JP2012240599A

JP2012240599A - 電動機付き車両の駆動装置

Info

Publication number: JP2012240599A
Application number: JP2011114512A
Authority: JP
Inventors: Masaru Suzuki; 勝鈴木; Junichi Sudo; 純一須藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2011-05-23
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2012-12-10

Abstract

【課題】空芯を設けることがなく、小型化及び軽量化を図るとともに、出力トルクを良好に向上させることを可能にする。
【解決手段】駆動装置１０は、駆動用モータ１４を備えるとともに、前記駆動用モータ１４には、インボードジョイント１６が連結される。インボードジョイント１６は、スパイダ２０が収容されるアウタカップ２８を備え、前記アウタカップ２８の底部から軸方向外方に軸部３０が突出するとともに、駆動装置１０は、前記軸部３０に連結され、駆動用モータ１４の内周部に収容される減速機構４０を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、駆動源として少なくとも駆動用モータが用いられ、前記駆動用モータと駆動輪とが等速ジョイントにより連結される電動機付き車両の駆動装置に関する。

自動車等の車両には、駆動源として、例えば、駆動用モータが用いられている場合がある。実際上、エンジンと駆動用モータとが搭載されるハイブリッド自動車や、前記駆動用モータのみが搭載される電気自動車（又は燃料電池電気自動車）等の電動機付き車両が知られている。

この種の電動機付き車両では、一般的に、駆動用モータの回転力を等速ジョイントを介して駆動輪（タイヤ）に伝達することにより、前記駆動輪の回転作用下に走行するように構成されている。

この種の技術として、例えば、特許文献１に開示されている電気自動車の駆動機構が知られている。この駆動機構は、図５に示すように、モータケース１内にコイル２が巻かれたステータ３が圧入固定されている。モータケース１内には、空芯モータを構成するカップ状ロータ４が収容されるとともに、このカップ状ロータ４は、永久磁石５により回転自在である。カップ状ロータ４の底部内側には、モータ側等速ジョイント６が固定されており、このモータ側等速ジョイント６に一端が連結されるシャフト７は、タイヤ側等速ジョイント８を介してタイヤ９側に接続されている。

これにより、カップ状ロータ４の空芯部までドライブシャフト７を引き込むことができ、前記ドライブシャフト７の長さを、従来の駆動機構の２倍以上にすることが可能になっている、としている。

特開平４−３２５８０３号公報

上記の駆動機構では、モータケース１内にカップ状ロータ４を配設することにより、空芯モータを構成している。しかしながら、モータ内に空芯が設けられるため、該モータ全体が径方向に相当に大型化するという問題がある。

本発明はこの種の問題を解決するものであり、空芯を設けることがなく、小型化及び軽量化を図るとともに、出力トルクを良好に向上させることが可能な電動機付き車両の駆動装置を提供することを目的とする。

本発明は、駆動源として少なくとも駆動用モータが用いられ、前記駆動用モータと駆動輪とが、ドライブシャフト及び等速ジョイントにより連結される電動機付き車両の駆動装置に関するものである。

この駆動装置では、等速ジョイントであるインボードジョイントは、ジョイント部が収容されるアウタカップを備え、前記アウタカップの底部から軸方向外方に軸部が突出するとともに、前記駆動装置は、前記軸部に連結され、駆動用モータの内周部に収容される減速機構を備えている。

また、この駆動装置では、減速機構は、駆動用モータを構成するロータに設けられる太陽歯車と、軸部に固着されるキャリア部材に支持される遊星歯車と、前記駆動用モータを構成するステータ側に固定される内歯車とを備えるとともに、前記ロータの内周部には、前記太陽歯車、前記遊星歯車及び前記内歯車が収容されることが好ましい。

本発明によれば、インボードジョイントを構成するアウタカップの底部から軸方向外方に突出する軸部に、減速機構が連結されるとともに、前記減速機構は、駆動用モータの内周部に収容されている。このため、駆動用モータの回転力は、減速機構を介してアウタカップに直接伝達され、インボードジョイントに駆動力を確実且つ容易に伝えることができる。

