JP6994443B2 - Vehicle parking drive mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、車両のパーキング駆動機構に関し、詳細には、駆動源である左右の電動機によって左右の駆動輪がそれぞれ独立して回転駆動される左右独立駆動式のパーキング駆動機構に関する。 The present invention relates to a vehicle parking drive mechanism, and more particularly to a left-right independent drive type parking drive mechanism in which the left and right drive wheels are independently rotated and driven by the left and right motors that are drive sources.
左右の駆動輪をそれぞれ独立して回転駆動する左右独立駆動式車両に関する提案が今までに種々なされている(例えば、特許文献1参照)。この種の左右独立駆動式車両は、左右両側に、駆動源である電動機と、各電動機の出力軸である電動機軸と、各電動機軸の外側端部にそれぞれ連結された左右の駆動輪をそれぞれ同軸上に配置して構成されているが、これには駐車時に前記電動機軸と前記駆動輪の回転を阻止するパーキング機構が設けられている。 Various proposals have been made so far regarding left and right independently driven vehicles that independently rotate and drive the left and right drive wheels (see, for example, Patent Document 1). In this type of left and right independent drive type vehicle, the motor that is the drive source, the motor shaft that is the output shaft of each motor, and the left and right drive wheels that are connected to the outer ends of each motor shaft are respectively on the left and right sides. Although it is arranged coaxially, it is provided with a parking mechanism that prevents the rotation of the motor shaft and the drive wheels during parking.
例えば、特許文献1には、パーキング機構として、左右の各電動機軸にパーキングギヤをそれぞれ連結し、各パーキングギヤの歯に爪を係脱させる固定機構を設けて構成されるものが提案されている。このパーキング機構によれば、車両の駐車時に左右の固定機構によって爪を左右のパーキングギヤの歯にそれぞれ係合させることによって、左右の電動機軸の回転を阻止して車両の移動を阻止することができる。 For example, Patent Document 1 proposes a parking mechanism configured by connecting parking gears to the left and right motor shafts and providing a fixing mechanism for engaging and disengaging the claws on the teeth of each parking gear. .. According to this parking mechanism, when the vehicle is parked, the claws are engaged with the teeth of the left and right parking gears by the left and right fixing mechanisms, thereby preventing the rotation of the left and right motor shafts and preventing the movement of the vehicle. can.
しかしながら、特許文献1において提案されたパーキング機構では、左右の電動機軸にそれぞれ連結された一対のパーキングギヤの各歯に爪を係脱させるための固定機構が左右一対必要であるために部品点数が増えて構造が複雑化し、コストアップと重量増加を招くという問題がある。 However, the parking mechanism proposed in Patent Document 1 requires a pair of left and right fixing mechanisms for engaging and disengaging the claws on each tooth of the pair of parking gears connected to the left and right motor shafts, so that the number of parts is increased. There is a problem that the number increases and the structure becomes complicated, resulting in cost increase and weight increase.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、部品点数を削減して構造の単純化とコストダウンおよび軽量化を図ることができる車両のパーキング駆動機構を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle parking drive mechanism capable of reducing the number of parts, simplifying the structure, reducing the cost, and reducing the weight.
上記目的を達成するため、本発明は、左右両側に、駆動源である電動機(2)と、各電動機(2)の出力軸である電動機軸(5)と、各電動機軸(5)の外側端部に連結された駆動輪をそれぞれ同軸上に配置するとともに、駐車時に前記電動機軸(5)と前記駆動輪の回転を阻止するパーキング機構(20)を備えた車両の前記パーキング機構(20)であって、左右の前記電動機軸(5)の各内側端部に相対向してそれぞれ固定配置された円板状のディスク(21)と、これらのディスク(21)を両側から挟み込んで両者を圧着させる単一のキャリパ(22)と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention has an electric motor (2) as a drive source, an electric motor shaft (5) which is an output shaft of each electric motor (2), and an outer side of each electric motor shaft (5) on both left and right sides. The parking mechanism (20) of a vehicle provided with the motor shaft (5) and a parking mechanism (20) that prevents the motor shaft (5) and the drive wheels from rotating when the motor shafts (5) and the drive wheels are arranged coaxially with the drive wheels connected to the ends. A disk-shaped disc (21) fixedly arranged facing each inner end of each of the left and right motor shafts (5) and these discs (21) are sandwiched from both sides to sandwich both. It is characterized by comprising a single caliper (22) to be crimped.
