CN110121441A - 马达驱动装置 - Google Patents

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Abstract

马达驱动装置(1)具有拖曳臂(2)和马达(3),其中,所述拖曳臂(2)沿车辆前后方向延伸,在其前侧形成有经由橡胶衬套(5)连结于车身的车身侧安装部(6),在其后侧形成有支承后轮(71)的车轮侧支承部(7);所述马达(3)支承于拖曳臂(2)并驱动后轮(71),马达驱动装置(1)的特征在于,在从车宽方向上观察时,马达(3)配置于在车辆上下方向上与橡胶衬套(5)重叠的位置。

Description

马达驱动装置
技术领域
本发明涉及一种马达驱动装置。
背景技术
已知一种马达驱动装置,其在由马达驱动车轮的混合动力汽车和电动汽车等中,以确保车内空间等为目的而将马达配置于车轮内部或者车轮附近。
在专利文献1中记载有将马达配置于比车轮靠车宽方向内侧且在车宽方向上观察时与车轮重叠的位置的内容。在专利文献2中记载有将马达配置于车轮内部的内容。
另外,已知一种马达驱动装置,其在由马达驱动车轮的混合动力汽车和电动汽车等中,通过马达的动力使终端减速装置的差速装置旋转,再经由差速机构驱动左右车轮。由于该马达驱动装置需要将内装有差速机构的相对大型的终端减速装置安装(mount)于车身,因此,存在用于确保安装部位的布局(layout)问题和搭载于车辆的车载性(组装性)不良的问题。
作为由1个马达驱动1个车轮的马达驱动装置能够列举专利文献3中记载的马达驱动装置。专利文献3中所记载的马达驱动装置记载了如下技术:马达的动力经由齿轮机构驱动车轮,将内装有齿轮机构的齿轮箱(gearbox)安装于马达,将马达安装于拖曳臂(trailing arm)。
另外,在车辆上搭载有以使车轮上下自如移动的方式对车轮进行支承的车辆用悬架(suspension)装置。
作为这种车辆用悬架装置,能够列举具有左右独立的拖曳臂的拖曳臂式悬架装置(trailing-arm suspension),和由沿车宽方向延伸的横梁(torsion beam:扭力梁)将左右的拖曳臂一体地结合而构成的扭力梁式悬架装置(torsion beam-type suspension)。
在此,上述的拖曳臂沿前后方向延伸,其前侧以自如摆动的方式连结于车身,在其后侧形成有板状的车轮支承部(参照专利文献4)。
并且,在车轮支承部的车宽方向外侧组装有制动装置和轮毂(hub),在该轮毂上安装有车轮。
因此,在变更车轮支承部的角度时,能够调整例如车轮前束(toe in)或车轮后束(toeout)等的车轮定位(wheel alignment)。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1:国际公开公报2012/123175号
专利文献2:日本发明专利公开公报特开2012-214202号
专利文献3:国际公开公报2012/123175号
专利文献4:日本发明专利公开公报特开2007-153254号
发明内容
【发明所要解决的技术问题】
一般地,具有扭力梁式悬架结构的车辆的后轮被安装于沿车身前后方向延伸的拖曳臂的后端。拖曳臂的前端侧经由弹性部件连结于车身,拖曳臂以弹性部件为摆动支点而上下摆动。在该结构中,当将马达配置于后轮的内部,或者配置在比后轮靠车宽方向内侧、且在车宽方向上观察时与后轮重叠的位置时,由于马达位于向后方远离弹性部件周围的位置,因此,有非簧载质量(簧下质量)变大,车辆的乘坐舒适性下降的担忧。另外,由于马达靠近轮胎或制动器而配置,因此,容易受到由轮胎或制动器产生的热量的影响。
并且,在后备箱横向形成于后轮内侧的车辆中,由于在后轮和后备箱之间配置有马达,因此,存在因马达的配置空间的相应地尺寸而使后备箱在车宽方向上的空间变窄的问题。
另外,专利文献3的技术为在安装于拖曳臂的马达和车轮之间配置有齿轮箱的结构,因此,容易对齿轮箱施加因车轮和拖曳臂之间产生的扭转等而导致的较大的载荷。若齿轮箱因载荷而变形,则会对齿轮的啮合产生影响,还存在漏油的担忧。
为了避免这种问题,考虑增大拖曳臂和齿轮箱的强度,但在该情况下有导致重量增大,或者对拖曳臂的本来的悬架特性产生影响的担忧。
另外,近年来,正在研究将马达和齿轮传动机构组装于拖曳臂而形成为一体的技术,详细而言,将齿轮箱组装于车轮支承部的技术。
但是,根据这种结构,在需要调整齿轮箱的输出轴的角度的情况下,不仅要改变输出轴的朝向,还要改变车轮的车轴的角度(车轮定位),因此,会对行驶性能造成影响。
本发明是为了解决这种技术问题而作出的,目的在于提供一种马达驱动装置,其能够良好地保持车辆的乘坐舒适性,不容易受到来自车轮的热量的影响,并且能够在车轮的内侧横向具有后备箱的情况下确保该后备箱的空间较大。
本发明的另一个目的在于,提供一种马达驱动装置,其在配置马达和齿轮箱时,能够抑制重量的增大,并且不会对拖曳臂的悬架特性产生影响。
另外,本发明的技术问题在于,提供一种马达驱动装置,其自如安装齿轮箱等驱动机构,并且,车轮侧支承部件具有车轮定位的调整功能。
【用于解决技术问题的技术方案】
为了解决所述技术问题,本发明的马达驱动装置具有:拖曳臂,其沿车辆前后方向延伸,在其前侧形成有经由弹性部件连结于车身的车身侧安装部,在其后侧形成有支承车轮的车轮侧支承部;和马达,其支承于所述拖曳臂并驱动所述车轮,所述马达驱动装置的特征在于,在从车宽方向上观察时,所述马达配置于在车辆上下方向上与所述弹性部件重叠的位置。
