JP3287972B2 - 電気自動車用動力伝達装置 - Google Patents
電気自動車用動力伝達装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
- F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
- F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
- F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
- F16H37/0806—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts
- F16H37/0813—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts with only one input shaft
- F16H37/082—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts with only one input shaft and additional planetary reduction gears
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Motor Power Transmission Devices (AREA)
- Retarders (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気自動車用動力伝達装
置に係り、特に、遊星歯車式の減速機構と傘歯車式の差
動機構とを備えた動力伝達装置をコンパクトに構成する
技術に関するものである。
置に係り、特に、遊星歯車式の減速機構と傘歯車式の差
動機構とを備えた動力伝達装置をコンパクトに構成する
技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】（ａ）一中心線と略平行な軸心まわりに
回転自在にその一中心線まわりに略等角度間隔で複数の
遊星歯車が設けられたキャリアを有し、電動モータから
伝達された回転を減速してそのキャリアから出力する遊
星歯車式の減速機構と、（ｂ）前記キャリアと同心に且
つ一体的に設けられたデフケースがそのキャリアと一体
回転させられることにより、前記一中心線と略直交する
軸心まわりに回転自在にそのデフケース内に略等角度間
隔で配設された複数の駆動側傘歯車を介して、その一中
心線上に配設された一対の出力部材を回転駆動する傘歯
車式の差動機構とを備えた電気自動車用動力伝達装置が
知られている。１９８８年１１月１３〜１６日に行われ
た「ＥＶＳ９」に関するカナダ電気自動車協会（Electr
ic VehicleAssociation of Canada) の会報の「ＥＶＳ
８８−Ｐ１６」に記載されている装置はその一例で、上
記（ａ）遊星歯車式の減速機構は、（ａ−１）一中心線
まわりに回転可能に配設されたキャリアと、（ａ−２）
大径ピニオンおよび小径ピニオンを軸方向に一体的に備
えて前記一中心線と略平行な軸心まわりに回転自在に前
記キャリアに略等角度間隔で配設された複数の複合遊星
歯車（ステップドピニオン）と、（ａ−３）電動モータ
によって前記一中心線まわりに回転駆動されるとともに
前記大径ピニオンと噛み合わされたサンギヤと、（ａ−
４）ハウジングに固定されるとともに前記小径ピニオン
と噛み合わされたリングギヤとを備え、前記サンギヤが
回転駆動されるのに伴って前記キャリアが減速回転させ
られるようになっている一方、（ｂ）傘歯車式の差動機
構は、前記小径ピニオン側において前記減速機構に近接
してその減速機構と同心に配設され、前記キャリアと一
体的に設けられたデフケースがそのキャリアと一体回転
させられることにより、前記一中心線と略直交する軸心
まわりに回転自在にそのデフケース内に略等角度間隔で
配設された複数の駆動側傘歯車を介して、その一中心線
上に配設された一対の出力部材を回転駆動するようにな
っている。
回転自在にその一中心線まわりに略等角度間隔で複数の
遊星歯車が設けられたキャリアを有し、電動モータから
伝達された回転を減速してそのキャリアから出力する遊
星歯車式の減速機構と、（ｂ）前記キャリアと同心に且
つ一体的に設けられたデフケースがそのキャリアと一体
回転させられることにより、前記一中心線と略直交する
軸心まわりに回転自在にそのデフケース内に略等角度間
隔で配設された複数の駆動側傘歯車を介して、その一中
心線上に配設された一対の出力部材を回転駆動する傘歯
車式の差動機構とを備えた電気自動車用動力伝達装置が
知られている。１９８８年１１月１３〜１６日に行われ
た「ＥＶＳ９」に関するカナダ電気自動車協会（Electr
ic VehicleAssociation of Canada) の会報の「ＥＶＳ
８８−Ｐ１６」に記載されている装置はその一例で、上
記（ａ）遊星歯車式の減速機構は、（ａ−１）一中心線
まわりに回転可能に配設されたキャリアと、（ａ−２）
大径ピニオンおよび小径ピニオンを軸方向に一体的に備
えて前記一中心線と略平行な軸心まわりに回転自在に前
記キャリアに略等角度間隔で配設された複数の複合遊星
歯車（ステップドピニオン）と、（ａ−３）電動モータ
によって前記一中心線まわりに回転駆動されるとともに
前記大径ピニオンと噛み合わされたサンギヤと、（ａ−
４）ハウジングに固定されるとともに前記小径ピニオン
と噛み合わされたリングギヤとを備え、前記サンギヤが
回転駆動されるのに伴って前記キャリアが減速回転させ
られるようになっている一方、（ｂ）傘歯車式の差動機
構は、前記小径ピニオン側において前記減速機構に近接
してその減速機構と同心に配設され、前記キャリアと一
体的に設けられたデフケースがそのキャリアと一体回転
させられることにより、前記一中心線と略直交する軸心
まわりに回転自在にそのデフケース内に略等角度間隔で
配設された複数の駆動側傘歯車を介して、その一中心線
上に配設された一対の出力部材を回転駆動するようにな
っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記傘
歯車式の差動機構は一中心線方向において遊星歯車式の
減速機構に隣接して配設されていたため、その一中心線
方向の寸法が大きくて小型化の妨げとなっていた。例え
ば、かかる動力伝達装置は、電動モータと同軸に軸方向
に隣接して車両の幅方向に配設するのに都合が良いが、
軸方向寸法が大きくなるため車両の幅寸法を大きくしな
ければならないなどの問題がある。
歯車式の差動機構は一中心線方向において遊星歯車式の
減速機構に隣接して配設されていたため、その一中心線
方向の寸法が大きくて小型化の妨げとなっていた。例え
ば、かかる動力伝達装置は、電動モータと同軸に軸方向
に隣接して車両の幅方向に配設するのに都合が良いが、
軸方向寸法が大きくなるため車両の幅寸法を大きくしな
ければならないなどの問題がある。
【０００４】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、遊星歯車式の減速機
構および傘歯車式の差動機構を備えた動力伝達装置をコ
ンパクトに構成することにある。
もので、その目的とするところは、遊星歯車式の減速機
構および傘歯車式の差動機構を備えた動力伝達装置をコ
ンパクトに構成することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めには、上記減速機構と差動機構とを一中心線方向にお
いてオーバーラップさせて配置するようにすれば良く、
第１発明は、（ａ）一中心線まわりに回転可能に配設さ
れたキャリアと、そのキャリアに前記一中心線まわりに
略等角度間隔で配設されるとともにその一中心線と略平
行な軸心まわりに回転自在に配設された複数の遊星歯車
と、その遊星歯車と噛み合わされたサンギヤおよびリン
グギヤとを有し、電動モータから伝達された回転を減速
して前記キャリアから出力する遊星歯車式の減速機構
と、（ｂ）前記キャリアと同心に且つ一体的に設けられ
たデフケースがそのキャリアと一体回転させられること
により、そのデフケース内に前記一中心線まわりに略等
角度間隔で配設されるとともにその一中心線と略直交す
る軸心まわりに回転自在に配設された複数の駆動側傘歯
車を介して、その一中心線上に配設された一対の出力部
材を回転駆動する傘歯車式の差動機構と、を備えた電気
自動車用動力伝達装置において、（ｃ）前記遊星歯車お
よび前記駆動側傘歯車の一方の配設個数を他方の配設個
数の１以外の約数個とするとともに、両歯車の配設位置
を前記一中心線まわりにおいて互いに重ならないように
設定し、前記減速機構と前記差動機構とを前記一中心線
