JP2023150296A - 車両用駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】減速機及びパーキングロック機構を備えた構成において、小型化を図り易い車両用駆動装置を提供する。【解決手段】回転電機1のロータ12と差動歯車装置4とが同軸上に配置され、ロータ12、減速機3、及び差動歯車装置4が、軸方向第1側L1から軸方向第2側L2に向けて記載の順に配置され、差動歯車装置4は、差動ケース5と、当該差動ケース5に収容された差動歯車機構6と、を備え、パーキングロック機構7は、パーキングギヤ71と、当該パーキングギヤ71に対して選択的に係合してパーキングギヤ71の回転を規制する係合機構72と、を備え、パーキングギヤ71は、差動ケース5と一体的に回転するように連結され、径方向Rに沿う径方向視で差動ケース5と重複すると共に、軸方向Lに沿う軸方向視で減速機3と重複するように配置されている。【選択図】図1
Description
本発明は、回転電機と、それぞれが車輪に駆動連結される一対の出力部材と、回転電機のロータの回転を減速する減速機と、当該減速機を介して伝達されるロータの回転を一対の出力部材に分配する差動歯車装置と、一対の出力部材の回転を規制するパーキングロック機構と、を備えた車両用駆動装置に関する。
このような車両用駆動装置の一例が、下記の特許文献1に開示されている。以下、背景技術の説明では、特許文献1における符号を括弧内に引用する。
特許文献1の車両用駆動装置(1)では、減速機(20)は、小径ギヤ(22b)及び大径ギヤ(22a)を備えたカウンタギヤ機構(22)により構成されている。また、パーキングロック機構(50)は、スリーブ(43)を備えた噛み合い式係合装置(ドグクラッチ)により構成されている。
特許文献1の車両用駆動装置(1)では、カウンタギヤ機構(22)の小径ギヤ(22b)に対して径方向(回転電機(4)のロータ(4b)の回転軸心に直交する方向)の内側のスペースを利用して、パーキングロック機構(50)が配置されている。これにより、パーキングロック機構(50)の配置による車両用駆動装置(1)の大型化を抑制している。
特許文献1の車両用駆動装置(1)では、パーキングロック機構(50)は、回転電機(4)のロータ(4b)と一体的に回転するように連結されたロータ軸(5)と、一方の車輪に駆動連結されたドライブシャフト(12L)とを、選択的に連結するように構成されている。このような構成では、パーキングロック機構(50)による回転規制トルクが、ロータ軸(5)とドライブシャフト(12L)とを結ぶ動力伝達経路上に配置された減速機(20)のカウンタギヤ機構(22)に伝達される。そのため、パーキングロック機構による回転規制トルクを考慮して、カウンタギヤ機構(22)の小径ギヤ(22b)及び大径ギヤ(22a)の強度設定が必要となる。その結果、減速機(20)の大型化、延いては車両用駆動装置(1)の大型化を招いていた。
そこで、減速機及びパーキングロック機構を備えた構成において、小型化を図り易い車両用駆動装置の実現が望まれる。
上記に鑑みた、車両用駆動装置の特徴構成は、
ロータを備えた回転電機と、
それぞれが車輪に駆動連結される一対の出力部材と、
前記ロータの回転を減速する減速機と、
前記減速機を介して伝達される前記ロータの回転を一対の前記出力部材に分配する差動歯車装置と、
一対の前記出力部材の回転を規制するパーキングロック機構と、を備えた車両用駆動装置であって、
前記ロータの回転軸心に沿う方向を軸方向とし、前記軸方向の一方側を軸方向第1側とし、前記軸方向の他方側を軸方向第2側とし、前記ロータの前記回転軸心に直交する方向を径方向として、
前記ロータと前記差動歯車装置とが同軸上に配置され、
前記ロータ、前記減速機、及び前記差動歯車装置が、前記軸方向第1側から前記軸方向第2側に向けて記載の順に配置され、
前記差動歯車装置は、差動ケースと、前記差動ケースに収容された差動歯車機構と、を備え、
前記パーキングロック機構は、パーキングギヤと、前記パーキングギヤに対して選択的に係合して前記パーキングギヤの回転を規制する係合機構と、を備え、
前記パーキングギヤは、前記差動ケースと一体的に回転するように連結され、前記径方向に沿う径方向視で前記差動ケースと重複すると共に、前記軸方向に沿う軸方向視で前記減速機と重複するように配置されている点にある。
ロータを備えた回転電機と、
それぞれが車輪に駆動連結される一対の出力部材と、
前記ロータの回転を減速する減速機と、
前記減速機を介して伝達される前記ロータの回転を一対の前記出力部材に分配する差動歯車装置と、
一対の前記出力部材の回転を規制するパーキングロック機構と、を備えた車両用駆動装置であって、
前記ロータの回転軸心に沿う方向を軸方向とし、前記軸方向の一方側を軸方向第1側とし、前記軸方向の他方側を軸方向第2側とし、前記ロータの前記回転軸心に直交する方向を径方向として、
前記ロータと前記差動歯車装置とが同軸上に配置され、
前記ロータ、前記減速機、及び前記差動歯車装置が、前記軸方向第1側から前記軸方向第2側に向けて記載の順に配置され、
前記差動歯車装置は、差動ケースと、前記差動ケースに収容された差動歯車機構と、を備え、
前記パーキングロック機構は、パーキングギヤと、前記パーキングギヤに対して選択的に係合して前記パーキングギヤの回転を規制する係合機構と、を備え、
