JP2023086034A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】第２のギヤとの噛み合いによって第１のギヤに偏心荷重が作用し、それにより第１のギヤが設けられたロータ軸が偏心した場合であっても、回転電機のロータとステータとが干渉しないようにできると共に、それを簡素な構造により実現する。【解決手段】ステータ６とその径方向内側に配置されたロータ７とを備えた回転電機８と、ロータ７と一体的に回転するロータ軸と、ロータ軸に設けられた第１ギヤＧ１と、第１ギヤＧ１に噛み合う第２ギヤＧ３１とを備えた駆動装置１００は、ロータ７の外周面７ｂがステータ６の内周面６ａに接触しない範囲で、ステータ６の軸心Ｘ６に対するロータ軸の軸心Ｘ７の位置が、第１ギヤＧ１に対して第２ギヤＧ３１が噛み合っている側に偏心している。【選択図】図３

Description

本発明は、ステータに対して径方向の内側にロータが配置された回転電機と、ロータと一体的に回転するロータ軸と、ロータ軸に設けられた第１ギヤと、第１ギヤに噛み合う第２ギヤとを備えた駆動装置に関する。

米国特許出願公開第２０２１／００８３５４６号明細書には、ステータ（３４）の径方向内側にロータ（３６）が配置されたインナーロータ型の回転電機（３２）を備えた車両用の駆動装置（１４）が開示されている（背景技術において括弧内の符号は参照する文献のもの。）。ロータ（３６）の径方向内側には、ロータ（３６）と一体的に回転するようにロータ軸（４２）がロータコアに連結されている。そして、ロータ軸（４２）には、第１のギヤ（４４）がロータ軸（４２）と一体的に形成されている。この第１のギヤ（４４）は、ロータ軸（４２）と平行な別軸を回転軸心とする第２のギヤ（５２）と噛み合っている。

米国特許出願公開第２０２１／００８３５４６号明細書

上記のような構造の場合、第２のギヤとの噛み合いによって第１のギヤに偏心荷重が作用し、それにより第１のギヤが設けられたロータ軸を偏心させるおそれがある。そして、この偏心が大きいと、ロータとステータとが干渉するおそれがある。このようなロータ軸の偏心を抑制するため、例えばロータ軸の軸径を拡大すると駆動装置の大型化につながり、例えばロータ軸が筒状の場合にその肉厚を厚くすると駆動装置の重量の増大につながる。

上記に鑑みて、第２のギヤとの噛み合いによって第１のギヤに偏心荷重が作用し、それにより第１のギヤが設けられたロータ軸が偏心した場合であっても、回転電機のロータとステータとが干渉しないようにできると共に、それを簡素な構造により実現できる技術が求められる。

上記に鑑みた駆動装置は、
ステータと前記ステータに対して径方向の内側に配置されたロータとを備えた回転電機と、
前記ロータと一体的に回転するロータ軸と、
前記ロータ軸に設けられた第１ギヤと、
前記第１ギヤに噛み合う第２ギヤと、を備えた駆動装置であって、
前記ロータの外周面が前記ステータの内周面に接触しない範囲で、前記ステータの軸心に対する前記ロータ軸の軸心の位置が、前記第１ギヤに対して前記第２ギヤが噛み合っている側に偏心している。

ステータの軸心に対するロータ軸の軸心の位置が、第２ギヤとの噛み合いによって第１ギヤが荷重を受けてロータ軸が偏心する側とは反対側に予め偏心されている。そのため、第２ギヤとの噛み合いによって第１ギヤが荷重を受けてロータ軸が偏心した場合であっても、ロータの外周面が、ステータの内周面に接触することを回避し易い。また、これにより、ロータ軸の偏心を小さく抑えることを目的としてロータ軸の剛性を高くする必要性を低下させることができるため、ロータ軸の径を大きくする必要性も低下する。従って、駆動装置の径方向寸法を小さく抑え易くなる。また、ステータ及びロータを駆動装置に組み付ける際に、両者の軸心を一致させなくてもよいため、このような軸心調整の調整工数を軽減することができる。例えば、ステータとロータの隙間を治具等により調整して片側（第２ギヤからの荷重方向と反対側）に寄せて組み付けることができる。従って、ステータ及びロータを駆動装置に組み付ける作業の工数を低減することができる。このように本構成によれば、第２ギヤとの噛み合いによって第１ギヤに偏心荷重が作用し、それにより第１ギヤが設けられたロータ軸が偏心した場合であっても、回転電機のロータとステータとが干渉しないようにできると共に、それを簡素な構造により実現することができる。

