JP6951280B2 - 車軸駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、車軸駆動装置に関する。

電動モーターを用いる車軸駆動装置において、電動モーターの動力を減速機構により減速して出力軸に伝達するものが知られている。そして、高い減速比を得るために、複数の遊星歯車ユニットを積層した遊星歯車機構が知られている。
また、特許文献１に示されるように、遊星歯車機構に二段歯車を用いるものが知られている。
そして、減速比を変更する場合には、遊星歯車機構に変速機構が接続され、駆動力の減速比が変更される。
なお、遊星歯車機構内において、減速比を変更する場合には、プラネタリギヤをキャリアに対して回動不可として、減速比を変更する手法などがとられている。

特開２００９−３６３６５号公報

しかし、遊星歯車機構に変速機構を接続する場合には、車軸駆動装置が大きくなり、コンパクトに構成することが困難となる。
また、遊星歯車機構内において、減速比を変更する場合には、機構がさらに複雑となり、構成部品の数が多くなり、組立に必要となる労力が増大する。

特許文献１に示されるものは、駆動力の減速比を変更できるものでは無く、減速比を変更する機構を取付ける空間も存在しない。このため、減速比を変更可能な遊星歯車機構に特許文献１のものを利用することは困難である。

また、従来の変速可能な遊星歯車機構は機構が複雑であり、このような複雑な遊星歯車機構において、歯車に潤滑油を供給するには、さらに複雑な構成が必要となる。このため、潤滑油により遊星歯車機構の歯車を冷却する構成は複雑となり、その組立に、多くの労力が必要となる。

上述した従来の欠点に鑑み、本発明の目的は、高い減速比を得るとともに、減速比を変更可能とする車軸駆動装置を提供する事である。
また、作動時の騒音を低減し、組立性および冷却性の高い車軸駆動装置を提供する事である。

本発明は、第１の車軸と第２の車軸とに、差動機構を介して駆動力を伝達する遊星歯車機構を有し、前記遊星歯車機構は、第１のプラネタリギヤおよび第２のプラネタリギヤ、並びに、大小のギヤを一体に設けたプラネタリギヤである第１の段付きギヤおよび第２の段付きギヤを有し、前記第１の段付きギヤの大側ギヤに、駆動力が入力されるものであり、前記第１の段付きギヤの小側ギヤは、前記第２の段付きギヤの大側ギヤと噛合うものであり、前記第２の段付きギヤの小側ギヤは、前記第１のプラネタリギヤを介して、第１のインターナルギヤに接続され、前記第２の段付きギヤの大側ギヤは、前記第２のプラネタリギヤを介して、第２のインターナルギヤに接続されることを特徴とする。
このような構成により、第１のインターナルギヤもしくは第２のインターナルギヤを介して出力することにより、減速比を選択可能となる。

また、本発明は、前記第２の段付きギヤの小側ギヤを、前記第１の段付きギヤの大側ギヤ側に配置し、駆動力の伝達を回動軸方向で、折り返しても良い。
このような構成により、歯車の支軸の延出方向にコンパクトな構成にできる。

また、本発明は、前記第１のインターナルギヤもしくは、前記第２のインターナルギヤに選択的に係合して、車軸駆動装置本体に対して、前記第１のインターナルギヤもしくは、前記第２のインターナルギヤを固定する係合手段を有しても良い。
このような構成により、減速比を切替えることができる。

また、本発明は、前記第１のプラネタリギヤおよび前記第２のプラネタリギヤ、並びに、前記第１の段付きギヤおよび前記第２の段付きギヤのそれぞれを支持する支軸を保持する支持部材に油路を設け、該油路を前記支軸が配置される側の反対側に設けるものとし、前記支持部材の前記油路と前記支軸内の油路とを接続しても良い。
このような構成により、プラネタリギヤの支持部材を介して、潤滑油をプラネタリギヤに供給し、潤滑を得るとともに、プラネタリギヤを冷却できる。

本発明に係る車軸駆動装置によれば、コンパクトで高い減速比を得るとともに、減速比を変更可能とする車軸駆動装置を提供できる。さらに、組付け性および潤滑油によるプラネタリギヤの冷却を行う車軸駆動装置を提供できるものである。

本発明に係る車軸駆動装置を示す正面図である。 車軸駆動装置の左側面図である。 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 図２におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図２におけるＶ−Ｖ線断面図である。 図１におけるＶＩ−ＶＩ線断面図である。 図１におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 図１におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。 車軸駆動装置の右側を示す斜視図である。 車軸駆動装置の構成を示すスケルトン図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１から図１０を用いて、本発明の実施形態に係る車軸駆動装置１を説明する。
図１は、本発明に係る車軸駆動装置を示す正面図であり、図２は車軸駆動装置の左側面図である。図３は図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、図４は図２におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。図５は図２におけるＶ−Ｖ線断面図であり、図６は図１におけるＶＩ−ＶＩ線断面図である。
図７は図１におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図であり、図８は図１におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。図９は車軸駆動装置の右側を示す斜視図であり、図１０は車軸駆動装置の構成を示すスケルトン図である。
なお、各図に示す符号ＦＲは車体前方を示し、符号ＵＰは車体上方を示し、符号ＬＨは車体左方を示している。

