インホイールモータ
【課題】電動車両を駆動するために十分な回転力を確保し、かつ、エネルギーの損失を低減すること。
【解決手段】電動車両駆動装置１０は、第１モータ１１と、第２モータ１２と、第１遊星歯車機構２０と、第２遊星歯車機構３０と、クラッチ装置４０と、ホイール軸受５０とを含む。第１遊星歯車機構２０は、シングルピニオン式の遊星歯車装置である。第２遊星歯車機構３０は、ダブルピニオン式の遊星歯車装置である。第１モータ１１は、第１サンギア２１及び第２サンギア３１に連結される。第２モータ１２は、第１リングギア２４に連結される。クラッチ装置４０は、第１キャリア２３に連結される。第２キャリア３３は、第２リングギア３４に連結される。第２リングギア３４は、ホイール軸受５０に連結される。
【解決手段】電動車両駆動装置１０は、第１モータ１１と、第２モータ１２と、第１遊星歯車機構２０と、第２遊星歯車機構３０と、クラッチ装置４０と、ホイール軸受５０とを含む。第１遊星歯車機構２０は、シングルピニオン式の遊星歯車装置である。第２遊星歯車機構３０は、ダブルピニオン式の遊星歯車装置である。第１モータ１１は、第１サンギア２１及び第２サンギア３１に連結される。第２モータ１２は、第１リングギア２４に連結される。クラッチ装置４０は、第１キャリア２３に連結される。第２キャリア３３は、第２リングギア３４に連結される。第２リングギア３４は、ホイール軸受５０に連結される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両を駆動するインホイールモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動車両駆動装置のうち、特にホイールを直接駆動するものをインホイールモータという。ここでいうインホイールモータとは、電動車両が備えるホイールの近傍に設けられる駆動装置である。なお、インホイールモータは、必ずしもホイールの内部に収納されていなくてもよい。インホイールモータは、ホイールの内部又はホイール近傍に配置される必要がある。しかしながら、ホイールの内部やホイール近傍は、比較的狭い空間である。よって、インホイールモータは、小型化が要求される。
【０００３】
インホイールモータには、減速機構を備える方式のものと、減速機構を備えないダイレクトドライブ方式のものとがある。減速機構を備える方式のインホイールモータは、電動車両の発進時や登坂時（坂道を登る時）に、電動車両を駆動するために十分な回転力を確保しやすい。しかしながら、減速機構を備える方式のインホイールモータは、減速機構を介して回転力をホイールに伝えるため、減速機構での摩擦損失が生じる。減速機構を備えるインホイールモータは、モータの出力軸の回転速度がホイールの回転速度よりも常に速い。よって、減速機構を備える方式のインホイールモータは、特に、電動車両が高速で走行する時に、減速機構での摩擦損失によってエネルギーの損失が増大する。
【０００４】
一方、ダイレクトドライブ方式のインホイールモータは、減速機構を介さずに回転力をホイールに伝えるため、エネルギーの損失を低減できる。しかしながら、ダイレクトドライブ方式のインホイールモータは、減速機構によって回転力を増幅できない。これにより、ダイレクトドライブ方式のインホイールモータは、電動車両の発進時や登坂時に、電動車両を駆動するために十分な回転力を確保しにくい。電動車両を駆動するために十分な回転力を確保するための技術として、例えば、特許文献１には、インホイールモータではないが、遊星歯車機構を含む減速機構と、２つのモータとを備える技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０８１９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されている技術は、動力循環経路を有する。特許文献１に開示されている技術は、動力循環経路内で回転力をまず電力に変換し、その電力を再度回転力に変換している。よって、特許文献１に開示されている技術は、動力循環経路に発電機及びモータを含む必要がある。しかしながら、上述のように、インホイールモータは、電動車両駆動装置の小型化が要求されており、発電機及びモータを設置するためのスペースをホイール近傍に確保することが困難である。また、特許文献１に開示されている技術は、動力を電力に変換し、さらに電力を動力に変換する。よって、特許文献１に開示されている技術は、エネルギーの変換時にエネルギーの損失が生じる。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、電動車両を駆動するために十分な回転力を確保し、かつ、エネルギーの損失を低減できるインホイールモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、第１の発明に係るインホイールモータは、第１モータと、第２モータと、前記第１モータと連結される第１サンギアと、前記第１サンギアと噛み合う第１ピニオンギアと、前記第１ピニオンギアが自転できるように、かつ、前記第１ピニオンギアが前記第１サンギアを中心に公転できるように前記第１ピニオンギアを保持する第１キャリアと、前記第１キャリアの回転を規制できるクラッチ装置と、前記第１ピニオンギアと噛み合い、かつ、前記第２モータと連結される第１リングギアと、前記第１モータと連結される第２サンギアと、前記第２サンギアと噛み合う第２ピニオンギアと、前記第２ピニオンギアと噛み合う第３ピニオンギアと、前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアがそれぞれ自転できるように、かつ、前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアが前記第２サンギアを中心に公転できるように前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアを保持すると共に、前記第１リングギアと連結される第２キャリアと、前記第３ピニオンギアと噛み合い、かつ、電動車両のホイールと連結される第２リングギアと、を含むことを特徴とする。
【０００９】
上記構成により、第１の発明に係るインホイールモータは、第１変速状態と第２変速状態の２つの変速状態を実現できる。第１変速状態では、第１モータは作動し、第２モータは作動せず、クラッチ装置は係合状態である。第１変速状態で、第１の発明に係るインホイールモータは、第２キャリアから第１リングギアに回転力の一部が戻り、さらに第１リングギアに伝わった回転力が第１サンギアを介して第２サンギアに伝わる。すなわち、第１の発明に係るインホイールモータは、回転力が循環する。これにより、第１の発明に係るインホイールモータは、より大きな変速比を実現できる。すなわち、第１の発明に係るインホイールモータは、第１変速状態の時に、第１モータが出力する回転力よりも大きな回転力をホイールに伝達できる。
【００１０】
第２変速状態では、第１モータ及び第２モータは作動し、クラッチ装置は非係合状態である。第１の発明に係るインホイールモータは、第２変速状態の際、第２モータから出力される回転力の角速度が変化することで、変速比を連続的に変更できる。これにより、第１の発明に係るインホイールモータは、第１モータの角速度と、出力軸となる第２リングギアの角速度との差を低減できる。これにより、第１の発明に係るインホイールモータは、摩擦損失を低減できる。
【００１１】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、第２の発明に係るインホイールモータは、第１モータと、第２モータと、前記第１モータと連結される第１サンギアと、前記第１サンギアと噛み合う第１ピニオンギアと、前記第１ピニオンギアが自転できるように、かつ、前記第１ピニオンギアが前記第１サンギアを中心に公転できるように前記第１ピニオンギアを保持する第１キャリアと、前記第１ピニオンギアと噛み合い、かつ、電動車両のホイールと連結される第１リングギアと、前記第１モータと連結される第２サンギアと、前記第２サンギアと噛み合う第２ピニオンギアと、前記第２ピニオンギアと噛み合う第３ピニオンギアと、前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアがそれぞれ自転できるように、かつ、前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアが前記第２サンギアを中心に公転できるように前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアを保持する第２キャリアと、前記第２キャリアの回転を規制できるクラッチ装置と、前記第３ピニオンギアと噛み合い、かつ、前記第１キャリアと連結され、かつ、前記第２モータと連結される第２リングギアと、を含むことを特徴とする。
【００１２】
上記構成により、第２の発明に係るインホイールモータは、第１変速状態と第２変速状態の２つの変速状態を実現できる。第１変速状態では、第１モータは作動し、第２モータは作動せず、クラッチ装置は係合状態である。第１変速状態で、第２の発明に係るインホイールモータは、第１キャリアから第２リングギアに回転力の一部が戻り、さらに第２リングギアに伝わった回転力が第２サンギアを介して第１サンギアに伝わる。すなわち、第２の発明に係るインホイールモータは、回転力が循環する。これにより、第２の発明に係るインホイールモータは、より大きな変速比を実現できる。すなわち、第２の発明に係るインホイールモータは、第１変速状態の時に、第１モータが出力する回転力よりも大きな回転力をホイールに伝達できる。
【００１３】
第２変速状態では、第１モータ及び第２モータは作動し、クラッチ装置は非係合状態である。第２の発明に係るインホイールモータは、第２変速状態の際、第２モータから出力される回転力の角速度が変化することで、変速比を連続的に変更できる。これにより、第２の発明に係るインホイールモータは、第１モータの角速度と、出力軸となる第１リングギアの角速度との差を低減できる。これにより、第２の発明に係るインホイールモータは、摩擦損失を低減できる。
【００１４】
本発明の好ましい態様としては、前記第２モータが出力する第２回転力と、前記第１モータが出力する第１回転力との比は、前記第２サンギアと前記第２キャリアとの間に作用する回転力比の８２％以上であることが望ましい。
【００１５】
本発明に係るインホイールモータは、第１モータが出力する回転力であるＴＡと、第２モータが出力する回転力であるＴＢと、第２サンギアの歯数Ｚ１と、第２リングギアの歯数Ｚ４とが、下記の式（７）を満たす必要がある。しかしながら、モータが出力する回転力は、モータの寸法や、磁気特性などの要因により、設計値に対して最大で１８％程度の誤差が生じる。本発明に係るインホイールモータは、上記構成により、個体差によらず、第１モータが出力する回転力であるＴＡと、第２モータが出力する回転力であるＴＢと、第２サンギアの歯数Ｚ１と、第２リングギアの歯数Ｚ４とが、下記の式（７）を満たすことができる。
【数７】
【００１６】
本発明の好ましい態様としては、前記第２モータが出力する第２回転力と、前記第１モータが出力する第１回転力との比は、前記第１サンギアと前記第１キャリアとの間に作用する回転力比の８２％以上であることが望ましい。上記構成により、本発明に係るインホイールモータは、個体差によらず、第１モータが出力する回転力であるＴＡと、第２モータが出力する回転力であるＴＢと、第２サンギアの歯数Ｚ１と、第２リングギアの歯数Ｚ４とが、上記の式（７）を満たすことができる。
【００１７】
本発明の好ましい態様としては、前記第１モータの回転軸に直交する平面で前記第１モータのステータコアを切った断面形状と、前記第２モータの回転軸に直交する平面で前記第２モータのステータコアを切った断面形状とは、同一であることが望ましい。
【００１８】
本発明に係るインホイールモータは、上記構成により、第１モータと第２モータとでステータコアの設計が共通するため、設計に要する労力を低減できる。また、第１モータのステータコアの断面形状と、第２モータのステータコアの断面形状とが同一の場合、第１モータのステータコア及び第２モータの第２ステータコアは、同一の金型で製造されることができる。よって、本発明に係るインホイールモータは、製造に要する労力を低減できる。また、本発明に係るインホイールモータは、製造に要するコストを低減できる。
【００１９】
本発明の好ましい態様としては、前記第１モータの回転軸方向における前記第１モータのステータコアの寸法と、前記第２モータの回転軸方向における前記第２モータのステータコアの寸法との比は、前記回転力比の８２％以上１１８％以下であることが望ましい。
【００２０】
ステータコアの断面形状が同一の場合、モータが出力する回転力の大きさは、回転軸方向のステータコアの寸法に比例する。よって、本発明に係るインホイールモータは、上記構成により、第１モータが出力する回転力であるＴＡと、第２モータが出力する回転力であるＴＢと、第２サンギアの歯数Ｚ１と、第２リングギアの歯数Ｚ４とが、上記の式（７）を満たすことができる。
【００２１】
本発明の好ましい態様としては、前記第１モータの回転軸に直交する平面で前記第１モータのロータコアを切った断面形状と、前記第２モータの回転軸に直交する平面で前記第２モータのロータコアを切った断面形状とは、同一であることが望ましい。
【００２２】
本発明に係るインホイールモータは、上記構成により、第１モータと第２モータとでロータコアの設計が共通するため、設計に要する労力を低減できる。また、第１モータのロータコアの断面形状と、第２モータのロータコアの断面形状とが同一の場合、第１モータのロータコア及び第２モータの第２ロータコアは、同一の金型で製造されることができる。よって、本発明に係るインホイールモータは、製造に要する労力を低減できる。また、本発明に係るインホイールモータは、製造に要するコストを低減できる。
【００２３】
本発明の好ましい態様としては、前記第１モータの回転軸方向における前記第１モータのロータコアの寸法と、前記第２モータの回転軸方向における前記第２モータのロータコアの寸法との比は、前記回転力比の８２％以上１１８％以下であることが望ましい。
【００２４】
ロータコアの断面形状が同一の場合、モータが出力する回転力の大きさは、回転軸方向のロータコアの寸法に比例する。よって、本発明に係るインホイールモータは、上記構成により、第１モータが出力する回転力であるＴＡと、第２モータが出力する回転力であるＴＢと、第２サンギアの歯数Ｚ１と、第２リングギアの歯数Ｚ４とが、上記の式（７）を満たすことができる。
【００２５】
本発明の好ましい態様としては、前記クラッチ装置は、第１部材と、前記第１部材に対して回転できる第２部材と、前記第２部材に第１方向の回転力が作用すると前記第１部材と前記第２部材との間で回転力を伝達し、前記第２部材に前記第１方向とは逆の第２方向の回転力が作用すると前記第１部材と前記第２部材との間で回転力を伝達しない係合部材と、を含むワンウェイクラッチ装置であることが望ましい。また、前記第１方向は、前記電動車両を前進させるように前記第１モータが回転力を出力し、かつ、前記第２モータが作動していない際に前記第２部材が回転する方向であることが望ましい。
【００２６】
ワンウェイクラッチ装置は、第２部材に作用する回転力の方向が切り替えられることで、係合状態と非係合状態とを切り替えできる。よって、ワンウェイクラッチ装置は、ピストンを移動させるための機構や、電磁アクチュエータを必要としない。これにより、本発明に係るインホイールモータは、部品点数を低減でき、かつ、自身（クラッチ装置）を小型化できる。また、ワンウェイクラッチ装置は、ピストンを移動させるための機構や、電磁アクチュエータを作動させるためのエネルギーが不要となる。
【００２７】
本発明の好ましい態様としては、前記クラッチ装置は、カムクラッチ装置であることが望ましい。ローラクラッチ装置もワンウェイクラッチ装置に含まれる。しかしながら、カムクラッチ装置は、回転力（トルク）容量がローラクラッチ装置よりも大きい。すなわち、カムクラッチ装置は、第１部材と第２部材との間で伝達できる力の大きさがローラクラッチ装置よりも大きい。よって、本発明に係るインホイールモータは、クラッチ装置がカムクラッチ装置である方が、より大きな回転力を伝達できる。
【００２８】
また、本発明の好ましい態様としては、前記第１モータ及び前記第２モータはそれぞれ、ロータコアと、前記ロータコアの径方向外側に配置されるモータステータと、前記ロータコアの径方向内側に配置されて前記ロータを支持するロータディスクと、前記ロータディスクに固定されたレゾルバロータと前記レゾルバロータに対向するように配置されたレゾルバステータとを備えたレゾルバと、を含み、前記ロータコアは磁性体であり前記ロータディスクは非磁性体であることが好ましい。
【００２９】
これにより、ロータコアに設けられたマグネットからの磁束の一部が、ロータディスクを通ってレゾルバステータに流れることが低減されるため、レゾルバの検出精度を向上させることができる。その結果、レゾルバをロータディスクに近接して配置することができるため、電動車両駆動装置の軸方向寸法を短くすることができる。
【００３０】
また、本発明の好ましい態様としては、前記ロータディスクは、オーステナイト系ステンレス、アルミニウム及び樹脂から選択される少なくとも一種により形成されていることが好ましい。
【００３１】
また、本発明の好ましい態様としては、前記第１モータ及び前記第２モータのうち少なくとも一方は、前記レゾルバと前記ロータコア及び前記モータステータとを磁気的に遮蔽し、かつ磁性体で形成されて端部が前記モータステータと磁気的に通じる位置に配された板状部材をさらに含むことが好ましい。
【００３２】
これにより、漏れ磁束がレゾルバに影響することを低減でき、レゾルバの検出精度を向上させることができる。その結果、レゾルバを第１モータ又は第２モータに隣接して設けることができ、電動車両駆動装置の軸方向寸法を短くすることができる。
【００３３】
また、本発明の好ましい態様としては、前記レゾルバステータと前記モータステータとは、磁気的に遮断されていることが好ましい。これにより、第１モータ又は第２モータの磁束が、ケーシングを通してレゾルバに流れ込むことを低減することができる。その結果、レゾルバの検出精度を向上させることができる。
【００３４】
また本発明の好ましい態様として、前記レゾルバステータと前記モータステータとは、非磁性体部材を介して結合されていることが好ましい。これにより、前記レゾルバステータと前記モータステータとの磁気的遮断が実現される。
【００３５】
また本発明の好ましい態様として、前記モータステータを固定するモータステータ固定部と前記レゾルバステータを固定するレゾルバステータ固定部とを含み、前記モータステータ固定部及び前記レゾルバステータ固定部のうち少なくとも一方が、非磁性体であることが好ましい。これにより、前記レゾルバステータと前記モータステータとの磁気的遮断が実現される。
【００３６】
また本発明の好ましい態様として、非磁性体で形成され前記レゾルバステータと接するスペーサと、前記スペーサを介して前記レゾルバステータを固定するレゾルバステータ固定部とを含むことが好ましい。これにより、前記レゾルバステータと前記モータステータとの磁気的遮断が実現される。
【００３７】
また本発明の好ましい態様として、筒状の第１の軸受内輪と、前記第１の軸受内輪の径方向内側に設けられ、前記第２リングギアと一体になって前記第２リングギアと同軸で回転する第２の軸受内輪と、前記第１の軸受内輪及び前記第２の軸受内輪の径方向外側を囲む軸受外輪と、前記第１の軸受内輪及び前記第２の軸受内輪と前記軸受外輪との間に配置される複数の転動体と、前記第２の軸受内輪と前記軸受外輪との間隙を閉塞し、ブレーキディスクと対向するように配置されるシール部と、前記シール部と前記ブレーキディスクとの間に配置され前記軸受外輪のブレーキディスク側端部と前記シール部とを覆う第１シールド部と、を含むことが好ましい。
【００３８】
これにより、シール部にブレーキディスクの熱が直接伝わらず、シール部がブレーキディスクの熱により劣化することが低減される。
【００３９】
また本発明の好ましい態様として、筒状の第１の軸受内輪と、前記第１の軸受内輪の径方向内側に設けられ、前記第１リングギアと一体になって前記第１リングギアと同軸で回転する第２の軸受内輪と、前記第１の軸受内輪及び前記第２の軸受内輪の径方向外側を囲む軸受外輪と、前記第１の軸受内輪及び前記第２の軸受内輪と前記軸受外輪との間に配置される複数の転動体と、前記第２の軸受内輪と前記軸受外輪との間隙を閉塞し、ブレーキディスクと対向するように配置されるシール部と、前記シール部と前記ブレーキディスクとの間に配置され前記軸受外輪のブレーキディスク側端部と前記シール部とを覆う第１シールド部と、を含むことが好ましい。これにより、シール部にブレーキディスクの熱が直接伝わらず、シール部がブレーキディスクの熱により劣化することが低減される。
【００４０】
また本発明の好ましい態様として、前記ブレーキディスクとは反対側の前記軸受外輪の端部と、前記第１の軸受内輪と前記軸受外輪との間に形成されブレーキディスクとは反対側に開放された開口部とを覆う第２シールド部を含むことが好ましい。これにより、ホイール軸受内に充填されたグリースがブレーキディスクとは反対側の開口部から、変速機構が納められたケーシング内の空間へ流出することを低減させ、ホイール軸受の良好な潤滑を維持する。また、ケーシング内に飛散した潤滑油がホイール軸受内に侵入することを低減させる。
【００４１】
また本発明の好ましい態様として、前記第１シールド部は、前記第２の軸受内輪と所定の隙間を空けて配置され、前記第２の軸受内輪に沿った形状であることが好ましい。
【００４２】
また本発明の好ましい態様として、前記第２シールド部は、前記第１の軸受内輪と所定の隙間を空けて配置され、前記第１の軸受内輪に沿った形状であることが好ましい。
【００４３】
また本発明の好ましい態様として、前記第２リングギアの外周には、周方向に等間隔で配置された、複数の突起部が設けられ、円筒状の円筒部と、前記円筒部の一方の開口を閉じるホイール取付部とを有し、前記円筒部の内周には、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凹部と、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凸部と、周方向に環状に設けられ前記凹部と連続した環状凹部とが形成され、各前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、各前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角と前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角とが同一であり、前記凹部の周方向長さが、前記突起部の周方向長さより大きい軸受内輪と、前記凹部の底面に対応して湾曲した板状に形成されていると共に、前記突起部が、前記凹部に前記環状凹部の位置まで挿入され前記第２リングギアが回転されて前記突起部が前記環状凹部に嵌め合わされた後、各前記凹部に挿入され前記第２リングギアを前記軸受内輪に対して回転不能にするキー部材と、をさらに含むことが好ましい。
【００４４】
これにより、第２リングギアと軸受内輪とが別体として構成されていても、第２リングギアはラジアル荷重及びアキシャル荷重を受けることができる。さらに、第２リングギアと軸受内輪とが別体として構成されていることで、第２リングギアを精度よく形成することが容易である。
【００４５】
また本発明の好ましい態様として、前記第１リングギアの外周には、周方向に等間隔で配置された、複数の突起部が設けられ、円筒状の円筒部と、前記円筒部の一方の開口を閉じるホイール取付部とを有し、前記円筒部の内周には、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凹部と、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凸部と、周方向に環状に設けられ前記凹部と連続した環状凹部とが形成され、各前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、各前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角と前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角とが同一であり、前記凹部の周方向長さが、前記突起部の周方向長さより大きい軸受内輪と、前記凹部の底面に対応して湾曲した板状に形成されていると共に、前記突起部が、前記凹部に前記環状凹部の位置まで挿入され前記第１リングギアが回転されて前記突起部が前記環状凹部に嵌め合わされた後、各前記凹部に挿入され前記第１リングギアを前記軸受内輪に対して回転不能にするキー部材と、をさらに含むことが好ましい。
【００４６】
これにより、第１リングギアと軸受内輪とが別体として構成されていても、第１リングギアはラジアル荷重及びアキシャル荷重を受けることができる。さらに、第１リングギアと軸受内輪とが別体として構成されていることで、第１リングギアを精度よく形成することが容易である。
【００４７】
また本発明の好ましい態様として、前記凹部は、前記環状凹部よりも前記ホイール取付部側に近い位置まで形成されていることが好ましい。これにより、キー部材は、ラジアル荷重を環状凹部と凹部とが交差する位置を中心として両持ちで受けることができる。
【００４８】
また本発明の好ましい態様として、前記凹部は、前記円筒部のホイール取付部側とは反対側に、周方向に環状の第２の環状凹部が形成され、前記キー部材が前記凹部に挿入された後に、前記環状凹部にＣリングが嵌め合わされて前記キー部材が固定されていることが好ましい。これにより、簡易な方法で、軸受内輪と第１リングギア又は第２リングギアとが結合される。
【発明の効果】
【００４９】
本発明は、電動車両を駆動するために十分な回転力を確保し、かつ、エネルギーの損失を低減できるインホイールモータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、実施形態１の電動車両駆動装置の構成と、電動車両駆動装置が第１変速状態の時に回転力が伝わる経路とを示す説明図である。
【図２】図２は、実施形態１の電動車両駆動装置が第１変速状態での各部の各回転速度を示す共線図である。
【図３】図３は、実施形態１の電動車両駆動装置が第２変速状態の時に回転力が伝わる経路を示す説明図である。
【図４】図４は、実施形態１の第１モータ及び第２モータの角速度−回転力特性の一例を示すグラフである。
【図５】図５は、実施形態１のクラッチ装置を示す説明図である。
【図６】図６は、実施形態１のクラッチ装置のカムを拡大して示す説明図である。
【図７】図７は、実施形態１の電動車両駆動装置の外観を模式的に示す説明図である。
【図８】図８は、図７のＡ−Ａ断面図である。
【図９】図９は、実施形態１の電動車両駆動装置を分解して示す説明図である。
【図１０】図１０は、モータが出力する回転力の個体差の出現確率を示すグラフである。
【図１１】図１１は、実施形態２の電動車両駆動装置の構成を示す説明図である。
【図１２】図１２は、実施形態２の電動車両駆動装置が第１変速状態での各部の各回転速度を示す共線図である。
【図１３】図１３は、実施形態３の電動車両駆動装置の断面図である。
【図１４】図１４は、実施形態３の変形例１に係る電動車両駆動装置の部分断面図である。
【図１５】図１５は、実施形態３の変形例２に係る電動車両駆動装置の部分断面図である。
【図１６】図１６は、実施形態４の電動車両駆動装置の部分断面図である。
【図１７】図１７は、実施形態４に係る第１シールド部の斜視図である。
【図１８】図１８は、実施形態４に係る第２シールド部の斜視図である。
【図１９】図１９は、実施形態５に係る電動車両駆動装置の断面図である。
【図２０】図２０は、実施形態５に係る第２リングギアの斜視図である。
【図２１】図２１は、実施形態５に係る第２内輪の正面図である。
【図２２】図２２は、図２１のＸ−Ｘ断面図である。
【図２３】図２３は、実施形態５に係る第２内輪のカットモデル斜視図である。
【図２４】図２４は、実施形態５に係る第２内輪の形状を説明する説明図である。
【図２５】図２５は、実施形態５に係るキー部材の斜視図である。
【図２６】図２６は、実施形態５に係るホイール軸受の一部の組み立て方を示す説明図である。
【図２７】図２７は、実施形態５に係るホイール軸受の一部を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための形態（以下、実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。
【００５２】
（実施形態１）
図１は、実施形態１の電動車両駆動装置の構成と、電動車両駆動装置が第１変速状態の時に回転力が伝わる経路とを示す説明図である。図１に示すように、インホイールモータである電動車両駆動装置１０は、ケーシングＧと、第１モータ１１と、第２モータ１２と、変速機構１３と、ホイール軸受５０とを含む。ケーシングＧは、第１モータ１１と、第２モータ１２と、変速機構１３とを収納する。第１モータ１１は、第１回転力ＴＡを出力できる。第２モータ１２は、第２回転力ＴＢを出力できる。変速機構１３は、第１モータ１１と連結される。これにより、変速機構１３は、第１モータ１１が作動すると、第１回転力ＴＡが伝えられる（入力される）。なお、ここでいうモータの作動とは、モータに電力が供給されて出力軸が回転することをいう。また、変速機構１３は、第２モータ１２と連結される。これにより、変速機構１３は、第２モータ１２が作動すると、第２回転力ＴＢが伝えられる（入力される）。そして、変速機構１３は、ホイール軸受５０と連結され、変速された回転力をホイール軸受５０に伝える（出力する）。ホイール軸受５０は、電動車両のホイールＨが取り付けられる。
【００５３】
変速機構１３は、第１遊星歯車機構２０と、第２遊星歯車機構３０と、クラッチ装置４０とを含む。第１遊星歯車機構２０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構である。第１遊星歯車機構２０は、第１サンギア２１と、第１ピニオンギア２２と、第１キャリア２３と、第１リングギア２４とを含む。第２遊星歯車機構３０は、ダブルピニオン式の遊星歯車機構である。第２遊星歯車機構３０は、第２サンギア３１と、第２ピニオンギア３２ａと、第３ピニオンギア３２ｂと、第２キャリア３３と、第２リングギア３４とを含む。
【００５４】
第１サンギア２１は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシングＧ内に支持される。第１サンギア２１は、第１モータ１１と連結される。よって、第１サンギア２１は、第１モータ１１が作動すると、第１回転力ＴＡが伝えられる。これにより、第１サンギア２１は、第１モータ１１が作動すると、回転軸Ｒを中心に回転する。第１ピニオンギア２２は、第１サンギア２１と噛み合う。第１キャリア２３は、第１ピニオンギア２２が第１ピニオン回転軸Ｒｐ１を中心に回転（自転）できるように第１ピニオンギア２２を保持する。第１ピニオン回転軸Ｒｐ１は、例えば、回転軸Ｒと平行である。
【００５５】
