CN111823802A - 轮内马达单元联接构造 - Google Patents

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Abstract

轮内马达单元联接构造具备：轮内马达单元，配置于车辆的轮内，被配置为以可旋转的方式对所述轮进行保持，包括作为所述轮的旋转驱动源的电动马达；以及减震器，与所述轮内马达单元联接。所述减震器构成车辆用悬架装置。所述减震器的下端部以朝向车宽方向上的车辆外方被按压于马达部(22)的方式被紧固于该马达部(22)的车宽方向上的车辆中央侧。所述马达部是内置有所述轮内马达单元的所述电动马达的部分。

Description

轮内马达单元联接构造
技术领域
本发明涉及一种用于车辆用悬架装置中的轮内马达单元与减震器的联接的轮内马达单元联接构造。
背景技术
近来，积极开发由电动马达驱动的车辆，针对轮内马达单元，即配置于轮内并以可旋转的方式对该轮进行保持且具有作为该轮的旋转驱动源的电动马达的单元，进行了各种各样的研究。针对作为构成车辆用悬架装置(以下，有时仅称为“悬架装置”)的轮架(carrier)的轮内马达单元与减震器的联接构造(以下，有时仅称为“轮内马达单元联接构造”或者“联接构造”)，提出了下述日本特开2013-163401所记载的构造。
在上述日本特开2013-163401所记载的技术中，在轮内马达单元(以下，有时仅称为“单元”)的前方侧，详细而言在单元的作为配设有电动马达的部分的马达部的前方侧联接有减震器的下端部。因此，不仅限制作为配设于轮内的其他元件的一种的制动钳(caliper)的配设空间，也给制动钳的维护等作业带来困难。此外，减震器的下端部相对于轮的旋转轴线(以下，有时称为“车轮旋转轴线”)向前方较大幅度地移位(shift)，在弹跳/回弹动作时，较大的力在与减震器的轴线(以下，有时称为“减震器轴线”)交叉的方向作用于该减震器。就是说，会作用欲使减震器弯曲的较大的力。考虑到这样的力的作用，则需要提高减震器的强度。而且，上述日本特开2013-163401所记载的技术是以转向轮为对象的技术，在车轮转向时，减震器的下端部绕主销轴线以较大的半径进行旋转。因此，必须确保用于该旋转的空间较大。
发明内容
本发明提供一种能提高车辆用悬架装置中的轮内马达单元的实用性的联接构造。
本发明的方案的轮内马达单元联接构造的特征在于，减震器的下端部以朝向车宽方向上的车辆外方被按压于马达部的方式被紧固于该马达部的车宽方向上的车辆中央侧。马达部是内置有轮内马达单元的电动马达的部分。
根据本发明的方案的联接构造，减震器的下端部被紧固于马达部的车宽方向上的车辆中央侧，因此，对配设于轮内的其他元件的配设空间的限制少，能较容易地进行其他元件的维护等作业。此外，能使减震器的轴线接近车轮旋转轴线，能使在与减震器轴线交叉的方向作用于减震器的力较小。而且，在以转向轮为对象的悬架装置中，能使车轮转向时的减震器的下端部绕主销轴线的旋转半径较小。
另外，根据本发明的方案的联接构造，减震器的下端部以被按压于单元的马达部的方式被紧固于该马达部，换言之，减震器的下端部以直接紧贴的方式被紧固于马达部，因此，减震器与单元被牢靠地联接，且单元直接承受作用于减震器的力，由此能充分地确保该联接构造的刚性，该联接构造的强度的可靠性变高。
本发明的方案的轮内马达单元联接构造的特征在于，包括：轮内马达单元，配置于车辆的轮内，被配置为以可旋转的方式对该轮进行保持，具有作为该轮的旋转驱动源的电动马达；以及减震器，与轮内马达单元联接。减震器构成车辆用悬架装置。所述减震器的下端部以朝向车宽方向上的车辆外方被按压于马达部的方式被紧固于该马达部的车宽方向上的车辆中央侧。所述马达部是内置有所述轮内马达单元的所述电动马达的部分。
