JP2002104001A - 電気自動車の減速装置及びその減速比設定方法 - Google Patents
電気自動車の減速装置及びその減速比設定方法Info
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 8
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- 101001054870 Mus musculus Ly-6/neurotoxin-like protein 1 Proteins 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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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
- F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
- F16H1/46—Systems consisting of a plurality of gear trains each with orbital gears, i.e. systems having three or more central gears
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/0021—Transmissions for multiple ratios specially adapted for electric vehicles
-
- 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
- F16H48/00—Differential gearings
- F16H48/06—Differential gearings with gears having orbital motion
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電動モータ、減速装置及び差動機を含むユニ
ットを軽量、低コスト化する。 【解決手段】 この装置は、モータ２からの動力を減速
し、この減速出力を２方向に同軸上で分配出力する差動
機に出力する電気自動車の減速装置であり、サンギアＳ
１と、第１及び第２プラネタリギアＰ１，Ｐ２と、プラ
ネタリキャリアＣと、第１及び第２リングギアＲ１，Ｒ
２とを備えている。サンギアＳ１はモータ２からの動力
が入力される。第１及び第２プラネタリギアは、互いに
一体に配置され、いずれか一方がサンギアＳ１と噛み合
う。プラネタリキャリアＣは第１及び第２プラネタリギ
アＰ１，Ｐ２を支持する。第１リングギアＲ１は第１プ
ラネタリギアＰ１と噛み合うとともにその回転が禁止さ
れている。第２リングギアＲ２は第２プラネタリギアＰ
２と噛み合うとともに差動機に連結されている。
ットを軽量、低コスト化する。 【解決手段】 この装置は、モータ２からの動力を減速
し、この減速出力を２方向に同軸上で分配出力する差動
機に出力する電気自動車の減速装置であり、サンギアＳ
１と、第１及び第２プラネタリギアＰ１，Ｐ２と、プラ
ネタリキャリアＣと、第１及び第２リングギアＲ１，Ｒ
２とを備えている。サンギアＳ１はモータ２からの動力
が入力される。第１及び第２プラネタリギアは、互いに
一体に配置され、いずれか一方がサンギアＳ１と噛み合
う。プラネタリキャリアＣは第１及び第２プラネタリギ
アＰ１，Ｐ２を支持する。第１リングギアＲ１は第１プ
ラネタリギアＰ１と噛み合うとともにその回転が禁止さ
れている。第２リングギアＲ２は第２プラネタリギアＰ
２と噛み合うとともに差動機に連結されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気自動車の減速
装置、特に、電動モータからの動力を減速し、この減速
出力を２方向に同軸上で分配出力する差動機に出力する
電気自動車の減速装置に関する。
装置、特に、電動モータからの動力を減速し、この減速
出力を２方向に同軸上で分配出力する差動機に出力する
電気自動車の減速装置に関する。
【０００２】また、本発明は、電気自動車の減速装置に
おける減速比設定方法に関する。
おける減速比設定方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】電気自動車に使用される電動モータは、
最高回転数が一般的に6000〜12000rpmのものが多く用い
られている。一方、電気自動車の最高スピードは120〜1
50Km／Hであり、この場合、タイヤの最高回転数はタイ
ヤサイズによって異なるが1000〜1400rpmとなる。従っ
て電動モータとタイヤとの間には５〜12の減速比を持っ
た減速装置が必要となる。
最高回転数が一般的に6000〜12000rpmのものが多く用い
られている。一方、電気自動車の最高スピードは120〜1
50Km／Hであり、この場合、タイヤの最高回転数はタイ
ヤサイズによって異なるが1000〜1400rpmとなる。従っ
て電動モータとタイヤとの間には５〜12の減速比を持っ
た減速装置が必要となる。
【０００４】また、現状の電気自動車は、駆動形態とし
てＦＦが多く用いられているが、ＦＦ車に関しては減速
装置とともに左右のタイアに均等に動力を分配するため
の差動機が必要となる。
てＦＦが多く用いられているが、ＦＦ車に関しては減速
装置とともに左右のタイアに均等に動力を分配するため
の差動機が必要となる。
【０００５】そこで、電気自動車に使用される駆動装置
は、電動モータの動力を減速装置で減速し、差動機で分
配し出力する構造となっている。電動モータの減速装置
は、１列の遊星ギア列を用いたもの、１列の遊星ギア列
と１対のカウンタギアを用いたもの、また１列の遊星ギ
ア列と２対のカウンタギアを用いたもの等、車両により
種々用いられている。
