JP2023550142A - 動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

前記動力伝達装置は、動力を発生させる動力源を含む動力発生部と、前記動力発生部から軸方向に延びた固定部とを含む動力部と、前記動力源に作動的に連結され、駆動ギヤを含む駆動部材と、前記駆動ギヤに噛合する従動ギヤを含む従動部材と、前記従動部材に結合されて従動部材と共に回転する回転部材と、その上に回転輪が装着され、軸方向幅を定義し、前記回転部材に結合して回転部材と共に回転する出力部材とを含み、前記動力源は、動力源軸を含み、前記動力源軸は、回転輪の径方向に対して－２５°～２５°の範囲で配置される。

Description

本発明は、動力伝達装置に関し、より詳しくは、ホイール駆動装置（Ｗｈｅｅｌ Ｄｒｉｖｅ Ｕｎｉｔ）などに使用可能な動力伝達装置に関する。

最近、強化された環境規制および燃費規制によって、ハイブリッド車両と電気車両のような環境にやさしい車両の使用が増えている。環境にやさしい車両は、動力源として電気モータを含み、電気モータと減速機の配置に応じて多様な形態の環境にやさしい車両が実現できる。

環境にやさしい車両の多様な動力源配置方法の一つは、動力源をホイールハブ（ｗｈｅｅｌ ｈｕｂ）内またはホイールハブ近傍に配置するホイール駆動装置である。従来のホイール駆動装置は、そのサイズが大きくてホイール駆動装置の一部がホイールハブの外部に突出し、ホイールハブの外部に突出したホイール駆動装置の一部は、懸架装置や制動装置のような車両の部品と干渉を起こすことがあった。これによって、従来のホイール駆動装置を車両に装着するためには、車体やシャーシの設計変更が必要であった。

このような問題を解決するために、インホイールモータ（Ｉｎ－ｗｈｅｅｌ ｍｏｔｏｒ）システムが開発された。インホイールモータシステムは、動力源である電気モータと減速機をホイールハブ内に配置するシステムである。従来のインホイールモータシステムによれば、減速機として主に遊星ギヤセットが用いられたが、ホイールハブ内に電気モータ、遊星ギヤセットおよびホイールベアリングを配置することが難しかった。これによって、減速機を含まないインホイールモータシステムが開発された。

しかし、減速機を含まないインホイールモータシステムは、電気モータ自体の動力で車両を発振し、高速走行もしなければならないので、容量の大きい電気モータを必要とし、これによって、電力の消耗が大きくて１回の充電で走行できる距離に限界があった。これを補完するためには、容量の大きいバッテリを用いなければならない。

一方、電気モータが直接ホイールハブを駆動するインホイールモータシステムは、車両走行時に発生する路面の衝撃が電気モータに直接伝達されるので、電気モータの耐久性が問題になる。

また、電気モータの大きさおよび重量が増加して懸架装置のばね下重量（Ｕｎｓｐｒｕｎｇ ｍａｓｓ）が増加するので、乗り心地が低下するというデメリットもある。

この背景技術の部分に記載された事項は発明の背景に対する理解を増進させるために作成されたものであって、この技術の属する分野における通常の知識を有する者にすでに知られた従来の技術でない事項を含むことができる。

本発明の実施例は、減速装置と電気モータの大きさを減少させてホイールハブ内の空間に設置可能なコンパクトな動力伝達装置を提供すると同時に、単純な構成の減速装置を用いることによって、小さい容量の電気モータでも発進性能と高速走行性能を満足させることができる高効率動力伝達装置を提供しようとする。

本発明の実施例は、電気モータに作用する路面の衝撃を最小化して耐久性を増大させ、ホイール駆動装置の重量を減少させて車両の乗り心地も向上させることができる動力伝達装置を提供しようとする。

本発明の第１実施例による動力伝達装置は、動力を発生させる動力源を含む動力発生部と、前記動力発生部から軸方向に延びた固定部とを含む動力部と、前記動力源に作動的に連結され、駆動ギヤを含む駆動部材と、前記駆動ギヤに噛合する従動ギヤを含む従動部材と、前記従動部材に結合されて従動部材と共に回転する回転部材と、その上に回転輪が装着され、軸方向幅を定義し、前記回転部材に結合して回転部材と共に回転する出力部材とを含み、前記動力源は、動力源軸を含み、前記動力源軸は、回転輪の径方向に対して－２５°～２５°の範囲で配置される。これによって、比較的大きい出力の動力源を出力部材の狭い空間内に配置することができる。また、互いに噛合する駆動ギヤと従動ギヤとを介して適切な減速を実現することができる。このように簡単な構成の減速装置を用いるので、動力伝達効率を高めると同時にコンパクトな動力伝達装置を実現することができる。

前記動力発生部と前記駆動部材は、出力部材によって定義される軸方向幅内に配置される。

前記動力発生部と前記固定部は、一体に形成される。

本発明の第２実施例による動力伝達装置は、動力を発生させる動力源を含む動力発生部と、前記動力発生部から軸方向に延びた固定部とを含む動力部と、前記動力源に作動的に連結され、駆動ギヤを含む駆動部材と、前記駆動ギヤに噛合する従動ギヤを含む従動部材と、前記従動部材に結合されて従動部材と共に回転し、その上に回転輪が装着され、軸方向幅を定義する回転部材とを含み、前記動力源は、動力源軸を含み、前記動力源軸は、回転輪の径方向に対して－２５°～２５°の範囲で配置される。これによって、比較的大きい出力の動力源を回転部材の狭い空間内に配置することができる。また、互いに噛合する駆動ギヤと従動ギヤとを介して適切な減速を実現することができる。このように簡単な構成の減速装置を用いるので、動力伝達効率を高めると同時にコンパクトな動力伝達装置を実現することができる。

前記動力発生部と前記駆動部材は、前記回転部材によって定義される軸方向幅内に配置される。

前記動力発生部と前記固定部は、一体に形成される。

前記回転部材は、回転部材から軸方向に固定部の反対方向に延びる軸部をさらに含むことができる。

本発明の第３実施例による動力伝達装置は、動力を発生させる動力源を含む動力発生部と、前記動力発生部から軸方向に互いに反対方向に延びる固定部および第２固定部とを含む動力部と、前記動力源に作動的に連結され、駆動ギヤを含む駆動部材と、前記駆動ギヤに噛合する従動ギヤを含み、その上に回転輪が装着され、軸方向幅を定義する従動部材と、前記従動部材に結合されて従動部材と共に回転する回転部材とを含み、前記動力源は、動力源軸を含み、前記動力源軸は、回転輪の径方向に対して－２５°～２５°の範囲で配置される。これによって、比較的大きい出力の動力源を従動部材の狭い空間内に配置することができる。また、互いに噛合する駆動ギヤと従動ギヤとを介して適切な減速を実現することができる。このように簡単な構成の減速装置を用いるので、動力伝達効率を高めると同時にコンパクトな動力伝達装置を実現することができる。

前記動力発生部と前記駆動部材は、前記従動部材によって定義される軸方向幅内に配置される。

前記動力発生部、前記固定部および前記第２固定部は、一体に形成される。

本発明の第１～第３実施例によれば、前記駆動部材は、前記動力源軸に作動的に連結される駆動軸をさらに含み、前記駆動軸の中心軸と動力源軸の中心軸は、同軸上に配置されるか、互いに平行であってもよい。

本発明の第１および第２実施例によれば、前記従動部材は、径方向外側で前記固定部の少なくとも一部を囲む装着部と、前記従動ギヤと前記装着部とを連結する連結部とをさらに含み、前記装着部と前記固定部との間にはベアリングが装着される。

