JP2012214103A - In-wheel motor driving device and control device for vehicle - Google Patents

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昭彦 喜多
Takahisa Hirano
貴久 平野
Motohiro Nakajima
資浩 中島
Tatsuya Naruse
竜也 成瀬
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an in-wheel motor driving device of a compact constitution while having a brake mechanism.SOLUTION: The in-wheel motor driving device 1 is constituted by storing rotary electric machinery 12 in a case member 3 nonrotatably installed to a vehicle body. The in-wheel motor driving device includes a friction brake 41 for frictionally locking a wheel side rotary system A connected to a wheel 2 for driving and a case member side rotary fixed system B relatively nonrotatably connected to the case member 3 by imparted pressing force, and a meshing mechanism 60 having a first meshing part 61 arranged in the rotary system A and a second meshing part 62 arranged in the rotary fixed system B, and the friction brake 41 and the meshing mechanism 60 are operated by an actuator 42.

Description

本発明は、例えばハイブリッド車両、電気車両等に搭載されるインホイールモータ駆動装置及び車両用制御装置に係り、詳しくは、インホイールモータ駆動装置のブレーキ機構に関する。   The present invention relates to an in-wheel motor drive device and a vehicle control device mounted on, for example, a hybrid vehicle or an electric vehicle, and more particularly to a brake mechanism of the in-wheel motor drive device.

近年、車両の燃費向上や環境性能の向上を図るために、例えばハイブリッド車両や電気車両等の回転電機を搭載した車両が種々提案されており、このような回転電機を搭載する車両にあって、車内空間の確保を図るため、駆動・回生効率の向上を図るため、或いはアスクルシャフトやディファレンシャル装置を省略して軽量化を図るために、車輪のホイール内に回転電機を配設するインホイールモータ駆動装置の開発が進められている。   In recent years, various vehicles equipped with rotating electrical machines such as hybrid vehicles and electric vehicles have been proposed in order to improve vehicle fuel efficiency and environmental performance. For vehicles equipped with such rotating electrical machines, In-wheel motor drive in which rotating electrical machines are installed in the wheels of wheels to secure interior space, improve drive / regenerative efficiency, or reduce weight by eliminating the axle shaft and differential device Development of equipment is underway.

このようなインホイールモータ駆動装置において、ブレーキ機構として、車輪側に設けられたブレーキディスク３３をモータハウジング側に取付けられたキャリパ３２によって係止する油圧ディスクブレーキ機構２３と、パーキングブレーキケーブル３６によってカム８６を駆動させ、摩擦材９１をロータ４１へ押付けることによって、ロータ４１を周り止めする駐車ブレーキ機構３７と、を有するインホイールモータ駆動装置が案出されている（特許文献１参照）。   In such an in-wheel motor drive device, as a brake mechanism, a hydraulic disc brake mechanism 23 for locking a brake disc 33 provided on the wheel side by a caliper 32 attached to the motor housing side, and a cam by a parking brake cable 36 An in-wheel motor drive device having a parking brake mechanism 37 that stops the rotation of the rotor 41 by driving 86 and pressing the friction material 91 against the rotor 41 has been devised (see Patent Document 1).

しかしながら、上記特許文献１記載のインホイールモータ駆動装置のように、駐車ブレーキ機構３７をパーキングブレーキケーブル３６のようなケーブルによって駆動させるように構成すると、寒冷地においてパーキングブレーキケーブル３６が凍結してしまう虞があり、上述した油圧ブレーキディスク機構２３などからなる通常の走行時に使用される常用ブレーキだけでなく、主に駐車時に使用される上記駐車ブレーキ機構３７などの駐車ブレーキも、アクチュエータによって作動させることが要望されている。   However, if the parking brake mechanism 37 is driven by a cable such as the parking brake cable 36 as in the in-wheel motor driving device described in Patent Document 1, the parking brake cable 36 freezes in a cold region. There is a possibility that the parking brake such as the parking brake mechanism 37 used mainly at the time of parking as well as the service brake including the hydraulic brake disc mechanism 23 described above, which is used at the time of normal driving, is operated by the actuator. Is desired.

そこで、従来、駐車ブレーキを、インターロックシャフト６３と、このインターロックシャフト６３を移動駆動させるアクチュエータ３４と、によって構成し、アクチュエータ３４によってインターロックシャフト６３を出力軸６２のインターロックシャフト係合凹部６４に係合させることによって、車輪の回転を係止するものがある（特許文献２参照）。   Therefore, conventionally, a parking brake is constituted by an interlock shaft 63 and an actuator 34 that moves and drives the interlock shaft 63, and the interlock shaft 63 is connected to the interlock shaft engaging recess 64 of the output shaft 62 by the actuator 34. There is one that locks the rotation of the wheel by engaging with (see Patent Document 2).

特開２００９−５６９５７号公報JP 2009-56957 A 特開２００７−３１４０３７号公報JP 2007-314037 A

上記特許文献２に記載のように、駐車ブレーキをアクチュエータによって駆動させるように構成すると、寒冷地においてもケーブルの凍結などを心配する必要がない。しかしながら、インホイールモータ駆動装置は、車輪のホイールの内側に配設されるため、そのコンパクト化も強く要望されており、駐車ブレーキを作動させるためだけに専用のアクチュエータを設けると、そのアクチュエータの分だけインホイールモータ駆動装置が大きくなってしまうという問題がある。   If the parking brake is configured to be driven by an actuator as described in Patent Document 2, there is no need to worry about freezing of the cable even in a cold region. However, since the in-wheel motor drive device is disposed inside the wheel of the wheel, downsizing of the in-wheel motor drive device is also strongly demanded. If a dedicated actuator is provided only for operating the parking brake, the actuator is separated. There is only a problem that the in-wheel motor drive device becomes large.

そこで本発明は、インホイールモータ駆動装置に、車輪側の回転系とケース部材側の回転固定系とを係止する摩擦ブレーキ及び噛合機構を設けると共に、これら摩擦ブレーキ及び噛合機構を、１つのアクチュエータにより駆動させることによって、上記課題を解決したインホイールモータ駆動装置及び車両用制御装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides an in-wheel motor drive device with a friction brake and a meshing mechanism for locking the wheel-side rotation system and the case member-side rotation fixing system, and the friction brake and the meshing mechanism are combined into one actuator. It is an object of the present invention to provide an in-wheel motor drive device and a vehicle control device that solve the above-mentioned problems by being driven by the motor.

本発明は（例えば図１乃至図４参照）、ロータ（１２ｂ）及びステータ（１２ａ）を有する回転電機（１２）と、該回転電機（１２）を内部に収納すると共に車体（６）に対して回転不能に取付けられるケース部材（３）と、を備え、前記回転電機（１２）によって車輪（２）を駆動し得るように該車輪（２）のホイール（１０）の内側に配置されるインホイールモータ駆動装置（１）において、
前記車輪（２）に駆動連結される車輪側の回転系（Ａ）と前記ケース部材（３）に相対回転不能に連結されるケース部材側の回転固定系（Ｂ）とを、付与される押圧力によって摩擦係止する摩擦ブレーキ（４１）と、
前記摩擦ブレーキ（４１）の押圧力を自在に付与するアクチュエータ（４２）と、
前記回転系（Ａ）に設けられる第１噛合部（６１）と、前記回転固定系（Ｂ）に設けられる第２噛合部（６２）とを有し、前記アクチュエータ（４２）の駆動に基づいて、これら第１及び第２噛合部（６１，６２）が噛合し得る噛合位置と、これら第１及び第２噛合部（６１，６２）の噛合いが解除される解除位置とに移動駆動される噛合機構（６０）と、を備えた、
ことを特徴とする。 The present invention (see, for example, FIGS. 1 to 4), a rotating electrical machine (12) having a rotor (12b) and a stator (12a), and housing the rotating electrical machine (12) in the interior and also against the vehicle body (6). An in-wheel disposed inside the wheel (10) of the wheel (2) so that the wheel (2) can be driven by the rotating electrical machine (12). In the motor drive device (1),
The wheel-side rotation system (A) that is drivingly connected to the wheel (2) and the case member-side rotation fixing system (B) that is connected to the case member (3) so as not to rotate relative to each other are provided with a pressing force applied. A friction brake (41) frictionally locked by pressure;
An actuator (42) for freely applying a pressing force of the friction brake (41);
Based on the driving of the actuator (42), the first engaging portion (61) provided in the rotating system (A) and the second engaging portion (62) provided in the rotating and fixing system (B). The first and second meshing portions (61, 62) are driven to move to a meshing position where the first and second meshing portions (61, 62) can be meshed with each other and a release position where the meshing of the first and second meshing portions (61, 62) is released. An engagement mechanism (60),
It is characterized by that.

また（例えば図２参照）、前記アクチュエータ（４２）は、その駆動範囲内に、前記摩擦ブレーキ（４１）の押圧力を変更する制動領域と、前記押圧力が生じない範囲であって、前記噛合機構（６０）の噛合位置と解除位置とを切換える切換領域と、を有すると好適である。   In addition, the actuator (42) has a braking area within the driving range for changing the pressing force of the friction brake (41) and a range where the pressing force is not generated, It is preferable to have a switching region for switching between the meshing position and the release position of the mechanism (60).

更に（例えば図２参照）、前記回転系（Ａ）は、前記ロータ（１２ｂ）が駆動連結される入力部（１３）と、前記車輪（２）のホイール（１０）が駆動連結される出力部（７）と、前記入力部（１３）からの回転を前記出力部（７）に減速して出力する減速機構（１５）と、を有し、
前記第１噛合部（６１）は、前記入力部（１３）に設けられると好適である。 Further (see, for example, FIG. 2), the rotating system (A) includes an input unit (13) to which the rotor (12b) is drivingly connected, and an output unit to which the wheel (10) of the wheel (2) is drivingly connected. (7) and a speed reduction mechanism (15) that decelerates and outputs the rotation from the input unit (13) to the output unit (7),
The first engagement portion (61) is preferably provided in the input portion (13).

また（例えば図２参照）、前記アクチュエータ（４２）は、前記ケース部材（３）に固設されると共に、駆動軸（４３）を往復駆動する直動アクチュエータであり、
前記摩擦ブレーキ（４１）は、前記ケース部材（３）に相対回転不能に連結される第１摩擦板（４６）と、前記出力部（７）に駆動連結される第２摩擦板（４９）と、これら第１及び第２摩擦板（４６，４９）を押圧して係合させるピストン（５０）と、前記ケース部材（３）に支持された支点を中心に回動可能に支持され、その一端部が前記アクチュエータ（４２）に連結され、他端部が前記ピストン（５０）を押圧する回動部材（５１）と、を有すると好適である。 The actuator (42) is a linear motion actuator that is fixed to the case member (3) and reciprocates the drive shaft (43), for example (see FIG. 2).
The friction brake (41) includes a first friction plate (46) connected to the case member (3) in a relatively non-rotatable manner, and a second friction plate (49) connected to the output unit (7). A piston (50) that presses and engages the first and second friction plates (46, 49) and a fulcrum supported by the case member (3) are supported so as to be rotatable about one end thereof. It is preferable that a part is connected to the actuator (42) and the other end part includes a rotating member (51) that presses the piston (50).

更に（例えば図２参照）、前記噛合機構（６０）は、前記回動部材（５１）と前記第２噛合部（６２）とを、前記ケース部材（３）と前記第１摩擦板（４６）の外周との間を通して連結する連結部材（６３）を有する、と好適である。   Further (see, for example, FIG. 2), the meshing mechanism (60) includes the rotating member (51) and the second meshing portion (62), the case member (3), and the first friction plate (46). It is preferable to have a connecting member (63) that is connected to the outer periphery of the.

