JP2012029530A - Driving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロータ及びステータを備えた回転電機と、前記ロータと同軸上に配置されて前記ロータと一体的に回転する駆動ギヤと、前記ロータ及び前記駆動ギヤを貫通してこれらと同軸上に配置される軸体と、を備えた駆動装置に関する。 The present invention relates to a rotating electrical machine having a rotor and a stator, a drive gear that is coaxially arranged with the rotor and rotates integrally with the rotor, and passes through the rotor and the drive gear to be coaxial with them. It is related with the drive device provided with the shaft object arranged.
上記のような駆動装置として、例えば下記の特許文献1に記載された装置が既に知られている。特許文献1の駆動装置では、ロータ及び駆動ギヤ(特許文献1における符号91)は、それぞれ個別に、軸体に対して軸方向に支持されている。すなわち、ロータは、ロータの軸方向両側で軸体に固定されたナットとフランジとにより軸方向に支持されており、駆動ギヤは、駆動ギヤの軸方向両側で軸体に固定されたナットと軸体の軸方向段差とにより軸方向に支持されている。
As the drive device as described above, for example, a device described in
特許文献1の装置では、回転電機の駆動力を、ロータから軸体を介して駆動ギヤに伝達しているため、駆動力が伝達される位置の軸体の強度を確保する必要がある。このため、軸体の径が大きくなり、回転電機も大型化する。あるいは、軸体内の油路の形成、材質の選定等に制約が生じる。
In the apparatus of
ところで、特許文献1の装置では、ロータの駆動ギヤと反対側を、軸体のフランジにより支持しているため、軸体にロータを挿入した後、ロータ支持用のナット、駆動ギヤの順番で挿入して組み立てる必要がある。このため、ロータと駆動ギヤとの軸方向間に、ロータ又は駆動ギヤを支持するナット又は軸方向段差などの支持部を備えると、駆動ギヤが配置される位置の軸体の外径が減少する。すなわち、ロータ支持用のナットを挿入するため、当該ナットが配置される位置より駆動ギヤ側の軸体の外径を、当該ナットの内径以下に減少させる必要がある。また、駆動ギヤのロータ側を支持する軸方向段差を形成するため、ロータ支持用のナットの内径より小径となるように、軸体の外径を径方向内側に引退させる必要があり、この軸方向段差により小径となった軸体の位置に駆動ギヤを配置している。よって、支持部を配置した分、駆動ギヤが配置される位置の軸体の外径は、ロータが配置される位置の軸体の外径より小径となり、駆動力の伝達のための強度が低下してしまう。
これに対し、駆動ギヤが配置される位置の軸体の強度を向上するため、駆動ギヤが配置される位置の軸体の外径を大きくすると、それ以上にロータが配置される位置の軸体の外径が大きくなるため、軸体の径が大きくなり、回転電機も大型化する。
By the way, in the apparatus of
On the other hand, in order to improve the strength of the shaft body at the position where the drive gear is disposed, if the outer diameter of the shaft body at the position where the drive gear is disposed is increased, the shaft body at the position where the rotor is disposed more than that. Since the outer diameter of the shaft becomes larger, the diameter of the shaft body becomes larger and the rotating electrical machine becomes larger.
そこで、発明が解決しようとする課題は、回転電機の駆動力を、ロータから駆動ギヤに効率的に伝達することができるとともに、ロータ及び駆動ギヤを支持する支持部を設けることにより軸体の外径が減少することを抑制して、軸体の強度が低下することを抑制できる駆動装置を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the invention is that the driving force of the rotating electrical machine can be efficiently transmitted from the rotor to the driving gear, and a support portion for supporting the rotor and the driving gear is provided, so that the outside of the shaft body is provided. An object of the present invention is to provide a driving device that can suppress a decrease in diameter and a decrease in strength of a shaft body.
上記目的を達成するための本発明に係る、ロータ及びステータを備えた回転電機と、前記ロータと同軸上に配置されて前記ロータと一体的に回転する駆動ギヤと、前記ロータ及び前記駆動ギヤを貫通してこれらと同軸上に配置される軸体と、を備えた駆動装置の特徴構成は、軸方向に前記駆動ギヤから前記ロータへ向う方向を軸第一方向、軸方向に前記ロータから前記駆動ギヤへ向う方向を軸第二方向として、前記ロータに対して前記軸第一方向側で前記軸体に固定され、前記ロータを前記軸第一方向側から軸方向に支持する第一支持部と、前記駆動ギヤに対して前記軸第二方向側で前記軸体に固定され、前記駆動ギヤを前記軸第二方向側から軸方向に支持する第二支持部と、を備え、前記ロータと前記駆動ギヤとが、前記第一支持部及び前記第二支持部により軸方向両側から挟まれ、軸方向に互いを押圧するように当接している点にある。 In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a rotary electric machine including a rotor and a stator, a drive gear arranged coaxially with the rotor and rotating integrally with the rotor, the rotor and the drive gear. And a shaft body that is arranged coaxially therewith, the characteristic configuration of the drive device is such that the direction from the drive gear to the rotor in the axial direction is the first axis direction, and the rotor is in the axial direction. A first support portion that is fixed to the shaft body on the first shaft direction side with respect to the rotor and that supports the rotor in the shaft direction from the first shaft direction side, with a direction toward the drive gear as a second shaft direction. And a second support portion fixed to the shaft body on the second shaft direction side with respect to the drive gear, and supporting the drive gear in the axial direction from the second shaft direction side, and the rotor, The drive gear is connected to the first support portion and the front Sandwiched from both axial sides by the second supporting portion, so as to press each other in the axial direction lies in abutting.
上記の特徴構成によれば、ロータと駆動ギヤとの間の当接面に、押圧力に比例して周方向に作用する摩擦力を生じさせることができる。あるいは、当接面に凹凸を形成して噛み合いにより係合させることができる。よって、当接面の摩擦や噛み合い係合などを介して、回転電機の駆動力を、ロータから駆動ギヤに、直接伝達することができる。この当接面を介して伝達される分、軸体を介してロータから駆動ギヤに伝達される回転電機の駆動力を減少させることができる。従って、軸体に要求される強度が低くなり、軸体の外径を減少させて軸体及び回転電機を小型化したり、軸体を軽量化したりすることができる。更には、軸体内の油路の形成、材質の選定等の制約を少なくすることができる。 According to said characteristic structure, the frictional force which acts on the contact surface between a rotor and a drive gear in the circumferential direction in proportion to pressing force can be produced. Alternatively, the contact surface can be formed with irregularities and engaged by meshing. Therefore, the driving force of the rotating electrical machine can be directly transmitted from the rotor to the driving gear through friction of the contact surface, meshing engagement, and the like. The driving force of the rotating electrical machine transmitted from the rotor to the driving gear via the shaft can be reduced by the amount transmitted through the contact surface. Accordingly, the strength required for the shaft body is reduced, and the outer diameter of the shaft body can be reduced to reduce the size of the shaft body and the rotating electrical machine, or to reduce the weight of the shaft body. Furthermore, restrictions such as formation of an oil passage in the shaft body and selection of the material can be reduced.
また、上記の特徴構成によると、ロータと駆動ギヤとをまとめて、第一支持部及び第二支持部により軸方向両側から挟み込んで軸方向に支持しているので、ロータと駆動ギヤとの軸方向間に、第一支持部及び第二支持部とは別の、ナット又は軸方向段差などの新たな支持部を設けて、ロータと駆動ギヤとを個別に軸方向に支持する必要がない。よって、新たな支持部を設けるため、軸体の外周面に、ネジ溝又は軸方向段差などの引退部を形成する必要がない。特に、回転電機の駆動力は、ロータと駆動ギヤとの軸方向間の軸体を伝達するため、当該軸方向間の軸体の強度を確保する必要がある。従って、当該軸方向間でも軸体の外周面の径を減少させることなく、同一径に維持することができ、駆動力を伝達するための軸体の強度の低下を抑制できる。 Further, according to the above characteristic configuration, the rotor and the drive gear are collectively held between the first support portion and the second support portion from both sides in the axial direction and supported in the axial direction. There is no need to support the rotor and the drive gear separately in the axial direction by providing a new support portion such as a nut or an axial step, which is different from the first support portion and the second support portion, between the directions. Therefore, since a new support portion is provided, it is not necessary to form a retraction portion such as a thread groove or an axial step on the outer peripheral surface of the shaft body. In particular, since the driving force of the rotating electrical machine transmits the shaft body between the rotor and the drive gear in the axial direction, it is necessary to ensure the strength of the shaft body between the axial directions. Therefore, even between the axial directions, the diameter of the outer peripheral surface of the shaft body can be maintained to be the same without decreasing, and a decrease in the strength of the shaft body for transmitting the driving force can be suppressed.
