(57)【要約】      （修正有）【課題】２基の減速機の軸方向寸法の低減を図ることにより、２モータ車両駆動装置全体の体格を小さくする。【解決手段】減速機２Ｌ、２Ｒの左右の中間軸２４Ｌ、２４Ｒの軸心を、入力軸２３Ｌ、２３Ｒと出力軸２５Ｌ、２５Ｒを結ぶ面に対して互いに反対方向にずれた位置に配置し、かつ、この左右にずれた位置にある左右の中間軸２４Ｌ、２４Ｒのインボード側を軸方向に互いに重なる位置に配置することにより、２基の減速機２Ｌ、２Ｒの軸方向寸法を低減した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の駆動輪をそれぞれ独立に駆動させる２基の電動モータと、この２基の電動モータの動力を個別に減速して左右の駆動輪に伝達する２基の減速機とを備え、減速機は、モータ軸から動力が伝達される入力歯車を有する入力軸と、ドライブシャフトを介して駆動輪に駆動力を伝達する出力歯車を有する出力軸と、入力軸と出力軸との間に設けられる中間歯車を有する1つ以上の中間軸とからなり、この２基の減速機を左右並列に収容する減速機ケーシングを中央にしてその左右に２基の電動モータのモータケーシングを固定配置した２モータ車両駆動装置において、左右の入力軸と出力軸がそれぞれ同一の軸心上に位置し、左右の中間軸の軸心が、前記入力軸と出力軸とを結ぶ面に対して互いに反対方向にずれた位置に配置され、かつ、この左右にずれた位置にある左右の中間軸のインボード側が軸方向に互いに重なる位置に配置されていることを特徴とする２モータ車両駆動装置。
【請求項２】
左右の減速機の中間軸の軸心が、入力軸と出力軸とを結ぶ面から互いに反対方向に互いに等しい距離だけずれた位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載の２モータ車両駆動装置。
【請求項３】
減速機ケーシングが、中央ケーシングとこの中央ケーシングの両側面に固定される左右の側面ケーシングの３ピース構造からなり、左右の側面ケーシングの形状を共通形状にしたことを特徴とする請求項２に記載の２モータ車両駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両のばね上側に搭載され、左右の駆動輪をそれぞれ独立して駆動させる２基の電動モータと減速機を備える２モータ車両駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
左右の駆動輪をそれぞれ独立して駆動させる２基の電動モータと減速機を備える２モータ車両駆動装置としては、特許文献１及び特許文献２に開示されたものがある。
【０００３】
この種の２モータ車両駆動装置は、一つの電動モータによって左右の駆動輪を駆動させる１モータ車両駆動装置のように、一つの電動モータの駆動力を左右に振り分けるデファレンシャルギア等も不要になる、という利点を有する。
【０００４】
また、２モータ車両駆動装置は、左右の駆動輪のそれぞれについて独立に駆動用の電動モータを備えるので、左右の駆動輪の駆動力を異ならせることが容易であり、旋回時に旋回内側の車輪より旋回外側の車輪に多くの駆動力を発生させることで、旋回性能が向上する等の走行性能の向上が容易である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２４３６６４号公報
【特許文献２】ＵＳ２０１２／０３０４７９０Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の２モータ車両駆動装置は、図９に示すように、左右の駆動輪を個別に駆動する左右の電動モータ１０１Ｌ、１０１Ｒと電動モータ１０１Ｌ、１０１Ｒの回転を減速する減速機１０２Ｌ、１０２Ｒを備え、左右の電動モータ１０１Ｌ、１０１Ｒの中央に減速機１０２Ｌ、１０２Ｒを配置している。
【０００７】
減速機１０２Ｌ、１０２Ｒは、図９に示すように、モータ軸１１２から動力が伝達される入力歯車を有する入力軸１２３と、等速ジョイント１２６および中間シャフト１２７からなるドライブシャフトを介して駆動輪に駆動力を伝達する出力軸１２５とが平行かつオフセットした配置の平行軸歯車減速機である。
【０００８】
減速機１０２Ｌ、１０２Ｒの入力軸１２３と出力軸１２５との間には、1つ以上の中間軸１２４（カウンター軸）が設けられる。
【０００９】
出力軸１２５の車輪側の端部には、図９に示すように、等速ジョイント１２６が設けられ、等速ジョイント１２６から中間シャフト１２７を介して車輪に動力が伝達される。
【００１０】
左右の減速機１０２Ｌ、１０２Ｒは、減速機ケーシング１２８内に並列に収容されている。
【００１１】
