Thereby, the electric vehicle drive device 10 can reduce the amount of change in the angular velocity of the second ring gear 34 when switching from the first shift state to the second shift state. As a result, the electric vehicle drive device 10 can reduce the shift shock.
  • the second motor 12 needs to output a rotational force equal to or greater than the second rotational force T8 that satisfies the following equation (6).
  • 1- (Z4 / Z1) represents a rotational force ratio between the second sun gear 31 and the second ring gear 34.
  • the first rotational force TA is a rotational force at an arbitrary angular velocity of the first motor 11
  • the second rotational force TB is a rotational force at an arbitrary angular velocity of the second motor 12.
  • FIG. 4 is a graph showing an example of angular velocity-rotational force characteristics of the first motor and the second motor of the first embodiment.
  • the angular velocity of the output shaft of the motor and the maximum rotational force that can be output at the angular velocity are related to each other. This relationship is referred to as motor angular velocity-rotational force characteristics (rotation speed-torque characteristics, NT characteristics). Therefore, the first rotational force TA, the second rotational force TB, the number of teeth Z1, and the number of teeth Z4 are within the range of the maximum angular velocity Nmax where the angular velocity of the output shaft of the first motor 11 is assumed from 0, It is necessary to satisfy the above formula (7).
  • the clutch device 40 is, for example, a one-way clutch device.
  • the one-way clutch device transmits only the rotational force in the first direction, and does not transmit the rotational force in the second direction that is opposite to the first direction. That is, the one-way clutch device is engaged when the first carrier 23 shown in FIGS. 1 and 3 tries to rotate in the first direction, and is not engaged when the first carrier 23 tries to rotate in the second direction.
  • the engaged state is established.
  • the one-way clutch device is, for example, a cam clutch device or a roller clutch device.
  • the configuration of the clutch device 40 will be described assuming that the clutch device 40 is a cam clutch device.
  • FIG. 5 is an explanatory view showing the clutch device of the first embodiment.
  • FIG. 6 is an explanatory view showing an enlarged cam of the clutch device of the first embodiment.
  • the clutch device 40 includes an inner ring 41 as a second member, an outer ring 42 as a first member, and a cam 43 as an engaging member.
  • the inner ring 41 may function as the first member, and the outer ring 42 may function as the second member.
  • the inner ring 41 and the outer ring 42 are cylindrical members.
  • the inner ring 41 is disposed inside the outer ring 42.
  • One of the inner ring 41 and the outer ring 42 is connected to the first carrier 23, and the other is connected to the casing G.
  • the inner ring 41 is connected to the first carrier 23 and the outer ring 42 is connected to the casing G.
  • the cam 43 is a substantially cylindrical rod-shaped member.
  • the cross-sectional shape of the cam 43 cut by a virtual plane orthogonal to the central axis of the rod-shaped member is not a perfect circle but a distorted shape.
  • a plurality of cams 43 are provided along the circumferential direction of the inner ring 41 and the outer ring 42 between the outer peripheral part of the inner ring 41 and the inner peripheral part of the outer ring 42.
  • the clutch device 40 includes a wire gauge 44 and a garter spring 45.
  • the wire gauge 44 is an elastic member.
  • the wire gauge 44 is arranged so that the plurality of cams 43 are not dispersed.
  • the garter spring 45 applies a force to the cam 43 so that the cam 43 always contacts the inner ring 41 and the outer ring 42.
  • the clutch device 40 can reduce the time required for switching from the non-engaged state to the engaged state. In the non-engagement state, no force is transmitted between the inner ring 41 and the outer ring 42. In the engaged state, force is transmitted between the inner ring 41 and the outer ring 42.
  • the clutch device 40 when the rotational force in the first direction acts on the inner ring 41, the cam 43 is engaged with the inner ring 41 and the outer ring 42. Thereby, a rotational force is transmitted between the inner ring 41 and the outer ring 42, and the first carrier 23 receives a reaction force from the casing G. Therefore, the clutch device 40 can regulate the rotation of the first carrier 23. Further, in the clutch device 40, when the rotational force in the second direction acts on the inner ring 41, the cam 43 does not mesh with the inner ring 41 and the outer ring 42. Thereby, no rotational force is transmitted between the inner ring 41 and the outer ring 42, and the first carrier 23 does not receive a reaction force from the casing G. Therefore, the clutch device 40 does not restrict the rotation of the first carrier 23. In this manner, the clutch device 40 realizes a function as a one-way clutch device.
  • the clutch device 40 is in the first speed change state, that is, the state in which the second motor 12 is not operated, and the first motor 11 outputs a rotational force so as to advance the electric vehicle.
  • the inner ring 41 rotates in the direction in which the first carrier 23 shown in FIG. 1 rotates (spins)
  • the engaged state is established. That is, the first direction described above is a direction in which the first motor 11 outputs a rotational force so as to advance the electric vehicle and the inner ring 41 as the second member rotates when the second motor is not operating. It is.
  • the second motor 12 operates in this state, the rotation direction of the second carrier 33 is reversed.
  • the clutch device 40 is in the disengaged state when in the second speed change state, that is, when the second motor 12 operates and the first motor 11 outputs a rotational force to advance the electric vehicle. Become. As described above, the clutch device 40 can follow the engagement state and the disengagement state depending on whether or not the second motor 12 is operated.
  • the clutch device 40 may be a roller clutch device.
  • the cam clutch device has a larger rotational force (torque) capacity than the roller clutch device. That is, the magnitude of the force that can be transmitted between the inner ring 41 and the outer ring 42 is greater in the cam clutch device than in the roller clutch device. Therefore, the clutch device 40 can transmit a larger rotational force when it is a cam clutch device.
  • the clutch device 40 is not a one-way clutch device, but a system in which two rotating members are engaged by moving a piston in a cylinder with a working fluid, or two rotating members are engaged by an electromagnetic actuator.
  • a clutch device may be used.
  • such a clutch device requires a mechanism for moving the piston or requires electric power for operating the electromagnetic actuator.
  • the clutch device 40 is a one-way clutch device, it does not require a mechanism for moving the piston, and does not require electric power for operating the electromagnetic actuator.
  • the clutch device 40 is a one-way clutch device, the direction of the rotational force acting on the inner ring 41 or the outer ring 42 (in this embodiment, the inner ring 41) can be switched to switch between the engaged state and the non-engaged state. Therefore, if the clutch device 40 is a one-way clutch device, the number of parts can be reduced, and the size of the clutch device 40 (the clutch device 40) can be reduced.
  • FIG. 7 is an explanatory view schematically showing the external appearance of the electric vehicle drive device of the first embodiment.
  • 8 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 9 is an explanatory view showing the electric vehicle drive device of Embodiment 1 in an exploded manner.
  • the overlapping description is omitted about the component demonstrated above, and it shows with the same code
  • the casing G includes a first casing G1, a second casing G2, a third casing G3, and a fourth casing G4.
  • the first casing G1, the second casing G2, and the fourth casing G4 are cylindrical members.
  • the second casing G2 is provided closer to the wheel H than the first casing G1.
  • the first casing G1 and the second casing G2 are fastened with, for example, four bolts.
  • the third casing G3 is provided at the opening end opposite to the second casing G2 of the two opening ends of the first casing G1, that is, the opening end of the first casing G1 on the vehicle body side of the electric vehicle.
  • the first casing G1 and the third casing G3 are fastened with, for example, four bolts. Accordingly, the third casing G3 closes the opening of the first casing G1.
  • the fourth casing G4 is provided inside the first casing G1.
  • the first casing G1 and the fourth casing G4 are fastened with, for example, eight bolts.
  • the first motor 11 includes a first stator core 11a, a first coil 11b, a first insulator 11c, a first rotor 11d, a first motor output shaft 11e, And a resolver 11f.
  • the first stator core 11a is a cylindrical member. As shown in FIG. 8, the first stator core 11a is sandwiched and positioned (fixed) between the first casing G1 and the third casing G3.
  • the first coil 11b is provided at a plurality of locations of the first stator core 11a.
  • the first coil 11b is wound around the first stator core 11a via the first insulator 11c.
  • the first rotor 11d is disposed on the radially inner side of the first stator core 11a.
  • the first rotor 11d includes a first rotor core 11d1 and a first magnet 11d2.
  • the first rotor core 11d1 is a cylindrical member.
  • a plurality of first magnets 11d2 are provided on the outer periphery of the first rotor core 11d1.
  • the first motor output shaft 11e is a rod-shaped member.
  • the first motor output shaft 11e is connected to the first rotor core 11d1.
  • the first resolver 11f is provided on the first rotor core 11d1.
  • the first resolver 11f detects the rotation angle of the first rotor core 11d1.
  • the second motor 12 includes a second stator core 12a, a second coil 12b, a second insulator 12c, a second rotor 12d, and a second resolver 12f.
  • the second stator core 12a is a cylindrical member.
  • the second stator core 12a is sandwiched and positioned (fixed) between the first casing G1 and the second casing G2.
  • the second coil 12b is provided at a plurality of locations of the second stator core 12a.
  • the second coil 12b is wound around the second stator core 12a via the second insulator 12c.
  • the second rotor 12d is provided on the radially inner side of the second stator core 12a.
  • the second rotor 12d is supported by the fourth casing G4 together with the clutch device 40 so as to be able to rotate around the rotation axis R.
  • the second rotor 12d includes a second rotor core 12d1 and a second magnet 12d2.
  • the second rotor core 12d1 is a cylindrical member.
  • a plurality of second magnets 12d2 are provided on the outer periphery of the second rotor core 12d1.
  • the second resolver 12f is provided on the second rotor core 12d1.
  • the second resolver 12f detects the rotation angle of the second rotor core 12d1.
  • the in-wheel motor is required to be downsized and to be able to transmit a larger rotational force to the wheel.
  • Such in-wheel motors tend to include permanent magnet synchronous motors.
  • permanent magnet synchronous motors are formed by stacking press-formed thin electromagnetic steel plates to form a stator core and a rotor core.
  • the shearing force generated in the so-called air gap between the stator core and the rotor core of the permanent magnet synchronous motor is proportional to the surface area of the portion facing the air gap. This is because the density in the air gap of the shearing force acting between the stator core and the rotor core is determined by the magnetic flux density of the air gap, and the effective magnetic flux density of the air gap depends on the residual magnetic flux density of the permanent magnet and the rotor core. This is because it is determined by material properties such as saturation magnetization (saturation magnetic flux density) of the non-oriented electrical steel sheet.
  • neodymium magnet as a magnet having good characteristics that can be used as a permanent magnet for a permanent magnet synchronous motor.
  • the residual magnetic flux density of the neodymium magnet is about 1.4 [T].
  • the saturation magnetization (saturation magnetic flux density) of the non-oriented electrical steel sheet as the core material is about 1.9 [T].
  • the shear force in the air gap of a permanent magnet synchronous motor is excluded except for motors that are specially designed so that the output shaft can rotate at high speed and motors that are specially designed to output a large rotational force.
  • the density is substantially constant regardless of the size of the motor.
  • the rotational force that can be output by the motor is proportional to the dimensions of the stator core and the rotor core in the direction of the rotation axis.
  • the cross-sectional shape here is a cross-sectional shape in a virtual plane orthogonal to the rotation axis of the motor.
  • the same here includes a case where the cross-sectional shape differs due to a manufacturing error or a dimensional error.
  • the electric vehicle drive device 10 adjusts the dimension of the first stator core 11a in the direction of the rotation axis R and the dimension of the second stator core 12a in the direction of the rotation axis R, so that the first torque TA
  • the second rotational force TB, the number of teeth Z1, and the number of teeth Z4 may be designed so as to satisfy the above formula (7).
  • a cross-sectional shape of the first stator core 11a cut along a virtual plane orthogonal to the rotation axis R (hereinafter referred to as a cross-sectional shape of the first stator core 11a) and a cross-section of the second stator core 12a cut along a virtual plane orthogonal to the rotation axis R
  • the ratio between the dimension of the first stator core 11a in the direction of the rotation axis R and the dimension of the second stator core 12a in the direction of the rotation axis R is It is set equal to the ratio between the first rotational force TA and the second rotational force TB calculated by the above equation (7).
  • the first rotational force TA, the second rotational force TB, the number of teeth Z1, and the number of teeth Z4 satisfy the above equation (7).
  • the cross-sectional shape of the first stator core 11a and the cross-sectional shape of the second stator core 12a are the same.
  • the electric vehicle drive device 10 has the effect demonstrated below.
  • the electric vehicle drive device 10 can reduce the labor required for the design by forming the cross-sectional shape of the first stator core 11a and the cross-sectional shape of the second stator core 12a the same.
  • the electric vehicle drive device 10 can reduce labor required for manufacturing. Moreover, the electric vehicle drive device 10 can reduce the cost required for manufacturing.
  • the electric vehicle drive device 10 is required to be downsized. Moreover, the electric vehicle drive device 10 is disposed on the lower side in the vertical direction than the shock absorber. Therefore, the electric vehicle drive device 10 is required to be lightweight. Therefore, it is not preferable to excessively increase the dimension of the second stator core 12a in the direction of the rotation axis R. Furthermore, as shown in the above equation (5), the rotational force acting on the second ring gear 34 is determined by the ratio between the number of teeth Z1 of the second sun gear 31 and the number of teeth Z4 of the second ring gear 34. The Therefore, even if the rotational force output from the second motor 12 increases, the magnitude of the rotational force that the second ring gear 34 can transmit to the wheel H does not change.
  • the second rotational force TB output from the second motor 12 by excessively increasing the dimension of the second stator core 12a in the direction of the rotational axis R is excessively larger than the first rotational force TA output from the first motor 11. It is not preferable to do.
  • the setting method of the preferable dimension in the rotating shaft R direction of the 2nd stator core 12a is demonstrated.
  • FIG. 10 is a graph showing the appearance probability of individual differences in rotational force output by the motor.
  • FIG. 10 shows the degree of individual difference in the dimensionless rotational force, which is the ratio between the rotational force T [Nm] output from the motor and the rotational force Td at the design value.
  • the vertical axis in FIG. 10 represents the appearance probability density of individual differences, and the horizontal axis represents the dimensionless rotational force.
  • the rotational force output from the motor has an error of about 18% at maximum with respect to the design value as shown in FIG.
  • the standard deviation ⁇ of the dimensionless rotational force is about 0.06.
  • the ratio between the first rotational force TA and the second rotational force TB is set to 82% or more of the rotational force ratio acting between the second sun gear 31 and the second carrier 33.
  • the cross-sectional shape of the first stator core 11a and the cross-sectional shape of the second stator core 12a are the same, the dimension of the first stator core 11a in the rotation axis R direction and the dimension of the second stator core 12a in the rotation axis R direction. Is set within 3 ⁇ , that is, within 18% of the ratio of the first rotational force TA and the second rotational force TB calculated from the above equation (7).
  • the ratio between the dimension of the first stator core 11a in the direction of the rotational axis R and the dimension of the second stator core 12a in the direction of the rotational axis R is set to 82% to 118% of the rotational force ratio.
  • the electric vehicle drive device 10 has the above-described formula in which the first rotational force TA, the second rotational force TB, the number of teeth Z1, and the number of teeth Z4 are determined by the individual differences between the first motor 11 and the second motor 12. The possibility of not satisfying (7) can be reduced.
  • the case where the cross-sectional shape of the first stator core 11a and the cross-sectional shape of the second stator core 12a are the same has been described, but the cross-sectional shape of the first rotor core 11d1 and the cross-sectional shape of the second rotor core 12d1 are further described. Is the same.
  • the electric vehicle drive device 10 can reduce the labor required for the design and manufacture of the first motor 11 and the second motor 12.
  • the cost required to manufacture the first motor 11 and the second motor 12 can be reduced.
  • the electric vehicle drive device 10 further includes a stud bolt 51 shown in FIGS. 7, 8, and 9, a bolt 52 shown in FIGS. 7 and 8, a shock absorber mounting portion 53, a first serration 54, 7, a second serration 56 shown in FIG. 8, and a lock nut 57.
  • the wheel bearing 50 is fastened to the second casing G2 by, for example, eight bolts 52.
  • the waterproof panel connector 55 is provided in the first casing G1.
  • the waterproof panel connector 55 is electrically connected to a power source to supply power to the first motor 11 and the second motor 12 provided in the casing G.
  • the wheel bearing 50 includes an outer ring 50a, a first inner ring 50b, and a second inner ring 50c.
  • the outer ring 50a, the first inner ring 50b, and the second inner ring 50c are cylindrical members.
  • the first inner ring 50b is provided on the radially inner side (rotation axis R side) than the outer ring 50a
  • the second inner ring 50c is provided on the radially inner side (rotation axis R side) than the first inner ring 50b.
  • the second inner ring 50 c is provided so as to cover the second planetary gear mechanism 30. That is, the second planetary gear mechanism 30 is provided on the radially inner side (the rotation axis R side) than the second inner ring 50c.
  • the first inner ring 50b and the second inner ring 50c are provided with rolling elements between the outer peripheral part of itself (the first inner ring 50b and the second inner ring 50c) and the inner peripheral part of the outer ring 50a. It can rotate (rotate) about the rotation axis R.
  • the second inner ring 50c is provided with a second ring gear 34 on the inner peripheral portion of itself (second inner ring 50c).
  • the second ring gear 34 is formed integrally with the second inner ring 50c, for example.
  • four stud bolts 51 are provided in the flange portion of the second inner ring 50c. The stud bolt 51 is inserted into a hole provided in a wheel (not shown), and a wheel nut is screwed in. As a result, the wheel is attached to the wheel bearing 50.
  • the lock nut 57 applies an appropriate preload to the wheel bearing 50. Thereby, the rigidity of the wheel bearing 50 is increased.
  • the shock absorber mounting portion 53 is provided in the first casing G1. Specifically, the shock absorber attachment portion 53 is provided in a portion of the first casing G1 that is on the upper side in the vertical direction when the electric vehicle drive device 10 is attached to the vehicle body of the electric vehicle.
  • the shock absorber mounting portion 53 includes a first bolt hole 53a and a second bolt hole 53b. Bolts are inserted into the first bolt holes 53a and the second bolt holes 53b, and nuts are screwed into the bolts, whereby the electric vehicle drive device 10 is fastened to the vehicle body of the electric vehicle.
  • the first serration 54 is formed on the second carrier 33. Specifically, it is formed on the outer peripheral portion of the end portion on the vehicle body side of the electric vehicle among the both end portions of the second carrier 33.
  • the first serration 54 is fitted with the serration formed in the second rotor 12 d of the second motor 12. Thereby, the rotational force of the second rotor 12 d is coupled to the second carrier 33.
  • the first ring gear 24 is formed on the inner periphery of the portion where the first serration 54 is provided.
  • the second serration 56 is formed at the end of the sun gear shaft 14 on the first motor output shaft 11e side.
  • the second serration 56 is fitted with the first motor output shaft 11e. Thereby, the sun gear shaft 14 is connected to the first motor 11.
  • the electric vehicle driving apparatus 10 can drive the electric vehicle by holding the wheel and transmitting the rotational force output from the first motor 11 and the second motor 12 to the wheel.
  • the electric vehicle drive device 10 does not necessarily have these components arranged coaxially.
  • the second ring gear 34 is directly connected to the wheel bearing 50. However, even if the second ring gear 34 is connected to the wheel bearing 50 via a gear or a joint. Good.
  • the configuration of the first embodiment can be appropriately applied to the following embodiments. What has the same structure of this embodiment has the same effect as this embodiment.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a configuration of the electric vehicle drive device according to the second embodiment.
  • An electric vehicle drive device 60 as an in-wheel motor shown in FIG. 11 is different from the electric vehicle drive device 10 of the first embodiment in the configuration of the speed change mechanism.
  • Electric vehicle drive device 60 includes a speed change mechanism 63.
  • the speed change mechanism 63 is connected to the first motor 11 to transmit (input) the rotational force output from the first motor 11.
  • the speed change mechanism 63 is connected to the second motor 12 to transmit (input) the rotational force output from the second motor 12.
  • the speed change mechanism 63 is connected to the wheel bearing 50 and transmits (outputs) the changed rotational force to the wheel bearing 50.
  • Wheel bearing 50 is attached to wheel H of the electric vehicle.
  • the transmission mechanism 63 includes a first planetary gear mechanism 70, a second planetary gear mechanism 80, and a clutch device 90.
  • the first planetary gear mechanism 70 is a single pinion type planetary gear mechanism.
  • the first planetary gear mechanism 70 includes a first sun gear 71, a first pinion gear 72, a first carrier 73, and a first ring gear 74.
  • the second planetary gear mechanism 80 is a double pinion planetary gear mechanism.
  • the second planetary gear mechanism 80 includes a second sun gear 81, a second pinion gear 82a, a third pinion gear 82b, a second carrier 83, and a second ring gear 84.
  • the second planetary gear mechanism 80 is disposed closer to the first motor 11 and the second motor 12 than the first planetary gear mechanism 70.
  • the second sun gear 81 is supported in the casing G so as to rotate (rotate) about the rotation axis R.
  • the second sun gear 81 is connected to the first motor 11. Therefore, when the first motor 11 is operated, the second sun gear 81 is transmitted with the first rotational force TA. Thereby, the second sun gear 81 rotates around the rotation axis R when the first motor 11 is operated.
  • the second pinion gear 82 a meshes with the second sun gear 81.
  • the third pinion gear 82b meshes with the second pinion gear 82a.
  • the second carrier 83 holds the second pinion gear 82a so that the second pinion gear 82a can rotate (rotate) about the second pinion rotation axis Rp2.
  • the second carrier 83 holds the third pinion gear 82b so that the third pinion gear 82b can rotate (spin) about the third pinion rotation axis Rp3.
  • the second pinion rotation axis Rp2 is parallel to the rotation axis R.
  • the third pinion rotation axis Rp3 is parallel to the rotation axis R, for example.
  • the second carrier 83 is supported in the casing G so as to be rotatable about the rotation axis R.
  • the second carrier 83 includes the second pinion gear 82a and the third pinion gear 82a so that the second pinion gear 82a and the third pinion gear 82b can revolve around the second sun gear 81, that is, around the rotation axis R. 82b is held.
  • the second ring gear 84 can rotate (spin) about the rotation axis R.
  • the second ring gear 84 meshes with the third pinion gear 82b.
  • the second ring gear 84 is connected to the second motor 12. Therefore, when the second motor 12 is operated, the second ring gear 84 is transmitted with the second rotational force TB.
  • the second ring gear 84 rotates (spins) about the rotation axis R when the second motor 12 is operated.
  • the first sun gear 71 is supported in the casing G so as to rotate (rotate) about the rotation axis R.
  • the first sun gear 71 is connected to the first motor 11 via the second sun gear 81.
  • the first sun gear 71 and the second sun gear 81 are formed integrally with the sun gear shaft 64 so as to be rotatable on the same axis (rotation axis R).
  • the sun gear shaft 64 is connected to the first motor 11.
  • the first sun gear 71 rotates about the rotation axis R when the second motor 12 is operated.
  • the first pinion gear 72 meshes with the first sun gear 71.
  • the first carrier 73 holds the first pinion gear 72 so that the first pinion gear 72 can rotate (rotate) about the first pinion rotation axis Rp1.
  • the first pinion rotation axis Rp1 is, for example, parallel to the rotation axis R.
  • the first carrier 73 is supported in the casing G so as to be able to rotate around the rotation axis R.
  • the first carrier 73 holds the first pinion gear 72 so that the first pinion gear 72 can revolve around the first sun gear 71, that is, around the rotation axis R.
  • the first carrier 73 is connected to the second ring gear 84.
  • the first carrier 73 rotates (spins) about the rotation axis R when the second ring gear 84 rotates (spins).
  • the first ring gear 74 meshes with the first pinion gear 72.
  • the first ring gear 74 is connected to the wheel H. Accordingly, when the first ring gear 74 rotates (spins), the wheel H rotates.
  • the clutch device 90 can regulate the rotation of the second carrier 83. Specifically, the clutch device 90 can switch between restricting (braking) the rotation of the second carrier 83 around the rotation axis R and allowing the rotation.
  • the angular velocity of each part in the first shift state will be described using a nomograph.
  • FIG. 12 is a collinear diagram showing each rotational speed of each part when the electric vehicle driving apparatus of the second embodiment is in the first speed change state.
  • the angular velocity of the second sun gear 81 is set to V [rad / s].
  • Z1, Z4, Z5, and Z7 are the same as those in the first embodiment.
  • the angular velocity of the second sun gear 81 is V [rad / s].
  • the rotation of the second carrier 83 is restricted by the clutch device 90. Therefore, the angular velocity of the second carrier 83 is 0 [rad / s].
  • the second planetary gear mechanism 80 is a double pinion planetary gear mechanism having two pinion gears
  • the rotational force transmitted from the second sun gear 81 to the second ring gear 84 is reversed by the second carrier 83.
  • the rotational force is transmitted from the second carrier 83 to the second ring gear 84
  • the rotational force is reversed and transmitted at a rate of change obtained by multiplying the rate of change when transmitted from the second sun gear 81 to the second carrier 83 by -1. That is, in FIG. 12, ⁇ 3 and ⁇ 4 are equal.
  • the angular velocity of the second ring gear 84 is 0.437 V [rad / s].
  • the first sun gear 71 is connected to the second sun gear 81. Therefore, the angular velocity of the first sun gear 71 is V [rad / s].
  • the first carrier 73 is connected to the second ring gear 84. Therefore, the angular velocity of the first carrier 73 is 0.437 V [rad / s].
  • the angular velocity of the first ring gear 74 is 0.143 V [rad / s].
  • the electric vehicle driving device 60 has the same effect as the electric vehicle driving device 10 of the first embodiment on the same principle as the electric vehicle driving device 10 of the first embodiment.
  • the electric vehicle drive device 100 uses the number of teeth Z5 of the first sun gear 71 instead of satisfying the above equation (7), and the teeth of the first ring gear.
  • the first rotational force TA, the second rotational force TB, the number of teeth Z5, and the number of teeth Z7 satisfy the following formula (8).
  • the ratio of the first rotational force TA and the second rotational force TB of the electric vehicle drive device 100 is set to 82% or more of the rotational force ratio acting between the first sun gear 71 and the first carrier 73. .
  • Embodiment 1 and Embodiment 2 are grasped as follows.
  • the ratio of the second rotational force output by the second motor and the first rotational force output by the first motor is between the second sun gear and the second carrier. It is desirable that it is 82% or more of the rotational force ratio acting on the.
  • the in-wheel motor described above includes TA, which is the rotational force output from the first motor, TB, which is the rotational force output from the second motor, the number of teeth Z1 of the second sun gear, and the number of teeth Z4 of the second ring gear.
  • TA which is the rotational force output from the first motor
  • TB which is the rotational force output from the second motor
  • the number of teeth Z1 of the second sun gear and the number of teeth Z4 of the second ring gear.
  • the ratio of the second rotational force output by the second motor and the first rotational force output by the first motor is between the first sun gear and the first carrier. It is preferable that it is 82% or more of the rotational force ratio acting on the. Due to the above configuration, this aspect is not dependent on individual differences, but is TA that is the rotational force output by the first motor, TB that is the rotational force output by the second motor, the number of teeth Z1 of the second sun gear, The number of teeth Z4 of the two ring gear can satisfy the above formula (7).
  • the second motor has a cross-sectional shape obtained by cutting a stator core of the first motor along a plane orthogonal to the rotation axis of the first motor, and a plane orthogonal to the rotation axis of the second motor.
  • the sectional shape of the stator core is preferably the same.
  • the first motor and the second motor share the same stator core design, so the design effort can be reduced.
  • the stator core of the first motor and the cross-sectional shape of the stator core of the second motor are manufactured with the same mold. Can do. Therefore, the in-wheel motor of this aspect can reduce the labor required for manufacture. Moreover, the in-wheel motor which concerns on this invention can reduce the cost which manufacture requires.
  • the ratio between the dimension of the stator core of the first motor in the direction of the rotation axis of the first motor and the dimension of the stator core of the second motor in the direction of the rotation axis of the second motor is It is preferably 82% or more and 118% or less of the rotational force ratio.
  • the in-wheel motor of this aspect has the above-described configuration, TA that is the rotational force output by the first motor, TB that is the rotational force output by the second motor, the number of teeth Z1 of the second sun gear, The number of teeth Z4 of the two ring gear can satisfy the above formula (7).
  • the second motor has a cross-sectional shape obtained by cutting the rotor core of the first motor along a plane orthogonal to the rotation axis of the first motor, and a plane orthogonal to the rotation axis of the second motor. It is desirable that the cross-sectional shape of the rotor core is the same.
  • the in-wheel motor of this aspect can reduce the labor required for manufacture.
  • the in-wheel motor which concerns on this invention can reduce the cost which manufacture requires.
  • the ratio of the dimension of the rotor core of the first motor in the direction of the rotation axis of the first motor to the dimension of the rotor core of the second motor in the direction of the rotation axis of the second motor is It is desirable that it is 82% or more and 118% or less of the rotational force ratio.
  • the in-wheel motor of this aspect has the above-described configuration, TA that is the rotational force output by the first motor, TB that is the rotational force output by the second motor, the number of teeth Z1 of the second sun gear, The number of teeth Z4 of the two ring gear can satisfy the above formula (7).
  • the clutch device includes a first member, a second member that can rotate with respect to the first member, and a first direction when a rotational force in the first direction acts on the second member.
  • a rotational force is transmitted between the member and the second member, and a rotational force in a second direction opposite to the first direction acts on the second member, the first member and the second member
  • the one-way clutch device includes an engaging member that does not transmit rotational force.
  • the first direction is a direction in which the second member rotates when the first motor outputs a rotational force to advance the electric vehicle and the second motor is not operating. It is desirable.
  • the one-way clutch device can switch between the engaged state and the non-engaged state by switching the direction of the rotational force acting on the second member. Therefore, the one-way clutch device does not require a mechanism for moving the piston or an electromagnetic actuator. Thereby, the in-wheel motor of this aspect can reduce a number of parts, and can miniaturize itself (clutch apparatus). In addition, the one-way clutch device does not require a mechanism for moving the piston or energy for operating the electromagnetic actuator.
  • the clutch device is preferably a cam clutch device.
  • a roller clutch device is also included in the one-way clutch device.
  • the cam clutch device has a larger rotational force (torque) capacity than the roller clutch device. That is, the magnitude of the force that can be transmitted between the first member and the second member of the cam clutch device is larger than that of the roller clutch device. Therefore, the in-wheel motor of this aspect can transmit a larger rotational force when the clutch device is a cam clutch device.
  • FIG. 13 is a front view showing the electric vehicle driving apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line AA showing the electric vehicle drive device shown in FIG.
  • FIG. 15 is an assembled perspective view showing the electric vehicle drive device shown in FIG. 13.
  • FIG. 16 is a skeleton diagram showing the electric vehicle drive device described in FIG. 13.
  • An electric vehicle drive device 201 as an in-wheel motor is applied to a drive device of an electric vehicle such as an electric vehicle, a hybrid vehicle, and an electric four-wheel drive vehicle, and more specifically, includes a speed change mechanism having a planetary gear mechanism. Applies to in-wheel motors.
  • the electric vehicle drive device 201 includes a casing 202, a first motor 203 and a second motor 204, a speed change mechanism 205, and a wheel bearing 206 (see FIGS. 13 and 14).
  • the casing 202 is a casing that houses the first motor 203, the second motor 204, and the speed change mechanism 205.
  • the casing 202 includes a first case 221, a second case 222, a third case 223, and a fourth case 224, and is configured as an assembly thereof.
  • the first case 221 is made of a cylindrical member and has a partition wall portion 221a on its inner peripheral surface.
  • a communication hole 221g is opened in the partition wall portion 221a.
  • the second case 222 is formed of a lid-like member, and is fitted into the opening on the vehicle body side of the first case 221 and fixed by bolting.
  • the third case 223 is made of an annular member, and is fitted into the opening on the wheel side of the first case 221 and fixed by bolting. Accordingly, in the casing 202, the first motor chamber 202A defined by the partition 221a and the second case 222 of the first case 221 and the second partitioned by the partition 221a and the third case 223 are provided. A motor chamber 202B is formed.
  • the 4th case 224 consists of an annular member which has a flange part, and is fixed to the partition part 221a of the 1st case 221 with the flange part by bolt connection.
  • the casing 202 has a rib-like shock absorber mounting portion 53 on the upper portion of the first case 221, and a shock absorber (not shown) of the vehicle is connected to the shock absorber mounting portion 53 by bolt connection. It is fixed.
  • the partition 221a of the first case 221 is disposed directly below the shock absorber mounting portion 53 of the shock absorber (the area within the root cross section; substantially the same position with respect to the radial direction of the first case 221).
  • a load from the vehicle body is transmitted from the shock absorber to the wheel via the casing 202.
  • a large load acts on the casing 202 (the body of the first case 221) in the stroke direction of the shock absorber. Therefore, the rigidity of the casing 202 against the load from the shock absorber is enhanced by disposing the partition wall portion 221a directly below the shock absorber mounting portion 53 of the shock absorber.
  • the casing 202 has a waterproof panel connector 226 on the side of the first case 221.
  • a power supply (not shown) outside the casing 202 and the first motor 203 and the second motor 204 inside the casing 202 are connected via the waterproof panel connector 226.
  • the partition 221a of the first case 221 is provided with a communication hole 221g for arranging an output shaft 232c of the first motor 203, power supply or signal transmission wiring, lubricating oil or cooling oil piping, and the like. It has been.
  • the first motor 203 and the second motor 204 are power sources of the electric vehicle drive device 201, and operate by receiving power supply from a power source outside the casing 202.
  • the first motor 203 is housed and held in a first motor chamber 202A (a vehicle body side chamber) of the casing 202
  • the second motor 204 is a second motor chamber 202B (vehicle wheel side of the casing 202). Housed) and held.
  • the holding structure for the first motor 203 and the second motor 204 will be described in detail later.
  • the first motor 203 includes a stator 231, a rotor 232, and a resolver 233, and is held and fixed to the casing 202 (first case 221 and second case 222) by the stator 231 (FIGS. 14 and 15). reference).
  • the stator 231 includes a stator core 231a, a plurality of coils 231b, and a plurality of insulators 231c.
  • the stator 231 is configured by winding each coil 231b via an insulator 231c around a stator core 231a having an annular structure.
  • the rotor 232 includes a rotor core 232a, a plurality of magnets 232b, and an output shaft 232c.
  • the rotor 232 is configured such that magnets 232b are arranged on the outer periphery of a rotor core 232a having an annular structure, and an output shaft 232c is fitted in the center of the rotor core 232a. Further, the rotor 232 has its output shaft 232c projecting from the communication hole 221g of the partition wall portion 221a of the first case 221 into the second motor chamber 202B of the casing 202, and is supported rotatably by the partition wall portion 221a via a bearing. Arranged. Further, the rotor 232 is connected to the speed change mechanism 205 (the sun gear shaft 251a of the first gear mechanism 251) by the output shaft 232c.
  • the resolver 233 is a sensor that detects the rotation angle of the first motor 203 (rotor 232). When the stator 231 is energized and the rotor 232 rotates, the first motor 203 outputs the driving torque to the transmission mechanism 205 via the output shaft 232c.
  • the second motor 204 includes a stator 241, a rotor 242, and a resolver 243, and the stator 241 is held and fixed to the casing 202 (first case 221 and third case 223) (FIGS. 14 and 15). reference).
  • the stator 241 includes a stator core 241a, a plurality of coils 241b, and a plurality of insulators 241c.
  • the stator 241 is configured by winding each coil 241b via an insulator 241c around a stator core 241a having an annular structure.
  • the rotor 242 is configured by arranging magnets 242b on the outer periphery of a rotor core 242a having an annular structure.
  • the rotor 242 is rotatably assembled to the outer periphery of the fourth case 224 via a bearing, and ends thereof are the speed change mechanism 205 (the ring gear 251e of the first gear mechanism 251 and the carrier 252d of the second gear mechanism 252).
  • the resolver 243 is a sensor that detects the rotation angle of the second motor 204 (rotor 242).
  • the second motor 204 outputs drive torque to the speed change mechanism 205 when the stator 241 is energized and the rotor 242 rotates.
  • the output shaft 232c of the first motor 203 and the rotor 242 of the second motor 204 are arranged on the same axis, and rotate with the common axis R as the rotation axis.
  • the speed change mechanism 205 is a mechanism that changes the drive torque from the first motor 203 and the second motor 204 and transmits it to the wheel bearing 206 (first inner ring 262).
  • the transmission mechanism 205 includes a first gear mechanism 251, a second gear mechanism 252, and a clutch mechanism 253, and is accommodated in the second motor chamber 202 ⁇ / b> B of the casing 202.
  • the first gear mechanism 251 is a single pinion type planetary gear mechanism, and includes a sun gear shaft 251a, a sun gear 251b, a pinion gear 251c, a carrier 251d, and a ring gear 251e.
  • the sun gear shaft 251 a has one end (end on the vehicle body side) fitted and connected to the output shaft 232 c of the first motor 203, and the other end (end on the wheel side) is the first end of the wheel bearing 206. It is rotatably supported by the inner ring 262 and rotates about the axis R as a rotation axis.
  • the sun gear 251b is formed on the sun gear shaft 251a and rotates together with the sun gear shaft 251a about the axis R as a rotation axis.
  • the pinion gear 251c is a gear that meshes with the sun gear 251b, and is held by the carrier 251d.
  • the carrier 251d holds the pinion gear 251c so that it can rotate and revolve around the axis R.
  • One end of the carrier 251d is disposed on the outer periphery of the sun gear shaft 251a and the inner periphery of the fourth case 224, and is supported rotatably about the axis R as a rotation axis.
  • the ring gear 251e is a gear that meshes with the pinion gear 251c, and is supported rotatably about the axis R as a rotation axis.
  • the ring gear 251e is connected to the rotor 242 of the second motor 204.
  • the second gear mechanism 252 is a double pinion type planetary gear mechanism, and includes a sun gear 252a, a first pinion gear 252b and a second pinion gear 252c, a carrier 252d, and a ring gear 252e.
  • the sun gear 252a is integrally formed on the sun gear shaft 251a together with the sun gear 251b of the first gear mechanism 251 and is connected to the output shaft 232c of the first motor 203.
  • the first pinion gear 252b is a gear that meshes with the sun gear 252a.
  • the second pinion gear 252c is a gear that meshes with the first pinion gear 252b.
  • the carrier 252d holds the first pinion gear 252b and the second pinion gear 252c so that they can rotate and revolve with respect to the R axis.
  • the carrier 252d is supported on the sun gear shaft 251a so as to be rotatable about the axis R as a rotation axis.
  • the carrier 252d is integrally formed with the ring gear 251e of the first gear mechanism 251 and is coupled to the rotor 242 of the second motor 204 together with the ring gear 251e.
  • the ring gear 252e is a gear that meshes with the second pinion gear 252c.
  • the ring gear 252e is integrated and fixed to the first inner ring 262 of the wheel bearing 206.
  • the clutch mechanism 253 is a one-way clutch mechanism, for example, a cam clutch mechanism.
  • the clutch mechanism 253 is fixed to the fourth case 224, and is disposed so that the carrier 251d of the first gear mechanism 251 can be engaged with and separated from the casing 202.
  • This clutch mechanism 253 is engaged by the reaction force from the carrier 252d of the second gear mechanism 252 when the first motor 203 generates drive torque in the direction of moving the vehicle forward and the second motor 204 is idling.
  • a combined state is established (first shift state).
  • a cam clutch mechanism is employed as the clutch mechanism 253.
  • an actuator for driving the clutch mechanism 253 can be omitted.
  • the apparatus structure of the electric vehicle drive device 201 can be simplified.
  • the wheel bearing 206 is a bearing for a vehicle wheel (not shown), and includes an outer ring 261, a first inner ring 262 and a second inner ring 263, a plurality of rolling elements 264, and a lock nut 265 (FIG. 13).
  • the outer ring 261 is a bearing for the first inner ring 262 and the second inner ring 263.
  • the outer ring 261 is fitted into a wheel side opening of the third case 223 and is fixed via eight bolts.
  • the first inner ring 262 is made of a cylindrical member with a bottom, and is inserted into the outer ring 261 with its bottom surface facing the wheel, and is supported rotatably about the axis R as a rotation axis.
  • the first inner ring 262 is fixed to the ring gear 252e of the second gear mechanism 252 and rotates together with the ring gear 252e.
  • the second inner ring 263 is an annular member disposed on the inner periphery of the outer ring 261 and on the outer periphery of the first inner ring 262.
  • the plurality of rolling elements 264 are disposed between the raceways of the outer ring 261, the first inner ring 262, and the second inner ring 263, and are supported so as to be capable of rotating and revolving with respect to the axis R.
  • the lock nut 265 is disposed at the end of the first inner ring 262 on the vehicle body side, and applies a preload to the first inner ring 262 to increase the rigidity of the first inner ring 262.
  • the electric vehicle drive device 201 when the first motor 203 and the second motor 204 generate drive torque, the drive torque is changed by the transmission mechanism 205 and transmitted to the wheel bearing 206 (see FIG. 16). As a result, the wheel H rotates and the vehicle travels.
  • the electric vehicle drive device 201 can realize two shift states, a first shift state and a second shift state.
  • the first shift state is a so-called low gear state, and is used, for example, when the vehicle starts or when climbing.
  • the second shift state is used, for example, during normal travel.
  • the first motor 203 In the first speed change state, the first motor 203 generates drive torque and the second motor 204 idles, and the clutch mechanism 253 is engaged. Then, in the first gear mechanism 251, the clutch mechanism 253 restrains the carrier 251d and prohibits the revolution of the pinion gear 251c.
  • this driving torque is transmitted to the wheel bearing 206 via the sun gear shaft 251a and the second gear mechanism 252. At this time, a part of the driving torque is reduced from the carrier 252d of the second gear mechanism 252 to the sun gear 251b of the first gear mechanism 251 through the ring gear 251e and the pinion gear 251c of the first gear mechanism 251. This part of the driving torque is transmitted to the wheel bearing 206 via the sun gear shaft 251a and the second gear mechanism 252. As a result, the driving torque is amplified and a larger gear ratio is realized.