駆動装置のさらなる特徴と利点は、図面を参照して説明する例示的且つ非限定的な実施形態についての以下の記載から明確となる。

駆動装置の軸方向断面図 駆動装置のスケルトン図 駆動装置における軸方向視のギヤ配置の一例を示す図 ロータ軸の軸心とステータの軸心との関係を示す部分拡大図

以下、車両の車輪を駆動する形態を例として、駆動装置の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、駆動装置１００として車両用駆動装置を例示するが、当然ながら駆動装置１００による駆動対象は車両（車輪Ｗ）に限定されるものではない。図１及び図２に示すように、駆動装置１００は、ステータ６とステータ６に対して径方向Ｒの内側に配置されたロータ７とを備えた回転電機８と、ロータ７と一体的に回転するロータ軸１と、ロータ軸１に設けられた入力ギヤＧ１（第１ギヤ）と、入力ギヤＧ１に噛み合う第１カウンタギヤＧ３１（第２ギヤ）とを少なくとも備えている。そして、後述するように、本実施形態の駆動装置１００は、ステータ６とロータ軸１（ロータ７）との配置関係に特徴を有している。

尚、本願において「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、当該２つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該２つの回転要素が１つ又は２つ以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。なお、伝動部材として、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合装置、例えば、摩擦係合装置、噛み合い式係合装置等が含まれていても良い。

また、以下の説明では後述する第１軸Ｘ１に平行な方向を、駆動装置１００の「軸方向Ｌ」とする。尚、同様に後述する第２軸Ｘ２、第３軸Ｘ３を含めて各軸は互いに平行な別軸であり、第１軸Ｘ１、第２軸Ｘ２、第３軸Ｘ３の何れかに平行な方向を軸方向Ｌとする。また、図１及び図２に示すように、軸方向Ｌにおける入力ギヤＧ１に対してロータ７が配置された側を軸方向第１側Ｌ１とし、軸方向Ｌにおける軸方向第１側Ｌ１とは反対側を軸方向第２側Ｌ２とする。また、ロータ７等の回転部材の回転軸心に直交する方向を、各回転軸心を基準とした「径方向Ｒ」とする。なお、どの回転軸心を基準とするかを区別する必要がない場合やどの回転軸心を基準とするかが明らかである場合には、単に「径方向Ｒ」と記す場合がある。

本実施形態の駆動装置１００は、車両用駆動装置であり、入力ギヤＧ１と車輪Ｗに駆動連結される出力部材４との間を駆動連結する動力伝達機構を備えている。詳細は後述するが、出力部材４は、ドライブシャフトＤＳを介して車輪Ｗに駆動連結されている。本実施形態では、動力伝達機構として、カウンタギヤ機構３と、差動歯車機構５とを備えている。カウンタギヤ機構３は、入力ギヤＧ１に噛み合う第１カウンタギヤＧ３１と、第１カウンタギヤＧ３１と一体的に回転する第２カウンタギヤＧ３２（第３ギヤ）と、第１カウンタギヤＧ３１と第２カウンタギヤＧ３２とを連結する連結軸３０とを備えて構成されている。差動歯車機構５は、第２カウンタギヤＧ３２に噛み合う差動入力ギヤＧ５（第４ギヤ）を備え、差動入力ギヤＧ５に伝達されたトルクを、それぞれ車輪Ｗに駆動連結される一対の出力部材４に分配する。

回転電機８は、車輪Ｗの駆動力源として機能する。回転電機８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）としての機能とを有している。具体的には、回転電機８は、バッテリやキャパシタ等の蓄電装置（図示を省略）と電気的に接続されている。そして、回転電機８は、蓄電装置に蓄えられた電力により力行して駆動力を発生する。また、回転電機８は、車輪Ｗの側から伝達される駆動力により発電を行って蓄電装置を充電する。

回転電機８のステータ６は、円筒状のステータコア６１を備えており、このステータコア６１は、非回転部材としてのケース９に固定されている。ケース９は、ケース本体である第１ケース部９１と、軸方向第１側Ｌ１から第１ケース部９１に当接して第１ケース部９１のカバー部材として機能する第２ケース部９２と、軸方向第２側Ｌ２から第１ケース部９１に当接して第１ケース部９１のカバー部材として機能する第３ケース部９３とを備えている。ステータコア６１には、ステータコイルが巻装されている。ステータコイルは、ステータコア６１に対して軸方向第１側Ｌ１及び軸方向第２側Ｌ２に突出した一対のコイルエンド部６３が形成されるように、ステータコア６１に巻装されている。

