JP6265096B2 - 車両駆動装置 - Google Patents

Description

本開示は、車両駆動装置に関する。

軸心が車幅方向に延びるように配置されたエンジンと、相互の軸心が一致するようにエンジンに接続された変速機と、変速機の出力部に一体的に設けられた差動装置と、差動装置から車幅方向のエンジン側に延び、先端に駆動輪が取り付けられた第１駆動軸と、差動装置から車幅方向のエンジンとは反対側に延び、先端に駆動輪が取り付けられた第２駆動軸と、第１駆動軸上に配置されたモータと、第１駆動軸上の差動装置とモータとの間に減速機とを備える車両用駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開2011‐031761号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載の構成では、減速機は、リングギア固定の遊星歯車機構により形成されるので、リングギア分だけ径方向の大きさが大きくなる。減速機を可能な限り差動装置側に近づけるためには、減速機を可能な限り小径化する必要がある。

そこで、本開示は、リングギアを廃止して小径化が可能な減速機を備える車両駆動装置の提供を目的とする。

本開示の一局面によれば、軸心が車幅方向に延びるように配置されたエンジン（１０と、前記エンジン（１０）に同軸に接続される変速機（２０）と、前記変速機（２０）の出力部（２１）に接続される差動装置（３０）と、前記差動装置（３０）から車幅方向の前記エンジン（１０）側に延び、先端に駆動輪（９３）が取り付けられた第１駆動軸（９１）と、前記差動装置（３０）から車幅方向の前記エンジン（１０）側とは反対側に延び、先端に駆動輪（９４）が取り付けられた第２駆動軸（９２）とを備えた車両（１，１Ａ）で用いられる車両駆動装置（４０，４０Ａ）であって、
前記第１駆動軸（９１）まわりに配置されたモータ（５０）と、
前記モータ（５０）と前記差動装置（３０）との間で前記第１駆動軸（９１）まわりに配置され、前記モータ（５０）の回転を減速して前記差動装置（３０）に伝達する減速機（６０，６０Ａ）とを備え、
前記減速機（６０，６０Ａ）は、第１サンギア（６１）と、前記差動装置（３０）のリングギア（３２）と同一の回転速度で回転する態様で前記差動装置（３０）に接続される第２サンギア（６２）と、前記第１サンギア（６１）及び前記第２サンギア（６２）の双方に接続されるピニオンギア（６３）と、前記ピニオンギア（６３）を支持するキャリア（６４）とを含み、
前記第１サンギア（６１）及び前記キャリア（６４）は、一方が固定であり、他方が前記モータ（５０）に前記モータ（５０）の出力軸（５６）と同一の回転速度で回転する態様で接続される、車両駆動装置（４０，４０Ａ）が提供される。

本開示によれば、リングギアを廃止して小径化が可能な減速機を備える車両駆動装置が得られる。

一例による車両駆動装置４０を備える車両１の前輪側の駆動系を概略的に示す図である。 車両駆動装置４０の一例の断面図である。 他の一例による車両駆動装置４０Ａを備える車両１Ａの前輪側の駆動系を概略的に示す図である。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。

図１は、一例による車両駆動装置４０を備える車両１の前輪側の駆動系を概略的に示す図である。車両１は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）タイプである。

車両１は、エンジン１０と、変速機２０と、差動装置３０と、第１駆動軸（ドライブシャフト）９１と、第２駆動軸９２とを含む。

エンジン１０は、軸心が車幅方向（左右方向）に延びるように配置される。エンジン１０は、車両前部の右側に配置される。

変速機２０は、エンジン１０に同軸に接続される。変速機２０は、エンジン１０に直結されてもよいし、トルクコンバータ等の発進装置を介して接続されてもよい。

差動装置３０は、変速機２０の出力部２１に接続される。図１に示す例では、変速機２０の出力部２１のギアは、差動装置３０のリングギア３２に噛み合う。差動装置３０は、リングギア３２と、ピニオンギア３４と、左右のサイドギア３６，３８とを含む。

第１駆動軸９１は、差動装置３０から車幅方向に右側に延び、先端に右側の駆動輪９３が取り付けられる。第１駆動軸９１は、差動装置３０のサイドギア３６と一体回転する。

第２駆動軸９２は、差動装置３０から車幅方向に左側に延び、先端に左側の駆動輪９４が取り付けられる。第２駆動軸９２は、差動装置３０のサイドギア３８と一体回転する。

エンジン１０のケース（ブロック）１２は、車幅方向でケース２２の右側に結合される。ケース２２は、変速機２０及び差動装置３０を収容する。

車両駆動装置４０は、車両１で用いられる。車両駆動装置４０は、ケース４２と、モータ５０と、減速機６０とを含む。車両駆動装置４０は、例えば１つのユニット（モジュール）として形成される。

