JP2002104001A - Reduction gear of electric vehicle and its reduction ratio setting method - Google Patents
Reduction gear of electric vehicle and its reduction ratio setting methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車の減速
装置、特に、電動モータからの動力を減速し、この減速
出力を２方向に同軸上で分配出力する差動機に出力する
電気自動車の減速装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a speed reducer for an electric vehicle, and more particularly to a speed reducer for an electric vehicle which reduces the power from an electric motor and outputs the reduced output to a differential machine which distributes and outputs the reduced output coaxially in two directions. Related to the device.
【０００２】また、本発明は、電気自動車の減速装置に
おける減速比設定方法に関する。[0002] The present invention also relates to a reduction ratio setting method for a reduction gear of an electric vehicle.
【０００３】[0003]
【従来の技術】電気自動車に使用される電動モータは、
最高回転数が一般的に6000〜12000rpmのものが多く用い
られている。一方、電気自動車の最高スピードは120〜1
50Km／Hであり、この場合、タイヤの最高回転数はタイ
ヤサイズによって異なるが1000〜1400rpmとなる。従っ
て電動モータとタイヤとの間には５〜12の減速比を持っ
た減速装置が必要となる。2. Description of the Related Art Electric motors used in electric vehicles are:
Generally, those having a maximum rotation speed of 6000 to 12000 rpm are often used. On the other hand, the maximum speed of electric vehicles is 120-1
In this case, the maximum number of revolutions of the tire is 1000 to 1400 rpm depending on the tire size. Therefore, a reduction gear having a reduction ratio of 5 to 12 is required between the electric motor and the tire.
【０００４】また、現状の電気自動車は、駆動形態とし
てＦＦが多く用いられているが、ＦＦ車に関しては減速
装置とともに左右のタイアに均等に動力を分配するため
の差動機が必要となる。[0004] Further, in the current electric vehicles, FFs are often used as a driving form, but the FF vehicles require a differential device for equally distributing power to the right and left tires together with a reduction gear.
【０００５】そこで、電気自動車に使用される駆動装置
は、電動モータの動力を減速装置で減速し、差動機で分
配し出力する構造となっている。電動モータの減速装置
は、１列の遊星ギア列を用いたもの、１列の遊星ギア列
と１対のカウンタギアを用いたもの、また１列の遊星ギ
ア列と２対のカウンタギアを用いたもの等、車両により
種々用いられている。[0005] Therefore, a drive device used in an electric vehicle has a structure in which the power of an electric motor is reduced by a speed reducer, and distributed and output by a differential. The reduction gear of the electric motor uses one planetary gear train, one planetary gear train and one pair of counter gears, and uses one planetary gear train and two pairs of counter gears. Are used in various vehicles.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ここで、一般に1列の
シンプル遊星ギア列で大きな減速比を得るには、サンギ
アを入力とし、リングギアを固定してキャリアを出力と
すればよい。この場合には、実用上２．５〜４の範囲の
減速比が得られる。しかし、前述のように電気自動車の
減速装置では、５〜１２の広範囲な減速比が必要である
ので、さらに大きな減速比の減速装置が求められる。Here, in general, in order to obtain a large reduction ratio with a single simple planetary gear train, a sun gear may be used as an input, and a ring gear may be fixed and a carrier may be used as an output. In this case, a reduction ratio in the range of 2.5 to 4 is practically obtained. However, as described above, a reduction gear for an electric vehicle requires a wide reduction ratio of 5 to 12, and thus a reduction gear having a larger reduction ratio is required.
【０００７】そこで、２列のシンプル遊星ギア列を直列
に連結することが考えられる。しかし、このような遊星
ギア列の２列の組み合わせでは、大きな減速比は得られ
ても、逆に５〜６程度の減速比を得ることはできず、結
局、広範囲な減速比を得ることができない。従って一方
の遊星ギア列を、より小さな減速比となるリングギアを
入力としサンギアを固定してキャリアを出力とする組み
合わせに変える必要がある。しかし、この場合は、２つ
の遊星ギア列のそれぞれの構成（連結形態）が異なるも
のとなってしまい、標準化が困難になる。Therefore, it is conceivable to connect two simple planetary gear trains in series. However, with such a combination of two planetary gear trains, a large reduction ratio can be obtained, but a reduction ratio of about 5 to 6 cannot be obtained. Can not. Therefore, it is necessary to change one of the planetary gear trains to a combination in which a ring gear having a smaller reduction ratio is input, a sun gear is fixed, and a carrier is output. However, in this case, the respective configurations (connection forms) of the two planetary gear trains are different, and standardization becomes difficult.
【０００８】また、電気自動車の駆動装置においては、
今後、ＦＦ、ＲＲ、ＦＲ、４ＷＤのどの駆動形態にも対
応可能なような構成にする必要があり、したがって、電
動モータと同軸の出力となる、電動モータ、減速装置及
び差動機が一体となったモータユニットが望まれる。[0008] Further, in a drive device for an electric vehicle,
In the future, it is necessary to adopt a configuration that can cope with any of the driving modes of FF, RR, FR, and 4WD. Therefore, the electric motor, the reduction gear, and the differential, which output coaxially with the electric motor, are integrated. A motor unit is desired.
【０００９】従来の装置においては、モータ、減速装置
及び差動機が一体にモジュール化されてはいるが、減速
装置の構造によりハウジングが専用となってしまい、コ
スト高となっている。In the conventional apparatus, the motor, the reduction gear, and the differential are integrally modularized, but the structure of the reduction gear requires a dedicated housing, which increases the cost.
