(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータケースの周壁に固定され、両端にコイルエンドを備えたステータと、該ステータの径方向内側に配設され、ロータシャフトを備えたロータとから成るモータと、
前記モータケースとは別体のギヤケース内に配設され、前記ロータシャフトの回転を車軸へ伝達するギヤ部とを有するとともに、
該ギヤ部は、少なくとも、前記ロータより小径のロータシャフト側伝動要素と、該ロータシャフト側伝動要素に駆動連結され、前記ロータシャフトと並行する伝動軸によって支持された大径伝動要素とを備え、
前記ロータシャフト側伝動要素は、支持部を介してモータケースによって支持され、
該モータケースは、モータケースの端壁における前記コイルエンドより径方向内側の位置で、かつ、前記支持部より径方向外側の位置に、コイルエンド及び支持部とオーバラップさせて形成された締結部を備え、
前記ギヤケースは、ロータシャフトを挟み、前記伝動軸とは反対側において前記ロータシャフト側伝動要素の外周を包囲する周壁に形成された締結部を備え、
前記モータケースとギヤケースとは、モータケースの端壁に形成された締結部とギヤケースの周壁に形成された締結部とが締結手段によって締結されることにより、相互に接続されることを特徴とする電気自動車用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車用駆動装置に関し、モータとギヤ部とからなる駆動装置のモータケースとギヤケースとの接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気自動車用駆動装置の１形態として、モータと、その動力を車輪へ伝達するギヤ部とを組み合わせた形式のものがある。こうした形式の駆動装置では、モータとギヤ部を一体のケース中に配設する構成を採ることもできるが、部品組み付け時の作業性やその後の整備性の点では、モータとギヤ部をそれぞれ別体のケース内に配設する構成が有利である。こうした別体構成のケースを用いた駆動装置の例として、米国特許第５，２９５，４１３号明細書に開示の技術がある。これでは、モータを収納するモータケースと、ギヤ部を収納するギヤケースを別体とし、それらの合わせ面をモータケースの外径とほぼ同径のインロー結合で位置決めし、嵌合部を周面シールしている。そのため、モータケース側にその周面から突出する複数の締結フランジを形成し、該フランジをモータケースより外形の大きなギヤケースにボルト締めで締結している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電気自動車用駆動装置には、消費電力の削減による走行距離の向上と、車両搭載性の問題から、軽量化とコンパクト化の強い要求がある。この面から上記従来の技術をみると、該技術では、モータケースの外径で定まる周面を挿し口として、ギヤケース側を受け口とするインロー結合を位置決めに用いているため、モータのロータシャフトとほぼ同径の小径なロータシャフト側歯車の外周を取り巻く、本来モータケースの外形より小さな外形にできるはずのギヤケース壁部分が、モータケースの外径に合わせる位置まで延長されており、この部分が無駄なケース壁として、更に、ギヤケース側にモータケース側の締結フランジに合わせてケース外形面から突設させた締結フランジが無駄な突起として、ギヤケースを大型化させており、それに伴い駆動装置の重量も増加する。
【０００４】
そこで、本発明は、モータケースとギヤケースを別体として組付け作業性や整備性を良くしながら、両ケースの締結構造を工夫して、ギヤケースをよりコンパクトに構成し、軽量化することのできる電気自動車用駆動装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の電気自動車用駆動装置においては、モータケースの周壁に固定され、両端にコイルエンドを備えたステータと、該ステータの径方向内側に配設され、ロータシャフトを備えたロータとから成るモータと、前記モータケースとは別体のギヤケース内に配設され、前記ロータシャフトの回転を車軸へ伝達するギヤ部とを有する。
そして、該ギヤ部は、少なくとも、前記ロータより小径のロータシャフト側伝動要素と、該ロータシャフト側伝動要素に駆動連結され、前記ロータシャフトと並行する伝動軸によって支持された大径伝動要素とを備える。