第１キャリア２３は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシングＧ内に支持される。これにより、第１キャリア２３は、第１ピニオンギア２２が第１サンギア２１を中心に、すなわち回転軸Ｒを中心に公転できるように第１ピニオンギア２２を保持することになる。第１リングギア２４は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できる。第１リングギア２４は、第１ピニオンギア２２と噛み合う。また、第１リングギア２４は、第２モータ１２と連結される。よって、第１リングギア２４は、第２モータ１２が作動すると第２回転力ＴＢが伝えられる。これにより、第１リングギア２４は、第２モータ１２が作動すると、回転軸Ｒを中心に回転（自転）する。
【００５６】
クラッチ装置４０は、第１キャリア２３の回転を規制できる。具体的には、クラッチ装置４０は、回転軸Ｒを中心とした第１キャリア２３の回転を規制（制動）する場合と、前記回転を許容する場合とを切り替えできる。以下、クラッチ装置４０は、前記回転を規制（制動）する状態を係合状態といい、前記回転を許容する状態を非係合状態という。クラッチ装置４０の詳細については後述する。
【００５７】
第２サンギア３１は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシングＧ内に支持される。第２サンギア３１は、第１サンギア２１を介して第１モータ１１と連結される。具体的には、第１サンギア２１と第２サンギア３１とは、同軸（回転軸Ｒ）で回転できるようにサンギアシャフト１４に一体で形成される。そして、サンギアシャフト１４は、第１モータ１１と連結される。これにより、第２サンギア３１は、第２モータ１２が作動すると、回転軸Ｒを中心に回転する。
【００５８】
第２ピニオンギア３２ａは、第２サンギア３１と噛み合う。第３ピニオンギア３２ｂは、第２ピニオンギア３２ａと噛み合う。第２キャリア３３は、第２ピニオンギア３２ａが第２ピニオン回転軸Ｒｐ２を中心に回転（自転）できるように第２ピニオンギア３２ａを保持する。また、第２キャリア３３は、第３ピニオンギア３２ｂが第３ピニオン回転軸Ｒｐ３を中心に回転（自転）できるように第３ピニオンギア３２ｂを保持する。第２ピニオン回転軸Ｒｐ２及び第３ピニオン回転軸Ｒｐ３は、例えば、回転軸Ｒと平行である。
【００５９】
第２キャリア３３は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシングＧ内に支持される。これにより、第２キャリア３３は、第２ピニオンギア３２ａ及び第３ピニオンギア３２ｂが第２サンギア３１を中心に、すなわち回転軸Ｒを中心に公転できるように第２ピニオンギア３２ａ及び第３ピニオンギア３２ｂを保持することになる。また、第２キャリア３３は、第１リングギア２４と連結される。これにより、第２キャリア３３は、第１リングギア２４が回転（自転）すると、回転軸Ｒを中心に回転（自転）する。第２リングギア３４は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できる。第２リングギア３４は、第３ピニオンギア３２ｂと噛み合う。また、第２リングギア３４は、ホイール軸受５０と連結される。これにより、第２リングギア３４が回転（自転）すると、ホイール軸受５０は回転する。次に、電動車両駆動装置１０における回転力の伝達経路について説明する。
【００６０】
電動車両駆動装置１０は、第１変速状態と第２変速状態との２つの変速状態を実現できる。まずは、電動車両の発進時や登坂時（坂道を登る時）に用いられる第１変速状態、いわゆるローギア状態を電動車両駆動装置１０が実現する場合を説明する。第１変速状態では、第１モータ１１は作動する。第１変速状態の時に、第１モータ１１が出力する回転力を第１回転力Ｔ１とする。また、第１変速状態の時、第２モータ１２は作動しない、すなわち空転する。また、クラッチ装置４０は係合状態である。すなわち、第１変速状態では、第１ピニオンギア２２は、ケーシングＧに対して公転できない状態となる。なお、図１に示す第１回転力Ｔ１と、循環回転力Ｔ３と、合成回転力Ｔ４と、第１分配回転力Ｔ５と、第２分配回転力Ｔ６との各回転力は、各部位に作用するトルクを示し、単位はＮｍである。
【００６１】
第１モータ１１から出力された第１回転力Ｔ１は、第１サンギア２１に入力される。そして、第１回転力Ｔ１は、第１サンギア２１で循環回転力Ｔ３と合流する。循環回転力Ｔ３は、第１リングギア２４から第１サンギア２１に伝えられた回転力である。循環回転力Ｔ３の詳細については後述する。これにより、第２サンギア３１は、第１回転力Ｔ１と循環回転力Ｔ３とが合成された合成回転力Ｔ４が伝えられる。合成回転力Ｔ４は、第２遊星歯車機構３０によって増幅される。また、合成回転力Ｔ４は、第２遊星歯車機構３０によって第１分配回転力Ｔ５と第２分配回転力Ｔ６とに分配される。第１分配回転力Ｔ５は、第２リングギア３４に分配された回転力である。第２分配回転力Ｔ６は、第２キャリア３３に分配された回転力である。
【００６２】
第１分配回転力Ｔ５は、第２リングギア３４からホイール軸受５０に伝えられる。これにより、ホイールＨは回転し、電動車両は走行する。第２分配回転力Ｔ６は、第１遊星歯車機構２０に入力される。具体的には、第２分配回転力Ｔ６は、第１リングギア２４に伝えられる。第２分配回転力Ｔ６は、第１遊星歯車機構２０によって減少される。具体的には、第２分配回転力Ｔ６は、第１リングギア２４から第１ピニオンギア２２を介して第１サンギア２１に伝わる際に変速されることで減少される。また、第２分配回転力Ｔ６は、第１リングギア２４から第１ピニオンギア２２を介して第１サンギア２１に伝わる際に、自身（第２分配回転力Ｔ６）の回転方向が逆転される。これにより、第２分配回転力Ｔ６は、循環回転力Ｔ３となって第１サンギア２１に伝えられる。
【００６３】
このように、第１モータ１１から第１サンギア２１に入力された第１回転力Ｔ１は、増幅されつつ、増幅された回転力の一部が第１分配回転力Ｔ５として出力される。そして、増幅された回転力の残りの回転力は、第２キャリア３３から第１リングギア２４及び第１ピニオンギア２２を介して循環回転力Ｔ３として第１サンギア２１に伝えられる。第１サンギア２１に伝えられた循環回転力Ｔ３は、第１回転力Ｔ１と合流して合成回転力Ｔ４となり第２サンギア３１に伝えられる。
【００６４】
以上のように、電動車両駆動装置１０は、第１遊星歯車機構２０と第２遊星歯車機構３０との間で、回転力の一部が循環する。これにより、電動車両駆動装置１０は、より大きな変速比を実現できる。すなわち、電動車両駆動装置１０は、第１変速状態の時に、より大きな回転力をホイールＨに伝達できる。以下に、第１回転力Ｔ１から第２分配回転力Ｔ６の値の一例を説明する。
【００６５】
第２サンギア３１の歯数をＺ１とし、第２リングギア３４の歯数をＺ４とし、第１サンギア２１の歯数をＺ５とし、第１リングギア２４の歯数をＺ７とする。以下に、電動車両駆動装置１０の各部に作用する回転力（図１に示す循環回転力Ｔ３、合成回転力Ｔ４、第１分配回転力Ｔ５、第２分配回転力Ｔ６）の第１回転力Ｔ１に対する比を数式で示す。なお、下記の式（１）〜式（４）で負の値となるものは、第１回転力Ｔ１とは逆方向の回転力である。
【００６６】
【数１】
【数２】
【数３】
【数４】
【００６７】
一例として、歯数Ｚ１を３１、歯数Ｚ４を７１、歯数Ｚ５を３７、歯数Ｚ７を７１とする。また、第１回転力Ｔ１を７５Ｎｍとする。すると、循環回転力Ｔ３は１５４．０Ｎｍ、合成回転力Ｔ４は２２９．０Ｎｍ、第１分配回転力Ｔ５は５２４．４Ｎｍ、第２分配回転力Ｔ６は、−２９５．４Ｎｍとなる。このように、電動車両駆動装置１０は、一例として第１モータ１１が出力する第１回転力Ｔ１を６．９９倍に増幅してホイールＨに出力できる。次に、共線図を用いて第１変速状態での各部の角速度を説明する。
【００６８】
図２は、実施形態１の電動車両駆動装置が第１変速状態での各部の各回転速度を示す共線図である。以下、一例として、第１サンギア２１の角速度をＶ［ｒａｄ／ｓ］とする。また、負の値となる角速度は、第１回転力ＴＡとは逆方向の回転であることを示す。図２に示すように、第１サンギア２１の角速度はＶ［ｒａｄ／ｓ］である。第１キャリア２３は、クラッチ装置４０により回転が規制されている。よって、第１キャリア２３の角速度は０［ｒａｄ／ｓ］である。第１リングギア２４の角速度は０．５２１Ｖ［ｒａｄ／ｓ］である。第２サンギア３１は、第１サンギア２１と連結されている。よって、第２サンギア３１の角速度はＶ［ｒａｄ／ｓ］である。第２キャリア３３は、第１リングギア２４と連結されている。よって、第２キャリア３３の角速度は０．５２１Ｖ［ｒａｄ／ｓ］である。
【００６９】
第２遊星歯車機構３０は、ピニオンギアを２つ有するダブルピニオン式の遊星歯車機構であるため、第２サンギア３１から第２リングギア３４に伝わる回転力は第２キャリア３３で反転する。回転力は、第２キャリア３３から第２リングギア３４へ伝わる際、第２サンギア３１から第２キャリア３３へ伝わる時の変化率に−１を乗算した変化率で反転して伝わる。すなわち、図２中では、θ１とθ２とが等しくなる。これにより、第２リングギア３４の角速度は０．１４３Ｖ［ｒａｄ／ｓ］となる。以上により、変速機構１３の変速比は、Ｖ／０．１４３Ｖ＝６．９９となる。次に、第２変速状態について説明する。
【００７０】
図３は、実施形態１の電動車両駆動装置が第２変速状態の時に回転力が伝わる経路を示す説明図である。第２変速状態では、第１モータ１１は作動する。第２変速状態の時に、第１モータ１１が出力する回転力を第１回転力Ｔ７とする。また、第２変速状態では、第２モータ１２は作動する。第２変速状態の時に、第２モータ１２が出力する回転力を第２回転力Ｔ８とする。また、クラッチ装置４０は非係合状態である。すなわち、第２変速状態では、第１ピニオンギア２２は、ケーシングＧに対して回転できる状態となる。これにより、第２変速状態では、第１遊星歯車機構２０と第２遊星歯車機構３０との間における回転力の循環が遮断される。また、第２変速状態では、第１キャリア２３が自由に公転（回転）できるため、第１サンギア２１と第１リングギア２４とは相対的に自由に回転（自転）できる。なお、図３に示す合成回転力Ｔ９は、ホイール軸受５０に伝えられるトルクを示し、単位はＮｍである。
【００７１】
第２変速状態では、第１回転力Ｔ７と第２回転力Ｔ８との比は、第２サンギア３１の歯数Ｚ１と第２リングギア３４の歯数Ｚ４との比で定まる。第１回転力Ｔ７は、第２キャリア３３で第２回転力Ｔ８と合流する。これにより、第２リングギア３４に合成回転力Ｔ９が伝わる。第１回転力Ｔ７と、第２回転力Ｔ８と、合成回転力Ｔ９とは、下記の式（５）を満たす。
【００７２】
【数５】
【００７３】
ここで、第１サンギア２１と第１リングギア２４とは、互いに反対方向に回転（自転）するため、第２サンギア３１と第２キャリア３３とも、互いに反対方向に回転（自転）する。第２サンギア３１の角速度を一定とした場合、第２キャリア３３の角速度が速くなるほど、第２リングギア３４の角速度は遅くなる。また、第２キャリア３３の角速度遅くなるほど、第２リングギア３４の角速度は速くなる。このように、第２リングギア３４の角速度は、第２サンギア３１の角速度と、第２キャリア３３の角速度とによって連続的に変化する。すなわち、電動車両駆動装置１０は、第２モータ１２が出力する第２回転力Ｔ８の角速度が変化することで、変速比を連続的に変更できる。
【００７４】
また、電動車両駆動装置１０は、第２リングギア３４の角速度を一定にしようとする際に、第１モータ１１が出力する第１回転力Ｔ７の角速度と、第２モータ１２が出力する第２回転力Ｔ８の角速度との組み合わせを複数有する。すなわち、第２モータ１２が出力する第２回転力Ｔ８の角速度が変化することで、第１モータ１１が出力する第１回転力Ｔ７の角速度が変化しても、第２リングギア３４の角速度を一定に維持できる。これにより、電動車両駆動装置１０は、第１変速状態から第２変速状態に切り替わる際に、第２リングギア３４の角速度の変化量を低減できる。結果として、電動車両駆動装置１０は、変速ショックを低減できる。
【００７５】
次に、第２モータ１２が出力する第２回転力Ｔ８について説明する。第２モータ１２は、下記の式（６）を満たす第２回転力Ｔ８以上の回転力を出力する必要がある。なお、下記の式（６）中の、１−（Ｚ４／Ｚ１）は、第２サンギア３１と第２リングギア３４との間の回転力比を示す。
【００７６】
【数６】
【００７７】
したがって、第１モータ１１が任意に回転する際に第２リングギア３４の回転力及び角速度を調節するためには、第１回転力ＴＡと、第２回転力ＴＢと、歯数Ｚ１と、歯数Ｚ４とは、下記の式（７）を満たせばよい。なお、第１回転力ＴＡは第１モータ１１の任意の角速度での回転力であり、第２回転力ＴＢは第２モータ１２の任意の角速度での回転力である。
【００７８】
【数７】
【００７９】
図４は、実施形態１の第１モータ及び第２モータの角速度−回転力特性の一例を示すグラフである。モータの出力軸の角速度と、その角速度で出力できる最大回転力とは、互いに関係する。この関係をモータの角速度−回転力特性（回転数−トルク特性、ＮＴ特性）という。よって、第１回転力ＴＡと、第２回転力ＴＢと、歯数Ｚ１と、歯数Ｚ４とは、第１モータ１１の出力軸の角速度が０から想定される最大角速度Ｎｍａｘの範囲内で、上記の式（７）を満たす必要がある。図４に示す角速度−回転力特性は、第１モータ１１の出力軸の角速度が０から想定される最大角速度Ｎｍａｘの範囲内で、第１回転力ＴＡと、第２回転力ＴＢと、歯数Ｚ１と、歯数Ｚ４とが上記の式（７）を満たす場合の第１モータ１１及び第２モータ１２の角速度−回転力特性の一例である。次に、クラッチ装置４０について説明する。
【００８０】
クラッチ装置４０は、例えば、ワンウェイクラッチ装置である。ワンウェイクラッチ装置は、第１方向の回転力のみを伝達し、第１方向とは逆方向である第２方向の回転力を伝達しない。すなわち、ワンウェイクラッチ装置は、図１及び図３に示す第１キャリア２３が第１方向に回転しようとする際に係合状態となり、第１キャリア２３が第２方向に回転しようとする際に非係合状態となる。ワンウェイクラッチ装置は、例えば、カムクラッチ装置や、ローラクラッチ装置である。以下、クラッチ装置４０はカムクラッチ装置であるものとして、クラッチ装置４０の構成を説明する。
【００８１】
図５は、実施形態１のクラッチ装置を示す説明図である。図６は、実施形態１のクラッチ装置のカムを拡大して示す説明図である。図５に示すように、クラッチ装置４０は、第２部材としての内輪４１と、第１部材としての外輪４２と、係合部材としてのカム４３とを含む。なお、内輪４１が第１部材として機能し、外輪４２が第２部材として機能してもよい。内輪４１及び外輪４２は、筒状部材である。内輪４１は、外輪４２の内側に配置される。内輪４１と外輪４２とのうちの一方は、第１キャリア２３に連結され、他方はケーシングＧに連結される。本実施形態では、内輪４１は第１キャリア２３に連結され、外輪４２はケーシングＧに連結される。カム４３は、略円柱状の棒状部材である。但し、棒状部材の中心軸に直交する仮想平面で切ったカム４３の断面形状は、真円ではなく歪な形状である。カム４３は、内輪４１の外周部と外輪４２の内周部との間に、内輪４１及び外輪４２の周方向に沿って複数設けられる。
【００８２】
図６に示すように、クラッチ装置４０は、ワイヤゲージ４４と、ガータスプリング４５とを含む。ワイヤゲージ４４は、弾性部材である。ワイヤゲージ４４は、複数のカム４３が分散しないようにまとめる。ガータスプリング４５は、カム４３が内輪４１及び外輪４２に常に接触するようにカム４３に力を与える。これにより、内輪４１又は外輪４２に回転力が作用した際に、カム４３は迅速に内輪４１及び外輪４２と噛み合うことができる。よって、クラッチ装置４０は、非係合状態から係合状態に切り替わる際に要する時間を低減できる。なお、非係合状態では、内輪４１と外輪４２との間で力は伝達されていない。また、係合状態では、内輪４１と外輪４２との間で力は伝達されている。
【００８３】
クラッチ装置４０は、内輪４１に第１方向の回転力が作用すると、カム４３が内輪４１及び外輪４２と噛み合う。これにより、内輪４１と外輪４２との間で回転力が伝達され、第１キャリア２３は、ケーシングＧから反力を受ける。よって、クラッチ装置４０は、第１キャリア２３の回転を規制できる。また、クラッチ装置４０は、内輪４１に第２方向の回転力が作用すると、カム４３が内輪４１及び外輪４２と噛み合わない。これにより、内輪４１と外輪４２との間で回転力が伝達されず、第１キャリア２３は、ケーシングＧから反力を受けない。よって、クラッチ装置４０は、第１キャリア２３の回転を規制しない。このようにして、クラッチ装置４０は、ワンウェイクラッチ装置としての機能を実現する。
【００８４】
本実施形態の場合、クラッチ装置４０は、第１変速状態、すなわち第２モータ１２が作動していない状態であって、電動車両を前進させるように第１モータ１１が回転力を出力する場合に、図１に示す第１キャリア２３が回転（自転）する方向に内輪４１が回転すると係合状態となる。すなわち、上述の第１方向は、電動車両を前進させるように第１モータ１１が回転力を出力し、かつ、第２モータが作動していない際に第２部材としての内輪４１が回転する方向である。この状態で、第２モータ１２が作動すると、第２キャリア３３の回転方向は逆転する。これにより、クラッチ装置４０は、第２変速状態の時、すなわち第２モータ１２が作動し、かつ、電動車両を前進させるように第１モータ１１が回転力を出力する場合に非係合状態となる。以上により、クラッチ装置４０は、第２モータ１２が作動するか否かによって従動的に係合状態と非係合状態とを切り替えできる。
【００８５】
ここで、クラッチ装置４０は、ローラクラッチ装置でもよい。但し、カムクラッチ装置は、回転力（トルク）容量がローラクラッチ装置よりも大きい。すなわち、カムクラッチ装置は、内輪４１と外輪４２との間で伝達できる力の大きさがローラクラッチ装置よりも大きい。よって、クラッチ装置４０は、カムクラッチ装置である方が、より大きな回転力を伝達できる。
【００８６】
また、クラッチ装置４０は、ワンウェイクラッチ装置ではなく、シリンダ内のピストンを作動流体によって移動させることで２つの回転部材を係合させたり、電磁アクチュエータによって２つの回転部材を係合させたりする方式のクラッチ装置でもよい。但し、このようなクラッチ装置は、ピストンを移動させるための機構が必要となったり、電磁アクチュエータを作動させるための電力が必要となったりする。しかし、クラッチ装置４０は、ワンウェイクラッチ装置ならば、ピストンを移動させるための機構を必要とせず、電磁アクチュエータを作動させるための電力も必要としない。クラッチ装置４０は、ワンウェイクラッチ装置ならば、内輪４１又は外輪４２（本実施形態では内輪４１）に作用する回転力の方向が切り替えられることで、係合状態と非係合状態とを切り替えできる。よって、クラッチ装置４０は、ワンウェイクラッチ装置である方が、部品点数を低減でき、かつ、自身（クラッチ装置４０）を小型化できる。次に、電動車両駆動装置１０の構造の一例を説明する。
【００８７】
図７は、実施形態１の電動車両駆動装置の外観を模式的に示す説明図である。図８は、図７のＡ−Ａ断面図である。図９は、実施形態１の電動車両駆動装置を分解して示す説明図である。以下、上記で説明した構成要素については、重複する説明は省略し、図中において同一の符号で示す。図８に示すように、ケーシングＧは、第１ケーシングＧ１と、第２ケーシングＧ２と、第３ケーシングＧ３と、第４ケーシングＧ４とを含む。第１ケーシングＧ１と、第２ケーシングＧ２と、第４ケーシングＧ４とは、筒状部材である。第２ケーシングＧ２は、第１ケーシングＧ１よりもホイールＨ側に設けられる。第１ケーシングＧ１と第２ケーシングＧ２とは、例えば４本のボルトで締結される。
【００８８】
第３ケーシングＧ３は、第１ケーシングＧ１の２つの開口端のうち第２ケーシングＧ２とは反対側の開口端、すなわち、第１ケーシングＧ１の電動車両の車体側の開口端に設けられる。第１ケーシングＧ１と第３ケーシングＧ３とは、例えば４本のボルトで締結される。これにより、第３ケーシングＧ３は、第１ケーシングＧ１の開口を塞ぐ。第４ケーシングＧ４は、第１ケーシングＧ１の内部に設けられる。第１ケーシングＧ１と第４ケーシングＧ４とは、例えば８本のボルトで締結される。
【００８９】
図８及び図９に示すように、第１モータ１１は、第１ステータコア１１ａと、第１コイル１１ｂと、第１インシュレータ１１ｃと、第１ロータ１１ｄと、第１モータ出力軸１１ｅと、第１レゾルバ１１ｆとを含む。第１ステータコア１１ａは、筒状部材である。第１ステータコア１１ａは、図８に示すように、第１ケーシングＧ１と第３ケーシングＧ３とに挟み込まれて位置決め（固定）される。第１コイル１１ｂは、第１ステータコア１１ａの複数個所に設けられる。第１コイル１１ｂは、第１インシュレータ１１ｃを介して第１ステータコア１１ａに巻きつけられる。
【００９０】
第１ロータ１１ｄは、第１ステータコア１１ａの径方向内側に配置される。第１ロータ１１ｄは、第１ロータコア１１ｄ１と、第１マグネット１１ｄ２とを含む。第１ロータコア１１ｄ１は、筒状部材である。第１マグネット１１ｄ２は、第１ロータコア１１ｄ１の外周部に複数設けられる。第１モータ出力軸１１ｅは、棒状部材である。第１モータ出力軸１１ｅは、第１ロータコア１１ｄ１と連結される。第１レゾルバ１１ｆは、第１ロータコア１１ｄ１に設けられる。第１レゾルバ１１ｆは、第１ロータコア１１ｄ１の回転角度を検出する。
【００９１】
第２モータ１２は、第２ステータコア１２ａと、第２コイル１２ｂと、第２インシュレータ１２ｃと、第２ロータ１２ｄと、第２レゾルバ１２ｆとを含む。第２ステータコア１２ａは、筒状部材である。第２ステータコア１２ａは、第１ケーシングＧ１と第２ケーシングＧ２とに挟み込まれて位置決め（固定）される。第２コイル１２ｂは、第２ステータコア１２ａの複数個所に設けられる。第２コイル１２ｂは、第２インシュレータ１２ｃを介して第２ステータコア１２ａに巻きつけられる。
【００９２】
第２ロータ１２ｄは、第２ステータコア１２ａの径方向内側に設けられる。第２ロータ１２ｄは、クラッチ装置４０と共に第４ケーシングＧ４によって、回転軸Ｒを中心に回転できるように支持される。第２ロータ１２ｄは、第２ロータコア１２ｄ１と、第２マグネット１２ｄ２とを含む。第２ロータコア１２ｄ１は、筒状部材である。第２マグネット１２ｄ２は、第２ロータコア１２ｄ１の外周部に複数設けられる。第２レゾルバ１２ｆは、第２ロータコア１２ｄ１に設けられる。第２レゾルバ１２ｆは、第２ロータコア１２ｄ１の回転角度を検出する。
【００９３】
ここで、第１ステータコア１１ａ及び第２ステータコア１２ａのより好ましい態様を説明する。インホイールモータは、小型化が求められると共に、より大きな回転力をホイールに伝達できることが要求される。このような、インホイールモータは、永久磁石同期モータを備える傾向がある。永久磁石同期モータは、渦電流によるエネルギーの損失を低減するために、プレス成形された薄板の電磁鋼板が積層されて、ステータコアやロータコアが形成される。
【００９４】
永久磁石同期モータのステータコアとロータコアとの間、いわゆるエアギャップで発生するせん断力は、エアギャップに面する部分の表面積に比例する。なぜならば、ステータコアとロータコアとの間に作用するせん断力のエアギャップでの密度は、エアギャップの磁束密度によって定まり、また、エアギャップの有効な磁束密度は、永久磁石の残留磁束密度とコア材料の無方向性電磁鋼板の飽和磁化（飽和磁束密度）などの材料特性で定まるためである。
【００９５】
また、永久磁石同期モータ用の永久磁石として用いることができる良好な特性を有する磁石としてネオジム磁石がある。しかしながら、ネオジム磁石の残留磁束密度は、１．４［Ｔ］程度である。一方、コア材料の無方向性電磁鋼板の飽和磁化（飽和磁束密度）は、１．９［Ｔ］程度である。以上により、特別に出力軸が高速で回転できるように設計されたモータや、特別に大きな回転力を出力できるように設計されたモータを除き、永久磁石同期モータのエアギャップ内でのせん断力の密度は、モータの大きさに関係なく略一定となる。
【００９６】
したがって、ステータコアの断面形状と、ロータコアの断面形状とが同一であれば、モータが出力できる回転力は、ステータコア及びロータコアの回転軸方向の寸法に比例する。これは、ステータコアの断面形状と、ロータコアの断面形状とが同一であれば、モータの大きさが異なっても、エアギャップの半径が等しいためである。なお、ここでいう断面形状は、モータの回転軸に直交する仮想平面における断面形状である。また、ここでいう同一には、製造誤差や寸法誤差により断面形状が異なる場合も含まれる。
【００９７】
以上により、電動車両駆動装置１０は、回転軸Ｒ方向での第１ステータコア１１ａの寸法と、回転軸Ｒ方向での第２ステータコア１２ａの寸法とが調節されることで、第１回転力ＴＡと、第２回転力ＴＢと、歯数Ｚ１と、歯数Ｚ４とが上記の式（７）を満たすように設計されてもよい。例えば、回転軸Ｒに直交する仮想平面で切った第１ステータコア１１ａの断面形状（以下第１ステータコア１１ａの断面形状という）と、回転軸Ｒに直交する仮想平面で切った第２ステータコア１２ａの断面形状（以下第２ステータコア１２ａの断面形状という）とが同一である場合、回転軸Ｒ方向での第１ステータコア１１ａの寸法と、回転軸Ｒ方向での第２ステータコア１２ａの寸法との比は、上記の式（７）で算出される第１回転力ＴＡと第２回転力ＴＢとの比と等しく設定される。これにより、電動車両駆動装置１０は、第１回転力ＴＡと、第２回転力ＴＢと、歯数Ｚ１と、歯数Ｚ４とが上記の式（７）を満たすことになる。
【００９８】
本実施形態では、電動車両駆動装置１０は、第１ステータコア１１ａの断面形状と、第２ステータコア１２ａの断面形状とが同一である。これにより、電動車両駆動装置１０は、以下に説明する効果を奏する。モータの設計では、ステータコアの断面形状がモータの磁気特性に大きく関係するため、ステータコアの断面形状を変更すると、モータの設計に要求される労力が増大する。よって、電動車両駆動装置１０は、第１ステータコア１１ａの断面形状と、第２ステータコア１２ａの断面形状とが同一に形成されることで、設計に要する労力を低減できる。また、第１ステータコア１１ａの断面形状と、第２ステータコア１２ａの断面形状とが同一の場合、第１ステータコア１１ａ及び第２ステータコア１２ａは、同一の金型で製造されることができる。よって、電動車両駆動装置１０は、製造に要する労力を低減できる。また、電動車両駆動装置１０は、製造に要するコストを低減できる。
【００９９】
ここで、上述のように、電動車両駆動装置１０は、小型化が求められる。また、電動車両駆動装置１０は、ショックアブソーバよりも鉛直方向下側に配置される。よって、電動車両駆動装置１０は、軽量化が求められる。よって、第２ステータコア１２ａの回転軸Ｒ方向の寸法を過剰に大きくすることは好ましくない。さらに、上記の式（５）で示されるように、第２リングギア３４に作用する回転力は、第２サンギア３１の歯数Ｚ１と第２リングギア３４の歯数Ｚ４との比で決定される。よって、第２モータ１２が出力する回転力が増加しても、第２リングギア３４がホイールＨに伝達できる回転力の大きさは変化しない。以上により、第２ステータコア１２ａの回転軸Ｒ方向の寸法を過剰に大きくして第２モータ１２が出力する第２回転力ＴＢを第１モータ１１が出力する第１回転力ＴＡよりも過剰に大きくすることは好ましくない。以下に、第２ステータコア１２ａの回転軸Ｒ方向における好ましい寸法の設定方法を説明する。
【０１００】
図１０は、モータが出力する回転力の個体差の出現確率を示すグラフである。図１０では、モータが出力する回転力Ｔ［Ｎｍ］と設計値での回転力Ｔｄとの比である無次元回転力がどの程度の個体差を有するかを示している。図１０の縦軸は、個体差の出現確率密度を示し、横軸は無次元回転力を示す。モータが出力する回転力は、モータの寸法や、磁気特性などの要因により、図１０に示すように、設計値に対して最大で１８％程度の誤差が生じる。図１０に示すように、無次元回転力の標準偏差σは、０．０６程度である。
【０１０１】
そこで、第１回転力ＴＡと第２回転力ＴＢとの比は、第２サンギア３１と第２キャリア３３との間に作用する回転力比の８２％以上に設定される。本実施形態では、第１ステータコア１１ａの断面形状と第２ステータコア１２ａの断面形状とが同一であるため、第１ステータコア１１ａの回転軸Ｒ方向の寸法と第２ステータコア１２ａの回転軸Ｒ方向の寸法との比は、上記の式（７）から算出される第１回転力ＴＡと第２回転力ＴＢとの比に対して３σすなわち１８％以内に設定される。すなわち、第１ステータコア１１ａの回転軸Ｒ方向の寸法と第２ステータコア１２ａの回転軸Ｒ方向の寸法との比は、前記回転力比の８２％以上１１８％以下に設定される。これにより、電動車両駆動装置１０は、第１モータ１１及び第２モータ１２の個体差により第１回転力ＴＡと、第２回転力ＴＢと、歯数Ｚ１と、歯数Ｚ４とが上記の式（７）を満たさせなくなるおそれを低減できる。
【０１０２】
また、本実施形態では、第１ステータコア１１ａの断面形状と第２ステータコア１２ａの断面形状とが同一である場合を説明したが、さらに、第１ロータコア１１ｄ１の断面形状と第２ロータコア１２ｄ１の断面形状も同一である。これにより、電動車両駆動装置１０は、第１モータ１１及び第２モータ１２の設計及び製造に要する労力を低減できる。また、第１モータ１１及び第２モータ１２を製造するために要するコストを低減できる。
【０１０３】
電動車両駆動装置１０は、さらに、図７と図８と図９とに示すスタットボルト５１と、図７及び図８に示すボルト５２と、ショックアブソーバ取付部５３と、第１セレーション５４と、図７に示す防水パネルコネクタ５５と、図８に示す第２セレーション５６と、ロックナット５７とを含む。図７に示すように、ホイール軸受５０は、例えば８本のボルト５２で第２ケーシングＧ２に締結される。防水パネルコネクタ５５は、第１ケーシングＧ１に設けられる。防水パネルコネクタ５５は、電力源と電気的に接続されることで、ケーシングＧ内に設けられる第１モータ１１及び第２モータ１２に電力を供給する。
【０１０４】
図８に示すように、ホイール軸受５０は、外輪５０ａと、第１内輪５０ｂと、第２内輪５０ｃとを含む。外輪５０ａと、第１内輪５０ｂと、第２内輪５０ｃとは、筒状部材である。第１内輪５０ｂは外輪５０ａよりも径方向内側（回転軸Ｒ側）に設けられ、第２内輪５０ｃは第１内輪５０ｂよりも径方向内側（回転軸Ｒ側）に設けられる。また、第２内輪５０ｃは、第２遊星歯車機構３０を覆うように設けられる。すなわち、第２遊星歯車機構３０は、第２内輪５０ｃよりも径方向内側（回転軸Ｒ側）に設けられる。
【０１０５】
第１内輪５０ｂ及び第２内輪５０ｃは、自身（第１内輪５０ｂ及び第２内輪５０ｃ）の外周部と外輪５０ａの内周部との間に転動体が設けられることで、外輪５０ａに対して回転軸Ｒを中心に回転（自転）できる。また、第２内輪５０ｃは、自身（第２内輪５０ｃ）の内周部に第２リングギア３４が設けられる。第２リングギア３４は、例えば、第２内輪５０ｃと一体に形成される。スタットボルト５１は、第２内輪５０ｃのフランジ部分に例えば４本設けられる。スタットボルト５１は、図示しないホイールに設けられた孔に挿入され、ホイールナットがねじ込まれる。これにより、ホイールは、ホイール軸受５０に取り付けられる。ロックナット５７は、ホイール軸受５０に適当な予圧を与える。これにより、ホイール軸受５０は、剛性が高められる。
【０１０６】
