(57)【要約】【課題】ホイール毎に電磁モータを搭載し、電磁モータによってホイールを駆動する車輪装置の実用性を向上させる。【解決手段】ホイール４０と、ホイールを回転可能に保持する保持部材５２と、固定子９４が保持部材に固定され、回転子９２の回転によってホイールを駆動する電磁モータ８８と、摩擦材８２をブレーキ回転体５０に摺接させることでホイールを制動するブレーキ装置８０とを備えた車輪装置において、ブレーキ回転体の少なくとも摩擦材に摺接する部分と電磁モータの全体との一方が、ホイールのリム部４４とディスク部４６とによって囲まれる空間の内部に位置し、他方がその空間の外部に位置するように構成する。このように構成することで、小径のホイールであっても電磁モータとブレーキ装置とを搭載することが可能となり、また、走行に伴ない発熱する可能性のある電磁モータとブレーキ装置とを離して配設することが可能となる。【選択図】図３
2012016980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リム部と、そのリム部と連続するディスク部とを有するホイールと、
そのホイールを回転可能に保持するホイール保持部材と、
固定子と回転子とを含んで構成される回転型の電磁モータを有し、その電磁モータの前記固定子が前記ホイール保持部材に固定され、前記回転子の回転によって前記ホイールを駆動する駆動装置と、
前記ホイールとともに回転するブレーキ回転体と、前記ホイール保持部材に支持された摩擦材とを有し、その摩擦材を前記ブレーキ回転体に摺接させることによって制動力を発生させるブレーキ装置と
を備えた車輪装置であって、
前記ブレーキ回転体の少なくとも前記摩擦材に摺接する部分と前記電磁モータの全体との一方が、前記リム部と前記ディスク部とによって囲まれる空間の内部に位置し、他方が、その空間の外部に位置する車輪装置。
【請求項２】
前記電磁モータと前記ブレーキ回転体とが、前記ホイール保持部材を挟んで位置する請求項１に記載の車輪装置。
【請求項３】
前記ホイール保持部材が、車両の前後方向に延びるようにして配設されて一端部において車体に揺動可能に保持されるサスペンションアームに取付けられ、
前記電磁モータと前記ブレーキ回転体とが、前記ホイール保持部材と前記サスペンションアームとを挟んで位置する請求項１または請求項２に記載の車輪装置。
【請求項４】
前記サスペンションアームが、トーションビーム式サスペンション装置を構成するものである請求項３に記載の車輪装置。
【請求項５】
当該車輪装置が、前記ホイールの回転軸線と同軸的に配設されて一端部において前記ホイールの前記ディスク部に固定的に連結されるシャフトを備え、
前記シャフトが、前記ホイール保持部材を貫通し、
前記電磁モータの前記回転子と前記ブレーキ回転体との一方が、前記シャフトの他端部に固定的に連結された請求項１ないし請求項４のいずれか１つに記載の車輪装置。
【請求項６】
前記ホイールのリム径が、１２インチ以下である請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の車輪装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイール毎に電磁モータを搭載し、その電磁モータの発生させる力によってホイールを駆動する車輪装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ホイールと、電磁モータによってホイールを駆動する駆動装置とを備え、ホイールを回転可能に保持するホイール保持部材に電磁モータの固定子を固定し、電磁モータの回転子の回転によってホイールを駆動する構造の車輪装置の開発が進められている。下記特許文献に記載されている車輪装置は、そのような構造の車輪装置の一例である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−９０６９６号公報
【特許文献２】特開２００２−３３７５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような構造の車輪装置では、ホイール毎に電磁モータが装着されている。また、ホイールには、通常、ブレーキ装置が装着されている。つまり、上述したような構造の車輪装置においては、１つのホイールに、電磁モータとブレーキ装置とを装着する必要がある。ただし、ホイールを駆動するための電磁モータは比較的大きいため、電磁モータの装着スペースは比較的大きなものとなる。また、ブレーキ装置は、ホイールとともに回転するブレーキ回転体、つまり、ディスクロータ，ブレーキドラム等と、摩擦材との摺接によって制動力を発生させるものであり、ブレーキ回転体は径方向に大きく、そのブレーキ回転体に摩擦材を押付けるための機構も必要である。このため、ブレーキ装置の装着スペースも比較的大きなものとなる。このようなことから、ホイールへの電磁モータとブレーキ装置との装着位置に工夫を凝らすことで、電磁モータの発生させる力によってホイールを駆動する車輪装置の実用性が向上すると考えられる。