車軸駆動装置１は、ハウジングケース１１に覆われ、車両に取付けられるものであり、電動モーター（不図示）により駆動力が入力されるものである。
車軸駆動装置１は、遊星型減速機構である遊星歯車機構３と、差動機構４を有しており、左側に第１車軸５を、右側に第２車軸６をそれぞれ接続している。なお、遊星歯車機構３と、差動機構４の歯車は平行な軸間で駆動力の伝達をする歯車を用いるものであり、平歯車やはすば歯車を用いることが可能である。
車軸駆動装置１には、駆動力の入力軸であるモーター駆動軸２が接続しており、車軸駆動装置１に駆動力が入力される。
モーター駆動軸２より入力された駆動力は、遊星歯車機構３により減速され、差動機構４を介して、第１車軸５および第２車軸６に出力される。

なお、車軸駆動装置１の遊星歯車機構３には、インターナルギヤである第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５が設けられている。そして、第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５は、係合手段１２により、車軸駆動装置１を覆うハウジングケース１１に対して固定可能となっている。これにより、車軸駆動装置１の本体に対して、第１リングギヤ３４もしくは第２リングギヤ３５を固定可能としている。
第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５の内、いずれかを固定することにより、差動機構４に出力される駆動力の減速比を変更可能となっている。
また、差動機構４も係合手段１２により、車軸駆動装置１を覆うハウジングケース１１に対して固定し、車軸駆動装置１の本体に対して、固定可能となっている。差動機構４を固定した場合には、モーター駆動軸２から、第１車軸５および第２車軸６に駆動力が伝達されなくなる。

図２および図３に示す様に、モーター駆動軸２は、左右方向に延出された中空の軸であり、第１車軸５が内側に挿入されている。モーター駆動軸２の外周面には、電動モーターのローターを取付けることが可能である。これにより、モーター駆動軸２を直接的に駆動するとともに、モーター駆動軸２内を通る第１車軸５より駆動力を出力できる。
なお、モーター駆動軸２には、ギヤやベルトなどを介す他の構成により駆動力を入力することも可能である。

次に、車軸駆動装置１の内部構成について、図３乃至図８を用いて詳しく説明する。
車軸駆動装置１は、遊星歯車機構３を有する。遊星歯車機構３は、モーター駆動軸２の一端設けられたサンギヤ２１、第１段付ピニオン３１、第２段付ピニオン３２、第１アウターピニオン３３、第１リングギヤ３４、第２アウターピニオン３６、第２リングギヤ３５、およびキャリア７により構成される。
第１段付ピニオン３１、第２段付ピニオン３２、第１アウターピニオン３３、および第２アウターピニオン３６はプラネタリギヤである。
第１段付ピニオン３１、第２段付ピニオン３２、第１アウターピニオン３３、および第２アウターピニオン３６は、それぞれが３つずつ、モーター駆動軸２の周りに等間隔で配置されている。

また、キャリア７は、ベースプレート７０とステーを介して一体的に固定されるサイドプレート９およびデフケース４４とにより構成される。サイドプレート９には、図２に示す様に、３つの締結点８１により、カバープレート８が取り付けられている。
なお、ステーは、それぞれ３つ設けられた第１ステー７１、第２ステー７２、第３ステー７３、第４ステー７４、第５ステー７５、および第６ステー７７からなるものである。
キャリア７は、第１段付ピニオン３１、第２段付ピニオン３２、第１アウターピニオン３３、および第２アウターピニオン３６を回転自在に支持するものである。そして、第１段付ピニオン３１、第２段付ピニオン３２、第１アウターピニオン３３、および第２アウターピニオン３６の回動軸はモーター駆動軸２と平行に配置されている。

図２および図６に示す様に、サンギヤ２１は、モーター駆動軸２の外側に向けて歯を設けたギヤであり、モーター駆動軸２と一体的に回動するものである。そして、サンギヤ２１には、第１段付ピニオン３１の大ギヤ３１ａが噛合っている。
第１段付ピニオン３１は、一体的に回動する大ギヤ３１ａと小ギヤ３１ｂを有している。そして、第１段付ピニオン３１は、サイドプレート９とデフケース４４により支持される支軸３１ｃにより回動自在に支持されている。
第１段付ピニオン３１の大ギヤ３１ａは、サンギヤ２１より駆動力が伝達されると、小ギヤ３１ｂと一体的に回動する。そして、小ギヤ３１ｂより第２段付ピニオン３２の大ギヤ３２ａに駆動力が伝達される。
なお、第１段付ピニオン３１の大ギヤ３１ａは、サイドプレート９側である左側に配置され、小ギヤ３１ｂはデフケース４４側である右側に配置される。

図８に示す様に、第２段付ピニオン３２の大ギヤ３２ａには、第２アウターピニオン３６が噛合っている。第２アウターピニオン３６は、ベースプレート７０とデフケース４４の間に配置されている。そして、第２アウターピニオン３６は、第２リングギヤ３５の内側において、第２リングギヤ３５の内歯に噛合っている。
なお、第２アウターピニオン３６は、車軸駆動装置１の左右方向視において、第１段付ピニオン３１の大ギヤ３１ａと重なる位置に配置されている。

第２アウターピニオン３６の支軸３６ｃは、ベースプレート７０を貫いて、端部をサイドプレート９とデフケース４４によりそれぞれ支持さている。そして、支軸３６ｃに第２アウターピニオン３６が回動自在に支持される。
これにより、第１段付ピニオン３１に入力された駆動力が、第２段付ピニオン３２を介して、第２アウターピニオン３６に伝達される。

