电动车辆的驱动轮单元安装结构的制作方法

本实用新型涉及一种电动车辆的驱动轮单元安装结构，其适用于电动汽车等电动车辆，用于将具备车轮及驱动所述车轮旋转的马达的驱动轮单元安装至车辆本体。

背景技术：

以往，作为适用此种驱动轮单元的电动汽车，例如已知有专利文献1所记载者。所述电动汽车中，在前轮侧，适用作为所述驱动轮单元的驱动模块(module)，另一方面，在后轮侧，设有具备作为从动轮的后轮的从动模块。

驱动模块包括：左右两个车轮、及设在它们间并驱动两车轮的驱动装置。驱动装置包括下述等部分，即：单个马达，被固定于设在两车轮(以下，在本栏中适当称作“驱动轮”)之间的副车架(subframe)；左右的传动轴，分别沿左右方向延伸，用于分别驱动左右的驱动轮旋转；以及差速器齿轮，设在马达与两传动轴之间，将马达的旋转传递至两传动轴。

这样构成的驱动模块在电动汽车的车辆本体的前部，从下方装卸自如地安装于车辆本体。并且，在驱动模块装卸自如的电动汽车中，根据用户的需求或用途，从预先准备的多个车辆本体及多个驱动模块中选择所需的车辆本体及驱动模块，将所述驱动模块安装于车辆本体，由此能构成适合于用户需求的电动汽车。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利特开2013-169946公报

技术实现要素：

[实用新型所要解决的问题]

然而，这样构成的电动汽车中，存在如下所述的问题。即，所述电动汽车中，驱动模块的驱动装置是以遍及车辆本体的左右方向的整个横宽的方式而构成，并且，在进入车辆本体的内侧的状态下安装于车辆本体，因此相应地，电动汽车的车内空间变窄。而且，在将驱动模块安装至车辆本体时，必须相对较高地抬升(liftup)车辆本体，因此，需要抬升机等专用设备，驱动模块相对于车辆本体的安装及拆卸作业非常繁琐。

本实用新型是为了解决如上所述的问题而完成，其目的在于提供一种电动车辆的驱动轮单元安装结构，能够构成电动车辆而不会缩窄车内空间，而且，能够相对较容易地进行驱动轮单元相对于车辆本体的安装及拆卸作业。

[解决问题的技术手段]

为了达成所述目的，技术方案1的实用新型是一种电动车辆(电动汽车1)的驱动轮单元安装结构，其将驱动轮单元5安装至车辆本体2，所述驱动轮单元5包括单个车轮(实施方式中的(以下在本项中相同)后轮4)、及驱动车轮旋转的马达12，所述电动车辆(电动汽车1)的驱动轮单元安装结构的特征在于，马达是以其旋转轴12a沿上下方向延伸的方式而配置，驱动轮单元是从左右侧方分别装卸自如地安装于车辆本体。

根据此结构，包括单个车轮及驱动其旋转的马达的驱动轮单元从左右侧方分别装卸自如地安装于车辆本体，因此与从车辆本体的下方安装前述驱动模块的以往相比，不需要抬升机等专用设备，便能够容易地将驱动轮单元安装至车辆本体。而且，驱动轮单元的马达是以其旋转轴沿上下方向延伸的方式而配置，因此，例如即使为了提高马达的额定输出而使马达的积厚增加，从而加大了旋转轴的长度方向上的马达尺寸，与以其旋转轴沿车辆本体的左右方向延伸的方式来配置马达的情况相比，马达也不会伸出到车辆本体的内侧。由此，能够确保车辆本体的内部空间相对较宽。如上所述，根据本实用新型，能够构成电动车辆而不会缩窄车内空间，而且，能够相对较容易地进行驱动轮单元相对于车辆本体的安装及拆卸作业。

技术方案2的实用新型是根据技术方案1所述的电动车辆中的驱动轮单元的安装结构，驱动轮单元还包括：马达单元部6，除了马达以外还具有转换机构14，且安装于所述车辆本体，所述转换机构14将马达的旋转轴的旋转一边减慢，一边转换为绕着水平轴线的旋转；驱动轴7，在车轮与马达单元部之间以水平地延伸的方式而设，将从马达单元部输出的旋转力传递至车轮；以及悬架部8，设在车轮与马达单元部之间，悬架车轮。