また、前記ロータシャフト側伝動要素は、支持部を介してモータケースによって支持される。
そして、該モータケースは、モータケースの端壁における前記コイルエンドより径方向内側の位置で、かつ、前記支持部より径方向外側の位置に、コイルエンド及び支持部とオーバラップさせて形成された締結部を備える。
また、前記ギヤケースは、ロータシャフトを挟み、前記伝動軸とは反対側において前記ロータシャフト側伝動要素の外周を包囲する周壁に形成された締結部を備える。
そして、前記モータケースとギヤケースとは、モータケースの端壁に形成された締結部とギヤケースの周壁に形成された締結部とが締結手段によって締結されることにより、相互に接続される。
【０００６】
【発明の作用及び効果】
本発明の構成によれば、モータケースは、その端壁のステータより径方向内側の位置、すなわち、通常、ステータのコイルエンドの径方向内側に形成される空間を利用して締結部を形成され、ギヤケースは、ロータシャフト側伝動要素の外周をロータシャフトを挟む伝動軸とは反対側で取り巻く周壁に締結部を形成され、モータケースとギヤケースとは、モータケースの端壁の締結部とギヤケースの周壁の締結部とを締結手段により締結して相互に接続されているので、ロータシャフト側伝動要素を取り巻くギヤケース部を大幅に縮小することができるので、ギヤケースをよりコンパクトにし、駆動装置を軽量化することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿い、本発明の実施形態を説明する。まず概略構成から説明すると、この電気自動車用駆動装置は、図１に軸方向展開断面を示すように、モータケース１０の周壁１１に固定されたステータ４と、ステータ４の径方向内側に配設され、モータケース１０の端壁１２から突出するロータシャフト２を有するロータ３とからなるモータＭと、モータケース１０とは別体のギヤケース９内に配設され、ロータシャフト２の回転を車輪へ伝達するギヤ部Ｇとから構成されている。ギヤ部Ｇは、少なくとも、モータＭのロータ３より小径のロータシャフト側伝動要素５１と、ロータシャフト側伝動要素５１に駆動連結され、ロータシャフト２と並行する伝動軸５３に支持された大径伝動要素５２とを有する。
【０００８】
図２にギヤケース９の合わせ面側の側面を示すように、モータケース１０は、その端壁１２のステータ４より径方向内側の位置に締結部１３，１４，１５を形成されている。これに対して、図３にモータケース１０との接続状態を示すように、ギヤケース９は、ロータシャフト側伝動要素５１の外周をロータシャフト２を挟む伝動軸５３とは反対側で取り巻く周壁９１（図１参照）に締結部９３，９４，９５を形成され、モータケース１０とギヤケース９とは、モータケース１０の端壁１２の締結部１３，１４，１５とギヤケース９の周壁９１の締結部９３，９４，９５とを締結手段（図示せず）により締結して相互に接続されている。
【０００９】
以下、各部について詳細に説明する。図１に戻って、この形態では、モータＭは、直流ブラシレスモータとされており、電磁鋼板の積層コア４０のスロットに捲線を通し、両端にコイルエンド４１を周回させたステータ４は、モータケース１０の周壁１１の内面にキー止め等で固定されている。一方、ロータ３は、ロータシャフト２にキー止め固定された電磁鋼板の積層コア３０の外周に極数に応じた永久磁石３１を配設した構成とされ、ロータシャフト２の両端をモータケース１０にベアリングで支持することで、ステータ４の径方向内側で回転自在とされており、ロータシャフト２の一端は、モータケース１０の端壁１２から突出したモータ出力軸とされている。
【００１０】
ギヤ部Ｇは、この形態では、第１軸をロータシャフト２、第２軸をカウンタシャフト５３、第３軸を差動装置軸とする３軸構成とされている。ロータシャフト側伝動要素を構成する小径歯車５１は、ロータシャフト２の軸端に嵌合固定されている。小径歯車５１に噛み合いにより駆動連結された伝動軸側の大径伝動要素を構成するカウンタシャフト大径歯車５２は、カウンタシャフト５３に嵌合固定されている。カウンタシャフト５３は、両端をギヤケース９にベアリングを介して回転自在に支持されている。カウンタシャフト５３に一体形成されたカウンタシャフト小径歯車５４は、差動装置５のデフケース５６外周に固定されたリングギヤ５５に噛み合わされている。
【００１１】
