JP2008215550A - Gear transmission mechanism and wheel drive device - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、歯車変速機構及び車輪駆動装置に関し、変速比の設定自由度を高く維持しつつ、構成をコンパクト化しかつ簡素化することにある。
【解決手段】モータシャフト26に連結し、モータシャフト26の回転により回転する遊星キャリア32と、遊星キャリア32の回転により公転する遊星歯車30と、遊星歯車30の公転軸中心側において遊星歯車30と噛合し、遊星歯車30の公転時に遊星歯車30を自転させる固定歯車40と、遊星歯車30の公転軸中心側において遊星歯車30と噛合し、遊星歯車の公転かつ自転により回転する出力歯車44と、を設ける。そして、遊星歯車30を、互いに一体的に公転かつ自転する、固定歯車40と噛合する第1の歯車36と、出力歯車44と噛合する第2の歯車38と、により構成し、第2の歯車38の径を第1の歯車36の径よりも小さくする。
【選択図】図2The present invention relates to a gear transmission mechanism and a wheel drive device, and is to make the configuration compact and simple while maintaining a high degree of freedom in setting a gear ratio.
A planetary carrier connected to a motor shaft and rotated by the rotation of the motor shaft, a planetary gear 30 revolved by the rotation of the planetary carrier, and a planetary gear on the center of the revolution axis of the planetary gear. A fixed gear 40 that meshes with and rotates the planetary gear 30 when the planetary gear 30 revolves, an output gear 44 that meshes with the planetary gear 30 on the revolving shaft center side of the planetary gear 30 and rotates by the revolution and rotation of the planetary gear, Is provided. The planetary gear 30 includes a first gear 36 that meshes with the fixed gear 40 and revolves and rotates integrally with each other, and a second gear 38 that meshes with the output gear 44. The diameter of 38 is made smaller than the diameter of the first gear 36.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、歯車変速機構及び車輪駆動装置に係り、特に、例えば電動モータを用いて車輪を回転するうえで、モータシャフトの回転を車輪側の出力歯車に所定の変速比で伝達するうえで好適な歯車変速機構及び車輪駆動装置に関する。 The present invention relates to a gear transmission mechanism and a wheel drive device, and is particularly suitable for transmitting a rotation of a motor shaft to an output gear on a wheel side at a predetermined gear ratio, for example, when rotating a wheel using an electric motor, for example. The present invention relates to a gear transmission mechanism and a wheel drive device.
従来、モータの回転トルクを減速して車両の有する車輪に伝達する車輪駆動装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この車輪駆動装置においては、モータの回転数を減速する減速機として遊星歯車機構が用いられている。この遊星歯車機構は、モータロータに連結する軸に設けられた太陽歯車と、太陽歯車と噛合し、太陽歯車の回りを公転かつ自転する遊星歯車と、遊星歯車に連結される遊星キャリアと、遊星歯車の公転軸中心側とは反対の外周側において遊星歯車と噛合する内歯車と、を備えている。内歯車はケースに固定されており、遊星キャリアは、車輪側のハブに連結されている。かかる遊星歯車機構によれば、比較的小型の構成で、モータロータの回転をハブに伝達するのに減速比の設定自由度を比較的大きくすることができる。
しかしながら、上記従来の車輪駆動装置では、遊星歯車の公転軸中心側とは反対の外周側にその遊星歯車と噛合する内歯車を配置することが必要である。この点、かかる車輪駆動装置では、減速機の外径が比較的大きくなるので、車輪の有するホイール内に減速機を配置することが困難になり、或いは、その減速機をホイール内に配置しようとすればホイールの外径を大きくすることが必要となる。また、モータハウジングやステアリングナックルなどの車輪構造部材にギヤ構成の一部(具体的にはリングギヤ)が形成又は接合されるので、減速機の構成が複雑となり或いは高い組み付け精度が要求されることとなる。 However, in the conventional wheel drive device described above, it is necessary to dispose an internal gear that meshes with the planetary gear on the outer peripheral side opposite to the center side of the revolution axis of the planetary gear. In this regard, in such a wheel drive device, since the outer diameter of the speed reducer is relatively large, it is difficult to place the speed reducer in the wheel of the wheel, or an attempt is made to place the speed reducer in the wheel. In this case, it is necessary to increase the outer diameter of the wheel. Further, since a part of the gear structure (specifically, a ring gear) is formed or joined to a wheel structural member such as a motor housing or a steering knuckle, the structure of the speed reducer becomes complicated or high assembly accuracy is required. Become.