第２アウターピニオン３６が噛合う第２リングギヤ３５には、係合手段１２が係合可能に設けられている。係合手段１２は、第１リングギヤ３４および差動機構４のリングギヤ４３とも係合可能に設けられている。図１０に示す様に、係合手段１２は、ハウジングケース１１内において、第２リングギヤ３５の回動軸方向に移動可能に設けられている。そして、位置選択手段１２ａにより、位置Ｌｏ，Ｈｉ，Ｐに位置するものである。

係合手段１２が位置Ｈｉに位置する場合には、係合手段１２は第２リングギヤ３５に係合し、位置Ｌｏに位置する場合には、第１リングギヤ３４に係合する。
そして、係合手段１２が、位置Ｐに位置する場合には、係合手段１２がリングギヤ４３に係合する。
なお、係合手段１２は、第２リングギヤ３５の回動軸方向にのみ移動可能である。係合手段１２と係合した場合、第１リングギヤ３４、第２リングギヤ３５およびリングギヤ４３はハウジングケース１１に対し固定される。

図４および図８に示す様に、第２段付ピニオン３２は、一体的に回動する大ギヤ３２ａと小ギヤ３２ｂとからなり、第２段付ピニオン３２は、大ギヤ３２ａを介して、第１段付ピニオン３１に噛合っている。
そして、第２段付ピニオン３２は、サイドプレート９とデフケース４４により支持される支軸３２ｃにより回動自在に支持されている。なお、第２段付ピニオン３２の大ギヤ３２ａは、デフケース４４側に配置され、小ギヤ３２ｂはサイドプレート９側に配置される。

図３および図６に示す様に、第２段付ピニオン３２の小ギヤ３２ｂは、第１アウターピニオン３３に噛合っている。そして、第１アウターピニオン３３は、サイドプレート９とベースプレート７０の間に配置されている。
第１アウターピニオン３３の支軸３３ｃは、端部をサイドプレート９とベースプレート７０によりそれぞれ支持され、第１アウターピニオン３３が回動自在に支持されるものである。

そして、図３に示す様に、第１アウターピニオン３３の支軸３３ｃは、車軸駆動装置１の左右方向視において、第２段付ピニオン３２の大ギヤ３２ａと重なる位置に配置されている。
なお、ベースプレート７０はサイドプレート９とデフケース４４の間に配置されている。ベースプレート７０は、車軸駆動装置１の左右方向において、第１段付ピニオン３１の大ギヤ３１ａと第２段付ピニオン３２の大ギヤ３２ａの間に配置されている。
また、第１アウターピニオン３３の支軸３３ｃは、キャリア７の回動軸を中心として、第２段付ピニオン３２の支軸３２ｃより外側に配置される。

図６および図９に示す様に、第１アウターピニオン３３の近傍には、ベースプレート７０より延出される第１ステー７１と第２ステー７２とが配置されている。そして、第１アウターピニオン３３は、サイドプレート９の回転方向において、第１ステー７１と第２ステー７２の間に配置されている。また、第１アウターピニオン３３と第１ステー７１および第２ステー７２とは、第１アウターピニオン３３のギヤクリアランス分の間を開けて配置されるものである。
そして、第１アウターピニオン３３は、第１リングギヤ３４の内側において、第１リングギヤ３４の内歯に噛合っている。

図３および図６に示す様に、第１リングギヤ３４は、サイドプレート９とデフケース４４の間において、サイドプレート９側に配置されている。そして、第１リングギヤ３４の内側に、第１段付ピニオン３１の大ギヤ３１ａ、第２段付ピニオン３２の小ギヤ３２ｂ、サンギヤ２１および第１アウターピニオン３３が配置される。

第２段付ピニオン３２の大ギヤ３２ａは、第１リングギヤ３４に対して、車軸駆動装置１の左右方向にオフセットされている。また、図４および図８に示す様に、第２段付ピニオン３２の大ギヤ３２ａは、サンギヤ２１に対して、車軸駆動装置１の左右方向にオフセットされている。そして、大ギヤ３２ａの歯先が、サンギヤ２１の歯底よりも内側（大ギヤ３２ａの公転軸に近づく側）を通る構成となっている。

キャリア７は、モーター駆動軸２を回動軸として回動可能に構成されている。このため、キャリア７に支持される第１段付ピニオン３１、第２段付ピニオン３２、第１アウターピニオン３３、および第２アウターピニオン３６が、モーター駆動軸２に対して、公転運動可能となっている。
そして、第１リングギヤ３４が、車軸駆動装置１に対して固定された場合には、第１アウターピニオン３３を介した駆動力により、第１アウターピニオン３３を支持するキャリア７が回転する。
また、第２リングギヤ３５が、車軸駆動装置１に対して固定された場合には、第２アウターピニオン３６を介した駆動力により、キャリア７が回転する。
キャリア７は、デフケース４４により差動機構４に接続されている。デフケース４４はキャリア７と差動機構４の共通の部材となっている。これにより、キャリア７からの駆動力が差動機構４に伝達される。