また、ロータと駆動ギヤとをまとめて、第一支持部及び第二支持部により軸方向両側から挟み込んで軸方向に支持しているので、これらを支持するための部品点数を減少することができる。 In addition, since the rotor and the drive gear are collectively held by the first support portion and the second support portion from both sides in the axial direction and supported in the axial direction, the number of parts for supporting them can be reduced. .
ここで、前記ロータは、ロータコアの軸第二方向側の端面に当接する円環板状部を有するエンドプレートを備え、前記駆動ギヤ及び前記エンドプレートの少なくとも一方が、前記駆動ギヤの歯部と前記エンドプレートの前記円環板状部とを軸方向に離間させるスペーサ部を一体的に備え、前記スペーサ部の軸方向長さが、前記エンドプレートの前記円環板状部の軸第二方向側端面から前記ステータのコイルエンド部の軸第二方向側端面までの軸方向長さより長い構成とすると好適である。 Here, the rotor includes an end plate having an annular plate-like portion that contacts an end surface of the rotor core on the second axial direction side, and at least one of the drive gear and the end plate includes a tooth portion of the drive gear. A spacer portion that separates the annular plate-like portion of the end plate in the axial direction is integrally provided, and the axial length of the spacer portion is the second axial direction of the annular plate-like portion of the end plate. It is preferable that the length is longer than the axial length from the side end surface to the axial second direction side end surface of the coil end portion of the stator.
この構成によれば、駆動ギヤの歯部は、コイルエンド部に対して軸第二方向側に位置するように配置される。よって、駆動ギヤの歯部に連結されるギヤ、チェーンなどの外部への駆動力伝動部材を、コイルエンド部に対して軸第二方向側に配置することができ、コイルエンド部を軸方向に避けて配置することができる。 According to this configuration, the tooth portion of the drive gear is disposed so as to be positioned on the second axial direction side with respect to the coil end portion. Therefore, the driving force transmission member to the outside, such as a gear and a chain connected to the tooth portion of the driving gear, can be disposed on the second axial direction side with respect to the coil end portion, and the coil end portion can be arranged in the axial direction. It can be arranged avoiding.
ここで、前記スペーサ部は、前記軸体の径方向外側に配置される筒状の本体部と、前記本体部と前記エンドプレートの前記円環板状部との接続部及び前記本体部と前記駆動ギヤの前記歯部との接続部の少なくとも一方に設けられ、前記本体部に対して径方向に拡大された荷重伝達部を有する構成とすると好適である。 Here, the spacer portion includes a cylindrical main body portion disposed radially outside the shaft body, a connection portion between the main body portion and the annular plate-like portion of the end plate, the main body portion, and the main body portion. It is preferable that the drive gear has a load transmission portion that is provided in at least one of the connection portions with the tooth portion and is expanded in the radial direction with respect to the main body portion.
この構成によれば、荷重伝達部により、ロータと駆動ギヤとの間の当接面を径方向に拡大させることができる。また、荷重伝達部により、本体部を伝達している軸方向の押圧力を径方向に分散させることができる。よって、当接面の単位面積当たりの荷重を低下させることができる。従って、当接面の変形を抑制しつつ、当接面の押圧力を増加させることができる。
また、この当接面の拡大により、当接面の周方向に作用する摩擦力などを増加させることができる。従って、当接面を介してロータから駆動ギヤに直接伝達できる回転電機の駆動力を増加させることができ、その分、軸体を介してロータから駆動ギヤに伝達する回転電機の駆動力を更に減少させることができる。よって、軸体に要求される強度が更に低くなり、軸体の外径を減少させて回転電機を更に小型化したり、軸体を更に軽量化したりすることができる。
According to this configuration, the contact surface between the rotor and the drive gear can be enlarged in the radial direction by the load transmitting portion. Further, the axial force transmitting the main body portion can be dispersed in the radial direction by the load transmitting portion. Therefore, the load per unit area of the contact surface can be reduced. Accordingly, it is possible to increase the pressing force of the contact surface while suppressing the deformation of the contact surface.
Further, the expansion of the contact surface can increase the frictional force acting in the circumferential direction of the contact surface. Accordingly, it is possible to increase the driving force of the rotating electrical machine that can be directly transmitted from the rotor to the driving gear via the contact surface, and to further increase the driving force of the rotating electrical machine that is transmitted from the rotor to the driving gear via the shaft body. Can be reduced. Therefore, the strength required for the shaft body is further reduced, the outer diameter of the shaft body can be reduced, and the rotating electrical machine can be further reduced in size, and the shaft body can be further reduced in weight.
ここで、前記スペーサ部は、前記駆動ギヤの前記歯部の歯底円の径と前記エンドプレートの前記円環板状部の外径とのいずれか小さい方を有する前記駆動ギヤ又は前記エンドプレートと一体的に形成されている構成とすると好適である。 Here, the drive portion or the end plate has a smaller one of the diameter of the root circle of the tooth portion of the drive gear and the outer diameter of the annular plate-like portion of the end plate. It is preferable that the configuration is formed integrally with the.
この構成によれば、駆動ギヤの歯部の歯底円の径とエンドプレートの円環板状部の外径とのいずれか小さい方とスペーサ部を一体にすることで、大きい方の径に合わせてスペーサ部と駆動ギヤ又はエンドプレートとの当接面を形成できる。よって、ロータと駆動ギヤとの間の当接面を最大限に拡大することができる。従って、当接面の押圧力をより増加させることができるとともに、当接面を介してロータから駆動ギヤに直接伝達できる回転電機の駆動力をより増加させることができる。 According to this configuration, the smaller one of the diameter of the root circle of the tooth portion of the drive gear and the outer diameter of the annular plate-like portion of the end plate is integrated with the spacer portion, so that the larger diameter is obtained. In addition, a contact surface between the spacer portion and the drive gear or the end plate can be formed. Therefore, the contact surface between the rotor and the drive gear can be maximized. Accordingly, the pressing force of the contact surface can be further increased, and the driving force of the rotating electrical machine that can be directly transmitted from the rotor to the drive gear via the contact surface can be further increased.
ここで、スペーサ部は、駆動ギヤと一体的に形成されている構成とすると好適である。 Here, it is preferable that the spacer portion is formed integrally with the drive gear.
この構成によれば、駆動ギヤの内周面の軸方向長さを、スペーサ部の軸方向長さの分だけ長くすることができ、駆動ギヤの内周面の軸方向長さを大きく確保することができる。従って、軸体の外周面と、駆動ギヤの内周面の当接面を軸方向に長くすることができ、駆動ギヤの軸心の傾きを抑制することができるとともに、回転電機の駆動力を軸体から駆動ギヤに確実に伝達することができる。 According to this configuration, the axial length of the inner peripheral surface of the drive gear can be increased by the axial length of the spacer portion, and the axial length of the inner peripheral surface of the drive gear is ensured to be large. be able to. Therefore, the contact surface between the outer peripheral surface of the shaft body and the inner peripheral surface of the drive gear can be lengthened in the axial direction, the inclination of the shaft center of the drive gear can be suppressed, and the driving force of the rotating electrical machine can be reduced. Transmission from the shaft body to the drive gear can be ensured.