前記連結部または装着部には制動装置が装着される。

本発明の第１実施例によれば、前記動力発生部から軸方向に固定部の反対方向に延びる第２固定部をさらに含むことができる。

前記回転部材は、径方向外側で前記第２固定部の少なくとも一部を囲む第２装着部をさらに含み、前記第２装着部と第２固定部との間にはベアリングが装着される。

本発明の第２実施例によれば、前記動力伝達装置は、前記軸部の径方向外側で軸部を囲むベアリング支持部をさらに含み、前記軸部とベアリング支持部との間にはベアリングが装着される。

本発明の第３実施例によれば、前記従動部材は、径方向外側で前記第２固定部の少なくとも一部を囲む装着部をさらに含み、前記回転部材は、径方向外側で前記固定部の少なくとも一部を囲む第２装着部をさらに含み、前記装着部と前記第２固定部との間、および前記第２装着部と前記固定部との間にはそれぞれベアリングが装着される。

前記回転部材には制動装置が装着される。

本発明の実施例によれば、ベアリングと制動装置の装着位置を軸方向幅外に移動させることによって、動力伝達装置の構成部品の大部分を軸方向幅内に装着することができる。これによって、車両のシャーシ部品との干渉を最小化できるコンパクトな動力伝達装置を実現することができる。

本発明の第１～第３実施例によれば、前記従動部材と前記回転部材との結合によって内部空間が形成され、前記動力発生部と前記駆動部材は、前記内部空間内に配置され、前記内部空間内には潤滑剤が満たされる。

前記従動ギヤは、少なくとも部分的に前記潤滑剤内に位置することができる。したがって、従動ギヤが回転する時、従動ギヤが潤滑剤を汲み上げてギヤの潤滑および電気モータの冷却性を向上させることができる。

本発明の第１～第３実施例によれば、前記動力発生部は、動力源を制御するためのデータを検出する検出部と、前記検出部で検出したデータに基づいて前記動力源を制御する制御ユニットとをさらに含むことができる。

前記動力発生部は、動力源の周りに形成された冷却部をさらに含むことができる。

一部の態様において、前記動力発生部は、動力発生部で発生した動力の回転速度を変化させて駆動部材に伝達する変速部をさらに含むことができる。

一部の態様において、前記動力発生部は、動力発生部で発生した動力の回転方向を変化させて駆動部材に伝達する方向転換部をさらに含むことができる。

前記動力発生部の一部または全部は、１つのモジュールとして一体に形成される。動力発生部を構成する部品の一部または全部を１つのモジュールとして一体に形成することによって、製造コストを低減し、組立ラインにおける動力伝達装置の組立時間を短縮させることができる。

前記固定部には、制御ユニットに電気的に連結された電線が埋設される。また、前記固定部には、前記冷却部に流体的に連結された冷却媒体通路が形成される。

本発明の第３実施例によれば、前記電線と冷却媒体通路は、第２固定部に形成される。

本発明の実施例によれば、電気モータの軸を従動部材の回転軸に対して垂直または垂直に近い角度で配置し、互いに噛み合う一対の駆動ギヤと従動ギヤとを減速機として用いることによって、動力伝達装置の大きさを減少させることができる。したがって、動力伝達装置は、十分な駆動力を発揮しながらも回転輪の幅内の空間に設置可能である。

また、単純な構成の減速装置を用いるので、動力伝達効率が高まり、ホイール駆動装置の重量が軽くなって乗り心地が向上できる。

また、動力発生部から軸方向に一体に延びた固定部を介して電気モータを車体や懸架装置に固定するので、電気モータに加えられる路面の衝撃が最小化されて動力伝達装置の耐久性が向上できる。

さらに、電気モータを駆動／制御／冷却するためのすべての部品を、電気モータが内蔵された動力部に一体に形成することによって、動力伝達装置を車両内に装着することが容易である。

その他、本発明の実施例により得ることができたり予測される効果については、本発明の実施例に関する詳細な説明で直接的または暗示的に開示する。つまり、本発明の実施例により予測される多様な効果については、後述する詳細な説明内で開示される。

本明細書の実施例は類似の参照符号が同一または機能的に類似の要素を称する、添付した図面と連携した以下の説明を参照してより良く理解されるであろう。

本発明の実施例による動力伝達装置の概略断面図である。 本発明の他の実施例による動力伝達装置の概略断面図である。 本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置の概略断面図である。 本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置の概略断面図である。 本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置の概略断面図である。 本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置の概略断面図である。

前記参照された図面は必ずしも縮尺に合わせて示されたものではなく、本発明の基本原理を例示する多様な好まれる特徴の多少簡略な表現を提示することが理解されなければならない。例えば、特定の寸法、方向、位置、および形状を含む本発明の特定の設計特徴が特定の意図された応用と使用環境によって一部決定されるであろう。

本明細書で使用された用語は特定の実施例を記述するための目的に過ぎず、本発明を限定することを意図しない。また、本明細書で使用されるように、単数形態は文脈上明らかに異なって示さない限り、複数形態を含むことが意図される。本明細書で使用される「含む」および／または「含む」という用語は、明示された特徴、整数、段階、作動、エレメントおよび／またはコンポーネントの存在を示すが、１つ以上の他の特徴、整数、段階、作動、コンポーネント、および／またはこれらのグループの存在または付加を排除しないことも理解されなければならない。本明細書に使用されるように、「および／または」という用語は、関連づけて列挙された１つ以上の項目のうち任意の１つまたはすべての組み合わせを含む。「結合された」という用語は、コンポーネントが相互間に直接連結されたり、または１つ以上の媒介コンポーネントを介して間接的に連結される２つのコンポーネント間の物理的関係を表す。

「結合手段」またはこれと類似の用語は、少なくとも２つの部材を共に回転するように結合する手段を意味する。結合手段の例としては、これに限定されないが、ボルト、ナット、溶接、圧入、接着、スプラインなどであってもよい。

「作動的に連結（ｏｐｅｒａｂｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」またはこれと類似の用語は、少なくとも２つの部材が直接的または間接的に互いに連結されて動力を伝達できることを意味する。しかし、作動的に連結された２つの部材は、常に同一の速度と同一の方向に回転するものではない。

ここで使用されるような「車両」または「車両の」といった用語または他の類似の用語は、一般にスポーツユーティリティ車両（ｓｐｏｒｔｓ ｕｔｉｌｉｔｙ ｖｅｈｉｃｌｅｓ；ＳＵＶｓ）を含む乗用車、バス、トラック、多様な商業用車両、多様なボートおよび船を含む船舶、汽車、航空機などを含み、ハイブリッド電気自動車、電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、水素電力自動車および他の代案的な燃料（例えば、石油以外の資源から得られる燃料）の車両を含むと理解される。ここで参照されるように、電気車両（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ；ＥＶ）は、その駆動力の一部として、充電可能なエネルギー貯蔵装置（例えば、１つ以上の充電可能な電気化学セルまたは他のタイプのバッテリ）から得られた電気動力を有する車両である。ＥＶは、自動車に限定されるものではなく、バイク、カート、スクーターなどを含むことができる。また、ハイブリッド車両は、２以上の動力源、例えば、ガソリンベースの動力および電気ベースの動力を有する車両（例えば、ハイブリッド電気車両（ｈｙｂｒｉｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ；ＨＥＶ）である。

追加的に、以下の方法またはこれらの態様の一つ以上は、少なくとも１つ以上の制御ユニット（例えば、電子制御ユニット（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ；ＥＣＵ）など）または制御器によって実行できることが理解される。「制御ユニット」または「制御器」という用語は、メモリおよびプロセッサを含むハードウェア装置を指し示すことができる。メモリは、プログラム命令を格納するように構成され、プロセッサは、以下により詳しく説明される１つ以上のプロセスを行うためにプログラム命令を実行するように特別にプログラミングされる。