また（例えば図６及び図７参照）、前記噛合機構（６０）は、前記回転電機（１２）を挟んで前記回動部材（５１）と軸方向反対側に配設され、前記駆動軸（４３）の、前記回動部材（５１）が連結される一端部とは反対側の他端部と、前記第２噛合部（６２）とを連結する連結機構（８０）を有する、と好適である。   Further, the meshing mechanism (60) is disposed on the opposite side to the rotating member (51) with the rotating electrical machine (12) in between, and the drive shaft (43) (see, for example, FIGS. 6 and 7). ) Having a connecting mechanism (80) for connecting the other end of the rotating member (51) opposite to the one end connected to the second engaging portion (62). .

更に（例えば図６及び図７参照）、前記連結機構（８０）は、前記第２噛合部（６２）を前記第１噛合部（６１）に付勢する付勢手段（８３，９３）を有し、該第２噛合部（６２）が前記噛合位置になった際に前記第１噛合部（６１）と噛合えない場合、前記第２噛合部（６２）を待機させ、これら第１及び第２噛合部（６１，６２）が噛合えるようになると、前記付勢手段（８３，９３）の付勢力によって前記第２噛合部（６２）を移動させて、前記第１噛合部（６１）と噛み合わせる噛合待機機構（８６，９０）を有する、と好適である。   Further (see, for example, FIGS. 6 and 7), the coupling mechanism (80) has urging means (83, 93) for urging the second engagement portion (62) to the first engagement portion (61). If the second meshing portion (62) is not meshed with the first meshing portion (61) when the meshing position is reached, the second meshing portion (62) is made to wait, When the two meshing portions (61, 62) come to mesh with each other, the second meshing portion (62) is moved by the urging force of the urging means (83, 93), and the first meshing portion (61). It is preferable to have a meshing standby mechanism (86, 90) for meshing.

また（例えば図７参照）、前記第１及び第２噛合部（６１，６２）は、互いにスプライン係合するスプライン形状からなる、と好適である。   Moreover, it is preferable that the first and second meshing portions (61, 62) have a spline shape that engages with each other by spline engagement (see, for example, FIG. 7).

更に（例えば図１乃至図７参照）、前記ケース部材（３）は、前記摩擦ブレーキ（４１）及び噛合機構（６０）を収納する、と好適である。   Furthermore, it is preferable that the case member (3) houses the friction brake (41) and the meshing mechanism (60) (see, for example, FIGS. 1 to 7).

また（例えば図４及び図５参照）、請求項1乃至９のいずれか１項記載のインホイールモータ駆動装置（１）が搭載された複数の車輪（２）を有する車両（１００）の車両用制御装置（７０）において、
前記複数のインホイールモータ駆動装置（１Ｌ，１Ｒ）の内の少なくとも１つの噛合機構（６０）を作動させる際に、他のインホイールモータ駆動装置（１Ｌ，１Ｒ）の内、少なくとも1つのインホイールモータ駆動装置（１Ｌ，１Ｒ）の前記摩擦ブレーキ（４１）を係止させる制御部（７２）を備えると好適である。 Moreover, (for example, refer FIG.4 and FIG.5), For vehicles of the vehicle (100) which has the some wheel (2) by which the in-wheel motor drive device (1) of any one of Claims 1 thru | or 9 was mounted. In the control device (70),
When operating at least one engagement mechanism (60) of the plurality of in-wheel motor drive devices (1L, 1R), at least one in-wheel of the other in-wheel motor drive devices (1L, 1R). It is preferable that a control unit (72) for locking the friction brake (41) of the motor drive device (1L, 1R) is provided.

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。   In addition, although the code | symbol in the said parenthesis is for contrast with drawing, this is for convenience for making an understanding of invention easy, and has no influence on the structure of a claim. It is not a thing.

請求項１に係る発明によると、１つのアクチュエータによって、車輪側の回転系とケース部材側の回転固定系とを摩擦係止する摩擦ブレーキに押圧力を付与すると共に、回転系に設けられる第１噛合部と回転固定系に設けられる第２噛合部とを有する噛合機構を、噛合位置と解除位置とに移動駆動させることによって、インホイールモータ駆動装置をコンパクトに構成することができる。   According to the first aspect of the present invention, a pressing force is applied to the friction brake that frictionally locks the wheel-side rotation system and the case member-side rotation fixing system with one actuator, and the first actuator is provided in the rotation system. The in-wheel motor drive device can be made compact by moving and driving the meshing mechanism having the meshing portion and the second meshing portion provided in the rotation fixing system to the meshing position and the release position.

請求項２に係る発明によると、アクチュエータの駆動範囲内に、摩擦ブレーキに押圧力を付与する領域と、噛合機構を噛合位置と解除位置とに切換える領域と、を設けることによって、これら摩擦ブレーキ及び噛合機構を１つのアクチュエータによって駆動させることができる。また、噛合機構を切換える上記切換領域を、摩擦ブレーキに押圧力が発生しないアクチュエータの駆動範囲に設定したことによって、上記摩擦ブレーキ及び噛合機構を別々に駆動させることができ、摩擦ブレーキを常用ブレーキとして、噛合機構を駐車ブレーキとして使用することができる。   According to the second aspect of the present invention, by providing a region for applying a pressing force to the friction brake and a region for switching the meshing mechanism between the meshing position and the release position within the driving range of the actuator, these friction brakes and The meshing mechanism can be driven by one actuator. In addition, by setting the switching area for switching the meshing mechanism to an actuator driving range in which no pressing force is generated in the friction brake, the friction brake and the meshing mechanism can be driven separately, and the friction brake is used as a service brake. The meshing mechanism can be used as a parking brake.

請求項３に係る発明によると、回転電機からの回転を減速して出力する減速機構よりも回転電機側に、噛合機構の第１噛合部を設けることによって、少しの車輪の回転によって、第１噛合部を大きく回転させることができる。これにより、噛合機構の第１噛合部と第２噛合部との歯が当接した場合においても、少ない車輪の移動でこれら第１噛合部及び第２噛合部を噛み合わせ、駐車ブレーキを利かせることができる。   According to the third aspect of the invention, the first meshing portion of the meshing mechanism is provided closer to the rotating electrical machine than the speed reducing mechanism that decelerates and outputs the rotation from the rotating electrical machine, so that the first rotation is achieved by slightly rotating the wheel. The meshing portion can be greatly rotated. Thereby, even when the teeth of the first meshing portion and the second meshing portion of the meshing mechanism come into contact with each other, the first meshing portion and the second meshing portion are meshed with a small amount of wheel movement, and the parking brake is applied. be able to.

請求項４に係る発明によると、摩擦ブレーキを回転固定系に設けられた第１摩擦板と回転系に設けられた第２摩擦とを有して構成すると共に、この第２摩擦板を減速機構よりも車輪側の出力部に駆動連結することによって、回転系に設けられた第２摩擦板の回転速度を低くすることができる。そして、これにより、第２摩擦板によるオイルの撹拌抵抗を低減して、インホイールモータ駆動装置の引き摺りトルクを低減することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the friction brake includes the first friction plate provided in the rotation fixing system and the second friction provided in the rotation system, and the second friction plate is configured as a speed reduction mechanism. Further, the rotational speed of the second friction plate provided in the rotating system can be lowered by driving and connecting to the output unit on the wheel side. And thereby, the oil stirring resistance by the second friction plate can be reduced, and the drag torque of the in-wheel motor drive device can be reduced.

請求項５に係る発明によると、噛合機構の第２噛合部と、一端がアクチュエータに連結され、アクチュエータの往復駆動により支点を中心に回動して、他端が摩擦ブレーキのピストンを押圧する回動部材と、を、ケース部材と第１摩擦板の外周との間を通る連結部材によって連結したことによって、軸方向にコンパクトに噛合機構を構成することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the second meshing portion and one end of the meshing mechanism are connected to the actuator, and are rotated around the fulcrum by the reciprocating drive of the actuator, and the other end presses the piston of the friction brake. By connecting the moving member with the connecting member that passes between the case member and the outer periphery of the first friction plate, the meshing mechanism can be configured in a compact manner in the axial direction.

請求項６に係る発明によると、噛合機構を、回転電機を挟んで回動部材とは反対側に設けることによって、噛合機構を配設するスペースを軸方向に広く取ることができ、設計の自由度を広げることができる。   According to the invention of claim 6, by providing the meshing mechanism on the side opposite to the rotating member across the rotating electrical machine, a space for disposing the meshing mechanism can be widened in the axial direction, and design freedom is achieved. Can expand the degree.

請求項７に係る発明によると、噛合機構が噛合位置になった際に、第１噛合部と第２噛合部が噛合えない場合、第２噛合部を待機させる噛合待機機構を設けたことによって、これら第１噛合部と第２噛合部が噛合えない場合においても、アクチュエータに負荷をかけることなく、第１噛合部と第２噛合部を噛み合わせることができる。   According to the seventh aspect of the present invention, when the meshing mechanism is in the meshing position, when the first meshing part and the second meshing part cannot mesh, the meshing standby mechanism that waits for the second meshing part is provided. Even when the first meshing portion and the second meshing portion cannot mesh, the first meshing portion and the second meshing portion can be meshed without applying a load to the actuator.

請求項８に係る発明によると、第１噛合部と第２噛合部とをスプライン係合によって噛み合わせることによって、これら第１及び第２噛合部を噛み合わせるための第１噛合部の回転角を小さくすることができる。   According to the eighth aspect of the invention, by engaging the first meshing portion and the second meshing portion by spline engagement, the rotation angle of the first meshing portion for meshing the first and second meshing portions is set. Can be small.

請求項９に係る発明によると、摩擦ブレーキ及び噛合機構をケース部材によって収納することにより、これら摩擦ブレーキ及び噛合機構に対する外部の温度変化の影響を低減することができると共に、ブレーキダストなどがほとんど発生しなくなるため、ブレーキ機構のメンテナンスを容易にすることができる。   According to the ninth aspect of the invention, the friction brake and the meshing mechanism are accommodated by the case member, so that the influence of external temperature changes on the friction brake and the meshing mechanism can be reduced, and brake dust and the like are almost generated. Therefore, maintenance of the brake mechanism can be facilitated.

請求項１０に係る発明によると、複数あるインホイールモータの内、あるインホイールモータの噛合機構を作動させる場合、他のインホイールモータの摩擦ブレーキを作動させておくことによって、車両が動き出さないように制動した状態で、噛合機構を作動させることができる。   According to the invention which concerns on Claim 10, when operating the meshing mechanism of a certain in-wheel motor among a plurality of in-wheel motors, the vehicle does not start by operating the friction brake of another in-wheel motor. The meshing mechanism can be operated in a state of braking.

