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(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】P2025020944
(43)【公開日】2025-02-13
(54)【発明の名称】電動アクスル装置
(51)【国際特許分類】
B60B 35/16 20060101AFI20250205BHJP
B60K 1/02 20060101ALI20250205BHJP
B60K 17/12 20060101ALI20250205BHJP
【ＦＩ】
B60B35/16 Z
B60K1/02
B60K17/12
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023124588
(22)【出願日】2023-07-31
(71)【出願人】
【識別番号】390001579
【氏名又は名称】プレス工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100148688
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 裕行
(72)【発明者】
【氏名】後藤 弘行
【テーマコード（参考）】
3D042
3D235
【Ｆターム（参考）】
3D042AA06
3D042AB01
3D042BE01
3D042BE02
3D235AA01
3D235BB18
3D235BB20
3D235BB28
3D235BB32
3D235CC12
3D235DD12
3D235DD13
3D235FF32
3D235FF35
3D235HH03
3D235HH61
(57)【要約】
【課題】電動モータを含む電動駆動ユニットの重量が所謂バネ下重量に加わらず、既存のアクスルケースをドディオンチューブとして流用できる電動アクスル装置を提供する。
【解決手段】車体フレームに固定された電動駆動ユニット２と、車体フレームにサスペンションを介して上下方向に所定ストローク範囲で移動自在に取付けられたアクスルケース３とを備え、アクスルケース３は、バンジョー部４に開口５が形成されており、電動駆動ユニット２は、右車輪を駆動する右モータ６ａおよび左車輪を駆動する左モータ６ｂが収容されたモータケース部７と、右モータ６ａの回転を右車輪へ伝達する右ギヤトレーン８ａおよび左モータ６ｂの回転を左車輪へ伝達する左ギヤトレーン８ｂが収容されたギヤケース部９を有し、ギヤケース部９が、開口５に差込まれ、ギヤケース部９の上下方向の寸法Ａが、開口５の上下方向の寸法Ｂから所定ストロークを差引いた寸法よりも小さい。
【選択図】図３
【解決手段】車体フレームに固定された電動駆動ユニット２と、車体フレームにサスペンションを介して上下方向に所定ストローク範囲で移動自在に取付けられたアクスルケース３とを備え、アクスルケース３は、バンジョー部４に開口５が形成されており、電動駆動ユニット２は、右車輪を駆動する右モータ６ａおよび左車輪を駆動する左モータ６ｂが収容されたモータケース部７と、右モータ６ａの回転を右車輪へ伝達する右ギヤトレーン８ａおよび左モータ６ｂの回転を左車輪へ伝達する左ギヤトレーン８ｂが収容されたギヤケース部９を有し、ギヤケース部９が、開口５に差込まれ、ギヤケース部９の上下方向の寸法Ａが、開口５の上下方向の寸法Ｂから所定ストロークを差引いた寸法よりも小さい。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体フレームに固定された電動駆動ユニットと、前記車体フレームにサスペンションを介して上下方向に所定ストローク範囲で移動自在に取り付けられたアクスルケースとを備え、
前記アクスルケースは、車幅方向の中央部に上下方向に膨出されたバンジョー部を有し、該バンジョー部の前方または後方には、開口が形成されており、
前記電動駆動ユニットは、右車輪を駆動する右モータおよび左車輪を駆動する左モータが収容されたモータケース部と、前記右モータの回転を右車輪へ伝達するための右ギヤトレーンおよび前記左モータの回転を左車輪へ伝達するための左ギヤトレーンが収容されたギヤケース部を有し、
前記電動駆動ユニットの前記ギヤケース部が、前記アクスルケースの前記バンジョー部の前記開口に差し込まれており、前記ギヤケース部の上下方向の寸法が、前記バンジョー部の前記開口の上下方向の寸法から前記所定ストロークを差し引いた寸法よりも小さい、ことを特徴とする電動アクスル装置。
前記アクスルケースは、車幅方向の中央部に上下方向に膨出されたバンジョー部を有し、該バンジョー部の前方または後方には、開口が形成されており、
前記電動駆動ユニットは、右車輪を駆動する右モータおよび左車輪を駆動する左モータが収容されたモータケース部と、前記右モータの回転を右車輪へ伝達するための右ギヤトレーンおよび前記左モータの回転を左車輪へ伝達するための左ギヤトレーンが収容されたギヤケース部を有し、
前記電動駆動ユニットの前記ギヤケース部が、前記アクスルケースの前記バンジョー部の前記開口に差し込まれており、前記ギヤケース部の上下方向の寸法が、前記バンジョー部の前記開口の上下方向の寸法から前記所定ストロークを差し引いた寸法よりも小さい、ことを特徴とする電動アクスル装置。
【請求項2】
前記アクスルケース内の右側に右アクスルシャフトが回転自在に支持され、前記アクスルケース内の左側に左アクスルシャフトが回転自在に支持され、
前記電動駆動ユニットの前記ギヤケース部の前記右ギヤトレーンの最終出力ギヤと前記右アクスルシャフトとが右ドライブシャフトを介して連結され、
前記電動駆動ユニットの前記ギヤケース部の前記左ギヤトレーンの最終出力ギヤと前記左アクスルシャフトとが左ドライブシャフトを介して連結され、
前記右ドライブシャフトと前記右アクスルシャフトとの連結部、前記右ドライブシャフトと前記右ギヤトレーンの前記最終出力ギヤとの連結部の少なくとも一方にスプラインが設けられ、
前記左ドライブシャフトと前記左アクスルシャフトとの連結部、前記左ドライブシャフトと前記左ギヤトレーンの前記最終出力ギヤとの連結部の少なくとも一方にスプラインが設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の電動アクスル装置。
前記電動駆動ユニットの前記ギヤケース部の前記右ギヤトレーンの最終出力ギヤと前記右アクスルシャフトとが右ドライブシャフトを介して連結され、
前記電動駆動ユニットの前記ギヤケース部の前記左ギヤトレーンの最終出力ギヤと前記左アクスルシャフトとが左ドライブシャフトを介して連結され、
前記右ドライブシャフトと前記右アクスルシャフトとの連結部、前記右ドライブシャフトと前記右ギヤトレーンの前記最終出力ギヤとの連結部の少なくとも一方にスプラインが設けられ、
前記左ドライブシャフトと前記左アクスルシャフトとの連結部、前記左ドライブシャフトと前記左ギヤトレーンの前記最終出力ギヤとの連結部の少なくとも一方にスプラインが設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の電動アクスル装置。
【請求項3】
前記アクスルケースの前記バンジョー部の前記開口とその開口に差し込まれた前記電動駆動ユニットの前記ギヤケース部との間に、前記開口が前記ギヤケース部に対して上下方向に移動することを許容しつつ外気を遮断するブーツが介設されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の電動アクスル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、所謂バネ下重量の軽減を図ると共に、既存のアクスルケールを容易に流用できる電動アクスル装置に関する。
【背景技術】
【0002】
図１（ａ１）に、トラック、バス、ＲＶ、ＳＵＶ等の車両に用いられる一般的なエンジン駆動車両のアクスル構造Ｘ１の平面図を示し、図１（ｂ１）に、そのアクスル構造Ｘ１の側面図を示す。アクスルケースａは、リーフスプリング、エアバッグ、コントロールアーム等を介して車体フレームに取り付けられ、その内部にはディファレンシャル機構ｂが収容されている。ディファレンシャル機構ｂは、エンジンにより回転されるプロペラシャフトｃに設けられたドライブギヤｄ、左右のドライブシャフトｅに夫々設けられたサイドギヤｆ、一方のドライブシャフトｅに回転自在に挿通されたリングギヤｇ、リングギヤｇにキャリア（図示省略）を介して回転自在に支持されたピニオンギヤｈを備え、ドライブギヤｄとリングギヤｇが歯合され、サイドギヤｆとピニオンギヤｈが歯合されており、カーブ走行時の内輪と外輪の回転差を吸収するものである。
