JP2018048663A - 車両駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸方向に長くなることを抑制し、車幅方向の搭載スペースを狭めることができる車両駆動装置を提供する。【解決手段】電動モータからのトルクを左右輪に分配する歯車装置30は、同軸に配された左右の中間歯車軸13L、13Rと同軸上に二つ組み合わせた3要素2自由度の遊星歯車機構30L、30Rからなり、遊星歯車機構は、内歯車ＲL、ＲRと同軸上に設けられた遊星キャリヤＣL、ＣRと、内歯車ＲL、ＲRと同軸上に設けられた太陽歯車ＳL、ＳRと、遊星歯車ＰL、ＰRとを有し、一方の遊星キャリヤＣLと他方の太陽歯車ＳRとを結合する第1結合部材31と、一方の太陽歯車ＳLと他方の遊星キャリヤＣRとを結合する第2結合部材32とを有し、遊星キャリヤＣL、ＣRの両端が転がり軸受20a、20bによって回転自在に支持されており、インボード側のキャリヤフランジ34bの側面に、転がり軸受20aの収容凹所39cを設けた。【選択図】図２

Description

この発明は、独立した２基の電動モータからの駆動トルクを左右の駆動輪にトルク差を増幅して伝達することができる車両駆動装置に関するものである。

電気自動車等の車両において、左右の駆動輪にそれぞれ電動モータを配置して、各電動モータを独立して制御することにより左右の駆動輪間に適宜駆動トルク差を与え、これにより車両の旋回モーメントを制御することが知られている。例えば、各電動モータがそれぞれ減速機を介して左右の駆動輪に独立して接続されている場合、各電動モータの回転速度はそれぞれの減速機で減速され、かつ、各電動モータの出力トルク（駆動力）はそれぞれの減速機で増大されて左右の駆動輪に伝達される。ここで、車両の右旋回時と左旋回時の挙動を同様にするために、各電動モータは同じ出力特性にして、それぞれの減速機も同じ減速比にしている。

左右の駆動輪に伝達される左右の電動モータの出力トルクは、減速機の減速比に応じて増大される。但し、左右の駆動輪の出力トルクの差の比率は、左右の減速機の減速比が同じであるので、左右の電動モータの出力トルクの差の比率と同一であり、左右の駆動輪の出力トルクの差の比率が増大されるわけではない。

ところが、車両のスムーズな旋回走行の実現や、極端なアンダーステア、極端なオーバーステア等の車両の挙動変化を抑制するために、左右の電動モータから与えられる出力トルクの差の比率よりも左右の駆動輪に伝達される出力トルクの差の比率を大きくすることが有効な場合がある。

特許文献１及び特許文献２には、二つの電動モータと左右の駆動輪との間に、３要素２自由度の遊星歯車機構を同軸上に二つ組み合わせた歯車装置を備え、二つの電動モータから与えられるトルクの差を増幅して左右の駆動輪に与えることができる車両駆動装置が開示されている。この特許文献１及び特許文献２に記載した車両駆動装置では、左右の電動モータから与えられる出力トルク差よりも大きな駆動トルク差を得ることができる。

また、特許文献１及び特許文献２では、車両駆動装置における歯車装置の配置について具体的に言及されていない。本願の出願人は、トルク差を増幅する歯車装置を小型、軽量化した車両駆動装置を、既に特許出願を行っている（特願２０１６−０２３５２９号）。

本願の出願人が特許出願している車両駆動装置（先願例）は、図１１及び図１２に示す構成である。

先願例の車両駆動装置２０１は、図１１に示すように、車両に搭載され独立して制御可能な二つの電動モータ２０２Ｌ、２０２Ｒと、二つの電動モータ２０２Ｌ、２０２Ｒと左右の駆動輪との間に設けられ、二つの電動モータ２０２Ｌ、２０２Ｒからのトルクを左右輪に分配する歯車装置３００と、二つの電動モータ２０２Ｌ、２０２Ｒのトルクを駆動輪に伝達する減速機２０３Ｌ、２０３Ｒとを備えている。前記減速機２０３Ｌ、２０３Ｒは、電動モータ２０２Ｌ、２０２Ｒに連結し、入力歯車２１２ａを有する入力歯車軸２１２Ｌ、２１２Ｒと、駆動輪に連結し、出力歯車２１４ａを有する出力歯車軸２１４Ｌ、２１４Ｒと、入力歯車軸２１２Ｌ、２１２Ｒから出力歯車軸２１４Ｌ、２１４Ｒの間の動力伝達を行う中間歯車軸２１３Ｌ、２１３Ｒとを有する。中間歯車軸２１３Ｌ、２１３Ｒには、入力歯車２１２ａと噛み合う入力側大径歯車２１３ａと出力歯車２１４ａと噛み合う出力側小径歯車２１３ｂとが設けられている。

二つの電動モータ２０２Ｌ、２０２Ｒは、同一出力特性の電動モータが用いられ、モータハウジング２０４Ｌ、２０４Ｒ内に収容されている。

そして、入力歯車軸２１２Ｌ、２１２Ｒ、中間歯車軸２１３Ｌ、２１３Ｒ、出力歯車軸２１４Ｌ、２１４Ｒは相互にオフセットして配置されている。

図１１及び図１２に示すように、二つの電動モータ２０２Ｌ、２０２Ｒからのトルクを左右輪に分配する歯車装置３００は、同軸に配された左右の１対の中間歯車軸２１３Ｌ、２１３Ｒと同軸上に二つ組み合わせた３要素２自由度の遊星歯車機構からなる。歯車装置３００を構成する遊星歯車機構３００Ｌ、３００Ｒは、図１２の拡大図に示すように、中間歯車軸２１３Ｌ、２１３Ｒの入力側大径歯車２１３ａにそれぞれ連結された内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rと、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rと同軸上に設けられた太陽歯車Ｓ_L、Ｓ_Rと、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rと太陽歯車Ｓ_L、Ｓ_Rに噛み合う公転歯車としての複数の遊星歯車Ｐ_L、Ｐ_Rと、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rと同軸上に設けられた遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rと、一方の遊星キャリヤＣ_L（図１２では図の左側）と他方の太陽歯車Ｓ_R（図１２では図の右側）とを結合する第１結合部材２３１と、一方の太陽歯車Ｓ_L（図１２では図の左側）と他方の遊星キャリヤＣ_R（図１２では図の右側）とを結合する第２結合部材２３２と、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rに連結された、入力歯車軸２１２Ｌ、２１２Ｒの入力歯車２１２ａと噛み合う中間歯車軸２１３Ｌ、２１３Ｒの入力側大径歯車２１３ａと、出力歯車軸２１４Ｌ、２１４Ｒの出力歯車２１４ａと噛み合う中間歯車軸２１３Ｌ、２１３Ｒの出力側小径歯車２１３ｂとを有し、中間歯車軸２１３Ｌ、２１３Ｒの出力側小径歯車２１３ｂを、遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rに連結した構成である。

遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rは、図１２に示すように、遊星歯車Ｐ_L、Ｐ_Rを支持するキャリヤピン２３３と、キャリヤピン２３３のアウトボード側端部に連結されたアウトボード側のキャリヤフランジ２３４ａと、インボード側端部に連結されたインボード側のキャリヤフランジ２３４ｂを有する。

アウトボード側のキャリヤフランジ２３４ａは、アウトボード側に延びる中空軸部２３５を備えており、中空軸部２３５のアウトボード側の端部が、転がり軸受２２０ｂを介してハウジング２０９に支持されている。

インボード側のキャリヤフランジ２３４ｂは、インボード側に延びる中空軸部２３６を備えており、中空軸部２３６のインボード側の端部が、転がり軸受２２０ａを介してハウジング２０９に支持されている。

図１１及び図１２に示す先願例では、前記出力側小径歯車２１３ｂが、キャリヤフランジ２３４ａの中空軸部２３５の外周面に一体に形成されている。
遊星歯車Ｐ_L、Ｐ_Rは、針状ころ軸受２３７を介してキャリヤピン２３３によって支持されている。

前記各キャリヤフランジ２３４ａ、２３４ｂの外周面と内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rとの間には、転がり軸受２３９ａ、２３９ｂを配置している。

また、インボード側のキャリヤフランジ２３４ｂと、インボード側のキャリヤフランジ２３４ｂの中空軸部２３６を支持する転がり軸受２２０ａとの間には、カラー２４０を配置している。