【００１０】本発明の課題は、軽量、低コストの減速装
置を実現することである。本発明の別の課題は、種々の
回転速度を持った電動モータの減速装置の形態を一定に
して標準化し、モータユニット全体の標準化を図り、量
産効果によるコスト低減を実現することにある。An object of the present invention is to realize a light-weight, low-cost reduction gear. Another object of the present invention is to standardize the form of a reduction gear of an electric motor having various rotation speeds with a constant form, standardize the entire motor unit, and realize cost reduction by mass production effect.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る減速装置
は、電動モータからの動力を減速し、この減速出力を２
方向に同軸上で分配出力する差動機に出力する電気自動
車の減速装置であって、サンギアと、第１プラネタリギ
ア及び第２プラネタリギアと、プラネタリキャリアと、
第１リングギアと、第２リングギアとを備えている。サ
ンギアは電動モータからの動力が入力される。第１及び
第２プラネタリギアは、互いに一体に配置され、いずれ
か一方がサンギアと噛み合う。プラネタリキャリアは第
１及び第２プラネタリギアを支持する。第１リングギア
は第１プラネタリギアと噛み合うとともにその回転が禁
止されている。第２リングギアは第２プラネタリギアと
噛み合うとともに差動機に連結されている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a speed reducer for reducing the power from an electric motor, and reducing the output of the electric motor by two.
A reduction gear for an electric vehicle that outputs to a differential machine that distributes and outputs coaxially in a direction, comprising: a sun gear; a first planetary gear and a second planetary gear; a planetary carrier;
A first ring gear and a second ring gear are provided. Power from the electric motor is input to the sun gear. The first and second planetary gears are arranged integrally with each other, and one of them meshes with the sun gear. The planetary carrier supports the first and second planetary gears. The first ring gear meshes with the first planetary gear and its rotation is prohibited. The second ring gear meshes with the second planetary gear and is connected to the differential.
【００１２】この減速装置では、電動モータからの動力
は、サンギアに入力され、サンギアから第１又は第２プ
ラネタリギアに伝達される。第１及び第２プラネタリギ
アは一体化されており、第１プラネタリギアと噛み合う
第１リングギアは固定され、第２プラネタリギアと噛み
合う第２リングギアから差動機に出力される。In this reduction gear, the power from the electric motor is input to the sun gear and transmitted from the sun gear to the first or second planetary gear. The first and second planetary gears are integrated, the first ring gear meshing with the first planetary gear is fixed, and the second ring gear meshing with the second planetary gear is output to the differential.
【００１３】このような構成では、減速装置の入力軸
（サンギアの回転軸）が電動モータと同軸にすることが
でき、出力である第２リングギアが差動機に連結される
ので、電動モータ、減速装置及び差動機を含む駆動装置
全体の構成を簡単にできる。したがって、電動モータ、
減速装置及び差動機をユニット化した際にユニット全体
を軽量かつコンパクトにすることが可能となる。In such a configuration, the input shaft (rotating shaft of the sun gear) of the reduction gear can be made coaxial with the electric motor, and the second ring gear, which is the output, is connected to the differential. The configuration of the entire driving device including the reduction gear and the differential can be simplified. Therefore, the electric motor,
When the reduction gear and the differential are unitized, the entire unit can be made lightweight and compact.
【００１４】請求項２に係る減速装置は、請求項１の装
置において、サンギア及び第２リングギアは電動モータ
と同軸に配置されている。この装置では、減速装置の入
出力軸と電動モータの回転軸とが同軸であるので、電動
モータ、減速装置及び差動機をユニット化した際にユニ
ット全体が軽量かつコンパクトになる。According to a second aspect of the present invention, in the reduction gear transmission according to the first aspect, the sun gear and the second ring gear are arranged coaxially with the electric motor. In this device, since the input / output shaft of the reduction gear and the rotating shaft of the electric motor are coaxial, when the electric motor, the reduction gear, and the differential are unitized, the entire unit becomes lightweight and compact.
【００１５】請求項３に係る減速装置は、電動モータか
らの動力を減速し、この減速出力を２方向に同軸上で分
配出力する差動機に出力する電気自動車の減速装置であ
って、第１サンギア及び第２サンギアと、クラッチ装置
と、第１プラネタリギア及び第２プラネタリギアと、プ
ラネタリキャリアと、第１リングギアと、第２リングギ
アとを備えている。第１及び第２サンギアはそれぞれ電
動モータからの動力が入力され得る。クラッチ装置は第
１及び第２サンギアのいずれか一方に電動モータからの
動力を選択的に入力する。第１プラネタリギアは第１サ
ンギアと噛み合い、第２プラネタリギアは第２サンギア
と噛み合い、両プラネタリギアは互いに一体に配置され
ている。プラネタリキャリアは第１及び第２プラネタリ
ギアを支持する。第１リングギアは第１プラネタリギア
と噛み合うとともにその回転が禁止されている。第２リ
ングギアは第２プラネタリギアと噛み合うとともに差動
機に連結される。According to a third aspect of the present invention, there is provided a speed reducer for an electric vehicle for reducing the power from an electric motor and outputting the reduced speed output to a differential machine which outputs the reduced speed output coaxially in two directions. A sun gear and a second sun gear, a clutch device, a first planetary gear and a second planetary gear, a planetary carrier, a first ring gear, and a second ring gear are provided. The first and second sun gears can each receive power from an electric motor. The clutch device selectively inputs power from the electric motor to one of the first and second sun gears. The first planetary gear meshes with the first sun gear, the second planetary gear meshes with the second sun gear, and the two planetary gears are arranged integrally with each other. The planetary carrier supports the first and second planetary gears. The first ring gear meshes with the first planetary gear and its rotation is prohibited. The second ring gear meshes with the second planetary gear and is connected to the differential.
【００１６】この減速装置では、クラッチ装置によっ
て、電動モータからの動力が第１サンギア又は第２サン
ギアに選択的に伝達される。各サンギアに伝達された後
は、請求項１に係る装置と同様である。In this reduction gear transmission, the power from the electric motor is selectively transmitted to the first sun gear or the second sun gear by the clutch device. After being transmitted to each sun gear, it is the same as the device according to claim 1.
【００１７】ここでは、クラッチ装置によって動力伝達
経路を切り換えることができ、２段の変速段を実現でき
る。したがって、第１段の減速比を低めに設定し、第２
段の減速比を高めに設定することによって、広範囲な減
速比を容易に設定することができる。Here, the power transmission path can be switched by the clutch device, and two speeds can be realized. Therefore, the reduction ratio of the first stage is set lower,
By setting the speed reduction ratio of the stage higher, it is possible to easily set a wide range of speed reduction ratio.
