JP2020085015A - 車両のギヤトレーン - Google Patents

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Abstract

【課題】動力の伝達効率を高めることができる車両のギヤトレーンを提供すること。【解決手段】回転電機から差動装置及びドライブシャフトを介して駆動輪に動力を伝達する、互いに別軸上に位置する複数の軸線上に複数のギヤがそれぞれ配置されて構成された車両のギヤトレーンであって、複数のギヤの少なくとも１つは内歯車である。【選択図】図１

Description

本発明は、車両のギヤトレーンに関する。
特許文献１には、モータから差動装置及びドライブシャフトを介して駆動輪に動力を伝達する、複数のギヤによって構成された車両のギヤトレーンが開示されている。この車両のギヤトレーンは、モータから駆動輪への動力伝達経路にて、モータの動力を減速させて伝達する減速部を有している。
特開２０１１−１３３１１０号公報
しかしながら、車両のギヤトレーンでは、減速部などにおいて外歯車と外歯車とが噛み合って動力を伝達すると、動力の伝達効率が悪くなってしまう。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、動力の伝達効率を高めることができる車両のギヤトレーンを提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両のギヤトレーンは、回転電機から差動装置及びドライブシャフトを介して駆動輪に動力を伝達する、互いに別軸上に位置する複数の軸線上に複数のギヤがそれぞれ配置されて構成された車両のギヤトレーンであって、前記複数のギヤの少なくとも１つは内歯車であることを特徴とするものである。
また、上記において、前記回転電機から前記駆動輪への動力伝達経路にて該回転電機の動力を減速させる、前記複数のギヤに含まれる一対のギヤからなる減速部を１つ以上有しており、前記減速部の少なくとも１つでは、外歯車と内歯車とが噛み合っているようにしてもよい。
これにより、少なくとも１つの減速部でのギヤ噛み合い効率を高めることができ、動力伝達損失を低減させることができる。
また、上記において、複数の前記減速部として、一対のギヤからなる第１減速部と、該一対のギヤとは異なる一対のギヤからなる第２減速部と、を有しており、前記第１減速部と前記第２減速部とのうち、一方は内歯車と外歯車とが噛み合っており、他方は外歯車と外歯車とが噛み合っているようにしてもよい。
これにより、第１減速部と第２減速部とのどちらか一方にて、ギヤ噛み合い効率を高めることができ、動力伝達損失を低減させることができる。
また、上記において、複数の前記減速部として、一対のギヤからなる第１減速部と、該一対のギヤとは異なる一対のギヤからなる第２減速部と、を少なくとも有しており、前記第１減速部及び前記第２減速部は、それぞれ内歯車と外歯車とが噛み合っているようにしてもよい。
これにより、第１減速部と第２減速部との両方にて、ギヤ噛み合い効率を高めることができ、動力伝達損失を低減させることができる。
また、上記において、前記複数のギヤは、前記回転電機の出力軸に設けられた第１ギヤと、前記差動装置に設けられた第２ギヤと、前記出力軸の軸線とは異なる軸線上に配置された軸部材に設けられ、前記第１ギヤ及び前記第２ギヤにそれぞれ噛み合う第３ギヤ及び第４ギヤと、を含み、前記第１減速部は、前記第１ギヤと前記第３ギヤとからなり、前記第１ギヤが外歯車であり、前記第３ギヤが内歯車であり、前記第２減速部は、前記第２ギヤと前記第４ギヤとからなり、前記第２ギヤ及び前記第４ギヤが外歯車であるようにしてもよい。
これにより、第１減速部にてギヤ噛み合い効率を高めることができ、第１減速部での動力伝達損失を低減させることができる。
また、上記において、前記複数のギヤは、前記回転電機の出力軸に設けられた第１ギヤと、前記差動装置に設けられた第２ギヤと、前記出力軸の軸線とは異なる軸線上に配置された軸部材に設けられ、前記第１ギヤ及び前記第２ギヤにそれぞれ噛み合う第３ギヤ及び第４ギヤと、を含み、前記第１減速部は、前記第１ギヤと前記第３ギヤとからなり、前記第１ギヤ及び前記第３ギヤが外歯車であり、前記第２減速部は、前記第２ギヤと前記第４ギヤとからなり、前記第２ギヤが内歯車であり、前記第４ギヤが外歯車であるようにしてもよい。
これにより、第２減速部にてギヤ噛み合い効率を高めることができ、第２減速部での動力伝達損失を低減させることができる。