ここで、前記軸体は、前記ロータの内周面及び前記駆動ギヤの内周面に接する外周面を備え、前記軸体の前記外周面の径が、前記ロータの内周面に接する領域と、前記駆動ギヤの内周面に接する領域とで同一である構成とすると好適である。 Here, the shaft body includes an outer peripheral surface in contact with an inner peripheral surface of the rotor and an inner peripheral surface of the drive gear, and a diameter of the outer peripheral surface of the shaft body is a region in contact with the inner peripheral surface of the rotor; It is preferable that the region is in contact with the inner peripheral surface of the drive gear.
この構成によれば、軸体が回転電機の駆動力を伝達する領域である、ロータ及び駆動ギヤが配置される領域に亘って、軸体の外周面の径を同一にすることができ、駆動力を伝達するための軸体の強度を保つことが容易となる。 According to this structure, the diameter of the outer peripheral surface of the shaft body can be made the same over the region where the rotor and the drive gear are arranged, which is a region where the shaft body transmits the driving force of the rotating electrical machine. It becomes easy to maintain the strength of the shaft for transmitting the force.
ここで、前記第一支持部及び前記第二支持部の少なくとも一方が、前記軸体の外周面に螺合するねじ部を備え、前記第一支持部及び前記第二支持部の一方が備える前記ねじ部を締め付けることにより、前記第一支持部及び前記第二支持部の一方が、他方の側へ向けて前記ロータ及び前記駆動ギヤを押圧するように構成されていると好適である。 Here, at least one of the first support portion and the second support portion includes a screw portion that is screwed onto the outer peripheral surface of the shaft body, and one of the first support portion and the second support portion includes It is preferable that one of the first support portion and the second support portion is configured to press the rotor and the drive gear toward the other side by tightening the screw portion.
この構成によれば、ねじ部の締め付けトルクを調整することにより、押圧力を調整することができる。よって、ロータと駆動ギヤとの間の当接面を伝達する回転電機の駆動力を調整することができる。更には、軸体及び当接面を介して伝達される駆動力の分配を管理することができ、軸体、ロータ、及び駆動ギヤの強度を適切に設計できる。 According to this configuration, the pressing force can be adjusted by adjusting the tightening torque of the screw portion. Therefore, the driving force of the rotating electrical machine that transmits the contact surface between the rotor and the driving gear can be adjusted. Furthermore, the distribution of the driving force transmitted through the shaft body and the contact surface can be managed, and the strength of the shaft body, the rotor, and the driving gear can be appropriately designed.
〔第一の実施形態〕
本発明に係る駆動装置1の第一の実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、駆動装置1の断面図である。図1に示すように、駆動装置1は、ロータ21及びステータ22を備えた回転電機MGと、ロータ21と同軸上に配置されてロータ21と一体的に回転する駆動ギヤ34と、ロータ21及び駆動ギヤ34を貫通してこれらと同軸上に配置される軸体41と、を備えている。ここで、第一軸心X1を駆動装置1の回転軸心とし、軸方向Lに沿って駆動ギヤ34からロータ21へ向う方向を軸第一方向L1(図1から5における左側、以下同じ。)、軸方向Lに沿ってロータ21から駆動ギヤ34へ向う方向を軸第二方向L2(図1から5における右側、以下同じ。)とする。なお、本実施形態において、軸方向L、径方向、及び周方向とは、特に断らない限り、第一軸心X1に対するものとする。
[First embodiment]
A first embodiment of a
この駆動装置1は、ロータ21に対して軸第一方向L1側で軸体41に固定され、ロータ21を軸第一方向L1側から軸方向Lに支持する第一支持部42と、駆動ギヤ34に対して軸第二方向L2側で軸体41に固定され、駆動ギヤ34を軸第二方向L2側から軸方向Lに支持する第二支持部42と、を備えている。このような構成において、本実施形態に係る駆動装置1は、特に、ロータ21と駆動ギヤ34とが、第一支持部42及び第二支持部43により軸方向両側から挟まれ、軸方向に互いを押圧するように当接している点に特徴を有する。以下では、本実施形態に係る駆動装置1について、詳細に説明する。
The
1.ホイール駆動ユニットの概略構成
本実施形態では、駆動装置1をインホイールモータ用に構成されたホイール駆動ユニット2に適用する場合について説明する。
回転電機MGは、図1及び図3に示すように、第一軸心X1周りに配置され、駆動装置ケース61に固定されたステータ22と、ステータ22の径方向内側に配置され、駆動装置ケース61に対して回転可能に支持されたロータ21と、を有している。ステータ22は、ステータコアの軸第一方向L1側端面から軸第一方向L1に突出する第一コイルエンド部24と、ステータコアの軸第二方向L2側端面から軸第二方向L2に突出する第二コイルエンド部23と、を備えている。ロータ21は、ロータコア25と、第一エンドプレート32及び第二エンドプレート31と、図示しない永久磁石と、を備えている。ロータコア25は、円環状の電磁鋼板を軸方向Lに多数積み重ねた積層鋼板から構成される。第一エンドプレート32及び第二エンドプレート31は、ロータコア25の軸方向両側に配置され、ロータコア25を軸方向Lに支持する部材である。なお、第二コイルエンド部23が本発明における「コイルエンド部」である。また、第二エンドプレート31が本発明における「エンドプレート」である。
1. Schematic Configuration of Wheel Drive Unit In this embodiment, a case where the
As shown in FIGS. 1 and 3, the rotating electrical machine MG is disposed around the first axis X <b> 1, the
また、駆動装置1は、第一軸心X1を回転軸心としてロータ21と一体回転する軸体41を備えている。そして、ロータ21は、軸体41を介して、駆動ギヤ34と一体回転するように駆動連結されている。本実施形態では、ロータ21の内周面51は、軸体41の外周面53と嵌合して駆動連結されており、駆動ギヤ34の内周面52は、軸体41の外周面53と嵌合して駆動連結されている。駆動ギヤ34は、回転電機MGの駆動力を駆動装置1の外部に出力する歯車である。ロータ21の内周面51と軸体41の外周面53との間は、軸方向Lに延びるキー溝の形成や、焼き嵌めなどにより、回り止め嵌合されている。また、軸体41の外周面53と駆動ギヤ34の内周面52との間は、軸方向Lに延びるスプライン嵌合用の溝の形成により、回り止め嵌合されている。なお、駆動連結とは、2つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指している。
Further, the
なお、回転電機MGは、電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能とを果たすことが可能とされている。そのため、回転電機MGは、バッテリなどの蓄電装置と電気的に接続されている。本例では、回転電機MGは、主に車両を走行させるための駆動力を出力するモータとして機能する。ただし、車両の減速時等には、回転電機MGは車両の慣性力を電気エネルギとして回生するジェネレータとして機能する場合もある。 The rotating electrical machine MG can perform a function as a motor (electric motor) that generates power upon receiving power supply and a function as a generator (generator) that generates power upon receiving power supply. It is said that. Therefore, rotating electrical machine MG is electrically connected to a power storage device such as a battery. In this example, the rotating electrical machine MG mainly functions as a motor that outputs a driving force for running the vehicle. However, when the vehicle is decelerated, the rotating electrical machine MG may function as a generator that regenerates the inertial force of the vehicle as electric energy.