本発明の第１の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the in-wheel motor drive device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図１の断面図。Sectional drawing of FIG. 図１のホイール側からの場合の側断面図。FIG. 2 is a side sectional view when viewed from the wheel side in FIG. 1. 本発明の第１の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置を搭載した車両を示す模式図。The schematic diagram which shows the vehicle carrying the in-wheel motor drive device which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置の噛合機構を作動させる際のアクチュエータのストローク量及び車体保持力の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the stroke amount of an actuator at the time of operating the meshing mechanism of the in-wheel motor drive device which concerns on the 1st Embodiment of this invention, and vehicle body retention force. 本発明の第２の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the in-wheel motor drive device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the in-wheel motor drive device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置及び車両用制御装置について説明をする。なお、本実施の形態におけるインホイールモータ駆動装置は、前輪駆動のハイブリッド車両における後輪のホイール内に取付けて四輪駆動車両に変更するための駆動装置として用いられるものであるが、それ以外にも、例えば電気車両の駆動装置、シリーズ式のハイブリッド車両の駆動装置、後輪駆動のハイブリッド車両における前輪のホイール内に取付けて四輪駆動車両に変更するための駆動装置、等として用いることができる。   Hereinafter, an in-wheel motor drive device and a vehicle control device according to embodiments of the present invention will be described based on the drawings. The in-wheel motor drive device according to the present embodiment is used as a drive device for changing to a four-wheel drive vehicle by being mounted in a rear wheel of a front-wheel drive hybrid vehicle. Can be used as, for example, a drive device for an electric vehicle, a drive device for a series-type hybrid vehicle, a drive device for mounting in a front wheel of a rear-wheel drive hybrid vehicle and changing to a four-wheel drive vehicle, etc. .

＜第１の実施の形態＞
＜インホイールモータの概略構成＞
図１に示すように、インホイールモータ駆動装置１は、車輪２の内側に配設されると共に、ケース部材３がサスペンション装置５を介して、車体６（図４参照）に対して回転不能に取付けられている。また、このケース部材３の車体６とは反対側の側壁部３ａ１からは、出力部７が突出しており、この出力部７のホイールハブ９には車輪２のホイール１０が駆動連結されている。 <First Embodiment>
<Schematic configuration of in-wheel motor>
As shown in FIG. 1, the in-wheel motor drive device 1 is disposed inside the wheel 2, and the case member 3 cannot rotate with respect to the vehicle body 6 (see FIG. 4) via the suspension device 5. Installed. Further, an output portion 7 protrudes from a side wall portion 3 a 1 on the opposite side of the vehicle body 6 of the case member 3, and a wheel 10 of the wheel 2 is drivingly connected to a wheel hub 9 of the output portion 7. .

図２に示すように、上記ケース部材３は、ホイール１０に沿って径方向に延設された側壁部３ａ１と、この側壁部３ａ１の外径側端部から軸方向に延設された環状部３ａ２とを有し、車体側の側面が開口したメインケース３ａと、このメインケース３ａの開口を閉塞するケースカバー３ｂとがボルト１１によって締結されて構成されており、密閉構造となってその内部にオイルが封入されている。 As shown in FIG. 2, the case member 3 is extended in the axial direction from the side wall 3 a 1 extending in the radial direction along the wheel 10 and the outer diameter side end of the side wall 3 a 1 . A main case 3a having an annular portion 3a 2 and having an open side surface on the vehicle body side and a case cover 3b closing the opening of the main case 3a are fastened by bolts 11 to form a sealed structure. The oil is sealed inside.

また、オイルが封入されたケース部材３の内部には、インホイール駆動装置１の駆動源としての回転電機１２、回転電機１２からの回転が入力される入力部１３、入力部１３からの回転を減速して出力部７に出力する減速機構及１５及び、出力部７が収納されており、インホイールモータ駆動装置１は、上記入力部１３、減速機構１５、出力部７を介して回転電機１２からの回転を車輪２に伝達して駆動し得るように構成されている。   In addition, in the case member 3 filled with oil, a rotating electrical machine 12 as a drive source of the in-wheel drive device 1, an input unit 13 to which rotation from the rotating electrical machine 12 is input, and rotation from the input unit 13 are transmitted. A speed reduction mechanism 15 for decelerating and outputting to the output unit 7 and the output unit 7 are housed. The in-wheel motor drive device 1 is connected to the rotating electrical machine 12 via the input unit 13, the speed reduction mechanism 15 and the output unit 7. Is configured to transmit the rotation from the wheel 2 to the wheel 2 for driving.

具体的には、上記回転電機１２は、メインケース３ａに固設されたステータ１２ａと、ステータ１２ａの内側にて該ステータ１２ａと対向するように配置されたロータ１２ｂと、有して構成されており、このロータ１２ｂが入力部１３の支持部材１６によって回転自在に支持されている。   Specifically, the rotating electrical machine 12 includes a stator 12a fixed to the main case 3a, and a rotor 12b arranged to face the stator 12a inside the stator 12a. The rotor 12b is rotatably supported by the support member 16 of the input unit 13.

入力部１３は、詳しくは後述する出力部７の出力軸１７と同一軸心上に配設されたロータ軸１９と、ロータ軸１９の軸方向中途部に形成された取付部１９ａに取付けられる上記支持部材１６と、を有しており、このロータ軸１９は、上記出力軸１７と対向する側の端部が、出力軸１７の端部に設けられた凹部２０にニードルベアリング２１を介して係合することによって、相互に回転自在に支持されていると共に、反対側の端部がケースカバー３ｂに取付けられたボールベアリング２２によって回転自在に支持されている。   The input unit 13 is attached to a rotor shaft 19 disposed on the same axial center as an output shaft 17 of the output unit 7 which will be described in detail later, and the mounting portion 19a formed in the middle portion of the rotor shaft 19 in the axial direction. The rotor shaft 19 has an end on the side facing the output shaft 17 engaged with a recess 20 provided at an end of the output shaft 17 via a needle bearing 21. By being combined, they are supported so as to be rotatable with respect to each other, and the opposite end portions are supported rotatably with a ball bearing 22 attached to the case cover 3b.

また、上記支持部材１６は、取付部１９ａと共に外径側に延設された立設部１６ａと、この立設部１６ａの上端部において車体側からホイール側に向かって軸方向に延設された円筒部１６ｂと、を有して構成されており、この円筒部１６ｂの外周面に上記ロータ１２ｂを取付けるロータ取付部が形成されている。更に、この支持部材１６はロータ１２ｂと一体になって回転するため、立設部１６ｂの中途部にケースカバー３ｂに向かって延びる鍔部１６ｃが設けられており、この鍔部１６ｃには、ロータ１２ｂの回転位置を検出するレゾルバ２５の回転子２５ａが取付けられている。ケースカバー３ｂには、この回転子２５ａに対向するように固定子２５ｂがボルト２６によって取付けられており、これら回転子２５ａ及び固定子２５ｂによってレゾルバ２５が構成されている。   The support member 16 is extended in the axial direction from the vehicle body side toward the wheel side at the upper end portion of the standing portion 16a that extends to the outer diameter side together with the mounting portion 19a. And a cylindrical portion 16b. A rotor mounting portion for attaching the rotor 12b is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 16b. Further, since the support member 16 rotates integrally with the rotor 12b, a flange portion 16c extending toward the case cover 3b is provided in the middle of the standing portion 16b, and the flange portion 16c includes a rotor. A rotor 25a of a resolver 25 for detecting the rotational position of 12b is attached. A stator 25b is attached to the case cover 3b by a bolt 26 so as to face the rotor 25a, and a resolver 25 is constituted by the rotor 25a and the stator 25b.

一方、上記支持部材１６の円筒部１６ｂの内側には、減速機構１５が回転電機１２と径方向位置を違えて軸方向位置が回転電機と重なるように配設されている。この減速機構１５は、減速プラネタリギヤによって構成されており、取付部１９ａと出力軸側の端部との間のロータ軸１９に設けられたサンギヤ２６と、リングギヤ２７と、サンギヤ２６と噛合する第１ギヤ２９ａ及びリングギヤ２７と噛合する第２ギヤ２９ｂが軸方向に並設されたピニオンギヤ２９と、を有している。   On the other hand, the speed reduction mechanism 15 is disposed on the inner side of the cylindrical portion 16b of the support member 16 so that the radial position is different from that of the rotating electrical machine 12 and the axial position overlaps the rotating electrical machine. The speed reduction mechanism 15 is constituted by a speed reduction planetary gear. The sun gear 26 provided on the rotor shaft 19 between the mounting portion 19a and the output shaft side end, the ring gear 27, and the sun gear 26 are engaged with each other. A second gear 29b that meshes with the gear 29a and the ring gear 27 has a pinion gear 29 that is arranged in parallel in the axial direction.

また、上記ピニオンギヤ２９は、側板３０と出力軸１７のフランジ部１７ａとに架け渡されたピニオンシャフト３１に回転自在に支持されており、これらピニオンギヤ２９、ピニオンシャフト３１、側板３０、及びフランジ部１７ａによって一体的なキャリヤ３２が構成されている。   The pinion gear 29 is rotatably supported by a pinion shaft 31 spanned between the side plate 30 and the flange portion 17a of the output shaft 17, and the pinion gear 29, the pinion shaft 31, the side plate 30, and the flange portion 17a. Thus, an integral carrier 32 is formed.

更に、上記リングギヤ２７は、メインケース３ａの側壁部３ａ１からのケース部材３の内側に向かって延設され、出力部７をメインケース３ａ１に対して回転自在に支持するためのハブベアリング３３が取付けられる円筒状のボス部３５の車両側の端部を、上記ピニオンギヤ２９の第２ギヤ２９ｂの外径側まで延設し、この延設部の内周面に噛合歯を形成して構成されており、上記減速プラネタリギヤは、回転電機側から回転が入力される場合、サンギヤ２６入力、キャリヤ３２出力の減速プラネタリ機構となっている。なお、上記ピニオンギヤ２９の第１及び第２ギヤ２９ａ，２９ｂは、第１ギヤ２９ａの方が第２ギヤ２９ｂに比して大径のギヤによって形成されている。 Further, the ring gear 27 is extended toward the inside of the casing member 3 from the side wall portion 3a 1 of the main case 3a, the hub bearing 33 for rotatably supporting the output portion 7 relative to the main case 3a 1 An end of the cylindrical boss 35 on the vehicle side is extended to the outer diameter side of the second gear 29b of the pinion gear 29, and meshing teeth are formed on the inner peripheral surface of the extended portion. The speed reduction planetary gear is a speed reduction planetary mechanism having an input of the sun gear 26 and an output of the carrier 32 when rotation is input from the rotating electrical machine side. The first gear 29a and the second gear 29b of the pinion gear 29 are formed by a gear having a larger diameter than the second gear 29b.

上記減速機構１５から回転が伝達され得る出力部７は、減速機構１５のキャリヤ３２を構成するフランジ部１７ａが設けられる出力軸１７と、ホイール１０に複数のボルト３６によって締結されるホイールハブ９と、を有して構成されている。出力軸１７の内、メインケース３の側壁部３ａ１からホイール側に向かって突出する端部の外周面にはスプライン１７ｂが形成されており、この出力軸１７のホイール側の端部に、内周面にスプライン９ａ１が形成されたホイールハブ９のスリーブ部９ａがスプライン嵌合している。なお、このホイールハブ９は、出力軸１７の先端部にナット３９が螺合されることにより抜け止め固定されている。 The output unit 7 to which rotation can be transmitted from the speed reduction mechanism 15 includes an output shaft 17 provided with a flange portion 17a constituting a carrier 32 of the speed reduction mechanism 15, and a wheel hub 9 fastened to the wheel 10 by a plurality of bolts 36. , And is configured. In the output shaft 17, the outer peripheral surface of the end portion which projects toward the wheel side from the side wall portion 3a 1 of the main case 3 and the spline 17b is formed on an end portion of the wheel side of the output shaft 17, the inner sleeve portion 9a of the wheel hub 9 spline 9a 1 is formed on the peripheral surface is splined. The wheel hub 9 is fixed to prevent the wheel hub 9 from coming off by screwing a nut 39 to the tip of the output shaft 17.

