WO2017026258A1 - 車両用モータ駆動装置 - Google Patents

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WO2017026258A1
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WO
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gear
shaft
output shaft
rotor shaft
electric motor
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PCT/JP2016/071737
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English (en)
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Inventor
牧野　智昭
雪島　良
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Ntn株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/06—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with parallel axes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/023—Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle motor drive device that is mounted on an upper side of a vehicle spring and individually drives left and right drive wheels.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 There are those disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 as vehicle motor drive devices including an electric motor and a speed reducer that individually drive the left and right drive wheels.
  • this type of vehicle motor drive device includes an electric motor for driving independently for each of the left and right drive wheels, like a one-motor vehicle drive device in which the left and right drive wheels are driven by one common electric motor.
  • a differential gear or the like that distributes the driving force of one electric motor to the left and right is unnecessary.
  • the conventional vehicle motor drive device disclosed in Patent Document 1 decelerates the rotation of the electric motors 101L and 101R and the electric motors 101L and 101R that individually drive the left and right drive wheels.
  • Reducers 102L and 102R are provided.
  • the speed reducers 102 ⁇ / b> L and 102 ⁇ / b> R include an input shaft 123 having an input gear to which power is transmitted from the motor shaft 112, and an output shaft 125 that transmits driving force to the driving wheels via the drive shaft 116. Is a parallel shaft gear reducer with a parallel and offset arrangement.
  • One or more intermediate shafts 124 are provided between the input shaft 123 and the output shaft 125 of the speed reducers 102L and 102R.
  • the speed reducers 102L and 102R are increased in size in the radial direction, which increases the mass of the vehicle motor drive device and deteriorates the vehicle mountability. Invite.
  • the vehicle motor drive device of Patent Document 2 uses a planetary gear type reduction gear as a reduction gear. Two electric motors are arranged back to back in the center, and the planetary gear type reduction gear is connected to each wheel. The structure is arranged on the side.
  • Patent Document 2 can eliminate the shaft to be offset by applying a planetary gear type speed reducer as a speed reducer and is advantageous for downsizing the device in the radial direction, There is a problem that the planetary gear type reduction gear is more expensive than the parallel shaft type gear reduction gear.
  • the present invention can reduce the device size in the radial direction and the axial direction, and can reduce the cost of the device as compared with the case where a planetary gear type reduction gear is applied. It is an object to provide an apparatus.
  • a vehicle motor drive device includes two electric motors that respectively drive left and right wheels, and two gear reducers that decelerate the rotation of the respective electric motors.
  • Gear reducers are arranged closer to the respective wheels, and the rotor shaft of the electric motor has a hollow portion opened on the gear reducer side end surface or a through-hole penetrating in the axial direction, and the gear reducer side end of the rotor shaft
  • the input gear is integrally provided on the part
  • the output gear is integrally provided on the output shaft
  • the output shaft is provided coaxially with the rotor shaft
  • the end of the output shaft on the electric motor side is the rotor.
  • the shaft is inserted into the hollow portion or through hole of the shaft, and the output shaft is rotatably supported by at least one bearing with respect to the rotor shaft at the inner peripheral surface of the hollow portion or through hole of the rotor shaft.
  • Intermediate shaft Is rotatably provided in parallel with the input shaft and the output shaft, and the rotation of the electric motor is decelerated and transmitted to the output shaft by meshing with the plurality of gears integrally provided on the intermediate shaft, the input gear, and the output gear. It is characterized by.
  • the vehicle motor drive device includes one electric motor and one gear reducer that decelerates the rotation of the electric motor.
  • the gear reducer is disposed closer to the wheel with respect to the electric motor.
  • the rotor shaft has a hollow part with an open end face on the gear reducer side or a through-hole penetrating in the axial direction.
  • An input gear is integrally provided at the gear reducer side end part of the rotor shaft, and an output is provided on the output shaft.
  • the gear is provided integrally, the output shaft is provided coaxially with the rotor shaft, and the end of the output shaft on the electric motor side is inserted into the hollow portion or through hole of the rotor shaft, and the hollow portion of the rotor shaft or On the inner peripheral surface of the through hole, the output shaft is rotatably supported by at least one bearing with respect to the rotor shaft, and the gear reducer is provided with one or more intermediate shafts that are rotatable in parallel with the input shaft and the output shaft. , Provided integrally with the intermediate shaft The rotation of the electric motor is decelerated and transmitted to the output shaft by meshing the plurality of gears with the input gear and the output gear.
