JP6596897B2 - Motor drive device - Google Patents

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Description

本発明は、モータ機構と変速機構を内蔵したユニットケースに設けられた軸受を介して、入力シャフト及び変速機構の出力側回転部材を回転可能に支持するモータ駆動装置に関する発明である。   The present invention relates to a motor drive device that rotatably supports an input shaft and an output side rotation member of a speed change mechanism via a bearing provided in a unit case incorporating a motor mechanism and a speed change mechanism.

従来、モータ機構と変速機構をユニットケース内に同軸に配置し、入力シャフトをユニットケースに回転可能に支持する入力側軸受と、変速機構の出力側回転部材をユニットケースに回転可能に支持する出力側軸受と、入力シャフトと変速機構の出力側回転部材の間に介装された中間軸受とを軸方向に並べて配置したモータ駆動装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, a motor mechanism and a transmission mechanism are arranged coaxially in a unit case, an input side bearing that rotatably supports an input shaft on the unit case, and an output that rotatably supports an output side rotating member of the transmission mechanism on the unit case. There is known a motor drive device in which a side bearing and an intermediate bearing interposed between an input shaft and an output side rotation member of a speed change mechanism are arranged side by side in the axial direction (see, for example, Patent Document 1).

特開2009-190440号公報JP 2009-190440 A

しかしながら、従来のモータ駆動装置にあっては、出力側軸受と中間軸受とが軸方向にずれた位置に配置されている。このため、入力シャフトに径方向の力が作用した際、変速機構の出力側回転部材にモーメント力がかかり、入力シャフトとの間に相対的な倒れ(軸ずれ)が生じる。
これにより、変速機構内のギヤのかみ合い不良による音や振動の発生、ギヤ歯面の損傷といった問題が発生する。
However, in the conventional motor drive device, the output side bearing and the intermediate bearing are arranged at positions shifted in the axial direction. For this reason, when a radial force is applied to the input shaft, a moment force is applied to the output side rotation member of the transmission mechanism, and a relative fall (axial deviation) occurs between the input shaft and the input shaft.
As a result, problems such as noise and vibration due to poor meshing of the gears in the transmission mechanism, and damage to the gear tooth surfaces occur.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、変速機構にモーメント力がかかることを防止できるモータ駆動装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to the above problem, and an object of the present invention is to provide a motor drive device that can prevent a moment force from being applied to a transmission mechanism.

上記目的を達成するため、本発明のモータ駆動装置は、モータ機構と、変速機構と、ユニットケースと、入力側軸受と、出力側軸受と、中間軸受と、を備えている。
前記モータ機構は、入力シャフトを回転駆動する。
前記変速機構は、入力シャフトに連結する入力側回転部材と、入力側回転部材の回転を変速する変速部と、変速部によって変速した回転を出力する出力側回転部材と、を有する。
前記ユニットケースは、モータ機構及び変速機構を内蔵する。
前記入力側軸受は、ユニットケースに設けられ、入力シャフトを回転可能に支持する。
前記出力側軸受は、ユニットケースに設けられ、変速機構の出力側回転部材を回転可能に支持する。
前記中間軸受は、入力シャフトと出力側回転部材の間に設けられ、入力シャフトと出力側回転部材を互いに相対回転可能に支持する。
そして、入力シャフトの軸方向に対し、入力側回転部材の回転軸と、変速部の回転軸と、出力側回転部材の回転軸とをそれぞれ同一の方向に配置して、モータ機構と変速機構とを同軸に配置する。また、ユニットケースと出力側回転部材との間に、ユニットケースの内部に封入されたオイルの漏れを防止するオイルシールを介装する。そして、変速機構の軸方向における出力側軸受の配置領域と、変速機構の軸方向における中間軸受の配置領域とを、前記変速機構の軸方向に対して垂直な方向から見て互いに重複させる。さらに、オイルシールの軸方向における配置領域と、出力側軸受の軸方向における配置領域とを、変速機構の軸方向に対して垂直な方向から見て互いに重複する位置に設定すると共に、出力側軸受の内側にオイルシールを配置する。
In order to achieve the above object, a motor drive device of the present invention includes a motor mechanism, a speed change mechanism, a unit case, an input side bearing, an output side bearing, and an intermediate bearing.
The motor mechanism rotationally drives the input shaft.
The speed change mechanism includes an input side rotation member connected to the input shaft, a speed change portion that changes the rotation of the input side rotation member, and an output side rotation member that outputs rotation changed by the speed change portion.
The unit case includes a motor mechanism and a speed change mechanism.
The input-side bearing is provided in the unit case and rotatably supports the input shaft.
The output side bearing is provided in the unit case and rotatably supports the output side rotation member of the speed change mechanism.
The intermediate bearing is provided between the input shaft and the output side rotating member, and supports the input shaft and the output side rotating member so as to be rotatable relative to each other.
Then, the rotation axis of the input side rotation member, the rotation axis of the transmission unit, and the rotation axis of the output side rotation member are arranged in the same direction with respect to the axial direction of the input shaft, respectively. Are arranged coaxially. In addition, an oil seal is interposed between the unit case and the output side rotating member to prevent leakage of oil sealed inside the unit case. And the arrangement | positioning area | region of the output side bearing in the axial direction of a transmission mechanism and the arrangement | positioning area | region of the intermediate bearing in the axial direction of a transmission mechanism are mutually overlapped seeing from the direction perpendicular | vertical to the axial direction of the said transmission mechanism. Furthermore, the arrangement region in the axial direction of the oil seal and the arrangement region in the axial direction of the output side bearing are set at positions overlapping each other when viewed from the direction perpendicular to the axial direction of the transmission mechanism, and the output side bearing Place an oil seal inside.

よって、本発明のモータ駆動装置では、変速機構の出力側回転部材をユニットケースに回転可能に支持する出力側軸受の変速機構の軸方向における配置領域と、入力シャフトと出力側回転部材を互いに相対回転可能に支持する中間軸受の変速機構の軸方向における配置領域が、変速機構の軸方向に対して垂直な方向から見たときに重複する位置に設定される。
ここで、入力シャフトに径方向の力が作用したことで生じる径方向荷重は、中間軸受を介して変速機構の出力側回転部材に入力する。一方、変速機構の径方向変位は、ユニットケースに対して出力側回転部材を支持する出力側軸受の配置領域で最も小さくなる。
そのため、出力側軸受の配置領域と中間軸受の配置領域とを変速機構の軸方向に重複させることで、入力シャフトから径方向荷重が入力される領域を、変速機構の径方向変位が最も小さくなる領域内に設けることができる。この結果、変速機構の出力側回転部材にモーメント力がかかることを防止できる。
Therefore, in the motor driving device of the present invention, the arrangement region in the axial direction of the speed change mechanism of the output side bearing that rotatably supports the output side rotary member of the speed change mechanism in the unit case, and the input shaft and the output side rotary member are relatively relative to each other. An arrangement region in the axial direction of the transmission mechanism of the intermediate bearing that is rotatably supported is set to an overlapping position when viewed from a direction perpendicular to the axial direction of the transmission mechanism.
Here, the radial load generated by the radial force acting on the input shaft is input to the output side rotation member of the transmission mechanism via the intermediate bearing. On the other hand, the radial displacement of the speed change mechanism is the smallest in the region where the output side bearing that supports the output side rotating member with respect to the unit case is disposed.
Therefore, the radial displacement of the speed change mechanism is minimized in the area where the radial load is input from the input shaft by overlapping the output area of the output side bearing and the arrangement area of the intermediate bearing in the axial direction of the speed change mechanism. It can be provided in the region. As a result, it is possible to prevent a moment force from being applied to the output side rotating member of the speed change mechanism.

実施例1のモータ駆動装置の全体構成を示す全体断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 実施例1のステップドピニオンを示す平面図である。It is a top view which shows the stepped pinion of Example 1. FIG. 図1におけるX部の拡大図である。It is an enlarged view of the X section in FIG. 図1におけるY部の拡大図である。It is an enlarged view of the Y section in FIG. 図4におけるZ部の拡大図である。It is an enlarged view of the Z section in FIG. モータ/ジェネレータの力行時にステップドピニオンに生じる噛み合い反力を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the meshing reaction force which arises in a stepped pinion at the time of the power running of a motor / generator. モータ/ジェネレータの回生時にステップドピニオンに生じる噛み合い反力を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the meshing reaction force which arises in a stepped pinion at the time of regeneration of a motor / generator.

以下、本発明のモータ駆動装置を実施するための形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a mode for carrying out a motor drive device of the present invention will be described based on a first embodiment shown in the drawings.

(実施例1)
まず、構成を説明する。
実施例1におけるモータ駆動装置の構成を、「モータ駆動装置の全体構成」、「入力側軸受の詳細構成」、「出力側軸受の詳細構成」、「中間軸受の詳細構成」に分けて説明する。
Example 1
First, the configuration will be described.
The configuration of the motor drive device in the first embodiment will be described by dividing it into “the overall configuration of the motor drive device”, “the detailed configuration of the input side bearing”, “the detailed configuration of the output side bearing”, and “the detailed configuration of the intermediate bearing”. .

[モータ駆動装置の全体構成]
図1は、実施例1のモータ駆動装置を示す全体断面図である。以下、図1に基づき、実施例1のモータ駆動装置の全体構成を説明する。
[Overall configuration of motor drive unit]
FIG. 1 is an overall cross-sectional view illustrating a motor drive device according to a first embodiment. Hereinafter, based on FIG. 1, the whole structure of the motor drive device of Example 1 is demonstrated.

実施例1のモータ駆動装置は、例えば、電気自動車の左右後輪等に設けられるインホイールモータに適用される。このモータ駆動装置は、図1に示すように、駆動ユニット本体Aと、変位吸収機構Bと、を備えている。   The motor drive device according to the first embodiment is applied to, for example, an in-wheel motor provided on the left and right rear wheels of an electric vehicle. As shown in FIG. 1, the motor drive device includes a drive unit main body A and a displacement absorbing mechanism B.

前記駆動ユニット本体Aは、走行駆動源としての機能を持ち、モータケースCase(ユニットケース)に、三相交流の埋込磁石同期モータ構造によるモータ/ジェネレータMG(モータ機構)と、遊星歯車からなるギヤトレインGT(変速機構)と、を内蔵することで構成される。
この駆動ユニット本体Aは、モータ/ジェネレータMGの力行時には、三相交流の電流をステータ8に巻き付けたステータコイル8bに印加することで、ロータ7を一体に有するモータシャフト6(入力シャフト)を回転し、モータシャフト6の回転をギヤトレインGTにより減速(変速)してキャリア15(出力側回転部材)から出力する。モータ/ジェネレータMGの回生時には、キャリア15から入力される回転を、ギヤトレインGTにより増速してモータシャフト6及びロータ7を回転することで、ロータ7にエアギャップを介して配置されたステータ8のステータコイル8bに三相交流の電流を発生させる。
The drive unit body A has a function as a travel drive source, and includes a motor case Case (unit case), a motor / generator MG (motor mechanism) having a three-phase AC embedded magnet synchronous motor structure, and a planetary gear. It is configured by incorporating a gear train GT (transmission mechanism).
The drive unit main body A rotates the motor shaft 6 (input shaft) integrally having the rotor 7 by applying a three-phase alternating current to the stator coil 8b wound around the stator 8 when the motor / generator MG is powered. Then, the rotation of the motor shaft 6 is decelerated (shifted) by the gear train GT and output from the carrier 15 (output side rotating member). During regeneration of the motor / generator MG, the rotation input from the carrier 15 is accelerated by the gear train GT and the motor shaft 6 and the rotor 7 are rotated, whereby the stator 8 disposed in the rotor 7 via the air gap. A three-phase alternating current is generated in the stator coil 8b.

