JP2016188651A

JP2016188651A - ２モータ車両駆動装置

Info

Publication number: JP2016188651A
Application number: JP2015067865A
Authority: JP
Inventors: 篤史池田; Atsushi Ikeda
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2015-03-30
Publication date: 2016-11-04

Abstract

【課題】車両が旋回しても減速機ケーシング内で潤滑油が偏らず、左右並列に設けた減速機に十分な潤滑油を供給できる２モータ車両駆動装置を提供する。【解決手段】左右の駆動輪をそれぞれ独立して駆動させる２基の電動モータ１Ｌ、１Ｒと、この２基の電動モータ１Ｌ、１Ｒの動力を個別に減速して左右の駆動輪に伝達する２基の減速機２Ｌ、２Ｒとを備え、この２基の減速機２Ｌ、２Ｒを左右並列に収容する減速機ケーシング２０を中央にしてその左右に２基の電動モータのモータケーシング３Ｌ、３Ｒを固定配置した２モータ車両駆動装置において、前記減速機ケーシング２０の中央に、減速機ケーシング２０を左右２室に仕切る仕切り壁２１を設け、旋回時の潤滑油の片寄りを防止した。【選択図】図１

Description

この発明は、車両のばね上側に搭載され、左右の駆動輪をそれぞれ独立して駆動させる２基の電動モータと減速機を備え、減速機の出力軸のアウトボード側（車輪側）の端部に、車輪に動力を伝達する等速ジョイントを設けた２モータ車両駆動装置に関するものである。

左右の駆動輪をそれぞれ独立して駆動させる２基の電動モータと減速機を備える２モータ車両駆動装置としては、特許文献１に開示されたものがある。

この種の２モータ車両駆動装置は、一つの電動モータによって左右の駆動輪を駆動させる1モータ車両駆動装置のように、一つの電動モータの駆動力を左右に振り分けるディファレンシャルギヤ等が不要になる、という利点を有する。

また、２モータ車両駆動装置は、左右の駆動輪のそれぞれについて独立に駆動用の電動モータを備えるので、左右の駆動輪の駆動力を異ならせることが容易であり、旋回時に旋回内側の車輪より旋回外側の車輪に多くの駆動力を発生させることで、旋回性能が向上する等の走行性能の向上が容易である。

特開平１１−２４３６６４号公報

ところで、特許文献１に開示された従来の２モータ車両駆動装置は、図７に示すように、左右の駆動輪を個別に駆動する左右の電動モータ１０１Ｌ、１０１Ｒと電動モータ１０１Ｌ、１０１Ｒの回転を減速する減速機１０２Ｌ、１０２Ｒを備え、左右の電動モータ１０１Ｌ、１０１Ｒの中央に減速機１０２Ｌ、１０２Ｒを配置している。

減速機１０２Ｌ、１０２Ｒは、図７に示すように、モータ軸１１２から動力が伝達される入力歯車を有する入力軸１２３と、中間シャフト１２７からなるドライブシャフトを介して駆動輪に駆動力を伝達する出力軸１２５とが平行かつオフセットした配置の平行軸歯車減速機である。

減速機１０２Ｌ、１０２Ｒの入力軸１２３と出力軸１２５との間には、1つ以上の中間軸１２４（カウンター軸）が設けられる。

出力軸１２５の車輪側の端部には、図７に示すように、等速ジョイント１２６が設けられ、等速ジョイント１２６から中間シャフト１２７を介して車輪に動力が伝達される。

左右の減速機１０２Ｌ、１０２Ｒは、一室の減速機ケーシング１２８内に並列に収容されている。

減速機ケーシング１２８内には、左右の減速機１０２Ｌ、１０２Ｒを構成する歯車列を潤滑するために、潤滑油が封入されている。

ところが、車両の旋回時には、一室の減速機ケーシング１２８内に封入された潤滑油は片側に片寄り易く、左右の減速機１０２Ｌ、１０２Ｒのうちの片方だけにしか十分な潤滑油が供給されないことが生じ、一方が潤滑油不足なるという問題がある。

そこで、この発明は、減速機ケーシング内に左右の減速機を並列に収容した場合に、車両が旋回しても減速機ケーシング内で潤滑油が偏らず、左右並列に設けた減速機に十分な潤滑油を供給できる２モータ車両駆動装置を提供することを課題とする。

