(57)【要約】【課題】大きな減速比を確保しながら、軸線方向長さを短縮し、装置全体の小型化を図ることができる電動機用減速装置を提供する。【解決手段】本発明による電動機用減速装置１は、環状のロータ２ｂを有する中空型の電動機２の内部空間に配置された第１及び第２遊星歯車機構ＰＧ１、ＰＧ２を備え、第１遊星歯車機構ＰＧ１は、ロータ２ｂと一体の第１リングギヤＲ１と、第１リングギヤＲ１に噛み合う第１ピニオンギヤＰ１を回転自在に支持する、回転不能の第１キャリアＣ１と、第１ピニオンギヤＰ１に噛み合う第１サンギヤＳ１と、を有し、第２遊星歯車機構ＰＧ２は、ロータ２ｂと一体の第２リングギヤＲ２と、第２リングギヤＲ２に噛み合う第２ピニオンギヤＰ２を回転自在に支持し、出力軸ＳＯに連結された第２キャリアＣ２と、第２ピニオンギヤＰ２に噛み合い、第１サンギヤＳ１に連結された第２サンギヤＳ２と、を有する。【選択図】図１
2019118220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機の動力を減速した状態で出力軸から出力する電動機用減速装置であって、
前記電動機は、環状のロータを有する中空型の電動機で構成され、
当該電動機の内部空間に、前記出力軸と同軸状に且つ軸線方向に互いに並んだ状態で配置された第１遊星歯車機構及び第２遊星歯車機構を備え、
前記第１遊星歯車機構は、
前記電動機の前記ロータに一体に設けられた第１リングギヤと、
当該第１リングギヤに噛み合う第１ピニオンギヤを回転自在に支持する、回転不能の第１キャリアと、
前記第１ピニオンギヤに噛み合う、回転自在の第１サンギヤと、を有し、
前記第２遊星歯車機構は、
前記電動機の前記ロータに一体に設けられた第２リングギヤと、
当該第２リングギヤに噛み合う第２ピニオンギヤを回転自在に支持するとともに、前記出力軸に連結された第２キャリアと、
前記第２ピニオンギヤに噛み合うとともに、前記第１サンギヤに連結された第２サンギヤと、を有することを特徴とする電動機用減速装置。
【請求項２】
前記第１キャリアのトルクを所定値以下に制限するためのトルクリミッタをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の電動機用減速装置。
【請求項３】
電動機の動力を減速した状態で出力軸から出力する電動機用減速装置であって、
前記電動機は、環状のロータを有する中空型の電動機で構成され、
当該電動機の内部空間に、前記出力軸と同軸状に且つ軸線方向に互いに並んだ状態で配置された第１遊星歯車機構及び第２遊星歯車機構を備え、
前記第１遊星歯車機構は、
回転不能の第１リングギヤと、
当該第１リングギヤに噛み合う第１ピニオンギヤ、及び当該第１ピニオンギヤに噛み合う第２ピニオンギヤを回転自在に支持するとともに、前記電動機の前記ロータに一体に設けられた第１キャリアと、
前記第２ピニオンギヤに噛み合う、回転自在の第１サンギヤと、を有し、
前記第２遊星歯車機構は、
前記電動機の前記ロータに一体に設けられた第２リングギヤと、
当該第２リングギヤに噛み合う第３ピニオンギヤと、
当該第３ピニオンギヤを回転自在に支持するとともに、前記出力軸に連結された第２キャリアと、
前記第３ピニオンギヤに噛み合うとともに、前記第１サンギヤに連結された第２サンギヤと、を有することを特徴とする電動機用減速装置。
【請求項４】
前記第１キャリアは、前記第１ピニオンギヤ及び前記第２ピニオンギヤを回転自在に支持する支軸を有し、当該支軸には、潤滑油が導入される潤滑油通路と、当該潤滑油通路に連通するとともに外周面に開口し、潤滑油を前記支軸の外方に放出するための放出孔が形成されていることを特徴とする、請求項３に記載の電動機用減速装置。
【請求項５】