回転電機８のロータ７も、円筒状のロータコア７１を備えている。本実施形態の回転電機８はインナーロータ型の回転電機であり、ロータ７はステータ６に対して径方向Ｒの内側に配置されている。また、ロータコア７１は、ステータコア６１に対して回転可能に支持されている。本実施形態では、回転電機８は永久磁石型の回転電機であり、ロータコア７１には、永久磁石７３が配置されている。

図１に示すように、ロータ７とロータ軸１とは、円筒状のロータコア７１の内周面であるロータ内周面７ａと、ロータ軸１の外周面である軸外周面１ｂとが接した状態で、互いに連結されている。ロータ７と入力ギヤＧ１とは、ロータ軸１において軸方向Ｌの異なる位置に配置されている。具体的には、本実施形態では、ロータ軸１は、軸方向Ｌにおける、ロータ７に連結している部分（ロータ連結部分１７）と、入力ギヤＧ１が設けられている部分（ギヤ設置部分１１）とが一体的に形成されている。ここでは、ロータ連結部分１７とギヤ設置部分１１とが、１つの部材（軸部材）により一体的に形成されている。そして、ロータ軸１は、一対のロータ軸受Ｂ１（支持軸受）より回転自在に支持されている。一対のロータ軸受Ｂ１は、ロータ７及び入力ギヤＧ１に対して軸方向Ｌの両側に分かれて配置されている。即ち、一対のロータ軸受Ｂ１の内、相対的に軸方向第１側Ｌ１に配置されている第１ロータ軸受Ｂ１１は、ロータ７よりも軸方向第１側Ｌ１に配置されている。また、相対的に軸方向第２側Ｌ２に配置されている第２ロータ軸受Ｂ１２は、ロータ７よりも軸方向第２側Ｌ２に配置されている。ロータ軸１は、第１軸Ｘ１（ロータ軸心Ｘ７）上に配置され、第１ロータ軸受Ｂ１１及び第２ロータ軸受Ｂ１２により、ケース９に対して回転自在に支持されている。

尚、図１に示す例では、入力ギヤＧ１とロータ軸１とは、１つの部材により一体的に形成されている。別の例として、入力ギヤＧ１とロータ軸１とが、溶接等により接合されることで一体的に形成される構成とすることもできる。このように、本実施形態では、入力ギヤＧ１がロータ軸１に一体的に形成されている形態を例示している。しかし、入力ギヤＧ１は、ロータ軸１とは別部材によって形成されて例えばスプライン係合等によってロータ軸１に連結されていてもよい。つまり、ロータ軸１は、ロータに連結しているロータ連結部分１７と、入力ギヤＧ１が設けられているギヤ設置部分１１とが軸方向Ｌにおいて異なる位置に配置され、且つ一体的に形成されていればよい。

カウンタギヤ機構３は、第１軸Ｘ１と平行且つ異なる軸である第２軸Ｘ２上に配置されている。上述したように、カウンタギヤ機構３は、入力ギヤＧ１に噛み合う第１カウンタギヤＧ３１と、差動入力ギヤＧ５に噛み合う第２カウンタギヤＧ３２と、連結軸３０とを備えている。第１カウンタギヤＧ３１及び第２カウンタギヤＧ３２は、連結軸３０を介して一体的に回転するように連結されている。図１に示す例では、第１カウンタギヤＧ３１は、スプライン係合によって連結軸３０に連結されている。本実施形態では、第２カウンタギヤＧ３２は、第１カウンタギヤＧ３１よりも小径であり、連結軸３０と一体的に形成されている。本実施形態では、第１カウンタギヤＧ３１に対して軸方向第２側Ｌ２に第２カウンタギヤＧ３２が配置されている。

連結軸３０は、一対のカウンタ軸受Ｂ３（第１カウンタ軸受Ｂ３１及び第２カウンタ軸受Ｂ３２）によりケース９に回転自在に支持されている。本実施形態では、第１カウンタ軸受Ｂ３１は、第１カウンタギヤＧ３１に対して軸方向第１側Ｌ１において連結軸３０を支持し、第２カウンタ軸受Ｂ３２は、第２カウンタギヤＧ３２に対して軸方向第２側Ｌ２において連結軸を支持している。

