JP2008183955A - 車両用駆動装置の配設構造 - Google Patents

Abstract

【課題】大型の駆動用モータとトーコントロールリンクとの配設を両立させ、出力トルクを確保することができる車両用駆動装置の配設構造の提供を目的とする。
【解決手段】一端がホイール７に連結され他端１８ｂが車体１６に連結されるトーコントロールリンク１８を設け、トーコントロールリンク１８を車幅方向に配設し、駆動用モータＭはホイール７の中心部に対してトーコントロールリンク１８の配設位置の反対側方向にオフセットして配設されると共に、駆動用モータＭとホイール７との間が駆動力伝達機構を介して駆動力を伝達可能に連結されたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

この発明は、車両後方に配設された後輪のホイール内に該後輪を駆動可能な駆動用モータが配設された電気自動車またはハイブリッド車両のような車両用駆動装置の配設構造に関する。

近年、車輪のホイール内に、該車輪を駆動可能な駆動用モータ（いわゆるインホイールモータ）を配設し、動力源からホイールへの動力伝達系統を簡略化する技術が開発されている（特許文献１，２参照）。

この駆動用モータを備えた車輪は、左右の車輪をそれぞれ別々に制御することができるので実用上、極めて有効な利点がある。

一方で、上述の駆動用モータを備えた車輪を後輪に適用する場合、該後輪のホイールと車体との間にはトーコントロールリンクが車幅方向に設けられており、このトーコントロールリンクはホイールの中心部から所定量離間した位置で、所定の長さを有して配設されるべきものであるが、上述の駆動用モータを大型にすると、トーコントロールリンクと大型の駆動用モータとが干渉する問題点があった。
特開２００６−２４８２７３号公報 特開２００６−２４８４１７号公報

そこで、この発明は、一端がホイールに連結され、他端が車体に連結されるトーコントロールリンクを車幅方向に配設し、駆動用モータはホイールの中心部に対してトーコントロールリンクの配設位置の反対側方向にオフセットして配設し、駆動用モータとホイールとの間を駆動力伝達機構を介して駆動力伝達可能に連結することで、大型の駆動用モータとトーコントロールリンクとの配設を両立させ、出力トルクを確保することができる車両用駆動装置の配設構造の提供を目的とする。

この発明による車両用駆動装置の配設構造は、車両後方に配設された後輪のホイール内に該後輪を駆動可能な駆動用モータが配設された車両において、一端が上記ホイールに連結され他端が車体に連結されるトーコントロールリンクを設け、上記トーコントロールリンクを車幅方向に配設し、上記駆動用モータは上記ホイールの中心部に対して上記トーコントロールリンクの配設位置の反対側方向にオフセットして配設されると共に、該駆動用モータと上記ホイールとの間が駆動力伝達機構を介して駆動力を伝達可能に連結されたものである。
上記構成によれば、駆動用モータを、ホイールの中心部に対してトーコントロールリンクの配設位置の反対側方向にオフセットして配設したので、大型の駆動用モータとトーコントロールリンクとの配設を両立させることができ、大型の駆動用モータにより出力トルクを確保することができると共に、トーコントロールリンクの適正位置によるトー方向のコントロール性能を確保することができる。
また、トーコントロールリンクと駆動用モータの配設自由度が向上することにより、車室や荷室の拡大を図ることが可能となる。

この発明の一実施態様においては、上記駆動用モータは、上記ホイールの中心部に対して上方にオフセットして配設され、上記トーコントロールリンクは該駆動用モータの下方に配設されたものである。
上記構成によれば、駆動用モータを上方に、トーコントロールリンクを下方に配設したので、これら両者をより一層効率的に配設することができる。

この発明の一実施態様においては、上記トーコントロールリンクは、上記駆動用モータの中心部に対して前方にオフセットして配設されたものである。
上記構成によれば、ホイールセンタに対するトーコントロールリンク配設の前後方向のスパンを確保することができるので、トー方向のコントロール性能の向上を図ることができる。

