特開 2018-149957 動力伝達装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2018-149957(P2018-149957A)

(43)【公開日】2018年9月27日

(54)【発明の名称】動力伝達装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 17/32 20060101AFI20180831BHJP

   H02K 7/116 20060101ALI20180831BHJP

   B60K 17/356 20060101ALN20180831BHJP

   B60K 17/14 20060101ALN20180831BHJP

【ＦＩ】

   B60K17/32 Z

   H02K7/116

   B60K17/356 B

   B60K17/14

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2017-48437(P2017-48437)

(22)【出願日】2017年3月14日

(71)【出願人】

【識別番号】000146010

【氏名又は名称】株式会社ショーワ

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】深澤 謙次

【テーマコード（参考）】

3D042

3D043

5H607

【Ｆターム（参考）】

3D042AA09

3D042AB01

3D042AB17

3D042DB04

3D042DB08

3D043AA09

3D043AB01

3D043AB17

3D043CA04

3D043CA07

3D043CA16

3D043EA05

3D043EB07

3D043EC02

3D043ED06

5H607AA05

5H607AA06

5H607BB01

5H607BB05

5H607CC03

5H607EE31

(57)【要約】

【課題】車輪の前方に配置されるケース部材と、前端がケース部材に支持され、車輪の回転中心に指向して車輪を駆動する出力軸と、を備えた動力伝達装置において、車輪の撒き上げる小石や泥水等からの影響の低減を図る。
【解決手段】後輪７１の前方に配置されるケース部材２４と、前端がケース部材２４に支持され、後輪７１の回転中心に指向して後輪７１を駆動する第１出力軸１７と、を備えた動力伝達装置であって、ケース部材２４と第１出力軸１７の前端周りとの間を覆うカバー６０を備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車輪の前方に配置されるケース部材と、
前端が前記ケース部材に支持され、前記車輪の回転中心に指向して前記車輪を駆動する出力軸と、
を備えた動力伝達装置であって、
前記ケース部材と前記出力軸の前端周りとの間を覆うカバーを備えることを特徴とする動力伝達装置。

【請求項2】

前記カバーは、前記出力軸と同軸に配された円筒部材からなり、その後端には前記出力軸が挿通する小径開口部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。

【請求項3】

前記カバーは、前記ケース部材にバンドで固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動力伝達装置。

【請求項4】

前記カバーは、前記ケース部材にねじで固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動力伝達装置。

【請求項5】

前記カバーの下部に水抜き孔が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の動力伝達装置。

【請求項6】

前記出力軸の前端には、前記ケース部材との間にシール部材が介設されるとともに前記出力軸との間にブーツ部材が介設された等速ジョイントが取り付けられ、
前記カバーは、前記等速ジョイントと前記シール部材と前記ブーツ部材とを覆うように形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の動力伝達装置。

【請求項7】

前記ケース部材は、軸受を介して前記等速ジョイントの外輪部材を支承する軸受ホルダーを備え、
前記シール部材は、前記軸受ホルダーに形成されたシール保持部と前記外輪部材との間に介設され、
前記カバーの前端が前記シール保持部に外嵌する構成としたことを特徴とする請求項６に記載の動力伝達装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、動力伝達装置に関する。

【背景技術】

【0002】

前輪駆動をベースにした四輪駆動自動車では、従来は車両前方に配置された変速装置から動力を取り出し、プロペラシャフトを介して車両後方に配置された終減速装置に動力を伝達し、ドライブシャフトにより左右の車輪を駆動するものが主流であった。

【0003】

近年では、車両の軽量化と低燃費化、客室の拡大等を目的に後輪を駆動する方式として、車両後方に配置されたモータと、モータに接続された減速装置とを用いたものが知られている。例えば特許文献１には、後輪の内側で且つ前方にそれぞれモータと減速装置を配置し、ギヤにより減速して後輪を駆動する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５−２２３９０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