  • the first motor 203 and the second motor 204 generate driving torque, and the clutch mechanism 253 is in the separated state. Then, in the first gear mechanism 251, the clutch mechanism 253 releases the carrier 251d to allow the pinion gear 251c to revolve, and the sun gear 251b and the ring gear 251e of the first gear mechanism 251 can be rotated relative to each other. In this state, the gear ratio is changed by the second motor 204 changing the drive torque. Thereby, since the gear ratio can be continuously changed, the motor rotation speed does not increase in proportion to the vehicle speed, and the friction loss particularly during high-speed cruising can be reduced.
  • the first motor 203 and the second motor 204 are arranged on the same axis R and connected to the speed change mechanism 205 (see FIGS. 14 and 15).
  • the first motor 203 and the second motor 204 can be efficiently arranged in the casing 202, which is preferable.
  • the present invention is not limited to this, and the first motor 203 and the second motor 204 may be arranged on mutually different shafts and connected to the speed change mechanism 205 via a transmission mechanism such as a gear (not shown).
  • FIG. 17 is a cross-sectional view illustrating a motor holding structure of the electric vehicle drive device according to the third embodiment.
  • 18 and 19 are enlarged views showing the motor holding structure shown in FIG.
  • FIG. 18 shows a holding structure of the first motor 203
  • FIG. 19 shows a holding structure of the second motor 204.
  • 20 and 21 are a front view (FIG. 20) and a BB sectional view (FIG. 21) showing the first case of the electric vehicle driving apparatus shown in FIG. 22 and 23 are a front view (FIG. 22) and a CC cross-sectional view (FIG. 23) showing a second case of the electric vehicle drive device shown in FIG. 24 and 25 are a front view (FIG. 24) and a DD sectional view (FIG. 25) showing a third case of the electric vehicle driving apparatus shown in FIG.
  • FIG. 26 is an enlarged view showing a modification of the motor holding structure shown in FIG.
  • This electric vehicle drive device 201 has the following motor holding structure. That is, as described above, the casing 202 has a structure that can be divided into the first case 221, the second case 222, and the third case 223 (see FIGS. 20 to 25).
  • the casing 202 has a first motor chamber 202A that is divided into a partition 221a and a second case 222 of the first case 221, and a second motor chamber that is partitioned into a partition 221a and a third case 223. 202B.
  • the first motor 203 is accommodated in the first motor chamber 202A and is sandwiched and held between the first case 221 and the second case 222 (see FIGS. 17 and 18).
  • the second motor 204 is housed in the second motor chamber 202B and is held between the first case 221 and the third case 223 (see FIGS. 17 and 19).
  • the first case 221 is made of a cylindrical member, and the inside thereof is partitioned by a partition wall portion 221a (see FIGS. 20 and 21). Then, the second case 222 is attached to one opening (vehicle body side) of the first case 221, and the third case 223 is attached to the other opening (wheel side) to constitute the casing 202. (See FIG. 17). Further, the first case 221 has a first motor insertion portion 221b for inserting the first motor 203 and an inlay portion 221c for fitting the second case 222 on the inner diameter surface of one opening. (See FIG. 21).
  • the first case 221 has a second motor insertion portion 221d for inserting the second motor 204 and an inlay portion 221e for fitting the third case 223 on the inner diameter surface of the other opening. ing. Specifically, by cutting, the inner peripheral surface of the first case 221 is expanded in steps to form a first motor insertion portion 221b (second motor insertion portion 221d), and further, the first motor insertion. The inlet portion of the portion 221b (second motor insertion portion 221d) is expanded in a step shape to form an inlay portion 221c (221e).
  • the first case 221 is expanded in two stages with the first motor insertion portion 221b (second motor insertion portion 221d) and the spigot portion 221c (221e) as a reference with respect to the inner diameter surface having the partition wall portion 221a.
  • a stepped portion having a diameter (stepped inner diameter portion) is formed.
  • the first motor insertion part 221b and the spigot part 221c on the vehicle body side and the second motor insertion part 221d and the spigot part 221e on the wheel side are all arranged on the same axis R.
  • the stator core 231a of the first motor 203 and the stator core 241a of the second motor 204 have the same diameter
  • the first motor insertion portion 221b and the second motor insertion portion 221d have the same diameter.
  • the inner peripheral surface of the first motor insertion portion 221b (second motor insertion portion 221d) is fitted with a gap with respect to the outer peripheral surface of the stator core 231a (241a) of the first motor 203 (second motor 204). Processed with high accuracy.
  • the axial dimension of the first motor insertion part 221b (second motor insertion part 221d) is set shorter than the axial dimension of the stator core 231a (241a).
  • flange portions 221f having female screw portions are provided in four equal distributions.
  • the second case 222 has an inlay portion 222a on the fitting surface with the first case 221 (see FIGS. 22 and 23).
  • the spigot part 222 a has an outer diameter that allows a clearance fit to the spigot part 221 c of the first case 221.
  • the second case 222 has an outer diameter such that the outer peripheral surface of the second case 222 is flush with the first case 221 in a state where the second case 222 is fitted into the first case 221.
  • a flange portion 222 b having a bolt hole is provided on the outer peripheral surface of the second case 222 corresponding to the flange portion 221 f of the first case 221.
  • the 3rd case 223 has the spigot part 223a in the fitting surface with the 1st case 221 (refer FIG.24 and FIG.25).
  • the spigot part 223a has an outer diameter that allows a clearance fit to the spigot part 221e of the first case 221.
  • the third case 223 has an outer diameter such that the outer peripheral surface of the third case 223 is flush with the first case 221 in a state of being fitted into the first case 221.
  • a flange portion 223 b having a bolt hole is provided on the outer peripheral surface of the third case 223 corresponding to the flange portion 221 f of the first case 221.
  • the first motor 203 is fitted by inserting the stator core 231a of the stator 231 into the first motor insertion portion 221b of the first case 221 (see FIGS. 17 and 18).
  • the stator core 231a is a clearance fit with the first motor insertion portion 221b, the stator core 231a can be slid in the axial direction of the first motor 203. Further, the stator core 231a abuts the end surface thereof on the stepped portion on the back side (partition wall 221a side) of the first motor insertion portion 221b.
  • the second case 222 is attached to one opening (vehicle body side) of the first case 221 while fitting the inlay portion 222a into the inlay portion 221c of the first case 221.
  • the end surface of the second case 222 (the opening edge portion of the spigot portion 222a) abuts on the end surface of the stator core 231a, so that the stator core 231a becomes the first case 221 (the step portion on the back side of the first motor insertion portion 221b).
  • the radial position and the axial position of the first motor 203 are positioned with respect to the casing 202 (first case 221).
  • the flange portion 221f of the first case 221 and the flange portion 222b of the second case 222 are bolted to hold the stator core 231a in a pressed state.
  • the second motor 204 is fitted by inserting the stator core 241a of the stator 241 into the second motor insertion portion 221d of the first case 221 (see FIGS. 17 and 19).
  • the stator core 241a since the stator core 241a is fitted with a gap with respect to the second motor insertion portion 221d, the stator core 241a can be slid in the axial direction of the second motor 204.
  • the stator core 241a abuts the end surface of the stepped portion on the back side (partition wall 221a side) of the second motor insertion portion 221d.
  • the third case 223 is attached to one opening (wheel side) of the first case 221 while fitting the inlay portion 223a into the inlay portion 221e of the first case 221.
  • the end surface of the third case 223 contacts the end surface of the stator core 241a, so that the stator core 241a becomes the first case 221 (the stepped portion on the back side of the second motor insertion portion 221d).
  • the end surface of the third case 223 are held between them.
  • the radial position and the axial position of the second motor 204 are positioned with respect to the casing 202 (first case 221).
  • the flange portion 221f of the first case 221 and the flange portion 223b of the third case 223 are bolted to hold the stator core 241a in a pressed state.
  • the first motor insertion portion 221b (second motor insertion portion 221d) of the first case 221 has a key groove or rotation stopper, and the rotation stopper or key groove engaging with the first motor insertion section 221b is not provided.
  • the stator core 231a (241a) of the first motor 203 (second motor 204) may have (not shown). In such a configuration, when the first motor insertion portion 221b (second motor insertion portion 221d) fits into the stator core 231a (241a), these rotation stoppers / key grooves serve as the first motor 203 (with respect to the casing 202). The displacement in the rotational direction of the second motor 204) is restricted. Thereby, the positioning state of the circumferential direction of the 1st motor 203 (2nd motor 204) is hold
  • the stator core 231a (241a) is processed by press molding or wire cutting, for example.
  • the abutting portion T may be formed at the end portion of the inlay portion 223a (222a) of the third case 223 (second case 222) (see FIG. 26).
  • the third case 223 (second case 222) may hold the stator core 241a (231a) by pressing the abutting portion T against the end surface of the stator core 241a (231a).
  • the electric vehicle drive device 201 includes the casing 202 and the first motor 203 and the second motor 204 assembled to the casing 202 (see FIG. 17).
  • the casing 202 has a first motor insertion portion 221b for positioning the first motor 203 and a second motor insertion portion 221d for positioning the second motor 204 independent of each other (for example, the installation state of the electric vehicle driving device 201).
  • a second case 222 and a third case 223 attached to the first case 221 (see FIGS. 20 to 25).
  • the stator core 231a of the first motor 203 is inserted and positioned in the first motor insertion portion 221b and is held in a pressed state by the second case 222 (see FIGS. 17 and 18).
  • the stator core 241a of the second motor 204 is inserted and positioned in the second motor insertion portion 221d, and is held in a pressed state by the third case 223 (see FIGS. 17 and 19).
  • the first case 221 since the first case 221 has the first motor insertion portion 221b and the second motor insertion portion 221d independently of each other, the first case 221 has a first configuration compared to a configuration in which these motor insertion portions are integrally formed.
  • the axial lengths of the motor insertion portion 221b and the second motor insertion portion 221d can be shortened.
  • the high-precision inner diameter machining area necessary for positioning the first motor 203 and the second motor 204 (stator cores 231a and 241a) can be reduced, and there is an advantage that machining of the casing 202 is facilitated.
  • the first motor 203 (second motor 204) is assembled. There is an advantage that the process becomes easy.
  • the first motor insertion portion 221b and the second motor insertion portion 221d are independent, the positioning accuracy of the first motor 203 and the second motor 204 is ensured regardless of whether the stator cores 231a and 241a have the same diameter. There is an advantage that can be fixed while.
  • this long motor insertion portion This is not preferable because it is difficult to process with high accuracy. Further, in such a configuration, it is necessary to always insert and assemble the motor from the back side into the casing in the assembling process of the apparatus, which is not preferable because the degree of freedom in the assembling order is low. Further, in such a configuration, when the outer diameter of the first motor (stator core) and the outer diameter of the second motor (stator core) are different, it is necessary to process the inner diameter of the motor insertion portion in the middle. Is not preferable. Conversely, when the outer diameter of the first motor and the outer diameter of the second motor are the same, it is not preferable because a spacer needs to be interposed between these motors.
  • the first motor insertion portion 221b increases the inner diameter of the vehicle body side opening (wheel side opening) of the first case 221 in a stepped manner.
  • a stepped portion (stepped inner diameter) is formed on the back side of the first motor insertion portion 221b (second motor insertion portion 221d) (see FIG. 21).
  • the stator core 231a (241a) of the first motor 203 (second motor 204) is sandwiched and held between the stepped portion and the second case 222 (third case 223) (FIGS. 17 to 19). reference).
  • the axial position of the stator core 231a (241a) is positioned by the step portion between the inner peripheral surface of the first case 221 and the first motor insertion portion 221b (second motor insertion portion 221d), and the first motor
  • the radial position of the stator core 231a (241a) is positioned by the insertion portion 221b (second motor insertion portion 221d).
  • the stator core 231a (241a) is sandwiched between the step portion and the second case 222 (third case 223), so that the first motor 203 (second motor 204) is stably held. Accordingly, there is an advantage that the first motor 203 (second motor 204) is stably held in a state where it is properly positioned with respect to the casing 202.
  • the stator core 231a (241a) of the first motor 203 (second motor 204) is inserted into the first motor insertion portion 221b (second motor insertion portion 221d) with a clearance fit. (See FIGS. 18 and 19).
  • the fitting condition between the stator core 231a (241a) and the first motor insertion portion 221b (second motor insertion portion 221d) can be set loosely, so that the assembly process of the first motor 203 (second motor 204) is easy.
  • stator core is fitted to the motor insertion portion by contraction fastening (for example, press fitting, cold fitting, shrink fitting, etc.)
  • contraction fastening for example, press fitting, cold fitting, shrink fitting, etc.
  • a configuration having a large-diameter stator core such as an in-wheel motor is not preferable because such high-precision machining is difficult.
  • the stator core may be loosened due to the difference in thermal expansion coefficient, which is not preferable. .
  • the stator core 231a (241a) of the first motor 203 (second motor 204) has a keyway or a rotation stopper on the outer peripheral surface (not shown).
  • the key groove or the rotation stopper of the stator core 231a (241a) is engaged with the rotation stopper or the key groove on the first motor insertion portion 221b (second motor insertion portion 221d) side, so that the stator core 231a (241a) is engaged. Circumferential rotational displacement is prohibited.
  • the second case 222 (third case 223) has an abutting portion T, and the abutting portion T is used as a stator core 231a (241a) of the first motor 203 (second motor 204). ) To hold the stator core 231a (241a) (see FIG. 26).
  • the stator core 241a (231a) is properly held.
  • the first case 221 has a partition wall portion 221a that partitions the first motor insertion portion 221b and the second motor insertion portion 221d (see FIGS. 17 and 21).
  • the rigidity of the casing 202 is appropriately secured by the partition wall portion 221a, and thus there is an advantage that the positioning state of the first motor 203 (second motor 204) is appropriately secured.
  • the partition part 221a of the first case 221 has a communication hole 221g for communicating the first motor insertion part 221b and the second motor insertion part 221d (FIGS. 17 and 21). reference).
  • the output shaft 232c of the first motor 203, wiring for power supply or signal transmission, piping for lubricating oil or cooling oil, and the like can be arranged through the communication hole 221g of the partition wall 221a.
  • the partition wall portion 221a of the first case 221 may be disposed directly below the shock absorber.
  • the rigidity of the casing 202 is appropriately ensured by the partition wall portion 221a. Therefore, even when a load from the vehicle body is transmitted from the shock absorber to the casing 202, the positioning of the first motor 203 (second motor 204) is performed. There is an advantage that the state is properly secured.
  • the preferable aspect of Embodiment 3 is grasped as follows.
  • the first motor insertion portion or the second motor insertion portion is configured such that the inner diameter of the opening of the first case is increased stepwise to form the first motor insertion portion or the second motor.
  • a step portion is formed on the back side of the insertion portion, and the stator core of the first motor or the stator core of the second motor is sandwiched and held between the step portion and the second case or the third case. It is preferable.
  • the axial position of the stator core is positioned by the step portion between the inner peripheral surface of the first case and the motor insertion portion, and the radial position of the stator core is positioned by the motor insertion portion. Further, the stator core is sandwiched between the step portion and the second case (third case), so that the motor is stably held.
  • stator core of the first motor or the stator core of the second motor is inserted into the first motor insertion portion or the second motor insertion portion with a clearance fit.
  • This mode has an advantage that the assembly process of the motor becomes easy because the fitting condition between the stator core and the motor insertion portion can be set loosely. Even in such a case, the stator core is held in a pressed state by the second case (third case), so that there is an advantage that the motor is properly fixed.
  • the stator core of the first motor or the stator core of the second motor has a keyway or a rotation stopper on the outer peripheral surface.
  • stator core keyway or rotation stopper is engaged with the rotation stopper or keyway on the motor insertion portion side, so that rotational displacement in the circumferential direction of the stator core is prohibited.
  • the second case or the third case has an abutting portion and the abutting portion is pressed against the stator core to hold the stator core.
  • This aspect has an advantage that the stator core is properly held even when the axial dimension of the motor insertion portion is shorter than the axial dimension of the stator core, for example.
  • the first case has a partition part that partitions the first motor insertion part and the second motor insertion part.
  • This aspect has the advantage that the positioning of the motor is properly ensured because the rigidity of the casing is appropriately ensured by the partition wall.
  • the partition wall has a communication hole for communicating the first motor insertion portion and the second motor insertion portion.
  • the output shaft of the first motor, power supply or signal transmission wiring, lubricating oil or cooling oil piping, etc. can be arranged through the communication hole of the partition wall.
  • Embodiment 3 in a configuration in which a shock absorber is disposed on the outer periphery of the first case, it is preferable that the partition wall is disposed directly below the shock absorber.
  • This aspect has an advantage that the positioning of the motor is properly ensured even when the load from the vehicle body is transmitted from the shock absorber to the casing because the partition portion ensures the rigidity of the casing appropriately.
  • the configuration of the third embodiment can be appropriately applied to the following embodiments. What has the same structure of this embodiment has the same effect as this embodiment.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view of the wheel bearing provided in the electric vehicle drive device according to the fourth embodiment, taken along line AA in FIG.
  • FIG. 28 is an enlarged view of part B of FIG.
  • Electric vehicle drive device 10 includes a casing G, a first motor 11, a second motor 12, and a speed change mechanism 13.
  • the wheel bearing 50 as a bearing mechanism will be described in detail.
  • the wheel bearing 50 included in the electric vehicle drive device 10 as an in-wheel motor according to the present embodiment includes an outer ring 50a, a first inner ring 50c, a second inner ring 50b, and a plurality of first rolling elements 60a. And a plurality of second rolling elements 60b, a first holder 61a, and a second holder 61b.
  • the internal gear 35 formed on the first inner ring 50c is a part of the second planetary gear mechanism 30 described in detail later.
  • the outer ring 50a has a cylindrical shape, and a flange portion 62 is formed on the outer periphery near the end on the wheel side.
  • the flange portion 62 is fixed to the casing G by bolt fastening. Therefore, the outer ring 50a cannot be rotated.
  • Two rows of tracks are formed in the circumferential direction on the inner circumferential surface of the outer ring 50a.
  • the outer diameter of the both ends of the outer ring 50a is smaller than the central portion.
  • a curved surface is formed in the circumferential direction at the boundary between the central portion and both end portions.
  • the first rolling element 60a contacts the curved surface on the wheel side
  • the second rolling element 60b contacts the curved surface on the vehicle body side of the electric vehicle.
  • the curved surface on the wheel side in contact with the first rolling element 60a is the first track 63a
  • the curved surface on the vehicle body side in contact with the second rolling element is the second track 63b.
  • the first rolling element 60a and the second rolling element 60b are both spheres.
  • the 1st rolling element 60a and the 2nd rolling element 60b are separated by the thick part of the center part of the outer ring
  • the first cage 61a holds the first rolling element 60a, and the first rolling element 60a revolves along the first track 63a while rotating.
  • the second cage 61b holds the second rolling element 60b, and the second rolling element 60b revolves along the second track 63b while rotating.
  • the outer peripheral surface 69e of the first inner ring 50c is opposed to the inner peripheral surface of the outer ring 50a with the first rolling element 60a and the second rolling element 60b interposed therebetween.
  • the outer diameter of the first inner ring 50c decreases in three stages from the wheel side toward the vehicle body side.
  • the outer peripheral surface is a reference outer diameter surface 69a, a first step outer diameter surface 69b, a second step outer diameter surface 69c, and a minimum outer diameter surface 69d from the wheel side to the vehicle body side
  • the reference outer diameter surface 69a and the first step A curved surface is formed in the circumferential direction at the boundary with the outer diameter surface 69b, and the first rolling element 60a contacts the curved surface.
  • This curved surface is the third track 63c.
  • the first inner ring 50c has a plurality of teeth protruding from its inner peripheral surface. This tooth is an internal gear 35.
  • the shaft of the electric vehicle drive device 10 shown in FIGS. 7 and 8 is formed by integrally forming the internal gear 35 on the inner peripheral surface of the first inner ring 50c, as compared with the case where the bearing and the gear are configured separately.
  • the direction length can be shortened.
  • the strength of the first inner ring 50c can be improved and the dimensional accuracy can be improved.
  • the manufacturing cost of the wheel bearing 50 can be reduced.
  • the wheel bearing 50 can be reduced in size and weight.
  • the tooth width direction center 65 of the internal gear 35 is located between a surface S1 including the centers of the plurality of first rolling elements 60a and a surface S2 including the centers of the plurality of second rolling elements 60b.
  • a wheel support portion 66 extending toward the rotation axis R of the first inner ring 50c is formed at the end of the first inner ring 50c on the wheel side.
  • the wheel support portion 66 has a shape that closes the wheel side of the first inner ring 50c.
  • the wheel support portion 66 has a plurality of bolt holes 67.
  • the center of the bolt hole 67 is an attachment point 68 (see FIG. 7) with the wheel formed in the wheel support portion 66.
  • the wheel is provided with the same number of bolt holes as the wheel support portion 66.
  • the bolt hole 67 of the wheel support portion 66 and the bolt hole of the wheel are overlapped, and the stud bolt 51 is inserted and fastened with a nut.
  • a bolt hole 67 is formed in the wheel support portion 66, and the stud bolt 51 is inserted into the bolt hole 67.
  • the center position of the stud bolt 51 is an attachment point with the wheel formed on the wheel support portion 66.
  • the inner circumferential surface of the second inner ring 50b is in contact with the outer circumferential surface 69e of the first inner ring 50c.
  • the second inner ring 50b is in contact with the second outer diameter surface 69c of the outer peripheral surface 69e of the first inner ring 50c.
  • a concave curved surface that is smoothly connected to the first step outer diameter surface 69b of the first inner ring 50c is formed in the circumferential direction, and the second rolling element 60b is formed on the concave curved surface.
  • the concave curved surface with which the second rolling element 60b comes into contact is the third track 63d.
  • the second inner ring 50b is applied with a force toward the wheel side by a lock nut 57, whereby an appropriate pressure is applied to the wheel bearing 50 and the rigidity of the wheel bearing 50 is enhanced. Since the inner ring is not a single part but two parts, ie, the first inner ring 50c and the second inner ring 50b, it is easy to apply appropriate pressure to the wheel bearing 50.
  • the pitch circle diameter D1 of the plurality of first rolling elements 60a is larger than the pitch circle diameter D2 of the plurality of attachment points 68 formed on the wheel support portion 66.
  • the pitch circle diameter D2 of the plurality of attachment points 68 is limited to a certain range depending on the diameter of the wheel and cannot be significantly increased.
  • the space inside the wheel bearing 50 That is, the space inside the first inner ring 50c can be widened.
  • a mechanism of a size that has been difficult to store in the past such as a planetary gear mechanism, can be stored in this inner space, and the axial length of the electric vehicle drive device 10 can be shortened. Since the clutch device 40 does not require an actuator for driving, the structure of the electric vehicle drive device 10 can be simplified, and the electric vehicle drive device 10 can be downsized.
  • Embodiment 4 the preferable aspect of Embodiment 4 is grasped as follows.
  • a pitch circle diameter of the first rolling element is larger than a pitch circle diameter of the plurality of attachment points.
  • the pitch circle diameter of the plurality of attachment points is limited to a certain range according to the diameter of the wheel and cannot be significantly increased.
  • the space inside the wheel bearing that is, the space inside the first inner ring can be widened.
  • a mechanism of a size that has been difficult to store in the past such as a planetary gear mechanism, can be stored in this inner space, and the axial length of the electric vehicle drive device can be shortened.
  • the center in the tooth width direction of the internal gear is between a surface including the centers of the plurality of first rolling elements and a surface including the centers of the plurality of second rolling elements.
  • the configuration of the fourth embodiment can be applied as appropriate in the following embodiments. What has the same structure of this embodiment has the same effect as this embodiment.
  • FIG. 29 is an exploded explanatory view showing the clutch device of the fifth embodiment.
  • FIG. 30 is an explanatory view showing the clutch device of the fifth embodiment.
  • FIG. 31 is an explanatory diagram showing an enlarged sprag of the clutch device according to the fifth embodiment.
  • the clutch device 40 according to the present embodiment is provided in the vehicle drive device 10 according to the first embodiment described above. As shown in FIGS. 29 and 30, the clutch device 40 includes an inner ring 41 as a second member, an outer ring 42 as a first member, and a plurality of sprags 43S.
  • the inner ring 41 may function as the first member
  • the outer ring 42 may function as the second member.
  • the inner ring 41 and the outer ring 42 are cylindrical members.
  • the inner ring 41 is disposed inside the outer ring 42.
  • One of the inner ring 41 and the outer ring 42 is connected to the first carrier 23, and the other is connected to the casing G.
  • the inner ring 41 is connected to the first carrier 23 and the outer ring 42 is connected to the casing G.
  • the sprag 43S is a friction engagement member that engages the inner ring 41 and the outer ring 42 by friction.
  • the sprag 43S is a columnar member and has a bowl-like shape with a constricted bottom center.
  • a circle C shown in FIG. 31 is a circle circumscribing a figure defined by the bottom surface of the sprag 43S.
  • the inner ring contact surface 61 which is a surface where the sprag 43S contacts the inner ring 41, is a curved surface having a curvature larger than the curvature of the side surface of the cylinder having the circle C as the bottom surface.
  • the outer ring contact surface 62 which is a surface where the sprag 43S contacts the outer ring 42, is also a curved surface having a curvature larger than the curvature of the side surface of the cylinder having the circle C as the bottom surface.
  • the curvature of the inner ring contact surface 61 and the curvature of the outer ring contact surface 62 may be different.
  • the plurality of sprags 43 ⁇ / b> S are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the inner ring 41 and the outer ring 42 between the outer peripheral part of the inner ring 41 and the inner peripheral part of the outer ring 42.
  • the length of the sprags 43S in the circumferential direction of the inner ring 41 and the outer ring 42 is smaller than the diameter of the circle C. Therefore, the sprag 43S is shorter in the circumferential length required for the arrangement between the outer peripheral portion of the inner ring 41 and the inner peripheral portion of the outer ring 42 than the cylinder having the circle C as the bottom surface. As a result, more sprags 43 ⁇ / b> S can be disposed between the outer peripheral portion of the inner ring 41 and the inner peripheral portion of the outer ring 42 as compared with the cylinder having the circle C as the bottom surface.
  • the main factor that determines the torque capacity of the sprag type one-way clutch device, cam clutch device, and roller clutch device is the pressure (contact) when the friction engagement members such as the sprag, cam, and roller come into contact with the inner ring and the outer ring. Pressure).
  • this contact pressure exceeds a certain threshold value determined by the materials of the inner ring, the outer ring, and the friction engagement member, each clutch device cannot hold the applied torque.
  • the torque acting on the clutch device is distributed to more friction engagement members, and the pressure when the friction engagement members come into contact with the inner ring and the outer ring becomes smaller. Therefore, the torque capacity of the clutch device increases as the number of friction engagement members increases.
  • the sprag 43S is used as the friction engagement member in the clutch device 40, more sprags 43S can be arranged in the clutch device 40 than the number of cams having a bottom surface similar to the circle C. As a result, the torque capacity of the clutch device 40 can be made larger than the torque capacity of the cam clutch device having the same mounting dimensions as the clutch device 40. Since the torque capacity of the clutch device 40 can be increased, the maximum value of the first distributed rotational force T5 output to the wheel H can be increased.
  • the clutch device 40 includes a ribbon spring 58 (elastic member), an outer cage 59A (first cage), and an inner cage 59B (second cage).
  • the ribbon spring 58 is an elastic member that brings the sprags 43S into contact with the inner ring 41 and the outer ring 42, and is configured by, for example, pressing a thin stainless plate.
  • the ribbon spring 58 has a shape in which a ladder-like member is a ring, and can be expanded and contracted in the circumferential direction.
  • the clutch device 40 can reduce the time required for switching from the non-engaged state to the engaged state. In the non-engagement state, no force is transmitted between the inner ring 41 and the outer ring 42. In the engaged state, force is transmitted between the inner ring 41 and the outer ring 42.
  • the shapes of the outer cage 59A and the inner cage 59B are both cylindrical.
  • a plurality of rectangular openings 63a (first openings) that are rectangular in the circumferential direction are formed at equal intervals on the side surface of the outer cage 59A.
  • the outer cage 59A is disposed inside the outer ring 42.
  • the outer diameter of the inner cage 59B is smaller than the inner diameter of the outer cage 59A, and the inner cage 59B is disposed inside the outer cage 59A.
  • the same number of openings 63b (second openings) as the openings 63a formed in the outer cage 59A are formed at equal intervals in the circumferential direction in the circumferential direction. ing.
  • the inner retainer 59B is arranged with respect to the outer retainer 59A so that the opening 63a and the opening 63b face each other.
  • the sprags 43S are inserted through the openings 63a of the outer cage 59A and the openings 63b of the inner cage 59B opposite to the openings 63a, so that the outer cage 59A and the inner cage 59B have a plurality of sprags 43S. Hold.
  • the plurality of sprags 43S are arranged at equal intervals in the circumferential direction of 59A, that is, in the circumferential direction of the inner cage 59B.
  • the outer ring contact surface 62 protrudes outward in the radial direction of the outer cage 59A from an opening 63a formed in the outer cage 59A.
  • the inner ring contact surface 61 protrudes inward in the radial direction of the inner cage 59B from an opening 63b formed in the inner cage 59B.
  • the outer cage 59A and the inner cage 59B hold the plurality of sprags 43S, so that the plurality of sprags 43S are arranged at equal intervals in the circumferential direction, and the movement of the plurality of sprags 43S is synchronized. To do.
  • the total torque acting on the clutch device 40 is equally divided and acts on each sprag 43S. Therefore, the torque capacity of the clutch device 40 can be increased compared to a clutch device that does not include the outer cage 59A and the inner cage 59B.
  • the clutch device 40 is a one-way clutch device.
  • the one-way clutch device transmits only the rotational force in the first direction, and does not transmit the rotational force in the second direction that is opposite to the first direction. That is, the one-way clutch device is engaged when the first carrier 23 shown in FIGS. 1 and 3 tries to rotate in the first direction, and is not engaged when the first carrier 23 tries to rotate in the second direction. The engaged state is established.
  • the rotational force in the first direction (the arrow direction in FIGS. 30 and 31) acts on the inner ring 41, the sprags 43 ⁇ / b> S mesh with the inner ring 41 and the outer ring 42.
  • the clutch device 40 can regulate the rotation of the first carrier 23. Further, in the clutch device 40, when the rotational force in the second direction acts on the inner ring 41, the sprag 43 ⁇ / b> S does not mesh with the inner ring 41 and the outer ring 42. Thereby, no rotational force is transmitted between the inner ring 41 and the outer ring 42, and the first carrier 23 does not receive a reaction force from the casing G. Therefore, the clutch device 40 does not restrict the rotation of the first carrier 23. In this manner, the clutch device 40 realizes a function as a one-way clutch device.
  • the clutch device 40 is in the first speed change state, that is, the state in which the second motor 12 is not operated, and the first motor 11 outputs a rotational force so as to advance the electric vehicle.
  • the inner ring 41 rotates in the direction in which the first carrier 23 shown in FIG. 1 rotates (spins)
  • the engaged state is established. That is, the first direction described above is a direction in which the first motor 11 outputs a rotational force so as to advance the electric vehicle and the inner ring 41 as the second member rotates when the second motor is not operating. It is.
  • the second motor 12 operates in this state, the rotation direction of the second carrier 33 is reversed as described later.
  • the clutch device 40 is in the disengaged state when in the second speed change state, that is, when the second motor 12 operates and the first motor 11 outputs a rotational force to advance the electric vehicle. Become. As described above, the clutch device 40 can follow the engagement state and the disengagement state depending on whether or not the second motor 12 is operated.
  • the clutch device 40 is a one-way clutch device, a clutch of a type in which two rotating members are engaged by moving a piston in a cylinder with a working fluid, or two rotating members are engaged by an electromagnetic actuator. Compared to the device, a mechanism for moving the piston is not required, and no electric power is required for operating the electromagnetic actuator.
  • the clutch device 40 can switch between the engaged state and the non-engaged state by switching the direction of the rotational force acting on the inner ring 41 or the outer ring 42 (in this embodiment, the inner ring 41), so the number of parts can be reduced. In addition, the size of itself (clutch device 40) can be reduced.
  • the clutch device 90 included in the electric vehicle drive device 60 according to the second embodiment described above is a sprag type one-way clutch device in which a sprag 43S is disposed as a friction engagement member, similarly to the clutch device 40. May be. .
  • a second carrier 83 is connected to the inner ring.
  • the clutch device 90 is the same as the clutch device 40. With the clutch device 90 having such a configuration, the maximum rotational force output to the wheel H can be increased.
  • Embodiment 5 the preferable aspect of Embodiment 5 is grasped as follows.
  • the clutch device includes an elastic member that causes the sprag to contact the first member and the second member. Thereby, the time required for the clutch device to switch from the non-engaged state to the engaged state can be reduced.
  • the clutch device includes a first cage and a second cage that hold the plurality of sprags at equal intervals.
  • the total torque acting on the clutch device is divided equally and acts on each sprag. Therefore, the torque capacity of the clutch device according to the present invention can be further increased compared to a clutch device that does not include a cage.
  • the first cage is a cylinder having a plurality of first openings arranged at equal intervals on the side surface, and the second cage is arranged at equal intervals from each other.
  • a cylinder having a side surface with the same number of second openings as the first retainer, and having an outer diameter smaller than the inner diameter of the first retainer, and the first opening and the second retainer
  • the second retainer is disposed inside the first retainer so as to face the opening, and the sprag is inserted between the first opening and the second opening facing each other. It is preferable to pass through.
  • the configuration of the fifth embodiment can be applied as appropriate in the following embodiments. What has the same structure of this embodiment has the same effect as this embodiment.
  • FIG. 32 is a cross-sectional view of the electric vehicle driving apparatus of the sixth embodiment.
  • FIG. 32 shows a cross section when the electric vehicle drive device is cut along a plane including the rotation axis R.
  • the electric vehicle drive device 100 as an in-wheel motor includes a first motor Mo1 and a second motor Mo2.
  • the first motor Mo1 can output the first rotational force TA.
  • the second motor Mo2 can output the second rotational force TB.
  • the speed change mechanism 13 is connected to the first motor Mo1 and the second motor Mo2. Since the speed change mechanism 13 has the same configuration as that of the first embodiment, the description thereof is omitted. Instead of the speed change mechanism 13, the speed change mechanism 63 of the second embodiment may be used.
  • the third pinion gear 32 b of the transmission mechanism 13 is engaged with the second ring gear 34.
  • the second ring gear 34 is connected to the wheel bearing 102. When the second ring gear 34 rotates, the wheel bearing 102 rotates.
  • the first motor Mo1 includes a first rotor 103, a first motor stator 104, and a first resolver 105.
  • the first motor stator 104 includes a first stator core 104a, a first coil 104b, and a first insulator 104c.
  • the 1st stator core 104a is a cylindrical member formed with the magnetic body, for example, is comprised by what laminated
  • the first coil 104b is provided at a plurality of locations of the first stator core 104a.
  • the first coil 104b is wound around the first stator core 104a via the first insulator 104c.
  • the first rotor 103 includes a first rotor core 103a and a first rotor disk 103b.
  • the first rotor core 103a is a cylindrical member, and is arranged coaxially with the first stator core 104a on the radially inner side of the first stator core 104a with a radial gap therebetween. That is, the first motor stator 104 is disposed on the radially outer side of the first rotor core 103a.
  • the 1st rotor core 103a is a magnetic body, for example, is formed by what laminated
  • a disk-shaped first rotor disk 103b is disposed inside the first rotor core 103a in the radial direction, and the first rotor disk 103b supports the first rotor core 103a.
  • the first rotor disk 103b is composed of a disk member in which a cylindrical portion having a flange is combined around and a ring-shaped member.
  • the cylindrical part has an L-shaped cross section including the shaft.
  • the axial side surface of the first rotor core 103a is abutted against the flange of the disk member.
  • the first rotor core 103a is sandwiched between a disk member flange and a ring-shaped member, and the first rotor core 103a is supported on the first rotor disk 103b by screwing and fixing the disk member flange and the ring-shaped member. .
  • a first motor output shaft 106 is fixed to the center of the first rotor disk 103b, specifically the center of the disk member, using a connecting member such as a key, and the output of the first motor Mo1 is the first motor output shaft 106. Is output.
  • the form of the first rotor disk 103b and the form of connection between the first rotor disk 103b and the first rotor core 103a are not limited to those described above. The first rotor disk 103b only needs to support the first rotor core 103a.
  • the first rotor disk 103b is a non-magnetic material and is formed of a material having a property that hardly affects the magnetic field.
  • the first rotor disk 103b is made of, for example, austenitic stainless steel, aluminum, or resin.
  • the first rotor disk 103b is preferably formed of austenitic stainless steel.
  • the first rotor disk 103b is preferably formed of aluminum.
  • the first resolver 105 detects the rotation angle of the first rotor core 103a.
  • a first resolver rotor 105a is fixed to the first rotor disk 103b by screwing so as to be close to the first motor output shaft 106.
  • a first resolver stator 105b is disposed so as to face the first resolver rotor 105a.
  • the first resolver rotor 105a and the first resolver stator 105b are arranged coaxially with a radial gap therebetween.
  • the first resolver rotor 105a Since the first resolver rotor 105a is fixed to the first rotor disk 103b, the first resolver rotor 105a rotates integrally with the first rotor core 103a, and the magnetic force between the first resolver rotor 105a and the first resolver stator 105b. By detecting the target relationship, the rotation angle of the first rotor core 103a can be detected. Since the magnetic relationship between the first resolver rotor 105a and the first resolver stator 105b is detected, there is no strong external magnetic field in the vicinity of the first resolver 105 in order to improve the detection accuracy of the first resolver 105. preferable.
  • the first rotor disk 103b By forming the first rotor disk 103b from a non-magnetic material, a part of the magnetic flux from the first magnet 103c provided on the first rotor core 103a passes through the first rotor disk 103b to the first resolver stator 105b. Since the flow is reduced, the detection accuracy of the first resolver 105 can be improved. As a result, since the first resolver 105 can be disposed close to the first rotor disk 103b, the axial dimension of the electric vehicle drive device 100 can be shortened.
  • the second motor Mo2 includes a second rotor 107, a second motor stator 108, and a second resolver 109.
  • the second motor stator 108 includes a second stator core 108a, a second coil 108b, and a second insulator 108c.
  • the second stator core 108a is a cylindrical member made of a magnetic material, and is composed of, for example, a laminate of electromagnetic steel plates.
  • the second coil 108b is provided at a plurality of locations on the second stator core 108a.
  • the second coil 108b is wound around the second stator core 108a via the second insulator 108c.
  • the second rotor 107 includes a second rotor core 107a and a second rotor disk 107b.
  • the second rotor core 107a is a cylindrical member and is arranged on the radially inner side of the second stator core 108a. That is, the second motor stator 108 is disposed on the radially outer side of the second rotor core 107a.
  • the 2nd rotor core 107a is a magnetic body, for example, is formed by what laminated
  • a plurality of second magnets 107c are embedded in the second rotor core 107a.
  • a disk-shaped second rotor disk 107b is disposed inside the second rotor core 107a in the radial direction, and the second rotor disk 107b supports the second rotor core 107a.
  • the second rotor disk 107b includes a cylindrical member having a flange and a ring-shaped member.
  • the cylindrical member has an L-shaped cross section including the shaft.
  • the axial side surface of the second rotor core 107a is abutted against the flange of the cylindrical member.
  • the second rotor core 107a is supported by the second rotor disk 107b by being sandwiched between the flange of the cylindrical member and the ring-shaped member and the flange of the cylindrical member and the ring-shaped member being screwed and fixed.
  • the form of the second rotor disk 107b and the form of connection between the second rotor disk 107b and the second rotor core 107a are not limited to those described above.
  • the second rotor disk 107b only needs to support the second rotor core 107a.
  • the second rotor disk 107b is a nonmagnetic material.
  • the second rotor disk 107b is made of, for example, austenitic stainless steel, aluminum, or resin.
  • the second rotor disk 107b is preferably formed of austenitic stainless steel.
  • the second rotor disk 107b is preferably formed of aluminum.
  • the second resolver 109 detects the rotation angle of the second rotor core 107a.
  • a second resolver rotor 109a is fixed to the second rotor disk 107b.
  • a second resolver stator 109b is disposed so as to face the second resolver rotor 109a.
  • the second resolver rotor 109a and the second resolver stator 109b are arranged coaxially with a radial gap therebetween. Since the second resolver rotor 109a is fixed to the second rotor disk 107b, the second resolver rotor 109a rotates integrally with the second rotor core 107a, and the magnetic force between the second resolver rotor 109a and the second resolver stator 109b.
  • the rotation angle of the second rotor core 107a can be detected. Since the magnetic relationship between the second resolver rotor 109a and the second resolver stator 109b is detected, in order to improve the detection accuracy of the second resolver 109, there may be no strong external magnetic field in the vicinity of the second resolver 109. preferable.
  • the second rotor disk 107b By forming the second rotor disk 107b from a non-magnetic material, a part of the magnetic flux from the second magnet 107c provided on the second rotor core 107a passes through the second rotor disk 107b to the second resolver stator 109b. Since the flow is reduced, the detection accuracy of the second resolver 109 can be improved. As a result, since the second resolver 109 can be disposed close to the second rotor disk 107b, the axial dimension of the electric vehicle drive device 100 can be shortened.
  • the transmission mechanism 13 is arranged on the inner diameter side of the second rotor disk 107b, and it is difficult to arrange the resolver on the inner diameter side of the rotor disk like the first motor Mo1. Therefore, when the second resolver 109 is fixed to the second rotor disk 107b, the second resolver 109 is arranged at a position facing the respective side surfaces of the second rotor core 107a and the second stator core 108a.
  • a plate-like magnetic shield member 110 (plate-like member) made of a magnetic material is provided so as to spatially shield the opposing second resolver 109 and the side surfaces of the second rotor core 107a and the second stator core 108a. It has been.
  • the magnetic shield member 110 is a doughnut-like plate-like member, and is manufactured by, for example, pressing a thin plate of an electromagnetic steel plate and pressing it.
  • the radially outer end 110a of the magnetic shield member 110 is disposed at a position that communicates magnetically with the second stator core 108a. Even if the radially outer end portion 110a of the magnetic shield member 110 is not in contact with the second stator core 108a, the magnetic shield member 110 and the second stator core 108a are arranged in a position very close to the second stator core 108a. Can communicate magnetically.
