(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動装置の差動ギヤと動力伝達可能に連結される駆動べベルギヤと、 
一側に駆動モータの駆動軸と連結される第１連結部が形成され、他側には前記駆動べベルギヤと連結される第２連結部が設けられたカプラーと、 
前記カプラーに設けられて、内輪は前記カプラーに保持され、外輪は前記差動装置の、前記カプラーと前記駆動べベルギヤとの間に位置し一側面と他側面とを有するハウジングの前記一側面に保持される第１軸受と、 
前記駆動べベルギヤに設けられ、内輪は前記駆動べベルギヤに保持され、外輪は前記差動装置の前記ハウジングの前記他側面に保持される前記第１軸受と同サイズの第２軸受と、 
前記カプラーの第２連結部と前記駆動べベルギヤとを相互連結する締結部とを具備し、 
前記第１軸受及び第２軸受は、それぞれ前記カプラーと前記駆動べベルギヤとの間に位置する前記ハウジングを中心に前記一側面と前記他側面に保持されて相互に向かい合う位置に装着されるように形成され、
前記カプラーの第１連結部と前記駆動軸との結合は動力伝達が可能であると共に、駆動軸の長手方向に対して拘束されないように、前記第１連結部には前記駆動軸が挿入できるように端部から長手方向に沿って内側に所定深さ引き込まれて形成された第１締結溝が設けられ、該第１締結溝の内周面には円周方向に沿って引込溝と突出部とが交互に配列されたスプラインが形成され、前記駆動軸の外周面には前記第１締結溝のスプラインと結合されるスプラインが形成され、
前記第１軸受と前記第２軸受は、それぞれテーパローラ軸受が適用され、 前記第１軸受と前記第２軸受は、それぞれローラが前記ハウジングから遠ざかる方向に延びるほど前記カプラーまたは前記駆動べベルギヤの回転中心から離隔距離が次第に遠ざかるように傾斜して形成されることを特徴とする電気自動車用差動ギヤの直動駆動方式の駆動モジュール。 
【請求項２】
前記第２連結部の端部から内側に引き込まれて形成された第２締結溝が形成され、
前記締結部は、前記第２締結溝の内周面と前記第２締結溝に挿入される前記駆動べベルギヤの軸結合部の外周面に形成されている第１ねじ山および第２ねじ山を含むことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車用差動ギヤの直動駆動方式の駆動モジュール。 
【請求項３】
前記第２連結部の端部から内側に引き込まれて形成された第２締結溝が形成され、
前記締結部は、前記第１締結溝及び第２締結溝を相互連通するボルトホールを介して前記第２締結溝に挿入される駆動べベルギヤの軸結合部から延びる固定ボルトと、 
前記ボルトホールを通過して前記第１締結溝に露出された前記固定ボルトの端部に螺合されるナットとを含むことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車用差動ギヤの直動駆動方式の駆動モジュール。 
【請求項４】
前記第２連結部の端部から内側に引き込まれて形成された第２締結溝が形成され、
前記締結部は、前記第２締結溝の端部から前記第１締結溝に向かって引き込まれている挿入孔に挿入され、前記第２締結溝に挿入される駆動べベルギヤの軸結合部から延び、前記挿入孔の延長方向と直交する方向にピン挿入孔が形成された突出部材と、 
前記挿入孔に挿入されている突出部材のピン挿入孔を貫通するように前記カプラーを前記ピン挿入孔の延長方向に沿って貫通して前記突出部材を前記カプラーに固定させる固定ピンとを含むことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車用差動ギヤの直動駆動方式の駆動モジュール。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気自動車用差動ギヤの直動駆動方式の駆動モジュールに係り、さらに詳しくは駆動モータの駆動軸が減速機なしに駆動べベルギヤと直接に連結できるように構成された電気自動車用差動ギヤの直動駆動方式の駆動モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車が直進する場合は自動車の両輪に働く回転速度は同じである。一方、カーブを旋回する際は両輪が滑らずに円滑に回転するために、旋回半径が大きい外側輪が旋回半径の小さい奥側輪よりさらに速く、そして多く回転する。従って、自動車の両輪の回転速度は相異なるように作動する。