図１は、本発明の実施例による動力伝達装置の概略断面図である。

図１に示されているように、本発明の実施例による動力伝達装置１は、出力部材６０として機能するホイールハブの内側に装着される。前記動力伝達装置１は、動力部１０と、駆動部材２０と、従動部材３０と、回転部材５０と、出力部材６０とを含む。また、動力伝達装置１は、制動装置４０と、ベアリング７０とをさらに含むことができる。

動力部１０は、動力発生部１２と、固定部１４とを含む。動力発生部１２と固定部１４は、一体に形成され、動力発生部１２は、出力部材６０内の空間に配置され、固定部１４は、前記動力発生部１２から軸方向に延びて出力部材６０内の空間外に突出する。前記出力部材６０内の空間外に突出した固定部１４は、車両のシャーシや懸架装置などに固定的に連結される。

動力発生部１２は、車両の駆動のための動力を発生させるもので、その内部に動力源１６を含む。動力源１６は、これに限定されないが、磁場を形成するステータと、前記ステータで発生した磁場によって回転するロータと、前記ロータに固定されてロータと共に回転し、動力を出力する動力源軸１８とを含む電気モータであってもよい。前記動力源軸１８は、動力発生部１２に対して回転可能に配置される。

前記動力源１６および／または動力源軸１８は、径方向に配置されるか、径方向に対して－２５°～２５°の範囲で傾斜して配置されてもよい。つまり、前記動力源１６および／または、動力源軸１８の中心軸Ｘは、従動部材３０の中心軸Ｙ１、回転部材５０の中心軸Ｙ２、出力部材６０の中心軸Ｙ３、回転輪２の中心軸Ｙ４、および／または固定部１４の中心軸Ｙ５に対して直角または直角に近い角度θ１で配置される。例えば、動力源１６の大きさに応じて、前記角度θ１は、９０°±２５°の範囲で配置され、高トルクの動力源１６が必要な場合には、電気モータの直径が大きくなるので、前記角度θ１は、９０°±１５°の範囲で配置される。

前記従動部材３０の中心軸Ｙ１、回転部材５０の中心軸Ｙ２、出力部材６０の中心軸Ｙ３、回転輪２の中心軸Ｙ４、および／または固定部１４の中心軸Ｙ５は、同一の軸であるか、あるいは互いに平行に配置されてもよい。

通常、出力部材６０の軸方向幅Ｗに比べて出力部材６０の内部直径Ｄが大きいので、動力源軸１８が径方向に対して－２５°～２５°の範囲で傾斜するように配置すれば、より大きい容量の動力源１６を出力部材６０内の空間に配置することができる。また、動力源軸１８を径方向に対して－２５°～２５°の範囲で傾斜するように配置することによって、動力部１０が出力部材６０の空間外に突出するのを防止することができる。これによって、車両の他の部品と動力部１０の干渉を防止することができる。

一つの実施例において、固定部１４は、その一端が動力発生部１２に一体に形成され、その他端が軸方向に沿って延びて出力部材６０内の空間外に突出する。前記固定部１４の他端は、車体（例えば、シャーシなど）や懸架装置などに固定される。前記固定部１４の直径は、動力発生部１２の直径より小さくて、ベアリング７０と制動装置４０を装着するための空間を提供することができる。他の一つの実施例において、前記動力発生部１２と固定部１４は、互いに異なる材質で製作されて結合されてもよい。

固定部１４を介して動力発生部１２をシャーシや懸架装置などに固定すれば、車両走行時の路面からの衝撃や急発進、急制動時のホイールの衝撃が直接動力発生部１２に伝達されず、出力部材６０、回転部材５０、従動部材３０、ベアリング７０、および／または固定部１４を介してシャーシや懸架装置に伝達されるので、電気モータおよび関連部品の耐久性が向上できる。

また、動力発生部１２で発生する熱が前記固定部１４を通して動力伝達装置１の外部に伝達されるため、動力発生部１２の冷却性が向上できる。つまり、前記固定部１４は、熱伝達媒体の役割を兼ねることができる。

駆動部材２０は、動力発生部１２の径方向外側に配置され、駆動ギヤ２１と、駆動軸２４とを含む。前記駆動軸２４は、前記動力源軸１８に一体に形成されるか、動力源軸１８に直接連結されるか、動力源軸１８に作動的に連結されて動力源１６から発生した動力を受ける。一つの例において、前記動力源軸１８の中心軸Ｘと駆動軸２４の中心軸Ｚは、同軸上に配置されるか、互いに平行であってもよい。これによって、駆動軸２４の中心軸Ｚは、従動部材３０の中心軸Ｙ１、回転部材５０の中心軸Ｙ２、出力部材６０の中心軸Ｙ３、回転輪２の中心軸Ｙ４、および／または固定部１４の中心軸Ｙ５に対して直角または直角に近い角度θ２で配置される。例えば、前記角度θ２は、９０°±２５°の範囲であってもよいが、これに限定されない。

駆動ギヤ２１は、駆動軸２４を介して伝達された動力源１６の動力を従動部材３０に伝達する。一つの例において、前記駆動ギヤ２１は、直径が相対的に小さいピニオンギヤで形成される。前記ピニオンギヤの外周面には駆動歯２２が形成されて従動部材３０と軸方向に噛合できる。

前記従動部材３０は、従動ギヤ３２と、従動ギヤ３２の外周面に形成された従動歯３４とを含み、前記駆動歯２２は、従動歯３４と互いに噛合して駆動部材２０の動力を従動部材３０に伝達する。

一つの例において、従動部材３０は、軸方向一側の従動ギヤ３２と、軸方向他側の装着部３６と、連結部３８とを含む。前記従動ギヤ３２は、別途に製作されて前記連結部３８と結合されるか、装着部３６および連結部３８と一体に形成されてもよい。

従動ギヤ３２は、前記出力部材６０の空間内で動力発生部１２の径方向外側で動力発生部１２の少なくとも一部を囲んでいる。前記従動ギヤ３２の一端には従動歯３４が形成され、前記従動歯３４は、駆動歯２２に軸方向に噛合する。これによって、従動部材３０は、駆動部材２０から動力を受けて回転し、動力を回転部材５０に伝達する。また、従動ギヤ３２の直径は、駆動ギヤ２１の直径より大きいので、駆動部材２０から従動部材３０に動力が伝達される過程でその回転速度が減少する。つまり、本発明の実施例によれば、互いに噛合する駆動部材２０と従動部材３０とを介して車両の発進または高速走行に必要な減速比を得ることができる。したがって、互いに噛合する一対のギヤだけで構成される簡単な構造の減速装置によって、小型、軽量の動力伝達装置１を実現することができる。

前記駆動ギヤ２１と従動ギヤ３２は、一対のベベルギヤ、スパイラルベベルギヤ、ハイポイドギヤ、内接ギヤなどであってもよい。このように、本発明の実施例による動力伝達装置１は、一対のギヤだけで必要な減速比を得ることが可能で、遊星ギヤおよび／または多段の減速機を用いるホイール駆動システムに比べて高い動力伝達効率を得ることができる。