また、上記において、前記複数のギヤは、前記回転電機の出力軸に設けられた第１ギヤと、前記差動装置に設けられた第２ギヤと、前記出力軸の軸線とは異なる軸線上に配置された軸部材に設けられ、前記第１ギヤ及び前記第２ギヤにそれぞれ噛み合う第３ギヤ及び第４ギヤと、を含み、前記第１減速部は、前記第１ギヤと前記第３ギヤとからなり、前記第１ギヤが外歯車であり、前記第３ギヤが内歯車であり、前記第２減速部は、前記第２ギヤと前記第４ギヤとからなり、前記第２ギヤが内歯車であり、前記第４ギヤが外歯車であるようにしてもよい。
これにより、第１減速部と第２減速部との両方にて、ギヤ噛み合い効率を高めることができ、動力伝達損失を低減させることができる。
また、上記において、前記第１減速部は、前記回転電機の出力軸の軸線方向にて前記第２減速部に対し、回転電機側と同じ側に位置するようにしてもよい。
これにより、回転電機の出力軸の曲げ剛性を高めることができ、第１減速部でのギヤ噛み合い効率を高めることができる。
本発明に係る車両のギヤトレーンは、回転電機からの動力を伝達する複数のギヤの少なくとも１つが内歯であるため、複数のギヤの全てが外歯車である場合よりもギヤ噛み合い効率を高めることができ、動力伝達損失を低減させて動力の伝達効率を高めることができるという効果を奏する。
図１は、実施形態１に係る電気自動車の概略構成を示したスケルトン図である。 図２は、実施形態２に係る電気自動車の概略構成を示したスケルトン図である。 図３は、実施形態２に係る電気自動車の概略構成を示した模式図である。 図４は、実施形態２に係る電気自動車の概略構成の他例を示した模式図である。 図５は、実施形態２に係る電気自動車の概略構成の他例を示したスケルトン図である。 図６は、実施形態３に係る電気自動車の概略構成を示したスケルトン図である。 図７は、実施形態３に係る電気自動車の概略構成の他例を示したスケルトン図である。 図８は、実施形態４に係る電気自動車の概略構成を示したスケルトン図である。 図９は、実施形態５に係る電気自動車の概略構成を示したスケルトン図である。
以下に、本発明を適用したＦＦ方式の電気自動車の実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。例えば、ＲＲ方式を採用した電気自動車にも本発明を適用することができる。さらには、燃料電池自動車や発電用の内燃機関を有するレンジエクステンダーの車両などにも本発明を適用することができる。すなわち、本発明は、モータなどの回転電機からの動力によって駆動輪を駆動させて走行可能な電動車に本発明を適用することができる。
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る電気自動車１の概略構成を示したスケルトン図である。図１に示すように電気自動車１は、駆動系構成として、モータジェネレータ２、ギヤトレーン３、差動装置５、ドライブシャフト６Ａ，６Ｂ、及び、一対の駆動輪７Ａ，７Ｂなどを備えている。
回転電機であるモータジェネレータ２は、ロータ軸２ａと、不図示のステータ及びロータなどを備えており、電気自動車１の走行用の駆動源である。このモータジェネレータ２は、不図示のバッテリーからの電力を使って動力を発生させて一対の駆動輪７Ａ，７Ｂを駆動させる。また、モータジェネレータ２は、一対の駆動輪７Ａ，７Ｂからの回転エネルギーを電気エネルギーに変換して前記バッテリーに充電することが可能となっている。
ギヤトレーン３は、ロータ軸２ａの一端に設けられた外歯車であるピニオンギヤ３１、カウンタシャフト３２、カウンタシャフト３２の一端に設けられた内歯車であるカウンタドリブンギヤ３３、カウンタシャフト３２の他端に設けられた外歯車であるファイナルドライブギヤ３４、及び、差動装置５に設けられた内歯車であるデフリングギヤ３５などによって構成されている。また、ロータ軸２ａの軸線Ｘ１と、カウンタシャフト３２の軸線Ｘ２と、デフリングギヤ３５の回転中心である軸線Ｘ３とは、それぞれ平行で別軸上に位置している。
ロータ軸２ａに設けられたピニオンギヤ３１は、カウンタシャフト３２に設けられたカウンタドリブンギヤ３３と噛み合っている。また、カウンタシャフト３２に設けられたファイナルドライブギヤ３４は、差動装置５に設けられたデフリングギヤ３５と噛み合っている。そして、ギヤトレーン３では、モータジェネレータ２のロータ軸２ａに設けられたピニオンギヤ３１から、カウンタドリブンギヤ３３、カウンタシャフト３２、ファイナルドライブギヤ３４、及び、デフリングギヤ３５を介して所定の減速比で減速されて差動装置５にモータジェネレータ２の動力が伝達される。差動装置５に伝達された動力は、前記一対の駆動輪７Ａ，７Ｂに連結されたドライブシャフト６Ａ，６Ｂに伝達され一対の駆動輪７Ａ，７Ｂを駆動する。