本実施形態に係る駆動装置1は、図3のスケルトン図に示すように、車輪Wのホイール74の径方向内側に備えられ、インホイールモータとして構成される。従って、駆動装置1の小型化及び軽量化が特に求められる。車輪Wを構成するホイール74、タイヤ75、及び車輪軸Oは、第一軸心X1と平行に配置された第二軸心X2周りに一体回転するように構成されている。駆動ギヤ34から出力される回転電機MGの駆動力は、車輪Wと同軸上の第二軸心X2周りに回転する入力ギヤ72、入力軸I、及び遊星歯車機構PGを介して、車輪W側に伝達される。本例では、駆動ギヤ34と入力ギヤ72は、チェーン71により駆動連結されている。入力ギヤ72に入力された回転電機MGの駆動力は、入力軸Iを介して、遊星歯車機構PGのサンギヤSに入力される。ここで、遊星歯車機構PGは、シングルピニオン型の遊星歯車機構であり、複数のピニオンギヤPを支持するキャリアCAと、ピニオンギヤPにそれぞれ噛み合うサンギヤS及びリングギヤRとの3つの回転要素から構成されている。リングギヤRは車体側に固定されており、サンギヤSに入力された回転電機MGの回転は、減速されてキャリアCAから出力され、それにより増幅された駆動力がキャリアCAに連結された車輪軸Oに伝達される。そして、車輪軸Oに入力された回転電機MGの駆動力は、ホイール74を介してタイヤ75に出力され、車両を駆動する。また、本例では、ホイール駆動ユニット2は、制動装置として、車輪軸Oと一体回転するブレーキディスク73と、車体側に固定されブレーキディスク73を挟み込むブレーキBとを備えている。
As shown in the skeleton diagram of FIG. 3, the
2.駆動装置の構成
次に、本実施形態に係る駆動装置1の各構成部品の構成及び配置について図1、2に基づいて詳細に説明する。
2. Next, the configuration and arrangement of each component of the
2−1.駆動装置ケース
ホイール駆動ユニット2の車輪W以外の各構成部品は、ケースに収容されているが、以下では、図1に表れている回転電機MGの周辺部分のケースである駆動装置ケース61について説明する。
駆動装置ケース61は、回転電機MG、軸体41、及び駆動ギヤ34等の駆動装置1の各構成部品を収容する部材であって、車体側に固定される非回転部材である。駆動装置ケース61は、ケース本体65と、当該ケース本体65の軸第二方向L2に取り付けられるケースカバー66と、に分割可能に構成されている。これらは、ボルト等の締結部材を用いて互いに締結固定されている。なお、ケース本体65及びケースカバー66は、駆動ギヤ34の歯部35が配置される軸方向位置であって、駆動ギヤ34から入力ギヤ72に向かう周方向位置において、チェーン71を通すために、互いに接合されていない開口部を有している。
2-1. Drive Device Case Each component other than the wheel W of the
The
ケース本体65は、回転電機MGの外周を覆うように筒状に形成されたケース周壁部67と、当該ケース周壁部67の軸第一方向L1の端部開口を塞ぐように、ケース周壁部67の軸第一方向L1の端部から径方向内側に延出する円板状の本体カバー部68を備えている。ケース周壁部67の内周面に、ステータ22が固定されている。本体カバー部68は、本体カバー部68の軸第二方向L2側の端面から軸第二方向L2に延出するとともに第一軸心X1の周方向に延在する円筒状の第一ボス部69を有している。
The case
ケースカバー66は、ケース本体65の軸第二方向L2の端部開口を塞ぐように、ケース周壁部67の軸第二方向L2端部の位置から径方向内側に延出する円板状の部材である。ケースカバー66の内面に、レゾルバ64のステータが固定されている。ケースカバー66は、ケースカバー66の軸第一方向L1側の端面から軸第一方向L1に延出するとともに第一軸心X1の周方向に延在する円筒状の第二ボス部70を有している。
ここで、第一ボス部69及び第二ボス部70の円筒の中心線は第一軸心X1に一致している。そして、第一ボス部69及び第二ボス部70の内周面には、それぞれ軸体41を第一軸心X1周りに回転可能に支持する第一支持軸受63及び第二支持軸受62が嵌合されて支持されている。第一支持軸受63及び第二支持軸受62は、例えばボールベアリングなどの軸受であり、本例では、その外形は円筒状である。
The case cover 66 is a disk-shaped member extending radially inward from the position of the end portion of the case
Here, the center lines of the cylinders of the
2−2.回転部材の概略配置
次に、駆動装置ケース61に収容される各回転部材の概略的な配置について説明する。
駆動装置ケース61は、第一支持軸受63及び第二支持軸受62を介して軸体41を第一軸心X1周りに回転可能に支持している。本実施形態では、軸体41は、その軸第一方向L1の端部が、第一ボス部69に支持された第一支持軸受63の内周面に嵌合されて、第一軸心X1周りに回転可能に支持されている。また、軸体41は、その軸第二方向L2の端部が、第二ボス部70に支持された第二支持軸受62の内周面に嵌合されて、第一軸心X1周りに回転可能に支持されている。軸体41は、第一支持軸受63及び第二支持軸受62が嵌合される軸方向位置で、それぞれ軸体41の外周面53の径が他の軸方向位置より縮小されて、軸方向段差が形成されている。これの軸方向段差の側面が、第一支持軸受63及び第二支持軸受62の側面に当接して、軸体41の軸方向位置が規制される。
2-2. Schematic Arrangement of Rotating Member Next, a schematic arrangement of each rotating member housed in the
The
軸体41は、ロータ21及び駆動ギヤ34を貫通してこれらと同軸上に配置される。そして、軸体41は、第一軸心X1周りに一体回転するとともに、回転電機MGの駆動力を駆動ギヤ34に伝達する。本実施形態では、軸体41は、円筒状に形成されており、ロータ21、駆動ギヤ34、第二支持部43、及びレゾルバ64のロータなどの各部材の径方向内側を軸方向Lに貫通するとともに、軸体41の外周面53が、当該各部材の内周面と当接している。軸体41の軸第一方向L1側部分にロータ21が配置され、ロータ21に対して軸第二方向L2側に駆動ギヤ34が配置されている。ロータ21に対して軸第一方向L1側に第一支持部42が配置され、駆動ギヤ34に対して軸第二方向L2側に第二支持部43が配置されている。なお、第二支持部43に対して軸第二方向L2側にレゾルバ64のロータが配置されている。
The
2−3.駆動装置1の特徴構成
次に、本実施形態に係る駆動装置1の特徴的な構成について、より詳細に説明する。
第一支持部42は、ロータ21に対して軸第一方向L1側で軸体41に固定され、ロータ21を軸第一方向L1側から軸方向Lに支持する。本実施形態では、第一支持部42は、軸体41と一体形成されている。そして、第一支持部42は、軸方向Lにおける、第一支持軸受63が嵌合される領域と、ロータ21が嵌合される領域との間に設けられ、ロータ21の配置位置における軸体41の外周面53よりも、所定長さだけ径方向外側に延出している円環板状のフランジ部である。図示の例では、第一支持部42は、ロータ21の径方向厚さの半分程度の位置まで延出されている。
2-3. Next, the characteristic configuration of the
The
第二支持部43は、駆動ギヤ34に対して軸第二方向L2側で軸体41に固定され、駆動ギヤ34を軸第二方向L2側から軸方向Lに支持する。本実施形態では、第二支持部43は、軸体41の外周面53に螺合するねじ部44を備えたナット状の部材であり、軸体41とは別体となっている。軸体41の外周面53には、第二支持部43が螺合される軸方向位置において、径方向内側に引退するねじ溝45が形成されている。
The
第一支持部42及び第二支持部43により、ロータ21と駆動ギヤ34とが、軸方向両側から挟まれ、軸方向Lに互いを押圧するように当接している。本実施形態では、第二支持部43が備えるねじ部44を締め付けることにより、第二支持部43が、軸第一方向L1側へ向けてロータ21及び駆動ギヤ34を押圧するように構成されている。第二支持部43のねじ部44の締め付けトルクを調整することにより、押圧力を調整することができる。第二支持部43が軸第一方向L1側へ押圧する力は、軸第一方側で第一支持部42により受け止められる。そして、第一支持部42は、反力として軸第二方向L2側へ向けてロータ21及び駆動ギヤ34を押圧する。従って、ネジ部44の締め付けにより、ロータ21及び駆動ギヤ34は、第一支持部42及び第二支持部43により軸方向両側から挟まれて押圧され、ロータ21と駆動ギヤ34とが当接して互いに軸方向Lに押圧している。
The
ロータ21と駆動ギヤ34との間の当接面には、押圧力に比例して周方向に作用する摩擦力が生じる。また、回転電機MGの駆動力は、ロータ21に作用する周方向の力からなる。よって、当接面を介して、回転電機MGの駆動力を、ロータ21から駆動ギヤ34に、直接伝達することができる。この当接面を介して伝達される分、軸体41を介してロータ21から駆動ギヤ34に伝達される回転電機MGの駆動力を減少させることができる。よって、軸体41に要求される強度が低くなり、軸体41の外周面53の径を減少させて回転電機MGを小型化したり、軸体41を軽量化したりすることができる。
On the contact surface between the
また、本実施形態では、ロータ21は、ロータコア25の軸第二方向L2側の端面に当接する円環板状部33を有する第二エンドプレート31と、ロータコア25の軸第一方向L1側の端面に当接する円環板状の第一エンドプレート32と、を備えている。このエンドプレート31、32は、円環状の電磁鋼板を軸方向Lに多数積み重ねた積層鋼板からなるロータコア25を、軸方向両側から挟み込み支持するとともに、コア内に挿入された図示しない永久磁石の抜け止めとして機能する。第一エンドプレート32及び第二エンドプレート31の円環板状部の外径は、ロータコア25の円環板状部の外径と、ほぼ同じに形成されている。これにより、第一エンドプレート32及び第二エンドプレート31は、第一支持部42及び第二支持部43からの押圧力を、ロータコア25の軸方向両側の端面を全体に亘って伝達することができる。そして、ロータ21の第二エンドプレート31は、その軸第二方向L2側の端面が駆動ギヤ34に当接している。なお、第二エンドプレート31が、本発明における「エンドプレート」である。