装着部３６は、前記固定部１４の径方向外側で前記固定部１４の少なくとも一部を囲んでいる。前記装着部３６の直径は、従動ギヤ３２の直径より小さい。前記装着部３６が固定部１４から離隔して固定部１４の少なくとも一部を囲むようにすることによって、前記装着部３６の内周面と固定部１４の外周面との間にベアリング７０を設けることができる。前記ベアリング７０の個数および大きさは、設計者によって適切に設定可能である。図１に示された例において、２つのベアリング７０が用いられ、２つのベアリング７０の間にはスペーサ７２が配置される。また、ベアリング７０の位置を固定するために、装着部３６の他端には、半径内側に折曲された段差部が形成される。また、必要な場合、装着部３６および／または固定部１４に設けられるスナップリング７４を介してベアリング７０の位置を固定することができる。

連結部３８は、その直径が互いに異なる従動ギヤ３２と装着部３６とを連結する。連結部３８の形状は、動力発生部１２の形状に応じて決定可能である。車体または懸架装置に固定される動力発生部１２と、動力を受けて回転する連結部３８とは、互いに離隔する。

駆動部材２０から動力が伝達されれば、従動部材３０は、その中心軸Ｙ１を中心に回転する。従動部材３０の中心軸Ｙ１は、固定部１４の中心軸Ｙ５と一致するか、同軸上に配置されるか、平行に配置されてもよい。

制動装置４０は、前記従動部材３０または回転部材５０に装着されてもよいし、制動ディスク４４と、一対のキャリパ４６とを含むことができる。一つの例において、制動装置４０は、前記連結部３８の他面に結合手段４２を介して装着される。つまり、制動ディスク４４が前記連結部３８の他面に結合手段４２を介して装着されて従動部材３０と共に回転し、一対のキャリパ４６は、前記制動ディスク４４を基準として両側にそれぞれ配置される。一対のキャリパ４６は、制動ディスク４４に向かって互いを向いて移動して制動ディスク４４の回転を妨げることによって制動を実現する。制動装置４０の装着位置は、連結部３８に限定されない。例えば、制動装置４０は、装着部３６に装着されてもよい。他の一つの例において、前記制動装置４０は、従動部材３０の代わりに回転部材５０（例えば、円板部５４など）に装着されてもよい。また、前記制動装置４０は、ディスクブレーキまたはドラムブレーキであってもよい。

回転部材５０は、前記従動部材３０に作動的に連結されて従動部材３０および／または従動ギヤ３２から動力を受ける。前記回転部材５０は、一面が塞がれ他面が開放された円筒形状になっており、前記動力発生部１２、駆動部材２０および／または従動部材３０の少なくとも一部を囲んでいる。前記回転部材５０は、円筒部５２と、円板部５４とを含む。円筒部５２と円板部５４は、一体に形成される。

前記円筒部５２は、軸方向に沿って延び、円筒部５２の軸方向一端部は、駆動部材２０と径方向に離隔し、円筒部５２の軸方向他端部は、結合手段５６を介して前記従動部材３０および／または従動ギヤ３２に結合される。

円板部５４は、前記円筒部５２の一面を塞いで、異物が回転部材５０の内部に流入するのを防止する。また、円板部５４には、出力部材６０との結合のための結合手段６８が一体に形成されるか、別途に備えられてもよい。

回転部材５０が結合手段５６を介して従動部材３０に作動的に連結されるので、従動部材３０が回転すれば、回転部材５０も共にその中心軸Ｙ２を中心に回転する。この時、従動部材３０の中心軸Ｙ１と回転部材５０の中心軸Ｙ２は、一致するか、同軸上に配置される。

前記従動部材３０と回転部材５０との結合によって動力伝達装置１内に内部空間５５が形成される。前記内部空間５５には、動力部１０、駆動部材２０、そして前記固定部１４の一部が配置される。

一つの実施例において、前記動力部１０および／または動力発生装置１２の少なくとも一部は、前記従動ギヤ３２の内径部に設けられる。

一つの実施例において、前記動力部１０および／または動力発生装置１２の少なくとも一部は、前記従動部材３０の内部に配置される。

出力部材６０は、前記回転部材５０および／または従動部材３０に作動的に連結されて最終的に動力を出力する。前記出力部材６０は、ホイールハブであってもよい。出力部材６０は、概して円筒形状になっている。出力部材６０は、径方向突出部６２と、軸方向延長部６４と、回転輪結合部６６とを含む。径方向突出部６２、軸方向延長部６４、そして回転輪結合部６６は、一体に形成される。

軸方向延長部６４は、軸方向に延びて動力伝達装置１が配置される空間を形成する。軸方向延長部６４は、出力部材６０の軸方向幅Ｗを定義し、少なくとも動力発生部１２、駆動部材２０、駆動ギヤ２１、従動部材３０、従動ギヤ３２および回転部材５０は、軸方向延長部６４と回転輪結合部６６とによって定義される軸方向幅Ｗ内に大部分配置される。これによって、出力部材６０の軸方向幅Ｗ外に配置される部品を最小化することができ、それによって動力伝達装置１と車両の部品との間の干渉を最小化することができる。したがって、動力伝達装置１は、車両のシャーシや車体に装着することが非常に容易になる。

径方向突出部６２は、軸方向延長部６４の一端部から半径内側に突出しており、回転部材５０に結合手段６８を介して結合される。

回転輪結合部６６は、軸方向延長部６４の軸方向の両端から径方向外側に突出する。前記回転輪結合部６６には回転輪２が結合する。前記回転輪２は、ゴムタイヤ、ウレタン車輪などであってもよい。

出力部材６０が結合手段６８を介して回転部材５０および／または従動部材３０に作動的に連結されるので、回転部材５０および／または従動部材３０が回転すれば、出力部材６０も共にその中心軸Ｙ３を中心に回転する。この時、回転部材５０の中心軸Ｙ２と出力部材６０の中心軸Ｙ３は、一致するか、同軸上に配置されるか、互いに平行に配置されてもよい。

一つの例において、前記従動部材３０に出力部材６０との結合のための結合手段６８を備え、従動部材３０を介して前記出力部材６０を駆動することができる。この例において、従動部材３０と結合される回転部材５０の一端は、ベアリング７０を介して前記固定部１４上に回転可能に設けられる。

前記出力部材６０には、前記回転輪２に空気を注入するための空気注入装置４が装着される。

一つの実施例において、前記回転部材５０と出力部材６０は、一体に形成される。

一つの実施例において、前記動力部１０には、ホールセンサ（Ｈａｌｌ ｓｅｎｓｏｒ）、レゾルバ（ｒｅｓｏｌｖｅｒ）および／またはモータドライバ（Ｍｏｔｏｒ ｄｒｉｖｅｒ）が内蔵されていてもよい。

一つの実施例において、前記動力発生装置１２と前記固定部１４には、電気モータの冷却のための空間が備えられていてもよい。

一つの実施例において、前記動力部１０と固定部１４には、電気モータの電源／制御／通信などのための電線を配置するための空間が備えられていてもよい。

一つの実施例において、前記制動装置４０は、前記内部空間５５に配置される。この場合、前記制動装置４０は、湿式多板ブレーキ（Ｗｅｔ ｍｕｌｔｉ－ｐｌａｔｅ ｂｒａｋｅ）であってもよい。

一つの実施例において、前記従動ギヤ３２は、従動部材３０と別個に製作され、従動ギヤ３２と従動部材３０との間には追加的な減速装置が設けられる。この場合、前記減速装置は、遊星ギヤなどであってもよい。

一つの実施例において、前記動力源軸１８の動力は、追加的な変速装置を介して前記駆動軸２４に伝達される。

一つの実施例において、前記動力源軸１８は、路面（Ｒｏａｄ ｓｕｒｆａｃｅ）に対して水平、垂直、または任意の角度で配置される。つまり、動力源軸１８の中心軸Ｘと重力方向との間の角度は、－１８０°～１８０°であってもよい。