上述方案的联接构造也可以理解为另一方案的车辆用悬架装置。该方案的车辆用悬架装置的特征在于，具备：轮内马达单元，配置于轮内并作为以可旋转的方式对该轮进行保持的轮架发挥功能，具有作为该轮的旋转驱动源的电动马达；以及减震器，与该轮内马达单元联接，所述减震器的下端部以朝向车宽方向上的车辆外方被按压于马达部的方式被紧固于该马达部的车宽方向上的车辆中央侧。所述马达部是内置有所述轮内马达单元的所述电动马达的部分。
在上述联接构造、车辆用悬架装置中，轮内马达单元作为容许与弹跳/回弹动作相应的车轮的上下移动的同时对该车轮进行保持的轮架发挥功能。只要单元作为轮架发挥功能，则不限定上述方案的悬架装置的型式，例如，该悬架装置通常可以是减震器的下端部与作为轮架的转向节联接的支柱式(麦弗逊式)悬架装置。支柱式悬架装置以转向轮为对象，因此，若为支柱式悬架装置，则能充分享有由上述方案实现的上述效果，详细而言，能充分享有能使车轮转向时的减震器的下端部绕主销轴线的旋转半径较小的效果。
考虑到配置于轮的轮缘(rim)内的制动钳等其他元件，单元的马达部也可以相对于车轮旋转轴线在车辆前后方向偏移。此外，从使在与减震器轴线交叉的方向作用于减震器的力较小的观点出发，减震器轴线相对于车轮旋转轴线的车辆侧视观察时的偏移量可以被设为轮的外径的1/5以下。另外，上述偏移量能被定义为在车轮未转向的状态下减震器轴线与车轮旋转轴线的车辆侧视观察时的最小距离。
减震器的下端部与马达部可以利用紧固构件来紧固，但只要能牢靠地紧固，则对该紧固构件并不特别限定。无论在使用了怎样的紧固构件的情况下，从用于按压的构造简便的观点出发，减震器向马达部的按压都可以利用该紧固构件的弹性反作用力来实现。
考虑到构造简单的优点，可以是，将上述紧固构件构成为包括一部分与减震器的下端部接合并朝向马达部延伸出的托架，并将该托架的伸出端部与马达部紧固，由此，减震器的下端部被紧固于马达部。在采用这样的构造的情况下，也可以是，例如，在托架的伸出端部与马达部之间设置间隙，以使托架产生弹性变形的同时将该间隙消除的方式将轮架的伸出端部与马达部紧固，由此，通过依赖于托架的弹性变形的反作用力，将减震器的下端部按压于马达部。
可以是，在马达部固定地设有在紧固中供减震器的下端部按压的装配座。在该情况下，该装配座可以采用能禁止减震器的下端部被按压于该装配座的状态下在与减震器轴线成直角的方向上、主要是在车辆前后方向上的减震器的位置变动的构造。具体而言，可以在装配座设置供减震器的下端部嵌入的槽，详细而言，可以在装配座设置在减震器被装配于适当的位置的情况下与减震器轴线平行的槽。另外，考虑到减震器大致为圆筒状，该槽可以是例如与减震器轴线成直角的剖面呈U字形或V字形的槽。
附图说明
下面参照附图，对本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义进行说明，附图中相同的附图标记表示相同的元件，其中，
图1是从车宽方向上的车辆中央侧观察采用了实施例的轮内马达单元联接构造的车辆用悬架装置的侧视图。
图2是从车辆前方侧观察图1所示的车辆用悬架装置的主视图。
图3是从车辆后方侧观察图1所示的车辆用悬架装置的后视图。
图4是从上方观察图1所示的车辆用悬架装置的俯视图。
图5是用于说明实施例的轮内马达单元联接构造中的轮内马达单元与减震器的紧固的具体方法的剖视图(图1的V-V剖面)。
图6是用于说明变形例的轮内马达单元联接构造中的轮内马达单元与减震器的紧固的具体方法的剖视图(图1的V-V剖面)。