前記モータケースCaseは、ケース本体1と、入力側カバー2と、蓋部材3と、出力側カバー4と、を有して構成される。
前記ケース本体1は、両端が開放した中空円筒部材であり、内側面にステータコイル8bと、ギヤトレインGTのリングギヤ13が固定される。
前記入力側カバー2は、ケース本体1の一端側の開口を塞ぐように、ケース本体1にボルト固定される。この入力側カバー2は、モータシャフト6の一端が挿入される開口2aを有している。この開口2aの内側には、モータシャフト6の一端を回転可能に支持する入力側軸受20が設けられている。
前記蓋部材3は、入力側カバー2の開口2aを塞ぐように、入力側カバー2にボルト固定される。
前記出力側カバー4は、ケース本体1の他端側の開口を塞ぐように、ケース本体1にボルト固定される。この出力側カバー4は、キャリア15の小径円筒部15aが突出する開口4aを有している。この開口4aの内側には、オイルシール5が装着されている。このオイルシール5は、内径部が小径円筒部15aの外周面に対して所定のシール圧にて接触し、モータケースCaseに封入されたオイルの漏れを阻止する。また、この出力側カバー4のケース本体1側の面(内側面)には、ケース本体1に向かって突出した円筒壁部4bが形成されている。この円筒壁部4bは、開口4aを取り囲む。また、円筒壁部4bの内側には、キャリア15の大径円筒部15cを回転可能に支持する出力側軸受30が設けられている。
The motor case Case includes a case body 1, an input side cover 2, a lid member 3, and an output side cover 4.
The case body 1 is a hollow cylindrical member whose both ends are open, and a stator coil 8b and a ring gear 13 of the gear train GT are fixed to the inner surface.
The input side cover 2 is bolted to the case body 1 so as to close the opening on one end side of the case body 1. The input side cover 2 has an opening 2a into which one end of the motor shaft 6 is inserted. An input side bearing 20 that rotatably supports one end of the motor shaft 6 is provided inside the opening 2a.
The lid member 3 is bolted to the input side cover 2 so as to close the opening 2 a of the input side cover 2.
The output side cover 4 is bolted to the case body 1 so as to close the opening on the other end side of the case body 1. The output side cover 4 has an opening 4a from which the small diameter cylindrical portion 15a of the carrier 15 protrudes. An oil seal 5 is mounted inside the opening 4a. The oil seal 5 has an inner diameter portion that contacts the outer peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 15a with a predetermined sealing pressure, and prevents leakage of oil sealed in the motor case Case. Further, a cylindrical wall portion 4 b that protrudes toward the case body 1 is formed on the surface (inner side surface) of the output side cover 4 on the case body 1 side. The cylindrical wall 4b surrounds the opening 4a. An output-side bearing 30 that rotatably supports the large-diameter cylindrical portion 15c of the carrier 15 is provided inside the cylindrical wall portion 4b.

前記モータ/ジェネレータMGは、モータシャフト6(入力シャフト)と、ロータ7と、ステータ8と、を有して構成される。
前記モータシャフト6は、一端部がモータケースCaseの入力側カバー2の開口2aに差し込まれ、入力側軸受20を介してこの開口2aの内周面に回転可能に支持されている。また、他端部は、ギヤトレインGTのキャリア15の小径円筒部15aの内側に差し込まれ、この小径円筒部15aとの間に介装された中間軸受40によって、互いに相対回転可能に支持されている。
前記ロータ7は、モータシャフト6の中間部から径方向に延びるロータフランジ9の外周に嵌装され、モータシャフト6と一体的に回転可能となっている。このロータ7は、図外の永久磁石を埋設した積層鋼板により構成される。
前記ステータ8は、ケース本体1の内側面に固定され、ロータ7に対しエアギャップを介して配置される。このステータ8は、打ち抜き積層鋼板によるステータティース8aのそれぞれにステータコイル8bを巻き付けることで構成される。
なお、ステータコイル8bには、U相・V相・W相に分けた接続端子10を介して不図示のハーネスが接続される。また、モータシャフト6の中心部には、ギヤトレインGTのギヤ噛み合い部分や軸受等の必要部位を潤滑及び冷却するオイルが流れる軸芯油路11が形成される。オイルは、入力側カバー2に設けたオイルポンプO/Pから供給される。
The motor / generator MG includes a motor shaft 6 (input shaft), a rotor 7, and a stator 8.
One end of the motor shaft 6 is inserted into the opening 2 a of the input side cover 2 of the motor case Case, and is rotatably supported on the inner peripheral surface of the opening 2 a via the input side bearing 20. The other end portion is inserted inside the small diameter cylindrical portion 15a of the carrier 15 of the gear train GT, and is supported by the intermediate bearing 40 interposed between the small diameter cylindrical portion 15a so as to be relatively rotatable with each other. Yes.
The rotor 7 is fitted on the outer periphery of a rotor flange 9 that extends in the radial direction from an intermediate portion of the motor shaft 6, and can rotate integrally with the motor shaft 6. The rotor 7 is composed of a laminated steel plate in which a permanent magnet (not shown) is embedded.
The stator 8 is fixed to the inner side surface of the case body 1 and is disposed with respect to the rotor 7 via an air gap. The stator 8 is configured by winding a stator coil 8b around each stator tooth 8a made of a punched laminated steel sheet.
Note that a harness (not shown) is connected to the stator coil 8b via connection terminals 10 divided into a U phase, a V phase, and a W phase. Further, an axial core oil passage 11 through which oil for lubricating and cooling necessary portions such as a gear meshing portion of the gear train GT and a bearing is formed at the center of the motor shaft 6. Oil is supplied from an oil pump O / P provided on the input side cover 2.

前記ギヤトレインGTは、ロータフランジ9と出力側カバー4の間のスペースに配置され、サンギヤ12と、リングギヤ13と、ステップドピニオン14と、キャリア15と、を有する。そして、サンギヤ入力・リングギヤ固定・キャリア出力とすることにより、モータシャフト6からの入力回転を減速して出力する。   The gear train GT is disposed in a space between the rotor flange 9 and the output side cover 4, and includes a sun gear 12, a ring gear 13, a stepped pinion 14, and a carrier 15. The input rotation from the motor shaft 6 is decelerated and output by setting the sun gear input, ring gear fixed, and carrier output.

前記サンギヤ12は、モータシャフト6の外周面に一体的に形成され、モータシャフト6と一体に回転する。すなわち、このサンギヤ12は、モータシャフト6に連結する入力側回転部材に相当する。   The sun gear 12 is integrally formed on the outer peripheral surface of the motor shaft 6 and rotates integrally with the motor shaft 6. That is, the sun gear 12 corresponds to an input side rotating member connected to the motor shaft 6.

前記リングギヤ13は、ケース本体1の内側面に、セレーション結合により回転不能に固定されている。さらに、このリングギヤ13は、外周面に装着された止め輪13aがスペーサ13bを介してケース本体1に突き当たると共に、変位吸収機構B側の端面が出力側軸受30を介して出力側カバー4に突き当たることで、軸方向に移動不能となっている。   The ring gear 13 is fixed to the inner side surface of the case body 1 so as not to rotate by serration coupling. Further, the ring gear 13 has a retaining ring 13a mounted on the outer peripheral surface thereof abutting against the case body 1 via the spacer 13b, and an end surface on the displacement absorbing mechanism B side abutting against the output side cover 4 via the output side bearing 30. Thus, it is impossible to move in the axial direction.

前記ステップドピニオン14は、サンギヤ12とリングギヤ13の間に複数配置され、双方に噛み合うと共に、キャリア15によって回転可能に支持されている。このステップドピニオン14は、サンギヤ12と噛み合う大ピニオン14a(第1ピニオン)と、大ピニオン14aよりも小さい径に設定されると共にリングギヤ13と噛み合う小ピニオン14b(第2ピニオン)と、を有している。ここで、前記サンギヤ12、リングギヤ13、ステップドピニオン14の大ピニオン14a及び小ピニオン14bは、いずれも歯が軸線に対して斜めに切られて螺旋状となったヘリカルギヤ(はすば歯車)である。
さらに、このステップドピニオン14では、図2に示すように、大ピニオン14aの歯のねじれ方向と小ピニオン14bの歯のねじれ方向が互いに逆向きに設定されている。また、大ピニオン14aのねじれ角θ1と小ピニオン14bのねじれ角θ2との比(ねじれ角比)と、大ピニオン14aのピッチ円径R1と小ピニオン14bのピッチ円径R2との比(ピッチ円径比)とが、同一値になるように設定されている。すなわち、下記式(1)が成立するように各値を設定する。
θ1:θ2 = R1:R2 ・・・(1)
なお、このリングギヤ13及びステップドピニオン14は、サンギヤ12の回転を変速する変速部に相当する。
A plurality of the stepped pinions 14 are arranged between the sun gear 12 and the ring gear 13, meshed with each other, and supported rotatably by the carrier 15. The stepped pinion 14 has a large pinion 14a (first pinion) that meshes with the sun gear 12, and a small pinion 14b (second pinion) that is set to have a smaller diameter than the large pinion 14a and meshes with the ring gear 13. ing. Here, the sun gear 12, the ring gear 13, and the large pinion 14a and the small pinion 14b of the stepped pinion 14 are all helical gears (helical gears) whose teeth are cut obliquely with respect to the axis. is there.
Further, in the stepped pinion 14, as shown in FIG. 2, the twist direction of the teeth of the large pinion 14a and the twist direction of the teeth of the small pinion 14b are set to be opposite to each other. Further, the ratio (twist angle ratio) between the twist angle θ1 of the large pinion 14a and the twist angle θ2 of the small pinion 14b and the ratio (pitch circle) of the pitch circle diameter R1 of the large pinion 14a and the pitch circle diameter R2 of the small pinion 14b. The diameter ratio is set to be the same value. That is, each value is set so that the following formula (1) is established.
θ1: θ2 = R1: R2 (1)
The ring gear 13 and the stepped pinion 14 correspond to a transmission unit that changes the rotation of the sun gear 12.

前記キャリア15は、モータシャフト6の周りを回るステップドピニオン14の回転(公転)によって回転すると共に、変位吸収機構Bのギヤカップリング軸17が結合されている。このキャリア15は、リングギヤ13及びステップドピニオン14によって減速(変速)された回転を出力する出力側回転部材に相当する。
前記キャリア15は、小径円筒部15aと、連結フランジ部15bと、大径円筒部15cと、支持円盤部15dと、連結部15eと、を有している。
The carrier 15 is rotated by the rotation (revolution) of the stepped pinion 14 that rotates around the motor shaft 6, and the gear coupling shaft 17 of the displacement absorbing mechanism B is coupled thereto. The carrier 15 corresponds to an output-side rotating member that outputs rotation decelerated (shifted) by the ring gear 13 and the stepped pinion 14.
The carrier 15 includes a small diameter cylindrical portion 15a, a connecting flange portion 15b, a large diameter cylindrical portion 15c, a support disk portion 15d, and a connecting portion 15e.

