(57)【要約】【課題】本発明は、車輪構造に関し、車輪への路面入力に際しては、駆動用モータの存在に伴うバネ下質量の増加による影響を回避させることを目的とする。【解決手段】車体に対して支持された車輪１２付近に、該車輪１２に駆動力を伝達して車輪１２を駆動する駆動用モータ３４を配置する。駆動用モータ３４の出力軸をフレキシブルカップリング３６を介して車輪１２のホイール１６に連結する。また、駆動用モータ３４を、鉛直軸に対して車両前後方向に傾斜した軸線を有するガイド３９に沿って車輪１２に対して相対変位可能に、コイルバネ４０及びアブソーバ４２を介してサスペンション１７を構成するナックル部材２０に支持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に対して支持された車輪付近に配置され、該車輪に駆動力を伝達して該車輪を駆動する駆動用モータを備える車輪構造であって、
前記駆動用モータを前記車輪に対して少なくとも鉛直軸に対して車両前後方向に傾斜した軸線に沿って相対変位可能に支持したことを特徴とする車輪構造。
【請求項２】
前記駆動用モータは、ばね要素及び減衰要素を介して前記車輪に支持されていることを特徴とする請求項１記載の車輪構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪構造に係り、特に、車体に対して支持された車輪付近に配置され、該車輪に駆動力を伝達して該車輪を駆動する駆動用モータを備える車輪構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輪の有するホイール内に車輪を回転駆動させる駆動用モータを配設した車輪構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。この車輪構造において、駆動用モータの駆動軸はホイールに連結されている。従って、車輪は、駆動用モータが発生するトルクにより回転駆動することができる。
【特許文献１】特開平６−４８１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、駆動用モータの駆動軸がホイールに接続され、車輪が駆動用モータを用いて回転駆動する構成においては、その駆動用モータの質量分だけ車両におけるバネ下質量が増加する。この点、上記従来の車輪構造では、駆動用モータの駆動軸がホイールに直結され、駆動用モータと車輪とが一体的に固定されているため、車輪への路面入力時に駆動用モータが車輪と一体となって車体に対して変位してしまう。このため、バネ下質量の増加による影響が顕著に現れ、車両走行時における車輪の路面追従性が低下して乗員の乗り心地が悪化する事態が生ずる。
【０００４】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、車輪への路面入力に際しては、駆動用モータの存在に伴うバネ下質量の増加による影響を回避させることが可能な車輪構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、車体に対して支持された車輪付近に配置され、該車輪に駆動力を伝達して該車輪を駆動する駆動用モータを備える車輪構造であって、前記駆動用モータを前記車輪に対して少なくとも鉛直軸に対して車両前後方向に傾斜した軸線に沿って相対変位可能に支持した車輪構造により達成される。
【０００６】
本発明において、車輪を駆動する駆動用モータは、その車輪に対して、少なくとも鉛直軸に対して車両前後方向に傾斜した軸線に沿って相対変位可能に支持されている。この場合には、駆動用モータが車輪と一体となって変位することはなく、駆動用モータが車輪に対して鉛直軸方向及び車両前後方向に相対変位可能であるので、車輪への鉛直軸方向及び車両前後方向の路面入力に対してダイナミックダンパ効果を実現することができ、駆動用モータの存在に伴う車両のバネ下質量の増加による影響は極力回避される。
【０００７】
この場合、上記した車輪構造において、前記駆動用モータは、ばね要素及び減衰要素を介して前記車輪に支持されていることとすれば、駆動用モータをダイナミックダンパとして機能させることができ、これにより、車輪に作用する振動を抑制して乗員の乗り心地を向上させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、車輪への鉛直軸方向及び車両前後方向の路面入力時に、車輪への入力に対してダイナミックダンパ効果を実現することができ、駆動用モータの存在に伴う車両のバネ下質量の増加による影響を回避させることができ、これにより、乗員の乗り心地の悪化を防止することができる。
【０００９】
