WO2017154670A1 - インホイールモータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

インホイールモータ駆動装置（１０）は、車幅方向に延びる車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受部（１１）と、車輪ハブを駆動するモータ部（２１）と、減速部（３１）と、車輪の回転を検出するための回転センサ（６１）とを備える。減速部（３１）は、モータ部のモータ回転軸と結合する入力歯車（３３）と、出力歯車（４０）とを含む複数の歯車と、複数の歯車を収容する本体ケーシング（４３）とを有し、複数の歯車が互いに噛合することでモータ回転軸の回転を減速して車輪ハブ軸受部に伝達する。回転センサ（６１）は、本体ケーシング（４３）内に設けられ、複数の歯車のうちいずれか１つの歯車（４０）の回転を検出し、その検出結果を示す信号を車輪の制御装置（７０）に送信する。

Description

インホイールモータ駆動装置

　本発明は、インホイールモータ駆動装置に関し、特に、平行軸式歯車を有する減速機を搭載したインホイールモータ駆動装置に関する。

　インホイールモータ駆動装置は、自動車（車両）の車輪内部に配置されて該車輪を駆動する。インホイールモータ駆動装置の多くは、モータの小型化を図るため減速機を搭載している。たとえば特開２０１３－２０９０１６号公報（特許文献１）に記載のインホイールモータ駆動装置は、出力軸および入力軸が互いに平行に延びる平行二軸式減速機を備えている。このような減速機は、入力軸と結合する入力歯車と、出力軸と結合する出力歯車と、これらの歯車を収容するケーシングとを含む。

　近年、安全性向上のため、ＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）を装着した自動車が増えている。ＡＢＳにおいては、車輪の回転を検出する回転センサ、すなわち車輪速センサが用いられる。車輪速センサの検出信号は、車体側に取り付けられた制御装置に送信され、制御装置によって、車輪のブレーキ油圧の調整等、ブレーキ機構の制御が行われる。車輪速センサは、ＡＢＳだけでなく、ＥＳＣ（横滑り防止装置）にも用いられる。

　特開２０１３－６８５９２号公報（特許文献２）では、インホイールモータのレゾルバを、車輪速センサの代わりに使用することで、車輪速センサの排除による製造コストの低減を図る技術が提案されている。

特開２０１３－２０９０１６号公報 特開２０１３－６８５９２号公報

　一般的に、ＡＢＳやＥＢＳに用いられる車輪速センサは、車輪と一体回転する車軸（車輪ハブ）の回転を検出する。この場合、車輪速センサおよびセンサターゲット（典型的にはパルサリング）は、インホイールモータ駆動装置のケーシングの外側に配置されるため、これらが異物の付着や飛び石等により破損するおそれがある。また、その結果、車輪速の検出精度が低下する可能性がある。

　特許文献２では、車輪速センサを排除し、モータのレゾルバによって車輪速が検出されるため、上記のような破損の問題はない。しかしながら、レゾルバはモータ回転子の絶対位置（角度）を検出する位置センサであるため、特許文献２の技術では、レゾルバでセンシングしたモータ速度情報を車輪速度情報に変換しなければならず、精度上の問題がある。

　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ＡＢＳ等に用いられる回転センサまたはセンサターゲット（被検出部）の破損を防止するとともに、車輪速の検出精度の低下を防止することのできるインホイールモータ駆動装置を提供することである。

　この発明のある局面に従うインホイールモータ駆動装置は、車輪の内部に配置されて車輪を駆動するインホイールモータ駆動装置であって、車幅方向に延びる車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受部と、車輪ハブを駆動するモータ部と、減速部と、車輪の回転を検出するための回転センサとを備える。減速部は、モータ部のモータ回転軸と結合する入力歯車と、出力歯車とを含む複数の歯車と、複数の歯車を収容する本体ケーシングとを有し、複数の歯車が互いに噛合することでモータ回転軸の回転を減速して車輪ハブ軸受部に伝達する。回転センサは、本体ケーシング内に設けられ、複数の歯車のうちいずれか１つの歯車の回転を検出し、その検出結果を示す信号を車輪の制御装置に送信する。

　このインホイールモータ駆動装置によれば、車輪速を検出するための回転センサが、本体ケーシング内に設けられるため、回転センサまたはセンサターゲット（被検出部）の破損を防止することができる。その結果、車輪速の検出精度の低下を防止することができる。

　好ましくは、回転センサは、出力歯車の回転を検出する。

　好ましくは、出力歯車の側面に、回転センサと対面する被検出部が設けられている。被検出部は、出力歯車の側面に取り付けられたパルサリングまたは磁気エンコーダであることが望ましい。

