(57)【要約】【課題】軸方向の全長を低減することが可能な車両駆動装置の提供。【解決手段】車両駆動装置は、車輪に形成される空間内に配置されるアウタロータ型のモータと、前記車輪の回転軸を形成するシャフト部材と、前記モータのロータに、又は、前記ロータと一体に回転する部材に形成され、前記シャフト部材に伝達されるべき前記モータの回転力が取り出される回転力取出部であって、前記回転軸の軸方向で、前記モータのコイルエンドの車両内側端部よりも車両外側に少なくとも一部が配置される回転力取出部とを含む。【選択図】図１
2015182610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪に形成される空間内に配置されるアウタロータ型のモータと、
前記車輪の回転軸を形成するシャフト部材と、
前記モータのロータに、又は、前記ロータと一体に回転する部材に形成され、前記シャフト部材に伝達されるべき前記モータの回転力が取り出される回転力取出部であって、前記回転軸の軸方向で、前記モータのコイルエンドの車両内側端部よりも車両外側に少なくとも一部が配置される回転力取出部とを含む、車両駆動装置。
【請求項２】
前記回転力取出部は、前記回転軸の軸方向で、前記モータのコイルエンドの車両内側端部よりも車両外側に全体が配置される、請求項１に記載の車両駆動装置。
【請求項３】
前記回転軸の軸方向で前記モータの車両内側を覆うケースと、
前記ロータと前記ケースとの間に設けられ、前記ロータを前記ケースに対して回転可能に支持するベアリングであって、前記回転軸の軸方向で、前記モータのコイルエンドの車両内側端部よりも車両外側に少なくとも一部が配置されるベアリングとを含む、請求項１又は２に記載の車両駆動装置。
【請求項４】
前記回転力取出部は、ギア部である、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の車両駆動装置。
【請求項５】
減速機構を含み、
前記回転力取出部は、前記減速機構を介して前記シャフト部材に接続される、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の車両駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータの回転を伝達機構及び減速機構を介して出力軸に伝達するインホイールモータ駆動装置において、減速機構及び出力軸は、ホイールの中心と同軸の第１軸上に配置され、モータは、第１軸と平行な第２軸上に配置される構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2012‐214202号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、伝達機構が軸方向でモータのコイルエンドよりも車両内側に配置されているので、軸方向の全長が大きくなるという問題点がある。
【０００５】
そこで、本開示は、軸方向の全長を低減することが可能な車両駆動装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一局面によれば、車輪（１０）に形成される空間内に配置されるアウタロータ型のモータ（２０）と、
車輪（１０）の回転軸（Ｉｗ）を形成するシャフト部材と（３２）と、
モータ（２０）のロータ（２３０）に、又は、ロータ（２３０）と一体に回転する部材に形成され、シャフト部材と（３２）に伝達されるべきモータ（２０）の回転力が取り出される回転力取出部であって、回転軸（Ｉｗ）の軸方向で、モータ（２０）のコイルエンド（２１４）の車両内側端部よりも車両外側に少なくとも一部が配置される回転力取出部とを含む、車両駆動装置（１，２）が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、軸方向の全長を低減することが可能な車両駆動装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一例による車両駆動装置１の断面図である。
【図２】他の例による車両駆動装置２を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。
【００１０】
図１は、一例による車両駆動装置１の断面図である。図１は、車輪１０の回転軸Ｉｗを通る面による断面図である。図１では、車両の１つの車輪１０における断面が示されている。図１では、車両駆動装置１の構成要素についてのみ、ハッチングが付与されている。
【００１１】
以下では、車両外側及び車両内側とは、特に言及しない限り、車輪１０の回転軸Ｉｗを基準とする。例えば車両外側とは、車輪１０の回転軸Ｉｗの軸方向で車両外側（図１の左側）を指す。また、以下では、単に「軸方向」というときは、回転軸Ｉｗの軸方向を指す。また、以下では、径方向は、特に言及しない限り、回転軸Ｉｗを基準とし、回転軸Ｉｗを中心として内径側及び外径側を定義する。例えば、内径側とは、回転軸Ｉｗの径方向で回転軸Ｉｗに近い側を指す。