【０００３】
このように自動車の車軸にはエンジンの動力を車輪に伝達し、両輪の負荷によって両輪の回転速度を相異なるように調節する役割を果たす差動装置が設けられている。
【０００４】
従来の技術の差動装置は、変速機に設けられたトランスファシャフトの動力を伝達される差動ギヤと、差動ギヤと組み立てられて回転されるディファレンシャルケースと、ディファレンシャルケースに回転自在に設けられたピニオンギヤと、ディファレンシャルケースにピニオンギヤを固定するために設けられたピニオン軸と、出力軸に設けられ、ピニオンギヤと噛み合って回転するサイドギヤを含む。
【０００５】
ところが、従来の差動装置は、駆動部の駆動シャフトと連結される連結部分が駆動軸と一体に形成され、駆動軸の変更に容易に対応し難く、特に最近活発に開発されている駆動モータを用いた電気自動車の場合、駆動モータと駆動ピニオンを直動駆動方式で連結すれば、駆動軸に発生する外力により駆動モータの回転子に圧縮荷重または引張荷重が加わって駆動モータの寿命を縮める問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前述した問題点を解決するために案出されたもので、その目的は駆動モータの駆動軸と、差動ギヤが噛み合う駆動べベルギヤを、カプラーを介して相互連結することによって駆動軸の変更に容易に対応できる電気自動車用差動ギヤの直動駆動方式の駆動モジュールを提供するところにある。 
本発明の他の目的は、直動駆動方式で設けられる駆動軸に加わる外力により、駆動モータの回転子が圧縮荷重または引張荷重を受けないようにして駆動モータの耐久性をアップすることができる電気自動車用差動ギヤの直動駆動方式の駆動モジュールを提供するところにある。 
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するための本発明に係る電気自動車用差動ギヤの直動駆動方式の駆動モジュールは、差動装置の差動ギヤと動力伝達可能に連結される駆動べベルギヤと、一側に駆動モータの駆動軸と連結される第１連結部が形成され、他側には前記駆動べベルギヤと連結される第２連結部が設けられたカプラーと、前記カプラーに設けられて、内輪は前記カプラーに保持され、外輪は前記差動装置のハウジングに保持される第１軸受と、前記駆動べベルギヤに設けられ、内輪は前記駆動べベルギヤに保持され、外輪は前記差動装置のハウジングに保持される第２軸受と、前記カプラーと前記駆動べベルギヤとを相互連結する締結部とを具備し、前記第１軸受及び第２軸受はそれぞれ前記ハウジングを中心に一側面と他側面に保持されて相互に向かい合う位置に装着されるように形成される。 
【０００８】
前記カプラーは、前記第１連結部と第２連結部との間に前記第１軸受が設けられるように、第２連結部より相対的に大きい直径の保持部が形成されており、前記第１連結部と第２連結部には、それぞれ前記駆動軸と前記駆動べベルギヤが結合できるようにスプラインが形成された第１締結溝及び第２締結溝が、各端部から内側に引き込まれるように形成されており、前記締結部は、前記第１締結溝及び第２締結溝を相互連通するボルト固定ホールを介して前記第１締結溝から前記第２締結溝に挿入された駆動べベルギヤに螺合される固定ボルトを含むのが望ましい。 
【０００９】