前記小径円筒部15aは、両端が開放した円筒スリーブ部材であり、モータシャフト6と同軸に配置され、先端部15fがモータケースCaseの出力側カバー4の開口4aからモータケースCaseの外側に突出している。この小径円筒部15aには、中間軸受40を介してモータシャフト6が差し込まれ、互いに相対回転可能に支持されている。また、小径円筒部15aの先端部15fの内周面には第1内歯部15gが形成され、ギヤカップリング軸17の外周面に形成された第1外歯部17bが噛み合い結合している。これにより、キャリア15とギヤカップリング軸17とは、一体的に回転可能になっている。なお、モータシャフト6とギヤカップリング軸17とを隔てる位置には、隔壁シール部材15hが油密状態で配置されている。   The small-diameter cylindrical portion 15a is a cylindrical sleeve member whose both ends are open, and is arranged coaxially with the motor shaft 6. The tip portion 15f projects from the opening 4a of the output side cover 4 of the motor case Case to the outside of the motor case Case. Yes. The motor shaft 6 is inserted into the small-diameter cylindrical portion 15a via an intermediate bearing 40 and supported so as to be relatively rotatable with respect to each other. A first inner tooth portion 15g is formed on the inner peripheral surface of the tip portion 15f of the small diameter cylindrical portion 15a, and a first outer tooth portion 17b formed on the outer peripheral surface of the gear coupling shaft 17 is meshed and coupled. . Thereby, the carrier 15 and the gear coupling shaft 17 can be rotated integrally. A partition seal member 15h is disposed in an oil-tight state at a position separating the motor shaft 6 and the gear coupling shaft 17.

前記連結フランジ部15bは、小径円筒部15aのモータ/ジェネレータMG側端部から径方向に突出している。この連結フランジ部15bの内部には、オイルが流れるオイル流路が形成されている。さらに、連結フランジ部15bの周縁部には、変位吸収機構Bに向けて突出した大径円筒部15cが形成されている。   The connecting flange portion 15b protrudes in the radial direction from the motor / generator MG side end portion of the small diameter cylindrical portion 15a. An oil passage through which oil flows is formed inside the connecting flange portion 15b. Further, a large-diameter cylindrical portion 15c that protrudes toward the displacement absorbing mechanism B is formed at the peripheral edge portion of the connecting flange portion 15b.

前記大径円筒部15cは、小径円筒部15aを取り囲む円筒スリーブ部材であり、出力側カバー4の円筒壁部4bの内側に差し込まれている。そして、この大径円筒部15cは、出力側軸受30を介して円筒壁部4bの内周面に回転可能に支持されている。   The large-diameter cylindrical portion 15 c is a cylindrical sleeve member that surrounds the small-diameter cylindrical portion 15 a and is inserted into the cylindrical wall portion 4 b of the output side cover 4. And this large diameter cylindrical part 15c is rotatably supported by the internal peripheral surface of the cylindrical wall part 4b via the output side bearing 30. As shown in FIG.

前記支持円盤部15dは、モータシャフト6を取り囲むと共に、連結フランジ部15bに対向するドーナツ状の円盤であり、連結フランジ部15bからロータフランジ9に向けて延在された連結部15eの先端に連結されている。
そして、この支持円盤部15dと連結フランジ部15bの間にステップドピニオン14が配置され、このステップドピニオン14は、連結フランジ部15b及び支持円盤部15dを貫通する回転軸15jによって回転可能に支持されている。
The support disk portion 15d is a donut-shaped disk that surrounds the motor shaft 6 and faces the connection flange portion 15b, and is connected to the tip of a connection portion 15e extending from the connection flange portion 15b toward the rotor flange 9. Has been.
A stepped pinion 14 is disposed between the support disk portion 15d and the connecting flange portion 15b. The stepped pinion 14 is rotatably supported by a rotating shaft 15j that penetrates the connecting flange portion 15b and the support disk portion 15d. Has been.

なお、ロータフランジ9と入力側カバー2との間のスペースには、ロータ7の回転角度を検出するレゾルバ16aが配置されると共に、パーキングポール16bが噛み合うことでモータシャフト6を固定するパークギヤ16cがモータシャフト6にスプライン結合している。   A resolver 16a for detecting the rotation angle of the rotor 7 is disposed in the space between the rotor flange 9 and the input side cover 2, and a park gear 16c for fixing the motor shaft 6 by meshing with the parking pole 16b. The motor shaft 6 is splined.

前記変位吸収機構Bは、図示しないホイールに固定されるホイールハブ軸18の変位や傾きを駆動ユニット本体Aのモータ/ジェネレータMGやギヤトレインGTへ伝達することを防止或いは抑制する機能を持ち、ギヤカップリング軸17を有している。このギヤカップリング軸17は、駆動ユニット本体Aの小径円筒部15aとホイールハブ軸18との間を、変位吸収可能に連結する。
なお、ホイールハブ軸18は、モータケースCaseの出力側カバー4の外側面に固定されたアクスルケース19に対し、ハブベアリング19aを介して回転可能に支持されている。
The displacement absorbing mechanism B has a function of preventing or suppressing the transmission and displacement of the wheel hub shaft 18 fixed to a wheel (not shown) to the motor / generator MG and the gear train GT of the drive unit main body A. A coupling shaft 17 is provided. The gear coupling shaft 17 connects the small diameter cylindrical portion 15a of the drive unit main body A and the wheel hub shaft 18 so as to be able to absorb displacement.
The wheel hub shaft 18 is rotatably supported via a hub bearing 19a with respect to an axle case 19 fixed to the outer surface of the output side cover 4 of the motor case Case.

図1に示す変位吸収機構Bでは、単独で交換可能なギヤカップリング軸17を、小径円筒部15aとホイールハブ軸18に対し、変位を吸収しつつ駆動伝達可能に嵌合することで構成される。   The displacement absorbing mechanism B shown in FIG. 1 is configured by fitting a gear coupling shaft 17 that can be replaced independently to the small diameter cylindrical portion 15a and the wheel hub shaft 18 so as to be able to transmit drive while absorbing displacement. The

前記ギヤカップリング軸17は、ギヤ連結軸部17aの両側位置にそれぞれ、第1外歯部17bと第2外歯部17cを設けて構成される。第1外歯部17bは、小径円筒部15aの第1内歯部15gに対して変位吸収可能にセレーション嵌合されている。第2外歯部17cは、ホイールハブ軸18の内周面に形成された第2内歯部18aに対して変位吸収可能にセレーション嵌合されている。
なお、ギヤカップリング軸17の両端面は円弧状に湾曲し、それぞれ隔壁シール部材15hと、ホイールハブ軸18に設けられたエンドキャップシール部材18bに球面接触している。また、このギヤカップリング軸17は、全周がシールされたカップリング空間に、図外の潤滑グリースと共に装着される。
The gear coupling shaft 17 is configured by providing a first external tooth portion 17b and a second external tooth portion 17c on both side positions of the gear coupling shaft portion 17a. The first outer tooth portion 17b is serrated to the first inner tooth portion 15g of the small diameter cylindrical portion 15a so as to be capable of absorbing displacement. The second outer tooth portion 17c is serrated to the second inner tooth portion 18a formed on the inner peripheral surface of the wheel hub shaft 18 so as to absorb displacement.
Both end surfaces of the gear coupling shaft 17 are curved in an arc shape, and are in spherical contact with the partition wall seal member 15 h and the end cap seal member 18 b provided on the wheel hub shaft 18, respectively. Further, the gear coupling shaft 17 is mounted together with lubricating grease (not shown) in a coupling space whose entire circumference is sealed.

[入力側軸受の詳細構成]
図3は、図1におけるX部の拡大図である。以下、図3に基づき、実施例1の入力側軸受の詳細構成を説明する。
[Detailed configuration of input side bearing]
FIG. 3 is an enlarged view of a portion X in FIG. Hereinafter, based on FIG. 3, the detailed structure of the input side bearing of Example 1 is demonstrated.

前記入力側軸受20は、図3に示すように、モータシャフト6の一端部と、入力側カバー2の開口2aの間に介装され、モータシャフト6の外周面に接触する内輪20aと、入力側カバー2の開口2aの内周面に接触する外輪20bと、内輪20aと外輪20bの間に配置された転動体20cと、不図示の転動体保持器と、を有している。   As shown in FIG. 3, the input side bearing 20 is interposed between one end portion of the motor shaft 6 and the opening 2 a of the input side cover 2, and an inner ring 20 a that contacts the outer peripheral surface of the motor shaft 6. It has an outer ring 20b that contacts the inner peripheral surface of the opening 2a of the side cover 2, a rolling element 20c disposed between the inner ring 20a and the outer ring 20b, and a rolling element holder (not shown).

ここで、この入力側軸受20の内輪20aは、変位吸収機構B側の軸方向端部が、モータシャフト6にスプライン結合したパークギヤ16cに接触し、このパークギヤ16cを介してモータシャフト6に形成された段差部6aに突き当てられている。また、モータシャフト6の外周面には第1環状溝22が形成され、欠円環状の第1止め輪23が装着されている。そして、内輪20aの蓋部材3側の軸方向端部は、第1環状溝22に装着された第1止め輪23に接触している。
このように、内輪20aは、パークギヤ16cと第1止め輪23に干渉することで、モータシャフト6に対して軸方向両側への移動が規制される。つまり、内輪20aとモータシャフト6とは、軸方向に一体的に移動可能となる。
Here, the inner ring 20a of the input side bearing 20 has an axial end on the side of the displacement absorbing mechanism B in contact with a park gear 16c splined to the motor shaft 6, and is formed on the motor shaft 6 via the park gear 16c. It is abutted against the stepped portion 6a. Further, a first annular groove 22 is formed on the outer peripheral surface of the motor shaft 6, and a first annular retaining ring 23 is attached. And the axial direction edge part by the side of the cover member 3 of the inner ring | wheel 20a is contacting the 1st retaining ring 23 with which the 1st annular groove 22 was mounted | worn.
As described above, the inner ring 20a interferes with the park gear 16c and the first retaining ring 23, so that movement of the inner ring 20a toward both axial sides with respect to the motor shaft 6 is restricted. That is, the inner ring 20a and the motor shaft 6 can move integrally in the axial direction.

