JP6621997B2 - 自動車用減速機付きモータ駆動装置 - Google Patents

Description

この発明は、電動モータと、この電動モータの動力を減速して駆動輪に伝達する減速機とを備え、減速機がケーシング内に複数の歯車軸を平行に配置した平行軸歯車減速機である自動車用減速機付きモータ駆動装置に関するものである。

自動車用減速機付きモータ駆動装置として、左右の駆動輪をそれぞれ独立して駆動させる２基の電動モータと減速機を備えるものが特許文献１に開示されている。

この従来の自動車用減速機付きモータ駆動装置は、図９に示すように、左右の駆動輪を個別に駆動する左右の電動モータ１０１と電動モータ１０１の回転を減速する２基の減速機１０２を備え、左右の電動モータ１０１の中央に２基の減速機１０２を配置している。

減速機１０２は、図９に示すように、モータ軸１１２から動力が伝達される入力歯車を有する入力歯車軸１２３と、この入力歯車軸１２３の入力歯車に噛み合う大径歯車と出力歯車に噛み合う小径歯車を有する複数の中間歯車軸１２４と、出力歯車を有し、減速機ケーシング１２８から引き出されて等速ジョイント１２６、中間シャフト１２７を介して駆動輪に駆動力を伝達する出力歯車軸部１２５とを備える平行軸歯車減速機である。各歯車は、はすば歯車であり、各歯車軸は両端部を転がり軸受により回転自在に減速機ケーシング１２８に支持されている。また、左右の各歯車軸は各歯車軸１２３、１２４、１２５同士が同軸上に配置されている。

このような減速機の各歯車軸を支持する転がり軸受に対しては、焼き付き等の損傷を防ぎ、且つ転動疲労寿命の要求を満足させるために、軸受軌道面並びに転動体と保持器の接触部に適切な量の潤滑油を供給することが必要である。

歯車減速機の代表的な潤滑方式に油浴方式がある。油浴方式では、減速機ケーシング下部に滞留する潤滑油が歯車によって掻き揚げられ、その際に生じる油飛沫が歯面や転がり軸受に供給される。

しかしながら、単なる油浴潤滑では、転がり軸受が高速回転する場合は、転動体および保持器の回転運動によって、転がり軸受内部への潤滑油の流入が阻害される虞がある。

そこで、軸受とケーシングの間に設けた油溜まりに軸心給油で潤滑油を供給し、軸受に潤滑油を供給する方法がある（特許文献２参照）。

特開平１１−２４３６６４号公報 特開２０００−７１７８９号公報

ところで、転がり軸受けの潤滑を供給する方法として、転がり軸受が挿入されるケーシングの外輪嵌合面に溝を設け、ケーシングの軸受部に油溜まりを作って積極的な油の潤滑を可能としたものを本発明者等は創作した。しかし、ケーシングの外輪嵌合面に溝を設ける場合、転がり軸受の転動体がこの溝の位相を通過する際、転動体を介して外輪に作用する荷重により外輪が変形する虞がある。外輪が変形すると、外輪軌道面の真円度などが悪化し、振動・音響や耐久性などに悪影響を与えることが考えられる。

そこで、この発明は、転がり軸受の外輪の変形を抑制し、軸受機能を低下させることなく、転がり軸受の内部への潤滑油の供給を良好にした自動車用減速機付きモータ駆動装置を提供することを課題とするものである。

前記の課題を解決するために、この発明は、電動モータと、この電動モータの動力を減速して駆動輪に伝達する減速機とを備え、減速機は、モータ軸から動力が伝達される入力歯車を有する入力歯車軸と、駆動輪に駆動力を伝達する出力歯車を有する出力歯車軸と、入力歯車軸と出力歯車軸との間に設けられる中間歯車を有する1つ以上の中間歯車軸とを平行に配置した平行軸歯車減速機である自動車用減速機付きモータ駆動装置において、前記平行軸歯車減速機を構成する複数の歯車軸は、その両端部において平行軸歯車減速機を収容する減速機ケーシングに設けられた軸受嵌合穴に嵌合された転がり軸受を介して支持され、前記転がり軸受が嵌合する前記軸受嵌合穴の内周面に、減速機を収容する空間と前記軸受嵌合穴の内部空間とを連通する少なくとも１つの溝を、歯車の噛み合いによって前記転がり軸受に作用する荷重の作用線と交差しない位置に設けることを特徴とする。

この発明の自動車用減速機付きモータ駆動装置は、一つの電動モータと一つの減速機を備える。

また、この発明の自動車用減速機付きモータ駆動装置は、左右の駆動輪をそれぞれ独立に駆動させる２基の電動モータと、この２基の電動モータの動力を個別に減速して左右の駆動輪に伝達する２基の減速機とを備える。