従って、空芯を設けることがなく、小型化及び軽量化を図るとともに、減速機構による減速比を設定することにより、出力トルクを良好に向上させることが可能になる。

本発明の実施形態に係る電動機付き車両の駆動装置が採用される車両の説明図である。前記駆動装置の概略断面説明図である。前記駆動装置を構成する減速機構の、図２中、ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面説明図である。前記減速機構の動作説明図である。特許文献１の駆動機構の説明図である。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る電動機付き車両の駆動装置１０は、車両１１に搭載されるとともに、前記車両１１は、駆動輪ＤＷと前記駆動装置１０とをドライブシャフト１２を介して連結する。

駆動輪ＤＷは、サスペンションＳＰにより車体に対して弾性的に支持される。サスペンションＳＰは、駆動輪ＤＷを車体に連結するリンク機構Ｌと、前記駆動輪ＤＷに伝わる振動を吸収するショックアブソーバＳＡとを含む。

ドライブシャフト１２の一端側には、駆動用モータ１４に連結されるインボードジョイント（等速ジョイント）１６が設けられる。インボードジョイント１６は、例えば、トリポート型の等速ジョイントを構成する。ドライブシャフト１２の他端側には、駆動輪ＤＷに連結されるアウトボードジョイント（等速ジョイント）１７が設けられる。

図２に示すように、ドライブシャフト１２の一端部には、スプライン軸部１８が設けられ、このスプライン軸部１８には、インボードジョイント１６のジョイント部、例えば、スパイダ２０が外装される。スパイダ２０の外周部には、それぞれ所定の角度間隔（等角度間隔）ずつ離間して、複数、例えば、３本のトラニオン２２が一体的に形成される。なお、インボードジョイント１６は、従来より用いられている種々の等速ジョイントを採用することができる。

各トラニオン２２の外周部には、転動体（ニードルやころ等）２４を介してリング状のローラ部材２６が回転自在に軸着される。

インボードジョイント１６は、有底円筒形状のアウタカップ２８を備える。このアウタカップ２８は、底部（一端側）から軸方向外方に軸部３０が一体に突出形成されるとともに、他端側が開放される。

アウタカップ２８の内周部３２には、ローラ部材２６が回転自在に摺動する案内溝３４が形成される。案内溝３４は、内周部３２に等角度間隔ずつ離間して、例えば、３本設けられており、それぞれアウタカップ２８の軸方向に延在して形成される。

アウタカップ２８の開口側先端と、ドライブシャフト１２とには、ブーツ３６の両端がバンド部材３８を介して締め付け固定される。

駆動装置１０は、アウタカップ２８の軸部３０に連結され、駆動用モータ１４の内周部に収容される減速機構４０を備える。駆動用モータ１４は、モータケース４２を設けるとともに、前記モータケース４２は、有底円筒形状を有する。モータケース４２の一端側には、円板状の底部４２ａが設けられる。

図２及び図３に示すように、モータケース４２の内周部には、ステータ４４を構成する複数のコイル４６が周回配置される。各コイル４６は、図示しないが、駆動回路に接続される。駆動用モータ１４は、例えば、ブラシレスＤＣモータ構造が採用される。

ステータ４４の内周部には、ロータ４８が配設される。図２に示すように、ロータ４８は、モータケース４２の底部４２ａの中央部にベアリング５０を介して回転自在に支持される軸部５２を有する。軸部５２には、円板部５４を介して比較的大径なリング部５６が一体に設けられるとともに、前記軸部５２の内方には、同軸上に膨出部５８が一体に設けられる。

リング部５６には、複数の永久磁石６０がＳ極とＮ極を交互にして周回配置される。なお、ロータ構造は、永久磁石６０に代えて、電磁鋼板の積層体により構成してもよい。

減速機構４０は、ロータ４８の膨出部５８の外周部に形成される太陽歯車６２と、インボードジョイント１６を構成するアウタカップ２８に支持される複数、例えば、３つの遊星歯車６４と、モータケース４２側に形成される内歯車６６とを有する。減速機構４０では、ロータ４８の内周部に、太陽歯車６２、遊星歯車６４及び内歯車６６が収容される。

各遊星歯車６４は、アウタカップ２８を構成する軸部３０の先端に固着されるキャリア部材６８に対して回転自在に装着されるとともに、互いに等角度間隔ずつ離間して配置される（図２及び図３参照）。モータケース４２の開口側端部には、図２に示すように、円板部７０の大径側端部が一体に又は別体に設けられ、前記円板部７０の小径側端部には、筒状部７２が一体に形成される。筒状部７２の内周部には、内歯車６６が形成される。

