JP2005306090A

JP2005306090A - 自動車のモータ駆動システム

Info

Publication number: JP2005306090A
Application number: JP2004122716A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Yamazaki; 達也山崎; Yuichi Ito; 雄一伊藤; Tomoo Kiuchi; 智夫木内
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2004-04-19
Filing date: 2004-04-19
Publication date: 2005-11-04

Abstract

【課題】車輪の車軸を駆動するモータと駆動力伝達装置を備え、モータ駆動される車輪を懸架する回動アームとナックルの位置関係が変化しない懸架装置を採用した自動車を対象として、ばね下重量を増大させることなく、居室・荷室空間を拡大可能とすることである。
【解決手段】左右の車輪１を懸架する各回動アーム７を、ゴムブッシュ４を介して車体５に取り付けられた回動軸６に回動自在に支持されたモータ３の出力軸３ｂに連結して、各回動アーム７にハブシャフト２ａを駆動する駆動軸の機能を持たせることにより、別途に駆動軸とそのスペースを設けることを不要として、ばね下重量を増大させることなく、居室・荷室空間を拡大できるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、車輪の車軸を駆動するモータと駆動力伝達機構を備え、モータ駆動される車輪を懸架する回動アームとナックルの位置関係が変化しない懸架装置を採用した自動車のモータ駆動システムに関する。

自動車の懸架装置には、自在継手に連結した各車輪を独立に懸架する独立懸架方式のものと、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のものとがある。また、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懸架装置が採用されている。

一方、車輪の車軸をモータで駆動する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懸架装置で懸架した、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。

また、懸架装置のないフォークリフト等の特殊な自動車を対象として、モータを車輪のタイヤの上面よりも上方で車体に下向きに取り付け、歯車減速装置や傘歯車装置を有する駆動力伝達装置で、縦軸心の回りに回動自在な車輪の車軸を駆動するようにしたものもある（例えば、特許文献３参照）。

特開２００２−２４７７１３号公報（第４−７頁、第１−２図）特開２００３−７２３９２号公報（第２−４頁、第２−３図）特開２００２−３７５９５号公報（第２−５頁、第１−７図）

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して、居室・荷室空間の拡大を期待できる利点を有するが、モータと歯車減速機構が車輪と一緒に懸架装置で懸架されるので、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。

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、独立懸架方式の懸架装置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いが、駆動力伝達装置が大掛かりなものとなって、居室・荷室空間を拡大できない問題がある。

また、特許文献３に記載された特殊自動車用のモータ駆動システムは、懸架装置もショックアブソーブ機構も備えていないので乗り心地が悪く、乗用車等の一般の自動車には不向きである。

そこで、本発明の課題は、車輪の車軸を駆動するモータと駆動力伝達装置を備え、モータ駆動される車輪を懸架する回動アームとナックルの位置関係が変化しない懸架装置を採用した自動車を対象として、ばね下重量を増大させることなく、居室・荷室空間を拡大可能とすることである。

上記の課題を解決するために、本発明は、左右の車輪の車軸を駆動するモータと駆動力伝達機構を備え、このモータと駆動力伝達機構で駆動される各車輪を懸架する左右の回動アームとナックルの位置関係が変化しない懸架装置を採用した自動車のモータ駆動システムにおいて、前記各回動アームに、前記駆動力伝達機構の駆動軸の機能を持たせた構成を採用した。

すなわち、左右の車輪を懸架する各回動アームに駆動力伝達機構の駆動軸の機能を持たせることにより、別途に駆動軸とそのスペースを設けることを不要として、ばね下重量を増大させることなく、居室・荷室空間を拡大できるようにした。

前記駆動力伝達機構の駆動軸は、前記各回動アームの内部に組み込むこともできる。

前記左右の回動アーム同士、またはこれらの回動アームが懸架する懸架部品同士を、前記左右の車輪の中心を結ぶ直線と平行な連結ビームで連結することにより、この連結ビームをトーションビームの代用とすることができる。

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。

本発明の自動車のモータ駆動システムは、左右の車輪を懸架する各回動アームに駆動力伝達機構の駆動軸の機能を持たせることにより、別途に駆動軸とそのスペースを設けることを不要としたので、ばね下重量を増大させることなく、居室・荷室空間を拡大することができる。

前記左右の回動アーム同士、またはこれらの回動アームが懸架する懸架部品同士を、左右の車輪の中心を結ぶ直線と平行な連結ビームで連結することにより、この連結ビームをトーションビームの代用とすることができる。