ところで、左右の減速機１０２Ｌ、１０２Ｒの入力軸１２３、中間軸１２４、出力軸１２５は、互いに平行に配置された構成であり、各軸の歯車は、はすば歯車であり、各歯車軸は両端を転がり軸受により、減速機ケーシング１２８に回転自在に支持されている。また、左右の減速機１０２Ｌ、１０２Ｒの各歯車軸の軸心は、互いに同軸上に配置されている。
【００１２】
このような２モータ車両駆動装置は、車体のフレーム内に収容可能な大きさとする必要があり、装置全体の小型化は必須である。
【００１３】
しかしながら、電動モータ１０１Ｌ、１０１Ｒは、出力動力によりある程度の体格が決まってしまうため、減速機１０２Ｌ、１０２Ｒの体格の小型化が必要である。
【００１４】
減速機１０２Ｌ、１０２Ｒの径方向体格は、直線的な歯車列の配置よりも、歯車列の位相をずらした配置とすることにより、短縮が可能であるが、左右の１０２Ｌ、１０２Ｒを収容するケーシングが非対称構造となるため、ケーシングコストが上がってしまう可能性がある。
【００１５】
また、減速機１０２Ｌ、１０２Ｒを構成する歯車自体を小型化することでも、減速機１０２Ｌ、１０２Ｒの径方向体格の小型化は可能であるが、歯車に作用する荷重が増大するため、歯車強度を満足するためには、歯車の歯幅を大きくする必要がある。すると、２モータ車両駆動装置の軸方向寸法が大きくなってしまい、車体フレームに収まらなくなるという可能性も生じる。
【００１６】
そこで、この発明は、２基の減速機を左右並列に収容する減速機ケーシングを中央にし、その減速機ケーシングの左右に２基の電動モータのモータケーシングを固定配置する構造の２モータ車両駆動装置において、２基の減速機全体の軸方向寸法の低減を図り、しかも左右の減速機を収容するケーシングを対称形状にして、左右のケーシングを共通化することにより、型費や製作コストを低減しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記の課題を解決するために、この発明は、左右の駆動輪をそれぞれ独立に駆動させる２基の電動モータと、この２基の電動モータの動力を個別に減速して左右の駆動輪に伝達する２基の減速機とを備え、減速機は、モータ軸から動力が伝達される入力歯車を有する入力軸と、ドライブシャフトを介して駆動輪に駆動力を伝達する出力歯車を有する出力軸と、入力軸と出力軸との間に設けられる中間歯車を有する1つ以上の中間軸とからなり、この２基の減速機を左右並列に収容する減速機ケーシングを中央にしてその左右に２基の電動モータのモータケーシングを固定配置した２モータ車両駆動装置において、左右の入力軸と出力軸がそれぞれ同一の軸心上に位置し、左右の中間軸の軸心を、前記入力軸と出力軸とを結ぶ面に対して互いに反対方向にずれた位置に平行に配置し、かつ、この左右にずれた位置にある左右の中間軸のインボード側が軸方向に互いに重なる位置に配置したことを特徴とする。
【００１８】
減速機ケーシングを、中央ケーシングとこの中央ケーシングの両側面に固定される左右の側面ケーシングの３ピース構造とし、左右の減速機の中間軸の軸心を、入力軸と出力軸とを結ぶ面から互いに反対方向に互いに等しい距離だけずれた位置に配置することにより、左右の側面ケーシングの形状を共通形状にすることができる。
ここで２モータ車両駆動装置において、２基の減速機が連結する中央寄りをインボード側といい、減速機の外側寄りをアウトボード側という。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、この発明によれば、左右の中間軸の軸心を、前記入力軸と出力軸とを結ぶ面に対して互いに反対方向にずれた位置に平行に配置し、かつ、この左右にずれた位置にある左右の中間軸のインボード側が軸方向に互いに重なる位置に配置したので、左右の中間軸全体の軸方向寸法が軸方向の重なり分だけ短くなるので、減速機全体の軸方向寸法の低減が可能になる。
【００２０】
したがって、中間軸のインボード側の軸方向の重なり量をより多くすることにより、減速機全体の軸方向寸法をより低減することができる。
【００２１】
また、左右の中間軸の軸心を、入力軸の軸心と出力軸軸心を結ぶ面から互いに反対方向に互いに等しい距離だけずれた位置に配置することにより、左右の側面ケーシングの形状を共通形状にすることができるため、型費や製作コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明に係る２モータ車両駆動装置の実施形態を示す横断平面図である。
【図２】この発明に係る２モータ車両駆動装置を使用する電気自動車の一例を示す概略平面図である。
【図３】図１の実施形態の歯車列を軸方向から見た端面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線の端面図である。
