特許 7348092 電動トラック用の駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-11

(45)【発行日】2023-09-20

(54)【発明の名称】電動トラック用の駆動装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 7/14 20060101AFI20230912BHJP

   B60G 11/27 20060101ALI20230912BHJP

   B60G 11/14 20060101ALI20230912BHJP

   B60K 1/02 20060101ALI20230912BHJP

   B60K 7/00 20060101ALI20230912BHJP

【ＦＩ】

B62D7/14 Z

B60G11/27

B60G11/14

B60K1/02

B60K7/00

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020010654

(22)【出願日】2020-01-27

(65)【公開番号】P2021115961

(43)【公開日】2021-08-10

【審査請求日】2022-09-29

(73)【特許権者】

【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】100092978

【弁理士】

【氏名又は名称】真田 有

(72)【発明者】

【氏名】プレムクマール カーティケヤン

(72)【発明者】

【氏名】チャクマズ アイドガン

(72)【発明者】

【氏名】ティンマイヤン プラディープ クマール

(72)【発明者】

【氏名】サクシーナ マニッシュ

(72)【発明者】

【氏名】シュリヤナラヤナン カーティケヤン

(72)【発明者】

【氏名】ムルガン ゴピナス

【審査官】飯島 尚郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１２４０８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００２／０１７５００９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００９３７０６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１９－５１５８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／００１８９８３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１５２１２５７４（ＤＥ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１１００２８１８（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ７／００－ ７／２２

Ｂ６０Ｇ １１／００－１１／６４

Ｂ６０Ｋ １／０２

Ｂ６０Ｋ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ダブルタイヤを備えた電動トラック用の駆動装置であって、
前記電動トラックの左右の前記ダブルタイヤにそれぞれに設けられ、駆動力を発生するモータと、前記モータの回転を減速する減速機と、前記減速機に連結され前記モータの前記駆動力を前記ダブルタイヤのドライブシャフトに伝達するファイナルギアと、を一体的に収容する駆動ユニットハウジングを含む駆動ユニットと、
前記駆動ユニットハウジング内の前記ファイナルギアの上方に一体的に統合されたサスペンション部と、
前記サスペンション部の上方に一体的に統合され、前記ダブルタイヤを操舵可能に構成されたステアリングギア部と、を含む、電動トラック用の駆動装置。

【請求項2】

前記サスペンション部及び前記ステアリングギア部はいずれも、前記ダブルタイヤを構成する二つの車輪間の上方に位置する、請求項１記載の電動トラック用の駆動装置。

【請求項3】

前記サスペンション部は、前記ダブルタイヤの操舵軸を中心とした外筒部と、前記外筒部と同心配置されるとともに前記外筒部の内周面に沿って軸方向に摺動可能であり且つ前記外筒部に対し相対回転不能な内筒部と、を含むエアーサスペンションである、請求項１又は２記載の電動トラック用の駆動装置。

【請求項4】

前記サスペンション部は、前記外筒部及び前記内筒部を囲むコイルスプリングを兼ね備えている、請求項３記載の電動トラック用の駆動装置。

【請求項5】

前記サスペンション部は、前記外筒部と前記内筒部との摺接位置に配置され前記外筒部と前記内筒部との摺動摩擦を低減する低摩擦部材を含む、請求項３又は４記載の電動トラック用の駆動装置。

【請求項6】

前記ステアリングギア部は、前記電動トラックがまっすぐ前進する状態での前記ダブルタイヤの操舵角を０°としたときに、前記ダブルタイヤを左右それぞれの方向に９０°まで操舵可能に構成されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の電動トラック用の駆動装置。

【請求項7】

前記ファイナルギアは、ディファレンシャルギアに含まれる、請求項１～６のいずれか１項に記載の電動トラック用の駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本件は、電動トラックに用いられる駆動装置に関する。

【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（特許文献１参照）。このような電動トラックに用いられる駆動装置としては、例えば特許文献１に示されるように、駆動用モータと減速機とがディファレンシャルギアに一体的に設けられた駆動装置が検討される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－０２６０５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、トラック等の商用車について、車輪の操舵角を９０°以上、好ましくは１８０°程度まで拡大することで車両の操舵性能を向上させたいという市場要望がある。このような操舵角度を実現できれば、旋回半径を小さくできるというメリットがあり、また、１８０°の操舵が可能であれば左右方向への移動駐車ができるようになる。

【0005】

しかしながら、乗用車に比して高車体重要となるトラックにおいては、リーフスプリング式やエアーサスペンション式等の大型の懸架装置が必須であり、アクスルにおいてもリジッドアクスル等が採用されることが多く、上記のような操舵角の実現は困難である。加えて、電動トラックは乗用車に比して高いトルクが要求されるため減速機構を備える必要があり、駆動装置が大型化する。この点からも、電動トラックにおいて所望の懸架性能を満たしつつ、上記のような操舵角を実現することが難しい。

