(57)【要約】【課題】  従来ＨＳＴを備えていた車軸駆動装置のケース等をできるだけ利用可能な構成とすることで、低コストでの電動式車軸駆動装置の提供を可能とする。【解決手段】  車軸駆動装置のケース内に形成した第一室及び第二室のうち、第一室に電動モータを、第二室にギア機構を収容している。電動モータの第一端より突出するモータ出力軸は、該ケースの第一室と第二室との間の隔壁にて軸支され、該第二室内へと延設されて、該ギア機構に連動連係されている。該第一室内において、天井部より垂設されるボルトボスにモータ支持部材がボルトにて締止されている。該電動モータは、該第一端を該隔壁に係止され、該第一端と反対側の第二端を該モータ支持部材に係止される。【選択図】  図３
2017103988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸と、
該車軸を支持するとともに、内部に第一室及び第二室を形成したケースと、
該第一室に収容される電動モータと、
該第二室に収容されて、該電動モータの出力を該車軸に伝達するギア機構とを備え、
該ケースには、該第一室内において、該第一室の天井部より垂設されるボルトボスが形成されており、
該第一室内において、該ボルトボスにボルトにて締止されたモータ支持部材が配設されており、
該電動モータは、モータ出力軸を突出する第一端と、該第一端の反対側である第二端とを有し、
該モータ出力軸は、該第一室と該第二室との間に形成された該ケースの隔壁にて軸支され、該第二室内へと延設されて、該第二室内にて該ギア機構に連動連係されており、
該電動モータは、該第一端を該隔壁に係止され、該第二端を該モータ支持部材に係止されることにより、該第一室内にて支持されていることを特徴とする車軸駆動装置。
【請求項２】
前記モータ出力軸は、前記車軸に対し平行に延設されており、
前記ケースの、該車軸に沿って延伸される前記第一室の端側面と、該モータ支持部材に支持された前記電動モータとの間にて、前記モータ支持部材に、該車軸及び該モータ出力軸の軸心方向に膨出される膨出部を形成しており、
該膨出部に、該電動モータに接続される電装部品を支持していることを特徴とする請求項１に記載の車軸駆動装置。
【請求項３】
前記ケースは上下のハウジングを接合してなるものであり、
前記モータ出力軸の軸心が該上下のハウジングの接合面上に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車軸駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源としての電動モータを内蔵する車軸駆動装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ある典型的な油圧式の車軸駆動装置の車両への適用例が開示されている。この車軸駆動装置は、一対の車軸を支持したケースに、該一対の車軸の内端同士を差動可能に連結する差動ギア機構、油圧ポンプ及び油圧モータを含む油圧式無段変速装置（“Ｈｙｄｒｏ  Ｓｔａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ”。以下、「ＨＳＴ」という）、該ＨＳＴの出力を該差動ギア機構へと伝達する減速ギア列をコンパクトに収容してなるものであり、広く普及している。特許文献１では、ローントラクタへの適用例が開示されているが、ローントラクタ以外に除雪機に用いられる等、使用態様も様々である。
【０００３】
特許文献１に開示されるこの典型的な油圧式車軸駆動装置は、ケース内に、ＨＳＴを収容するＨＳＴ室と減速ギア列及び差動ギア機構を収容するギア室とを形成している。ＨＳＴは、ＨＳＴ室の天井部より垂設されるようにケースに形成されたボルトボスにボルト締止されたセンタセクションに、車軸に対し平行な水平のモータ軸を有する油圧モータと、鉛直のポンプ軸を有する油圧ポンプとを取り付けた構成となっており、該モータ軸は、ＨＳＴ室とギア室との間の軸受壁部にて軸支され、ギア室内へと延設されて、該減速ギア列に連動連係されている。また、ケースは上下のハウジングを接合してなるものであり、車軸が上側のハウジングにて軸支されているとともに、油圧モータのモータ軸の軸心は上下のハウジングの接合面上に配置されている。したがって、上下のハウジングを分離または接合することで、ＨＳＴ自体のＨＳＴ室に対しての着脱に際して油圧モータのモータ軸の取り外し及び組み付けを容易に行うことができる。
【０００４】
一方、近年は、省エネルギー化や騒音低減等のため、このような車両の動力源として電動モータを用いることが求められている。このことと関連して、例えば特許文献２に示すように、車軸を支持したケースに、電動モータと、該電動モータの出力を該車軸に伝達するための減速ギア列とを収容してなる電動式の車軸駆動装置の開発が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第６６２９５７７号明細書
【特許文献２】米国特許第８７０１８０６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
