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JP2003312282A - 車両の駆動装置 - Google Patents

車両の駆動装置

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Publication number
JP2003312282A
JP2003312282A JP2002117076A JP2002117076A JP2003312282A JP 2003312282 A JP2003312282 A JP 2003312282A JP 2002117076 A JP2002117076 A JP 2002117076A JP 2002117076 A JP2002117076 A JP 2002117076A JP 2003312282 A JP2003312282 A JP 2003312282A
Authority
JP
Japan
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shaft
gear
vehicle
drive device
drive
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
JP2002117076A
Other languages
English (en)
Inventor
Takenori Hashimoto
武典 橋本
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.)
Subaru Corp
Original Assignee
Fuji Heavy Industries Ltd
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 Fuji Heavy Industries Ltd filed Critical Fuji Heavy Industries Ltd
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Priority to US10/414,045 priority patent/US6864607B2/en
Priority to EP03252465A priority patent/EP1354744B1/en
Priority to DE60331496T priority patent/DE60331496D1/de
Publication of JP2003312282A publication Critical patent/JP2003312282A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型であり車載性に優れた車両の駆動装置を
提供する。 【解決手段】 この駆動装置は差動機構１２と電動機２
５とを有し、車両の駆動輪を駆動する。差動機構１２は
終減速大歯車１３が設けられたデファレンシャルケース
１４とそれぞれ駆動輪に連結される２つのアクスルシャ
フト１７ａ，１７ｂとを備えている。一方のアクスルシ
ャフト１７ｂの外側には同軸状に中空のロータシャフト
２１が配置され、このロータシャフト２１には電動機２
５のロータ２６が取り付けられている。アクスルシャフ
ト１７ｂに平行に減速シャフト３１が配置され、この減
速シャフト３１にはロータシャフト２１に設けられた駆
動歯車３４に噛合う被駆動歯車３５と、終減速大歯車１
３に噛合う終減速小歯車３６とが設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動輪を駆動する
原動機として電動機を有する車両の駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車は電動機つまり電動モータを
原動機としており、ハイブリット車両は電動機と内燃機
関とを原動機とした車両である。このように原動機とし
て電動機を備えた車両にあっては、電動機とこのロータ
軸の回転を減速する減速機構と車両旋回時の左右駆動輪
の回転差を吸収する差動機構つまりデファレンシャル機
構とを備えた駆動装置が使用されている。電動機と減速
機構と差動機構はケース内に組み込まれており、電動機
の動力は差動機構と左右の駆動輪とを連結するドライブ
シャフトを介して駆動輪に伝達されるようになってい
る。
【０００３】電気自動車に用いる駆動装置としては、た
とえば、特開平10-278603号公報および特開平11-98616
号公報に開示されるものがある。この駆動装置は電動機
のロータに同軸状となったロータシャフトと、このロー
タシャフトに平行に配置されロータシャフトとの間に第
１の減速歯車列が設けられた減速シャフトと、この減速
シャフトに固定された終減速小歯車に噛合う終減速大歯
車が設けられた差動機構とを有している。したがって、
この駆動装置は差動機構の傘歯車に固定されドライブシ
ャフトに連結されるアクスルシャフトと、ロータシャフ
トと、減速シャフトとが相互に平行となった平行３軸構
造となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように電動機を有
する従来の車両の駆動装置は、ハウジング内には相互に
平行となって３つのシャフトが組み込まれているので、
駆動装置の幅方向の寸法つまりシャフトの径方向の寸法
が大きくなり、駆動装置の車載性が損なわれることにな
る。また、ロータを支持するためのボール軸受を含めて
駆動装置には少なくとも８つボール軸受を組み込む必要
があり、駆動装置の構造が複雑になるという問題点があ
る。
【０００５】本発明の目的は、小型であり車載性に優れ
た車両の駆動装置を提供することにある。
【０００６】本発明の他の目的は、２軸構成の駆動装置