ここで、左右の前記ディスク(21)は、両者間に微小隙間(δ)を設けて対向配置されていてもよい。この微小隙間(δ)は、一例として0.3mm程度の隙間寸法とすることができる。 Here, the left and right disks (21) may be arranged so as to face each other with a minute gap (δ) between them. This minute gap (δ) can have a gap size of about 0.3 mm as an example.
また、左右の前記ディスク(21)は、前記電動機軸(5)が挿通固着される円筒状のスリーブ部(21a)と、外周部に設けられたリングブロック状の押圧部(21b)と、これらのスリーブ部(21a)と押圧部(21b)とを接続する弾性変形可能なリングプレート部(21c)と、で構成され、前記リングプレート部(21c)の肉厚は、前記スリーブ部(21a)と前記押圧部(21b)の各肉厚よりも小さく設定されている。 Further, the left and right disks (21) include a cylindrical sleeve portion (21a) through which the motor shaft (5) is inserted and fixed, a ring block-shaped pressing portion (21b) provided on the outer peripheral portion, and these. It is composed of an elastically deformable ring plate portion (21c) that connects the sleeve portion (21a) and the pressing portion (21b), and the wall thickness of the ring plate portion (21c) is the sleeve portion (21a). It is set to be smaller than each wall thickness of the pressing portion (21b).
さらに、左右の前記ディスク(21)の前記押圧部(21b)の外面と前記キャリパ(22)の左右の押圧面に、互いに嵌合可能な複数の凹凸を周方向に適当な間隔で形成してもよい。 Further, a plurality of irregularities that can be fitted to each other are formed on the outer surface of the pressing portion (21b) of the left and right discs (21) and the left and right pressing surfaces of the caliper (22) at appropriate intervals in the circumferential direction. May be good.
また、前記キャリパ(22)は、電動アクチュエータ式キャリパであってもよい。 Further, the caliper (22) may be an electric actuator type caliper.
本発明によれば、車両のパーキング駆動機構の部品点数を削減して該パーキング機構の構造の単純化とコストダウンおよび軽量化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the number of parts of the parking drive mechanism of the vehicle, simplify the structure of the parking mechanism, reduce the cost, and reduce the weight.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[ドライブユニット]
まず、車両のドライブユニットの構成を図1に基づいて以下に説明する。
[Drive unit]
First, the configuration of the drive unit of the vehicle will be described below with reference to FIG.
すなわち、図1はドライブユニットの縦断面図であり、図示のドライブユニット1は、車両の左右の駆動輪(前輪駆動式(FF式)車両においては前輪、後輪駆動式(RR式)車両においては後輪)をそれぞれ独立に回転駆動する左右独立駆動式のものである。 That is, FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the drive unit, and the illustrated drive unit 1 is used for the left and right drive wheels of the vehicle (front wheels in a front wheel drive type (FF type) vehicle and rear wheels in a rear wheel drive type (RR type) vehicle. It is a left-right independent drive type that drives each wheel independently.
ドライブユニット1においては、左右の不図示の駆動輪を各々独立に回転駆動する駆動系が車幅方向中心を境としてこれの左右に対称的に配置されており、左右の各駆動系においては、駆動源である電動機(モータ)2がそれぞれ配置されている。ここで、左右の各電動機2は、3相のブラシレスモータで構成されており、そのハウジング(モータケース)3内に回転可能に収容された中空のロータ2aと、このロータ2aの周囲に固設されたリング状のステータ2bを備えている。なお、図示しないが、ロータ2aには、複数の永久磁石が内蔵されており、ステータ2bには、3相分のコイルが巻装されている。
