JP4778648B2 - 電動モータ用動力伝達装置及びその組み付け方法 - Google Patents

電動モータ用動力伝達装置及びその組み付け方法 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、駆動力源に電動モータを用いた電気自動車や、駆動力源に燃料エンジン（燃料の爆発を利用した通常のエンジン）と電動モータとを併用する４輪駆動の電気自動車などに用いられる電動モータ用の動力伝達装置と、その組み付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平９−２２６３９４号公報に図４と図５のような電気自動車用駆動装置５０１，６０１が記載されている。図４の電気自動車用駆動装置５０１は、電動モータ５０３と、減速機構５０５と、デファレンシャル装置５０７などから構成されている。
【０００３】
減速機構５０５は、２組の減速ギヤ組５０９，５１１によって構成されており、減速ギヤ組５０９は互いに噛み合った小径ギア５１３と大径ギア５１５から構成され、減速ギヤ組５１１は互いに噛み合った小径ギア５１７と大径ギア５１９から構成されている。
【０００４】
減速ギヤ組５０９の小径ギア５１３は電動モータ５０３の出力軸５２１の左端側に連結され、支持されており、大径ギア５１５は中間軸５２３の右端側に固定されている。
【０００５】
また、減速ギヤ組５１１の小径ギア５１７は中間軸５２３の左端側に形成されており、大径ギア５１９はデファレンシャル装置５１３のデフケース５２５に形成されたフランジ部５２７にボルト止めされている。
【０００６】
減速機構５０５とデファレンシャル装置５０７は、電動モータ５０３を収容するケーシング５２９の左側に取り付けられたケーシング５３１に収容されており、このケーシング５３１はケーシング本体５３３と、その左側に取り付けられたカバー５３５から構成されている。
【０００７】
中間軸５２３とデファレンシャル装置５０７（デフケース５２５）は、左端側をそれぞれベアリング５３７，５３９によってカバー５３５に支持されており、右端側をそれぞれベアリング５４１，５４３によってケーシング本体５３３に支持されている。
【０００８】
図５の電気自動車用駆動装置６０１は、電動モータ６０３と、減速機構６０５と、デファレンシャル装置６０７などから構成されている。
【０００９】
減速機構６０５は、２組の減速ギヤ組６０９，６１１によって構成されており、減速ギヤ組６０９は互いに噛み合った小径ギア６１３と大径ギア６１５から構成され、減速ギヤ組６１１は互いに噛み合った小径ギア６１７と大径ギア６１９から構成されている。
【００１０】
減速ギヤ組６０９の小径ギア６１３は、電動モータ５０３の出力軸６２１の左端側に連結された連結軸６２３に形成されており、大径ギア６１５は中間軸６２５に連結されている。
【００１１】
また、減速ギヤ組６１１の小径ギア６１７は中間軸６２５の右端側に形成されており、大径ギア６１９はデファレンシャル装置６０７のデフケース６２７に形成されたフランジ部６２９にボルト止めされている。
【００１２】
減速機構６０５とデファレンシャル装置６０７は、ケーシング６３１に収容されており、このケーシング６３１は電動モータ６０３を収容するケーシング６３３とその左側に取り付けられたカバー６３５から構成されている。
【００１３】
連結軸６２３と中間軸６２５とデファレンシャル装置６０７（デフケース６２７）は、左端側をそれぞれベアリング６３７，６３９，６４１によってカバー６３５に支持されており、右端側をそれぞれベアリング６４３，６４５，６４７によってケーシング６３３に支持されている。
【００１４】
電気自動車用駆動装置５０１，６０１において、電動モータ５０３，６０３は車載のバッテリで駆動され、その駆動力は減速ギヤ組５０５，６０５によって車輪の走行回転数域まで減速されてトルクが増幅され、デファレンシャル装置５０７，６０７から左右の車輪側に配分される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、電気自動車用駆動装置５０１では、中間軸５２３上の大径ギア５１５が、右端側に配置されていることによって、デファレンシャル装置５０７（デフケース５２５）の大径部と対向しているので、大径ギア５１５とデフケース５２５との干渉を避けるために、中間軸５２３とデファレンシャル装置５０７との軸間距離をそれだけ広くする必要がある。
【００１６】
また、電気自動車用駆動装置５０１，６０１共に、各デファレンシャル装置５０７，６０７側の大径ギア５１９，６１９が、デフケース５２５，６２７に形成された大径のフランジ部５２７，６２９にボルト止めされている上に、大径ギア５１９，６１９が各デファレンシャル装置５０７，６０７の差動機構５４５，６４９と軸方向に重なっている（径方向に対向している）ため、中間軸５２３，６２５とデファレンシャル装置５０７，６０７との軸間距離を広くする必要があり、それだけ径方向に大型化している。
【００１７】
従って、電気自動車用駆動装置５０１，６０１は、それだけ大型であり、車載性が低下している。
【００１８】
また、電気自動車用駆動装置５０１では、減速ギヤ組５０９の小径ギア５１３が電動モータ５０３の出力軸５２１上に支持されているから、減速機構５０５とデファレンシャル装置５０７を組み付けるためには、先ず小径ギア５１３を出力軸５２１に組み付ける必要があり、従って、電動モータ５０３の組み付けも同時に行わなければならない。
【００１９】
そのためには、減速ギヤ組の小径ギア５１３と大径ギア５１５を噛み合わせると共に、出力軸５２１と中間軸５２３の軸間距離を調整する必要があるので、組み付け性が悪く、作業が面倒であり、組み付けコストが高い。