ケース４２は、モータ５０及び減速機６０を収容する。ケース４２は、車幅方向でケース２２の右側に結合される。

モータ５０は、第１駆動軸９１まわりに配置される。モータ５０は、減速機６０の右側に隣接して配置される。モータ５０は、インナーロータタイプである。モータ５０は、ロータ５２と、ステータ５４と、出力軸５６とを含む。

減速機６０は、第１駆動軸９１まわりに配置される。減速機６０は、モータ５０と差動装置３０との間に配置される。減速機６０は、モータ５０の回転を減速して差動装置３０に伝達する。減速機６０は、第１サンギア６１と、第２サンギア６２と、ピニオンギア６３と、キャリア６４とを含む。減速機６０は、リングギアを備えていない。

第１サンギア６１は、車体に対して固定される。例えば、第１サンギア６１は、ケース４２に固定される。

第２サンギア６２は、第１サンギア６１よりも車幅方向で右側に配置される。第２サンギア６２は、差動装置３０に差動装置３０のリングギア３２と同一の回転速度で回転する態様で接続される。

ピニオンギア６３は、第１サンギア６１及び第２サンギア６２の双方に接続される。即ち、ピニオンギア６３は、２列のギヤ部６３ａ，６３ｂを含み、ギヤ部６３ａが第１サンギア６１と噛み合い、ギヤ部６３ｂが第２サンギア６２に噛み合う。ピニオンギア６３のギヤ部６３ａ，６３ｂの各歯数、及び、第１サンギア６１及び第２サンギア６２の各歯数は、モータ５０の回転が減速されて差動装置３０のリングギア３２に伝達されるように設定される。例えば、ギヤ部６３ａ，６３ｂの歯数を同一としつつ、第２サンギア６２の歯数を、第１サンギア６１の歯数よりも多くする設定であってよい。或いは、第２サンギア６２及び第１サンギア６１の歯数を同一としつつ、ギヤ部６３ａの歯数を、ギヤ部６３ｂの歯数よりも多くする設定であってよい。

キャリア６４は、ピニオンギア６３を自転可能に支持する。キャリア６４は、モータ５０にモータ５０の出力軸５６と同一の回転速度で回転する態様で接続される。

図１に示す車両駆動装置４０によれば、減速機６０は、リングギアを備えずに実現できる。これにより、減速機６０は、リングギア分だけ小径化が可能となる。減速機６０は、径が小さいほど、車幅方向で差動装置３０に近づけて（本例では左側）配置することが容易となる。例えば、エンジン１０のケース１２とケース２２の結合部付近では、ケース１２の車両前後方向の幅が広くなる（図２参照）が、減速機６０の小径化によって、かかる結合部付近に減速機６０を配置することも可能となり得る。これにより、車幅方向でコンパクトな車両駆動装置４０を実現できる。

図２は、車両駆動装置４０の一例の断面図である。図２には、車両駆動装置４０に加えて、差動装置３０及びケース２２の一部等が図示されている。また、図２には、ケース１２の外形線が１点鎖線で示されている。図２は、搭載状態の車両駆動装置４０の断面を示し、図２における上下方向は、重力方向に一致しているものとする。図２においては、図１を参照して上述した構成要素については、同一の参照符号を付している。

尚、図２に示す例では、ケース４２は、左右の２分割され、減速機６０用のケース４２ａと、モータ５０用のケース４２ｂとを含む。ケース４２ａ及びケース４２ｂは、車幅方向に合わせられて結合される。

図２に示す例では、第２サンギア６２は、第１サンギア６１の内径側を通って差動装置３０のリングギア３２に接続される。このようにして、図１及び図２に示すように第２サンギア６２が第１サンギア６１よりも車幅方向でモータ５０側に配置される場合でも、第２サンギア６２を差動装置３０のリングギア３２に接続できる。尚、図１及び図２に示す例では、第１サンギア６１を固定しやすいように、第２サンギア６２が第１サンギア６１よりも車幅方向でモータ５０側に配置されるが（第１サンギア６１が第２サンギア６２よりも差動装置３０側に配置されるが）、逆であってもよい。この場合、第１サンギア６１及び第２サンギア６２の車幅方向の位置関係を図１及び図２に示す位置関係に対して逆にし、第１サンギア６１は、モータ５０のロータ５２の内径側を通ってケース４２ｂに固定されてもよい。

図２に示す例では、減速機６０は、キャリア６４以外の構成要素について、エンジン１０のケース１２の車両前後方向の幅が広くなるポイントＰよりも差動装置３０側に配置されている。これにより、車幅方向でコンパクトな車両駆動装置４０を実現できる。

次に、図２を更に参照して車両駆動装置４０の潤滑方法について説明する。

車両駆動装置４０は、ケース４２の内部に収容される潤滑油８０を更に含む。図２には、“なし地”によるハッチング範囲で潤滑油８０が模式的に示されている。図２では、モータ５０が回転していない非作動状態における潤滑油８０の状態が示されている。