図１１及び図１２に示す先願例では、中空軸で構成される第２結合部材２３２の右側の端部と、遊星キャリヤＣ_Rのインボード側のキャリヤフランジ２３４ｂの中空軸部２３６とがスプライン嵌合により連結している。

この先願例では、上記のように、車両駆動装置２０１の中間歯車軸２１３Ｌ、２１３Ｒに歯車装置３００を設置するため、前記歯車装置３００の二つの遊星歯車機構を構成する太陽歯車Ｓ_L、Ｓ_R、遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_R、遊星歯車Ｐ_L、Ｐ_R、及び内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rの設置スペースや、中間歯車軸２１３Ｌ、２１３Ｒを遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rの両端で支持する転がり軸受２２０ａ、２２０ｂの設置スペースが必要となり、軸方向寸法が大きくなる。そして、減速機２０３Ｌ、２０３Ｒの軸方向寸法は、歯車装置３００を備える中間歯車軸２１３Ｌ、２１３Ｒの軸方向寸法が支配することとなる。

この中間歯車軸２１３Ｌ、２１３Ｒは、アウトボード側より中間歯車軸２１３Ｌ、２１３Ｒを支持する転がり軸受２２０ｂ、出力側小径歯車２１３ｂ、遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rのアウトボード側と内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rとの間に設けられるアウトボード側転がり軸受２３９ｂ、遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rのインボード側と内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rとの間に設けられるインボード側ボード側転がり軸受２３９ａ、遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rのインボード側の転がり軸受２２０ａの順に並んでハウジング２０９に取り付けられている。

また、図１１及び図１２に示すように、上記した各転がり軸受２２０ａ、２３９ａ、２２０ｂ、２３９ｂは軸方向と直交する方向から見て重ならないように配置されている。

特開２０１５−２１５９４号公報 特許第４９０７３９０号公報

上記したように、軸方向寸法が大きくなると車両駆動装置の体格が軸方向に長くなる。このため、車両における車両駆動装置の搭載スペースの車幅方向の長さを広く確保しなければならない。

搭載スペースを車幅方向に広く取ると、広い車幅となり、狭い路地などでの車両の取り回しが悪くなる。また、車両駆動装置を操舵輪へ搭載した場合、車両駆動装置が車幅方向に長いと操舵角に制限が生じ、車両の小回り性が悪くなる。さらに、懸架装置の構造や配置、特に、車幅方向であるアーム長さに制限が生じ、乗り心地や操縦安定性が低下する等のデメリットとなる恐れがある。

そこで、この発明は、車両駆動装置を軸方向に長くなることを抑制し、車幅方向の搭載スペースを狭めることができる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、 車両に搭載され独立して制御可能な二つの電動モータと、前記二つの電動モータ間に配置される二つの減速機と、前記二つの減速機に組み込まれ、二つの電動モータからのトルクを左右輪に分配する歯車装置とを備えた車両駆動装置において、前記歯車装置は、同軸上に二つ組み合わせた３要素２自由度の遊星歯車機構からなり、前記遊星歯車機構は、内歯車と、前記内歯車と同軸上に設けられた遊星キャリヤと、前記内歯車と同軸上に設けられた太陽歯車と、公転歯車としての複数の遊星歯車とを有し、前記二つの遊星歯車機構の一方の遊星キャリヤと他方の太陽歯車とを結合する第１結合部材と、一方の太陽歯車と他方の遊星キャリヤとを結合する第２結合部材とを有し、前記歯車装置の内歯車の外周に、上流側の駆動歯車からの駆動力が伝達される外歯車が設けられ、前記歯車装置の第１結合部材と第２結合部材から下流側へ駆動力が伝達され、前記遊星キャリヤは、アウトボード側のキャリヤフランジと、インボード側のキャリヤフランジと、前記遊星歯車を回転自在に支持し、前記両キャリヤフランジに端部が連結されるキャリヤピンとを有し、前記アウトボード側のキャリヤフランジと前記インボード側のキャリヤフランジとに、転がり軸受を介して車両駆動装置のハウジングに対して回転自在に支持される軸部を設け、前記アウトボード側またはインボード側の少なくとも一方のキャリヤフランジの側面に、前記軸部を支持する転がり軸受の収容凹所を設けたことを特徴とする。

また、前記減速機は、前記電動モータと連結し、入力歯車を備える入力歯車軸と、駆動輪に連結し、出力歯車を備える出力歯車軸と、入力歯車軸と出力歯車軸との間に設けられ、入力側大径歯車と出力側小径歯車を備える中間歯車軸とを有し、
前記歯車装置は、前記左右一対の中間歯車軸と同軸上に二つ組み合わされて設けられた３要素２自由度の遊星歯車機構からなり、前記歯車装置の内歯車が、前記減速機の中間歯車軸の入力側大径歯車と連結し、前記歯車装置の遊星歯車機構の遊星キャリヤが中間歯車軸の出力側小径歯車と連結しており、前記出力側小径歯車がアウトボード側に配置され、前記インボード側のキャリヤフランジの側面に、前記軸部を支持する転がり軸受の収容凹所を設ければよい。

また、前記内歯車は、前記アウトボード側キャリヤフランジ及びインボード側キャリヤフランジに対して内歯車用転がり軸受を介して回転自在に支持され、前記内歯車用転がり軸受は遊星キャリヤ用転がり軸受より前記遊星歯車機構側に位置するように構成すればよい。

また、前記減速機は、前記電動モータと連結し、入力歯車を備える入力歯車軸と、駆動輪に連結し、出力歯車を備える出力歯車軸と、入力歯車軸と出力歯車軸との間に設けられ、入力側大径歯車と出力側小径歯車を備える中間歯車軸とを有し、
前記歯車装置は、前記左右一対の中間歯車軸と同軸上に二つ組み合わされて設けられた３要素２自由度の遊星歯車機構からなり、前記歯車装置の内歯車が、前記減速機の中間歯車軸の入力側大径歯車と連結し、前記歯車装置の遊星歯車機構の遊星キャリヤが中間歯車軸の出力側小径歯車と連結しており、前記出力側小径歯車がインボード側に配置され、前記アウトボード側のキャリヤフランジの側面に、前記軸部を支持する転がり軸受の収容凹所を設ければよい。

また、前記減速機は、前記電動モータと連結し、入力歯車を備える入力歯車軸と、駆動輪に連結し、出力歯車を備える出力歯車軸とを有し、前記歯車装置は、前記出力歯車を有する左右一対の出力歯車軸と同軸上に二つ組み合わされて設けられた３要素２自由度の遊星歯車機構からなり、前記遊星歯車機構は、内歯車と、前記内歯車と同軸上に設けられた遊星キャリヤと、前記内歯車と同軸上に設けられた太陽歯車と、公転歯車としての複数の遊星歯車とを有し、前記二つの遊星歯車機構の一方の遊星キャリヤと他方の太陽歯車とを結合する第１結合部材と、一方の太陽歯車と他方の遊星キャリヤとを結合する第２結合部材とを有し、前記歯車装置の内歯車が、前記減速機の出力歯車軸の出力歯車と連結し、前記歯車装置の遊星歯車機構の遊星キャリヤが前記出力歯車軸の出力軸部と連結しており、前記遊星キャリヤは、アウトボード側のキャリヤフランジと、インボード側のキャリヤフランジと、前記遊星歯車を回転自在に支持し、前記両キャリヤフランジに端部が連結されるキャリヤピンとを有し、
前記アウトボード側のキャリヤフランジと前記インボード側のキャリヤフランジとに、転がり軸受を介して車両駆動装置のハウジングに対して回転自在に支持される軸部を設け、前記アウトボード側とインボード側のキャリヤフランジの側面に、前記軸部を支持する転がり軸受の収容凹所を設けたことを特徴とする。

また、前記入力歯車と出力歯車との間にアイドラギヤを設ければよい。

以上のように、この発明によれば、アウトボード側のキャリヤフランジとインボード側のキャリヤフランジとに、転がり軸受を介して車両駆動装置のハウジングに対して回転自在に支持される軸部を設け、アウトボード側またはインボード側の少なくとも一方のキャリヤフランジの側面に、軸部を支持する転がり軸受の収容凹所を設けることで、転がり軸受をキャリヤフランジの収容凹所に配置することができるので、トルク差増幅機構を構成する歯車装置の軸方向寸法を小さくすることができる。これにより、車両駆動装置の搭載スペースの車幅方向の寸法を小さくでき、車幅を狭くできる。この結果、狭い路地などでの車両の取り回し性が良くなる。また、操舵輪への車両駆動装置を搭載した場合、操舵輪の操舵角を大きく取れ車両の小回り性が良くなる。さらに、懸架装置の構造・配置の制限が少なく、車幅方向のアーム長さを長くとれ、乗り心地や操縦安定性が良い、等の効果が得られる。

