(57)【要約】【課題】遊星ギヤ型の減速機と差動装置とからなる自動車用減速差動装置において、潤滑手段として油浴潤滑を採用して装置の小型化・軽量化を図り、１充電当たりの走行距離を延ばす一方、掻き上げ手段として特別の部品を加える必要がなく、また潤滑油を装置各部に十分に行き渡らせることである。【解決手段】電動モータ１１、遊星ギヤ型の減速機１２及び差動装置１３、潤滑手段１４の組み合わせからなり、前記潤滑手段１４として油浴潤滑が採用された電気自動車用減速差動装置において、前記減速機１２及び差動装置１３の各キャリヤ３２、５４の回転半径が潤滑油中に潜る大きさに形成され、前記各キャリヤ３２、５４の外周面に掻き上げ用の凸部４６が設けられた構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータ、遊星ギヤ型の減速機、遊星ギヤ型の差動装置及び潤滑手段の組み合わせからなり、前記減速機は前記電動モータのモータ出力シャフトと一体化された減速機入力シャフトを備え、前記差動装置は前記減速機の減速出力を入力とし、同軸上で対向した２出力シャフトを備え、その２出力シャフトに差動回転を分配出力するように構成され、前記潤滑手段として油浴潤滑が採用され、その油浴潤滑によって前記減速機及び差動装置の可動部分に潤滑油を供給するようにした電気自動車用減速差動装置において、前記潤滑油の油面の高さの下限が前記差動装置に設けられた差動側ダブルピニオンギヤのうち径方向外側に配置されたピニオンギヤＰＣＤの最下点に設定され、同じく上限が前記２出力シャフトの支持軸受の転動体ＰＣＤの各最下点のうち高い方の最下点に設定されたことを特徴とする電気自動車用減速差動装置。
【請求項２】
前記減速機及び差動装置の構成部材である減速側キャリヤ及び差動側キャリヤにそれぞれ軸方向に貫通した潤滑穴が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の電気自動車用減速差動装置。
【請求項３】
前記潤滑穴が周方向に湾曲した長穴によって形成されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気自動車用減速差動装置。
【請求項４】
前記減速機は、前記減速機入力シャフトに一体に設けられた減速側サンギヤ、そのサンギヤの外径側においてケーシングに同軸状態に固定された減速側リングギヤ、前記サンギヤとリングギヤの間に介在されこれらのギヤに噛み合わされた減速側ピニオンギヤ及び前記ピニオンギヤのシャフトを支持した減速側キャリヤにより構成され、
前記差動装置は、前記減速側キャリヤに連結された差動側リングギヤ、そのリングギヤの内径側において同軸状態に設けられた差動側サンギヤ、前記リングギヤとサンギヤとの間に介在されこれらのギヤにそれぞれ噛み合わされた差動側ダブルピニオンギヤ、前記ダブルピニオンギヤの各シャフトを支持した差動側キャリヤと、前記差動側サンギヤの中心に結合された前記減速機入力シャフト及びモータ出力シャフトに貫通された第一出力シャフトと、前記差動側キャリヤと一体に設けられ前記第一出力シャフトと同軸状態に配置された第二出力シャフトにより構成され、
前記減速機に減速機入力シャフト支持軸受及び前記差動装置に第二出力シャフト支持軸受が設けられたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電気自動車用減速差動装置。
【請求項５】
前記潤滑油の油面高さの下限が、前記差動側ダブルピニオンギヤのうち径方向外側に配置されたピニオンギヤＰＣＤの最下点に設定され、前記上限が減速機入力シャフト支持軸受の転動体ＰＣＤの最下点と第二出力シャフト支持軸受の転動体ＰＣＤの最下点のうち高い方の最下点に設定されたことを特徴とする請求項４に記載の電気自動車用減速差動装置。
【請求項６】
前記差動側キャリヤが、前記差動側ピニオンギヤを挟んで対面した差動側キャリヤ補助部材を有し、当該ピニオンギヤのシャフトの一端が前記キャリヤによって、他端部が当該補助部材によってそれぞれ支持されたことを特徴とする請求項４又は５に記載の電気自動車用減速差動装置。
【請求項７】
前記差動側キャリヤ補助部材の回転半径が装置底部に溜められた潤滑油の油面高さに潜る大きさに形成され、その外周面に凸部又は凹部が設けられたことを特徴とする請求項４から６のいずれかに記載の電気自動車用減速差動装置。
【請求項８】
前記減速側キャリヤの内径が、前記入力シャフトの支持軸受の内輪外径より大に設定されたことを特徴とする請求項４から７のいずれかに記載の電気自動車用減速差動装置。
