(57)【要約】【課題】対クラックの信頼性を向上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、車両に搭載されたモータ２の駆動トルクを車両の車輪に伝達する減速機構４の少なくとも一部を収容するケース本体１０と、ケース本体１０にボルト締結されるカバー部材２０と、を含むハウジング６を備え、ケース本体１０とカバー部材２０との締結領域には、両者を締結するボルト締結部３０と、両者の相対的な配置を決定する複数の位置決め部４０とが設けられ、締結領域は、締結領域に作用する駆動反力Ｆが第１閾値ＴＨ１以上となる最大応力領域ＡＭＡＸと、駆動反力Ｆが第１閾値ＴＨ１より小さい第２閾値ＴＨ２未満となる最小応力領域ＡＭＩＮと、駆動反力Ｆが第２閾値ＴＨ２以上かつ第１閾値ＴＨ１未満となる中間領域ＡＭＩＤとからなり、位置決め部４０は、中間領域ＡＭＩＤに設けられる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたモータと、前記モータの駆動トルクを前記車両の車輪に伝達する複数のギアと、を備える車両用駆動装置であって、
複数の前記ギアの少なくとも一部を収容するケース本体と、前記ケース本体にボルト締結されるカバー部材と、を含むハウジングを備え、
前記ケース本体と前記カバー部材との締結領域には、前記ケース本体と前記カバー部材とを締結するボルト締結部と、前記ケース本体と前記カバー部材との相対的な配置を決定する複数の位置決め部とが設けられ、
前記締結領域は、前記モータの前記駆動トルクを前記車輪に伝達する場合に前記締結領域に作用する応力が第１閾値以上となる最大応力領域と、前記応力が前記第１閾値より小さい第２閾値未満となる最小応力領域と、前記応力が前記第２閾値以上かつ前記第１閾値未満となる中間領域とからなり、
前記位置決め部は、前記中間領域に設けられる、車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両を走行させるための駆動源としてモータを使用する電気自動車は、一般的に、モータと複数のギアからなる減速機構とを含む駆動装置を備え、当該駆動装置及びディファレンシャルギアを介して、モータの駆動力を駆動輪に伝達する。例えば、特許文献１には、車両に搭載したバッテリからの電力により電気自動車を走行させる駆動装置が開示されている。
【０００３】
近年、環境負荷低減の観点から、乗用車のみならず、トラック等の中・大型車の分野においても内燃機関を備えない電気自動車の開発が行われている。例えば、上記のような駆動装置を利用することで、エンジンを搭載することなくバッテリによる電力だけで走行する電動トラックが注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１４８４１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような駆動装置のハウジングには、モータが発生させる駆動トルクをディファレンシャルギアに伝達することに起因して駆動反力が作用する。このため、当該ハウジングは、作用する駆動反力の増大や応力の集中に伴って、クラックのような損傷が発生するリスクが高まる虞が生じる。
【０００６】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、対クラックの信頼性を向上することができる車両用駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る車両用駆動装置は、車両に搭載されたモータと、前記モータの駆動トルクを前記車両の車輪に伝達する複数のギアと、を備える車両用駆動装置であって、複数の前記ギアの少なくとも一部を収容するケース本体と、前記ケース本体にボルト締結されるカバー部材と、を含むハウジングを備え、前記ケース本体と前記カバー部材との締結領域には、前記ケース本体と前記カバー部材とを締結するボルト締結部と、前記ケース本体と前記カバー部材との相対的な配置を決定する複数の位置決め部とが設けられ、前記締結領域は、前記モータの前記駆動トルクを前記車輪に伝達する場合に前記締結領域に作用する応力が第１閾値以上となる最大応力領域と、前記応力が前記第１閾値より小さい第２閾値未満となる最小応力領域と、前記応力が前記第２閾値以上かつ前記第１閾値未満となる中間領域とからなり、前記位置決め部は、前記中間領域に設けられる、車両用駆動装置である。
【０００８】
車両用駆動装置は、ケース本体とカバー部材とがボルト締結されることによりハウジングを構成し、モータの駆動トルクを車輪に伝達する複数のギアを内部に収容する。また、車両用駆動装置は、ケース本体とカバー部材との締結領域においては、両者を締結するボルト締結部と両者の相対的な配置を規定する位置決め部とが設けられている。
【０００９】
このとき、カバー部材は、締結のためのボルト締結部が設けられる位置に比して、位置決め部が設けられる位置の方が、位置決め精度に対する要件としてケース本体に対する結合強度が高く設定される。そのため、モータの駆動トルクの伝達に伴い締結領域に作用する応力は、カバー部材の位置決め部が設けられる位置に集中することになる。