【００２０】
また、電気自動車用駆動装置６０１では、連結軸６２３と中間軸６２５とデフケース６２７の右端側が、全て電動モータ６０３側のケーシング６３３に支持されているから、減速機構６０５とデファレンシャル装置６０７を組み付けるためには、電動モータ６０３も同時に組み付けなければならず、組み付け性が悪く、作業が面倒であり、組み付けコストが高い。
【００２１】
また、電気自動車用駆動装置５０１の場合、電動モータ５０３の出力軸５２１は、減速ギヤ組５０９の小径ギア５１３を連結するために、特別に設計し製作しなければならず、それだけコスト高になる。
【００２２】
また、電気自動車用駆動装置６０１の場合、電動モータ６０３側のケーシング６３３は、連結軸６２３と中間軸６２５とデフケース６２７を支持するために、特別に設計し製作しなければならず、それだけコスト高になる。
【００２３】
そこで、この発明は、コンパクトで軽量に構成されて車載性に優れ、組み付けが容易で、低コストである電動モータ用の動力伝達装置と、その組み付け方法の提供を目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の電動モータ用動力伝達装置は、電動モータの駆動力を減速してトルクを増幅する減速機構と、
前記減速機構で減速された駆動力を、デフケースに入力し、差動機構から車輪側に配分するデファレンシャル装置と、
前記減速機構及びデファレンシャル装置を収容するケーシングとを備え、
前記減速機構が、前記電動モータの駆動力によって回転する電動モータ側のトルク伝達軸と、前記デファレンシャル装置のデフケースと、前記トルク伝達軸からの駆動力を前記デフケースに伝達する中間軸とから構成された軸組と、
前記の軸組において、前記電動モータのトルクフロー上で隣り合った上流軸と下流軸との間にそれぞれ配置され、互いに噛み合った上流軸側の小径ギア及び下流軸側の大径ギアからなる減速ギア組とで構成されると共に、
前記デファレンシャル装置のデフケースに連結された大径ギアを、差動機構の大径部から一側軸方向にオフセット配置し、
前記ケーシングが、ケーシング本体と、その一側の軸方向側面に取り付けられるカバーから構成されており、
前記トルク伝達軸及びデフケースの少なくとも軸方向他側部分を、前記ケーシング本体に支持すると共に、
前記中間軸の、一側部分が前記カバー側に支持され、他側部分がケーシング本体に支持され、
前記中間軸の他側部分を支持するベアリングを、前記デフケースに連結された大径ギアより軸方向の他側に、互いの径方向投影が重ならないように配置し、
前記電動モータの駆動力によって回転するトルク伝達軸上の小径ギアを、このトルク伝達軸を支持する一対のベアリングの軸方向外側に配置すると共に、
前記トルク伝達軸上の小径ギア及びこれと噛み合う前記中間軸上の大径ギアと、前記デフケースを支持するベアリングとを、互いの径方向投影の少なくとも一部が重なり合うように配置したことを特徴としている。
【００２５】
電動モータの駆動力は、減速機構を構成する各減速ギヤ組によって減速され、トルクを増幅されてデファレンシャル装置に伝達され、左右の車輪に配分される。
【００２６】
また、この構成では、デファレンシャル装置のデフケース側大径ギアを、差動機構の大径部から軸方向にオフセット配置したことにより、大径ギア５１９，６１９がデファレンシャル装置５０７，６０７の差動機構５４５，６４９の大径部と径方向に対向している従来例と異なり、中間軸とデファレンシャル装置との軸間距離が短くなるから、本発明の電動モータ用動力伝達装置が、それだけコンパクトに構成され、車載性が向上する。
【００２７】
さらに、電動モータの出力軸も、従来例と異なって、特別に設計し製作する必要がなく、これに伴うコストの上昇が避けられる。
【００２８】
なお、本発明の電動モータ用動力伝達装置では、電動モータ側トルク伝達軸を、電動モータの出力軸が直接連結されている入力軸に限定しない。
【００２９】
従って、電動モータ側トルク伝達軸は、減速ギヤ組を介してこの入力軸と連結されている後段側のトルク伝達軸でもよい。
【００３０】
また、中間軸は、電動モータ側トルク伝達軸（あるいは、上記の入力軸）とデファレンシャル装置のデフケースとの間に配置されている軸の全てを含んでおり、１本に限らず、複数本でもよい。
【００３２】
また、本発明の電動モータ用動力伝達装置では、減速機構の軸組を構成する、電動モータ側トルク伝達軸とデフケースの少なくとも軸方向他側部分を、ケーシングの他側部材であるケーシング本体に支持すると共に、トルク伝達軸とデフケースとの間に配置される中間軸の一側部分を、ケーシングの一側部材であるカバーで支持した。
【００３３】
このように中間軸の一側部分をカバーで支持したことによって、電動モータ側トルク伝達軸とデフケースの軸間距離を、中間軸との干渉を避けながら、短くすることが可能になるので、本発明の電動モータ用動力伝達装置は、それだけコンパクトに構成され、車載性が向上する。
【００３４】
また、電動モータ側トルク伝達軸とデフケースをケーシング本体に支持したことにより、電動モータ５０３，６０３を同時に組み付ける必要がある各従来例と異なって、電動モータの組み付けとは別に、減速機構とデファレンシャル装置だけを組み付けることができるから、組み付けが極めて容易になり、組み付けコストが低減される。
【００３５】
また、本発明の電動モータ用動力伝達装置では、従来例と異なって、ケーシングを特別に設計し製作する必要がなく、これに伴うコストの上昇が避けられる。
【００３７】
