JP2006189064A - 駆動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高速回転かつ高トルク伝達が可能で振動を低減する駆動力伝達装置の提供。
【解決手段】 高速回転かつ高トルク伝達が可能にすべく、モータＭ、減速ギヤ組２、デファレンシャル装置５０、および減速ギヤ組２とデファレンシャル装置５０とを収容するケーシング３とを備えた駆動力伝達装置１の振動を低減すべく、各部材の配置や支持構造などを設定した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、モータからの駆動力を伝達する駆動力伝達装置に関する。

特許文献１の駆動力伝達装置は、モータの駆動力を減速する減速ギヤ組と、減速ギヤ組で減速された駆動力を出力側に配分するデファレンシャル装置と、減速ギヤ組とデファレンシャル装置とを収容するケーシングからなり、減速ギヤ組は、２組の大径ギヤと小径ギヤからなる。この駆動力伝達装置では、小型化を達成すべく、各部材の配置や支持構造などを特定している。

近年、従来構造のような駆動力伝達装置は、駆動源としてエンジンとは異なるモータを用いて車輪を駆動するために用いられるものであり、新たな４輪駆動車両、或いはハイブリッド車両などの駆動システムとして一般車両の市場に投入されるに至った。

従来のモータを駆動源とする駆動力伝達装置は、主に車両の発進がスムーズに行えるように駆動アシストするために用いられてきたが、車両の発進時にのみならず、発進後の車両の走行状態を安定化させる車速領域で使用する市場要望、すなわち、駆動力伝達装置自体の高速回転かつ高トルク伝達化の市場要望が高まってきた。
特開２００３−８０９６２号公報

このような要望を実現すべく、従来の駆動力伝達装置を検証したところ、駆動力伝達装置のような構造においては、モータと連結するトルク伝達軸が一対のベアリングで支持され、ベアリングの軸方向外側に小径ギヤを備えており、高速回転かつ高トルク伝達に対して駆動力伝達装置の振動が増大する懸念があった。

そこで、この発明は、高速回転かつ高トルク伝達が可能で振動を低減する駆動力伝達装置の提供を目的としている。

請求項１の発明は、モータの駆動力を減速する減速ギヤ組と、減速ギヤ組で減速された駆動力を出力側に配分するデファレンシャル装置と、減速ギヤ組とデファレンシャル装置とを収容するケーシングとを備えた駆動力伝達装置であって、前記減速ギヤ組は、前記モータ側からの駆動力が入力する第１回転軸上に設けられた第１小径ギヤ部と、前記第１回転軸と平行に配置された第２回転軸上に設けられ前記第１小径ギヤ部と噛み合う第１大径ギヤ部からなり、前記第１回転軸は、前記第１小径ギヤ部の軸方向両側部を一対の軸受部により前記ケーシングに回転自在に支持され、前記第２回転軸は、前記第１大径ギヤ部の軸方向両側部を一対の軸受部により前記ケーシングに回転自在に支持されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の駆動力伝達装置であって、前記第１回転軸は、前記モータ側からの駆動力が入力する入力部を軸方向一端側に備え、該入力部と前記第１小径ギヤとの軸方向間に前記軸受部が位置することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２記載の駆動力伝達装置であって、前記入力部は、前記第１回転軸の一端側の軸端面に形成された凹穴に形成されており、該入力部の外径側と前記ケーシングとの間には、シール部が設けられていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３記載の駆動力伝達装置であって、前記減速ギヤ組は、前記第２回転軸上に設けられた第２小径ギヤ部と、前記第２回転軸と平行に配置された第３回転軸に設けられ前記第２小径ギヤ部と噛み合う第２大径ギヤ部を備えることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項４記載の駆動力伝達装置であって、前記第１回転軸の軸方向他端側の軸外径は、前記第１小径ギヤ部の歯底径より小さく設定され、前記第２回転軸の軸方向一端側の軸外径は、前記第２小径ギヤ部の歯底径より小さく設定されていることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項５記載の駆動力伝達装置であって、前記第１回転軸の軸方向他端側の軸外径と前記第２回転軸の軸方向一端側の軸外径は、ニードルベアリングで支持されていることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項４記載の駆動力伝達装置であって、前記第１回転軸の軸方向一端側の前記軸受部の少なくとも一部が、前記第２回転軸の前記第２小径ギヤ部と軸方向位置が重なるように前記ケーシングの一部を挟んで半径方向に対向することを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項１記載の駆動力伝達装置であって、前記第１回転軸の入力部の少なくなくとも一部が、前記第２回転軸の軸方向一端側の前記軸受部と軸方向位置が重なるように前記ケーシングの一部を挟んで半径方向に対向することを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項４記載の駆動力伝達装置であって、前記大径ギヤ部は、前記第２回転軸と別体に形成されて前記第２回転軸上に一体的に取付けられ、前記第２回転軸上に一体形成された前記第２小径ギヤ部と前記第２回転軸の軸方向他端側の前記軸受部との間に配置されていることを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項１乃至請求項９記載の駆動力伝達装置であって、前記第２回転軸の軸方向他端側の前記軸受部は、固定部材で軸方向位置を規制され、該軸受部の軸方向に隣接する部材には、前記固定部材を取付けるための工具が挿入可能な開口が形成されていることを特徴とする。