前記パーキングギヤは、前記差動ケースと一体的に回転するように連結され、前記径方向に沿う径方向視で前記差動ケースと重複すると共に、前記軸方向に沿う軸方向視で前記減速機と重複するように配置されている点にある。
この特徴構成によれば、パーキングギヤが差動ケースと一体的に回転するように連結されている。これにより、パーキングロック機構による回転規制トルクが減速機に伝達されることはない。そのため、減速機を構成するギヤの強度設定に、パーキングロック機構による回転規制トルクを考慮する必要がない。したがって、減速機の小型化、延いては車両用駆動装置の小型化を図り易い。
また、本特徴構成によれば、パーキングギヤは、径方向に沿う径方向視で差動ケースと重複すると共に、軸方向に沿う軸方向視で減速機と重複するように配置されている。これにより、パーキングギヤを配置することによる車両用駆動装置の軸方向及び径方向の双方への大型化を抑制することができる。
以上のように、本特徴構成によれば、減速機及びパーキングロック機構を備えた構成において、車両用駆動装置の小型化を図り易い。
また、本特徴構成によれば、パーキングギヤは、径方向に沿う径方向視で差動ケースと重複すると共に、軸方向に沿う軸方向視で減速機と重複するように配置されている。これにより、パーキングギヤを配置することによる車両用駆動装置の軸方向及び径方向の双方への大型化を抑制することができる。
以上のように、本特徴構成によれば、減速機及びパーキングロック機構を備えた構成において、車両用駆動装置の小型化を図り易い。
以下では、実施形態に係る車両用駆動装置100について、図面を参照して説明する。図1及び図2に示すように、車両用駆動装置100は、ステータ11及びロータ12を備えた回転電機1と、それぞれが車輪Wに駆動連結される一対の出力部材2と、ロータ12の回転を減速する減速機3と、当該減速機3を介して伝達されるロータ12の回転を一対の出力部材2に分配する差動歯車装置4と、を備えている。
ここで、本願において「駆動連結」とは、2つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、当該2つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該2つの回転要素が1つ又は2つ以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。なお、伝動部材として、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合装置、例えば、摩擦係合装置、噛み合い式係合装置等が含まれていても良い。
以下の説明では、ロータ12の回転軸心に沿う方向を「軸方向L」とする。そして、軸方向Lの一方側を「軸方向第1側L1」とし、軸方向Lの他方側を「軸方向第2側L2」とする。また、ロータ12の回転軸心に直交する方向を「径方向R」とする。そして、径方向Rにおいて、ロータ12の回転軸心側を「径方向内側R1」とし、その反対側を「径方向外側R2」とする。
ロータ12と差動歯車装置4とは、同軸上に配置されている。ロータ12、減速機3、及び差動歯車装置4は、軸方向第1側L1から軸方向第2側L2に向けて、記載の順に配置されている。本実施形態では、減速機3は、ロータ12及び差動歯車装置4と同軸上に配置されている。
本実施形態では、回転電機1、一対の出力部材2、減速機3、及び差動歯車装置4は、ケース9に収容されている。本実施形態では、ケース9は、第1ケース部91と、第2ケース部92と、カバー部93と、を備えている。
第1ケース部91は、第1周壁部911を備えている。第1周壁部911は、回転電機1の径方向外側R2を覆う筒状に形成されている。
第2ケース部92は、第2周壁部921と、第1側壁部922と、隔壁部923と、を備えている。
第2周壁部921は、減速機3及び差動歯車装置4の径方向外側R2を覆う筒状に形成されている。第1側壁部922は、第2周壁部921から径方向内側R1に延出するように形成されている。本実施形態では、第1側壁部922は、第2周壁部921の軸方向第2側L2の開口を塞ぐように、第2周壁部921と一体的に形成されている。また、第2周壁部921は、第1周壁部911に対して軸方向第2側L2から接合されている。
隔壁部923は、回転電機1の配置領域と、減速機3及び差動歯車装置4の配置領域とを、軸方向Lに区画するように配置されている。本実施形態では、隔壁部923は、回転電機1と減速機3との軸方向Lの間に配置されている。そして、隔壁部923は、第2周壁部921に固定されている。
カバー部93は、回転電機1の軸方向第1側L1を覆うように形成されている。本実施形態では、カバー部93は、第1周壁部911の軸方向第1側L1の開口を塞ぐように、第1周壁部911に対して軸方向第1側L1から接合されている。
回転電機1は、車輪W(図2参照)の駆動力源として機能する。回転電機1は、電力の供給を受けて動力を発生するモータ(電動機)としての機能と、動力の供給を受けて電力を発生するジェネレータ(発電機)としての機能とを有している。具体的には、回転電機1は、バッテリやキャパシタ等の蓄電装置(図示を省略)と電気的に接続されている。そして、回転電機1は、蓄電装置に蓄えられた電力により力行して駆動力を発生する。また、回転電機1は、車輪Wの側から伝達される駆動力により発電を行って蓄電装置を充電する。