【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、所望の懸架性能を満たしつつ、操舵角０°～１８０°の操舵性能を持つ電動トラック用の駆動装置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することができる。
（１）本適用例に係る電動トラックの駆動装置は、ダブルタイヤを備えた電動トラック用の駆動装置であって、前記電動トラックの左右の前記ダブルタイヤにそれぞれに設けられ、駆動力を発生するモータと、前記モータの回転を減速する減速機と、前記減速機に連結され前記モータの前記駆動力を前記ダブルタイヤのドライブシャフトに伝達するファイナルギアと、を一体的に収容する駆動ユニットハウジングを含む駆動ユニットと、前記駆動ユニットハウジング内の前記ファイナルギアの上方に一体的に統合されたサスペンション部と、前記サスペンション部の上方に一体的に統合され、前記ダブルタイヤを操舵可能に構成されたステアリングギア部と、を含む。

【0008】

本適用例に係る電動トラックの駆動装置においては、モータと減速機とファイナルギアとを一体的に収容した駆動ユニットハウジングを含む駆動ユニットが、電動トラックの左右それぞれに配置されたダブルタイヤごとに設けられるとともに、ファイナルギアの上方に一体的に統合されたサスペンション部及びステアリングギア部が設けられる。このような駆動装置によれば、ダブルタイヤが個別に駆動されるとともに個別に操舵されるため、例えば０°～１８０°の操舵角を実現可能であり、旋回半径を小さくすることができる。したがって、所望の懸架性能を満たしつつ、操舵角０°～１８０°の操舵性能を持つトラック用の駆動装置を提供できる。

【0009】

仮に、サスペンション部及びステアリングギア部が統合されず、駆動ユニットの上方にステアリングギア部のみが設けられる場合、電動トラックとして十分な懸架性能を備えるためには、リーフスプリング等の商用車用大型サスペンション部を駆動装置の近傍に設置する必要がある。このような場合、たとえステアリングギア部が設けられた駆動装置であっても、その操舵性能はサスペンション部により制限され、結果として操舵角０°～１８０°の操舵性能を持つ電動トラック用の駆動装置を提供することは困難である。したがって、所望の懸架性能が求められる電動トラックにおいて、操舵角０°～１８０°の操舵性能を持つ電動トラック用の駆動装置を提供するためには、ファイナルギアの上方においてサスペンション部及びステアリングギア部を一体的に統合することが必須となる。
また、本適用例に係る電動トラックの駆動装置においてはダブルタイヤが適用される。これにより、サスペンション部に対して要求される懸架性能を低減できることから、ステアリングギア部に統合されるサスペンション部のみによって車両全体としての懸架性能を満たすことが可能となる。

【0010】

（２）本適用例に係る電動トラックの駆動装置において、前記サスペンション部及び前記ステアリングギア部がいずれも、前記ダブルタイヤを構成する二つの車輪間の上方に位置してもよい。
本適用例に係る電動トラックの駆動装置においては、サスペンション部及びステアリングギア部がいずれも、ダブルタイヤを構成する二つの車輪間の上方に配置されるため、重量バランスが良く、ダブルタイヤの操舵性能が向上する。

【0011】

（３）本適用例に係る電動トラックの駆動装置において、前記サスペンション部が、前記ダブルタイヤの操舵軸を中心とした外筒部と、前記外筒部と同心配置されるとともに前記外筒部の内周面に沿って軸方向に摺動可能であり且つ前記外筒部に対し相対回転不能な内筒部と、を含むエアーサスペンションであってもよい。
本適用例に係る電動トラックの駆動装置においては、このように、サスペンション部を、ダブルタイヤの操舵軸を中心とした外筒部とこの外筒部と同心配置されるとともに外筒部の内周面に沿って軸方向に摺動可能であり且つ外筒部に対し相対回転不能な内筒部とを含むエアーサスペンションとすることで、油圧式のサスペンションや電磁式のサスペンションに比べて構成が簡素になる。

【0012】

（４）本適用例に係る電動トラックの駆動装置において、前記サスペンション部が、前記外筒部及び前記内筒部を囲むコイルスプリングを兼ね備えていてもよい。
本適用例に係る電動トラックの駆動装置においては、サスペンション部が、外筒部及び内筒部を囲むコイルスプリングを兼ね備えていることから、車両総重量に見合った適切なサスペンション部が構成される。

【0013】

（５）本適用例に係る電動トラックの駆動装置において、前記サスペンション部が、前記外筒部と前記内筒部との摺接位置に配置され前記外筒部と前記内筒部との摺動摩擦を低減する低摩擦部材を含んでもよい。
本適用例に係る電動トラックの駆動装置においては、サスペンション部が、外筒部と内筒部との摺接位置に配置されて外筒部と内筒部との摺動摩擦を低減する低摩擦部材を含むことで、サスペンション部の摩擦が低減される。

