JP6341768B2 - 電動モータ駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動モータユニットからの回転動力を遊星ギヤユニットによって減速して出力する電動モータ駆動装置に関する。

電動モータユニット及び遊星ギヤユニットを備え、前記電動モータユニットからの回転動力を前記遊星ギヤユニットによって減速して出力する電動モータ駆動装置は従来から公知であり、例えば、作業車両におけるホイールモータ装置として利用されている（例えば、下記特許文献１参照）。

前記従来の電動モータ駆動装置においては、遊星出力軸が前記電動モータユニットのモータ出力軸と同軸上に位置するように前記遊星ギヤユニット及び前記電動モータユニットが連結されており、これにより、前記モータ出力軸（前記遊星出力軸）を基準にした径方向に関しては小型化を図っているが、その一方で、前記モータ出力軸（前記遊星出力軸）の軸線方向に関する小型化に関しては改善の余地があった。

特に、前記電動モータ駆動装置を電動バイクにおけるホイールモータ装置として用いる場合には、前記モータ出力軸（前記遊星出力軸）の径方向のみならず軸線方向に関しても可及的な小型化を図る必要がある。

特許第４７４３８１９号公報

本発明は、前記従来技術に鑑みなされたものであり、電動モータユニット及び遊星ギヤユニットを備え、軸線方向に関し小型化を図り得る電動モータ駆動装置の提供を目的とする。

本発明は、前記目的を達成する為に、電動モータ本体及び前記電動モータ本体を収容するモータケースを含む電動モータユニットと、前記電動モータ本体から入力される回転動力を減速する遊星ギヤ機構、前記遊星ギヤ機構によって減速された回転動力を出力する遊星出力軸及び前記遊星ギヤ機構を収容し且つ前記モータケースに連結される遊星ケースを含む遊星ギヤユニットとを備え、前記遊星ギヤ機構は、前記電動モータ本体からの回転動力を伝動軸を介して入力するサンギヤと、前記サンギヤに噛合する遊星ギヤと、前記遊星ギヤを相対回転自在に支持し、前記遊星ギヤと共に前記サンギヤ回りに公転するキャリアピンと、内周縁において前記遊星ギヤに噛合するリング状とされ且つ固定要素とされるインターナルギヤと、前記キャリアピンを支持し且つ前記遊星出力軸が連結されたキャリア部材とを有している電動モータ駆動装置であって、前記モータケースのうち、前記遊星ケースに当接されるモータ側第１側壁には、前記伝動軸が挿通される出力開口が設けられ、前記キャリア部材は、前記遊星ギヤより前記電動モータユニットに近接する側に位置し、前記伝動軸が挿通される中央開口及び前記キャリアピンを支持する軸受孔が形成されたキャリア側第１側壁と、前記遊星ギヤより前記電動モータユニットから離間する側に位置し、前記キャリアピンを支持する軸受孔が形成されたキャリア側第２側壁と、前記遊星ギヤの一部が前記キャリア側第１及び第２側壁より径方向外方へ延在することを許容しつつ前記キャリア側第１及び第２側壁を連結する連結片とを有し、前記遊星ケースは、軸線方向に関し前記モータケースに近接する遊星側第１側壁と、軸線方向に関し前記モータケースとは反対側に位置する遊星側第２側壁と、前記遊星側第１及び第２側壁の周縁を連結する遊星側周壁とを有し、前記遊星側第１側壁は、径方向中央に前記伝動軸が挿通される入力開口が形成され、前記入力開口の外周縁から径方向外方へ延びる内方領域と、前記内方領域の径方向内端から前記キャリア側第１側壁に近接する方向へ延びる軸線方向延在領域と、前記内方領域から移行領域を介して径方向外方へ延び、前記内方領域より前記電動モータユニットから離間された外方領域とを含み、前記キャリア側第１側壁は、前記中央開口の内周面及び前記軸線方向延在領域の外周面の間に介挿された軸受部材を介して回転自在に支持されており、前記内方領域の少なくとも一部は、前記モータケース及び前記遊星ケースを連結させた状態において前記モータ側第１側壁の前記出力開口を介して前記モータケース内に突入されている電動モータ駆動装置を提供する。

好ましくは、前記遊星側第２側壁には、前記遊星出力軸が外方へ延在することを許容しつつ、軸受部材を介して前記遊星出力軸を回転自在に支持する開口が設けられる。

好ましくは、前記キャリアピンの第１端部を前記キャリア側第１及び第２側壁の一方の側壁の前記軸受孔、前記遊星ギヤに形成された軸受孔、並びに、前記キャリア側第１及び第２側壁の他方の側壁の前記軸受孔に順に挿通させることで、前記キャリアピンは、軸線方向中間部において前記遊星ギヤを支持した状態で、前記第１端部において前記他方の側壁に且つ前記第１端部とは反対側の第２端部において前記一方の側壁に支持されるように形成される。

この場合に、前記キャリアピンの前記第１端部は、前記中間部から先端側へ延びる基端領域と前記基端領域から先端側へ延びる先端領域とを有するものとされ、前記先端領域の断面形状が前記基端領域の断面形状の一部を切り欠いた形状とされることで、前記基端領域には前記第１端部の先端側を向く第１段差面が形成され且つ前記先端領域には前記キャリアピンの軸線を基準にして径方向を向く第２段差面が形成される。
そして、前記他方の側壁には、前記第１及び第２段差面にそれぞれ係合する第１及び第２係合面が形成される。

より好ましくは、前記他方の側壁は、前記伝動軸と同軸上に位置する大径部及び小径部を有するものとされる。
前記軸受孔は前記大径部に形成され、前記小径部は、前記大径部より前記キャリアピン挿通方向先端側に位置し且つ前記大径部の前記軸受孔の一部を覆うような直径とされており、前記小径部における前記軸受孔に臨む端面が前記第１係合面を形成し、前記小径部における外周面が前記第２係合面を形成するものとされる。

前記電動モータ本体は、永久磁石を有する回転子と、前記回転子の径方向外方において周方向に沿って配列された複数の固定子と、前記複数の固定子のそれぞれに巻き回された複数のモータコイルとを有するものとされる。