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の車軸である各ハブ２のハブシャフト２ａをそれぞれモータ３で駆動するものである。各モータ３のケース３ａは、ゴムブッシュ４を介して車体５に取り付けられた回動軸６に回動自在に支持され、その出力軸３ｂに懸架装置の回動アーム７が連結されており、その先端にスプライン結合された歯車８ａと、各ハブシャフト２ａにボルト結合された歯車８ｂとが直角に噛み合っている。したがって、モータ３の出力軸３ｂからの駆動力は、駆動軸の機能を持たせた回動アーム７と各歯車８ａ、８ｂを介して、ハブシャフト２ａに伝達される。

図示は省略するが、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る。各モータ３を減速機構付きのものとする替りに、歯車８ａ、８ｂ間に減速比を持たせることもできる。また、各車輪１は転舵しない後輪であり、左右の回動アーム７とハブ２を支持するナックル９との位置関係は変化しない。

前記歯車８ａはナックル９にアンギュラ玉軸受１０で支持され、アンギュラ玉軸受１０はナット１１の締め付けで予圧されている。また、ハブシャフト２ａは、その外周にスプライン結合されたハブ２を介して、ナックル９にアンギュラ玉軸受１２で支持され、アンギュラ玉軸受１２は、ハブシャフト２ａに螺着されたナット１３により、ハブ２を介して予圧されるようになっている。ハブ２には、車輪１とディスクブレーキ用のブレーキロータ１４がボルト１５で固定されている。

前記左右のナックル９は、コイルばね１６付きのオイルダンパ１７を介して車体５に支持され、左右の車輪１の中心を結ぶ直線と平行な連結ビーム１８によって互いに連結されており、連結ビーム１８がトーションビームの役割をするようになっている。このトーションビームの役割をする連結ビーム１８には、スタビライザ機構を付加することもできる。

図３および図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、前記連結ビーム１８が左右のモータ３のケース３ａ同士を連結している点のみが異なる。

図５および図６は、第３の実施形態を示す。この自動車のモータ駆動システムも、基本的な構成は第１の実施形態のものと同じであり、前記左右の回動アーム７の途中に拡径部７ａが設けられ、前記連結ビーム１８が、これらの拡径部７ａ同士を軸受１９を介して連結している点のみが異なる。

図７および図８は、第４の実施形態を示す。この自動車のモータ駆動システムは、前記左右の回動アーム７が、モータ３のケース３ａとナックル９を連結する筒部材７ｂで形成され、モータ３の出力軸３ｂに駆動軸７ｃが連結されて、この駆動軸７ｃの先端に歯車８ａがスプライン結合されている。また、連結ビーム１８は筒部材７ｂ同士を連結している。その他の部分は、第１の実施形態のものと同じである。

上述した各実施形態では、懸架装置の回動アームをトレーリングアームと似た方式のものとしたが、回動アームはナックルとの位置関係が変化しないものであればよく、他の形態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。

第１の実施形態の自動車のモータ駆動システムを示す一部省略横断平面図図１のII−II線に沿った断面図第２の実施形態の自動車のモータ駆動システムを示す一部省略横断平面図図３のIV−IV線に沿った断面図第３の実施形態の自動車のモータ駆動システムを示す一部省略横断平面図図５のVI−VI線に沿った断面図第４の実施形態の自動車のモータ駆動システムを示す一部省略横断平面図図７のVIII−VIII線に沿った断面図

符号の説明

１車輪
２ハブ
２ａハブシャフト
３モータ
３ａケース
３ｂ出力軸
４ゴムブッシュ
５車体
６回動軸
７回動アーム
７ａ拡径部
７ｂ筒部材
７ｃ駆動軸
８ａ、８ｂ歯車
９ナックル
１０アンギュラ玉軸受
１１ナット
１２アンギュラ玉軸受
１３ナット
１４ブレーキロータ
１５ボルト
１６コイルばね
１７オイルダンパ
１８連結ビーム
１９軸受

Claims

左右の車輪の車軸を駆動するモータと駆動力伝達機構を備え、このモータと駆動力伝達機構で駆動される各車輪を懸架する左右の回動アームとナックルの位置関係が変化しない懸架装置を採用した自動車のモータ駆動システムにおいて、前記各回動アームに、前記駆動力伝達機構の駆動軸の機能を持たせたことを特徴とする自動車のモータ駆動システム。
前記駆動力伝達機構の駆動軸を、前記各回動アームの内部に組み込んだ請求項１に記載の自動車のモータ駆動システム。
前記左右の回動アーム同士、またはこれらの回動アームが懸架する懸架部品同士を、前記左右の車輪の中心を結ぶ直線と平行な連結ビームで連結した請求項１または２に記載の自動車のモータ駆動システム。
前記駆動力伝達装置に歯車減速機構を設けた請求項１乃至４のいずれかに記載の自動車のモータ駆動システム。