前記減速装置を、モータ側に配置した一対の傘歯車からなる第１減速装置と、後輪側に配置した一対の傘歯車からなる第２減速装置とに分割して構成し、第１減速装置と第２減速装置との間をシャフト（出力軸）で接続する構成によれば、減速装置のケースに対するサスペンションの捩じれの影響を回避できる。

【0006】

一方で、この構成では、第１減速装置の出力部周り、すなわち前記出力軸の前端周りに向けて、後輪の撒き上げた小石(チッピング)や泥水が飛び、出力軸の前端周りに配置したシール部材を直撃したり、該シール部材の摺接部に泥水が掛かることにより錆が発生するおそれがある。また、出力軸の前端に、外輪部材と出力軸との開口を塞ぐブーツ部材を有する等速ジョイントを設けた場合、チッピングがブーツ部材を直撃し、ブーツ部材が破損するおそれがある。

【0007】

本発明はこのような課題を解決するために創作されたものであり、車輪の前方に配置されるケース部材と、前端がケース部材に支持され、車輪の回転中心に指向して車輪を駆動する出力軸と、を備えた動力伝達装置において、車輪の撒き上げる小石や泥水等からの影響の低減を図ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するため、本発明は、車輪の前方に配置されるケース部材と、前端が前記ケース部材に支持され、前記車輪の回転中心に指向して前記車輪を駆動する出力軸と、を備えた動力伝達装置であって、前記ケース部材と前記出力軸の前端周りとの間を覆うカバーを備えることを特徴とする。

【0009】

本発明によれば、車輪の前方に位置するケース部材と出力軸の前端周りとの間を覆うカバーを備えることにより、車輪の撒き上げるチッピングや泥水が、ケース部材と出力軸とのシール部に直撃することを低減できる。

【0010】

また、本発明は、前記カバーは、前記出力軸と同軸に配された円筒部材からなり、その後端には前記出力軸が挿通する小径開口部が形成されていることを特徴とする。

【0011】

本発明によれば、カバーのコンパクト化とカバーの取付構造の簡略化を図れる。

【0012】

また、本発明は、前記カバーは、前記ケース部材にバンドで固定されていることを特徴とする。或いは、前記カバーは、前記ケース部材にねじで固定されていることを特徴とする。

【0013】

本発明によれば、カバーの組付工程の簡略化を図れる。

【0014】

また、本発明は、前記カバーの下部に水抜き孔が形成されていることを特徴とする。

【0015】

本発明によれば、仮にカバーの内部に泥水が浸入したとしても、水抜き孔を設けることにより、外部に容易に排水できる。

【0016】

また、本発明は、前記出力軸の前端には、前記ケース部材との間にシール部材が介設されるとともに前記出力軸との間にブーツ部材が介設された等速ジョイントが取り付けられ、前記カバーは、前記等速ジョイントと前記シール部材と前記ブーツ部材とを覆うように形成されていることを特徴とする。

【0017】

本発明によれば、車輪の撒き上げるチッピングや泥水がシール部材やブーツ部材に直撃することをカバーにより阻止できる。これにより、シール部材の摺接部に泥水が掛かることにより錆が発生する問題やブーツ部材の破損の問題が抑制される。

【0018】

また、本発明は、前記ケース部材は、軸受を介して前記等速ジョイントの外輪部材を支承する軸受ホルダーを備え、前記シール部材は、前記軸受ホルダーに形成されたシール保持部と前記外輪部材との間に介設され、前記カバーの前端が前記シール保持部に外嵌する構成としたことを特徴とする。

【0019】

本発明によれば、シール部材の保持機能を有するシール保持部を利用して、カバーを容易に軸受ホルダーに組み付けることができる。

【発明の効果】

【0020】

本発明に係る動力伝達装置によれば、車輪の撒き上げる小石や泥水等からの影響の低減を図れる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の動力伝達装置の平面図である。