は、電動モータの動力を減速装置で減速し、差動機で分
配し出力する構造となっている。電動モータの減速装置
は、１列の遊星ギア列を用いたもの、１列の遊星ギア列
と１対のカウンタギアを用いたもの、また１列の遊星ギ
ア列と２対のカウンタギアを用いたもの等、車両により
種々用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ここで、一般に1列の
シンプル遊星ギア列で大きな減速比を得るには、サンギ
アを入力とし、リングギアを固定してキャリアを出力と
すればよい。この場合には、実用上２．５〜４の範囲の
減速比が得られる。しかし、前述のように電気自動車の
減速装置では、５〜１２の広範囲な減速比が必要である
ので、さらに大きな減速比の減速装置が求められる。
シンプル遊星ギア列で大きな減速比を得るには、サンギ
アを入力とし、リングギアを固定してキャリアを出力と
すればよい。この場合には、実用上２．５〜４の範囲の
減速比が得られる。しかし、前述のように電気自動車の
減速装置では、５〜１２の広範囲な減速比が必要である
ので、さらに大きな減速比の減速装置が求められる。
【０００７】そこで、２列のシンプル遊星ギア列を直列
に連結することが考えられる。しかし、このような遊星
ギア列の２列の組み合わせでは、大きな減速比は得られ
ても、逆に５〜６程度の減速比を得ることはできず、結
局、広範囲な減速比を得ることができない。従って一方
の遊星ギア列を、より小さな減速比となるリングギアを
入力としサンギアを固定してキャリアを出力とする組み
合わせに変える必要がある。しかし、この場合は、２つ
の遊星ギア列のそれぞれの構成（連結形態）が異なるも
のとなってしまい、標準化が困難になる。
に連結することが考えられる。しかし、このような遊星
ギア列の２列の組み合わせでは、大きな減速比は得られ
ても、逆に５〜６程度の減速比を得ることはできず、結
局、広範囲な減速比を得ることができない。従って一方
の遊星ギア列を、より小さな減速比となるリングギアを
入力としサンギアを固定してキャリアを出力とする組み
合わせに変える必要がある。しかし、この場合は、２つ
の遊星ギア列のそれぞれの構成（連結形態）が異なるも
のとなってしまい、標準化が困難になる。
【０００８】また、電気自動車の駆動装置においては、
今後、ＦＦ、ＲＲ、ＦＲ、４ＷＤのどの駆動形態にも対
応可能なような構成にする必要があり、したがって、電
動モータと同軸の出力となる、電動モータ、減速装置及
び差動機が一体となったモータユニットが望まれる。
今後、ＦＦ、ＲＲ、ＦＲ、４ＷＤのどの駆動形態にも対
応可能なような構成にする必要があり、したがって、電
動モータと同軸の出力となる、電動モータ、減速装置及
び差動機が一体となったモータユニットが望まれる。
【０００９】従来の装置においては、モータ、減速装置
及び差動機が一体にモジュール化されてはいるが、減速
装置の構造によりハウジングが専用となってしまい、コ
スト高となっている。
及び差動機が一体にモジュール化されてはいるが、減速
装置の構造によりハウジングが専用となってしまい、コ
スト高となっている。
【００１０】本発明の課題は、軽量、低コストの減速装
置を実現することである。本発明の別の課題は、種々の
回転速度を持った電動モータの減速装置の形態を一定に
して標準化し、モータユニット全体の標準化を図り、量
産効果によるコスト低減を実現することにある。
置を実現することである。本発明の別の課題は、種々の
回転速度を持った電動モータの減速装置の形態を一定に
して標準化し、モータユニット全体の標準化を図り、量
産効果によるコスト低減を実現することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る減速装置
は、電動モータからの動力を減速し、この減速出力を２
方向に同軸上で分配出力する差動機に出力する電気自動
車の減速装置であって、サンギアと、第１プラネタリギ
ア及び第２プラネタリギアと、プラネタリキャリアと、
第１リングギアと、第２リングギアとを備えている。サ
ンギアは電動モータからの動力が入力される。第１及び
第２プラネタリギアは、互いに一体に配置され、いずれ
か一方がサンギアと噛み合う。プラネタリキャリアは第
１及び第２プラネタリギアを支持する。第１リングギア
は第１プラネタリギアと噛み合うとともにその回転が禁
止されている。第２リングギアは第２プラネタリギアと
噛み合うとともに差動機に連結されている。
は、電動モータからの動力を減速し、この減速出力を２
方向に同軸上で分配出力する差動機に出力する電気自動
車の減速装置であって、サンギアと、第１プラネタリギ
ア及び第２プラネタリギアと、プラネタリキャリアと、
第１リングギアと、第２リングギアとを備えている。サ
ンギアは電動モータからの動力が入力される。第１及び
第２プラネタリギアは、互いに一体に配置され、いずれ
か一方がサンギアと噛み合う。プラネタリキャリアは第
１及び第２プラネタリギアを支持する。第１リングギア
は第１プラネタリギアと噛み合うとともにその回転が禁
止されている。第２リングギアは第２プラネタリギアと
噛み合うとともに差動機に連結されている。
【００１２】この減速装置では、電動モータからの動力
は、サンギアに入力され、サンギアから第１又は第２プ
ラネタリギアに伝達される。第１及び第２プラネタリギ
アは一体化されており、第１プラネタリギアと噛み合う
第１リングギアは固定され、第２プラネタリギアと噛み
合う第２リングギアから差動機に出力される。
は、サンギアに入力され、サンギアから第１又は第２プ
ラネタリギアに伝達される。第１及び第２プラネタリギ
アは一体化されており、第１プラネタリギアと噛み合う
第１リングギアは固定され、第２プラネタリギアと噛み
合う第２リングギアから差動機に出力される。
【００１３】このような構成では、減速装置の入力軸
（サンギアの回転軸）が電動モータと同軸にすることが
でき、出力である第２リングギアが差動機に連結される
ので、電動モータ、減速装置及び差動機を含む駆動装置