【請求項９】
前記減速側キャリヤと前記ケーシングとが軸方向に対向する面間に介在されたスラスト軸受の内径が、前記入力シャフト支持軸受の内輪外径より大に設定されたことを特徴とする請求項４から８のいずれかに記載の電気自動車用減速差動装置。
【請求項１０】
前記減速機の各ギヤのうち少なくとも減速側ピニオンギヤの歯面及び前記差動装置のギヤのうち少なくとも差動側ピニオンギヤの歯面に微小な無数の凹形状のくぼみがランダムに形成されたことを特徴とする請求項１から９いずれかに記載の電気自動車用減速差動装置。
【請求項１１】
前記微小な無数の凹形状のくぼみが形成された歯面の表面粗さパラメータは、Ｒyniが２．０〜５．５μｍ、Ｒymaxが２．５〜７．０μｍ、Ｒqniが０．３〜１．１μｍ、Ｒskが１．６以下であることを特徴とする請求項１０に記載の電気自動車用減速差動装置。
【請求項１２】
前記微小な無数の凹形状のくぼみは、研磨加工によって平滑化された歯面に微小な硬質粒子を衝突させるくぼみ形成手段を施すことによって形成されたものであることを特徴とする請求項１１に記載の電気自動車用減速差動装置。
【請求項１３】
前記のくぼみ形成手段が液体ホーニング加工であることを特徴とする請求項１２に記載の電気自動車用減速差動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、モータを駆動源とした電気自動車用減速差動装置に関し、特に小型軽量化することで、レイアウト上の制限を減少し、１充電当たりの走行距離を延ばすことに特長がある。
【背景技術】
【０００２】
自動車用減速差動装置として従来から知られているものは、電動モータ、遊星ギヤ型減速機、遊星ギヤ型差動装置及び潤滑手段の組み合わせにより構成されている。前記減速機は前記電動モータの出力シャフトと一体化された入力シャフトを備え、前記差動装置は前記減速機の減速出力を入力とするとともに同軸上で対向した２出力シャフトを備えている。前記の２出力シャフトに左右の車輪に作用する負荷の差に応じた回転を分配出力するように構成されている（特許文献１、２）。
【０００３】
前記減速機は、電気自動車においては、電動モータが小型・軽量化され高速回転するため、これを減速して車輪に伝達する必要があることから設けられる。また、差動装置に遊星ギヤ機構が用いられるのは、傘歯車型のものに比べて軸方向の長さが小さくなり装置全体を小型化できることなどの理由による。さらに、小型化の要請から、前記差動装置に設けられる２出力シャフトのうち一方の出力シャフトを減速機入力シャフト及びモータ出力シャフトの内部を貫通させる構造が採られる。
【０００４】
また、前記減速差動装置の潤滑手段として、油圧ポンプとその油圧ポンプ駆動用の電動モータを装備することも従来から知られている（特許文献３）。また、潤滑油の供給量に制限を受ける油浴潤滑の場合において、ギヤの耐久性を向上させるために、装置を構成する多数のギヤの歯面に粗面加工を施して油膜を形成し易くすることも知られている（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−４２６５６号公報
【特許文献２】特開平７−３２３７４１号
【特許文献３】特開平１１−１９０４１７号公報
【特許文献４】特開２００９−１２７８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
潤滑手段として前記のような油圧ポンプを用いれば、各部に潤滑油を十分に供給できることはいうまでもないが、油圧ポンプを用いると、その容積分だけ装置が大型化し、重量が増す問題がある。また、油圧ポンプを駆動する電動モータが電力を消費することになるため、１充電当たりの走行距離を少しでも延ばしたい電気自動車にとっては好ましくない問題である。
【０００７】
このため、油圧ポンプに代わる潤滑手段として、油浴潤滑（いわゆる、跳ね掛け式潤滑）を採用することにより、装置の小型化・軽量化を図りレイアウト上の制限を減少させ、１充電当たりの走行距離を延ばすことが考えられる。
【０００８】
しかし、油浴潤滑の場合は、前記の掻き上げ手段によって掻き上げた潤滑油を単に跳ね掛けるだけであるから、潤滑が必要な軸受やギヤ等のすべてに潤滑油を十分行き渡らせることが難しいという問題がある。
【０００９】
