JP2005098489A - 減速駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 駆動力の出力を行う電動モータ5と、駆動力を減速して出力するためにプラネタリキャリヤ63、このプラネタリキャリヤ63に回転自在に支持されたプラネタリギヤ65、このプラネタリギヤ65に噛合うインターナルギヤ67及びサンギヤ69からなる第1の減速機構33と、電動モータ5及び第1の減速機構33の軸方向間に位置し第1の減速機構33の出力を減速してリヤデファレンシャル装置37側に出力する第2の減速機構35とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図2
Description
確実に図ることができる。
減速比を得ることができ、駆動源のより小型化を図ることができる。
制しながら、伝動軸又はサンギヤを確実に支持し、振動、異音の発生を抑
制し、音振性能の向上を確実に図ることができる。
インターナルギヤを、前記ハウジングに相対回転不能に備えた場合は、駆動源の高速回転出力をサンギヤに伝達し、サンギヤの高速回転を、ハウジング
に相対回転可能なインターナルギヤ、サンギヤ及びインターナルギヤに噛
み合うプラネタリギヤを介してプラネタリキャリアへ減速して伝達するこ
とができる。従って、高減速ができながら、支持剛性の向上により噛み合
い時の異音の発生を招き難いものとなる。また、駆動源の高速回転を高減
速するから駆動源を大型化しなくても高出力、高回転を得ることができ、
重量増を抑制することができる。
インターナルギヤを、相対回転可能に備えた場合は、駆動源の高速回転出力をサンギヤに伝達し、サンギヤの高速回転を、
ハウジングに相対回転不能なプラネタリキャリア及びプラネタリキャリア
で回転自在に支持されたプラネタリギヤを介してインターナルギヤへ減速
して伝達することができる。従って、高減速ができながら、支持剛性の向
上により噛み合い時の異音の発生を招き難いものとなる。また、駆動源の
高速回転を高減速するから駆動源を大型化しなくても高出力、高回転を得
ることができ、重量増を抑制することができる。
部に、前記プラネタリーキャリヤの一端が支持され、前記第2の部分構成部に、前記駆動源が支持されている場合は、プラネ
タリーキャリヤ及び駆動源を、ハウジングへ確実に支持することができ、
振動、異音の発生を抑制し、音振性能の向上を確実に図ることができる。
グへ確実に支持することができ、振動、異音の発生を抑制し、音振性能の
向上を確実に図ることができる。
る場合は、電動モータの駆動出力により第1,第2の減速機構及び分配装置を介
して車軸を駆動又は駆動アシストすることができる。
るための断続機構を備える場合は、断続機構の断続により、電動モータにより被駆動部を選択的
に減速駆動することができる。
により、軸方向の小型化を無理無く行わせることができる。
きる。また、副駆動源の音振性能の向上を図ることができると共に、耐久
性をも向上することができる。
動しながら、小型、軽量に形成することができる。また、副駆動源の音振性能の
向上を図ることができると共に、耐久性をも向上することができる。
ストを行うことができる。
性をより向上するという目的を電動モータと前記第1の減速機構との間に第2の
減速機構を配置することにより実現した。また、全体的により小型化、軽量化を
図るという目的を減速駆動装置を第1,第2の減速機構により構成することによ
り実現した。
平面図である。図1のように、自動車1は、主駆動源としての内燃機関であるエ
ンジン3と、副駆動源としての電動モータ5とを備えている。エンジン3は本実
施例において、左右の前輪7,9を駆動し、電動モータ5は同左右の後輪11,
13を駆動する駆動源となっている。但し、前輪を副駆動源の電動モータ5で駆
動し、後輪11,13を主駆動源のエンジン3で駆動する構成にすることもでき
る。
ンシャル装置17に入力されるようになっている。フロントデファレンシャル装