根据本发明,能够取得以下效果。
(1)由于拖曳臂以弹性部件为摆动支点上下摆动,因此,能够将大致施加给车身侧安装部周围为止的质量视为簧载质量,将施加给从车身侧安装部周围向后部侧的位置的质量视为非簧载质量。在车宽方向上观察时,通过将马达配置于在车辆上下方向上与弹性部件重叠的位置,能够将施加给拖曳臂的马达的重量大致作为簧载质量。据此,能够抑制拖曳臂的非簧载质量的增大,从而能够提高车辆的乘坐舒适性。
(2)由于马达位于向前方远离车轮的位置,因此,不容易受到车轮散发的热量的影响。
另外,本发明的特征在于,所述拖曳臂具有从所述车身侧安装部向下方延伸并且用于安装所述马达的马达支架(motor bracket)。
根据本发明,能够通过简单的结构将马达作为簧载质量安装于拖曳臂。
另外,本发明的特征在于,还具有将所述马达的动力传递给所述车轮的齿轮传动机构,所述齿轮传动机构具有刚性地安装于所述拖曳臂的齿轮箱,所述齿轮箱分割构成为内装有绕着所述马达的旋转轴的第1齿轮部的第1齿轮箱和与所述第1齿轮箱相离地配置,并且内装有绕着所述车轮的旋转轴的第2齿轮部的第2齿轮箱。
由于齿轮传动机构的齿轮箱作为刚体安装于拖曳臂,因此,在安装较大的齿轮箱的情况下,有对拖曳臂的扭转性等悬架特性造成影响的担忧。相对于此,将齿轮箱分为第1齿轮箱和第2齿轮箱并安装于拖曳臂的结构是将相对较小的刚体分散地安装于拖曳臂的结构,因此,能够降低对拖曳臂的悬架特性造成的影响。
另外,本发明的特征在于,所述第1齿轮箱安装于所述马达支架。
根据将第1齿轮箱安装于马达支架的结构,能够使马达支架具有安装马达和第1齿轮箱两方的安装功能,从而能够实现马达驱动装置的小型化。
另外,本发明的特征在于,在所述拖曳臂上形成有:第1齿轮箱支承面部,其形成于所述马达支架;和第2齿轮箱支承面部,其在车辆前后方向上与该第1齿轮箱支承面部相离地配置,所述第1齿轮箱安装于所述第1齿轮箱支承面部,所述第2齿轮箱安装于所述第2齿轮箱支承面部。
根据本发明,能够将第1齿轮箱和第2齿轮箱容易地安装于拖曳臂。
另外,本发明的特征在于,所述马达经由所述第1齿轮箱安装于所述马达支架。
根据本发明,能够将马达和第1齿轮箱集约地配置,因此,能够实现马达驱动装置进一步小型化。
另外,本发明的特征在于,所述齿轮传动机构具有弯曲机构,其吸收(抑制)伴随着所述拖曳臂的变形而在所述第1齿轮箱和所述第2齿轮箱之间产生的扭转。
根据本发明,能够提高拖曳臂的悬架特性和不受悬架特性影响的齿轮传递功能这两者。
另外,本发明的特征在于,所述弯曲机构为等速万向节(Constant VelocityJoint)。
根据本发明,能够通过简单的结构实现弯曲机构的小型化、轻量化。
另外,本发明的特征在于,所述齿轮传动机构具有从所述第1齿轮箱延伸的第1传动轴和从所述第2齿轮箱延伸、并且与所述第1传动轴花键结合的第2传动轴。
根据本发明,可以使第1齿轮箱和第2齿轮箱之间的动力传递路径以简单的结构实现,从而能够容易地进行组装作业。
另外,本发明的特征在于,在所述拖曳臂上安装有沿车宽方向延伸的扭力梁,在比所述扭力梁靠前侧的位置配置有座椅,所述马达配置于所述扭力梁和所述座椅之间。
根据本发明,能够将马达高效地配置在座椅和扭力梁之间所形成的空间。
另外,本发明的特征在于,所述马达的一部分比车身底板的下表面向下方突出。
根据本发明,能够通过沿底板的下表面流动的风有效地冷却马达。
另外,本发明的特征在于,所述车轮侧支承部具有车轮侧支承部件,其中,所述车轮侧支承部件具有调整车轮的定位的调整功能,所述拖曳臂由外侧部件和内侧部件构成,其中,所述外侧部件和内侧部件在车辆的车宽方向上彼此相向配设并且所述外侧部件和内侧部件协同而构成闭合截面形状的主体部,所述外侧部件具有从所述前后方向的中间部朝向后方而在所述车辆的上下方向上扩大的加宽部,在所述加宽部的所述宽度方向上的外侧设置有固定设置所述车轮侧支承部件的固定部(固定设置部),在所述加宽部的宽度方向上的内侧设置有安装有驱动机构的安装部。
根据本发明,在加宽部的宽度方向上的外侧设置有固定设置车轮侧支承部件的固定部,在加宽部的宽度方向上的内侧设置有安装有驱动机构的安装部,因此,能够抑制不必要的零部件个数的增加和重量的增加,并且使齿轮箱等驱动机构安装于安装部。另外,由于安装部与车轮侧支承部件分开独立设置,因此,能够不对车轮定位产生影响而调整安装于安装部的驱动机构的输出轴的角度。
另外,本发明的特征在于,所述拖曳臂还具有连接于所述内侧部件并且向所述后端侧延伸的加强部件,所述内侧部件的后部侧和所述加强部件的后部侧在所述上下方向上相离地配设,所述安装部位于所述内侧部件和所述加强部件之间。
根据本发明,安装部位于内侧部件和加强部件之间,据此,安装于安装部的驱动机构的下方侧被内侧部件或加强部件覆盖,因此,能够保护驱动机构免受碎屑(chipping)的影响。另外,由于安装部的上下两侧被支承,因此,还能够进一步提高安装部的强度和刚性。
另外,本发明的特征在于,所述固定部具有在所述上下方向上相离地配设的上侧固定部和下侧固定部,所述安装部位于所述上侧固定部和所述下侧固定部之间。
根据本发明,车轮侧支承部件的上下两侧被在上下方向上相离地配设的上侧固定部和下侧固定部支承,因此,能够抑制车轮侧支承部件因来自车轮侧的输入而倒下。
另外,本发明的特征在于,所述加宽部具有覆盖安装于所述安装部的所述驱动机构的前方的前壁部,所述前壁部具有沿所述前后方向开口的开口部。