実施形態１に係る電気自動車１においては、モータジェネレータ２から一対の駆動輪７Ａ，７Ｂへの動力伝達経路にて、モータジェネレータ２の動力を減速させる一対のギヤからなる減速部を２つ有している。すなわち、ピニオンギヤ３１と、ピニオンギヤ３１よりも歯数が多いカウンタドリブンギヤ３３とからなる第１減速部４１、及び、ファイナルドライブギヤ３４と、ファイナルドライブギヤ３４よりも歯数が多いデフリングギヤ３５とからなる第２減速部４２を有している。
そして、第１減速部４１では、外歯車であるピニオンギヤ３１と内歯車であるカウンタドリブンギヤ３３とが噛み合って、ピニオンギヤ３１からカウンタドリブンギヤ３３に動力が伝達される。ここで、外歯車と内歯車とでは、歯車間の中心位置の違いにより、内歯車のほうが歯面の滑り速度が小さくなる。ギヤの損失は、摩擦係数×歯面面圧×滑り速度で表されるため、滑り速度を下げることによって損失が低下し、ギヤ噛み合い効率が高くなる。そのため、実施形態１に係る電気自動車１では、第１減速部４１にて外歯車と内歯車とが噛み合っているため、カウンタドリブンギヤ３３を外歯車によって構成し、第１減速部４１にて外歯車と外歯車とが噛み合う場合よりも、ギヤ噛み合い効率が高まり、第１減速部４１での動力伝達損失を低減させて、動力の伝達効率を高めることができる。
また、第２減速部４２では、外歯車であるファイナルドライブギヤ３４と内歯車であるデフリングギヤ３５とが噛み合って、ファイナルドライブギヤ３４からデフリングギヤ３５に動力が伝達される。そのため、デフリングギヤ３５を外歯車によって構成し、第２減速部４２にて外歯車と外歯車とが噛み合う場合よりも、ギヤ噛み合い効率が高まり、第２減速部４２での動力伝達損失を低減させて、動力の伝達効率を高めることができる。
よって、実施形態１に係る電気自動車１においては、第１減速部４１と第２減速部４２とが共に、外歯車と内歯車との噛み合いによって動力を伝達するため、外歯車と外歯車との噛み合いによって動力が伝達されるようにギヤトレーン３を構成した場合よりも、モータジェネレータ２からの動力を一対の駆動輪７Ａ，７Ｂに高効率にて伝達することができる。
また、第１減速部４１と第２減速部４２とは、それぞれ一対のギヤによって構成されているため、ギヤ同士の噛み合い箇所がそれぞれ１カ所である。一方、内歯車を有する減速部の構成として遊星歯車機構を用いた場合には、サンギヤとピニオンギヤ、ピニオンギヤとリングギヤ、のようにギヤ同士の噛み合い箇所が２カ所になる。そのため、第１減速部４１と第２減速部４２とを、それぞれ一対のギヤによって構成することにより、減速部に遊星歯車機構を用いた場合よりも少ないギヤ同士の噛み合い箇所にて動力を伝達することができ、動力伝達損失を低減させることができる。
また、減速部の構成として遊星歯車機構を用いた場合には、モータジェネレータのロータ軸と遊星歯車機構の軸心とが同軸上に配置されるため、モータジェネレータとドライブシャフトとの間の隙間の確保が困難になるおそれがある。これに対して、実施形態１に係る電気自動車１のように、ピニオンギヤ３１が設けられたロータ軸２ａと、カウンタドリブンギヤ３３が設けられたカウンタシャフト３２とを平行に複軸にて配置したことによって、モータジェネレータ２またはカウンタドリブンギヤ３３と、ドライブシャフト６Ａとの間の隙間を容易に確保することができる。
［実施形態２］
図２は、実施形態２に係る電気自動車２０１の概略構成を示したスケルトン図である。図３は、実施形態２に係る電気自動車２０１の概略構成を示した模式図である。
図２に示すように実施形態２に係る電気自動車２０１は、駆動系構成として、モータジェネレータ２０２、ギヤトレーン２０３、差動装置２０５、ドライブシャフト２０６Ａ，２０６Ｂ、及び、一対の駆動輪２０７Ａ，２０７Ｂなどを備えている。
ギヤトレーン２０３は、ロータ軸２０２ａの一端に設けられた外歯車であるピニオンギヤ２３１、カウンタシャフト２３２、カウンタシャフト２３２の一端に設けられた内歯車であるカウンタドリブンギヤ２３３、カウンタシャフト２３２の他端に設けられた外歯車であるファイナルドライブギヤ２３４、及び、差動装置２０５に設けられた外歯車であるデフリングギヤ２３５などによって構成されている。また、ロータ軸２０２ａの軸線Ｘ２１と、カウンタシャフト２３２の軸線Ｘ２２と、デフリングギヤ２３５の回転中心である軸線Ｘ２３とは、それぞれ平行で別軸上に位置している。