請求項１の駆動力伝達装置は、モータから駆動力が入力する第１小径ギヤ部の軸方向両側を一対の軸受部でケーシングに支持しているので、モータの回転振れが減速ギヤ組の噛合い部以降の駆動力伝達経路の下流側に伝播することを抑制できる。

また、減速ギヤ組を確実に支持しているので、モータ側と連結して高速回転する減速ギヤ組の噛合い振動を抑制し、異音や振動の発生を最も効果的に抑制することができる。

請求項２の駆動力伝達装置は、入力部と第１小径ギヤ部との軸方向間に軸受部が配置されているので、入力部と軸受部とを第１回転軸上で軸方向にオフセット配置することで、駆動トルクに合わせた軸受サイズの設定ができる。

また、入力部の外径側に軸受部が配置されていないので、入力部の外径寸法が軸受部で制約されず、入力部の連結径の設定自由度が向上する。

請求項３の駆動力伝達装置は、入力部とシール部とが半径方向にオーバーラップしているので、減速ギヤ組の軸方向のコンパクト化を達成することができる。

また、軸受部が入力部の外径側に配置されていない、つまり、シール部と軸受部とが所定の間隔を有して軸方向にオーバーラップしているので、シール部は軸受部での第１回転軸の回転による昇熱の影響を受けにくく、シール機能が安定し耐久性が向上する。

請求項４の駆動力伝達装置は、２段減速ギヤ組を採用しているので、モータ駆動による駆動力伝達装置の駆動速度域を広範囲に設定することができる。つまり、減速ギヤ組の減速比の設定自由度を向上することができる。

請求項５の駆動力伝達装置は、第１回転軸の軸方向他端側の軸外径と第２回転軸の軸方向一端側の軸外径とをそれぞれ第１小径ギヤ部、第２小径ギヤ部の歯底径より小さく設定しているので、第１回転軸及び第２回転軸を、第１大径ギヤ部、第２大径ギヤ部の外径と干渉することなく、軸方向から支持軸受に対して組付けることができる。

請求項６の駆動力伝達装置は、第１回転軸の軸方向他端側の軸外径と第２回転軸の軸方向一端側の軸外径とをニードルベアリングで支持しているので、組付け性が良いと共に、第１回転軸と第２回転軸の軸膨張を許容するので、大小ギヤ部の噛合い歯当たりを向上し、静粛性、耐久性を向上することができる。

請求項７の駆動力伝達装置は、第１回転軸の軸方向一端側の軸受部を軸方向第２回転軸の第２小径ギヤ部側に近づけるように配置設定しているので、モータ取付け位置または入力部の位置を軸方向の中心側に近づけて配置することができる。従って、駆動力伝達装置の左右モーメントの振れを抑制することができ、駆動力伝達装置全体のバランス向上が可能となるので、車両挙動の安定化に寄与する。

請求項８の駆動力伝達装置は、第１回転軸の入力部を第２回転軸の軸方向一端側の軸受部側に近づけるように配置設定しているので、モータ取付け位置または入力部の位置を軸方向の中心側に配置することができる。従って、駆動力伝達装置の左右モーメントの振れの抑制、すなわちバランス向上が可能になり、車両挙動の安定化に寄与する。

請求項９の駆動力伝達装置は、軸受部、第１大径ギヤ部及び第２小径ギヤ部を隣接配置しているので、駆動力伝達装置の軸方向の小型化を達成することができる。

また、第１大径ギヤ部を別体に形成しているので、第２小径ギヤ部の加工を容易にすることができ、製造コストを低減することができる。

請求項１０の駆動力伝達装置は、請求項１乃至請求項９の駆動力伝達装置の効果に加えて、軸受部の軸方向に隣接する部材には固定部材を取付けるための工具が挿入可能な開口が形成されているので、開口を用いて固定部材を取付けることができ、ケーシングの構造を簡易化できる。例えば、ケーシングは、２分割の椀型ケーシングを用いることができる。

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１を用いて駆動力伝達装置１、１０１、２０１、３０１を用いた車両の動力系について説明する。なお、ここでは駆動力伝達装置１を用いているとする。

図１に示すように、動力系は、主駆動輪側と副駆動輪側とに大別される。主駆動輪側では、原動機５０１、フロントデフ５０２（原動機の駆動力を左右の前輪に配分するデファレンシャル装置）、前車軸５０３、５０３、左右の前輪５０４、５０４などが配置されている。副駆動輪側では、モータＭ、減速ギヤ組２、デファレンシャル装置５０、後車軸５０５、５０５、左右の後輪５０６、５０６などが配置されている。また、主駆動輪側と副駆動輪側との間には、主駆動輪側のみを駆動するか、又は、主駆動輪側と副駆動輪側とを駆動するかを制御するコントローラ５０７が配置されている。

コントローラ５０７は、４輪駆動スイッチセンサ、車速センサ、加速度センサ、ブレーキセンサ、スロットル開度センサ、左右輪回転差センサ、前後輪操舵角センサなどと連結されており、各センサからの信号を受けて主駆動輪側のジェネレータ５０８を制御している。

主駆動輪側では、原動機５０１の駆動力がフロントデフ５０２に伝達され、フロントデフ５０２から前車軸５０３、５０３を介して左右の前輪５０４、５０４に配分される。原動機５０１には、ジェネレータ５０８が設けられている。ジェネレータ５０８は、コントローラ５０７と連結されており、コントローラ５０７によって制御されている。また、ジェネレータ５０８は、副駆動輪側のモータＭと連結されており、原動機５０１の駆動力により発生した電力をモータＭに供給する。