方向においてオーバーラップさせて配置したことを特徴
とする。第２発明は、（ａ）一中心線まわりに回転可能
に配設されたキャリアと、大径ピニオンおよび小径ピニ
オンを軸方向に一体的に備えて前記キャリアに前記一中
心線まわりに略等角度間隔で配設されるとともにその一
中心線と略平行な軸心まわりに回転自在に配設された複
数の複合遊星歯車と、電動モータによって前記一中心線
まわりに回転駆動されるとともに前記大径ピニオンと噛
み合わされたサンギヤと、ハウジングに固定されるとと
もに前記小径ピニオンと噛み合わされたリングギヤとを
有し、前記電動モータから伝達された回転を減速して前
記キャリアから出力する遊星歯車式の減速機構と、
（ｂ）前記複合遊星歯車の前記小径ピニオン側において
前記キャリアと同心に且つ一体的に設けられたデフケー
スがそのキャリアと一体回転させられることにより、そ
のデフケース内に前記一中心線まわりに略等角度間隔で
配設されるとともにその一中心線と略直交する軸心まわ
り に回転自在に配設された複数の駆動側傘歯車を介し
て、その一中心線上に配設された一対の出力部材を回転
駆動する傘歯車式の差動機構と、を備えた電気自動車用
動力伝達装置において、（ｃ）前記複合遊星歯車および
前記駆動側傘歯車の一方の配設個数を他方の配設個数の
１以外の約数個とするとともに、両歯車の配設位置を前
記一中心線まわりにおいて互いに重ならないように設定
し、前記減速機構と前記差動機構とを前記一中心線方向
においてオーバーラップさせて配置したことを特徴とす
る。
めには、上記減速機構と差動機構とを一中心線方向にお
いてオーバーラップさせて配置するようにすれば良く、
第１発明は、（ａ）一中心線まわりに回転可能に配設さ
れたキャリアと、そのキャリアに前記一中心線まわりに
略等角度間隔で配設されるとともにその一中心線と略平
行な軸心まわりに回転自在に配設された複数の遊星歯車
と、その遊星歯車と噛み合わされたサンギヤおよびリン
グギヤとを有し、電動モータから伝達された回転を減速
して前記キャリアから出力する遊星歯車式の減速機構
と、（ｂ）前記キャリアと同心に且つ一体的に設けられ
たデフケースがそのキャリアと一体回転させられること
により、そのデフケース内に前記一中心線まわりに略等
角度間隔で配設されるとともにその一中心線と略直交す
る軸心まわりに回転自在に配設された複数の駆動側傘歯
車を介して、その一中心線上に配設された一対の出力部
材を回転駆動する傘歯車式の差動機構と、を備えた電気
自動車用動力伝達装置において、（ｃ）前記遊星歯車お
よび前記駆動側傘歯車の一方の配設個数を他方の配設個
数の１以外の約数個とするとともに、両歯車の配設位置
を前記一中心線まわりにおいて互いに重ならないように
設定し、前記減速機構と前記差動機構とを前記一中心線
方向においてオーバーラップさせて配置したことを特徴
とする。第２発明は、（ａ）一中心線まわりに回転可能
に配設されたキャリアと、大径ピニオンおよび小径ピニ
オンを軸方向に一体的に備えて前記キャリアに前記一中
心線まわりに略等角度間隔で配設されるとともにその一
中心線と略平行な軸心まわりに回転自在に配設された複
数の複合遊星歯車と、電動モータによって前記一中心線
まわりに回転駆動されるとともに前記大径ピニオンと噛
み合わされたサンギヤと、ハウジングに固定されるとと
もに前記小径ピニオンと噛み合わされたリングギヤとを
有し、前記電動モータから伝達された回転を減速して前
記キャリアから出力する遊星歯車式の減速機構と、
（ｂ）前記複合遊星歯車の前記小径ピニオン側において
前記キャリアと同心に且つ一体的に設けられたデフケー
スがそのキャリアと一体回転させられることにより、そ
のデフケース内に前記一中心線まわりに略等角度間隔で
配設されるとともにその一中心線と略直交する軸心まわ
り に回転自在に配設された複数の駆動側傘歯車を介し
て、その一中心線上に配設された一対の出力部材を回転
駆動する傘歯車式の差動機構と、を備えた電気自動車用
動力伝達装置において、（ｃ）前記複合遊星歯車および
前記駆動側傘歯車の一方の配設個数を他方の配設個数の
１以外の約数個とするとともに、両歯車の配設位置を前
記一中心線まわりにおいて互いに重ならないように設定
し、前記減速機構と前記差動機構とを前記一中心線方向
においてオーバーラップさせて配置したことを特徴とす
る。
【０００６】ここで、上記１以外の約数個とは、例えば
一方が２個の場合は他方も２個、一方が３個の場合は他
方も３個、一方が４個の場合は他方も４個或いは２個、
一方が５個の場合は他方も５個、・・・である。
一方が２個の場合は他方も２個、一方が３個の場合は他
方も３個、一方が４個の場合は他方も４個或いは２個、
一方が５個の場合は他方も５個、・・・である。
【０００７】
【作用および発明の効果】このような電気自動車用動力
伝達装置においては、遊星歯車（第２発明では複合遊星
歯車）および駆動側傘歯車の一方の配設個数が他方の配
設個数の１以外の約数個であるため、一中心線まわりに
おいて隣接する遊星歯車の中間位置に駆動側傘歯車を位
置させることが可能で、それ等が干渉することのないよ
うに減速機構と差動機構とを一中心線方向においてオー
バーラップさせて配置できる。これにより、一中心線方
向の寸法が小さくなり、小型化，軽量化を図ることがで
きるとともに、車両への搭載スペースを節減できる。
伝達装置においては、遊星歯車（第２発明では複合遊星
歯車）および駆動側傘歯車の一方の配設個数が他方の配
設個数の１以外の約数個であるため、一中心線まわりに
おいて隣接する遊星歯車の中間位置に駆動側傘歯車を位
置させることが可能で、それ等が干渉することのないよ
うに減速機構と差動機構とを一中心線方向においてオー
バーラップさせて配置できる。これにより、一中心線方
向の寸法が小さくなり、小型化，軽量化を図ることがで
きるとともに、車両への搭載スペースを節減できる。
【０００８】因みに、従来の遊星歯車式の減速機構にお
ける遊星歯車の個数は一般に３個で、傘歯車式の差動機
構における駆動側傘歯車の個数は２個または４個である
ため、一中心線まわりにおいてそれ等が干渉しないよう
に配置することは困難で、一中心線方向において十分に
オーバーラップさせることはできない。複数の遊星歯
車，駆動側傘歯車の配設位置を、一中心線まわりにおい
て不等間隔とすれば、両者が干渉しないように配置でき
るが、回転バランスが悪化して好ましくない。
ける遊星歯車の個数は一般に３個で、傘歯車式の差動機
構における駆動側傘歯車の個数は２個または４個である
ため、一中心線まわりにおいてそれ等が干渉しないよう
に配置することは困難で、一中心線方向において十分に
オーバーラップさせることはできない。複数の遊星歯
車，駆動側傘歯車の配設位置を、一中心線まわりにおい
て不等間隔とすれば、両者が干渉しないように配置でき
るが、回転バランスが悪化して好ましくない。
【０００９】また、本発明の好適な態様は、（ａ）一中
心線まわりに回転可能に配設されたキャリアと、大径ピ
ニオンおよび小径ピニオンを軸方向に一体的に備えて前
記一中心線と略平行な軸心まわりに回転自在に前記キャ
リアに略等角度間隔で配設された複数の複合遊星歯車
と、電動モータによって前記一中心線まわりに回転駆動
されるとともに前記大径ピニオンと噛み合わされたサン
ギヤと、ハウジングに固定されるとともに前記小径ピニ
オンと噛み合わされたリングギヤとを備え、前記サンギ
ヤが回転駆動されるのに伴って前記キャリアが減速回転
させられる遊星歯車式の減速機構と、（ｂ）前記小径ピ
ニオン側において前記減速機構に近接してその減速機構
と同心に配設され、前記キャリアと一体的に設けられた
デフケースがそのキャリアと一体回転させられることに
より、前記一中心線と略直交する軸心まわりに回転自在
にそのデフケース内に略等角度間隔で配設された複数の
駆動側傘歯車を介して、その一中心線上に配設された一
対の出力部材を回転駆動する傘歯車式の差動機構とを備
えた電気自動車用動力伝達装置において、（ｃ）前記大
径ピニオンおよび小径ピニオンの各噛合歯の捩れ方向お
よびリードを等しくする一方、（ｄ）前記複合遊星歯車
および前記駆動側傘歯車の配設個数を同じにするととも
に、両歯車の配設位置を前記一中心線まわりにおいて略
等角度間隔で互い違いとなるように設定し、前記減速機
構と前記差動機構とを前記一中心線方向においてオーバ
ーラップさせて配置する。
心線まわりに回転可能に配設されたキャリアと、大径ピ
ニオンおよび小径ピニオンを軸方向に一体的に備えて前
記一中心線と略平行な軸心まわりに回転自在に前記キャ
リアに略等角度間隔で配設された複数の複合遊星歯車
と、電動モータによって前記一中心線まわりに回転駆動
されるとともに前記大径ピニオンと噛み合わされたサン
ギヤと、ハウジングに固定されるとともに前記小径ピニ
オンと噛み合わされたリングギヤとを備え、前記サンギ
ヤが回転駆動されるのに伴って前記キャリアが減速回転