回転電機1のステータ11は、円筒状のステータコア11aを備えている。ステータコア11aは、非回転部材に固定されている。本実施形態では、ステータコア11aは、非回転部材としてのケース9の第1周壁部911に固定されている。回転電機1のロータ12は、円筒状のロータコア12aを備えている。ロータコア12aは、ステータコア11aに対して回転可能に支持されている。本実施形態では、ロータ12は、ロータコア12aと一体的に回転するように連結されたロータ軸12bを更に備えている。
本実施形態では、回転電機1はインナロータ型の回転電機である。そのため、ロータコア12aが、ステータコア11aに対して径方向内側R1に配置されている。また、ロータ軸12bが、ロータコア12aに対して径方向内側R1に配置されている。
また、本実施形態では、回転電機1は回転界磁型の回転電機である。そのため、ステータ11は、ステータコイル11bを更に備えている。本実施形態では、ステータコイル11bは、ステータコア11aに対して軸方向第1側L1に突出した第1コイルエンド部11cと、ステータコア11aに対して軸方向第2側L2に突出した第2コイルエンド部11dとが形成されるように、ステータコア11aに巻装されている。また、図示は省略するが、ロータコア12aには、永久磁石が設けられている。
本実施形態では、ロータ軸12bは、ロータコア12aと同軸の筒状に形成されている。また、ロータ軸12bは、ロータコア12aから軸方向Lの両側に突出するように配置されている。本実施形態では、ロータ軸12bにおけるロータコア12aから軸方向第2側L2に突出した部分は、ケース9の隔壁部923を軸方向Lに貫通するように配置されている。そして、ロータ軸12bにおけるロータコア12aから軸方向第2側L2に突出した部分は、第1軸受B1を介して、隔壁部923に対して回転自在に支持されている。また、ロータ軸12bにおけるロータコア12aから軸方向第1側L1に突出した部分は、第2軸受B2を介して、カバー部93に対して回転自在に支持されている。
図3に示すように、本実施形態では、減速機3は、ロータ12及び差動歯車装置4と同軸上に配置された遊星歯車機構31を備えている。本実施形態では、遊星歯車機構31は、サンギヤSGと、キャリヤCRと、第1リングギヤRG1と、第2リングギヤRG2と、を備えている。
サンギヤSGは、減速機3の入力要素である。そのため、サンギヤSGは、ロータ12と一体的に回転するように連結されている。本実施形態では、サンギヤSGは、ロータ軸12bと一体的に回転するように連結されている。
本実施形態では、キャリヤCRは、第1ピニオンギヤPG1及び第2ピニオンギヤPG2を回転自在に支持するように構成されている。第1ピニオンギヤPG1と第2ピニオンギヤPG2とは、互いに一体的に回転するように連結されている。第1ピニオンギヤPG1及び第2ピニオンギヤPG2は、それらの軸心回りに回転(自転)すると共に、キャリヤCRと共にサンギヤSGを中心として回転(公転)する。第1ピニオンギヤPG1及び第2ピニオンギヤPG2は、それらの公転軌跡に沿って、互いに間隔を空けて複数設けられている。第1ピニオンギヤPG1は、第1リングギヤRG1に噛み合っている。第2ピニオンギヤPG2は、サンギヤSGと第2リングギヤRG2とに噛み合っている。第2ピニオンギヤPG2は、第1ピニオンギヤPG1よりも大径に形成されている。
第1リングギヤRG1は、減速機3の出力要素である。第2リングギヤRG2は、非回転部材に固定されている。本実施形態では、第2リングギヤRG2は、ケース9の隔壁部923に固定されている。また、第2リングギヤRG2は、第1リングギヤRG1に対して軸方向第1側L1に配置されている。
このように、本実施形態では、減速機3の遊星歯車機構31は、サンギヤSGと、キャリヤCRと、第1リングギヤRG1と、第2リングギヤRG2と、を備え、
サンギヤSGは、ロータ12と一体的に回転するように連結され、
第2リングギヤRG2は、第1リングギヤRG1に対して軸方向第1側L1に配置され、
キャリヤCRは、第1ピニオンギヤPG1に加えて、第2ピニオンギヤPG2を回転自在に支持するように構成され、
第1ピニオンギヤPG1と第2ピニオンギヤPG2とが、互いに一体的に回転するように連結され、
第1ピニオンギヤPG1は、第1リングギヤRG1に噛み合い、
第2ピニオンギヤPG2は、第1ピニオンギヤPG1よりも大径であり、サンギヤSGと第2リングギヤRG2とに噛み合っている。
サンギヤSGは、ロータ12と一体的に回転するように連結され、
第2リングギヤRG2は、第1リングギヤRG1に対して軸方向第1側L1に配置され、
キャリヤCRは、第1ピニオンギヤPG1に加えて、第2ピニオンギヤPG2を回転自在に支持するように構成され、
第1ピニオンギヤPG1と第2ピニオンギヤPG2とが、互いに一体的に回転するように連結され、
第1ピニオンギヤPG1は、第1リングギヤRG1に噛み合い、
第2ピニオンギヤPG2は、第1ピニオンギヤPG1よりも大径であり、サンギヤSGと第2リングギヤRG2とに噛み合っている。
この構成によれば、減速機3の減速比を大きく確保しつつ、減速機3の軸方向L及び径方向Rの寸法を小さく抑え易い。したがって、車両用駆動装置100の小型化を図り易い。
図1に示すように、差動歯車装置4は、差動ケース5と、当該差動ケース5に収容された差動歯車機構6と、を備えている。