また、この構成では、中間軸の他側部分を支持するベアリングを、デフケースに連結された大径ギアよりさらに軸方向他側の位置に、互いの径方向投影が重ならないように配置したことにより、中間軸とデフケースとの軸間距離が短くなって径方向にコンパクトになると共に、軸方向にもコンパクトになるから、本発明の電動モータ用動力伝達装置が、それだけコンパクトに構成され、車載性が向上する。
【００３８】
また、上記の配置によって、中間軸上でのギアの噛み合いがベアリングの間で行われるから、中間軸の傾斜が防止され、支持性が向上する。
【００３９】
また、上記の配置によって、中間軸の組み付け性も向上する。
【００４１】
また、この構成では、電動モータ側トルク伝達軸上の小径ギアと、これと噛み合う中間軸上の大径ギアと、デフケースを支持するベアリングとを、互いの径方向投影の少なくとも一部が重なり合うように配置したことによって、トルク伝達軸と中間軸とデフケースの各軸間距離が短くなり、径方向と軸方向にコンパクトになるから、電動モータ用動力伝達装置が、それだけコンパクトに構成され、車載性が向上する。
【００４２】
請求項２の発明は、請求項１に記載された電動モータ用動力伝達装置であって、前記中間軸上の小径ギア及びこれと噛み合う前記デフケース上の大径ギアと、前記トルク伝達軸を支持するベアリングとを、互いの径方向投影の少なくとも一部が重なり合うように配置したことを特徴としており、請求項１の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００４３】
また、この構成では、中間軸上の小径ギアと、これと噛み合うデフケース上の大径ギアと、電動モータ側トルク伝達軸を支持するベアリングとを、互いの径方向投影の少なくとも一部が重なり合うように配置したことによって、デフケースと中間軸とトルク伝達軸との各軸間距離が短くなるから、電動モータ用動力伝達装置が、それだけ径方向と軸方向にコンパクトに構成され、車載性が向上する。
【００５０】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載された電動モータ用動力伝達装置であって、前記デファレンシャル装置が、前記電動モータからの駆動力を受けて回転するデフケースと、前記デフケースの内部に相対回転可能に配置されたインナーケースと、前記インナーケースに連結された差動機構と、前記デフケースとインナーケースとの連結を断続するクラッチと、前記クラッチを断続操作するアクチュエータとを備えていると共に、前記インナーケースをカバー側に支持するベアリングを配置し、このベアリングと前記中間軸上の大径ギアとを、互いの径方向投影の少なくとも一部が重なり合うように配置したことを特徴としており、請求項１又は２の構成と同等の作用・効果を得ることができる。
【００５１】
また、この構成に用いられるデファレンシャル装置は、差動機構の入力側に配置されたクラッチによって駆動力を断続するデファレンシャル装置であり、例えば、燃料エンジンを主駆動力源にし、本発明の動力伝達装置と電動モータを補助駆動力源にした電気自動車の４輪駆動システムでは、上記のクラッチを連結すると車両は４輪駆動状態になり、連結を解除すると主駆動力源による２輪駆動状態になる。
【００５２】
また、このデファレンシャル装置は、クラッチがアウターデフケースに内蔵されているから、本発明の電動モータ用動力伝達装置は、駆動力の断続機能を持ちながら、コンパクトで軽量に構成され、車載性が向上する。
【００５５】
請求項４に記載された電動モータ用動力伝達装置の組み付け方法は、請求項１〜３のいずれかに記載された電動モータ用動力伝達装置において、前記カバーを前記ケーシング本体に組み付けるに当たり、前記カバー側に一側部分が支持されている前記中間軸の他側部分を、ベアリングを介してケーシング本体に支持し、組み付けることを特徴としている。
【００５６】
このように、請求項１〜４の電動モータ用動力伝達装置では、上記のように、中間軸がカバー側に支持されており、これらがサブアセンブリーされているから、本発明の電動モータ用動力伝達装置の組み付け方法によれば、カバーをケーシング本体に組み付けることによって、中間軸の組み付けも同時に終了し、極めて組み付け性がよい。
【００５７】
【発明の実施の形態】
図１〜３によって電動モータ用動力伝達装置１及びその組み付け方法（本発明の一実施形態）の説明をする。
【００５８】
図１において、左右の方向は、電動モータ用動力伝達装置置１を用いた車両（図３）での左右の方向であり、以下、左側を一側とし、右側を他側としている。
【００５９】
図３は、電動モータ用動力伝達装置１（以下、動力伝達装置１）を用いた４輪駆動車の動力系を示している。この４輪駆動車は駆動力源にエンジンと電動モータとを併用するハイブリッドの電気自動車であって、エンジンを駆動力源にする前輪側の動力系と、電動モータを駆動力源にする後輪側の動力系から構成されており、動力伝達装置１は後輪側の動力系に用いられている。
【００６０】
前輪側の動力系は、横置きのエンジン３とトランスミッション５、フロントデフ７（エンジンの駆動力を左右の前輪に配分するデファレンシャル装置）、前車軸９，１１、左右の前輪１３，１５などから構成されている。
【００６１】
後輪側の動力系は、動力伝達装置１、後車軸１７，１９、左右の後輪２１，２３などから構成されており、動力伝達装置１は、減速機構２５、駆動力の断続機能を備えたリヤデフ２７（エンジンの駆動力を左右の後輪に配分するデファレンシャル装置）、電動モータ２９、バッテリ３１、センサ３３、コントローラ３５などから構成されている。
【００６２】
電動モータ２９はコントローラ３５を介してバッテリ３１に接続されており、コントローラ３５はセンサー３３からの情報に基づいて、電動モータ２９の駆動、回転数調整、駆動停止などを行う。また、コントローラ３５は、通常の走行中は、電動モータ２９の駆動停止とリヤデフ２７での駆動力遮断を行って、後輪側動力系の作動を停止すると共に、前輪１３，１５をエンジン３で駆動し、車両を前輪側動力系による２輪駆動状態にする。