電動式の車軸駆動装置を開発する上での一つの課題は、製造コスト面で大きなウェイトを占めるケースについて、電動モータ及び減速ギア列を収容するのに適した形状とするように一から型取りして製造するとすれば、そのためにコスト高を生じてしまう可能性があるという点である。そこで、前述の如く広く普及されている油圧式車軸駆動装置に用いられるケースをそのまま転用し、ＨＳＴを収容していた室を電動モータの収容室として利用することが考えられるが、当該室は電動モータの組み込み用に構成されたものではないため、モータ室として活用できるように電動モータの支持構造等を工夫する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決すべく、本発明に係る車軸駆動装置は、車軸と、ケースと、電動モータと、ギア機構とを備えている。該ケースは、該車軸を支持するとともに、内部に第一室及び第二室を形成している。該電動モータは、該第一室に収容される。該ギア機構は、該第二室に収容されて、該電動モータの出力を該車軸に伝達する。該ケースには、該第一室内において、該第一室の天井部より垂設されるボルトボスが形成されている。該第一室内において、該ボルトボスにボルトにて締止されたモータ支持部材が配設されている。該電動モータは、モータ出力軸を突出する第一端と、該第一端の反対側である第二端とを有している。該モータ出力軸は、該第一室と該第二室との間に形成された該ケースの隔壁にて軸支され、該第二室内へと延設されて、該第二室内にて該ギア機構に連動連係されている。そして、該電動モータは、該第一端を該隔壁に係止され、該第二端を該モータ支持部材に係止されることにより、該第一室内にて支持されている。
【０００８】
また、前記モータ出力軸は、前記車軸に対し平行に延設されている。前記ケースの、該車軸に沿って延伸される前記第一室の端側面と、該モータ支持部材に支持された前記電動モータとの間にて、前記モータ支持部材に、該車軸及び該モータ出力軸の軸心方向に膨出される膨出部を形成している。そして、該膨出部に、該電動モータに接続される電装部品を支持している。
【０００９】
また、前記ケースは上下のハウジングを接合してなるものである。そして、前記モータ出力軸の軸心が該上下のハウジングの接合面上に配置されている。
【発明の効果】
【００１０】
前記第一室に形成されるボルトボスとしては、従来の油圧式車軸駆動装置のケースのＨＳＴ室に形成されていた、センタセクション支持用のボルトボスをそのまま利用することができ、このボルトボスにボルト締止して支持したモータ支持部材にて第二端を支持した電動モータは、その第一端を隔壁に係止することで、モータ出力軸を、従来の車軸駆動装置のＨＳＴ室内にてセンタセクションに支持した油圧モータのモータ軸と同様に隔壁にて軸支して、ギア機構を収容した第二室内へと延設し、該ギア機構に連動連係させることができる。したがって、従来の油圧式車軸駆動装置のケースをそのまま前記ケースとして利用して、車軸を支持した該ケースに、電動モータと、該電動モータの出力を該車軸に伝達するギア機構とを収容してなる電動式の車軸駆動装置を低コストで提供することができる。
【００１１】
また、前記モータ出力軸を前記車軸に対し平行に延設する場合に、従来の油圧式車軸駆動装置ではＨＳＴ室内にてセンタセクションに鉛直のポンプ軸を有する油圧ポンプを支持していたスペースを利用して、リレーを支持するものとする前記モータ支持部材の前記膨出部を配置することができ、従来のＨＳＴのレイアウトに適するように構成された第一室に、電動モータのみならず、リレーやインバータ等の電装部品も、スペースの無駄なくコンパクトに収容できるのである。
【００１２】
さらに、前記ケースを、上下のハウジングを接合してなるものとし、モータ出力軸の軸心が該上下のハウジングの接合面上に配置されるものとすることで、上下のハウジングを分離または接合することで、電動モータの第一室に対しての着脱に際してモータ出力軸の取り外し及び組み付けを容易に行うことができる。したがって、上下のハウジングを接合してなる従来の油圧式車軸駆動装置のケースをそのまま利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第一実施例に係る車軸駆動装置を備えた除雪機の側面図である。
【図２】第一実施例に係る車軸駆動装置の側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視による第一実施例に係る車軸駆動装置の平面断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線矢視による第一実施例に係る車軸駆動装置の正面断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線矢視による第一実施例に係る車軸駆動装置の側面断面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線矢視による第一実施例に係る車軸駆動装置の部分後面断面図である。
【図７】第一実施例に係る車軸駆動装置における電動モータの取付態様を示す斜視図である。
【図８】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視と同様の矢視による第二実施例に係る車軸駆動装置の平面断面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線矢視による第二実施例に係る車軸駆動装置の正面断面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線矢視による第二実施例に係る車軸駆動装置の側面断面図である。
【図１１】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視と同様の矢視による第三実施例に係る車軸駆動装置の平面断面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線矢視による第三実施例に係る車軸駆動装置の正面断面図である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線矢視による第三実施例に係る車軸駆動装置の側面断面図である。