差動歯車機構５及び出力部材４は、第１軸Ｘ１及び第２軸Ｘ２と平行且つ、これらとは異なる軸である第３軸Ｘ３上に配置されている。本実施形態の差動歯車機構５は、差動ケース５０と、一対のピニオンギヤ５１と、一対のサイドギヤ５３とを備えている。ここでは、一対のピニオンギヤ５１及び一対のサイドギヤ５３は、いずれも傘歯車であり、本実施形態の差動歯車機構５は傘歯車式の差動歯車機構である。当然ながら、差動歯車機構５は、これとは別の構成、例えば遊星歯車式の差動歯車機構であってもよい。

差動ケース５０は、一対のピニオンギヤ５１及び一対のサイドギヤ５３を収容する中空の部材である。本実施形態では、差動ケース５０は、出力軸受Ｂ４（第１出力軸受Ｂ４１及び第２出力軸受Ｂ４２）により、ケース９に対して回転自在に支持されている。本実施形態では、第１出力軸受Ｂ４１は、差動ケース５０の軸方向第１側Ｌ１の端部を、径方向Ｒの外側から支持するように配置されている。また、第２出力軸受Ｂ４２は、差動ケース５０の軸方向第２側Ｌ２の端部を、径方向Ｒの外側から支持するように配置されている。

差動ケース５０と差動入力ギヤＧ５とは、一体的に回転するように連結されている。一対のピニオンギヤ５１は、第３軸Ｘ３を基準とした径方向Ｒに間隔を空けて、互いに対向するように配置されている。一対のピニオンギヤ５１は、差動ケース５０と一体的に回転するように差動ケース５０に支持されたピニオンシャフト５２に取り付けられている。一対のピニオンギヤ５１のそれぞれは、ピニオンシャフト５２を中心として回転（自転）可能、かつ、第３軸Ｘ３を中心として回転（公転）可能である。

一対のピニオンギヤ５１には一対のサイドギヤ５３が噛み合っている。一対のサイドギヤ５３は、第３軸Ｘ３を回転軸心として回転するように、互いに軸方向Ｌに間隔を空けて、ピニオンシャフト５２を挟んで対向するように配置されている。本実施形態では、それぞれのサイドギヤ５３は、一対の出力部材４のそれぞれと一体的に形成されている。それぞれの出力部材４は、一対のドライブシャフトＤＳのそれぞれに駆動連結され、それぞれのドライブシャフトＤＳは一対の車輪Ｗにそれぞれ駆動連結されている。このように差動歯車機構５は、ロータ７から、入力ギヤＧ１、カウンタギヤ機構３、差動入力ギヤＧ５を介して伝達されたトルクを、それぞれ第１車輪Ｗ１及び第２車輪Ｗ２に駆動連結される一対の出力部材４に分配する。

回転電機８のトルクは、このように入力ギヤＧ１から出力部材４を経て車輪Ｗへと伝達されるが、ロータ７から出力されるトルクは、まず、入力ギヤＧ１から、これと噛み合う第１カウンタギヤＧ３１に伝達される。この際、入力ギヤＧ１と第１カウンタギヤＧ３１との噛み合いによって、入力ギヤＧ１に偏心荷重が作用する。そして、この偏心荷重がロータ軸１を撓ませることなどにより、ロータ軸１を偏心させるおそれがある。一般的に、回転電機８のステータ６とロータ７とは、径方向Ｒに予め規定された隙間を有して、ステータ６の軸心（ステータ軸心Ｘ６）とロータ７の軸心（ロータ軸心Ｘ７）とが一致するようにケース９に取り付けられる。上述したように、ロータ７及びロータ軸１（さらに入力ギヤＧ１）は、第１軸Ｘ１上に配置される。理想的には、ステータ６も第１軸Ｘ１上に配置される。ここで、ロータ軸１の偏心が大きくなると、例えば、当該隙間よりも偏心量が大きいと、ステータ６とロータ７とが干渉してしまうおそれがある。

１つの対策として、偏心荷重によるロータ軸１の偏心を抑制するために、ロータ軸１の剛性を高くすることが考えられる。例えば、ロータ軸１の軸径を太くすることや、図１に示すような筒状のロータ軸１の場合には、その肉厚（径方向Ｒにおける厚み）を厚くすることによってロータ軸１の剛性を高くすることが考えられる。しかし、軸径の拡大は、駆動装置１００の大型化につながり、肉厚を厚くすることは駆動装置１００の重量の増大につながる。また、そのような大型化や重量の増加は、ロータ７を回転させるためのエネルギーロスにもつながり、省エネルギー化の観点からも好ましくない。

