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図面 (7)

課題

シリアルハイブリッド方式を大型トラックに採用しても簡易な構造にできる駆動ユニットを提供する。

解決手段

アクスルケース34の外周面のうちブレーキドラム36の近傍には、蓄電体18に蓄電された電力によって駆動する駆動モータ38,39が配置されている。駆動モータ38,39は、アクスルケース34を挟んだ両側に配置された一対のものであり、ブレーキドラム36よりも内側に位置している。駆動モータ38,39の駆動力ピニオンギア38b,39bとリングギア36bによって伝達されて後輪14,15が回転する。

概要

背景

発電専用のエンジン内燃機関)と、このエンジンが発電した電力蓄電する蓄電体二次電池など)とを搭載し、蓄電体に蓄電された電力によってモータを駆動させて車輪を回転させることにより走行するシリアルハイブリッド車が知られている。このシリアルハイブリッド車には、駆動軸長手方向両端部に連結された車輪ごとに専用の駆動モータが備えられているものもある。これらの駆動モータはホイール内に配置されており、いわゆるホイールインモータと呼ばれている(例えば、特許文献1参照。)。

一般に乗用車小型トラックのような比較的軽量の車両では、各車輪当たり(一輪当り)の駆動力は小さく、外径ホイールリム径以下であって、長さが車輪の幅程度の小型の駆動モータを使用しても車輪を十分に駆動できるので、上記のホイールインモータのようなレイアウトが可能である。これに対し、大型トラック駆動輪はタイヤ及びホイールを1つのハブに2個取付ける構造であり、ホイールのサイズに比較するとより大きな駆動力が必要とされる。このため、大型トラックをシリアルハイブリッド車にする場合、車輪を駆動させる駆動モータの外径をホイールのリム径よりも大きくするか、駆動モータの長さを車輪の幅よりも大きくする必要がある。従って、大型トラックでは、上記したホイールインモータのようなレイアウトは採用できず、より大型の駆動モータをエンジンの後方に配置しておき、プロペラシャフト差動ギヤアクスルシャフト等を介して車輪を駆動するタイプが一般的である。このようなタイプの場合、駆動系はエンジン車のそれとほぼ同じ構成となる。
特開平11−262101号公報

概要

シリアルハイブリッド方式を大型トラックに採用しても簡易な構造にできる駆動ユニットを提供する。アクスルケース34の外周面のうちブレーキドラム36の近傍には、蓄電体18に蓄電された電力によって駆動する駆動モータ38,39が配置されている。駆動モータ38,39は、アクスルケース34を挟んだ両側に配置された一対のものであり、ブレーキドラム36よりも内側に位置している。駆動モータ38,39の駆動力がピニオンギア38b,39bとリングギア36bによって伝達されて後輪14,15が回転する。

目的

本発明は、上記事情に鑑み、シリアルハイブリッド方式を大型トラックに採用しても簡易な構造にできる駆動ユニットを提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

車輪を回転させる駆動軸収納されたアクスルケースと、該アクスルケースの長手方向両端部に回転自在に固定された、前記車輪と共に回転するブレーキドラムと、電力蓄電される蓄電体と、前記アクスルケースの外周面のうち前記ブレーキドラムの近傍に配置された、前記蓄電体に蓄電された電力によって駆動する駆動モータと、該駆動モータの駆動力を前記ブレーキドラムに伝達する動力伝達部材とを備えたことを特徴とする駆動ユニット

請求項2

前記動力伝達部材は、前記駆動モータの回転軸に固定されたピニオンギアと、前記ブレーキドラムの外周面に固定された、前記ピニオンギアに噛み合うリングギアとからなるものであることを特徴とする請求項1に記載の駆動ユニット。

請求項3

前記駆動モータは、前記アクスルケースを挟んだ両側に配置された一対のものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の駆動ユニット。