潤滑油８０は、モータ５０が回転していない状態で、鉛直方向下側のピニオンギア６３の鉛直方向下側の歯底６３ｃよりも鉛直方向上側に油面８２を有する。これにより、モータ５０の回転時に、減速機６０のピニオンギア６３が自転しながら公転する際に、ピニオンギア６３がケース４２の底部（鉛直方向下側）に溜まる潤滑油８０を掻き揚げることができる。掻き揚げられた潤滑油８０は、重力の影響で下方に流れ、減速機６０全体を潤滑する。このようにして、減速機６０全体の潤滑が可能となる。

潤滑油８０は、好ましくは、モータ５０が回転していない状態で、モータ５０のロータ５２よりも鉛直方向下側に油面８２を有する。これにより、潤滑油８０がロータ５２の回転の抵抗となることを防止できる。尚、潤滑油８０の油面８２をロータ５２が浸からない状態で出来るだけ高い位置に設定する場合、以下の効果が得られる。モータ５０が回転した状態では、上述の如くピニオンギア６３による潤滑油８０の掻き揚げにより油面８２が降下するが、降下した油面８２が、鉛直方向下側のピニオンギア６３の鉛直方向下側の歯底６３ｃよりも鉛直方向上側に位置する可能性が高くなる。従って、モータ５０が回転した状態で油面８２が降下した場合でも、ピニオンギア６３による潤滑油８０の掻き揚げが継続される可能性が高くなる。

図３は、他の一例による車両駆動装置４０Ａを備える車両１Ａの前輪側の駆動系を概略的に示す図である。

車両駆動装置４０Ａは、図１及び図２に示した車両駆動装置４０に対して、減速機６０が減速機６０Ａに置換された点が異なり、他の構成は同一であってよい。図３において、図１及び図２に示した構成要素と同一であってよい構成要素については、同一の参照符号を付して説明を省略する。

減速機６０Ａは、図１及び図２に示した減速機６０に対して、ギア構成は同じであるが、接続方法が異なる。具体的には、減速機６０Ａにおいては、キャリア６４が固定であり、第１サンギア６１が、モータ５０にモータ５０の出力軸５６と同一の回転速度で回転する態様で接続される。尚、減速機６０Ａにおいては、車幅方向における第１サンギア６１と第２サンギア６２の配置は、減速機６０とは逆である。

図３に示す車両駆動装置４０Ａによっても、図１に示した車両駆動装置４０と同様の効果が奏される。但し、図３に示す車両駆動装置４０Ａでは、図１に示した車両駆動装置４０とは異なり、第２サンギア６２が第１サンギア６１の内径側を通る必要が無いので、小径化の観点から有利である。他方、図３に示す車両駆動装置４０Ａでは、キャリア６４が固定であるので、図２を参照して上述した掻き揚げ式の潤滑ができなくなる点で不利となる。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

例えば、上述した実施例では、モータ５０及び減速機６０（減速機６０Ａについて同様）は、第１駆動軸９１まわりに配置されるが、第２駆動軸９２まわりに配置されてもよい。

なお、以上の実施例に関し、さらに以下を開示する。

（１）
軸心が車幅方向に延びるように配置されたエンジン１０と、エンジン１０に同軸に接続される変速機２０と、変速機２０の出力部２１に接続される差動装置３０と、差動装置３０から車幅方向のエンジン１０側に延び、先端に駆動輪９３が取り付けられた第１駆動軸９１と、差動装置３０から車幅方向のエンジン１０側とは反対側に延び、先端に駆動輪９４が取り付けられた第２駆動軸９２とを備えた車両１，１Ａで用いられる車両駆動装置４０，４０Ａであって、
第１駆動軸９１まわりに配置されたモータ５０と、
モータ５０と差動装置３０との間で第１駆動軸９１まわりに配置され、モータ５０の回転を減速して差動装置３０に伝達する減速機６０，６０Ａとを備え、
減速機６０，６０Ａは、第１サンギア６１と、差動装置３０のリングギア３２と同一の回転速度で回転する態様で差動装置３０に接続される第２サンギア６２と、第１サンギア６１及び第２サンギア６２の双方に接続されるピニオンギア６３と、ピニオンギア６３を支持するキャリア６４とを含み、
第１サンギア６１及びキャリア６４は、一方が固定であり、他方がモータ５０にモータ５０の出力軸５６と同一の回転速度で回転する態様で接続される、車両駆動装置４０，４０Ａ。

（１）に記載の構成によれば、減速機６０は、リングギアを備えずに実現できる。これにより、減速機６０は、リングギア分だけ小径化が可能となる。減速機６０は、径が小さいほど、車幅方向で差動装置３０側に近づけて配置することが容易となる。これにより、車幅方向でコンパクトな車両駆動装置４０を実現できる。