以上のように、この発明によれば、減速機を収容するケーシング内の空間と軸受嵌合穴の内部空間とを連通する少なくとも１つの溝が設けられているので、潤滑油を軸受内部に供給できるとともに、溝を転がり軸受に作用する荷重の作用線と交差しない位置に設けることで、転がり軸受が溝の位相を通過する際の外輪の変形が抑えられ、軸受機能の低下を防止することができる。

この発明を適用した２モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置の実施形態を示す横断平面図である。 この発明に係る２モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置を使用する電気自動車の一例を示す概略平面図である。 図１の実施形態の平面図である。 図１の実施形態の歯車列を軸方向から見た説明図である。 図１の破線で囲んだ領域Ａ部分の拡大図である。 図５のＡ−Ａ線で断面にした説明図である。 この発明の実施形態の要部を示す説明図であり、（ａ）は入力歯車軸の軸受部分、（ｂ）は中間歯車軸の軸受部分、（ｃ）は出力歯車軸の軸受部分を示している。 この発明を適用した１モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置の実施形態を示す横断平面図である。 従来の２モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置を示す横断平面図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示す自動車用減速機付きモータ駆動装置Ａは、２基の減速機２Ｌ、２Ｒを左右並列に収容する減速機ケーシング２０を中央にし、その減速機ケーシング２０の左右に２基の電動モータ１Ｌ、１Ｒのモータケーシング３Ｌ、３Ｒを固定配置したものである。

図２に示す電気自動車Ｃは、前輪駆動方式であり、シャーシ５１と、駆動輪としての前輪５２と、後輪５３と、左右の駆動輪をそれぞれに独立に駆動する２モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置Ａとを備え、２モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置Ａは、駆動輪である左右の前輪５２の中央位置のシャーシ５１上に搭載され、２モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置Ａの駆動力は、等速ジョイント１５と中間シャフト１６を介して左右の駆動輪である前輪５２に伝達される。

なお、２モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置Ａの搭載形態としては、図２に示す前輪駆動方式の他、後輪駆動方式、四輪駆動方式でもよい。

２モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置Ａにおける左右の電動モータ１Ｌ、１Ｒは、図１に示すように、モータケーシング３Ｌ、３Ｒ内に収容されている。

モータケーシング３Ｌ、３Ｒは、円筒形のモータケーシング本体３ａＬ、３ａＲと、このモータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの外側面を閉塞する外側壁３ｂＬ、３ｂＲと、モータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの内側面に減速機２Ｌ、２Ｒと隔てる内側壁３ｃＬ、３ｃＲとからなる。モータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの内側壁３ｃＬ、３ｃＲには、モータ軸１２ａを引き出す開口部が設けられている。

電動モータ１Ｌ、１Ｒは、図１に示すように、モータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの内周面にステータ１１を設け、このステータ１１の内周に間隔をおいてロータ１２を設けたラジアルギャップタイプのものを使用している。なお、電動モータ１Ｌ、１Ｒは、アキシャルギャップタイプのものを使用してもよい。

ロータ１２は、モータ軸１２ａを中心部に有し、そのモータ軸１２ａはモータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの内側壁３ｃＬ、３ｃＲの開口部からそれぞれ減速機２Ｌ、２Ｒ側に引き出されている。モータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの開口部とモータ軸１２ａとの間にはシール部材１３が設けられている。

モータ軸１２ａは、モータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの内側壁３ｃＬ、３ｃＲと外側壁３ｂＬ、３ｂＲとに転がり軸受１４ａ、１４ｂによって回転自在に支持されている（図１）。

左右並列に設けられた２基の減速機２Ｌ、２Ｒを収容する減速機ケーシング２０は、図１および図３に示すように、中央ケーシング２０ａとこの中央ケーシング２０ａの両側面に固定される左右の側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲの３ピース構造になっている。左右の側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲは、中央ケーシング２０ａの両側の開口部に複数のボルト２６Ｌ，２６Ｒによって固定されている（図３）。

減速機ケーシング２０の側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲのアウトボード側（車体外側）の側面と電動モータ１Ｌ、１Ｒのモータケーシング本体３ａＬ、３ａＲの内側壁３ｃＬ、３ｃＲとを、複数のボルト２９によって固定することにより、減速機ケーシング２０の左右に２基の電動モータ１Ｌ、１Ｒが固定配置される（図１、図３）。

