CN112567153A - 车辆驱动装置 - Google Patents

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Abstract

在将电动马达部(A)的旋转减速而输出的减速器部(B)使用了各齿轮由斜齿轮构成的平行轴齿轮减速器(30)的车辆驱动装置中，对于形成在减速器部(B)形成的齿轮彼此的啮合部中的、在相互啮合的两个齿轮的齿面间产生的未对准量在车辆的驱动时和滑行时不同的啮合部的两个齿轮，对在驱动时与对方侧啮合的第一齿面(S1)施加了齿面修整，并且对在滑行时与对方侧啮合的第二面(S2)施加了与对第一齿面(S1)施加的齿面修整量不同的量的齿面修整。

Description

车辆驱动装置
技术领域
本发明涉及车辆驱动装置。
背景技术
作为车辆驱动装置的一种的轮内马达驱动装置由于装置整体收容于车轮的内部、或者配置于车轮附近的关系，其重量、大小对车辆的簧下重量(行驶性能)、客室空间的大小带来影响。因此，轮内马达驱动装置需要尽可能地轻型、紧凑化。另一方面，轮内马达驱动装置为了驱动车辆(车轮)而需要大的转矩。因此，在轮内马达驱动装置中，通常在产生驱动力的电动马达部与将车轮支承为旋转自如的车轮用轴承部之间设置将电动马达部的旋转减速而向车轮用轴承部输出的减速器部(例如，专利文献1)。在专利文献1中，在减速器部采用了具备相互平行地配置的输入齿轮轴、中间齿轮轴以及输出齿轮轴的多级减速式的平行轴齿轮减速器。
在专利文献1中，作为分别设置输入齿轮轴、中间齿轮轴以及输出齿轮轴的输入齿轮、中间齿轮以及输出齿轮，使用齿向为扭转线状的斜齿轮。斜齿轮同时啮合的齿数增加，且齿接触分散，因此在实现安静且转矩变动小的减速器方面是有效的。在构成减速器的各齿轮使用了斜齿轮的情况下，由于齿轮彼此的啮合而对各齿轮轴作用径向载荷以及推力载荷这两方。因此，支承齿轮轴的轴承(滚动轴承)采用能够承受径向载荷以及推力载荷这两方的轴承，例如深沟球轴承。
然而，在使用了平行轴齿轮减速器的车辆驱动装置中，由于齿轮的齿面的形状误差、弹性变形、齿轮轴的加工误差、支承齿轮轴的滚动轴承的轴承间隙、弹性变形等这样的各种重要因素，而存在在齿轮轴间(相互啮合的两个齿轮的齿面间)产生未对准的情况。当产生这样的未对准时，在齿轮彼此的啮合部产生啮合传递误差(啮合的延迟、快进，也被称为“啮合误差”)。当啮合传递误差变大时，对减速器的音振性能、耐久性、进而车辆的乘坐心情带来坏影响。因此，在实现音振性能、耐久性优异且富有可靠性的车辆驱动装置方面，将减速器的啮合部的啮合传递误差减小非常重要。
作为用于减小啮合传递误差的技术方案，已知有对齿轮施加齿面修整。需要说明的是，以专利文献1所记载的平行轴齿轮减速器为代表，在齿轮向正反两方向旋转的用途中使用的齿轮机构中，对齿轮的两齿面施加齿面修整(例如，专利文献2)。在专利文献2中，对相互啮合的两个齿轮(小齿轮以及输出齿轮)中的、任一方的齿轮的齿向施加作为齿面修整的凸面加工。这是为了与由小齿轮的扭曲变形引起的小齿轮的齿向的倾斜相匹配地，使小齿轮和输出齿轮这两方的齿向平行地啮合。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-53927号公报
专利文献2：日本特开2006-103487号公报
发明内容
发明要解决的课题
在车辆驱动装置中的、特别是专利文献1所公开的那样的轮内马达驱动装置中，为了实现进一步的紧凑化、耐久性提升，由于研究了对齿轮轴的配置方案、由斜齿轮构成的各齿轮的齿的扭转角、支承齿轮轴的滚动轴承的尺寸(负载容量)等进行精心设计的关系，成为啮合传递误差的产生重要因素的未对准成为包括与齿轮轴平行的分量的平行误差、以及作为与齿轮轴垂直的分量的交错误差的三维的误差。因此，如专利文献2所记载的那样，仅通过对相互啮合的两个齿轮中的、任一方的齿轮的齿向施加齿面修整，难以充分减小在车辆驱动装置的减速器产生的啮合传递误差。
于是，本发明的主要目的在于，在将电动马达部的旋转减速而输出的减速器部使用了各齿轮由斜齿轮构成的平行轴齿轮减速器的车辆驱动装置中，能够减小减速器的啮合传递误差，从而实现车辆驱动装置的音振性能、耐久性提升。
