(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車輪を駆動するための駆動力を発生する駆動源と、前記駆動源からの出力を前記車輪に伝達する駆動力伝達機構とを備えた車輪駆動装置において、
前記駆動力伝達機構を構成する少なくとも一つの回転軸を中空状に形成し、その中空部内に前記車輪の回転をロックするロック機構を設けたことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載した車輪駆動装置において、
前記ロック機構を、
車両の車体側に回転不能に固定された係止手段と、
前記回転体と一体的に回転し、前記係止手段と係合する係合手段と、
前記係止手段を前記係合手段に対して進退させる進退手段とから構成したことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載した車輪駆動装置において、
前記車輪が回転しているときに前記ロック機構の作動を防止する誤作動防止機構を設けたことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項４】
請求項３に記載した車輪駆動装置において、
前記誤作動防止機構は、
前記車輪の回転に伴って作動して、前記ロック機構の作動を防止することを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項５】
請求項４に記載した車輪駆動装置において、
前記誤作動防止機構は、
前記車輪の回転に伴って発生する遠心力により作動して、前記ロック機構の作動を防止することを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５に記載した車輪駆動装置において、
前記駆動力伝達機構は、
前記駆動源からの出力を減速して前記車輪に伝達する減速機によって構成されることを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項７】
請求項６に記載した車輪駆動装置において、
前記減速機を、
前記駆動源からの出力を受け取るサンギアと、前記車体側に固定されるリングギアと、前記サンギアと前記リングギアとの間に歯合して前記サンギアの周りを公転する複数のプラネタリギアと、車両外側に配置されて前記複数のプラネタリギアのキャリアピンに固定されるプラネタリキャリアとを含んで構成したことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項８】
請求項７に記載した車輪駆動装置において、
前記ロック機構を、
前記駆動源からの出力を前記減速機に入力する入力軸の中空部内に設けたことを特徴とする車輪駆動装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のうちのいずれか一つに記載した車輪駆動装置において、
前記駆動源が、
前記車輪を形成するホイール内に設けられて駆動力を発生するインホイールモータであることを特徴とする車輪駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源からの出力を駆動力伝達機構を介して車輪に伝達する車輪駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、インホイールモータを有した車輪駆動装置は盛んに提案されている。例えば、下記特許文献１には、ホイール内に配設されるモータの回転力を複数の減速機により減速してホイールに伝達することで車輪を駆動可能に構成し、車軸方向にて第１、第２減速機の間にモータを配置するとともに、モータの駆動軸と各減速機の出力軸を並列をなして配置する車輪駆動装置が開示されている。
【０００３】
又、従来から、例えば、下記特許文献２には、車両停止時に操作されるサイドブレーキの他に、インホイールモータ方式に用いられるモータの回転軸に対して回転を止めるロック機構を係脱可能に設けた電気自動車の駆動装置が示されている。この従来の電気自動車の駆動装置に設けられるロック機構は、モータの回転軸の外周面に形成された複数の係合溝と、回転軸に対して相対回転可能かつ回転軸の端部側から前進及び後進可能に設けられて係合溝に係合する係止体とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８４１１１号公報
【特許文献２】特開２００２−１８６１１５号公報
【発明の概要】
【０００５】