中央ケーシング２０ａには、図１に示すように、中央に仕切り壁２１が設けられている。減速機ケーシング２０は、この仕切り壁２１によって左右に２分割され、２基の減速機２Ｌ、２Ｒを収容する独立した左右の収容室が並列に設けられている。

減速機２Ｌ、２Ｒは、図１に示すように、左右対称形に設けられ、モータ軸１２ａから動力が伝達される入力歯車２３ａを有する入力歯車軸２３Ｌ、２３Ｒと、この入力歯車２３ａに噛み合う大径歯車２４ａと出力歯車２５ａに噛み合う小径歯車２４ｂを有する中間歯車軸２４Ｌ、２４Ｒと、出力歯車２５ａを有し、減速機ケーシング２０から引き出されて等速ジョイント１５、中間シャフト１６（図２）を介して駆動輪に駆動力を伝達する出力歯車軸２５Ｌ、２５Ｒとを備える平行軸歯車減速機である。左右２基の減速機２Ｌ、２Ｒの各入力歯車軸２３Ｌ、２３Ｒ、中間歯車軸２４Ｌ、２４Ｒ、出力歯車軸２５Ｌ、２５Ｒは、それぞれ同軸上に配置されている。

減速機２Ｌ、２Ｒの入力歯車軸２３Ｌ、２３Ｒの両端は、中央ケーシング２０ａの仕切り壁２１の左右両面に形成した軸受嵌合穴２７ａと側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲに形成した軸受嵌合穴２７ｂに転がり軸受２８ａ、２８ｂを介して回転自在に支持されている。

入力歯車軸２３Ｌ、２３Ｒのアウトボード側の端部は、側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲに設けた開口部２７ｃから外側に引き出されており、開口部２７ｃと入力歯車軸２３Ｌ、２３Ｒの外側端部との間にはオイルシール３１を設け、減速機２Ｌ、２Ｒに封入された潤滑油の漏洩および外部からの泥水などの浸入を防止している。

モータ軸１２ａは中空構造であり、この中空のモータ軸１２ａに、入力歯車軸２３Ｌ、２３Ｒが挿入される。入力歯車軸２３Ｌ、２３Ｒとモータ軸１２ａとは、スプライン（セレーションも含む以下同じ）結合されている。

中間歯車軸２４Ｌ、２４Ｒは、外周面に入力歯車２３ａに噛み合う大径歯車２４ａと出力歯車２５ａに噛み合う小径歯車２４ｂを有する段付き歯車軸である。この中間歯車軸２４Ｌ、２４Ｒの両端は、中央ケーシング２０ａの仕切り壁２１の両面に形成した軸受嵌合穴３２ａと側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲに形成した軸受嵌合穴３２ｂとに転がり軸受３４ａ、３４ｂを介して支持されている。

出力歯車軸２５Ｌ、２５Ｒは、大径の出力歯車２５ａを有し、中央ケーシング２０ａの仕切り壁２１の両面に形成した軸受嵌合穴３５ａと側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲに形成した軸受嵌合穴３５ｂに転がり軸受３７ａ、３７ｂによって支持されている。

出力歯車軸２５Ｌ、２５Ｒのアウトボード側の端部は、側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲに形成した開口部３５ｃから減速機ケーシング２０の外側に引き出され、引き出された出力歯車軸２５Ｌ、２５Ｒのアウトボード側の端部の外周面に、等速ジョイント１５の外側継手部１５ａがスプライン結合されている。

出力歯車軸２５Ｌ、２５Ｒに結合された等速ジョイント１５は、中間シャフト１６を介して駆動輪５２に接続される（図２）。

出力歯車軸２５Ｌ、２５Ｒのアウトボード側の端部と側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲに形成した開口部３５ｃとの間には、オイルシール３９を設け、減速機２Ｌ、２Ｒに封入された潤滑油の漏洩および外部からの泥水などの侵入を防止している。

図５に中間歯車軸２４Ｌについて示すように、入力歯車軸２３Ｌ、２３Ｒ、中間歯車軸２４Ｌ、２４Ｒ、出力歯車軸２５Ｌ、２５Ｒの両端部には、転がり軸受２８ａ、２８ｂ、３４ａ、３４ｂ、３７ａ、３７ｂの内輪４０が嵌め込まれ、そして、転がり軸受２８ａ、２８ｂ、３４ａ、３４ｂ、３７ａ、３７ｂの外輪４１は中央ケーシング２０ａの軸受嵌合穴２７ａ、３２ａ、３５ａと、側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲの軸受嵌合穴２７ｂ、３２ｂ、３５ｂと、に嵌め込まれている。

