JP2005125920A - 車両用出力伝達装置及びそれを用いた車両駆動用電機システム - Google Patents
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Abstract
減速機構のトルクの伝達効率が高く、大きな減速比が得られるとともに、コンパクトな車両用出力伝達装置及びそれを用いた車両駆動用電機システムを提供することにある。
【解決手段】
電動機10と、電動機10の回転を減速する減速機12と、減速機12で減速された出力を左右輪に分配する差動装置14とを有する。減速機12は、ハウジングに対して回転可能に固定保持された固定軸に取り付けられた複数のギアを有する減速機構である。電動機10の軸方向端面と対向する領域に、減速機12及び差動装置14を配置している。
【選択図】 図1
Description
i=(1+ρ)/ρ …(1)
上記式(1)でρ=0.5程度に設定すると減速比iは3程度である。ここでギア比ρを0.2程度にすると減速比iは6程度になるが、サンギアSの径寸法には設計上の限界があるため、ギア比ρを小さくするためにはリングギアRの径寸法を大きくする必要がある。しかし、リングギアRの径寸法を大きくすると減速機の径寸法が大きくなるため、最低地上高を確保する上でドライブシャフトの傾斜角θが過大になるなど車両搭載上好ましくないものである。そのため、遊星歯車装置で現実的に実現可能な減速比iは3程度であり、大きな減速比を取るためには遊星歯車を複数列組み合わせる必要がある。複数の遊星歯車装置を用いると、さらに、出力の伝達効率が低下する。伝達効率が悪いと、エネルギー損失が大きくなり、電動車両の一充電あたりの走行距離が短くなる。また、構成部品点数が多いため、重量が増加するとともにコストが高くなる。
かかる構成により、減速機構のトルクの伝達効率が高く、大きな減速比が得られるとともに、コンパクトにし得るものとなる。
かかる構成により、減速機構のトルクの伝達効率が高く、大きな減速比が得られるとともに、コンパクトにし得るものとなる。
かかる構成により、減速機構のトルクの伝達効率が高く、大きな減速比が得られるとともに、コンパクトにし得るものとなる。
図1は、本発明の第1の実施形態による車両用出力伝達装置の構成を示す正面図である。図2は、図1のV−O−W−X−Y断面の側面図である。図3は、図1のV−O−W−X−Y断面の骨子図である。図4は、本発明の第1の実施形態による車両用出力伝達装置を用いた車両の駆動装置を示す正面図である。
図5は、本発明の第1の実施形態による車両用出力伝達装置のギア配置を示す正面図である。
図6は、本発明の第1の実施形態による車両用出力伝達装置に用いられるパーキング機構の構成を示す側面図であり、図1のZ−O断面図である。
図7は、本発明の第1の実施形態による車両用出力伝達装置に設けられるインバータの配置を示す側面図である。図8は、図7の正面図である。
図9は、本発明の第2の実施形態による車両用出力伝達装置の構成を示す骨子図である。なお、図3と同一符号は、同一部分を示している。
図10は、本発明の各実施形態による車両用出力伝達装置を用いた電動車両の一つである電気自動車の電機駆動システムのを示すブロック図である。
図11は、本発明の各実施形態による車両用出力伝達装置を用いた電動車両の一つであるハイブリッド電気自動車の電機駆動システムのを示すブロック図である。
12,60…減速機
14,61…差動装置
18…パーキング機構
31,32…ギアシャフト
38…リングギア
51…オイルポンプ
Claims (17)
- 電動機と、この電動機の出力を減速する減速機と、この減速機で減速された出力を左右輪に分配する差動装置とを有する車両用出力伝達装置であって、
前記減速機は、ハウジングに対して回転可能に保持され、かつ、複数個のギアが並設された回転軸を有する減速機構であり、
前記減速機及び前記差動装置は、前記電動機の軸方向端面と対向する領域に配置されていることを特徴とする車両用出力伝達装置。 - 請求項1記載の車両用出力伝達装置において、
前記減速機は、電動機の軸芯と平行な少なくとも1本のギアシャフトと、このギアシャフトおよび前記差動装置に設けられたギアで構成されているとともに、
前記差動装置の軸芯が、前記電動機の出力軸の軸芯と同芯であることを特徴とする車両用出力伝達装置。 - 請求項2記載の車両用出力伝達装置において、
前記減速機内に設けられたオイルポンプを備え、
このオイルポンプを前記電動機の出力を減速した前記ギアシャフトで駆動することを特徴とする車両用出力伝達装置。 - 請求項1記載の車両用出力伝達装置において、
パーキングギアと、爪付ポールと、ポールシャフトと、カムと、ロッドと、マニュアルシャフトとから構成されるパーキング機構を備え、
前記爪付ポール,前記ポールシャフト,前記カム,前記ロッド,前記マニュアルシャフトを、前記減速機内で、かつ前記電動機の軸を中心に前記減速機のシャフトと略同一円周上に配置することを特徴とする車両用出力伝達装置。 - 請求項1記載の車両用出力伝達装置において、
