(57)【要約】【課題】車両駆動の安定性を増し、車両への搭載自由度を大きくする。【解決手段】電動機１の回転出力を減速する遊星歯車減速機構５で減速された回転出力を２方向に同軸上で配分する差動機構６を介して連結軸７ａ、７ｂに出力している。一方の連結軸７ａは電動機１の中空の出力軸２の中を貫通している。遊星歯車減速機構５で減速された回転出力を受けた連結軸７ａ、７ｂの先端には歯車８ａ、８ｂが設置され、この歯車８ａ、８ｂと噛み合うように最終減速歯車９ａ、９ｂを配置し、それらの最終減速歯車９ａ、９ｂの中心に接続され、連結軸７ａ、７ｂと平行な第１、第２の駆動軸１０ａ、１０ｂの中心を車輪１４ａ、１４ｂの中心と合わせ、第１、第２の駆動軸１０ａ、１０ｂが車輪１４ａ、１４ｂを駆動する。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機からの動力が駆動系を介して車輪を駆動させる車両用駆動装置において、
前記電動機の回転出力を減速する遊星歯車減速機構と、
前記遊星歯車減速機構で減速された回転出力を受け取りかつ前記電動機および前記遊星歯車減速機構の中心を貫通している連結軸と、
前記連結軸の両側にそれぞれ分かれて配置された最終減速歯車と、
前記最終減速歯車の中心にそれぞれ互いに離れて前記連結軸と平行に接続され、前記車輪を駆動する第１、第２の駆動軸と
、を具備することを特徴とする車両用駆動装置。
【請求項２】
駆動力を分配する差動機構を前記遊星歯車減速機構と前記最終減速歯車との間に配置したことを特徴とする請求項１記載の車両用駆動装置。
【請求項３】
前記第１、第２の駆動軸がそれぞれ同一中心線上にあることを特徴とする請求項１または２記載の車両用駆動装置。
【請求項４】
前記電動機、前記遊星歯車減速機構、前記差動機構および前記最終減速歯車を一体に形成することを特徴とする請求項２または３記載の車両用駆動装置。
【請求項５】
前記電動機と電力変換器を一体に形成することを特徴とする請求項１、２または３記載の車両用駆動装置。
【請求項６】
前記電力変換器を前記電動機の車両方向後方に配置することを特徴とする請求項５記載の車両用駆動装置。
【請求項７】
前記電動機、前記電力変換器、前記遊星歯車減速機構、前記差動機構および前記最終減速歯車を一体に形成することを特徴とする請求項５または６記載の車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機からの動力を駆動系を介して車輪を駆動させる車輌用駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献】特開２００２−１０４００１号公報。
【０００３】
車両用駆動装置の従来例としては、上記特許文献において、電気自動車に搭載する駆動装置で電動機と減速機と差動機とを一体とし、差動機により同軸上に配分された駆動軸の一方が電動機の中心を貫通する構造をしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来は駆動軸が電動機の中心を貫通する構造であるため、電動機を車両に積載する場合は以下に示す２つの制約条件から駆動軸と車輪の中心軸とが大きくずれる原因となる。１つめの制約条件は車の地上高の制約で電動機の高さが決められるため、電動機の径が大きい場合は駆動軸と車輪の中心軸とが大きくずれる。２つめの制約条件は電動機の車両方向後方には、ステアリング・ラックがあり、電動機と一定の間隔を空けなければならないため、電動機の径が大きい場合は駆動軸と車輪の中心軸とがずれる。
【０００５】
駆動軸と車輪の中心軸とが大きくずれると、車両の操縦性を悪くするだけでなく、ユニバーサル・ジョイント部に負担を掛ける。
【０００６】
更に電動機と電力変換器を一体化して、電動機の上方に電力変換器を配置することができるが、ユニットの背が高くなるため、限られた空間に多くの機器を配置することが必要な車両にとっては搭載性が悪いという問題がある。また電力変換器を電動機の横で車両方向前方に置くことも可能であるが、車両の前面衝突時に潰れる領域と電力変換器が近接する上、電力変換器の後方に重量の重い電動機が配置されるため、安全上好ましくない。また、電動機の横で車両方向後方に電力変換器を置くことは、車両方向後方にあるステアリング・ラックと電動機の間隔を広げることになるため、電動機の駆動軸と車輪の中心軸とが更に大きくずれる原因となる。以上のように従来の同軸型電動機では、電動機と電力変換器のレイアウトに自由度が少なく、搭載性が悪かった。
【０００７】
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、車両駆動の安定性を増すことができるとともに、車両への搭載自由度を大きくできる車両用駆動装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、電動機の中心を貫通する連結軸の両側に最終減速歯車を配置して連結軸と平行でかつ分割され、最終減速歯車の中心に接続された第１、第２の駆動軸と車輪の中心を接続する構成とした。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によれば第１、第２の駆動軸と車輪の中心を接続することができ、車両用駆動装置による車両駆動の安定性を増すことができるとともに、第１、第２の駆動軸を中心とした円周上に電動機を設置できるため車両用駆動装置の車両への搭載自由度を大きくできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
【００１１】
図１は、本発明の第１の実施の形態を示す車両用駆動装置の構造図である。
【００１２】