【００１８】請求項４に係る減速装置は、請求項３の装
置において、第１及び第２サンギアと第２リングギアは
電動モータと同軸に配置されている。ここでは、前記同
様に、電動モータ、減速装置及び差動機をユニット化し
た際にユニット全体が軽量かつコンパクトになる。According to a fourth aspect of the present invention, in the reduction gear transmission of the third aspect, the first and second sun gears and the second ring gear are arranged coaxially with the electric motor. Here, similarly to the above, when the electric motor, the reduction gear, and the differential are unitized, the entire unit becomes lightweight and compact.
【００１９】請求項５に係る減速装置の減速比設定方法
は、サンギアと、サンギアと噛み合う第1プラネタリギ
ア及び第１プラネタリギアと一体に配置された第２プラ
ネタリギアと、第１及び第２プラネタリギアを支持する
プラネタリキャリアと、第１プラネタリギアと噛み合う
とともにその回転が禁止された第１リングギアと、第２
プラネタリギアと噛み合う第２リングギアとを備え、電
動モータからの動力がサンギアに入力され、第２リング
ギアが差動機に連結される電気自動車の減速装置におけ
る減速比設定方法である。そして、サンギア、第１プラ
ネタリギア及び第１リングギアの歯数を一定とし、第２
プラネタリギア及び第２リングギアの歯数を変化させて
所望の減速比を設定する。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a reduction gear ratio setting method for a reduction gear transmission, comprising: a sun gear; a first planetary gear meshing with the sun gear; a second planetary gear integrally disposed with the first planetary gear; A planetary carrier that supports the gear, a first ring gear that meshes with the first planetary gear and is prohibited from rotating,
A reduction ratio setting method for a reduction gear of an electric vehicle, comprising a planetary gear and a second ring gear meshing with the power, an motive power from an electric motor is input to a sun gear, and the second ring gear is connected to a differential. Then, the number of teeth of the sun gear, the first planetary gear and the first ring gear is made constant,
A desired reduction ratio is set by changing the number of teeth of the planetary gear and the second ring gear.
【００２０】ここでは、サンギア、第１プラネタリギア
及び第１リングギアの歯数を一定とし共通に用いること
で、種々の減速比を有する減速装置の標準化が実現でき
る。請求項６に係る減速装置における減速比設定方法
は、サンギアと、第1プラネタリギア及びサンギアと噛
み合うとともに第１プラネタリギアと一体に配置された
第２プラネタリギアと、第１及び第２プラネタリギアを
支持するプラネタリキャリアと、第１プラネタリギアと
噛み合うとともにその回転が禁止された第１リングギア
と、第２プラネタリギアと噛み合う第２リングギアとを
備え、電動モータからの動力がサンギアに入力され、第
２リングギアが差動機に連結される電気自動車の減速装
置における減速比設定方法である。そして、第１プラネ
タリギア及び第１リングギアの歯数を一定とし、サンギ
ア、第２プラネタリギア及び第２リングギアの歯数を変
化させて所望の減速比を設定する。Here, the standardization of reduction gears having various reduction ratios can be realized by keeping the number of teeth of the sun gear, the first planetary gear and the first ring gear constant and commonly using them. The reduction gear setting method in the reduction gear transmission according to claim 6, further comprising: a sun gear, a second planetary gear that meshes with the first planetary gear and the sun gear, and is disposed integrally with the first planetary gear, and the first and second planetary gears. A supporting planetary carrier, a first ring gear that meshes with the first planetary gear and is inhibited from rotating, and a second ring gear that meshes with the second planetary gear; power from the electric motor is input to the sun gear; This is a method for setting a reduction ratio in a reduction gear of an electric vehicle in which a second ring gear is connected to a differential. Then, the number of teeth of the first planetary gear and the first ring gear is fixed, and the desired reduction ratio is set by changing the number of teeth of the sun gear, the second planetary gear and the second ring gear.
【００２１】ここでは、第１プラネタリギア及び第１リ
ングギアの歯数を一定とし共通に用いることで、前記同
様に、種々の減速比を有する減速装置の標準化が実現で
きる。Here, by using the same number of teeth of the first planetary gear and the first ring gear and commonly using them, standardization of reduction gears having various reduction ratios can be realized in the same manner as described above.
【００２２】請求項７に係る減速装置における減速比設
定方法は、第１サンギア及び第２サンギアと、第１サン
ギアと噛み合う第1プラネタリギア及び第２サンギアと
噛み合うとともに第１プラネタリギアと一体に配置され
た第２プラネタリギアと、第１及び第２プラネタリギア
を支持するプラネタリキャリアと、第１プラネタリギア
と噛み合うとともにその回転が禁止された第１リングギ
アと、第２プラネタリギアと噛み合う第２リングギアと
を備え、電動モータからの動力が第１及び第２サンギア
のいずれか一方に入力され、第２リングギアが差動機に
連結される電気自動車の減速装置における減速比設定方
法である。そして、第１サンギア、第１プラネタリギア
及び第１リングギアの歯数を一定とし、第２サンギア、
第２プラネタリギア及び第２リングギアの歯数を変化さ
せて所望の減速比を設定する。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a speed reduction ratio setting method in a reduction gear transmission, wherein a first sun gear and a second sun gear are meshed with the first sun gear and the second planetary gear, and are integrally disposed with the first planetary gear. A second planetary gear, a planetary carrier that supports the first and second planetary gears, a first ring gear that meshes with the first planetary gear and is prohibited from rotating, and a second ring that meshes with the second planetary gear And a reduction gear ratio setting method in an electric vehicle reduction device in which power from an electric motor is input to one of the first and second sun gears and the second ring gear is connected to the differential. Then, the number of teeth of the first sun gear, the first planetary gear and the first ring gear is made constant, and the second sun gear,
A desired reduction ratio is set by changing the number of teeth of the second planetary gear and the second ring gear.
【００２３】ここでは、第１サンギア、第１プラネタリ
ギア及び第１リングギアの歯数を一定とし共通に用いる
ことで、前記同様に、種々の減速比を有する減速装置の
標準化が実現できる。In this case, by standardizing the number of teeth of the first sun gear, the first planetary gear and the first ring gear and using them in common, standardization of reduction gears having various reduction ratios can be realized as described above.