【0014】

（６）本適用例に係る電動トラックの駆動装置において、前記ステアリングギア部が、前記ドライブシャフトが車幅方向に延在するときの前記ダブルタイヤの操舵角を０°としたときに、前記ダブルタイヤを左右それぞれの方向に９０°まで操舵可能に構成されていてもよい。
本適用例に係る電動トラックの駆動装置においては、ステアリングギア部が、ドライブシャフトが車幅方向に延在するときのダブルタイヤの操舵角を０°としたときに、ダブルタイヤを左右それぞれの方向に９０°まで操舵可能に構成されるため、操舵性能が向上し、例えば左右方向への移動駐車も可能となる。

【0015】

（７）本適用例に係る電動トラックの駆動装置において、前記ファイナルギアがディファレンシャルギアに含まれてもよい。
本適用例に係る電動トラックの駆動装置においては、ファイナルギアがディファレンシャルギアに含まれることから、ダブルタイヤに適切な駆動力が配分され、操舵性能が向上する。

【発明の効果】

【0016】

本件によれば、所望の懸架性能を満たしつつ、操舵角０°～１８０°の操舵性能を持つ電動トラック用の駆動装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】一実施形態としての駆動装置が適用された電動トラックの全体斜視図である。

【図2】図１の電動トラックの前側に配置された駆動装置周辺の斜視図である。

【図3】一実施形態としての駆動装置の側面図であり、一方の車輪を省略して示す。

【図4】図３のＡ－Ａ矢視断面図である。

【図5】一実施形態としての駆動装置の斜視図であり、ダブルタイヤを省略して示す。

【図6】駆動装置の要部構成を説明するための模式的な断面図である。

【図7】一実施形態としての駆動装置を、操舵中心を通り車両前後方向に切断した部分断面図である。

【図8】仕様の異なる電動トラックに共通の駆動装置を適用した例である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図面を参照して、実施形態としての電動トラック用の駆動装置について説明する。以下の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、この実施形態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。下記の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

【0019】

［１．全体構成］
図１に示すように、本実施形態に係る駆動装置は、内燃機関を備えずにモータ１１（図３参照）の駆動力のみで走行する電動トラック１に適用される。図１では、車両前後方向に延設された左右一対のサイドフレーム１Ａ（シャシフレームともいう）と、車両前部に配置されたキャブ１Ｂと、を備えた電動トラック１（以下単に「トラック１」という）を例示しており、ボディの図示は省略している。なお、サイドフレーム１Ａに加えて車幅方向に延びるフレームが設けられていてもよいし、サイドフレーム１Ａが省略されてもよい。

【0020】

以下の説明では、トラック１の前進方向を前方（Front）とし、この反対方向を後方（Rear）とする。また、トラック１の前方を向いた状態を基準にして左右を定める。なお、左右方向は車両前後方向と直交する。以下、左右方向を「車幅方向」といい、車両前後方向を単に「前後方向」という。

【0021】

図１及び図２に示すように、トラック１は、二つの車輪２Ａ（駆動輪）からなるダブルタイヤ２を備える。本実施形態のトラック１では、車両前側（前輪側）に左右一対のダブルタイヤ２が設けられ、車両後側（後輪側）に左右一対のダブルタイヤ２が前後に並んで設けられているが、ダブルタイヤ２の前後方向の個数はこれに限られない。各ダブルタイヤ２には、モータ１１を含む駆動ユニット１０が一つずつ設けられ、ダブルタイヤ２にはモータ１１の駆動力が伝達される。駆動ユニット１０の構成は後述する。

【0022】

本実施形態のトラック１は、車幅方向に延在する一対のマウント用フレーム体５Ａ及びこれらを連結する一対のクロスメンバー５Ｂ及び一対のクロスメンバー５Ｃとからなる車体フレーム枠体５と、車体フレーム枠体５の枠内に配置される駆動ユニット１０を各マウント用フレーム体５Ａに連結する車体連結部３２，３３と、を含む。

【0023】

一対のマウント用フレーム体５Ａは、前後方向に離隔して配置される。各クロスメンバー５Ｂ，５Ｃは、前後のマウント用フレーム体５Ａ同士を連結する。この車体フレーム枠体５の枠内には、左右一対の駆動ユニット１０が車幅方向に隣り合うように配置される。本実施形態のトラック１では、車両前側（前輪側）に一つの車体フレーム枠体５が設けられ、車両後側（後輪側）に二つの車体フレーム枠体５が設けられるが、車体フレーム枠体５の前後の個数はこれに限らない。このように、本実施形態のトラック１では、左右一対の駆動ユニット１０を車体連結部３２，３３により連結した車体フレーム枠体５が、車両の前軸アクスル及び後軸アクスルを構成する。

