JPH05332405A - Electric automobile reduction gear - Google Patents

Electric automobile reduction gear

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JPH05332405A
JPH05332405A JP4157514A JP15751492A JPH05332405A JP H05332405 A JPH05332405 A JP H05332405A JP 4157514 A JP4157514 A JP 4157514A JP 15751492 A JP15751492 A JP 15751492A JP H05332405 A JPH05332405 A JP H05332405A
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JP
Japan
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gear
sun gear
planetary gear
speed reducer
carrier
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Application number
JP4157514A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Tanaka
航一 田中
Kojiro Kuramochi
耕治郎 倉持
Takeji Koide
武治 小出
Kinya Yoshii
欣也 吉井
Eiji Ichioka
英二 市岡
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Publication of JPH05332405A publication Critical patent/JPH05332405A/en
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    • 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
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0806Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts
    • F16H37/0813Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts with only one input shaft
    • F16H37/082Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts with only one input shaft and additional planetary reduction gears
    • 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
    • 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
    • B60K2001/001Arrangement or mounting of electrical propulsion units one motor mounted on a propulsion axle for rotating right and left wheels of this axle

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Abstract

PURPOSE:To provide an electric automobile speed reducer having high efficiency, by which a large reduction ratio can be obtained while its diameter and axial direction size can be maintained small. CONSTITUTION:In an electric automobile speed reducer, a pair of planetary gear devices 22, 24 wherein a planetary gears P1, P2 are integrally formed are provided, and a carrier C is connected to an input shaft 30 by a clutch K-1, so that the reduction output is taken out from a first sun gear S1 by taking a second sun gear S2 fixed to a transmission case 34 as a reaction element. If the reduction output is taken out from the first sun gear S1 by providing a ring gear in a planetary gear device 22, connecting the ring gear to the input shaft 30 to rotate the carrier C freely, and taking the second sun gear S2 as a reaction element, the larger reduction ratio can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電気自動車用減速機に係
り、特に、径寸法および軸方向寸法を小さく維持しつつ
大きな減速比を得られる効率の高い減速機に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reduction gear for an electric vehicle, and more particularly to a reduction gear with high efficiency that can obtain a large reduction gear ratio while maintaining a small radial dimension and axial dimension.

【0002】[0002]

【従来の技術】大きな駆動トルクを得るために減速機を
介して電動モータの出力を駆動輪に伝達する形式の電気
自動車が提案されているが、このような電気自動車の一
種として、車両の幅方向において電動モータおよび差動
装置の軸心と同心に減速機を配設し、その電動モータの
回転を減速して差動装置に伝達するようにしたものがあ
る。このような電気自動車においては、その電動モータ
と減速機とが車両の幅方向において同心に配設されるた
め、それ等を車両の前後方向に配設する場合に比較し
て、大きなバッテリーを積載するスペースや室内空間等
を確保する上で都合が良い。アメリカ合衆国自動車技術
会(society of automotive engineers )SAE910
246のP63〜68に記載されている電気自動車(従
来例1)や、第9回国際電気自動車シンポジウムの講演
集(EVS88−P16)に記載されている電気自動車
(従来例2)はその一例である。
2. Description of the Related Art An electric vehicle of the type in which the output of an electric motor is transmitted to driving wheels via a speed reducer in order to obtain a large driving torque has been proposed. In some cases, a speed reducer is arranged concentrically with the axes of the electric motor and the differential gear in the direction, and the rotation of the electric motor is decelerated and transmitted to the differential gear. In such an electric vehicle, since the electric motor and the speed reducer are arranged concentrically in the width direction of the vehicle, a large battery is loaded as compared with the case where they are arranged in the front-rear direction of the vehicle. It is convenient to secure space for indoor use and indoor space. American Society of Automotive Engineers SAE910
An example is the electric vehicle described in P63-68 of 246 (conventional example 1) and the electric vehicle described in the 9th International Electric Vehicle Symposium (EVS88-P16) (conventional example 2). is there.

【0003】上記従来例1は、図12に示すようにシン
グルピニオン型の遊星歯車装置にて構成された減速機1
00を備えており、ダブルピニオン型の遊星歯車装置に
て構成された差動装置102を介して一対のドライブシ
ャフト104が回転駆動されるようになっている。減速
機100は、軸心Oまわりの回転可能に配設されたサン
ギヤS,リングギヤR,およびキャリヤCと、そのキャ
リヤCに回転可能に配設されてサンギヤSおよびリング
ギヤRに噛み合わされたプラネタリギヤPとから成り、
サンギヤSは入力軸106を介して電動モータの回転軸
に連結され、リングギヤRはトランスミッションケース
108に一体的に固定され、キャリヤCは差動装置10
2のリングギヤに連結されている。このように構成され
た減速機100においては、遊星歯車装置のギヤ比(=
サンギヤSの歯数ZS /リングギヤRの歯数ZR )をρ
とすると、減速比i(=入力軸106の回転速度/キャ
リヤCの回転速度)は次式(1)で表される。
In the above-mentioned conventional example 1, as shown in FIG. 12, a speed reducer 1 composed of a single pinion type planetary gear device.
00, and a pair of drive shafts 104 are rotationally driven via a differential gear 102 constituted by a double pinion type planetary gear unit. The speed reducer 100 includes a sun gear S, a ring gear R, and a carrier C rotatably arranged around an axis O, and a planetary gear P rotatably arranged on the carrier C and meshed with the sun gear S and the ring gear R. Consists of and
The sun gear S is connected to the rotary shaft of the electric motor via the input shaft 106, the ring gear R is integrally fixed to the transmission case 108, and the carrier C is the differential device 10.
It is connected to the second ring gear. In the speed reducer 100 configured in this way, the gear ratio (=
Number of teeth Z S / ring gear R of the sun gear S Z R) and ρ
Then, the reduction ratio i (= rotational speed of the input shaft 106 / rotational speed of the carrier C) is expressed by the following equation (1).

【0004】[0004]

【数1】 i=(1+ρ)/ρ ・・・(1)## EQU1 ## i = (1 + ρ) / ρ (1)