上記ホイールハブ９は、メインケース３ａのボス部３５との間でハブベアリング３３が嵌合される上記スリーブ部９ａと、この軸方向の端部に形成された円板状のハブ部９ｂと、を有しており、該ハブ部９ｂに形成された複数のボルト孔に、ボルト３６が嵌挿され、該ボルト３６にホイール１０がナット３９により締結されることによって、車輪２として構成されている。   The wheel hub 9 includes the sleeve portion 9a in which the hub bearing 33 is fitted with the boss portion 35 of the main case 3a, a disc-shaped hub portion 9b formed at an end portion in the axial direction, And a bolt 36 is inserted into a plurality of bolt holes formed in the hub portion 9b, and the wheel 10 is fastened to the bolt 36 by a nut 39, whereby the wheel 2 is configured. .

なお、上述したホイールハブ９及び出力軸１７からなる出力部７をケース部材３に対して回転自在に支持するハブベアリング３３は、二つのボールベアリングを軸方向に並設した軸受によって構成されており、出力部７からの大きな荷重にも耐えられるようになっていると共に、径方向にコンパクトに構成されている。   The hub bearing 33 that rotatably supports the output portion 7 including the wheel hub 9 and the output shaft 17 with respect to the case member 3 is constituted by a bearing in which two ball bearings are arranged in parallel in the axial direction. In addition to being able to withstand a large load from the output unit 7, it is compact in the radial direction.

また、ホイールハブ９のスリーブ部９ａと、メインケース３ａのボス部３５との間は、オイルシール４０によってシールされており、ケース部材３の密閉性を高めている。   In addition, a gap between the sleeve portion 9a of the wheel hub 9 and the boss portion 35 of the main case 3a is sealed with an oil seal 40 to enhance the sealing performance of the case member 3.

インホイールモータ駆動装置１は、上述したように構成されているため、運転者のアクセル操作等に基づき制御装置７０（図４参照）が回転電機１２の力行制御を開始すると、電源（バッテリ）及びインバータ回路等から該回転電機１２のステータ１２ａに電力が供給され、ロータ１２ｂが回転駆動される。すると、支持部材１６を介してロータ軸１９に回転が伝達され、減速機構１５のサンギヤ２６が回転駆動される。サンギヤ２６が回転駆動すると、減速プラネタリギヤからなる減速機構１５において、回転が固定されたリングギヤ２７を介してキャリヤ３２が減速回転とされ、そのキャリヤ３２の減速回転が、出力軸１７及びホイールハブ９に伝達され、駆動回転として車輪２が回転駆動されることになる。   Since the in-wheel motor drive device 1 is configured as described above, when the control device 70 (see FIG. 4) starts the power running control of the rotating electrical machine 12 based on the driver's accelerator operation or the like, the power source (battery) and Electric power is supplied from an inverter circuit or the like to the stator 12a of the rotating electrical machine 12, and the rotor 12b is rotationally driven. Then, the rotation is transmitted to the rotor shaft 19 through the support member 16 and the sun gear 26 of the speed reduction mechanism 15 is rotationally driven. When the sun gear 26 is driven to rotate, the carrier 32 is decelerated through the ring gear 27 whose rotation is fixed in the decelerating mechanism 15 including the decelerating planetary gear, and the decelerated rotation of the carrier 32 is applied to the output shaft 17 and the wheel hub 9. As a result, the wheel 2 is driven to rotate.

反対に、例えば制御装置７０が運転者のアクセル操作やブレーキ操作等に基づき回生制御を開始した場合は、出力軸１７及びホイールハブ９が車体６の慣性力等により回転駆動され、減速機構１５のキャリヤ３２に逆入力される形で、回転が固定されたリングギヤ２７を介してロータ軸１９のサンギヤ２６が増速回転される。そしてロータ軸１９が回転すると、支持部材１６を介してロータ１２ｂが回転駆動され、ステータ１２ａに逆起電力が作用し、インバータ回路等を介して電源に電力として供給されて、電源の充電がなされる。   On the other hand, for example, when the control device 70 starts regenerative control based on the driver's accelerator operation, brake operation, or the like, the output shaft 17 and the wheel hub 9 are rotationally driven by the inertial force of the vehicle body 6 and the like. The sun gear 26 of the rotor shaft 19 is rotated at an increased speed through the ring gear 27 whose rotation is fixed in the form of being reversely input to the carrier 32. When the rotor shaft 19 rotates, the rotor 12b is rotationally driven through the support member 16, a counter electromotive force acts on the stator 12a, and is supplied as power to the power source via the inverter circuit or the like, and the power source is charged. The

＜インホイールモータ駆動装置のブレーキ機構＞
ついで、上述したインホイールモータ駆動装置１のブレーキ機構について説明をする。図１及び図２に示すように、インホイールモータ駆動装置１は、上述したロータ１２ｂ、入力部１３、減速機構１５及び出力部７などの車輪２に駆動連結される回転系Ａと、車体６に回転不能に取付けられたケース部材３に相対回転不能に連結されるケース部材側の回転固定系Ｂと、の２つの系を有しており、上記ブレーキ機構は、これら回転系Ａと回転固定系Ｂとを付与される押圧力によって摩擦係止する摩擦ブレーキ４１と、この摩擦ブレーキ４１に押圧力を自在に付与するアクチュエータ４２と、を備えている。 <Brake mechanism of in-wheel motor drive device>
Next, the brake mechanism of the in-wheel motor drive device 1 described above will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the in-wheel motor drive device 1 includes a rotating system A that is drivingly connected to the wheels 2 such as the rotor 12 b, the input unit 13, the speed reduction mechanism 15, and the output unit 7, and the vehicle body 6. And the case member 3 which is non-rotatably attached to the case member 3 and the case member side rotation fixing system B. The brake mechanism includes the rotation system A and rotation fixing. A friction brake 41 that frictionally locks the system B with a pressing force applied thereto and an actuator 42 that freely applies the pressing force to the friction brake 41 are provided.

図２及び図３示すように、上記アクチュエータ４１は、駆動軸４３を往復駆動させる直動式アクチュエータから構成されていると共に、ケース部材３の上部に固設されており、このケース部材３は、アクチュエータ４２が配設される上方部分が外径側に突出して形成されている。具体的には、ケース部材３のメインケース３ａは、環状部３ａ２の上方部分において外径側に突出した突出部３ａ２１を有していると共に、この突出部３ａ２１のケース内側には、メインケース３ａの環状部３ａ２２から略同じ曲率で延設された環状壁３ａ２３が設けられている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the actuator 41 is composed of a direct-acting actuator that reciprocally drives the drive shaft 43 and is fixed to the upper portion of the case member 3. An upper portion where the actuator 42 is disposed is formed to protrude to the outer diameter side. Specifically, the main case 3a of the case member 3 has a protruding portion 3a 21 protruding to the outer diameter side in an upper portion of the annular portion 3a 2 , and inside the case of the protruding portion 3a 21 , An annular wall 3a 23 extending from the annular portion 3a 22 of the main case 3a with substantially the same curvature is provided.

そして、上記突出部３ａ２１と環状壁３ａ２３との間の空間によってアクチュエータ４２の収納空間Ｓが形成されていると共に、アクチュエータ４２は、この収納空間Ｓにおいて、駆動軸４３の反対側の端部に形成されたフランジ状の取付部４２ａが、メインケース３ａの端面に形成された角部Ｃと嵌合して位置決めされかつ、不図示のボルトによってメインケース３ａに締結されている。 A storage space S for the actuator 42 is formed by the space between the protruding portion 3a 21 and the annular wall 3a 23, and the actuator 42 has an end portion on the opposite side of the drive shaft 43 in the storage space S. The flange-shaped attachment portion 42a formed on the main case 3a is positioned by fitting with a corner portion C formed on the end surface of the main case 3a and fastened to the main case 3a by a bolt (not shown).

また、上記環状壁３ａ２３は、その内周面が突出部３ａ２１以外の環状部３ａ２２の内周面と連続して環状に形成されており、この内周面には、回転電機１２のステータ１２ｂが取付けられている。また、環状壁３ａ２３は、その端部が上述したメインケース３ａのボス部３５の外周側まで軸方向に延設されており、このボス部３５の外周面と対向する環状壁３ａ２３の内周面及び、この環状壁３ａ２３の内周面に連続するメインケース３ａの環状部３ａ２２の内周面には、スプライン４５が形成されている。これらスプライン４５が形成された環状壁３ａ２３及び環状部３ａ２２の内周面には、複数の外摩擦板４６がスプライン嵌合しており、これら複数の外摩擦板４６は、ケース部材３に相対回転不能に連結されていると共に、上記内周面にスプラインが形成された環状壁３ａ２３及び環状部３ａ２２によってクラッチドラム４７が構成されている。 Further, the annular wall 3a 23 is formed in an annular shape in which the inner peripheral surface thereof is continuous with the inner peripheral surface of the annular portion 3a 22 other than the projecting portion 3a 21 , and the inner peripheral surface of the rotary electric machine 12 is A stator 12b is attached. The annular wall 3a 23 has its end portion is axially extending to the outer periphery of the boss portion 35 of the main case 3a described above, of the annular wall 3a 23 to face the outer peripheral surface of the boss portion 35 Splines 45 are formed on the peripheral surface and the inner peripheral surface of the annular portion 3a 22 of the main case 3a that is continuous with the inner peripheral surface of the annular wall 3a 23 . A plurality of outer friction plates 46 are spline-fitted on the inner peripheral surfaces of the annular wall 3a 23 and the annular portion 3a 22 where the splines 45 are formed. The plurality of outer friction plates 46 are attached to the case member 3. A clutch drum 47 is constituted by the annular wall 3a 23 and the annular portion 3a 22 which are connected so as not to be relatively rotatable and have splines formed on the inner peripheral surface.

上述の摩擦ブレーキ４１は、上記外摩擦板４６と、この外摩擦板４６と交互に配設された複数の内摩擦板４９と、これら外摩擦板４６及び内摩擦板４９を押し圧して係合させるピストン５０と、アクチュエータ４２の駆動によってピストン５０を押圧する回動部材５１と、を有する多板ブレーキによって構成されており、内摩擦板４９は、減速機構１５のキャリヤ３２と一体に設けられ、上記クラッチドラム４７に対向するように軸方向に延設されたクラッチハブ５２に取付けられている。即ち、内摩擦板４９は、クラッチハブ５２の外周面に形成されたスプラインにスプライン嵌合しており、上記キャリヤ３２の一部が出力軸１７のフランジ部１７ａによって形成されることによって、出力部７に駆動連結されている。   The friction brake 41 is engaged with the outer friction plate 46, a plurality of inner friction plates 49 arranged alternately with the outer friction plate 46, and pressing and pressing the outer friction plate 46 and the inner friction plate 49. The inner friction plate 49 is provided integrally with the carrier 32 of the speed reduction mechanism 15, and the inner friction plate 49 is integrally provided with the carrier 32 of the speed reduction mechanism 15. It is attached to a clutch hub 52 that extends in the axial direction so as to face the clutch drum 47. That is, the inner friction plate 49 is spline-fitted to a spline formed on the outer peripheral surface of the clutch hub 52, and a part of the carrier 32 is formed by the flange portion 17 a of the output shaft 17. 7 is drive-coupled.

