JP2024010456A

JP2024010456A - 駆動装置

Info

Publication number: JP2024010456A
Application number: JP2022111797A
Authority: JP
Inventors: 勇斗増田; Yuto Masuda; 裕介鈴木; Yusuke Suzuki; 弘一奥田; Koichi Okuda; 年寿水谷; Toshihisa Mizutani; 大樹尾張; Daiki Owari
Original assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Aisin Corp
Priority date: 2022-07-12
Filing date: 2022-07-12
Publication date: 2024-01-24
Also published as: KR20240008793A; US20240017607A1; EP4306347A1

Abstract

【課題】駆動装置の出力軸の軸方向の体格が大きくなるのを抑制する。【解決手段】駆動層装置は、第１モータと、第１モータに接続された第１入力軸と第１出力軸とを有する第１ギヤ機構と、第２モータと、第２モータに接続された第２入力軸と第２出力軸とを有する第２ギヤ機構と、を備える。第１ギヤ機構を、第１入力軸と第１出力軸とが交差する位置またはねじれの位置となるように構成し、第２ギヤ機構を、第２入力軸と第２出力軸とが交差する位置またはねじれの位置となるように構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、駆動装置に関する。

従来、この種の駆動装置としては、左右の駆動輪をそれぞれ独立に駆動させる２つのモータと、各モータの回転を減速して駆動力を駆動輪に伝達する２つの減速機とを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、２つの減速機における各モータに接続された入力軸と駆動輪側に接続される出力軸は、車両の横方向に平行となるように配置されている。

特開２０１７－０９４７９８号公報

しかしながら、上述の駆動装置では、２つのモータを同軸上に配置するものとなるため、高出力化を図ると、各モータの軸長が大きくなり、駆動装置全体の車両横方向の体格が大きくなってしまう。

本発明の駆動装置は、装置の出力軸の軸方向の体格が大きくなるのを抑制することを主目的とする。

本発明の駆動装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の駆動装置は、
第１モータと、前記第１モータに接続された第１入力軸と第１出力軸とを有する第１ギヤ機構と、第２モータと、前記第２モータに接続された第２入力軸と第２出力軸とを有する第２ギヤ機構と、を備える駆動装置であって、
前記第１ギヤ機構は、前記第１入力軸と前記第１出力軸とが交差する位置またはねじれの位置となるように構成されており、
前記第２ギヤ機構は、前記第２入力軸と前記第２出力軸とが交差する位置またはねじれの位置となるように構成されている、
ことを特徴とする。

本発明の駆動装置では、第１モータと、第１モータに接続された第１入力軸と第１出力軸とを有する第１ギヤ機構と、第２モータと、第２モータに接続された第２入力軸と第２出力軸とを有する第２ギヤ機構と、を備える。そして、第１ギヤ機構は、第１入力軸と第１出力軸とが交差する位置またはねじれの位置となるように構成されており、第２ギヤ機構は、第２入力軸と第２出力軸とが交差する位置またはねじれの位置となるように構成されている。ここで、入力軸と出力軸とが交差する位置となるように構成されているとは、入力軸と出力軸とが同一平面上に配置されており、入力軸またはその延長線と出力軸またはその延長線とが交差することを意味している。入力軸と出力軸とがねじれの位置となるように構成されているとは、入力軸と出力軸とが同一平面上には配置されておらず、入力軸を出力軸を含む適当な平面に投影したときに投影した入力軸またはその延長線と出力軸またはその延長線とが交差することを意味している。また、「交差する」の特別な一例として「直交する」が含まれており、ねじれの位置における投影した入力軸またはその延長線と出力軸またはその延長線における「交差する」についても同様である。

本発明の駆動装置では、このように第１ギヤ機構と第２ギヤ機構とを構成することにより、２つのモータの高出力化を図ることによって２つのモータの軸長が大きくなっても、装置の２つの出力軸の軸方向の体格が大きくなるのを抑制することができる。