【０００５】
さらに言えば、駆動に伴って駆動源の電磁モータは発熱する傾向にあり、制動に伴ってブレーキ装置は発熱する傾向にある。このようなことからも、車両走行時において発熱する傾向にある電磁モータとブレーキ装置との装着位置に工夫を凝らすことで、電磁モータの発生させる力によってホイールを駆動する車輪装置の実用性が向上すると考えられる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高い車輪装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の車輪装置は、ブレーキ回転体の少なくとも摩擦材に摺接する部分と電磁モータの全体との一方が、ホイールを構成するリム部とディスク部とによって囲まれる空間の内部に位置し、他方が、その空間の外部に位置するように構成される。
【発明の効果】
【０００７】
ブレーキ回転体は、通常、径方向に大きく、ブレーキ回転体の外周に近い部分において、摩擦材と摺接するものが多い。このため、ブレーキ回転体の摩擦材に摺接する部分の占有スペースは比較的大きなものとなる。したがって、本発明の車輪装置によれば、１つのホイールに、比較的余裕をもって電磁モータおよびブレーキ装置を装着することが可能となり、実用性の高い車輪装置を提供することが可能となる。また、制動に伴って発熱するブレーキ装置のうちでブレーキ回転体の摩擦材に摺接する部分が、特に発熱する傾向にある。したがって、本発明の車輪装置によれば、車両走行時において、特に発熱する傾向にあるブレーキ回転体の摩擦材に摺接する部分と電磁モータとを互いに離れた位置に配設することが可能となり、実用性の高い車輪装置を提供することが可能となる。
【発明の態様】
【０００８】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００９】
なお、以下の各項において、（１）項が請求項１に相当し、請求項１に（２）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項２に、請求項１または請求項２に（３）項および（４）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項３に、請求項３に（５）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項４に、請求項１ないし請求項４のいずれか１つに（６）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項５に、請求項１ないし請求項５のいずれか１つに（１０）項に記載の技術的特徴を付加したものが請求項６に、それぞれ相当する。
【００１０】
（１）リム部と、そのリム部と連続するディスク部とを有するホイールと、
そのホイールを回転可能に保持するホイール保持部材と、
固定子と回転子とを含んで構成される回転型の電磁モータを有し、その電磁モータの前記固定子が前記ホイール保持部材に固定され、前記回転子の回転によって前記ホイールを駆動する駆動装置と、
前記ホイールとともに回転するブレーキ回転体と、前記ホイール保持部材に支持された摩擦材とを有し、その摩擦材を前記ブレーキ回転体に摺接させることによって制動力を発生させるブレーキ装置と
を備えた車輪装置であって、
前記ブレーキ回転体の少なくとも前記摩擦材に摺接する部分と前記電磁モータの全体との一方が、前記リム部と前記ディスク部とによって囲まれる空間の内部に位置し、他方が、その空間の外部に位置する車輪装置。
【００１１】
近年、ホイール毎に電磁モータを装着し、その電磁モータの発生させる力によってホイールを駆動する車輪装置の開発が進められている。また、ホイールには、通常、ブレーキ装置が装着されている。つまり、このような車輪装置では、１つのホイールに、電磁モータとブレーキ装置とを装着する必要がある。ただし、ホイールのリム径にによっては、電磁モータとブレーキ装置とを装着することが困難となる場合がある。また、車両走行時において発熱する傾向にある電磁モータとブレーキ装置とを近い位置に配設することは望ましくない。このため、本項に記載された車輪装置においては、ブレーキ回転体の少なくとも摩擦材に摺接する部分と電磁モータの全体との一方を、ホイールの内側の空間に配設し、他方をその空間の外部に配設している。
【００１２】