  • the output shaft of the gear reducer arranged coaxially with the rotor shaft of the electric motor is connected to the hollow portion or the through-hole of the gear reducer side end portion of the rotor shaft. Since the electric motor side end portion of the output shaft is inserted and arranged, the axial length is shortened, and the apparatus length in the axial direction can be reduced. Further, a bearing that rotatably supports the gear reducer side end of the rotor shaft, and a bearing that rotatably supports the electric motor side end of the output shaft with respect to the hollow portion or through-hole of the gear reducer side end of the rotor shaft.
  • the length in the axial direction becomes shorter, so that the apparatus length in the axial direction can be further reduced. Furthermore, the support rigidity of the output shaft is increased, the durability of the speed reducer can be improved, and there is an effect in reducing vibration.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. It is a schematic plan view which shows an example of the electric vehicle carrying the vehicle motor drive device of embodiment of FIG. It is a cross-sectional top view which shows embodiment of this invention which integrated one electric motor and one gear reducer. It is a schematic plan view which shows an example of the electric vehicle carrying the vehicle motor drive device of embodiment of FIG. It is a cross-sectional top view which shows the conventional vehicle motor drive device which integrated two electric motors and two gear reducers.
  • a vehicle motor drive device A of the present invention shown in FIG. 1 includes two electric motors 1 that respectively drive left and right wheels, and two gear reducers 2 that decelerate the rotation of each electric motor 1.
  • a vehicle motor drive device A according to the present invention shown in FIG. 1 has a motor housing 3 that houses two electric motors 1 that respectively drive left and right wheels in parallel in the left and right sides.
  • a reduction gear housing 4 is provided at the end, and the gear reduction gear 2 is accommodated and integrated in the reduction gear housing 4.
  • a motor housing 3 that houses two electric motors 1 is integrally formed, and an electric motor 1 and a gear reducer 2 that respectively drive left and right wheels are integrated. It is configured as one device.
  • integral molding includes integration of individually manufactured housings by screw fastening or the like.
  • the motor housing 3 is provided with a partition wall 3a in the center, the left and right end portions are opened, and the left and right end portions are closed by the speed reducer housing 4.
  • the outer periphery of the motor housing 3 constitutes a so-called water jacket provided with a cooling pipe 5 to which a coolant is supplied from a radiator (not shown), thereby effectively cooling the electric motor 1.
  • the speed reducer housing 4 connected to the left and right end portions of the motor housing 3 is provided integrally with the cylindrical portion 4a and the inner end portion of the cylindrical portion 4a, and closes the opening of the outer end portion of the motor housing 3. It consists of an inner wall 4b and an outer wall 4c provided at the outer end of the cylindrical portion 4a.
  • the electric motor 1 is a radial gap type in which a stator 6 is provided on the inner peripheral surface of the motor housing 3 and a rotor 7 is provided at an interval on the inner periphery of the stator 6. Yes.
  • An axial gap type electric motor other than that shown in the figure may be used.
  • the rotor shaft 8 is integrally mounted at the center of the rotor 7. Two ends of the rotor shaft 8 are divided into a central partition wall 3a of the motor housing 3 and an inner wall 4b of the speed reducer housing 4 that closes an opening outside the motor housing 3 (on the side of the gear speed reducer 2).
  • the motor housing 3 and the speed reducer housing 4 are rotatably supported by bearings 9a and 9b (same for rolling bearings).
  • the outer end of the rotor shaft 8 (the end on the gear reducer 2 side) is inserted into the reducer housing 4, and the outer end of the rotor shaft 8 inserted into the reducer housing 4 is connected to the reducer housing.
  • a hollow portion 10 that opens to the 4th side is provided.
  • An input gear 11 is provided on the outer periphery of the outer end portion of the rotor shaft 8 inserted into the reduction gear housing 4.
  • the input gear 11 may have a structure that is integrally formed with the rotor shaft 8 or a structure that is fitted with a spline or the like.
  • the hollow portion 10 that opens to the reduction gear housing 4 side is provided at the outer end portion of the rotor shaft 8, but the hollow portion 10 may be a through hole that penetrates the rotor shaft 8.
  • An angle sensor 24 is provided between the inner end of the rotor shaft 8 and the central partition wall 3 a of the motor housing 3.
  • an output shaft 12 that is coaxially arranged with the rotor shaft 8 is provided.
  • the inner end portion (end portion on the electric motor 1 side) of the output shaft 12 is inserted into the hollow portion 10 at the outer end portion of the rotor shaft 8.