根据此结构，驱动轮单元的马达单元部除了马达以外还具有所述转换机构，通过所述转换机构，马达的旋转轴的旋转一边被减慢，一边被转换为绕着水平轴线的旋转。并且，从马达单元部输出的旋转力经由与车轮之间水平地延伸的驱动轴而传递，以驱动车轮旋转。如上所述，通过以旋转轴沿上下方向延伸的方式而配置的马达，能够顺畅地驱动被安装于车辆本体的驱动轮单元的车轮旋转。而且，通过设在与马达单元部之间的悬架部，车轮得到悬架，因此在电动车辆的行驶时，能够抑制振动从车轮向马达单元部的传递，由此，能够确保稳定的马达运行。

技术方案3的实用新型是根据技术方案2所述的电动车辆中的驱动轮单元的安装结构，转换机构包括：减速齿轮机构16，将马达的旋转轴的旋转绕着与旋转轴相同的轴予以减慢；以及传递机构17，用于将经所述减速齿轮机构减慢的旋转转换成绕着与旋转轴正交的轴的旋转，并传递至驱动轴。

根据此结构，通过减速齿轮机构，马达的旋转轴的旋转绕着与所述旋转轴相同的轴而减慢。而且，所述经减慢的旋转通过传递机构而绕着与马达的旋转轴正交的轴得到转换，并被传递至驱动轴。如上所述，通过具有所述减速齿轮机构及传递机构的转换机构，能够将以旋转轴沿上下方向延伸的方式配置的马达的旋转力转换为绕着水平轴线的所需扭矩，并经由驱动轴来使车轮良好地旋转。

附图说明

图1(a)及图1(b)是示意性地表示适用了本实用新型的驱动轮单元的安装结构的四轮电动汽车的图，图1(a)是侧面图，图1(b)是在四个车轮附近切断时的平面图。

图2(a)至图2(c)是表示驱动轮单元的图，图2(a)是正面图，图2(b)是内部结构图，图2(c)是背面图。

图3(a)及图3(b)是用于说明驱动轮单元相对于车辆本体的安装及拆卸的图，图2(a)及图2(b)分别对应于图1(a)及图1(b)，表示电动汽车的后部。

图4(a)至图4(c)是用于说明可在车辆本体后部的左右两侧安装两个驱动轮单元的电动汽车的图，图4(a)表示驱动轮单元安装前的状态，图4(b)表示仅安装有后侧的驱动轮单元的状态，图4(c)表示安装有两个驱动轮单元的状态。

[符号的说明]

1：电动汽车(电动车辆)

2：车辆本体

3：前轮

4：后轮

5：驱动轮单元

6：马达单元部

7：驱动轴

8：悬架部

12：马达

12a：旋转轴

14：转换机构

16：减速齿轮机构

17：传递机构

17a：铅垂轴

17b：第一伞齿轮

17c：水平轴

17d：第二伞齿轮

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边详细说明本实用新型的优选实施方式。图1(a)及图1(b)示意性地表示将本实用新型的一实施方式的驱动轮单元安装结构适用于左右后轮的电动汽车，图1(a)是侧面图，图1(b)是在四个车轮附近水平切断时的平面图。如本图所示，所述电动汽车1(电动车辆)为四轮车辆，包括构成其车身(body)的车辆本体2、左右两个前轮3、3以及各自具有作为单个车轮的后轮4的左右两个驱动轮单元5、5。另外，以下的说明中，将后轮4适当地称作“驱动轮4”。

图2(a)至图2(c)表示驱动轮单元5，图2(a)是正面图，图2(b)是内部结构图，图2(c)是背面图。如本图所示，驱动轮单元5包括：驱动轮4、驱动所述驱动轮4旋转的马达单元部6、将来自马达单元部6的旋转力传递至驱动轮4的驱动轴7、以及设在马达单元部6与驱动轮4之间并悬架驱动轮4的悬架部8。