置17には、左右のアクスルシャフト19,21を介して、前記前輪7,9が連
動連結されている。
。減速駆動装置23の出力側には、左右のアクスルシャフト(車軸)25,27
を介して、前記左右の後輪11,13が連動連結されている。
電動モータ5は、図示はしないがエンジン3の出力回転時に発電するジェネレー
タによって給電され、車両の減速時等においては、前記ジェネレータの発電がバ
ッテリ29に充電されるようになっている。
介しフロントデファレンシャル装置17にトルクが伝達される。フロントデファ
レンシャル装置17から左右のアクスルシャフト19,21を介して、左右の前
輪7,9にトルク伝達が行われる。
給電が行われ、電動モータ5の出力が減速駆動装置23に伝達される。減速駆動
装置23からは、左右のアクスルシャフト25,27を介して、左右の後輪11
,13へトルク伝達が行われる。
よる後輪11,13の補助的な駆動とによって四輪駆動状態で走行することがで
きる。
専用オルタネータの駆動による電力をバッテリを介さずコントローラ制御して直
接行わせることもできる。
も加えられ、円滑な発進走行、加速走行を可能とする。車両減速走行時等には、
ジェネレータによる発電によってバッテリ29が充電され、次の発進走行、加速
走行に備えられる。
図2は減速駆動装置23の断面図である。
ング31内に第1の減速機構33と、第2の減速機構35と、被駆動部である分
配装置としてのリヤデファレンシャル装置37とを備えている。
リヤデファレンシャル装置37を支持するものであり、第1,第2の部分構成部
である蓋体部41及び本体部39の合わせ構造で形成されている。蓋体部41は
、第1の側壁42を有し、本体部39は、第2の側壁40を有している。本体部
39及び蓋体部41は、図示しないボルトナットによって締結結合されている。
このハウジング31には、入力部側43及び出力部側45が構成されている。
いる。ボス部47,49には、シール部材51,53が装着されている。ボス部
47,49の奥側には、軸受支持部48,50が設けられている。一方の軸受支
持部50は、円筒形状に形成され端壁52の内周側に形成され、ハウジング31
の内側へ突出している。
部55が設けられ、貫通部55の外周囲に取付フランジ57が設けられている。
取付フランジ57に前記電動モータ5が取り付けられ、図示しないボルトナット
等によって締結固定されている。従って、第2の部分構成部である本体部39に
駆動源である電動モータ5が支持された構成となっている。前記貫通部55には
、シール部材59が装着されている。
ので、前記ハウジング31の入力部側43に支持されている。第1の減速機構3
3は、入力部側43において電動モータ5に対しハウジング31の本体部39を
挟んで蓋体部41側に配置されている。
、プラネタリギヤ65、インターナルギヤ67及びサンギヤ69からなっている
。
アピン75及びプラネタリギヤ65の円周方向にキャリアプレート71,73を
直結するように延設された図示外のブリッジ部で結合したものである。
いる。軸部77は、ボールベアリング79を介して、前記蓋体部41に回転自在
に支持され、第1の部分構成部である蓋体部41にプラネタリキャリア63の一
端である軸部77が支持された構成となっている。すなわち、プラネタリキャリ
ア63は、ハウジング31に相対回転可能に設けられている。
に設けられている。伝動軸である軸部81は、駆動源である電動モータ5及び第
2の減速機構35間のトルク伝達を行うものであり、第1の減速機構33の出力
軸を構成している。
部39に回転自在に支持されている。従って、プラネタリキャリア63がハウジ
ング31に相対回転可能に支持された構成となっている。軸部81の端部と前記
本体部39の貫通部55との間に、前記シール部材59が介設されている。軸部
81の中間部には、小径ギヤとして第2の減速機構35への入力回転部を構成す
るピニオン85が一体に設けられている。小径ギヤであるピニオン85は、前記