根据本发明,前壁部具有沿前后方向开口的开口部,因此,能够保持拖曳臂的强度和刚性,并且使将动力传递给驱动机构的驱动轴(drive shaft)等的传动轴贯插前壁部,还能够进一步保护驱动机构免受碎屑的影响。
另外,优选为,本发明还具有固定设置于所述拖曳臂并且支承悬架弹簧(suspension spring)的下端侧的弹簧座(spring seat),所述内侧部件配设于比所述安装部靠所述上方侧的位置,所述加强部件配设于比所述安装部靠所述下方侧的位置,所述弹簧座固定设置于所述加强部件。
根据本发明,通过将弹簧座固定设置于加强部件,能够抑制不必要的重量的增加,并且提高悬架弹簧的支承刚性。
【发明效果】
根据本发明,能够良好地保持车辆的乘坐舒适性,不容易受到来自车轮的热量的影响,并且在车轮内侧横向设置后备箱的情况下确保其空间较大。
根据本发明,齿轮箱的配置结构为能够抑制重量的增大,并且不影响拖曳臂的悬架特性的结构。
根据本发明,能够提供一种马达驱动装置,其自如安装由马达和齿轮箱等构成的驱动机构,并且能够调整车轮定位。
附图说明
图1是本发明的马达驱动装置的俯视图。
图2是本发明的马达驱动装置的放大俯视图。
图3是齿轮传动机构的侧视图。
图4中的(a)是从车宽方向外侧的后方观察拖曳臂的外观立体图,(b)是从车宽方向内侧的后方观察拖曳臂的外观立体图。
图5是图2的V-V剖视图。
图6是齿轮传动机构的横向剖视图。
图7是从上方观察第2实施方式的马达驱动装置的俯视图。
图8是放大图7中所图示的配置于左侧的拖曳臂附近的放大俯视图。
图9是将马达、齿轮传动机构等从图8的拖曳臂拆下后的状态的放大俯视图。
图10中的(a)是从车宽方向外侧的后方观察拖曳臂的外观立体图,(b)是从车宽方向内侧的后方观察拖曳臂的外观立体图。
图11是图9的XI-XI线向视剖视图。
具体实施方式
(第1实施方式)
在图1中,本实施方式的马达驱动装置1具有:拖曳臂2;马达3,其支承于拖曳臂2并驱动后轮71;齿轮传动机构4,其将马达3的动力传递给后轮71。下面对驱动车辆左侧的后轮71的马达驱动装置1进行说明,对于驱动车辆右侧的后轮71的马达驱动装置1,除了布局为与驱动车辆左侧的后轮71的马达驱动装置1左右对称之外,结构相同。
(拖曳臂2)
参照图2~图4进行说明,拖曳臂2以大致沿车辆前后方向延伸的方式配设,其前侧形成有经由橡胶衬套(弹性部件)5连结于未图示的车身的车身侧安装部6,其后侧形成有支承后轮71的车轮侧支承部7。车身侧安装部6由两端开口且以大致水平方向作为筒轴方向的圆筒形状的套环(collar)部件构成。圆柱状的橡胶衬套5通过压入等安装于车身侧安装部6的内部,并通过未图示的螺栓等与车身连结。拖曳臂2以橡胶衬套5的轴心O4为摆动轴上下摆动。
拖曳臂2由靠车宽方向外侧配设的外侧部件8和靠车宽方向内侧配设的内侧部件9构成。外侧部件8和内侧部件9的前端通过焊接等安装于车身侧安装部6。如图5所示,内侧部件9呈截面朝车宽方向外侧开口的大致U字形。在外侧部件8上形成有朝车宽方向内侧开口的U字形状部10。如图4中(b)所示,拖曳臂2具有:前侧水平部2A,其从车身侧安装部6以大致水平状向后方延伸;中间部2B,其上下方向上的宽度从前侧水平部2A的后端向后方逐渐扩大;和后侧水平部2C,其从中间部2B的后端以大致水平状向后方延伸。如图5所示,通过将外侧部件8的U字形状部10的端部和内侧部件9的端部彼此焊接,形成呈闭合截面形状的主体部11。因此,主体部11跨越前侧水平部2A、中间部2B和后侧水平部2C而呈闭合截面形状,从而拖曳臂2具有较高的强度和刚性。如图4中(b)所示,在外侧部件8上形成有用于穿插后述的第2传动轴54的传动轴用通孔8A。
如图4所示,外侧部件8在后侧水平部2C上形成有从主体部11的下端向下方以铅垂状延伸的第2齿轮箱支承面部12。在第2齿轮箱支承面部12的车宽方向外侧面安装有作为所述车轮侧支承部7的车轮侧支承部件13。如图2所示,在车轮侧支承部件13上安装有用于安装后轮71的轮毂(hub)14和制动装置15。
在图4中(b)中,在中间部2B上的内侧部件9的车宽方向内侧面和第2齿轮箱支承面部12的车宽方向内侧面之间架设有加强部件16。如图5所示,在第2齿轮箱支承面部12和加强部件16之间形成闭合截面部。在图4中,在前侧水平部2A上的内侧部件9的车宽方向内侧面安装有沿车宽方向延伸的扭力梁18。扭力梁18连结左右的拖曳臂2。在加强部件16和扭力梁18之间架设有用于载置未图示的悬架弹簧的弹簧座19。如图1所示,在扭力梁18的后方,车辆的后备箱73配置于左右的后轮71之间。
在图4中,在车身侧安装部6的下部一体形成有向下方延伸并用于安装马达3的马达支架20。在马达支架20上形成有沿车辆前后方向延伸的铅垂面状的第1齿轮箱支承面部21。
(齿轮传动机构4)
在图6中,齿轮传动机构4具有刚性地安装于拖曳臂2的齿轮箱,该齿轮箱被分割构成为内装有绕着马达3的旋转轴22的第1齿轮部23的第1齿轮箱24,和内装有绕着后轮71的旋转轴47的第2齿轮部43的第2齿轮箱49。
第1齿轮箱24的后方形成有开口,在靠车宽方向内侧的位置形成有穿插旋转轴22的通孔25。第1齿轮部23具有:旋转轴22,其以能够与马达3的输出轴一体旋转的方式连结于马达3的输出轴,并绕着沿车宽方向的轴心O1旋转;第1伞齿轮26,其形成于旋转轴22的左端;第2伞齿轮27,其与第1伞齿轮26大致正交地啮合于第1伞齿轮26;和支轴28,其支承第2伞齿轮27,其后端略微靠上,绕着大致沿车辆前后方向的轴心O2旋转。