別の観点として、ロータ軸１の偏心を許容できるように、ステータ６とロータ７との間の隙間を広げることも考えられる。しかし、この場合には、ステータコイルを流れる電流によって生じる磁界とロータ７に配置された永久磁石７３の磁界との鎖交磁束が減少して、回転電機８の効率の低下につながる。

このため、入力ギヤＧ１に噛み合うギヤ（ここでは第１カウンタギヤＧ３１）との噛み合いによって入力ギヤＧ１に偏心荷重が作用し、それにより入力ギヤＧ１が設けられた軸部材（ここではロータ軸１）が偏心した場合であっても、回転電機８のロータ７とステータ６とが干渉しないようにできると共に、それを簡素な構造により実現できる技術が求められる。このため、本実施形態の駆動装置１００は、図３及び図４に示すように、ロータ７の外周面（ロータ外周面７ｂ）が、ステータ６の内周面（ステータ内周面６ａ）に接触しない範囲で、ステータ６の軸心（ステータ軸心Ｘ６）に対するロータ軸１の軸心（ロータ軸心Ｘ７）の位置が、入力ギヤＧ１に対して第１カウンタギヤＧ３１が噛み合っている側に偏心している。

尚、入力ギヤＧ１の周方向の全域の内、第１カウンタギヤＧ３１と入力ギヤＧ１との噛み合い位置を中心とした半周分の範囲が、入力ギヤＧ１と第１カウンタギヤＧ３１とが噛み合っている側である。また、入力ギヤＧ１の周方向の全域の内、第１カウンタギヤＧ３１と入力ギヤＧ１との噛み合い位置の反対側（周方向において１８０度反対側）を中心とした半周分の範囲が、入力ギヤＧ１と第１カウンタギヤＧ３１とが噛み合っている側とは反対側である。また、ステータ軸心Ｘ６とロータ軸心Ｘ７とを偏心させる際には、ケース９に対するステータ軸心Ｘ６の位置を変更せずにロータ軸心Ｘ７を移動させても良いし、ケース９に対するロータ軸心Ｘ７の位置を変更せずにステータ軸心Ｘ６を移動させても良い。当然ながら、ロータ軸心Ｘ７及びステータ軸心Ｘ６の双方を移動させてもよい。

このように、本実施形態では、ステータ軸心Ｘ６に対するロータ軸心Ｘ７の位置が、第１カウンタギヤＧ３１との噛み合いによって入力ギヤＧ１が荷重を受けてロータ軸１が偏心する側とは反対側に予め偏心されている。そのため、第１カウンタギヤＧ３１との噛み合いによって入力ギヤＧ１が荷重を受けてロータ軸１が偏心した場合であっても、ロータ外周面７ｂが、ステータ内周面６ａに接触することを回避し易い。また、これにより、ロータ軸１の偏心を小さく抑えることを目的としてロータ軸１の剛性を高くする必要性を低下させることができるため、ロータ軸１の径を大きくする必要性も低下する。従って、駆動装置１００の径方向寸法を小さく抑え易くなる。

また、ステータ６及びロータ７を駆動装置１００のケース９に組み付ける際に、両者の軸心を一致させなくてもよいため、このような軸心調整の調整工数を軽減することができる。例えば、ステータ６とロータ７の隙間を治具等により調整して片側（第１カウンタギヤＧ３１からの荷重方向と反対側）に寄せて組み付けることができる。従って、ステータ６及びロータ７をケース９に組み付ける作業の工数を低減することができる。また、ロータ軸１の偏心を許容できるように、ステータ６とロータ７との間の隙間を広げる必要性も低下するので、鎖交磁束の減少による回転電機８の効率の低下も抑制される。

上述したように、ロータ軸１は、ロータ連結部分１７とギヤ設置部分１１とが軸方向Ｌにおいて異なる位置に設けられて、これらが一体的に形成された軸部材である。そして、ロータ軸１をケース９に対して回転自在に支持する一対のロータ軸受Ｂ１は、ロータ７及び入力ギヤＧ１に対して軸方向Ｌの両側に分かれて配置されている。このように、ロータ軸１が、一対のロータ軸受Ｂ１により、離れた位置で支持されていると、第１カウンタギヤＧ３１（第２ギヤ）との噛み合いによって入力ギヤＧ１（第１ギヤ）が荷重を受けた場合にロータ軸１に曲げ応力が生じ易く、ロータ軸１が偏心し易い。ロータ軸１がこのように支持されている駆動装置１００において、上記のように、ステータ軸心Ｘ６に対してロータ軸心Ｘ７の位置が偏心していると、ロータ７とステータ６との干渉を適切に抑制することができる。