そこで、この発明は、前記の潤滑手段として油浴潤滑を採用して装置の小型化・軽量化を図りレイアウト上の制限を減少させ、１充電当たりの走行距離を延ばす一方、減速機と差動装置の両方において、掻き上げ手段として特別の部品を加える必要のない油浴潤滑を実現することを一つの課題とする。
【００１０】
また、前記の油浴潤滑を採用した場合において、必要な個所に潤滑油を十分行き渡らせるようにすることを他の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記の課題を解決するために、この発明は、電動モータ、遊星ギヤ型の減速機、遊星ギヤ型の差動装置及び潤滑手段の組み合わせからなり、前記減速機は前記電動モータのモータ出力シャフトと一体化された減速機入力シャフトを備え、前記差動装置は前記減速機の減速出力を入力とし、同軸上で対向した２出力シャフトを備え、その２出力シャフトに差動回転を分配出力するように構成され、前記潤滑手段として油浴潤滑が採用され、その油浴潤滑によって前記減速機及び差動装置の可動部分に潤滑油を供給するようにした電気自動車用減速差動装置において、前記潤滑油の油面の高さの下限が前記差動装置に設けられた差動側ダブルピニオンギヤのうち径方向外側に配置されたピニオンギヤＰＣＤの最下点に設定され、同じく上限が前記２出力シャフトの支持軸受の転動体ＰＣＤの各最下点のうち高い方の最下点に設定された構成を採用したものである。
【００１２】
減速側キャリヤ及び差動側キャリヤは、それぞれ減速機及び差動装置を構成する遊星ギヤ機構に必須の部材であり、油浴潤滑を採用したことによって追加が必要となったものではない。したがって、新たな部品の追加は不要であるので、油浴潤滑の採用による装置の小型化・軽量化のメリットを損なうことがない。
【００１３】
また、前記の各キャリヤに軸方向に貫通した潤滑穴を設ける構成を採用することで、潤滑油の軸方向への移動が容易となり、必要な部分、特に各キャリヤに支持されるピニオンシャフト部への潤滑油を導き易くなる。差動側キャリヤにおいては、その近傍に配置される第二出力シャフトへ潤滑油を導き易くなる。
【００１４】
装置の減速機側の端部に配置される入力シャフト支持軸受への潤滑油の供給が不足しがちであるが、前記減速側キャリヤの内径を前記入力シャフト支持軸受の内輪外径より大に設定することにより、入力シャフトと当該キャリヤの内径との間に給油すき間が形成される。これにより、減速機内部から入力シャフト支持軸受への潤滑油の供給経路が確保される。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、この発明によれば、油浴潤滑を採用したことにより、油圧ポンプを用いなくても各部材の潤滑を良好に保つことができ、小型・軽量化により、自動車のレイアウト上の制限を著しく減少させ、また、１充電当たりの走行距離を延ばすことができる。
【００１６】
また、油浴潤滑のための掻き上げ手段としては、減速機及び差動装置に必須の部材である減速側及び差動側キャリヤに掻き上げ手段として凹部又は凸部を設けた構成を採り、その凹部又は凸部が潤滑油中を潜る構成したものであるため、部材の増加をもたらすことがなく、油浴潤滑を採用したことによる前記のメリットを損なうことがない。
【００１７】
さらに、前記の各キャリヤに潤滑穴を設けることにより、潤滑油の軸方向への移動が可能となり、潤滑の必要な部分へ確実に潤滑油を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、実施形態１の断面図である。
【図２】図２は、同上の一部拡大断面図である。
【図３】図３は、図１のＸ１−Ｘ１線の断面図である。
【図４】図４（ａ）は、減速側サンギヤの正面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＸ２−Ｘ２線の断面図である。
【図５】図５（ａ）は、減速側キャリヤの正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＸ３−Ｘ３線の断面図である。
【図６】図６は、図１のＸ４−Ｘ４線の断面図である。
【図７】図７（ａ）は、差動側サンギヤの正面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＸ５−Ｘ５線の断面図である。
【図８】図８（ａ）は、差動側キャリヤの正面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＸ６−Ｘ６線の断面図である。