In the drive unit 1, drive systems for independently rotating and driving the left and right drive wheels (not shown) are symmetrically arranged on the left and right sides of the center in the vehicle width direction, and the left and right drive systems are driven. The electric motor (motor) 2 which is the source is arranged respectively. Here, each of the left and
左右の各電動機2のロータ2aの各軸中心には、車幅方向(図1の左右方向)に長い円筒状のスリーブ4がそれぞれ挿通固着されており、各スリーブ4には、出力軸である車幅方向に長い中実の電動機軸5がそれぞれ挿通固着されている。ここで、左右の各スリーブ4と各電動機軸5は、これらの軸方向両端部が軸受(ボールベアリング)6,7によってハウジング3及びギヤケース8に対してそれぞれ回転可能に支持されている。
A
そして、左右の各電動機軸5の軸受7から外側方へと延出する外端部は、遊星ギヤ機構Tを介して左右の駆動輪にそれぞれ連結されている。ここで、各遊星ギヤ機構Tは、左右の各電動機軸5の外端部にそれぞれ結着されたサンギヤ9と、このサンギヤ9の外周側に同軸的に配されたリングギヤ10と、サンギヤ9とリングギヤ10の双方に噛合して自転しながらサンギヤ9の周りを公転する複数(通常は3個)の遊星ギヤ11と、各遊星ギヤ11を支軸12によってそれぞれ回転(自転)可能に支持するキャリヤ13によって構成されている。
The outer end portions of the left and
左右の各リングギヤ10は、各ギヤケース8の内周部にそれぞれ固定されており、左右の各キャリヤ13は、その左右両端が軸受(ボールベアリング)14,15によってギヤケース8にそれぞれ回転可能に支持されている。そして、各キャリヤ13の円筒状の外端部13aには、各電動機軸5と同軸に連設された左右の各車軸16の一端が挿通されてスプライン嵌合によって連結されており、左右の各車軸16には不図示の駆動輪がそれぞれ取り付けられている。
The left and
以上のように構成されたドライブユニット1においては、左右の電動機2と、左右の電動機軸5と、左右の遊星ギヤ機構Tと、左右の車軸16および左右の駆動輪は、同軸上に左右対称に配置されている。
In the drive unit 1 configured as described above, the left and
次に、ドライブユニット1の作用について説明する。 Next, the operation of the drive unit 1 will be described.
左右独立駆動式車両が走行する際には、ドライブユニット1の左右の電動機2に電力が供給されてこれらの電動機2がそれぞれ起動される。すると、左右の各電動機2の出力軸である電動機軸5がロータ2aと共に各々独立に回転し、その回転は、左右の各遊星ギヤ機構Tによって減速されて左右の車軸16にそれぞれ伝達され、左右の車軸16に取り付けられた左右の駆動輪がそれぞれ独立に回転駆動される。ここで、左右の各遊星ギヤ機構Tにおいては、各サンギヤ9が各電動機軸5と共に回転すると、複数の遊星ギヤ11が支軸12を中心とて自転しながらサンギヤ9の周りを公転するため、これらの遊星ギヤ11を支持する左右の各キャリヤ13が減速しつつ回転する。この結果、左右の各電動機軸5の回転が各遊星ギヤ機構Tによって減速されて左右の各車軸16にそれぞれ伝達され、左右の車軸16に取り付けられた左右の駆動輪がそれぞれ独立に回転駆動されるために左右独立駆動式車両が所定の速度で走行する。
When the left and right independent drive type vehicle travels, electric power is supplied to the left and right
以上のように、左右独立駆動式車両においては、左右の駆動輪がそれぞれ独立に回転駆動されるため、左右の駆動輪の駆動力を適正に配分して車両を安定して走行させることができるとともに、左右の駆動輪の回転速度を適正に制御して車両のスムーズな旋回を可能とすることができる。このため、この左右独立駆動式車両には、ディファレンシャル機構(差動機構)が不要となり、構造の単純化とコストダウンおよび軽量化が図られる。 As described above, in the left and right independent drive type vehicle, since the left and right drive wheels are independently rotated and driven, the driving force of the left and right drive wheels can be appropriately distributed to allow the vehicle to run stably. At the same time, it is possible to appropriately control the rotation speeds of the left and right drive wheels to enable smooth turning of the vehicle. For this reason, the left and right independent drive type vehicle does not require a differential mechanism (differential mechanism), and the structure can be simplified, the cost can be reduced, and the weight can be reduced.
ところで、走行中の車両が停止して駐車する際には、パーキング機構によって左右の電動機軸5と左右の駆動輪の回転を阻止して車両の移動を禁止する必要があるが、本実施の形態に係る車両のドライブユニット1においては、図1に示すように、車幅方向中央の左右の電動機2の間に、本発明に係るパーキング機構20が配置されている。
By the way, when a running vehicle is stopped and parked, it is necessary to prevent the left and
[パーキング機構]
次に、本発明に係るパーキング機構を図2~図5に基づいて以下に説明する。
[Parking mechanism]
Next, the parking mechanism according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 2 to 5.