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、変速比の設定自由度を高く維持しつつ、構成をコンパクト化しかつ簡素化することが可能な歯車変速機構及び車輪駆動装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described points, and provides a gear transmission mechanism and a wheel drive device capable of downsizing and simplifying the configuration while maintaining a high degree of freedom in setting a gear ratio. For the purpose.
上記の目的は、シャフトに連結し、該シャフトの回転により回転する遊星キャリアと、前記遊星キャリアの回転により公転する遊星歯車と、前記遊星歯車の公転軸中心側において該遊星歯車と噛合し、該遊星歯車の公転時に該遊星歯車を自転させる固定歯車と、前記遊星歯車の公転軸中心側において該遊星歯車と噛合し、該遊星歯車の公転かつ自転により回転する出力歯車と、を備える歯車変速機構により達成される。 The object is to connect the planetary gear connected to the shaft and rotate by the rotation of the shaft, the planetary gear revolving by the rotation of the planetary carrier, and the planetary gear meshing with the planetary gear at the center of the revolution axis of the planetary gear, A gear transmission mechanism comprising: a fixed gear that rotates the planetary gear at the time of revolution of the planetary gear; and an output gear that meshes with the planetary gear on the center side of the revolution axis of the planetary gear and rotates by the revolution and rotation of the planetary gear. Is achieved.
この態様の発明において、遊星歯車は、シャフトの回転により回転する遊星キャリアの回転により公転する。遊星歯車には、その公転軸中心側において、その遊星歯車の公転時にその遊星歯車を自転させる固定歯車が噛合していると共に、遊星歯車の公転かつ自転により回転する出力歯車が噛合している。かかる構成によれば、遊星歯車の公転軸中心側とは反対の外周側においてその遊星歯車などと噛合する歯車を設けることは不要であるので、外径を小さくしかつ構成を簡素化することができる。また、シャフトの回転トルクを出力歯車側に伝達するのに、遊星歯車、固定歯車、及び出力歯車が介在するので、変速比の設定自由度を高く維持することができる。 In the invention of this aspect, the planetary gear is revolved by the rotation of the planet carrier that rotates by the rotation of the shaft. The planetary gear is meshed with a fixed gear that rotates the planetary gear when the planetary gear revolves, and an output gear that rotates by the revolution and rotation of the planetary gear. According to such a configuration, it is not necessary to provide a gear that meshes with the planetary gear or the like on the outer peripheral side opposite to the center side of the revolution axis of the planetary gear, so that the outer diameter can be reduced and the configuration can be simplified. it can. Further, since the planetary gear, the fixed gear, and the output gear are interposed to transmit the rotational torque of the shaft to the output gear side, a high degree of freedom in setting the gear ratio can be maintained.
尚、上記した歯車変速機構において、前記遊星歯車は、互いに一体的に公転かつ自転する、前記固定歯車と噛合する第1の歯車と、前記出力歯車と噛合する第2の歯車と、からなることとすれば、遊星歯車が公転時に第1の歯車と固定歯車との噛合によって自転する際に、第2の歯車と噛合する出力歯車を回転させることができる。 In the gear transmission mechanism described above, the planetary gear includes a first gear that meshes with the fixed gear, and a second gear that meshes with the output gear, which revolve and rotate integrally with each other. Then, when the planetary gear rotates during the revolution by the meshing of the first gear and the fixed gear, the output gear meshed with the second gear can be rotated.
この場合、前記第1の歯車の径と前記第2の歯車の径とは互いに異なることとすれば、シャフトの回転トルクを変速して出力歯車側に伝達することができる。また、この場合、前記第2の歯車の径は、前記第1の歯車の径よりも小さいこととすれば、シャフトの回転トルクを減速して出力歯車側に伝達することができる。 In this case, if the diameter of the first gear and the diameter of the second gear are different from each other, the rotational torque of the shaft can be shifted and transmitted to the output gear side. In this case, if the diameter of the second gear is smaller than the diameter of the first gear, the rotational torque of the shaft can be reduced and transmitted to the output gear side.
更に、上記した歯車変速機構において、前記出力歯車は、前記固定歯車と同軸上に配置されることとすれば、回転固定される固定歯車と変速後の回転数で回転する出力歯車とを互いに軸方向に隣接して配置することができる。 Furthermore, in the gear transmission mechanism described above, if the output gear is arranged coaxially with the fixed gear, the fixed gear that is rotationally fixed and the output gear that rotates at the rotational speed after the shift are mutually connected. It can be placed adjacent to the direction.
