車両用駆動装置
【課題】簡単な構造で、それぞれの操舵輪をそれぞれに対応したモーターで駆動することができる車両用駆動装置を提供すること。
【解決手段】車両用駆動装置１は、モーター７００のシャフト７０１と連結される等速ジョイント９００を回転可能に支持するハブユニット８００と、モーター７００を支持し、かつ車両２とハブユニット８００との間に配置される緩衝装置４００に取り付けられる第１のナックル２００と、第１のナックル２００に対して、所定の揺動中心軸Ｚｓの周りに揺動できるように第１のナックル２００に支持され、かつハブユニット８００を支持する第２のナックル３００と、を有し、第２のナックル３００の揺動中心軸上に、等速ジョイント９００の揺動中心Ｃが配置される。
【解決手段】車両用駆動装置１は、モーター７００のシャフト７０１と連結される等速ジョイント９００を回転可能に支持するハブユニット８００と、モーター７００を支持し、かつ車両２とハブユニット８００との間に配置される緩衝装置４００に取り付けられる第１のナックル２００と、第１のナックル２００に対して、所定の揺動中心軸Ｚｓの周りに揺動できるように第１のナックル２００に支持され、かつハブユニット８００を支持する第２のナックル３００と、を有し、第２のナックル３００の揺動中心軸上に、等速ジョイント９００の揺動中心Ｃが配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれの駆動輪に対応したモーターを備える車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動力源としてモーターを用いる乗用車やバス、トラック等の車両が実用化されてきている。モーターを動力源として用いる車両は、それぞれの車輪をそれぞれに対応したモーターで駆動する方式のものがある。このような方式は、インホイールモーターと呼ばれており、種々の提案がされている。
【０００３】
一般に、モーターの動力は、モーターの容積によって制限を受ける。このため、車輪の近傍の狭い空間内で、車両を走行させるために十分なモーターの動力を確保することは難しい。特に、車輪の向きを変更する必要がある操舵輪は、車輪と一体にモーターが向きを変える場合、モーターが他の部品と干渉しないようにするため、モーターが動く範囲に空間を確保しなければならない。その結果、モーターの容積がより制限されるという問題がある。
【０００４】
上記問題を解決するため、車輪に隣接する空間にモーターを配置し、等速ジョイント等を介してモーターの動力を車輪へ伝達する方式の駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１）。このようにすることで、操舵輪の向きが変更されても、モーターは自身の姿勢を変化させないので、モーターが操舵輪とともに向きを変更する構造と比較すると、モーターの容積を大きくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０２７５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された技術は、ロワアーム上にフローティング支持されたモーターから車輪まで動力を伝達するために一対二個の等速ジョイントを使用している。しかし、等速ジョイントを二個使用することから、構造が複雑になり、質量も増加するという問題がある。
【０００７】
本発明は、簡単な構造で、それぞれの操舵輪をそれぞれに対応したモーターで駆動することができる車両用駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両用駆動装置は、モーターを動力発生装置とする車両に搭載される車両用駆動装置であり、前記モーターのシャフトと連結される等速ジョイントを回転可能に支持するハブユニットと、前記モーターを支持し、かつ前記車両と前記ハブユニットとの間に配置される緩衝装置に取り付けられる第１のナックルと、前記第１のナックルに対して、所定の揺動中心軸の周りに揺動できるように前記第１のナックルに支持され、かつ前記ハブユニットを支持する第２のナックルと、を有し、前記第２のナックルの揺動中心軸上に、前記等速ジョイントの揺動中心が配置されることを特徴とする。
【０００９】
このような構造により、本発明は、操舵によって操舵輪が向きを変え、その結果、ハブユニットが所定の揺動中心軸の周りを揺動した場合であっても、モーターの動力を車軸へ等速（等回転角速度）で伝達できる。また、本発明に係る車両用駆動装置は、等速ジョイントは一つでよいので、特許文献１に開示されたものと比較して、部品点数を削減できる。その結果、本発明に係る車両用駆動装置は、簡単な構造で、それぞれの操舵輪をそれぞれに対応したモーターで駆動することができる。さらに、本発明に係る車両用駆動装置は、構造が簡単になることによって保守及び点検が容易になるとともに、質量も小さくすることができる。また、本発明に係る車両用駆動装置は、部品点数が少なくなることにより小型化でき、かつ製造コストを低減できる。
【００１０】
また、操舵輪が取り付けられるハブユニットを支持する第２のナックルは、モーターが取り付けられる第１のナックルに対して揺動できるように支持される。このような構造により、操舵輪が揺動しても、モーターは第１のナックルに固定されたまま、操舵輪の動きに追従して動くことはない。このように、操舵によってモーターは動かないので、モーターが動く範囲に空間を確保する必要はなく、モーターの容積の制限を緩和できる。その結果、モーターの出力を確保しやすくなる。
【００１１】
本発明の望ましい態様として、前記揺動中心軸は、前記緩衝装置の中心軸と平行に配置されることが好ましい。本発明に係る車両用駆動装置は、懸架装置の一部となるが、上記構造により、懸架装置が動作したときにおいてはキングピン角を略一定に保つことができるので、前記懸架装置に支持される車輪のアライメントの変化を低減できる。
【００１２】
本発明の望ましい態様として、前記揺動中心軸を中心とし、かつ前記緩衝装置に遠い位置で前記第２のナックルを揺動できるように支持する第１の軸受と、前記揺動中心軸を中心とし、かつ前記第１の軸受よりも前記緩衝装置から近い位置で前記第２のナックルを揺動できるように支持する第２の軸受と、前記第１のナックルに設けられて、前記第１の軸受を支持する第１の連結機構と、前記第１のナックルに設けられて、前記第２の軸受を支持する第２の連結機構と、を有することが好ましい。このような構造により、本発明は、第１のナックルと第２のナックルとの相対的な位置関係を一定に保つことができる。その結果、緩衝装置が伸縮した場合でも、モーターの動力を車軸へ等速（等回転角速度）で伝達できる。
【００１３】
本発明の望ましい態様として、前記車両の懸架装置のロワアームに設けられ、かつ前記第１の軸受によって前記揺動中心軸の周りを回転できるように支持されるボールジョイントを有し、前記第１のナックル及び前記第２のナックルは、前記ボールジョイントを介して前記ロワアームに支持されることが好ましい。このような構造により、本発明は、第１のナックル及び第２のナックルは、ロワアームの揺動を許容して、ロワアームの揺動に追従して上下できる。その結果、本発明に係る車両用駆動装置は、懸架装置の機能を阻害せずに車両を走行させることができる。
【００１４】