プラネタリキャリヤ63に対して一体回転可能に設けられて第1の減速機構33
の出力側に設けられた構成であり、且つ後述する伝動軸95に同軸状に外装配置
された構成となっている。
一体的に回転するようにプラネタリキャリア63に固定されても良い。
えられ、それぞれキャリアピン75に回転自在に支持されている。
ウジング31側に対して相対回転不能となっている。すなわち、インターナルギ
ヤ67は、リング部材87の内周面に一体に形成されている。リング部材87は
、ハウジング31の蓋体部41側に嵌合され、外周の噛合歯89が蓋体部41側
の歯部91に噛み合って回り止め及び半径方向の位置決めが行われている。リン
グ部材87の端部には、ストッパ93が設けられ、蓋体部41に対するリング部
材87の軸方向の位置決めが行われている。
ヤ69及び前記インターナルギヤ67が、前記プラネタリギヤ65が噛み合って
いる。
前記中空の軸部81内に同軸状に相対回転自在に配置されている。伝動軸95の
一端には、電動モータ5の出力部97がスプライン嵌合等によって連動連結され
、伝動軸95が前記駆動源である電動モータ5に結合された構成となっている。
また、伝動軸95の他端は、前記サンギヤ69に結合されている。伝動軸95及
びサンギヤ69は、プラネタリキャリア63側に支持された構成となっている。
81に伝動軸95を直接支持する構成、ベアリングやブッシュを介在させて軸方
向及び/又は径方向の支持関係を持たせる構成等を取ることもできる。また、伝
動軸としての軸部81は、電動モータ5のロータ側の出力部97と一体形成する
こともできる。
構33の軸方向間に位置し前記第1の減速機構33の出力を減速して被駆動部で
あるリヤデファレンシャル装置37側に出力する。
リヤデファレンシャル装置37の大径ギヤであるリングギヤ99とからなってい
る。従って、ピニオン85と一体のキャリアプレート73を介してプラネタリキ
ャリア63を、第2の減速機構35に連結した構成となっている。
9は、前記ピニオン85と同様に、ヘリカルギヤで形成されている。第2の減速
機構35は、ピニオン85、リングギヤ99がヘリカルギヤで形成されているた
め、噛み合い剛性が良好で、異音の発生も抑制することができる。
は、前記第1の減速機構33の最外径より軸心寄り位置で行われている。具体的には、ピニオン85及びリングギヤ9
9の噛合いが、キャリアプレート73の側面側で行われている。
、後述するデフケース101のボス部103側に対向する空間に位置するので、
第1の減速機構33自体で回転減速比を大きく採ることができ第2の減速機構3
5と組み合わせて2軸構成でコンパクトな装置を達成することに貢献している。
であるアクスルシャフト25,27に分配する分配装置である。
ケース101を備えている。デフケース101には、左右のボス部103,10
5が設けられている。デフケース101は、ボス部103,105がボールベア
リング107,109によって前記ハウジング31の蓋部材41及び本体部39
の軸受支持部48,50に各々回転自在に支持されている。
インナーケース111は、デフケース101に対し相対回転可能となっている。
インナーケース111は、デフケース101の回転軸心と同心の回転軸心を有し
、概ね円筒形状をなしている。
15が支持されている。ピニオンギヤ115に対し、左右のサイドギヤ117,
119が噛み合い結合されている。サイドギヤ117,119には、前記後輪1
1,13側のアクスルシャフト25,27が連動構成されている。
21が設けられている。前記ボス部105には、結合部121の内周側に位置す
る噛合部123が設けられている。
b)はローラの配列を示す簡略展開図である。
な噛合面125が設けられている。結合部121及び各噛合面125間には、そ
れぞれローラ127が介設されている。図3(a)、(b)のように配列された
ローラ127は、支持部材129によってそれぞれ回転自在に支持されている。
