説明

電動機付き車両の駆動装置

【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。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
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。
【0005】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平4−325803号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
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。
【0008】
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。
【課題を解決するための手段】
【0009】
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。
【0010】
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。
【0011】
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。
【発明の効果】
【0012】
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。
【0013】
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。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】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。
【図2】前記駆動装置の概略断面説明図である。
【図3】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。
【図4】前記減速機構の動作説明図である。
【図5】特許文献1の駆動機構の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【符号の説明】
【0038】
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

【特許請求の範囲】
【請求項1】
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2】
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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−240599(P2012−240599A)
【公開日】平成24年12月10日(2012.12.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−114512(P2011−114512)
【出願日】平成23年5月23日(2011.5.23)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】