本発明の望ましい態様として、前記モーターのシャフトと前記等速ジョイントとは、溝と、前記溝に噛み合う突起とを有する継ぎ手構造を介して連結されており、前記継ぎ手構造は、前記シャフトの回転軸と平行な方向に移動可能であることが好ましい。このような構造により、本発明は、モーターのシャフトの回転軸と平行な方向における等速ジョイントの動きを許容できるので、等速ジョイントに作用する軸方向荷重を低減させて、等速ジョイントを確実に機能させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、簡単な構造で、それぞれの操舵輪をそれぞれに対応したモーターで駆動することができる車両用駆動装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本実施形態に係る車両用駆動装置の断面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る車両用駆動装置の斜視図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る車両用駆動装置が備える等速ジョイントを示す模式図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る車両用駆動装置が備えるモーターのシャフトと等速ジョイントとの継ぎ手構造を示す断面図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る車両用駆動装置が備えるハブユニットのハブベアリングの変形例を示す模式図である。
【図６】図６は、第１のジョイントを示す分解図である。
【図７】図７は、第２のジョイントを示す分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、発明を実施するための形態（実施形態）を説明する。なお、下記の記載により本発明が限定されるものではない。また、下記に記載する構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る車両用駆動装置の断面図である。図２は、本実施形態に係る車両用駆動装置の斜視図である。車両用駆動装置１は、モーター（電動機）７００を動力発生装置とする車両２に搭載される。車両用駆動装置１は、車両２に取り付けられて当該車両２を走行させる。車両用駆動装置１は、モーター７００と、ハブユニット８００と、第１のナックル２００と、第２のナックル３００とを含む。車両用駆動装置１は、車両２の懸架装置４に組み込まれており、懸架装置４の一部となる。
【００１９】
懸架装置４は、ロワアーム１００と、緩衝装置４００と、第１のナックル２００と、第２のナックル３００と、第１のジョイント（第１の連結機構）５００と、第２のジョイント（第２の連結機構）６００とを含む。本実施形態において、懸架装置４の方式は、ストラット式である。第１のナックル２００と第２のナックル３００とは、第１のジョイント５００及び第２のジョイント６００によって連結されている。第２のナックル３００は、第１のナックル２００に対して、所定の揺動中心軸Ｚｓの周りに揺動できるように、第１のジョイント５００及び第２のジョイント６００を介して前記第１のナックル２００に支持されている。また、第２のナックル３００は、ボルト８０３を介してハブユニット８００が取り付けられて、これを支持する。
【００２０】
緩衝装置４００は、減衰装置（オイルダンパー）４０１と、弾性体（コイルスプリング）４０２とを有する。緩衝装置４００は、車両２とハブユニット８００との間に配置されて、緩衝装置４００の中心軸Ｚｃと平行な方向に伸縮する。緩衝装置４００の一端部は第１のナックル２００に連結されており、他端部は車両２に取り付けられる。このように、第１のナックル２００は、緩衝装置４００に取り付けられる。第１のナックル２００と第２のナックル３００とを連結する第１のジョイント５００は、ボルト１０３によってロワアーム１００の第１取付部１０１に連結されている。ロワアーム１００の第２取付部１０２は、車両２に設けられるブラケット３に取り付けられている。そして、第２取付部１０２は、揺動軸Ｚｌを中心としてロワアーム１００が揺動できるように、ブラケット３に支持される。
【００２１】
このような構造により、第１のナックル２００と第２のナックル３００と、第１のジョイント５００と、第２のジョイント６００とを組み合わせた組立体は、緩衝装置４００とロワアーム１００とによって、上下方向に移動できるように車両２に支持される。第２のナックル３００には、車両２の車輪を回転可能に支持するハブユニット８００が取り付けられる。したがって、前記車輪は、車両２の上下方向に移動できるように車両２に支持される。そして、前記車輪を介して路面から車両２へ入力される衝撃や振動は、緩衝装置４００によって吸収され、また、減衰される。
【００２２】
モーター７００は、電気エネルギーを運動エネルギーに変換して、車両２を走行させるための動力を発生する。本実施形態において、モーター７００は、交流同期モーターであるが、モーター７００の種類は問わない。図２に示すように、モーター７００は、ボルト７０４によって第１のナックル２００に取り付けられて、支持される。ハブユニット８００は、ハブシャフト８０１と、ハブシャフト８０１を回転可能に支持するハブ軸受８０２とを有する。モーター７００のシャフト（入出力軸）７０１は、等速ジョイント９００を介してハブシャフト８０１と連結される。このような構造により、モーター７００とハブシャフト８０１との間で動力が伝達される。ハブシャフト８０１には車輪（タイヤとホイールとの組立体）が取り付けられる。この車輪は、車両２の操舵輪である。ハブユニット８００は、モーター７００のシャフト（入出力軸）７０１と連結される等速ジョイント９００を回転可能に支持する。本実施形態において、等速ジョイント９００は、ハブシャフト８０１に挿入されている。このような構造により、ハブユニット８００は、ハブシャフト８０１を介して等速ジョイント９００を回転可能に支持する。
【００２３】
図３は、本実施形態に係る車両用駆動装置が備える等速ジョイントを示す模式図である。図３の上図に示すように、等速ジョイント９００は、動力伝達軸９０１と、インナー９０２と、複数の転動体９０３と、保持器９０４とを含む。本実施形態において、等速ジョイント９００の形式は問わないが、大きな角度で揺動可能なツェッパ型の等速ジョイントが好ましい。動力伝達軸９０１のインナー９０２側における端部は、モジュール１、歯数２４のオス型のインボリュートセレーション（オス）９０５を有する。また、インナー９０２の内側は、インボリュートセレーション９０５と噛み合うメス型のインボリュートセレーション９０６を有する。そして、動力伝達軸９０１のインボリュートセレーション９０５とインナー９０２のインボリュートセレーション９０６とが噛み合うことにより、動力伝達軸９０１とインナー９０２との間で動力が伝達される。また、等速ジョイント９００は、揺動中心Ｃを中心として、動力伝達軸９０１及びインナー９０２及び保持器９０４及び転動体９０３が一体となって、ハブシャフト８０１に対して揺動する。
【００２４】
インナー９０２とハブシャフト８０１の内側に形成されたアウターとの間には、保持器９０４に保持された複数個（本実施形態では８個）の転動体９０３が等間隔に配置される。そして、等速ジョイント９００は、ハブシャフト８０１と動力伝達軸９０１との間で動力を伝達しつつ、ハブシャフト８０１と動力伝達軸９０１とは揺動可能となる。このような構造により、等速ジョイント９００は、図１に示す懸架装置４が動作することによって発生する揺動変位を吸収して等速ジョイント９００に作用する軸方向荷重を抑制する。
【００２５】
車両用駆動装置１において、第２のナックル３００及びハブユニット８００は、第１のナックル２００に対して、図１に示す揺動中心軸Ｚｓの周りを揺動する。このような構造によって、ハブユニット８００は、揺動中心軸Ｚｓの周りを転舵する。図３、図１に示すように、本実施形態においては、第２のナックル３００の揺動中心軸Ｚｓ上に、等速ジョイント９００の揺動中心Ｃが配置される。このため、車両用駆動装置１は、ハブユニット８００が揺動中心軸Ｚｓの周りを揺動、すなわち転舵した場合であっても、モーター７００の動力をハブシャフト（車軸）８０１へ等速（等回転角速度）で伝達できる。