【0024】

本実施形態の車体フレーム枠体５は、前後のマウント用フレーム体５Ａが車幅方向かつ上下方向に延在する矩形状の平板部材で構成される。また、車体フレーム枠体５の上方に位置するクロスメンバー５Ｂは、前後方向に延設されたコ字型又はハット型断面の部材で構成され、前後のマウント用フレーム体５Ａの上端のフランジ部同士を連結する。一方、車体フレーム枠体５の側方に位置するクロスメンバー５Ｃは、前後方向かつ上下方向に延在する平板部材で構成され、車輪２Ａを囲むように凹部が形成される。なお、クロスメンバー５Ｂ，５Ｃのいずれか一方を省略してもよい。

【0025】

図２に示すように、前側の車体連結部３２は、枠内の駆動ユニット１０の車両前側を前側のマウント用フレーム体５Ａに連結し、後側の車体連結部３３は、枠内の駆動ユニット１０の車両後側を後側のマウント用フレーム体５Ａに連結する。図３及び図５に示すように、前後の車体連結部３２，３３は同様（前後対称）に形成される。各車体連結部３２，３３は、前後方向に延設されるとともにマウント用フレーム体５Ａに連結されて、トラック１のフレームの一部を構成する。

【0026】

前側の車体連結部３２の前端部には、前後方向に直交する方向に延在する平面状の取付面３２ａが設けられる。また、前側の車体連結部３２の後端部には、後方に突出した一対の連結側突起部３２ｂが設けられる。取付面３２ａはマウント用フレーム体５Ａに取り付けられる部分であり、締結用の孔部（図示略）を有する。また、一対の連結側突起部３２ｂは車幅方向に互いに離隔し、車幅方向に貫通した孔部３２ｃを有する。この連結側突起部３２ｂは、後述するヒンジ部４０の一部を構成し、後述するステアリングギア部３０に接続される。

【0027】

後側の車体連結部３３の後端部には、前後方向に直交する方向に延在する平面状の取付面３３ａが設けられる。また、後側の車体連結部３３の前端部には、前方に突出するとともに孔部３３ｃを有する一対の連結側突起部３３ｂが設けられる。取付面３３ａ及び連結側突起部３３ｂの各構成は、上記の取付面３２ａ及び連結側突起部３２ｂの各構成と同様である。

【0028】

図３及び図４に示すように、駆動ユニット１０は、駆動力を発生するモータ１１と、モータ１１の回転を減速する減速機１２と、減速機１２に連結されモータ１１の駆動力をダブルタイヤ２のドライブシャフト１３に伝達するファイナルギア１４と、これらを一体的に収容する駆動ユニットハウジング１５と、を有する。すなわち、駆動ユニットハウジング１５はモータ１１と減速機１２とファイナルギア１４とを一体的に収容する。

【0029】

モータ１１は、車両駆動時には電動機として機能し、車両減速時には発電機として機能する電動発電機（モータ・ジェネレータ）である。減速機１２は、モータ１１の回転を減速してモータトルク（駆動力）を増幅させる。ドライブシャフト１３は、トラック１がまっすぐ前進する状態で車幅方向に延設され、ファイナルギア１４を挟んで左右に一対配置される。ファイナルギア１４は、車幅方向において二つの車輪２Ａの略中央に位置し、減速機１２で増幅されたモータ１１の駆動力を二つの車輪２Ａに配分する。なお、ファイナルギア１４がディファレンシャルギアに含まれてもよい。ただし、ダブルタイヤ２の場合、二つの車輪２Ａの距離が通常の左右輪と比較して近いため、ディファレンシャルギアを省略可能である。

【0030】

トラック１の駆動装置は、トラック１の左右それぞれに配置される駆動ユニット１０に加え、駆動ユニットハウジング１５内のファイナルギア１４の上方に一体的に統合されたサスペンション部２０と、サスペンション部２０の上方に一体的に統合されたステアリングギア部３０と、を含む。さらに本実施形態の駆動装置は、ステアリングギア部３０の車両前側及び車両後側のそれぞれに設けられる一対のヒンジ部４０と、上述した車体連結部３２，３３と、を含む。

【0031】

サスペンション部２０は、ダブルタイヤ２の上下振動を吸収するサスペンションとして機能する部分である。ステアリングギア部３０は、ダブルタイヤ２を操舵可能に構成されており、ダブルタイヤ２を操舵軸３０ａまわりに操舵する（操舵角を変更する）機能を持つ。なお、ダブルタイヤ２の操舵は手動であっても自動であってもよい。また、各ダブルタイヤ２は個別に駆動されるとともに個別に操舵される。ヒンジ部４０は、ダブルタイヤ２の上下振動が車体に伝わることを抑制する機能を持つ。車体連結部３２，３３は、一対のヒンジ部４０を介してステアリングギア部３０とトラック１の車体とをそれぞれ連結するものであり、操舵軸３０ａを挟んで前後に一対設けられる。

