JP2017036788A - Vehicular motor drive device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両のばね上側に搭載され、それぞれ左右の駆動輪を個別に駆動する車両用モータ駆動装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle motor drive device that is mounted on a spring upper side of a vehicle and individually drives left and right drive wheels.
左右の駆動輪をそれぞれ個別に駆動させる電動モータと減速機を備える車両用モータ駆動装置としては、特許文献1や特許文献2に開示されたものがある。
As a vehicle motor drive device including an electric motor and a speed reducer that individually drive the left and right drive wheels, there are those disclosed in Patent Document 1 and
この種の車両用モータ駆動装置は、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、一つの共通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ファレンシャルギア等が不要になる、という利点を有する。 Since this type of vehicle motor drive device includes an electric motor for driving independently for each of the left and right drive wheels, like a one-motor vehicle drive device in which the left and right drive wheels are driven by one common electric motor. There is an advantage that a differential gear or the like that distributes the driving force of one electric motor to the left and right is unnecessary.
ところで、特許文献1に開示された従来の車両用モータ駆動装置は、図6に示すように、左右の駆動輪を個別に駆動する電動モータ101L、101Rならびに電動モータ101L、101Rの回転を減速する減速機102L、102Rを備えている。
Incidentally, as shown in FIG. 6, the conventional vehicle motor drive device disclosed in Patent Document 1 decelerates the rotation of the
減速機102L、102Rは、図6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、ドライブシャフト116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。
As shown in FIG. 6, the speed reducers 102 </ b> L and 102 </ b> R include an
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。
One or more intermediate shafts 124 (counter shafts) are provided between the
上記のように、モータ軸112と出力軸125とを平行かつオフセットした配置にすると、減速機102L、102Rは半径方向に大型化し、車両用モータ駆動装置の質量増加と共に、車両搭載性の悪化を招く。
As described above, when the
また、特許文献2の車両用モータ駆動装置は、減速機として遊星ギヤ式減速機を使用するものであり、2基の電動モータを中央に背中合わせに配置し、遊星ギヤ式減速機をそれぞれの車輪側に配置する構造のものである。
Further, the vehicle motor drive device of
この特許文献2の車両用モータ駆動装置は、減速機として遊星ギヤ式減速機を適用することにより、オフセットする軸を廃止でき、半径方向の装置の小型化には有利であるものの、一般的に遊星ギヤ式減速機は平行軸式歯車減速機よりも高コストであるという問題がある。
Although the vehicle motor drive device of
そこで、この発明は、径方向ならびに軸方向の装置サイズを縮小することが可能で、かつ、遊星ギヤ式減速機を適用する場合と比較して装置のコスト低減を図ることができる車両用モータ駆動装置を提供することを課題とするものである。 Therefore, the present invention can reduce the device size in the radial direction and the axial direction, and can reduce the cost of the device as compared with the case where a planetary gear type reduction gear is applied. It is an object to provide an apparatus.
前記の課題を解決するために、この発明の車両用モータ駆動装置は、左右輪をそれぞれ駆動する2つの電動モータと、それぞれの電動モータの回転を減速する2つの歯車減速機からなり、電動モータに対し歯車減速機がそれぞれの車輪寄りに配置され、電動モータのロータ軸は歯車減速機側端面が開口する中空部もしくは軸方向に貫通する貫通孔を有し、ロータ軸の歯車減速機側端部には入力歯車が一体的に設けられ、出力軸には出力歯車が一体的に設けられ、出力軸はロータ軸に対し同軸上に設けられるとともに、出力軸の電動モータ側の端部がロータ軸の中空部もしくは貫通孔に挿入され、ロータ軸の中空部もしくは貫通孔の内周面にて、出力軸がロータ軸に対し少なくとも一つの軸受で回転支持され、歯車減速機には1つ以上の中間軸が入力軸と出力軸に平行に回転自在に設けられ、中間軸に一体的に設けられる複数の歯車と入力歯車ならびに出力歯車との噛み合いにより電動モータの回転が減速されて出力軸に伝達することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a vehicle motor drive device according to the present invention includes two electric motors that respectively drive left and right wheels, and two gear reducers that decelerate the rotation of the respective electric motors. Gear reducers are arranged closer to the respective wheels, and the rotor shaft of the electric motor has a hollow portion opened on the gear reducer side end surface or a through-hole penetrating in the axial direction, and the gear reducer side end of the rotor shaft The input gear is integrally provided on the part, the output gear is integrally provided on the output shaft, the output shaft is provided coaxially with the rotor shaft, and the end of the output shaft on the electric motor side is the rotor. The shaft is inserted into the hollow portion or through hole of the shaft, and the output shaft is rotatably supported by at least one bearing with respect to the rotor shaft at the inner peripheral surface of the hollow portion or through hole of the rotor shaft. The intermediate axis of The rotation of the electric motor is decelerated and transmitted to the output shaft by meshing with the input gear and the output gear, which are provided rotatably in parallel with the input shaft and the output shaft, and are integrally provided with the intermediate shaft. Features.