In the present embodiment, the
駆動ギヤ34は、回転電機MGの駆動力を駆動装置1の外部に出力する歯車である歯部35を備えている。本実施形態では、歯部35は、軸体41に嵌合する円筒状の支持円筒部と、当該支持円筒部の外周面に設けられてチェーン71に係合するスプロケット歯と、を備えている。また、本実施形態では、駆動ギヤ34が、歯部35と第二エンドプレート31の円環板状部33とを軸方向Lに離間させるスペーサ部36を、歯部35と一体的に備えている。そして、スペーサ部36の軸方向長さU1は、第二エンドプレート31の円環板状部33の軸第二方向L2側端面からステータ22の第二コイルエンド部23の軸第二方向L2側端面までの軸方向長さU2より長くなるように形成されている。これにより、駆動ギヤ34の歯部35は、ステータ22の第二コイルエンド部23に対して軸第二方向L2側に位置するように配置される。よって、駆動ギヤ34の歯部35と入力ギヤ72とを駆動連結するチェーン71を、第二コイルエンド部23に対して軸第二方向L2側に配置することができ、第二コイルエンド部23を軸方向Lに避けて配置することができる。
The
また、図2に示すように、スペーサ部36は、軸体41の径方向外側に配置される筒状の本体部37と、本体部37と第二エンドプレート31の円環板状部33との接続部に設けられ、本体部37に対して径方向に拡大された荷重伝達部38と、を有する。本実施形態では、本体部37は、円筒状に形成されている。また、スペーサ部36の荷重伝達部38は、軸第一方向L1側の端面に近づくにつれ、円筒状の本体部37の外周面に対して径方向外側に徐々に拡大される。本例では、概略的に2段階で径方向外側に拡大されており、本体部37の外周面と第一段階との間は、断面円弧状の第一曲面傾斜部R3により繋がれて径方向外側に徐々に拡大しており、第一段階と第二段階との間は、断面円弧状の第二曲面傾斜部R4により繋がれて径方向外側に徐々に拡大している。このような、荷重伝達部38を設けることにより、ロータ21と駆動ギヤ34との間の当接面を、径方向に拡大することができる。
As shown in FIG. 2, the
この当接面の拡大により、軸方向Lの押圧力を分散させて、当接面の単位面積当たりの荷重を低下させることができる。これにより当接面が塑性変形し始める臨界荷重までの余裕が増加する、或いは当接面の弾性変形が低減するため、当接面の単位面積当たりの荷重を増加させて、軸方向Lの押圧力を増加させることができる。従って、荷重伝達部38を備えない場合に比べて、当接面の変形を抑制しつつ、当接面の押圧力を増加させることができる。
また、当接面の拡大により、当接面全体としての摩擦係数が増加し、当接面の周方向に作用する摩擦力を増加させることができる。特に、当接面の径が拡大されているので、伝達可能なトルクを増加できる。また、上記のように、当接面の押圧力も増加させることができるので、荷重の面でも摩擦力を増加させることができる。従って、当接面を介してロータ21から駆動ギヤ34に直接伝達できる回転電機MGの駆動力を増加させることができる。その分、軸体41を介してロータ21から駆動ギヤ34に伝達する回転電機MGの駆動力を減少させることができる。よって、軸体41の外周面53の径をより減少させて軸体41及び回転電機MGをより小型化したり、軸体41及び回転電機MGをより軽量化したりすることができる。なお、第一支持部42及び第二支持部43により生じる軸方向Lの押圧力により、ロータ21内においても、すなわち、ロータコア25における隣り合う電磁鋼板の間の当接面、及びロータコア25と第一エンドプレート32又は第二エンドプレート31との間の当接面においても摩擦力が生じ、回転電機MGの駆動力を、ロータ21内を通じて駆動ギヤ34まで伝達することができる。
By expanding the contact surface, it is possible to disperse the pressing force in the axial direction L and reduce the load per unit area of the contact surface. This increases the margin up to the critical load at which the contact surface begins to plastically deform or reduces the elastic deformation of the contact surface. Therefore, the load per unit area of the contact surface is increased and the axial direction L is pushed. The pressure can be increased. Accordingly, it is possible to increase the pressing force of the contact surface while suppressing the deformation of the contact surface, compared to the case where the
Further, the expansion of the contact surface increases the friction coefficient of the entire contact surface, thereby increasing the friction force acting in the circumferential direction of the contact surface. In particular, since the diameter of the contact surface is enlarged, the transmittable torque can be increased. Further, as described above, the pressing force on the contact surface can be increased, so that the frictional force can be increased also in terms of load. Accordingly, it is possible to increase the driving force of the rotating electrical machine MG that can be directly transmitted from the
また、荷重伝達部38が、2段階の段差と第一曲面傾斜部R3と第二曲面傾斜部R4とを備え、軸第一方向L1側の端面(当接面)に近づくにつれ、径方向外側に徐々に拡大されているので、第二支持部43から本体部37に作用している押圧力を、軸第一方向L1側の端面に近づくにつれ、径方向外側に徐々に拡散させることができる。
また、荷重伝達部38と本体部37とをL字状に形成するようにした場合に比べ、徐々に拡大された部分が、L字を内側で斜めに支える梁の役割となり、荷重伝達部38の径方向外側(L字の先端側)に作用する軸方向Lの荷重に対して、L字の形状を維持する剛性を高めることができる。よって、スペーサ部36の軸第一方向L1側端面を、第二エンドプレート31の円環板状部33の軸第二方向L2側端面に対して平行に保つことができる。すなわち、2段階の段差と第一曲面傾斜部R3と第二曲面傾斜部R4とにより、荷重伝達部38の径方向外側部分が変形して第二エンドプレート31から浮き上がるのを抑制できる。よって、ロータ21と駆動ギヤ34との間の実質的な当接面を拡大できる。
従って、押圧力が、当接面の径方向内側に集中して作用することなく、径方向外側までムラなく分散させて作用させることができる。また、本例では、荷重伝達部38は段階的に拡大されているので、荷重伝達部38を円筒形状の組み合わせで形成することができ、荷重伝達部38の加工を容易化できる。
Further, the
Compared with the case where the
Therefore, the pressing force does not act on the inner side in the radial direction of the contact surface, and can be distributed and acted evenly on the outer side in the radial direction. Moreover, in this example, since the
また、本実施形態では、駆動ギヤ34の歯部35の歯底円の径Y1と第二エンドプレート31の円環板状部33の外径Y2とを比べると、歯部35の歯底円の径Y1が円環板状部33の外径Y2より小さい。そこで、スペーサ部36を駆動ギヤ34と一体的に形成している。これにより、駆動ギヤ34の歯部35の歯底円の径と第二エンドプレート31の円環板状部33の外径とのいずれか小さい方とスペーサ部36を一体にすることで、大きい方の径に合わせてロータ21と駆動ギヤ34との間の当接面を形成できる。すなわち、スペーサ部36の荷重伝達部38の外径を、歯底円の径Y1より大きく、第二エンドプレート31の円環板状部33の外径Y2まで拡大することができ、ロータ21と駆動ギヤ34との当接面をより拡大することができる。よって、当接面の押圧力をより増加させることができるとともに、当接面を介してロータ21から駆動ギヤ34に直接伝達できる回転電機MGの駆動力をより増加させることができる。
In the present embodiment, when the diameter Y1 of the root circle of the