【0032】

本実施形態では、図２に示すように、サスペンション部２０及びステアリングギア部３０がいずれも、ダブルタイヤ２を構成する二つの車輪２Ａ間の上方に位置する。また、図３に示す駆動装置では、モータ１１がファイナルギア１４よりも車両前方であって減速機１２の上方に配置されているが、モータ１１の位置は、モータ１１の仕様やサイズや、モータ１１を配置できるスペース等に応じて設定すればよい。例えば、モータ１１をファイナルギア１４の後方に配置してもよいし、ファイナルギア１４に対し斜め上方に配置してもよい。あるいは、モータ１１の出力軸（図示略）が下方に延びる姿勢で配置されてもよい。

【0033】

［２．要部構成］
まず、サスペンション部２０について詳述する。図５及び図６に示すように、本実施形態のサスペンション部２０は、ダブルタイヤ２の操舵軸３０ａを中心とした外筒部２１と、外筒部２１と同心配置された内筒部２２と、を含むエアーサスペンションである。内筒部２２は、外筒部２１の内周面に沿って軸方向に摺動可能であり、且つ、外筒部２１に対し相対回転不能に設けられる。操舵軸３０ａは、ダブルタイヤ２が操舵するときの操舵中心Ｃｓを持つ軸部であり、上下方向に延設される。なお、操舵中心Ｃｓは、外筒部２１及び内筒部２２の中心と一致する。

【0034】

なお、図７に示すように、サスペンション部２０が、外筒部２１及び内筒部２２を囲むコイルスプリング２８を兼ね備えていてもよい。コイルスプリング２８を兼ね備えたサスペンション部２０は、比較的軽量のトラック１に適用される。一方、図５及び図６に示す、コイルスプリング２８を備えないサスペンション部２０は、エアーの容量がコイルスプリング２８を兼ね備えたものに比べて大きく、比較的重量の大きなトラック１に適用される。図７に示すサスペンション部２０は、コイルスプリング２８が設けられている点を除いて図５及び図６に示すサスペンション部２０と基本的には相違しない。そのため、以下、図７も実施例の一つとして参照して説明する。なお、図７では駆動ユニット１０を模式的に示す。

【0035】

図５～図７に示すように、外筒部２１及び内筒部２２はいずれも、上下方向に長い円筒形状をなし、外筒部２１の内径が内筒部２２の外径よりも僅かに大きい。外筒部２１の上側の開口部は、操舵軸３０ａが固定された蓋部３０ｂにより封止され、外筒部２１の下側の開口部は、内筒部２２の上部が入り込むことで内筒部２２と連通している。また、内筒部２２の上側の開口部は、外筒部２１の下部に入り込んで外筒部２１と連通しており、内筒部２２の下側の開口部は平板状のドライブヘッド２５により封止される。外筒部２１及び内筒部２２の内側にはエアーが封入される。

【0036】

ドライブヘッド２５は、図６に示すように、内筒部２２の下端部の内周面にも固定されるよう段付き形状であってもよい。この場合、内筒部２２とドライブヘッド２５との固定が強固となり、横方向への荷重に対抗することが可能となる。なお、外筒部２１の下端部には、内筒部２２の抜けを防止するとともにシールするストッパー２４が固定される。また、サスペンション部２０にコイルスプリング２８が設けられる場合には、図７に示すように、外筒部２１及び内筒部２２の周囲にコイルスプリング２８が配置される。

【0037】

外筒部２１及び内筒部２２は、トラック１の上下振動（ダブルタイヤ２の上下移動）に応じて、軸方向（上下方向）に相対変位（摺動）する。図６に示すように、本実施形態のサスペンション部２０は、外筒部２１と内筒部２２との摺接位置に配置された低摩擦部材２３を含む。低摩擦部材２３は、外筒部２１と内筒部２２との摺動摩擦を低減する部材であり、例えば外筒部２１の内周面や内筒部２２の外周面に取り付けられる。低摩擦部材２３により、外筒部２１及び内筒部２２の直接的な接触が回避され、これらが上下方向に相対的に摺動する際の摩擦が低減される。

【0038】

図５及び図７に示すように、本実施形態では、外筒部２１の上部の外周面に環状の取付部２６が固定されており、この取付部２６とドライブヘッド２５とがスタビライザー２７（ステアリングアームとも呼ばれる）によりリンク結合される。これにより、外筒部２１及び内筒部２２の相対回転が規制される。さらに、外筒部２１の上部及び内筒部２２の下部を互いにリンク結合することで、外筒部２１及び内筒部２２の相対的な上下移動が許容されるうえ、これらの動きが円滑化される。

