WO2012132721A1

WO2012132721A1 - インホイールモータ駆動装置

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Publication number: WO2012132721A1
Application number: PCT/JP2012/055035
Authority: WO
Inventors: 貴久平野
Original assignee: アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
Priority date: 2011-03-28
Filing date: 2012-02-29
Publication date: 2012-10-04
Also published as: JP2012214202A; CN103298639B; DE112012000367T5; CN103298639A; JP5565388B2; US8596395B2; US20120248850A1; DE112012000367B4

Abstract

　インホイールモータ駆動装置（１_１）には、モータ（３）と、モータ（３）の回転を伝達する減速ギヤ機構（２０）と、減速ギヤ機構（２０）の回転を更に減速する減速プラネタリギヤ（４０）と、減速プラネタリギヤ（４０）の減速回転をホイール（１００）に出力する出力軸（５０）とが備えられている。減速プラネタリギヤ（４０）及び出力軸（５０）を第１軸（ＡＸ１）上に配置し、モータ（３）を第１軸（ＡＸ１）と平行な第２軸（ＡＸ２）上に配置し、第１軸（ＡＸ１）及び第２軸（ＡＸ２）と直交する径方向断面上にモータ（３）と減速プラネタリギヤ（４０）とを位置させる。これにより、サスペンション装置やブレーキ装置に干渉することが防止され、車両搭載性が向上する。

Description

インホイールモータ駆動装置

　本発明は、例えばハイブリッド車両、電気車両等に搭載されるインホイールモータ駆動装置に係り、詳しくは、回転電機と、該回転電機の回転を減速する減速機構とを備えたインホイールモータ駆動装置に関する。

　近年、車両の燃費向上や環境性能の向上を図るために、例えばハイブリッド車両や電気車両等のモータ・ジェネレータ（以下、単に「モータ」という）を搭載した車両が種々提案されており、このようなモータを搭載する車両にあって、車内空間の確保を図るため、駆動・回生効率の向上を図るため、或いはアスクルシャフトやディファレンシャル装置を省略して軽量化を図るために、車輪のホイール内に配設するインホイールモータ駆動装置の開発が進められている（特許文献１、特許文献２参照）。

特開２００９－１２６１８９号公報特開２００９－１２５２３号公報

　しかしながら、上記特許文献１のように、モータ（トラクションモータ２０）及び減速機構（減速機３０）をホイールの中心軸と同軸上に配置したものでは、その軸長が長くなるため、モータがホイール幅より大きく突出し、車両側に侵出してしまう。このように車両側に侵出すると、インホイールモータ駆動装置を配設していない車両のサスペンション装置には干渉してしまうため、インホイールモータ駆動装置を装着するために新たなサスペンション装置を開発する必要が生じ、車両設計を含めて、大幅なコストアップを招いてしまうという問題がある。

　また、上記特許文献１のものにあって軸長を短縮化するためには、モータ直径を大きくして、減速機構の外周側を一周するように配置することも考えられるが、この場合は、インホイールモータ駆動装置全体の直径が大きくなり、同じくホイール内に配置されるブレーキ装置と干渉してしまう虞がある。

　さらに、上記特許文献２には、モータ（２２）をホイール（１２）の中心軸と別軸にオフセットして配置したものも提案されている。しかしながら、特許文献２のものにあっては、モータ（２２）の回転を減速する遊星歯車機構（３２）がホイール（１２）の中心軸（駆動連結軸３５）と同軸であってかつ駆動連結軸（３５）の外周側に配設されているため、ホイールをハブに固定するハブボルト（１４）のPCD（Pitch Circle Diameter、対向するハブボルト穴の中心点を結んだ距離）が大きくなり、特殊なホイールを用意する必要があって、ホイールの汎用性が失われる虞があるという問題がある。

　そこで本発明は、サスペンション装置やブレーキ装置に干渉することを防止し、車両搭載性を向上させることが可能なインホイールモータ駆動装置を提供することを目的とするものである。

　本発明は（例えば図１乃至図１２参照）、車輪（２００）のホイール（１００）の内側に取付けられ、該車輪（２００）を駆動し得るインホイールモータ駆動装置（１_１，１_２，１_３，１_４）において、
　回転電機（３）と、
　前記回転電機（３）の回転を伝達する伝達機構（２０）と、
　前記伝達機構（２０）により伝達された回転を減速する減速機構（４０）と、
　前記減速機構（４０）の減速回転を前記ホイール（１００）に出力する出力軸（５０）と、を備え、
　前記減速機構（４０）及び前記出力軸（５０）は、前記ホイール（１００）の中心と同軸の第１軸（ＡＸ１）上に配置され、
　前記回転電機（３）は、前記第１軸（ＡＸ１）と平行な第２軸（ＡＸ２）上に配置され、
　前記第１軸（ＡＸ１）及び前記第２軸（ＡＸ２）と直交する径方向断面上に前記回転電機（３）と前記減速機構（４０）とが位置されたことを特徴とする。

　これにより、回転電機が、第１軸と平行な第２軸上に配置され、第１軸及び第２軸と直交する径方向断面上に回転電機と減速機構とが位置されているので、回転電機が車両側に侵出することを防ぐことができ、かつインホイールモータ駆動装置全体の直径が大きくなることを防ぐことができ、サスペンション装置やブレーキ装置に干渉することを防止することができる。これにより、サスペンション装置やブレーキ装置の大幅な設計変更を不要とすることができ、車両搭載性を向上することができる。

　また、例えばホイールハブの内周側に減速機構を配置してハブボルトのPCDが大径化することを防止することができ、該ハブボルトのPCDを汎用性のある大きさにすることができる。これにより、特殊なホイール等を用いることなく、一般的なホイールをそのままホイールハブに取付けることを可能とすることができる。

　また、本発明は（例えば図２、図３、図７、及び図８参照）、前記回転電機（３）は、前記車輪（２００）のホイール（１００）の内側に取付けられたディスクブレーキ装置（７０）のキャリパ（７２）に対し、前記第１軸（ＡＸ１）を中心として周方向の異なる位置に配置されたことを特徴とする。

　これにより、回転電機が、ディスクブレーキ装置のキャリパに対し、第１軸を中心として周方向の異なる位置に配置されているので、例えば回転電機とキャリパとを軸方向に並設することなく、かつ回転電機とキャリパとを干渉させずにホイールの内側に配置することができ、インホイールモータ駆動装置の軸長が長くなることを防止できる。

　具体的に本発明は（例えば図２参照）、前記第１軸（ＡＸ１）を中心とした円筒状からなり、前記減速機構（４０）及び前記出力軸（５０）の一部を収納する第１円筒部（２ＣＹ_１）と、前記第２軸（ＡＸ２）を中心とした円筒状からなると共に前記第１円筒部（２ＣＹ_１）と外壁の一部が重なるように形成され、前記回転電機（３）を収納する第２円筒部（２ＣＹ_２）と、を有するケース（２）を備え、
　前記第２円筒部（２ＣＹ_２）は、前記第１軸（ＡＸ１）を通る水平線（Ｈ）と該第１軸（ＡＸ１）で直交する垂直線（Ｖ）に対して一方側にオフセットされて配置され、
　前記ケース（２）は、前記垂直線（Ｖ）に対する他方側の外面に、前記キャリパ（７２）を固定するキャリパ固定部（２Ａｂ）を有することを特徴とする。

　これにより、ケースの第２円筒部が、第１軸を通る水平線と該第１軸で直交する垂直線に対して一方側にオフセットされて配置され、ケースの垂直線に対する他方側の外面に、キャリパを固定するキャリパ固定部を有しているので、回転電機とキャリパとを、ケースの第１円筒部の外周側にあって、周方向の異なる位置に配置することができる。これにより、例えば回転電機とキャリパとを軸方向に並設することなく、かつ回転電機とキャリパとを干渉させずにホイールの内側に配置することができる。