  • the output shaft 12 inserted into the hollow portion 10 at the outer end of the rotor shaft 8 is rotatably supported with respect to the rotor shaft 8 by at least one bearing 13 (the same applies to rolling bearings).
  • a bearing 13 that rotatably supports the output shaft 12 with respect to the rotor shaft 8 and a bearing 9b that rotatably supports the end of the rotor shaft 8 on the gear reducer 2 side with respect to the reducer housing 4 are positioned in the axial direction. It is arranged at the overlapping position.
  • the outer end portion of the output shaft 12 is rotatably supported on the outer wall 4c of the speed reducer housing 4 by a bearing 14 (the same applies to rolling bearings).
  • the output shaft 15 is integrally provided with an output gear 15.
  • the outer end portion of the output shaft 12 is pulled out from the outer wall 4 c of the reduction gear housing 4 to the outer wheel side, and a fastening portion for fitting the constant velocity joint 16 is provided.
  • the gear reducer 2 is provided with one or more intermediate shafts 17, and the motor rotation speed is reduced and transmitted to the output shaft 12 by meshing with a plurality of gears, and finally, the constant velocity joint 16 and the intermediate shaft 18. Power is transmitted to the wheel 19 through the drive shaft consisting of (Fig. 3).
  • the both ends of the intermediate shaft 17 are rotatably supported by the inner wall 4b and the outer wall 4c of the reduction gear housing 4 with respect to the reduction gear housing 4 by bearings 20 and 21 (the same applies to rolling bearings).
  • the intermediate shaft 17 is a stepped gear having a large-diameter gear 17 a that meshes with the input gear 11 and a small-diameter gear 17 b that meshes with the output gear 15 on the outer peripheral surface.
  • the reduction gear housing 4 is provided with a lubricating oil reservoir 22 for lubricating the gears in the reduction gear housing 4, and an oil seal 23 is enclosed between the outer wall 4 c of the reduction gear housing 4 and the output shaft 12. It is installed to prevent leakage of the lubricating oil and intrusion of muddy water from the outside. By making all the gears in the gear reducer 2 external gears, the gears lift up the lubricating oil in the lubricating oil reservoir 22 provided in the lower part of the internal space of the gear reducer 2 to perform lubrication.
  • the output shaft 12 coaxially arranged with the rotor shaft 8 is connected to the hollow portion 10 at the outer end portion of the rotor shaft 8 and the inner end portion of the output shaft 12.
  • the axial length is shortened and the apparatus length in the axial direction can be reduced.
  • the bearing 9b for rotating and supporting the outer end of the rotor shaft 8 and the bearing 13 for rotating and supporting the inner end of the output shaft 12 with respect to the hollow portion 10 of the outer end of the rotor shaft 8 are positioned in the axial direction.
  • the length in the axial direction becomes shorter, so that the device length in the axial direction can be further reduced.
  • the support rigidity of the output shaft 12 is increased, the durability of the speed reducer can be improved, and there is an effect in reducing vibration.
  • the gear reducer 2 is constituted by an input gear 11 and an output gear 15 that are integrally provided on the rotor shaft 8, all the gears can be constituted by external gears. The cost of the apparatus can be reduced as compared with the case of applying.
  • a vehicle motor drive device A comprises two electric motors 1 that respectively drive left and right wheels, and two gear reducers 2 that decelerate the rotations of the respective motors. Mounted on the chassis 51 at the center of the wheel 19, the driving force of the vehicle motor drive device A is transmitted to the left and right front wheels 19 via a drive shaft comprising the constant velocity joint 16 and the intermediate shaft 18.
  • any of a rear wheel drive system and a four wheel drive system may be used in addition to the front wheel drive system shown in FIG.
  • the vehicle motor drive device A includes one electric motor 1 and one gear reducer 2 that decelerates the rotation of the electric motor 1, and the vehicle motor drive according to the embodiment shown in FIG.
  • the apparatus A is divided into two parts by the partition wall 3 a of the central motor housing 3.
  • the gear reducer 2 is disposed closer to the wheel 19 with respect to the electric motor 1, and the rotor shaft 8 has a hollow portion 10 having an open end surface on the gear reducer 2 side or a through hole penetrating in the axial direction.
  • An input gear 11 is integrally provided at the end of the electric motor 1 on the gear reducer 2 side of the rotor shaft 8, and an output gear 15 is integrally provided on the output shaft 12.