一方、入力側軸受20の外輪20bには第2環状溝24が形成され、この第2環状溝24に第2止め輪25が装着されている。この第2止め輪25は、入力側カバー2の開口2aの内周面に形成された切欠部2bに干渉し、外輪20bの変位吸収機構B側への移動を規制する。また、この外輪20bの蓋部材3側の軸方向端部は、環状プレート26及び整流プレート27を介して蓋部材3に接触している。ここで、蓋部材3はネジN1によって入力側カバー2に固定されており、入力側カバー2と一体化している。つまり、外輪20bは、第2止め輪25と蓋部材3によって、モータケースCaseに対して軸方向両側への移動が規制される。   On the other hand, a second annular groove 24 is formed in the outer ring 20 b of the input side bearing 20, and a second retaining ring 25 is attached to the second annular groove 24. The second retaining ring 25 interferes with the notch 2b formed on the inner peripheral surface of the opening 2a of the input side cover 2, and restricts the movement of the outer ring 20b to the displacement absorbing mechanism B side. The axial end of the outer ring 20 b on the lid member 3 side is in contact with the lid member 3 via the annular plate 26 and the rectifying plate 27. Here, the lid member 3 is fixed to the input side cover 2 by a screw N 1 and is integrated with the input side cover 2. In other words, the movement of the outer ring 20b in the axial direction with respect to the motor case Case is restricted by the second retaining ring 25 and the lid member 3.

さらに、内輪20aと外輪20bとは、転動体20cを挟持しており、軸方向に位置ずれすることはない。そのため、モータケースCaseに対して外輪20bの軸方向両側への移動を規制したことで、モータケースCaseに対する内輪20aの軸方向両側への移動が規制される。さらに、内輪20aと軸方向に一体的に移動可能なモータシャフト6も、モータケースCaseに対して軸方向両側への移動が規制されることになる。
このように、モータシャフト6は、入力側軸受20を介して、モータケースCaseに対する軸方向両側への移動が規制される。
Further, the inner ring 20a and the outer ring 20b sandwich the rolling element 20c and are not displaced in the axial direction. Therefore, the movement of the outer ring 20b in the axial direction on both sides in the motor case Case is restricted, so that the movement of the inner ring 20a in the axial direction on the motor case Case is restricted. Further, the motor shaft 6 that can move integrally with the inner ring 20a in the axial direction is also restricted from moving in the axial direction with respect to the motor case Case.
As described above, the movement of the motor shaft 6 to both sides in the axial direction with respect to the motor case Case is restricted via the input side bearing 20.

[出力側軸受の詳細構成]
図4は、図1におけるY部の拡大図である。以下、図4に基づき、実施例1の出力側軸受の詳細構成を説明する。
[Detailed configuration of output bearing]
FIG. 4 is an enlarged view of a Y portion in FIG. Hereinafter, based on FIG. 4, the detailed structure of the output side bearing of Example 1 is demonstrated.

前記出力側軸受30は、図4に示すように、ギヤトレインGTのキャリア15の大径円筒部15cと、出力側カバー4の円筒壁部4bの間に介装され、キャリア15の大径円筒部15cの外周面に接触する内輪30aと、円筒壁部4bの内周面に接触する外輪30bと、内輪30aと外輪30bの間に配置された転動体30cと、不図示の転動体保持器と、を有している。   As shown in FIG. 4, the output side bearing 30 is interposed between the large diameter cylindrical portion 15 c of the carrier 15 of the gear train GT and the cylindrical wall portion 4 b of the output side cover 4. An inner ring 30a in contact with the outer peripheral surface of the portion 15c, an outer ring 30b in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical wall portion 4b, a rolling element 30c disposed between the inner ring 30a and the outer ring 30b, and a rolling element retainer (not shown). And have.

ここで、大径円筒部15cの外周面には第3環状溝32が形成され、欠円環状の第3止め輪33が装着されている。そして、出力側軸受30の内輪30aは、変位吸収機構B側の軸方向端部が、第3環状溝32に装着された第3止め輪33に接触している。また、この内輪30aの蓋部材3側の軸方向端部は、大径円筒部15cから径方向に突出した段差部15kに接触している。
このように、内輪30aは、第3止め輪33と段差部15kとにそれぞれ干渉することで、キャリア15に対して軸方向両側への移動が規制される。つまり、内輪30aとキャリア15とは、軸方向に一体的に移動可能となる。
Here, a third annular groove 32 is formed on the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 15c, and a third retaining ring 33 having an annular shape is mounted. The inner ring 30 a of the output side bearing 30 is in contact with the third retaining ring 33 attached to the third annular groove 32 at the axial end on the displacement absorbing mechanism B side. The axial end of the inner ring 30a on the lid member 3 side is in contact with a step portion 15k protruding in the radial direction from the large diameter cylindrical portion 15c.
In this manner, the inner ring 30a interferes with the third retaining ring 33 and the step portion 15k, respectively, so that the movement of the inner ring 30a on both sides in the axial direction is restricted. That is, the inner ring 30a and the carrier 15 can move integrally in the axial direction.

一方、出力側軸受30の外輪30bは、変位吸収機構B側の軸方向端面が、円筒壁部4bの根元位置に形成された段差部34に接触している。また、この外輪30bの蓋部材3側の軸方向端部は、リングギヤ13に接触している。ここで、リングギヤ13は、外周面に装着された止め輪13aがスペーサ13bを介してケース本体1に突き当たることで、蓋部材3側への軸方向移動が規制されている。つまり、外輪30bは、リングギヤ13、止め輪13a、スペーサ13bを介して蓋部材3側への軸方向移動が規制される。
このように、外輪30bは、段差部34とリングギヤ13とにそれぞれ干渉することで、モータケースCaseに対して軸方向両側への移動が規制される。
On the other hand, in the outer ring 30b of the output side bearing 30, the axial end surface on the displacement absorbing mechanism B side is in contact with a stepped portion 34 formed at the root position of the cylindrical wall portion 4b. The axial end of the outer ring 30 b on the lid member 3 side is in contact with the ring gear 13. Here, the ring gear 13 is restricted from moving in the axial direction toward the lid member 3 by the retaining ring 13a mounted on the outer peripheral surface thereof striking the case body 1 via the spacer 13b. That is, the outer ring 30b is restricted from moving in the axial direction toward the lid member 3 via the ring gear 13, the retaining ring 13a, and the spacer 13b.
As described above, the outer ring 30b interferes with the stepped portion 34 and the ring gear 13, respectively, so that movement of the outer ring 30b in both axial directions with respect to the motor case Case is restricted.

さらに、内輪30aと外輪30bとは、転動体30cを挟持しており、軸方向に位置ずれすることはない。そのため、モータケースCaseに対して外輪30bの軸方向両側への移動を規制したことで、モータケースCaseに対する内輪30aの軸方向両側への移動が規制される。さらに、内輪30aと軸方向に一体的に移動可能なキャリア15も、モータケースCaseに対して軸方向両側への移動が規制されることになる。
このように、ギヤトレインGTのキャリア15は、出力側軸受30を介して、モータケースCaseに対する軸方向両側への移動が規制される。
Furthermore, the inner ring 30a and the outer ring 30b sandwich the rolling element 30c and are not displaced in the axial direction. Therefore, by restricting the movement of the outer ring 30b in the axial direction on both sides of the motor case Case, the movement of the inner ring 30a in the axial direction on both sides of the motor case Case is restricted. Furthermore, the carrier 15 that can move integrally with the inner ring 30a in the axial direction is also restricted from moving in the axial direction with respect to the motor case Case.
In this manner, the movement of the gear train GT carrier 15 to both sides in the axial direction with respect to the motor case Case is restricted via the output side bearing 30.

[中間軸受の詳細構成]
図5は、図4におけるZ部の拡大図である。以下、図4及び図5に基づき、実施例1の中間軸受の詳細構成を説明する。
[Detailed configuration of intermediate bearing]
FIG. 5 is an enlarged view of a portion Z in FIG. Hereinafter, based on FIG.4 and FIG.5, the detailed structure of the intermediate bearing of Example 1 is demonstrated.

前記中間軸受40は、図4に示すように、モータシャフト6の端部と、ギヤトレインGTのキャリア15の小径円筒部15aと間に介装され、キャリア15に接触する外輪40bと、モータシャフト6と外輪40bの間に配置された転動体40cと、不図示の転動体保持器と、を有している。   As shown in FIG. 4, the intermediate bearing 40 is interposed between an end of the motor shaft 6 and a small diameter cylindrical portion 15a of the carrier 15 of the gear train GT, and an outer ring 40b that contacts the carrier 15, and a motor shaft. 6 and a rolling element 40c disposed between the outer ring 40b and a rolling element holder (not shown).

前記外輪40bは、キャリア15の小径円筒部15aの内周に嵌着している。この外輪40bは、変位吸収機構B側の軸方向一端部が、小径円筒部15aの内部に配置された隔壁シール部材15hに接触し、蓋部材3側の軸方向他端部が、キャリア15の小径円筒部15aの内周面に形成された第4環状溝41に装着された欠円環状の第4止め輪42に接触する。これにより、外輪40bは、キャリア15に対して軸方向両側への移動が規制される。つまり、外輪40bとキャリア15とは、軸方向に一体的に移動可能となる。   The outer ring 40 b is fitted on the inner periphery of the small diameter cylindrical portion 15 a of the carrier 15. One end of the outer ring 40b in the axial direction on the displacement absorbing mechanism B side contacts a partition wall seal member 15h disposed inside the small diameter cylindrical portion 15a, and the other end in the axial direction on the lid member 3 side is in contact with the carrier 15 It contacts the fourth annular retaining ring 42 which is attached to a fourth annular groove 41 formed on the inner peripheral surface of the small diameter cylindrical portion 15a. Thereby, the outer ring 40b is restricted from moving to both sides in the axial direction with respect to the carrier 15. That is, the outer ring 40b and the carrier 15 can move integrally in the axial direction.

一方、転動体40cは、モータシャフト6の外周に接触している。ここで、この転動体40cとモータシャフト6とは直接接触しており、モータシャフト6が軌道面として使用される。また、転動体40cは、軸方向位置が規制されておらず、モータシャフト6に対して軸方向に相対的に移動可能になっている。
一方、外輪40bと転動体40cとは、軸方向に位置ずれすることはない。そのため、モータシャフト6に対し、転動体40cの軸方向位置を規制していないことで、モータシャフト6に対して外輪40bも軸方向位置が規制されない。さらに、外輪40bと軸方向に一体的に移動可能なキャリア15も、モータシャフト6に対して軸方向位置が規制されない。
すなわち、中間軸受40は、モータシャフト6とキャリア15を互いに相対回転可能に支持する際、軸方向に自由な支持としている。
On the other hand, the rolling element 40 c is in contact with the outer periphery of the motor shaft 6. Here, this rolling element 40c and the motor shaft 6 are in direct contact, and the motor shaft 6 is used as a raceway surface. Further, the rolling element 40 c is not restricted in its axial position, and can move relative to the motor shaft 6 in the axial direction.
On the other hand, the outer ring 40b and the rolling element 40c are not displaced in the axial direction. Therefore, since the axial position of the rolling element 40 c is not restricted with respect to the motor shaft 6, the axial position of the outer ring 40 b is not restricted with respect to the motor shaft 6. Further, the position of the carrier 15 that can move integrally with the outer ring 40 b in the axial direction is not restricted with respect to the motor shaft 6.
That is, the intermediate bearing 40 provides free support in the axial direction when supporting the motor shaft 6 and the carrier 15 so as to be relatively rotatable.