ショックアブソーバ取付部５３は、第１ケーシングＧ１に設けられる。具体的には、ショックアブソーバ取付部５３は、第１ケーシングＧ１のうち、電動車両駆動装置１０が電動車両の車体に取り付けられた際に鉛直方向上側となる部分に設けられる。ショックアブソーバ取付部５３は、第１ボルト孔５３ａと、第２ボルト孔５３ｂとを含む。この第１ボルト孔５３ａ及び第２ボルト孔５３ｂにボルトが挿入され、前記ボルトにナットがねじ込まれることで、電動車両駆動装置１０は、電動車両の車体に締結される。
【０１０７】
第１セレーション５４は、第２キャリア３３に形成される。具体的には、第２キャリア３３の両端部のうち、電動車両の車体側の端部の外周部に形成される。第１セレーション５４は、第２モータ１２の第２ロータ１２ｄに形成されたセレーションと嵌合する。これにより、第２ロータ１２ｄの回転力は、第２キャリア３３に連結される。また、第２キャリア３３は、第１セレーション５４が設けられる部分の内周部に第１リングギア２４が形成される。第２セレーション５６は、サンギアシャフト１４のうち、第１モータ出力軸１１ｅ側の端部に形成される。第２セレーション５６は、第１モータ出力軸１１ｅと嵌合する。これにより、サンギアシャフト１４は、第１モータ１１に連結される。
【０１０８】
上記の構成により、電動車両駆動装置１０は、ホイールを保持し、かつ、第１モータ１１及び第２モータ１２から出力された回転力を前記ホイールに伝えることで、電動車両を走行させることができる。なお、本実施形態では、第１モータ１１と、第２モータ１２と、第１サンギア２１と、第１キャリア２３と、第１リングギア２４と、第２サンギア３１と、第２キャリア３３と、第２リングギア３４と、ホイール軸受５０とがすべて同軸上に配置されているが、電動車両駆動装置１０は、必ずしもこれらの構成要素が同軸上に配置されなくてもよい。また、本実施形態の電動車両駆動装置１０は、第２リングギア３４がホイール軸受５０に直接連結されているが、第２リングギア３４が歯車や継手を介してホイール軸受５０に連結されてもよい。
【０１０９】
（実施形態２）
図１１は、実施形態２の電動車両駆動装置の構成を示す説明図である。図１１に示す実施形態２の電動車両駆動装置６０は、実施形態１の電動車両駆動装置１０と変速機構の構成が異なる。以下、実施形態１の電動車両駆動装置１０が有する構成要素と同様の構成要素は、同一の符号を付して説明を省略する。電動車両駆動装置６０は、変速機構６３を含む。変速機構６３は、第１モータ１１と連結されて第１モータ１１が出力した回転力が伝えられる（入力される）。また、変速機構６３は、第２モータ１２と連結されて第２モータ１２が出力した回転力が伝えられる（入力される）。そして、変速機構６３は、ホイール軸受５０と連結され、変速された回転力をホイール軸受５０に伝える（出力する）。ホイール軸受５０は、電動車両のホイールＨが取り付けられる。
【０１１０】
変速機構６３は、第１遊星歯車機構７０と、第２遊星歯車機構８０と、クラッチ装置９０とを含む。第１遊星歯車機構７０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構である。第１遊星歯車機構７０は、第１サンギア７１と、第１ピニオンギア７２と、第１キャリア７３と、第１リングギア７４とを含む。第２遊星歯車機構８０は、ダブルピニオン式の遊星歯車機構である。第２遊星歯車機構８０は、第２サンギア８１と、第２ピニオンギア８２ａと、第３ピニオンギア８２ｂと、第２キャリア８３と、第２リングギア８４とを含む。第２遊星歯車機構８０は、第１遊星歯車機構７０よりも第１モータ１１及び第２モータ１２側に配置される。
【０１１１】
第２サンギア８１は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシングＧ内に支持される。第２サンギア８１は、第１モータ１１と連結される。よって、第１モータ１１が作動すると、第２サンギア８１は、第１回転力ＴＡが伝えられる。これにより、第２サンギア８１は、第１モータ１１が作動すると、回転軸Ｒを中心に回転する。第２ピニオンギア８２ａは、第２サンギア８１と噛み合う。第３ピニオンギア８２ｂは、第２ピニオンギア８２ａと噛み合う。第２キャリア８３は、第２ピニオンギア８２ａが第２ピニオン回転軸Ｒｐ２を中心に回転（自転）できるように第２ピニオンギア８２ａを保持する。第２キャリア８３は、第３ピニオンギア８２ｂが第３ピニオン回転軸Ｒｐ３を中心に回転（自転）できるように第３ピニオンギア８２ｂを保持する。第２ピニオン回転軸Ｒｐ２は、例えば、回転軸Ｒと平行である。第３ピニオン回転軸Ｒｐ３は、例えば、回転軸Ｒと平行である。
【０１１２】
第２キャリア８３は、回転軸Ｒを中心に回転できるようにケーシングＧ内に支持される。これにより、第２キャリア８３は、第２ピニオンギア８２ａ及び第３ピニオンギア８２ｂが第２サンギア８１を中心に、すなわち回転軸Ｒを中心に公転できるように第２ピニオンギア８２ａ及び第３ピニオンギア８２ｂを保持することになる。第２リングギア８４は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できる。第２リングギア８４は、第３ピニオンギア８２ｂと噛み合う。また、第２リングギア８４は、第２モータ１２と連結される。よって、第２モータ１２が作動すると、第２リングギア８４は、第２回転力ＴＢが伝えられる。これにより、第２リングギア８４は、第２モータ１２が作動すると、回転軸Ｒを中心に回転（自転）する。
【０１１３】
第１サンギア７１は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシングＧ内に支持される。第１サンギア７１は、第２サンギア８１を介して第１モータ１１と連結される。具体的には、第１サンギア７１と第２サンギア８１とは、同軸（回転軸Ｒ）で回転できるようにサンギアシャフト６４に一体で形成される。そして、サンギアシャフト６４は、第１モータ１１と連結される。これにより、第１サンギア７１は、第２モータ１２が作動すると、回転軸Ｒを中心に回転する。
【０１１４】
第１ピニオンギア７２は、第１サンギア７１と噛み合う。第１キャリア７３は、第１ピニオンギア７２が第１ピニオン回転軸Ｒｐ１を中心に回転（自転）できるように第１ピニオンギア７２を保持する。第１ピニオン回転軸Ｒｐ１は、例えば、回転軸Ｒと平行である。第１キャリア７３は、回転軸Ｒを中心に回転できるようにケーシングＧ内に支持される。これにより、第１キャリア７３は、第１ピニオンギア７２が第１サンギア７１を中心に、すなわち回転軸Ｒを中心に公転できるように第１ピニオンギア７２を保持することになる。
【０１１５】
また、第１キャリア７３は、第２リングギア８４と連結される。これにより、第１キャリア７３は、第２リングギア８４が回転（自転）すると、回転軸Ｒを中心に回転（自転）する。第１リングギア７４は、第１ピニオンギア７２と噛み合う。また、第１リングギア７４は、ホイールＨと連結される。これにより、第１リングギア７４が回転（自転）すると、ホイールＨは回転する。クラッチ装置９０は、第２キャリア８３の回転を規制できる。具体的には、クラッチ装置９０は、回転軸Ｒを中心とした第２キャリア８３の回転を規制（制動）する場合と、前記回転を許容する場合とを切り替えできる。次に、参考として、共線図を用いて第１変速状態での各部の角速度を説明する。
【０１１６】
図１２は、実施形態２の電動車両駆動装置が第１変速状態での各部の各回転速度を示す共線図である。以下、一例として、第２サンギア８１の角速度をＶ［ｒａｄ／ｓ］とする。また、Ｚ１と、Ｚ４と、Ｚ５と、Ｚ７とは、実施形態１のものと同一である。図１２に示すように、第２サンギア８１の角速度はＶ［ｒａｄ／ｓ］である。第２キャリア８３は、クラッチ装置９０により回転が規制されている。よって、第２キャリア８３の角速度は０［ｒａｄ／ｓ］である。第２遊星歯車機構８０は、ピニオンギアを２つ有するダブルピニオン式の遊星歯車機構であるため、第２サンギア８１から第２リングギア８４に伝わる回転力は第２キャリア８３で反転する。回転力は、第２キャリア８３から第２リングギア８４へ伝わる際、第２サンギア８１から第２キャリア８３へ伝わる時の変化率に−１を乗算した変化率で反転して伝わる。すなわち、図１２中では、θ３とθ４とが等しくなる。これにより、第２リングギア８４の角速度は０．４３７Ｖ［ｒａｄ／ｓ］である。
【０１１７】
第１サンギア７１は、第２サンギア８１と連結されている。よって、第１サンギア７１の角速度はＶ［ｒａｄ／ｓ］である。第１キャリア７３は、第２リングギア８４と連結されている。よって、第１キャリア７３の角速度は０．４３７Ｖ［ｒａｄ／ｓ］である。また、第１リングギア７４の角速度は０．１４３Ｖ［ｒａｄ／ｓ］となる。以上により、変速機構６３の変速比は、Ｖ／０．１４３Ｖ＝６．９９となる。このように、電動車両駆動装置６０は、実施形態１の電動車両駆動装置１０と同様の原理により、実施形態１の電動車両駆動装置１０が奏する効果と同様の効果を奏する。
【０１１８】
（実施形態３)
図１３は、実施形態３の電動車両駆動装置の断面図である。図１３は、回転軸Ｒを含む平面で電動車両駆動装置を切断したときの断面を示すものである。図１３に示すように、電動車両駆動装置１００は、第１モータＭｏ１及び第２モータＭｏ２を含む。第１モータＭｏ１は、第１回転力ＴＡを出力できる。第２モータＭｏ２は、第２回転力ＴＢを出力できる。変速機構１３は、第１モータＭｏ１及び第２モータＭｏ２と連結される。変速機構１３は、実施形態１と同様の構成であるので、説明を省略する。なお、変速機構１３に変えて、実施形態２の変速機構６３を用いてもよい。変速機構１３の第３ピニオンギア３２ｂは、第２リングギア３４と噛み合っている。第２リングギア３４は、ホイール軸受１０２と連結される。第２リングギア３４が回転すると、ホイール軸受１０２は回転する。
【０１１９】
第１モータＭｏ１は、第１ロータ１０３と、第１モータステータ１０４と、第１レゾルバ１０５とを含む。第１モータステータ１０４は、第１ステータコア１０４ａと、第１コイル１０４ｂと、第１インシュレータ１０４ｃとを含む。第１ステータコア１０４ａは、磁性体で形成された筒状部材であり、例えば電磁鋼板を積層したもので構成されている。第１コイル１０４ｂは、第１ステータコア１０４ａの複数箇所に設けられる。第１コイル１０４ｂは、第１インシュレータ１０４ｃを介して第１ステータコア１０４ａに巻き付けられる。
【０１２０】
第１ロータ１０３は、第１ロータコア１０３ａと第１ロータディスク１０３ｂとを含む。第１ロータコア１０３ａは、筒状部材であり、第１ステータコア１０４ａの径方向内側に、径方向にある空隙を隔てて第１ステータコア１０４ａと同軸に配置される。すなわち、第１モータステータ１０４は、第１ロータコア１０３ａの径方向外側に配置される。第１ロータコア１０３ａは、磁性体であり、例えば電磁鋼板を積層したもので形成されている。第１ロータコア１０３ａの内部には、第１マグネット１０３ｃが複数埋め込まれている。第１ロータコア１０３ａの径方向内側には、円盤状の第１ロータディスク１０３ｂが配置され、第１ロータディスク１０３ｂが第１ロータコア１０３ａを支持している。第１ロータディスク１０３ｂは、フランジを備えた筒状部が周囲に組み合わされた円盤部材と、リング状部材とで構成されている。筒状部は、軸を含む断面がＬ字形である。第１ロータコア１０３ａの軸方向側面は円盤部材のフランジに突き当てられている。第１ロータコア１０３ａは円盤部材のフランジとリング状部材とに挟まれて、円盤部材のフランジとリング状部材とがねじ止め固定されることで第１ロータディスク１０３ｂに第１ロータコア１０３ａが支持される。
【０１２１】
第１ロータディスク１０３ｂの中心、詳しくは円盤部材の中心には、第１モータ出力軸１０６がキーなどの連結部材を用いて固定されており、第１モータＭｏ１の出力が第１モータ出力軸１０６へ出力される。第１ロータディスク１０３ｂの形態や、第１ロータディスク１０３ｂと第１ロータコア１０３ａとの結合の形態は、以上述べたものには限定されない。第１ロータディスク１０３ｂは、第１ロータコア１０３ａを支持するものであればよい。
【０１２２】
第１ロータディスク１０３ｂは、非磁性体であり、磁界に相互作用をほとんど及ぼさない性質を持つ材料で形成されている。第１ロータディスク１０３ｂは、例えば、オーステナイト系ステンレス、アルミニウム、樹脂から形成されている。第１ロータディスク１０３ｂに強度が必要とされる場合には、第１ロータディスク１０３ｂはオーステナイト系ステンレスで形成されることが好ましい。第１ロータディスク１０３ｂを軽量にするためには、第１ロータディスク１０３ｂをアルミニウムで形成することが好ましい。
【０１２３】
第１レゾルバ１０５は、第１ロータコア１０３ａの回転角度を検出する。第１ロータディスク１０３ｂには、第１モータ出力軸１０６に近接するように第１レゾルバロータ１０５ａがねじ止めにより固定されている。第１レゾルバロータ１０５ａに対向するように、第１レゾルバステータ１０５ｂが配置されている。第１レゾルバロータ１０５ａと第１レゾルバステータ１０５ｂとは、径方向にある空隙を隔てて同軸に配置されている。第１レゾルバロータ１０５ａが第１ロータディスク１０３ｂに固定されているため、第１レゾルバロータ１０５ａは第１ロータコア１０３ａと一体となって回転し、第１レゾルバロータ１０５ａと第１レゾルバステータ１０５ｂとの磁気的関係を検出することにより、第１ロータコア１０３ａの回転角度を検出することができる。第１レゾルバロータ１０５ａと第１レゾルバステータ１０５ｂとの磁気的関係を検出することから、第１レゾルバ１０５の検出精度を向上させるためには、第１レゾルバ１０５付近に強い外部磁界が存在しないことが好ましい。第１ロータディスク１０３ｂを、非磁性体により形成することで、第１ロータコア１０３ａに設けられた第１マグネット１０３ｃからの磁束の一部が、第１ロータディスク１０３ｂを通って第１レゾルバステータ１０５ｂに流れることが低減されるため、第１レゾルバ１０５の検出精度を向上させることができる。その結果、第１レゾルバ１０５を第１ロータディスク１０３ｂに近接して配置することができるため、電動車両駆動装置１００の軸方向寸法を短くすることができる。
【０１２４】
第２モータＭｏ２は、第２ロータ１０７と、第２モータステータ１０８と、第２レゾルバ１０９とを含む。第２モータステータ１０８は、第２ステータコア１０８ａと、第２コイル１０８ｂと、第２インシュレータ１０８ｃとを含む。第２ステータコア１０８ａは、磁性体で形成された筒状部材であり、例えば電磁鋼板を積層したもので構成されている。第２コイル１０８ｂは、第２ステータコア１０８ａの複数箇所に設けられる。第２コイル１０８ｂは、第２インシュレータ１０８ｃを介して第２ステータコア１０８ａに巻き付けられる。第２ロータ１０７は、第２ロータコア１０７ａと第２ロータディスク１０７ｂとを含む。第２ロータコア１０７ａは、筒状部材であり、第２ステータコア１０８ａの径方向内側に配置される。すなわち、第２モータステータ１０８は、第２ロータコア１０７ａの径方向外側に配置される。第２ロータコア１０７ａは、磁性体であり、例えば電磁鋼板を積層したもので形成されている。第２ロータコア１０７ａの内部には、第２マグネット１０７ｃが複数埋め込まれている。第２ロータコア１０７ａの径方向内側には、円盤状の第２ロータディスク１０７ｂが配置され、第２ロータディスク１０７ｂが第２ロータコア１０７ａを支持している。第２ロータディスク１０７ｂは、フランジが形成された円筒部材と、リング状部材とで構成されている。円筒部材は、軸を含む断面がＬ字形である。第２ロータコア１０７ｂの軸方向側面は円筒部材のフランジに突き当てられている。第２ロータコア１０７ｂは円筒部材のフランジとリング状部材とに挟まれて円筒部材のフランジとリング状部材とがねじ止め固定されることで第２ロータディスク１０７ｂに第２ロータコア１０７ａが支持される。第２ロータディスク１０７ｂの形態や、第２ロータディスク１０７ｂと第２ロータコア１０７ａとの結合の形態は、以上述べたものには限定されない。第２ロータディスク１０７ｂは、第２ロータコア１０７ａを支持するものであればよい。
【０１２５】
第２ロータディスク１０７ｂは、非磁性体である。第２ロータディスク１０７ｂは、例えば、オーステナイト系ステンレス、アルミニウム、樹脂から形成されている。第２ロータディスク１０７ｂに強度が必要とされる場合には、第２ロータディスク１０７ｂはオーステナイト系ステンレスで形成されることが好ましい。第２ロータディスク１０７ｂを軽量にするためには、第２ロータディスク１０７ｂをアルミニウムで形成することが好ましい。
【０１２６】
第２レゾルバ１０９は、第２ロータコア１０７ａの回転角度を検出する。第２ロータディスク１０７ｂには、第２レゾルバロータ１０９ａが固定されている。第２レゾルバロータ１０９ａに対向するように、第２レゾルバステータ１０９ｂが配置されている。第２レゾルバロータ１０９ａと第２レゾルバステータ１０９ｂとは、径方向にある空隙を隔てて同軸に配置されている。第２レゾルバロータ１０９ａが第２ロータディスク１０７ｂに固定されているため、第２レゾルバロータ１０９ａは第２ロータコア１０７ａと一体となって回転し、第２レゾルバロータ１０９ａと第２レゾルバステータ１０９ｂとの磁気的関係を検出することにより、第２ロータコア１０７ａの回転角度を検出することができる。第２レゾルバロータ１０９ａと第２レゾルバステータ１０９ｂとの磁気的関係を検出することから、第２レゾルバ１０９の検出精度を向上させるためには、第２レゾルバ１０９付近に強い外部磁界が存在しないことが好ましい。第２ロータディスク１０７ｂを、非磁性体により形成することで、第２ロータコア１０７ａに設けられた第２マグネット１０７ｃからの磁束の一部が、第２ロータディスク１０７ｂを通って第２レゾルバステータ１０９ｂに流れることが低減されるため、第２レゾルバ１０９の検出精度を向上させることができる。その結果、第２レゾルバ１０９を第２ロータディスク１０７ｂに近接して配置することができるため、電動車両駆動装置１００の軸方向寸法を短くすることができる。
【０１２７】
第２ロータディスク１０７ｂの内径側には、変速機構１３が配置されており、第１モータＭｏ１のようにロータディスクの内径側にレゾルバを配置することが困難である。そのため第２レゾルバ１０９を第２ロータディスク１０７ｂに固定すると、第２レゾルバ１０９は、第２ロータコア１０７ａ及び第２モータステータ１０８ａそれぞれの側面に対向するような位置に配される。対向する第２レゾルバ１０９と第２ロータコア１０７ａ及び第２モータステータ１０８ａとのそれぞれの側面とを空間的に遮るように、磁性体で形成された板状の磁気シールド部材１１０（板状部材）が設けられている。具体的には、磁気シールド部材１１０は、ドーナツ状の板状部材であり、例えば電磁鋼板の薄板をプレス等して成型することにより製造される。磁気シールド部材１１０の径方向外側端部１１０ａは、第２ステータコア１０８ａに磁気的に通じる位置に配されている。磁気シールド部材１１０の端部１１０ａが第２ステータコア１０８ａに接触していなくても、第２ステータコア１０８ａに非常に近い位置に配されることで、磁気シールド部材１１０は第２ステータコア１０８ａと磁気的に通じることができる。
【０１２８】
本実施形態では、磁気シールド部材１１０の端部１１０ａは第２ステータコア１０８ａに非常に近接して配置されており、磁気シールド部材１１０の径方向外側の端部１１０ａは、後で詳しく説明する第１ケーシング１００Ｇ１に固定されているが、磁気シールド部材１１０が固定される部材と、第２モータステータ１０８が固定される部材とを共に磁性体で形成し、磁気シールド部材１１０と第２ステータコア１０８ａとが磁気的に通じるようにして、磁気シールド部材１１０と第２モータステータ１０８とで磁束の通りやすいループを形成してもよい。磁気シールド部材１１０が、第２レゾルバ１０９と第２ロータコア１０７ａ及び第２モータステータ１０８とを磁気的に遮蔽し、磁性体で形成されて端部１１０ａが第２モータステータ１０８と磁気的に通じる位置に配されていることで、第２ロータ１０７と第２モータステータ１０８との間で生じる漏れ磁束が、磁気シールド部材１１０に流れ込む。その結果、漏れ磁束が第２レゾルバ１０９に影響することを低減でき、第２レゾルバ１０９の検出精度を向上させることができる。その結果、第２レゾルバ１０９を第２モータＭｏ２に隣接して設けることができ、電動車両駆動装置１００の軸方向寸法を短くすることができる。
【０１２９】
なお、本実施形態では第１モータＭｏ１には磁気シールド部材は設けられていないが、第１レゾルバ１０５と第１ロータコア１０３ａ及び第１モータステータ１０４とを磁気的に遮蔽し、かつ磁性体で形成されて端部が第１モータステータ１０４と磁気的に通じる位置に配された磁気シールド部材を第１モータＭｏ１に設けてもよい。これにより、漏れ磁束が第１レゾルバ１０５に影響することを低減でき、第１レゾルバ１０５の検出精度を向上させることができる。
【０１３０】
第１モータＭｏ１及び第２モータＭｏ２は、ケーシング１００Ｇに収納されている。ケーシング１００Ｇは、第１ケーシング１００Ｇ１と、第２ケーシング１００Ｇ２と、第３ケーシング１００Ｇ３とを含む。第１ケーシング１００Ｇ１（非磁性体部材）は、筒状部材であり、第１モータステータ１０４及び第２モータステータ１０８を固定する筒状部１１１（モータステータ固定部、非磁性体部材）の内部に、第１レゾルバステータ１０５ｂ及び第２レゾルバステータ１０９ｂを固定する円盤状の円盤部１１２（レゾルバステータ固定部、非磁性体部材）が形成されているものである。本実施形態では、筒状部１１１と円盤部１１２とは、一体の構成であり、非磁性体で形成されている。したがって、第１モータステータ１０４と第１レゾルバステータ１０５ｂとは、及び第２モータステータ１０８と第２レゾルバステータ１０９ｂとは、それぞれ非磁性体部材である第１ケーシング１００Ｇ１を介して結合されていることになる。このように、第１モータステータ１０４と第１レゾルバステータ１０５ｂと、及び第２モータステータ１０８と第２レゾルバステータ１０９ｂとが、それぞれ非磁性体部材である第１ケーシング１００Ｇ１を介して結合されていることで、第１モータＭｏ１又は第２モータＭｏ２の磁束が、ケーシング１００Ｇを通して第１レゾルバ１０５又は第２レゾルバ１０９に流れ込むことを低減することができる。その結果、第１レゾルバ１０５又は第２レゾルバ１０９の検出精度を向上させることができる。
【０１３１】
第２ケーシング１００Ｇ２は筒状部材である。第２ケーシング１００Ｇ２は、第１ケーシング１００Ｇ１よりもホイールＨ側に設けられる。第１ケーシング１００Ｇ１と第２ケーシング１００Ｇ２とは、例えば４本のボルトで締結される。
【０１３２】
第３ケーシング１００Ｇ３は、第１ケーシング１００Ｇ１の２つの開口端のうち第２ケーシング１００Ｇ２とは反対側の開口端、すなわち、第１ケーシング１００Ｇ１の電動車両の車体側の開口端に設けられる。第１ケーシング１００Ｇ１と第３ケーシング１００Ｇ３とは、例えば４本のボルトで締結される。これにより、第３ケーシング１００Ｇ３は、第１ケーシング１００Ｇ１の開口を塞ぐ。
【０１３３】
ケーシング１００Ｇには、変速機構１３が収納されている。第１サンギア２１は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシング１００Ｇ内に支持される。第１キャリア２３は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシング１００Ｇ内に支持される。第２サンギア３１は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシング１００Ｇ内に支持される。第２キャリア３３は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシング１００Ｇ内に支持される。電動車両駆動装置１００が第１変速状態の時に回転力が伝わる経路及び第２変速状態の時に回転力が伝わる経路については、ケーシングＧの代わりにケーシング１００Ｇが、ホイール軸受５０の代わりにホイール軸受１０２が用いられている他は、実施形態１と同様であるので、説明を省略する。
【０１３４】
（変形例１）
図１４は、実施形態３の変形例１に係る電動車両駆動装置１２０の部分断面図である。図１４は、電動車両駆動装置１２０の第１モータＭｏ１及び第２モータＭｏ２付近を示すものである。電動車両駆動装置１２０においては、ケーシング１００Ｇの代わりに、ケーシング１２０Ｇが用いられている。ケーシング１２０Ｇは、第１ケーシング１２０Ｇ１と、第２ケーシング１００Ｇ２と、第３ケーシング１００Ｇ３とを含む。第１ケーシング１２０Ｇ１は、２つの部材を含んでいる。すなわち、第１モータステータ１０４及び第２モータステータ１０８を固定する筒状部（モータステータ固定部）と、第１レゾルバステータ及び第２レゾルバステータを固定する円盤部１２２（レゾルバステータ固定部）とは、別の部材として構成されている。本実施形態では、筒状部１２１が磁性体で形成され、円盤部１２２が非磁性体で構成されている。そのため、第１モータステータ１０４と第１レゾルバステータ１０５ｂとは、及び第２モータステータ１０８と第２レゾルバステータ１０９ｂとは、非磁性体部材である円盤部１２２を介して結合されていることになる。その結果、第１モータＭｏ１又は第２モータＭｏ２の磁束が、ケーシング１２０Ｇを通して第１レゾルバ１０５又は第２レゾルバ１０９に流れ込むことを低減することができ、第１レゾルバ１０５又は第２レゾルバ１０９の検出精度を向上させることができる。
【０１３５】
筒状部１２１が非磁性体で形成され、円盤部１２２が非磁性体で構成されていても、同様の効果が得られる。すなわち、第１モータステータ１０４と第１レゾルバステータ１０５ｂとは、及び第２モータステータ１０８と第２レゾルバステータ１０９ｂとは、非磁性体部材である円盤部１２２を介して結合されていることになる。その結果、第１モータＭｏ１又は第２モータＭｏ２の磁束が、ケーシング１２０Ｇを通して第１レゾルバ１０５又は第２レゾルバ１０９に流れ込むことを低減することができ、第１レゾルバ１０５又は第２レゾルバ１０９の検出精度を向上させることができる。
【０１３６】
電動車両駆動装置１２０が第１変速状態の時に回転力が伝わる経路及び第２変速状態の時に回転力が伝わる経路については、ケーシングＧの代わりにケーシング１２０Ｇが、ホイール軸受５０の代わりにホイール軸受１０２が用いられている他は、実施形態１と同様であるので、説明を省略する。
【０１３７】
（変形例２）
図１５は、実施形態３の変形例２に係る電動車両駆動装置の部分断面図である。図１５は、電動車両駆動装置１３０の第１モータＭｏ１及び第２モータＭｏ２付近を示すものである。電動車両駆動装置１３０においては、第１モータステータ１０４及び第２モータステータ１０８を固定する筒状部１３１（モータステータ固定部）と第１レゾルバステータ１０５ｂ及び第２レゾルバステータ１０９ｂを固定する円盤部１３２（レゾルバステータ固定部）とが一体となって第１ケーシング１３０Ｇ１を構成しており、第１ケーシング１３０Ｇ１は、磁性体により形成されている。磁性体とは、磁束を通しやすい性質を持つ物質であり、例えば強磁性体である。第１ケーシング１３０Ｇ１の円盤部１３２は、第１スペーサ１３３を介して第１レゾルバステータ１０５ｂを、第２スペーサ１３４を介して第２レゾルバステータ１０９ｂをケーシング１３０Ｇに固定している。第１スペーサ１３３及び第２スペーサ１３４は、非磁性体で形成されている。第１スペーサ１３３は第１レゾルバステータ１０５ｂと接し、第２スペーサ１３４は第２レゾルバステータ１０９ｂと接する。このように非磁性体で形成された第１スペーサ１３３を介して第１レゾルバステータ１０５ｂが、非磁性体で形成された第２スペーサ１３４を介して第２レゾルバステータ１０９ｂが円盤部１３２（レゾルバステータ固定部）に固定されることで、第１モータステータ１０４と第１レゾルバステータ１０５ｂとは、及び第２モータステータ１０８と第２レゾルバステータ１０９ｂとは、非磁性体部材である第１スペーサ１３３又は第２スペーサ１３４を介して結合されていることになる。その結果、第１モータＭｏ１又は第２モータＭｏ２の磁束が、ケーシング１３０Ｇを通して第１レゾルバ１０５又は第２レゾルバ１０９に流れ込むことを低減することができ、第１レゾルバ１０５又は第２レゾルバ１０９の検出精度を向上させることができる。また、ケーシング１３０Ｇ１を磁性体で形成することができるので、ケーシング１３０Ｇ１の材料の選択の幅が広がる。
【０１３８】
ケーシング１３０Ｇは、第１ケーシング１３０Ｇ１と、第２ケーシング１００Ｇ２と、第３ケーシング１００Ｇ３とを含む。電動車両駆動装置１３０が第１変速状態の時に回転力が伝わる経路及び第２変速状態の時に回転力が伝わる経路については、ケーシングＧの代わりにケーシング１３０Ｇが、ホイール軸受５０の代わりにホイール軸受１０２が用いられている他は、実施形態１と同様であるので、説明を省略する。
【０１３９】
本実施形態及びその変形例に係る構成は、すでに述べた実施態様１、実施態様２、これから述べる実施態様４、又は実施形態５に係る電動車両駆動装置に適用することが可能であり、適用された電動車両駆動装置は、本実施形態と同様の効果を奏する。
【０１４０】
（実施形態４）
図１６は、実施形態４に係る電動車両駆動装置１５３の部分断面図である。図１６は、電動車両駆動装置１５３の回転軸Ｒを含む断面であり、ホイール軸受１４０付近を示すものである。以下の説明では、図１３も参照されたい。本実施形態に係るホイール軸受１４０は、第１内輪１４１（第１の軸受内輪）と、第２内輪１４２（第２の軸受内輪）と、外輪１４３（軸受外輪）と含む。第１内輪１４１、第２内輪１４２及び外輪１４３は、筒状である。第１内輪１４１の径方向内側（回転軸Ｒ側）に第２内輪１４２が設けられる。第２内輪１４２は、第２遊星歯車機構３０を覆うように設けられる。第１内輪１４１及び第２内輪１４２の径方向外側に、第１内輪１４１及び第２内輪１４２を囲むようにして外輪１４３が設けられる。
【０１４１】
第１内輪１４１の外周部及び第２内輪１４２の外周部と、外輪１４３の内周部との間には、複数の転動体１４４が配置されている。第１内輪１４１の外周部及び第２内輪１４２の外周部と、外輪１４３の内周部とに、軌道面が形成されており、軌道面に挟まれて保持器１４５により保持された転動体１４４（鋼球）が、軌道面を転動することにより、第１内輪１４１及び第２内輪１４２と、外輪１４３とは、互いに回転自在となっている。第１内輪１４１は、ロックナット５７（ベアリングナット）により与圧され、位置決めされている。第２内輪１４２は、内周部に第２リングギア３４が設けられる。第２リングギア３４には、第３ピニオンギア３２ｂが噛み合う。第２内輪１４２は、第２リングギア３４と一体になって同軸で回転する。なお、変速機構１３の代わりに変速機構６３を用いた場合には、第２内輪１４２の内周部には第１リングギア７４が設けられ、第１ピニオンギア７２と噛み合う。本実施形態では、第２リングギア３４と第２内輪１４２とは、同一部材であるが、別部材として形成されていてもよい。例えば、第２リングギアと第２内輪１４２とが別部材として形成されて、溶接などで固定されてもよく、キーなどの連結部材により連結固定されてもよい。
【０１４２】
スタットボルト５１は、第２内輪１４２のフランジ部分に例えば４本設けられる。スタットボルト５１は、ブレーキディスクに設けられた孔１４８に挿入される。これにより、ホイール軸受１４０に、ブレーキディスク１４９が取り付けられる。ホイール軸受１４０には、図示しないホイールＨも取り付けられる。
【０１４３】