  • the output shaft 12 is provided coaxially with the rotor shaft 8 of the electric motor 1, and the end of the output shaft 12 on the electric motor 1 side is inserted into the hollow portion 10 or the through hole of the rotor shaft 8, so that the rotor shaft 8 On the inner peripheral surface of the hollow portion 10, the output shaft 12 is rotatably supported by at least one bearing 13 with respect to the rotor shaft 8 of the electric motor 1.
  • one or more intermediate shafts 17 are rotatably provided in parallel to the rotor shaft 8 and the output shaft 12, and a plurality of gears and an input gear 11 provided integrally with the intermediate shaft 17.
  • the rotation of the electric motor 1 is decelerated by meshing with the output gear 15 and transmitted to the output shaft 12.
  • all the gears in the gear reducer 2 are external gears.
  • the rotor shaft 8 is supported by the motor housing 3 by at least one bearing 13 at a position on the gear reducer 2 side with respect to the rotor 7 of the electric motor 1, and the output shaft 12 is hollow in the rotor 7.
  • the bearing 13 that supports the inner peripheral surface of the portion 10 and the bearing 9b that rotatably supports the rotor shaft 8 on the gear reducer 2 side are arranged at positions that overlap in the axial direction.
  • FIG. 4 shows a front wheel drive vehicle, in which vehicle motor drive devices A are mounted on the chassis 51, one on each of the left and right front wheels, and the driving force of each vehicle motor drive device A is supplied to the constant velocity joint 16 and the intermediate shaft. This is transmitted to the front left and right wheels 19 via a drive shaft 18.

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Abstract

径方向ならびに軸方向の装置サイズを縮小することが可能で、かつ、遊星ギヤ式減速機を適用する場合に比較して装置のコスト低減を図ることができる車両用モータ駆動装置Ａを提供することを課題とする。電動モータ１に対し歯車減速機２が車輪寄りに配置され、電動モータ１のロータ軸８は歯車減速機側端面が開口する中空部１０を有し、ロータ軸８に対し同軸上に設けられ出力軸１２の電動モータ１側の端部が、ロータ軸８の中空部１０に挿入され、ロータ軸８の中空部８ａの内周面にて出力軸１２がロータ軸８に対し少なくとも一つの軸受１３で回転支持され、歯車減速機２には1つ以上の中間軸１７がロータ軸８と出力軸１２に平行に回転自在に設けられ、中間軸１７に一体的に設けられる複数の歯車と入力歯車１５ならびに出力歯車１５との噛み合いにより電動モータ１の回転を減速して出力軸１２に伝達するようにした。