ブレーキ回転体は、通常、径方向に大きく、ブレーキ回転体の外周に近い部分において、摩擦材と摺接するものが多い。このため、ブレーキ回転体の摩擦材に摺接する部分の占有スペースは比較的大きなものとなる。また、ブレーキ回転体の摩擦材に摺接する部分の近傍には、ブレーキ回転体に摩擦材を押付けるための機構が配設される。つまり、ブレーキ装置の占有スペースのうちの多くの部分が、ブレーキ回転体の摩擦材に摺接する部分および、その部分の周辺に位置している。したがって、本項に記載の車輪装置によれば、リム径の小さいホイールであっても、電磁モータおよびブレーキ装置を装着することが可能となる。また、制動に伴ってブレーキ装置は発熱し、特に、ブレーキ回転体の摩擦材に摺接する部分が発熱する傾向にある。したがって、本項に記載の車輪装置によれば、車両走行時において、発熱する傾向にあるブレーキ回転体の摩擦材に摺接する部分と電磁モータとを互いに離れた位置に配設することが可能となる。
【００１３】
本項に記載の「リム部とディスク部とによって囲まれる空間」は、いわゆるホイールの内側の空間を意味しており、別の言い方をすれば、ホイールの回転軸線に垂直な方向から見た場合にホイールからはみ出さない空間を意味している。さらに、別の言い方をすれば、ホイールの幅方向におけるホイールの開口する側の端を含む仮想的な平面とリム部とディスク部とによって囲まれる空間を意味している。つまり、本項に記載の車輪装置は、ブレーキ回転体の少なくとも摩擦材に摺接する部分と電磁モータの全体との一方が、その仮想的な平面とホイールとによって囲まれる空間の内部に位置し、他方が、その仮想的な平面のディスク部とは反対側に位置するものであればよい。
【００１４】
本項に記載の「電磁モータ」は、ホイールを駆動するものであることから、その電磁モータがホイールの内側の空間の外に位置する場合であっても、ホイールを駆動するための軸は、必然的にホイールの内側の空間に入り込む。このような軸は、回転子に直結されていたとしても、本項に記載の「電磁モータ」の構成要素としては扱わないこととする。つまり、本項に記載の車輪装置においては、電磁モータを構成する固定子と回転子とが完全にホイールの内側の空間若しくは、その空間の外に位置していればよい。
【００１５】
本項に記載の「駆動装置」は、電磁モータの回転を減速する減速機を有するものであってもよく、電磁モータのみから構成されるものであってもよい。つまり、電磁モータの回転を減速機を介してホイールに伝達することで、ホイールを駆動する構造であってもよく、電磁モータの回転軸線とホイールの回転軸線とを同軸的に配設し、電磁モータの回転を直接ホイールに伝達することで、ホイールを駆動する構造であってもよい。また、本項に記載の「ブレーキ装置」は、ディスクブレーキ装置であってもよく、ドラムブレーキ装置であってもよい。つまり、本項に記載の「ブレーキ回転体」は、ブレーキドラムであってもよく、ディスクロータであってもよい。
【００１６】
（２）前記電磁モータと前記ブレーキ回転体とが、前記ホイール保持部材を挟んで位置する(1)項に記載の車輪装置。
【００１７】
本項に記載の車輪装置においては、電磁モータとブレーキ回転体との間にホイール保持部材が配設されている。したがって、本項に記載の車輪装置によれば、電磁モータとブレーキ回転体との間に別の部材を介在させることで、電磁モータとディスクロータとの発熱対策を図ることが可能となっている。
【００１８】
（３）前記ホイール保持部材が、車両の前後方向に延びるようにして配設されて一端部において車体に揺動可能に保持されるサスペンションアームに取付けられた(1)項または(2)項に記載の車輪装置。
【００１９】
ホイール保持部材は、通常、サスペンション装置を構成するアームによって車体に対して揺動可能に支持されている。ただし、ブレーキ回転体の一部と電磁モータとの一方が、ホイールの内側の空間の外に位置すると、その一方とサスペンション装置を構成するアームとが干渉する虞がある。特に、ホイール保持部材の車両内側の端面に、ブレーキ回転体の一部と電磁モータとの一方が位置すると、車幅方向に延びるようにして配設されるアームでは、ホイール保持部材を支持することは困難である。本項に記載の車輪装置においては、ホイール保持部材は、トレーリングアーム，リーディングアーム等の車両の前後方向に延びるようにして配設されるアームによって支持されている。したがって、本項に記載の車輪装置によれば、ブレーキ回転体の一部と電磁モータとの一方がホイールの内側の空間の外に位置する車輪装置を、適切に懸架することが可能となる。
【００２０】
（４）前記電磁モータと前記ブレーキ回転体とが、前記ホイール保持部材と前記サスペンションアームとを挟んで位置する(3)項に記載の車輪装置。
【００２１】
本項に記載の車輪装置によれば、電磁モータとブレーキ回転体との間にさらに別の部材を介在させることで、より一層、電磁モータとディスクロータとの発熱対策を図ることが可能となっている。
【００２２】
（５）前記サスペンションアームが、トーションビーム式サスペンション装置を構成するものである(3)項または(4)項に記載の車輪装置。