この場合に、一形態においては、前記伝動軸は、前記回転子を相対回転不能に支持する回転子支持領域と、前記回転子支持領域から前記遊星ギヤユニットとは反対側へ延びる基端領域と、前記回転子支持領域から前記出力開口及び前記入力開口を介して前記遊星ケース内に突入され、前記サンギヤを相対回転不能に支持するサンギヤ支持領域と、前記サンギヤ支持領域を越えて前記遊星側第２側壁の方向へ延びる先端領域とを含むものとされる。

前記モータケースは、前記モータ側第１側壁と、前記電動モータ本体を挟んで前記モータ側第１側壁とは反対側に位置するモータ側第２側壁と、前記モータ側第１及び第２側壁の周縁を連結するモータ側周壁とを有するものとされ、前記伝動軸は、前記基端領域が軸受部材を介して前記モータ側第２側壁に支持され且つ前記先端領域が軸受部材を介して前記キャリア側第２側壁に支持される。

他形態においては、前記伝動軸は、前記回転子を相対回転不能に支持するモータ出力軸と、前記サンギヤを相対回転不能に支持する遊星入力軸とを含むものとされる。
前記モータ出力軸は、前記回転子を相対回転不能に支持する回転子支持領域と、前記回転子支持領域から前記遊星ギヤユニットとは反対側へ延び、軸受部材を介して前記モータ側第２側壁に軸線回り回転自在に支持される基端領域と、前記回転子支持領域から前記遊星ギヤユニットの方向へ延びるモータ出力側連結領域とを含むものとされ、前記遊星入力軸は、前記サンギヤを相対回転不能に支持するサンギヤ支持領域と、前記サンギヤ支持領域から前記電動モータユニットの方向へ延び、前記遊星側第１側壁に軸受部材を介して軸線回り回転自在に支持される遊星入力軸側連結領域と、前記サンギア支持領域から前記遊星側第２側壁の方向へ延び、前記キャリア側第２側壁に軸受部材を介して軸線回り回転自在に支持される先端領域とを含むものとされる。
そして、前記遊星入力軸側連結領域及び前記モータ出力側連結領域は、軸線回り相対回転不能且つ着脱自在に連結される。

前記種々の構成において、前記遊星出力軸を前記キャリア側第２側壁に一体形成することができる。

これに代えて、前記遊星出力軸を前記キャリア側第２側壁とは別体とし、前記キャリア側第２側壁に軸線回り相対不能且つ着脱可能に連結させることができる。

これらに代えて、前記遊星出力軸を前記キャリア側第２側壁とは別体とし、前記遊星出力軸の基端部及び前記基端部が嵌入される前記キャリア側第２側壁の連結孔を断面円形とすることができる。

この場合に、前記遊星出力軸の回転負荷が所定値以下の場合には前記遊星出力軸が前記キャリア部材に対して軸線回り相対回転不能となり且つ前記遊星出力軸の回転負荷が所定値を越えると前記遊星出力軸が前記キャリア部材に対して相対回転するような嵌め合いの程度で、前記遊星出力軸の基端部を前記キャリア側第２側壁の連結孔に嵌合させることができる。

前記種々の構成において、前記遊星ギヤユニットは互いに対して別体とされた第１及び第２遊星カバーを有し得る。
前記第１及び第２遊星カバーは周方向に配列された遊星カバー側締結孔を有し、前記インターナルギヤには前記遊星カバー側締結孔に対応したインターナルギヤ側締結孔が形成される。

この場合に、前記第１及び第２遊星カバーがそれぞれ前記遊星側第１及び第２側壁を形成し且つ前記インターナルギヤが前記遊星側周壁を形成するように前記インターナルギヤが前記第１及び第２遊星カバーによって挟まれた状態で、前記第１遊星カバー、前記第２遊星カバー及び前記インターナルギヤが、前記遊星カバー側締結孔及び前記インターナルギヤ側締結孔を利用して一体的に連結される。

前記インターナルギヤが前記第１及び第２遊星カバーによって挟持される構成において、前記第１遊星カバーの周縁領域には、周方向に関し隣接する前記遊星カバー側締結孔の間に遊星ケース側装着孔が設けられ、前記モータ側第１側壁には、前記遊星ケース側装着孔に対応したモータケース側装着孔が設けられ、前記第１遊星カバーは前記遊星ケース側装着孔及び前記モータケース側装着孔を利用して装着用締結部材によって前記モータ側第１側壁に連結される。

この場合に、好ましくは、前記インターナルギヤは、周方向に関し前記遊星ケース側装着孔及び前記モータケース側装着孔に対応した領域の外周面が前記インターナルギヤ側締結孔が形成された領域の外周面に比して径方向内方へ凹まされる。

また、前記種々の構成において、前記遊星ギヤユニットは互いに対して別体とされた第１及び第２遊星カバーであって、何れか一方に前記インターナルギヤが一体的に形成されている第１及び第２遊星カバーを有し得る。
この場合、前記第１及び第２遊星カバーは、周方向に配列された遊星カバー側締結孔を利用して一体的に連結される。

本発明に係る電動モータ駆動装置によれば、遊星ケースのうち軸線方向に関しモータケースに近接する遊星側第１側壁が、径方向中央に電動モータユニットから遊星ギヤユニットへ回転動力を伝達する伝動軸が挿通される入力開口が形成され、前記入力開口の外周縁から径方向外方へ延びる内方領域と、前記内方領域の径方向内端から遊星ギヤ機構のキャリア部材のうち前記電動モータユニットに近接するキャリア側第１側壁に向けて延びる軸線方向延在領域と、前記内方領域から移行領域を介して径方向外方へ延び、前記内方領域より前記電動モータユニットから離間された外方領域とを含み、前記キャリア側第１側壁が当該キャリア側第１側壁に形成された中央開口と前記軸線方向延在領域の外周面との間に介挿された軸受部材を介して回転自在に支持されており、前記内方領域の少なくとも一部が前記モータケース及び前記遊星ケースを連結させた状態において前記モータケースのうち軸線方向に関し前記遊星ケースに近接するモータ側第１側壁の出力開口を介して前記モータケース内に突入されているので、前記電動モータ駆動装置を軸線方向に関し小型化させることができる。