【００１０】
本発明に係る車両用駆動装置は、カバー部材の締結領域において、作用する応力の大きさを基準とした領域のうち、中間的な応力が作用する中間領域において複数の位置決め部が設けられていることにより、位置決め部におけるカバー部材に作用する応力を軽減することができる。従って、本発明に係る車両用駆動装置によれば、カバー部材を含むハウジングが応力により損傷する虞を低減することができ、対クラックの信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る車両用駆動装置の概形を表す上面図である。
【図２】ケース本体とカバー部材との締結領域における上面図である。
【図３】本発明に係る車両用駆動装置をカバー部材側から見た場合の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施の形態の説明に用いる図面は、いずれも構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。
【００１３】
図１は、本発明に係る車両用駆動装置１の概形を表す上面図である。車両用駆動装置１は、電動車両に搭載され、供給される電力を車両走行のための動力に変換する駆動源である。車両用駆動装置１は、モータ２、モータハウジング３、減速機構４、ディファレンシャルギア５、及びハウジング６を備える。
【００１４】
モータ２は、車両用駆動装置１と共に車両に搭載されるバッテリ（図示せず）から供給される電力を回転運動に変換して出力する。
【００１５】
モータハウジング３は、内部に収容するモータ２を保護並びに支持すると共に、モータ２に使用される潤滑油の外部への漏れ出しを防止する。
【００１６】
減速機構４は、互いに歯車機構として連結された入力ギア７、中間ギア８、及び出力ギア９からなり、モータ２から入力ギア７へ直接伝達される駆動トルクを車両の走行に適した回転速度に減速して出力ギア９から出力する。尚、減速機構４は、ギアの数が３つに限定されるものではなく、入力ギア７及び出力ギア９を含む２つ以上のギアを備えることができる。
【００１７】
ここで、本実施形態において、モータ２及び入力ギア７は、双方の回転軸が一直線上に並ぶように配置され、これによりモータ２の駆動トルクを入力ギア７に効率的に伝達している。また、本実施形態において、モータ２、入力ギア７、中間ギア８、出力ギア９、及び次に述べるディファレンシャルギア５は、車両用駆動装置１の内部において、いずれも回転軸が互いに平行になるように配置されている。
【００１８】
ディファレンシャルギア５は、回転軸が車両の駆動輪の車軸（図示せず）に連結され、出力ギア９から直接伝達される駆動トルクを、例えば旋回時に回転数差を吸収しながら、左右の駆動輪に伝達することにより、当該駆動輪を回転させる。これにより、車両用駆動装置１は、モータが発生させる駆動力を減速機構４及びディファレンシャルギア５を介して伝達し、車両の車輪を回転させることで車両を走行させることができる。
【００１９】
ハウジング６は、例えばアルミからなる筐体であり、内部に収容する減速機構４及びディファレンシャルギア５を保護並びに支持すると共に、減速機構４及びディファレンシャルギア５に使用される潤滑油の外部への漏れ出しを防止する。ここで、モータハウジング３は、上記したようにモータ２と入力ギア７との回転軸が一直線上に並ぶように、ハウジング６の所定の位置に接続されている。
【００２０】
また、ハウジング６は、内部に収容する入力ギア７、中間ギア８、出力ギア９、及びディファレンシャルギア５の各回転軸の長さ方向に並ぶケース本体１０とカバー部材２０とを備える。ここで、ケース本体１０は、入力ギア７、中間ギア８、及び出力ギア９の少なくとも一部を図示しない軸受機構を介して回転可能に支持しながら、これらを内部に収容する。また、カバー部材２０は、出力ギア９及びディファレンシャルギア５を図示しない軸受機構を介して回転可能に支持しながら、ケース本体１０と協働してこれらを内部に収容する。
【００２１】
次に、ケース本体１０とカバー部材２０との締結構造について説明する。図２は、ケース本体１０とカバー部材２０との締結領域における上面図である。ここで、ケース本体１０及びカバー部材２０は、上記の各ギアの回転軸に垂直な連結面Ｓにおいて互いに締結されている。
【００２２】
より具体的には、ケース本体１０とカバー部材２０との締結領域は、カバー部材２０を側面から見た場合のカバー部材２０の周縁部（図３を参照）において複数のボルト締結部３０を含む。ボルト締結部３０は、カバー部材２０からケース本体１０へ貫通するボルト３０ａ、及びボルト３０ａを挿通するボルト挿通部からなり、カバー部材２０をケース本体１０に対してボルト締結することで一体化させている。
【００２３】