本実施形態では、差動歯車機構6は、径方向Rに沿って延在するように配置された軸部材61と、当該軸部材61により回転自在に支持された傘歯車であるピニオンギヤ62と、軸部材61に対して軸方向Lの両側に分かれて配置されてピニオンギヤ62に噛み合う傘歯車である一対のサイドギヤ63と、を備えている。
軸部材61は、差動ケース5と一体的に回転するように、差動ケース5に支持されている。本実施形態では、複数の軸部材61が径方向Rに沿うように放射状に配置された構成(例えば、軸方向Lに沿う軸方向視で、4つの軸部材61が十字状に配置された構成)となっている。
ピニオンギヤ62は、軸部材61を中心として回転(自転)自在、かつ、差動ケース5の回転軸心を中心として回転(公転)自在に構成されている。本実施形態では、複数の軸部材61のそれぞれに、ピニオンギヤ62が取り付けられている。なお、ピニオンギヤ62は、「第1傘歯車」に相当する。
一対のサイドギヤ63のそれぞれは、出力部材2に駆動連結されている。一対のサイドギヤ63は、差動ケース5と同軸上に配置されている。なお、サイドギヤ63は、「第2傘歯車」に相当する。
以下の説明では、一対のサイドギヤ63のうち、軸方向第1側L1のサイドギヤ63を「第1サイドギヤ631」とし、軸方向第2側L2のサイドギヤ63を「第2サイドギヤ632」とする。また、一対の出力部材2のうち、軸方向第1側L1の出力部材2を「第1出力部材21」とし、軸方向第2側L2の出力部材2を「第2出力部材22」とする。
本実施形態では、第1サイドギヤ631は、第1出力部材21と一体的に回転するように連結された出力軸部材64に連結するための連結部63aを備えている。連結部63aは、第1サイドギヤ631の回転軸心を軸心とする筒状に形成されている。連結部63aは、第1サイドギヤ631を軸方向Lに貫通するように配置されている。図1に示す例では、連結部63aに対して径方向Rの内側に、軸方向第1側L1から出力軸部材64が挿入され、それらがスプライン係合によって互いに連結されている。このように、本実施形態では、第1サイドギヤ631は、出力軸部材64及び第1出力部材21を介して、軸方向第1側L1の車輪W(図2参照)に駆動連結された第1ドライブシャフトDS1と一体的に回転するように連結されている。
出力軸部材64は、軸方向Lに沿って延在するように形成されている。出力軸部材64は、ロータ12と同軸上に配置されている。本実施形態では、出力軸部材64は、サンギヤSG及びロータ軸12bに対して径方向内側R1を通り、第2ケース部92の隔壁部923及びカバー部93を軸方向Lに貫通するように配置されている。そして、出力軸部材64は、第1出力部材21と一体的に回転するように連結されている。本実施形態では、第1出力部材21は、第3軸受B3を介して、ケース9のカバー部93に対して回転自在に支持されている。
図1に示す例では、出力軸部材64の軸方向第1側L1の端部から第1出力部材21が軸方向第1側L1に延出するように配置されている。そして、出力軸部材64と第1出力部材21とが一体的に形成されている。また、図1に示す例では、第1出力部材21は、軸方向第1側L1に開口する筒状に形成されている。そして、第1出力部材21に対して径方向Rの内側に、軸方向第1側L1から第1ドライブシャフトDS1が挿入され、それらがスプライン係合によって互いに連結されている。
本実施形態では、第2サイドギヤ632は、第2出力部材22を介して、軸方向第2側L2の車輪Wに駆動連結された第2ドライブシャフトDS2と一体的に回転するように連結されている。図1に示す例では、第2サイドギヤ632から第2出力部材22が軸方向第2側L2に延出するように配置されている。そして、第2サイドギヤ632と第2出力部材22とが一体的に形成されている。また、図1に示す例では、第2出力部材22は、軸方向Lに沿う軸心を有する筒状に形成されている。そして、第2出力部材22に対して径方向Rの内側に軸方向第2側L2から第2ドライブシャフトDS2が挿入され、それらがスプライン係合によって互いに連結されている。
差動ケース5は、差動歯車装置4の入力要素である。そのため、差動ケース5は、減速機3の出力要素である第1リングギヤRG1と一体的に回転するように連結されている。
本実施形態では、差動ケース5は、第1部材51及び第2部材52を備えている。第1部材51及び第2部材52は、互いに軸方向Lに接合されるように構成されている。本実施形態では、第1部材51が軸部材61に対して軸方向第1側L1に配置され、第2部材52が軸部材61に対して軸方向第2側L2に配置されている。そして、第1部材51及び第2部材52は、軸部材61を軸方向Lに挟むように支持している。
図3に示すように、本実施形態では、差動ケース5の第1部材51は、軸方向Lに延在するように形成された第1軸方向延在部511と、径方向Rに延在するように形成された第1径方向延在部512と、第1リングギヤRG1に連結されたギヤ連結部513と、を備えている。
第1軸方向延在部511は、軸方向Lに沿う軸心を有する筒状に形成されている。本実施形態では、第1軸方向延在部511は、第1サイドギヤ631の連結部63aの径方向外側R2を覆うように配置されている。