【0005】また、従来例2は、図13に示すように一
対の遊星歯車装置110および112を有する減速機1
14を備えており、複数の傘歯車を有して構成された差
動装置116を介して一対のドライブシャフト118が
回転駆動されるようになっている。遊星歯車装置110
は、軸心Oまわりの回転可能に配設されたサンギヤSお
よびキャリヤCと、そのキャリヤCに回転可能に配設さ
れてサンギヤSに噛み合わされたプラネタリギヤP1と
から成り、遊星歯車装置112は、前記プラネタリギヤ
P1よりも小径でそのプラネタリギヤP1に一体的に設
けられるとともに前記キャリヤCに回転可能に配設され
たプラネタリギヤP2と、軸心Oまわりの回転可能に配
設されてプラネタリギヤP2に噛み合わされたリングギ
ヤRとから成る。そして、サンギヤSは入力軸120を
介して電動モータの回転軸に連結され、リングギヤRは
トランスミッションケース122に一体的に固定され、
キャリヤCは差動装置116のディファレンシャルケー
ス124に連結されている。このように構成された減速
機114においては、遊星歯車装置110,112のギ
ヤ比をそれぞれρ1 ,ρ2 とすると、減速比i(=入力
軸120の回転速度/キャリヤCの回転速度)は次式
(2)で表される。なお、上記遊星歯車装置110のリ
ングギヤおよび遊星歯車装置112のサンギヤは存在し
ないが、シングルピニオン型の遊星歯車装置におけるサ
ンギヤの歯数ZS ,リングギヤの歯数ZR ,プラネタリ
ギヤの歯数ZP はZS +2ZP =ZR の関係を有するた
め、この関係からギヤ比ρ1 ,ρ2 が定められ、この場
合にはρ1 <ρ2 である。
Further, the conventional example 2 has a speed reducer 1 having a pair of planetary gear units 110 and 112 as shown in FIG.
14, a pair of drive shafts 118 is rotationally driven via a differential gear 116 having a plurality of bevel gears. Planetary gear unit 110
Is composed of a sun gear S and a carrier C which are rotatably arranged around an axis O, and a planetary gear P1 which is rotatably arranged on the carrier C and meshed with the sun gear S. A planetary gear P2, which has a diameter smaller than that of the planetary gear P1, is integrally provided on the planetary gear P1, and is rotatably arranged on the carrier C, and is rotatably arranged around an axis O and meshed with the planetary gear P2. And a ring gear R. The sun gear S is connected to the rotary shaft of the electric motor via the input shaft 120, and the ring gear R is integrally fixed to the transmission case 122.
The carrier C is connected to the differential case 124 of the differential device 116. In the speed reducer 114 configured in this way, if the gear ratios of the planetary gear units 110 and 112 are ρ 1 and ρ 2 , respectively, the reduction ratio i (= rotational speed of the input shaft 120 / rotational speed of the carrier C) is It is expressed by the following equation (2). Although the ring gear of the planetary gear unit 110 and the sun gear of the planetary gear unit 112 do not exist, the number of teeth Z S of the sun gear, the number of teeth Z R of the ring gear, and the number of teeth Z P of the planetary gear in the single pinion type planetary gear unit are: Since there is a relationship of Z S + 2Z P = Z R , the gear ratios ρ 1 and ρ 2 are determined from this relationship, and in this case, ρ 12 .

【0006】[0006]

【数2】 i=(1−ρ1 ・ρ2 )/ρ1 ・(1−ρ2 ) ・・・(2)[Number 2] i = (1-ρ 1 · ρ 2) / ρ 1 · (1-ρ 2) ··· (2)

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の減速機では、必ずしも十分な大きさの減速比iが
得られず、小型の電動モータでは十分な車両走行性能が
得られないという問題があった。すなわち、前記図12
の減速機100においてギヤ比ρを0.5程度に設定す
ると減速比iは3程度であり、図13の減速機114に
おいてρ1 ,ρ2を0.5程度に設定すると減速比iは
同じく3程度である。ここで、ギヤ比ρやρ1 ,ρ2
小さくすれば減速比iは大きくなり、例えば図12の減
速機100においてギヤ比ρを0.2程度にすると減速
比iは6程度になるが、サンギヤSの径寸法には設計上
の限界があるため、ギヤ比ρを小さくするためにはリン
グギヤRの径寸法を大きくする必要がある。しかし、リ
ングギヤRの径寸法を大きくすると減速機100の径寸
法が大きくなるため、最低地上高を確保する上でドライ
ブシャフトの傾斜角θ(図3参照)が過大になるなど、
車両搭載上好ましくない。また、減速機の径寸法を小さ
く維持しつつ大きな減速比を得るために、別の遊星歯車
装置を軸方向に並べて減速機を構成することも考えられ
るが、その場合には、部品点数が多くなって重量が増加
するとともにギヤの噛合い数が多くて効率が悪くなるた
め、エネルギー損失が大きく、一充電当たりの走行距離
が短くなるという不都合がある。また、軸方向寸法が長
くなるため、電動モータと共に減速機を車両の幅方向に
配設しようとすると、駆動輪までの距離が短くなり、ド
ライブシャフトの傾斜角θが過大となって車両搭載が不
可になることがある。
However, in such a conventional speed reducer, there is a problem that a reduction ratio i of a sufficient magnitude cannot always be obtained, and a small electric motor cannot obtain sufficient vehicle running performance. It was That is, FIG.
When the gear ratio ρ is set to about 0.5 in the reduction gear 100 of FIG. 3, the reduction ratio i is about 3 and when the ρ 1 and ρ 2 are set to about 0.5 in the reduction gear 114 of FIG. It is about 3. Here, if the gear ratios ρ and ρ 1 , ρ 2 are reduced, the reduction ratio i increases. For example, in the reduction gear 100 of FIG. 12, when the gear ratio ρ is about 0.2, the reduction ratio i is about 6, but Since the diameter of the sun gear S has a design limit, it is necessary to increase the diameter of the ring gear R in order to reduce the gear ratio ρ. However, when the diameter of the ring gear R is increased, the diameter of the speed reducer 100 is increased, so that the inclination angle θ (see FIG. 3) of the drive shaft becomes excessive in order to secure the minimum ground clearance.
Not suitable for vehicle mounting. Further, in order to obtain a large reduction ratio while keeping the diameter of the reduction gear small, it is possible to arrange another planetary gear device in the axial direction to configure the reduction gear, but in that case, the number of parts is large. As a result, the weight increases and the number of gear meshes increases, resulting in poor efficiency, resulting in a large energy loss and a short travel distance per charge. In addition, since the axial dimension becomes long, if the speed reducer is arranged along with the electric motor in the width direction of the vehicle, the distance to the drive wheels becomes short, the inclination angle θ of the drive shaft becomes excessive, and the vehicle cannot be mounted on the vehicle. It may be impossible.

【0008】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、径寸法および軸方向
寸法を小さく維持しつつ大きな減速比が得られ且つ効率
が高い電気自動車用減速機を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances. An object of the present invention is to reduce the speed and the efficiency of an electric vehicle while maintaining a small radial dimension and a small axial dimension while achieving a large reduction ratio. To provide a machine.

【0009】[0009]

【課題を解決するための第1の手段】かかる目的を達成
するための第1発明は、車両の幅方向において電動モー
タおよび差動装置の軸心と同心に配設され、その電動モ
ータの回転を減速してその差動装置に伝達する電気自動
車用減速機であって、(a)前記軸心まわりの回転可能
に配設された第1サンギヤおよびキャリヤと、そのキャ
リヤに回転可能に配設されて第1サンギヤに噛み合わさ
れた第1プラネタリギヤとから成る第1遊星歯車装置
と、(b)前記第1サンギヤと異なる径で前記軸心まわ
りの回転可能に配設された第2サンギヤと、前記第1プ
ラネタリギヤに一体的に設けられて前記キャリヤに回転
可能に配設されるとともに第2サンギヤに噛み合わされ
た第2プラネタリギヤとから成る第2遊星歯車装置と、
(c)前記キャリヤと前記電動モータの回転軸とを連結
する入力手段と、(d)前記第2サンギヤを位置固定の
部材に連結する連結手段と、(e)前記第1サンギヤか
ら前記差動装置へ出力する出力手段とを有することを特
徴とする。
A first aspect of the invention for achieving the above object is to dispose the electric motor and the differential gear concentrically with each other in the width direction of the vehicle so as to rotate the electric motor. (A) a first sun gear and a carrier that are rotatably arranged around the axis, and a rotatably arranged on the carrier, A first planetary gear device including a first planetary gear that is engaged with the first sun gear, and (b) a second sun gear that has a diameter different from that of the first sun gear and is rotatably arranged around the axis. A second planetary gear unit that is integrally provided on the first planetary gear, is rotatably disposed on the carrier, and includes a second planetary gear that is meshed with a second sun gear;
(C) Input means for connecting the carrier to the rotary shaft of the electric motor, (d) connecting means for connecting the second sun gear to a fixed member, and (e) the differential gear from the first sun gear. And an output means for outputting to the device.