ところで、上記従来の電気自動車の駆動装置に設けられるロック機構は、係脱可能とされていて、モータの回転軸の端部側から係止体を進退させるようになっている。このため、車輪駆動装置を構成する駆動軸や回転軸の軸方向にてロック機構の設置スペースやロック機構を係脱するためのスペースを確保する必要があり、車輪駆動装置の小型化を阻害する可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記した問題に対処するためになされたものであり、その目的は、車両停止時に確実に車輪をロックするロック機構を備えて小型化が可能な車輪駆動装置を提供することにある。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車両の車輪を駆動するための駆動力を発生する駆動源と、前記駆動源からの出力を前記車輪に伝達する駆動力伝達機構とを備えた車輪駆動装置において、前記駆動力伝達機構を構成する少なくとも一つの回転軸を中空状に形成し、その中空部内に前記車輪の回転をロックするロック機構を設けたことにある。ここで、前記駆動源としては、例えば、前記車輪を形成するホイール内に設けられて駆動力を発生するインホイールモータを採用することができる。これによれば、車両停止時における車輪の回転をロックするロック機構を駆動力伝達機構を構成する回転軸の中空部内に設けることができる。これにより、別途、ロック機構を設けるためのスペースを確保する必要がなく、特に、インホイールモータを採用した場合における車輪駆動装置の小型化を図ることができる。
【０００８】
この場合、前記ロック機構を、車両の車体側に回転不能に固定された係止手段と、前記回転体と一体的に回転し、前記係止手段と係合する係合手段と、前記係止手段を前記係合手段に対して進退させる進退手段とから構成することができる。この場合、係止手段と係合手段との間の係合としては、例えば、スプライン嵌合等の歯合による機械的な係合や、摩擦部材を用いた摩擦係合、或いは、電磁的な力を利用した係合等を採用することができる。これにより、極めて簡略化した構成を採用することができ、係止手段と係合手段とが互いに係合した状態では、車輪の回転を確実にロックする（静止させる）ことができる。
【０００９】
これらの場合、更に、前記車輪が回転しているときに前記ロック機構の作動を防止する誤作動防止機構を設けることができる。この誤作動防止機構は、前記車輪の回転に伴って作動して前記ロック機構の作動を防止するものであり、例えば、前記車輪の回転に伴って発生する遠心力により作動して前記ロック機構の作動を防止するものである。より具体的には、誤作動防止機構が、前記進退手段によって進退する前記係止手段を挿通させる挿通孔を有していて、車両が停止しているときには前記係止手段が前記挿通孔を介して係合手段まで移動して係合することを許容し、車両が走行しているときには発生した遠心力により前記挿通孔の半径方向に変位して前記係止手段が前記挿通孔を介して前記係合手段まで移動することを禁止する遮蔽手段を備えることができる。これらによれば、車両走行時においては、ロック機構の作動、例えば、係止手段と係合手段が誤って係合してしまうような誤動作を確実に防止（禁止）することができ、車両停止時にのみロック機構を適切に作動させて車輪の回転をロックする（静止させる）ことができる。
【００１０】
又、これらの場合、前記駆動力伝達機構を、前記駆動源からの出力を減速して前記車輪に伝達する減速機によって構成することができる。具体的には、前記減速機を、例えば、前記駆動源からの出力を受け取るサンギアと、前記車体側に固定されるリングギアと、前記サンギアと前記リングギアとの間に歯合して前記サンギアの周りを公転する複数のプラネタリギアと、車両外側に配置されて前記複数のプラネタリギアのキャリアピンに固定されるプラネタリキャリアとを含んで構成することができる。そして、この場合には、前記ロック機構を、例えば、前記駆動源からの出力を前記減速機に入力する入力軸の中空部内に設けることができる。これらによれば、ロック機構が車輪の回転をロックする（静止させる）ために必要な回転止め力を発生するときに、減速機による減速効果を有効に利用することができる。これにより、必要な回転止め力を小さくすることができ、その結果、例えば、必要となる強度等を抑えてロック機構を小型軽量化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る車輪駆動装置の断面構造を示す概略図である。
【図２】図１の遊星歯車減速機の構造を説明するために拡大して示す断面図である。
【図３】図１のロック機構の構造を説明するために拡大して示す断面図である。
【図４】車両停止時におけるロック機構（より具体的には、誤動作防止機構）の作動を説明するための断面図である。
【図５】車両走行時におけるロック機構（より具体的には、誤動作防止機構）の作動を説明するための断面図である。
【図６】本発明の変形例に係る誤動作防止機構の構成を説明するための断面図である、
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係り、車輪毎に電動モータを有する、所謂、インホイールモータ方式を採用した車輪駆動装置１０の断面構造を概略的に示している。