この発明の一実施態様においては、上記駆動用モータは上記トーコントロールリンクと平面視で重合して配設されたものである。
上記構成によれば、駆動用モータをオフセットさせることで形成される空間部に、トーコントロールリンクを配設することができるので、レイアウトの自由度が向上する。

この発明の一実施態様においては、上記ホイールは、一端が車体に連結された複数のサスペンションリンクが連結されて少なくとも上下方向に揺動可能に支持されると共に、上記サスペンションリンクのホイール側連結部は上記駆動用モータの後方に配設されたものである。
上記構成によれば、サスペンションリンクのホイール側連結部を駆動用モータの後方に配設したので、トーコントロールリンクとサスペンションリンクとを適正にレイアウトすることができ、特に、サスペンションリンクの長さを確保して、キャンバ角の制御向上を図ることができる。

この発明の一実施態様においては、上記サスペンションリンクはホイールの中心部より上方に配設される一対のアッパリンクと、ホイールの中心部より下方に配設される一対のロアリンクであって、上記一対のアッパリンクと上記一対のロアリンクは平面視八の字状に配設されたものである。
上記構成によれば、前後一対のリンクの角度の適正化を図ることができ、アッパリンク、ロアリンクの所定長さを確保しつつ、大型の駆動用モータの配設が可能となる。

この発明によれば、一端がホイールに連結され、他端が車体に連結されるトーコントロールリンクを車幅方向に配設し、駆動用モータはホイールの中心部に対してトーコントロールリンクの配設位置の反対側方向にオフセットして配設し、駆動用モータとホイールとの間を駆動力伝達機構を介して駆動力伝達可能に連結したので、大型の駆動用モータとトーコントロールリンクとの配設を両立させ、出力トルクを確保することができる効果がある。

大型の駆動用モータとトーコントロールリンクとの配設を両立させるという目的を、車両後方に配設された後輪のホイール内に該後輪を駆動可能な駆動用モータが配設された車両において、一端が上記ホイールに連結され他端が車体に連結されるトーコントロールリンクを設け、上記トーコントロールリンクを車幅方向に配設し、上記駆動用モータは上記ホイールの中心部に対して上記トーコントロールリンクの配設位置の反対側方向にオフセットして配設されると共に、該駆動用モータと上記ホイールとの間を、駆動力伝達機構を介して駆動力を伝達可能に連結するという構成にて実現した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両用駆動装置の配設構造を示し、図１において、この実施例のハイブリッド車両は前部にエンジンと変速機とを備えたパワーユニットを配設し、車両後部には図示のように、差動減速装置としてのリヤデファレンシャル装置１を配設し、変速機の出力軸とリヤデファレンシャル装置１のドライブピニオン等の入力軸との間を、プロペラシャフト２で連結している。

つまり、エンジンの回転力を、変速機、プロペラシャフト２、リヤデファレンシャル装置１に伝達して、アクスルシャフト３，３を介して左右の後輪４，４を駆動すべく構成している。なお、図中、５はユニバーサルジョイントである。

車両の前後に離間して配設されたパワーユニットとリヤデファレンシャル装置１との間（詳しくはミッションハウジングとデフケースとの間）に張架され、車両の前後方向に延びるパワープラントフレーム６を設けている。

このパワープラントフレーム６は、エンジン駆動系からのロール方向の動きを許容する一方、リヤデファレンシャル装置１のワインドアップを防止するフレームで、曲げ剛性が強く、ねじりに対して柔軟性を有するように構成されている。

車両の後方に配設された上述の後輪４は、リム部とディスク部とから成るホイール７と、該ホイール７内に配置され後輪４と共に回転するブレークディスク８と、該ブレーキディスク８を制動し、車体側に固定されたブレーキキャリパ９と、タイヤ１０とを備えている。