また、請求項２記載の発明によれば、車輪への鉛直軸方向及び車両前後方向の路面入力時に、駆動用モータをダイナミックダンパとして機能させることができ、乗員の乗り心地を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１及び図２は、本発明の実施例である車輪構造１０の構成図を示す。尚、図１には本実施例の車輪構造１０の車両側面図を、また、図２には本実施例の車輪構造１０の車両正面図を、それぞれ示す。
【００１１】
本実施例において、車両は、回転駆動すると共に操舵される車輪１２の車輪構造１０を有している。車輪１２は、路面に接触するゴム製のタイヤ１４と、該タイヤ１４を装着したホイール１６とにより構成されている。車輪１２と車体との間には、ダブルウィッシュボーン式のサスペンション（懸架装置）１７が介在されている。
【００１２】
車輪１２のホイール１６は、サスペンション１７を構成するナックル部材２０に回転可能に支持されている。ナックル部材２０は、サスボールジョイント２２，２４を介してサスペンションアーム２６，２８に揺動可能に支持されている。サスペンションアーム２６，２８は、車体又はサスペンションメンバ（何れも図示せず）に揺動可能に支持されている。サスペンションアーム２８には、該サスペンションアーム２８と車体との間に介在されるコイルスプリング３０及びショックアブソーバ３２が取り付けられている。
【００１３】
本実施例の車輪構造１０は、車輪１２付近に配置され、車輪１２に駆動力を伝達して車輪１２を駆動する駆動用モータ３４を備えている。駆動用モータ３４は、車載電源から電力が供給されることにより回転駆動する電動モータである。駆動用モータ３４の出力軸は、オルダムカップリング等のフレキシブルカップリング（自在軸継手）３６を介して車輪１２のホイール１６に連結されている。このため、駆動用モータ３４は、その出力軸中心がホイール１６の軸中心からずれた状態、すなわち、両者の軸中心が偏心した状態においても車輪１２にその車輪１２を回転駆動させる駆動力を伝達することが可能である。
【００１４】
駆動用モータ３４は、モータ台座３８に取り付け固定されている。モータ台座３８は、棒状のガイド３９を介してナックル部材２０に可動可能に保持されている。ガイド３９は、鉛直軸に対して上方が車両後方にかつ下方が車両前方に位置することにより車両前後方向に傾斜した軸線を有している。この軸線は、鉛直軸に対して例えば１０°程度の角度αを有している。
【００１５】
モータ台座３８とナックル部材２０との間には、ばね要素としてのコイルバネ４０、及び、減衰要素としてのアブソーバ４２が介在されている。コイルバネ４０は、ガイド３９に沿ってすなわち鉛直軸に対して車両前後方向に傾斜してその周囲を取り囲むように延びており、かかる傾斜方向に弾性を有している。また、アブソーバ４２は、ガイド３９に平行にすなわち鉛直軸に対して車両前後方向に傾斜して延びており、かかる傾斜方向における振動を減衰させる特性を有している。
【００１６】
従って、モータ台座３８及び駆動用モータ３４は、ばね要素と減衰要素とによりナックル部材２０すなわちナックル部材２０と一体的な車輪１２に弾性的に支持されており、ナックル部材２０を有するサスペンション（アクスル）１７及び車輪１２に対して、鉛直軸に対して車両前後方向に傾斜した軸線に沿って相対変位することができるように構成されている。
【００１７】
ところで、本実施例の如く車輪１２が駆動用モータ３４を用いて回転駆動される構成においては、車両におけるバネ下質量がその駆動用モータ３４の質量分だけ増加することとなる。ここで、仮に駆動用モータ３４が車輪１２に対して車両前後方向や車両上下方向へ相対変位することができない、すなわち、車輪１２に一体的に固定されているものとすると、路面からの車輪１２への入力が生じた際に駆動用モータ３４が車輪１２と一体となって車体に対して変位することとなるため、車両が走行する際の車輪１２の路面追従性が低下することにより、乗員の乗り心地が悪化すると共に、車両の運動性能が低下するというバネ下質量の増加による不都合が顕著に現れてしまう。そこで、本実施例の車輪構造１０は、車輪１２への入力が生じた際には駆動用モータ３４の存在に伴うバネ下質量の増加による悪影響を回避する点に特徴を有している。
【００１８】