ところで、上記した歯車変速機構は、前記シャフトの回転トルクを減速して前記出力歯車に伝達し、かつ、前記出力歯車の回転により駆動されるポンプを備えることとすれば、出力歯車に伝達された減速後の回転数でポンプを駆動することができるため、ポンプが駆動する際にその回転数を比較的低く抑えることができる。 By the way, if the gear transmission mechanism described above is provided with a pump that decelerates the rotational torque of the shaft and transmits it to the output gear and is driven by the rotation of the output gear, it is transmitted to the output gear. Since the pump can be driven at the rotational speed after deceleration, the rotational speed can be kept relatively low when the pump is driven.
この場合、前記ポンプは、前記固定歯車に固定されたポンプハウジングと、前記出力歯車に連結された駆動軸とを有することとすれば、減速後の回転数でのポンプの駆動を簡素な構成で実現することができる。 In this case, if the pump has a pump housing fixed to the fixed gear and a drive shaft connected to the output gear, the pump can be driven at a rotational speed after deceleration with a simple configuration. Can be realized.
更に、上記した歯車変速機構は、電動モータの回転トルクを減速して車輪に伝達する車輪駆動装置に適用されることとすれば、電動モータの回転トルクを車輪に伝達するのに減速比の設定自由度を高く維持しつつ、車輪駆動装置のコンパクト化を図ることができる。 Further, if the gear transmission mechanism described above is applied to a wheel drive device that decelerates the rotational torque of the electric motor and transmits it to the wheel, the reduction ratio is set to transmit the rotational torque of the electric motor to the wheel. The wheel drive device can be made compact while maintaining a high degree of freedom.
本発明によれば、変速比の設定自由度を高く維持しつつ、構成をコンパクト化しかつ簡素化することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a structure can be compactized and simplified, maintaining the setting freedom degree of a gear ratio highly.
以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施の形態について説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施例である歯車変速機構10を備える車輪駆動装置12の全体構成図を示す。尚、図1には、車輪駆動装置12の断面図を示す。本実施例の車輪駆動装置12は、車両の有する車輪である駆動輪それぞれに設けられる装置であり、いわゆるインホイルモータ型の電動車両に適用される装置である。尚、図1において、左側が車両外側であり、右側が車両中央側である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a
車輪駆動装置12は、電動モータ14を備えている。電動モータ14は、駆動輪のディスクホイール16内の車両中央側に配置されている。電動モータ14は、ステータ18及びロータ20を有している。
The
ステータ18は、鉄心回りにコイルが巻回された構造を有し、車体側のステアリングナックル又はそのナックルに固定されたモータハウジング(以下、ハウジング側とする。)22に取り付け固定されている。ロータ20は、永久磁石を有しており、ステータ18の内径側にそのステータ18に対して所定のエアギャップを介して対向するように配置されている。ロータ20は、ハウジング22側に軸受24を介して回転可能に支持されたモータシャフト26の外周に一体的に固定して設けられている。ロータ20は、車載電源からステータコイルへの通電によりステータ16との間に電磁力が作用することにより回転する。モータシャフト26は、ロータ20の回転により回転する。
The