前記の課題を解決するために、この発明は、左右の駆動輪をそれぞれ独立して駆動させる２基の電動モータと、この２基の電動モータの動力を個別に減速して左右の駆動輪に伝達する２基の減速機とを備え、この２基の減速機を左右並列に収容する減速機ケーシングを中央にしてその左右に２基の電動モータのモータケーシングを固定配置した２モータ車両駆動装置において、前記減速機ケーシングの中央に、減速機ケーシングを左右２室に仕切る仕切り壁を設けたことを特徴とする。

前記仕切り壁によって減速機ケーシングを左右２室に仕切ると、旋回時の潤滑油の片寄りを防止できるが、左右２室のケーシングにそれぞれ個別に潤滑油を封入しなければならないので、潤滑油の封入を左右２室のケーシングの片方から封入できるように、仕切り壁には、左右２室を連通する潤滑油の連通口を設けることが望ましい。

また、前記仕切り壁によって減速機ケーシングを左右２室に仕切ると、潤滑油を交換する際には、左右２室のケーシングにそれぞれ潤滑油を排出するドレン穴を設け、２つのドレン穴から個別に潤滑油を排出しなければならず、メンテナンス作業が煩わしいので、前記仕切り壁に、左右２室に共通するドレン穴を形成し、このドレン穴にドレンボルトをねじ込むことにより、ドレン穴を閉塞するようにすることにより、ドレンボルトを一つにして潤滑油交換のメンテナンス性を向上させることが望ましい。

以上のように、この発明によれば、仕切り壁によって減速機ケーシングを左右２室に仕切っているので、旋回時の潤滑油の片寄りを防止できる。

また、減速機ケーシングを仕切る仕切り壁に、左右２室を連通する潤滑油の連通口を設けることにより、潤滑油の封入を左右２室のケーシングの片方から封入することができる。

また、前記仕切り壁に左右２室に共通するドレン穴を形成し、このドレン穴にドレンボルトをねじ込んでドレン穴を閉塞するようにすることにより、ドレンボルトが一つになり、潤滑油交換のメンテナンス性を向上させることができる。

この発明に係る２モータ車両駆動装置の実施形態を示す横断平面図である。図１の減速機部分を拡大した横断平面図である。ドレンボルトを取外した状態を示す図１の減速機部分を拡大した横断平面図である。図１の右側の減速機の歯車配置を示す側面図である。この発明に係る２モータ車両駆動装置を搭載した電気自動車の一例を示す概略平面図である。この発明に係る２モータ車両駆動装置の等速ジョイント部分を示す部分拡大断面図である。従来の他の２モータ車両駆動装置を示す横断平面図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

この発明に係る２モータ車両駆動装置Ａは、図１に示すように、２基の減速機２Ｌ、２Ｒを左右並列に収容する減速機ケーシング２０を中央にし、その減速機ケーシング２０の左右に２基の電動モータ１Ｌ、１Ｒのモータケーシング３Ｌ、３Ｒを固定配置した構造を採用する。

この発明に係る電気自動車Ｂは、図５に示すように、シャーシ４１と、駆動輪としての前輪４２と、後輪４３と、左右の前輪４２をそれぞれに独立に駆動する２モータ車両駆動装置Ａとを備え、２モータ車両駆動装置Ａは、左右の前輪４２の中央位置のシャーシ４１上に搭載され、２モータ車両駆動装置Ａの駆動力は、等速ジョイント１５と中間シャフト１６からなるドライブシャフトを介して左右の前輪４２に伝達される。

２モータ車両駆動装置Ａの搭載形態としては、図５で示した前輪駆動方式の他に、後輪駆動方式でも四輪駆動方式のいずれでも構わない。

この発明に係る２モータ車両駆動装置Ａにおける左右の電動モータ１Ｌ、１Ｒは、図１に示すように、モータケーシング３Ｌ、３Ｒ内に収容されている。

モータケーシング３Ｌ、３Ｒは、円筒形のモータケーシング本体３ａＬ、３ａＲと、このモータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの外側面を閉塞する外側壁３ｂＬ、３ｂＲとモータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの内側には減速機２Ｌ、２Ｒと隔てる内側壁３ｃＬ、３ｃＲからなる。モータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの内側壁３ｃＬ、３ｃＲには、モータ軸１２ａを引き出す開口部が設けられている。

電動モータ１Ｌ、１Ｒは、図１に示すように、モータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの内周面にステータ１１を設け、このステータ１１の内周に間隔をおいてロータ１２を設けたラジアルギャップタイプのものを使用している。なお、図示はしなかったがアキシャルギャップタイプの電動モータを使用してもよい。

ロータ１２は、モータ軸１２ａを中心部に有し、そのモータ軸１２ａはモータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの内側壁３ｃＬ、３ｃＲの開口部からそれぞれ減速機２Ｌ、２Ｒ側に引き出されている。モータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの開口部とモータ軸１２ａとの間にはシール部材１３が設けられている。