旋转轴22通过轴承29支承于通孔25。在旋转轴22和第1齿轮箱24之间设置有密封部件30。支轴28的前端通过轴承31支承于第1齿轮箱24,支轴28的后端通过轴承32支承于罩33。罩33为嵌合于第1齿轮箱24的后方的开口部的部件,其中央部形成有用于使等速万向节34贯通的开口。
齿轮传动机构4具有弯曲机构61,其中,该弯曲机构61吸收伴随着拖曳臂2的变形而在第1齿轮箱24和第2齿轮箱49之间产生的扭转。在本实施方式中,弯曲机构61由等速万向节34构成。等速万向节34具有:连结轴部35,其通过花键结合等以能够与支轴28一体旋转的方式连结于支轴28的后端面;外圈部件37,其形成于连结轴部35的后端,在其内周面形成有多个沿轴心O2的滚动槽36;第1传动轴38,其配置于轴心O2上;内圈部件39,其嵌套固定于第1传动轴38的前端;滚动槽60,其在内圈部件39的外周面侧形成有多个;和多个滚珠40,其在滚动槽36和滚动槽60之间滚动。在外圈部件37和罩33之间设置有密封部件41。通过滚珠40在滚动槽36和滚动槽60之间滚动,第1传动轴38能够在相对于外圈部件37形成角度的状态下在轴心O2方向上相对移动。据此,例如,即使对后轮71施加侧向力而使拖曳臂2产生扭转,从而在第1齿轮箱24和第2齿轮箱49之间产生扭转的情况下,也能够由等速万向节34吸收扭转,并且不产生旋转变动而将动力传递给后轮71侧。
第1齿轮箱24的车宽方向外侧面与所述第1齿轮箱支承面部21的车宽方向内侧面相贴合,并通过多个螺栓42从车宽方向外侧紧固固定。
接着,第2齿轮部43具有:支轴44,其绕着轴心O2旋转;第3伞齿轮45,其形成于支轴44的后端;第4伞齿轮46,其与第3伞齿轮45大致正交地啮合于第3伞齿轮45;和旋转轴47,其支承第4伞齿轮46,并绕着沿车宽方向的轴心O3旋转。第3伞齿轮45和第4伞齿轮46以在其向车辆前进方向旋转时齿轮的啮合反作用力向下方作用的方式相啮合,据此,能够提高后轮71的接地性。
支轴44通过轴承48支承于第2齿轮箱49。在支轴44和第2齿轮箱49之间设置有密封部件50。旋转轴47的右端通过轴承51、其靠左端的部位通过轴承52支承于第2齿轮箱49。在旋转轴47和第2齿轮箱49之间设置有密封部件53。向前方延伸的第2传动轴54以能够与支轴44一体旋转的方式连结于支轴44的前端。第2传动轴54的前端通过花键结合等以能够与第1传动轴38一体旋转的方式连结于第1传动轴38的后端。第1传动轴38位于拖曳臂2的前侧水平部2A的下方,第2传动轴54在中途穿插外侧部件8的传动轴用通孔8A而位于比外侧部件8靠车宽方向内侧的位置。
第2齿轮箱49的车宽方向外侧面与所述第2齿轮箱支承面部12的车宽方向内侧面相贴合,并通过未图示的多个螺栓从车宽方向外侧紧固固定。
(马达3)
马达3例如为三相交流马达,通过逆变器(inverter)(未图示)连接于电池。马达3的车宽方向外侧面与第1齿轮箱24的车宽方向内侧面相贴合,并通过螺栓55从车宽方向内侧紧固固定。此外,在第1齿轮箱支承面部21的一部分上通过螺栓56紧固固定有套环57,马达3通过螺栓58紧固固定于该套环57。
如上所述,在本实施方式中,马达3经由第1齿轮箱24安装于第1齿轮箱支承面部21,即安装于马达支架20。马达3呈大致圆柱形状,以车宽方向为长度方向而配置。从图3可知,在从车宽方向上观察时,马达3在车辆上下方向上被配置于与橡胶衬套5重叠的位置。该情况下的“重叠位置”是指,在车辆上下方向上,马达3与橡胶衬套5的至少一部分重叠的位置。另外,如图1所示,座椅74(也参照图3)配置于比扭力梁18靠前侧的位置,马达3在车辆前后方向上被配置于座椅74和扭力梁18之间。如图3所示,马达3的一部分以比车身的底板72的下表面向下方突出的方式而配置。
(马达驱动装置1的组装步骤)
对马达驱动装置1的组装步骤的一例进行说明。首先,在将拖曳臂2安装于车身之前的阶段,将第1齿轮箱24、第2齿轮箱49以第1传动轴38和第2传动轴54花键结合的方式安装于拖曳臂2来组装齿轮传动机构4。接着,相对于车身向上方举起拖曳臂2,在通过橡胶衬套5将拖曳臂2组装于车身之后,将马达3组装于第1齿轮箱24。
根据以上的组装步骤,在将拖曳臂2安装于车身之前的阶段,通过预先将齿轮传动机构4组装于拖曳臂2,能够确保组装作业的空间较大,因此,提高了作业效率。另一方面,由于马达3为较重的重物,因此,若一起组装马达3,则在举起拖曳臂2时拖曳臂2和扭力梁18会因马达3的重量而弯曲,从而难以将橡胶衬套5对准车身的安装部。相对于此,在将拖曳臂2组装于车身之后,经由第1齿轮箱24将马达3组装于拖曳臂2,从而,能够抑制将拖曳臂2组装于车身的组装作业性的下降。
(作用效果)
本实施方式的马达驱动装置1具有:拖曳臂2,其沿车辆前后方向延伸,在其前侧形成有通过橡胶衬套5连结于车身的车身侧安装部6,在其后侧形成有支承后轮71的车轮侧支承部7;和马达3,其支承于拖曳臂2并驱动后轮71,在从车宽方向上观察时,马达3被配置于在车辆上下方向上与橡胶衬套5重叠的位置,根据该结构,能够取得以下的作用效果。
(1)由于拖曳臂2以作为弹簧的橡胶衬套5为支点上下摆动,因此,能够将连同大致施加给车身侧安装部6周围的质量视为簧载质量,将施加给从车身侧安装部6周围向后部侧的位置的质量视为非簧载质量。根据本发明,在车宽方向上观察时,通过将马达3配置于在车辆上下方向上与橡胶衬套5重叠的位置,能够将组装于拖曳臂2的马达3的重量大致作为簧载质量。据此,能够抑制拖曳臂2的非簧载质量的增大,从而能够提高车辆的乘坐舒适性。