図2は本発明に係るパーキング機構の縦断面図、図3は同パーキング機構の動作状態を示す縦断面図、図4は図2のA-A線断面図、図5はキャリパのパッドの正面図である。 2 is a vertical cross-sectional view of the parking mechanism according to the present invention, FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing an operating state of the parking mechanism, FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2, and FIG. It is a figure.
本発明に係るパーキング機構20は、図2に示すように、左右の電動機軸5の各内側端部に相対向してそれぞれ固定配置された円板状のディスク21と、これらのディスク21を両側から挟み込んで両ディスク21同士を圧着させる単一のキャリパ22とを備えている。ここで、左右のディスク21は、両者間に0.3mm程度の微小隙間δを設けて対向配置されている。
As shown in FIG. 2, the
より詳細には、左右の各ディスク21は、図2に示すように、左右の各電動機軸5がそれぞれ挿通固着される円筒状のスリーブ部21aと、外周部に設けられたリングブロック状の押圧部21bと、これらのスリーブ部21aと押圧部21bとを接続する弾性変形可能なリングプレート部21cとで構成されている。このように構成された各ディスク21においては、リングプレート部21cの肉厚は、スリーブ部21aと押圧部21bの各肉厚よりも小さく設定されている。このため、リングプレート部21cの剛性は、他のスリーブ部21aと押圧部21bの剛性よりは小さく、したがって、このリングプレート部21cは、外力を受けると比較的容易に弾性変形(撓み変形)することができる。
More specifically, as shown in FIG. 2, the left and
キャリパ22は、電動アクチュエータ式キャリパであって、そのキャリパ本体22aの左右のディスク21の両側へと二股状に延びる左右の各端部には、左右のディスク21の各押圧部21bに対向して軸方向(図2の左右方向)に摺動可能なピストン23が配置されており、各ピストン23の先端には、左右のディスク21の各押圧部21bに対して選択的に接離するパッド24がそれぞれ取り付けられている。そして、各ディスク21の押圧部21bの外面(被押圧面)には、図4に示すように、該ディスク21の中心に対して斜めに傾いた複数の溝25が周方向に適当な間隔で形成されており、これらの溝25によって各押圧部21bの外面には複数の凹凸が形成されることになる。
The
また、キャリパ22の左右のピストン23の各先端部に取り付けられたパッド24は、図5に示すように、正面視略台形に形成されており、その前端面(押圧面)には、左右のディスク21の各押圧部21bの外面に形成された前記溝25と同様の斜めに傾いた複数(図示例では、2つ)の溝26が周方向に適当な間隔(ディスク21の押圧部21bに形成された溝25と同じ間隔)で形成されており、これらの溝26によってパッド24の前端面には複数の凹凸が形成されることになる。そして、左右のディスク21の各押圧部21bの外面にそれぞれ形成された複数の凹凸と左右のパッド24の各前端面に形成された複数の凹凸とは、後述のように当該パーキング機構20が動作したときに互いに嵌合して左右の電動機軸5と駆動輪の回転を阻止する。
Further, as shown in FIG. 5, the
以上のように構成されたパーキング機構20は、走行中の車両の駆動輪に不図示のブレーキ装置によって制動力が付与されることによって該車両が停止して駐車する場合に動作する。すなわち、車両の駐車時にパーキング機構20のキャリパ22に電力が供給されると、該キャリパ22に設けられた左右のピストン23がその先端のパッド24と共に図3に矢印にて示すように左右のディスク21の各押圧部21bに向かって互いに逆方向に移動し、左右の各パッド24が左右のディスク21の各押圧部21bを所定の力Fで押圧する。
The
ここで、前述のように、左右のディスク21は、両者間に0.3mm程度の微小隙間δを設けて対向配置されており(図2参照)、各ディスク21のリングプレート部21cの肉厚は、スリーブ部21aと押圧部21bの各肉厚よりも小さく設定されているため、各リングプレート部21cは、外力を受けると比較的容易に弾性変形(撓み変形)することができる。
Here, as described above, the left and
したがって、車両のパーキング時においてパーキング機構20の左右のディスク21が押圧部21bに互いに逆向きの押圧力Fを受けると、図3に示すように、左右のディスク21の各リングプレート部21cの一部(キャリパ22が設けられた下端部)が撓み変形するため、左右のディスク21の各押圧部21bの一部(下端部)が互いに密着する。この結果、互いに密着する押圧部21b間に発生する摩擦力によって左右の電動機軸5と左右の駆動輪の回転が阻止(ロック)されて車両の移動が禁止され、車両は駐車状態を維持する。すなわち、パーキング機構20は、ディスクブレーキとして機能して駆動輪の回転を阻止する。
Therefore, when the left and
ところで、本実施の形態では、左右のディスク21の各押圧部21bの外面(被押圧面)とキャリパ22の左右のパッド24の前端面(押圧面)に複数の溝25,26をそれぞれ周方向に同間隔で形成することによって(図4及び図5参照)、これらの押圧部21bの外面とパッド24の前端面に複数の凹凸をそれぞれ形成したため、パーキング機構20が動作したときに両凹凸同士が互いに嵌合する。このため、左右のディスク21の各押圧部21bとパッド24の各摩擦係数に左右されることなく、小さい押圧力Fで両押圧部21bをパッド24によって両側から挟み込むだけで、左右のディスク21と左右の電動機軸5および左右の駆動輪の回転が効果的に阻止される。この結果、電動アクチュエータ式のキャリパ22を小型化し、このキャリパ22を低電力で動作させることができる。