尚、上述したように、入力ギヤＧ１は、ロータ軸１とは別部材によって形成されてロータ軸１に例えばスプライン係合等によって連結されていてもよい。ロータ軸１が、ロータ連結部分１７とギヤ設置部分１１とが軸方向Ｌにおいて異なる位置に配置され、且つ一体的に形成されていれば、ロータ軸１と同一部材に入力ギヤＧ１が形成されている場合と同様に、第１カウンタギヤＧ３１との噛み合いによって入力ギヤＧ１が荷重を受けた場合にロータ軸１に曲げ応力が生じ易く、ロータ軸１が偏心し易い。従って、ロータ軸１とは別部材により入力ギヤＧ１が形成されていても、ステータ軸心Ｘ６に対してロータ軸心Ｘ７が偏心していると好適である。

尚、ロータ軸１の構造は、このようにロータ連結部分１７と、ギヤ設置部分１１とが軸方向Ｌにおいて異なる位置に配置され、且つ一体的に形成されている形態に限定されるものでもない。例えば、ロータ連結部分１７が形成された第１部材と、ギヤ設置部分１１が形成された第２部材とが、別部材により形成され、これらが例えばスプライン係合等によって連結されてロータ軸１が構成される形態を妨げるものではない。この構成では、第１カウンタギヤＧ３１との噛み合いによって入力ギヤＧ１が荷重を受けた場合、連結箇所の剛性によっては、ロータ連結部分１７とギヤ設置部分１１とが一体形成されている場合よりもさらに当該荷重によってロータ軸１が偏心するおそれもある。従って、このように第１部材と第２部材とが連結されてロータ軸１が構成される場合においても、ステータ軸心Ｘ６に対してロータ軸心Ｘ７が偏心していることを妨げるものではない。尚、ロータ連結部分１７が形成された第１部材と、ギヤ設置部分１１が形成された第２部材とが、別部材により形成され、これらが溶接によって接合されているような形態は、ロータ連結部分１７とギヤ設置部分１１とが、１つの部材（軸部材）により一体的に形成されている形態に含む。

また、ステータ軸心Ｘ６に対するロータ軸心Ｘ７の偏心量は、ロータ軸１に作用し得る最大のトルクがロータ軸１に作用している状態で入力ギヤＧ１が第１カウンタギヤＧ３１との噛み合いによって受ける荷重により生じる、ロータ軸心Ｘ７の撓み量に応じた値以下に設定されている。回転電機８が最大トルクを出力している状態では、入力ギヤＧ１や第１カウンタギヤＧ３１に掛かる荷重も大きくなる。このように偏心量が設定されることで、回転電機８が最大トルクを出力している状態でも、ロータ７とステータ６とが干渉することを回避し易い。上記の「ロータ軸１に作用し得る最大のトルク」は、例えば、回転電機８が最大トルクを出力している状態でロータ軸１に作用するトルクとすることができる。尚、回転電機８が最大トルクを出力している状態よりも大きなトルクがロータ軸１に作用し得る場合（例えば、出力部材４（車輪Ｗ）の側からロータ軸１に大きなトルクが伝達され得る場合）には、「ロータ軸１に作用し得る最大のトルク」を、そのような場合を考慮したトルクとしてもよい。

ところで、上述したように、回転電機８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）としての機能とを有している。そして、回転電機８は、蓄電装置に蓄えられた電力により力行して駆動力を発生すると共に、車輪Ｗの側から伝達される駆動力により発電を行って蓄電装置を充電する。そして、回転電機８が力行する場合と、回生する場合とでは、後述するようにロータ軸１に掛かる荷重の方向が異なる場合がある。

ここで、回転電機８（ロータ７）の回転方向における一方側を回転方向第１側Ｃ１とし、回転方向における他方側を回転方向第２側Ｃ２とする。そして、回転電機８が回転方向第１側Ｃ１に最大トルクを出力している状態で第１カウンタギヤＧ３１から入力ギヤＧ１が受ける荷重のベクトルを第１荷重ベクトルＶ１とする。また、回転電機８が回転方向第２側Ｃ２に最大トルクを出力している状態で第１カウンタギヤＧ３１から入力ギヤＧ１が受ける荷重のベクトルを第２荷重ベクトルＶ２とする。例えば、回転方向第１側Ｃ１にトルク出力している状態は、正回転力行と負回転回生に対応させることができる。また、回転方向第２側にトルク出力している状態は、負回転力行と正回転回生に対応させることができる。