そして、減速機２Ｌ、２Ｒの入力歯車軸２３Ｌ、２３Ｒ、中間歯車軸２４Ｌ、２４Ｒ、出力歯車軸２５Ｌ、２５Ｒを支持する転がり軸受２８ａ、２８ｂ、３４ａ、３４ｂ、３７ａ、３７ｂに対しては、焼き付き等の損傷を防ぎ、且つ転動疲労寿命の要求を満足させるために、軸受軌道面並びに転動体と保持器の接触部に適切な量の潤滑油を供給する。尚、説明を簡単にするため、転がり軸受２８ａ、２８ｂ、３４ａ、３４ｂ、３７ａ、３７ｂの構成部品である内輪４０、外輪４１、転動体４２、および溝４５は符号を共通にして説明する。

油浴方式では、減速機ケーシング下部に滞留する潤滑油が歯車によって掻き揚げられ、その際に生じる油飛沫が歯面や転がり軸受に供給される。

単なる油浴潤滑では、転がり軸受が高速回転する場合は、転動体および保持器の回転運動によって、転がり軸受内部への潤滑油の流入が阻害される可能性が高まる。軸受内部に潤滑油を供給するためには、軸受内部に、軸方向に貫通する油の流れを生じさせることが効果的である。

そこで、この実施形態では、この流れを生じさせるための構造を採用している。図１の破線Ａで囲んだ部分を拡大した図５、および図５のＡ−Ａ線での断面である図６に示すように、転がり軸受３４ｂが嵌合する軸受嵌合穴３２ｂの内周面に、減速機を収容するケーシング２０内の空間と軸受嵌合穴３２ｂの内部空間とを連通する少なくとも１つの溝４５が設けられている。すなわち、図５に示すように、転がり軸受３４ｂを境にギヤ等が存在するケーシング２０の空間をギヤ空間Ｇ１と、ケーシング２０の側面ケーシング２０ｂＬに設けた軸受嵌合穴３２ｂによって閉鎖される空間を内部空間Ｇ２とすると、転がり軸受３４ｂの外輪４１が嵌合する側面ケーシング２０ｂＬに設けた軸受嵌合穴３２ｂの内周面に、ギヤ空間Ｇ１と内部空間Ｇ２を連通させる溝４５を１つ以上設けている。

この溝４５により、溝４５から流入した油が内部空間Ｇ２を経由して転がり軸受３４ｂの内部空間を通り排出される流れ、又は転がり軸受３４ｂから流入した油が内部空間Ｇ２を経由して溝４５を通り排出される流れが、溝４５を設ける位置により生じる。例えば、軸心より上に溝４５が設けられている場合には、ギヤ空間Ｇ１から溝４５を通り流入した油が内部空間Ｇ２を経由して転がり軸受３４ｂの内部空間を通りギヤ空間Ｇ１へ排出される流れが生じ、軸心より下に溝４５が設けられている場合には、ギヤ空間Ｇ１から転がり軸受３４ｂの内部空間を通り流入した油が内部空間Ｇ２を経由して溝４５を通りギヤ空間Ｇ１へ排出される流れが生じて、転がり軸受３４ｂの内部への潤滑油が供給される。

図１、図５および図６においては、便宜上、転がり軸受３４ｂが取り付けられる側面ケーシング２０ｂＬの軸受嵌合穴３２ｂについて説明したが、他の転がり軸受２８ａ、２８ｂ、３４ａ、３７ａ、３７ｂが嵌め込まれる中央ケーシング２０ａの軸受嵌合穴２７ａ、３２ａ、３５ａと、側面ケーシング２０ｂＬの軸受嵌合穴２７ｂ、３５ｂと、側面ケーシング２０ｂＲの軸受嵌合穴２７ｂ、３２ｂ、３５ｂ部分にも同様に、各軸受嵌合穴の内周面に、ギヤ空間Ｇ１と内部空間Ｇ２を連通させる溝４５を１つ以上設けている。

ところで、ケーシング２０の軸受嵌合穴の内周面、すなわち、転がり軸受の外輪が嵌合する面に上記の溝４５を設ける場合、転動体４２がこの溝４５の位相を通過する際、転動体４２を介して外輪４１に作用する荷重により外輪４１が変形する虞がある。この外輪４１の変形に伴い、外輪軌道面の真円度などが悪化し、振動・音響や耐久性などに悪影響を与えることが考えられる。

