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JP2001191806A - 車両用駆動装置 - Google Patents

車両用駆動装置

Info

Publication number
JP2001191806A
JP2001191806A JP2000004114A JP2000004114A JP2001191806A JP 2001191806 A JP2001191806 A JP 2001191806A JP 2000004114 A JP2000004114 A JP 2000004114A JP 2000004114 A JP2000004114 A JP 2000004114A JP 2001191806 A JP2001191806 A JP 2001191806A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
pair
shaft
driving force
differential gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000004114A
Other languages
English (en)
Inventor
Kinya Yoshii
欣也 吉井
Takeji Koide
武治 小出
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2000004114A priority Critical patent/JP2001191806A/ja
Publication of JP2001191806A publication Critical patent/JP2001191806A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一層の小型化が可能でありしかも車輪径を大
きくしなくても車両の最低地上高が得られる3軸式車両
用駆動装置を提供する。 【解決手段】 3軸式の車両用駆動装置10において、
1対の駆動軸24A 、24B へ駆動力を分配するための
差動歯車装置22が中間軸20に設けられていることか
ら、電動モータ14から出力軸16へ入力された駆動力
がその差動歯車装置22により一次減速が行われて1対
の中間軸20A 、20B へ伝達されることから、その差
動歯車装置22内には一次減速後の駆動力が伝達される
ので、駆動軸24A 、24B に設けられることにより二
次減速後の駆動力が伝達される場合に比較して伝達トル
クが小さくなり、差動歯車装置22を一層小型化するこ
とができる。また、差動歯車装置22を小型化すること
ができるので、車両の最低地上高も容易に得られるよう
になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、2輪駆動車両や前
後輪駆動車両の前輪駆動系或いは後輪駆動系に採用され
る車両用駆動装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】2輪駆動車両や前後輪駆動車両の前輪駆
動系或いは後輪駆動系に採用される所謂3軸式車両用駆
動装置が知られている。この3軸式車両用駆動装置は、
互いに平行を成し且つ作動的に連結された原動機出力
軸、中間軸、および1対の駆動軸から成る3軸を備え、
原動機からの駆動力を2段の減速を行った後にそれら1
対の駆動軸にそれぞれ連結された1対の車輪へ伝達する
ように構成される。たとえば、特開平8−33118号
公報に記載された駆動装置がそれである。
【0003】このような駆動装置は、原動機、中間軸、
および駆動軸が共通のハウジング内に収容されたトラン
スアクスル型とされることから、小型化、軽量化、低価
格化などが容易となる利点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な3軸式車両用駆動装置が、減速走行時の車両の運動エ
ネルギを電気エネルギに変換して回収するための回生を
行う車両たとえば電気自動車やハイブリッド車両に適用
される場合には、原動機がモータジェネレータから構成
されるか或いは原動機にジェネレータが連結されるだけ
でなく、減速走行時には、加速走行時とは逆に、車輪か
らそのモータジェネレータ或いはジェネレータへ向かっ
て動力伝達が行われる。このため、2段減速を行う歯車