　好ましくは、出力歯車は、外径方向に突出する複数の歯を有する外歯歯車である。その場合、回転センサは、出力歯車の外周面に対面する位置に配置され、出力歯車の各歯の通過を検知してもよい。

　好ましくは、出力歯車が、車輪ハブの外周面に同軸に設けられている。

　本発明によれば、車輪速センサまたはセンサターゲットの破損を防止することができる。また、その結果、車輪速の検出精度の低下を防止することができる。

本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置を所定の平面で切断し、展開して示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の内部構造を示す正面図である。 本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の内部構造を示す背面図である。 本発明の実施形態における回転センサおよびセンサターゲットの配置例を模式的に示す図である。 本発明の実施形態におけるセンサターゲットを模式的に示す図である。 本発明の実施形態の変形例１における回転センサおよびセンサターゲットの配置例を模式的に示す図である。 本発明の実施形態の変形例１におけるセンサターゲットを模式的に示す図である。 本発明の実施形態の変形例２における回転センサおよびセンサターゲットの配置例を模式的に示す図である。 本発明の実施形態の変形例２におけるセンサターゲットを模式的に示す図である。

　本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

　（基本構成について）
　はじめに、図１～図３を参照して、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１０の基本構成について説明する。インホイールモータ駆動装置１０は、電気自動車またはハイブリッド車両などの乗用自動車に搭載される。

　図１は、本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置１０を所定の平面で切断し、展開して示す縦断面図である。図２は、インホイールモータ駆動装置１０の内部構造を示す正面図であり、図１中のインホイールモータ駆動装置１０から本体ケーシング４３の正面部分４３ｆを取り外し、図１の紙面左側からインホイールモータ駆動装置１０内部をみた状態を表す。なお図１で表される所定の平面は、図２に示す軸線Ｍおよび軸線Ｎｆを含む平面と、軸線Ｎｆおよび軸線Ｎｌを含む平面と、軸線Ｎｌおよび軸線Ｏを含む平面とを、この順序で接続した展開平面である。図３は、インホイールモータ駆動装置１０の内部構造を示す背面図であり、図１の紙面右側からインホイールモータ駆動装置１０内部の歯車をみた状態を表す。

　インホイールモータ駆動装置１０は、図１に示すように仮想線で表される車輪ホイールＷの中心と連結する車輪ハブ軸受部１１と、車輪の車輪ホイールＷを駆動するモータ部２１と、モータ部の回転を減速して車輪ハブ軸受部１１に伝達する減速部３１を備え、車両のホイールハウジング（図示せず）に配置される。モータ部２１および減速部３１は、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏと同軸に配置されるのではなく、図２に示すように車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏからオフセットして配置される。

　車輪ホイールＷは周知のものであり、車輪ホイールＷの外周に図示しないタイヤが嵌合し、車体の前後左右に配置される。かかる車体は車輪とともに乗用自動車を構成する。インホイールモータ駆動装置１０は、公道で乗用自動車を時速０～１８０ｋｍ／ｈで走行させることができる。

　車輪ハブ軸受部１１は、車輪ホイールＷと結合する車輪ハブとしての外輪１２と、外輪１２の中心孔に通される内側固定部材１３と、外輪１２と内側固定部材１３との環状隙間に配置される複数の転動体１４を有し、車軸を構成する。内側固定部材１３は、非回転の固定軸１５と、１対のインナーレース１６と、抜け止めナット１７を含む。固定軸１５は根元部１５ｒが先端部１５ｅよりも大径に形成される。インナーレース１６は、根元部１５ｒと先端部１５ｅの間で、固定軸１５の外周に嵌合する。抜け止めナット１７は固定軸１５の先端部１５ｅに螺合して、抜け止めナット１７と根元部１５ｒの間にインナーレース１６を固定する。

　固定軸１５は軸線Ｏ方向に延び、固定軸１５の先端部１５ｅは、車幅方向外側を指向する。固定軸１５の根元部１５ｒは、車幅方向内側を指向し、本体ケーシング４３の背面部分４３ｂに形成される開口４３ｑと一致する。開口４３ｑには外方から図示しないブラケットが差し込まれて、ブラケットは本体ケーシング４３の内部で根元部１５ｒに取付固定される。さらにブラケットは、本体ケーシング４３の外方で図示しないサスペンション部材と連結する。