モータ軸１２ａは、モータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの内側壁３ｃＬ、３ｃＲと外側壁３ｂＬ、３ｂＲとに転がり軸受１４ａ、１４ｂによって回転自在に支持されている。

左右並列に設けられた２基の減速機２Ｌ、２Ｒを収容する減速機ケーシング２０は、図２及び図３に示すように、中央ケーシング２０ａとこの中央ケーシング２０ａの両側面に固定される左右の側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲの３ピース構造になっている。左右の側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲは、左右対象形状に形成されている。

減速機ケーシング２０の側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲのアウトボード側の側面と電動モータ１Ｌ、１Ｒのモータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの内側壁３ｃＬ、３ｃＲとを、複数のボルト２９によって固定することにより、減速機ケーシング２０の左右に２基の電動モータ１Ｌ、１Ｒが固定配置される（図１参照）。

中央ケーシング２０ａには、図２及び図３に示すように、中央に仕切り壁２１が設けられている。減速機ケーシング２０は、この仕切り壁２１によって左右に２分割され、２基の減速機２Ｌ、２Ｒを収容する独立した左右の収容室２２Ｌ、２２Ｒが並列に設られている。

前記仕切り壁２１によって減速機ケーシング２０を左右２室に仕切ると、旋回時の潤滑油の片寄りを防止できる。

減速機ケーシング２０の左右の収容室２２Ｌ、２２Ｒには、潤滑油を封入する。
左右の収容室２２Ｌ、２２Ｒへの潤滑油の封入を左右の収容室２２Ｌ、２２Ｒの片方から封入できるように、仕切り壁２１の下方には、左右の収容室２２Ｌ、２２Ｒを連通する潤滑油の連通口６１を設けている。連通孔６１を設けることにより、電気自動車Ｂが停車中に左右の収容室２２Ｌ、２２Ｒの封入された潤滑油が左右均等になるようになり、片方のみが減少するようなことがない。

また、前記仕切り壁２１には、左右の収容室２２Ｌ、２２Ｒに共通するドレン穴６２を形成し、このドレン穴６２にドレンボルト６３をねじ込むことにより、ドレン穴６２を閉塞するようにすることにより、ドレンボルト６３を一つにして潤滑油交換のメンテナンス性を向上させている。ドレンボルト６３にはＯリングを設けて密封性を向上してもよい。

減速機２Ｌ、２Ｒは、図２及び図３に示すように、左右対称形に設けられ、モータ軸１２ａから動力が伝達される入力歯車２３ａを有する入力軸２３と、この入力歯車２３ａに噛み合う大径歯車２４ａと出力歯車２５ａに噛み合う小径歯車２４ｂを有する中間軸２４と、出力歯車２５ａを有し、減速機ケーシング２０から引き出されて等速ジョイント１５、中間シャフト１６を介して駆動輪に駆動力を伝達する出力軸２５とを備える平行歯車減速機である（図５参照）。

減速機２Ｌ、２Ｒの入力軸２３の両端は、中央ケーシング２０ａの仕切り壁２１の左右両面に形成したボス部２７ａと側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲに形成したボス部２７ｂに転がり軸受２８ａ、２８ｂを介して回転自在に支持されている。

入力軸２３のアウトボード側の端部は、側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲに設けた開口部から外側に引き出されており、開口部と入力軸２３の外側端部との間にはシール部材３１を設け、減速機２Ｌ、２Ｒに封入された潤滑油の漏洩および外部からの泥水などの侵入を防止している。

入力軸２３は、中空構造であり、この中空の入力軸２３にモータ軸１２ａが挿入されている。入力軸２３とモータ軸１２ａとは、スプライン（セレーションも含む以下同じ）結合されている。

中間軸２４は、外周面に入力歯車２３ａに噛み合う大径歯車２４ａと出力歯車２５ａに噛み合う小径歯車２４ｂを有する段付き歯車である。この中間軸２４の両端は、中央ケーシング２０ａの仕切り壁２１の両面に形成したボス部３２と側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲに形成したボス部３３とに転がり軸受３４ａ、３４ｂを介して支持されている。

出力軸２５は、大径の出力歯車２５ａを有し、中央ケーシング２０ａの仕切り壁２１の両面に形成したボス部３５と側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲに形成したボス部３６に転がり軸受３７ａ、３７ｂによって支持されている。