図１は、本発明の一実施の形態に係る電動モータ駆動装置が電動バイクのホイールモータ装置として適用された状態の正面図である。 図２は、前記電動モータ駆動装置の縦断面図である。 図３は、前記電動モータ駆動装置の端面図である。 図４は、前記電動モータ駆動装置における遊星ギヤユニットの斜視図である。 図５は、前記遊星ギヤユニットの分解斜視図である。 図６は、前記遊星ギヤユニットにおけるキャリア部材及びキャリアピンの拡大斜視図である。 図７は、図２におけるVII部拡大図である。 図８は、前記遊星ギヤユニットの変形例の縦断面図である。 図９は、前記遊星ギヤユニットの他の変形例の部分縦断面図である。

以下、本発明に係る電動モータ駆動装置の一実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。

図１に、本実施の形態に係る電動モータ駆動装置１が電動バイクのホイールモータ装置として適用された場合の正面図を示す。
又、図２及び図３に、それぞれ、前記電動モータ駆動装置１の縦断正面図及び端面図を示す。

図１〜図３に示すように、前記電動モータ駆動装置１は、電動モータ本体１１０及び前記電動モータ本体１１０を収容するモータケース１５０を含む電動モータユニット１００と、前記電動モータ本体１１０から入力される回転動力を減速する遊星ギヤ機構２１０、前記遊星ギヤ機構２１０によって減速された回転動力を出力する遊星出力軸２８０及び前記遊星ギヤ機構２１０を収容し且つ前記モータケース１５０に連結される遊星ケース２５０を含む遊星ギヤユニット２００とを備えている。

図２に示すように、前記電動モータ本体１１０は、永久磁石を有する回転子１１５と、前記回転子１１５の径方向外方において周方向に沿って配列された複数の固定子１２０と、前記複数の固定子１２０のそれぞれに巻き回された複数のモータコイル１２５とを有している。

図２に示すように、前記モータケース１５０は、前記遊星ギヤユニット２００に近接する側に位置するモータ側第１側壁１５５と、前記電動モータ本体１１０を挟んで前記モータ側第１側壁１５５と対向するモータ側第２側壁１６０と、前記モータ側第１及び第２側壁１５５、１６０の周縁を連結するモータ側周壁１６５とを有している。

図２に示すように、前記モータ側第１側壁１５５には、前記電動モータ本体１１０の回転動力を前記遊星ギヤ機構２１０へ伝達する伝動軸１８０が挿通される出力開口１５５Ａが形成されている。
なお、前記伝動軸１８０の詳細構造については後述する。

本実施の形態においては、前記電動モータユニット１００は、互いに別体とされた第１及び第２モータカバー１０１、１０２を有している。

前記第１モータカバー１０１は、前記モータ側第１側壁１５５を形成する第１端面１０１ａと、前記第１端面１０１ａの外周縁から前記伝動軸１８０の軸線方向に沿って前記遊星ギヤユニット２００から離間する方向へ延びる第１周面１０１ｂとを有している。

前記第２モータカバー１０２は、前記モータ側第２側壁１６０を形成する第２端面１０２ａと、前記第２端面１０２ａの外周縁から前記伝動軸１８０の軸線方向に沿って前記遊星ギヤユニット２００に近接する方向へ延びる第２周面１０２ｂとを有している。

本実施の形態においては、前記電動モータユニット１００は、さらに、筒状の中間モータカバー１０３を有している。

前記中間モータカバー１０３は、前記第１及び第２モータカバー１０１、１０２によって挟まれた状態で前記第１及び第２モータカバー１０１、１０２にモータカバー締結部材１０５によって一体的に連結されている。
この場合、前記第１周面１０１ｂ、前記第２周面１０２ｂ及び前記中間モータカバー１０３が前記モータ側周壁１６５を形成する。

図４に、前記伝動軸１８０が組み付けられた状態の前記遊星ギヤユニット２００の斜視図を示す。
又、図５に、前記伝動軸１８０付き遊星ギヤユニット２００の分解斜視図を示す。

図２及び図５に示すように、前記遊星ギヤ機構２１０は、前記電動モータ本体１１０からの回転動力を前記伝動軸１８０を介して入力するサンギヤ２１１と、前記サンギヤ２１１に噛合する遊星ギヤ２１２と、前記遊星ギヤ２１２を相対回転自在に支持し、前記遊星ギヤ２１２と共に前記サンギヤ２１１回りに公転するキャリアピン２２５と、前記遊星ギヤ２１２に噛合し且つ固定要素とされるインターナルギヤ２１５と、前記キャリアピン２２５を支持し且つ前記遊星出力軸２８０が連結されたキャリア部材２２０とを有している。

図６に、前記キャリアピン２２５及び前記キャリア部材２２０近傍の拡大斜視図を示す。
図２、図５及び図６に示すように、前記キャリア部材２２０は、前記遊星ギヤ２１２を挟んで前記モータケース１５０に近接する側及び前記モータケース１５０から離間する側にそれぞれ位置するキャリア側第１及び第２側壁２２１、２２２と、前記遊星ギヤ２１２の一部が前記キャリア側第１及び第２側壁２２１、２２２より径方向外方へ延在することを許容しつつ前記キャリア側第１及び第２側壁２２１、２２２を連結する連結片２２３とを有している。

前記キャリア側第１側壁２２１には、前記伝動軸１８０が挿通される中央開口２２１Ａと、前記キャリアピン２２５を支持する軸受孔２２１ａとが形成されている。
一方、前記キャリア側第２側壁２２２には、前記キャリア側第１側壁２２１の前記軸受孔２２１ａに対向する位置に前記キャリアピン２２５を支持する軸受孔２２２ａが形成されている。

本実施の形態においては、前記キャリアピン２２５が挿通方向に位置ズレすること及び軸線回りに回転（自転）することを防止する為に下記構成が備えられている。

図２及び図６に示すように、前記キャリアピン２２５は、第１端部２２６を前記キャリア側第１及び第２側壁２２１、２２２の一方の側壁（本実施の形態においては前記キャリア側第２側壁２２２）に形成された前記軸受孔２２２ａ、前記遊星ギヤ２１２に形成された軸受孔２１２ａ、並びに、前記キャリア側第１及び第２側壁２２１、２２２の他方の側壁（本実施の形態においては前記キャリア側第１側壁２２１）に形成された前記軸受孔２２１ａに順に挿通させることで、軸線方向中間部２２７において前記遊星ギヤ２１２を支持した状態で、前記第１端部２２６において前記他方の側壁（本実施の形態においては前記キャリア側第１側壁２２１）に支持され且つ前記第１端部２２６とは反対側の第２端部２２８において前記一方の側壁（本実施の形態においては前記キャリア側第２側壁２２２）に支持される。