【0003】
近年、車両のＥＶ化に伴って、図１（ａ２）、図１（ｂ２）、図１（ａ３）、図１（ｂ３）に示すように、アクスルケースａに、プロペラシャフトに替えて電動モータｉ、ｊを組み込んだ電動アクスル装置Ｘ２、Ｘ３が種々開発されている。しかし、アクスルケースａにモータｉ、ｊを組み付けると、モータｉ、ｊの重量が所謂バネ下重量に加算されるため、モータｉ、ｊの重量の分だけ従来のアクスル構造Ｘ１よりもバネ下重量が増加し、路面追従性が悪化する懸念がある。また、モータｉ、ｊが路面からの衝撃力に常に晒されるため、故障する可能性が高まる。その他、以下の懸念がある。
【0004】
（モータ組込アクスル１：縦置）
図１（ａ２）に示すように、モータｉを縦向にアクスルケースａに組み付けた場合、モータｉの重心とタイヤＴの回転中心がオフセットＬ１しているため、図１（ｂ２）に示すように、車両側方から見て、アクスルケースａにはモータｉの重量によってタイヤ回転中心廻りに下向きの回転モーメントＭが生じる。
図１（ａ２）に示すように、モータｉを縦向にアクスルケースａに組み付けた場合、モータｉの重心とタイヤＴの回転中心がオフセットＬ１しているため、図１（ｂ２）に示すように、車両側方から見て、アクスルケースａにはモータｉの重量によってタイヤ回転中心廻りに下向きの回転モーメントＭが生じる。
【0005】
図１（ａ１）に示すように、従来のエンジン車のアクスル構造Ｘ１のアクスルケースａも同様にディファレンシャル機構ｂ（以下デフとも言う）重心とタイヤ回転中心がオフセットしているため、図１（ｂ１）に示すように、同様にデフｂの重量によってタイヤ回転中心廻りに下向きの回転モーメントＭが生じるが、プロペラシャフトｃによって回転が抑えられている。
【0006】
他方、図１（ａ２）に示すように、モータｉが組み込まれた電動アクスル装置Ｘ２のアクスルケースａは、プロペラシャフトｃによる支持が無いため、回転モーメントＭは、アクスルケースａを車体フレームに固定するリーフスプリングやコントロールアーム等に支持されることになり、これらリーフスプリングやコントロールアーム等とアクスルケースａとの固定部に捩れが生じ、応力が集中してしまう。
【0007】
（モータ組込アクスル２：横置）
図１（ａ３）に示すように、モータｊを横向にアクスルケースａに組み付けた電動アクスル装置Ｘ３においても、矢張り、モータｊの重心とタイヤｔの回転中心がオフセットＬ２しているため、図１（ｂ３）に示すように、車両側方から見て、アクスルケースａにはモータｊの重量によってタイヤ回転中心廻りに下向きの回転モーメントＭが生じる。加えて、図１（ａ３）に示すように、上方から見てモータｊの重心とトレッドＷの中心軸ＺがオフセットＬ３しているため、アクスルケースａにはモータｊの重量によって車両前方（図中右方）から見てトレッド中心軸Ｚ廻りに反時計回りの回転モーメントが生じ、車両右側に応力が集中してしまう。
図１（ａ３）に示すように、モータｊを横向にアクスルケースａに組み付けた電動アクスル装置Ｘ３においても、矢張り、モータｊの重心とタイヤｔの回転中心がオフセットＬ２しているため、図１（ｂ３）に示すように、車両側方から見て、アクスルケースａにはモータｊの重量によってタイヤ回転中心廻りに下向きの回転モーメントＭが生じる。加えて、図１（ａ３）に示すように、上方から見てモータｊの重心とトレッドＷの中心軸ＺがオフセットＬ３しているため、アクスルケースａにはモータｊの重量によって車両前方（図中右方）から見てトレッド中心軸Ｚ廻りに反時計回りの回転モーメントが生じ、車両右側に応力が集中してしまう。
【0008】
（モータ２個タイプ）
また、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、２個のモータｋ１、ｋ２をアクスルケースａに組み込み、左右のアクスルシャフトｍを別々に駆動することでディファレンシャル機構ｂ（図１（ａ１）参照）を不要としたアクスル構造Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３が知られている。これらのアクスル構造Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３の場合、２個のモータｋ１、ｋ２の重量が従来のディファレンシャル機構ｂ（図１（ａ１）参照）の重量を超えると従来のアクスル装置Ｘ１よりもバネ下重量が増加し、路面追従性が悪化する。その他、以下の懸念がある。
また、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、２個のモータｋ１、ｋ２をアクスルケースａに組み込み、左右のアクスルシャフトｍを別々に駆動することでディファレンシャル機構ｂ（図１（ａ１）参照）を不要としたアクスル構造Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３が知られている。これらのアクスル構造Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３の場合、２個のモータｋ１、ｋ２の重量が従来のディファレンシャル機構ｂ（図１（ａ１）参照）の重量を超えると従来のアクスル装置Ｘ１よりもバネ下重量が増加し、路面追従性が悪化する。その他、以下の懸念がある。
【0009】
（モータ組込アクスル３：車輪配置）
図２（ａ）に示すように、左右一対のモータｋ１、ｋ２を左右のタイヤＴ（車輪）の近傍に夫々同軸に配置し、短いモータ軸ｍを介して車輪Ｔを回転駆動するアクスル構造Ｙ１の場合、路面からの衝撃力が短いモータ軸ｍを介してモータに伝わるため、モータ軸ｍが変形、破損する懸念がある。
図２（ａ）に示すように、左右一対のモータｋ１、ｋ２を左右のタイヤＴ（車輪）の近傍に夫々同軸に配置し、短いモータ軸ｍを介して車輪Ｔを回転駆動するアクスル構造Ｙ１の場合、路面からの衝撃力が短いモータ軸ｍを介してモータに伝わるため、モータ軸ｍが変形、破損する懸念がある。
【0010】
（モータ組込アクスル４：中央配置）
図２（ｂ）に示すように、一対のモータｋ１、ｋ２を車幅方向の中央側に寄せて配置し、比較的長いシャフトｍを介して車輪Ｔを回転駆動するタイプの場合、路面からの衝撃力が比較的長いモータ軸ｍを介してモータｋ１、ｋ２に伝わるため、路面からモータｋ１、ｋ２への衝撃力は緩和されるが、長いモータ軸ｍの重量がバネ下重量となるため、路面追従性が悪化する。
図２（ｂ）に示すように、一対のモータｋ１、ｋ２を車幅方向の中央側に寄せて配置し、比較的長いシャフトｍを介して車輪Ｔを回転駆動するタイプの場合、路面からの衝撃力が比較的長いモータ軸ｍを介してモータｋ１、ｋ２に伝わるため、路面からモータｋ１、ｋ２への衝撃力は緩和されるが、長いモータ軸ｍの重量がバネ下重量となるため、路面追従性が悪化する。
【0011】
（モータ組込アクスル５：前後配置）
図２（ｃ）に示すように、一対のモータｋ１、ｋ２を左右のアクスルシャフトｍの前後に配置し、ギヤをｎ介して左右のアクスルシャフトｍを独立に回転駆動するタイプの場合、路面からの衝撃力がアクスルシャフトｍおよびギヤｎを介してモータｋ１、ｋ２に伝わるため、モータｋ１、ｋ２への路面からの衝撃力は大幅に緩和されるが、アクスルシャフトｍおよびギヤｎの重量がバネ下重量となるため、路面追従性が悪化する。
図２（ｃ）に示すように、一対のモータｋ１、ｋ２を左右のアクスルシャフトｍの前後に配置し、ギヤをｎ介して左右のアクスルシャフトｍを独立に回転駆動するタイプの場合、路面からの衝撃力がアクスルシャフトｍおよびギヤｎを介してモータｋ１、ｋ２に伝わるため、モータｋ１、ｋ２への路面からの衝撃力は大幅に緩和されるが、アクスルシャフトｍおよびギヤｎの重量がバネ下重量となるため、路面追従性が悪化する。
【0012】
なお、電動モータによって車輪を駆動する車両用駆動装置として特許文献１に記載したものが知られているが、本発明のように既存のアクスルケースをドディオンチューブとして利用するものではなく、モータを収容した電動駆動ユニットを避けるために平面視コ字状に湾曲形成された専用のドディオンチューブを用いているため、ドディオンチューブの湾曲部に応力が集中してしまう。また、電動駆動ユニットは一端が車体フレームに他端が専用ドディオンチューブに支持されているため、電動駆動ユニットの重量の一部がドディオンチューブに加わってしまい、バネ下重量の増大に繋がる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0013】