全体の構成を簡単にできる。したがって、電動モータ、
減速装置及び差動機をユニット化した際にユニット全体
を軽量かつコンパクトにすることが可能となる。
（サンギアの回転軸）が電動モータと同軸にすることが
でき、出力である第２リングギアが差動機に連結される
ので、電動モータ、減速装置及び差動機を含む駆動装置
全体の構成を簡単にできる。したがって、電動モータ、
減速装置及び差動機をユニット化した際にユニット全体
を軽量かつコンパクトにすることが可能となる。
【００１４】請求項２に係る減速装置は、請求項１の装
置において、サンギア及び第２リングギアは電動モータ
と同軸に配置されている。この装置では、減速装置の入
出力軸と電動モータの回転軸とが同軸であるので、電動
モータ、減速装置及び差動機をユニット化した際にユニ
ット全体が軽量かつコンパクトになる。
置において、サンギア及び第２リングギアは電動モータ
と同軸に配置されている。この装置では、減速装置の入
出力軸と電動モータの回転軸とが同軸であるので、電動
モータ、減速装置及び差動機をユニット化した際にユニ
ット全体が軽量かつコンパクトになる。
【００１５】請求項３に係る減速装置は、電動モータか
らの動力を減速し、この減速出力を２方向に同軸上で分
配出力する差動機に出力する電気自動車の減速装置であ
って、第１サンギア及び第２サンギアと、クラッチ装置
と、第１プラネタリギア及び第２プラネタリギアと、プ
ラネタリキャリアと、第１リングギアと、第２リングギ
アとを備えている。第１及び第２サンギアはそれぞれ電
動モータからの動力が入力され得る。クラッチ装置は第
１及び第２サンギアのいずれか一方に電動モータからの
動力を選択的に入力する。第１プラネタリギアは第１サ
ンギアと噛み合い、第２プラネタリギアは第２サンギア
と噛み合い、両プラネタリギアは互いに一体に配置され
ている。プラネタリキャリアは第１及び第２プラネタリ
ギアを支持する。第１リングギアは第１プラネタリギア
と噛み合うとともにその回転が禁止されている。第２リ
ングギアは第２プラネタリギアと噛み合うとともに差動
機に連結される。
らの動力を減速し、この減速出力を２方向に同軸上で分
配出力する差動機に出力する電気自動車の減速装置であ
って、第１サンギア及び第２サンギアと、クラッチ装置
と、第１プラネタリギア及び第２プラネタリギアと、プ
ラネタリキャリアと、第１リングギアと、第２リングギ
アとを備えている。第１及び第２サンギアはそれぞれ電
動モータからの動力が入力され得る。クラッチ装置は第
１及び第２サンギアのいずれか一方に電動モータからの
動力を選択的に入力する。第１プラネタリギアは第１サ
ンギアと噛み合い、第２プラネタリギアは第２サンギア
と噛み合い、両プラネタリギアは互いに一体に配置され
ている。プラネタリキャリアは第１及び第２プラネタリ
ギアを支持する。第１リングギアは第１プラネタリギア
と噛み合うとともにその回転が禁止されている。第２リ
ングギアは第２プラネタリギアと噛み合うとともに差動
機に連結される。
【００１６】この減速装置では、クラッチ装置によっ
て、電動モータからの動力が第１サンギア又は第２サン
ギアに選択的に伝達される。各サンギアに伝達された後
は、請求項１に係る装置と同様である。
て、電動モータからの動力が第１サンギア又は第２サン
ギアに選択的に伝達される。各サンギアに伝達された後
は、請求項１に係る装置と同様である。
【００１７】ここでは、クラッチ装置によって動力伝達
経路を切り換えることができ、２段の変速段を実現でき
る。したがって、第１段の減速比を低めに設定し、第２
段の減速比を高めに設定することによって、広範囲な減
速比を容易に設定することができる。
経路を切り換えることができ、２段の変速段を実現でき
る。したがって、第１段の減速比を低めに設定し、第２
段の減速比を高めに設定することによって、広範囲な減
速比を容易に設定することができる。
【００１８】請求項４に係る減速装置は、請求項３の装
置において、第１及び第２サンギアと第２リングギアは
電動モータと同軸に配置されている。ここでは、前記同
様に、電動モータ、減速装置及び差動機をユニット化し
た際にユニット全体が軽量かつコンパクトになる。
置において、第１及び第２サンギアと第２リングギアは
電動モータと同軸に配置されている。ここでは、前記同
様に、電動モータ、減速装置及び差動機をユニット化し
た際にユニット全体が軽量かつコンパクトになる。
【００１９】請求項５に係る減速装置の減速比設定方法
は、サンギアと、サンギアと噛み合う第1プラネタリギ
ア及び第１プラネタリギアと一体に配置された第２プラ
ネタリギアと、第１及び第２プラネタリギアを支持する
プラネタリキャリアと、第１プラネタリギアと噛み合う
とともにその回転が禁止された第１リングギアと、第２
プラネタリギアと噛み合う第２リングギアとを備え、電
動モータからの動力がサンギアに入力され、第２リング
ギアが差動機に連結される電気自動車の減速装置におけ
る減速比設定方法である。そして、サンギア、第１プラ
ネタリギア及び第１リングギアの歯数を一定とし、第２
プラネタリギア及び第２リングギアの歯数を変化させて
所望の減速比を設定する。
は、サンギアと、サンギアと噛み合う第1プラネタリギ
ア及び第１プラネタリギアと一体に配置された第２プラ
ネタリギアと、第１及び第２プラネタリギアを支持する
プラネタリキャリアと、第１プラネタリギアと噛み合う
とともにその回転が禁止された第１リングギアと、第２
プラネタリギアと噛み合う第２リングギアとを備え、電
動モータからの動力がサンギアに入力され、第２リング
ギアが差動機に連結される電気自動車の減速装置におけ
る減速比設定方法である。そして、サンギア、第１プラ
ネタリギア及び第１リングギアの歯数を一定とし、第２
プラネタリギア及び第２リングギアの歯数を変化させて
所望の減速比を設定する。
【００２０】ここでは、サンギア、第１プラネタリギア
及び第１リングギアの歯数を一定とし共通に用いること
で、種々の減速比を有する減速装置の標準化が実現でき