【0010】[0010]

【作用】このような減速機においては、入力手段により
電動モータの回転軸に連結されたキャリヤが入力要素、
連結手段により位置固定の部材に連結された第2サンギ
ヤが反力要素、出力手段を介して差動装置へ出力する第
1サンギヤが出力要素としてそれぞれ機能し、第1プラ
ネタリギヤおよび第2プラネタリギヤが一体的に構成さ
れた一対の第1遊星歯車装置および第2遊星歯車装置に
よりキャリヤの回転を減速して第1サンギヤから出力す
る。この場合に、第1遊星歯車装置および第2遊星歯車
装置のギヤ比(=サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)
をそれぞれρ1 ,ρ2 とすると、減速比i(=キャリヤ
の回転速度/第1サンギヤの回転速度)は次式(3)で
表される。なお、第1遊星歯車装置および第2遊星歯車
装置は共にリングギヤを備えていないが、前記のように
シングルピニオン型の遊星歯車装置におけるサンギヤの
歯数ZS ,リングギヤの歯数ZR ,プラネタリギヤの歯
数ZP はZS +2ZP =ZR の関係を有するため、この
関係からギヤ比ρ1 ,ρ2 は定められる。
In such a speed reducer, the carrier connected to the rotary shaft of the electric motor by the input means is the input element,
The second sun gear connected to the position-fixed member by the connecting means functions as a reaction element, and the first sun gear that outputs to the differential device via the output means functions as an output element, respectively, and the first planetary gear and the second planetary gear are integrated. The rotation of the carrier is decelerated by the pair of first planetary gear unit and the second planetary gear unit that are configured as a unit and output from the first sun gear. In this case, the gear ratio of the first planetary gear device and the second planetary gear device (= number of teeth of sun gear / number of teeth of ring gear)
Where ρ 1 and ρ 2 respectively, the reduction ratio i (= rotational speed of carrier / rotational speed of first sun gear) is expressed by the following equation (3). Although neither the first planetary gear device nor the second planetary gear device is provided with a ring gear, as described above, the number of teeth Z S of the sun gear, the number of teeth Z R of the ring gear, and the planetary gear of the single pinion type planetary gear device are Since the number of teeth Z P has a relationship of Z S + 2Z P = Z R , the gear ratios ρ 1 and ρ 2 are determined from this relationship.

【0011】[0011]

【数3】 i=ρ1 ・(1−ρ2 )/(ρ1 −ρ2 ) ・・・(3)[Equation 3] i = ρ 1 · (1-ρ 2 ) / (ρ 1 −ρ 2 ) ... (3)

【0012】ここで、上記ギヤ比ρ1 ,ρ2 は、第1プ
ラネタリギヤおよび第2プラネタリギヤが一体に構成さ
れていることから第1サンギヤおよび第2サンギヤの径
寸法に対応し、両者の径寸法が異なることからρ1 ≠ρ
2 となり、それ等の差が小さい程減速比iは大きくな
る。例えばρ1 =0.55,ρ2 =0.515とする
と、減速比i≒7.62となる。また、ρ1 <ρ2 、す
なわち第1サンギヤよりも第2サンギヤの方が径寸法が
大きい場合には、上記減速比iは負となり、入出力の回
転方向が互いに逆向きとなるが、電動モータの回転方向
を反対にすることにより前進駆動とすることができる。
Since the first planetary gear and the second planetary gear are integrally formed, the gear ratios ρ 1 and ρ 2 correspond to the diameters of the first sun gear and the second sun gear. Ρ 1 ≠ ρ
2 , the smaller the difference between them, the larger the reduction ratio i. For example, if ρ 1 = 0.55, ρ 2 = 0.515, the reduction ratio i≈7.62. Further, when ρ 12 , that is, when the diameter of the second sun gear is larger than that of the first sun gear, the reduction ratio i is negative and the input and output rotation directions are opposite to each other, but Forward rotation can be achieved by reversing the rotation direction of the motor.

【0013】[0013]

【第1発明の効果】このように、第1発明の電気自動車
用減速機によれば、各遊星歯車装置のギヤ比を小さくす
ることなく、言い換えれば減速機の径寸法を大きくする
ことなく大きな減速比を得ることが可能で、小型の電動
モータでも十分な駆動トルクが得られるようになって車
両走行性能が向上する。特に、本発明では一対の遊星歯
車装置が何れもリングギヤを備えていないため、減速機
の径寸法を一層小さくすることが可能で、ドライブシャ
フトの傾斜角を小さくできるなど、車両搭載上有利であ
る。一方、プラネタリギヤが互いに一体的に構成された
一対の第1遊星歯車装置および第2遊星歯車装置によっ
て減速機が構成されているため、軸方向寸法は図13の
従来装置と略同じ程度であり、大きな減速比を得るため
に3つ以上の遊星歯車装置を軸方向に並べる場合に比較
して、幅寸法が狭くて軽量な電気自動車に対しても、ド
ライブシャフトの傾斜角が過大になることなく、電動モ
ータと共に減速機を車両の幅方向に配設できるようにな
る。また、大きな減速比を得るために遊星歯車装置を多
くすると、部品点数や噛合い数が多くなって重量が増加
するとともに効率が悪化し、一充電当たりの走行距離が
低下するが、本発明ではそのような性能低下を招くこと
もない。
As described above, according to the speed reducer for an electric vehicle of the first aspect of the present invention, the gear ratio of each planetary gear device can be increased without reducing the gear ratio, in other words, without increasing the diameter of the reducer. It is possible to obtain a reduction gear ratio, and a sufficient driving torque can be obtained even with a small electric motor, so that the vehicle running performance is improved. In particular, in the present invention, since neither of the pair of planetary gear devices includes a ring gear, it is possible to further reduce the diameter dimension of the reduction gear and to reduce the inclination angle of the drive shaft, which is advantageous in mounting on a vehicle. .. On the other hand, since the speed reducer is configured by the pair of first planetary gear device and second planetary gear device in which the planetary gears are integrally configured with each other, the axial dimension is substantially the same as that of the conventional device of FIG. Compared to the case where three or more planetary gear devices are arranged in the axial direction in order to obtain a large reduction ratio, the inclination angle of the drive shaft does not become excessively large even for an electric vehicle having a narrow width and a light weight. It becomes possible to dispose the speed reducer together with the electric motor in the width direction of the vehicle. Further, when the number of planetary gear devices is increased to obtain a large reduction ratio, the number of parts and the number of meshes increase, the weight increases, the efficiency deteriorates, and the traveling distance per charge decreases, but in the present invention, It does not cause such performance deterioration.