【特許文献1】特開２０２０－１３２１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0014】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、電動モータを含む電動駆動ユニットの重量が所謂バネ下重量に加わらず、既存のアクスルケースをドディオンチューブとして流用できる電動アクスル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0015】
上記目的を達成すべく創案された本発明によれば、車体フレームに固定された電動駆動ユニットと、車体フレームにサスペンションを介して上下方向に所定ストローク範囲で移動自在に取り付けられたアクスルケースとを備え、アクスルケースは、車幅方向の中央部に上下方向に膨出されたバンジョー部を有し、バンジョー部の前方または後方には、開口が形成されており、電動駆動ユニットは、右車輪を駆動する右モータおよび左車輪を駆動する左モータが収容されたモータケース部と、右モータの回転を右車輪へ伝達するための右ギヤトレーンおよび左モータの回転を左車輪へ伝達するための左ギヤトレーンが収容されたギヤケース部を有し、電動駆動ユニットのギヤケース部が、アクスルケースのバンジョー部の開口に差し込まれており、ギヤケース部の上下方向の寸法が、バンジョー部の開口の上下方向の寸法から上記所定ストロークを差し引いた寸法よりも小さい、ことを特徴とする電動アクスル装置が提供される。
【0016】
本発明に係る電動アクスル装置においては、アクスルケース内の右側に右アクスルシャフトが回転自在に支持され、アクスルケース内の左側に左アクスルシャフトが回転自在に支持され、電動駆動ユニットのギヤケース部の右ギヤトレーンの最終出力ギヤと右アクスルシャフトとが右ドライブシャフトを介して連結され、電動駆動ユニットのギヤケース部の左ギヤトレーンの最終出力ギヤと左アクスルシャフトとが左ドライブシャフトを介して連結され、右ドライブシャフトと右アクスルシャフトとの連結部、右ドライブシャフトと右ギヤトレーンの最終出力ギヤとの連結部の少なくとも一方にスプラインが設けられ、左ドライブシャフトと左アクスルシャフトとの連結部、左ドライブシャフトと左ギヤトレーンの最終出力ギヤとの連結部の少なくとも一方にスプラインが設けられていてもよい。
【0017】
本発明に係る電動アクスル装置においては、アクスルケースのバンジョー部の開口とその開口に差し込まれた電動駆動ユニットのギヤケース部との間に、開口がギヤケース部に対して上下方向に移動することを許容しつつ外気を遮断するブーツが介設されていてもよい。
【発明の効果】
【0018】
本発明に係る電動アクスル装置によれば、次のような効果を発揮できる。
（１）車体フレームに固定された電動駆動ユニットのギヤケース部が、車体フレームにサスペンションを介して上下方向に所定ストローク範囲で移動自在に取り付けられたアクスルケースのバンジョー部の開口に差し込まれており、ギヤケース部の上下方向の寸法が、バンジョー部の開口の上下方向の寸法から所定ストロークを差し引いた寸法よりも小さい。このため、車両の走行時にアクスルケースが上下方向に所定ストロークの範囲で上下に移動しても、バンジョー部の開口が電動駆動ユニットのギヤケース部と干渉することはない。また、電動駆動ユニットの重量が所謂バネ下重量に加わらないため、電動駆動ユニットの重量によって路面追従性が悪化することはない。また、路面からの衝撃力によってアクスルケースが上下動しても電動駆動ユニットに伝わらないため、モータの故障リスクを軽減できる。
（２）電動駆動ユニットには、右車輪を駆動する右モータおよび右ギヤトレーン、左車輪を駆動する左モータおよび左ギヤトレーンが収容されているため、右モータと左モータを別々に制御することで、カーブ走行時に内輪と外輪の回転差を吸収するディファレンシャル機構が不要となる。構造が複雑で外径が大きくなるディファレンシャル機構が不要となるため、ギヤケース部の上下方向の寸法をバンジョー部の開口の上下方向から上述した所定ストロークを差し引いた寸法よりも小さくすることで、現状、バンジョー部にディファレンシャル機構が収容されている既存のエンジン車両用のアクスルケースをドディオンチューブとして流用できる。
（３）以上要するに、本発明に係る電動アクスル装置によれば、電動駆動ユニットの重量がバネ下重量に加わらず、既存の信頼性が高いアクスルケースをドディオンチューブとして流用できる。車幅方向に略ストレート状に形成されたアクスルケースをドディオンチューブとして用いており、従来のように電動駆動ユニットを避けてコ字状に湾曲形成された一般的なドディオンチューブを用いないため、湾曲部に応力が集中する事態を回避できる。
（１）車体フレームに固定された電動駆動ユニットのギヤケース部が、車体フレームにサスペンションを介して上下方向に所定ストローク範囲で移動自在に取り付けられたアクスルケースのバンジョー部の開口に差し込まれており、ギヤケース部の上下方向の寸法が、バンジョー部の開口の上下方向の寸法から所定ストロークを差し引いた寸法よりも小さい。このため、車両の走行時にアクスルケースが上下方向に所定ストロークの範囲で上下に移動しても、バンジョー部の開口が電動駆動ユニットのギヤケース部と干渉することはない。また、電動駆動ユニットの重量が所謂バネ下重量に加わらないため、電動駆動ユニットの重量によって路面追従性が悪化することはない。また、路面からの衝撃力によってアクスルケースが上下動しても電動駆動ユニットに伝わらないため、モータの故障リスクを軽減できる。
（２）電動駆動ユニットには、右車輪を駆動する右モータおよび右ギヤトレーン、左車輪を駆動する左モータおよび左ギヤトレーンが収容されているため、右モータと左モータを別々に制御することで、カーブ走行時に内輪と外輪の回転差を吸収するディファレンシャル機構が不要となる。構造が複雑で外径が大きくなるディファレンシャル機構が不要となるため、ギヤケース部の上下方向の寸法をバンジョー部の開口の上下方向から上述した所定ストロークを差し引いた寸法よりも小さくすることで、現状、バンジョー部にディファレンシャル機構が収容されている既存のエンジン車両用のアクスルケースをドディオンチューブとして流用できる。
（３）以上要するに、本発明に係る電動アクスル装置によれば、電動駆動ユニットの重量がバネ下重量に加わらず、既存の信頼性が高いアクスルケースをドディオンチューブとして流用できる。車幅方向に略ストレート状に形成されたアクスルケースをドディオンチューブとして用いており、従来のように電動駆動ユニットを避けてコ字状に湾曲形成された一般的なドディオンチューブを用いないため、湾曲部に応力が集中する事態を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】従来の１個のモータを用いた電動アクスル装置の説明図であり、（ａ１）は対比例としてのエンジン車両用のアクスル装置の平面図、（ｂ１）はその側面図、（ａ２）は（ａ１）を１個の縦置モータで電動化した電動アクスル装置の平面図、（ｂ２）はその側面図、（ａ３）は（ａ１）を１個の横置モータで電動化した電動アクスル装置の平面図、（ｂ３）はその側面図である。
【図2】従来の２個のモータを用いた電動アクスル装置の説明図であり、（ａ）は車輪配置タイプの電動アクスル装置の平面図、（ｂ）は中央配置タイプの電動アクスル装置の平面図、（ｃ）は前後配置タイプの電動アクスル装置の平面図である。
【図3】本発明の一実施形態を示す電動アクスル装置の説明図であり、（ａ）は電動アクスル装置の平断面図、（ｂ）は（ａ）を矢印ｂ方向から見た側断面図である。
【図4】上記実施形態に係る電動アクスル装置の組立工程を示す説明図であり、（ａ）は第１工程としてアクスルケースにドライブシャフトケースを組み付けた平断面図、（ｂ）はドライブシャフトケースの正面図、（ｃ）はドライブシャフトケースの側面図、（ｄ）はドライブシャフトケースに取り付けられるプレートの正面図である。
【図5】（ａ）は続く第２工程としてドライブシャフトケースにホルダを組み付けた平断面図、（ｂ）はホルダの平面図、（ｃ）はホルダの正面図、（ｄ）はホルダの側面図である。
【図6】（ａ）は第３工程としてホルダにアクスルシャフトを組み付けた平断面図、（ｂ）は第４工程としてホルダにドライブシャフトを組み付けた平断面図、（ｃ）は第５工程としてアクスルケースのバンジョー部の開口に電動駆動ユニットのギヤケース部を差し入れギヤケース部の最終出力ギヤとドライブシャフトとを連結した平断面図である。