(2)马达3位于向前方远离后轮71和制动装置15的位置,因此,不容易受到从后轮71散发的热量的影响。
(3)马达3位于向前方远离后轮71的位置,因此,能够确保横向位于后轮71的内侧的后备箱73在车宽方向上的空间较大。
拖曳臂2具有从车身侧安装部6向下方延伸、并用于安装马达3的马达支架20,根据该结构,能够通过简单的结构将马达3作为簧载质量安装于拖曳臂2。
本实施方式的马达驱动装置1还具有将马达3的动力传递给后轮71的齿轮传动机构4,齿轮传动机构4具有刚性地安装于拖曳臂2的齿轮箱,所述齿轮箱被分割构成为内装有绕着马达3的旋转轴22的第1齿轮部23的第1齿轮箱24和与第1齿轮箱24相离地配置、并且内装有绕着后轮71的旋转轴47的第2齿轮部43的第2齿轮箱49,根据该结构,能够取得以下的作用效果。
齿轮传动机构4的齿轮箱作为刚体安装于拖曳臂2,因此,在安装较大的齿轮箱的情况下,有对拖曳臂2的扭转性等悬架特性造成影响的担忧。相对于此,将齿轮箱分为第1齿轮箱24和第2齿轮箱49来安装于拖曳臂2的结构为将相对较小的刚体分散地安装于拖曳臂2的结构,因此,能够降低对拖曳臂2的悬架特性造成的影响。
根据将第1齿轮箱24安装于马达支架20的结构,能够使马达支架20具有安装马达3和第1齿轮箱24两方的安装功能,从而能够实现马达驱动装置1的小型化。
在拖曳臂2上形成有:第1齿轮箱支承面部21,其形成于马达支架20;和第2齿轮箱支承面部12,其与第1齿轮箱支承面部21在车辆前后方向上相离地配置,第1齿轮箱24安装于第1齿轮箱支承面部21,第2齿轮箱49安装于第2齿轮箱支承面部12,根据该结构,能够将第1齿轮箱24和第2齿轮箱49容易地安装于拖曳臂2。
根据马达3经由第1齿轮箱24安装于马达支架20的结构,能够将马达3和第1齿轮箱24集约地配置,因此,能够实现马达驱动装置1进一步小型化。
齿轮传动机构4具有弯曲机构61,其中,该弯曲机构61吸收伴随着拖曳臂2的变形而在第1齿轮箱24和第2齿轮箱49之间产生的扭转,根据该结构,能够提高拖曳臂2的悬架特性和不受悬架特性的影响的齿轮传动功能这两者。
根据弯曲机构61为等速万向节34的结构,能够通过简单的结构使弯曲机构61小型化、轻量化。
齿轮传动机构4具有从第1齿轮箱24延伸的第1传动轴38和从第2齿轮箱49延伸并与第1传动轴38花键结合的第2传动轴54,根据该结构,可以使第1齿轮箱24和第2齿轮箱49之间的动力传递路径以简单的结构实现,从而能够容易地进行组装作业。
在拖曳臂2上安装有沿车宽方向延伸的扭力梁18,在比扭力梁18靠前侧的位置配置有座椅74,马达3配置于扭力梁18和座椅74之间,根据该结构,能够将马达3高效地配置在座椅74和扭力梁18之间所形成的空间。
马达3的一部分比车身的底板72的下表面向下方突出,根据该结构,能够通过沿底板72的下表面流动的风有效地冷却马达3。
以上对本发明的优选实施方式进行了说明。在所说明的实施方式中,构成为在马达支架20的一表面侧安装第1齿轮箱24,在该第1齿轮箱24上安装马达3,但也可以构成为在马达支架20的一表面侧安装第1齿轮箱24,在另一表面侧安装马达3。并且,可以使安装第1齿轮箱24的支架和安装马达3的支架独立地形成。
可以使用伞齿轮之外的其他正齿轮等作为齿轮传动机构4。
可以使用等速万向节之外的滚珠花键(spherical spline)等作为扭转吸收机构61。
(第2实施方式)
以下,边参照附图边对第2实施方式进行说明。
如图7所示,马达驱动装置、即后轮驱动装置100具有:车辆用悬架装置101,其通过在左右方向上相离配置的拖曳臂102、102支承左右的后轮170、170;左右的马达130、130,其支承于车辆用悬架装置101;和左右的齿轮传动机构140、140,其支承于车辆用悬架装置101。
此外,本实施方式的齿轮传动机构140是用于将马达130的输出轴(未图示)的旋转运动传递给后轮170的机构,所述齿轮传动机构140具有:配置于前侧的第1齿轮箱141、配置于后侧的第2齿轮箱142和将驱动力从第1齿轮箱141传递给第2齿轮箱142的传动轴143。
车辆用悬架装置101是扭力梁式悬架,其具有:左右的拖曳臂102,其配置于车宽方向两侧;和扭力梁103,其沿车宽方向延伸,且其两端部接合于左右的拖曳臂102、102。
此外,本实施方式的拖曳臂102、102和扭力梁103由金属制成,但本发明并不特别限定材料,例如还可以由树脂材料等形成。
如图8、图9所示,拖曳臂102是大致沿车辆前后方向延伸的部件。在拖曳臂102的前侧形成有车身侧安装部106。
另一方面,在拖曳臂102的后侧形成有安装第2齿轮箱142的安装部112a和支承后轮170的车轮侧支承部件116。
并且,在拖曳臂102的下侧设置有加强部件115。
以下,一边参照图8~图11,一边对各结构进行详细说明。
如图10的(a)所示,车身侧安装部106具有金属制的套环部件104和压入套环部件104内的弹性部件、即橡胶衬套105。而且,虽然没有特别图示,车身侧安装部106例如通过螺栓等紧固部件连结于车身侧框架,以绕着轴O4自如摆动的方式被支承。
另外,如图10的(a)所示,在车身侧安装部106的下部一体形成有马达支架107,马达支架107上形成有沿车辆前后方向延伸的铅垂面状的齿轮箱支承部107a。