そして、図5に示すように、この中間軸受40のギヤトレイン軸方向における配置領域W2は、出力側軸受30のギヤトレイン軸方向における配置領域W1に対し、ギヤトレインGTの軸方向に対して垂直な方向から見たときに少なくとも一部が重複している。
さらに、図5に示すように、出力側軸受30のギヤトレイン軸方向における配置領域W1、及び、中間軸受40のギヤトレイン軸方向における配置領域W2は、いずれもオイルシール5のギヤトレイン軸方向における配置領域W3に対し、ギヤトレインGTの軸方向に対して垂直な方向から見たときに少なくとも一部が重複している。
すなわち、出力側軸受30の内側にオイルシール5が配置され、さらにこのオイルシール5の内側に中間軸受40が配置されている。
As shown in FIG. 5, the arrangement region W2 of the intermediate bearing 40 in the gear train axial direction is perpendicular to the axial direction of the gear train GT with respect to the arrangement region W1 of the output side bearing 30 in the gear train axial direction. At least partly overlaps when viewed from different directions.
Furthermore, as shown in FIG. 5, the arrangement region W1 in the gear train axial direction of the output side bearing 30 and the arrangement region W2 in the gear train axial direction of the intermediate bearing 40 are both in the gear train axial direction of the oil seal 5. At least a part of the arrangement region W3 overlaps when viewed from a direction perpendicular to the axial direction of the gear train GT.
That is, the oil seal 5 is disposed inside the output side bearing 30, and the intermediate bearing 40 is disposed inside the oil seal 5.

次に、作用を説明する。
実施例1のモータ駆動装置における作用を「径方向荷重入力時の荷重支持作用」、「その他の特徴的作用」に分けて説明する。
Next, the operation will be described.
The operation of the motor driving apparatus according to the first embodiment will be described by dividing it into “a load supporting operation when a radial load is input” and “other characteristic operations”.

「径方向荷重入力時の荷重支持作用」
実施例1のモータ駆動装置において、モータ/ジェネレータMGが回転駆動した際、モータシャフト6に作用するアンバランス力や、ロータ7等の自重により作用する荷重、加振力、部品の寸法誤差に起因するサンギヤ12と大ピニオン14aとの間に生じるギヤ噛み合い分力、各軸受で生じるスキュー等の影響により、モータ/ジェネレータMGのモータシャフト6に径方向の力が作用することがある。
`` Load support action when inputting radial load ''
In the motor drive device of the first embodiment, when the motor / generator MG is driven to rotate, it is caused by an unbalance force acting on the motor shaft 6, a load acting on the rotor 7 or the like due to its own weight, an excitation force, or a dimensional error of parts. The radial force may act on the motor shaft 6 of the motor / generator MG due to the influence of the gear meshing component force generated between the sun gear 12 and the large pinion 14a and the skew generated in each bearing.

ここで、モータシャフト6は、一端部が入力側軸受20を介してモータケースCaseに支持されている。また、このモータシャフト6の他端部は、中間軸受40を介してギヤトレインGTのキャリア15に支持されている。
すなわち、モータシャフト6に作用した径方向の力(径方向荷重)は、入力側軸受20を介してモータケースCaseに支持されると共に、中間軸受40を介してギヤトレインGTのキャリア15に入力する。
Here, one end of the motor shaft 6 is supported by the motor case Case via the input side bearing 20. The other end portion of the motor shaft 6 is supported by the carrier 15 of the gear train GT via the intermediate bearing 40.
That is, the radial force (radial load) acting on the motor shaft 6 is supported by the motor case Case via the input side bearing 20 and input to the carrier 15 of the gear train GT via the intermediate bearing 40. .

一方、ギヤトレインGTのキャリア15は、出力側軸受30を介してモータケースCaseに支持されている。つまり、ギヤトレインGTのキャリア15の径方向変位は、モータケースCaseに対してキャリア15を回転可能に支持する出力側軸受30の配置領域W1で最も小さくなる。   On the other hand, the carrier 15 of the gear train GT is supported by the motor case Case via the output side bearing 30. That is, the radial displacement of the carrier 15 of the gear train GT is the smallest in the arrangement region W1 of the output side bearing 30 that rotatably supports the carrier 15 with respect to the motor case Case.

そしてこの実施例1では、出力側軸受30の内側に中間軸受40が配置されており、出力側軸受30のギヤトレイン軸方向における配置領域W1と、中間軸受40のギヤトレイン軸方向における配置領域W2とが、ギヤトレインGTの軸方向に垂直な方向から見て互いに重複する位置に設定されている。
これにより、モータシャフト6に作用した径方向の力がギヤトレインGTのキャリア15に入力する位置を、このキャリア15の径方向変位が最も小さくなる領域内に配置することができる。
In the first embodiment, the intermediate bearing 40 is disposed inside the output-side bearing 30, and the arrangement region W1 of the output-side bearing 30 in the gear train axial direction and the arrangement region W2 of the intermediate bearing 40 in the gear train axial direction. Are set at positions overlapping each other when viewed from the direction perpendicular to the axial direction of the gear train GT.
Thereby, the position where the radial force acting on the motor shaft 6 is input to the carrier 15 of the gear train GT can be arranged in a region where the radial displacement of the carrier 15 is minimized.

これにより、モータシャフト6に径方向の力が作用した際に、ギヤトレインGTのキャリア15にモーメント力がかかることを防止できる。そして、キャリア15にモーメント力がかかることを防止することで、キャリア15の径方向の傾きを抑えることができる。そして、このキャリア15によって支持されているステップドピニオン14の傾きを抑え、ギヤトレインGTにおける各ギヤ(サンギヤ12、リングギヤ13、ステップドピニオン14)でのギヤの噛み合い不良やギヤ歯面の損傷を抑制することができる。   As a result, when a radial force acts on the motor shaft 6, it is possible to prevent a moment force from being applied to the carrier 15 of the gear train GT. Further, by preventing the moment force from being applied to the carrier 15, the radial inclination of the carrier 15 can be suppressed. Then, the inclination of the stepped pinion 14 supported by the carrier 15 is suppressed, and the gear meshing in each gear (sun gear 12, ring gear 13, stepped pinion 14) in the gear train GT is not properly meshed or the gear tooth surface is damaged. Can be suppressed.

さらに、出力側軸受30と中間軸受40とを、ギヤトレインGTの軸方向に重複させて配置するので、モータケースCase内のスペース効率を向上させることができ、モータケースCaseの小型化を図ることができる。つまり、モータ駆動ユニットの軸長さを短縮化し、いわゆる扁平形状にしやすくなる。特に、このモータ駆動ユニットを車両のホイール内に配置する場合は、扁平形状の方が車両レイアウト上有利であり、インホイールモータに適した形状にすることができる。   Furthermore, since the output side bearing 30 and the intermediate bearing 40 are arranged so as to overlap in the axial direction of the gear train GT, the space efficiency in the motor case Case can be improved, and the motor case Case can be reduced in size. Can do. That is, the shaft length of the motor drive unit is shortened, and a so-called flat shape is easily obtained. In particular, when this motor drive unit is arranged in the wheel of a vehicle, the flat shape is more advantageous in terms of vehicle layout and can be made into a shape suitable for an in-wheel motor.

[その他の特徴的作用]
この実施例1では、図5に示すように、出力側軸受30の配置領域W1及び中間軸受40の配置領域W2が、いずれもオイルシール5の配置領域W3とギヤトレインGTの軸方向において重複するように設定されている。
そのため、モータケースCase内のスペース効率をさらに向上させることができ、モータケースCaseの軸方向長さを短縮して一層の小型化を図ることができる。
[Other characteristic effects]
In the first embodiment, as shown in FIG. 5, the arrangement area W1 of the output side bearing 30 and the arrangement area W2 of the intermediate bearing 40 both overlap with the arrangement area W3 of the oil seal 5 in the axial direction of the gear train GT. Is set to
Therefore, the space efficiency in the motor case Case can be further improved, and the axial length of the motor case Case can be shortened to further reduce the size.

さらに、この実施例1では、入力側軸受20を介して、モータシャフト6のモータケースCaseに対する軸方向両側への移動が規制される。また、出力側軸受30を介して、ギヤトレインGTのモータケースCaseに対する軸方向両側への移動が規制される。   Furthermore, in the first embodiment, the movement of the motor shaft 6 to both sides in the axial direction with respect to the motor case Case is restricted via the input side bearing 20. Further, the movement of the gear train GT to both sides in the axial direction with respect to the motor case Case is restricted via the output side bearing 30.

すなわち、実施例1のモータ駆動装置において、モータ/ジェネレータMGが回転駆動した際、駆動反力の分力荷重や、各軸受で生じるスキュー、振動等の影響により、モータ/ジェネレータMGに、蓋部材3に向かう軸方向の力(図1において左側に向かう力)が加わった場合を考える。このとき、モータシャフト6は、パークギヤ16cを介して入力側軸受20の内輪20aを蓋部材3側に押圧する。そして、この内輪20aに作用した軸方向の力によって外輪20bが蓋部材3側に移動し、この外輪20bは、環状プレート26及び整流プレート27を介して蓋部材3に突き当たって軸方向への移動が規制される。そして、外輪20bの軸方向移動が規制されることで、内輪20aの軸方向移動も規制され、この内輪20aにパークギヤ16cを介して突き当たるモータシャフト6の軸方向移動も規制される。   That is, in the motor driving apparatus of the first embodiment, when the motor / generator MG is rotationally driven, the lid member is attached to the motor / generator MG due to the influence of the component load of the driving reaction force, the skew generated by each bearing, the vibration, and the like. Consider a case where an axial force toward 3 (force toward the left side in FIG. 1) is applied. At this time, the motor shaft 6 presses the inner ring 20a of the input side bearing 20 toward the lid member 3 via the park gear 16c. The outer ring 20b moves toward the lid member 3 by the axial force acting on the inner ring 20a. The outer ring 20b abuts against the lid member 3 via the annular plate 26 and the rectifying plate 27 and moves in the axial direction. Is regulated. Then, the axial movement of the outer ring 20b is restricted, whereby the axial movement of the inner ring 20a is also restricted, and the axial movement of the motor shaft 6 that abuts the inner ring 20a via the park gear 16c is also restricted.

そのため、モータシャフト6は、モータ/ジェネレータMGに蓋部材3に向かう軸方向の力が加わった際、このモータシャフト6と入力側軸受20との間の公差と、入力側軸受20と蓋部材3との間の公差の分だけ、蓋部材3側に移動することになる。   Therefore, when the axial force toward the cover member 3 is applied to the motor / generator MG, the motor shaft 6 has a tolerance between the motor shaft 6 and the input side bearing 20 and the input side bearing 20 and the cover member 3. Therefore, it moves to the lid member 3 side by the tolerance.

