(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールインモータ構造を採用した車両用駆動輪構造であって、
車輪回転軸を中心軸として回転可能に設置された車輪取付部材と、
車体側に各々固定され、独立に制御可能な２つの車輪駆動用モータとを備え、
前記車輪取付部材の車両外側端には車輪が固定され、
前記車輪取付部材の車両内側端には車輪回転軸を中心とし、基準面が車輪回転軸に直交する円環状ギアが形成され、
前記２つの車輪駆動用モータは、前記円環状ギアの円環内側に、車輪回転軸と直交する一方向に各モータの出力軸が揃うようにそれぞれ配置され、
前記２つの車輪駆動用モータの各々の出力軸上には該出力軸と一体となって回転する駆動ギアがそれぞれ設けられ、
前記駆動ギアの各々は、前記円環状ギアと噛合する、ことを特徴とする車両用駆動輪構造。
【請求項２】
請求項１記載の車両用駆動輪構造であって、
車輪回転制動機構を更に備え、
前記車輪回転制動機構は、
前記車輪取付部材に固定され、車輪回転軸を中心軸として該車輪取付部材と共に回転する被制動回転部材と、
前記被制動回転部材の一部に摺接する摩擦材と、
制動時に前記摩擦材を前記被制動回転部材の一部に押し付ける押圧手段とを含み、
前記押圧手段は、リンク機構によって前記２つの車輪駆動用モータの少なくとも一方と連結され、
前記２つの車輪駆動用モータが共通の回転軸まわりについて同方向に駆動し、各出力軸の回転が前記駆動ギアと噛合した前記円環状ギアによって妨げられるとき、前記押圧手段が前記摩擦材を前記被制動回転部材に押し付けるように前記リンク機構を構成する、ことを特徴とする車両用駆動輪構造。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車両用駆動輪構造であって、
前記一方向は、車両上下方向に平行な方向である、ことを特徴とする車両用駆動輪構造。
【請求項４】
請求項１又は２記載の車両用駆動輪構造であって、
前記一方向は、車両前後方向に平行な方向である、ことを特徴とする車両用駆動輪構造。
【請求項５】
請求項４記載の車両用駆動輪構造であって、
ダブルウィッシュボーン式サスペンションに取り付けられたとき、
アッパーアームには車両上下方向に揺動可能にナックルが取り付けられ、
ロワーアームには前記２つの車輪駆動用モータの少なくとも一方が固定される、ことを特徴とする車両用駆動輪構造。
【請求項６】
ホイールインモータ構造を採用した車両用駆動輪構造であって、
車輪回転軸を中心軸として回転可能に設置された車輪取付部材と、
車体側に固定された車輪駆動用両軸モータと、
前記車輪駆動用両軸モータの一方の出力軸の出力を変速及び／又は減速する変速・減速手段とを備え、
前記車輪取付部材の車両外側端には車輪が固定され、
前記車輪取付部材の車両内側端には車輪回転軸を中心とし、基準面が車輪回転軸に直交する円環状ギアが形成され、
前記車輪駆動用モータ及び前記変速・減速手段は、前記円環状ギアの円環内側に、車輪回転軸と直交する一方向に前記車輪駆動用モータの他方の出力軸及び前記変速・減速手段の出力軸が揃うようにそれぞれ配置され、
前記車輪駆動用モータの他方の出力軸及び前記変速・減速手段の出力軸上には各軸と一体となって回転する駆動ギアがそれぞれ設けられ、
前記駆動ギアの各々は、前記円環状ギアと噛合する、ことを特徴とする車両用駆動輪構造。
【請求項７】
請求項６記載の車両用駆動輪構造であって、
車輪回転制動機構を更に備え、
前記車輪回転制動機構は、
前記車輪取付部材に固定され、車輪回転軸を中心軸として該車輪取付部材と一緒に回転する被制動回転部材と、
前記被制動回転部材の一部に摺接する摩擦材と、
制動時に前記摩擦材を前記被制動回転部材の一部に押し付ける押圧手段とを含み、
前記押圧手段は、リンク機構によって前記車輪駆動用モータ及び前記変速・減速手段の少なくとも一方と連結され、
前記車輪駆動用モータの出力軸及び前記変速・減速手段の出力軸が共通の回転軸まわりについて同方向に回転し、各出力軸の回転が前記駆動ギアと噛合した前記円環状ギアによって妨げられるとき、前記押圧手段が前記摩擦材を前記被制動回転部材に押し付けるように前記リンク機構を構成する、ことを特徴とする車両用駆動輪構造。
【請求項８】
請求項６又は７記載の車両用駆動輪構造であって、
前記一方向は、車両上下方向に平行な方向である、ことを特徴とする車両用駆動輪構造。
【請求項９】
請求項６又は７記載の車両用駆動輪構造であって、
前記一方向は、車両前後方向に平行な方向である、ことを特徴とする車両用駆動輪構造。
【請求項１０】
請求項９記載の車両用駆動輪構造であって、
ダブルウィッシュボーン式サスペンションに取り付けられたとき、
アッパーアームには車両上下方向に揺動可能にナックルが取り付けられ、
ロワーアームには前記車輪駆動用モータ及び前記変速・減速手段の少なくとも一方が固定される、ことを特徴とする車両用駆動輪構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、ホイールインモータ構造を採用した車両用駆動輪構造に係り、特に、コンパクトで且つ多機能な車両用駆動輪構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ホイールインモータ構造を採用した車両用駆動輪構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、各輪に２つの独立した駆動輪を並列に設置し、モータ制御によって駆動にのみならずこれら駆動輪間の回転差により操舵も実現する車両用駆動輪構造が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−９０９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の従来構造では、各輪にホイール、ベアリング、タイヤ等が２セットずつ必要となるため、部品点数が増加して製造コストが高くなると共に、構造が大型化するために大きなホイールハウスが必要となって車室内スペースを広くとることができなくなる。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、コンパクトで且つ多機能な車両用駆動輪構造を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の第一の態様は、ホイールインモータ構造を採用した車両用駆動輪構造であって、車輪回転軸を中心軸として回転可能に設置された車輪取付部材と、車体側に各々固定され、独立に制御可能な２つの車輪駆動用モータとを備え、上記車輪取付部材の車両外側端には車輪が固定され、該車輪取付部材の車両内側端には車輪回転軸を中心とし、基準面が車輪回転軸に直交する円環状ギアが形成され、上記２つの車輪駆動用モータは、上記円環状ギアの円環内側に、車輪回転軸と直交する一方向に各モータの出力軸が揃うようにそれぞれ配置され、上記２つの車輪駆動用モータの各々の出力軸上には該出力軸と一体となって回転する駆動ギアがそれぞれ設けられ、該駆動ギアの各々は、上記円環状ギアと噛合する、車両用駆動輪構造である。