前記第１リングギヤのトルクを所定値以下に制限するためのトルクリミッタをさらに備えることを特徴とする、請求項３又は４に記載の電動機用減速装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の動力を減速するための電動機用減速装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動機用減速装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。図９に示すように、この電動機用減速装置（以下、単に「減速装置」という）は、モータＭＡの動力が入力される入力軸ＳＩＡと、入力軸ＳＩＡに直結された第１サンギヤＳ１Ａ及びこれと一体の第２サンギヤＳ２Ａと、第１及び第２サンギヤＳ１Ａ、ＳＡ２の外周側に配置され、互いに一体の第１リングギヤＲ１Ａ及び第２リングギヤＲ２Ａを有するリングギヤ部材ＲＡと、第１サンギヤＳ１Ａ及び第１リングギヤＲ１Ａに噛み合う複数の第１ピニオンギヤＰ１Ａを回転自在に支持する第１キャリアＣ１Ａと、第２サンギヤＳ２Ａ及び第２リングギヤＲ２Ａに噛み合う複数の第２ピニオンギヤＰ２Ａを回転自在に支持する第２キャリアＣ２Ａギヤを備えている。
【０００３】
第１キャリアＣ１Ａは、ケースＣＡＡに回転不能に固定され、第２キャリアＣ２Ａは、出力軸ＳＯＡに直結されている。また、第１サンギヤＳ１Ａの径は、第２サンギヤＳ２Ａの径よりも小さく、第１及び第２リングギヤＲ１Ａ、Ｒ２Ａの径は互いに等しい。
【０００４】
以上の構成では、モータＭＡの動力は、入力軸ＳＩＡを介して入力され、所定の減速比で減速された状態で、出力軸ＳＯＡから出力される。この減速比は、第１サンギヤＳ１Ａとリングギヤ部材ＲＡとのギヤ比、及び第２サンギヤＳ２Ａとリングギヤ部材ＲＡとのギヤ比に応じて定まる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１４５７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図９に示すように、上述した従来の減速装置では、モータＭＡは、入出力軸ＳＩＡ、ＳＯＡの軸線方向において、第１サンギヤＳ１Ａなどから成る歯車装置の外側に配置されている。このため、減速装置の軸線方向長さが大きくなり、減速装置をコンパクトに構成することができない。
【０００７】
また、この減速装置では、モータＭＡの作動に伴い、第１サンギヤＳ１Ａが回転する。このため、減速装置の潤滑のために、例えば第１サンギヤＳ１Ａの内部に潤滑油通路などを設け、潤滑油を第１サンギヤＳ１Ａから外部に供給することが考えられる。しかし、その場合には、第１サンギヤＳ１Ａが減速装置の軸心付近に配置されているために、遠心力による潤滑油の供給効果がほとんど得られないことから、潤滑油を十分に供給できず、潤滑を良好に行うことができない。
【０００８】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、大きな減速比を確保しながら、軸線方向長さを短縮することによって、装置全体の小型化を図ることができる電動機用減速装置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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、電動機２の動力を減速した状態で出力軸ＳＯから出力する電動機用減速装置１であって、電動機２は、環状のロータ２ｂを有する中空型の電動機で構成され、電動機２の内部空間に、出力軸ＳＯと同軸状に且つ軸線方向に互いに並んだ状態で配置された第１遊星歯車機構ＰＧ１及び第２遊星歯車機構ＰＧ２を備え、第１遊星歯車機構ＰＧ１は、電動機２のロータ２ｂに一体に設けられた第１リングギヤＲ１と、第１リングギヤＲ１に噛み合う第１ピニオンギヤＰ１を回転自在に支持する、回転不能の第１キャリアＣ１と、第１ピニオンギヤＰ１に噛み合う、回転自在の第１サンギヤＳ１と、を有し、第２遊星歯車機構ＰＧ２は、電動機２のロータ２ｂに一体に設けられた第２リングギヤＲ２と、第２リングギヤＲ２に噛み合う第２ピニオンギヤＰ２を回転自在に支持するとともに、出力軸ＳＯに連結された第２キャリアＣ２と、第２ピニオンギヤＰ２に噛み合うとともに、第１サンギヤＳ１に連結された第２サンギヤＳ２と、を有することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、電動機が作動し、ロータが回転すると、電動機の動力は、ロータからそれと一体の第１リングギヤに直接、入力される。入力された動力は、上述した構成の第１及び第２遊星歯車機構による所定の大きな減速比で減速された後、第２キャリアに連結された出力軸から出力される。これにより、大きな減速比が確保される。