前記電動機へ電圧を供給するインバータを前記電動機及び前記減速機に取り付け、
前記インバータを前記電動機の冷却系で冷却することを特徴とする車両用出力伝達装置。 - 請求項1記載の車両用出力伝達装置において、
前記電動機の半径方向に対して、前記差動装置のリングギアを、前記電動機の出力軸の軸芯と、前記減速機の第1のギアシャフトの間に配置したことを特徴とする車両用出力伝達装置。 - 請求項1記載の車両用出力伝達装置において、
前記差動装置の両端を支持するベアリングを、前記電動機の外径の内側に配置したことを特徴とする車両用出力伝達装置。 - 車輪の車軸に出力供給源からの回転出力を伝達する車両用出力伝達装置において、
前記出力供給源を構成する電動機と、
該電動機の出力を受けてそれを減速する減速機と、
該減速機の出力を受けてそれを少なくとも2つの出力に分配する差動装置と
を有し、
前記減速機は、前記電動機及び前記差動装置に対して機械的に接続された歯車機構であり、
前記歯車機構は、複数の歯車が設けられかつ少なくとも前記電動機の出力軸に対して平行に並置されてた回転軸を有しており、
前記減速機及び前記差動装置は、前記電動機の軸方向端面と対向する領域に配置されている
ことを特徴とする車両用出力伝達装置。 - 請求項8記載の車両用出力伝達装置において、
前記電動機,前記減速機及び前記差動装置はハウジングの内部に収納されており、
前記差動装置の出力軸の端部は、前記車軸が機械的に接続できるように、前記ハウジングの外部に露呈している
ことを特徴とする車両用出力伝達装置。 - 請求項8記載の車両用出力伝達装置において、
前記歯車機構は少なくとも2つの回転軸を有しており、
前記回転軸のそれぞれには少なくとも2つの前記歯車が設けられており、
前記回転軸は、互いに平行に並置されていると共に、少なくとも前記電動機の出力軸に対して平行に並置されており、
前記回転軸の一方における前記歯車の一方は、前記電動機の出力軸に機械的に接続されており、
前記回転軸の他方における前記歯車の一方は、前記差動装置の入力側に機械的に接続されており、
前記回転軸の一方における前記歯車の他方と前記回転軸の他方における前記歯車の他方は、互いに機械的に接続されている
ことを特徴とする車両用出力伝達装置。 - 請求項10記載の車両用出力伝達装置において、
前記回転軸は前記差動装置の出力軸に対して平行に並置されており、
前記電動機の出力軸は中空軸であり、
前記差動装置の出力軸の一方は前記中空軸に挿設されている
ことを特徴とする車両用出力伝達装置。 - 請求項8記載の車両用出力伝達装置において、
前記回転軸には少なくとも2つの前記歯車が設けられており、
前記回転軸は前記差動装置の出力軸に対して垂直に並置されており、
前記歯車の一方は、平歯車によって構成されて前記電動機の出力軸に機械的に接続されており、
前記歯車の一方は、かさ歯車によって構成されて前記差動装置の入力側に機械的に接続されている
ことを特徴とする車両用出力伝達装置。 - 車輪の車軸に回転出力を伝達し車両を駆動させる車両駆動用電機システムにおいて、
車載用電力供給源を駆動源とし、前記回転出力を発生する電動機と、
該電動機の出力を前記車軸に伝達する出力伝達装置と
を有し、
前記出力伝達装置は、
前記電動機の出力を受けてそれを減速する減速機と、
該減速機の出力を受けてそれを少なくとも2つの出力に分配する差動装置と
を備えたものであって、
前記電動機の軸方向端面と対向する領域に配置され、
前記電動機と共にハウジングの内部に収納されて一つのユニットを構成しており、
前記差動装置の出力軸の端部には前記車軸が機械的に接続できるようになっており、
前記減速機は、
複数の歯車が設けられかつ少なくとも前記電動機の出力軸に対して平行に並置された回転軸を有する歯車機構であって、
前記電動機と前記差動装置とを機械的に接続する
ことを特徴とする車両駆動用電機システム。 - 請求項13記載の車両駆動用電機システムにおいて、
前記車載用電力供給源はバッテリであり、
前記電動機は、
交流式のものであって、
前記バッテリから直流電力の供給を受けてこれを交流電力に変換する電力変換装置の動作によって前記回転出力が制御されるものである
ことを特徴とする車両駆動用電機システム。 - 請求項14記載の車両駆動用電機システムにおいて、
前記電力変換装置は前記ハウジングに取り付けられており、
前記電動機を冷却する媒体によって冷却される
ことを特徴とする車両駆動用電機システム。 - 請求項14記載の車両駆動用電機システムにおいて、
前記電動機は、前記車両に搭載された内燃機関と共に前記車両の駆動源を構成する
ことを特徴とする車両用駆動用電機システム。 - 請求項16記載の車両駆動用電機システムにおいて、
前記電動機は、前記車輪のうち、前記内燃機関によって回転駆動される車輪とは異なる車輪を駆動する
ことを特徴とする車両用駆動用電機システム。
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