る。請求項６に係る減速装置における減速比設定方法
は、サンギアと、第1プラネタリギア及びサンギアと噛
み合うとともに第１プラネタリギアと一体に配置された
第２プラネタリギアと、第１及び第２プラネタリギアを
支持するプラネタリキャリアと、第１プラネタリギアと
噛み合うとともにその回転が禁止された第１リングギア
と、第２プラネタリギアと噛み合う第２リングギアとを
備え、電動モータからの動力がサンギアに入力され、第
２リングギアが差動機に連結される電気自動車の減速装
置における減速比設定方法である。そして、第１プラネ
タリギア及び第１リングギアの歯数を一定とし、サンギ
ア、第２プラネタリギア及び第２リングギアの歯数を変
化させて所望の減速比を設定する。
及び第１リングギアの歯数を一定とし共通に用いること
で、種々の減速比を有する減速装置の標準化が実現でき
る。請求項６に係る減速装置における減速比設定方法
は、サンギアと、第1プラネタリギア及びサンギアと噛
み合うとともに第１プラネタリギアと一体に配置された
第２プラネタリギアと、第１及び第２プラネタリギアを
支持するプラネタリキャリアと、第１プラネタリギアと
噛み合うとともにその回転が禁止された第１リングギア
と、第２プラネタリギアと噛み合う第２リングギアとを
備え、電動モータからの動力がサンギアに入力され、第
２リングギアが差動機に連結される電気自動車の減速装
置における減速比設定方法である。そして、第１プラネ
タリギア及び第１リングギアの歯数を一定とし、サンギ
ア、第２プラネタリギア及び第２リングギアの歯数を変
化させて所望の減速比を設定する。
【００２１】ここでは、第１プラネタリギア及び第１リ
ングギアの歯数を一定とし共通に用いることで、前記同
様に、種々の減速比を有する減速装置の標準化が実現で
きる。
ングギアの歯数を一定とし共通に用いることで、前記同
様に、種々の減速比を有する減速装置の標準化が実現で
きる。
【００２２】請求項７に係る減速装置における減速比設
定方法は、第１サンギア及び第２サンギアと、第１サン
ギアと噛み合う第1プラネタリギア及び第２サンギアと
噛み合うとともに第１プラネタリギアと一体に配置され
た第２プラネタリギアと、第１及び第２プラネタリギア
を支持するプラネタリキャリアと、第１プラネタリギア
と噛み合うとともにその回転が禁止された第１リングギ
アと、第２プラネタリギアと噛み合う第２リングギアと
を備え、電動モータからの動力が第１及び第２サンギア
のいずれか一方に入力され、第２リングギアが差動機に
連結される電気自動車の減速装置における減速比設定方
法である。そして、第１サンギア、第１プラネタリギア
及び第１リングギアの歯数を一定とし、第２サンギア、
第２プラネタリギア及び第２リングギアの歯数を変化さ
せて所望の減速比を設定する。
定方法は、第１サンギア及び第２サンギアと、第１サン
ギアと噛み合う第1プラネタリギア及び第２サンギアと
噛み合うとともに第１プラネタリギアと一体に配置され
た第２プラネタリギアと、第１及び第２プラネタリギア
を支持するプラネタリキャリアと、第１プラネタリギア
と噛み合うとともにその回転が禁止された第１リングギ
アと、第２プラネタリギアと噛み合う第２リングギアと
を備え、電動モータからの動力が第１及び第２サンギア
のいずれか一方に入力され、第２リングギアが差動機に
連結される電気自動車の減速装置における減速比設定方
法である。そして、第１サンギア、第１プラネタリギア
及び第１リングギアの歯数を一定とし、第２サンギア、
第２プラネタリギア及び第２リングギアの歯数を変化さ
せて所望の減速比を設定する。
【００２３】ここでは、第１サンギア、第１プラネタリ
ギア及び第１リングギアの歯数を一定とし共通に用いる
ことで、前記同様に、種々の減速比を有する減速装置の
標準化が実現できる。
ギア及び第１リングギアの歯数を一定とし共通に用いる
ことで、前記同様に、種々の減速比を有する減速装置の
標準化が実現できる。
【００２４】また、電動モータからの動力の入力を第1
サンギア又は第２サンギアに切り換えるとともに、第２
プラネタリギアと第２リングギア及び第２サンギアの歯
数を変化させることで、５〜１２までの広範囲な減速比
を実現でき、種々のモータ回転に対応することができ
る。
サンギア又は第２サンギアに切り換えるとともに、第２
プラネタリギアと第２リングギア及び第２サンギアの歯
数を変化させることで、５〜１２までの広範囲な減速比
を実現でき、種々のモータ回転に対応することができ
る。
【００２５】
【発明の実施の形態】［第１実施形態］図１に本発明の
第１実施形態を採用した電気自動車の駆動装置を示す。
第１実施形態を採用した電気自動車の駆動装置を示す。
【００２６】この装置は、それぞれハウジング１内に配
置されたモータ２、減速装置３及び差動機４を有してい
る。減速装置３は、サンギアＳ１と、第１及び第２プラ
ネタリギアＰ１，Ｐ２と、キャリアＣと、第１及び第２
リングギアＲ１，Ｒ２とを有している。サンギアＳ１は
モータ２の筒状の出力軸１０に連結されている。第１プ
ラネタリギアＰ１はサンギアＳ１と噛み合っており、第
２プラネタリギアＰ２は第１プラネタリギアＰ１と一体
でキャリアＣに回転自在に支持されている。なお、第１
及び第２プラネタリギアＰ１，Ｐ２は、それぞれ複数設
けられている。第１リングギアＲ１はハウジング１に固
定されており、その回転が禁止され、第１プラネタリギ
アＰ１と噛み合っている。また、第２リングギアＲ２
は、第２プラネタリギアＰ２と噛み合うとともに、差動
機４に連結されている。
置されたモータ２、減速装置３及び差動機４を有してい
る。減速装置３は、サンギアＳ１と、第１及び第２プラ
ネタリギアＰ１，Ｐ２と、キャリアＣと、第１及び第２
リングギアＲ１，Ｒ２とを有している。サンギアＳ１は
モータ２の筒状の出力軸１０に連結されている。第１プ
ラネタリギアＰ１はサンギアＳ１と噛み合っており、第
２プラネタリギアＰ２は第１プラネタリギアＰ１と一体
でキャリアＣに回転自在に支持されている。なお、第１