支持部材129は、デフケース101の貫通穴131からデフケース101外へ
伸びており、ブレーキシュー133に係合している。
向に掛け回されている。スプリング135によってブレーキシュー133は内周
側に押し付けられている。ブレーキシュー133の内周側には、スライドプレー
ト137が設けられている。このスライドプレート137にブレーキシュー13
3が押し付けられている。スライドプレート137は、ハウジング31の軸受支
持部50の外周面にに回転自在に支持されている。スライドプレート137に対
して、ハウジング31の端壁52外には電磁石139が配置されている。電磁石
139はビス141によってハウジング31外に締結固定されている。そのため
、電磁石139の組付けやリード線の取り回しが容易であると共に放熱性に優れ
、ブレーキ性能が安定する。なお、ハウジング31の端壁52(半径方向面)と
ベアリング109の軸受支持部50とを含む部分をハウジング31と分割構造に
してスチール製部材を用いボルト等で一体化することで、ハウジング31をアル
ミ合金製材を用いることが可能となり、軽量化を達成することができる。
シュー133、スプリング135、スライドプレート137、電磁石139によ
って、断続機構143が構成されている。すなわち、分配装置であるリヤデファ
レンシャル装置37は、前記第2の減速機構35及び車軸であるアクスルシャフ
ト25,27側間のトルク伝達を断続するための断続機構143を備えた構成と
なっている。
も一部が半径方向視で重なった構成となっている。
部から伝動軸95に駆動力が伝達される。これによって、サンギヤ69が一体に
回転し、プラネタリギヤ65が回転する。プラネタリギヤ65は、自転しながら
インターナルギヤ67との噛み合いで公転し、キャリアピン75を介してキャリ
アプレート71,73が伝動軸95に対して減速回転する。
リングギヤ95へトルク伝達が行われる。ピニオン85、リングギヤ99間の噛
み合回転によっても回転が減速され、減速された回転でデフケース101へトル
ク伝達が行われる。
インナーケース111へトルク伝達が行われ、ピニオンシャフト113、ピニオ
ンギヤ115、サイドギヤ117,119を介して、アクスルシャフト25,2
7側へトルク伝達が行われ、後輪11,13が駆動される。
サイドギヤ117,119が差動回転し、後輪11,13間の差動回転を許容す
ることができる。
しても、デフケース101へトルクが伝達されず、デフケース101に対しイン
ナーケース111は相対回転する。
石139が通電されると、スライドプレート137が電磁石139側へ引き付け
られ、ハウジング131内面に密着する。この密着で、ブレーキシュー133が
スライドプレート137に対して摩擦抵抗を発揮し、該摩擦抵抗を支持部材12
9に及ぼす。
ってデフケース101の回転方向に回転規制を受ける。このときデフケース10
1がさらに回転すると、インナーケース111に対してデフケース101の回転
が先行しローラ127が噛合面125に噛み合う。
ーラ127を介して結合部121に作用する。この反力の作用により結合部12
1が弾性変形の範囲内で拡径変形し、デフケース101の内面に回転半径に沿っ
た方向外側への押圧力を付与する。
係合する。
及び結合部121間の係合に、結合部121外面及びデフケース101内面間の
摩擦係合が付加され、デフケース101とインナーケース111は一体に回転し
、前記のように後輪11,13側へトルク伝達を行うことができる。
グ31の軸受支持部50に対して相対回転自在となる。
一体に回転するため、各ローラ127は回転規制を受けることがなく、噛合面1
25に噛み合うことがない。また、結合部121は、デフケース101内面に押
し付けられることがなく、インナーケース111がデフケース101に摩擦係合
することもない。このため、インナーケース111はデフケース101に対して
相対回転自在となる。