本発明の駆動装置において、前記第１ギヤ機構および前記第２ギヤ機構は、前記第１入力軸と前記第２入力軸とが平行となるように、且つ、前記第１出力軸と前記第２出力軸とが同軸上となるように配置されているものとしてもよい。第１出力軸と第２出力軸とを左右の駆動輪にそれぞれ連結するように駆動装置を車両に搭載することにより、２つのモータの高出力化を図るためにモータの軸長を大きくしても駆動装置の車両の横方向の体格が大きくなるのを抑制することができる。この場合、前記第１ギヤ機構および前記第２ギヤ機構は、前記第１入力軸の回転方向と前記第２入力軸の回転方向とが相違するときに前記第１出力軸の回転方向と前記第２出力軸の回転方向とが同一となるように構成されているものとしてもよい。こうすれば、第１モータの回転による影響を第２モータの回転による影響で打ち消すことができ、駆動装置を車両に搭載した場合には乗り心地を良好なものとすることができる。これらの場合、前記第１モータと前記第２モータと前記第１ギヤ機構と前記第２ギヤ機構とを収納する単体の収納ケースを備えるものとしてもよい。こうすれば、駆動装置の車両などへの搭載性を良好なものとすることができる。

本発明の一実施例としての駆動装置２０の構成の概略を示す構成図である。変形例の駆動装置２０Ｂの左側駆動部を車両中央から横方向に見た説明図である。変形例の駆動装置１２０の構成の概略を示す構成図である。変形例の駆動装置２２０の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての駆動装置２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の駆動装置２０は、左右前輪を駆動輪１２ａ，１２ｂとする車両に搭載されたり、左右後輪を駆動輪１２ａ，１２ｂとする車両に搭載されたりする。実施例では、図１の上方が車両前方の左右前輪の駆動輪１２ａ，１２ｂに駆動装置２０が取り付けられている場合の一例として説明する。実施例の駆動装置２０は、第１モータＭＧ１と、第１ギヤ機構３０と、第２モータＭＧ２と、第２ギヤ機構４０と、収納ケース２２と、を備える。収納ケース２２は、第１モータＭＧ１と第１ギヤ機構３０と第２モータＭＧ２と第２ギヤ機構４０とを収納する。

第１モータＭＧ１は、例えば同一の同期発動電動機として構成されている。第２モータＭＧ２は、第１モータＭＧ１と同一の発電電動機として、例えば同一の同期発動電動機として構成されている。第１モータＭＧ１と第２モータＭＧ２は、各々の回転子の回転軸の方向が車両前後方向となるように、且つ、車両の左右に均等に鏡像となるように配置されている。

第１ギヤ機構３０は、第１入力軸３２と、第１カウンタ軸３５と、第１出力軸３８とを備える。第１ギヤ機構３０では、第１入力軸３２と第１カウンタ軸３５と第１出力軸３８は同一平面上に配置されている。第１入力軸３２は、一端が第１モータＭＧ１の回転子に同軸上で接続されており、他端には第１ギヤ３３が取り付けられている。第１カウンタ軸３５は、一端に第１ギヤ３３と噛合する第２ギヤ３４が取り付けられている。第１カウンタ軸３５は、他端に傘歯歯車として構成された第３ギヤ３６が取り付けられている。第１出力軸３８は、一端が左駆動輪１２ａに連結されている。第１出力軸３８は、他端に第３３ギヤ３６と噛合する傘歯歯車として構成された第４ギヤ３７が取り付けられている。第３ギヤ３６および第４ギヤ３７が傘歯歯車として構成されていることにより、第１カウンタ軸３５と第１出力軸３８は直交（実質的に直交）する。第１入力軸３２と第１カウンタ軸３５と第１出力軸３８が同一平面上に配置されていることと、第１入力軸３２と第１カウンタ軸３５とが平行であることとを考慮すると、第１入力軸３２と第１出力軸３８は直交（実質的に直交）することが解る。ここで、２軸が直交するとは、一方の軸またはその延長線が他方の軸またはその延長線とが直交することを意味している。なお、第１ギヤ機構３０は、第１カウンタ軸３５を有することにより、第１モータＭＧ１の回転数（第１入力軸３２の回転数）を減速して或いは増速して第１出力軸３８に伝達することができる。