【０００７】
この第一の態様において、上記一方向は、任意の方向でよく、例えば、車両上下方向又は車両前後方向に平行な方向である。
【０００８】
また、この第一の態様において、上記２つの車輪駆動用モータを共通の回転軸まわりについて互いに逆方向に回転させると、各モータの上記駆動ギアは上記円環状ギアを車輪回転軸まわりに同方向に回転させる方向にそれぞれ回転しようとする。よって、上記２つの車輪駆動用モータを共通の回転軸まわりについて互いに逆方向に同トルクで回転させることによって、上記円環状ギアを車輪回転軸まわりに回転させ、車輪を駆動することができる。
【０００９】
さらに、この第一の態様において、上記２つの車輪駆動用モータを共通の回転軸まわりについて同方向に回転させると、各モータの上記駆動ギアは上記円環状ギアを車輪回転軸まわりに逆方向に回転させる方向にそれぞれ回転しようとする。よって、上記２つの車輪駆動用モータを共通の回転軸まわりについて同方向に同トルクで回転させると、各モータの上記駆動ギアの出力軸まわりの回転は上記円環状ギアを車輪回転軸まわりに回転させる点において互いに打ち消し合い、上記円環状ギアは車輪回転軸まわりには回転せず、上記駆動ギア及び各モータの出力軸と共に上記一方向に沿った上記２つの車輪駆動用モータ共通の回転軸まわりに回転することになる。
【００１０】
すなわち、この第一の態様において、上記２つの車輪駆動用モータを共通の回転軸まわりについて同方向に同トルクで回転させると、車輪全体を該一方向に沿ったモータ出力軸まわりに回転させることができる。これは、上記一方向が車両上下方向に平行であれば操舵が実現されることを意味し、上記一方向が車両前後方向に平行であればキャンバー角調整が実現されることを意味する。
【００１１】
このように、上記第一の態様によれば、２つのモータを独立に制御することによって、１つの構造で車輪の駆動と操舵又はキャンバー角調整とが実現されるため、コンパクトで且つ多機能な車両用駆動輪構造を実現することができる。
【００１２】
また、上記第一の態様によれば、２つのモータの回転方向に加えて回転トルクの大きさを制御することによって、モータ出力を駆動成分と転舵又はキャンバー角調整成分とに分配することができる。すなわち、２つのモータ間のトルク差を変化させることによって逆相成分（駆動）と同相成分（転舵又はキャンバー角調整）の割合を任意に変化させることができるため、モータ出力をロス無く使い切ることができる。これにより、要求されるモータ出力性能に対する体格や質量を低減することができる。
【００１３】
なお、この第一の態様において、上記車両用駆動輪構造が車輪回転制動機構を更に備え、該車輪回転制動機構が、上記車輪取付部材に固定され、車輪回転軸を中心軸として該車輪取付部材と共に回転する被制動回転部材と、該被制動回転部材の一部に摺接する摩擦材と、制動時に上記摩擦材を上記被制動回転部材の一部に押し付ける押圧手段とを含み、該押圧手段が、リンク機構によって上記２つの車輪駆動用モータの少なくとも一方と連結され、上記２つの車輪駆動用モータが共通の回転軸まわりについて同方向に駆動し、各出力軸の回転が上記駆動ギアと噛合した上記円環状ギアによって妨げられるとき、上記押圧手段が上記摩擦材を上記被制動回転部材に押し付けるように上記リンク機構を構成すると、上記２つの車輪駆動用モータを共通の回転軸まわりについて同方向に同トルクで回転させたときに、制動制御も実現されることになる。この場合も、モータ間のトルク差を変化させることによって駆動に使われる逆相成分と制動（及び／又は転舵若しくはキャンバー角調整）に使われる同相成分の割合を任意に変化させることができる。
【００１４】
また、この第一の態様において、上記車両用駆動輪構造がダブルウィッシュボーン式サスペンションに取り付けられたとき、アッパーアームに車両上下方向に揺動可能にナックルを取り付け、ロワーアームに上記２つの車輪駆動用モータの少なくとも一方を固定すると、上記２つの車輪駆動用モータを共通の回転軸まわりについて同方向に同トルクで回転させたときに、サスペンションストローク調整も実現されることになる。この場合も、モータ間のトルク差を変化させることによって駆動に使われる逆相成分とサスペンションストローク調整（及び／又は転舵若しくはキャンバー角調整若しくは制動）に使われる同相成分の割合を任意に変化させることができる。
【００１５】
上記目的を達成するための本発明の第二の態様は、ホイールインモータ構造を採用した車両用駆動輪構造であって、車輪回転軸を中心軸として回転可能に設置された車輪取付部材と、車体側に固定された車輪駆動用両軸モータと、該車輪駆動用両軸モータの一方の出力軸の出力を変速及び／又は減速する変速・減速手段とを備え、上記車輪取付部材の車両外側端には車輪が固定され、該車輪取付部材の車両内側端には車輪回転軸を中心とし、基準面が車輪回転軸に直交する円環状ギアが形成され、上記車輪駆動用モータ及び上記変速・減速手段は、上記円環状ギアの円環内側に、車輪回転軸と直交する一方向に上記車輪駆動用モータの他方の出力軸及び上記変速・減速手段の出力軸が揃うようにそれぞれ配置され、上記車輪駆動用モータの他方の出力軸及び上記変速・減速手段の出力軸上には各軸と一体となって回転する駆動ギアがそれぞれ設けられ、上記駆動ギアの各々は、上記円環状ギアと噛合する、車両用駆動輪構造である。
【００１６】
この第二の態様において、上記一方向は、任意の方向でよく、例えば、車両上下方向又は車両前後方向に平行な方向である。
【００１７】
また、この第二の態様において、上記変速・減速手段がモータ出力を反転させて出力すると、上記駆動ギアは上記円環状ギアを車輪回転軸まわりに同方向に回転させる方向にそれぞれモータ回転軸まわりで回転しようとする。よって、上記変速・減速手段に車輪駆動用モータの出力を同トルクのまま回転方向を反転させて出力させることによって、上記円環状ギアを車輪回転軸まわりに回転させ、車輪を駆動することができる。
【００１８】
さらに、この第二の態様において、上記変速・減速手段がモータ出力を反転させずに出力すると、上記駆動ギアは上記円環状ギアを車輪回転軸まわりに逆方向に回転させる方向にそれぞれモータ回転軸まわりで回転しようとする。よって、上記変速・減速手段に車輪駆動用モータの出力をそのまま同トルク・同方向で出力させることによって、上記駆動ギアの出力軸まわりの回転は上記円環状ギアを車輪回転軸まわりに回転させる点において互いに打ち消し合い、上記円環状ギアは車輪回転軸まわりには回転せず、上記駆動ギア及びモータ出力軸及び上記変速・減速手段の出力軸と共に上記一方向に沿った上記車輪駆動用モータ該変速・減速手段共通の回転軸まわりに回転することになる。
【００１９】
すなわち、この第二の態様において、上記変速・減速手段にモータ出力を同方向・同トルクのまま出力させると、車輪全体をモータ及び上記変速・減速手段共通の回転軸まわりに回転させることができる。これは、上記一方向が車両上下方向に平行であれば操舵が実現されることを意味し、上記一方向が車両前後方向に平行であればキャンバー角調整が実現されることを意味する。