用于解决课题的方案
为了达成上述的目的而做出的本发明是一种车辆驱动装置，其具备：电动马达部，其产生用于驱动车辆的驱动力；以及减速器部，其具有相互平行地配置的输入齿轮轴、中间齿轮轴以及输出齿轮轴，且将输入到输入齿轮轴的电动马达部的旋转以两级以上减速并输出，设置于各齿轮轴的齿轮由斜齿轮构成，所述车辆驱动装置的特征在于，对于形成在减速器部形成有多个的齿轮彼此的啮合部中的、相互啮合的两个齿轮的齿面间产生的未对准量在车辆的驱动时和滑行时不同的啮合部的两个齿轮，对在驱动时与对方侧啮合的第一齿面施加了齿面修整，并且对在滑行时与对方侧啮合的第二齿面施加了与对第一齿面施加的齿面修整量不同的量的齿面修整。需要说明的是，本发明所说的“驱动时”是车辆前进移动时(各齿轮轴向使车辆前进移动的方向旋转时)，另外“滑行时”是车辆后退移动或者惯性行驶时。
首先，作为在相互啮合的两个齿轮(斜齿轮)的齿面间产生未对准的重要因素，能够列举齿面的形状误差、齿的扭转方向、对齿面作用了载荷时的弹性变形量、齿轮轴的加工误差等，产生何种程度的未对准量例如能够通过在加进前述的各种重要因素的基础上实施FEM解析(有限要素解析)，而在设计阶段比较高精度地推定。因此，根据上述的结构，能够实现对在车辆的驱动时与对方侧啮合的第一齿面、以及在车辆的滑行时与对方侧啮合的第二齿面这两方施加了能够有效地降低在齿面间产生的未对准量那样的齿面修整的齿轮，因此能够减小在形成于减速器部的齿轮彼此的啮合部分别产生的啮合传递误差。由此，抑制因减速器部(平行轴齿轮减速器)的齿轮引起的振动、异响的产生，因此能够实现音振性能、耐久性优异且富有可靠性的车辆驱动装置。
在上述结构中，作为对第一以及第二齿面这两方施加的齿面修整，能够选择齿形凸面以及齿向凸面。此时，使在驱动时以及滑行时中的、产生相对较大的未对准量时对与对方侧啮合的齿面(第一齿面或者第二齿面)的齿面修整量(凸面量)大于在驱动时以及滑行时中的、产生相对较小的未对准量时对与对方侧啮合的齿面(第二齿面或者第一齿面)的齿面修整量。凸面的形状没有特别限定，例如能够适当选择直线、单一的圆弧、多个圆弧的组合、由对数函数表示的形状(对数凸面)等。
本发明例如能够优选应用于具有如下结构的车辆驱动装置：各齿轮轴被在轴向的两个部位分开配置的滚动轴承支承为旋转自如，且各齿轮轴中的至少一个齿轮轴被负载容量(刚性)彼此不同两个滚动轴承支承为旋转自如。
优选为，在被负载容量彼此不同两个滚动轴承支承为旋转自如的齿轮轴设置的齿轮的齿的扭转方向被设定为在驱动时推力载荷作用于负载容量相对较大的滚动轴承。这样一来，在减小与第二齿面相比使用频率高的第一齿面彼此啮合时的未对准量方面是有利的。此时，使对第二齿面的齿面修整量大于对第一齿面的齿面修整量。
以上说明的本发明除了能够应用于电动马达部以及减速器部安装于车身的所谓的车载式的车辆驱动装置以外，还能够应用于还具备用于将车轮支承为旋转自如的车轮用轴承部、且减速器部的输出(输出齿轮轴的旋转)向车轮用轴承部的旋转侧传递的轮内马达驱动装置等。
发明效果
以上，根据本发明，能够减小平行轴齿轮减速器的啮合传递误差，因此能够实现音振性能、耐久性优异且富有可靠性的车辆驱动装置。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式的车辆驱动装置(轮内马达驱动装置)的剖视图，且是图2的P-P线向视剖视图。
图2是图1的Q-Q线向视剖视图。
图3A是示意性地示出图1所示的减速器的主要部分的图。
图3B是用于说明在图3A所示的结构中驱动时以及滑行时的中间齿轮轴的倾斜的图。
图4是图2的局部放大图。
图5A是齿面修整前的齿轮的局部放大主视图。
图5B是采用了图3A所示的结构的情况下的齿面修整后的齿轮的局部放大主视图，且是图5C的T-T线向视剖视图。
图5C是图5B的R-R线向视剖视图。
图6A是示意性地示出第二实施方式的减速器的主要部分的图。
图6B是用于说明在图6A所示的结构中驱动时以及滑行时的中间齿轮轴的倾斜的图。
图7A是采用了图6A所示的结构的情况下的齿面修整后的齿轮的局部放大主视图，且是图7B的T-T线向视剖视图。
