(57)【要約】【課題】転舵しない車輪をモータ駆動する自動車を対象として、モータ駆動のメリットであるモータ設置位置の幅広い自由度を損なわずに、乗り心地や走行性能を確保することである。【解決手段】トレーリングアーム５とナックル９の位置関係が変化しないトレーリングアーム方式のサスペンションを採用した車輪１のハブシャフト４を駆動するモータ３を車体１側に取り付け、モータ３の駆動力をハブシャフト４に伝達する駆動力伝達装置に、トレーリングアーム５の回動軸５ａ上に継手中心が位置する固定式等速自在継手１０を設けることにより、駆動力伝達方向を回動自在な固定式等速自在継手１０の継手中心でトレーリングアーム５の回動方向にスムーズに追随させ、モータ駆動のメリットであるモータ設置位置の幅広い自由度を損なわずに、乗り心地や走行性能を確保できるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪の車軸を駆動するモータを備え、このモータ駆動される車軸を車体に懸架するサスペンションに、回動アームとナックルの位置関係が変化しない方式のものを採用した自動車のモータ駆動システムにおいて、前記モータを車体側に取り付け、このモータの駆動力を前記車軸に伝達する駆動力伝達装置に、前記回動アームの回動軸上に継手中心が位置する等速自在継手を設けたことを特徴とする自動車のモータ駆動システム。
【請求項２】
前記駆動力伝達装置が歯車伝達機構を備えた請求項１に記載の自動車のモータ駆動システム。
【請求項３】
前記駆動力伝達装置に歯車減速機構を設けた請求項１または２に記載の自動車のモータ駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車輪の車軸を駆動するモータを備え、モータ駆動される車軸を車体に懸架するサスペンションに、回動アームとナックルの位置関係が変化しない方式のものを採用した自動車のモータ駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪の車軸を駆動するモータを備えた自動車には、モータのみで駆動する電気自動車と、エンジンとモータとを使い分けるいわゆるハイブリッド車とがある。また、車軸を車体に懸架するサスペンションには、自在継手に連結した各車輪の車軸を独立に懸架する独立懸架方式と、デファレンシャル装置を含む左右の車輪の車軸を一体に懸架する車軸懸架方式とがあり、転舵しない車輪には、トレーリングアーム方式等のように、回動アームとナックルの位置関係が変化しない方式のものが採用されている。
【０００３】
駆動用モータとサスペンションを備えた自動車のモータ駆動システムには、車軸にモータと歯車減速機構を直結し、これらのモータと歯車減速機構を車軸と一緒にサスペンションで懸架した、いわゆるインホイールタイプのもの（例えば、特許文献１参照。）や、デファレンシャル装置にモータと変速機を連結して、従来のエンジン駆動のものと同様に、デファレンシャル装置側のドライブシャフトと車輪側のドライブシャフト（車軸）を自在継手で連結したもの（例えば、特許文献２参照。）がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２４７７１３号公報（第４−７頁、第１−２図）
【特許文献２】特開２００３−７２３９２号公報（第２−４頁、第２−３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されたインホイールタイプのモータ駆動システムは、デファレンシャル装置や自在継手が不要となり、駆動力伝達装置をスリム化できる利点を有するが、モータと歯車減速機構が車軸と一緒にサスペンションで懸架されるので、ばね下重量が大きくなって、乗り心地や走行性能が低下する問題がある。また、モータが路面の凹凸等によるショックを直接受けること等の取り付け環境が悪い問題もある。
【０００６】
一方、特許文献２に記載されたデファレンシャル装置にモータと変速機を連結するタイプのモータ駆動システムは、独立懸架方式のサスペンションを採用することにより、ばね下重量が大きくなることはなく、ハイブリッド車にも適用可能であるが、モータ駆動のメリットである駆動源（モータ）の設置位置の幅広い自由度が損なわれている。このため、駆動力伝達装置のコンパクト化や居室・荷室空間の拡大も期待できない。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、転舵しない車輪をモータ駆動する自動車を対象として、モータ駆動のメリットであるモータ設置位置の幅広い自由度を損なわずに、乗り心地や走行性能を確保することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、この発明は、車輪の車軸を駆動するモータを備え、このモータ駆動される車軸を車体に懸架するサスペンションに、回動アームとナックルの位置関係が変化しない方式のものを採用した自動車のモータ駆動システムにおいて、前記モータを車体側に取り付け、このモータの駆動力を前記車軸に伝達する駆動力伝達装置に、前記回動アームの回動軸上に継手中心が位置する等速自在継手を設けた構成を採用した。
【０００９】
すなわち、回動アームとナックルの位置関係が変化しない方式のサスペンションを採用した車輪の車軸を駆動するモータを車体側に取り付け、このモータの駆動力を車軸に伝達する駆動力伝達装置に、回動アームの回動軸上に継手中心が位置する等速自在継手を設けることにより、駆動力伝達方向を回動自在な等速自在継手の継手中心で回動アームの回動方向にスムーズに追随させ、モータ駆動のメリットであるモータ設置位置の幅広い自由度を損なわずに、乗り心地や走行性能を確保できるようにした。
【００１０】
前記駆動力伝達装置は歯車伝達機構を備えたものとすることができる。