【００１３】
車輪駆動装置１０は、タイヤ１１が装着されるホイール１２の内周側にインホイールモータ１３を備えている。インホイールモータ１３は、ナックル１４を介して、車両のサスペンション機構を構成する図示省略のロワアームやアッパアーム、タイロッドと連結されるようになっている。又、車輪駆動装置１０は、ブレーキ装置（例えば、ディスクブレーキ装置）を構成するブレーキディスクロータ１５も備えており、このブレーキディスクロータ１５は図示を省略するブレーキキャリパによって挟持されることによって摩擦による制動力を発生する。
【００１４】
インホイールモータ１３は、図１に示すように、モータ本体１６と、車体側であるナックル１４に一体的に接続されてモータ本体１６を収容する筒状のモータハウジング１７とを備えている。モータ本体１６は、ベアリングにより回転自在に軸支される中空状の出力軸１６ａを有しており、出力軸１６ａの外周面側には積層された電磁鋼板１６ｂの外周に固定された複数の永久磁石１６ｃからなるロータ１６ｄが嵌挿されている。そして、ロータ１６ｄの外周には、積層された電磁鋼板で形成される鉄心１６ｅと、鉄心１６ｅに形成された各ティース部に巻回配置される３相のコイルスロットに巻回されたコイル１６ｆとから構成されるステータ１６ｇが配置される。ロータ１６ｄとステータ１６ｇとは、所定のギャップを介して対面するとともにモータハウジング１７により密閉されており、外部からの異物の侵入が防止されるようになっている。このように構成されるモータ本体１６においては、コイル１６ｆに順次所定のタイミングで電流を供給することにより、ステータ１６ｇに回転磁界を発生させ、ロータ１６ｄを回転させることができる。
【００１５】
又、本実施形態に係る車輪駆動装置１０は、インホイールモータ１３による駆動力を車輪に伝達する駆動力伝達機構としての遊星歯車減速機２０を備えている。遊星歯車減速機２０は、モータ本体１６（すなわち、インホイールモータ１３）の出力軸１６ａ、言い換えれば、モータ本体１６の出力を同減速機２０に入力する入力軸の先端側に配置された二段の遊星歯車機構２１，２２から構成される。尚、本実施形態においては、遊星歯車減速機２０を二段の遊星歯車機構２１，２２から構成して実施するが、必要となる減速比に応じて、一段の遊星歯車機構や三段以上の遊星歯車機構から遊星歯車減速機２０を構成して実施可能であることは言うまでもない。
【００１６】
遊星歯車減速機２０を形成する一段目の遊星歯車機構２１の第１サンギア２１ａは、図２に示すように、インホイールモータ１３を構成するモータ本体１６の出力軸１６ａ（すなわち入力軸）の先端部に一体的に形成されている。そして、第１サンギア２１ａは、複数（図２においては一つのみを図示）の第１プラネタリギア２１ｂと歯合しており、複数の第１プラネタリギア２１ｂは、更に、ナックル１４に対して固定保持される内輪側部材２３の内周面に形成さえている第１リングギア２１ｃと歯合するようになっている。これにより、複数の第１プラネタリギア２１ｂは、それぞれ、第１サンギア２１ａの周りを公転するようになっている。尚、遊星歯車機構２１を構成する第１サンギア２１ａ、複数の第１プラネタリギア２１ｂ及び第１リングギア２１ｃははすば歯車であり、車軸方向のスラスト荷重を受けられるようになっている。
【００１７】
又、複数の第１プラネタリギア２１ｂをそれぞれ回転可能に支持する第１キャリアピン２１ｄは第１プラネタリキャリア２１ｅに固定されており、一段目の遊星歯車機構２１の公転運動が二段目の遊星歯車機構２２に伝達される。具体的に、遊星歯車機構２１の第１プラネタリキャリア２１ｅの中心に車軸と同軸に延びるシャフト２１ｆが接続されており、シャフト２１ｆには遊星歯車機構２２の第２サンギア２２ａが一体的に形成されている。尚、シャフト２１ｆはベアリングにより回転可能に軸支されている。そして、第２サンギア２２ａは、複数（図２においては一つのみを図示）の第２プラネタリギア２２ｂと歯合しており、複数の第２プラネタリギア２２ｂは、更に、内輪側部材２３の内周面に形成されている第２リングギア２２ｃと歯合するようになっている。これにより、複数の第２プラネタリギア２２ｂは、それぞれ、第２サンギア２２ａの周りを公転するようになっている。尚、遊星歯車機構２２を構成する第２サンギア２２ａ、複数の第２プラネタリギア２２ｂ及び第２リングギア２２ｃははすば歯車であり、車軸方向のスラスト荷重を受けられるようになっている。
【００１８】
ここで、第２サンギア２２ａと歯合する第２プラネタリギア２２ｂの数は、例えば、ホイール１２に形成されたボルト孔（取付孔）の数に一致しており、ホイール１２に形成されたボルト孔（取付孔）の配置に一致するようになっている。更に、第２サンギア２２ａの周囲に配置される複数の第２プラネタリギア２２ｂの中心（すなわち、後述する第２キャリアピン２２ｄの中心）を結んで形成される多角形に外接する円の半径は、ホイール１２のＰ．Ｃ．Ｄ(Pitch Circle Diameter)と一致するようになっている。