第２ギヤ機構４０は、第２入力軸４２と、第２カウンタ軸４５と、第２出力軸４８とを備える。第２ギヤ機構３０では、第２入力軸４２と第２カウンタ軸４５と第２出力軸４８は同一平面上に配置されている。第２入力軸４２は、一端が第２モータＭＧ２の回転子に同軸上で接続されており、他端には第１ギヤ４３が取り付けられている。第２カウンタ軸４５は、一端に第１ギヤ４３と噛合する第２ギヤ４４が取り付けられている。第２カウンタ軸３５は、他端に傘歯歯車として構成された第３ギヤ４６が取り付けられている。第２出力軸４８は、一端が右駆動輪１２ｂに連結されている。第２出力軸４８は、他端に第３ギヤ４６と噛合する傘歯歯車として構成された第４ギヤ４７が取り付けられている。第３ギヤ４６および第４ギヤ４７が傘歯歯車として構成されていることにより、第２カウンタ軸４５と第２出力軸４８は直交（実質的に直交）する。第２入力軸４２と第２カウンタ軸４５と第２出力軸４８が同一平面上に配置されていることと、第２入力軸４２と第２カウンタ軸４５とが平行であることとを考慮すると、第２入力軸４２と第２出力軸４８は直交（実質的に直交）することが解る。なお、第２ギヤ機構４０は、第２カウンタ軸４５を有することにより、第２モータＭＧ２の回転数（第２入力軸４２の回転数）を減速して或いは増速して第２出力軸４８に伝達することができる。第２ギヤ機構４０は、第１ギヤ機構３０と同一の構成をしており、第１ギヤ機構３０と鏡像となるように配置されている。このため、第１出力軸３８と第２出力軸４８は同軸上に配置される。

実施例の駆動装置２０は、左駆動輪１２ａに連結された第１モータＭＧ１と第１ギヤ機構３０とからなる左側駆動部と、右駆動輪１２ｂに連結された第２モータＭＧ２と第２ギヤ機構４０とからなる右側駆動部とを左右対称（鏡像）となるように配置される。

実施例の駆動装置２０では、第１ギヤ機構３０や第２ギヤ機構４０の潤滑のための潤滑オイルを図示しないオイルパンに貯留しておき、潤滑オイルを第２ギヤ３４，４４や第３ギヤ３６，４６、第４ギヤ３７，４７によりオイルパンから掻き上げるようにしている。これにより、実施例の駆動装置２０では、潤滑のためのオイルポンプを不要としている。

実施例の駆動装置２０は、第１モータＭＧ１の回転子の回転方向と第２モータＭＧ２の回転子の回転方向を逆方向とすることにより、第１出力軸３８と第２出力軸４８とを同一方向に回転することができる。これにより、実施例の駆動装置２０では、車両を前進または後進させている際に、第１モータＭＧ１の回転による振動などの影響を第２モータＭＧ２による同様の影響により打ち消すことができる。また、同様に第２モータＭＧ２の回転による振動などの影響を第１モータＭＧ１による同様の影響により打ち消すことができる。この結果、車両の乗り心地を向上させることができる。

以上説明した実施例の駆動装置２０では、第１モータＭＧ１と第２モータＭＧ２とを各々の回転子の回転軸の方向が車両前後方向となるように配置する。第１モータＭＧ１の回転子には第１ギヤ機構３０の第１入力軸３２を同軸となるように接続し、第１ギヤ機構３０の第１出力軸３８には左駆動輪１２ａを連結する。第２モータＭＧ２の回転子には第２ギヤ機構４０の第２入力軸４２を同軸となるように接続し、第２ギヤ機構４０の第２出力軸４８には右駆動輪１２ｂを連結する。第１ギヤ機構３０では、第３ギヤ３６と第４ギヤ３７とを傘歯歯車として構成することにより、第１入力軸３２と第１出力軸３８とを直交（実質的に直交）する位置に配置している。第２ギヤ機構４０でも、第１ギヤ機構３０と同様に、第３ギヤ４６と第４ギヤ４７とを傘歯歯車として構成することにより、第２入力軸４２と第２出力軸４８とを直交（実質的に直交）する位置に配置している。このため、高出力化を図るために、第１モータＭＧ１および第２モータＭＧ２の軸長を大きくしても、駆動装置２０の第１入力軸３２および第２入力軸４２の軸方向（車両前後方向）の体格は大きくなるものの、駆動装置２０の第１出力軸３８および第２出力軸４８の軸方向（車両横方向）の体格が大きくなるのを抑制することができる。