及び第２プラネタリギアＰ１，Ｐ２は、それぞれ複数設
けられている。第１リングギアＲ１はハウジング１に固
定されており、その回転が禁止され、第１プラネタリギ
アＰ１と噛み合っている。また、第２リングギアＲ２
は、第２プラネタリギアＰ２と噛み合うとともに、差動
機４に連結されている。
【００２７】差動機４は、リングギアＤＲと、複数対の
ダブルピニオンプラネタリギアＤＰ１，ＤＰ２と、サン
ギアＤＳとを有している。差動機４のリングギアＤＲは
減速装置３の第２リングギアＲ２に連結されている。ま
た、ダブルピニオンプラネタリギアの一方のプラネタリ
ギアＤＰ１はリングギアＤＲと噛み合い、他方のプラネ
タリギアＤＰ２は一方のプラネタリギアＤＰ１と噛み合
うとともにサンギアＤＳと噛み合っている。複数対のダ
ブルピニオンプラネタリギアＤＰ１，ＤＰ２は、それぞ
れキャリアＤＣに回転自在に支持されている。そして、
サンギアＤＳは一方の出力軸１５に連結され、キャリア
ＤＣは他方の出力軸１６に連結されている。一方の出力
軸１５はモータ２の出力軸１０の内部を貫通し、ハウジ
ング１に回転自在に支持されており、その端部はハウジ
ング１から外部に突出している。また、他方の出力軸１
６はハウジング１に回転自在に支持され、その端部はハ
ウジング外部に突出している。
ダブルピニオンプラネタリギアＤＰ１，ＤＰ２と、サン
ギアＤＳとを有している。差動機４のリングギアＤＲは
減速装置３の第２リングギアＲ２に連結されている。ま
た、ダブルピニオンプラネタリギアの一方のプラネタリ
ギアＤＰ１はリングギアＤＲと噛み合い、他方のプラネ
タリギアＤＰ２は一方のプラネタリギアＤＰ１と噛み合
うとともにサンギアＤＳと噛み合っている。複数対のダ
ブルピニオンプラネタリギアＤＰ１，ＤＰ２は、それぞ
れキャリアＤＣに回転自在に支持されている。そして、
サンギアＤＳは一方の出力軸１５に連結され、キャリア
ＤＣは他方の出力軸１６に連結されている。一方の出力
軸１５はモータ２の出力軸１０の内部を貫通し、ハウジ
ング１に回転自在に支持されており、その端部はハウジ
ング１から外部に突出している。また、他方の出力軸１
６はハウジング１に回転自在に支持され、その端部はハ
ウジング外部に突出している。
【００２８】このように、減速装置３のサンギアＳ１の
回転軸（入力）及び第２リングギアＲ２の回転軸（出
力）はモータ２の回転軸と同軸に配置され、さらに差動
機４の２本の出力軸１５，１６もモータの出力軸１０と
同軸に配置されている。
回転軸（入力）及び第２リングギアＲ２の回転軸（出
力）はモータ２の回転軸と同軸に配置され、さらに差動
機４の２本の出力軸１５，１６もモータの出力軸１０と
同軸に配置されている。
【００２９】次に動作について説明する。モータ２から
の動力は減速装置３のサンギアＳ１に入力される。減速
装置３においては、第1リングギアＲ１がハウジング１
に固定されているため第1プラネタリギアＰ１はプラネ
タリキャリアＣ上をサンギアＳ１とは反対方向に回転す
る。この時プラネタリキャリアＣは正方向に減速し回転
する。第1プラネタリギアＰ１と一体の第２プラネタリ
ギアＰ２は第1プラネタリギアＰ１と同じ回転をする
が、第２プラネタリギアＰ２と噛み合っている第２リン
グギアＲ２は第１リングギアＲ１より歯数が小さいため
に大きく減速され、この減速装置３の回転は差動機４に
出力される。
の動力は減速装置３のサンギアＳ１に入力される。減速
装置３においては、第1リングギアＲ１がハウジング１
に固定されているため第1プラネタリギアＰ１はプラネ
タリキャリアＣ上をサンギアＳ１とは反対方向に回転す
る。この時プラネタリキャリアＣは正方向に減速し回転
する。第1プラネタリギアＰ１と一体の第２プラネタリ
ギアＰ２は第1プラネタリギアＰ１と同じ回転をする
が、第２プラネタリギアＰ２と噛み合っている第２リン
グギアＲ２は第１リングギアＲ１より歯数が小さいため
に大きく減速され、この減速装置３の回転は差動機４に
出力される。
【００３０】差動機４において、減速装置３からの動力
はリングギアＤＲに入力され、プラネタリキャリアＤＣ
とサンギアＤＳの２方向（出力軸１５，１６）に分配さ
れ出力される。ここでサンギアＤＳの歯数をリングギア
ＤＲの１／２にすれば、入力された動力はプラネタリキ
ャリアＤＣとサンギアＤＳの２方向に１：１に分配され
て出力される。
はリングギアＤＲに入力され、プラネタリキャリアＤＣ
とサンギアＤＳの２方向（出力軸１５，１６）に分配さ
れ出力される。ここでサンギアＤＳの歯数をリングギア
ＤＲの１／２にすれば、入力された動力はプラネタリキ
ャリアＤＣとサンギアＤＳの２方向に１：１に分配され
て出力される。
【００３１】ここで、第1リングギアＲ１の歯数を
ＺR1、第1プラネタリギアＰ１の歯数をＺ P1、サンギア
Ｓ１の歯数をＺS1、回転数をＮS1、第２リングギアＲ２
の歯数をＺ R2、回転数をＮR2、第２プラネタリギアＰ２
の歯数をＺP2とすると、出力回転数ＮR2は次式で表され
る。
ＺR1、第1プラネタリギアＰ１の歯数をＺ P1、サンギア
Ｓ１の歯数をＺS1、回転数をＮS1、第２リングギアＲ２
の歯数をＺ R2、回転数をＮR2、第２プラネタリギアＰ２
の歯数をＺP2とすると、出力回転数ＮR2は次式で表され
る。
【００３２】 NR2=｛1-(ZP2/ZP1)・(ZR1/ZR2)｝・｛1/(1+ZR1/ZS1)｝・NS1 −−式１ ［第２実施形態］図２に第２実施形態を示す。この第２
実施形態は、減速装置３においてサンギアＳ２が第２プ
ラネタリギアＰ２と噛み合い、モータ２の出力軸１０が
サンギアＳ２に連結されている点が第１実施形態と異な
る。その他の構成は共通である。
実施形態は、減速装置３においてサンギアＳ２が第２プ
ラネタリギアＰ２と噛み合い、モータ２の出力軸１０が
サンギアＳ２に連結されている点が第１実施形態と異な
る。その他の構成は共通である。
【００３３】この装置の動作について説明する。モータ
２からの動力はサンギアＳ２に入力される。第1リング
ギアＲ１がハウジング１に固定されているため、第1プ
