特開 2024-90324 電動車両

(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】P2024090324

(43)【公開日】2024-07-04

(54)【発明の名称】電動車両

(51)【国際特許分類】

   B60K 17/30 20060101AFI20240627BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20240627BHJP

【ＦＩ】

B60K17/30 Z

B60L15/20 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022206147

(22)【出願日】2022-12-23

(71)【出願人】

【識別番号】521537852

【氏名又は名称】ダイムラー トラック エージー

(74)【代理人】

【識別番号】100176946

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 智恵

(74)【代理人】

【識別番号】110003649

【氏名又は名称】弁理士法人真田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山口 雄一

【テーマコード（参考）】

3D043

5H125

【Ｆターム（参考）】

3D043AA05

3D043AB01

3D043CA01

5H125AA01

5H125FF01

(57)【要約】

【課題】牽引の際に特殊な治具を必要としない。
【解決手段】ホイールハブ６及びタイヤホイールを介してモータ駆動力を駆動輪に伝えて走行する電動車両であって、ホイールハブ６に締結されたドライブフランジ１０を介してモータ駆動力をタイヤホイールへ伝えるドライブシャフト７と、ドライブフランジ１０から車両外側へ突出したドライブシャフト７の端部に嵌合されてドライブフランジ１０とドライブシャフト７との位置合わせを行うスナップリング１２と、ドライブシャフト７の端部及びドライブフランジ１０並びにスナップリング１２を覆い、ドライブフランジ７に固定可能に取り付けられたキャップ１３と、を備える。ドライブシャフト７の端部にはその軸心に雌ねじ部７ａが形成され、キャップ１３には雌ねじ部７ａの軸心と同一軸線上において貫通孔１３ａが形成され、貫通孔１３ａからボルト部材１５を挿入して雌ねじ部７ａに対し螺合可能となっている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動モータの駆動力を、ホイールハブ及びタイヤホイールを介して駆動輪に伝えて走行する電動車両であって、
前記ホイールハブに締結されたドライブフランジを介して、前記電動モータの駆動力を前記タイヤホイールへ伝えるドライブシャフトと、
前記ドライブフランジから車両外側へ突出した前記ドライブシャフトの端部に嵌合され、前記ドライブフランジと前記ドライブシャフトとの位置合わせを行うスナップリングと、
前記ドライブシャフトの前記端部、前記ドライブフランジ及び前記スナップリングを覆い、前記ドライブフランジに固定可能に取り付けられたキャップと、を備え、
前記ドライブシャフトの前記端部には、その軸心に雌ねじ部が形成されるとともに、
前記キャップには、前記雌ねじ部の軸心と同一軸線上において貫通孔が形成され、
前記貫通孔からボルト部材を挿入し、前記雌ねじ部に対し螺合可能としたことを特徴とする、電動車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本件は、電動車両に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、環境負荷低減の観点から、トラック等の商用車の分野においても内燃機関を備えず、電動モータのみによって駆動する電動トラックの開発が行われている。このような電動車両の駆動ユニットとして、例えば、電動モータと、複数のギヤからなる変速機構等の動力伝達機構とを備え、駆動輪が連結されたディファレンシャルギヤに電動モータの駆動力を伝達することができるものが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第2014/148410号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電動車両の駆動ユニットには、電動モータから駆動輪までにクラッチなどの動力遮断機構がなく、動力直結されるものが存在する。このような電動車両にて電動モータなどに故障が発生した場合、他車両によって牽引されることが考えられるが、駆動輪が接地された状態で牽引されると、駆動輪からドライブシャフト、ディファレンシャルギヤ及び変速機構を介して電動モータへ強制的に動力が伝達されてしまう。電動モータが外部から強制的に駆動されると、電動モータ自身が損傷したり、関連する電装品に悪影響を与えたりする虞がある。そのため、電動車両が牽引される場合、駆動ユニットのどこかで動力伝達を遮断する必要があるが、作業性の観点から、駆動輪のホイールハブとドライブシャフトとの連結部分が切り離されることが多い。ホイールハブとドライブシャフトとは、ドライブフランジを介して互いに連結されているので、牽引の際には、ドライブフランジを外す必要がある。