【００２４】また、電動モータからの動力の入力を第1
サンギア又は第２サンギアに切り換えるとともに、第２
プラネタリギアと第２リングギア及び第２サンギアの歯
数を変化させることで、５〜１２までの広範囲な減速比
を実現でき、種々のモータ回転に対応することができ
る。Further, the input of power from the electric motor is
Switch to sun gear or second sun gear,
By changing the number of teeth of the planetary gear, the second ring gear, and the second sun gear, a wide range of reduction ratios from 5 to 12 can be realized, and various motor rotations can be handled.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】［第１実施形態］図１に本発明の
第１実施形態を採用した電気自動車の駆動装置を示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] FIG. 1 shows a drive device for an electric vehicle employing a first embodiment of the present invention.
【００２６】この装置は、それぞれハウジング１内に配
置されたモータ２、減速装置３及び差動機４を有してい
る。減速装置３は、サンギアＳ１と、第１及び第２プラ
ネタリギアＰ１，Ｐ２と、キャリアＣと、第１及び第２
リングギアＲ１，Ｒ２とを有している。サンギアＳ１は
モータ２の筒状の出力軸１０に連結されている。第１プ
ラネタリギアＰ１はサンギアＳ１と噛み合っており、第
２プラネタリギアＰ２は第１プラネタリギアＰ１と一体
でキャリアＣに回転自在に支持されている。なお、第１
及び第２プラネタリギアＰ１，Ｐ２は、それぞれ複数設
けられている。第１リングギアＲ１はハウジング１に固
定されており、その回転が禁止され、第１プラネタリギ
アＰ１と噛み合っている。また、第２リングギアＲ２
は、第２プラネタリギアＰ２と噛み合うとともに、差動
機４に連結されている。This device has a motor 2, a reduction gear 3 and a differential 4 arranged in a housing 1. The reduction gear 3 includes a sun gear S1, first and second planetary gears P1 and P2, a carrier C, and first and second planetary gears P1 and P2.
It has ring gears R1 and R2. The sun gear S1 is connected to a cylindrical output shaft 10 of the motor 2. The first planetary gear P1 meshes with the sun gear S1, and the second planetary gear P2 is rotatably supported by the carrier C integrally with the first planetary gear P1. The first
, And a plurality of second planetary gears P1 and P2 are provided. The first ring gear R1 is fixed to the housing 1, its rotation is prohibited, and meshes with the first planetary gear P1. Also, the second ring gear R2
Are meshed with the second planetary gear P2 and are connected to the differential 4.
【００２７】差動機４は、リングギアＤＲと、複数対の
ダブルピニオンプラネタリギアＤＰ１，ＤＰ２と、サン
ギアＤＳとを有している。差動機４のリングギアＤＲは
減速装置３の第２リングギアＲ２に連結されている。ま
た、ダブルピニオンプラネタリギアの一方のプラネタリ
ギアＤＰ１はリングギアＤＲと噛み合い、他方のプラネ
タリギアＤＰ２は一方のプラネタリギアＤＰ１と噛み合
うとともにサンギアＤＳと噛み合っている。複数対のダ
ブルピニオンプラネタリギアＤＰ１，ＤＰ２は、それぞ
れキャリアＤＣに回転自在に支持されている。そして、
サンギアＤＳは一方の出力軸１５に連結され、キャリア
ＤＣは他方の出力軸１６に連結されている。一方の出力
軸１５はモータ２の出力軸１０の内部を貫通し、ハウジ
ング１に回転自在に支持されており、その端部はハウジ
ング１から外部に突出している。また、他方の出力軸１
６はハウジング１に回転自在に支持され、その端部はハ
ウジング外部に突出している。The differential 4 has a ring gear DR, a plurality of pairs of double pinion planetary gears DP1 and DP2, and a sun gear DS. The ring gear DR of the differential 4 is connected to the second ring gear R2 of the reduction gear 3. Also, one planetary gear DP1 of the double pinion planetary gear meshes with the ring gear DR, and the other planetary gear DP2 meshes with one planetary gear DP1 and meshes with the sun gear DS. A plurality of pairs of double pinion planetary gears DP1, DP2 are rotatably supported by a carrier DC, respectively. And
The sun gear DS is connected to one output shaft 15, and the carrier DC is connected to the other output shaft 16. One output shaft 15 passes through the inside of the output shaft 10 of the motor 2, is rotatably supported by the housing 1, and has an end protruding from the housing 1 to the outside. Also, the other output shaft 1
6 is rotatably supported by the housing 1, and its end protrudes outside the housing.
【００２８】このように、減速装置３のサンギアＳ１の
回転軸（入力）及び第２リングギアＲ２の回転軸（出
力）はモータ２の回転軸と同軸に配置され、さらに差動
機４の２本の出力軸１５，１６もモータの出力軸１０と
同軸に配置されている。As described above, the rotation axis (input) of the sun gear S1 of the reduction gear 3 and the rotation axis (output) of the second ring gear R2 are arranged coaxially with the rotation axis of the motor 2, and the two differential gears 4 Are also arranged coaxially with the output shaft 10 of the motor.
【００２９】次に動作について説明する。モータ２から
の動力は減速装置３のサンギアＳ１に入力される。減速
装置３においては、第1リングギアＲ１がハウジング１
に固定されているため第1プラネタリギアＰ１はプラネ
タリキャリアＣ上をサンギアＳ１とは反対方向に回転す
る。この時プラネタリキャリアＣは正方向に減速し回転
する。第1プラネタリギアＰ１と一体の第２プラネタリ
ギアＰ２は第1プラネタリギアＰ１と同じ回転をする
が、第２プラネタリギアＰ２と噛み合っている第２リン
グギアＲ２は第１リングギアＲ１より歯数が小さいため
に大きく減速され、この減速装置３の回転は差動機４に
出力される。Next, the operation will be described. The power from the motor 2 is input to the sun gear S1 of the reduction gear 3. In the reduction gear transmission 3, the first ring gear R1 is
, The first planetary gear P1 rotates on the planetary carrier C in the direction opposite to the sun gear S1. At this time, the planetary carrier C decelerates in the forward direction and rotates. The second planetary gear P2 integrated with the first planetary gear P1 rotates the same as the first planetary gear P1, but the second ring gear R2 meshing with the second planetary gear P2 has a greater number of teeth than the first ring gear R1. Since the speed is small, the speed is greatly reduced, and the rotation of the speed reduction device 3 is output to the differential 4.
