JP7437377B2 - 左右輪駆動装置 - Google Patents

左右輪駆動装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7437377B2
JP7437377B2 JP2021503428A JP2021503428A JP7437377B2 JP 7437377 B2 JP7437377 B2 JP 7437377B2 JP 2021503428 A JP2021503428 A JP 2021503428A JP 2021503428 A JP2021503428 A JP 2021503428A JP 7437377 B2 JP7437377 B2 JP 7437377B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
gear
shaft
drive device
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021503428A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020179202A1 (ja
Inventor
直樹 ▲高▼橋
公伸 寺尾
元晴 千葉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
Publication of JPWO2020179202A1 publication Critical patent/JPWO2020179202A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7437377B2 publication Critical patent/JP7437377B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/16Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of differential gearing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2036Electric differentials, e.g. for supporting steering vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/10Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/36Differential gearings characterised by intentionally generating speed difference between outputs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/40Electrical machine applications
    • B60L2220/46Wheel motors, i.e. motor connected to only one wheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10Vehicle control parameters
    • B60L2240/22Yaw angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91Electric vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/06Differential gearings with gears having orbital motion
    • F16H48/10Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears
    • F16H2048/106Differential gearings with gears having orbital motion with orbital spur gears characterised by two sun gears
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H48/00Differential gearings
    • F16H48/36Differential gearings characterised by intentionally generating speed difference between outputs
    • F16H2048/364Differential gearings characterised by intentionally generating speed difference between outputs using electric or hydraulic motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H2057/02034Gearboxes combined or connected with electric machines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H2057/02039Gearboxes for particular applications
    • F16H2057/02043Gearboxes for particular applications for vehicle transmissions
    • F16H2057/02052Axle units; Transfer casings for four wheel drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/0021Transmissions for multiple ratios specially adapted for electric vehicles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2702/00Combinations of two or more transmissions
    • F16H2702/02Mechanical transmissions with planetary gearing combined with one or more other mechanical transmissions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Retarders (AREA)