車輪駆動装置12は、また、歯車変速機構10を備えている。歯車変速機構10は、電動モータ14の発生する回転トルクをその回転数を減速して車輪のディスクホイール16に伝達する減速機である。歯車変速機構10は、駆動輪のディスクホイール16内において上記した電動モータ14の車両外側にその電動モータ14に隣接して配置されている。歯車変速機構10は、円形状の遊星歯車30、及び、後述の如くその遊星歯車30の自転軸中心を繋ぐ遊星キャリア32を備えている。
The
遊星キャリア32は、上記したモータシャフト26に連結して一体的に取り付けられており、そのモータシャフト26が回転することによりそのモータシャフト26と同軸上で一体的に回転する。遊星キャリア32は、遊星歯車30の自転軸中心を繋ぐように成形されており、モータシャフト26と同軸上での回転により遊星歯車30をその軸上で公転させる機能を有している。
The
遊星歯車30は、公転軸(モータシャフト26や遊星キャリア32の回転軸と同軸)の回りに等間隔で複数設けられている。各遊星歯車30はそれぞれ、遊星キャリア32と一体化された遊星歯車軸34(=自転軸)に軸受を介して回転可能に支持されている。遊星歯車30は、遊星キャリア32の回転により公転軸を中心にしてその回りに公転すると共に、遊星歯車軸34を中心にしてその回りに自転することが可能である。
A plurality of
遊星歯車30は、第1の歯車36と第2の歯車38とからなっている。第1の歯車36と第2の歯車38とは、互いに同軸上に一体的に形成されており、互いに一体的に公転軸を中心にして公転しかつ遊星歯車軸34を中心にして自転する。第1の歯車36は、電動モータ14側すなわち車両中央側に設けられており、一方、第2の歯車36は、車両外側に設けられている。
The
第1の歯車36の径と第2の歯車38の径とは互いに異なっており、第1の歯車36の歯数と第2の歯車38の歯数とは互いに異なっている。具体的には、第2の歯車38は第1の歯車36のものよりも小さい径を有しており、第1の歯車36のものよりも少ない歯数を有している。尚、各遊星歯車30間では、第1の歯車36は互いに同じ径及び同じ歯数を有しており、また、第2の歯車38は互いに同じ径及び同じ歯数を有している。
The diameter of the
第1の歯車36には、回転が禁止された円形状の固定歯車40が噛合している。固定歯車40は、各遊星歯車30に対して唯一つ設けられており、遊星歯車30の公転軸中心側において各遊星歯車30の第1の歯車36と噛合している。また、ハウジング側22には、モータシャフト26の回転軸上でその軸方向に延びる固定シャフト42が取り付け固定されている。この固定シャフト42は、その車両中央側の端部においてハウジング側22に取り付けられており、モータシャフト26を軸受24を介して回転可能に支持している。上記した固定歯車40は、固定シャフト42の車両外側の端部外周にその固定シャフト42と一体化して固定され或いは形成されており、ハウジング側22に回転固定で取り付け固定されている。固定歯車40は、自己と噛合する遊星歯車30が遊星キャリア32の回転により公転した際にその遊星歯車30を遊星歯車軸34を中心にして自転させる機能を有している。
A circular fixed
第2の歯車38には、回転が許容された円形状の出力歯車44が噛合している。出力歯車44は、各遊星歯車30に対して唯一つ設けられており、遊星歯車30の公転軸中心側において各遊星歯車30の第2の歯車38と噛合している。また、ハウジング側22には、アクスルキャリア46が取り付け固定されている。アクスルキャリア46には、アクスルベアリング48を介してアクスルシャフト50が回転可能に支持されている。アクスルシャフト50は、モータシャフト26や固定シャフト42と同軸上でそれらのシャフト26,42と隣接して軸方向車両外側へ向けて延びている。
A
上記した出力歯車44は、アクスルシャフト50の車両中央側の端部外周にそのアクスルシャフト50と一体化して固定され或いは形成されており、上記した固定歯車40と同軸上でその軸方向に隣接して配置されている。出力歯車44は、自己と噛合する遊星歯車30が公転しかつ自転した際に、所定の減速比でアクスルシャフト50と一体化してその回転軸を中心にして回転する。
The
固定歯車40の径と出力歯車44の径とは互いに異なっており、固定歯車40の歯数と出力歯車44の歯数とは互いに異なっている。具体的には、出力歯車44は固定歯車40のものよりも大きい径を有しており、固定歯車40のものよりも多い歯数を有している。尚、固定歯車40の軸中心と遊星歯車30の自転軸中心との距離と、出力歯車44の軸中心と遊星歯車30の自転軸中心との距離とは、互いに一致している。
The diameter of the fixed
アクスルシャフト50には、径方向に延びるフランジ部において駆動輪のディスクホイール16が複数のボルト52により固定締結されている。ディスクホイール16は、アクスルシャフト50の回転によりそのアクスルシャフト50を軸中心にして一体的に回転する。
A drive
また、歯車変速機構10は、ギヤポンプ54を備えている。ギヤポンプ54は、オイル通路を介してオイル溜まりに連通している。ギヤポンプ54は、歯車変速機構10の作動時に、その各部位(主に上記した歯車間の摺動部位)を冷却し或いは潤滑すべく、オイル溜まりからオイル通路を介してオイルを汲み上げて歯車変速機構10の各部位にオイルを送出するオイルポンプである。
The gear