この発明に係る車両駆動装置の実施形態を示す横断平面図である。 図１の一部を拡大した横断平面図である。 図1の遊星歯車機構部分の拡大図である。 この発明に係る車両駆動装置を搭載した後輪駆動方式の電気自動車の一例を示す説明図であり、歯車構成をスケルトン図で示している。 この発明に係る車両駆動装置に組み込まれた歯車装置によるトルク差増幅率を説明するための速度線図である。 この発明に係る車両駆動装置を搭載した後輪駆動方式の電気自動車の後部から見た模式図である。 この発明に係る車両駆動装置の第２の実施形態を示す横断平面図である。 図７の一部を拡大した横断平面図である。 この発明に係る車両駆動装置の第３の実施形態を示す横断平面図である。 図９の一部を拡大した横断平面図である。 先願例の車両駆動装置を示す横断平面図である。 図１１の一部を拡大した横断平面図である。

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モータ式の車両駆動装置１は、図１に示すように、２基の減速機３Ｌ、３Ｒを左右並列に収容する減速機ハウジング９を中央にし、その減速機ハウジング９の左右の車両のアウトボード側に２基の電動モータ２Ｌ、２Ｒのモータハウジング４Ｌ、４Ｒを固定配置した構造を採用する。

図４に示すこの発明の実施形態の電気自動車ＡＭは、後輪駆動方式であり、シャーシ６０と、駆動輪としての後輪６１Ｌ、６１Ｒと、前輪６２Ｌ、６２Ｒと、左右の後輪６１Ｌ、６１Ｒをそれぞれに駆動する２モータ式の車両駆動装置１とを備え、車両駆動装置１は、左右の後輪６１Ｌ、６１Ｒの中央位置のシャーシ６０上に搭載され、車両駆動装置１の駆動力は、等速ジョイント６５ａ、６５ｂと中間シャフト６５ｃを介して左右の後輪６１Ｌ、６１Ｒに伝達される。図４では、車両駆動装置１の歯車構成はスケルトン図で示している。

電動モータ２Ｌ、２Ｒのトルク（駆動力）は、減速機３Ｌ、３Ｒの入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒの入力歯車１２ａと中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒの外歯車からなる入力側大径歯車１３ａとの歯数比で増大されて歯車装置３０の内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rに伝達される。

そして、図４に示すように、歯車装置３０を介して中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒの外歯車からなる出力側小径歯車１３ｂが出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒの大径の出力歯車１４ａに噛み合って、出力側小径歯車１３ｂと出力歯車１４ａとの歯数比で電動モータ２Ｌ、２Ｒのトルクがさらに増大されて、駆動輪６１Ｌ、６１Ｒに出力される。

後輪駆動方式において、トルク差を増幅する歯車装置３０が、出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒに対し車体前側となっても後ろ側となってもよい。

２モータ式の車両駆動装置１の搭載形態としては、図４で示した後輪駆動方式の他に、前輪駆動方式でも四輪駆動方式のいずれでも構わない。

図１及び図４に示す車両駆動装置１は、車両に搭載され独立して制御可能な二つの駆動源としての電動モータ２Ｌ、２Ｒと、左右の駆動輪６１Ｌ、６１Ｒと二つの電動モータ２Ｌ、２Ｒとの間に設けられる左右２基の減速機３Ｌ、３Ｒとを備える。

この発明にかかる車両駆動装置１における左右の電動モータ２Ｌ、２Ｒは、図１に示すように、モータハウジング４Ｌ、４Ｒ内に収容されている。

モータハウジング４Ｌ、４Ｒは、円筒形のモータハウジング本体４ａＬ、４ａＲと、このモータハウジング本体４ａＬ、４ａＲの外側面を閉塞する外側壁４ｂＬ、４ｂＲと、モータハウジング本体４ａＬ、４ａＲの内側面に減速機３Ｌ、３Ｒと隔てる内側壁４ｃＬ、４ｃＲとからなる。モータハウジング本体４ａＬ、４ａＲの内側壁４ｃＬ、４ｃＲには、モータ軸５ａを引き出す開口部が設けられている。

電動モータ２Ｌ、２Ｒは、図１に示すように、モータハウジング本体４ａＬ、４ａＲ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５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、電動モータ２Ｌ、２Ｒは、アキシャルギャップタイプのものを使用してもよい。

ロータ５は、モータ軸５ａを中心部に有し、そのモータ軸５ａはモータハウジング本体４ａＬ、４ａＲの内側壁４ｃＬ、４ｃＲの開口部からそれぞれ減速機３Ｌ、３Ｒ側に引き出されている。モータハウジング本体４ａＬ、４ａＲの内側壁４ｃＬ、４ｃＲの開口部とモータ軸５ａとの間にはシール部材７が設けられている。

モータ軸５ａは、モータハウジング本体４ａＬ、４ａＲの内側壁４ｃＬ、４ｃＲと外側壁４ｂＬ、４ｂＲとに転がり軸受８ａ、８ｂによって回転自在に支持されている（図１）。

左右並列に設けられた２基の減速機３Ｌ、３Ｒを収容する減速機ハウジング９は、減速機３Ｌ、３Ｒの歯車軸と直交する方向に３ピースに分割され、図１に示すように、中央ハウジング９ａとこの中央ハウジング９ａの両側面に固定される左右の側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲの３ピース構造になっている。左右の側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲは、中央ハウジング９ａの両側の開口部に複数のボルト（図示省略）によって固定されている。

減速機ハウジング９の側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲのアウトボード側（車体外側）の側面と電動モータ２Ｌ、２Ｒのモータハウジング本体４ａＬ、４ａＲの内側壁４ｃＬ、４ｃＲとを、複数のボルト１０によって固定することにより、減速機ハウジング９の左右に２基の電動モータ２Ｌ、２Ｒが固定配置される（図１）。

中央ハウジング９ａには、中央に仕切り壁１１が設けられている。減速機ハウジング９は、この仕切り壁１１によって左右に２分割され、２基の減速機３Ｌ、３Ｒを収容する左右の収容室が並列に設けられている。

減速機３Ｌ、３Ｒは、図１に示すように、概ね左右対称形に設けられ、モータ軸５ａからトルクが伝達され、入力歯車１２ａを有する入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒと、この入力歯車１２ａに噛み合う入力側大径歯車１３ａと出力歯車１４ａに噛み合う出力側小径歯車１３ｂを有する中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒと、出力歯車１４ａを有し、減速機ハウジング９から引き出されて等速ジョイント６５ａ、６５ｂ、中間シャフト６５ｃ（図４）を介して駆動輪６１Ｌ、６１Ｒにトルクを伝達する出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒとを備える平行軸歯車減速機である。左右２基の減速機３Ｌ、３Ｒの各入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒ、各中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒ、各出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒは、それぞれが同軸上に配置されている。

減速機３Ｌ、３Ｒの入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒの両端は、中央ハウジング９ａの仕切り壁１１の左右両面に形成した軸受嵌合穴１６ａと側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲに形成した軸受嵌合穴１６ｂに転がり軸受１７ａ、１７ｂを介して回転自在に支持されている。軸受嵌合穴１６ａ、１６ｂは、転がり軸受１７ａ、１７ｂの外輪が当接する壁部のある段付き形状になっている。

入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒのアウトボード側の端部は、側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲに設けた開口部から外側に引き出されており、開口部と入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒの外側端部との間にはオイルシール１８を設け、減速機ハウジング９に封入された潤滑油の漏洩を防止している。

入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒは中空構造であり、この中空の入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒに、モータ軸５ａの端部が挿入されている。入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒとモータ軸５ａ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。

中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒは、少なくとも一つ以上配置されており、図１に示す実施形態では、一対の中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒを有する。