一方、ギヤトレインGTに蓋部材3に向かう軸方向の力が加わると、キャリア15に設けた第3止め輪33が出力側軸受30の内輪30aに干渉し、この内輪30aを蓋部材3側に押圧する。そして、この内輪30aに作用した軸方向の力によって、外輪30bが蓋部材3側に移動する。このとき、外輪30bは、リングギヤ13に突き当たるが、このリングギヤ13は、止め輪13a及びスペーサ13bを介してケース本体1に突き当たることで蓋部材3側へ軸方向移動が規制されている。つまり、外輪30bは、リングギヤ13、止め輪13a、スペーサ13bを介して蓋部材3側への軸方向移動が規制される。そして、外輪30bの軸方向移動が規制されることで、内輪30aの軸方向移動も規制され、この内輪30aに対し、周面に設けた第3止め輪33が干渉するキャリア15の軸方向移動も規制される。   On the other hand, when an axial force toward the lid member 3 is applied to the gear train GT, the third retaining ring 33 provided on the carrier 15 interferes with the inner ring 30a of the output side bearing 30, and this inner ring 30a is moved to the lid member 3 side. Press. And the outer ring | wheel 30b moves to the cover member 3 side with the force of the axial direction which acted on this inner ring | wheel 30a. At this time, the outer ring 30b abuts against the ring gear 13, but the ring gear 13 is abutted against the case body 1 via the retaining ring 13a and the spacer 13b, so that the axial movement toward the lid member 3 is restricted. That is, the outer ring 30b is restricted from moving in the axial direction toward the lid member 3 via the ring gear 13, the retaining ring 13a, and the spacer 13b. Then, the axial movement of the outer ring 30b is restricted, so that the axial movement of the inner ring 30a is also restricted. The axial movement of the carrier 15 that interferes with the inner ring 30a by the third retaining ring 33 provided on the peripheral surface. Are also regulated.

そのため、キャリア15は、ギヤトレインGTに蓋部材3に向かう軸方向の力が加わった際、このキャリア15と出力側軸受30との間の公差と、出力側軸受30とケース本体1との間の公差の分だけ、蓋部材3側に移動することになる。   Therefore, when the axial force toward the cover member 3 is applied to the gear train GT, the carrier 15 has a tolerance between the carrier 15 and the output side bearing 30 and between the output side bearing 30 and the case body 1. Therefore, it moves to the lid member 3 side by the tolerance.

また、モータ/ジェネレータMGに変位吸収機構Bに向かう軸方向の力(図1において右側に向かう力)が加わると、モータシャフト6に設けた第1止め輪23が入力側軸受20の内輪20aに干渉し、この内輪20aを変位吸収機構B側に押圧する。そして、この内輪20aに作用した軸方向の力によって、外輪20bが変位吸収機構B側に移動する。このとき、外輪20bに設けられた第2止め輪25が入力側カバー2に形成された切欠部2bに干渉し、外輪20bの変位吸収機構B側への移動が規制される。そして、外輪20bの軸方向移動が規制されることで、内輪20aの軸方向移動も規制され、この内輪20aに対し、周面に設けた第1止め輪23が干渉するモータシャフト6の軸方向移動も規制される。   Further, when an axial force toward the displacement absorbing mechanism B (force toward the right side in FIG. 1) is applied to the motor / generator MG, the first retaining ring 23 provided on the motor shaft 6 is applied to the inner ring 20a of the input side bearing 20. Interference occurs, and this inner ring 20a is pressed against the displacement absorbing mechanism B side. And the outer ring | wheel 20b moves to the displacement absorption mechanism B side with the force of the axial direction which acted on this inner ring | wheel 20a. At this time, the second retaining ring 25 provided on the outer ring 20b interferes with the notch 2b formed in the input side cover 2, and the movement of the outer ring 20b toward the displacement absorbing mechanism B is restricted. And by restricting the axial movement of the outer ring 20b, the axial movement of the inner ring 20a is also restricted, and the axial direction of the motor shaft 6 with which the first retaining ring 23 provided on the peripheral surface interferes with the inner ring 20a. Movement is also restricted.

そのため、モータシャフト6は、モータ/ジェネレータMGに変位吸収機構Bに向かう軸方向の力が加わった際、このモータシャフト6と入力側軸受20との間の公差と、入力側軸受20と入力側カバー2との間の公差の分だけ、変位吸収機構B側に移動することになる。   Therefore, when the axial force toward the displacement absorbing mechanism B is applied to the motor / generator MG, the motor shaft 6 has a tolerance between the motor shaft 6 and the input side bearing 20, and the input side bearing 20 and the input side bearing. It moves to the displacement absorption mechanism B side by the amount of tolerance with the cover 2.

一方、ギヤトレインGTに変位吸収機構Bに向かう軸方向の力が加わると、キャリア15に形成した段差部15kが出力側軸受30の内輪30aに突き当たり、この内輪30aを変位吸収機構B側に押圧する。そして、この内輪30aに作用した軸方向の力によって、外輪30bが変位吸収機構B側に移動する。このとき、外輪30bは、円筒壁部4bの根元位置に形成された段差部34に突き当たり、変位吸収機構B側への軸方向移動が規制される。そして、外輪30bの軸方向移動が規制されることで、内輪30aの軸方向移動も規制され、この内輪30aに対し、段差部15kが突き当たるキャリア15の軸方向移動も規制される。   On the other hand, when an axial force directed toward the displacement absorbing mechanism B is applied to the gear train GT, the step portion 15k formed on the carrier 15 abuts against the inner ring 30a of the output side bearing 30 and presses the inner ring 30a toward the displacement absorbing mechanism B side. To do. And the outer ring | wheel 30b moves to the displacement absorption mechanism B side with the force of the axial direction which acted on this inner ring | wheel 30a. At this time, the outer ring 30b hits the stepped portion 34 formed at the root position of the cylindrical wall portion 4b, and the axial movement toward the displacement absorbing mechanism B side is restricted. Then, the axial movement of the outer ring 30b is restricted, whereby the axial movement of the inner ring 30a is also restricted, and the axial movement of the carrier 15 with which the step portion 15k abuts against the inner ring 30a is also restricted.

そのため、キャリア15は、ギヤトレインGTに変位吸収機構Bに向かう軸方向の力が加わった際、このキャリア15と出力側軸受30との間の公差と、出力側軸受30と出力側カバー4との間の公差の分だけ、変位吸収機構B側に移動することになる。   Therefore, when the axial force toward the displacement absorbing mechanism B is applied to the gear train GT, the carrier 15 has a tolerance between the carrier 15 and the output side bearing 30, and the output side bearing 30 and the output side cover 4. Therefore, it moves to the displacement absorbing mechanism B side by the tolerance.

このように、モータシャフト6とキャリア15において、それぞれが独立して蓋部材3側への軸方向移動及び変位吸収機構B側への軸方向移動を規制されることになり、中間軸受40に対しギヤトレインGTにて発生する軸方向噛み合い反力が入力することがない。また、軸方向に移動する際のモータ/ジェネレータMGの荷重や、軸方向に移動する際のギヤトレインGTの荷重も中間軸受40に入力することがない。
そのため、中間軸受40を小型化することができ、モータ駆動ユニットのさらなる小型化が可能となる。
As described above, in the motor shaft 6 and the carrier 15, the axial movement toward the lid member 3 side and the axial movement toward the displacement absorbing mechanism B side are independently regulated. The axial meshing reaction force generated by the gear train GT is not input. Further, neither the load of the motor / generator MG when moving in the axial direction nor the load of the gear train GT when moving in the axial direction is input to the intermediate bearing 40.
Therefore, the intermediate bearing 40 can be reduced in size, and the motor drive unit can be further reduced in size.

また、ギヤトレインGTにおける軸方向駆動反力がモータシャフト6に入力しても、モータシャフト6とキャリア15において、それぞれが独立して軸方向移動を規制されていることで、部品間ガタの累積が生じない。そのため、特に駆動力の方向反転時に大きくなるモータ/ジェネレータMGやギヤトレインGTの軸方向への移動ガタ量を抑制することができ、ガタが詰まる際の音や振動を低減することができる。   Even if the axial driving reaction force in the gear train GT is input to the motor shaft 6, the motor shaft 6 and the carrier 15 are independently restricted from moving in the axial direction. Does not occur. Therefore, it is possible to suppress the amount of play in the axial direction of the motor / generator MG and the gear train GT that are particularly large when the direction of the driving force is reversed, and it is possible to reduce noise and vibration when the play is clogged.

さらに、この実施例1では、ギヤトレインGTが、サンギヤ12に噛み合う大ピニオン14aと、リングギヤ13に噛み合う小ピニオン14bとを有するステップドピニオン14を備えた遊星歯車から構成されている。そして、図2に示すように、このステップドピニオン14をヘリカルギヤとすると共に、大ピニオン14aのギヤねじれ方向と小ピニオン14bのギヤねじれ方向を互いに逆向きに設定する。さらに、大ピニオン14aと小ピニオン14bのねじれ角比と、大ピニオン14aと小ピニオン14bのピッチ円径比と、を同一の値に設定している。   Further, in the first embodiment, the gear train GT is composed of a planetary gear provided with a stepped pinion 14 having a large pinion 14 a meshing with the sun gear 12 and a small pinion 14 b meshing with the ring gear 13. As shown in FIG. 2, the stepped pinion 14 is a helical gear, and the gear twist direction of the large pinion 14a and the gear twist direction of the small pinion 14b are set to be opposite to each other. Further, the torsion angle ratio of the large pinion 14a and the small pinion 14b and the pitch circle diameter ratio of the large pinion 14a and the small pinion 14b are set to the same value.

そのため、図6に示すように、モータ/ジェネレータMGとギヤトレインGTの間で駆動力伝達が行われる際、大ピニオン14aとサンギヤ12との噛み合い部分で発生する軸方向分力荷重F1と、小ピニオン14bとリングギヤ13との噛み合い部分で発生する軸方向分力荷重F2とは、同じ大きさの逆向きの力になる。すなわち、これらの軸方向分力荷重F1,F2は、ステップドピニオン14内で互いに相殺され、外部に作用する軸方向荷重を発生させることがない。   Therefore, as shown in FIG. 6, when driving force is transmitted between the motor / generator MG and the gear train GT, the axial component force load F1 generated at the meshing portion between the large pinion 14a and the sun gear 12 is reduced. The axial component force load F2 generated at the meshing portion of the pinion 14b and the ring gear 13 is a reverse force of the same magnitude. That is, these axial component force loads F1 and F2 cancel each other within the stepped pinion 14, and no axial load acting on the outside is generated.

さらに、図7に示すように、モータ/ジェネレータMGの回生時(キャリア15から駆動トルクが入力される場合)であっても、大ピニオン14aとサンギヤ12との噛み合い部分で発生する軸方向分力荷重F1と、小ピニオン14bとリングギヤ13との噛み合い部分で発生する軸方向分力荷重F2とは、同じ大きさの逆向きの力となり、ステップドピニオン14内で互いに相殺される。
なお、図6及び図7において、F3はサンギヤ12に作用する軸方向噛み合い反力であり、F4はリングギヤ13に作用する軸方向噛み合い反力である。
Further, as shown in FIG. 7, even when the motor / generator MG is regenerating (when drive torque is input from the carrier 15), the axial component force generated at the meshing portion of the large pinion 14a and the sun gear 12 is generated. The load F1 and the axial component force load F2 generated at the meshing portion of the small pinion 14b and the ring gear 13 become opposite forces of the same magnitude and cancel each other out in the stepped pinion 14.
6 and 7, F3 is an axial meshing reaction force acting on the sun gear 12, and F4 is an axial meshing reaction force acting on the ring gear 13.