【００２０】
このように、上記第二の態様によれば、上記車輪駆動用モータ及び上記変速・減速手段を制御することによって、１つの構造で車輪の駆動と操舵又はキャンバー角調整とが実現されるため、コンパクトで且つ多機能な車両用駆動輪構造を実現することができる。
【００２１】
また、上記第二の態様によれば、上記変速・減速手段により上記駆動ギアの回転方向に加えて回転トルクの大きさを制御することによって、モータ出力を駆動成分と転舵又はキャンバー角調整成分とに分配することができる。すなわち、２つの出力軸間のトルク差を変化させることによって逆相成分（駆動）と同相成分（転舵又はキャンバー角調整）の割合を任意に変化させることができるため、モータ出力をロス無く使い切ることができる。これにより、要求されるモータ出力性能に対する体格や質量を低減することができる。
【００２２】
なお、この第二の態様において、上記車両用駆動輪構造が車輪回転制動機構を更に備え、該車輪回転制動機構が、上記車輪取付部材に固定され、車輪回転軸を中心軸として該車輪取付部材と一緒に回転する被制動回転部材と、該被制動回転部材の一部に摺接する摩擦材と、制動時に上記摩擦材を上記被制動回転部材の一部に押し付ける押圧手段とを含み、該押圧手段が、リンク機構によって上記車輪駆動用モータ及び上記変速・減速手段の少なくとも一方と連結され、上記車輪駆動用モータの出力軸及び上記変速・減速手段の出力軸が共通の回転軸まわりについて同方向に回転し、各出力軸の回転が上記駆動ギアと噛合した上記円環状ギアによって妨げられるとき、上記押圧手段が上記摩擦材を上記被制動回転部材に押し付けるように上記リンク機構を構成すると、上記車輪駆動用モータの出力軸及び上記変速・減速手段の出力軸が同方向に同トルクで回転したときに、制動制御も実現されることになる。この場合、上記変速・減速手段による変速制御によりこれら出力軸間のトルク差を変化させることによって駆動に使われる逆相成分と制動（及び／又は転舵若しくはキャンバー角調整）に使われる同相成分の割合を任意に変化させることができる。
【００２３】
また、この第二の態様において、上記車両用駆動輪構造がダブルウィッシュボーン式サスペンションに取り付けられたとき、アッパーアームに車両上下方向に揺動可能にナックルを取り付け、ロワーアームに上記車輪駆動用モータ及び上記変速・減速手段の少なくとも一方を固定すると、上記車輪駆動用モータの出力軸及び上記変速・減速手段の出力軸が共通の回転軸まわりについて同方向に回転させたときに、サスペンションストローク調整も実現されることになる。この場合も、これらの出力軸間のトルク差を変化させることによって駆動に使われる逆相成分とサスペンションストローク調整（及び／又は転舵若しくはキャンバー角調整若しくは制動）に使われる同相成分の割合を任意に変化させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、コンパクトで且つ多機能な車両用駆動輪構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、ホイールインモータ構造を採用した車両用駆動輪構造の基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。
【００２６】
また、以下に説明する実施例及び添付図面においては、説明の便宜上、車両左側の駆動輪を例に挙げて説明する。前輪であるか後輪であるかは問わない。当業者には明らかなように、以下に説明する実施例及び添付図面に示された本発明に係る構造は、ミラー反転させることによって図示しない右輪にも当然適用可能である。
【実施例１】
【００２７】
まず、図１〜６を用いて、本発明の一実施例（実施例１）に係る車両用駆動輪構造について説明する。
【００２８】
本実施例に係る車両用駆動輪構造１００は、ホイール内に配置された２つのモータを独立して制御することによって、駆動及び操舵を１つのホイールインモータ構造によって実現可能にすると共に、車両走行状態に応じてモータ出力の駆動成分及び操舵成分の割合を任意に変化させることができるようにしたものである。
【００２９】
図１は本実施例に係る車両用駆動輪構造１００を車両後部から見た概略背面図であり、図２は車両用駆動輪構造１００を車両上面から見た概略上面図であり、図３は車両用駆動輪構造１００のＡ−Ａ断面（図１）を示す概略横断面図であり、図４は車両用駆動輪構造１００を車両内側から見た概略側面図である。
【００３０】
車両用駆動輪構造１００は、車両左右方向に略平行な車輪回転軸Ｘを中心軸として回転可能に設置された車輪取付部材１０１と、車輪取付部材１０１を車輪回転軸Ｘまわりに回転可能に支持すると共に、転舵時に転舵軸まわりに図示しない車輪と一緒に回転するナックル１０２とを有する。
【００３１】
車輪取付部材１０１の車両外側端には、図示しない車輪を取り付けるためのハブ１０１ａが形成される。また、車輪取付部材１０１は、例えばボールベアリングなどを介してナックル１０２に支持されるフランジ部１０１ｂを有する。さらに、車輪取付部材１０１の車両内側端には、車輪回転軸Ｘを中心として基準面が車輪回転軸Ｘに直交する円環状のギア１０１ｃが形成される。
【００３２】
車両用駆動輪構造１００は、更に、２つのモータ１０３及び１０４と、これらモータ１０３及び１０４それぞれのモータ出力軸１０５及び１０６と、モータ出力軸１０５及び１０６それぞれの軸上に各モータ出力軸と一体となって回転するように設けられた駆動ギア１０７及び１０８とを有する。
【００３３】
図示するように、２つのモータ１０３及び１０４は、車両上下方向において車輪回転軸Ｘを挟んで上下に（縦に）後部同士を突き合わせるように反対向きに配置される。よって、モータ出力軸１０５及び１０６は、車両上下方向に略平行な同軸上に位置し、共通の回転軸Ｚを定義する。後述するように、本実施例では、このモータ回転軸Ｚが転舵軸となる。
【００３４】
駆動ギア１０７は、図示するように、円環状ギア１０１ｃと一対のかさ歯車機構として噛合している。同様に、駆動ギア１０８も、図示するように、円環状ギア１０１ｃと一対のかさ歯車機構として噛合している。
【００３５】
モータ１０３及び１０４のハウジングは、車体Ｂに固定される。図１に示す車体Ｂは、モータ１０３及び１０４が固定されていることを示すために便宜的に描かれたものであり、形状・サイズ・相対的位置関係は必ずしも実際の構造とは一致しない。車体Ｂは、図２〜４では図示を省略する。
【００３６】
モータ出力軸１０５は、駆動ギア１０７の上方において、例えばボールベアリングなどを介してナックル１０２にモータ回転軸Ｚまわりに回転可能に支持される。同様に、モータ出力軸１０６は、駆動ギア１０８の下方において、例えばボールベアリングなどを介してナックル１０２にモータ回転軸Ｚまわりに回転可能に支持される。
【００３７】
ここでは、モータ１０３及び１０４を通電制御するための配線や回路の図示は省略しているが、モータ１０３及び１０４はそれぞれ独立に回転方向及び回転トルクを制御可能であるものとする。
【００３８】
