JPH082266A - 電気自動車用減速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気自動車のモータ出力軸から差動歯車機構
に至る減速装置を、径方向に小型化すること。 【構成】 モータ出力軸１３と、出力軸１１との間を、
遊星ローラ式減速機構１５により結合し、出力軸１１に
形成したギヤ２１と、差動歯車機構１９に結合したギヤ
２０とを直接噛合させる。ここでモータ出力軸１３の回
転は遊星式減速機構１５により減速されて出力軸１１に
至り、その後ギヤ２１および２０を順次経て差動歯車機
構１９に達する。ところで出力軸１１およびモータ出力
軸１３間を遊星式減速機構１５により駆動結合し、ここ
で減速を行う構成にし、更に出力軸１１および差動歯車
機構１９間をギヤ２１，２０で直接伝動可能に駆動結合
したから、２軸構成が実現され、装置の径方向寸法を減
少させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車のモータ出
力軸と、左右一対の車輪を駆動する差動機構との間にあ
って、これらの間で伝動機能を司る減速装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】電気自動車のパワーユニットに用いる減
速装置としては、今日の一般的な車両用減速装置と同じ
考え方に基づけば、図２の如き構成となる。ここで１
は、図示せざるモータの回転を伝達される入力軸、２は
この入力軸１からオフセットし、これに平行な軸線Ｏ₁
上に配置した差動歯車機構、３はこれら入力軸１および
差動歯車機構２間にあってこれらに平行な軸線Ｏ₂ 上に
配置したアイドラ軸を夫々示す。入力軸１には入力ギヤ
４を形成し、この入力ギヤ４に噛合するアイドラギヤ５
をアイドラ軸３上に嵌着する。なお、アイドラ軸３には
更にファイナルドライブピニオン６を形成し、これに噛
合するファイナルドライブリングギヤ７を差動歯車機構
２に結合して、これらで差動歯車機構２を駆動するため
のファイナルドライブを構成する。

【０００３】上記の構成において、入力軸１へ伝達され
たモータ回転は入力ギヤ４、アイドラギヤ５、ファイナ
ルドライブピニオン６、およびファイナルドライブリン
グギヤ７を順次経て差動歯車機構２に至り、差動歯車機
構２は入力回転を図示せざる左右駆動車輪に分配出力し
てこれら車輪を回転駆動する。なお、この伝動中、入力
ギヤ４およびアイドラギヤ５間で１段目の減速がなさ
れ、ファイナルドライブピニオン６およびファイナルド
ライブリングギヤ７間で２段目の減速がなされ、モータ
回転を適切な回転に落とすことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例の
ような構造の減速装置にあっては、モータの回転を伝達
される入力軸１と差動歯車機構２の回転軸Ｏ₁ に加え、
減速のためのアイドラ軸３が必要になる軸構成であるた
め、軸直角断面で見た時の減速装置の寸法つまり径方向
寸法が大きくなるのを免れないと共に、減速装置の重量
が大きくなってしまうという問題があった。また、アイ
ドラ軸の構造上、高回転入力で騒音や振動を発生すると
いった問題もある。

【０００５】本発明は、電気自動車の減速装置を、アイ
ドラ軸が不要な構成とすることによって上述の問題を解
消することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的のため第１発明
による電気自動車用減速装置は、モータ出力軸と、モー
タ出力軸に結合された減速機構と、前記モータ出力軸か
らオフセットされた平行な軸線上に差動歯車機構を備
え、前記モータ出力軸の回転を前記差動歯車機構を介し
て車輪に伝達するようにした電気自動車用減速装置にお
いて、前記減速機構は、最内周の回転部材を前記モータ
出力軸に結合し、最外周の回転部材をハウジングに固定
し、最内周の回転部材と最外周の回転部材との間に設け
られた複数の遊星回転部材を支持する遊星キャリアを減
速機構の出力軸に結合した遊星式減速機構であり、前記
減速機構の出力軸には第１ギアが設けられ、前記差動歯
車機構には前記第１ギアと噛み合う第２ギアが設けられ
ていることを特徴とするものである。

【０００７】第２発明は、第１発明において前記遊星式
減速機構を遊星ローラ組により構成したことを特徴とす
るものである。

【０００８】

【作用】第１発明の電気自動車用減速装置においては、
モータ出力軸の回転が遊星式減速機構を介して出力軸へ
伝達され、この回転が当該出力軸に設けられた第１ギヤ
から第２ギヤに伝達され、その後差動歯車機構を介して
車輪に伝達される。ところで、前記モータ出力軸の回転
が遊星式減速機構の出力軸に設けられた第１ギヤから第
２ギヤを介し差動歯車機構に伝達されるので、減速のた
めのアイドラ軸が不要となり、結果として２軸構成が実
現されることから、その分、電気自動車用減速装置の径
方向寸法を小さくすることが可能となる。