【００６３】
また、大きな駆動力が必要になると、コントローラ３５は、電動モータ２９を駆動しリヤデフ２７で駆動力を連結して後輪側動力系を作動させ、後輪２１，２３を補助的に駆動し、車両を４輪駆動状態にする。
【００６４】
図１のように、動力伝達装置１はケーシング３７に収容されている。このケーシング３７はケーシング本体３９とカバー４１から構成されており、カバー４１はボルト４３によってケーシング本体３９の左開口部に固定されている。また、ケーシング３７にはオイル溜まりが設けられている。
【００６５】
減速機構２５は、２段の減速ギヤ組４５，４７から構成されている。減速ギヤ組４５は、互いに噛み合った小径ギア４９と大径ギア５１から構成されており、減速ギヤ組４７は、互いに噛み合った小径ギア５３と大径ギア５５から構成されている。
【００６６】
減速ギヤ組４５の小径ギア４９は、第１軸５７（電動モータ側のトルク伝達軸）の左端部に一体形成されている。この第１軸５７は左右のボールベアリング５９，６１によってケーシング本体３９に支承されており、左側のボールベアリング５９は小径ギア４９の右側に配置されている。また、ベアリング５９は、一側がケーシング本体３９に係止されたスナップリング２０１と第１軸５７との間で位置決め固定されている。また、第１軸５７の右端部に形成された同軸孔６３には、スプライン６５が形成されたハブ６７が溶接されている。
【００６７】
また、図１のように、このボールベアリング５９と、第２軸７１上の小径ギア５３と、アウターデフケース８３上の大径ギア５５は、互いの径方向投影の少なくとも一部が重なり合うように配置されている。さらに、ケーシング本体３９には、電動モータ２９のモータハウジング（不図示）が取り付け用の取付面２０７が形成されている。図２のように、電動モータ２９はケーシング本体３９の右側面に設けられた４個のネジ孔６９にボルト止めされており、第１軸５７はスプライン６５（ハブ６７）によって電動モータ２９の出力軸に連結されている。
【００６８】
また、第１軸５７とケーシング本体３９との間には、オイルシール７０が配置され、外部（特に、電動モータ２９側）へのオイル漏れを防止している。また、減速ギヤ組４５の大径ギア５１は、第２軸７１（中間軸）に圧入され、スナップリング２０５によって軸方向の位置決めがされている。さらに、大径ギア５１と大径ギア５５は、互いの軸方向投影が重なり合うように配置されている。
【００６９】
また、第２軸７１の左端側はボールベアリング７３によってカバー４１に支承されており、カバー４１にサブアセンブリされている。このボールベアリング７３は、カバー４１に係止されたスナップリング２０３と第２軸７１との間で位置決め固定されている。また、第２軸７１とカバー４１との間にはオイルシール７５が配置され、外部へのオイル漏れを防止している。
【００７０】
また、第２軸７１の右端部（ベアリングによる支持部）はローラベアリング７７によってケーシング本体３９に支承されている。下記のように、このローラベアリング７７は予めリテーナ部７９側がケーシング本体３９に取り付けられており、第２軸７１の右端の支持部８０は、動力伝達装置１を組み付ける際に、ローラベアリング７７のローラ部８１側に差し込まれる。
【００７１】
ローラベアリング７７は大径ギア５５の右側に配置されており、これらは互いの径方向投影が重ならないようにされている。
【００７２】
また、減速ギヤ組４７の小径ギア５３は、第２軸７１に一体形成されており、大径ギア５１の右側に配置されている。
【００７３】
第２軸７１上の大径ギア５１と小径ギア５３とローラベアリング７７による支持部８０は、カバー４１側からケーシング本体３９側に向かってこの順に配置されていると共に、支持部８０は小径ギア５１の外周より小径にされている。
【００７４】
また、減速ギヤ組４７の大径ギア５５はリングギヤであり、リヤデフ２７のアウターデフケース８３（デフケース：第３軸）の左端部に溶接されている。
【００７５】
電動モータ２９の駆動力は、減速ギヤ組４５，４７によって車輪の走行回転数域まで減速され、トルクが増幅されてアウターデフケース８３を回転させる。
【００７６】
リヤデフ７は、動力断続装置８５（クラッチ）、ベベルギア式の差動機構など８７から構成されている。
【００７７】
動力断続装置８５は、上記のアウターデフケース８３、インナーデフケース８９（インナーケース）、多板式のメインクラッチ９１、ボールカム９３、プレッシャープレート９５、カムリング９７、多板式のパイロットクラッチ９９、リターンスプリング１０１、アーマチャ１０３、電磁石１０５（アクチュエータ）、コントローラ３５などから構成されている。
【００７８】
アウターデフケース８３はボールベアリング１０７，１０７によってインナーデフケース８９上に支承されている。これらのベアリング１０７、１０７は、左ボス部１０９に係止されたスナップリング２０９と大径ギア５５に係止されたスナップリング２１１との間で位置決め固定されている。
【００７９】
また、上記のようにアウターデフケース８３に溶接された減速ギヤ組４７の大径ギア５５は、差動機構８７の大径部と対向しないように、差動機構８７から軸方向左側にオフセットして配置されている。なお、大径ギア５５は、アウターデフケース８３と別体に形成して上記のように溶接しても良く、アウターデフケース８３と一体に形成しても良い。また、アウターデフケース８３は大径ギア５５によるトルク伝達だけを行い、部材の支持機能から開放されたフローティング構造になっている。
【００８０】