ここで、前記キャリアピン２２５の前記第１端部２２６は、前記中間部２２７から先端側へ延びる基端領域２２６ａと、前記基端領域２２６ａから先端側へ延びる先端領域２２６ｂとを含んでいる。

図７に、図２におけるVII部拡大図を示す。
図２、図６及び図７に示すように、前記先端領域２２６ｂの断面形状は前記基端領域２２６ａの断面形状の一部を切り欠いた形状とされており、これにより、前記基端領域２２６ａには前記第１端部２２６の先端側を向く第１段差面２２６ｃが形成され且つ前記先端領域２２６ｂには前記キャリアピン２２５の軸線を基準にして径方向を向く第２段差面２２６ｄが形成されている。

なお、本実施の形態においては、図６等に示すように、前記基端領域２２６ａは断面円形状とされ、前記先端領域２２６ｂは、前記基端領域２２６ａの断面形状の一部を切り欠いた断面非円形状とされている。

そして、前記キャリアピン２２５の前記第１端部２２６が挿入される前記軸受孔２２１ａが形成された前記他方の側壁（本実施の形態においては前記キャリア側第１側壁２２１）には、前記第１及び第２段差面２２６ｃ、２２６ｄがそれぞれ係合する第１及び第２係合面２２１ｃ、２２１ｄが設けられている。

斯かる構成によれば、追加部材を備えることなく、前記キャリアピン２２５が前記挿入方向先端側に位置ズレすること及び軸線回りに回転することを確実に防止することができる。
なお、前記キャリアピン２２５の脱離方向（前記挿入方向基端側）への抜け止めはキーによって行われている。

本実施の形態においては、前記第１及び第２係合面２２１ｃ、２２１ｄは下記構造によって形成されている。
即ち、図６及び図７に示すように、前記他方の側壁（本実施の形態においては前記キャリア側第１側壁２２１）は、前記伝動軸１８０と同軸上の大径部２２１Ｌ及び小径部２２１Ｓを有している。

前記軸受孔２２１ａは前記大径部２２１Ｌに形成されている。
前記小径部２２１Ｓは、前記大径部２２１Ｌより前記キャリアピン２２５の挿通方向先端側に位置しており、前記軸受孔２２１ａの一部を覆うような直径とされている。

斯かる構成において、前記小径部２２１Ｓにおける前記軸受孔２２１ａに臨む端面が前記第１係合面２２１ｃを形成し、前記小径部２２１Ｓにおける外周面が前記第２係合面２２１ｄを形成している。
斯かる構成によれば、構造簡略化を図りつつ、前記第１及び第２係合面２２１ｃ、２２１ｄを形成することができる。

図２に示すように、前記遊星ケース２５０は、軸線方向に関し前記モータケース１５０に近接する遊星側第１側壁２５５と、軸線方向に関し前記モータケース１５０とは反対側に位置する遊星側第２側壁２６０と、前記遊星側第１及び第２側壁２５５、２６０の外周縁を連結する遊星側周壁２６５とを有している。

前記遊星側第１側壁２５５には、前記伝動軸１８０が挿通される入力開口２５５Ａが形成されている。

即ち、前記伝動軸１８０は、前記モータケース１５０の前記出力開口１５５Ａ及び前記遊星ケース２５０の前記入力開口２５５Ａを介して前記モータケース１５０の内部空間から前記遊星ケース２５０の内部空間へ延びている。
なお、前記伝動軸１８０は、さらに、前記キャリア部材２２０の前記中央開口２２１Ａを介して前記キャリア部材２２０の内部へ延びている。

本実施の形態においては、前記遊星側第１側壁２５５は、前記キャリア側第１側壁２２１を回転自在に支持している。

詳しくは、図２に示すように、前記遊星側第１側壁２５５は、径方向中央に前記伝動軸１８０が挿通される入力開口２５５Ａが形成され、前記入力開口２５５Ａの外周縁から径方向外方へ延びる内方領域２５６と、前記内方領域２５６の径方向内端から前記キャリア側第１側壁２２１に近接する方向へ延びる軸線方向延在領域２５７と、前記内方領域２５６から移行領域２５８を介して径方向外方へ延び、前記内方領域２５６よりも前記電動モータユニット１００から離間された外方領域２５９とを有している。

斯かる構成において、前記キャリア側第１側壁２２１は、図２に示すように、前記軸線方向延在領域２５７の外周面に配置された軸受部材１０を介して前記遊星側第１側壁２５５に回転自在に支持されている。

図２に示すように、前記外方領域２５９は、前記モータケース１５０及び前記遊星ケース２５０を連結させた際に、少なくとも一部が前記モータ側第１側壁１５５に当接されている。

一方、前記外方領域２５９よりも前記電動モータユニット１００に近接されている前記内方領域２５６は、前記モータケース１５０及び前記遊星ケース２５０を連結させた際に、少なくとも一部が前記モータ側第１側壁１５５の前記出力開口１５５Ａを介して前記モータケース１５０内に突入されている。

このように、本実施の形態においては、前記電動モータユニット１００側に位置する前記キャリア部材２２０の前記キャリア側第１側壁２２１を前記遊星ケース２５０における前記遊星側第１側壁２５５によって回転自在に支持させると共に、前記キャリア側第１側壁２２１の一部を前記出力開口１５５Ａを介して前記モータケース１５０内に突入させており、これにより、前記電動モータ駆動装置１全体の軸線方向長さの短縮化を図っている。

また、本実施の形態においては、図２及び図５に示すように、前記インターナルギヤ２１５を、内周縁に前記遊星ギヤ２１２と噛合する歯部が設けられたリング状とし、前記サンギヤ２１１、前記遊星ギヤ２１２及び前記インターナルギヤ２１５を軸線方向同一位置に位置させることで前記遊星ギヤ機構２１０の軸線方向に関する小型化も図っている。