Description

本発明は、車両の左右輪を駆動する二つのモータと、これらのモータのトルク差を増幅して左右輪の各々に伝達する歯車機構とを備えた左右輪駆動装置に関する。
従来、独立した二つのモータからの駆動トルクを左右の駆動輪に伝達する際に、二つの駆動トルクの差(トルク差)を増幅して伝達する増幅機構を備えた車両が知られている。増幅機構を備えることで、大きなトルク差を左右輪に与えられるというメリットがある一方、駆動装置全体が大型化するというデメリットがある。例えば、二つのモータを車軸上に配置した場合には車幅方向の寸法増大を回避しにくい。このため、モータを車軸上には配置せず、モータからの駆動トルクの差を増幅機構に伝達するようにした車両駆動装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。
特開2017-203503号公報
しかしながら、上記の特許文献1の第一実施形態(図1,図2等)の構成では、モータから左右の駆動輪までの動力伝達経路が長く、小型化が難しいという課題がある。また、上記の特許文献1の第二実施形態(図7,図8等)や第三実施形態(図11,図12等)の構成では、モータから左右の駆動輪までの動力伝達経路は第一実施形態のものより短いものの、モータの回転速度を減速するギヤ列が一段しか存在せず(カウンタギヤのギヤ列が一段しか存在せず)、十分なトルク(トルク差)を左右輪に伝達するためには改善の余地がある。
本件は、このような課題に鑑み案出されたもので、モータの回転速度を減速する減速ギヤ列及び二つのモータのトルク差を増幅する歯車機構を内蔵した小型な駆動装置を提供することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。
(1)ここで開示する左右輪駆動装置は、車両の左右輪を駆動する第一モータ及び第二モータと、前記第一モータ及び前記第二モータのトルク差を増幅して前記左右輪の各々に伝達する歯車機構とを具備する。この左右輪駆動装置では、前記第一モータ及び前記第二モータの各回転軸が同軸に配置されている。また、前記左右輪駆動装置は、前記各回転軸と同軸上に位置し、モータ歯車が介装されたモータ軸と、前記モータ軸と平行に配置され、前記モータ歯車と噛合する第一中間歯車及び前記第一中間歯車よりも小径の第二中間歯車が介装されたカウンタ軸と、前記モータ軸と平行に配置され、前記第二中間歯車と噛合する出力歯車が介装された出力軸と、を備える。前記出力軸は、その一端側に前記歯車機構が配置され、その他端側に前記左右輪の一方が配置されているとともに、側面視で、前記出力歯車の一部が前記第一モータ及び前記第二モータと重なるように配置され、前記カウンタ軸は、側面視で、前記モータ軸と前記出力軸とを結ぶ仮想的な直線よりも車両下方に配置されているとともに、側面視で、前記第一中間歯車が前記第一モータ及び前記第二モータの外周面よりも径方向内側に位置するように配置されている
(2)前記モータ軸は、前記第一モータ及び前記第二モータの間に位置し、前記第二中間歯車は、前記第一中間歯車よりも前記モータ側に配置され、前記歯車機構は、前記第一モータ側の前記出力歯車と前記第二モータ側の前記出力歯車との間に配置されていることが好ましい
)前記左右輪駆動装置は、前記第一モータ及び前記第二モータの各モータハウジングに連結されて少なくとも前記モータ軸を収容するケーシングと、前記ケーシングの上部に設けられ、前記各モータハウジングの内部及び前記ケーシングの内部にオイルを供給するための注入口と、を備えることが好ましい。この場合、前記モータ軸は、前記第一モータ及び前記第二モータの間に配置され、前記注入口は、二つの前記モータハウジングの間の空間に配置されていることが好ましい。
)前記出力軸は、互いに離隔する二つの軸受により軸支されるとともに、車幅方向外側の端部に設けられたジョイント部を有し、前記ジョイント部は、前記第一モータ及び前記第二モータの端面よりも車幅方向外側に配置されていることが好ましい。
開示の左右輪駆動装置によれば、モータの回転速度を減速する減速ギヤ列及びトルク差増幅機能を持つ歯車機構を内蔵した小型な左右輪駆動装置を実現できる。
実施形態に係る左右輪駆動装置の構成を説明するための模式図である。 実施形態に係る左右輪駆動装置を例示するスケルトン図である。 図1のA-A矢視断面図である。 変形例に係る左右輪駆動装置を例示するスケルトン図である。
図面を参照して、実施形態としての左右輪駆動装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
[1.構成]
本実施形態の左右輪駆動装置(以下「駆動装置10」という)を図1に示す。この駆動装置10は、AYC(アクティブヨーコントロール)機能を持った車両用のディファレンシャル装置であり、左右輪の間に介装される。AYC機能とは、左右駆動輪における駆動力(駆動トルク)の分担割合を主体的に制御することでヨーモーメントの大きさを調節し、これを以て車両のヨー方向の姿勢を安定させる機能である。本実施形態の駆動装置10は、AYC機能だけでなく、駆動トルクを左右輪に伝達して車両を走行させる機能と、車両旋回時に発生する左右輪の回転数差を受動的に吸収する機能とを併せ持つ。
