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公開番号2025047642
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-03
出願番号2023156251
出願日2023-09-21
発明の名称インホイール式駆動装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F16H 1/28 20060101AFI20250326BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】部品の共通化を可能にして低コスト化を図ることのできるインホイール式駆動装置を提供する。
【解決手段】第1ピニオンギヤ12bは円筒状に形成され、キャリヤ13は、第1ピニオンギヤ12bを覆う円筒状のドラム部13aと、第1ピニオンギヤ12bの内周側でピニオンピン12aを回転可能に支持するピン支持部13cとを有し、ドラム部13aの内周面とピン支持部13cの外周面との間の最小間隔Cが、歯先径の異なる複数の第1ピニオンギヤ12bを選択的にピニオンピン12aに設けることのできる間隔になっていることを特徴とするインホイール式駆動装置。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
タイヤが取り付けられるホイールの内周側にステップドピニオン式の遊星歯車機構が配置され、前記遊星歯車機構はモータによって駆動されるサンギヤと、前記サンギヤに噛み合っている第１ピニオンギヤと、前記第１ピニオンギヤより小径でかつ前記第１ピニオンギヤと同一軸線上で一体化される第２ピニオンギヤと、前記第１ピニオンギヤと前記第２ピニオンギヤとを設けてあるピニオンピンを自転可能に保持して回転しかつ前記ホイールに連結されているキャリヤと、前記第２ピニオンギヤに噛み合いかつ前記サンギヤと同心円上に配置されるとともに前記モータを取り付けてあるハウジングに固定されているリングギヤとを有しているインホイール式駆動装置であって、
前記第１ピニオンギヤは円筒状に形成され、
前記キャリヤは、前記第１ピニオンギヤを覆う円筒状のドラム部と、前記第１ピニオンギヤの内周側で前記ピニオンピンを回転可能に支持するピン支持部とを有し、
前記ドラム部の内周面と前記ピン支持部の外周面との間の最小間隔が、歯先径の異なる複数の第１ピニオンギヤを選択的に前記ピニオンピンに設けることのできる間隔になっている
ことを特徴とするインホイール式駆動装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載のインホイール式駆動装置であって、
前記ハウジングは、前記ホイールの内周側に前記ホイールの軸線方向での一端側から挿入された軸支持用ボス部を有し、
前記ホイールの中心軸線に沿って配置された入力軸が、前記軸支持用ボス部の内周側に軸受を介して回転可能に支持され、
前記サンギヤは、前記入力軸の前記ホイールの軸線方向での他端側に設けられ、
前記軸支持用ボス部の前記軸受を嵌合させる最小内径が、前記歯先径が最小の前記第１ピニオンギヤに噛み合う前記サンギヤの歯先径以上である
ことを特徴とするインホイール式駆動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のインホイール式駆動装置であって、
前記キャリヤは、前記ピニオンピンの軸線方向で、前記第１ピニオンギヤと第２ピニオンギヤとの間で、前記ドラム部から半径方向での内側に延び出ている保持片を有し、
前記ピン支持部は、前記保持片に一体化されている
ことを特徴とするインホイール式駆動装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載のインホイール式駆動装置であって、
前記第１ピニオンギヤの歯数と前記第２ピニオンギヤの歯数との比が、整数になっていることを特徴とするインホイール式駆動装置。
【請求項５】
請求項１に記載のインホイール式駆動装置であって、
前記ピニオンピンから所定の軸間距離の位置に前記ピニオンピンと平行に配置され、かつ前記モータによって駆動される入力軸を有し、
選択された前記第１ピニオンギヤに噛み合う前記サンギヤは、前記入力軸とは別部材であって、前記入力軸に取り付けられている
ことを特徴とするインホイール式駆動装置。
【請求項６】
請求項５に記載のインホイール式駆動装置であって、
前記サンギヤおよび前記第１ピニオンギヤは、前記ホイールの軸線方向で、前記モータが配置されている一端側とは反対の他端側に配置され、
前記ホイールの前記他端側の開口部が、前記ホイールに着脱可能なカバーによって閉じられている
ことを特徴とするインホイール式駆動装置。
【請求項７】
請求項２または６に記載のインホイール式駆動装置であって、
前記入力軸の回転を制動するブレーキが、前記入力軸の軸線方向で、前記サンギヤが設けられている端部とは反対の端部側に設けられている
ことを特徴とするインホイール式駆動装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、車輪を回転させて走行する車両などの各種の走行体のホイールの内部に組み込まれて、走行のための駆動力や制動力を車輪に伝達する駆動装置に関し、特にステップドピニオン型の遊星歯車機構を主体として減速機構を構成したインホイール式の駆動装置に関するものである。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