本実施の形態においては、前記インターナルギヤ２１５が前記遊星ケース２５０の前記遊星側周壁２６５を形成している。

詳しくは、図２及び図５に示すように、前記遊星ギヤユニット２００は、互いに対して別体とされ且つ前記遊星側第１及び第２側壁２５５、２６０をそれぞれ形成する第１及び第２遊星カバー２０１、２０２を有している。

前記第１及び第２遊星カバー２０１、２０２は前記インターナルギヤ２１５を挟んだ状態で一体的に連結されている。

詳しくは、図２及び図５に示すように、前記インターナルギヤ２１５には、周方向に配列された複数のインターナルギヤ側締結孔２１６が形成されている。

一方、前記第１及び第２遊星カバー２０１、２０２には前記インターナルギヤ側締結孔２１６に対応した遊星カバー側締結孔２０６が形成されている。

斯かる構成において、前記第１遊星カバー２０１、前記第２遊星カバー２０２及び前記インターナルギヤ２１５は、前記インターナルギヤ２１５が前記遊星ケース２５０の前記遊星側周壁２６５を形成するように前記第１及び第２遊星カバー２０１、２０２によって挟まれた状態で、前記遊星カバー側締結孔２０６及び前記インターナルギヤ側締結孔２１６を利用して締結部材２０５によって一体的に連結されている。

なお、本実施の形態においては、図２及び図５に示すように、前記複数のインターナルギヤ側締結孔２１６は、前記第１遊星カバー２０１に向けて開くインターナルギヤ側第１ネジ付き孔２１６ａと、前記第２遊星カバー２０２に向けて開くインターナルギヤ側第２ネジ付き孔２１６ｂとを含んでいる。

一方、前記遊星カバー側締結孔２０６は、前記インターナルギヤ側第１ネジ付き孔２１６ａに対応して前記第１遊星カバー２０１に形成された第１遊星カバー側締結孔２０６ａと、前記インターナルギヤ側第２ネジ付き孔２１６ｂに対応して前記第２遊星カバー２０２に形成された第２遊星カバー側締結孔２０６ｂとを含んでいる。

即ち、締結部材２０５ａによって前記第１遊星カバー２０１及び前記インターナルギヤ２１５が連結され、且つ、締結部材２０５ｂによって前記第２遊星カバー２０２及び前記インターナルギヤ２１５が連結されることで、前記第１遊星カバー２０１、前記第２遊星カバー２０２及び前記インターナルギヤ２１５が一体的に連結されている。

斯かる構成に代えて、図８に示すように、前記インターナルギヤ２１５を前記第１及び第２遊星カバー２０１、２０２の一方に一体形成することも可能である。
この場合、前記第１及び第２遊星カバー２０１、２０２は、前記遊星カバー側締結孔２０６ａ、２０６ｂを利用して締結部材２０５によって一体的に連結される。
なお、図８に示す変形例においては、前記インターナルギヤ２１５は前記第１遊星カバー２０１に一体形成されている。

次に、前記遊星ケース２５０及び前記モータケース１５０の連結構造について説明する。
本実施の形態においては、前記遊星ケース２５０及び前記モータケース１５０は装着用締結部材５０（図２参照）によって着脱可能に連結されている。

詳しくは、図２及び図５に示すように、前記第１遊星カバー２０１には遊星ケース側装着孔２０７が形成されており、前記モータケース１５０には前記遊星ケース側装着孔２０７に対応したモータケース側装着孔１５１が形成されている。

そして、前記第１遊星カバー２０１、前記第２遊星カバー２０２及び前記インターナルギヤ２１５が一体的に連結されてなる前記遊星ケース２５０が、前記遊星ケース側装着孔２０７及び前記モータケース側装着孔１５１を利用して前記装着用締結部材５０によって前記モータケース１５０に連結されている。

このような構成においては、前記装着用締結部材５０が前記インターナルギヤ２１５に干渉しないように構成する必要がある。

一般的には、前記遊星ケース側装着孔２０７を前記インターナルギヤ２１５の外周縁より径方向外方に位置させることで、前記装着用締結部材５０が前記インターナルギヤ２１５に干渉することを防止することができる。

しかしながら、斯かる構成では、前記第１遊星カバー２０１及び前記モータケース１５０を径方向に大型化する必要が生じる。

即ち、前記遊星ケース側装着孔２０７を前記インターナルギヤ２１５の外周縁より径方向外方に設ける為には、前記第１遊星カバー２０１に、前記インターナルギヤ２１５の外周縁より径方向外方に位置するフランジを設け、前記フランジに前記遊星ケース側装着孔２０７を形成する必要があり、前記第１遊星カバー２０１及びこれに対応した前記モータケース１５０が径方向に大型化する。

なお、前記インターナルギヤ２１５の内径（前記遊星ギヤ２１２と噛合する歯部が位置する内周面の直径）は前記遊星ギヤ機構２１０の変速比に依存して決定され、前記インターナルギヤ２１５の外径は当該インターナルギヤ２１５に要求される強度に依存して決定される。

即ち、理論上においては、前記インターナルギヤ２１５を径方向に関し縮小化すれば、前記第１遊星カバー２０１及び前記モータケース１５０の径方向外方への拡大を防止することができるが、前述の通り、前記インターナルギヤ２１５の内径及び外径は前記遊星ギヤ機構２１０の変速比及び前記インターナルギヤ２１５に要求される強度に依存して決定される為、前記インターナルギヤ２１５の小径化には限度がある。

このような点を考慮した上で、本実施の形態においては、図５に示すように、前記遊星ケース側装着孔２０７を、周方向に関し隣接する前記遊星カバー側締結孔２０６の間に設け、前記インターナルギヤ２１５の外周面のうち周方向に関し前記遊星ケース側装着孔２０７に対応した領域を前記インターナルギヤ側締結孔２１６が形成された領域に比して径方向内方へ凹ましている。

斯かる構成によれば、前記インターナルギヤ２１５の内径及び外径を前記遊星ギヤ機構２１０の変速比及び前記インターナルギヤ２１５に要求される強度によって決定しつつ、前記遊星ケース側装着孔２０７を可及的に径方向内方に位置させて、前記第１遊星カバー２０１及び前記モータケース１５０を径方向に関し可及的に小型化させることができる。