【図９】図９（ａ）は、差動側キャリヤ補助部材の正面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＸ７−Ｘ７線の断面図である。
【図１０】図１０は、実施形態１の要部の分解断面図である。
【図１１】図１１は、実施形態２のギヤの一部を示す拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
[実施形態１]
【００２０】
図１から図１０に示したように、実施形態１に係る電気自動車用減速差動装置は、電動モータ１１、その電動モータ１１と同軸状態に軸方向に配置された遊星ギヤ型の減速機１２、その減速機１２と同軸状態に軸方向に配置された遊星ギヤ型の差動装置１３及び前記減速機１２と差動装置１３に共通の油浴潤滑手段１４とによって構成される。
【００２１】
これらの装置を収納したケーシング１５は、電動モータ１１を収納したモータケーシング１５ａと、減速機１２及び差動装置１３を収納した減速差動ケーシング１５ｂ並びにケーシング蓋１５ｃを組み合わせたものである。モータケーシング１５ａの一端部が開放され、その開放端が減速差動ケーシング１５ｂによって閉塞されている。減速差動ケーシング１５ｂも一端が開放され、その開放端がケーシング蓋１５ｃによって閉塞されている。
【００２２】
電動モータ１１は前記モータケーシング１５ａの内周面に固定されたステータ１６と、その内径側においてモータ出力シャフト１７にコア１８と一体に取り付けられたロータ１９によって構成される。
【００２３】
前記モータ出力シャフト１７は中空であり、その外端部はモータケーシング１５ａとの間に介在された出力シャフト支持軸受２１によって支持され、内端部は減速機１２のセンターに挿入される。前記出力シャフト支持軸受２１はシール付き深溝玉軸受によって構成される。前記モータ出力シャフト１７のうち減速機１２に挿入された部分は、減速機入力シャフト２２となっている。
【００２４】
前記減速機入力シャフト２２の部分が減速差動ケーシング１５ｂとの間に介在された入力シャフト支持軸受２３によって支持される。この入力シャフト支持軸受２３も深溝玉軸受によって構成される。
【００２５】
減速機１２は、前記減速機入力シャフト２２の先端部外周面に一体に設けられた減速側サンギヤ２７（図３参照）、その外径側において前記減速差動ケーシング１５ｂの内径面に同軸状態に固定された減速側リングギヤ２８、前記サンギヤ２７とリングギヤ２８の間において周方向の３個所に等間隔をおいて介在された減速側ピニオンギヤ２９及び減速側キャリヤ３２（図１参照）により構成される。
【００２６】
減速側ピニオンギヤ２９はサンギヤ２７とリングギヤ２８に噛み合う。また、
前記ピニオンギヤ２９は減速側ピニオンシャフト３１に針状ころ軸受３３（図３参照）を介して支持され、そのピニオンシャフト３１は一端部が前記減速側キャリヤ３２に挿通され支持される。
【００２７】
前記減速側リングギヤ２８は、減速差動ケーシング１５ｂの内面に形成された段差部３４（図１参照）にその側面を当てることにより位置決めされ固定される。
【００２８】
前記減速側ピニオンギヤ２９は、図３及び図４に示したように、そのシャフト穴３７の周りの３等分位置に軸方向に貫通された潤滑穴３８が設けられる。各潤滑穴３８は周方向に湾曲した長穴によって形成される。潤滑穴３８は、後述のように、油浴潤滑によって掻き上げられ跳ね飛ばされた潤滑油の通り穴となる機能とともに、ピニオンギヤ２９の軽量化を図る機能を有する。潤滑穴３８は、ピニオンギヤ２９の強度を維持する範囲内で前記の機能を最大限に発揮し得る大きさに形成される。
【００２９】
なお、潤滑穴３８の前記の機能は、後述の他の部材の潤滑穴（減速側キャリヤ３２の潤滑穴４５、差動側サンギヤ５１の潤滑穴５６、差動側キャリヤ５４の潤滑穴６５、差動側キャリヤ補助部材７０の潤滑穴７４）についても同様である。
【００３０】
前記減速側キャリヤ３２は、モータケーシング１５ａを開放端に面した減速差動ケーシング１５ｂの閉塞面と、減速側ピニオンギヤ２９との間において、減速機入力シャフト２２の回りに径方向のすき間ｈ（図２参照）をおいて嵌合される。減速側キャリヤ３２は、図５に示したように、一定の中心穴３９を有する環状板によって形成され、その回転半径は、減速差動ケーシング１５ｂの内底面に溜められた潤滑油の油面Ｌ（図１参照）以下となる大きさに設定される。
【００３１】