【0014】[0014]

【課題を解決するための第2の手段】前記目的を達成す
るための第2発明は、車両の幅方向において電動モータ
および差動装置の軸心と同心に配設され、その電動モー
タの回転を減速してその差動装置に伝達する電気自動車
用減速機であって、(a)前記軸心まわりの回転可能に
配設された第1サンギヤ,リングギヤ,およびキャリヤ
と、そのキャリヤに回転可能に配設されて第1サンギヤ
およびリングギヤに噛み合わされた第1プラネタリギヤ
とから成る第1遊星歯車装置と、(b)前記第1サンギ
ヤと異なる径で前記軸心まわりの回転可能に配設された
第2サンギヤと、前記第1プラネタリギヤに一体的に設
けられて前記キャリヤに回転可能に配設されるとともに
第2サンギヤに噛み合わされた第2プラネタリギヤとか
ら成る第2遊星歯車装置と、(c)前記リングギヤと前
記電動モータの回転軸とを連結する入力手段と、(d)
前記第2サンギヤを位置固定の部材に連結する連結手段
と、(e)前記第1サンギヤから前記差動装置へ出力す
る出力手段とを有することを特徴とする。
A second aspect of the present invention for achieving the above object is to dispose the electric motor and the differential gear in a concentric manner with respect to the axis of the electric motor and the rotation of the electric motor in the width direction of the vehicle. (A) A first sun gear, a ring gear, and a carrier that are rotatably arranged around the axis, and a carrier that is rotatable on the carrier. And a first planetary gear unit including a first planetary gear meshed with a first sun gear and a ring gear, and (b) a diameter different from that of the first sun gear and rotatably arranged about the axis. A second planetary tooth composed of a second sun gear and a second planetary gear that is integrally provided on the first planetary gear, is rotatably disposed on the carrier, and is meshed with the second sun gear. A device, input means for connecting the rotary shaft of the electric motor and (c) the ring gear, (d)
It is characterized by having a connecting means for connecting the second sun gear to a position-fixed member, and (e) an output means for outputting from the first sun gear to the differential device.

【0015】[0015]

【作用】このような減速機においては、入力手段により
電動モータの回転軸に連結されたリングギヤが入力要
素、連結手段により位置固定の部材に連結された第2サ
ンギヤが反力要素、出力手段を介して差動装置へ出力す
る第1サンギヤが出力要素としてそれぞれ機能し、第1
プラネタリギヤおよび第2プラネタリギヤが一体的に構
成された一対の第1遊星歯車装置および第2遊星歯車装
置によりリングギヤの回転を減速して第1サンギヤから
出力する。この場合に、第1遊星歯車装置および第2遊
星歯車装置のギヤ比をそれぞれρ1 ,ρ2 とすると、減
速比i(=リングギヤの回転速度/第1サンギヤの回転
速度)は次式(4)で表される。
In such a speed reducer, the ring gear connected to the rotary shaft of the electric motor by the input means is the input element, and the second sun gear connected to the position-fixed member by the connecting means is the reaction force element and the output means. The first sun gears that output to the differential device via
The rotation of the ring gear is decelerated by the pair of the first planetary gear device and the second planetary gear device in which the planetary gear and the second planetary gear are integrally formed, and the rotation is output from the first sun gear. In this case, assuming that the gear ratios of the first planetary gear device and the second planetary gear device are ρ 1 and ρ 2 , respectively, the reduction ratio i (= rotational speed of the ring gear / rotational speed of the first sun gear) is given by the following equation (4) ).

【0016】[0016]

【数4】 i=ρ1 ・(1−ρ1 ・ρ2 )/(ρ1 −ρ2 ) ・・・(4)[Equation 4] i = ρ 1 · (1−ρ 1 · ρ 2 ) / (ρ 1 −ρ 2 ) ... (4)

【0017】ここで、上記ギヤ比ρ1 ,ρ2 は、第1プ
ラネタリギヤおよび第2プラネタリギヤが一体に構成さ
れていることから第1サンギヤおよび第2サンギヤの径
寸法に対応し、両者の径寸法が異なることからρ1 ≠ρ
2 となり、それ等の差が小さい程減速比iは大きくな
る。例えばρ1 =0.55,ρ2 =0.515とする
と、減速比i≒11.26となる。また、ρ1 <ρ2
すなわち第1サンギヤよりも第2サンギヤの方が径寸法
が大きい場合には、上記減速比iは負となり、入出力の
回転方向が互いに逆向きとなるが、電動モータの回転方
向を反対にすることにより前進駆動とすることができ
る。
Since the first planetary gear and the second planetary gear are integrally formed, the gear ratios ρ 1 and ρ 2 correspond to the diameters of the first sun gear and the second sun gear, and the diameters of both gears. Ρ 1 ≠ ρ
2 , the smaller the difference between them, the larger the reduction ratio i. For example, when ρ 1 = 0.55 and ρ 2 = 0.515, the reduction ratio i≈11.26. Also, ρ 12 ,
That is, when the diameter dimension of the second sun gear is larger than that of the first sun gear, the reduction ratio i is negative and the input and output rotation directions are opposite to each other, but the rotation directions of the electric motors are opposite. This allows forward drive.

【0018】[0018]

【第2発明の効果】このように、第2発明の電気自動車
用減速機によれば、各遊星歯車装置のギヤ比を小さくす
ることなく、言い換えれば減速機の径寸法を大きくする
ことなく大きな減速比を得ることが可能で、小型の電動
モータでも十分な駆動トルクが得られるようになって車
両走行性能が向上する。特に、この第2発明では、前記
第1発明よりも一層大きな減速比を得られるようにな
る。一方、プラネタリギヤが互いに一体的に構成された
一対の第1遊星歯車装置および第2遊星歯車装置によっ
て減速機が構成されているため、軸方向寸法は図13の
従来装置と略同じ程度であり、大きな減速比を得るため
に3つ以上の遊星歯車装置を軸方向に並べる場合に比較
して、幅寸法が狭くて軽量な電気自動車に対しても、ド
ライブシャフトの傾斜角が過大になることなく、電動モ
ータと共に減速機を車両の幅方向に配設できるようにな
る。また、大きな減速比を得るために遊星歯車装置を多
くすると、部品点数や噛合い数が多くなって重量が増加
するとともに効率が悪化し、一充電当たりの走行距離が
低下するが、本発明ではそのような性能低下を招くこと
もない。
As described above, according to the speed reducer for an electric vehicle of the second aspect of the present invention, the gear ratio of each planetary gear device can be increased without reducing the gear ratio, in other words, without increasing the diameter of the reducer. It is possible to obtain a reduction gear ratio, and a sufficient driving torque can be obtained even with a small electric motor, so that the vehicle running performance is improved. In particular, the second aspect of the invention makes it possible to obtain a larger reduction ratio than the first aspect of the invention. On the other hand, since the speed reducer is configured by the pair of first planetary gear device and second planetary gear device in which the planetary gears are integrally configured with each other, the axial dimension is substantially the same as that of the conventional device of FIG. Compared to the case where three or more planetary gear devices are arranged in the axial direction in order to obtain a large reduction ratio, the inclination angle of the drive shaft does not become excessively large even for an electric vehicle having a narrow width and a light weight. It becomes possible to dispose the speed reducer together with the electric motor in the width direction of the vehicle. Further, when the number of planetary gear devices is increased to obtain a large reduction ratio, the number of parts and the number of meshes increase, the weight increases, the efficiency deteriorates, and the traveling distance per charge decreases, but in the present invention, It does not cause such performance deterioration.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図3において10は電動モータであり、正
逆両方向へ回転駆動されることにより減速機12,差動
装置14,および一対のドライブシャフト16を介して
駆動輪18を回転駆動する。電動モータ10は、バッテ
リー等の電源からインバータを介して駆動電力が供給さ
れることにより回転駆動され、インバータは、図示しな
いモータ制御用コンピュータによって駆動電力の周波数
や電圧を変更することにより電動モータ10のトルク制
御を行うとともに、電動モータ10が強制回転させられ
ることにより発生した電力をバッテリーに充電する。減
速機12は、車両の幅方向において上記電動モータ10
と差動装置14との間に、それ等の軸心Oと同心に配設
されており、電動モータ10の回転を所定の減速比で減
速して差動装置14に伝達する。差動装置14は、複数
の傘歯車を有して構成されている。また、ドライブシャ
フト16は等速ジョイントを含んで構成されており、路
面20からの最低地上高hを確保するために上記軸心O
に対して傾斜角θだけ傾斜させられている。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 3, reference numeral 10 denotes an electric motor, which is rotationally driven in both forward and reverse directions to rotationally drive the drive wheels 18 via the speed reducer 12, the differential gear 14, and the pair of drive shafts 16. The electric motor 10 is rotationally driven by supplying drive power from a power source such as a battery via an inverter, and the inverter is driven by a motor control computer (not shown) to change the frequency or voltage of the drive power. Torque control is performed, and the battery is charged with electric power generated by the forced rotation of the electric motor 10. The speed reducer 12 includes the electric motor 10 in the width direction of the vehicle.
Are arranged between the differential gear 14 and the differential gear 14 concentrically with those axes, and reduce the rotation of the electric motor 10 at a predetermined reduction ratio and transmit the reduced rotation to the differential gear 14. The differential device 14 is configured to include a plurality of bevel gears. Further, the drive shaft 16 is configured to include a constant velocity joint, and in order to secure the minimum ground clearance h from the road surface 20, the axis O
Is inclined by an inclination angle θ.