前記遊星出力軸２８０は、前記伝動軸と同一軸線上に配置された状態で前記キャリア部材２２０に軸線回り相対回転不能に連結されている。

次に、前記遊星出力軸２８０について説明する。
本実施の形態においては、図２に示すように、前記遊星出力軸２８０は、前記遊星側第２側壁２６０に形成された出力開口２６０Ａを介して前記遊星ケース２５０から外方へ延在された状態で、前記出力開口２６０Ａに配設された軸受部材１５によって軸線回り回転自在に支持されている。

詳しくは、本実施の形態においては、互いに対して軸線回り相対回転不能とされた前記キャリア部材２２０及び前記遊星出力軸２８０の連結体は、前記キャリア側第１側壁２２１及び前記遊星側第１側壁２５５の間に介挿された前記軸受部材１０と、前記遊星側第２側壁２６０及び前記遊星出力軸２８０の間に介挿された前記軸受部材１５とによって両持ち支持されている。

なお、本実施の形態においては、図２に示すように、前記遊星出力軸２８０は、前記キャリア部材２２０とは別体とされ、前記キャリア側第２側壁２２２に軸線回り相対回転不能且つ着脱可能に連結されている。

即ち、前記キャリア側第２側壁２２２には断面非円形の連結孔２２２Ａ（図２参照）が形成されており、前記遊星出力軸２８０は前記連結孔２２２Ａに軸線回り相対回転不能且つ着脱可能に連結されている。

これに代えて、図８に示す変形例におけるように、前記キャリア側第２側壁２２２と前記遊星出力軸２８０とを一体形成することも可能である。

又は、図９に示す他の変形例におけるように、前記遊星出力軸２８０を前記キャリア側第２側壁２２２とは別体とし、前記遊星出力軸２８０の基端部及び前記キャリア側第２側壁２２２の前記連結孔２２２Ａを断面円形とした上で、前記遊星出力軸２８０の回転負荷が所定値以下の場合には前記キャリア部材２２０に対して軸線回り相対回転不能となり且つ前記遊星出力軸２８０の回転負荷が所定値を越えると前記キャリア部材２２０に対して相対回転するように、前記遊星出力軸２８０の基端部を前記キャリア側第２側壁２２２の前記連結孔２２２Ａに嵌め合わせることも可能である。

斯かる構成によれば、例えば、前記遊星出力軸２８０によって作動的に駆動される駆動輪に過大な負荷が掛かった場合に、前記負荷によって前記電動モータ駆動装置１が損傷することを有効に防止することができる。

ここで、前記伝動軸１８０の詳細構造について説明する。
図２に示すように、本実施の形態においては、前記伝動軸１８０は単一軸とされている。

詳しくは、前記伝動軸１８０は、前記回転子１１５を相対回転不能に支持する回転子支持領域１８０ｂと、前記回転子支持領域１８０ｂから前記遊星ギヤユニット２００とは反対側へ延びる基端領域１８０ａと、前記回転子支持領域１８０ｂから前記出力開口１５５Ａ及び前記入力開口２５５Ａを介して前記遊星ケース２５０内に突入され、前記サンギヤ２１１を相対回転不能に支持するサンギヤ支持領域１８０ｃと、前記サンギヤ支持領域１８０ｃを越えて前記遊星側第２側壁２６０の方向へ延びる先端領域１８０ｄとを含んでいる。

図２に示すように、前記伝動軸１８０は、前記基端領域１８０ａ及び前記先端領域１８０ｄにおいて両持ち支持されている。
即ち、前記伝動軸１８０は、前記基端領域１８０ａが軸受部材２０を介して前記モータ側第２側壁１６０に支持され且つ前記先端領域１８０ｄが軸受部材２５を介して前記キャリア側第２側壁２２２に支持されている。

これに代えて、図９に示す変形例におけるように、前記伝動軸１８０が前記回転子１１５を相対回転不能に支持するモータ出力軸１８５と、前記サンギヤ２１１を相対回転不能に支持する遊星入力軸１９０とを含むように構成することも可能である。

詳しくは、図９に示すように、前記モータ出力軸１８５は、前記回転子１１５を相対回転不能に支持する回転子支持領域１８５ａと、前記回転子支持領域１８５ａから前記遊星ギヤユニット２００とは反対側へ延び、前記軸受部材２０（図８においては図示せず、図２参照）を介して前記モータ側第２側壁１６０に軸線回り回転自在に支持される基端領域（図８においては図示せず）と、前記回転子支持領域１８５ａから前記遊星ギヤユニット２００の方向へ延びるモータ出力側連結領域１８５ｂとを有している。

これに対し、前記遊星入力軸１９０は、図９に示すように、前記サンギヤ２１１を相対回転不能に支持するサンギヤ支持領域１９０ａと、前記サンギヤ支持領域１９０ａから前記電動モータユニット１００の方向へ延び、前記遊星側第１側壁２５５に軸受部材３０を介して軸線回り回転自在に支持される遊星入力軸側連結領域１９０ｂと、前記サンギア支持領域１９０ａから前記遊星側第２側壁２６０の方向へ延び、前記キャリア側第２側壁２２２に軸受部材２５を介して軸線回り回転自在に支持される先端領域１９０ｃとを有してる。

そして、前記遊星入力軸側連結領域１９０ｂ及び前記モータ出力側連結領域１８５ｂは、軸線回り相対回転不能且つ着脱自在に連結されている。

図９に示す変形例においては、前記遊星入力軸側連結領域１９０ｂの端面及び前記モータ出力側連結領域１８５ｂの端面は軸線回り相対回転不能且つ軸線方向分離可能に凹凸係合されており、前記遊星ケース２５０及び前記モータケース１５０の連結及び分離に応じて、連結及び分離されるようになっている。