【0005】

ところで、ドライブシャフトの端部にはスナップリングが嵌合されており、このスナップリングによってドライブシャフトとドライブフランジとの位置合わせが行われている。しかし、ドライブシャフトは、走行によって僅かに車両内側へ引き込まれることがあり、これにより、スナップリングに対してせん断方向の力が作用し、スナップリングがドライブシャフトとドライブフランジとの間に挟まった状態になることがある。この状態では、スナップリングを取り外しにくいので、ドライブシャフトを車両外側へ引き出し、スナップリングに作用しているせん断方向の力をキャンセルする必要がある。ただし、この作業には、特殊な治具を使わなければならないため作業性が悪く、特殊な治具がなければそもそも牽引作業ができない虞がある。

【0006】

本件は、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、自車両を他車両に牽引させる場合に、特殊な治具を必要としない電動車両を提供することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本件は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現できる。
適用例に係る電動車両は、電動モータの駆動力を、ホイールハブ及びタイヤホイールを介して駆動輪に伝えて走行する電動車両であって、前記ホイールハブに締結されたドライブフランジを介して、前記電動モータの駆動力を前記タイヤホイールへ伝えるドライブシャフトと、前記ドライブフランジから車両外側へ突出した前記ドライブシャフトの端部に嵌合され、前記ドライブフランジと前記ドライブシャフトとの位置合わせを行うスナップリングと、前記ドライブシャフトの前記端部、前記ドライブフランジ及び前記スナップリングを覆い、前記ドライブフランジに固定可能に取り付けられたキャップと、を備え、前記ドライブシャフトの前記端部には、その軸心に雌ねじ部が形成されるとともに、前記キャップには、前記雌ねじ部の軸心と同一軸線上において貫通孔が形成され、前記貫通孔からボルト部材を挿入し、前記雌ねじ部に対し螺合可能としたことを特徴とする。

【0008】

適用例に係る電動車両では、キャップの貫通孔にボルト部材を挿入してドライブシャフト端部の雌ねじ部に螺合し、ボルト部材をさらに締め込んでいくことで、ドライブシャフトをドライブフランジに対して車両外側に引き出すことができる。これによりスナップリングに作用していた応力（せん断方向の力）が緩むため、スナップリングを外し易くできる。スナップリングを外すことで、ドライブフランジを外すことができ、結果として駆動輪と電動モータとの機械的な連結が遮断され、自車両を他車両に牽引させる場合に、電動モータが外部から強制的に駆動されることが無くなる。このように、ドライブシャフトを引き出す機能をキャップに持たせることにより、特殊な治具が不要となり、作業性が向上する。

【発明の効果】

【0009】

適用例に係る電動車両によれば、自車両を他車両に牽引させる場合に、特殊な治具を必要としない電動車両を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】適用例に係る電動車両の牽引方法にかかる牽引態様を示す模式的な左側面図である。

【図2】適用例に係る電動車両の通常時の要部拡大断面図である。

【図3】図２の電動車両を牽引する場合の要部拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図面を参照して、本件の適用例に係る電動車両について説明する。以下の適用例はあくまでも例示に過ぎず、この適用例で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。下記の適用例の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。また、下記の適用例の各構成は、必要に応じて取捨選択でき、あるいは公知技術に含まれる各種構成と適宜組み合わせられる。

【0012】

［１．構成］
図１は、本実施形態に係る電動車両１（以下、「車両１」とも言う）の牽引方法にかかる牽引態様を示す模式的な左側面図である。車両１は、例えば、トラック，バス，自動車などであり、内燃機関を備えず、電動モータ２の駆動力を、ホイールハブ６及びタイヤホイール５を介して駆動輪３に伝えて走行する電気自動車である。なお、後輪が駆動輪３であり、前輪が操舵輪４である車両１を例示しているが、前輪駆動かつ後輪操舵の車両や四輪駆動の車両であってもよい。なお、車両１は左右で略同様の（左右対称の）構成を有するため、以下では、左側について説明し、右側の詳細な説明は省略する。