実施例の駆動装置２０では、第１入力軸３２と第１出力軸３８、第２入力軸４２と第２出力軸４８とを同一平面上で直交（実質的に直交）するように第１ギヤ機構３０や第２ギヤ機構４０を構成した。しかし、図２の変形例に示すように、第１入力軸３２と第１出力軸３８Ｂ、第２入力軸４２と第２出力軸４８Ｂとがねじれの位置となるように第１ギヤ機構３０Ｂや第２ギヤ機構４０Ｂを構成するものとしてもよい。図２は、変形例の駆動装置２０の左側駆動部を車両中央から横方向に見た説明図である。図示するように、第１入力軸３２に取り付けられた第１ギヤ３３の鉛直下方側で第１ギヤ３３と噛合するように第２ギヤ３４Ｂを配置し、第２ギヤ３４Ｂのカウンタ軸３５Ｂの他端に傘歯歯車として構成された第３ギヤ３６Ｂと噛合するように傘歯歯車として構成された第４ギヤ３７Ｂを配置する。すると、第１出力軸３８Ｂの軸方向は図２中紙面表裏方向となり、第１入力軸３２とは第１出力軸３８Ｂはねじれの位置となる。ここで、「ねじれの位置」としては、第１入力軸３２と第１出力軸３８Ｂとが同一平面上には配置されておらず、第１入力軸３２を第２出力軸３８Ｂを含む適当な平面に投影したときに投影した第１入力軸３２またはその延長線と第２出力軸３８Ｂまたはその延長線とが交差（実施例では直交（実質的に直交））することを意味している。この変形例の駆動装置２０Ｂでも、第１モータＭＧ１と第１ギヤ機構３０Ｂとからなる左側駆動部と、右駆動輪１２ｂに連結された第２モータＭＧ２と第２ギヤ機構４０Ｂとからなる右側駆動部とを左右対称（鏡像）となるように配置することにより、実施例の駆動装置２０と同様に、高出力化を図るために第１モータＭＧ１および第２モータＭＧ２の軸長を大きくしても、駆動装置２０Ｂの第１出力軸３８Ｂおよび第２出力軸４８Ｂの軸方向（車両横方向）の体格が大きくなるのを抑制することができる。また、変形例の駆動装置２０Ｂでも、第１モータＭＧ１の回転子の回転方向と第２モータＭＧ２の回転子の回転方向を逆方向とすることにより、第１出力軸３８Ｂと第２出力軸４８Ｂとを同一方向に回転させるから、車両を前進または後進させている際に、第１モータＭＧ１と第２モータＭＧ２の回転による振動などの影響を互いに打ち消すことができる。

実施例の駆動装置２０では、第１ギヤ機構３０と第２ギヤ機構４０とを第１カウンタ軸３５と第２カウンタ軸４５を有するものとした。しかし、図３の変形例の駆動装置１２０に示すように、カウンタ軸を有しないように第１ギヤ機構１３０と第２ギヤ機構１４０とを構成するものとしてもよい。即ち、第１モータＭＧ１や第２モータＭＧ２の回転子に同軸となるように接続された第１入力軸１３２，第２入力軸１４２に傘歯歯車として構成された入力側ギヤ１３６、１４６を取り付け、第１出力軸１３８，第２出力軸１４８の取り付けられた傘歯歯車として構成された出力側ギヤ１３７、１４７を入力側ギヤ１３６，１４６に噛合するように第１ギヤ機構１３０と第２ギヤ機構１４０とを構成する。そして、左駆動輪１２ａに連結された第１モータＭＧ１と第１ギヤ機構１３０とからなる左側駆動部と、右駆動輪１２ｂに連結された第２モータＭＧ２と第２ギヤ機構１４０とからなる右側駆動部とを左右対称（鏡像）となるように配置する。変形例の駆動装置１２０では、カウンタ軸を有することによる効果は有しないものの、実施例の駆動装置２０と同様の効果を奏することができる。

実施例の駆動装置２０では、左駆動輪１２ａに連結された第１モータＭＧ１と第１ギヤ機構３０とからなる左側駆動部と、右駆動輪１２ｂに連結された第２モータＭＧ２と第２ギヤ機構４０とからなる右側駆動部とを左右対称（鏡像）となるように配置した。しかし、図４の変形例の駆動装置２２０に示すように、左駆動輪１２ａに連結された第１モータＭＧ１と第１ギヤ機構２３０とからなる左側駆動部と、右駆動輪１２ｂに連結された第２モータＭＧ２と第２ギヤ機構２４０とからなる右側駆動部とを、同一の構成で並列となるように配置するものとしてもよい。図示するように、第１ギヤ機構２３０を、実施例の第１ギヤ機構３０と同一となるように、第１入力軸２３２，第１ギヤ２３３、第２ギヤ２３４、第１カウンタ軸２３５、第３ギヤ２３６、第４ギヤ２３７、第１出力軸２３８により構成する。また、第２ギヤ機構２４０を、第１ギヤ機構２３０と同一となるように、第２入力軸２４２，第１ギヤ２４３、第２ギヤ２４４、第２カウンタ軸２４５、第３ギヤ２４６、第４ギヤ２４７、第２出力軸２４８として構成する。このように、左側駆動部と右側駆動部とを同一とすることにより、駆動装置２２０を構成する部品点数を少なくすることができる。なお、変形例の駆動装置２２０では、第１モータＭＧ１の回転子の回転方向と第２モータＭＧ２の回転子の回転方向とが同一のときに出力軸２３８の回転方向と出力軸２４８の回転方向とが同一となるから、第１モータＭＧ１と第２モータＭＧ２の回転による振動などの影響を互いに打ち消すことができる効果を除いて、実施例の駆動装置２０と同様の効果を奏することができる。