第２内輪１４２と外輪１４３との間には間隙１５０があり、ブレーキディスク１４９側に開口している。この間隙１５０を閉塞するように、シール部１５１が設けられている。シール部１５１は、例えばスチールの心金とゴムとから形成されており、第２内輪１４２と外輪１４３とで形成された円環状の間隙１５０に納められている。シール部１５１により、ホイール軸受１４０の内部（すなわち外輪１４３と、第２内輪１４２及び第１内輪１４１との間隙）に、外部からダスト、水などが浸入すること低減されている。シール部１５１は、ブレーキディスク１４９と対向するように配置されている。シール部１５１とブレーキディスク１４９との間には、外輪１４３のブレーキディスク１４９側の端部と、シール部１５１とを覆うように第１シールド部１５２が設けられる。
【０１４４】
ここで、一般にブレーキディスクは、ブレーキディスクとブレーキパッドとの摩擦により制動力を発生させる。この際、摩擦により熱が発生し、ブレーキディスクは高温になる。一般に、インホイールモータでは、ホイール内の限られた空間を利用するため、インホイールモータの軸方向寸法をできるだけ短くすることが好ましい。このため、ホイール軸受の内輪は円筒形状になっており、内径側の空間に変速機構が配置される。本実施形態の電動車両駆動装置１５３においても、ホイール軸受１４０は一般的な車両に用いられるホイール軸受よりも転動体軌道径が大きい。その結果、本実施形態においては、ブレーキディスク１４９とホイール軸受１４０の転動体軌道部分が接近して配置される。本実施形態においては、第１シールド部１５２が、シール部１５１とブレーキディスク１４９との間に設けられているので、シール部１５１にブレーキディスク１４９の熱が直接伝わらず、シール部１５１がブレーキディスク１４９の熱により劣化することが低減される。
【０１４５】
図１７は、実施形態４に係る第１シールド部１５２の斜視図である。第１シールド部１５２は、円筒１５４の一端の縁に、ドーナツ状の円板部１５５を形成したもので、軸を含む断面が略Ｌ字状、好ましくはＬ字状の円筒状部材である。第１シールド部１５２は、外輪１４３のブレーキディスク１４９側の端部１５６に固定される。また、第１シールド部１５２は、第２内輪１４２とは接触しないように第２内輪１４２に沿った形状であり、第１シールド部１５２は、第２内輪１４２とは第２内輪１４２の回転を妨げない程度の所定の隙間１５７を空けて配置される。この隙間１５７は、できるだけ狭くすることが好ましい。これにより、大きなダスト等がホイール軸受１４０の内部に侵入することを低減することができる。第１シールド部１５２は、種々の材料から形成される。例えばＳＰＣＣ鋼板（冷間圧延鋼板）、各種樹脂から製造される。第１シールド部１５２の耐熱性を向上させるには、第１シールド部１５２は、鋼、特にＳＰＣＣ鋼板から形成されていることが好ましい。
【０１４６】
ブレーキディスク１４９とは反対側、すなわち車体側には、第１内輪１４１と外輪１４３との間とに開口部１５６が形成されている。ブレーキディスク１４９とは反対側の外輪１４３の端部１５９及び開口部１５８は、第２シールド部１６０で覆われる。ここで、一般にホイール軸受の内部には潤滑のためのグリースが充填されており、第２シールド部１６０は、充填されたグリースがブレーキディスク１４９とは反対側の開口部１５８から、変速機構１３が納められたケーシング内の空間へ流出することを低減させ、ホイール軸受１４０の良好な潤滑を維持する。また、ケーシング内は、変速機構１３の潤滑のために供給される潤滑油が飛散する空間であり、第２シールド部１６０は、飛散した潤滑油がホイール軸受１４０内に侵入することを低減させる。
【０１４７】
図１８は、実施形態４に係る第２シールド部１６０の斜視図である。第２シールド部１６０は、短い円筒の両端を、軸方向に向かってすぼめた形状をしており、断面は略Ｕ字状、好ましくはＵ字状の部材である。第２シールド部１６０は、外輪１４３と第２ケーシング１００Ｇ２とに挟まれて固定される。第２シールド部１６０は、第１内輪１４１の外周とは接触しないように、第１内輪１４１の外周に沿った形状であり、第２シールド部１６０は、第１内輪１４１とは第１内輪１４１の回転を妨げない程度の所定の隙間１６１を空けて配置される。この隙間１６１は、できるだけ狭くすることが好ましい。第２シールド部１６０が、第１内輪１４１と所定の隙間１６１を空けて配置され、第１内輪１４１の外周に沿った形状であることで、より一層グリースの流出を低減させて、ホイール軸受１４０の良好な潤滑を維持する。また、飛散した潤滑油がホイール軸受１４０内に侵入することをより低減させる。
【０１４８】
第２シールド部１６０は、種々の材料から形成される。例えばＳＰＣＣ鋼板（冷間圧延鋼板）、各種樹脂から製造される。第２シールド部１６０の耐熱性を向上させるためには、第２シールド部１６０は、鋼、特にＳＰＣＣ鋼板で形成されていることが好ましい。
【０１４９】
本実施形態の第１シールド部１５２又は第２シールド部１６０は、すでに述べた実施態様１、実施態様２、実施態様３、実施形態３の変形例、又は、これから述べる実施態様５に係る電動車両駆動装置に適用することが可能であり、適用された電動車両駆動装置は、本実施形態と同様の効果を奏する。
【０１５０】
（実施形態５）
図１９は、実施形態５に係る電動車両駆動装置の断面図である。以下の説明では、図１３も適宜参照されたい。電動車両駆動装置１７０のホイール軸受１７５には、第２リングギア１７１が固定されている。第２リングギア１７１は、第２リングギア３４と同様の機能を果たしており、第３ピニオンギア３２ｂと噛み合っている。図２０は、実施形態５に係る第２リングギア１７１の斜視図である。第２リングギア１７１は、はす歯歯車である。第２リングギア１７１を、はす歯歯車として構成することで、平歯車として構成する場合と比較して、平歯車と同じ歯幅で許容伝達トルクを増すことができる。第２リングギア１７１は、第２内輪１７２とは別体として形成されている。はす歯歯車の歯形はねじれ角を有しているために、トルク伝達時にアキシャル荷重が生じる。第２リングギア１７１と第２内輪１７２を別体として形成する場合は、アキシャル荷重を受けられる構造とする必要があるため、Ｃリングなどの単純な抜け止め部材を用いることができない。
【０１５１】
本実施形態の第２リングギア１７１及び第２内輪１７２は、以下の構成により、アキシャル荷重を支持することが可能である。第２リングギア１７１の外周には、周方向に等間隔で、複数の突起部１７３が設けられている。突起部１７３は、本実施形態では６個形成されている。突起部１７３は、第２リングギア１７１の軸方向長さの全部に形成されているのではなく、一部に形成されている。突起部１７３の周方向長さ１７４については後述する。本実施形態において、突起部１７３は、第２リングギア１７１の片端に形成されているが、第２リングギア１７１の軸方向中央に形成されていてもよい。この場合、突起部の断面は、略凸形、好ましくは凸形である。本実施形態では、ホイール軸受１７５には変速機構１３が接続されているが、変速機構６３が接続される場合には、第１ピニオンギア７２と噛み合う第１リングギア７４が、第２リングギアと同様な形状に形成され、ホイール軸受１７５に接続される。
【０１５２】
図２１は、実施形態５に係る第２内輪１７２の正面図である。図２２は、図２１のＸ−Ｘ断面図である。図２３は、実施形態５に係る第２内輪１７２のカットモデル斜視図である。図２４は、第２内輪１７２の形状を説明する説明図であり、第２内輪１７２を、軸に垂直な平面で切断したときの断面を簡略に表したものである。図２５は、実施形態５に係るキー部材の斜視図である。図２６は、実施形態５に係るホイール軸受１７５の一部の組み立て方を示す説明図である。図２７は、実施形態５に係るホイール軸受１７５の一部を示す説明図である。
【０１５３】
第２内輪１７２（軸受内輪）は、円筒状の円筒部１７６と、円筒部の一方の開口を閉じるホイール取付部１７７とを有する。円筒部１７６の内周には、軸方向に伸びた、第２リングギア１７１の突起部１７３と同数の凹部１７８（キー溝部）が形成されている。本実施形態では、凹部１７８は６つ形成されている。凹部１７８が円筒部１７６の内周に形成されている結果、突起部１７３と同数の凸部１７９も円筒部１７６の内周に形成されていることになる。凹部１７８は、各凹部１７８の周方向長さ１８０を弧とし軸Ｒを中心としたときの中心角αが互いに同一となるように形成されている。また、凸部１７９は、各凸部１７９の周方向長さ１８１を弧とし軸Ｒを中心としたときの中心角βが互いに同一となるように形成されている。また凹部１７８と凸部１７９はそれぞれ、中心角αと中心角βとが同一となるように形成されている。
【０１５４】
本実施形態では、中心角α及び中心角βは、３０°である。中心角α及び中心角βは、凹部１７８及び凸部１７９の数により適宜変更される。凹部１７８の周方向長さ１８０は、突起部１７３の周方向長さ１７４よりも大きく形成されている。すなわち、突起部１７３の周方向長さ１７４は、凹部１７８の周方向長さ１８０よりも小さく形成されている。すなわち、突起部１７３の外径は、凹部１７８の内径よりも小さく形成されている。その結果、突起部１７３は凹部１７８に軸方向から挿入することができる。凹部１７８の周方向長さ１８０は、突起部１７４を凹部１７８に挿入する際に必要十分な程度に、突起部１７３の周方向長さ１７４よりも大きく形成されていることが好ましい。凹部１７８の内半径と、凸部１７９の内半径との差は、突起部１７３を支持する面の大きさに関係する。すなわち、トルク伝達により第２リングギア１７１に生じるラジアル荷重及びアキシャル荷重に応じて、突起部１７３の数及び径方向寸法を適切に決める。
【０１５５】
凹部１７８の加工を容易にするために、凹部１７８の軸方向端部に径方向に溝を形成して、スロッターなどの工作機械で加工するようにしてもよい。
【０１５６】
第２内輪１７２の円筒部１７６の内周には、周方向に環状に環状凹部１８２（第１の環状凹部、溝段部）が形成されている。環状凹部１８２の内径は、凹部１７８の内径と同じであるか、凹部１７８の内径よりも大きい。環状凹部１８２は、凹部１７８と連続した部分を有する。本実施形態では、凹部１７８は、環状凹部１８２よりもホイール取付部１７７寄りまで形成されている。したがって、環状凹部１８２と凹部１７８とで、連続する十字状の溝が形成されている。第２リングギア１７１が作動するとき、ラジアル荷重は、突起部１７３の周方向端面１８３にかかって、後で説明するキー部材１８４の周方向端面１８５で受けられる。（キー部材１８４について周方向というときは、第２リングギア１７１と第２内輪１７４とキー部材１８４とを組み合わせた後の、第２内輪１７４の周方向をいう。またキー部材１８４について軸方向というときは、第２リングギア１７１と第２内輪１７４とキー部材１８４とを組み合わせた後の、第２内輪１７４の軸方向をいう。以下同様である。）したがって、凹部１７８が環状凹部１８２よりもホイール取付部１７７寄りまで形成されていることで、キー部材１８４の周方向端面１８５は、ラジアル荷重を環状凹部１８２と凹部１７８とが交差する位置を中心として両持ちで受けることができる。キー部材１８４の周方向端面１８５が、環状凹部１８２の位置を中心として片持ちでラジアル荷重を受けることができる場合には、凹部１７８は環状凹部１８２までのみ形成されていればよい。
【０１５７】
第２内輪１７４の円筒部１７６の内周には、周方向に環状のＣリング溝１８６（第２の環状凹部）が形成されている。Ｃリング溝１８６は、環状凹部１８２よりも第２内輪１７２のホイール取付部１７７とは反対側にある端面１８９から近い位置に形成されている。Ｃリング溝１８６には、第２内輪１７２と第２リングギア１７１とキー部材１８４とが組み立てられた後、キー部材１８４の抜け止めのためにＣリング１９０が嵌め込まれる。Ｃリングによってキー部材１８４の抜け止めを行うことで、第２内輪１７２と第２リングギア１７１とが簡便に結合される。Ｃリング１９０の代わりに、例えばリング状の抜け止め部材を溝に圧入してもよい。
【０１５８】
図２５に示すように、キー部材１８４は、湾曲した板状の部材である。キー部材１８４は、凹部１７８とわずかな隙間で嵌め合う寸法に形成されている。キー部材１８４の曲面は、凹部１７８の底面に対応した形状であり、曲面の曲率半径は、凹部１７８の曲率半径と略一致、好ましくは一致している。キー部材１８４の軸方向長さ１９１は、Ｃリング溝１８６のホイール取付部１７７側の軸方向端面１９２から凹部１７８の軸方向端面１９３までの長さ１９４と等しくなるように形成されている。環状凹部１８２よりホイール取付部１７７側の凹部１７８を先細りの略テーパ状に形成し、キー部材１８４の一部を先細りの略テーパ状に形成して、キー部材１８４が凹部１７８のテーパ部分で嵌め合わされるようにしてもよい。
【０１５９】
次に、第２内輪１７２と第２リングギア１７１とキー部材１８４とを組み立てる手順について図２６を用いて説明する。まず、第２内輪１７２の凹部１７８に、第２リングギア１７１の突起部１７３をホイール取付部側とは反対方向から環状凹部１８２の位置まで挿入する（矢印Ａ）。第２リングギア１７１の突起部１７３を、凹部１７８と環状凹部１８２とが交差する位置Ｐまで挿入したら、突起部１７３が環状凹部１８２の軸方向端面１９５に支持されるように第２リングギア１７１を回転させ、突起部１７３を環状凹部１８２の位置で回転させる（矢印Ｂ）。１ピッチ、すなわち３０°だけ第２リングギア１７１を回転させると、突起部１７３で塞がれていた凹部１７８が空き、突起部１７３は環状凹部１８２に嵌め合わされた状態となる。空いた凹部１７８にキー部材１８４を凹部１７８の軸方向端面１９３に突き当たるまで挿入する（矢印Ｃ）。キー部材１８４が凹部１７８に挿入されると、第２リングギア１７１は第２内輪１７２に対して回転不能となる。キー部材１８４を凹部１７８に挿入した後、Ｃリング溝１８６にＣリング１９０を嵌め込んでキー部材１８４を抜け止めする。
【０１６０】
第２リングギア１７１が作動した場合のラジアル荷重は、第２リングギア１７１の突起部１７３の周方向端面１８３から、キー部材１８４の周方向端面１８５へ伝わり、キー部材１８４の周方向端面１８５から凹部１７８の周方向側面１９６へと伝わって受けられる。第２リングギア１７１が作動した場合のアキシャル荷重は、第２リングギア１７１の突起部１７３の軸方向端面１９７から、環状凹部１８２の軸方向端面１９５へ伝わって受けられる。キー部材１８４はアキシャル荷重を受けないので、キー部材１８４の抜け止めのための部材は、Ｃリング１９０などの部材で十分である。
【０１６１】
本実施形態に係るホイール軸受１７５は、第２リングギア１７１と第２内輪と１７２とが別体で構成されている。一般に、本実施形態の第２内輪１７２のように、円筒部の開口の一方が閉じられた構造は、その内周に歯車を形成するための加工が難しい。歯車における騒音低減や、伝達トルク向上のためには、歯車を研削して精度よく仕上げることが好ましいが、円筒部の開口の一方が閉じられた構造では研削加工をすることが難しい。本実施形態においては、第２リングギア１７１と第２内輪１７２とが別体として構成されているため、第２リングギア１７２を精度よく形成することが容易である。
【０１６２】
本実施形態に係るホイール軸受１７５は、上記のように第２リングギア１７１、第２内輪１７２及びキー部材１８４を構成することで、第２リングギア１７１と第２内輪１７２とが別体として構成されていても、ラジアル荷重及びアキシャル荷重を受けることができる。
【０１６３】
本実施形態に係るホイール軸受１７５の構成は、すでに述べた実施態様１、実施態様２、実施態様３、実施形態３の変形例、又は、実施態様４に係る電動車両駆動装置に適用することが可能であり、適用された電動車両駆動装置は、本実施形態と同様の効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
以上のように、本発明に係るインホイールモータは、電動車両を駆動するために十分な回転力を確保し、かつ、エネルギーの損失を低減する技術に有用である。
【符号の説明】
【０１６５】
１０、６０、１２０、１３０、１５３、１７０ 電動車両駆動装置
１１、Ｍｏ１ 第１モータ
１１ａ、１０４ａ 第１ステータコア
１１ｂ、１０４ｂ 第１コイル
１１ｃ、１０４ｃ 第１インシュレータ
１１ｄ、１０３ 第１ロータ
１１ｄ１、１０３ａ 第１ロータコア
１１ｄ２、１０３ｃ 第１マグネット
１１ｅ、１０６ 第１モータ出力軸
１１ｆ、１０５ 第１レゾルバ
１２、Ｍｏ２ 第２モータ
１２ａ、１０８ａ 第２ステータコア
１２ｂ、１０８ｂ 第２コイル
１２ｃ、１０８ｃ 第２インシュレータ
１２ｄ、１０７ 第２ロータ
１２ｄ１、１０７ａ 第２ロータコア
１２ｄ２、１０７ｃ 第２マグネット
１２ｆ、１０９ 第２レゾルバ
１３、６３ 変速機構
１４、６４ サンギアシャフト
２０、７０ 第１遊星歯車機構
２１、７１ 第１サンギア
２２、７２ 第１ピニオンギア
２３、７３ 第１キャリア
２４、７４、１４７ 第１リングギア
３０、８０ 第２遊星歯車機構
３１、８１ 第２サンギア
３２ａ、８２ａ 第２ピニオンギア
３２ｂ、８２ｂ 第３ピニオンギア
３３、８３ 第２キャリア
３４、８４、１７１ 第２リングギア
４０、９０ クラッチ装置
４１ 内輪
４２ 外輪
４３ カム
４４ ワイヤゲージ
４５ ガータスプリング
５０、１０２、１４０、１７５ ホイール軸受
５０ａ、１４３ 外輪（軸受外輪）
５０ｂ、１４１ 第１内輪（第１の軸受内輪）
５０ｃ、１４２、１７２ 第２内輪（第２の軸受内輪）
５１ スタットボルト
５２ ボルト
５３ ショックアブソーバ取付部
５３ａ 第１ボルト孔
５３ｂ 第２ボルト孔
５４ 第１セレーション
５５ 防水パネルコネクタ
５６ 第２セレーション
５７ ロックナット
１０３ｂ第１ロータディスク
１０４ 第１モータステータ
１０５ａ 第１レゾルバロータ
１０５ｂ 第１レゾルバステータ
１０７ｂ 第２ロータディスク
１０８ 第２モータステータ
１０９ａ 第２レゾルバロータ
１０９ｂ 第２レゾルバステータ
１１０ 磁気シールド部材（板状部材）
１１１、１２１、１３１ 筒状部（モータステータ固定部）
１１２、１２２、１３２ 円盤部（レゾルバステータ固定部）
１３３ 第１スペーサ
１３４ 第２スペーサ
１４９ ブレーキディスク
１５０ 間隙
１５１ シール部
１５２ 第１シールド部
１５８ 開口部
１６０ 第２シールド部
１７３ 突起部
１７６ 円筒部
１７７ ホイール取付部
１７８ 凹部
１７９ 凸部
１８２ 環状凹部
１８４ キー部材
１８６ Ｃリング溝（第２の環状凹部）
１９０ Ｃリング
Ｇ、１００Ｇ、１２０Ｇ、１３０Ｇ ケーシング
Ｇ１、１００Ｇ１、１２０Ｇ１、１３０Ｇ１ 第１ケーシング
Ｇ２、１００Ｇ２ 第２ケーシング
Ｇ３、１００Ｇ３ 第３ケーシング
Ｇ４ 第４ケーシング
Ｈ ホイール
Ｒ 回転軸
Ｒｐ１ 第１ピニオン回転軸
Ｒｐ２ 第２ピニオン回転軸
Ｒｐ３ 第３ピニオン回転軸
Ｔ１、Ｔ７、ＴＡ 第１回転力
Ｔ２、Ｔ８、ＴＢ 第２回転力
Ｔ３ 循環回転力
Ｔ４ 合成回転力
Ｔ５ 第１分配回転力
Ｔ６ 第２分配回転力
Ｔ９ 合成回転力
Ｚ１、Ｚ４、Ｚ５、Ｚ７ 歯数
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両を駆動するインホイールモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動車両駆動装置のうち、特にホイールを直接駆動するものをインホイールモータという。ここでいうインホイールモータとは、電動車両が備えるホイールの近傍に設けられる駆動装置である。なお、インホイールモータは、必ずしもホイールの内部に収納されていなくてもよい。インホイールモータは、ホイールの内部又はホイール近傍に配置される必要がある。しかしながら、ホイールの内部やホイール近傍は、比較的狭い空間である。よって、インホイールモータは、小型化が要求される。
【０００３】
インホイールモータには、減速機構を備える方式のものと、減速機構を備えないダイレクトドライブ方式のものとがある。減速機構を備える方式のインホイールモータは、電動車両の発進時や登坂時（坂道を登る時）に、電動車両を駆動するために十分な回転力を確保しやすい。しかしながら、減速機構を備える方式のインホイールモータは、減速機構を介して回転力をホイールに伝えるため、減速機構での摩擦損失が生じる。減速機構を備えるインホイールモータは、モータの出力軸の回転速度がホイールの回転速度よりも常に速い。よって、減速機構を備える方式のインホイールモータは、特に、電動車両が高速で走行する時に、減速機構での摩擦損失によってエネルギーの損失が増大する。
【０００４】
一方、ダイレクトドライブ方式のインホイールモータは、減速機構を介さずに回転力をホイールに伝えるため、エネルギーの損失を低減できる。しかしながら、ダイレクトドライブ方式のインホイールモータは、減速機構によって回転力を増幅できない。これにより、ダイレクトドライブ方式のインホイールモータは、電動車両の発進時や登坂時に、電動車両を駆動するために十分な回転力を確保しにくい。電動車両を駆動するために十分な回転力を確保するための技術として、例えば、特許文献１には、インホイールモータではないが、遊星歯車機構を含む減速機構と、２つのモータとを備える技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０８１９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されている技術は、動力循環経路を有する。特許文献１に開示されている技術は、動力循環経路内で回転力をまず電力に変換し、その電力を再度回転力に変換している。よって、特許文献１に開示されている技術は、動力循環経路に発電機及びモータを含む必要がある。しかしながら、上述のように、インホイールモータは、電動車両駆動装置の小型化が要求されており、発電機及びモータを設置するためのスペースをホイール近傍に確保することが困難である。また、特許文献１に開示されている技術は、動力を電力に変換し、さらに電力を動力に変換する。よって、特許文献１に開示されている技術は、エネルギーの変換時にエネルギーの損失が生じる。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、電動車両を駆動するために十分な回転力を確保し、かつ、エネルギーの損失を低減できるインホイールモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、第１の発明に係るインホイールモータは、第１モータと、第２モータと、前記第１モータと連結される第１サンギアと、前記第１サンギアと噛み合う第１ピニオンギアと、前記第１ピニオンギアが自転できるように、かつ、前記第１ピニオンギアが前記第１サンギアを中心に公転できるように前記第１ピニオンギアを保持する第１キャリアと、前記第１キャリアの回転を規制できるクラッチ装置と、前記第１ピニオンギアと噛み合い、かつ、前記第２モータと連結される第１リングギアと、前記第１モータと連結される第２サンギアと、前記第２サンギアと噛み合う第２ピニオンギアと、前記第２ピニオンギアと噛み合う第３ピニオンギアと、前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアがそれぞれ自転できるように、かつ、前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアが前記第２サンギアを中心に公転できるように前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアを保持すると共に、前記第１リングギアと連結される第２キャリアと、前記第３ピニオンギアと噛み合い、かつ、電動車両のホイールと連結される第２リングギアと、を含むことを特徴とする。
【０００９】
上記構成により、第１の発明に係るインホイールモータは、第１変速状態と第２変速状態の２つの変速状態を実現できる。第１変速状態では、第１モータは作動し、第２モータは作動せず、クラッチ装置は係合状態である。第１変速状態で、第１の発明に係るインホイールモータは、第２キャリアから第１リングギアに回転力の一部が戻り、さらに第１リングギアに伝わった回転力が第１サンギアを介して第２サンギアに伝わる。すなわち、第１の発明に係るインホイールモータは、回転力が循環する。これにより、第１の発明に係るインホイールモータは、より大きな変速比を実現できる。すなわち、第１の発明に係るインホイールモータは、第１変速状態の時に、第１モータが出力する回転力よりも大きな回転力をホイールに伝達できる。
【００１０】
第２変速状態では、第１モータ及び第２モータは作動し、クラッチ装置は非係合状態である。第１の発明に係るインホイールモータは、第２変速状態の際、第２モータから出力される回転力の角速度が変化することで、変速比を連続的に変更できる。これにより、第１の発明に係るインホイールモータは、第１モータの角速度と、出力軸となる第２リングギアの角速度との差を低減できる。これにより、第１の発明に係るインホイールモータは、摩擦損失を低減できる。
【００１１】
また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、第２の発明に係るインホイールモータは、第１モータと、第２モータと、前記第１モータと連結される第１サンギアと、前記第１サンギアと噛み合う第１ピニオンギアと、前記第１ピニオンギアが自転できるように、かつ、前記第１ピニオンギアが前記第１サンギアを中心に公転できるように前記第１ピニオンギアを保持する第１キャリアと、前記第１ピニオンギアと噛み合い、かつ、電動車両のホイールと連結される第１リングギアと、前記第１モータと連結される第２サンギアと、前記第２サンギアと噛み合う第２ピニオンギアと、前記第２ピニオンギアと噛み合う第３ピニオンギアと、前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアがそれぞれ自転できるように、かつ、前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアが前記第２サンギアを中心に公転できるように前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアを保持する第２キャリアと、前記第２キャリアの回転を規制できるクラッチ装置と、前記第３ピニオンギアと噛み合い、かつ、前記第１キャリアと連結され、かつ、前記第２モータと連結される第２リングギアと、を含むことを特徴とする。
【００１２】
上記構成により、第２の発明に係るインホイールモータは、第１変速状態と第２変速状態の２つの変速状態を実現できる。第１変速状態では、第１モータは作動し、第２モータは作動せず、クラッチ装置は係合状態である。第１変速状態で、第２の発明に係るインホイールモータは、第１キャリアから第２リングギアに回転力の一部が戻り、さらに第２リングギアに伝わった回転力が第２サンギアを介して第１サンギアに伝わる。すなわち、第２の発明に係るインホイールモータは、回転力が循環する。これにより、第２の発明に係るインホイールモータは、より大きな変速比を実現できる。すなわち、第２の発明に係るインホイールモータは、第１変速状態の時に、第１モータが出力する回転力よりも大きな回転力をホイールに伝達できる。
【００１３】
第２変速状態では、第１モータ及び第２モータは作動し、クラッチ装置は非係合状態である。第２の発明に係るインホイールモータは、第２変速状態の際、第２モータから出力される回転力の角速度が変化することで、変速比を連続的に変更できる。これにより、第２の発明に係るインホイールモータは、第１モータの角速度と、出力軸となる第１リングギアの角速度との差を低減できる。これにより、第２の発明に係るインホイールモータは、摩擦損失を低減できる。
【００１４】
本発明の好ましい態様としては、前記第２モータが出力する第２回転力と、前記第１モータが出力する第１回転力との比は、前記第２サンギアと前記第２キャリアとの間に作用する回転力比の８２％以上であることが望ましい。
【００１５】
本発明に係るインホイールモータは、第１モータが出力する回転力であるＴＡと、第２モータが出力する回転力であるＴＢと、第２サンギアの歯数Ｚ１と、第２リングギアの歯数Ｚ４とが、下記の式（７）を満たす必要がある。しかしながら、モータが出力する回転力は、モータの寸法や、磁気特性などの要因により、設計値に対して最大で１８％程度の誤差が生じる。本発明に係るインホイールモータは、上記構成により、個体差によらず、第１モータが出力する回転力であるＴＡと、第２モータが出力する回転力であるＴＢと、第２サンギアの歯数Ｚ１と、第２リングギアの歯数Ｚ４とが、下記の式（７）を満たすことができる。
【数７】
【００１６】
本発明の好ましい態様としては、前記第２モータが出力する第２回転力と、前記第１モータが出力する第１回転力との比は、前記第１サンギアと前記第１キャリアとの間に作用する回転力比の８２％以上であることが望ましい。上記構成により、本発明に係るインホイールモータは、個体差によらず、第１モータが出力する回転力であるＴＡと、第２モータが出力する回転力であるＴＢと、第２サンギアの歯数Ｚ１と、第２リングギアの歯数Ｚ４とが、上記の式（７）を満たすことができる。
【００１７】
本発明の好ましい態様としては、前記第１モータの回転軸に直交する平面で前記第１モータのステータコアを切った断面形状と、前記第２モータの回転軸に直交する平面で前記第２モータのステータコアを切った断面形状とは、同一であることが望ましい。
【００１８】
本発明に係るインホイールモータは、上記構成により、第１モータと第２モータとでステータコアの設計が共通するため、設計に要する労力を低減できる。また、第１モータのステータコアの断面形状と、第２モータのステータコアの断面形状とが同一の場合、第１モータのステータコア及び第２モータの第２ステータコアは、同一の金型で製造されることができる。よって、本発明に係るインホイールモータは、製造に要する労力を低減できる。また、本発明に係るインホイールモータは、製造に要するコストを低減できる。
【００１９】
本発明の好ましい態様としては、前記第１モータの回転軸方向における前記第１モータのステータコアの寸法と、前記第２モータの回転軸方向における前記第２モータのステータコアの寸法との比は、前記回転力比の８２％以上１１８％以下であることが望ましい。
【００２０】
ステータコアの断面形状が同一の場合、モータが出力する回転力の大きさは、回転軸方向のステータコアの寸法に比例する。よって、本発明に係るインホイールモータは、上記構成により、第１モータが出力する回転力であるＴＡと、第２モータが出力する回転力であるＴＢと、第２サンギアの歯数Ｚ１と、第２リングギアの歯数Ｚ４とが、上記の式（７）を満たすことができる。
【００２１】
本発明の好ましい態様としては、前記第１モータの回転軸に直交する平面で前記第１モータのロータコアを切った断面形状と、前記第２モータの回転軸に直交する平面で前記第２モータのロータコアを切った断面形状とは、同一であることが望ましい。
【００２２】
本発明に係るインホイールモータは、上記構成により、第１モータと第２モータとでロータコアの設計が共通するため、設計に要する労力を低減できる。また、第１モータのロータコアの断面形状と、第２モータのロータコアの断面形状とが同一の場合、第１モータのロータコア及び第２モータの第２ロータコアは、同一の金型で製造されることができる。よって、本発明に係るインホイールモータは、製造に要する労力を低減できる。また、本発明に係るインホイールモータは、製造に要するコストを低減できる。
【００２３】