させられる遊星歯車式の減速機構と、（ｂ）前記小径ピ
ニオン側において前記減速機構に近接してその減速機構
と同心に配設され、前記キャリアと一体的に設けられた
デフケースがそのキャリアと一体回転させられることに
より、前記一中心線と略直交する軸心まわりに回転自在
にそのデフケース内に略等角度間隔で配設された複数の
駆動側傘歯車を介して、その一中心線上に配設された一
対の出力部材を回転駆動する傘歯車式の差動機構とを備
えた電気自動車用動力伝達装置において、（ｃ）前記大
径ピニオンおよび小径ピニオンの各噛合歯の捩れ方向お
よびリードを等しくする一方、（ｄ）前記複合遊星歯車
および前記駆動側傘歯車の配設個数を同じにするととも
に、両歯車の配設位置を前記一中心線まわりにおいて略
等角度間隔で互い違いとなるように設定し、前記減速機
構と前記差動機構とを前記一中心線方向においてオーバ
ーラップさせて配置する。
【００１０】ここで、大径ピニオンおよび小径ピニオン
の噛合歯の捩れ方向およびリードが等しいと、それ等と
噛み合うサンギヤおよびリングギヤを固定した状態で、
複数の複合遊星歯車はそれぞれ独立に軸心まわりに回転
しながら軸方向へ移動することが可能となる。そのた
め、動力伝達時等にトルクが加えられて回転駆動される
場合、各複合遊星歯車はそれぞれ独立に適正な噛合状態
となる軸方向位置へ、キャリアによって位置決めされる
所定のクリアランス（遊び）内で移動し、常に適正な噛
合状態が得られるようになるとともに、キャリア等の僅
かな寸法誤差などで噛合状態が損なわれることもなくな
り、噛合不良に起因するギヤノイズや動力伝達効率等の
悪化が防止される。
の噛合歯の捩れ方向およびリードが等しいと、それ等と
噛み合うサンギヤおよびリングギヤを固定した状態で、
複数の複合遊星歯車はそれぞれ独立に軸心まわりに回転
しながら軸方向へ移動することが可能となる。そのた
め、動力伝達時等にトルクが加えられて回転駆動される
場合、各複合遊星歯車はそれぞれ独立に適正な噛合状態
となる軸方向位置へ、キャリアによって位置決めされる
所定のクリアランス（遊び）内で移動し、常に適正な噛
合状態が得られるようになるとともに、キャリア等の僅
かな寸法誤差などで噛合状態が損なわれることもなくな
り、噛合不良に起因するギヤノイズや動力伝達効率等の
悪化が防止される。
【００１１】一方、上記のように大径ピニオンおよび小
径ピニオンの噛合歯の捩れ方向およびリードが等しい
と、捩れに起因して両ピニオンに発生するスラスト力は
互いに向きが反対で略同じ大きさになり、複合遊星歯車
全体のスラスト力が相殺されるようになるため、その複
合遊星歯車を支持しているキャリアに要求される強度や
剛性が緩和され、装置を簡単且つ安価に構成することが
可能になるとともに、複合遊星歯車とキャリアとの間に
スラストベアリングを介在させることも必ずしも必要で
なくなる。また、スラスト力に起因するキャリアの撓み
変形が防止されるため、複合遊星歯車とサンギヤ，リン
グギヤとの平行度が良好に維持されるようになり、それ
等の歯車が適正に噛み合わされるようになって、ギヤノ
イズが低減されるとともに動力伝達効率が向上する。な
お、主な走行時（一般には前進走行時）に上記大径ピニ
オンおよび小径ピニオンに生じるスラスト力が軸方向に
おいて互いに向き合うように噛合歯の捩れ方向を設定す
れば、噛合位置の相違に基づいて複合遊星歯車に生じる
モーメントが、圧力角に基づいて生じるモーメントとの
関係で全体として打ち消し合うようになり、一層効果的
である。
径ピニオンの噛合歯の捩れ方向およびリードが等しい
と、捩れに起因して両ピニオンに発生するスラスト力は
互いに向きが反対で略同じ大きさになり、複合遊星歯車
全体のスラスト力が相殺されるようになるため、その複
合遊星歯車を支持しているキャリアに要求される強度や
剛性が緩和され、装置を簡単且つ安価に構成することが
可能になるとともに、複合遊星歯車とキャリアとの間に
スラストベアリングを介在させることも必ずしも必要で
なくなる。また、スラスト力に起因するキャリアの撓み
変形が防止されるため、複合遊星歯車とサンギヤ，リン
グギヤとの平行度が良好に維持されるようになり、それ
等の歯車が適正に噛み合わされるようになって、ギヤノ
イズが低減されるとともに動力伝達効率が向上する。な
お、主な走行時（一般には前進走行時）に上記大径ピニ
オンおよび小径ピニオンに生じるスラスト力が軸方向に
おいて互いに向き合うように噛合歯の捩れ方向を設定す
れば、噛合位置の相違に基づいて複合遊星歯車に生じる
モーメントが、圧力角に基づいて生じるモーメントとの
関係で全体として打ち消し合うようになり、一層効果的
である。
【００１２】ところで、このように大径ピニオンおよび
小径ピニオンの噛合歯のリードを等しくすると、小径ピ
ニオンの捩れ角は大径ピニオンの捩れ角より小さくなる
ため、必要なかみあい率や強度などを確保しようとする
と軸方向寸法が大きくなる。このため、その遊星歯車式
減速機構に隣接して傘歯車式の差動機構を配設した場合
には、動力伝達装置全体の軸方向寸法すなわち前記一中
心線方向の寸法が一層大きくなってしまうが、複合遊星
歯車および駆動側傘歯車の配設個数を同じにして減速機
構と差動機構とを一中心線方向においてオーバーラップ
させて配置すれば、小径ピニオンの軸方向寸法が大きく
なっても装置全体の寸法を小さく維持できる。また、複
合遊星歯車および駆動側傘歯車の配設個数が同じで、一
中心線まわりにおいて略等角度間隔で互い違いとなるよ
うに配設されるため、一中心線まわりの重量分布が略均
一になって回転バランスが良くなり、動力伝達効率が向
上するとともに振動や異音などの発生が抑制される。
小径ピニオンの噛合歯のリードを等しくすると、小径ピ
ニオンの捩れ角は大径ピニオンの捩れ角より小さくなる
ため、必要なかみあい率や強度などを確保しようとする
と軸方向寸法が大きくなる。このため、その遊星歯車式
減速機構に隣接して傘歯車式の差動機構を配設した場合
には、動力伝達装置全体の軸方向寸法すなわち前記一中
心線方向の寸法が一層大きくなってしまうが、複合遊星
歯車および駆動側傘歯車の配設個数を同じにして減速機
構と差動機構とを一中心線方向においてオーバーラップ
させて配置すれば、小径ピニオンの軸方向寸法が大きく
なっても装置全体の寸法を小さく維持できる。また、複
合遊星歯車および駆動側傘歯車の配設個数が同じで、一
中心線まわりにおいて略等角度間隔で互い違いとなるよ
うに配設されるため、一中心線まわりの重量分布が略均
一になって回転バランスが良くなり、動力伝達効率が向
上するとともに振動や異音などの発生が抑制される。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図１の電気自動車用動力伝達装置１０
は、一中心線Ｏと同心に配設された遊星歯車式の減速機
構１２および傘歯車式の差動機構１４を含んで構成され
ており、図の左側に一中心線Ｏと同心に配設される図示
しない電動モータのモータ軸１６の回転は、減速機構１
２によって減速されたのち差動機構１４を介して一対の
出力部材１８，２０へ伝達され、更に左右の駆動輪へ伝
えられる。減速機構１２は、一中心線Ｏまわりに回転可
能に配設されたキャリア２２と、大径ピニオン２４およ
び小径ピニオン２６を軸方向に一体に備え、プラネタリ
シャフト２８を介して一中心線Ｏと略平行な軸心まわり
に回転自在にキャリア２２に等角度間隔で配設された複
数、この実施例では３個の複合遊星歯車３０と、前記モ
ータ軸１６にスプライン嵌合されて一中心線Ｏまわりに
一体的に回転させられるとともに上記大径ピニオン２４
と噛み合わされたサンギヤ３２と、ハウジング３４に固
定されるとともに上記小径ピニオン２６と噛み合わされ
たリングギヤ３６とを備えており、サンギヤ３２がモー
タ軸１６によって回転駆動されることにより、リングギ
ヤ３６を反力要素としてキャリア２２が所定の変速比で
減速回転させられる。かかる減速機構１２の各歯車は噛
合歯が捩じれたはすば歯車で、上記大径ピニオン２４，
小径ピニオン２６の各噛合歯２４ａ，２６ａ（図３参
照）の捩れ方向およびリードは互いに等しい。
細に説明する。図１の電気自動車用動力伝達装置１０
は、一中心線Ｏと同心に配設された遊星歯車式の減速機
構１２および傘歯車式の差動機構１４を含んで構成され
ており、図の左側に一中心線Ｏと同心に配設される図示
しない電動モータのモータ軸１６の回転は、減速機構１
２によって減速されたのち差動機構１４を介して一対の
出力部材１８，２０へ伝達され、更に左右の駆動輪へ伝
えられる。減速機構１２は、一中心線Ｏまわりに回転可
能に配設されたキャリア２２と、大径ピニオン２４およ
び小径ピニオン２６を軸方向に一体に備え、プラネタリ
シャフト２８を介して一中心線Ｏと略平行な軸心まわり
に回転自在にキャリア２２に等角度間隔で配設された複
数、この実施例では３個の複合遊星歯車３０と、前記モ
