JPH05340449A - 電気自動車用動力伝達装置 - Google Patents

電気自動車用動力伝達装置

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JPH05340449A
JPH05340449A JP5013062A JP1306293A JPH05340449A JP H05340449 A JPH05340449 A JP H05340449A JP 5013062 A JP5013062 A JP 5013062A JP 1306293 A JP1306293 A JP 1306293A JP H05340449 A JPH05340449 A JP H05340449A
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JP
Japan
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ring gear
speed reducer
common
gear
pinion
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Application number
JP5013062A
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Inventor
Haruhito Mori
春仁 森
Kunihiko Morikawa
邦彦 森川
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05340449A publication Critical patent/JPH05340449A/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location or kind of gearing
    • B60K17/043—Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel
    • B60K17/046—Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel with planetary gearing having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H2001/2881—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion comprising two axially spaced central gears, i.e. ring or sun gear, engaged by at least one common orbital gear wherein one of the central gears is forming the output

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  • Transportation (AREA)
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  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 減速機の小型化を図りながら、電気自動車用
動力伝達装置に要求されるトルク伝達条件と減速比条件
を共に満足する電気自動車用動力伝達装置を提供するこ
と。 【構成】 電動モータ１と駆動輪２との間に介装される
減速機として、２組の遊星歯車列のうちリングギヤを除
く構成要素を共通とし、一方の第１リングギヤ３３ａを
ケース固定し、共通ピニオンキャリア３２を入力部材と
し、第２リングギヤ３３ｂを出力部材とする第１遊星歯
車式減速機３とした。なお、第２リングギヤ３３ｂの歯
数を、第１リングギヤ歯数＋ピニオン個数に設定し、複
数の共通ピニオン３１を等間隔に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電動モータによる回転
を減速機により減速して駆動輪に伝達させる電気自動車
用動力伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、遊星歯車式減速機としては、例え
ば、『発明 VOL.89』（１９９２年３月１日；社団法人
発明協会発行）の６４ページ〜６９ページに記載のもの
が知られていて、この従来出典には、図９に示すよう
に、２組の遊星歯車列のピニオン及びサンギヤを共通と