　転動体１４は、軸線Ｏ方向に離隔して複列に配置される。軸線Ｏ方向一方のインナーレース１６の外周面は、第１列の転動体１４の内側軌道面を構成し、外輪１２の軸線Ｏ方向一方の内周面と対面する。軸線Ｏ方向他方のインナーレース１６の外周面は、第２列の転動体１４の内側軌道面を構成し、外輪１２の軸線Ｏ方向他方の内周面と対面する。以下の説明において、車幅方向外側（アウトボード側）を軸線方向一方ともいい、車幅方向内側（インボード側）を軸線方向他方ともいう。図１の紙面左右方向は、車幅方向に対応する。外輪１２の内周面は転動体１４の外側軌道面を構成する。

　外輪１２の軸線Ｏ方向一方端にはフランジ１２ｆが形成される。フランジ１２ｆは図示しないブレーキロータおよび車輪ホイールＷのスポーク部Ｗｓと同軸に結合するための結合部を構成する。外輪１２はフランジ１２ｆで車輪ホイールＷと結合して、車輪ホイールＷと一体回転する。

　モータ部２１は図１に示すように、モータ回転軸２２、ロータ２３、ステータ２４、およびモータケーシング２５を有し、この順序でモータ部２１の軸線Ｍから外径側へ順次配置される。モータ部２１は、インナーロータ、アウターステータ形式のラジアルギャップモータであるが、他の形式であってもよい。例えば図示しなかったがモータ部２１はアキシャルギャップモータであってもよい。

　モータ回転軸２２およびロータ２３の回転中心になる軸線Ｍは、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏと平行に延びる。つまりモータ部２１は、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏから離れるようオフセットして配置される。モータ回転軸２２の先端部を除いたモータ部２１の大部分の軸線方向位置は、図１に示すように内側固定部材１３の軸線方向位置と重ならない。モータケーシング２５は略円筒形状であり、軸線Ｍ方向一方端で本体ケーシング４３の背面部分４３ｂと結合し、軸線Ｍ方向他方端で椀状のモータケーシングカバー２５ｖに封止される。モータ回転軸２２の両端部は、転がり軸受２７，２８を介して、モータケーシング２５およびに回転自在に支持される。モータ部２１は外輪１２を駆動する。

　減速部３１は、入力軸３２、入力歯車３３、中間歯車３４、中間軸３５、中間歯車３６、中間歯車３７、中間軸３８、中間歯車３９、出力歯車４０、出力軸４１、および本体ケーシング４３を有する。入力軸３２は、モータ回転軸２２の先端部２２ｅよりも大径の筒状体であって、モータ部２１の軸線Ｍに沿って延びる。先端部２２ｅは入力軸３２の軸線Ｍ方向他方端部の中心孔に受け入れられて、入力軸３２はモータ回転軸２２と同軸に結合する。入力軸３２の両端は転がり軸受４２ａ，４２ｂを介して、本体ケーシング４３に支持される。入力歯車３３は、モータ部２１よりも小径の外歯歯車であり、入力軸３２と同軸に結合する。具体的には入力歯車３３は、入力軸３２の軸線Ｍ方向中央部の外周に一体形成される。

　出力軸４１は、外輪１２よりも大径の筒状体であって、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏに沿って延びる。外輪１２の軸線Ｏ方向他方端は、出力軸４１の軸線Ｏ方向一方端の中心孔に受け入れられて、出力軸４１は外輪１２と同軸に結合する。出力軸４１の軸線Ｏ方向一方端は転がり軸受４４を介して、本体ケーシング４３に支持される。出力軸４１の軸線Ｏ方向他方端は転がり軸受４６を介して、固定軸１５の根元部１５ｒに支持される。出力歯車４０は外歯歯車であり、出力軸４１と同軸に結合する。具体的には出力歯車４０は出力軸４１の軸線Ｏ方向他方端の外周に一体形成される。

　２本の中間軸３５，３８は入力軸３２および出力軸４１と平行に延びる。つまり減速部３１は平行四軸式減速機であり、出力軸４１の軸線Ｏと、中間軸３５の軸線Ｎｆと、中間軸３８の軸線Ｎｌと、入力軸３２の軸線Ｍは互いに平行に延び、換言すると車幅方向に延びる。

　各軸の車両前後方向位置につき説明すると、入力軸３２は出力軸４１よりも車両前方に配置される。また中間軸３５は入力軸３２よりも車両前方に配置される。中間軸３８は出力軸４１よりも車両前方かつ入力軸３２よりも車両後方に配置される。図示しない変形例として入力軸３２と、中間軸３５と、中間軸３８と、出力軸４１が、この順序で車両前後方向に配置されてもよい。この順序は駆動力の伝達順序でもある。