　また、本発明は（例えば図２参照）、前記第１軸（ＡＸ１）を中心とした円筒状からなり、前記減速機構（４０）及び前記出力軸（５０）の一部を収納する第１円筒部（２ＣＹ_１）と、前記第２軸（ＡＸ２）を中心とした円筒状からなると共に前記第１円筒部（２ＣＹ_１）と外壁の一部が重なるように形成され、前記回転電機（３）を収納する第２円筒部（２ＣＹ_２）と、を有するケース（２）を備え、
　前記第２円筒部（２ＣＹ_２）は、前記第１軸（ＡＸ１）を通る水平線（Ｈ）と該第１軸（ＡＸ１）で直交する垂直線（Ｖ）に対して一方側にオフセットされて配置され、
　前記ケース（２）は、前記垂直線（Ｖ）に対する一方側で、かつ前記第２円筒部（２ＣＹ_２）の下方側に、サスペンション装置（９０）に固定されるサスペンション固定部（２Ｓ）を有することを特徴とする。

　これにより、ケースの第２円筒部が、第１軸を通る水平線と該第１軸で直交する垂直線に対して一方側にオフセットされて配置され、ケースの垂直線に対する一方側で、かつ第２円筒部の下方側に、サスペンション装置に固定されるサスペンション固定部を有しているので、回転電機とサスペンション装置の取付アームとを、ケースの第１円筒部の外周側にあって、周方向の異なる位置に配置することができる。これにより、回転電機とサスペンション装置とを干渉させずに配置することができる。

　具体的に本発明は（例えば図１乃至図５、図１０乃至図１２参照）、前記ケース（２）は、前記出力軸（５０）を回転自在に支持する軸受（５２）を支持する軸受支持部（２Ａａ）を備え、かつ少なくとも前記回転電機（３）及び前記減速機構（４０）を収納すると共に、前記軸受支持部（２Ａａ）に対して軸方向の反対側が開口したケース本体（２Ａ）と、前記ケース本体（２Ａ）の開口を閉塞するカバー部材（２Ｂ）と、を有し、
　前記サスペンション固定部（２Ｓ）は、前記ケース本体（２Ａ）から一体的に延設されたことを特徴とする。

　これにより、サスペンション固定部が、ケース本体から一体的に延設されているので、カバー部材を介すことなく、サスペンション装置によって車輪を支持することができる。これにより、車輪の支持力がカバー部材に伝達されないので、例えばカバー部材の肉厚を厚くしたり、カバー部材とケース本体との締結部分を強化したりすることを不要とすることができ、インホイールモータ駆動装置の軸方向のコンパクト化や軽量化を図ることができる。

　また、本発明は（例えば図６乃至図９参照）、少なくとも前記回転電機（３）及び前記減速機構（４０）を収納するケース（２）を備え、
　前記ケース（２）は、前記出力軸（５０）を回転自在に支持する軸受（５２）に前記ケース（２）の下方側を通って接合されるサスペンション装置（９０）の接合部（９５）に固定されたことを特徴とする。

　これにより、ケースが、出力軸を回転自在に支持する軸受に該ケースの下方側を通って接合されるサスペンション装置の接合部に固定されるので、ケース本体を介すことなく、サスペンション装置によって車輪を支持することができる。これにより、車輪の支持力がケースに伝達されないので、例えばケースの肉厚を厚くしたり、ケースとサスペンション装置の接合部との締結部分を強化したりすることを不要とすることができ、インホイールモータ駆動装置のコンパクト化や軽量化を図ることができる。

　また、本発明は（例えば図２、図３、図５、図７、図８、及び図１２参照）、前記回転電機（３）が配置された第２軸（ＡＸ２）は、前記第１軸（ＡＸ１）よりも上方側に配置されたことを特徴とする。

　これにより、回転電機が配置された第２軸が、第１軸よりも上方側に配置されており、つまり回転電機がホイールの中心よりも上方側に配置されるので、回転電機の水没や泥土の付着等に対して有利な配置構造とすることができる。また、例えばインホイールモータ駆動装置のケース内にオイル（潤滑油）を封入する場合は、回転電機が回転する際に、該ケースの下方側に溜まるオイル溜りを攪拌することを防止することができ、攪拌ロスを低減することができて、車両の燃費（電費）向上を図ることができる。

　また、本発明は（例えば図１、図６、図１０、及び図１１参照）、前記減速機構（４０）は、前記出力軸（５０）を回転自在に支持する軸受（５２）に対して前記第１軸（ＡＸ１）上に並列に配置されたことを特徴とする。

　これにより、減速機構が、出力軸を回転自在に支持する軸受に対して第１軸上に並列に配置されているので、例えば軸受の内周側に減速機構を配置して該軸受が大径化することを防止することができ、該軸受を汎用性のある大きさにすることができる。これにより、軸受に支持される出力軸の径の大きさも汎用性のある大きさにすることができ、ホイールハブも汎用性のある大きさにすることができる。

　また、本発明は（例えば図１１及び図１２参照）、前記伝達機構（２０）は、
　前記第１軸（ＡＸ１）上に配置され、前記減速機構（４０）に駆動連結される第１回転体（２５ａ）と、
　前記第２軸（ＡＸ２）上に配置され、かつ軸方向において前記第１回転体（２５ａ）に対して前記出力軸（５０）側とは反対側にオフセットされて配置され、前記回転電機（３）に駆動連結される第２回転体（２１）と、
　前記第１軸（ＡＸ１）及び前記第２軸（ＡＸ２）と平行な軸（ＡＸ４）上に配置され、かつ前記回転電機（３）の外径に重ならない位置に配置されると共に、前記第１回転体（２５ａ）及び前記第２回転体（２１）と直交する径方向断面上に跨るように配置され、前記第１回転体（２５ａ）及び前記第２回転体（２１）を駆動連結するカウンタ部材（２６）と、を有することを特徴とする。

　これにより、カウンタ部材が、回転電機の外径に重ならない位置に配置されると共に、第１回転体及び第２回転体と直交する径方向断面上に跨るように配置され、第１回転体及び第２回転体を駆動連結するので、第１回転体の位置を車体側に移動することなく、回転電機の軸方向の長さを拡大することを可能とすることができる。これにより、例えばショックアブソーバ等によって第１軸における軸長が制限される車両に本インホイールモータ駆動装置を搭載する場合にあっても、回転電機の出力性能の向上を図ることができる。

　更に具体的に本発明は（例えば図１１及び図１２参照）、前記伝達機構（２０）は、前記第１軸（ＡＸ１）及び前記第２軸（ＡＸ２）と平行な第３軸（ＡＸ３）上に配置され、前記第２回転体（２１）に噛合するアイドラギヤ（２２）を有し、
　前記カウンタ部材（２６）は、前記第１軸（ＡＸ１）及び前記第２軸（ＡＸ２）と平行な第４軸（ＡＸ４）上に配置されると共に、軸方向異なる位置で前記第１回転体（２５ａ）及び前記アイドラギヤ（２２）に噛合することを特徴とする。

　これにより、カウンタ部材が、第１軸及び第２軸と平行な第４軸上に配置されると共に、軸方向異なる位置で、第１回転体と第２回転体に噛合するアイドラギヤとに噛合するので、軸方向の異なる位置で第１回転体及び第２回転体を駆動連結することを可能とすることができる。

　なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。

第１の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置を備えた車輪を示す断面図。第１の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置を備えた車輪を示す側面図。第１の実施の形態に係る車輪をサスペンション装置に取付けた状態を示す側面図。第１の実施の形態に係る車輪をサスペンション装置に取付けた状態を示す上方視図。第１の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置の第１軸乃至第３軸の配置関係を示す側面模式図。第２の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置を備えた車輪を示す断面図。第２の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置を備えた車輪を示す側面図。第２の実施の形態に係る車輪をサスペンション装置に取付けた状態を示す側面図。第２の実施の形態に係る車輪をサスペンション装置に取付けた状態を示す上方視図。第３の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置を備えた車輪を示す断面図。第４の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置を備えた車輪を示す断面図。第４の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置の第１軸乃至第４軸の配置関係を示す側面模式図。