驱动轮4包含金属制的轮(wheel)4a、以及设在其外周侧的橡胶制的轮胎(tyre)4b。轮4a形成为朝内侧(图2(b)的右侧)开口的圆柱状，另一方面，轮胎4b形成为环状，且嵌合于轮4a的外周侧。

马达单元部6具有纵长盒体状的壳体11，在所述壳体11内，设有下述部分等，即：马达12，以旋转轴12a沿上下方向延伸的方式而配置；逆变器(inverter)13，用于对所述马达12供给交流电流；以及转换机构14，将马达12的旋转轴12a的旋转一边减慢，一边转换为绕着水平轴线的旋转。

马达12包含下述等部分，即：所述旋转轴12a，沿上下方向延伸规定长度，且旋转自如地支撑于壳体11内；转子12b，可与所述旋转轴12a一体地旋转；以及圆筒状的定子12c，在转子12b的外周侧，被固定于壳体11内。而且，逆变器13被配置在马达12的上方，将来自搭载于车辆本体2中的未图示的电池(battery)的直流电流转换成交流电流，并供给至马达12。

转换机构14包含：减速齿轮机构16，被设在马达12的下侧，将旋转轴12a的旋转绕着与所述旋转轴12a相同的轴予以减慢；以及传递机构17，被设在减速齿轮机构16的下侧，用于将经减速齿轮机构16减慢的旋转转换成绕着水平轴线的旋转，并传递至所述驱动轴7。另外，尽管省略详细说明，但减速齿轮机构16例如能够包含行星齿轮机构或摆线针轮(cyclo)减速机等。

传递机构17包含下述等部分，即：铅垂轴17a，与马达12的旋转轴12a配置在同轴上，且旋转自如地支撑于壳体11内；第一伞齿轮17b，被固定于所述铅垂轴17a的下端部；水平轴17c，在所述第一伞齿轮17b的下方，旋转自如地支撑于壳体11内；以及第二伞齿轮17d，被固定于所述水平轴17c且咬合于所述第一伞齿轮17b。而且，所述水平轴17c的驱动轮4侧(图2(b)的左侧)的端部经由接头(joint)18而连结于所述驱动轴7的一端部(图2(b)的右端部)。

在以上述方式构成的马达单元部6中，如图2(c)所示，在壳体11的背面上部设有多个(图2(c)中仅图示了两个)端子10、10。这些端子10电连接于逆变器13。而且，在马达单元部6的壳体11中，设有从其背面朝左右分别突出且沿上下方向延伸规定长度的安装法兰(flange)11a、11a。在各安装法兰11a，以沿上下方向排列的状态而设有多个(本实施方式中为四个)安装孔11b，所述多个安装孔11b用于使后述的安装用螺栓2c贯穿。

悬架部8构成为，通过规定的多个减振器(damper)8a及臂(arm)8b(图2(b)中分别图示有各一个)等来支撑固定驱动轮4的轮毂单元(hubunit)21。通过所述悬架部8，能够在电动汽车1的行驶时吸收来自路面的冲击(shock)，并且能够使车身姿势稳定，除此以外，还能够抑制振动从驱动轮4向马达单元部6的传递。

轮毂单元21包括下述等部分，即：轮毂22，固定驱动轮4的轮4a；以及轮毂架(hubcarrier)23，支撑所述轮毂22，并且连结于悬架部8的减振器8a及臂8b。而且，所述驱动轴7的一端部(图2(b)的左端部)经由接头19而连结于所述轮毂架23。

如以上那样构成的驱动轮单元5以下述方式安装于车辆本体2。图3(a)及图3(b)示意性地表示电动汽车1的后部，是驱动轮单元5安装至车辆本体2前的状态。如本图所示，在车辆本体2的左右侧部，分别形成有安装驱动轮单元5的规定形状的驱动轮单元用凹部2a、2a。各驱动轮单元用凹部2a朝左右方向(图3(b)的上下方向)中的其中一方向、及下方(图3(a)的下方)开口，侧面形状形成得比驱动轮单元5的正面形状大一圈。而且，在各驱动轮单元用凹部2a的里侧上部，设有与驱动轮单元5的所述端子10对应的多个(图3(a)中仅图示了两个)输出端子2b、2b，并且突出设置有与驱动轮单元5的所述安装孔11b对应的多个(本实施方式中为前后各四个，共计八个)螺栓2c。