や差動歯車装置は、減速時の負荷も考慮してその強度や
耐久性を確保する必要がある。しかしながら、上記従来
の3軸式車両用駆動装置では、2段の減速後の駆動力が
駆動軸に設けられている差動歯車装置内に伝達されるこ
とから、1対の車輪へ駆動力を伝達する1対の差動小歯
車やそれらの間に互いに噛み合うように設けられて動力
を分配するためのピニオンを比較的大きな負荷に耐える
強度および耐久性を備えた比較的大きな形状のものとす
る必要があるため、比較的大型の差動歯車装置を用いざ
るを得なかった。このため、3軸式車両用駆動装置の小
型化が制限されるとともに、車輪径を大きくしなければ
車両の最低地上高を十分に得られない場合があるという
不都合があった。
【0005】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、一層の小型化が可能
でありしかも車輪径を大きくしなくても車両の最低地上
高が得られる3軸式車両用駆動装置を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、互いに平行を成し且
つ作動的に連結され、第1軸、第2軸、および1対の第
3軸を備え、原動機から第1軸へ入力された駆動力を一
次減速して第2軸に伝達し、その第2軸に伝達された駆
動力を二次減速して1対の第3軸に伝達し、さらにその
1対の第3軸にそれぞれ連結された1対の車輪へ伝達す
る形式の車両用駆動装置において、その1対の第3軸へ
駆動力を分配するための差動歯車装置を前記第2軸に設
けたことにある。
【0007】
【第1発明の効果】このようにすれば、1対の第3軸へ
駆動力を分配するための差動歯車装置が第2軸に設けら
れていることから、原動機から第1軸へ入力された駆動
力がその差動歯車装置により一次減速が行われて第2軸
へ伝達されることから、その差動歯車装置内には一次減
速後の駆動力が伝達されるので、第3軸に設けられるこ
とにより二次減速後の駆動力が伝達される場合に比較し
て伝達トルクが小さくなり、差動歯車装置を一層小型化
することができる。また、差動歯車装置を小型化するこ
とができるので、車両の最低地上高も容易に得られるよ
うになる。
【0008】ここで、好適には、前記原動機は電気エネ
ルギが供給されることにより駆動力を出力する電動機で
あり、前記車両用駆動装置は電気自動車に用いられるも
のである。このようにすれば、電気自動車が一層軽量と
なる利点がある。
【0009】また、好適には、前記電気自動車は、駆動
輪を駆動するための原動機としてエンジンおよび電動機
を備えたハイブリッド車両である。このようにすれば、
ハイブリッド車両が一層軽量となる利点がある。
【0010】また、好適には、前記車両用駆動装置は、
(a) 原動機の出力軸に設けられた出力歯車と、(b) その
出力歯車と作動的に連結された状態で前記中間軸にそれ
を2分するように設けられ、その出力軸からの駆動力を
一次減速を行ってその2分された中間軸へそれぞれ伝達
する差動歯車装置と、(c) 二次減速を行うために、その
2分された中間軸と前記1対の駆動軸とに互いに噛み合
うようにそれぞれ設けられた2組の減速歯車ユニットと
を、含むものである。このようにすれば、原動機の出力
軸の駆動力を一次減速を行って中間軸へ伝達する差動歯
車装置がその中間軸に設けられ、二次減速を行うための
2組の減速歯車を介して2分された中間軸から1対の駆
動軸へ駆動力が伝達されていることから、差動歯車装置
内には一次減速後の駆動力が伝達されるので、二次減速
後の駆動力が伝達される場合に比較して、差動歯車装置
を一層小型化することができる。また、差動歯車装置を
小型化することができるので、車両の最低地上高も容易
に得られるようになる。
【0011】また、好適には、前記差動歯車装置は、前
記出力歯車よりも大径であってその出力歯車と噛み合う
大径歯車と、その大径歯車と共に回転するピンによりそ
の大径歯車の回転軸心に垂直な軸心まわりに回転可能に
支持された1対のピニオンと、その1対のピニオンにそ
れぞれ噛み合う状態で前記1対の中間軸の端部に設けら
れた1対の差動歯車とを備えたものである。このように
すれば、原動機の出力軸に設けられた出力歯車と差動歯
車装置の大径歯車とが直接噛み合うことによって、一次
減速が行われるとともに、車両用駆動装置が小型となる
利点がある。
【0012】
【発明の好適な実施の形態】以下、本発明の実施例を図