図1に示すように、軸体41の外周面53の径は、ロータ21の内周面51に接する領域と、駆動ギヤ34の内周面52に接する領域とで同一に形成されている。本実施形態では、軸体41の外周面53の径は、ロータ21と駆動ギヤ34とが配置される領域、すなわち、第一支持部42と第二支持部43とに挟まれる軸方向間の領域の全体に亘って、同一径に形成されている。なお、駆動ギヤ34の内周面52に接する領域の軸体41の外周面53に、スプライン嵌合用の軸方向Lに延びる複数の溝が形成されているが、溝の突出部の外周円の径は、溝が形成されていない領域と同一径に形成されている。
As shown in FIG. 1, the diameter of the outer
本実施形態では、ロータ21と駆動ギヤ34とをまとめて、第一支持部42及び第二支持部43により軸方向両側から挟み込んで軸方向Lに支持しているので、ロータ21と駆動ギヤ34との軸方向間に、支持部42、43とは別の、ナット又は軸方向段差などの新たな支持部を設けて、ロータ21と駆動ギヤ34とを個別に軸方向Lに支持する必要がない。仮に、新たな支持部を設けると、軸体41の外周面53に、ネジ溝又は軸方向段差などの径方向内側に引退する引退部を形成する必要があり、当該引退部で軸体41が小径となり、軸体41の強度が低下する。特に、回転電機MGの駆動力は、ロータ21と駆動ギヤ34との軸方向間の軸体41を伝達するため、当該軸方向間の軸体41の強度を確保する必要がある。この点、本実施形態では、ロータ21と駆動ギヤ34との軸方向間に支持部を設けないように構成されているので、当該軸方向間でも軸体41の外周面53を同一径に維持でき、軸体41の強度の低下を抑制できる。
In the present embodiment, the
軸体41が貫通する各部材は、挿入方向奥側(軸第一方向L1側)に配置される部材から順番に、軸体41に開放側から挿入方向に挿入されて組み立てられる。軸体41に挿入される円環状の部材を、軸体41に対して軸方向Lに支持するためには、当該外周面53に径方向内側に引退する引退部を形成する必要がある。この引退部の外周面53に接する部材を、挿入方向手前側(軸第二方向L2側)から軸体41に挿入するためには、引退部の位置より挿入方向手前側の外周面53の径を、引退部における径以下に引退させる必要がある。よって、外周面53に軸方向支持のための引退部が形成されると、引退部より挿入方向手前側の外周面53の径は、引退部と同一径以下に減少される。従って、複数の引退部が形成されると、外周面53の径は、挿入方向手前側に向かう軸方向Lに沿って、引退部毎に段階的に減少する。従って、最も挿入方向奥側の外周面53の径が最大となり、最も挿入方向手前側の外周面53の径が最小となり、引退部の形成数が多いほど、挿入方向手前側に向かうにつれ、外周面53の径が段階的に減少することになる。
Each member through which the
本実施形態では、第一支持部42が、軸第一方向L1側で軸体41と一体形成されているフランジ部であるので、軸体41が貫通する円環状の各部材は、挿入方向奥側(軸第一方向L1奥側)に配置される部材から順番に、軸体41に挿入方向手前側(軸第二方向L2側)から挿入方向(軸第一方向L1)に挿入されて組み立てられる。また、本実施形態では、ロータ21及び駆動ギヤ34の挿入方向手前側で、挿入方向手前側に向かって最初の軸方向支持のための引退部であるねじ溝45を形成している。このため、ロータ21及び駆動ギヤ34を、軸体41の外周面53の径が最大となる、最も挿入方向奥側(軸第一方向L1奥側)に配置することができる。従って、軸体41が回転電機MGの駆動力をロータ21から駆動ギヤ34に伝達するために必要な部分の全体に亘って、軸体41の外周面の径を最大にすることができ、回転電機MGの駆動力を伝達するための軸体41の強度を確保することができる。また、ロータ21及び駆動ギヤ34を軸方向Lに支持するための引退部を、ねじ溝45だけの最小数(1つ)にしているので、引退部毎に段階的に変化する外周面53の径の最大径と最小径との差を最小限に抑えることができる。
In the present embodiment, since the
一方、ねじ溝45の挿入方向手前側(軸第二方向L2側)では、軸体41の外周面53の径が減少しているが、回転電機MGの駆動力が伝達されないため、軸体41の強度が低下しても比較的許容できる。本実施形態では、ねじ溝45の挿入方向手前側の外周面53に、更に、レゾルバ64のロータを軸方向Lに支持するための引退部、及び第二支持軸受62を軸方向Lに支持するための引退部が形成されている。
On the other hand, the diameter of the outer
〔第二の実施形態〕
次に、本発明に係る駆動装置1の第二の実施形態について、図面を参照して説明する。上記の第一の実施形態では、スペーサ部36が、歯部35と一体的に形成されて駆動ギヤ34を構成し、第二エンドプレート31の円環板状部33と別体の構成とされていた。しかし、本実施形態では、図4及び図5に示すように、スペーサ部36は、円環板状部33と一体的に形成されて第二エンドプレート31を構成し、駆動ギヤ34の歯部35と別体の構成とされている点が相違する。以下では、本実施形態に係る駆動装置1について、上記第一の実施形態との相違点を中心として説明する。なお、特に説明しない点については、上記第一の実施形態と同様とする。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the
上記したように、本実施形態では、第二エンドプレート31が、図4及び図5に示すように、駆動ギヤ34の歯部35と円環板状部33とを軸方向Lに離間させるスペーサ部36を、円環板状部33と一体的に備えている。そして、本実施形態においても、スペーサ部36の軸方向長さU1は、第二エンドプレート31の円環板状部33の軸第二方向L2側端面からステータ22の第二コイルエンド部23の軸第二方向L2側端面までの軸方向長さU2より長くなるように形成されている。これにより、駆動ギヤ34の歯部35は、ステータ22の第二コイルエンド部23に対して軸第二方向L2側に位置するように配置される。よって、駆動ギヤ34の歯部35と入力ギヤ72とを駆動連結するチェーン71は、第二コイルエンド部23に対して軸第二方向L2側に配置され、第二コイルエンド部23を避けることができる。
As described above, in the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the
また、スペーサ部36は、軸体41の径方向外側に配置される筒状の本体部37と、本体部37と円環板状部33との接続部に設けられ、本体部37に対して径方向に拡大された第一荷重伝達部38と、本体部37と駆動ギヤ34の歯部35との接続部に設けられ、本体部37に対して径方向に拡大された第二荷重伝達部39と、を有する。本実施形態でも、本体部37は、円筒状に形成されている。また、スペーサ部36の第一荷重伝達部38は、軸第一方向L1側の端部に近づくにつれ、円筒状の本体部37の外周面に対して径方向外側に徐々に拡大される。また、スペーサ部36の第二荷重伝達部39は、軸第二方向L2側の端部に近づくにつれ、円筒状の本体部37の外周面に対して径方向外側に徐々に拡大される。本例では、第一荷重伝達部38は、概略的に1段階で径方向外側に拡大されており、本体部37の外周面と第一段階との間は、断面円弧状の第四曲面傾斜部R6により繋がれて径方向外側に徐々に拡大しており、第一段階と円環板状部33との間は、断面円弧状の第五曲面傾斜部R7により繋がれて、径方向外側に徐々に拡大している。
The
また、第二荷重伝達部39は、概略的に1段階で径方向外側に拡大されており、本体部37の外周面と第一段階との間は、断面円弧状の第六曲面傾斜部R8により繋がれて径方向外側に徐々に拡大している。このような第二荷重伝達部39を設けることにより、ロータ21と駆動ギヤ34との間の当接面を、径方向に拡大することができる。また、第六曲面傾斜部R8により、第二荷重伝達部39の径方向外側部分が変形して駆動ギヤ34の歯部35の端面から浮き上がるのを抑制できる。よって、ロータ21と駆動ギヤ34との間の実質的な当接面を拡大できる。
Further, the second
また、本例では、荷重伝達部38、39は段階的に拡大されているので、荷重伝達部38、39を円筒状に形成することができ、荷重伝達部38、39の加工を容易化できる。
Moreover, in this example, since the
また、本実施形態では、スペーサ部36は、第二エンドプレート31の円環板状部33と一体形成されており、高い剛性が必要な駆動ギヤ34の歯部35に比べ、より低い剛性の材料、例えば、アルミニウムを用いることができる。よって、第一の実施形態におけるスペーサ部36より軽量化が可能である。また、スペーサ部36が、本体部37、及び荷重伝達部38、39を備える複雑な形状であっても、削り出しなどにより、容易に加工できる。
In the present embodiment, the
〔その他の実施形態〕
(1)上記の各実施形態においては、ロータ21と駆動ギヤ34とが、軸方向Lに互いを押圧するように当接している場合を例に説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、ロータ21と駆動ギヤ34とが、軸方向Lに互いを押圧するように、他の部材、例えば、シート状のパッキン等を介して、当接するようにすることも本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、介装される部材に、摩擦係数が高い素材を用いると、摩擦力によりロータ21から駆動ギヤ34に伝達される回転電機MGの駆動力を増加させることができる。また、ロータコア25と第二支持部43との間にも、同様に、シート状のパッキンなどの部材を介装させるようにしてもよい。
[Other Embodiments]
(1) In the above embodiments, the case where the