【００１９】
複数の第２プラネタリギア２２ｂをそれぞれ回転可能に支持する第２キャリアピン２２ｄは動力伝達部材である第２プラネタリキャリア２２ｅに固定される。複数の第２キャリアピン２２ｄは、図２に示すように、車軸方向にて車両外側に延出して形成されており、第２プラネタリキャリア２２ｅを貫通している。そして、複数の第２キャリアピン２２ｄの延出した側の端部には、ホイール１２を車軸に固定するためのホイールナットと螺着するネジ部２２ｄ１が形成されている。すなわち、第２キャリアピン２２ｄのうち、第２プラネタリキャリア２２ｅから車軸方向にて車両外側に突出した部分（先端側部分）は、所謂、ハブボルトとして機能するボルトが形成されている。ここで、第２キャリアピン２２ｄは第２プラネタリギア２２ｂを支持するものであるため、上述したように、ホイール１２のボルト孔（取付孔）の配置及びＰ．Ｃ．Ｄと一致するように第２プラネタリギア２２ｂが配設されることにより、第２キャリアピン２２ｄの先端側部分（すなわち、ハブボルト部分）は、ホイールナットとともに汎用のホイール１２を確実に車軸に対して固定することができる。
【００２０】
遊星歯車減速機２０の外周には、アクスルベアリング３０が配置される。アクスルベアリング３０は、図２に示すように、ナックル１４に固定されるつば部２３ａを一端に有する略円筒形状の内輪側部材２３に形成されたインナーレース３１と、外輪側部材３２の内周面に形成されたアウターレース３３と、インナーレース３１とアウターレース３３とによって画成される転動路内を転動するベアリング玉３４とから主に構成される。このアクスルベアリング３０によって、外輪側部材３２が内輪側部材２３に対して回転自在に保持される。尚、アクスルベアリング３０のインナーレース３１とアウターレース３３を内輪側部材２３や外輪側部材３２と一体化することなく、別部品のインナーレースやアウターレースを内輪側部材２３又は外輪側部材３２に固定するようにしてもよい。又、図示を省略するが、アクスルベアリング３０には、転動路内に異物が侵入しないようにシール部材が設けられるようになっている。
【００２１】
外輪側部材３２は、図２に示すように、遊星歯車減速機２０の遊星歯車機構２２を構成する第２プラネタリキャリア２２ｅと、例えば、ボルト締結やかしめ締結等によって一体的に連結されており、第２プラネタリキャリア２２ｅが安定して回転するように支持している。ここで、このように第２プラネタリキャリア２２ｅと外輪側部材３２とを一体的にすなわちガタ付きが生じることなく連結することにより、インホイールモータ１３による回転駆動力が伝達されて第２プラネタリキャリア２２ｅと外輪側部材３２とが回転を開始する際の異音（ガタ音）の発生を効果的に防止することができる。そして、一体的に連結された第２キャリアピン２２ｄの先端側部分（すなわち、ハブボルト部分）をホイール１２のボルト孔（取付孔）に挿通した状態でホイールナットを螺着することにより、ホイール１２を確実に車軸に対して固定することができる。
【００２２】
ここで、上記のように構成した車輪駆動装置１０の作動、より詳しくは、インホイールモータ１３により発生する出力としての駆動力の伝達経路について説明する。
【００２３】
運転者によって、例えば、車両のアクセルペダルが操作されて加速指示がなされると、図示を省略した車両制御装置からの指令によりインホイールモータ１３、より詳しくは、モータ本体１６が回転駆動を開始して駆動力を発生する。すなわち、モータ本体１６においては、ロータ１６ｄがステータ１６ｇに対して回転し、この回転駆動力が出力軸１６ａ（すなわち駆動力伝達機構の一部を構成する入力軸）を介して遊星歯車減速機２０に伝達される。遊星歯車減速機２０の遊星歯車機構２１においては、出力軸１６ａに一体的に形成された第１サンギア２１ａを介して複数の第１プラネタリギア２１ｂに回転が伝達されることにより、ナックル１４に固定された第１リングギア２１ｃに歯合する第１プラネタリギア２１ｂは、それぞれ自転しつつ第１サンギア２１ａの周りを公転運動する。そして、この第１プラネタリギア２１ｂの公転運動は、第１キャリアピン２１ｄを介して連結された第１プラネタリキャリア２１ｅによって取り出され、第１プラネタリキャリア２１ｅに接続されたシャフト２１ｆを一体的に回転させる。
【００２４】
