JP2005351295A - 電気自動車用動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 外形寸法の小型化が可能な電気自動車用動力伝達装置を提供する。
【解決手段】 大径ピニオン４Ｌと小径ピニオン４Ｓが一体的に構成された複合遊星ギヤ４がキャリア３の軸心周りに複数個等角度間隔に配設され、大径ピニオン４Ｌがモータ１０により駆動されるサンギヤ２と噛合い、小径ピニオン４Ｓがギヤケース５に固定のリングギヤ６と噛合う電気自動車用動力伝達装置であり、リングギヤ６と噛合う小径ピニオン４Ｓをモータ１０に近い位置に配置する一方、サンギヤ２と噛合う大径ピニオン４Ｌをモータ１０から遠い位置に配置し、各ギヤを収容するギヤケース５の大径ピニオン４Ｌを収容するモータ１０から遠い端部を開口させてギヤカバー７で閉塞する一方、ギヤケース５の小径ピニオン４Ｓを収容し且つモータハウジング１０Ａに固設する端部に一体に底部壁５Ａを設けるようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一体となった大径ピニオンおよび小径ピニオンからなる複合遊星ギヤを有する遊星歯車式減速装置を備える電気自動車用動力伝達装置に関し、特に、遊星歯車式減速装置の外形寸法の小型化に好適な電気自動車用動力伝達装置に関するものである。

従来から一体となった大径ピニオンおよび小径ピニオンからなる複合遊星ギヤを有する遊星歯車式減速装置を備える電気自動車用動力伝達装置は知られている（特許文献１、２参照）。

これは、大径ピニオンおよび小径ピニオンが一体的に構成された複数の複合遊星ギヤを備え、その複数の大径ピニオンを共通のサンギヤと噛合わせる一方、複数の小径ピニオンを共通の位置固定のリングギヤと噛合わせ、サンギヤに入力された回転を減速してキャリアから出力する遊星歯車式の変速装置を構成している。そして、モータ側にサンギヤおよび複数の大径ピニオンを配置し、ケース後端側に複数の小径ピニオンおよびリングギヤを配置している。
特開平７−１１９８０１号公報 特開平８−２４０２５４号公報

しかしながら、上記従来例では、モータ側にサンギヤおよび複数の大径ピニオンを配置し、ケース後端側に複数の小径ピニオンおよびリングギヤを配置している。このことから、これらを収容するギヤケースは複数の大径ピニオンが位置するモータ側から複数の大径ピニオンを挿入するための大きな開口部を設け、当該ピニオンを複数個等角度間隔に支持するキャリアの一端を回転可能に支持する軸受を配設したギヤカバーをギヤケース開口部に固設する構造としている。このため、このギヤケースをモータハウジングに固設する結合部は、ギヤカバーとの固設部のさらに外周側に位置させることとなり、装置として小型化できない不具合があった。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、外形寸法の小型化が可能な電気自動車用動力伝達装置を提供することを目的とする。

本発明は、大径ピニオンと小径ピニオンが一体的に構成された複合遊星ギヤがキャリアの軸心周りに複数個等角度間隔に配設され、大径ピニオンがモータにより駆動されるサンギヤと噛合い、小径ピニオンがギヤケースに固定のリングギヤと噛合う電気自動車用動力伝達装置において、前記リングギヤと噛合う小径ピニオンをモータに近い位置に配置する一方、前記サンギヤと噛合う大径ピニオンをモータから遠い位置に配置し、前記各ギヤを収容するギヤケースの大径ピニオンを収容するモータから遠い端部を開口させてギヤカバーで閉塞する一方、ギヤケースの小径ピニオンを収容し且つモータハウジングに固設する端部に一体に底部壁を設けるようにした。

したがって、本発明では、リングギヤと噛合う複合遊星ギヤの複数の小径ピニオンをモータに近い位置に配置する一方、サンギヤと噛合う複合遊星ギヤの複数の大径ピニオンをモータから遠い位置に配置し、各ギヤを収容するギヤケースの大径ピニオンを収容するモータから遠い端部を開口させてギヤカバーで閉塞する一方、ギヤケースの小径ピニオンを収容し且つモータハウジングに固設する端部に一体に底部壁を設けるため、ギヤカバーとギヤケースの固設位置とモータハウジングとギヤケースの固設位置が径方向にオーバラップすることがなくなり、動力伝達装置を小型化することができる。

以下、本発明の電気自動車用動力伝達装置を一実施形態に基づいて説明する。図１は、本発明を適用した電気自動車用動力伝達装置の一実施形態の第１実施例を示す断面図である。