ロータ軸２０２ａに設けられたピニオンギヤ２３１は、カウンタシャフト２３２に設けられたカウンタドリブンギヤ２３３と噛み合っている。また、カウンタシャフト２３２に設けられたファイナルドライブギヤ２３４は、差動装置２０５に設けられたデフリングギヤ２３５と噛み合っている。そして、ギヤトレーン２０３では、モータジェネレータ２０２のロータ軸２０２ａに設けられたピニオンギヤ２３１から、カウンタドリブンギヤ２３３、カウンタシャフト２３２、ファイナルドライブギヤ２３４、及び、デフリングギヤ２３５を介して所定の減速比で減速されて差動装置２０５にモータジェネレータ２の動力が伝達される。差動装置２０５に伝達された動力は、一対の駆動輪２０７Ａ，２０７Ｂに連結されたドライブシャフト２０６Ａ，２０６Ｂに伝達され一対の駆動輪２０７Ａ，２０７Ｂを駆動する。
図２に示すように、実施形態２に係る電気自動車２０１においては、モータジェネレータ２０２から一対の駆動輪２０７Ａ，２０７Ｂへの動力伝達経路にて、モータジェネレータ２０２の動力を減速させる一対のギヤからなる減速部を２つ有している。すなわち、ピニオンギヤ２３１と、ピニオンギヤ２３１よりも歯数が多いカウンタドリブンギヤ２３３とからなる第１減速部２４１、及び、ファイナルドライブギヤ２３４と、ファイナルドライブギヤ２３４よりも歯数が多いデフリングギヤ２３５とからなる第２減速部２４２を有している。また、実施形態２に係る電気自動車２０１では、モータジェネレータ２０２のロータ軸２０２ａの軸線Ｘ１方向にて第２減速部２４２に対し、第１減速部２４１がモータジェネレータ２０２側と同じ側に位置している。
第１減速部２４１では、外歯車であるピニオンギヤ２３１と内歯車であるカウンタドリブンギヤ２３３とが噛み合って、ピニオンギヤ２３１からカウンタドリブンギヤ２３３に動力が伝達される。そのため、カウンタドリブンギヤ２３３を外歯車によって構成し、第１減速部２４１にて外歯車と外歯車とが噛み合う場合よりも、ギヤ噛み合い効率が高まり、第１減速部２４１での動力伝達損失を低減させて、動力の伝達効率を高めることができる。
また、第２減速部２４２では、外歯車であるファイナルドライブギヤ２３４と外歯車であるデフリングギヤ２３５とが噛み合って、ファイナルドライブギヤ２３４からデフリングギヤ２３５に動力が伝達される。そのため、第２減速部２４２にて外歯車と内歯車とが噛み合う場合よりも、モータジェネレータ２０２またはカウンタドリブンギヤ２３３と、ドライブシャフト２０６Ａとの間に大きな隙間を確保することができる。
実施形態２に係る電気自動車２０１では、第１減速部２４１及び第２減速部２４２が共に、外歯車と外歯車とが噛み合って動力を伝達する構成よりも、第１減速部２４１にて外歯車と内歯車とが噛み合って動力を伝達するため、ギヤトレーン２０３におけるモータジェネレータ２０２から一対の駆動輪２０７Ａ，２０７Ｂへの動力伝達損失を低減させて、動力の伝達効率を高めることができる。また、実施形態２に係る電気自動車２０１では、第２減速部２４２にて外歯車と外歯車とが噛み合うため、モータジェネレータ２０２またはカウンタドリブンギヤ２３３と、ドライブシャフト２０６Ａとの干渉を防ぐことができる。
また、図３に示した実施形態２に係る電気自動車２０１では、カウンタシャフト２３２が、軸線Ｘ２２方向にて、モータジェネレータ２０２とは反対側の端部が軸受２７１によって回転可能に支持されており、モータジェネレータ２側の端部が軸受２７２によって回転可能に支持されている。そして、カウンタドリブンギヤ２３３とファイナルドライブギヤ２３４とは、カウンタシャフト２３２の軸線Ｘ２２方向において軸受２７１，２７２よりも内側にそれぞれ設けられている。
一方、実施形態２に係る電気自動車２０１では、図４に示すように、カウンタシャフト２３２の軸線Ｘ２２方向にてモータジェネレータ２０２とは反対側の端部が軸受７３によって回転可能に支持され、カウンタシャフト２３２の軸線Ｘ２２方向にてモータジェネレータ２側の端部がカウンタドリブンギヤ３３を介して軸受７４によって回転可能に支持されていてもよい。図４に示した電気自動車２０１では、ファイナルドライブギヤ２３４がカウンタシャフト２３２の軸線Ｘ２２方向において軸受２７３よりも内側に設けられている。また、図４に示した電気自動車２０１では、カウンタドリブンギヤ２３３がカウンタシャフト２３２の軸線Ｘ２２方向のモータジェネレータ２０２側の端部に設けられている。そして、軸線Ｘ２２方向と直交する方向にて、ピニオンギヤ２３１とカウンタドリブンギヤ２３３と軸受２７４とが同一直線上に位置するように、軸受２７４の内周にカウンタドリブンギヤ２３３の外周が嵌め込まれている。これにより、ピニオンギヤ２３１とカウンタドリブンギヤ２３３との噛み合い時に、ピニオンギヤ２３１がカウンタドリブンギヤ２３３を軸線Ｘ２２方向と直交する方向外側へ押す力を軸受２７４によって受けることができる。よって、軸線Ｘ２２方向と直交する方向にてカウンタドリブンギヤ２３３が変形するのを抑えられ、ピニオンギヤ２３１とカウンタドリブンギヤ２３３とのギヤ噛み合い効率を高めることができる。