【図５】図１の実施形態の減速機ケーシングの分解斜視図である。
【図６】この発明の他の実施形態の歯車列を径方向から見た端面図である。
【図７】この発明に係る２モータ車両駆動装置の他の実施形態を示す横断平面図である。
【図８】図７の実施形態の歯車列を軸方向から見た図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線の端面図である。
【図９】従来の２モータ車両駆動装置を示す横断平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２４】
この発明に係る２モータ車両駆動装置Ａは、図１に示すように、２基の減速機２Ｌ、２Ｒを左右並列に収容する減速機ケーシング２０を中央にし、その減速機ケーシング２０の左右に２基の電動モータ１Ｌ、１Ｒのモータケーシング３Ｌ、３Ｒを固定配置した構造を採用する。
【００２５】
図２に示す電気自動車Ｂは、前輪駆動方式であり、シャーシ４１と、駆動輪としての前輪４２と、後輪４３と、左右の駆動輪をそれぞれに独立に駆動する２モータ車両駆動装置Ａとを備え、２モータ車両駆動装置Ａは、駆動輪である左右の前輪４２の中央位置のシャーシ４１上に搭載され、２モータ車両駆動装置Ａの駆動力は、等速ジョイント１５と中間シャフト１６からなるドライブシャフトを介して左右の駆動輪である前輪４２に伝達される。
【００２６】
なお、２モータ車両駆動装置Ａの搭載形態としては、図２に示す前輪駆動方式の他、後輪駆動方式、四輪駆動方式でもよい。
【００２７】
この発明に係る２モータ車両駆動装置Ａにおける左右の電動モータ１Ｌ、１Ｒは、図１に示すように、モータケーシング３Ｌ、３Ｒ内に収容されている。
【００２８】
モータケーシング３Ｌ、３Ｒは、円筒形のモータケーシング本体３ａＬ、３ａＲと、このモータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの外側面を閉塞する外側壁３ｂＬ、３ｂＲと、モータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの内側には減速機２Ｌ、２Ｒと隔てる内側壁３ｃＬ、３ｃＲからなる。モータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの内側壁３ｃＬ、３ｃＲには、モータ軸１２ａを引き出す開口部が設けられている。
【００２９】
電動モータ１Ｌ、１Ｒは、図１に示すように、モータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの内周面にステータ１１を設け、このステータ１１の内周に間隔をおいてロータ１２を設けたラジアルギャップタイプのものを使用している。なお、図示はしなかったがアキシャルギャップタイプの電動モータを使用してもよい。
【００３０】
ロータ１２は、モータ軸１２ａを中心部に有し、そのモータ軸１２ａはモータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの内側壁３ｃＬ、３ｃＲの開口部からそれぞれ減速機２Ｌ、２Ｒ側に引き出されている。モータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの開口部とモータ軸１２ａとの間にはシール部材１３が設けられている。
【００３１】
モータ軸１２ａは、モータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの内側壁３ｃＬ、３ｃＲと外側壁３ｂＬ、３ｂＲとに転がり軸受１４ａ、１４ｂによって回転自在に支持されている（図１）。
【００３２】
左右並列に設けられた２基の減速機２Ｌ、２Ｒを収容する減速機ケーシング２０は、図１に示すように、中央ケーシング２０ａとこの中央ケーシング２０ａの両側面に固定される左右の側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲの３ピース構造になっている。
【００３３】
減速機ケーシング２０の側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲのアウトボード側の側面と電動モータ１Ｌ、１Ｒのモータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの内側壁３ｃＬ、３ｃＲとを、複数のボルト２９によって固定することにより、減速機ケーシング２０の左右に２基の電動モータ１Ｌ、１Ｒが固定配置される（図１）。
【００３４】
中央ケーシング２０ａには、図１に示すように、中央に仕切り壁２１が設けられている。減速機ケーシング２０は、この仕切り壁２１によって左右に２分割され、２基の減速機２Ｌ、２Ｒを収容する独立した左右の収容室が並列に設けられている。