インナーデフケース８９は、左のボス部１０９をボールベアリング１１１によってカバー４１に支承され、右のボス部１１３をボールベアリング１１５と電磁石１０５のコア１１７とを介してケーシング本体３９に支承されている。電磁石１０５のコア１１７はケーシング本体３９に固定されている。
【００８１】
また、図１のように、第１軸５７上の小径ギア４９と、第２軸７１上の大径ギア５１と、インナーデフケース８９の左端部を支持するボールベアリング１１１は、互いの径方向投影が重なり合うように配置されている。
【００８２】
また、右ボス部１１３（インナーデフケース８９）の外周には、磁性材料で作られたロータ１１９がスナップリング１２１によって固定され、軸方向に位置決めされている。このロータ１１９はアウターデフケース８３の右側壁部材を兼ねている。
【００８３】
メインクラッチ９１は、アウターデフケース８３とインナーデフケース８９との間に配置されている。そのアウタープレート１２３はアウターデフケース８３の内周にスプライン連結されており、インナープレート１２５はインナーデフケース８９の外周にスプライン連結されている。また、メインクラッチ９１の大径ギア５５側には、受部材２１５配置されている。この受部材２１５は左ボス部１０９に係止されたスナップリング２１３とピニオンシャフト１４３の段差１４３ａとの間に位置決め固定されている。
【００８４】
パイロットクラッチ９９はアウターデフケース８３とカムリング９７との間に配置されている。そのアウタープレート１２７はアウターデフケース８３の内周にスプライン連結されており、インナープレート１２９はカムリング９７の外周にスプライン連結されている。
【００８５】
ボールカム９３はプレッシャープレート９５とカムリング９７との間に配置されている。プレッシャープレート９５はインナーデフケース８９の外周にスプライン連結されており、下記のように、ボールカム９３のカムスラスト力を受けてメインクラッチ９１を押圧する。
【００８６】
また、カムリング９７とロータ１１９との間には、ボールカム９３のカム反力を受けると共に、カムリング９７とロータ１１９間の相対回転を吸収するスラストベアリング１３１が配置されている。
【００８７】
リターンスプリング１０１は、プレッシャープレート９５とインナーデフケース８９との間に配置されており、プレッシャープレート９５をメインクラッチ９１の連結解除方向に付勢している。
【００８８】
アーマチャ１０３はリング状に形成されており、プレッシャープレート９５とパイロットクラッチ９９（インナープレート１２９）との間に軸方向移動可能に配置されている。また、アーマチャ１０３の内周はプレッシャープレート９５に形成された段差部１３３の外周で相対回転自在に支持され、センターリングされている。
【００８９】
図２のように、電磁石１０５のリード線１３５はグロメット１３７を介してケーシング本体３９の外部に引き出され、コネクター１３９によってバッテリ３１側に接続されている。
【００９０】
電磁石１０５のコア１１７とロータ１１９との間には適度なエアギャップが形成されており、このエアギャップ、ロータ１１９、パイロットクラッチ９９、アーマチャ１０３によって電磁石１０５の磁路が構成されている。
【００９１】
電磁石１０５を励磁するとこの磁路上に磁束ループ１４１が形成される。
【００９２】
差動機構８７は、複数本のピニオンシャフト１４３、ピニオンギア１４５、出力側サイドギア１４７，１４９などから構成されている。
【００９３】
各ピニオンシャフト１４３はインナーデフケース８９の回転中心から放射状に配置されており、それぞれの先端はインナーデフケース８９の係合孔１５１に係合し、段差部１５３によって回り止めされている。
【００９４】
各ピニオンギア１４５はそれぞれのピニオンシャフト１４３上で回転自在に支承されている。
【００９５】
サイドギア１４７，１４９は左右からピニオンギア１４５と噛み合っており、各サイドギア１４７，１４９とインナーデフケース８９との間には、サイドギア１４７，１４９の噛み合い反力を受けるスラストワッシャが配置されている。
【００９６】
サイドギア１４７，１４９は左右の後車軸１７，１９にそれぞれスプライン連結されており、各後車軸１７，１９はインナーデフケース８９の左右のボス部１０９，１１３とカバー４１とケーシング本体３９をそれぞれ貫通し、左右の後輪２１，２３に連結されている。
【００９７】
後車軸１７，１９とカバー４１及びケーシング本体３９との間には、それぞれオイルシール１５５が配置され、外部へのオイル漏れを防止している。
【００９８】
インナーデフケース８９の回転はピニオンシャフト１４３からピニオンギア１４５を介して各サイドギア１４７，１４９に配分され、さらに後車軸１７，１９から左右の後輪２１，２３に伝達される。
【００９９】
また、悪路などで後輪２１，２３の間に駆動抵抗差が生じると、エンジンの駆動力はピニオンギア１４５の自転によって左右の後輪２１，２３に差動配分される。
【０１００】
コントローラ３５は、路面状態、車両の発進、加速、旋回のような走行条件及び操舵条件などに応じて、電磁石１０５の励磁、励磁電流の制御、励磁停止を行う。
【０１０１】
また、電磁石１０５の励磁は、電動モータ２９を回転させるとき同時に行われ、電磁石１０５の励磁停止は、電動モータ２９の回転を停止させるとき同時に行われる。
【０１０２】
電磁石１０５が励磁されると、上記の磁束ループ１４１が形成されてアーマチャ１０３が吸引され、ロータ１１９との間でパイロットクラッチ９９を押圧して締結し、パイロットトルクが発生する。
【０１０３】
