(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部に内部機器搬入用の開口を有し、内部にモータ要素部が収められ、他端部に駆動軸が配置されたモータハウジング（１２）と該モータハウジング（１２）の開口を塞ぐカバー（１４）とを有して構成される車輪駆動用の電動モータと、
車幅方向に沿って延びるアクスル部材（１）と、
前記アクスル部材（１）の各端部に、前記モータハウジング（１２）の一端部を、前記カバー（１４）に触れずに連結させる連結部（３５）とを有し、
更に、前記連結部（３５）は、前記アクスル部材（１）の端部に取着され、外周端部が前記カバー（１４）の外周端から外周側の前記モータハウジング（１２）の端面だけと重なるアクスルプレート部材（３０）と、当該重なり合う前記アクスルプレート部材（３０）の外周端部を前記モータハウジング（１２）の端面に脱着可能に締結する締結部材（３４）と、を有して構成されることを特徴とするモータ付車両のリジットサスペンション装置。
【請求項２】
前記アクスルプレート部材（３０）は、前記モータハウジング（１２）の最外周の端面部分と重なる形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載のモータ付車両のリジットサスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪駆動用モータとアクスル部材とを連結させて構成されるモータ付車両のリジットサスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータを車輪駆動の動力として用いる電気自動車や電動モータと他の動力源とを組み合わせて動力として用いるハイブリッド車（いずれもモータ付車両）には、左右車輪のホイールの近くにそれぞれ電動モータを配置して、左右の電動モータの出力で左右の車輪をそれぞれ駆動するようにした構造がある。インホイールモータを用いた車両はその代表的な構造である。
【０００３】
ところで、電気自動車やハイブリッド車では、構造が簡素ですむという利点から、リジットサスペンション装置と呼ばれる、剛体で左右のモータおよび車輪をつなげる構造のサスペンション装置の例が知られている。
【０００４】
リジットサスペンション装置の多くは、特許文献１にも開示されているように車幅方向に延びるアクスルチューブの端に、円板状のアクスルプレート（アクスルプレート部材）を取着し、同アクスルプレートを電動モータの車幅方向内側へ向く端部中央に連結する構造が用いられる。
【特許文献１】特開２００５−２８９３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、左右の電動モータは、ホイール近くに配置される関係上、車輪が跳ね上げる水や土や石などを考慮する構造が求められる。
【０００６】
そのため、同電動モータには、一端部に内部機器搬入用の開口部を有したモータハウジングと、該モータハウジングの開口を塞ぐカバーとで構成される密閉式ハウジングを用いて、その内部にモータ要素部を含む各種機器を収め、モータハウジングの他端部から駆動軸を突き出させる構造が用いられている。つまり、モータ要素部やそれに関連する機器が、ハウジング構造により、外部からの水、土、石などから保護されるようにしている。
【０００７】
このような電動モータの場合、リジットサスペンション装置では、通常、特許文献１で開示されているようにアクスルチューブ端を電動モータの車幅方向内側へ向く端部中央、すなわちカバーに連結することになる。
【０００８】
こうした連結だと、車輪からの入力や、アクスルチューブと車体との間に介装されている弾性部材（コイルスプリングなど）からの反力が、ハウジング構造のカバーに入力される。
【０００９】
ところで、カバーは、モータハウジングの一部に取り付く板状の部品なので、構造上、カバーに入力される荷重の影響を受けやすく、モータハウジングとカバーとの間のシール性が、カバーから加わる入力（荷重）により損なわれやすい傾向にある。特に電動モータの内部には、ステータやロータなどの電気部品、さらにはそれに付帯する電子部品が収められるために、シールが損なわれ、内部に水が進入すると、その影響は大きい。
【００１０】