第1径方向延在部512は、第1軸方向延在部511から径方向外側R2に延出するように形成されている。本実施形態では、第1径方向延在部512は、第4軸受B4及び第5軸受B5を介して、ケース9の隔壁部923に対して回転自在に支持されている。第4軸受B4は、第1径方向延在部512と、キャリヤCRにおける第1ピニオンギヤPG1に対して軸方向第2側L2に配置された部分である第1被支持部CRaとの軸方向Lの間に配置されたスラスト軸受である。第5軸受B5は、隔壁部923と、キャリヤCRにおける第2ピニオンギヤPG2に対して軸方向第1側L1に配置された部分である第2被支持部CRbとの軸方向Lの間に配置されたスラスト軸受である。
ギヤ連結部513は、径方向Rに延在するように形成されている。本実施形態では、ギヤ連結部513は、第1径方向延在部512に対して径方向外側R2に突出するように形成されている。そして、ギヤ連結部513の径方向外側R2の端部が、第1リングギヤRG1に対して軸方向第2側L2から当接した状態で、それらが互いに連結されている。図3に示す例では、ギヤ連結部513は、溶接により第1リングギヤRG1と一体的に回転するように連結されている。
本実施形態では、差動ケース5の第2部材52は、軸方向Lに延在するように形成された第2軸方向延在部521と、径方向Rに延在するように形成された第2径方向延在部522と、を備えている。
第2軸方向延在部521は、軸方向Lに沿う軸心を有する筒状に形成されている。本実施形態では、第2軸方向延在部521は、第2出力部材22の径方向外側R2を覆うように配置されている。また、本実施形態では、第2軸方向延在部521は、第6軸受B6を介して、ケース9の第1側壁部922に対して回転自在に支持されている。第6軸受B6は、第2軸方向延在部521と第1側壁部922との径方向Rの間に配置されたラジアル軸受である。
第2径方向延在部522は、第2軸方向延在部521から径方向外側R2に延出するように形成されている。本実施形態では、第2径方向延在部522は、第7軸受B7を介して、ケース9の第1側壁部922に対して回転自在に支持されている。第7軸受B7は、第2径方向延在部522と第1側壁部922との軸方向Lの間に配置されたスラスト軸受である。
図3に示すように、本実施形態では、遊星歯車機構31のキャリヤCR及び第1リングギヤRG1の少なくとも一方が、径方向Rに沿う径方向視で、差動ケース5と重複するように配置されている。
この構成によれば、差動歯車装置4と減速機3とを軸方向Lに近付けて配置することができる。したがって、車両用駆動装置100の軸方向Lの寸法を小さく抑えることができる。
図3に示す例では、差動ケース5の第1軸方向延在部511が、キャリヤCRの第1被支持部CRa、及び、第1リングギヤRG1に噛み合う第1ピニオンギヤPG1の公転軌跡に対して径方向内側R1に配置されている。そして、第1軸方向延在部511が、径方向Rに沿う径方向視で、第1被支持部CRa及び第1リングギヤRG1と重複するように配置されている。つまり、本例では、遊星歯車機構31のキャリヤCR及び第1リングギヤRG1の双方が、径方向Rに沿う径方向視で、差動ケース5と重複するように配置されている。また、本例では、第1軸方向延在部511が、軸方向Lに沿う軸方向視で、第1ピニオンギヤPG1よりも大径の第2ピニオンギヤPG2の公転軌跡と重複するように配置されている。
図1に示すように、車両用駆動装置100は、一対の出力部材2の回転を規制するパーキングロック機構7を更に備えている。
パーキングロック機構7は、パーキングギヤ71と、当該パーキングギヤ71に対して選択的に係合してパーキングギヤ71の回転を規制する係合機構72と、を備えている。
パーキングギヤ71は、差動ケース5と一体的に回転するように連結されている。本実施形態では、パーキングギヤ71は、筒状部711と、フランジ部712と、を備えている。
筒状部711は、差動歯車装置4と同軸の筒状に形成されている。筒状部711の外周面には、ギヤ歯が形成されている。
フランジ部712は、筒状部711から径方向内側R1に延出するように形成されている。フランジ部712は、軸部材61よりも軸方向第2側L2に配置されている。そして、フランジ部712は、差動ケース5に固定されている。本実施形態では、フランジ部712は、差動ケース5の第2部材52に固定されている。図1に示す例では、フランジ部712と、差動ケース5の第1部材51及び第2部材52とが、締結部材50により軸方向Lに共締めされている。説明を加えると、フランジ部712が第2部材52に軸方向第2側L2から当接した状態で、差動ケース5の周方向における軸部材61が存在しない領域において、フランジ部712、第1部材51、及び第2部材52に対して軸方向第2側L2から、締結部材50としてのボルトが締結されている。
また、パーキングギヤ71は、径方向Rに沿う径方向視で、差動ケース5と重複するように配置されている。本実施形態では、パーキングギヤ71の筒状部711が、フランジ部712に対して軸方向第1側L1に延出するように形成されている。そして、筒状部711は、径方向Rに沿う径方向視で、軸部材61と重複するように配置されている。また、本実施形態では、パーキングギヤ71のギヤ歯の全体が、径方向Rに沿う径方向視で、差動ケース5と重複するように配置されている。図1に示す例では、パーキングギヤ71の全体が、径方向視で差動ケース5と重複するように配置されている。