【図2】本発明の動力伝達装置の側面図である。

【図3】第１実施形態に係るカバーを備えた動力伝達装置の平断面図である。

【図4】第２実施形態に係るカバーを後方から見た正面図である。

【図5】第２実施形態に係るカバーの外観斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

本発明を、モータの駆動力を車輪に伝達する動力伝達装置に適用した形態について説明する。図１において、動力伝達装置１は、モータ３の動力を後輪７１に伝達するギヤ伝達機構４を備えて構成されている。以下、車両左側の後輪７１を駆動する動力伝達装置１について説明するが、車両右側の後輪７１を駆動する動力伝達装置１についてもレイアウトが左右対称となっている以外は同じ構成である。

【0023】

「トレーリングアーム２」
図１、図２において、トレーリングアーム２は、略車両前後方向に延びるように配設されており、前側には、ゴムブッシュ５を介して図示しない車体に連結する車体側取付部６が形成され、後側には、後輪７１を支持する車輪側支持部７が形成されている。車体側取付部６は、両端が開口し略水平方向を筒軸方向とした円筒形状のカラー部材からなる。車体側取付部６の内部には円柱状のゴムブッシュ５が圧入等により取り付けられており、図示しないボルト等を介して車体に連結されている。トレーリングアーム２は、ゴムブッシュ５の軸心Ｏ４を揺動軸として上下に揺動する。左右のトレーリングアーム２は、車幅方向に延びるトーションビーム９で連結されている。トレーリングアーム２とトーションビーム９との間には、図示しないサスペンションスプリングを載置するためのスプリングシート１０が掛け渡されている。

【0024】

車体側取付部６の下部には、下方に延び、後記する第１減速装置１５を取り付けるための減速装置取付ブラケット１１が一体に形成されている。また、トレーリングアーム２の後部には、後記する第２減速装置１６を取り付けるための鉛直板状の減速装置取付部８が形成されている。減速装置取付部８の車外側には、後輪７１を取り付けるハブ１２やブレーキ装置１３を取り付けるための前記した車輪側支持部７が取り付けられている。

【0025】

「モータ３」
モータ３は、例えば三相交流モータであり、インバータ（図示せず）を介してバッテリに接続されている。モータ３は、その車幅方向外側面が第１減速装置１５の車幅方向内側面にあてがわれて、車幅方向内側からボルト５６により締結固定される。なお、図３にも示すように、減速装置取付ブラケット１１にはボルト５７でカラー５８が締結固定され、モータ３はこのカラー５８に対してもボルト５９で締結固定されている。

【0026】

以上のように、本実施形態では、モータ３は、第１減速装置１５を介して減速装置取付ブラケット１１に取り付けられている。モータ３は、略円柱形状を呈しており、車幅方向を長手として配される。モータ３は、図２から判るように、車幅方向視して、車両上下方向に関し、ゴムブッシュ５と重なる位置に配置されている。この場合の「重なる位置」とは、車両上下方向に関して、モータ３がゴムブッシュ５の少なくとも一部と重なる位置である。

【0027】

「ギヤ伝達機構４」
図３において、ギヤ伝達機構４は、トレーリングアーム２に剛体的に取り付けられる減速装置を備えている。当該減速装置は、モータ３の回転軸２２周りの第１ギヤ部２３を有する第１減速装置１５と、後輪７１の回転軸５０周りの第２ギヤ部４５を有する第２減速装置１６と、第１減速装置１５からの動力を第２減速装置１６に伝達する第１出力軸１７および第２出力軸１８と、を備えて構成されている。