Description

車両用モータ駆動装置
　この発明は、車両のばね上側に搭載され、それぞれ左右の駆動輪を個別に駆動する車両用モータ駆動装置に関するものである。
　左右の駆動輪をそれぞれ個別に駆動させる電動モータと減速機を備える車両用モータ駆動装置としては、特許文献１や特許文献２に開示されたものがある。
　この種の車両用モータ駆動装置は、左右の駆動輪のそれぞれについて独立に駆動用の電動モータを備えるので、一つの共通の電動モータによって左右の駆動輪を駆動させる１モータ車両駆動装置のように、一つの電動モータの駆動力を左右に振り分けるデファレンシャルギア等が不要になる、という利点を有する。
特開２０１０－４８３７９号公報 特開平０５－１１６５３９号公報
　ところで、特許文献１に開示された従来の車両用モータ駆動装置は、図６に示すように、左右の駆動輪を個別に駆動する電動モータ１０１Ｌ、１０１Ｒならびに電動モータ１０１Ｌ、１０１Ｒの回転を減速する減速機１０２Ｌ、１０２Ｒを備えている。
　減速機１０２Ｌ、１０２Ｒは、図６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軸１２３と、ドライブシャフト１１６を介して駆動輪に駆動力を伝達する出力軸１２５とが平行かつオフセットした配置の平行軸歯車減速機である。
　減速機１０２Ｌ、１０２Ｒの入力軸１２３と出力軸１２５との間には、1つ以上の中間軸１２４（カウンター軸）が設けられる。
　上記のように、モータ軸１１２と出力軸１２５とを平行かつオフセットした配置にすると、減速機１０２Ｌ、１０２Ｒは半径方向に大型化し、車両用モータ駆動装置の質量増加と共に、車両搭載性の悪化を招く。
　また、特許文献２の車両用モータ駆動装置は、減速機として遊星ギヤ式減速機を使用するものであり、２基の電動モータを中央に背中合わせに配置し、遊星ギヤ式減速機をそれぞれの車輪側に配置する構造のものである。
　この特許文献２の車両用モータ駆動装置は、減速機として遊星ギヤ式減速機を適用することにより、オフセットする軸を廃止でき、半径方向の装置の小型化には有利であるものの、一般的に遊星ギヤ式減速機は平行軸式歯車減速機よりも高コストであるという問題がある。
　そこで、この発明は、径方向ならびに軸方向の装置サイズを縮小することが可能で、かつ、遊星ギヤ式減速機を適用する場合と比較して装置のコスト低減を図ることができる車両用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、この発明の車両用モータ駆動装置は、左右輪をそれぞれ駆動する２つの電動モータと、それぞれの電動モータの回転を減速する２つの歯車減速機からなり、電動モータに対し歯車減速機がそれぞれの車輪寄りに配置され、電動モータのロータ軸は歯車減速機側端面が開口する中空部もしくは軸方向に貫通する貫通孔を有し、ロータ軸の歯車減速機側端部には入力歯車が一体的に設けられ、出力軸には出力歯車が一体的に設けられ、出力軸はロータ軸に対し同軸上に設けられるとともに、出力軸の電動モータ側の端部がロータ軸の中空部もしくは貫通孔に挿入され、ロータ軸の中空部もしくは貫通孔の内周面にて、出力軸がロータ軸に対し少なくとも一つの軸受で回転支持され、歯車減速機には1つ以上の中間軸が入力軸と出力軸に平行に回転自在に設けられ、中間軸に一体的に設けられる複数の歯車と入力歯車ならびに出力歯車との噛み合いにより電動モータの回転が減速されて出力軸に伝達することを特徴とする。
　また、この発明の車両用モータ駆動装置は、１つの電動モータと、電動モータの回転を減速する１つの歯車減速機からなり、電動モータに対し歯車減速機が車輪寄りに配置され、電動モータのロータ軸は歯車減速機側端面が開口する中空部もしくは軸方向に貫通する貫通孔を有し、ロータ軸の歯車減速機側端部には入力歯車が一体的に設けられ、出力軸には出力歯車が一体的に設けられ、出力軸はロータ軸に対し同軸上に設けられるとともに、出力軸の電動モータ側の端部がロータ軸の中空部もしくは貫通孔に挿入され、ロータ軸の中空部もしくは貫通孔の内周面にて、出力軸がロータ軸に対し少なくとも一つの軸受で回転支持され、歯車減速機には1つ以上の中間軸が入力軸と出力軸に平行に回転自在に設けられ、中間軸に一体的に設けられる複数の歯車と入力歯車ならびに出力歯車との噛み合いにより電動モータの回転が減速されて出力軸に伝達することを特徴とする。