パイロットトルクが発生すると、パイロットクラッチ９９によってアウターデフケース８３に連結されたカムリング９７と、インナーデフケース８９側のプレッシャープレート９５とを介してボールカム９３に電動モータ２９の駆動力が掛かり、ボールカム９３はこの駆動力を増幅しながらカムスラスト力に変換し、プレッシャープレート９５を左方に移動させてメインクラッチ９１を押圧し締結させる。
【０１０４】
こうして動力断続装置８５が連結されると、大径ギア５５（アウターデフケース８３）を回転させる電動モータ２９の駆動力は、インナーデフケース８９に伝達され、上記のように、その回転は差動機構８７によって左右の後輪２１，２３に配分され、車両が４輪駆動状態になる。
【０１０５】
このとき、電磁石１０５の励磁電流を制御すると、パイロットクラッチ９９の滑り率が変化してボールカム９３のカムスラスト力が変わり、後輪２１，２３側に伝達される駆動力が制御される。
【０１０６】
このような駆動力の制御を、例えば、旋回時に行うと旋回性と車体の安定性とを大きく向上させることができる。
【０１０７】
また、電磁石１０５の励磁を停止すると、パイロットクラッチ９９が開放されてボールカム９３のカムスラスト力が消失し、リターンスプリング１０１の付勢力によってプレッシャープレート９５が右方に戻り、メインクラッチ９１が開放されて動力断続装置８５の連結が解除され、車両は前輪駆動の２輪駆動状態になる。
【０１０８】
また、動力断続装置８５の連結解除は、上記のように、電動モータ２９の停止と同時に行われ、動力断続装置８５の連結が解除されると、減速機構２５（アウターデフケース８３）から電動モータ２９までが後輪２１，２３による連れ廻りから遮断される。
【０１０９】
このように、２輪駆動状態では、減速機構２５と電動モータ２９が後輪２１，２３によって機械的に回されることがなくなるから、減速機構２５と電動モータ２９が保護され、耐久性が向上する。
【０１１０】
図２の矢印１５５は重力の下方を示しており、矢印１５７は第２軸７１の中心位置を示している。
【０１１１】
減速ギヤ組４５の大径ギア５１が回転すると、ケーシング３７に形成されているオイル溜りのオイルがその回転によって飛散し、各ギア４９，５１、５３，５５の噛み合い部やベアリング５９，６１，７３，７７を潤滑・冷却する。
【０１１２】
さらに、オイル溜りのオイルは大径ギア５５の回転によって飛散し、ベアリング１０７，１１１，１１５を潤滑・冷却すると共に、飛散したオイルはアウターデフケース８３とインナーデフケース８９の左右両側の隙間から浸入し、パイロットクラッチ９９、アーマチャ１０３とプレッシャープレート９５との摺動部（段差部１３３）、ボールカム９３、スラストベアリング１３１、メインクラッチ９１などを潤滑・冷却する。
【０１１３】
また、飛散したオイルはインナーデフケース８９の回転に伴って、ボス部１０９，１１３の内側に形成されている螺旋状のオイル溝から内部に流入し、差動機構８７の各ギア１４５，１４７，１４９の噛み合い部などを潤滑・冷却し、さらに遠心力を受けてメインクラッチ９１側に移動し、メインクラッチ９１、ボールカム９３、パイロットクラッチ９９などを潤滑・冷却した後、オイル溜りに戻る。
【０１１４】
また、ケーシング本体３９には、オイル流路１５９が形成されており、大径ギア５５によって飛散したオイルを導いて、開口１６１からローラベアリング７７に与え、潤滑・冷却効果を高めている。
【０１１５】
こうして、電動モータ用動力伝達装置１が構成されている。
【０１１６】
この動力伝達装置１は、第２軸７１の左端部をカバー４１で支持したことによって、第２軸７１とアウターデフケース８３（リヤデフ２７）との軸間距離を、第２軸７１との干渉を避けながら、短くすることが可能になり、それだけコンパクトに構成され、車載性が向上する。
【０１１７】
また、動力伝達装置１では、従来例と異なって、ケーシング３７を特別に設計し製作する必要がなく、これに伴うコストの上昇が避けられる。
【０１１８】
さらに、電動モータ２９の出力軸も、従来例と異なって、特別に設計し製作する必要がなく、これに伴うコストの上昇が避けられる。
【０１１９】
また、第１軸５７と第２軸７１とインナーデフケース８９をケーシング３７で支持したことにより、電動モータ５０３，６０３を同時に組み付ける必要がある各従来例と異なって、電動モータ２９の組み付けと同時にではなく、減速機構２５とリヤデフ２７だけをケーシング３７に組み付けることが可能になるから、組み付けが極めて容易であり、組み付けコストが低減される。
【０１２０】
また、大径ギア５５を差動機構８７の大径部から軸方向にオフセット配置したことによって、大径ギア５１９，６１９がデファレンシャル装置５０７，６０７の差動機構５４５，６４９の大径部と軸方向に重なっている従来例と異なり、中間軸７１とアウターデフケース８３（リヤデフ２７）との軸間距離が短くなるから、動力伝達装置１がそれだけコンパクトに構成され、車載性が向上する。
【０１２１】
また、ローラベアリング７７を、大径ギア５５の右側の、互いの径方向投影が重ならないように配置したことによって、第２軸７１とアウターデフケース８３（リヤデフ２７）との軸間距離が短くなるから、動力伝達装置１が径方向と軸方向の両方にコンパクトになり、車載性が向上する。
【０１２２】
また、このような配置によって、第２軸７１の小径ギア５３での噛み合いがベアリング７３，７７の間で行われるから、第２軸７１の傾斜が防止され、支持性が向上する。
【０１２３】
また、第１軸５７上の小径ギア４９と、第２軸７１上の大径ギア５１と、インナーデフケース８９の左端部を支持するボールベアリング１１１とを、互いの径方向投影が重なり合うように配置したから、第１軸５７と第２軸７１とインナーデフケース８９の各軸間距離が短くなり、動力伝達装置１が径方向と軸方向にコンパクトになり、車載性が向上する。