ギヤポンプ54は、固定歯車40の車両外側先端の中心部分に空けられた開口穴に設けられており、その固定歯車40或いは固定シャフト42の車両外側先端に固定されたポンプハウジング56と、出力歯車44或いはアクスルシャフト50の車両中央側先端に連結された駆動軸58と、を有している。駆動軸58は、ポンプハウジング56に対して、出力歯車44すなわちアクスルシャフト50が回転することにより出力歯車44と一体化して同じだけ回転駆動される。ギヤポンプ54は、出力歯車44の回転によりその駆動軸58を駆動され、オイル溜まりから汲み上げたオイルを各部位へ送出する。
The
次に、図2を参照して、本実施例の歯車変速機構10を備える車輪駆動装置12の具体的な動作を説明する。図2は、本実施例の歯車変速機構10の動作原理を表した図を示す。
Next, with reference to FIG. 2, a specific operation of the
本実施例の車輪駆動装置12において、車載電源から電動モータ14のステータコイルが通電されると、その通電状態に合わせてステータ18とロータ20との間に電磁力が作用することで、そのロータ20の回転によりモータシャフト26が回転する。モータシャフト26が回転すると、その回転トルクが歯車変速機構10を構成する遊星キャリア32に伝達されて、その遊星キャリア32がそのモータシャフト26と同軸上で一体的に回転する。
In the
遊星キャリア32が回転すると、歯車変速機構10を構成する各遊星歯車30が同期して、モータシャフト26や遊星キャリア32の回転軸と同軸の公転軸の回りに公転する。上記の如く、遊星歯車30の第1の歯車36は、回転固定された固定歯車40に噛合している。このため、遊星歯車30は、上記の如く遊星キャリア32の回転により公転した際に、遊星歯車軸34を中心にしてその回りに自転する。
When the
遊星歯車30は、第1の歯車36と共に、その第1の歯車36と同軸上に一体的に形成された第2の歯車38を有している。第1の歯車36と第2の歯車38とは、互いに異なる径を有し、異なる歯数を有している。また、この第2の歯車38は、回転許容された出力歯車44に噛合している。このため、遊星歯車30が上記の如く公転しかつその公転に伴って自転すると、モータシャフト26や遊星キャリア32の回転トルクが、その回転数が変速されつつその第2の歯車38に噛合する出力歯車44に伝達されることで、出力歯車44が回転する。
The
尚、モータシャフト26側の回転と出力歯車44の回転との変速比は、第1の歯車36と第2の歯車38との径又は歯数の比(=出力歯車44と固定歯車40との径や歯数の比)で決まる値である。本実施例において、第2の歯車38は第1の歯車36のものよりも小さい径及び少ない歯数を有しており、また、出力歯車44は固定歯車40のものよりも大きい径及び多い歯数を有しているので、モータシャフト26側の回転トルクが出力歯車44に伝達される際、回転数は、それらの径や歯数に応じた所定の減速比で減速されることとなる。
The gear ratio between the rotation on the
出力歯車44にモータシャフト26側の回転トルクが伝達されてその出力歯車44が回転すると、アクスルシャフト50がその出力歯車44と一体となって回転する。アクスルシャフト50が回転すると、その回転によりディスクホイール16がそのアクスルシャフト50を軸中心にして一体的に回転する。ディスクホイール16は、電動モータ14によるモータシャフト26の回転方向が特定の一方向であるときは、車両を前進させるように回転し、一方、モータシャフト26の回転方向が特定の他方向であるときは、車両を後退させるように回転する。
When the rotational torque on the
このように、本実施例の車輪駆動装置12においては、電動モータ14による回転トルクを歯車変速機構10を介して所定の減速比で車輪のディスクホイール16に伝達することができる。従って、電動モータ14の駆動によって所定の減速比でディスクホイール16やブレーキディスクを含む駆動輪をアクスルシャフト50を軸中心にして回転させることができるので、いわゆるインホイルモータを用いた車輪の回転駆動を実現することが可能となっている。
Thus, in the
また、本実施例の車輪駆動装置12において、歯車変速機構10は、上記の如く、モータシャフト26の回転により回転する遊星キャリア32と、遊星キャリア32の回転により公転する遊星歯車30と、を備えている。遊星歯車30は、その公転時にその遊星歯車30を自転させる固定歯車40と公転軸中心側において噛合する第1の歯車36と、その公転かつ自転により回転する出力歯車44と公転軸中心側において噛合する第2の歯車38と、からなる。すなわち、本実施例の歯車変速機構10の構成においては、電動モータ14による回転トルクを減速して車輪に伝達するうえで、遊星歯車30の公転軸中心側とは反対の外周側においてその遊星歯車30と噛合する歯車(例えば、通常の遊星歯車機構の有する内歯車(リングギヤ)など)を設けることは不要である。
In the
仮に遊星歯車30の公転軸中心側とは反対の外周側にその遊星歯車30と噛合する内歯車を設けた歯車変速機構の構成(以下、第1の対比構成と称す)では、ハウジング側22に直接にその内歯車を形成し或いは別体の内歯車を接合することが必要となるので、歯車変速機構としての全体の外径が大きくなり、その構造が複雑となり、ハウジング側22とその歯車変速機構側とに高い組み付け精度が要求され、また、その組み付け自体が困難となる不都合が生ずる。