図２に示す電気自動車Ｃに搭載された２モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置Ａにおける、インボード側（車体内側）からアウトボード側を見た場合の、減速機２Ｌの入力歯車軸２３Ｌ、中間歯車軸２４Ｌ、出力歯車軸２５Ｌの歯車の配置を図４に示す。入力歯車軸２３Ｌは出力歯車軸２５Ｌより車両前方に位置し、中間歯車軸２４Ｌは入力歯車軸２３Ｌおよび出力歯車軸２５Ｌより上方に位置している。車両前進時の出力歯車軸２５Ｌの回転方向は、図中に矢印で示すように時計回りである。ここで、減速機２Ｒについては、図４を鏡面対称とした関係となる。図４に示すように、歯車同士の回転噛み合わせ時に、転がり軸受内部には、ある周方向範囲にわたり、転動体と軌道輪間に荷重が作用する負荷圏が存在する。そして、最も荷重が大きいのが当該荷重作用線上である。図４には、どの方向に荷重作用線が生じるかを示している。

そこで、この実施形態では、転がり軸受に作用する荷重の作用線とこの溝４５が交差しないように、ケーシング２０の軸受嵌合穴の内周面に溝４５を設けている。

このように構成することで、転動体４２がこの溝４５の位相を通過する際の外輪４１の変形を抑え、軸受機能の低下を防止することができる。

次に、荷重の作用線につき、図４のギヤ配列を参照して説明する。この実施形態では、荷重作用線は以下に定義される。

ここで、入力歯車２３ａと大径歯車２４ａよるギヤ噛み合い列をＡ列、小径歯車２４ｂと出力歯車２５ａよるギヤ噛み合い列をＢ列とする。入力歯車軸２３Ｌの軸心をＯ₁、中間歯車軸２４Ｌの軸心をＯ₂、出力歯車軸２５Ｌの軸心をＯ₃とする。

図４において、Ｌ_1A、Ｌ_2Aは、軸心Ｏ₁、軸心Ｏ₂を結ぶ直線に垂直で、それぞれ、軸心Ｏ₁と軸心Ｏ₂を通る直線とする。Ｌ_2B、Ｌ_3Bは、軸心Ｏ₂、軸心Ｏ₃を結ぶ直線に垂直で、それぞれ、軸心Ｏ₂と軸心Ｏ₃を通る直線とする。

入力歯車２３ａと大径歯車２４ａによるギヤ噛み合い、すなわち、ギヤ列Ａの噛み合いにより、加速時（ドライブ側）に、入力歯車軸２３Ｌの転がり軸受２８ａ、２８ｂに作用する荷重の作用線をＬ_1Dとする。

入力歯車２３ａと大径歯車２４ａとのギヤ列Ａの噛み合いにより、減速時（コースト側）に、入力歯車軸２３Ｌの転がり軸受２８ａ、２８ｂに作用する荷重の作用線をＬ_1Cとする。

入力歯車２３ａと大径歯車２４ａとのギヤ列Ａの噛み合いにより、加速時（ドライブ側）に、中間歯車軸２４Ｌの転がり軸受３４ａ、３４ｂに作用する荷重の作用線をＬ_2DAとする。

入力歯車２３ａと大径歯車２４ａとのギヤ列Ａの噛み合いにより、減速時（コースト側）に、中間歯車軸２４Ｌの転がり軸受３４ａ、３４ｂに作用する荷重の作用線をＬ_2CAとする。

小径歯車２４ｂと出力歯車２５ａによるギヤ列Ｂのギヤ噛み合い、すなわち、ギヤ列Ｂの噛み合いにより、加速時（ドライブ側）に、中間歯車軸２４Ｌの転がり軸受３４ａに作用する荷重の作用線をＬ_2DBとする。

小径歯車２４ｂと出力歯車２５ａとのギヤ列Ｂの噛み合いにより、減速時（コースト側）に、中間歯車軸２４Ｌの転がり軸受３４ａ、３４ｂに作用する荷重の作用線をＬ_2CBとする。

小径歯車２４ｂと出力歯車２５ａとのギヤ列Ｂの噛み合いにより、加速時（ドライブ側）に、出力歯車軸２５Ｌの転がり軸受３７ａ、３７ｂに作用する荷重の作用線をＬ_3Dとする。

小径歯車２４ｂと出力歯車２５ａとのギヤ列Ｂの噛み合いにより、減速時（コースト側）に、出力歯車軸２５Ｌの転がり軸受３７ａ、３７ｂに作用する荷重の作用線をＬ_3Cとする。

Ｌ_1DとＬ_1Aとの間、Ｌ_1CとＬ_1Aとの間は、それぞれ角度φをなす。
Ｌ_2DAとＬ_2Aとの間、Ｌ_2CAとＬ_2Aとの間は、それぞれ角度φをなす。
Ｌ_2DBとＬ_2Bとの間、Ｌ_2CBとＬ_2Bとの間は、それぞれ角度φ’をなす。
Ｌ_3DとＬ_3Bとの間、Ｌ_3CとＬ_3Bとの間は、それぞれ角度φ’をなす。