また、上記ピストン５０は、出力軸１７に沿って軸方向に延設されるメインケース３ａのボス部３５の外周面に摺動自在に嵌合していると共に、このピストン５０を押圧する上記回動部材５１は、図３に示すように、アクチュエータ４２の駆動軸４３にピン５３によって連結される一端部から二又に分かれて形成されたフォーク状の部材によって構成されている。   The piston 50 is slidably fitted to the outer peripheral surface of the boss portion 35 of the main case 3 a that extends in the axial direction along the output shaft 17, and the rotation that presses the piston 50. As shown in FIG. 3, the moving member 51 is constituted by a fork-like member that is divided into two parts from one end connected to the drive shaft 43 of the actuator 42 by a pin 53.

即ち、上記回動部材５１は、二又部５１ａのそれぞれの中途部にメインケース３ａに取付けられる支点軸５５が嵌挿されており、図２に示すように、メインケース３ａの環状壁３ａ２３と側壁部３ａ１との間の隙間部において、この支点軸５５を中心に軸方向に回動自在に支持されている。 That is, in the rotating member 51, a fulcrum shaft 55 attached to the main case 3a is fitted in each middle portion of the bifurcated portion 51a, and as shown in FIG. 2, the annular wall 3a 23 of the main case 3a. And the side wall 3a 1 are supported so as to be rotatable in the axial direction around the fulcrum shaft 55.

そして、この回動部材５１は、アクチュエータ４２の駆動軸４３が側壁部側に駆動することによって、上記二又部５１ａの先端である回動部材５１の他端部がピストン５０を押圧するように構成されている。なお、メインケース３ａの側壁部３ａ１は、回動部材５１の他端部と当接しないように、この他端部に対応する位置の壁部をホイール側に膨出させている（図３参照）。 And this rotation member 51 is driven so that the other end part of the rotation member 51 which is the front-end | tip of the said bifurcated part 51a presses the piston 50, when the drive shaft 43 of the actuator 42 drives to a side wall part side. It is configured. Incidentally, the side wall portion 3a 1 of the main case 3a so as not to contact with the other end portion of the rotating member 51, which is bulged wall portion at a position corresponding to the other end to the wheel side (Fig. 3 reference).

ところで、インホイールモータ駆動装置１は、図２に示すように、上記摩擦ブレーキ４１以外にも、ブレーキ機構として、回転系Ａに設けられる第１噛合部６１と、回転固定系Ｂに設けられる第２噛合部６２とを備えた噛合機構６０を有している。   By the way, as shown in FIG. 2, the in-wheel motor drive device 1 includes a first meshing portion 61 provided in the rotation system A and a rotation fixing system B provided as a brake mechanism in addition to the friction brake 41. A meshing mechanism 60 having two meshing portions 62 is provided.

より詳しくは、上記噛合機構６０は、ロータ１２ｂのホイール側の端部に形成された噛合歯からなる第１噛合部６１と、この第１噛合部６１と噛合する第２噛合部６２と、上記回動部材５１と第２噛合部６２とを連結する連結部材６３と、を備えており、この連結部材６３は、先端に上記第２噛合部６２が設けられると共に、環状壁３ａ２３と外摩擦板４６との間を通る連絡部材６３ａと、この連絡部材６３ａを回動部材５１に連結するリンク６３ｂと、を有して構成されている。 More specifically, the meshing mechanism 60 includes a first meshing portion 61 composed of meshing teeth formed at the wheel side end of the rotor 12b, a second meshing portion 62 meshing with the first meshing portion 61, and the above A connecting member 63 that connects the rotating member 51 and the second meshing portion 62, the coupling member 63 is provided with the second meshing portion 62 at the tip, and the outer wall and the annular wall 3 a 23. The connecting member 63 a passes between the plates 46 and a link 63 b that connects the connecting member 63 a to the rotating member 51.

そして、上記リンク６３ｂは、連絡部材６３ａを、回動部材５１のアクチュエータ４２が取付けられる端部と回動支点５５との間に連結するため、噛合機構６０は、アクチュエータ４２の駆動軸４３がメインケース３ａの側壁部（車輪のホイール）側に向かって移動駆動すると、第２噛合部６２が第１噛合部６１から軸方向に離れてこれら第１及び第２噛合部の噛合いが解除される解除位置になると共に、アクチュエータ４２の駆動軸４３がケースカバー（車体）側に向かって移動駆動すると、第２噛合部６２が第１噛合部６１に近づいて、これら第１及び第２噛合部が噛合し得る噛合位置と、なる。   The link 63b connects the connecting member 63a between the end of the rotating member 51 to which the actuator 42 is attached and the rotating fulcrum 55, so that the meshing mechanism 60 has the drive shaft 43 of the actuator 42 as the main. When driven to move toward the side wall portion (wheel of the wheel) of the case 3a, the second meshing portion 62 is separated from the first meshing portion 61 in the axial direction, and the meshing of these first and second meshing portions is released. When the drive shaft 43 of the actuator 42 is driven to move toward the case cover (vehicle body) side while being in the release position, the second meshing portion 62 approaches the first meshing portion 61, and the first and second meshing portions are moved. The meshing position can be meshed.

即ち、噛合機構６０は、上述した摩擦ブレーキ４１に押圧力を付与する方向へのアクチュエータ４２の駆動軸４３の移動駆動に基づいて上記解除位置に移動駆動され、上述した摩擦ブレーキ４１を解放する方向へのアクチュエータ４２の駆動軸４３の移動駆動に基づいて上記噛合位置に移動駆動されるようになっている。   That is, the meshing mechanism 60 is driven to move to the release position based on the drive of the drive shaft 43 of the actuator 42 in the direction in which the pressing force is applied to the friction brake 41 described above, and the direction of releasing the friction brake 41 described above. The actuator 42 is driven to move to the meshing position based on the movement drive of the drive shaft 43 of the actuator 42.

また、アクチュエータ４２は、その駆動範囲内に、摩擦ブレーキ４１の押圧力を変更する制動領域と、噛合機構６０の噛合位置と解除位置とを切換える切換領域と、を有しており、この切換え領域を押圧力が生じない範囲に設定しているため、上記摩擦ブレーキ４１と噛合機構６０と２つのブレーキをそれぞれ使い分けることができるようになっている。   Further, the actuator 42 has within its drive range a braking region for changing the pressing force of the friction brake 41 and a switching region for switching between the meshing position and the release position of the meshing mechanism 60. Is set in a range where no pressing force is generated, the friction brake 41, the meshing mechanism 60, and the two brakes can be used separately.

なお、上記噛合機構６０は、連絡部材６３ａが環状壁３ａ２３の内周面と外摩擦板４６とのスプライン４５の間を通っていると共に、外摩擦板４６及び内摩擦板４９が押しつけられるエンドプレート６５と回転電機１２との間にて、回転電機１２のロータ位置まで径方向内側に屈曲して構成されており、この屈曲部がエンドプレート６５と当接するために側壁部側に抜けることはない。また、リンク６３ｂが上記スプライン４５の間を通ることはできないため、連絡部材６３ａが回転電機１２のステータ１２ａと接触することもない。 In the meshing mechanism 60, the connecting member 63a passes between the spline 45 between the inner peripheral surface of the annular wall 3a 23 and the outer friction plate 46, and the outer friction plate 46 and the inner friction plate 49 are pressed against each other. Between the plate 65 and the rotating electrical machine 12, it is configured to bend radially inward to the rotor position of the rotating electrical machine 12, and since this bent part comes into contact with the end plate 65, it does not come out to the side wall side. Absent. Further, since the link 63b cannot pass between the splines 45, the connecting member 63a does not come into contact with the stator 12a of the rotating electrical machine 12.

インホイールモータ駆動装置１のブレーキ機構は、上述したように構成されているため、制御装置７０（図４参照）が運転者のブレーキ操作に基づき、制動制御を開始した場合は、制御装置７０は、アクチュエータ４２の駆動軸４３を制動領域にて移動駆動させ、回動部材５１によってピストン５０を押圧する。ピストン５０が押圧されると外摩擦板４６と内摩擦板４９とが摩擦係止され、これにより出力軸１７の回転が制動される。そして、ブレーキの操作量に応じてアクチュエータ４２を制御してピストン５０への押圧力を調節し、上記出力軸１７と駆動連結する車輪２にブレーキを掛ける。   Since the brake mechanism of the in-wheel motor drive device 1 is configured as described above, when the control device 70 (see FIG. 4) starts the brake control based on the driver's brake operation, the control device 70 is Then, the drive shaft 43 of the actuator 42 is moved and driven in the braking region, and the piston 50 is pressed by the rotating member 51. When the piston 50 is pressed, the outer friction plate 46 and the inner friction plate 49 are frictionally locked, whereby the rotation of the output shaft 17 is braked. Then, the actuator 42 is controlled according to the amount of brake operation to adjust the pressing force to the piston 50, and the wheel 2 that is drivingly connected to the output shaft 17 is braked.

一方、車両が停止し、運転者によってシフトレンジがパーキングにされる、もしくはサイドブレーキが引かれると、制御装置７０は、アクチュエータ４２の駆動軸４３をケースカバー側に移動させて切換領域まで移動駆動させ、回動部材５１を時計回りに回動させる。これにより、摩擦ブレーキ４１はピストン５０に押圧力が付与されないため解放された状態になると共に、噛合機構６０の第２噛合部６２が連結部材６３を介してケースカバー側に移動させられ、噛合位置となって、第１噛合部６１の噛合歯と噛合う。そして、ロータ１２ｂの端部に設けられた第１噛合部６１がケース部材３に相対回転不能に取付けられた第２噛合部６２に噛合うと、ロータ１２ｂが回転不能となり、回転系Ａの回転要素が回転できなくなるため、車輪２も回転不能となる。   On the other hand, when the vehicle is stopped and the shift range is parked by the driver or the side brake is pulled, the control device 70 moves the drive shaft 43 of the actuator 42 to the case cover side to drive to the switching region. The rotating member 51 is rotated clockwise. As a result, the friction brake 41 is released because no pressing force is applied to the piston 50, and the second meshing portion 62 of the meshing mechanism 60 is moved to the case cover side via the connecting member 63, so that the meshing position is reached. Thus, it meshes with the meshing teeth of the first meshing part 61. And if the 1st meshing part 61 provided in the edge part of the rotor 12b meshes with the 2nd meshing part 62 attached to the case member 3 so that relative rotation was impossible, the rotor 12b became non-rotatable and the rotation element of the rotation system A Since the wheel cannot be rotated, the wheel 2 cannot be rotated.

このように、インホイールモータ駆動装置１を構成したことによって、１つのアクチュエータ４２によって、摩擦ブレーキ４１と、噛合機構６０との２つのブレーキを作動させることができ、インホイールモータ駆動装置１をコンパクトに構成することができる。   In this way, by configuring the in-wheel motor drive device 1, the two brakes of the friction brake 41 and the meshing mechanism 60 can be operated by one actuator 42, and the in-wheel motor drive device 1 is compact. Can be configured.

また、上記摩擦ブレーキ４１と、噛合機構６０と、をアクチュエータ４２の駆動範囲の内、別々の領域で作動するように構成したことにより、これら摩擦ブレーキ４１と噛合機構６０との使い分けを行うことができ、例えば、摩擦ブレーキ４１を通常走行時に使用される常用ブレーキとして、噛合機構６０を駐車時に車両の移動を防止するために使用される駐車ブレーキとして使用することができる。   Further, since the friction brake 41 and the meshing mechanism 60 are configured to operate in different regions within the driving range of the actuator 42, the friction brake 41 and the meshing mechanism 60 can be used properly. For example, the friction brake 41 can be used as a service brake that is used during normal travel, and the meshing mechanism 60 can be used as a parking brake that is used to prevent the vehicle from moving during parking.