【図7】（ａ）は第６工程（最終工程）としてギヤケース部に設けられたブーツをバンジョー部の開口を覆うように取り付けた平断面図、（ｂ）はその正面図（ブーツは省略）である。
【図8】本実施形態に係る電動アクスル装置のアクスルケースが上下に移動したときの開口とギヤケース部との位置関係を示す説明図であり、（ａ１）はアクスルケースが最大に上昇したバウンド時を実線で示すと共にアクスルケースが最大に下降したリバウンド時を破線で示した電動アクスル装置の正面断面図、（ｂ１）はその側断面図であり、（ａ２）はアクスルケースが最大に上昇したバウンド時の電動アクスル装置の正面断面図、（ｂ２）はその側断面図であり、（ａ３）はアクスルケースが最大に下降したリバウンド時の電動アクスルケースの正面断面図、（ｂ３）はその側断面図である。
【図9】本発明の第１変形例を示す説明図であり、（ａ）はドライブシャフトケースを省略してホルダを三角板に取り付けた電動アクスル装置の平断面図、（ｂ）は三角板を示すアクスルケースの正面図、（ｃ）は上段が最初の実施形態のホルダであり下段がそれより小型化された第１変形例のホルダを示す正面図である。
【図10】本発明の第２変形例としてカバーの膨出部を平坦にした電動アクスル装置の平断面図である。
【図11】本発明の第３変形例としてドライブシャフトケースの膨出部を平坦にした電動アクスル装置の説明図であり、（ａ１）および（ｂ１）は対比例として膨出部を有するドライブシャフトケースの正面図および側面図であり、（ａ２）および（ｂ２）は第３変形例として膨出部を平坦にしたドライブシャフトケースの正面図および側面図である。
【図12】本発明の第４変形例としてホルダの形状を円筒状とした電動アクスル装置の説明図であり、（ａ）は円筒状のホルダが組み付けられた電動アクスル装置のバウンド時の正面断面図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は円筒状のホルダの平面図、（ｄ）は同ホルダの正面図、（ｅ）は同ホルダの側面図である。
【図13】本発明の第５変形例を示す説明図であり、（ａ）はホルダに予めドライブシャフトを取り付けてアセンブリ状態とした平断面図、（ｂ）はそのアセンブリ状態のホルダおよびドライブシャフトをドライブシャフトケースに取り付けた平断面図である。
【図14】本発明の第６変形例としてドライブシャフトのタイヤ側ジョイント部にスプライン穴を設け、そこにアクスルシャフトのスプラインを差し込むようにした説明図であり、（ａ１）および（ｂ１）は対比例としてドライブシャフトのタイヤ側ジョイント部にスプラインを設けた正面図および側面図、（ａ２）および（ｂ２）は第５変形例としてドライブシャフトのタイヤ側ジョイント部にスプライン穴を設けた正面図および側面図、（ｃ）は（ａ２）および（ｂ２）に示すスプライン穴にアクスルシャフトのスプラインを差し込んだ電動アクスル装置の部分断面図である。
【図15】本発明の第７変形例として、第２変形例と第６変形例を組み合わせた電動アクスル装置の平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。係る実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【0021】
（電動アクスル装置の概要）
図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、本発明の一実施形態に係る電動アクスル装置１は、車体フレーム（図示省略）に固定された電動駆動ユニット２と、車体フレームにサスペンション（リーフスプリング、エアバッグ、コントロールアーム等）を介して上下方向に所定ストローク範囲で移動自在に取り付けられたアクスルケース３とを備えている。アクスルケース３は、車幅方向の中央部に上下方向に膨出されたバンジョー部４を有し、バンジョー部４の前方および後方には、開口５が形成されている。電動駆動ユニット２は、右車輪（図３（ａ）の左方の車輪）を駆動する右モータ６ａおよび左車輪（図３（ａ）の右側の車輪）を駆動する左モータ６ｂが収容されたモータケース部７と、右モータ６ａの回転を右車輪へ伝達するための右ギヤトレーン８ａおよび左モータ６ｂの回転を左車輪へ伝達するための左ギヤトレーン８ｂが収容されたギヤケース部９を有している。電動駆動ユニット２のギヤケース部９は、アクスルケース３のバンジョー部４の前方の開口５に差し込まれており、ギヤケース部９の上下方向の寸法Ａは、バンジョー部４の前方の開口５の上下方向の寸法Ｂから上記所定ストロークを差し引いた寸法よりも小さく設定されている。
図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、本発明の一実施形態に係る電動アクスル装置１は、車体フレーム（図示省略）に固定された電動駆動ユニット２と、車体フレームにサスペンション（リーフスプリング、エアバッグ、コントロールアーム等）を介して上下方向に所定ストローク範囲で移動自在に取り付けられたアクスルケース３とを備えている。アクスルケース３は、車幅方向の中央部に上下方向に膨出されたバンジョー部４を有し、バンジョー部４の前方および後方には、開口５が形成されている。電動駆動ユニット２は、右車輪（図３（ａ）の左方の車輪）を駆動する右モータ６ａおよび左車輪（図３（ａ）の右側の車輪）を駆動する左モータ６ｂが収容されたモータケース部７と、右モータ６ａの回転を右車輪へ伝達するための右ギヤトレーン８ａおよび左モータ６ｂの回転を左車輪へ伝達するための左ギヤトレーン８ｂが収容されたギヤケース部９を有している。電動駆動ユニット２のギヤケース部９は、アクスルケース３のバンジョー部４の前方の開口５に差し込まれており、ギヤケース部９の上下方向の寸法Ａは、バンジョー部４の前方の開口５の上下方向の寸法Ｂから上記所定ストロークを差し引いた寸法よりも小さく設定されている。
【0022】
図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、アクスルケース３内の車幅方向右側（図３（ａ）の左方の車輪）には、右アクスルシャフト１０ａが回転自在に支持され、アクスルケース３内の車幅方向左側（図３（ａ）の右方の車輪）には、左アクスルシャフト１０ｂが回転自在に支持されている。電動駆動ユニット２のギヤケース部９の右ギヤトレーン８ａの最終出力ギヤ１１ａと右アクスルシャフト１０ａとが右ドライブシャフト１２ａを介して連結され、電動駆動ユニット２のギヤケース部９の左ギヤトレーン８ｂの最終出力ギヤ１１ｂと左アクスルシャフト１０ｂとが左ドライブシャフト１２ｂを介して連結されている。右ドライブシャフト１２ａと右アクスルシャフト１０ａとの連結部、右ドライブシャフト１２ａと右ギヤトレーン８ａの最終出力ギヤ１１ａとの連結部の少なくとも一方にスプラインが設けられ、左ドライブシャフト１２ｂと左アクスルシャフト１０ｂとの連結部、左ドライブシャフト１２ｂと左ギヤトレーン８ｂの最終出力ギヤ１１ｂとの連結部の少なくとも一方にスプラインが設けられている。
【0023】
図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、アクスルケース３のバンジョー部４の前方の開口５とその開口５に差し込まれた電動駆動ユニット２のギヤケース部９との間には、開口５がギヤケース部９に対して上下方向に移動することを許容しつつ外気を遮断するブーツ１３が介設されている。以下、各構成要素について説明する。
【0024】
（アクスルケース３）
図３（ａ）、図３（ｂ）に示すアクスルケース３は、図示しない車体フレーム（ラダーフレーム等）に、サスペンション（リーフスプリング、エアバッグ、コントロールアーム等）を介して上下方向に所定ストローク範囲で移動自在に取り付けられており、車幅方向中央に上下方向に膨出されたバンジョー部４と、バンジョー部４の左右に配設された筒部１４とを有している。バンジョー部４の前方の開口５には、車体フレームに固定された電動駆動ユニット２のギヤケース部９が差し入れられており、アクスルケース３が上下方向に少なくとも上記所定ストロークの範囲で移動自在となっている。よって、アクスルケース３には、電動駆動ユニット２の重量が加わらず、本発明のアクスルケース３は所謂ドディオンチューブとして機能する。