角度φおよびφ’は、歯車の歯面圧力角、歯面ねじれ角に基づいて、次式で与えられる。
tanφ=tanα/cosβ
tanφ’=tanα’/cosβ’
ここで、α、α’は、歯面圧力角、β、β’は、歯面ねじれ角である。

すなわち、荷重の作用線は、軸心位置と歯車諸元（圧力角とねじれ角）によって定義できる。この発明では、軸心位置と歯車諸元（圧力角とねじれ角）によって得られた荷重作用線と交差しない位置で、溝４５を１つ以上形成し、ギヤ空間Ｇ１と内部空間Ｇ２を連通させている。

図７(a)〜図７（ｃ）に、軸受嵌合穴２７ｂ、３２ｂ、３５ｂに設ける溝４５の例を示す。図７（ａ）は、入力歯車軸２３Ｌを支持する転がり軸受２８ｂ部分を示している。入力歯車２３ａ（図４参照）には、ドライブ側の荷重作用線Ｌ_1D、コースト側の荷重作用線Ｌ_1Cが存在するので、この２つの荷重作用線を避けて、軸受嵌合穴２７ｂに２つの溝４５を設けている。

図７（ｂ）は、中間歯車軸２４Ｌを支持する転がり軸受３４ｂ部分を示している。中間歯車軸２４Ｌには、入力歯車２３ａと噛み合う大径歯車２４ａと出力歯車２５ａと噛み合う小径歯車２４ｂが設けられているので（図４参照）、２つのドライブ側の荷重作用線Ｌ_2DA、Ｌ_2DB、２つのコースト側の荷重作用線Ｌ_2CA、Ｌ_2CBが存在するので、この４つの荷重作用線を避けて、軸受嵌合穴３２ｂに２つの溝４５を設けている。

図７（ｃ）は、出力歯車軸２５Ｌを支持する転がり軸受３７ｂ部分を示している。出力歯車２５ａには、ドライブ側の荷重作用線Ｌ_3D、コースト側の荷重作用線Ｌ_3Cが存在するので、この２つの荷重作用線を避けて、軸受嵌合穴３５ｂに２つの溝４５を設けている。

これら軸受嵌合穴２７ｂ、３２ｂ、３５ｂに設けられる軸心より上側の溝４５は、主として潤滑油が入り、軸心から下側の溝４５は、主として潤滑油が排出される。そして、潤滑油が転がり軸受２８ｂ、３４ｂ、３７ｂの端面に沿って流れ、この端面に沿って流れる際に、転がり軸受２８ｂ、３４ｂ、３７ｂの内部に潤滑油が供給される。

上記した実施形態は、２モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置Ａを例にして説明したが、この発明は、１モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置の減速機にも適用することができる。１モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置の場合、減速機ケーシング２０は、モータ側のケーシングと減速機側のケーシングの構成となり、モータ側のケーシングが、２モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置Ａにおける側面ケーシング２０ｂＬ、２０ｂＲに、減速機側ケーシングは中央ケーシング２０ａに相当する。図８に従い、１モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置について説明する。尚、２モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置で説明した構成部品については同じ符号をつけて説明している場合がある。

１モータ式の自動車用減速機付きモータ駆動装置Ｂにおける電動モータ１Ｓは、図８に示すように、モータケーシング３Ｓ内に収容されている。

モータケーシング３Ｓは、円筒形のモータケーシング本体３ａＳと、このモータケーシング本体３ａＳの外側面を閉塞する外側壁３ｂＳと、モータケーシング本体３ａＳの内側面に減速機２Ｓと隔てる内側壁３ｃＳとからなる。モータケーシング本体３ａＳの内側壁３ｃＳには、モータ軸１２ａを引き出す開口部が設けられている。

電動モータ１Ｓは、図８に示すように、モータケーシング本体３ａＳの内周面にステータ１１を設け、このステータ１１の内周に間隔をおいてロータ１２を設けたラジアルギャップタイプのものを使用している。なお、電動モータ１Ｓは、アキシャルギャップタイプのものを使用してもよい。

ロータ１２は、モータ軸１２ａを中心部に有し、そのモータ軸１２ａはモータケーシング本体３ａＳの内側壁３ｃＳの開口部からそれぞれ減速機２Ｓ側に引き出されている。モータケーシング本体３ａＳの開口部とモータ軸１２ａとの間にはシール部材１３が設けられている。

