WO2023238579A1 - ユニット - Google Patents

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WO2023238579A1
WO2023238579A1 PCT/JP2023/017459 JP2023017459W WO2023238579A1 WO 2023238579 A1 WO2023238579 A1 WO 2023238579A1 JP 2023017459 W JP2023017459 W JP 2023017459W WO 2023238579 A1 WO2023238579 A1 WO 2023238579A1
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WO
WIPO (PCT)
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gear
case
shaft
bearing
planetary gear
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/017459
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English (en)
French (fr)
Inventor
篤志 前田
稔 菖一
弘樹 上原
明 諏訪林
Original Assignee
ジヤトコ株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by ジヤトコ株式会社 filed Critical ジヤトコ株式会社
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    • 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
    • B60K17/12Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of electric gearing
    • 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
    • F16H57/023Mounting or installation of gears or shafts in the gearboxes, e.g. methods or means for assembly
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears

Definitions

  • the present invention relates to a unit.
  • Patent Document 1 discloses a unit including a speed reduction mechanism.
  • An object of the present invention is to provide a unit that can contribute to miniaturization.
  • a rotating electric machine, a planetary gear mechanism connected downstream of the rotating electric machine, a first gear connected downstream of the planetary gear mechanism, and a second gear meshing with the first gear a gear, and a third gear connected downstream of the second gear, the rotating electric machine, the planetary gear mechanism, and the first gear are arranged on a first shaft, and the second gear and the third gear are arranged on a first shaft.
  • a unit is provided in which the third gear is disposed on the second shaft, and the third gear has a portion sandwiched between the planetary gear mechanism and the second gear.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a unit according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the positional relationship between the inverter and the planetary gear mechanism.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a unit 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the positional relationship between the inverter 4 and the planetary gear mechanism 51.
  • the unit 1 shown in FIGS. 1 and 2 is used to drive drive wheels (not shown) of a vehicle, but is not limited to this, and may be used, for example, to drive an electrical appliance.
  • the unit 1 is also called a motor unit (a unit having at least a motor), a power transmission device (a device having at least a power transmission mechanism (for example, a gear mechanism and/or a differential gear mechanism), etc.).
  • a device (unit) having a motor and a power transmission mechanism belongs to the concepts of both a motor unit and a power transmission device.
  • the unit 1 includes a housing 2, a motor 3 as a rotating electric machine, an inverter 4, a reduction gear group 5 as a power transmission mechanism, and a drive shaft 6.
  • the housing 2 is a housing member that houses the motor 3, the inverter 4, the reduction gear group 5, and the drive shaft 6.
  • the housing 2 is composed of one or more cases. Specifically, the housing 2 includes a first case 21, a second case 22, a third case 23 as a third wall, a fourth case 24, and a fifth case 25 (see FIG. 2).
  • the first case 21 is 3in1.
  • 3in1 means a type in which a part of the motor case that accommodates the motor 3 and the drive shaft 6 and a part of the inverter case that accommodates the inverter 4 are integrally formed.
  • the first case 21 includes a tube 211 that is open at least at a front end, a front flange 212 that is provided at the front end of the tube 211 so as to protrude toward the outer circumference, and a front flange 212 that is the other end of the tube 211. It has a rear flange 213 provided so as to protrude toward the outer circumferential side at the rear end, and a support frame 214 arranged on the inner circumferential side of the tube 211 so as to be located at the rear end of the tube 211 .
  • the axial direction X means the axial direction X of the rotating shaft of the parts that constitute the unit 1.
  • the parts include, for example, a motor 3, a gear mechanism, a differential gear mechanism, and the like.
  • the support frame 214 includes an annular wall 214a as a first wall portion that fixes a ring gear 513 of a planetary gear mechanism 51, which will be described later, in the reduction gear group 5, and a bearing B1 located on the front end side of the cylinder 211 than the annular wall 214a.
  • a first support wall 214b disposed to support the annular wall 214a in the lateral direction Y as the first radial direction and a second wall disposed so as to support the bearing B2 as the first bearing. It has a second support wall 214c.
  • the first support wall 214b supports the rear end as the other end of the rotating shaft 31 of the motor 3, which will be described later, via a bearing B1.
  • the second support wall 214c supports a front end as one end of a differential gear 56 as a differential gear mechanism (described later) of the reduction gear group 5 (specifically, a front end of a differential case 561 of the differential gear 56 (described later)) via a bearing B2. It is rotatably supported.
  • annular wall 214a, the first support wall 214b, and the second support wall 214c are integrally formed. This makes it possible to suppress an increase in the number of parts without forming the parts constituting the support frame 214 individually.
  • the second case 22 is connected to the front end of the tube 211 of the first case 21. Specifically, the outer periphery of the second case 22 is connected to the front flange 212 by bolting. Further, the second case 22 supports both bearings B3 and B4. The second case 22 covers both the front end as one end of the rotating shaft 31 of the motor 3 and the front end as one end of the drive shaft 6 (specifically, the first drive shaft 61 constituting the drive shaft 6). It is rotatably supported via bearings B3 and B4.
  • the third case 23 is arranged on the inner peripheral side of the cylinder 211 so as to be located at the rear end of the cylinder 211.
  • the third case 23 is formed separately from the support frame 214. Further, the third case 23 is connected to a support frame 214. Specifically, the outer periphery of the third case 23 is connected to the rear end of the annular wall 214a of the support frame 214 by bolting so as to be located within the first case 21.