駆動装置10は、左右輪を駆動する第一モータ1及び第二モータ2と、第一モータ1及び第二モータ2の回転速度を減速しながら伝達する減速ギヤ列と、第一モータ1及び第二モータ2のトルク差を増幅して左右輪の各々に伝達する歯車機構3とを備える。第一モータ1は車両の左側に配置され、第二モータ2は右側に配置される。これらの第一モータ1及び第二モータ2は、図示しないバッテリの電力で駆動される交流モータであり、好ましくは出力特性がほぼ同一とされる。左右駆動輪のトルクは可変であり、第一モータ1と第二モータ2とのトルク差が、歯車機構3において増幅されて左右輪の各々に伝達される。
第一モータ1には、回転軸1Aと一体で回転するロータ1Bと、モータハウジング1Dに固定されたステータ1Cとが設けられる。同様に、第二モータ2には、回転軸2Aと一体で回転するロータ2Bと、モータハウジング2Dに固定されたステータ2Cとが設けられる。第一モータ1及び第二モータ2は、二つの回転軸1A,2Aがいずれも車幅方向に延びる姿勢で、互いに離隔して対向配置される。各回転軸1A,2Aは回転中心C1が一致するように同軸上に配置される。
歯車機構3は、所定の増幅率でトルク差を増幅する機能を持ち、例えば差動機構や遊星歯車機構等で構成される。図2に、遊星歯車機構で構成された歯車機構3の一例を示す。この歯車機構3は、サンギヤ3S1及びリングギヤ3Rが入力要素であり、サンギヤ3S2及びキャリア3Cが出力要素であるダブルピニオン遊星歯車である。サンギヤ3S1には第一モータ1からのトルクが入力され、リングギヤ3Rには第二モータ2からのトルクが入力される。入力要素は後述する出力歯車24と一体回転するよう設けられ、出力要素は後述する出力軸13と一体回転するように設けられる。なお、歯車機構3の構成はこれに限られず、様々な構成の遊星歯車機構や遊星歯車機構以外の機構を採用可能である。
図1及び図2に示すように、本実施形態の駆動装置10には、いずれも平行に配置された三つの軸が二組設けられ、これら三つの軸に二段階で減速する減速ギヤ列が設けられる。以下、三つの軸を、各モータ1,2から左右輪への動力伝達経路の上流側から順に、モータ軸11,カウンタ軸12,出力軸13と呼ぶ。これらの軸11~13は二つずつ設けられる。図1に示すように、左右に位置する二つのモータ軸11,二つのカウンタ軸12,二つの出力軸13は、それぞれが同様に(左右対称に)構成される。また、これらの軸11~13に設けられる減速ギヤ列も左右で同様に(左右対称に)構成される。
モータ軸11は、回転中心C1を持つ中空円筒形状に形成され、左右のモータ1,2の各回転軸1A,2Aと同軸上に位置する。本実施形態のモータ軸11は回転軸1A,2Aと一体で設けられているが、これらが別体で設けられて接合,連結されたものであってもよい。モータ軸11には、モータ歯車21が介装される。モータ軸11は、第一モータ1及び第二モータ2の間に位置し、図示しない軸受により回転自在に支持される。
カウンタ軸12は、回転中心C2を持つ中空円筒状に形成され、モータ軸11と平行に配置される。カウンタ軸12には、モータ歯車21と噛合する第一中間歯車22と、第一中間歯車22よりも小径の第二中間歯車23とが介装される。左側の第二中間歯車23は、左側の第一中間歯車22よりも第一モータ1側(左側)に配置され、右側の第二中間歯車23は、右側の第一中間歯車22よりも第二モータ2側(右側)に配置される。すなわち、大径の第一中間歯車22の方が小径の第二中間歯車23よりも車幅方向内側に配置される。なお、これらの中間歯車22,23は互いに近接配置されることが好ましい。また、モータ歯車21と第一中間歯車22とで、一段目の減速ギヤ列が構成される。
カウンタ軸12は、第一モータ1及び第二モータ2の間に位置し、図示しない軸受により回転自在に支持される。また、図3に示すように、カウンタ軸12は側面視で、第一中間歯車22が第一モータ1及び第二モータ2の外周面1f,2fよりも径方向内側に位置するように配置される。つまり、カウンタ軸12上の歯車22,23は、車両側方から見ると、モータ1,2と完全に重なっている。さらに本実施形態のカウンタ軸12は、側面視で、モータ軸11と出力軸13とを結ぶ仮想的な直線L(二点鎖線)よりも車両下方に配置される。
図1に示すように、出力軸13は、回転中心C3を持つ中空円筒状に形成され、モータ軸11と平行に配置される。出力軸13には、第二中間歯車23と噛合する出力歯車24が介装される。第二中間歯車23と出力歯車24とで、二段目の減速ギヤ列が構成される。これらの各歯車21~24は、左右のモータ1,2から左右輪への動力伝達経路上に位置する。
本実施形態の出力歯車24は、外歯が形成された歯部24aと一体で設けられた円筒部24bを有し、円筒部24bが出力軸13の外周面の一部に摺動可能に外嵌されることで出力軸13に介装される。出力歯車24は、例えば弦巻線状の歯筋を有するはすば歯車であり、駆動装置10に内装される最大径のギヤである。
出力軸13の一端側(車幅方向内側)には歯車機構3が配置され、出力軸13の他端側(車幅方向外側)には左右輪の一方が配置される。つまり、駆動装置10では、左右のモータ1,2が、左右輪が設けられる出力軸13上に配置されず、出力軸13からオフセットして配置される。なお、図1には左右輪の図示を省略し、左右輪に連結されるジョイント部14を図示している。