図３は、本実施例の車輪構造１０の効果を説明するための図を示す。本実施例の車輪構造１０においては、駆動用モータ３４が、上記の如く、車輪１２に対して相対変位可能にナックル部材２０にひいては車輪１２に支持されている。この際、駆動用モータ３４の車輪１２に対する相対変位は、ガイド３９により一方向に具体的には鉛直軸に対して車両前後方向に傾斜した軸線に沿って許容されている。尚、駆動用モータ３４はフレキシブルカップリング３６を介して車輪１２に連結されるため、駆動用モータ３４の軸中心と車輪１２の軸中心とが偏心した場合にも駆動用モータ３４から車輪１２へ駆動力を伝達することは可能である。そして、上記した相対変位が許容される方向において、バネ要素としてのコイルバネ４０、及び、減衰要素としてのアブソーバ４２の双方が延在している。
【００１９】
かかる構成において、駆動用モータ３４は、車輪１２への入力に対してダイナミックダンパとして機能する。具体的には、駆動用モータ３４は、車輪１２が車体に対して上下動する場合には、モータ台座３８と一体で上下方向に加振され、かかる方向におけるダイナミックダンパとしての機能を有する。また、車輪１２が車体に対して車両前後方向へ変位する場合には、モータ台座３８と一体で車両前後方向に加振され、かかる方向におけるダイナミックダンパとしての機能を有する。
【００２０】
従って、車輪１２が図３に示す如く石等の障害物４４を乗り越える際には、車輪１２に、障害物との接触面から鉛直軸に対して僅かに傾斜した斜め上方へ向かう力Ｆが入力されるが、本実施例の車輪構造１０においては、駆動用モータ３４の車輪１２に対する相対変位が、鉛直軸に対して上方が車両後方にかつ下方が車両前方に位置することにより車両前後方向に傾斜した軸線上で許容されるので、かかる軸線の鉛直軸に対する角度αを適当に設定することで、車輪１２に入力する力Ｆの方向を駆動用モータ３４の車輪に対する相対変位の方向と一致させることが可能となり、上記した斜め上方へ向かう車輪１２への入力に対して効果的にダイナミックダンパ効果を実現することができる。
【００２１】
尚、かかる構成においても、駆動用モータ３４はフレキシブルカップリング３６を介して車輪１２に連結されるため、駆動用モータ３４から車輪１２への駆動力の伝達は的確に行われることとなる。
【００２２】
この点、駆動用モータ３４は、車輪１２に対して鉛直軸に対して車両前後方向に傾斜した方向へ相対変位可能であり、かかる方向における車輪への入力に対してダイナミックダンパとしての機能を十分に発揮することができる。このため、本実施例の車輪構造１０によれば、車両走行中に路面から車輪１２へ入力が加わる場合にも、車体に作用する振動を効果的に抑制することができ、これにより、車両乗員の乗り心地を向上させることができると共に、車両の運動性能を向上させることができる。従って、本実施例の車輪構造１０によれば、路面から車輪への入力時には、駆動用モータ３４の存在に伴う車両のバネ下質量の増加による影響をできる限り回避させることが可能となっている。
【００２３】
尚、上記の実施例においては、コイルバネ４０が特許請求の範囲に記載した「ばね要素」に、アブソーバ４２が特許請求の範囲に記載した「減衰要素」に、それぞれ相当している。
【００２４】
ところで、上記の実施例においては、車輪に駆動力を伝達し車輪を駆動する駆動用モータとして、電源から供給される電力を用いて回転駆動する電動モータを用いることとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、オイルや空気の流れにより機械的に駆動する油圧モータやエアモータを用いることとしてもよい。
【００２５】
また、上記の実施例においては、操舵される車輪１２の車輪構造１０を用いているが、操舵が行われない非操舵輪の車輪構造に適用することも可能である。この場合にも、車輪１２を駆動する駆動用モータ３４は、その車輪１２に対して相対変位可能にホイール１６やサスペンション（アクスル）等のバネ下部品に支持されることとなる。
【００２６】
また、上記の実施例においては、ダブルウィッシュボーン式又はストラット式のサスペンションを用いることとしているが、他の形式のサスペンションを用いることとしてもよい。この場合にも、車輪１２を駆動する駆動用モータ３４は、その車輪１２に対して相対変位可能にホイール１６やサスペンション（アクスル）等のバネ下部品に支持されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例である車輪構造の構成を示す車両側面図である。
【図２】本実施例の車輪構造の構成を示す車両正面図である。
【図３】本実施例の車輪構造の効果を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  車輪構造
１２  車輪
３４  駆動用モータ
４０  コイルバネ
４２  アブソーバ
【図１】
2007001575.tif 000003
【図２】
2007001575.tif 000004
【図３】
2007001575.tif 000005