ータ軸１６にスプライン嵌合されて一中心線Ｏまわりに
一体的に回転させられるとともに上記大径ピニオン２４
と噛み合わされたサンギヤ３２と、ハウジング３４に固
定されるとともに上記小径ピニオン２６と噛み合わされ
たリングギヤ３６とを備えており、サンギヤ３２がモー
タ軸１６によって回転駆動されることにより、リングギ
ヤ３６を反力要素としてキャリア２２が所定の変速比で
減速回転させられる。かかる減速機構１２の各歯車は噛
合歯が捩じれたはすば歯車で、上記大径ピニオン２４，
小径ピニオン２６の各噛合歯２４ａ，２６ａ（図３参
照）の捩れ方向およびリードは互いに等しい。
【００１４】上記キャリア２２は、小径ピニオン２６側
にデフケース部３８を一体に備えていて、差動機構１４
のデフケースを構成するようになっているとともに、デ
フケース部３８側の開口部にはデフカバー４０が一体的
に固設されるようになっており、キャリア２２とデフカ
バー４０とが一体化された状態において、両端部が一対
のベアリング４２，４４を介してハウジング３４により
一中心線Ｏまわりに回転可能且つ軸方向に移動不能に支
持されている。一方のベアリング４２は、ハウジング３
４に一体的に固設されるギヤカバー４６によって支持さ
れるようになっている。また、複数の複合遊星歯車３０
は、それぞれ一対のニードルベアリング４８を介してプ
ラネタリシャフト２８に回転可能に配設されているとと
もに、軸方向両端にそれぞれ配設された２枚組のワッシ
ャ５０を介してキャリア２２により軸方向位置が規定さ
れるようになっている。この軸方向位置は、各部の寸法
誤差，取付け誤差などを吸収するために所定量、例えば
１ｍｍ程度以下のクリアランス（遊び）を有して定めら
れている。
にデフケース部３８を一体に備えていて、差動機構１４
のデフケースを構成するようになっているとともに、デ
フケース部３８側の開口部にはデフカバー４０が一体的
に固設されるようになっており、キャリア２２とデフカ
バー４０とが一体化された状態において、両端部が一対
のベアリング４２，４４を介してハウジング３４により
一中心線Ｏまわりに回転可能且つ軸方向に移動不能に支
持されている。一方のベアリング４２は、ハウジング３
４に一体的に固設されるギヤカバー４６によって支持さ
れるようになっている。また、複数の複合遊星歯車３０
は、それぞれ一対のニードルベアリング４８を介してプ
ラネタリシャフト２８に回転可能に配設されているとと
もに、軸方向両端にそれぞれ配設された２枚組のワッシ
ャ５０を介してキャリア２２により軸方向位置が規定さ
れるようになっている。この軸方向位置は、各部の寸法
誤差，取付け誤差などを吸収するために所定量、例えば
１ｍｍ程度以下のクリアランス（遊び）を有して定めら
れている。
【００１５】一方、前記差動機構１４は、前記複合遊星
歯車３０の小径ピニオン２６側、すなわち図１における
右側において減速機構１２に近接して配設されており、
デフシャフト５２を介して前記一中心線Ｏと略直交する
軸心まわりに回転自在に前記デフケース部３８内に等角
度間隔で配設された複数、この実施例では３個の駆動側
傘歯車５４と、前記一対の出力部材１８，２０に相対回
転不能にスプライン嵌合されるとともに、それぞれ３個
の駆動側傘歯車５４と噛み合わされた一対の従動側傘歯
車５６とを備えている。従動側傘歯車５６の歯数は３の
整数倍で、一中心線Ｏまわりに等角度間隔で配設された
３個の駆動側傘歯車５４に対して容易に噛み合わすこと
ができるようになっている。また、一対の出力部材１
８，２０は一中心線Ｏと同心に配設されており、出力部
材１８は円筒形状のモータ軸１６内を相対回転可能に挿
通させられて電動モータの反対側に達している一方、出
力部材２０はデフカバー４０を挿通させられてハウジン
グ３４の外部に突き出している。なお、前記キャリア２
２のうちデフケース部３８の外周部にはポンプ駆動用歯
車５８が設けられ、オイルポンプ６０を回転駆動するこ
とによりオイル溜６２内の潤滑油を各部に送り出すよう
になっている。
歯車３０の小径ピニオン２６側、すなわち図１における
右側において減速機構１２に近接して配設されており、
デフシャフト５２を介して前記一中心線Ｏと略直交する
軸心まわりに回転自在に前記デフケース部３８内に等角
度間隔で配設された複数、この実施例では３個の駆動側
傘歯車５４と、前記一対の出力部材１８，２０に相対回
転不能にスプライン嵌合されるとともに、それぞれ３個
の駆動側傘歯車５４と噛み合わされた一対の従動側傘歯
車５６とを備えている。従動側傘歯車５６の歯数は３の
整数倍で、一中心線Ｏまわりに等角度間隔で配設された
３個の駆動側傘歯車５４に対して容易に噛み合わすこと
ができるようになっている。また、一対の出力部材１
８，２０は一中心線Ｏと同心に配設されており、出力部
材１８は円筒形状のモータ軸１６内を相対回転可能に挿
通させられて電動モータの反対側に達している一方、出
力部材２０はデフカバー４０を挿通させられてハウジン
グ３４の外部に突き出している。なお、前記キャリア２
２のうちデフケース部３８の外周部にはポンプ駆動用歯
車５８が設けられ、オイルポンプ６０を回転駆動するこ
とによりオイル溜６２内の潤滑油を各部に送り出すよう
になっている。
【００１６】ここで、前記複合遊星歯車３０および駆動
側傘歯車５４は、それぞれ一中心線Ｏまわりに等角度間
隔で３個ずつ設けられ、デフケース部３８を一体に有す
るキャリア２２に配設されているが、それ等の配設位置
は、図２に示すように一中心線Ｏまわりにおいて等角度
間隔（６０°間隔）で互い違いとなるように定められて
いる。これにより、それ等が互いに干渉しないように、
減速機構１２と差動機構１４とを一中心線Ｏ方向におい
てオーバーラップさせて配置することが可能となり、本
実施例では図１から明らかなように、一中心線Ｏ方向に
おいてデフシャフト５２がプラネタリシャフト２８と重
なるように差動機構１４の略半分を小径ピニオン２６の
内周側部分に潜り込ませた構造となっている。
側傘歯車５４は、それぞれ一中心線Ｏまわりに等角度間
隔で３個ずつ設けられ、デフケース部３８を一体に有す
るキャリア２２に配設されているが、それ等の配設位置
は、図２に示すように一中心線Ｏまわりにおいて等角度
間隔（６０°間隔）で互い違いとなるように定められて
いる。これにより、それ等が互いに干渉しないように、
減速機構１２と差動機構１４とを一中心線Ｏ方向におい
てオーバーラップさせて配置することが可能となり、本
実施例では図１から明らかなように、一中心線Ｏ方向に
おいてデフシャフト５２がプラネタリシャフト２８と重
なるように差動機構１４の略半分を小径ピニオン２６の
内周側部分に潜り込ませた構造となっている。
【００１７】このように、本実施例の電気自動車用動力
伝達装置１０においては、一中心線Ｏ方向において差動
機構１４の半分程度を減速機構１２の小径ピニオン２６
の内周側部分に潜り込ませた構造となっているため、一
中心線Ｏ方向の寸法が小さくなり、小型化，軽量化を図
ることができるとともに、車両への搭載スペースを節減
できるのである。特に、本実施例では駆動側傘歯車５４
が３個配設されているため、２個の場合に比較して個々
の駆動側傘歯車５４のＰＶ値すなわち面圧（Ｐ）×速度
（Ｖ）の値が小さくなり、駆動側傘歯車５４の配設位置
を一中心線Ｏに近づけて差動機構１４を小径とすること
が可能で、上記のように小径ピニオン２６の内周側部分
へ大きく潜り込ませることができるとともに、動力伝達
装置１０全体の径寸法についても小型化が可能なのであ
る。
伝達装置１０においては、一中心線Ｏ方向において差動
機構１４の半分程度を減速機構１２の小径ピニオン２６
の内周側部分に潜り込ませた構造となっているため、一
中心線Ｏ方向の寸法が小さくなり、小型化，軽量化を図
ることができるとともに、車両への搭載スペースを節減
できるのである。特に、本実施例では駆動側傘歯車５４
が３個配設されているため、２個の場合に比較して個々
の駆動側傘歯車５４のＰＶ値すなわち面圧（Ｐ）×速度
（Ｖ）の値が小さくなり、駆動側傘歯車５４の配設位置
を一中心線Ｏに近づけて差動機構１４を小径とすること
が可能で、上記のように小径ピニオン２６の内周側部分
へ大きく潜り込ませることができるとともに、動力伝達
装置１０全体の径寸法についても小型化が可能なのであ
る。
【００１８】上記差動機構１４として遊星歯車装置を用
いた動力伝達装置が知られており、その場合には一中心
線Ｏ方向の寸法を比較的小さくできるが、減速機構およ
び差動機構のキャリアが別体で片持ち状に支持されるよ
うになっているため、支持剛性に問題があった。これに
対し、本実施例では減速機構１２のキャリア２２が差動
機構１４のデフケース部３８と一体に構成され、それに
デフカバー４０が一体的に固設されるとともに、その状
態において両端部が一対のベアリング４２，４４を介し
てハウジング３４により支持されるようになっているた