　＜第１の実施の形態＞
　以下、本発明に係る第１の実施の形態を図１乃至図５に沿って説明する。まず、本発明に係るインホイールモータ駆動装置及びそれを備えた車輪の構造について、図１及び図２に沿って説明する。なお、本実施の形態におけるインホイールモータ駆動装置１_１は、前輪駆動のハイブリッド車両における後輪のホイール内に取付けて四輪駆動車両に変更するための駆動装置として用いられるものであるが、それ以外にも、例えば電気車両の駆動装置、シリーズ式のハイブリッド車両の駆動装置、後輪駆動のハイブリッド車両における前輪のホイール内に取付けて四輪駆動車両に変更するための駆動装置、等として用いることができる。

　本インホイールモータ駆動装置１_１は、図１に示すように、ケース２内に、大まかに、モータ・ジェネレータ（回転電機）３、減速ギヤ機構（伝達機構）２０、減速プラネタリギヤ（減速機構）４０、ホイールハブ５１が固定された出力軸５０等を備えて構成されている。このうちの出力軸５０及び減速プラネタリギヤ４０が、詳しくは後述するホイール１００の中心と同軸の第１軸ＡＸ１上に配置され、減速ギヤ機構２０が、伝達経路が軸方向と垂直な方向に延びるように配置され、更に、モータ・ジェネレータ３（以下、単に「モータ３」という）が、第１軸ＡＸ１と平行な第２軸ＡＸ２上に配置されている。これにより、モータ３、減速ギヤ機構２０、減速プラネタリギヤ４０、出力軸５０により形成される伝達経路は、断面視でコの字状となるように構成されている。

　即ち、第１軸ＡＸ１及び第２軸ＡＸ２と直交する径方向断面上にモータ３と減速プラネタリギヤ４０とが位置されるように配置されており、つまりモータ３と減速プラネタリギヤ４０とを通過すると共に第１軸ＡＸ１及び第２軸ＡＸ２と直交する径方向断面が少なくとも１つあることになる。言い換えると、モータ３の少なくとも一部と減速プラネタリギヤ４０の少なくとも一部とが径方向から視て軸方向に重なる位置に配置されており、好ましくは図１に示すように、減速プラネタリギヤ４０の全体がモータ３と径方向から視て軸方向に重なる位置に配置されているとよい。

　上記ケース２は、主要部品の大部分を収容すると共に、詳しくは後述するハブベアリング（軸受）５２のベアリング支持部（軸受支持部）２Ａａを有し、該ベアリング支持部２Ａａに対して軸方向の反対側が開口したメインケース（ケース本体）２Ａと、該メインケース２Ａの開口を閉塞するケースカバー（カバー部材）２Ｂと、を有して構成されている。該メインケース２Ａとケースカバー２Ｂとは、メインケース２Ａの孔２Ａｈとケースカバー２Ｂの孔２Ｂｈとに螺合されるボルト１１によって締結されている。

　また、上記ケース２は、図２に示すように、大まかに、第１軸ＡＸ１を中心とした円筒状からなり、後述する減速ギヤ軸２５、減速プラネタリギヤ４０、及び出力軸５０の一部を収納する第１円筒部２ＣＹ_１と、第２軸ＡＸ２を中心とした円筒状からなり、モータ３を収納する第２円筒部２ＣＹ_２と、に部分的に分けた見方をすることができる。該第１円筒部２ＣＹ_１と該第２円筒部２ＣＹ_２とは、外壁の一部が重なって、側面視で８の字状を形成しており、その外壁が重なった部分は、図１に示すように、モータ３と出力軸５０との間における隔壁部分を構成している形となる。

　図２に示すように、第１軸ＡＸ１、つまりケース２の第１円筒部２ＣＹ_１の中心は、ホイール１００の中心と同軸上にあり、第２軸ＡＸ２、つまりケース２の第２円筒部２ＣＹ_２の中心は、車輌搭載状態において第１軸ＡＸ１よりも上方側に配置され、即ちモータ３は、インホイールモータ駆動装置１_１のうちの上方側に配置されている。また、第２軸ＡＸ２（ケース２の第２円筒部２ＣＹ_２）は、第１軸ＡＸ１を通る水平線Ｈと該第１軸ＡＸ１で直交する垂直線Ｖに対して周方向一方側（例えば車両進行方向の前側）にオフセットされて配置されており、垂直線Ｖに対して周方向他方側（例えば車両進行方向の後側）には、詳しくは後述するようにディスクブレーキ装置７０のキャリパ７２が配置されている。従って、モータ３は、キャリパ７２に対し、第１軸ＡＸ１を中心として周方向の異なる位置に配置されていることになる。

　また、垂直線Ｖに対して周方向一方側にあって、ケース２の第２円筒部２ＣＹ_２の下方側には、サスペンション装置９０を取付けるサスペンション固定部２Ｓがメインケース２Ａより一体的に延設される形で配置されている。これにより、ケース２の第１円筒部２ＣＹ_１の外周にあって、図２中反時計回りに順に、キャリパ７２、ケース２の第２円筒部２ＣＹ_２、サスペンション固定部２Ｓが配置され、周方向において互いに干渉しない配置構造となっている。

　なお、ケース２は、詳しくは後述する出力軸５０の外周側がシールリング５５によりシールされることで、オイルが封入される密封構造を構成している。即ち、該ケース２は、モータ３、減速ギヤ機構２０、レゾルバ装置３０、減速プラネタリギヤ４０、出力軸５０の一部等を収容すると共にオイルを封入して、ケース２の内部の下方側にオイル溜りを形成している。該オイル溜りは、下方側となる第１円筒部２ＣＹ_１内部の、第１軸ＡＸ１よりも下方部分に形成されており、減速プラネタリギヤ４０及び後述する減速ギヤ軸２５の大径ギヤ２５ａの一部が浸かっている状態となり、モータ３はオイル溜りに浸からずに、減速プラネタリギヤ４０や大径ギヤ２５ａの回転によって掻き上げられたオイルによって潤滑・冷却される。従って、通常、モータ３はオイル溜りに浸かることがなく、モータ３にオイルの攪拌ロスが生じることはない。

　ついで、本インホイールモータ駆動装置１_１の内部構造について、図１に沿って詳細に説明する。なお図１に示すインホイールモータ駆動装置１_１の断面図は、図２に示すＡ－Ａ矢視断面図である。

　上述したように、メインケース２Ａの上方部分には、モータ３が配設されている。モータ３は、ケース２に固定されるステータ４と、第２軸ＡＸ２上にあってケース２に回転自在に支持されるロータ軸７上に固定されたロータ５とを有して構成されており、該ロータ５に永久磁石が埋設されていない、いわゆる誘導モータからなる。ステータ４は、多数の鋼板が積層されて構成され、ステータ巻線が埋設されるステータ鋼板４ａを有しており、該ステータ鋼板４ａは、図示を省略した固定部がボルト等によってケース２に締結されている。なお、ステータ巻線に接続される配線は、第２円筒部２ＣＹ_２の前方側の側面に配設されたコネクタ部１５（図２参照）を介して不図示のインバータ回路に接続される。

　一方、上記ロータ５は、ステータ鋼板４ａと同様に鋼板が積層され、例えば誘導電流を生じるように構成された円筒状のロータコア５ａを有している。ロータコア５ａの軸方向の両側には、環状のエンドプレート６Ａ，６Ｂが配設されており、そのうちのエンドプレート６Ａは、ロータ軸７に形成されたフランジ部７ａに当接されている。また、エンドプレート６Ｂは、ロータ軸７に螺合するナット８により上記フランジ部７ａに対して締め付けられ、これにより、ロータコア５ａがロータ軸７上に一体的に固着されている。

　上記ロータ軸７は、メインケース２Ａの内側面の環状部分に嵌合されたボールベアリングｂ１と、ケースカバー２Ｂの内側面の環状部分に嵌合されたボールベアリングｂ２とによって、いわゆる両持ち構造となるように回転自在に支持されている。また、上記ロータ軸７上には、ロータコア５ａと軸方向に並設された形で、減速ギヤ機構２０としての小径ギヤ２１が、ロータ軸７にスプライン嵌合して相対回転不能にされていると共に、該小径ギヤ２１は、ボールベアリングｂ２と共にナット９によってロータ軸７の段差部分７ｂに締め付けられている。

