(57)【要約】【課題】電動車両用のドディオンアクスル構造において、様々な車格に対応することができる車両用駆動装置を提供する。【解決手段】モータ１５、変速機構１７、ディファレンシャルギア１９とを収容する駆動ユニットハウジング１３と、車体を懸架する弾性体９に接続される一対の中空部材３５と、一対の中空部材と連結して一対の車輪７を支持するアクスルパイプ４０と、サイドフレーム３間に連結された回転支持軸３３と、駆動ユニットハウジングのモータ側ハウジング１３ｂとを連結し、回転支持軸を回転中心に駆動ユニットハウジングを揺動運動可能に支持する支持部２７と、駆動ユニットハウジングのディファレンシャル側ハウジング１３ａとアクスルパイプとを連結する連結部を含み、連結部４１は、減衰機構を備えることにより、駆動ユニットハウジングの揺動運動を減衰させる。【選択図】図１
2020132101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたモータの駆動力が伝達されるディファレンシャルギアと、両端に等速ジョイントがそれぞれ設けられ、一端の等速ジョイントが前記ディファレンシャルギアと連結し、他端の等速ジョイントが前記車両の車輪と連結することにより、前記モータからの駆動力を車輪にそれぞれ伝達する一対のドライブシャフト、を備える車両用駆動装置であって、
前記モータと、前記モータに連結する変速機構と、前記変速機構に連結するディファレンシャルギアと、を収容する駆動ユニットハウジングと、
前記車両の車体を懸架する弾性体に接続される一対の中空部材と、
前記一対の中空部材を連結することにより、前記一対の車輪を支持するアクスルパイプと、
前記車両のサイドフレーム間に連結された回転支持軸と、前記駆動ユニットハウジングのモータ側ハウジングとを連結し、前記回転支持軸を回転中心として前記駆動ユニットハウジングを揺動運動可能に支持する支持部と、
前記駆動ユニットハウジングのディファレンシャル側ハウジングと、前記アクスルパイプとを連結する連結部と、を含み、
前記連結部は、減衰機構を備えることにより、前記駆動ユニットハウジングの前記揺動運動を減衰させる
ことを特徴と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、電動車両に好適な車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動車両用の駆動装置として、駆動用モータと減速機とがディファレンシャルギアに一体的に設けられた駆動ユニットをバネ上に車載することができるドディオンアクスル構造が知られている（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１６１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トラック等の商用車においては車両仕様毎に様々な車格があり、その車格に応じて駆動装置が搭載可能な車幅も様々である。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されるアクスル構造においては、ドライブシャフトの両端を等速ジョイントにより連結する必要があることから、車幅が比較的狭い小型車などにおいてジョイント交角を所定値以内に設計することができない虞がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、電動車両用のドディオンアクスル構造において、様々な車格に対応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、以下の適用例として実現することができる。
本適用例に係る車両用駆動装置は、車両に搭載されたモータの駆動力が伝達されるディファレンシャルギアと、両端に等速ジョイントがそれぞれ設けられ、一端の等速ジョイントがディファレンシャルギアと連結し、他端の等速ジョイントが車両の車輪と連結することにより、モータからの駆動力を車輪にそれぞれ伝達する一対のドライブシャフト、を備える車両用駆動装置であって、モータと、モータに連結する変速機構と、変速機構に連結するディファレンシャルギアと、を収容する駆動ユニットハウジングと、車両の車体を懸架する弾性体に接続される一対の中空部材と、一対の中空部材を連結することにより、一対の車輪を支持するアクスルパイプと、車両のサイドフレーム間に連結された回転支持軸と、駆動ユニットハウジングのモータ側ハウジングとを連結し、回転支持軸を回転中心として駆動ユニットハウジングを揺動運動可能に支持する支持部と、駆動ユニットハウジングのディファレンシャル側ハウジングと、アクスルパイプとを連結する連結部と、を含み、連結部は、減衰機構を備えることにより、駆動ユニットハウジングの揺動運動を減衰させるものとした。