第１プラネタリギア２１ｂの公転運動によってシャフト２１ｆが一体的に回転すると、このシャフト２１ｆの回転は遊星歯車機構２２に伝達される。すなわち、遊星歯車機構２２においては、シャフト２１ｆ（入力軸）に一体的に形成された第２サンギア２２ａを介して複数の第２プラネタリギア２２ｂに回転が伝達される。これにより、ナックル１４に固定された第２リングギア２２ｃに歯合する第２プラネタリギア２２ｂは、それぞれ自転しつつ第２サンギア２２ａの周りを公転運動する。この第２プラネタリギア２２ｂの公転運動は、第２キャリアピン２２ｄを介して、第２プラネタリキャリア２２ｅ、アクスルベアリング３０の外輪側部材３２、ブレーキ装置のブレーキディスクロータ１５、ホイール１２及びタイヤ１１に直接的に伝達され、その結果、車輪が駆動される。
【００２５】
一方、アクスルベアリング３０の外輪側部材３２、ブレーキディスクロータ１５、ホイール１２及びタイヤ１１は、上述した伝達経路に従って駆動力がインホイールモータ１３から伝達されることによって一体的に回転している。このため、ブレーキ装置のブレーキキャリパがブレーキパッドを回転しているブレーキディスクロータ１５に押圧することにより、車体側に一体的に固定されたブレーキパッドとブレーキディスクロータ１５とが摩擦係合すると、この摩擦係合による摩擦力（制動力）がホイール１２及びタイヤ１１に伝達され、その結果、車輪が制動される。
【００２６】
又、本実施形態における車輪駆動装置１０は、図１に示すように、車両が停止しているときに車輪をロックするロック機構４０を備えている。本実施形態におけるロック機構４０は、図３に拡大して詳細に示すように、モータ本体１６の中空状に形成された出力軸１６ａ、すなわち、駆動力伝達機構である遊星歯車減速機２０の一部を構成する中空状の入力軸（回転軸）の内部に収容されていて、係止手段としての係止部材４１と、進退手段としてのアクチュエータ４２と、係合手段としての係合部材４３とを備えている。
【００２７】
係止部材４１は、図３に示すように、アクチュエータ４２を介して車体側に固着されたモータハウジング１７に組み付けられている。そして、本実施形態における係止部材４１の外周面上には、例えば、ギア形状に形成された外歯が複数形成されている。アクチュエータ４２は、例えば、ソレノイドを主要構成部品とするものであり、一端部が車体側に固着されたモータハウジング１７に対して回転不能に固定され、他端部に係止部材４１が一体的に組み付けられている。これにより、アクチュエータ４２は、例えば、所定の正の電流が供給されると伸張して出力軸１６ａの軸方向にて係止部材４１を係合部材４３と係合するように前進させ、所定の負の電流が供給されると縮小して係止部材４１を係合部材４３から離間するように後退させるようになっている。又、アクチュエータ４２は、例えば、所定の電流の供給が遮断されるとその位置にて停止するようになっており、車両が停止しているときの電力消費を防止できるようになっている。係合部材４３は、図３に示すように、出力軸１６ａの内周面に対して一体的に固着されている。そして、係合部材４３の内周面上には、係止部材４１の外周面上に形成された外歯と歯合可能となるように、例えば、ギア形状に形成された内歯が複数形成されている。
【００２８】
又、ロック機構４０は、車両が停止しているときにアクチュエータ４２の伸張動作に伴って前進した係止部材４１が係合部材４３と係合することを許容する一方で、車両が走行しているときに仮にアクチュエータ４２の伸張動作に伴って係止部材４１が前進したとしても係止部材４１と係合部材４３との歯合を防止する（禁止する）誤作動防止機構４４が設けられている。誤作動防止機構４４は、図３に示すように、モータ本体１６の出力軸１６ａ（入力軸）に収容されていて、係止部材４１と係合部材４３との間に配置されている。
【００２９】
本実施形態における誤作動防止機構４４は、図３ないし図５に示すように、ケーシング４４ａと、遮蔽手段としての遮蔽板４４ｂと、スプリング４４ｃとを備えている。ケーシング４４ａは円環状に形成されていて、外周面側が出力軸１６ａの内周面に対して一体的に固着されるとともに内周面側にて遮蔽版４４ｂを半径方向に変位可能かつ軸方向及び周方向に変位不能に収容している。遮蔽板４４ｂは、図３及び図４に示すように、その略中央部分に係止部材４１の外径よりも僅かに大きな内径を有する挿通孔４４ｂ１が形成されている。又、遮蔽板４４ｂは、図３ないし図５に示すように、例えば、挿通孔４４ｂ１の直径上にて半径方向外方に延出する突部４４ｂ２及び突部４４ｂ３を備えている。突部４４ｂ２及び突部４４ｂ３は、それぞれ、ケーシング４４ａに形成された収容部４４ａ１及び収容部４４ａ２内にて、ケーシング４４ａの半径方向に変位可能に収容されるようになっている。
【００３０】
そして、例えば、突部４４ｂ２は、図３ないし図５に示すように、収容部４４ａ１に対してスプリング４４ｃを介して収容される。これにより、スプリング４４ｃは、その付勢力によって突部４４ｂ２及び挿通孔４４ｂ１を突部４４ｂ３方向に付勢するようになっている。又、例えば、突部４４ｂ３は、収容部４４ａ２に収容され、スプリング４４ｃの付勢力によって突部４４ｂ２及び挿通孔４４ｂ１とともに付勢された状態では、図３及び図４に示すように、その先端部分が収容部４４ａ２の底部分に当接するようになっている。更に、突部４４ｂ２は、図３に示すように、突部４４ｂ３に比してその重さが大きくなるように形成されている。