图7B是图7A的R-R线向视剖视图。
图8是搭载有轮内马达驱动装置的电力机动车的概要俯视图。
图9是图8所示的电力机动车的后方剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图来说明本发明的实施方式。
首先，基于图8以及图9，来说明搭载有作为车辆驱动装置的一种的轮内马达驱动装置的电力机动车11的概要。如图8所示，电力机动车11具备轴12、作为转向轮发挥功能的一对前轮13、作为驱动轮发挥功能的一对后轮14、以及分别驱动左右的后轮14的轮内马达驱动装置21。如图9所示，后轮14收容于轴12的车轮外壳15的内部，且经由悬架装置16而固定于轴12的下部。
悬架装置16利用左右延伸的悬架臂支承后轮14，并且利用包含扭转弹簧以及吸震器的支柱吸收后轮14从路面受到的振动而抑制轴12的振动。悬架装置16为了提升相对于路面的凹凸的追随性，并将后轮14的驱动力效率良好地向路面传递，优选为使左右的车轮独立上下的独立悬架式，但也存在采用其他悬架方式的情况。
在该电力机动车11中，在左右的车轮外壳15的内部装入分别驱动左右的后轮14旋转的轮内马达驱动装置21，因此无需在轴12上设置马达、驱动轴以及差速齿轮机构等。因此，该电力机动车11具有能够确保客室空间较大、并且能够分别控制左右的后轮14的旋转这样的优点。
需要说明的是，轮内马达驱动装置21不仅能够应用于如上述那样将后轮14作为驱动轮的后轮驱动式的电力机动车11，还能够应用于将前轮13作为驱动轮的前轮驱动式的电力机动车、将前轮13以及后轮14这两方作为驱动轮的四轮驱动式的电力机动车。
为了提升电力机动车11的行驶稳定性以及NVH特性，需要抑制簧下重量。另外，为了扩大电力机动车11的客室空间，需要尽可能地使轮内马达驱动装置21紧凑化。于是，采用以下说明的那样的轮内马达驱动装置21。
在图1中示出本发明的一实施方式的轮内马达驱动装置21，更详细而言示出驱动电力机动车11(参照图8)的左侧的驱动轮旋转的轮内马达驱动装置21的剖视图。该轮内马达驱动装置21具备：电动马达部A，其产生用于驱动电力机动车11(驱动轮)的驱动力；减速器部B，其将电动马达部A的旋转减速而输出；以及车轮用轴承部C，其将减速器部B的输出向驱动轮传递。电动马达部A以及减速器部B收容于壳体22，车轮用轴承部C安装于壳体22。需要说明的是，在以下的说明中，也将在将轮内马达驱动装置21安装于车轮外壳15(参照图9)内的状态下成为车宽方向外侧这侧以及成为车宽方向内侧这侧分别称为外部侧以及内部侧。在图1中，纸面左侧为外部侧，纸面右侧为内部侧。
电动马达部A具备径向间隙型的电动马达26，该电动马达26具备：筒状的定子23，其固定于壳体22；转子24，其经由未图示的径向间隙而配置于定子23的内周；以及马达旋转轴25，其在外周装配有转子24。马达旋转轴25被在其轴向上的两个部位分开配置的滚动轴承40、41支承为相对于壳体22旋转自如，且能够以每分钟一万几千转程度的旋转速度旋转。需要说明的是，电动马达部A也可以代替径向间隙型而采用轴向间隙型的电动马达。
如图1所示，减速器部B具备所谓的平行轴齿轮减速器30，该平行轴齿轮减速器30具备：输入齿轮轴35，其具有输入齿轮31；中间齿轮轴36，其具有输入侧中间齿轮(大径齿轮)32以及输出侧中间齿轮(小径齿轮)33；以及输出齿轮轴37，其具有输出齿轮34，且各齿轮轴35～37(的中心轴线)相互平行配置。
如图2所示，齿轮轴35～37以由将各自的旋转中心O1～O3相连的直线形成的轨迹呈三角形状的方式配置。更具体而言，以将输入齿轮轴35的旋转中心O1与输出齿轮轴37的旋转中心O3相连的直线构成三角形状的轨迹的底边、并且中间齿轮轴36的旋转中心O2构成三角形状的轨迹的顶点的方式，配置各齿轮轴35～37。通过以上述方案配置齿轮轴35～37，能够使减速器部B在径向上紧凑化。需要说明的是，图2将电力机动车11前进移动时(驱动时)的各齿轮轴35～37的旋转方向以涂黑箭头表示，将电力机动车11后退移动时的各齿轮轴35～37的旋转方向以空心箭头表示。
