JP2005153557A - Motor driving system for automobile - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車輪の車軸を駆動するモータを備え、モータ駆動される車軸を車体に懸架するサスペンションに、回動アームとナックルの位置関係が変化しない方式のものを採用した自動車のモータ駆動システムに関する。 The present invention relates to a motor drive system for an automobile that includes a motor that drives an axle of a wheel and that employs a suspension that suspends a motor-driven axle on a vehicle body so that the positional relationship between a rotating arm and a knuckle does not change. .
車輪の車軸を駆動するモータを備えた自動車には、モータのみで駆動する電気自動車と、エンジンとモータとを使い分けるいわゆるハイブリッド車とがある。また、車軸を車体に懸架するサスペンションには、自在継手に連結した各車輪の車軸を独立に懸架する独立懸架方式と、デファレンシャル装置を含む左右の車輪の車軸を一体に懸架する車軸懸架方式とがあり、転舵しない車輪には、トレーリングアーム方式等のように、回動アームとナックルの位置関係が変化しない方式のものが採用されている。 Automobiles equipped with motors that drive wheel axles include electric vehicles that are driven only by motors, and so-called hybrid vehicles that use different engines and motors. In addition, suspensions for suspending the axle on the vehicle body include an independent suspension system for independently suspending the axle of each wheel connected to the universal joint, and an axle suspension system for integrally suspending the axles of the left and right wheels including the differential device. A non-steering wheel is used that does not change the positional relationship between the rotating arm and the knuckle, such as a trailing arm method.
駆動用モータとサスペンションを備えた自動車のモータ駆動システムには、車軸にモータと歯車減速機構を直結し、これらのモータと歯車減速機構を車軸と一緒にサスペンションで懸架した、いわゆるインホイールタイプのもの(例えば、特許文献1参照。)や、デファレンシャル装置にモータと変速機を連結して、従来のエンジン駆動のものと同様に、デファレンシャル装置側のドライブシャフトと車輪側のドライブシャフト(車軸)を自在継手で連結したもの(例えば、特許文献2参照。)がある。 The motor drive system of an automobile equipped with a drive motor and a suspension is a so-called in-wheel type system in which a motor and a gear reduction mechanism are directly connected to an axle and these motor and gear reduction mechanism are suspended by a suspension together with the axle. (For example, refer to Patent Document 1) Or, by connecting a motor and a transmission to a differential device, the drive shaft on the differential device side and the drive shaft on the wheel side (axle) can be freely set as in the conventional engine drive type. There exists what was connected with the joint (for example, refer to patent documents 2).
特許文献1に記載されたインホイールタイプのモータ駆動システムは、デファレンシャル装置や自在継手が不要となり、駆動力伝達装置をスリム化できる利点を有するが、モータと歯車減速機構が車軸と一緒にサスペンションで懸架されるので、ばね下重量が大きくなって、乗り心地や走行性能が低下する問題がある。また、モータが路面の凹凸等によるショックを直接受けること等の取り付け環境が悪い問題もある。
The in-wheel type motor drive system described in
一方、特許文献2に記載されたデファレンシャル装置にモータと変速機を連結するタイプのモータ駆動システムは、独立懸架方式のサスペンションを採用することにより、ばね下重量が大きくなることはなく、ハイブリッド車にも適用可能であるが、モータ駆動のメリットである駆動源(モータ)の設置位置の幅広い自由度が損なわれている。このため、駆動力伝達装置のコンパクト化や居室・荷室空間の拡大も期待できない。
On the other hand, the motor drive system of the type in which the motor and the transmission are connected to the differential device described in
そこで、この発明の課題は、転舵しない車輪をモータ駆動する自動車を対象として、モータ駆動のメリットであるモータ設置位置の幅広い自由度を損なわずに、乗り心地や走行性能を確保することである。 Therefore, an object of the present invention is to ensure riding comfort and running performance without impairing a wide degree of freedom of a motor installation position, which is a merit of motor driving, for an automobile that drives motors of wheels that are not steered. .
上記の課題を解決するために、この発明は、車輪の車軸を駆動するモータを備え、このモータ駆動される車軸を車体に懸架するサスペンションに、回動アームとナックルの位置関係が変化しない方式のものを採用した自動車のモータ駆動システムにおいて、前記モータを車体側に取り付け、このモータの駆動力を前記車軸に伝達する駆動力伝達装置に、前記回動アームの回動軸上に継手中心が位置する等速自在継手を設けた構成を採用した。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a motor that drives a wheel axle, and a suspension that suspends the motor-driven axle on a vehicle body so that the positional relationship between the rotating arm and the knuckle does not change. In a motor drive system for an automobile adopting the above, the joint center is located on the rotation shaft of the rotation arm in the drive force transmission device that attaches the motor to the vehicle body side and transmits the drive force of the motor to the axle. A configuration with a constant velocity universal joint was adopted.