在齿轮箱支承部107a上形成有多个贯通车宽方向的螺栓贯插孔107b。
如图8所示,在齿轮箱支承部107a的车宽方向内侧配置有第1齿轮箱141,从车宽方向外侧贯插于螺栓贯插孔107b的螺栓紧固第1齿轮箱141,从而使第1齿轮箱141固定于马达支架107。
另外,马达130例如通过螺栓等紧固部件紧固于第1齿轮箱141的车宽方向内侧,马达130支承于马达支架107。
此外,在本发明中,车身侧安装部106和马达支架107也可以由分别独立的部件构成。
如图10所示,拖曳臂102具有:前侧水平部102A,其从车身侧安装部106以大致水平状向后方延伸;中间部102B,其从前侧水平部102A的后端朝后方且向上方倾斜;和后侧水平部102C,其从中间部102B的后端以大致水平状向后方延伸(参照图3)。
另外,如图9所示,在俯视时,拖曳臂102的中间部102B以随着朝向后方而位于车宽方向外侧的方式倾斜。
如图9所示,拖曳臂102由配设于车宽方向外侧的金属制的外侧部件108和配设于车宽方向内侧的金属制的内侧部件109构成。
如图11所示,外侧部件108具有朝向车宽方向内侧开口的、截面呈大致U字形的外侧U字形状部110,内侧部件109具有朝向车宽方向外侧开口的、截面呈大致U字形的内侧U字形状部111。
而且,通过对外侧U字形状部110的端部和内侧U字形状部111的端部彼此焊接,形成呈闭合截面形状的主体部120。
该主体部120跨越前侧水平部102A、中间部102B和后侧水平部102C而呈闭合截面形状,使得拖曳臂102具有较高的强度和刚性。
另外,如图11所示,外侧部件108在前后方向上的中间部和后部从内侧部件109向下方扩大。换言之,外侧部件108具有从前后方向上的中间部向后方朝下扩大的加宽部114。而且,加宽部114具有外侧U字形状部110的一部分(构成中间部102B和后侧水平部102C的部分)和从该外侧U字形状部110的一部分向下方延伸的部分。
另外,从该外侧U字形状部110的一部分向下方延伸的部分具有:后壁部112,其从外侧U字形状部110中构成后侧水平部102C的部分向下方延伸;和前壁部113,其在中间部102B的下方沿中间部102B延伸。
如图10所示,后壁部112是沿前后方向和上下方向延伸的板状的壁部,在俯视时与后侧水平部102C重叠。而且,后壁部112在车宽方向上的内侧的表面构成用于安装第2齿轮箱142的支承面、即安装部112a。
因此,车辆用悬架装置101构成为,在加宽部114(后壁部112)的宽度方向上的内侧设置有安装部112a,该安装部112a安装有第2齿轮箱142(驱动机构)。
另外,在后壁部112(安装部112a)上形成有贯通后壁部112的前后方向和上下方向上的中央部的通孔112b。
该通孔112b为用于使组装于安装部112a的第2齿轮箱142的输出轴142a贯插的孔(参照图8)。
除此之外,在安装部112a上通孔112b的周围形成有4个用于使螺栓贯插的紧固用通孔112c,其中,该螺栓用于将第2齿轮箱142紧固于安装部112a(参照图10的(b))。
此外,所述通孔112b和紧固用通孔112c按照齿轮箱的规格形成即可,孔的数量和配置等不限于本实施方式所说明的例子。
如图10的(b)所示,前壁部113为从中间部102B向下方延伸的板状部件,并且连接于后壁部112的前端部。
如图8所示,在俯视时,前壁部113与中间部102B重叠。换言之,前壁部113以随着从后壁部112的前端部朝向前方而位于车宽方向内侧的位置的方式倾斜。
因此,前壁部113覆盖安装于安装部112a的第2齿轮箱142的前方。其结果是,能够防止来自前方的飞石(碎屑)撞上第2齿轮箱142。
另外,如图10的(b)所示,在前壁部113上形成有传动轴用贯插孔113a,该传动轴用贯插孔113a在前后方向上贯通前壁部113,用于贯插从齿轮传动机构140传递驱动力的驱动轴等传动轴143。
根据上述内容,不需要使拖曳臂102和安装部112a形成为独立部件,而能够实现减少零部件个数和焊接部位。
此外,在加宽部114的下端(后壁部112和前壁部113的下端)形成有向车宽方向内侧延伸的凸缘114a,通过固定设置加强部件115,能够提高加宽部114的强度和刚性,加强部件115的详细内容在后面进行叙述。
如图10的(b)所示,金属制的加强部件115配置于加宽部114(后壁部112和前壁部113)的车宽方向内侧,加强部件115的前端部115a与中间部102B的车宽方向上的内侧面102b接合。
如图11所示,加强部件115的下端部115b向车宽方向外侧弯折,且与加宽部114(后壁部112和前壁部113)的凸缘114a接合。
据此,加宽部114(后壁部112和前壁部113)的下部侧被支承,进一步提高了加宽部114的强度和刚性。另外,由于所接合的加强部件115的下端部115b和加宽部114的凸缘114a覆盖第2齿轮箱142的下方,因此,能够保护第2齿轮箱142免受来自下方的飞石(碎屑)的影响。
另外,在加强部件115的下端部115b和加宽部114的凸缘114a接合而形成的壁部的后端形成有在俯视时呈向后方开口的大致U字状的减震器支承部150。减震器支承部150是用于支承未图示的悬架减震器(suspension damper)的下端部的部件。
此外,本实施方式的减震器支承部150通过将形成于加宽部114的凸缘114a侧的缺口和形成于加强部件115的下端部115b侧的缺口组合而构成。
此外,减震器支承部150还可以设置于主体部120的后端。