【００２３】
本項に記載の車輪装置においては、車輪装置を懸架するサスペンション装置の構造が具体的に限定されている。本項に記載の車輪装置においては、トーションビームをホイール保持部材の車幅方向の位置からずらして配設することが可能となり、ブレーキ回転体の一部と電磁モータとの一方をホイールの内側の空間の外に位置させ易くなる。したがって、本項に記載の態様は、ブレーキ回転体の一部と電磁モータとの一方がホイールの内側の空間の外に位置する車輪装置に好適な態様である。
【００２４】
（６）当該車輪装置が、前記ホイールの回転軸線と同軸的に配設されて一端部において前記ホイールの前記ディスク部に固定的に連結されるシャフトを備え、
前記シャフトが、前記ホイール保持部材を貫通し、
前記電磁モータの前記回転子と前記ブレーキ回転体との一方が、前記シャフトの他端部に固定的に連結された(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載の車輪装置。
【００２５】
本項に記載の車輪装置によれば、比較的簡便な構造によって、電磁モータとブレーキ回転体とをホイール保持部材を挟んで位置させるとともに、電磁モータの回転子とブレーキ回転体とを、ホイールとともに回転させることが可能となる。本項に記載の「シャフト」は、電磁モータの回転子とホイールとを一体的に回転、若しくは、ブレーキ回転体とホイールと一体的に回転させるものであればよく、ホイールを駆動するための駆動軸、つまり、アクスルシャフトであってもよく、ホイールの回転をブレーキ回転体に伝達するものであってもよい。
【００２６】
（７）前記電磁モータの前記回転子が、前記シャフトの他端部に固定的に連結された(6)項に記載の車輪装置。
【００２７】
（８）前記ブレーキ回転体が、前記シャフトの他端部に固定的に連結された(6)項に記載の車輪装置。
【００２８】
上記２つの項に記載の車輪装置においては、電磁モータおよびブレーキ回転体の配設位置が具体的に限定されている。ちなみに、前者の項の車輪装置では、ブレーキ回転体の少なくとも摩擦材に摺接する部分がホイールの内側の空間に位置し、電磁モータの全体はその空間の外に位置しており、後者の項の車輪装置では、電磁モータの全体がホイールの内側の空間に位置し、ブレーキ回転体の少なくとも摩擦材に摺接する部分はその空間の外に位置している。
【００２９】
（９）前記ブレーキ装置が、ディスクブレーキ装置であり、前記ブレーキ回転体が、ディスクロータである(1)項ないし(8)項のいずれか１つに記載の車輪装置。
【００３０】
本項に記載の車輪装置においは、ブレーキ装置の構造が具体的に限定されている。ディスクロータは、ブレーキドラムと比較すると、車幅方向に占有スペースを小さくすることが可能である。このため、本項に記載の態様は、ブレーキ回転体の一部がホイールの内側の空間の外に位置する車輪装置に好適な態様である。
【００３１】
（１０）前記ホイールのリム径が、１２インチ以下である(1)項ないし(9)項のいずれか１つに記載の車輪装置。
【００３２】
本項に記載の車輪装置においては、ホイールが比較的小径のものとされている。したがって、本項に記載の車輪装置によれば、ブレーキ回転体の一部と電磁モータとの一方をホイールの内側の空間の外に位置させる効果が充分に活かされる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】請求可能発明の実施例である車輪装置が搭載された車両の概略側面図である。
【図２】図１に示す車両の概略平面図である。
【図３】図１に示す車両に搭載される請求可能発明の実施例である車輪装置を示す概略断面図である。
【図４】図３に示す車輪装置を車両中央部からの視点において示す模式図である。
【図５】変形例の車輪装置を示す概略断面図である。
【図６】もう１つ別の変形例の車輪装置を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、請求可能発明の実施例および変形例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
【実施例】
【００３５】
図１，２に、実施例の車輪装置１０が搭載された車両を示す。本車両は、菱形車輪配置の車両であり、次世代コミュータとして期待されている。本車両は、車体２０と、それの前方部に設けられた前輪２２と、その前輪２２の後方において車体２０の左部，右部にそれぞれ設けられた車輪装置１０を構成する左輪２４Ｌ，右輪２４Ｒと、それら左輪２４Ｌ，右輪２４Ｒの後方に設けられた後輪２６とを有している。当該車両の平面視を示す図２から解るように、前輪２２，後輪２６は、車幅方向における中央に配設されており、左輪２４Ｌ，右輪２４Ｒは、左右対称に配設されている。
【００３６】