如图1以及图2所示，在平行轴齿轮减速器30中，输入齿轮31与输入侧中间齿轮32啮合，输出侧中间齿轮33与输出齿轮34啮合。输入侧中间齿轮32的齿数多于输入齿轮31以及输出侧中间齿轮33的齿数，输出齿轮34的齿数多于输出侧中间齿轮33的齿数。根据该结构，本实施方式的平行轴齿轮减速器30将马达旋转轴25的旋转两级减速而输出。
如图1所示，输入齿轮轴35与马达旋转轴25同轴配置，且利用花键嵌合与马达旋转轴25能够一体旋转地连结。因此，马达旋转轴25的旋转中心与输入齿轮轴35的旋转中心O1一致。输入齿轮轴35被在轴向的两个部位分开配置的滚动轴承42、43支承为相对于壳体22旋转自如。中间齿轮轴36被在轴向的两个部位分开配置的滚动轴承44、45支承为相对于壳体22旋转自如，另外输出齿轮轴37被在轴向的两个部位分开配置的滚动轴承46、47支承为相对于壳体22旋转自如。
作为以上说明的支承齿轮轴35～37的滚动轴承42～47，均使用能够承受径向载荷以及推力载荷这两方的轴承、例如深沟球轴承。这是因为，如后述那样，由于使用斜齿轮作为各齿轮31～34的关系，经由齿轮彼此的啮合部而对各齿轮轴35～37作用径向载荷以及推力载荷这两方。
如图1所示，在本实施方式的轮内马达驱动装置21中，对中间齿轮轴36的内部侧的端部进行支承的滚动轴承44使用与对中间齿轮轴36的外部侧的端部进行支承的滚动轴承45相比直径大的、即负载容量(刚性)大的滚动轴承，并且对输出齿轮轴37的外部侧(轴向中央部附近)进行支承的滚动轴承47使用与对输出齿轮轴37的内部侧的端部进行支承的滚动轴承46相比直径大的滚动轴承。除了该结构以外，还将输入侧中间齿轮32局部减薄而在输入侧中间齿轮32的内周配置对中间齿轮轴36的内部侧的端部进行支承的滚动轴承44，并且将输出齿轮34局部减薄而在输出齿轮34的内周配置对输出齿轮轴37的外部侧进行支承的滚动轴承47。通过采用以上的结构，从而在减速器部B确保高的减速比，并且实现减速器部B(轮内马达驱动装置21)的紧凑化。
如图3A示意性地所示，设置于减速器30的输入齿轮31、输入侧中间齿轮32、输出侧中间齿轮33以及输出齿轮34均使用齿31a～34a的齿向形成为扭转线状的(齿的齿向相对于轴向倾斜的)斜齿轮。斜齿轮的同时啮合的齿数多，且齿接触分散，因此具有啮合时的声音安静且转矩变动少这样的优点。因此，若使用斜齿轮，则在实现安静并且转矩传递效率优异的减速器30方面有利。
由于各齿轮31～34由斜齿轮构成的关系，在轮内马达驱动装置21的驱动中(各齿轮轴35～37的旋转中)，对输入齿轮31与输入侧中间齿轮32的啮合部M1、以及输出侧中间齿轮33与输出齿轮34的啮合部M2作用径向载荷以及推力载荷这两方。因此，在轮内马达驱动装置21的驱动中，经由形成啮合部M1的输入齿轮31而向输入齿轮轴35输入径向载荷以及推力载荷，经由形成啮合部M1、M2的两中间齿轮32、33而向中间齿轮轴36输入径向载荷以及推力载荷，经由形成啮合部M2的输出齿轮34而向输出齿轮轴37输入径向载荷以及推力载荷。这些径向载荷以及推力载荷被支承齿轮轴35～37的滚动轴承42～47支承。
在本实施方式中，以如下方式设定各齿轮31～34的齿31a～34a的扭转方向：在电力机动车11的驱动时(各齿轮轴35～37向图2中涂黑箭头所示的方向旋转时)，向中间齿轮轴36输入的推力载荷(对形成啮合部M1的输入侧中间齿轮32作用的推力载荷、以及对形成啮合部M2的输出侧中间齿轮33作用的推力载荷的合力)作用于支承中间齿轮轴36的两个滚动轴承44、45中的、负载容量相对较大的内部侧的滚动轴承44，并且向输出齿轮轴37输入的推力载荷(对形成啮合部M2的输出齿轮34作用的推力载荷)作用于支承输出齿轮轴37的两个滚动轴承46、47中的、负载容量相对较大的外部侧的滚动轴承47。具体而言，如图3A所示，将输入齿轮31以及输出齿轮34的齿31a、34a的扭转方向设为所谓的左扭转，将输入侧中间齿轮32以及输出侧中间齿轮33的齿32a、33a的扭转方向设为所谓的右扭转。