【００１１】
また、本発明によれば、電動機が中空型の電動機で構成され、電動機のロータに第１遊星歯車機構の第１リングギヤ及び第２遊星歯車機構の第２リングギヤが一体に設けられるとともに、第１及び第２遊星歯車機構は、電動機の内部空間に配置されている。これにより、減速装置が電動機の内部空間にほぼ収容されるので、モータと減速装置が軸線方向に並列する従来の減速装置と比較して、軸線方向長さを短縮でき、それにより、装置全体の小型化を図ることができる。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の電動機用減速装置において、第１キャリアＣ１のトルクを所定値以下に制限するためのトルクリミッタ３１をさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項１の構成では、第１キャリアが回転不能に構成されているため、電動機の動力や電動機用減速装置の出力側からの反力の大きさによっては、第１キャリアに過大なトルクが発生するおそれがある。この構成によれば、トルクリミッタにより、第１キャリアのトルクを所定値以下に制限するので、第１キャリアにおける過大なトルクの発生を防止することができる。また、第１キャリアのトルクが所定値に達するまでは、トルクリミッタによるトルク制限が行われないので、第１キャリアは、回転不能の状態に維持され、本来の機能を支障なく発揮することができる。
【００１４】
また、請求項３に係る発明は、電動機２の動力を減速した状態で出力軸ＳＯから出力する電動機用減速装置５１であって、電動機２は、環状のロータ２ｂを有する中空型の電動機で構成され、電動機２の内部空間に、出力軸ＳＯと同軸状に且つ軸線方向に互いに並んだ状態で配置された第１遊星歯車機構ＰＧ１及び第２遊星歯車機構ＰＧ２を備え、第１遊星歯車機構ＰＧ１は、回転不能の第１リングギヤＲ１と、第１リングギヤＲ１に噛み合う第１ピニオンギヤＰ１、及び第１ピニオンギヤＰ１に噛み合う第２ピニオンギヤＰ２を回転自在に支持するとともに、電動機２のロータ２ｂに一体に設けられた第１キャリアＣ１と、第２ピニオンギヤＰ２に噛み合う、回転自在の第１サンギヤＳ１と、を有し、第２遊星歯車機構ＰＧ２は、電動機２のロータ２ｂに一体に設けられた第２リングギヤＲ２と、第２リングギヤＲ２に噛み合う第３ピニオンギヤＰ３と、第３ピニオンギヤＰ３を回転自在に支持するとともに、出力軸ＳＯに連結された第２キャリアＣ２と、第３ピニオンギヤＰ１に噛み合うとともに、第１サンギヤＳ１に連結された第２サンギヤＳ２と、を有することを特徴とする。
【００１５】
この構成では、第１遊星歯車機構は、第１及び第２ピニオンギヤを有するダブルピニオン式、第２遊星歯車機構は、第３ピニオンギヤを有するシングルピニオン式である。また、この構成によれば、電動機が作動し、ロータが回転すると、電動機の動力は、ロータから、それと一体の第１キャリアに入力される。入力された動力は、上述した構成の第１及び第２遊星歯車機構による所定の大きな減速比で減速された後、第２キャリアに連結された出力軸から出力される。これにより、請求項１の発明と同様、大きな減速比が確保される。
【００１６】
また、本発明によれば、請求項１の発明と同様、電動機が中空型の電動機で構成されるとともに、第１及び第２遊星歯車機構は、電動機の内部空間に配置されている。これにより、減速装置が電動機の内部空間にほぼ収容されることで、軸線方向長さを短縮でき、装置全体の小型化を図ることができる。