【図１４】第三実施例に係る車軸駆動装置における電動モータの取付態様を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第一実施例の車軸駆動装置１を適用する作業車両の典型例として、図１に示す除雪機１００について説明する。除雪機１００は、図略の車体フレームの前部に本発明に係る車軸駆動装置１を支持している。車軸駆動装置１は、車軸駆動ケース２を有し、該車軸駆動ケース２にて左右の車軸３（左車軸３Ｌ及び右車軸３Ｒ（図３参照））を支持するとともに、左右の車軸３の駆動源である後記電動モータ４等（図３等参照）を車軸駆動ケース２に収容してなる電動式車軸駆動装置である。
【００１５】
車体フレームの前部にて支持される車軸駆動ケース２の軸支する左右の車軸３の外端には駆動スプロケット１０１が固設されており、一方、車体フレームの後部に、左右の従動スプロケット１０２が軸支されている。左右各駆動スプロケット１０１と左右各従動スプロケット１０２との間にはクローラ１０３が巻装されている。
【００１６】
車体フレーム上には、車軸駆動ケース２内に収容される電動モータ４のエネルギー源であるバッテリ１０４が搭載されており、車体フレームの前方に除雪板１０５を支持している。車体フレームより後上方に左右ハンドル１０６が延設されており、左右のハンドル１０６間に操作パネル１０７が配設されており、操作パネル１０７に、電動モータ４の回転方向及び回転速度を決定するための変速及び前後進切換用操作レバー１０８が設けられている。
【００１７】
次に、図２乃至図７にて車軸駆動装置１について説明する。車軸駆動装置１の車軸駆動ケース２は、図５に示すように、仮想の水平接合面Ｊにて接合した上ハウジング２１と下ハウジング２２の周縁部同士を鉛直のボルト３０にて締結することで構成される。上ハウジング２１には、図３に示すように、同一軸心上にて左右方向に延伸する左車軸孔２１ａ及び右車軸孔２１ｂを形成しており、左車軸孔２１ａには左車軸３Ｌを挿通し、右車軸孔２１ｂには右車軸３Ｒを挿通しており、左右各車軸３Ｌ・３Ｒとも、左右各車軸孔２１ａ・２１ｂの外端部に設けたラジアル軸受２７を介して、上ハウジング２１に軸支されている。
【００１８】
上下ハウジング２１・２２を接合してなる車軸駆動ケース２の内部には、除雪機１００の前後方向となる方向に延伸されるギア室２ｂが形成されており、ギア室２ｂの前部より左方に左車軸孔２１ａを、右方に右車軸孔２１ｂを延出している。左車軸孔２１ａの後方にて、ギア室２ｂの後部の左側に隣接するように、モータ室２ａが形成されている。モータ室２ａとギア室２ｂとの間に、上下ハウジング２１・２２にて構成される隔壁２ｃが、略前後方向に延伸するように形成されている。
【００１９】
なお、以上に述べた各部材や部分の方向や位置に関する説明は、除雪機１において車軸駆動ケース２における車軸３の支持部分が車軸駆動ケース２内のモータ室２ａよりも前方に配置されることを前提としたものであるが、車軸駆動装置１の車両への適用については、車軸駆動ケース２における車軸３の支持部分が車軸駆動ケース２内のモータ室２ａよりも後方に配置されるように適用される場合もあり得る。さらには、上ハウジング２１と下ハウジング２２とが上下反転した状態で車軸駆動装置１が適用される場合や、ハウジング２１・２２を前後に配するように（接合面Ｊを鉛直とするように）車軸駆動装置１が配設される場合等もあり得る。これらは、後述の第二実施例に係る車軸駆動装置５１及び第三実施例に係る車軸駆動装置６１についても同様である。
【００２０】
ギア室２ｂの前部には左右車軸３Ｌ・３Ｒの内端同士を差動連結する差動ギア機構２０が収容されている。差動ギア機構２０は、ブルギア２３、ベベルデフピニオン２４、左右一対のベベルデフサイドギア２５を組み合わせてなる。ブルギア２３の中心部には左右方向の軸孔２３ａが設けられていて、左車軸３Ｌ及び右車軸３Ｒの内端部が軸孔２３ａに嵌入されている。ブルギア２３の左右側面沿いにて、左右車軸３Ｌ・３Ｒの各々にベベルデフサイドギア２５を固設している。また、ブルギア２３において、軸孔２３ａを中心に、例えば図３に示すように一対のピニオン孔が対称状に形成されており、各ピニオン孔内にてピニオン軸２４ａを介してベベルデフピニオン２４が枢支されている。各ベベルデフピニオン２４は、左右両ベベルデフサイドギア２５と噛合している。また、ギア室２ｂ内の、各ベベルデフサイドギア２５の左右外側近傍にて、各車軸３Ｌ・３Ｒがラジアル軸受２６にて軸支されている。
【００２１】
一方、図３乃至図５に示すように、モータ室２ａ内において、モータ室２ａの天井部となる部分より垂下するように、上ハウジング２１に三つのボルトボス２１ｃ・２１ｄ・２１ｅが形成されている。ボルトボス２１ｃはモータ室２ａの後左隅部に、ボルトボス２１ｄはモータ室２ａの前左隅部に、ボルトボス２１ｅはモータ室２ａの前右隅部に、それぞれ配置されている。ボルトボス２１ｃ・２１ｄは、モータ室２ａの左端壁面沿いに、前後方向の略直線上に配列されている。これら三つのボルトボス２１ｃ・２１ｄ・２１ｅに、モータ支持部材５がボルト締止され支持される。
【００２２】
モータ支持部材５は全体的に偏平な板材である。モータ支持部材５の後半部は、前後方向に延伸する左右幅の狭いモータ支持部５ａとなっており、その右端には右方開口状の凹部５ｆ１を有する円形のモータボス部５ｆを形成している。モータ支持部材５の前半部は、後半部のモータ支持部５ａの右端に形成されるモータボス部５ｆよりも右方に膨出された、電装部品支持部５ｂとなっており、その平坦上面は、電装部品取付面５ｂ１とされている。モータ支持部材５のモータ支持部５ａの後端部、電装部品支持部５ｂの左前部及び右前部には、鉛直のボルト孔５ｃ・５ｄ・５ｅが形成されている。