  • the radially outer end portion 110a of the magnetic shield member 110 is disposed very close to the second stator core 108a, and the radially outer end portion 110a on the radially outer side of the magnetic shield member 110 is
  • the member to which the magnetic shield member 110 is fixed and the member to which the second motor stator 108 is fixed are both made of a magnetic material, and are fixed to the first casing 100G1, which will be described in detail later.
  • the magnetic shield member 110 and the second motor stator 108 may form a loop through which the magnetic flux easily passes so that the second stator core 108a communicates magnetically.
  • the magnetic shield member 110 magnetically shields the second resolver 109, the second rotor core 107a, and the second motor stator 108.
  • the magnetic shield member 110 is made of a magnetic material, and the radially outer end 110a is magnetically coupled to the second motor stator 108.
  • the leakage magnetic flux generated between the second rotor 107 and the second motor stator 108 flows into the magnetic shield member 110.
  • the influence of the leakage magnetic flux on the second resolver 109 can be reduced, and the detection accuracy of the second resolver 109 can be improved.
  • the second resolver 109 can be provided adjacent to the second motor Mo2, and the axial dimension of the electric vehicle drive device 100 can be shortened.
  • the first motor Mo1 is not provided with a magnetic shield member, but the first resolver 105, the first rotor core 103a, and the first motor stator 104 are magnetically shielded and formed of a magnetic material.
  • the first motor Mo ⁇ b> 1 may be provided with a magnetic shield member whose end is magnetically communicated with the first motor stator 104.
  • the first motor Mo1 and the second motor Mo2 are housed in the casing 100G.
  • the casing 100G includes a first casing 100G1, a second casing 100G2, and a third casing 100G3.
  • the first casing 100G1 (nonmagnetic member) is a cylindrical member, and is provided inside a cylindrical portion 111 (motor stator fixing portion, nonmagnetic member) that fixes the first motor stator 104 and the second motor stator 108.
  • a disk-shaped disk part 112 (resolver stator fixing part, nonmagnetic member) for fixing the first resolver stator 105b and the second resolver stator 109b is formed.
  • the cylindrical part 111 and the disk part 112 are integral structures, and are formed with the nonmagnetic material.
  • the first motor stator 104 and the first resolver stator 105b, and the second motor stator 108 and the second resolver stator 109b are respectively coupled via the first casing 100G1 that is a non-magnetic member.
  • the 1st motor stator 104 and the 1st resolver stator 105b, and the 2nd motor stator 108 and the 2nd resolver stator 109b are combined via the 1st casing 100G1 which is a nonmagnetic material member, respectively.
  • the magnetic flux of the first motor Mo1 or the second motor Mo2 can be reduced from flowing into the first resolver 105 or the second resolver 109 through the casing 100G.
  • the detection accuracy of the first resolver 105 or the second resolver 109 can be improved.
  • the second casing 100G2 is a cylindrical member.
  • the second casing 100G2 is provided closer to the wheel H than the first casing 100G1.
  • the first casing 100G1 and the second casing 100G2 are fastened with, for example, four bolts.
  • the third casing 100G3 is provided at the opening end opposite to the second casing 100G2 of the two opening ends of the first casing 100G1, that is, the opening end of the first casing 100G1 on the vehicle body side of the electric vehicle.
  • the first casing 100G1 and the third casing 100G3 are fastened with, for example, four bolts. Thereby, the third casing 100G3 closes the opening of the first casing 100G1.
  • the transmission mechanism 13 is accommodated in the casing 100G.
  • the first sun gear 21 is supported in the casing 100G so as to rotate (spin) about the rotation axis R.
  • the first carrier 23 is supported in the casing 100G so that it can rotate (rotate) about the rotation axis R.
  • the second sun gear 31 is supported in the casing 100G so as to be able to rotate (rotate) about the rotation axis R.
  • the second carrier 33 is supported in the casing 100G so that it can rotate (rotate) about the rotation axis R.
  • the casing 100G is replaced by the casing G
  • the wheel bearing 102 is replaced by the wheel bearing 50. Since other than that is the same as in the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • FIG. 33 is a partial cross-sectional view of an electric vehicle drive device according to Modification 1 of Embodiment 6.
  • FIG. 33 shows the vicinity of the first motor Mo1 and the second motor Mo2 of the electric vehicle drive device 120.
  • casing 120G is used instead of casing 100G.
  • the casing 120G includes a first casing 120G1, a second casing 100G2, and a third casing 100G3.
  • the first casing 120G1 includes two members. That is, the cylindrical part (motor stator fixing part) for fixing the first motor stator 104 and the second motor stator 108 and the disk part 122 (resolver stator fixing part) for fixing the first resolver stator and the second resolver stator are defined.
  • the cylindrical portion 121 is formed of a magnetic material
  • the disk portion 122 is configured of a nonmagnetic material. Therefore, the first motor stator 104 and the first resolver stator 105b, and the second motor stator 108 and the second resolver stator 109b are coupled via the disk portion 122 that is a non-magnetic member. .
  • the magnetic flux of the first motor Mo1 or the second motor Mo2 can be reduced from flowing into the first resolver 105 or the second resolver 109 through the casing 120G, and the detection accuracy of the first resolver 105 or the second resolver 109 can be reduced. Can be improved.
  • the same effect can be obtained even when the cylindrical portion 121 is formed of a nonmagnetic material and the disk portion 122 is configured of a nonmagnetic material. That is, the first motor stator 104 and the first resolver stator 105b, and the second motor stator 108 and the second resolver stator 109b are coupled via the disk portion 122 that is a non-magnetic member. . As a result, the magnetic flux of the first motor Mo1 or the second motor Mo2 can be reduced from flowing into the first resolver 105 or the second resolver 109 through the casing 120G, and the detection accuracy of the first resolver 105 or the second resolver 109 can be reduced. Can be improved.
  • the casing 120G instead of the casing G and the wheel bearing 102 instead of the wheel bearing 50. Since other than that is the same as in the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • FIG. 34 is a partial cross-sectional view of the electric vehicle drive device according to the second modification of the sixth embodiment.
  • FIG. 34 shows the vicinity of the first motor Mo1 and the second motor Mo2 of the electric vehicle drive device 130.
  • the electric vehicle driving device 130 as an in-wheel motor, a cylindrical portion 131 (motor stator fixing portion) for fixing the first motor stator 104 and the second motor stator 108, a first resolver stator 105b, and a second resolver stator 109b are provided.
  • a magnetic substance is a substance having the property of easily passing magnetic flux, for example, a ferromagnetic substance.
  • the disc portion 132 of the first casing 130G1 fixes the first resolver stator 105b to the casing 130G via the first spacer 133 and the second resolver stator 109b to the casing 130G via the second spacer 134.
  • the first spacer 133 and the second spacer 134 are formed of a nonmagnetic material.
  • the first spacer 133 is in contact with the first resolver stator 105b
  • the second spacer 134 is in contact with the second resolver stator 109b.
  • the first resolver stator 105b is connected to the disk portion 132 (resolver stator) via the first spacer 133 formed of a nonmagnetic material
  • the second resolver stator 109b is connected to the second spacer 134 formed of a nonmagnetic material.
  • the first motor stator 104 and the first resolver stator 105b and the second motor stator 108 and the second resolver stator 109b are the first spacer 133 or the non-magnetic member. It is connected through the second spacer 134.
  • the magnetic flux of the first motor Mo1 or the second motor Mo2 can be reduced from flowing into the first resolver 105 or the second resolver 109 through the casing 130G, and the detection accuracy of the first resolver 105 or the second resolver 109 can be reduced. Can be improved.
  • the casing 130G1 can be formed of a magnetic material, the range of selection of the material for the casing 130G1 is widened.
  • the casing 130G includes a first casing 130G1, a second casing 100G2, and a third casing 100G3. With respect to the path through which the rotational force is transmitted when the electric vehicle driving device 130 is in the first speed change state and the path through which the rotational force is transmitted when the electric vehicle drive device 130 is in the second speed change state, the casing 130G is replaced by the casing G and the wheel bearing 102 is replaced by the wheel bearing 50. Since other than that is the same as in the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the rotor disk is preferably formed of at least one selected from austenitic stainless steel, aluminum, and resin.
  • At least one of the first motor and the second motor magnetically shields the resolver, the rotor core, and the motor stator, and is formed of a magnetic material, and has an end portion. It is preferable to further include a plate-like member disposed at a position in magnetic communication with the motor stator.
  • the resolver can be provided adjacent to the first motor or the second motor, and the axial dimension of the electric vehicle drive device can be shortened.
  • the resolver stator and the motor stator are magnetically cut off. Thereby, it can reduce that the magnetic flux of a 1st motor or a 2nd motor flows into a resolver through a casing. As a result, resolver detection accuracy can be improved.
  • Embodiment 6 it is preferable that the resolver stator and the motor stator are coupled via a non-magnetic member. As a result, magnetic isolation between the resolver stator and the motor stator is realized.
  • Embodiment 6 in Embodiment 6 and its modification, it includes a motor stator fixing portion that fixes the motor stator and a resolver stator fixing portion that fixes the resolver stator, and at least one of the motor stator fixing portion and the resolver stator fixing portion is A nonmagnetic material is preferable. As a result, magnetic isolation between the resolver stator and the motor stator is realized.
  • Embodiment 6 and its modification it is preferable to include a spacer formed of a non-magnetic material and in contact with the resolver stator, and a resolver stator fixing portion that fixes the resolver stator via the spacer. As a result, magnetic isolation between the resolver stator and the motor stator is realized.
  • FIG. 35 is a partial cross-sectional view of the electric vehicle drive device according to the seventh embodiment.
  • FIG. 35 is a cross section including the rotation axis R of the electric vehicle drive device 153 as an in-wheel motor, and shows the vicinity of the wheel bearing 140.
  • the wheel bearing 140 according to the present embodiment includes a first inner ring 141 (first bearing inner ring), a second inner ring 142 (second bearing inner ring), and an outer ring 143 (bearing outer ring).
  • the first inner ring 141, the second inner ring 142, and the outer ring 143 are cylindrical.
  • a second inner ring 142 is provided on the radially inner side (rotation axis R side) of the first inner ring 141.
  • the second inner ring 142 is provided so as to cover the second planetary gear mechanism 30.
  • An outer ring 143 is provided outside the first inner ring 141 and the second inner ring 142 in the radial direction so as to surround the first inner ring 141 and the second inner ring 142.
  • a plurality of rolling elements 144 are arranged between the outer periphery of the first inner ring 141 and the outer periphery of the second inner ring 142 and the inner periphery of the outer ring 143.
  • a raceway surface is formed on the outer periphery of the first inner ring 141, the outer periphery of the second inner ring 142, and the inner periphery of the outer ring 143, and the rolling elements 144 sandwiched between the raceway surfaces and held by the cage 145.
  • the (steel ball) rolls on the raceway surface the first inner ring 141, the second inner ring 142, and the outer ring 143 are rotatable with respect to each other.
  • the first inner ring 141 is pressurized and positioned by a lock nut 57 (bearing nut).
  • the second inner ring 142 is provided with the second ring gear 34 on the inner periphery.
  • the second pinion gear 32b meshes with the second ring gear 34.
  • the second inner ring 142 is integrated with the second ring gear 34 and rotates coaxially.
  • a first ring gear 74 is provided on the inner peripheral portion of the second inner ring 142 and meshes with the first pinion gear 72.
  • the second ring gear 34 and the second inner ring 142 are the same member, but may be formed as separate members.
  • the second ring gear and the second inner ring 142 may be formed as separate members and fixed by welding or the like, or may be connected and fixed by a connecting member such as a key.
  • stud bolts 51 are provided on the flange portion of the second inner ring 142.
  • the stud bolt 51 is inserted into a hole 148 provided in the brake disc.
  • the brake disc 149 is attached to the wheel bearing 140.
  • a wheel H (not shown) is also attached to the wheel bearing 140.
  • a seal portion 151 is provided so as to close the gap 150.
  • the seal portion 151 is formed of, for example, a steel mandrel and rubber, and is housed in an annular gap 150 formed by the second inner ring 142 and the outer ring 143.
  • the seal 151 reduces the intrusion of dust, water, and the like from the outside into the wheel bearing 140 (that is, the gap between the outer ring 143 and the second inner ring 142 and the first inner ring 141).
  • the seal portion 151 is disposed so as to face the brake disc 149.
  • a first shield part 152 is provided between the seal part 151 and the brake disk 149 so as to cover the end part of the outer ring 143 on the brake disk 149 side and the seal part 151.
  • the brake disc generates a braking force by friction between the brake disc and the brake pad. At this time, heat is generated by friction, and the brake disc becomes high temperature.
  • in-wheel motors use a limited space in the wheel, so it is preferable to reduce the axial dimension of the in-wheel motor as short as possible.
  • the inner ring of the wheel bearing has a cylindrical shape, and the speed change mechanism is arranged in the space on the inner diameter side.
  • the wheel bearing 140 has a rolling element track diameter larger than that of a wheel bearing used in a general vehicle. As a result, in the present embodiment, the rolling element track portions of the brake disk 149 and the wheel bearing 140 are arranged close to each other.
  • the first shield part 152 is provided between the seal part 151 and the brake disk 149, the heat of the brake disk 149 is not directly transmitted to the seal part 151, and the seal part 151 is the brake disk. Deterioration due to heat of 149 is reduced.
  • FIG. 36 is a perspective view of the first shield part according to the seventh embodiment.
  • the first shield part 152 is formed by forming a donut-shaped disk part 155 at the edge of one end of the cylinder 154, and is a cylindrical member whose section including the shaft is substantially L-shaped, preferably L-shaped.
  • the first shield part 152 is fixed to the end part 156 of the outer ring 143 on the brake disk 149 side. Further, the first shield part 152 has a shape along the second inner ring 142 so as not to contact the second inner ring 142, and the first shield part 152 rotates the second inner ring 142 with the second inner ring 142. It is arranged with a predetermined gap 157 that does not hinder it.
  • the first shield part 152 is formed from various materials. For example, it is manufactured from SPCC steel plates (cold rolled steel plates) and various resins. In order to improve the heat resistance of the first shield part 152, the first shield part 152 is preferably formed of steel, particularly an SPCC steel plate.
  • An opening 158 is formed between the first inner ring 141 and the outer ring 143 on the side opposite to the brake disc 149, that is, on the vehicle body side.
  • the end 159 and the opening 158 of the outer ring 143 opposite to the brake disc 149 are covered with the second shield part 160.
  • the wheel bearing is generally filled with grease for lubrication
  • the second shield portion 160 has the transmission mechanism 13 connected to the grease from the opening 158 on the side opposite to the brake disk 149. Outflow to the space in the accommodated casing is reduced, and good lubrication of the wheel bearing 140 is maintained.
  • the inside of the casing is a space in which lubricating oil supplied for lubrication of the speed change mechanism 13 scatters, and the second shield part 160 reduces the intrusion of the scattered lubricating oil into the wheel bearing 140.
  • FIG. 37 is a perspective view of the second shield part according to the seventh embodiment.
  • the second shield part 160 has a shape in which both ends of a short cylinder are recessed in the axial direction, and the cross section is a substantially U-shaped member, preferably a U-shaped member.
  • the second shield part 160 is sandwiched and fixed between the outer ring 143 and the second casing 100G2.
  • the second shield part 160 has a shape along the outer periphery of the first inner ring 141 so as not to contact the outer periphery of the first inner ring 141, and the second shield part 160 is different from the first inner ring 141 in the first inner ring 141.
  • This gap 161 is preferably as narrow as possible.
  • the second shield part 160 is disposed with a predetermined gap 161 from the first inner ring 141, and has a shape along the outer periphery of the first inner ring 141, so that the outflow of grease is further reduced, and the wheel bearing 140 is provided. Maintain good lubrication. Further, it is possible to further reduce the scattered lubricating oil from entering the wheel bearing 140.
  • the second shield part 160 is formed from various materials. For example, it is manufactured from SPCC steel plates (cold rolled steel plates) and various resins. In order to improve the heat resistance of the second shield part 160, the second shield part 160 is preferably formed of steel, particularly an SPCC steel plate.
  • Embodiment 7 is grasped as follows.
  • the second end that covers the end of the outer ring opposite to the brake disk and the opening that is formed between the first inner ring and the outer ring and that is open to the opposite side of the brake disk.
  • a shield part is included.
  • the first shield portion is disposed with a predetermined gap from the second inner ring and has a shape along the second inner ring.
  • the second shield portion is disposed with a predetermined gap from the first inner ring and has a shape along the first inner ring.
  • the configuration of the seventh embodiment can be appropriately applied to the following embodiments. What has the same structure of this embodiment has the same effect as this embodiment.
  • FIG. 38 is a cross-sectional view of the electric vehicle drive device according to the eighth embodiment.
  • FIG. 39 is a perspective view of a second ring gear according to the eighth embodiment.
  • a second ring gear 171 is fixed to a wheel bearing 175 of the electric vehicle drive device 170 as an in-wheel motor.
  • the second ring gear 171 has the same function as the second ring gear 34 and meshes with the third pinion gear 32b.
  • the second ring gear 171 is a helical gear.
  • the second ring gear 171 By configuring the second ring gear 171 as a helical gear, it is possible to increase the allowable transmission torque with the same tooth width as that of the spur gear, as compared with a case where the second ring gear 171 is configured as a spur gear.
  • the second ring gear 171 is formed as a separate body from the second inner ring 172. Since the tooth profile of the helical gear has a torsion angle, an axial load is generated during torque transmission.
  • the second ring gear 171 and the second inner ring 172 are formed as separate bodies, it is necessary to have a structure capable of receiving an axial load, and thus a simple retaining member such as a C ring cannot be used.
  • the second ring gear 171 and the second inner ring 172 of the present embodiment can support an axial load with the following configuration.
  • a plurality of protrusions 173 are provided on the outer periphery of the second ring gear 171 at equal intervals in the circumferential direction.
  • six protrusions 173 are formed.
  • the protrusion 173 is not formed on the entire length of the second ring gear 171 in the axial direction, but is formed on a part thereof.
  • the circumferential length 174 of the protrusion 173 will be described later.
  • the protrusion 173 is formed at one end of the second ring gear 171, but may be formed at the center in the axial direction of the second ring gear 171.
  • the cross section of the protrusion is substantially convex, preferably convex.
  • the speed change mechanism 13 is connected to the wheel bearing 175.
  • the first ring gear 74 that meshes with the first pinion gear 72 is connected to the second ring gear. It is formed in the same shape and connected to the wheel bearing 175.
  • FIG. 40 is a front view of the second inner ring according to the eighth embodiment.
  • 41 is a sectional view taken along line XX in FIG.
  • FIG. 42 is a cut model perspective view of a second inner ring according to the eighth embodiment.
  • FIG. 43 is an explanatory diagram for explaining the shape of the second inner ring, and simply shows a cross section when the second inner ring is cut along a plane perpendicular to the axis.
  • FIG. 44 is a perspective view of a key member according to the eighth embodiment.
  • FIG. 45 is an explanatory diagram showing how to assemble a part of the wheel bearing according to the fifth embodiment.
  • FIG. 46 is an explanatory view showing a part of the wheel bearing according to the eighth embodiment.
  • the second inner ring 172 (inner ring) includes a cylindrical part 176 having a cylindrical shape and a wheel attachment part 177 that closes one opening of the cylindrical part.
  • the same number of recesses 178 key groove portions as the protrusions 173 of the second ring gear 171 extending in the axial direction are formed.
  • six recesses 178 are formed.
  • the same number of protrusions 179 as the protrusions 173 are also formed on the inner periphery of the cylindrical portion 176.
  • the recesses 178 are formed such that the central angles ⁇ are the same when the circumferential length 180 of each recess 178 is an arc and the axis R is the center.
  • the convex portions 179 are formed so that the central angles ⁇ are the same when the circumferential length 181 of each convex portion 179 is an arc and the axis R is the center. Further, the concave portion 178 and the convex portion 179 are formed so that the central angle ⁇ and the central angle ⁇ are the same.
  • the central angle ⁇ and the central angle ⁇ are 30 °.
  • the central angle ⁇ and the central angle ⁇ are appropriately changed depending on the number of the concave portions 178 and the convex portions 179.
  • the circumferential length 180 of the recess 178 is formed to be larger than the circumferential length 174 of the protrusion 173. That is, the circumferential length 174 of the protrusion 173 is smaller than the circumferential length 180 of the recess 178. That is, the outer diameter of the protrusion 173 is smaller than the inner diameter of the recess 178. As a result, the protrusion 173 can be inserted into the recess 178 from the axial direction.
  • the circumferential length 180 of the recess 178 is preferably larger than the circumferential length 174 of the projection 173 to the extent necessary and sufficient for inserting the projection 173 into the recess 178.
  • the difference between the inner radius of the recess 178 and the inner radius of the protrusion 179 is related to the size of the surface that supports the protrusion 173. That is, the number and the radial dimension of the protrusions 173 are appropriately determined according to the radial load and the axial load generated in the second ring gear 171 by torque transmission.
  • a groove may be formed in the radial direction at the axial end portion of the concave portion 178 and processed by a machine tool such as a slotter.
  • annular recess 182 (first annular recess, groove step) is formed annularly in the circumferential direction on the inner periphery of the cylindrical portion 176 of the second inner ring 172.
  • the inner diameter of the annular recess 182 is the same as the inner diameter of the recess 178 or larger than the inner diameter of the recess 178.
  • the annular recess 182 has a portion continuous with the recess 178.
  • the recess 178 is formed closer to the wheel mounting portion 177 than the annular recess 182. Accordingly, the annular recess 182 and the recess 178 form a continuous cross-shaped groove.
  • the radial load is applied to the circumferential end surface 183 of the protrusion 173 and is received by the circumferential end surface 185 of the key member 184 described later.
  • the circumferential direction of the key member 184 refers to the circumferential direction of the second inner ring 172 after the second ring gear 171, the second inner ring 172, and the key member 184 are combined.
  • the key member 184 is also referred to as the axial direction. Is the axial direction of the second inner ring 172 after combining the second ring gear 171, the second inner ring 172, and the key member 184. The same applies hereinafter.) Therefore, the recess 178 is more than the annular recess 182.
  • the circumferential end surface 185 of the key member 184 can receive a radial load with both ends centered on the position where the annular recess 182 and the recess 178 intersect.
  • the circumferential end surface 185 of the key member 184 can receive a radial load cantilevered around the position of the annular recess 182, the recess 178 only needs to be formed up to the annular recess 182.
  • An annular C-ring groove 186 (second annular recess) is formed in the circumferential direction on the inner periphery of the cylindrical portion 176 of the second inner ring 172.
  • the C-ring groove 186 is formed at a position closer to the end surface 189 on the opposite side to the wheel mounting portion 177 of the second inner ring 172 than the annular recess 182.
  • the key member 184 is a curved plate-like member.
  • the key member 184 is formed in a size that fits with the recess 178 with a slight gap.
  • the curved surface of the key member 184 has a shape corresponding to the bottom surface of the concave portion 178, and the curvature radius of the curved surface is substantially coincident with, preferably coincident with, the curvature radius of the concave portion 178.
  • the axial length 191 of the key member 184 is formed to be equal to the length 194 from the axial end surface 192 on the wheel mounting portion 177 side of the C ring groove 186 to the axial end surface 193 of the recess 178.
  • a concave portion 178 closer to the wheel mounting portion 177 than the annular concave portion 182 is formed in a substantially tapered shape, and a part of the key member 184 is formed in a substantially tapered shape so that the key member 184 is fitted in the tapered portion of the recessed portion 178. You may make it match.
  • the protrusion 173 of the second ring gear 171 is inserted into the recess 178 of the second inner ring 172 from the direction opposite to the wheel mounting portion side to the position of the annular recess 182 (arrow A).
  • the projection 173 of the second ring gear 171 is inserted to the position P where the recess 178 and the annular recess 182 intersect, the second ring gear 171 is supported so that the projection 173 is supported by the axial end surface 195 of the annular recess 182.
  • the protrusion 173 is rotated at the position of the annular recess 182 (arrow B).
  • the second ring gear 171 is rotated by one pitch, that is, 30 °, the concave portion 178 blocked by the projection 173 is vacant, and the projection 173 is fitted into the annular recess 182.
  • the key member 184 is inserted into the vacant recess 178 until it abuts against the axial end surface 193 of the recess 178 (arrow C).
  • the second ring gear 171 cannot rotate with respect to the second inner ring 172.
  • the C ring 190 is fitted into the C ring groove 186 to prevent the key member 184 from coming off.
  • the radial load when the second ring gear 171 is actuated is transmitted from the circumferential end surface 183 of the projection 173 of the second ring gear 171 to the circumferential end surface 185 of the key member 184 and from the circumferential end surface 185 of the key member 184. It is transmitted to the circumferential side surface 196 of the recess 178 and received.
  • the axial load when the second ring gear 171 is actuated is transmitted from the axial end surface 197 of the projection 173 of the second ring gear 171 to the axial end surface 195 of the annular recess 182 and received. Since the key member 184 does not receive an axial load, a member such as the C ring 190 is sufficient as a member for preventing the key member 184 from coming off.
  • the second ring gear 171 and the second inner ring 172 are configured separately.
  • a structure in which one of the openings of the cylindrical portion is closed like the second inner ring 172 of the present embodiment is difficult to process to form a gear on the inner periphery thereof.
  • the wheel bearing 175 includes the second ring gear 171, the second inner ring 172, and the key member 184 as described above, so that the second ring gear 171 and the second inner ring 172 are configured separately. Even if it is, it can receive a radial load and an axial load.
  • Embodiment 8 the preferable aspect of Embodiment 8 is grasped as follows.
  • the said recessed part is formed to the position nearer the said wheel attachment part side than the said annular recessed part.
  • the key member can receive a radial load with both ends centering on a position where the annular recess and the recess intersect.
  • the concave portion is formed with a second annular concave portion that is annular in the circumferential direction on the side opposite to the wheel mounting portion side of the cylindrical portion, and after the key member is inserted into the concave portion, It is preferable that the key member is fixed by fitting a C-ring into the annular recess. Thereby, an inner ring
  • the configuration of the eighth embodiment can be applied as appropriate in the following embodiments. What has the same structure of this embodiment has the same effect as this embodiment.
  • FIG. 47 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the speed change mechanism of the electric vehicle drive device according to the ninth embodiment.
  • FIG. 48 is an explanatory diagram showing the transmission mechanism of the electric vehicle drive device according to the ninth embodiment in an exploded manner.
  • An example of the speed change mechanism 13 of the electric vehicle drive device 10 will be described with reference to FIGS. 47 and 48.
  • the components described above are denoted by the same reference numerals in the drawings, and redundant descriptions are omitted.
  • the electric vehicle drive device 10 as an in-wheel motor has a bearing 15a, a bearing 15b, and a carrier bearing 52B.
  • the first motor 11 includes a first stator 11S, a first rotor 11d, and a first motor output shaft 11e.
  • the first stator 11 ⁇ / b> S is a cylindrical member, and the radially outer side is fixed to the casing G.
  • a plurality of first coils wound around the first stator core via the first insulator are arranged.
  • the first rotor 11d is disposed on the radially inner side of the first stator 11S.
  • the first rotor 11d includes a first rotor core and a first magnet.
  • the first rotor core is a cylindrical member. A plurality of first magnets are provided on the outer periphery of the first rotor core.
  • the first motor output shaft 11e is a rod-shaped member.
  • the first motor output shaft 11e is connected to the first rotor core of the first rotor 11d.
  • the first motor 11 is provided with a first resolver that detects the rotation angle of the first rotor core in the first rotor core.
  • the second motor 12 has a second stator 12S and a second rotor 12d.
  • the second stator 12S is a cylindrical member, and the radially outer side is fixed to the casing G.
  • a plurality of second coils wound around the second stator core via the second insulator are arranged.
  • the second rotor 12d is provided on the radially inner side of the second stator 12S.
  • the second rotor 12d is supported by the casing G together with the clutch device 40 so as to be able to rotate around the rotation axis R.
  • the second rotor 12d includes a second rotor core 12d1, a second magnet 12d2, a balance disk 12d3, a bolt 12d4, and a nut 12d5.
  • the second rotor core 12d1 is a cylindrical member.
  • a plurality of second magnets 12d2 are provided on the outer periphery of the second rotor core 12d1.
  • the balance disk 12d3 is a member that adjusts the rotational imbalance of the second rotor b, and is disposed at both ends of the second rotor core 12d1 in the axial direction.
  • the second magnet 12d2 and the balance disk 12d3 are fixed to the second rotor core 12d1 with bolts 12d4 and nuts 12d5.
  • the second motor 12 is provided with a second resolver that detects the rotation angle of the first rotor core 12d1 in the second rotor core 12d1.
  • the sun gear shaft 14 is connected to the first motor output shaft 11e and rotates together with the first motor output shaft 11e.
  • the sun gear shaft 14 is inserted into the speed change mechanism 13 and is connected to the first sun gear 21 and the second sun gear 31.
  • the sun gear shaft 14 supports the first carrier 23 and the second carrier 33 in a state in which they can rotate relative to each other.
  • the sun gear shaft 14 has a bearing 15 and a bearing 16 on the wheel H side.
  • the bearing 15 is a rolling ball bearing, and supports the sun gear shaft 14 and a hub bearing housing (not shown) in a relatively rotatable state.
  • the bearing 16 supports the sun gear shaft 14 and the second carrier 33 of the second planetary gear mechanism 30 in a relatively rotatable state.
  • the speed change mechanism 13 includes the first planetary gear mechanism 20, the second planetary gear mechanism 30, and the clutch device 40 as described above.
  • the first planetary gear mechanism 20 is disposed closer to the vehicle body side of the electric vehicle than the second planetary gear mechanism 30. That is, the second planetary gear mechanism 30 is disposed on the wheel H side from the first planetary gear mechanism 20.
  • a second ring gear (not shown) is disposed on the outer peripheral side of the third pinion gear 32b.
  • the second ring gear is connected to the wheel bearing 50 as described above.
  • the speed change mechanism 13 transmits the rotation of the first motor 11 and the second motor 12, rotates the second ring gear, and rotates the wheel bearing 50, thereby rotating the wheel H.
  • the second carrier 33 of the second planetary gear mechanism 30 has a projecting portion 33 a extending on the outer periphery of the first planetary gear mechanism 20.
  • the protruding portion 33 a is disposed at a position facing the first carrier 23 of the first planetary gear mechanism 20. That is, the protruding portion 33a of the second carrier 33 is disposed at a position where the first carrier 23, the first sun gear 21 and the like of the first planetary gear mechanism 20 overlap with each other in the rotation axis direction.
  • the protruding portion 33a has the function of the first ring gear 24, the respective portions of the second rotor 12d of the second motor 12 are fixed to the outer peripheral surface, and the inner gear 33b is formed on the inner peripheral surface.
  • the protruding portion 33a is The internal gear 33 b is engaged with the first pinion gear 22.
  • the second carrier 33 has a bearing mounting portion 33c formed on the radially inner surface of the base end of the protruding portion 33a.
  • the first carrier 23 also has a bearing mounting portion 23a formed on the outer surface in the engagement direction facing the bearing mounting portion 33c.
  • the carrier bearing 52B is disposed between the bearing mounting portion 23a and the bearing mounting portion 33c.
  • the carrier bearing 52B is a rolling ball bearing, and the inner peripheral surface and the vehicle body side surface of the electric vehicle (the surface on the first sun gear 21 side) are in contact with the bearing mounting portion 23a, and the outer peripheral surface and the wheel H side surface (second surface).
  • the surface on the sun gear 31 side) is in contact with the bearing mounting portion 33c.
  • the carrier bearing 52B supports radial load, axial load, and moment load generated between the first carrier 23 and the second carrier 33, and the first carrier 23 and the second carrier 33 are on the same axis as the sun gear shaft 14. It is supported in a rotatable state.
  • interval of both is maintained in the state which can rotate so that the position of the 1st carrier 23 and the 2nd carrier 33 may not shift
  • FIG. 49 is an explanatory view schematically showing the outer appearance of the first planetary gear mechanism and the clutch device of the ninth embodiment.
  • 50 is a cross-sectional view taken along the line X 1 -X 1 of FIG.
  • FIG. 51 is an explanatory view schematically showing the appearance of the clutch device of the ninth embodiment.
  • 52 is a cross-sectional view taken along the line X 2 -X 2 of FIG.
  • FIG. 53 is a top view schematically showing the appearance of the clutch device of the ninth embodiment.
  • FIG. 54 is an explanatory view showing the clutch device of the ninth embodiment in an exploded manner. 52 shows the clutch device 40 in the opposite direction to FIG. The clutch device 40 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 49 to 54.
  • the clutch device 40 is disposed on the outer periphery of the first carrier 23 of the first planetary gear mechanism 20 and restricts the rotation of the first carrier 23.
  • the clutch device 40 is a sprag type one-way clutch, and includes a first inner ring (second member) 41, a first outer ring (first member) 42, a clutch mechanism 49, a first bearing 44B, and a second bearing 45BB. And a clutch support portion 46, an elastic body 47, and a retaining ring 48.
  • the first inner ring 41 has a cylindrical shape, a radially inner surface (inner peripheral surface) is connected to the first carrier 23, and a radially outer surface (outer peripheral surface) is a clutch mechanism 49 and a first bearing 44B. It is connected to the second bearing 45B.
  • the first inner ring 41 has a radially outer surface (outer peripheral surface) having a first surface 41a in contact with the first bearing 44B, a second surface 41b in contact with the clutch mechanism 49, and a third surface in contact with the second bearing 45B. In 41c, it becomes a different diameter (state where the distance from the rotating shaft R differs).
  • the diameter of the first surface 41a is larger than the diameter of the second surface 41b, and the diameter of the second surface 41b is larger than the diameter of the third surface 41c. That is, the diameter of the outer peripheral surface of the first inner ring 41 decreases as it goes from the vehicle body side to the wheel H side of the electric vehicle.
  • the boundary between the first surface 41a and the second surface 41b and the boundary between the second surface 41b and the third surface 41c are steps.
  • the first surface 41a is a part on the vehicle body side of the electric vehicle. The first surface 41a decreases in diameter as the region in contact with the first bearing 44B moves toward the wheel H and protrudes toward the rotation axis R.
  • the first inner ring 41 has a keyway 41d formed on the inner peripheral surface.
  • the key groove 41d is a groove extending in a direction parallel to the rotation axis R, and three key grooves are formed at equal intervals in the circumferential direction.
  • the key groove 41d is formed at the same interval as the key groove formed in the sun gear shaft 14, and the first inner ring 41 can be fixed to the sun gear shaft 14 in the rotation direction by inserting the key.
  • the first inner ring 41g has an oil supply hole 41e for supplying hydraulic oil to the clutch mechanism 43 on the inner peripheral surface.
  • the first outer ring 42 is disposed on the radially outer side of the first inner ring 41.
  • the first outer ring 42 has a cylindrical shape, and an inner peripheral surface thereof is connected to the clutch mechanism 49, the first bearing 44B, and the second bearing 45B.
  • the first outer ring 42 includes a flange 42a and a circumferential portion 42b on the radially outer surface (outer circumferential surface).
  • the flange 42 a is fixed to the casing G.
  • the circumferential portion 42b has a shape in which two cylindrical shapes having different diameters are connected.
  • a barb 130 having a diameter smaller than that of the circumferential part 42b is formed at a connection part between the flange 42a and the circumferential part 42b.
  • the first outer ring 42 has a radially inner surface (inner peripheral surface) having a first surface 42d in contact with the first bearing 44B, a second surface 42e in contact with the clutch mechanism 49, and a third contact in contact with the second bearing 45B.
  • the surface 42f has different diameters (states with different distances from the rotation axis R). In the first outer ring 42, the diameter of the first surface 42d is smaller than the diameter of the second surface 42e, and the diameter of the second surface 42e is smaller than the diameter of the third surface 42f.
  • the diameter of the inner peripheral surface of the first outer ring 42 increases as it goes from the vehicle body side to the wheel H side of the electric vehicle.
  • the boundary between the first surface 42d and the second surface 42e and the boundary between the second surface 42e and the third surface 42f are steps.
  • the first surface 41a is a part on the wheel H side, and the area that contacts the first bearing 44B increases in diameter toward the vehicle body side of the electric vehicle and protrudes toward the outer diameter side. It is a curved surface.
  • the clutch mechanism 49, the first bearing 44B, and the second bearing 45B are members that can relatively rotate the inner peripheral surface and the outer peripheral surface, and the first inner ring 41, the first outer ring 42, and the like. Are arranged in a relatively rotatable state.
  • the clutch mechanism 49 is a sprag type one-way clutch, and includes a transmission portion disposed between the first inner ring 41 and the first outer ring 42.
  • the clutch mechanism 49 is disposed between the second surface 41b and the second surface 42e.
  • the transmission unit is composed of a plurality of sprags.
  • the sprag is a friction engagement member that engages the first inner ring 41 and the first outer ring 42 by friction.
  • the sprag is a columnar member and has a bowl-like shape with a narrowed bottom center.
  • the inner ring contact surface which is the surface where the sprag contacts the first inner ring 41
  • the outer ring contact surface which is the surface where the sprags contact the first outer ring 42
  • the curvature of the inner ring contact surface and the curvature of the outer ring contact surface may be different.
  • the plurality of sprags are arranged at equal intervals along the circumferential direction of the first inner ring 41 and the first outer ring 42 between the outer peripheral part of the first inner ring 41 and the inner peripheral part of the first outer ring 42.
  • the clutch mechanism 49 is a mechanism in which the first inner ring 41 and the second outer ring 42 are relatively rotatable only in one direction.
  • the clutch mechanism 49 meshes with the first inner ring 41 and the first outer ring 42.
  • the rotational force is transmitted between the first inner ring 41 and the first outer ring 42.
  • a force is transmitted between the first inner ring 41 and the first outer ring 42 via the clutch mechanism 49, and the first carrier 23 receives a reaction force from the casing G. Therefore, the clutch mechanism 49 can regulate the rotation of the first carrier 23.
  • the clutch mechanism 49 when the rotational force in the second direction acts on the first inner ring 41, the transmission portion does not mesh with the first inner ring 41 and the first outer ring 42. Thereby, no rotational force is transmitted between the first inner ring 41 and the first outer ring 42, and the first carrier 23 does not receive a reaction force from the casing G. Therefore, the clutch mechanism 49 does not restrict the rotation of the first carrier 23. In this manner, the clutch mechanism 49 realizes a function as a one-way clutch device.
  • the first inner ring 41 is used as the first member and the first outer ring 42 is used as the second member.
  • the second inner ring is provided between the first inner ring 41 and the transmission portion, and the first outer ring 42 is provided.
  • a second outer ring may be provided between the transmission part and the transmission part.
  • the clutch mechanism 49 can use various mechanisms as the mechanism of the transmission unit, and is not limited to the configuration using sprags as in the present embodiment, and may be a roller clutch device or a cam clutch device.
  • the cam clutch device has a larger rotational force (torque) capacity than the roller clutch device.
  • the cam clutch device has a larger force that can be transmitted between the first inner ring 41 and the first outer ring 42 than the roller clutch device. Therefore, the clutch device 40 can transmit a larger rotational force when it is a cam clutch device.
  • the clutch mechanism 49 can arrange a larger number of sprags than the number of cams having a bottom surface similar to a circle by using sprags as friction engagement members. As a result, the torque capacity of the clutch mechanism 49 can be made larger than the torque capacity of the cam clutch device having the same mounting dimensions as the clutch mechanism 49.
  • the clutch mechanism 49 does not require a mechanism for moving the piston, and does not require electric power for operating the electromagnetic actuator. Since the clutch mechanism 49 is a one-way clutch device, the direction of the rotational force acting on the first inner ring 41 or the first outer ring 42 (the first inner ring 41 in the present embodiment) is switched, so The engagement state can be switched. Therefore, the number of parts can be reduced by making the clutch device 40 a one-way clutch device, and the size of the clutch device 40 (the clutch device 40) can be reduced.
  • the first bearing 44B is a rolling ball bearing disposed on the wheel side with respect to the clutch mechanism 49, and supports the inner ring 41 and the outer ring 42 in a relatively rotatable state.
  • the first bearing 44B is disposed between the first surface 41a and the first surface 42d.
  • the inner ring 41 is an inner ring of the first bearing 44B
  • the outer ring 42 is an outer ring of the first bearing 44B. That is, the inner ring of the first bearing 44B and the first inner ring 41 of the clutch device 40 are integrated, and the outer ring of the first bearing 44B and the first outer ring 42 of the clutch device 40 are integrated. That is, the first bearing 44B has a shape in which the ball part of the rolling ball bearing is in direct contact with the first inner ring 41 and the first outer ring 42 and there is no housing.
  • the second bearing 45B is a rolling ball bearing disposed on the wheel H side with respect to the clutch mechanism 49, and supports the first inner ring 41 and the first outer ring 42 in a state in which they can rotate relative to each other.
  • the second bearing 45 ⁇ / b> B includes a ball part of a rolling ball bearing, an inner ring housing, and an outer ring housing.
  • the inner ring housing faces the first inner ring 41 and the outer ring housing faces the first outer ring 42.
  • the second bearing 45B is disposed between the third surface 41c and the third surface 42f.
  • the first bearing 44B and the second bearing 45B of the present embodiment are angular contact ball bearings.
  • the clutch support part (clutch retainer) 46 is a ring-shaped plate-like member, and is disposed between the clutch mechanism 49 and the second bearing 45B.
  • the clutch support portion 46 is disposed so as to face the surface of the clutch mechanism 49 on the second bearing 45B side.
  • the clutch support portion 46 has a ring shape having a width larger than a line connecting the second surface 41b and the second surface 42e and smaller than a line connecting the third surface 41c and the third surface 42f.
  • the clutch support 46 is urged toward the clutch mechanism 49 by the elastic body 47, thereby restricting the movement of the clutch mechanism 49 toward the elastic body 47. That is, the clutch support portion 46 supports the clutch mechanism 49 between the second surface 41b and the second surface 42e.
  • the elastic body 47 is disposed between the clutch support 46 and the second bearing 45B, and biases the clutch support 46 toward the clutch mechanism 49.
  • a wave washer can be used as the elastic body 47.
  • the elastic body 47 has a natural length larger than the space between the clutch support portion 46 and the second bearing 45B, and is contracted by being disposed between the clutch support portion 46 and the second bearing 45B. A force in a direction separating the support portion 46 and the second bearing 45B is applied. As a result, the clutch support 46 is biased toward the clutch mechanism 49, and the second bearing 45B is biased toward the wheel H.