【００３１】
このように構成されたロック機構４０においては、車両が停止し車輪が回転していないときには、図４に示すように、誤動作防止機構４４の遮蔽板４４ｂに形成された突部４４ｂ３の先端部分がケーシング４４ａに形成された収容部４４ａ２の底部分に当接した状態に維持される。この状態においては、遮蔽板４４ｂに形成された挿通孔４４ｂ１の軸線とアクチュエータ４２に一体的に組み付けられた係止部材４１の軸線とが同軸となるようになっている。このため、図示を省略した車両制御装置からの指令により、アクチュエータ４２が伸張動作に伴って係止部材４１を係合部材４３に向けて前進させると、係止部材４１は、遮蔽板４４ｂの挿通孔４４ｂ１と接触することなく（すなわち、遮蔽板４４ｂが係止部材４１の前進を阻害することなく）係合部材４３まで移動して互いに歯合（例えば、スプライン嵌合等）し、車輪の回転をロックするロック状態を実現する。
【００３２】
一方、車両が走行していて車輪が回転しているときには、誤動作防止機構４４の遮蔽板４４ｂに形成された突部４４ｂ２の重さが突部４４ｂ３の重さよりも重いために、突部４４ｂ２に発生する遠心力の大きさは突部４４ｂ３に発生する遠心力の大きさよりも大きくなる。このため、遮蔽板４４ｂは、図５に示すように、スプリング４４ｃの付勢力に抗して、突部４４ｂ２方向すなわちケーシング４４ａに形成された収容部４４ａ１方向に向けて（言い換えれば、突部４４ｂ３の先端部分が収容部４４ａ２の底部分から離間する方向に向けて）変位する。この結果、遮蔽板４４ｂに形成された挿通孔４４ｂ１の軸線とアクチュエータ４２に一体的に組み付けられた係止部材４１の軸線とがずれる、所謂、芯ずれが生じ、アクチュエータ４２の伸張動作に伴って係止部材４１が係合部材４３に向けて前進すると、係止部材４１は、遮蔽板４４ｂの挿通孔４４ｂ１と接触して（すなわち、遮蔽板４４ｂが係止部材４１の前進を阻害して）、遮蔽板４４ｂの挿通孔４４ｂ１を通過することができなくなる。これにより、車輪が回転しているときに、例えば、運転者による誤操作に基づき、図示を省略した車両制御装置からの指令によってアクチュエータ４２が係止部材４１を係合部材４３に向けて前進させてしまっても、係止部材４１が遮蔽板４４ｂと当接することによってその前進が阻害される。このため、車両走行時に車輪が回転している状態で係止部材４１が係合部材４３まで移動して互いに歯合してしまう誤動作を確実に防止し、車輪の回転をロックしないアンロック状態を実現する。
【００３３】
ここで、モータ本体１６の出力軸１６ａから遊星歯車減速機２０に入力される回転は減速機２０の作用によって減速される。すなわち、遊星歯車減速機２０によって回転が減速されることにより、減速機２０の上流側で入力される回転力が下流側から出力される際には所定の比率（詳しくは、減速比）に応じて増力される。これにより、出力軸１６ａ（入力軸）の中空部内に設けられたロック機構４０の係止部材４１と係合部材４３とが互いに歯合することによって回転止め力を発生させ、この回転止め力が出力軸１６ａ（入力軸）を介して遊星歯車減速機２０に入力されると、減速機２０による減速効果によって入力された回転止め力が所定の比率により増大されて車輪すなわちタイヤ１１及びホイール１２にてより大きな静止力が発生することになる。言い換えれば、停止している車両の車輪の回転を止めておくために必要な静止力が予め定められている状況において、この静止力を発生させるためにロック機構４０が発生すべき回転止め力は、遊星歯車減速機２０よりも上流側で発生させることによって小さくすることができる。従って、小さな回転止め力を発生させることで停止している車両の車輪を回転させない静止力を発生させることができるため、例えば、ロック機構４０の係止部材４１及び係合部材４３の必要な強度を抑えることによって小さくすることができ、その結果、アクチュエータ４２の小型化や、各部材の軽量化等を達成することができる。
【００３４】
以上の説明からも理解できるように、上記実施形態によれば、車両停止時における車輪の回転をロックするロック機構４０を、遊星歯車減速機２０の一部を構成するモータ本体１６の出力軸１６ａの中空部内に設けることができる。これにより、別途、ロック機構４０を設けるためのスペースを確保する必要がなく、特に、インホイールモータ１３を採用した場合における車輪駆動装置１０の小型化を図ることができる。又、誤作動防止機構４４を設けることができるため、車両走行時においては、ロック機構４０の作動、すなわち、係止部材４１と係合部材４３が誤って歯合してしまうような誤動作を確実にを防止（禁止）することができ、車両停止時にのみロック機構４０を適切に作動させて車輪の回転をロックする（静止させる）ことができる。この場合、遮蔽板４４ｂがスプリング４４ｃの付勢力と車両走行時に作用する遠心力とのバランスに応じて機械的に芯ずれを生じさせることにより、極めて簡略化したシンプルな構造によってロック機構の誤作動を確実に防止することができる。従って、これによっても、車輪駆動装置１０の小型化を図ることができる。