更に、噛合機構６０の第１噛合部６１を、回転電機１２のロータ１２ｂに設け、回転電機１２から出力部７までの伝動経路上において、減速機構１５より回転電機側に設けたことよって、少しの車輪２の回転によって第１噛合部６１を大きく回転させることができる。これにより、第２噛合部６２を噛合位置まで移動駆動させた際に、この第２噛合部６２と第１噛合部との噛合歯が当接して噛合えない場合においても、ほとんど車両を移動させることなく第１噛合部を回転させて、これら第１及び第２噛合部６１，６２を噛合させることができる。   Furthermore, the first meshing portion 61 of the meshing mechanism 60 is provided on the rotor 12b of the rotating electrical machine 12, and on the transmission path from the rotating electrical machine 12 to the output unit 7, it is slightly closer to the rotating electrical machine side than the speed reducing mechanism 15. The first meshing portion 61 can be greatly rotated by the rotation of the wheel 2. As a result, when the second meshing portion 62 is driven to move to the meshing position, even when the meshing teeth of the second meshing portion 62 and the first meshing portion are in contact and cannot mesh, the vehicle is almost moved. Without rotating the first meshing portion, the first and second meshing portions 61 and 62 can be meshed.

また、摩擦ブレーキ４１を回転電機１２から出力部７までの伝動経路上において、減速機構１５よりも車輪側に設けたことによって、摩擦ブレーキ４１の摩擦板４６，４９の回転を低くすることができ、オイルが封入されたケース部材３内において、この摩擦板４６，４９が回転することによる引き摺りトルクを低減することができる。更に、常用ブレーキとして使用し得る摩擦ブレーキ４１が減速機構１５よりも車輪側にあるため、よりリニアに車輪２を制動することができる。   Further, by providing the friction brake 41 on the wheel side of the speed reduction mechanism 15 on the transmission path from the rotating electrical machine 12 to the output unit 7, the rotation of the friction plates 46 and 49 of the friction brake 41 can be reduced. In the case member 3 in which oil is sealed, drag torque caused by the rotation of the friction plates 46 and 49 can be reduced. Furthermore, since the friction brake 41 that can be used as a service brake is on the wheel side of the speed reduction mechanism 15, the wheel 2 can be braked more linearly.

また、第２噛合部６２と回動部材５１とを連結する連結部材６３を、外摩擦板４６と環状壁３ａ２３との間を通したことによって、噛合機構６０を軸方向にコンパクトに構成することができる。 Further, the connecting mechanism 63 that connects the second engaging portion 62 and the rotating member 51 is passed between the outer friction plate 46 and the annular wall 3a 23 , so that the engaging mechanism 60 is configured to be compact in the axial direction. be able to.

更に、上記摩擦ブレーキ４１及び噛合機構６０のブレーキをケース部材３内に収納したことと、これら摩擦ブレーキ４１及び噛合機構６０を共にアクチュエータ４２によって駆動させたこととが相俟って、寒冷地においても確実にブレーキ機構を作動させることができる。また、上記摩擦ブレーキ４１及び噛合機構６０は、ケース部材３内において、油中で使用されるため、ブレーキダストがほとんど発生せず、メンテナンスが容易であると共に、高い耐久性を保持することができる。   Further, in combination with storing the brakes of the friction brake 41 and the meshing mechanism 60 in the case member 3 and driving both the friction brake 41 and the meshing mechanism 60 by the actuator 42, in a cold region. The brake mechanism can be operated reliably. Further, since the friction brake 41 and the meshing mechanism 60 are used in oil in the case member 3, brake dust is hardly generated, maintenance is easy, and high durability can be maintained. .

＜車両搭載時のインホイールモータのブレーキ機構の制御＞
ついで、上記インホイールモータ駆動装置１が、複数ある車両１００の車輪２に搭載された際のブレーキ機構の制御方法について説明をする。図４に示すように、車両１００は、それぞれ左右一対の前後輪２Ｆ，２Ｒによって支持された車体６を有していると共に、これら前後輪２Ｆ，２Ｒからなる車輪２の内、前輪２は車体６に搭載された不図示の回転電機及びエンジンからの動力によって駆動するように構成されている。 <Control of brake mechanism of in-wheel motor when mounted on vehicle>
Next, a control method of the brake mechanism when the in-wheel motor drive device 1 is mounted on the wheels 2 of the plurality of vehicles 100 will be described. As shown in FIG. 4, a vehicle 100 has a vehicle body 6 supported by a pair of left and right front and rear wheels 2F and 2R. Of the wheels 2 made up of these front and rear wheels 2F and 2R, the front wheel 2 is a vehicle body. 6 is configured to be driven by power from a rotating electric machine (not shown) and an engine.

また、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲには、それぞれホイール１０の内部に上述したインホイールモータ駆動装置１Ｌ，１Ｒが取付けられており、このインホイールモータ駆動装置１Ｌ，１Ｒによって駆動されるようになっている。 The left and right rear wheels 2R L and 2R R are respectively provided with the above-described in-wheel motor drive devices 1L and 1R inside the wheel 10, and are driven by the in-wheel motor drive devices 1L and 1R. It has become.

更に、上記車両６には、運転者のアクセル操作及びブレーキ操作に基づいて、インホイールモータ駆動装置１Ｌ，１Ｒのブレーキ機構４１，６０を制御する車両用制御装置７０が搭載されている。この車両用制御装置７０は、車両６に搭載された複数のブレーキの内、どのブレーキを使用するかを判断する判断部７１と、この判断部７１がインホイールモータ駆動装置１Ｌ，１Ｒの噛合機構６０を作動させると判断し、上記複数のインホイールモータ駆動装置１Ｌ，１Ｒの内の少なくとも１つの噛合機構６０を作動させる際に、他のインホイールモータ駆動装置１Ｌ，１Ｒの内、少なくとも1つのインホイールモータ駆動装置１Ｌ，１Ｒの摩擦ブレーキ４１を係止させる車体保持制御部７２と、を有している。   Furthermore, the vehicle 6 is equipped with a vehicle control device 70 that controls the brake mechanisms 41 and 60 of the in-wheel motor drive devices 1L and 1R based on the accelerator operation and the brake operation of the driver. The vehicle control device 70 includes a determination unit 71 that determines which brake is to be used among a plurality of brakes mounted on the vehicle 6, and the determination unit 71 is a meshing mechanism of the in-wheel motor drive devices 1L and 1R. 60 is determined to be operated, and at least one of the in-wheel motor drive devices 1L and 1R is operated, at least one of the other in-wheel motor drive devices 1L and 1R is operated. A vehicle body holding control unit 72 that locks the friction brake 41 of the in-wheel motor drive devices 1L and 1R.

即ち、運転者が坂道にて車両１００を停車させ、ブレーキを踏みながらサイドブレーキもしくはシフトをパーキングにして駐車しようとすると、判断部７１によって、車両１００の駐車が判断され、通常の走行時に車両を制動する常用ブレーキとしての摩擦ブレーキ４１から駐車ブレーキとしての噛合機構６０によってブレーキを掛けることが判断される。   That is, when the driver stops the vehicle 100 on a slope and attempts to park with the side brake or shift set to parking while stepping on the brake, the determination unit 71 determines that the vehicle 100 is parked, and the vehicle is moved during normal driving. It is determined that the brake is applied by the meshing mechanism 60 as the parking brake from the friction brake 41 as the service brake for braking.

上記判断部７１によって、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲをインホイールモータ駆動装置１Ｌ，１Ｒの噛合機構６０によってロックすることが判断されると、車体保持制御部７１は、図５に示すように、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲの内、どちらか一方の車輪（本実施の形態では左輪）２ＲＬのインホイールモータ駆動装置１Ｌの摩擦ブレーキ４１を係止した状態で、他方の車輪（本実施の形態では右輪）２ＲＲのインホイールモータ駆動装置１Ｒのアクチュエータ４２を移動駆動させ、摩擦ブレーキ４１を解放すると共に、噛合機構６０の第１及び第２噛合部６１，６２を噛み合わせる。 When the determination unit 71 determines that the left and right rear wheels 2R L and 2R R are locked by the meshing mechanism 60 of the in-wheel motor drive devices 1L and 1R, the vehicle body holding control unit 71 is as shown in FIG. In addition, one of the left and right rear wheels 2R L and 2R R (the left wheel in the present embodiment) 2R L , the other wheel while the friction brake 41 of the in-wheel motor drive device 1L of the 2R L is engaged. (In this embodiment, the right wheel) The actuator 42 of the 2R R in-wheel motor drive device 1R is driven to move to release the friction brake 41 and to engage the first and second meshing portions 61 and 62 of the meshing mechanism 60. Match.

そして、一方の車輪（左輪）２ＲＬのインホイールモータ駆動装置１Ｌの噛合機構６０が噛合位置になると、他方の車輪（右輪）２ＲＲのアクチュエータ４２が移動駆動されて、係止していた摩擦ブレーキ４１を解放すると共に、噛合機構６０を解除位置から噛合位置へと切り換える。 Then, one wheel (left wheel) 2R L of the in-wheel motor drive device engaging device 60 of 1L is becomes the engagement position, the actuator 42 of the other wheel (right wheel) 2R R is driven movement had engaged The friction brake 41 is released and the meshing mechanism 60 is switched from the release position to the meshing position.

一方、駐車中の車両６において、運転者によってブレーキが踏み込まれると共に、サイドブレーキが解除されかつシフトが走行レンジにされると、判断部７１によって車両６の発進準備が判断され、噛合機構６０の噛合いを解除して、摩擦ブレーキ４１を掛けることが判断される。   On the other hand, in the parked vehicle 6, when the brake is depressed by the driver, the side brake is released, and the shift is set to the travel range, the determination unit 71 determines the start preparation of the vehicle 6, and the meshing mechanism 60 It is determined that the engagement is released and the friction brake 41 is applied.

上記判断部７１によって、インホイールモータ駆動装置１Ｌ，１Ｒの噛合機構６０の解除が判断されると、車体保持制御部７２は、駐車時と同様に、左右の後輪２ＲＬ，２ＲＲの内、どちらか一方の車輪（本実施の形態では左輪）２ＲＬのインホイールモータ駆動装置１Ｌの摩擦ブレーキ４１を係止し、この一方の車輪２ＲＬのインホイールモータ駆動装置１Ｌの摩擦ブレーキ４１が係止された状態で、他方の車輪（本実施の形態では右輪）２ＲＲの噛合機構６０の噛合いを解除する。 When the determination unit 71 determines that the meshing mechanism 60 of the in-wheel motor drive devices 1L and 1R is released, the vehicle body holding control unit 72 includes the right and left rear wheels 2R L and 2R R as in parking. either (in this embodiment the left wheel) one wheel locking the friction brake 41 of the in-wheel motor drive device 1L of 2R L, friction brake 41 of the in-wheel motor drive device 1L of the one pair of wheels 2R L is in locked condition, (in this embodiment the right wheel) other wheel to release the engagement of the engagement mechanism 60 of the 2R R.

そして、今度は、噛合機構６０の噛合が解除された他方の車輪２ＲＲの摩擦ブレーキ４１を係止し、この他方の車輪２ＲＲのインホイールモータ駆動装置１Ｒの摩擦ブレーキ４１を係止した状態で、一方の車輪２ＲＬのインホイールモータ駆動装置１Ｌの噛合機構６０の噛合を解除する。 State and, in turn, to engage the other wheel 2R friction brake 41 R the engagement is released of the engagement mechanism 60, engaged friction brake 41 of the in-wheel motor drive device 1R of the other wheel 2R R in, to release the engagement of the engagement mechanism 60 of the in-wheel motor drive device 1L of one wheel 2R L.