次いで、このような構成の車両用駆動輪構造１００の動作について図５及び６を用いて説明する。図５は車輪に駆動力のみを発生させる場合、図６は車輪を転舵のみさせる場合をそれぞれ示している。
【００３９】
図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、車輪に駆動力のみを発生させるときには、モータ１０３及び１０４を共通の回転軸Ｚまわりについて逆方向に同じトルクで回転させる。図示したような本実施例に係るモータ１０３及び１０４の配置により、モータ１０３及び１０４が共通の回転軸Ｚまわりについて互いに逆方向に回転すると、駆動ギア１０７が円環状ギア１０１ｃを車輪回転軸Ｘまわりに（すなわちＹＺ平面において）回転させようとする回転方向と、駆動ギア１０８が円環状ギア１０１ｃを車輪回転軸Ｘまわりに回転させようとする回転方向とが一致するため、円環状ギア１０１ｃが車輪回転軸Ｘまわりに回転する。
【００４０】
また、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、車輪を転舵のみさせるときには、モータ１０３及び１０４を共通の回転軸Ｚまわりについて同じ方向に同じトルクで回転させる。図示したような本実施例に係るモータ１０３及び１０４の配置により、モータ１０３及び１０４が共通の回転軸Ｚまわりについて同じ方向に回転すると、駆動ギア１０７が円環状ギア１０１ｃを車輪回転軸Ｘまわりに回転させようとする回転方向と、駆動ギア１０８が円環状ギア１０１ｃを車輪回転軸Ｘまわりに回転させようとする回転方向とが逆向きになるため、モータ１０３及び１０４がそれぞれ発生させた回転トルクが互いに打ち消し合って、円環状ギア１０１ｃは車輪回転軸Ｘまわりには回転しない。よって、車輪に駆動力は発生しない。
【００４１】
代わりに、円環状ギア１０１ｃは、駆動ギア１０７及び１０８からモータ回転軸Ｚまわりについては同じ回転方向に力を受けるため、図示するように、モータ回転軸Ｚまわりに（すなわちＸＹ平面において）回転する。
【００４２】
以上、モータ１０３及び１０４の発生させるトルクの大きさが等しいものとして軸Ｚまわりについてのモータ回転方向の違いによる作用の違いを説明した。すなわち、モータ１０３及び１０４の発生させるトルクの大きさが等しい場合、駆動ギア１０７及び１０８の回転方向が軸Ｚまわりについて同方向であれば車輪を駆動させずに転舵させることができ（据え切り）、逆方向であれば車輪を転舵させずに駆動させることができる（直進全力加速）。
【００４３】
車両用駆動輪構造１００は、更に、モータ１０３及び１０４の出力トルクの大きさに差を付けることによって、モータ出力を任意の割合で逆相（駆動）成分と同相（転舵）成分とに配分することができる。
【００４４】
すなわち、モータ１０３及び１０４の出力トルクの大きさが異なると、駆動ギア１０７及び１０８がモータ回転軸Ｚまわりについて同じ方向に回転している場合であっても回転速度に差が生じることから、逆相成分が生じる。したがって、モータ１０３及び１０４の出力トルクの大きさを制御して駆動ギア１０７及び１０８間の回転速度差を調整することによって、モータ出力のうち駆動成分の割合と転舵成分との割合を任意に変化させることができる。
【００４５】
このように、本実施例によれば、独立に制御可能な２つのモータを車輪の半径方向に平行な軸上に車両上下方向に縦に並べて配置し、それぞれがかさ歯車機構により車輪を回転させるように構成したことにより、簡易且つコンパクトな構造でありながらモータ制御のみで駆動及び操舵を双方とも可能とするホイールインモータ構造を実現することができる。
【００４６】
また、本実施例によれば、同じくモータ制御のみでモータ出力を駆動と操舵に任意の割合で配分することができるため、モータ出力をロス無く使い切ることができ、要求されるモータ出力性能に対する体格や質量を低減することができる。
【実施例２】
【００４７】
次いで、図７〜９を用いて、本発明の別の一実施例（実施例２）に係る車両用駆動輪構造について説明する。
【００４８】
本実施例に係る車両用駆動輪構造２００は、上記実施例１に係る車両用駆動輪構造１００における２つのモータの配置を変更して、共通のモータ回転軸Ｚを車両前後方向に略平行となるようにし、２つのモータを独立して制御することによって、駆動及びキャンバー角調整を１つのホイールインモータ構造によって実現可能にすると共に、車両走行状態に応じてモータ出力の駆動成分及びキャンバー角調整成分の割合を任意に変化させることができるようにしたものである。
【００４９】
図７は車両用駆動輪構造２００を車両内側から見た概略側面図であり、図８は車両用駆動輪構造２００のＢ−Ｂ断面（図７）を示す概略横断面図であり、図９は車両用駆動輪構造２００のＣ−Ｃ断面（図８）を示す概略背面図である。
【００５０】
車両用駆動輪構造２００は、車両左右方向に略平行な車輪回転軸Ｘを中心軸として回転可能に設置された車輪取付部材２０１と、車輪取付部材２０１を車輪回転軸Ｘまわりに回転可能に支持すると共に、転舵時に図示しない車輪と一緒に回転するナックル２０２とを有する。
【００５１】
車輪取付部材２０１の車両外側端には、図示しない車輪を取り付けるためのハブ２０１ａが形成される。また、車輪取付部材２０１は、例えばボールベアリングなどを介してナックル２０２に支持されるフランジ部２０１ｂを有する。さらに、車輪取付部材２０１の車両内側端には、車輪回転軸Ｘを中心として基準面が車輪回転軸Ｘに直交する円環状のギア２０１ｃが形成される。
【００５２】
車両用駆動輪構造２００は、更に、２つのモータ２０３及び２０４と、これらモータ２０３及び２０４それぞれのモータ出力軸２０５及び２０６と、モータ出力軸２０５及び２０６それぞれの軸上に各モータ出力軸と一体となって回転するように設けられた駆動ギア２０７及び２０８とを有する。
【００５３】
図示するように、２つのモータ２０３及び２０４は、車両前後方向において車輪回転軸Ｘを挟んで前後に（横に）後部同士を突き合わせるように反対向きに配置される。よって、モータ出力軸２０５及び２０６は、車両前後方向に略平行な同軸上に位置し、共通の回転軸Ｙを定義する。
【００５４】
駆動ギア２０７は、図示するように、円環状ギア２０１ｃと一対のかさ歯車機構として噛合している。同様に、駆動ギア２０８も、図示するように、円環状ギア２０１ｃと一対のかさ歯車機構として噛合している。
【００５５】
モータ２０３及び２０４のハウジングは、車体Ｂに固定される。図８に示す車体Ｂは、モータ２０３及び２０４が固定されていることを示すために便宜的に描かれたものであり、形状・サイズ・相対的位置関係は必ずしも実際の構造とは一致しない。車体Ｂは、図７及び９では図示を省略する。
【００５６】
モータ出力軸２０５は、駆動ギア２０７の前方において、例えばボールベアリングなどを介してナックル２０２に共通の回転軸Ｙまわりに回転可能に支持される。同様に、モータ出力軸２０６は、駆動ギア２０８の後方において、例えばボールベアリングなどを介してナックル２０２に共通の回転軸Ｙまわりに回転可能に支持される。
【００５７】