【0020】上記減速機12は、図1に示されているよ
うに第1遊星歯車装置22および第2遊星歯車装置24
を備えて構成されており、第1遊星歯車装置22は、前
記軸心Oまわりの回転可能に配設された第1サンギヤS
1およびキャリヤCと、そのキャリヤCに回転可能に配
設されて第1サンギヤS1に噛み合わされた第1プラネ
タリギヤP1とから成り、第2遊星歯車装置24は、上
記第1サンギヤS1よりも小径で軸心Oまわりの回転可
能に配設された第2サンギヤS2と、第1プラネタリギ
ヤP1に一体的に設けられて前記キャリヤCに回転可能
に配設されるとともに第2サンギヤS2に噛み合わされ
た第2プラネタリギヤP2とから成る。上記第1サンギ
ヤS1は、出力手段としての出力軸26を介して前記差
動装置14のディファレンシャルケース28に一体的に
連結されており、キャリヤCは、前記電動モータ10の
回転軸に直結された入力軸30にクラッチK−1を介し
て選択的に連結されるようになっており、サンギヤS2
は、連結手段としての連結部材32を介してトランスミ
ッションケース34に固定されている。
The speed reducer 12 has a first planetary gear set 22 and a second planetary gear set 24 as shown in FIG.
And the first planetary gear device 22 includes a first sun gear S rotatably arranged around the axis O.
1 and a carrier C, and a first planetary gear P1 rotatably arranged on the carrier C and meshed with a first sun gear S1. The second planetary gear device 24 has a smaller diameter than the first sun gear S1. A second sun gear S2 rotatably arranged around the axis O and a first planetary gear P1 integrally provided rotatably on the carrier C and meshed with the second sun gear S2. 2 planetary gears P2. The first sun gear S1 is integrally connected to the differential case 28 of the differential device 14 via an output shaft 26 as an output means, and the carrier C is directly connected to the rotary shaft of the electric motor 10. It is adapted to be selectively connected to the input shaft 30 via a clutch K-1, and the sun gear S2
Is fixed to the transmission case 34 via a connecting member 32 as a connecting means.

【0021】上記クラッチK−1は、複数の摩擦材を有
する多板式のクラッチなど、油圧アクチュエータによっ
て係合させられる油圧式の摩擦係合装置にて構成されて
おり、このクラッチK−1が係合させられてキャリヤC
が入力軸30に連結されると、そのキャリヤCが入力要
素、第2サンギヤS2が反力要素、第1サンギヤS1が
出力要素としてそれぞれ機能し、一対の第1遊星歯車装
置22および第2遊星歯車装置24によりキャリヤCの
回転を減速して第1サンギヤS1から出力する。この状
態で電動モータ10が正回転させられると、電気自動車
は前進駆動となり、逆回転させられると後進駆動とな
る。また、クラッチK−1が解放されると動力伝達が遮
断され、ニュートラル状態になる。上記クラッチK−1
および入力軸30は入力手段に相当する。なお、図1は
軸心Oより下半分を省略した骨子図である。図2は、か
かる減速機12の共線図で、δ1 =(第1サンギヤS1
の歯数/第1プラネタリギヤP1の歯数)であり、δ2
=(第2サンギヤS2の歯数/第2プラネタリギヤP2
の歯数)である。
The clutch K-1 is composed of a hydraulic friction engagement device that is engaged by a hydraulic actuator, such as a multi-plate clutch having a plurality of friction materials, and the clutch K-1 is engaged. Combined carrier C
Is coupled to the input shaft 30, the carrier C functions as an input element, the second sun gear S2 functions as a reaction force element, and the first sun gear S1 functions as an output element, and the pair of first planetary gear device 22 and second planetary gear set 22 The rotation of the carrier C is decelerated by the gear device 24 and output from the first sun gear S1. When the electric motor 10 is normally rotated in this state, the electric vehicle is driven forward, and when it is rotated reversely, it is driven backward. When the clutch K-1 is released, the power transmission is cut off and the neutral state is established. The clutch K-1
The input shaft 30 corresponds to an input means. Note that FIG. 1 is a skeleton diagram in which the lower half of the axis O is omitted. FIG. 2 is a nomographic chart of the speed reducer 12, in which δ 1 = (first sun gear S1
Number of teeth / number of teeth of the first planetary gear P1), and δ 2
= (Number of teeth of the second sun gear S2 / second planetary gear P2
It is the number of teeth.

【0022】ここで、第1遊星歯車装置22および第2
遊星歯車装置24のギヤ比(=サンギヤの歯数/リング
ギヤの歯数)をそれぞれρ1 ,ρ2 とすると、上記動力
伝達時における減速比i(=入力軸30の回転速度Nin
/出力軸26の回転速度Nout )は前記(3)式で表さ
れ、例えばρ1 =0.55,ρ2 =0.515とすると
減速比i≒7.62になる。上記ギヤ比ρ1 およびρ2
は、第1サンギヤS1よりも第2サンギヤS2の方が小
径で且つプラネタリギヤP1およびP2は一体回転させ
られるためρ1 >ρ2 の関係を有し、(3)式から明ら
かなようにそれ等の差(ρ1 −ρ2 )が小さい程、上記
減速比iは大きくなる。なお、第1遊星歯車装置22お
よび第2遊星歯車装置24は共にリングギヤを備えてい
ないが、シングルピニオン型の遊星歯車装置におけるサ
ンギヤの歯数ZS ,リングギヤの歯数ZR ,プラネタリ
ギヤの歯数ZP はZS +2ZP =ZR の関係を有するた
め、この関係から上記ギヤ比ρ1 ,ρ2 は定められる。
Here, the first planetary gear device 22 and the second planetary gear device 22
Assuming that the gear ratio of the planetary gear device 24 (= the number of teeth of the sun gear / the number of teeth of the ring gear) is ρ 1 and ρ 2 , respectively, the reduction ratio i (= the rotation speed Nin of the input shaft 30 during the power transmission)
/ The rotation speed Nout of the output shaft 26 is expressed by the above equation (3). For example, when ρ 1 = 0.55 and ρ 2 = 0.515, the reduction ratio i≈7.62. The above gear ratios ρ 1 and ρ 2
Has a relation of ρ 1 > ρ 2 because the second sun gear S2 has a smaller diameter than the first sun gear S1 and the planetary gears P1 and P2 are integrally rotated, and as is clear from the equation (3), The smaller the difference (ρ 1 −ρ 2 ) is, the larger the reduction ratio i is. Although neither the first planetary gear device 22 nor the second planetary gear device 24 is provided with a ring gear, the number of teeth of the sun gear Z S , the number of teeth of the ring gear Z R , the number of teeth of the planetary gear in the single pinion type planetary gear device are not provided. Since Z P has a relationship of Z S + 2Z P = Z R , the gear ratios ρ 1 and ρ 2 are determined from this relationship.