在将驱动轮单元5安装于车辆本体2的情况下，首先，将驱动轮单元5从车辆本体2的侧方收容至驱动轮单元用凹部2a内，使车辆本体2侧的对应的螺栓2c贯穿驱动轮单元5的各安装孔11b。继而，分别将螺母(nut)9紧固至这些贯穿的螺栓2c。由此，驱动轮单元5向车辆本体2的安装完成，由此，驱动轮单元5的端子10与车辆本体2的输出端子2b电连接。其结果，从搭载于车辆本体2的电池朝向马达12的电力供给成为可能，通过马达12运行，对驱动轮单元5的驱动轮4进行旋转驱动。

另一方面，在从车辆本体2拆卸驱动轮单元5的情况下，从螺栓2c拆下驱动轮单元5的所有螺母9，从车辆本体2的驱动轮单元用凹部2a朝向侧方拉出所述驱动轮单元5。由此，便能够从车辆本体2容易地拆卸驱动轮单元5。另外，在所述驱动轮单元5的安装及拆卸时，通过预先顶起(jackup)车辆本体2的后部，便能够容易地进行安装及拆卸作业。

如以上所说明的，根据本实施方式，包括单个驱动轮4及驱动其旋转的马达12的驱动轮单元5从左右侧方分别装卸自如地安装于车辆本体2，因此与以往相比，不需要抬升机等专用设备，便能够容易地将驱动轮单元5安装至车辆本体2。而且，驱动轮单元5的马达12是以其旋转轴12a沿上下方向延伸的方式而配置，因此，例如即使为了提高马达12的额定输出而使马达12的积厚增加，从而加大了旋转轴12a的长度方向上的马达12的尺寸，与以旋转轴沿车辆本体2的左右方向延伸的方式来配置马达的情况相比，马达12也不会伸出到车辆本体2的内侧。由此，能够确保车辆本体2的内部空间相对较宽。如上所述，根据本实施方式，能够构成电动汽车1而不会缩窄车内空间，而且，能够相对较容易地进行驱动轮单元5相对于车辆本体2的安装及拆卸作业。

而且，通过驱动轮单元5中的马达单元部6的转换机构14，马达12的旋转轴12a的旋转一边被减速齿轮机构16减慢，一边由传递机构17转换为绕着水平轴线的旋转，通过从马达单元部6输出的旋转力，经由驱动轴7来对驱动轮4进行旋转驱动。如上所述，通过以旋转轴12a沿上下方向延伸的方式配置的马达12，能够顺畅地驱动被安装于车辆本体2的驱动轮单元5的驱动轮4旋转。而且，通过设在马达单元部6与驱动轮4之间的悬架部8来悬架驱动轮4，因此在电动汽车1的行驶时，能够抑制振动从驱动轮4向马达单元部6的传递，由此，能够确保稳定的马达12的运行。

进而，通过具有所述减速齿轮机构16及传递机构17的转换机构14，能够将马达12的旋转力转换为绕着水平轴线的所需扭矩，并经由驱动轴7来使驱动轮4良好地旋转。

另外，本实用新型并不限定于所说明的所述实施方式，能够以各种形态来实施。例如，实施方式中，对将本实用新型的驱动轮单元5适用于电动汽车1的后轮的情况进行了说明，但本实用新型并不限定于此，也能适用于前轮。

而且，本实用新型并不限定于四轮车辆，例如也能如图4(a)所示，将驱动轮单元5选择性地安装于在车辆后部可安装多个(图4(a)至图4(c)中为单侧两个)驱动轮单元5的车辆本体2。图4(b)表示在车辆本体2的后部安装有一个驱动轮单元5的状态，图4(c)表示了在车辆本体2的后部安装有两个驱动轮单元5、5的状态。例如，图4(c)所示的电动汽车1c相对于图4(b)所示的电动汽车1b，能搬运更重的货物等，因此，能够使用单个车辆本体2来构成与用户的需求或目的相应的电动汽车1。

进而，实施方式中所示的驱动轮单元5的细节结构等不过是例示，能够在本实用新型的主旨范围内进行适当变更。