図５は、実施形態２に係る電気自動車２０１の概略構成の他例を示したスケルトン図である。実施形態２に係る電気自動車２０１においては、図５に示すように、モータジェネレータ２０２のロータ軸２０２ａの軸線Ｘ２２方向にて第２減速部２４２に対し、第１減速部２４１がモータジェネレータ２０２側とは反対側に位置するように構成してもよい。一方、図２に示すように、第１減速部２４１がモータジェネレータ２０２側と同じ側に位置することによって、図５に示すように、第１減速部２４１がモータジェネレータ２０２側とは反対側に位置する場合よりも、ロータ軸２０２ａの長さを短くすることが可能となり、ロータ軸２０２ａの曲げ剛性を高めることができる。これにより、ロータ軸２０２ａの曲げ剛性を高めることができる分、ロータ軸２０２ａの自由端に設けられたピニオンギヤ２３１とカウンタドリブンギヤ２３３との噛み合いによるロータ軸２０２ａの曲げ変形や振動を低減させることができる。よって、ピニオンギヤ２３１とカウンタドリブンギヤ２３３とのギヤ噛み合い効率を高めることができる。
［実施形態３］
図６は、実施形態３に係る電気自動車３０１の概略構成を示したスケルトン図である。図６に示すように実施形態３に係る電気自動車３０１は、駆動系構成として、モータジェネレータ３０２、ギヤトレーン３０３、差動装置３０５、ドライブシャフト３０６Ａ，３０６Ｂ、及び、一対の駆動輪３０７Ａ，３０７Ｂなどを備えている。
ギヤトレーン３０３は、ロータ軸３０２ａの一端に設けられた外歯車であるピニオンギヤ３３１、カウンタシャフト３３２、カウンタシャフト３３２の一端に設けられた外歯車であるカウンタドリブンギヤ３３３、カウンタシャフト３３２の他端に設けられた外歯車であるファイナルドライブギヤ３３４、及び、差動装置３０５に設けられた内歯車であるデフリングギヤ３３５などによって構成されている。また、ロータ軸３０２ａの軸線Ｘ３１と、カウンタシャフト３３２の軸線Ｘ３２と、デフリングギヤ３３５の回転中心である軸線Ｘ３３とは、それぞれ平行で別軸上に位置している。
ロータ軸３０２ａに設けられたピニオンギヤ３３１は、カウンタシャフト３３２に設けられたカウンタドリブンギヤ３３３と噛み合っている。また、カウンタシャフト３３２に設けられたファイナルドライブギヤ３３４は、差動装置３０５に設けられたデフリングギヤ３３５と噛み合っている。そして、ギヤトレーン３０３では、モータジェネレータ３０２のロータ軸３０２ａに設けられたピニオンギヤ３３１から、カウンタドリブンギヤ３３３、カウンタシャフト３３２、ファイナルドライブギヤ３３４、及び、デフリングギヤ３３５を介して所定の減速比で減速されて差動装置３０５にモータジェネレータ３０２の動力が伝達される。差動装置３０５に伝達された動力は、一対の駆動輪３０７Ａ，３０７Ｂに連結されたドライブシャフト３０６Ａ，３０６Ｂに伝達され一対の駆動輪３０７Ａ，３０７Ｂを駆動する。
図６に示すように、実施形態３に係る電気自動車３０１においては、モータジェネレータ３０２から一対の駆動輪３０７Ａ，３０７Ｂへの動力伝達経路にて、モータジェネレータ３０２の動力を減速させる一対のギヤからなる減速部を２つ有している。すなわち、ピニオンギヤ３３１と、ピニオンギヤ３３１よりも歯数が多いカウンタドリブンギヤ３３３とからなる第１減速部３４１、及び、ファイナルドライブギヤ３３４と、ファイナルドライブギヤ３３４よりも歯数が多いデフリングギヤ３３５とからなる第２減速部３４２を有している。また、実施形態３に係る電気自動車３０１では、モータジェネレータ３０２のロータ軸３０２ａの軸線Ｘ３１方向にて第２減速部３４２に対し、第１減速部３４１がモータジェネレータ３０２側と同じ側に位置している。
第１減速部３４１では、外歯車であるピニオンギヤ３３１と外歯車であるカウンタドリブンギヤ３３３とが噛み合って、ピニオンギヤ３３１からカウンタドリブンギヤ３３３に動力が伝達される。
また、第２減速部３４２では、外歯車であるファイナルドライブギヤ３３４と内歯車であるデフリングギヤ３３５とが噛み合って、ファイナルドライブギヤ３３４からデフリングギヤ３３５に動力が伝達される。そのため、デフリングギヤ３３５を外歯車によって構成し、第２減速部３４２にて外歯車と外歯車とが噛み合う場合よりも、ギヤ噛み合い効率が高まり、第２減速部３４２での動力伝達損失を低減させて、動力の伝達効率を高めることができる。