そこで、電動モータの端部中央にアクスルチューブを連結する構造では、別途、モータハウジングとカバーとの間に、カバーへの入力を考慮したシール構造を設けることが求められる。しかし、これが電動モータの複雑化、コスト負担増を招く問題となり、簡単には改善できるものではない。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、モータハウジングとカバーとの間のシールに直接影響を与えずに、アクスル部材と電動モータとが連結されたモータ付車両のリジットサスペンション装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、アクスル部材の各端部を、カバーに触れずにモータハウジングに連結させる構造を採用して、アクスル部材に加わる荷重が、カバーでなく、モータハウジングに入力されるようにした。
【００１３】
また請求項１に記載の発明は、上記目的に加え、さらに簡単な構造で、カバーに触れずにモータハウジングに連結されるよう、さらには電動モータ単体での検査や機能確認が迅速に行えるよう、連結部は、アクスル部材の端部に、外周端部がカバー外周端から外周側のモータハウジングの端面だけと重なるアクスルプレート部材を取着し、このモータハウジングに重なり合うアクスルプレート部材の外周端部を、締結部材により、モータハウジングの端面に脱着可能に締結する構成とした。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、上記目的に加え、さらに電動モータとの支持剛性が確保されるよう、アクスルプレート部材には、モータハウジングの最外周の端面部分と重なる形状の部材を採用して、アクスル部材端が、高い支持強度をもたらす最大限のスパンで、モータハウジングの端面に締結される構成とした。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、アクスル部材に加わる荷重は、カバーでなく、該カバーより剛性の高いモータハウジングだけに入力されるので、カバーに入力が加わることを要因としたモータハウジングとカバー間のシール性の悪化は抑制される。
【００１６】
したがって、モータハウジングとカバー間のシールに直接影響を与えないリジットサスペンション装置が提供できる。
【００１７】
更に請求項１に記載の発明によれば、アクスルプレート部材を用いた簡単な構造で、アクスル部材の端部を、カバーに触れずに、モータハウジングに連結させることができる。特に電動モータは、アクスルプレート部材から取外せるので、単独で、検査や機能確認の試験などを行なうことができ、メンテナンス性の点にも優れる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、さらにアクスルプレート部材は、最大限のスパンでモータハウジングの端面に締結されるうえ、最も高い剛性が望めるモータハウジングの周壁に締結されるようになるので、十分な支持強度・剛性のもとで、電動モータに締結させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
［第１の実施形態］
以下、本発明を図１〜図３に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
【００２０】
図１は、モータ付車両、例えば電気自動車の後輪（駆動輪）を懸架するリジットサスペンション装置の外観を示している。同図中１は、車体（図示しない）の下部に配置されたアクスルチューブ（本願のアクスル部材に相当）を示している。同アクスルチューブ１は、例えば車幅方向に沿って延びる剛体のチューブから構成されている。このアクスルチューブ１の両端側には、車体（図示しない）に伝わる衝撃や振動を緩衝する緩衝部材や緩衝部品、例えば一対のコイルスプリング２や一対のショックアブソーバ３が設けてある。このアクスルチューブ１の両端部には、一対のインホイールモータ５（本願の車輪駆動用の電動モータに相当）が締結されている。
【００２１】