【００２６】
例えば、図１、図３に示すハブユニット８００が、転舵によって揺動中心軸Ｚｓを中心として揺動した場合を考える。この場合、図３の下図に示すように、ハブユニット８００のハブシャフト８０１は、揺動中心軸Ｚｓを中心として揺動する（図３の下図に示す矢印Ｍ２方向）。転舵によってハブユニット８００が揺動すると、図３の下図に示すように、モーター７００のシャフト７０１の回転軸Ｚｒとハブシャフト８０１の回転軸との相対角度が変化する。等速ジョイント９００の揺動中心Ｃは、モーター７００のシャフト７０１の回転軸Ｚｒ上に存在している。図３の上図に示すように、等速ジョイント９００は、ハブシャフト８０１の内部を揺動する。このため、ハブシャフト８０１の揺動中心軸Ｚｓと等速ジョイント９００の揺動中心Ｃとがずれている場合、ハブシャフト８０１、すなわちハブユニット８００は揺動中心軸Ｚｓの周りを揺動できないので、その結果として転舵はできず、また、転舵時において、等速ジョイント９００とハブシャフト８０１との間で、動力を伝達することはできない。
【００２７】
本実施形態では、上述したように、ハブユニット８００、すなわちハブシャフト８０１の揺動中心軸Ｚｓ上に、等速ジョイント９００の揺動中心Ｃが配置される。したがって、等速ジョイント９００の揺動中心Ｃは、常にモーター７００のシャフト７０１の回転軸Ｚｒ及びハブユニット８００の揺動中心軸Ｚｓ上にある。このため、転舵によってハブユニット８００及びハブシャフト８０１が揺動しても、ハブシャフト８０１の内部に配置される等速ジョイント９００の揺動中心Ｃとハブシャフト８０１の揺動中心軸Ｚｓとの相対的な位置関係は変化しない。その結果、ハブユニット８００の転舵が可能になるとともに、等速ジョイント９００とハブシャフト８０１との間で動力を伝達できる。
【００２８】
また、緩衝装置４００が伸縮した場合、第１のナックル２００及び第２のナックル３００は、ロワアーム１００に対して第１のジョイント５００が有するボールジョイント５２０ｃを中心として揺動する。したがって、第１のナックル２００と第２のナックル３００との相対的な位置関係は変化しない。このため、緩衝装置４００が伸縮した場合でも、モーター７００の動力をハブシャフト８０１へ等速（等回転角速度）で伝達できる。さらに、車両用駆動装置１においては、車輪からハブユニット８００に伝えられた路面反力は、第２のナックル３００と、第１のジョイント５００及び第２のジョイント６００と、第１のナックル２００とを介して緩衝装置４００へ入力される。その結果、等速ジョイント９００に、路面反力は伝達されない。これによって、懸架装置４が動作しても、等速ジョイント９００には軸方向荷重がほとんど作用しないため、懸架装置４の動作中においても、等速ジョイント９００はモーター７００のシャフト７０１とハブシャフト８０１との間で、確実に動力を伝達できる。
【００２９】
図４は、本実施形態に係る車両用駆動装置が備えるモーターのシャフトと等速ジョイントとの継ぎ手構造を示す断面図である。図４に示すように、モーター７００のシャフト７０１は中空部７０２を有する。中空部７０２は、シャフト７０１の回転軸Ｚｒと平行な方向に向かってシャフト７０１を貫通している。図１に示すハブユニット８００側におけるシャフト７０１の内面は、例えば、モジュール１、歯数３５のインボリュートセレーション７０３を有する。インボリュートセレーション７０３は、メス型である。
【００３０】
インボリュートセレーション７０３は、図１に示す等速ジョイント９００の動力伝達軸９０１の一端部に形成されたオス型のインボリュートセレーション９０７と摺動可能に嵌め合わされる。すなわち、シャフト７０１と等速ジョイント９００の動力伝達軸９０１とは、溝と、当該溝に噛み合う突起とを有する継ぎ手構造を介して連結される。このような継ぎ手構造により、等速ジョイント９００とモーター７００のシャフト７０１との間で動力を伝達するとともに、シャフト７０１の回転軸Ｚｒと平行な方向における動力伝達軸９０１の動き（図４の矢印Ｍ１で示す方向）が許容される。このような構造により、図１に示す車両用駆動装置１は、等速ジョイント９００に作用する軸方向荷重を低減させて、等速ジョイント９００を確実に機能させることができる。
【００３１】
図５は、本実施形態に係る車両用駆動装置が備えるハブユニットのハブベアリングの変形例を示す模式図である。この変形例は、車輪側に配置される車輪側転動体８０７と、車体側に配置される車体側転動体８０８とを比較すると、図５に示すように、車体側転動体８０８のボール径ｄ８は、車輪側転動体８０７のボール径ｄ７よりも大きい（ｄ７＜ｄ８）。また、この変形例は、車輪側転動体８０７のボールピッチ円直径Ｄ７は、車体側転動体８０８のボールピッチ円直径Ｄ８よりも大きい（Ｄ７＞Ｄ８）。これは、次の理由による。まず、車体に近い車体側転動体８０８は、車体の質量を支持するためにボールの直径を大きくしてボールピッチ円の直径を小さくする。一方、車輪側転動体８０７は、車輪からのモーメントを支持するため、ボールの直径を小さくしてボールピッチ円の直径を大きくする。本変形例では、このような構造により、車輪側転動体８０７のモーメント剛性を大きくでき、かつ、車輪側転動体８０７及び車体側転動体８０８の摩擦を小さくすることができるので好ましい。なお、Ｄ７＝Ｄ８としたり、ｄ７＝ｄ８としたりする構造を除外するものではない。次に、第１のジョイント５００について説明する。
【００３２】
図６は、第１のジョイントを示す分解図である。図６に示すように、第１のジョイント５００は、第１部材５１０と、第２部材５２０と、第３部材５３０とを有する。第１のジョイント５００は、図１、図２に示す緩衝装置４００から遠い側で、第１のナックル２００と第２のナックル３００とを連結する。第１部材５１０は、図１に示すロワアーム１００の第１取付部１０１（図１、図２に示す緩衝装置４００から遠い側）に、第１のナックル２００に対してボルト１０３で締結される。第２部材５２０は、第２のナックル３００の緩衝装置４００から遠い側とボルト３０３（図６、図１参照）で締結される。第３部材５３０は、第１のナックル２００の緩衝装置４００から遠い側とボルト２０１（図１参照）で締結される。ここで、「遠い」とは、第２のジョイント６００との比較で、緩衝装置４００から遠いことを意味する。
【００３３】
第２部材５２０は、第３部材５３０と連結されるためのシャフト５２０ａと、第２のナックル３００と連結されるためのフランジ５２０ｂと、ボールジョイント５２０ｃとを有する。シャフト５２０ａと、フランジ５２０ｂとは、それぞれ別個に製造されてから、溶接等の接合手段によって連結されて、一体化される。本実施形態において、シャフト５２０ａとボールジョイント５２０ｃは、一体で製造されるが、それぞれ別個に製造されてから溶接やねじ止め等によって連結され、一体化されてもよい。第１部材５１０と第２部材５２０とは、第２部材５２０の一部であるボールジョイント５２０ｃを介して連結される。ボールジョイント５２０ｃにより、第１部材５１０と第２部材５２０とは、互いに揺動できるように連結される。
【００３４】
第２部材５２０と、第３部材５３０とは、第１の軸受５４０を介して連結される。本実施形態において、第１の軸受５４０は玉軸受であるが、これに限定されるものではない。上述した第２部材５２０と第３部材５３０との連結構造により、第２部材５２０と、第３部材５３０とは、第１の軸受５４０を介して互いに揺動又は回転できるように連結される。図６に示すように、第１の軸受５４０は、外輪５４０ａと内輪５４０ｂと、外輪５４０ａと内輪５４０ｂとの間に配置される玉５４０ｃとを有する。外輪５４０ａは、第３部材５３０に設けられたハウジング５３０ｈに取り付けられる。そして、例えば鋼板で製造されたベアリング押さえ５５０が、ハウジング５３０ｈに溶接等の接合手段によって固定される。ベアリング押さえ５５０は、外輪５４０ａがハウジング５３０ｈから脱落することを防止する。