中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒは、外周面に入力歯車１２ａに噛み合う入力側大径歯車１３ａと出力歯車１４ａに噛み合う出力側小径歯車１３ｂを有する段付きの歯車軸を構成している。この中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒの両端は、中央ハウジング９ａの仕切り壁１１の両面に形成した軸受嵌合穴１９ａと側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲに形成した軸受嵌合穴１９ｂとに転がり軸受２０ａ、２０ｂを介して支持されている。そして、軸受嵌合穴１９ａ、１９ｂは、転がり軸受２０ａ、２０ｂの外輪が当接する壁部のある段付き形状になっている。

同軸上に配置された中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒには、この中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒと同軸上に、二つの電動モータ２Ｌ、２Ｒから与えられる駆動トルクを左右の駆動輪６１Ｌ、６１Ｒにトルク差を増幅して分配する歯車装置３０が組み込まれている。

図１の実施形態においては、入力歯車１２ａを入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒの端部外周面に一体に形成しているが、入力歯車１２ａをスプライン等で入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒに嵌合するように形成してもよい。

歯車装置３０は、同軸に配された左右の１対の中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒと同軸上に二つ組み合わせた３要素２自由度の遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒからなる。

歯車装置３０を構成する遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒは、図２の拡大図に示すように、中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒの入力側大径歯車１３ａにそれぞれ連結された内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rと、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rと同軸上に設けられた太陽歯車Ｓ_L、Ｓ_Rと、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rと太陽歯車Ｓ_L、Ｓ_Rに噛み合う公転歯車としての複数の遊星歯車Ｐ_L、Ｐ_Rと、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rと同軸上に設けられた遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rと、一方の遊星キャリヤＣ_L（図２では図の左側）と他方の太陽歯車Ｓ_R（図２では図の右側）とを結合する第１結合部材３１と、一方の太陽歯車Ｓ_L（図２では図の左側）と他方の遊星キャリヤＣ_R（図２では図の右側）とを結合する第２結合部材３２と、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rに連結され、入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒの入力歯車１２ａと噛み合う中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒの入力側大径歯車１３ａと、出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒの出力歯車１４ａと噛み合う中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒの出力側小径歯車１３ｂとを有し、中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒの出力側小径歯車１３ｂを、遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rに連結した構成である。

なお、中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒを複数対設けた場合には、入力側大径歯車１３ａに連結された内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rは、複数対の中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒの内、入力歯車１２ａと噛み合う入力側大径歯車１３ａに配置され、また、出力側小径歯車１３ｂは、複数対の中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒの内の従動側の中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒに設けられた歯車と噛み合うように配置される。

図１及び図２に示す実施形態では、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rに連結された入力側大径歯車１３ａは、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rと一体に形成されている。入力側大径歯車１３ａと内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rとを、径方向に互いに重なり合う軸方向位置に配置することで、軸方向に並べて配置するより軸方向寸法を縮小することが可能である。なお、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rに連結された入力側大径歯車１３ａは、別体に形成してもよい。

また、図１及び図２に示す実施形態では、遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rに連結された出力側小径歯車１３ｂは、遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rと一体に形成されている。なお、遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rと出力側小径歯車１３ｂは別体に形成され、スプライン嵌合により、遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rに出力側小径歯車１３ｂが設けてもよい。

また、図２に示す実施形態では、出力側小径歯車１３ｂと出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒの出力歯車１４ａは、車両駆動装置１のアウトボード側（車両の外側、図２の右側）に設けているが、図７及び図８に示す実施形態のように、車両駆動装置１のインボード側（車両の内側、図２の左側）に設けるようにしてもよい。

遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rは、図２に示すように、アウトボード側のキャリヤフランジ３４ａと、インボード側のキャリヤフランジ３４ｂ、両キャリヤフランジ３４ａ、３４ｂに設けられた穴３３ａに挿入される遊星歯車Ｐ_L、Ｐ_Rを回転自在に支持するキャリヤピン３３と、を有する。両キャリヤフランジ３４ａ、３４ｂに設けられた穴３３ａに挿入されたキャリヤピン３３はカシメ等により、キャリヤフランジ３４ａ、３４ｂに連結される。

アウトボード側のキャリヤフランジ３４ａは、アウトボード側に延びる中空軸部３５を備えており、中空軸部３５のアウトボード側の端部が、減速機ハウジング９の側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲに形成した軸受嵌合穴１９ｂに転がり軸受２０ｂを介して支持されている。

インボード側のキャリヤフランジ３４ｂは、インボード側に延びる中空軸部３６を備えており、中空軸部３６のインボード側の端部が、中央ハウジング９ａの仕切り壁１１に形成した軸受嵌合穴１９ａに転がり軸受２０ａを介して支持されている。

アウトボード側のキャリヤフランジ３４ａの中空軸部３５、インボード側のキャリヤフランジ３４ｂの中空軸部３６が転がり軸受２０ａ、２０ｂ（遊星キャリヤ用転がり軸受、以下同じ）に支持されることにより、遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rがハウジング９に支持される。

遊星歯車Ｐ_L、Ｐ_Rは、転がり軸受としての針状ころ軸受３７を介してキャリヤピン３３によって支持されている。キャリヤピン３３は各キャリヤフランジ３４ａ、３４ｂに連結されている。

また、前記各キャリヤフランジ３４ａ、３４ｂの対向面と遊星歯車Ｐ_L、Ｐ_Rの間にスラスト板３８を挿入し、遊星歯車Ｐ_L、Ｐ_Rの回転の円滑化を図っている。

インボード側のキャリヤフランジ３４ｂと内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rとの間には、転がり軸受３９ａ（内歯車用転がり軸受、以下同じ）、アウトボード側のキャリヤフランジ３４ａと内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rとの間には、転がり軸受３９ｂ（内歯車用転がり軸受、以下同じ）が配置されている。

車両駆動装置１の歯車装置３０を構成する２つの遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒを連結している第１結合部材３１および第２結合部材３２は、減速機ハウジング９の中央ハウジング９ａを左右に仕切る仕切り壁１１を貫通して組み込まれている。

この第１結合部材３１と第２結合部材３２は、同軸上に配置されると共に、一方の結合部材（図１及び図２の実施形態では第２結合部材３２）が中空軸、他方の結合部材（図１及び図２の実施形態では第１結合部材３１）が中空軸に挿通される軸からなる２重構造になっている。

図１及び図２に示す実施形態では、中空軸で構成される第２結合部材３２の右側の端部と、遊星キャリヤＣ_Rのインボード側のキャリヤフランジ３４ｂの中空軸部３６とにスプライン４１を設け、第２結合部材３２を遊星キャリヤＣ_Rに対しスプライン嵌合により連結している。

また、図１及び図２に示す実施形態では、第１結合部材３１の左側の端部と、遊星キャリヤＣ_Lのアウトボード側のキャリヤフランジ３４ａの中空軸部３５とにスプライン４２を設けて、第１結合部材３１を遊星キャリヤＣ_Lに対しスプライン嵌合により連結している。

上記のように、２つの遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒの第１結合部材３１と第２結合部材３２とを、遊星キャリヤＣ_Lと遊星キャリヤＣ_Rに対しスプライン嵌合によって連結することにより、２つの遊星歯車機構が左右に分割することが可能となり、３ピース構成の減速機ハウジング９に他の減速歯車軸と一緒に左右から組込むことができる。

第２結合部材３２の遊星キャリヤＣ_L側の端部に大径部４７を有し、この大径部４７の外周面に、左側の遊星歯車機構の遊星歯車Ｐ_Lと噛み合う外歯車が形成され、この外歯車が左側の遊星歯車機構の太陽歯車Ｓ_Lを構成している。

中空軸で構成される第２結合部材３２に挿通される第１結合部材３１は、右側の遊星歯車機構３０Ｒ側の端部に大径部４３を有し、この大径部４３の外周面に、右側の遊星歯車機構３０Ｒの遊星歯車Ｐ_Rと噛み合う外歯車が形成され、この外歯車が右側の遊星歯車機構３０Ｒの太陽歯車Ｓ_Rを構成している。

図１及び図２に示す実施形態では、第１結合部材３１と太陽歯車Ｓ_Rは一体で形成されているが、それぞれ別体で形成し、スプライン嵌合により結合してもよい。

第１結合部材３１および第２結合部材３２と遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rとの嵌合（スプライン４１、４２）は、軸方向に摺動可能な嵌め合い公差とすることにより、はすば歯車のスラスト力による歯車歯面への偏荷重を防ぐことができる。