差動機構４は、図４および図１０に示す様に、デフケース４４、リングギヤ４３、第１ピニオンギヤ４１、第２ピニオンギヤ４２、支持プレート６１、および第１車軸５により構成される。そして、デフケース４４、リングギヤ４３および支持プレート６１の回動中心は、第１車軸５の回動中心に一致するものである。
デフケース４４には、リングギヤ４３が固定されており、リングギヤ４３は、内側に第１ピニオンギヤ４１、第２ピニオンギヤ４２および第１車軸５のギヤ５１を配置している。リングギヤ４３は、係合手段１２が係合可能に構成されており、係合手段１２によりハウジングケース１１に固定可能となっている。

図１０に示す様に、差動機構４のリングギヤ４３には、第１ピニオンギヤ４１が噛合っており、第１ピニオンギヤ４１は支軸４１ｃに回動自在に支持されている。第１ピニオンギヤ４１の支軸４１ｃは支持プレート６１と支持プレート６１より延出された延出部６１ａに、それぞれ端部を保持されている。

第１ピニオンギヤ４１には、さらに、第２ピニオンギヤ４２が噛合っている。第２ピニオンギヤ４２も、第１ピニオンギヤ４１と同様に、支持プレート６１と延出部６１ａに保持される図示しない支軸により回動自在に保持されている。第１ピニオンギヤ４１および第２ピニオンギヤ４２は、車軸駆動装置１の左右方向に回動軸が配置されている。

そして、第２ピニオンギヤ４２は、第１車軸５のギヤ５１に噛合っている。
また、支持プレート６１の第１車軸５とは反対側には、第２車軸６が接続されている。
支持プレート６１は、回動軸を第２車軸６と同一にするものである。
これにより、差動機構４を介して第１車軸５および第２車軸６に駆動力が伝達される。

次に、キャリア７の構成について、図６から図８の断面図と図９の斜視図を用いて説明する。
キャリア７は、サイドプレート９とデフケース４４をベースプレート７０により、一体的に接続したものである。サイドプレート９は、キャリア７の回動軸と直交する平面に存在する円盤形状であり、デフケース４４も同様の形状となっている。そして、ベースプレート７０は、回動軸と直交する平面上に存在する板状部分と、回動軸方向に延びる板状部分を有するものである。

図７に示すごとく、ベースプレート７０は、環状部７０ａ、延出部７０ｂおよび先端部７０ｅにより構成されている。
環状部７０ａは、キャリア７の回動軸を中心として、環状に設けられたものであり、環状部７０ａより外側に延出される延出部７０ｂが３つ接続している。
延出部７０ｂはキャリア７の回動軸を中心として、円周方向に等間隔で配置されている。そして、それぞれの延出部７０ｂに、キャリア７の回動軸を中心とする円周に沿って先端部７０ｅが設けられている。

ベースプレート７０において、環状部７０ａ、延出部７０ｂおよび先端部７０ｅにより、Ｊ字状の切欠き部７０ｃが構成される。そして、切欠き部７０ｃには、第２段付ピニオン３２の小ギヤ３２ｂが配置されるものである。
また、延出部７０ｂにおいて、切欠き部７０ｃの反対側には、円弧状に凹んだ円弧部７０ｄが設けられ、第１段付ピニオン３１の小ギヤ３１ｂが配置される。

そして、環状部７０ａにおいて、キャリア７の回動軸側に、ベースプレート７０と直交する様に、第４ステー７４および第５ステー７５が設けられている。
また、延出部７０ｂにおいて、第３ステー７３がベースプレート７０と直交する様に設けられている。そして、先端部７０ｅにおいて、第１ステー７１、第２ステー７２、および第６ステー７７がベースプレート７０と直交する様に設けられている。

すなわち、第１ステー７１、第２ステー７２、第３ステー７３、第４ステー７４、第５ステー７５、および第６ステー７７は、ベースプレート７０より、車軸駆動装置１の左右方向に延出されるものである。
そして、第１ステー７１、第２ステー７２、第３ステー７３、第４ステー７４、第５ステー７５、および第６ステー７７は、それぞれ３つずつ設けられ、キャリア７の回転方向に等間隔で配置される。

第１ステー７１、第２ステー７２、第３ステー７３、第４ステー７４、第５ステー７５、および第６ステー７７は、ベースプレート７０の縁部より延出されている。
このため、ベースプレート７０より延出される板部分を、プレス加工などにより折り曲げて、第１ステー７１、第２ステー７２、第３ステー７３、第４ステー７４、第５ステー７５、および第６ステー７７を成形してもよい。そして、サイドプレート９、およびデフケース４４を鍛造により構成し、溶接によりベースプレート７０に固定してもよい。

図６に示す様に、第１ステー７１、第２ステー７２および第５ステー７５は、ベースプレート７０より、車軸駆動装置１の左側に延出され、ベースプレート７０にサイドプレート９を固定するものである。第１ステー７１および第２ステー７２は、サイドプレート９の外周縁部に接続されるものである。
また、第１ステー７１および第２ステー７２は、第１アウターピニオン３３の支軸３３ｃよりも外側（サイドプレート９の回動軸より離れる側）に配置されるものである。なお、第１ステー７１および第２ステー７２は、サイドプレート９の外周縁部に沿った形状となっており、車軸駆動装置１の左右方向視において、円弧形状となっている。

そして、第５ステー７５は、サイドプレート９の開口９２の縁部に接続しており、開口９２にモーター駆動軸２が挿入される。そして、第５ステー７５は、モーター駆動軸２のサンギヤ２１の外周面を取囲むように配置される。
サンギヤ２１は、第５ステー７５の間において、第１段付ピニオン３１の大ギヤ３１ａと噛合うものである。