　以上のように、この発明の車両用モータ駆動装置は、電動モータのロータ軸と同軸配置される歯車減速機の出力軸とを、ロータ軸の歯車減速機側端部の中空部もしくは貫通孔に、出力軸の電動モータ側端部を挿入配置しているので、軸方向長さが短くなり、軸方向の装置長さの縮小が可能になる。さらに、ロータ軸の歯車減速機側端部を回転支持する軸受と、出力軸の電動モータ側端部をロータ軸の歯車減速機側端部の中空部もしくは貫通孔に対して回転支持する軸受との軸方向の位置を、オーバーラップさせることにより、軸方向の長さがより短くなるので、軸方向の装置長さのさらなる縮小が可能になる。さらに、出力軸の支持剛性が高まり、減速機の耐久性を向上させることができ、また、振動低減にも効果がある。
　また、歯車減速機の歯車を全て外歯車によって構成することができるので、遊星ギヤ式減速機を適用する場合と比較して装置のコスト低減を図ることができる。
２つの電動モータと２つの歯車減速機を一体化したこの発明の実施形態を示す横断平面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線の断面図である。 図１の実施形態の車両用モータ駆動装置を搭載した電気自動車の一例を示す概略平面図である。 １つの電動モータと１つの歯車減速機を一体化したこの発明の実施形態を示す横断平面図である。 図４の実施形態の車両用モータ駆動装置を搭載した電気自動車の一例を示す概略平面図である。 ２つの電動モータと２つの歯車減速機を一体化した従来の車両用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に示すこの発明の車両用モータ駆動装置Ａは、左右輪をそれぞれ駆動する２基の電動モータ１と、それぞれの電動モータ１の回転を減速する２基の歯車減速機２からなる。
　図１に示すこの発明の車両用モータ駆動装置Ａは、左右輪をそれぞれ駆動する２基の電動モータ１を背面合わせで左右並列に収容するモータハウジング３を中央にし、このモータハウジング３の左右の端部に減速機ハウジング４を設け、減速機ハウジング４内に歯車減速機２を収容して一体化している。
　図１に示すこの発明の車両用モータ駆動装置Ａは、２基の電動モータ１を収納するモータハウジング３が一体的に成形され、左右輪をそれぞれ駆動する電動モータ１および歯車減速機２が一つの装置として構成されている。ここで一体的に成形とは、個別に製作したハウジングをねじ締結等で一体化することを含むものとする。
　モータハウジング３は、中央に仕切り壁３ａを設け、左右の端部が開口し、左右の端部の開口が減速機ハウジング４によって閉塞されている。
　前記モータハウジング３の外周は、ラジエター（図示省略）から冷却液が供給される冷却用の配管５を備える、所謂ウォータジャケットを構成し、これにより電動モータ１を効果的に冷却している。
　モータハウジング３の左右の端部に連結される減速機ハウジング４は、円筒部４ａと、この円筒部４ａの内側端部に一体的に設けられ、モータハウジング３の外側端部の開口を閉塞する内側壁４ｂと、円筒部４ａの外側端部に設けられる外側壁４ｃとからなる。
　電動モータ１は、図１に示すように、モータハウジング３の内周面にステータ６を設け、このステータ６の内周に間隔をおいてロータ７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、図示以外のアキシャルギャップタイプの電動モータを使用してもよい。
　ロータ７の中心には、ロータ軸８が一体的に装着されている。ロータ軸８の両端は、モータハウジング３の中央の仕切り壁３ａと、モータハウジング３の外側（歯車減速機２側）の開口部を閉塞する減速機ハウジング４の内側壁４ｂとに、２個の軸受９ａ、９ｂ（転がり軸受以下同じ）によってモータハウジング３と減速機ハウジング４に対し回転支持される。
　ロータ軸８の外側端部（歯車減速機２側の端部）は、減速機ハウジング４内に挿入され、減速機ハウジング４内に挿入されたロータ軸８の外側端部には、減速機ハウジング４側に開口する中空部１０が設けられている。また、減速機ハウジング４内に挿入されたロータ軸８の外側端部の外周には、入力歯車１１が設けられている。入力歯車１１は、ロータ軸８に一体成形する構造でも、スプライン等で嵌合する構造でもよい。図１の実施形態では、ロータ軸８の外側端部に減速機ハウジング４側に開口する中空部１０を設けているが、中空部１０をロータ軸８を貫通する貫通孔にしてもよい。
　ロータ軸８の内側端部には、モータハウジング３の中央の仕切り壁３ａとの間に、角度センサ２４が設けられている。
　減速機ハウジング４内には、ロータ軸８と同軸配置される出力軸１２が設けられている。
　出力軸１２の内側端部（電動モータ１側の端部）は、ロータ軸８の外側端部の中空部１０に挿入配置されている。