（２）
第１サンギア６１が固定であり、キャリア６４がモータ５０に接続される、（１）に記載の車両駆動装置４０。

（２）に記載の構成によれば、モータ５０の回転に伴ってピニオンギア６３が回転するので、ピニオンギア６３の回転を利用した潤滑方法（掻き揚げ方式）を採用することが可能となる。

（３）
モータ５０及び減速機６０を収容するケースと、
ケース４２の内部に収容される潤滑油８０とを更に含み、
潤滑油８０は、車両駆動装置４０の車両１の搭載状態を基準として、鉛直方向の一番下側にピニオンギア６３が位置した場合のピニオンギア６３の鉛直方向一番下側に位置する歯の歯底６３ｃよりも鉛直方向上側に、モータ５０が回転していない状態で油面８２を有する、（２）に記載の車両駆動装置４０。

（３）に記載の構成によれば、ピニオンギア６３の回転を利用した潤滑方法（掻き揚げ方式）を実現できる。

（４）
潤滑油８０は、車両駆動装置４０の車両１の搭載状態を基準として、モータ５０のロータ５２よりも鉛直方向下側にモータ５０が回転していない状態で油面８２を有する、（３）に記載の車両駆動装置４０。

（４）に記載の構成によれば、ピニオンギア６３の回転を利用した潤滑方法（掻き揚げ方式）を実現しつつ、潤滑油８０がモータ５０の回転を阻害することを防止できる。

（５）
第２サンギア６２は、車幅方向で第１サンギア６１よりもモータ５０側に配置され、第１サンギア６１の内径側を通って差動装置３０のリングギア３２に接続される、（２）に記載の車両駆動装置４０。

（５）に記載の構成によれば、第２サンギア６２を、車幅方向で第１サンギア６１よりもモータ５０側に配置しつつ、第２サンギア６２を、差動装置３０のリングギア３２に接続できる。

１，１Ａ 車両
１０ エンジン
２０ 変速機
２１ 出力部
３０ 差動装置
３２ リングギア
４０，４０Ａ 車両駆動装置
４２ ケース
５０ モータ
５６ 出力軸
６０，６０Ａ 減速機
６１ 第１サンギア
６２ 第２サンギア
６３ ピニオンギア
６４ キャリア
８０ 潤滑油
８２ 油面
９１ 第１駆動軸
９２ 第２駆動軸
９３ 駆動輪
９４ 駆動輪

Claims (5)

1. 軸心が車幅方向に延びるように配置されたエンジンと、前記エンジンに同軸に接続される変速機と、前記変速機の出力部に接続される差動装置と、前記差動装置から車幅方向の前記エンジン側に延び、先端に駆動輪が取り付けられた第１駆動軸と、前記差動装置から車幅方向の前記エンジン側とは反対側に延び、先端に駆動輪が取り付けられた第２駆動軸とを備えた車両で用いられる車両駆動装置であって、
   前記第１駆動軸まわりに配置されたモータと、
   前記モータと前記差動装置との間で前記第１駆動軸まわりに配置され、前記モータの回転を減速して前記差動装置に伝達する減速機とを備え、
   前記減速機は、第１サンギアと、前記差動装置のリングギアと同一の回転速度で回転する態様で前記差動装置に接続される第２サンギアと、前記第１サンギア及び前記第２サンギアの双方に接続されるピニオンギアと、前記ピニオンギアを支持するキャリアとを含み、
   前記第１サンギア及び前記キャリアは、一方が固定であり、他方が前記モータに前記モータの出力軸と同一の回転速度で回転する態様で接続される、車両駆動装置。
2. 前記第１サンギアが固定であり、前記キャリアが前記モータに接続される、請求項１に記載の車両駆動装置。
3. 前記モータ及び前記減速機を収容するケースと、
   前記ケースの内部に収容される潤滑油とを更に含み、
   前記潤滑油は、前記車両駆動装置の車両の搭載状態を基準として、鉛直方向の一番下側に前記ピニオンギアが位置した場合の前記ピニオンギアの鉛直方向一番下側に位置する歯の歯底よりも鉛直方向上側に、前記モータが回転していない状態で油面を有する、請求項２に記載の車両駆動装置。
4. 前記潤滑油は、前記車両駆動装置の車両の搭載状態を基準として、前記モータのロータよりも鉛直方向下側に前記モータが回転していない状態で前記油面を有する、請求項３に記載の車両駆動装置。
5. 前記第２サンギアは、車幅方向で前記第１サンギアよりも前記モータ側に配置され、前記第１サンギアの内径側を通って前記差動装置の前記リングギアに接続される、請求項２に記載の車両駆動装置。

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