を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の車両の駆動装置
は、終減速大歯車が設けられたデファレンシャルケー
ス、およびそれぞれ駆動輪に連結される２つのアクスル
シャフトを備えた差動機構と、一方の前記アクスルシャ
フトの外側に同軸状に配置される中空のロータシャフト
に取り付けられるロータを備えた電動機と、前記アクス
ルシャフトに平行に配置され、前記ロータシャフトに設
けられた駆動歯車に噛合う被駆動歯車、および前記終減
速大歯車に噛合う終減速小歯車が設けられた減速シャフ
トとを有することを特徴とする。
【０００８】本発明の車両の駆動装置は、前記デファレ
ンシャルケース、前記ロータシャフトおよび前記電動機
をそれぞれ２つずつの軸受によりユニットケースに回転
自在に組み込むことを特徴とする。
【０００９】本発明の車両の駆動装置にあっては、電動
機のロータをアクスルシャフトに同軸状に配置すること
により２軸構造となり、駆動装置の幅寸法が短縮されて
駆動装置の小型化を達成することが可能となる。これに
より、駆動装置の車載性が向上する。また、２軸構造と
することによって軸受の数を少なくすることが可能とな
り、駆動装置を低コストで製造することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形
態である車両の駆動装置を示す断面図であり、図２
（Ａ）は図１に示す駆動装置の概略図であり、図２
（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＡ−Ａ線に沿う断面図であ
る。
【００１１】この駆動装置はバッテリからの電力のみに
より駆動輪を駆動する電気自動車、あるいは内燃機関と
電動機とにより駆動輪を駆動するようにしたハイブリッ
ト車両に搭載される。たとえば、前輪と後輪を駆動輪と
する電気自動車においては、この駆動装置は前輪用と後
輪用の２つが車両に搭載され、前輪を内燃機関により駆
動し、後輪を電動機により駆動するようにしたタイプの
ハイブリット車両においては、後輪を駆動するために車
両に搭載される。
【００１２】この駆動装置は、モータケース１１ａとこ
れの一方側に取り付けられるギヤケース１１ｂと他方側
に取り付けられるカバー１１ｃとからなるユニットケー
ス１１を有しており、このユニットケース１１は車両に
搭載されるようになっている。ギヤケース１１ｂ内には
デファレンシャル機構つまり差動機構１２が回転自在に
組み込まれており、この差動機構１２は終減速大歯車１
３が設けられたデファレンシャルケース１４を有し、こ
のデファレンシャル１４はギヤケース１１ｂに組み付け
られるボール軸受１５と、モータケース１１ａに組み付
けられるボール軸受１６とにより回転自在となってい
る。
【００１３】このデファレンシャルケース１４には、左
右一方の駆動輪に図示しないドライブシャフトを介して
連結されるアクスルシャフト１７ａに固定されたサイド
ギヤ１８ａと、他方の駆動輪に図示しないドライブシャ
フトを介して連結されるアクスルシャフト１７ｂに固定
されたサイドギヤ１８ｂとが回転自在に組み込まれ、こ
れらのサイドギヤ１８ａ，１８ｂは相互に対向し合って
いる。デファレンシャルケース１４には、それぞれのア
クスルシャフト１７ａ，１７ｂの回転中心軸に対して直
角方向にピニオンシャフト１９が取り付けられ、このピ
ニオンシャフト１９には相互に対向してそれぞれ両方の
サイドギヤ１８ａ，１８ｂに噛合うピニオンギヤ２０
ａ，２０ｂが回転自在に装着されている。
【００１４】一方のアクスルシャフト１７ｂの外側には
これと同軸状にロータシャフト２１が回転自在に組み込
まれており、このロータシャフト２１は小径の内側中空
軸部２１ａと、これに径方向部２２を介して一体となっ
た外側中空軸部２１ｂとを有している。このようにロー
タシャフト２１を内外の中空軸部２１ａ，２１ｂにより
形成することによって、ロータシャフト２１の軽量化を
達成することができる。モータケース１１ａにはボール
軸受２３，２４が組み付けられており、ボール軸受２３
は内側中空軸部２１ａを支持し、ボール軸受２４は外側
中空軸部２１ｂを支持している。
【００１５】ロータシャフト２１の外側には電動機２５
が配置されている。この電動機２５は、極数に対応する
複数の永久磁石が設けられてロータシャフト２１に取り
付けられるロータ２６と、ロータ２６の外周を取り巻く
コアのスロットにコイル部が組み付けられたステータ２
７とを備えた永久磁石式同期モータであり、ステータ２
７はボルト２８によりモータケース１１ａに固定されて
いる。ロータシャフト２１の回転からロータ２６の磁極
位置を検出するために、モータケース１１ａにはレゾル
バ２９が取り付けられている。このように、内外の中空
軸部によって形成されたロータシャフト２１の外側中空
軸部２１ｂにロータ２６を取り付けることによって、ロ
ータ２６からロータシャフト２１に大きなトルクを伝達
することができる。
【００１６】ユニットケース１１内には減速シャフト３
１が回転自在に装着されており、減速シャフト３１の一
端部はボール軸受３２によりモータケース１１ａに支持
され、他端部はボール軸受３３によりギヤケース１１ｂ
に支持されている。この減速シャフト３１には、ロータ
シャフト２１の内側中空軸部２１ａに設けられた駆動歯
車３４に噛合う被駆動歯車３５が設けられている。被駆
動歯車３５の直径は、駆動歯車３４の直径よりも大きく
設定されており、これらの歯車３４，３５によって第１
段目の減速歯車列が形成されている。さらに、減速シャ
フト３１には差動機構１２の終減速大歯車１３に噛合う
終減速小歯車３６が設けられており、これらの減速歯車
１３，３６により第２段目の減速歯車列が形成されてい
る。
【００１７】このように、本発明の駆動装置にあって