【０１２４】
また、第１軸５７を支持するボールベアリング５９と、第２軸７１上の小径ギア５３と、アウターデフケース８３上の大径ギア５５を、互いの径方向投影が重なり合うように配置したから、第１軸５７と第２軸７１とアウターデフケース８３との各軸間距離が短くなり、動力伝達装置１がそれだけ径方向と軸方向にコンパクトになり、車載性が向上する。
【０１２５】
また、第２軸７１の右端部（支持部８０）を支持するベアリングにローラベアリング７７を用いたから、第２軸７１の左端部を支持したカバー４１をケーシング本体３９に組み付けるに当たって、第２軸７１の支持部８０をケーシング本体３９側のローラベアリング７７に差し込み易くなり、組み付け性が大幅に向上し、組み付けコストが低減される。
【０１２６】
また、第２軸７１上の、大径ギア５１と小径ギア５３とローラベアリング７７による支持部８０を、カバー４１側からケーシング本体３９側に向かってこの順に配置すると共に、この支持部８０を小径ギア５１の外周より小径にしたから、カバー４１をケーシング本体９に組み付けるに当たって、第２軸７１とケーシング本体３９側との干渉が防止され、組み付け性が大幅に向上し、組み付けコストが低減される。
【０１２７】
また、大径ギア５１，５５を互いの軸方向投影が重なり合うように配置したから、第２軸７１とアウターデフケース８３（リヤデフ２７）との軸間距離が短くなり、動力伝達装置１がそれだけ径方向にコンパクトになって、車載性が向上する。
【０１２８】
また、リヤデフ２７は、動力断続装置８５がアウターデフケース８３に内蔵されているから、動力伝達装置１は、駆動力の断続機能を持ちながら、コンパクトで軽量に構成され、車載性が向上する。
【０１２９】
また、大径ギア５５をアウターデフケース８３に溶接したから、従来例の大径ギア５１９，６１９と異なって、大径ギア５５の外径がそれだけ小さくなり、動力伝達装置１が径方向にコンパクトになって、車載性が向上する。
【０１３０】
また、上記のように、カバー４１をケーシング本体３９に組み付けるに当たっては、カバー４１をケーシング本体３９に組み付けながら、カバー４１に支持されている第２軸７１の支持部８０をケーシング本体３９側のローラベアリング７７に差し込む。
【０１３１】
このように、第２軸７１がカバー４１側にサブアセンブリーされているから、本発明の組み付け方法によれば、カバー４１をケーシング本体３９に組み付けることによって、第２軸７１の組み付けも同時に終了し、極めて組み付け性がよい。
【０１３２】
なお、上記の実施形態は、エンジンを主駆動力源にし、電動モータを補助駆動力源にした電気自動車への適用例であるが、本発明の電動モータ用動力伝達装置は、電動モータを主駆動力源にした車両に用いることもできる。
【０１３３】
また、本発明に用いられるデファレンシャル装置は、実施形態のようなベベルギヤ式のデファレンシャル装置（差動機構）に限らず、プラネタリーギヤ式のデファレンシャル装置、デフケースの収容孔に摺動自在に収容されたピニオンギヤで出力側のサイドギヤを連結したデファレンシャル装置、ウォームギヤを用いたデファレンシャル装置など、いずれのデファレンシャル装置を用いてもよい。
【０１３４】
また、本実施形態では、電動モータ２９のモータハウジングを除いた構成（減速機構２５、リヤデフ２７等）をケーシング３７内に一体に組み付け、サブユニット化している構成であるため、電動モータ２９のモータハウジングに左右されずに用いることができ、車両への搭載性の自由度が向上する。
【０１３５】
なお、本発明では、上記の作用説明のように、電動モータ側トルク伝達軸は、電動モータの出力軸が直接連結されている入力軸に限定されず、減速ギヤ組を介してこの入力軸と連結されている後段側のトルク伝達軸でもよい。
【０１３６】
また、中間軸は、電動モータ側トルク伝達軸（あるいは、上記の入力軸）とデファレンシャル装置のデフケースとの間に配置されている軸の全てを含んでおり、１本に限らず、複数本でもよい。
【０１３７】
従って、電動モータに直接連結された入力軸からデファレンシャル装置のデフケース（最終段の軸）までの軸組は何段構成でもよい。
【０１３８】
例えば、入力軸からデフケースまでを５段構成にしたモデルの場合、入力軸を電動モータ側トルク伝達軸にし、デフケースとの間の３本の軸を中間軸にしてもよく、あるいは、入力軸から３段目の軸を電動モータ側トルク伝達軸にし、デフケースとの間の残りの１本の軸を中間軸にしてもよい。
【０１３９】
このように、軸組（減速ギヤ組の段数）を増やせば、それだけ大きな減速機能（トルク増幅機能）が得られる上に、各減速ギヤ組の負担が軽減され、耐久性が向上する。
【０１４０】
【発明の効果】
請求項１の電動モータ用動力伝達装置は、デファレンシャル装置のデフケース側大径ギアを、差動機構の軸方向にオフセット配置したことにより、電動モータ用動力伝達装置がコンパクトに構成され、車載性が向上する。
【０１４２】
また、中間軸の一側部分をカバーで支持したことにより、電動モータ側トルク伝達軸とデフケースの軸間距離が短くなり、コンパクトに構成され、車載性が向上する。
【０１４３】
また、各従来例と異なって、電動モータとは別に、減速機構とデファレンシャル装置とを組み付けることが可能になり、組み付けが容易になって、組み付けコストが低減される。
【０１４５】
また、中間軸とデフケースの軸間距離が短くなり、電動モータ用動力伝達装置が径方向と軸方向にコンパクトになり、車載性が向上する。
【０１４６】
また、中間軸上でのギアの噛み合いがベアリングの間で行われ、中間軸の傾斜が防止され、支持性が向上する。
【０１４８】