【００１１】
前記駆動力伝達装置に歯車減速機構を設けることにより、モータを小型化することができる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の自動車のモータ駆動システムは、回動アームとナックルの位置関係が変化しない方式のサスペンションを採用した車輪の車軸を駆動するモータを車体側に取り付け、このモータの駆動力を車軸に伝達する駆動力伝達装置に、回動アームの回動軸上に継手中心が位置する等速自在継手を設けたので、駆動力伝達方向を回動自在な等速自在継手の継手中心で回動アームの回動方向にスムーズに追随させ、モータ駆動のメリットであるモータ設置位置の幅広い自由度を損なわずに、乗り心地や走行性能を確保することができる。また、モータが路面の凹凸等によるショックを直接受けるのを防止して、その取り付け環境をよくすることもできる。
【００１３】
前記駆動力伝達装置に歯車減速機構を設けることにより、モータを小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１および図２は、第１の実施形態を示す。この自動車のモータ駆動システムは、左右の車輪１を車体２側に取り付けた各モータ３で駆動するものであり、各車輪１の車軸であるハブシャフト４は、トレーリングアーム５とコイルばね６付きのオイルダンパ７を用いたトレーリングアーム方式のサスペンションで車体２に懸架されている。左右のトレーリングアーム５はトーションビーム８で連結されている。各車輪１は転舵しない後輪であり、回動アームとしてのトレーリングアーム５と、ハブシャフト４を回転自在に支持するナックル９との位置関係は変化しない。
【００１５】
前記各モータ３は遊星歯車を用いた減速機構付きのものであり、その出力軸３ａが後方へハブシャフト４と交叉する方向に向けられて、ゴムマウント３ｂを介して車体２に取り付けられている。各モータ３の駆動力は、出力軸３ａから固定式等速自在継手１０、回転シャフト１１、および傘歯車１２ａ、１２ｂを用いた歯車伝達機構を介してハブシャフト４に伝達されるようになっている。なお、モータ３側に減速機構を設ける替りに、傘歯車１２ａ、１２ｂ間に減速比を持たせることもできる。
【００１６】
前記モータ３の出力軸３ａは、図３に示すように、フランジ結合で固定式等速自在継手１０の外輪１０ａと連結され、その内輪１０ｂに回転シャフト１１の一端がスプライン結合で連結されている。回転シャフト１１の他端は傘歯車１２ａにスプライン結合で連結され、傘歯車１２ａと直角に噛み合う傘歯車１２ｂは、スプライン結合の軸継手１３を介してハブシャフト４に連結されている。傘歯車１２ａとハブシャフト４は、それぞれアンギュラ玉軸受１４、１５でナックル９に回転自在に支持され、ハブシャフト４には、車輪１とブレーキロータ１６がボルト１７で固定されている。
【００１７】
前記左右のトレーリングアーム５は、ゴムブッシュ１８を介して同軸上の回動軸５ａに回動自在に支持されており、各モータ３の駆動力を伝達する固定式等速自在継手１０の継手中心は、左右のトレーリングアーム５の回動軸５ａ上に位置している。したがって、固定式等速自在継手１０の内輪１０ｂに連結された回転シャフト１１が、トレーリングアーム５の回動方向にスムーズに追随し、トレーリングアーム５との位置関係が変化しないナックル９に支持された各傘歯車１２ａ、１２ｂとハブシャフト４に駆動力を伝達する。
【００１８】
図４は、第２の実施形態を示す。この自動車のモータ駆動システムは、基本的な構成は第１の実施形態のものと同じであり、モータ３の出力軸３ａと回転シャフト１１の連結に摺動式等速自在継手２０を用いた点のみが異なる。この摺動式等速自在継手２０はダブルオフセット型等速自在継手であり、出力軸３ａにフランジ結合された外輪２０ａと、回転シャフト１１の一端にスプライン結合された内輪２０ｂとの間の継手中心で、内外径球面の各中心がオフセットされたケージ２０ｃにボール２０ｄが保持されている。このボール２０ｄは外輪２０ａの軸方向に摺動可能であるが、この実施形態ではあまり摺動しない。なお、トリポート型等速自在継手等の他の型式の摺動式等速自在継手を用いることもできる。
【００１９】
上述した各実施形態では、サスペンションにトレーリングアーム方式のものを採用したが、サスペンションは回動アームとナックルの位置関係が変化しないものであればよく、他の方式のものを採用することもできる。ブレーキ機構も実施形態のブレーキロータを用いるディスクブレーキに限定されることはなく、ドラムブレーキを採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態の自動車のモータ駆動システムを示す切欠き平面図
【図２】図１のII−II線に沿った断面図
【図３】図１の要部を拡大して示す切欠き平面図
【図４】第２の実施形態の自動車のモータ駆動システムの要部を拡大して示す切欠き平面図
【符号の説明】
【００２１】
１  車輪
２  車体
３  モータ
３ａ  出力軸
３ｂ  ゴムマウント
４  ハブシャフト
５  トレーリングアーム
５ａ  回動軸
６  コイルばね
７  オイルダンパ
８  トーションビーム
９  ナックル
１０  固定式等速自在継手
１０ａ  外輪
１０ｂ  内輪
１１  回転シャフト
１２ａ、１２ｂ  傘歯車
１３  軸継手
１４、１５  アンギュラ玉軸受
１６  ブレーキロータ
１７  ボルト
１８  ゴムブッシュ
２０  摺動式等速自在継手
２０ａ  外輪
２０ｂ  内輪
２０ｃ  ケージ
２０ｄ  ボール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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