図１において、第１実施例の電気自動車用動力伝達装置は、入力軸となるモータ軸１の軸端にスプライン等により相対回転不能に連結されたサンギヤ２、キャリア３に立設されたピニオンシャフト３Ａに回転可能に配設された複合遊星ギヤ４、およびギヤケース５にスプライン結合により固定されたリングギヤ６を備えている。この動力伝達装置は、モータ軸１からサンギヤ２へ入力された回転を、所定の変速比で減速して、キャリア３から出力するよう構成している。

前記複合遊星ギヤ４は、一体に構成した大径ピニオン４Ｌおよび小径ピニオン４Ｓをキャリア３の軸心まわりに複数組、例えば、図２に示すように、３組がキャリア３に等角度間隔に配設したピニオンシャフト３Ａ上にニードルベアリングを介して回転自在に支持して配設している。前記複数の大径ピニオン４Ｌはサンギヤ１に噛合わせる一方、複数の小径ピニオン４Ｓはリングギヤ６に噛合わせている。そして、モータ１０に近い側で複数の小径ピニオン４Ｓとリングギヤ６とが噛合うように配置し、その後方のモータ１０から遠い側で前記サンギヤ２と複数の大径ピニオン４Ｌとが噛合うように配置している。

前記ギヤケース５は、底部壁５Ａをモータ１０側に備え、底部壁５Ａの外周でモータハウジング１０ＡにボルトＢ１により結合されている。ギヤケース５は、また、前記複合遊星ギヤ４の大径ピニオン４Ｌを挿入するための大きな開口部５Ｂをモータハウジング１０Ａとは遠い側に備え、この開口部５Ｂの周縁にボルトＢ２で結合するギヤカバー７によりこの開口部５Ｂを閉じるよう構成している。前記ギヤケース５は、その底壁部５Ａの貫通穴に配置した軸受８Ａにより前記キャリア３のモータ１０側端部を回転自在に支持し、前記ギヤカバー７は、その貫通穴に配置した軸受８Ｂによりキャリア３の出力側端部を回転自在に支持するようにしている。

以上の構成の電気自動車用動力伝達装置においては、サンギヤ２と噛合う大径ピニオン４Ｌをモータ１０から遠い側に配置する一方、リングギヤ６と噛合う小径ピニオン４Ｓをモータ１０に近い側に配置し、これらを収容するギヤケース５のモータ１０に近い側に一体に底部壁５Ａを設ける一方、モータ１０から遠い側を開口５Ｂさせてギヤカバー７で閉塞するようにしたため、ギヤカバー７とギヤケース５の固設位置とモータハウジング１０Ａとギヤケース５の固設位置とが径方向にオーバラップすることがなくなり、動力伝達装置を小型化することができる。

図３は、同一寸法の複合遊星ギヤ４を備える動力伝達装置であって、サンギヤ２と噛合う大径ピニオン４Ｌをモータ１０側に配置し且つリングギヤ６と噛合う小径ピニオン４Ｓをモータ１０から遠い側に配置し、これらを収容するギヤケース５のモータ１０に近い側を開口させてギヤカバー７で閉塞した比較例の動力伝達装置（図３（Ａ）参照）と本実施形態における動力伝達装置（図３（Ｂ）参照）とを対比して示すものである。図２から分かるように、本実施形態における動力伝達装置は、比較例に比較して、比較例のギヤカバー７の取付け部分より外側にあって、モータハウジング１０Ａとの固設のために半径方向外側に出っ張っている寸法分だけ外形寸法を小さくできる。

図４に示す第２実施例の電気自動車用動力伝達装置は、第１実施例の電気自動車用動力伝達装置に対してリングギヤ６のギヤケース５への取付け方法およびギヤケース５のモータハウジング１０Ａへの固設方法を変更したものであり、その他の構成は両者とも同一構成であり、同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。

図４に示す電気自動車用動力伝達装置において、リングギヤ６はギヤケース５の内周の円筒部分に嵌合させて半径方向に位置決めされ、軸方向に貫通する貫通穴６Ａが複数設けられ、これら貫通穴６Ａに連ねてギヤケース５にも取付け穴５Ｃを貫通状態で設けている。そして、モータハウジング１０Ａにも、同様の配置においてねじ穴１０Ｂを設け、これらリングギヤ６とギヤケース５との貫通穴６Ａ、５Ｃを貫通させて、ギヤケース５内部からボルトＢ３を挿通させて、ボルトＢ３の先端ねじ部をモータハウジング１０Ａのねじ穴１０Ｂに締結することで、モータハウジング１０Ａに対してギヤケース５とリングギヤ６とを共締めして固定する。