【０００８】
同構成により、例えば車両の走行中、車輪が路面の段差や突起物を通過するなどして上下方向で変位したとき、アクスルパイプは車輪の上下方向の変位にしたがい上下方向に変位される。
【０００９】
このとき駆動ユニットハウジングのモータ側ハウジングは、回転支持軸により回動可能に支持され、ディファレンシャル側ハウジングは、連結部によりアクスルパイプと連結されるため、駆動ユニットハウジングには、車輪の上下方向の変位にしたがい、回転支持軸を回転中心とする搖動運動が生じる。
【００１０】
つまり、駆動ユニットハウジングは、車輪の上下方向の変位に追従しながら上下方向へ変位する。このため、車輪とディファレンシャル側ハウジングの相対位置は、ほぼ一定の状態が保たれ続ける。さらに述べると、等速ジョイントのジョイント交差角は所定値以内に収まり続ける。
【００１１】
これによりドディオンアクスル構造は、車幅が比較的狭い小型車などでも対応できる。特に連結部は、減衰機構により駆動ユニットハウジングの搖動運動を減衰するため、駆動ユニットハウジングへ入力する衝撃や荷重は減衰機構により吸収され、駆動ユニットハウジングに組み付くモータを含む各機器は、加わる衝撃や荷重から護られる。
【００１２】
以上から、こうした車両用駆動装置は、ドディオンアクスル構造に採用することで、様々な車格に対応可能にできるだけでなく、モータの信頼性を十分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る態様となる、車両に組み付けられた車両用駆動装置を示す斜視図。
【図２】車両用駆動装置の各部を示す分解斜視図。
【図３】車両用駆動装置を車幅方向から見た一部断面した正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を図１〜図３に示す一実施形態を基づいて説明する。
図１は、例えばトラック等の商用車といった電動車両の後部側における下部構造の斜視図を示し、図２は同下部構造の各部を分解した斜視図を示し、図３は同下部構造の正面図を示している。ちなみに図１および図２中のＸ方向は車両前後方向を示し、Ｙ方向は車両幅方向を示している。
【００１５】
この電動車両の下部構造を説明すると、図１中における符号１は、シャーシを構成するフレームを示す。フレーム１は、車両前後方向に延びる一対のサイドフレーム３と、一対のサイドフレーム３間に設けられた複数のクロスメンバ５（一部しか図示しない）とからラダー形に構成される。
【００１６】
サイドフレーム３の車幅方向両側には、二点鎖線で示されるように駆動輪７（本願の車輪に相当）が配置される。さらに各サイドフレーム３の車幅方向両側には、弾性体として、それぞれ車両前後方向に延びるリーフスプリング９が配置される。
【００１７】
リーフスプリング９は、異なる全長のバネ片９ａを複数枚、重ね合わせて構成される。このリーフスプリング９の前部端が、スプリング支持部となる、ピン部１０ａ（図１，３中に破線で図示）およびサイドフレーム３に据付けたブラケット１０ｂによってサイドフレーム３に支持される。
【００１８】
またリーフスプリング９の後部端は、スプリング支持部となる、シャックルリンク１１ａおよびサイドフレーム３に据付けたブラケット１１ｂによってサイドフレーム３に支持される。
駆動輪７は、このリーフスプリング９の長さ方向中央部において懸架される。駆動輪７の懸架構造の詳細については後述する。ちなみに駆動輪７、リーフスプリング９は、片側だけしか図示していない。
【００１９】
またサイドフレーム３の後部間には、電動車両の駆動系をなす駆動装置１２（本願の車両用駆動装置に相当）が配置される。駆動装置１２は、駆動系の各機器を一体的に組み付けてユニット化した装置である。
【００２０】
具体的には駆動装置１２は、図２に示されるように車両前後方向に延びる箱形形状のユニットハウジング１３（本願の駆動ユニットハウジングに相当）を有している。このユニットハウジング１３の前部側（車両前後方向）に、電動車両に搭載される駆動用のモータ１５が横向きで組み付けられ、このユニットハウジング１３の前後方向中間部に変速機構である多段ギア式の減速機１７が収容される。またユニットハウジング１３の後部側（車両前後方向）にはディファレンシャルギア１９が収容される。
【００２１】