副駆動輪側では、コントローラ５０７によって作動されたジェネレータ５０８の電力を授与したモータＭの駆動力が減速ギヤ組２に伝達され、減速ギヤ組２で減速された駆動力がデファレンシャル装置５０に伝達され、デファレンシャル装置５０から後車軸５０５、５０５を介して左右の後輪５０６、５０６に配分される。このモータＭと減速ギヤ組２とデファレンシャル装置５０とで駆動力伝達装置１が構成されている。

（第１実施形態）
図２及び図３を用いて第１実施形態について説明する。

本実施形態の駆動力伝達装置１は、モータＭの駆動力を減速する減速ギヤ組２と、減速ギヤ組２で減速された駆動力を出力側に配分するデファレンシャル装置５０と、減速ギヤ組２とデファレンシャル装置５０とを収容するケーシング３とを備え、減速ギヤ組２は、モータ側からの駆動力が入力する第１回転軸４上に設けられた第１小径ギヤ部５と、第１回転軸４と平行に配置された第２回転軸６上に設けられ第１小径ギヤ部５と噛み合う第１大径ギヤ部７からなり、第１回転軸４は、第１小径ギヤ部５の軸方向両側部を一対の軸受部８、９によりケーシング３に回転自在に支持され、第２回転軸６は、第１大径ギヤ部７の軸方向両側部を一対の軸受部１０、１１によりケーシング３に回転自在に支持されている。

図２に示すように、モータＭは、ケーシング３の外部一側に固定されている。モータＭで発生した駆動力は、減速ギヤ組２に伝達されて減速される。

減速ギヤ組２は、第１回転軸４上に設けられた第１小径ギヤ部５と第２回転軸６上に設けられた第１大径ギヤ部７とを備えている。

図２及び図３に示すように、第１回転軸４は、外径上に形成された軸受面１２、１３でボールベアリング１４とニードルベアリング１５とを介して回転自在にケーシング３に収容されている。ニードルベアリング１５はケーシング３の凹部１６に圧入されており、このニードルベアリング１５に第１回転軸４の他端側が圧入されている。第１回転軸４上の軸受面１２、１３とボールベアリング１４、ニードルベアリング１５とで、それぞれ軸受部８、９を形成している。第１回転軸４の一端側には、モータと連結した入力部１７が形成されている。この入力部１７は、第１回転軸４の一端側の端面に形成された凹穴１８を有している。凹穴１８の内径側には、スプライン部１９が形成されている。このスプライン部１９とモータＭの駆動軸外径に形成されたスプラインとで、第１回転軸４とモータＭの駆動軸とがスプライン連結されている。入力部１７の外径側には、ケーシング３を密閉するシール部２０が設けられている。ここで、シール部２０と軸受部８との間隔は、第１回転軸４の回転によって発生する軸受部８での摺動熱がシール部２０に影響を与えないように設定されている。第１回転軸４の他端側には、軸受部９が設けられている。また、第１回転軸４の他端側の軸外径２１は、第１回転軸４上に設けられた第１小径ギヤ部５の歯底径２２より小さく設定されている。

第１小径ギヤ部５は、第１回転軸４と一体に形成、もしくは別体に形成されて第１回転軸４と一体に取付けられている。第１小径ギヤ部５の軸方向両側には、軸受部８、９が配置されている。また、第１小径ギヤ部５は、第２回転軸６上に設けられた第１大径ギヤ部７と噛合っている。

第２回転軸６は、第１回転軸４と平行にケーシング３に収容されている。この第２回転軸６は、外径上に形成された軸受面２３、２４でニードルベアリング２５とボールベアリング２６とを介して回転自在に支持されている。ニードルベアリング２５はケーシング３の凹部２７に圧入されており、このニードルベアリング２５に第２回転軸６の一端側が圧入されている。第２回転軸６上の軸受面２３、２４とニードルベアリング２５、ボールベアリング２６とで、それぞれ軸受部１０、１１を形成している。軸受部１０は、第２回転軸６の一端側に設けられ、軸受部１１は、第２回転軸６の他端側に設けられている。また、軸受部１０、１１の間には、第１大径ギヤ部７が設けられている。

第１大径ギヤ部７は、第２回転軸６と一体に形成、もしくは別体に形成されて第２回転軸６と一体に取付けられている。第１大径ギヤ部７は、第１回転軸４上に設けられた第１小径ギヤ部５と噛合っている。なお、本実施形態では、第１大径ギヤ部７と軸受部１０との間に第２小径ギヤ部２８が設けられている。

第２小径ギヤ部２８は、第２回転軸６と一体に形成、もしくは別体に形成されて第２回転軸６と一体に取付けられている。第２小径ギヤ部２８の歯底径２９は、第２回転軸６の一端側の軸外径３０より大きく設定されている。つまり、第２回転軸６の一端側の軸外径３０は、第２小径ギヤ部２８の歯底径２９より小さく設定されている。また、第２小径ギヤ部２８は、第１回転軸４の軸方向一端側の軸受部８の少なくとも一部と軸方向位置が重なるようにケーシング３の一部を挟んで半径方向に対向している。さらに、第２小径ギヤ部２８は、デファレンシャル装置５０の筒状部材（第３回転軸）５１に設けられた第２大径ギヤ部３１と噛合っている。