ラネタリギアＰ１はプラネタリキャリアＣ上をサンギア
Ｓ２とは反対方向に回転する。この時プラネタリキャリ
アＣは正方向に減速し回転する。この場合のプラネタリ
キャリアＣの減速比は、第１実施形態と比べサンギアＳ
２の歯数が大きいために小さくなる。第1プラネタリギ
アＰ１と一体の第２プラネタリギアＰ２は第1プラネタ
リギアＰ１と同じ回転をする。しかし、第２プラネタリ
ギアＰ２と噛み合っている第２リングギアＲ２は第１リ
ングギアＲ１より歯数が小さいために、第２プラネタリ
ギアＰ２の回転は減速されて差動機４に出力される。
２からの動力はサンギアＳ２に入力される。第1リング
ギアＲ１がハウジング１に固定されているため、第1プ
ラネタリギアＰ１はプラネタリキャリアＣ上をサンギア
Ｓ２とは反対方向に回転する。この時プラネタリキャリ
アＣは正方向に減速し回転する。この場合のプラネタリ
キャリアＣの減速比は、第１実施形態と比べサンギアＳ
２の歯数が大きいために小さくなる。第1プラネタリギ
アＰ１と一体の第２プラネタリギアＰ２は第1プラネタ
リギアＰ１と同じ回転をする。しかし、第２プラネタリ
ギアＰ２と噛み合っている第２リングギアＲ２は第１リ
ングギアＲ１より歯数が小さいために、第２プラネタリ
ギアＰ２の回転は減速されて差動機４に出力される。
【００３４】差動機４における動作は前記第１実施形態
と同様である。ここでは、第1リングギアＲ１の歯数を
ＺR1、第1プラネタリギアＰ１の歯数をＺP1、サンギア
Ｓ２の歯数をＺS2、回転数をＮS2、第２リングギアＲ２
の歯数をＺR2、回転数をＮR2、第２プラネタリギアＰ２
の歯数をＺP2とすると、出力回転数ＮR2は次式で表され
る。
と同様である。ここでは、第1リングギアＲ１の歯数を
ＺR1、第1プラネタリギアＰ１の歯数をＺP1、サンギア
Ｓ２の歯数をＺS2、回転数をＮS2、第２リングギアＲ２
の歯数をＺR2、回転数をＮR2、第２プラネタリギアＰ２
の歯数をＺP2とすると、出力回転数ＮR2は次式で表され
る。
【００３５】 NR2=｛1-(ZP2/ZP1)・(ZR1/ZR2)｝・［1/｛1+(ZP2/ZP1)・(ZR1/ZS2)｝］・NS 1 −−式２
【００３６】
【第１及び第２実施形態の実施例】式１及び式２に基づ
いて３等分のプラネタリギアが噛み合う条件、つまりサ
ンギア歯数とリングギア歯数を加えた数値が３で割り切
れる数値を当て嵌めて計算した結果（実施例）を図３に
示す。
いて３等分のプラネタリギアが噛み合う条件、つまりサ
ンギア歯数とリングギア歯数を加えた数値が３で割り切
れる数値を当て嵌めて計算した結果（実施例）を図３に
示す。
【００３７】第１実施形態（パターン）では、第２プ
ラネタリギアＰ２と第２リングギアＲ２の歯数のみを４
種類変えることにより、「９」〜「１２」までの減速比
をほぼ「１」間隔で、第２実施形態（パターン）では
第２プラネタリギアＰ２と第２リングギアＲ２の歯数を
パターンと同じ歯数、そしてパターンのサンギアＳ
１のかわりに第２プラネタリギアＰ２と噛み合うサンギ
アＳ２の歯数を４種類変えることにより、「５」〜
「８」までの減速比をほぼ「１」間隔で得ることができ
る。
ラネタリギアＰ２と第２リングギアＲ２の歯数のみを４
種類変えることにより、「９」〜「１２」までの減速比
をほぼ「１」間隔で、第２実施形態（パターン）では
第２プラネタリギアＰ２と第２リングギアＲ２の歯数を
パターンと同じ歯数、そしてパターンのサンギアＳ
１のかわりに第２プラネタリギアＰ２と噛み合うサンギ
アＳ２の歯数を４種類変えることにより、「５」〜
「８」までの減速比をほぼ「１」間隔で得ることができ
る。
【００３８】［第３実施形態］本発明の第３実施形態を
図４に示す。この実施形態は、差動機４の構成のみが第
１実施形態と異なっている。すなわち、第１実施形態で
は、差動機を遊星ギヤ列により構成したが、この第３実
施形態の差動機はかさ歯車を用いて構成されている。よ
り具体的には、差動機４は、キャリアＤＣと、キャリア
ＤＣに回転自在に支持された１対のピニオンギアＤＰ
１，ＤＰ２と、これらに噛み合うとともにそれぞれ出力
軸１５，１６に連結された１対のサイドギアＤＳＩ１，
ＤＳＩ２とから構成されている。他の構成は第１実施形
態と同様である。
図４に示す。この実施形態は、差動機４の構成のみが第
１実施形態と異なっている。すなわち、第１実施形態で
は、差動機を遊星ギヤ列により構成したが、この第３実
施形態の差動機はかさ歯車を用いて構成されている。よ
り具体的には、差動機４は、キャリアＤＣと、キャリア
ＤＣに回転自在に支持された１対のピニオンギアＤＰ
１，ＤＰ２と、これらに噛み合うとともにそれぞれ出力
軸１５，１６に連結された１対のサイドギアＤＳＩ１，
ＤＳＩ２とから構成されている。他の構成は第１実施形
態と同様である。
【００３９】この場合、減速装置３の第２リングギアＲ
２から出力された動力は、差動機４のキャリアＤＣに入
力され、キャリアＤＣ上を回転するピニオンギアＤＰ
１，ＤＰ２からサイドギアＤＳＩ１，ＤＳＩ２に等分に
分配されて出力される。
２から出力された動力は、差動機４のキャリアＤＣに入
力され、キャリアＤＣ上を回転するピニオンギアＤＰ
１，ＤＰ２からサイドギアＤＳＩ１，ＤＳＩ２に等分に
分配されて出力される。
【００４０】［第４実施形態］本発明の第４実施形態を
図５に示す。この実施形態は、差動機４の構成のみが第
２実施形態と異なっている。すなわち、第２実施形態で
は、差動機を遊星ギヤ列により構成したが、この第４実
施形態の差動機はかさ歯車を用いて構成されている。差
動機４の具体的な構成及びその動作は前述の第３実施形
態と全く同様である。
図５に示す。この実施形態は、差動機４の構成のみが第
２実施形態と異なっている。すなわち、第２実施形態で
は、差動機を遊星ギヤ列により構成したが、この第４実
施形態の差動機はかさ歯車を用いて構成されている。差
動機４の具体的な構成及びその動作は前述の第３実施形
態と全く同様である。
【００４１】［第５実施形態］図６に本発明の第５実施