また、図3に示すように、パーキングギヤ71は、軸方向Lに沿う軸方向視で、減速機3と重複するように配置されている。本実施形態では、パーキングギヤ71の径方向外側R2の端部が、減速機3の径方向外側R2の端部と同じ径方向Rの位置、又は、減速機3の径方向外側R2の端部よりも径方向内側R1に配置されている。図3に示す例では、パーキングギヤ71の径方向Rの外縁である、ギヤ歯の先端(図3における仮想線E1参照)が、減速機3における遊星歯車機構31の第2リングギヤRG2の径方向Rの外縁(図3における仮想線E2参照)よりも径方向内側R1に位置している。
本実施形態では、係合機構72は、パーキングギヤ71のギヤ歯に選択的に係合するパーキングポールを含む。パーキングポールは、電動モータ等のアクチュエータにより駆動されるパーキングロッドを介して、パーキングギヤ71のギヤ歯に係合した係合位置と、パーキングギヤ71のギヤ歯に係合していない非係合位置との間で、軸方向Lに沿う軸心回りに回動するように構成されている。
以上のように、車両用駆動装置100は、
ロータ12を備えた回転電機1と、
それぞれが車輪Wに駆動連結される一対の出力部材2と、
ロータ12の回転を減速する減速機3と、
減速機3を介して伝達されるロータ12の回転を一対の出力部材2に分配する差動歯車装置4と、
一対の出力部材2の回転を規制するパーキングロック機構7と、を備えた車両用駆動装置100であって、
ロータ12と差動歯車装置4とが同軸上に配置され、
ロータ12、減速機3、及び差動歯車装置4が、軸方向第1側L1から軸方向第2側L2に向けて記載の順に配置され、
差動歯車装置4は、差動ケース5と、当該差動ケース5に収容された差動歯車機構6と、を備え、
パーキングロック機構7は、パーキングギヤ71と、当該パーキングギヤ71に対して選択的に係合してパーキングギヤ71の回転を規制する係合機構72と、を備え、
パーキングギヤ71は、差動ケース5と一体的に回転するように連結され、径方向Rに沿う径方向視で差動ケース5と重複すると共に、軸方向Lに沿う軸方向視で減速機3と重複するように配置されている。
ロータ12を備えた回転電機1と、
それぞれが車輪Wに駆動連結される一対の出力部材2と、
ロータ12の回転を減速する減速機3と、
減速機3を介して伝達されるロータ12の回転を一対の出力部材2に分配する差動歯車装置4と、
一対の出力部材2の回転を規制するパーキングロック機構7と、を備えた車両用駆動装置100であって、
ロータ12と差動歯車装置4とが同軸上に配置され、
ロータ12、減速機3、及び差動歯車装置4が、軸方向第1側L1から軸方向第2側L2に向けて記載の順に配置され、
差動歯車装置4は、差動ケース5と、当該差動ケース5に収容された差動歯車機構6と、を備え、
パーキングロック機構7は、パーキングギヤ71と、当該パーキングギヤ71に対して選択的に係合してパーキングギヤ71の回転を規制する係合機構72と、を備え、
パーキングギヤ71は、差動ケース5と一体的に回転するように連結され、径方向Rに沿う径方向視で差動ケース5と重複すると共に、軸方向Lに沿う軸方向視で減速機3と重複するように配置されている。
この構成によれば、パーキングギヤ71が差動ケース5と一体的に回転するように連結されている。これにより、パーキングロック機構7による回転規制トルクが減速機3に伝達されることはない。そのため、減速機3を構成するギヤの強度設定に、パーキングロック機構7による回転規制トルクを考慮する必要がない。したがって、減速機3の小型化、延いては車両用駆動装置100の小型化を図り易い。
また、本構成によれば、パーキングギヤ71は、径方向Rに沿う径方向視で差動ケース5と重複すると共に、軸方向Lに沿う軸方向視で減速機3と重複するように配置されている。これにより、パーキングギヤ71を配置することによる車両用駆動装置100の軸方向L及び径方向Rの双方への大型化を抑制することができる。
以上のように、本構成によれば、減速機3及びパーキングロック機構7を備えた構成において、車両用駆動装置100の小型化を図り易い。
また、本構成によれば、パーキングギヤ71は、径方向Rに沿う径方向視で差動ケース5と重複すると共に、軸方向Lに沿う軸方向視で減速機3と重複するように配置されている。これにより、パーキングギヤ71を配置することによる車両用駆動装置100の軸方向L及び径方向Rの双方への大型化を抑制することができる。
以上のように、本構成によれば、減速機3及びパーキングロック機構7を備えた構成において、車両用駆動装置100の小型化を図り易い。
また、上述したように、本実施形態では、パーキングギヤ71のギヤ歯の全体が、径方向Rに沿う径方向視で差動ケース5と重複するように配置され、
パーキングギヤ71の径方向外側R2の端部が、減速機3の径方向外側R2の端部と同じ径方向Rの位置、又は、減速機3の径方向外側R2の端部よりも径方向内側R1に配置されている。
パーキングギヤ71の径方向外側R2の端部が、減速機3の径方向外側R2の端部と同じ径方向Rの位置、又は、減速機3の径方向外側R2の端部よりも径方向内側R1に配置されている。
この構成によれば、パーキングギヤ71のギヤ歯が差動ケース5から軸方向Lにはみ出すことがない。更に、パーキングギヤ71の全体が、減速機3と同径又は減速機3よりも小径となっている。したがって、パーキングギヤ71を配置することによる車両用駆動装置100の軸方向L及び径方向Rの双方への大型化を更に抑制することができる。