前記減速側キャリヤ３２の中心穴３９と外周縁との間において、前記ピニオンシャフト３１が挿通される３個所のシャフト穴４１が同じＰＣＤ上に等間隔で設けられる。各シャフト穴４１の径方向の外周縁に径方向と直角の切欠き面４２が形成され、その切欠き面４２からシャフト穴４１に達するネジ穴４３が径方向に設けられる。シャフト穴４１に挿通されたピニオンシャフト３１は、そのネジ穴４３に挿入したピン４４ａ（図２参照）と、ねじ込んだ止めネジ４４ｂによって固定される。ピニオンシャフト３１の固定手段として、ピニオンシャフト３１にピン（図示省略）を挿入し、そのピンをネジ穴にねじ込んだネジによって固定する方法もある。
【００３２】
前記ネジ穴４３の相互間の前記ＰＣＤ上に、３個所の潤滑穴４５が設けられる（図５参照）。各潤滑穴４５は周方向に湾曲した長穴によって形成される。さらに、各潤滑穴４５の外径側に対向した３個所において、外周縁から軸方向外向き（差動装置１３の方向）に凸部４６がそれぞれ設けられる。この凸部４６は、後述のように、先端部が差動側リングギヤ４９に結合され、回転時に潤滑油を掻き上げる作用を行うものであり、前述の油浴潤滑手段１４の一部を構成する。
【００３３】
また、前記減速差動ケーシング１５ｂの閉塞面（モータケーシング１５ａの開放端を閉塞する径方向の面）に対向した減速側キャリヤ３２の面に、前記中心穴３９の周縁に沿った一定幅の段差部４０（図２、図５参照）が設けられ、その段差部４０に針状ころを用いたスラスト軸受４７が取り付けられる。前記スラスト軸受４７を前記の減速差動ケーシング１５ｂの閉塞面に当接させることにより、減速側キャリヤ３２に作用するスラスト力を受け、その減速側キャリヤ３２を円滑に回転させるようにしている。
【００３４】
なお、減速側ピニオンギヤ２９の軸方向の一方の端面と減速側キャリヤ３２との間、及び同じく他方の端面と差動側リングギヤ４９の円板部４９ａとの間において、それぞれピニオンシャフト３１の回りにワッシャ２０が介在され、これによって前記ピニオンギヤ２９が円滑に回転できるようにしている。
【００３５】
前記入力シャフト支持軸受２３はスラスト軸受４７よりも電動モータ１１側に寄った位置に設けられているので、減速側キャリヤ３２の中心穴３９やスラスト軸受４７によって当該軸受２３への潤滑油の供給を妨げることが無いように配慮しなければならない。
【００３６】
このため、この実施形態１においては、キャリヤ３２の内径及びスラスト軸受４７の内径を、入力シャフト支持軸受２３を構成する内輪２３ｂの外径より大に設定する必要がある。この条件を満たすべく、図示の場合（図２参照）は、キャリヤ３２の内径及びスラスト軸受４７の内径を当該軸受２３の外輪２３ａの内径と同一又はこれより大きく設定することにより、軸受２３に対する給油すき間ｈを確保するようにしている。
【００３７】
次に、差動装置１３について説明する。差動装置１３は、前記の減速差動ケーシング１５ｂの内部において、前記の減速機１２と同軸状態に設けられ、差動側リングギヤ４９、その内径側において同軸状態に設けられる。その構成部材は、差動側サンギヤ５１、前記リングギヤ４９とサンギヤ５１の間に介在され相互に噛み合ったダブルピニオン式の差動側ピニオンギヤ５２ａ、５２ｂ、これらのピニオンギヤ５２ａ、５２ｂの差動側ピニオンシャフト５３ａ、５３ｂを支持した差動側キャリヤ５４である。
【００３８】
なお、自動車用減速差動装置において、ダブルピニオン式を採用することは従来公知である（特許文献２参照）。
【００３９】
前記差動側サンギヤ５１のシャフト穴５５（図７参照）に第一出力シャフト３５の内端部が貫通され、セレーション結合される。第一出力シャフト３５の外端部は、減速機入力シャフト２２及びこれと一体のモータ出力シャフト１７に貫通され、深溝玉軸受でなる外端部支持軸受５７（図１参照）を介してモータケーシング１５ａによって支持される。第一出力シャフト３５の外端部は、モータケーシング１５ａから外部に突き出している。
【００４０】
第二出力シャフト３６は、後述のように、差動側キャリヤ５４のセンターに前記第一出力シャフト３５と同軸状態に一体に設けられ、第一出力シャフト３５と反対向きに突き出している。
【００４１】
前記の差動側リングギヤ４９は、第一出力シャフト３５の外周に径方向のすき間をおいて同軸状に設けられた円板部４９ａ（図２参照）と、その円板部４９ａの外周縁を外向き（軸方向かつ第二出力シャフト３６の突き出す向き）に屈曲した周縁部４９ｂが設けられたものである。前記円板部４９ａに減速側ピニオンシャフト３１の他端部が挿入支持され、また減速側キャリヤ３２の凸部４６もこれに差し込まれることによって、減速側キャリヤ３２と差動側リングギヤ４９が連結される。これにより減速側ピニオンギヤ２９の公転による減速出力が差動側リングギヤ４９に伝達される。