【００１７】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の電動機用減速装置において、第１キャリアＣ１は、第１ピニオンギヤＰ１及び第２ピニオンギヤＰ２を回転自在に支持する支軸（第１支軸５２、第２支軸５３）を有し、支軸には、潤滑油が導入される潤滑油通路５８と、潤滑油通路５８に連通するとともに外周面に開口し、潤滑油を支軸の外方に放出するための放出孔５９が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項３の構成では、電動機の作動に伴い、第１キャリアが回転する。また、第１キャリアは、第１サンギヤと異なり、軸心から離れた位置に配置されているため、第１キャリアには大きな遠心力が作用する。請求項４の構成によれば、潤滑油通路及び放出孔が第１キャリアの支軸に形成されているので、潤滑油通路に導入された潤滑油は、第１キャリアに作用する大きな遠心力によって、放出孔から支軸の外方に放出される。これにより、第１及び第２ピニオンギヤやその支持部を含む広範囲の構成部品に潤滑油を供給でき、それらの潤滑を効率よく良好に行うことができる。
【００１９】
請求項５に係る発明は、請求項３又は４に記載の電動機用減速装置において、第１リングギヤＲ１のトルクを所定値以下に制限するためのトルクリミッタ６１をさらに備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項３又は４の構成では、第１リングギヤが回転不能に構成されているため、電動機の動力や電動機用減速装置の出力側からの反力の大きさによっては、第１リングギヤに過大なトルクが発生するおそれがある。この構成によれば、トルクリミッタにより、第１リングギヤのトルクを所定値以下に制限するので、第１リングギヤにおける過大なトルクの発生を防止することができる。また、第１リングギヤのトルクが所定値に達するまでは、トルクリミッタによるトルク制限が行われないので、第１リングギヤは、回転不能の状態に維持され、本来の機能を支障なく発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態による電動機用減速装置を概略的に示す図である。
【図２】図１の電動機用減速装置における回転要素間の回転数の関係を示す共線図である。
【図３】図１の電動機用減速装置を差動装置に連結した状態を概略的に示す図である。
【図４】第１実施形態の変形例による電動機用減速装置を概略的に示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態による電動機用減速装置を概略的に示す図である。
【図６】図５の電動機用減速装置における回転要素間の回転数の関係を示す共線図である。
【図７】図５の電動機用減速装置における第１キャリアの支持部の構成を部分的に示す断面図である。
【図８】第２実施形態の変形例による電動機用減速装置を概略的に示す図である。
【図９】従来の電動機用減速装置を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１に示す、本発明の第１実施形態による電動機用減速装置（以下、適宜「減速装置」という）１は、例えば四輪の車両（図示せず）に動力源として搭載された電動機（以下「モータ」という）２の動力を入力し、所定の減速比で減速した後、出力軸ＳＯから出力するものである。図３に示すように、出力軸ＳＯは差動装置Ｄに連結され、差動装置Ｄは左右の駆動軸ＳＬ、ＳＲに連結されている。
【００２３】
モータ２は、いわゆる偏平中空型の電動機で構成されており、径方向の内側に大きな内部空間を有する。モータ２は、減速装置１の出力軸ＳＯと同軸状に配置されており、環状のケーシング２ａ、ステータ（図示せず）、及びロータ２ｂを有する。ステータは、複数の鉄芯やコイルなどで構成され、ケーシング２ａに固定されている。ロータ２ｂは、複数の磁石などで構成され、ステータに対向するように配置されており、ステータへの電力の供給によって回転駆動される。
【００２４】
減速装置１は、第１遊星歯車機構ＰＧ１及び第２遊星歯車機構ＰＧ２を備えている。これらの第１及び第２遊星歯車機構ＰＧ１、ＰＧ２は、モータ２の内部空間に収容されるとともに、出力軸ＳＯと同軸状に、かつ出力軸ＳＯの軸線方向（以下、単に「軸線方向」という）に互いに並んだ状態で配置されている。
【００２５】
第１遊星歯車機構ＰＧ１は、シングルピニオン式のものであり、第１リングギヤＲ１、第１キャリアＣ１、複数の第１ピニオンギヤＰ１、及び第１サンギヤＳ１などで構成されている。