実施例の駆動装置２０では、左駆動輪１２ａに連結された第１モータＭＧ１と第１ギヤ機構３０とからなる左側駆動部と、右駆動輪１２ｂに連結された第２モータＭＧ２と第２ギヤ機構４０とからなる右側駆動部とを有するものとしたが、これらの他に第３モータと第３ギヤ機構からなる１つまたは２つ以上の駆動部を備えるものとしてもよい。

実施例の駆動装置２０では、左駆動輪１２ａに連結された第１モータＭＧ１と第１ギヤ機構３０とからなる左側駆動部と、右駆動輪１２ｂに連結された第２モータＭＧ２と第２ギヤ機構４０とからなる右側駆動部とを有するものとした。しかし、２つのモータに接続された２つのギヤ機構の入力軸と出力軸とが直交（実質的に直交）する位置またはねじれの位置となればよいから、前輪の駆動輪に連結された第１モータと第１ギヤ機構とからなる前側駆動部と、後輪の駆動輪に連結された第２モータと第２ギヤ機構とからなる後側駆動部とを有する駆動装置として構成するものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、第１モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、第１ギヤ機構３０が「第１ギヤ機構」に相当し、第２モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、第２ギヤ機構４０が「第２ギヤ機構」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、駆動装置の製造産業に利用可能である。

１２ａ，１２ｂ駆動輪、２０，２０Ｂ，１２０，２２０駆動装置、３０，３０Ｂ，１３０，２３０第１ギヤ機構、３２，１３２，２３２第１入力軸、３３，２３３，第１ギヤ、３４，３４Ｂ，２３４第２ギヤ、３５，３５Ｂ，２３５第１カウンタ軸、３６，３６Ｂ，２３６第３ギヤ、３７，３７Ｂ，２３７第４ギヤ、３８，３８Ｂ，１３８，２３８第１出力軸、４０，１４０，２４０第２ギヤ機構、４２，１４２，２４２第２入力軸、４３，２４３，第１ギヤ、４４，２４４第２ギヤ、４５，２４５第２カウンタ軸、４６，２４６第３ギヤ、４７，２４７第４ギヤ、４８，１４８，２４８第２出力軸、１３６，１４６入力側ギヤ、１３７，１４７出力側ギヤ、ＭＧ１第１モータ、ＭＧ２第２モータ。

Claims

第１モータと、前記第１モータに接続された第１入力軸と第１出力軸とを有する第１ギヤ機構と、第２モータと、前記第２モータに接続された第２入力軸と第２出力軸とを有する第２ギヤ機構と、を備える駆動装置であって、
前記第１ギヤ機構は、前記第１入力軸と前記第１出力軸とが交差する位置またはねじれの位置となるように構成されており、
前記第２ギヤ機構は、前記第２入力軸と前記第２出力軸とが交差する位置またはねじれの位置となるように構成されている、
ことを特徴とする駆動装置。
請求項１記載の駆動装置であって、
前記第１ギヤ機構および前記第２ギヤ機構は、前記第１入力軸と前記第２入力軸とが平行となるように、且つ、前記第１出力軸と前記第２出力軸とが同軸上となるように配置されている、
駆動装置。
請求項２記載の駆動装置であって、
前記第１ギヤ機構および前記第２ギヤ機構は、前記第１入力軸の回転方向と前記第２入力軸の回転方向とが相違するときに前記第１出力軸の回転方向と前記第２出力軸の回転方向とが同一となるように構成されている、
駆動装置。
請求項２または請求項３記載の駆動装置であって、
前記第１モータと前記第２モータと前記第１ギヤ機構と前記第２ギヤ機構とを収納する単体の収納ケースを備える、
駆動装置。