この種の駆動装置の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された駆動装置は、モータおよび減速機構ならびにブレーキ装置がホイールの内周側に収まるように小型化を図った装置であり、ホイールハブとその内部に配置したモータとの間に減速機構が配置されている。減速機構は、大径のピニオンギヤと小径のピニオンギヤとをピニオンピンで連結したいわゆるステップドピニオンを備えた遊星歯車機構を主体として構成されている。小径のピニオンギヤに噛み合っているリングギヤが、モータの内周側に、半径方向で一部がオーバーラップするように配置されている。そのリングギヤと同心円上に配置された中心軸が、モータ側からホイールハブ側に向けて配置され、モータにおけるロータがその中心軸の一端部に連結されている。また、その中心軸の他方の端部にサンギヤが形成されており、大径のピニオンギヤがそのサンギヤに噛み合っている。したがって、サンギヤが遊星歯車機構における入力要素となっている。上記のステップドピニオンを保持しているキャリヤは、上記のピニオンピンを取り付けてあるフランジ部と、上記の中心軸と同一軸線上に位置していて中心軸の先端側で前記ホイールハブ側に更に延びている出力軸部とを有している。すなわち、キャリヤが遊星歯車機構の出力要素となっており、そのキャリヤと一体となっている出力軸部にホイールハブが連結されている。
【０００３】
なお、モータにおけるステータは、車体などに取り付けられる固定部としてのケースの内部に取り付けられており、そのケースは、キャリヤにおける上記のフランジ部の外周側や出力軸部の外周側を覆う円筒部を備えている。リングギヤは、上記の大径のピニオンギヤの外周側を覆うドラム部を有しており、そのドラム部を上記の円筒部に連結することにより固定され、遊星歯車機構における固定要素となっている。さらに、円筒部のうち出力軸部の外周側を覆っている部分の内周側には軸受が挿入されており、その軸受によって、ホイールハブの一部である円筒軸部が回転可能に支持されている。その円筒軸部の内周側に出力軸部がスプライン嵌合している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１３－１４７１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に記載されている駆動装置は、ステップドピニオン型の遊星歯車機構を主体にして伝動機構を構成しているので、少ない構成部品で大きい減速比を設定できることにより、全体としての小型化を図っている。これに加えて、モータと遊星歯車機構との相対的な位置関係、リングギヤを固定するための構成などを工夫して、全体としての小型化を図っている。その半面、構成に自由度がなく、そのために汎用性や低コスト化などの点で改善の余地がある。
【０００６】
すなわち、ステップドピニオン式の遊星歯車機構は、サンギヤに噛み合っているピニオンギヤとリングギヤに噛み合っているピニオンギヤとがピッチ円径（もしくは歯数）が異なるギヤであるから、いずれか一方のピニオンギヤとこれに噛み合っているギヤとを変更せずにそのままとし、他の一方のピニオンギヤとこれに噛み合っているギヤとを、共に、他のギヤに入れ替えれば、遊星歯車機構としてのギヤ比（減速機構としての減速比）を変更できる。言い換えれば、ギヤ比の異なる遊星歯車機構同士での部品の共通化を図ることができ、あるいは減速機構として構成した場合には減速比の変更が容易になる可能性がある。
【０００７】
特許文献１に記載された駆動装置を含めて、従来のステップドピニオン式遊星歯車機構を用いた駆動装置では、ステップドピニオン式遊星歯車機構の上述した特性を利用した構成となっていないので、部品の共通化による低コスト化の点で改善の余地がある。
【０００８】
この発明は上記の事情を背景としてなされたものであって、ホイールに内蔵するための小型化が容易であるだけでなく、部品の共通化による低コスト化を図ることのできるインホイール式駆動装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、この発明は、タイヤが取り付けられるホイールの内周側にステップドピニオン式の遊星歯車機構が配置され、前記遊星歯車機構はモータによって駆動されるサンギヤと、前記サンギヤに噛み合っている第１ピニオンギヤと、前記第１ピニオンギヤより小径でかつ前記第１ピニオンギヤと同一軸線上で一体化される第２ピニオンギヤと、前記第１ピニオンギヤと前記第２ピニオンギヤとを設けてあるピニオンピンを自転可能に保持して回転しかつ前記ホイールに連結されているキャリヤと、前記第２ピニオンギヤに噛み合いかつ前記サンギヤと同心円上に配置されるとともに前記モータを取り付けてあるハウジングに固定されているリングギヤとを有しているインホイール式駆動装置であって、前記第１ピニオンギヤは円筒状に形成され、前記キャリヤは、前記第１ピニオンギヤを覆う円筒状のドラム部と、前記第１ピニオンギヤの内周側で前記ピニオンピンを回転可能に支持するピン支持部とを有し、前記ドラム部の内周面と前記ピン支持部の外周面との間の最小間隔が、歯先径の異なる複数の第１ピニオンギヤを選択的に前記ピニオンピンに装着できる間隔になっていることを特徴とするものである。
【００１０】
この発明においては、前記ハウジングは、前記ホイールの内周側に前記ホイールの軸線方向での一端側から挿入された軸支持用ボス部を有し、前記ホイールの中心軸線に沿って配置された入力軸が、前記軸支持用ボス部の内周側に軸受を介して回転可能に支持され、前記サンギヤは、前記入力軸の前記ホイールの軸線方向での他端側に設けられ、前記軸支持用ボス部の前記軸受を嵌合させる最小内径が、前記歯先径が最小の前記第１ピニオンギヤに噛み合う前記サンギヤの歯先径以上であってよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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