【0039】

また、本実施形態のサスペンション部２０では、スタビライザー２７の左右両側にショックアブソーバー２９がそれぞれ設けられる。ショックアブソーバー２９は、その上端部が取付部２６に接続され、その下端部が取付部品を介してドライブヘッド２５に接続される。

【0040】

次に、ステアリングギア部３０について詳述する。本実施形態のステアリングギア部３０は、トラック１がまっすぐ前進する状態での（すなわちドライブシャフト１３が車幅方向に延在するときの）ダブルタイヤ２の操舵角を０°（基準）としたときに、ダブルタイヤ２を左右それぞれの方向に９０°まで操舵可能に構成されている。すなわち、ダブルタイヤ２はステアリングギア部３０によって１８０°操舵することができ、前進方向から左方向又は右方向に９０°操舵されると、ドライブシャフト１３の延設方向が前後方向となり、トラック１が左右方向に移動可能となる。

【0041】

図５及び図７に示すように、ステアリングギア部３０は、蓋部３０ｂに固定された操舵軸３０ａと、操舵軸３０ａに固定された平歯車３０ｃと、平歯車３０ｃと噛み合う内歯車３０ｄと、操舵軸３０ａと同心配置された筒状部３０ｅと、内歯車３０ｄに連結されて内歯車３０ｄを回転させる駆動部３１と、を含む。駆動部３１は、例えば油圧シリンダーやステッピングモータといったアクチュエータである。

【0042】

図５に示す例では、上面視で駆動部３１が内歯車３０ｄを時計回りに回転させると平歯車３０ｃも時計回りに回転し、操舵軸３０ａも時計回りに回転するため、ダブルタイヤ２が右方向に操舵する。反対に、駆動部３１が内歯車３０ｄを反時計回りに回転させると平歯車３０ｃも反時計回りに回転し、操舵軸３０ａも反時計回りに回転するため、ダブルタイヤ２が左方向に操舵する。なお、図３に示すように、操舵軸３０ａは、一対のマウント用フレーム５Ａのそれぞれから等距離に配置される。

【0043】

図５～図７に示すように、筒状部３０ｅには、車体連結部３２，３３の連結側突起部３２ｂ，３３ｂのそれぞれに連結される前後一対の突起部３０ｆが形成される。突起部３０ｆは、筒状部３０ｅの前側の外周面及び後側の外周面のそれぞれから前後方向に突設され、上記の連結側突起部３２ｂ，３３ｂとともにヒンジ部４０を構成する。すなわち、前側突起部３０ｆは、一対の連結側突起部３２ｂの間に介装され、各連結側突起部３２ｂの孔部３２ｃ内にヒンジ部４０の回転中心Ｃｈとして機能する部位が挿通される。本実施形態の突起部３０ｆは、車幅方向に貫通した貫通孔３０ｇを有する円筒部（図示略）が孔部３２ｃ内に挿通される。

【0044】

後側の突起部３０ｆも同様に、一対の連結側突起部３３ｂの間に介装され、各連結側突起部３３ｂの孔部３３ｃ内にヒンジ部４０の回転中心Ｃｈとして機能する円筒部が挿通される。なお、本実施形態のヒンジ部４０には、車体に伝達される荷重を吸収するブッシュ（図示略）が介装される。ブッシュが介装されることで、車体に伝わる荷重が吸収され、ドライブフィールがより向上する。

【0045】

図６及び図７に示すように、筒状部３０ｅの内側には、蓋部３０ｂ及び外筒部２１の上部が筒状部３０ｅに対して同心配置されるとともに回転可能に支持される。すなわち、外筒部２１，内筒部２２，蓋部３０ｂ及びドライブヘッド２５は、筒状部３０ｅに対し、操舵軸３０ａを中心として一体回転する。筒状部３０ｅの内周面と外筒部２１の外周面との間には、上下方向の荷重を受けるスラストプレート３４が介装される。なお、スラストプレート３４の上端部には、外筒部２１の抜けを防止するストッパー３６が固定される。

【0046】

本実施形態のスラストプレート３４は、筒状部３０ｅと外筒部２１との間に位置する円筒部３４ａと、円筒部３４ａの下端部から径方向外側に突設されたフランジ部３４ｂと、を含む。フランジ部３４ｂは取付部２６の上面と筒状部３０ｅの下面との間に挟まれる。スラストプレート３４は、どの部品にも固定されず、スペーサーとして機能する金属部品であり、固定側の筒状部３０ｅと回転側の外筒部２１及び取付部２６との直接的な接触を回避する。なお、スラストプレート３４は摩耗するため交換可能とされる。

【0047】

本実施形態のステアリングギア部３０は、外筒部２１とスラストプレート３４との摺接位置に配置された低摩擦部材３５を含む。低摩擦部材３５は、外筒部２１とスラストプレート３４との摩擦を低減する部材であり、例えば外筒部２１の外周面又はスラストプレート３４の内周面に取り付けられる。この低摩擦部材３５により、外筒部２１及びスラストプレート３４の相対変位の際の摩擦が低減される。