　ロータ軸８の外側端部の中空部１０に挿入された出力軸１２は、少なくとも一つの軸受１３（転がり軸受以下同じ）によってロータ軸８に対して回転支持されている。出力軸１２をロータ軸８に対して回転支持する軸受１３と、ロータ軸８の歯車減速機２側の端部を減速機ハウジング４に対して回転支持する軸受９ｂとは、軸方向の位置がオーバーラップする位置に配置されている。
　また、出力軸１２の外側端部は、減速機ハウジング４の外側壁４ｃに軸受１４（転がり軸受以下同じ）によって回転支持されている。
　出力軸１２には、出力歯車１５が一体的に設けられている。出力軸１２の外側端部は、減速機ハウジング４の外側壁４ｃから外側の車輪側に引き出され、等速ジョイント１６を嵌合するための締結部位を設けている。
　歯車減速機２には、1つ以上の中間軸１７が設けられ、複数の歯車噛み合いにより、モータ回転速度が減速されて出力軸１２に伝達され、最終的には等速ジョイント１６と中間シャフト１８からなるドライブシャフトを介して車輪１９に動力が伝達される（図３）。
　中間軸１７の両端は、減速機ハウジング４の内側壁４ｂと外側壁４ｃに軸受２０、２１（転がり軸受以下同じ）によって減速機ハウジング４に対して回転支持されている。中間軸１７は、外周面に入力歯車１１に噛み合う大径歯車１７ａと出力歯車１５に噛み合う小径歯車１７ｂを有する段付き歯車である。
　減速機ハウジング４には、減速機ハウジング４内の歯車を潤滑するために、潤滑油溜り２２が設けられ、減速機ハウジング４の外側壁４ｃと出力軸１２との間にはオイルシール２３が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するために設置されている。歯車減速機２内の歯車を全て外歯車にすることにより、歯車減速機２の内部空間の下部に設けられた潤滑油溜り２２の潤滑油を歯車が掻き揚げて潤滑が行われる。
　この発明の車両用モータ駆動装置Ａは、上記のように、ロータ軸８と同軸配置される出力軸１２とを、ロータ軸８の外側端部の中空部１０に、出力軸１２の内側端部を挿入配置することにより、軸方向長さが短くなり、軸方向の装置長さの縮小が可能になる。さらに、ロータ軸８の外側端部を回転支持する軸受９ｂと、出力軸１２の内側端部をロータ軸８の外側端部の中空部１０に対して回転支持する軸受１３とを軸方向位置をオーバーラップさせることにより、軸方向の長さがより短くなるので、軸方向の装置長さのさらなる縮小が可能になる。さらに、出力軸１２の支持剛性が高まり、減速機の耐久性を向上させることができ、また、振動低減にも効果がある。
　また、歯車減速機２がロータ軸８に一体的に設けられた入力歯車１１と出力歯車１５による歯車構成とすることにより、歯車を全て外歯車によって構成することができるので、遊星ギヤ式減速機を適用する場合に比較して装置のコスト低減が図れる。
　この発明に係る車両用モータ駆動装置Ａは、左右輪をそれぞれ駆動する２つの電動モータ１と、それぞれのモータ回転を減速する２つの歯車減速機２からなり、図３に示すように、左右の車輪１９の中央位置のシャーシ５１上に搭載され、車両用モータ駆動装置Ａの駆動力は、等速ジョイント１６と中間シャフト１８からなるドライブシャフトを介して左右の前方の車輪１９に伝達される。
　車両用モータ駆動装置Ａの搭載形態としては、図３で示した前輪駆動方式の他に、後輪駆動方式でも四輪駆動方式のいずれでも構わない。
　図４に示す実施形態の車両用モータ駆動装置Ａは、１つの電動モータ１と、電動モータ１の回転を減速する１つの歯車減速機２からなり、図１に示す実施形態の車両用モータ駆動装置Ａを中央のモータハウジング３の仕切り壁３ａで２分した構造のものである。
　電動モータ１に対し歯車減速機２が車輪１９寄りに配置され、ロータ軸８は、歯車減速機２側端面が開口する中空部１０もしくは軸方向に貫通する貫通孔を有する。電動モータ１のロータ軸８の歯車減速機２側の端部には入力歯車１１が一体的に設けられ、出力軸１２には出力歯車１５が一体的に設けられている。
　出力軸１２は、電動モータ１のロータ軸８に対し同軸上に設けられるとともに、出力軸１２の電動モータ１側の端部がロータ軸８の中空部１０もしくは貫通孔に挿入され、ロータ軸８の中空部１０の内周面にて、出力軸１２が電動モータ１のロータ軸８に対し少なくとも一つの軸受１３で回転支持されている。
　歯車減速機２には、1つ以上の中間軸１７が、ロータ軸８及び出力軸１２に対して平行に回転自在に設けられ、中間軸１７に一体的に設けられる複数の歯車と入力歯車１１ならびに出力歯車１５との噛み合いにより電動モータ１の回転が減速されて出力軸１２に伝達される。
　この図４の実施形態においても、歯車減速機２内の歯車は全て外歯車である。