しかも、上述のホイール７内には後輪４を駆動可能な駆動用モータＭ（以下単にモータと略記する）が配設されている。

ところで、左右の後輪４，４を独立懸架するマルチリンク形式のリヤサスペンションは、図１〜図３に示すように構成されている。

すなわち、このリヤサスペンションは左右ほぼ対称に構成されており、前後一対のロアリンク１２Ｆ，１２Ｒと、このロアリンク１２Ｆ，１２Ｒよりもアーム長が短い前後一対のアッパリンク１３Ｆ，１３Ｒとから成るサスペンションリンクと、フロントクロスメンバ１４と、リヤクロスメンバ１５と、左右のサイドクロスメンバ１６，１６とを平面視で方形枠状に組合わせたサブフレーム１７（サスペンションクロスメンバと同意）とを備えている。

また、一端１８ａ（図２に示すホイール側連結部）がホイールハブ１１（車輪支持部材）の前方延長部１１ａに連結され、他端１８ｂ（車体側連結部）が車体としてのサブフレーム１７のサイドクロスメンバ１６に揺動可能に連結されて、車幅方向に延びるトーコントロールリンク１８を設けている。

図４にホイール７の中心部をホイールセンタｃ１として示し、モータＭの中心部をモータセンタｃ２として示すように、上述のモータＭはホイールセンタｃ１に対して上述のトーコントロールリンク１８の配設位置の反対側方向（つまり上方）にオフセットして配設されている。

すなわち、上述のモータＭはホイールセンタｃ１に対して上方にオフセットして配設され、トーコントロールリンク１８および、そのホイール側連結部はモータＭの下方に配設されている。また、トーコントロールリンク１８はモータＭの中心部（モータセンタｃ２）に対して前方にオフセットして配設されている。

さらに、図１に平面図で示すように、モータＭは上述のトーコントロールリンク１８と平面視で重合して配設されている。

上述の複数のサスペンションリンク（ロアリンク１２Ｆ，１２Ｒ、アッパリンク１３Ｆ，１３Ｒ）は車幅方向に配設されており、ホイール７を少なくとも上下方向に揺動可能に支持するものである。

図１、図４に示すように、前部のロアリンク１２Ｆのホイール側連結部１９はホイールハブ１１の下方延長部１１ｂに連結され、車体側連結部はロアリンクブッシュ（図示せず）を介してサイドクロスメンバ１６に揺動可能に支持されている。

同様に、後部のロアリンク１２Ｒのホイール側連結部２０はホイールハブ１１の下方かつ後方の延長部１１ｃに連結され、車体側連結部はロアリンクブッシュ２１を介してリヤクロスメンバ１５に揺動可能に支持されている。

これら前後一対のロアリンク１２Ｆ，１２Ｒはホイールセンタｃ１よりも下方に配設されており、しかも、各ロアリンク１２Ｆ，１２Ｒのホイール側連結部１９，２０はモータＭの中心部よりもオフセットされた後方位置に配設されている。

図１、図４に示すように、前部のアッパリンク１３Ｆのホイール側連結部２２は、モータＭのハウジングつまりモータハウジング３０に連結され、車体側連結部はアッパリンクブッシュ２３を介してサイドクロスメンバ１６に揺動可能に支持されている。

同様に、後部のアッパリンク１３Ｒのホイール側連結部２４はモータハウジング３０に連結され、車体側連結部はアッパリンクブッシュ２５を介してサイドクロスメンバ１６に揺動可能に支持されている。

これら前後一対のアッパリンク１３Ｆ，１３Ｒはホイールセンタｃ１よりも上方に配設されており、しかも、各アッパリンク１３Ｆ，１３Ｒのホイール側連結部２２，２４はモータＭの中心部よりもオフセットされた後方位置に配設されている。

上述のモータＭと複数のサスペンションリンク（ロアリンク１２Ｆ，１２Ｒ、アッパリンク１３Ｆ，１３Ｒ）との配設関係において、モータＭはホイールセンタｃ１に対してサスペンションリンクのホイール側連結部１９，２０，２２，２４の配設位置の反対側方向（つまり前方）にオフセットして配設されている。