一つの実施例において、前記従動ギヤ３２は、路面に対して垂直に配置される。つまり、従動歯３４は、路面に対して垂直な平面上に配置される。

一つの例において、前記内部空間５５には、動力伝達装置１の構成部品の潤滑のために潤滑剤Ｏが満たされていてもよい。

一つの例において、前記従動ギヤ３２および／または駆動ギヤ２１の少なくとも一部は、前記潤滑剤Ｏに浸るように配置されてもよい。

一つの例において、電気モータのセンシング部およびまたは制御部は、前記潤滑剤Ｏに浸らないように配置されてもよい。

図２は、本発明の他の実施例による動力伝達装置の概略断面図である。

図２に示されているように、本発明の他の実施例による動力伝達装置１は、動力部１０と、駆動部材２０と、従動部材３０と、制動装置４０と、回転部材５０と、出力部材６０と、ベアリング７０とを含む。説明の便宜上、図２には出力部材６０を省略した。しかし、図１に示された出力部材６０が、図２に示された動力伝達装置１に同一または類似に適用可能であることを、当業者は理解するであろう。また、本発明の実施例による動力伝達装置１の構成部品と同一または機能的に類似の本発明の他の実施例による動力伝達装置１の構成部品に関する説明は省略したり、簡略に説明される。

動力部１０は、動力発生部１２と、固定部１４とを含む。動力発生部１２と固定部１４の一部または全部は、一体に形成される。

動力発生部１２は、動力源１６と、変速部１１０と、検出部１０６と、制御ユニット１０８とを含む。前記動力源１６、変速部１１０、検出部１０６、そして制御ユニット１０８の一部または全部は、１つのモジュールとして一体に形成される。これによって、部品の製造コストを低減し、組立ラインにおける組立時間を短縮させることができる。

動力源１６は、電気モータであってもよいし、動力源軸１８を含む。前記動力源１６および／または動力発生部１２の少なくとも一部分は、従動部材３０の径方向内側に配置され、前記動力源軸１８は、径方向に配置されるか、径方向に対して－２５°～２５°の範囲で傾斜して配置されてもよい。つまり、前記動力源１６の中心軸Ｘは、従動部材３０の中心軸Ｙ１、回転部材５０の中心軸Ｙ２、出力部材６０の中心軸Ｙ３、回転輪２の中心軸Ｙ４、および／または固定部１４の中心軸Ｙ５に対して直角または直角に近い角度θ１で配置される。例えば、動力源１６の大きさに応じて、前記角度θ１は、９０°±２５°の範囲で配置され、高トルクの動力源１６が必要な場合には、電気モータの直径が大きくなるので、前記角度θ１は、９０°±１５°の範囲で配置される。

変速部１１０は、前記動力源軸１８に作動的に連結され、動力源軸１８を介して伝達された動力の回転速度を変換して駆動軸２４に伝達することができる。

駆動軸２４の中心軸Ｚは、従動部材３０の中心軸Ｙ１、回転部材５０の中心軸Ｙ２、出力部材６０の中心軸Ｙ３、回転輪２の中心軸Ｙ４、および／または固定部１４の中心軸Ｙ５に対して直角または直角に近い角度θ２で配置される。例えば、前記角度θ２は、９０°±２５°の範囲で配置される。

一つの例において、前記変速部１１０は、複数のギヤを含むギヤボックスであってもよい。他の一つの例において、前記変速部１１０は、複数のギヤと、前記複数のギヤの間の連結を制御する切換部（ｓｈｉｆｔｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ）とを含み、２つ以上のギヤ比を実現することができる。

検出部１０６は、前記動力源１６と変速部１１０を制御するためのデータを検出する。例えば、検出部１０６は、動力源１６の回転速度および位置を検出する速度センサおよび／または位置センサ、動力源１６の温度および潤滑剤Ｏの温度を検出する温度センサを含むことができる。

制御ユニット１０８は、検出部１０６で検出されたデータに基づいて動力源１６および／または変速部１１０の作動を制御する。例えば、制御ユニット１０８は、動力源１６を駆動するためのモータドライバ、バッテリの電源を動力源１６の駆動に要求される電源に変換するためのコンバータ、インバータおよび／またはキャパシタ、そして検出部１０６および外部の制御ユニットと通信するための通信モジュールの少なくとも１つを含むことができる。前記制御ユニット１０８は、印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ；ＰＣＢ）で形成される。

前記制御ユニット１０８は、車両制御装置（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ；ＶＣＵ）などから車両の姿勢制御、ホイールスリップ制御、トルクベクタリング制御、回生制動などを行うための信号／命令を受けて電気モータの回転数およびトルクを制御することができる。また、制御ユニット１０８は、電気モータの電流や温度が過度に上昇する場合、電気モータを保護するための制御を行い、車両制御装置にそれに関する情報を提供することもできる。

動力発生部１２は、その内部に形成された冷却部１０２をさらに含むことができる。冷却部１０２は、動力源１６の周辺に形成されて動力源１６を冷却することができる。冷却部１０２は、ウォータージャケット、オイルジャケット、またはエアジャケットで形成される。

固定部１４は、前記動力発生部１２から軸方向に延びて車体や懸架装置に固定される。前記固定部１４内には、冷却部１０２に流体的に連結された冷却媒体通路１０４が形成され、制御ユニット１０８に電気的／信号的に連結された電線１１２が埋設される。前記電線１１２を介して、制御ユニット１０８は、外部の制御ユニットと通信し、バッテリから電源を受けることができる。

制御ユニット１０８に連結される電線１１２を固定部１４の内部に埋設することによって、電線１１２が動力伝達装置１内の回転部品と干渉されるのを防止し、電線１１２が高温の部品や潤滑剤Ｏに露出／接触しないようにすることによって、制御ユニット１０８の信頼性を高めることができる。

駆動部材２０は、変速部１１０に作動的に連結される駆動軸２４を含む。動力源１６で発生した動力は、変速部１１０によってその回転速度が変化し、回転速度が変化した動力は、駆動軸２４に伝達される。ここで、前記動力源軸１８の中心軸Ｘと駆動軸２４の中心軸Ｚは、同軸上に配置されるか、互いに平行であってもよい。

従動部材３０は、前記駆動部材２０と軸方向に噛合して駆動部材２０から動力を受ける。先に言及したように、駆動部材２０の駆動ギヤ２１と従動部材３０の従動ギヤ３２とが互いに噛合することによって、駆動部材２０の回転速度が減速して従動部材３０に伝達される。

回転部材５０は、結合手段５６を介して従動部材３０および／または従動ギヤ３２に作動的に連結されて従動部材３０から動力を受ける。前記回転部材５０の内部には、動力伝達装置１の構成部品の潤滑および冷却のための潤滑剤Ｏが注入されていてもよい。また、複数の従動歯３４の一部は、前記潤滑剤Ｏ内に浸っていてもよい。したがって、従動部材３０が回転すれば、従動歯３４の一部は、回転部材５０内部の潤滑剤Ｏを汲み上げて潤滑および冷却効率を向上させることができる。前記回転部材５０内の潤滑剤Ｏが回転部材５０の外部に漏れていくのを防止するために、前記回転部材５０と従動部材３０との間には密封手段１１４が配置される。前記密封手段１１４は、ゴムシール、液状ガスケットなどであってもよい。