【００１２】
車両駆動装置１は、アウタロータ型のモータ２０と、ハブ３０と、シャフト部材３２と、動力伝達部材４０と、遊星歯車機構５０と、ケース８０と、ベアリング９０とを含む。
【００１３】
モータ２０は、車輪１０に形成される空間Ｓ内に配置される。空間Ｓにおける軸方向の車両内側の境界は、車輪１０（ホイールとタイヤを含んでよい）における軸方向の最も車両内側の部位により画成される。モータ２０は、全体が空間Ｓ内に配置されてもよいし、軸方向の一部のみが空間Ｓ内に配置されてもよい。例えば、図１に示す例では、モータ２０の車両内側のコイルエンド２１４は、空間Ｓ外、即ち空間Ｓよりも車両内側に位置する。
【００１４】
モータ２０は、ステータ２１０と、ロータ２３０とを含む。モータ２０は、回転軸Ｉｍまわりに回転する。回転軸Ｉｍは、回転軸Ｉｗと平行であるが、回転軸Ｉｗに対して外径側に配置される。以下では、モータ径方向とは、モータ２０の回転軸Ｉｍを基準とた径方向を指す。また、モータ内径側とは、回転軸Ｉｍの径方向で回転軸Ｉｍに近い側を指し、モータ外径側とは、回転軸Ｉｍの径方向で回転軸Ｉｍから遠い側を指す。
【００１５】
ステータ２１０は、ステータコア２１２と、コイル（図示せず）とを含む。図１には、コイルのコイルエンド２１４のみが図示されている。
【００１６】
ロータ２３０は、ステータ２１０のモータ外径側に配置される。即ち、ロータ２３０は、ステータ２１０と軸方向でオーバーラップし、ステータ２１０の外周面に対してモータ径方向に対向する内周面を有する。
【００１７】
ロータ２３０は、外周面にギア部（回転力取出部の一例）２３２を備える。例えば、ギア部２３２は、図１に示すように、ロータ２３０のロータハブ２３１の外周面に形成される。即ち、ロータハブ２３１は、ギアを形成する。ギア部２３２は、軸方向でコイルエンド２１４の車両内側端部２１４ａよりも車両外側に配置される。図１に示す例では、ギア部２３２は、軸方向でロータ２３０のコアの車両内側の端面（車両内側のコイルエンド２１４の車両外側の端部）よりも車両外側に配置される。
【００１８】
ハブ３０は、車輪１０に固定される。ハブ３０は、例えば図１に示すように、ブレーキディスク１２と共に車輪１０に締結されてもよい。ハブ３０の外径側には、ベアリング３４を介してサスペンション要素１４が回転可能に取り付けられてもよい。
【００１９】
シャフト部材３２は、ハブ３０の内径側に回転不能に接続される。シャフト部材３２は、例えば図１に示すように、スプライン嵌合によりハブ３０に接続される。シャフト部材３２は、車輪１０の回転軸（出力軸）Ｉｗを形成する。
【００２０】
動力伝達部材４０は、図１に示す例では、円環状の形態を有し、外周面にギア部４１が形成される。即ち、動力伝達部材４０は、ギア（アイドラギア）を形成する。尚、図１に示す例では、動力伝達部材４０の外径は、ロータハブ２３１の外径よりも小さい。従って、動力伝達部材４０は、ロータ２３０の回転を増速する。
【００２１】
動力伝達部材４０は、軸方向でロータ２３０のギア部２３２に対応した位置に配置される。動力伝達部材４０のギア部４１は、外径側でロータ２３０のギア部２３２に噛み合う。動力伝達部材４０のギア部４１は、内径側で減速ギヤ軸４４のギア部４５に噛み合う。動力伝達部材４０は、支持軸４２まわりに回転可能に支持される。支持軸４２は、動力伝達部材４０の回転軸Ｉｇを形成する。支持軸４２は、ケース８０に固定される。動力伝達部材４０は、軸方向でコイルエンド２１４の車両内側端部２１４ａよりも車両外側に配置される。尚、これに伴い、減速ギヤ軸４４のギア部４５も、軸方向でコイルエンド２１４の車両内側端部２１４ａよりも車両外側に配置されることになる。
【００２２】
遊星歯車機構５０は、ロータ２３０とシャフト部材３２との間に設けられる。即ち、遊星歯車機構５０は、ロータ２３０の回転を減速してシャフト部材３２に伝達する減速機構を形成する。遊星歯車機構５０は、シャフト部材３２と同軸に設けられる。尚、図１に示す例では、減速ギヤ軸４４は、サンギア５２に結合され、サンギア５２と同軸に回転する。
【００２３】
ケース８０は、モータ２０や遊星歯車機構５０等を収容する。ケース８０は、図１に示すように、軸方向に合わせられる２つのケース８１，８２により形成されてもよい。ケース８１は、図１に示すように、車両内側において、ロータハブ２３１をベアリング９０を介して回転可能に支持する。また、ケース８２は、図１に示すように、車両外側において、ロータハブ２３３をベアリング９２を介して回転可能に支持する。
【００２４】