し、サンギヤを入力部材に連結し、一方のリングギヤを
固定とし、他方のリングギヤを出力部材に連結したマイ
クロマシンに適用される遊星歯車式減速機が示されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の遊星歯車式減速機は、単純かつコンパクトな構成で
高減速比が得られるものの、その減速比は下記のように
与えられる為、得られる減速比が大き過ぎ（従来出典の
ものは減速比が４４．２）、電気自動車用動力伝達装置
に適用される減速機の要求性能を満足することができな
い。
【０００４】つまり、電気自動車の減速機に求められて
いる性能は、高トルク伝達が可能で、かつ、減速比が１
０〜１５の範囲のものである。
【０００５】ちなみに、従来の遊星歯車式減速機の減速
比ｉは、 ｉ＝（１＋α1 ）／（α1 −α2 ） ＝｛（ＺR1＋ＺS ）ＺR2｝／｛（ＺR2−ＺR1）ＺS ｝ ＺR2＝ＺR1＋ｎとすると、 ｉ＝｛（ＺR1＋ＺS ）（ＺR1＋ｎ）｝／（ｎ・ＺS ） …(a) 但し、ＺR1は固定側リングギヤ歯数，ＺR2は出力側リン
グギヤ歯数，ＺS はサンギヤ歯数，ｎはピニオンの個
数，α1 は固定側歯数比（＝ＺS/ＺR1），α2は出力側
歯数比（＝ＺS/ＺR2）で与えられる。
【０００６】ここで、例えば、ｎ＝３，ＺR1＝１２，Ｚ
S ＝６とすると、上記(a) 式により、減速比ｉはｉ＝１
５となる。しかし、ＺR1＝１２とすると、リングギヤの
径は、１７mm程度となり、高トルクを伝達する遊星歯車
列の成立が不可能である。
【０００７】逆に、高トルク伝達を満足するように、ｎ
＝３，ＺR1＝４２，ＺS ＝２５とすると、上記(a) 式に
より、減速比ｉはｉ＝４０．２となり、減速比ｉが大き
くなり過ぎる。
【０００８】即ち、従来の遊星歯車式減速機では、高ト
ルク伝達と減速比１０〜１５の範囲を満足する遊星歯車
列の成立が不可能である。
【０００９】そこで、電気自動車用動力伝達装置として
求められている高トルク伝達が可能で、減速比ｉ＝１２
となる減速機としては、図１０に示す１組の遊星歯車列
を用いた減速機や図１１に示す２組の遊星歯車列を用い
た減速機が考えられる。
【００１０】しかし、１組の遊星歯車列を用いた減速機
は、減速比ｉ＝１２を得るのにサンギヤ歯数を少なくリ
ングギヤ歯数を多くしなければならない為、図１０に示
すように、必然的にリングギヤの径が大径となり、減速
機の大型化が避けられない。
【００１１】また、２組の遊星歯車列を用いた減速機
は、リングギヤのみが共通で、他のサンギヤやピニオン
やピニオンキャリアは遊星歯車列毎にそれぞれ要する構
成となる為、図１１に示すように、軸受等を含めて部品
点数が非常に多くなりコスト的に不利であると共に、径
方向に大きくしかも軸方向長くなり、減速機の大型化が
避けられない。
【００１２】本発明は、上記のような問題に着目してな
されたもので、電動モータと駆動輪との間に遊星歯車式
減速機が介装された電気自動車用動力伝達装置におい
て、遊星歯車式減速機の小型化を図りながら、要求され
る高トルク伝達条件と最適減速比条件を共に満足する電
気自動車用動力伝達装置を提供することを共通の目的と
する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
請求項１記載の発明では、電動モータと駆動輪との間に
減速機が介装され、この減速機の入力部材は電動モータ
に連結され、減速機の出力部材は駆動輪に連結される電
気自動車用動力伝達装置において、前記減速機を、２組
の遊星歯車列のピニオン及びピニオンキャリアを共通ピ
ニオン及び共通ピニオンキャリアとし、リングギヤを第
１リングギヤと第２リングギヤに分割し、サンギヤを省
略すると共に、前記第１リングギヤをケース固定とし、
前記共通ピニオンキャリアを前記入力部材とし、前記第
２リングギヤを前記出力部材とする第１遊星歯車式減速
機とした。
【００１４】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
電気自動車用動力伝達装置において、前記共通ピニオン
キャリアを、フロント側プレートと、リヤ側プレート
と、両プレートをキャリヤ中心部の軸心空間位置で連結
する連結部材とを有して構成した。
【００１５】請求項３記載の発明では、電動モータと駆
動輪との間に減速機が介装され、この減速機の入力部材
は電動モータに連結され、減速機の出力部材は駆動輪に
連結される電気自動車用動力伝達装置において、前記減
速機を、２組の遊星歯車列のピニオン及びピニオンキャ
リアを共通ピニオン及び共通ピニオンキャリアとし、リ
ングギヤを第１リングギヤと第２リングギヤに分割し、