前記カプラーは、前記第１連結部と第２連結部との間に前記第１軸受が設けられるように、第２連結部より相対的に大きい直径の保持部が形成されており、前記第１連結部と第２連結部には、それぞれ前記駆動軸と前記駆動べベルギヤが結合できる第１締結溝及び第２締結溝が、それぞれの端部から内側に引き込まれて形成されており、前記締結部は、前記第２締結溝の内周面と前記第２締結溝に挿入される前記駆動べベルギヤの軸結合部の外周面に形成されている第１ねじ山及び第２ねじ山を含むように形成され得る。 
【００１０】
そして、前記カプラーは、前記第１連結部と第２連結部との間に前記第１軸受が設置できるように、第２連結部より相対的に大きい直径の保持部が形成されており、前記第１連結部と第２連結部には、それぞれ前記駆動軸と前記駆動べベルギヤが結合できるようにスプラインが形成された第１締結溝及び第２締結溝が、各端部から内側に引き込まれるように形成されており、前記締結部は、前記第１締結溝及び第２締結溝を相互連通するボルトホールを介して前記第２締結溝に挿入される駆動べベルギヤの軸結合部から延びる固定ボルトと、該ボルトホールを通過して前記第１締結溝に露出された前記固定ボルトの端部に螺合されるナットとを含むように形成され得る。 
【００１１】
また、前記カプラーは、前記第１連結部と第２連結部との間に前記第１軸受が設置できるように、第２連結部より相対的に大きい直径の保持部が形成されており、前記第１連結部と第２連結部には、それぞれ前記駆動軸と前記駆動べベルギヤが結合できるようにスプラインが形成された第１締結溝及び第２締結溝が各端部から内側に引き込まれるように形成されており、前記締結部は、前記第２締結溝の端部から前記第１締結溝に向かって引き込まれている挿入孔に挿入され、前記第２締結溝に挿入される駆動べベルギヤの軸結合部から延び、前記挿入孔の延長方向と直交する方向にピン挿入孔が形成された突出部材と、前記挿入孔に挿入されている突出部材のピン挿入孔を貫通するように前記カプラーを前記ピン挿入孔の延長方向に沿って貫通して前記突出部材を前記カプラーに固定させる固定ピンとを含むように形成され得る。 
【００１２】
前記第１軸受と第２軸受は、それぞれテーパローラ軸受が適用され、第１軸受と第２軸受は、それぞれローラが前記ハウジングから遠ざかる方向に延びるほど前記カプラーまたは前記駆動べベルギヤの回転中心から離隔距離が次第に遠ざかるように傾斜して形成されることが望ましい。 
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る電気自動車用差動ギヤの直動駆動方式の駆動モジュールは、カプラーを通じて駆動モジュールが駆動軸と連結されることによって駆動軸の変更に容易に対応でき、駆動軸が直動駆動方式で駆動べベルギヤと連結されても、駆動軸に発生する外力により駆動モータの回転子に圧縮荷重または引張荷重が加わらず、耐久性がアップする利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る電気自動車用差動ギヤの直動駆動方式の駆動モジュールの断面図である。
【図２】図１の電気自動車用差動ギヤの直動駆動方式の駆動モジュールの第１の実施形態を示した斜視図である。
【図３】図２の実施形態の分離斜視図である。
【図４】図２の実施形態の断面図である。
【図５】電気自動車用差動ギヤの直動駆動方式の駆動モジュールの第２の実施形態を示した分離斜視図である。
【図６】図５の実施形態の断面図である。
【図７】電気自動車用差動ギヤの直動駆動方式の駆動モジュールの第３の実施形態を示した分離斜視図である。
【図８】図７の実施形態の断面図である。
【図９】電気自動車用差動ギヤの直動駆動方式の駆動モジュールの第４の実施形態を示した分離斜視図である。
【図１０】図９の実施形態の断面図である。
【図１１】電気自動車用差動ギヤの直動駆動方式の駆動モジュールの第５の実施形態を示した分離斜視図である。