２つの遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒを連結する２重構造の軸の内径側の結合部材（図１及び図２の実施形態では第１結合部材３１）は、結合部材（図１及び図２の実施形態では第１結合部材３１）と遊星キャリヤ（図１及び図２の実施形態ではＣ_L）とのスプライン嵌合と反対側の軸端を、他方の遊星キャリヤ（図１及び図２の実施形態ではＣ_R）に対して深溝玉軸受４９によって支持している。

２つの遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒを連結する２重構造の軸の内径側の結合部材（図１及び図２の実施形態では第１結合部材３１）には、軸心に給油穴５０を設けている。内径側の結合部材（図１及び図２の実施形態では第１結合部材３１）の給油穴５０には、外径側結合部材（図１及び図２の実施形態では第２結合部材３２）と内径側の結合部材（図１及び図２の実施形態では第１結合部材３１）との隙間に連通する径方向の給油通路５１を設けている。

出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒは、大径の出力歯車１４ａを有し、中央ハウジング９ａの仕切り壁１１の両面に形成した軸受嵌合穴５３ａと側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲに形成した軸受嵌合穴５３ｂに転がり軸受５４ａ、５４ｂ（遊星キャリア用転がり軸受、以下同じ）によって支持されている。そして、軸受嵌合穴５３ａ、５３ｂは、転がり軸受５４ａ、５４ｂの外輪が当接する壁部のある段付き形状になっている。

出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒのアウトボード側の端部は、図１に示すように、側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲに形成した開口部から減速機ハウジング９の外側に引き出され、引き出された出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒのアウトボード側の端部の外周面に、等速ジョイント６５ａの外側継手部がスプライン結合されている。

出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒに結合された等速ジョイント６５ａは、中間シャフト６５ｃ、等速ジョイント６５ｂを介して駆動輪６１Ｌ、６１Ｒに接続される（図４）。

出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒのアウトボード側の端部と側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲに形成した開口部との間には、オイルシール５５を設け、減速機ハウジング９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。

この実施形態においては、図２及び図３に示すように、歯車装置３０が組み込まれた中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒが位置するところの軸方向寸法を短くするために、インボード側のキャリヤフランジ３４ｂの側面に遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rを支持する転がり軸受２０ａを収容する収容凹所３９ｃを設けている。収容凹所３９ｃに転がり軸受２０ａが配置されることで、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rとキャリヤフランジ３４ｂとの間に配置される転がり軸受３９ａに転がり軸受２０ａが軸方向に重なるように配置される。

図２及び図３に示すように、入力歯車１２ａからのトルクを受け取る中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒの入力側大径歯車１３ａに対し、出力歯車１４ａへトルクを伝達する中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒの出力側小径歯車１３ｂがアウトボード側に配置される場合には、インボード側のキャリヤフランジ３４ｂの側面がアウトボード側寄りなるように収容凹所３９ｃが設けられ、遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rを支持する転がり軸受２０ａが嵌め込まれる軸受嵌合穴１９ａ部分の一部が収容凹所３９ｃに配置されることになる。そして、インボード側の転がり軸受３９ａがインボード側の遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rを支持する転がり軸受２０ａに対して軸方向に被さるように配置される。すなわち、インボード側の転がり軸受２０ａのアウトボード側の側面位置が、インボード側の転がり軸受３９ａのインボード側の側面位置よりも少なくともアウトボード側寄りに配置される。即ち、図３中のａだけ転がり軸受３９ａが転がり軸受２０ａの軸方向のインボード側寄りに被さるように配置できるため、歯車装置３０の軸方向寸法が小さくなる。

内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rに配置される転がり軸受３９ａが遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rのインボード側を支持する転がり軸受２０ａの軸方向に被さる量として、例えば、キャリヤピン３３から遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rのフランジ３４ｂに設けた穴３３ａに作用する荷重に対して、遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rの強度が確保できる範囲で、キャリヤピン３３と遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rのフランジ３４ｂの嵌合代(図３のｂ)を小さくし、その分だけ転がり軸受３９ａが転がり軸受２０ａに被さるようにキャリヤフランジ３４ｂの側面に収容凹所３９ｃを形成することで、トルク差増幅機構を構成する歯車装置３０の軸方向寸法を小さくすることができる。

上記のように、この実施形態では、歯車装置３０の軸方向寸法を小さくできるので、車両駆動装置１の軸方向の体格を小さくできる。これにより、車両駆動装置１の搭載スペースの車幅方向の寸法を小さくでき、車幅を狭くできる。この結果、狭い路地などでの車両の取り回し性が良くなる。また、操舵輪への車両駆動装置を搭載した場合、操舵輪の操舵角を大きく取れ車両の小回り性が良くなる。さらに、懸架装置の構造・配置の制限が少なく、車幅方向のアーム長さを長くとれ、乗り心地や操縦安定性が良い、等の効果が得られる。

図６に、車両駆動装置１の軸方向の寸法を小さくした場合の等速ジョイント６５ａ、６５ｂ間の中間シャフト６５ｃとの関係を示している。図６において、破線で示したものは車両駆動装置１の軸方向寸法が大きい場合を示している。図６に示すように、車両駆動装置１の軸方向寸法が小さくなることにより、中間シャフト６５ｃのシャフト長さが長くとれる。この結果、図６に示すように、車両駆動装置１の軸方向の寸法を小さくした場合の等速ジョイント６５ａ、６５ｂの常用各及び作動角(θ２)が、車両駆動装置１の軸方向の寸法が大きい等速ジョイント６５ａ、６５ｂの常用各及び作動角(θ１)よりも小さくすることができ、等速ジョイント６５ａ、６５ｂの寿命低下を防ぐことができる。

図１に示す実施形態の２モータ式の車両駆動装置１の歯車構成は、図４に示すスケルトン図の通りである。

図４に示すように、左右の電動モータ２Ｌ及び電動モータ２Ｒは、車両に搭載されたバッテリ６３からインバータ６４を介して与えられた電力により動作する。そして、電動モータ２Ｌ、２Ｒは、電子制御装置（図示省略）により個別に制御され、異なるトルクを発生させて出力することができる。

電動モータ２Ｌ、２Ｒからのトルクは、減速機３Ｌ、３Ｒの入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒの入力歯車１２ａから中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒの外歯車からなる入力側大径歯車１３ａに伝達され、入力歯車１２ａと入力側大径歯車１３ａとの歯数比で増大されて歯車装置３０の内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rに伝達される。

そして、歯車装置３０を介して中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒの出力側小径歯車１３ｂが出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒの大径の出力歯車１４ａに噛み合って、出力側小径歯車１３ｂと出力歯車１４ａとの歯数比で電動モータ２Ｌ、２Ｒのトルクがさらに増大されて、駆動輪６１Ｌ、６１Ｒに出力される。

この歯車装置３０は、前記のように、太陽歯車Ｓ_L、遊星キャリヤＣ_L、遊星歯車Ｐ_L及び内歯車Ｒ_Lを有する第１遊星歯車機構３０Ｌと、同じく太陽歯車Ｓ_R、遊星キャリヤＣ_R、遊星歯車Ｐ_R及び内歯車Ｒ_Rを有する第２遊星歯車機構３０Ｒとが同軸上に組み合わされて構成されている。

そして、第１遊星歯車機構３０Ｌの遊星キャリヤＣ_Lと第２遊星歯車機構３０Ｒの太陽歯車Ｓ_Rとが結合されて第１結合部材３１を形成し、第１遊星歯車機構３０Ｌの太陽歯車Ｓ_Lと第２遊星歯車機構３０Ｒの遊星キャリヤＣ_Rとが結合されて第２結合部材３２を形成している。

電動モータ２Ｌで発生したトルクＴＭ１は、入力歯車軸１２Ｌの入力歯車１２ａと入力側大径歯車１３ａとが噛み合って中間歯車軸１３Ｌに伝達され、中間歯車軸１３Ｌに伝達されたトルクが、第１遊星歯車機構３０Ｌを介して中間歯車軸１３Ｌの出力側小径歯車１３ｂに伝達され、中間歯車軸１３Ｌの出力側小径歯車１３ｂと出力歯車軸１４Ｌの出力歯車１４ａとが噛み合って、出力歯車軸１４Ｌから駆動輪６１Ｌに駆動トルクＴＬが出力される。