在图3A中，作为参考，将在电力机动车11的驱动时作用于输入侧中间齿轮32以及输出侧中间齿轮33的推力载荷的方向分别以涂黑箭头F1、F2表示，将电力机动车11的滑行时作用于两中间齿轮32、33的推力载荷的方向分别以空心箭头F1’、F2’表示。在图3A中，使箭头F1、F2的长度彼此不同，这是意味着，由于输出侧中间齿轮33位于比输入侧中间齿轮32靠动力传递方向的后级侧的位置而传递较大的旋转转矩的关系，作用于输出侧中间齿轮33的推力载荷大于作用于输入侧中间齿轮32的推力载荷。关于空心箭头F1’、F2’也是同样的。需要说明的是，在驱动时，对输入齿轮31以及输出齿轮34分别作用作为作用于两中间齿轮32、33的推力载荷的反作用的推力载荷(空心箭头F1’、F2’所示的方向的推力载荷)。同样地，在滑行时，对输入齿轮31以及输出齿轮34分别作用作为作用于两中间齿轮32、33的推力载荷的反作用的推力载荷(涂黑箭头F1、F2所示的方向的推力载荷)。
如图1所示，车轮用轴承部C由所谓的内圈旋转式的车轮用轴承50构成。车轮用轴承50包括：内侧构件53，其包括轮毂圈51以及内圈52；外圈54；滚珠57；以及双列角接触球轴承，其局部未图示的保持器。虽然省略详细的图示，但在车轮用轴承50的内部空间填充有作为润滑剂的油脂。为了防止向轴承内部空间的异物侵入以及向轴承外部的油脂泄漏，而在车轮用轴承50的轴向两端部设置有密封构件。
轮毂圈51利用花键嵌合而与构成平行轴齿轮减速器30的输出齿轮轴37能够一体旋转地连结。在轮毂圈51的外部侧的端部外周设置有凸缘部51a，在该凸缘部51a安装驱动轮。另外，在轮毂圈51的内部侧的端部形成有将内圈52紧固固定的紧固部51b。该紧固部51b具有对车轮用轴承50赋予预压的功能。
在轮毂圈51的外周形成有外部侧的内侧轨道面55，在内圈52的外周形成有内部侧的内侧轨道面55。在外圈54的内周形成有与两内侧轨道面55、55对应的双列的外侧轨道面56，在由成对的内侧轨道面55和外侧轨道面56形成的滚珠滚道装入有多个滚珠57。外圈54具有从其外部侧的端部向径向外向延伸的凸缘部，且经由螺栓固定于该凸缘部的附属构件58而螺栓固定于壳体22。
简单说明具有以上的结构的轮内马达驱动装置21的整体的动作方案。首先，在电动马达部A中，当向定子23供给交流电流时，利用伴随于此产生的电磁力使转子24以及马达旋转轴25一体旋转。马达旋转轴25的旋转在减速器部B中在被平行轴齿轮减速器30减速的基础上向车轮用轴承50传递，因此在采用了低转矩且高旋转型的电动马达(小型的电动马达)26的情况下，也能够向驱动轮传递所需的转矩。
虽然省略图示，但轮内马达驱动装置21具有用于向电动马达26以及平行轴齿轮减速器30的各部供给润滑油的润滑机构。在轮内马达驱动装置21的驱动中，利用从上述润滑机构供给的润滑油，将电动马达26的各部冷却并且将平行轴齿轮减速器30的各部润滑以及冷却。
本实施方式的轮内马达驱动装置21的基本性的结构如以上那样，但本实施方式的轮内马达驱动装置21主要的特征在于，能够抑制因在相互啮合的两个齿轮的齿面间产生的未对准引起的啮合传递误差的产生这点。以下，首先，说明在相互啮合的两个齿轮的齿面间产生未对准的主要的理由，之后说明在本发明中采用的特征性的结构。
首先，如上述那样，为了实现轮内马达驱动装置21的紧凑化，支承中间齿轮轴36的两个滚动轴承44、45中的、内部侧的滚动轴承44使用了与外部侧的滚动轴承45相比直径大且负载容量大的滚动轴承(高刚性的滚动轴承)，并且支承输出齿轮轴37的两个滚动轴承46、47中的、外部侧的滚动轴承47使用了与内部侧的滚动轴承46相比直径大且高刚性的滚动轴承。
另外，为了实现安静并且转矩传递效率优异的平行轴齿轮减速器30，设置于各齿轮轴35～37的齿轮31～34使用了斜齿轮。这样，由于构成减速器30的齿轮31～34使用了斜齿轮的关系，在轮内马达驱动装置21的驱动中，对各齿轮轴35～37作用在齿轮彼此的啮合部M1、M2(参照图3A)产生的推力载荷。该推力载荷被支承齿轮轴35～37的滚动轴承42～47支承，但电力机动车11前进移动的频率远高于电力机动车11后退移动或者惯性行驶的频率。