め、高い支持剛性が得られ、しかも上記のようにコンパ
クトに構成できるのである。
いた動力伝達装置が知られており、その場合には一中心
線Ｏ方向の寸法を比較的小さくできるが、減速機構およ
び差動機構のキャリアが別体で片持ち状に支持されるよ
うになっているため、支持剛性に問題があった。これに
対し、本実施例では減速機構１２のキャリア２２が差動
機構１４のデフケース部３８と一体に構成され、それに
デフカバー４０が一体的に固設されるとともに、その状
態において両端部が一対のベアリング４２，４４を介し
てハウジング３４により支持されるようになっているた
め、高い支持剛性が得られ、しかも上記のようにコンパ
クトに構成できるのである。
【００１９】また、本実施例では複合遊星歯車３０およ
び駆動側傘歯車５４の配設個数が同じで、一中心線Ｏま
わりにおいて等角度間隔で互い違いとなるように配設さ
れているため、一中心線Ｏまわりの重量分布が略均一に
なって回転バランスが良くなり、動力伝達効率が向上す
るとともに振動や異音などの発生が抑制される。
び駆動側傘歯車５４の配設個数が同じで、一中心線Ｏま
わりにおいて等角度間隔で互い違いとなるように配設さ
れているため、一中心線Ｏまわりの重量分布が略均一に
なって回転バランスが良くなり、動力伝達効率が向上す
るとともに振動や異音などの発生が抑制される。
【００２０】また、本実施例の減速機構１２における複
合遊星歯車３０の大径ピニオン２４，小径ピニオン２６
の各噛合歯２４ａ，２６ａの捩れ方向およびリードは互
いに等しいため、噛合歯２４ａ，２４ｂの捩れに拘らず
複合遊星歯車３０にスラスト力が生じないとともに、複
数（本実施例では３個）の複合遊星歯車３０が軸方向へ
独立に移動できて常に良好な噛合状態が得られるなどの
利点がある。以下、この点について具体的に説明する。
合遊星歯車３０の大径ピニオン２４，小径ピニオン２６
の各噛合歯２４ａ，２６ａの捩れ方向およびリードは互
いに等しいため、噛合歯２４ａ，２４ｂの捩れに拘らず
複合遊星歯車３０にスラスト力が生じないとともに、複
数（本実施例では３個）の複合遊星歯車３０が軸方向へ
独立に移動できて常に良好な噛合状態が得られるなどの
利点がある。以下、この点について具体的に説明する。
【００２１】図３は、図１の動力伝達装置１０のモータ
軸１６が車両前進時、すなわち主要な作動状態の時に図
１の左側から見て左まわりに回転駆動される場合に用い
られる複合遊星歯車３０を示す斜視図で、大径ピニオン
２４および小径ピニオン２６の各噛合歯２４ａ，２６ａ
は何れも左捩れであり、そのリードは互いに等しい。こ
の場合に、モータ軸１６と共にサンギヤ３２が左まわり
に回転させられると、そのサンギヤ３２と噛み合う大径
ピニオン２４には噛合歯２４ａの捩れに起因して図１の
右方向へ向かうスラスト力ＦSSが作用する一方、リング
ギヤ３６と噛み合う小径ピニオン２６には噛合歯２６ａ
の捩れに起因して図１の左方向へ向かうスラスト力ＦRS
が作用する。また、大径ピニオン２４には、その噛合歯
２４ａの圧力角に応じて大径ピニオン２４の軸心に向か
う方向の力ＦSRが作用する一方、小径ピニオン２６に
は、その噛合歯２６ａの圧力角に応じて小径ピニオン２
６の軸心に向かう方向の力ＦRRが作用する。サンギヤ３
２から大径ピニオン２４の噛合歯２４ａに加えられる周
方向の力をＦS ，噛合歯２４ａの圧力角をαS ，捩れ角
をβS とすると、上記力ＦSRはＦS tan αS で表され、
スラスト力ＦSSはＦStan βS で表される。また、小径
ピニオン２６の噛合歯２６ａがリングギヤ３６から受け
る反力の周方向の力をＦR ，噛合歯２６ａの圧力角をα
R ，捩れ角をβ R とすると、上記力ＦRRはＦR tan αR
で表され、スラスト力ＦRSはＦR tan β R で表される。
なお、図３は大径ピニオン２４および小径ピニオン２６
の噛合歯２４ａ，２６ａをそれぞれ１個だけ図示したも
のである。
軸１６が車両前進時、すなわち主要な作動状態の時に図
１の左側から見て左まわりに回転駆動される場合に用い
られる複合遊星歯車３０を示す斜視図で、大径ピニオン
２４および小径ピニオン２６の各噛合歯２４ａ，２６ａ
は何れも左捩れであり、そのリードは互いに等しい。こ
の場合に、モータ軸１６と共にサンギヤ３２が左まわり
に回転させられると、そのサンギヤ３２と噛み合う大径
ピニオン２４には噛合歯２４ａの捩れに起因して図１の
右方向へ向かうスラスト力ＦSSが作用する一方、リング
ギヤ３６と噛み合う小径ピニオン２６には噛合歯２６ａ
の捩れに起因して図１の左方向へ向かうスラスト力ＦRS
が作用する。また、大径ピニオン２４には、その噛合歯
２４ａの圧力角に応じて大径ピニオン２４の軸心に向か
う方向の力ＦSRが作用する一方、小径ピニオン２６に
は、その噛合歯２６ａの圧力角に応じて小径ピニオン２
６の軸心に向かう方向の力ＦRRが作用する。サンギヤ３
２から大径ピニオン２４の噛合歯２４ａに加えられる周
方向の力をＦS ，噛合歯２４ａの圧力角をαS ，捩れ角
をβS とすると、上記力ＦSRはＦS tan αS で表され、
スラスト力ＦSSはＦStan βS で表される。また、小径
ピニオン２６の噛合歯２６ａがリングギヤ３６から受け
る反力の周方向の力をＦR ，噛合歯２６ａの圧力角をα
R ，捩れ角をβ R とすると、上記力ＦRRはＦR tan αR
で表され、スラスト力ＦRSはＦR tan β R で表される。
なお、図３は大径ピニオン２４および小径ピニオン２６
の噛合歯２４ａ，２６ａをそれぞれ１個だけ図示したも
のである。
【００２２】図４は、上記各力ＦSR，ＦSS，ＦRR，およ
びＦRSの関係を図示したもので、圧力角によって生じる
力ＦSRおよびＦRRは、複合遊星歯車３０を図４の紙面に
垂直な中心線まわりにおいて右まわりに回転させるモー
メントとして作用するが、噛合歯２４ａ，２６ａの捩れ
によって生じるスラスト力ＦSSおよびＦRSは、複合遊星
歯車３０を図４の紙面に垂直な中心線まわりにおいて左
まわりに回転させるモーメントとして作用する。したが
って、２つのモーメントが相殺し合って複合遊星歯車３
０に作用する全体のモーメントは小さくなり、プラネタ
リシャフト２８の偏摩耗やそのプラネタリシャフト２８
を支持しているキャリア２２の変形が軽減されて、それ
等の耐久性が向上する。また、キャリア２２の変形が少
ないことから、プラネタリシャフト２８とサンギヤ３２
やリングギヤ３６の一中心線Ｏとの平行度が良好に維持
され、大径ピニオン２４および小径ピニオン２６とサン
ギヤ３２，リングギヤ３６とが正しく噛み合うようにな
ってギヤノイズが低減される。このようにモーメントを
相殺する上で、主な走行時に両ピニオン２４，２６に生
じるスラスト力ＦSSおよびＦRSが互いに向き合うよう
に、噛合歯２４ａ，２６ａの捩れ方向を設定することが
望ましい。なお、図４では断面部分のハッチングを省略
してある。
びＦRSの関係を図示したもので、圧力角によって生じる
力ＦSRおよびＦRRは、複合遊星歯車３０を図４の紙面に
垂直な中心線まわりにおいて右まわりに回転させるモー
メントとして作用するが、噛合歯２４ａ，２６ａの捩れ
によって生じるスラスト力ＦSSおよびＦRSは、複合遊星
歯車３０を図４の紙面に垂直な中心線まわりにおいて左
まわりに回転させるモーメントとして作用する。したが
って、２つのモーメントが相殺し合って複合遊星歯車３
０に作用する全体のモーメントは小さくなり、プラネタ
リシャフト２８の偏摩耗やそのプラネタリシャフト２８
を支持しているキャリア２２の変形が軽減されて、それ
等の耐久性が向上する。また、キャリア２２の変形が少
ないことから、プラネタリシャフト２８とサンギヤ３２
やリングギヤ３６の一中心線Ｏとの平行度が良好に維持
され、大径ピニオン２４および小径ピニオン２６とサン
ギヤ３２，リングギヤ３６とが正しく噛み合うようにな
ってギヤノイズが低減される。このようにモーメントを
相殺する上で、主な走行時に両ピニオン２４，２６に生
じるスラスト力ＦSSおよびＦRSが互いに向き合うよう
に、噛合歯２４ａ，２６ａの捩れ方向を設定することが
望ましい。なお、図４では断面部分のハッチングを省略
してある。
【００２３】また、大径ピニオン２４および小径ピニオ
ン２６の噛合歯２４ａ，２６ａのリードが互いに等しい
ため、上記スラスト力ＦSS＝ＦRSとなる。すなわち、大
径ピニオン２４および小径ピニオン２６には向きが反対
で略同じ大きさのトルクが作用するため、そのトルクを
Ｔ、両ピニオン２４，２６の半径をそれぞれｒS ，ｒ R
とすると、トルクＴは次式（１）で表され、噛合歯２４
ａ，２６ａのリードをＬとすると、図５の関係からスラ
スト力ＦSS，ＦRSはそれぞれ次式（２），（３）で表さ
れ、ＦSS＝ＦRSとなるのである。これにより、複合遊星
歯車３０に生じる全体のスラスト力は略零となり、この