  • the retaining ring 48 is a C-shaped retaining ring and is fitted in a groove formed at a position closer to the wheel H than the third surface 41 c of the inner ring 41. A part of the retaining ring 48 protrudes to the outer peripheral side, and faces the second bearing 45B. The retaining ring 48 restricts the second bearing 45B from moving to the wheel H side.
  • the electric vehicle drive device 10 holds the wheel H and transmits the rotational force output from the first motor 11 and the second motor 12 to the wheel H, thereby causing the electric vehicle to travel. Can do.
  • the first bearing 44B and the second bearing 45B are arranged on both sides of the clutch mechanism 49. That is, the clutch mechanism 49 is sandwiched between the first bearing 44B and the second bearing 45B. Accordingly, the clutch device 40 can receive the radial load, the axial load, the moment load, and the like related to the clutch device 40 with the first bearing 44B and the second bearing 45B. Further, by integrating the bearing and the clutch mechanism, the mounting volume can be reduced, and the apparatus can be reduced in size and weight.
  • the clutch device 40 is manufactured by fitting the first bearing 44B, the clutch mechanism 49, and the second bearing 45B gradually in order from the smallest member at the time of manufacture by using a mechanism that gradually increases the arrangement area of the first bearing 44B, the clutch mechanism 49, and the second bearing 45B. Can do. This can simplify the production.
  • the outer ring 42 has a curved surface whose contact portion with the first bearing 44B decreases toward the inner diameter side toward the second bearing 45B, and the inner ring 41 has a contact portion with the first bearing 44B.
  • the center of the contact area with the outer ring 42 in the first bearing 44B is more than the center of the contact area with the inner ring 41. Can be on the side.
  • the center of the contact area with the outer ring 42 is preferably closer to the first bearing 44B side than the center of the contact area with the inner ring 41.
  • the clutch device 40 can support the clutch mechanism 49, the first bearing 44B, and the second bearing 45B at predetermined positions by providing the clutch support portion 46, the elastic body 47, and the retaining ring 48, respectively. It is possible to suppress an excessive load on each member.
  • the structure of the clutch device is not limited to the above embodiment.
  • FIG. 55 is an explanatory view schematically showing the external appearance of another clutch device.
  • 56 is a cross-sectional view taken along the line X 3 -X 3 of FIG.
  • the clutch device 210 shown in FIGS. 55 and 56 has the same basic configuration as the clutch device 40.
  • points unique to the clutch device 210 will be described.
  • wheel 212 of the clutch apparatus 210 the serration 212a is formed in the internal peripheral surface.
  • the inner ring 212 causes the inner ring 212 and the sun gear shaft 14 to rotate together by engaging the serration 212a with the serration formed on the sun gear shaft 14. That is, the inner ring 212, the sun gear shaft 14, and the rotational force are transmitted from one to the other via the engaged serrations.
  • FIG. 57 is an explanatory view schematically showing the external appearance of another clutch device.
  • 58 is a cross-sectional view taken along the line X 4 -X 4 of FIG.
  • the clutch device 280 shown in FIGS. 57 and 58 has the same basic configuration as the clutch device 210.
  • the inner ring 281 of the clutch device 280 has a serration 282a formed on the inner peripheral surface.
  • the second bearing 45B of the clutch device 280 is fixed by press-fitting between the third surface 281a of the inner ring 281 and the third surface 282a of the outer ring 282. Further, a step 281c for positioning the second bearing 45B is formed in the inner ring 281.
  • the second bearing 45B can be fixed without using a retaining ring.
  • the electric vehicle drive device 60 shown in FIG. 11 can obtain the same effect as that of the above embodiment by using the same configuration as the clutch device 40 described above as the clutch device 90.
  • Embodiment 9 the preferable aspect of Embodiment 9 is grasped as follows.
  • the bearing mechanism is disposed between the outer peripheral surface of the first carrier and the inner peripheral surface of the second carrier, and supports the first carrier and the second carrier in a relatively rotatable state. It is preferable that they are arranged. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of swinging between the rotor of the second motor and the stator, and to appropriately transmit power.
  • the first carrier and the second carrier are arranged at positions where the first carrier and the second carrier overlap in the direction of the rotation axis.
  • the configuration of the ninth embodiment can be appropriately applied to the following embodiments. What has the same structure of this embodiment has the same effect as this embodiment.
  • the clutch device 40 is a sprag type one-way clutch, and includes a first inner ring 41, a first outer ring 42, a clutch mechanism 49, a first bearing 44B, and a second bearing 45B.
  • the first inner ring 41 has a cylindrical shape, a radially inner surface (inner peripheral surface) is connected to the first carrier 23, and a radially outer surface (outer peripheral surface) is a clutch mechanism 49 and a first bearing 44B. It is connected to the second bearing 45B.
  • the first outer ring 42 is disposed on the radially outer side of the first inner ring 41.
  • the first outer ring 42 has a cylindrical shape, and an inner peripheral surface thereof is connected to the clutch mechanism 49, the first bearing 44B, and the second bearing 45B.
  • the first outer ring 42 is fixed to the casing G.
  • the clutch mechanism 49, the first bearing 44B, and the second bearing 45B are members that can relatively rotate the inner peripheral surface and the outer peripheral surface, and the first inner ring 41, the first outer ring 42, and the like. Are arranged in a relatively rotatable state.
  • the clutch mechanism 49 is a sprag type one-way clutch, and includes a transmission portion disposed between the first inner ring 41 and the first outer ring 42.
  • the transmission unit is configured with a cam, a sprag, and the like.
  • the clutch mechanism 49 is a mechanism in which the first inner ring 41 and the second outer ring 42 can relatively rotate in only one direction. When the rotational force in the first direction acts on the first inner ring 41, the clutch mechanism 49 meshes with the first inner ring 41 and the first outer ring 42. Thereby, the rotational force is transmitted between the first inner ring 41 and the first outer ring 42.
  • the clutch mechanism 49 can regulate the rotation of the first carrier 23. Further, in the clutch mechanism 49, when the rotational force in the second direction acts on the first inner ring 41, the transmission portion does not mesh with the first inner ring 41 and the first outer ring 42. Thereby, no rotational force is transmitted between the first inner ring 41 and the first outer ring 42, and the first carrier 23 does not receive a reaction force from the casing G. Therefore, the clutch device 40 does not restrict the rotation of the first carrier 23. In this manner, the clutch device 40 realizes a function as a one-way clutch device.
  • the first inner ring 41 is used as the first member and the first outer ring 42 is used as the second member.
  • the second inner ring is provided between the first inner ring 41 and the transmission portion, and the first outer ring 42 is provided.
  • a second floor tile may be provided between the transmission part and the transmission part.
  • the clutch mechanism 49 can use various mechanisms as the mechanism of the transmission unit, and may be a roller clutch device or a cam clutch device.
  • the cam clutch device has a larger rotational force (torque) capacity than the roller clutch device. That is, the magnitude of the force that can be transmitted between the inner ring 41 and the outer ring 42 is greater in the cam clutch device than in the roller clutch device. Therefore, the clutch device 40 can transmit a larger rotational force when it is a cam clutch device.
  • the clutch mechanism 49 is not a one-way clutch device, but a system in which two rotating members are engaged by moving a piston in a cylinder with a working fluid, or two rotating members are engaged by an electromagnetic actuator.
  • a clutch mechanism may be used. However, such a clutch mechanism requires a mechanism for moving the piston or requires electric power for operating the electromagnetic actuator. However, if the clutch mechanism 49 is a one-way clutch device, it does not require a mechanism for moving the piston, and does not require electric power for operating the electromagnetic actuator. If the clutch mechanism 49 is a one-way clutch device, the direction of the rotational force acting on the first inner ring 41 or the first outer ring 42 (the first inner ring 41 in this embodiment) is switched, so that the clutch mechanism 49 is disengaged from the engaged state. You can switch between states. Therefore, if the clutch device 40 is a one-way clutch device, the number of parts can be reduced, and the size of the clutch device 40 (the clutch device 40) can be reduced.
  • the first bearing 44B is a rolling ball bearing disposed on the wheel side with respect to the clutch mechanism 49, and supports the inner ring 41 and the outer ring 42 in a relatively rotatable state.
  • the first inner ring 41 is an inner ring of the first bearing 44B
  • the first outer ring 42 is an outer ring of the first bearing 44B. That is, the inner ring of the first bearing 44B and the first inner ring 41 of the clutch device 40 are integrated, and the outer ring of the first bearing 44B and the first outer ring 42 of the clutch device 40 are integrated.
  • the second bearing 45B is a rolling ball bearing disposed on the vehicle body side of the electric vehicle with respect to the clutch mechanism 49, and supports the inner ring 41 and the outer ring 42 in a state in which they can rotate relative to each other.
  • the first bearing 44B and the second bearing 45B are arranged on both sides of the clutch mechanism 49. That is, the clutch mechanism 49 is sandwiched between the first bearing 44B and the second bearing 45B. Thereby, the clutch device 40 can receive the radial load, the axial load, and the like related to the clutch device 40 with the first bearing 44B and the second bearing 45B.
  • the electric vehicle driving apparatus 10 can drive the electric vehicle by holding the wheel and transmitting the rotational force output from the first motor 11 and the second motor 12 to the wheel. .
  • the electric vehicle drive device 10 is provided with a protrusion 33 a on the second carrier 33 of the speed change mechanism 13, and the protrusion 33 a is disposed on the outer peripheral surface side of the first carrier 23 and used as the first ring gear 24. That is, the functions of the second carrier 33 and the first ring gear 24 are realized by one member, and the second motor 12 is arranged on the outer peripheral side of the second carrier 33, so that the size of the speed change mechanism 13 in the axial direction is increased. Therefore, the apparatus can be reduced in size and weight. In addition, by using the mechanism for connecting the rotor 12d of the second motor 12 to the second carrier 33, a member for transmitting the power output from the second motor 12 to the second carrier 33 can be omitted. The device can be reduced in size and weight.
  • the electric vehicle drive device 10 is provided with the carrier bearing 52 ⁇ / b> B between the first carrier 23 and the second carrier 33, so that the first carrier 23 and the second carrier 33 swing around the sun gear shaft 14. Can be suppressed. Thereby, the rotor 12d of the second motor 12 fixed to the second carrier 33 can be appropriately supported with respect to the sun gear shaft 14, and the rotor 12d is prevented from swinging with respect to the sun gear shaft 14. Can do. Thereby, it can suppress that the rotation accuracy of the stator 12a fixed to the casing G and the rotor 12d fixed to the 2nd carrier 33 deteriorates, and can transmit a motor torque suitably.
  • the electric vehicle drive device 60 is also arranged at a position where the first carrier 73 of the first planetary gear mechanism 70 arranged on the wheel side faces the second motor 12 (the motor not connected to the sun gear shaft). Then, by using the first carrier 73 and the second ring gear 84 as an integral member and fixing the rotor of the second motor to the outer periphery of the first carrier, the apparatus can be reduced in size and weight in the same manner as described above. There is an effect. As described above, the electric vehicle drive device arranges the second motor 12 (the motor not connected to the sun gear shaft) on the outer peripheral surface of the carrier arranged on the wheel side regardless of the configuration of the speed change mechanism. Thus, the same effect can be obtained.
  • Embodiment 10 the preferable aspect of Embodiment 10 is grasped as follows.
  • the bearing mechanism is disposed between the outer peripheral surface of the first carrier and the inner peripheral surface of the second carrier, and supports the first carrier and the second carrier in a relatively rotatable state. It is preferable that they are arranged. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of swinging between the rotor of the second motor and the stator, and to appropriately transmit power.
  • the first carrier and the second carrier are arranged at positions where the first carrier and the second carrier overlap in the direction of the rotation axis.

Abstract

 電動車両駆動装置10は、第1モータ11と、第2モータ12と、第1遊星歯車機構20と、第2遊星歯車機構30と、クラッチ装置40と、ホイール軸受50とを含む。第1遊星歯車機構20は、シングルピニオン式の遊星歯車装置である。第2遊星歯車機構30は、ダブルピニオン式の遊星歯車装置である。第1モータ11は、第1サンギア21及び第2サンギア31に連結される。第2モータ12は、第1リングギア24に連結される。クラッチ装置40は、第1キャリア23に連結される。第2キャリア33は、第1リングギア24に連結される。第2リングギア34は、ホイール軸受50に連結される。

Description

インホイールモータ
 本発明は、電動車両を駆動するインホイールモータに関する。
 電動車両駆動装置のうち、特にホイールを直接駆動するものをインホイールモータという。ここでいうインホイールモータとは、電動車両が備えるホイールの近傍に設けられる駆動装置である。なお、インホイールモータは、必ずしもホイールの内部に収納されていなくてもよい。インホイールモータは、ホイールの内部又はホイール近傍に配置される必要がある。しかしながら、ホイールの内部やホイール近傍は、比較的狭い空間である。よって、インホイールモータは、小型化が要求される。
 インホイールモータには、減速機構を備える方式のものと、減速機構を備えないダイレクトドライブ方式のものとがある。減速機構を備える方式のインホイールモータは、電動車両の発進時や登坂時(坂道を登る時)に、電動車両を駆動するために十分な回転力を確保しやすい。しかしながら、減速機構を備える方式のインホイールモータは、減速機構を介して回転力をホイールに伝えるため、減速機構での摩擦損失が生じる。減速機構を備える方式のインホイールモータは、モータの出力軸の回転速度がホイールの回転速度よりも常に速い。よって、減速機構を備える方式のインホイールモータは、特に、電動車両が高速で走行するときに、減速機構での摩擦損失によってエネルギーの損失が増大する。
 一方、ダイレクトドライブ方式のインホイールモータは、減速機構を介さずに回転力をホイールに伝えるため、エネルギーの損失を低減できる。しかしながら、ダイレクトドライブ方式のインホイールモータは、減速機構によって回転力を増幅できない。これにより、ダイレクトドライブ方式のインホイールモータは、電動車両の発進時や登坂時に、電動車両を駆動するために十分な回転力を確保しにくい。電動車両を駆動するために十分な回転力を確保するための技術として、例えば、特許文献1には、インホイールモータではないが、遊星歯車機構を含む減速機構と、2つのモータとを備える技術が開示されている。
特開2005-081932号公報
 特許文献1に開示されている技術は、動力循環経路を有する。特許文献1に開示されている技術は、動力循環経路内で回転力をまず電力に変換し、その電力を再度回転力に変換している。よって、特許文献1に開示されている技術は、動力循環経路に発電機及びモータを含む必要がある。しかしながら、上述のように、インホイールモータは、電動車両駆動装置の小型化が要求されており、発電機及びモータを設置するためのスペースをホイール近傍に確保することが困難である。また、特許文献1に開示されている技術は、動力を電力に変換し、さらに電力を動力に変換する。よって、特許文献1に開示されている技術は、エネルギーの変換時にエネルギーの損失が生じる。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、電動車両を駆動するために十分な回転力を確保し、かつ、エネルギーの損失を低減できるインホイールモータを提供することを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るインホイールモータは、第1モータと、第2モータと、前記第1モータと連結される第1サンギアと、前記第1サンギアと噛み合う第1ピニオンギアと、前記第1ピニオンギアが自転できるように、かつ、前記第1ピニオンギアが前記第1サンギアを中心に公転できるように前記第1ピニオンギアを保持する第1キャリアと、前記第1キャリアの回転を規制できるクラッチ装置と、前記第1ピニオンギアと噛み合い、かつ、前記第2モータと連結される第1リングギアと、前記第1モータと連結される第2サンギアと、前記第2サンギアと噛み合う第2ピニオンギアと、前記第2ピニオンギアと噛み合う第3ピニオンギアと、前記第2ピニオンギア及び前記第3ピニオンギアがそれぞれ自転できるように、かつ、前記第2ピニオンギア及び前記第3ピニオンギアが前記第2サンギアを中心に公転できるように前記第2ピニオンギア及び前記第3ピニオンギアを保持するとともに、前記第1リングギアと連結される第2キャリアと、前記第3ピニオンギアと噛み合い、かつ、電動車両のホイールと連結される第2リングギアと、を含むことを特徴とする。
 上記構成により、第1の発明に係るインホイールモータは、第1変速状態と第2変速状態の2つの変速状態を実現できる。第1変速状態では、第1モータは作動し、第2モータは作動せず、クラッチ装置は係合状態である。第1変速状態で、第1の発明に係るインホイールモータは、第2キャリアから第1リングギアに回転力の一部が戻り、さらに第1リングギアに伝わった回転力が第1サンギアを介して第2サンギアに伝わる。すなわち、第1の発明に係るインホイールモータは、回転力が循環する。これにより、第1の発明に係るインホイールモータは、より大きな変速比を実現できる。すなわち、第1の発明に係るインホイールモータは、第1変速状態の時に、第1モータが出力する回転力よりも大きな回転力をホイールに伝達できる。
 第2変速状態では、第1モータ及び第2モータは作動し、クラッチ装置は非係合状態である。第1の発明に係るインホイールモータは、第2変速状態の際、第2モータから出力される回転力の角速度が変化することで、変速比を連続的に変更できる。これにより、第1の発明に係るインホイールモータは、第1モータの角速度と、出力軸となる第2リングギアの角速度との差を低減できる。これにより、第1の発明に係るインホイールモータは、摩擦損失を低減できる。
 また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るインホイールモータは、第1モータと、第2モータと、前記第1モータと連結される第1サンギアと、前記第1サンギアと噛み合う第1ピニオンギアと、前記第1ピニオンギアが自転できるように、かつ、前記第1ピニオンギアが前記第1サンギアを中心に公転できるように前記第1ピニオンギアを保持する第1キャリアと、前記第1ピニオンギアと噛み合い、かつ、電動車両のホイールと連結される第1リングギアと、前記第1モータと連結される第2サンギアと、前記第2サンギアと噛み合う第2ピニオンギアと、前記第2ピニオンギアと噛み合う第3ピニオンギアと、前記第2ピニオンギア及び前記第3ピニオンギアがそれぞれ自転できるように、かつ、前記第2ピニオンギア及び前記第3ピニオンギアが前記第2サンギアを中心に公転できるように前記第2ピニオンギア及び前記第3ピニオンギアを保持する第2キャリアと、前記第2キャリアの回転を規制できるクラッチ装置と、前記第3ピニオンギアと噛み合い、かつ、前記第1キャリアと連結され、かつ、前記第2モータと連結される第2リングギアと、を含むことを特徴とする。
 上記構成により、第2の発明に係るインホイールモータは、第1変速状態と第2変速状態の2つの変速状態を実現できる。第1変速状態では、第1モータは作動し、第2モータは作動せず、クラッチ装置は係合状態である。第1変速状態で、第2の発明に係るインホイールモータは、第1キャリアから第2リングギアに回転力の一部が戻り、さらに第2リングギアに伝わった回転力が第2サンギアを介して第1サンギアに伝わる。すなわち、第2の発明に係るインホイールモータは、回転力が循環する。これにより、第2の発明に係るインホイールモータは、より大きな変速比を実現できる。すなわち、第2の発明に係るインホイールモータは、第1変速状態の時に、第1モータが出力する回転力よりも大きな回転力をホイールに伝達できる。
 第2変速状態では、第1モータ及び第2モータは作動し、クラッチ装置は非係合状態である。第2の発明に係るインホイールモータは、第2変速状態の際、第2モータから出力される回転力の角速度が変化することで、変速比を連続的に変更できる。これにより、第2の発明に係るインホイールモータは、第1モータの角速度と、出力軸となる第1リングギアの角速度との差を低減できる。これにより、第2の発明に係るインホイールモータは、摩擦損失を低減できる。
 本発明に係るインホイールモータは、前記第1モータ及び前記第2モータは、ケーシングに組み付けられており、前記ケーシングが、前記第1モータを位置決めする第1モータ挿入部及び前記第2モータを位置決めする第2モータ挿入部を相互に独立して有する第1ケースと、前記第1ケースに取り付けられる第2ケース及び第3ケースとを備え、前記第1モータのステータコアが、前記第1モータ挿入部に挿入されて位置決めされると共に前記第2ケースにより押圧状態で保持され、かつ、前記第2モータのステータコアが、前記第2モータ挿入部に挿入されて位置決めされるとともに前記第3ケースにより押圧状態で保持されることが好ましい。
 このインホイールモータは、第1ケースが第1モータ挿入部及び第2モータ挿入部を相互に独立して有するので、これらのモータ挿入部が一体形成されている構成と比較して、各モータ挿入部の軸方向長さを短縮できる。これにより、モータ(ステータコア)の位置決めに必要な高精度の内径加工領域を縮小できるので、ケーシングの加工が容易となる利点がある。また、モータとモータ挿入部との嵌め合い面が短縮されるので、モータの組み付け工程が容易となる利点がある。
 本発明に係るインホイールモータは、前記第1モータ及び前記第2モータが組み付けられるケーシングに固定され、内周面の周方向に第1の軌道及び第2の軌道が形成されている外輪と、前記第1の軌道を転動する複数の第1の転動体と、前記第2の軌道を転動する複数の第2の転動体と、前記第1の転動体を支持する第1の保持器と、前記第2の転動体を支持する第2の保持器と、外周面には、周方向に第1の転動体が転動する第3の軌道が形成され、内周面には、内歯車が形成される第1の内輪と、ホイールを取り付ける複数の取付点が設けられ、前記第1の内輪の端部に形成されるホイール支持部と、内周面が前記第1の内輪の外周面と接し、外周面には周方向に前記第2の転動体が転動する第4の軌道が形成されている第2の内輪と、を含むことが好ましい。
 このインホイールモータは、第1の内輪の内周面に内歯車が形成されているので、内歯車と軸受とを別部材とする場合よりも、軸方向長さを短縮することができる。また、上記構成においては、外輪がケーシングに固定され、第1の内輪が内歯車と共に回転する。したがって、本発明に係るホイール軸受は、外輪が固定され、内輪が回転する態様に適用できる。また、内輪を第1の内輪と第2の内輪とに分割したことで、ホイール軸受に適切な与圧を与えることが容易となる。
 本発明に係るインホイールモータにおいて、前記クラッチ装置は、第1部材と、前記第1部材に対して回転できる第2部材と、前記第2部材に第1方向の回転力が作用すると前記第1部材と前記第2部材との間で回転力を伝達し、前記第2部材に前記第1方向とは逆の第2方向の回転力が作用すると前記第1部材と前記第2部材との間で回転力を伝達しない複数のスプラグとを含み、前記第1キャリアの回転を規制でき、前記第1方向は、前記電動車両を前進させるように前記第1モータが回転力を出力し、かつ、前記第2モータが作動していない際に前記第2部材が回転する方向であることが好ましい。
 上記構成により、このインホイールモータは、前記クラッチ装置が、摩擦係合部材としてスプラグを用いていることにより、スプラグを、円柱状のカムの数よりも多数第1部材と第2部材との間に配置することができる。そのため、前記クラッチ装置のトルク容量を、円柱状のカムを配置したカムクラッチ装置よりも大きくすることができる。その結果、第1部材と第2部材との間で伝達できる力の大きさはより大きくなるため、ホイールに出力する回転力の最大値を大きく設定することができる。
 本発明に係るインホイールモータにおいて、前記クラッチ装置は、第1部材と、前記第1部材に対して回転できる第2部材と、前記第2部材に第1方向の回転力が作用すると前記第1部材と前記第2部材との間で回転力を伝達し、前記第2部材に前記第1方向とは逆の第2方向の回転力が作用すると前記第1部材と前記第2部材との間で回転力を伝達しない複数のスプラグとを含み、前記第2キャリアの回転を規制でき、前記第1方向は、前記電動車両を前進させるように前記第1モータが回転力を出力し、かつ、前記第2モータが作動していない際に前記第2部材が回転する方向であることが好ましい。
 上記構成により、このインホイールモータは、前記クラッチ装置が、摩擦係合部材としてスプラグを用いていることにより、スプラグを、円柱状のカムの数よりも多数第1部材と第2部材との間に配置することができる。そのため、前記クラッチ装置のトルク容量を、円柱状のカムを配置したカムクラッチ装置よりも大きくすることができる。その結果、第1部材と第2部材との間で伝達できる力の大きさはより大きくなるため、ホイールに出力する回転力の最大値を大きく設定することができる。
 本発明に係るインホイールモータにおいて、前記第1モータ及び前記第2モータはそれぞれ、ロータコアと、前記ロータコアの径方向外側に配置されるモータステータと、前記ロータコアの径方向内側に配置されて前記ロータを支持するロータディスクと、前記ロータディスクに固定されたレゾルバロータと前記レゾルバロータに対向するように配置されたレゾルバステータとを備えたレゾルバと、を含み、前記ロータコアは磁性体であり前記ロータディスクは非磁性体であることが好ましい。
 これにより、ロータコアに設けられたマグネットからの磁束の一部が、ロータディスクを通ってレゾルバステータに流れることが低減されるため、レゾルバの検出精度を向上させることができる。その結果、レゾルバをロータディスクに近接して配置することができるため、電動車両駆動装置の軸方向寸法を短くすることができる。
 本発明に係るインホイールモータは、筒状の第1軸受内輪と、前記第1軸受内輪の径方向内側に設けられ、前記第2リングギアと一体になって前記第2リングギアと同軸で回転する第2軸受内輪と、前記第1軸受内輪及び前記第2軸受内輪の径方向外側を囲む軸受外輪と、前記第1軸受内輪及び前記第2軸受内輪と前記軸受外輪との間に配置される複数の転動体と、前記第2軸受内輪と前記軸受外輪との間隙を閉塞し、ブレーキディスクと対向するように配置されるシール部と、前記シール部と前記ブレーキディスクとの間に配置され前記軸受外輪のブレーキディスク側端部と前記シール部とを覆う第1シールド部と、を含むことが好ましい。
 これにより、シール部にブレーキディスクの熱が直接伝わらず、シール部がブレーキディスクの熱により劣化することが低減される。
 本発明に係るインホイールモータは、筒状の第1軸受内輪と、前記第1軸受内輪の径方向内側に設けられ、前記第1リングギアと一体になって前記第1リングギアと同軸で回転する第2軸受内輪と、前記第1軸受内輪及び前記第2軸受内輪の径方向外側を囲む軸受外輪と、前記第1軸受内輪及び前記第2軸受内輪と前記軸受外輪との間に配置される複数の転動体と、前記第2軸受内輪と前記軸受外輪との間隙を閉塞し、ブレーキディスクと対向するように配置されるシール部と、前記シール部と前記ブレーキディスクとの間に配置され前記軸受外輪のブレーキディスク側端部と前記シール部とを覆う第1シールド部と、を含むことが好ましい。
 これにより、シール部にブレーキディスクの熱が直接伝わらず、シール部がブレーキディスクの熱により劣化することが低減される。
 本発明に係るインホイールモータは、前記第2リングギアの外周には、周方向に等間隔で配置された、複数の突起部が設けられ、円筒状の円筒部と、前記円筒部の一方の開口を閉じるホイール取付部とを有し、前記円筒部の内周には、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凹部と、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凸部と、周方向に環状に設けられ前記凹部と連続した環状凹部とが形成され、各前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、各前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角と前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角とが同一であり、前記凹部の周方向長さが、前記突起部の周方向長さより大きい内輪と、前記凹部の底面に対応して湾曲した板状に形成されているとともに、前記突起部が、前記凹部に前記環状凹部の位置まで挿入され前記第2リングギアが回転されて前記突起部が前記環状凹部に嵌め合わされた後、各前記凹部に挿入され前記第2リングギアを前記内輪に対して回転不能にするキー部材と、をさらに含むことが好ましい。
 これにより、第2リングギアと軸受内輪とが別体として構成されていても、第2リングギアはラジアル荷重及びアキシャル荷重を受けることができる。さらに、第2リングギアと軸受内輪とが別体として構成されていることで、第2リングギアを精度よく形成することが容易である。