サンギヤを共通サンギヤあるいは分割サンギヤにすると
共に、前記第１リングギヤをケース固定とし、前記共通
ピニオンキャリアを前記入力部材とし、前記第２リング
ギヤを前記出力部材とする第２遊星歯車式減速機とし
た。
【００１６】請求項４記載の発明では、請求項１〜請求
項３記載の電気自動車用動力伝達装置において、前記第
２リングギヤの歯数を、第１リングギヤ歯数＋ピニオン
個数に設定し、複数の共通ピニオンを等間隔に配置し
た。
【００１７】請求項５記載の発明では、電動モータと駆
動輪との間に減速機が介装され、この減速機の入力部材
は電動モータに連結され、減速機の出力部材は駆動輪に
連結される電気自動車用動力伝達装置において、前記減
速機を、２組の遊星歯車列のリングギヤを共通リングギ
ヤとし、ピニオンを第１ピニオンと第２ピニオンに分割
し、ピニオンキャリアを第１ピニオンキャリアと第２ピ
ニオンキャリアに分割し、分割した第１サンギヤと第２
サンギヤとを一体に連結すると共に、前記第２ピニオン
キャリアをケース固定とし、前記共通リングギヤを前記
入力部材とし、前記第１ピニオンキャリアを前記出力部
材とする第３遊星歯車式減速機とした。
【００１８】
【作用】請求項１記載の発明の作用を説明する。
【００１９】電動モータからの回転が入力部材である共
通ピニオンキャリアに入力されると、入力回転で公転す
る共通ピニオンキャリアに支持された共通ピニオンがケ
ース固定の第１リングギヤによる拘束で公転に伴って自
転し、この公転及び自転運動する共通ピニオンで出力部
材である第２リングギヤ及びこの第２リングギヤに連結
されている駆動輪を減速回転させる。
【００２０】この第１遊星歯車式減速機での減速比ｉ
は、サンギヤ歯数ＺS と第１リングギヤ歯数ＺR1の歯数
比をα1 とし、サンギヤ歯数ＺS と第２リングギヤ歯数
ＺR2の歯数比をα2 とすると、 ｉ＝α1 ／（α1 −α2 ）＝ＺR2／（ＺR2−ＺR1） …(b) となる。
【００２１】そこで、例えば、第１リングギヤ歯数ＺR1
を３３に設定し、第２リングギヤ歯数ＺR2を３６に設定
すれば、高トルク伝達が可能な歯数設定となるし、減速
比ｉとしてもｉ＝１２を得ることができる。
【００２２】また、上記式(b) から明らかなように、減
速比ｉはサンギヤ歯数ＺS に依存しないで決定されこと
で、積極的にサンギヤを省略することで、わずかなスペ
ースに設置できるコンパクト性を持つ。
【００２３】請求項２記載の発明の作用を説明する。
【００２４】請求項１記載の発明では、積極的にサンギ
ヤを省略したため、サンギヤが配置されるべき共通ピニ
オンの内側部分に空間ができる。この空間を利用し、共
通ピニオンキャリアを、フロント側プレートと、リヤ側
プレートと、両プレートをキャリヤ中心部の軸心空間位
置で連結する連結部材とを有して構成したため、軽量化
を図りながらコンパクト性を保つことができる。
【００２５】請求項３記載の発明の作用を説明する。
【００２６】この発明での第２遊星歯車式減速機は、共
通サンギヤあるいは分割サンギヤを積極的に付加した点
を除いて、請求項１記載の第１遊星歯車式減速機と同様
であり、その減速比ｉも上記式(b) により得られる。
【００２７】したがって、高トルク伝達時に第２リング
ギヤと共通ピニオンとの噛み合い抵抗により共通ピニオ
ンが内側にたわもうとしても共通サンギヤあるいは分割
サンギヤによる噛み合い支持によりギヤの噛み合い騒音
の原因となるたわみを抑えることができる。
【００２８】また、上記式(b) から明らかなように、減
速比ｉはサンギヤ歯数ＺS に依存しないで決定されこと
で、サンギヤを用いる場合にその径を十分に小さく設定
することで十分にコンパクト性も保つことができる。
【００２９】請求項４記載の発明の作用を説明する。
【００３０】２つのリングギヤに噛み合う複数のピニオ
ンは共通であり、２つのリングギヤに対するピニオンの
配置角は当然一致しなければならない。そのためには複
数のピニオンを等間隔に配置するのが良く、その条件
は、 （ＺS ＋ＺR1）／ｎ＝整数 （ＺS ＋ＺR2）／ｎ＝整数 を満たさなければならない。
【００３１】これに対し、第２リングギヤ歯数ＺR2を、
第１リングギヤ歯数ＺR1＋ピニオン個数ｎに設定した場
合、上記条件をいずれも満足し、複数のピニオンを等間
隔に配置することが出来る。この等間隔配置によって、
トルク伝達時に噛み合い力のアンバランスによる振れが
抑えられ、良好なトルク伝達が確保される。
【００３２】請求項５記載の発明の作用を説明する。
【００３３】電動モータからの回転が入力部材である共
通リングギヤに入力されると、入力回転でケース固定の
第２ピニオンキャリアに支持されている第２ピニオンは