  • the third case 23 includes a bearing B5 as a second bearing that supports a front end as one end of the first shaft 7 that rotates integrally with a first gear 52 of the reduction gear group 5, which will be described later, and a bearing B5 as a second bearing that supports the front end as one end of the first shaft 7 that rotates integrally with the first gear 52 of the reduction gear group 5, which will be described later.
  • a bearing B6 as a third bearing that supports the front end as one end of the second shaft 8 that rotates integrally with the third gear 54 is supported.
  • the third case 23 rotatably supports the front end of the first shaft 7 and the front end of the second shaft 8 via bearings B5 and B6, respectively.
  • the fourth case 24 houses the reduction gear group 5.
  • the fourth case 24 is constituted by a bottomed tube that is open at one front end and closed at the other rear end. Further, the fourth case 24 is connected to the rear end of the tube 211. Specifically, the outer periphery of the front end of the fourth case 24 is connected to the rear flange 213 by tightening bolts.
  • the fourth case 24 includes a bearing B7 that supports the rear end as the other end of the first shaft 7, a bearing B8 that supports the rear end as the other end of the second shaft 8, and a bearing B8 as the other end of the differential gear 56.
  • a bearing B9 that supports the rear end (specifically, the rear end of the differential case 551) is supported.
  • the fourth case 24 rotatably supports the rear end of the first shaft 7, the rear end of the second shaft 8, and the rear end of the differential gear 56 via bearings B7, B8, and B9, respectively. .
  • Bearing B3, bearing B1, bearing B5, and bearing B7 are arranged in order from the front side to the rear side in the axial direction X.
  • the bearing B6 and the bearing B8 are arranged in order from the front side to the rear side in the axial direction X.
  • Bearing B4, bearing B2, and bearing B9 are arranged in order from the front side to the rear side in the axial direction X.
  • Bearing B2 is arranged between bearing B1 and bearing B5.
  • Bearing B9 is arranged between bearing B5 (or B6) and bearing B7 (or B8).
  • the fifth case 25 is surrounded by the tube 211, the front flange 212, and the rear flange 213 of the first case 21, and closes the opening of the inverter housing chamber S1 that accommodates the inverter 4.
  • the fifth case 25 is connected to the front flange 212, rear flange 213, etc. by bolting.
  • the motor 3 is a rotating electrical machine that has an electric motor function and/or a generator function. Further, the motor 3 has a rotating shaft 31 that is rotatably supported by the first case 21 and the second case 22 via bearings B3 and B1, and is located on the outer peripheral side of the rotating shaft 31 and rotates integrally with the rotating shaft 31. It has a rotor 32 and a stator 33 fixed to the inner circumferential side of the cylinder 211 so as to be located on the outer circumferential side of the rotor 32.
  • the inverter 4 is a controller for controlling the drive of the motor 3.
  • the inverter 4 is housed in the inverter housing chamber S1 so as to extend along the axial direction X.
  • the reduction gear group 5 is a power transmission mechanism that reduces the power of the motor 3 and transmits it to the drive shaft 6, and is composed of a plurality of gears.
  • the reduction gear group 5 is dynamically connected to the downstream side of the motor 3 and the upstream side of the drive shaft 6 . Further, the reduction gear group 5 is accommodated in a reduction gear group housing chamber S2 formed by the first case 21, third case 23, and fourth case 24 that are connected.
  • the reduction gear group 5 includes a planetary gear mechanism 51, a first gear 52, a second gear 53, and a third gear 54 as a first element or a second element, which are arranged in order from upstream to downstream. , a fourth gear 55 and a differential gear 56.
  • the power from the motor 3 is transmitted to the drive shaft 6 via the planetary gear mechanism 51, the first gear 52, the second gear 53, the third gear 54, the fourth gear 55, and the differential gear 56 in this order.
  • a second element (part, part, etc.) connected upstream of the first element (part, part, etc.) means that the first element and the second element are connected so that power can be transmitted.
  • the power input side is upstream, and the power output side is downstream. Further, the connection may be made via another mechanism (for example, a clutch, another gear mechanism, etc.).
  • the planetary gear mechanism 51 is connected downstream of the motor 3.
  • the planetary gear mechanism 51 is housed on the inner peripheral side of the annular wall 214a so that its front side and rear side face the first support wall 214b and the third case 23, respectively. That is, the planetary gear mechanism 51 is arranged in a region surrounded by the annular wall 214a, the first support wall 214b, and the third case 23.
  • the planetary gear mechanism 51 is attached to the annular wall 214a, the third case 23, the first gear 52, the second gear 53, the third gear 54, etc., which are separate from the first case 21, can be attached. Therefore, it is possible to create a case structure that is easy to assemble.
  • the planetary gear mechanism 51 is located only in the area inside the first case 21 and not in the area inside the fourth case 24, the planetary gear mechanism 51 is located in the area inside the fourth case 24.
  • the first gear 52 and the second gear 53 can be arranged closer to the motor 3 side in the axial direction X. As a result, it is possible to contribute to miniaturization of the unit 1 (particularly in the axial direction X).
  • the planetary gear mechanism 51 overlaps with the inverter housing chamber S1. That is, the planetary gear mechanism 51 and the inverter housing chamber S1 are lined up in the vertical direction Z, which is a second radial direction orthogonal to the horizontal direction Y.