【００２３】
電装部品取付面５ｂ１には、本実施例ではリレー９を取り付けるものとしているが、リレー９に代えて（あるいは追加して）、インバータ等、他の電装部品を取り付けてもよい。以下に記載される「リレー９」は、このように、インバータ等の他の電装部品に置換可能であるものとする。電装部品取付面５ｂ１を含む電装部品支持部５ｂは、後述の如くモータ支持部材５のモータ支持部５ａに支持される電動モータ４に近接するので、ここに取り付けられるリレー９と電動モータ４との間の配線も短くてすみ、電動モータ４及びリレー９を一まとめにしてのモータ室２ａへの組み付けも容易になる。
【００２４】
電動モータ４は、図外のステータ及びロータを収容する円筒状のモータケース４１を有し、モータケース４１の一端よりモータ出力軸７を延出している。このモータ出力軸７を延出するモータケース４１の端部を電動モータ４の第一端部４ａ、その反対側の、モータ出力軸７を延出しない方のモータケース４１の端部を電動モータ４の第二端部４ｂとしている。さらに、電動モータ４は、第一端部４ａ近傍のモータケース４１の外周面より複数（本実施例では四つ）のタブ４１ａを径方向外向きに突出するよう形成しており、各タブ４１ａに左右方向貫通状の螺子孔が形成されている。
【００２５】
さらに、電動モータ４の車軸駆動ケース２への組み付けに際しては、モータ取付部材６を使用する。モータ取付部材６は、四角形の左側面及び右側面を有する鉛直板状の部材であり、その上端部及び下端部に対称状に係止用突片６ｄ・６ｅを形成している。モータ取付部材６の中央部には、左右方向に貫通するモータ軸孔６ａが形成されており、モータ軸孔６ａの右端部は拡径されて、円形の凹部６ｂを形成している。凹部６ｂの周りにはタブ４１ａに対応する位置にて螺子孔６ｃを形成している。
【００２６】
図７等に示すように、電動モータ４の第一端部４ａをモータ取付部材６の凹部６ｂに嵌入することで、モータ出力軸７がモータ軸孔６ａに挿通される。さらに、タブ４１ａをモータ取付部材６の左側面に当接し、各タブ４１ａの螺子孔に螺子４２を挿通し、さらに各螺子４２をモータ取付部材６の螺子孔６ｃに螺入することで、電動モータ４が、その第一端部４ａにて、モータ取付部材６に固設される。モータ軸孔６ａに挿通されたモータ出力軸７はさらにモータ取付部材６の右側面より右方に延設され、この右方延出部分に軸受８が環設される。
【００２７】
ここで、図４及び図６等に示すように、モータ室２ａとギア室２ｂとの間の隔壁２ｃは、上下ハウジング２１・２２の接合の際に、上ハウジング２１に形成された隔壁上部２１ｆと下ハウジング２２に形成された隔壁２２ａとが接合することで構成される。隔壁上部２１ｆには、略半円筒状の凹部２１ｇが形成され、また、モータ室２ａに臨む該凹部２１ｇの左端部周りにて、側面視略四角形の切欠２１ｈが形成されている。また、切欠２１ｂの上端辺に沿って、係止用溝２１ｈ１が形成されている。一方、隔壁下部２２ａにも、略半円筒状の凹部２２ｂが形成され、また、モータ室２ａに臨む該凹部２２ｂの左端部周りにて、側面視略四角形の切欠２２ｃが形成されている。また、切欠２２ｃの下端辺に沿って、係止用溝２２ｃ１が形成されている。
【００２８】
上ハウジング２１と下ハウジング２２との接合前には、前述のように電動モータ４の第一端部４ａを取り付けたモータ取付部材６より突出させたモータ出力軸７に装着した軸受８の外周面の半部を、上ハウジング２１の凹部２１ｇの内周面に接合し、かつ、モータ取付部材６の一方の係止用突片６ｄを係止用溝２１ｈ１に嵌入し、モータ取付部材６の上半部を切欠２１ｈに嵌合する。さらに、ボルトボス２１ｃ・２１ｄ・２１ｅそれぞれのボルト孔に、前述のように電動モータ４の第二端部４ｂを取り付けたモータ支持部材５のボルト孔５ｃ・５ｄ・５ｅを合わせ、各ボルト孔５ｃ・５ｄ・５ｅを介して、各ボルト３１・３２・３３を各ボルトボス２１ｃ・２１ｄ・２１ｅに螺入することで、電動モータ４、モータ支持部材５、及びモータ取付部材６が、上ハウジング２１内にて位置決めされ、設置される。このような状態とした上ハウジング２１に下ハウジング２２を接合する際に、軸受８の外周面の残り半部を、下ハウジング２１の凹部２２ｂの内周面に接合し、かつ、モータ取付部材６のもう一方の係止用突片６ｅを係止用溝２２ｃ１に嵌入し、モータ取付部材６の下半部を切欠２１ｃに嵌合する。
【００２９】
こうして、隔壁上部２１ｆと隔壁下部２２ａとが接合する際に、凹部２１ｇと凹部２２ｂとが合致して、隔壁２ｃを貫通する略円筒状の軸受孔２ｄが形成され、この軸受孔２ｄ内にて、モータ出力軸７が、軸受８を介して車軸駆動ケース２に軸支されることとなる。また、切欠２１ｈと切欠２２ｃとが合致して、図６等に示すように後面視略四角形状の切欠２ｅが隔壁２ｃに形成され、この切欠２ｅに、電動モータ４の第一端部４ａを取り付けたモータ取付部材６が嵌入され、この状態において、係止用突片６ｄ・６ｅが上下ハウジング２１・２２の係止用溝２１ｈ１・２２ｃ１に嵌入していることにより、モータ取付部材６が車軸駆動ケース２に係止される。すなわち、電動モータ４の第二端部４ｂを取り付けたモータ支持部材５は上ハウジング２１のみに締止されている一方、電動モータ４の第一端部４ａを取り付けたモータ取付部材６は、上ハウジング２１及び下ハウジング２２にて挟持されて係止された状態となっている。
【００３０】