【図１２】図１１の実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付した図面を参照して、本発明に係る電気自動車用差動ギヤの直動駆動方式の駆動モジュール(以下、‘駆動モジュール'と称する)をさらに詳述する。 
【００１６】
図１ないし図４には本発明に係る駆動モジュール１００の好適な一実施形態が示されている。 
【００１７】
同図を参照すれば、本発明の駆動モジュール１００は電気自動車に適用されるものであって、駆動モータ１０から延びる駆動軸１１と連結されるものである。 
【００１８】
前記駆動モジュール１００は、前記駆動モータ１０の駆動軸１１と連結されるカプラー１１０と、差動装置２０の差動ギヤ２１と連結される駆動べベルギヤ１２０と、差動装置２０のハウジング１４０に前記カプラー１１０及び駆動べベルギヤ１２０が回転自在に連結する第１軸受及び第２軸受１３１、１３２とを含む。
【００１９】
前記カプラー１１０は、駆動モータ１０の駆動軸１１と駆動べベルギヤ１２０とを連結するためのものであるが、駆動軸１１と向かい合う一側端部に前記駆動軸１１と連結される第１連結部１１１が形成されており、第１連結部１１１と対向する他側端部には前記駆動べベルギヤ１２０と連結される第２連結部１１３が設けられており、第１連結部及び第２連結部１１１、１１３の間に保持部１１５が形成されている。 
【００２０】
第１連結部１１１には第１締結溝１１２が形成されているが、第１締結溝１１２は駆動軸１１が挿入されうるように端部から長手方向に沿って内側に所定深さ引き込まれて形成される。 
【００２１】
第１締結溝１１２の内周面には円周方向に沿って引込溝と突出部が交互に配列された スプラインが形成されており、駆動軸１１も前記第１締結溝１１２に挿入されて動力伝達可能に連結されうるように外周面にスプラインが形成されている。
【００２２】
前記第２連結部１１３は他側端部に形成されたものであり、長手方向に沿って内側に引き込まれた第２締結溝１１４が形成されている。第２締結溝１１４にも内周面にスプラインが形成されていて、後述する駆動べベルギヤ１２０の結合部が挿入されてスプライン結合されることによって、前記駆動軸１１からカプラー１１０を介して駆動べベルギヤ１２０に動力伝達が可能になる。 
【００２３】
前記保持部１１５は第１連結部１１１と第２連結部１１３との間に形成されているが、前記第２連結部１１３より相対的に直径が大きく形成されている。保持部１１５は前記第２連結部１１３の外周面に設けられる後述する第１軸受１３１を保持するためのものである。前記第１締結溝１１２と第２締結溝１１４はボルト固定ホール１１６により相互連通されている。 
【００２４】
前記駆動べベルギヤ１２０は、前述したように、カプラー１１０に結合されて駆動軸１１の駆動力によって回転しつつ前記差動ギヤ２１を回転させるためのものであって、差動ギヤ２１と噛み合うギヤ部１２１と、前記ギヤ部１２１の端部からカプラー１１０に向かって延びる延長部１２２と、延長部１２２の端部から所定長延びる軸結合部１２３を含む。 
ギヤ部１２１は通常のべベルギヤ形態に形成され、前記差動ギヤ２１と噛み合っている。前記差動ギヤ２１は通常の差動装置２０と同様に、車輪のアクスル軸２４に設けられるピニオンギヤ２３と連結されており、ピニオンギヤ２３の間にサイドギヤ２２が結合されている。 
【００２５】
そして、前記延長部１２２はギヤ部１２１からカプラー１１０に向かって後方に延びるが、第２軸受１３２が設けられるように前記第２軸受１３２の長さに対応する長さを有し、前記カプラー１１０の第２連結部１１３に対応する外径を有するように形成されることによって第１軸受及び第２軸受１３１、１３２が同サイズの軸受を適用できるようにする。 
【００２６】