自転のみをし、第２サンギヤを回転させる。そして、共
通リングギヤの回転と第２サンギヤと一体の第１サンギ
ヤの回転に拘束されて第１ピニオンは自転及び公転し、
この第１ピニオンを支持する出力部材としての第１ピニ
オンキャリア及びこの第１ピニオンキャリアに連結され
ている駆動輪を減速回転させる。
【００３４】この第３遊星歯車式減速機での減速比ｉ
は、第１サンギヤ歯数ＺS1とリングギヤ歯数ＺR の歯数
比をα1 とし、第２サンギヤ歯数ＺS2とリングギヤ歯数
ＺR の歯数比をα2 とすると、 ｉ＝α2 （１＋α1 ）／（α2 −α1 ） ＝ＺS2（ＺR ＋ＺS1）／ＺR （ＺS2−ＺS1） …(c) となる。
【００３５】そこで、例えば、リングギヤ歯数ＺR を６
８に設定し、第２サンギヤ歯数ＺS2を４０に設定し、第
１サンギヤ歯数ＺS1を３５に設定すれば、高トルク伝達
が可能な歯数設定となるし、減速比ｉとしてもｉ＝１
２．１を得ることができる。
【００３６】また、共通リングギヤとしピニオンキャリ
アを第１ピニオンキャリアと第２ピニオンキャリアとに
分割したため、サンギヤ入力で共通ピニオンキャリアか
らの出力という構成の減速機に比べた場合、キャリア部
の軸方向寸法の増大が避けられ、電気自動車用減速機と
してのコンパクト性を持たせることができる。
【００３７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【００３８】（第１実施例）まず、構成を説明する。
【００３９】図１は請求項１，請求項２及び請求項４記
載の発明に対応する第１実施例の電気自動車用動力伝達
装置を示すスケルトン図、図２は第１実施例の電気自動
車用動力伝達装置の断面図である。
【００４０】第１実施例は駆動輪の各輪でトルク及び回
転数制御を独立に行なうべく各輪独立に配置される動力
伝達装置の例で、図１において、１は電動モータ、２は
駆動輪、３は電動モータ１と駆動輪２との間に介装され
た第１遊星歯車式減速機であり、この減速機３の入力部
材は電動モータ１のモータ軸４に直結され、この減速機
３の出力部材は駆動輪２のロードホイール５に直結され
ている。
【００４１】前記第１遊星歯車式減速機３は、２組の遊
星歯車列により構成され、そのピニオン及びピニオンキ
ャリアを共通ピニオン３１及び共通ピニオンキャリア３
２とし、リングギヤを第１リングギヤ３３ａと第２リン
グギヤ３３ｂに分割し、サンギヤを省略すると共に、前
記第１リングギヤ３３ａを車体６に固定されたケース７
に対して固定とし、前記共通ピニオンキャリア３２を前
記入力部材とし、前記第２リングギヤ３３ｂを前記出力
部材としている。
【００４２】前記共通ピニオンキャリア３２は、図３に
示すように、フロント側プレート３２１と、リヤ側プレ
ート３２２と、両プレート３２１，３２２をその外周位
置で連結するピニオン支持ピン３２３と、両プレート３
２１，３２２をキャリヤ中心部の軸心空間位置で連結す
る連結部材３２５と、該連結部材３２５に形成された潤
滑油穴３２６により構成されている。
【００４３】なお、共通ピニオンキャリア３２のより軽
量化を図るべく、図４に示すように、必要部分のみを残
し無駄な部分を切除した十字形状のフロント側プレート
３２１’及びリヤ側プレート３２２’としても良い。
【００４４】前記共通ピニオン３１は、第２リングギヤ
３３ｂの歯数ＺR2を、第１リングギヤ３３ａの歯数ＺR1
＋ピニオン個数ｎに設定することで、等間隔配置でｎ個
（４個）設けている。
【００４５】次に、作用を説明する。
【００４６】［走行時の減速作用］電動モータ１からの
回転がモータ軸４から、第１遊星歯車式減速機３の入力
部材である共通ピニオンキャリア３２に入力されると、
入力回転で公転する共通ピニオンキャリア３２に支持さ
れた共通ピニオン３１がケース７に固定の第１リングギ
ヤ３３ａによる拘束で公転に伴って自転し、この公転及
び自転運動する共通ピニオン３１で出力部材である第２
リングギヤ３３ｂを減速回転させる。そして、この第２
リングギヤ３３ｂの減速回転がロードホイール５を介し
て駆動輪２に伝達され、駆動輪２を減速回転させる。
【００４７】例えば、第１遊星歯車式減速機３の減速比
ｉをｉ＝１２に設定した場合、電動モータ１の回転が０
〜１２０００ｒｐｍの時、駆動輪２は０〜１０００ｒｐ
ｍの減速回転となる。
【００４８】尚、電気自動車用動力伝達装置では、複数
の減速比を持つトランスミッションが搭載されるエンジ
ン自動車用動力伝達装置と異なり、減速比が単一である
が、これは、トルク及び回転数の制御を電動モータ１に
印加する電流値や電圧値により制御できるため、電動モ
ータ１の定常回転時に減速比ｉがｉ＝１０〜１５の範囲