前記潤滑剤Ｏは、動力伝達装置１で発生する騒音を抑制するのに役立つことができる。前記潤滑剤Ｏは、変速機オイル、グリースなどであってもよい。

本発明の他の実施例によれば、冷却部１０２、動力源１６、変速部１１０、検出部１０６、そして制御ユニット１０８の少なくとも一部を１つのモジュールとして一体に形成することによって、コンパクトな動力伝達装置１を実現することができる。これによって、動力伝達装置１の大部分を出力部材６０の軸方向幅Ｗと出力部材６０の内部直径Ｄ内に配置することができ、車両の部品との干渉を防止することができる。また、動力伝達装置１の冷却のための冷却媒体通路１０４と、動力伝達装置１の制御のための電線１１２を出力部材６０の軸方向幅Ｗ外に突出する固定部１４内に設けることによって、車両搭載性、組立性および整備性などが向上できる。

また、電気モータを制御するための制御ユニット１０８が動力伝達装置１の内部に備えられるので、例えば、車両制御装置（ＶＣＵ）などとの役割を分担して全体的な制御システムの効率性を高めることができる。

本発明の他の実施例によれば、一対のギヤ、例えば、駆動ギヤ２１と従動ギヤ３２とからなる減速装置だけで車輪の駆動のために必要な駆動力を得ることができる。

一つの実施例において、前記動力部１０の一端は、荷重支持手段を介して前記回転部材５０上に支持できる。前記荷重支持手段は、ベアリングなどであってもよい。

図３は、本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置の概略断面図である。

図３に示されているように、本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置１は、動力部１０と、駆動部材２０と、従動部材３０と、制動装置４０と、回転部材５０と、出力部材６０と、ベアリング７０とを含む。説明の便宜上、図３には制動装置４０と出力部材６０を省略した。しかし、図１に示された制動装置４０と出力部材６０は、図３に示された動力伝達装置１に同一または類似に適用可能であることを、当業者は理解するであろう。また、本発明の実施例による動力伝達装置１の構成部品と同一または機能的に類似の本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置１の構成部品に関する説明は省略したり、簡略に説明される。

動力部１０は、動力発生部１２と、固定部１４とを含み、動力発生部１２と固定部１４は、一体に形成される。

動力発生部１２は、動力源１６と、方向転換部１２０とを含む。動力源１６または動力発生部１２と方向転換部１２０は、１つのモジュールとして一体に形成される。

動力源１６は、電気モータであってもよいし、動力源軸１８を含む。前記動力源軸１８は、径方向に配置されるか、径方向に対して－２５°～２５°の範囲で傾斜して配置されてもよい。つまり、前記動力源軸１８は、従動部材３０の中心軸Ｙ１、回転部材５０の中心軸Ｙ２、出力部材６０の中心軸Ｙ３、回転輪２の中心軸Ｙ４、および／または固定部１４の中心軸Ｙ５に対して直角または直角に近い角度θ１で配置される。例えば、動力源１６の大きさに応じて、前記角度θ１は、９０°±２５°の範囲で配置され、高トルクの動力源１６が必要な場合には、前記角度θ１は、９０°±１５°の範囲で配置される。

方向転換部１２０は、動力源軸１８に作動的に連結され、動力源軸１８を介して伝達された動力の回転速度および／または回転軸の方向を変換して駆動軸２４に伝達することができる。一つの例において、方向転換部１２０は、複数のギヤを含むギヤボックスであってもよいし、前記複数のギヤは、ベベルギヤのように回転軸の方向を変換して伝達可能なギヤを含むことができる。他の一つの例において、前記方向転換部１２０は、前記複数のギヤ間の連結を制御する切換部（Ｓｈｉｆｔｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ）を含み、２つ以上のギヤ比を実現することができる。

駆動部材２０は、方向転換部１２０に作動的に連結される駆動軸２４を含む。動力源１６で発生した動力は、方向転換部１２０によってその回転速度と回転軸の方向が変化し、回転速度と回転軸の方向が変化した動力は、駆動軸２４に伝達される。ここで、前記動力源軸１８の中心軸Ｘと駆動軸２４の中心軸Ｚとの間の角度θ３は、９０°±２５°の範囲であってもよい。

従動部材３０は、前記駆動部材２０の径方向外側に配置され、駆動部材２０と径方向で噛合して駆動部材２０から動力を受ける。駆動部材２０の駆動歯２２の個数と従動部材３０の従動歯３４の個数を調節することによって、駆動部材２０の回転速度が減速して従動部材３０に伝達できる。前記駆動ギヤ２１と従動ギヤ３２は、一対の内接ギヤであってもよい。

本発明のさらに他の実施例によれば、動力源１６と駆動部材２０との間に方向転換部１２０を配置することによって、従動部材３０と駆動部材２０の配置形態に応じて動力伝達方向を変更しながらもコンパクトな動力伝達装置１を実現することができる。このように、回転軸の方向を変化させることができる方向転換部１２０のような多様な形態のギヤボックスを適用すれば、動力伝達装置１の設計自由度が高まる。

一つの実施例において、前記回転部材５０と従動部材３０は、一体に形成される。

一つの実施例において、前記従動ギヤ３２は、別個に製作されて前記従動部材３０および／または前記回転部材５０と結合される。

一つの実施例において、前記方向転換部１２０には、ソレノイド、電気モータなどによる変速機構が動力発生部１２と一体に備えられていてもよい。

一つの実施例において、前記固定部１４の中心軸Ｙ５は、路面（Ｒｏａｄ ｓｕｒｆａｃｅ）に対して平行にまたは平行に近く配置されてもよい。

図４は、本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置の概略断面図である。

図４に示されているように、本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置１は、動力部１０と、駆動部材２０と、従動部材３０と、制動装置４０と、回転部材５０と、ベアリング７０と、回転輪２とを含む。説明の便宜上、本発明の実施例による動力伝達装置１の構成部品と同一または機能的に類似の本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置１の構成部品に関する説明は省略したり、簡略に説明される。

本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置１において、回転部材５０の全体的な形状は、図１および図２に示された回転部材５０の形状と類似しているが、前記回転部材５０の円板部５４から軸方向一側に突出した軸部５８をさらに含む。前記軸部５８は、動力伝達装置１に作用する荷重を分散、支持するための追加的な荷重支持手段を設けるためのものである。このために、前記軸部５８の外径部には追加的なベアリング８０が設けられてもよいし、前記ベアリング８０の外径部には、前記ベアリング８０と軸部５８の少なくとも一部を囲むベアリング支持部９０が備えられる。

前記ベアリング８０は、スナップリング８４などのような固定手段によって軸部５８とベアリング支持部９０に固定される。前記ベアリング８０の個数および大きさは、設計者によって適切に設定可能である。

一つの例において、前記軸部５８は、従動部材３０上に備えられる。この例において、前記回転部材５０の一端は、ベアリング７０を介して前記固定部１４上に回転可能に設けられる。

本発明のさらに他の実施例による前記動力伝達装置１は、車両の荷重や路面の衝撃などを動力伝達装置１の軸方向両側に設けられたベアリング７０、８０を介してホイール駆動装置の両側で支持するので、動力伝達装置１の耐久性をさらに向上させることができる。

本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置１は、出力部材６０を含まない。図４に示された動力伝達装置１によれば、出力部材６０の代わりに回転部材５０が動力を最終的に出力することができる。例えば、図４に示しているように、回転輪２が回転部材５０上に直接結合される。この場合、前記動力発生部１２、駆動部材２０、そして従動部材３０の少なくとも一部は、回転部材５０の軸方向幅Ｗ１内に大部分配置される。