【００３０】差動機４において、減速装置３からの動力
はリングギアＤＲに入力され、プラネタリキャリアＤＣ
とサンギアＤＳの２方向（出力軸１５，１６）に分配さ
れ出力される。ここでサンギアＤＳの歯数をリングギア
ＤＲの１／２にすれば、入力された動力はプラネタリキ
ャリアＤＣとサンギアＤＳの２方向に１：１に分配され
て出力される。In the differential 4, the power from the speed reducer 3 is input to the ring gear DR, and the planetary carrier DC
And sun gear DS in two directions (output shafts 15, 16). Here, if the number of teeth of the sun gear DS is set to の of the ring gear DR, the input power is distributed and output 1: 1 in two directions of the planetary carrier DC and the sun gear DS.
【００３１】ここで、第1リングギアＲ１の歯数を
ＺR1、第1プラネタリギアＰ１の歯数をＺ P1、サンギア
Ｓ１の歯数をＺS1、回転数をＮS1、第２リングギアＲ２
の歯数をＺ R2、回転数をＮR2、第２プラネタリギアＰ２
の歯数をＺP2とすると、出力回転数ＮR2は次式で表され
る。Here, the number of teeth of the first ring gear R1 is
ZR1, The number of teeth of the first planetary gear P1 is Z P1, Sun gear
Z number of teeth of S1S1, Rotation speed NS1, The second ring gear R2
The number of teeth R2, Rotation speed NR2, The second planetary gear P2
The number of teethP2Then, the output rotation speed NR2Is given by
You.
【００３２】 NR2=｛1-(ZP2/ZP1)・(ZR1/ZR2)｝・｛1/(1+ZR1/ZS1)｝・NS1 −−式１ ［第２実施形態］図２に第２実施形態を示す。この第２
実施形態は、減速装置３においてサンギアＳ２が第２プ
ラネタリギアＰ２と噛み合い、モータ２の出力軸１０が
サンギアＳ２に連結されている点が第１実施形態と異な
る。その他の構成は共通である。N R2 = {1- (Z P2 / Z P1 ) · (Z R1 / Z R2 )} · {1 / (1 + Z R1 / Z S1 )} · N S1 --- Equation 1 [Second implementation Embodiment] FIG. 2 shows a second embodiment. This second
The second embodiment differs from the first embodiment in that the sun gear S2 in the reduction gear 3 meshes with the second planetary gear P2, and the output shaft 10 of the motor 2 is connected to the sun gear S2. Other configurations are common.
【００３３】この装置の動作について説明する。モータ
２からの動力はサンギアＳ２に入力される。第1リング
ギアＲ１がハウジング１に固定されているため、第1プ
ラネタリギアＰ１はプラネタリキャリアＣ上をサンギア
Ｓ２とは反対方向に回転する。この時プラネタリキャリ
アＣは正方向に減速し回転する。この場合のプラネタリ
キャリアＣの減速比は、第１実施形態と比べサンギアＳ
２の歯数が大きいために小さくなる。第1プラネタリギ
アＰ１と一体の第２プラネタリギアＰ２は第1プラネタ
リギアＰ１と同じ回転をする。しかし、第２プラネタリ
ギアＰ２と噛み合っている第２リングギアＲ２は第１リ
ングギアＲ１より歯数が小さいために、第２プラネタリ
ギアＰ２の回転は減速されて差動機４に出力される。The operation of this device will be described. Power from the motor 2 is input to the sun gear S2. Since the first ring gear R1 is fixed to the housing 1, the first planetary gear P1 rotates on the planetary carrier C in the direction opposite to the sun gear S2. At this time, the planetary carrier C decelerates in the forward direction and rotates. In this case, the reduction ratio of the planetary carrier C is smaller than that of the sun gear S in the first embodiment.
The number of teeth is smaller because the number of teeth is large. The second planetary gear P2 integrated with the first planetary gear P1 rotates in the same manner as the first planetary gear P1. However, since the second ring gear R2 meshing with the second planetary gear P2 has a smaller number of teeth than the first ring gear R1, the rotation of the second planetary gear P2 is reduced and output to the differential unit 4.
【００３４】差動機４における動作は前記第１実施形態
と同様である。ここでは、第1リングギアＲ１の歯数を
ＺR1、第1プラネタリギアＰ１の歯数をＺP1、サンギア
Ｓ２の歯数をＺS2、回転数をＮS2、第２リングギアＲ２
の歯数をＺR2、回転数をＮR2、第２プラネタリギアＰ２
の歯数をＺP2とすると、出力回転数ＮR2は次式で表され
る。The operation of the differential 4 is the same as that of the first embodiment. Here, the number of teeth of the first ring gear R1 is Z R1 , the number of teeth of the first planetary gear P1 is Z P1 , the number of teeth of the sun gear S2 is Z S2 , the number of revolutions is N S2 , and the second ring gear R2
The number of teeth is Z R2 , the number of revolutions is N R2 , and the second planetary gear P2
Letting the number of teeth be Z P2 , the output rotational speed N R2 is expressed by the following equation.
【００３５】 NR2=｛1-(ZP2/ZP1)・(ZR1/ZR2)｝・［1/｛1+(ZP2/ZP1)・(ZR1/ZS2)｝］・NS 1 −−式２N R2 = {1- (Z P2 / Z P1 ) · (Z R1 / Z R2 )} · [1 / {1+ (Z P2 / Z P1 ) · (Z R1 / Z S2 )}] · N S 1 - formula 2
【００３６】[0036]
【第１及び第２実施形態の実施例】式１及び式２に基づ
いて３等分のプラネタリギアが噛み合う条件、つまりサ
ンギア歯数とリングギア歯数を加えた数値が３で割り切
れる数値を当て嵌めて計算した結果（実施例）を図３に
示す。[Embodiments of the first and second embodiments] Based on the equations (1) and (2), the conditions under which the three planetary gears mesh with each other, that is, the number obtained by adding the number of sun gear teeth and the number of ring gear teeth can be divided by three. FIG. 3 shows the calculated results (Examples).