程度で１段減速できれば良いためである。
【００４９】［ギヤ設定］第１遊星歯車式減速機３の減
速比ｉは、サンギヤ歯数ＺS と第１リングギヤ歯数ＺR1
の歯数比をα1 とし、サンギヤ歯数ＺS と第２リングギ
ヤ歯数ＺR2の歯数比をα2 とすると、 ｉ＝α1 ／（α1 −α2 ）＝ＺR2／（ＺR2−ＺR1） …(1) で与えられる。
【００５０】また、２つのリングギヤ３３ａ，３３ｂに
噛み合う複数のピニオンは共通ピニオン３１であり、２
つのリングギヤ３３ａ，３３ｂに対する共通ピニオン３
１の配置角は当然一致しなければならない。そのために
は複数の共通ピニオン３１を周方向に等間隔に配置する
のが良く、その条件は、 （ＺS ＋ＺR1）／ｎ＝整数 …(2) （ＺS ＋ＺR2）／ｎ＝整数 …(3) を満たさなければならない。
【００５１】これに対し、 ＺR2＝ＺR1＋ｎ …(4) つまり、第２リングギヤ歯数ＺR2を、第１リングギヤ歯
数ＺR1＋ピニオン個数ｎに設定した場合、上記条件(2),
(3) を共に満足し、複数の共通ピニオン３１を等間隔に
配置することができる。
【００５２】また、この(4) 式を上記(1) 式に代入する
と、 ｉ＝（ＺR1＋ｎ）／ｎ …(5) となる。
【００５３】そこで、実施例では、第１リングギヤ歯数
ＺR1を４４に設定し、第２リングギヤ歯数ＺR2を４８に
設定し、ピニオン個数ｎを４に設定することで、高トル
ク伝達が可能で、減速比ｉがｉ＝１２で、しかも、等間
隔配置の共通ピニオン３１を４個持つ第１遊星歯車式減
速機３としている。
【００５４】但し、減速比ｉは電気自動車の減速機とし
て要求される減速比ｉ＝１０〜１５であれば要求に応じ
て適宜設定することができるもので、例えば、減速比ｉ
＝１５を得たい場合、第１リングギヤ歯数ＺR1を４１に
設定し、第２リングギヤ歯数ＺR2を４４に設定し、ピニ
オン個数ｎを３に設定することで、減速比ｉ＝１５を得
ることができる。
【００５５】また、上記式(1),(5) から明らかなよう
に、減速比ｉはサンギヤ歯数ＺS に依存しないで決定さ
れことで、共通サンギヤを省略することもできる。
【００５６】そこで、実施例では、第１遊星歯車式減速
機３のより小型化と部品点数の削減を図る立場から、共
通サンギヤを省略している。
【００５７】［潤滑作用］第１遊星歯車式減速機３の潤
滑作用は、外部から供給されるかあるいは内部に充填さ
れている潤滑油が、潤滑油穴３２６から共通ピニオンキ
ャリア３２の回転に伴って共通ピニオン３１に吹き付け
られ、この油で両リングギヤ３３ａ，３３ｂと共通ピニ
オン３１との噛み合い部分を潤滑する潤滑作用を示す
し、噛み合い摩擦熱による温度上昇に対しては温度上昇
を抑える冷却作用を示す。
【００５８】次に、効果を説明する。
【００５９】（１）電動モータ１と駆動輪２との間に介
装される第１遊星歯車式減速機３を、２組の遊星歯車列
のピニオン及びピニオンキャリアを共通ピニオン３１及
び共通ピニオンキャリア３２とし、リングギヤを第１リ
ングギヤ３３ａと第２リングギヤ３３ｂに分割し、サン
ギヤを省略すると共に、第１リングギヤ３３ａをケース
固定とし、共通ピニオンキャリア３２を入力部材とし、
第２リングギヤ３３ｂを出力部材とする第１遊星歯車式
減速機３としたため、遊星歯車式減速機の小型化を図り
ながら、要求される高トルク伝達条件と最適減速比条件
を共に満足する電気自動車用動力伝達装置を提供するこ
とができる。
【００６０】（２）積極的にサンギヤを省略し、サンギ
ヤが配置されるべき共通ピニオン３１の内側部分に空間
ができることを利用し、共通ピニオンキャリア３２を、
フロント側プレート３２１と、リヤ側プレート３２２
と、両プレート３２１，３２２をキャリヤ中心部の軸心
空間位置で連結する連結部材３２５とを有して構成した
ため、軽量化を図りながらコンパクト性を保つことがで
きる。
【００６１】（３）共通ピニオン３１の内側部分に連結
部材３２５を配置したことに伴い、この連結部材３２５
に潤滑油穴３２６を形成したため、ギヤの潤滑性や冷却
性を高めることができる。
【００６２】（４）第２リングギヤ歯数ＺR2を、第１リ
ングギヤ歯数ＺR1＋ピニオン個数ｎに設定し、４個の共
通ピニオン３１を等間隔に配置したため、トルク伝達時
にギヤ噛み合い力のバランスがとれて振れることのない
良好なトルク伝達作用を確保することができる。
【００６３】（５）搭載スペースがわずかで済むのに伴
い第１遊星歯車式減速機３の出力部材である第２リング
ギヤ３３ｂをロードホイール５に直結し、各輪独立に配
置される動力伝達装置としたため、車室空間やバッテリ
ー搭載空間の確保が図れるばかりでなく、左右駆動輪の
独立制御によりきめ細かな駆動制御や制動制御を行なう
ことができる。