そしてこのようにステップドピニオン14の噛み合い部分で生じる軸方向分力荷重F1,F2がステップドピニオン14内で相殺されることで、キャリア15に対して軸方向荷重が積極的に入力されてしまうことを防止でき、キャリア15の軸方向の移動を抑制することができる。
そして、キャリア15を支持する出力側軸受30に対して入力される軸方向のギヤ噛み合い反力も抑制されるため、出力側軸受30の小型化を図ることができ、さらにモータ駆動ユニットの小型化を図ることができる。
しかも、キャリア15を軸方向に移動させる力が抑制されるので、ギヤトレインGTのガタが詰まる際の音や振動をさらに低減することができる。
The axial component loads F1 and F2 generated at the meshed portion of the stepped pinion 14 are offset in the stepped pinion 14 in this way, so that the axial load is positively input to the carrier 15. This can be prevented, and the movement of the carrier 15 in the axial direction can be suppressed.
Since the axial gear meshing reaction force input to the output side bearing 30 that supports the carrier 15 is also suppressed, the output side bearing 30 can be reduced in size, and the motor drive unit can be further reduced in size. Can be planned.
In addition, since the force that moves the carrier 15 in the axial direction is suppressed, it is possible to further reduce noise and vibration when the backlash of the gear train GT is clogged.

次に、効果を説明する。
実施例1のモータ駆動装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the motor drive device of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.

(1) 入力シャフト(モータシャフト6)を回転駆動するモータ機構(モータ/ジェネレータMG)と、
前記入力シャフト(モータシャフト6)に連結する入力側回転部材(サンギヤ12)と、前記入力側回転部材(サンギヤ12)の回転を変速(減速)する変速部(リングギヤ13、ステップドピニオン14)と、前記変速部(リングギヤ13、ステップドピニオン14)によって変速(減速)した回転を出力する出力側回転部材(キャリア15)と、を有する変速機構(ギヤトレインGT)と、
前記モータ機構(モータ/ジェネレータMG)及び前記変速機構(ギヤトレインGT)を内蔵するユニットケース(モータケースCase)と、
前記ユニットケース(モータケースCase)に設けられ、前記入力シャフト(モータシャフト6)を回転可能に支持する入力側軸受20と、
前記ユニットケース(モータケースCase)に設けられ、前記変速機構(ギヤトレインGT)の出力側回転部材(キャリア15)を回転可能に支持する出力側軸受30と、
前記入力シャフト(モータシャフト6)と前記出力側回転部材(キャリア15)の間に設けられ、前記入力シャフト(モータシャフト6)と前記出力側回転部材(キャリア15)を互いに相対回転可能に支持する中間軸受40と、を備え、
前記変速機構(ギヤトレインGT)の軸方向における前記出力側軸受30の配置領域W1と、前記変速機構(ギヤトレインGT)の軸方向における前記中間軸受40の配置領域W2とを、前記変速機構(ギヤトレインGT)の軸方向に対して垂直な方向から見て互いに重複する位置に設定する構成とした。
これにより、変速機構(ギヤトレインGT)にモーメント力がかかることを防止できる。
(1) a motor mechanism (motor / generator MG) that rotationally drives the input shaft (motor shaft 6);
An input-side rotating member (sun gear 12) connected to the input shaft (motor shaft 6), and a transmission unit (ring gear 13 and stepped pinion 14) for changing the speed of the input-side rotating member (sun gear 12). A transmission mechanism (gear train GT) having an output-side rotation member (carrier 15) that outputs rotation (decelerated) that has been shifted (decelerated) by the transmission unit (ring gear 13, stepped pinion 14);
A unit case (motor case Case) incorporating the motor mechanism (motor / generator MG) and the speed change mechanism (gear train GT);
An input side bearing 20 provided in the unit case (motor case Case) and rotatably supporting the input shaft (motor shaft 6);
An output side bearing 30 provided in the unit case (motor case Case) and rotatably supporting an output side rotation member (carrier 15) of the speed change mechanism (gear train GT);
It is provided between the input shaft (motor shaft 6) and the output side rotating member (carrier 15), and supports the input shaft (motor shaft 6) and the output side rotating member (carrier 15) so that they can rotate relative to each other. An intermediate bearing 40,
An arrangement region W1 of the output-side bearing 30 in the axial direction of the transmission mechanism (gear train GT) and an arrangement region W2 of the intermediate bearing 40 in the axial direction of the transmission mechanism (gear train GT) are combined with the transmission mechanism ( The configuration is such that the positions overlap each other when viewed from the direction perpendicular to the axial direction of the gear train GT).
Thereby, it is possible to prevent a moment force from being applied to the speed change mechanism (gear train GT).

(2) 前記ユニットケース(モータケースCase)と前記出力側回転部材(キャリア15)との間に、前記ユニットケース(モータケースCase)の内部に封入されたオイルの漏れを防止するオイルシール5を介装し、
前記オイルシール5の軸方向における配置領域W3と、前記出力側軸受30の軸方向における配置領域W1とを、前記変速機構(ギヤトレインGT)の軸方向に対して垂直な方向から見て互いに重複する位置に設定する構成とした。
これにより、(1)の効果に加え、ユニットケース(モータケースCase)内のスペース効率を向上させ、ユニットケース(モータケースCase)の小型化を図ることができる。
(2) An oil seal 5 is provided between the unit case (motor case Case) and the output side rotating member (carrier 15) to prevent leakage of oil sealed inside the unit case (motor case Case). Intervening,
The arrangement region W3 in the axial direction of the oil seal 5 and the arrangement region W1 in the axial direction of the output side bearing 30 overlap each other when viewed from a direction perpendicular to the axial direction of the transmission mechanism (gear train GT). It was set as the structure set to the position to do.
Thereby, in addition to the effect of (1), the space efficiency in the unit case (motor case Case) can be improved, and the unit case (motor case Case) can be downsized.

(3) 前記ユニットケース(モータケースCase)に対する前記モータ機構(モータ/ジェネレータMG)の軸方向両側への移動を、前記入力側軸受20を介して規制し、前記ユニットケース(モータケースCase)に対する前記変速機構(ギヤトレインGT)の軸方向両側への移動を、前記出力側軸受30を介して規制する構成とした。
これにより、(1)又は(2)の効果に加え、中間軸受40を小型化でき、ユニットケース(モータケースCase)のさらなる小型化を図ることができると共に、駆動力の方向反転時等のモータ機構(モータ/ジェネレータMG)や変速機構(ギヤトレインGT)の軸方向の移動ガタ量を低減することができる。
(3) The movement of the motor mechanism (motor / generator MG) in the axial direction with respect to the unit case (motor case Case) is restricted via the input side bearing 20, and the unit case (motor case Case) is restricted. The movement of the speed change mechanism (gear train GT) in both axial directions is restricted via the output side bearing 30.
Thereby, in addition to the effect of (1) or (2), the intermediate bearing 40 can be miniaturized, the unit case (motor case Case) can be further miniaturized, and the motor when the direction of the driving force is reversed, etc. The amount of movement in the axial direction of the mechanism (motor / generator MG) and the speed change mechanism (gear train GT) can be reduced.

(4) 前記変速機構(ギヤトレインGT)を、サンギヤ12と、リングギヤ13と、前記サンギヤ12に噛み合う第1ピニオン(大ピニオン14a)及び該第1ピニオン(大ピニオン14a)とは異なる径を有すると共に前記リングギヤ13に噛み合う第2ピニオン(小ピニオン14b)を有するステップドピニオン14と、を備えた遊星歯車から構成し、
前記ステップドピニオン14をヘリカルギヤとすると共に、前記第1ピニオン(大ピニオン14a)のギヤねじれ方向と前記第2ピニオン(小ピニオン14b)のギヤねじれ方向を互いに逆向きに設定し、且つ、前記第1ピニオン(大ピニオン14a)と前記第2ピニオン(小ピニオン14b)とのねじれ角比と、前記第1ピニオン(大ピニオン14a)と前記第2ピニオン(小ピニオン14b)のピッチ円径比とを同一の値に設定する構成とした。
これにより、(1)から(3)のいずれかの効果に加え、第1ピニオン(大ピニオン14a)と第2ピニオン(小ピニオン14b)の噛み合い部分で生じる軸方向分力荷重F1,F2を相殺させ、キャリア15に対して積極的に軸方向荷重が入力されることを防止できる。また、ステップドピニオン14の軸方向移動に伴う音や振動の発生と、バックラッシの増加に伴う制御性の悪化を防止することができる。
(4) The transmission mechanism (gear train GT) has a diameter different from that of the sun gear 12, the ring gear 13, the first pinion (large pinion 14a) meshing with the sun gear 12, and the first pinion (large pinion 14a). And a stepped pinion 14 having a second pinion (small pinion 14b) that meshes with the ring gear 13, and a planetary gear comprising:
The stepped pinion 14 is a helical gear, the gear twist direction of the first pinion (large pinion 14a) and the gear twist direction of the second pinion (small pinion 14b) are set opposite to each other, and the first pinion 14 A torsion angle ratio between one pinion (large pinion 14a) and the second pinion (small pinion 14b), and a pitch circle diameter ratio between the first pinion (large pinion 14a) and the second pinion (small pinion 14b). The configuration is set to the same value.
As a result, in addition to any of the effects (1) to (3), the axial component force loads F1 and F2 generated at the meshing portion of the first pinion (large pinion 14a) and the second pinion (small pinion 14b) are offset. Thus, it is possible to prevent an axial load from being positively input to the carrier 15. In addition, it is possible to prevent the generation of sound and vibration associated with the axial movement of the stepped pinion 14 and the deterioration of controllability associated with an increase in backlash.

以上、本発明のモータ駆動装置を実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。   As mentioned above, although the motor drive device of the present invention has been described based on the first embodiment, the specific configuration is not limited to the first embodiment, and the gist of the invention according to each claim of the claims. As long as they do not deviate, design changes and additions are permitted.

実施例1では、出力側軸受30の配置領域W1とオイルシール5の配置領域W3とが、ギヤトレインGTの軸方向対して垂直な方向から見て重複する位置に設定されている例を示したが、これに限らない。例えば、オイルシール5をモータシャフト6とモータケースCaseの間に介装し、このオイルシール5の配置領域W3と入力側軸受20の配置領域との軸方向位置を重複する位置に設定してもよい。さらに、オイルシール5を、モータシャフト6とモータケースCaseの間、及び、キャリア15とモータケースCaseの間のそれぞれに介装する。そして、一方のオイルシール5の配置領域と入力側軸受20の配置領域との軸方向位置を重複させると共に、他方のオイルシール5の配置領域と出力側軸受30の配置領域との軸方向位置を重複させてもよい。   In Example 1, the arrangement | positioning area | region W1 of the output side bearing 30 and the arrangement | positioning area | region W3 of the oil seal 5 showed the example set to the position which overlaps seeing from the direction perpendicular | vertical with respect to the axial direction of the gear train GT. However, it is not limited to this. For example, the oil seal 5 is interposed between the motor shaft 6 and the motor case Case, and the axial position of the arrangement area W3 of the oil seal 5 and the arrangement area of the input side bearing 20 is set to an overlapping position. Good. Furthermore, the oil seal 5 is interposed between the motor shaft 6 and the motor case Case and between the carrier 15 and the motor case Case. Then, the axial position of the arrangement area of one oil seal 5 and the arrangement area of the input side bearing 20 are overlapped, and the axial position of the arrangement area of the other oil seal 5 and the arrangement area of the output side bearing 30 is set. You may overlap.