歯車機構3は、第一モータ1側の出力歯車24と第二モータ2側の出力歯車24との間に配置される。歯車機構3が遊星歯車機構である場合には、歯車機構3の出力要素と出力軸13とが一体回転するよう設けられる。例えば図2に示すように、歯車機構3の出力要素(サンギヤ3S2,キャリア3C)と出力軸13とが一体回転するように設けられる。なお、出力軸13と歯車機構3との連結方法は図2に示すものに限られない。
図1に示すように、出力軸13は、互いに離隔する二つの軸受25,26により軸支される。本実施形態の出力軸13は、出力軸13に外嵌された円筒部24bが軸受25,26により軸支されることで、ケーシング15に対して回転可能に支持される。一端側(車幅方向内側)の軸受25は歯部24aに近接配置され、他端側(車幅方向外側)の軸受26は円筒部24bの端部に配置される。このように二つの軸受25,26の間隔を広く確保することで、出力軸13が安定する。
出力軸13の車幅方向外側の端部には、ジョイント部14が設けられる。本実施形態のジョイント部14は、第一モータ1及び第二モータ2の端面1e,2eよりも車幅方向外側に配置される。言い換えると、ジョイント部14が各モータ1,2の端面1e,2eよりも車幅方向外側に位置するように、出力軸13の長さが設定される。また、図3に示すように、出力軸13は側面視で、出力歯車24の一部が第一モータ1及び第二モータ2と重なるように配置される。
図1に示すように、本実施形態のケーシング15は、第一モータ1及び第二モータ2の各モータハウジング1D,2Dに連結され、各軸11~13や歯車機構3等を収容するものである。ケーシング15は一体ものであってもよいし、複数のパーツが組み合わされて構成されたものであってもよい。ケーシング15の上面は、各モータハウジング1D,2Dの外周面1f,2fよりも回転中心C1側に位置する。これにより、駆動装置10には、第一モータ1及び第二モータ2の間であってケーシング15の上部に位置する凹部16が設けられる。凹部16は、左右のモータ1,2の間に空間を形成する部位であり、ケーシング15の内方向へ凹設された部位ともいえる。
ところで、各モータ1,2のロータ1B,2B及びステータ1C,2Cは作動に伴い発熱するため、冷却が必要である。また、各軸11~13を支持する軸受や歯車機構3内の軸受は、滑らかに動作するために潤滑が必要である。したがって、駆動装置10には、冷却及び潤滑のためのオイルを注入するための注入口17と、注入されたオイルをモータ1,2や軸受に導くための経路と、オイルを貯留するための貯留部18とが設けられる。
注入口17は、ケーシング15の上部に二つ設けられ、オイルが注入される開口(入口)である。各注入口17から注入されたオイルは、各モータハウジング1D,2Dの内部及びケーシング15の内部に供給される。本実施形態の注入口17は、二つのモータハウジング1D,2Dの間の空間(凹部16内)に配置されており、凹部16に形成された突起部に設けられる。なお、二つの注入口17のうちの一方から注入されたオイルは第一モータ1側(左側)へ導かれ、他方から注入されたオイルは第二モータ2側(右側)へ導かれる。図1では、二つの注入口17が紙面に直交する方向に二つ並設されている場合を例示しているが、二つの注入口17が車幅方向に並設されていてもよい。
本実施形態の駆動装置10では、オイルを導くための経路が大きく分けて三つ存在する。第一経路は、おもに各モータ1,2のロータ1B,2B及びステータ1C,2Cを冷却する機能を持つ。第一経路は、例えば、第一モータ1及び第二モータ2の各回転軸1A,2Aの内部空間と、各回転軸1A,2Aの複数個所で放射状に穿孔された孔部(図示略)とから構成される。
第二経路は、おもに各軸11~13を支持する軸受を潤滑する機能を持つ。第二経路は、例えば、ケーシング15における注入口17の下方に位置する部分や各モータ軸11にスリット状に形成された開口部(図示略)から構成される。第三経路は、おもに歯車機構3内の軸受を潤滑する機能を持つ。第三経路は、例えば、出力軸13を径方向に貫通する孔部(図示略)と、出力軸13と円筒部24bとの間において軸方向に延設される隙間とから構成される。なお、オイルを導くための経路の構成はこれらに限られない。
貯留部18は、ケーシング15の下部に設けられ、下方に落下してきたオイルを貯留する容器形状の部位である。貯留部18には吸引口(図示略)が設けられ、吸引口にはオイル通路(図示略)が接続される。貯留部18内のオイルは、この吸引口から外部へ吸引され、オイル通路上に介装されたオイルポンプ及びオイルクーラ(何れも図示略)を介して再び注入口17から注入される。
[2.作用,効果]
(1)上述した駆動装置10では、左右のモータ1,2が出力軸13上に配置されない(出力軸13からオフセットして配置される)ことから、左右のモータが出力軸上に配置される構成と比較して駆動装置10の車幅方向寸法を短くすることができる。さらに、カウンタ軸12には二つの中間歯車22,23が介装され、モータ軸11,カウンタ軸12,出力軸13がいずれも平行に配置された三軸構造であることから、モータ1,2の回転速度を減速する減速ギヤ列及びトルク差増幅機能を持つ歯車機構3を内蔵した小型な駆動装置10を実現できる。