In the configuration of a gear transmission mechanism (hereinafter referred to as a first contrast configuration) in which an internal gear that meshes with the
これに対して、本実施例の歯車変速機構10によれば、上記の如く、遊星歯車30の公転軸中心側とは反対の外周側においてその遊星歯車30と噛合する歯車を設けることは不要であるので、上記した第1の対比構成に比べて、外径を小さくし、その構成を簡素化すると共に、また、ハウジング側22との間で高い組み付け精度が要求されることはなく、その組み付け性を向上させることが可能となる。
On the other hand, according to the
また、本実施例の歯車変速機構10は、遊星歯車30の第1の歯車36及び第2の歯車38、固定歯車40、並びに出力歯車44からなっており、電動モータ14による回転トルクを減速して車輪に伝達するのにそれら4つの歯車が介在されたものとなっている。このため、電動モータ14側から車輪側への回転数の減速比を高い自由度で設定することができる。
Further, the
具体的には、歯車変速機構10において、上記の如く、第2の歯車38は第1の歯車36のものよりも小さい径及び少ない歯数を有しており、また、出力歯車44は固定歯車40のものよりも大きい径及び多い歯数を有している。この点、例えば、第2の歯車38の径が大きく第1の歯車36の径に近いほど(すなわち、出力歯車44の径が小さく固定歯車40の径に近いほど)、減速比は無限大となり、モータシャフト26の回転速度に対して車輪の回転速度が小さくなる。一方、第2の歯車38の径が小さいほど(すなわち、出力歯車44の径が大きいほど)、減速比は“1”に近くなり、車輪の回転数がモータシャフト26の回転数に近くなる。この点、電動モータ14による回転トルクを減速して車輪に伝達するうえで、その回転数の減速比の設定自由度を高い状態に維持することが可能である。
Specifically, in the
従って、本実施例の歯車変速機構10によれば、変速比(減速比)の設定自由度を高く維持しつつ、その構成をコンパクト化しかつ簡素化することが可能となっており、また、ハウジング側22との間で高い組み付け精度が要求されるのを回避し、その組み付け性を向上させることが可能となっている。このため、本実施例の歯車変速機構10を備える車輪駆動装置12によれば、電動モータ14から車輪へ回転トルクを伝達するうえでその減速比の設定自由度を高く維持しつつ、その構成のコンパクト化及び組み付け性の向上を図ることが可能である。
Therefore, according to the
次に、図3を参照して、本実施例の歯車変速機構10におけるギヤポンプ54の動作を説明する。図3は、本実施例の歯車変速機構10におけるギヤポンプ54の動作原理を表した図を示す。
Next, the operation of the
本実施例の歯車変速機構10において、ギヤポンプ54は、上記の如く、固定歯車40或いは固定シャフト42の車両外側先端に固定されたポンプハウジング56と、出力歯車44或いはアクスルシャフト50の車両中央側先端に連結された駆動軸58と、を有している。この点、ギヤポンプ54は、出力歯車44の回転によりポンプハウジング56に対して駆動軸58を駆動されるポンプである。
In the
上記した車輪駆動装置12において、電動モータ14による回転トルクが歯車変速機構10の作動によって減速されて車輪側に伝達される際、出力歯車44が電動モータ14の回転数よりも減速した回転数で回転する。出力歯車44が回転すると、ギヤポンプ54の駆動軸58が回転駆動される。この際、ギヤポンプ54は、オイル溜まりからオイル通路を介してオイルを汲み上げ、その汲み上げたオイルを歯車変速機構10の有する各部位へ送出する。
In the
このように、本実施例の車輪駆動装置12においては、歯車変速機構10の作動時すなわち電動モータ14による回転トルクを歯車変速機構10を介して車輪側へ伝達する際に、出力歯車44の回転によりギヤポンプ54を回転駆動することができる。従って、本実施例によれば、歯車変速機構10が作動する際に、その作動する歯車変速機構10の各部位をギヤポンプ54からの送出オイルにより冷却し或いは潤滑することが可能となっている。
Thus, in the
また、本実施例において、ギヤポンプ54は、固定歯車40或いはその固定歯車40の設けられた固定シャフト42に固定されつつ、出力歯車44の回転により回転駆動される。出力歯車44には、電動モータ14による回転トルクが減速されて伝達される。この点、本実施例の歯車変速機構10において、ギヤポンプ54は、電動モータ14から出力歯車44へトルクが伝達されることにより減速後の回転数で回転駆動される。
In the present embodiment, the
仮に歯車変速機構10による減速前のモータシャフト26の回転によりギヤポンプが回転駆動される構成(以下、第2の対比構成と称す)では、ギヤポンプの回転駆動が比較的高速で行われることとなるので、そのギヤポンプ自体に振動が生じ易くなり、冷却や潤滑の効率が悪化する不都合が生じ得る。