本車両では、前輪２２，後輪２６が転舵輪とされており、左輪２４Ｌ，右輪２４Ｒは転舵輪とはされていない。また、左輪２４Ｌ，右輪２４Ｒが駆動輪（車両を駆動するために回転駆動される車輪）とされてはいるものの、前輪２２，後輪２６は、駆動輪とはされていない。同様に、左輪２４Ｌ，右輪２４Ｒが制動輪（車両を制動するために回転が制動される車輪）とされてはいるものの、前輪２２，後輪２６は、制動輪とはされていない。なお、以下の説明において、左輪２４Ｌ，右輪２４Ｒの区別を要しない場合には、駆動輪２４と総称し、左輪２４Ｌ，右輪２４Ｒに関係する構成要素等についても同様とする。
【００３７】
本車両には、運転者が当該車両を操作するための操作部材として、３つの操作部材が設けられている。その１つが、車両に旋回動作を行わせるためのステアリング操作部材であるステアリングホイール３０であり、もう１つが、車両を加速させるためのアクセル操作部材であるアクセルペダル３２，さらにもう１つが、車両を減速させるためのブレーキ操作部材であるブレーキペダル３４である。
【００３８】
本実施例の車輪装置１０は、駆動輪２４によって構成されるものであり、前輪２２，後輪２６とは関係が無いため、前輪２２，後輪２６に関する説明は省略し、駆動輪２４に関して説明する。駆動輪２４は、図３に示すように、ホイール４０と、そのホイール４０の外周に装着されたタイヤ４２とを備えており、ホイール４０は、リム部４４と、そのリム部４４から連続するディスク部４６とから構成されている。ディスク部４６の中央部には貫通穴が形成され、その環通穴にアクスルハブ４８が嵌入されている。アクスルハブ４８は、後に詳しく説明するディスクロータ５０とともに、ディスク部４６にボルト締結されており、アクスルハブ４８とディスクロータ５０とはホイール４０とともに回転するようになっている。なお、ホイール４０のリム部４４の外径、つまり、リム径は１２インチとされており、駆動輪２４は比較的小径の車輪とされている。
【００３９】
アクスルハブ４８は、アクスルキャリア５２のボス部５４において回転可能に保持されており、そのアクスルキャリア５２は、アクスルハブ４８を介してホイール４０を回転可能に保持するホイール保持部材として機能している。アクスルキャリア５２は、ホイール４０の内部空間に位置するボス部５４と、そのボス部５４から連続してその内部空間から車両の内側（図３での右側）に向かって突出する本体部５６とから構成されており、アクスルキャリア５２は、ホイール４０の内部空間から車両内側に向かって突出するようにして配設されている。ちなみに、ホイール４０の内部空間とは、ホイール４０の幅方向でのホイール４０の開口する側、つまり、車両内側の端を含む仮想的な平面５７とリム部４４とディスク部４６とによって囲まれる空間である。アクスルキャリア５２は、本体部５６においてサスペンション装置を構成するサスペンションアームとしてのトレーディングアーム５８に固定されており、車体に対して揺動可能とされている。詳しく言えば、トレーディングアーム５８は、図４に示すように、車両の前後方向に延びるようにして配設されるとともに、車両前方側の一端部において車体２０に回動可能に保持されており、アクスルキャリア５２は、トレーディングアーム５８の前端部を中心に車体に対して揺動するようになっている。
【００４０】
トレーディングアーム５８の後端部には、液圧式のショックアブソーバ６０の下端部が取付られ、このショックアブアブソーバ６０の上端部は、車体２０に支持されている。ショックアブソーバ６０は、ロアチューブ６２とアッパチューブ６４とを有し、それらが相対移動可能とされていることで、伸縮可能とされている。ロアチューブ６２には、下部リテーナ６６が、アッパチューブ６４には、上部リテーナ６８が、それぞれ固定されており、それら下部リテーナ６６と上部リテーナ６８とによって、サスペンションスプリング７０が挟持されている。このような構造により、アクスルキャリア５２、つまり、駆動輪２４は、弾性的に揺動可能とされており、その揺動に対して減衰力が生じるようになっている。
【００４１】
左輪２４Ｌのトレーディングアーム５８と右輪２４Ｒのトレーディングアーム５８とは、車幅方向に伸びるように配設されたトーションビーム７２によって連結されており、左輪２４Ｌ，右輪２４Ｒは、トーションビーム式サスペンション装置、さらに言えば、カップルドビーム式サスペンション装置によって懸架されている。トーションビーム７２は、左右の駆動輪２４が上下方向に同じように動作する場合、つまり、同相的に動作する場合には捩れず、左右の駆動輪２４の一方が上方向に動作し、他方が下方向に動作する場合、つまり、左右の駆動輪２４が逆相的に動作する場合には捩れる構造とされており、車体のロールを好適に抑制することが可能となっている。
【００４２】