以上のようにして、車軸駆動ケース２のモータ室２ａ内への電動モータ４の組み入れが完了するものであり、この状態において、電動モータ４のモータ出力軸７は、モータ軸孔２ｄを介して、その右端部がギア室２ｂの後部内に配置される。ギア室２ｂの後部にはモータ出力軸８の回転動力を差動ギア機構２０へと伝達するための減速ギア機構１０が収容されている。減速ギア機構１０は、モータ出力ギア１１、カウンタ軸１２、カウンタ軸１２に環設された大径カウンタギア１３及び小径カウンタギア１４よりなる。カウンタ軸１２は、前述の如くギア室２ｂ内に配置されたモータ出力軸７の右部と、差動ギア機構２０との間にて、該モータ出力軸７及び車軸３Ｌ・３Ｒに対し平行に延設されており、その軸心は前述の接合面Ｊに配置される。すなわち、前述の如く上ハウジング２１と下ハウジング２２とを接合面Ｊにて接合するに際し、カウンタ軸１２の右端部は上ハウジング２１の右壁部と下ハウジング２２の右壁部とに挟持され、カウンタ軸１２の左端部は上ハウジング２１の隔壁上部２１ｆと下ハウジング２２の隔壁下部２２ａとに挟持される。カウンタ軸１２にはギア室２ｂの左端から右端まで筒状の小径カウンタギア１４が装着されて、差動ギア機構２０のブルギア２３と噛合しており、小径カウンタギア１４には大径カウンタギア１３が固設されて、モータ出力ギア１１と噛合している。こうして、ギア１１・１３・１４・２３にて減速ギア列を構成している。
【００３１】
モータ出力ギア１１にはブレーキディスク１１ａが形成されている。ギア室２ｂ内ではブレーキディスク１１ａを挟むようにブレーキシュー１８及びブレーキパッド１９が配設されており、ブレーキシュー１８を挟んでブレーキディスク１１ａの反対側に鉛直のブレーキカム軸１７が配設されている。ブレーキカム軸１７は、車軸駆動ケース２（上ハウジング２１及び／または下ハウジング２２）にて、その鉛直軸心を中心に回動自在に支持されており、その上端または下端を車軸駆動ケース２の外側に配置し、このブレーキカム軸１７の端部にブレーキアーム１６を固設し、ブレーキアーム１６を、除雪機１００のハンドル１０６に設けた図外のブレーキレバー等のブレーキ操作具に連係している。ブレーキ操作具を操作してブレーキアーム１６及びブレーキカム軸１７を回動することにより、ブレーキシュー１８がブレーキディスク１１ａをブレーキパッド１９に押圧し、これによりモータ出力軸７を制動することで、車軸３を制動する。このように、ブレーキディスク１１ａ、ブレーキアーム１６、ブレーキカム軸１７、ブレーキシュー１８、ブレーキパッド１９等にて、モータ出力軸７制動用のブレーキ１５が構成されている。
【００３２】
なお、電動モータ４は逆転自在であり、前記の変速及び前後進切換用レバー１０８の操作で回転方向を決定することで、車軸３を前進駆動または後進駆動する。さらに、電動モータ４は、レバー１０８の操作位置に応じて、その回転速度を電圧制御等にて調整可能であり、その回転速度に応じた速度で車軸３を駆動するものである。
【００３３】
すなわち、第一実施例に係る車軸駆動装置１は、車軸３と、該車軸３を支持するとともに、内部にモータ室２ａ及びギア室２ｂを形成した車軸駆動ケース２と、該モータ室２ａに収容される電動モータ４と、該ギア室２ｂに収容されて、該電動モータ４の出力を該車軸３に伝達するギア機構１０とを備えている。該車軸駆動ケース２には、該モータ室２ａ内において、該モータ室２ａの天井部より垂設されるボルトボス２１ｃ・２１ｄ・２１ｅが形成されている。該モータ室２ａ内において、該ボルトボス２１ｃ・２１ｄ・２１ｅにボルト３１・３２・３３にて締止されたモータ支持部材５が配設されている。該電動モータ４は、モータ出力軸７を突出する第一端部４ａと、該第一端部４ａの反対側である第二端部４ｂとを有する。該モータ出力軸７は、該モータ室２ａと該ギア室２ｂとの間に形成された該車軸駆動ケース２の隔壁２ｃにて軸支され、該ギア室２ｂ内へと延設されて、該ギア室２ｂ内にて該ギア機構１０に連動連係されている。該電動モータ４は、該第一端部４ａを該隔壁２ｃに係止され、該第二端部４ｂを該モータ支持部材５に係止されることにより、該モータ室２ａ内にて支持されている。
【００３４】
以上の如き構成の電動式車軸駆動装置１は、前記の特許文献１にて開示されているような従来の油圧式車軸駆動装置の、車軸駆動ケース２、車軸３、減速ギア機構１０、ブレーキ１５、差動ギア機構２０をそのまま使用し、車軸駆動ケース２内における、ＨＳＴを収容するＨＳＴ室としていた室を、電動モータ４及リレー９を収容するためのモータ室２ａとして転用することで、低コストで簡単に構成することができる。ここで、電動モータ４の、モータ出力軸８が突出する第一端部４ａとは反対側の第二端部４ｂを支持するにあたって、ＨＳＴを収容する場合にはＨＳＴのセンタセクション（油路板）を支持するのに用いていたボルトボス２１ｃ・２１ｄ・２１ｅをそのまま用いて、電動モータ４の第二端部４ｂ支持用のモータ支持部材５を支持することができる。
【００３５】
また、該第一実施例の車軸駆動装置１において、モータ出力軸７は、車軸３に対し平行に延設されており、車軸駆動ケース２の、該車軸３に沿って延伸されるモータ室２ａの端側面と、該モータ支持部材５に支持された電動モータ４との間にて、該モータ支持部材５に、車軸３及びモータ出力軸７の軸心方向に膨出される膨出部を形成しており、この膨出部である電装部品支持部５ｂに、該電動モータ４に接続されるリレー９等の電装部品を支持している。
【００３６】