　各軸の上下方向位置につき説明すると、入力軸３２は出力軸４１よりも上方に配置される。中間軸３５は入力軸３２よりも上方に配置される。中間軸３８は中間軸３５よりも上方に配置される。なお複数の中間軸３５，３８は、入力軸３２および出力軸４１よりも上方に配置されれば足り、図示しない変形例として中間軸３５が中間軸３８よりも上方に配置されてもよい。あるいは図示しない変形例として出力軸４１が入力軸３２よりも上方に配置されてもよい。

　中間歯車３４および中間歯車３６は外歯歯車であり、中間軸３５の軸線Ｎｆ方向中央部と同軸に結合する。中間軸３５の両端部は、転がり軸受４５ａ，４５ｂを介して、本体ケーシング４３に支持される。中間歯車３７および中間歯車３９は外歯歯車であり、中間軸３８の軸線Ｎｌ方向中央部と同軸に結合する。中間軸３８の両端部は、転がり軸受４８ａ，４８ｂを介して、本体ケーシング４３に支持される。

　本体ケーシング４３は、筒状に形成されて、図２に示すように互いに平行に延びる軸線Ｏ、Ｎｆ、Ｎｌ、Ｍを取り囲む。また本体ケーシング４３は、車輪ホイールＷの内空領域に収容される。図１を参照して、内空領域はリム部Ｗｒの内周面と、リム部Ｗｒの軸線Ｏ方向一端と結合するスポーク部Ｗｓとによって区画される。そして車輪ハブ軸受部１１、減速部３１、およびモータ部２１の軸線方向一方領域が車輪ホイールＷの内空領域に収容される。またモータ部２１の軸線方向他方領域が車輪ホイールＷから軸線方向他方へはみ出す。このように車輪ホイールＷはインホイールモータ駆動装置１０の大部分を収容する。

　図２を参照して本体ケーシング４３は、出力歯車４０の軸線Ｏから車両前後方向に離れた位置、具体的には入力歯車３３の軸線Ｍの真下で、下方へ突出する。この突出部分はオイルタンク４７を形成する。これに対し本体ケーシング４３のうち軸線Ｏの真下部分４３ｃと、リム部Ｗｒの下部との間には、空間Ｓを確保する。空間Ｓには、車幅方向に延びる図示しないサスペンション部材が配置され、該サスペンション部材の車幅方向外側端と真下部分４３ｃが、例えばボールジョイント（図示せず）を介して方向自在に連結される。

　本体ケーシング４３は、図１に示すように入力軸３２、入力歯車３３、中間歯車３４、中間軸３５、中間歯車３６、中間歯車３７、中間軸３８、中間歯車３９、出力歯車４０、および出力軸４１を収容するとともに、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏ方向他方端を覆う。本体ケーシング４３の内部には潤滑油が封入される。

　本体ケーシング４３は、図１に示すように減速部３１の筒状部分の軸線方向一方側を覆う略平坦な正面部分４３ｆと、減速部３１の筒状部分の軸線方向他方側を覆う略平坦な背面部分４３ｂを含む。背面部分４３ｂは、モータケーシング２５と結合する。また背面部分４３ｂは、固定軸１５とともに、例えばストラット等の図示しないサスペンション部材と結合する。これによりインホイールモータ駆動装置１０は、該サスペンション部材に支持される。

　正面部分４３ｆには外輪１２が貫通するための開口４３ｐが形成される。開口４３ｐには、外輪１２との環状隙間を封止するシール材４３ｓが設けられる。このため回転体になる外輪１２は、軸線Ｏ方向一方端部を除いて本体ケーシング４３に収容される。

　小径の入力歯車３３と大径の中間歯車３４は、減速部３１の軸線方向一方側に配置されて互いに噛合する。小径の中間歯車３６と大径の中間歯車３７は、減速部３１の軸線方向他方側に配置されて互いに噛合する。小径の中間歯車３９と大径の出力歯車４０は、減速部３１の軸線方向一方側に配置されて互いに噛合する。このようして入力歯車３３と複数の中間歯車３４，３６，３７，３９と出力歯車４０は、互いに噛合し、入力歯車３３から複数の中間歯車３４，３６，３７，３９を経て出力歯車４０に至る駆動伝達経路を構成する。そして上述した小径歯車および大径歯車の噛合により、入力軸３２の回転は中間軸３５で減速され、中間軸３５の回転は中間軸３８で減速され、中間軸３８の回転は出力軸４１で減速される。これにより減速部３１は十分に減速比を確保する。なお、図２および図３では、歯車の個々の歯を表さず、歯車を歯先円で表す。