また、この発明の車両用モータ駆動装置は、1つの電動モータと、電動モータの回転を減速する1つの歯車減速機からなり、電動モータに対し歯車減速機が車輪寄りに配置され、電動モータのロータ軸は歯車減速機側端面が開口する中空部もしくは軸方向に貫通する貫通孔を有し、ロータ軸の歯車減速機側端部には入力歯車が一体的に設けられ、出力軸には出力歯車が一体的に設けられ、出力軸はロータ軸に対し同軸上に設けられるとともに、出力軸の電動モータ側の端部がロータ軸の中空部もしくは貫通孔に挿入され、ロータ軸の中空部もしくは貫通孔の内周面にて、出力軸がロータ軸に対し少なくとも一つの軸受で回転支持され、歯車減速機には1つ以上の中間軸が入力軸と出力軸に平行に回転自在に設けられ、中間軸に一体的に設けられる複数の歯車と入力歯車ならびに出力歯車との噛み合いにより電動モータの回転が減速されて出力軸に伝達することを特徴とする。 The vehicle motor drive device according to the present invention includes one electric motor and one gear reducer that decelerates the rotation of the electric motor. The gear reducer is disposed closer to the wheel with respect to the electric motor. The rotor shaft has a hollow part with an open end face on the gear reducer side or a through-hole penetrating in the axial direction. An input gear is integrally provided at the gear reducer side end part of the rotor shaft, and an output is provided on the output shaft. The gear is provided integrally, the output shaft is provided coaxially with the rotor shaft, and the end of the output shaft on the electric motor side is inserted into the hollow portion or through hole of the rotor shaft, and the hollow portion of the rotor shaft or On the inner peripheral surface of the through hole, the output shaft is rotatably supported by at least one bearing with respect to the rotor shaft, and the gear reducer is provided with one or more intermediate shafts that are rotatable in parallel with the input shaft and the output shaft. , Provided integrally with the intermediate shaft The rotation of the electric motor is decelerated and transmitted to the output shaft by meshing the plurality of gears with the input gear and the output gear.
以上のように、この発明の車両用モータ駆動装置は、電動モータのロータ軸と同軸配置される歯車減速機の出力軸とを、ロータ軸の歯車減速機側端部の中空部もしくは貫通孔に、出力軸の電動モータ側端部を挿入配置しているので、軸方向長さが短くなり、軸方向の装置長さの縮小が可能になる。さらに、ロータ軸の歯車減速機側端部を回転支持する軸受と、出力軸の電動モータ側端部をロータ軸の歯車減速機側端部の中空部もしくは貫通孔に対して回転支持する軸受との軸方向の位置を、オーバーラップさせることにより、軸方向の長さがより短くなるので、軸方向の装置長さのさらなる縮小が可能になる。さらに、出力軸の支持剛性が高まり、減速機の耐久性を向上させることができ、また、振動低減にも効果がある。 As described above, in the vehicle motor drive device of the present invention, the output shaft of the gear reducer arranged coaxially with the rotor shaft of the electric motor is connected to the hollow portion or the through-hole of the gear reducer side end portion of the rotor shaft. Since the electric motor side end portion of the output shaft is inserted and arranged, the axial length is shortened, and the apparatus length in the axial direction can be reduced. Further, a bearing that rotatably supports the gear reducer side end of the rotor shaft, and a bearing that rotatably supports the electric motor side end of the output shaft with respect to the hollow portion or through-hole of the gear reducer side end of the rotor shaft. By overlapping the positions in the axial direction, the length in the axial direction becomes shorter, so that the apparatus length in the axial direction can be further reduced. Furthermore, the support rigidity of the output shaft is increased, the durability of the speed reducer can be improved, and there is an effect in reducing vibration.