,13側からアクスルシャフト25,27、サイドギヤ117,119へトルク
が伝達されても、サイドギヤ117,119からピニオンギヤ115、ピニオン
シャフト113を介して、インナーケース111が回転するだけであり、デフケ
ース101へは回転が伝達されることはない。
13の回転によって、第2の減速機構35、第1の減速機構33、電動モータ5
が回転することはない。このため、減速機構35,33を逆方向から駆動するこ
とによる大きなエネルギーロス、停止された電動モータ5を後輪25,27側で
駆動することによるエネルギーロスを確実に抑制し、燃費向上を図ることができ
、電動モータ5の耐久性も向上することができる。
の減速機構35を配置し、リヤデファレンシャル装置37によって前記第2の減
速機構35の出力を後輪25,27側に分配する構成としたため、リヤデファレ
ンシャル装置37の他に第1の減速機構33側に1本の伝動軸95が存在する構
成にすることができ、全体的に小型化を図ることができ、重量軽減を図ることが
可能となる。
し、第1の減速機構33を電動モータ5に対し距離を置いたため、電動モータ5
の組付誤差が第1の減速機構33のサンギヤ69の位置精度に及ぶのを抑制する
ことができ、第1の減速機構33での振動、異音の発生を抑制し、音振性能の向
上を図ることができると共に、耐久性をも向上することができる。
3を小型、軽量に構成することができる。また、該減速駆動装置23の音振性能
の向上を図ることができると共に、耐久性をも向上することができる。
的な余裕ができるため、リヤデファレンシャル装置37にフリーデフの機能を付
加する断続機構143の設定が極めて容易となる。
剛性が良好で、構造が簡単となり、音の発生が少なく、信頼性を高くすることが
できる。
a)は結合部及び噛合部の関係を示す断面図、図5(b)はローラの配列を示す
簡略展開図である。尚、基本的な構成は実施例1と同様であり、対応する構成部
分には同符号又は同符号にAを付して説明する。
部123Aを変更したものである。本実施形態の結合部121Aは、インナーケ
ース111Aに一体に設けられている。噛合部123Aは、デフケース101A
に設けられている。多角の噛合面125Aはデフケース101Aの内面に形成さ
れている。ローラ127は、結合部121Aと噛合部123Aとの間に介設され
ている。
けると、デフケース101Aの回転に対し、各ローラ127が噛合面125Aに
噛み合い、デフケース101Aとインナーケース111Aとが一体に回転する。
噛合面125Aに対する噛み合いが解除され、デフケース101Aに対しインナ
ーケース111A側は相対回転可能となる。
第2減速機構33,35が後輪11,13側によって強制回転されることがなく
、燃費向上を図ることができる。
299の噛合いが、インターナルギヤ267よりも内周側で行われている
。
前記ハウジング231の軸受支持部248,250に回転自在に支持されている。
35の出力を後輪225,227側に分配する構成としたため、リヤデファレンシャル装置237の他に第1の減速機構233側に1本の伝動軸278が存在する構成にすることができ、全体的に小型化を図ることができ、重量軽減を図ることが可能となる。
3,203 エンジン(内燃機関、主駆動源)
5,205 電動モータ(駆動源、副駆動源)
23,23A,223,223A 減速駆動装置
25,27,225,227 アクスルシャフト(車軸)
33,233 第1の減速機構
35,235 第2の減速機構
37,237 リヤデファレンシャル装置(被駆動部、分配装置)
40,295 第1の側壁
42,242 第2の側壁
63,263 プラネタリキャリア
65,265,265A プラネタリギヤ
67,267 インターナルギヤ
69,269 サンギヤ
85,298 ピニオン(小径ギヤ、入力回転部)
99,299 リングギヤ(大径ギヤ)
265aA 第1段ギヤ
265bA 第2段ギヤ
359 分配軸(分配装置)
Claims (17)