【０００９】また、前記遊星式減速機構を用いるに際
し、その最内周における回転部材をモータ出力軸に結合
し、最外周における回転部材をハウジングに固定し、遊
星回転部材を支持する遊星キャリアを前記遊星式減速機
構の出力軸に結合する場合、当該結合や固定を行うべき
部分間の距離が短くて、構造上およびコスト的に大いに
有利である。

【００１０】第２発明の電気自動車用減速装置のよう
に、上記遊星式減速機構を遊星ローラ組により構成した
場合、遊星歯車組のような歯切り加工が必要でないこと
から、更なる低廉化を図ることができる。又、歯車組に
比べ、音、振動を減少させることができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１は、本発明による電気自動車用減速装置
の一実施例を示し、１１はその出力軸、１２は電気自動
車の動力源であるモータ、１３はその出力軸である。出
力軸１１とモータ出力軸１３とは共通な軸線Ｏ_i 上に同
軸、相対回転自在に配置し、出力軸１１をハウジング１
４内に回転自在に支持する。

【００１２】出力軸１１およびモータ出力軸１３間を遊
星式減速機構１５により駆動結合し、この遊星式減速機
構１５は遊星歯車組でもよいが、これを本例ではサンロ
ーラ１５ａ、リングローラ１５ｂ、これらサンローラ１
５ａの外周面およびリングローラ１５ｂの内周面に摩擦
接触する複数個（通常３個）の遊星ローラ１５ｃ、およ
びこれら遊星ローラ１５ｃを円周方向等間隔の配置状態
に維持して回転自在に支持する遊星キャリア１５ｄより
なる遊星ローラ組で構成する。

【００１３】そして遊星ローラ式減速機構１５は、最内
周におけるサンローラ１５ａをモータ出力軸１３上に一
体回転可能に嵌着し、また最外周におけるリングローラ
１５ｂをハウジング１４に固定し、更に遊星キャリア１
５ｄをキー１６により出力軸１１に楔着して、出力軸１
１およびモータ出力軸１３間を減速伝動型式に駆動結合
するものとする。なお遊星キャリア１５ｄは、軸受１７
によりモータ出力軸１３上に軸承して該モータ出力軸１
３に対する芯出しを行うと共に、軸受１８によりハウジ
ング１４に対して軸承するものとする。

【００１４】ハウジング１４内には更に差動歯車機構１
９を回転自在に支持して設け、その回転軸線Ｏ_o が出力
軸１１の回転軸線Ｏ_i からオフセットし、これに平行な
方向に延在するよう差動歯車機構１９を配置する。ここ
で、差動歯車機構１９に結合したファイナルドライブ出
力ギヤ２０（第２ギヤ）と噛合するファイナルドライブ
入力ギヤ２１（第１ギヤ）を出力軸１１に一体成形して
設け、これにより出力軸１１と差動歯車機構１９との間
を直接伝動可能に駆動結合する。この際、ファイナルド
ライブ入力ギヤ２１の歯数をファイナルドライブ出力ギ
ヤ２０のそれより少なくして、これらで減速伝動機構を
構成するのがよい。その理由は、該機構による減速比の
分だけ上記遊星式減速機構１５の減速比を小さくするこ
とが可能となり、遊星式減速機構１５の設計が楽になる
と共に、該機構の強度を確保し易くなって、有利であ
る。

【００１５】上記実施例の作用を次に説明する。モータ
出力軸１３の回転はサンローラ１５ａに入力される。こ
こでリングローラ１５ｂがハウジング１４に固定されて
いることから、サンローラ１５ａは遊星ローラ１５ｃを
リングローラ１５ｂの内周面に沿って転動させる。この
転動は遊星キャリア１５ｄを同方向へ回転せしめ、この
回転が出力軸１１に伝達される。ところで、サンローラ
１５ａを入力要素とされ、リングローラ１５ｂを反力受
け要素とされ、遊星キャリア１５ｄを出力要素とされて
いるため遊星式減速機構１５は、モータ出力軸１３の回
転を減速して出力軸１１に伝達することができる。かよ
うに減速されて出力軸１１に伝達された回転は、ファイ
ナルドライブ入力ギヤ２１およびファイナルドライブ出
力ギヤ２０を順次経て差動歯車機構１９に至り、この差
動歯車機構１９がこの回転を図示せざる車両の左右駆動
車輪に分配出力する。