このように、車軸３に対し平行な水平のモータ出力軸７をギア室２ｂ内へと延設する電動モータ４については、ＨＳＴのうち水平のモータ軸を有する油圧モータの配設スペースをそのまま利用して配設することができ、一方、リレー９については、従来は、油圧モータとその前方の車軸駆動ケース２における車軸３の支持部分との間に配置されることとなる鉛直のポンプ軸を有する油圧ポンプの配置スペースをそのまま利用して配置することができる。すなわち、従来のＨＳＴのレイアウトに適するように構成されたモータ室２ａに、電動モータ４のみならず、リレー９（及び（または）インバータ等の他の電装部品）も、スペースの無駄なくコンパクトに収容できる。また、ボルトボス２１ｃ・２１ｄ・２１ｅにボルト締止されて、電動モータ４の第二端部４ｂを支持し、かつ、リレー９を支持するモータ支持部材５については、その全体形状が自ずと従来の油圧式車軸駆動装置に用いていた油路板の全体形状に近似することとなるので、例えば当該油路板の鋳造用の型枠をベースにして、少し加工を加えた型枠を用いることで、低コストでモータ支持部材５を構成することができる。
【００３７】
さらに、第一実施例の車軸駆動装置１では、車軸駆動ケース２を、上下のハウジング２１・２２を接合してなるものとし、モータ出力軸７の軸心が該上下のハウジング２１・２２の接合面Ｊ上に配置されるものとしている。このような上下のハウジング２１・２２を分離または接合することで、電動モータ４のモータ室２ａに対しての着脱に際してモータ出力軸７の取り外し及び組み付けを容易に行うことができる。したがって、上下のハウジングを接合してなる従来の油圧式車軸駆動装置のケースをそのまま利用することができる。
【００３８】
さらに、車軸駆動ケース２の上ハウジング２１には、図２に示すように、モータ室２ａから外側に開口する左右水平方向のボス孔２１ｉ及び２１ｊが形成されている。これらは、モータ室２ａにＨＳＴを収容する場合には、鉛直ポンプ軸を有する油圧ポンプの可動斜板のトラニオン軸を軸支するボス孔、また、中立戻しバネの挟持するピンを支持するためのボス孔として用いられるものであるが、本実施例の電動式車軸駆動装置１のように、モータ室２ａに電動モータ４及びリレー９を収容する場合には、ボス孔２１ｉまたは２１ｊを、図１に示すように、リレー９に接続するワイヤＷを通すための孔として用いることができる。なお、使用しないボス孔については、プラグにて閉栓しておくとよい。さらにいえば、車軸駆動ケース２の上ハウジング２１の上端部には、油圧式車軸駆動装置として用いる場合にはＨＳＴの油圧ポンプの鉛直ポンプ軸を軸支するものである軸孔２１ｋが形成されているが、この軸孔２１ｋをワイヤＷの挿通用の孔としてもよい。
【００３９】
また、モータ室２ａを湿室とすることで、モータ室２ａ内に配置される電動モータ４及びリレー９等の電装部品の冷却効果を向上させることが考えられる。ここで、従来、油圧式車軸駆動装置のケースとして用いられていた車軸駆動ケース２においては、モータ室２ａ内に配置されるＨＳＴの潤滑及び作動用の油とギア室２ｂ内のギア潤滑用の油とを共通にすべく、隔壁２ｃに、モータ室２ａとギア室２ｂとの間を油が連通可能であるように、油路が形成されている。さらに、この油路を通してギア室２ｂからモータ室２ａに流入する油にギア室２ｂ内のギアの噛合により生じた鉄粉が混じってモータ室２ａ内のＨＳＴの作動を損なうようなことがないように、従来、円盤状等の磁石が、例えば、ギア室２ｂ内における該油路の入口付近に配置される等、ミッションケース２内に配設されていた。したがって、本実施例に係る車軸駆動装置１のように、モータ室２ａ内に、ＨＳＴに代えて電動モータ４を配置する場合にも、隔壁２ｃの前記油路を利用して、モータ室２ａ内に、ギア室２ｂで用いられるギア潤滑油と共通の油を、電動モータ４等の冷却用油として導入することができ、また、前記磁石を、ギア室２ｂ内の油に混じっている鉄粉がモータ室２ａ内への導入油に混じらないようにするため、そのまま用いることができ、こうして、モータ室２ａを、冷却効果にすぐれた湿室として提供することができる。
【００４０】
次に、除雪機１の車軸駆動装置として適用可能な電動式車軸駆動装置の第二実施例である図８乃至図１０に図示される車軸駆動装置５１について説明する。車軸駆動装置５１の車軸駆動ケース５２は、上ハウジング５３及び下ハウジング５４を水平の接合面Ｊにて接合し、ボルト３０にて上下ハウジング５３・５４を締結してなるものであり、車軸駆動ケース５２内には、車軸駆動ケース２内の車軸孔２１ａ・２１ｂ、モータ室２ａ、ギア室２ｂ、隔壁２ｃ、モータ軸孔２ｄと同様のレイアウトで、車軸孔５３ａ・５３ｂ、モータ室５２ａ・ギア室５２ｂ、隔壁５２ｃ、モータ軸孔５２ｄが形成され、車軸孔５３ａ・５３ｂにて左右車軸３Ｌ・３Ｒが軸支され、ギア室５２ｂ内には前述と同様の減速ギア機構１０、ブレーキ１５、及び差動ギア機構２０が収容されている。
【００４１】
モータ室５２ａ内では、車軸駆動ケース２におけるボルトボス２１ｃ・２１ｄ・２１ｅと同様のレイアウトで、モータ室５２ａの天井部より垂設されるように、上ハウジング５３に、ボルトボス５３ｃ・５３ｄ・５３ｅが形成されている。さらに、上ハウジング５３には、モータ室５２ａの天井部より垂設されるように、鉛直板状のモータ支持板部５３ｆ・５３ｇ・５３ｈが形成されている。モータ支持板部５３ｆは前後方向に延設され、前後のモータ支持板部５３ｇ・５３ｈは互いに平行で、左右方向に延設される。
【００４２】
車軸駆動装置５１では、モータ室５２ａ内にて電動モータ４のモータケース４１を支持する部材として、モータ支持部材５５を用いる。モータ支持部材５５は全体的に平坦な板材であり、ボルト３１・３２・３３を用いてボルトボス５３ｃ・５３ｄ・５３ｅに締止されるように、ボルト孔５ｃ・５ｄ・５ｅと同様のボルト孔５５ｃ・５５ｄ・５５ｅを形成している。なお、ボルトボス５３ｃ・５３ｄ・５３ｅとモータ支持部材５５との高低差を埋めるため、ボルトボス５３ｃ・５３ｄ・５３ｅとモータ支持部材５５との間に、それぞれボルト孔５５ｃ・５５ｄ・５５ｅに合わせて配設したボス部材５６・５７・５８を介設するものとしているが、ボルトボス５３ｃ・５３ｄ・５３ｅを長く下方に延設したり、モータ支持部材５５に、各ボルト孔５５ｃ・５５ｄ・５５ｅを有する上方突出状のボス部を形成する等して、ボルトボス５３ｃ・５３ｄ・５３ｅとモータ支持部材５５とを直接当接させるものとしてもよい。