图7A和图7B是用于说明其他变形例的轮内马达单元联接构造中的轮内马达单元与减震器的紧固的具体方法的示意性的三视图。
具体实施方式
以下，参照附图对作为本发明的实施例的轮内马达单元联接构造进行详细说明。需要说明的是，本发明除了下述实施例以外，能以基于本领域技术人员的知识而实施了各种各样的变更、改良的各种各样的方式进行实施。
车辆用悬架装置的整体结构
采用了实施例的联接构造的图1～图4所示的悬架装置(以下，有时称为“实施例的悬架装置”)是支柱式(麦弗逊式)悬架装置，该悬架装置是针对在车辆中作为转向轮发挥功能的右前轮的悬架装置。图1～图4分别是从车宽方向上的车辆中央侧观察该悬架装置的侧视图(也可以称为“车辆侧视观察”)、从车辆前方侧观察该悬架装置的主视图、从车辆后方侧观察该悬架装置的后视图、从上方观察该悬架装置的俯视图。以下，参照这些图对实施例的悬架装置的整体结构进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，如图所示，将车辆前后方向上的前方方向称为车辆前方，将后方方向称为车辆后方，将车宽方向上朝向车辆中央的方向称为车辆内方，将朝向车辆外侧的方向称为车辆外方。
实施例的悬架装置构成为包括配置于轮10内，详细而言配置于轮10的轮缘10a内的轮内马达单元12。单元12在车轴轮毂(axle hub)(图中，被遮挡而不可见)对轮10进行保持，由此，以可绕车轮旋转轴线WL旋转的方式对车轮14进行保持，并且作为容许与车轮14和车身的弹跳/回弹动作相应的车轮14相对于车身的上下移动的轮架发挥功能。另外，车轮14是包括轮10和嵌于该轮10的轮胎16的构成元件。
单元12在外壳20的内部配设有：作为轮10即车轮14的旋转驱动源的电动马达；对车轴轮毂进行保持的轴承单元；以及将电动马达的旋转减速并传递至车轴轮毂的减速器。另外，考虑到马达部22由电动马达和内置有该电动马达的外壳20的一部分构成，减速器部24由减速器和内置有该减速器的外壳20的一部分构成，作为电动马达的轴线的马达轴线ML相对于车轮旋转轴线WL向车辆后方移位，使马达部22在车辆前后方向、详细而言相对于车轮旋转轴线WL向车辆后方偏移。需要说明的是，还使马达部22相对于车轮旋转轴线WL向上方偏移。
单元12在下部经由球形接头30被支承于A形的下臂32。另一方面，单元12在上部联接有减震器40。详细而言，单元12的马达部22与减震器40的下端部相互被紧固。该单元12与减震器40的联接构造为实施例的联接构造，关于该联接构造的详细情况，在后文加以记述。
减震器40具有内置有活塞的外筒40a和从外筒40a向上方延伸出的活塞杆，减震器40的上端部即活塞杆的上端部以可旋转的方式被附设于车身的安装部的上支承件42支承。因此，单元12被设为能绕由上述球形接头30和上支承件42确定的主销轴线KL转动。若将减震器40的轴线定义为减震器轴线AL，则主销轴线KL与减震器轴线AL不一致。
平衡杆(stabilizer bar)(扭杆)46的一端部经由连杆44被连结于减震器40的外筒40a。此外，在外筒40a附设有弹簧下座48，并以两端被该弹簧下座48和上支承件42支承的方式配设有悬架螺旋弹簧50。
单元12的外壳20在车辆前方侧的下部附设有转向节臂60。另一方面，在该车辆，以在车宽方向延伸的方式配设有形成有齿条的转向杆(图中，被遮挡而不可见)，该转向杆通过形成有连结于转向轴并且与齿条啮合的小齿轮的小齿轮轴62的旋转即通过方向盘的旋转操作来左右移动。转向杆的一端经由连杆64被连结于转向节臂60的顶端。该车辆具有这样的转向装置，通过驾驶员的转向操作，单元12绕主销轴线KL转动，被保持于单元12的车轮14转向。根据这样的构造，单元12作为转向节发挥功能。需要说明的是，在本车辆中，为了辅助转向杆的左右移动，设有以电动马达66为驱动源的转向致动器68。