　図２に示すように、出力軸４１、中間軸３８、および入力軸３２は、この順序で車両前後方向に間隔を空けて配置される。さらに中間軸３５および中間軸３８は、入力軸３２および出力軸４１よりも上方に配置される。かかる第１実施形態によれば、車輪ハブになる外輪１２の上方に中間軸を配置し得て、外輪１２の下方にオイルタンク４７の配置スペースを確保したり、外輪１２の真下に空間Ｓを確保したりすることができる。したがって上下方向に延びる転舵軸を空間Ｓに交差して設けることができ、車輪ホイールＷおよびインホイールモータ駆動装置１０を転舵軸回りに好適に転舵させることができる。

　また本実施形態によれば、図２に示すように、モータ部２１の軸線Ｍが車輪ハブ軸受部の軸線Ｏから車両前後方向にオフセットして配置され、中間軸３５の軸線Ｎｆが車輪ハブ軸受部の軸線Ｏから上方にオフセットして配置され、中間軸３８の軸線Ｎｌが車輪ハブ軸受部の軸線Ｏからから上方にオフセットして配置される。これにより、インホイールモータ駆動装置１０における軸線Ｏの真下部分４３ｃとリム部Ｗｒの下部との間に空間Ｓを確保することができる。そして車輪の転舵軸を車輪ホイールＷに交差するよう配置することができ、車輪の旋回特性が向上する。

　また本実施形態によれば、図１に示すように入力軸３２および出力軸４１は車幅方向に延び、図２に示すように入力歯車３３および出力歯車４０は上下方向に起立した姿勢にされ、出力歯車４０の下縁４０ｂが入力歯車３３の下縁３３ｂよりも下方に配置される。これにより高速回転する入力歯車３３が、本体ケーシング４３の内部で減速部３１の下部に貯留する潤滑油に浸漬することがなく、入力歯車３３の攪拌抵抗を回避できる。

　また本実施形態によれば、図２に示すように複数の中間軸３５，３８は、入力軸３２の上方に隣り合うよう配置されて入力軸３２から駆動トルクを供給される最初の中間軸３５、および出力軸４１の上方に隣り合うよう配置されて出力軸４１に駆動トルクを供給する最終の中間軸３８を含み、入力軸３２と最初の中間軸３５と最終の中間軸３８と出力軸４１は、複数の中間軸３５，３８の軸線方向にみて、入力軸の中心（軸線Ｍ）と最初の中間軸３５の中心（軸線Ｎｆ）と最終の中間軸３８の中心（軸線Ｎｌ）と出力軸４１の中心（軸線Ｏ）とを順次結ぶ基準線が逆Ｕ字を描くよう、配置される。これにより駆動伝達経路を構成する複数の軸および歯車の全体配置が小型化されて、複数の軸および歯車を車輪ホイールＷの内部に収納することができる。

　また本実施形態によれば、図１に示すように、車輪ハブになる外輪１２は筒状体であり、車輪ハブ軸受部１１は外輪１２の中心孔に配置されて外輪１２を回転自在に支持する固定軸１５をさらに含む。これにより出力歯車４０を外輪１２の外径側に同軸に結合し得る。そして、外輪１２を中心としてオフセットするよう配置される中間軸３８から、外輪１２へ駆動力を伝達することができる。

　本体ケーシング４３は、図２および図３に示すようにポンプ軸５１、ポンプギヤ５３、およびオイルポンプ（図示せず）をさらに収容する。ポンプ軸５１の軸線Ｐは、出力軸４１の軸線Ｏと平行に延びる。またポンプ軸５１は、出力軸４１から車両前後方向に離れて配置され、軸線Ｐ方向両端で、転がり軸受（図示せず）を介して回転自在に支持され、軸線Ｐ方向中央部でポンプギヤ５３と同軸に結合する。ポンプギヤ５３は出力歯車４０と噛合する。

　オイルポンプは、たとえば、ポンプ軸５１の軸線Ｐ方向他方端に設けられる。オイルポンプが出力歯車４０に駆動されることにより、オイルポンプはオイルタンク４７から潤滑油を吸入し、吸入した潤滑油をモータ部２１および減速部３１へ吐出する。これによりモータ部２１および減速部３１は潤滑される。

