(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。【解決手段】車両に搭載されたモータと、モータの駆動トルクを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、複数のギアの少なくとも一部を収容するケース本体と、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、ケース本体とカバー部材との締結領域には、締結ボルトによりケース本体とカバー部材とを締結するボルト締結部と、ケース本体とカバー部材との相対的な配置を決定する位置決め部と、を含み、位置決め部は、ケース本体に設けられた第１開口部と、カバー部材において第１開口部と対応する位置に設けられた第２開口部と、ケース本体とカバー部材との間で第１開口部及び第２開口部に圧入されるパイプ状部材と、を備え、締結ボルトは、パイプ状部材を貫通し、ケース本体とカバー部材とを締結する。【選択図】図３Ｂ
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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、締結ボルトにより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位置決め部と、を含み、
前記位置決め部は、
前記ケース本体に設けられた第１開口部と、
前記カバー部材において前記第１開口部と対応する位置に設けられた第２開口部と、
前記ケース本体と前記カバー部材との間で前記第１開口部及び前記第２開口部に圧入されるパイプ状部材と、を備え、
前記締結ボルトは、前記パイプ状部材を貫通し、前記ケース本体と前記カバー部材とを締結する、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課題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】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様として実現することができる。
【０００８】
本発明の態様に係る車両用駆動装置は、車両に搭載されたモータと、モータの駆動トルクを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、複数のギアの少なくとも一部を収容するケース本体と、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、ケース本体とカバー部材との締結領域には、締結ボルトによりケース本体とカバー部材とを締結するボルト締結部と、ケース本体とカバー部材との相対的な配置を決定する位置決め部と、を含み、位置決め部は、ケース本体に設けられた第１開口部と、カバー部材において第１開口部と対応する位置に設けられた第２開口部と、ケース本体とカバー部材との間で第１開口部及び第２開口部に圧入されるパイプ状部材と、を備え、締結ボルトは、パイプ状部材を貫通し、ケース本体とカバー部材とを締結する。
【０００９】
上記構成によれば、本発明の態様に係る車両用駆動装置は、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。
【００１０】
このとき、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、カバー部材における位置決め部が設けられる位置に集中することになる。
【００１１】
本発明の態様に係る車両用駆動装置は、複数のギアを収容するケース本体とカバー部材との締結領域において、第１開口部及び第２開口部にパイプ状部材を圧入することにより、カバー部材における位置決め部の設置位置に集中する応力に対して、パイプ状部材の圧入により生じる圧縮応力により応力の均衡を取ることができるため、クラックが生じにくくなる。すなわち、本発明の態様に係る車両用駆動装置は、対クラックの信頼性を向上することができる。また、ボルト締結部と一体的に位置決め部を設けることで、位置決め部を設けるためのスペースを改めて確保する必要がない。すなわち、本発明の態様に係る車両用駆動装置は、省スペース化を図ることができる。また、本発明の態様に係る車両用駆動装置は、パイプ状部材により、ケース本体とカバー部材との位置ずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態に係る車両用駆動装置の概形を表す上面図である。
【図２Ａ】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２Ｂ】本実施形態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。
【図３Ａ】図２に示す位置決め部の構成を示す模式図である。
【図３Ｂ】図３Ａに示す位置決め部の組立図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
図１は、本実施形態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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。なお、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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
ハウジング６は、例えば、アルミニウム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。
【００２１】
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。
【００２２】
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２Ａ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。図２Ｂは、本実施形態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。ここで、ケース本体１０及びカバー部材２０は、上記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。また、図２Ｂ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。
【００２３】