【0028】

「第１減速装置１５」
第１減速装置１５は、後輪７１よりも車幅方向内側の前方に配置され、第１ギヤ部２３を内蔵するケース部材２４を有している。ケース部材２４は、その車幅方向外側面が減速装置取付ブラケット１１の車幅方向内側面にあてがわれて、車幅方向外側から複数のボルト１９により締結固定される。ケース部材２４は、後端が開口形成されており、車幅方向内側寄りには回転軸２２を通す貫通孔２５が形成されている。第１ギヤ部２３は、モータ３の出力軸に一体回転可能に連結され、車幅方向に沿う軸心Ｏ１回りに回転する回転軸２２と、回転軸２２の左端に形成された第１傘歯車２６と、第１傘歯車２６に略直交して噛合する第２傘歯車２７と、第２傘歯車２７を支持し、若干後上がりに略車両前後方向に沿う軸心Ｏ２回りに回転する支軸２８と、を備えている。

【0029】

回転軸２２は、軸受２９を介して貫通孔２５に支持されている。回転軸２２とケース部材２４との間にはシール部材３０が介設される。支軸２８は、前端が軸受３１を介してケース部材２４に支持され、後端が軸受３２を介して軸受ホルダー３３に支持されている。

【0030】

軸受ホルダー３３は、ケース部材２４の開口部周りの後端面にあてがわれてボルト２０により締付け固定されるフランジ部３３Ａと、フランジ部３３Ａの内側から前方に延び、ケース部材２４の開口部に内嵌して軸受３２を保持する軸受保持部３３Ｂと、フランジ部３３Ａから後方に延び、後記するシール部材４１を内嵌するシール保持部３３Ｃと、を有する形状からなる。軸受ホルダー３３は、前記したようにボルト２０でケース部材２４に一体に取り付けられる部材であり、本発明においては、軸受ホルダー３３はケース部材２４の一部を構成する。

【0031】

ギヤ伝達機構４は、トレーリングアーム２の変形に伴って生じる第１ギヤボックス２４と第２ギヤボックス４９との間の捩れを吸収する屈曲機構として等速ジョイント３４を備えている。等速ジョイント３４は、支軸２８の後端側にスプライン結合等により一体回転可能に連結される連結軸部３５と、連結軸部３５の後端に形成され、軸心Ｏ２に沿う転動溝３６が内周面に複数形成された外輪部材３７と、第１出力軸１７の前端に外嵌固定される内輪部材３８と、内輪部材３８の外周面側に複数形成された転動溝３９と、転動溝３６と転動溝３９との間で転動する複数のボール４０と、を備えている。

【0032】

軸受ホルダー３３のシール保持部３３Ｃと外輪部材３７との間にはシール部材４１が介設されている。シール部材４１は、外部から軸受３２へ水や塵等が浸入することと、内部に貯溜された潤滑油が流出することを防ぐ。また、外輪部材３７の後端には、ブーツアダプタ４２が外嵌固定されており、ブーツアダプタ４２の後端には、ゴム製のブーツ部材４３の一端が固定されている。ブーツ部材４３の他端は、ブーツバンド４４により、第１出力軸１７の外周面に締着されている。ブーツ部材４３は、外輪部材３７内に封入されたグリースの流出を防ぐとともに、外部から外輪部材３７内への水や塵等の浸入を防ぐ。

【0033】

等速ジョイント３４は以上の構成からなり、ボール４０が転動溝３６と転動溝３９との間で転動することで、第１出力軸１７は外輪部材３７に対して角度がついた状態での軸心Ｏ２方向の相対移動が可能となる。これにより、例えば後輪７１に横力が加わってトレーリングアーム２に捩れが生じて、第１減速装置１５と第２減速装置１６との間に捩れが生じた場合であっても、等速ジョイント３４で捩れを吸収しつつ回転変動を生じることなく動力を後輪７１側に伝達できる。

【0034】

「第１出力軸１７および第２出力軸１８」
第１減速装置１５から軸心Ｏ２に沿って後方に延びる第１出力軸１７と、第２減速装置１６から軸心Ｏ２に沿って前方に延びる第２出力軸１８とは、スプライン結合等により一体回転するように連結されている。なお、第１出力軸１７は、トレーリングアーム２の前部の下方に位置しており、第２出力軸１８は、途中でトレーリングアーム２に形成した貫通孔（図示せず）を通ってトレーリングアーム２よりも車幅方向内側寄りに位置するように延びている。