加强部件115的上端部115c以随着朝向后方而向下方延伸的方式倾斜。因此,安装于安装部112a的第2齿轮箱142不与加强部件115的上端部115c接触。
另外,在加强部件115的上端部115c的一部分上形成有向车宽方向外侧延伸设置的延设部(延伸设置部)115d。
因此,在加强部件115上具有向车宽方向外侧开口的截面为U字形的加强U字形状部115e(参照图11),该加强U字形状部115e和后壁部112(安装部112a)一起形成闭合截面形状。因此,能够更进一步提高后壁部112(安装部112a)的强度和刚性。
另外,在加强部件115和扭力梁103之间架设有用于载置未图示的悬架弹簧的弹簧座119,通过弹簧座119的左端部与加强部件115接合,提高了悬架弹簧的支承强度。
此外,加强部件115可以与内侧部件109和弹簧座119板厚不同。
车轮侧支承部件116为在侧视时呈矩形状的板部件,其组装有轮毂117和制动装置118,并经由该轮毂117支承后轮170(参照图8)。
如图10所示,在车轮侧支承部件116的上端、下端形成有向车宽方向内侧延伸且用于分别与拖曳臂102和安装部112接合的上侧固定部116a和下侧固定部116b。
即,实施方式的车辆用悬架装置101构成为在外侧部件108的宽度方向上的外侧设置有用于固定设置车轮侧支承部件的固定部(上侧固定部116a、下侧固定部116b)的结构。
具体而言,固定部具有从车轮侧支承部件116的上端向车宽方向内侧(外侧部件108)延伸的上侧固定部116a和从车轮侧支承部件116的下端向车宽方向内侧(外侧部件108)延伸的下侧固定部116b,上侧固定部116a和下侧固定部116b在上下方向上相离地配设。
另外,如图11所示,上侧固定部116a与外侧U字形状部110(加宽部114的上部)接合,下侧固定部116b与加宽部114的下端部的凸缘114a接合,后壁部112(安装部112a)位于上侧固定部116a和下侧固定部116b之间。
根据上述结构,由于车轮侧支承部件116在上下方向上的两端被支承,因此,即使朝向车宽方向内侧的载荷作用于车轮侧支承部件116,也能够抑制车轮侧支承部件116倒向宽度方向内侧。
另外,如图11所示,上侧固定部116a接合于具有闭合截面形状的主体部120,下侧固定部116b接合于由加宽部114和加强U字形状部115e协同而构成的闭合截面形状的部位。即接合于具有高强度和刚性的部位。因此,能够更进一步抑制车轮侧支承部件116倒向车宽方向内侧。
另外,本实施方式的固定部具有从车轮侧支承部件116的后端向车宽方向内侧延伸,并接合于加宽部114的后端部的后侧固定部116c,从而增强了车轮侧支承部件116的支承强度和刚性。
根据以上的实施方式,安装部112a(后壁部112)支承第2齿轮箱142,车轮侧支承部件116支承后轮170。
因此,即使因改变了第2齿轮箱142的输出轴142a的朝向而导致安装部112的角度发生改变,也不会变更后轮170的车轴的角度。
因此,车轮侧支承部件116具有车轮定位的调整功能,通过改变车轮侧支承部件116的角度,能够自由设定后轮170的车轴的角度。
另外,构成安装部112a的后壁部112在上下方向上的两侧被由外侧部件108和内侧部件109(主体部120)构成的闭合截面形状的部分、以及由外侧部件108和加强部件115形成的闭合截面形状部分支承,因此不容易发生扭曲。根据上述内容,使得后壁部112(安装部112a)的刚性极高,因此能够将作为重物的第2齿轮箱142可靠地安装于后壁部112(安装部112a)。
另外,外侧U字形状部110和安装部112一体形成于加宽部114,因此,能够保持外侧部件108的强度和刚性,并且减少焊接工序。
另外,由于在前壁部113上形成有传动轴用贯插孔113a,因此,能够在前壁部113(第2齿轮箱142)的前方配置马达130和第1齿轮箱141。即,根据实施方式的前壁部113,能够提高安装部112的刚性,并且确保马达130等的布局的自由度。
以上,对本实施方式的车辆用悬架装置进行了说明,但本发明并不局限于此。
在本实施方式中,对适用于扭力梁103一体形成于左右的拖曳臂102的扭力梁式悬架装置的情况进行了说明,但本发明也可以为由拖曳臂102和弹簧座119构成的拖曳臂式悬架装置,其能够发挥与本实施方式相同的效果。
另外,在本实施方式中,外侧部件108的加宽部114中的上侧部分(外侧U字形状部110)和内侧部件109协同而构成主体部120,后壁部112从外侧U字形状部110向下方延伸,但在本发明中,后壁部112还可以使用具有从外侧U字形状部110向车辆上方延伸的加宽部114的外侧部件。
此外,在使用这种外侧部件108的情况下,内侧部件109需要以与形成于外侧部件108的下侧部分的外侧U字形状部110协同来构成主体部120的方式接合于外侧部件108。并且,在使用加强部件115的情况下,优选为内侧部件109接合于从外侧U字形状部110向上方延伸的加宽部114的上端侧,从而在接合部112a的上方形成闭合截面形状。
另外,本实施方式的车辆用悬架装置101具有加强部件115,但在本发明中,在外侧部件108和内侧部件109具有更充分的强度和刚性的情况下,可以不具有加强部件115。
另外,本实施方式的固定部具有后侧固定部116c,但在本发明中,在通过上侧固定部116a、下侧固定部116b能够充分支承车轮侧支承部件116的情况下,可以不具有后侧固定部116c,在需要进一步提高车轮侧支承部件116的支承强度和刚性的情况下,可以具有接合于加宽部114的前端部的固定部。