【００３５】
減速機２Ｌ、２Ｒは、図１に示すように、左右対称形に設けられ、モータ軸１２ａから動力が伝達される入力歯車２３ａを有する入力軸２３Ｌ、２３Ｒと、この入力歯車２３ａに噛み合う大径歯車２４ａと出力歯車２５ａに噛み合う小径歯車２４ｂを有する中間軸２４Ｌ、２４Ｒと、出力歯車２５ａを有し、減速機ケーシング２０から引き出されて等速ジョイント１５、中間シャフト１６（図２）を介して駆動輪に駆動力を伝達する出力軸２５Ｌ、２５Ｒとを備える平行歯車減速機である。
【００３６】
減速機２Ｌ、２Ｒの入力軸２３Ｌ、２３Ｒの両端は、図１に示すように、中央ケーシング２０ａの仕切り壁２１の左右両面に形成したボス部２７ａと側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲに形成したボス部２７ｂに転がり軸受２８ａ、２８ｂを介して回転自在に支持されている。
【００３７】
入力軸２３Ｌ、２３Ｒのアウトボード側の端部は、側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲに設けた開口部から外側に引き出されており、開口部と入力軸２３Ｌ、２３Ｒの外側端部との間にはシール部材３１を設け、減速機２Ｌ、２Ｒに封入された潤滑油の漏洩および外部からの泥水などの侵入を防止している。
【００３８】
入力軸２３Ｌ、２３Ｒは、中空構造であり、この中空の入力軸２３Ｌ、２３Ｒにモータ軸１２ａが挿入されている。入力軸２３Ｌ、２３Ｒとモータ軸１２ａとは、スプライン（セレーションも含む以下同じ）結合されている。
【００３９】
中間軸２４Ｌ、２４Ｒは、外周面に入力歯車２３ａに噛み合う大径歯車２４ａと出力歯車２５ａに噛み合う小径歯車２４ｂを有する段付き歯車である。この中間軸２４Ｌ、２４Ｒの両端は、中央ケーシング２０ａの仕切り壁２１の両面に形成したボス部３２と側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲに形成したボス部３３とに転がり軸受３４ａ、３４ｂを介して支持されている。なお、図１では中間軸２４Ｌの転がり軸受３４ａ、３４ｂとボス部３２、３３は背面側に隠れて見えない。
【００４０】
出力軸２５Ｌ、２５Ｒは、大径の出力歯車２５ａを有し、中央ケーシング２０ａの仕切り壁２１の両面に形成したボス部３５と側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲに形成したボス部３６に転がり軸受３７ａ、３７ｂによって支持されている。
【００４１】
出力軸２５Ｌ、２５Ｒのアウトボード側の端部は、側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲに形成した開口部から減速機ケーシング２０の外側に引き出され、引き出された出力軸２５Ｌ、２５Ｒのアウトボード側の端部の外周面に、等速ジョイント１５の外輪部材１５ａがスプライン結合されている。
【００４２】
出力軸２５Ｌ、２５Ｒに結合された等速ジョイント１５は、中間シャフト１６を介して駆動輪に接続される（図２）。
【００４３】
出力軸２５Ｌ、２５Ｒのアウトボード側の端部と側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲに形成した開口部との間には、オイルシール３９を設け、減速機２Ｌ、２Ｒに封入された潤滑油の漏洩および外部からの泥水などの侵入を防止している。
【００４４】
左右２基の減速機２Ｌ、２Ｒの入力軸２３Ｌ、２３Ｒの軸心ｃ１は、互いに同軸上に配置されている。
【００４５】
左右２基の減速機２Ｌ、２Ｒの出力軸２５Ｌ、２５Ｒの軸心ｃ３も、互いに同軸上に配置されている。
【００４６】
しかしながら、左右２基の減速機２Ｌ、２Ｒの中間軸２４Ｌ、２４Ｒの軸心ｃ２は、２基の減速機２Ｌ、２Ｒ全体の軸方向寸法の低減を図るために、互いに同軸上に位置せず、次のように配置されている。
【００４７】
左右２基の減速機２Ｌ、２Ｒの中間軸２４Ｌ、２４Ｒの軸心ｃ２は、図３及び図４に示すように、出力軸２５Ｌ、２５Ｒの軸心ｃ３と入力軸２３Ｌ、２３Ｒの軸心ｃ１を結ぶ面から互いに反対方向にずれた位置に配置されている。そして、互いに反対方向にずれた位置にある左右２基の減速機２Ｌ、２Ｒの中間軸２４Ｌ、２４Ｒのインボード側の端部を支持する転がり軸受３４ａが、図４に示すように、軸方向に互いに重なる位置に配置されている。この例では、中間軸２４Ｌ、２４Ｒのそれぞれの転がり軸受３４ａのボール中心の位置が同じ位置になるように重ねて配置されている。
【００４８】