【0048】

［３．作用及び効果］
上記のトラック１用の駆動装置によれば、以下の作用及び効果を得ることができる。
（１）モータ１１と減速機１２とファイナルギア１４とを一体的に収容した駆動ユニットハウジング１５を含む駆動ユニット１０がトラック１の左右それぞれに配置されたダブルタイヤ２ごとに設けられ、ファイナルギア１４の上方にサスペンション部２０及びステアリングギア部３０が一体的に統合される。このような駆動装置によれば、ダブルタイヤ２が個別に駆動されるとともに個別に操舵されるため、例えば０°～１８０°の操舵角を実現可能であり、旋回半径を小さくすることができる。したがって、所望の懸架性能を満たしつつ、操舵角０°～１８０°の操舵性能を持つトラック１用の駆動装置を提供することができる。

【0049】

例えば、サスペンション部とステアリングギア部とが統合されず、駆動ユニットの上方にステアリングギア部のみが設けられる場合には、リーフスプリング等の商用車用の大型サスペンションを駆動装置の近傍に配置し、トラックとして十分な懸架性能を備える必要がある。このような場合、仮に駆動ユニットとステアリングギア部とが統合されていたとしても、その操作性能は別途配置されたサスペンションにより制限されてしまい、結果として、操舵角０°～１８０°の操舵性能を持つトラック用駆動装置を提供することは困難である。つまり、所望の懸架性能が求められる電動トラックにおいて、操舵角０°～１８０°の操舵性能を持つ電動トラック用駆動装置を提供するためには、上述したように、ファイナルギア１４の上方においてサスペンション部２０及びステアリングギア部３０を一体的に統合することが必須となる。

【0050】

また、上述したトラック１用の駆動装置においてはダブルタイヤ２が適用される。これにより、サスペンション部２０に対して要求される懸架性能を低減できることから、ステアリングギア部３０に統合されるサスペンション部２０のみによって車両全体としての懸架性能を満たすことができる。

【0051】

（２）上述した駆動装置によれば、サスペンション部２０及びステアリングギア部２０がいずれも、ダブルタイヤ２を構成する二つの車輪２Ａ間の上方に位置することから、重量バランスが良く、ダブルタイヤ２の操舵性能を向上させることができる。

【0052】

（３）上述した駆動装置では、サスペンション部２０が、ダブルタイヤ２の操舵軸３０ａを中心とした外筒部２１と、外筒部２１の内周面に沿って軸方向に摺動可能であり且つ外筒部２１に対し相対回転不能な内筒部２２と、を含むエアーサスペンションである。このため、油圧式のサスペンションや電磁式のサスペンションに比べて構成を簡素化できる。

【0053】

（４）また、図７に示すように、サスペンション部２０がコイルスプリング２８を兼ね備えたものとすることで、車両総重量に見合った適切なサスペンション部２０を構成することができる。

【0054】

（５）上述した駆動装置では、サスペンション部２０が、外筒部２１と内筒部２２との摺接位置に配置された低摩擦部材２３を含む。このため、外筒部２１と内筒部２２とが相対的に摺動するときの摩擦を低減することができ、エアーサスペンションの性能を向上させることができる。

【0055】

（６）上述した駆動装置によれば、ステアリングギア部３０が、ダブルタイヤ２を基準から左右それぞれの方向に９０°まで（すなわち１８０°まで）操舵可能に構成されていることから、操舵性能を向上させることができ、例えば左右方向への移動駐車も可能となる。
（７）また、ファイナルギア１４を含んだディファレンシャルギアを設けることでダブルタイヤ２に駆動力を適切に配分することができ、操舵性能を向上させることができる。

【0056】

（８）また、本実施形態の駆動装置では、ステアリングギア部３０が一対のヒンジ部４０及び一対の車体連結部３２，３３を介して車体に連結されている。ヒンジ部４０はダブルタイヤ２の上下振動が車体に伝わることを抑制する機能を持つことから、サスペンション部２０に加えてヒンジ部４０によっても車体振動を抑制でき、ドライブフィールの向上を図ることができる。

【0057】

（９）本実施形態の駆動装置によれば、外筒部２１の上部及び内筒部２２の下部が互いにリンク結合されるため、外筒部２１及び内筒部２２の相対回転を規制したうえで、相対的な上下移動を許容でき、さらに外筒部２１及び内筒部２２の軸方向の動きを円滑化することができる。

【0058】

（１０）本実施形態の駆動装置では、筒状部３０ｅと外筒部２１との間に介装されたスラストプレート３４がスペーサーとして機能し、固定側の筒状部３０ｅと回転側の外筒部２１及び取付部２６との直接的な接触を回避するができる。さらに、スラストプレート３４は上下方向の荷重を受けるため、ドライブフィールをより向上させることができる。