　上記減速ギヤ機構２０は、上述したロータ軸７に固着された上記小径ギヤ２１と、該小径ギヤ２１に噛合するアイドラギヤ２２と、該アイドラギヤ２２に噛合する減速ギヤ軸２５の大径ギヤ２５ａとを有して構成されている。アイドラギヤ２２は、上記第１軸ＡＸ１及び第２軸ＡＸ２と平行な第３軸ＡＸ３上に配置されており、アイドラ軸２３に対してニードルベアリングｂ３を介して回転自在に支持されている。該アイドラ軸２３は、ケースカバー２Ｂに形成された穴部分と、該ケースカバー２Ｂに固定支持された支持板２４の孔部とによって、いわゆる両持ち構造となるように構成されている。

　上記減速ギヤ軸２５の大径ギヤ２５ａは、減速プラネタリギヤ４０及び出力軸５０と共に第１軸ＡＸ１上に並列配置されており、減速ギヤ軸２５からフランジ状に形成された部分の外周面が上記アイドラギヤ２２に噛合する歯面として形成されることで、ギヤとして構成されている。該第１軸ＡＸ１上にある減速ギヤ軸２５は、上記第２軸ＡＸ２上にあるロータ軸７と平行かつ下方側の軸上にあり、一端がボールベアリングｂ４によりケース２に対して回転自在に支持されていると共に、他端がニードルベアリングｂ５により詳しくは後述する出力軸５０及びハブベアリング５２を介してケース２に対して回転自在に支持されている。該大径ギヤ２５ａは、上記アイドラギヤ２２及び小径ギヤ２１を介してモータ３の回転を伝達することになる。そして、該減速ギヤ軸２５の軸方向の出力軸５０側の外周面には、減速プラネタリギヤ４０のサンギヤ２５ｂの歯面が形成されている。

　なお、減速ギヤ機構２０は、図５に示すように、側面視で、小径ギヤ２１、アイドラギヤ２２、大径ギヤ２５ａのそれぞれの中心（つまり第１軸ＡＸ１、第２軸ＡＸ２、第３軸ＡＸ３の軸心）が一直線上となるように配置されており、かつ図１に示すように、軸方向においても（正面視で）、モータ３及び減速プラネタリギヤ４０とケースカバー２Ｂの側面とに沿って一直線上となるように配置されている。

　上記減速プラネタリギヤ４０は、上述のサンギヤ２５ｂと、該サンギヤ２５ｂに噛合するピニオンギヤ４３と、該ピニオンギヤ４３に噛合するリングギヤ４１とを有しており、該ピニオンギヤ４３は、側板４２と出力軸５０のフランジ部５０ｄとに架け渡されたピニオンシャフト４４に回転自在に支持され、これらピニオンギヤ４３、ピニオンシャフト４４、側板４２、及びフランジ部５０ｄによって一体的なキャリヤ４６を構成している。上記リングギヤ４１は、メインケース２Ａにおいて、第１円筒部２ＣＹ_１の内周面に沿って構成される円筒部分に、スナップリング４５によってメインケース２Ａとの間に挟持されつつスプライン嵌合して回転不能に固定されている。なお、減速プラネタリギヤ４０のキャリヤ４６の側板４２と上記大径ギヤ２５ａとの間には、スラストベアリングｂ６が配設されており、該スラストベアリングｂ６により減速プラネタリギヤ４０のキャリヤ４６が回転自在に支持されると共に軸方向位置が位置決め支持されている。

　上記出力軸５０は、上述したように、軸方向の減速プラネタリギヤ４０側の端部に、キャリヤ４６の一部を構成するフランジ状のフランジ部５０ｄが形成されており、該フランジ部５０ｄの減速プラネタリギヤ４０とは軸方向反対側が大径な大径部５０ｃとして形成され、中間部分が大径部５０ｃよりも小径となる小径部５０ｂとして形成され、更に、先端部分に小径部５０ｂよりも小径な先端部５０ａが形成されている。上記大径部５０ｃの内周側には減速ギヤ軸２５との間に上記ニードルベアリングｂ５が嵌挿されている。

　上記出力軸５０の大径部５０ｃの外周面にはスリーブ５４が嵌合されており、該スリーブ５４と第１円筒部２ＣＹ_１の内周面との間には、シールリング５５が配設され、上記オイル溜りの密封性の確保、及び外部からの遺物侵入の防止が図られている。また、スリーブ５４の軸方向の減速プラネタリギヤ４０側の外周面には、歯面５４ａが形成されており、その歯面５４ａに対向して該歯面５４ａの歯の通過を検出する回転数センサ５９が配設されている。なお、該回転数センサ５９は、出力軸５０を介して、ディスクブレーキ装置７０のブレーキディスク７１が固定されるホイール１００の回転を検出するので、速度センサやＡＢＳの回転数センサ等として用いることができる。また、回転数センサ５９の配線は、第１円筒部２ＣＹ_１のケースカバー２Ｂ側の側面に設けられたコネクタ端子部１６（図２参照）を介して、不図示の制御部に接続される。

　一方、上記出力軸５０の小径部５０ｂの外周面には、ホイールハブ５１がスプライン嵌合しており、該ホイールハブ５１は、出力軸５０の先端部５０ａにナット５３が螺合されることにより抜け止め固定されている。上記ホイールハブ５１の中空状に形成されたスリーブ部５１ａの外周側には、メインケース２Ａのベアリング支持部２Ａａとの間に、ハブベアリング５２が嵌合されており、つまりホイールハブ５１及び出力軸５０がケース２に対して回転自在に支持されている。ハブベアリング５２は、スナップリング５６によりメインケース２Ａのベアリング支持部２Ａａとの間に挟持されていると共に、上記スリーブ５４の側面に当接して、該スリーブ５４の反対側の先端が上記フランジ部５０ｄに当接することで、出力軸５０の軸方向の位置決め支持精度を良好に確保している。

　上記ホイールハブ５１の軸方向の端部には、円板状に形成されたハブ部５１ｂが備えられており、該ハブ部５１ｂに形成された複数のボルト孔５１ｃに、詳しくは後述するハブボルト１０１が嵌挿され、該ハブボルト１０１にホイール１００がナット１０２により締結されて、車輪２００として構成される。

　以上のように構成されたインホイールモータ駆動装置１_１にあって、例えば不図示の制御部が運転者のアクセル操作等に基づきモータ３の力行制御を開始すると、電源（バッテリ）及びインバータ回路等から該モータ３のステータ４に電力が供給され、ロータ５が回転駆動される。すると、ロータ軸７が回転駆動され、小径ギヤ２１からアイドラギヤ２２を介して減速ギヤ軸２５の大径ギヤ２５ａに、該ロータ軸７の回転が減速されて伝達される。更に、減速ギヤ軸２５のサンギヤ２５ｂが回転駆動されることで、減速プラネタリギヤ４０において、回転が固定されたリングギヤ４１を介してキャリヤ４６が更に減速回転とされ、そのキャリヤ４６の減速回転が、出力軸５０及びホイールハブ５１に伝達され、駆動回転として車輪２００が回転駆動されることになる。

　反対に、例えば不図示の制御部が運転者のアクセル操作やブレーキ操作等に基づき回生制御を開始した場合は、出力軸５０及びホイールハブ５１が車両の慣性力等により回転駆動され、減速プラネタリギヤ４０のキャリヤ４６に逆入力される形で、回転が固定されたリングギヤ４１を介して減速ギヤ軸２５のサンギヤ２５ｂが増速回転される。更に、減速ギヤ軸２５の回転は、大径ギヤ２５ａ、アイドラギヤ２２を介して小径ギヤ２１に増速回転として伝達され、ロータ軸７が回転駆動され、ステータ４を負電圧とすることでロータ５の回転が該ステータ４に逆起電力が作用し、インバータ回路等を介して電源に電力として供給されて、電源の充電がなされる。