デファレンシャル装置５０は、筒状部材５１と、筒状部材５１に収容されたデフケース５２と、デフケース５２に収容された差動機構５３と、筒状部材５１とデフケース５２とを断続する断続機構５４とを備えている。

筒状部材５１は、ケーシング３に回転自在に収容されている。また、筒状部材５１には、第２大径ギヤ部３１が一体に形成、もしくは別体に形成されて筒状部材５１と一体に取付けられている。この第２大径ギヤ部３１によって、減速ギヤ組２で減速されたモータＭの駆動力がデフケース５２に収容された差動機構５３側に伝達される。

デフケース５２には、左右の車軸がそれぞれ挿通されるボス部５５、５６が形成されている。これらのボス部５５、５６でベアリングを介してデフケース５２がケーシング３の内部に回転自在に支承されている。

差動機構５３は、ピニオンシャフト５７と、ピニオンシャフト５７に回転自在に支承されたピニオンギヤ５８と、ピニオンギヤ５８と噛み合うと共に、一対の出力軸にそれぞれ連結された一対の出力ギヤ５９、６０とから構成されている。

ピニオンシャフト５７は、端部をデフケース５２に係合し、デフケース５２と一体に回転駆動される。ピニオンギヤ５８は、左右の出力ギヤ５９、６０に減速ギヤ組２で減速されたモータＭの駆動力を伝達すると共に、噛み合っている左右の出力ギヤ５９、６０に差回転が生じると回転駆動されるようにピニオンシャフト５７に支承されている。

出力ギヤ５９、６０には、ボス部６１、６２が形成されている。ボス部６１、６２を介して出力ギヤ５９、６０がデフケース５２に回転自在に支承されている。また、ボス部６１、６２の内径側には、左右の車輪側に連結された車軸がスプライン連結されている。

このように構成された筒状部材５１と筒状部材５１の内周側に配置されたデフケース５２とが断続機構５４で接続されると、減速ギヤ組２で減速されたモータＭの駆動力がデフケース５２に収容された差動機構５３を介して左右の車輪側に伝達される。

断続機構５４は、電磁石６３と、電磁石６３の磁気的吸引力により軸方向へ移動可能に配置されたアーマチャ６４と、アーマチャ６４の軸方向への移動により締結されるパイロットクラッチ６５と、パイロットクラッチ６５の締結によりスラスト力を発生するカム機構６６と、カム機構６６のスラスト力をメインクラッチ６８へ伝達する環状のプレッシャリング６７とからなるアクチュエータに、プレッシャリング６７の軸方向への移動により締結されるメインクラッチ（断続クラッチ）６８とを備え、筒状部材５１とデフケース５２とを断続する。

電磁石６３は、ケーシング３に固定されると共に、ベアリングを介してデフケース５２のボス部５６の外周に支持されている。アーマチャ６４は、磁性体から形成され、パイロットクラッチ６５を挟んで電磁石６３の一側に配置されている。また、電磁石６３とパイロットクラッチ６５との間には、磁路形成部材６９が配置されている。

パイロットクラッチ６５は、筒状部材５１の内周にスプライン連結された複数のアウタクラッチ板とデフケース５２のボス部５６の外周に嵌合されたカムリング７０の外周にスプライン連結された複数のインナクラッチ板とから構成され、電磁石６３とアーマチャ６４との間に配置されている。このパイロットクラッチ６５は、電磁石６３に通電した際にアーマチャ６４が電磁石６３側に吸引されることにより締結され、カムリング７０とプレッシャリング６７との間に差回転が生じることによりカム機構６６でカムスラスト力を発生させる。

カム機構６６は、カムリング７０と、デフケース５２のボス部５６の外周に配置されたプレッシャリング６７と、カムリング７０とプレッシャリング６７との間に配置されたカムボール７１とから構成されている。パイロットクラッチ６５が締結されると、パイロットクラッチ６５に連結されたカムリング７０とプレッシャリング６７との間に差回転が生じ、カム機構６６のカムスラスト力によってプレッシャリング６７がメインクラッチ６８側へ移動されてメインクラッチ６８が締結する。

メインクラッチ６８は、筒状部材５１の内周にスプライン連結された複数のアウタクラッチ板とデフケース５２の外周にスプライン連結された複数のインナクラッチ板とから構成されている。メインクラッチ６８は、パイロットクラッチ６５の締結によってメインクラッチ６８側に移動されたプレッシャリング６７によって締結される。メインクラッチ６８が締結されると、筒状部材５１とデフケース５２とが接続され、減速ギヤ組２で減速されたモータＭの駆動力が左右の車輪側に伝達される。

なお、７２、７３はボールベアリングであり、このボールベアリング７２、７３を介して、デフケース５２の両端がケーシング３に回転自在に支持されている。また、７４は一対のボールベアリングであり、このボールベアリング７４を介して、デフケース５２が回転自在に筒状部材５１に収容されている。

以上のように構成された減速ギヤ組２とデファレンシャル装置５０は、ケーシング３の内部に収容されている。そこで、ケーシング３の構成について説明する。

ケーシング３は、モータ側ケーシング３２と、カバーケーシング３３とから構成されている。モータ側ケーシング３２の一側には、モータＭが取付けられるモータ取付面３４が形成されている。モータ取付面３４には、第１回転軸４の入力部１７が配置されている。モータ側ケーシング３２の他側には、減速ギヤ組２とデファレンシャル装置５０とを収容するための大開口部３５が形成されている。この大開口部３５側にカバーケーシング３３が取付けられる。