また、ケース本体１０とカバー部材２０との締結領域は、両者の相対的な配置を決定する複数の位置決め部４０を含み、出力ギア９の回転軸の位置に対応するケース本体１０及びカバー部材２０の位置を互いに一致させている。より詳しくは、位置決め部４０は、ケース本体１０及びカバー部材２０において連結面Ｓを跨ぐように連通凹部４０ｂが形成され、連通凹部４０ｂにノックピン４０ａが圧入されることにより、ケース本体１０とカバー部材２０との位置ずれを防止している。尚、ノックピン４０ａは、ハウジング６よりも剛性が高い金属からなり、本実施形態においては円柱状に形成されている。
【００２４】
続いて、車両用駆動装置１の駆動時にカバー部材２０が受ける駆動反力Ｆについて説明する。図３は、本発明に係る車両用駆動装置１をカバー部材２０側から見た場合の側面図である。尚、図３では、連結面Ｓの近傍における締結領域の構成を透過的に示している。
【００２５】
カバー部材２０は、上記したように、出力ギア９及びディファレンシャルギア５の少なくとも一部を収容すると共に、側面から見た場合の周縁部に設けられた複数のボルト締結部３０によりケース本体１０の側面に締結されている。尚、カバー部材２０は、ディファレンシャルギア５の回転軸に対応する位置において、ディファレンシャルギア５から左右の駆動輪へ駆動トルクを伝達するデフ開口部２１が形成されている。
【００２６】
ところで、減速機構４は、モータ２から入力される駆動トルクを入力ギア７及び中間ギア８を介して減速させ、出力ギア９からディファレンシャルギア５へ駆動トルクを伝達する。このため、出力ギア９は、車両用駆動装置１の動作に伴い、減速機構４の中で最も大きな駆動反力Ｆを受けることになる。当該駆動反力Ｆは、例えば、ヘリカルギアとして連結された減速機構４における各ギアの相対配置及び各ギアの歯スジ角度等の複数の要因により決まる方向に生じる。本実施形態においては、カバー部材２０がケース本体１０に対して、図３における十字で示す反力中心Ｘを回転中心として時計回りの方向に駆動反力Ｆが生じる場合を例示して説明する。
【００２７】
この場合、カバー部材２０が締結領域において受ける駆動反力Ｆは、反力中心Ｘから最も遠い位置Ｐ１において最大の応力ＦＭＡＸとなり、反力中心Ｘに最も近い位置Ｐ２において最小の応力ＦＭＩＮとなる。すなわち、カバー部材２０が受ける駆動反力Ｆは、反力中心Ｘからの距離に概ね比例する。そして、カバー部材２０には、ケース本体１０とカバー部材２０とを単に締結するボルト締結部３０よりも、両者に跨ってノックピン４０ａが圧入される位置決め部４０の位置において、より大きな駆動反力Ｆが伝達されることになる。
【００２８】
ここで、カバー部材２０の締結領域は、例えば、作用する駆動反力Ｆの大きさが、第１閾値ＴＨ１以上となる最大応力領域ＡＭＡＸと、第２閾値ＴＨ２未満となる最小応力領域ＡＭＩＮと、第２閾値ＴＨ２以上かつ第１閾値ＴＨ１未満となる中間領域ＡＭＩＤとからなるものと見做すことができる。
【００２９】
このとき、仮に位置決め部４０が最大応力領域ＡＭＡＸに設けられていた場合には、車両用駆動装置１の動作に伴い生じる比較的大きな応力がノックピン４０ａを介してカバー部材２０における位置決め部４０の位置に集中することになる。このため、場合によってはカバー部材２０にクラックが発生してしまう虞が生じる。
【００３０】
そこで、本発明における車両用駆動装置１においては、図３に示すように、複数の位置決め部４０をカバー部材２０における締結領域の中間領域ＡＭＩＤに設けている。このため、位置決め部４０が設けられる位置においてカバー部材２０が受ける駆動反力Ｆを軽減することができ、カバー部材２０にクラックが発生する虞を低減することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、カバー部材２０は、側面から平面視した場合の周縁部における中間領域ＡＭＩＤにおいて対角線上に２つの位置決め部４０が設けられていることにより、位置決めの精度を向上させることができる。さらに、２つの位置決め部４０は、反力中心Ｘからのそれぞれの距離が同等となることにより、それぞれの位置においてカバー部材２０が受ける駆動反力Ｆを均等化することができ、駆動反力Ｆに起因してカバー部材２０が損傷する虞をさらに低減することができる。そして、車両用駆動装置１は、カバー部材２０のクラックに対する対策としてカバー部材２０自体を肉厚にしなくてよいため、コストを増大させることもなく、軽量化が妨げられるものでもない。
【００３２】
以上のように、本発明にかかる車両用駆動装置１は、複数のギアを収容するケース本体１０とカバー部材２０との締結領域において、駆動反力Ｆの影響を最も受ける位置決め部４０がカバー部材２０の中間領域ＡＭＩＤに設けられているため、当該カバー部材２０にかかる応力が低減され、対クラックの信頼性を向上することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  車両用駆動装置
２  モータ
４  減速機構
６  ハウジング
１０  ケース本体
２０  カバー部材
３０  ボルト締結部
３０ａ  ボルト
４０  位置決め部
４０ａ  ノックピン
【図１】
2020070871.tif 000003
【図２】
2020070871.tif 000004
【図３】
2020070871.tif 000005