  • the inverter housing chamber S1 has a portion that overlaps with the planetary gear mechanism 51 when viewed in the radial direction.
  • a space is created radially outward of the space in which the planetary gear mechanism 51 is arranged, and by forming the inverter housing chamber S1 in this space, the space can be used effectively, making the overall unit 1 smaller. It is possible to contribute to the development of
  • the planetary gear mechanism 51 includes a sun gear 511, a carrier 512, and a ring gear 513.
  • a pinion gear group 514 that meshes with both sun gear 511 and ring gear 513 is arranged between sun gear 511 and ring gear 513.
  • the ring gear 513 is fixed to the inner periphery of the annular wall 214a in a non-rotatable manner.
  • the pinion gear group 514 is rotatably supported by the carrier 512.
  • the sun gear 511 is connected to the rear end of the rotating shaft 31 so as to rotate integrally with the rotating shaft 31.
  • the carrier 512 is connected to the front end of the first shaft 7 so as to rotate together with the first shaft 7.
  • the first shaft 7 is rotatably supported by the third case 23 and the fourth case 24 via bearings B5 and B7.
  • the axis of the rotating shaft 31 and the axis of the first shaft 7 are both an axis C1 serving as the first axis.
  • the first gear 52 is connected downstream of the planetary gear mechanism 51 so as to be closer to the bearing B7 than the bearing B5.
  • the first gear 52 is formed on the outer periphery of the first shaft 7 so as to rotate together with the first shaft 7.
  • the motor 3, the planetary gear mechanism 51, and the first gear 52 are arranged coaxially with the axis C1. Thereby, by providing the planetary gear mechanism 51 coaxially between the first gear 52 as the first stage gear and the motor 3, it is possible to suppress the unit 1 from expanding in the radial direction.
  • the second gear 53 meshes with the first gear 52.
  • the second gear 53 has a larger number of teeth than the first gear 52, and forms a first reduction gear stage together with the first gear 52.
  • the second gear 53 is connected to the outer periphery of the second shaft 8 so as to rotate together with the second shaft 8.
  • the second shaft 8 is rotatably connected to the third case 23 and the third case 23 through bearings B6 and B8 so as to be parallel to the first shaft 7 and located between the first shaft 7 and the drive shaft 6. 4 cases 24.
  • the third gear 54 is connected downstream of the second gear 53 so as to be closer to the bearing B6 than the bearing B8.
  • the third gear 54 is formed on the outer periphery of the second shaft 8 so as to rotate together with the second shaft 8. That is, the second gear 53 and the third gear 54 are arranged coaxially with the axis C2 of the second shaft 8 serving as the second shaft.
  • the third gear 54 is located between the planetary gear mechanism 51 and the second gear 53. That is, the third gear 54 has a portion sandwiched between the planetary gear mechanism 51 and the second gear 53. Thereby, compared to a configuration in which the second gear 53 is located between the planetary gear mechanism 51 and the third gear 54, it is possible to suppress the unit 1 from expanding in the axial direction .
  • the planetary gear mechanism 51 overlaps the second gear 53 and the third gear 54 when viewed in the axial direction. That is, the planetary gear mechanism 51, the second gear 53, and the third gear 54 are lined up in the axial direction X.
  • the planetary gear mechanism 51 has a portion that overlaps the second gear 53 and the third gear 54 when viewed in the axial direction. Thereby, the space of the reduction gear group housing chamber S2 can be effectively utilized, which can contribute to downsizing of the unit 1 as a whole.
  • the fourth gear 55 meshes with the third gear 54.
  • the fourth gear 55 has a larger number of teeth than the third gear 54, and forms a second reduction gear stage together with the third gear 54.
  • a first gear 52 and a second gear 53, and a third gear 54 and a fourth gear 55 perform two-step deceleration. Thereby, in securing the reduction ratio, the diameter of the reduction gear can be made smaller than in one-stage reduction.
  • the differential gear 56 is connected downstream of the fourth gear 55.
  • the differential gear 56 includes a differential case 561 and a differential portion 562.
  • the differential case 561 accommodates a differential portion 562.
  • the differential case 561 is rotatably supported by the first case 21 and the fourth case 24 via bearings B2 and B9. Further, the differential case 561 is connected to the inner periphery of the fourth gear 55 so as to rotate together with the fourth gear 55.
  • the differential section 562 transmits the power transmitted to the differential case 561 via the fourth gear 55 to the drive shaft 6.
  • the drive shaft 6 rotates together with the drive wheels of the vehicle.
  • the drive shaft 6 is connected downstream of the differential gear 56 so as to be parallel to the rotating shaft 31.
  • the drive shaft 6 includes a first drive shaft 61 connected to one drive wheel, and a second drive shaft 62 connected to the other drive wheel. Both the axis of the first drive shaft 61 and the axis of the second drive shaft 62 are an axis C3 as a third axis.
  • the fourth gear 55 and the differential gear 56 are arranged coaxially with the axis C3.
  • the differential gear 56 is arranged closer to the planetary gear mechanism 51 than the fourth gear 55 is. That is, the differential gear 56 has a portion located between the planetary gear mechanism 51 and the fourth gear 55.
  • the differential gear 56 overlaps the third case 23 when viewed in the radial direction. That is, the differential gear 56 and the third case 23 are lined up in the lateral direction Y.