In the configuration in which the gear pump is rotationally driven by the rotation of the
これに対して、本実施例の歯車変速機構10によれば、上記の如く、ギヤポンプ54を、電動モータ14による回転数(減速前のもの)ではなく、電動モータ14から出力歯車44へトルク伝達が行われた後の回転数(減速後のもの)で回転駆動させることができるので、上記した第2の対比構成に比べて、ギヤポンプ54が駆動される際にそのギヤポンプ54の回転数を比較的低く抑えることができ、これにより、ギヤポンプ54自体に発生する振動を抑制することができると共に、冷却や潤滑の効率低下を抑止することが可能となっている。
On the other hand, according to the
また、上記の如く、ギヤポンプ54は、固定歯車40或いはその固定歯車40の設けられた固定シャフト42に固定されつつ、出力歯車44の回転により回転駆動される。固定シャフト42は、ハウジング側22に取り付け固定されると共に、モータシャフト26を軸受24を介して回転可能に支持しつつそのモータシャフト26の回転軸上でその軸方向に延びている。更に、その固定シャフト42と、出力歯車44の設けられたアクスルシャフト50とは、互いに同軸上においてその軸方向に隣接しかつ延びている。
Further, as described above, the
かかる固定シャフト42とアクスルシャフト50との存在位置関係によれば、固定歯車40と出力歯車44とを、互いに同軸上においてその軸方向に隣接して配置することが可能であり、ギヤポンプ54のポンプハウジング56を固定する部位と、ギヤポンプ54の駆動軸58を連結すべき減速後の回転トルクが伝達される部位とを互いに近接させることが可能である。
According to the existing positional relationship between the fixed
この点、本実施例の歯車変速機構10によれば、減速後の回転数で回転駆動されるべきギヤポンプ54を、互いに軸方向に隣接して比較的近い、回転固定の固定歯車40や固定シャフト42と、出力歯車44やアクスルシャフト50との間に設定配置することが可能となっている。このため、ギヤポンプ54を、減速度の回転数で回転駆動する部位の近傍に配置し易い構造となっており、また、そのギヤポンプ54の回転駆動を簡素な構成で実現することが可能となっており、従って、ギヤポンプ54を減速後の回転数で回転駆動するうえで構造が複雑となり或いはコスト高なものとなるのを回避することが可能となっている。
In this regard, according to the
尚、上記の実施例においては、モータシャフト26が特許請求の範囲に記載した「シャフト」に、ギヤポンプ54が特許請求の範囲に記載した「ポンプ」に、それぞれ相当している。
In the above embodiment, the
ところで、上記の実施例においては、駆動輪のディスクホイール16内において電動モータ14を車両中央側に配置しかつ歯車変速機構10を車両外側に配置することとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、逆に、図4に示す如く、電動モータ14を車両外側に配置しかつ歯車変速機構10を車両中央側に配置することとしてもよい。
By the way, in the above embodiment, the
また、上記の実施例においては、ハウジング側22に取り付け固定されてモータシャフト26を軸受24を介して回転可能に支持した固定シャフト42を設け、その固定シャフト42の車両外側の端部外周に回転固定の固定歯車40を設けることとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、図5に示す如く、上記した固定シャフト42を設けることなく、ハウジング側22に取り付け固定されたアクスルキャリア46の軸部の外周に一体化して固定され或いは形成された、第1の歯車36と噛合する回転固定の固定歯車40を設けることとしてもよい。この場合、第1の歯車36は車両外側に設けられ、一方、第2の歯車36は電動モータ14側すなわち車両中央側に設けられると共に、アクスルシャフト50はモータシャフト26を軸受24を介して回転可能に支持する。また、ギヤポンプ54は、ハウジング側22に直接に固定されたポンプハウジング56と、出力歯車44或いはアクスルシャフト50車両中央側先端に連結された駆動軸58と、を有する。かかる構成によれば、ギヤポンプ54のポンプハウジング56を直接にハウジング側22に取り付け固定できるため、固定シャフト42を設けることが不要となり、組み付け性の向上や構成の簡素化を実現することができる。
Further, in the above-described embodiment, the fixed
また、上記の実施例においては、車輪駆動装置12が車輪を駆動するのにハブ内輪を回転させるいわゆる内輪回転構造を有するが、本発明はこれに限定されるものではなく、車輪を駆動するのにハブ外輪を回転させるいわゆる外輪回転構造に適用することとしてもよい。この場合、図6に示す如く駆動輪のディスクホイール16内において電動モータ14を車両中央側に配置しかつ歯車変速機構10を車両外側に配置することとしてよいし、また、図8に示す如く、電動モータ14を車両外側に配置しかつ歯車変速機構10を車両中央側に配置することとしてもよい。また、図7に示す如く、固定シャフト42を設けることなく、ハウジング側22に取り付け固定された部材60の軸部の外周に一体化して固定され或いは形成された、第1の歯車36と噛合する回転固定の固定歯車40を設けることとしてもよい。