このユニットハウジング１３のディファレンシャル側ハウジング１３ａの左右両側（車幅方向）の出力部からは、一対のドライブシャフト２３が延びている(片側しか図示しない)。ちなみにドライブシャフト２３は、両端にそれぞれ等速ジョイント２４が設けられ、ハウジング側の等速ジョイント２４がディファレンシャルギア１９と連結している。
【００２２】
これにより、モータ１５から出力される駆動力は、モータ１５に連結される減速機１７を通じてディファレンシャルギア１９へ伝達され、ディファレンシャルギア１９から左右のドライブシャフト２３へ振り分けられる。
【００２３】
こうした駆動装置１２および駆動輪７が、電動車両用のドディオンアクスル構造により、車体であるサイドフレーム３に懸架される。
この懸架構造を説明すると、図１、図２および図３に示されるように例えばユニットハウジング１３は、デファレンシャル側ハウジング１３ａが下側、反対側のモータ側ハウジング１３ｂが上側に位置する車両前後方向斜めの姿勢で配置される。
【００２４】
具体的には、デファレンシャル側ハウジング１３ａは、駆動輪７の中心と対応する位置に配置され、モータ側ハウジング１３ｂは、リーフスプリング９の前側のピン部１０ａと対応した位置に配置される。詳細については後述する。
【００２５】
モータ側ハウジング１３ｂは、クロスメンバ５に設けた支持部２７により回動自在に支持される。
例えば支持部２７は、図１および図２のようにクロスメンバ５の側面にＵ形の据付ブラケット２９を据え付ける。モータ側ハウジング１３ｂの端面に、据付ブラケット２９内へ挿入される支持ブラケット３１を突設する。そして、これら据付ブラケット２９、支持ブラケット３１間に回転支持軸３３を挿通することによって、モータ側ハウジング１３ｂを上下方向に回動自在に支持している。
【００２６】
つまり、ユニットハウジング１３は、サイドフレーム３とモータ側ハウジング１３ｂを連結する支持部２７により、サイドフレーム３間で、回転支持軸３３を回転中心に搖動運動可能に支持される。
【００２７】
また、図１〜図３に示されるように各リーフスプリング９の中央部には、中空部材である例えば角筒形のサドル３５が組み付けられる。例えば、サドル３５の上部に複数枚のバネ片９ａの中央部を重ね合わせ、これらバネ片９ａの中央部とサドル３５とを、締結具であるＵボルト３７および鞍具３９にて締結させることによって、リーフスプリング９にサドル３５を接続している。
【００２８】
この中空のサドル３５内に、図３に示されるようにディファレンシャル側ハウジング１３ａから延びるドライブシャフト２３の先端側、具体的には先端側の等速ジョイント２４が挿入される。ちなみに等速ジョイント２４は、サドル３５の内部で回転自在に支持される。この等速ジョイント２４の先端が、サドル３５に設けたスピンドルやハブ（いずれも図示しない）に連結される。つまり、ディファレンシャルギア１９から振り分けられた駆動力が、リーフスプリング９で懸架される駆動輪７へ伝達される。
【００２９】
一対のサドル３５の相互は、ユニットハウジング１３の後方を通るように配置したＵ字形のアクスルパイプ４０にて連結され、アクスルパイプ４０にて駆動輪７を支持している。これにより、駆動装置１２と駆動輪７とはそれぞれ独立的に懸架される。つまり、ドディオンアクスル構造を構成している。
【００３０】
ちなみに、図３に示されるようにモータ側ハウジング１３ｂを支持する回転支持軸３３は、リーフスプリング９の車両前方側のピン部１０ａと同じ位置、もしくは略一致する位置に設定され、ディファレンシャル側ハウジング１３ａの出力部位置（デファレンシャルギア１９位置）の搖動軌跡と、アクスルパイプ４０の搖動軌跡とを略一致させている。
【００３１】
またデファレンシャル側ハウジング１３ａとアクスルパイプ４０との間は、図１〜図３に示されるような減衰機構を備えた連結部、例えばサスペンションダンパなど流体がオリフィスを通過する挙動で減衰を生じさせる減衰機構をもつシリンダ形ダンパ４１から連結される。
【００３２】
具体的には、デファレンシャル側ハウジング１３ａの後部端には、ダンパ取付座をなすブラケット部４３が設けられる。またアクスルパイプ４０のうち、ブラケット部４３の直後方に配置されるパイプ部４０ａにも、ダンパ取付座をなすブラケット部４４が設けられる。
【００３３】
そして、シリンダ形ダンパ４１の各端部に設けた据付部４１ａが、各ブラケット部４３、４４に回動可能に連結されることによって、デファレンシャル側ハウジング１３ａとアクスルパイプ４０との間をシリンダ形ダンパ４１で連結している。
【００３４】