 本発明に係るインホイールモータにおいて、前記第1リングギアの外周には、周方向に等間隔で配置された、複数の突起部が設けられ、円筒状の円筒部と、前記円筒部の一方の開口を閉じるホイール取付部とを有し、前記円筒部の内周には、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凹部と、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凸部と、周方向に環状に設けられ前記凹部と連続した環状凹部とが形成され、各前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、各前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角と前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角とが同一であり、前記凹部の周方向長さが、前記突起部の周方向長さより大きい内輪と、前記凹部の底面に対応して湾曲した板状に形成されているとともに、前記突起部が、前記凹部に前記環状凹部の位置まで挿入され前記第1リングギアが回転されて前記突起部が前記環状凹部に嵌め合わされた後、各前記凹部に挿入され前記第1リングギアを前記内輪に対して回転不能にするキー部材と、をさらに含むことが好ましい。
 これにより、第1リングギアと軸受内輪とが別体として構成されていても、第1リングギアはラジアル荷重及びアキシャル荷重を受けることができる。さらに、第1リングギアと軸受内輪とが別体として構成されていることで、第1リングギアを精度よく形成することが容易である。
 本発明に係るインホイールモータにおいて、前記クラッチ装置は、第1部材と、前記第1部材の内周面と対向して配置され前記第1部材に対して回転できる第2部材と、前記第2部材に第1方向の回転力が作用すると前記第1部材と前記第2部材との間で回転力を伝達し、前記第2部材に前記第1方向とは逆の第2方向の回転力が作用すると前記第1部材と前記第2部材との間で回転力を伝達しない伝達部と、前記伝達部の前記第1モータ側に配置され前記第1部材と前記第2部材とを回転可能に支持する第1軸受部と、前記伝達部の前記第1軸受部とは反対側に配置され前記第1部材と前記第2部材とを回転可能に支持する第2軸受部と、を含み、前記第1キャリアの回転を規制でき、前記第1方向は、前記電動車両を前進させるように前記第1モータが回転力を出力し、かつ、前記第2モータが作動していない際に前記第2部材が回転する方向であることが好ましい。
 上記構成により、クラッチ装置を小型化することができ、装置を小型化、軽量化することができる。
 本発明に係るインホイールモータにおいて、前記クラッチ装置は、第1部材と、前記第1部材の内周面と対向して配置され前記第1部材に対して回転できる第2部材と、前記第2部材に第1方向の回転力が作用すると前記第1部材と前記第2部材との間で回転力を伝達し、前記第2部材に前記第1方向とは逆の第2方向の回転力が作用すると前記第1部材と前記第2部材との間で回転力を伝達しない伝達部と、前記伝達部の前記第1モータ側に配置され前記第1部材と前記第2部材とを回転可能に支持する第1軸受部と、前記伝達部の前記第1軸受部とは反対側に配置され前記第1部材と前記第2部材とを回転可能に支持する第2軸受部と、を含むとともに、前記第2キャリアの回転を規制でき、前記第1方向は、前記電動車両を前進させるように前記第1モータが回転力を出力し、かつ、前記第2モータが作動していない際に前記第2部材が回転する方向であることが好ましい。
 上記構成により、クラッチ装置を小型化することができ、装置を小型化、軽量化することができる。
 本発明に係るインホイールモータは、前記第2キャリアは、前記第1リングギアと一体で形成され、前記第2モータのロータが外周面に固定されていることが好ましい。
 上記構成により、このインホイールモータは、第2モータと第2キャリアとを近接して配置することができ、装置を小型化、軽量化することができる。
 本発明に係るインホイールモータは、前記クラッチ装置は、前記第2キャリアの回転を規制でき、前記第1キャリアは、前記第2リングギアと一体で形成され、前記第2モータのロータが外周面に固定されていることが好ましい。
 上記構成により、このインホイールモータは、第2モータと第キャリアとを近接して配置することができ、装置を小型化、軽量化することができる。
 本発明は、電動車両を駆動するために十分な回転力を確保し、かつ、エネルギーの損失を低減できるインホイールモータを提供できる。
図1は、実施形態1の電動車両駆動装置の構成と、電動車両駆動装置が第1変速状態の時に回転力が伝わる経路とを示す説明図である。 図2は、実施形態1の電動車両駆動装置が第1変速状態での各部の各回転速度を示す共線図である。 図3は、実施形態1の電動車両駆動装置が第2変速状態の時に回転力が伝わる経路を示す説明図である。 図4は、実施形態1の第1モータ及び第2モータの角速度-回転力特性の一例を示すグラフである。 図5は、実施形態1のクラッチ装置を示す説明図である。 図6は、実施形態1のクラッチ装置のカムを拡大して示す説明図である。 図7は、実施形態1の電動車両駆動装置の外観を模式的に示す説明図である。 図8は、図7のA-A断面図である。 図9は、実施形態1の電動車両駆動装置を分解して示す説明図である。 図10は、モータが出力する回転力の個体差の出現確率を示すグラフである。 図11は、実施形態2の電動車両駆動装置の構成を示す説明図である。 図12は、実施形態2の電動車両駆動装置が第1変速状態での各部の各回転速度を示す共線図である。 図13は、実施形態3に係る電動車両駆動装置を示す正面図である。 図14は、図13に記載した電動車両駆動装置を示すA-A視断面図である。 図15は、図13に記載した電動車両駆動装置を示す組立斜視図である。 図16は、図13に記載した電動車両駆動装置を示すスケルトン図である。 図17は、実施形態3に係る電動車両駆動装置のモータ保持構造を示す断面図である。 図18は、図17に記載したモータ保持構造を示す拡大図である。 図19は、図17に記載したモータ保持構造を示す拡大図である。 図20は、図17に記載した電動車両駆動装置の第1ケースを示す正面図である。 図21は、図17に記載した電動車両駆動装置のB-B視断面図である。 図22は、図17に記載した電動車両駆動装置の第2ケースを示す正面図である。 図23は、図17に記載した電動車両駆動装置の第2ケースのC-C視断面図である。 図24は、図16に記載した電動車両駆動装置の第3ケースを示す正面図である。 図25は、図16に記載した電動車両駆動装置の第3ケースのD-D視断面図(図25)である。 図26は、図17に記載したモータ保持構造の変形例を示す拡大図である。 図27は、実施形態4に係る電動車両駆動装置が備えるホイール軸受の、図8におけるA-A断面図である。 図28は、図27のB部分拡大図である。 図29は、実施形態5のクラッチ装置を示す分解説明図である。 図30は、実施形態5のクラッチ装置を示す説明図である。 図31は、実施形態5のクラッチ装置のスプラグを拡大して示す説明図である。 図32は、実施形態6の電動車両駆動装置の断面図である。 図33は、実施形態6の変形例1に係る電動車両駆動装置の部分断面図である。 図34は、実施形態6の変形例2に係る電動車両駆動装置の部分断面図である。 図35は、実施形態7に係る電動車両駆動装置の部分断面図である。 図36は、実施形態7に係る第1シールド部の斜視図である。 図37は、実施形態7に係る第2シールド部の斜視図である。 図38は、実施形態8に係る電動車両駆動装置の断面図である。 図39は、実施形態8に係る第2リングギアの斜視図である。 図40は、実施形態8に係る第2内輪の正面図である。 図41は、図40のX-X断面図である。 図42は、実施形態8に係る第2内輪のカットモデル斜視図である。 図43は、第2内輪の形状を説明する説明図であり、第2内輪を、軸に垂直な平面で切断したときの断面を簡略に表したものである。 図44は、実施形態8に係るキー部材の斜視図である。 図45は、実施形態5に係るホイール軸受の一部の組み立て方を示す説明図である。 図46は、実施形態8に係るホイール軸受の一部を示す説明図である。 図47は、実施形態9の電動車両駆動装置の変速機構の概略構成を示す断面図である。 図48は、実施形態9の電動車両駆動装置の変速機構を分解して示す説明図である。 図49は、実施形態9の第1遊星歯車機構及びクラッチ装置の外観を模式的に示す説明図である。 図50は、図49のX-X断面図である。 図51は、実施形態9のクラッチ装置の外観を模式的に示す説明図である。 図52は、図51のX-X断面図である。 図53は、実施形態9のクラッチ装置の外観を模式的に示す上面図である。 図54は、実施形態9のクラッチ装置を分解して示す説明図である。 図55は、他のクラッチ装置の外観を模式的に示す説明図である。 図56は、図55のX-X断面図である。 図57は、他のクラッチ装置の外観を模式的に示す説明図である。 図58は、図57のX-X断面図である。
 本発明を実施するための形態(実施形態)につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
(実施形態1)
 図1は、実施形態1の電動車両駆動装置の構成と、電動車両駆動装置が第1変速状態の時に回転力が伝わる経路とを示す説明図である。図1に示すように、インホイールモータとしての電動車両駆動装置10は、ケーシングGと、第1モータ11と、第2モータ12と、変速機構13と、ホイール軸受50とを含む。ケーシングGは、第1モータ11と、第2モータ12と、変速機構13とを収納する。第1モータ11は、第1回転力TAを出力できる。第2モータ12は、第2回転力TBを出力できる。変速機構13は、第1モータ11と連結される。これにより、変速機構13は、第1モータ11が作動すると、第1回転力TAが伝えられる(入力される)。なお、ここでいうモータの作動とは、モータに電力が供給されて出力軸が回転することをいう。また、変速機構13は、第2モータ12と連結される。これにより、変速機構13は、第2モータ12が作動すると、第2回転力TBが伝えられる(入力される)。そして、変速機構13は、ホイール軸受50と連結され、変速された回転力をホイール軸受50に伝える(出力する)。ホイール軸受50は、電動車両のホイールHが取り付けられる。
 変速機構13は、第1遊星歯車機構20と、第2遊星歯車機構30と、クラッチ装置40とを含む。第1遊星歯車機構20は、シングルピニオン式の遊星歯車機構である。第1遊星歯車機構20は、第1サンギア21と、第1ピニオンギア22と、第1キャリア23と、第1リングギア24とを含む。第2遊星歯車機構30は、ダブルピニオン式の遊星歯車機構である。第2遊星歯車機構30は、第2サンギア31と、第2ピニオンギア32aと、第3ピニオンギア32bと、第2キャリア33と、第2リングギア34とを含む。
 第1サンギア21は、回転軸Rを中心に回転(自転)できるようにケーシングG内に支持される。第1サンギア21は、第1モータ11と連結される。よって、第1サンギア21は、第1モータ11が作動すると、第1回転力TAが伝えられる。これにより、第1サンギア21は、第1モータ11が作動すると、回転軸Rを中心に回転する。第1ピニオンギア22は、第1サンギア21と噛み合う。第1キャリア23は、第1ピニオンギア22が第1ピニオン回転軸Rp1を中心に回転(自転)できるように第1ピニオンギア22を保持する。第1ピニオン回転軸Rp1は、例えば、回転軸Rと平行である。
 第1キャリア23は、回転軸Rを中心に回転(自転)できるようにケーシングG内に支持される。これにより、第1キャリア23は、第1ピニオンギア22が第1サンギア21を中心に、すなわち回転軸Rを中心に公転できるように第1ピニオンギア22を保持することになる。第1リングギア24は、回転軸Rを中心に回転(自転)できる。第1リングギア24は、第1ピニオンギア22と噛み合う。また、第1リングギア24は、第2モータ12と連結される。よって、第1リングギア24は、第2モータ12が作動すると第2回転力TBが伝えられる。これにより、第1リングギア24は、第2モータ12が作動すると、回転軸Rを中心に回転(自転)する。
 クラッチ装置40は、第1キャリア23の回転を規制できる。具体的には、クラッチ装置40は、回転軸Rを中心とした第1キャリア23の回転を規制(制動)する場合と、前記回転を許容する場合とを切り替えできる。以下、クラッチ装置40は、前記回転を規制(制動)する状態を係合状態といい、前記回転を許容する状態を非係合状態という。クラッチ装置40の詳細については後述する。
 第2サンギア31は、回転軸Rを中心に回転(自転)できるようにケーシングG内に支持される。第2サンギア31は、第1サンギア21を介して第1モータ11と連結される。具体的には、第1サンギア21と第2サンギア31とは、同軸(回転軸R)で回転できるようにサンギアシャフト14に一体で形成される。そして、サンギアシャフト14は、第1モータ11と連結される。これにより、第2サンギア31は、第1モータ11が作動すると、回転軸Rを中心に回転する。
 第2ピニオンギア32aは、第2サンギア31と噛み合う。第3ピニオンギア32bは、第2ピニオンギア32aと噛み合う。第2キャリア33は、第2ピニオンギア32aが第2ピニオン回転軸Rp2を中心に回転(自転)できるように第2ピニオンギア32aを保持する。また、第2キャリア33は、第3ピニオンギア32bが第3ピニオン回転軸Rp3を中心に回転(自転)できるように第3ピニオンギア32bを保持する。第2ピニオン回転軸Rp2及び第3ピニオン回転軸Rp3は、例えば、回転軸Rと平行である。
 第2キャリア33は、回転軸Rを中心に回転(自転)できるようにケーシングG内に支持される。これにより、第2キャリア33は、第2ピニオンギア32a及び第3ピニオンギア32bが第2サンギア31を中心に、すなわち回転軸Rを中心に公転できるように第2ピニオンギア32a及び第3ピニオンギア32bを保持することになる。また、第2キャリア33は、第1リングギア24と連結される。これにより、第2キャリア33は、第1リングギア24が回転(自転)すると、回転軸Rを中心に回転(自転)する。第2リングギア34は、回転軸Rを中心に回転(自転)できる。第2リングギア34は、第3ピニオンギア32bと噛み合う。また、第2リングギア34は、ホイール軸受50と連結される。これにより、第2リングギア34が回転(自転)すると、ホイール軸受50は回転する。次に、電動車両駆動装置10における回転力の伝達経路について説明する。
 電動車両駆動装置10は、第1変速状態と第2変速状態との2つの変速状態を実現できる。まずは、電動車両の発進時や登坂時(坂道を登る時)に用いられる第1変速状態、いわゆるローギア状態を電動車両駆動装置10が実現する場合を説明する。第1変速状態では、第1モータ11は作動する。第1変速状態の時に、第1モータ11が出力する回転力を第1回転力T1とする。また、第1変速状態の時、第2モータ12は作動しない、すなわち空転する。また、クラッチ装置40は係合状態である。すなわち、第1変速状態では、第1ピニオンギア22は、ケーシングGに対して公転できない状態となる。なお、図1に示す第1回転力T1と、循環回転力T3と、合成回転力T4と、第1分配回転力T5と、第2分配回転力T6との各回転力は、各部位に作用するトルクを示し、単位はNmである。
 第1モータ11から出力された第1回転力T1は、第1サンギア21に入力される。そして、第1回転力T1は、第1サンギア21で循環回転力T3と合流する。循環回転力T3は、第1リングギア24から第1サンギア21に伝えられた回転力である。循環回転力T3の詳細については後述する。これにより、第2サンギア31は、第1回転力T1と循環回転力T3とが合成された合成回転力T4が伝えられる。合成回転力T4は、第2遊星歯車機構30によって増幅される。また、合成回転力T4は、第2遊星歯車機構30によって第1分配回転力T5と第2分配回転力T6とに分配される。第1分配回転力T5は、第2リングギア34に分配された回転力である。第2分配回転力T6は、第2キャリア33に分配された回転力である。
 第1分配回転力T5は、第2リングギア34からホイール軸受50に伝えられる。これにより、ホイールHは回転し、電動車両は走行する。第2分配回転力T6は、第1遊星歯車機構20に入力される。具体的には、第2分配回転力T6は、第1リングギア24に伝えられる。第2分配回転力T6は、第1遊星歯車機構20によって減少される。具体的には、第2分配回転力T6は、第1リングギア24から第1ピニオンギア22を介して第1サンギア21に伝わる際に変速されることで減少される。また、第2分配回転力T6は、第1リングギア24から第1ピニオンギア22を介して第1サンギア21に伝わる際に、自身(第2分配回転力T6)の回転方向が逆転される。これにより、第2分配回転力T6は、循環回転力T3となって第1サンギア21に伝えられる。
 このように、第1モータ11から第1サンギア21に入力された第1回転力T1は、増幅されつつ、増幅された回転力の一部が第1分配回転力T5として出力される。そして、増幅された回転力の残りの回転力は、第2キャリア33から第1リングギア24及び第1ピニオンギア22を介して循環回転力T3として第1サンギア21に伝えられる。第1サンギア21に伝えられた循環回転力T3は、第1回転力T1と合流して合成回転力T4となり第2サンギア31に伝えられる。
 以上のように、電動車両駆動装置10は、第1遊星歯車機構20と第2遊星歯車機構30との間で、回転力の一部が循環する。これにより、電動車両駆動装置10は、より大きな変速比を実現できる。すなわち、電動車両駆動装置10は、第1変速状態の時に、より大きな回転力をホイールHに伝達できる。以下に、第1回転力T1から第2分配回転力T6の値の一例を説明する。
 第2サンギア31の歯数をZ1とし、第2リングギア34の歯数をZ4とし、第1サンギア21の歯数をZ5とし、第1リングギア24の歯数をZ7とする。以下に、電動車両駆動装置10の各部に作用する回転力(図1に示す循環回転力T3、合成回転力T4、第1分配回転力T5、第2分配回転力T6)の第1回転力T1に対する比を数式で示す。なお、下記の式(1)~式(4)で負の値となるものは、第1回転力T1とは逆方向の回転力である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 一例として、歯数Z1を31、歯数Z4を71、歯数Z5を37、歯数Z7を71とする。また、第1回転力T1を75Nmとする。すると、循環回転力T3は154.0Nm、合成回転力T4は229.0Nm、第1分配回転力T5は524.4Nm、第2分配回転力T6は、-295.4Nmとなる。このように、電動車両駆動装置10は、一例として第1モータ11が出力する第1回転力T1を6.99倍に増幅してホイールHに出力できる。次に、共線図を用いて第1変速状態での各部の角速度を説明する。
 図2は、実施形態1の電動車両駆動装置が第1変速状態での各部の各回転速度を示す共線図である。以下、一例として、第1サンギア21の角速度をV[rad/s]とする。また、負の値となる角速度は、第1回転力TAとは逆方向の回転であることを示す。図2に示すように、第1サンギア21の角速度はV[rad/s]である。第1キャリア23は、クラッチ装置40により回転が規制されている。よって、第1キャリア23の角速度は0[rad/s]である。第1リングギア24の角速度は0.521V[rad/s]である。第2サンギア31は、第1サンギア21と連結されている。よって、第2サンギア31の角速度はV[rad/s]である。第2キャリア33は、第1リングギア24と連結されている。よって、第2キャリア33の角速度は0.521V[rad/s]である。
 第2遊星歯車機構30は、ピニオンギアを2つ有するダブルピニオン式の遊星歯車機構であるため、第2サンギア31から第2リングギア34に伝わる回転力は第2キャリア33で反転する。回転力は、第2キャリア33から第2リングギア34へ伝わる際、第2サンギア31から第2キャリア33へ伝わる時の変化率に-1を乗算した変化率で反転して伝わる。すなわち、図2中では、θ1とθ2とが等しくなる。これにより、第2リングギア34の角速度は0.143V[rad/s]となる。以上により、変速機構13の変速比は、V/0.143V=6.99となる。次に、第2変速状態について説明する。
 図3は、実施形態1の電動車両駆動装置が第2変速状態の時に回転力が伝わる経路を示す説明図である。第2変速状態では、第1モータ11は作動する。第2変速状態の時に、第1モータ11が出力する回転力を第1回転力T7とする。また、第2変速状態では、第2モータ12は作動する。第2変速状態の時に、第2モータ12が出力する回転力を第2回転力T8とする。また、クラッチ装置40は非係合状態である。すなわち、第2変速状態では、第1ピニオンギア22は、ケーシングGに対して回転できる状態となる。これにより、第2変速状態では、第1遊星歯車機構20と第2遊星歯車機構30との間における回転力の循環が遮断される。また、第2変速状態では、第1キャリア23が自由に公転(回転)できるため、第1サンギア21と第1リングギア24とは相対的に自由に回転(自転)できる。なお、図3に示す合成回転力T9は、ホイール軸受50に伝えられるトルクを示し、単位はNmである。
 第2変速状態では、第1回転力T7と第2回転力T8との比は、第2サンギア31の歯数Z1と第2リングギア34の歯数Z4との比で定まる。第1回転力T7は、第2キャリア33で第2回転力T8と合流する。これにより、第2リングギア34に合成回転力T9が伝わる。第1回転力T7と、第2回転力T8と、合成回転力T9とは、下記の式(5)を満たす。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 ここで、第1サンギア21と第1リングギア24とは、互いに反対方向に回転(自転)するため、第2サンギア31と第2キャリア33とも、互いに反対方向に回転(自転)する。第2サンギア31の角速度を一定とした場合、第2キャリア33の角速度が速くなるほど、第2リングギア34の角速度は遅くなる。また、第2キャリア33の角速度が遅くなるほど、第2リングギア34の角速度は速くなる。このように、第2リングギア34の角速度は、第2サンギア31の角速度と、第2キャリア33の角速度とによって連続的に変化する。すなわち、電動車両駆動装置10は、第2モータ12が出力する第2回転力T8の角速度が変化することで、変速比を連続的に変更できる。
 また、電動車両駆動装置10は、第2リングギア34の角速度を一定にしようとする際に、第1モータ11が出力する第1回転力T7の角速度と、第2モータ12が出力する第2回転力T8の角速度との組み合わせを複数有する。すなわち、第2モータ12が出力する第2回転力T8の角速度が変化することで、第1モータ11が出力する第1回転力T7の角速度が変化しても、第2リングギア34の角速度を一定に維持できる。これにより、電動車両駆動装置10は、第1変速状態から第2変速状態に切り替わる際に、第2リングギア34の角速度の変化量を低減できる。結果として、電動車両駆動装置10は、変速ショックを低減できる。
 次に、第2モータ12が出力する第2回転力T8について説明する。第2モータ12は、下記の式(6)を満たす第2回転力T8以上の回転力を出力する必要がある。なお、下記の式(6)中の、1-(Z4/Z1)は、第2サンギア31と第2リングギア34との間の回転力比を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 したがって、第1モータ11が任意に回転する際に第2リングギア34の回転力及び角速度を調節するためには、第1回転力TAと、第2回転力TBと、歯数Z1と、歯数Z4とは、下記の式(7)を満たせばよい。なお、第1回転力TAは第1モータ11の任意の角速度での回転力であり、第2回転力TBは第2モータ12の任意の角速度での回転力である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 図4は、実施形態1の第1モータ及び第2モータの角速度-回転力特性の一例を示すグラフである。モータの出力軸の角速度と、その角速度で出力できる最大回転力とは、互いに関係する。この関係をモータの角速度-回転力特性(回転数-トルク特性、NT特性)という。よって、第1回転力TAと、第2回転力TBと、歯数Z1と、歯数Z4とは、第1モータ11の出力軸の角速度が0から想定される最大角速度Nmaxの範囲内で、上記の式(7)を満たす必要がある。図4に示す角速度-回転力特性は、第1モータ11の出力軸の角速度が0から想定される最大角速度Nmaxの範囲内で、第1回転力TAと、第2回転力TBと、歯数Z1と、歯数Z4とが上記の式(7)を満たす場合の第1モータ11及び第2モータ12の角速度-回転力特性の一例である。次に、クラッチ装置40について説明する。
 クラッチ装置40は、例えば、ワンウェイクラッチ装置である。ワンウェイクラッチ装置は、第1方向の回転力のみを伝達し、第1方向とは逆方向である第2方向の回転力を伝達しない。すなわち、ワンウェイクラッチ装置は、図1及び図3に示す第1キャリア23が第1方向に回転しようとする際に係合状態となり、第1キャリア23が第2方向に回転しようとする際に非係合状態となる。ワンウェイクラッチ装置は、例えば、カムクラッチ装置や、ローラクラッチ装置である。以下、クラッチ装置40はカムクラッチ装置であるものとして、クラッチ装置40の構成を説明する。
 図5は、実施形態1のクラッチ装置を示す説明図である。図6は、実施形態1のクラッチ装置のカムを拡大して示す説明図である。図5に示すように、クラッチ装置40は、第2部材としての内輪41と、第1部材としての外輪42と、係合部材としてのカム43とを含む。なお、内輪41が第1部材として機能し、外輪42が第2部材として機能してもよい。内輪41及び外輪42は、筒状部材である。内輪41は、外輪42の内側に配置される。内輪41と外輪42とのうちの一方は、第1キャリア23に連結され、他方はケーシングGに連結される。本実施形態では、内輪41は第1キャリア23に連結され、外輪42はケーシングGに連結される。カム43は、略円柱状の棒状部材である。ただし、棒状部材の中心軸に直交する仮想平面で切ったカム43の断面形状は、真円ではなく歪な形状である。カム43は、内輪41の外周部と外輪42の内周部との間に、内輪41及び外輪42の周方向に沿って複数設けられる。
 図6に示すように、クラッチ装置40は、ワイヤゲージ44と、ガータスプリング45とを含む。ワイヤゲージ44は、弾性部材である。ワイヤゲージ44は、複数のカム43が分散しないようにまとめる。ガータスプリング45は、カム43が内輪41及び外輪42に常に接触するようにカム43に力を与える。これにより、内輪41又は外輪42に回転力が作用した際に、カム43は迅速に内輪41及び外輪42と噛み合うことができる。よって、クラッチ装置40は、非係合状態から係合状態に切り替わる際に要する時間を低減できる。なお、非係合状態では、内輪41と外輪42との間で力は伝達されていない。また、係合状態では、内輪41と外輪42との間で力は伝達されている。
 クラッチ装置40は、内輪41に第1方向の回転力が作用すると、カム43が内輪41及び外輪42と噛み合う。これにより、内輪41と外輪42との間で回転力が伝達され、第1キャリア23は、ケーシングGから反力を受ける。よって、クラッチ装置40は、第1キャリア23の回転を規制できる。また、クラッチ装置40は、内輪41に第2方向の回転力が作用すると、カム43が内輪41及び外輪42と噛み合わない。これにより、内輪41と外輪42との間で回転力が伝達されず、第1キャリア23は、ケーシングGから反力を受けない。よって、クラッチ装置40は、第1キャリア23の回転を規制しない。このようにして、クラッチ装置40は、ワンウェイクラッチ装置としての機能を実現する。
 本実施形態の場合、クラッチ装置40は、第1変速状態、すなわち第2モータ12が作動していない状態であって、電動車両を前進させるように第1モータ11が回転力を出力する場合に、図1に示す第1キャリア23が回転(自転)する方向に内輪41が回転すると係合状態となる。すなわち、上述の第1方向は、電動車両を前進させるように第1モータ11が回転力を出力し、かつ、第2モータが作動していない際に第2部材としての内輪41が回転する方向である。この状態で、第2モータ12が作動すると、第2キャリア33の回転方向は逆転する。これにより、クラッチ装置40は、第2変速状態の時、すなわち第2モータ12が作動し、かつ、電動車両を前進させるように第1モータ11が回転力を出力する場合に非係合状態となる。以上により、クラッチ装置40は、第2モータ12が作動するか否かによって従動的に係合状態と非係合状態とを切り替えできる。
 ここで、クラッチ装置40は、ローラクラッチ装置でもよい。ただし、カムクラッチ装置は、回転力(トルク)容量がローラクラッチ装置よりも大きい。すなわち、カムクラッチ装置は、内輪41と外輪42との間で伝達できる力の大きさがローラクラッチ装置よりも大きい。よって、クラッチ装置40は、カムクラッチ装置である方が、より大きな回転力を伝達できる。
 また、クラッチ装置40は、ワンウェイクラッチ装置ではなく、シリンダ内のピストンを作動流体によって移動させることで2つの回転部材を係合させたり、電磁アクチュエータによって2つの回転部材を係合させたりする方式のクラッチ装置でもよい。ただし、このようなクラッチ装置は、ピストンを移動させるための機構が必要となったり、電磁アクチュエータを作動させるための電力が必要となったりする。しかし、クラッチ装置40は、ワンウェイクラッチ装置ならば、ピストンを移動させるための機構を必要とせず、電磁アクチュエータを作動させるための電力も必要としない。クラッチ装置40は、ワンウェイクラッチ装置ならば、内輪41又は外輪42(本実施形態では内輪41)に作用する回転力の方向が切り替えられることで、係合状態と非係合状態とを切り替えできる。よって、クラッチ装置40は、ワンウェイクラッチ装置である方が、部品点数を低減でき、かつ、自身(クラッチ装置40)を小型化できる。次に、電動車両駆動装置10の構造の一例を説明する。
 図7は、実施形態1の電動車両駆動装置の外観を模式的に示す説明図である。図8は、図7のA-A断面図である。図9は、実施形態1の電動車両駆動装置を分解して示す説明図である。以下、上記で説明した構成要素については、重複する説明は省略し、図中において同一の符号で示す。図8に示すように、ケーシングGは、第1ケーシングG1と、第2ケーシングG2と、第3ケーシングG3と、第4ケーシングG4とを含む。第1ケーシングG1と、第2ケーシングG2と、第4ケーシングG4とは、筒状部材である。第2ケーシングG2は、第1ケーシングG1よりもホイールH側に設けられる。第1ケーシングG1と第2ケーシングG2とは、例えば4本のボルトで締結される。
 第3ケーシングG3は、第1ケーシングG1の2つの開口端のうち第2ケーシングG2とは反対側の開口端、すなわち、第1ケーシングG1の電動車両の車体側の開口端に設けられる。第1ケーシングG1と第3ケーシングG3とは、例えば4本のボルトで締結される。これにより、第3ケーシングG3は、第1ケーシングG1の開口を塞ぐ。第4ケーシングG4は、第1ケーシングG1の内部に設けられる。第1ケーシングG1と第4ケーシングG4とは、例えば8本のボルトで締結される。
 図8及び図9に示すように、第1モータ11は、第1ステータコア11aと、第1コイル11bと、第1インシュレータ11cと、第1ロータ11dと、第1モータ出力軸11eと、第1レゾルバ11fとを含む。第1ステータコア11aは、筒状部材である。第1ステータコア11aは、図8に示すように、第1ケーシングG1と第3ケーシングG3とに挟み込まれて位置決め(固定)される。第1コイル11bは、第1ステータコア11aの複数個所に設けられる。第1コイル11bは、第1インシュレータ11cを介して第1ステータコア11aに巻きつけられる。
 第1ロータ11dは、第1ステータコア11aの径方向内側に配置される。第1ロータ11dは、第1ロータコア11d1と、第1マグネット11d2とを含む。第1ロータコア11d1は、筒状部材である。第1マグネット11d2は、第1ロータコア11d1の外周部に複数設けられる。第1モータ出力軸11eは、棒状部材である。第1モータ出力軸11eは、第1ロータコア11d1と連結される。第1レゾルバ11fは、第1ロータコア11d1に設けられる。第1レゾルバ11fは、第1ロータコア11d1の回転角度を検出する。
 第2モータ12は、第2ステータコア12aと、第2コイル12bと、第2インシュレータ12cと、第2ロータ12dと、第2レゾルバ12fとを含む。第2ステータコア12aは、筒状部材である。第2ステータコア12aは、第1ケーシングG1と第2ケーシングG2とに挟み込まれて位置決め(固定)される。第2コイル12bは、第2ステータコア12aの複数個所に設けられる。第2コイル12bは、第2インシュレータ12cを介して第2ステータコア12aに巻きつけられる。
 第2ロータ12dは、第2ステータコア12aの径方向内側に設けられる。第2ロータ12dは、クラッチ装置40と共に第4ケーシングG4によって、回転軸Rを中心に回転できるように支持される。第2ロータ12dは、第2ロータコア12d1と、第2マグネット12d2とを含む。第2ロータコア12d1は、筒状部材である。第2マグネット12d2は、第2ロータコア12d1の外周部に複数設けられる。第2レゾルバ12fは、第2ロータコア12d1に設けられる。第2レゾルバ12fは、第2ロータコア12d1の回転角度を検出する。
 ここで、第1ステータコア11a及び第2ステータコア12aのより好ましい態様を説明する。インホイールモータは、小型化が求められるとともに、より大きな回転力をホイールに伝達できることが要求される。このような、インホイールモータは、永久磁石同期モータを備える傾向がある。永久磁石同期モータは、渦電流によるエネルギーの損失を低減するために、プレス成形された薄板の電磁鋼板が積層されて、ステータコアやロータコアが形成される。
 永久磁石同期モータのステータコアとロータコアとの間、いわゆるエアギャップで発生するせん断力は、エアギャップに面する部分の表面積に比例する。なぜならば、ステータコアとロータコアとの間に作用するせん断力のエアギャップでの密度は、エアギャップの磁束密度によって定まり、また、エアギャップの有効な磁束密度は、永久磁石の残留磁束密度とロータコアの材料の無方向性電磁鋼板の飽和磁化(飽和磁束密度)などの材料特性で定まるためである。
 また、永久磁石同期モータ用の永久磁石として用いることができる良好な特性を有する磁石としてネオジム磁石がある。しかしながら、ネオジム磁石の残留磁束密度は、1.4[T]程度である。一方、コア材料の無方向性電磁鋼板の飽和磁化(飽和磁束密度)は、1.9[T]程度である。以上により、特別に出力軸が高速で回転できるように設計されたモータや、特別に大きな回転力を出力できるように設計されたモータを除き、永久磁石同期モータのエアギャップ内でのせん断力の密度は、モータの大きさに関係なく略一定となる。
 したがって、ステータコアの断面形状と、ロータコアの断面形状とが同一であれば、モータが出力できる回転力は、ステータコア及びロータコアの回転軸方向の寸法に比例する。これは、ステータコアの断面形状と、ロータコアの断面形状とが同一であれば、モータの大きさが異なっても、エアギャップの半径が等しいためである。なお、ここでいう断面形状は、モータの回転軸に直交する仮想平面における断面形状である。また、ここでいう同一には、製造誤差や寸法誤差により断面形状が異なる場合も含まれる。
 以上により、電動車両駆動装置10は、回転軸R方向での第1ステータコア11aの寸法と、回転軸R方向での第2ステータコア12aの寸法とが調節されることで、第1回転力TAと、第2回転力TBと、歯数Z1と、歯数Z4とが上記の式(7)を満たすように設計されてもよい。例えば、回転軸Rに直交する仮想平面で切った第1ステータコア11aの断面形状(以下第1ステータコア11aの断面形状という)と、回転軸Rに直交する仮想平面で切った第2ステータコア12aの断面形状(以下第2ステータコア12aの断面形状という)とが同一である場合、回転軸R方向での第1ステータコア11aの寸法と、回転軸R方向での第2ステータコア12aの寸法との比は、上記の式(7)で算出される第1回転力TAと第2回転力TBとの比と等しく設定される。これにより、電動車両駆動装置10は、第1回転力TAと、第2回転力TBと、歯数Z1と、歯数Z4とが上記の式(7)を満たすことになる。
 本実施形態では、電動車両駆動装置10は、第1ステータコア11aの断面形状と、第2ステータコア12aの断面形状とが同一である。これにより、電動車両駆動装置10は、以下に説明する効果を奏する。モータの設計では、ステータコアの断面形状がモータの磁気特性に大きく関係するため、ステータコアの断面形状を変更すると、モータの設計に要求される労力が増大する。よって、電動車両駆動装置10は、第1ステータコア11aの断面形状と、第2ステータコア12aの断面形状とが同一に形成されることで、設計に要する労力を低減できる。また、第1ステータコア11aの断面形状と、第2ステータコア12aの断面形状とが同一の場合、第1ステータコア11a及び第2ステータコア12aは、同一の金型で製造されることができる。よって、電動車両駆動装置10は、製造に要する労力を低減できる。また、電動車両駆動装置10は、製造に要するコストを低減できる。
 ここで、上述のように、電動車両駆動装置10は、小型化が求められる。また、電動車両駆動装置10は、ショックアブソーバよりも鉛直方向下側に配置される。よって、電動車両駆動装置10は、軽量化が求められる。よって、第2ステータコア12aの回転軸R方向の寸法を過剰に大きくすることは好ましくない。さらに、上記の式(5)で示されるように、第2リングギア34に作用する回転力は、第2サンギア31の歯数Z1と第2リングギア34の歯数Z4との比で決定される。よって、第2モータ12が出力する回転力が増加しても、第2リングギア34がホイールHに伝達できる回転力の大きさは変化しない。以上により、第2ステータコア12aの回転軸R方向の寸法を過剰に大きくして第2モータ12が出力する第2回転力TBを第1モータ11が出力する第1回転力TAよりも過剰に大きくすることは好ましくない。以下に、第2ステータコア12aの回転軸R方向における好ましい寸法の設定方法を説明する。
 図10は、モータが出力する回転力の個体差の出現確率を示すグラフである。図10では、モータが出力する回転力T[Nm]と設計値での回転力Tdとの比である無次元回転力がどの程度の個体差を有するかを示している。図10の縦軸は、個体差の出現確率密度を示し、横軸は無次元回転力を示す。モータが出力する回転力は、モータの寸法や、磁気特性などの要因により、図10に示すように、設計値に対して最大で18%程度の誤差が生じる。図10に示すように、無次元回転力の標準偏差σは、0.06程度である。
 そこで、第1回転力TAと第2回転力TBとの比は、第2サンギア31と第2キャリア33との間に作用する回転力比の82%以上に設定される。本実施形態では、第1ステータコア11aの断面形状と第2ステータコア12aの断面形状とが同一であるため、第1ステータコア11aの回転軸R方向の寸法と第2ステータコア12aの回転軸R方向の寸法との比は、上記の式(7)から算出される第1回転力TAと第2回転力TBとの比に対して3σすなわち18%以内に設定される。すなわち、第1ステータコア11aの回転軸R方向の寸法と第2ステータコア12aの回転軸R方向の寸法との比は、前記回転力比の82%以上118%以下に設定される。これにより、電動車両駆動装置10は、第1モータ11及び第2モータ12の個体差により第1回転力TAと、第2回転力TBと、歯数Z1と、歯数Z4とが上記の式(7)を満たさせなくなるおそれを低減できる。
 また、本実施形態では、第1ステータコア11aの断面形状と第2ステータコア12aの断面形状とが同一である場合を説明したが、さらに、第1ロータコア11d1の断面形状と第2ロータコア12d1の断面形状も同一である。これにより、電動車両駆動装置10は、第1モータ11及び第2モータ12の設計及び製造に要する労力を低減できる。また、第1モータ11及び第2モータ12を製造するために要するコストを低減できる。
 電動車両駆動装置10は、さらに、図7と図8と図9とに示すスタッドボルト51と、図7及び図8に示すボルト52と、ショックアブソーバ取付部53と、第1セレーション54と、図7に示す防水パネルコネクタ55と、図8に示す第2セレーション56と、ロックナット57とを含む。図7に示すように、ホイール軸受50は、例えば8本のボルト52で第2ケーシングG2に締結される。防水パネルコネクタ55は、第1ケーシングG1に設けられる。防水パネルコネクタ55は、電力源と電気的に接続されることで、ケーシングG内に設けられる第1モータ11及び第2モータ12に電力を供給する。
 図8に示すように、ホイール軸受50は、外輪50aと、第1内輪50bと、第2内輪50cとを含む。外輪50aと、第1内輪50bと、第2内輪50cとは、筒状部材である。第1内輪50bは外輪50aよりも径方向内側(回転軸R側)に設けられ、第2内輪50cは第1内輪50bよりも径方向内側(回転軸R側)に設けられる。また、第2内輪50cは、第2遊星歯車機構30を覆うように設けられる。すなわち、第2遊星歯車機構30は、第2内輪50cよりも径方向内側(回転軸R側)に設けられる。
 第1内輪50b及び第2内輪50cは、自身(第1内輪50b及び第2内輪50c)の外周部と外輪50aの内周部との間に転動体が設けられることで、外輪50aに対して回転軸Rを中心に回転(自転)できる。また、第2内輪50cは、自身(第2内輪50c)の内周部に第2リングギア34が設けられる。第2リングギア34は、例えば、第2内輪50cと一体に形成される。スタッドボルト51は、第2内輪50cのフランジ部分に例えば4本設けられる。スタッドボルト51は、図示しないホイールに設けられた孔に挿入され、ホイールナットがねじ込まれる。これにより、ホイールは、ホイール軸受50に取り付けられる。ロックナット57は、ホイール軸受50に適当な予圧を与える。これにより、ホイール軸受50は、剛性が高められる。
 ショックアブソーバ取付部53は、第1ケーシングG1に設けられる。具体的には、ショックアブソーバ取付部53は、第1ケーシングG1のうち、電動車両駆動装置10が電動車両の車体に取り付けられた際に鉛直方向上側となる部分に設けられる。ショックアブソーバ取付部53は、第1ボルト孔53aと、第2ボルト孔53bとを含む。この第1ボルト孔53a及び第2ボルト孔53bにボルトが挿入され、前記ボルトにナットがねじ込まれることで、電動車両駆動装置10は、電動車両の車体に締結される。
 第1セレーション54は、第2キャリア33に形成される。具体的には、第2キャリア33の両端部のうち、電動車両の車体側の端部の外周部に形成される。第1セレーション54は、第2モータ12の第2ロータ12dに形成されたセレーションと嵌合する。これにより、第2ロータ12dの回転力は、第2キャリア33に連結される。また、第2キャリア33は、第1セレーション54が設けられる部分の内周部に第1リングギア24が形成される。第2セレーション56は、サンギアシャフト14のうち、第1モータ出力軸11e側の端部に形成される。第2セレーション56は、第1モータ出力軸11eと嵌合する。これにより、サンギアシャフト14は、第1モータ11に連結される。
 上記の構成により、電動車両駆動装置10は、ホイールを保持し、かつ、第1モータ11及び第2モータ12から出力された回転力を前記ホイールに伝えることで、電動車両を走行させることができる。なお、本実施形態では、第1モータ11と、第2モータ12と、第1サンギア21と、第1キャリア23と、第1リングギア24と、第2サンギア31と、第2キャリア33と、第2リングギア34と、ホイール軸受50とがすべて同軸上に配置されているが、電動車両駆動装置10は、必ずしもこれらの構成要素が同軸上に配置されなくてもよい。また、本実施形態の電動車両駆動装置10は、第2リングギア34がホイール軸受50に直接連結されているが、第2リングギア34が歯車や継手を介してホイール軸受50に連結されてもよい。
 実施形態1の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。本実施形態の同様の構成を有するものは、本実施形態と同様の効果を奏する。
(実施形態2)
 図11は、実施形態2の電動車両駆動装置の構成を示す説明図である。図11に示す、インホイールモータとしての電動車両駆動装置60は、実施形態1の電動車両駆動装置10と変速機構の構成が異なる。以下、実施形態1の電動車両駆動装置10が有する構成要素と同様の構成要素は、同一の符号を付して説明を省略する。電動車両駆動装置60は、変速機構63を含む。変速機構63は、第1モータ11と連結されて第1モータ11が出力した回転力が伝えられる(入力される)。また、変速機構63は、第2モータ12と連結されて第2モータ12が出力した回転力が伝えられる(入力される)。そして、変速機構63は、ホイール軸受50と連結され、変速された回転力をホイール軸受50に伝える(出力する)。ホイール軸受50は、電動車両のホイールHが取り付けられる。
 変速機構63は、第1遊星歯車機構70と、第2遊星歯車機構80と、クラッチ装置90とを含む。第1遊星歯車機構70は、シングルピニオン式の遊星歯車機構である。第1遊星歯車機構70は、第1サンギア71と、第1ピニオンギア72と、第1キャリア73と、第1リングギア74とを含む。第2遊星歯車機構80は、ダブルピニオン式の遊星歯車機構である。第2遊星歯車機構80は、第2サンギア81と、第2ピニオンギア82aと、第3ピニオンギア82bと、第2キャリア83と、第2リングギア84とを含む。第2遊星歯車機構80は、第1遊星歯車機構70よりも第1モータ11及び第2モータ12側に配置される。
 第2サンギア81は、回転軸Rを中心に回転(自転)できるようにケーシングG内に支持される。第2サンギア81は、第1モータ11と連結される。よって、第1モータ11が作動すると、第2サンギア81は、第1回転力TAが伝えられる。これにより、第2サンギア81は、第1モータ11が作動すると、回転軸Rを中心に回転する。第2ピニオンギア82aは、第2サンギア81と噛み合う。第3ピニオンギア82bは、第2ピニオンギア82aと噛み合う。第2キャリア83は、第2ピニオンギア82aが第2ピニオン回転軸Rp2を中心に回転(自転)できるように第2ピニオンギア82aを保持する。第2キャリア83は、第3ピニオンギア82bが第3ピニオン回転軸Rp3を中心に回転(自転)できるように第3ピニオンギア82bを保持する。第2ピニオン回転軸Rp2は、例えば、回転軸Rと平行である。第3ピニオン回転軸Rp3は、例えば、回転軸Rと平行である。
 第2キャリア83は、回転軸Rを中心に回転できるようにケーシングG内に支持される。これにより、第2キャリア83は、第2ピニオンギア82a及び第3ピニオンギア82bが第2サンギア81を中心に、すなわち回転軸Rを中心に公転できるように第2ピニオンギア82a及び第3ピニオンギア82bを保持することになる。第2リングギア84は、回転軸Rを中心に回転(自転)できる。第2リングギア84は、第3ピニオンギア82bと噛み合う。また、第2リングギア84は、第2モータ12と連結される。よって、第2モータ12が作動すると、第2リングギア84は、第2回転力TBが伝えられる。これにより、第2リングギア84は、第2モータ12が作動すると、回転軸Rを中心に回転(自転)する。
 第1サンギア71は、回転軸Rを中心に回転(自転)できるようにケーシングG内に支持される。第1サンギア71は、第2サンギア81を介して第1モータ11と連結される。具体的には、第1サンギア71と第2サンギア81とは、同軸(回転軸R)で回転できるようにサンギアシャフト64に一体で形成される。そして、サンギアシャフト64は、第1モータ11と連結される。これにより、第1サンギア71は、第2モータ12が作動すると、回転軸Rを中心に回転する。
 第1ピニオンギア72は、第1サンギア71と噛み合う。第1キャリア73は、第1ピニオンギア72が第1ピニオン回転軸Rp1を中心に回転(自転)できるように第1ピニオンギア72を保持する。第1ピニオン回転軸Rp1は、例えば、回転軸Rと平行である。第1キャリア73は、回転軸Rを中心に回転できるようにケーシングG内に支持される。これにより、第1キャリア73は、第1ピニオンギア72が第1サンギア71を中心に、すなわち回転軸Rを中心に公転できるように第1ピニオンギア72を保持することになる。