図３（ａ）、図３（ｂ）に示すアクスルケース３は、図示しない車体フレーム（ラダーフレーム等）に、サスペンション（リーフスプリング、エアバッグ、コントロールアーム等）を介して上下方向に所定ストローク範囲で移動自在に取り付けられており、車幅方向中央に上下方向に膨出されたバンジョー部４と、バンジョー部４の左右に配設された筒部１４とを有している。バンジョー部４の前方の開口５には、車体フレームに固定された電動駆動ユニット２のギヤケース部９が差し入れられており、アクスルケース３が上下方向に少なくとも上記所定ストロークの範囲で移動自在となっている。よって、アクスルケース３には、電動駆動ユニット２の重量が加わらず、本発明のアクスルケース３は所謂ドディオンチューブとして機能する。
【0025】
このようにドディオンチューブとして機能するアクスルケース３には、様々な車幅、車格に対応済みの既存のエンジン車両用のバンジョー型のアクスルケース３を流用することができるので高い信頼性を確保できる。加えてアクスルケース３は、電動駆動ユニット２を避けるように湾曲形成されている一般的なドディオンチューブにおける湾曲部が無いので、ドディオンチューブとして機能しつつ、従来問題となっていた湾曲部における応力集中を回避できる。また、バンジョー部４の前方の開口５は、既存のエンジン車両用アクスル装置においてはバンジョー部４の内部にディファレンシャル機構ｂ（図１（ａ１）参照）を取り付けるための入口として用いられるものであるが、本発明の電動アクスル装置１においては電動駆動ユニット２のギヤケース部９を差し入れる入口として用いられる。
【0026】
（電動駆動ユニット２）
図３（ａ）、図３（ｂ）に示す電動駆動ユニット２は、図示しない車体フレームに固定されており、モータケース部７とギヤケース部９とが一体となったケーシングを有する。ケーシングのモータケース部７には、右車輪（図３（ａ）の左側の車輪）を駆動する右モータ６ａと、左車輪（図３（ａ）の右側の車輪）を駆動する左モータ６ｂとが、左右に間隔を隔てて収容されており、右モータ６ａ、左モータ６ｂには、夫々、入力ギヤ１５ａ、１５ｂが取り付けられている。ギヤケース部９には、入力ギヤ１５ａ（１５ｂ）と歯合する中間ギヤ１６ａ（１６ｂ）、中間ギヤ１６ａ（１６ｂ）と歯合する最終出力ギヤ１１ａ（１１ｂ）が、夫々、ベアリング１７を介して回転自在に収容されている。
図３（ａ）、図３（ｂ）に示す電動駆動ユニット２は、図示しない車体フレームに固定されており、モータケース部７とギヤケース部９とが一体となったケーシングを有する。ケーシングのモータケース部７には、右車輪（図３（ａ）の左側の車輪）を駆動する右モータ６ａと、左車輪（図３（ａ）の右側の車輪）を駆動する左モータ６ｂとが、左右に間隔を隔てて収容されており、右モータ６ａ、左モータ６ｂには、夫々、入力ギヤ１５ａ、１５ｂが取り付けられている。ギヤケース部９には、入力ギヤ１５ａ（１５ｂ）と歯合する中間ギヤ１６ａ（１６ｂ）、中間ギヤ１６ａ（１６ｂ）と歯合する最終出力ギヤ１１ａ（１１ｂ）が、夫々、ベアリング１７を介して回転自在に収容されている。
【0027】
図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、中間ギヤ１６ａ（１６ｂ）および最終出力ギヤ１１ａ（１１ｂ）の外径は右モータ６ａ、左モータ６ｂの外径よりも小さく、ギヤケース部９の上下方向の寸法Ａはモータケース部７の上下方向の寸法Ｃよりも小さい。これにより、ギヤケース部９の上下方向の寸法Ａをバンジョー部４の前方の開口５の上下方向の寸法Ｂよりも可及的に小さくすることができ、車両の走行時にアクスルケース３が上下方向に移動可能なサスペンションストローク（上述の所定ストローク）を稼ぐことができる。図３（ａ）を矢印ｂ方向から見た図３（ｂ）において、ＢＯはサスペンションのバウンドストローク、ＲＥはリバウンドストロークであり、ＢＯ＋ＲＥが所定ストロークとなる。なお、バウンドストロークＢＯとリバウンドストロークＲＥとは等しくなくても構わない。
【0028】
【0029】
図４（ａ）に、サスペンションを介して車体フレーム取り付ける前のアクスルケース３を示す。アクスルケース３のバンジョー部４には、前後に開口５が夫々形成されており、前方の開口５にアクスルリング１８を溶接し、後方の開口５にカバー１９を溶接する。アクスルリング１８には周方向に間隔を隔てて複数の穴が形成されており、それらの穴に図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すドライブシャフトケース２０をボルト２２で締結する。ドライブシャフトケース２０は、アクスルリング１８に重ねられるリング部２０ａと、図５に示すホルダ２１が挿通される四角状の窓２０ｂが左右両側に開口されたケース部２０ｃを有する。リング部２０ａには周方向に間隔を隔てて複数の穴２０ｄが形成されており、リング部２０ａの穴２０ｄとアクスルリング１８の穴とがボルト２２で締結される。なお、ドライブシャフトケース２０には、予め、図４（ｄ）に示す左右一対のプレート２３を、図４（ａ）に示すように溶接しておく。
【0030】
図５（ａ）に示すように、ドライブシャフトケース２０に溶接されたプレート２３に、図５（ｂ）、図５（ｃ）、図５（ｄ）に示すホルダ２１をボルト２４で固定する。ホルダ２１は、バンジョー部４の内部から筒部１４の内部（タイヤ側）へと延出された前板２１ａおよび後板２１ｂと、前板２１ａおよび後板２１ｂの車幅方向外側（タイヤ側）の端部に取り付けられた横板２１ｃとを有し、図４（ｃ）に示すドライブシャフトケース２０の窓２０ｂに挿通される。前板２１ａおよび後板２１ｂの車幅方向内側（バンジョー部側）の端部にはボルト２４の挿通穴２５が形成されており、挿通穴２５に挿通したボルト２４をプレート２３のネジ穴２３ａに締結する。横板２１ｃには円穴２１ｄが形成されており、円穴２１ｄには予めベアリング２６を介してソケット２７を回転自在に取り付けておく。
【0031】
図５（ａ）に示すソケット２７には、後工程において、図３（ａ）に示すように、ドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）とアクスルシャフト１０ａ（１０ｂ）が組み付けられる。ここで、ソケット２７をベアリング２６を介して支持するホルダ２１は、図５（ｃ）に示す挿通穴２５から円穴２１ｄまでの長さと相関するドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）の長さをできるだけ長くすると共にアクスルケース３の内部への組付性を確保するため、ドライブシャフトケース２０から分割されている。図５（ｃ）に示すホルダ２１の挿通穴２５から円穴２１ｄまでの長さを長くしてドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）を長くすることで、図８に示すサスペンション作動時におけるドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）の傾斜角度（作動角度）を小さくでき、ドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）の両端に設けた等速ジョイント２８、２９の負担を軽減できる。また、図５（ａ）において、仮にホルダ２１とドライブシャフトケース２０とが一体品であると、その一体品をバンジョー部４の開口５からアクスルケース３の内部に組み付けることができない。よって、ホルダ２１をドライブシャフトケース２０から分割することで、ドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）の長さを稼ぎつつ組付性を確保している。
【0032】
図６（ａ）に示すように、ホルダ２１にベアリング２６を介して支持されたソケット２７にアクスルシャフト１０ａ（１０ｂ）を差し込み、ソケットボルト３０で締結する。アクスルシャフト１０ａ（１０ｂ）の端面にはネジ穴が形成され、ソケット２７の内部には仕切りが形成されている。仕切りには締結穴が形成されており、締結穴に差し込まれたソケットボルト３０をアクスルシャフトの端面のネジ穴にネジ込むことで、アクスルシャフトがソケット２７に締結される。アクスルシャフト１０ａ（１０ｂ）にはスプラインが、ソケット２７にはスプライン穴が夫々形成されており、両者が一体的に回転するようになっている。
【0033】