また、駆動輪２４を構成するホイール４０の内部空間には、図３に示すように、ホイール４０の回転を制動するディスクブレーキ装置（以下、「ブレーキ装置」と略す場合がある）８０が設けられている。ブレーキ装置８０は、ホイール４０のディスク部４６に固定されてホイール４０とともに回転するブレーキ回転体としてのディスクロータ５０と、摩擦材としての１対のブレーキパッド８２との摺接により制動力を発生させるものであり、それら１対のブレーキパッド８２を保持するキャリパ装置８４とディスクロータ５０とによって構成されている。キャリパ装置８４は、ホイール４０の内部空間に位置するアクスルキャリア５２の本体部５６の端面に固定されており、１対のブレーキパッド８２がディスクロータ５０の両側面の各々の外周に近い部分（以下、「摺接面」という場合がある）に対向するように、かつ、その摺接面に対して接近離間可能に保持している。キャリパ装置８４は、上記ブレーキペダル３４の操作に伴って１対のブレーキパッド８２をディスクロータ５０に押し付けるようにされており、それら１対のブレーキパッド８２をディスクブレーキ５０の摺接面に摺接させることで制動力を発生させている。
【００４３】
また、アクスルハブ４８には、ホイール４０の回転軸線と同軸的に配設されたアクスルシャフト８６が固定的に嵌合されており、そのアクスルシャフト８６は、車両内部に向かって延び出している。アクスルキャリア５２の本体部５６の中央部には、車幅方向に貫通する貫通穴が形成されており、シャフトとしてのアクスルシャフト８６は、アクスルキャリア５２のボス部５４および本体部５６を貫通している。アクスルキャリア５２の本体部５６は、先に述べたように、ホイール４０の内部空間から車両の内側に向かって突出しており、アクスルシャフト８６のアクスルキャリア５２から車両内側に向かって延び出す端部は、ホイール４０の内部空間の外に位置している。そのアクスルキャリア５２から延び出す端部において、アクスルシャフト８６は回転型の電磁モータ８８によって駆動されるようになっている。
【００４４】
詳しく言えば、アクスルキャリア５２の車両内部側の端面には、中空円筒状のモータハウジング９０が固定されており、そのモータハウジング９０によって、アクスルシャフト８６のアクスルキャリア５２から延び出す端部が、ベアリングを介して回転可能に保持されている。モータハウジング９０内に位置するアクスルシャフト８６の外周には、電磁モータ８８の回転子としての複数の永久磁石９２が固定して配設されており、モータハウジング９０の周壁の内面に沿って一円周上に回転子としての複数のコイル９４が固定して配設されている。それら複数の永久磁石９２とコイル９４とは互いに向かい合っており、それらは、ブラシレスＤＣモータを構成するものとなっている。つまり、駆動輪２４は、アクスルキャリア５２に固定された電磁モータ８８によって回転駆動され、その電磁モータ８８は、車輪装置１０における駆動装置として機能するものとされている。なお、詳しい説明は省略するが、電磁モータ８８は、駆動輪２４の回転によって発電機としても機能する。この電磁モータ８８が起電力によって発生させる電流を回生することで、駆動装置は、回生ブレーキ装置としても機能するようにされているのである。
【００４５】
上記のような構成から、本車輪装置１０は、駆動輪２４を回転可能に保持するアクスルキャリア５２に固定された電磁モータ８８の作動によって、駆動輪２４を駆動するとともに、アクスルキャリア５２に固定されたブレーキ装置８０のキャリパ装置８４を作動させて、ディスクロータ５０の摺接面とブレーキパッド８２とを摺接させることによって、駆動輪２４を制動する構造とされている。つまり、車輪毎に電磁モータとブレーキ装置とが設けられ、電磁モータによって車輪を駆動し、ブレーキ装置によって車輪を制動する構造とされている。車輪毎に電磁モータとブレーキ装置とが設けられる従来の車輪装置では、通常、ホイール４０の内部空間に電磁モータおよびブレーキ装置が配設されており、小径の車輪には、電磁モータおよびブレーキ装置を装着することは困難とされていた。
【００４６】
本車輪装置１０を構成するホイール４０のリム径は、上述したように、１２インチとされており、比較的小径であるが、本車輪装置１０では、図３から判るように、ブレーキ装置８０はホイール４０の内部空間に配設されるとともに、電磁モータ８８はその内部空間の外に配設されており、駆動輪２４に比較的余裕をもって電磁モータ８８およびブレーキ装置８０が装着されている。したがって、本車輪装置１０によれば、小径の車輪に、比較的余裕をもって電磁モータ８８およびブレーキ装置８０を装着することが可能となっている。
【００４７】