ベアリング９０は、上述の如く、ロータハブ２３１とケース８０の間に設けられる。図１に示す例では、ベアリング９０は、ロータ２３０の外周面よりもモータ内径側で且つコイルエンド２１４のモータ外径側に配置される。また、ベアリング９０は、軸方向でコイルエンド２１４の車両内側端部２１４ａよりも車両外側に配置される。図１に示す例では、ベアリング９０は、軸方向でロータ２３０のコアの車両内側の端面に対して、軸方向で車両内側から隣接して配置される。
【００２５】
図１に示す車両駆動装置１では、モータ２０の駆動時、ロータ２３０の回転により、ロータハブ２３１のギア部２３２に噛み合う動力伝達部材４０が回転される。動力伝達部材４０が回転すると、減速ギヤ軸４４及びサンギア５２が回転し、遊星歯車機構５０を介してシャフト部材３２が回転される。このようにして、モータ２０の回転力は、シャフト部材３２及び車輪１０へと伝達される。
【００２６】
図１に示す車両駆動装置１によれば、上述の如く、モータ２０は、回転軸Ｉｍがシャフト部材３２（回転軸Ｉｗ）に対して径方向にオフセットする関係で車輪１０に配置される。これにより、回転軸Ｉｍがシャフト部材３２に対して同軸に車両内側に配置される構成に比べて、車両駆動装置１の軸方向の全長を短くすることが可能となる。換言すると、図１に示す車両駆動装置１によれば、回転軸Ｉｍがシャフト部材３２に対して同軸に車両内側に配置される構成に比べて、車両駆動装置１の軸方向の全長を長くすることなく、モータ２０自体の軸長を長くすること（モータ２０の出力性能を高めること）も可能である。
【００２７】
また、車両駆動装置１によれば、モータ２０は、ブレーキディスク１２よりも軸方向で車両内側に配置されるので、モータ２０がブレーキディスク１２の搭載スペースに対して大きな制約とならず、ブレーキディスク１２の設計自由度を高めることができる。これは、アウタロータ型のロータをホイールのリムの内周面に隣接して配置する構成と対照的となる。
【００２８】
また、図１に示す車両駆動装置１によれば、上述の如く、モータ２０は、アウタロータ型であり、ギア部２３２及びそれに伴い動力伝達部材４０は、軸方向でコイルエンド２１４の車両内側端部２１４ａよりも車両外側に配置される。これにより、軸方向でギア部２３２及び動力伝達部材４０がコイルエンド２１４よりも車両内側に配置される場合に比べて、車両駆動装置１の軸方向の全長を短くすることが可能となる。尚、図１に示す車両駆動装置１において、軸方向で最も車両内側となる部位は、ケース８１におけるコイルエンド２１４を軸方向で車両内側から覆う部位となる。このように図１に示す車両駆動装置１によれば、アウタロータ型モータ２０を用いることで、軸方向でロータ２３０にオーバーラップする位置にギア部２３２及びそれに伴い動力伝達部材４０を配置することができ、車両駆動装置１の軸方向の全長を効率的に低減することができる。
【００２９】
尚、図１に示す例では、ギア部４１を備える動力伝達部材４０を用いてモータ２０の回転力を取り出してシャフト部材３２へと伝達しているが、チェーンやベルトなどの他の動力伝達部材を用いて、モータ２０の回転力を取り出してシャフト部材３２へと伝達してもよい。例えば、チェーンやベルトを用いる場合、図示は省略するが、チェーンやベルトは、ロータハブ２３１のまわりとサンギア５２のまわりに平行掛けされてよい。この場合、ロータ２３０のギア部２３２は、チェーンやベルトの滑りが生じない高摩擦部位（例えばプーリーの輪周部に対応する部位）により代替えされてよい。
【００３０】
図２は、他の例による車両駆動装置２を示す断面図である。車両駆動装置２は、上述した車両駆動装置１に対して、ロータ２３０のギア部２３２の形成位置が異なる。具体的には、上述した車両駆動装置１では、ロータハブ２３１にギア部２３２が形成されているのに対して、車両駆動装置２では、ロータハブ２３１Ａにはギア部２３２は形成されず、代わりに、ギア部２３２は、環状の部材２４０（以下、単に「ギア２４０」という）の外周面に形成される。車両駆動装置１に対して異なる構成を主に説明し、実質的に同一であってよい構成要素については同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００３１】
ギア２４０は、ロータハブ２３１Ａの軸方向端部（車両内側の端部）に圧入等により固定される。ギア２４０は、回転軸Ｉｍまわりをロータ２３０と一体に回転する。ギア２４０は、ロータ２３０の外周面よりもモータ内径側で且つコイルエンド２１４のモータ外径側に配置される。また、ギア２４０のギア部２３２は、軸方向でコイルエンド２１４の車両内側端部２１４ａよりも車両外側に配置される。
【００３２】