このシリンダ形ダンパ４１により、アクスルパイプ４０が上下方向へ変位すると、ユニットハウジング１３が、アクスルパイプ４０の変位に追従して上下方向へ変位される。つまり、ユニットハウジング１３（駆動装置１２）は、アクスルパイプ４０の動き（上下変位）に合わせて、回転支持軸３３を回動中心に搖動運動（図３中の矢印Ｓ方向）する。
【００３５】
こうした構造により、常にアクスルパイプ４０とデファレンシャル側ハウジング１３ａの相対位置が略一定に保たれるようにしている。むろん、ユニットハウジング１３は、シリンダ形ダンパ４１の減衰機能（減衰機構）により減衰されるため、搖動運動により駆動輪７から加わる無用な荷重や衝撃が、ユニットハウジング１３に組み付くモータ１５やユニットハウジング１３に収まる各機器へ伝わるのを抑える。
【００３６】
つぎに、図３を参照して駆動装置１２の作用について説明する。
今、電動車両が走行しているとする。このときは、モータ１５の発生する駆動力が、減速機１７を通じディファレンシャルギア１９へ伝わり、左右のドライブシャフト２３に振り分けられて、左右の駆動輪７へ伝達される。
【００３７】
このとき駆動輪７が、路面αの段差や突起物を通過するとする。
すると、駆動輪７は、リーフスプリング９の車両前側のピン部１０ａを回動中心に上下方向へ変位しながら、路面αの段差や突起物を通過する。アクスルパイプ４０も、駆動輪７の上下方向の変位にしたがい上下方向に変位する。
【００３８】
このとき、デファレンシャル側ハウジング１３ａとアクスルパイプ４０とは、シリンダ形ダンパ４１を介して連結されているので、ユニットハウジング１３には、図３中の矢印Ｓのようにモータ側ハウジング１３ｂを支える回転支持軸３３を回動中心（支点）とした搖動運動が生じる。
【００３９】
このユニットハウジング１３の搖動運動は、駆動輪７の上下方向の変位に追従しながら上下方向へ変位する運動である。
つまり、駆動輪７の位置と、デファレンシャルギア１９の出力部位置との相対位置は、どのように駆動輪７が変位しても、常に略一定の状態が保ち続けられる。これにより、ドライブシャフト２３の等速ジョイント２４のジョイント交差角は、過剰に増大せず、所定値以内に収まる。
【００４０】
特にユニットハウジング１３の搖動支点は、リーフスプリング９の支点位置と略同じ位置に設定され、デファレンシャルギア１９の出力部の搖動軌跡を、アクスルパイプ４０の搖動軌跡とほぼ一致させているので、等速ジョイント２４に負担を強いることはない。
【００４１】
それ故、過剰なジョイント交差角が強いられやすい車両仕様や車幅が比較的狭い小型車などでもドディオンアクスル構造は十分に対応できる。
【００４２】
しかも、シリンダ形ダンパ４１は、ユニットハウジング１３の搖動運動を減衰するため、搖動運動によりユニットハウジング１３へ入力する衝撃や荷重は、シリンダ形ダンパ４１より吸収される。このため、ユニットハウジング１３に組み付くモータ１５を含む各機器は、加わる衝撃や荷重から護られる。
【００４３】
以上、駆動装置１２は、こうしたユニットハウジング１３の搖動構造やユニットハウジング１３とアクスルパイプ４０とを連結する構造をもつドディオンアクスル構造に採用することで、様々な車格に対応可能にできるだけでなく、モータ１５の信頼性を十分に確保できる。
【００４４】
なお、本発明は、上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば一実施形態では、連結部として、シリンダ形ダンパを用いてユニットハウジングとアクスルパイプとを連結した例を挙げたが、これに限らず、他の減衰機能をもつ連結部を用いて、ユニットハウジングとアクスルパイプとを連結しても構わない。
【符号の説明】
【００４５】
３  サイドフレーム（車体）
７  駆動輪(車輪)
９  リーフスプリング（弾性体）
１２  駆動装置（車両用駆動装置）
１３  ユニットハウジング（駆動ユニットハウジング）
１３ａ  デファレンシャル側ハウジング
１３ｂ  モータ側ハウジング
１５  モータ
１７  減速機（変速機構）
１９  ディファレンシャルギア
２３  ドライブシャフト
２４  等速ジョイント
２７  支持部
３３  回転支持軸
３５  サドル(中空部材)
４０  アクスルパイプ
４１  シリンダ形ダンパ（連結部、減衰機構）
【図１】
2020132101.tif 000003
【図２】
2020132101.tif 000004
【図３】
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