電動モータ２Ｒで発生したトルクＴＭ２は、入力歯車軸１２Ｒの入力歯車１２ａと入力側大径歯車１３ａとが噛み合って中間歯車軸１３Ｒに伝達され、中間歯車軸１３Ｒに伝達されたトルクが第２遊星歯車機構３０Ｒを介して中間歯車軸１３Ｒの出力側小径歯車１３ｂに伝達され、中間歯車軸１３Ｒの出力側小径歯車１３ｂと出力歯車軸１４Ｒの出力歯車１４ａとが噛み合って、出力歯車軸１４Ｒから駆動輪６１Ｒに駆動トルクＴＲが出力される。

電動モータ２Ｌ、２Ｒからのトルクは、二つの遊星歯車機構のそれぞれの内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rに与えられ、第１結合部材３１、第２結合部材３２からの出力が駆動輪６１Ｌ、６１Ｒに与えられる。この第１結合部材３１と第２結合部材３２によって、二つの遊星歯車機構が結合されている。

ところで、歯車装置３０は、二つの同一のシングルピニオン形式の遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒを組み合わせて構成されるため、図５に示すように二本の速度線図によって表すことができる。シングルピニオン遊星歯車機構では、遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rを固定した場合に太陽歯車Ｓ_L、Ｓ_Rと内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rとが逆方向に回転するため、図５に示す速度線図に表すと内歯車Ｒ_L、Ｒ_R及び太陽歯車Ｓ_L、Ｓ_Rが遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rに対して反対側に配置される。

ここでは、分かりやすいように、二本の速度線図を上下にずらし、上側に左側の遊星歯車機構３０Ｌの速度線図を示し、下側に右側の遊星歯車機構３０Ｒの速度線図を示す。また本来は、各電動モータ２Ｌ、２Ｒから出力されたトルクＴＭ１及びＴＭ２は、各入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒの入力歯車１２ａと噛み合う入力側大径歯車１３ａを介して各内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rに入力されるため減速比が掛かる、また、歯車装置３０から取り出された駆動トルクＴＬ、ＴＲは、出力側小径歯車１３ｂと出力歯車１４ａを介し左右の駆動輪６１Ｌ、６１Ｒへ伝達されるため減速比が掛かるが、以降、理解を容易にするため、図５に示す速度線図及び各計算式の説明においては、減速比を省略し、各内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rに入力されるトルクをＴＭ１及びＴＭ２のまま、駆動トルクはＴＬ、ＴＲのままとする。

歯車装置３０を構成する二つの遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒは、同一の歯数の歯車要素を使用しているため、速度線図においては内歯車Ｒ_Lと遊星キャリヤＣ_Lとの距離及び内歯車Ｒ_Rと遊星キャリヤＣ_Rとの距離は等しく、これをａとする。また、太陽歯車Ｓ_Lと遊星キャリヤＣ_Lとの距離及び太陽歯車Ｓ_Rと遊星キャリヤＣ_Rとの距離も等しく、これをｂとする。遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rから内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rまでの長さと遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rから太陽歯車Ｓ_L、Ｓ_Rまでの長さの比は、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rの歯数Ｚｒの逆数（１／Ｚｒ）と太陽歯車Ｓ_L、Ｓ_Rの歯数Ｚｓの逆数（１／Ｚｓ）との比と等しい。よって、ａ＝（１／Ｚｒ）、ｂ＝（１／Ｚｓ）である。

Ｒ_Rの点を基準にしたモーメントＭの釣り合いから下記（１）式が算出される。なお、図５において、矢印方向がモーメントＭの正方向である。

ａ・ＴＲ＋（ａ＋ｂ）・ＴＬ−（ｂ＋２ａ）・ＴＭ１＝０ …（１）

Ｒ_Lの点を基準にしたモーメントＭの釣り合いから下記（２）式が算出される。

−ａ・ＴＬ−（ａ＋ｂ）・ＴＲ＋（ｂ＋２ａ）・ＴＭ２＝０ …（２）

（１）式＋（２）式より、下記（３）式が得られる。
−ｂ・（ＴＲ−ＴＬ）＋（２ａ＋ｂ）・（ＴＭ２−ＴＭ１）＝０
（ＴＲ−ＴＬ）＝（（２ａ＋ｂ）／ｂ）・（ＴＭ２−ＴＭ１） …（３）

（３）式の（２ａ＋ｂ）／ｂがトルク差増幅率αとなる。ａ＝１／Ｚｒ、ｂ＝１／Ｚｓを代入すると、α＝（Ｚｒ＋２Ｚｓ）／Ｚｒとなり、下記のトルク差増幅率αが得られる。

α＝（Ｚｒ＋２Ｚｓ）／Ｚｒ

この発明の第１の実施形態では、電動モータ２Ｌ、２Ｒからの入力は、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rとなり、駆動輪６１Ｌ、６１Ｒへの出力は太陽歯車Ｓ_Rと遊星キャリヤＣ_L、遊星キャリヤＣ_Rと太陽歯車Ｓ_Lとなる。

そして、二つの電動モータ２Ｌ、２Ｒで異なるトルクＴＭ１、ＴＭ２を発生させて入力トルク差ΔＴＩＮ（＝（ＴＭ２−ＴＭ１））を与えると、歯車装置３０において入力トルク差ΔＴＩＮが増幅され、入力トルク差ΔＴＩＮよりも大きな駆動トルク差α・ΔＴＩＮを得ることができる。すなわち、入力トルク差ΔＴＩＮが小さくても、歯車装置３０において上記したトルク差増幅率α（＝（Ｚｒ＋２Ｚｓ）／Ｚｒ）で入力トルク差ΔＴＩＮを増幅することができ、左駆動輪６１Ｌと右駆動輪６１Ｒとに伝達される駆動トルクＴＬ、ＴＲに、入力トルク差ΔＴＩＮよりも大きな駆動トルク差ΔＴＯＵＴ（＝α・（ＴＭ２−ＴＭ１）＝ＴＲ−ＴＬ）を与えることができる。

この発明の第１の実施形態では、トルク差分配機構である歯車装置３０を構成する二つの遊星歯車機構の接続は、太陽歯車Ｓ_Lと遊星キャリヤＣ_R、太陽歯車Ｓ_Rと遊星キャリヤＣ_Lであるから、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rよりも大径の接続部材を必要としない。そのため、トルク差分配機構を組み込んだ電気自動車用の車両駆動装置１を小さく軽量化することができる。

次に、この発明の第２の実施形態につき、図７及び図８を参照して説明する。図７はこの発明の第２の実施形態の車両駆動装置１の横断平面図、図８はこの発明の第２の実施形態の車両駆動装置１の歯車装置部分の拡大横断面平面図である。

図７及び図８に示す実施形態は、図１及び図２に示す実施形態に対し、中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒに設けられる出力側小径歯車１３ｂと出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒの出力歯車１４ａを、車両駆動装置１のアウトボード側に設けるか、車両駆動装置１のインボード側に設けるかの相違があるだけであるから、図７及び８に示す実施形態は、図１及び図２に示す実施形態と同一の符号を附すことにより、重複する説明を省略する。

この第２の実施形態においては、図７及び図８に示すように、中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒが位置するところの軸方向寸法を短くするために、キャリヤフランジ３４ａのアウトボード側の側面にアウトボード側の転がり軸受２０ｂを収容する収容凹所３９ｃを設けている。収容凹所３９ｃに転がり軸受２０ｂを配置することで、転がり軸受２０ｂがインボード側寄りに配置され、軸方向寸法を短くすることができる。また、収容凹所３９ｃに転がり軸受２０ｂを配置することで、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rとキャリヤフランジ３４ａとの間に配置される転がり軸受３９ｂが転がり軸受２０ｂに対して軸方向に重なるように配置される。

図７及び図８に示すように、入力歯車１２ａからのトルクを受け取る中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒの入力側大径歯車１３ａに対し、出力歯車１４ａへトルクを伝達する中間歯車軸１３Ｌ、１３Ｒの出力側小径歯車１３ｂがインボード側に配置される場合には、アウトボード側のキャリヤフランジ３４ａの側面にインボード側寄りの収容凹所３９ｃが設けられ、遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rのアウトボード側を支持する転がり軸受２０ｂが嵌め込まれる軸受嵌合穴１９ｂ部分の一部が収容凹所３９ｃに配置されることになる。そして、アウトボード側の転がり軸受３９ｂがアウトボード側の遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rを支持する転がり軸受２０ｂに対して軸方向に被さるように配置される。すなわち、アウトボード側の転がり軸受２０ｂのインボード側の側面位置が、アウトボード側の転がり軸受３９ｂのアウトボード側の側面位置よりも少なくともインボード側寄りに配置される。