【００３７】第１実施形態（パターン）では、第２プ
ラネタリギアＰ２と第２リングギアＲ２の歯数のみを４
種類変えることにより、「９」〜「１２」までの減速比
をほぼ「１」間隔で、第２実施形態（パターン）では
第２プラネタリギアＰ２と第２リングギアＲ２の歯数を
パターンと同じ歯数、そしてパターンのサンギアＳ
１のかわりに第２プラネタリギアＰ２と噛み合うサンギ
アＳ２の歯数を４種類変えることにより、「５」〜
「８」までの減速比をほぼ「１」間隔で得ることができ
る。In the first embodiment (pattern), only the number of teeth of the second planetary gear P2 and the second ring gear R2 is set to four.
By changing the type, the reduction ratio from "9" to "12" is set at substantially "1" intervals, and in the second embodiment (pattern), the number of teeth of the second planetary gear P2 and the second ring gear R2 is the same as the pattern. Number of teeth and pattern sun gear S
By changing the number of teeth of the sun gear S2 meshing with the second planetary gear P2 in place of 1 by four, "5"-
Reduction ratios up to "8" can be obtained at substantially "1" intervals.
【００３８】［第３実施形態］本発明の第３実施形態を
図４に示す。この実施形態は、差動機４の構成のみが第
１実施形態と異なっている。すなわち、第１実施形態で
は、差動機を遊星ギヤ列により構成したが、この第３実
施形態の差動機はかさ歯車を用いて構成されている。よ
り具体的には、差動機４は、キャリアＤＣと、キャリア
ＤＣに回転自在に支持された１対のピニオンギアＤＰ
１，ＤＰ２と、これらに噛み合うとともにそれぞれ出力
軸１５，１６に連結された１対のサイドギアＤＳＩ１，
ＤＳＩ２とから構成されている。他の構成は第１実施形
態と同様である。[Third Embodiment] FIG. 4 shows a third embodiment of the present invention. This embodiment differs from the first embodiment only in the configuration of the differential 4. That is, in the first embodiment, the differential is constituted by a planetary gear train, but the differential of the third embodiment is constituted by using a bevel gear. More specifically, the differential 4 includes a carrier DC and a pair of pinion gears DP rotatably supported by the carrier DC.
, DP2 and a pair of side gears DSI1, meshed therewith and connected to the output shafts 15, 16, respectively.
DSI2. Other configurations are the same as in the first embodiment.
【００３９】この場合、減速装置３の第２リングギアＲ
２から出力された動力は、差動機４のキャリアＤＣに入
力され、キャリアＤＣ上を回転するピニオンギアＤＰ
１，ＤＰ２からサイドギアＤＳＩ１，ＤＳＩ２に等分に
分配されて出力される。In this case, the second ring gear R of the reduction gear 3
2 is input to the carrier DC of the differential machine 4, and the pinion gear DP rotates on the carrier DC.
1 and DP2 are equally distributed and output to the side gears DSI1 and DSI2.
【００４０】［第４実施形態］本発明の第４実施形態を
図５に示す。この実施形態は、差動機４の構成のみが第
２実施形態と異なっている。すなわち、第２実施形態で
は、差動機を遊星ギヤ列により構成したが、この第４実
施形態の差動機はかさ歯車を用いて構成されている。差
動機４の具体的な構成及びその動作は前述の第３実施形
態と全く同様である。[Fourth Embodiment] FIG. 5 shows a fourth embodiment of the present invention. This embodiment differs from the second embodiment only in the configuration of the differential 4. That is, in the second embodiment, the differential is constituted by a planetary gear train, but the differential of the fourth embodiment is constituted by using a bevel gear. The specific configuration and operation of the differential 4 are exactly the same as those of the third embodiment.
【００４１】［第５実施形態］図６に本発明の第５実施
形態を示す。この実施形態は、モータ２からの動力を、
第１プラネタリギアＰ１に噛み合う第１サンギアＳ１及
び第２プラネタリギアＰ２に噛み合う第２サンギアＳ２
のいずれか一方に選択的に入力できるようにしたもので
ある。[Fifth Embodiment] FIG. 6 shows a fifth embodiment of the present invention. In this embodiment, the power from the motor 2 is
First sun gear S1 meshing with first planetary gear P1 and second sun gear S2 meshing with second planetary gear P2
Can be selectively input to any one of them.
【００４２】すなわち、この第５実施形態では、減速装
置３が第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２を有して
おり、第１サンギアＳ１が第１プラネタリギアＰ１と噛
み合い、第２サンギアＳ２が第２プラネタリギアＰ２と
噛み合っている。そして、モータ２の出力軸１０と第１
サンギアＳ１との間には動力の接・断を行うための第１
クラッチＣ１が設けられ、出力軸１０と第２サンギアＳ
２との間には第２クラッチＣ２が設けられている。他の
構成は前述の第１及び第２実施形態と同様である。That is, in the fifth embodiment, the speed reducer 3 has the first sun gear S1 and the second sun gear S2, the first sun gear S1 meshes with the first planetary gear P1, and the second sun gear S2 is the second sun gear S2. 2 meshes with the planetary gear P2. Then, the output shaft 10 of the motor 2 and the first
The first for connecting / disconnecting power between the sun gear S1
A clutch C1 is provided, and the output shaft 10 and the second sun gear S
2, a second clutch C2 is provided. Other configurations are the same as those of the above-described first and second embodiments.
【００４３】この装置では、２つのクラッチＣ１，Ｃ２
のオン、オフ制御により、図７に示すように、２段の変
速が可能となる。ここで、変速比の例は、３等分のプラ
ネタリギアが噛み合うように構成したものであり、第１
速と第２速の変速幅（第１速変速比／第２速変速比）は
１．５程度となる。In this device, two clutches C1 and C2
, On-off control enables a two-stage shift as shown in FIG. Here, the example of the gear ratio is such that the three planetary gears are meshed with each other.
The shift width between the first speed and the second speed (first speed ratio / second speed ratio) is about 1.5.