図８に示す様に、第３ステー７３、第４ステー７４および第６ステー７７は、ベースプレート７０の回動軸と直交する部分より、車軸駆動装置１の右側に延出され、ベースプレート７０にデフケース４４を固定するものである。
デフケース４４には、第１車軸５が挿入される円形の開口４４ｂが設けられており、開口４４ｂの周りに第４ステー７４が接続される。なお、第４ステー７４は開口４４ｂの縁部の形状にそって、断面形状が円弧状となる様に構成されている。
また、第４ステー７４間には、第２段付ピニオン３２の大ギヤ３２ａの外周部が位置することとなる。

第３ステー７３は、ベースプレート７０において、キャリア７の回動軸から外側に向かう方向に沿って設けられている。そして、キャリア７の回動軸と直交する面において、第３ステー７３は、断面形状がベースプレート７０側を凸とする円弧形状となっている。
また、第３ステー７３は、第１段付ピニオン３１と第２段付ピニオン３２との間に配置されるものである。

第６ステー７７は、ベースプレート７０において、キャリア７の回動軸から外側に向かう方向に沿って設けられている。第６ステー７７はデフケース４４の外周部分に接続されるものであり、第１段付ピニオンの小ギヤ３１ｂが第４ステー７４と第６ステー７７の間に配置されることとなる。

また、図２に示すように、サイドプレート９には、カバープレート８が装着されており、サイドプレート９において、カバープレート８の反対側に第１段付ピニオン３１が配置されている。
サイドプレート９には、サイドプレート９の回動軸側にモーター駆動軸２に沿って回動軸方向に延出された立上り部９６が設けられている。立上り部９６は開口９２の沿って設けられており、立上り部９６の外側には、環状油路９１ａが設けられている。環状油路９１ａは立上り部９６の外側に沿って環状に設けられており、サイドプレート９のカバープレート８側の面を車軸駆動装置１の右側に凹ませることにより構成されている。
環状油路９１ａには、サイドプレート９のカバープレート８側の面に設けられている。そして、図３から図５に示す様に、環状油路９１ａには、サイドプレート９の回動中心側より、放射状に延びる油路９１ｂ,９１ｃ,９１ｄ,９１ｅが接続している。油路９１ｂ,９１ｃ,９１ｄ,９１ｅは、それぞれプラネタリギヤの支軸３１ｃ，３２ｃ，３３ｃ，３６ｃ内に設けた潤滑油路３１ｄ，３２ｄ，３３ｄ，３６ｄに接続している。

図２および図３に示すように、カバープレート８は、立上り部９６側において、第１段付ピニオン３１とは反対側にオフセットされたオフセット部８２を有している。オフセット部８２は、オフセット部８２より第１段付ピニオン３１側に傾斜した接続部８４を介して、サイドプレート９に取付けられる取付部８３に接続している。
カバープレート８の取付部８３をサイドプレート９に取付けた状態において、オフセット部８２が、サイドプレート９と接触しない位置に保持される。これにより、オフセット部８２とサイドプレート９の間に開口８５が設けられる。
開口８５は、サイドプレート９の立上り部９６の周りに、環状に設けられるものであり、環状油路９１ａと連通している。

図３に示す様に、第１段付ピニオン３１の支軸３１ｃには、内部に潤滑油路３１ｄが設けられており、潤滑油路３１ｄは、油路９１ｃを介して、環状油路９１ａと接続している。また、第１アウターピニオン３３の支軸３３ｃには、内部に潤滑油路３３ｄが設けられており、潤滑油路３３ｄは、油路９１ｂを介して、環状油路９１ａと接続している。
また、図４に示す様に、第２段付ピニオン３２の支軸３２ｃには、内部に潤滑油路３２ｄが設けられており、潤滑油路３２ｄは、油路９１ｄを介して、環状油路９１ａと接続している。
さらにに、図５に示す様に、第２アウターピニオン３６の支軸３６ｃには、内部に潤滑油路３６ｄが設けられており、潤滑油路３６ｄは、油路９１ｅを介して、環状油路９１ａと接続している。

プラネタリギヤの支軸３１ｃ，３２ｃ，３３ｃ，３６ｃに設けられた潤滑油路３１ｄ，３２ｄ，３３ｄ，３６ｄは、それぞれが設けられる支軸３１ｃ，３２ｃ，３３ｃ，３６ｃの延出方向に沿って設けられるものである。そして、潤滑油路３１ｄ，３２ｄ，３３ｄ，３６ｄには、それぞれが設けられた支軸３１ｃ，３２ｃ，３３ｃ，３６ｃ内において、図示しない油路が接続されいる。そして、支軸３１ｃ，３２ｃ，３３ｃ，３６ｃとプラネタリギヤの第１段付ピニオン３１、第２段付ピニオン３２、第１アウターピニオン３３、および第２アウターピニオン３６の間に潤滑油を供給可能となっている。
なお、第１段付ピニオン３１、第２段付ピニオン３２、第１アウターピニオン３３、および第２アウターピニオン３６と支軸３１ｃ，３２ｃ，３３ｃ，３６ｃの間に滑り軸受や、転がり軸受を設けることも可能である。