【００３５】
内輪５４０ｂは、第２部材５２０のシャフト５２０ａに圧入される。そして、内輪５４０ｂは、カラー５６０を介してナット５７０でシャフト５２０ａに締結される。ナット５７０は、内輪５４０ｂがシャフト５２０ａから脱落することを防止する。ナット５７０の頭部は、切り欠き５７０ｃを有している。ナット５７０をシャフト５２０ａにねじ込んだ後、切り欠き５７０ｃからピンを差し込み、前記ピンをシャフト５２０ａに貫通させる。このような構造により、ナット５７０の緩み止めがなされる。次に、第２のジョイント６００について説明する。
【００３６】
図７は、第２のジョイントを示す分解図である。図７に示すように、第２のジョイント６００は、第４部材６１０と、第５部材６２０とを有する。そして、第２のジョイント６００は、図１、図２に示す緩衝装置４００から近い側で、第４部材６１０及び第５部材６２０を介して、第１のナックル２００と第２のナックル３００とを連結する。第４部材６１０は、第１のナックル２００の緩衝装置４００から近い側とボルト３０２（図７、図１参照）で締結される。第５部材６２０は、第１のナックル２００の緩衝装置４００から近い側と、ボルト２０２（図１参照）で締結される。ここで、「近い」とは、第１のジョイント５００との比較で、緩衝装置４００から近いことを意味する。
【００３７】
図７に示すように、第４部材６１０は、第５部材６２０と連結されるためのシャフト６１０ａと、第２のナックル３００の緩衝装置４００側と連結されるためのフランジ６１０ｂとを有する。シャフト６１０ａと、フランジ６１０ｂとは、それぞれ別個に製造されてから、溶接等の接合手段によって連結されて、一体化される。第４部材６１０と第５部材６２０とは、第２の軸受６３０を介して連結される。本実施形態において、第２の軸受６３０は玉軸受であるが、これに限定されるものではない。第２の軸受６３０により、第４部材６１０と、第５部材６２０とは、互いに揺動又は回転できるように連結される。第２の軸受６３０は、外輪６３０ａと、内輪６３０ｂと、外輪６３０ａと内輪６３０ｂとの間に配置される玉６３０ｃとを有する。外輪６３０ａは、第５部材６２０に設けられたハウジング６２０ｈに取り付けられる。そして、例えば鋼板で製造されたベアリング押さえ６４０が、ハウジング６２０ｈに溶接等の接合手段によって固定される。ベアリング押さえ６４０は、外輪６３０ａがハウジング６２０ｈから脱落することを防止する。
【００３８】
内輪６３０ｂは、第４部材６１０のシャフト６１０ａに圧入される。そして、内輪６３０ｂは、カラー６５０を介してナット６６０でシャフト６１０ａに締結される。ナット６６０は、内輪６３０ｂがシャフト６１０ａから脱落することを防止する。ナット６６０の頭部は、切り欠き６６０ｃを有している。ナット６６０をシャフト６１０ａにねじ込んだ後、切り欠き６６０ｃからピンを差し込み、前記ピンをシャフト６１０ａに貫通させる。このような構造により、ナット６６０の緩み止めがなされる。
【００３９】
以上、本実施形態に係る車両用駆動装置は、操舵によって操舵輪が向きを変えるとともに、ハブユニットが所定の揺動中心軸の周りを揺動した場合であっても、モーターの動力を車軸へ等速（等回転角速度）で伝達できる。また、上述した構造により、本実施形態に係る車両用駆動装置を操舵輪に適用した場合でも、第１のナックルに配置されたモーターは操舵方向に姿勢を変化させる必要はなく、第２のナックルに配置されたハブユニットのみがその方向を変化させる。したがって、操舵にともなってモーターが移動する空間を小さくできるので、モーターの容積を大きくできる。その結果、モーターの動力を大きくすることができる。
【００４０】
また、本実施形態に係る車両用駆動装置は、等速ジョイントが一つでよいので、等速ジョイントを複数使用する装置と比較して、部品点数を削減できる。その結果、本実施形態に係る車両用駆動装置は、簡単な構造で、それぞれの操舵輪をそれぞれに対応したモーターで駆動することができる。さらに、本実施形態に係る車両用駆動装置は、構造が簡単になることにより、保守及び点検が容易になるとともに、質量も小さくすることができる。また、本実施形態に係る車両用駆動装置は、部品点数が少なくなることにより小型化でき、かつ製造コストを低減できる。このように、本実施形態に係る車両用駆動装置は、それぞれの操舵輪に対応したモーターで駆動する構造に適している。操舵輪は、通常前輪であるが、４ＷＳ（4 Wheel Steering）の後輪に本実施形態に係る車両用駆動装置を適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように、本発明に係る車両用駆動装置は、それぞれの操舵輪をそれぞれに対応したモーターで駆動することに有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１ 車両用駆動装置
２ 車両
４ 懸架装置
７ モーター
１００ ロワアーム
２００ 第１のナックル
３００ 第２のナックル
３０１ 外輪
４００ 緩衝装置
５００ 第１のジョイント
５１０ 第１部材
５２０ 第２部材
５２０ａ シャフト
５２０ｂ フランジ
５２０ｃ ボールジョイント
５３０ 第３部材
５４０ 第１の軸受
５６０ カラー
５７０ ナット
６００ 第２のジョイント
６１０ 第４部材
６２０ 第５部材
６３０ 第２の軸受
６５０ カラー
６６０ ナット
７００ モーター
７０１ シャフト
８００ ハブユニット
８０１ ハブシャフト
８０２ ハブ軸受
９００ 等速ジョイント
９０１ 動力伝達軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれの駆動輪に対応したモーターを備える車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
動力源としてモーターを用いる乗用車やバス、トラック等の車両が実用化されてきている。モーターを動力源として用いる車両は、それぞれの車輪をそれぞれに対応したモーターで駆動する方式のものがある。このような方式は、インホイールモーターと呼ばれており、種々の提案がされている。
【０００３】
一般に、モーターの動力は、モーターの容積によって制限を受ける。このため、車輪の近傍の狭い空間内で、車両を走行させるために十分なモーターの動力を確保することは難しい。特に、車輪の向きを変更する必要がある操舵輪は、車輪と一体にモーターが向きを変える場合、モーターが他の部品と干渉しないようにするため、モーターが動く範囲に空間を確保しなければならない。その結果、モーターの容積がより制限されるという問題がある。
【０００４】
上記問題を解決するため、車輪に隣接する空間にモーターを配置し、等速ジョイント等を介してモーターの動力を車輪へ伝達する方式の駆動装置が提案されている（例えば、特許文献１）。このようにすることで、操舵輪の向きが変更されても、モーターは自身の姿勢を変化させないので、モーターが操舵輪とともに向きを変更する構造と比較すると、モーターの容積を大きくすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０２７５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された技術は、ロワアーム上にフローティング支持されたモーターから車輪まで動力を伝達するために一対二個の等速ジョイントを使用している。しかし、等速ジョイントを二個使用することから、構造が複雑になり、質量も増加するという問題がある。