すなわち、回動アームとナックルの位置関係が変化しない方式のサスペンションを採用した車輪の車軸を駆動するモータを車体側に取り付け、このモータの駆動力を車軸に伝達する駆動力伝達装置に、回動アームの回動軸上に継手中心が位置する等速自在継手を設けることにより、駆動力伝達方向を回動自在な等速自在継手の継手中心で回動アームの回動方向にスムーズに追随させ、モータ駆動のメリットであるモータ設置位置の幅広い自由度を損なわずに、乗り心地や走行性能を確保できるようにした。 In other words, a motor that drives the axle of a wheel that employs a suspension that does not change the positional relationship between the pivoting arm and the knuckle is attached to the vehicle body, and the driving force transmission device that transmits the driving force of this motor to the axle is rotated. By providing a constant velocity universal joint with the joint center located on the pivot axis of the arm, the driving force transmission direction can smoothly follow the rotation direction of the rotary arm at the joint center of the rotatable constant velocity universal joint. The ride comfort and running performance can be secured without losing the wide flexibility of the motor installation position, which is the merit of motor drive.
前記駆動力伝達装置は歯車伝達機構を備えたものとすることができる。 The driving force transmission device may include a gear transmission mechanism.
前記駆動力伝達装置に歯車減速機構を設けることにより、モータを小型化することができる。 By providing a gear reduction mechanism in the driving force transmission device, the motor can be reduced in size.
この発明の自動車のモータ駆動システムは、回動アームとナックルの位置関係が変化しない方式のサスペンションを採用した車輪の車軸を駆動するモータを車体側に取り付け、このモータの駆動力を車軸に伝達する駆動力伝達装置に、回動アームの回動軸上に継手中心が位置する等速自在継手を設けたので、駆動力伝達方向を回動自在な等速自在継手の継手中心で回動アームの回動方向にスムーズに追随させ、モータ駆動のメリットであるモータ設置位置の幅広い自由度を損なわずに、乗り心地や走行性能を確保することができる。また、モータが路面の凹凸等によるショックを直接受けるのを防止して、その取り付け環境をよくすることもできる。 In the motor drive system for an automobile according to the present invention, a motor for driving an axle of a wheel that employs a suspension in which the positional relationship between the rotating arm and the knuckle does not change is attached to the vehicle body, and the driving force of the motor is transmitted to the axle. Since the constant velocity universal joint whose joint center is located on the rotation axis of the rotation arm is provided in the driving force transmission device, the driving force transmission direction of the rotation arm is fixed at the joint center of the constant velocity universal joint. Riding comfort and running performance can be ensured without losing a wide degree of freedom of the motor installation position, which is a merit of motor driving, by smoothly following the rotation direction. In addition, it is possible to prevent the motor from directly receiving shocks due to road surface irregularities or the like, and to improve the mounting environment.
前記駆動力伝達装置に歯車減速機構を設けることにより、モータを小型化することができる。 By providing a gear reduction mechanism in the driving force transmission device, the motor can be reduced in size.