【0013】

車両１が故障などして牽引される場合、被牽引車である車両１は、前方に位置する牽引車２０に対して牽引ロープ２１で連結され、牽引車２０の駆動力によって牽引される。この態様では、被牽引車である車両１は、駆動輪３の少なくとも一部が台車の上に固定されず、直接路面に接地して走行する場合を想定している。

【0014】

車両１は、電動モータ２及びインバータ（図示略）を含む駆動ユニットと、電動モータの動力源となるバッテリ（図示略）とを備え、駆動ユニットから駆動輪３までの動力伝達経路上にクラッチなどの動力遮断機構がなく、動力直結されたものである。このため、図１に示す牽引態様では、牽引時に駆動輪３が回され、この回転が直接電動モータ２に伝わって、電動モータ２が外部から強制的に駆動されてしまう。本実施形態に係る車両１は、この事態を回避するための構造を備える。

【0015】

図２は、車両１の駆動輪３の周囲をドライブシャフト７の軸方向に沿って切断した断面図であり、タイヤホイール５は省略している。車両１には、電動モータ２の駆動力をタイヤホイール５へ伝えるドライブシャフト７と、ドライブシャフト７の車両外側（図２中の左側）の端部の外周面にスプライン結合されるとともにホイールハブ６に締結されたドライブフランジ１０とが設けられる。電動モータ２の駆動力は、ドライブシャフト７からドライブフランジ１０を介してホイールハブ６及びタイヤホイール５に伝達される。

【0016】

ドライブフランジ１０は、ホイールハブ６に対して複数の締結部材１１により固定されるとともにドライブシャフト７にスプライン篏合される。また、ドライブシャフト７は、図示しない懸架装置によりシャシフレームに支持されたハウジング８の内部に所定の間隔をあけた状態で支持されており、ハブベアリング９をハウジング８とホイールハブ６との間に介在させることにより、ドライブシャフト７の回転がホイールハブ６に伝わるようになっている。

【0017】

ドライブシャフト７の端部は、ドライブフランジ１０から車両外側へ突出している。ドライブシャフト７のこの端部には、ドライブシャフト７とドライブフランジ１０との位置合わせを行うスナップリング１２が嵌合される。具体的に言えば、スナップリング１２は、ドライブフランジ１０の車両外側の端面に凹設された凹部に配置されるとともに、ドライブシャフト７の端部の外周面に凹設された溝に嵌め込まれる。

【0018】

上記のドライブシャフト７の端部、ドライブフランジ１０、及び、スナップリング１２は、ドライブフランジ１０に固定可能に取り付けられるキャップ１３によって覆われる。キャップ１３は、鋳造または鍛造により成形された高剛性部品であり、ドライブフランジ１０の車両外側の端部の外周面に対して、螺合または嵌合されて固定される。

【0019】

ドライブシャフト７の端部には、その軸心に雌ねじ部７ａが形成されている。また、キャップ１３には、この雌ねじ部７ａの軸心と同一軸線上においてキャップ１３を貫通した貫通孔１３ａが形成されている。これにより、キャップ１３がドライブフランジ１０に固定された状態で、車両外側から貫通孔１３ａにボルト部材１５（図３参照）を挿入し、ドライブシャフト７の端部の雌ねじ部７ａに螺合可能となっている。なお、図３は、車両１を牽引する場合の作業状態を示した図であり、牽引以外の通常時では、図２に示すように、キャップ１３には、貫通孔１３ａを塞ぐ栓部材１４が取り付けられる。栓部材１４は、例えばボルトやゴム栓である。