【００４２】
前記の差動側サンギヤ５１のシャフト穴５５の周りにおいて、周方向に３個所の潤滑穴５６が等間隔を保ち同一ＰＣＤ上に設けられる（図７参照）。この潤滑穴５６も周方向に湾曲した長穴である。
【００４３】
前記のダブルピニオン式のピニオンギヤ５２ａ、５２ｂは、同一歯数の同一サイズのギヤである。図６に示したように、相互に噛み合うとともに、一方のピニオンギヤ５２ａは他方のピニオンギヤ５２ｂより大きいＰＣＤを有しリングギヤ４９に噛み合い、ＰＣＤの小さい方のピニオンギヤ５２ｂがサンギヤ５１と噛み合う。
【００４４】
差動側キャリヤ５４は、図８に示したように、円板部５８の外側面のセンターにセンターボス部５９が設けられる。そのセンターボス部５９の外端面に前記の第二出力シャフト３６が同軸状態に外向きに突き出して設けられ、またセンターボス部５９の内部に内向きに開放された軸受凹部６２が設けられる。
【００４５】
前記センターボス部５９の外径面とケーシング蓋１５ｃとの間に深溝玉軸受でなる第二出力シャフト支持軸受６１が介在される（図１、図２参照）。この第二出力シャフト支持軸受６１は、差動側キャリヤ５４の支持軸受でもある。また、軸受凹部６２に前記第一出力シャフト３５の内端部が挿入され、その内端部が針状ころ軸受でなる内端部支持軸受６３を介して相対回転自在に支持される。
【００４６】
前記円板部５８には、前記のピニオンシャフト５３ａ、５３ｂの位置に対応してそれぞれシャフト穴６４ａ、６４ｂが一定のＰＣＤ上に設けられる（図８参照）。また、小径のＰＣＤと前記センターボス部５９の間に、周方向の４個所に等間隔をおいて潤滑穴６５が設けられる。これらの潤滑穴６５も湾曲した長穴によって形成される。
【００４７】
また、前記円板部５８の外周に沿って前記大径のＰＣＤ上のシャフト穴６４ａの相互間に差動装置１３の内部を向く方向に突き出した掻き上げ用の凸部６６が設けられる。その凸部６６の先端面に係合突起６７が設けられる。
【００４８】
前記の差動側キャリヤ５４は、その円板部５８がケーシング蓋１５ｃと差動側ピニオンギヤ５２ａ、５２ｂ等のギヤ群の間に介在される。各ピニオンギヤ５２ａ、５２ｂに複列の針状ころ軸受６８ａ、６８ｂ（図６参照）を介してピニオンシャフト５３ａ、５３ｂが挿通される。各ピニオンシャフト５３ａ、５３ｂの外端部が前記キャリヤ５４のシャフト穴６４ａ、６４ｂにそれぞれ挿通され支持される。
【００４９】
差動側ピニオンギャ５２ａ、５２ｂは全体で８個となるので、これらを安定よく支持するために、環状板体の差動側キャリヤ補助部材７０が、差動側リングギヤ４９の円板部４９ａと差動側ピニオンギヤ５２ａ、５２ｂ等のギヤ群の間に介在される。
【００５０】
前記キャリヤ補助部材７０には、図９に示したように、ピニオンシャフト５３ａ、５３ｂに対応した位置にそれぞれＰＣＤの異なった一対のシャフト穴７１ａ、７１ｂが設けられる。小径のＰＣＤ上にあるシャフト穴７１ｂに径方向に対向した外周縁に掻き上げ用の凹部７２が全周の４個所に設けられる。
【００５１】
前記キャリヤ補助部材７０の外周面から各シャフト穴７１ａに達し、また各凹部７２の底部から各シャフト穴７１ｂに達する径方向のネジ穴７３ａ、７３ｂがそれぞれ設けられる。また、大径のＰＣＤ上にあるシャフト穴７１ａの周方向の間に長穴でなる潤滑穴７４が４個所に形成される。嵌合穴７４に差動側キャリヤ５４の嵌合固定突起６７を嵌合したのち溶接により固定し、キャリヤ補助部材７０との一体化を図る。
【００５２】
前記の各シャフト穴７１ａ、７１ｂにそれぞれピニオンシャフト５３ａ、５３ｂの内端部が挿入され、それぞれネジ穴７３ａ、７３ｂに挿入したピン７５ａとその上にねじ込んだ止めネジ７５ｂによってピニオンシャフト５３ａ、５３ｂがキャリヤ補助部材７０に固定される。この場合も、ピニオンシャフト５３ａ、５３ｂにピン（図示省略）を挿入し、そのピンをネジ穴にねじ込んだネジによって固定する方法もある。
【００５３】
なお、前記各差動側ピニオンギヤ５２ａ、５２ｂの外端面と差動側キャリヤ５４との間、及び内端面と差動側キャリヤ補助部材７０との間にそれぞれ軸方向の位置決め用ワッシャ５０が介在される。
【００５４】
また、前記差動側キャリヤ５４の円板部５８と差動側サンギヤ５１の間に針状ころを用いたスラスト軸受７６が介在される（図２参照）。同様に、差動側リングギヤ４９の円板部４９ａと差動側サンギヤ５１の間にも針状ころを用いたスラスト軸受７７が介在される。