１ 電動モータ駆動装置
１０ キャリア側第１側壁を支持する軸受部材
２０ 伝動軸の基端領域を支持する軸受部材
２５ 伝動軸の先端領域を支持する軸受部材
１００ 電動モータユニット
１１０ 電動モータ本体
１１５ 回転子
１２０ 固定子
１２５ モータコイル
１５０ モータケース
１５１ モータケース側装着孔
１５５ モータ側第１側壁
１５５Ａ 出力開口
１６０ モータ側第２側壁
１６５ モータ側周壁
１８０ 伝動軸
１８０ａ 基端領域
１８０ｂ 回転子支持領域
１８０ｃ サンギヤ支持領域
１８０ｄ 先端領域
１８５ モータ出力軸
１８５ａ 回転子支持領域
１８５ｂ モータ出力側連結領域
１９０ 遊星入力軸
１９０ａ サンギヤ支持領域
１９０ｂ 遊星入力軸側連結領域
１９０ｃ 先端領域
２００ 遊星ギヤユニット
２０１ 第１遊星カバー
２０２ 第２遊星カバー
２０６ 遊星カバー側締結孔
２０７ 遊星ケース側装着孔
２１０ 遊星ギヤ機構
２１１ サンギヤ
２１２ 遊星ギヤ
２１２ａ 軸受孔
２１５ インターナルギヤ
２１６ インターナルギヤ側締結孔
２２０ キャリア部材
２２１ キャリア側第１側壁
２２１Ａ 中央開口
２２１ａ 軸受孔
２２１ｃ 第１係合面
２２１ｄ 第２係合面
２２１Ｌ 大径部
２２１Ｓ 小径部
２２２ キャリア側第２側壁
２２２ａ 軸受孔
２２３ 連結片
２２５ キャリアピン
２２６ 第１端部
２２６ａ 基端領域
２２６ｂ 先端領域
２２６ｃ 第１段差面
２２６ｄ 第２段差面
２２７ 軸線方向中間部
２２８ 第２端部
２５０ 遊星ケース
２５５ 遊星側第１側壁
２５５Ａ 入力開口
２５６ 内方領域
２５７ 軸線方向延在領域
２５８ 移行領域
２５９ 外方領域
２６０ 遊星側第２側壁
２６０Ａ 出力開口
２６５ 遊星側周壁
２８０ 遊星出力軸

Claims (12)