　図２を参照して本実施形態のポンプ軸５１は入力軸３２の下方に配置され、オイルタンク４７はポンプ軸５１の下方に配置される。オイルポンプは、ポンプ軸５１と略同軸に配置され、オイルタンク４７に貯留した潤滑油を、オイルタンク４７の直上へ汲み上げる。またポンプ軸５１およびオイルタンク４７は、出力軸４１の車両前方に配置される。車輪ホイールＷがインホイールモータ駆動装置１０に駆動されて車両が走行すると、オイルタンク４７は車両前方から走行風を受けて、空気冷却される。

　上述のインホイールモータ駆動装置１０が搭載された自動車は、ＡＢＳおよびＥＳＣの少なくともいずれか一方を装着しており、車体側に制御装置７０が搭載されている。制御装置７０は、公知のＥＣＵ（Electronic Control Unit）であり、車輪の回転速度などに基づき、各車輪のブレーキ機構等の制御を行う。車輪の回転速度は、車輪速検出部６０によって検出される。

　車輪速検出部６０は、駆動伝達経路を構成する複数の歯車３３，３４，３６，３７，３９，４０のうちの１つの歯車の回転を検出する回転センサ６１と、その歯車に設けられたセンサターゲット（被検出部）６２とを含む。この場合、車輪速検出部６０が本体ケーシング４３内に収容される。そのため、異物の付着や飛び石等による、回転センサ６１およびセンサターゲット６２の破損を防止することができる。また、その結果、車輪速の検出精度の低下を防止することができる。

　本実施の形態において、車輪速検出部６０の回転センサ６１は、出力歯車４０の回転を検出する。出力歯車４０は外輪１２と同軸に結合されているため、出力歯車４０の回転速度は車輪の回転速度と等しい。そのため、制御装置７０は、回転センサ６１からの検出信号を、一般的なＡＢＳにおける車輪速センサからの検出信号と同様に処理することができる。つまり、制御装置７０において、余分な変換処理等行うことなく、回転センサ６１の検出結果から得られる回転速度をそのまま、車輪の回転速度としてブレーキ機構の制御に用いることができる。

　（車輪速検出部の配置例について）
　図１に示されるように、本実施の形態において、回転センサ６１は、車軸方向から見て出力歯車４０と重なる位置に設けられている。すなわち、回転センサ６１は、出力歯車４０の側面４０２に対面するように配置されている。この場合、センサターゲット６２は、出力歯車４０の側面４０２に設けられる。出力歯車４０の側面４０２は、たとえば、軸線方向両端面のうち、車輪ハブ軸受部１１が設けられる側とは反対側（つまり、車幅方向内側）の面である。なお、図３においては、回転センサ６１およびセンサターゲット６２の図示が省略されている。

　図４は、本実施の形態における回転センサ６１およびセンサターゲット６２の配置例を模式的に示す図である。図５は、本実施の形態におけるセンサターゲット６２を模式的に示す図である。図４および図５に示されるように、出力歯車４０の軸線方向他方側の側面４０２に、センサターゲット６２が固定されている。なお、図４および図５では、出力歯車４０の個々の歯が模式的に示されているが、歯の形状および個数は特に限定されない。

　本実施の形態において、車輪速検出部６０はパッシブ方式を採用しており、センサターゲット６２は、環状のパルサリング６３である。パルサリング６３は、円周方向に沿って複数の貫通孔６３ａが所定ピッチで設けられた公知の磁性体（薄型の鋼板）である。これにより、出力歯車４０の側面４０２に、円周方向に繰り返し凹凸が形成される。パルサリング６３は、たとえばボルト６３ｂによって出力歯車４０の側面４０２に固定される。

　この場合、回転センサ６１は、たとえばピックアップコイルにより構成される。回転センサ６１は、パルサリング６３に対面するように配置される。具体的には、回転センサ６１の検出面６１ａがパルサリング６３側を向いている。出力歯車４０が回転すると、回転センサ６１はパルサリング６３の凹凸に応じて変化する起電力を電圧として出力する。

　回転センサ６１は、減速部３１の他の構成部品に干渉しない位置に配置される。本実施形態では、図２に示されるように、中間軸３５，３８が入力軸３２および出力軸４１よりも上方に配置されている。そのため、回転センサ６１は、軸線Ｏ（車軸の軸心）よりも下方側に配置されることが望ましい。

　また、本実施の形態では、軸線Ｏよりも車両前方側にモータ部２１が配置されているため、回転センサ６１は、軸線Ｏよりも車両後方側に配置されることが望ましい。つまり、回転センサ６１を、車両前後方向において軸線Ｏよりもモータ部２１の反対側の方向に配置することが望ましい。このような位置に配置することで、モータ部２１の影響による回転センサ６１の検出精度の低下を防ぐことができる。なお、図２には、モータ部２１の外径が二点鎖線で示されている。