【００６４】（第２実施例）まず、構成を説明する。
【００６５】図５は請求項３記載の発明に対応する第２
実施例の電気自動車用動力伝達装置を示すスケルトン
図、図６は第２実施例装置の第２遊星歯車式減速機を示
す断面図である。
【００６６】第２実施例は左右駆動輪でトルク及び回転
数制御を行なうべく配置される動力伝達装置の例で、図
５において、１は電動モータ、２Ｒ，２Ｌは左右の駆動
輪、３’は電動モータ１と駆動輪２との間に介装された
第２遊星歯車式減速機であり、この減速機３’の入力部
材は電動モータ１のモータ軸４に直結され、この減速機
３’の出力部材はプロペラシャフト１０，ディファレン
シャル１１，左右のドライブシャフト１２Ｒ，１２Ｌを
介して左右の駆動輪２Ｒ，２Ｌに連結されている。
【００６７】前記第２遊星歯車式減速機３’は、第１遊
星歯車式減速機３と同様な２組の遊星歯車列により構成
されていて、異なる点は、共通ピニオン３１に噛み合う
共通サンギヤ３４を有している点である。
【００６８】なお、他の構成は第１実施例装置と同様で
あるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略
する。
【００６９】次に、作用を説明する。
【００７０】作用に関し、その減速比ｉは上記式(1),
(5) により得られるというように同様であり、共通サン
ギヤ３４の有無による作用が異なるのみである。
【００７１】つまり、高トルク伝達時に第２リングギヤ
３３ｂと共通ピニオン３１との噛み合い抵抗により共通
ピニオン３１が内側にたわもうとしても共通サンギヤ３
４による噛み合い支持によりこのたわみを抑えることが
でき、共通ピニオンキャリア３２を片持ち支持にするこ
ともできる。
【００７２】また、式(1),(5) から明らかなように、減
速比ｉはサンギヤ歯数ＺS に依存しないで決定されこと
で、共通サンギヤ３４を用いる場合にその径を十分に小
さく設定することで十分にコンパクト性も保つことがで
きる。
【００７３】次に、効果を説明する。
【００７４】第１実施例装置の（１），（４）の効果に
加え、下記の効果を奏する。
【００７５】（６）共通ピニオン３１の内側に共通サン
ギヤ３４を設けた構成としたため、ギヤの噛み合い剛性
が高まり、ギヤの噛み合い騒音を低く抑えることができ
る。
【００７６】なお、この効果は、共通サンギヤ３４を分
割サンギヤとした場合にも同様に得ることができる。
【００７７】（第３実施例）まず、構成を説明する。
【００７８】図７は請求項５記載の発明に対応する第３
実施例の電気自動車用動力伝達装置を示すスケルトン
図、図８は第３実施例装置の第３遊星歯車式減速機を示
す断面図である。
【００７９】第３実施例は駆動輪の各輪でトルク及び回
転数制御を独立に行なうべく各輪独立に配置される動力
伝達装置の例で、図７において、１は電動モータ、２は
駆動輪、８は電動モータ１と駆動輪２との間に介装され
た第３遊星歯車式減速機であり、この減速機８の入力部
材は電動モータ１のモータ軸４に直結され、この減速機
８の出力部材は出力軸１３，ドライブシャフト１４及び
ロードホイール５を介して駆動輪２に連結されている。
【００８０】前記第３遊星歯車式減速機８は、２組の遊
星歯車列により構成され、リングギヤを共通リングギヤ
８１とし、ピニオンを第１ピニオン８２ａと第２ピニオ
ン８２ｂに分割し、ピニオンキャリアを第１ピニオンキ
ャリア８３ａと第２ピニオンキャリア８３ｂに分割し、
分割した第１サンギヤ８４ａと第２サンギヤ８４ｂとを
一体に連結すると共に、前記第２ピニオンキャリア８３
ｂをケース１５に固定とし、前記共通リングギヤ８１を
前記入力部材とし、前記第１ピニオンキャリア８３ａを
前記出力部材とする遊星歯車式減速機としている。
【００８１】次に、作用を説明する。
【００８２】［走行時の減速作用］電動モータ１からの
回転が、第３遊星歯車式減速機８の入力部材である共通
リングギヤ８１に入力されると、入力回転でケース１５
に固定の第２ピニオンキャリア８３ｂに支持されている
第２ピニオン８２ｂは自転のみをし、第２サンギヤ８４
ｂを回転させる。そして、共通リングギヤ８１の回転と
第２サンギヤ８４ｂと一体の第１サンギヤ８４ａの回転
に拘束されて第１ピニオン８２ａは自転及び公転し、こ
の第１ピニオン８２ａを支持する出力部材としての第１
ピニオンキャリア８３ａ及びこの第１ピニオンキャリア
８３ａに連結されている出力軸１３を減速回転させる。
そして、この回転がドライブシャフト１４を介して伝達
され駆動輪２を減速回転させる。
【００８３】［ギヤ設定］この第３遊星歯車式減速機８
での減速比ｉは、第１サンギヤ歯数ＺS1とリングギヤ歯