図３及び図４に示すように、第１荷重ベクトルＶ１と第２荷重ベクトルＶ２とは少なくとも方向が異なるベクトルである。従って、第１荷重ベクトルＶ１に基づいてロータ軸心Ｘ７を偏心させると、第２荷重ベクトルＶ２によりロータ軸１が撓んだ場合に適切な方向へロータ軸心Ｘ７を偏心させておくことができないおそれがある。同様に、第２荷重ベクトルＶ２に基づいてロータ軸心Ｘ７を偏心させると、第１荷重ベクトルＶ１によりロータ軸１が撓んだ場合に適切な方向へロータ軸心Ｘ７を偏心させておくことができないおそれがある。このため、本実施形態では、第１荷重ベクトルＶ１と第２荷重ベクトルＶ２との合成ベクトルＶ３に基づいてロータ軸心Ｘ７を偏心させている。具体的には、ステータ軸心Ｘ６に対するロータ軸心Ｘ７の位置は、第１荷重ベクトルＶ１と第２荷重ベクトルＶ２との合成ベクトルＶ３の方向と反対方向に偏心している。

上述したように、回転電機８は、電動機として動作する場合（力行）と、発電機として動作する場合（回生）とを取り得る。そして、力行と回生とによって第１カウンタギヤＧ３１からの荷重が掛かる方向が異なる場合がある。また、力行時（或いは回生時）であっても、回転電機８の回転方向が異なると、第１カウンタギヤＧ３１から入力ギヤＧ１に作用する荷重の方向が異なる場合がある。合成ベクトルＶ３に基づけば、回転電機８が回転方向第１側Ｃ１にトルクを出力する場合と回転方向第２側Ｃ２にトルクを出力する場合との双方において、ロータ７とステータ６とが干渉することを回避し易い。

尚、駆動装置１００の使用形態等によっては、第１荷重ベクトルＶ１と第２荷重ベクトルＶ２との出現頻度に差があったり、第１荷重ベクトルＶ１と第２荷重ベクトルＶ２との絶対値に差があったりする場合がある。このような場合には、第１荷重ベクトルＶ１と第２荷重ベクトルＶ２との合成ベクトルＶ３の方向と反対方向にロータ軸心Ｘ７を偏心させるのではなく、第１荷重ベクトルＶ１及び第２荷重ベクトルＶ２の何れか一方の方向と反対方向にロータ軸心Ｘ７を偏心させてもよい。また、第１荷重ベクトルＶ１の大きさ、及び第２荷重ベクトルＶ２の大きさにそれぞれ係数を乗じて、合成ベクトルＶ３を求め、当該合成ベクトルＶ３の方向の反対方向にロータ軸心Ｘ７を偏心させてもよい。

また、第１荷重ベクトルＶ１や第２荷重ベクトルＶ２に拘わらず、幾何学的にロータ軸心Ｘ７を偏心させることを妨げるものでもない。例えば、入力ギヤＧ１のピッチ点を結んだ円であるピッチ円（基準円）と、第１カウンタギヤＧ３１のピッチ円との接点における入力ギヤＧ１のピッチ円の接線に直交する方向に沿って第１カウンタギヤＧ３１の方向へロータ軸心Ｘ７を偏心させてもよい。

〔その他の実施形態〕
以下、その他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上記においては、駆動装置１００が車両用駆動装置である場合を例示して説明した。このため、駆動装置１００がカウンタギヤ機構３や差動歯車機構５を備えている形態を例示した。駆動装置１００が車両用駆動装置の場合、駆動装置１００が伝達するトルクも比較的大きなトルクとなる。そして、トルクが大きいと、第２のギヤ（例えば第１カウンタギヤＧ３１）との噛み合いによって第１のギヤ（例えば入力ギヤＧ１）に作用する偏心荷重も大きくなり、ロータ軸１も偏心し易くなる。車両用駆動装置として、本実施形態のような駆動装置１００を適用することで、適切に車両用駆動装置を構成することができる。

しかし、車両用駆動装置のような大きなトルクでなくても、駆動装置１００が、ロータ７と一体的に回転するロータ軸１に設けられた第１のギヤ（例えば入力ギヤＧ１）と、これに噛み合う第２のギヤ（例えば第１カウンタギヤＧ３１）を備えていれば、第１のギヤは第２のギヤとの噛み合いによる反力を受け、ロータ軸１に偏心荷重が作用する。従って、駆動装置１００は、カウンタギヤ機構３や差動歯車機構５を備えていなくてもよい。駆動装置１００は、ステータ６とステータ６に対して径方向Ｒの内側に配置されたロータ７とを備えた回転電機８と、ロータ７と一体的に回転するロータ軸１と、ロータ軸１に設けられた第１のギヤ（例えば入力ギヤＧ１）と、第１のギヤに噛み合う第２のギヤ（例えば第１カウンタギヤ）とを備えていればよい。そして、駆動装置１００の駆動対象も車両（車輪Ｗ）に限定されるものではなく、工作機械や、ポンプ、エアーコンディショナーのコンプレッサー等であってもよい。