モータ軸１２ａは、モータケーシング本体３ａＳの内側壁３ｃＳと外側壁３ｂＳとに転がり軸受１４ａ、１４ｂによって回転自在に支持されている（図８）。

減速機２Ｓを収容する減速機ケーシング２０は、図８に示すように、側壁ケーシング２０ａＳとこの側壁ケーシング２０ａＳとモータケーシング３Ｓの間に固定される側面ケーシング２０ｂＳの２ピース構造になっている。側面ケーシング２０ｂＳと側壁ケーシング２０ａＳは図示しない複数のボルトによって固定されている。

減速機ケーシング２０の側面ケーシング２０ｂＳの側面と電動モータ１Ｓのモータケーシング本体３ａＳの内側壁３ｃＳとを、複数のボルト２９によって固定することにより、減速機ケーシング２０に電動モータ１Ｓが固定配置される（図８）。

側壁ケーシング２０ａＳと側面ケーシング２０ｂＳとの間に減速機２Ｓを収容する収容室が設けられている。

減速機２Ｓは、図８に示すように、モータ軸１２ａから動力が伝達される入力歯車２３ａを有する入力歯車軸２３Ｓと、この入力歯車２３ａに噛み合う大径歯車２４ａと出力歯車２５ａに噛み合う小径歯車２４ｂを有する中間歯車軸２４Ｓと、出力歯車２５ａと左右輪の差動機構４６を有し、減速機ケーシング２０から左右に引き出されて等速ジョイント１５、中間シャフト１６を介して駆動輪５２（図２参照）に駆動力を伝達する出力歯車軸部２５Ｓとを備える平行軸歯車減速機である。

減速機２Ｓの入力歯車軸２３Ｓの両端は、側壁ケーシング２０ａＳの側壁２１Ｓに形成した軸受嵌合穴２７ａと側面ケーシング２０ｂＳに形成した軸受嵌合穴２７ｂに転がり軸受２８ａ、２８ｂを介して回転自在に支持されている。

入力歯車軸２３Ｓの電動モータ１Ｓ側の端部は、側面ケーシング２０ｂＳに設けた開口部２７ｃから外側に引き出されており、開口部２７ｃと入力歯車軸２３Ｓの外側端部との間にはオイルシール３１を設け、減速機２Ｓに封入された潤滑油の漏洩および外部からの泥水の浸入を防止している。

モータ軸１２ａは中空構造であり、この中空のモータ軸１２ａに、入力歯車軸２３Ｓが挿入される。入力歯車軸２３Ｓとモータ軸１２ａとは、スプライン結合されている。

中間歯車軸２４Ｓは、外周面に入力歯車２３ａに噛み合う大径歯車２４ａと出力歯車２５ａに噛み合う小径歯車２４ｂを有する段付き歯車軸である。この中間歯車軸２４Ｓの両端は、側壁ケーシング２０ａＳの側壁２１Ｓに形成した軸受嵌合穴３２ａと側面ケーシング２０ｂＳに形成した軸受嵌合穴３２ｂとに転がり軸受３４ａ、３４ｂを介して支持されている。

出力歯車軸部２５Ｓは、大径の出力歯車２５ａと差動機構４６とを有し、側壁ケーシング２０ａＳの側壁２１Ｓに形成した軸受嵌合穴３５ａと側面ケーシング２０ｂＳに形成した軸受嵌合穴３５ｂに転がり軸受３７ａ、３７ｂによって支持されている。

出力歯車軸部２５Ｓの端部は、側壁ケーシング２０ａＳと側面ケーシング２０ｂＳに形成した開口部３５ｃから減速機ケーシング２０の外側に引き出され、引き出された出力歯車軸部２５Ｓの左右端部の外周面に、等速ジョイント１５の外側継手部１５ａがスプライン結合されている。

出力歯車軸部２５Ｓに結合された等速ジョイント１５は、中間シャフト１６を介して駆動輪に接続される。

出力歯車軸部２５Ｓの左右端部と側壁ケーシング２０ａＳと側面ケーシング２０ｂＳに形成した開口部３５ｃとの間には、オイルシール３９を設け、減速機２Ｓに封入された潤滑油の漏洩および外部からの泥水などの侵入を防止している。

そして、減速機２Ｓの入力歯車軸２３Ｓ、中間歯車軸２４Ｓ、出力歯車軸部２５Ｓを支持する転がり軸受２８ａ、２８ｂ、３４ａ、３４ｂ、３７ａ、３７ｂに対しては、焼き付き等の損傷を防ぎ、且つ転動疲労寿命の要求を満足させるために、軸受軌道面並びに転動体に保持器の接触部に適切な量の潤滑油を供給する。