形態を示す。この実施形態は、モータ２からの動力を、
第１プラネタリギアＰ１に噛み合う第１サンギアＳ１及
び第２プラネタリギアＰ２に噛み合う第２サンギアＳ２
のいずれか一方に選択的に入力できるようにしたもので
ある。
形態を示す。この実施形態は、モータ２からの動力を、
第１プラネタリギアＰ１に噛み合う第１サンギアＳ１及
び第２プラネタリギアＰ２に噛み合う第２サンギアＳ２
のいずれか一方に選択的に入力できるようにしたもので
ある。
【００４２】すなわち、この第５実施形態では、減速装
置３が第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２を有して
おり、第１サンギアＳ１が第１プラネタリギアＰ１と噛
み合い、第２サンギアＳ２が第２プラネタリギアＰ２と
噛み合っている。そして、モータ２の出力軸１０と第１
サンギアＳ１との間には動力の接・断を行うための第１
クラッチＣ１が設けられ、出力軸１０と第２サンギアＳ
２との間には第２クラッチＣ２が設けられている。他の
構成は前述の第１及び第２実施形態と同様である。
置３が第１サンギアＳ１及び第２サンギアＳ２を有して
おり、第１サンギアＳ１が第１プラネタリギアＰ１と噛
み合い、第２サンギアＳ２が第２プラネタリギアＰ２と
噛み合っている。そして、モータ２の出力軸１０と第１
サンギアＳ１との間には動力の接・断を行うための第１
クラッチＣ１が設けられ、出力軸１０と第２サンギアＳ
２との間には第２クラッチＣ２が設けられている。他の
構成は前述の第１及び第２実施形態と同様である。
【００４３】この装置では、２つのクラッチＣ１，Ｃ２
のオン、オフ制御により、図７に示すように、２段の変
速が可能となる。ここで、変速比の例は、３等分のプラ
ネタリギアが噛み合うように構成したものであり、第１
速と第２速の変速幅（第１速変速比／第２速変速比）は
１．５程度となる。
のオン、オフ制御により、図７に示すように、２段の変
速が可能となる。ここで、変速比の例は、３等分のプラ
ネタリギアが噛み合うように構成したものであり、第１
速と第２速の変速幅（第１速変速比／第２速変速比）は
１．５程度となる。
【００４４】また、この実施形態では、クラッチＣ１，
Ｃ２のオン・オフ制御により第１実施形態と第２実施形
態とをとり得る。すなわち、第１速では、クラッチＣ１
をオン、クラッチＣ２をオフすることにより、図３のパ
ターンの変速比を取ることが可能となり、図７に示す
ような変速比を設定することが可能となる。また、第２
速では、クラッチＣ１をオフ、クラッチＣ２をオンする
ことにより、図３のパターンの変速比を取ることが可
能となる。
Ｃ２のオン・オフ制御により第１実施形態と第２実施形
態とをとり得る。すなわち、第１速では、クラッチＣ１
をオン、クラッチＣ２をオフすることにより、図３のパ
ターンの変速比を取ることが可能となり、図７に示す
ような変速比を設定することが可能となる。また、第２
速では、クラッチＣ１をオフ、クラッチＣ２をオンする
ことにより、図３のパターンの変速比を取ることが可
能となる。
【００４５】さらに、この実施形態においても、第１サ
ンギアＳ１、第１プラネタリギアＰ１及び第１リングギ
アＲ１の歯数を一定とし、第２サンギアＳ２、第２プラ
ネタリギアＰ２及び第２リングギアＲ２の歯数を変える
ことにより、「５」〜「１２」までの減速比をほぼ
「１」間隔で得ることができる。
ンギアＳ１、第１プラネタリギアＰ１及び第１リングギ
アＲ１の歯数を一定とし、第２サンギアＳ２、第２プラ
ネタリギアＰ２及び第２リングギアＲ２の歯数を変える
ことにより、「５」〜「１２」までの減速比をほぼ
「１」間隔で得ることができる。
【００４６】
【発明の効果】以上のように本発明では、電動モータ、
減速装置及び差動機を含む電気自動車の駆動装置の構成
を、簡単かつコンパクトで、低コスト化を図ることがで
きる。減速装置の形態を変えることなく５種のギアのう
ち２又は３種のギア歯数をＸ種変更するだけで、２Ｘ種
の広範囲にわたる等間隔の減速比を得ることができる。
そのため種々のモータに対応できる標準化された減速装
置ができる。
減速装置及び差動機を含む電気自動車の駆動装置の構成
を、簡単かつコンパクトで、低コスト化を図ることがで
きる。減速装置の形態を変えることなく５種のギアのう
ち２又は３種のギア歯数をＸ種変更するだけで、２Ｘ種
の広範囲にわたる等間隔の減速比を得ることができる。
そのため種々のモータに対応できる標準化された減速装
置ができる。
【図１】本発明の第１実施形態による電気自動車の駆動
装置の模式図。
装置の模式図。
【図２】本発明の第２実施形態による電気自動車の駆動
装置の模式図。
装置の模式図。
【図３】第１及び第２実施形態の変速比（歯車組み合わ
せ）の実施例。
せ）の実施例。
【図４】本発明の第３実施形態による電気自動車の駆動
装置の模式図。
装置の模式図。
【図５】本発明の第４実施形態による電気自動車の駆動
装置の模式図。
装置の模式図。
【図６】本発明の第５実施形態による電気自動車の駆動
装置の模式図。
装置の模式図。
【図７】２つのクラッチのオン、オフ制御による２段変
速の例を示す図。
速の例を示す図。
１ ハウジング ２ モータ ３ 減速装置 ４ 差動機 Ｓ１，Ｓ２ サンギア Ｐ１，Ｐ２ プラネタリギア Ｒ１，Ｒ２ リングギア Ｃ キャリア
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D042 AA06 AB07 CA05 CB02 CB20 3J027 FA19 FA36 FB02 GA01 GB03 GC13 GC24 GC26 GD04 GD07 GD12 GE11 HA03 HB02 HB12 HC04 5H115 PC06 PG04 PU01 SE03 SE08 SE09
Claims (7)
- 【請求項１】電動モータからの動力を減速し、この減速
出力を２方向に同軸上で分配出力する差動機に出力する
電気自動車の減速装置であって、 前記電動モータからの動力が入力されるサンギアと、 互いに一体に配置され、いずれか一方が前記サンギアと