本発明の好ましい態様としては、前記第１モータの回転軸方向における前記第１モータのロータコアの寸法と、前記第２モータの回転軸方向における前記第２モータのロータコアの寸法との比は、前記回転力比の８２％以上１１８％以下であることが望ましい。
【００２４】
ロータコアの断面形状が同一の場合、モータが出力する回転力の大きさは、回転軸方向のロータコアの寸法に比例する。よって、本発明に係るインホイールモータは、上記構成により、第１モータが出力する回転力であるＴＡと、第２モータが出力する回転力であるＴＢと、第２サンギアの歯数Ｚ１と、第２リングギアの歯数Ｚ４とが、上記の式（７）を満たすことができる。
【００２５】
本発明の好ましい態様としては、前記クラッチ装置は、第１部材と、前記第１部材に対して回転できる第２部材と、前記第２部材に第１方向の回転力が作用すると前記第１部材と前記第２部材との間で回転力を伝達し、前記第２部材に前記第１方向とは逆の第２方向の回転力が作用すると前記第１部材と前記第２部材との間で回転力を伝達しない係合部材と、を含むワンウェイクラッチ装置であることが望ましい。また、前記第１方向は、前記電動車両を前進させるように前記第１モータが回転力を出力し、かつ、前記第２モータが作動していない際に前記第２部材が回転する方向であることが望ましい。
【００２６】
ワンウェイクラッチ装置は、第２部材に作用する回転力の方向が切り替えられることで、係合状態と非係合状態とを切り替えできる。よって、ワンウェイクラッチ装置は、ピストンを移動させるための機構や、電磁アクチュエータを必要としない。これにより、本発明に係るインホイールモータは、部品点数を低減でき、かつ、自身（クラッチ装置）を小型化できる。また、ワンウェイクラッチ装置は、ピストンを移動させるための機構や、電磁アクチュエータを作動させるためのエネルギーが不要となる。
【００２７】
本発明の好ましい態様としては、前記クラッチ装置は、カムクラッチ装置であることが望ましい。ローラクラッチ装置もワンウェイクラッチ装置に含まれる。しかしながら、カムクラッチ装置は、回転力（トルク）容量がローラクラッチ装置よりも大きい。すなわち、カムクラッチ装置は、第１部材と第２部材との間で伝達できる力の大きさがローラクラッチ装置よりも大きい。よって、本発明に係るインホイールモータは、クラッチ装置がカムクラッチ装置である方が、より大きな回転力を伝達できる。
【００２８】
また、本発明の好ましい態様としては、前記第１モータ及び前記第２モータはそれぞれ、ロータコアと、前記ロータコアの径方向外側に配置されるモータステータと、前記ロータコアの径方向内側に配置されて前記ロータを支持するロータディスクと、前記ロータディスクに固定されたレゾルバロータと前記レゾルバロータに対向するように配置されたレゾルバステータとを備えたレゾルバと、を含み、前記ロータコアは磁性体であり前記ロータディスクは非磁性体であることが好ましい。
【００２９】
これにより、ロータコアに設けられたマグネットからの磁束の一部が、ロータディスクを通ってレゾルバステータに流れることが低減されるため、レゾルバの検出精度を向上させることができる。その結果、レゾルバをロータディスクに近接して配置することができるため、電動車両駆動装置の軸方向寸法を短くすることができる。
【００３０】
また、本発明の好ましい態様としては、前記ロータディスクは、オーステナイト系ステンレス、アルミニウム及び樹脂から選択される少なくとも一種により形成されていることが好ましい。
【００３１】
また、本発明の好ましい態様としては、前記第１モータ及び前記第２モータのうち少なくとも一方は、前記レゾルバと前記ロータコア及び前記モータステータとを磁気的に遮蔽し、かつ磁性体で形成されて端部が前記モータステータと磁気的に通じる位置に配された板状部材をさらに含むことが好ましい。
【００３２】
これにより、漏れ磁束がレゾルバに影響することを低減でき、レゾルバの検出精度を向上させることができる。その結果、レゾルバを第１モータ又は第２モータに隣接して設けることができ、電動車両駆動装置の軸方向寸法を短くすることができる。
【００３３】
また、本発明の好ましい態様としては、前記レゾルバステータと前記モータステータとは、磁気的に遮断されていることが好ましい。これにより、第１モータ又は第２モータの磁束が、ケーシングを通してレゾルバに流れ込むことを低減することができる。その結果、レゾルバの検出精度を向上させることができる。
【００３４】
また本発明の好ましい態様として、前記レゾルバステータと前記モータステータとは、非磁性体部材を介して結合されていることが好ましい。これにより、前記レゾルバステータと前記モータステータとの磁気的遮断が実現される。
【００３５】
また本発明の好ましい態様として、前記モータステータを固定するモータステータ固定部と前記レゾルバステータを固定するレゾルバステータ固定部とを含み、前記モータステータ固定部及び前記レゾルバステータ固定部のうち少なくとも一方が、非磁性体であることが好ましい。これにより、前記レゾルバステータと前記モータステータとの磁気的遮断が実現される。
【００３６】
また本発明の好ましい態様として、非磁性体で形成され前記レゾルバステータと接するスペーサと、前記スペーサを介して前記レゾルバステータを固定するレゾルバステータ固定部とを含むことが好ましい。これにより、前記レゾルバステータと前記モータステータとの磁気的遮断が実現される。
【００３７】
また本発明の好ましい態様として、筒状の第１の軸受内輪と、前記第１の軸受内輪の径方向内側に設けられ、前記第２リングギアと一体になって前記第２リングギアと同軸で回転する第２の軸受内輪と、前記第１の軸受内輪及び前記第２の軸受内輪の径方向外側を囲む軸受外輪と、前記第１の軸受内輪及び前記第２の軸受内輪と前記軸受外輪との間に配置される複数の転動体と、前記第２の軸受内輪と前記軸受外輪との間隙を閉塞し、ブレーキディスクと対向するように配置されるシール部と、前記シール部と前記ブレーキディスクとの間に配置され前記軸受外輪のブレーキディスク側端部と前記シール部とを覆う第１シールド部と、を含むことが好ましい。
【００３８】
これにより、シール部にブレーキディスクの熱が直接伝わらず、シール部がブレーキディスクの熱により劣化することが低減される。
【００３９】
また本発明の好ましい態様として、筒状の第１の軸受内輪と、前記第１の軸受内輪の径方向内側に設けられ、前記第１リングギアと一体になって前記第１リングギアと同軸で回転する第２の軸受内輪と、前記第１の軸受内輪及び前記第２の軸受内輪の径方向外側を囲む軸受外輪と、前記第１の軸受内輪及び前記第２の軸受内輪と前記軸受外輪との間に配置される複数の転動体と、前記第２の軸受内輪と前記軸受外輪との間隙を閉塞し、ブレーキディスクと対向するように配置されるシール部と、前記シール部と前記ブレーキディスクとの間に配置され前記軸受外輪のブレーキディスク側端部と前記シール部とを覆う第１シールド部と、を含むことが好ましい。これにより、シール部にブレーキディスクの熱が直接伝わらず、シール部がブレーキディスクの熱により劣化することが低減される。
【００４０】
また本発明の好ましい態様として、前記ブレーキディスクとは反対側の前記軸受外輪の端部と、前記第１の軸受内輪と前記軸受外輪との間に形成されブレーキディスクとは反対側に開放された開口部とを覆う第２シールド部を含むことが好ましい。これにより、ホイール軸受内に充填されたグリースがブレーキディスクとは反対側の開口部から、変速機構が納められたケーシング内の空間へ流出することを低減させ、ホイール軸受の良好な潤滑を維持する。また、ケーシング内に飛散した潤滑油がホイール軸受内に侵入することを低減させる。
【００４１】
また本発明の好ましい態様として、前記第１シールド部は、前記第２の軸受内輪と所定の隙間を空けて配置され、前記第２の軸受内輪に沿った形状であることが好ましい。
【００４２】
また本発明の好ましい態様として、前記第２シールド部は、前記第１の軸受内輪と所定の隙間を空けて配置され、前記第１の軸受内輪に沿った形状であることが好ましい。
【００４３】
また本発明の好ましい態様として、前記第２リングギアの外周には、周方向に等間隔で配置された、複数の突起部が設けられ、円筒状の円筒部と、前記円筒部の一方の開口を閉じるホイール取付部とを有し、前記円筒部の内周には、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凹部と、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凸部と、周方向に環状に設けられ前記凹部と連続した環状凹部とが形成され、各前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、各前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角と前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角とが同一であり、前記凹部の周方向長さが、前記突起部の周方向長さより大きい軸受内輪と、前記凹部の底面に対応して湾曲した板状に形成されていると共に、前記突起部が、前記凹部に前記環状凹部の位置まで挿入され前記第２リングギアが回転されて前記突起部が前記環状凹部に嵌め合わされた後、各前記凹部に挿入され前記第２リングギアを前記軸受内輪に対して回転不能にするキー部材と、をさらに含むことが好ましい。
【００４４】
これにより、第２リングギアと軸受内輪とが別体として構成されていても、第２リングギアはラジアル荷重及びアキシャル荷重を受けることができる。さらに、第２リングギアと軸受内輪とが別体として構成されていることで、第２リングギアを精度よく形成することが容易である。
【００４５】
また本発明の好ましい態様として、前記第１リングギアの外周には、周方向に等間隔で配置された、複数の突起部が設けられ、円筒状の円筒部と、前記円筒部の一方の開口を閉じるホイール取付部とを有し、前記円筒部の内周には、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凹部と、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凸部と、周方向に環状に設けられ前記凹部と連続した環状凹部とが形成され、各前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、各前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角と前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角とが同一であり、前記凹部の周方向長さが、前記突起部の周方向長さより大きい軸受内輪と、前記凹部の底面に対応して湾曲した板状に形成されていると共に、前記突起部が、前記凹部に前記環状凹部の位置まで挿入され前記第１リングギアが回転されて前記突起部が前記環状凹部に嵌め合わされた後、各前記凹部に挿入され前記第１リングギアを前記軸受内輪に対して回転不能にするキー部材と、をさらに含むことが好ましい。
【００４６】
これにより、第１リングギアと軸受内輪とが別体として構成されていても、第１リングギアはラジアル荷重及びアキシャル荷重を受けることができる。さらに、第１リングギアと軸受内輪とが別体として構成されていることで、第１リングギアを精度よく形成することが容易である。
【００４７】
また本発明の好ましい態様として、前記凹部は、前記環状凹部よりも前記ホイール取付部側に近い位置まで形成されていることが好ましい。これにより、キー部材は、ラジアル荷重を環状凹部と凹部とが交差する位置を中心として両持ちで受けることができる。
【００４８】
また本発明の好ましい態様として、前記凹部は、前記円筒部のホイール取付部側とは反対側に、周方向に環状の第２の環状凹部が形成され、前記キー部材が前記凹部に挿入された後に、前記環状凹部にＣリングが嵌め合わされて前記キー部材が固定されていることが好ましい。これにより、簡易な方法で、軸受内輪と第１リングギア又は第２リングギアとが結合される。
【発明の効果】
【００４９】
本発明は、電動車両を駆動するために十分な回転力を確保し、かつ、エネルギーの損失を低減できるインホイールモータを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、実施形態１の電動車両駆動装置の構成と、電動車両駆動装置が第１変速状態の時に回転力が伝わる経路とを示す説明図である。
【図２】図２は、実施形態１の電動車両駆動装置が第１変速状態での各部の各回転速度を示す共線図である。
【図３】図３は、実施形態１の電動車両駆動装置が第２変速状態の時に回転力が伝わる経路を示す説明図である。
【図４】図４は、実施形態１の第１モータ及び第２モータの角速度−回転力特性の一例を示すグラフである。
【図５】図５は、実施形態１のクラッチ装置を示す説明図である。
【図６】図６は、実施形態１のクラッチ装置のカムを拡大して示す説明図である。
【図７】図７は、実施形態１の電動車両駆動装置の外観を模式的に示す説明図である。
【図８】図８は、図７のＡ−Ａ断面図である。
【図９】図９は、実施形態１の電動車両駆動装置を分解して示す説明図である。
【図１０】図１０は、モータが出力する回転力の個体差の出現確率を示すグラフである。
【図１１】図１１は、実施形態２の電動車両駆動装置の構成を示す説明図である。
【図１２】図１２は、実施形態２の電動車両駆動装置が第１変速状態での各部の各回転速度を示す共線図である。
【図１３】図１３は、実施形態３の電動車両駆動装置の断面図である。
【図１４】図１４は、実施形態３の変形例１に係る電動車両駆動装置の部分断面図である。
【図１５】図１５は、実施形態３の変形例２に係る電動車両駆動装置の部分断面図である。
【図１６】図１６は、実施形態４の電動車両駆動装置の部分断面図である。
【図１７】図１７は、実施形態４に係る第１シールド部の斜視図である。
【図１８】図１８は、実施形態４に係る第２シールド部の斜視図である。
【図１９】図１９は、実施形態５に係る電動車両駆動装置の断面図である。
【図２０】図２０は、実施形態５に係る第２リングギアの斜視図である。
【図２１】図２１は、実施形態５に係る第２内輪の正面図である。
【図２２】図２２は、図２１のＸ−Ｘ断面図である。
【図２３】図２３は、実施形態５に係る第２内輪のカットモデル斜視図である。
【図２４】図２４は、実施形態５に係る第２内輪の形状を説明する説明図である。
【図２５】図２５は、実施形態５に係るキー部材の斜視図である。
【図２６】図２６は、実施形態５に係るホイール軸受の一部の組み立て方を示す説明図である。
【図２７】図２７は、実施形態５に係るホイール軸受の一部を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための形態（以下、実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。
【００５２】
（実施形態１）
図１は、実施形態１の電動車両駆動装置の構成と、電動車両駆動装置が第１変速状態の時に回転力が伝わる経路とを示す説明図である。図１に示すように、インホイールモータである電動車両駆動装置１０は、ケーシングＧと、第１モータ１１と、第２モータ１２と、変速機構１３と、ホイール軸受５０とを含む。ケーシングＧは、第１モータ１１と、第２モータ１２と、変速機構１３とを収納する。第１モータ１１は、第１回転力ＴＡを出力できる。第２モータ１２は、第２回転力ＴＢを出力できる。変速機構１３は、第１モータ１１と連結される。これにより、変速機構１３は、第１モータ１１が作動すると、第１回転力ＴＡが伝えられる（入力される）。なお、ここでいうモータの作動とは、モータに電力が供給されて出力軸が回転することをいう。また、変速機構１３は、第２モータ１２と連結される。これにより、変速機構１３は、第２モータ１２が作動すると、第２回転力ＴＢが伝えられる（入力される）。そして、変速機構１３は、ホイール軸受５０と連結され、変速された回転力をホイール軸受５０に伝える（出力する）。ホイール軸受５０は、電動車両のホイールＨが取り付けられる。
【００５３】
変速機構１３は、第１遊星歯車機構２０と、第２遊星歯車機構３０と、クラッチ装置４０とを含む。第１遊星歯車機構２０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構である。第１遊星歯車機構２０は、第１サンギア２１と、第１ピニオンギア２２と、第１キャリア２３と、第１リングギア２４とを含む。第２遊星歯車機構３０は、ダブルピニオン式の遊星歯車機構である。第２遊星歯車機構３０は、第２サンギア３１と、第２ピニオンギア３２ａと、第３ピニオンギア３２ｂと、第２キャリア３３と、第２リングギア３４とを含む。
【００５４】
第１サンギア２１は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシングＧ内に支持される。第１サンギア２１は、第１モータ１１と連結される。よって、第１サンギア２１は、第１モータ１１が作動すると、第１回転力ＴＡが伝えられる。これにより、第１サンギア２１は、第１モータ１１が作動すると、回転軸Ｒを中心に回転する。第１ピニオンギア２２は、第１サンギア２１と噛み合う。第１キャリア２３は、第１ピニオンギア２２が第１ピニオン回転軸Ｒｐ１を中心に回転（自転）できるように第１ピニオンギア２２を保持する。第１ピニオン回転軸Ｒｐ１は、例えば、回転軸Ｒと平行である。
【００５５】
第１キャリア２３は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシングＧ内に支持される。これにより、第１キャリア２３は、第１ピニオンギア２２が第１サンギア２１を中心に、すなわち回転軸Ｒを中心に公転できるように第１ピニオンギア２２を保持することになる。第１リングギア２４は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できる。第１リングギア２４は、第１ピニオンギア２２と噛み合う。また、第１リングギア２４は、第２モータ１２と連結される。よって、第１リングギア２４は、第２モータ１２が作動すると第２回転力ＴＢが伝えられる。これにより、第１リングギア２４は、第２モータ１２が作動すると、回転軸Ｒを中心に回転（自転）する。
【００５６】
クラッチ装置４０は、第１キャリア２３の回転を規制できる。具体的には、クラッチ装置４０は、回転軸Ｒを中心とした第１キャリア２３の回転を規制（制動）する場合と、前記回転を許容する場合とを切り替えできる。以下、クラッチ装置４０は、前記回転を規制（制動）する状態を係合状態といい、前記回転を許容する状態を非係合状態という。クラッチ装置４０の詳細については後述する。
【００５７】
第２サンギア３１は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシングＧ内に支持される。第２サンギア３１は、第１サンギア２１を介して第１モータ１１と連結される。具体的には、第１サンギア２１と第２サンギア３１とは、同軸（回転軸Ｒ）で回転できるようにサンギアシャフト１４に一体で形成される。そして、サンギアシャフト１４は、第１モータ１１と連結される。これにより、第２サンギア３１は、第２モータ１２が作動すると、回転軸Ｒを中心に回転する。
【００５８】
第２ピニオンギア３２ａは、第２サンギア３１と噛み合う。第３ピニオンギア３２ｂは、第２ピニオンギア３２ａと噛み合う。第２キャリア３３は、第２ピニオンギア３２ａが第２ピニオン回転軸Ｒｐ２を中心に回転（自転）できるように第２ピニオンギア３２ａを保持する。また、第２キャリア３３は、第３ピニオンギア３２ｂが第３ピニオン回転軸Ｒｐ３を中心に回転（自転）できるように第３ピニオンギア３２ｂを保持する。第２ピニオン回転軸Ｒｐ２及び第３ピニオン回転軸Ｒｐ３は、例えば、回転軸Ｒと平行である。
【００５９】
第２キャリア３３は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシングＧ内に支持される。これにより、第２キャリア３３は、第２ピニオンギア３２ａ及び第３ピニオンギア３２ｂが第２サンギア３１を中心に、すなわち回転軸Ｒを中心に公転できるように第２ピニオンギア３２ａ及び第３ピニオンギア３２ｂを保持することになる。また、第２キャリア３３は、第１リングギア２４と連結される。これにより、第２キャリア３３は、第１リングギア２４が回転（自転）すると、回転軸Ｒを中心に回転（自転）する。第２リングギア３４は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できる。第２リングギア３４は、第３ピニオンギア３２ｂと噛み合う。また、第２リングギア３４は、ホイール軸受５０と連結される。これにより、第２リングギア３４が回転（自転）すると、ホイール軸受５０は回転する。次に、電動車両駆動装置１０における回転力の伝達経路について説明する。
【００６０】
電動車両駆動装置１０は、第１変速状態と第２変速状態との２つの変速状態を実現できる。まずは、電動車両の発進時や登坂時（坂道を登る時）に用いられる第１変速状態、いわゆるローギア状態を電動車両駆動装置１０が実現する場合を説明する。第１変速状態では、第１モータ１１は作動する。第１変速状態の時に、第１モータ１１が出力する回転力を第１回転力Ｔ１とする。また、第１変速状態の時、第２モータ１２は作動しない、すなわち空転する。また、クラッチ装置４０は係合状態である。すなわち、第１変速状態では、第１ピニオンギア２２は、ケーシングＧに対して公転できない状態となる。なお、図１に示す第１回転力Ｔ１と、循環回転力Ｔ３と、合成回転力Ｔ４と、第１分配回転力Ｔ５と、第２分配回転力Ｔ６との各回転力は、各部位に作用するトルクを示し、単位はＮｍである。
【００６１】
第１モータ１１から出力された第１回転力Ｔ１は、第１サンギア２１に入力される。そして、第１回転力Ｔ１は、第１サンギア２１で循環回転力Ｔ３と合流する。循環回転力Ｔ３は、第１リングギア２４から第１サンギア２１に伝えられた回転力である。循環回転力Ｔ３の詳細については後述する。これにより、第２サンギア３１は、第１回転力Ｔ１と循環回転力Ｔ３とが合成された合成回転力Ｔ４が伝えられる。合成回転力Ｔ４は、第２遊星歯車機構３０によって増幅される。また、合成回転力Ｔ４は、第２遊星歯車機構３０によって第１分配回転力Ｔ５と第２分配回転力Ｔ６とに分配される。第１分配回転力Ｔ５は、第２リングギア３４に分配された回転力である。第２分配回転力Ｔ６は、第２キャリア３３に分配された回転力である。
【００６２】
第１分配回転力Ｔ５は、第２リングギア３４からホイール軸受５０に伝えられる。これにより、ホイールＨは回転し、電動車両は走行する。第２分配回転力Ｔ６は、第１遊星歯車機構２０に入力される。具体的には、第２分配回転力Ｔ６は、第１リングギア２４に伝えられる。第２分配回転力Ｔ６は、第１遊星歯車機構２０によって減少される。具体的には、第２分配回転力Ｔ６は、第１リングギア２４から第１ピニオンギア２２を介して第１サンギア２１に伝わる際に変速されることで減少される。また、第２分配回転力Ｔ６は、第１リングギア２４から第１ピニオンギア２２を介して第１サンギア２１に伝わる際に、自身（第２分配回転力Ｔ６）の回転方向が逆転される。これにより、第２分配回転力Ｔ６は、循環回転力Ｔ３となって第１サンギア２１に伝えられる。
【００６３】
このように、第１モータ１１から第１サンギア２１に入力された第１回転力Ｔ１は、増幅されつつ、増幅された回転力の一部が第１分配回転力Ｔ５として出力される。そして、増幅された回転力の残りの回転力は、第２キャリア３３から第１リングギア２４及び第１ピニオンギア２２を介して循環回転力Ｔ３として第１サンギア２１に伝えられる。第１サンギア２１に伝えられた循環回転力Ｔ３は、第１回転力Ｔ１と合流して合成回転力Ｔ４となり第２サンギア３１に伝えられる。
【００６４】
以上のように、電動車両駆動装置１０は、第１遊星歯車機構２０と第２遊星歯車機構３０との間で、回転力の一部が循環する。これにより、電動車両駆動装置１０は、より大きな変速比を実現できる。すなわち、電動車両駆動装置１０は、第１変速状態の時に、より大きな回転力をホイールＨに伝達できる。以下に、第１回転力Ｔ１から第２分配回転力Ｔ６の値の一例を説明する。
【００６５】
第２サンギア３１の歯数をＺ１とし、第２リングギア３４の歯数をＺ４とし、第１サンギア２１の歯数をＺ５とし、第１リングギア２４の歯数をＺ７とする。以下に、電動車両駆動装置１０の各部に作用する回転力（図１に示す循環回転力Ｔ３、合成回転力Ｔ４、第１分配回転力Ｔ５、第２分配回転力Ｔ６）の第１回転力Ｔ１に対する比を数式で示す。なお、下記の式（１）〜式（４）で負の値となるものは、第１回転力Ｔ１とは逆方向の回転力である。
【００６６】
【数１】
【数２】
【数３】
【数４】
【００６７】
一例として、歯数Ｚ１を３１、歯数Ｚ４を７１、歯数Ｚ５を３７、歯数Ｚ７を７１とする。また、第１回転力Ｔ１を７５Ｎｍとする。すると、循環回転力Ｔ３は１５４．０Ｎｍ、合成回転力Ｔ４は２２９．０Ｎｍ、第１分配回転力Ｔ５は５２４．４Ｎｍ、第２分配回転力Ｔ６は、−２９５．４Ｎｍとなる。このように、電動車両駆動装置１０は、一例として第１モータ１１が出力する第１回転力Ｔ１を６．９９倍に増幅してホイールＨに出力できる。次に、共線図を用いて第１変速状態での各部の角速度を説明する。
【００６８】
図２は、実施形態１の電動車両駆動装置が第１変速状態での各部の各回転速度を示す共線図である。以下、一例として、第１サンギア２１の角速度をＶ［ｒａｄ／ｓ］とする。また、負の値となる角速度は、第１回転力ＴＡとは逆方向の回転であることを示す。図２に示すように、第１サンギア２１の角速度はＶ［ｒａｄ／ｓ］である。第１キャリア２３は、クラッチ装置４０により回転が規制されている。よって、第１キャリア２３の角速度は０［ｒａｄ／ｓ］である。第１リングギア２４の角速度は０．５２１Ｖ［ｒａｄ／ｓ］である。第２サンギア３１は、第１サンギア２１と連結されている。よって、第２サンギア３１の角速度はＶ［ｒａｄ／ｓ］である。第２キャリア３３は、第１リングギア２４と連結されている。よって、第２キャリア３３の角速度は０．５２１Ｖ［ｒａｄ／ｓ］である。
【００６９】
第２遊星歯車機構３０は、ピニオンギアを２つ有するダブルピニオン式の遊星歯車機構であるため、第２サンギア３１から第２リングギア３４に伝わる回転力は第２キャリア３３で反転する。回転力は、第２キャリア３３から第２リングギア３４へ伝わる際、第２サンギア３１から第２キャリア３３へ伝わる時の変化率に−１を乗算した変化率で反転して伝わる。すなわち、図２中では、θ１とθ２とが等しくなる。これにより、第２リングギア３４の角速度は０．１４３Ｖ［ｒａｄ／ｓ］となる。以上により、変速機構１３の変速比は、Ｖ／０．１４３Ｖ＝６．９９となる。次に、第２変速状態について説明する。
【００７０】
図３は、実施形態１の電動車両駆動装置が第２変速状態の時に回転力が伝わる経路を示す説明図である。第２変速状態では、第１モータ１１は作動する。第２変速状態の時に、第１モータ１１が出力する回転力を第１回転力Ｔ７とする。また、第２変速状態では、第２モータ１２は作動する。第２変速状態の時に、第２モータ１２が出力する回転力を第２回転力Ｔ８とする。また、クラッチ装置４０は非係合状態である。すなわち、第２変速状態では、第１ピニオンギア２２は、ケーシングＧに対して回転できる状態となる。これにより、第２変速状態では、第１遊星歯車機構２０と第２遊星歯車機構３０との間における回転力の循環が遮断される。また、第２変速状態では、第１キャリア２３が自由に公転（回転）できるため、第１サンギア２１と第１リングギア２４とは相対的に自由に回転（自転）できる。なお、図３に示す合成回転力Ｔ９は、ホイール軸受５０に伝えられるトルクを示し、単位はＮｍである。
【００７１】
第２変速状態では、第１回転力Ｔ７と第２回転力Ｔ８との比は、第２サンギア３１の歯数Ｚ１と第２リングギア３４の歯数Ｚ４との比で定まる。第１回転力Ｔ７は、第２キャリア３３で第２回転力Ｔ８と合流する。これにより、第２リングギア３４に合成回転力Ｔ９が伝わる。第１回転力Ｔ７と、第２回転力Ｔ８と、合成回転力Ｔ９とは、下記の式（５）を満たす。
【００７２】
【数５】
【００７３】
ここで、第１サンギア２１と第１リングギア２４とは、互いに反対方向に回転（自転）するため、第２サンギア３１と第２キャリア３３とも、互いに反対方向に回転（自転）する。第２サンギア３１の角速度を一定とした場合、第２キャリア３３の角速度が速くなるほど、第２リングギア３４の角速度は遅くなる。また、第２キャリア３３の角速度遅くなるほど、第２リングギア３４の角速度は速くなる。このように、第２リングギア３４の角速度は、第２サンギア３１の角速度と、第２キャリア３３の角速度とによって連続的に変化する。すなわち、電動車両駆動装置１０は、第２モータ１２が出力する第２回転力Ｔ８の角速度が変化することで、変速比を連続的に変更できる。
【００７４】
また、電動車両駆動装置１０は、第２リングギア３４の角速度を一定にしようとする際に、第１モータ１１が出力する第１回転力Ｔ７の角速度と、第２モータ１２が出力する第２回転力Ｔ８の角速度との組み合わせを複数有する。すなわち、第２モータ１２が出力する第２回転力Ｔ８の角速度が変化することで、第１モータ１１が出力する第１回転力Ｔ７の角速度が変化しても、第２リングギア３４の角速度を一定に維持できる。これにより、電動車両駆動装置１０は、第１変速状態から第２変速状態に切り替わる際に、第２リングギア３４の角速度の変化量を低減できる。結果として、電動車両駆動装置１０は、変速ショックを低減できる。
【００７５】
次に、第２モータ１２が出力する第２回転力Ｔ８について説明する。第２モータ１２は、下記の式（６）を満たす第２回転力Ｔ８以上の回転力を出力する必要がある。なお、下記の式（６）中の、１−（Ｚ４／Ｚ１）は、第２サンギア３１と第２リングギア３４との間の回転力比を示す。
【００７６】
【数６】
【００７７】
したがって、第１モータ１１が任意に回転する際に第２リングギア３４の回転力及び角速度を調節するためには、第１回転力ＴＡと、第２回転力ＴＢと、歯数Ｚ１と、歯数Ｚ４とは、下記の式（７）を満たせばよい。なお、第１回転力ＴＡは第１モータ１１の任意の角速度での回転力であり、第２回転力ＴＢは第２モータ１２の任意の角速度での回転力である。
【００７８】
【数７】
【００７９】
図４は、実施形態１の第１モータ及び第２モータの角速度−回転力特性の一例を示すグラフである。モータの出力軸の角速度と、その角速度で出力できる最大回転力とは、互いに関係する。この関係をモータの角速度−回転力特性（回転数−トルク特性、ＮＴ特性）という。よって、第１回転力ＴＡと、第２回転力ＴＢと、歯数Ｚ１と、歯数Ｚ４とは、第１モータ１１の出力軸の角速度が０から想定される最大角速度Ｎｍａｘの範囲内で、上記の式（７）を満たす必要がある。図４に示す角速度−回転力特性は、第１モータ１１の出力軸の角速度が０から想定される最大角速度Ｎｍａｘの範囲内で、第１回転力ＴＡと、第２回転力ＴＢと、歯数Ｚ１と、歯数Ｚ４とが上記の式（７）を満たす場合の第１モータ１１及び第２モータ１２の角速度−回転力特性の一例である。次に、クラッチ装置４０について説明する。
【００８０】