(2)上述した駆動装置10では、カウンタ軸12に設けられる二つの中間歯車22,23のうち小径の第二中間歯車23がモータ1,2側(車幅方向外側)に配置されるため、これに噛み合う左右の出力歯車24が互いに間隔をあけて配置される。そして、この左右の出力歯車24の間の空間に歯車機構3が配置されることから、出力歯車24と歯車機構3とを近接配置することができる。したがって、駆動装置10をより小型化することができる。
(3)上述したカウンタ軸12は、側面視で、大径の第一中間歯車22が左右のモータ1,2の外周面1f,2fよりも径方向内側に位置するように配置される。つまり、カウンタ軸12及びこれに介装される二つの中間歯車22,23が全てモータ1,2の径内に収まる。したがって、駆動装置10をより小型化することができる。
(4)また、上述した出力軸13は、側面視で、出力歯車24の一部が左右のモータ1,2の両方と重なるように配置される。すなわち、カウンタ軸12と出力歯車24とが近接するように出力軸13が配置されるため、駆動装置10をより小型化することができる。
(5)上述したカウンタ軸12は、側面視で、モータ軸11と出力軸13とを結ぶ仮想的な直線L(図3中の二点鎖線)よりも車両下方に配置される。このように、カウンタ軸12を直線L上からずらすことで駆動装置10を小型化でき、さらにカウンタ軸12を下方に配置することでカウンタ軸12を支持する軸受にオイルが供給されやすくなり、潤滑性能を高めることもできる。
(6)上述した駆動装置10では、ケーシング15の上部の注入口17が二つのモータハウジング1D,2Dの間の空間(凹部16)に配置されるため、デッドスペースを有効活用でき、駆動装置10の小型化に寄与できる。さらに、ケーシング15の上部に注入口17を設けることで、重力も利用してケーシング15内及びモータハウジング1D,2D内にオイルを供給することができ、潤滑性能を高めることもできる。
(7)上述した出力軸13は、互いに離隔する二つの軸受25,26により軸支されており、その端部に設けられたジョイント部14が各モータ1,2の端面1e,2eよりも車幅方向外側に配置される。これにより、二つの軸受25,26間の距離を広く確保できるため、出力軸13の安定化を図ることができる。さらに、ジョイント部14が各モータ1,2に干渉することがない。したがって、駆動装置10を小型化しつつ出力軸13の干渉防止をも図ることができる。
[3.変形例]
上述した駆動装置10の構成は一例であって、上述したものに限られない。例えば、側面視で、カウンタ軸12がモータ軸11と出力軸13とを結ぶ直線Lよりも上方に配置されてもよいし、二つの中間歯車22,23の一部がモータ1,2と重ならないようにカウンタ軸12が配置されてもよい。また、出力歯車24がモータ1,2と重ならないように出力軸13が配置されてもよい。なお、二つの中間歯車22,23の配置が上記と逆(大径の第一中間歯車22がモータ1,2側に)配置されてもよい。また、モータ軸11,カウンタ軸12,出力軸13がいずれも中空状である場合を例示したが、各軸11~13の形状は特に限られない。
上述した駆動装置10では、左右のモータ1,2の間に各モータ軸11が配置されるように左右のモータ1,2が互いに離隔して対向配置されているが、モータ1,2の配置はこれに限られない。例えば図4に示すように、左右のモータ1,2の車幅方向外側に、モータ軸11及びカウンタ軸12が配置されてもよい。この場合の歯車機構3′では、右の出力歯車24がリングギヤ3Rとは別体で設けられ、これらを繋ぐ円筒部が設けられる。
このような駆動装置10′であっても、上述した実施形態と同様、左右のモータ1,2が出力軸13上に配置されないことから、駆動装置10′の車幅方向寸法を短くすることができる。さらに、カウンタ軸12には二つの中間歯車22,23が介装され、モータ軸11,カウンタ軸12,出力軸13がいずれも平行に配置された三軸構造であることから、モータ1,2の回転速度を減速する減速ギヤ列及びトルク差増幅機能を持つ歯車機構3′を内蔵した小型な駆動装置10′を実現できる。
上述したケーシング15の形状や注入口17の配置は特に限られないが、ケーシング15が一体ものではなく分割構造の場合、少なくともモータ軸11を収容するケーシング(ケーシング部)に、注入口17が設けられていることが好ましい。なお、注入口17からケーシング15内及びモータハウジング1D,2D内に供給したオイルの経路は上述したものに限られない。また、ジョイント部14が、モータ1,2の各端面1e,2eよりも車幅方向内側に位置するように出力軸13の車幅方向寸法が設定されていてもよい。
1 第一モータ
1A 回転軸
1D モータハウジング
1e 端面
1f 外周面
2 第二モータ
2A 回転軸
2D モータハウジング
2e 端面
2f 外周面
3,3′ 歯車機構
10,10′ 駆動装置(左右輪駆動装置)
11 モータ軸
12 カウンタ軸
13 出力軸
14 ジョイント部
15 ケーシング
16 凹部
17 注入口
21 モータ歯車
22 第一中間歯車
23 第二中間歯車
24 出力歯車