図２Ａに示すように、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（図２Ｂを参照）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。換言すれば、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の周縁部において複数のボルト締結部３０を含む。なお、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。
【００２４】
また、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、及び当該ボルト３０ａを螺合するボルト螺合部３０ｂ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。なお、本実施形態において、例えば、ボルト３０ａに雄ねじ（図示せず）が形成され、ボルト螺合部３０ｂに当該ボルト３０ａの雄ねじに対応する雌めじ（図示せず）が形成されている。
【００２５】
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位置決め部４０を含む。本実施形態に係る車両用駆動装置１は、当該位置決め部４０により出力ギア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。例えば、図２Ｂに示すように、側面から平面視した場合の周縁部において対角線上に２つの位置決め部４０が設けられることにより、位置決めの精度を向上させることができる。
【００２６】
ここで、図２に示す位置決め部４０について、図３Ａ及び図３Ｂを参照して詳しく説明する。図３Ａは、図２に示す位置決め部４０の構成を示す模式図である。図３Ｂは、図３Ａに示す位置決め部４０の組立図である。図３Ａに示すように、位置決め部４０は、ケース側開口部（第１開口部）４０ａと、カバー側開口部（第２開口部）４０ｂと、ノックパイプ（パイプ状部材）４０ｃとからなる。
【００２７】
ケース側開口部４０ａは、ケース本体１０に設けられる。例えば、ケース側開口部４０ａは、上記ボルト螺合部３０ｂの一部をなすケース側凹部３１の開口部に設けられる。ケース側開口部４０ａの直径は、ケース側凹部３１の開口部の直径より大きい。
【００２８】
カバー側開口部４０ｂは、カバー部材２０に設けられる。例えば、カバー側開口部４０ｂは、上記ボルト螺合部３０ｂの一部をなすカバー側挿通孔３２のケース本体１０側の開口部に設けられる。カバー側開口部４０ｂの直径は、カバー側挿通孔３２の開口部の直径より大きい。
【００２９】
ノックパイプ４０ｃは、パイプ形状を有し、ケース本体１０とカバー部材２０との間で、ケース側開口部４０ａ及びカバー側開口部４０ｂ各々に圧入される。ノックパイプ４０ｃの外径は、ケース側開口部４０ａの直径及びカバー側開口部４０ｂの直径と略一致する。また、ノックパイプ４０ｃの内径は、ケース側凹部３１の開口部の直径及びカバー側挿通孔３２の開口部の直径と略一致する。ノックパイプ４０ｃは、ハウジング６よりも剛性が高い金属からなる。
【００３０】
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、図２Ｂに示すように、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２Ｂ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。
【００３１】
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パイプ４０ｃ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。
【００３２】
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とからなるものとみなすことができる。
【００３３】
このとき、締結のためのボルト締結部３０が設けられる位置に比して、位置決め部４０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１０に対する結合強度が高く設定される。そのため、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パイプ４０ｃ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、ノックパイプ４０ｃの設置位置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。
【００３４】
そこで、図３Ｂに示すように、本実施形態における車両用駆動装置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、ケース側開口部４０ａ及びカバー側開口部４０ｂにノックパイプ４０ｃを圧入することにより、カバー部材２０における位置決め部４の設置位置に集中する応力に対して、ノックパイプ４０ｃの圧入により生じる圧縮応力により応力の均衡を取ることができるため、クラックが生じにくくなる。すなわち、本実施形態における車両用駆動装置１は、対クラックの信頼性を向上することができる。また、本実施形態に係る車両用駆動装置１において、ボルト締結部３０と一体的に位置決め部４０を設けることで、当該位置決め部４０を設けるためのスペースを改めて確保する必要がない。すなわち、本実施形態に係る車両用駆動装置１は、省スペース化を図ることができる。また、本実施形態に係る車両用駆動装置１は、ノックパイプ４０ｃ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することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  車両用駆動装置
２  モータ
３  モータハウジング
４  減速機構
５  ディファレンシャルギア
６  ハウジング
７  入力ギア
８  中間ギア
９  出力ギア
１０  ケース本体
２０  カバー部材
３０  ボルト締結部
３０ａ  ボルト
３０ｂ  ボルト螺合部
４０  位置決め部
４０ａ  ケース側開口部（第１開口部）
４０ｂ  カバー側開口部（第２開口部）
４０ｃ  ノックパイプ（パイプ状部材）
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
2020101221.tif 000006
【図３Ｂ】
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