【００５５】
油面高さの下限Ｌminは、差動側ダブルピニオンギヤ５２ａ、５２ｂのうち径方向外側に配置されたピニオンギヤ５２ａのＰＣＤの最下点に設定される（図１、図６参照）。油面がこれより低いと、良好な潤滑が保てず、異常摩耗、振動や騒音の原因となる。
【００５６】
また、油面高さの上限Ｌmaxは、減速機入力シャフト支持軸受２３の転動体ＰＣＤの最下点と第二出力シャフト支持軸受６３の転動体ＰＣＤの最下点のうち高い方の点に設定される（図１参照）。油面がこれより高いと攪はん抵抗が大きくなる。
【００５７】
実施形態１の電気自動車用減速差動装置は以上のように構成され、次にその作用について説明する。
【００５８】
図１に示した電動モータ１１が駆動されると、そのモータ出力シャフト１７が回転し、同時にそのモータ出力シャフト１７と一体の減速機入力シャフト２２及びその入力シャフト２２と一体の減速側サンギヤ２７が回転する。減速側サンギヤ２７に噛み合った減速側ピニオンギヤ２９は自転しつつ公転する。その公転によって減速側キャリヤ３２が減速回転され、その減速回転が差動装置１３側へ出力される。
【００５９】
減速側サンギヤ２７の歯数をＺｓ、減速側リングギヤ２８の歯数をＺｒとした場合の減速比は、周知のように、Ｚｓ／（Ｚｓ＋Ｚｒ）となる。
【００６０】
差動装置１３においては、第一出力シャフト３５が差動側サンギヤ５１と一体に結合され、また第二出力シャフト３６が差動側キャリヤ５４に一体化されているので、これらの各出力シャフト３５、３６に取り付けられた左右の車輪（図示省略）に作用する負荷が均等である場合は、差動側サンギヤ５１、ピニオンギヤ５２ａ、５２ｂ、キャリヤ５４及びリングギヤ４９は一体となって回転し、相対回転することがない。言い換えれば、入力回転が第一及び第二出力シャフト３５、３６に均等に配分され、左右の車輪を等速回転させる。
【００６１】
これに対し、左右の車輪に作用する負荷に差が生じると、ピニオンギヤ５２ａ、５２ｂの自転と公転によって入力回転は、負荷の差に応じて第一及び第二出力シャフト３５、３６に差動分配される。
即ち、第一出力シャフト３５に作用する負荷が相対的に大きくなり、これと一体のサンギヤ５１の回転数Ｎｓが、リングギヤ４９の入力回転数ＮｒよりΔＮだけ小さくなった場合、キャリヤ５４の回転数Ｎｃは、
Ｎｃ＝Ｎｒ＋λ／（１−λ）・ΔＮ
となり、第二出力シャフト３６が増速される。但し、λは歯車比（＝Ｚｓ／Ｚｒ）、Ｚｓはサンギヤ５１の歯数、Ｚｒはリングギヤ４９の歯数である（特許文献２の段落００３２参照）。
【００６２】
逆に、第二出力シャフト３６に作用する負荷が相対的に大きくなり、これと一体のキャリヤ５４の回転数Ｎｃが、入力回転数ＮｒよりΔＮだけ小さくなった場合、サンギヤ５１の回転数Ｎｓは、
Ｎｓ＝Ｎｒ＋（１−λ）／λ・ΔＮ
となり、第一出力シャフト３５が増速される。
【００６３】
次に、減速機１２及び差動装置１３の潤滑作用について、図１０に基づいて説明する。
【００６４】
減速差動ケーシング１５ｂの内底面の所定高さの油面Ｌまで収納された潤滑油は、減速機１２及び差動装置１３の油浴潤滑に共通に使用される。
【００６５】
減速機１２においては、減速側キャリヤ３２の外周部の３個所に設けられた凸部４６及び減速側ピニオンギヤ２９が、回転の途中において潤滑油の油面Ｌ以下の油中を通過することにより、潤滑油の掻き上げ作用を行う（図１０の白抜き矢印参照）。
【００６６】
掻き上げられた潤滑油は減速機１２の内部に飛散され各部品に掛けられる。その一部は、減速側キャリヤ３２の潤滑穴４５、その中心穴３９、ピニオンギヤ２９の潤滑穴３８のそれぞれを軸方向に通過するか（図１０の矢印参照）、又はこれらを通過することなく直接、スラスト軸受４７、入力シャフト支持軸受２３、転がり軸受３３等に供給される。
【００６７】
この場合、前述の給油すき間ｈがあるので、このすき間ｈを軸方向に通過してスラスト軸受４７及び入力シャフト支持軸受２３への給油が行われる。
【００６８】
一方、差動装置１３においては、差動側キャリヤ５４の外周部の４個所に設けられた凸部６６、差動側ピニオンギヤ５２ａ、５２ｂ、差動側キャリヤ補助部材７０の凹部７２が、それぞれ潤滑油の掻き上げ作用を行う（図１０の白抜き矢印参照）。
【００６９】
掻き上げられた潤滑油は、キャリヤ５４の潤滑穴６５、サンギヤ５１の潤滑穴５６を軸方向に通過するか（図１０の矢印参照）、又はこれらを通過することなく直接、第二出力シャフト支持軸受６１、サンギヤ５１の両側に介在されたスラスト軸受７６、７７、ダブルピニオンギヤ５２ａ、５２ｂの複列の針状ころ軸受６８ａ、６８ｂ等に供給される。