また、前記延長部１２２から軸結合部１２３が延びるが、軸結合部１２３には外周面にスプラインが形成されていて、第２締結溝１１４に挿入されて第２連結部１１３とスプライン結合が行われるようになる。そして、軸結合部１２３の端部には固定ボルト１１７が螺合されうるように螺合ホール１２５が形成されているが、軸結合部１２３が第２締結溝１１４に挿入されれば、第１締結溝１１２を介して固定ボルト１１７をボルト固定ホール１１６に挿入して軸結合部１２３の螺合ホール１２５に螺合させることによって、カプラー１１０と駆動べベルギヤ１２０とを相互固定する。 
【００２７】
前記第１軸受及び第２軸受１３１、１３２はカプラー１１０と駆動べベルギヤ１２０をそれぞれハウジング１４０に回転自在に保持するためのものである。 
【００２８】
第１軸受１３１は、カプラー１１０の第２連結部１１３の外周面に内輪１３３が保持されるように設けられており、外輪１３４はカプラー１１０と駆動べベルギヤ１２０との間に位置するハウジング１４０の一側面に保持されている。 
【００２９】
第２軸受１３２は駆動べベルギヤ１２０の延長部１２２の外周面に内輪１３３が保持されるように設けられ、外輪１３４は前記ハウジング１４０の他側面に保持されている。従って、第１軸受１３１と第２軸受１３２はそれぞれカプラー１１０と駆動べベルギヤ１２０との間に位置するハウジング１４０を中心に両側に設けられて、カプラー１１０及び駆動べベルギヤ１２０が前記ハウジング１４０に対して回転可能に保持する。 
【００３０】
第１軸受及び第２軸受１３１、１３２はテーパローラ軸受が適用されている。第１軸受及び第２軸受１３１、１３２の両方とも、内輪１３３と外輪１３４との間に前記カプラー１１０と駆動べベルギヤ１２０の回転中心軸に対して所定角度傾斜して延びているローラが設けられているが、第１軸受１３１及び第２軸受１３２の両方とも、前記外輪１３４が保持されているハウジング１４０から遠ざかる方向に延びるほどカプラー１１０と駆動べベルギヤ１２０の回転中心軸から遠ざかる方向に傾斜している。 
【００３１】
このようにカプラー１１０と駆動べベルギヤ１２０をハウジング１４０に対して回転自在に保持する第１軸受及び第２軸受１３１、１３２が全てテーパローラ軸受よりなっているので、前記駆動べベルギヤ１２０が差動ギヤ２１と噛み合って回転する過程で発生する推力により駆動べベルギヤ１２０が差動ギヤ２１と分離されることを防止できるようになり、駆動べベルギヤ１２０を安定的に保持できる。 
【００３２】
また、前記カプラー１１０が固定ボルト１１７により駆動べベルギヤ１２０とは固着される一方、駆動軸１１に対しては駆動軸１１の長手方向に対して拘束されていないので、駆動中発生する外力により駆動軸１１がカプラー１１０から離隔されても長手方向に対して滑る場合がありうることから、駆動モータ１０の回転子に対する引張荷重または圧縮荷重の発生を防ぐことができる。 
【００３３】
図５及び図６には駆動モジュール２００の第２の実施形態が示されている。 
【００３４】
本実施形態の駆動モジュール２００は、カプラー２１０の第２連結部２１３に形成されている第２締結溝２１４の内周面にスプラインが形成される代わり、ねじ山が形成されている。そして、保持部２１１には第１の実施形態のボルト固定ホールが省略されている形態である。 
【００３５】
また、カプラー２１０の第２連結部２１３に結合される駆動べベルギヤ２２０の軸結合部２２３の外周面には前記第２連結部２１３に形成されているねじ山と対応するねじ山が形成されている。 
【００３６】
従って、前記軸結合部２２３が第２締結溝２１４に螺合されることによって、カプラー２１０と駆動べベルギヤ２２０が相互連結される形態であり、第１の実施形態の固定ボルトが省略されても良い。 
【００３７】
本実施形態においてカプラー２１０の第１連結部２１１の構成や駆動べベルギヤ２２０の延長部２２２の構成は第１の実施形態と同様である。 
【００３８】
図７及び図８には駆動モジュール３００の第３の実施形態が示されている。 
【００３９】