【００４４】また、この実施形態では、クラッチＣ１，
Ｃ２のオン・オフ制御により第１実施形態と第２実施形
態とをとり得る。すなわち、第１速では、クラッチＣ１
をオン、クラッチＣ２をオフすることにより、図３のパ
ターンの変速比を取ることが可能となり、図７に示す
ような変速比を設定することが可能となる。また、第２
速では、クラッチＣ１をオフ、クラッチＣ２をオンする
ことにより、図３のパターンの変速比を取ることが可
能となる。In this embodiment, the clutch C1,
1st Embodiment and 2nd Embodiment can be taken by ON / OFF control of C2. That is, in the first speed, the clutch C1
Is turned on and the clutch C2 is turned off, it is possible to obtain the speed ratio of the pattern of FIG. 3, and it is possible to set the speed ratio as shown in FIG. Also, the second
At high speed, the clutch C1 is turned off and the clutch C2 is turned on, so that the gear ratio in the pattern of FIG. 3 can be obtained.
【００４５】さらに、この実施形態においても、第１サ
ンギアＳ１、第１プラネタリギアＰ１及び第１リングギ
アＲ１の歯数を一定とし、第２サンギアＳ２、第２プラ
ネタリギアＰ２及び第２リングギアＲ２の歯数を変える
ことにより、「５」〜「１２」までの減速比をほぼ
「１」間隔で得ることができる。Further, also in this embodiment, the number of teeth of the first sun gear S1, the first planetary gear P1 and the first ring gear R1 is fixed, and the second sun gear S2, the second planetary gear P2 and the second ring gear R2 By changing the number of teeth, the reduction ratio from "5" to "12" can be obtained at substantially "1" intervals.
【００４６】[0046]
【発明の効果】以上のように本発明では、電動モータ、
減速装置及び差動機を含む電気自動車の駆動装置の構成
を、簡単かつコンパクトで、低コスト化を図ることがで
きる。減速装置の形態を変えることなく５種のギアのう
ち２又は３種のギア歯数をＸ種変更するだけで、２Ｘ種
の広範囲にわたる等間隔の減速比を得ることができる。
そのため種々のモータに対応できる標準化された減速装
置ができる。As described above, according to the present invention, the electric motor,
The configuration of the drive device of the electric vehicle including the reduction gear and the differential can be simplified, compact, and reduced in cost. By changing the number of gear teeth of two or three of the five types of gears by X types without changing the form of the speed reducer, it is possible to obtain 2X types of widely-spaced reduction ratios at equal intervals.
Therefore, a standardized reduction gear that can be used for various motors can be obtained.
【図１】本発明の第１実施形態による電気自動車の駆動
装置の模式図。FIG. 1 is a schematic diagram of a driving device for an electric vehicle according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施形態による電気自動車の駆動
装置の模式図。FIG. 2 is a schematic view of a driving device for an electric vehicle according to a second embodiment of the present invention.
【図３】第１及び第２実施形態の変速比（歯車組み合わ
せ）の実施例。FIG. 3 shows examples of speed ratios (gear combinations) of the first and second embodiments.
【図４】本発明の第３実施形態による電気自動車の駆動
装置の模式図。FIG. 4 is a schematic view of a driving device for an electric vehicle according to a third embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第４実施形態による電気自動車の駆動
装置の模式図。FIG. 5 is a schematic diagram of a driving device for an electric vehicle according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第５実施形態による電気自動車の駆動
装置の模式図。FIG. 6 is a schematic view of a driving device for an electric vehicle according to a fifth embodiment of the present invention.
【図７】２つのクラッチのオン、オフ制御による２段変
速の例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing an example of a two-stage shift by on / off control of two clutches.
１ ハウジング ２ モータ ３ 減速装置 ４ 差動機 Ｓ１，Ｓ２ サンギア Ｐ１，Ｐ２ プラネタリギア Ｒ１，Ｒ２ リングギア Ｃ キャリア DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing 2 Motor 3 Reduction gear 4 Differential machine S1, S2 Sun gear P1, P2 Planetary gear R1, R2 Ring gear C Carrier
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D042 AA06 AB07 CA05 CB02 CB20 3J027 FA19 FA36 FB02 GA01 GB03 GC13 GC24 GC26 GD04 GD07 GD12 GE11 HA03 HB02 HB12 HC04 5H115 PC06 PG04 PU01 SE03 SE08 SE09 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3D042 AA06 AB07 CA05 CB02 CB20 3J027 FA19 FA36 FB02 GA01 GB03 GC13 GC24 GC26 GD04 GD07 GD12 GE11 HA03 HB02 HB12 HC04 5H115 PC06 PG04 PU01 SE03 SE08 SE09
Claims (7)
出力を２方向に同軸上で分配出力する差動機に出力する
電気自動車の減速装置であって、 前記電動モータからの動力が入力されるサンギアと、 互いに一体に配置され、いずれか一方が前記サンギアと
噛み合う第1プラネタリギア及び第２プラネタリギア
と、 前記第１及び第２プラネタリギアを支持するプラネタリ
キャリアと、 前記第１プラネタリギアと噛み合うとともにその回転が
禁止された第１リングギアと、 前記第２プラネタリギアと噛み合うとともに前記差動機
に連結された第２リングギアと、を備えた電気自動車の
減速装置。An electric vehicle reduction device for reducing the power from an electric motor and outputting the reduced output to a differential machine that distributes and outputs the reduced output coaxially in two directions, wherein the power from the electric motor is input. A first planetary gear and a second planetary gear, one of which is integrally arranged with the sun gear and one of which meshes with the sun gear; a planetary carrier that supports the first and second planetary gears; and a first planetary gear. A reduction gear for an electric vehicle, comprising: a first ring gear that meshes with the rotation thereof and is prohibited from rotating; and a second ring gear that meshes with the second planetary gear and is connected to the differential.
動モータと同軸に配置されている、請求項１に記載の電
気自動車の減速装置。2. The reduction gear for an electric vehicle according to claim 1, wherein the sun gear and the second ring gear are arranged coaxially with the electric motor.