  • the differential gear 56 has a portion that overlaps with the third case 23 when viewed in the radial direction.
  • an opening as a space surrounded by the first case 21 and the third case 23 is generated on the radially outer side of the space in which the third case 23 is arranged, and the differential gear 56 is forced to pass through the opening. (that is, by arranging the differential gear 56 in both the area within the first case 21 and the area within the fourth case 24), the space created by the opening can be effectively utilized.
  • it can contribute to miniaturization of the unit 1 (particularly in the axial direction X).
  • the speed ratio and the reduction ratio are inversely proportional, the reduction ratio becomes smaller
  • the maximum torque required for the motor 3 can be reduced, and the motor This can contribute to the miniaturization of 3.
  • the number of decelerations was increased by adding the planetary gear mechanism 51, so the differential diameter (proportional to the diameter of the fourth gear 55 as a reduction gear that rotates integrally with the differential gear 56) can be made smaller, making layout easier.
  • the unit 1 includes a motor 3 (rotating electric machine), a planetary gear mechanism 51 connected downstream of the motor 3 (rotating electric machine), and a first planetary gear mechanism 51 connected downstream of the planetary gear mechanism 51.
  • 52 is arranged on the axis C1 (first axis)
  • the second gear 53 and the third gear 54 are arranged on the axis C2 (second axis)
  • the third gear 54 is arranged on the axis C1 (second axis). 2 gear 53.
  • the unit 1 further includes a fourth gear 55 that meshes with the third gear 54, a differential gear 56 connected downstream of the fourth gear 55, and a drive shaft 6 connected downstream of the differential gear 56.
  • the fourth gear 55 and the differential gear 56 are arranged on the axis C3, and the differential gear 56 is arranged closer to the planetary gear mechanism 51 than the fourth gear 55 is.
  • a space is generated radially outward of the space in which the planetary gear mechanism 51 is arranged, and by arranging the differential gear 56 in this space, the space can be used effectively. It can contribute to miniaturization.
  • the unit 1 includes an annular wall 214a (first wall portion) that fixes the ring gear 513 of the planetary gear mechanism 51, and a second support wall that supports the bearing B2 (first bearing) on which the differential gear 56 is supported.
  • 214c second wall part
  • the annular wall 214a (first wall part) and the second support wall 214c (second wall part) are integrally formed.
  • the unit 1 further includes a third case 23 (third wall) that faces the planetary gear mechanism 51, and the third case 23 (third wall) includes an annular wall 214a (first wall) and The third case 23 (third wall) is formed separately from the second support wall 214c (second wall), and includes a bearing B5 (second A bearing B6 (third bearing) that supports the second shaft 8 that rotates integrally with the third gear 54 is supported.