数ＺR の歯数比をα1 とし、第２サンギヤ歯数ＺS2とリ
ングギヤ歯数ＺR の歯数比をα2 とすると、 ｉ＝α2 （１＋α1 ）／（α2 −α1 ） ＝ＺS2（ＺR ＋ＺS1）／ＺR （ＺS2−ＺS1） …(6) となる。
【００８４】そこで、例えば、リングギヤ歯数ＺR を６
８に設定し、第２サンギヤ歯数ＺS2を４０に設定し、第
１サンギヤ歯数ＺS1を３５に設定すれば、高トルク伝達
が可能な歯数設定となるし、減速比ｉとしてもｉ＝１
２．１を得ることができる。
【００８５】なお、α2 ＞α1 の条件で、第２サンギヤ
歯数ＺS2と第１サンギヤ歯数ＺS1との大きさを近づける
ことで、減速比ｉは∞まで設定可能で、要求される減速
比ｉに対してその設定自由度が高い。
【００８６】また、共通リングギヤ８１としピニオンキ
ャリアを第１ピニオンキャリア８３ａと第２ピニオンキ
ャリア８３ｂとに分割したため、サンギヤ入力で共通ピ
ニオンキャリアからの出力という構成の減速機に比べた
場合、キャリア部の軸方向寸法の増大が避けられ、電気
自動車用減速機としてのコンパクト性を持たせることが
できる。
【００８７】次に、効果を説明する。
【００８８】（７）電動モータ１と駆動輪２との間に介
装される第３遊星歯車式減速機８を、２組の遊星歯車列
のリングギヤを共通リングギヤ８１とし、ピニオンを第
１ピニオン８２ａと第２ピニオン８２ｂに分割し、ピニ
オンキャリアを第１ピニオンキャリア８３ａと第２ピニ
オンキャリア８３ｂに分割し、分割した第１サンギヤ８
４ａと第２サンギヤ８４ｂとを一体に連結すると共に、
第２ピニオンキャリア８３ｂをケース１５に固定とし、
共通リングギヤ８１を入力部材とし、第１ピニオンキャ
リア８３ａを出力部材とする第３遊星歯車式減速機８と
したため、遊星歯車式減速機の小型化を図りながら、要
求される高トルク伝達条件と最適減速比条件を共に満足
する電気自動車用動力伝達装置を提供することができ
る。
【００８９】（８）上記の減速機構成とし、第２サンギ
ヤ歯数ＺS2と第１サンギヤ歯数ＺS1との歯数設定により
減速比ｉは∞まで設定可能としたため、要求される伝達
トルクと減速比ｉに対して高い自由度により設定するこ
とができる。
【００９０】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。
【００９１】
【発明の効果】請求項１記載の本発明にあっては、電動
モータと駆動輪との間に遊星歯車式減速機が介装された
電気自動車用動力伝達装置において、遊星歯車式減速機
を、２組の遊星歯車列のピニオン及びピニオンキャリア
を共通ピニオン及び共通ピニオンキャリアとし、リング
ギヤを第１リングギヤと第２リングギヤに分割し、サン
ギヤを省略すると共に、第１リングギヤをケース固定と
し、共通ピニオンキャリアを入力部材とし、第２リング
ギヤを出力部材とする第１遊星歯車式減速機としたた
め、遊星歯車式減速機の小型化を図りながら、要求され
る高トルク伝達条件と最適減速比条件を共に満足する電
気自動車用動力伝達装置を提供することができるという
効果が得られる。
【００９２】請求項２記載の本発明にあっては、共通ピ
ニオンキャリアを、フロント側プレートと、リヤ側プレ
ートと、両プレートをキャリヤ中心部の軸心空間位置で
連結する連結部材とを有して構成したため、上記効果に
加え、軽量化を図りながらコンパクト性を保つことがで
きるという効果が得られる。
【００９３】請求項３記載の本発明にあっては、第１遊
星歯車式減速機に共通サンギヤあるいは分割サンギヤを
付加した構成の第２遊星歯車式減速機としたため、請求
項１記載の発明の効果に加え、ギヤの噛み合い剛性の高
まりによりギヤの噛み合い騒音を低く抑えることができ
るという効果が得られる。
【００９４】請求項４記載の本発明にあっては、出力側
リングギヤの歯数を、固定側リングギヤ歯数＋ピニオン
個数に設定し、複数の共通ピニオンを等間隔に配置した
ため、上記請求項１〜請求項３の効果に加え、良好なト
ルク伝達作用を確保することができる。
【００９５】請求項５記載の本発明にあっては、電動モ
ータと駆動輪との間に遊星歯車式減速機が介装された電
気自動車用動力伝達装置において、減速機を、２組の遊
星歯車列のリングギヤを共通リングギヤとし、ピニオン
を第１ピニオンと第２ピニオンに分割し、ピニオンキャ
リアを第１ピニオンキャリアと第２ピニオンキャリアに
分割し、分割した第１サンギヤと第２サンギヤとを一体
に連結すると共に、第２ピニオンキャリアをケース固定
とし、共通リングギヤを入力部材とし、第１ピニオンキ
ャリアを出力部材とする第３遊星歯車式減速機としたた
め、遊星歯車式減速機の小型化を図りながら、要求され
る高トルク伝達条件と最適減速比条件を共に満足する電