実施形態３に係る電気自動車３０１では、第１減速部３４１及び第２減速部３４２が共に、外歯車と外歯車とが噛み合って動力を伝達する構成よりも、第２減速部３４２にて外歯車と内歯車とが噛み合って動力を伝達するため、ギヤトレーン３０３におけるモータジェネレータ３０２から一対の駆動輪３０７Ａ，３０７Ｂへの動力伝達損失を低減させて、動力の伝達効率を高めることができる。
なお、実施形態３に係る電気自動車３０１においては、図７に示すように、モータジェネレータ３０２のロータ軸３０２ａの軸線Ｘ３１方向にて第２減速部３４２に対し、第１減速部３４１がモータジェネレータ３０２側とは反対側に位置するように構成してもよい。一方、図６に示すように、第１減速部３４１がモータジェネレータ３０２側と同じ側に位置することによって、図７に示すように、第１減速部３４１がモータジェネレータ３０２側とは反対側に位置する場合よりも、ロータ軸３０２ａの長さを短くすることが可能となり、ロータ軸３０２ａの曲げ剛性を高めることができる。これにより、ピニオンギヤ３３１とカウンタドリブンギヤ３３３との噛み合いによるロータ軸３０２ａの曲げ変形や振動を低減させることができ、ピニオンギヤ３３１とカウンタドリブンギヤ３３３とのギヤ噛み合い効率を高めることができる。
［実施形態４］
図８は、実施形態４に係る電気自動車４０１の概略構成を示したスケルトン図である。図８に示すように実施形態４に係る電気自動車４０１は、駆動系構成として、モータジェネレータ４０２、ギヤトレーン４０３、差動装置４０５、ドライブシャフト４０６Ａ，４０６Ｂ、及び、一対の駆動輪４０７Ａ，４０７Ｂなどを備えている。
実施形態４に係る電気自動車１において、ギヤトレーン４０３は、ロータ軸４０２ａの一端に設けられた外歯車であるピニオンギヤ４３１、第１カウンタシャフト４３２、第１カウンタシャフト４３２の一端に設けられた内歯車である第１カウンタドリブンギヤ４３３、第１カウンタシャフト４３２の他端に設けられた外歯車であるカウンタドライブギヤ４３４、第２カウンタシャフト４３６、第２カウンタシャフト４３６の一端に設けられた内歯車である第２カウンタドリブンギヤ４３７、第２カウンタシャフト４３６の他端に設けられたファイナルドライブギヤ４３８、及び、差動装置４０５に設けられた内歯車であるデフリングギヤ４３５などによって構成されている。また、ロータ軸４０２ａの軸線Ｘ４１と、第１カウンタシャフト４３２の軸線Ｘ４２と、第２カウンタシャフト４３６の軸線Ｘ４３と、デフリングギヤ４３５の回転中心である軸線Ｘ４３とは、それぞれ平行で別軸上に位置している。
ロータ軸４０２ａに設けられたピニオンギヤ４３１は、第１カウンタシャフト４３２に設けられた第１カウンタドリブンギヤ４３３と噛み合っている。また、第１カウンタシャフト４３２に設けられたカウンタドライブギヤ４３４は、第２カウンタシャフト４３６に設けられた第２カウンタドリブンギヤ４３７と噛み合っている。また、第２カウンタシャフト４３６に設けられたファイナルドライブギヤ４３８は、差動装置４０５に設けられたデフリングギヤ４３５と噛み合っている。そして、ギヤトレーン４０３では、モータジェネレータ４０２のロータ軸２ａに設けられたピニオンギヤ３１から、第１カウンタドリブンギヤ４３３、第１カウンタシャフト４３２、カウンタドライブギヤ４３４、第２カウンタドリブンギヤ４３７、第２カウンタシャフト４３６、ファイナルドライブギヤ４３８、及び、デフリングギヤ４３５を介して所定の減速比で減速されて差動装置４０５にモータジェネレータ４０２の動力が伝達される。差動装置４０５に伝達された動力は、一対の駆動輪４０７Ａ，４０７Ｂに連結されたドライブシャフト４０６Ａ，４０６Ｂに伝達され一対の駆動輪４０７Ａ，４０７Ｂを駆動する。
図８に示すように、実施形態４に係る電気自動車４０１においては、モータジェネレータ４０２から一対の駆動輪４０７Ａ，４０７Ｂへの動力伝達経路にて、モータジェネレータ４０２の動力を減速させる一対のギヤからなる減速部を３つ有している。すなわち、ピニオンギヤ４３１と、ピニオンギヤ４３１よりも歯数が多い第１カウンタドリブンギヤ４３３とからなる第１減速部４４１、カウンタドライブギヤ４３４と、カウンタドライブギヤ４３４よりも歯数が多い第２カウンタドリブンギヤ４３７とからなる第２減速部４４２、及び、ファイナルドライブギヤ４３８と、ファイナルドライブギヤ４３８よりも歯数が多いデフリングギヤ４３５とからなる第３減速部４４３を有している。
第１減速部４４１では、外歯車であるピニオンギヤ４３１と内歯車である第１カウンタドリブンギヤ４３３とが噛み合って、ピニオンギヤ４３１から第１カウンタドリブンギヤ４３３に動力が伝達される。そのため、第１カウンタドリブンギヤ４３３を外歯車によって構成し、第１減速部４４１にて外歯車と外歯車とが噛み合う場合よりも、ギヤ噛み合い効率が高まり、第１減速部４４１での動力伝達損失を低減させて、動力の伝達効率を高めることができる。