因此，在本实施方式中，如参照图3A说明的那样，以如下方式设定各齿轮31～34的齿31a～34a的扭转方向：在电力机动车11的驱动时，向中间齿轮轴36输入的推力载荷(作用于两中间齿轮32、33的推力载荷的合力)作用于支承中间齿轮轴36的两个滚动轴承44、45中的、负载容量相对较大的内部侧的滚动轴承44，另外，向输出齿轮轴37输入的推力载荷作用于支承输出齿轮轴37的两个滚动轴承46、47中的、负载容量相对较大的外部侧的滚动轴承47。
在轮内马达驱动装置21的驱动中，对中间齿轮轴36施加作用于输入侧中间齿轮32以及输出侧中间齿轮33的推力载荷，也作用由该推力载荷产生的力矩载荷。当对中间齿轮轴36作用力矩载荷时，中间齿轮轴36相对于轴向(穿过旋转中心O2而沿轴向延伸的直线)倾斜。在电力机动车11的驱动时，图3A中涂黑箭头F1、F2所示的推力载荷作用于输入侧以及输出侧中间齿轮32、33，因此如图3B所示，作用使中间齿轮轴36(的沿着旋转中心O2延伸的直线)向逆时针的方向旋转那样的力矩载荷。另一方面，在电力机动车11的滑行时，图3A中空心箭头F1’、F2’所示的推力载荷作用于输入侧以及输出侧中间齿轮32、33，因此如图3B所示，作用使中间齿轮轴36(的沿着旋转中心O2延伸的直线)向顺时针的方向倾斜那样的力矩载荷。但是，如前述那样，支承中间齿轮轴36的两个滚动轴承44、45相比内部侧的滚动轴承44刚性高，因此伴随着对中间齿轮轴36作用力矩载荷而产生的中间齿轮轴36的倾斜量的绝对值如图3B所示在滑行时大于驱动时(α＜β)。
另外，在轮内马达驱动装置21的驱动中，也对输出齿轮轴37作用由作用于输出齿轮34的推力载荷产生的力矩载荷。支承输出齿轮轴37的两个滚动轴承46、47相比外部侧的滚动轴承47刚性高，因此对于伴随着对输出齿轮轴37作用力矩载荷而产生的输出齿轮轴37的倾斜量与参照图3B而说明的中间齿轮轴36同样地在滑行时大于驱动时。
需要说明的是，在轮内马达驱动装置21的驱动中，也对输入齿轮轴35作用由作用于输入齿轮31的推力载荷产生的力矩载荷，但作用于输入齿轮31的推力载荷与作用于输出齿轮34的推力载荷相比格外小。另外，不会对输入齿轮轴35如中间齿轮轴36那样从两个齿轮(输入侧中间齿轮32以及输出侧中间齿轮33)作用推力载荷。因此，由作用力矩载荷产生的输入齿轮轴35的倾斜量小于中间齿轮轴36、输出齿轮轴37。
由于以上内容，因此在本实施方式的轮内马达驱动装置21的驱动中，因中间齿轮轴36、输出齿轮轴37的倾斜，而容易在相互啮合的输入齿轮31与输入侧中间齿轮32的齿面间、以及相互啮合的输出侧中间齿轮33与输出齿轮33的齿面间产生未对准，并且未对准量在滑行时大于驱动时。
另外，在轮内马达驱动装置21的驱动中，由于作用于输入齿轮31与输入侧中间齿轮32的啮合部M1、以及输出侧中间齿轮33与输出齿轮34的啮合部M2的径向载荷以及推力载荷，而使各齿轮31～34发生弹性变形。在本实施方式的轮内马达驱动装置21中，如图1所示，输入侧中间齿轮32以及输出齿轮34在齿宽方向上形成为非对称形状，因此输入侧中间齿轮32以及输出齿轮34的弹性变形量根据推力载荷作用的方向而不同。因此，根据这点，也容易在相互啮合的输入齿轮31与输入侧中间齿轮32的齿面间、以及相互啮合的输出侧中间齿轮33与输出齿轮33的齿面间产生未对准，并且未对准量在驱动时和滑行时彼此不同。
于是，在本发明中，对于形成在减速器30形成有多个的齿轮彼此的啮合部中的、在相互啮合的两个齿轮的齿面间产生的未对准量在电力机动车11的驱动时和滑行时不同的啮合部的两个齿轮，对在驱动时与对方侧啮合的第一齿面施加了齿面修整，并且对在滑行时与对方侧啮合的第二齿面施加了与对第一齿面施加的齿面修整量不同的量的齿面修整。在本实施方式的轮内马达驱动装置21中，如以上说明的那样，在形成啮合部M1的输入齿轮31与输入侧中间齿轮32的齿面间产生的未对准量、以及在形成啮合部M2的输出侧中间齿轮33与输出齿轮34的齿面间产生的未对准量均在驱动时和滑行时不同。因此，将输入齿轮31以及输入侧中间齿轮32的齿31a、32a的第一齿面S1以及第二齿面S2(参照图4)和输出侧中间齿轮33以及输出齿轮34的齿33a、34a的第一以及第二齿面(未图示)作为施加了满足上述的条件的齿面修整的修整面。