噛み合う第1プラネタリギア及び第２プラネタリギア
と、 前記第１及び第２プラネタリギアを支持するプラネタリ
キャリアと、 前記第１プラネタリギアと噛み合うとともにその回転が
禁止された第１リングギアと、 前記第２プラネタリギアと噛み合うとともに前記差動機
に連結された第２リングギアと、を備えた電気自動車の
減速装置。 - 【請求項２】前記サンギア及び第２リングギアは前記電
動モータと同軸に配置されている、請求項１に記載の電
気自動車の減速装置。 - 【請求項３】電動モータからの動力を減速し、この減速
出力を２方向に同軸上で分配出力する差動機に出力する
電気自動車の減速装置であって、 それぞれ前記電動モータからの動力が入力され得る第１
サンギア及び第２サンギアと、 前記第１及び第２サンギアのいずれか一方に前記電動モ
ータからの動力を選択的に入力するためのクラッチ装置
と、 互いに一体に配置され、前記第１サンギアと噛み合う第
1プラネタリギア及び前記第２サンギアと噛み合う第２
プラネタリギアと、 前記第１及び第２プラネタリギアを支持するプラネタリ
キャリアと、 前記第１プラネタリギアと噛み合うとともにその回転が
禁止された第１リングギアと、 前記第２プラネタリギアと噛み合うとともに前記差動機
に連結された第２リングギアと、を備えた電気自動車の
減速装置。 - 【請求項４】前記第１及び第２サンギアと第２リングギ
アは前記電動モータと同軸に配置されている、請求項３
に記載の電気自動車の減速装置。 - 【請求項５】サンギアと、 前記サンギアと噛み合う第1プラネタリギア及び前記第
１プラネタリギアと一体に配置された第２プラネタリギ
アと、 前記第１及び第２プラネタリギアを支持するプラネタリ
キャリアと、 前記第１プラネタリギアと噛み合うとともにその回転が
禁止された第１リングギアと、 前記第２プラネタリギアと噛み合う第２リングギアとを
備え、 電動モータからの動力が前記サンギアに入力され、前記
第２リングギアが差動機に連結される電気自動車の減速
装置における減速比設定方法であって、 前記サンギア、第１プラネタリギア及び第１リングギア
の歯数を一定とし、前記第２プラネタリギア及び第２リ
ングギアの歯数を変化させて所望の減速比を設定する、
電気自動車の減速装置における減速比設定方法。 - 【請求項６】サンギアと、 第1プラネタリギア及び前記サンギアと噛み合うととも
に前記第１プラネタリギアと一体に配置された第２プラ
ネタリギアと、 前記第１及び第２プラネタリギアを支持するプラネタリ
キャリアと、 前記第１プラネタリギアと噛み合うとともにその回転が
禁止された第１リングギアと、 前記第２プラネタリギアと噛み合う第２リングギアとを
備え、 電動モータからの動力が前記サンギアに入力され、前記
第２リングギアが差動機に連結される電気自動車の減速
装置における減速比設定方法であって、 前記第１プラネタリギア及び第１リングギアの歯数を一
定とし、前記サンギア、第２プラネタリギア及び第２リ
ングギアの歯数を変化させて所望の減速比を設定する、
電気自動車の減速装置における減速比設定方法。 - 【請求項７】第１サンギア及び第２サンギアと、 前記第１サンギアと噛み合う第1プラネタリギア及び前
記第２サンギアと噛み合うとともに前記第１プラネタリ
ギアと一体に配置された第２プラネタリギアと、 前記第１及び第２プラネタリギアを支持するプラネタリ
キャリアと、 前記第１プラネタリギアと噛み合うとともにその回転が
禁止された第１リングギアと、 前記第２プラネタリギアと噛み合う第２リングギアとを
備え、 電動モータからの動力が前記第１及び第２サンギアのい
ずれか一方に入力され、前記第２リングギアが差動機に
連結される電気自動車の減速装置における減速比設定方
法であって、 前記第１サンギア、第１プラネタリギア及び第１リング
ギアの歯数を一定とし、前記第２サンギア、第２プラネ
タリギア及び第２リングギアの歯数を変化させて所望の
減速比を設定する、電気自動車の減速装置における減速
比設定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000300337A JP2002104001A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 電気自動車の減速装置及びその減速比設定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000300337A JP2002104001A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 電気自動車の減速装置及びその減速比設定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002104001A true JP2002104001A (ja) | 2002-04-09 |
Family
ID=18782034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000300337A Pending JP2002104001A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 電気自動車の減速装置及びその減速比設定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002104001A (ja) |
Cited By (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE102016216804A1 (de) | 2016-09-06 | 2018-03-08 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug |
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