クラッチ装置４０は、例えば、ワンウェイクラッチ装置である。ワンウェイクラッチ装置は、第１方向の回転力のみを伝達し、第１方向とは逆方向である第２方向の回転力を伝達しない。すなわち、ワンウェイクラッチ装置は、図１及び図３に示す第１キャリア２３が第１方向に回転しようとする際に係合状態となり、第１キャリア２３が第２方向に回転しようとする際に非係合状態となる。ワンウェイクラッチ装置は、例えば、カムクラッチ装置や、ローラクラッチ装置である。以下、クラッチ装置４０はカムクラッチ装置であるものとして、クラッチ装置４０の構成を説明する。
【００８１】
図５は、実施形態１のクラッチ装置を示す説明図である。図６は、実施形態１のクラッチ装置のカムを拡大して示す説明図である。図５に示すように、クラッチ装置４０は、第２部材としての内輪４１と、第１部材としての外輪４２と、係合部材としてのカム４３とを含む。なお、内輪４１が第１部材として機能し、外輪４２が第２部材として機能してもよい。内輪４１及び外輪４２は、筒状部材である。内輪４１は、外輪４２の内側に配置される。内輪４１と外輪４２とのうちの一方は、第１キャリア２３に連結され、他方はケーシングＧに連結される。本実施形態では、内輪４１は第１キャリア２３に連結され、外輪４２はケーシングＧに連結される。カム４３は、略円柱状の棒状部材である。但し、棒状部材の中心軸に直交する仮想平面で切ったカム４３の断面形状は、真円ではなく歪な形状である。カム４３は、内輪４１の外周部と外輪４２の内周部との間に、内輪４１及び外輪４２の周方向に沿って複数設けられる。
【００８２】
図６に示すように、クラッチ装置４０は、ワイヤゲージ４４と、ガータスプリング４５とを含む。ワイヤゲージ４４は、弾性部材である。ワイヤゲージ４４は、複数のカム４３が分散しないようにまとめる。ガータスプリング４５は、カム４３が内輪４１及び外輪４２に常に接触するようにカム４３に力を与える。これにより、内輪４１又は外輪４２に回転力が作用した際に、カム４３は迅速に内輪４１及び外輪４２と噛み合うことができる。よって、クラッチ装置４０は、非係合状態から係合状態に切り替わる際に要する時間を低減できる。なお、非係合状態では、内輪４１と外輪４２との間で力は伝達されていない。また、係合状態では、内輪４１と外輪４２との間で力は伝達されている。
【００８３】
クラッチ装置４０は、内輪４１に第１方向の回転力が作用すると、カム４３が内輪４１及び外輪４２と噛み合う。これにより、内輪４１と外輪４２との間で回転力が伝達され、第１キャリア２３は、ケーシングＧから反力を受ける。よって、クラッチ装置４０は、第１キャリア２３の回転を規制できる。また、クラッチ装置４０は、内輪４１に第２方向の回転力が作用すると、カム４３が内輪４１及び外輪４２と噛み合わない。これにより、内輪４１と外輪４２との間で回転力が伝達されず、第１キャリア２３は、ケーシングＧから反力を受けない。よって、クラッチ装置４０は、第１キャリア２３の回転を規制しない。このようにして、クラッチ装置４０は、ワンウェイクラッチ装置としての機能を実現する。
【００８４】
本実施形態の場合、クラッチ装置４０は、第１変速状態、すなわち第２モータ１２が作動していない状態であって、電動車両を前進させるように第１モータ１１が回転力を出力する場合に、図１に示す第１キャリア２３が回転（自転）する方向に内輪４１が回転すると係合状態となる。すなわち、上述の第１方向は、電動車両を前進させるように第１モータ１１が回転力を出力し、かつ、第２モータが作動していない際に第２部材としての内輪４１が回転する方向である。この状態で、第２モータ１２が作動すると、第２キャリア３３の回転方向は逆転する。これにより、クラッチ装置４０は、第２変速状態の時、すなわち第２モータ１２が作動し、かつ、電動車両を前進させるように第１モータ１１が回転力を出力する場合に非係合状態となる。以上により、クラッチ装置４０は、第２モータ１２が作動するか否かによって従動的に係合状態と非係合状態とを切り替えできる。
【００８５】
ここで、クラッチ装置４０は、ローラクラッチ装置でもよい。但し、カムクラッチ装置は、回転力（トルク）容量がローラクラッチ装置よりも大きい。すなわち、カムクラッチ装置は、内輪４１と外輪４２との間で伝達できる力の大きさがローラクラッチ装置よりも大きい。よって、クラッチ装置４０は、カムクラッチ装置である方が、より大きな回転力を伝達できる。
【００８６】
また、クラッチ装置４０は、ワンウェイクラッチ装置ではなく、シリンダ内のピストンを作動流体によって移動させることで２つの回転部材を係合させたり、電磁アクチュエータによって２つの回転部材を係合させたりする方式のクラッチ装置でもよい。但し、このようなクラッチ装置は、ピストンを移動させるための機構が必要となったり、電磁アクチュエータを作動させるための電力が必要となったりする。しかし、クラッチ装置４０は、ワンウェイクラッチ装置ならば、ピストンを移動させるための機構を必要とせず、電磁アクチュエータを作動させるための電力も必要としない。クラッチ装置４０は、ワンウェイクラッチ装置ならば、内輪４１又は外輪４２（本実施形態では内輪４１）に作用する回転力の方向が切り替えられることで、係合状態と非係合状態とを切り替えできる。よって、クラッチ装置４０は、ワンウェイクラッチ装置である方が、部品点数を低減でき、かつ、自身（クラッチ装置４０）を小型化できる。次に、電動車両駆動装置１０の構造の一例を説明する。
【００８７】
図７は、実施形態１の電動車両駆動装置の外観を模式的に示す説明図である。図８は、図７のＡ−Ａ断面図である。図９は、実施形態１の電動車両駆動装置を分解して示す説明図である。以下、上記で説明した構成要素については、重複する説明は省略し、図中において同一の符号で示す。図８に示すように、ケーシングＧは、第１ケーシングＧ１と、第２ケーシングＧ２と、第３ケーシングＧ３と、第４ケーシングＧ４とを含む。第１ケーシングＧ１と、第２ケーシングＧ２と、第４ケーシングＧ４とは、筒状部材である。第２ケーシングＧ２は、第１ケーシングＧ１よりもホイールＨ側に設けられる。第１ケーシングＧ１と第２ケーシングＧ２とは、例えば４本のボルトで締結される。
【００８８】
第３ケーシングＧ３は、第１ケーシングＧ１の２つの開口端のうち第２ケーシングＧ２とは反対側の開口端、すなわち、第１ケーシングＧ１の電動車両の車体側の開口端に設けられる。第１ケーシングＧ１と第３ケーシングＧ３とは、例えば４本のボルトで締結される。これにより、第３ケーシングＧ３は、第１ケーシングＧ１の開口を塞ぐ。第４ケーシングＧ４は、第１ケーシングＧ１の内部に設けられる。第１ケーシングＧ１と第４ケーシングＧ４とは、例えば８本のボルトで締結される。
【００８９】
図８及び図９に示すように、第１モータ１１は、第１ステータコア１１ａと、第１コイル１１ｂと、第１インシュレータ１１ｃと、第１ロータ１１ｄと、第１モータ出力軸１１ｅと、第１レゾルバ１１ｆとを含む。第１ステータコア１１ａは、筒状部材である。第１ステータコア１１ａは、図８に示すように、第１ケーシングＧ１と第３ケーシングＧ３とに挟み込まれて位置決め（固定）される。第１コイル１１ｂは、第１ステータコア１１ａの複数個所に設けられる。第１コイル１１ｂは、第１インシュレータ１１ｃを介して第１ステータコア１１ａに巻きつけられる。
【００９０】
第１ロータ１１ｄは、第１ステータコア１１ａの径方向内側に配置される。第１ロータ１１ｄは、第１ロータコア１１ｄ１と、第１マグネット１１ｄ２とを含む。第１ロータコア１１ｄ１は、筒状部材である。第１マグネット１１ｄ２は、第１ロータコア１１ｄ１の外周部に複数設けられる。第１モータ出力軸１１ｅは、棒状部材である。第１モータ出力軸１１ｅは、第１ロータコア１１ｄ１と連結される。第１レゾルバ１１ｆは、第１ロータコア１１ｄ１に設けられる。第１レゾルバ１１ｆは、第１ロータコア１１ｄ１の回転角度を検出する。
【００９１】
第２モータ１２は、第２ステータコア１２ａと、第２コイル１２ｂと、第２インシュレータ１２ｃと、第２ロータ１２ｄと、第２レゾルバ１２ｆとを含む。第２ステータコア１２ａは、筒状部材である。第２ステータコア１２ａは、第１ケーシングＧ１と第２ケーシングＧ２とに挟み込まれて位置決め（固定）される。第２コイル１２ｂは、第２ステータコア１２ａの複数個所に設けられる。第２コイル１２ｂは、第２インシュレータ１２ｃを介して第２ステータコア１２ａに巻きつけられる。
【００９２】
第２ロータ１２ｄは、第２ステータコア１２ａの径方向内側に設けられる。第２ロータ１２ｄは、クラッチ装置４０と共に第４ケーシングＧ４によって、回転軸Ｒを中心に回転できるように支持される。第２ロータ１２ｄは、第２ロータコア１２ｄ１と、第２マグネット１２ｄ２とを含む。第２ロータコア１２ｄ１は、筒状部材である。第２マグネット１２ｄ２は、第２ロータコア１２ｄ１の外周部に複数設けられる。第２レゾルバ１２ｆは、第２ロータコア１２ｄ１に設けられる。第２レゾルバ１２ｆは、第２ロータコア１２ｄ１の回転角度を検出する。
【００９３】
ここで、第１ステータコア１１ａ及び第２ステータコア１２ａのより好ましい態様を説明する。インホイールモータは、小型化が求められると共に、より大きな回転力をホイールに伝達できることが要求される。このような、インホイールモータは、永久磁石同期モータを備える傾向がある。永久磁石同期モータは、渦電流によるエネルギーの損失を低減するために、プレス成形された薄板の電磁鋼板が積層されて、ステータコアやロータコアが形成される。
【００９４】
永久磁石同期モータのステータコアとロータコアとの間、いわゆるエアギャップで発生するせん断力は、エアギャップに面する部分の表面積に比例する。なぜならば、ステータコアとロータコアとの間に作用するせん断力のエアギャップでの密度は、エアギャップの磁束密度によって定まり、また、エアギャップの有効な磁束密度は、永久磁石の残留磁束密度とコア材料の無方向性電磁鋼板の飽和磁化（飽和磁束密度）などの材料特性で定まるためである。
【００９５】
また、永久磁石同期モータ用の永久磁石として用いることができる良好な特性を有する磁石としてネオジム磁石がある。しかしながら、ネオジム磁石の残留磁束密度は、１．４［Ｔ］程度である。一方、コア材料の無方向性電磁鋼板の飽和磁化（飽和磁束密度）は、１．９［Ｔ］程度である。以上により、特別に出力軸が高速で回転できるように設計されたモータや、特別に大きな回転力を出力できるように設計されたモータを除き、永久磁石同期モータのエアギャップ内でのせん断力の密度は、モータの大きさに関係なく略一定となる。
【００９６】
したがって、ステータコアの断面形状と、ロータコアの断面形状とが同一であれば、モータが出力できる回転力は、ステータコア及びロータコアの回転軸方向の寸法に比例する。これは、ステータコアの断面形状と、ロータコアの断面形状とが同一であれば、モータの大きさが異なっても、エアギャップの半径が等しいためである。なお、ここでいう断面形状は、モータの回転軸に直交する仮想平面における断面形状である。また、ここでいう同一には、製造誤差や寸法誤差により断面形状が異なる場合も含まれる。
【００９７】
以上により、電動車両駆動装置１０は、回転軸Ｒ方向での第１ステータコア１１ａの寸法と、回転軸Ｒ方向での第２ステータコア１２ａの寸法とが調節されることで、第１回転力ＴＡと、第２回転力ＴＢと、歯数Ｚ１と、歯数Ｚ４とが上記の式（７）を満たすように設計されてもよい。例えば、回転軸Ｒに直交する仮想平面で切った第１ステータコア１１ａの断面形状（以下第１ステータコア１１ａの断面形状という）と、回転軸Ｒに直交する仮想平面で切った第２ステータコア１２ａの断面形状（以下第２ステータコア１２ａの断面形状という）とが同一である場合、回転軸Ｒ方向での第１ステータコア１１ａの寸法と、回転軸Ｒ方向での第２ステータコア１２ａの寸法との比は、上記の式（７）で算出される第１回転力ＴＡと第２回転力ＴＢとの比と等しく設定される。これにより、電動車両駆動装置１０は、第１回転力ＴＡと、第２回転力ＴＢと、歯数Ｚ１と、歯数Ｚ４とが上記の式（７）を満たすことになる。
【００９８】
本実施形態では、電動車両駆動装置１０は、第１ステータコア１１ａの断面形状と、第２ステータコア１２ａの断面形状とが同一である。これにより、電動車両駆動装置１０は、以下に説明する効果を奏する。モータの設計では、ステータコアの断面形状がモータの磁気特性に大きく関係するため、ステータコアの断面形状を変更すると、モータの設計に要求される労力が増大する。よって、電動車両駆動装置１０は、第１ステータコア１１ａの断面形状と、第２ステータコア１２ａの断面形状とが同一に形成されることで、設計に要する労力を低減できる。また、第１ステータコア１１ａの断面形状と、第２ステータコア１２ａの断面形状とが同一の場合、第１ステータコア１１ａ及び第２ステータコア１２ａは、同一の金型で製造されることができる。よって、電動車両駆動装置１０は、製造に要する労力を低減できる。また、電動車両駆動装置１０は、製造に要するコストを低減できる。
【００９９】
ここで、上述のように、電動車両駆動装置１０は、小型化が求められる。また、電動車両駆動装置１０は、ショックアブソーバよりも鉛直方向下側に配置される。よって、電動車両駆動装置１０は、軽量化が求められる。よって、第２ステータコア１２ａの回転軸Ｒ方向の寸法を過剰に大きくすることは好ましくない。さらに、上記の式（５）で示されるように、第２リングギア３４に作用する回転力は、第２サンギア３１の歯数Ｚ１と第２リングギア３４の歯数Ｚ４との比で決定される。よって、第２モータ１２が出力する回転力が増加しても、第２リングギア３４がホイールＨに伝達できる回転力の大きさは変化しない。以上により、第２ステータコア１２ａの回転軸Ｒ方向の寸法を過剰に大きくして第２モータ１２が出力する第２回転力ＴＢを第１モータ１１が出力する第１回転力ＴＡよりも過剰に大きくすることは好ましくない。以下に、第２ステータコア１２ａの回転軸Ｒ方向における好ましい寸法の設定方法を説明する。
【０１００】
図１０は、モータが出力する回転力の個体差の出現確率を示すグラフである。図１０では、モータが出力する回転力Ｔ［Ｎｍ］と設計値での回転力Ｔｄとの比である無次元回転力がどの程度の個体差を有するかを示している。図１０の縦軸は、個体差の出現確率密度を示し、横軸は無次元回転力を示す。モータが出力する回転力は、モータの寸法や、磁気特性などの要因により、図１０に示すように、設計値に対して最大で１８％程度の誤差が生じる。図１０に示すように、無次元回転力の標準偏差σは、０．０６程度である。
【０１０１】
そこで、第１回転力ＴＡと第２回転力ＴＢとの比は、第２サンギア３１と第２キャリア３３との間に作用する回転力比の８２％以上に設定される。本実施形態では、第１ステータコア１１ａの断面形状と第２ステータコア１２ａの断面形状とが同一であるため、第１ステータコア１１ａの回転軸Ｒ方向の寸法と第２ステータコア１２ａの回転軸Ｒ方向の寸法との比は、上記の式（７）から算出される第１回転力ＴＡと第２回転力ＴＢとの比に対して３σすなわち１８％以内に設定される。すなわち、第１ステータコア１１ａの回転軸Ｒ方向の寸法と第２ステータコア１２ａの回転軸Ｒ方向の寸法との比は、前記回転力比の８２％以上１１８％以下に設定される。これにより、電動車両駆動装置１０は、第１モータ１１及び第２モータ１２の個体差により第１回転力ＴＡと、第２回転力ＴＢと、歯数Ｚ１と、歯数Ｚ４とが上記の式（７）を満たさせなくなるおそれを低減できる。
【０１０２】
また、本実施形態では、第１ステータコア１１ａの断面形状と第２ステータコア１２ａの断面形状とが同一である場合を説明したが、さらに、第１ロータコア１１ｄ１の断面形状と第２ロータコア１２ｄ１の断面形状も同一である。これにより、電動車両駆動装置１０は、第１モータ１１及び第２モータ１２の設計及び製造に要する労力を低減できる。また、第１モータ１１及び第２モータ１２を製造するために要するコストを低減できる。
【０１０３】
電動車両駆動装置１０は、さらに、図７と図８と図９とに示すスタットボルト５１と、図７及び図８に示すボルト５２と、ショックアブソーバ取付部５３と、第１セレーション５４と、図７に示す防水パネルコネクタ５５と、図８に示す第２セレーション５６と、ロックナット５７とを含む。図７に示すように、ホイール軸受５０は、例えば８本のボルト５２で第２ケーシングＧ２に締結される。防水パネルコネクタ５５は、第１ケーシングＧ１に設けられる。防水パネルコネクタ５５は、電力源と電気的に接続されることで、ケーシングＧ内に設けられる第１モータ１１及び第２モータ１２に電力を供給する。
【０１０４】
図８に示すように、ホイール軸受５０は、外輪５０ａと、第１内輪５０ｂと、第２内輪５０ｃとを含む。外輪５０ａと、第１内輪５０ｂと、第２内輪５０ｃとは、筒状部材である。第１内輪５０ｂは外輪５０ａよりも径方向内側（回転軸Ｒ側）に設けられ、第２内輪５０ｃは第１内輪５０ｂよりも径方向内側（回転軸Ｒ側）に設けられる。また、第２内輪５０ｃは、第２遊星歯車機構３０を覆うように設けられる。すなわち、第２遊星歯車機構３０は、第２内輪５０ｃよりも径方向内側（回転軸Ｒ側）に設けられる。
【０１０５】
第１内輪５０ｂ及び第２内輪５０ｃは、自身（第１内輪５０ｂ及び第２内輪５０ｃ）の外周部と外輪５０ａの内周部との間に転動体が設けられることで、外輪５０ａに対して回転軸Ｒを中心に回転（自転）できる。また、第２内輪５０ｃは、自身（第２内輪５０ｃ）の内周部に第２リングギア３４が設けられる。第２リングギア３４は、例えば、第２内輪５０ｃと一体に形成される。スタットボルト５１は、第２内輪５０ｃのフランジ部分に例えば４本設けられる。スタットボルト５１は、図示しないホイールに設けられた孔に挿入され、ホイールナットがねじ込まれる。これにより、ホイールは、ホイール軸受５０に取り付けられる。ロックナット５７は、ホイール軸受５０に適当な予圧を与える。これにより、ホイール軸受５０は、剛性が高められる。
【０１０６】
ショックアブソーバ取付部５３は、第１ケーシングＧ１に設けられる。具体的には、ショックアブソーバ取付部５３は、第１ケーシングＧ１のうち、電動車両駆動装置１０が電動車両の車体に取り付けられた際に鉛直方向上側となる部分に設けられる。ショックアブソーバ取付部５３は、第１ボルト孔５３ａと、第２ボルト孔５３ｂとを含む。この第１ボルト孔５３ａ及び第２ボルト孔５３ｂにボルトが挿入され、前記ボルトにナットがねじ込まれることで、電動車両駆動装置１０は、電動車両の車体に締結される。
【０１０７】
第１セレーション５４は、第２キャリア３３に形成される。具体的には、第２キャリア３３の両端部のうち、電動車両の車体側の端部の外周部に形成される。第１セレーション５４は、第２モータ１２の第２ロータ１２ｄに形成されたセレーションと嵌合する。これにより、第２ロータ１２ｄの回転力は、第２キャリア３３に連結される。また、第２キャリア３３は、第１セレーション５４が設けられる部分の内周部に第１リングギア２４が形成される。第２セレーション５６は、サンギアシャフト１４のうち、第１モータ出力軸１１ｅ側の端部に形成される。第２セレーション５６は、第１モータ出力軸１１ｅと嵌合する。これにより、サンギアシャフト１４は、第１モータ１１に連結される。
【０１０８】
上記の構成により、電動車両駆動装置１０は、ホイールを保持し、かつ、第１モータ１１及び第２モータ１２から出力された回転力を前記ホイールに伝えることで、電動車両を走行させることができる。なお、本実施形態では、第１モータ１１と、第２モータ１２と、第１サンギア２１と、第１キャリア２３と、第１リングギア２４と、第２サンギア３１と、第２キャリア３３と、第２リングギア３４と、ホイール軸受５０とがすべて同軸上に配置されているが、電動車両駆動装置１０は、必ずしもこれらの構成要素が同軸上に配置されなくてもよい。また、本実施形態の電動車両駆動装置１０は、第２リングギア３４がホイール軸受５０に直接連結されているが、第２リングギア３４が歯車や継手を介してホイール軸受５０に連結されてもよい。
【０１０９】
（実施形態２）
図１１は、実施形態２の電動車両駆動装置の構成を示す説明図である。図１１に示す実施形態２の電動車両駆動装置６０は、実施形態１の電動車両駆動装置１０と変速機構の構成が異なる。以下、実施形態１の電動車両駆動装置１０が有する構成要素と同様の構成要素は、同一の符号を付して説明を省略する。電動車両駆動装置６０は、変速機構６３を含む。変速機構６３は、第１モータ１１と連結されて第１モータ１１が出力した回転力が伝えられる（入力される）。また、変速機構６３は、第２モータ１２と連結されて第２モータ１２が出力した回転力が伝えられる（入力される）。そして、変速機構６３は、ホイール軸受５０と連結され、変速された回転力をホイール軸受５０に伝える（出力する）。ホイール軸受５０は、電動車両のホイールＨが取り付けられる。
【０１１０】
変速機構６３は、第１遊星歯車機構７０と、第２遊星歯車機構８０と、クラッチ装置９０とを含む。第１遊星歯車機構７０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構である。第１遊星歯車機構７０は、第１サンギア７１と、第１ピニオンギア７２と、第１キャリア７３と、第１リングギア７４とを含む。第２遊星歯車機構８０は、ダブルピニオン式の遊星歯車機構である。第２遊星歯車機構８０は、第２サンギア８１と、第２ピニオンギア８２ａと、第３ピニオンギア８２ｂと、第２キャリア８３と、第２リングギア８４とを含む。第２遊星歯車機構８０は、第１遊星歯車機構７０よりも第１モータ１１及び第２モータ１２側に配置される。
【０１１１】
第２サンギア８１は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシングＧ内に支持される。第２サンギア８１は、第１モータ１１と連結される。よって、第１モータ１１が作動すると、第２サンギア８１は、第１回転力ＴＡが伝えられる。これにより、第２サンギア８１は、第１モータ１１が作動すると、回転軸Ｒを中心に回転する。第２ピニオンギア８２ａは、第２サンギア８１と噛み合う。第３ピニオンギア８２ｂは、第２ピニオンギア８２ａと噛み合う。第２キャリア８３は、第２ピニオンギア８２ａが第２ピニオン回転軸Ｒｐ２を中心に回転（自転）できるように第２ピニオンギア８２ａを保持する。第２キャリア８３は、第３ピニオンギア８２ｂが第３ピニオン回転軸Ｒｐ３を中心に回転（自転）できるように第３ピニオンギア８２ｂを保持する。第２ピニオン回転軸Ｒｐ２は、例えば、回転軸Ｒと平行である。第３ピニオン回転軸Ｒｐ３は、例えば、回転軸Ｒと平行である。
【０１１２】
第２キャリア８３は、回転軸Ｒを中心に回転できるようにケーシングＧ内に支持される。これにより、第２キャリア８３は、第２ピニオンギア８２ａ及び第３ピニオンギア８２ｂが第２サンギア８１を中心に、すなわち回転軸Ｒを中心に公転できるように第２ピニオンギア８２ａ及び第３ピニオンギア８２ｂを保持することになる。第２リングギア８４は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できる。第２リングギア８４は、第３ピニオンギア８２ｂと噛み合う。また、第２リングギア８４は、第２モータ１２と連結される。よって、第２モータ１２が作動すると、第２リングギア８４は、第２回転力ＴＢが伝えられる。これにより、第２リングギア８４は、第２モータ１２が作動すると、回転軸Ｒを中心に回転（自転）する。
【０１１３】
第１サンギア７１は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシングＧ内に支持される。第１サンギア７１は、第２サンギア８１を介して第１モータ１１と連結される。具体的には、第１サンギア７１と第２サンギア８１とは、同軸（回転軸Ｒ）で回転できるようにサンギアシャフト６４に一体で形成される。そして、サンギアシャフト６４は、第１モータ１１と連結される。これにより、第１サンギア７１は、第２モータ１２が作動すると、回転軸Ｒを中心に回転する。
【０１１４】
第１ピニオンギア７２は、第１サンギア７１と噛み合う。第１キャリア７３は、第１ピニオンギア７２が第１ピニオン回転軸Ｒｐ１を中心に回転（自転）できるように第１ピニオンギア７２を保持する。第１ピニオン回転軸Ｒｐ１は、例えば、回転軸Ｒと平行である。第１キャリア７３は、回転軸Ｒを中心に回転できるようにケーシングＧ内に支持される。これにより、第１キャリア７３は、第１ピニオンギア７２が第１サンギア７１を中心に、すなわち回転軸Ｒを中心に公転できるように第１ピニオンギア７２を保持することになる。
【０１１５】
また、第１キャリア７３は、第２リングギア８４と連結される。これにより、第１キャリア７３は、第２リングギア８４が回転（自転）すると、回転軸Ｒを中心に回転（自転）する。第１リングギア７４は、第１ピニオンギア７２と噛み合う。また、第１リングギア７４は、ホイールＨと連結される。これにより、第１リングギア７４が回転（自転）すると、ホイールＨは回転する。クラッチ装置９０は、第２キャリア８３の回転を規制できる。具体的には、クラッチ装置９０は、回転軸Ｒを中心とした第２キャリア８３の回転を規制（制動）する場合と、前記回転を許容する場合とを切り替えできる。次に、参考として、共線図を用いて第１変速状態での各部の角速度を説明する。
【０１１６】
図１２は、実施形態２の電動車両駆動装置が第１変速状態での各部の各回転速度を示す共線図である。以下、一例として、第２サンギア８１の角速度をＶ［ｒａｄ／ｓ］とする。また、Ｚ１と、Ｚ４と、Ｚ５と、Ｚ７とは、実施形態１のものと同一である。図１２に示すように、第２サンギア８１の角速度はＶ［ｒａｄ／ｓ］である。第２キャリア８３は、クラッチ装置９０により回転が規制されている。よって、第２キャリア８３の角速度は０［ｒａｄ／ｓ］である。第２遊星歯車機構８０は、ピニオンギアを２つ有するダブルピニオン式の遊星歯車機構であるため、第２サンギア８１から第２リングギア８４に伝わる回転力は第２キャリア８３で反転する。回転力は、第２キャリア８３から第２リングギア８４へ伝わる際、第２サンギア８１から第２キャリア８３へ伝わる時の変化率に−１を乗算した変化率で反転して伝わる。すなわち、図１２中では、θ３とθ４とが等しくなる。これにより、第２リングギア８４の角速度は０．４３７Ｖ［ｒａｄ／ｓ］である。
【０１１７】
第１サンギア７１は、第２サンギア８１と連結されている。よって、第１サンギア７１の角速度はＶ［ｒａｄ／ｓ］である。第１キャリア７３は、第２リングギア８４と連結されている。よって、第１キャリア７３の角速度は０．４３７Ｖ［ｒａｄ／ｓ］である。また、第１リングギア７４の角速度は０．１４３Ｖ［ｒａｄ／ｓ］となる。以上により、変速機構６３の変速比は、Ｖ／０．１４３Ｖ＝６．９９となる。このように、電動車両駆動装置６０は、実施形態１の電動車両駆動装置１０と同様の原理により、実施形態１の電動車両駆動装置１０が奏する効果と同様の効果を奏する。
【０１１８】
（実施形態３)
図１３は、実施形態３の電動車両駆動装置の断面図である。図１３は、回転軸Ｒを含む平面で電動車両駆動装置を切断したときの断面を示すものである。図１３に示すように、電動車両駆動装置１００は、第１モータＭｏ１及び第２モータＭｏ２を含む。第１モータＭｏ１は、第１回転力ＴＡを出力できる。第２モータＭｏ２は、第２回転力ＴＢを出力できる。変速機構１３は、第１モータＭｏ１及び第２モータＭｏ２と連結される。変速機構１３は、実施形態１と同様の構成であるので、説明を省略する。なお、変速機構１３に変えて、実施形態２の変速機構６３を用いてもよい。変速機構１３の第３ピニオンギア３２ｂは、第２リングギア３４と噛み合っている。第２リングギア３４は、ホイール軸受１０２と連結される。第２リングギア３４が回転すると、ホイール軸受１０２は回転する。
【０１１９】
第１モータＭｏ１は、第１ロータ１０３と、第１モータステータ１０４と、第１レゾルバ１０５とを含む。第１モータステータ１０４は、第１ステータコア１０４ａと、第１コイル１０４ｂと、第１インシュレータ１０４ｃとを含む。第１ステータコア１０４ａは、磁性体で形成された筒状部材であり、例えば電磁鋼板を積層したもので構成されている。第１コイル１０４ｂは、第１ステータコア１０４ａの複数箇所に設けられる。第１コイル１０４ｂは、第１インシュレータ１０４ｃを介して第１ステータコア１０４ａに巻き付けられる。
【０１２０】
第１ロータ１０３は、第１ロータコア１０３ａと第１ロータディスク１０３ｂとを含む。第１ロータコア１０３ａは、筒状部材であり、第１ステータコア１０４ａの径方向内側に、径方向にある空隙を隔てて第１ステータコア１０４ａと同軸に配置される。すなわち、第１モータステータ１０４は、第１ロータコア１０３ａの径方向外側に配置される。第１ロータコア１０３ａは、磁性体であり、例えば電磁鋼板を積層したもので形成されている。第１ロータコア１０３ａの内部には、第１マグネット１０３ｃが複数埋め込まれている。第１ロータコア１０３ａの径方向内側には、円盤状の第１ロータディスク１０３ｂが配置され、第１ロータディスク１０３ｂが第１ロータコア１０３ａを支持している。第１ロータディスク１０３ｂは、フランジを備えた筒状部が周囲に組み合わされた円盤部材と、リング状部材とで構成されている。筒状部は、軸を含む断面がＬ字形である。第１ロータコア１０３ａの軸方向側面は円盤部材のフランジに突き当てられている。第１ロータコア１０３ａは円盤部材のフランジとリング状部材とに挟まれて、円盤部材のフランジとリング状部材とがねじ止め固定されることで第１ロータディスク１０３ｂに第１ロータコア１０３ａが支持される。
【０１２１】
第１ロータディスク１０３ｂの中心、詳しくは円盤部材の中心には、第１モータ出力軸１０６がキーなどの連結部材を用いて固定されており、第１モータＭｏ１の出力が第１モータ出力軸１０６へ出力される。第１ロータディスク１０３ｂの形態や、第１ロータディスク１０３ｂと第１ロータコア１０３ａとの結合の形態は、以上述べたものには限定されない。第１ロータディスク１０３ｂは、第１ロータコア１０３ａを支持するものであればよい。
【０１２２】
第１ロータディスク１０３ｂは、非磁性体であり、磁界に相互作用をほとんど及ぼさない性質を持つ材料で形成されている。第１ロータディスク１０３ｂは、例えば、オーステナイト系ステンレス、アルミニウム、樹脂から形成されている。第１ロータディスク１０３ｂに強度が必要とされる場合には、第１ロータディスク１０３ｂはオーステナイト系ステンレスで形成されることが好ましい。第１ロータディスク１０３ｂを軽量にするためには、第１ロータディスク１０３ｂをアルミニウムで形成することが好ましい。
【０１２３】
第１レゾルバ１０５は、第１ロータコア１０３ａの回転角度を検出する。第１ロータディスク１０３ｂには、第１モータ出力軸１０６に近接するように第１レゾルバロータ１０５ａがねじ止めにより固定されている。第１レゾルバロータ１０５ａに対向するように、第１レゾルバステータ１０５ｂが配置されている。第１レゾルバロータ１０５ａと第１レゾルバステータ１０５ｂとは、径方向にある空隙を隔てて同軸に配置されている。第１レゾルバロータ１０５ａが第１ロータディスク１０３ｂに固定されているため、第１レゾルバロータ１０５ａは第１ロータコア１０３ａと一体となって回転し、第１レゾルバロータ１０５ａと第１レゾルバステータ１０５ｂとの磁気的関係を検出することにより、第１ロータコア１０３ａの回転角度を検出することができる。第１レゾルバロータ１０５ａと第１レゾルバステータ１０５ｂとの磁気的関係を検出することから、第１レゾルバ１０５の検出精度を向上させるためには、第１レゾルバ１０５付近に強い外部磁界が存在しないことが好ましい。第１ロータディスク１０３ｂを、非磁性体により形成することで、第１ロータコア１０３ａに設けられた第１マグネット１０３ｃからの磁束の一部が、第１ロータディスク１０３ｂを通って第１レゾルバステータ１０５ｂに流れることが低減されるため、第１レゾルバ１０５の検出精度を向上させることができる。その結果、第１レゾルバ１０５を第１ロータディスク１０３ｂに近接して配置することができるため、電動車両駆動装置１００の軸方向寸法を短くすることができる。