以下，以各齿轮31～34中的输入侧中间齿轮32的齿32a为代表例，参照图5A、图5B以及图5C来说明齿面修整的具体例。
首先，如图5A所示，齿面修整前的齿32a具有所谓的渐开线形状的齿形。即，齿面修整前的齿32a的第一齿面S1’以及第二齿面S2’均由渐开线曲线形成。如上述那样，在本实施方式的轮内马达驱动装置21中，相互啮合的输入齿轮31与输入侧中间齿轮32的齿面间的未对准量在滑行时大于驱动时，因此使对第二齿面S2’的齿面修整量大于对第一齿面S1’的齿面修整量。
具体而言，如图5B所示，对第一齿面S1’以及第二齿面S2’分别施加作为齿面修整的齿形凸面71、72，并且使齿形凸面72的凸面量(减薄量)x2大于齿形凸面71的凸面量x1(x2＞x1)。另外，如图5C所示，对第一齿面S1’以及第二齿面S2’分别施加作为齿面修整的齿向凸面73、74，并且使齿向凸面74的凸面量x4大于齿向凸面73的凸面量x3(x4＞x3)。需要说明的是，在此所说的凸面量x1、x2的大小关系是说相同的径向位置上的大小关系，凸面量x3、x4的大小关系是说相同的轴向位置(齿向方向的位置)上的大小关系。另外，各凸面71～74的形状没有特别限定，选择在降低啮合部M1的未对准量方面特别有效的凸面71～74的形状。
在各齿32a设置有凸面71～74的输入侧中间齿轮32例如能够通过如下方式得到：在对通过切削加工形成为所谓的渐开线齿轮的齿轮材料施加热处理而得到热处理完成的齿轮材料后，对热处理完成的齿轮材料的齿施加磨削加工。在该情况下，齿32a的第一齿面S1以及第二齿面S2中的、设置有凸面71～74的部分成为磨削加工面。
作为在相互啮合的两个齿轮(斜齿轮)的齿面间产生未对准的重要因素，除了能够列举以上说明的齿31a～34a的扭转方向(作用于各齿轮31～34的推力载荷的方向)、对齿面作用了载荷时的弹性变形量、支承齿轮轴35～37的滚动轴承42～47的规格等，还能够列举齿面的形状误差、齿轮轴35～37的加工误差等，产生何种程度的未对准量、反言之施加何种程度的齿面修整对降低在相互啮合的两个齿轮的齿面间产生的未对准量是有效的能够通过在加进上述各种重要因素的基础上实施FEM解析，而在轮内马达驱动装置21的设计阶段比较高精度地推定。
因此，若采用前述的本发明的结构，则能够实现对在电力机动车11的驱动时与对方侧啮合的第一齿面S1、以及在电力机动车11的滑行时与对方侧啮合的第二齿面S2这两方施加了能够有效地降低在齿面间产生的未对准量那样的齿面修整的齿轮31～34。由此，能够减小在形成于减速器部B(平行轴齿轮减速器30)的齿轮彼此的啮合部M1、M2分别产生的啮合传递误差，抑制因平行轴齿轮减速器30的齿轮引起的振动、异响的产生。因此，根据本发明，能够实现音振性能、耐久性优异且富有可靠性的轮内马达驱动装置21。
以上，对本发明的一实施方式的轮内马达驱动装置21进行了说明，但在不脱离本发明的主旨的范围内能够对轮内马达驱动装置21施加适当的变更。
例如，各齿轮31～34的齿31a～34a的扭转方向也能够如图6A所示设为与图3A所示的第一实施方式反向。在该情况下，在电力机动车11的驱动时向中间齿轮轴36输入的推力载荷(作用于两中间齿轮32、33的推力载荷的合力)作用于支承中间齿轮轴36的两个滚动轴承44、45中的、负载容量相对较小的外部侧的滚动轴承45，另外在电力机动车11的驱动时向输出齿轮轴37输入的推力载荷作用于支承输出齿轮轴37的两个滚动轴承46、47中的、负载容量相对较小的内部侧的滚动轴承46。
在该情况下，伴随着驱动轮内马达驱动装置21而作用于中间齿轮轴36的力矩载荷的方向以及大小与图3B所示的方案相反。因此，伴随着对中间齿轮轴36作用力矩载荷而产生的中间齿轮轴36的倾斜量的绝对值如图6B所示在驱动时大于滑行时(α＞β)。虽然省略详细的图示，但关于输出齿轮轴37也是同样的。总之，在该情况下，因中间齿轮轴36、输出齿轮轴37的倾斜，而在相互啮合的输入齿轮31与输入侧中间齿轮32的齿面间、以及相互啮合的输出侧中间齿轮33与输出齿轮33的齿面间产生的未对准量在驱动时大于滑行时。