ここでは、モータ２０３及び２０４を通電制御するための配線や回路の図示は省略しているが、モータ２０３及び２０４はそれぞれ独立に回転方向及び回転トルクを制御可能であるものとする。
【００５８】
本実施例において、車両用駆動輪構造２００は、上記実施例１に係る車両用駆動輪構造１００と同様に作動する。ただし、モータ出力軸の向きの違いにより、車両用駆動輪構造１００では車両上下方向まわりの転舵を実現していた作用が、車両用駆動輪構造２００では車両前後方向まわりのキャンバー角調整となる。
【００５９】
すなわち、車輪に駆動力のみを発生させるときには、モータ２０３及び２０４を共通の回転軸Ｙまわりについて逆方向に同じトルクで回転させることにより、円環状ギア２０１ｃを車輪回転軸Ｘまわりに回転させることができる。
【００６０】
また、車輪のキャンバー角調整のみを行うときには、モータ２０３及び２０４を共通の回転軸Ｙまわりについて同じ方向に同じトルクで回転させることにより、円環状ギア２０１ｃを共通の回転軸Ｙまわりに（すなわちＸＺ平面において）回転させることができる。
【００６１】
さらに、本実施例においても、モータ２０３及び２０４の出力トルクの大きさに差を付けることによって、モータ出力を任意の割合で逆相（駆動）成分と同相（キャンバー角調整）成分とに配分することができる。
【００６２】
なお、ここではキャンバー角調整をジオメトリ最適化制御の一環として記載したが、キャンバー角を調整し、タイヤを寝かせて、いわゆるキャンバースラストにより横すべりを生じさせ（横力を発生させ）、車両を旋回させることも可能である。このような制御を行う場合、本実施例に係るキャンバー角調整も操舵制御であると言い得る。
【００６３】
このように、本実施例によれば、独立に制御可能な２つのモータを車輪の半径方向に平行な軸上に車両前後方向に横に並べて配置し、それぞれがかさ歯車機構により車輪を回転させるように構成したことにより、簡易且つコンパクトな構造でありながらモータ制御のみで駆動及びキャンバー角調整を双方とも可能とするホイールインモータ構造を実現することができる。
【００６４】
また、本実施例によれば、同じくモータ制御のみでモータ出力を駆動とキャンバー角調整に任意の割合で配分することができるため、車両走行中に任意の割合でキャンバー角を調整してキャンバースラストによる車両旋回を実現することが可能な構成であると共に、モータ出力をロス無く使い切ることができるため、要求されるモータ出力性能に対する体格や質量を低減することができる。
【実施例３】
【００６５】
次いで、図１０〜１３を用いて、本発明の更に別の一実施例（実施例３）に係る車両用駆動輪構造について説明する。
【００６６】
本実施例に係る車両用駆動輪構造３００は、上記実施例１に係る車両用駆動輪構造１００に車輪の回転を制動するブレーキ機構を追加し、駆動及び制動を１つのホイールインモータ構造によって実現可能にすると共に、制動時にモータ出力の回生（駆動）成分及び摩擦制動成分の割合を任意に変化させることができるようにしたものである。
【００６７】
図１０は車両用駆動輪構造３００を車両後部から見た概略背面図であり、図１１は車両用駆動輪構造３００のＤ−Ｄ断面（図１０）を示す概略横断面図であり、図１２は車両用駆動輪構造３００を車両内側から見た概略側面図であり、図１３は摩擦制動時の車両用駆動輪構造３００のＤ−Ｄ断面（図１０）を示す概略横断面図である。
【００６８】
車両用駆動輪構造３００は、車両左右方向に略平行な車輪回転軸Ｘを中心軸として回転可能に設置された車輪取付部材３０１と、車輪取付部材３０１を車輪回転軸Ｘまわりに回転可能に支持すると共に、転舵時に図示しない車輪と一緒に回転するナックル３０２とを有する。
【００６９】
車輪取付部材３０１の車両外側端には、図示しない車輪を取り付けるためのハブ３０１ａが形成される。また、車輪取付部材３０１は、例えばボールベアリングなどを介してナックル３０２に支持されるフランジ部３０１ｂを有する。さらに、車輪取付部材３０１の車両内側端には、車輪回転軸Ｘを中心として基準面が車輪回転軸Ｘに直交する円環状のギア３０１ｃが形成される。
【００７０】
車両用駆動輪構造３００は、更に、２つのモータ３０３及び３０４と、これらモータ３０３及び３０４それぞれのモータ出力軸３０５及び３０６と、モータ出力軸３０５及び３０６それぞれの軸上に各モータ出力軸と一体となって出力軸まわりに回転するように設けられた駆動ギア３０７及び３０８とを有する。
【００７１】
図示するように、２つのモータ３０３及び３０４は、車両上下方向において車輪回転軸Ｘを挟んで上下に（縦に）後部同士を突き合わせるように反対向きに配置される。よって、モータ出力軸３０５及び３０６は、車両上下方向に略平行な同軸上に位置し、共通の回転軸Ｚを定義する。
【００７２】
駆動ギア３０７は、図示するように、円環状ギア３０１ｃと一対のかさ歯車機構として噛合している。同様に、駆動ギア３０８も、図示するように、円環状ギア３０１ｃと一対のかさ歯車機構として噛合している。
【００７３】
モータ出力軸３０５は、駆動ギア３０７の上方において、例えばボールベアリングなどを介してナックル３０２に共通の回転軸Ｚまわりに回転可能に支持される。同様に、モータ出力軸３０６は、駆動ギア３０８の下方において、例えばボールベアリングなどを介してナックル３０２に共通の回転軸Ｚまわりに回転可能に支持される。
【００７４】
ここでは、モータ３０３及び３０４を通電制御するための配線や回路の図示は省略しているが、モータ３０３及び３０４はそれぞれ独立に回転方向及び回転トルクを制御可能であるものとする。
【００７５】
さらに、車両用駆動輪構造３００は、車輪の回転を制動するためのブレーキ機構を備える。ブレーキ機構は、車輪取付部材３０１のハブ３０１ａに固定され、車輪及び車輪取付部材３０１と一緒に車輪回転軸Ｘまわりに回転する円盤状のブレーキディスク３０９と、キャリパー機構３１０とから成る。
【００７６】
キャリパー機構３１０は、一対の狭持部３１０ａ及び３１０ｂと、一対の摩擦材３１０ｃとから成る。一対の摩擦材３１０ｃは、ブレーキディスク３０９の一部に車両左右方向からそれぞれ摺接するように一対の狭持部３１０ａ及び３１０ｂによってそれぞれ支持される。
【００７７】
狭持部３１０ｂは、リンク機構３１１により、モータ３０３及び３０４と連結される。リンク機構３１１は、車両前後方向に略平行で、一端がモータ３０３及び３０４に固定されたリンク３１１ａと、車両左右方向に略平行で、一端が狭持部３１０ｂの車両後方側端とＸＹ平面において回転可能に接続され、他端がリンク３１１ａの車両後方側端とＸＹ平面において回転可能に接続されたリンク３１１ｂとから成る。
【００７８】
一対の狭持部３１０ａ及び３１０ｂは、狭持部３１０ｂの車両後方端がＸＹ平面において車両内側に引かれたときに、狭持部３１０ｂの車両前方端がＸＹ平面においてブレーキディスク３０９側へ押圧され、これにより一対の狭持部３１０ａ及び３１０ｂが摩擦材３１０ｃをブレーキディスク３０９へ押圧するように、リンク機構として組み立てられる。
【００７９】