 また、第1キャリア73は、第2リングギア84と連結される。これにより、第1キャリア73は、第2リングギア84が回転(自転)すると、回転軸Rを中心に回転(自転)する。第1リングギア74は、第1ピニオンギア72と噛み合う。また、第1リングギア74は、ホイールHと連結される。これにより、第1リングギア74が回転(自転)すると、ホイールHは回転する。クラッチ装置90は、第2キャリア83の回転を規制できる。具体的には、クラッチ装置90は、回転軸Rを中心とした第2キャリア83の回転を規制(制動)する場合と、前記回転を許容する場合とを切り替えできる。次に、参考として、共線図を用いて第1変速状態での各部の角速度を説明する。
 図12は、実施形態2の電動車両駆動装置が第1変速状態での各部の各回転速度を示す共線図である。以下、一例として、第2サンギア81の角速度をV[rad/s]とする。また、Z1と、Z4と、Z5と、Z7とは、実施形態1のものと同一である。図12に示すように、第2サンギア81の角速度はV[rad/s]である。第2キャリア83は、クラッチ装置90により回転が規制されている。よって、第2キャリア83の角速度は0[rad/s]である。第2遊星歯車機構80は、ピニオンギアを2つ有するダブルピニオン式の遊星歯車機構であるため、第2サンギア81から第2リングギア84に伝わる回転力は第2キャリア83で反転する。回転力は、第2キャリア83から第2リングギア84へ伝わる際、第2サンギア81から第2キャリア83へ伝わる時の変化率に-1を乗算した変化率で反転して伝わる。すなわち、図12中では、θ3とθ4とが等しくなる。これにより、第2リングギア84の角速度は0.437V[rad/s]である。
 第1サンギア71は、第2サンギア81と連結されている。よって、第1サンギア71の角速度はV[rad/s]である。第1キャリア73は、第2リングギア84と連結されている。よって、第1キャリア73の角速度は0.437V[rad/s]である。また、第1リングギア74の角速度は0.143V[rad/s]となる。以上により、変速機構63の変速比は、V/0.143V=6.99となる。このように、電動車両駆動装置60は、実施形態1の電動車両駆動装置10と同様の原理により、実施形態1の電動車両駆動装置10が奏する効果と同様の効果を奏する。
 また、実施形態1の電動車両駆動装置10と同様の原理により、電動車両駆動装置100は、上式(7)を満たす代わりに、第1サンギア71の歯数Z5とし、第1リングギアの歯数をZ7とすると、第1回転力TAと、第2回転力TBと、歯数Z5と、歯数Z7とが、下記の式(8)を満たすことになる。また、電動車両駆動装置100の第1回転力TAと第2回転力TBとの比は、第1サンギア71と第1キャリア73との間に作用する回転力比の82%以上に設定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
 実施形態2の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。本実施形態の同様の構成を有するものは、本実施形態と同様の効果を奏する。
 さらに、実施形態1及び実施形態2の好ましい態様が次のように把握される。実施形態1及び実施形態2において、前記第2モータが出力する第2回転力と、前記第1モータが出力する第1回転力との比は、前記第2サンギアと前記第2キャリアとの間に作用する回転力比の82%以上であることが望ましい。
 上述したインホイールモータは、第1モータが出力する回転力であるTAと、第2モータが出力する回転力であるTBと、第2サンギアの歯数Z1と、第2リングギアの歯数Z4とが、上述した式(7)を満たす必要がある。しかしながら、モータが出力する回転力は、モータの寸法や、磁気特性などの要因により、設計値に対して最大で18%程度の誤差が生じる。この態様は、上記構成により、個体差によらず、第1モータが出力する回転力であるTAと、第2モータが出力する回転力であるTBと、第2サンギアの歯数Z1と、第2リングギアの歯数Z4とが、上述した式(7)を満たすことができる。
 実施形態1及び実施形態2において、前記第2モータが出力する第2回転力と、前記第1モータが出力する第1回転力との比は、前記第1サンギアと前記第1キャリアとの間に作用する回転力比の82%以上であることが好ましい。上記構成により、この態様は、個体差によらず、第1モータが出力する回転力であるTAと、第2モータが出力する回転力であるTBと、第2サンギアの歯数Z1と、第2リングギアの歯数Z4とが、上記の式(7)を満たすことができる。
 実施形態1及び実施形態2において、前記第1モータの回転軸に直交する平面で前記第1モータのステータコアを切った断面形状と、前記第2モータの回転軸に直交する平面で前記第2モータのステータコアを切った断面形状とは、同一であることが好ましい。
 上記構成により、第1モータと第2モータとでステータコアの設計が共通するため、設計に要する労力を低減できる。また、第1モータのステータコアの断面形状と、第2モータのステータコアの断面形状とが同一の場合、第1モータのステータコア及び第2モータの第2ステータコアは、同一の金型で製造されることができる。よって、この態様のインホイールモータは、製造に要する労力を低減できる。また、本発明に係るインホイールモータは、製造に要するコストを低減できる。
 実施形態1及び実施形態2において、前記第1モータの回転軸方向における前記第1モータのステータコアの寸法と、前記第2モータの回転軸方向における前記第2モータのステータコアの寸法との比は、前記回転力比の82%以上118%以下であることが好ましい。
 ステータコアの断面形状が同一の場合、モータが出力する回転力の大きさは、回転軸方向のステータコアの寸法に比例する。よって、この態様のインホイールモータは、上記構成により、第1モータが出力する回転力であるTAと、第2モータが出力する回転力であるTBと、第2サンギアの歯数Z1と、第2リングギアの歯数Z4とが、上記の式(7)を満たすことができる。
 実施形態1及び実施形態2において、前記第1モータの回転軸に直交する平面で前記第1モータのロータコアを切った断面形状と、前記第2モータの回転軸に直交する平面で前記第2モータのロータコアを切った断面形状とは、同一であることが望ましい。
 上記構成により、第1モータと第2モータとでロータコアの設計が共通するため、設計に要する労力を低減できる。また、第1モータのロータコアの断面形状と、第2モータのロータコアの断面形状とが同一の場合、第1モータのロータコア及び第2モータの第2ロータコアは、同一の金型で製造されることができる。よって、この態様のインホイールモータは、製造に要する労力を低減できる。また、本発明に係るインホイールモータは、製造に要するコストを低減できる。
 実施形態1及び実施形態2において、前記第1モータの回転軸方向における前記第1モータのロータコアの寸法と、前記第2モータの回転軸方向における前記第2モータのロータコアの寸法との比は、前記回転力比の82%以上118%以下であることが望ましい。
 ロータコアの断面形状が同一の場合、モータが出力する回転力の大きさは、回転軸方向のロータコアの寸法に比例する。よって、この態様のインホイールモータは、上記構成により、第1モータが出力する回転力であるTAと、第2モータが出力する回転力であるTBと、第2サンギアの歯数Z1と、第2リングギアの歯数Z4とが、上記の式(7)を満たすことができる。
 実施形態1及び実施形態2において、前記クラッチ装置は、第1部材と、前記第1部材に対して回転できる第2部材と、前記第2部材に第1方向の回転力が作用すると前記第1部材と前記第2部材との間で回転力を伝達し、前記第2部材に前記第1方向とは逆の第2方向の回転力が作用すると前記第1部材と前記第2部材との間で回転力を伝達しない係合部材と、を含むワンウェイクラッチ装置であることが望ましい。また、前記第1方向は、前記電動車両を前進させるように前記第1モータが回転力を出力し、かつ、前記第2モータが作動していない際に前記第2部材が回転する方向であることが望ましい。
 ワンウェイクラッチ装置は、第2部材に作用する回転力の方向が切り替えられることで、係合状態と非係合状態とを切り替えできる。よって、ワンウェイクラッチ装置は、ピストンを移動させるための機構や、電磁アクチュエータを必要としない。これにより、この態様のインホイールモータは、部品点数を低減でき、かつ、自身(クラッチ装置)を小型化できる。また、ワンウェイクラッチ装置は、ピストンを移動させるための機構や、電磁アクチュエータを作動させるためのエネルギーが不要となる。
 実施形態1及び実施形態2において、前記クラッチ装置は、カムクラッチ装置であることが望ましい。ローラクラッチ装置もワンウェイクラッチ装置に含まれる。しかしながら、カムクラッチ装置は、回転力(トルク)容量がローラクラッチ装置よりも大きい。すなわち、カムクラッチ装置は、第1部材と第2部材との間で伝達できる力の大きさがローラクラッチ装置よりも大きい。よって、この態様のインホイールモータは、クラッチ装置がカムクラッチ装置である方が、より大きな回転力を伝達できる。
(実施形態3)
[電動車両駆動装置]
 図13は、実施形態3に係る電動車両駆動装置を示す正面図である。図14は、図13に記載した電動車両駆動装置を示すA-A視断面図である。図15は、図13に記載した電動車両駆動装置を示す組立斜視図である。図16は、図13に記載した電動車両駆動装置を示すスケルトン図である。
 インホイールモータとしての電動車両駆動装置201は、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、電動四輪駆動車などの電動車両の駆動装置に適用され、より詳しくは、遊星歯車機構を有する変速機構を備えたインホイールモータに適用される。
 電動車両駆動装置201は、ケーシング202と、第1モータ203及び第2モータ204と、変速機構205と、ホイール軸受206とを備える(図13及び図14参照)。
 ケーシング202は、第1モータ203、第2モータ204及び変速機構205を収容するケーシングである。このケーシング202は、第1ケース221、第2ケース222、第3ケース223及び第4ケース224を有し、これらの組立体として構成される。第1ケース221は、円筒部材から成り、隔壁部221aをその内周面に有する。また、隔壁部221aには、連通孔221gが開けられる。第2ケース222は、蓋状部材から成り、第1ケース221の車体側の開口部に嵌め合わされてボルト結合により固定される。第3ケース223は、環状部材から成り、第1ケース221のホイール側の開口部に嵌め合わされてボルト結合により固定される。したがって、ケーシング202内には、第1ケース221の隔壁部221aと第2ケース222とに区画されて成る第1モータ室202Aと、隔壁部221aと第3ケース223とに区画されて成る第2モータ室202Bとが形成される。第4ケース224は、フランジ部を有する環状部材から成り、そのフランジ部で第1ケース221の隔壁部221aにボルト結合により固定される。
 なお、この実施の形態では、ケーシング202が第1ケース221の上部にリブ状のショックアブソーバ取付部53を有し、このショックアブソーバ取付部53に、車両のショックアブソーバ(図示省略)がボルト結合により固定されている。また、第1ケース221の隔壁部221aがショックアブソーバのショックアブソーバ取付部53の直下(根元断面内範囲。第1ケース221の径方向に対して略同位置。)に配置されている。かかる構成では、車体からの荷重がショックアブソーバからケーシング202を介してホイールに伝達する。このとき、ケーシング202(第1ケース221の胴部)には、大きな荷重がショックアブソーバのストローク方向に作用する。したがって、隔壁部221aがショックアブソーバのショックアブソーバ取付部53の直下に配置されることにより、ショックアブソーバからの荷重に対するケーシング202の剛性が高められている。
 また、この実施の形態では、ケーシング202が第1ケース221の側部に防水パネルコネクタ226を有している。この防水パネルコネクタ226を介して、ケーシング202外部の電源(図示省略)とケーシング202内部の第1モータ203及び第2モータ204とが接続されている。また、第1ケース221の隔壁部221aには、第1モータ203の出力軸232c、電力供給用あるいは信号伝達用の配線、潤滑油あるいは冷却油の配管などを配置するための連通孔221gが設けられている。
 第1モータ203及び第2モータ204は、電動車両駆動装置201の動力源であり、ケーシング202外部の電源から電力供給を受けて稼動する。また、第1モータ203は、ケーシング202の第1モータ室202A(車両の車体側の室)に収容されて保持され、第2モータ204は、ケーシング202の第2モータ室202B(車両のホイール側の室)に収容されて保持される。なお、第1モータ203及び第2モータ204の保持構造については、後述で詳細に説明する。
 第1モータ203は、ステータ231と、ロータ232と、レゾルバ233とから構成され、ステータ231でケーシング202(第1ケース221及び第2ケース222)に保持されて固定される(図14及び図15参照)。ステータ231は、ステータコア231a、複数のコイル231b及び複数のインシュレータ231cから成る。このステータ231は、環状構造を有するステータコア231aに対して、各コイル231bがインシュレータ231cを介して巻き付けられて構成される。ロータ232は、ロータコア232a、複数の磁石232b及び出力軸232cから成る。このロータ232は、環状構造を有するロータコア232aの外周に各磁石232bが配列され、このロータコア232aの中心に出力軸232cが嵌め込まれて構成される。また、ロータ232は、その出力軸232cを第1ケース221の隔壁部221aの連通孔221gからケーシング202の第2モータ室202B内に突出させ、隔壁部221aでベアリングを介して回転可能に支持されて配置される。また、ロータ232は、その出力軸232cで変速機構205(第1歯車機構251のサンギアシャフト251a)に連結される。レゾルバ233は、第1モータ203(ロータ232)の回転角を検出するセンサである。この第1モータ203は、ステータ231が通電してロータ232が回転することにより、その駆動トルクを、出力軸232cを介して変速機構205に出力する。
 第2モータ204は、ステータ241と、ロータ242と、レゾルバ243とから構成され、ステータ241がケーシング202(第1ケース221及び第3ケース223)に保持されて固定される(図14及び図15参照)。ステータ241は、ステータコア241a、複数のコイル241b及び複数のインシュレータ241cから成る。このステータ241は、環状構造を有するステータコア241aに対して、各コイル241bがインシュレータ241cを介して巻き付けられて構成される。ロータ242は、環状構造を有するロータコア242aの外周に各磁石242bが配列されて構成される。また、ロータ242は、第4ケース224の外周にベアリングを介して回転可能に組み付けられ、その端部が変速機構205(第1歯車機構251のリングギア251e及び第2歯車機構252のキャリア252d)に連結される。レゾルバ243は、第2モータ204(ロータ242)の回転角を検出するセンサである。この第2モータ204は、ステータ241が通電してロータ242が回転することにより、その駆動トルクを変速機構205に出力する。
 なお、この実施の形態では、第1モータ203の出力軸232cと第2モータ204のロータ242とが同軸上に配置されており、共通の軸Rを回転軸として回転する。
 変速機構205は、第1モータ203及び第2モータ204からの駆動トルクを変速してホイール軸受206(第1内輪262)に伝達する機構である。この変速機構205は、第1歯車機構251と、第2歯車機構252と、クラッチ機構253とから構成されて、ケーシング202の第2モータ室202Bに収容される。
 第1歯車機構251は、シングルピニオン式の遊星歯車機構であり、サンギアシャフト251aと、サンギア251bと、ピニオンギア251cと、キャリア251dと、リングギア251eとから構成される。サンギアシャフト251aは、一方の端部(車体側の端部)が第1モータ203の出力軸232cに嵌め合わされて連結され、他方の端部(ホイール側の端部)がホイール軸受206の第1内輪262に回転可能に支持されて、軸Rを回転軸として回転する。サンギア251bは、サンギアシャフト251aに形成されて、サンギアシャフト251aと共に軸Rを回転軸として回転する。ピニオンギア251cは、サンギア251bと噛み合うギアであり、キャリア251dに保持される。キャリア251dは、ピニオンギア251cを自転自在かつ軸Rに対して公転自在に保持する。また、キャリア251dの一端は、サンギアシャフト251aの外周かつ第4ケース224の内周に配置されて、軸Rを回転軸として回転可能に支持される。リングギア251eは、ピニオンギア251cに噛み合うギアであり、軸Rを回転軸として回転可能に支持される。また、リングギア251eは、第2モータ204のロータ242に連結される。
 第2歯車機構252は、ダブルピニオン式の遊星歯車機構であり、サンギア252aと、第1ピニオンギア252b及び第2ピニオンギア252cと、キャリア252dと、リングギア252eとから構成される。サンギア252aは、第1歯車機構251のサンギア251bと共にサンギアシャフト251a上に一体形成されて、第1モータ203の出力軸232cに連結される。第1ピニオンギア252bは、サンギア252aと噛み合うギアである。第2ピニオンギア252cは、第1ピニオンギア252bと噛み合うギアである。キャリア252dは、第1ピニオンギア252b及び第2ピニオンギア252cを自転自在かつR軸に対して公転自在にそれぞれ保持する。また、キャリア252dは、サンギアシャフト251a上で、軸Rを回転軸として回転可能に支持される。また、キャリア252dは、第1歯車機構251のリングギア251eに一体形成され、このリングギア251eと共に第2モータ204のロータ242に連結される。リングギア252eは、第2ピニオンギア252cと噛み合うギアである。また、リングギア252eは、ホイール軸受206の第1内輪262に一体化されて固定される。
 クラッチ機構253は、ワンウェイクラッチ機構であり、例えば、カムクラッチ機構から構成される。このクラッチ機構253は、第4ケース224に固定され、また、第1歯車機構251のキャリア251dをケーシング202に対して係合及び分離可能に配置される。このクラッチ機構253は、第1モータ203が車両を前進させる方向に駆動トルクを発生しかつ第2モータ204が空転しているときに、第2歯車機構252のキャリア252dからの反力によって、係合状態となる(第1変速状態)。一方、クラッチ機構253は、第1モータ203及び第2モータ204の双方が駆動トルクを発生すると、第1歯車機構251のキャリア251dのケーシング202に対する回転トルクが、上記第1変速状態の逆方向に作用して分離状態となる(第2変速状態)。
 なお、この実施の形態では、クラッチ機構253としてカムクラッチ機構が採用されている。かかる構成では、クラッチ機構253の係合分離動作を第2モータ204の駆動により受動的に制御できるので、クラッチ機構253を駆動するためのアクチュエータを省略できる。これにより、電動車両駆動装置201の装置構成を簡素化できる。
 ホイール軸受206は、車両のホイール(図示省略)の軸受であり、外輪261と、第1内輪262及び第2内輪263と、複数の転動体264と、ロックナット265とから構成される(図13~図15参照)。外輪261は、第1内輪262及び第2内輪263の軸受である。この外輪261は、第3ケース223のホイール側の開口部に嵌め込まれて8本のボルトを介して固定される。第1内輪262は、有底の筒状部材から成り、その底面をホイール側に向けつつ外輪261に挿入されて、軸Rを回転軸として回転可能に支持される。この第1内輪262には、4本のスタッドボルト266が取り付けられ、これらのスタッドボルト266とナット(図示省略)とを介して車両のホイールが第1内輪262に固定される。また、第1内輪262は、第2歯車機構252のリングギア252eに固定され、このリングギア252eと共に一体となって回転する。第2内輪263は、外輪261の内周かつ第1内輪262の外周に配置された環状部材である。複数の転動体264は、外輪261と第1内輪262及び第2内輪263との軌道面間に配置されて、自転可能かつ軸Rに対して公転可能に支持される。ロックナット265は、第1内輪262の車体側の端部に配置され、第1内輪262に予圧を付与して第1内輪262の剛性を高める。
 この電動車両駆動装置201では、第1モータ203及び第2モータ204が駆動トルクを発生すると、この駆動トルクが変速機構205によって変速されてホイール軸受206に伝達される(図16参照)。これにより、ホイールHが回転して車両が走行する。
 また、この電動車両駆動装置201は、第1変速状態と第2変速状態との2つの変速状態を実現できる。第1変速状態は、いわゆるローギア状態であり、例えば、車両の発進時や登坂時などに用いられる。一方、第2変速状態は、例えば、通常走行時に用いられる。
 第1変速状態では、第1モータ203が駆動トルクを発生するとともに第2モータ204が空転して、クラッチ機構253が係合状態となる。すると、第1歯車機構251では、クラッチ機構253がキャリア251dを拘束してピニオンギア251cの公転を禁止する。この状態では、第1モータ203が駆動トルクを発生すると、この駆動トルクがサンギアシャフト251a及び第2歯車機構252を介してホイール軸受206に伝達される。このとき、一部の駆動トルクが第2歯車機構252のキャリア252dから第1歯車機構251のリングギア251e及びピニオンギア251cを介して第1歯車機構251のサンギア251bに還元される。そして、この一部の駆動トルクがサンギアシャフト251a及び第2歯車機構252を介してホイール軸受206に伝達される。これにより、駆動トルクが増幅されて、より大きな変速比が実現される。
 第2変速状態では、第1モータ203及び第2モータ204が駆動トルクを発生して、クラッチ機構253が分離状態となる。すると、第1歯車機構251では、クラッチ機構253がキャリア251dを解放してピニオンギア251cの公転を許容し、第1歯車機構251のサンギア251bとリングギア251eとの相対回転が可能となる。この状態では、第2モータ204が駆動トルクを変化させることにより、変速比が変化する。これにより、変速比を連続的に変更できるため、車速に比例してモータ回転数が上昇せず、特に高速巡航時の摩擦損失を低減できる。
 なお、この実施の形態では、第1モータ203及び第2モータ204が同軸R上に配置されて、変速機構205にそれぞれ連結されている(図14及び図15参照)。かかる構成では、例えば、インホイールモータのようにケーシング202の容量が小さい場合にも、第1モータ203及び第2モータ204を効率的にケーシング202内に配置できるので好ましい。しかし、これに限らず、第1モータ203と第2モータ204とが相互に異なる軸上に配置され、歯車等の伝達機構を介して変速機構205に連結されて良い(図示省略)。
[モータの保持構造]
 図17は、実施形態3に係る電動車両駆動装置のモータ保持構造を示す断面図である。図18及び図19は、図17に記載したモータ保持構造を示す拡大図である。これらの図において、図18は、第1モータ203の保持構造を示し、図19は、第2モータ204の保持構造を示している。図20及び図21は、図17に記載した電動車両駆動装置の第1ケースを示す正面図(図20)及びB-B視断面図(図21)である。図22及び図23は、図17に記載した電動車両駆動装置の第2ケースを示す正面図(図22)及びC-C視断面図(図23)である。図24及び図25は、図16に記載した電動車両駆動装置の第3ケースを示す正面図(図24)及びD-D視断面図(図25)である。図26は、図17に記載したモータ保持構造の変形例を示す拡大図である。
 この電動車両駆動装置201は、以下のモータ保持構造を有している。すなわち、上記のように、ケーシング202が、第1ケース221、第2ケース222及び第3ケース223に分割可能な構造を有する(図20~図25参照)。また、ケーシング202が、第1ケース221の隔壁部221aと第2ケース222とに区画されて成る第1モータ室202Aと、隔壁部221aと第3ケース223とに区画されて成る第2モータ室202Bとを有する。そして、第1モータ203が、第1モータ室202Aに収容されて、第1ケース221と第2ケース222とに挟み込まれて保持される(図17及び図18参照)。また、第2モータ204が、第2モータ室202Bに収容されて、第1ケース221と第3ケース223とに挟み込まれて保持される(図17及び図19参照)。
 例えば、この実施の形態では、第1ケース221が、円筒部材から成り、その内部が隔壁部221aにより仕切られている(図20及び図21参照)。そして、この第1ケース221の一方(車体側)の開口部に第2ケース222が取り付けられ、他方(ホイール側)の開口部に第3ケース223が取り付けられて、ケーシング202が構成されている(図17参照)。また、第1ケース221が、一方の開口部の内径面に、第1モータ203を挿入するための第1モータ挿入部221bと、第2ケース222を嵌め合わせるためのインロー部221cとを有している(図21参照)。また、第1ケース221が、他方の開口部の内径面に、第2モータ204を挿入するための第2モータ挿入部221dと、第3ケース223を嵌め合わせるためのインロー部221eとを有している。具体的には、切削加工により、第1ケース221の内周面が段状に拡径されて第1モータ挿入部221b(第2モータ挿入部221d)が形成され、さらに、この第1モータ挿入部221b(第2モータ挿入部221d)の入口部が段状に拡径されてインロー部221c(221e)が形成されている。このため、第1ケース221の内部には、第1モータ挿入部221b(第2モータ挿入部221d)とインロー部221c(221e)とにより、隔壁部221aを有する内径面を基準として二段階に拡径する段差部(段付き内径部)が形成されている。また、車体側の第1モータ挿入部221b及びインロー部221cと、ホイール側の第2モータ挿入部221d及びインロー部221eとが、いずれも同軸R上に配置されている。また、第1モータ203のステータコア231aと第2モータ204のステータコア241aとが同一径を有するため、第1モータ挿入部221bと第2モータ挿入部221dとが同一径を有している。また、第1モータ挿入部221b(第2モータ挿入部221d)の内周面が、第1モータ203(第2モータ204)のステータコア231a(241a)の外周面に対して隙間嵌めとなるように精度良く加工されている。また、第1モータ挿入部221b(第2モータ挿入部221d)の軸方向寸法がステータコア231a(241a)の軸方向寸法よりも短く設定されている。また、第1ケース221の外周面には、雌ネジ部を有するフランジ部221fが四等配で設けられている。
 また、第2ケース222が、第1ケース221との嵌め合い面にインロー部222aを有している(図22及び図23参照)。このインロー部222aは、第1ケース221のインロー部221cに対して隙間嵌めとなる外径を有している。また、第2ケース222は、第1ケース221に嵌め込まれた状態で、第1ケース221に対して外周面が面一となる外径を有している。また、第2ケース222の外周面には、ボルト孔を有するフランジ部222bが第1ケース221のフランジ部221fに対応して設けられている。
 同様に、第3ケース223が、第1ケース221との嵌め合い面にインロー部223aを有している(図24及び図25参照)。このインロー部223aは、第1ケース221のインロー部221eに対して隙間嵌めとなる外径を有している。また、第3ケース223は、第1ケース221に嵌め込まれた状態で、第1ケース221に対して外周面が面一となる外径を有している。また、第3ケース223の外周面には、ボルト孔を有するフランジ部223bが第1ケース221のフランジ部221fに対応して設けられている。
 電動車両駆動装置201の組立工程では、まず、第1モータ203が、ステータ231のステータコア231aを第1ケース221の第1モータ挿入部221bに挿入して嵌め込まれる(図17及び図18参照)。このとき、ステータコア231aが、第1モータ挿入部221bに対して隙間嵌めとなるため、第1モータ203の軸方向にスライド変位できる。また、ステータコア231aが、その端面を第1モータ挿入部221bの奥側(隔壁部221a側)の段差部に当接させる。また、この状態では、第1モータ挿入部221bの軸方向寸法がステータコア231aの軸方向寸法よりも短いので、ステータコア231aの端部が第1モータ挿入部221bからインロー部221c内に突出する。
 次に、第2ケース222が、そのインロー部222aを第1ケース221のインロー部221cに嵌め込みつつ第1ケース221の一方(車体側)の開口部に取り付けられる。このとき、第2ケース222の端面(インロー部222aの開口縁部)がステータコア231aの端面に当接することにより、ステータコア231aが第1ケース221(第1モータ挿入部221bの奥側の段差部)と第2ケース222の端面との間に挟み込まれて保持される。これにより、第1モータ203の径方向位置及び軸方向位置がケーシング202(第1ケース221)に対して位置決めされる。そして、この状態で、第1ケース221のフランジ部221fと第2ケース222のフランジ部222bとがボルト締めされることにより、ステータコア231aが押圧状態で保持される。
 同様に、第2モータ204が、ステータ241のステータコア241aを第1ケース221の第2モータ挿入部221dに挿入して嵌め込まれる(図17及び図19参照)。このとき、ステータコア241aが、第2モータ挿入部221dに対して隙間嵌めとなるため、第2モータ204の軸方向にスライド変位できる。また、ステータコア241aが、その端面を第2モータ挿入部221dの奥側(隔壁部221a側)の段差部に当接させる。また、この状態では、第2モータ挿入部221dの軸方向寸法がステータコア241aの軸方向寸法よりも短いので、ステータコア241aの端部が第2モータ挿入部221dからインロー部221e内に突出する。
 次に、第3ケース223が、そのインロー部223aを第1ケース221のインロー部221eに嵌め込みつつ第1ケース221の一方(ホイール側)の開口部に取り付けられる。このとき、第3ケース223の端面(インロー部223aの開口縁部)がステータコア241aの端面に当接することにより、ステータコア241aが第1ケース221(第2モータ挿入部221dの奥側の段差部)と第3ケース223の端面との間に挟み込まれて保持される。これにより、第2モータ204の径方向位置及び軸方向位置がケーシング202(第1ケース221)に対して位置決めされる。そして、この状態で、第1ケース221のフランジ部221fと第3ケース223のフランジ部223bとがボルト締めされることにより、ステータコア241aが押圧状態で保持される。
 なお、この電動車両駆動装置201では、第1ケース221の第1モータ挿入部221b(第2モータ挿入部221d)がキー溝あるいは回転止めを有し、これに係合する回転止めあるいはキー溝を第1モータ203(第2モータ204)のステータコア231a(241a)が有しても良い(図示省略)。かかる構成では、第1モータ挿入部221b(第2モータ挿入部221d)がステータコア231a(241a)に対して隙間嵌めとなるときに、これらの回転止め/キー溝がケーシング202に対する第1モータ203(第2モータ204)の回転方向の変位を規制する。これにより、第1モータ203(第2モータ204)の周方向の位置決め状態が適正に保持される。なお、ステータコア231a(241a)の加工は、例えば、プレス成形あるいはワイヤカット加工により行われる。
 また、この電動車両駆動装置201では、第3ケース223(第2ケース222)のインロー部223a(222a)の端部に突当部Tが形成されても良い(図26参照)。そして、第3ケース223(第2ケース222)がこの突当部Tをステータコア241a(231a)の端面に押圧してステータコア241a(231a)を保持しても良い。これにより、第2モータ挿入部221d(第1モータ挿入部221b)の軸方向寸法がステータコア241a(231a)の軸方向寸法よりも短い場合にも、ステータコア241a(231a)が適正に保持される。
[効果]
 以上説明したように、この電動車両駆動装置201は、ケーシング202と、このケーシング202に組み付けられる第1モータ203及び第2モータ204とを備える(図17参照)。また、ケーシング202が、第1モータ203を位置決めする第1モータ挿入部221b及び第2モータ204を位置決めする第2モータ挿入部221dを相互に独立して(例えば、電動車両駆動装置201の設置状態における車両の車体側及びホイール側にそれぞれ)有する第1ケース221と、この第1ケース221に取り付けられる第2ケース222及び第3ケース223とを備える(図20~図25参照)。また、第1モータ203のステータコア231aが、第1モータ挿入部221bに挿入されて位置決めされて、第2ケース222により押圧状態で保持される(図17及び図18参照)。また、第2モータ204のステータコア241aが、第2モータ挿入部221dに挿入されて位置決めされて、第3ケース223により押圧状態で保持される(図17及び図19参照)。
 かかる構成では、第1ケース221が第1モータ挿入部221b及び第2モータ挿入部221dを相互に独立して有するので、これらのモータ挿入部が一体形成されている構成と比較して、第1モータ挿入部221b、第2モータ挿入部221dの軸方向長さを短縮できる。これにより、第1モータ203、第2モータ204(ステータコア231a、241a)の位置決めに必要な高精度の内径加工領域を縮小できるので、ケーシング202の加工が容易となる利点がある。また、第1モータ203(第2モータ204)と第1モータ挿入部221b(第2モータ挿入部221d)との嵌め合い面が短縮されるので、第1モータ203(第2モータ204)の組み付け工程が容易となる利点がある。また、第1モータ挿入部221b、第2モータ挿入部221dが独立なので、ステータコア231a、241aが同一径を有するか否かに関わらず、第1モータ203、第2モータ204の位置決め精度を確保しつつ固定できる利点がある。
 例えば、ケーシングが片側のみに長尺なモータ挿入部を有し、このモータ挿入部に第1モータ及び第2モータが順次挿入されて組み付けられる構成(図示省略)では、この長尺なモータ挿入部を精度良く加工することが難しいため、好ましくない。また、かかる構成では、装置の組立工程で、必ず奥側のモータからケーシングに挿入して組み付ける必要があるため、組立順序の自由度が低く、好ましくない。また、かかる構成では、第1モータ(ステータコア)の外径と第2モータ(ステータコア)の外径とが相異するときに、モータ挿入部の内径を途中で相異させる加工が必要となるため、好ましくない。逆に、第1モータの外径と第2モータの外径とが同一である場合には、これらのモータの中間にスペーサを介在させる必要があるため、好ましくない。
 また、この電動車両駆動装置201では、第1モータ挿入部221b(第2モータ挿入部221d)が第1ケース221の車体側開口部(ホイール側開口部)の内径を段状に拡径して成ることにより第1モータ挿入部221b(第2モータ挿入部221d)の奥側に段差部(段付き内径)が形成される(図21参照)。そして、第1モータ203(第2モータ204)のステータコア231a(241a)が、この段差部と第2ケース222(第3ケース223)との間に挟み込まれて保持される(図17~図19参照)。かかる構成では、第1ケース221の内周面と第1モータ挿入部221b(第2モータ挿入部221d)との段差部によりステータコア231a(241a)の軸方向位置が位置決めされ、また、第1モータ挿入部221b(第2モータ挿入部221d)によりステータコア231a(241a)の径方向位置が位置決めされる。さらに、この段差部と第2ケース222(第3ケース223)との間にステータコア231a(241a)が挟み込まれることにより第1モータ203(第2モータ204)が安定的に保持される。これにより、第1モータ203(第2モータ204)がケーシング202に対して適正に位置決めされた状態で安定的に保持される利点がある。
 また、この電動車両駆動装置201では、第1モータ203(第2モータ204)のステータコア231a(241a)が第1モータ挿入部221b(第2モータ挿入部221d)に対して隙間嵌めで挿入される(図18及び図19参照)。かかる構成では、ステータコア231a(241a)と第1モータ挿入部221b(第2モータ挿入部221d)との嵌め合い条件を緩く設定できるので、第1モータ203(第2モータ204)の組み付け工程が容易となる利点がある。また、かかる場合においても、ステータコア231a(241a)が第2ケース222(第3ケース223)により押圧状態で保持されるので、第1モータ203(第2モータ204)が適正に固定される利点がある。
 例えば、ステータコアがモータ挿入部に対して収縮締結(例えば、圧入、冷やし嵌め、焼き嵌めなど)により嵌め合わされる構成(図示省略)では、モータ挿入部の嵌め合い面を精度良く加工する必要があるが、インホイールモータのような大径のステータコアを有する構成では、かかる高精度の加工が困難であり、好ましくない。特に、ケーシングの材質(アルミニウム等の軽金属)とステータコアの材質(一般に、電磁鋼板)とが相異するときに、これらの熱膨張率の相異によりステータコアの固定が緩むおそれがあるため、好ましくない。
 また、この電動車両駆動装置201では、第1モータ203(第2モータ204)のステータコア231a(241a)が外周面にキー溝あるいは回転止めを有することが好ましい(図示省略)。かかる構成では、ステータコア231a(241a)のキー溝あるいは回転止めが第1モータ挿入部221b(第2モータ挿入部221d)側の回転止めあるいはキー溝に係合することにより、ステータコア231a(241a)の周方向の回転変位が禁止される。これにより、ステータコア231a(241a)がケーシング202に対して相対回転不能に保持される利点がある。
 また、この電動車両駆動装置201では、第2ケース222(第3ケース223)が突当部Tを有するとともに、この突当部Tを第1モータ203(第2モータ204)のステータコア231a(241a)に押圧してステータコア231a(241a)を保持しても良い(図26参照)。かかる構成では、例えば、第2モータ挿入部221d(第1モータ挿入部221b)の軸方向寸法がステータコア241a(231a)の軸方向寸法よりも短い場合にも、ステータコア241a(231a)が適正に保持される利点がある。
 また、この電動車両駆動装置201では、第1ケース221が第1モータ挿入部221bと第2モータ挿入部221dとを仕切る隔壁部221aを有する(図17及び図21参照)。かかる構成では、隔壁部221aにより、ケーシング202の剛性が適正に確保されるので、第1モータ203(第2モータ204)の位置決め状態が適正に確保される利点がある。
 また、この電動車両駆動装置201では、第1ケース221の隔壁部221aが第1モータ挿入部221bと第2モータ挿入部221dとを連通させる連通孔221gを有することが好ましい(図17及び図21参照)。かかる構成では、この隔壁部221aの連通孔221gを介して、例えば、第1モータ203の出力軸232c、電力供給用あるいは信号伝達用の配線、潤滑油あるいは冷却油の配管などを配置できる。これにより、ケーシング202の内部構造物の配置が容易となる利点がある。
 また、この電動車両駆動装置201では、第1ケース221の外周にショックアブソーバ(図示省略)が配置される構成において、第1ケース221の隔壁部221aがこのショックアブソーバの直下に配置されることが好ましい。かかる構成では、隔壁部221aにより、ケーシング202の剛性が適正に確保されるので、車体からの荷重がショックアブソーバからケーシング202に伝達する場合にも、第1モータ203(第2モータ204)の位置決め状態が適正に確保される利点がある。
 さらに、実施形態3の好ましい態様が次のように把握される。実施形態3において、前記第1モータ挿入部あるいは前記第2モータ挿入部が前記第1ケースの開口部の内径を段状に拡径して成ることにより前記第1モータ挿入部あるいは前記第2モータ挿入部の奥側に段差部が形成されるとともに、前記第1モータのステータコアあるいは前記第2モータのステータコアが前記段差部と前記第2ケースあるいは前記第3ケースとの間に挟み込まれて保持されることが好ましい。
 この態様は、第1ケースの内周面とモータ挿入部との段差部によりステータコアの軸方向位置が位置決めされ、また、モータ挿入部によりステータコアの径方向位置が位置決めされる。さらに、この段差部と第2ケース(第3ケース)との間にステータコアが挟み込まれることによりモータが安定的に保持される。これにより、モータがケーシングに対して適正に位置決めされた状態で安定的に保持される利点がある。
 実施形態3において、前記第1モータのステータコアあるいは前記第2モータのステータコアが前記第1モータ挿入部あるいは前記第2モータ挿入部に対して隙間嵌めで挿入されることが好ましい。
 この態様は、ステータコアとモータ挿入部との嵌め合い条件を緩く設定できるので、モータの組み付け工程が容易となる利点がある。また、かかる場合においても、ステータコアが第2ケース(第3ケース)により押圧状態で保持されるので、モータが適正に固定される利点がある。
 実施形態3において、前記第1モータのステータコアあるいは前記第2モータのステータコアが外周面にキー溝あるいは回転止めを有することが好ましい。
 この態様は、ステータコアのキー溝あるいは回転止めがモータ挿入部側の回転止めあるいはキー溝に係合することにより、ステータコアの周方向の回転変位が禁止される。これにより、ステータコアがケーシングに対して相対回転不能に保持される利点がある。
 実施形態3において、前記第2ケースあるいは前記第3ケースが突当部を有するとともに前記突当部を前記ステータコアに押圧して前記ステータコアを保持することが好ましい。
 この態様は、例えば、モータ挿入部の軸方向寸法がステータコアの軸方向寸法よりも短い場合にも、ステータコアが適正に保持される利点がある。
 実施形態3において、前記第1ケースが前記第1モータ挿入部と前記第2モータ挿入部とを仕切る隔壁部を有することが好ましい。
 この態様は、隔壁部により、ケーシングの剛性が適正に確保されるので、モータの位置決め状態が適正に確保される利点がある。
 実施形態3において、前記隔壁部が前記第1モータ挿入部と前記第2モータ挿入部とを連通させる連通孔を有することが好ましい。
 この態様は、この隔壁部の連通孔を介して、例えば、第1モータの出力軸、電力供給用あるいは信号伝達用の配線、潤滑油あるいは冷却油の配管などを配置できる。これにより、ケーシングの内部構造物の配置が容易となる利点がある。
 実施形態3においては、前記第1ケースの外周にショックアブソーバが配置される構成において、前記隔壁部が前記ショックアブソーバの直下に配置されることが好ましい。
 この態様は、隔壁部により、ケーシングの剛性が適正に確保されるので、車体からの荷重がショックアブソーバからケーシングに伝達する場合にも、モータの位置決め状態が適正に確保される利点がある。
 実施形態3の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。本実施形態の同様の構成を有するものは、本実施形態と同様の効果を奏する。
(実施形態4)
 図27は、実施形態4に係る電動車両駆動装置が備えるホイール軸受の、図8におけるA-A断面図である。図28は、図27のB部分拡大図である。電動車両駆動装置10は、ケーシングGと、第1モータ11と、第2モータ12と、変速機構13とを含む。軸受機構としてのホイール軸受50について詳しく説明する。本実施形態に係る、インホイールモータとしての電動車両駆動装置10が備えるホイール軸受50は、外輪50aと、第1の内輪50cと、第2の内輪50bと、複数の第1の転動体60aと、複数の第2の転動体60bと、第1の保持器61aと、第2の保持器61bとを含む。なお、第1の内輪50cに形成された内歯車35は、後で詳しく説明する第2遊星歯車機構30の一部である。
 外輪50aは、円筒形状であり、ホイール側の端部寄りの外周にフランジ部62が形成されている。フランジ部62はケーシングGにボルト締結によって固定される。したがって、外輪50aは回転することができない構成となっている。
 外輪50aの内周面には、周方向に2列の軌道が形成されている。外輪50aの両端部の外径は、中央部よりも小さい。中央部と両端部との境界には、曲面が周方向にわたって形成されている。ホイール側の曲面には第1の転動体60aが、電動車両の車体側の曲面には第2の転動体60bが接触する。第1の転動体60aが接触するホイール側の曲面は第1の軌道63aであり、第2の転動体が接触する車体側の曲面は第2の軌道63bである。
 第1の転動体60a及び第2の転動体60bはいずれも球体である。第1の転動体60aと第2の転動体60bとは、外輪50a中央部の厚肉部によって隔てられ、軸方向に一定の間隔を保って配置されている。第1の保持器61aは第1の転動体60aを保持し、第1の転動体60aは自転しながら第1の軌道63aに沿って公転する。第2の保持器61bは第2の転動体60bを保持し、第2の転動体60bは自転しながら第2の軌道63bに沿って公転する。
 第1の内輪50cは、その外周面69eが外輪50aの内周面と、第1の転動体60a及び第2の転動体60bを挟んで対向している。第1の内輪50cの外径は、ホイール側から車体側へ向かって3段階に小さくなっている。ホイール側から車体側に向かって、外周面を基準外径面69a、1段目外径面69b、2段目外径面69c、最小外径面69dとすると、基準外径面69aと1段目外径面69bとの境界には、曲面が周方向にわたって形成されており、この曲面に第1の転動体60aが接触する。この曲面が第3の軌道63cである。
 第1の内輪50cは、その内周面から、突出した複数の歯を有する。この歯は、内歯車35である。第1の内輪50cの内周面に内歯車35を一体として形成することで、軸受と歯車とを別体で構成する場合と比較して、図7、8に示す電動車両駆動装置10の軸方向長さを短くすることができる。また、第1の内輪50cと内歯車35とを別体としてではなく、一体として構成することで、第1の内輪50cの強度を向上させ、また寸法の精度を向上させることができる。またホイール軸受50の部品数を少なくすることができるので、ホイール軸受50の製造コストを下げることができる。さらに、ホイール軸受50を小型化・軽量化することができる。
 内歯車35の歯幅方向中心65は、複数の第1の転動体60aの中心を含む面S1と、複数の第2の転動体60bの中心を含む面S2との間に位置する。内歯車35の歯幅方向中心65をこのように配置することによって、ホイール軸受50に荷重が加わって軸が傾いた際でも、内歯車35の変位の程度が小さくなり、内歯車35に作用する荷重を低減できる。すなわち、軸にモーメントが作用した場合におけるモーメント方向の変位に対するホイール軸受50の剛性を大きくすることができる。
 第1の内輪50cの、ホイール側の端部には、第1の内輪50cの回転軸Rに向かって延伸するホイール支持部66が形成されている。本実施形態では、ホイール支持部66は、第1の内輪50cのホイール側を閉塞する形状となっている。ホイール支持部66には、図7に示すように、複数のボルト孔67が開けられている。このボルト孔67の中心が、ホイール支持部66に形成されたホイールとの取付点68(図7参照)である。ホイールにもホイール支持部66と同数のボルト孔が設けられている。ホイール支持部66のボルト孔67とホイールのボルト孔とは重ね合わされてスタッドボルト51が挿入され、ナットにより締結される。本実施形態では、ホイール支持部66にボルト孔67を開け、スタッドボルト51をこのボルト孔67に挿入する形態となっているが、ホイール支持部66とスタッドボルト51とを一体として形成してもよい。この場合、スタッドボルト51の中心位置がホイール支持部66に形成されたホイールとの取付点である。
 第2の内輪50bは、その内周面が第1の内輪50cの外周面69eと接している。第2の内輪50bは、第1の内輪50cの外周面69eのうち2段目外径面69cで接している。第2の内輪50bの外周面には、第1の内輪50cの1段目外径面69bと滑らかに繋がる凹曲面が周方向にわたって形成されており、この凹曲面に第2の転動体60bが接触する。この第2の転動体60bが接触する凹曲面が第3の軌道63dである。
 第2の内輪50bは、ロックナット57によりホイール側に向かう力を加えられており、これによりホイール軸受50に適切な与圧が与えられてホイール軸受50の剛性が高められている。内輪を、一部品ではなく、第1の内輪50c及び第2の内輪50bの二部品としたことで、ホイール軸受50に適切な与圧を与えることが容易となる。