【００３５】
上記実施形態においては、ロック機構４０を構成する誤動作防止機構４４を係止機構４１と係合部材４３との間に配置するようにした。そして、車両が停止しているときには係止部材４１が遮蔽板４４ｂの挿通孔４４ｂ１を通過して係合部材４３と歯合することを許容し、車両が走行しているときには係止部材４１が遮蔽板４４ｂの挿通孔４４ｂ１を通過できないようにして係合部材４３と歯合することを禁止するようにした。
【００３６】
この場合、図６に示すように、ロック機構４０のアクチュエータ４２において、進退部分（例えば、ソレノイドピン）がアクチュエータ４２を貫通した構造を有するときには、例えば、一端部側（基端部側）に形成された切り欠き部４４ｅと、車両走行時にはこの切り欠き部４４ｅをに対してソレノイドピンを引っ掛けるように伸縮動作するソレノイド４４ｄとから誤動作防止機構４４を構成して実施することも可能である。この変形例においても、車両走行時においては、アクチュエータ４２の進退動作が禁止されるために、係止部材４１と係合部材４３とが互いに歯合することを確実に防止することができる。
【００３７】
本発明の実施にあたっては、上記実施形態及び変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００３８】
例えば、上記実施形態においては、例えば、走行中にロック機構４０のアクチュエータ４２が誤動作して仮に係止部材４１を係合部材４３に向けて前進させたとしても、誤動作防止機構４４の遮蔽板４４ｂが係止部材４１の前進を禁止することにより、走行中に係止部材４１と係合部材４３とが歯合（係合）することを確実に防止するように実施した。ところで、このような伸張動作を伴うアクチュエータ４２の誤動作が継続される状況においては、車両が停止すると、誤動作しているアクチュエータ４２の伸張動作によって係止部材４１が遮蔽板４４ｂの挿通孔４４ｂ１と接触することなく（すなわち、遮蔽板４４ｂが係止部材４１の前進を阻害することなく）係合部材４３まで移動して互いに歯合（係合）してしまう可能性がある。このような歯合（係合）は、車両が停止しているときの歯合（係合）ではあるものの、運転者が意図したものではないため、違和感を覚える可能性がある。
【００３９】
このため、ロック機構４０のアクチュエータ４２の機能として、例えば、所定の電流を供給しているにもかかわらず、伸張動作又は収縮動作が不能である状況（具体的には、遮蔽板４４ｂと接触して係止部材４１を変位させることが不能である状況）が生じた場合には、ある一定時間後に所定の電流の供給を遮断する機能を有することができる。これにより、走行中において、アクチュエータ４２の誤動作によって前進しようとする係止部材４１と遮蔽板４４ｂとが接触（当接）する状況が一定時間継続した場合には、アクチュエータ４２への所定の電力の供給を遮断することができるため、係止部材４１をその位置にて停止させることができる。その結果、車両が停止しても、意図しない係止部材４１と係合部材４３との歯合（係合）を防止することができる。その他の効果については、上記実施形態及び変形例と同様の効果が得られる。ここで、上述したようにアクチュエータ４２への電力の供給を遮断して係止部材４１を停止させた場合には、ロック機構４０のアクチュエータ４２の機能として、更に、電力の供給を遮断してから一定の時間の経過後に係止部材４１を原位置（すなわち、アクチュエータ４２を収縮動作させた初期位置）に戻す機能を有することができる。
【００４０】
又、上記実施形態及び変形例においては、ロック機構４０の係合部材４３を出力軸１６ａの内周面に対して一体的に固着するように実施した。これにより、車両が停止しているときに、係止部材４１と係合部材４３とが歯合（係合）することによって、車輪の回転を確実にロックするロック状態を実現するようにした。この場合、例えば、ロック状態にてアクチュエータ４２が縮小動作不能となったり、或いは、走行中にて誤動作防止機構４４の遮蔽板４４ｂ（又は、ソレノイド４４ｄ）が動作不能となった場合等を想定し、係合部材４３を、トレランスリングを介して出力軸１６ａの内周面に対して組み付けるように実施することも可能である。これにより、仮に誤動作により係止部材４１と係合部材４３とが歯合（係合）する状態が発生したとしても、トレランスリングを設けることにより、大きな回転力が発生した場合には係合部材４３と出力軸１６ａとの相対的な回転を許容することが可能となり、その結果、ロック状態であっても車輪を回転させることができる。その他の効果については、上記実施形態及び変形例と同様の効果が得られる。