よって、本実施例において、モータ３０３及び３０４が共通の回転軸Ｚまわりに回転すると、図１３に示すように、リンク３１１ａがモータ３０３及び３０４と一緒にモータ回転軸Ｚまわりに回転し、リンク３１１ｂが車両内側方向へ引かれ、狭持部３１０ｂの車両後方端が車両内側に引かれ、狭持部３１０ｂの車両前方端がブレーキディスク３０９側へ押圧され、一対の狭持部３１０ａ及び３１０ｂが摩擦材３１０ｃをブレーキディスクに左右から押圧するため、摩擦による制動が実現される。
【００８０】
本実施例において、車両用駆動輪構造３００は、上記実施例１に係る車両用駆動輪構造１００と同様に作動する。ただし、ブレーキ機構が追加されたことにより、車両用駆動輪構造１００では車両上下方向軸まわりの転舵を実現していた作用が、車両用駆動輪構造３００では摩擦制動制御となる。
【００８１】
すなわち、車輪に駆動力のみを発生させるときには、モータ３０３及び３０４を共通の回転軸Ｚまわりについて逆方向に同じトルクで回転させることにより、円環状ギア３０１ｃを車輪回転軸Ｘまわりに回転させることができる。
【００８２】
また、車輪の摩擦制動制御のみを行うときには、モータ３０３及び３０４を共通の回転軸Ｚまわりについて同じ方向に同じトルクで回転させることにより、円環状ギア３０１ｃをモータ回転軸Ｚまわりに（すなわちＸＹ平面において）回転させることができる。
【００８３】
さらに、本実施例においても、モータ３０３及び３０４の出力トルクの大きさに差を付けることによって、モータ出力を任意の割合で逆相（回生）成分と同相（摩擦制動）成分とに配分することができる。
【００８４】
すなわち、車両制動中に、２つのモータ３０３及び３０４を共通の回転軸Ｚまわりについて逆相で回転させると回生ブレーキが実現され、同相で回転させると摩擦ブレーキが実現される。換言すれば、車両用駆動輪構造３００では、２つのモータを通電制御することによって、車両制動中に、回生ブレーキの割合と摩擦ブレーキの割合とを任意の比率にすることができる。例えば、できる限り回生ブレーキにより制動を行ってエネルギ回収を図り、回生ブレーキで停まりきれない部分についてのみ停車直前に摩擦制動を用いる、といった制御が可能となる。
【００８５】
このように、本実施例によれば、独立に制御可能な２つのモータを車輪の半径方向に平行な軸上に並べて配置し、それぞれがかさ歯車機構により車輪を回転させるように構成したことにより、簡易且つコンパクトな構造でありながらモータ制御のみで駆動及び摩擦制動を双方とも可能とするホイールインモータ構造を実現することができる。
【００８６】
また、本実施例によれば、同じくモータ制御のみで回生ブレーキと摩擦ブレーキの比率を任意に調整することができるため、簡易な構造でエネルギ回収と確実な制動とを両立させた制動システムを実現することができると共に、モータ出力をロス無く使い切ることができるため、要求されるモータ出力性能に対する体格や質量を低減することができる。
【実施例４】
【００８７】
次いで、図１４〜１７を用いて、本発明の更に別の一実施例（実施例４）に係る車両用駆動輪構造について説明する。
【００８８】
本実施例に係る車両用駆動輪構造４００は、上記実施例２に係る車両用駆動輪構造２００がダブルウィッシュボーン式のサスペンションに取り付けられる場合に、駆動及びサスペンションストローク制御を１つのホイールインモータ構造によって実現可能にすると共に、車両走行状態に応じてモータ出力の駆動成分及びサスペンションストローク制御成分の割合を任意に変化させることができるようにしたものである。
【００８９】
図１４は車両用駆動輪構造４００を車両後部から見た概略背面図であり、図１５は車両用駆動輪構造４００のＥ−Ｅ断面（図１４）を示す概略横断面図であり、図１６は車両用駆動輪構造４００を車両内側から見た概略側面図である。
【００９０】
車両用駆動輪構造４００は、車両左右方向に略平行な車輪回転軸Ｘを中心軸として回転可能に設置された車輪取付部材４０１と、車輪取付部材４０１を車輪回転軸Ｘまわりに回転可能に支持すると共に、転舵時に図示しない車輪と一緒に回転するナックル４０２とを有する。
【００９１】
車輪取付部材４０１の車両外側端には、図示しない車輪を取り付けるためのハブ４０１ａが形成される。また、車輪取付部材４０１は、例えばボールベアリングなどを介してナックル４０２に支持されるフランジ部４０１ｂを有する。さらに、車輪取付部材４０１の車両内側端には、車輪回転軸Ｘを中心として基準面が車輪回転軸Ｘに直交する円環状のギア４０１ｃが形成される。
【００９２】
車両用駆動輪構造４００は、更に、２つのモータ４０３及び４０４と、これらモータ４０３及び４０４それぞれのモータ出力軸４０５及び４０６と、モータ出力軸４０５及び４０６それぞれの軸上に各モータ出力軸と一体となって回転するように設けられた駆動ギア４０７及び４０８とを有する。
【００９３】
図示するように、２つのモータ４０３及び４０４は、車両前後方向において車輪回転軸Ｘを挟んで前後に（横に）後部同士を突き合わせるように反対向きに配置される。よって、モータ出力軸４０５及び４０６は、車両前後方向に略平行な同軸上に位置し、共通の回転軸Ｙを定義する。
【００９４】
駆動ギア４０７は、図示するように、円環状ギア４０１ｃと一対のかさ歯車機構として噛合している。同様に、駆動ギア４０８も、図示するように、円環状ギア４０１ｃと一対のかさ歯車機構として噛合している。
【００９５】
モータ出力軸４０５は、駆動ギア４０７の前方において、例えばボールベアリングなどを介してナックル４０２に共通の回転軸Ｙまわりに回転可能に支持される。同様に、モータ出力軸４０６は、駆動ギア４０８の後方において、例えばボールベアリングなどを介してナックル４０２に共通の回転軸Ｙまわりに回転可能に支持される。
【００９６】
ここでは、モータ４０３及び４０４を通電制御するための配線や回路の図示は省略しているが、モータ４０３及び４０４はそれぞれ独立に回転方向及び回転トルクを制御可能であるものとする。
【００９７】
本実施例において、ナックル４０２の車両内側上端は、車両前後方向を軸としてＸＺ平面において回転可能なようにダブルウィッシュボーン式サスペンションのアッパーアーム４０９に取り付けられ、モータ４０３及び４０４のハウジングは、ダブルウィッシュボーン式サスペンションのロワーアーム４１０に固定される。
【００９８】
本実施例において、車両用駆動輪構造４００は、上記実施例２に係る車両用駆動輪構造２００と同様に作動する。ただし、ナックル４０２がアッパーアーム４０９に、モータ４０３及び４０４がロワーアーム４１０にそれぞれ接続されたことにより、車両用駆動輪構造１００では車両上下方向軸まわりの転舵を実現していた作用が、車両用駆動輪構造４００ではサスペンションストローク制御となる。
【００９９】
すなわち、車輪に駆動力のみを発生させるときには、モータ４０３及び４０４を共通の回転軸Ｙまわりについて逆方向に同じトルクで回転させることにより、円環状ギア４０１ｃを車輪回転軸Ｘまわりに回転させることができる。
【０１００】
また、サスペンションストロークの調整のみを行うときには、モータ４０３及び４０４を共通の回転軸Ｙまわりについて同じ方向に同じトルクで回転させることにより、円環状ギア４０１ｃをモータ回転軸Ｙまわりに（すなわちＸＺ平面において）回転させることができる。