このように、インホイールモータ駆動装置１Ｌ，１Ｒの噛合機構６０を作動させる場合、少なくとも１つのインホイールモータ駆動装置１Ｌ，１Ｒの摩擦ブレーキ４１を係止し、一輪ごと噛合機構６０を作動させて行くことにより、常に車両１００は、いずれかのインホイールモータ駆動装置１Ｌ，１Ｒの摩擦ブレーキ４１によって車体６が動きださないように係止された状態で、噛合機構６０を作動させることができる。   Thus, when operating the meshing mechanism 60 of the in-wheel motor drive devices 1L and 1R, the friction brake 41 of at least one in-wheel motor drive device 1L and 1R is locked, and the meshing mechanism 60 is operated for each wheel. By going, the vehicle 100 can always operate the meshing mechanism 60 in a state where the vehicle body 6 is locked by the friction brake 41 of one of the in-wheel motor drive devices 1L and 1R so as not to move. .

＜第２の実施の形態＞
ついで、本発明の第２の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置について説明をする。このインホイールモータ駆動装置は、第１の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置と、噛合機構の位置及び、第１噛合部と第２噛合部との噛合歯が当接した際に、第２噛合部を待機させる噛合待機機構を設けた点で異なっており、第１の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置と同一の構成については、その説明を省略すると共に、同一の機能を有する部品については、同一の名称及び参照符号を説明する。 <Second Embodiment>
Next, an in-wheel motor drive device according to a second embodiment of the present invention will be described. When the in-wheel motor driving device according to the first embodiment, the position of the meshing mechanism, and the meshing teeth of the first meshing portion and the second meshing portion are in contact with each other, The difference is that a meshing standby mechanism is provided for waiting the two meshing parts, and the description of the same configuration as the in-wheel motor drive device according to the first embodiment is omitted and the same function is provided. For parts, the same names and reference numerals will be described.

図６に示すように、インホイールモータ駆動装置１は、噛合機構６０を、回転電機１２を挟んで回動部材と軸方向反対側に配設している。また、アクチュエータ４２は、その駆動軸４３が本体部を貫通して、両側からその端部が突出するように構成されており、この駆動軸４３の回動部材が連結される一端部４３ａとは反対側の他端部４３ｂは、噛合機構６０の連結機構８０を介して第２噛合部６２と連結されている。   As shown in FIG. 6, the in-wheel motor drive device 1 has the meshing mechanism 60 disposed on the opposite side of the rotating member in the axial direction with the rotating electrical machine 12 interposed therebetween. Further, the actuator 42 is configured such that the drive shaft 43 penetrates the main body portion and the end portions protrude from both sides, and the one end portion 43a to which the rotating member of the drive shaft 43 is coupled is defined. The other end portion 43 b on the opposite side is connected to the second meshing portion 62 via the coupling mechanism 80 of the meshing mechanism 60.

上記連結機構８０は、一方側の端部が駆動軸４３の他端部４３ｂに取付けられるアーム部材８１と、このアーム部材８１の他方側の端部に軸方向にスライド自在に取付けられると共に、テーパー状の当接部が設けられたスライド部材８２と、詳しくは後述するスライド部材８２の当接部８２ａとアーム部材８１との間に縮設されるスプリング（付勢手段）８３と、第１噛合部６１の外周側で対向するように配設されたポール８５と、によって構成されている。   The connecting mechanism 80 has one end portion attached to the other end portion 43b of the drive shaft 43 and an arm member 81 attached to the other end portion of the arm member 81 so as to be slidable in the axial direction and tapered. A first engaging portion, a slide member 82 provided with an abutting contact portion, a spring (biasing means) 83 contracted between an abutting portion 82a of the slide member 82 and an arm member 81, which will be described later in detail. And a pole 85 disposed so as to face the outer peripheral side of the portion 61.

上記スライド部材８２は、アーム部材８１の他端部にスライド自在に嵌挿される軸部８２ｂと、この軸部のケースカバー３ｂ側の端部において軸部８２ｂよりも大径となっていると共に、先端部がテーパー状に形成された当接部８２ａとによって構成されており、この当接部８２ａのテーパー部分が上記ポール８５と当接してポール８５を回動させるようになっている。   The slide member 82 has a shaft portion 82b that is slidably inserted into the other end portion of the arm member 81, and has a larger diameter than the shaft portion 82b at the end portion of the shaft portion on the case cover 3b side. The front end portion is configured by a contact portion 82a formed in a tapered shape, and the tapered portion of the contact portion 82a contacts the pole 85 to rotate the pole 85.

噛合機構６０は、支持部材１６の鍔部１６ｃの外周面に第１噛合部６１を形成していると共に、第２噛合部６２を上記ポール８５の第１噛合部６１と対向する面に形成しており、このポール８５が上記スライド部材８２の当接部８２ａと当接して鍔部１６ｃに向かって回動することにより、第２噛合部６２と第１噛合部６１とが噛合うようになっている。   The meshing mechanism 60 forms the first meshing portion 61 on the outer peripheral surface of the flange portion 16c of the support member 16, and forms the second meshing portion 62 on the surface facing the first meshing portion 61 of the pole 85. The pawl 85 comes into contact with the contact portion 82a of the slide member 82 and rotates toward the flange portion 16c, so that the second engagement portion 62 and the first engagement portion 61 are engaged with each other. ing.

また、アクチュエータ４２の駆動軸４３がケースカバー３ｂ側に移動駆動して、第２噛合部６２が噛合位置となっても、これら第１噛合部６１及び第２噛合部６２の噛合歯が当接して噛合えない場合、スライド部材８２が第２噛合部６２を第１噛合部６１に付勢するスプリング８３の付勢力に抗して、回転電機１２側にスライドして待機（図６の点線にて示す待機位置）するようになっており、第１噛合部６１が回転して第２噛合部６２と噛合えるようになると、上記スプリング８３の付勢力によってスライド部材８２がケースカバー３ｂ側へと移動し、ポール８５が回動して、これら第１噛合部６１及び第２噛合部６２が噛合うようになっている。   Further, even if the drive shaft 43 of the actuator 42 is driven to move toward the case cover 3b and the second meshing portion 62 is brought into the meshing position, the meshing teeth of the first meshing portion 61 and the second meshing portion 62 abut. The sliding member 82 slides toward the rotating electrical machine 12 against the urging force of the spring 83 that urges the second meshing portion 62 against the first meshing portion 61 and stands by (indicated by the dotted line in FIG. 6). When the first meshing portion 61 rotates and meshes with the second meshing portion 62, the slide member 82 is moved toward the case cover 3b by the urging force of the spring 83. It moves, the pole 85 rotates, and these 1st meshing parts 61 and the 2nd meshing part 62 mesh | engage.

即ち、上記スライド部材８２、スプリング８３及びポール８５によって、第２噛合部６２が噛合位置になった際に第１噛合部６１と噛合えない場合、第２噛合部６２を待機させ、これら第１及び第２噛合部６１，６２が噛合えるようになると、スプリング８３の付勢力によって第２噛合部６２を移動させて、第１噛合部６１と噛み合わせる噛合待機機構８６を構成している。   That is, when the second engagement portion 62 cannot be engaged with the first engagement portion 61 when the second engagement portion 62 is in the engagement position by the slide member 82, the spring 83, and the pole 85, the second engagement portion 62 is made to wait, When the second meshing portions 61 and 62 mesh with each other, the second meshing portion 62 is moved by the urging force of the spring 83 to constitute a meshing standby mechanism 86 that meshes with the first meshing portion 61.

このように噛合機構６０を、回転電機１２を挟んで回動部材５１とは反対側に設けることによって、噛合機構６０を配設するスペースを軸方向に広く取ることができ、設計の自由度を広げることができる。そして、これによって、上述した噛合待機機構８６を容易に設けることができ、第１噛合部６１及び第２噛合部６２の噛合歯が当接してこれら第１噛合部６１及び第２噛合部６２が噛合えない場合においても、アクチュエータ４２に負荷をかけることなく第１噛合部６１と第２噛合部６２とを噛み合わせることができる。   Thus, by providing the meshing mechanism 60 on the opposite side of the rotating member 51 with the rotating electrical machine 12 in between, a space for disposing the meshing mechanism 60 can be widened in the axial direction, and the degree of freedom in design can be increased. Can be spread. Thus, the above-described meshing standby mechanism 86 can be easily provided, and the meshing teeth of the first meshing part 61 and the second meshing part 62 come into contact with each other, and the first meshing part 61 and the second meshing part 62 are brought into contact with each other. Even when the engagement is not possible, the first engagement portion 61 and the second engagement portion 62 can be engaged without applying a load to the actuator 42.

＜第３の実施の形態＞
ついで、本発明の第３の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置について説明をする。このインホイールモータ駆動装置は、第２の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置と、噛合機構及び噛合待機機構の構成において異なっており、第１及び第２の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置と同一の構成については、その説明を省略すると共に、同一の機能を有する部品については、同一の名称及び参照符号を説明する。 <Third Embodiment>
Next, an in-wheel motor drive device according to a third embodiment of the present invention will be described. This in-wheel motor drive device differs from the in-wheel motor drive device according to the second embodiment in the configuration of the meshing mechanism and the meshing standby mechanism, and the in-wheel motor according to the first and second embodiments. The description of the same configuration as that of the drive device will be omitted, and the same name and reference numeral will be described for parts having the same function.

図７に示すように、連結機構８０のアーム部材８１の端部には、ケースカバー３ｂから延設された延設部３ｂ１の内面に形成されスプラインにスプライン係合する第１スライド部材９１が取付けられており、噛合待機機構９０は、この第１スライド部材９１と、第スライド部材９１の延設部３ｂ１とは反対側の内面に形成されたスプラインにスプライン係合する第２スライド部材９２と、これら第１スライド部材９１と第２スライド部材９２との間に縮設されたスプリング９３と、を有して構成されている。 As shown in FIG. 7, the end portion of the arm member 81 of the coupling mechanism 80, the first slide member 91 splined to the spline formed on the inner surface of the extending portion 3b 1 which extends from the case cover 3b is mounted, meshing standby mechanism 90 includes a first sliding member 91, second sliding member 92 and the extending portion 3b 1 of the first slide member 91 splined to the spline formed on the inner surface of the opposite side And a spring 93 contracted between the first slide member 91 and the second slide member 92.

また、噛合機構６０は、上記支持部材１６の鍔部１６ｃに第１噛合部６１を形成していると共に、上記第２スライド部９２に第２噛合部６２を形成しており、これら第１及び第２噛合部６１，６２は、噛合歯がそれぞれスプライン形状となっている。   The meshing mechanism 60 has a first meshing portion 61 formed on the flange portion 16c of the support member 16 and a second meshing portion 62 formed on the second slide portion 92. As for the 2nd meshing parts 61 and 62, the meshing tooth has a spline shape, respectively.

そのため、アクチュエータ４２の駆動軸４３がケースカバー３ｂ側に移動駆動すると、アーム部材８１を介して、第１スライド部材９１がケースカバー３ｂ側に移動すると共に、この第１スライド部材９１と共に第２スライド部材９２もケースカバー３ｂ側に移動し、第２噛合部６２と第１噛合部６１とが噛合う。   Therefore, when the drive shaft 43 of the actuator 42 is driven to move to the case cover 3 b side, the first slide member 91 moves to the case cover 3 b side via the arm member 81, and the second slide together with the first slide member 91. The member 92 also moves to the case cover 3b side, and the second engagement portion 62 and the first engagement portion 61 are engaged.