【００４１】
又、上記実施形態及び変形例においては、係止部材４１に複数の外歯を形成しておくとともに係合部材４３に複数の内歯を形成し、係止部材４１と係合部材４３とが互いに歯合することによって回転止め力を発生するように実施した。この場合、例えば、係止部材４１と係合部材４３とが互いに摩擦係合することによって回転止め力を発生させるように実施することも可能である。又、回転止め力を発生させることに関しては、例えば、車両が停止しているときにモータ本体１６（より詳しくは、例えば、ロータ１６ｄ等）を電磁力によって固定することによって回転止め力を発生させたり、係止部材４１と係合部材４３との間で磁力による係合を生じさせて回転止め力を発生させるように実施することも可能である。これらの場合であっても、上記実施形態及び変形例と同様の効果が得られる。
【００４２】
又、上記実施形態及び変形例においては、モータ本体１６の出力軸１６ａを中空状に形成しておき、この出力軸１６ａの内部にロック機構４０を収容するように実施した。この場合、例えば、モータ本体１６の出力軸１６ａに対して駆動力伝達機構である遊星歯車減速機２０が並列的に配置されている場合には、減速機２０を構成する回転軸のうちのいずれかを中空状に形成しておき、この回転軸の内部にロック機構４０を収容して実施可能であることは言うまでもない。この場合においても、回転不能に設けられた係止部材４１と回転軸と一体的に回転する係合部材４３とが互いに係合することによって、上記実施形態及び変形例と同様の効果が得られる。
【００４３】
又、上記実施形態及び変形例においては、モータ本体１６の回転駆動力を遊星歯車減速機２０を介してホイール１２及びタイヤ１１すなわち車輪に伝達する車輪駆動装置１０を用いて実施した。この場合、モータ本体１６が発生する回転駆動力を直接的に制御することにより、遊星歯車減速機２０（すなわち、減速機構）を省略した、所謂、ダイレクトドライブ方式を採用した車輪駆動装置を用いて実施することも可能である。この場合においては、モータ本体１６の出力（駆動力）をホイール１２及びタイヤ１１からなる車輪に伝達する駆動力伝達機構が出力軸１６ａ（回転軸）に相当する。このため、この場合においても、モータ本体１６の駆動力を伝達する駆動力伝達機構を構成する中空状の回転軸の内部にロック機構４０を設けることができるため、上記実施形態及び変形例と同様の効果が期待できる。尚、この場合、回転止め力に作用する減速効果が得られないため、ロック機構４０によって発生する回転止め力を上記実施形態及び変形例に比して大きくする必要がある。
【００４４】
又、上記実施形態においては、誤動作防止機構４４を構成する遮蔽板４４ｂがスプリング４４ｃの付勢力と車両走行時に作用する遠心力とのバランスに応じて機械的に芯ずれを生じさせるように実施した。この場合、例えば、アクチュエータ等を利用して電気的に遮蔽板４４ｂを変位させて芯ずれを生じさせるように実施可能であることは言うまでもない。この場合においても、上記実施形態及び変形例と同様の効果が期待できる。
【００４５】
更に、上記実施形態及び変形例においては、駆動源としてインホイールモータ１３を採用して実施した。しかしながら、駆動源としては、車両の車輪を駆動する駆動力を発生するものであれば如何なるものであってもよく、例えば、ドライブシャフト等を介して車輪に駆動力を伝達する内燃機関や電動モータを採用して実施可能であることは言うまでもない。この場合であっても、駆動力が駆動力伝達機構を構成する減速機としての遊星歯車減速機２０を介してタイヤ１１及びホイール１２に伝達されるため、上記実施形態及び変形例と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００４６】
１０…制駆動装置、１１…タイヤ、１２…ホイール、１３…インホイールモータ、１４…ナックル、１５…ブレーキディスクロータ、１６…モータ本体、１７…モータケース、２０…遊星歯車減速機、２１，２２…遊星歯車機構、２１ａ，２２ａ…第１サンギア，第２サンギア、２１ｂ，２２ｂ…第１プラネタリギア，第２プラネタリギア、２１ｃ，２２ｃ…第１リングギア，第２リングギア、２１ｄ，２２ｄ…第１キャリアピン，第２キャリアピン、２１ｅ，２２ｅ…第１プラネタリキャリア，第２プラネタリキャリア、２１ｆ…シャフト、２３…内輪側部材、２３ａ…つば部、３０…アクスルベアリング、３１…インナーレース、３２…外輪側部材、３３…アウターレース、３４…ベアリング玉、４０…ロック機構、４１…係止部材４１…アクチュエータ、４３…係合部材、４４…誤動作防止機構、４４ａ…ケーシング、４４ｂ…遮蔽板、４４ｃ…スプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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