Claims (4)

  1. 車両の左右輪を駆動する第一モータ及び第二モータと、前記第一モータ及び前記第二モータのトルク差を増幅して前記左右輪の各々に伝達する歯車機構とを具備する左右輪駆動装置において、
    前記第一モータ及び前記第二モータの各回転軸が同軸に配置されているとともに、
    前記各回転軸と同軸上に位置し、モータ歯車が介装されたモータ軸と、
    前記モータ軸と平行に配置され、前記モータ歯車と噛合する第一中間歯車及び前記第一中間歯車よりも小径の第二中間歯車が介装されたカウンタ軸と、
    前記モータ軸と平行に配置され、前記第二中間歯車と噛合する出力歯車が介装された出力軸と、を備え、
    前記出力軸は、その一端側に前記歯車機構が配置され、その他端側に前記左右輪の一方が配置されているとともに、側面視で、前記出力歯車の一部が前記第一モータ及び前記第二モータと重なるように配置され、
    前記カウンタ軸は、側面視で、前記モータ軸と前記出力軸とを結ぶ仮想的な直線よりも車両下方に配置されているとともに、側面視で、前記第一中間歯車が前記第一モータ及び前記第二モータの外周面よりも径方向内側に位置するように配置されている
    ことを特徴とする、左右輪駆動装置。
  2. 前記モータ軸は、前記第一モータ及び前記第二モータの間に位置し、
    前記第二中間歯車は、前記第一中間歯車よりも前記モータ側に配置され、
    前記歯車機構は、前記第一モータ側の前記出力歯車と前記第二モータ側の前記出力歯車との間に配置されている
    ことを特徴とする、請求項1記載の左右輪駆動装置
  3. 前記第一モータ及び前記第二モータの各モータハウジングに連結されて少なくとも前記モータ軸を収容するケーシングと、
    前記ケーシングの上部に設けられ、前記各モータハウジングの内部及び前記ケーシングの内部にオイルを供給するための注入口と、を備え、
    前記モータ軸は、前記第一モータ及び前記第二モータの間に配置され、
    前記注入口は、二つの前記モータハウジングの間の空間に配置されている
    ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の左右輪駆動装置。
  4. 前記出力軸は、互いに離隔する二つの軸受により軸支されるとともに、車幅方向外側の端部に設けられたジョイント部を有し、
    前記ジョイント部は、前記第一モータ及び前記第二モータの端面よりも車幅方向外側に配置されている
    ことを特徴とする、請求項1~のいずれか1項に記載の左右輪駆動装置。
JP2021503428A 2019-03-06 2019-12-24 左右輪駆動装置 Active JP7437377B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019040350 2019-03-06
JP2019040350 2019-03-06
PCT/JP2019/050664 WO2020179202A1 (ja) 2019-03-06 2019-12-24 左右輪駆動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2020179202A1 JPWO2020179202A1 (ja) 2021-12-09
JP7437377B2 true JP7437377B2 (ja) 2024-02-22