は、中空のロータシャフト２１の内部に一方のアクスル
シャフト１７ｂが組み込まれてロータシャフト２１とア
クスルシャフト１７ｂが同軸状となっており、減速シャ
フト３１がアクスルシャフト１７ｂに平行となって配置
されている。これにより、駆動装置はロータシャフト２
１と減速シャフト３１の２軸構造となり、幅方向寸法が
小さくなって車載性が向上する。しかも、駆動装置に６
つのボール軸受を設けることにより、回転部材を支持す
ることができ、構造を簡単にすることができ、駆動装置
の製造コストを低減することができる。
【００１８】図３は本発明の他の実施の形態である車両
の駆動装置を示す断面図であり、図３においては、図１
に示された部材と共通する部材には同一の符号が付され
ている。この駆動装置にあっては、ロータシャフト２１
を支持する２つのボール軸受２３，２４をそれぞれ内側
中空軸部２１ａに嵌合させるようにしている。したがっ
て、ボール軸受２４は図１に示す場合に比して小径とな
っており、図１に示した駆動装置よりもロータシャフト
２１の回転抵抗は小さくなるとともに、ロータシャフト
２１の最高回転数を高くすることができる。また、駆動
歯車３４は図１に示す場合にはロータシャフト２１の内
側中空軸部２１ａに一体に形成されているが、図３に示
す場合には駆動歯車３４をロータシャフト２１と別部材
とし、駆動歯車３４は内側中空軸部２１ａにスプライン
結合されるとともに、スナップリング３７により内側中
空軸部２１ａに止め付けられている。この駆動装置もロ
ータシャフト２１と減速シャフト３１の２軸構造とな
り、幅方向寸法が小さくなって車載性が向上し、しか
も、駆動装置に６つのボール軸受を設けることにより、
回転部材を支持することができ、構造を簡単にすること
ができ、駆動装置の製造コストを低減することができ
る。
【００１９】図４は従来のように３軸構造とした場合の
駆動装置を比較例として示す概略図であり、３軸構造の
場合には、駆動歯車３４が設けられるロータシャフト
と、駆動歯車３４と噛合う被駆動歯車３５が設けられる
減速シャフトと、終減速大歯車１３を有するデファレン
シャル機構のアクスルシャフトとが相互に平行となって
配置されることになり、ユニットケースのうち電動機を
収容するモータケース１１ａとデファレンシャル機構を
収容するギヤケース１１ｂとが径方向にずれるので、駆
動装置の幅方向寸法が大きくなる。これに対して、本願
発明にあっては、駆動装置が２軸構造となっているの
で、駆動装置の幅方向寸法が短くなるとともに構造を簡
単にすることができる。
【００２０】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
ある。たとえば、本発明の車両の駆動装置は電気自動車
やハイブリット車両の駆動装置として適用することがで
き、前輪を駆動する場合にも後輪を駆動する場合にも適
用することができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、駆動装置が２軸構造と
なり、駆動装置の幅寸法を短縮することができ駆動装置
の小型化を達成することが可能になり、駆動装置の車載
性が向上する。また、２軸構造とすることによって軸受
の数を少なくすることが可能となり、駆動装置を低コス
トで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である車両の駆動装置を
示す断面図である。
【図２】（Ａ）は図１に示す駆動装置の概略図であり、
（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＡ−Ａ線に沿う断面図であ
る。
【図３】本発明の他の実施の形態である車両の駆動装置
を示す断面図である。
【図４】従来の３軸構造の車両の駆動装置を示す概略図
である。
【符号の説明】
１１ ユニットケース １２ 差動機構 １３ 終減速大歯車 １４ デファレンシャルケース １７ａ，１７ｂ アクスルシャフト ２１ ロータシャフト ２６ ロータ ２７ ステータ ３１ 減速シャフト ３４ 駆動歯車 ３５ 被駆動歯車 ３６ 終減速小歯車
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D039 AA03 AB02 AB27 3D042 AA06 AB01 BE01 BE02 CA03 CB02 CB03 3J009 DA17 EA11 EA21 EA32 EA42 EB21 FA04 5H115 PC06 PG04 PI11 PI13 PI22 PU01 PU10 PU19 PU21 SE03 TO30 UI32

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 終減速大歯車が設けられたデファレンシ
    ャルケース、およびそれぞれ駆動輪に連結される２つの
    アクスルシャフトを備えた差動機構と、 一方の前記アクスルシャフトの外側に同軸状に配置され
    る中空のロータシャフトに取り付けられるロータを備え
    た電動機と、 前記アクスルシャフトに平行に配置され、前記ロータシ
    ャフトに設けられた駆動歯車に噛合う被駆動歯車、およ
    び前記終減速大歯車に噛合う終減速小歯車が設けられた
    減速シャフトとを有することを特徴とする車両の駆動装
    置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載の車両の駆動装置におい
    て、前記デファレンシャルケース、前記ロータシャフト
    および前記電動機をそれぞれ２つずつの軸受によりユニ
    ットケースに回転自在に組み込むことを特徴とする車両
    の駆動装置。
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