  • the third case 23 which is separate from the first case 21, the first gear 52, the second gear 53, the third gear 54, etc. Since it can be attached, it is possible to create a case structure that is easy to assemble.
  • the unit 1 further includes an inverter 4, and the inverter housing chamber S1 that accommodates the inverter 4 has a portion that overlaps with the planetary gear mechanism 51 when viewed in the radial direction.
  • a space is generated radially outward of the space in which the planetary gear mechanism 51 is arranged, and by forming the inverter housing chamber S1 in the space, the space can be effectively utilized. It can contribute to overall miniaturization.

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Abstract

[課題]小型化に寄与することができるユニットを提供する。 [解決手段]ユニットは、回転電機と、回転電機の下流に接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構の下流に接続された第1ギアと、第1ギアと噛み合う第2ギアと、第2ギアの下流に接続された第3ギアと、を備え、回転電機と遊星歯車機構と第1ギアとは、第1軸に配置され、第2ギアと前記第3ギアとは、第2軸に配置され、第3ギアは、遊星歯車機構と第2ギアとの間に挟まれた部分を有する。

Description

ユニット
 本発明は、ユニットに関する。
 特許文献1には、減速機構を備えるユニットが開示されている。
特開2022-33113号公報
 本発明は、小型化に寄与することができるユニットを提供することを目的とする。
 本発明のある態様によれば、回転電機と、前記回転電機の下流に接続された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の下流に接続された第1ギアと、前記第1ギアと噛み合う第2ギアと、前記第2ギアの下流に接続された第3ギアと、を備え、前記回転電機と前記遊星歯車機構と前記第1ギアとは、第1軸に配置され、前記第2ギアと前記第3ギアとは、第2軸に配置され、前記第3ギアは、前記遊星歯車機構と前記第2ギアとの間に挟まれた部分を有するユニットが提供される。
 本発明のある態様によれば、ユニットの小型化に寄与することができる。
図1は、本実施形態に係るユニットの概略構成図である。 図2は、インバータと遊星歯車機構との位置関係を示す縦断面図である。
 以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態(以下、単に本実施形態と称する)について説明する。
 まず、図1及び図2を参照しながら本実施形態に係るユニット1について説明する。なお、本明細書においては、全体を通じて、同一の要素には同一の符号を付する。
 図1は、本実施形態に係るユニット1の概略構成図である。図2は、インバータ4と遊星歯車機構51との位置関係を示す縦断面図である。
 図1及び図2に示すユニット1は、車両の駆動輪(図示しない)の駆動に用いられているが、これに限定されるものではなく、例えば、電気製品の駆動に用いられてもよい。ユニット1は、モータユニット(少なくともモータを有するユニット)、動力伝達装置(少なくとも動力伝達機構(例えば、歯車機構及び/又は差動歯車機構等)を有する装置)等とも呼ばれる。なお、モータ及び動力伝達機構を有する装置(ユニット)は、モータユニット及び動力伝達装置の両方の概念に属する。具体的には、ユニット1は、ハウジング2、回転電機としてのモータ3、インバータ4、動力伝達機構としての減速ギア群5及びドライブシャフト6を備える。
 ハウジング2は、モータ3、インバータ4、減速ギア群5及びドライブシャフト6を収容する収容部材である。ハウジング2は、1つ以上のケースから構成されている。具体的には、ハウジング2は、第1ケース21、第2ケース22、第3壁部としての第3ケース23、第4ケース24及び第5ケース25(図2参照)から構成されている。
 第1ケース21は、3in1である。3in1とは、モータ3及びドライブシャフト6を収容するモータケースの一部と、インバータ4を収容するインバータケースの一部とが一体形成された形式を意味する。
 第1ケース21は、少なくとも一端としての前端において開口するように設けられた筒211と、筒211の前端において外周側へ突出するように設けられたフロントフランジ212と、筒211の他端としての後端において外周側へ突出するように設けられたリアフランジ213と、筒211の後端に位置するように筒211の内周側に配置された支持枠214と、を有する。ここでは、軸方向Xは、ユニット1を構成する部品の回転軸の軸方向Xを意味する。部品は、例えば、モータ3、歯車機構及び差動歯車機構等である。
 支持枠214は、減速ギア群5の後述する遊星歯車機構51のリングギア513を固定する第1壁部としての環状壁214aと、環状壁214aよりも筒211の前端側に位置するとともにベアリングB1を支持するように配置された第1支持壁214bと、第1径方向としての横方向Yに環状壁214aと並ぶとともに第1軸受としてのベアリングB2を支持するように配置された第2壁部としての第2支持壁214cと、を有する。