カバーケーシング３３のモータ側ケーシング３２の大開口部３５と対向する側には、減速ギヤ組２とデファレンシャル装置５０とを収容するための大開口部３６が形成されている。大開口部３６の軸方向反対側には、開口３７が形成されている。開口３７の口径３８は、軸受部１１のボールベアリング２６を固定するための固定部材３９、３９を取付ける工具が挿入可能な大きさとなっている。また、開口３７には、キャップ４０が配置されて、開口３７を閉塞している。

なお、大開口部３５、３６を対向して封鎖するように複数本のボルト７５によってモータ側ケーシング３２とカバーケーシング３３が固定されている。

このように、モータＭの駆動力を減速する減速ギヤ組２と、減速ギヤ組２で減速された駆動力を出力側に配分するデファレンシャル装置５０と、減速ギヤ組２とデファレンシャル装置５０とを収容するケーシング３とを備えた駆動力伝達装置１が構成されている。

次に、減速ギヤ組２のケーシング３への組付け、及び減速ギヤ組２のギヤ部の加工について説明する。

第１回転軸４をケーシング３に組付ける際には、軸受部８を構成するボールベアリング１４を、第１回転軸４上に予め組付け、スナップリング７６により固定する。軸受部９を構成するニードルベアリング１５は、予めケーシング３の凹部１６に圧入し、スナップリング７７により固定する。そして、この圧入されたニードルベアリング１５に第１回転軸４の他端側を圧入して第１回転軸４をケーシング３に組付ける。第２回転軸６をケーシング３に組付ける際には、軸受部１１を構成するボールベアリング２６を、第２回転軸６上に予め組付ける。軸受部１０を構成するニードルベアリング２５は、予めケーシング３の凹部２７に圧入しておく。そして、この圧入されたニードルベアリング２５に第２回転軸６の一端側を圧入して第２回転軸６をケーシング３に組付ける。

また、第１大径ギヤ部７を第２回転軸６と別体で形成し、第２回転軸６上に第２小径ギヤ部２８を一体に形成する場合、第２小径ギヤ部２８は、製造工程で第１大径ギヤ部７の干渉がないので、歯切り加工などで容易にギヤ部を形成される。さらに、この場合、第２小径ギヤ部２８に対して、最終寸法を確保するためのシェービング加工もでき、容易に所定の歯車精度を得ることができる。そして、第２小径ギヤ部２８の最終的なギヤ部の加工が終了した後、第１大径ギヤ部７を第２回転軸６に一体に設ける。なお、各ギヤ部は、歯切り加工に限定されるものではなく、鍛造、転造、焼結などで形成可能である。

また、カバーケーシング３３には、軸受部１１のボールベアリング２６を固定するための軸寸法調整ワッシャ３９’とスナップリング３９からなる固定部材を取付ける工具が挿入可能な開口３７が形成されているので、カバーケーシング３３とモータ側ケーシング３２とを組付けた後でも、ボールベアリング２６に対して固定部材３９、３９’を取付けることができる。また、固定部材３９、３９’を取付けた後、開口３７をキャップ４０によって閉塞する。なお、７８、７９はスナップリングであり、それぞれボールベアリング１４、２６をケーシング３に固定している。

次に、駆動力伝達装置１の機能について説明する。

モータＭから駆動力が入力部１７に伝達されると、第１回転軸４が回転し、第１回転軸４上に一体に設けられた第１小径ギヤ部５も回転する。この第１小径ギヤ部５の回転により、第１小径ギヤ部５と噛合っている第１大径ギヤ部７が回転する。この第１大径ギヤ部７の回転により、第１大径ギヤ部７と一体に設けられた第２回転軸６が回転する。この第２回転軸６の回転により、第２回転軸６上に一体に設けられた第２小径ギヤ部２８が回転する。この第２小径ギヤ部２８の回転により、第２小径ギヤ部２８と噛合っている第２大径ギヤ部３１が回転する。そして、この第２大径ギヤ部３１の回転により、第２大径ギヤ部３１と一体に設けられた筒状部材（第３回転軸）５１が回転する。

このようにして、モータＭからの駆動力が減速ギヤ組２で減速されてデファレンシャル装置５０側に伝達される。

なお、減速ギヤ組２で減速された駆動力を車輪側に伝達する場合、断続機構５４のメインクラッチ６８を締結して筒状部材５１とデフケース５２とを接続すれば良い。また、メインクラッチ６８を締結しなければ、筒状部材５１とデフケース５２とが接続されず、減速ギヤ組２で減速された駆動力が車輪側に伝達されない。

このような駆動力伝達装置１では、モータＭから駆動力が入力する第１小径ギヤ部５の軸方向両側を一対の軸受部８、９でケーシング３に支持しているので、モータＭの駆動軸の回転振れが減速ギヤ組２の噛合い部以降の駆動力伝達経路の下流側に伝播することを抑制できる。また、減速ギヤ組２を確実に支持しているので、モータ側と連結して高速回転する減速ギヤ組２の噛合い振動を抑制し、異音や振動の発生を最も効果的に抑制することができる。