以下、図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。図1および図2は、第1の実施形態を示す。この自動車のモータ駆動システムは、左右の車輪1を車体2側に取り付けた各モータ3で駆動するものであり、各車輪1の車軸であるハブシャフト4は、トレーリングアーム5とコイルばね6付きのオイルダンパ7を用いたトレーリングアーム方式のサスペンションで車体2に懸架されている。左右のトレーリングアーム5はトーションビーム8で連結されている。各車輪1は転舵しない後輪であり、回動アームとしてのトレーリングアーム5と、ハブシャフト4を回転自在に支持するナックル9との位置関係は変化しない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show a first embodiment. This motor drive system of an automobile is driven by
前記各モータ3は遊星歯車を用いた減速機構付きのものであり、その出力軸3aが後方へハブシャフト4と交叉する方向に向けられて、ゴムマウント3bを介して車体2に取り付けられている。各モータ3の駆動力は、出力軸3aから固定式等速自在継手10、回転シャフト11、および傘歯車12a、12bを用いた歯車伝達機構を介してハブシャフト4に伝達されるようになっている。なお、モータ3側に減速機構を設ける替りに、傘歯車12a、12b間に減速比を持たせることもできる。
Each of the
前記モータ3の出力軸3aは、図3に示すように、フランジ結合で固定式等速自在継手10の外輪10aと連結され、その内輪10bに回転シャフト11の一端がスプライン結合で連結されている。回転シャフト11の他端は傘歯車12aにスプライン結合で連結され、傘歯車12aと直角に噛み合う傘歯車12bは、スプライン結合の軸継手13を介してハブシャフト4に連結されている。傘歯車12aとハブシャフト4は、それぞれアンギュラ玉軸受14、15でナックル9に回転自在に支持され、ハブシャフト4には、車輪1とブレーキロータ16がボルト17で固定されている。
As shown in FIG. 3, the
前記左右のトレーリングアーム5は、ゴムブッシュ18を介して同軸上の回動軸5aに回動自在に支持されており、各モータ3の駆動力を伝達する固定式等速自在継手10の継手中心は、左右のトレーリングアーム5の回動軸5a上に位置している。したがって、固定式等速自在継手10の内輪10bに連結された回転シャフト11が、トレーリングアーム5の回動方向にスムーズに追随し、トレーリングアーム5との位置関係が変化しないナックル9に支持された各傘歯車12a、12bとハブシャフト4に駆動力を伝達する。
The left and right trailing
図4は、第2の実施形態を示す。この自動車のモータ駆動システムは、基本的な構成は第1の実施形態のものと同じであり、モータ3の出力軸3aと回転シャフト11の連結に摺動式等速自在継手20を用いた点のみが異なる。この摺動式等速自在継手20はダブルオフセット型等速自在継手であり、出力軸3aにフランジ結合された外輪20aと、回転シャフト11の一端にスプライン結合された内輪20bとの間の継手中心で、内外径球面の各中心がオフセットされたケージ20cにボール20dが保持されている。このボール20dは外輪20aの軸方向に摺動可能であるが、この実施形態ではあまり摺動しない。なお、トリポート型等速自在継手等の他の型式の摺動式等速自在継手を用いることもできる。
FIG. 4 shows a second embodiment. The motor drive system of this automobile has the same basic configuration as that of the first embodiment, and uses a sliding constant velocity
上述した各実施形態では、サスペンションにトレーリングアーム方式のものを採用したが、サスペンションは回動アームとナックルの位置関係が変化しないものであればよく、他の方式のものを採用することもできる。ブレーキ機構も実施形態のブレーキロータを用いるディスクブレーキに限定されることはなく、ドラムブレーキを採用することもできる。 In each of the above-described embodiments, the trailing arm type suspension is used. However, the suspension may be any type as long as the positional relationship between the rotating arm and the knuckle does not change, and other types of suspensions may be used. . The brake mechanism is not limited to the disc brake using the brake rotor of the embodiment, and a drum brake can also be adopted.
1 車輪
2 車体
3 モータ
3a 出力軸
3b ゴムマウント
4 ハブシャフト
5 トレーリングアーム
5a 回動軸
6 コイルばね
7 オイルダンパ
8 トーションビーム
9 ナックル
10 固定式等速自在継手
10a 外輪
10b 内輪
11 回転シャフト
12a、12b 傘歯車
13 軸継手
14、15 アンギュラ玉軸受
16 ブレーキロータ
17 ボルト
18 ゴムブッシュ
20 摺動式等速自在継手
20a 外輪
20b 内輪
20c ケージ
20d ボール
DESCRIPTION OF
Claims (3)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003390939A JP2005153557A (en) | 2003-11-20 | 2003-11-20 | Motor driving system for automobile |
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JP2003390939A JP2005153557A (en) | 2003-11-20 | 2003-11-20 | Motor driving system for automobile |
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Publication Number | Publication Date |
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Family
ID=34718163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2003390939A Pending JP2005153557A (en) | 2003-11-20 | 2003-11-20 | Motor driving system for automobile |
Country Status (1)
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012076506A (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Mazda Motor Corp | Motor mounting structure of electric vehicle |
WO2012133245A1 (en) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | アイシン精機株式会社 | In-wheel motor apparatus |
DE102012213864A1 (en) * | 2012-08-06 | 2014-07-10 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Electromechanical single-wheel drive device |
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US11679662B2 (en) | 2016-03-28 | 2023-06-20 | Dana Automotive Systems Group, Llc | Suspension rear axle comprising two electric motors |
-
2003
- 2003-11-20 JP JP2003390939A patent/JP2005153557A/en active Pending
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