　上記のように、ロータ軸８は、電動モータ１のロータ７に対して歯車減速機２側の箇所にて、少なくとも一つの軸受１３によりモータハウジング３に支持され、出力軸１２をロータ７の中空部１０の内周面にて支持する軸受１３と、ロータ軸８を歯車減速機２側で回転支持する軸受９ｂとが、軸方向にオーバーラップする位置に配置している。
　図４に示す車両用モータ駆動装置Ａは、１つの電動モータ１と、電動モータ１の回転を減速する１つの歯車減速機２からなるので、車両に搭載する場合には、図５に示すように、車輪１９に一つの車両用モータ駆動装置Ａが配置される。図５は、前輪駆動車であり、左右の前輪に一つずつ車両用モータ駆動装置Ａをシャーシ５１上に搭載し、各車両用モータ駆動装置Ａの駆動力を、等速ジョイント１６と中間シャフト１８からなるドライブシャフトを介して前方の左右の車輪１９に伝達している。
　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。
１　　　　：電動モータ
２　　　　：歯車減速機
３　　　　：モータハウジング
３ａ　　　：仕切り壁
４　　　　：減速機ハウジング
４ａ　　　：円筒部
４ｂ　　　：内側壁
４ｃ　　　：外側壁
５　　　　：配管
６　　　　：ステータ
７　　　　：ロータ
８　　　　：ロータ軸
９ａ　　　：軸受
９ｂ　　　：軸受
１０　　　：中空部
１１　　　：入力歯車
１２　　　：出力軸
１３　　　：軸受
１４　　　：軸受
１５　　　：出力歯車
１６　　　：等速ジョイント
１７　　　：中間軸
１７ａ　　：大径歯車
１７ｂ　　：小径歯車
１８　　　：中間シャフト
１９　　　：車輪
２０　　　：軸受
２１　　　：軸受
２２　　　：潤滑油溜り
２３　　　：オイルシール
２４　　　：角度センサ
５１　　　：シャーシ
Ａ　　　　：車両用モータ駆動装置

Claims (7)

  1. 　左右輪をそれぞれ駆動する２つの電動モータと、それぞれの電動モータの回転を減速する２つの歯車減速機からなり、電動モータに対し歯車減速機がそれぞれの車輪寄りに配置され、電動モータのロータ軸は歯車減速機側端面が開口する中空部もしくは軸方向に貫通する貫通孔を有し、ロータ軸の歯車減速機側端部には入力歯車が一体的に設けられ、出力軸には出力歯車が一体的に設けられ、出力軸はロータ軸に対し同軸上に設けられるとともに、出力軸の電動モータ側の端部がロータ軸の中空部もしくは貫通孔に挿入され、ロータ軸の中空部もしくは貫通孔の内周面にて、出力軸がロータ軸に対し少なくとも一つの軸受で回転支持され、歯車減速機には1つ以上の中間軸が入力軸と出力軸に平行に回転自在に設けられ、中間軸に一体的に設けられる複数の歯車と入力歯車ならびに出力歯車との噛み合いにより電動モータの回転が減速されて出力軸に伝達することを特徴とする車両用モータ駆動装置。
  2. 　歯車減速機内の歯車が全て外歯車であることを特徴とする請求項１記載の車両用モータ駆動装置。
  3. 　出力軸をロータ軸に対して回転支持する軸受と、ロータの歯車減速機側の端部を減速機ハウジングに対して回転支持する軸受とを、軸方向の位置をオーバーラップする位置に配置したことを特徴とする請求項１記載の車両用モータ駆動装置。
  4. 　１つの電動モータと、電動モータの回転を減速する１つの歯車減速機からなり、電動モータに対し歯車減速機が車輪寄りに配置され、電動モータのロータ軸は歯車減速機側端面が開口する中空部もしくは軸方向に貫通する貫通孔を有し、ロータ軸の歯車減速機側端部には入力歯車が一体的に設けられ、出力軸には出力歯車が一体的に設けられ、出力軸はロータ軸に対し同軸上に設けられるとともに、出力軸の電動モータ側の端部がロータ軸の中空部もしくは貫通孔に挿入され、ロータ軸の中空部もしくは貫通孔の内周面にて、出力軸がロータ軸に対し少なくとも一つの軸受で回転支持され、歯車減速機には1つ以上の中間軸が入力軸と出力軸に平行に回転自在に設けられ、中間軸に一体的に設けられる複数の歯車と入力歯車ならびに出力歯車との噛み合いにより電動モータの回転が減速されて出力軸に伝達することを特徴とする車両用モータ駆動装置。
  5. 　歯車減速機内の歯車が全て外歯車であることを特徴とする請求項４記載の車両用モータ駆動装置。
  6. 　出力軸をロータ軸に対して回転支持する軸受と、ロータの歯車減速機側の端部を減速機ハウジングに対して回転支持する軸受とを、軸方向の位置をオーバーラップする位置に配置したことを特徴とする請求項４記載の車両用モータ駆動装置。
  7. 　請求項４記載の車両用モータ駆動装置を少なくとも２基搭載することを特徴とする車両。
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