【００４３】
モータ支持部材５５には、モータ支持部材５の電装部品支持部５ｂのように、リレー９を取り付けるための平坦な電装部品取付面５５ｂ１を有する電装部品支持部５５ｂを形成している。
【００４４】
一方、電動モータ４の支持に関しては、前述の車軸駆動装置１では、モータ支持部材５に、前後方向に延伸される左右幅の小さいモータ支持部５ａを形成し、その左端に形成したモータボス５ｆに電動モータ４の第二端部４ｂを嵌入支持する一方、電動モータ４の第一端部４ａを、モータ支持部材５とは別のモータ取付部材６に嵌入支持し、このモータ取付部材６を車軸駆動ケース２の隔壁２ｃに係止するとともに該モータ取付部材６にモータ出力軸７を挿通するものとしていた。
【００４５】
これに対し、車軸駆動装置５１では、モータ支持部材５５の後部が電動モータ４の底端部を支持するモータ支持底部５５ａとして、電動モータ４の下方にて左右方向に延設され、モータ支持底部５５ａには、電動モータ４のモータケース４１の下部の外周面に嵌合するように形成した嵌合部５５ｆが形成されており、嵌合部５５ｆに電動モータ４のモータケース４１の下部を嵌合し、モータ支持部５５ａにて、電動モータ４を下方より支持するものである。
【００４６】
そして、このモータ支持部５５ａの右端を正面視でＬ字状に上方に曲折して鉛直板部５５ｇを形成し、この鉛直板部５５ｇに電動モータ４の第一端部４ａを嵌合支持するものとしている。この鉛直板部５５ｇは、車軸駆動ケース５２の隔壁５２ｃには係止されておらず、隔壁５２ｃから離れて、モータ室５２ａ内に配置されている。さらに、この鉛直板部５５ｇにモータ軸孔５５ｇ１が形成されていて、モータ軸孔５５ｇ１を介して、第一端部４ａより突出するモータ出力軸７を、モータ支持部材５５の鉛直板部５５ｇより右方に延出している。
【００４７】
以上のように、電動モータ４のモータケース４１の下部をモータ支持部５５ａの嵌合部５５ｆに嵌合し、電動モータ４の第一端部４ａを鉛直板部５５ｇに嵌合し、さらにモータ出力軸７をモータ軸孔５５ｇ１に通過させるように配置することで、電動モータ４がモータ支持部材５５に据えつけられる。このように組み合わせた電動モータ４及びモータ支持部材５５がモータ室１０２ｂ内に組み入れられることで、電動モータ４のモータ出力軸７が、車軸駆動ケース５２の隔壁５２ｃのモータ軸孔５２ｄ内にて軸受８を介して軸支され、ギア室５２ｂ内へと延設させる。
【００４８】
こうしてモータ室５２ａ内に配置した電動モータ４の第二端部４ｂには、上ハウジング５３に形成したモータ支持板部５３ｆが当接し、また、前後のモータ支持板部５３ｇ・５３ｈが、電動モータ４のモータケース４１の前端部と後端部とに当接する状態となる。こうして、モータ支持部材５５に支持した電動モータ４を上ハウジング５３に対して位置決めすれば、モータ支持部材５５のボルト孔５５ｃ・５５ｄ・５５ｅが上ハウジング５３のボルトボス５３ｃ・５３ｄ・５３ｅの各ボルト孔に対応するように位置決めされるので、ボルト３１・３２・３３を、ボルト孔５５ｃ・５５ｄ・５５ｅ及びボス部材５６・５７・５８を介してそれぞれのボルトボス５３ｃ・５３ｄ・５３ｅに螺入することで、モータ支持部材５５が上ハウジング５３に締止され、該モータ支持部材５５に支持された状態での電動モータ４のモータ室５２ａ内への組み付けを完了することができる。
【００４９】
以上のように、車軸駆動装置５１については、車軸駆動装置１ではモータ室２ａ内で電動モータ４を支持するためにモータ支持部材５及びモータ取付部材６という二つの部材を要していたのに対し、一つのモータ支持部材５５を用いて、モータ室５２ａ内にて電動モータ４を支持することができ、電動モータ４の支持用の部品点数を削減できる。
【００５０】
次に、図１１乃至図１４に示す電動式車軸駆動装置の第三実施例としての車軸駆動装置６１について説明する。車軸駆動装置６１には、車軸駆動装置５１の車軸駆動ケース５２が用いられる。ただし、上ハウジング５３に鉛直板部５３ｆ・５３ｇ・５３ｈを形成していない点のみにおいて、車軸駆動装置５１の車軸駆動ケース５２とは異なっている。
【００５１】
車軸駆動装置６１には、モータケース４１を備えていない電動モータ４を用いる。すなわち、車軸駆動装置６１の電動モータ４は、モータ出力軸７に、鉄心であるロータ４３を固設しており、ロータ４３を囲むように、円筒状のステータ４４を備えている。ステータ４４には電機子巻線４４ａが設けられている。
【００５２】
ステータ４４の右側にはリング状のエンドカバー４５が配置され、その中心孔に、ギア室５２ｂ内へと延出されるようにロータ４３の右端より突出するモータ出力軸７が挿通される。さらに、エンドカバー４５の右側には、軸受４６を支持する軸受支持部材６３が配置され、この軸受４６に、エンドカバー４５より突出するモータ出力軸７が挿通される。この軸受支持部材６３が、ボルト４７にて、軸受支持部材６３とステータ４４の右端との間のエンドカバー４５とともに、ステータ４４に締結され、エンドカバー４５、軸受４６、軸受支持部材６３等にて、電動モータ４の第一端部４ａが構成される。
【００５３】