【0020】

貫通孔１３ａは、ボルト部材１５の太さよりもわずかに大きな内径を持つストレート孔である。また、キャップ１３の貫通孔１３ａは、ボルト部材１５が貫通孔１３ａに挿入されて雌ねじ部７ａに螺合されたときに、その頭部がキャップ１３の車両外側の面に当接する深さに設定されることが好ましい。言い換えれば、キャップ１３の貫通孔１３ａが形成される部分の軸心方向の寸法（厚み）と、雌ねじ部７ａの深さと、ボルト部材１５の長さとの関係が、ボルト部材１５を雌ねじ部７ａに螺合したときにボルト頭部がキャップ１３の上記の面に当接するように設定されている。

【0021】

前述した通り、ドライブシャフト７は、走行によって僅かに車両内側へ引き込まれることがある。この場合、ドライブフランジ１０に対するドライブシャフト７の位置が、ドライブシャフト７の軸心方向かつ車両内側にずれ、スナップリング１２に対してせん断方向の力が作用し、スナップリング１２がドライブシャフト７とドライブフランジ１０との間に挟まった状態になる。この状態ではスナップリング１２を簡単に取り外せないので、ドライブシャフト７を車両外側に少し引っ張る必要がある。

【0022】

そこで、本実施形態に係る車両１では、図３に示すように、雌ねじ部７ａと同サイズのボルト部材１５を用いて、キャップ１３を治具として使用する。具体的に言えば、キャップ１３から栓部材１４を取り外し、代わりにボルト部材１５を貫通孔１３ａに挿入し、雌ねじ部７ａに螺合して、ボルト部材１５をさらにねじ込むことで、ドライブフランジ１０に対してドライブシャフト７が車両外側へ引き出される。

【0023】

［２．作用及び効果］
上記の適用例に係る車両１では、キャップ１３の貫通孔１３ａにボルト部材１５を挿入してドライブシャフト７の端部の雌ねじ部７ａに螺合し、さらにボルト部材１５をねじ込むことでボルト部材１５の座面がキャップ１３との接触面を滑りながら、締結部材１１によりホイールハブ６に固定されているドライブフランジ１０に対して、ドライブシャフト７を車両外側に引き出す力を加えることができる。これによりスナップリング１２に作用していた応力（ドライブシャフト７が車両内側に向かうことで生じるせん断方向の力）が緩むため、スナップリング１２を外し易くできる。

【0024】

スナップリング１２を外した後は、締結部材１１を外せばドライブフランジ１０を外すことができる。これにより、ドライブシャフト７とホイール６ハブとの間で動力が伝達されないので、結果として駆動輪３と電動モータ２との機械的な連結が遮断される。このため、自車両１が他車両（例えば牽引車２０）に牽引される場合に、電動モータ２が外部から強制的に駆動されることが無くなる。このように、ドライブシャフト７を引き出す機能をキャップ１３に持たせることにより、特殊な治具を必要とせず、作業性を向上させることができる。言い換えれば自車両１を他車両に牽引させる場合に、特殊な治具を必要としない電動車両１を提供することができる。

【0025】

［３．その他］
上記の適用例では、被牽引車である車両１が、駆動輪３の少なくとも一部が台車の上に固定されず、直接路面に接地して走行する場合を想定していたが、車両１の牽引方法は特に限られない。仮に、駆動輪３が直接路面に接地しない牽引方法であったとしても、車両１に上記の構成を採用してもよい。
なお、図２及び図３に示した各部材の形状は一例であり、図示したものに限らない。また、当然のことではあるが、締結部材１１を外した状態でも駆動輪３の操舵装置と制動装置は作動することから、安全に車両１が牽引されるものである。

【符号の説明】

【0026】

１ 車両（電動車両，自車両）
２ 電動モータ
３ 駆動輪
４ 操舵輪
５ タイヤホイール
６ ホイールハブ
７ ドライブシャフト
７ａ 雌ねじ部
８ ハウジング
９ ハブベアリング
１０ ドライブフランジ
１１ 締結部材
１２ スナップリング
１３ キャップ
１３ａ 貫通孔
１４ 栓部材
１５ ボルト部材
２０ 牽引車
２１ 牽引ロープ

【図1】

【図2】

【図3】