因此，在该实施方式中，如图7A以及图7B所示，使对第一齿面S1’的齿面修整量大于对第二齿面S2’的齿面修整量。具体而言，如图7A所示，对第一齿面S1’以及第二齿面S2’分别施加作为齿面修整的齿形凸面71、72，并且使齿形凸面71的凸面量(减薄量)x1大于齿形凸面72的凸面量x2(x1＞x2)。另外，如图7B所示，对第一齿面S1’以及第二齿面S2’分别施加作为齿面修整的齿向凸面73、74，并且使齿向凸面73的凸面量x3大于齿向凸面74的凸面量x4(x3＞x4)。由此，能够起到与第一实施方式同样的作用效果。
在以上说明的实施方式中，采用了将两中间齿轮32、33中的输入侧中间齿轮32配置于内部侧并且将输出侧中间齿轮33配置于外部侧的减速器30，但在采用了与此相反地将输入侧中间齿轮32配置于外部侧并且将输出侧中间齿轮33配置于内部侧的减速器30(省略图示)的情况下，也能够应用本发明。
另外，在以上说明的实施方式中，采用了在输入齿轮轴35与输出齿轮轴37之间配置有一轴的中间齿轮轴36、且将马达旋转轴25的旋转两级减速而向车轮用轴承部C传递的平行轴齿轮减速器30(三轴式的平行轴齿轮减速器30)，但减速器部B也能够采用在输入齿轮轴35与输出齿轮轴37之间配置有两轴以上的中间齿轮轴36的四轴以上的平行轴齿轮减速器30(省略图示)。
另外，以上，将本发明应用于具备收容于壳体22的电动马达部A以及减速器部B和安装于壳体22的车轮用轴承部C的轮内马达驱动装置21，但本发明也能够应用于轮内马达驱动装置21以外的车辆驱动装置、例如收容有电动马达部A以及减速器部B的壳体安装于车身、且减速器部B的输出经由驱动轴而向驱动轮(车轮用轴承)传递的所谓的车载式的车辆驱动装置。
本发明并不受前述的实施方式的任何限定，在不脱离本发明的主旨的范围内，还能够以各种方式实施。即，本发明的范围由技术方案示出，还包含技术方案所记载的均等的意义、以及范围内的全部的变更。
附图标记说明：
11 电力机动车(车辆)
15 车轮外壳
21 轮内马达驱动装置
26 电动马达
30 减速器(平行轴齿轮减速器)
31 输入齿轮
32 输入侧中间齿轮(大径齿轮)
33 输出侧中间齿轮(小径齿轮)
34 输出齿轮
35 输入齿轮轴
36 中间齿轮轴
37 输出齿轮轴
50 车轮用轴承
71 齿形凸面
72 齿形凸面
73 齿向凸面
74 齿向凸面
A 电动马达部
B 减速器部
C 车轮用轴承部
M1、M2 啮合部
S1 第一齿面
S2 第二齿面。

Claims (5)

1.一种车辆驱动装置，其具备：
电动马达部，其产生用于驱动车辆的驱动力；以及
减速器部，其具有相互平行地配置的输入齿轮轴、中间齿轮轴以及输出齿轮轴，且将输入到所述输入齿轮轴的所述电动马达部的旋转以两级以上减速并输出，设置于各齿轮轴的齿轮由斜齿轮构成，
所述车辆驱动装置的特征在于，
对于形成在所述减速器部形成有多个的齿轮彼此的啮合部中的、在相互啮合的两个齿轮的齿面间产生的未对准量在车辆的驱动时和滑行时不同的啮合部的两个齿轮，对在所述驱动时与对方侧啮合的第一齿面施加了齿面修整，并且对在所述滑行时与对方侧啮合的第二齿面施加了与对所述第一齿面施加的齿面修整量不同的量的齿面修整。
2.根据权利要求1所述的车辆驱动装置，其中，
对所述第一齿面以及所述第二齿面这两方施加了作为齿面修整的齿形凸面以及齿向凸面，
使在所述驱动时以及所述滑行时中的、产生相对较大的未对准量时对与对方侧啮合的齿面的齿面修整量大于在所述驱动时以及所述滑行时中的、产生相对较小的未对准量时对与对方侧啮合的齿面的齿面修整量。
3.根据权利要求1或2所述的车辆驱动装置，其中，
各齿轮轴被在轴向的两个部位分开配置的滚动轴承支承为旋转自如，
各齿轮轴中的至少一个齿轮轴被负载容量彼此不同的两个滚动轴承支承为旋转自如。
4.根据权利要求3所述的车辆驱动装置，其中，
在被负载容量彼此不同的两个滚动轴承支承为旋转自如的齿轮轴设置的齿轮的齿的扭转方向被设定为在所述驱动时推力载荷作用于负载容量相对较大的滚动轴承。
5.根据权利要求4所述的车辆驱动装置，其中，
使对所述第二齿面的齿面修整量大于对所述第一齿面的齿面修整量。
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