１は電動機であり、２は電動機１の出力軸で中空となっており、出力軸２はロータ３と接続されている。ロータ３の外周面には永久磁石が設けられており、ロータ３の外周面に対向してステータ４が形成さ、ステータ４はケース１１に固定されている。５は遊星歯車減速機構で電動機１の回転出力を減速し、この減速出力を２方向に同軸上で配分出力する差動機構６を介して連結軸７ａ、７ｂへ出力している。一方の連結軸７ａは中空の出力軸２の中を貫通しており、連結軸７ａは電動機１および遊星歯車減速機構５の中心を貫通している。連結軸７ａ、７ｂの先端には歯車８ａ、８ｂが設置されており、この歯車８ａ、８ｂと噛み合うように最終減速歯車９ａが電動機１側に、９ｂが遊星歯車減速機構５側にそれぞれ設置されている。すなわち、差動機構６は遊星歯車減速機構５と最終減速歯車９ａ、９ｂとの間に配置されている。最終減速歯車９ａ、９ｂの中心には分割された第１、第２の駆動軸１０ａ、１０ｂが接続されている。
【００１３】
遊星歯車減速機構５は最終減速歯車９ａ、９ｂと直列に連結しているため、遊星歯車減速機構の減速比を小さくして、例えば１列の遊星歯車列として構成しても良い。遊星歯車減速機構５はサンギア５ｓと、複数の遊星ギア５ｐと、遊星ギア５ｐを回転自在に支持する遊星キャリア５ｃと、ケース１１に固定されたリングギア５ｒとを備えている。この遊星歯車減速機構５は電動機１からの回転がサンギア５ｓに入力され、固定されたリングギア５ｒの内周を遊星ギア５ｐが連れ回されることにより遊星キャリア５ｃに減速された回転が出力される。遊星キャリア５ｃは差動機構６に連結されており、差動機構６は２つの連結軸７ａ、７ｂの間の差動回転を許容しながら回転を出力する。なお、差動機構６は本実施例の形態に限る物ではなく、遊星歯車列により構成してもよい。
【００１４】
この差動機構６から回転出力を受けた連結軸７ａ、７ｂは先端に取り付けられた歯車８ａ、８ｂと噛み合う最終減速歯車９ａ、９ｂの中心に接続された第１、第２の駆動軸１０ａ、１０ｂに最終減速された回転を出力する。
【００１５】
このように連結軸７ａ、７ｂと平行した第１、第２の駆動軸１０ａ、１０ｂで車輪を駆動することにより、第１、第２の駆動軸１０ａ、１０ｂを車輪の中心軸と合わせることができるとともに電動機１を第１、第２の駆動軸１０ａ、１０ｂを中心とした円周上に自由に搭載できるため、車両用駆動装置の車両搭載自由度が増す。また差動機構６を遊星歯車減速機構５と最終減速歯車９ａ、９ｂとの間に配置することにより連結軸７ａ、７ｂの差動回転を１つの差動機構６で吸収できる。
【００１６】
図２は車両の前部に車両用駆動装置を搭載した場合の平面図（ａ）、側面図（ｂ）、背面図（ｃ）を示している。第１、第２の駆動軸１０ａ、１０ｂは同じ中心線上に中心軸を持ち、連結軸７ａ、７ｂと平行であり、それぞれ先端が第１のユニバーサル・ジョイント１２ａ、１２ｂ及び第２のユニバーサル・ジョイント１３ａ、１３ｂを介して右左の車輪１４ａ、１４ｂの中心に接続されており、最終減速歯車９ａ、９ｂの中心は車輪１４の中心軸とずれのない状態に配置される。このように車輪の中心軸と第１、第２の駆動軸の中心を合わせることにより、ユニバーサル・ジョイント１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂの負担を低減するとともに車両駆動の安定度を増す。
【００１７】
電動機１は最低地上高による制約と後方に配置されるステアリング・ラック１５との間の干渉を避ける距離の制約を満たす範囲内で設置される。この時、前方衝突時の潰れ領域を確保する必要があり、また、図示しない他の車載装置の搭載を効率良く行える位置に電動機１を配置する。
【００１８】
さらに電動機１、遊星歯車減速機構５、差動機構構６および最終減速歯車９ａ、９ｂを一体に形成することにより小型化、製造工数の低減および車両搭載の簡便さが図られる。
【００１９】
図３は本発明の第２の実施の形態の平面図（ａ）、側面図（ｂ）、背面図（ｃ）を示している。
【００２０】
電動機１は最低地上高による制約条件及び前方衝突時の潰れ領域を確保することを考慮し、電動機１を車輪１４の前方に配置し、電動機１とステアリング・ラック１５との間に空間を形成し、この空間を利用し電動機１の車両方向後方に電力変換器１６を電動機１と一体として配置する。
【００２１】
電動機１の車両方向後方に電力変換器１６を配置することにより、車両用駆動装置の背を低くして車両への搭載性を向上できる。また車両の前面衝突時に潰れる領域と反対側で、重量物である電動機１の後方に電力変換器１６が搭載されているため車両の前面衝突による電力変換器１６の損傷を最大限回避することができる。
【００２２】
さらに電動機１と電力変換器１６の一体化により、電動機１と電力変換器１６の間の電力配線の接続が最短で行われるため、小型化、軽量化、電気抵抗の低減および電力配線が露出しないため電磁放射が起こらないなどの利点があり、電動機１と電力変換器１６の冷却系も共通化できるため、電動機１と一体化した電力変換器１６、遊星歯車減速機構５、差動機構６および最終減速歯車９ａ、９ｂを一体に構成することにより小型化、製造工数の低減および車両搭載の簡便さが図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の車両用駆動装置の構造図。
【図２】本発明の実施の形態の車両用駆動装置を車載した概略図。
【図３】本発明の他の実施の形態の車両用駆動装置を車載した概略図。
【符号の説明】
１　電動機
２　出力軸
５　遊星歯車減速機構
６　差動機構
７ａ、７ｂ　連結軸
９ａ、９ｂ　最終減速歯車
１０ａ、１０ｂ　第１、第２の駆動軸
１６　電力変換器
【図１】
2004135423.tif 000003
【図２】
2004135423.tif 000004
【図３】
2004135423.tif 000005