面を参照しつつ詳細に説明する。
【0013】図1は、本発明が適用された車両用駆動装
置10の構成を説明する骨子図である。この車両用駆動
装置10は、2輪駆動車両或いは4輪駆動車両の前輪駆
動系或いは後輪駆動系を構成する。また、それら2輪駆
動車両或いは4輪駆動車両は、電気エネルギが供給され
ることにより駆動力を出力する電動モータ或いは電動機
を原動機として用いる電気自動車であるか、或いは、エ
ンジンおよび電動モータを駆動源として用いるハイブリ
ッド車両であってもよい。
【0014】上記車両用駆動装置10は、ハウジング1
2と、このハウジング12に固定され、原動機として機
能する電動モータ14と、電動モータ14の出力軸16
に固定された出力歯車18と、ハウジング12によりそ
の出力歯車18の回転軸心である第1軸心C1と平行な
第2軸心C2まわりに回転可能に支持された中間軸20
と、その中間軸20を1対の中間軸20A および20B
へ2分するようにその中間軸20に設けられた差動歯車
装置22と、ハウジング12により中間軸20の第2軸
心C2と平行な第3軸心C3まわりに回転可能に支持さ
れた1対の駆動軸24A および24B と、上記2分され
た中間軸20A および20B と上記1対の駆動軸24A
および24B との間に設けられた2組の減速歯車ユニッ
ト26Aおよび26B とを備えている。上記車両用駆動
装置10は、第1軸として機能するために第1軸心C1
まわりに回転可能に設けられた出力軸16と、第2軸と
して機能するために第2軸心C2まわりに回転可能に設
けられた1対の中間軸20と、第3軸として機能するた
めに第3軸心C3まわりに回転可能に設けられた1対の
駆動軸24A および24B とから構成されるので、3軸
式駆動装置とも称され得る。
【0015】上記差動歯車装置22は、図2に詳しく示
すように、一次減速を行うための終減速歯車として機能
するために、出力歯車18よりも大きい径を有してその
出力歯車18と噛み合うリングギヤ30と、そのリング
ギヤ30が複数本のセットボルト32により締着され且
つ1対の中間軸20A および20B の軸端が差し入れら
れることにより中間軸20の軸心まわりに回転可能に支
持された差動ギヤケース34と、その中間軸20の軸心
を交差し且つそれに対して垂直な方向となるように差動
ギヤケース34に固定されたピン36と、そのピン36
によってリングギヤ30の回転軸心に垂直な軸心まわり
に回転可能に支持されるとともにそのリングギヤ30と
共に回転する1対のピニオン38と、その1対のピニオ
ン38にそれぞれ噛み合い且つ互いに対向する状態で1
対の中間軸20A および20B の互いに接近した端部に
それぞれ相対回転不能に設けられた1対の差動歯車40
Aおよび40B とを備えている。
【0016】2分された中間軸20A および20B と上
記1対の駆動軸24A および24Bとの間にそれぞれ設
けられた2組の減速歯車ユニット26A および26
B は、二次減速を行うためのものであって、中間軸20
A および20B にそれぞれ固定された1対の小径歯車4
A および44B と、それら小径歯車44A および44
Bと噛み合い且つそれらよりも大径の1対の大径歯車4
A および46B とからそれぞれ構成されている。
【0017】1対の駆動軸24A および24B の互いに
離隔している側の軸端には、等速継手48A および48
B を介して1対の車輪50A および50B がそれぞれ連
結されている。これにより、電動モータ14から出力さ
れた駆動力は、その出力歯車18により一次減速されて
差動歯車装置22へ伝達され、その差動歯車装置22に
より駆動力が等分されて1対の中間軸20A および20
B に伝達され、さらに2組の減速歯車ユニット26A
よび26B により二次減速されて1対の駆動軸24A
よび24B に伝達され、そして1対の車輪50A および
50B へ伝達されるようになっている。
【0018】上記車両用駆動装置10を構成する各回転
体、すなわち出力歯車18、それと噛み合うリングギヤ
30、中間軸20A に設けられた小径歯車44A 、駆動
軸24A に設けられた大径歯車46A の実際の噛み合い
構造は、たとえば図3に概略を示すように構成されてい
る。この図3は、たとえば車両の左側面から見た図であ
って、第3軸心C3は第2軸心C2の下方に位置し、第
1軸心C1は車両の高さ方向Hにおいて第2軸心C2と