【０１２４】
第２モータＭｏ２は、第２ロータ１０７と、第２モータステータ１０８と、第２レゾルバ１０９とを含む。第２モータステータ１０８は、第２ステータコア１０８ａと、第２コイル１０８ｂと、第２インシュレータ１０８ｃとを含む。第２ステータコア１０８ａは、磁性体で形成された筒状部材であり、例えば電磁鋼板を積層したもので構成されている。第２コイル１０８ｂは、第２ステータコア１０８ａの複数箇所に設けられる。第２コイル１０８ｂは、第２インシュレータ１０８ｃを介して第２ステータコア１０８ａに巻き付けられる。第２ロータ１０７は、第２ロータコア１０７ａと第２ロータディスク１０７ｂとを含む。第２ロータコア１０７ａは、筒状部材であり、第２ステータコア１０８ａの径方向内側に配置される。すなわち、第２モータステータ１０８は、第２ロータコア１０７ａの径方向外側に配置される。第２ロータコア１０７ａは、磁性体であり、例えば電磁鋼板を積層したもので形成されている。第２ロータコア１０７ａの内部には、第２マグネット１０７ｃが複数埋め込まれている。第２ロータコア１０７ａの径方向内側には、円盤状の第２ロータディスク１０７ｂが配置され、第２ロータディスク１０７ｂが第２ロータコア１０７ａを支持している。第２ロータディスク１０７ｂは、フランジが形成された円筒部材と、リング状部材とで構成されている。円筒部材は、軸を含む断面がＬ字形である。第２ロータコア１０７ｂの軸方向側面は円筒部材のフランジに突き当てられている。第２ロータコア１０７ｂは円筒部材のフランジとリング状部材とに挟まれて円筒部材のフランジとリング状部材とがねじ止め固定されることで第２ロータディスク１０７ｂに第２ロータコア１０７ａが支持される。第２ロータディスク１０７ｂの形態や、第２ロータディスク１０７ｂと第２ロータコア１０７ａとの結合の形態は、以上述べたものには限定されない。第２ロータディスク１０７ｂは、第２ロータコア１０７ａを支持するものであればよい。
【０１２５】
第２ロータディスク１０７ｂは、非磁性体である。第２ロータディスク１０７ｂは、例えば、オーステナイト系ステンレス、アルミニウム、樹脂から形成されている。第２ロータディスク１０７ｂに強度が必要とされる場合には、第２ロータディスク１０７ｂはオーステナイト系ステンレスで形成されることが好ましい。第２ロータディスク１０７ｂを軽量にするためには、第２ロータディスク１０７ｂをアルミニウムで形成することが好ましい。
【０１２６】
第２レゾルバ１０９は、第２ロータコア１０７ａの回転角度を検出する。第２ロータディスク１０７ｂには、第２レゾルバロータ１０９ａが固定されている。第２レゾルバロータ１０９ａに対向するように、第２レゾルバステータ１０９ｂが配置されている。第２レゾルバロータ１０９ａと第２レゾルバステータ１０９ｂとは、径方向にある空隙を隔てて同軸に配置されている。第２レゾルバロータ１０９ａが第２ロータディスク１０７ｂに固定されているため、第２レゾルバロータ１０９ａは第２ロータコア１０７ａと一体となって回転し、第２レゾルバロータ１０９ａと第２レゾルバステータ１０９ｂとの磁気的関係を検出することにより、第２ロータコア１０７ａの回転角度を検出することができる。第２レゾルバロータ１０９ａと第２レゾルバステータ１０９ｂとの磁気的関係を検出することから、第２レゾルバ１０９の検出精度を向上させるためには、第２レゾルバ１０９付近に強い外部磁界が存在しないことが好ましい。第２ロータディスク１０７ｂを、非磁性体により形成することで、第２ロータコア１０７ａに設けられた第２マグネット１０７ｃからの磁束の一部が、第２ロータディスク１０７ｂを通って第２レゾルバステータ１０９ｂに流れることが低減されるため、第２レゾルバ１０９の検出精度を向上させることができる。その結果、第２レゾルバ１０９を第２ロータディスク１０７ｂに近接して配置することができるため、電動車両駆動装置１００の軸方向寸法を短くすることができる。
【０１２７】
第２ロータディスク１０７ｂの内径側には、変速機構１３が配置されており、第１モータＭｏ１のようにロータディスクの内径側にレゾルバを配置することが困難である。そのため第２レゾルバ１０９を第２ロータディスク１０７ｂに固定すると、第２レゾルバ１０９は、第２ロータコア１０７ａ及び第２モータステータ１０８ａそれぞれの側面に対向するような位置に配される。対向する第２レゾルバ１０９と第２ロータコア１０７ａ及び第２モータステータ１０８ａとのそれぞれの側面とを空間的に遮るように、磁性体で形成された板状の磁気シールド部材１１０（板状部材）が設けられている。具体的には、磁気シールド部材１１０は、ドーナツ状の板状部材であり、例えば電磁鋼板の薄板をプレス等して成型することにより製造される。磁気シールド部材１１０の径方向外側端部１１０ａは、第２ステータコア１０８ａに磁気的に通じる位置に配されている。磁気シールド部材１１０の端部１１０ａが第２ステータコア１０８ａに接触していなくても、第２ステータコア１０８ａに非常に近い位置に配されることで、磁気シールド部材１１０は第２ステータコア１０８ａと磁気的に通じることができる。
【０１２８】
本実施形態では、磁気シールド部材１１０の端部１１０ａは第２ステータコア１０８ａに非常に近接して配置されており、磁気シールド部材１１０の径方向外側の端部１１０ａは、後で詳しく説明する第１ケーシング１００Ｇ１に固定されているが、磁気シールド部材１１０が固定される部材と、第２モータステータ１０８が固定される部材とを共に磁性体で形成し、磁気シールド部材１１０と第２ステータコア１０８ａとが磁気的に通じるようにして、磁気シールド部材１１０と第２モータステータ１０８とで磁束の通りやすいループを形成してもよい。磁気シールド部材１１０が、第２レゾルバ１０９と第２ロータコア１０７ａ及び第２モータステータ１０８とを磁気的に遮蔽し、磁性体で形成されて端部１１０ａが第２モータステータ１０８と磁気的に通じる位置に配されていることで、第２ロータ１０７と第２モータステータ１０８との間で生じる漏れ磁束が、磁気シールド部材１１０に流れ込む。その結果、漏れ磁束が第２レゾルバ１０９に影響することを低減でき、第２レゾルバ１０９の検出精度を向上させることができる。その結果、第２レゾルバ１０９を第２モータＭｏ２に隣接して設けることができ、電動車両駆動装置１００の軸方向寸法を短くすることができる。
【０１２９】
なお、本実施形態では第１モータＭｏ１には磁気シールド部材は設けられていないが、第１レゾルバ１０５と第１ロータコア１０３ａ及び第１モータステータ１０４とを磁気的に遮蔽し、かつ磁性体で形成されて端部が第１モータステータ１０４と磁気的に通じる位置に配された磁気シールド部材を第１モータＭｏ１に設けてもよい。これにより、漏れ磁束が第１レゾルバ１０５に影響することを低減でき、第１レゾルバ１０５の検出精度を向上させることができる。
【０１３０】
第１モータＭｏ１及び第２モータＭｏ２は、ケーシング１００Ｇに収納されている。ケーシング１００Ｇは、第１ケーシング１００Ｇ１と、第２ケーシング１００Ｇ２と、第３ケーシング１００Ｇ３とを含む。第１ケーシング１００Ｇ１（非磁性体部材）は、筒状部材であり、第１モータステータ１０４及び第２モータステータ１０８を固定する筒状部１１１（モータステータ固定部、非磁性体部材）の内部に、第１レゾルバステータ１０５ｂ及び第２レゾルバステータ１０９ｂを固定する円盤状の円盤部１１２（レゾルバステータ固定部、非磁性体部材）が形成されているものである。本実施形態では、筒状部１１１と円盤部１１２とは、一体の構成であり、非磁性体で形成されている。したがって、第１モータステータ１０４と第１レゾルバステータ１０５ｂとは、及び第２モータステータ１０８と第２レゾルバステータ１０９ｂとは、それぞれ非磁性体部材である第１ケーシング１００Ｇ１を介して結合されていることになる。このように、第１モータステータ１０４と第１レゾルバステータ１０５ｂと、及び第２モータステータ１０８と第２レゾルバステータ１０９ｂとが、それぞれ非磁性体部材である第１ケーシング１００Ｇ１を介して結合されていることで、第１モータＭｏ１又は第２モータＭｏ２の磁束が、ケーシング１００Ｇを通して第１レゾルバ１０５又は第２レゾルバ１０９に流れ込むことを低減することができる。その結果、第１レゾルバ１０５又は第２レゾルバ１０９の検出精度を向上させることができる。
【０１３１】
第２ケーシング１００Ｇ２は筒状部材である。第２ケーシング１００Ｇ２は、第１ケーシング１００Ｇ１よりもホイールＨ側に設けられる。第１ケーシング１００Ｇ１と第２ケーシング１００Ｇ２とは、例えば４本のボルトで締結される。
【０１３２】
第３ケーシング１００Ｇ３は、第１ケーシング１００Ｇ１の２つの開口端のうち第２ケーシング１００Ｇ２とは反対側の開口端、すなわち、第１ケーシング１００Ｇ１の電動車両の車体側の開口端に設けられる。第１ケーシング１００Ｇ１と第３ケーシング１００Ｇ３とは、例えば４本のボルトで締結される。これにより、第３ケーシング１００Ｇ３は、第１ケーシング１００Ｇ１の開口を塞ぐ。
【０１３３】
ケーシング１００Ｇには、変速機構１３が収納されている。第１サンギア２１は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシング１００Ｇ内に支持される。第１キャリア２３は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシング１００Ｇ内に支持される。第２サンギア３１は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシング１００Ｇ内に支持される。第２キャリア３３は、回転軸Ｒを中心に回転（自転）できるようにケーシング１００Ｇ内に支持される。電動車両駆動装置１００が第１変速状態の時に回転力が伝わる経路及び第２変速状態の時に回転力が伝わる経路については、ケーシングＧの代わりにケーシング１００Ｇが、ホイール軸受５０の代わりにホイール軸受１０２が用いられている他は、実施形態１と同様であるので、説明を省略する。
【０１３４】
（変形例１）
図１４は、実施形態３の変形例１に係る電動車両駆動装置１２０の部分断面図である。図１４は、電動車両駆動装置１２０の第１モータＭｏ１及び第２モータＭｏ２付近を示すものである。電動車両駆動装置１２０においては、ケーシング１００Ｇの代わりに、ケーシング１２０Ｇが用いられている。ケーシング１２０Ｇは、第１ケーシング１２０Ｇ１と、第２ケーシング１００Ｇ２と、第３ケーシング１００Ｇ３とを含む。第１ケーシング１２０Ｇ１は、２つの部材を含んでいる。すなわち、第１モータステータ１０４及び第２モータステータ１０８を固定する筒状部（モータステータ固定部）と、第１レゾルバステータ及び第２レゾルバステータを固定する円盤部１２２（レゾルバステータ固定部）とは、別の部材として構成されている。本実施形態では、筒状部１２１が磁性体で形成され、円盤部１２２が非磁性体で構成されている。そのため、第１モータステータ１０４と第１レゾルバステータ１０５ｂとは、及び第２モータステータ１０８と第２レゾルバステータ１０９ｂとは、非磁性体部材である円盤部１２２を介して結合されていることになる。その結果、第１モータＭｏ１又は第２モータＭｏ２の磁束が、ケーシング１２０Ｇを通して第１レゾルバ１０５又は第２レゾルバ１０９に流れ込むことを低減することができ、第１レゾルバ１０５又は第２レゾルバ１０９の検出精度を向上させることができる。
【０１３５】
筒状部１２１が非磁性体で形成され、円盤部１２２が非磁性体で構成されていても、同様の効果が得られる。すなわち、第１モータステータ１０４と第１レゾルバステータ１０５ｂとは、及び第２モータステータ１０８と第２レゾルバステータ１０９ｂとは、非磁性体部材である円盤部１２２を介して結合されていることになる。その結果、第１モータＭｏ１又は第２モータＭｏ２の磁束が、ケーシング１２０Ｇを通して第１レゾルバ１０５又は第２レゾルバ１０９に流れ込むことを低減することができ、第１レゾルバ１０５又は第２レゾルバ１０９の検出精度を向上させることができる。
【０１３６】
電動車両駆動装置１２０が第１変速状態の時に回転力が伝わる経路及び第２変速状態の時に回転力が伝わる経路については、ケーシングＧの代わりにケーシング１２０Ｇが、ホイール軸受５０の代わりにホイール軸受１０２が用いられている他は、実施形態１と同様であるので、説明を省略する。
【０１３７】
（変形例２）
図１５は、実施形態３の変形例２に係る電動車両駆動装置の部分断面図である。図１５は、電動車両駆動装置１３０の第１モータＭｏ１及び第２モータＭｏ２付近を示すものである。電動車両駆動装置１３０においては、第１モータステータ１０４及び第２モータステータ１０８を固定する筒状部１３１（モータステータ固定部）と第１レゾルバステータ１０５ｂ及び第２レゾルバステータ１０９ｂを固定する円盤部１３２（レゾルバステータ固定部）とが一体となって第１ケーシング１３０Ｇ１を構成しており、第１ケーシング１３０Ｇ１は、磁性体により形成されている。磁性体とは、磁束を通しやすい性質を持つ物質であり、例えば強磁性体である。第１ケーシング１３０Ｇ１の円盤部１３２は、第１スペーサ１３３を介して第１レゾルバステータ１０５ｂを、第２スペーサ１３４を介して第２レゾルバステータ１０９ｂをケーシング１３０Ｇに固定している。第１スペーサ１３３及び第２スペーサ１３４は、非磁性体で形成されている。第１スペーサ１３３は第１レゾルバステータ１０５ｂと接し、第２スペーサ１３４は第２レゾルバステータ１０９ｂと接する。このように非磁性体で形成された第１スペーサ１３３を介して第１レゾルバステータ１０５ｂが、非磁性体で形成された第２スペーサ１３４を介して第２レゾルバステータ１０９ｂが円盤部１３２（レゾルバステータ固定部）に固定されることで、第１モータステータ１０４と第１レゾルバステータ１０５ｂとは、及び第２モータステータ１０８と第２レゾルバステータ１０９ｂとは、非磁性体部材である第１スペーサ１３３又は第２スペーサ１３４を介して結合されていることになる。その結果、第１モータＭｏ１又は第２モータＭｏ２の磁束が、ケーシング１３０Ｇを通して第１レゾルバ１０５又は第２レゾルバ１０９に流れ込むことを低減することができ、第１レゾルバ１０５又は第２レゾルバ１０９の検出精度を向上させることができる。また、ケーシング１３０Ｇ１を磁性体で形成することができるので、ケーシング１３０Ｇ１の材料の選択の幅が広がる。
【０１３８】
ケーシング１３０Ｇは、第１ケーシング１３０Ｇ１と、第２ケーシング１００Ｇ２と、第３ケーシング１００Ｇ３とを含む。電動車両駆動装置１３０が第１変速状態の時に回転力が伝わる経路及び第２変速状態の時に回転力が伝わる経路については、ケーシングＧの代わりにケーシング１３０Ｇが、ホイール軸受５０の代わりにホイール軸受１０２が用いられている他は、実施形態１と同様であるので、説明を省略する。
【０１３９】
本実施形態及びその変形例に係る構成は、すでに述べた実施態様１、実施態様２、これから述べる実施態様４、又は実施形態５に係る電動車両駆動装置に適用することが可能であり、適用された電動車両駆動装置は、本実施形態と同様の効果を奏する。
【０１４０】
（実施形態４）
図１６は、実施形態４に係る電動車両駆動装置１５３の部分断面図である。図１６は、電動車両駆動装置１５３の回転軸Ｒを含む断面であり、ホイール軸受１４０付近を示すものである。以下の説明では、図１３も参照されたい。本実施形態に係るホイール軸受１４０は、第１内輪１４１（第１の軸受内輪）と、第２内輪１４２（第２の軸受内輪）と、外輪１４３（軸受外輪）と含む。第１内輪１４１、第２内輪１４２及び外輪１４３は、筒状である。第１内輪１４１の径方向内側（回転軸Ｒ側）に第２内輪１４２が設けられる。第２内輪１４２は、第２遊星歯車機構３０を覆うように設けられる。第１内輪１４１及び第２内輪１４２の径方向外側に、第１内輪１４１及び第２内輪１４２を囲むようにして外輪１４３が設けられる。
【０１４１】
第１内輪１４１の外周部及び第２内輪１４２の外周部と、外輪１４３の内周部との間には、複数の転動体１４４が配置されている。第１内輪１４１の外周部及び第２内輪１４２の外周部と、外輪１４３の内周部とに、軌道面が形成されており、軌道面に挟まれて保持器１４５により保持された転動体１４４（鋼球）が、軌道面を転動することにより、第１内輪１４１及び第２内輪１４２と、外輪１４３とは、互いに回転自在となっている。第１内輪１４１は、ロックナット５７（ベアリングナット）により与圧され、位置決めされている。第２内輪１４２は、内周部に第２リングギア３４が設けられる。第２リングギア３４には、第３ピニオンギア３２ｂが噛み合う。第２内輪１４２は、第２リングギア３４と一体になって同軸で回転する。なお、変速機構１３の代わりに変速機構６３を用いた場合には、第２内輪１４２の内周部には第１リングギア７４が設けられ、第１ピニオンギア７２と噛み合う。本実施形態では、第２リングギア３４と第２内輪１４２とは、同一部材であるが、別部材として形成されていてもよい。例えば、第２リングギアと第２内輪１４２とが別部材として形成されて、溶接などで固定されてもよく、キーなどの連結部材により連結固定されてもよい。
【０１４２】
スタットボルト５１は、第２内輪１４２のフランジ部分に例えば４本設けられる。スタットボルト５１は、ブレーキディスクに設けられた孔１４８に挿入される。これにより、ホイール軸受１４０に、ブレーキディスク１４９が取り付けられる。ホイール軸受１４０には、図示しないホイールＨも取り付けられる。
【０１４３】
第２内輪１４２と外輪１４３との間には間隙１５０があり、ブレーキディスク１４９側に開口している。この間隙１５０を閉塞するように、シール部１５１が設けられている。シール部１５１は、例えばスチールの心金とゴムとから形成されており、第２内輪１４２と外輪１４３とで形成された円環状の間隙１５０に納められている。シール部１５１により、ホイール軸受１４０の内部（すなわち外輪１４３と、第２内輪１４２及び第１内輪１４１との間隙）に、外部からダスト、水などが浸入すること低減されている。シール部１５１は、ブレーキディスク１４９と対向するように配置されている。シール部１５１とブレーキディスク１４９との間には、外輪１４３のブレーキディスク１４９側の端部と、シール部１５１とを覆うように第１シールド部１５２が設けられる。
【０１４４】
ここで、一般にブレーキディスクは、ブレーキディスクとブレーキパッドとの摩擦により制動力を発生させる。この際、摩擦により熱が発生し、ブレーキディスクは高温になる。一般に、インホイールモータでは、ホイール内の限られた空間を利用するため、インホイールモータの軸方向寸法をできるだけ短くすることが好ましい。このため、ホイール軸受の内輪は円筒形状になっており、内径側の空間に変速機構が配置される。本実施形態の電動車両駆動装置１５３においても、ホイール軸受１４０は一般的な車両に用いられるホイール軸受よりも転動体軌道径が大きい。その結果、本実施形態においては、ブレーキディスク１４９とホイール軸受１４０の転動体軌道部分が接近して配置される。本実施形態においては、第１シールド部１５２が、シール部１５１とブレーキディスク１４９との間に設けられているので、シール部１５１にブレーキディスク１４９の熱が直接伝わらず、シール部１５１がブレーキディスク１４９の熱により劣化することが低減される。
【０１４５】
図１７は、実施形態４に係る第１シールド部１５２の斜視図である。第１シールド部１５２は、円筒１５４の一端の縁に、ドーナツ状の円板部１５５を形成したもので、軸を含む断面が略Ｌ字状、好ましくはＬ字状の円筒状部材である。第１シールド部１５２は、外輪１４３のブレーキディスク１４９側の端部１５６に固定される。また、第１シールド部１５２は、第２内輪１４２とは接触しないように第２内輪１４２に沿った形状であり、第１シールド部１５２は、第２内輪１４２とは第２内輪１４２の回転を妨げない程度の所定の隙間１５７を空けて配置される。この隙間１５７は、できるだけ狭くすることが好ましい。これにより、大きなダスト等がホイール軸受１４０の内部に侵入することを低減することができる。第１シールド部１５２は、種々の材料から形成される。例えばＳＰＣＣ鋼板（冷間圧延鋼板）、各種樹脂から製造される。第１シールド部１５２の耐熱性を向上させるには、第１シールド部１５２は、鋼、特にＳＰＣＣ鋼板から形成されていることが好ましい。
【０１４６】
ブレーキディスク１４９とは反対側、すなわち車体側には、第１内輪１４１と外輪１４３との間とに開口部１５６が形成されている。ブレーキディスク１４９とは反対側の外輪１４３の端部１５９及び開口部１５８は、第２シールド部１６０で覆われる。ここで、一般にホイール軸受の内部には潤滑のためのグリースが充填されており、第２シールド部１６０は、充填されたグリースがブレーキディスク１４９とは反対側の開口部１５８から、変速機構１３が納められたケーシング内の空間へ流出することを低減させ、ホイール軸受１４０の良好な潤滑を維持する。また、ケーシング内は、変速機構１３の潤滑のために供給される潤滑油が飛散する空間であり、第２シールド部１６０は、飛散した潤滑油がホイール軸受１４０内に侵入することを低減させる。
【０１４７】
図１８は、実施形態４に係る第２シールド部１６０の斜視図である。第２シールド部１６０は、短い円筒の両端を、軸方向に向かってすぼめた形状をしており、断面は略Ｕ字状、好ましくはＵ字状の部材である。第２シールド部１６０は、外輪１４３と第２ケーシング１００Ｇ２とに挟まれて固定される。第２シールド部１６０は、第１内輪１４１の外周とは接触しないように、第１内輪１４１の外周に沿った形状であり、第２シールド部１６０は、第１内輪１４１とは第１内輪１４１の回転を妨げない程度の所定の隙間１６１を空けて配置される。この隙間１６１は、できるだけ狭くすることが好ましい。第２シールド部１６０が、第１内輪１４１と所定の隙間１６１を空けて配置され、第１内輪１４１の外周に沿った形状であることで、より一層グリースの流出を低減させて、ホイール軸受１４０の良好な潤滑を維持する。また、飛散した潤滑油がホイール軸受１４０内に侵入することをより低減させる。
【０１４８】
第２シールド部１６０は、種々の材料から形成される。例えばＳＰＣＣ鋼板（冷間圧延鋼板）、各種樹脂から製造される。第２シールド部１６０の耐熱性を向上させるためには、第２シールド部１６０は、鋼、特にＳＰＣＣ鋼板で形成されていることが好ましい。
【０１４９】
本実施形態の第１シールド部１５２又は第２シールド部１６０は、すでに述べた実施態様１、実施態様２、実施態様３、実施形態３の変形例、又は、これから述べる実施態様５に係る電動車両駆動装置に適用することが可能であり、適用された電動車両駆動装置は、本実施形態と同様の効果を奏する。
【０１５０】
（実施形態５）
図１９は、実施形態５に係る電動車両駆動装置の断面図である。以下の説明では、図１３も適宜参照されたい。電動車両駆動装置１７０のホイール軸受１７５には、第２リングギア１７１が固定されている。第２リングギア１７１は、第２リングギア３４と同様の機能を果たしており、第３ピニオンギア３２ｂと噛み合っている。図２０は、実施形態５に係る第２リングギア１７１の斜視図である。第２リングギア１７１は、はす歯歯車である。第２リングギア１７１を、はす歯歯車として構成することで、平歯車として構成する場合と比較して、平歯車と同じ歯幅で許容伝達トルクを増すことができる。第２リングギア１７１は、第２内輪１７２とは別体として形成されている。はす歯歯車の歯形はねじれ角を有しているために、トルク伝達時にアキシャル荷重が生じる。第２リングギア１７１と第２内輪１７２を別体として形成する場合は、アキシャル荷重を受けられる構造とする必要があるため、Ｃリングなどの単純な抜け止め部材を用いることができない。
【０１５１】
本実施形態の第２リングギア１７１及び第２内輪１７２は、以下の構成により、アキシャル荷重を支持することが可能である。第２リングギア１７１の外周には、周方向に等間隔で、複数の突起部１７３が設けられている。突起部１７３は、本実施形態では６個形成されている。突起部１７３は、第２リングギア１７１の軸方向長さの全部に形成されているのではなく、一部に形成されている。突起部１７３の周方向長さ１７４については後述する。本実施形態において、突起部１７３は、第２リングギア１７１の片端に形成されているが、第２リングギア１７１の軸方向中央に形成されていてもよい。この場合、突起部の断面は、略凸形、好ましくは凸形である。本実施形態では、ホイール軸受１７５には変速機構１３が接続されているが、変速機構６３が接続される場合には、第１ピニオンギア７２と噛み合う第１リングギア７４が、第２リングギアと同様な形状に形成され、ホイール軸受１７５に接続される。
【０１５２】
図２１は、実施形態５に係る第２内輪１７２の正面図である。図２２は、図２１のＸ−Ｘ断面図である。図２３は、実施形態５に係る第２内輪１７２のカットモデル斜視図である。図２４は、第２内輪１７２の形状を説明する説明図であり、第２内輪１７２を、軸に垂直な平面で切断したときの断面を簡略に表したものである。図２５は、実施形態５に係るキー部材の斜視図である。図２６は、実施形態５に係るホイール軸受１７５の一部の組み立て方を示す説明図である。図２７は、実施形態５に係るホイール軸受１７５の一部を示す説明図である。
【０１５３】
第２内輪１７２（軸受内輪）は、円筒状の円筒部１７６と、円筒部の一方の開口を閉じるホイール取付部１７７とを有する。円筒部１７６の内周には、軸方向に伸びた、第２リングギア１７１の突起部１７３と同数の凹部１７８（キー溝部）が形成されている。本実施形態では、凹部１７８は６つ形成されている。凹部１７８が円筒部１７６の内周に形成されている結果、突起部１７３と同数の凸部１７９も円筒部１７６の内周に形成されていることになる。凹部１７８は、各凹部１７８の周方向長さ１８０を弧とし軸Ｒを中心としたときの中心角αが互いに同一となるように形成されている。また、凸部１７９は、各凸部１７９の周方向長さ１８１を弧とし軸Ｒを中心としたときの中心角βが互いに同一となるように形成されている。また凹部１７８と凸部１７９はそれぞれ、中心角αと中心角βとが同一となるように形成されている。
【０１５４】
本実施形態では、中心角α及び中心角βは、３０°である。中心角α及び中心角βは、凹部１７８及び凸部１７９の数により適宜変更される。凹部１７８の周方向長さ１８０は、突起部１７３の周方向長さ１７４よりも大きく形成されている。すなわち、突起部１７３の周方向長さ１７４は、凹部１７８の周方向長さ１８０よりも小さく形成されている。すなわち、突起部１７３の外径は、凹部１７８の内径よりも小さく形成されている。その結果、突起部１７３は凹部１７８に軸方向から挿入することができる。凹部１７８の周方向長さ１８０は、突起部１７４を凹部１７８に挿入する際に必要十分な程度に、突起部１７３の周方向長さ１７４よりも大きく形成されていることが好ましい。凹部１７８の内半径と、凸部１７９の内半径との差は、突起部１７３を支持する面の大きさに関係する。すなわち、トルク伝達により第２リングギア１７１に生じるラジアル荷重及びアキシャル荷重に応じて、突起部１７３の数及び径方向寸法を適切に決める。
【０１５５】
凹部１７８の加工を容易にするために、凹部１７８の軸方向端部に径方向に溝を形成して、スロッターなどの工作機械で加工するようにしてもよい。
【０１５６】
第２内輪１７２の円筒部１７６の内周には、周方向に環状に環状凹部１８２（第１の環状凹部、溝段部）が形成されている。環状凹部１８２の内径は、凹部１７８の内径と同じであるか、凹部１７８の内径よりも大きい。環状凹部１８２は、凹部１７８と連続した部分を有する。本実施形態では、凹部１７８は、環状凹部１８２よりもホイール取付部１７７寄りまで形成されている。したがって、環状凹部１８２と凹部１７８とで、連続する十字状の溝が形成されている。第２リングギア１７１が作動するとき、ラジアル荷重は、突起部１７３の周方向端面１８３にかかって、後で説明するキー部材１８４の周方向端面１８５で受けられる。（キー部材１８４について周方向というときは、第２リングギア１７１と第２内輪１７４とキー部材１８４とを組み合わせた後の、第２内輪１７４の周方向をいう。またキー部材１８４について軸方向というときは、第２リングギア１７１と第２内輪１７４とキー部材１８４とを組み合わせた後の、第２内輪１７４の軸方向をいう。以下同様である。）したがって、凹部１７８が環状凹部１８２よりもホイール取付部１７７寄りまで形成されていることで、キー部材１８４の周方向端面１８５は、ラジアル荷重を環状凹部１８２と凹部１７８とが交差する位置を中心として両持ちで受けることができる。キー部材１８４の周方向端面１８５が、環状凹部１８２の位置を中心として片持ちでラジアル荷重を受けることができる場合には、凹部１７８は環状凹部１８２までのみ形成されていればよい。
【０１５７】
第２内輪１７４の円筒部１７６の内周には、周方向に環状のＣリング溝１８６（第２の環状凹部）が形成されている。Ｃリング溝１８６は、環状凹部１８２よりも第２内輪１７２のホイール取付部１７７とは反対側にある端面１８９から近い位置に形成されている。Ｃリング溝１８６には、第２内輪１７２と第２リングギア１７１とキー部材１８４とが組み立てられた後、キー部材１８４の抜け止めのためにＣリング１９０が嵌め込まれる。Ｃリングによってキー部材１８４の抜け止めを行うことで、第２内輪１７２と第２リングギア１７１とが簡便に結合される。Ｃリング１９０の代わりに、例えばリング状の抜け止め部材を溝に圧入してもよい。
【０１５８】
図２５に示すように、キー部材１８４は、湾曲した板状の部材である。キー部材１８４は、凹部１７８とわずかな隙間で嵌め合う寸法に形成されている。キー部材１８４の曲面は、凹部１７８の底面に対応した形状であり、曲面の曲率半径は、凹部１７８の曲率半径と略一致、好ましくは一致している。キー部材１８４の軸方向長さ１９１は、Ｃリング溝１８６のホイール取付部１７７側の軸方向端面１９２から凹部１７８の軸方向端面１９３までの長さ１９４と等しくなるように形成されている。環状凹部１８２よりホイール取付部１７７側の凹部１７８を先細りの略テーパ状に形成し、キー部材１８４の一部を先細りの略テーパ状に形成して、キー部材１８４が凹部１７８のテーパ部分で嵌め合わされるようにしてもよい。
【０１５９】
次に、第２内輪１７２と第２リングギア１７１とキー部材１８４とを組み立てる手順について図２６を用いて説明する。まず、第２内輪１７２の凹部１７８に、第２リングギア１７１の突起部１７３をホイール取付部側とは反対方向から環状凹部１８２の位置まで挿入する（矢印Ａ）。第２リングギア１７１の突起部１７３を、凹部１７８と環状凹部１８２とが交差する位置Ｐまで挿入したら、突起部１７３が環状凹部１８２の軸方向端面１９５に支持されるように第２リングギア１７１を回転させ、突起部１７３を環状凹部１８２の位置で回転させる（矢印Ｂ）。１ピッチ、すなわち３０°だけ第２リングギア１７１を回転させると、突起部１７３で塞がれていた凹部１７８が空き、突起部１７３は環状凹部１８２に嵌め合わされた状態となる。空いた凹部１７８にキー部材１８４を凹部１７８の軸方向端面１９３に突き当たるまで挿入する（矢印Ｃ）。キー部材１８４が凹部１７８に挿入されると、第２リングギア１７１は第２内輪１７２に対して回転不能となる。キー部材１８４を凹部１７８に挿入した後、Ｃリング溝１８６にＣリング１９０を嵌め込んでキー部材１８４を抜け止めする。
【０１６０】