【0023】このように、本実施例の減速機12によれ
ば、各遊星歯車装置22,24のギヤ比ρ1 ,ρ2 を小
さくすることなく、言い換えれば減速機12の径寸法を
大きくすることなく大きな減速比を得ることが可能で、
小型の電動モータ10でも十分な駆動トルクが得られる
ようになって車両走行性能が向上する。特に、本実施例
では一対の遊星歯車装置22,24が何れもリングギヤ
を備えていないため、減速機12の径寸法を一層小さく
することが可能で、ドライブシャフト16の傾斜角θを
小さくできるなど、車両搭載上有利である。
As described above, according to the speed reducer 12 of this embodiment, the gear ratios ρ 1 and ρ 2 of the planetary gear units 22 and 24 are not reduced, in other words, the diameter dimension of the speed reducer 12 is increased. It is possible to obtain a large reduction ratio without
Sufficient drive torque can be obtained even with the small electric motor 10, and the vehicle running performance is improved. In particular, in the present embodiment, since the pair of planetary gear units 22 and 24 are not provided with a ring gear, it is possible to further reduce the diameter dimension of the speed reducer 12 and to reduce the inclination angle θ of the drive shaft 16. It is advantageous in mounting on a vehicle.

【0024】一方、プラネタリギヤP1,P2が互いに
一体的に構成された一対の第1遊星歯車装置22および
第2遊星歯車装置24によって減速機12が構成されて
いるため、軸方向寸法は図13の従来装置と略同じ程度
であり、大きな減速比を得るために3つ以上の遊星歯車
装置を軸方向に並べる場合に比較して、幅寸法が狭くて
軽量な電気自動車に対しても、ドライブシャフト16の
傾斜角θが過大になることなく、電動モータ10と共に
減速機12を車両の幅方向に配設できるようになる。ま
た、大きな減速比を得るために遊星歯車装置を多くする
と、部品点数や噛合い数が多くなって重量が増加すると
ともに効率が悪化し、一充電当たりの走行距離が低下す
るが、本実施例ではそのような性能低下を招くこともな
い。
On the other hand, since the speed reducer 12 is constituted by the pair of first planetary gear device 22 and second planetary gear device 24 in which the planetary gears P1 and P2 are integrally formed with each other, the axial dimension is as shown in FIG. Compared to the case where three or more planetary gear devices are arranged in the axial direction in order to obtain a large reduction gear ratio, the drive shaft is used even for an electric vehicle having a narrow width and a light weight, which is approximately the same as the conventional device. It is possible to dispose the speed reducer 12 together with the electric motor 10 in the width direction of the vehicle without the inclination angle θ of 16 becoming excessive. Further, if the number of planetary gear devices is increased to obtain a large reduction ratio, the number of parts and the number of meshes increase, the weight increases, the efficiency deteriorates, and the traveling distance per charge decreases, but this embodiment Then, such a performance deterioration is not caused.

【0025】上記減速機12は第1発明の一実施例を成
すものであるが、以下、本発明の他の実施例を説明す
る。以下の図4乃至図6の減速機は第1発明の実施例で
あり、図7乃至図11の減速機は第2発明の実施例であ
る。なお、以下の各実施例において上記第1実施例と共
通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
The speed reducer 12 constitutes one embodiment of the first invention, but another embodiment of the invention will be described below. The following speed reducers shown in FIGS. 4 to 6 are embodiments of the first invention, and the speed reducers of FIGS. 7 to 11 are embodiments of the second invention. In each of the following embodiments, the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0026】図4の減速機40は、前記第1実施例の減
速機12に比較してクラッチK−1を廃止し、キャリヤ
Cを入力軸30に一体的に連結したものであり、この場
合には、電動モータ10の出力を零にすることにより、
ニュートラルやパーキング等が可能となる。
The speed reducer 40 shown in FIG. 4 has a structure in which the clutch K-1 is eliminated and the carrier C is integrally connected to the input shaft 30 as compared with the speed reducer 12 of the first embodiment. Is set to zero by setting the output of the electric motor 10 to
Neutral and parking are possible.

【0027】図5の減速機42は、前記第1実施例の減
速機12に比較して、第2サンギヤS2をブレーキBに
よってトランスミッションケース34に連結するように
したもので、ブレーキBおよびクラッチK−1を係合す
ることにより車両駆動状態となり、それ等のブレーキB
およびクラッチK−1の少なくとも一方を解放すること
によりニュートラル状態となる。上記ブレーキBは連結
手段に相当し、多板式,バンド式等の油圧式摩擦係合装
置にて構成されている。
The speed reducer 42 of FIG. 5 is different from the speed reducer 12 of the first embodiment in that the second sun gear S2 is connected to the transmission case 34 by the brake B, and the brake B and the clutch K are used. The vehicle is driven by engaging -1 and the brake B
By releasing at least one of the clutch K-1 and the clutch K-1, the neutral state is established. The brake B corresponds to connecting means and is composed of a hydraulic friction engagement device such as a multi-plate type or band type.

【0028】図6の減速機44は、上記図5の減速機4
2に比較してクラッチK−1を廃止し、キャリヤCを入
力軸30に一体的に連結したものであり、この場合に
は、ブレーキBを係合することにより車両駆動状態とな
り、ブレーキBを解放することによりニュートラル状態
となる。上記図4乃至図6の減速機40,42,44の
減速比iは、何れも前記第1実施例の減速機12と同じ
で、前記(3)式で表される。
The speed reducer 44 shown in FIG. 6 corresponds to the speed reducer 4 shown in FIG.
The clutch K-1 is abolished as compared with 2, and the carrier C is integrally connected to the input shaft 30. In this case, by engaging the brake B, the vehicle is driven and the brake B is released. When released, it becomes neutral. The speed reduction ratios i of the speed reducers 40, 42, and 44 of FIGS. 4 to 6 are the same as those of the speed reducer 12 of the first embodiment, and are represented by the formula (3).