 複数の第1の転動体60aのピッチ円直径D1は、ホイール支持部66に形成された複数の取付点68のピッチ円直径D2よりも大きい。一般に、複数の取付点68のピッチ円直径D2は、ホイールの直径に応じて一定の範囲に限定され、大幅に大きくすることができない。しかし、複数の第1の転動体60aのピッチ円直径D1を、ホイール支持部66に形成された複数の取付点68のピッチ円直径D2よりも大きくすることによって、ホイール軸受50の内側の空間、すなわち、第1の内輪50cの内側の空間を広くすることができる。その結果、従来では収納が困難であったサイズの機構、例えば遊星歯車機構をこの内側の空間に収納することができ、電動車両駆動装置10の軸方向長さを短縮することができる。なお、クラッチ装置40は駆動のためのアクチュエータを必要としないので、電動車両駆動装置10の構造を単純化することができ、電動車両駆動装置10を小型化できる。
 さらに、実施形態4の好ましい態様が次のように把握される。実施形態4において、前記第1の転動体のピッチ円直径が、前記複数の取付点のピッチ円直径よりも大きいことが好ましい。
 一般に、前記複数の取付点のピッチ円直径は、ホイールの直径に応じて一定の範囲に限定され、大幅に大きくすることができない。しかし、この態様では、インホイールモータを上述した構成としたことで、ホイール軸受の内側の空間、すなわち、第1の内輪の内側の空間を広くすることができる。その結果、従来では収納が困難であったサイズの機構、例えば遊星歯車機構をこの内側の空間に収納することができ、電動車両駆動装置の軸方向長さを短縮することができる。
 実施形態4において、前記内歯車の歯幅方向中心が、前記複数の第1の転動体の中心を含む面と前記複数の第2の転動体の中心を含む面との間にあることが好ましい。
 内歯車の歯幅方向中心をこのように配置することによって、ホイール軸受に荷重が加わって軸が傾いた際でも、内歯車の変位の程度が小さくなり、内歯車に作用する荷重を低減できる。すなわち、軸にモーメントが作用した場合におけるモーメント方向の変位に対するホイール軸受の剛性を大きくすることができる。
 実施形態4の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。本実施形態の同様の構成を有するものは、本実施形態と同様の効果を奏する。
(実施形態5)
 図29は、実施形態5のクラッチ装置を示す分解説明図である。図30は、実施形態5のクラッチ装置を示す説明図である。図31は、実施形態5のクラッチ装置のスプラグを拡大して示す説明図である。本実施形態に係るクラッチ装置40は、上述した実施形態1等の車両用駆動装置10が備えているものである。図29及び図30に示すように、クラッチ装置40は、第2部材としての内輪41と、第1部材としての外輪42と、複数のスプラグ43Sとを含む。なお、内輪41が第1部材として機能し、外輪42が第2部材として機能してもよい。内輪41及び外輪42は、筒状部材である。内輪41は、外輪42の内側に配置される。内輪41と外輪42との一方は、第1キャリア23に連結され、他方はケーシングGに連結される。本実施形態では、内輪41は第1キャリア23に連結され、外輪42はケーシングGに連結される。
 スプラグ43Sは、摩擦により内輪41と外輪42とを係合させる摩擦係合部材である。スプラグ43Sは、柱状の部材であり、底面の中央がくびれた繭状の形状である。図31に示した円Cは、スプラグ43Sの底面により規定される図形に外接する円である。スプラグ43Sの側面のうち、スプラグ43Sが内輪41に接触する面である内輪接触面61は、円Cを底面とした円柱が有する側面の曲率よりも大きい曲率を持つ曲面である。スプラグ43Sの側面のうち、スプラグ43Sが外輪42に接触する面である外輪接触面62も、円Cを底面とした円柱が有する側面の曲率よりも大きい曲率を持つ曲面である。ただし、内輪接触面61の曲率と外輪接触面62の曲率とは異なっていてもよい。複数のスプラグ43Sは、内輪41の外周部と外輪42の内周部との間に、内輪41及び外輪42の周方向に沿って等間隔に配置される。
 内輪41及び外輪42の周方向におけるスプラグ43Sの長さは、円Cの直径よりも小さい。したがって、内輪41の外周部と外輪42の内周部との間に配置する場合に必要な周方向の長さは、円Cを底面とする円柱よりも、スプラグ43Sの方が短い。その結果、内輪41の外周部と外輪42の内周部との間に、円Cを底面とする円柱と比較して多くのスプラグ43Sを配置することができる。
 スプラグ式ワンウェイクラッチ装置、カムクラッチ装置及びローラクラッチ装置のトルク容量を決定する主な要因は、スプラグ、カム、ローラのような摩擦係合部材が、内輪と外輪とに接触する際の圧力(接触圧力)である。この接触圧力が、内輪、外輪、及び摩擦係合部材の材料によって決まる、ある一定の閾値を超えると、各クラッチ装置は、作用するトルクを保持することができなくなる。クラッチ装置を構成する摩擦係合部材が多数になるほど、クラッチ装置に作用するトルクは多くの摩擦係合部材に分散され、摩擦係合部材が、内輪及び外輪と接触する際の圧力は小さくなる。したがって、摩擦係合部材が多数になるほどクラッチ装置のトルク容量は大きくなる。
 クラッチ装置40は、摩擦係合部材としてスプラグ43Sが用いられているので、円Cに類似した底面を持つカムの数よりも多数のスプラグ43Sをクラッチ装置40に配置することができる。その結果、クラッチ装置40と同一の取付寸法を持つカムクラッチ装置のトルク容量よりも、クラッチ装置40のトルク容量を大きくすることができる。クラッチ装置40のトルク容量を大きくすることができるので、ホイールHに出力される第1分配回転力T5の最大値を大きくすることができる。
 図31に示すように、クラッチ装置40は、リボンスプリング58(弾性部材)と、外側保持器59A(第1の保持器)と、内側保持器59B(第2の保持器)とを含む。リボンスプリング58は、各スプラグ43Sを内輪41と外輪42とに接触させる弾性部材であり、例えばステンレス薄板をプレス加工して構成される。リボンスプリング58は、梯子状部材を環にした形状であり、周方向に伸縮可能である。リボンスプリング58により、非係合状態であってもスプラグ43Sは内輪41及び外輪42に接触させられているため、非係合状態から係合状態に移るときのバックラッシが少なくなり、内輪41又は外輪42に回転力が作用した際に、スプラグ43Sは迅速に内輪41及び外輪42と噛み合うことができる。よって、クラッチ装置40は、非係合状態から係合状態に切り替わる際に要する時間を低減できる。なお、非係合状態では、内輪41と外輪42との間で力は伝達されていない。また、係合状態では、内輪41と外輪42との間で力は伝達されている。
 外側保持器59A及び内側保持器59Bの形状は、いずれも円筒形状である。外側保持器59Aの側面には、周方向に矩形の複数の開口部63a(第1の開口部)が、互いに等間隔に形成されている。外側保持器59Aは、外輪42の内側に配置される。内側保持器59Bの外径は、外側保持器59Aの内径よりも小さく、内側保持器59Bは、外側保持器59Aの内側に配置される。内側保持器59Bの側面には、周方向に、外側保持器59Aに形成された開口部63aと同数の開口部63b(第2の開口部)が、周方向に向かって互いに等間隔に形成されている。開口部63aと開口部63bとが対向するように、外側保持器59Aに対して内側保持器59Bは配置されている。外側保持器59Aの開口部63aとこれに対向する内側保持器59Bの開口部63bとにスプラグ43Sが挿し通されることにより、外側保持器59Aと内側保持器59Bとが、複数のスプラグ43Sを保持する。
 複数の開口部63aが外側保持器59Aの周方向に、及び複数の開口部63bが内側保持器59Bの周方向に、それぞれ等間隔に形成されている結果、複数のスプラグ43Sは、外側保持器59Aの周方向、すなわち内側保持器59Bの周方向に向かって、互いに等間隔に配置されることになる。外輪接触面62は、外側保持器59Aに形成された開口部63aから外側保持器59Aの径方向外側へ突出する。内輪接触面61は、内側保持器59Bに形成された開口部63bから内側保持器59Bの径方向内側へ突出する。
 このように外側保持器59Aと内側保持器59Bとが複数のスプラグ43Sを保持することにより、複数のスプラグ43Sは、周方向に互いに等間隔に配置されるとともに、複数のスプラグ43Sの動きは同期する。その結果、クラッチ装置40に作用する全トルクは、均等に分割されて各スプラグ43Sに作用する。そのため、外側保持器59A及び内側保持器59Bを備えていないクラッチ装置と比較して、クラッチ装置40のトルク容量を大きくすることができる。
 クラッチ装置40は、ワンウェイクラッチ装置である。ワンウェイクラッチ装置とは、第1方向の回転力のみを伝達し、第1方向とは逆方向である第2方向の回転力を伝達しない。すなわち、ワンウェイクラッチ装置は、図1及び図3に示す第1キャリア23が第1方向に回転しようとする際に係合状態となり、第1キャリア23が第2方向に回転しようとする際に非係合状態となる。クラッチ装置40は、内輪41に第1方向(図30及び図31における矢印方向)の回転力が作用すると、スプラグ43Sが内輪41及び外輪42と噛み合う。これにより、内輪41と外輪42との間で回転力が伝達され、第1キャリア23は、ケーシングGから反力を受ける。よって、クラッチ装置40は、第1キャリア23の回転を規制できる。また、クラッチ装置40は、内輪41に第2方向の回転力が作用すると、スプラグ43Sが内輪41及び外輪42と噛み合わない。これにより、内輪41と外輪42との間で回転力が伝達されず、第1キャリア23は、ケーシングGから反力を受けない。よって、クラッチ装置40は、第1キャリア23の回転を規制しない。このようにして、クラッチ装置40は、ワンウェイクラッチ装置としての機能を実現する。
 本実施形態の場合、クラッチ装置40は、第1変速状態、すなわち第2モータ12が作動していない状態であって、電動車両を前進させるように第1モータ11が回転力を出力する場合に、図1に示す第1キャリア23が回転(自転)する方向に内輪41が回転すると係合状態となる。すなわち、上述の第1方向は、電動車両を前進させるように第1モータ11が回転力を出力し、かつ、第2モータが作動していない際に第2部材としての内輪41が回転する方向である。この状態で、第2モータ12が作動すると、後に述べるように、第2キャリア33の回転方向は逆転する。これにより、クラッチ装置40は、第2変速状態の時、すなわち第2モータ12が作動し、かつ、電動車両を前進させるように第1モータ11が回転力を出力する場合に非係合状態となる。以上により、クラッチ装置40は、第2モータ12が作動するか否かによって従動的に係合状態と非係合状態とを切り替えできる。
 クラッチ装置40は、ワンウェイクラッチ装置であるので、シリンダ内のピストンを作動流体によって移動させることで2つの回転部材を係合させたり、電磁アクチュエータによって2つの回転部材を係合させたりする方式のクラッチ装置と比較して、ピストンを移動させるための機構を必要とせず、電磁アクチュエータを作動させるための電力も必要としない。クラッチ装置40は、内輪41又は外輪42(本実施形態では内輪41)に作用する回転力の方向が切り替えられることで、係合状態と非係合状態とを切り替えできるため、部品点数を低減でき、かつ、自身(クラッチ装置40)を小型化できる。
 上述した実施形態2に係る電動車両駆動装置60が有するクラッチ装置90(図11参照)は、クラッチ装置40と同様に、摩擦係合部材としてスプラグ43Sが配置された、スプラグ式ワンウェイクラッチ装置であってもよい。。クラッチ装置90では、内輪に第2キャリア83が接続されている。その他の構成については、クラッチ装置90はクラッチ装置40と同様である。クラッチ装置90が、このような構成であることで、ホイールHに出力される最大の回転力を大きくすることができる。
 さらに、実施形態5の好ましい態様が次のように把握される。実施形態5において、前記クラッチ装置が、前記スプラグを前記第1部材と前記第2部材とに接触させる弾性部材を含むことが好ましい。これにより、前記クラッチ装置が、非係合状態から係合状態に切り替わる際に要する時間を低減できる。
 実施形態5において、前記クラッチ装置が、前記複数のスプラグを互いに等間隔に保持する、第1の保持器と第2の保持器とを含むことが好ましい。これにより、クラッチ装置に作用する全トルクは、均等に分割されて各スプラグに作用する。そのため、保持器を備えていないクラッチ装置と比較して、本発明に係るクラッチ装置のトルク容量をさらに大きくすることができる。
 実施形態5において、前記第1の保持器は、互いに等間隔に配置された複数の第1の開口部を側面に有する円筒であり、前記第2の保持器は、互いに等間隔に配置された、前記第1の保持器と同数の第2の開口部を側面に有し、前記第1の保持器の内径よりも外径が小さい円筒であり、前記第1の開口部と前記第2の開口部とが対向するように、かつ前記第1の保持器の内側に前記第2の保持器が配置され、対向する前記第1の開口部と前記第2の開口部とに前記スプラグが挿し通されることが好ましい。
 実施形態5の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。本実施形態の同様の構成を有するものは、本実施形態と同様の効果を奏する。
(実施形態6)
 図32は、実施形態6の電動車両駆動装置の断面図である。図32は、回転軸Rを含む平面で電動車両駆動装置を切断したときの断面を示すものである。図32に示すように、インホイールモータとしての電動車両駆動装置100は、第1モータMo1及び第2モータMo2を含む。第1モータMo1は、第1回転力TAを出力できる。第2モータMo2は、第2回転力TBを出力できる。変速機構13は、第1モータMo1及び第2モータMo2と連結される。変速機構13は、実施形態1と同様の構成であるので、説明を省略する。なお、変速機構13に変えて、実施形態2の変速機構63を用いてもよい。変速機構13の第3ピニオンギア32bは、第2リングギア34と噛み合っている。第2リングギア34は、ホイール軸受102と連結される。第2リングギア34が回転すると、ホイール軸受102は回転する。
 第1モータMo1は、第1ロータ103と、第1モータステータ104と、第1レゾルバ105とを含む。第1モータステータ104は、第1ステータコア104aと、第1コイル104bと、第1インシュレータ104cとを含む。第1ステータコア104aは、磁性体で形成された筒状部材であり、例えば電磁鋼板を積層したもので構成されている。第1コイル104bは、第1ステータコア104aの複数箇所に設けられる。第1コイル104bは、第1インシュレータ104cを介して第1ステータコア104aに巻き付けられる。
 第1ロータ103は、第1ロータコア103aと第1ロータディスク103bとを含む。第1ロータコア103aは、筒状部材であり、第1ステータコア104aの径方向内側に、径方向にある空隙を隔てて第1ステータコア104aと同軸に配置される。すなわち、第1モータステータ104は、第1ロータコア103aの径方向外側に配置される。第1ロータコア103aは、磁性体であり、例えば電磁鋼板を積層したもので形成されている。第1ロータコア103aの内部には、第1マグネット103cが複数埋め込まれている。第1ロータコア103aの径方向内側には、円盤状の第1ロータディスク103bが配置され、第1ロータディスク103bが第1ロータコア103aを支持している。第1ロータディスク103bは、フランジを備えた筒状部が周囲に組み合わされた円盤部材と、リング状部材とで構成されている。筒状部は、軸を含む断面がL字形である。第1ロータコア103aの軸方向側面は円盤部材のフランジに突き当てられている。第1ロータコア103aは円盤部材のフランジとリング状部材とに挟まれて、円盤部材のフランジとリング状部材とがねじ止め固定されることで第1ロータディスク103bに第1ロータコア103aが支持される。
 第1ロータディスク103bの中心、詳しくは円盤部材の中心には、第1モータ出力軸106がキーなどの連結部材を用いて固定されており、第1モータMo1の出力が第1モータ出力軸106へ出力される。第1ロータディスク103bの形態や、第1ロータディスク103bと第1ロータコア103aとの結合の形態は、以上述べたものには限定されない。第1ロータディスク103bは、第1ロータコア103aを支持するものであればよい。
 第1ロータディスク103bは、非磁性体であり、磁界に相互作用をほとんど及ぼさない性質を持つ材料で形成されている。第1ロータディスク103bは、例えば、オーステナイト系ステンレス、アルミニウム、樹脂から形成されている。第1ロータディスク103bに強度が必要とされる場合には、第1ロータディスク103bはオーステナイト系ステンレスで形成されることが好ましい。第1ロータディスク103bを軽量にするためには、第1ロータディスク103bをアルミニウムで形成することが好ましい。
 第1レゾルバ105は、第1ロータコア103aの回転角度を検出する。第1ロータディスク103bには、第1モータ出力軸106に近接するように第1レゾルバロータ105aがねじ止めにより固定されている。第1レゾルバロータ105aに対向するように、第1レゾルバステータ105bが配置されている。第1レゾルバロータ105aと第1レゾルバステータ105bとは、径方向にある空隙を隔てて同軸に配置されている。第1レゾルバロータ105aが第1ロータディスク103bに固定されているため、第1レゾルバロータ105aは第1ロータコア103aと一体となって回転し、第1レゾルバロータ105aと第1レゾルバステータ105bとの磁気的関係を検出することにより、第1ロータコア103aの回転角度を検出することができる。第1レゾルバロータ105aと第1レゾルバステータ105bとの磁気的関係を検出することから、第1レゾルバ105の検出精度を向上させるためには、第1レゾルバ105付近に強い外部磁界が存在しないことが好ましい。第1ロータディスク103bを、非磁性体により形成することで、第1ロータコア103aに設けられた第1マグネット103cからの磁束の一部が、第1ロータディスク103bを通って第1レゾルバステータ105bに流れることが低減されるため、第1レゾルバ105の検出精度を向上させることができる。その結果、第1レゾルバ105を第1ロータディスク103bに近接して配置することができるため、電動車両駆動装置100の軸方向寸法を短くすることができる。
 第2モータMo2は、第2ロータ107と、第2モータステータ108と、第2レゾルバ109とを含む。第2モータステータ108は、第2ステータコア108aと、第2コイル108bと、第2インシュレータ108cとを含む。第2ステータコア108aは、磁性体で形成された筒状部材であり、例えば電磁鋼板を積層したもので構成されている。第2コイル108bは、第2ステータコア108aの複数箇所に設けられる。第2コイル108bは、第2インシュレータ108cを介して第2ステータコア108aに巻き付けられる。第2ロータ107は、第2ロータコア107aと第2ロータディスク107bとを含む。第2ロータコア107aは、筒状部材であり、第2ステータコア108aの径方向内側に配置される。すなわち、第2モータステータ108は、第2ロータコア107aの径方向外側に配置される。第2ロータコア107aは、磁性体であり、例えば電磁鋼板を積層したもので形成されている。第2ロータコア107aの内部には、第2マグネット107cが複数埋め込まれている。第2ロータコア107aの径方向内側には、円盤状の第2ロータディスク107bが配置され、第2ロータディスク107bが第2ロータコア107aを支持している。第2ロータディスク107bは、フランジが形成された円筒部材と、リング状部材とで構成されている。円筒部材は、軸を含む断面がL字形である。第2ロータコア107aの軸方向側面は円筒部材のフランジに突き当てられている。第2ロータコア107aは円筒部材のフランジとリング状部材とに挟まれて円筒部材のフランジとリング状部材とがねじ止め固定されることで第2ロータディスク107bに第2ロータコア107aが支持される。第2ロータディスク107bの形態や、第2ロータディスク107bと第2ロータコア107aとの結合の形態は、以上述べたものには限定されない。第2ロータディスク107bは、第2ロータコア107aを支持するものであればよい。
 第2ロータディスク107bは、非磁性体である。第2ロータディスク107bは、例えば、オーステナイト系ステンレス、アルミニウム、樹脂から形成されている。第2ロータディスク107bに強度が必要とされる場合には、第2ロータディスク107bはオーステナイト系ステンレスで形成されることが好ましい。第2ロータディスク107bを軽量にするためには、第2ロータディスク107bをアルミニウムで形成することが好ましい。
 第2レゾルバ109は、第2ロータコア107aの回転角度を検出する。第2ロータディスク107bには、第2レゾルバロータ109aが固定されている。第2レゾルバロータ109aに対向するように、第2レゾルバステータ109bが配置されている。第2レゾルバロータ109aと第2レゾルバステータ109bとは、径方向にある空隙を隔てて同軸に配置されている。第2レゾルバロータ109aが第2ロータディスク107bに固定されているため、第2レゾルバロータ109aは第2ロータコア107aと一体となって回転し、第2レゾルバロータ109aと第2レゾルバステータ109bとの磁気的関係を検出することにより、第2ロータコア107aの回転角度を検出することができる。第2レゾルバロータ109aと第2レゾルバステータ109bとの磁気的関係を検出することから、第2レゾルバ109の検出精度を向上させるためには、第2レゾルバ109付近に強い外部磁界が存在しないことが好ましい。第2ロータディスク107bを、非磁性体により形成することで、第2ロータコア107aに設けられた第2マグネット107cからの磁束の一部が、第2ロータディスク107bを通って第2レゾルバステータ109bに流れることが低減されるため、第2レゾルバ109の検出精度を向上させることができる。その結果、第2レゾルバ109を第2ロータディスク107bに近接して配置することができるため、電動車両駆動装置100の軸方向寸法を短くすることができる。
 第2ロータディスク107bの内径側には、変速機構13が配置されており、第1モータMo1のようにロータディスクの内径側にレゾルバを配置することが困難である。そのため第2レゾルバ109を第2ロータディスク107bに固定すると、第2レゾルバ109は、第2ロータコア107a及び第2ステータコア108aのそれぞれの側面に対向するような位置に配される。対向する第2レゾルバ109と第2ロータコア107a及び第2ステータコア108aとのそれぞれの側面とを空間的に遮るように、磁性体で形成された板状の磁気シールド部材110(板状部材)が設けられている。具体的には、磁気シールド部材110は、ドーナツ状の板状部材であり、例えば電磁鋼板の薄板をプレス等して成型することにより製造される。磁気シールド部材110の径方向外側端部110aは、第2ステータコア108aに磁気的に通じる位置に配されている。磁気シールド部材110の径方向外側端部110aが第2ステータコア108aに接触していなくても、第2ステータコア108aに非常に近い位置に配されることで、磁気シールド部材110は第2ステータコア108aと磁気的に通じることができる。
 本実施形態では、磁気シールド部材110の径方向外側端部110aは第2ステータコア108aに非常に近接して配置されており、磁気シールド部材110の径方向外側の径方向外側端部110aは、後で詳しく説明する第1ケーシング100G1に固定されているが、磁気シールド部材110が固定される部材と、第2モータステータ108が固定される部材とをともに磁性体で形成し、磁気シールド部材110と第2ステータコア108aとが磁気的に通じるようにして、磁気シールド部材110と第2モータステータ108とで磁束の通りやすいループを形成してもよい。磁気シールド部材110が、第2レゾルバ109と第2ロータコア107a及び第2モータステータ108とを磁気的に遮蔽し、磁性体で形成されて径方向外側端部110aが第2モータステータ108と磁気的に通じる位置に配されていることで、第2ロータ107と第2モータステータ108との間で生じる漏れ磁束が、磁気シールド部材110に流れ込む。その結果、漏れ磁束が第2レゾルバ109に影響することを低減でき、第2レゾルバ109の検出精度を向上させることができる。その結果、第2レゾルバ109を第2モータMo2に隣接して設けることができ、電動車両駆動装置100の軸方向寸法を短くすることができる。
 なお、本実施形態では第1モータMo1には磁気シールド部材は設けられていないが、第1レゾルバ105と第1ロータコア103a及び第1モータステータ104とを磁気的に遮蔽し、かつ磁性体で形成されて端部が第1モータステータ104と磁気的に通じる位置に配された磁気シールド部材を第1モータMo1に設けてもよい。これにより、漏れ磁束が第1レゾルバ105に影響することを低減でき、第1レゾルバ105の検出精度を向上させることができる。
 第1モータMo1及び第2モータMo2は、ケーシング100Gに収納されている。ケーシング100Gは、第1ケーシング100G1と、第2ケーシング100G2と、第3ケーシング100G3とを含む。第1ケーシング100G1(非磁性体部材)は、筒状部材であり、第1モータステータ104及び第2モータステータ108を固定する筒状部111(モータステータ固定部、非磁性体部材)の内部に、第1レゾルバステータ105b及び第2レゾルバステータ109bを固定する円盤状の円盤部112(レゾルバステータ固定部、非磁性体部材)が形成されているものである。本実施形態では、筒状部111と円盤部112とは、一体の構成であり、非磁性体で形成されている。したがって、第1モータステータ104と第1レゾルバステータ105bとは、及び第2モータステータ108と第2レゾルバステータ109bとは、それぞれ非磁性体部材である第1ケーシング100G1を介して結合されていることになる。このように、第1モータステータ104と第1レゾルバステータ105bと、及び第2モータステータ108と第2レゾルバステータ109bとが、それぞれ非磁性体部材である第1ケーシング100G1を介して結合されていることで、第1モータMo1又は第2モータMo2の磁束が、ケーシング100Gを通して第1レゾルバ105又は第2レゾルバ109に流れ込むことを低減することができる。その結果、第1レゾルバ105又は第2レゾルバ109の検出精度を向上させることができる。
 第2ケーシング100G2は筒状部材である。第2ケーシング100G2は、第1ケーシング100G1よりもホイールH側に設けられる。第1ケーシング100G1と第2ケーシング100G2とは、例えば4本のボルトで締結される。
 第3ケーシング100G3は、第1ケーシング100G1の2つの開口端のうち第2ケーシング100G2とは反対側の開口端、すなわち、第1ケーシング100G1の電動車両の車体側の開口端に設けられる。第1ケーシング100G1と第3ケーシング100G3とは、例えば4本のボルトで締結される。これにより、第3ケーシング100G3は、第1ケーシング100G1の開口を塞ぐ。
 ケーシング100Gには、変速機構13が収納されている。第1サンギア21は、回転軸Rを中心に回転(自転)できるようにケーシング100G内に支持される。第1キャリア23は、回転軸Rを中心に回転(自転)できるようにケーシング100G内に支持される。第2サンギア31は、回転軸Rを中心に回転(自転)できるようにケーシング100G内に支持される。第2キャリア33は、回転軸Rを中心に回転(自転)できるようにケーシング100G内に支持される。電動車両駆動装置100が第1変速状態の時に回転力が伝わる経路及び第2変速状態の時に回転力が伝わる経路については、ケーシングGの代わりにケーシング100Gが、ホイール軸受50の代わりにホイール軸受102が用いられている他は、実施形態1と同様であるので、説明を省略する。
(変形例1)
 図33は、実施形態6の変形例1に係る電動車両駆動装置の部分断面図である。図33は、電動車両駆動装置120の第1モータMo1及び第2モータMo2付近を示すものである。インホイールモータとしての電動車両駆動装置120においては、ケーシング100Gの代わりに、ケーシング120Gが用いられている。ケーシング120Gは、第1ケーシング120G1と、第2ケーシング100G2と、第3ケーシング100G3とを含む。第1ケーシング120G1は、2つの部材を含んでいる。すなわち、第1モータステータ104及び第2モータステータ108を固定する筒状部(モータステータ固定部)と、第1レゾルバステータ及び第2レゾルバステータを固定する円盤部122(レゾルバステータ固定部)とは、別の部材として構成されている。本実施形態では、筒状部121が磁性体で形成され、円盤部122が非磁性体で構成されている。そのため、第1モータステータ104と第1レゾルバステータ105bとは、及び第2モータステータ108と第2レゾルバステータ109bとは、非磁性体部材である円盤部122を介して結合されていることになる。その結果、第1モータMo1又は第2モータMo2の磁束が、ケーシング120Gを通して第1レゾルバ105又は第2レゾルバ109に流れ込むことを低減することができ、第1レゾルバ105又は第2レゾルバ109の検出精度を向上させることができる。
 筒状部121が非磁性体で形成され、円盤部122が非磁性体で構成されていても、同様の効果が得られる。すなわち、第1モータステータ104と第1レゾルバステータ105bとは、及び第2モータステータ108と第2レゾルバステータ109bとは、非磁性体部材である円盤部122を介して結合されていることになる。その結果、第1モータMo1又は第2モータMo2の磁束が、ケーシング120Gを通して第1レゾルバ105又は第2レゾルバ109に流れ込むことを低減することができ、第1レゾルバ105又は第2レゾルバ109の検出精度を向上させることができる。
 電動車両駆動装置120が第1変速状態の時に回転力が伝わる経路及び第2変速状態の時に回転力が伝わる経路については、ケーシングGの代わりにケーシング120Gが、ホイール軸受50の代わりにホイール軸受102が用いられている他は、実施形態1と同様であるので、説明を省略する。
(変形例2)
 図34は、実施形態6の変形例2に係る電動車両駆動装置の部分断面図である。図34は、電動車両駆動装置130の第1モータMo1及び第2モータMo2付近を示すものである。インホイールモータとしての電動車両駆動装置130においては、第1モータステータ104及び第2モータステータ108を固定する筒状部131(モータステータ固定部)と第1レゾルバステータ105b及び第2レゾルバステータ109bを固定する円盤部132(レゾルバステータ固定部)とが一体となって第1ケーシング130G1を構成しており、第1ケーシング130G1は、磁性体により形成されている。磁性体とは、磁束を通しやすい性質を持つ物質であり、例えば強磁性体である。第1ケーシング130G1の円盤部132は、第1スペーサ133を介して第1レゾルバステータ105bを、第2スペーサ134を介して第2レゾルバステータ109bをケーシング130Gに固定している。第1スペーサ133及び第2スペーサ134は、非磁性体で形成されている。第1スペーサ133は第1レゾルバステータ105bと接し、第2スペーサ134は第2レゾルバステータ109bと接する。このように非磁性体で形成された第1スペーサ133を介して第1レゾルバステータ105bが、非磁性体で形成された第2スペーサ134を介して第2レゾルバステータ109bが円盤部132(レゾルバステータ固定部)に固定されることで、第1モータステータ104と第1レゾルバステータ105bとは、及び第2モータステータ108と第2レゾルバステータ109bとは、非磁性体部材である第1スペーサ133又は第2スペーサ134を介して結合されていることになる。その結果、第1モータMo1又は第2モータMo2の磁束が、ケーシング130Gを通して第1レゾルバ105又は第2レゾルバ109に流れ込むことを低減することができ、第1レゾルバ105又は第2レゾルバ109の検出精度を向上させることができる。また、ケーシング130G1を磁性体で形成することができるので、ケーシング130G1の材料の選択の幅が広がる。
 ケーシング130Gは、第1ケーシング130G1と、第2ケーシング100G2と、第3ケーシング100G3とを含む。電動車両駆動装置130が第1変速状態の時に回転力が伝わる経路及び第2変速状態の時に回転力が伝わる経路については、ケーシングGの代わりにケーシング130Gが、ホイール軸受50の代わりにホイール軸受102が用いられている他は、実施形態1と同様であるので、説明を省略する。
 さらに、実施形態6及びその変形例の好ましい態様が次のように把握される。実施形態6及びその変形例において、前記ロータディスクは、オーステナイト系ステンレス、アルミニウム及び樹脂から選択される少なくとも一種により形成されていることが好ましい。
 実施形態6及びその変形例において、前記第1モータ及び前記第2モータのうち少なくとも一方は、前記レゾルバと前記ロータコア及び前記モータステータとを磁気的に遮蔽し、かつ磁性体で形成されて端部が前記モータステータと磁気的に通じる位置に配された板状部材をさらに含むことが好ましい。
 これにより、漏れ磁束がレゾルバに影響することを低減でき、レゾルバの検出精度を向上させることができる。その結果、レゾルバを第1モータ又は第2モータに隣接して設けることができ、電動車両駆動装置の軸方向寸法を短くすることができる。
 実施形態6及びその変形例において、前記レゾルバステータと前記モータステータとは、磁気的に遮断されていることが好ましい。これにより、第1モータ又は第2モータの磁束が、ケーシングを通してレゾルバに流れ込むことを低減することができる。その結果、レゾルバの検出精度を向上させることができる。
 実施形態6及びその変形例において、前記レゾルバステータと前記モータステータとは、非磁性体部材を介して結合されていることが好ましい。これにより、前記レゾルバステータと前記モータステータとの磁気的遮断が実現される。
 実施形態6及びその変形例において、前記モータステータを固定するモータステータ固定部と前記レゾルバステータを固定するレゾルバステータ固定部とを含み、前記モータステータ固定部及び前記レゾルバステータ固定部のうち少なくとも一方が、非磁性体であることが好ましい。これにより、前記レゾルバステータと前記モータステータとの磁気的遮断が実現される。
 実施形態6及びその変形例において、非磁性体で形成され前記レゾルバステータと接するスペーサと、前記スペーサを介して前記レゾルバステータを固定するレゾルバステータ固定部とを含むことが好ましい。これにより、前記レゾルバステータと前記モータステータとの磁気的遮断が実現される。
 実施形態6及びその変形例の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。本実施形態の同様の構成を有するものは、本実施形態と同様の効果を奏する。
(実施形態7)
 図35は、実施形態7に係る電動車両駆動装置の部分断面図である。図35は、インホイールモータとしての電動車両駆動装置153の回転軸Rを含む断面であり、ホイール軸受140付近を示すものである。以下の説明では、図32も参照されたい。本実施形態に係るホイール軸受140は、第1内輪141(第1軸受内輪)と、第2内輪142(第2軸受内輪)と、外輪143(軸受外輪)と含む。第1内輪141、第2内輪142及び外輪143は、筒状である。第1内輪141の径方向内側(回転軸R側)に第2内輪142が設けられる。第2内輪142は、第2遊星歯車機構30を覆うように設けられる。第1内輪141及び第2内輪142の径方向外側に、第1内輪141及び第2内輪142を囲むようにして外輪143が設けられる。
 第1内輪141の外周部及び第2内輪142の外周部と、外輪143の内周部との間には、複数の転動体144が配置されている。第1内輪141の外周部及び第2内輪142の外周部と、外輪143の内周部とに、軌道面が形成されており、軌道面に挟まれて保持器145により保持された転動体144(鋼球)が、軌道面を転動することにより、第1内輪141及び第2内輪142と、外輪143とは、互いに回転自在となっている。第1内輪141は、ロックナット57(ベアリングナット)により与圧され、位置決めされている。第2内輪142は、内周部に第2リングギア34が設けられる。第2リングギア34には、第3ピニオンギア32bが噛み合う。第2内輪142は、第2リングギア34と一体になって同軸で回転する。なお、変速機構13の代わりに変速機構63を用いた場合には、第2内輪142の内周部には第1リングギア74が設けられ、第1ピニオンギア72と噛み合う。本実施形態では、第2リングギア34と第2内輪142とは、同一部材であるが、別部材として形成されていてもよい。例えば、第2リングギアと第2内輪142とが別部材として形成されて、溶接などで固定されてもよく、キーなどの連結部材により連結固定されてもよい。
 スタッドボルト51は、第2内輪142のフランジ部分に例えば4本設けられる。スタッドボルト51は、ブレーキディスクに設けられた孔148に挿入される。これにより、ホイール軸受140に、ブレーキディスク149が取り付けられる。ホイール軸受140には、図示しないホイールHも取り付けられる。
 第2内輪142と外輪143との間には間隙150があり、ブレーキディスク149側に開口している。この間隙150を閉塞するように、シール部151が設けられている。シール部151は、例えばスチールの心金とゴムとから形成されており、第2内輪142と外輪143とで形成された円環状の間隙150に納められている。シール部151により、ホイール軸受140の内部(すなわち外輪143と、第2内輪142及び第1内輪141との間隙)に、外部からダスト、水などが浸入すること低減されている。シール部151は、ブレーキディスク149と対向するように配置されている。シール部151とブレーキディスク149との間には、外輪143のブレーキディスク149側の端部と、シール部151とを覆うように第1シールド部152が設けられる。
 ここで、一般にブレーキディスクは、ブレーキディスクとブレーキパッドとの摩擦により制動力を発生させる。この際、摩擦により熱が発生し、ブレーキディスクは高温になる。一般に、インホイールモータでは、ホイール内の限られた空間を利用するため、インホイールモータの軸方向寸法をできるだけ短くすることが好ましい。このため、ホイール軸受の内輪は円筒形状になっており、内径側の空間に変速機構が配置される。本実施形態の電動車両駆動装置153においても、ホイール軸受140は一般的な車両に用いられるホイール軸受よりも転動体軌道径が大きい。その結果、本実施形態においては、ブレーキディスク149とホイール軸受140の転動体軌道部分が接近して配置される。本実施形態においては、第1シールド部152が、シール部151とブレーキディスク149との間に設けられているので、シール部151にブレーキディスク149の熱が直接伝わらず、シール部151がブレーキディスク149の熱により劣化することが低減される。
 図36は、実施形態7に係る第1シールド部の斜視図である。第1シールド部152は、円筒154の一端の縁に、ドーナツ状の円板部155を形成したもので、軸を含む断面が略L字状、好ましくはL字状の円筒状部材である。第1シールド部152は、外輪143のブレーキディスク149側の端部156に固定される。また、第1シールド部152は、第2内輪142とは接触しないように第2内輪142に沿った形状であり、第1シールド部152は、第2内輪142とは第2内輪142の回転を妨げない程度の所定の隙間157を空けて配置される。この隙間157は、できるだけ狭くすることが好ましい。これにより、大きなダスト等がホイール軸受140の内部に侵入することを低減することができる。第1シールド部152は、種々の材料から形成される。例えばSPCC鋼板(冷間圧延鋼板)、各種樹脂から製造される。第1シールド部152の耐熱性を向上させるには、第1シールド部152は、鋼、特にSPCC鋼板から形成されていることが好ましい。
 ブレーキディスク149とは反対側、すなわち車体側には、第1内輪141と外輪143との間とに開口部158が形成されている。ブレーキディスク149とは反対側の外輪143の端部159及び開口部158は、第2シールド部160で覆われる。ここで、一般にホイール軸受の内部には潤滑のためのグリースが充填されており、第2シールド部160は、充填されたグリースがブレーキディスク149とは反対側の開口部158から、変速機構13が納められたケーシング内の空間へ流出することを低減させ、ホイール軸受140の良好な潤滑を維持する。また、ケーシング内は、変速機構13の潤滑のために供給される潤滑油が飛散する空間であり、第2シールド部160は、飛散した潤滑油がホイール軸受140内に侵入することを低減させる。
 図37は、実施形態7に係る第2シールド部の斜視図である。第2シールド部160は、短い円筒の両端を、軸方向に向かってすぼめた形状をしており、断面は略U字状、好ましくはU字状の部材である。第2シールド部160は、外輪143と第2ケーシング100G2とに挟まれて固定される。第2シールド部160は、第1内輪141の外周とは接触しないように、第1内輪141の外周に沿った形状であり、第2シールド部160は、第1内輪141とは第1内輪141の回転を妨げない程度の所定の隙間161を空けて配置される。この隙間161は、できるだけ狭くすることが好ましい。第2シールド部160が、第1内輪141と所定の隙間161を空けて配置され、第1内輪141の外周に沿った形状であることで、より一層グリースの流出を低減させて、ホイール軸受140の良好な潤滑を維持する。また、飛散した潤滑油がホイール軸受140内に侵入することをより低減させる。
 第2シールド部160は、種々の材料から形成される。例えばSPCC鋼板(冷間圧延鋼板)、各種樹脂から製造される。第2シールド部160の耐熱性を向上させるためには、第2シールド部160は、鋼、特にSPCC鋼板で形成されていることが好ましい。
 さらに、実施形態7の好ましい態様が次のように把握される。実施形態7において、前記ブレーキディスクとは反対側の前記外輪の端部と、前記第1内輪と前記外輪との間に形成されブレーキディスクとは反対側に開放された開口部とを覆う第2シールド部を含むことが好ましい。これにより、ホイール軸受内に充填されたグリースがブレーキディスクとは反対側の開口部から、変速機構が納められたケーシング内の空間へ流出することを低減させ、ホイール軸受の良好な潤滑を維持する。また、ケーシング内に飛散した潤滑油がホイール軸受内に侵入することを低減させる。
 実施形態7において、前記第1シールド部は、前記第2内輪と所定の隙間を空けて配置され、前記第2内輪に沿った形状であることが好ましい。
 実施形態7において、前記第2シールド部は、前記第1内輪と所定の隙間を空けて配置され、前記第1内輪に沿った形状であることが好ましい。
 実施形態7の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。本実施形態の同様の構成を有するものは、本実施形態と同様の効果を奏する。
(実施形態8)
 図38は、実施形態8に係る電動車両駆動装置の断面図である。図39は、実施形態8に係る第2リングギアの斜視図である。以下の説明では、図32も適宜参照されたい。インホイールモータとしての電動車両駆動装置170のホイール軸受175には、第2リングギア171が固定されている。第2リングギア171は、第2リングギア34と同様の機能を果たしており、第3ピニオンギア32bと噛み合っている。第2リングギア171は、はす歯歯車である。第2リングギア171を、はす歯歯車として構成することで、平歯車として構成する場合と比較して、平歯車と同じ歯幅で許容伝達トルクを増すことができる。第2リングギア171は、第2内輪172とは別体として形成されている。はす歯歯車の歯形はねじれ角を有しているために、トルク伝達時にアキシャル荷重が生じる。第2リングギア171と第2内輪172を別体として形成する場合は、アキシャル荷重を受けられる構造とする必要があるため、Cリングなどの単純な抜け止め部材を用いることができない。
 本実施形態の第2リングギア171及び第2内輪172は、以下の構成により、アキシャル荷重を支持することが可能である。第2リングギア171の外周には、周方向に等間隔で、複数の突起部173が設けられている。突起部173は、本実施形態では6個形成されている。突起部173は、第2リングギア171の軸方向長さの全部に形成されているのではなく、一部に形成されている。突起部173の周方向長さ174については後述する。本実施形態において、突起部173は、第2リングギア171の片端に形成されているが、第2リングギア171の軸方向中央に形成されていてもよい。この場合、突起部の断面は、略凸形、好ましくは凸形である。本実施形態では、ホイール軸受175には変速機構13が接続されているが、変速機構63が接続される場合には、第1ピニオンギア72と噛み合う第1リングギア74が、第2リングギアと同様な形状に形成され、ホイール軸受175に接続される。
 図40は、実施形態8に係る第2内輪の正面図である。図41は、図40のX-X断面図である。図42は、実施形態8に係る第2内輪のカットモデル斜視図である。図43は、第2内輪の形状を説明する説明図であり、第2内輪を、軸に垂直な平面で切断したときの断面を簡略に表したものである。図44は、実施形態8に係るキー部材の斜視図である。図45は、実施形態5に係るホイール軸受の一部の組み立て方を示す説明図である。図46は、実施形態8に係るホイール軸受の一部を示す説明図である。
 第2内輪172(内輪)は、円筒状の円筒部176と、円筒部の一方の開口を閉じるホイール取付部177とを有する。円筒部176の内周には、軸方向に伸びた、第2リングギア171の突起部173と同数の凹部178(キー溝部)が形成されている。本実施形態では、凹部178は6つ形成されている。凹部178が円筒部176の内周に形成されている結果、突起部173と同数の凸部179も円筒部176の内周に形成されていることになる。凹部178は、各凹部178の周方向長さ180を弧とし軸Rを中心としたときの中心角αが互いに同一となるように形成されている。また、凸部179は、各凸部179の周方向長さ181を弧とし軸Rを中心としたときの中心角βが互いに同一となるように形成されている。また凹部178と凸部179はそれぞれ、中心角αと中心角βとが同一となるように形成されている。
 本実施形態では、中心角α及び中心角βは、30°である。中心角α及び中心角βは、凹部178及び凸部179の数により適宜変更される。凹部178の周方向長さ180は、突起部173の周方向長さ174よりも大きく形成されている。すなわち、突起部173の周方向長さ174は、凹部178の周方向長さ180よりも小さく形成されている。すなわち、突起部173の外径は、凹部178の内径よりも小さく形成されている。その結果、突起部173は凹部178に軸方向から挿入することができる。凹部178の周方向長さ180は、突起部173を凹部178に挿入する際に必要十分な程度に、突起部173の周方向長さ174よりも大きく形成されていることが好ましい。凹部178の内半径と、凸部179の内半径との差は、突起部173を支持する面の大きさに関係する。すなわち、トルク伝達により第2リングギア171に生じるラジアル荷重及びアキシャル荷重に応じて、突起部173の数及び径方向寸法を適切に決める。
 凹部178の加工を容易にするために、凹部178の軸方向端部に径方向に溝を形成して、スロッターなどの工作機械で加工するようにしてもよい。
 第2内輪172の円筒部176の内周には、周方向に環状に環状凹部182(第1の環状凹部、溝段部)が形成されている。環状凹部182の内径は、凹部178の内径と同じであるか、凹部178の内径よりも大きい。環状凹部182は、凹部178と連続した部分を有する。本実施形態では、凹部178は、環状凹部182よりもホイール取付部177寄りまで形成されている。したがって、環状凹部182と凹部178とで、連続する十字状の溝が形成されている。第2リングギア171が作動するとき、ラジアル荷重は、突起部173の周方向端面183にかかって、後で説明するキー部材184の周方向端面185で受けられる。(キー部材184について周方向というときは、第2リングギア171と第2内輪172とキー部材184とを組み合わせた後の、第2内輪172の周方向をいう。またキー部材184について軸方向というときは、第2リングギア171と第2内輪172とキー部材184とを組み合わせた後の、第2内輪172の軸方向をいう。以下同様である。)したがって、凹部178が環状凹部182よりもホイール取付部177寄りまで形成されていることで、キー部材184の周方向端面185は、ラジアル荷重を環状凹部182と凹部178とが交差する位置を中心として両持ちで受けることができる。キー部材184の周方向端面185が、環状凹部182の位置を中心として片持ちでラジアル荷重を受けることができる場合には、凹部178は環状凹部182までのみ形成されていればよい。