　なお、本第１の実施の形態におけるインホイールモータ駆動装置１_１のモータ３は、上述したように誘導モータからなるので、例えばハイブリッド駆動装置（不図示）によって他の車輪（例えば前輪）が駆動された走行状態にあって、モータ３を力行制御せずに空転させる場合であっても、逆起電力が発生することはなく、特にモータ３が高回転となる高速走行にあって、逆起電力によって発生するトルクを打ち消す、いわゆる弱め磁界制御を行う必要がなく、これにより、車両の燃費向上を図ることができる。

　ついで、本インホイールモータ駆動装置１_１を備えた車輪２００の構造、並びに車輪２００の車両（サスペンション装置９０）への取付状態を図１乃至図４に沿って説明する。

　車輪２００は、大まかに、ホイール１００と、ディスクブレーキ装置７０と、上述したインホイールモータ駆動装置１_１とによって構成されており、サスペンション装置９０に取付けられることで、車両に対して本車輪２００の所定範囲の移動が許容され、かつ本車輪２００の振動が吸収されるように構成されている。

　上記ホイール１００は、一般的な汎用製品からなり、図１に示すように、不図示のタイヤが取付けられるドラム状のリム部１００ａと、該リム部１００ａの端部を繋いで該リム部１００ａを支持するディスク状のディスク部１００ｂとを有しており、該ディスク部１００ｂの内周部分にあって上記ホイールハブ５１の複数のボルト孔５１ｃに対応する位置には、同数のボルト孔１００ｃが形成されている。

　従って、ホイール１００を上記ホイールハブ５１に取付ける際は、該ホイールハブ５１のボルト孔５１ｃに螺合されたハブボルト１０１に対してホイール１００のボルト孔１００ｃを位置合せし、該ハブボルト１０１が該ボルト孔１００ｃを貫通するようにホイール１００を設置して、更に、ナット１０２により締結することにより、ホイール１００がホイールハブ５１に対して取付けられる。なお、ホイール１００をホイールハブ５１に取付けた状態では、ディスクブレーキ装置７０のブレーキディスク７１が共締めされて、それらホイール１００及びホイールハブ５１（即ち出力軸５０）に対して相対回転不能に締結される。

　上記ディスクブレーキ装置７０は、大まかに、上記ブレーキディスク７１と、該ブレーキディスク７１をブレーキパッド７５，７５で挟み込んで摺擦させるキャリパ７２とを有して構成されている。該ブレーキディスク７１は、上記ブレーキパッド７５，７５が摺擦する環状の摺擦部７１ａと、該摺擦部７１ａを支持するフランジ状のフランジ部７１ｂとを有している。また、該フランジ部７１ｂには、上記ホイールハブ５１のボルト孔５１ｃ及びホイール１００のボルト孔１００ｃに対応する位置に同数の貫通孔７１ｃが形成されており、貫通孔７１ｃに上記ハブボルト１０１が貫通するように組付けられることで、上述したようにホイール１００がホイールハブ５１に締結される際に該ブレーキディスク７１が共締めされる。

　上記キャリパ７２は、図１に示すように、大まかに、ピストン部７３と、シリンダ部７４と、ブレーキパッド７５，７５と有して構成されている。ブレーキパッド７５，７５は、それぞれパッドホルダー７６，７６に支持されると共に、上記ブレーキディスク７１の摺擦部７１ａの両側面に対向して配置されている。シリンダ部７４は、断面視でコの字状に形成され、軸方向一方側（図１中左方側）のブレーキパッド７５を支持する支持部７４ａを有すると共に、トルクメンバー７７に固定されている。

　上記ピストン部７３は、不図示の油路から供給されるブレーキオイルにより駆動自在なピストン（不図示）を内蔵しており、ブレーキオイルが供給された際に、軸方向他方側（図１中右方側）のブレーキパッド７５をブレーキディスク７１の摺擦部７１ａに向けてピストン（不図示）を押圧駆動し、シリンダ部７４の支持部７４ａにより反力を受けることで、ブレーキパッド７５，７５によりブレーキディスク７１の摺擦部７１ａを挟み込んで摺擦させる。なお、ピストン部７３の側面には、サイドブレーキ機構８０のレバー類が配設されている。

　一方、図２に示すように、上記インホイールモータ駆動装置１_１のケース２のメインケース２Ａにあって、垂直線Ｖに対してケース２の第２円筒部２ＣＹ_２（モータ３）とは反対側の外面には、板状のキャリパ固定部２Ａｂが該ケース２と一体的に配置されており、該キャリパ固定部２Ａｂにボルト７９を介して上記トルクメンバー７７が固定されることで上記シリンダ部７４が固定され、つまりケース２にキャリパ７２が固定されている。これにより、上述したように、キャリパ７２と第２円筒部２ＣＹ_２（モータ３）とは、第１円筒部２ＣＹ_１の外周にあって、周方向の異なる位置に並設される形で配置される。

　続いて、車輪２００のサスペンション装置９０に対する取付状態を説明する。サスペンション装置９０は、図３及び図４に示すように、車両の左右方向に架け渡される断面視Ｖの字状のクロスビーム９１と、該クロスビーム９１の端部から車両前方側に延びたトレーリングアーム９３と、該トレーリングアーム９３を車両に係着させるリンク９４と、クロスビーム９１とトレーリングアーム９３との交差部分から車輪２００に向けて延びるハブアーム９２と、ハブアーム９２の先端に固着された板状の接合部９５と、を備えて構成されている。なお、クロスビーム９１の端部上方には、不図示のショックアブソーバ等が配置され、車体に対する上下方向の位置規制並びに上下移動の振動吸収が行われる。

　上記ハブアーム９２の先端に固着された接合部９５は、その接合面９５ａが、上述したケース２のメインケース２Ａから一体的に延設されたサスペンション固定部２Ｓの接合面２Ｓａに接合される。従って、サスペンション装置９０とインホイールモータ駆動装置１_１とは、上記垂直線Ｖ（図２参照）に対する第２円筒部２ＣＹ_２側である前方側（一方側）であって、第１円筒部２ＣＹ_１の前方側かつ該第２円筒部２ＣＹ_２の下方側において取付けられ、つまりモータ３の配置位置に干渉することなく、かつケースカバー２Ｂを介すことなく、インホイールモータ駆動装置１_１がサスペンション装置９０に取付けられる。

　なお、サスペンション装置９０のハブアーム９２は、一般的な車両においては、ホイールハブ５１を支持するハブベアリング５２付近まで延びて該ハブベアリング５２を直接支持するように構成されているが（例えば図９参照）、本第１の実施の形態においては、ハブアーム９２をカットする等して短縮化するだけの簡単な変更で、インホイールモータ駆動装置１_１をサスペンション装置９０に取付けることができる。

　以上説明したインホイールモータ駆動装置１_１によると、モータ３が、第１軸ＡＸ１と平行な第２軸ＡＸ２上に配置され、第１軸ＡＸ１及び第２軸ＡＸ２と直交する径方向断面上にモータ３と減速プラネタリギヤ４０とが位置されているので、モータ３が車両側に侵出することを防ぐことができ、かつインホイールモータ駆動装置１_１全体の直径が大きくなることを防ぐことができ、サスペンション装置９０やブレーキ装置７０に干渉することを防止することができる。これにより、サスペンション装置９０やブレーキ装置７０の大幅な設計変更を不要とすることができ、車両搭載性を向上することができる。

　また、例えばホイールハブ５１の内周側に減速プラネタリギヤ４０を配置してハブボルト１０１のPCDが大径化することを防止することができ、該ハブボルト１０１のPCDを汎用性のある大きさにすることができる。これにより、特殊なホイール等を用いることなく、一般的なホイール１００をそのままホイールハブ５１に取付けることを可能とすることができる。

　更に、モータ３が、ディスクブレーキ装置７０のキャリパ７２に対し、第１軸ＡＸ１を中心として周方向の異なる位置に配置されているので、例えばモータ３とキャリパ７２とを軸方向に並設することなく、かつモータ３とキャリパ７２とを干渉させずにホイール１００の内側に配置することができ、インホイールモータ駆動装置１_１の軸長が長くなることを防止できる。