【０１０１】
この様子を図１７に模式的に示す。図１７（ａ）〜（ｃ）は、ダブルウィッシュボーン式サスペンションのアッパーアーム４０９及びロワーアーム４１０の動きを車両背面から概略的に示した図である。
【０１０２】
図１７（ａ）はモータ出力をサスペンションストローク制御に配分していないときの状態を表しており、図１７（ｂ）及び（ｃ）は２つのモータ４０３及び４０４を共通の回転軸Ｙまわりについて同方向に回転させた状態をそれぞれ表している。
【０１０３】
車両用駆動輪構造４００において、モータ４０３及び４０４のハウジングはロワーアーム４１０に固定されているため、モータ４０３及び４０４が共通の回転軸Ｙまわりに回転すると、ロワーアーム４１０の車体Ｂ側端が車両前後方向まわりに揺動して、ナックル４０２の車両上下方向位置が上下に移動する。アッパーアーム４０９の両端はそれぞれナックル４０２及び車体Ｂと揺動可能に接続されているため、このナックル４０２の上下方向の動きは許容される。
【０１０４】
さらに、本実施例においても、モータ４０３及び４０４の出力トルクの大きさに差を付けることによって、モータ出力を任意の割合で逆相（駆動）成分と同相（サスペンションストローク制御）成分とに配分することができる。
【０１０５】
すなわち、本実施例におけるサスペンションストローク制御は、単にジオメトリ最適化制御において用いることができるだけでなく、車両走行中に路面状態に応じて動的にモータを制御して同相成分の割合を決定することによって、アクティブ制振やロール補正などを行ういわゆるアクティブサスペンション機能を実現することができる。
【０１０６】
このように、本実施例によれば、独立に制御可能な２つのモータを車輪の半径方向に平行な軸上に車両前後方向に横に並べて配置し、それぞれがかさ歯車機構により車輪を回転させるように構成したことにより、簡易且つコンパクトな構造でありながらモータ制御のみで駆動及びサスペンションストローク制御を双方とも可能とするホイールインモータ構造を実現することができる。
【０１０７】
また、本実施例によれば、同じくモータ制御のみでモータ出力を駆動とサスペンションストローク制御に任意の割合で配分することができるため、車両走行中に任意の割合でサスペンションストローク量を調整してアクティブサスペンション機能を実現することが可能な構成であると共に、モータ出力をロス無く使い切ることができるため、要求されるモータ出力性能に対する体格や質量を低減することができる。
【実施例５】
【０１０８】
次いで、図１８〜２１を用いて、本発明の更に別の一実施例（実施例５）に係る車両用駆動輪構造について説明する。
【０１０９】
これまでに説明してきた実施例１〜４はいずれも独立に制御可能なモータを２つ用いる構造であったが、本実施例に係る車両用駆動輪構造５００は、１つのモータのみで上記実施例１〜４と等価な機能を実現するものである。すなわち、車両用駆動輪構造５００は、上記実施例１〜４のいずれとも組み合わせることができる。ここでは、一例として、既述の実施例１と組み合わせた場合を例に挙げて説明する。
【０１１０】
本実施例に係る車両用駆動輪構造５００は、上記実施例１に係る車両用駆動輪構造１００の一方のモータ（ここではモータ１０３）を両軸モータとし、他方のモータ（ここではモータ１０４）を変速・減速機構によって置き換えたものである。
【０１１１】
図１８は車両用駆動輪構造５００を車両後部から見た概略背面図であり、図１９は車両用駆動輪構造５００のＦ−Ｆ断面（図１８）を示す概略横断面図であり、図２０は車両用駆動輪構造５００を車両内側から見た概略側面図である。
【０１１２】
車両用駆動輪構造５００は、車両左右方向に略平行な車輪回転軸Ｘを中心軸として回転可能に設置された車輪取付部材５０１と、車輪取付部材５０１を車輪回転軸Ｘまわりに回転可能に支持すると共に、転舵時に図示しない車輪と一緒に回転するナックル５０２とを有する。
【０１１３】
車輪取付部材５０１の車両外側端には、図示しない車輪を取り付けるためのハブ５０１ａが形成される。また、車輪取付部材５０１は、例えばボールベアリングなどを介してナックル５０２に支持されるフランジ部５０１ｂを有する。さらに、車輪取付部材５０１の車両内側端には、車輪回転軸Ｘを中心として基準面が車輪回転軸Ｘに直交する円環状のギア５０１ｃが形成される。
【０１１４】
車両用駆動輪構造５００は、更に、両軸モータ５０３と、両軸モータ５０３の一方の出力軸上に取り付けられ、該一方の出力軸の出力を変速及び／又は減速する変速・減速機構５０４とを有する。
【０１１５】
モータ５０３及び変速・減速器５０４のハウジングは、車体Ｂに固定される。図１８に示す車体Ｂは、モータ５０３及び変速・減速器５０４が固定されていることを示すために便宜的に描かれたものであり、形状・サイズ・相対的位置関係は必ずしも実際の構造とは一致しない。車体Ｂは、図１９〜２１では図示を省略する。
【０１１６】
変速・減速機構５０４は、入力ディスク５０４ａと、複数のパワーローラ５０４ｂと、出力ディスク５０４ｃと、減速器５０４ｄとから成る。変速・減速機構５０４は、パワーローラ５０４ｂの角度を変えることにより、入力ディスク５０４ａと出力ディスク５０４ｃの回転数の比を任意に設定することができる。また、減速器５０４ｄは、入力された回転をそのまま又は反転させて出力することができる。
【０１１７】
車両用駆動輪構造５００は、更に、両軸モータ５０３の他方の出力軸５０５と、変速・減速機構５０４の出力軸５０６と、出力軸５０５及び５０６それぞれの軸上に各出力軸と一体となって回転するように設けられた駆動ギア５０７及び５０８とを有する。
【０１１８】
図示するように、モータ５０３と変速・減速機構５０４とは、車両上下方向において車輪回転軸Ｘを挟んで上下に（縦に）配置される。よって、出力軸５０５及び５０６は、車両上下方向に略平行な同軸上に位置し、共通の回転軸Ｚを定義する。
【０１１９】
駆動ギア５０７は、図示するように、円環状ギア５０１ｃと一対のかさ歯車機構として噛合している。同様に、駆動ギア５０８も、図示するように、円環状ギア５０１ｃと一対のかさ歯車機構として噛合している。
【０１２０】
出力軸５０５は、駆動ギア５０７の上方において、例えばボールベアリングなどを介してナックル５０２に共通回転軸Ｚまわりに回転可能に支持される。同様に、出力軸５０６は、駆動ギア５０８の下方において、例えばボールベアリングなどを介してナックル５０２に共通回転軸Ｚまわりに回転可能に支持される。
【０１２１】
ここでは、モータ５０３及び変速・減速機構５０４を制御するための配線や回路の図示は省略しているが、モータ５０３の回転方向や回転トルク、並びに、変速・減速機構５０４の変速比・正転／反転はそれぞれ独立に制御可能であるものとする。
【０１２２】
本実施例においては、変速・減速機構５０４を制御することによって、車両用駆動輪構造５００を上記実施例１に係る車両用駆動輪構造１００と同様に作動させることができる。
【０１２３】
