JP2005238989A

JP2005238989A - 自動車のモータ駆動システム

Info

Publication number: JP2005238989A
Application number: JP2004051772A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Yamazaki; 達也山崎; Yuichi Ito; 雄一伊藤; Tomoo Kiuchi; 智夫木内
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2005-09-08

Abstract

【課題】車輪を駆動するモータを備え、回動アームとナックルの位置関係が変化しない懸架装置を採用した自動車を対象として、乗り心地や走行性能の確保と居室・荷室空間の拡大を両立することである。
【解決手段】トレーリングアーム４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懸架装置を採用した車輪１のハブシャフト２を駆動するモータ３を、トレーリングアーム４の回動軸１１と同軸上の回動軸１３に回動可能に取り付け、このモータ３の駆動力を、モータ３と一緒に回動する駆動力伝達機構を介して、ナックル９に支持されたハブシャフト２に伝達することにより、モータ３を懸架装置の上側に取り付け、かつ、その駆動力伝達機構を簡単な構成のものとして、乗り心地や走行性能の確保と居室・荷室空間の拡大を両立できるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、車輪を駆動するモータを備え、モータ駆動される車輪の車軸を支持する回動アームとナックルの位置関係が変化しない懸架装置を採用した自動車のモータ駆動システムに関する。

自動車の懸架装置には、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のものと、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のものとがある。また、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懸架装置が採用されている。

一方、車輪をモータ駆動する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懸架装置で懸架した、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。

特開２００２−２４７７１３号公報（第４−７頁、第１−２図）特開２００３−７２３９２号公報（第２−４頁、第２−３図）

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、駆動力伝達機構をスリム化して、居室・荷室空間の拡大を期待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懸架装置で懸架されるので、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。

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、独立懸架方式の懸架装置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いが、駆動力伝達機構が大掛かりなものとなって、居室・荷室空間を拡大できない問題がある。

そこで、本発明の課題は、車輪を駆動するモータを備え、回動アームとナックルの位置関係が変化しない懸架装置を採用した自動車を対象として、乗り心地や走行性能の確保と居室・荷室空間の拡大を両立することである。

上記の課題を解決するために、本発明は、車輪を駆動するモータを備え、このモータ駆動される車輪の車軸を支持する回動アームとナックルの位置関係が変化しない懸架装置を採用した自動車のモータ駆動システムにおいて、前記回動アームの回動軸と同軸上の回動軸に前記モータを回動可能に取り付け、このモータの駆動力を、モータと一緒に回動する駆動力伝達機構を介して、前記ナックルに支持された車軸に伝達する構成を採用した。

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懸架装置を採用した車輪の車軸を駆動するモータを、回動アームの回動軸と同軸上の回動軸に回動可能に取り付け、このモータの駆動力を、モータと一緒に回動される駆動力伝達機構を介して、ナックルに支持された車軸に伝達することにより、モータを懸架装置の上側に取り付け、かつ、その駆動力伝達機構を簡単な構成のものとして、乗り心地や走行性能の確保と居室・荷室空間の拡大を両立できるようにした。

前記駆動力伝達機構を減速機構を兼ねた歯車伝達機構、または歯車減速機構と歯車伝達機構とを備えたものとすることにより、モータを小型化することができる。

本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懸架装置を採用した車輪の車軸を駆動するモータを、回動アームの回動軸と同軸上の回動軸に回動可能に取り付け、このモータの駆動力を、モータと一緒に回動される駆動力伝達機構を介して、ナックルに支持された車軸に伝達するようにし、モータを懸架装置の上側に取り付け、かつ、その駆動力伝達機構を簡単な構成のものとしたので、乗り心地や走行性能の確保と居室・荷室空間の拡大を両立することができる。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。

以下、図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。この自動車のモータ駆動システムは、図１および図２に示すように、左右の車輪１の車軸であるハブシャフト２をモータ３で駆動するものであり、各ハブシャフト２は、回動アームとしてのトレーリングアーム４とコイルばね５付きのオイルダンパ６を用いたトレーリングアーム方式の懸架装置で車体７に懸架されている。各車輪１は転舵しない後輪であり、トーションビーム８で連結された左右のトレーリングアーム４と、左右のハブシャフト２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。

前記左右のトレーリングアーム４は、それぞれゴムブッシュ１０を介して同軸上の回動軸１１に回動自在に支持され、左右のモータ３も、それぞれゴムブッシュ１２を介して回動軸１１と同軸上の回動軸１３に回動可能に取り付けられている。

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に回転シャフト１４が連結され、回転シャフト１４の先端は歯車１５ａにスプライン結合で連結され、歯車１５ａと直角に噛み合う歯車１５ｂは、スプライン結合の軸継手１６を介してハブシャフト２に連結されている。歯車１５ａとハブシャフト２は、それぞれアンギュラ玉軸受１７、１８でナックル９に回転自在に支持され、ハブシャフト２には、車輪１とディスクブレーキ用のブレーキロータ１９がボルト２０で固定されている。

したがって、前記各モータ３の駆動力は、出力軸３ａから回転シャフト１４と歯車１５ａ、１５ｂを用いた歯車伝達機構を介してハブシャフト２に伝達される。なお、モータ３側に減速機構を設ける替りに、歯車１５ａ、１５ｂ間に減速比を持たせることもできる。

上述した各モータ３とその駆動力伝達機構は、各トレーリングアーム４の回動軸１１と同軸上の回動軸１３の回りに回動するので、従来設けられているような等速自在継手等を用いることなく、車輪１の上下運動に伴って回動するトレーリングアーム４の回動方向にスムーズに追随して、各車輪１に駆動力を伝達する。

上述した実施形態では、トレーリングアーム方式の懸架装置を採用したが、懸架装置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。

自動車のモータ駆動システムの実施形態を示す切欠き平面図図１のII−II線に沿った断面図

符号の説明

１車輪
２ハブシャフト
３モータ
３ａ出力軸
４トレーリングアーム
５コイルばね
６オイルダンパ
７車体
８トーションビーム
９ナックル
１０ゴムブッシュ
１１回動軸
１２ゴムブッシュ
１３回動軸
１４回転シャフト
１５ａ、１５ｂ歯車
１６軸継手
１７、１８アンギュラ玉軸受
１９ブレーキロータ
２０ボルト

Claims

車輪を駆動するモータを備え、このモータ駆動される車輪の車軸を支持する回動アームとナックルの位置関係が変化しない懸架装置を採用した自動車のモータ駆動システムにおいて、前記回動アームの回動軸と同軸上の回動軸に前記モータを回動可能に取り付け、このモータの駆動力を、モータと一緒に回動する駆動力伝達機構を介して、前記ナックルに支持された車軸に伝達するようにしたことを特徴とする自動車のモータ駆動システム。
前記駆動力伝達機構が、減速機構を兼ねた歯車伝達機構、または歯車減速機構と歯車伝達機構とを備えたものである請求項１に記載の自動車のモータ駆動システム。