1. 電動モータ本体及び前記電動モータ本体を収容するモータケースを含む電動モータユニットと、前記電動モータ本体から入力される回転動力を減速する遊星ギヤ機構、前記遊星ギヤ機構によって減速された回転動力を出力する遊星出力軸及び前記遊星ギヤ機構を収容し且つ前記モータケースに連結される遊星ケースを含む遊星ギヤユニットとを備え、前記遊星ギヤ機構は、前記電動モータ本体からの回転動力を伝動軸を介して入力するサンギヤと、前記サンギヤに噛合する遊星ギヤと、前記遊星ギヤを相対回転自在に支持し、前記遊星ギヤと共に前記サンギヤ回りに公転するキャリアピンと、内周縁において前記遊星ギヤに噛合するリング状とされ且つ固定要素とされるインターナルギヤと、前記キャリアピンを支持し且つ前記遊星出力軸が連結されたキャリア部材とを有している電動モータ駆動装置であって、
   前記モータケースのうち、前記遊星ケースに当接されるモータ側第１側壁には、前記伝動軸が挿通される出力開口が設けられ、
   前記キャリア部材は、前記遊星ギヤより前記電動モータユニットに近接する側に位置し、前記伝動軸が挿通される中央開口及び前記キャリアピンを支持する軸受孔が形成されたキャリア側第１側壁と、前記遊星ギヤより前記電動モータユニットから離間する側に位置し、前記キャリアピンを支持する軸受孔が形成されたキャリア側第２側壁と、前記遊星ギヤの一部が前記キャリア側第１及び第２側壁より径方向外方へ延在することを許容しつつ前記キャリア側第１及び第２側壁を連結する連結片とを有し、
   前記遊星ケースは、軸線方向に関し前記モータケースに近接する遊星側第１側壁と、軸線方向に関し前記モータケースとは反対側に位置する遊星側第２側壁と、前記遊星側第１及び第２側壁の周縁を連結する遊星側周壁とを有し、
   前記遊星側第１側壁は、径方向中央に前記伝動軸が挿通される入力開口が形成され、前記入力開口の外周縁から径方向外方へ延びる内方領域と、前記内方領域の径方向内端から前記キャリア側第１側壁に近接する方向へ延びる軸線方向延在領域と、前記内方領域から移行領域を介して径方向外方へ延び、前記内方領域より前記電動モータユニットから離間された外方領域とを含み、
   前記キャリア側第１側壁は、前記中央開口の内周面及び前記軸線方向延在領域の外周面の間に介挿された軸受部材を介して回転自在に支持されており、
   前記内方領域の少なくとも一部は、前記モータケース及び前記遊星ケースを連結させた状態において前記モータ側第１側壁の前記出力開口を介して前記モータケース内に突入されていることを特徴とする電動モータ駆動装置。
2. 前記遊星側第２側壁には、前記遊星出力軸が外方へ延在することを許容しつつ、軸受部材を介して前記遊星出力軸を回転自在に支持する開口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電動モータ駆動装置。
3. 前記キャリアピンの第１端部を前記キャリア側第１及び第２側壁の一方の側壁の前記軸受孔、前記遊星ギヤに形成された軸受孔、並びに、前記キャリア側第１及び第２側壁の他方の側壁の前記軸受孔に順に挿通させることで、前記キャリアピンは、軸線方向中間部において前記遊星ギヤを支持した状態で、前記第１端部において前記他方の側壁に且つ前記第１端部とは反対側の第２端部において前記一方の側壁に支持され、
   前記キャリアピンの前記第１端部は、前記中間部から先端側へ延びる基端領域と前記基端領域から先端側へ延びる先端領域とを有し、
   前記先端領域の断面形状が前記基端領域の断面形状の一部を切り欠いた形状とされることで、前記基端領域には前記第１端部の先端側を向く第１段差面が形成され且つ前記先端領域には前記キャリアピンの軸線を基準にして径方向を向く第２段差面が形成され、
   前記他方の側壁には、前記第１及び第２段差面にそれぞれ係合する第１及び第２係合面が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動モータ駆動装置。
4. 前記他方の側壁は、前記伝動軸と同軸上に位置する大径部及び小径部を有し、
   前記大径部には、前記軸受孔が形成され、
   前記小径部は、前記大径部より前記キャリアピン挿通方向先端側に位置し且つ前記大径部の前記軸受孔の一部を覆うような直径とされており、前記小径部における前記軸受孔に臨む端面が前記第１係合面を形成し、前記小径部における外周面が前記第２係合面を形成していることを特徴とする請求項３に記載の電動モータ駆動装置。
5. 前記電動モータ本体は、永久磁石を有する回転子と、前記回転子の径方向外方において周方向に沿って配列された複数の固定子と、前記複数の固定子のそれぞれに巻き回された複数のモータコイルとを有し、
   前記伝動軸は、前記回転子を相対回転不能に支持する回転子支持領域と、前記回転子支持領域から前記遊星ギヤユニットとは反対側へ延びる基端領域と、前記回転子支持領域から前記出力開口及び前記入力開口を介して前記遊星ケース内に突入され、前記サンギヤを相対回転不能に支持するサンギヤ支持領域と、前記サンギヤ支持領域を越えて前記遊星側第２側壁の方向へ延びる先端領域とを含み、
   前記モータケースは、前記モータ側第１側壁と、前記電動モータ本体を挟んで前記モータ側第１側壁とは反対側に位置するモータ側第２側壁と、前記モータ側第１及び第２側壁の周縁を連結するモータ側周壁とを有し、
   前記伝動軸は、前記基端領域が軸受部材を介して前記モータ側第２側壁に支持され且つ前記先端領域が軸受部材を介して前記キャリア側第２側壁に支持されていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の電動モータ駆動装置。
6. 前記電動モータ本体は、永久磁石を有する回転子と、前記回転子の径方向外方において周方向に沿って配列された複数の固定子と、前記複数の固定子のそれぞれに巻き回された複数のモータコイルとを有し、
   前記伝動軸は、前記回転子を相対回転不能に支持するモータ出力軸と、前記サンギヤを相対回転不能に支持する遊星入力軸とを含み、
   前記モータケースは、前記モータ側第１側壁と、前記電動モータ本体を挟んで前記モータ側第１側壁とは反対側に位置するモータ側第２側壁と、前記モータ側第１及び第２側壁の周縁を連結するモータ側周壁とを有し、
   前記モータ出力軸は、前記回転子を相対回転不能に支持する回転子支持領域と、前記回転子支持領域から前記遊星ギヤユニットとは反対側へ延び、軸受部材を介して前記モータ側第２側壁に軸線回り回転自在に支持される基端領域と、前記回転子支持領域から前記遊星ギヤユニットの方向へ延びるモータ出力側連結領域とを含み、
   前記遊星入力軸は、前記サンギヤを相対回転不能に支持するサンギヤ支持領域と、前記サンギヤ支持領域から前記電動モータユニットの方向へ延び、前記遊星側第１側壁に軸受部材を介して軸線回り回転自在に支持される遊星入力軸側連結領域と、前記サンギア支持領域から前記遊星側第２側壁の方向へ延び、前記キャリア側第２側壁に軸受部材を介して軸線回り回転自在に支持される先端領域とを含み、
   前記遊星入力軸側連結領域及び前記モータ出力側連結領域は、軸線回り相対回転不能且つ着脱自在に連結されていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の電動モータ駆動装置。
7. 前記遊星出力軸は前記キャリア側第２側壁に一体形成されていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の電動モータ駆動装置。
8. 前記遊星出力軸は前記キャリア側第２側壁とは別体とされ、前記キャリア側第２側壁に軸線回り相対不能且つ着脱可能に連結されていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の電動モータ駆動装置。
9. 前記遊星出力軸は前記キャリア側第２側壁とは別体とされ、前記遊星出力軸の基端部及び前記基端部が嵌入される前記キャリア側第２側壁の連結孔は断面円形とされており、
   前記遊星出力軸の回転負荷が所定値以下の場合には前記遊星出力軸が前記キャリア部材に対して軸線回り相対回転不能となり且つ前記遊星出力軸の回転負荷が所定値を越えると前記遊星出力軸が前記キャリア部材に対して相対回転するように、前記遊星出力軸の基端部が前記キャリア側第２側壁の連結孔に嵌め合わされていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の電動モータ駆動装置。
10. 前記遊星ギヤユニットは互いに対して別体とされた第１及び第２遊星カバーを有し、
    前記第１及び第２遊星カバーは周方向に配列された遊星カバー側締結孔を有し、
    前記インターナルギヤには前記遊星カバー側締結孔に対応したインターナルギヤ側締結孔が形成され、
    前記第１遊星カバー、前記第２遊星カバー及び前記インターナルギヤは、前記第１及び第２遊星カバーがそれぞれ前記遊星側第１及び第２側壁を形成し且つ前記インターナルギヤが前記遊星側周壁を形成するように前記インターナルギヤが前記第１及び第２遊星カバーによって挟まれた状態で、前記遊星カバー側締結孔及び前記インターナルギヤ側締結孔を利用して一体的に連結されていることを特徴とする請求項１から９の何れかに記載の電動モータ駆動装置。
11. 前記第１遊星カバーの周縁領域には周方向に関し隣接する前記遊星カバー側締結孔の間に遊星ケース側装着孔が設けられ、
    前記モータ側第１側壁には、前記遊星ケース側装着孔に対応したモータケース側装着孔が設けられ、
    前記第１遊星カバーは前記遊星ケース側装着孔及び前記モータケース側装着孔を利用して装着用締結部材によって前記モータ側第１側壁に連結されており、
    前記インターナルギヤは、周方向に関し前記遊星ケース側装着孔及び前記モータケース側装着孔に対応した領域の外周面が前記インターナルギヤ側締結孔が形成された領域の外周面に比して径方向内方へ凹まされていることを特徴とする請求項１０に記載の電動モータ駆動装置。
12. 前記遊星ギヤユニットは互いに対して別体とされた第１及び第２遊星カバーを有し、
    前記第１及び第２遊星カバーの一方は前記インターナルギヤを一体的に有し、
    前記第１及び第２遊星カバーは、周方向に配列された遊星カバー側締結孔を利用して一体的に連結されていることを特徴とする請求項１から９の何れかに記載の電動モータ駆動装置。

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