第3軸心C3との間に位置し且つ車両の前後方向Fにお
いて電動モータ14の外径程度離隔していることから明
らかなように、車両用駆動装置10がコンパクトに構成
されているとともに、大径歯車46A の地上高Vは電動
モータ14のそれと略同一とされている。
【0019】以上のように構成された車両用駆動装置1
0においては、1対の駆動軸(第3軸)24A 、24B
へ駆動力を分配するための差動歯車装置22が中間軸
(第2軸)20に設けられていることから、電動モータ
(原動機)14から出力軸(第1軸)16へ入力された
駆動力がその差動歯車装置22により一次減速が行われ
て1対の中間軸20A 、20B へ伝達されることから、
その差動歯車装置22内には一次減速後の駆動力が伝達
されるので、駆動軸24A 、24B に設けられることに
より二次減速後の駆動力が伝達される場合に比較して伝
達トルクが小さくなり、差動歯車装置22を一層小型化
することができる。また、リングギヤ30を差動ギヤケ
ース34に締着するためのセットボルト32の本数を少
なくしたり、太さを細くできる。さらに、差動歯車装置
22を小型化することができるので、車両の最低地上高
も容易に得られるようになる。
【0020】因みに、図4および図5は、従来の3軸式
の動力伝達装置60の骨子図およびその回転部材の噛み
合い構成を示す側面図であって、図1乃至図3の実施例
と共通の部材には同一の符号が付されている。上記動力
伝達装置60では、差動歯車装置22が駆動軸(第3
軸)24A 、24B に設けられており、出力歯車18と
噛み合う大径歯車62と、その差動歯車装置22のリン
グギヤ30と噛み合う小径歯車64とが中間軸20に固
設され、出力歯車18と大径歯車62との間で一次減速
が行われ、小径歯車64とリングギヤ30との間で二次
減速が行われるようになっている。差動歯車装置22の
リングギヤ30へ入力された伝達トルクは二次減速によ
り一層増大させられたものであるため、差動歯車装置2
2を構成するリングギヤ30および差動ギヤケース34
の形状、リングギヤ30を差動ギヤケース34に締着す
るためのセットボルト32の本数および太さ、ピン36
およびそれによって回転可能に支持される1対のピニオ
ン38の大きさが、大きくされているので、差動歯車装
置22が大型となり、車両の最低地上高を十分に得られ
難かったのである。
【0021】また、本実施例によれば、電気エネルギが
供給されることにより駆動力を出力する電動モータ14
が原動機として用いられ、前記車両用駆動装置10は電
気自動車或いはハイブリッド車両に用いられるものであ
るので、電気自動車或いはハイブリッド車両が一層軽量
となる利点がある。
【0022】また、本実施例によれば、車両用駆動装置
10は、電動モータ14の出力軸16に設けられた出力
歯車18と、その出力歯車18と作動的に連結された状
態で中間軸20にそれを2分するように設けられ、その
出力軸16からの駆動力を一次減速を行ってその2分さ
れた中間軸20A および20B へそれぞれ伝達する差動
歯車装置22と、二次減速を行うために、その2分され
た中間軸20A および20B と1対の駆動軸24A およ
び24B とに互いに噛み合うようにそれぞれ設けられた
2組の減速歯車ユニット26A および26B とを、含む
ものである。このため、電動モータ14の駆動力は一次
減速を行った後に差動歯車装置22へ入力され、その差
動歯車装置22から1対の中間軸20A および20B
それぞれ伝達された駆動力は二次減速を行った後に1対
の駆動軸24A および24B へ伝達されていることか
ら、差動歯車装置22内には一次減速後の駆動力が伝達
されることになる。それ故、二次減速後の駆動力が伝達
される場合に比較して、差動歯車装置22が一層小型化
されることができる。また、差動歯車装置22が小型化
されることができるので、車両の最低地上高も容易に得
られるようになる。
【0023】また、本実施例によれば、差動歯車装置2
2は、出力歯車18よりも大径であってその出力歯車1
8と噛み合うリングギヤ30と、そのリングギヤ30と
共に回転するピン36によりそのリングギヤ30の回転
軸心C2に垂直な軸心まわりに回転可能に支持された1
対のピニオン38と、その1対のピニオン38にそれぞ
れ噛み合う状態で前記1対の中間軸20A および20B
の端部に相対回転不能に設けられた1対の差動歯車40
A および40B とを備えたものであることから、電動モ