上記の構成において、支軸３１ｃ，３２ｃ，３３ｃ，３６ｃに十分な潤滑油を供給可能であることから、第１段付ピニオン３１を、支軸３１ｃに装着した滑り軸受を介して支持することが可能である。また、支軸３１ｃの中途部にニードルベアリングを配置して、第１段付ピニオン３１を回動自在に支持しても良い。
なお、他のプレネタリギヤである第２段付ピニオン３２、第１アウターピニオン３３、および第２アウターピニオン３６についても同様に支持することが可能である。

また、上記構成において、係合手段１２としては、ハウジングケース１１内において、第２リングギヤ３５の回動軸方向に移動可能に設けられたドッグクラッチなどを用いることとができる。そして、位置選択手段１２ａを１つのアクチュエータとし、ドッグクラッチを駆動することにより、変速およびパーキングのためのドッグクラッチの移動を一つのアクチュエータで行うことができる。
なお、係合手段１２を、第１リングギヤ３４、第２リングギヤ３５、およびリングギヤ４３のそれぞれに対して、個別に設け、ハウジングケース１１に対して個別に固定することも可能である。

次に、本発明の車軸駆動装置１の作用について説明する。
車軸駆動装置１のケース内に配設された電動モーター（不図示）が作動すると、電動モーターのローターが駆動される。電動モーターのローターには、モーター駆動軸２が取り付けられており、モーター駆動軸２が駆動される。
モーター駆動軸２より駆動力が伝達されると、モーター駆動軸２に固定されたサンギヤ２１により、第１段付ピニオン３１が駆動される。第１段付ピニオン３１は小ギヤ３１ｂにより駆動力を第２段付ピニオン３２に伝達する。大ギヤ３１ａに入力された駆動力を小ギヤ３１ｂより伝達するので、第１段付ピニオン３１において、駆動力が減速される。
この後、係合手段１２の位置により、駆動力の伝達経路を変更し、減速比を変更可能となっている。

係合手段１２が、位置選択手段１２ａにより位置Ｈｉに位置する場合には、第２段付ピニオン３２の大ギヤ３２ａに噛合った第２アウターピニオン３６を介して、駆動力が第２リングギヤ３５に伝達される。第２リングギヤ３５は、係合手段１２によりハウジングケース１１に固定されているため、第２アウターピニオン３６が第２リングギヤ３５に沿って公転運動をする。これにより、第２アウターピニオン３６を支持するキャリア７が駆動され、差動機構４に駆動力が伝達される。
なお、第１リングギヤ３４はハウジングケース１１に対して固定されないため、第１リングギヤ３４は空転する。
すなわち、係合手段１２が位置Ｈｉに位置している場合には、サンギヤ２１と第１段付ピニオン３１の大ギヤ３１ａ間、第１段付ピニオン３１の小ギヤ３１ｂと第２リングギヤ３５間で駆動力が減速される。

そして、係合手段１２が位置Ｌｏに位置している場合には、第１リングギヤ３４がハウジングケース１１に固定され、第２リングギヤ３５はハウジングケース１１に対して固定されない。
第１段付ピニオン３１の駆動力が第２段付ピニオン３２の大ギヤ３２ａに伝達され、第２段付ピニオン３２において駆動力が減速される。
そして、第２段付ピニオン３２の小ギヤ３２ｂから、第１アウターピニオン３３に駆動力が伝達される。
第１リングギヤ３４は係合手段１２により固定されているため、第１アウターピニオン３３は、第１リングギヤ３４に沿って公転運動をする。
これにより、第１アウターピニオン３３を支持するキャリア７が駆動され、差動機構４に駆動力が伝達される。
すなわち、係合手段１２が位置Ｌｏに位置している場合には、サンギヤ２１と大ギヤ３１ａ間、小ギヤ３１ｂと大ギヤ３２ａ間、小ギヤ３２ｂと第１リングギヤ３４間で駆動力が減速される。

上記の係合手段１２が位置Ｌｏに位置した場合の駆動力伝達経路において、第１段付ピニオン３１と第２段付ピニオン３２を、直列的に接続して、減速している。そして、遊星歯車機構３の第１段付ピニオン３１の大ギヤ３１ａ側に第２段付ピニオン３２の小ギヤ３２ｂを配置し、小ギヤ３１ｂ側に、大ギヤ３２ａを配置している。
これにより、第１段付ピニオン３１により駆動力が、車軸駆動装置１の右側にある小ギヤ３１ｂ側に伝達され、第２段付ピニオン３２により、駆動力が車軸駆動装置１の左側にある小ギヤ３２ｂ側に伝達される。
このため、遊星歯車機構３内において、駆動力を、複数の段付き歯車である第１段付ピニオン３１と第２段付ピニオン３２を利用し、その支軸３１ｃ、支軸３２ｃの延出方向において折り返すことができる。そして、駆動力を減速する減速経路を、車軸駆動装置１の左右方向で折返し、少ない空間を利用しながら、大きな減速比を得ることができる。

このように、係合手段１２の位置により、車軸駆動装置１の減速比が選択可能となる。係合手段１２を位置Ｈｉに位置させた場合には、車軸駆動装置１の減速比は小さくなり、速い回転速度を得られる。そして、係合手段１２を位置Ｌｏに位置させた場合には、車軸駆動装置１の減速比は大きくなり、高いトルクを得られる。