Family

ID=72337881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021503428A Active JP7437377B2 (ja) 2019-03-06 2019-12-24 左右輪駆動装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220048375A1 (ja)
EP (1) EP3936371A4 (ja)
JP (1) JP7437377B2 (ja)
CN (1) CN113544004A (ja)
WO (1) WO2020179202A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3951211B1 (en) * 2019-03-28 2024-01-31 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Left-right wheel driving device
JP7437406B2 (ja) * 2019-08-29 2024-02-22 株式会社アイシン 車両用駆動装置
WO2022071091A1 (ja) * 2020-09-29 2022-04-07 株式会社アイシン 車両用駆動装置
JP7476761B2 (ja) 2020-10-30 2024-05-01 株式会社アイシン 車両用駆動装置
EP4313647A1 (en) * 2021-03-22 2024-02-07 Allison Transmission, Inc. Electrified axle assembly
CN117396689A (zh) * 2021-05-28 2024-01-12 博格华纳瑞典有限公司 扭矩矢量装置及用于具有扭矩矢量装置的车辆的驱动桥

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015508353A (ja) 2011-12-22 2015-03-19 ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトDr. Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft 2つの電動機を有する純電気駆動可能な自動車のドライブトレイン
JP2017203503A (ja) 2016-05-11 2017-11-16 Ntn株式会社 車両駆動装置
US20180162215A1 (en) 2016-12-08 2018-06-14 Audi Ag Final drive for a motor vehicle and final drive device