By the way, in the present embodiment, a plurality of
また、左右のディスク21の各押圧部21bがパッド24から互いに逆方向の押圧力Fを受けると、各押圧部21bは、押圧力Fと同じ大きさで方向が逆の反力Rを他方の押圧部21bから受けるため、押圧力Fと反力Rとが相殺される。このため、左右のディスク21の各押圧部21bが大きな外力を受けることがなく、各ディスク21に高い剛性を確保する必要がない。そして、左右のディスク21の各押圧部21bが外力によって変形したり、損傷を受けるなどの不具合が発生することがない。
Further, when each
以上のように、本発明に係るパーキング機構20は、左右の電動機軸5の各内側端部に相対向してそれぞれ固定配置された円板状のディスク21と、これらのディスク21を両側から挟み込んで両者を圧着させる単一のキャリパ22とで構成されるため、これを構成する部品点数が削減されて当該パーキング機構20の構造単純化とコストダウンおよび軽量化が図られるという効果が得られる。
As described above, the
なお、以上の実施の形態では、キャリパ22として電動アクチュエータ式キャリパを使用したが、キャリパ22としては油圧アクチュエータ式キャリパなどの他の形式のものを使用することもできる。
In the above embodiment, the electric actuator type caliper is used as the
その他、本発明は、以上説明した実施の形態に適用が限定されるものではなく、特許請求の範囲および明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。 In addition, the present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of claims and the technical ideas described in the specification and drawings.
1 ドライブユニット
2 電動機
5 電動機軸
20 パーキング機構
21 ディスク
21a ディスクのスリーブ部
21b ディスクの押圧部
21c ディスクのリングプレート部
22 キャリパ
24 パッド
25,26 溝
δ ディスク間の微小隙間
1 Drive
Claims (5)
左右の前記電動機軸の各内側端部に相対向してそれぞれ固定配置された円板状のディスクと、これらのディスクを両側から挟み込んで両者を圧着させる単一のキャリパと、
を備えることを特徴とする車両のパーキング機構。 On both the left and right sides, the motor that is the drive source, the motor shaft that is the output shaft of each motor, and the drive wheels connected to the outer ends of each motor shaft are arranged coaxially, and when parked, the motor shaft and the motor shaft are arranged. The parking mechanism of a vehicle provided with a parking mechanism that prevents the rotation of the drive wheels.
A disk-shaped disc that is fixedly arranged facing each inner end of the left and right motor shafts, and a single caliper that sandwiches these discs from both sides and crimps them together.
A vehicle parking mechanism characterized by being equipped with.
前記リングプレート部の肉厚は、前記スリーブ部と前記押圧部の各肉厚よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の車両のパーキング機構。 The left and right discs are elastically deformable to connect a cylindrical sleeve portion through which the motor shaft is inserted and fixed, a ring block-shaped pressing portion provided on the outer peripheral portion, and these sleeve portions and the pressing portion. It consists of a ring plate and
The vehicle parking mechanism according to claim 1 or 2, wherein the wall thickness of the ring plate portion is set to be smaller than the wall thickness of the sleeve portion and the pressing portion.
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