出力軸２５のアウトボード側の端部は、側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲに形成した開口部から減速機ケーシング２０の外側に引き出され、引き出された出力軸２５のアウトボード側の端部の外周面に、等速ジョイント１５の外側継手部材５０がスプライン結合されている（図６参照）。

出力軸２５に結合された等速ジョイント１５は、中間シャフト１６を介して駆動輪に接続される（図５）。

出力軸２５のアウトボード側の端部と側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲに形成した開口部との間には、オイルシール３９を設け、減速機２Ｌ、２Ｒに封入された潤滑油の漏洩および外部からの泥水などの侵入を防止している（図１から図３参照）。

減速機２Ｌ、２Ｒの入力軸２３、中間軸２４、出力軸２５の歯車の配置は、図４に示すとおりである。図４は、右側の減速機２Ｒを示している。

図１に示す実施形態の等速ジョイント１５は、いわゆるトリポード型等速ジョイントであり、図６に示すように、カップ部５０ａと、カップ部５０ａから軸方向に延びた軸部５０ｂとを有する外側継手部材５０と、外側継手部材５０のカップ部５０ａの内周に収容された内側継手部材５１と、外側継手部材５０と内側継手部材５１との間に配置されたトルク伝達要素としてのローラ５２とを備えている。

内側継手部材５１は、図６に示すように、ローラ５２を回転自在に外嵌した３本の脚軸５３が円周方向等間隔に設けられたトリポード部材５４で構成されている。

内側継手部材５１のトリポード部材５４には、中間シャフト１６がトルク伝達可能に連結されている。

等速ジョイント１５の内部には潤滑剤としてのグリースが封入されている。このグリースの外部漏洩や継手外部からの異物侵入を防止するために、外側継手部材５０と中間シャフト１６との間には、筒状のブーツ５６が装着されている。

減速機２Ｌ、２Ｒの出力軸２５と、外側継手部材５０の中空の軸部５０ｂとの組み付けは、出力軸２５の端部の外面と中空の軸部５０ｂの内面に形成したスプライン部５７によるスプライン嵌合と、サークリップ５８とによって行っている。

この発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内の全ての変更を含む。

１Ｌ、１Ｒ：電動モータ
２Ｌ、２Ｒ：減速機
３Ｌ、３Ｒ：モータケーシング
３ａＬ、３ａＲ：モータケーシング本体
３ｂＬ、３ｂＲ：外側壁
３ｃＬ、３ｃＲ：内側壁
１１：ステータ
１２：ロータ
１２ａ：モータ軸
１３：シール部材
１４ａ、１４ｂ：転がり軸受
１５：等速ジョイント
１６：中間シャフト
２０：減速機ケーシング
２０ａ：中央ケーシング
２０ｂＬ、２０ｂＲ：側面ケーシング
２１：仕切り壁
２２Ｌ、２２Ｒ：収容室
２３：入力軸
２３ａ：入力歯車
２４：中間軸
２４ａ：大径歯車
２４ｂ：小径歯車
２５：出力軸
２５ａ：出力歯車
２７ａ、２７ｂ：ボス部
２８ａ、２８ｂ：転がり軸受
２９：ボルト
３１：シール部材
３２、３３：ボス部
３４ａ、３４ｂ：転がり軸受
３５、３６：ボス部
３７ａ、３７ｂ：転がり軸受
３９：オイルシール
４１：シャーシ
４２：前輪
４３：後輪
５０：外側継手部材
５０ａ：カップ部
５０ｂ：軸部
５１：内側継手部材
５２：ローラ
５３：脚軸
５４：トリポード部材
５６：ブーツ
５７：スプライン部
５８：サークリップ
６１：連通口
６２：ドレン穴
６３：ドレンボルト
Ａ：２モータ車両駆動装置
Ｂ：電気自動車

Claims

左右の駆動輪をそれぞれ独立して駆動させる２基の電動モータと、この２基の電動モータの動力を個別に減速して左右の駆動輪に伝達する２基の減速機とを備え、この２基の減速機を左右並列に収容する減速機ケーシングを中央にしてその左右に２基の電動モータのモータケーシングを固定配置した２モータ車両駆動装置において、前記減速機ケーシングの中央に、減速機ケーシングを左右２室に仕切る仕切り壁を設けたことを特徴とする２モータ車両駆動装置。
前記仕切り壁に、左右２室の減速機ケーシング内に封入された潤滑油の連通口を設けたことを特徴とする請求項１記載の２モータ車両駆動装置。
前記仕切り壁に、左右２室に共通するドレン穴を形成し、このドレン穴にドレンボルトをねじ込むことにより、ドレン穴を閉塞することを特徴とする請求項１又は２記載の２モータ車両駆動装置。