請求項4

前記ピニオンギア及び前記リングギアを水密に覆うギアカバーを備えたことを特徴とする請求項2又は3に記載の駆動ユニット。

請求項5

前記ギアカバーは、前記車輪を制動するブレーキを取り付けるためのブレーキ取付用ブラケットに固定されたブラケットを介して前記アクスルケースに固定されたものであることを特徴とする請求項4に記載の駆動ユニット。

請求項6

前記ギアカバーは、前記車輪を制動するブレーキを取り付けるためのブレーキ取付用ブラケットと一体的に形成されたブラケットを介して前記アクスルケースに固定されたものであることを特徴とする請求項4に記載の駆動ユニット。

請求項7

前記駆動モータは、モータ取付用ブラケットと前記ギアカバーを介して前記アクスルケースに固定されたものであることを特徴とする請求項1乃至請求項6に記載の駆動ユニット。

技術分野

0001

本発明は、大型トラックなどの車両の車輪を回転させる駆動軸収納されたアクスルケースなどからなる駆動ユニットに関する。

背景技術

0002

発電専用のエンジン内燃機関)と、このエンジンが発電した電力蓄電する蓄電体二次電池など)とを搭載し、蓄電体に蓄電された電力によってモータを駆動させて車輪を回転させることにより走行するシリアルハイブリッド車が知られている。このシリアルハイブリッド車には、駆動軸の長手方向両端部に連結された車輪ごとに専用の駆動モータが備えられているものもある。これらの駆動モータはホイール内に配置されており、いわゆるホイールインモータと呼ばれている(例えば、特許文献1参照。)。

0003

一般に乗用車小型トラックのような比較的軽量の車両では、各車輪当たり(一輪当り)の駆動力は小さく、外径ホイールリム径以下であって、長さが車輪の幅程度の小型の駆動モータを使用しても車輪を十分に駆動できるので、上記のホイールインモータのようなレイアウトが可能である。これに対し、大型トラックの駆動輪はタイヤ及びホイールを1つのハブに2個取付ける構造であり、ホイールのサイズに比較するとより大きな駆動力が必要とされる。このため、大型トラックをシリアルハイブリッド車にする場合、車輪を駆動させる駆動モータの外径をホイールのリム径よりも大きくするか、駆動モータの長さを車輪の幅よりも大きくする必要がある。従って、大型トラックでは、上記したホイールインモータのようなレイアウトは採用できず、より大型の駆動モータをエンジンの後方に配置しておき、プロペラシャフト差動ギヤアクスルシャフト等を介して車輪を駆動するタイプが一般的である。このようなタイプの場合、駆動系はエンジン車のそれとほぼ同じ構成となる。
特開平11−262101号公報

発明が解決しようとする課題

0004

上述したように、大型トラックにシリアルハイブリッド方式を採用する構造では、乗用車のような小型車両に採用されるホイールインモータを利用できないので、差動ギヤやアクスルシャフトを無くした構造にはできない。このため、駆動軸などから構成される駆動ユニットを簡易な構造にはできない。

0005

本発明は、上記事情に鑑み、シリアルハイブリッド方式を大型トラックに採用しても簡易な構造にできる駆動ユニットを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

上記目的を達成するための本発明の駆動ユニットは、
(1)車輪を回転させる駆動軸が収納されたアクスルケースと、
(2)該アクスルケースの長手方向両端部に回転自在に固定された、前記車輪と共に回転するブレーキドラムと、
(3)電力が蓄電される蓄電体と、
(4)前記アクスルケースの外周面のうち前記ブレーキドラムの近傍に配置された、前記蓄電体に蓄電された電力によって駆動する駆動モータと、
(5)該駆動モータの駆動力を前記ブレーキドラムに伝達する動力伝達部材とを備えたことを特徴とするものである。

0007

ここで、
(6)前記動力伝達部材は、
(6—1)前記駆動モータの回転軸に固定されたピニオンギアと、
(6—2)前記ブレーキドラムの外周面に固定された、前記ピニオンギアに噛み合うリングギアとからなるものであってもよい。