また、上述したように、本実施形態では、差動歯車機構6は、径方向Rに沿って延在するように配置された軸部材61と、当該軸部材61により回転自在に支持された第1傘歯車としてのピニオンギヤ62と、軸部材61に対して軸方向Lの両側に分かれて配置されてピニオンギヤ62に噛み合う一対の第2傘歯車としての一対のサイドギヤ63と、を備え、
一対のサイドギヤ63のそれぞれが、出力部材2に駆動連結され、
パーキングギヤ71は、差動歯車装置4と同軸の筒状に形成されて外周面にギヤ歯が形成された筒状部711と、当該筒状部711から径方向内側R1に延出するように形成されたフランジ部712と、を備え、
フランジ部712が、軸部材61よりも軸方向第2側L2において差動ケース5に固定され、
筒状部711は、フランジ部712に対して軸方向第1側L1に延出するように形成され、径方向Rに沿う径方向視で軸部材61と重複するように配置されている。
一対のサイドギヤ63のそれぞれが、出力部材2に駆動連結され、
パーキングギヤ71は、差動歯車装置4と同軸の筒状に形成されて外周面にギヤ歯が形成された筒状部711と、当該筒状部711から径方向内側R1に延出するように形成されたフランジ部712と、を備え、
フランジ部712が、軸部材61よりも軸方向第2側L2において差動ケース5に固定され、
筒状部711は、フランジ部712に対して軸方向第1側L1に延出するように形成され、径方向Rに沿う径方向視で軸部材61と重複するように配置されている。
この構成によれば、差動歯車装置4に傘歯車式の差動歯車機構6を用いた場合に、パーキングギヤ71が軸部材61と干渉することを回避しつつ、パーキングギヤ71と差動ケース5とを適切に連結することができる。
また、本構成によれば、パーキングギヤ71のギヤ歯の軸方向Lの寸法を大きく確保しつつ、パーキングギヤ71を配置することによる車両用駆動装置100の軸方向Lへの大型化を抑制することができる。
また、本構成によれば、パーキングギヤ71のギヤ歯の軸方向Lの寸法を大きく確保しつつ、パーキングギヤ71を配置することによる車両用駆動装置100の軸方向Lへの大型化を抑制することができる。
〔その他の実施形態〕
(1)上記の実施形態では、パーキングギヤ71の全体が、径方向Rに沿う径方向視で、差動ケース5と重複するように配置された構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、パーキングギヤ71の少なくとも一部が径方向視で差動ケース5と重複していれば良い。例えば、パーキングギヤ71のギヤ歯の全体が径方向視で差動ケース5と重複すると共に、パーキングギヤ71におけるギヤ歯以外の部分が径方向視で差動ケース5と重複しない構成であっても良い。
(1)上記の実施形態では、パーキングギヤ71の全体が、径方向Rに沿う径方向視で、差動ケース5と重複するように配置された構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、パーキングギヤ71の少なくとも一部が径方向視で差動ケース5と重複していれば良い。例えば、パーキングギヤ71のギヤ歯の全体が径方向視で差動ケース5と重複すると共に、パーキングギヤ71におけるギヤ歯以外の部分が径方向視で差動ケース5と重複しない構成であっても良い。
(2)上記の実施形態では、パーキングギヤ71の筒状部711が、差動ケース5の第2部材52に固定されたフランジ部712に対して軸方向第1側L1に延出するように形成され、筒状部711が径方向視で軸部材61と重複するように配置された構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、筒状部711がフランジ部712に対して軸方向第2側L2に延出するように形成されていても良い。また、筒状部711が径方向視で軸部材61と重複しない位置に配置されていても良い。また、フランジ部712が、差動ケース5の第1部材51に固定されていても良い。
(3)上記の実施形態では、パーキングギヤ71の径方向Rの外縁である、ギヤ歯の先端が、遊星歯車機構31の第2リングギヤRG2における径方向Rの外縁よりも径方向内側R1に配置された構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、ギヤ歯の先端が、第2リングギヤRG2の径方向Rの外縁と同じ径方向Rの位置に配置されていても良いし、第2リングギヤRG2の径方向Rの外縁よりも径方向外側R2に配置されていても良い。
(4)上記の実施形態では、パーキングギヤ71が、締結部材50により差動ケース5に固定された構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、パーキングギヤ71が溶接により差動ケース5に固定されていても良い。
(5)上記の実施形態では、差動ケース5が軸方向Lに分かれて配置された第1部材51及び第2部材52を備えた構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、差動ケース5が一部材により構成されていても良い。
(6)上記の実施形態では、減速機3が、ロータ12及び差動歯車装置4と同軸上に配置された遊星歯車機構31を備えた構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、減速機3が遊星歯車機構31の代わりにカウンタギヤ機構を備えた構成であっても良い。この構成では、カウンタギヤ機構は、ロータ12及び差動歯車装置4とは別軸上に配置される。