[実施形態２]
【００７０】
実施形態２に係る自動車用減速差動装置は、前記実施形態１と同じ油浴潤滑を採用するものとする。
【００７１】
実施形態１の場合、油浴潤滑によってもっぱら軸受部分に給油する場合について説明したが、同時に各種ギヤの噛み合い部分にも潤滑油が掛るのでその部分も潤滑される。しかし、油浴潤滑の場合は、前述のように、必要な部分に十分に潤滑油が行き届かない場合もある。そこで、この実施形態２においては、ギヤの歯面の潤滑性を向上させることによって、油浴潤滑であってもギヤの耐久性が十分発揮できるようにしたものである。
【００７２】
即ち、対象となるギヤとしては、減速機１２においては、減速側サンギヤ２７、同ピニオンギヤ２９及びリングギヤ２８がある。また、差動装置１３においては、差動側サンギヤ５１、同ピニオンギヤ５２ａ、５２ｂ及び同リングギヤ４９がある。図１１に示したように、これらのギヤの歯面７９を形成する歯先部８０、歯たけ部８１及び歯底部８２に無数の微小なくぼみ８３がランダムに設けられる。
【００７３】
前記歯面７９の表面粗さパラメータは、Ｒyniが２．０〜５．５μｍ、Ｒymaxが２．５〜７．０μｍ、Ｒqniが０．３〜１．１μｍ、Ｒskが１．６以下である。
【００７４】
前記の微小なくぼみ８３が油溜まりとなるので、油浴潤滑の場合であっても十分な耐久性を保つことができる。その結果、ギヤ自体の小型化、装置全体の小型化に資することができる。
【００７５】
差動側ピニオンギヤ５２ａ、５２ｂは、他のギヤに比べて小さく、負荷トルクが大きいため、他のギヤに比べ前記の微小なくぼみ８３を無数に形成する加工を施すことが有効である。
【００７６】
前記の微小なくぼみ８３をランダムに形成するには、歯面７９をジャイロ研磨、バレル研磨等によって平滑化したのち、平滑化した歯面にくぼみ形成手段を施すことにより行う。その場合のくぼみ形成手段としては、ショットピーニング加工、液体ホーニング加工等によって酸化アルミニウム等を主成分とした微小な硬質粒子を衝突させる方法により行う。
【符号の説明】
【００７７】
１１  電動モータ
１２  減速機
１３  差動装置
１４  油浴潤滑手段
１５  ケーシング
１５ａ  モータケーシング
１５ｂ  減速差動ケーシング
１５ｃ  ケーシング蓋
１６  ステータ
１７  モータ出力シャフト
１８  コア
１９  ロータ
２０  ワッシャ
２１  出力シャフト支持軸受
２２  減速機入力シャフト
２３  減速機入力シャフト支持軸受
２３ａ  外輪
２３ｂ  内輪
２７  減速側サンギヤ
２８  減速側リングギヤ
２９  減速側ピニオンギヤ
３１  減速側ピニオンシャフト
３２  減速側キャリヤ
３３  転がり軸受
３４  段差部
３５  第一出力シャフト
３６  第二出力シャフト
３７  シャフト穴
３８  潤滑穴
３９  中心穴
４０  段差部
４１  シャフト穴
４２  切欠き面
４３  ネジ穴
４４ａ  ピン
４４ｂ  止めネジ
４５  潤滑穴
４６  凸部
４７  スラスト軸受
４９  差動側リングギヤ
４９ａ  円板部
４９ｂ  周縁部
５０  ワッシャ
５１  差動側サンギヤ
５２ａ、５２ｂ  差動側ピニオンギヤ
５３ａ、５３ｂ  差動側ピニオンシャフト
５４  差動側キャリヤ
５５  シャフト穴
５６  潤滑穴
５７  外端部支持軸受
５８  円板部
５９  センターボス部
６１  第二出力シャフト支持軸受
６２  軸受凹部
６３  内端部支持軸受
６４ａ、６４ｂ  シャフト穴
６５  潤滑穴
６６  凸部
６７  係合突起
６８ａ、６８ｂ  複列針状ころ軸受
７０  差動側キャリヤ補助部材
７１ａ、７１ｂ  シャフト穴
７２  凹部
７３ａ、７３ｂ  ネジ穴
７４  嵌合穴
７５ａ  ピン
７５ｂ  止めネジ
７６  スラスト軸受
７７  スラスト軸受
７９  歯面
８０  歯先部
８１  歯たけ部
８２  歯底部
８３  くぼみ
【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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【図１０】
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【図１１】
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