そして、係合手段１２が位置Ｈｉもしくは位置Ｌｏに位置している場合には、キャリア７に駆動力が伝達され、差動機構４に駆動力が伝達される。
キャリア７の回動により、デフケース４４が回動され、デフケース４４と一体的に設けられたリングギヤ４３が回動する。
リングギヤ４３の駆動力は、第１ピニオンギヤ４１を介して支持プレート６１に伝達され、第２ピニオンギヤ４２を介してギヤ５１に伝達される。
これにより、デフケース４４に入力された駆動力が、差動機構４を介して、第１車軸５と第２車軸６に伝達される。

しかし、係合手段１２が、位置選択手段１２ａにより位置Ｐに位置する場合には、リングギヤ４３がハウジングケース１１に対して固定される。これにより、キャリア７がハウジングケース１１に固定され、モーター駆動軸２からの駆動力は、差動機構４に伝達されない。
なお、係合手段１２が位置Ｐに位置している場合には、第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５がハウジングケース１１に固定されない。このため、第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５が空転することとなる。

上記の遊星歯車機構３において、第１段付ピニオン３１および第２段付ピニオン３２を限られた空間内において効率的に配置できるものである。
駆動力経路の下流側である第２段付ピニオン３２の小ギヤ３２ｂは、第１アウターピニオン３３を介して第１リングギヤ３４に接続している。第１アウターピニオン３３を介することで、第２段付ピニオン３２の配置上の自由度が大きくなり、第２段付ピニオン３２を大径化して、減速比を大きくできる。
また、第１リングギヤ３４を大きくし、遊星歯車機構３の減速比を大きくできる。

さらに、第２段付ピニオン３２の大ギヤ３２ａをモーター駆動軸２のサンギヤ２１とオフセットしているので、第２段付ピニオン３２を遊星歯車機構３の回動軸に対して、内側に配置できる。また、大ギヤ３２ａを大きくでき、減速比の大きい遊星歯車機構３を実現できる。
さらに、第１アウターピニオン３３の支軸３３ｃを、第２段付ピニオン３２の支軸３２ｃよりも外側に配置するので、第２段付ピニオン３２を遊星歯車機構３の回動軸側に寄せて配置できる。これにより、遊星歯車機構３の回動時のモーメントを小さくできる。また、キャリア７の回動時における振動を低減できる。

また、図３に示す様に、支軸３１ｃはキャリア７に両端を固定されており、支軸３１ｃに第１段付ピニオン３１が回動自在に挿篏されている。これにより、第１段付ピニオン３１が自転する場合にも、支軸３１ｃは自転しない。支軸３１ｃが自転しないため、第１段付ピニオン３１が自転する場合の質量に支軸３１ｃが含まれない。これにより、第１段付ピニオン３１の回転モーメントを低く抑えられる。
さらに、支軸３１ｃ内部には、潤滑油路３１ｄが設けられるため、支軸３１ｃの質量を低減し、支軸３１ｃが公転する際の回転モーメントが低くなる。
他の支軸３２ｃ，３３ｃ，３６ｃにおいても、支軸３１ｃと同様の構成をとるため、遊星歯車機構３における重要を軽減するとともに、各遊星歯車の回転モーメントが低減される。これにより、回転時にキャリア７に係る負荷が低減され、キャリア７に発生する歪が低減される。そして、キャリア７における遊星歯車の配置上のずれが低減され、騒音の発生が低減される。

また、第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５により騒音が低減される。
第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５の内側に、サンギヤ２１、第１段付ピニオン３１、第２段付ピニオン３２、第１アウターピニオン３３、および第２アウターピニオン３６が配置される。すなわち、遊星歯車機構３において、歯車の噛合う部位が、を第１リングギヤ３４および第２リングギヤ３５に覆われ、回動軸と直交する方向への騒音が低減される。

さらに、サンギヤ２１に第１段付ピニオン３１の大ギヤ３１ａを噛み合わせるので、駆動力伝達経路の上流側において、減速比を大きく取り、キャリア７の回転速度を低減する。これにより、キャリア７の回転速度を下げ、発生する振動の周波数を下げる。これにより、車軸駆動装置１の作動による振動において、高周波成分を低減できる。

また、第１リングギヤ３４と第２リングギヤ３５が隣接して配置されるので、係合手段１２の移動距離を短くなる。このため、係合手段１２を駆動するアクチュエータの作動距離を短くでき、係合手段１２を含めた車軸駆動装置１をコンパクトに構成できる。
さらに、減速比２０前後において、二段変速可能な車軸駆動装置１をコンパクトに構成できる。
なお、第１リングギヤ３４と第２リングギヤ３５の外径を同一とすることにより、係合手段１２を容易な形状により構成できる。

また、ベースプレート７０において、先端部７０ｅ間に、回動軸に対し外側に開放された空間を設け、第１段付ピニオン３１および第２段付ピニオン３２を配置している。これにより、先端部７０ｅ間を利用して、外側より第１段付ピニオン３１および第２段付ピニオン３２を組付けることができる。

そして、第２段付ピニオン３２の大ギヤ３２ａの軸心に対して、第１段付ピニオン３１の小ギヤ３１ｂと第２アウターピニオン３６が反対側に配置される。これにより、大ギヤ３２ａと小ギヤ３１ｂの噛合いによる影響の一部を、第２アウターピニオン３６と大ギヤ３２ａの噛合いにより相殺できる。そして、第２段付ピニオン３２のねじれを低減し、大ギヤ３２ａの噛合いによる騒音を低減できる。