　図５には、回転センサ６１の望ましい配置範囲が示されている。すなわち、回転センサ６１は、軸線Ｏよりも車両下方かつ後方側に配置されることが望ましい。なお、回転センサ６１の全てが軸線Ｏより下方に配置されていなくてもよく、少なくとも一部（下部）が軸線Ｏよりも下方に配置されていればよい。同様に、回転センサ６１の全てが軸線Ｏより車両後方側に配置されていなくてもよく、少なくとも一部（下部）が軸線Ｏよりも車両後方側に配置されていればよい。回転センサ６１は、本体ケーシング４３に直接取り付けられてもよいし、別体のフランジ部品を介して取付けられてもよい。

　本実施の形態では、出力歯車４０の側面４０２にパルサリング６３が固定される構成であるため、出力歯車４０の加工等は不要である。そのため、減速部３１の構成を、本体ケーシング４３内に車輪速検出部６０を搭載しない場合と同じ構成にすることができる。したがって、減速部３１の製造コストを抑えることができる。

　なお、本実施の形態では、パッシブ方式の車輪速検出部６０について説明したが、車輪速検出部６０はアクティブ方式を採用してもよい。その場合、センサターゲット６２としては、たとえば公知の磁気エンコーダが採用され得る。磁気エンコーダは、円周方向にＮ極とＳ極とが繰り返し配置された環状の磁石である。この場合、回転センサ６１は、磁気エンコーダの回転に伴う磁気の強弱を読み取る。

　（変形例１）
　上記実施の形態では、センサターゲット６２が出力歯車４０と別体である例を示したが、出力歯車４０と一体に成形されていてもよい。図６は、本実施の形態の変形例１における回転センサ６１およびセンサターゲット６２Ａの配置例を模式的に示す図である。図７は、本実施の形態の変形例１におけるセンサターゲット６２Ａを模式的に示す図である。

　図６に示されるように、回転センサ６１の配置位置は、上記実施の形態と同様である。図６および図７に示されるように、出力歯車４０の側面４０２に、センサターゲット６２Ａが一体的に形成されている。すなわち、本変形例においては、出力歯車４０の側面４０２は、円周方向に沿って所定ピッチで配置された複数の凸部６４を有している。これにより、出力歯車４０の側面自体に、円周方向に繰り返し凹凸が形成されている。なお、出力歯車４０は磁性材料で形成されていてもよいし、出力歯車４０の側面４０２に磁性材料が焼結されていてもよい。また、出力歯車４０の側面４０２は、複数の凸部６４に代えて、複数の凹部を有していてもよい。

　（変形例２）
　あるいは、上記実施の形態では、センサターゲット６２が出力歯車４０の側面４０２に設けられることとしたが、出力歯車４０は、外径方向に突出する複数の歯を有する外歯歯車であるため、出力歯車４０の外周面４０１そのものをセンサターゲットとしてもよい。図８は、本実施の形態の変形例２における回転センサ６１およびセンサターゲット６２Ｂの配置例を模式的に示す図である。図９は、本実施の形態の変形例２におけるセンサターゲット６２Ｂを模式的に示す図である。

　図８および図９に示されるように、本変形例では、出力歯車４０の外周面４０１自体が、センサターゲット６２Ｂとなっている。出力歯車４０の外周面４０１は、凸部としての歯（歯先）６５と凹部としての歯底６６とを有し、それらが円周方向に繰り返し設けられている。回転センサ６１は、出力歯車４０の外周面４０１に対面する位置に配置され、出力歯車４０の各歯６５の通過を検知する。

　この場合、軸線Ｏに直交する方向から見て、回転センサ６１は出力歯車４０と重なる位置に配置されている。言い換えると、軸線方向において、回転センサ６１（のうちの少なくとも一部）が、出力歯車４０の厚み範囲内に位置する。そのため、本体ケーシング４３の軸線方向寸法を、回転センサ６１が無い場合と同じ大きさとすることができる。したがって、上記例のように、回転センサ６１を、軸線方向から見て出力歯車４０と重なる位置に配置する場合に比べて、回転センサ６１の設置位置の自由度が増す。また、本体ケーシング４３の車軸方向長さを長くする必要がないため、車体側の改造が不要であり、開発工数および費用の低減が可能となる。その結果、従来のガソリン車とシャシーの共通化が可能となり、製造コストを抑えることができる。