気自動車用動力伝達装置を提供することがことができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の電気自動車用動力伝達装置を示す
スケルトン図である。
【図２】第１実施例の電気自動車用動力伝達装置の断面
図である。
【図３】第１実施例装置のピニオンキャリア構造を示す
半断面図である。
【図４】第１実施例装置のピニオンキャリア構造の他の
例を示す半断面図である。
【図５】第２実施例の電気自動車用動力伝達装置を示す
スケルトン図である。
【図６】第２実施例装置の第２遊星歯車式減速機を示す
断面図である。
【図７】第３実施例の電気自動車用動力伝達装置を示す
スケルトン図である。
【図８】第３実施例装置の第３遊星歯車式減速機を示す
断面図である。
【図９】従来の遊星歯車式減速機を示すスケルトン図で
ある。
【図１０】従来の１つの遊星歯車列による遊星歯車式減
速機を示す断面図である。
【図１１】従来の２つの遊星歯車列による遊星歯車式減
速機を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 電動モータ ２ 駆動輪 ３ 第１遊星歯車式減速機 ３１ 共通ピニオン ３２ 共通ピニオンキャリア（入力部材） ３３ａ 第１リングギヤ ３３ｂ 第２リングギヤ（出力部材） ４ モータ軸 ５ ロードホイール

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電動モータと駆動輪との間に減速機が介
    装され、この減速機の入力部材は電動モータに連結さ
    れ、減速機の出力部材は駆動輪に連結される電気自動車
    用動力伝達装置において、 前記減速機を、２組の遊星歯車列のピニオン及びピニオ
    ンキャリアを共通ピニオン及び共通ピニオンキャリアと
    し、リングギヤを第１リングギヤと第２リングギヤに分
    割し、サンギヤを省略すると共に、前記第１リングギヤ
    をケース固定とし、前記共通ピニオンキャリアを前記入
    力部材とし、前記第２リングギヤを前記出力部材とする
    第１遊星歯車式減速機としたことを特徴とする電気自動
    車用動力伝達装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の電気自動車用動力伝達装
    置において、 前記共通ピニオンキャリアを、フロント側プレートと、
    リヤ側プレートと、両プレートをキャリヤ中心部の軸心
    空間位置で連結する連結部材とを有して構成したことを
    特徴とする電気自動車用動力伝達装置。
  3. 【請求項３】 電動モータと駆動輪との間に減速機が介
    装され、この減速機の入力部材は電動モータに連結さ
    れ、減速機の出力部材は駆動輪に連結される電気自動車
    用動力伝達装置において、 前記減速機を、２組の遊星歯車列のピニオン及びピニオ
    ンキャリアを共通ピニオン及び共通ピニオンキャリアと
    し、リングギヤを第１リングギヤと第２リングギヤに分
    割し、サンギヤを共通サンギヤあるいは分割サンギヤに
    すると共に、前記第１リングギヤをケース固定とし、前
    記共通ピニオンキャリアを前記入力部材とし、前記第２
    リングギヤを前記出力部材とする第２遊星歯車式減速機
    としたことを特徴とする電気自動車用動力伝達装置。
  4. 【請求項４】 請求項１〜請求項３記載の電気自動車用
    動力伝達装置において、 前記第２リングギヤの歯数を、第１リングギヤ歯数＋ピ
    ニオン個数に設定し、複数の共通ピニオンを等間隔に配
    置したことを特徴とする電気自動車用動力伝達装置。
  5. 【請求項５】 電動モータと駆動輪との間に減速機が介
    装され、この減速機の入力部材は電動モータに連結さ
    れ、減速機の出力部材は駆動輪に連結される電気自動車
    用動力伝達装置において、 前記減速機を、２組の遊星歯車列のリングギヤを共通リ
    ングギヤとし、ピニオンを第１ピニオンと第２ピニオン
    に分割し、ピニオンキャリアを第１ピニオンキャリアと
    第２ピニオンキャリアに分割し、分割した第１サンギヤ
    と第２サンギヤとを一体に連結すると共に、前記第２ピ
    ニオンキャリアをケース固定とし、前記共通リングギヤ
    を前記入力部材とし、前記第１ピニオンキャリアを前記
    出力部材とする第３遊星歯車式減速機としたことを特徴
    とする電気自動車用動力伝達装置。
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