さらに、入力部１７と第１小径ギヤ部５との軸方向間に軸受部８が配置されているので、入力部１７と軸受部８とを第１回転軸４上で軸方向にオフセット配置することで、駆動トルクに合わせた軸受サイズの設定ができる。例えば、ボールベアリング（軸受）１４の小型化が図れ軸受寿命が延び耐久性が向上すると共に、小型化・低コスト化が図れる。

また、入力部１７の外径側に軸受部８が配置されていないので、入力部１７の外径寸法が軸受部８で制約されず、入力部１７の連結径の設定自由度が向上する。このため、ケーシング３に取付けられるモータ容量の設定選択肢を向上させる。

さらに、入力部１７とシール部２０とが半径方向にオーバーラップしているので、減速ギヤ組２の軸方向のコンパクト化を達成することができる。加えて、シール部２０と軸受部８とが所定の間隔を有して軸方向にオーバーラップしているので、シール部２０は軸受部８での第１回転軸４の回転による昇熱の影響を受けにくく、シール機能が安定し耐久性が向上する。

また、減速ギヤ組２は２段減速ギヤ組を採用しているので、モータ駆動による駆動力伝達装置１の駆動速度域を広範囲に設定することができる。つまり、減速ギヤ組２の減速比の設定自由度を向上することができる。

さらに、第１回転軸４の軸方向他端側の軸外径２１と第２回転軸６の軸方向一端側の軸外径３０とをそれぞれ第１小径ギヤ部５、第２小径ギヤ部２８の歯底径２２、３０より小さく設定しているので、第１回転軸４及び第２回転軸６を、第１大径ギヤ部７、第２大径ギヤ部３１の外径と干渉することなく、軸方向から軸受部９、１０に対して組付けることができる。

また、第１回転軸４の軸方向他端側の軸外径と第２回転軸６の軸方向一端側の軸外径とをニードルベアリング１５、２５で支持しているので、組付け性が良いと共に、第１回転軸４と第２回転軸６の軸膨張を許容するので、大小ギヤ部の噛合い歯当たりを向上し、静粛性、耐久性を向上することができる。

さらに、第１回転軸４の軸方向一端側の軸受部８を軸方向第２回転軸６の第２小径ギヤ部２８側に近づけるように配置設定しているので、モータ取付面３４または入力部１７の位置を軸方向の中心側に配置することができる。従って、駆動力伝達装置１の左右モーメントの振れを抑制することができ、駆動力伝達装置１全体のバランス向上が可能となるので、車両挙動の安定性向上に貢献することができる。

また、軸受部１０、第１大径ギヤ部７及び第２小径ギヤ部２８を隣接配置しているので、駆動力伝達装置１の軸方向の小型化を達成することができる。さらに、第１大径ギヤ部７を別体に形成した場合、第２小径ギヤ部２８の加工を容易にすることができ、製造コストを低減することができる。

また、軸受部１１の軸方向に隣接するケーシング３には固定部材３９、３９’を取付けるための工具が挿入可能な開口３７が形成されているので、開口３７を用いて固定部材３９、３９’を取付けることができ、ケーシング３の構造を簡易化できる。例えば、ケーシング３は、モータ側ケーシング３２とカバーケーシング３３のように２分割の椀型ケーシングを用いることができる。

なお、本実施形態では、減速ギヤ組２を２段減速ギヤ組としたが、第１大径ギヤ部７と第２大径ギヤ部３１とが噛合う減速ギヤ組としても良い。

（第２実施形態）
図４を用いて第２実施形態について説明する。

本実施形態の駆動力伝達装置１０１は、第１回転軸１０４の入力部１１７の少なくなくとも一部が、第２回転軸１０６の軸方向一端側の軸受部１１０と軸方向位置が重なるようにケーシング３の一部を挟んで半径方向に対向している。なお、他の構成については、図１に示す第１実施形態の駆動力伝達装置１と同構成なので、同様の符号を記し、説明は省略するが、同様な構成によって得られる効果も同様である。

図４に示すように、第１回転軸１０４の軸方向一端側には、入力部１１７を形成する凹穴１１８が形成されている。この入力部１１７は、図１に示す入力部１７と比較して、凹穴１１８の先端部１４１とモータ（不図示）の駆動軸の先端面１４２とが近接している。

また、第２回転軸１０６の軸方向一端側には、軸受部１１０が形成されている。この軸受部１１０は、図１に示す軸受部１０と比較して、第２回転軸１０６の軸方向一端側の端面１４３と端面１４３と対向するケーシング３の面１４４とが近接している。つまり、軸受部１１０とケーシング３の面１４４とが近接している。

このようにして、第１回転軸１０４の入力部１１７の少なくなくとも一部が、第２回転軸１０６の軸方向一端側の軸受部１１０と軸方向位置が重なるようにケーシング３の一部を挟んで半径方向に対向している。

このような駆動力伝達装置１０１では、第１回転軸１０４の入力部１１７を第２回転軸１０６の軸方向一端側の軸受部１１０側に近づけるように配置設定しているので、モータ取付面３４または入力部１１７の位置を軸方向の中心側に配置することができる。従って、駆動力伝達装置１０１の左右モーメントの振れの抑制、すなわちバランス向上が可能になり、車両挙動の安定性向上に貢献することができる。