单元12在车轴轮毂以可旋转的方式对轮10和制动盘70一起进行保持。此外，构成为包括制动垫块和用于将该制动垫块按压于制动盘70的致动器的制动钳72也被单元12保持。另外，单元12的马达部22在轮10内被偏向车辆后方侧地配置，因此，轮10内存在较大的空间。制动钳72被留有富余地配置于轮10内的该空间。
减震器与轮内马达单元的联接构造
再参照图5对本实施例的联接构造进行说明，减震器40利用作为紧固构件的托架80被紧固于单元12，详细而言被紧固于单元12的马达部22的车宽方向上的车辆中央侧。托架80是将板材成型为具有大致U字形的剖面的形状的构件，在相当于U字的底的部分(以下，有时称为“基部”)80a通过焊接被接合于减震器40的下端部，详细而言被接合于外筒40a的下端部。托架80具有从基部80a大致相互平行地朝向马达部22延伸出的一对伸出部80b、80c，分别使该伸出部80b、80c的顶端弯曲，从而具有作为伸出端部的凸缘80d、80e。在车辆前方侧的凸缘80d贯穿设置有两个装配孔80f，在车辆后方侧的凸缘80e贯穿设置有一个装配孔80f。
另一方面，单元12的外壳20在马达部22构成为包括：周壁20a；以及盖20b，以包围由周壁20a围住的空间的车辆内方侧的方式通过螺栓来装配。在周壁20a，与贯穿设置于托架80的凸缘80d、80e的装配孔80f对应地设有形成有内螺纹的装配凸台20c，在盖20b，与装配孔80f对应地设有贯通孔20d。托架80通过贯通凸缘80d、80e的装配孔80f、盖20b的贯通孔20d并与装配凸台20c的内螺纹螺合的作为紧固件的螺栓82被紧固于马达部22。
在盖20b，固定地设有具有在与减震器轴线AL平行的方向延伸的剖面U字形状的槽20f的装配座20e，减震器40的外筒40a正好嵌入该槽20f。
在已将减震器40的下端部装配于马达部22但螺栓82尚未被紧固的状态下，在凸缘80d、80e的每一个与盖20b的表面之间存在些许间隙d。通过将螺栓82拧入装配凸台20c，伸出部80b、80c被弹性地拉伸，该间隙d消失。就是说，托架80成为被迫产生弹性变形的状态，通过依赖于该弹性变形的反作用力，减震器40的下端部朝向车宽方向上的车辆外方被按压于单元12的马达部22，详细而言被按压于装配座20e。在该被按压的状态下，通过装配座20e的槽20f，在与减震器轴线AL成直角的方向上、大致而言在车辆前后方向上的减震器40的位置变动被禁止。
在以上说明的悬架装置中，如上所述，作为电动马达的轴线的马达轴线ML相对于车轮旋转轴线WL向车辆后方移位，使马达部22在车辆前后方向、详细而言向车辆后方相对于车轮旋转轴线WL偏移。并且，根据实施例的联接构造，减震器40的下端部被紧固于马达部22的车宽方向上的车辆中央侧，因此，对作为配设于轮10内的其他元件的制动钳72等的配设空间的限制少，能较容易地进行制动钳72等的维护等作业。
此外，在实施例的联接构造中，减震器40的下端部被紧固于马达部22的车宽方向上的车辆中央侧，因此，能使减震器轴线AL接近车轮旋转轴线WL。具体而言，在车轮14未转向的状态下，减震器轴线AL相对于车轮旋转轴线WL的车辆侧视观察时的偏移量δ被设为轮10的外径D的1/5以下(实际上，几乎未偏移)。其结果是，使得在与减震器轴线AL交叉的方向作用于减震器40的力(例如，以欲使减震器40弯曲的方式作用的力)较小。