【0029】図7の減速機50は、前記第1実施例の減
速機12に比較して、前記軸心Oまわりの回転可能に配
設されるとともに前記第1プラネタリギヤP1に噛み合
わされたリングギヤRを有する第1遊星歯車装置52を
用い、そのリングギヤRをクラッチK−2によって入力
軸30に連結するとともに、キャリヤCを回転自在とし
たものである。クラッチK−2は、前記クラッチK−1
と同様に油圧式の摩擦係合装置にて構成されており、こ
のクラッチK−2が係合させられてリングギヤRが入力
軸30に連結されると、そのリングギヤRが入力要素、
第2サンギヤS2が反力要素、第1サンギヤS1が出力
要素としてそれぞれ機能し、一対の第1遊星歯車装置5
2および第2遊星歯車装置24によりリングギヤRの回
転を減速して第1サンギヤS1から出力する。この状態
で電動モータ10が正回転させられると、電気自動車は
前進駆動となり、逆回転させられると後進駆動となる。
また、クラッチK−2が解放されると動力伝達が遮断さ
れ、ニュートラル状態になる。上記クラッチK−2およ
び入力軸30は入力手段に相当する。なお、図7は軸心
Oより下半分を省略した骨子図であり、図8は、かかる
減速機50の共線図である。
Compared with the speed reducer 12 of the first embodiment, the speed reducer 50 of FIG. 7 is arranged so as to be rotatable about the axis O and also has a ring gear R meshed with the first planetary gear P1. Using the first planetary gear device 52 having the above, the ring gear R is connected to the input shaft 30 by the clutch K-2, and the carrier C is rotatable. The clutch K-2 is the clutch K-1.
Similarly, when the clutch K-2 is engaged and the ring gear R is connected to the input shaft 30, the ring gear R is an input element,
The second sun gear S2 functions as a reaction force element and the first sun gear S1 functions as an output element, and the pair of first planetary gear devices 5
The rotation of the ring gear R is decelerated by the second and second planetary gear devices 24 and output from the first sun gear S1. When the electric motor 10 is normally rotated in this state, the electric vehicle is driven forward, and when it is rotated reversely, it is driven backward.
When the clutch K-2 is released, the power transmission is cut off and the neutral state is established. The clutch K-2 and the input shaft 30 correspond to input means. Note that FIG. 7 is a skeleton diagram in which the lower half of the axis O is omitted, and FIG. 8 is a collinear diagram of the speed reducer 50.

【0030】ここで、かかる減速機50の減速比iは、
第1遊星歯車装置52のギヤ比をρ1 、第2遊星歯車装
置24のギヤ比をρ2 とすると前記(4)式で表され、
例えばρ1 =0.55,ρ2 =0.515とすると減速
比i≒11.26になる。ギヤ比ρ1 およびρ2 は、第
1サンギヤS1よりも第2サンギヤS2の方が小径で且
つプラネタリギヤP1およびP2は一体回転させられる
ためρ1 >ρ2 の関係を有し、(4)式から明らかなよ
うにそれ等の差(ρ1 −ρ2 )が小さい程、上記減速比
iは大きくなる。
Here, the speed reduction ratio i of the speed reducer 50 is
When the gear ratio of the first planetary gear device 52 is ρ 1 and the gear ratio of the second planetary gear device 24 is ρ 2 , it is represented by the above formula (4),
For example, if ρ 1 = 0.55, ρ 2 = 0.515, the reduction ratio i≈11.26. The gear ratios ρ 1 and ρ 2 have a relationship of ρ 1 > ρ 2 because the second sun gear S2 has a smaller diameter than the first sun gear S1 and the planetary gears P1 and P2 are integrally rotated. As is clear from the above, the smaller the difference (ρ 1 −ρ 2 ) between them, the larger the reduction ratio i.

【0031】このようにかかる減速機50においては、
前記第1実施例の減速機12に比較してリングギヤRを
有する分だけ径寸法が大きくなるものの、その減速機1
2よりも更に大きな減速比iが得られるようになり、同
じ電動モータ10であれば駆動トルクが大きくなって車
両走行性能が向上する一方、車両走行性能が同程度であ
れば電動モータ10の小型化を図ることができる。
In the speed reducer 50 thus constructed,
Compared with the speed reducer 12 of the first embodiment, the diameter size is increased by the amount of the ring gear R, but the speed reducer 1
A reduction ratio i larger than 2 can be obtained, and if the electric motor 10 is the same, the driving torque is large and the vehicle traveling performance is improved. Can be promoted.

【0032】図9の減速機54は、上記図7の減速機5
0に比較してクラッチK−2を廃止し、リングギヤRを
入力軸30に一体的に連結したものであり、この場合に
は、電動モータ10の出力を零にすることにより、ニュ
ートラルやパーキング等が可能となる。
The speed reducer 54 shown in FIG. 9 corresponds to the speed reducer 5 shown in FIG.
Compared to 0, the clutch K-2 is abolished and the ring gear R is integrally connected to the input shaft 30. In this case, the output of the electric motor 10 is set to zero, thereby neutralizing, parking, etc. Is possible.

【0033】図10の減速機56は、前記図7の減速機
50に比較して、第2サンギヤS2をブレーキBによっ
てトランスミッションケース34に連結するようにした
もので、ブレーキBおよびクラッチK−2を係合するこ
とにより車両駆動状態となり、それ等のブレーキBおよ
びクラッチK−2の少なくとも一方を解放することによ
りニュートラル状態となる。ブレーキBは連結手段に相
当する。
The speed reducer 56 of FIG. 10 is different from the speed reducer 50 of FIG. 7 in that the second sun gear S2 is connected to the transmission case 34 by the brake B, and the brake B and the clutch K-2 are used. Is brought into the vehicle drive state, and by releasing at least one of the brake B and the clutch K-2, the vehicle is brought into the neutral state. The brake B corresponds to the connecting means.

【0034】図11の減速機58は、上記図10の減速
機56に比較してクラッチK−2を廃止し、リングギヤ
Rを入力軸30に一体的に連結したものであり、この場
合には、ブレーキBを係合することにより車両駆動状態
となり、ブレーキBを解放することによりニュートラル
状態となる。上記図9乃至図11の減速機54,56,
58の減速比iは、何れも前記図7の実施例の減速機5
0と同じで、前記(4)式で表される。
Compared to the speed reducer 56 of FIG. 10, the speed reducer 58 of FIG. 11 does not have the clutch K-2, and the ring gear R is integrally connected to the input shaft 30. In this case, , The vehicle is driven by engaging the brake B, and the neutral state is achieved by releasing the brake B. The speed reducers 54, 56 of FIGS.
The reduction gear ratios i of 58 are all the reduction gears 5 of the embodiment of FIG.
It is the same as 0 and is represented by the above formula (4).

【0035】以上、本発明の幾つかの実施例を図面に基
づいて詳細に説明したが、本発明は更に別の態様で実施
することもできる。
Although some embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention can be carried out in still another mode.

【0036】例えば、前記実施例では第1サンギヤS1
より第2サンギヤS2の方が小径で、ギヤ比ρ1 =0.
55,ρ2 =0.515の場合の減速比iを例として算
出したが、ギヤ比ρ1 ,ρ2 は要求径寸法や必要な減速
比等を考慮して適宜設定され得る。第1サンギヤS1よ
り第2サンギヤS2の方を大径とすることも可能である
が、その場合にはρ1 <ρ2 となって減速比iが負とな
るため、前記実施例に比較して電動モータ10の逆回転
時が前進駆動となる。
For example, in the above embodiment, the first sun gear S1
The second sun gear S2 has a smaller diameter, and the gear ratio ρ 1 = 0.
Although the reduction ratio i in the case of 55, ρ 2 = 0.515 was calculated as an example, the gear ratios ρ 1 , ρ 2 can be set as appropriate in consideration of the required diameter dimension and the required reduction ratio. It is possible to make the diameter of the second sun gear S2 larger than that of the first sun gear S1, but in that case, ρ 12 and the reduction ratio i becomes negative. The forward drive is performed when the electric motor 10 reversely rotates.

【0037】また、前記実施例の差動装置14は複数の
傘歯車を有して構成されていたが、遊星歯車装置等の他
の差動装置を採用することも可能である。
Further, although the differential device 14 of the above-mentioned embodiment has a plurality of bevel gears, it is also possible to employ another differential device such as a planetary gear device.