第２リングギア１７１が作動した場合のラジアル荷重は、第２リングギア１７１の突起部１７３の周方向端面１８３から、キー部材１８４の周方向端面１８５へ伝わり、キー部材１８４の周方向端面１８５から凹部１７８の周方向側面１９６へと伝わって受けられる。第２リングギア１７１が作動した場合のアキシャル荷重は、第２リングギア１７１の突起部１７３の軸方向端面１９７から、環状凹部１８２の軸方向端面１９５へ伝わって受けられる。キー部材１８４はアキシャル荷重を受けないので、キー部材１８４の抜け止めのための部材は、Ｃリング１９０などの部材で十分である。
【０１６１】
本実施形態に係るホイール軸受１７５は、第２リングギア１７１と第２内輪と１７２とが別体で構成されている。一般に、本実施形態の第２内輪１７２のように、円筒部の開口の一方が閉じられた構造は、その内周に歯車を形成するための加工が難しい。歯車における騒音低減や、伝達トルク向上のためには、歯車を研削して精度よく仕上げることが好ましいが、円筒部の開口の一方が閉じられた構造では研削加工をすることが難しい。本実施形態においては、第２リングギア１７１と第２内輪１７２とが別体として構成されているため、第２リングギア１７２を精度よく形成することが容易である。
【０１６２】
本実施形態に係るホイール軸受１７５は、上記のように第２リングギア１７１、第２内輪１７２及びキー部材１８４を構成することで、第２リングギア１７１と第２内輪１７２とが別体として構成されていても、ラジアル荷重及びアキシャル荷重を受けることができる。
【０１６３】
本実施形態に係るホイール軸受１７５の構成は、すでに述べた実施態様１、実施態様２、実施態様３、実施形態３の変形例、又は、実施態様４に係る電動車両駆動装置に適用することが可能であり、適用された電動車両駆動装置は、本実施形態と同様の効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【０１６４】
以上のように、本発明に係るインホイールモータは、電動車両を駆動するために十分な回転力を確保し、かつ、エネルギーの損失を低減する技術に有用である。
【符号の説明】
【０１６５】
１０、６０、１２０、１３０、１５３、１７０ 電動車両駆動装置
１１、Ｍｏ１ 第１モータ
１１ａ、１０４ａ 第１ステータコア
１１ｂ、１０４ｂ 第１コイル
１１ｃ、１０４ｃ 第１インシュレータ
１１ｄ、１０３ 第１ロータ
１１ｄ１、１０３ａ 第１ロータコア
１１ｄ２、１０３ｃ 第１マグネット
１１ｅ、１０６ 第１モータ出力軸
１１ｆ、１０５ 第１レゾルバ
１２、Ｍｏ２ 第２モータ
１２ａ、１０８ａ 第２ステータコア
１２ｂ、１０８ｂ 第２コイル
１２ｃ、１０８ｃ 第２インシュレータ
１２ｄ、１０７ 第２ロータ
１２ｄ１、１０７ａ 第２ロータコア
１２ｄ２、１０７ｃ 第２マグネット
１２ｆ、１０９ 第２レゾルバ
１３、６３ 変速機構
１４、６４ サンギアシャフト
２０、７０ 第１遊星歯車機構
２１、７１ 第１サンギア
２２、７２ 第１ピニオンギア
２３、７３ 第１キャリア
２４、７４、１４７ 第１リングギア
３０、８０ 第２遊星歯車機構
３１、８１ 第２サンギア
３２ａ、８２ａ 第２ピニオンギア
３２ｂ、８２ｂ 第３ピニオンギア
３３、８３ 第２キャリア
３４、８４、１７１ 第２リングギア
４０、９０ クラッチ装置
４１ 内輪
４２ 外輪
４３ カム
４４ ワイヤゲージ
４５ ガータスプリング
５０、１０２、１４０、１７５ ホイール軸受
５０ａ、１４３ 外輪（軸受外輪）
５０ｂ、１４１ 第１内輪（第１の軸受内輪）
５０ｃ、１４２、１７２ 第２内輪（第２の軸受内輪）
５１ スタットボルト
５２ ボルト
５３ ショックアブソーバ取付部
５３ａ 第１ボルト孔
５３ｂ 第２ボルト孔
５４ 第１セレーション
５５ 防水パネルコネクタ
５６ 第２セレーション
５７ ロックナット
１０３ｂ第１ロータディスク
１０４ 第１モータステータ
１０５ａ 第１レゾルバロータ
１０５ｂ 第１レゾルバステータ
１０７ｂ 第２ロータディスク
１０８ 第２モータステータ
１０９ａ 第２レゾルバロータ
１０９ｂ 第２レゾルバステータ
１１０ 磁気シールド部材（板状部材）
１１１、１２１、１３１ 筒状部（モータステータ固定部）
１１２、１２２、１３２ 円盤部（レゾルバステータ固定部）
１３３ 第１スペーサ
１３４ 第２スペーサ
１４９ ブレーキディスク
１５０ 間隙
１５１ シール部
１５２ 第１シールド部
１５８ 開口部
１６０ 第２シールド部
１７３ 突起部
１７６ 円筒部
１７７ ホイール取付部
１７８ 凹部
１７９ 凸部
１８２ 環状凹部
１８４ キー部材
１８６ Ｃリング溝（第２の環状凹部）
１９０ Ｃリング
Ｇ、１００Ｇ、１２０Ｇ、１３０Ｇ ケーシング
Ｇ１、１００Ｇ１、１２０Ｇ１、１３０Ｇ１ 第１ケーシング
Ｇ２、１００Ｇ２ 第２ケーシング
Ｇ３、１００Ｇ３ 第３ケーシング
Ｇ４ 第４ケーシング
Ｈ ホイール
Ｒ 回転軸
Ｒｐ１ 第１ピニオン回転軸
Ｒｐ２ 第２ピニオン回転軸
Ｒｐ３ 第３ピニオン回転軸
Ｔ１、Ｔ７、ＴＡ 第１回転力
Ｔ２、Ｔ８、ＴＢ 第２回転力
Ｔ３ 循環回転力
Ｔ４ 合成回転力
Ｔ５ 第１分配回転力
Ｔ６ 第２分配回転力
Ｔ９ 合成回転力
Ｚ１、Ｚ４、Ｚ５、Ｚ７ 歯数
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１モータと、
第２モータと、
前記第１モータと連結される第１サンギアと、
前記第１サンギアと噛み合う第１ピニオンギアと、
前記第１ピニオンギアが自転できるように、かつ、前記第１ピニオンギアが前記第１サンギアを中心に公転できるように前記第１ピニオンギアを保持する第１キャリアと、
前記第１キャリアの回転を規制できるクラッチ装置と、
前記第１ピニオンギアと噛み合い、かつ、前記第２モータと連結される第１リングギアと、
前記第１モータと連結される第２サンギアと、
前記第２サンギアと噛み合う第２ピニオンギアと、
前記第２ピニオンギアと噛み合う第３ピニオンギアと、
前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアがそれぞれ自転できるように、かつ、前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアが前記第２サンギアを中心に公転できるように前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアを保持すると共に、前記第１リングギアと連結される第２キャリアと、
前記第３ピニオンギアと噛み合い、かつ、電動車両のホイールと連結される第２リングギアと、
を含むことを特徴とするインホイールモータ。
【請求項２】
第１モータと、
第２モータと、
前記第１モータと連結される第１サンギアと、
前記第１サンギアと噛み合う第１ピニオンギアと、
前記第１ピニオンギアが自転できるように、かつ、前記第１ピニオンギアが前記第１サンギアを中心に公転できるように前記第１ピニオンギアを保持する第１キャリアと、
前記第１ピニオンギアと噛み合い、かつ、電動車両のホイールと連結される第１リングギアと、
前記第１モータと連結される第２サンギアと、
前記第２サンギアと噛み合う第２ピニオンギアと、
前記第２ピニオンギアと噛み合う第３ピニオンギアと、
前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアがそれぞれ自転できるように、かつ、前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアが前記第２サンギアを中心に公転できるように前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアを保持する第２キャリアと、
前記第２キャリアの回転を規制できるクラッチ装置と、
前記第３ピニオンギアと噛み合い、かつ、前記第１キャリアと連結され、かつ、前記第２モータと連結される第２リングギアと、
を含むことを特徴とするインホイールモータ。
【請求項３】
前記第１モータの回転軸に直交する平面で前記第１モータのステータコアを切った断面形状と、前記第２モータの回転軸に直交する平面で前記第２モータのステータコアを切った断面形状とは、同一であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインホイールモータ。
【請求項４】
前記第１モータの回転軸方向における前記第１モータのステータコアの寸法と、前記第２モータの回転軸方向における前記第２モータのステータコアの寸法との比は、前記回転力比の８２％以上１１８％以下であることを特徴とする請求項３に記載のインホイールモータ。
【請求項５】
前記第１モータの回転軸に直交する平面で前記第１モータのロータコアを切った断面形状と、前記第２モータの回転軸に直交する平面で前記第２モータのロータコアを切った断面形状とは、同一であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のインホイールモータ。
【請求項６】
前記第１モータの回転軸方向における前記第１モータのロータコアの寸法と、前記第２モータの回転軸方向における前記第２モータのロータコアの寸法との比は、前記回転力比の８２％以上１１８％以下であることを特徴とする請求項５に記載のインホイールモータ。
【請求項７】
前記クラッチ装置は、
第１部材と、
前記第１部材に対して回転できる第２部材と、
前記第２部材に第１方向の回転力が作用すると前記第１部材と前記第２部材との間で回転力を伝達し、前記第２部材に前記第１方向とは逆の第２方向の回転力が作用すると前記第１部材と前記第２部材との間で回転力を伝達しない係合部材と、
を含むワンウェイクラッチ装置であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のインホイールモータ。
【請求項８】
前記第１方向は、前記電動車両を前進させるように前記第１モータが回転力を出力し、かつ、前記第２モータが作動していない際に前記第２部材が回転する方向であることを特徴とする請求項７に記載のインホイールモータ。
【請求項９】
前記クラッチ装置は、カムクラッチ装置であることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のインホイールモータ。
【請求項１０】
前記第１モータ及び前記第２モータはそれぞれ、
ロータコアと、
前記ロータコアの径方向外側に配置されるモータステータと、
前記ロータコアの径方向内側に配置されて前記ロータを支持するロータディスクと、
前記ロータディスクに固定されたレゾルバロータと前記レゾルバロータに対向するように配置されたレゾルバステータとを備えたレゾルバと、
を含み、前記ロータコアは磁性体であり前記ロータディスクは非磁性体であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のインホイールモータ。
【請求項１１】
前記ロータディスクは、オーステナイト系ステンレス、アルミニウム及び樹脂から選択される少なくとも一種により形成されていることを特徴とする請求項１０に記載のインホイールモータ。
【請求項１２】
前記第１モータ及び前記第２モータのうち少なくとも一方は、前記レゾルバと前記ロータコア及び前記モータステータとを磁気的に遮蔽し、かつ磁性体で形成されて端部が前記モータステータと磁気的に通じる位置に配された板状部材をさらに含むことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載のインホイールモータ。
【請求項１３】
前記レゾルバステータと前記モータステータとは、磁気的に遮断されていることを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載のインホイールモータ。
【請求項１４】
前記レゾルバステータと前記モータステータとは、非磁性体部材を介して結合されていることを特徴とする請求項１３に記載のインホイールモータ。
【請求項１５】
前記モータステータを固定するモータステータ固定部と前記レゾルバステータを固定するレゾルバステータ固定部とを含み、前記モータステータ固定部及び前記レゾルバステータ固定部のうち少なくとも一方が、非磁性体であることを特徴とする請求項１４に記載のインホイールモータ。
【請求項１６】
非磁性体で形成され前記レゾルバステータと接するスペーサと、前記スペーサを介して前記レゾルバステータを固定するレゾルバステータ固定部とを含むことを特徴とする請求項１４に記載のインホイールモータ。
【請求項１７】
筒状の第１の軸受内輪と、前記第１の軸受内輪の径方向内側に設けられ、前記第２リングギアと一体になって前記第２リングギアと同軸で回転する第２の軸受内輪と、前記第１の軸受内輪及び前記第２の軸受内輪の径方向外側を囲む軸受外輪と、前記第１の軸受内輪及び前記第２の軸受内輪と前記軸受外輪との間に配置される複数の転動体と、前記第２の軸受内輪と前記軸受外輪との間隙を閉塞し、ブレーキディスクと対向するように配置されるシール部と、前記シール部と前記ブレーキディスクとの間に配置され前記軸受外輪のブレーキディスク側端部と前記シール部とを覆う第１シールド部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のインホイールモータ。
【請求項１８】
筒状の第１の軸受内輪と、前記第１の軸受内輪の径方向内側に設けられ、前記第１リングギアと一体になって前記第１リングギアと同軸で回転する第２の軸受内輪と、前記第１の軸受内輪及び前記第２の軸受内輪の径方向外側を囲む軸受外輪と、前記第１の軸受内輪及び前記第２の軸受内輪と前記軸受外輪との間に配置される複数の転動体と、前記第２の軸受内輪と前記軸受外輪との間隙を閉塞し、ブレーキディスクと対向するように配置されるシール部と、前記シール部と前記ブレーキディスクとの間に配置され前記軸受外輪のブレーキディスク側端部と前記シール部とを覆う第１シールド部と、を含むことを特徴とする請求項２に記載のインホイールモータ。
【請求項１９】
前記ブレーキディスクとは反対側の前記軸受外輪の端部と、前記第１の軸受内輪と前記軸受外輪との間に形成されブレーキディスクとは反対側に開放された開口部とを覆う第２シールド部を含むことを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載のインホイールモータ。
【請求項２０】
前記第１シールド部は、前記第２の軸受内輪と所定の隙間を空けて配置され、前記第２の軸受内輪に沿った形状であることを特徴とする請求項１７から請求項１９のいずれか一項に記載のインホイールモータ。
【請求項２１】
前記第２シールド部は、前記第１の軸受内輪と所定の隙間を空けて配置され、前記第１の軸受内輪に沿った形状であることを特徴とする請求項１７から請求項２０のいずれか一項に記載のインホイールモータ。
【請求項２２】
前記第２リングギアの外周には、周方向に等間隔で配置された、複数の突起部が設けられ、
円筒状の円筒部と、前記円筒部の一方の開口を閉じるホイール取付部とを有し、前記円筒部の内周には、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凹部と、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凸部と、周方向に環状に設けられ前記凹部と連続した環状凹部とが形成され、各前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、各前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角と前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角とが同一であり、前記凹部の周方向長さが、前記突起部の周方向長さより大きい軸受内輪と、
前記凹部の底面に対応して湾曲した板状に形成されていると共に、前記突起部が、前記凹部に前記環状凹部の位置まで挿入され前記第２リングギアが回転されて前記突起部が前記環状凹部に嵌め合わされた後、各前記凹部に挿入され前記第２リングギアを前記軸受内輪に対して回転不能にするキー部材と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のインホイールモータ。
【請求項２３】
前記第１リングギアの外周には、周方向に等間隔で配置された、複数の突起部が設けられ、
円筒状の円筒部と、前記円筒部の一方の開口を閉じるホイール取付部とを有し、前記円筒部の内周には、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凹部と、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凸部と、周方向に環状に設けられ前記凹部と連続した環状凹部とが形成され、各前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、各前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角と前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角とが同一であり、前記凹部の周方向長さが、前記突起部の周方向長さより大きい軸受内輪と、
前記凹部の底面に対応して湾曲した板状に形成されていると共に、前記突起部が、前記凹部に前記環状凹部の位置まで挿入され前記第１リングギアが回転されて前記突起部が前記環状凹部に嵌め合わされた後、各前記凹部に挿入され前記第１リングギアを前記軸受内輪に対して回転不能にするキー部材と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載のインホイールモータ。
【請求項２４】
前記凹部は、前記環状凹部よりも前記ホイール取付部側に近い位置まで形成されていることを特徴とする請求項２２又は請求項２３に記載のインホイールモータ。
【請求項２５】
前記凹部は、前記円筒部のホイール取付部側とは反対側に、周方向に環状の第２の環状凹部が形成され、前記キー部材が前記凹部に挿入された後に、前記環状凹部にＣリングが嵌め合わされて前記キー部材が固定されていることを特徴とする請求項２２から請求項２４に記載のインホイールモータ。
【請求項１】
第１モータと、
第２モータと、
前記第１モータと連結される第１サンギアと、
前記第１サンギアと噛み合う第１ピニオンギアと、
前記第１ピニオンギアが自転できるように、かつ、前記第１ピニオンギアが前記第１サンギアを中心に公転できるように前記第１ピニオンギアを保持する第１キャリアと、
前記第１キャリアの回転を規制できるクラッチ装置と、
前記第１ピニオンギアと噛み合い、かつ、前記第２モータと連結される第１リングギアと、
前記第１モータと連結される第２サンギアと、
前記第２サンギアと噛み合う第２ピニオンギアと、
前記第２ピニオンギアと噛み合う第３ピニオンギアと、
前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアがそれぞれ自転できるように、かつ、前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアが前記第２サンギアを中心に公転できるように前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアを保持すると共に、前記第１リングギアと連結される第２キャリアと、
前記第３ピニオンギアと噛み合い、かつ、電動車両のホイールと連結される第２リングギアと、
を含むことを特徴とするインホイールモータ。
【請求項２】
第１モータと、
第２モータと、
前記第１モータと連結される第１サンギアと、
前記第１サンギアと噛み合う第１ピニオンギアと、
前記第１ピニオンギアが自転できるように、かつ、前記第１ピニオンギアが前記第１サンギアを中心に公転できるように前記第１ピニオンギアを保持する第１キャリアと、
前記第１ピニオンギアと噛み合い、かつ、電動車両のホイールと連結される第１リングギアと、
前記第１モータと連結される第２サンギアと、
前記第２サンギアと噛み合う第２ピニオンギアと、
前記第２ピニオンギアと噛み合う第３ピニオンギアと、
前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアがそれぞれ自転できるように、かつ、前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアが前記第２サンギアを中心に公転できるように前記第２ピニオンギア及び前記第３ピニオンギアを保持する第２キャリアと、
前記第２キャリアの回転を規制できるクラッチ装置と、
前記第３ピニオンギアと噛み合い、かつ、前記第１キャリアと連結され、かつ、前記第２モータと連結される第２リングギアと、
を含むことを特徴とするインホイールモータ。
【請求項３】
前記第１モータの回転軸に直交する平面で前記第１モータのステータコアを切った断面形状と、前記第２モータの回転軸に直交する平面で前記第２モータのステータコアを切った断面形状とは、同一であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインホイールモータ。
【請求項４】
前記第１モータの回転軸方向における前記第１モータのステータコアの寸法と、前記第２モータの回転軸方向における前記第２モータのステータコアの寸法との比は、前記回転力比の８２％以上１１８％以下であることを特徴とする請求項３に記載のインホイールモータ。
【請求項５】
前記第１モータの回転軸に直交する平面で前記第１モータのロータコアを切った断面形状と、前記第２モータの回転軸に直交する平面で前記第２モータのロータコアを切った断面形状とは、同一であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のインホイールモータ。
【請求項６】
前記第１モータの回転軸方向における前記第１モータのロータコアの寸法と、前記第２モータの回転軸方向における前記第２モータのロータコアの寸法との比は、前記回転力比の８２％以上１１８％以下であることを特徴とする請求項５に記載のインホイールモータ。
【請求項７】
前記クラッチ装置は、
第１部材と、
前記第１部材に対して回転できる第２部材と、
前記第２部材に第１方向の回転力が作用すると前記第１部材と前記第２部材との間で回転力を伝達し、前記第２部材に前記第１方向とは逆の第２方向の回転力が作用すると前記第１部材と前記第２部材との間で回転力を伝達しない係合部材と、
を含むワンウェイクラッチ装置であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のインホイールモータ。
【請求項８】
前記第１方向は、前記電動車両を前進させるように前記第１モータが回転力を出力し、かつ、前記第２モータが作動していない際に前記第２部材が回転する方向であることを特徴とする請求項７に記載のインホイールモータ。
【請求項９】
前記クラッチ装置は、カムクラッチ装置であることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のインホイールモータ。
【請求項１０】
前記第１モータ及び前記第２モータはそれぞれ、
ロータコアと、
前記ロータコアの径方向外側に配置されるモータステータと、
前記ロータコアの径方向内側に配置されて前記ロータを支持するロータディスクと、
前記ロータディスクに固定されたレゾルバロータと前記レゾルバロータに対向するように配置されたレゾルバステータとを備えたレゾルバと、
を含み、前記ロータコアは磁性体であり前記ロータディスクは非磁性体であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のインホイールモータ。
【請求項１１】
前記ロータディスクは、オーステナイト系ステンレス、アルミニウム及び樹脂から選択される少なくとも一種により形成されていることを特徴とする請求項１０に記載のインホイールモータ。
【請求項１２】
前記第１モータ及び前記第２モータのうち少なくとも一方は、前記レゾルバと前記ロータコア及び前記モータステータとを磁気的に遮蔽し、かつ磁性体で形成されて端部が前記モータステータと磁気的に通じる位置に配された板状部材をさらに含むことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載のインホイールモータ。
【請求項１３】
前記レゾルバステータと前記モータステータとは、磁気的に遮断されていることを特徴とする請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載のインホイールモータ。
【請求項１４】
前記レゾルバステータと前記モータステータとは、非磁性体部材を介して結合されていることを特徴とする請求項１３に記載のインホイールモータ。
【請求項１５】
前記モータステータを固定するモータステータ固定部と前記レゾルバステータを固定するレゾルバステータ固定部とを含み、前記モータステータ固定部及び前記レゾルバステータ固定部のうち少なくとも一方が、非磁性体であることを特徴とする請求項１４に記載のインホイールモータ。
【請求項１６】
非磁性体で形成され前記レゾルバステータと接するスペーサと、前記スペーサを介して前記レゾルバステータを固定するレゾルバステータ固定部とを含むことを特徴とする請求項１４に記載のインホイールモータ。
【請求項１７】
筒状の第１の軸受内輪と、前記第１の軸受内輪の径方向内側に設けられ、前記第２リングギアと一体になって前記第２リングギアと同軸で回転する第２の軸受内輪と、前記第１の軸受内輪及び前記第２の軸受内輪の径方向外側を囲む軸受外輪と、前記第１の軸受内輪及び前記第２の軸受内輪と前記軸受外輪との間に配置される複数の転動体と、前記第２の軸受内輪と前記軸受外輪との間隙を閉塞し、ブレーキディスクと対向するように配置されるシール部と、前記シール部と前記ブレーキディスクとの間に配置され前記軸受外輪のブレーキディスク側端部と前記シール部とを覆う第１シールド部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のインホイールモータ。
【請求項１８】
筒状の第１の軸受内輪と、前記第１の軸受内輪の径方向内側に設けられ、前記第１リングギアと一体になって前記第１リングギアと同軸で回転する第２の軸受内輪と、前記第１の軸受内輪及び前記第２の軸受内輪の径方向外側を囲む軸受外輪と、前記第１の軸受内輪及び前記第２の軸受内輪と前記軸受外輪との間に配置される複数の転動体と、前記第２の軸受内輪と前記軸受外輪との間隙を閉塞し、ブレーキディスクと対向するように配置されるシール部と、前記シール部と前記ブレーキディスクとの間に配置され前記軸受外輪のブレーキディスク側端部と前記シール部とを覆う第１シールド部と、を含むことを特徴とする請求項２に記載のインホイールモータ。
【請求項１９】
前記ブレーキディスクとは反対側の前記軸受外輪の端部と、前記第１の軸受内輪と前記軸受外輪との間に形成されブレーキディスクとは反対側に開放された開口部とを覆う第２シールド部を含むことを特徴とする請求項１７又は請求項１８に記載のインホイールモータ。
【請求項２０】
前記第１シールド部は、前記第２の軸受内輪と所定の隙間を空けて配置され、前記第２の軸受内輪に沿った形状であることを特徴とする請求項１７から請求項１９のいずれか一項に記載のインホイールモータ。
【請求項２１】
前記第２シールド部は、前記第１の軸受内輪と所定の隙間を空けて配置され、前記第１の軸受内輪に沿った形状であることを特徴とする請求項１７から請求項２０のいずれか一項に記載のインホイールモータ。
【請求項２２】
前記第２リングギアの外周には、周方向に等間隔で配置された、複数の突起部が設けられ、
円筒状の円筒部と、前記円筒部の一方の開口を閉じるホイール取付部とを有し、前記円筒部の内周には、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凹部と、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凸部と、周方向に環状に設けられ前記凹部と連続した環状凹部とが形成され、各前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、各前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角と前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角とが同一であり、前記凹部の周方向長さが、前記突起部の周方向長さより大きい軸受内輪と、
前記凹部の底面に対応して湾曲した板状に形成されていると共に、前記突起部が、前記凹部に前記環状凹部の位置まで挿入され前記第２リングギアが回転されて前記突起部が前記環状凹部に嵌め合わされた後、各前記凹部に挿入され前記第２リングギアを前記軸受内輪に対して回転不能にするキー部材と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のインホイールモータ。
【請求項２３】
前記第１リングギアの外周には、周方向に等間隔で配置された、複数の突起部が設けられ、
円筒状の円筒部と、前記円筒部の一方の開口を閉じるホイール取付部とを有し、前記円筒部の内周には、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凹部と、軸方向に伸びた、前記突起部と同数の凸部と、周方向に環状に設けられ前記凹部と連続した環状凹部とが形成され、各前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、各前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角が互いに同一であり、前記凹部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角と前記凸部の周方向長さを弧とし軸を中心としたときの中心角とが同一であり、前記凹部の周方向長さが、前記突起部の周方向長さより大きい軸受内輪と、
前記凹部の底面に対応して湾曲した板状に形成されていると共に、前記突起部が、前記凹部に前記環状凹部の位置まで挿入され前記第１リングギアが回転されて前記突起部が前記環状凹部に嵌め合わされた後、各前記凹部に挿入され前記第１リングギアを前記軸受内輪に対して回転不能にするキー部材と、
をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載のインホイールモータ。
【請求項２４】
前記凹部は、前記環状凹部よりも前記ホイール取付部側に近い位置まで形成されていることを特徴とする請求項２２又は請求項２３に記載のインホイールモータ。
【請求項２５】
前記凹部は、前記円筒部のホイール取付部側とは反対側に、周方向に環状の第２の環状凹部が形成され、前記キー部材が前記凹部に挿入された後に、前記環状凹部にＣリングが嵌め合わされて前記キー部材が固定されていることを特徴とする請求項２２から請求項２４に記載のインホイールモータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２０１２−６５８０（Ｐ２０１２−６５８０Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１３４０９（Ｐ２０１１−１１３４０９）
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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