アウタカップ２８の軸部３０は、モータケース４２に対して前記軸部３０と筒状部７２との間に配設されるベアリング７４により回転自在に支持される。軸部３０の先端には、ベアリング７６を介してロータ４８の膨出部５８が相対的に回転自在に係合する。

このように構成される駆動装置１０の動作について、以下に説明する。

駆動用モータ１４では、ステータ４４を構成する複数のコイル４６に電気を流すことにより、電磁力が発生する。このため、リング部５６にＳ極とＮ極とを交互に配置した永久磁石６０とコイル４６との間に発生する反発力及び吸引力の作用下に、前記リング部５６が設けられているロータ４８が回転される。

図４に示すように、ロータ４８が、例えば、矢印ａ方向に回転されると、このロータ４８に設けられている膨出部５８の太陽歯車６２は、前記ロータ４８と一体に矢印ａ方向に回転する。

太陽歯車６２には、各遊星歯車６４が噛合しており、前記太陽歯車６２が矢印ａ方向に回転すると、各遊星歯車６４には、矢印ｂ方向への回転力が付与される。その際、各遊星歯車６４は、内歯車６６に噛合しており、この内歯車６６は、モータケース４２に固定又は一体成形された筒状部７２の内周部に形成されている。

従って、遊星歯車６４が、矢印ｂ方向に回転することにより、キャリア部材６８を介してアウタカップ２８が、矢印ａ方向に回転するとともに、太陽歯車６２、遊星歯車６４及び内歯車６６のギア比によって減速状態が設定される。

これにより、アウタカップ２８の内周部３２に複数のローラ部材２６が摺接するスパイダ２０を介して、ドライブシャフト１２に回転力が伝達される。このため、ドライブシャフト１２のアウトボードジョイント１７に連結された駆動輪ＤＷに回転力が付与され（図１参照）、車両の走行が行われる。

この場合、本実施形態では、図２に示すように、インボードジョイント１６を構成するアウタカップ２８の底部から軸方向外方に突出する軸部３０に、減速機構４０が連結されるとともに、前記減速機構４０は、駆動用モータ１４の内周部に収容されている。このため、駆動用モータ１４の回転力は、減速機構４０を介してアウタカップ２８に直接伝達され、インボードジョイント１６に駆動力を確実且つ容易に伝えることができる。

従って、従来の空芯を設けることがなく、小型化及び軽量化を図るとともに、減速機構４０による減速比を設定することにより、出力トルクを良好に向上させることが可能になるという効果が得られる。

１０…駆動装置１１…車両
１２…ドライブシャフト１４…駆動用モータ
１６…インボードジョイント１８…スプライン軸部
２０…スパイダ２２…トラニオン
２６…ローラ部材２８…アウタカップ
３０…軸部４０…減速機構
４２…モータケース４４…ステータ
４６…コイル４８…ロータ
５２…軸部５６…リング部
５８…膨出部６０…永久磁石
６２…太陽歯車６４…遊星歯車
６６…内歯車６８…キャリア部材
７２…筒状部

Claims

駆動源として少なくとも駆動用モータが用いられ、前記駆動用モータと駆動輪とが、ドライブシャフト及び等速ジョイントにより連結される電動機付き車両の駆動装置であって、
前記等速ジョイントであるインボードジョイントは、ジョイント部が収容されるアウタカップを備え、前記アウタカップの底部から軸方向外方に軸部が突出するとともに、
前記駆動装置は、前記軸部に連結され、前記駆動用モータの内周部に収容される減速機構を備えることを特徴とする電動機付き車両の駆動装置。
請求項１記載の駆動装置において、前記減速機構は、前記駆動用モータを構成するロータに設けられる太陽歯車と、
前記軸部に固着されるキャリア部材に支持される遊星歯車と、
前記駆動用モータを構成するステータ側に固定される内歯車と、
を備えるとともに、
前記ロータの内周部には、前記太陽歯車、前記遊星歯車及び前記内歯車が収容されることを特徴とする電動機付き車両の駆動装置。