例えば、車輪に駆動力のみを発生させるために円環状ギア３０１ｃを車輪回転軸Ｘまわりに（すなわちＹＺ平面において）回転させたいときには、変速・減速機構５０４によってモータ５０３の変速・減速機構５０４側の出力を変速比１：１で変速すると共に減速器５０４ｄで回転方向を反転させないことによって、駆動ギア５０７及び５０８を共通回転軸Ｚまわりで逆方向に同トルクで回転させることができる。
【０１２４】
また、車輪を転舵のみさせるために円環状ギア３０１ｃを共通回転軸Ｚまわりに（すなわちＸＹ平面において）回転させたいときには、変速・減速機構５０４によってモータ５０３の変速・減速機構５０４側の出力を変速比１：１で変速すると共に減速器５０４ｄで回転方向を反転させることによって、駆動ギア５０７及び５０８を共通回転軸Ｚまわりで同方向に同トルクで回転させることができる。
【０１２５】
さらに、本実施例においても、変速・減速機構５０４が変速比を１：１から変更して入力ディスク５０４ａと出力ディスク５０４ｂに回転数の差を付けることによって、モータ出力を任意の割合で逆相（駆動）成分と同相（操舵）成分とに配分することができる。
【０１２６】
変速時のパワーローラ５０４ｂの状態を図２１に示す。図２１（ａ）に示した状態では、パワーローラ５０４ｂが共通回転軸Ｚに平行な向きに制御されており、パワーローラ５０４ｂの入力端と出力端が同一の半径で共通回転軸Ｚまわりを旋回するため、変速比１：１が実現されている。この状態で、減速器５０４ｄが回転方向を反転させるように制御すれば駆動ギア５０７及び５０８は同じ方向に同じトルクで回転することになり、減速器５０４ｄが回転方向を反転させないように制御すれば駆動ギア５０７及び５０８は逆方向に同じトルクで回転することになる。
【０１２７】
他方、図２１（ｂ）は、パワーローラ５０４ｂの入力端が共通回転軸Ｚまわりを旋回する半径が出力端の旋回半径よりも小さくなるようにパワーローラ５０４ｂが傾けられた状態を表しており、出力ディスク５０４ｃの回転数を入力ディスク５０４ａの回転数より少なくすることができる。すなわち、駆動ギア５０７及び５０８間に回転数の差を付けることができる。
【０１２８】
同様に、図２１（ｃ）は、パワーローラ５０４ｂの入力端が共通回転軸Ｚまわりを旋回する半径が出力端の旋回半径よりも大きくなるようにパワーローラ５０４ｂが傾けられた状態を表しており、出力ディスク５０４ｃの回転数を入力ディスク５０４ａの回転数より多くすることができる。すなわち、駆動ギア５０７及び５０８間に回転数の差を付けることができる。
【０１２９】
このように、本実施例によれば、変速・減速機構を用いて両軸モータの一方の出力軸の回転方向及び回転数を制御することにより、１つのモータが他の実施例と同様の機能を実現することができるため、モータ制御に関連した構成要素や制御処理が簡素化される。
【０１３０】
既述のように、実施例５の説明において実施例１と等価な機能を実現させることを前提としたのは一例に過ぎず、実施例５に係る構成・構造は実施例１〜４のいずれにも適用することができる。
【０１３１】
さらに言えば、上記実施例１〜４についても、独立に実施されることが前提となっているわけではなく、同時に実現することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明は、ハイブリッド車や電気自動車などのモータにより車輪を駆動する方式の車両全般において駆動輪構造として利用できる。本構造は、採用する車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の実施例１に係る車両用駆動輪構造を車両後部から見た概略背面図である。
【図２】本発明の実施例１に係る車両用駆動輪構造を車両上面から見た概略上面図である。
【図３】本発明の実施例１に係る車両用駆動輪構造のＡ−Ａ断面（図１）を示す概略横断面図である。
【図４】本発明の実施例１に係る車両用駆動輪構造を車両内側から見た概略側面図である。
【図５】車輪に駆動力のみを発生させる場合の本発明の実施例１に係る車両用駆動輪構造の動きを示す図である。
【図６】車輪を転舵のみさせる場合の本発明の実施例１に係る車両用駆動輪構造の動きを示す図である。
【図７】本発明の実施例２に係る車両用駆動輪構造を車両内側から見た概略側面図である。
【図８】本発明の実施例２に係る車両用駆動輪構造のＢ−Ｂ断面（図７）を示す概略横断面図である。
【図９】本発明の実施例２に係る車両用駆動輪構造のＣ−Ｃ断面（図８）を示す概略背面図である。
【図１０】本発明の実施例３に係る車両用駆動輪構造を車両後部から見た概略背面図である。
【図１１】本発明の実施例３に係る車両用駆動輪構造のＤ−Ｄ断面（図１０）を示す概略横断面図である。
【図１２】本発明の実施例３に係る車両用駆動輪構造を車両内側から見た概略側面図である。
【図１３】摩擦制動時の本発明の実施例３に係る車両用駆動輪構造のＤ−Ｄ断面（図１０）を示す概略横断面図である。
【図１４】本発明の実施例４に係る車両用駆動輪構造を車両後部から見た概略背面図である。
【図１５】本発明の実施例４に係る車両用駆動輪構造のＥ−Ｅ断面（図１４）を示す概略横断面図である。
【図１６】本発明の実施例４に係る車両用駆動輪構造を車両内側から見た概略側面図である。
【図１７】本発明の実施例４に係る車両用駆動輪構造がダブルウィッシュボーン式サスペンションに取り付けられたときのアッパーアーム及びロワーアームの動きを車両背面から概略的に示した図である。
【図１８】本発明の実施例５に係る車両用駆動輪構造を車両後部から見た概略背面図である。
【図１９】本発明の実施例５に係る車両用駆動輪構造のＦ−Ｆ断面（図１８）を示す概略横断面図である。
【図２０】本発明の実施例５に係る車両用駆動輪構造を車両内側から見た概略側面図である。
【図２１】変速時の本発明の実施例５に係る車両用駆動輪構造のパワーローラの状態を示す図である。
【符号の説明】
【０１３４】
１００、２００、３００、４００、５００  車両用駆動輪構造
１０１、２０１、３０１、４０１、５０１  車輪取付部材
１０１ａ、２０１ａ、３０１ａ、４０１ａ、５０１ａ  ハブ
１０１ｂ、２０１ｂ、３０１ｂ、４０１ｂ、５０１ｂ  フランジ部
１０１ｃ、２０１ｃ、３０１ｃ、４０１ｃ、５０１ｃ  円環状ギア
１０２、２０２、３０２、４０２、５０２  ナックル
１０３、１０４、２０３、２０４、３０３、３０４、４０３、４０４、５０３  モータ
１０５、１０６、２０５、２０６、３０５、３０６、４０５、４０６、５０５、５０６  出力軸
１０７、１０８、２０７、２０８、３０７、３０８、４０７、４０８、５０７、５０８  駆動ギア
３０９  ブレーキディスク
３１０  キャリパー機構
３１０ａ、３１０ｂ  狭持部
３１０ｃ  摩擦材
３１１  リンク機構
３１１ａ、３１１ｂ  リンク
４０９  アッパーアーム
４１０  ロワーアーム
５０４  変速・減速器
５０４ａ  入力ディスク
５０４ｂ  パワーローラ
５０４ｃ  出力ディスク
５０４ｄ  減速器
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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