また、実施例1では、出力側軸受30の軸方向の荷重中心位置(軸方向中央位置)と、中間軸受40の軸方向の荷重中心位置(軸方向中央位置)との位置関係については言及していない。しかしながら、この出力側軸受30の軸方向の荷重中心位置と、中間軸受40の軸方向の荷重中心位置とを一致させることで、ギヤトレインGTにモーメント力がかかることを防止するといった効果を最大限に得ることができる。すなわち、両軸受けの荷重中心位置を軸方向に一致させることが望ましい。   In the first embodiment, the positional relationship between the axial load center position (axial center position) of the output-side bearing 30 and the axial load center position (axial central position) of the intermediate bearing 40 is mentioned. Not. However, by matching the axial load center position of the output side bearing 30 with the axial load center position of the intermediate bearing 40, the effect of preventing the moment force from being applied to the gear train GT is maximized. Can get to. That is, it is desirable to make the load center positions of both bearings coincide with each other in the axial direction.

さらに、出力側軸受30の軸方向の荷重中心位置と、オイルシール5の軸方向の荷重中心位置とを一致させることで、この出力側軸受30の配置領域W1と、オイルシール5の配置領域W3との軸方向位置を重複させた場合の、モータケースCase内のスペース効率の向上といった効果を最大限得ることができる。   Further, by aligning the axial load center position of the output-side bearing 30 with the axial load center position of the oil seal 5, the arrangement area W1 of the output-side bearing 30 and the arrangement area W3 of the oil seal 5 are matched. When the position in the axial direction is overlapped, the effect of improving the space efficiency in the motor case Case can be maximized.

また、この実施例1では、ステップドピニオン14において、大ピニオン14aと小ピニオン14bのねじれ角比と、大ピニオン14aと小ピニオン14bのピッチ円径比とが、同一値になるように設定し、上述の式(1)が成立するように各値を設定する例を示したが、ねじれ角比とピッチ円径比とが完全に同一値でなくてもよい。このねじれ角比の値とピッチ円径比の値を同一の値に近づけるほど、大ピニオン14aとサンギヤ12との噛み合い部分で発生する軸方向分力荷重F1と、小ピニオン14bとリングギヤ13との噛み合い部分で発生する軸方向分力荷重F2とが、同じ大きさの力となる。このため、ねじれ角比とピッチ円径比とを近似値に設定することで、上記軸方向分力荷重F1と軸方向分力荷重F2とを近い値にすることができ、ステップドピニオン14の外部に作用する軸方向荷重を抑制することができる。すなわち、ねじれ角比とピッチ円径比とを近似値に設定すればよい。   In the first embodiment, in the stepped pinion 14, the torsion angle ratio between the large pinion 14a and the small pinion 14b and the pitch circle diameter ratio between the large pinion 14a and the small pinion 14b are set to be the same value. Although an example is shown in which each value is set so that the above-described equation (1) is established, the torsion angle ratio and the pitch circle diameter ratio do not have to be completely the same value. As the value of the torsion angle ratio and the value of the pitch circle diameter ratio become closer to the same value, the axial component force load F1 generated at the meshing portion of the large pinion 14a and the sun gear 12, the small pinion 14b, and the ring gear 13 The axial component force load F2 generated at the meshing portion is the same magnitude. For this reason, the axial component force load F1 and the axial component force load F2 can be made close to each other by setting the torsion angle ratio and the pitch circle diameter ratio to approximate values, and the stepped pinion 14 An axial load acting on the outside can be suppressed. That is, the twist angle ratio and the pitch circle diameter ratio may be set to approximate values.

さらに、この実施例1では、本発明のモータ駆動装置を電気自動車のインホイールモータに適用した例を示したが、これに限らない。車両前部等に形成されたモータルームに配置されたモータ駆動ユニットに適用してもよい。
また、変速機構としてのギヤトレインGTは、モータシャフト6の回転を一段減速して出力する例を示したが、複数段階変速するものであってもよいし、増速するものであってもよい。
Further, in the first embodiment, an example in which the motor driving device of the present invention is applied to an in-wheel motor of an electric vehicle is shown, but the present invention is not limited to this. You may apply to the motor drive unit arrange | positioned in the motor room formed in the vehicle front part.
Moreover, although the gear train GT as a speed change mechanism has shown the example which decelerates and outputs the rotation of the motor shaft 6 by one step, the gear train GT may change at a plurality of steps or may increase the speed. .

A 駆動ユニット本体
B 変位吸収機構
Case モータケース(ユニットケース)
MG モータ/ジェネレータ(モータ機構)
GT ギヤトレイン(変速機構)
1 ケース本体
2 入力側カバー
2a 開口
3 蓋部材
4 出力側カバー
4a 開口
5 オイルシール
6 モータシャフト(入力シャフト)
7 ロータ
8 ステータ
12 サンギヤ(入力側回転部材)
13 リングギヤ(変速部)
14 ステップドピニオン(変速部)
14a 大ピニオン(第1ピニオン)
14b 小ピニオン(第2ピニオン)
15 キャリア(出力側回転部材)
20 入力側軸受
30 出力側軸受
40 中間軸受
A Drive unit body B Displacement absorption mechanism
Case Motor case (unit case)
MG motor / generator (motor mechanism)
GT gear train (transmission mechanism)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case main body 2 Input side cover 2a Opening 3 Cover member 4 Output side cover 4a Opening 5 Oil seal 6 Motor shaft (input shaft)
7 Rotor 8 Stator 12 Sun gear (input side rotating member)
13 Ring gear (transmission)
14 Stepped pinion (transmission part)
14a Large pinion (first pinion)
14b Small pinion (second pinion)
15 Carrier (output side rotating member)
20 Input side bearing 30 Output side bearing 40 Intermediate bearing

Claims (3)

入力シャフトを回転駆動するモータ機構と、
前記入力シャフトに連結する入力側回転部材と、前記入力側回転部材の回転を変速する変速部と、前記変速部によって変速した回転を出力する出力側回転部材と、を有する変速機構と、
前記モータ機構及び前記変速機構を内蔵するユニットケースと、
前記ユニットケースに設けられ、前記入力シャフトを回転可能に支持する入力側軸受と、
前記ユニットケースに設けられ、前記変速機構の出力側回転部材を回転可能に支持する出力側軸受と、
前記入力シャフトと前記出力側回転部材の間に設けられ、前記入力シャフトと前記出力側回転部材を互いに相対回転可能に支持する中間軸受と、を備え、
前記入力シャフトの軸方向に対し、前記入力側回転部材の回転軸と、前記変速部の回転軸と、前記出力側回転部材の回転軸とをそれぞれ同一の方向に配置して、前記モータ機構と前記変速機構とを同軸に配置し、
前記ユニットケースと前記出力側回転部材との間に、前記ユニットケースの内部に封入されたオイルの漏れを防止するオイルシールを介装し、
前記変速機構の軸方向における前記出力側軸受の配置領域と、前記変速機構の軸方向における前記中間軸受の配置領域とを、前記変速機構の軸方向に対して垂直な方向から見て互いに重複する位置に設定し、
前記オイルシールの軸方向における配置領域と、前記出力側軸受の軸方向における配置領域とを、前記変速機構の軸方向に対して垂直な方向から見て互いに重複する位置に設定すると共に、前記出力側軸受の内側に前記オイルシールを配置する
ことを特徴とするモータ駆動装置。
A motor mechanism for rotationally driving the input shaft;
A transmission mechanism comprising: an input-side rotation member coupled to the input shaft; a transmission unit that shifts the rotation of the input-side rotation member; and an output-side rotation member that outputs rotation shifted by the transmission unit;
A unit case containing the motor mechanism and the speed change mechanism;
An input-side bearing provided in the unit case and rotatably supporting the input shaft;
An output-side bearing provided in the unit case and rotatably supporting an output-side rotating member of the speed change mechanism;
An intermediate bearing that is provided between the input shaft and the output-side rotating member and supports the input shaft and the output-side rotating member so as to be relatively rotatable with respect to each other;
With respect to the axial direction of the input shaft, the rotating shaft of the input side rotating member, the rotating shaft of the transmission unit, and the rotating shaft of the output side rotating member are arranged in the same direction, and the motor mechanism The transmission mechanism is arranged coaxially,
Between the unit case and the output side rotating member, an oil seal that prevents leakage of oil sealed inside the unit case is interposed,
The arrangement area of the output side bearing in the axial direction of the transmission mechanism and the arrangement area of the intermediate bearing in the axial direction of the transmission mechanism overlap each other when viewed from a direction perpendicular to the axial direction of the transmission mechanism. Set to position ,
An arrangement region in the axial direction of the oil seal and an arrangement region in the axial direction of the output side bearing are set at positions overlapping each other when viewed from a direction perpendicular to the axial direction of the transmission mechanism. A motor driving device , wherein the oil seal is disposed inside a side bearing .
請求項1に記載されたモータ駆動装置において、
前記ユニットケースに対する前記モータ機構の軸方向両側への移動を、前記入力側軸受を介して規制し、前記ユニットケースに対する前記変速機構の軸方向両側への移動を、前記出力側軸受を介して規制する
ことを特徴とするモータ駆動装置。
In the motor drive device according to claim 1 ,
Movement of the motor mechanism to both sides in the axial direction with respect to the unit case is restricted via the input side bearing, and movement of the speed change mechanism with respect to the unit case to both sides in the axial direction is restricted via the output side bearing. A motor drive device characterized by that.
請求項1又は請求項2に記載されたモータ駆動装置において、
前記変速機構を、サンギヤと、リングギヤと、前記サンギヤに噛み合う第1ピニオン及び該第1ピニオンとは異なる径を有すると共に前記リングギヤに噛み合う第2ピニオンを有するステップドピニオンと、を備えた遊星歯車から構成し、
前記ステップドピニオンをヘリカルギヤとすると共に、前記第1ピニオンのギヤねじれ方向と前記第2ピニオンのギヤねじれ方向を互いに逆向きに設定し、且つ、前記第1ピニオンと前記第2ピニオンとのねじれ角比と、前記第1ピニオンと前記第2ピニオンのピッチ円径比とを近似値に設定する
ことを特徴とするモータ駆動装置。
In the motor drive device according to claim 1 or 2 ,
The transmission mechanism includes a planetary gear including a sun gear, a ring gear, a stepped pinion having a first pinion meshing with the sun gear and a second pinion having a diameter different from that of the first pinion and meshing with the ring gear. Configure
The stepped pinion is a helical gear, the gear twist direction of the first pinion and the gear twist direction of the second pinion are set opposite to each other, and the twist angle between the first pinion and the second pinion The motor drive device is characterized in that the ratio and the pitch circle diameter ratio of the first pinion and the second pinion are set to approximate values.
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