複合遊星歯車３０を支持しているキャリア２２に要求さ
れる強度や剛性が緩和され、減速機構１２を簡単且つ安
価に構成できるとともに、スラスト力に起因するキャリ
ア２２の撓み変形が防止されるため、プラネタリシャフ
ト２８とサンギヤ３２やリングギヤ３６の一中心線Ｏと
の平行度が良好に維持されて、大径ピニオン２４および
小径ピニオン２６とサンギヤ３２，リングギヤ３６とが
適正に噛み合わされるようになり、ギヤノイズが低減さ
れるとともに動力伝達効率が向上する。また、複合遊星
歯車３０とキャリア２２（デフケース部３８）との間に
は、必ずしもスラストベアリングを配設する必要がな
く、本実施例のようにワッシャ５０を配設するだけでも
良いのであり、減速機構１２を安価に構成できるように
なる。なお、図５は、各ピニオン２４，２６の外周寸法
２πｒS ，２πｒR と、噛合歯２４ａ，２６ａの捩れ角
βS ，β R と、リードＬとの関係を説明する図で、実際
の各部の寸法や角度に対応するものではない。 Ｔ＝ｒS ・ＦS ＝ｒR ・ＦR ・・・（１） ＦSS＝ＦS tan βS ＝ＦS ・（２πｒS ／Ｌ） ＝Ｔ・（２π／Ｌ） ・・・（２） ＦRS＝ＦR tan βR ＝ＦR ・（２πｒR ／Ｌ） ＝Ｔ・（２π／Ｌ） ・・・（３）
ン２６の噛合歯２４ａ，２６ａのリードが互いに等しい
ため、上記スラスト力ＦSS＝ＦRSとなる。すなわち、大
径ピニオン２４および小径ピニオン２６には向きが反対
で略同じ大きさのトルクが作用するため、そのトルクを
Ｔ、両ピニオン２４，２６の半径をそれぞれｒS ，ｒ R
とすると、トルクＴは次式（１）で表され、噛合歯２４
ａ，２６ａのリードをＬとすると、図５の関係からスラ
スト力ＦSS，ＦRSはそれぞれ次式（２），（３）で表さ
れ、ＦSS＝ＦRSとなるのである。これにより、複合遊星
歯車３０に生じる全体のスラスト力は略零となり、この
複合遊星歯車３０を支持しているキャリア２２に要求さ
れる強度や剛性が緩和され、減速機構１２を簡単且つ安
価に構成できるとともに、スラスト力に起因するキャリ
ア２２の撓み変形が防止されるため、プラネタリシャフ
ト２８とサンギヤ３２やリングギヤ３６の一中心線Ｏと
の平行度が良好に維持されて、大径ピニオン２４および
小径ピニオン２６とサンギヤ３２，リングギヤ３６とが
適正に噛み合わされるようになり、ギヤノイズが低減さ
れるとともに動力伝達効率が向上する。また、複合遊星
歯車３０とキャリア２２（デフケース部３８）との間に
は、必ずしもスラストベアリングを配設する必要がな
く、本実施例のようにワッシャ５０を配設するだけでも
良いのであり、減速機構１２を安価に構成できるように
なる。なお、図５は、各ピニオン２４，２６の外周寸法
２πｒS ，２πｒR と、噛合歯２４ａ，２６ａの捩れ角
βS ，β R と、リードＬとの関係を説明する図で、実際
の各部の寸法や角度に対応するものではない。 Ｔ＝ｒS ・ＦS ＝ｒR ・ＦR ・・・（１） ＦSS＝ＦS tan βS ＝ＦS ・（２πｒS ／Ｌ） ＝Ｔ・（２π／Ｌ） ・・・（２） ＦRS＝ＦR tan βR ＝ＦR ・（２πｒR ／Ｌ） ＝Ｔ・（２π／Ｌ） ・・・（３）
【００２４】また、大径ピニオン２４および小径ピニオ
ン２６のリードが等しいことから、それ等が噛み合うサ
ンギヤ３２およびリングギヤ３６を固定した状態で、複
数の複合遊星歯車３０はそれぞれ独立に軸心まわりに回
転しながら軸方向へ移動することが可能である。そのた
め、動力伝達時等にトルクが加えられて回転駆動される
場合、各複合遊星歯車３０はそれぞれ独立に適正な噛合
状態となる軸方向位置へ、キャリア２２によって位置決
めされる所定のクリアランス（遊び）内で移動し、強制
されることなく適正な噛合状態で噛み合う。これによ
り、キャリア２２の端面の僅かな寸法誤差などで噛合状
態が損なわれることがなくなり、常に適正な噛合状態が
得られるようになって、噛合不良に起因するギヤノイズ
や動力伝達効率等の悪化が防止される。
ン２６のリードが等しいことから、それ等が噛み合うサ
ンギヤ３２およびリングギヤ３６を固定した状態で、複
数の複合遊星歯車３０はそれぞれ独立に軸心まわりに回
転しながら軸方向へ移動することが可能である。そのた
め、動力伝達時等にトルクが加えられて回転駆動される
場合、各複合遊星歯車３０はそれぞれ独立に適正な噛合
状態となる軸方向位置へ、キャリア２２によって位置決
めされる所定のクリアランス（遊び）内で移動し、強制
されることなく適正な噛合状態で噛み合う。これによ
り、キャリア２２の端面の僅かな寸法誤差などで噛合状
態が損なわれることがなくなり、常に適正な噛合状態が
得られるようになって、噛合不良に起因するギヤノイズ
や動力伝達効率等の悪化が防止される。
【００２５】これに対し、上記捩れ角βS およびβR が
互いに独立に定められると、スラスト力ＦSS＝ＦS tan
βS とＦRS＝ＦR tan βR とが完全に相殺されることは
ない。このため、複合遊星歯車３０は全体としてスラス
ト力により軸方向へ押圧されることになり、その複合遊
星歯車３０が配設されたキャリア２２に高い機械的強度
が要求されるとともに、スラスト力に起因してキャリア
２２が撓み変形すると、複合遊星歯車３０とサンギヤ３
２，リングギヤ３６との平行度が損なわれて適正な噛合
状態が得られなくなり、ギヤノイズや動力伝達効率が悪
化するなどの問題がある。また、大径ピニオン２４およ
び小径ピニオン２６の諸元がそれぞれ独立に定められる
と、１つの複合遊星歯車３０が軸方向へ移動すると、そ
れに伴ってサンギヤ３２とリングギヤ３６とが相対回転
させられることになり、複数の複合遊星歯車３０が同時
に同じ量だけ軸方向へ移動しないと、それ等の歯車の間
で背面当たりやこじり等が生じて噛合状態が損なわれ、
ギヤノイズや伝達効率，強度に悪影響を及ぼす。各複合
遊星歯車３０の軸方向のクリアランスを総て同一にする
ことは困難であり、何れか１つの複合遊星歯車３０がキ
ャリア２２の端面に当接して他の複合遊星歯車３０がそ
れ以上移動できなくなると、上記スラスト力を歯車間で
受けることになって上記問題が生じる。
互いに独立に定められると、スラスト力ＦSS＝ＦS tan
βS とＦRS＝ＦR tan βR とが完全に相殺されることは
ない。このため、複合遊星歯車３０は全体としてスラス
ト力により軸方向へ押圧されることになり、その複合遊
星歯車３０が配設されたキャリア２２に高い機械的強度
が要求されるとともに、スラスト力に起因してキャリア
２２が撓み変形すると、複合遊星歯車３０とサンギヤ３
２，リングギヤ３６との平行度が損なわれて適正な噛合
状態が得られなくなり、ギヤノイズや動力伝達効率が悪
化するなどの問題がある。また、大径ピニオン２４およ
び小径ピニオン２６の諸元がそれぞれ独立に定められる
と、１つの複合遊星歯車３０が軸方向へ移動すると、そ
れに伴ってサンギヤ３２とリングギヤ３６とが相対回転
させられることになり、複数の複合遊星歯車３０が同時
に同じ量だけ軸方向へ移動しないと、それ等の歯車の間
で背面当たりやこじり等が生じて噛合状態が損なわれ、
ギヤノイズや伝達効率，強度に悪影響を及ぼす。各複合
遊星歯車３０の軸方向のクリアランスを総て同一にする
ことは困難であり、何れか１つの複合遊星歯車３０がキ
ャリア２２の端面に当接して他の複合遊星歯車３０がそ
れ以上移動できなくなると、上記スラスト力を歯車間で
受けることになって上記問題が生じる。
【００２６】ところで、このように複合遊星歯車３０の
大径ピニオン２４および小径ピニオン２６の噛合歯２４
ａ，２６ａのリードを等しくすると、小径ピニオン２６
の捩れ角βR は大径ピニオン２４の捩れ角βS より小さ
くなるため、必要なかみあい率や強度などを確保しよう
とすると軸方向寸法が大きくなる。このため、その遊星
歯車式減速機構１２に隣接して傘歯車式の差動機構１４
を配設した場合には、動力伝達装置１０全体の軸方向寸
法すなわち一中心線Ｏ方向の寸法が大きくなってしまう
が、複合遊星歯車３０および駆動側傘歯車５２の配設個
数を同じにして減速機構１２と差動機構１４とを一中心
線Ｏ方向においてオーバーラップさせて配置した本実施
例においては、小径ピニオン２６の軸方向寸法が大きく
なっても動力伝達装置１０全体の寸法を小さく維持でき
る。
大径ピニオン２４および小径ピニオン２６の噛合歯２４
ａ，２６ａのリードを等しくすると、小径ピニオン２６
の捩れ角βR は大径ピニオン２４の捩れ角βS より小さ
くなるため、必要なかみあい率や強度などを確保しよう
とすると軸方向寸法が大きくなる。このため、その遊星
歯車式減速機構１２に隣接して傘歯車式の差動機構１４
を配設した場合には、動力伝達装置１０全体の軸方向寸
法すなわち一中心線Ｏ方向の寸法が大きくなってしまう
が、複合遊星歯車３０および駆動側傘歯車５２の配設個
数を同じにして減速機構１２と差動機構１４とを一中心
線Ｏ方向においてオーバーラップさせて配置した本実施