0008

また、
(7)前記駆動モータは、前記アクスルケースを挟んだ両側に配置された一対のものであってもよい。

0009

さらに、
(8)前記ピニオンギア及び前記リングギアを水密に覆うギアカバーを備えてもよい。

0010

さらにまた、
(9)前記ギアカバーは、前記車輪を制動するブレーキを取り付けるためのブレーキ取付用ブラケットに固定されたブラケットを介して前記アクスルケースに固定されたものであってもよい。

0011

さらにまた、
(10)前記ギアカバーは、前記車輪を制動するブレーキを取り付けるためのブレーキ取付用ブラケットと一体的に形成されたブラケットを介して前記アクスルケースに固定されたものであってもよい。
(11)前記駆動モータは、モータ取付用ブラケットと前記ギアカバーを介して前記アクスルケースに固定されたものであってもよい。

発明の効果

0012

本発明によれば、アクスルケースの外周面のうちブレーキドラムの近傍に駆動モータが配置されており、この駆動モータの駆動力を動力伝達部材によってブレーキドラムに伝達して車輪が回転する。従って、プロペラシャフトや差動ギアが不要であり、従来のホイールインモータタイプと同等に簡単な構造の駆動ユニットを大型トラックに採用できることとなる。

発明を実施するための最良の形態

0013

本発明は、タイヤ及びホイールを1つのハブに2個取付けた構造の大型トラックに実現された。

0014

図1を参照して、本願発明の駆動ユニットが採用された大型トラックの概略構造を説明する。

0015

図1は、大型トラックの概略構造を示す底面図である。

0016

大型トラック10は、2つの前輪(タイヤ)12と、1つのハブに2つずつ(14a,14bと、15a,15b)装着された後輪14,15を備えている。後輪14と後輪15は、アクスルケース34に収容されたドライブシャフト32(図2参照)に連結されている。運転席17の下方には、発電専用のエンジン(内燃機関)16が配置されている。このエンジン16は発電機19を駆動するだけであり、ここで得られた電力は、二次電池などの蓄電体(充電体)18に蓄電されて(充電されて)、導電ケーブル導電線)20を通って駆動モータ38,39に供給される。なお、エンジン16と蓄電体18の間には、発電機19が配置されている。上記の駆動モータ38,39の配置について図2から図4までを参照して説明する。

0017

図2は、駆動モータを備えた駆動ユニットを内側(車内側)から示す斜視図であり、一部を破断して示している。図3は、駆動モータを備えた駆動ユニットを外側(車外側)から示す斜視図であり、一部を破断して示している。図4は、駆動ユニットのうち駆動モータ近傍を示す一部断面図である。

0018

駆動ユニット30は、後輪14,15が固定されたドライブシャフト32が収納されたアクスルケース34を備えている。アクスルケース34の長手方向両端部には、後輪14,15と共に回転するブレーキドラム36が回転自在に固定されている。アクスルケース34の外周面のうちブレーキドラム36の近傍には、蓄電体18に蓄電された電力によって駆動する駆動モータ38,39が配置されている。駆動モータ38,39は、アクスルケース34を挟んだ両側に配置された一対のものであり、ブレーキドラム36よりも内側に位置している。駆動モータ38,39は、アクスルケース34にL字状のブラケット40及びギヤカバー42を介して固定されている。なお、ブレーキがエア駆動である場合はブレーキ駆動エアチャンバー前後反対側に駆動モータ38(又は39)を1個配置すればよく、ブレーキが油圧駆動である場合には駆動モータ38,39をアクスルケース34の車両前後方向に各1個、合計2個配置してもよい。