また、車輪毎に電磁モータとブレーキ装置とが設けられる車輪装置では、車輪の駆動に伴って、駆動源の電磁モータは発熱する傾向にあり、車輪の制動に伴って、ブレーキ装置、特に、ディスクロータの摺接面は発熱する傾向にある。このように、車両走行時において発熱する傾向にある電磁モータとディスクロータとを、狭いホイールの内部空間に近接して配設することは望ましくない。本車輪装置１０では、ディスクロータ５０はホイール４０の内部空間に配設されているが、電磁モータ８８はその内部空間の外に配設されている。さらに、それらディスクロータ５０と電磁モータ８８との間には、アクスルキャリア５２およびトレーリングアーム５８が配設されている。したがって、本車輪装置によれば、車両走行時において発熱する傾向にある電磁モータ８８とディスクロータ５０とを互いに離れた位置に配設するとともに、それらの間に別の部材を介在させることで、電磁モータ８８とディスクロータ５０との発熱対策を図ることが可能となっている。
【００４８】
また、本車輪装置１０では、アクスルキャリア５２の車両内側の端面に電磁モータ８８が取付けられており、電磁モータ８８の外径はアクスルキャリア５２の外径より大きい。このため、アクスルキャリア５２は、図４から判るように、車両内側の視点からみれば、電磁モータ８８によって視認することができない。つまり、アクスルキャリア５２を車幅方向に延びるようにして配設されるサスペンションアームによって支持することは困難である。本車輪装置１０では、アクスルキャリア５２は、車両前後方向に延びるようにして配設されるトレーリングアーム５８によって支持されており、そのトレーリングアーム５８は、トーションビーム式サスペンション装置を構成している。したがって、本車両装置１０によれば、車幅方向に延びるようにして配設されるサスペンションアームによって、アクスルキャリア５２を支持する必要が無く、駆動輪２４を無理なく懸架することが可能となっている。
【変形例１】
【００４９】
図５に、上記車輪装置１０を変形した車輪装置１００を示す。変形例の車輪装置１００は、電磁モータ１０２およびブレーキ装置１０４を除いて、上記車輪装置１０と略同様の構成であるため、それらを中心に説明し、同様の機能の構成要素については、同じ符号を用いて説明を省略あるいは簡略に行うものとする。
【００５０】
上記車輪装置１０では、ホイール４０の内部空間にブレーキ装置８０が配設されるとともに、ホイール４０の内部空間の外に電磁モータ８８が配設されていたが、変形例の車輪装置１００では、図５に示すように、ホイール４０の内部空間に電磁モータ１０２が配設されるとともに、ホイール４０の内部空間の外にブレーキ装置１０４が配設されている。詳しく言えば、変形例の車輪装置１００のホイール４０のディスク部４６の中央部に形成された貫通穴には、アクスルハブ１０８がホイール４０の回転軸線と同軸的に挿入されている。アクスルハブ１０８は、ディスク部４６の貫通穴に挿入される円筒部１１０と、その円筒部１１０の外周から径方向に延び出すとともに、ホイール４０のディスク部４６にボルト締結されるフランジ部１１２と、そのフランジ部１１２の外縁から車幅方向の車両内側に延び出す磁石保持部１１４とから構成されており、その磁石保持部１１４の内周面に沿って一円周上に回転子としての複数の永久磁石１１６が固定して配設されている。また、アクスルハブ１０８の円筒部１１０を回転可能に保持するアクスルキャリア５２は、そのアクスルキャリア５２のボス部５４の外周に短円筒状のコイル保持部１１８を有しており、そのコイル保持部１１８の外周には、固定子としての複数のコイル１２０が固定して配設されている。それら複数の永久磁石１１６とコイル１２０とは互いに向かい合っており、それら永久磁石１１６とコイル１２０とによって駆動装置としての電磁モータ１０２が構成されている。
【００５１】
アクスルキャリア５２の本体部５６の中央部に形成された貫通穴には、一端部にフランジ部１２２が形成された円筒部材１２４が挿入されており、そのフランジ部１２２をアクスルキャリア５２の本体部５６から車両内側に突出させた状態で円筒部材１２４がその本体部５２によって回転可能に保持されている。本体部５６から車両内側に突出しているフランジ部１２２には、ブレーキ回転体としてのディスクロータ１２６がボルト締結されており、アクスルキャリア５２の本体部５６の車両内側の端面には、キャリパ装置８４がボルト締結されている。キャリパ装置８４の有する１対のブレーキパッド８２は、ディスクロータ１２６の両側面の各々の外周に近い部分（以下、「摺接面」という場合がある）に対向しており、キャリパ装置８４の作動に伴って、摺接面に対して接近離間するものとされている。また、円筒部材１２４とアクスルハブ１０８の円筒部１１０とは、同軸上に配設されており、それら円筒部材１２４とアクスルハブ１０８の円筒部１１０とにアクスルシャフト８６が固定的に嵌合されている。なお、アクスルキャリア５２は、トレーリングアーム５８に固定されており、上記車輪装置１０と同様に、変形例の車輪装置１００においても、トーションビーム式サスペンション装置によって駆動輪２４が懸架されている。