（第３実施形態）
図５を用いて第３実施形態について説明する。

本実施形態の駆動力伝達装置２０１では、第２回転軸６の軸方向他端側のボールベアリング２６（軸受部１１）は、スナップリング（固定部材）２４５で軸方向位置を規制され、軸受部１１の軸方向に隣接する第１大径ギヤ部（部材）２０７には、固定部材を取付けるための工具が挿入可能な開口２４６が形成されている。なお、他の構成については、図１に示す第１実施形態の駆動力伝達装置１と同構成なので、同様の符号を記し、説明は省略するが、同様な構成によって得られる効果も同様である。

図５に示すように、第２回転軸６の軸方向他端側のボールベアリング２６は、スナップリング２４５で軸方向位置を規制されている。スナップリング２４５の軸方向一側には、第１大径ギヤ部２０７が隣接されている。第１大径ギヤ部２０７には、スナップリング２４５を取付けるための工具が挿入可能な開口２４６が形成されている。なお、固定部材３９、３９と対向するケーシング３の壁部には、開口が形成されていない。また、第１回転軸４の他端側の軸受部９には、ボールベアリング２４７が設けられている。

このような駆動力伝達装置２０１では、第２回転軸６上に第１大径ギヤ部２０７を一体に設けた後でも、第１大径ギヤ部２０７にはスナップリング２４５を取付けるための工具が挿入可能な開口２４６が形成されているので、ボールベアリング２６にスナップリング２４５を取付けることができる。このため、ケーシング３の構造を簡易化できる。

なお、ケーシング３の固定部材３９、３９と対向する壁部に固定部材３９、３９を取付けるための工具が挿入可能な開口を形成しても良い。

（第４実施形態）
図６を用いて第４実施形態について説明する。

本実施形態の駆動力伝達装置３０１では、第２回転軸６の軸方向他端側のボールベアリング２６（軸受部１１）は、固定板３４５によって固定されている。なお、他の構成については、図１に示す第１実施形態の駆動力伝達装置１と同構成なので、同様の符号を記し、説明は省略するが、同様な構成によって得られる効果も同様である。

図６に示すように、固定板３４５には、第１大径ギヤ部７のギヤ部の外径より大きい位置に設定された複数の取付穴３４８が形成されている。この取付穴３４８と対向するケーシング３の内壁には、取付孔３４９が形成されている。この取付穴３４８と取付孔３４９とを合わせてネジでネジ止めすることによって、固定板３４５がケーシング３に固定される。

このような駆動力伝達装置３０１では、第２回転軸６上に第１大径ギヤ部７を一体に設けた後でも、固定板３４５の取付穴３４８は第１大径ギヤ部７のギヤ部の外径より大きく設定されているので、第１大径ギヤ部７のギヤ部と干渉することなく、固定板３４５をケーシング３に取付けることができる。

なお、デファレンシャル装置５０は、各実施形態のようなベベル式の差動ギヤ組を用いたものに限らない。例えば、プレネタリーギヤ、フェースギヤ、ウォームギヤなど他の差動ギヤ組、または左右両輪各々に設けたクラッチ機構を用いて左右車輪間の差動機能を生じさせても良い。

また、本願の駆動力伝達装置１、１０１、２０１、３０１は、副駆動輪側に搭載された例を示しているが、モータ駆動力のみで走行させる電気自動車の駆動系に単独搭載しても良い。

さらに、減速ギヤ組２は、３段以上の減速段を有しても良いし、プレネタリーギヤ組を動力経路のいずれにかに設けても良い。

また、各ギヤ部の歯数は、使用回転域で共振又は振動、騒音の問題を極力低減できるように設定されている。例えば、第１ギヤ組と第２ギヤ組の単独の問題又は第１、第２ギヤ組間の問題を考慮して歯数や歯数比を決定するのは、机上及び解析から導き出すことができる。

加えて、上記各実施形態では、主駆動輪側のジェネレータ５０８と副駆動輪側のモータＭとが直結しているとしたが、図７に示すように、ジェネレータ６０８とモータＭ_Ｇとをバッテリー６０９に接続しても良い。この動力系では、モータＭ_Ｇはバッテリー６０９から電力が供給されている。そして、コントローラ５０７の制御信号によってモータＭ_Ｇが作動する。

また、この動力系では、モータＭ_Ｇを駆動源として使用する場合と、モータＭ_Ｇをジェネレータとして使用することができる。すなわち、モータＭ_Ｇは、インバータ６１０を介してバッテリー６０９に接続され、ジェネレータとして使用する場合に発電した電力をインバータ６１０を介してバッテリー６０９に充電する。また、モータＭ_Ｇを駆動源として用いる場合は、バッテリー６０９からの電力によってモータＭ_Ｇが作動する。さらに、ジェネレータ６０８とバッテリー６０９との間にも、インバータ６１１が配置されている。こうして、原動機５０１の駆動力によって作動したジェネレータ６０８の電力がバッテリー６０９に充電される。また、後輪５０６、５０６の回転によりジェネレータとして用いたモータＭ_Ｇの電力がバッテリー６０９に充電される。

従って、このような動力系では、原動機５０１の駆動による電力や後輪５０６、５０６の回転によるバッテリー６０９への充電により、燃費を向上することができる。

また、本願の駆動力伝達装置の減速ギヤ組以外にも、広義で見れば、噛合い方式としてローラとディスクあるいはシリンダからなるトロイダル方式（摩擦駆動方式）の減速ギヤ組を用いても良く、軸支持構造は本願の配置構造を適用可能である。