- 駆動力の出力を行う駆動源と、
前記駆動力を減速して出力するためにプラネタリキャリヤ、このプラネタリキャリヤに回転自在に支持されたプラネタリギヤ、このプラネタリギヤに噛合うインターナルギヤ及びサンギヤからなる第1の減速機構と、
前記駆動源及び第1の減速機構の軸方向間に位置し前記第1の減速機構の出力を減速して被駆動部側に出力する第2の減速機構と
を備えたことを特徴とする減速駆動装置。 - 請求項1記載の減速駆動装置であって、
前記駆動源に結合され前記駆動力を受けて伝達する伝動軸を設け、
前記伝動軸を、前記サンギヤに結合した
ことを特徴とする減速駆動装置。 - 請求項1記載の減速駆動装置であって、
前記駆動源に結合され前記駆動力を受けて伝達する伝動軸を設け、
前記伝動軸に、前記第2の減速機構の入力回転部が同軸状に外装配置された
ことを特徴とする減速駆動装置。 - 請求項1〜3の何れかに記載の減速駆動装置であって、
前記第2の減速機構は、前記第1の減速機構の出力側に設けられた小径ギヤ及び該小径ギヤに噛み合い前記被駆動部側に設けられた大径ギヤからなる
ことを特徴とする減速駆動装置。 - 請求項4記載の減速駆動装置であって、
前記小径ギヤ及び大径ギヤの噛合いは、前記第1の減速機構の最外径より軸心寄り位置で行われている
ことを特徴とする減速駆動装置。 - 請求項1〜5の何れかに記載の減速駆動装置であって、
前記プラネタリギヤは、前記サンギヤに噛合う第1段ギヤ及び前記インターナルギヤに噛合う第2段ギヤからなる
ことを特徴とする減速駆動装置。 - 請求項2〜6の何れかに記載の減速駆動装置であって、
前記伝動軸又はサンギヤは、前記プラネタリーキャリヤ側に対して支持されている
ことを特徴とする減速駆動装置。 - 請求項1〜7の何れかに記載の減速駆動装置であって、
前記プラネタリキャリアを、ハウジングに相対回転可能に備えると共に、前記
インターナルギヤを、前記ハウジングに相対回転不能に備え、
前記プラネタリキャリアを、前記第2の減速機構に連結した
ことを特徴とする減速駆動装置。 - 請求項1〜7の何れかに記載の減速駆動装置であって、
前記プラネタリキャリアを、ハウジングに相対回転不能に備えると共に、前記インターナルギヤを、相対回転可能に備え、
前記インターナルギヤを、前記第2の減速機構に連結した
ことを特徴とする減速駆動装置。 - 請求項8又は9記載の減速駆動装置であって、
前記ハウジングは、第1,第2の部分構成部で形成され、
前記第1の部分構成部に、前記プラネタリーキャリヤの一端が支持され、
前記第2の部分構成部に、前記駆動源が支持されている
ことを特徴とする減速駆動装置。 - 請求項10記載の減速駆動装置であって、
前記第2の部分構成部に、前記プラネタリーキャリヤの他端が支持されている
ことを特徴とする減速駆動装置。 - 請求項1〜11の何れかに記載の減速駆動装置であって、
前記被駆動部は、前記第2の減速機構の出力を車軸側に分配する分配装置であ
る
ことを特徴とする減速駆動装置。 - 請求項12記載の減速駆動装置であって、
前記分配装置は、前記第2の減速機構及び前記車軸側間のトルク伝達を断続するための断続機構を備える
ことを特徴とする減速駆動装置。 - 請求項13記載の減速駆動装置であって、
前記駆動源及び断続機構は、互いに平行軸上に配置され少なくとも一部が半径方向視で重なっている
ことを特徴とする減速駆動装置。 - 請求項1〜14の何れかに記載の減速駆動装置であって、
前記駆動源は、車両の前後輪の一方を駆動する主駆動源に対して同輪の他方を駆動する副駆動源とした
ことを特徴とする減速駆動装置。 - 請求項1〜15の何れかに記載の減速駆動装置であって、
前記駆動源は、電動モータである
ことを特徴とする減速駆動装置。 - 請求項15又は16記載の減速駆動装置であって、
前記主駆動源は、内燃機関である
ことを特徴とする減速駆動装置。
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