(7)上記の実施形態では、遊星歯車機構31が、サンギヤSG、キャリヤCR、第1リングギヤRG1、及び第2リングギヤRG2を備えた構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば、遊星歯車機構31がシングルピニオン型の遊星歯車機構であっても良い。
(8)なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。したがって、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。
本開示に係る技術は、回転電機と、それぞれが車輪に駆動連結される一対の出力部材と、回転電機のロータの回転を減速する減速機と、当該減速機を介して伝達されるロータの回転を一対の出力部材に分配する差動歯車装置と、一対の出力部材の回転を規制するパーキングロック機構と、を備えた車両用駆動装置に利用することができる。
100:車両用駆動装置、1:回転電機、11:ステータ、12:ロータ、2:出力部材、3:減速機、4:差動歯車装置、5:差動ケース、6:差動歯車機構、7:パーキングロック機構、71:パーキングギヤ、72:係合機構、W:車輪、L:軸方向、L1:軸方向第1側、L2:軸方向第2側、R:径方向、R1:径方向内側、R2:径方向外側
Claims (5)
- ロータを備えた回転電機と、
それぞれが車輪に駆動連結される一対の出力部材と、
前記ロータの回転を減速する減速機と、
前記減速機を介して伝達される前記ロータの回転を一対の前記出力部材に分配する差動歯車装置と、
一対の前記出力部材の回転を規制するパーキングロック機構と、を備えた車両用駆動装置であって、
前記ロータの回転軸心に沿う方向を軸方向とし、前記軸方向の一方側を軸方向第1側とし、前記軸方向の他方側を軸方向第2側とし、前記ロータの前記回転軸心に直交する方向を径方向として、
前記ロータと前記差動歯車装置とが同軸上に配置され、
前記ロータ、前記減速機、及び前記差動歯車装置が、前記軸方向第1側から前記軸方向第2側に向けて記載の順に配置され、
前記差動歯車装置は、差動ケースと、前記差動ケースに収容された差動歯車機構と、を備え、
前記パーキングロック機構は、パーキングギヤと、前記パーキングギヤに対して選択的に係合して前記パーキングギヤの回転を規制する係合機構と、を備え、
前記パーキングギヤは、前記差動ケースと一体的に回転するように連結され、前記径方向に沿う径方向視で前記差動ケースと重複すると共に、前記軸方向に沿う軸方向視で前記減速機と重複するように配置されている、車両用駆動装置。 - 前記パーキングギヤのギヤ歯の全体が、前記径方向視で前記差動ケースと重複するように配置され、
前記パーキングギヤの前記径方向の外側の端部が、前記減速機の前記径方向の外側の端部と同じ前記径方向の位置、又は、前記減速機の前記径方向の外側の端部よりも前記径方向の内側に配置されている、請求項1に記載の車両用駆動装置。 - 前記差動歯車機構は、前記径方向に沿って延在するように配置された軸部材と、前記軸部材により回転自在に支持された第1傘歯車と、前記軸部材に対して前記軸方向の両側に分かれて配置されて前記第1傘歯車に噛み合う一対の第2傘歯車と、を備え、
一対の前記第2傘歯車のそれぞれが、前記出力部材に駆動連結され、
前記パーキングギヤは、前記差動歯車装置と同軸の筒状に形成されて外周面にギヤ歯が形成された筒状部と、前記筒状部から前記径方向の内側に延出するように形成されたフランジ部と、を備え、
前記フランジ部が、前記軸部材よりも前記軸方向第2側において前記差動ケースに固定され、
前記筒状部は、前記フランジ部に対して前記軸方向第1側に延出するように形成され、前記径方向視で前記軸部材と重複するように配置されている、請求項1又は2に記載の車両用駆動装置。 - 前記減速機は、前記ロータ及び前記差動歯車装置と同軸上に配置された遊星歯車機構を備え、
前記遊星歯車機構は、ピニオンギヤを回転自在に支持するキャリヤと、前記ピニオンギヤに噛み合うリングギヤと、を備え、
前記キャリヤ及び前記リングギヤの少なくとも一方が、前記径方向視で前記差動ケースと重複するように配置されている、請求項1から3のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。 - 前記リングギヤを第1リングギヤとして、
前記遊星歯車機構は、サンギヤと、第2リングギヤと、を更に備え、
前記サンギヤは、前記ロータと一体的に回転するように連結され、
前記第2リングギヤは、前記第1リングギヤに対して前記軸方向第1側に配置され、
前記キャリヤは、前記ピニオンギヤとしての第1ピニオンギヤに加えて、第2ピニオンギヤを回転自在に支持するように構成され、
前記第1ピニオンギヤと前記第2ピニオンギヤとが、互いに一体的に回転するように連結され、
前記第1ピニオンギヤは、前記第1リングギヤに噛み合い、
前記第2ピニオンギヤは、前記第1ピニオンギヤよりも大径であり、前記サンギヤと前記第2リングギヤとに噛み合っている、請求項4に記載の車両用駆動装置。
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