（２）上記においては、ロータ軸１に作用し得る最大のトルクがロータ軸１に作用している状態で入力ギヤＧ１が第１カウンタギヤＧ３１との噛み合いによって受ける荷重により生じる、ロータ軸心Ｘ７の撓み量に応じてステータ軸心Ｘ６に対するロータ軸心Ｘ７の偏心量が設定される形態を例示した。しかし、ステータ６とロータ７との径方向Ｒにおける隙間に応じて移動可能な量が偏心量として設定されてもよい。

１：ロータ軸４：出力部材５：差動歯車機構６：ステータ６ａ：ステータ内周面（ステータの内周面）７：ロータ７ｂ：ロータ外周面（ロータの外周面）８：回転電機１１：ギヤ設置部分（第１ギヤが設けられている部分）１７：ロータ連結部分（ロータに連結している部分）３０：連結軸１００：駆動装置Ｂ１：ロータ軸受（支持軸受）Ｃ１：回転方向第１側Ｃ２：回転方向第２側Ｇ１：入力ギヤ（第１ギヤ）Ｇ３１：第１カウンタギヤ（第２ギヤ）Ｇ３２：第２カウンタギヤ（第３ギヤ）Ｇ５：差動入力ギヤ（第４ギヤ）Ｌ：軸方向Ｒ：径方向Ｖ１：第１荷重ベクトルＶ２：第２荷重ベクトルＶ３：合成ベクトルＷ：車輪Ｘ６：ステータ軸心（ステータの軸心）Ｘ７：ロータ軸心（ロータ軸の軸心）

Claims (5)

1. ステータと前記ステータに対して径方向の内側に配置されたロータとを備えた回転電機と、
   前記ロータと一体的に回転するロータ軸と、
   前記ロータ軸に設けられた第１ギヤと、
   前記第１ギヤに噛み合う第２ギヤと、を備えた駆動装置であって、
   前記ロータの外周面が前記ステータの内周面に接触しない範囲で、前記ステータの軸心に対する前記ロータ軸の軸心の位置が、前記第１ギヤに対して前記第２ギヤが噛み合っている側に偏心している、駆動装置。
2. 前記ロータ軸を回転自在に支持する一対の支持軸受をさらに備え、
   前記ロータ軸は、軸方向における、前記ロータに連結している部分と、前記第１ギヤが設けられている部分とが一体的に形成され、
   前記一対の支持軸受は、前記ロータ及び前記第１ギヤに対して前記軸方向の両側に分かれて配置されている、請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記ステータの軸心に対する前記ロータ軸の軸心の偏心量が、前記ロータ軸に作用し得る最大のトルクが前記ロータ軸に作用している状態で前記第１ギヤが前記第２ギヤとの噛み合いによって受ける荷重により生じる、前記ロータ軸の軸心の撓み量に応じた値以下に設定されている、請求項１又は２に記載の駆動装置。
4. 前記回転電機の回転方向における一方側を回転方向第１側とし、前記回転方向における他方側を回転方向第２側とし、
   前記回転電機が前記回転方向第１側に最大トルクを出力している状態で前記第２ギヤから前記第１ギヤが受ける荷重のベクトルを第１荷重ベクトルとし、前記回転電機が前記回転方向第２側に最大トルクを出力している状態で前記第２ギヤから前記第１ギヤが受ける荷重のベクトルを第２荷重ベクトルとして、
   前記ステータの軸心に対する前記ロータ軸の軸心の位置が、前記第１荷重ベクトルと前記第２荷重ベクトルとの合成ベクトルの方向と反対方向に偏心している、請求項１から３の何れか一項に記載の駆動装置。
5. 前記第２ギヤと一体的に回転する第３ギヤと、
   前記第２ギヤと前記第３ギヤとを連結する連結軸と、
   前記第３ギヤに噛み合う第４ギヤを備え、前記第４ギヤに伝達されたトルクを、それぞれ車輪に駆動連結される一対の出力部材に分配する差動歯車機構と、備える、請求項１から４の何れか一項に記載の駆動装置。

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