車両の動力系の概略図である。 駆動力伝達装置１の断面図である。 駆動力伝達装置１の右側面図である。 駆動力伝達装置１０１の断面図である。 駆動力伝達装置２０１の断面図である。 駆動力伝達装置３０１の断面図である。 車両の動力系の概略図である。

符号の説明

１、１０１、２０１、３０１…駆動力伝達装置
２…減速ギヤ組
３…ケーシング
４、１０４…第１回転軸
５…第１小径ギヤ部
６、１０６…第２回転軸
７、２０７…第１大径ギヤ部
８…軸受部
９…軸受部
１０、１１０…軸受部
１１…軸受部
１４…ボールベアリング
１５…ニードルベアリング
１７、１１７…入力部
２０…シール部
２１…軸外径
２２…歯底径
２５…ニードルベアリング
２６…ボールベアリング
２８…第２小径ギヤ部
２９…歯底径
３０…軸外径
３１…第２大径ギヤ部
３２…モータ側ケーシング
３３…カバーケーシング
３４…モータ取付面
３７…開口
３９、３９’…固定部材（スナップリング、ワッシャ）
５０…デファレンシャル装置
５１…筒状部材
５２…デフケース
５３…差動機構
５４…断続機構
２４５…スナップリング
２４６…開口
２４７…ボールベアリング
３４５…固定板
３４８…取付穴
３４９…取付孔
５０１…原動機
５０２…フロントデフ
５０７…コントローラ
５０８、６０８…ジェネレータ
６０９…バッテリー
６１０、６１１…インバータ
Ｍ、Ｍ_Ｇ…モータ

Claims (10)

1. モータの駆動力を減速する減速ギヤ組と、減速ギヤ組で減速された駆動力を出力側に配分するデファレンシャル装置と、減速ギヤ組とデファレンシャル装置とを収容するケーシングとを備えた駆動力伝達装置であって、
   前記減速ギヤ組は、前記モータ側からの駆動力が入力する第１回転軸上に設けられた第１小径ギヤ部と、前記第１回転軸と平行に配置された第２回転軸上に設けられ前記第１小径ギヤ部と噛み合う第１大径ギヤ部からなり、
   前記第１回転軸は、前記第１小径ギヤ部の軸方向両側部を一対の軸受部により前記ケーシングに回転自在に支持され、前記第２回転軸は、前記第１大径ギヤ部の軸方向両側部を一対の軸受部により前記ケーシングに回転自在に支持されていることを特徴とする駆動力伝達装置。
2. 請求項１記載の駆動力伝達装置であって、
   前記第１回転軸は、前記モータ側からの駆動力が入力する入力部を軸方向一端側に備え、該入力部と前記第１小径ギヤとの軸方向間に前記軸受部が位置することを特徴とする駆動力伝達装置。
3. 請求項２記載の駆動力伝達装置であって、
   前記入力部は、前記第１回転軸の一端側の軸端面に形成された凹穴に形成されており、該入力部の外径側と前記ケーシングとの間には、シール部が設けられていることを特徴とする駆動力伝達装置。
4. 請求項１乃至請求項３記載の駆動力伝達装置であって、
   前記減速ギヤ組は、前記第２回転軸上に設けられた第２小径ギヤ部と、前記第２回転軸と平行に配置された第３回転軸に設けられ前記第２小径ギヤ部と噛み合う第２大径ギヤ部を備えることを特徴とする駆動力伝達装置。
5. 請求項４記載の駆動力伝達装置であって、
   前記第１回転軸の軸方向他端側の軸外径は、前記第１小径ギヤ部の歯底径より小さく設定され、前記第２回転軸の軸方向一端側の軸外径は、前記第２小径ギヤ部の歯底径より小さく設定されていることを特徴とする駆動力伝達装置。
6. 請求項５記載の駆動力伝達装置であって、
   前記第１回転軸の軸方向他端側の軸外径と前記第２回転軸の軸方向一端側の軸外径は、ニードルベアリングで支持されていることを特徴とする駆動力伝達装置。
7. 請求項４記載の駆動力伝達装置であって、
   前記第１回転軸の軸方向一端側の前記軸受部の少なくとも一部が、前記第２回転軸の前記第２小径ギヤ部と軸方向位置が重なるように前記ケーシングの一部を挟んで半径方向に対向することを特徴とする駆動力伝達装置。
8. 請求項１記載の駆動力伝達装置であって、
   前記第１回転軸の入力部の少なくなくとも一部が、前記第２回転軸の軸方向一端側の前記軸受部と軸方向位置が重なるように前記ケーシングの一部を挟んで半径方向に対向することを特徴とする駆動力伝達装置。
9. 請求項４記載の駆動力伝達装置であって、
   前記大径ギヤ部は、前記第２回転軸と別体に形成されて前記第２回転軸上に一体的に取付けられ、前記第２回転軸上に一体形成された前記第２小径ギヤ部と前記第２回転軸の軸方向他端側の前記軸受部との間に配置されていることを特徴とする駆動力伝達装置。
10. 請求項１乃至請求項９記載の駆動力伝達装置であって、
    前記第２回転軸の軸方向他端側の前記軸受部は、固定部材で軸方向位置を規制され、該軸受部の軸方向に隣接する部材には、前記固定部材を取付けるための工具が挿入可能な開口が形成されていることを特徴とする駆動力伝達装置。
    

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