　また、ケース２の第２円筒部２ＣＹ_２が、第１軸ＡＸ１を通る水平線Ｈと該第１軸ＡＸ１で直交する垂直線Ｖに対して一方側（例えば車両進行方向の前方側）にオフセットされて配置され、ケース２の垂直線Ｖに対する他方側（例えば車両進行方向の後方側）の外面に、キャリパ７２を固定するキャリパ固定部２Ａｂを有しているので、モータ３とキャリパ７２とを、ケース２の第１円筒部２ＣＹ_１の外周側にあって、周方向の異なる位置に配置することを可能とすることができる。これにより、例えばモータ３とキャリパ７２とを軸方向に並設することなく、かつモータ３とキャリパ７２とを干渉させずにホイール１００の内側に配置することができる。

　また、ケース２の第２円筒部２ＣＹ_２が、第１軸ＡＸ１を通る水平線Ｈと該第１軸ＡＸ１で直交する垂直線Ｖに対して一方側（例えば車両進行方向の前方側）にオフセットされて配置され、ケース２の垂直線Ｖに対する一方側で、かつ第２円筒部２ＣＹ_２の下方側に、サスペンション装置９０に固定されるサスペンション固定部２Ｓを有しているので、モータ３とサスペンション装置９０のハブアーム９２とを、ケース２の第１円筒部２ＣＹ_１の外周側にあって、周方向の異なる位置に配置することができる。これにより、モータ３とサスペンション装置９０とを干渉させずに配置することができる。

　更に、サスペンション固定部２Ｓが、メインケース２Ａから一体的に延設されているので、ケースカバー２Ｂを介すことなく、サスペンション装置９０によって車輪２００を支持することができる。これにより、車輪２００の支持力がケースカバー２Ｂに伝達されないので、例えばケースカバー２Ｂの肉厚を厚くしたり、ケースカバー２Ｂとメインケース２Ａとの締結部分を強化したりすることを不要とすることができ、インホイールモータ駆動装置１_１の軸方向のコンパクト化や軽量化を図ることができる。

　また、モータ３が配置された第２軸ＡＸ２が、第１軸ＡＸ１よりも上方側に配置されており、つまりモータ３がホイール１００の中心よりも上方側に配置されるので、モータ３の水没や泥土の付着等に対して有利な配置構造とすることができる。また、インホイールモータ駆動装置１_１のケース２内にはオイル（潤滑油）が封入されており、ケース２の下方側にはオイル溜りが形成されているが、モータ３が上方に配置されているので、モータ３が回転する際に、該ケース２の下方側に溜まるオイル溜りを攪拌することを防止することができ、攪拌ロスを低減することができて、車両の燃費（電費）向上を図ることができる。

　そして、減速プラネタリギヤ４０が、出力軸５０を回転自在に支持するハブベアリング５２に対して第１軸ＡＸ１上に並列に配置されているので、例えばハブベアリング５２の内周側に減速プラネタリギヤを配置して該ハブベアリング５２が大径化することを防止することができ、該ハブベアリング５２を汎用性のある大きさにすることができる。これにより、ハブベアリング５２に支持される出力軸５０の径の大きさも汎用性のある大きさにすることができ、ホイールハブ５１も汎用性のある大きさにすることができて、特殊なホイール等を用いることなく、一般的なホイール１００をそのままホイールハブ５１に取付けることを可能とすることができる。

　＜第２の実施の形態＞
　つづいて、上記第１の実施の形態を一部変更した第２の実施の形態について図６乃至図９に沿って説明する。なお、本第２の実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態と同様な部分に、同符号を付し、その説明を省略する。

　本第２の実施の形態においては、上述した第１の実施の形態に比して、サスペンション装置９０の取付位置を変更し、インホイールモータ駆動装置１_２のケース２を介さずに、出力軸５０を直接的にサスペンション装置９０によって支持するように構成したものである。また、ホイールハブ５１とメインケース２Ａとの間にサスペンション装置９０のハブアーム９２の接合部９５が介在するため、メインケース２Ａの軸方向を短縮化し、それに伴い、モータ３も、軸方向に短縮化して、小出力型の小型な誘導モータに変更したものである。

　詳細には、本第２の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置１_２は、図６に示すように、ケース２が、メインケース２Ａと、該メインケース２Ａの開口を閉塞するケースカバー２Ｂと、によって構成されている。メインケース２Ａは、その開口側の端部外周にフランジ部２Ａｃが突出形成されており、複数のボルト１２によって該フランジ部２Ａｃが、サスペンション装置９０のハブアーム９２の先端部に形成された板状の接合部９５に対して接合・固定され、つまりメインケース２Ａがサスペンション装置９０の接合部９５に固定されて取付けられている。なお、該フランジ部２Ａｃは、図６中では、キャリパ７２側に対して長く、出力軸５０を介して反対側は短くなるように示されているが、ボルト１２が締結される部分だけがメインケース２Ａの外周から突出するように形成されているものである。また、該メインケース２Ａは、上述したように軸方向に短縮化されており、インホイールモータ駆動装置１_２としての軸長は、上記第１の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置１_１と略々同じ長さである。

　一方、ハブベアリング５２は、外周側に軸受ケース５２Ａを有していると共に、該軸受ケース５２Ａの内周側にハブベアリング５２のボール機構を直接支持しており、これらハブベアリング５２とホイールハブ５１とによって、出力軸５０及び該ホイールハブ５１を回転自在に支持するハブユニットベアリング６０を構成している。図９に示すように、軸受ケース５２Ａの外周側には、フランジ状に一体形成されたフランジ部５２Ａａが備えられており、該フランジ部５２Ａａは、ハブアーム９２の先端に固定された接合部９５に複数のボルト６１によって接合・固定されている。

　なお、該フランジ部５２Ａａは、図９中では、キャリパ７２側に対して長く、ハブベアリング５２を介して反対側は短くなるように示されているが、ボルト６１が締結される部分だけが軸受ケース５２Ａの外周から突出するように形成されているものである。また、上記ハブアーム９２の接合部９５には、複数のボルト７９（図７、図８参照）によってキャリパ７２のトルクメンバー７７が固定されている。

　このように構成されたインホイールモータ駆動装置１_２は、図７に示すように、メインケース２Ａの第１円筒部２ＣＹ_１の前方部分から下方部分にかけて、サスペンション固定部２Ｓが無くなった分、ホイール１００のリム部１００ａとの間に空間を有しており、サスペンション装置９０に対して取付けられた状態では、図８及び図９に示すように、ハブアーム９２がメインケース２Ａの第１円筒部２ＣＹ_１の前方側から下方側を通って、接合部９５が上記フランジ部２Ａｃに接合されて固定される。

　なお、このようにサスペンション装置９０のハブアーム９２をハブベアリング５２の外周部分まで延ばした構成は、インホイールモータ駆動装置を備えていない車輪の一般的な構成と略々同じ構成を採ることができ、つまりサスペンション装置９０やディスクブレーキ装置７０に略々変更を加えずに、本インホイールモータ駆動装置１_２を取付けることができる。

　以上説明した第２の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置１_２によると、ケース２が、出力軸５０を回転自在に支持するハブベアリング５２に該ケース２の下方側を通って接合されるサスペンション装置９０の接合部９５に固定されるので、ケース２を介すことなく、サスペンション装置９０によって車輪２００を支持することができる。これにより、車輪２００の支持力がメインケース２Ａやケースカバー２Ｂ（つまりケース２）に伝達されないので、例えばケース２の肉厚を厚くしたり、メインケース２Ａとサスペンション装置９０の接合部９５との締結部分を強化したりすることを不要とすることができ、インホイールモータ駆動装置１_２のコンパクト化や軽量化を図ることができる。

　なお、本第２の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置１_２においては、第１の実施の形態に比して、減速ギヤ軸２５の一方側を回転自在に支持するベアリングｂ５を、ニードルベアリングからボールベアリングに変更しているが、これは回転数センサ５９の外周側に配設されたキャリパ固定部２Ａｂが無くなり（図１参照）、径方向に対するスペースが生じたために、より耐久性の高いボールベアリングを採用したものであり、特に径方向に制約がある場合は、ニードルベアリングを採用してもよい。