【００１６】ところで本例の構成によれば、出力軸１１
およびモータ出力軸１３間を遊星式減速機構１５により
駆動結合し、ここで減速を行う構成にし、同時に出力軸
１１および差動歯車機構１９間をギヤ２１，２０で直接
伝動可能に駆動結合したから、電気自動車用減速装置が
アイドラ軸３（図２参照）のない２軸構成となり、該装
置の径方向寸法を減少させることができる。

【００１７】このため、トランスアクスルを前輪に配置
する場合にはフードの高さを低くすることも可能とな
り、また、現行のエンジンを動力とする自動車にも車体
構造を大幅に変更することなく搭載可能となるなど、レ
イアウト上の制限が著しく減少する。

【００１８】さらに、遊星式減速機構１５をかかる遊星
ローラ組により構成したため、遊星歯車組のような歯切
り加工が必要でないことから、コスト的に有利である。

【００１９】加えて遊星式減速機構１５をかかる遊星ロ
ーラ組により構成したため、トラクションオイルの油膜
により動力を伝達するのでギヤにより構成したものより
も機械的摩耗が著しく少なく耐久性が向上し、音および
振動も減少するという効果がある。また、ギヤにより構
成した場合よりも高速回転で使用できるのでモータ１２
を小型軽量化できる。

【００２０】なお上述の例では差動歯車機構１９の回転
方向が図２の場合と逆になるが、モータ１２の回転方向
を結線の変更により容易に逆転させることができること
から、上記のことが問題になることはない。

【００２１】

【発明の効果】かくして第１発明の電気自動車用減速装
置は、請求項１に記載の如く、モータ出力軸の回転を当
該モータ出力軸に結合された遊星式減速機構の出力軸に
設けられた第１ギヤと、該第１ギヤと噛み合う第２ギヤ
により差動歯車機構を介し車輪に伝達するようにしたた
め、減速のためのアイドラ軸が不要となり、結果として
２軸構成が実現されることから、その分、電気自動車用
減速装置の径方向寸法を小さくすることが可能となる。
このため、トランスアクスルを前輪に配置する場合には
フードの高さを低くすることも可能となり、また、現行
のエンジンを動力とする自動車にも車体構造を大幅に変
更することなく搭載可能となるなど、レイアウト上の制
限が著しく減少する。

【００２２】なお、請求項２に記載された第２発明のよ
うに、上記遊星式減速機構を遊星ローラ組により構成し
た場合、遊星歯車組のような歯切り加工が必要でないこ
とから、更なる低廉化を図ることができる。

【００２３】また、遊星式減速機構をかかる遊星ローラ
組により構成したためトラクションオイルの油膜により
動力を伝達するのでギアにより構成したものよりも機械
的摩耗が著しく少なく耐久性が向上し、音および振動も
減少するという効果がある。また、ギアにより構成した
場合よりも高速回転で使用できるのでモータを小型軽量
化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明一実施の態様になる電気自動車用減速装
置を示す断面図である。

【図２】従来の電気自動車用減速装置を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１１ 出力軸 １２ モータ １３ モータ出力軸 １４ ハウジング １５ 遊星式減速機構 １７，１８ 軸受 １９ 差動歯車機構 ２０ ファイナルドライブ出力ギヤ ２１ ファイナルドライブ入力ギヤ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータ出力軸と、 モータ出力軸に結合された減速機構と、 前記モータ出力軸からオフセットされた平行な軸線上に
   差動歯車機構を備え、 前記モータ出力軸の回転を前記差動歯車機構を介して車
   輪に伝達するようにした電気自動車用減速装置におい
   て、 前記減速機構は、 最内周の回転部材を前記モータ出力軸に結合し、 最外周の回転部材をハウジングに固定し、 最内周の回転部材と最外周の回転部材との間に設けられ
   た複数の遊星回転部材を支持する遊星キャリアを減速機
   構の出力軸に結合した遊星式減速機構であり、 前記減速機構の出力軸には第１ギアが設けられ、 前記差動歯車機構には前記第１ギアと噛み合う第２ギア
   が設けられていることを特徴とする電気自動車用減速装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記遊星式減速機構
   を遊星ローラ組により構成したことを特徴とする電気自
   動車用減速装置。