このインホイールモータ５の断面図が図２に示され、同インホイールモータ５の外観が図３に示されている。各インホイールモータ５は、左右共、同一で、このうち一方を図１〜図３を参照して説明すると、図中１０は例えば金属製の密閉式ハウジングである。同ハウジング１０は、例えば一方の端が端壁１１で覆われ、他方の端が開口した有底筒形のモータハウジング１２と、該開口で形成される内部機器搬入用の開口１３を塞ぐプレート形のカバー１４とから構成してある。なお、カバー１４は、モータハウジング１２の周壁１２ａに形成された嵌合座１２ｂと嵌まり合って開口１３を塞いだ後、図示しない締結具（ボルトなど）で、モータハウジング１２の周壁１２ａに固定する構造で取り付けてある。むろん、嵌まり合うカバー１４と周壁１２ａとの間は、両者間に介在されるシール部材（図示しない）でシールされる。この密閉式のハウジング１０内に、モータ要素部を含む各種機器、例えばステータ１５およびロータ１６（いずれもモータ要素部を構成する機器）や減速部１７（減速歯車機構など）が収められている。なお、減速部１７は、ロータ１６のロータ軸１６ａに組み付く。これにより、ステータ１５が励磁されると、ロータ１６が回転し、この回転が減速部１７で減速されて、減速部１７の出力軸１８（図２に一部だけ図示）から出力される構造にしている。この減速部１７の出力軸１８が、端壁１１の中央部を貫通して外部に突き出ている（一部しか図示していない）。この出力軸１８の先端部には、ホイール取付部１９が装着される。また端壁１１には、出力軸１８に制動力を与える制動ユニット２０（ブレーキシューなどが内蔵された機器）が装着されている。この各種機器が組み付いたインホイール５のうち、カバー１４側の端部（本願の一端部）が、アクスルチューブ１の端部に連結され、反対側の端部（他端部）に有る出力軸１８を車幅方向外側に配置させている。そして、ホイール取付部１９には、後輪２２（車輪：図１中に二点鎖線で図示）が組み付けられ、インホールモータ５から出力される駆動力（回転力）で、後輪２２が駆動されたり、制動ユニット２０から後輪２２に制動力が付与されたりしている。なお、２３，２４は、アクスルチューブ１の端部を車体（図示しない）に対し上下方向に移動可能に支持するための、モータハウジング１２の上・下部に配置されたアッパロッド、ロアロッドを示す。
【００２２】
これらにより、剛体のアクスルチューブ１で左右の後輪２１を懸架する形式のリジットサスペンションを構成している。
【００２３】
このサスペンション装置のうち、アクスルチューブ１の各端部は、図１〜図３に示されるように連結部３５により、カバー１４に触れずに、モータハウジング１２の端部（カバー１４側が有る端部：一端部）に連結されている。同連結部３５には、アクスルチューブ１の各端部に円板形のアクスルプレート３０を取着し、該放射状に延びるアクスルプレート３０の外周端部だけを、カバー１４の外周端から外周側に位置するモータハウジング端面と重なり合せて固定する構造が用いられている。具体的には、図２および図３に示されるようにモータハウジング１２の周壁１２ａは、カバー１４（塞いだ状態）の地点から外側（端面方向）へ延長させてある。またアクスルプレート３０は、モータハウジング１２の最外周部まで届く大きさとしてある。さらにアクスルプレート３０の中央部から外周端部までのプレート部分には、外周端部を、他の板面部分よりも前方方向（モータ側）に突き出すための形状部、例えば段差部３１が同心円状に沿って形成されている。この段差部３１で、アクスルプレート３０の外周端部だけを、モータハウジング１２の最外周の端面部分をなす周壁１２ａ端に重なり合わせている。むろん、アクスルプレート３０は、段差部３１を形成する構造に限らず、他の構造、例えばアクスルプレート３０自身をコーン状に形成して、外周端部だけが、モータハウジング１２の最外周端と重ね合うようにしてもよい。またアクスルプレート３０の固定には、図３に示されるように例えばアクスルプレート３０の最外周端の複数個所に、固定用の座面部３２を形成し、該座面部３２と向き合う周壁１２ａの端面部分に、例えばボス部で形成される受け座３３を形成して、受け座３３で座面部３２を受け止めて、締結部材、例えばボルト部材３４で締結する構造が用いられている。具体的には、アクスルプレート３０の最外周部は、図２および図３に示されるように座面部３２から受け座３３へボルト部材３４をねじ込んで、座面部３２をモータハウジング１２に締結させることにより、高い剛性をもつ周壁１２ａに脱着可能に固定させてある。
【００２４】
このように構成されたリジットサスペンション装置によると、車両の走行中、後輪２２やコイルスプリング２から入力される荷重は、アクスルチューブ端がカバー１４から外れたモータハウジング１２の端面部分に連結されることで、いずれも、カバー１４より高い剛性強度をもつモータハウジング１２に入力される。
【００２５】