本実施例において、前記回転輪２は、ソリッドタイヤ（Ｓｏｌｉｄ ｔｉｒｅ）や類似のホイールなどであってもよい。

本実施例によれば、動力発生部１２の中心軸Ｘ方向の長さは、従動ギヤ３２の内径より小さく設定される。

一つの実施例において、前記従動ギヤ３２と従動部材３０は、互いに中心軸が一致し、前記固定部１４および／または軸部５８の中心軸に対して同軸または平行であってもよい。

一つの実施例において、前記動力源軸１８は、路面（Ｒｏａｄ ｓｕｒｆａｃｅ）に対して水平、垂直、または任意の角度で配置されてもよい。つまり、動力源軸１８の中心軸Ｘと重力方向との間の角度は、－１８０°～１８０°であってもよい。言い換えれば、動力源軸１８の中心軸Ｘは、前記固定部１４および／または軸部５８に対して３６０度の範囲内で任意に設けられる。

前記動力伝達装置１は、駆動力を備えた操舵ホイール（Ｓｔｅｅｒａｂｌｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｗｈｅｅｌ）などに有用に適用可能である。一つの例において、前記固定部１４とベアリング支持部９０は、操舵軸に連結される部材として用いられる。

また、前記動力伝達装置１は、２輪車両の駆動輪などに効果的に適用可能である。

図５は、本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置の概略断面図である。

図５に示されているように、本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置１は、動力部１０と、駆動部材２０と、従動部材３０と、制動装置４０と、回転部材５０と、ベアリング７０と、回転輪２とを含む。説明の便宜上、本発明の実施例による動力伝達装置１の構成部品と同一または機能的に類似の本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置１の構成部品に関する説明は省略したり、簡略に説明される。

本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置１において、動力部１０は、動力発生部１２と、固定部１４と、第２固定部１５とを含む。動力発生部１２、固定部１４、そして第２固定部１５は、一体に形成され、動力発生部１２は、従動部材３０内の空間に配置され、第２固定部１５は、動力発生部１２の軸方向一面から軸方向一側に延びて従動部材３０内の空間外に突出し、固定部１４は、動力発生部１２の軸方向他面から軸方向他側に延びて回転部材５０内の空間外に突出する。前記回転部材５０内の空間外に突出した固定部１４と従動部材３０内の空間外に突出した第２固定部１５は、車両のシャーシや懸架装置などに固定的に連結される。また、前記第２固定部１５には、動力伝達装置１に作用する荷重を分散、支持するための追加的な荷重支持手段が設けられてもよい。このために、前記第２固定部１５の外径部には追加的なベアリング８０が設けられてもよいし、前記ベアリング８０は、スナップリング８４などのような固定手段によって第２固定部１５と従動部材３０の装着部３６に固定される。前記ベアリング８０の個数および大きさは、設計者によって適切に設定可能である。

従動部材３０は、第２円筒部３１と、連結部３８と、従動ギヤ３２と、装着部３６とを含む。第２円筒部３１は、軸方向に延びて従動部材３０の軸方向幅Ｗ２を定義し、装着部３６は、第２固定部１５を少なくとも部分的に囲み、装着部３６と第２固定部１５との間にはベアリング８０が配置され、連結部３８は、互いに異なる直径を有する第２円筒部３１と装着部３６とを互いに連結する。前記第２円筒部３１および／または連結部３８の内面には従動ギヤ３２が固定されており、前記従動ギヤ３２は、駆動ギヤ２１と噛合して動力を受ける。

一つの例において、第２円筒部３１、連結部３８、そして装着部３６は、一体に形成され、前記従動ギヤ３２は、別個に形成されて前記第２円筒部３１および／または連結部３８に付着できる。他の一つの例において、第２円筒部３１、連結部３８、従動ギヤ３２、そして装着部３６がすべて一体に形成されてもよい。

回転部材５０は、結合手段５６を介して前記従動部材３０に作動的に連結されて従動部材３０から動力を受ける。前記回転部材５０は、前記第２円筒部３１の内側面に結合手段５６を介して結合する円筒部５２と、前記円筒部５２から径方向内側に延びる円板部５４と、前記円板部５４の内径端から軸方向他側に延びて前記固定部１４を囲む第２装着部５７とを含む。前記固定部１４と第２装着部５７との間にはベアリング７０が配置される。

一つの例において、前記円筒部５２、円板部５４、そして第２装着部５７は、一体に形成される。

本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置１は、出力部材６０を含まない。図５に示された動力伝達装置１によれば、出力部材６０の代わりに従動部材３０が動力を最終的に出力することができる。例えば、図５に示しているように、回転輪２が従動部材３０上に直接結合される。この場合、前記動力発生部１０、駆動部材２０、そして回転部材５０の少なくとも一部は、従動部材３０の軸方向幅Ｗ２内に大部分配置される。

本発明のさらに他の実施例による前記動力伝達装置１は、車両の荷重や路面の衝撃などを動力伝達装置１の軸方向両側に設けられたベアリング７０、８０を介してホイール駆動装置の両側で支持するので、動力伝達装置１の耐久性をさらに向上させることができる。

本実施例において、前記回転輪２は、ソリッドタイヤ（Ｓｏｌｉｄ ｔｉｒｅ）や類似のホイールなどであってもよい。

一つの実施例において、前記従動部材３０の装着部３６の内径部は塞がれており、前記第２固定部１５は、動力伝達装置１の外部に突出せず、内部空間５５内で前記ベアリング８０によって支持できる。

一つの実施例において、前記従動ギヤ３２の中心軸Ｙ２は、前記固定部１４および／または第２固定部１５に対して同軸上に配置されるか、平行に配置されてもよい。

前記動力源軸１８は、路面（Ｒｏａｄ ｓｕｒｆａｃｅ）に対して水平、垂直、または任意の角度で配置される。つまり、動力源軸１８の中心軸Ｘと重力方向との間の角度は、－１８０°～１８０°であってもよい。言い換えれば、動力源軸１８の中心軸Ｘは、前記固定部１４および／または第２固定部１５に対して３６０度の範囲内で任意に設けられる。

前記動力伝達装置１は、駆動力を備えた操舵ホイール（Ｓｔｅｅｒａｂｌｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｗｈｅｅｌ）などに有用に適用可能である。一つの例において、前記固定部１４と第２固定部１５は、操舵軸に連結される部材として用いられる。

また、前記動力伝達装置１は、２輪車両の駆動輪などに効果的に適用可能である。

図６は、本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置の概略断面図である。

図６に示されているように、本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置１は、動力部１０と、駆動部材２０と、従動部材３０と、制動装置４０と、回転部材５０と、出力部材６０と、ベアリング７０とを含む。説明の便宜上、本発明の実施例による動力伝達装置１の構成部品と同一または機能的に類似の本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置１の構成部品に関する説明は省略したり、簡略に説明される。

本発明のさらに他の実施例による動力伝達装置１において、動力部１０は、動力発生部１２と、固定部１４と、第２固定部１５とを含む。動力発生部１２、固定部１４、そして第２固定部１５は、一体に形成され、動力発生部１２は、内部空間５５内に配置され、第２固定部１５は、動力発生部１２の軸方向一面から軸方向一側で延びかつ内部空間５５内に配置され、固定部１４は、動力発生部１２の軸方向他面から軸方向他側に延びて内部空間５５外に突出する。前記内部空間５５外に突出した固定部１４は、車両のシャーシや懸架装置などに固定的に連結される。また、前記第２固定部１５には、動力伝達装置１に作用する荷重を分散、支持するための追加的な荷重支持手段が設けられてもよい。このために、前記回転部材５０の円板部５４は、前記第２固定部１５を径方向外側で囲む第２装着部５７を含み、前記第２固定部１５の外面と第２装着部５７の内面との間には追加的なベアリング８０が設けられてもよく、前記ベアリング８０は、円板部５４と動力発生部１２の軸方向一面によって軸方向に支持できる。前記ベアリング８０の個数および大きさは、設計者によって適切に設定可能である。