また、これら第２噛合部６２及び第１噛合部６１の噛合歯が当接して噛合えない場合、スプリング９３の付勢力に抗して第２スライド部材９２が回転電機側にスライドして待機し（図６の点線にて示す待機位置）、第１噛合部６１が回転して第２噛合部６２と噛合えるようになると、上記スプリング９３の付勢力によって第２スライド部材９２がケースカバー３ｂ側へと移動し、これら第１噛合部６１及び第２噛合部６２が噛合うようになっている。   Further, when the meshing teeth of the second meshing part 62 and the first meshing part 61 come into contact with each other and cannot mesh, the second slide member 92 slides to the rotating electrical machine side and stands by against the urging force of the spring 93. (Standby position indicated by a dotted line in FIG. 6) When the first meshing portion 61 rotates and meshes with the second meshing portion 62, the second slide member 92 is moved to the case cover 3b side by the urging force of the spring 93. The first engagement portion 61 and the second engagement portion 62 are engaged with each other.

このように、第１噛合部６１及び第２噛合部６２をスプライン形状とすると、第１噛合部６１及び第２噛合部６２の噛合歯が当接して噛合えない場合でも、少ない第１噛合部６１の回転で、第１噛合部６１と第２噛合部６２とが噛合えるようになる。   As described above, when the first meshing portion 61 and the second meshing portion 62 are formed in a spline shape, even when the meshing teeth of the first meshing portion 61 and the second meshing portion 62 are in contact and cannot mesh, the first meshing portion is small. By the rotation of 61, the first meshing part 61 and the second meshing part 62 are meshed with each other.

なお、上記第１乃至第３の実施の形態において、摩擦ブレーキ４１及び噛合機構６０をケース部材３の内部に収納していたが、ひとつのアクチュエータ４２の駆動によって作動させることができれば、ケース部材３の外部に設けても良い。   In the first to third embodiments, the friction brake 41 and the meshing mechanism 60 are housed in the case member 3. However, if the actuator can be operated by driving one actuator 42, the case member 3. It may be provided outside.

また、摩擦ブレーキは、多板ブレーキ以外にも、ドラムブレーキや、カムを摩擦材に押圧するようなブレーキなど、どのようなタイプの摩擦ブレーキでも良いと共に、噛合機構についても、２つの部材が互いに噛合うものであれば、どのような構成の噛合機構でも良い。   In addition to the multi-plate brake, the friction brake may be any type of friction brake such as a drum brake or a brake that presses the cam against the friction material. Any meshing mechanism may be used as long as it meshes.

更に、上述した第１乃至第３の実施の形態にて説明した発明は、どのように組み合わせても良い。   Furthermore, the invention described in the first to third embodiments described above may be combined in any way.

１ インホイールモータ駆動装置
２ 車輪
３ ケース部材
６ 車体
７ 出力部
１０ ホイール
１２ 回転電機
１２ａ ステータ
１２ｂ ロータ
１３ 入力部
１５ 減速機構
４１ 摩擦ブレーキ
４２ アクチュエータ
４３ 駆動軸
４６ 第１摩擦板
４９ 第２摩擦板
５０ ピストン
５１ 回動部材
６０ 噛合機構
６１ 第１噛合部
６２ 第２噛合部
６３ 連結部材
７０ 車両用制御装置
７２ 制御部（車体保持制御部）
８０ 連結機構
８３，９３ 付勢手段（スプリング）
８６，９０ 噛合待機構
１００ 車両
Ａ 回転系
Ｂ 回転固定系 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 In-wheel motor drive device 2 Wheel 3 Case member 6 Car body 7 Output part 10 Wheel 12 Rotary electric machine 12a Stator 12b Rotor 13 Input part 15 Deceleration mechanism 41 Friction brake 42 Actuator 43 Drive shaft 46 1st friction plate 49 2nd friction plate 50 Piston 51 Rotating member 60 Meshing mechanism 61 First meshing portion 62 Second meshing portion 63 Connecting member 70 Controller for vehicle 72 Control unit (vehicle body holding control unit)
80 Connection mechanism 83, 93 Biasing means (spring)
86, 90 meshing waiting mechanism 100 vehicle A rotating system B rotating fixed system

Claims (10)

ロータ及びステータを有する回転電機と、該回転電機を内部に収納すると共に車体に対して回転不能に取付けられるケース部材と、を備え、前記回転電機によって車輪を駆動し得るように該車輪のホイールの内側に配置されるインホイールモータ駆動装置において、
前記車輪に駆動連結される車輪側の回転系と前記ケース部材に相対回転不能に連結されるケース部材側の回転固定系とを、付与される押圧力によって摩擦係止する摩擦ブレーキと、
前記摩擦ブレーキの押圧力を自在に付与するアクチュエータと、
前記回転系に設けられる第１噛合部と、前記回転固定系に設けられる第２噛合部とを有し、前記アクチュエータの駆動に基づいて、これら第１及び第２噛合部が噛合し得る噛合位置と、これら第１及び第２噛合部の噛合いが解除される解除位置とに移動駆動される噛合機構と、を備えた、
ことを特徴とするインホイールモータ駆動装置。 A rotating electrical machine having a rotor and a stator, and a case member that is housed in the rotating electrical machine and is non-rotatably attached to the vehicle body, and the wheel of the wheel is configured so that the wheel can be driven by the rotating electrical machine. In the in-wheel motor drive device arranged inside,
A friction brake that frictionally locks a rotation system on the wheel side that is drivingly connected to the wheel and a rotation fixing system on the case member side that is connected to the case member so as not to rotate relative to each other by an applied pressing force;
An actuator that freely applies the pressing force of the friction brake;
A meshing position having a first meshing part provided in the rotation system and a second meshing part provided in the rotation fixing system and capable of meshing the first and second meshing parts based on driving of the actuator And a meshing mechanism that is driven to move to a release position where the meshing of the first and second meshing portions is released.
An in-wheel motor drive device characterized by that. 前記アクチュエータは、その駆動範囲内に、前記摩擦ブレーキの押圧力を変更する制動領域と、前記押圧力が生じない範囲であって、前記噛合機構の噛合位置と解除位置とを切換える切換領域と、を有する、
請求項１記載のインホイールモータ駆動装置。 The actuator includes, within its driving range, a braking region for changing the pressing force of the friction brake, a switching region in which the pressing force is not generated, and a switching region for switching between the meshing position and the release position of the meshing mechanism, Having
The in-wheel motor drive device according to claim 1. 前記回転系は、前記ロータが駆動連結される入力部と、前記車輪のホイールが駆動連結される出力部と、前記入力部からの回転を前記出力部に減速して出力する減速機構と、を有し、
前記第１噛合部は、前記入力部に設けられる、
請求項１又は２記載のインホイールモータ駆動装置。 The rotation system includes an input unit to which the rotor is drivingly connected, an output unit to which the wheel of the wheel is drivingly connected, and a speed reduction mechanism that decelerates and outputs rotation from the input unit to the output unit. Have
The first meshing part is provided in the input part.
The in-wheel motor drive device according to claim 1 or 2. 前記アクチュエータは、前記ケース部材に固設されると共に、駆動軸を往復駆動する直動アクチュエータであり、
前記摩擦ブレーキは、前記ケース部材に相対回転不能に連結される第１摩擦板と、前記出力部に駆動連結される第２摩擦板と、これら第１及び第２摩擦板を押圧して係合させるピストンと、前記ケース部材に支持された支点を中心に回動可能に支持され、その一端部が前記アクチュエータに連結され、他端部が前記ピストンを押圧する回動部材と、を有する、
請求項３記載のインホイールモータ駆動装置。 The actuator is a linear actuator that is fixed to the case member and reciprocally drives a drive shaft,
The friction brake includes a first friction plate connected to the case member so as not to rotate relative to the case member, a second friction plate driven to the output unit, and presses and engages the first and second friction plates. A piston to be rotated, and a pivot member that is pivotally supported around a fulcrum supported by the case member, one end portion of which is connected to the actuator, and the other end portion that presses the piston.
The in-wheel motor drive device according to claim 3. 前記噛合機構は、前記回動部材と前記第２噛合部とを、前記ケース部材と前記第１摩擦板の外周との間を通して連結する連結部材を有する、
請求項４記載のインホイールモータ駆動装置。 The meshing mechanism includes a connecting member that connects the rotating member and the second meshing portion through the case member and an outer periphery of the first friction plate.
The in-wheel motor drive device according to claim 4. 前記噛合機構は、前記回転電機を挟んで前記回動部材と軸方向反対側に配設され、前記駆動軸の、前記回動部材が連結される一端部とは反対側の他端部と、前記第２噛合部とを連結する連結機構を有する、
請求項４記載のインホイールモータ駆動装置。 The meshing mechanism is disposed on the opposite side in the axial direction of the rotating member across the rotating electrical machine, and the other end of the drive shaft on the opposite side to the one end connected to the rotating member; Having a connecting mechanism for connecting the second meshing portion;
The in-wheel motor drive device according to claim 4. 前記連結機構は、前記第２噛合部を前記第１噛合部に付勢する付勢手段を有し、該第２噛合部が前記噛合位置になった際に前記第１噛合部と噛合えない場合、前記第２噛合部を待機させ、これら第１及び第２噛合部が噛合えるようになると、前記付勢手段の付勢力によって前記第２噛合部を移動させて、前記第１噛合部と噛み合わせる噛合待機機構を有する、
請求項６記載のインホイールモータ駆動装置。 The coupling mechanism includes a biasing unit that biases the second meshing portion to the first meshing portion, and does not mesh with the first meshing portion when the second meshing portion reaches the meshing position. In this case, the second meshing portion is put on standby, and when the first and second meshing portions come into meshing, the second meshing portion is moved by the urging force of the urging means, and the first meshing portion and Having a meshing standby mechanism for meshing,
The in-wheel motor drive device according to claim 6. 前記第１及び第２噛合部は、互いにスプライン係合するスプライン形状からなる、
請求項７記載のインホイールモータ駆動装置。 The first and second meshing portions have spline shapes that are spline engaged with each other.
The in-wheel motor drive device according to claim 7. 前記ケース部材は、前記摩擦ブレーキ及び噛合機構を収納する、
請求項１乃至８のいずれか１項記載のインホイールモータ駆動装置。 The case member houses the friction brake and the meshing mechanism.
The in-wheel motor drive device of any one of Claims 1 thru | or 8. 請求項１乃至９のいずれか１項記載のインホイールモータ駆動装置が搭載された複数の車輪を有する車両の車両用制御装置において、
前記複数のインホイールモータ駆動装置の内の少なくとも１つの噛合機構を作動させる際に、他のインホイールモータ駆動装置の内、少なくとも1つのインホイールモータ駆動装置の前記摩擦ブレーキを係止させる制御部を備えた、
ことを特徴とする車両用制御装置。 In the vehicle control device for a vehicle having a plurality of wheels on which the in-wheel motor drive device according to any one of claims 1 to 9 is mounted.
A control unit that locks the friction brake of at least one in-wheel motor drive device among other in-wheel motor drive devices when operating at least one meshing mechanism of the plurality of in-wheel motor drive devices. With
A control apparatus for a vehicle.
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