このように、ギヤケース５の内部からギヤケース５を貫通してモータハウジング１０Ａに螺合するボルトＢ３によりギヤケース５をモータハウジング１０Ａに固設することにより、これら結合部がケース５、１０Ａの内部とでき、この結合部付近の小径化も図ることができる。しかも、このボルトＢ３は、リングギヤ６も貫通しているため、リングギヤ６も同時に固定することができ、取付け構造が簡素化できる。

本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。

（ア）大径ピニオン４Ｌと小径ピニオン４Ｓが一体的に構成された複合遊星ギヤ４がキャリア３の軸心周りに複数個等角度間隔に配設され、大径ピニオン４Ｌがモータ１０により駆動されるサンギヤ２と噛合い、小径ピニオン４Ｓがギヤケース５に固定のリングギヤ６と噛合う電気自動車用動力伝達装置であり、リングギヤ６と噛合う小径ピニオン４Ｓをモータ１０に近い位置に配置する一方、サンギヤ２と噛合う大径ピニオン４Ｌをモータ１０から遠い位置に配置し、各ギヤを収容するギヤケース５の大径ピニオン４Ｌを収容するモータ１０から遠い端部を開口させてギヤカバー７で閉塞する一方、ギヤケース５の小径ピニオン４Ｓを収容し且つモータハウジング１０Ａに固設する端部に一体に底部壁５Ａを設けるようにした。このため、ギヤカバー７とギヤケース５の固設位置とモータハウジング１０Ａとギヤケース５の固設位置が径方向にオーバラップすることがなくなり、動力伝達装置を小型化することができる。

（イ）第２実施例のように、ギヤケース５を、その底部壁５Ａを軸方向に貫通するボルトＢ３によりモータハウジング１０Ａに固設することにより、これら結合部がケース内部とでき、この結合部付近の小径化も図ることができる。

（ウ）また、第２実施例のように、リングギヤ６を、軸方向に貫通させた貫通穴６Ａを通して前記底部壁５Ａを軸方向に貫通するボルトＢ３によりギヤケース５と共にモータハウジング１０Ａに固設することにより、リングギヤ６も同時に固定することができ、取付け構造が簡素化できる。

本発明の一実施形態の第１実施例を示す電気自動車用動力伝達装置の断面図。 同じく複合遊星ギヤを備えた遊星歯車組の概略平面図。 比較例の動力伝達装置（Ａ）と第１実施例の電気自動車用動力伝達装置（Ｂ）との対比図。 本発明の一実施形態の第２実施例を示す電気自動車用動力伝達装置の断面図。

符号の説明

Ｂ１〜Ｂ３ ボルト
１ モータ軸
２ サンギヤ
３ キャリア
４ 複合遊星ギヤ
４Ｌ 大径ピニオン
４Ｓ 小径ピニオン
５ ギヤケース
５Ａ 底部壁
６ リングギヤ
７ ギヤカバー
８Ａ、８Ｂ 軸受
１０ モータ
１０Ａ モータハウジング

Claims (3)

1. 大径ピニオンと小径ピニオンが一体的に構成された複合遊星ギヤがキャリアの軸心周りに複数個等角度間隔に配設され、大径ピニオンがモータにより駆動されるサンギヤと噛合い、小径ピニオンがギヤケースに固定のリングギヤと噛合う電気自動車用動力伝達装置において、
   前記リングギヤと噛合う小径ピニオンをモータに近い位置に配置する一方、前記サンギヤと噛合う大径ピニオンをモータから遠い位置に配置し、
   前記各ギヤを収容するギヤケースの大径ピニオンを収容するモータから遠い端部を開口させてギヤカバーで閉塞する一方、ギヤケースの小径ピニオンを収容し且つモータハウジングに固設する端部に一体に底部壁を設けたことを特徴とする電気自動車用動力伝達装置。
2. 前記ギヤケースは、底部壁を軸方向に貫通するボルトによりモータハウジングに固設されていることを特徴とする請求項１に記載の電気自動車用動力伝達装置。
3. 前記リングギヤは、軸方向に貫通させた貫通穴を通して前記底部壁を軸方向に貫通するボルトによりギヤケースと共にモータハウジングに固設されることを特徴とする請求項２に記載の電気自動車用動力伝達装置。

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