転がり軸受３９ｂが遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rのアウトボード側を支持する転がり軸受２０ｂの軸方向に被さる量は、第１の実施形態と同様に決めればよい。このように、転がり軸受３９ｂを転がり軸受２０ｂの軸方向に被さるように配置することで、トルク差増幅機構を構成する歯車装置３０の軸方向寸法を小さくすることができる。

次に、この発明の第３の実施形態につき、図９及び図１０を参照して説明する。図９はこの発明の第３の実施形態の車両駆動装置１の横断平面図、図１０はこの発明の第３の実施形態の車両駆動装置１の歯車装置部分の拡大横断面平面図である。図９及び図１０に示す第３の実施形態は、図１及び図２に示す実施形態に対し、入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒに設けられる入力歯車１２ａと出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒに設けられる出力歯車１４ａとの間にアイドラギヤ７０を設け、出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒに同軸に歯車装置３０を設けたものであり、図９及び図１０に示す実施形態は、図１及び図２に示す実施形態と同一の符号を附すことにより、重複する説明を省略する。

図９及び図１０に示す車両駆動装置１は、車両に搭載され独立して制御可能な二つの駆動源としての電動モータ２Ｌ、２Ｒと、左右の駆動輪６１Ｌ、６１Ｒと二つの電動モータ２Ｌ、２Ｒとの間に設けられる左右２基の減速機３Ｌ、３Ｒとを備える。電動モータ２Ｌ、２Ｒの入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒに連結された入力歯車１２ａと出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒに設けられる出力歯車１４ａとの間にはアイドラギヤ７０が設けられる。

減速機３Ｌ、３Ｒは、概ね左右対称形に設けられ、モータ軸５ａからトルクが伝達される入力歯車１２ａを有する入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒと、この入力歯車１２ａにアイドラギヤ７０を介して噛み合う出力歯車１４ａを有する出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒを有し、減速機ハウジング９から引き出されて等速ジョイント６５ａ、６５ｂ、中間シャフト６５ｃ（図４）を介して駆動輪６１Ｌ、６１Ｒにトルクを伝達する出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒと、を備える平行軸歯車減速機である。

入力歯車１２ａと噛み合うアイドラギヤ７０が出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒに設けられた出力歯車１４ａと噛み合い、入力歯車１２ａのトルクを出力歯車１４ａに伝達する。アイドラギヤ７０を有するアイドラ軸７０Ｌ、７０Ｒの両端は、側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲに形成した軸受嵌合穴７１ｂと中央ハウジング９ａに形成した軸受嵌合穴７１ａとに転がり軸受７２ａ、７２ｂを介して支持されている。そして、軸受嵌合穴７１ａ、７１ｂは転がり軸受７２ａ、７２ｂの外輪が当接する壁部のある段付き形状になっている。

入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒのアウトボード側の端部は、側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲに設けた開口部から外側に引き出されており、開口部と入力歯車軸１２Ｌ、１２Ｒの外側端部との間にはオイルシール１８を設け、減速機ハウジング９に封入された潤滑油の漏洩を防止している。

出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒは、大径の出力歯車１４ａを有し、中央ハウジング９ａの仕切り壁１１の両面に形成した軸受嵌合穴５３ａと側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲに形成した軸受嵌合穴５３ｂに転がり軸受５４ａ、５４ｂによって支持されている。そして、軸受嵌合穴５３ａ、５３ｂは、転がり軸受５４ａ、５４ｂの外輪が当接する壁部のある段付き形状になっている。

出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒのアウトボード側の端部は、側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲに形成した開口部から減速機ハウジング９の外側に引き出され、引き出された出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒのアウトボード側の端部の外周面に、等速ジョイント６５ａの外側継手部がスプライン結合されている。

出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒに結合された等速ジョイント６５ａは、中間シャフト６５ｃ、等速ジョイント６５ｂを介して駆動輪６１Ｌ、６１Ｒに接続される（図４）。

出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒのアウトボード側の端部と側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲに形成した開口部との間には、オイルシール５５を設け、減速機ハウジング９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。
歯車装置３０は、同軸に配された左右の１対の出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒと同軸上に二つ組み合わせた３要素２自由度の遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒからなる。

歯車装置３０を構成する遊星歯車機構３０Ｌ、３０Ｒは、図１０の拡大図に示すように、出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒの出力歯車１４ａにそれぞれ連結された内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rと、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rと同軸上に設けられた太陽歯車Ｓ_L、Ｓ_Rと、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rと太陽歯車Ｓ_L、Ｓ_Rに噛み合う公転歯車としての複数の遊星歯車Ｐ_L、Ｐ_Rと、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rと同軸上に設けられた遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rと、一方の遊星キャリヤＣ_L（図１０では図の左側）と他方の太陽歯車Ｓ_R（図１０では図の右側）を結合する第１結合部材３１と、一方の太陽歯車Ｓ_L（図１０では図の左側）と他方の遊星キャリヤＣ_R（図１０では図の右側）とを結合する第２結合部材３２と、出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒの出力軸部５６を、遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rに連結した構成である。

図９及び図１０に示す実施形態では、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rに連結された出力歯車１４ａは、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rと一体に形成されている。

また、図９及び図１０に示す実施形態では、遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rに連結された出力軸部５６は、遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rとは一体に形成されている。

遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rは、図１０に示すように、アウトボード側のキャリヤフランジ３４ａと、インボード側のキャリヤフランジ３４ｂ、両キャリヤフランジ３４ａ、３４ｂに設けられた穴３３ａに挿入される遊星歯車Ｐ_L、Ｐ_Rを支持するキャリヤピン３３と、を有する。

アウトボード側のキャリヤフランジ３４ａは、アウトボード側に延びる中空軸部３５を備えており、中空軸部３５のアウトボード側の端部が、減速機ハウジング９の側面ハウジング９ｂＬ、９ｂＲに形成した軸受嵌合穴５３ｂに転がり軸受５４ｂを介して支持されている。

インボード側のキャリヤフランジ３４ｂは、インボード側に延びる中空軸部３６を備えており、中空軸部３６のインボード側の端部が、中央ハウジング９ａの仕切り壁１１に形成した軸受嵌合穴５３ａに転がり軸受５４ａを介して支持されている。

遊星歯車Ｐ_L、Ｐ_Rは、転がり軸受としての針状ころ軸受３７を介してキャリヤピン３３によって支持されている。

また、前記各キャリヤフランジ３４ａ、３４ｂの対向面と遊星歯車Ｐ_L、Ｐ_Rの間にスラスト板３８を挿入し、遊星歯車Ｐ_L、Ｐ_Rの回転の円滑化を図っている。
前記各キャリヤフランジ３４ａ、３４ｂの外周面と内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rとの間には、転がり軸受３９ａ、３９ｂを配置している。

この第３の実施形態においては、図９及び図１０に示すように、出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒが位置するところの軸方向寸法を短くするために、アウトボード側のキャリヤフランジ３４ａの側面に遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rを支持するアウトボード側の転がり軸受５４ｂを収容する収容凹所３９ｃを設けている。そして、インボード側のキャリヤフランジ３４ｂの側面にも遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rを支持するインボード側の転がり軸受５４ａを収容する収容凹所３９ｃを設けている。それぞれの収容凹所に３９ｃに転がり軸受５４ａ、５４ｂを配置することで、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rとキャリヤフランジ３４ａ、３４ｂとの間にそれぞれ配置される転がり軸受３９ａ３９ｂに転がり軸受５４ａ、５４ｂが軸方向に重なるように配置される。

上記のように、歯車装置３０が減速機３Ｌ、３Ｒの最終軸である出力歯車軸１４Ｌ、１４Ｒに設けられる場合には、内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rとキャリヤフランジ３４ａ、３４ｂとの間に設けられる軸受３９ａ、３９ｂの両方をそれぞれ、キャリヤフランジ３４ａ、３４ｂのそれぞれの側面がインボード側寄りとアウトボード側寄りなるように収容凹所３９ｃを設け、それぞれ遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rを支持する転がり軸受５４ａ、５４ｂを収容する軸受嵌合穴５３ａ、５３ｂ部分の一部を収容凹所３９ｃに配置する。そして、インボード側とアウトボード側の転がり軸受５４ａ、５４ｂに対して軸方向に被さるように配置して、軸方向の寸法を小さくしている。