すなわち、モータＭはホイールセンタｃ１に対して前方にオフセットして配設され、サスペンションリンク（ロアリンク１２Ｆ，１２Ｒ、アッパリンク１３Ｆ，１３Ｒ）のホイール側連結部１９，２０，２２，２４はモータＭの後方に配設されたものである。

また、図４に側面図で示すように、モータＭ（詳しくはモータハウジング３０）は、複数のサスペンションリンクのうちのアッパリンク１３Ｆ，１３Ｒの少なくとも一部と正面視で重合して配設されると共に、図１に平面図で示すように、モータＭは複数のサスペンションリンクのうちのロアリンク１２Ｆ，１２Ｒの少なくとも一部と平面視で重合して配設されている。

さらに、前後一対のロアリンク１２Ｆ，１２Ｒは図１に平面図で示すように、平面視で八の字状に配設されており、同様に、前後一対のアッパリンク１３Ｆ，１３Ｒも図１に平面図で示すように、平面視で八の字状に配設されている。

一方、ホイールハブ１１の内方延長部１１ｄとサスタワー等のボディとの間には図１、図４に示すように、アッパシート２６、ロアシート、コイルスプリング２７、ストラット２８を備えたダンパ２９を設けている。このダンパ２９は図１に示すように平面視で前後のアッパアーム１３Ｆ，１３Ｒ間に位置する。
さらに、図１に示すように左右のサイドクロスメンバ１６，１６にはサブフレーム１７の全体を車体に対して支持する片側３点づつの弾性マウント３１，３２，３３をそれぞれ前後方向に離間配置している

これらの弾性マウント３１，３２，３３は図１に平面図で示すように、平面から見て前端および後端に配設された各弾性マウント３１，３３間を結ぶ仮想直線に対して、中間の弾性マウント３２が車体内方側に位置するように配設され、左右の中間弾性マウント３２，３２間の車幅方向のスパン短縮を図っている。

ここで、中間および後端に位置する弾性マウント３２，３３は車体前後方向に延びる仮想車体中央線に対して略平行となるように車体前後方向に配設されている。

また、上述のリヤクロスメンバ１５、後部のロアアーム１２Ｒ、ダンパ２９は中間の弾性マウント３２と後端の弾性マウント３３との間に位置するように設けられており、上述のリヤクロスメンバ１５の前側の縦壁にはリヤデファレンシャル装置取付け用のブラケット３４，３４が設けられている。

而して、上述のブラケット３４，３４にはデフマウント３５，３５と、リヤディファレンシャル装置１に取付けたブラケット３６とを介してリヤデファレンシャル装置１が支持されている。

さらに、上述の前端の弾性マウント３１の下部には該下部から車外方向前方に向けて延びる左右一対の補強リンク部材３７，３７が設けられている。なお、図１〜図４において、３８はスタビライザである。

図５はモータＭの内部構造を示し、このモータＭはモータ部４０と、駆動力伝達機構４１とを備えている。
すなわち、モータ回転軸４２と、回転子４３と、固定子４４とで上述のモータ部４０を構成し、このモータ回転軸４２にクラッチ４５を介してアイドル軸４６を設け、該アイドル軸４６に原動ギヤ４７を嵌合すると共に、ホイール７を駆動する車輪軸４８には従動ギヤ４９を嵌合し、この従動ギヤ４９と上述の原動ギヤ４７とを常時噛合させて、上記各要素４６，４７，４９により駆動力伝達機構４１を構成して、クラッチ４５のＯＮ時（接続時）にモータ出力をホイール７に伝達すべく構成したものである。

要するに、モータMとホイール７との間を、駆動力伝達機構４１を介して駆動力を伝達可能に連結したものであり、上述の各要素４０〜４９はモータハウジング３０で囲繞されている。なお、図中、矢印Fは車両前方を示し、矢印Ｒは車両後方を示し、矢印ＩＮは車両内方を示し、矢印ＯＵＴは車両外方を示す。