円筒状の外形を備えるモータケース１０の端壁１２には、ロータシャフト２を支持するベアリングの外径より若干大径のインロー結合用の挿し口１６が突設され、その径方向外側に３箇所、他のケース端壁１２部より厚肉化され、ネジ孔を有するボス部とされた締結部１３，１４，１５（図１には、これらのうち締結部１３のみが示されている）が形成されている。これらは、ボルト６０からなる締結手段のネジ込みのための肉厚を保持すべく、ケース１０の内側に突出しているが、通常、ステータ４のコイルエンド４１の径方向内側で、ロータ３の端面より軸方向外側に形成される空間を利用して配置されているため、ケース１０の外形を拡大する必要はない。なお、モータケース１０の締結部は、更に、ギヤケース９の端壁９２とラップする部位についても設けられており、これらは、図２に示すようにケース１０の周壁１１から突出し、ボルト通し孔を有するフランジ１７ａ〜１７ｄとして構成され、ケース１０の外周に沿って４箇所に設けられている。
【００１２】
ギヤケース９は、ケース本体９０とカバー９０’とから構成されている。ケース本体９０のモータケース１０との合わせ部には、上記インロー結合用の挿し口１６を嵌合させる受け口９６が形成され、図３に示すように、その径方向外側の上記モータケース１０側の締結部１３，１４，１５と合致する部位に、締結部９３，９４，９５がボルト通し孔を備えるものとして形成されている。これら締結部のうち、カウンタシャフト５３から最も遠い位置の締結部９３は、フランジとしてケース本体９０の周壁から径方向外側に突設されているが、他の締結部９４，９５は、カバー９０’とケース本体９０の周壁９１に厚肉部として形成され、ボルト通し孔を備える構成とされている。
【００１３】
このように構成されたモータケース１０とギヤケース９は、上記インロー結合部の挿し口１６と受け口９６の嵌合により位置決め、すなわち芯だしされ、接合される。これにより、小径歯車５１とカウンタシャフト大径歯車５２の噛み合いが高精度に設定される。そして、各締結部について、締結部９３，１３はボルト６０により、締結部９４，１４及び締結部９５，１５についてはカバー９０’とケース本体９０を共締めする図示しない通しボルトによりカバー９０’側から締結され、フランジ１７ａ〜１７ｄについては、モータケース１０側からケース本体９０のネジ孔にボルトを締め込むことで締結される。かくして、モータケース１０とギヤケース９とは、それらの合わせ部を合計７箇所締結されて相互に接続される。なお、図３において、カバー９０’の周囲８箇所に示されるネジ孔は、ケース本体９０とカバー９０’とをケース本体９０側から締結するボルトのネジ孔を示す。
【００１４】
以上詳述したように、この実施形態では、モータＭのコイルエンド４１内径部に、モータケース１０とギヤケース９の連結用ボルト６０をオーバーラップさせることにより、ロータシャフト２周りの連結面をモータＭの外径に関わりなくコンパクトにでき、しかも搭載上の理由などにより、出力を一定のままでモータＭの外径を変更した場合でも、ギヤケース９を変更することなく、連結できる利点が得られる。更に、ギヤケース９に対するモータケース１０すなわちロータシャフト２の芯だしを、加工精度を高く保てる小径のインロー嵌合で行っているため、ノックピン等による格別の位置決めを行うことなく、ボルト締めのみで、両ケースの接続を完了することができる利点も得られる。
【００１５】
以上、本発明を実施形態に基づき詳説したが、本発明はこの実施形態に限るものではなく、特許請求の範囲に記載の事項の範囲内で種々に具体的構成を変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気自動車用駆動装置の実施形態の軸方向展開断面図である。
【図２】上記駆動装置のモータケースの合わせ面側を示す側面図である。
【図３】上記駆動装置の外形を示す側面図である。
【符号の説明】
Ｍ  モータ
Ｇ  ギヤ部
２  ロータシャフト
３  ロータ
４  ステータ
９  ギヤケース
１０  モータケース
１１  周壁
１２  端壁
１３，１４，１５  締結部
５１  小径歯車（ロータシャフト側伝動要素）
５２  カウンタシャフト大径歯車（大径伝動要素）
５３  カウンタシャフト（伝動軸）
６０  ボルト（締結手段）
９１  周壁
９３，９４，９５  締結部
【図１】
0003627337.tif 000002
【図２】
0003627337.tif 000003
【図３】
0003627337.tif 000004