出力を２方向に同軸上で分配出力する差動機に出力する
電気自動車の減速装置であって、 それぞれ前記電動モータからの動力が入力され得る第１
サンギア及び第２サンギアと、 前記第１及び第２サンギアのいずれか一方に前記電動モ
ータからの動力を選択的に入力するためのクラッチ装置
と、 互いに一体に配置され、前記第１サンギアと噛み合う第
1プラネタリギア及び前記第２サンギアと噛み合う第２
プラネタリギアと、 前記第１及び第２プラネタリギアを支持するプラネタリ
キャリアと、 前記第１プラネタリギアと噛み合うとともにその回転が
禁止された第１リングギアと、 前記第２プラネタリギアと噛み合うとともに前記差動機
に連結された第２リングギアと、を備えた電気自動車の
減速装置。3. A reduction device for an electric vehicle for reducing the power from an electric motor and outputting the reduced output to a differential machine which distributes and outputs the reduced output coaxially in two directions, wherein the power from the electric motor is input. The first that can be
A sun gear, a second sun gear, and a clutch device for selectively inputting power from the electric motor to one of the first and second sun gears; a clutch device that is arranged integrally with each other and meshes with the first sun gear;
1 second planetary gear and the second sun gear meshing with the second sun gear
A planetary gear; a planetary carrier that supports the first and second planetary gears; a first ring gear that meshes with the first planetary gear and is prohibited from rotating; and a differential gear that meshes with the second planetary gear. And a second ring gear connected to the vehicle.
アは前記電動モータと同軸に配置されている、請求項３
に記載の電気自動車の減速装置。4. The motor according to claim 3, wherein said first and second sun gears and said second ring gear are arranged coaxially with said electric motor.
3. The reduction gear of an electric vehicle according to claim 1.
１プラネタリギアと一体に配置された第２プラネタリギ
アと、 前記第１及び第２プラネタリギアを支持するプラネタリ
キャリアと、 前記第１プラネタリギアと噛み合うとともにその回転が
禁止された第１リングギアと、 前記第２プラネタリギアと噛み合う第２リングギアとを
備え、 電動モータからの動力が前記サンギアに入力され、前記
第２リングギアが差動機に連結される電気自動車の減速
装置における減速比設定方法であって、 前記サンギア、第１プラネタリギア及び第１リングギア
の歯数を一定とし、前記第２プラネタリギア及び第２リ
ングギアの歯数を変化させて所望の減速比を設定する、
電気自動車の減速装置における減速比設定方法。5. A sun gear; a first planetary gear meshing with the sun gear; a second planetary gear integrally disposed with the first planetary gear; a planetary carrier supporting the first and second planetary gears; A first ring gear that meshes with the first planetary gear and is prohibited from rotating; and a second ring gear that meshes with the second planetary gear. Power from an electric motor is input to the sun gear, and the second ring A method for setting a reduction ratio in a reduction gear of an electric vehicle in which a gear is connected to a differential, wherein the number of teeth of the sun gear, the first planetary gear, and the first ring gear is constant, and the second planetary gear and the second ring are fixed. Set the desired reduction ratio by changing the number of gear teeth,
A reduction ratio setting method for a reduction device of an electric vehicle.
に前記第１プラネタリギアと一体に配置された第２プラ
ネタリギアと、 前記第１及び第２プラネタリギアを支持するプラネタリ
キャリアと、 前記第１プラネタリギアと噛み合うとともにその回転が
禁止された第１リングギアと、 前記第２プラネタリギアと噛み合う第２リングギアとを
備え、 電動モータからの動力が前記サンギアに入力され、前記
第２リングギアが差動機に連結される電気自動車の減速
装置における減速比設定方法であって、 前記第１プラネタリギア及び第１リングギアの歯数を一
定とし、前記サンギア、第２プラネタリギア及び第２リ
ングギアの歯数を変化させて所望の減速比を設定する、
電気自動車の減速装置における減速比設定方法。6. A sun gear, a second planetary gear meshing with the first planetary gear and the sun gear, and disposed integrally with the first planetary gear; and a planetary carrier supporting the first and second planetary gears; A first ring gear that meshes with the first planetary gear and whose rotation is prohibited, and a second ring gear that meshes with the second planetary gear; power from an electric motor is input to the sun gear; A method for setting a reduction ratio in a reduction gear of an electric vehicle in which a ring gear is connected to a differential, wherein the number of teeth of the first planetary gear and the first ring gear is constant, and the sun gear, the second planetary gear and the second Set the desired reduction ratio by changing the number of teeth of the ring gear,
A reduction ratio setting method for a reduction device of an electric vehicle.
記第２サンギアと噛み合うとともに前記第１プラネタリ
ギアと一体に配置された第２プラネタリギアと、 前記第１及び第２プラネタリギアを支持するプラネタリ
キャリアと、 前記第１プラネタリギアと噛み合うとともにその回転が
禁止された第１リングギアと、 前記第２プラネタリギアと噛み合う第２リングギアとを
備え、 電動モータからの動力が前記第１及び第２サンギアのい
ずれか一方に入力され、前記第２リングギアが差動機に
連結される電気自動車の減速装置における減速比設定方
法であって、 前記第１サンギア、第１プラネタリギア及び第１リング
ギアの歯数を一定とし、前記第２サンギア、第２プラネ
タリギア及び第２リングギアの歯数を変化させて所望の
減速比を設定する、電気自動車の減速装置における減速
比設定方法。7. A first sun gear and a second sun gear, a first planetary gear meshing with the first sun gear and a second planetary gear meshing with the second sun gear and arranged integrally with the first planetary gear; A planetary carrier that supports the first and second planetary gears, a first ring gear that meshes with the first planetary gear and is prohibited from rotating, and a second ring gear that meshes with the second planetary gear. A method for setting a reduction ratio in a reduction gear of an electric vehicle in which power from a motor is input to one of the first and second sun gears and the second ring gear is connected to a differential machine, wherein the first sun gear , The number of teeth of the first planetary gear and the first ring gear is fixed, and the second sun gear, the second planetary gear and the second A reduction ratio setting method for an electric vehicle reduction device, wherein a desired reduction ratio is set by changing the number of teeth of a gear.
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