また、歯車減速機の歯車を全て外歯車によって構成することができるので、遊星ギヤ式減速機を適用する場合と比較して装置のコスト低減を図ることができる。 Further, since all the gears of the gear reducer can be constituted by external gears, the cost of the apparatus can be reduced as compared with the case where a planetary gear type reducer is applied.
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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1に示すこの発明の車両用モータ駆動装置Aは、左右輪をそれぞれ駆動する2基の電動モータ1と、それぞれの電動モータ1の回転を減速する2基の歯車減速機2からなる。
A vehicle motor drive device A according to the present invention shown in FIG. 1 includes two electric motors 1 that respectively drive left and right wheels, and two
図1に示すこの発明の車両用モータ駆動装置Aは、左右輪をそれぞれ駆動する2基の電動モータ1を背面合わせで左右並列に収容するモータハウジング3を中央にし、このモータハウジング3の左右の端部に減速機ハウジング4を設け、減速機ハウジング4内に歯車減速機2を収容して一体化している。
A vehicle motor drive device A according to the present invention shown in FIG. 1 has a
図1に示すこの発明の車両用モータ駆動装置Aは、2基の電動モータ1を収納するモータハウジング3が一体的に成形され、左右輪をそれぞれ駆動する電動モータ1および歯車減速機2が一つの装置として構成されている。ここで一体的に成形とは、個別に製作したハウジングをねじ締結等で一体化することを含むものとする。
In the vehicle motor drive device A of the present invention shown in FIG. 1, a
モータハウジング3は、中央に仕切り壁3aを設け、左右の端部が開口し、左右の端部の開口が減速機ハウジング4によって閉塞されている。
The
前記モータハウジング3の外周は、ラジエター(図示省略)から冷却液が供給される冷却用の配管5を備える、所謂ウォータジャケットを構成し、これにより電動モータ1を効果的に冷却している。
The outer periphery of the
モータハウジング3の左右の端部に連結される減速機ハウジング4は、円筒部4aと、この円筒部4aの内側端部に一体的に設けられ、モータハウジング3の外側端部の開口を閉塞する内側壁4bと、円筒部4aの外側端部に設けられる外側壁4cとからなる。
The
電動モータ1は、図1に示すように、モータハウジング3の内周面にステータ6を設け、このステータ6の内周に間隔をおいてロータ7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、図示以外の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。
As shown in FIG. 1, the electric motor 1 is a radial gap type in which a
ロータ7の中心には、ロータ軸8が一体的に装着されている。ロータ軸8の両端は、モータハウジング3の中央の仕切り壁3aと、モータハウジング3の外側(歯車減速機2側)の開口部を閉塞する減速機ハウジング4の内側壁4bとに、2個の軸受9a、9b(転がり軸受以下同じ)によってモータハウジング3と減速機ハウジング4に対し回転支持される。
A
ロータ軸8の外側端部(歯車減速機2側の端部)は、減速機ハウジング4内に挿入され、減速機ハウジング4内に挿入されたロータ軸8の外側端部には、減速機ハウジング4側に開口する中空部10が設けられている。また、減速機ハウジング4内に挿入されたロータ軸8の外側端部の外周には、入力歯車11が設けられている。入力歯車11は、ロータ軸8に一体成形する構造でも、スプライン等で嵌合する構造でもよい。図1の実施形態では、ロータ軸8の外側端部に減速機ハウジング4側に開口する中空部10を設けているが、中空部10をロータ軸8を貫通する貫通孔にしてもよい。
The outer end of the rotor shaft 8 (the end on the
ロータ軸8の内側端部には、モータハウジング3の中央の仕切り壁3aとの間に、角度センサ24が設けられている。