また、第２減速部４４２では、外歯車であるカウンタドライブギヤ４３４と内歯車である第２カウンタドリブンギヤ４３７とが噛み合って、カウンタドライブギヤ４３４から第２カウンタドリブンギヤ４３７に動力が伝達される。そのため、第２カウンタドリブンギヤ４３７を外歯車によって構成し、第２減速部４４２にて外歯車と外歯車とが噛み合う場合よりも、ギヤ噛み合い効率が高まり、第２減速部４４２での動力伝達損失を低減させて、動力の伝達効率を高めることができる。
また、第３減速部４４３では、外歯車であるファイナルドライブギヤ４３８と内歯車であるデフリングギヤ４３５とが噛み合って、ファイナルドライブギヤ４３８からデフリングギヤ４３５に動力が伝達される。そのため、デフリングギヤ４３５を外歯車によって構成し、第３減速部４４３にて外歯車と外歯車とが噛み合う場合よりも、ギヤ噛み合い効率が高まり、第３減速部４４３での動力伝達損失を低減させて、動力の伝達効率を高めることができる。
このように、実施形態４に係る電気自動車４０１では、第１減速部４４１と第２減速部４４２と第３減速部４４３とが共に、外歯車と内歯車との噛み合いによって動力を伝達するようにギヤトレーン４０３が構成されている。よって、実施形態４に係る電気自動車４０１は、第１減速部４４１と第２減速部４４２と第３減速部４４３とが共に、外歯車と外歯車との噛み合いによって動力が伝達されるようにギヤトレーン４０３を構成した場合よりも、モータジェネレータ４０２からの動力を一対の駆動輪４０７Ａ，４０７Ｂに高効率にて伝達することができる。
なお、実施形態４に係る電気自動車４０１では、第１減速部４４１と第２減速部４４２と第３減速部４４３とが共に、外歯車と内歯車とが噛み合うように構成されているが、少なくとも１つの減速部にて外歯車と内歯車とが噛み合うように構成してもよい。また、電気自動車４０１では、ギヤトレーン４０３を複軸にて４つ以上の減速部を有し、少なくとも１つの減速部にて外歯車と内歯車とが噛み合って動力を伝達するように構成してもよい。
［実施形態５］
図９は、実施形態５に係る電気自動車５０１の概略構成を示したスケルトン図である。図９に示すように実施形態５に係る電気自動車５０１は、駆動系構成として、モータジェネレータ５０２、ギヤトレーン５０３、差動装置５０５、ドライブシャフト５０６Ａ，５０６Ｂ、及び、一対の駆動輪５０７Ａ，５０７Ｂなどを備えている。
実施形態５に係る電気自動車５０１において、ギヤトレーン５０３は、ロータ軸５０２ａの一端に設けられた外歯車であるピニオンギヤ５３１、及び、差動装置５０５に設けられた内歯車であるデフリングギヤ５３５などによって構成されている。また、ロータ軸５０２ａの軸線Ｘ５１と、デフリングギヤ５３５の回転中心である軸線Ｘ５２とは、それぞれ平行で別軸上に位置している。
ギヤトレーン５０３では、モータジェネレータ５０２のロータ軸５０２ａに設けられたピニオンギヤ５３１からデフリングギヤ５３５に所定の減速比で減速されて動力が入力されて、差動装置５０５に伝達される。差動装置５０５に伝達された動力は、一対の駆動輪５０７Ａ，５０７Ｂに連結されたドライブシャフト６Ａ，６Ｂに伝達され一対の駆動輪５０Ａ，５０７Ｂを駆動する。
図９に示すように、実施形態５に係る電気自動車５０１においては、モータジェネレータ５０２から一対の駆動輪５０７Ａ，５０７Ｂへの動力伝達経路にて、モータジェネレータ５０２の動力を減速させる一対のギヤからなる減速部を１つ有している。すなわち、ピニオンギヤ５３１と、ピニオンギヤ５３１よりも歯数が多いデフリングギヤ５３５からなる減速部５４１を有している。
そして、減速部５４１では、外歯車であるピニオンギヤ５３１と内歯車であるデフリングギヤ５３５とが噛み合って、ピニオンギヤ５３１からデフリングギヤ５３５に動力が伝達される。そのため、デフリングギヤ５３５を外歯車によって構成し、減速部５４１にて外歯車と外歯車とが噛み合う場合よりも、ギヤ噛み合い効率が高まり、減速部５４１での動力伝達損失を低減させて、動力の伝達効率を高めることができる。よって、実施形態５に係る電気自動車５０１は、ギヤトレーン５０３にて、モータジェネレータ２からの動力を一対の駆動輪５０７Ａ，５０７Ｂに高効率にて伝達することができる。
１ 電気自動車
２，２０２，３０２，４０２，５０２ モータジェネレータ
２ａ，２０２ａ，３０２ａ，４０２ａ，５０２ａ ロータ軸
３，２０３，３０３，４０３，５０３ ギヤトレーン