 第1支持壁214bは、モータ3の後述する回転軸31の他端としての後端をベアリングB1を介して支持している。第2支持壁214cは、減速ギア群5の後述する差動歯車機構としてのデファレンシャルギア56の一端としての前端(具体的には、デファレンシャルギア56の後述するデフケース561の前端)をベアリングB2を介して回転自在に支持している。
 なお、環状壁214a、第1支持壁214b及び第2支持壁214cは、一体形成されている。これにより、支持枠214を構成する部品を個別に形成することなく、部品点数の増加を抑えることができる。
 第2ケース22は、第1ケース21の筒211の前端に連結されている。具体的には、第2ケース22は、外周がボルト締めによってフロントフランジ212と連結されている。また、第2ケース22は、ベアリングB3,B4の両方を支持している。そして、第2ケース22は、モータ3の回転軸31の一端としての前端及びドライブシャフト6(具体的には、ドライブシャフト6を構成する第1ドライブシャフト61)の一端としての前端の両方をそれぞれベアリングB3及びベアリングB4を介して回転自在に支持している。
 第3ケース23は、筒211の後端に位置するように筒211の内周側に配置されている。第3ケース23は、支持枠214とは別体形成されている。また、第3ケース23は、支持枠214に連結されている。具体的には、第3ケース23は、第1ケース21内の領域に位置するように、外周がボルト締めによって支持枠214の環状壁214aの後端と連結されている。
 第3ケース23は、減速ギア群5の後述する第1ギア52と一体回転する第1シャフト7の一端としての前端を支持する第2軸受としてのベアリングB5と、減速ギア群5の後述する第3ギア54と一体回転する第2シャフト8の一端としての前端を支持する第3軸受としてのベアリングB6と、を支持している。そして、第3ケース23は、第1シャフト7の前端及び第2シャフト8の前端をそれぞれベアリングB5及びベアリングB6を介して回転自在に支持している。
 第4ケース24は、減速ギア群5を収容している。第4ケース24は、一端としての前端において開口するとともに他端としての後端が閉塞された有底筒から構成されている。また、第4ケース24は、筒211の後端に連結されている。具体的には、第4ケース24は、前端の外周がボルト締めによってリアフランジ213と連結されている。
 第4ケース24は、第1シャフト7の他端としての後端を支持するベアリングB7と、第2シャフト8の他端としての後端を支持するベアリングB8と、デファレンシャルギア56の他端としての後端(具体的には、デフケース551の後端)を支持するベアリングB9と、を支持している。そして、第4ケース24は、第1シャフト7の後端、第2シャフト8の後端及びデファレンシャルギア56の後端をそれぞれベアリングB7、ベアリングB8及びベアリングB9を介して回転自在に支持している。
 ベアリングB3、ベアリングB1、ベアリングB5及びベアリングB7は、前側から後側へ軸方向Xに順に並ぶように配置されている。ベアリングB6及びベアリングB8は、前側から後側へ軸方向Xに順に並ぶように配置されている。ベアリングB4、ベアリングB2及びベアリングB9は、前側から後側へ軸方向Xに順に並ぶように配置されている。
 ベアリングB2は、ベアリングB1とベアリングB5との間に位置するように配置されている。ベアリングB9は、ベアリングB5(又はB6)とベアリングB7(又はB8)との間に位置するように配置されている。
 図2に示すように、第5ケース25は、第1ケース21の筒211、フロントフランジ212及びリアフランジ213によって取り囲まれインバータ4を収容するインバータ収容室S1の開口を閉塞している。第5ケース25は、ボルト締めによってフロントフランジ212及びリアフランジ213等と連結されている。
 モータ3は、電動機機能及び/又は発電機機能を有する回転電機である。また、モータ3は、ベアリングB3,B1を介して回転自在に第1ケース21及び第2ケース22に支持された回転軸31と、回転軸31の外周側に位置し回転軸31と一体回転するロータ32と、ロータ32の外周側に位置するように筒211の内周側に固定されたステータ33と、を有する。
 インバータ4は、モータ3の駆動を制御するためのコントローラである。インバータ4は、軸方向Xに沿って延在するようにインバータ収容室S1に収容されている。
 減速ギア群5は、モータ3の動力を減速してドライブシャフト6へ伝達する動力伝達機構であって、複数のギアから構成されている。減速ギア群5は、モータ3の下流に動力的に接続されるとともにドライブシャフト6の上流に動力的に接続されている。また、減速ギア群5は、連結された第1ケース21、第3ケース23及び第4ケース24によって形成された減速ギア群収容室S2に収容されている。
 図1に示すように、減速ギア群5は、上流から下流へ順に配置された、第1要素又は第2要素としての遊星歯車機構51、第1ギア52、第2ギア53、第3ギア54、第4ギア55及びデファレンシャルギア56を有する。そして、モータ3からの動力は、順に遊星歯車機構51、第1ギア52、第2ギア53、第3ギア54、第4ギア55及びデファレンシャルギア56を介してドライブシャフト6へと伝達される。
 以下、第1要素(部品、部分等)に接続された第2要素(部品、部分等)/第1要素(部品、部分等)の下流に接続された第2要素(部品、部分等)/第1要素(部品、部分等)の上流に接続された第2要素(部品、部分等)とは、第1要素と第2要素とが動力伝達可能に接続されていることを意味する。動力の入力側が上流となり、動力の出力側が下流となる。また、他の機構(例えば、クラッチ、他の歯車機構等)を介して接続されてもよい。
 遊星歯車機構51は、モータ3の下流に接続されている。遊星歯車機構51は、前側及び後側がそれぞれ第1支持壁214b及び第3ケース23と対向するように環状壁214aの内周側に収容されている。すなわち、遊星歯車機構51は、環状壁214a、第1支持壁214b及び第3ケース23によって取り囲まれた領域に配置されている。
 これにより、遊星歯車機構51を環状壁214aに取り付けた後に、第1ケース21とは別体である第3ケース23、第1ギア52、第2ギア53及び第3ギア54等を取り付けることができるため、組み付けしやすいケース構造とすることができる。
 また、遊星歯車機構51は、第4ケース24内の領域ではなく、第1ケース21内の領域にのみ位置しているため、遊星歯車機構51が第4ケース24内の領域に配置された構成に比べ、第1ギア52及び第2ギア53を軸方向Xのモータ3側に寄せて配置することができる。この結果、ユニット1の小型化(特に軸方向X)に寄与することができる。
 また、径方向視において、遊星歯車機構51は、インバータ収容室S1とオーバーラップしている。すなわち、横方向Yと直交する第2径方向としての縦方向Zに遊星歯車機構51とインバータ収容室S1とが並んでいる。