An
減速機ハウジング4内には、ロータ軸8と同軸配置される出力軸12が設けられている。
An
出力軸12の内側端部(電動モータ1側の端部)は、ロータ軸8の外側端部の中空部10に挿入配置されている。
The inner end portion (end portion on the electric motor 1 side) of the
ロータ軸8の外側端部の中空部10に挿入された出力軸12は、少なくとも一つの軸受13(転がり軸受以下同じ)によってロータ軸8に対して回転支持されている。出力軸12をロータ軸8に対して回転支持する軸受13と、ロータ軸8の歯車減速機2側の端部を減速機ハウジング4に対して回転支持する軸受9bとは、軸方向の位置がオーバーラップする位置に配置されている。
The
また、出力軸12の外側端部は、減速機ハウジング4の外側壁4cに軸受14(転がり軸受以下同じ)によって回転支持されている。
Further, the outer end portion of the
出力軸12には、出力歯車15が一体的に設けられている。出力軸12の外側端部は、減速機ハウジング4の外側壁4cから外側の車輪側に引き出され、等速ジョイント16を嵌合するための締結部位を設けている。
An
歯車減速機2には、1つ以上の中間軸17が設けられ、複数の歯車噛み合いにより、モータ回転速度が減速されて出力軸12に伝達され、最終的には等速ジョイント16と中間シャフト18からなるドライブシャフトを介して車輪19に動力が伝達される(図3)。
The
中間軸17の両端は、減速機ハウジング4の内側壁4bと外側壁4cに軸受20、21(転がり軸受以下同じ)によって減速機ハウジング4に対して回転支持されている。中間軸17は、外周面に入力歯車11に噛み合う大径歯車17aと出力歯車15に噛み合う小径歯車17bを有する段付き歯車である。
Both ends of the
減速機ハウジング4には、減速機ハウジング4内の歯車を潤滑するために、潤滑油溜り22が設けられ、減速機ハウジング4の外側壁4cと出力軸12との間にはオイルシール23が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するために設置されている。歯車減速機2内の歯車を全て外歯車にすることにより、歯車減速機2の内部空間の下部に設けられた潤滑油溜り22の潤滑油を歯車が掻き揚げて潤滑が行われる。
The
この発明の車両用モータ駆動装置Aは、上記のように、ロータ軸8と同軸配置される出力軸12とを、ロータ軸8の外側端部の中空部10に、出力軸12の内側端部を挿入配置することにより、軸方向長さが短くなり、軸方向の装置長さの縮小が可能になる。さらに、ロータ軸8の外側端部を回転支持する軸受9bと、出力軸12の内側端部をロータ軸8の外側端部の中空部10に対して回転支持する軸受13とを軸方向位置をオーバーラップさせることにより、軸方向の長さがより短くなるので、軸方向の装置長さのさらなる縮小が可能になる。さらに、出力軸12の支持剛性が高まり、減速機の耐久性を向上させることができ、また、振動低減にも効果がある。
In the vehicle motor drive device A of the present invention, as described above, the
また、歯車減速機2がロータ軸8に一体的に設けられた入力歯車11と出力歯車15による歯車構成とすることにより、歯車を全て外歯車によって構成することができるので、遊星ギヤ式減速機を適用する場合に比較して装置のコスト低減が図れる。
In addition, since the
この発明に係る車両用モータ駆動装置Aは、左右輪をそれぞれ駆動する2つの電動モータ1と、それぞれのモータ回転を減速する2つの歯車減速機2からなり、図3に示すように、左右の車輪19の中央位置のシャーシ51上に搭載され、車両用モータ駆動装置Aの駆動力は、等速ジョイント16と中間シャフト18からなるドライブシャフトを介して左右の前方の車輪19に伝達される。
A vehicle motor drive device A according to the present invention comprises two electric motors 1 that respectively drive left and right wheels, and two
車両用モータ駆動装置Aの搭載形態としては、図3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。 As a mounting form of the vehicle motor drive device A, any of a rear wheel drive system and a four wheel drive system may be used in addition to the front wheel drive system shown in FIG.