動力源１６は、電気モータであってもよいし、動力源軸１８を含む。前記動力源１６および／または動力発生部１２の少なくとも一部分は、従動部材３０の径方向内側に配置され、前記動力源軸１８は、径方向に配置されるか、径方向に対して－２５°～２５°の範囲で傾斜して配置されてもよい。つまり、前記動力源１６の中心軸Ｘは、従動部材３０の中心軸Ｙ１、回転部材５０の中心軸Ｙ２、出力部材６０の中心軸Ｙ３、回転輪２の中心軸Ｙ４、および／または固定部１４の中心軸Ｙ５に対して直角または直角に近い角度θ１で配置される。例えば、動力源１６の大きさに応じて、前記角度θ１は、９０°±２５°の範囲で配置され、高トルクの動力源１６が必要な場合には、電気モータの直径が大きくなるので、前記角度θ１は、９０°±１５°の範囲で配置される。

駆動部材２０は、動力源軸１８に作動的に連結される駆動軸２４を含む。動力源１６で発生した動力は、駆動軸２４に伝達される。ここで、前記動力源軸１８の中心軸Ｘと駆動軸２４の中心軸Ｚは、同軸上に配置されるか、互いに平行であってもよい。

従動部材３０は、前記駆動部材２０と軸方向に噛合して駆動部材２０から動力を受ける。先に言及したように、駆動部材２０の駆動ギヤ２１と従動部材３０の従動ギヤ３２とが互いに噛合することによって、駆動部材２０の回転速度が減速して従動部材３０に伝達される。

回転部材５０は、結合手段５６を介して従動部材３０および／または従動ギヤ３２に作動的に連結されて従動部材３０から動力を受ける。前記回転部材５０の内部には、動力伝達装置１の構成部品の潤滑および冷却のための潤滑剤Ｏが注入されていてもよい。また、複数の従動歯３４の一部は、前記潤滑剤Ｏ内に浸っていてもよい。したがって、従動部材３０が回転すれば、従動歯３４の一部は、回転部材５０内部の潤滑剤Ｏを汲み上げて潤滑および冷却効率を向上させることができる。前記回転部材５０内の潤滑剤Ｏが回転部材５０の外部に漏れ出るのを防止するために、前記回転部材５０と従動部材３０との間には密封手段１１４が配置される。前記密封手段１１４は、ゴムシール、液状ガスケットなどであってもよい。

前記潤滑剤Ｏは、動力伝達装置１で発生する騒音を抑制するのに役立つことができる。前記潤滑剤Ｏは、変速機オイル、グリースなどであってもよい。

出力部材６０は、前記回転部材５０および／または従動部材３０に作動的に連結されて最終的に動力を出力する。前記出力部材６０は、ホイールハブであってもよい。出力部材６０が結合手段６８を介して回転部材５０および／または従動部材３０に作動的に連結されるので、回転部材５０および／または従動部材３０が回転すれば、出力部材６０も共にその中心軸Ｙ３を中心に回転する。この時、回転部材５０の中心軸Ｙ２と出力部材６０の中心軸Ｙ３は、一致するか、同軸上に配置されるか、互いに平行に配置されてもよい。

本発明のさらに他の実施例による前記動力伝達装置１は、車両の荷重や路面の衝撃などを動力伝達装置１の軸方向両側に設けられたベアリング７０、８０を介してホイール駆動装置の両側で支持するので、動力伝達装置１の耐久性をさらに向上させることができる。

一つの実施例において、前記従動ギヤ３２の中心軸Ｙ２は、前記固定部１４および／または第２固定部１５に対して同軸上に配置されるか、平行に配置されてもよい。

前記動力源軸１８は、路面（Ｒｏａｄ ｓｕｒｆａｃｅ）に対して水平、垂直、または任意の角度で配置される。つまり、動力源軸１８の中心軸Ｘと重力方向との間の角度は、－１８０°～１８０°であってもよい。言い換えれば、動力源軸１８の中心軸Ｘは、前記固定部１４および／または第２固定部１５に対して３６０度の範囲内で任意に設けられる。

本発明の実施例による動力伝達装置１は、上述した効果以外に追加的なメリットがある。例えば、既存のホイール駆動装置やインホイールモータシステムに比べて大きさが小さくなって、動力伝達装置１の重量が減少できる。これによって、車両の懸架装置のばね下重量（Ｕｎｓｐｒｕｎｇ ｍａｓｓ）が減少して乗り心地が向上できる。また、比較的重量の大きい動力部が車体や懸架装置に固定されるので、ホイールの回転慣性が減少して車両の発進および加速性能の向上に役立つことができる。

以上、本発明に関する好ましい実施例を説明したが、本発明は上記の実施例に限定されず、本発明の実施例から当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者による、容易に変更されて均等と認められる範囲のすべての変更を含む。

Claims (11)

1. 動力を発生させる動力源を含む動力発生部と、前記動力発生部から軸方向に延びた固定部とを含む動力部と、
   前記動力源に作動的に連結され、駆動ギヤを含む駆動部材と、
   前記駆動ギヤに噛合する従動ギヤを含む従動部材と、
   前記従動部材に結合されて従動部材と共に回転する回転部材と、
   その上に回転輪が装着され、軸方向幅を定義し、前記回転部材に結合して回転部材と共に回転する出力部材と、
   を含み、
   前記動力源は、動力源軸を含み、
   前記動力源軸は、回転輪の径方向に対して－２５°～２５°の範囲で配置された動力伝達装置。
2. 前記動力発生部と前記駆動部材は、出力部材によって定義される軸方向幅内に配置される、請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 前記動力発生部と前記固定部は、一体に形成される、請求項１に記載の動力伝達装置。
4. 前記動力発生部から軸方向に固定部の反対方向に延びる第２固定部をさらに含む、請求項１に記載の動力伝達装置。
5. 動力を発生させる動力源を含む動力発生部と、前記動力発生部から軸方向に延びた固定部とを含む動力部と、
   前記動力源に作動的に連結され、駆動ギヤを含む駆動部材と、
   前記駆動ギヤに噛合する従動ギヤを含む従動部材と、
   前記従動部材に結合されて従動部材と共に回転し、その上に回転輪が装着され、軸方向幅を定義する回転部材と、
   を含み、
   前記動力源は、動力源軸を含み、
   前記動力源軸は、回転輪の径方向に対して－２５°～２５°の範囲で配置された動力伝達装置。
6. 前記動力発生部と前記駆動部材は、前記回転部材によって定義される軸方向幅内に配置される、請求項５に記載の動力伝達装置。
7. 前記動力発生部と前記固定部は、一体に形成される、請求項５に記載の動力伝達装置。
8. 前記回転部材は、回転部材から軸方向に固定部の反対方向に延びる軸部をさらに含む、請求項５に記載の動力伝達装置。
9. 動力を発生させる動力源を含む動力発生部と、前記動力発生部から軸方向に互いに反対方向に延びる固定部および第２固定部とを含む動力部と、
   前記動力源に作動的に連結され、駆動ギヤを含む駆動部材と、
   前記駆動ギヤに噛合する従動ギヤを含み、その上に回転輪が装着され、軸方向幅を定義する従動部材と、
   前記従動部材に結合されて従動部材と共に回転する回転部材と、
   を含み、
   前記動力源は、動力源軸を含み、
   前記動力源軸は、回転輪の径方向に対して－２５°～２５°の範囲で配置された動力伝達装置。
10. 前記動力発生部と前記駆動部材は、前記従動部材によって定義される軸方向幅内に配置される、請求項９に記載の動力伝達装置。
11. 前記動力発生部、前記固定部および前記第２固定部は、一体に形成される、請求項９に記載の動力伝達装置。

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