例においては、小径ピニオン２６の軸方向寸法が大きく
なっても動力伝達装置１０全体の寸法を小さく維持でき
る。
【００２７】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明したが、本発明は他の態様で実施することも
できる。
詳細に説明したが、本発明は他の態様で実施することも
できる。
【００２８】例えば、前記実施例では減速機構１２の複
合遊星歯車３０および差動機構１４の駆動側傘歯車５４
の配設個数が３個ずつであったが、それ等の配設個数は
２個ずつ、４個ずつ、５個ずつ、或いは一方が４個で他
方が２個など、一方の配設個数が他方の配設個数の１以
外の約数個となる関係を満足する範囲で適宜変更でき
る。
合遊星歯車３０および差動機構１４の駆動側傘歯車５４
の配設個数が３個ずつであったが、それ等の配設個数は
２個ずつ、４個ずつ、５個ずつ、或いは一方が４個で他
方が２個など、一方の配設個数が他方の配設個数の１以
外の約数個となる関係を満足する範囲で適宜変更でき
る。
【００２９】また、前記実施例の減速機構１２は複合遊
星歯車３０を備え、リングギヤ３６が反力要素として機
能し、モータ軸１６からサンギヤ３２へ入力された回転
を、所定の減速比で減速してキャリア２２から差動機構
１４へ出力するようになっていたが、サンギヤを反力要
素とする遊星歯車装置など他の構成の遊星歯車式減速機
構を用いることも可能である。
星歯車３０を備え、リングギヤ３６が反力要素として機
能し、モータ軸１６からサンギヤ３２へ入力された回転
を、所定の減速比で減速してキャリア２２から差動機構
１４へ出力するようになっていたが、サンギヤを反力要
素とする遊星歯車装置など他の構成の遊星歯車式減速機
構を用いることも可能である。
【００３０】また、前記実施例では噛合歯２４ａ，２６
ａの捩れに起因して生じるスラスト力ＦSS，ＦRSが互い
に向き合うように、サンギヤ３２の主要な回転方向に応
じて噛合歯２４ａ，２６ａの捩れ方向が定められていた
が、スラスト力ＦSS，ＦRSが外向きとなるように噛合歯
２４ａ，２６ａの捩れ方向を設定しても差し支えない。
ａの捩れに起因して生じるスラスト力ＦSS，ＦRSが互い
に向き合うように、サンギヤ３２の主要な回転方向に応
じて噛合歯２４ａ，２６ａの捩れ方向が定められていた
が、スラスト力ＦSS，ＦRSが外向きとなるように噛合歯
２４ａ，２６ａの捩れ方向を設定しても差し支えない。
【００３１】また、前記実施例の複合遊星歯車３０は、
大径ピニオン２４および小径ピニオン２６の噛合歯２４
ａ、２６ａの捩れ方向およびリードが互いに等しくされ
ていたが、その捩れ方向やリードが異なる複合遊星歯車
を有する遊星歯車式減速機構を採用することも可能であ
る。
大径ピニオン２４および小径ピニオン２６の噛合歯２４
ａ、２６ａの捩れ方向およびリードが互いに等しくされ
ていたが、その捩れ方向やリードが異なる複合遊星歯車
を有する遊星歯車式減速機構を採用することも可能であ
る。
【００３２】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実
施することができる。
者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実
施することができる。
【図１】本発明の一実施例である電気自動車用動力伝達
装置の断面図である。
装置の断面図である。
【図２】図１の動力伝達装置における減速機構の複合遊
星歯車および差動機構の駆動側傘歯車の一中心線Ｏまわ
りにおける位置関係を示す図である。
星歯車および差動機構の駆動側傘歯車の一中心線Ｏまわ
りにおける位置関係を示す図である。
【図３】図１の動力伝達装置における遊星歯車式減速機
構の複合遊星歯車の噛合歯の概略形状を説明する図であ
る。
構の複合遊星歯車の噛合歯の概略形状を説明する図であ
る。
【図４】図１の動力伝達装置における遊星歯車式減速機
構の複合遊星歯車の各ピニオンに作用する軸心に向かう
方向および軸方向の力を示す図である。
構の複合遊星歯車の各ピニオンに作用する軸心に向かう
方向および軸方向の力を示す図である。
【図５】図１の動力伝達機構における遊星歯車式減速機
構の複合遊星歯車の各ピニオンのリードＬと捩れ角
βS ，βR と半径ｒS ，ｒR との関係を説明する図であ
る。
構の複合遊星歯車の各ピニオンのリードＬと捩れ角
βS ，βR と半径ｒS ，ｒR との関係を説明する図であ
る。
１０：電気自動車用動力伝達装置 １２：遊星歯車式減速機構 １４：傘歯車式差動機構 １８，２０：出力部材 ２２：キャリア ３０：複合遊星歯車（遊星歯車） ３８：デフケース部（デフケース） ５４：駆動側傘歯車 Ｏ：一中心線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小出 武治 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 佐々木 芳彦 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エイ・ダブリュ株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−42839（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−332401（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−332405（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−98417（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−141028（ＪＰ，Ｕ) 米国特許5046997（ＵＳ，Ａ) 米国特許5643127（ＵＳ，Ａ) 欧州特許731291（ＥＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 1/28,37/08 B60K 17/16
Claims (2)
- 【請求項１】 一中心線まわりに回転可能に配設された
キャリアと、該キャリアに前記一中心線まわりに略等角
度間隔で配設されるとともに該一中心線と略平行な軸心
まわりに回転自在に配設された複数の遊星歯車と、該遊
星歯車と噛み合わされたサンギヤおよびリングギヤとを
有し、電動モータから伝達された回転を減速して前記キ
ャリアから出力する遊星歯車式の減速機構と、 前記キャリアと同心に且つ一体的に設けられたデフケー
スが該キャリアと一体回転させられることにより、該デ
フケース内に前記一中心線まわりに略等角度間隔で配設
されるとともに該一中心線と略直交する軸心まわりに回
転自在に配設された複数の駆動側傘歯車を介して、該一
中心線上に配設された一対の出力部材を回転駆動する傘
歯車式の差動機構と、 を備えた電気自動車用動力伝達装置において、 前記遊星歯車および前記駆動側傘歯車の一方の配設個数
を他方の配設個数の１以外の約数個とするとともに、両
歯車の配設位置を前記一中心線まわりにおいて互いに重
ならないように設定し、前記減速機構と前記差動機構と
を前記一中心線方向においてオーバーラップさせて配置
したことを特徴とする電気自動車用動力伝達装置。 - 【請求項２】 一中心線まわりに回転可能に配設された
キャリアと、大径ピニオンおよび小径ピニオンを軸方向
に一体的に備えて前記キャリアに前記一中心線まわりに
略等角度間隔で配設されるとともに該一中心線と略平行
な軸心まわりに回転自在に配設された複数の複合遊星歯
車と、電動モータによって前記一中心線まわりに回転駆
動されるとともに前記大径ピニオンと噛み合わされたサ
ンギヤと、ハウジングに固定されるとともに前記小径ピ
ニオンと噛み合わされたリングギヤとを有し、前記電動
モータから伝達された回転を減速して前記キャリアから
出力する遊星歯車式の減速機構と、 前記複合遊星歯車の前記小径ピニオン側において前記キ
ャリアと同心に且つ一体的に設けられたデフケースが該
キャリアと一体回転させられることにより、該デフケー
ス内に前記一中心線まわりに略等角度間隔で配設される
とともに該一中心線と略直交する軸心まわりに回転自在
に配設された複数の駆動側傘歯車を介し て、該一中心線
上に配設された一対の出力部材を回転駆動する傘歯車式
の差動機構と、 を備えた電気自動車用動力伝達装置において、 前記複合遊星歯車および前記駆動側傘歯車の一方の配設
個数を他方の配設個数の１以外の約数個とするととも
に、両歯車の配設位置を前記一中心線まわりにおいて互
いに重ならないように設定し、前記減速機構と前記差動
機構とを前記一中心線方向においてオーバーラップさせ
て配置した ことを特徴とする電気自動車用動力伝達装