【０００７】
本発明は、簡単な構造で、それぞれの操舵輪をそれぞれに対応したモーターで駆動することができる車両用駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両用駆動装置は、モーターを動力発生装置とする車両に搭載される車両用駆動装置であり、前記モーターのシャフトと連結される等速ジョイントを回転可能に支持するハブユニットと、前記モーターを支持し、かつ前記車両と前記ハブユニットとの間に配置される緩衝装置に取り付けられる第１のナックルと、前記第１のナックルに対して、所定の揺動中心軸の周りに揺動できるように前記第１のナックルに支持され、かつ前記ハブユニットを支持する第２のナックルと、を有し、前記第２のナックルの揺動中心軸上に、前記等速ジョイントの揺動中心が配置されることを特徴とする。
【０００９】
このような構造により、本発明は、操舵によって操舵輪が向きを変え、その結果、ハブユニットが所定の揺動中心軸の周りを揺動した場合であっても、モーターの動力を車軸へ等速（等回転角速度）で伝達できる。また、本発明に係る車両用駆動装置は、等速ジョイントは一つでよいので、特許文献１に開示されたものと比較して、部品点数を削減できる。その結果、本発明に係る車両用駆動装置は、簡単な構造で、それぞれの操舵輪をそれぞれに対応したモーターで駆動することができる。さらに、本発明に係る車両用駆動装置は、構造が簡単になることによって保守及び点検が容易になるとともに、質量も小さくすることができる。また、本発明に係る車両用駆動装置は、部品点数が少なくなることにより小型化でき、かつ製造コストを低減できる。
【００１０】
また、操舵輪が取り付けられるハブユニットを支持する第２のナックルは、モーターが取り付けられる第１のナックルに対して揺動できるように支持される。このような構造により、操舵輪が揺動しても、モーターは第１のナックルに固定されたまま、操舵輪の動きに追従して動くことはない。このように、操舵によってモーターは動かないので、モーターが動く範囲に空間を確保する必要はなく、モーターの容積の制限を緩和できる。その結果、モーターの出力を確保しやすくなる。
【００１１】
本発明の望ましい態様として、前記揺動中心軸は、前記緩衝装置の中心軸と平行に配置されることが好ましい。本発明に係る車両用駆動装置は、懸架装置の一部となるが、上記構造により、懸架装置が動作したときにおいてはキングピン角を略一定に保つことができるので、前記懸架装置に支持される車輪のアライメントの変化を低減できる。
【００１２】
本発明の望ましい態様として、前記揺動中心軸を中心とし、かつ前記緩衝装置に遠い位置で前記第２のナックルを揺動できるように支持する第１の軸受と、前記揺動中心軸を中心とし、かつ前記第１の軸受よりも前記緩衝装置から近い位置で前記第２のナックルを揺動できるように支持する第２の軸受と、前記第１のナックルに設けられて、前記第１の軸受を支持する第１の連結機構と、前記第１のナックルに設けられて、前記第２の軸受を支持する第２の連結機構と、を有することが好ましい。このような構造により、本発明は、第１のナックルと第２のナックルとの相対的な位置関係を一定に保つことができる。その結果、緩衝装置が伸縮した場合でも、モーターの動力を車軸へ等速（等回転角速度）で伝達できる。
【００１３】
本発明の望ましい態様として、前記車両の懸架装置のロワアームに設けられ、かつ前記第１の軸受によって前記揺動中心軸の周りを回転できるように支持されるボールジョイントを有し、前記第１のナックル及び前記第２のナックルは、前記ボールジョイントを介して前記ロワアームに支持されることが好ましい。このような構造により、本発明は、第１のナックル及び第２のナックルは、ロワアームの揺動を許容して、ロワアームの揺動に追従して上下できる。その結果、本発明に係る車両用駆動装置は、懸架装置の機能を阻害せずに車両を走行させることができる。
【００１４】
本発明の望ましい態様として、前記モーターのシャフトと前記等速ジョイントとは、溝と、前記溝に噛み合う突起とを有する継ぎ手構造を介して連結されており、前記継ぎ手構造は、前記シャフトの回転軸と平行な方向に移動可能であることが好ましい。このような構造により、本発明は、モーターのシャフトの回転軸と平行な方向における等速ジョイントの動きを許容できるので、等速ジョイントに作用する軸方向荷重を低減させて、等速ジョイントを確実に機能させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、簡単な構造で、それぞれの操舵輪をそれぞれに対応したモーターで駆動することができる車両用駆動装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本実施形態に係る車両用駆動装置の断面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る車両用駆動装置の斜視図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る車両用駆動装置が備える等速ジョイントを示す模式図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る車両用駆動装置が備えるモーターのシャフトと等速ジョイントとの継ぎ手構造を示す断面図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る車両用駆動装置が備えるハブユニットのハブベアリングの変形例を示す模式図である。
【図６】図６は、第１のジョイントを示す分解図である。
【図７】図７は、第２のジョイントを示す分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、発明を実施するための形態（実施形態）を説明する。なお、下記の記載により本発明が限定されるものではない。また、下記に記載する構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１８】
図１は、本実施形態に係る車両用駆動装置の断面図である。図２は、本実施形態に係る車両用駆動装置の斜視図である。車両用駆動装置１は、モーター（電動機）７００を動力発生装置とする車両２に搭載される。車両用駆動装置１は、車両２に取り付けられて当該車両２を走行させる。車両用駆動装置１は、モーター７００と、ハブユニット８００と、第１のナックル２００と、第２のナックル３００とを含む。車両用駆動装置１は、車両２の懸架装置４に組み込まれており、懸架装置４の一部となる。
【００１９】
懸架装置４は、ロワアーム１００と、緩衝装置４００と、第１のナックル２００と、第２のナックル３００と、第１のジョイント（第１の連結機構）５００と、第２のジョイント（第２の連結機構）６００とを含む。本実施形態において、懸架装置４の方式は、ストラット式である。第１のナックル２００と第２のナックル３００とは、第１のジョイント５００及び第２のジョイント６００によって連結されている。第２のナックル３００は、第１のナックル２００に対して、所定の揺動中心軸Ｚｓの周りに揺動できるように、第１のジョイント５００及び第２のジョイント６００を介して前記第１のナックル２００に支持されている。また、第２のナックル３００は、ボルト８０３を介してハブユニット８００が取り付けられて、これを支持する。
【００２０】