この実施形態においても、転がり軸受２８ａ、２８ｂ、３４ａ、３４ｂ、３７ａ、３７ｂが嵌合する軸受嵌合穴２７ａ、２７ｂ、３２ａ、３２ｂ、３５ａ、３５ｂのそれぞれの内周面に、減速機を収容するケーシング２０Ｓ内の空間と軸受嵌合穴の内部空間とを連通する少なくとも１つの溝が設けられている。そして、この溝は、荷重作用線と交差する位置を避けて設けられている。このように構成することで、転がり軸受の転動体がこの溝の位相を通過する際の外輪の変形を抑え、軸受機能の低下を防止している。

この発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内の全ての変更を含む。

１Ｌ、１Ｒ、１Ｓ ：電動モータ
２Ｌ、２Ｒ、２Ｓ ：減速機
３Ｌ、３Ｒ、３Ｓ ：モータケーシング
３ａＬ、３ａＲ、３ａＳ ：モータケーシング本体
３ｂＬ、３ｂＲ、３ｂＳ ：外側壁
３ｃＬ、３ｃＲ、３ｃＳ ：内側壁
１１ ：ステータ
１２ ：ロータ
１２ａ ：モータ軸
１３ ：シール部材
１４ａ、１４ｂ ：転がり軸受
１５ ：等速ジョイント
１５ａ ：外側継手部
１６ ：中間シャフト
２０ ：減速機ケーシング
２０ａ ：中央ケーシング
２０ａＳ ：側壁ケーシング
２０ｂＬ、２０ｂＲ、２０ｂＳ ：側面ケーシング
２１ ：仕切り壁
２１Ｓ ：側壁
２３Ｌ、２３Ｒ、２３Ｓ ：入力歯車軸
２３ａ ：入力歯車
２４Ｌ、２４Ｒ、２４Ｓ ：中間歯車軸
２４ａ ：大径歯車
２４ｂ ：小径歯車
２５Ｌ、２５Ｒ ：出力歯車軸
２５Ｓ ：出力歯車軸部
２５ａ ：出力歯車
２６Ｌ、２６Ｒ ：ボルト
２７ａ、２７ｂ ：軸受嵌合穴
２７ｃ ：開口部
２８ａ、２８ｂ ：転がり軸受
２９ ：ボルト
３１ ：オイルシール
３２ａ、３２ｂ、３５ａ、３５ｂ ：軸受嵌合穴
３４ａ、３４ｂ、３７ａ、３７ｂ ：転がり軸受
３５ｃ ：開口部
３９ ：オイルシール
４０ ：内輪
４１ ：外輪
４２ ：転動体
４５ ：溝
４６ ：差動機構
５１ ：シャーシ
５２ ：前輪
５３ ：後輪
Ａ、Ｂ ：自動車用減速機付きモータ駆動装置
Ｃ ：電気自動車
Ｇ１ ：ギヤ空間
Ｇ２ ：内部空間
α、α’ ：歯面圧力角
β、β’ ：歯面ねじれ角
φ、φ’ ：角度
Ｏ₁、Ｏ₂、Ｏ₃ ：軸心
Ｌ_1D、Ｌ_1C、Ｌ_2DA、Ｌ_2CA、Ｌ_2DB、Ｌ_2CB、Ｌ_3D、Ｌ_3C ：荷重作用線

Claims (3)

1. 電動モータと、この電動モータの動力を減速して駆動輪に伝達する減速機とを備え、減速機は、モータ軸から動力が伝達される入力歯車を有する入力歯車軸と、駆動輪に駆動力を伝達する出力歯車を有する出力歯車軸と、入力歯車軸と出力歯車軸との間に設けられる中間歯車を有する1つ以上の中間歯車軸とを平行に配置した平行軸歯車減速機である自動車用減速機付きモータ駆動装置において、前記平行軸歯車減速機を構成する複数の歯車軸は、その両端部において平行軸歯車減速機を収容する減速機ケーシングに設けられた軸受嵌合穴に嵌合された転がり軸受を介して支持され、前記転がり軸受が嵌合する前記軸受嵌合穴の内周面に、減速機を収容する空間と前記軸受嵌合穴の内部空間とを連通する少なくとも１つの溝が設けられ、該溝は、歯車の噛み合いによって前記転がり軸受に作用する荷重の作用線と交差しない位置に設けられることを特徴とする自動車用減速機付きモータ駆動装置。
2. 一つの電動モータと一つの減速機からなる請求項１に記載の自動車用減速機付きモータ駆動装置。
3. 左右の駆動輪をそれぞれ独立に駆動させる２基の電動モータと、この２基の電動モータの動力を個別に減速して左右の駆動輪に伝達する２基の減速機とを備える請求項１に記載の自動車用減速機付きモータ駆動装置。
   

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