このように、左右２基の減速機２Ｌ、２Ｒの中間軸２４Ｌ、２４Ｒの軸心ｃ２を互いに反対方向にずれた位置に配置し、さらに、反対方向にずれた位置にある左右２基の減速機２Ｌ、２Ｒの中間軸２４Ｌ、２４Ｒのインボード側の端部を軸方向に互いに重なる位置に配置すると、左右の中間軸２４Ｌ、２４Ｒの全体の軸方向寸法が重なり分だけ短くなるので、減速機２Ｌ、２Ｒ全体の軸方向寸法が低減される。
【００４９】
左右２基の減速機２Ｌ、２Ｒの中間軸２４Ｌ、２４Ｒの軸心ｃ２は、出力軸２５Ｌ、２５Ｒの軸心ｃ３と、入力軸２３Ｌ、２３Ｒの軸心ｃ１を結ぶ面から互いに反対方向に互いに等しい距離だけずれた位置に配置されている。これにより、左右２基の減速機２Ｌ、２Ｒが対象形状になるため、図５に示すように、３ピース構造の減速機２Ｌ、２Ｒの減速機ケーシング２０のうち、中央ケーシング２０ａの左右に固定される側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲを同一形状にすることができる。
【００５０】
側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲを共通形状にすることにより、型費や製作コストが低減可能となる。
【００５１】
次に、図６は、図４と同様の端面図でありその変形例を示している。図６では、左右２基の減速機２Ｌ、２Ｒの中間軸２４Ｌ、２４Ｒのインボード側の端部を支持する転がり軸受３４ａの軸方向の重なり量をより多くした実施形態であり、重なり量を多くすることにより、減速機２Ｌ、２Ｒ全体の軸方向寸法をより低減することができる。この例では、中間軸２４Ｌ、２４Ｒのそれぞれの転がり軸受３４ａの軸方向幅を超えて配置されている。
【００５２】
また、図７及び図８は、左右２基の減速機２Ｌ、２Ｒの中間軸２４Ｌ、２４Ｒを複数段にした実施形態であり、各段の中間軸２４Ｌ、２４Ｒの左右の軸心ｃ２を、出力軸２５Ｌ、２５Ｒと入力軸２３Ｌ、２３Ｒの軸心とを結ぶ面から互いに反対方向にずれた位置に配置している。この場合でも、左右２基の減速機２Ｌ、２Ｒの中間軸２４Ｌ、２４Ｒ（この例では各３本）のインボード側の端部を支持する転がり軸受３４ａが、軸方向に互いに重なる位置に配置されている。つまり、図４や図６の例に示すように、中間軸２４Ｌ、２４Ｒのそれぞれの転がり軸受３４ａのボール中心の位置が同じ位置になるように重ねて配置したり、中間軸２４Ｌ、２４Ｒのそれぞれの転がり軸受３４ａの軸方向幅を超えて配置されている。
【００５３】
この図７及び図８の実施形態においても、各段の中間軸２４Ｌ、２４Ｒの軸心ｃ２は、出力軸２５Ｌ、２５Ｒの軸心をｃ３と、入力軸２３Ｌ、２３Ｒの軸心ｃ１を結ぶ面から互いに反対方向に等しい距離だけずらした位置に配置し、側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲの共通化を図っている。
【００５４】
この発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内の全ての変更を含む。
【符号の説明】
【００５５】
１Ｌ、１Ｒ      ：電動モータ
２Ｌ、２Ｒ      ：減速機
３Ｌ、３Ｒ      ：モータケーシング
３ａＬ、３ａＲ    ：モータケーシング本体
３ｂＬ、３ｂＲ    ：外側壁
３ｃＬ、３ｃＲ    ：内側壁
１１      ：ステータ
１２      ：ロータ
１２ａ    ：モータ軸
１３      ：シール部材
１４ａ、１４ｂ    ：転がり軸受
１５      ：等速ジョイント
１５ａ    ：外輪部材
１６      ：中間シャフト
２０      ：減速機ケーシング
２０ａ    ：中央ケーシング
２０ｂＬ、２０ｂＲ  ：側面ケーシング
２１      ：仕切り壁
２３Ｌ、２３Ｒ    ：入力軸
２３ａ    ：入力歯車
２４Ｌ、２４Ｒ    ：中間軸
２４ａ    ：大径歯車
２４ｂ    ：小径歯車
２５Ｌ、２５Ｒ    ：出力軸
２５ａ    ：出力歯車
２７ａ、２７ｂ    ：ボス部
２８ａ、２８ｂ    ：転がり軸受
２９      ：ボルト
３１      ：シール部材
３２、３３      ：ボス部
３４ａ、３４ｂ    ：転がり軸受
３５、３６      ：ボス部
３７ａ、３７ｂ    ：転がり軸受
３９      ：シール部材
４１      ：シャーシ
４２      ：前輪
４３      ：後輪
Ａ        ：２モータ車両駆動装置
Ｂ        ：電気自動車
ｃ１、ｃ２、ｃ３      ：軸心
【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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