 言い換えれば、径方向視において、インバータ収容室S1は、遊星歯車機構51とオーバーラップした部分を有する。これにより、遊星歯車機構51が配置された空間の径方向外側にスペースが発生し、当該スペースにインバータ収容室S1を形成することにより、スペースを有効利用することができるため、ユニット1全体の小型化に寄与することができる。
 遊星歯車機構51は、サンギア511、キャリア512及びリングギア513を有する。サンギア511とリングギア513との間には、サンギア511及びリングギア513の両方と噛み合うピニオンギア群514が配置されている。リングギア513は、回転不能に環状壁214aの内周に固定されている。ピニオンギア群514は、回転自在にキャリア512に支持されている。
 サンギア511は、回転軸31と一体回転するように回転軸31の後端と連結されている。キャリア512は、第1シャフト7と一体回転するように第1シャフト7の前端と連結されている。第1シャフト7は、ベアリングB5及びベアリングB7を介して回転自在に第3ケース23及び第4ケース24に支持されている。そして、回転軸31の軸線と第1シャフト7の軸線とは、いずれも第1軸としての軸線C1である。このように、遊星歯車機構51をモータ3の回転軸31と同軸で配置することにより、高変速比を実現するとともに、遊星歯車機構51が回転軸31と非同軸で配置された構成に比べ、ユニット1が径方向へ拡大することを抑えることができる。
 第1ギア52は、ベアリングB5よりもベアリングB7へ寄るように遊星歯車機構51の下流に接続されている。第1ギア52は、第1シャフト7と一体回転するように第1シャフト7の外周に形成されている。そして、モータ3,遊星歯車機構51及び第1ギア52は、軸線C1に同軸で配置されている。これにより、遊星歯車機構51を一段目のギアとしての第1ギア52とモータ3との間に同軸で設けることで、ユニット1が径方向へ拡大することを抑えることができる。
 第2ギア53は、第1ギア52と噛み合っている。第2ギア53は、第1ギア52よりも歯数が多く設定され、第1ギア52とともに第1減速ギア段を構成する。第2ギア53は、第2シャフト8と一体回転するように第2シャフト8の外周に連結されている。なお、第2シャフト8は、第1シャフト7と平行となるとともに第1シャフト7とドライブシャフト6との間に位置するようにベアリングB6及びベアリングB8を介して回転自在に第3ケース23及び第4ケース24に支持されている。
 第3ギア54は、ベアリングB8よりもベアリングB6へ寄るように第2ギア53の下流に接続されている。第3ギア54は、第2シャフト8と一体回転するように第2シャフト8の外周に形成されている。すなわち、第2ギア53と第3ギア54とは、第2軸としての第2シャフト8の軸線C2に同軸で配置されている。
 また、第3ギア54は、遊星歯車機構51と第2ギア53との間に位置している。すなわち、第3ギア54は、遊星歯車機構51と第2ギア53との間に挟まれた部分を有する。これにより、第2ギア53が遊星歯車機構51と第3ギア54との間に位置している構成に比べ、ユニット1が軸方向X及び径方向Y,Zへ拡大することを抑えることができる。
 なお、軸方向視において、遊星歯車機構51は、第2ギア53及び第3ギア54とオーバーラップしている。すなわち、軸方向Xに遊星歯車機構51、第2ギア53及び第3ギア54が並んでいる。
 言い換えれば、軸方向視において、遊星歯車機構51は、第2ギア53及び第3ギア54とオーバーラップした部分を有する。これにより、減速ギア群収容室S2のスペースを有効利用することができるため、ユニット1全体の小型化に寄与することができる。
 第4ギア55は、第3ギア54と噛み合っている。第4ギア55は、第3ギア54よりも歯数が多く設定され、第3ギア54とともに第2減速ギア段を構成する。そして、減速ギア群5では、第1ギア52及び第2ギア53と、第3ギア54及び第4ギア55とにより2段階の減速が行われている。これにより、減速比を確保するにあたり、1段階の減速に比べ、減速ギア径を小さくすることができる。
 デファレンシャルギア56は、第4ギア55の下流に接続されている。デファレンシャルギア56は、デフケース561及び差動部562を有する。
 デフケース561は、差動部562を収容している。デフケース561は、ベアリングB2及びベアリングB9を介して回転自在に第1ケース21及び第4ケース24に支持されている。また、デフケース561は、第4ギア55と一体回転するように第4ギア55の内周に連結されている。
 差動部562は、第4ギア55を介してデフケース561に伝達された動力をドライブシャフト6へ伝達する。
 ドライブシャフト6は、車両の駆動輪と一体回転する。ドライブシャフト6は、回転軸31と平行となるようにデファレンシャルギア56の下流に接続されている。また、ドライブシャフト6は、一方の駆動輪と連結された第1ドライブシャフト61と、他方の駆動輪と連結された第2ドライブシャフト62と、を有する。第1ドライブシャフト61の軸線と第2ドライブシャフト62の軸線とは、いずれも第3軸としての軸線C3である。
 そして、第4ギア55とデファレンシャルギア56とは、軸線C3に同軸で配置されている。デファレンシャルギア56は、第4ギア55よりも遊星歯車機構51側に配置されている。すなわち、デファレンシャルギア56は、遊星歯車機構51と第4ギア55との間に位置した部分を有する。
 これにより、遊星歯車機構51が配置された空間の径方向外側にスペースが発生し、当該スペースにデファレンシャルギア56を配置することで、スペースを有効利用することができるため、ユニット1の小型化に寄与することができる。
 径方向視において、デファレンシャルギア56は、第3ケース23とオーバーラップしている。すなわち、横方向Yにデファレンシャルギア56と第3ケース23とが並んでいる。
 言い換えれば、径方向視において、デファレンシャルギア56は、第3ケース23とオーバーラップした部分を有する。これにより、第3ケース23が配置された空間の径方向外側に第1ケース21と第3ケース23とによって取り囲まれたスペースとしての開口が発生し、デファレンシャルギア56を当該開口を通過するように形成する(すなわち、デファレンシャルギア56を第1ケース21内の領域及び第4ケース24内の領域の両方に配置させる)ことにより、当該開口によるスペースを有効利用することができるため、デファレンシャルギア56が第4ケース24内の領域にのみ配置された構成に比べ、ユニット1の小型化(特に軸方向X)に寄与することができる。