　なお、図８においては、理解の容易のために、回転センサ６１が軸線Ｏの真下に配置された例が示されているが、空間Ｓ（図２）を十分に確保するため、回転センサ６１の検出面６１ａは、出力歯車４０の下縁４０ｂ以外の部分に対面していてもよい。本変形例においても、回転センサ６１は、軸線Ｏよりも下方かつ車両後方側に配置されていることが望ましい。図９には、本変形例における回転センサ６１の望ましい設置範囲が太線矢印で示されている。

　なお、本変形例においても、出力歯車４０は磁性材料で形成されているか、あるいは、出力歯車４０の外周面４０１に磁性材料が焼結されていてもよい。

　本変形例によれば、センサターゲットのために別部品を取り付けたり、出力歯車４０を加工したりする必要がない。したがって、上記した他の例に比べて、インホイールモータ駆動装置１０の軽量化およびコスト低減を図ることができる。

　（他の変形例）
　上記実施形態および変形例１，２では、回転センサ６１が出力歯車４０そのものの回転を検出することとしたが、出力歯車４０の歯車軸、すなわち出力軸４１の回転を検出してもよい。つまり、回転センサ６１は、出力軸４１の回転を検出することによって、出力歯車４０の回転を検出してもよい。この場合においても、制御装置７０側において余分な変換処理等は不要であるため、車輪速を精度良く検出することができる。

　あるいは、回転センサ６１およびセンサターゲット６２の破損防止の観点からすれば、回転センサ６１は、中間歯車３４，３６，３７，３９のいずれか１つ、または入力歯車３３の回転を検出する構成としてもよい。さらには、本体ケーシング４３内に収容された歯車であれば、駆動伝達経路を構成する歯車以外の歯車、たとえばポンプギヤ５３の回転を検出してもよい。

　また、本実施の形態において、減速部３１は２つの中間軸３５，３８を有する四軸式の減速機としたが、限定的ではなく、たとえば三軸式の減速機であってもよい。また、減速部３１は、最終段が平行軸式歯車による減速機構であれば、平行軸式歯車と遊星歯車とを組み合わせた減速機であってもよい。

　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１０　インホイールモータ駆動装置、１１　車輪ハブ軸受部、１２　外輪（車輪ハブ）、１３　内側固定部材、１４　転動体、１５　固定軸、１６　インナーレース、２１　モータ部、２２　モータ回転軸、２３　ロータ、２４　ステータ、２５　モータケーシング、２５ｖ　モータケーシングカバー、３１　減速部、３２　入力軸、３３　入力歯車、３４，３６，３７，３９　中間歯車、３５，３８　中間軸、４０　出力歯車、４１　出力軸、４３　本体ケーシング、４７　オイルタンク、５１　ポンプ軸、５３　ポンプギヤ、６０　車輪速検出部、６１　回転センサ、６２，６２Ａ，６２Ｂ　センサターゲット、６３　パルサリング、６４　凸部、６５　歯、６６　歯底、７０　制御装置、Ｍ，Ｎｆ，Ｎｌ，Ｏ，Ｐ　軸線、Ｓ　空間、Ｗ　車輪ホイール。

Claims (5)

1. 　車輪の内部に配置されて前記車輪を駆動するインホイールモータ駆動装置であって、
   　車幅方向に延びる車輪ハブを回転自在に支持する車輪ハブ軸受部と、
   　前記車輪ハブを駆動するモータ部と、
   　前記モータ部のモータ回転軸と結合する入力歯車と、出力歯車とを含む複数の歯車と、前記複数の歯車を収容する本体ケーシングとを有し、前記複数の歯車が互いに噛合することで前記モータ回転軸の回転を減速して前記車輪ハブ軸受部に伝達する減速部と、
   　前記車輪の回転を検出するための回転センサとを備え、
   　前記回転センサは、前記本体ケーシング内に設けられ、前記本体ケーシングに収容されたいずれか１つの歯車の回転を検出し、その検出結果を示す信号を前記車輪の制御装置に送信する、インホイールモータ駆動装置。
2. 　前記回転センサは、前記出力歯車の回転を検出する、請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
3. 　前記出力歯車の側面に、前記回転センサと対面する被検出部が設けられている、請求項２に記載のインホイールモータ駆動装置。
4. 　前記出力歯車は、外径方向に突出する複数の歯を有する外歯歯車であり、
   　前記回転センサは、前記出力歯車の外周面に対面する位置に配置され、前記出力歯車の各歯の通過を検知する、請求項２に記載のインホイールモータ駆動装置。
5. 　前記出力歯車が、前記車輪ハブの外周面に同軸に設けられている、請求項１～４のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。

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