【００２６】
第１リングギヤＲ１は、モータ２のロータ２ｂに一体に設けられている。第１キャリアＣ１は、複数の（例えば４つの）支軸１１を一体に有する（２つのみ図示）。これらの支軸１１は、周方向に互いに等間隔に配置されるとともに、各一端部が不動のケースＣＡに固定され、軸線方向に延びている。複数の第１ピニオンギヤＰ１はそれぞれ、支軸１１に軸受１２を介して回転自在に支持されるとともに、第１リングギヤＲ１に噛み合っている（２つのみ図示）。また、第１サンギヤＳ１は、出力軸ＳＯと同軸状に配置され、軸受（図示せず）を介して回転自在に支持されるとともに、複数の第１ピニオンギヤＰ１に噛み合っている。
【００２７】
第２遊星歯車機構ＰＧ２もまた、シングルピニオン式のものであり、第２リングギヤＲ２、第２キャリアＣ２、複数の第２ピニオンギヤＰ２、及び第２サンギヤＳ２などで構成されている。
【００２８】
第２リングギヤＲ２は、モータ２のロータ２ｂに一体に設けられている。第２キャリアＣ２は、複数の（例えば４つの）支軸１３を有する。これらの支軸１３は、周方向に互いに等間隔に配置され、それぞれ軸線方向に延びている。複数の第２ピニオンギヤＰ２はそれぞれ、支軸１３に軸受１４を介して回転自在に支持されるとともに、第２リングギヤＲ２に噛み合っている。また、第２サンギヤＳ２は、出力軸ＳＯと同軸状に配置され、第１サンギヤＳ１に連結されるとともに、複数の第２ピニオンギヤＰ２に噛み合っている。
【００２９】
図１に示すように、第１サンギヤＳ１の径（ピッチ円径）及び歯数は、第２サンギヤＳ２のそれよりも大きく、また、第１リングギヤＲ１の径及び歯数は、第２リングギヤＲ２のそれよりも小さい。その結果、第１リングギヤＲ１の歯数ＺＲ１と第１サンギヤＳ１の歯数ＺＳ１との比（＝ＺＲ１／ＺＳ１、以下「第１歯数比」という）γ１は、第２リングギヤＲ２の歯数ＺＲ２と第２サンギヤＳ２の歯数ＺＳ２との比（＝ＺＲ２／ＺＳ２、以下「第２歯数比」という）γ２よりも小さい関係になっている。
【００３０】
以上の構成から、減速装置１における各回転要素の回転数、及び回転要素間の回転数の関係は、以下のとおりである。まず、第１キャリアＣ１は、支軸１１を介してケースＣＡに固定されているので、第１キャリアＣ１の回転数は常に０である。また、第１及び第２リングギヤＲ１、Ｒ２は、モータ２のロータ２ｂに一体に設けられているので、これら三者Ｒ１、Ｒ２、２ｂの回転数は互いに等しい。第１及び第２サンギヤＳ１、Ｓ２は、互いに連結されているので、両者Ｓ１、Ｓ２の回転数は互いに等しい。第２キャリアＣ２及び出力軸ＳＯは、互いに連結されているので、両者Ｃ２、ＳＯの回転数は互いに等しい。
【００３１】
また、第１及び第２遊星歯車機構ＰＧ１、ＰＧ２がシングルピニオン式であることから、モータ２の作動時における回転要素間の回転数の関係は、例えば図２の共線図のように表される。すなわち、第１リングギヤＲ１（第２リングギヤＲ２）、第２キャリアＣ２、第１キャリアＣ１、及び第１サンギヤＳ１（第２サンギヤＳ２）によって、４つの回転要素が構成される。同図のγ１は上述した第１歯数比、γ２は第２歯数比である。
【００３２】
また、減速装置１の速度比ＲＤ（出力軸ＳＯの回転数とモータ２の回転数との比）は、第１及び第２歯数比γ１、γ２を用い、次式（１）で表される。
ＲＤ  ＝  １−｛（１＋γ１）／（１＋γ２）｝                    ・・（１）
この式（１）及び図２に示されるように、第１歯数比γ１（＝ＺＲ１／ＺＳ１）と第２歯数比γ２（＝ＺＲ２／ＺＳ２）が互いに近いほど、速度比ＲＤは値０に近づき、大きな減速比を確保することができる。
【００３３】
前述したように、減速装置１は差動装置Ｄに連結されている。以下、図３を参照しながら、この構成について説明する。出力軸ＳＯには出力部材２１が同軸状に連結されており、出力部材２１の外周部には出力ギヤ２１ａが一体に設けられている。
【００３４】