これにより、カバー１４には、後輪２２やコイルスプリング２から、直接、荷重が集中するように入力することはなくなり、カバー１４に入力が加わることを要因としたモータハウジング１２とカバー１４間のシール性の悪化は防止される。
【００２６】
それ故、入力荷重がインホイールモータ５のシールに影響を与えずにすむリジットサスペンション装置を得ることができ、インホイールモータ５に過度の負担を強いずにすむ。しかも、同効果を得る構造は、アクスルプレート３０の最外周端部だけをモータハウジング１２の端面に重ね合わせ固定する構造なので、簡単である。そのうえ、インホイールモータ５は、ボルト部材３４の締結を解除すると、単体でアクスルプレート３０から取外せるので、必要に応じて、インホイールモータ５単独で、検査や機能確認の試験などを行なうことができ、インホイールモータ５のメンテナンス性も良い。特にアクスルプレート３０の最外周端部をモータハウジング１２の最外周の端面部分に連結させる構造にすると、最大限のスパンでモータハウジング１２の端面に締結されるだけでなく、最も高い剛性が望める周壁１２ａに締結されるので、十分な支持強度・剛性を確保しながら、インホイールモータ５との連結ができ、入力荷重に十分に耐える構造が実現できる。
【００２７】
［第２の実施形態］
図４は、本発明の第２の実施形態を示す。
【００２８】
本実施形態は、アクスルプレート３０の内面に、円板状のリンフォース部材４０を設けて、アクスルチューブ１とアクスルプレート３０の結合剛性を高めたものである。具体的には、アクスルチューブ１の端部外周に取着したアクスルプレート３０には、高い剛性強度を有しながら、外周端部だけがモータ側に突き出す形状、例えばラッパ形状を用いる。またリンフォース部材４０は同ラッパ部の先端側の空間に収まる形状の部材、例えば円板形状のプレート部材が用いてある。そして、リンフォース部材４０は、中央部を、アクスルプレート３０を貫通したアクスルチューブ１端に取着（例えば溶接による）し、また外周端部をアクスルプレート３０の内面に取着（例えば溶接による）させて、カバー１４と触れない内面側の地点に設置させてある。
【００２９】
こうした構造にすると、外周端部だけがモータハウジング１２に取着される構造によって、不安定になりがちなアクスルチューブ１とアクスルプレート３０の結合剛性は、アクスルプレート３０の錐状部４２とリンフォース部材４０との結合によりアクスルチューブ端の周りに、断面が三角形状の閉空間が形成されることで、格段に高められる。と同時に、アクスルプレート３０の自身の強度、すなわち後輪やコイルスプリングから入力が負荷されたときの曲げモーメントに耐え得る十分な強度を確保することができる。
【００３０】
但し、図４において、上述した第１の実施形態と同じ部分には同一符号を付してその説明を省略した。
【００３１】
なお、本発明は上述した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。例えば上述した実施形態では、アクスル部材にチューブ部材を用いたが、これに限らず、ビーム部材を用いた構造でもよい。また上述した実施形態では、電動モータにインホイールモータを用いたが、これに限らず、他の電動モータでもよい。また上述した一実施形態では、電気自動車を挙げたが、これに限らず、例えば電動モータとエンジンとを組み合わせたようなハイブリッド車でもよい。むろん、本発明は、車両の後輪でなく、前輪を支えるサスペンション装置に適用しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るリジットサスペンション装置の全体構成を示す斜視図。
【図２】図１中の電動モータとアクスルチューブ端との連結構造を示す断面図。
【図３】同連結構造を分解した斜視図。
【図４】本発明の第２の実施形態の要部を示す断面図。
【符号の説明】
【００３３】
１…アクスルチューブ（アクスル部材）、５…インホイールモータ（電動モータ）、１２…モータハウジング、１３…開口、１４…カバー、１５，１６…ステータ，モータ（モータ要素部）、３０…アクスルプレート（アクスルプレート部材）、３４…ボルト部材（締結部材）、３５…連結部、４０…リンフォース部材。
【図１】
0004760396.tif 000002
【図２】
0004760396.tif 000003
【図３】
0004760396.tif 000004
【図４】
0004760396.tif 000005