また、トルク伝達軸と中間軸とデフケースの各軸間距離が短くなり、電動モータ用動力伝達装置が径方向と軸方向にコンパクトになり、車載性が向上する。
【０１４９】
請求項２の電動モータ用動力伝達装置は、請求項１の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１５０】
また、デフケースと中間軸とトルク伝達軸との各軸間距離が短くなり、電動モータ用動力伝達装置が径方向と軸方向にコンパクトに構成され、車載性が向上する。
【０１５７】
請求項３の電動モータ用動力伝達装置は、請求項１又は２の構成と同等の効果を得ることができる。
【０１５８】
また、クラッチを内蔵したデファレンシャル装置を用いたことによって、電動モータ用動力伝達装置は、駆動力の断続機能を持ちながら、コンパクトで軽量に構成され、車載性が向上する。
【０１６１】
請求項４に記載された電動モータ用動力伝達装置の組み付け方法は、請求項１〜３の電動モータ用動力伝達装置で中間軸がカバーにサブアセンブリーされており、カバーをケーシング本体に組み付ける際に、中間軸の組み付けも完了するから、極めて組み付け性がよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】一実施形態を用いた４輪駆動車を示すスケルトン機構図である。
【図４】第１の従来例を示す断面図である。
【図５】第２の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 電動モータ用動力伝達装置
２１，２３ 後輪（車輪）
２５ 減速機構
２７ リヤデフ（デファレンシャル装置）
２９ 電動モータ
３７ ケーシング
３９ ケーシング本体
４１ カバー
４５，４７ 減速ギヤ組
４９，５３ 小径ギア
５１，５５ 大径ギア
５７ 第１軸（電動モータ側のトルク伝達軸：軸組）
５９，６１ ボールベアリング（トルク伝達軸を支持する一対のベアリング）
７１ 第２軸（中間軸：軸組）
７７ ローラベアリング（ベアリング）
７９ ローラベアリングのリテーナ部
８０ 第２軸７１上の支持部（ベアリングによる支持部）
８１ ローラベアリングのローラ部
８３ アウターデフケース（デフケース：軸組）
８５ 動力断続装置（デフケースとインナーケースとを断続するクラッチ）
８７ ベベルギア式の差動機構
８９ インナーデフケース（インナーケース）
１０５ 電磁石（アクチュエータ）
１１１ ボールベアリング（インナーデフケース８９の一側を支持するベアリン
グ）

Claims (4)

  1. 電動モータの駆動力を減速してトルクを増幅する減速機構と、
    前記減速機構で減速された駆動力を、デフケースに入力し、差動機構から車輪側に配分するデファレンシャル装置と、
    前記減速機構及びデファレンシャル装置を収容するケーシングとを備え、
    前記減速機構が、前記電動モータの駆動力によって回転する電動モータ側のトルク伝達軸と、前記デファレンシャル装置のデフケースと、前記トルク伝達軸からの駆動力を前記デフケースに伝達する中間軸とから構成された軸組と、
    前記の軸組において、前記電動モータのトルクフロー上で隣り合った上流軸と下流軸との間にそれぞれ配置され、互いに噛み合った上流軸側の小径ギア及び下流軸側の大径ギアからなる減速ギア組とで構成されると共に、
    前記デファレンシャル装置のデフケースに連結された大径ギアを、差動機構の大径部から一側軸方向にオフセット配置し、
    前記ケーシングが、ケーシング本体と、その一側の軸方向側面に取り付けられるカバーから構成されており、
    前記トルク伝達軸及びデフケースの少なくとも軸方向他側部分を、前記ケーシング本体に支持すると共に、
    前記中間軸の、一側部分が前記カバー側に支持され、他側部分がケーシング本体に支持され、
    前記中間軸の他側部分を支持するベアリングを、前記デフケースに連結された大径ギアより軸方向の他側に、互いの径方向投影が重ならないように配置し、
    前記電動モータの駆動力によって回転するトルク伝達軸上の小径ギアを、このトルク伝達軸を支持する一対のベアリングの軸方向外側に配置すると共に、
    前記トルク伝達軸上の小径ギア及びこれと噛み合う前記中間軸上の大径ギアと、前記デフケースを支持するベアリングとを、互いの径方向投影の少なくとも一部が重なり合うように配置したことを特徴とする電動モータ用動力伝達装置。
  2. 請求項１に記載された発明であって、
    前記中間軸上の小径ギア及びこれと噛み合う前記デフケース上の大径ギアと、 前記トルク伝達軸を支持するベアリングとを、
    互いの径方向投影の少なくとも一部が重なり合うように配置したことを特徴とする電動モータ用動力伝達装置。
  3. 請求項１又は請求項２に記載された発明であって、
    前記デファレンシャル装置が、
    前記電動モータからの駆動力を受けて回転するデフケースと、
    前記デフケースの内部に相対回転可能に配置されたインナーケースと、
    前記インナーケースに連結された差動機構と、
    前記デフケースとインナーケースとの連結を断続するクラッチと、
    前記クラッチを断続操作するアクチュエータとを備えていることを特徴とする電動モータ用動力伝達装置。
  4. 請求項１〜３のいずれかに記載された電動モータ用動力伝達装置において、
    前記カバーを前記ケーシング本体に組み付けるに当たり、
    前記カバー側に一側部分が支持されている前記中間軸の他側部分を、ベアリングを介してケーシング本体に支持し、組み付けることを特徴とする電動モータ用動力伝達装置の組み付け方法。
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