差動装置Ｄは、一般的なディファレンシャルギヤで構成されており、回転自在のデフケース２２ａと、デフケース２２ａに一体に設けられた複数のピニオンギヤ２２ｃと、ピニオンギヤ２２ｃに噛み合う左右のサイドギヤ２２ｄ、２２ｅなどを有する。デフケース２２ａには、出力ギヤ２１ａに噛み合う入力ギヤ２２ｂが一体に設けられている。また、左右のサイドギヤ２２ｄ、２２ｅはそれぞれ、左駆動軸ＳＬ及び右駆動軸ＳＲに連結されており、左駆動軸ＳＬ及び右駆動軸ＳＲはさらに、左右の駆動輪（図示せず）に連結されている。
【００３５】
以上の構成により、モータ２の動力は、減速装置１によって減速された状態で、出力軸ＳＯから出力され、さらに出力ギヤ２１ａ及び入力ギヤ２２ｂを介して差動装置Ｄに伝達され、さらに差動装置Ｄにより、左駆動軸ＳＬ及び右駆動軸ＳＲを介して左右の駆動輪に分配される。
【００３６】
以上のように、本実施形態の電動機用減速装置１によれば、第１リングギヤＲ１から入力されたモータ２の動力を、第１及び第２遊星歯車機構ＰＧ１、ＰＧ２で減速することによって、大きな減速比を確保することができる。このため、実施形態のように減速装置１が差動装置Ｄに連結される場合においても、両者の間に、一対の出力ギヤ２１ａ及び入力ギヤ２２ｂを設けるだけでよく、さらなる減速ギヤは不要になる。したがって、所要の大きな減速比を得るために、複数の減速ギヤ対を用いて複数段の減速を行う場合と比較し、部品点数を削減することができる。
【００３７】
また、中空型のモータ２のロータ２ｂに第１リングギヤＲ１及び第２リングギヤＲ２が一体に設けられるとともに、第１及び第２遊星歯車機構ＰＧ１、ＰＧ２が、モータ２の内部空間に収容されている。これにより、モータと減速装置が軸線方向に並列する従来の減速装置と比較して、軸線方向長さを短縮でき、装置全体の小型化を図ることができる。
【００３８】
次に、図４を参照しながら、上述した第１実施形態の変形例について説明する。図１との比較から明らかなように、この変形例は、第１実施形態の減速装置１に対してトルクリミッタ３１を付加したものである。
【００３９】
このトルクリミッタ３１は、第１キャリアＣ１に発生するトルクを制限するためのものである。トルクリミッタ３１は、第１キャリアＣ１の支軸１１の一端部からケースＣＡ側に向かって径方向外方に延びる環状の延出部３１ａと、一端部がケースＣＡに固定され、延出部３１ａの両側に延びる環状の一対のホルダ３１ｂ、３１ｂと、延出部３１ａとホルダ３１ｂの間に配置された環状の摩擦部材（図示せず）と、ホルダ３１ｂと摩擦部材の間に設けられ、摩擦部材を延出部３１ａに押圧するための環状の板ばね（図示せず）などを有する。この板ばねの押圧荷重は、第１キャリアＣ１のトルク（以下「キャリアトルク」という）が所定値のときに延出部３１ａと摩擦部材の間の摩擦力を上回るように設定されている。
【００４０】
以上の構成により、キャリアトルクが所定値に達したときに、延出部３１ａが摩擦部材に対して滑ることによって、キャリアトルクは、それ以上増加せず、所定値以下に制限される。これにより、第１キャリアＣ１における過大なトルクの発生とそれに起因する悪影響を回避することができる。また、キャリアトルクが所定値に達するまでは、延出部３１ａと摩擦部材及びホルダ３１ｂとの一体性が保たれることで、第１キャリアＣ１は、回転不能の状態に維持され、本来の機能を支障なく発揮することができる。
【００４１】
次に、図５〜図７を参照しながら、本発明の第２実施形態による電動機用減速装置５１について説明する。この減速装置５１は、第１実施形態の減速装置１と比較し、第１遊星歯車機構ＰＧ１がダブルピニオン式であること、モータ２のロータ２ｂが第１キャリアＣ１に連結されていること、及び第１リングギヤＲ１が固定されていることが異なり、他の構成は基本的に同じである。このため、第１実施形態と同じ又は近似する構成要素を同じ符号で示すとともに、以下、第１実施形態と異なる部分を中心として、減速装置５１の構成を説明する。なお、図示しないが、減速装置５１は、減速装置１と同様、差動装置Ｄに連結されている。
【００４２】
第１遊星歯車機構ＰＧ１は、ダブルピニオン式のものであり、第１リングギヤＲ１、第１キャリアＣ１、複数の第１ピニオンギヤＰ１、複数の第２ピニオンギヤＰ２、及び第１サンギヤＳ１などで構成されている。
【００４３】