ベアリング９０は、ギア２４０とケース８１との間に設けられる。図２に示す例では、ベアリング９０は、ロータ２３０の外周面よりもモータ内径側で且つコイルエンド２１４のモータ外径側に配置される。また、ベアリング９０は、軸方向でコイルエンド２１４の車両内側端部２１４ａよりも車両外側に配置される。図２に示す例では、ベアリング９０は、軸方向でギア２４０の車両内側の端面に対して、軸方向で車両内側から隣接して配置される。
【００３３】
図２に示す車両駆動装置２によっても、上述した車両駆動装置１と同様の効果を得ることができる。このように、ギア部２３２は、軸方向でコイルエンド２１４の車両内側端部２１４ａよりも車両外側であれば、任意の場所に配置されてもよい。尚、車両駆動装置１の軸方向の全長を低減する観点からは若干不利となるが、ギア部２３２の一部（軸方向の一部）のみが、軸方向でコイルエンド２１４の車両内側端部２１４ａよりも車両外側に配置される構成であってもよい。これは、ベアリング９０についても同様である。
【００３４】
尚、図２に示す車両駆動装置２においても、ギア部４１を備える動力伝達部材４０を用いてモータ２０の回転力を取り出してシャフト部材３２へと伝達しているが、チェーンやベルトなどの他の動力伝達部材を用いて、モータ２０の回転力を取り出してシャフト部材３２へと伝達してもよい。
【００３５】
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
【００３６】
例えば、上述した実施例では、遊星歯車機構５０を介してモータ２０の回転力をシャフト部材３２に伝達しているが、遊星歯車機構５０は省略されてもよいし、他の減速機構で置換されてもよい。更に、上述した実施例では、動力伝達部材４０及び減速ギヤ軸４４を介してモータ２０の回転力をシャフト部材３２に伝達しているが、動力伝達部材４０及び／又は減速ギヤ軸４４は省略されてもよい。
【００３７】
なお、以上の実施例に関し、さらに以下を開示する。
【００３８】
（１）車輪１０に形成される空間内に配置されるアウタロータ型のモータ２０と、
車輪１０の回転軸Ｉｗを形成するシャフト部材と３２と、
モータ２０のロータ２３０に、又は、ロータ２３０と一体に回転する部材に形成され、シャフト部材と３２に伝達されるべきモータ２０の回転力が取り出される回転力取出部（例えばギア部２３２）であって、回転軸Ｉｗの軸方向で、モータ２０のコイルエンド２１４の車両内側端部２１４ａよりも車両外側に少なくとも一部が配置される回転力取出部とを含む、車両駆動装置１，２。
【００３９】
（１）に記載の構成によれば、回転力取出部の少なくとも一部を、回転軸Ｉｗの軸方向で、モータ２０のコイルエンド２１４の車両内側端部２１４ａよりも車両外側に配置することができる。これにより、回転力取出部の全部がコイルエンド２１４の車両内側端部２１４ａよりも車両内側に配置される構成に比べて、車両駆動装置１，２の軸方向の長さを低減することが可能となる。
【００４０】
（２）回転力取出部は、回転軸Ｉｗの軸方向で、モータ２０のコイルエンド２１４の車両内側端部２１４ａよりも車両外側に全体が配置される、（１）に記載の車両駆動装置１，２。
【００４１】
（２）に記載の構成によれば、（１）に記載の構成よりも更に車両駆動装置１，２の軸方向の長さを低減することが可能となる。
【００４２】
（３）回転軸Ｉｗの軸方向でモータ２０の車両内側を覆うケース８１と、
ロータ２３０とケース８１との間に設けられ、ロータ２３０をケースに対して回転可能に支持するベアリング９０であって、回転軸Ｉｗの軸方向で、モータ２０のコイルエンド２１４の車両内側端部２１４ａよりも車両外側に少なくとも一部が配置されるベアリング９０とを含む、（１）又は（２）に記載の車両駆動装置１，２。
【００４３】
（３）に記載の構成によれば、ベアリング９０の少なくとも一部を、回転軸Ｉｗの軸方向で、モータ２０のコイルエンド２１４の車両内側端部２１４ａよりも車両外側に配置することができる。これにより、ベアリング９０の全部がコイルエンド２１４の車両内側端部２１４ａよりも車両内側に配置される構成に比べて、車両駆動装置１，２の軸方向の長さを低減することが可能となる。
【００４４】
（４）回転力取出部は、ギア部２３２である、（１）〜（３）のうちのいずれかに記載の車両駆動装置１，２。
【００４５】
（５）遊星歯車機構５０のような減速機構を含み、
回転力取出部は、減速機構を介してシャフト部材と３２に接続される、（１）〜（４）のうちのいずれかに記載の車両駆動装置１，２。
【符号の説明】
【００４６】
１，２    車両駆動装置
１０    車輪
１２    ブレーキディスク
２０    モータ
２１４    コイルエンド
２１４ａ    車両内側端部
２３０    ロータ
２３２    ギア部
３２    シャフト部材
４０    動力伝達部材
５０    遊星歯車機構
８０    ケース
９０    ベアリング
【図１】
2015182610.tif 000003
【図２】
2015182610.tif 000004