0019

駆動モータ38,39の回転軸38a,39aはアクスルケース34に平行に車外に向けて延びており、これらの回転軸38a,39aにはそれぞれピニオンギア38b,39bが固定されている。また、ブレーキドラム36の外周面には、ピニオンギア38b,39bに噛み合うリングギア36bが固定されている。従って、駆動モータ38,39の駆動力(回転力)は、ピニオンギア38b,39bとリングギア36bによってブレーキドラム36に伝達され、これにより、後輪14,15が回転する。なお、駆動モータ38,39の駆動力をブレーキドラム36に無端ベルトで伝達してもよい。また、駆動モータ38,39の駆動力を所定の減速比でブレーキドラム36に伝達するために、ピニオンギア38b,39bとリングギア36bは歯数が異なるが同一モジュールのものであってもよい。

0020

上記したピニオンギア38b,39b及びリングギア36bは、内部に空間が形成された円板状のギアカバー42によって水密に覆われている。このギアカバー42の内部に潤滑油などを収容しておくことにより、ピニオンギア38b,39b及びリングギア36bを円滑に回転させて耐久性を高めることができる。ギアカバー42は、後輪14,15を制動するブレーキ(図示せず)を取り付けるためのブレーキ取付用ブラケット44に取り付けられている。なお、ギアカバー42の一部をシール材で構成してもよい。このシール材やリングギア36bをブレーキドラム36と一体に構成してもよいが、制動に伴う摩擦熱の影響を回避するためと、シール材やリングギア36bの耐久性を確保するために、ブレーキドラム36の一般的な材料であるねずみ鋳鉄とは異なる材料で構成し、ブレーキドラム36本体とはスプライン等のトルク伝達能力の高い構造で連結してもよい。

0021

図5図6を参照してギアカバーの取り付け方法の他の例を説明する。

0022

図5は、アクスルケースにブラケットを介して固定されたギアカバーを示す斜視図であり、一部を破断して示している。図6は、ブレーキ取付用ブラケットに一体的に形成されたブラケットを介して固定されたギアカバーを示す斜視図であり、一部を破断して示している。これらの図では、図2図3に示す構成要素と同じ構成要素には同じ符号が付されている。

0023

図5に示すように、ギアカバー42は、後輪14,15を制動するブレーキを取り付けるためのブレーキ取付用ブラケット44に固定されたブラケット46を介してアクスルケース34に固定されている。図5に示す構造に代えて、図6に示すように、後輪14,15を制動するブレーキを取り付けるためのブレーキ取付用ブラケット44に一体的にブラケット48を形成しておき、このブラケット48を介してギアカバー42をアクスルケース34に固定してもよい。

0024

上述したように、アクスルケース34に駆動モータ38,39を固定して後輪14,15を駆動するように構成したのでプロペラシャフトや差動ギアが不要であり、従来のホイールインモータタイプと同等に簡単な構造の駆動ユニットを大型トラックに採用できることとなる。また、エンジン16は発電専用であるので小型で済み、蓄電体18も小さくて済む。

0025

なお、本発明は駆動モータを蓄電体に蓄電された電力によって駆動するものであるが、車両の運転条件によってはエンジンで発電した電力単独またはこれらの電力を同時に両方用いて駆動しても良い。

0026

さらに、本発明では大型トラック等、ダブルタイヤ用駆動ユニットを想定しているが、小型トラック等、シングルタイヤ用駆動ユニットに適用しても良い。

図面の簡単な説明

0027

大型トラックの概略構造を示す底面図である。
駆動モータを備えた駆動ユニットを内側(車内側)から示す斜視図であり、一部を破断して示している。
駆動モータを備えた駆動ユニットを外側(車外側)から示す斜視図であり、一部を破断して示している。
駆動ユニットのうち駆動モータ近傍を示す一部断面図である。
アクスルケースにブラケットを介して固定されたギアカバーを示す斜視図であり、一部を破断して示している。
ブレーキ取付用ブラケットに一体的に形成されたブラケットを介して固定されたギアカバーを示す斜視図であり、一部を破断して示している。

符号の説明

0028

10大型トラック
14,15後輪
16エンジン
18蓄電体
30駆動ユニット
34アクスルケース
36ブレーキドラム
36bリングギア
38,39駆動モータ
38b,39bピニオンギア
40ブラケット
42 ギアカバー

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