【００５２】
上記のような構成から、変形例の車輪装置１００も、駆動輪２４を回転可能に保持するアクスルキャリア５２に設けられた電磁モータ１０２の作動によって、駆動輪２４を駆動するとともに、ブレーキ装置１０４のキャリパ装置８４を作動させることで、駆動輪２４を制動する構造とされている。また、変形例の車輪装置１００と上記車輪装置１０との相違点は、電磁モータの配設位置とブレーキ装置の配設位置とが逆になっていることだけであり、変形例の車輪装置１００においても、上記車輪装置１０と同様の効果を得ることが可能となっている。
【変形例２】
【００５３】
図６に、変形例の車輪装置１００をさらに変形した車輪装置１５０を示す。さらなる変形例、つまり第２変形例の車輪装置１５０は、ブレーキ装置１５２を除いて、変形例の車輪装置１００と略同様の構成であるため、それらを中心に説明し、同様の機能の構成要素については、同じ符号を用いて説明を省略あるいは簡略に行うものとする。
【００５４】
第２変形例の車輪装置１５０の備えるブレーキ装置１５２は、図６に示すように、ホイール４０のリム部４４にボルト締結され、車両内側に向かって延び出すディスクロータ１５４と、アクスルキャリア５２の本体部５６に固定されるキャリパ装置１５６とによって構成されている。ディスクロータ１５４は、リム部４４の内径より僅かに径の小さい外径の短円筒状の支持部１５８と、その支持部１５８の車両内側の端部からホイール４０の回転軸線に向かって延び出す円環状の円環部１６０とによって構成されており、支持部１５８の円環部１６０が延び出す端部とは反対側の端部（図では左側の端部）において、ホイール４０のリム部４４の車両内側の端部（図では左側の端部）にボルト締結されている。このため、ディスクロータ１５４の円環部１６０は、ホイール４０の内部空間の外に位置している。その内部空間の外に位置する円環部１６０の両側面の各々の内周に近い部分（以下、「摺接面」という場合がある）に、キャリパ装置１５６の有する１対のブレーキパッド１６２が対向しており、キャリパ装置１５６の作動に伴って、それら１対のブレーキパッド１６２が摺接面に対して接近離間するものとされている。なお、アクスルキャリア５２は、それの車両内側の端面において、トレーリングアーム５８に固定されており、第２変形例の車輪装置１５０においても、トーションビーム式サスペンション装置によって駆動輪２４が懸架されている。
【００５５】
第２変形例の車輪装置１５０においては、ホイール４０の内部空間に電磁モータ１０２全体が配設されるとともに、その内部空間の外にブレーキ装置１５２の配設スペースの大部分を占めるキャリパ装置１５６およびディスクロータ１５４の一部、詳しく言えば、ディスクロータ１５４の円環部１６０が配設されている。したがって、第２変形例の車輪装置１５０においても、小径の車輪に、比較的余裕をもって電磁モータ１０２およびブレーキ装置１５２を装着することが可能となっている。また、車輪の制動に伴って、ブレーキ装置１５２は発熱する傾向にあり、特に、ディスクロータ１５４の摺接面が発熱する傾向にある。第２変形例の車輪装置１５０においては、電磁モータ１０２はホイール４０の内部空間に配設されているが、ディスクロータ１５４の摺接面はその内部空間の外に配設されている。したがって、第２変形例の車輪装置１５０によれば、電磁モータ１０２とディスクロータ１５４との発熱対策を図ることが可能となっている。
【符号の説明】
【００５６】
１０：車輪装置    ４０：ホイール    ４４：リム部    ４６：ディスク部    ５０：ディスクロータ（ブレーキ回転体）    ５２：アクスルキャリア（ホイール保持部材）    ５８：トレーディングアーム（サスペンションアーム）（トーションビーム式サスペンション装置）    ７２：トーションビーム（トーションビーム式サスペンション装置）    ８０：ディスクブレーキ装置（ブレーキ装置）    ８２：ブレーキパッド（摩擦材）    ８６：アクスルシャフト（シャフト）    ８８：電磁モータ（駆動装置）    ９２：永久磁石（回転子）    ９４：コイル（固定子）    １００：車輪装置    １０２：電磁モータ（駆動装置）    １０４：ディスクブレーキ装置（ブレーキ装置）    １１６：永久磁石（回転子）    １１８：コイル保持部（ホイール保持部材）    １２０：コイル（固定子）    １２６：ディスクロータ（ブレーキ保持部材）    １５０：車輪装置    １５２：ディスクブレーキ装置（ブレーキ装置）    １５４：ディスクロータ（ブレーキ回転体）    １６２：ブレーキパッド（摩擦材）
【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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