図６（ｂ）に示すように、ホルダ２１にベアリング２６を介して支持されたソケット２７に、ドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）のタイヤ側の等速ジョイント２８を差し込む。タイヤ側の等速ジョイント２８の外周面にはスプラインが、ソケット２７にはスプライン穴が夫々形成されており、両者が一体的に回転するようになっている。タイヤ側の等速ジョイント２８とソケット２７とは締結されておらず、両者は車幅方向に所定範囲でスライド自在となっている。このため、差し込んだ状態で手を離すとドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）が抜け落ちてしまうが、スプラインによって表面積が増して摩擦抵抗が大きくなっているため落ち難い。なお、落下を防止するための取付治具を利用することも考えられる。
【0034】
図６（ｃ）に示すように、アクスルケース３のバンジョー部４の開口５を、車体フレームに固定された電動駆動ユニット２のギヤケース部９に差し入れ、ドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）のギヤケース側の等速ジョイント２９をギヤケース部９の最終出力ギヤ１１ａ（１１ｂ）に差し込む。ギヤケース側の等速ジョイント２９の外周面にはスプラインが、最終出力ギヤ１１ａ（１１ｂ）にはスプライン穴が夫々形成されており、両者が一体的に回転するようになっている。ギヤケース側の等速ジョイント２９と最終出力ギヤ１１ａ（１１ｂ）とは締結されておらず、両者は車幅方向に所定範囲でスライド自在となっており、ドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）を車幅方向に適宜移動させて等速ジョイント２９を最終出力ギヤ１１ａ（１１ｂ）に差し込むことで、適切に組み付けることができる。
【0035】
図７（ａ）に示すように、ギヤケース部９に取り付けられたブーツ１３を、開口５を覆うようにしてアクスルケース３のバンジョー部４のアクスルリング１８にボルト２２で締結する。なお、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すドライブシャフトケース２０をバンジョー部４のアクスルリング１８にボルト２２で締結する際、アクスルリング１８に複数形成された穴の全てを利用せず、残りの穴がブーツ１３をボルト２２で締結するために利用される。ブーツ１３は、バンジョー部４の開口５がギヤケース部９に対して上下方向に移動することを許容しつつ、アクスルケース３の内側、ドライブシャフトケース２０、ホルダ２１、ドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）、ソケット２７を外気から遮断する。なお、図７（ｂ）は、図７（ａ）を、ブーツ１３を省略して前方から見た正面図である。その後、アクスルケース３を、サスペンションを介して車体フレームに取り付ける。
【0036】
（作動）
図８に、車体フレームにサスペンションを介して上下方向に所定ストローク範囲で移動自在に取り付けられたアクスルケース３が車両の走行時に上下に所定ストロークの範囲で移動した際、アクスルケース３のバンジョー部４の開口５と車体フレームに固定された電動駆動ユニット２のギヤケース部９との位置関係を示す。図８（ａ１）、図８（ｂ１）はサスペンションの最大バウンド時を実線で示すと共に最大リバウンド時を破線で示し、 図８（ａ２）、図８（ｂ２）は最大バウンド時を示し、図８（ａ３）、図８（ｂ３）は最大リバウンド時を示している。ここで、サスペンションがストロークするに応じてドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）が傾斜した際、ギヤケース部９の最終出力ギヤ１１ａ（１１ｂ）とソケット２７との距離が水平時よりも長くなる点は、ドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）の両端部の等速ジョイント２８、２９のスプラインによって吸収される。
図８に、車体フレームにサスペンションを介して上下方向に所定ストローク範囲で移動自在に取り付けられたアクスルケース３が車両の走行時に上下に所定ストロークの範囲で移動した際、アクスルケース３のバンジョー部４の開口５と車体フレームに固定された電動駆動ユニット２のギヤケース部９との位置関係を示す。図８（ａ１）、図８（ｂ１）はサスペンションの最大バウンド時を実線で示すと共に最大リバウンド時を破線で示し、 図８（ａ２）、図８（ｂ２）は最大バウンド時を示し、図８（ａ３）、図８（ｂ３）は最大リバウンド時を示している。ここで、サスペンションがストロークするに応じてドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）が傾斜した際、ギヤケース部９の最終出力ギヤ１１ａ（１１ｂ）とソケット２７との距離が水平時よりも長くなる点は、ドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）の両端部の等速ジョイント２８、２９のスプラインによって吸収される。
【0037】
サスペンションストロークに相当する所定ストロークは、ドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）の作動角限界と、バンジョー部４の開口５の内径と、電動駆動ユニット２のギヤケース部９の上下方向寸法とによって規制される。ドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）の作動角限界については、図５（ｂ）、図５（ｃ）、図５（ｄ）に示すホルダ２１を車幅方向に出来るだけ長くしてドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）を長くすることで、短いドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）と比べて同じサスペンションストロークにおける作動角を小さくできる。この結果、ドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）の両端に設けた等速ジョイント２８、２９の負担が軽減され、作動角限界を稼ぐことができる。
【0038】
ギヤケース部９の上下方向寸法については、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、中間ギヤ１６ａ（１６ｂ）および最終出力ギヤ１１ａ（１１ｂ）の直径を右モータ６ａおよび左モータ６ｂの直径よりも小さくして、ギヤケース部９の上下方向Ａの寸法をモータケース部７の上下方向Ｃの寸法よりも小さくしている。この結果、ギヤケース部９の上下方向の寸法Ａをバンジョー部４の開口５の上下方向の寸法Ｂよりも可及的に小さくすることができ、アクスルケース３が上下方向に移動可能なサスペンションストローク（所定ストローク）を稼いでいる。なお、バンジョー部４の開口５の内径については、既存のエンジン車両用のアクスルケースを流用しているので、そのアクスルケースによって定められる。
【0039】
（作用・効果）
図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、車体フレームに固定された電動駆動ユニット２のギヤケース部９が、車体フレームにサスペンションを介して上下方向に所定ストローク範囲で移動自在に取り付けられたアクスルケース３のバンジョー部４の開口５に差し込まれており、ギヤケース部９の上下方向の寸法が、バンジョー部４の開口５の上下方向の寸法から所定ストロークを差し引いた寸法よりも小さい。このため、車両の走行中にアクスルケース３が上下方向に所定ストロークの範囲で上下に移動しても、バンジョー部４の開口５が電動駆動ユニット２のギヤケース部９と干渉することはない。また、電動駆動ユニット２の重量が所謂バネ下重量に加わらないため、電動駆動ユニット２の重量によって路面追従性が悪化することはない。また、路面からの衝撃力によってアクスルケース３が上下動しても電動駆動ユニット２に伝わらないため、モータ６ａ（６ｂ）の故障リスクを軽減できる。
図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、車体フレームに固定された電動駆動ユニット２のギヤケース部９が、車体フレームにサスペンションを介して上下方向に所定ストローク範囲で移動自在に取り付けられたアクスルケース３のバンジョー部４の開口５に差し込まれており、ギヤケース部９の上下方向の寸法が、バンジョー部４の開口５の上下方向の寸法から所定ストロークを差し引いた寸法よりも小さい。このため、車両の走行中にアクスルケース３が上下方向に所定ストロークの範囲で上下に移動しても、バンジョー部４の開口５が電動駆動ユニット２のギヤケース部９と干渉することはない。また、電動駆動ユニット２の重量が所謂バネ下重量に加わらないため、電動駆動ユニット２の重量によって路面追従性が悪化することはない。また、路面からの衝撃力によってアクスルケース３が上下動しても電動駆動ユニット２に伝わらないため、モータ６ａ（６ｂ）の故障リスクを軽減できる。