【0059】

（１１）特に、本実施形態のステアリングギア部３０は、外筒部２１とスラストプレート３４との摺接位置に配置された低摩擦部材３５を含むことから、外筒部２１及びスラストプレート３４の相対変位の際の摩擦を低減することができる。このため、操舵性能をより向上させることができる。

【0060】

（１２）本実施形態のトラック１では、一対の駆動ユニット１０が車体フレーム枠体５の枠内に隣り合って配置されて車体連結部３２，３３により連結されることで、駆動装置がパッケージングされている。つまり、左右一対の駆動ユニット１０を車体連結部３２，３３により連結した車体フレーム枠体５が、車両の前軸アクスル及び後軸アクスルを構成する。このため、例えば、図８に示すように、車両総重量，貨物の種類，ホイールベースなどが異なる電動トラック１′，１″であっても、共通の駆動装置を適用できる。言い換えると、仕様の異なる電動トラックごとに駆動装置を製造する必要がないため、製造コストを低減することができる。また、顧客側でホイールベースの調整が可能となり、商品価値を高めることができる。なお、図８の電動トラック１′は前輪側が一軸，後輪側も一軸のトラックであり、図８の電動トラック１″は前輪側が一軸，後輪側が二軸のトラックである。上記の駆動装置を用いることで、前輪側，後輪側に適切な数を配置できる。

【0061】

（１３）特に、本実施形態では、操舵軸３０ａが一対のマウント用フレーム５Ａのそれぞれから等距離に配置されている。つまり、車体フレーム枠体５の枠内の前後方向中心においてダブルタイヤ２が操舵されることになるため、配置バランスを向上させることができる。

【0062】

［４．変形例１］
上記の駆動装置やトラック１はいずれも一例である。例えば、上記のサスペンション部２０は外筒部２１及び内筒部２２を含むエアーサスペンション、あるいは、エアーサスペンション及びコイルスプリング２８のハイブリッドであるが、サスペンション部は負荷や用途に基づいて選択可能であり、油圧式のサスペンションや電磁式のサスペンションを採用してもよい。

【0063】

上記の低摩擦部材２３，３５やスラストプレート３４は必須ではなく省略可能である。また、外筒部２１及び内筒部２２の相対回転を規制する構造はスタビライザー２７によるリンク結合に限られない。また、ステアリングギア部３０が、平歯車３０ｃ及び内歯車３０ｄ以外の歯車を用いて実現されてもよい。ダブルタイヤ２の操舵角の範囲は、要求される旋回半径に応じて設定されてよい。

【0064】

上述したトラック１では、車体フレーム枠体５の枠内に一対の駆動ユニット１０が車幅方向に隣り合って配置されることで駆動装置がパッケージングされているが、車体への駆動装置の搭載方法はこれに限られない。例えば、前後方向に延設される左右一対のシャシフレームに駆動装置が連結されてもよい。なお、ヒンジ部４０は必須ではなく省略してもよい。

【0065】

［５．変形例２］
また、上記の実施形態および変形例においては、本発明が適用される車両の一例として、乗用車に比して車両重量が大きいトラックを記載した。しかしながら、車両重量が比較的小さいながらも懸架性能が求められる乗用車や小型トラックにおいて、所望の懸架性能を満たしつつ、操舵角０°～１８０°の操舵性能を持つ車両用の駆動装置を提供してもよい。このような場合、ダブルタイヤは必須構成要素ではなく、シングルタイヤであってもよい。

【0066】

本変形例に係る電動車両の駆動装置においては、モータと減速機とファイナルギアとを一体的に収容した駆動ユニットハウジングを含む駆動ユニットが、電動車両の左右それぞれに配置されたシングルタイヤごとに設けられるとともに、ファイナルギアの上方に一体的に統合されたサスペンション部及びステアリングギア部が設けられる。このような駆動装置によれば、シングルタイヤが個別に駆動されるとともに個別に操舵されるため、例えば０°～１８０°の操舵角を実現可能であり、旋回半径を小さくすることができる。したがって、所望の懸架性能を満たしつつ、操舵角０°～１８０°の操舵性能を持つ電動車両用の駆動装置を提供できる。

【符号の説明】

【0067】

１，１′，１″ トラック（電動トラック）
２ ダブルタイヤ
２Ａ 車輪
１０ 駆動ユニット
１１ モータ
１２ 減速機
１３ ドライブシャフト
１４ ファイナルギア
１５ 駆動ユニットハウジング
２０ サスペンション部
２１ 外筒部
２２ 内筒部
２３ 低摩擦部材
２８ コイルスプリング
３０ ステアリングギア部
３０ａ 操舵軸
３２ 前側の車体連結部
３３ 後側の車体連結部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】