【0038】また、前記実施例では入力軸30が電動モ
ータ10の回転軸に直結されていたが、クラッチにより
接続,遮断できるようにしたり、入力軸30を電動モー
タ10の回転軸と一体に構成したりすることも可能であ
る。
Further, although the input shaft 30 is directly connected to the rotary shaft of the electric motor 10 in the above-mentioned embodiment, it can be connected or disconnected by a clutch, or the input shaft 30 is constructed integrally with the rotary shaft of the electric motor 10. It is also possible to do.

【0039】また、本発明の減速機は軸方向寸法が短い
ため、前輪駆動車両にも好適に採用され得る。
Since the speed reducer of the present invention has a short axial dimension, it can be preferably used in a front-wheel drive vehicle.

【0040】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更,改良を加えた態様で実
施することができる。
Although not illustrated one by one, the present invention can be carried out in various modified and improved modes based on the knowledge of those skilled in the art.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1発明の一実施例である電気自動車用減速機
の骨子図である。
FIG. 1 is a skeleton diagram of a speed reducer for an electric vehicle that is an embodiment of the first invention.

【図2】図1の減速機の共線図である。2 is a collinear diagram of the speed reducer of FIG. 1. FIG.

【図3】図1の減速機が電動モータと同心に電気自動車
の幅方向に配設された状態を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a state in which the speed reducer of FIG. 1 is arranged concentrically with an electric motor in a width direction of an electric vehicle.

【図4】第1発明の他の実施例における減速機の骨子図
である。
FIG. 4 is a skeleton view of a speed reducer according to another embodiment of the first invention.

【図5】第1発明の更に別の実施例における減速機の骨
子図である。
FIG. 5 is a skeleton view of a speed reducer according to still another embodiment of the first invention.

【図6】第1発明の更に別の実施例における減速機の骨
子図である。
FIG. 6 is a skeleton view of a speed reducer according to still another embodiment of the first invention.

【図7】第2発明の一実施例である減速機の骨子図であ
る。
FIG. 7 is a skeleton diagram of a speed reducer that is an embodiment of the second invention.

【図8】図7の減速機の共線図である。8 is an alignment chart of the speed reducer of FIG. 7. FIG.

【図9】第2発明の他の実施例における減速機の骨子図
である。
FIG. 9 is a skeleton view of a speed reducer according to another embodiment of the second invention.

【図10】第2発明の更に別の実施例における減速機の
骨子図である。
FIG. 10 is a skeleton view of a speed reducer according to still another embodiment of the second invention.

【図11】第2発明の更に別の実施例における減速機の
骨子図である。
FIG. 11 is a skeleton view of a speed reducer according to still another embodiment of the second invention.

【図12】従来の減速機の一例を示す骨子図である。FIG. 12 is a skeleton diagram showing an example of a conventional speed reducer.

【図13】従来の減速機の別の例を示す骨子図である。FIG. 13 is a skeleton diagram showing another example of a conventional speed reducer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:電動モータ 12,40,42,44:減速機(第1発明) 14:差動装置 22:第1遊星歯車装置 24:第2遊星歯車装置 26:出力軸(出力手段) 30:入力軸(入力手段) 32:連結部材(連結手段) 50,54,56,58:減速機(第2発明) 52:第1遊星歯車装置 K−1,K−2:クラッチ(入力手段) B:ブレーキ(連結手段) 10: Electric Motor 12, 40, 42, 44: Reduction Gear (First Invention) 14: Differential Device 22: First Planetary Gear Device 24: Second Planetary Gear Device 26: Output Shaft (Output Means) 30: Input Shaft (Input means) 32: Connection member (connection means) 50, 54, 56, 58: Reduction gear (2nd invention) 52: 1st planetary gear device K-1, K-2: Clutch (input means) B: Brake (Connecting means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉井 欣也 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 市岡 英二 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kinya Yoshii, 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota Motor Co., Ltd. (72) Inventor, Eiji Ichioka, 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture, Toyota Motor Corporation

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】車両の幅方向において電動モータおよび差
動装置の軸心と同心に配設され、該電動モータの回転を
減速して該差動装置に伝達する電気自動車用減速機であ
って、 前記軸心まわりの回転可能に配設された第1サンギヤお
よびキャリヤと、該キャリヤに回転可能に配設されて該
第1サンギヤに噛み合わされた第1プラネタリギヤとか
ら成る第1遊星歯車装置と、 前記第1サンギヤと異なる径で前記軸心まわりの回転可
能に配設された第2サンギヤと、前記第1プラネタリギ
ヤに一体的に設けられて前記キャリヤに回転可能に配設
されるとともに該第2サンギヤに噛み合わされた第2プ
ラネタリギヤとから成る第2遊星歯車装置と、 前記キャリヤと前記電動モータの回転軸とを連結する入
力手段と、 前記第2サンギヤを位置固定の部材に連結する連結手段
と、 前記第1サンギヤから前記差動装置へ出力する出力手段
とを有することを特徴とする電気自動車用減速機。
1. A speed reducer for an electric vehicle, which is arranged concentrically with the shaft center of an electric motor and a differential device in the width direction of a vehicle and decelerates the rotation of the electric motor to transmit to the differential device. A first planetary gear device including a first sun gear and a carrier rotatably arranged around the axis, and a first planetary gear rotatably arranged on the carrier and meshed with the first sun gear. A second sun gear having a diameter different from that of the first sun gear and rotatably disposed about the axis; and a second sun gear integrally provided on the first planetary gear and rotatably disposed on the carrier. A second planetary gear device including a second planetary gear that meshes with two sun gears, an input unit that connects the carrier and a rotary shaft of the electric motor, and a portion that fixes the second sun gear in position. A speed reducer for an electric vehicle, comprising: connecting means for connecting to a material; and output means for outputting from the first sun gear to the differential device.
【請求項2】車両の幅方向において電動モータおよび差
動装置の軸心と同心に配設され、該電動モータの回転を
減速して該差動装置に伝達する電気自動車用減速機であ
って、 前記軸心まわりの回転可能に配設された第1サンギヤ,
リングギヤ,およびキャリヤと、該キャリヤに回転可能
に配設されて該第1サンギヤおよびリングギヤに噛み合
わされた第1プラネタリギヤとから成る第1遊星歯車装
置と、 前記第1サンギヤと異なる径で前記軸心まわりの回転可
能に配設された第2サンギヤと、前記第1プラネタリギ
ヤに一体的に設けられて前記キャリヤに回転可能に配設
されるとともに該第2サンギヤに噛み合わされた第2プ
ラネタリギヤとから成る第2遊星歯車装置と、 前記リングギヤと前記電動モータの回転軸とを連結する
入力手段と、 前記第2サンギヤを位置固定の部材に連結する連結手段
と、 前記第1サンギヤから前記差動装置へ出力する出力手段
とを有することを特徴とする電気自動車用減速機。
2. A speed reducer for an electric vehicle, which is arranged concentrically with an axis of an electric motor and a differential gear in the width direction of a vehicle, and reduces the rotation of the electric motor and transmits the rotation to the differential gear. A first sun gear rotatably arranged around the axis,
A first planetary gear device including a ring gear, a carrier, and a first planetary gear rotatably disposed on the carrier and meshed with the first sun gear and the ring gear; and the shaft center having a diameter different from that of the first sun gear. A second sun gear rotatably arranged around the second planetary gear and a second planetary gear integrally provided on the first planetary gear and rotatably disposed on the carrier and meshed with the second sun gear. A second planetary gear unit, an input unit connecting the ring gear and a rotating shaft of the electric motor, a connecting unit connecting the second sun gear to a fixed member, and the first sun gear to the differential unit. A reduction gear for an electric vehicle, comprising: an output unit for outputting.
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