【0040】
図３（ａ）に示すように、電動駆動ユニット２には、右車輪を駆動する右モータ６ａおよび右ギヤトレーン８ａ、左車輪を駆動する左モータ６ｂおよび左ギヤトレーン８ｂが収容されているため、右モータ６ａと左モータ６ｂを別々に制御することで、カーブ走行時に内輪と外輪の回転差を吸収するディファレンシャル機構ｂ（図１（ａ１）参照）が不要となる。構造が複雑で外径が大きくなるディファレンシャル機構ｂが不要となるため、図３（ｂ）に示すように、ギヤケース部９の最終出力ギヤ１１ａ（１１ｂ）および中間ギヤ１６ａ（１６ｂ）の外径を右モータ６ａおよび左モータ６ｂの外径よりも小さくして、ギヤケース部９の上下方向の寸法Ａをバンジョー部４の開口５の上下方向の寸法Ｂから上述した所定ストロークを差し引いた寸法よりも小さくすることで、バンジョー部４にディファレンシャル機構ｂが収容されている既存のエンジン車両用のアクスルケース３をドディオンチューブとして流用できる。
【0041】
このようにドディオンチューブとして機能するアクスルケース３には、様々な車幅、車格に対応済みの既存のエンジン車両用のバンジョー型のアクスルケース３を流用することができるので、開発期間および開発投資を削減できると共に高い信頼性を確保できる。加えてアクスルケース３は、電動駆動ユニット２を避けるように湾曲形成されている一般的なドディオンチューブにおける湾曲部が無いので、ドディオンチューブとして機能しつつ、従来のドディオンチューブで問題となっていた湾曲部における応力集中の問題を回避できる。
【0042】
図３（ａ）に示す本実施形態に係る電動アクスル装置１が組み込まれた電動車両は、従来のエンジン車両と比べてドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）分の重量が増えるが、ドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）は一端（ギヤケース側の等速ジョイント２９）が電動駆動ユニット２に支持されているため、概ねドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）の重量の半分がバネ下重量となる。よって、ドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）の全重量がバネ下重量となる場合と比べて路面追従性が向上する。また、現状のエンジン車両のアクスルケース３からディファレンシャル機構ｂ（図１（ａ１）参照）を取り外し、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように車体フレームに後付けした電動駆動ユニット２のギヤケース部９をバンジョー部４の開口５に差し入れることで、現状のエンジン車両を容易に電動車両に変換できる。
【0043】
（第１変形例）
図９に、本発明の第１変形例を示す。図９（ａ）は、図３（ａ）に示す前実施形態のドライブシャフトケース２０を省略してホルダ２１を三角板３１に取り付けた電動アクスル装置１ａの平断面図、図９（ｂ）は、三角板３１を示すアクスルケース３ａの正面図である。アクスルケース３ａは、下方が開放された断面コ字状の上側板３ｘと上方が開放された断面コ字状の下側板３ｙとが突き合わされて溶接され、開口５の近傍の上側板３ｘおよび下側板３ｙに形成された切り欠き３ｚに三角板３１が溶接されて構成されている。三角板３１にネジ穴３２を設けてそのネジ穴３２にホルダ２１をボルト２４で締結することで、図３（ａ）に示す前実施形態においてホルダ２１を支持していたドライブシャフトケース２０とプレート２３（図４（ａ）参照）が不要となり、軽量化できる。また、プレート２３が不要となるため、図９（ｃ）に示すように、上段に記載した前実施形態のホルダ２１（プレート２３にボルト締結）と比べ、下段に記載した第１変形例のホルダ２１（三角板３１にボルト締結）の長さをプレート２３の分Ｌだけ短くでき、更に軽量化できる。
図９に、本発明の第１変形例を示す。図９（ａ）は、図３（ａ）に示す前実施形態のドライブシャフトケース２０を省略してホルダ２１を三角板３１に取り付けた電動アクスル装置１ａの平断面図、図９（ｂ）は、三角板３１を示すアクスルケース３ａの正面図である。アクスルケース３ａは、下方が開放された断面コ字状の上側板３ｘと上方が開放された断面コ字状の下側板３ｙとが突き合わされて溶接され、開口５の近傍の上側板３ｘおよび下側板３ｙに形成された切り欠き３ｚに三角板３１が溶接されて構成されている。三角板３１にネジ穴３２を設けてそのネジ穴３２にホルダ２１をボルト２４で締結することで、図３（ａ）に示す前実施形態においてホルダ２１を支持していたドライブシャフトケース２０とプレート２３（図４（ａ）参照）が不要となり、軽量化できる。また、プレート２３が不要となるため、図９（ｃ）に示すように、上段に記載した前実施形態のホルダ２１（プレート２３にボルト締結）と比べ、下段に記載した第１変形例のホルダ２１（三角板３１にボルト締結）の長さをプレート２３の分Ｌだけ短くでき、更に軽量化できる。
【0044】
（第２変形例）
図１０に、本発明の第２変形例を示す。図１０は、図９（ａ）に示す第１変形例のカバー１９の膨らみ１９ｘを平坦にしたものである。アクスルケース３は、サスペンションがストロークするに伴って基本的には車体フレームに対して上下方向にのみ移動し、車体の前後方向には移動しない。すなわち、バンジョー部４のカバー１９の内部には、車体フレームに固定された電動駆動ユニット２のギヤケース部９が干渉しない前後方向の空洞があり、カバー１９の膨らみ１９ｘを無せる。カバー１９の膨らみ１９ｘを平坦にすることで、カバー１９の重心位置Ｇ１が膨らみ１９ｘが有る場合の重心位置Ｇ２よりもアクスルシャフト１０ａ（１０ｂ）の軸中心側に近づく。この結果、一般的なコ字状のドディオンチューブの課題である湾曲部における応力集中の要因の一つと考えられるアクスルシャフト１０ａ（１０ｂ）の軸芯廻りの回転モーメントによる回転力も軽減できる。
図１０に、本発明の第２変形例を示す。図１０は、図９（ａ）に示す第１変形例のカバー１９の膨らみ１９ｘを平坦にしたものである。アクスルケース３は、サスペンションがストロークするに伴って基本的には車体フレームに対して上下方向にのみ移動し、車体の前後方向には移動しない。すなわち、バンジョー部４のカバー１９の内部には、車体フレームに固定された電動駆動ユニット２のギヤケース部９が干渉しない前後方向の空洞があり、カバー１９の膨らみ１９ｘを無せる。カバー１９の膨らみ１９ｘを平坦にすることで、カバー１９の重心位置Ｇ１が膨らみ１９ｘが有る場合の重心位置Ｇ２よりもアクスルシャフト１０ａ（１０ｂ）の軸中心側に近づく。この結果、一般的なコ字状のドディオンチューブの課題である湾曲部における応力集中の要因の一つと考えられるアクスルシャフト１０ａ（１０ｂ）の軸芯廻りの回転モーメントによる回転力も軽減できる。
【0045】
（第３変形例）
図１１に、本発明の第３変形例を示す。図１１（ａ１）および図１１（ｂ１）は、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示す最初の実施形態に係るドライブシャフトケース２０であり、図１１（ａ２）および図１１（ｂ２）は、図４（ａ）に示すカバー１９の内方に収容される膨らみ２０ｘを無くして平坦にした第３変形例に係るドライブシャフトケース２０ｗである。膨らみ２０ｘを無くして平坦にすることで、ドライブシャフトケース２０ｗの重心位置Ｇ３が膨らみ２０ｘが有る場合の重心位置Ｇ４と比べてアクスルシャフト１０ａ（１０ｂ）の軸中心側に近づき、第２変形例と同様の効果を発揮できる。
図１１に、本発明の第３変形例を示す。図１１（ａ１）および図１１（ｂ１）は、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示す最初の実施形態に係るドライブシャフトケース２０であり、図１１（ａ２）および図１１（ｂ２）は、図４（ａ）に示すカバー１９の内方に収容される膨らみ２０ｘを無くして平坦にした第３変形例に係るドライブシャフトケース２０ｗである。膨らみ２０ｘを無くして平坦にすることで、ドライブシャフトケース２０ｗの重心位置Ｇ３が膨らみ２０ｘが有る場合の重心位置Ｇ４と比べてアクスルシャフト１０ａ（１０ｂ）の軸中心側に近づき、第２変形例と同様の効果を発揮できる。