緩衝装置４００は、減衰装置（オイルダンパー）４０１と、弾性体（コイルスプリング）４０２とを有する。緩衝装置４００は、車両２とハブユニット８００との間に配置されて、緩衝装置４００の中心軸Ｚｃと平行な方向に伸縮する。緩衝装置４００の一端部は第１のナックル２００に連結されており、他端部は車両２に取り付けられる。このように、第１のナックル２００は、緩衝装置４００に取り付けられる。第１のナックル２００と第２のナックル３００とを連結する第１のジョイント５００は、ボルト１０３によってロワアーム１００の第１取付部１０１に連結されている。ロワアーム１００の第２取付部１０２は、車両２に設けられるブラケット３に取り付けられている。そして、第２取付部１０２は、揺動軸Ｚｌを中心としてロワアーム１００が揺動できるように、ブラケット３に支持される。
【００２１】
このような構造により、第１のナックル２００と第２のナックル３００と、第１のジョイント５００と、第２のジョイント６００とを組み合わせた組立体は、緩衝装置４００とロワアーム１００とによって、上下方向に移動できるように車両２に支持される。第２のナックル３００には、車両２の車輪を回転可能に支持するハブユニット８００が取り付けられる。したがって、前記車輪は、車両２の上下方向に移動できるように車両２に支持される。そして、前記車輪を介して路面から車両２へ入力される衝撃や振動は、緩衝装置４００によって吸収され、また、減衰される。
【００２２】
モーター７００は、電気エネルギーを運動エネルギーに変換して、車両２を走行させるための動力を発生する。本実施形態において、モーター７００は、交流同期モーターであるが、モーター７００の種類は問わない。図２に示すように、モーター７００は、ボルト７０４によって第１のナックル２００に取り付けられて、支持される。ハブユニット８００は、ハブシャフト８０１と、ハブシャフト８０１を回転可能に支持するハブ軸受８０２とを有する。モーター７００のシャフト（入出力軸）７０１は、等速ジョイント９００を介してハブシャフト８０１と連結される。このような構造により、モーター７００とハブシャフト８０１との間で動力が伝達される。ハブシャフト８０１には車輪（タイヤとホイールとの組立体）が取り付けられる。この車輪は、車両２の操舵輪である。ハブユニット８００は、モーター７００のシャフト（入出力軸）７０１と連結される等速ジョイント９００を回転可能に支持する。本実施形態において、等速ジョイント９００は、ハブシャフト８０１に挿入されている。このような構造により、ハブユニット８００は、ハブシャフト８０１を介して等速ジョイント９００を回転可能に支持する。
【００２３】
図３は、本実施形態に係る車両用駆動装置が備える等速ジョイントを示す模式図である。図３の上図に示すように、等速ジョイント９００は、動力伝達軸９０１と、インナー９０２と、複数の転動体９０３と、保持器９０４とを含む。本実施形態において、等速ジョイント９００の形式は問わないが、大きな角度で揺動可能なツェッパ型の等速ジョイントが好ましい。動力伝達軸９０１のインナー９０２側における端部は、モジュール１、歯数２４のオス型のインボリュートセレーション（オス）９０５を有する。また、インナー９０２の内側は、インボリュートセレーション９０５と噛み合うメス型のインボリュートセレーション９０６を有する。そして、動力伝達軸９０１のインボリュートセレーション９０５とインナー９０２のインボリュートセレーション９０６とが噛み合うことにより、動力伝達軸９０１とインナー９０２との間で動力が伝達される。また、等速ジョイント９００は、揺動中心Ｃを中心として、動力伝達軸９０１及びインナー９０２及び保持器９０４及び転動体９０３が一体となって、ハブシャフト８０１に対して揺動する。
【００２４】
インナー９０２とハブシャフト８０１の内側に形成されたアウターとの間には、保持器９０４に保持された複数個（本実施形態では８個）の転動体９０３が等間隔に配置される。そして、等速ジョイント９００は、ハブシャフト８０１と動力伝達軸９０１との間で動力を伝達しつつ、ハブシャフト８０１と動力伝達軸９０１とは揺動可能となる。このような構造により、等速ジョイント９００は、図１に示す懸架装置４が動作することによって発生する揺動変位を吸収して等速ジョイント９００に作用する軸方向荷重を抑制する。
【００２５】
車両用駆動装置１において、第２のナックル３００及びハブユニット８００は、第１のナックル２００に対して、図１に示す揺動中心軸Ｚｓの周りを揺動する。このような構造によって、ハブユニット８００は、揺動中心軸Ｚｓの周りを転舵する。図３、図１に示すように、本実施形態においては、第２のナックル３００の揺動中心軸Ｚｓ上に、等速ジョイント９００の揺動中心Ｃが配置される。このため、車両用駆動装置１は、ハブユニット８００が揺動中心軸Ｚｓの周りを揺動、すなわち転舵した場合であっても、モーター７００の動力をハブシャフト（車軸）８０１へ等速（等回転角速度）で伝達できる。
【００２６】
例えば、図１、図３に示すハブユニット８００が、転舵によって揺動中心軸Ｚｓを中心として揺動した場合を考える。この場合、図３の下図に示すように、ハブユニット８００のハブシャフト８０１は、揺動中心軸Ｚｓを中心として揺動する（図３の下図に示す矢印Ｍ２方向）。転舵によってハブユニット８００が揺動すると、図３の下図に示すように、モーター７００のシャフト７０１の回転軸Ｚｒとハブシャフト８０１の回転軸との相対角度が変化する。等速ジョイント９００の揺動中心Ｃは、モーター７００のシャフト７０１の回転軸Ｚｒ上に存在している。図３の上図に示すように、等速ジョイント９００は、ハブシャフト８０１の内部を揺動する。このため、ハブシャフト８０１の揺動中心軸Ｚｓと等速ジョイント９００の揺動中心Ｃとがずれている場合、ハブシャフト８０１、すなわちハブユニット８００は揺動中心軸Ｚｓの周りを揺動できないので、その結果として転舵はできず、また、転舵時において、等速ジョイント９００とハブシャフト８０１との間で、動力を伝達することはできない。
【００２７】
本実施形態では、上述したように、ハブユニット８００、すなわちハブシャフト８０１の揺動中心軸Ｚｓ上に、等速ジョイント９００の揺動中心Ｃが配置される。したがって、等速ジョイント９００の揺動中心Ｃは、常にモーター７００のシャフト７０１の回転軸Ｚｒ及びハブユニット８００の揺動中心軸Ｚｓ上にある。このため、転舵によってハブユニット８００及びハブシャフト８０１が揺動しても、ハブシャフト８０１の内部に配置される等速ジョイント９００の揺動中心Ｃとハブシャフト８０１の揺動中心軸Ｚｓとの相対的な位置関係は変化しない。その結果、ハブユニット８００の転舵が可能になるとともに、等速ジョイント９００とハブシャフト８０１との間で動力を伝達できる。
【００２８】
また、緩衝装置４００が伸縮した場合、第１のナックル２００及び第２のナックル３００は、ロワアーム１００に対して第１のジョイント５００が有するボールジョイント５２０ｃを中心として揺動する。したがって、第１のナックル２００と第２のナックル３００との相対的な位置関係は変化しない。このため、緩衝装置４００が伸縮した場合でも、モーター７００の動力をハブシャフト８０１へ等速（等回転角速度）で伝達できる。さらに、車両用駆動装置１においては、車輪からハブユニット８００に伝えられた路面反力は、第２のナックル３００と、第１のジョイント５００及び第２のジョイント６００と、第１のナックル２００とを介して緩衝装置４００へ入力される。その結果、等速ジョイント９００に、路面反力は伝達されない。これによって、懸架装置４が動作しても、等速ジョイント９００には軸方向荷重がほとんど作用しないため、懸架装置４の動作中においても、等速ジョイント９００はモーター７００のシャフト７０１とハブシャフト８０１との間で、確実に動力を伝達できる。
【００２９】