第１リングギヤＲ１は、不動のケースＣＡに固定されている。第１キャリアＣ１は、複数の（例えば４つの）第１支軸５２及び第２支軸５３を一体に有する（各２つのみ図示）。これらの第１支軸５２は、径方向外側の所定位置に、周方向に等間隔に配置され、軸線方向に延びている。第２支軸５３は、第１支軸５２よりも内側の所定位置に、周方向に等間隔に配置され、軸線方向に延びている。第１キャリアＣ１は、モータ２のロータ２ｂに一体に設けられている。
【００４４】
複数の第１ピニオンギヤＰ１はそれぞれ、第１支軸５２に軸受５４を介して回転自在に支持されるとともに、第１リングギヤＲ１に噛み合っている（２つのみ図示）。複数の第２ピニオンギヤＰ２はそれぞれ、第２支軸５２に軸受５５を介して回転自在に支持されるとともに、第１ピニオンギヤＰ１に噛み合っている（２つのみ図示）。また、第１サンギヤＳ１は、出力軸ＳＯと同軸状に配置され、軸受（図示せず）を介して回転自在に支持されるとともに、複数の第２ピニオンギヤＰ２に噛み合っている。
【００４５】
第２遊星歯車機構ＰＧ２は、シングルピニオン式のものであり、第１実施形態と同じ構成を有する。なお、第１遊星歯車機構ＰＧ１の外側及び内側のピニオンギヤを第１及び第２ピニオンギヤＰ１、Ｐ２とした関係から、図５では、第２遊星歯車機構ＰＧ２のピニオンギヤの符号を、第３ピニオンギヤの意味で「Ｐ３」としている。
【００４６】
図５に示すように、第１サンギヤＳ１の径及び歯数は、第２サンギヤＳ２のそれよりも大きく、また、第１リングギヤＲ１の径及び歯数は、第２リングギヤＲ２のそれよりも小さい。その結果、第１リングギヤＲ１の歯数ＺＲ１と第１サンギヤＳ１の歯数ＺＳ１との比である第１歯数比γ１（＝ＺＲ１／ＺＳ１）は、第２リングギヤＲ２の歯数ＺＲ２と第２サンギヤＳ２の歯数ＺＳ２との比である第２歯数比γ２（＝ＺＲ２／ＺＳ２）よりも小さい関係になっている。
【００４７】
以上の構成から、第１リングギヤＲ１はケースＣＡに固定されており、その回転数は常に０である。第１キャリアＣ１及び第２リングギヤＲ２は、モータ２のロータ２ｂに一体に設けられており、これら三者Ｃ１、Ｒ２、２ｂの回転数は互いに等しい。他の回転要素の回転数、及び回転要素間の回転数の関係は、第１実施形態と同じであり、すなわち、互いに連結された第１及び第２サンギヤＳ１、Ｓ２の回転数は等しく、互いに連結された第２キャリアＣ２及び出力軸ＳＯの回転数は等しい。
【００４８】
また、第１遊星歯車機構ＰＧ１がダブルピニオン式、第２遊星歯車機構ＰＧ２がシングルピニオン式であることから、モータ２の作動時における回転要素間の回転数の関係は、例えば図６の共線図のように表される。すなわち、第１キャリアＣ１（第２リングギヤＲ２）、第２キャリアＣ２、第１リングギヤＲ１、及び第１サンギヤＳ１（第２サンギヤＳ２）によって、４つの回転要素が構成される。
【００４９】
また、減速装置５１の速度比ＲＤ（出力軸ＳＯの回転数とモータ２の回転数との比）は、第１及び第２歯数比γ１、γ２を用い、次式（２）で表される。
ＲＤ  ＝  １−｛γ１／（１＋γ２）｝                              ・・（２）
この式（２）及び図６に示されるように、第１歯数比γ１（＝ＺＲ１／ＺＳ１）と（１＋第２歯数比γ２（＝ＺＲ２／ＺＳ２））が互いに近いほど、速度比ＲＤはより小さくなり、大きな減速比を確保することができる。
【００５０】
以上のように、本実施形態の電動機用減速装置５１によれば、第１キャリアＣ１から入力されたモータ２の動力を、第１及び第２遊星歯車機構ＰＧ１、ＰＧ２で減速することによって、大きな減速比を確保することができる。このため、減速装置５１が差動装置Ｄに連結される場合、両者の間に減速ギヤを付加する必要がなく、それにより部品点数を削減することができる。また、第１実施形態と同様、第１及び第２遊星歯車機構ＰＧ１、ＰＧ２がモータ２の内部空間に収容されていることで、軸線方向長さを短縮でき、装置全体の小型化を図ることができる。
【００５１】
図７は、第１ピニオンギヤＰ１を軸受５４を介して支持する第１キャリアＣ１の支軸５２に設けられた、減速装置５１の潤滑用の構成を示す。軸受５４は、周方向に配置された多数のころ５６と、ころ５６を所定位置に保持するホルダ５７を有する。