本実施形態の駆動モジュール３００は、カプラー３１０の第２連結部３１３と保持部３１５を前後方向に貫通する４つのボルトホール３１７が形成されており、駆動べベルギヤ３２０の延長部３２２の前面に前記ボルトホール３１７の形成位置に対応する４つのボルト締結溝３２４が形成されている。 
【００４０】
それで、固定ボルト３３０を保持部３１５の前方からボルトホール３１７を貫通するように挿入した後ボルト締結溝３２４に結合させることによって、カプラー３１０と駆動べベルギヤ３２０を相互連結できる構造を有する。 
【００４１】
本実施形態の場合、第２連結部３１３の内周面と軸結合部３２３の外周面に結合または動力伝達のためのねじ山やスプラインを形成しなくても良い。 
【００４２】
図９及び図１０には駆動モジュール４００の第４の実施形態が示されている。 
【００４３】
本実施形態の駆動モジュール４００は、カプラー４１０と駆動べベルギヤ４２０の形態が全体として第１の実施形態に似ている。 
【００４４】
但し、本実施形態はカプラー４１０の保持部４１５に第１連結部４１１と第２連結部４１３とを貫通するボルトホール４１６が形成されており、駆動べベルギヤ４２０の軸結合部４２３に前記ボルトホール４１６を通過して第１連結部４１１に所定長さ突出する固定ボルト４２４が軸結合部４２３の端部に一体に形成されている。 
【００４５】
前記固定ボルト４２４が第１連結部４１１の第１締結溝４１２に突出すれば、固定ボルト４２４の突出された端部にナット４２５を締結して 駆動べベルギヤ４２０とカプラー４１０とを相互連結する。 
【００４６】
勿論、前記第２連結部４１３の第２締結溝４１４の内周面と軸結合部４２３の外周面には動力伝達のために、第１の実施形態と同様に、スプラインが形成されている。 
【００４７】
図１１及び図１２には駆動モジュール５００の第５の実施形態が示されている。 
【００４８】
本実施形態の駆動モジュール５００は、カプラー５１０の保持部５１５に第１連結部５１１と第２連結部５１３を貫通する挿入孔５１６が軸方向に沿って延びるように形成されており、駆動べベルギヤ５２０の軸結合部５２３の端部には前記挿入孔５１６に嵌め込まれるように挿入孔５１６の直径に対応する外径の突出部材５２４が形成されている。そして、突出部材５２４には突出部材５２４の回転中心を通るように外周面を貫通するピン挿入孔５２５が形成されている。 
【００４９】
また、カプラー５１０には保持部５１５の外周面からカプラー５１０の回転中心を通るように貫通ホール５１７が形成されている。 
【００５０】
本実施形態の場合、前記駆動べベルギヤ５２０がカプラー５１０に嵌めこまれると突出部材５２４が挿入孔５１６に挿入され、前記ピン挿入孔５２５が貫通ホール５１７と一直線に延びるように方向を合わせた後、固定ピン５１８を貫通ホール５１７とピン挿入孔５２５を通過するように嵌め込んで、駆動べベルギヤ５２０がカプラー５１０から分離されないように結合させる。 
【００５１】
以上述べた第２ないし第５の実施形態の駆動モジュール２００〜５００における第１軸受部材及び第２軸受部材１３１、１３２は、それぞれの実施形態の全てに共通的に含まれ、第１の実施形態と同様なので、同一番号を付することにより重複説明を省略する。 
【００５２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範疇に属するものと了解される。 
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の差動ギヤ直動駆動方式の駆動モジュールは電気自動車に対する開発が急速に進んでいるので、関連分野において産業上利用可能性が極めて高い。 
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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