　また、インホイールモータ駆動装置１_２のこれ以外の構成、作用、効果は、第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

　＜第３の実施の形態＞
　つづいて、上記第１の実施の形態を一部変更した第３の実施の形態について図１０に沿って説明する。なお、本第３の実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態と同様な部分に、同符号を付し、その説明を省略する。

　本第３の実施の形態においては、上述した第１の実施の形態に比して、モータ３を誘導モータからＩＰＭ同期モータ（磁石埋設型モータ）に変更したものである。また、モータ３の変更に伴い、モータ３の正確な回転位置を検出して制御を行うため、ロータ軸７の回転位置を検出するレゾルバ装置３０を取付けたものである。

　詳細には、インホイールモータ駆動装置１_３におけるレゾルバ装置３０は、ロータ軸７のナット９よりも先端部（図１０中右方側の先端）にナット３３によって締結されたレゾルバロータ３２と、ケースカバー２Ｂの側方面に固着されたレゾルバステータ３１と、を有して構成されており、ケースカバー２Ｂに着脱自在に固定される蓋部材２Ｄに覆われたレゾルバ室３４に収納されている。レゾルバ装置３０は、本インホイールモータ駆動装置１_３を製造した後に、該蓋部材２Ｄを外して、ナット３３を緩めることでレゾルバロータ３２のロータ軸７に対する位相（角度）調整が可能となるように構成されている。

　なお、本インホイールモータ駆動装置１_３においては、レゾルバ装置３０によりロータ軸７の回転数を検出できるため、その検出結果に減速ギヤ機構２０及び減速プラネタリギヤ４０のギヤ比を乗算することで出力軸５０の回転数を算出できるので、回転数センサ５９は省略することができる。

　このようにモータ３がＩＰＭ同期モータにより構成されたインホイールモータ駆動装置１_３は、上記第１の実施の形態における誘導モータに比して、高速回転で連れ回された際に逆起電力が発生するため、いわゆる弱め磁界制御を行う必要が生じるものの、モータ３の出力トルクが大きくなるので、車両全体としての駆動力の出力性能は高性能なものとなる。

　なお、本第３の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置１_３においては、第２の実施の形態と同様に、第１の実施の形態に比して、減速ギヤ軸２５の一方側を回転自在に支持するベアリングｂ５を、ニードルベアリングからボールベアリングに変更しているが、これは回転数センサ５９の外周側に配設されたキャリパ固定部２Ａｂが無くなり（図１参照）、径方向に対するスペースが生じたために、より耐久性の高いボールベアリングを採用したものであり、特に径方向に制約がある場合は、ニードルベアリングを採用してもよい。

　また、インホイールモータ駆動装置１_３のこれ以外の構成、作用、効果は、第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

　＜第４の実施の形態＞
　つづいて、上記第１の実施の形態を一部変更した第４の実施の形態について図１１及び図１２に沿って説明する。なお、本第４の実施の形態の説明においては、上記第１の実施の形態と同様な部分に、同符号を付し、その説明を省略する。

　本第４の実施の形態においては、上述した第１の実施の形態に比して、減速ギヤ機構２０の構造を変更することで、大径ギヤ２５ａの軸方向の位置を略々そのままにすると共に、モータ３の軸方向の長さを拡大して大型化（高出力化）したものである。

　即ち、図１１及び図１２に示すように、インホイールモータ駆動装置１_４の車体側（ホイール１００や出力軸５０とは軸方向反対側）には、例えばクロスビーム９１（例えば図３、図４等参照）の上方と車体（不図示）との間に介在するように設けられたコイルスプリング１１０及びショックアブソーバ（ダンパ）１２０が配置されており、特にキャンバー角の関係上、ショックアブソーバ１２０の下方側が車体の外側に向いていることから、該ショックアブソーバ１２０の下方部分がケース２の第１円筒部２ＣＹ_１に近接して配置されている。そのため、減速ギヤ機構２０における大径ギヤ２５ａを軸方向の車体側に移動させて配置することは難しいが、ケース２の第２円筒部２ＣＹ_２の車体側、即ちモータ３の車体側にはコイルスプリング１１０との間に比較的スペースがある。

　しかしながら、例えば上述した第１の実施の形態のように、第１軸ＡＸ１上の大径ギヤ２５ａ、第３軸ＡＸ３上のアイドラギヤ２２、第２軸ＡＸ２上の小径ギヤ２１が直線状に並んだ構成では（図１、図５参照）、モータ３を軸方向に延ばすと、アイドラギヤ２２も該モータ３に干渉しないように車体側に移動することになり、大径ギヤ２５ａも車体側に移動する必要が生じてしまうが、上記ショックアブソーバ１２０が在るために大径ギヤ２５ａを移動することはできず、つまり第１の実施の形態の構造では、モータ３を軸方向に拡大（大型化）することはできず、出力性能の向上を図ることができない。

　そこで、本第４の実施の形態においては、第１軸ＡＸ１、第２軸ＡＸ２、及び第３軸ＡＸ３と平行な第４軸ＡＸ４上にあって、軸方向から視てモータ３の外径と重ならない位置、つまりモータ３の外径の範囲外の位置にカウンタギヤ２６を設けたものである（図１２参照）。

　詳細には、第４の実施の形態における減速ギヤ機構２０は、図１１に示すように、減速プラネタリギヤ４０に駆動連結される大径ギヤ（第１回転体）２５ａを、第１の実施の形態と略々同様な軸方向位置に有している。一方、モータ３は、軸方向の車体側に拡大されており、小径ギヤ（第２回転体）２１は、軸方向において大径ギヤ２５ａに対して出力軸５０側とは反対側にオフセットされて配置され、モータ３に駆動連結されている。また、アイドラギヤ２２は、その外径の一部がモータ３の外径よりも突出するように配置されている（図１２参照）と共に上記小径ギヤ２１に噛合しており、第４軸ＡＸ４上に配置されたカウンダギヤ（カウンタ部材）２６にも噛合している。

　なお、本第４の実施の形態における小径ギヤ２１は、ロータ軸７と一体的に形成されているが、第１の実施の形態と同様に別体で形成されていてもよい。また、第１の実施の形態に比して、アイドラギヤ２２（第３軸ＡＸ３）の位置は、図１２に示すように、第１軸ＡＸ１及び第２軸ＡＸ２の直線状から、周方向のサスペンション固定部２Ｓ側に移動されているが、その支持構造等は第１の実施の形態と同様である。

　そして、カウンタギヤ２６は、図１１に示すように、ケース２に対して、ボールベアリングｂ７，ｂ８により回転自在に両端支持されていると共に、大径ギヤ２５ａ及び小径ギヤ２１（アイドラギヤ２２）と直交する径方向断面上に跨るように配置され、つまり大径ギヤ２５ａ及びアイドラギヤ２２に径方向から視て軸方向に重なって跨るような軸方向長さを有しており、アイドラギヤ２２を介して小径ギヤ２１と大径ギヤ２５ａとを軸方向の異なる位置で駆動連結するように構成されている。

　以上のように本第４の実施の形態のインホイールモータ駆動装置１_４によると、カウンタギヤ２６が、モータ３の外径に重ならない位置に配置されると共に、大径ギヤ２５ａ及び小径ギヤ２１と直交する径方向断面上に跨るように配置され、大径ギヤ２５ａ及び小径ギヤ２１を駆動連結するので、大径ギヤ２５ａの位置を車体側に移動することなく、モータ３の軸方向の長さを拡大することを可能とすることができる。これにより、例えばショックアブソーバ１２０によって第１軸ＡＸ１における軸長が制限される車両に本インホイールモータ駆動装置１_４を搭載する場合にあっても、モータ３の出力性能の向上を図ることができる。

　また、カウンタギヤ２６が、第１軸ＡＸ１及び第２軸ＡＸ２と平行な第４軸ＡＸ４上に配置されると共に、軸方向異なる位置で、大径ギヤ２５ａと小径ギヤ２１に噛合するアイドラギヤ２２とに噛合するので、軸方向の異なる位置で大径ギヤ２５ａ及び小径ギヤ２１を駆動連結することを可能とすることができる。