このように、図１〜図５で示した実施例の車両用駆動装置の配設構造は、車両後方に配設された後輪４のホイール７内に該後輪４を駆動可能なモータＭが配設されたハイブリッド車両において、一端（車幅方向外端）がホイールハブ１１を介して上記ホイール７に連結され他端（車幅方向内端）が車体（サブフレーム１７参照）に連結されるトーコントロールリンク１８を設け、上記トーコントロールリンク１８を車幅方向に配設し、上記モータＭは上記ホイール７の中心部（ホイールセンタｃ１）に対して上記トーコントロールリンク１８の配設位置の反対側方向（上方）にオフセットして配設されると共に、該モータＭと上記ホイール７との間が駆動力伝達機構４１を介して駆動力を伝達可能に連結されたものである（図１、図４、図５参照）。
この構成によれば、モータＭを、ホイール７の中心部（ホイールセンタｃ１）に対してトーコントロールリンク１８の配設位置の反対側方向にオフセットして配設したので、大型のモータＭとトーコントロールリンク１８との配設を両立させることができ、大型のモータＭにより出力トルクを確保することができると共に、トーコントロールリンク１８の適正位置によるトー方向のコントロール性能を確保することができる。
また、トーコントロールリンク１８とモータＭの配設自由度が向上することにより、車室や荷室の拡大を図ることが可能となる。

しかも、上記モータＭは、上記ホイール７の中心部（ホイールセンタｃ１）に対して上方にオフセットして配設され、上記トーコントロールリンク１８は該モータＭの下方に配設されたものである（図４参照）。
この構成によれば、モータＭを上方に、トーコントロールリンク１８を下方に配設したので、これら両者Ｍ，１８をより一層効率的に配設することができる。

また、上記トーコントロールリンク１８は、上記モータＭの中心部（モータセンタｃ２参照）に対して前方にオフセットして配設されたものである（図４参照）。
この構成によれば、ホイールセンタｃ１に対するトーコントロールリンク配設の前後方向のスパンを確保することができるので、トー方向のコントロール性能の向上を図ることができる。

さらに、上記モータＭは上記トーコントロールリンク１８と平面視で重合して配設されたものである（図１参照）。
この構成によれば、モータＭを上方にオフセットさせることで形成される下方空間部に、トーコントロールリンク１８を配設することができるので、レイアウトの自由度が向上する。

加えて、上記ホイール７は、一端（車幅方向内端）が車体（サブフレーム１７参照）に連結された複数のサスペンションリンク（ロアリンク１２Ｆ，１２Ｒ、アッパリンク１３Ｆ，１３Ｒ参照）が連結されて少なくとも上下方向に揺動可能に支持されると共に、上記サスペンションリンクのホイール側連結部１９，２０，２２，２４は上記モータＭの後方に配設されたものである（図４参照）。
この構成によれば、サスペンションリンクのホイール側連結部１９，２０，２２，２４をモータＭの後方に配設したので、トーコントロールリンク１８とサスペンションリンクとを適正にレイアウトすることができ、特に、サスペンションリンクの長さを確保して、キャンバ角の制御向上を図ることができる。

また、上記サスペンションリンクはホイール７の中心部（ホイールセンタｃ１）より上方に配設される一対のアッパリンク１３Ｆ，１３Ｒと、ホイール７の中心部（ホイールセンタｃ１）より下方に配設される一対のロアリンク１２Ｆ，１２Ｒであって、上記一対のアッパリンク１３Ｆ，１３Ｒと上記一対のロアリンク１２Ｆ，１２Ｒは平面視八の字状に配設されたものである（図１、図４参照）。
この構成によれば、前後一対のリンク１２Ｆ，１２Ｒ，１３Ｆ，１３Ｒの角度の適正化を図ることができ、アッパリンク１３Ｆ，１３Ｒ、ロアリンク１２Ｆ，１２Ｒの車幅方向の所定長さを確保しつつ、大型のモータＭの配設が可能となる。