図４は、本実施形態に係る車両用駆動装置が備えるモーターのシャフトと等速ジョイントとの継ぎ手構造を示す断面図である。図４に示すように、モーター７００のシャフト７０１は中空部７０２を有する。中空部７０２は、シャフト７０１の回転軸Ｚｒと平行な方向に向かってシャフト７０１を貫通している。図１に示すハブユニット８００側におけるシャフト７０１の内面は、例えば、モジュール１、歯数３５のインボリュートセレーション７０３を有する。インボリュートセレーション７０３は、メス型である。
【００３０】
インボリュートセレーション７０３は、図１に示す等速ジョイント９００の動力伝達軸９０１の一端部に形成されたオス型のインボリュートセレーション９０７と摺動可能に嵌め合わされる。すなわち、シャフト７０１と等速ジョイント９００の動力伝達軸９０１とは、溝と、当該溝に噛み合う突起とを有する継ぎ手構造を介して連結される。このような継ぎ手構造により、等速ジョイント９００とモーター７００のシャフト７０１との間で動力を伝達するとともに、シャフト７０１の回転軸Ｚｒと平行な方向における動力伝達軸９０１の動き（図４の矢印Ｍ１で示す方向）が許容される。このような構造により、図１に示す車両用駆動装置１は、等速ジョイント９００に作用する軸方向荷重を低減させて、等速ジョイント９００を確実に機能させることができる。
【００３１】
図５は、本実施形態に係る車両用駆動装置が備えるハブユニットのハブベアリングの変形例を示す模式図である。この変形例は、車輪側に配置される車輪側転動体８０７と、車体側に配置される車体側転動体８０８とを比較すると、図５に示すように、車体側転動体８０８のボール径ｄ８は、車輪側転動体８０７のボール径ｄ７よりも大きい（ｄ７＜ｄ８）。また、この変形例は、車輪側転動体８０７のボールピッチ円直径Ｄ７は、車体側転動体８０８のボールピッチ円直径Ｄ８よりも大きい（Ｄ７＞Ｄ８）。これは、次の理由による。まず、車体に近い車体側転動体８０８は、車体の質量を支持するためにボールの直径を大きくしてボールピッチ円の直径を小さくする。一方、車輪側転動体８０７は、車輪からのモーメントを支持するため、ボールの直径を小さくしてボールピッチ円の直径を大きくする。本変形例では、このような構造により、車輪側転動体８０７のモーメント剛性を大きくでき、かつ、車輪側転動体８０７及び車体側転動体８０８の摩擦を小さくすることができるので好ましい。なお、Ｄ７＝Ｄ８としたり、ｄ７＝ｄ８としたりする構造を除外するものではない。次に、第１のジョイント５００について説明する。
【００３２】
図６は、第１のジョイントを示す分解図である。図６に示すように、第１のジョイント５００は、第１部材５１０と、第２部材５２０と、第３部材５３０とを有する。第１のジョイント５００は、図１、図２に示す緩衝装置４００から遠い側で、第１のナックル２００と第２のナックル３００とを連結する。第１部材５１０は、図１に示すロワアーム１００の第１取付部１０１（図１、図２に示す緩衝装置４００から遠い側）に、第１のナックル２００に対してボルト１０３で締結される。第２部材５２０は、第２のナックル３００の緩衝装置４００から遠い側とボルト３０３（図６、図１参照）で締結される。第３部材５３０は、第１のナックル２００の緩衝装置４００から遠い側とボルト２０１（図１参照）で締結される。ここで、「遠い」とは、第２のジョイント６００との比較で、緩衝装置４００から遠いことを意味する。
【００３３】
第２部材５２０は、第３部材５３０と連結されるためのシャフト５２０ａと、第２のナックル３００と連結されるためのフランジ５２０ｂと、ボールジョイント５２０ｃとを有する。シャフト５２０ａと、フランジ５２０ｂとは、それぞれ別個に製造されてから、溶接等の接合手段によって連結されて、一体化される。本実施形態において、シャフト５２０ａとボールジョイント５２０ｃは、一体で製造されるが、それぞれ別個に製造されてから溶接やねじ止め等によって連結され、一体化されてもよい。第１部材５１０と第２部材５２０とは、第２部材５２０の一部であるボールジョイント５２０ｃを介して連結される。ボールジョイント５２０ｃにより、第１部材５１０と第２部材５２０とは、互いに揺動できるように連結される。
【００３４】
第２部材５２０と、第３部材５３０とは、第１の軸受５４０を介して連結される。本実施形態において、第１の軸受５４０は玉軸受であるが、これに限定されるものではない。上述した第２部材５２０と第３部材５３０との連結構造により、第２部材５２０と、第３部材５３０とは、第１の軸受５４０を介して互いに揺動又は回転できるように連結される。図６に示すように、第１の軸受５４０は、外輪５４０ａと内輪５４０ｂと、外輪５４０ａと内輪５４０ｂとの間に配置される玉５４０ｃとを有する。外輪５４０ａは、第３部材５３０に設けられたハウジング５３０ｈに取り付けられる。そして、例えば鋼板で製造されたベアリング押さえ５５０が、ハウジング５３０ｈに溶接等の接合手段によって固定される。ベアリング押さえ５５０は、外輪５４０ａがハウジング５３０ｈから脱落することを防止する。
【００３５】
内輪５４０ｂは、第２部材５２０のシャフト５２０ａに圧入される。そして、内輪５４０ｂは、カラー５６０を介してナット５７０でシャフト５２０ａに締結される。ナット５７０は、内輪５４０ｂがシャフト５２０ａから脱落することを防止する。ナット５７０の頭部は、切り欠き５７０ｃを有している。ナット５７０をシャフト５２０ａにねじ込んだ後、切り欠き５７０ｃからピンを差し込み、前記ピンをシャフト５２０ａに貫通させる。このような構造により、ナット５７０の緩み止めがなされる。次に、第２のジョイント６００について説明する。
【００３６】
図７は、第２のジョイントを示す分解図である。図７に示すように、第２のジョイント６００は、第４部材６１０と、第５部材６２０とを有する。そして、第２のジョイント６００は、図１、図２に示す緩衝装置４００から近い側で、第４部材６１０及び第５部材６２０を介して、第１のナックル２００と第２のナックル３００とを連結する。第４部材６１０は、第１のナックル２００の緩衝装置４００から近い側とボルト３０２（図７、図１参照）で締結される。第５部材６２０は、第１のナックル２００の緩衝装置４００から近い側と、ボルト２０２（図１参照）で締結される。ここで、「近い」とは、第１のジョイント５００との比較で、緩衝装置４００から近いことを意味する。
【００３７】
図７に示すように、第４部材６１０は、第５部材６２０と連結されるためのシャフト６１０ａと、第２のナックル３００の緩衝装置４００側と連結されるためのフランジ６１０ｂとを有する。シャフト６１０ａと、フランジ６１０ｂとは、それぞれ別個に製造されてから、溶接等の接合手段によって連結されて、一体化される。第４部材６１０と第５部材６２０とは、第２の軸受６３０を介して連結される。本実施形態において、第２の軸受６３０は玉軸受であるが、これに限定されるものではない。第２の軸受６３０により、第４部材６１０と、第５部材６２０とは、互いに揺動又は回転できるように連結される。第２の軸受６３０は、外輪６３０ａと、内輪６３０ｂと、外輪６３０ａと内輪６３０ｂとの間に配置される玉６３０ｃとを有する。外輪６３０ａは、第５部材６２０に設けられたハウジング６２０ｈに取り付けられる。そして、例えば鋼板で製造されたベアリング押さえ６４０が、ハウジング６２０ｈに溶接等の接合手段によって固定される。ベアリング押さえ６４０は、外輪６３０ａがハウジング６２０ｈから脱落することを防止する。
【００３８】
内輪６３０ｂは、第４部材６１０のシャフト６１０ａに圧入される。そして、内輪６３０ｂは、カラー６５０を介してナット６６０でシャフト６１０ａに締結される。ナット６６０は、内輪６３０ｂがシャフト６１０ａから脱落することを防止する。ナット６６０の頭部は、切り欠き６６０ｃを有している。ナット６６０をシャフト６１０ａにねじ込んだ後、切り欠き６６０ｃからピンを差し込み、前記ピンをシャフト６１０ａに貫通させる。このような構造により、ナット６６０の緩み止めがなされる。