【００５２】
一方、第１支軸５２には、潤滑油通路５８と放出孔５９が形成されている。潤滑油通路５８は、第１支軸５２の一端に開口５８ａを有し、第１支軸５２に沿って同心状に延びており、潤滑油通路５８には開口５８ａを介して潤滑油が導入される。放出孔５９は、潤滑油通路５８に連通するとともに、軸受５４の位置において支軸５２の外周面に開口している。
【００５３】
以上の構成によれば、モータ２の作動に伴い、潤滑油通路５８に導入された潤滑油は、第１キャリアＣ１に作用する大きな遠心力によって、放出孔５９から第１支軸５２の外方に放出される。これにより、軸受５４及び第１ピニオンギヤＰ１を含む広範囲の構成部品に潤滑油を供給でき、それらの潤滑を効率よく良好に行うことができる。
【００５４】
次に、図８を参照しながら、上述した第２実施形態の変形例について説明する。図５との比較から明らかなように、この変形例は、第２実施形態の減速装置５１に対してトルクリミッタ６１を付加したものである。
【００５５】
このトルクリミッタ６１は、第１リングギヤＲ１に発生するトルクを制限するためのものであり、その構成は、第１実施形態の変形例のトルクリミッタ３１と基本的に同じである。具体的には、トルクリミッタ６１は、第１リングギヤＲ１からケースＣＡ側に向かって径方向外方に延びる環状の延出部６１ａと、一端部がケースＣＡに固定され、延出部６１ａの両側に延びる環状の一対のホルダ６１ｂ、６１ｂを有するとともに、トルクリミッタ３１と同様に構成された環状の摩擦部材や板ばね（いずれも図示せず）などを有する。この板ばねの押圧荷重は、第１リングギヤＲ１のトルク（以下「リングギヤトルク」という）が所定値のときに延出部６１ａと摩擦部材の間の摩擦力を上回るように設定されている。
【００５６】
以上の構成により、リングギヤトルクが所定値に達したときに、延出部６１ａが摩擦部材に対して滑ることによって、リングギヤトルクは、それ以上増加せず、所定値以下に制限される。これにより、第１リングギヤＲ１における過大なトルクの発生を防止し、それに起因する悪影響を回避することができる。また、リングギヤトルクが所定値に達するまでは、延出部６１ａと摩擦部材及びホルダ６１ｂとの一体性が保たれることで、第１リングギヤＲ１は、回転不能の状態に維持され、本来の機能を支障なく発揮することができる。
【００５７】
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、第１キャリアＣ１や第１リングギヤＲ１のトルクを制限するためのトルクリミッタ３１、６１として、摩擦部材や板ばねなどを用いた摩擦式のものを用いているが、発生トルクを所定値以下に制限できるものである限り、適当な他のタイプのトルクリミッタを用いることが可能である。
【００５８】
また、第２実施形態では、減速装置５１の潤滑用の潤滑油通路５８などの構成を、第１キャリアＣ１の第１支軸５２に適用しているが、これに代えて又はこれとともに、第２支軸５３に適用してもよい。
【００５９】
さらに、実施形態は、減速装置１及び５１を、車両の動力源としてのモータ２に用いるとともに、差動装置Ｄに連結した例であるが、本発明はこれに限らず、他の用途に広く適用することができる。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１  電動機用減速装置
２  モータ（電動機）
２ｂ  ロータ
３１  トルクリミッタ
５２  第１支軸
５３  第２支軸
５８  潤滑油通路
５９  放出孔
６１  トルクリミッタ
ＳＯ  出力軸
ＰＧ１  第１遊星歯車機構
ＰＧ２  第２遊星歯車機構
Ｒ１  第１リングギヤ
Ｐ１  第１ピニオンギヤ
Ｐ２  第２ピニオンギヤ
Ｐ３  第３ピニオンギヤ
Ｃ１  第１キャリア
Ｓ１  第１サンギヤ
Ｒ２  第２リングギヤ
Ｃ２  第２キャリア
Ｓ２  第２サンギヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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