 第2内輪172の円筒部176の内周には、周方向に環状のCリング溝186(第2の環状凹部)が形成されている。Cリング溝186は、環状凹部182よりも第2内輪172のホイール取付部177とは反対側にある端面189から近い位置に形成されている。Cリング溝186には、第2内輪172と第2リングギア171とキー部材184とが組み立てられた後、キー部材184の抜け止めのためにCリング190が嵌め込まれる。Cリングによってキー部材184の抜け止めを行うことで、第2内輪172と第2リングギア171とが簡便に結合される。Cリング190の代わりに、例えばリング状の抜け止め部材を溝に圧入してもよい。
 図44に示すように、キー部材184は、湾曲した板状の部材である。キー部材184は、凹部178とわずかな隙間で嵌め合う寸法に形成されている。キー部材184の曲面は、凹部178の底面に対応した形状であり、曲面の曲率半径は、凹部178の曲率半径と略一致、好ましくは一致している。キー部材184の軸方向長さ191は、Cリング溝186のホイール取付部177側の軸方向端面192から凹部178の軸方向端面193までの長さ194と等しくなるように形成されている。環状凹部182よりホイール取付部177側の凹部178を先細りの略テーパ状に形成し、キー部材184の一部を先細りの略テーパ状に形成して、キー部材184が凹部178のテーパ部分で嵌め合わされるようにしてもよい。
 次に、第2内輪172と第2リングギア171とキー部材184とを組み立てる手順について図45、図46を用いて説明する。まず、第2内輪172の凹部178に、第2リングギア171の突起部173をホイール取付部側とは反対方向から環状凹部182の位置まで挿入する(矢印A)。第2リングギア171の突起部173を、凹部178と環状凹部182とが交差する位置Pまで挿入したら、突起部173が環状凹部182の軸方向端面195に支持されるように第2リングギア171を回転させ、突起部173を環状凹部182の位置で回転させる(矢印B)。1ピッチ、すなわち30°だけ第2リングギア171を回転させると、突起部173で塞がれていた凹部178が空き、突起部173は環状凹部182に嵌め合わされた状態となる。空いた凹部178にキー部材184を凹部178の軸方向端面193に突き当たるまで挿入する(矢印C)。キー部材184が凹部178に挿入されると、第2リングギア171は第2内輪172に対して回転不能となる。キー部材184を凹部178に挿入した後、Cリング溝186にCリング190を嵌め込んでキー部材184を抜け止めする。
 第2リングギア171が作動した場合のラジアル荷重は、第2リングギア171の突起部173の周方向端面183から、キー部材184の周方向端面185へ伝わり、キー部材184の周方向端面185から凹部178の周方向側面196へと伝わって受けられる。第2リングギア171が作動した場合のアキシャル荷重は、第2リングギア171の突起部173の軸方向端面197から、環状凹部182の軸方向端面195へ伝わって受けられる。キー部材184はアキシャル荷重を受けないので、キー部材184の抜け止めのための部材は、Cリング190などの部材で十分である。
 本実施形態に係るホイール軸受175は、第2リングギア171と第2内輪172とが別体で構成されている。一般に、本実施形態の第2内輪172のように、円筒部の開口の一方が閉じられた構造は、その内周に歯車を形成するための加工が難しい。歯車における騒音低減や、伝達トルク向上のためには、歯車を研削して精度よく仕上げることが好ましいが、円筒部の開口の一方が閉じられた構造では研削加工をすることが難しい。本実施形態においては、第2リングギア171と第2内輪172とが別体として構成されているため、第2リングギア171を精度よく形成することが容易である。
 本実施形態に係るホイール軸受175は、上記のように第2リングギア171、第2内輪172及びキー部材184を構成することで、第2リングギア171と第2内輪172とが別体として構成されていても、ラジアル荷重及びアキシャル荷重を受けることができる。
 さらに、実施形態8の好ましい態様が次のように把握される。実施形態8において、前記凹部は、前記環状凹部よりも前記ホイール取付部側に近い位置まで形成されていることが好ましい。これにより、キー部材は、ラジアル荷重を環状凹部と凹部とが交差する位置を中心として両持ちで受けることができる。
 実施形態8において、前記凹部は、前記円筒部のホイール取付部側とは反対側に、周方向に環状の第2の環状凹部が形成され、前記キー部材が前記凹部に挿入された後に、前記環状凹部にCリングが嵌め合わされて前記キー部材が固定されていることが好ましい。これにより、簡易な方法で、内輪と第1リングギア又は第2リングギアとが結合される。
 実施形態8の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。本実施形態の同様の構成を有するものは、本実施形態と同様の効果を奏する。
(実施形態9)
 図47は、実施形態9の電動車両駆動装置の変速機構の概略構成を示す断面図である。図48は、実施形態9の電動車両駆動装置の変速機構を分解して示す説明図である。図47及び図48を用いて電動車両駆動装置10の変速機構13の一例を説明する。以下、上記で説明した構成要素については、図中において同一の符号で示し、重複する説明は省略する。また、図47には、第1モータ11と第2モータ12とサンギアシャフト14とも示す。インホイールモータとしての電動車両駆動装置10は、軸受15aと、軸受15bと、キャリア軸受52Bと、を有する。
 図47に示すように、第1モータ11は、第1ステータ11Sと、第1ロータ11dと、第1モータ出力軸11eと、を有する。第1ステータ11Sは、筒状部材であり、径方向外側がケーシングGに固定されている。第1ステータ11Sは、第1ステータコアに第1インシュレータを介して巻きつけられた第1コイルが複数配置されている。第1ロータ11dは、第1ステータ11Sの径方向内側に配置される。第1ロータ11dは、第1ロータコアと、第1マグネットとを含む。第1ロータコアは、筒状部材である。第1マグネットは、第1ロータコアの外周部に複数設けられる。第1モータ出力軸11eは、棒状部材である。第1モータ出力軸11eは、第1ロータ11dの第1ロータコアと連結される。また、第1モータ11には、第1ロータコアに第1ロータコアの回転角度を検出する第1レゾルバが設けられる。
 第2モータ12は、第2ステータ12Sと、第2ロータ12dと、を有する。第2ステータ12Sは、筒状部材であり、径方向外側がケーシングGに固定されている。第2ステータ12Sは、第2ステータコアに第2インシュレータを介して巻きつけられた第2コイルが複数配置されている。
 第2ロータ12dは、第2ステータ12Sの径方向内側に設けられる。第2ロータ12dは、クラッチ装置40と共にケーシングGによって、回転軸Rを中心に回転できるように支持される。第2ロータ12dは、第2ロータコア12d1と、第2マグネット12d2と、バランスディスク12d3と、ボルト12d4と、ナット12d5と、を有する。第2ロータコア12d1は、筒状部材である。第2マグネット12d2は、第2ロータコア12d1の外周部に複数設けられる。バランスディスク12d3は、第2ロータbの回転不釣り合いを調整する部材であり、第2ロータコア12d1の軸方向の両端に配置されている。また、第2マグネット12d2とバランスディスク12d3とは、ボルト12d4とナット12d5で第2ロータコア12d1に固定されている。また、第2モータ12には、第2ロータコア12d1に第1ロータコア12d1の回転角度を検出する第2レゾルバが設けられる。
 サンギアシャフト14は、第1モータ出力軸11eと連結しており、第1モータ出力軸11eと共に回転する。サンギアシャフト14は、変速機構13の内部に挿入されており、第1サンギヤア21と第2サンギア31と連結している。また、サンギアシャフト14は、第1キャリア23と第2キャリア33を相対回転可能な状態で支持している。また、サンギアシャフト14のホイールH側には、軸受15と軸受16とを有する。軸受15は、転がり玉軸受であり、サンギアシャフト14と図示しないハブ軸受のハウジングとを相対回転可能な状態で支持している。軸受16は、サンギアシャフト14と第2遊星歯車機構30の第2キャリア33とを相対回転可能な状態で支持している。
 変速機構13は、上述したように、第1遊星歯車機構20と、第2遊星歯車機構30と、クラッチ装置40と、を有する。第1遊星歯車機構20は、第2遊星歯車機構30よりも電動車両の車体側に配置されている。つまり、第2遊星歯車機構30は、第1遊星歯車機構20よりホイールH側に配置されている。また、第2遊星歯車機構30は、第3ピニオンギア32bの外周側に第2リングギア(図示省略)が配置されている。第2リングギアは、上述したようにホイール軸受50と連結している。変速機構13は、第1モータ11及び第2モータ12の回転を伝達し、第2リングギアを回転させホイール軸受50を回転させることで、ホイールHを回転させる。
 第2遊星歯車機構30の第2キャリア33は、第1遊星歯車機構20の外周に延在する突出部33aを有する。突出部33aは、第1遊星歯車機構20の第1キャリア23と対面する位置に配置されている。つまり第2キャリア33の突出部33aは、第1遊星歯車機構20の第1キャリア23、第1サンギア21等と回転軸方向における位置が重なる位置に配置されている。突出部33aは、第1リングギア24の機能を備え、外周面に第2モータ12の第2ロータ12dの各部が固定され、内周面に内歯車33bが形成されている、突出部33aは、内歯車33bが第1ピニオンギア22と係合している。
 また、第2キャリア33は、突出部33aの基端の径方向内側の面に軸受取付部33cが形成されている。また、第1キャリア23も軸受取付部33cと対面する係方向外側の面に軸受取付部23aが形成されている。
 キャリア軸受52Bは、軸受取付部23aと軸受取付部33cとの間に配置されている。キャリア軸受52Bは、転がり玉軸受であり、内周面及び電動車両の車体側の面(第1サンギア21側の面)が軸受取付部23aと接し、外周面及びホイールH側の面(第2サンギア31側の面)が軸受取付部33cと接している。キャリア軸受52Bは、第1キャリア23と第2キャリア33との間で生じるラジアル荷重、アキシャル荷重、モーメント荷重を支持し、第1キャリア23と第2キャリア33とをサンギアシャフト14と同一軸上に回転可能な状態で支持している。第1キャリア23と第2キャリア33との位置が回転軸に対してずれないように回転可能な状態で両者の間隔を維持している。
 図49は、実施形態9の第1遊星歯車機構及びクラッチ装置の外観を模式的に示す説明図である。図50は、図49のX-X断面図である。図51は、実施形態9のクラッチ装置の外観を模式的に示す説明図である。図52は、図51のX-X断面図である。図53は、実施形態9のクラッチ装置の外観を模式的に示す上面図である。図54は、実施形態9のクラッチ装置を分解して示す説明図である。なお、図52は、クラッチ装置40を図50とは反対向きで示している。図49から図54を用いて本実施形態のクラッチ装置40について説明する。
 クラッチ装置40は、図49及び図50に示すように、第1遊星歯車機構20の第1キャリア23の外周に配置されており、第1キャリア23の回転を規制する。クラッチ装置40は、スプラグ式ワンウェイクラッチであり、第1内輪(第2部材)41と、第1外輪(第1部材)42と、クラッチ機構49と、第1軸受44Bと、第2軸受45BBと、クラッチ支持部46と、弾性体47と、止め輪48と、を有する。
 第1内輪41は、筒形形状であり、径方向内側の面(内周面)が第1キャリア23に連結され、径方向外側の面(外周面)がクラッチ機構49と第1軸受44Bと第2軸受45Bとに連結されている。第1内輪41は、径方向外側の面(外周面)が、第1軸受44Bと接触する第1面41a、クラッチ機構49と接触する第2面41b、第2軸受45Bと接触する第3面41cで、異なる径(回転軸Rからの距離が異なる状態)となる。第1内輪41は、第1面41aの径が第2面41bの径よりも大きくなり、第2面41bの径が第3面41cの径よりも大きくなる。つまり、第1内輪41は、電動車両の車体側からホイールH側に行くに従って、外周面の径が小さくなる。第1内輪41は、第1面41aと第2面41bとの境界、第2面41bと第3面41cとの境界が段差となる。第1面41aは、図52に示すように電動車両の車体側の一部で、第1軸受44Bと接触する領域がホイールH側に向かうに従って径が小さくなり、かつ回転軸R側に凸となる曲面である。また、第1内輪41は、内周面にキー溝41dが形成されている。キー溝41dは、回転軸Rに平行な方向に延在する溝であり、周方向に等間隔に離れた位置に3本形成されている。キー溝41dは、サンギアシャフト14に形成されたキー溝と同一間隔で形成されており、キーを挿入することで、回転方向において第1内輪41をサンギアシャフト14に固定することができる。また、第1内輪41gは、内周面にクラッチ機構43に作動油を供給する給油穴41eが形成されている。
 第1外輪42は、第1内輪41の径方向外側に配置されている。第1外輪42は、筒形形状であり、内周面がクラッチ機構49と第1軸受44Bと第2軸受45Bとに連結されている。第1外輪42は、図51から図54に示すように、径方向外側の面(外周面)が、フランジ42aと、円周部42bとで構成される。フランジ42aは、ケーシングGに固定される。円周部42bは、径の異なる2つの円柱状が接続された形状である。また、フランジ42aと円周部42bとの接続部には、円周部42bよりも径が小さいにげ130が形成されている。第1外輪42は、径方向内側の面(内周面)が、第1軸受44Bと接触する第1面42d、クラッチ機構49と接触する第2面42e、第2軸受45Bと接触する第3面42fで、異なる径(回転軸Rからの距離が異なる状態)となる。第1外輪42は、第1面42dの径が第2面42eの径よりも小さくなり、第2面42eの径が第3面42fの径よりも小さくなる。つまり、第1外輪42は、電動車両の車体側からホイールH側に行くに従って、内周面の径が大きくなる。第1外輪42は、第1面42dと第2面42eとの境界、第2面42eと第3面42fとの境界が段差となる。第1面41aは、図52に示すようにホイールH側の一部で、第1軸受44Bと接触する領域が電動車両の車体側に向かうに従って径が大きくなり、かつ外径側に凸となる曲面である。なお、クラッチ機構49と第1軸受44Bと第2軸受45Bとは、いずれも内周面と外周面とを相対的に回転させることができる部材であり、第1内輪41と第1外輪42とは相対回転可能な状態で配置されている。
 クラッチ機構49は、スプラグ式ワンウェイクラッチであり、第1内輪41と、第1外輪42との間に配置された伝達部を含む。クラッチ機構49は、第2面41bと第2面42eとの間に配置されている。伝達部は、複数のスプラグで構成される。スプラグは、摩擦により第1内輪41と第1外輪42とを係合させる摩擦係合部材である。スプラグは、柱状の部材であり、底面の中央がくびれた繭状の形状である。スプラグの側面のうち、スプラグが第1内輪41に接触する面である内輪接触面は、円を底面とした円柱が有する側面の曲率よりも大きい曲率を持つ曲面である。スプラグの側面のうち、スプラグが第1外輪42に接触する面である外輪接触面も、円を底面とした円柱が有する側面の曲率よりも大きい曲率を持つ曲面である。ただし、内輪接触面の曲率と外輪接触面の曲率とは異なっていてもよい。複数のスプラグは、第1内輪41の外周部と第1外輪42の内周部との間に、第1内輪41及び第1外輪42の周方向に沿って等間隔に配置される。
 クラッチ機構49は、第1内輪41と第2外輪42とが一方向のみに相対回転可能な機構である。クラッチ機構49は、第1内輪41に第1方向の回転力が作用すると、伝達部が第1内輪41及び第1外輪42と噛み合う。これにより、第1内輪41と第1外輪42との間で回転力が伝達される。これにより、クラッチ機構49を介して第1内輪41と第1外輪42との間で力が伝達する状態となり、第1キャリア23は、ケーシングGから反力を受ける。よって、クラッチ機構49は、第1キャリア23の回転を規制できる。また、クラッチ機構49は、第1内輪41に第2方向の回転力が作用すると、伝達部が第1内輪41及び第1外輪42と噛み合わない。これにより、第1内輪41と第1外輪42との間で回転力が伝達されず、第1キャリア23は、ケーシングGから反力を受けない。よって、クラッチ機構49は、第1キャリア23の回転を規制しない。このようにして、クラッチ機構49は、ワンウェイクラッチ装置としての機能を実現する。なお、クラッチ機構49は、第1内輪41を第1部材、第1外輪42を第2部材として用いたが、第1内輪41と伝達部との間に第2内輪を設け、第1外輪42と伝達部との間に第2外輪を設けてもよい。
 ここで、クラッチ機構49は、伝達部の機構として種々の機構を用いることができ、本実施形態のようにスプラグを用いた構成に限定されず、ローラクラッチ装置でもカムクラッチ装置でもよい。但し、カムクラッチ装置は、回転力(トルク)容量がローラクラッチ装置よりも大きい。すなわち、カムクラッチ装置は、第1内輪41と第1外輪42との間で伝達できる力の大きさがローラクラッチ装置よりも大きい。よって、クラッチ装置40は、カムクラッチ装置である方が、より大きな回転力を伝達できる。また、クラッチ機構49は、摩擦係合部材としてスプラグを用いることで、円に類似した底面を持つカムの数よりも多数のスプラグを配置することができる。その結果、クラッチ機構49と同一の取付寸法を持つカムクラッチ装置のトルク容量よりも、クラッチ機構49のトルク容量を大きくすることができる。
 クラッチ機構49は、ワンウェイクラッチ装置とすることで、ピストンを移動させるための機構を必要とせず、電磁アクチュエータを作動させるための電力も必要としない。クラッチ機構49は、ワンウェイクラッチ装置とすることで、第1内輪41又は第1外輪42(本実施形態では第1内輪41)に作用する回転力の方向が切り替えられることで、係合状態と非係合状態とを切り替えできる。よって、クラッチ装置40をワンウェイクラッチ装置とすることで部品点数を低減でき、かつ、自身(クラッチ装置40)を小型化できる。
 第1軸受44Bは、クラッチ機構49よりもホイール側に配置された転がり玉軸受であり、内輪41と外輪42とを相対回転可能な状態で支持している。第1軸受44Bは、第1面41aと第1面42dとの間に配置されている。第1軸受44Bは、内輪41が、第1軸受44Bの内輪となり、外輪42が、第1軸受44Bの外輪となる。つまり、第1軸受44Bの内輪とクラッチ装置40の第1内輪41とが一体となり、第1軸受44Bの外輪とクラッチ装置40の第1外輪42とが一体となる。つまり、第1軸受44Bは、転がり玉軸受のたま部分が直接、第1内輪41と第1外輪42と接触し、ハウジングがない形状である。
 第2軸受45Bは、クラッチ機構49よりもホイールH側に配置された転がり玉軸受であり、第1内輪41と第1外輪42とを相対回転可能な状態で支持している。第2軸受45Bは、転がり玉軸受のたま部分と、内輪ハウジングと、外輪ハウジングと、を含み、内輪ハウジングが第1内輪41と対面し、外輪ハウジングが第1外輪42と対面している。第2軸受45Bは、第3面41cと第3面42fとの間に配置されている。本実施形態の第1軸受44B、第2軸受45Bは、アンギュラコンタクトボールベアリングである。
 クラッチ支持部(クラッチリテーナ)46は、リング状の板状部材であり、クラッチ機構49と第2軸受45Bとの間に配置されている。クラッチ支持部46は、クラッチ機構49の第2軸受45B側の面と対面して配置されている。クラッチ支持部46は、第2面41bと第2面42eとを結んだ線よりも幅が大きく、第3面41cと第3面42fとを結んだ線よりも幅が小さいリング形状である。クラッチ支持部46は、弾性体47によりクラッチ機構49側に付勢されることで、クラッチ機構49の弾性体47側への移動を規制する。つまり、クラッチ支持部46は、クラッチ機構49を第2面41bと第2面42eと間に支持する。
 弾性体47は、クラッチ支持部46と第2軸受45Bとの間に配置されており、クラッチ支持部46をクラッチ機構49側に付勢する。弾性体47としては、ウェーブワッシャーを用いることができる。弾性体47は、クラッチ支持部46と第2軸受45Bとの空間よりも大きい自然長を有しており、クラッチ支持部46と第2軸受45Bとの間に配置されることで縮められ、クラッチ支持部46と第2軸受45Bとを離す方向の力を付与する。これによりクラッチ支持部46をクラッチ機構49側に付勢し、第2軸受45BをホイールH側に付勢する。
 止め輪48は、C型の止め輪であり、内輪41の第3面41cよりもホイールH側となる位置に形成された溝に嵌め込まれている。止め輪48は、一部が外周側に突出しており、第2軸受45Bと対面している。止め輪48は、第2軸受45BがホイールH側に移動することを規制する。
 上記の構成により、電動車両駆動装置10は、ホイールHを保持し、かつ、第1モータ11及び第2モータ12から出力された回転力を前記ホイールHに伝えることで、電動車両を走行させることができる。
 また、クラッチ装置40は、クラッチ機構49の両側に第1軸受44Bと第2軸受45Bを配置している。つまり、第1軸受44Bと第2軸受45Bとでクラッチ機構49を挟んだ構成としている。これにより、クラッチ装置40は、クラッチ装置40に係るラジアル荷重、アキシャル荷重、モーメント荷重等を第1軸受44Bと第2軸受45Bとで受けることができる。また、軸受とクラッチ機構を一体化することで、取付容積を小さくすることができ、装置を小型化、軽量化することができる。
 また、クラッチ装置40は、第1軸受44Bとクラッチ機構49と第2軸受45Bとの配置領域を徐々に大きくする機構とすることで、製造時に、小さい部材から順番に嵌め込むことで製造することができる。これにより製造を簡単にすることができる。
 クラッチ装置40は、外輪42を、第1軸受44Bとの接触部分が、第2軸受45Bに向かうにしたがって内径側に小さくなる曲面とし、内輪41を、第1軸受44Bとの接触部分が、第2軸受45Bに向かうにしたがって外径側に大きくなる曲面とすることで、第1軸受44Bを、外輪42との接触領域の中心が、内輪41との接触領域の中心よりも、第2軸受45B側とすることができる。このように、第1軸受44Bの接触軸をずらすことで、各方向に対する荷重を受けることができる。また、第2軸受45Bは、外輪42との接触領域の中心が、内輪41との接触領域の中心よりも、第1軸受44B側とすることが好ましい。このように、両者の軸の方向が回転軸Rに直交する軸に対して異なる向きとすることで、回転軸Rに平行な方向の力をそれぞれの軸受で受けることができ、装置の耐久性を高くすることができる。
 また、クラッチ装置40は、クラッチ支持部46と弾性体47と止め輪48をそれぞれ設けることで、クラッチ機構49、第1軸受44Bと、第2軸受45Bと、を所定の位置に支持することができ、それぞれの部材に過剰な負荷がかかることを抑制することができる。なお、クラッチ装置の構造は、上記実施形態に限定されない。
 図55は、他のクラッチ装置の外観を模式的に示す説明図である。図56は、図55のX-X断面図である。なお、図55及び図56に示すクラッチ装置210は、基本的な構成は、クラッチ装置40と同様である。以下、クラッチ装置210に特有の点を説明する。クラッチ装置210の内輪212は、内周面にセレーション212aが形成されている。内輪212は、セレーション212aをサンギアシャフト14に形成されたセレーションと係合させることで、内輪212とサンギアシャフト14とが一体に回転する状態とする。つまり、内輪212とサンギアシャフト14と回転力が、係合しているセレーションを介して一方から他方に伝達する構成となる。このように、キー溝に代えてセレーションを形成しても上記と同様の効果を得ることができる。なお、セレーションを設ける場合、セレーションの端部ににげを設けることで製造時にセレーションの端部が所定の領域を超えることを抑制することができる。
 図57は、他のクラッチ装置の外観を模式的に示す説明図である。図58は、図57のX-X断面図である。なお、図57及び図58に示すクラッチ装置280は、基本的な構成はクラッチ装置210と同様である。以下、クラッチ装置280に特有の点を説明する。クラッチ装置280の内輪281は、内周面にセレーション282aが形成されている。また、クラッチ装置280の第2軸受45Bは、内輪281の第3面281aと外輪282の第3面282aとの間に圧入で固定されている。また、内輪281には、第2軸受45Bの位置決め用の段差281cが形成されている。このように第2軸受45Bを圧入で固定することで、止め輪を用いなくても第2軸受45Bを固定することができる。
 また、図11に示す電動車両駆動装置60も、クラッチ装置90として、上述したクラッチ装置40等と同様の構成を用いることで、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
 さらに、実施形態9の好ましい態様が次のように把握される。実施形態9において、前記第1キャリアの外周面の前記第2キャリアの内周面との間に配置され、前記第1キャリアと前記第2キャリアとを相対回転可能な状態で支持する軸受機構が配置されていることが好ましい。これにより、第2モータのロータとステータとの間で振れ周りが生じることを抑制し、動力の伝達を適切に行うことができる。
 実施形態9において、回転軸方向において、前記第1キャリアと前記第2キャリアとが重なる位置に配置されていることが好ましい。上記構成により、第2モータと第2キャリアとを近接して配置することができ、装置を小型化、軽量化することができる。
 実施形態9の構成は、以下の実施形態においても適宜適用することができる。本実施形態の同様の構成を有するものは、本実施形態と同様の効果を奏する。
(実施形態10)
 実施形態10のクラッチ装置40について、図49~図54を用いて説明する。クラッチ装置40は、スプラグ式ワンウェイクラッチであり、第1内輪41と、第1外輪42と、クラッチ機構49と、第1軸受44Bと、第2軸受45Bと、を有する。
 第1内輪41は、筒形形状であり、径方向内側の面(内周面)が第1キャリア23に連結され、径方向外側の面(外周面)がクラッチ機構49と第1軸受44Bと第2軸受45Bとに連結されている。第1外輪42は、第1内輪41の径方向外側に配置されている。第1外輪42は、筒形形状であり、内周面がクラッチ機構49と第1軸受44Bと第2軸受45Bとに連結されている。また、第1外輪42は、ケーシングGに固定されている。なお、クラッチ機構49と第1軸受44Bと第2軸受45Bとは、いずれも内周面と外周面とを相対的に回転させることができる部材であり、第1内輪41と第1外輪42とは相対回転可能な状態で配置されている。
 クラッチ機構49は、スプラグ式ワンウェイクラッチであり、第1内輪41と、第1外輪42との間に配置された伝達部を含む。伝達部は、カム、スプラグ等で構成される。クラッチ機構49は、第1内輪41と第2外輪42とが一方向のみに相対回転可能な機構である。クラッチ機構49は、第1内輪41に第1方向の回転力が作用すると、伝達部が第1内輪41及び第1外輪42と噛み合う。これにより、第1内輪41と第1外輪42との間で回転力が伝達される。これにより、クラッチ機構49を介して第1内輪41と第1外輪42との間で力が伝達する状態となり、第1キャリア23は、ケーシングGから反力を受ける。よって、クラッチ機構49は、第1キャリア23の回転を規制できる。また、クラッチ機構49は、第1内輪41に第2方向の回転力が作用すると、伝達部が第1内輪41及び第1外輪42と噛み合わない。これにより、第1内輪41と第1外輪42との間で回転力が伝達されず、第1キャリア23は、ケーシングGから反力を受けない。よって、クラッチ装置40は、第1キャリア23の回転を規制しない。このようにして、クラッチ装置40は、ワンウェイクラッチ装置としての機能を実現する。なお、クラッチ機構49は、第1内輪41を第1部材、第1外輪42を第2部材として用いたが、第1内輪41と伝達部との間に第2内輪を設け、第1外輪42と伝達部との間に第2階厘を設けてもよい。
 ここで、クラッチ機構49は、伝達部の機構として種々の機構を用いることができ、ローラクラッチ装置でもカムクラッチ装置でもよい。但し、カムクラッチ装置は、回転力(トルク)容量がローラクラッチ装置よりも大きい。すなわち、カムクラッチ装置は、内輪41と外輪42との間で伝達できる力の大きさがローラクラッチ装置よりも大きい。よって、クラッチ装置40は、カムクラッチ装置である方が、より大きな回転力を伝達できる。
 また、クラッチ機構49は、ワンウェイクラッチ装置ではなく、シリンダ内のピストンを作動流体によって移動させることで2つの回転部材を係合させたり、電磁アクチュエータによって2つの回転部材を係合させたりする方式のクラッチ機構でもよい。但し、このようなクラッチ機構は、ピストンを移動させるための機構が必要となったり、電磁アクチュエータを作動させるための電力が必要となったりする。しかし、クラッチ機構49は、ワンウェイクラッチ装置ならば、ピストンを移動させるための機構を必要とせず、電磁アクチュエータを作動させるための電力も必要としない。クラッチ機構49は、ワンウェイクラッチ装置ならば、第1内輪41または第1外輪42(本実施形態では第1内輪41)に作用する回転力の方向が切り替えられることで、係合状態と非係合状態とを切り替えできる。よって、クラッチ装置40は、ワンウェイクラッチ装置である方が、部品点数を低減でき、かつ、自身(クラッチ装置40)を小型化できる。
 第1軸受44Bは、クラッチ機構49よりもホイール側に配置された転がり玉軸受であり、内輪41と外輪42とを相対回転可能な状態で支持している。なお、第1軸受44Bは、第1内輪41が、第1軸受44Bの内輪となり、第1外輪42が、第1軸受44Bの外輪となる。つまり、第1軸受44Bの内輪とクラッチ装置40の第1内輪41とが一体となり、第1軸受44Bの外輪とクラッチ装置40の第1外輪42とが一体となる。第2軸受45Bは、クラッチ機構49よりも電動車両の車体側に配置された転がり玉軸受であり、内輪41と外輪42とを相対回転可能な状態で支持している。
 このようにクラッチ装置40は、クラッチ機構49の両側に第1軸受44Bと第2軸受45Bを配置している。つまり、第1軸受44Bと第2軸受45Bとでクラッチ機構49を挟んだ構成としている。これにより、クラッチ装置40は、クラッチ装置40に係るラジアル荷重、アキシャル荷重等を第1軸受44Bと第2軸受45Bとで受けることができる。
 上記の構成により、電動車両駆動装置10は、ホイールを保持し、かつ、第1モータ11及び第2モータ12から出力された回転力を前記ホイールに伝えることで、電動車両を走行させることができる。
 また、電動車両駆動装置10は、変速機構13の第2キャリア33に突出部33aを設け、突出部33aを第1キャリア23の外周面側に配置して第1リングギア24して用いることで、つまり、第2キャリア33と第1リングギア24との機能を1つの部材で実現し、第2モータ12を第2キャリア33の外周側に配置することで、軸方向における変速機構13の大きさを小さくすることができ、装置を小型化、軽量化することができる。また、第2モータ12のロータ12dを第2キャリア33と連結する機構とすることで、第2モータ12から出力される動力を第2キャリア33に伝達するための部材を省略することができ、装置を小型化、軽量化することができる。
 また、電動車両駆動装置10は、第1キャリア23と第2キャリア33との間にキャリア軸受52Bを設けることで、第1キャリア23と第2キャリア33とがサンギアシャフト14に対して振れ回ることを抑制することができる。これにより、第2キャリア33に固定されている第2モータ12のロータ12dをサンギアシャフト14に対して適切に支持することができ、ロータ12dがサンギアシャフト14に対して振れ回ることを抑制することができる。これにより、ケーシングGに固定されているステータ12aと第2キャリア33に固定されたロータ12dとの回転精度が悪化することを抑制することができ、モータトルクを好適に伝達することができる。
 また、電動車両駆動装置60も、よりホイール側に配置される第1遊星歯車機構70の第1キャリア73を第2モータ12(サンギアシャフトに連結していない側のモータ)に対面する位置に配置し、第1キャリア73と第2リングギア84とを一体の部材として第1キャリアの外周に第2モータのロータを固定する構成とすることで、上記と同様に装置を小型化、軽量化する効果を奏することができる。このように、電動車両駆動装置は、変速機構の構成によらず、第2モータ12(サンギアシャフトに連結していない側のモータ)を、ホイール側に配置されるキャリアの外周面に配置することで、同様の効果を得ることができる。
 さらに、実施形態10の好ましい態様が次のように把握される。実施形態10において、前記第1キャリアの外周面の前記第2キャリアの内周面との間に配置され、前記第1キャリアと前記第2キャリアとを相対回転可能な状態で支持する軸受機構が配置されていることが好ましい。これにより、第2モータのロータとステータとの間で振れ周りが生じることを抑制し、動力の伝達を適切に行うことができる。
 実施形態10において、回転軸方向において、前記第1キャリアと前記第2キャリアとが重なる位置に配置されていることが好ましい。上記構成により、第2モータと第2キャリアとを近接して配置することができ、装置を小型化、軽量化することができる。
10、60、100、120、130、153、170、201 電動車両駆動装置
11、203 第1モータ
12、204 第2モータ
13、205 変速機構
20、70 第1遊星歯車機構
21、71 第1サンギア
22、72 第1ピニオンギア
23、73 第1キャリア
24、74 第1リングギア
30、80 第2遊星歯車機構
31、81 第2サンギア
32a、82a 第2ピニオンギア
32b、82b 第3ピニオンギア
33、83 第2キャリア
34、84、171 第2リングギア
35 内歯車
40、90、210、230、280 クラッチ装置
41 内輪
42 第1外輪
43 カム
43S スプラグ
46 クラッチ支持部
47 弾性体
49、253 クラッチ機構
50a、143、261 外輪
50b 第2の内輪
50c 第1の内輪
51 スタッドボルト
59A 外側保持器
59B 内側保持器
60a 第1の転動体
60b 第2の転動体
61 内輪接触面
61a 第1の保持器
61b 第2の保持器
62 外輪接触面
63 変速機構
63a 第1の軌道
63b 第2の軌道
63c 第3の軌道
62d 第4の軌道
68 取付点
100G、120G、130G、202 ケーシング
105 第1レゾルバ
109 第2レゾルバ
110 磁気シールド部材
141 第1内輪
142、172 第2内輪
144 転動体
145、264 保持器
149 ブレーキディスク
151 シール部
152、160 シールド部
202A 第1モータ室
202B 第2モータ室
251 第1歯車機構
252 第2歯車機構

Claims (17)

  1.  第1モータと、
     第2モータと、
     前記第1モータと連結される第1サンギアと、
     前記第1サンギアと噛み合う第1ピニオンギアと、
     前記第1ピニオンギアが自転できるように、かつ、前記第1ピニオンギアが前記第1サンギアを中心に公転できるように前記第1ピニオンギアを保持する第1キャリアと、
     前記第1キャリアの回転を規制できるクラッチ装置と、
     前記第1ピニオンギアと噛み合い、かつ、前記第2モータと連結される第1リングギアと、
     前記第1モータと連結される第2サンギアと、
     前記第2サンギアと噛み合う第2ピニオンギアと、
     前記第2ピニオンギアと噛み合う第3ピニオンギアと、
     前記第2ピニオンギア及び前記第3ピニオンギアがそれぞれ自転できるように、かつ、前記第2ピニオンギア及び前記第3ピニオンギアが前記第2サンギアを中心に公転できるように前記第2ピニオンギア及び前記第3ピニオンギアを保持すると共に、前記第1リングギアと連結される第2キャリアと、
     前記第3ピニオンギアと噛み合い、かつ、電動車両のホイールと連結される第2リングギアと、
     を含むことを特徴とするインホイールモータ。
  2.  第1モータと、
     第2モータと、
     前記第1モータと連結される第1サンギアと、
     前記第1サンギアと噛み合う第1ピニオンギアと、
     前記第1ピニオンギアが自転できるように、かつ、前記第1ピニオンギアが前記第1サンギアを中心に公転できるように前記第1ピニオンギアを保持する第1キャリアと、
     前記第1ピニオンギアと噛み合い、かつ、電動車両のホイールと連結される第1リングギアと、
     前記第1モータと連結される第2サンギアと、
     前記第2サンギアと噛み合う第2ピニオンギアと、
     前記第2ピニオンギアと噛み合う第3ピニオンギアと、
     前記第2ピニオンギア及び前記第3ピニオンギアがそれぞれ自転できるように、かつ、前記第2ピニオンギア及び前記第3ピニオンギアが前記第2サンギアを中心に公転できるように前記第2ピニオンギア及び前記第3ピニオンギアを保持する第2キャリアと、
     前記第2キャリアの回転を規制できるクラッチ装置と、
     前記第3ピニオンギアと噛み合い、かつ、前記第1キャリアと連結され、かつ、前記第2モータと連結される第2リングギアと、
     を含むことを特徴とするインホイールモータ。
  3.  前記第1モータ及び前記第2モータは、ケーシングに組み付けられており、
     前記ケーシングが、前記第1モータを位置決めする第1モータ挿入部及び前記第2モータを位置決めする第2モータ挿入部を相互に独立して有する第1ケースと、前記第1ケースに取り付けられる第2ケース及び第3ケースとを備え、
     前記第1モータのステータコアが、前記第1モータ挿入部に挿入されて位置決めされると共に前記第2ケースにより押圧状態で保持され、かつ、
     前記第2モータのステータコアが、前記第2モータ挿入部に挿入されて位置決めされると共に前記第3ケースにより押圧状態で保持されることを特徴とする請求項1又は2に記載のインホイールモータ。
  4.  前記第1モータ及び前記第2モータが組み付けられるケーシングに固定され、内周面の周方向に第1の軌道及び第2の軌道が形成されている外輪と、
     前記第1の軌道を転動する複数の第1の転動体と、
     前記第2の軌道を転動する複数の第2の転動体と、
     前記第1の転動体を支持する第1の保持器と、
     前記第2の転動体を支持する第2の保持器と、
     外周面には、周方向に第1の転動体が転動する第3の軌道が形成され、内周面には、内歯車が形成される第1の内輪と、
     ホイールを取り付ける複数の取付点が設けられ、前記第1の内輪の端部に形成されるホイール支持部と、
     内周面が前記第1の内輪の外周面と接し、外周面には周方向に前記第2の転動体が転動する第4の軌道が形成されている第2の内輪と、を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載のインホイールモータ。
  5.  前記クラッチ装置は、
     第1部材と、前記第1部材に対して回転できる第2部材と、前記第2部材に第1方向の回転力が作用すると前記第1部材と前記第2部材との間で回転力を伝達し、前記第2部材に前記第1方向とは逆の第2方向の回転力が作用すると前記第1部材と前記第2部材との間で回転力を伝達しない複数のスプラグとを含み、前記第1キャリアの回転を規制でき、
     前記第1方向は、前記電動車両を前進させるように前記第1モータが回転力を出力し、かつ、前記第2モータが作動していない際に前記第2部材が回転する方向であることを特徴とする請求項1に記載のインホイールモータ。
  6.  前記クラッチ装置は、
     第1部材と、前記第1部材に対して回転できる第2部材と、前記第2部材に第1方向の回転力が作用すると前記第1部材と前記第2部材との間で回転力を伝達し、前記第2部材に前記第1方向とは逆の第2方向の回転力が作用すると前記第1部材と前記第2部材との間で回転力を伝達しない複数のスプラグとを含み、前記第2キャリアの回転を規制でき、
     前記第1方向は、前記電動車両を前進させるように前記第1モータが回転力を出力し、かつ、前記第2モータが作動していない際に前記第2部材が回転する方向であることを特徴とする請求項2に記載のインホイールモータ。
  7.  前記第1モータ及び前記第2モータはそれぞれ、
     ロータコアと、
     前記ロータコアの径方向外側に配置されるモータステータと、
     前記ロータコアの径方向内側に配置されて前記ロータを支持するロータディスクと、
     前記ロータディスクに固定されたレゾルバロータと前記レゾルバロータに対向するように配置されたレゾルバステータとを備えたレゾルバと、
     を含み、前記ロータコアは磁性体であり前記ロータディスクは非磁性体であることを特徴とする請求項1又は2に記載のインホイールモータ。
  8.  前記第1モータ及び前記第2モータのうち少なくとも一方は、前記レゾルバと前記ロータコア及び前記モータステータとを磁気的に遮蔽し、かつ磁性体で形成されて端部が前記モータステータと磁気的に通じる位置に配された板状部材をさらに含むことを特徴とする請求項7に記載のインホイールモータ。
  9.  非磁性体で形成され前記レゾルバステータと接するスペーサと、
     前記スペーサを介して前記レゾルバステータを固定するレゾルバステータ固定部と、
     を含むことを特徴とする請求項7に記載のインホイールモータ。
  10.  筒状の第1軸受内輪と、
     前記第1軸受内輪の径方向内側に設けられ、前記第2リングギアと一体になって前記第2リングギアと同軸で回転する第2軸受内輪と、
     前記第1軸受内輪及び前記第2軸受内輪の径方向外側を囲む軸受外輪と、
     前記第1軸受内輪及び前記第2軸受内輪と前記軸受外輪との間に配置される複数の転動体と、
     前記第2軸受内輪と前記軸受外輪との間隙を閉塞し、ブレーキディスクと対向するように配置されるシール部と、
     前記シール部と前記ブレーキディスクとの間に配置され前記軸受外輪のブレーキディスク側端部と前記シール部とを覆う第1シールド部と、
     を含むことを特徴とする請求項1に記載のインホイールモータ。
  11.  筒状の第1軸受内輪と、
     前記第1軸受内輪の径方向内側に設けられ、前記第1リングギアと一体になって前記第1リングギアと同軸で回転する第2軸受内輪と、
     前記第1軸受内輪及び前記第2軸受内輪の径方向外側を囲む軸受外輪と、前記第1軸受内輪及び前記第2軸受内輪と前記軸受外輪との間に配置される複数の転動体と、
     前記第2軸受内輪と前記軸受外輪との間隙を閉塞し、ブレーキディスクと対向するように配置されるシール部と、
     前記シール部と前記ブレーキディスクとの間に配置され前記軸受外輪のブレーキディスク側端部と前記シール部とを覆う第1シールド部と、
     を含むことを特徴とする請求項2に記載のインホイールモータ。
  12.  前記第2リングギアの外周には、周方向に等間隔で配置された、複数の突起部が設けられ、
     円筒状の円筒部と、前記円筒部の一方の開口を閉じるホイール取付部とを有し、前記円筒部の内周には、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凹部と、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凸部と、周方向に環状に設けられ前記凹部と連続した環状凹部とが形成され、各前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、各前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角と前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角とが同一であり、前記凹部の周方向長さが、前記突起部の周方向長さより大きい内輪と、
     前記凹部の底面に対応して湾曲した板状に形成されていると共に、前記突起部が、前記凹部に前記環状凹部の位置まで挿入され前記第2リングギアが回転されて前記突起部が前記環状凹部に嵌め合わされた後、各前記凹部に挿入され前記第2リングギアを前記内輪に対して回転不能にするキー部材と、
     をさらに含むことを特徴とする、請求項1に記載のインホイールモータ。
  13.  前記第1リングギアの外周には、周方向に等間隔で配置された、複数の突起部が設けられ、
     円筒状の円筒部と、前記円筒部の一方の開口を閉じるホイール取付部とを有し、前記円筒部の内周には、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凹部と、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凸部と、周方向に環状に設けられ前記凹部と連続した環状凹部とが形成され、各前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、各前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角と前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角とが同一であり、前記凹部の周方向長さが、前記突起部の周方向長さより大きい内輪と、
     前記凹部の底面に対応して湾曲した板状に形成されていると共に、前記突起部が、前記凹部に前記環状凹部の位置まで挿入され前記第1リングギアが回転されて前記突起部が前記環状凹部に嵌め合わされた後、各前記凹部に挿入され前記第1リングギアを前記内輪に対して回転不能にするキー部材と、
     をさらに含むことを特徴とする、請求項2に記載のインホイールモータ。
  14.  前記クラッチ装置は、
     第1部材と、前記第1部材の内周面と対向して配置され前記第1部材に対して回転できる第2部材と、前記第2部材に第1方向の回転力が作用すると前記第1部材と前記第2部材との間で回転力を伝達し、前記第2部材に前記第1方向とは逆の第2方向の回転力が作用すると前記第1部材と前記第2部材との間で回転力を伝達しない伝達部と、前記伝達部の前記第1モータ側に配置され前記第1部材と前記第2部材とを回転可能に支持する第1軸受部と、前記伝達部の前記第1軸受部とは反対側に配置され前記第1部材と前記第2部材とを回転可能に支持する第2軸受部と、を含むとともに、前記第1キャリアの回転を規制でき、
     前記第1方向は、前記電動車両を前進させるように前記第1モータが回転力を出力し、かつ、前記第2モータが作動していない際に前記第2部材が回転する方向であることを特徴とする請求項1に記載のインホイールモータ。
  15.  前記クラッチ装置は、
     第1部材と、前記第1部材の内周面と対向して配置され前記第1部材に対して回転できる第2部材と、前記第2部材に第1方向の回転力が作用すると前記第1部材と前記第2部材との間で回転力を伝達し、前記第2部材に前記第1方向とは逆の第2方向の回転力が作用すると前記第1部材と前記第2部材との間で回転力を伝達しない伝達部と、前記伝達部の前記第1モータ側に配置され前記第1部材と前記第2部材とを回転可能に支持する第1軸受部と、前記伝達部の前記第1軸受部とは反対側に配置され前記第1部材と前記第2部材とを回転可能に支持する第2軸受部と、を含むとともに、前記第2キャリアの回転を規制でき、
     前記第1方向は、前記電動車両を前進させるように前記第1モータが回転力を出力し、かつ、前記第2モータが作動していない際に前記第2部材が回転する方向であることを特徴とする請求項2に記載のインホイールモータ。
  16.  前記クラッチ装置は、前記第1キャリアの回転を規制でき、
     前記第2キャリアは、前記第1リングギアと一体で形成され、前記第2モータのロータが外周面に固定されていることを特徴とする請求項1に記載のインホイールモータ。
  17.  前記クラッチ装置は、前記第2キャリアの回転を規制でき、
     前記第1キャリアは、前記第2リングギアと一体で形成され、前記第2モータのロータが外周面に固定されていることを特徴とする請求項2に記載のインホイールモータ。
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