 減速ギア群5全体の変速比を大きくすることで(変速比と減速比とは反比例の関係にあるので、減速比が小さくなる)、モータ3に必要な最大トルクを小さくすることができ、モータ3の小型化に寄与することができる。また、変速比を大きくするために、遊星歯車機構51を追加することにより減速の回数を増やしたので、デフ径(デファレンシャルギア56と一体回転する減速ギアとしての第4ギア55の径と比例)を小さくすることができるので、レイアウトがしやすくなる。
 (作用効果)
 次に、本実施形態の主な作用効果について説明する。
 (1)本実施形態に係るユニット1は、モータ3(回転電機)と、モータ3(回転電機)の下流に接続された遊星歯車機構51と、遊星歯車機構51の下流に接続された第1ギア52と、第1ギア52と噛み合う第2ギア53と、第2ギア53の下流に接続された第3ギア54と、を備え、モータ3(回転電機)と遊星歯車機構51と第1ギア52とは、軸線C1(第1軸)に配置され、第2ギア53と第3ギア54とは、軸線C2(第2軸)に配置され、第3ギア54は、遊星歯車機構51と第2ギア53との間に挟まれた部分を有する。
 この構成によれば、遊星歯車機構51を一段目のギアとしての第1ギア52とモータ3との間に同軸で設けることで、ユニット1が径方向へ拡大することを抑えることができる。また、第3ギア54が遊星歯車機構51と第2ギア53との間に挟まれて配置されているため、ユニット1が軸方向X及び径方向Y,Zへ拡大することを抑えることができる。この結果、ユニット1の小型化に寄与することができる。
 (2)ユニット1は、第3ギア54と噛み合う第4ギア55と、第4ギア55の下流に接続されたデファレンシャルギア56と、デファレンシャルギア56の下流に接続されたドライブシャフト6と、をさらに備え、第4ギア55とデファレンシャルギア56とは、軸線C3に配置され、デファレンシャルギア56は、第4ギア55よりも遊星歯車機構51側に配置されている。
 この構成によれば、遊星歯車機構51が配置された空間の径方向外側にスペースが発生し、当該スペースにデファレンシャルギア56を配置することで、スペースを有効利用することができるため、ユニット1の小型化に寄与することができる。
 (3)ユニット1は、遊星歯車機構51のリングギア513を固定する環状壁214a(第1壁部)と、デファレンシャルギア56が支持されたベアリングB2(第1軸受)を支持する第2支持壁214c(第2壁部)と、をさらに備え、環状壁214a(第1壁部)と第2支持壁214c(第2壁部)とは、一体形成されている。
 この構成によれば、支持枠214を構成する部品を個別に形成することなく、部品点数の増加を抑えることができる。
 (4)ユニット1は、遊星歯車機構51と対向する第3ケース23(第3壁部)をさらに備え、第3ケース23(第3壁部)は、環状壁214a(第1壁部)及び第2支持壁214c(第2壁部)と別体形成され、第3ケース23(第3壁部)には、第1ギア52と一体回転する第1シャフト7を支持するベアリングB5(第2軸受)と、第3ギア54と一体回転する第2シャフト8を支持するベアリングB6(第3軸受)とが支持されている。
 この構成によれば、遊星歯車機構51を環状壁214aに取り付けた後に、第1ケース21とは別体である第3ケース23、第1ギア52、第2ギア53及び第3ギア54等を取り付けることができるため、組み付けしやすいケース構造とすることができる。
 (5)ユニット1は、インバータ4をさらに備え、径方向視において、インバータ4を収容するインバータ収容室S1は、遊星歯車機構51とオーバーラップした部分を有する。
 この構成によれば、遊星歯車機構51が配置された空間の径方向外側にスペースが発生し、当該スペースにインバータ収容室S1を形成することにより、スペースを有効利用することができるため、ユニット1全体の小型化に寄与することができる。
 以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
 1    ユニット
 3    モータ(回転電機)
 4    インバータ
 6    ドライブシャフト
 7    第1シャフト
 8    第2シャフト
 23   第3ケース(第3壁部)
 51   遊星歯車機構
 52   第1ギア
 53   第2ギア
 54   第3ギア
 55   第4ギア
 56   デファレンシャルギア
 214a 環状壁(第1壁部)
 214c 第2支持壁(第2壁部)
 B2   ベアリング(第1軸受)
 B5   ベアリング(第2軸受)
 B6   ベアリング(第3軸受)
 C1   軸線(第1軸)
 C2   軸線(第2軸)
 C3   軸線(第3軸)
 S1   インバータ収容室

Claims (5)

  1.  回転電機と、
     前記回転電機の下流に接続された遊星歯車機構と、
     前記遊星歯車機構の下流に接続された第1ギアと、
     前記第1ギアと噛み合う第2ギアと、
     前記第2ギアの下流に接続された第3ギアと、を備え、
     前記回転電機と前記遊星歯車機構と前記第1ギアとは、第1軸に配置され、
     前記第2ギアと前記第3ギアとは、第2軸に配置され、
     前記第3ギアは、前記遊星歯車機構と前記第2ギアとの間に挟まれた部分を有する、
    ユニット。
  2.  前記第3ギアと噛み合う第4ギアと、
     前記第4ギアの下流に接続されたデファレンシャルギアと、
     前記デファレンシャルギアの下流に接続されたドライブシャフトと、をさらに備え、
     前記第4ギアと前記デファレンシャルギアとは、第3軸に配置され、
     前記デファレンシャルギアは、前記第4ギアよりも前記遊星歯車機構側に配置されている、
    請求項1に記載のユニット。
  3.  前記遊星歯車機構のリングギアを固定する第1壁部と、
     前記デファレンシャルギアが支持された第1軸受を支持する第2壁部と、をさらに備え、
     前記第1壁部と前記第2壁部とは、一体形成されている、
    請求項2に記載のユニット。
  4.  前記遊星歯車機構と対向する第3壁部をさらに備え、
     前記第3壁部は、前記第1壁部及び前記第2壁部と別体形成され、
     前記第3壁部には、前記第1ギアと一体回転する第1シャフトを支持する第2軸受と、前記第3ギアと一体回転する第2シャフトを支持する第3軸受とが支持されている、
    請求項3に記載のユニット。
  5.  インバータをさらに備え、
     径方向視において、前記インバータを収容するインバータ収容室は、前記遊星歯車機構とオーバーラップした部分を有する、
    請求項1から4のいずれか1項に記載のユニット。
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