ータ14の出力軸16に設けられた出力歯車18と差動
歯車装置22のリングギヤ30とが直接噛み合うことに
よって、一次減速が行われるとともに、車両用駆動装置
10が小型となる利点がある。
【0024】以上、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。
【0025】たとえば、前述の実施例の車両用駆動装置
10において、原動機として電動モータ14が用いられ
ていたが、その電動モータ14の出力軸に発電機(ジェ
ネレータ)が連結されてもよいし、電動機および発電機
として機能するモータジェネレータが電動モータ14に
換えて用いられてもよい。
【0026】また、前述の実施例の車両用駆動装置10
において、原動機として電動モータ14が用いられてい
たが、その電動モータ14に代えて、小型エンジンや油
圧モータなどが用いられてもよい。
【0027】また、前述の実施例では、出力歯車18が
固定された出力軸16は、電動モータ14と一体のもの
であったが、電動モータ14の出力軸に歯車、チェー
ン、或いはベルトを介して連結された電動モータ14と
は別体の回転軸であってもよい。要するに、実質的に電
動モータ14の出力軸として機能する第1軸であればよ
いのである。
【0028】また、前述の実施例では、中間軸20A
よび20B の駆動力が2組の減速歯車ユニット26A
よび26B を介して駆動軸24A および24B へ伝達さ
れていたが、チェーンやベルトを介して伝達されていて
もよい。
【0029】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、
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。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の車両用駆動装置の構成を説
明する骨子図である。
【図2】図1の車両用駆動装置の要部、すなわち差動歯
車装置の構成を詳細に説明する図である。
【図3】図1の車両用駆動装置を構成する各回転部材の
かみ合わせ構造を概略説明する側面図である。
【図4】従来の車両用駆動装置の構成を説明する骨子図
であって、図1に相当する図である。
【図5】図4の車両用駆動装置を構成する各回転部材の
かみ合わせ構造を概略説明する側面図であって、図3に
相当する図である。
【符号の説明】
10:車両用駆動装置 14:電動モータ(原動機) 16:出力軸(第1軸) 20(20A 、20B ):中間軸(第2軸) 22:差動歯車装置 24(24A 、24B ):駆動軸(第3軸)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに平行を成し且つ作動的に連結さ
    れ、第1軸、第2軸、および1対の第3軸を備え、原動
    機から該第1軸へ入力された駆動力を一次減速して第2
    軸に伝達し、該第2軸に伝達された駆動力を二次減速し
    て該1対の第3軸に伝達し、さらに該1対の第3軸にそ
    れぞれ連結された1対の車輪へ伝達する形式の車両用駆
    動装置において、 該1対の第3軸に駆動力を分配するための差動歯車装置
    を前記第2軸に設けたことを特徴とする車両用駆動装
    置。
  2. 【請求項2】 前記原動機は電気エネルギが供給される
    ことにより駆動力を出力する電動機であり、前記車両用
    駆動装置は電気自動車に用いられるものである請求項1
    の車両用駆動装置。
  3. 【請求項3】 前記電気自動車は、駆動輪を駆動するた
    めの原動機としてエンジンおよび電動機を備えたハイブ
    リッド車両である請求項2の車両用駆動装置。
JP2000004114A 2000-01-13 2000-01-13 車両用駆動装置 Pending JP2001191806A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102717782A (zh) * 2012-07-03 2012-10-10 重庆交通大学 重型汽车驱动桥自动能回收装置
CN114362448A (zh) * 2016-08-09 2022-04-15 日本电产株式会社 驱动装置

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