【0046】
（第４変形例）
図１２に、本発明の第４変形例を示す。図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示すように、第４変形例は、最初の実施形態の図５（ｂ）、図５（ｃ）、図５（ｄ）に示す板状のホルダ２１の代わりに、図１２（ｃ）、図１２（ｄ）、図１２（ｅ）に示す円筒状のホルダ２１ｘを、ドライブシャフトケース２０の側部にボルト３３で締結したものである。ホルダ２１ｘを円筒状とすることで簡単な構造で剛性が上がり、組付性も向上する。
図１２に、本発明の第４変形例を示す。図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示すように、第４変形例は、最初の実施形態の図５（ｂ）、図５（ｃ）、図５（ｄ）に示す板状のホルダ２１の代わりに、図１２（ｃ）、図１２（ｄ）、図１２（ｅ）に示す円筒状のホルダ２１ｘを、ドライブシャフトケース２０の側部にボルト３３で締結したものである。ホルダ２１ｘを円筒状とすることで簡単な構造で剛性が上がり、組付性も向上する。
【0047】
（第５変形例）
図１３に、本発明の第５変形例を示す。第５変形例は、組み付けの手順を最初の実施形態から多少変更したものであり、図１３（ａ）に示すように、ホルダ２１にベアリング２６を介して取り付けられたケット２７に、予めドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）をボルト３４で組み付けてアセンブリ品としておき、そのアセンブリ品を図１３（ｂ）に示すように、ドライブシャフトケース２０のプレート２３にボルト２４で締結する。予めドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）をソケット２７に組み付けているので、最初の実施形態と比べて組立工程を一つ削減できる。また、アクスルシャフト１０ａ（１０ｂ）を後からソケット２７に差し込めるようになるので、所謂全浮動式アクスルに対応できる。なお、図８に示すアクスルケース３が昇降するサスペンション作動時に必要となるドライブシャフトの１２ａ（１２ｂ）スライドは、ギヤケース側の等速ジョイン２９に設けたスプラインによって確保される。
図１３に、本発明の第５変形例を示す。第５変形例は、組み付けの手順を最初の実施形態から多少変更したものであり、図１３（ａ）に示すように、ホルダ２１にベアリング２６を介して取り付けられたケット２７に、予めドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）をボルト３４で組み付けてアセンブリ品としておき、そのアセンブリ品を図１３（ｂ）に示すように、ドライブシャフトケース２０のプレート２３にボルト２４で締結する。予めドライブシャフト１２ａ（１２ｂ）をソケット２７に組み付けているので、最初の実施形態と比べて組立工程を一つ削減できる。また、アクスルシャフト１０ａ（１０ｂ）を後からソケット２７に差し込めるようになるので、所謂全浮動式アクスルに対応できる。なお、図８に示すアクスルケース３が昇降するサスペンション作動時に必要となるドライブシャフトの１２ａ（１２ｂ）スライドは、ギヤケース側の等速ジョイン２９に設けたスプラインによって確保される。
【0048】
（第６変形例）
図１４に、本発明の第６変形例を示す。図１４（ａ１）および図１４（ｂ１）は、図３（ａ）に示す最初の実施形態に係るドライブシャフト１２ｂ（１２ａも同様）であり、図１４（ａ２）および図１４（ｂ２）は、第６変形例に係るドライブシャフト１２ｂｘ（１２ａも同様）である。図１４（ａ１）および図１４（ｂ１）に示すように、最初の実施形態に係るドライブシャフト１２ｂは、タイヤ側の等速ジョイント２８の外周面にスプラインＳｐが設けられ、そのスプラインＳｐが図３（ａ）に示すようにホルダ２１にベアリング２６を介して回転自在に支持されたソケット２７のスプライン穴に、スライド自在に差し込まれている。
図１４に、本発明の第６変形例を示す。図１４（ａ１）および図１４（ｂ１）は、図３（ａ）に示す最初の実施形態に係るドライブシャフト１２ｂ（１２ａも同様）であり、図１４（ａ２）および図１４（ｂ２）は、第６変形例に係るドライブシャフト１２ｂｘ（１２ａも同様）である。図１４（ａ１）および図１４（ｂ１）に示すように、最初の実施形態に係るドライブシャフト１２ｂは、タイヤ側の等速ジョイント２８の外周面にスプラインＳｐが設けられ、そのスプラインＳｐが図３（ａ）に示すようにホルダ２１にベアリング２６を介して回転自在に支持されたソケット２７のスプライン穴に、スライド自在に差し込まれている。
【0049】
他方、図１４（ａ２）および図１４（ｂ２）に示すように、第６変形例に係るドライブシャフト１２ｂｘは、タイヤ側の等速ジョイント２８ｘにスプライン穴Ｓｐｘが設けられており、そのスプライン穴Ｓｐｘに図１４（ｃ）に示すようにアクスルシャフト１０ｂ（１０ａも同様）に形成されたスプラインがスライド自在に差し込まれている。また、ドライブシャフト１２ｂｘのタイヤ側の等速ジョイント２８ｘは、ホルダ２１にベアリング２６を介して回転自在に支持されている。この構成によれば、ソケット２７が不要となるので、部品点数を削減出来る。また、アクスルシャフト１０ｂを後から等速ジョイント２８ｘにスプライン穴ｓｘに差し込めるので、所謂全浮動式アクスルに対応できる。３５は全浮動式のホイールハブである。
【0050】
（第７変形例）
図１５に、本発明の第７変形例を示す。第７変形例は、図１０に示す第２変形例と図１４に示す第６変形例とを重畳的に組み合わせたものである。すなわち、カバー１９の膨らみ１９ｘを平坦とし、ホルダ２１を三角板３１にボルト２４で締結し、ドライブシャフト１２ａｘ（１２ｂｘ）のタイヤ側の等速ジョイント２８ｘにスプライン穴ｓｘを設け、そこにアクスルシャフト１０ａ（１０ｂ）のスプラインを差し込んだものである。同一の部品には同一の符号を付して詳しい説明を省略するが、部品点数を削減でき、重量軽減を推進できる。
図１５に、本発明の第７変形例を示す。第７変形例は、図１０に示す第２変形例と図１４に示す第６変形例とを重畳的に組み合わせたものである。すなわち、カバー１９の膨らみ１９ｘを平坦とし、ホルダ２１を三角板３１にボルト２４で締結し、ドライブシャフト１２ａｘ（１２ｂｘ）のタイヤ側の等速ジョイント２８ｘにスプライン穴ｓｘを設け、そこにアクスルシャフト１０ａ（１０ｂ）のスプラインを差し込んだものである。同一の部品には同一の符号を付して詳しい説明を省略するが、部品点数を削減でき、重量軽減を推進できる。
【0051】
以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例または修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【0052】
本発明は、電動モータを含む電動駆動ユニットの重量が所謂バネ下重量に加わらず、既存のアクスルケースをドディオンチューブとして流用可能な電動アクスル装置に利用できる。
【符号の説明】
【0053】
１ 電動アクスル装置
２ 電動駆動ユニット
３ アクスルケース
４ バンジョー部
５ 開口
６ａ 右モータ
６ｂ 左モータ
７ モータケース部
８ａ 右ギヤトレーン
８ｂ 左ギヤトレーン
９ ギヤケース部
１０ａ 右アクスルシャフト
１０ｂ 左アクスルシャフト
１１ａ 右ギヤトレーンの最終出力ギヤ
１１ｂ 左ギヤトレーンの最終出力ギヤ
１３ ブーツ
２８ 連結部としての等速ジョイント
２９ 連結部としての等速ジョイント
Ａ ギヤケース部の上下方向の寸法
Ｂ バンジョー部の開口の上下方向の寸法
２ 電動駆動ユニット
３ アクスルケース
４ バンジョー部
５ 開口
６ａ 右モータ
６ｂ 左モータ
７ モータケース部
８ａ 右ギヤトレーン
８ｂ 左ギヤトレーン
９ ギヤケース部
１０ａ 右アクスルシャフト
１０ｂ 左アクスルシャフト
１１ａ 右ギヤトレーンの最終出力ギヤ
１１ｂ 左ギヤトレーンの最終出力ギヤ
１３ ブーツ
２８ 連結部としての等速ジョイント
２９ 連結部としての等速ジョイント
Ａ ギヤケース部の上下方向の寸法
Ｂ バンジョー部の開口の上下方向の寸法
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】