置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04542395A JP3287972B2 (ja) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | 電気自動車用動力伝達装置 |
| US08/609,916 US5643127A (en) | 1995-03-06 | 1996-02-29 | Vehicle power transmission having fluid-tight enclosure accommodating lubricating points and storing lubricating oil delivered from mechanical oil pump |
| KR1019960005649A KR100216323B1 (ko) | 1995-03-06 | 1996-03-05 | 자동차용 동력전달장치 |
| DE69611313T DE69611313T2 (de) | 1995-03-06 | 1996-03-05 | Schmiersystem für Kraftfahrzeuggetriebe |
| EP96103420A EP0731291B1 (en) | 1995-03-06 | 1996-03-05 | Vehicle power transmission having fluid-tight enclosure accomodating lubricating points and storing lubricating oil delivered from mechanical oil pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04542395A JP3287972B2 (ja) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | 電気自動車用動力伝達装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08240254A JPH08240254A (ja) | 1996-09-17 |
| JP3287972B2 true JP3287972B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=12718876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04542395A Expired - Fee Related JP3287972B2 (ja) | 1995-03-06 | 1995-03-06 | 電気自動車用動力伝達装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3287972B2 (ja) |
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPWO2021048942A1 (ja) * | 2019-09-11 | 2021-03-18 | ||
| JPWO2021048941A1 (ja) * | 2019-09-11 | 2021-03-18 | ||
| WO2021048940A1 (ja) * | 2019-09-11 | 2021-03-18 | 武蔵精密工業株式会社 | 伝動装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3646084B2 (ja) * | 2001-10-22 | 2005-05-11 | 富士重工業株式会社 | 車両の駆動装置 |
| CN101905650B (zh) * | 2009-06-07 | 2015-12-09 | 周殿玺 | 防滑传动器 |
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| CN103486217A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-01-01 | 重庆隆旺机电有限责任公司 | 不断动力换档两档变速箱 |
| JP2015068498A (ja) * | 2013-10-01 | 2015-04-13 | 株式会社ジェイテクト | 歯車装置 |
| JP6827752B2 (ja) * | 2015-12-18 | 2021-02-10 | 武蔵精密工業株式会社 | 差動装置 |
| WO2018207557A1 (ja) * | 2017-05-09 | 2018-11-15 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 差動歯車装置及び車両用駆動装置 |
| CN107554289B (zh) * | 2017-08-15 | 2023-09-19 | 十堰戎马汽车特种传动有限公司 | 一种汽车底盘 |
| JP7267081B2 (ja) * | 2018-07-13 | 2023-05-01 | 株式会社シマノ | 電動リールの減速装置、電動リールの減速装置の製造方法、及び魚釣用電動リール |
| CN109404522A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-03-01 | 曹廷云 | 转换机械能量高效提升动力的装置 |
| JP7191496B2 (ja) * | 2019-02-08 | 2022-12-19 | ジヤトコ株式会社 | 動力伝達装置 |
| EP4086484A4 (en) | 2019-12-30 | 2023-05-31 | Jatco Ltd | POWER TRANSMISSION DEVICE |
| EP4086481A4 (en) | 2019-12-30 | 2023-05-31 | Jatco Ltd | POWER TRANSMISSION DEVICE |
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| JP7350452B2 (ja) * | 2019-12-30 | 2023-09-26 | ジヤトコ株式会社 | 動力伝達装置 |
| US11746885B2 (en) | 2019-12-30 | 2023-09-05 | Jatco Ltd | Power transmission device |
| WO2021137290A1 (ja) | 2019-12-30 | 2021-07-08 | ジヤトコ株式会社 | 動力伝達装置 |
| JP7350450B2 (ja) * | 2019-12-30 | 2023-09-26 | ジヤトコ株式会社 | 動力伝達装置 |
| US11746884B2 (en) | 2019-12-30 | 2023-09-05 | Jatco Ltd | Power transmission device |
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| CN114901975B (zh) | 2019-12-30 | 2023-02-24 | 加特可株式会社 | 动力传递装置 |
| JP7215432B2 (ja) | 2020-01-09 | 2023-01-31 | トヨタ自動車株式会社 | トランスアクスル |
| CN115053089A (zh) | 2020-02-06 | 2022-09-13 | 加特可株式会社 | 动力传递装置 |
| WO2021157236A1 (ja) | 2020-02-06 | 2021-08-12 | ジヤトコ株式会社 | 動力伝達装置および車両 |
-
1995
- 1995-03-06 JP JP04542395A patent/JP3287972B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPWO2021048941A1 (ja) * | 2019-09-11 | 2021-03-18 | ||
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| US11852233B2 (en) | 2019-09-11 | 2023-12-26 | Musashi Seimitsu Industry Co., Ltd. | Transmission device |
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| CN114375375B (zh) * | 2019-09-11 | 2024-06-07 | 武藏精密工业株式会社 | 传动装置 |
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