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5419406A (en) * 1991-10-24 1995-05-30 Aisin Aw Co., Ltd. Drive system for electric car
JP3678904B2 (ja) * 1998-02-24 2005-08-03 本田技研工業株式会社 車両用発進アシスト装置
KR100946492B1 (ko) * 2007-10-29 2010-03-10 현대자동차주식회사 4륜 구동 하이브리드 차량의 후륜 구동장치
BRPI0911054A2 (pt) * 2008-04-14 2015-12-29 Honda Motor Co Ltd aparelho de propulsão para veículo híbrido
JP5333343B2 (ja) * 2010-05-13 2013-11-06 三菱自動車工業株式会社 左右輪駆動装置
JP5585211B2 (ja) * 2010-05-27 2014-09-10 日産自動車株式会社 電動車両用動力伝達装置
JP5862502B2 (ja) * 2012-07-27 2016-02-16 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用駆動装置
JP5880516B2 (ja) * 2013-10-15 2016-03-09 トヨタ自動車株式会社 動力伝達装置
JP2017145874A (ja) * 2016-02-17 2017-08-24 Ntn株式会社 車両駆動装置
JP2017150616A (ja) * 2016-02-26 2017-08-31 Ntn株式会社 左右輪駆動装置
JP6475188B2 (ja) * 2016-04-28 2019-02-27 トヨタ自動車株式会社 駆動装置
JP2018009584A (ja) * 2016-07-11 2018-01-18 Ntn株式会社 車両駆動装置
JP6194399B1 (ja) * 2016-09-30 2017-09-06 本田技研工業株式会社 動力装置
JP2018061306A (ja) * 2016-10-03 2018-04-12 Ntn株式会社 駆動源制御装置
JP2018084315A (ja) * 2016-11-25 2018-05-31 三菱自動車工業株式会社 駆動装置
JP2018155327A (ja) * 2017-03-17 2018-10-04 Ntn株式会社 車両駆動装置
CN109866613B (zh) * 2017-12-04 2020-11-03 华为技术有限公司 减速器、电动汽车的驱动系统及其控制方法、电动汽车
CN108506431A (zh) * 2018-06-04 2018-09-07 株洲欧格瑞传动股份有限公司 电动汽车及其双电机同轴驱动的单档变速装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015508353A (ja) 2011-12-22 2015-03-19 ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトDr. Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft 2つの電動機を有する純電気駆動可能な自動車のドライブトレイン
JP2017203503A (ja) 2016-05-11 2017-11-16 Ntn株式会社 車両駆動装置
US20180162215A1 (en) 2016-12-08 2018-06-14 Audi Ag Final drive for a motor vehicle and final drive device

Also Published As

Publication number Publication date
EP3936371A1 (en) 2022-01-12
JPWO2020179202A1 (ja) 2021-12-09
US20220048375A1 (en) 2022-02-17
CN113544004A (zh) 2021-10-22
EP3936371A4 (en) 2022-05-04
WO2020179202A1 (ja) 2020-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7437377B2 (ja) 左右輪駆動装置
WO2012039224A1 (ja) 液圧発生装置及び駆動装置
JP5297429B2 (ja) 液圧発生装置及び駆動装置
JP6852810B2 (ja) 車両用駆動装置
JP2018100717A (ja) 動力装置
JP2018189192A (ja) 車両用駆動装置
JP6446426B2 (ja) 動力装置及びその製造方法
WO2019177020A1 (ja) 車両用駆動装置
JP7124955B2 (ja) 左右輪駆動装置
JP2014084000A (ja) 車両用駆動装置
US20230219409A1 (en) Drive apparatus for vehicle
US11906024B2 (en) Vehicle drive device
JP4207542B2 (ja) 電気式車輪駆動装置
JP7238961B2 (ja) 左右輪駆動装置
JP4698358B2 (ja) 動力伝達装置
JP2014024412A (ja) 車両用駆動装置
JP2019051901A (ja) 車両駆動装置
WO2017131141A1 (ja) 伝動装置
JP2018065409A (ja) 車両用駆動装置
JP6954114B2 (ja) 車両用駆動装置
JP2017115993A (ja) 差動装置
JP2017141929A (ja) 伝動装置
JP2017057970A (ja) インホイールモータ駆動装置
JP2022017115A (ja) 軸支持構造
JP2020139509A (ja) 車両用駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210729

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220913

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221110

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20221110

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230117

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230315

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230509

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230809

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20230817

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20230901

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240209

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7437377

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150