而且，车轮14转向时的减震器40的下端部绕主销轴线KL的旋转半径被设为较小，用于避免对车身侧的构成零件等的干扰的空间较小即可。
此外，根据实施例的联接构造，减震器40的下端部以被按压于马达部22的方式被紧固于单元12的马达部22。换言之，减震器40的下端部以紧贴的方式直接被紧固于马达部22即构成马达部22的装配座20e。因此，减震器40与单元12被牢靠地联接。而且，不仅经由托架80来承受作用于减震器40的力，单元12也直接地承受作用于减震器40的力，由此，能充分地确保该联接构造的刚性，该联接构造的强度的可靠性变高。
如图6所示，作为关于装配座20e的变形例，可以设置采用了剖面V字形状的槽20f’来代替U字形状的槽20f的装配座20e’。即使是这样的槽20f’，在减震器40的下端部被按压于装配座20e’的状态下，在与减震器轴线AL成直角的方向上、大致而言在车辆前后方向上的减震器40的位置变动也会被禁止。
如在图7A、图7B中分别以三视图示意性地所示，可以在马达部22设置一个或者两个具有大致三角形的剖面并例如朝与减震器轴线AL成直角地立体交叉的方向延伸的装配座20e”。

Claims (6)

1.一种轮内马达单元联接构造，其特征在于，包括：
轮内马达单元，配置于车辆的轮内，被配置为以可旋转的方式对所述轮进行保持，包括作为所述轮的旋转驱动源的电动马达；以及
减震器，与所述轮内马达单元联接，所述减震器构成车辆用悬架装置，所述减震器的下端部以朝向车宽方向上的车辆外方被按压于马达部的方式被紧固于该马达部的车宽方向上的车辆中央侧，所述马达部是内置有所述轮内马达单元的所述电动马达的部分。
2.根据权利要求1所述的轮内马达单元联接构造，其特征在于，
所述轮内马达单元联接构造被配置为：
所述减震器的下端部与所述马达部利用将所述减震器的下端部与所述马达部相连的紧固构件被紧固，
并且，所述减震器的下端部通过所述紧固构件的弹性反作用力被按压于所述马达部。
3.根据权利要求2所述的轮内马达单元联接构造，其特征在于，
所述轮内马达单元联接构造被配置为：
所述紧固构件包括一部分与所述减震器的下端部接合并朝向所述马达部延伸出的托架，
所述托架的伸出端部与所述马达部被紧固，由此，所述减震器的下端部被紧固于所述马达部，
并且，在所述减震器的下端部被紧固于所述马达部的状态下，所述托架成为被迫产生弹性变形的状态，通过依赖于该弹性变形的反作用力，所述减震器的下端部被按压于所述马达部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的轮内马达单元联接构造，其特征在于，
在所述轮内马达单元的所述马达部固定地设有装配座，
所述减震器的下端部以被按压于该装配座的方式被紧固于所述马达部，
并且，所述装配座包括用于禁止所述减震器的下端部被按压于该装配座的状态下在与所述减震器的轴线成直角的方向上的所述减震器的位置变动的槽。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮内马达单元联接构造，其特征在于，
所述轮内马达单元被配置为作为转向节发挥功能，
并且，所述减震器构成车辆用支柱式悬架装置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的轮内马达单元联接构造，其特征在于，
所述马达部被配置为相对于所述轮的旋转轴线在车辆前后方向偏移，
并且，所述减震器的轴线相对于所述轮的所述旋转轴线的车辆侧视观察时的偏移量为所述轮的外径的1/5以下。
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