図4に示す実施形態の車両用モータ駆動装置Aは、1つの電動モータ1と、電動モータ1の回転を減速する1つの歯車減速機2からなり、図1に示す実施形態の車両用モータ駆動装置Aを中央のモータハウジング3の仕切り壁3aで2分した構造のものである。
The vehicle motor drive device A according to the embodiment shown in FIG. 4 includes one electric motor 1 and one
電動モータ1に対し歯車減速機2が車輪19寄りに配置され、ロータ軸8は、歯車減速機2側端面が開口する中空部10もしくは軸方向に貫通する貫通孔を有する。電動モータ1のロータ軸8の歯車減速機2側の端部には入力歯車11が一体的に設けられ、出力軸12には出力歯車15が一体的に設けられている。
The
出力軸12は、電動モータ1のロータ軸8に対し同軸上に設けられるとともに、出力軸12の電動モータ1側の端部がロータ軸8の中空部10もしくは貫通孔に挿入され、ロータ軸8の中空部10の内周面にて、出力軸12が電動モータ1のロータ軸8に対し少なくとも一つの軸受13で回転支持されている。
The
歯車減速機2には、1つ以上の中間軸17が、ロータ軸8及び出力軸12に対して平行に回転自在に設けられ、中間軸17に一体的に設けられる複数の歯車と入力歯車11ならびに出力歯車15との噛み合いにより電動モータ1の回転が減速されて出力軸12に伝達される。
In the
この図4の実施形態においても、歯車減速機2内の歯車は全て外歯車である。
In the embodiment of FIG. 4 as well, all the gears in the
上記のように、ロータ軸8は、電動モータ1のロータ7に対して歯車減速機2側の箇所にて、少なくとも一つの軸受13によりモータハウジング3に支持され、出力軸12をロータ7の中空部10の内周面にて支持する軸受13と、ロータ軸8を歯車減速機2側で回転支持する軸受9bとが、軸方向にオーバーラップする位置に配置している。
As described above, the
図4に示す車両用モータ駆動装置Aは、1つの電動モータ1と、電動モータ1の回転を減速する1つの歯車減速機2からなるので、車両に搭載する場合には、図5に示すように、車輪19に一つの車両用モータ駆動装置Aが配置される。図5は、前輪駆動車であり、左右の前輪に一つずつ車両用モータ駆動装置Aをシャーシ51上に搭載し、各車両用モータ駆動装置Aの駆動力を、等速ジョイント16と中間シャフト18からなるドライブシャフトを介して前方の左右の車輪19に伝達している。
Since the vehicle motor drive device A shown in FIG. 4 includes one electric motor 1 and one
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。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can of course be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. The scope of the present invention is claimed. The equivalent meanings recited in the claims, and all modifications within the scope.
1 :電動モータ
2 :歯車減速機
3 :モータハウジング
3a :仕切り壁
4 :減速機ハウジング
4a :円筒部
4b :内側壁
4c :外側壁
5 :配管
6 :ステータ
7 :ロータ
8 :ロータ軸
9a :軸受
9b :軸受
10 :中空部
11 :入力歯車
12 :出力軸
13 :軸受
14 :軸受
15 :出力歯車
16 :等速ジョイント
17 :中間軸
17a :大径歯車
17b :小径歯車
18 :中間シャフト
19 :車輪
20 :軸受
21 :軸受
22 :潤滑油溜り
23 :オイルシール
24 :角度センサ
51 :シャーシ
A :車両用モータ駆動装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Electric motor 2: Gear reduction gear 3:
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