図９及び図１０に示すように、インボード側の転がり軸受５４ａのアウトボード側の側面位置が、インボード側の転がり軸受３９ａのインボード側の側面位置よりも少なくともアウトボード側寄りに配置される。

同様に、アウトボード側の転がり軸受５４ｂのインボード側の側面位置が、アウトボード側の転がり軸受３９ｂのアウトボード側の側面位置よりも少なくともインボード側寄りに配置される。

内歯車Ｒ_L、Ｒ_Rを支持する転がり軸受３９ａ、３９ｂが遊星キャリヤＣ_L、Ｃ_Rを支持する転がり軸受５４ａ、５４ｂの軸方向に被さる量は、第１の実施形態と同様に決めればよい。このように、転がり軸受３９ａ、３９ｂの両方が転がり軸受５４ａ、５４ｂに対してそれぞれ軸方向に被さるように配置することで、トルク差増幅機構を構成する歯車装置３０の軸方向寸法を小さくすることができる。

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。

１ ：車両駆動装置
２Ｌ、２Ｒ ：電動モータ
３Ｌ、３Ｒ ：減速機
４Ｌ、４Ｒ ：モータハウジング
４ａＬ、４ａＲ ：モータハウジング本体
４ｂＬ、４ｂＲ ：外側壁
５ ：ロータ
６ ：ステータ
９ ：減速機ハウジング
９ａ ：中央ハウジング
９ｂＬ、９ｂＲ ：側面ハウジング
１１ ：仕切り壁
１２Ｌ、１２Ｒ ：入力歯車軸
１２ａ ：入力歯車
１３Ｌ、１３Ｒ ：中間歯車軸
１３ａ ：入力側大径歯車
１３ｂ ：出力側小径歯車
１４Ｌ、１４Ｒ ：出力歯車軸
１４ａ ：出力歯車
２０ａ、２０ｂ ：転がり軸受（遊星キャリヤ用転がり軸受）
３０ ：歯車装置
３０Ｌ ：第１の遊星歯車機構
３０Ｒ ：第２の遊星歯車機構
３１ ：第１結合部材
３２ ：第２結合部材
３３ ：キャリヤピン
３３ａ ：穴
３９ａ、３９ｂ ：転がり軸受（内歯車用転がり軸受）
３９ｃ ：収容凹所
５４ａ、５４ｂ ：転がり軸受（遊星キャリヤ用転がり軸受）
６５ａ、６５ｂ ：等速ジョイント
６５ｃ ：中間シャフト
７０ ：アイドラギヤ
Ｃ_L、Ｃ_R ：遊星キャリヤ
Ｐ_L、Ｐ_R ：遊星歯車
Ｒ_L、Ｒ_R ：内歯車
Ｓ_L、Ｓ_R ：太陽歯車

Claims (6)

1. 車両に搭載され独立して制御可能な二つの電動モータと、前記二つの電動モータ間に配置される二つの減速機と、前記二つの減速機に組み込まれ、二つの電動モータからのトルクを左右輪に分配する歯車装置とを備えた車両駆動装置において、
   前記歯車装置は、同軸上に二つ組み合わせた３要素２自由度の遊星歯車機構からなり、
   前記遊星歯車機構は、内歯車と、前記内歯車と同軸上に設けられた遊星キャリヤと、前記内歯車と同軸上に設けられた太陽歯車と、公転歯車としての複数の遊星歯車とを有し、前記二つの遊星歯車機構の一方の遊星キャリヤと他方の太陽歯車とを結合する第１結合部材と、一方の太陽歯車と他方の遊星キャリヤとを結合する第２結合部材とを有し、前記歯車装置の内歯車の外周に、上流側の駆動歯車からの駆動力が伝達される外歯車が設けられ、前記歯車装置の第１結合部材と第２結合部材から下流側へ駆動力が伝達され、
   前記遊星キャリヤは、アウトボード側のキャリヤフランジと、インボード側のキャリヤフランジと、前記遊星歯車を回転自在に支持し、前記両キャリヤフランジに端部が連結されるキャリヤピンとを有し、
   前記アウトボード側のキャリヤフランジと前記インボード側のキャリヤフランジとに、転がり軸受を介して車両駆動装置のハウジングに対して回転自在に支持される軸部を設け、前記アウトボード側またはインボード側の少なくとも一方のキャリヤフランジの側面に、前記軸部を支持する転がり軸受の収容凹所を設けたことを特徴とする車両駆動装置。
2. 前記内歯車は、前記アウトボード側キャリヤフランジ及びインボード側キャリヤフランジに対して内歯車用転がり軸受を介して回転自在に支持され、前記内歯車用転がり軸受は遊星キャリヤ用転がり軸受より前記遊星歯車機構側に位置することを特徴とする請求項１に記載の車両駆動装置。
3. 前記減速機は、前記電動モータと連結し、入力歯車を備える入力歯車軸と、駆動輪に連結し、出力歯車を備える出力歯車軸と、入力歯車軸と出力歯車軸との間に設けられ、入力側大径歯車と出力側小径歯車を備える中間歯車軸とを有し、
   前記歯車装置は、前記左右一対の中間歯車軸と同軸上に二つ組み合わされて設けられた３要素２自由度の遊星歯車機構からなり、
   前記歯車装置の内歯車が、前記減速機の中間歯車軸の入力側大径歯車と連結し、前記歯車装置の遊星歯車機構の遊星キャリヤが中間歯車軸の出力側小径歯車と連結しており、
   前記出力側小径歯車がアウトボード側に配置され、前記インボード側のキャリヤフランジの側面に、前記軸部を支持する転がり軸受の収容凹所を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両駆動装置。
4. 前記減速機は、前記電動モータと連結し、入力歯車を備える入力歯車軸と、駆動輪に連結し、出力歯車を備える出力歯車軸と、入力歯車軸と出力歯車軸との間に設けられ、入力側大径歯車と出力側小径歯車を備える中間歯車軸とを有し、
   前記歯車装置は、前記左右一対の中間歯車軸と同軸上に二つ組み合わされて設けられた３要素２自由度の遊星歯車機構からなり、
   前記歯車装置の内歯車が、前記減速機の中間歯車軸の入力側大径歯車と連結し、前記歯車装置の遊星歯車機構の遊星キャリヤが中間歯車軸の出力側小径歯車と連結しており、
   前記出力側小径歯車がインボード側に配置され、前記アウトボード側のキャリヤフランジの側面に、前記軸部を支持する転がり軸受の収容凹所を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両駆動装置。
5. 前記減速機は、前記電動モータと連結し、入力歯車を備える入力歯車軸と、駆動輪に連結する出力歯車を備える出力歯車軸とを有し、
   前記歯車装置は、前記出力歯車を有する左右一対の出力歯車軸と同軸上に二つ組み合わされて設けられた３要素２自由度の遊星歯車機構からなり、
   前記遊星歯車機構は、内歯車と、前記内歯車と同軸上に設けられた遊星キャリヤと、前記内歯車と同軸上に設けられた太陽歯車と、公転歯車としての複数の遊星歯車とを有し、前記二つの遊星歯車機構の一方の遊星キャリヤと他方の太陽歯車とを結合する第１結合部材と、一方の太陽歯車と他方の遊星キャリヤとを結合する第２結合部材とを有し、
   前記歯車装置の内歯車が、前記減速機の出力歯車軸の出力歯車と連結し、前記歯車装置の遊星歯車機構の遊星キャリヤが前記出力歯車軸の出力軸部と連結しており、
   前記遊星キャリヤは、アウトボード側のキャリヤフランジと、インボード側のキャリヤフランジと、前記遊星歯車を回転自在に支持し、前記両キャリヤフランジに端部が連結されるキャリヤピンとを有し、
   前記アウトボード側のキャリヤフランジと前記インボード側のキャリヤフランジとに、転がり軸受を介して車両駆動装置のハウジングに対して回転自在に支持される軸部を設け、前記アウトボード側とインボード側のキャリヤフランジの側面に、前記軸部を支持する転がり軸受の収容凹所を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両駆動装置。
6. 前記入力歯車と出力歯車との間にアイドラギヤを設けたことを特徴とする請求項５に記載の車両駆動装置。

Images