【0035】

「第２減速装置１６」
第２減速装置１６は、車幅方向外側から図示しない複数のボルトによりトレーリングアーム２の減速装置取付部８に締結固定され、第２ギヤ部４５を内蔵するケース部材４６を有している。第２ギヤ部４５は、軸心Ｏ２回りに回転する支軸４７と、支軸４７の後端に形成された第３傘歯車４８と、第３傘歯車４８に略直交して噛合する第４傘歯車４９と、第４傘歯車４９を支持し、車幅方向に沿う軸心Ｏ３回りに回転する回転軸５０と、を備えている。第３傘歯車４８と第４傘歯車４９とは、車両が前進する方向に回転したときにギヤの噛み合い反力が下方に作用するように噛合しており、これにより後輪７１の接地性が向上する。

【0036】

支軸４７は軸受５１を介してケース部材４６に支持されている。支軸４７とケース部材４６との間にはシール部材５２が介設される。回転軸５０は右端が軸受５３を介して、左端寄りが軸受５４を介してケース部材４６に支持されている。回転軸５０とケース部材４６との間にはシール部材５５が介設される。支軸４７の前端には前方に延びる第２出力軸１８が一体回転可能に連結されている。

【0037】

以上のギヤ伝達機構４においては、減速装置のケース部材は剛体としてトレーリングアーム２に取り付けられることから、大きなケース部材を取り付けた場合には、トレーリングアーム２の捩れ性等のサスペンション特性に影響するおそれがある。これに対し、減速装置のケース部材を、前寄りの第１減速装置１５のケース部材２４と後寄りの第２減速装置１６のケース部材４６とに分けてトレーリングアーム２に取り付ける構成とすれば、比較的小さな剛体を分散してトレーリングアーム２に取り付けることとなるので、トレーリングアーム２のサスペンション特性への影響を低減できる。

【0038】

「カバー６０」
一方で、第１減速装置１５のケース部材２４は後輪７１の前方に位置しており、この第１減速装置１５から第１出力軸１７が後輪７１の回転中心である軸心Ｏ３に指向して後方に延びている。この構造においては、後輪７１の撒き上げた小石(チッピング)や泥水が、ケース部材２４側と第１出力軸１７側との間に介設したシール部材４１を直撃し、シール部材４１の摺接部に泥水等が掛かることにより錆等が発生するおそれがある。また、ゴム製のブーツ部材４３を有する等速ジョイント３４を設けた場合には、チッピングがブーツ部材４３を直撃し、ブーツ部材４３が破損するおそれがある。この問題に対し、本発明の動力伝達装置１は、ケース部材２４と第１出力軸１７の前端周りとの間を覆うカバー６０を備えている。

【0039】

「第１実施形態」
カバー６０は、第１出力軸１７と同軸に配された両端の開口した円筒部材からなり、その後端には第１出力軸１７が挿通する小径開口部６０Ｅが形成されている。具体的には、カバー６０は、前寄りから、一定径の大径開口部６０Ａと、後方に向かうにしたがい緩やかに縮径する第１円錐部６０Ｂと、第１円錐部６０Ｂの後端から軸心Ｏ２に略直交して径方向内側に延在する段差部６０Ｃと、段差部６０Ｃの内端から後方に向かうにしたがい縮径する第２円錐部６０Ｄと、一定径の小径開口部６０Ｅと、を備えて概ね円錐台形状を呈している。大径開口部６０Ａの下部には、水抜き孔６１（図５も参照）が穿設されている。カバー６０は、金属材料或いは硬質樹脂材料等で形成されている。