【００３９】
以上、本実施形態に係る車両用駆動装置は、操舵によって操舵輪が向きを変えるとともに、ハブユニットが所定の揺動中心軸の周りを揺動した場合であっても、モーターの動力を車軸へ等速（等回転角速度）で伝達できる。また、上述した構造により、本実施形態に係る車両用駆動装置を操舵輪に適用した場合でも、第１のナックルに配置されたモーターは操舵方向に姿勢を変化させる必要はなく、第２のナックルに配置されたハブユニットのみがその方向を変化させる。したがって、操舵にともなってモーターが移動する空間を小さくできるので、モーターの容積を大きくできる。その結果、モーターの動力を大きくすることができる。
【００４０】
また、本実施形態に係る車両用駆動装置は、等速ジョイントが一つでよいので、等速ジョイントを複数使用する装置と比較して、部品点数を削減できる。その結果、本実施形態に係る車両用駆動装置は、簡単な構造で、それぞれの操舵輪をそれぞれに対応したモーターで駆動することができる。さらに、本実施形態に係る車両用駆動装置は、構造が簡単になることにより、保守及び点検が容易になるとともに、質量も小さくすることができる。また、本実施形態に係る車両用駆動装置は、部品点数が少なくなることにより小型化でき、かつ製造コストを低減できる。このように、本実施形態に係る車両用駆動装置は、それぞれの操舵輪に対応したモーターで駆動する構造に適している。操舵輪は、通常前輪であるが、４ＷＳ（4 Wheel Steering）の後輪に本実施形態に係る車両用駆動装置を適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上のように、本発明に係る車両用駆動装置は、それぞれの操舵輪をそれぞれに対応したモーターで駆動することに有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１ 車両用駆動装置
２ 車両
４ 懸架装置
７ モーター
１００ ロワアーム
２００ 第１のナックル
３００ 第２のナックル
３０１ 外輪
４００ 緩衝装置
５００ 第１のジョイント
５１０ 第１部材
５２０ 第２部材
５２０ａ シャフト
５２０ｂ フランジ
５２０ｃ ボールジョイント
５３０ 第３部材
５４０ 第１の軸受
５６０ カラー
５７０ ナット
６００ 第２のジョイント
６１０ 第４部材
６２０ 第５部材
６３０ 第２の軸受
６５０ カラー
６６０ ナット
７００ モーター
７０１ シャフト
８００ ハブユニット
８０１ ハブシャフト
８０２ ハブ軸受
９００ 等速ジョイント
９０１ 動力伝達軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーターを動力発生装置とする車両に搭載される車両用駆動装置であり、
前記モーターのシャフトと連結される等速ジョイントを回転可能に支持するハブユニットと、
前記モーターを支持し、かつ前記車両と前記ハブユニットとの間に配置される緩衝装置に取り付けられる第１のナックルと、
前記第１のナックルに対して、所定の揺動中心軸の周りに揺動できるように前記第１のナックルに支持され、かつ前記ハブユニットを支持する第２のナックルと、を有し、
前記第２のナックルの揺動中心軸上に、前記等速ジョイントの揺動中心が配置されることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
前記揺動中心軸は、前記緩衝装置の中心軸と平行に配置される請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記揺動中心軸を中心とし、かつ前記緩衝装置に遠い位置で前記第２のナックルを揺動できるように支持する第１の軸受と、
前記揺動中心軸を中心とし、かつ前記第１の軸受よりも前記緩衝装置から近い位置で前記第２のナックルを揺動できるように支持する第２の軸受と、
前記第１のナックルに設けられて、前記第１の軸受を支持する第１の連結機構と、
前記第１のナックルに設けられて、前記第２の軸受を支持する第２の連結機構と、
を有する請求項１又は２に記載の車両用駆動装置。
【請求項４】
前記車両の懸架装置のロワアームに設けられ、かつ前記第１の軸受によって前記揺動中心軸の周りを回転できるように支持されるボールジョイントを有し、
前記第１のナックル及び前記第２のナックルは、前記ボールジョイントを介して前記ロワアームに支持される請求項３に記載の車両用駆動装置。
【請求項５】
前記モーターのシャフトと前記等速ジョイントとは、溝と、前記溝に噛み合う突起とを有する継ぎ手構造を介して連結されており、前記継ぎ手構造は、前記シャフトの回転軸と平行な方向に移動可能である請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用駆動装置。
【請求項１】
モーターを動力発生装置とする車両に搭載される車両用駆動装置であり、
前記モーターのシャフトと連結される等速ジョイントを回転可能に支持するハブユニットと、
前記モーターを支持し、かつ前記車両と前記ハブユニットとの間に配置される緩衝装置に取り付けられる第１のナックルと、
前記第１のナックルに対して、所定の揺動中心軸の周りに揺動できるように前記第１のナックルに支持され、かつ前記ハブユニットを支持する第２のナックルと、を有し、
前記第２のナックルの揺動中心軸上に、前記等速ジョイントの揺動中心が配置されることを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
前記揺動中心軸は、前記緩衝装置の中心軸と平行に配置される請求項１に記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記揺動中心軸を中心とし、かつ前記緩衝装置に遠い位置で前記第２のナックルを揺動できるように支持する第１の軸受と、
前記揺動中心軸を中心とし、かつ前記第１の軸受よりも前記緩衝装置から近い位置で前記第２のナックルを揺動できるように支持する第２の軸受と、
前記第１のナックルに設けられて、前記第１の軸受を支持する第１の連結機構と、
前記第１のナックルに設けられて、前記第２の軸受を支持する第２の連結機構と、
を有する請求項１又は２に記載の車両用駆動装置。
【請求項４】
前記車両の懸架装置のロワアームに設けられ、かつ前記第１の軸受によって前記揺動中心軸の周りを回転できるように支持されるボールジョイントを有し、
前記第１のナックル及び前記第２のナックルは、前記ボールジョイントを介して前記ロワアームに支持される請求項３に記載の車両用駆動装置。
【請求項５】
前記モーターのシャフトと前記等速ジョイントとは、溝と、前記溝に噛み合う突起とを有する継ぎ手構造を介して連結されており、前記継ぎ手構造は、前記シャフトの回転軸と平行な方向に移動可能である請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１０１７（Ｐ２０１２−１０１７Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３５２１０（Ｐ２０１０−１３５２１０）
【出願日】平成２２年６月１４日（２０１０．６．１４）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１４日（２０１０．６．１４）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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