５，２０５，３０５，４０５，５０５ 差動装置
３１，２３１，３３１，４３１，５３１ ピニオンギヤ
３２，２３２，３３２ カウンタシャフト
３３，２３３，３３３ カウンタドリブンギヤ
３４，２３４，３３４ ファイナルドライブギヤ
３５，２３５，３３５，４３５，５３５ デフリングギヤ
４１，２４１，３４１，４４１ 第１減速部
４２，２４２，３４２，４４２ 第２減速部
４３２ 第１カウンタシャフト
４３３ 第１カウンタドリブンギヤ
４３４ カウンタドライブギヤ
４３６ 第２カウンタシャフト
４３７ 第２カウンタドリブンギヤ
４３８ ファイナルドライブギヤ
４４３ 第３減速部
５４１ 減速部

Claims (8)

  1. 回転電機から差動装置及びドライブシャフトを介して駆動輪に動力を伝達する、互いに別軸上に位置する複数の軸線上に複数のギヤがそれぞれ配置されて構成された車両のギヤトレーンであって、
    前記複数のギヤの少なくとも１つは内歯車であることを特徴とする車両のギヤトレーン。
  2. 請求項１に記載の車両のギヤトレーンにおいて、
    前記回転電機から前記駆動輪への動力伝達経路にて該回転電機の動力を減速させる、前記複数のギヤに含まれる一対のギヤからなる減速部を１つ以上有しており、
    前記減速部の少なくとも１つでは、外歯車と内歯車とが噛み合っていることを特徴とする車両のギヤトレーン。
  3. 請求項２に記載の車両のギヤトレーンにおいて、
    複数の前記減速部として、一対のギヤからなる第１減速部と、該一対のギヤとは異なる一対のギヤからなる第２減速部と、を有しており、
    前記第１減速部と前記第２減速部とのうち、一方は内歯車と外歯車とが噛み合っており、他方は外歯車と外歯車とが噛み合っていることを特徴とする車両のギヤトレーン。
  4. 請求項２に記載の車両のギヤトレーンにおいて、
    複数の前記減速部として、一対のギヤからなる第１減速部と、該一対のギヤとは異なる一対のギヤからなる第２減速部と、を少なくとも有しており、
    前記第１減速部及び前記第２減速部は、それぞれ内歯車と外歯車とが噛み合っていることを特徴とする車両のギヤトレーン。
  5. 請求項３に記載の車両のギヤトレーンにおいて、
    前記複数のギヤは、
    前記回転電機の出力軸に設けられた第１ギヤと、
    前記差動装置に設けられた第２ギヤと、
    前記出力軸の軸線とは異なる軸線上に配置された軸部材に設けられ、前記第１ギヤ及び前記第２ギヤにそれぞれ噛み合う第３ギヤ及び第４ギヤと、
    を含み、
    前記第１減速部は、前記第１ギヤと前記第３ギヤとからなり、前記第１ギヤが外歯車であり、前記第３ギヤが内歯車であり、
    前記第２減速部は、前記第２ギヤと前記第４ギヤとからなり、前記第２ギヤ及び前記第４ギヤが外歯車であることを特徴とする車両のギヤトレーン。
  6. 請求項３に記載の車両のギヤトレーンにおいて、
    前記複数のギヤは、
    前記回転電機の出力軸に設けられた第１ギヤと、
    前記差動装置に設けられた第２ギヤと、
    前記出力軸の軸線とは異なる軸線上に配置された軸部材に設けられ、前記第１ギヤ及び前記第２ギヤにそれぞれ噛み合う第３ギヤ及び第４ギヤと、
    を含み、
    前記第１減速部は、前記第１ギヤと前記第３ギヤとからなり、前記第１ギヤ及び前記第３ギヤが外歯車であり、
    前記第２減速部は、前記第２ギヤと前記第４ギヤとからなり、前記第２ギヤが内歯車であり、前記第４ギヤが外歯車であることを特徴とする車両のギヤトレーン。
  7. 請求項４に記載の車両のギヤトレーンにおいて、
    前記複数のギヤは、
    前記回転電機の出力軸に設けられた第１ギヤと、
    前記差動装置に設けられた第２ギヤと、
    前記出力軸の軸線とは異なる軸線上に配置された軸部材に設けられ、前記第１ギヤ及び前記第２ギヤにそれぞれ噛み合う第３ギヤ及び第４ギヤと、
    を含み、
    前記第１減速部は、前記第１ギヤと前記第３ギヤとからなり、前記第１ギヤが外歯車であり、前記第３ギヤが内歯車であり、
    前記第２減速部は、前記第２ギヤと前記第４ギヤとからなり、前記第２ギヤが内歯車であり、前記第４ギヤが外歯車であることを特徴とする車両のギヤトレーン。
  8. 請求項３乃至７のいずれか１項に記載の車両のギヤトレーンにおいて、
    前記第１減速部は、前記回転電機の出力軸の軸線方向にて前記第２減速部に対し、回転電機側と同じ側に位置することを特徴とする車両のギヤトレーン。
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