　なお、本第４の実施の形態においては、カウンタギヤ２６の軸方向車体側と小径ギヤ２１とをアイドラギヤ２２によって駆動連結してものを説明したが、これに限らず、例えばカウンタ部材とロータ軸７上にある第２回転体とをベルトやチェーン等で駆動連結するように構成してもよい。

　また、インホイールモータ駆動装置１_４のこれ以外の構成、作用、効果は、第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

　なお、以上説明した第１乃至第４の実施の形態のインホイールモータ駆動装置１_１，１_２，１_３，１_４においては、モータ３（第２軸ＡＸ２）を第１軸ＡＸ１よりも上方側に配置したものを説明したが、ブレーキ装置のキャリパの位置やサスペンション装置の取付位置等によっては、モータ３（第２軸ＡＸ２）を第１軸ＡＸ１よりも下方側に配置してもよく、つまりモータ３が減速機構（減速プラネタリギヤ４０）と径方向に重なる位置に配置され、かつブレーキ装置やサスペンション装置に干渉しないものであれば、本発明を適用し得る。

　また、本第１乃至第４の実施の形態においては、減速機構として減速プラネタリギヤ４０を一例として説明したが、減速機構はどのようなものであってもよい。減速機構としては、例えばサイクロイド減速機（特開２００９－５８００５号公報）やローラ減速機（特開２００６－１０３５２１号公報）等が考えられる。

　また、本第１乃至第３の実施の形態においては、減速ギヤ機構２０は、小径ギヤ２１、アイドラギヤ２２、大径ギヤ２５ａで構成したものを説明したが、例えばロータ軸７の回転をベルトやチェーンを介して減速プラネタリギヤ４０に伝達するような構成であっても構わない。

　また、本第１乃至第４の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置１_１，１_２，１_３，１_４は、基本的に車両進行方向に対する右側の車輪に搭載されるものとなるが、当然に左右車輪にそれぞれ搭載されるべきものであり、左側の車輪に搭載されるインホイールモータ駆動装置１_１，１_２，１_３，１_４は、図１乃至図１２では前後方向が逆（鏡面に写した形）になるものである。

　本発明に係るインホイールモータ駆動装置は、乗用車、トラック等の車両における車輪の内側に取付けられるインホイールモータ駆動装置として用いることが可能であり、特にサスペンション装置やブレーキ装置に干渉することを防止し、車両搭載性を向上させることが求められるものに用いて好適である。

１　　インホイールモータ駆動装置
２　　ケース
２Ａ　　ケース本体（メインケース）
２Ａａ　　軸受支持部（ベアリング支持部）
２Ａｂ　　キャリパ固定部
２Ｂ　　カバー部材（ケースカバー）
２ＣＹ_１　　第１円筒部
２ＣＹ_２　　第２円筒部
２Ｓ　　サスペンション固定部
３　　回転電機（モータ）
２０　　伝達機構（減速ギヤ機構）
２１　　第２回転体（小径ギヤ）
２２　　アイドラギヤ
２５ａ　　第１回転体（大径ギヤ）
２６　　カウンタ部材（カウンタギヤ）
４０　　減速機構（減速プラネタリギヤ）
５０　　出力軸
５２　　軸受（ハブベアリング）
７０　　ディスクブレーキ装置
７２　　キャリパ
９０　　サスペンション装置
９５　　接合部
１００　　ホイール
２００　　車輪
ＡＸ１　　第１軸
ＡＸ２　　第２軸
ＡＸ３　　第３軸
ＡＸ４　　第４軸
Ｈ　　水平線
Ｖ　　垂直線

Claims

　車輪のホイールの内側に取付けられ、該車輪を駆動し得るインホイールモータ駆動装置において、
　回転電機と、
　前記回転電機の回転を伝達する伝達機構と、
　前記伝達機構により伝達された回転を減速する減速機構と、
　前記減速機構の減速回転を前記ホイールに出力する出力軸と、を備え、
　前記減速機構及び前記出力軸は、前記ホイールの中心と同軸の第１軸上に配置され、
　前記回転電機は、前記第１軸と平行な第２軸上に配置され、
　前記第１軸及び前記第２軸と直交する径方向断面上に前記回転電機と前記減速機構とが位置された、
　ことを特徴とするインホイールモータ駆動装置。
　前記回転電機は、前記車輪のホイールの内側に取付けられたディスクブレーキ装置のキャリパに対し、前記第１軸を中心として周方向の異なる位置に配置された、
　ことを特徴とする請求項１記載のインホイールモータ駆動装置。
　前記第１軸を中心とした円筒状からなり、前記減速機構及び前記出力軸の一部を収納する第１円筒部と、前記第２軸を中心とした円筒状からなると共に前記第１円筒部と外壁の一部が重なるように形成され、前記回転電機を収納する第２円筒部と、を有するケースを備え、
　前記第２円筒部は、前記第１軸を通る水平線と該第１軸で直交する垂直線に対して一方側にオフセットされて配置され、
　前記ケースは、前記垂直線に対する他方側の外面に、前記キャリパを固定するキャリパ固定部を有する、
　ことを特徴とする請求項２記載のインホイールモータ駆動装置。
　前記第１軸を中心とした円筒状からなり、前記減速機構及び前記出力軸の一部を収納する第１円筒部と、前記第２軸を中心とした円筒状からなると共に前記第１円筒部と外壁の一部が重なるように形成され、前記回転電機を収納する第２円筒部と、を有するケースを備え、
　前記第２円筒部は、前記第１軸を通る水平線と該第１軸で直交する垂直線に対して一方側にオフセットされて配置され、
　前記ケースは、前記垂直線に対する一方側で、かつ前記第２円筒部の下方側に、サスペンション装置に固定されるサスペンション固定部を有する、
　ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載のインホイールモータ駆動装置。
　前記ケースは、前記出力軸を回転自在に支持する軸受を支持する軸受支持部を備え、かつ少なくとも前記回転電機及び前記減速機構を収納すると共に、前記軸受支持部に対して軸方向の反対側が開口したケース本体と、前記ケース本体の開口を閉塞するカバー部材と、を有し、
　前記サスペンション固定部は、前記ケース本体から一体的に延設された、
　ことを特徴とする請求項４記載のインホイールモータ駆動装置。
　少なくとも前記回転電機及び前記減速機構を収納するケースを備え、
　前記ケースは、前記出力軸を回転自在に支持する軸受に前記ケースの下方側を通って接合されるサスペンション装置の接合部に固定された、
　ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載のインホイールモータ駆動装置。
　前記回転電機が配置された第２軸は、前記第１軸よりも上方側に配置された、
　ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか記載のインホイールモータ駆動装置。
　前記減速機構は、前記出力軸を回転自在に支持する軸受に対して前記第１軸上に並列に配置された、
　ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか記載のインホイールモータ駆動装置。
　前記伝達機構は、
　前記第１軸上に配置され、前記減速機構に駆動連結される第１回転体と、
　前記第２軸上に配置され、かつ軸方向において前記第１回転体に対して前記出力軸側とは反対側にオフセットされて配置され、前記回転電機に駆動連結される第２回転体と、
　前記第１軸及び前記第２軸と平行な軸上に配置され、かつ前記回転電機の外径に重ならない位置に配置されると共に、前記第１回転体及び前記第２回転体と直交する径方向断面上に跨るように配置され、前記第１回転体及び前記第２回転体を駆動連結するカウンタ部材と、を有する、
　ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか記載のインホイールモータ駆動装置。
　前記伝達機構は、前記第１軸及び前記第２軸と平行な第３軸上に配置され、前記第２回転体に噛合するアイドラギヤを有し、
　前記カウンタ部材は、前記第１軸及び前記第２軸と平行な第４軸上に配置されると共に、軸方向異なる位置で前記第１回転体及び前記アイドラギヤに噛合する、
　ことを特徴とする請求項９記載のインホイールモータ駆動装置。