図６は車両用駆動装置の配設構造の他の実施例を示し、図１で示した前後一対のアッパリンク１３Ｆ，１３Ｒに代えて、Ａ型構造のアッパリンク１３を設け、このアッパリンク１３のホイール側連結部１３Ｈを、モータセンタｃ２（図４参照）より後方部のモータハウジング３０に取付けると共に、ホイールハブ１１とサブフレーム１７との間に車幅方向に配設された後部のロアリンク１２Ｒを、図１のロアリンク１２Ｒに対して幅広に構成し、この後部のロアリンク１２Ｒの車幅方向中間部と、サスタワー等の車体との間にダンパ２９を上下方向に配設し、Ａ型構造のアッパリンク１３とダンパ２９とが干渉しないように構成している。

図６に示すこの実施例においても、その他の構成、作用、効果については、図１〜図５で示した先の実施例とほぼ同様であるから、図６において図１と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のサスペンションリンクは、実施例のロアリンク１２Ｆ，１２Ｒ、アッパリンク１３Ｆ，１３Ｒ，１３に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。

例えば、上記実施例においてはロアリンク１２Ｆ，１２Ｒのホイール側連結部１９，２０を、ホイールハブ１１に一体形成された延長部１１ｂ，１１ｃに取付けたが、この延長部１１ｂ，１１ｃはモータハウジング３０に一体形成してもよい。

本発明の車両用駆動装置の配設構造を示す平面図 図１の構造を車両前方から見た状態で示す斜視図 図１の構造を車両後方から見た状態で示す斜視図 車両用駆動装置の配設構造を示す側面図 モータハウジングの内部構造を示す断面図 車両用駆動装置の配設構造の他の実施例を示す平面図

符号の説明

４…後輪
７…ホイール
１２Ｆ，１２Ｒ…ロアリンク（サスペンションリンク）
１３，１３Ｆ，１３Ｒ…アッパリンク（サスペンションリンク）
１８…トーコントロールリンク
１９，２０，２２，２４…ホイール側連結部
４１…駆動力伝達機構
Ｍ…モータ（駆動用モータ）
ｃ１…ホイールセンタ（ホイールの中心部）
ｃ２…モータセンタ（モータの中心部）

Claims (6)

1. 車両後方に配設された後輪のホイール内に該後輪を駆動可能な駆動用モータが配設された車両において、
   一端が上記ホイールに連結され他端が車体に連結されるトーコントロールリンクを設け、
   上記トーコントロールリンクを車幅方向に配設し、
   上記駆動用モータは上記ホイールの中心部に対して上記トーコントロールリンクの配設位置の反対側方向にオフセットして配設されると共に、該駆動用モータと上記ホイールとの間が駆動力伝達機構を介して駆動力を伝達可能に連結された
   車両用駆動装置の配設構造。
2. 上記駆動用モータは、上記ホイールの中心部に対して上方にオフセットして配設され、
   上記トーコントロールリンクは該駆動用モータの下方に配設された
   請求項１記載の車両用駆動装置の配設構造。
3. 上記トーコントロールリンクは、上記駆動用モータの中心部に対して前方にオフセットして配設された
   請求項１または２記載の車両用駆動装置の配設構造。
4. 上記駆動用モータは上記トーコントロールリンクと平面視で重合して配設された
   請求項１〜３の何れか１に記載の車両用駆動装置の配設構造。
5. 上記ホイールは、一端が車体に連結された複数のサスペンションリンクが連結されて少なくとも上下方向に揺動可能に支持されると共に、上記サスペンションリンクのホイール側連結部は上記駆動用モータの後方に配設された
   請求項１〜４の何れか１に記載の車両用駆動装置の配設構造。
6. 上記サスペンションリンクはホイールの中心部より上方に配設される一対のアッパリンクと、
   ホイールの中心部より下方に配設される一対のロアリンクであって、
   上記一対のアッパリンクと上記一対のロアリンクは平面視八の字状に配設された
   請求項５記載の車両用駆動装置の配設構造。

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