【0040】

カバー６０は、その前端、すなわち大径開口部６０Ａが軸受ホルダー３３のシール保持部３３Ｃに外嵌したうえで、バンド６２により軸受ホルダー３３に締着される。これにより、等速ジョイント３４とシール部材４１とブーツ部材４３とがカバー６０に覆われる。小径開口部６０Ｅと第１出力軸１７の外周面との間には環状の隙間Ｓが残ることとなるが、小径開口部６０Ｅの後端を、車両前後方向において後輪７１の前端と同程度かそれよりも後方に位置させることで、後輪７１が前方向に撒き上げるチッピングや泥水の浸入をほぼ防ぐことができる。

【0041】

以上のように、後輪７１の前方に位置するケース部材２４と第１出力軸１７の前端周りとの間を覆うカバー６０を備えることにより、後輪７１の撒き上げるチッピングや泥水が、ケース部材２４と第１出力軸１７とのシール部に直撃することを低減できる。具体的には、本実施形態のように、ケース部材２４との間にシール部材４１が介設されるとともに第１出力軸１７との間にブーツ部材４３が介設された等速ジョイント３４を設けた場合、等速ジョイント３４とシール部材４１とブーツ部材４３とを覆うようにカバー６０を設けることにより、後輪７１の撒き上げるチッピングや泥水がシール部材４１やブーツ部材４３に直撃することをカバー６０により阻止できる。これにより、シール部材４１の摺接部に泥水が掛かることにより錆が発生する問題やブーツ部材の破損の問題等を抑制できる。

【0042】

カバー６０をケース部材２４（軸受ホルダー３３）にバンド６２で締着固定することにより、カバー６０の組み付け工程を簡略化できる。また、仮に隙間Ｓから泥水が浸入したとしても、水抜き孔６１を設けることにより、外部に容易に排水できる。

【0043】

シール部材４１が軸受ホルダー３３に形成されたシール保持部３３Ｃと等速ジョイント３４の外輪部材３７との間に介設された構造において、カバー６０の前端（大径開口部６０Ａ）をシール保持部３３Ｃに外嵌する構成とすれば、シール部材４１の保持機能を有するシール保持部３３Ｃを利用して、カバー６０を容易にケース部材２４（軸受ホルダー３３）に組み付けることができる。

【0044】

「第２実施形態」
第１実施形態は、カバー６０をバンド６２で軸受ホルダー３３に締着固定する形態であったのに対し、第２実施形態は、図４に示すように、カバー６０をねじ６３で軸受ホルダー３３に締付け固定する形態である。その他の構成は、第１実施形態と同じであるので、同符号を付してその説明は省略する。

【0045】

図４および図５に示すように、カバー６０の大径開口部６０Ａの縁には、複数のフランジ部６０Ｆが径外方向に突設され、各フランジ部６０Ｆにはねじ６３の通し孔が形成されている。以上により、カバー６０は、第１実施形態と同様、大径開口部６０Ａが軸受ホルダー３３のシール保持部３３Ｃに外嵌したうえで、フランジ部６０Ｆにおいてねじ６３により軸受ホルダー３３に締付け固定される。

【0046】

このように、カバー６０をケース部材２４（軸受ホルダー３３）にねじ６３で締付け固定することによっても、カバー６０の組み付け工程を簡略化できる。

【0047】

以上、本発明の好適な実施形態を説明した。ギヤ伝達機構４としては、傘歯車の他に平歯車等を用いてもよい。

【符号の説明】

【0048】

１ 動力伝達装置
２ トレーリングアーム
３ モータ
４ ギヤ伝達機構
１５ 第１減速装置
１６ 第２減速装置
１７ 第１出力軸
１８ 第２出力軸
３３ 軸受ホルダー
３３Ｃ シール保持部
３４ 等速ジョイント
４１ シール部材
４３ ブーツ部材
６０ カバー
６１ 水抜き孔
６２ バンド
６３ ねじ
７１ 後輪（車輪）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】