(2)上記の各実施形態においては、ロータ21と駆動ギヤ34との間の当接面が、基本的に平面とされている場合を例に説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、ロータ21の軸第二方向L2側端面及び駆動ギヤ34の軸第一方向L1側端面の一方又は双方に軸方向Lに引退又は突出する溝状又はほぞ状などの凹凸を設けることも本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、ロータ21の軸第二方向L2側端面に形成された凹凸と、駆動ギヤ34の軸第一方向L1側端面に形成された凹凸とが、凸部と凹部とで互いに嵌合するように構成してもよい。このように構成すると、ロータ21から駆動ギヤ34に伝達できる回転電機MGの駆動力を、摩擦力のように押圧力に依存せずに、噛み合い係合により確実に増加させることができる。また、ロータコア25と第二支持部43との間の当接面にも、同様に、凹凸を形成するようにしてもよい。
(2) In each of the above embodiments, the case where the contact surface between the
(3)上記の第一の実施形態においては、ロータ21が、ロータコア25の軸第二方向L2側の端面に当接する円環板状部33を有する第二エンドプレート31を備えている場合を例に説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、ロータ21が、第二エンドプレート31を備えないように構成し、ロータコア25の軸第二方向L2側の端面が、駆動ギヤ34に当接するようにすることも本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、スペーサ部36の軸方向長さが、ロータコア25の軸第二方向L2側端面から第二コイルエンド部23の軸第二方向L2側端面までの軸方向長さより長くなるように形成されると好適である。また、荷重伝達部38の外径が、ロータコア25の外径とほぼ同じにされていると好適である。
(3) In said 1st embodiment, the case where the
(4)上記の各実施形態においては、ロータ21が、ロータコア25の軸第一方向L1側の端面に当接する第一エンドプレート32を備えている場合を例に説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、ロータ21が、第一エンドプレート32を備えないように構成し、ロータコア25の軸第一方向L1側の端面が、第一支持部42に当接するようにすることも本発明の好適な実施形態の一つである。この場合、第一支持部42の外径が、ロータ21の外径とほぼ同じにされていると好適である。
(4) In each of the above-described embodiments, the case where the
(5)上記の各実施形態においては、第二エンドプレート31の円環状部33及び駆動ギヤ34の歯部35の少なくとも一方が、スペーサ部36を一体的に備える場合を例に説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、第二エンドプレート31の円環状部33及び駆動ギヤ34の歯部35の双方が、スペーサ部36を備えるようにすることも本発明の好適な実施形態の一つである。或いは、スペーサ部36は、第二エンドプレート31の円環状部33及び駆動ギヤ34の歯部35の何れとも、一体形成されていない別体の部材とされ、ロータ21と駆動ギヤ34とが、軸方向Lに互いを押圧するように、スペーサ部36を介して、当接するようにすることも本発明の好適な実施形態の一つである。
(5) In each of the above embodiments, the case where at least one of the
(6)上記の各実施形態においては、第一支持部42は、ロータ21における円環部の径方向長さの半分程度の位置まで延出されている場合を例に説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、第一支持部42は、ロータ21の外周面の位置までの任意の位置まで径方向に延出されるようにすることも本発明の好適な実施形態の一つである。例えば、第一支持部42の外径は、ロータ21の外径とほぼ同じにされていると好適である。
(6) In each of the above-described embodiments, the
(7)上記の第一の実施形態においては、スペーサ部36の荷重伝達部38は、ロータ21の径方向厚さの半分程度の位置まで、径方向に拡大されている場合を例に説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、スペーサ部36の荷重伝達部38を、ロータ21の外周面の位置までの任意の位置まで径方向に拡大されるようにすることも本発明の好適な実施形態の一つである。例えば、スペーサ部36の荷重伝達部38の外径は、ロータ21の外径とほぼ同じにされていると好適である。
(7) In the first embodiment described above, the
(8)上記の各実施形態においては、荷重伝達部38、39は、径方向に段階的に拡大されている場合を例に説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、荷重伝達部38、39は、径方向に連続的に拡大されるようにする、或いはリブ状に形成され径方向に拡大されるようにすることも本発明の好適な実施形態の一つである。また、荷重伝達部38、39の形状は、上記のような径方向内側に向かって窪んだ円弧状断面の曲面に限られない。例えば、荷重伝達部38、39の断面形状が、径方向外側に向かって突出した円弧状、傾斜した直線状、或いは任意の曲線とされていても好適である。
(8) In each of the above-described embodiments, the case where the
(9)上記の各実施形態においては、軸体41の外周面53の径は、ロータ21の内周面51に接する領域と、駆動ギヤ34の内周面52に接する領域とで同一に形成されている場合を例に説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、軸体41の外周面53の径は、ロータ21の内周面51に接する領域と、駆動ギヤ34の内周面52に接する領域とで必要に応じて異なるようにすることも本発明の好適な実施形態の一つである。また、軸体41の外周面53の径は、ロータ21の内周面51及び駆動ギヤ34の内周面52に接しない領域で、必要に応じて、接する領域より縮小されるようにしてもよい。
(9) In each of the above embodiments, the diameter of the outer
(10)上記の各実施形態においては、第一支持部42が、軸体41と一体形成されたフランジ部であり、第二支持部43が、軸体41に螺合されるナットである場合を例に説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、第一支持部42及び第二支持部43の双方が、軸体41に螺合されるナットである、或いは、第一支持部42が、軸体41に螺合されるナットであり、第二支持部43が、軸体41と一体形成されたフランジ部であるようにすることも本発明の好適な実施形態の一つである。
また、第一支持部42及び第二支持部43は、ロータ21と駆動ギヤ34とを軸方向Lに支持して、押圧力を生じさせることが可能な支持部材であればよく、例えば、かしめにより固定される部材、スナップリングなどでもよい。
(10) In each of the above embodiments, the
The
(11)上記の各実施形態においては、ロータ21の内周面51と軸体41の外周面53との間、及び軸体41の外周面53と駆動ギヤ34の内周面52との間の双方が、回り止め嵌合されている場合を例に説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、ロータ21の内周面51と軸体41の外周面53との間、及び軸体41の外周面53と駆動ギヤ34の内周面52との間、の一方又は双方が、回り止め嵌合されずに当接或いは離間している状態にされることも本発明の好適な実施形態の一つである。これより、軸体41を介してロータ21から駆動ギヤ34に伝達される回転電機MGの駆動力を大幅に減少することができる。この場合、ロータ21と駆動ギヤ34との間の当接面を介して、より大きい駆動力が伝達される。従って、軸体41に要求される強度が大幅に低くなり、軸体41の外径を大幅に減少させて軸体41及び回転電機MGを小型化したり、軸体41を軽量化したりすることができる。更には、軸体41内の油路の形成、材質の選定等の制約を更に少なくすることができる。
(11) In each of the above embodiments, between the inner
(12)上記の各実施形態においては、駆動ギヤ34の歯部35が、チェーン71に係合する構成の場合を例に説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、駆動ギヤ34の歯部35が、従動ギヤに噛み合う構成とされ、歯部35が平歯車や、はす歯歯車などとされていても好適である。
(12) In the above embodiments, the case where the
本発明は、ロータ及びステータを備えた回転電機と、前記ロータと同軸上に配置されて前記ロータと一体的に回転する駆動ギヤと、前記ロータ及び前記駆動ギヤを貫通してこれらと同軸上に配置される軸体と、を備えた駆動装置に好適に利用することができる。 The present invention relates to a rotating electrical machine having a rotor and a stator, a drive gear that is coaxially arranged with the rotor and rotates integrally with the rotor, and passes through the rotor and the drive gear to be coaxial with them. It can utilize suitably for the drive device provided with the axis | shaft body arrange | positioned.