In the above embodiment, the
ところで、上記の実施例においては、歯車変速機構10の各部位にオイルを送出するオイルポンプとしてギヤポンプ54を用いることとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、出力歯車44すなわちアクスルシャフト50の回転により回転駆動される回転ポンプであればよく、ベーンポンプであってもよい。
In the above embodiment, the
また、上記の実施例においては、ギヤポンプ54をオイル溜まりからオイルを汲み上げて歯車変速機構10の各部位へ送出するオイルポンプとしたが、オイル以外の水などの流体を汲み上げるポンプであってもよく、また、歯車変速機構10以外の部位へ流体を送出するポンプであってもよい。
In the above embodiment, the
また、上記の実施例においては、歯車変速機構10を備える装置として、車両の駆動輪を電動モータ10を用いて回転駆動させる車輪駆動装置12を用いることとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、電動モータ14以外の駆動源の駆動により駆動輪を回転駆動させる装置を用いることとしてもよく、また、車両以外の駆動対象を回転駆動させる装置を用いることとしてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記の実施例においては、歯車変速機構10を、回転トルクを減速して駆動対象に伝達する減速機として用いることとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、回転トルクを増速して駆動対象に伝達する増速機として用いるものに適用することとしてもよい。
In the above embodiment, the
10 歯車変速機構
12 車輪駆動装置
14 電動モータ
26 モータシャフト
30 遊星歯車
32 遊星キャリア
36 第1の歯車
38 第2の歯車
40 固定歯車
44 出力歯車
54 ギヤポンプ
56 ポンプハウジング
58 駆動軸
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記遊星キャリアの回転により公転する遊星歯車と、
前記遊星歯車の公転軸中心側において該遊星歯車と噛合し、該遊星歯車の公転時に該遊星歯車を自転させる固定歯車と、
前記遊星歯車の公転軸中心側において該遊星歯車と噛合し、該遊星歯車の公転かつ自転により回転する出力歯車と、
を備えることを特徴とする歯車変速機構。 A planet carrier coupled to the shaft and rotating by rotation of the shaft;
Planetary gears revolving by rotation of the planet carrier;
A fixed gear that meshes with the planetary gear at the center of the revolution axis of the planetary gear, and rotates the planetary gear when the planetary gear revolves;
An output gear that meshes with the planetary gear on the center side of the revolution axis of the planetary gear and rotates by the revolution and rotation of the planetary gear;
A gear transmission mechanism comprising:
前記出力歯車の回転により駆動されるポンプを備えることを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項記載の歯車変速機構。 Reducing the rotational torque of the shaft and transmitting it to the output gear; and
The gear transmission mechanism according to any one of claims 1 to 5, further comprising a pump driven by rotation of the output gear.
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| JP2007056178A JP2008215550A (en) | 2007-03-06 | 2007-03-06 | Gear transmission mechanism and wheel drive device |
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