ステータ４４の左側にはリング状のエンドカバー４８が配置される。モータ出力軸７は、その左端部がロータ４３の左端からも突出しており、エンドカバー４８の中心孔に、モータ出力軸７の左端部が挿通される。さらに、エンドカバー４８の左側には、後述の如くモータ支持部材６２に形成された軸受支持部６２ｆが軸受４９を支持した状態で配置され、この軸受４９に、エンドカバー４８より突出するモータ出力軸７の左端が嵌入される。この軸受支持部６２ｆが、ボルト５０にて、軸受支持部６２ｆとステータ４４の左端との間のエンドカバー４８とともに、ステータ４４に締結され、エンドカバー４８、軸受４９、軸受支持部６２ｆ等にて、電動モータ４の第二端部４ｂが構成される。
【００５４】
モータ支持部材６２は全体的にモータ支持部材５５に近似した平坦な板材であり、ボス部材５６・５７・５８を介して（あるいは直接当接して）、ボルト３１・３２・３３にてボルトボス５３ｃ・５３ｄ・５３ｅに締止されるように、ボルト孔５５ｃ・５５ｄ・５５ｅと同様のボルト孔６２ｃ・６２ｄ・６２ｅを形成している。また、モータ支持部材６２には、モータ支持部材５５の電装部品支持部５５ｂと同様に、リレー９を取り付けるための電装部品支持部６２ｂを形成している。
【００５５】
モータ支持部材６２の前半部が電装部品支持部６２ｂとなっている一方、その後半部は、大部分が電動モータ４の下方に配置されることとなる平坦状のモータ支持部６２ａとなっている。このモータ支持部６２ａに、前述の如く電動モータ４の第二端部４ｂを構成する鉛直板状の軸受支持部６２ｆが上方延出状に形成されている。また、モータ支持部６２ａの右端には鉛直の接合面６２ｇが形成されており、この接合面６２ｇにボルト孔６２ｈが開口している。
【００５６】
一方、軸受支持部材６３の下端部にはモータ支持部材６２の接合面６２ｇに対峙するように鉛直の接合面６３ａが形成されており、この接合面６３ａにて開口するように、軸受支持部材６３の下端部に、左右方向のボルト孔６３ｂが形成されている。このボルト孔６３ｂをボルト孔６２ｈに合わせるようにして接合面６３ａを接合面６２ｇに接合し、ボルト孔６３ｂ・６２ｈにボルト６４を挿通して軸受支持部材６３をモータ支持部材６２に締結する。
【００５７】
なお、電動モータ４の組み付けに際しては、モータ支持部材６２の軸受支持部６２ｆにエンドカバー４８等を介してステータ４４の左端を固定し、すなわち、電動モータ４の第二端部４ｂを先に構成しておいてから、軸受支持部材６３の接合面６３ａをモータ支持部材６２の接合面６２ｇに接合して軸受支持部材６３を電動モータ４の右側に位置決めし、ボルト６４にて軸受支持部材６３をモータ支持部材６２に締止し、さらに、ボルト４７にてエンドカバー４５を介して軸受支持部材６３をステータ４４の右端に固定することで、電動モータ４の第一端部４ａが構成され、電動モータ４のモータ支持部材６２への組み付けも完了する。
【００５８】
逆に、ボルト４７を緩めて軸受支持部材６３をステータ４４の右端より外し、ボルト６４を緩めて軸受支持部材６３をモータ支持部材６２より外すことで、電動モータ４の第一端部４ａが分解され、その後、ボルト５０を緩める等して軸受支持部６２ｆよりステータ４４を外すことで、簡単に電動モータ４の第二端部４ｂも分解することができる。このように、車軸駆動装置６１で用いられる電動モータ４は、モータケース４１を用いておらず、第一端部４ａ及び第二端部４ｂを構成する部材を分解することで、簡単にステータ４４及びロータ４３を露出させることができるので、メンテナンス作業を容易にする。
【００５９】
また、電動モータ４の第一端部４ａを分解し、軸受支持部材６３をモータ支持部材６２より分離し、さらに電動モータ４の第二端部４ｂを分解するという作業を、モータ支持部材６２がボルト３１・３２・３３にて上ハウジング５３に締止されたままの状態で行うことができ、モータ支持部材６２の上ハウジング５３に対する着脱作業を伴うことなく、電動モータ４のみの分解作業を行うことができ、この点においても、メンテナンス性を向上するものである。
【００６０】
さらにいえば、第一端部４ａを構成する軸受支持部材６３やエンドカバー４５等は、車軸駆動ケース５２に係止されるものではなく、車軸駆動ケース５２とは別個に取り扱うことができる。したがって、ボルト３１・３２・３３を抜いて、軸受支持部材６３に締止したままのモータ支持部材６２を上ハウジング５３より取り外せば、軸受支持部材６３及びモータ支持部材６２にて第一端部４ａ・第二端部４ｂを構成した状態のままの電動モータ４ごと、車軸駆動ケース２より取り外すことができ、車軸駆動ケース２の外部で、容易に電動モータ４の組立や分解作業を行うことができる。
【符号の説明】
【００６１】
１      車軸駆動装置
２      車軸駆動ケース
２ａ    モータ室
２ｂ    ギア室
２ｃ    隔壁
２ｄ    モータ軸孔
３      車軸
４      電動モータ
４ａ    電動モータの第一端部
４ｂ    電動モータの第二端部
５      モータ支持部材
５ａ    モータ支持部
５ｂ    電装部品支持部
５ｃ    ボルト孔
５ｄ    ボルト孔
５ｅ    ボルト孔
５ｆ    モータボス部
６      モータ取付部材
７      モータ出力軸
８      軸受
９      リレー
１０    減速ギア機構
２１    上ハウジング
２１ｃ  ボルトボス
２１ｄ  ボルトボス
２１ｄ  ボルトボス
２２    下ハウジング
Ｊ      接合面
【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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【図１３】
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【図１４】
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