1:駆動装置
2:ホイール駆動ユニット
21:ロータ
22:ステータ
23:第二コイルエンド部(コイルエンド部)
24:第一コイルエンド部
25:ロータコア
31:第二エンドプレート(エンドプレート)
32:第一エンドプレート
33:円環板状部
34:駆動ギヤ
35:歯部
36:スペーサ部
37:本体部
38:荷重伝達部(第一)
39:荷重伝達部(第二)
40:スプライン部
41:軸体
42:第一支持部
43:第二支持部
44:ねじ部
45:ねじ溝
51:ロータの内周面
52:駆動ギヤの内周面
53:軸体の外周面
61:駆動装置ケース
62:第二支持軸受
63:第一支持軸受
64:レゾルバ
65:ケース本体
66:ケースカバー
67:ケース周壁部
68:本体カバー部
69:第一ボス部
70:第二ボス部
71:チェーン
72:入力ギヤ
73:ブレーキディスク
74:ホイール
75:タイヤ
MG:回転電機
B:ブレーキ
I:入力軸
O:車輪軸
Y1:歯部の歯底円の径
Y2:円環板状部の外径
X1:第一軸心
X2:第二軸心
L:軸方向
L1:軸第一方向
L2:軸第二方向
1: Drive device 2: Wheel drive unit 21: Rotor 22: Stator 23: Second coil end portion (coil end portion)
24: First coil end portion 25: Rotor core 31: Second end plate (end plate)
32: First end plate 33: Ring plate-shaped portion 34: Drive gear 35: Tooth portion 36: Spacer portion 37: Body portion 38: Load transmitting portion (first)
39: Load transmission part (second)
40: Spline portion 41: Shaft body 42: First support portion 43: Second support portion 44: Screw portion 45: Screw groove 51: Inner
Claims (7)
軸方向に前記駆動ギヤから前記ロータへ向う方向を軸第一方向、軸方向に前記ロータから前記駆動ギヤへ向う方向を軸第二方向として、
前記ロータに対して前記軸第一方向側で前記軸体に固定され、前記ロータを前記軸第一方向側から軸方向に支持する第一支持部と、
前記駆動ギヤに対して前記軸第二方向側で前記軸体に固定され、前記駆動ギヤを前記軸第二方向側から軸方向に支持する第二支持部と、を備え、
前記ロータと前記駆動ギヤとが、前記第一支持部及び前記第二支持部により軸方向両側から挟まれ、軸方向に互いを押圧するように当接している駆動装置。 A rotating electrical machine having a rotor and a stator, a drive gear arranged coaxially with the rotor and rotating integrally with the rotor, and a shaft passing through the rotor and the drive gear and arranged coaxially therewith A drive device comprising a body,
The direction from the drive gear to the rotor in the axial direction is the first axis direction, and the direction from the rotor to the drive gear in the axial direction is the second axis direction.
A first support portion fixed to the shaft body on the first axial direction side with respect to the rotor, and supporting the rotor in the axial direction from the first axial direction side;
A second support portion fixed to the shaft body on the second shaft direction side with respect to the drive gear, and supporting the drive gear in the axial direction from the second shaft direction side;
A drive device in which the rotor and the drive gear are sandwiched from both sides in the axial direction by the first support portion and the second support portion and are in contact with each other so as to press each other in the axial direction.
前記駆動ギヤ及び前記エンドプレートの少なくとも一方が、前記駆動ギヤの歯部と前記エンドプレートの前記円環板状部とを軸方向に離間させるスペーサ部を一体的に備え、
前記スペーサ部の軸方向長さが、前記エンドプレートの前記円環板状部の軸第二方向側端面から前記ステータのコイルエンド部の軸第二方向側端面までの軸方向長さより長い請求項1に記載の駆動装置。 The rotor includes an end plate having an annular plate-like portion that comes into contact with an end surface of the rotor core on the second axial direction side,
At least one of the drive gear and the end plate is integrally provided with a spacer portion that axially separates a tooth portion of the drive gear and the annular plate-like portion of the end plate,
The axial length of the spacer portion is longer than the axial length from the axial second direction side end surface of the annular plate-shaped portion of the end plate to the axial second direction side end surface of the coil end portion of the stator. The drive device according to 1.
前記軸体の前記外周面の径が、前記ロータの内周面に接する領域と、前記駆動ギヤの内周面に接する領域とで同一である請求項1から5の何れか一項に記載の駆動装置。 The shaft body includes an outer peripheral surface in contact with an inner peripheral surface of the rotor and an inner peripheral surface of the drive gear,
The diameter of the outer peripheral surface of the shaft body is the same in a region in contact with the inner peripheral surface of the rotor and a region in contact with the inner peripheral surface of the drive gear. Drive device.
前記第一支持部及び前記第二支持部の一方が備える前記ねじ部を締め付けることにより、前記第一支持部及び前記第二支持部の一方が、他方の側へ向けて前記ロータ及び前記駆動ギヤを押圧するように構成されている請求項1から6の何れか一項に記載の駆動装置。 At least one of the first support portion and the second support portion includes a screw portion that is screwed onto the outer peripheral surface of the shaft body,
By tightening the screw part included in one of the first support part and the second support part, one of the first support part and the second support part faces the other side toward the rotor and the drive gear. The drive device according to any one of claims 1 to 6, wherein the drive device is configured to press the button.
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JPH08183348A (en) * | 1994-12-28 | 1996-07-16 | Aqueous Res:Kk | Hybrid type vehicle |
JP2001113968A (en) * | 1999-10-15 | 2001-04-24 | Aisin Aw Co Ltd | Drive divice for hybrid vehicle |
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- 2010-07-27 JP JP2010168447A patent/JP5382461B2/en active Active
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