【附图标记说明】
1:马达驱动装置;2:拖曳臂;3:马达;4:齿轮传动机构;5:橡胶衬套(弹性部件);6:车身侧安装部;7:车轮侧支承部;12:第2齿轮箱支承面部;18:扭力梁;20:马达支架;21:第1齿轮箱支承面部;23:第1齿轮部;24:第1齿轮箱;34:等速万向节;38:第1传动轴;43:第2齿轮部;49:第2齿轮箱;54:第2传动轴;71:后轮(车轮);72:底板;74:座椅;100:后轮驱动装置;101:车辆用悬架装置;102:拖曳臂;102A:前侧水平部;102B:中间部;102C:后侧水平部;103:扭力梁;108:外侧部件;109:内侧部件;110:外侧U字形状部;111:内侧U字形状部;112:后壁部;112a:安装部;113:前壁部;113a:传动轴用贯插孔;114:加宽部;114a:凸缘;115:加强部件;115e:加强U字形状部;116:车轮侧支承部件;116a:上侧固定部(固定部);116b:下侧固定部(固定部);116c:后侧固定部(固定部);117:轮毂;118:制动装置;119:弹簧座;120:主体部;130:马达;140:齿轮传动机构;141:第1齿轮箱;142:第2齿轮箱(驱动机构);143:传动轴;150:减震器支承部;170:后轮。

Claims (16)

1.一种马达驱动装置,
具有拖曳臂和马达,其中,
所述拖曳臂沿车辆前后方向延伸,在其前侧形成有经由弹性部件连结于车身的车身侧安装部,在其后侧形成有支承车轮的车轮侧支承部;
所述马达支承于所述拖曳臂并驱动所述车轮,其特征在于,
在从车宽方向上观察时,所述马达被配置于在车辆上下方向上与所述弹性部件重叠的位置。
2.根据权利要求1所述的马达驱动装置,其特征在于,
所述拖曳臂具有从所述车身侧安装部向下方延伸并且用于安装所述马达的马达支架。
3.根据权利要求2所述的马达驱动装置,其特征在于,
还具有将所述马达的动力传递给所述车轮的齿轮传动机构,
所述齿轮传动机构具有刚性地安装于所述拖曳臂的齿轮箱,所述齿轮箱被分割构成为:第1齿轮箱,其内装有绕着所述马达的旋转轴的第1齿轮部;和第2齿轮箱,其与所述第1齿轮箱相离地配置,并且内装有绕着所述车轮的旋转轴的第2齿轮部。
4.根据权利要求3所述的马达驱动装置,其特征在于,
所述第1齿轮箱安装于所述马达支架。
5.根据权利要求4所述的马达驱动装置,其特征在于,
在所述拖曳臂上形成有:第1齿轮箱支承面部,其形成于所述马达支架;第2齿轮箱支承面部,其在车辆前后方向上与该第1齿轮箱支承面部相离地配置,
所述第1齿轮箱安装于所述第1齿轮箱支承面部,所述第2齿轮箱安装于所述第2齿轮箱支承面部。
6.根据权利要求4所述的马达驱动装置,其特征在于,
所述马达经由所述第1齿轮箱安装于所述马达支架。
7.根据权利要求3所述的马达驱动装置,其特征在于,
所述齿轮传动机构具有弯曲机构,所述弯曲机构吸收伴随着所述拖曳臂的变形而在所述第1齿轮箱和所述第2齿轮箱之间产生的扭转。
8.根据权利要求7所述的马达驱动装置,其特征在于,
所述弯曲机构为等速万向节。
9.根据权利要求3所述的马达驱动装置,其特征在于,
所述齿轮传动机构具有从所述第1齿轮箱延伸的第1传动轴和从所述第2齿轮箱延伸、并且与所述第1传动轴花键结合的第2传动轴。
10.根据权利要求1所述的马达驱动装置,其特征在于,
在所述拖曳臂上安装有沿车宽方向延伸的扭力梁,
在比所述扭力梁靠前侧的位置配置有座椅,
所述马达配置于所述扭力梁和所述座椅之间。
11.根据权利要求1所述的马达驱动装置,其特征在于,
所述马达的一部分比车身底板的下表面向下方突出。
12.根据权利要求1所述的马达驱动装置,其特征在于,
所述车轮侧支承部具有车轮侧支承部件,其中,所述车轮侧支承部件具有调整车轮的定位的调整功能,
所述拖曳臂由外侧部件和内侧部件构成,其中,所述外侧部件和内侧部件在车辆的宽度方向上彼此相向配设并且所述外侧部件和内侧部件协同而构成闭合截面形状的主体部,
所述外侧部件具有加宽部,其中,所述加宽部从所述前后方向上的中间部朝向后方而在所述车辆的上下方向上扩大,
在所述加宽部的所述宽度方向上的外侧设置有固定设置所述车轮侧支承部件的固定部,
在所述加宽部的宽度方向上的内侧设置有安装有驱动机构的安装部。
13.根据权利要求12所述的马达驱动装置,其特征在于,
所述拖曳臂还具有连接于所述内侧部件并且向后端侧延伸的加强部件,
所述内侧部件的后部侧和所述加强部件的后部侧在所述上下方向上相离地配设,
所述安装部位于所述内侧部件和所述加强部件之间。
14.根据权利要求12所述的马达驱动装置,其特征在于,
所述固定部具有在所述上下方向上相离地配设的上侧固定部和下侧固定部,
所述安装部位于所述上侧固定部和所述下侧固定部之间。
15.根据权利要求12所述的马达驱动装置,其特征在于,
所述加宽部具有覆盖安装于所述安装部的所述驱动机构的前方的前壁部,
所述前壁部具有沿所述前后方向开口的开口部。
16.根据权利要求12所述的马达驱动装置,其特征在于,
还具有固定设置于所述拖曳臂并且支承悬架弹簧的下端侧的弹簧座,
所述内侧部件配设于比所述安装部靠所述上方侧的位置,
所述加强部件配设于比所述安装部靠所述下方侧的位置,
所述弹簧座固定设置于所述加强部件。
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