第２アウターピニオン３６は、第１段付ピニオン３１と第２段付ピニオン３２の間で、車軸駆動装置１の左右方向視において、大ギヤ３１ａと重なる位置に配置される。これにより、遊星歯車機構３において、歯車間を利用し、第２アウターピニオン３６を配置するので、遊星歯車機構３をコンパクトに構成できる。

なお、本発明の実施の形態において、遊星歯車機構３を複数接続して減速することも可能である。例えば、キャリア７を差動機構４に接続せず、キャリア７の差動機構４側にキャリア７と一体的に回動するサンギヤを設ける。そして、このサンギヤに遊星歯車機構３の第１段付ピニオン３１を接続することにより、２つの遊星歯車機構３を用いて駆動力の減速が可能である。
そして、４つのリングギヤを有し、４段の変速が可能となる車軸駆動装置１を構成できる。

次に、遊星歯車機構３の潤滑および冷却について説明する。
キャリア７の回動により、車軸駆動装置１内に貯められた潤滑油が飛散する。飛散して、開口８５に到達した潤滑油は、環状油路９１ａに流入する。そして、キャリア７の回転による遠心力により、油路９１ｂ、油路９１ｃ、油路９１ｄ、および油路９１ｅに流入することとなる。
なお、開口８５より流入した潤滑油は、カバープレート８により油路９１ｂ、油路９１ｃ、油路９１ｄ、および油路９１ｅ以外に流出することなく、それぞれ、潤滑油路３３ｄ、潤滑油路３１ｄ、潤滑油路３２ｄ、および潤滑油路３６ｄに供給される。支軸内より歯車に潤滑油を確実に供給することにより、潤滑を得るとともに歯車を潤滑油で冷却できる。

これにより、サイドプレート９の表面形状により設けた油路とカバープレート８による簡便な構造により、遊星歯車機構３の潤滑機構を構成できる。遊星歯車機構３の第１段付ピニオン３１、第２段付ピニオン３２、第１アウターピニオン３３、および第２アウターピニオン３６に確実に潤滑油を供給できる。潤滑および冷却を行う潤滑油を確実に供給し、潤滑油により冷却する。このため、複雑な遊星歯車機構３においても、第１段付ピニオン３１、第２段付ピニオン３２、第１アウターピニオン３３、および第２アウターピニオン３６の過熱膨張を抑制できる。
また、第１アウターピニオン３３の支軸３３ｃに、支軸３３ｃの支持部材であるサイドプレート９の回動軸の近傍から直線的に設けられた油路９１ｂにより潤滑油を供給する。そして、第２アウターピニオン３６の支軸３６ｃにも同様に油路９１ｅにより潤滑油を供給する。このため、潤滑油の供給経路を短くでき、確実な潤滑油の供給を行うことができる。
さらに、カバープレート８を取り外すことにより、環状油路９１ａ、油路９１ｂ、油路９１ｃ、および油路９１ｄのメンテナンスを容易に行うことができる。

以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、第１車軸５（第１の車軸）と第２車軸６（第２の車軸）とに、差動機構４を介して駆動力を伝達する遊星歯車機構３を有する。遊星歯車機構３は、第１アウターピニオン３３（第１のプラネタリギヤ）および第２アウターピニオン３６（第２のプラネタリギヤ）、並びに、大小の歯車を一体に設けたプラネタリギヤである第１段付ピニオン３１（第１の段付きギヤ）および第２段付ピニオン３２（第２の段付きギヤ）を有する。そして、第１段付ピニオン３１の大ギヤ３１ａ（大側ギヤ）に、駆動力が入力されるものである。また、第１段付ピニオン３１の小ギヤ３１ｂ（小側ギヤ）は、第２段付ピニオン３２の大ギヤ３２ａ（大側ギヤ）と噛合うものである。また、第２段付ピニオン３２の小ギヤ３２ｂ（小側ギヤ）は、第１アウターピニオン３３を介して、第１リングギヤ３４（第１のインターナルギヤ）に接続される。第２段付ピニオン３２の大ギヤ３２ａは、第２アウターピニオン３６を介して、第２リングギヤ３５（第２のインターナルギヤ）に接続される。

これにより、２つのギヤを一体的に組み合わせた第２段付ピニオン３２を用いるので、遊星歯車機構３における部品点数が少なくなり、組み立て性が向上する。また、２つのギヤを一体的に組み合わせ、ねじり剛性の向上した第２段付ピニオン３２を用いるので、第２段付ピニオン３２が変形し難く、騒音が低減される。
第２段付ピニオン３２の位置に合わせて、第１アウターピニオン３３と第２アウターピニオン３６を配置して、第１リングギヤ３４と第２リングギヤ３５が接続される。これにより、第２段付ピニオン３２の配置上の自由度が向上する。
さらに、第１リングギヤ３４と第２リングギヤ３５の何れかを固定することにより、減速比を選択的に変更できる。これにより、コンパクトかつ減速比を変更可能な車軸駆動装置１を構成できる。
また、第１アウターピニオン３３を介して、第１リングギヤ３４に接続するので、第１リングギヤ３４を大径にして、遊星歯車機構３の減速比を向上できる。同様に、第２アウターピニオン３６を介して、第２リングギヤ３５に接続するので、遊星歯車機構３の減速比を向上できる。

また、第２段付ピニオン３２の小ギヤ３２ｂを、第１段付ピニオン３１の大ギヤ３１ａ側（大側ギヤ側）に配置し、駆動力の伝達を回動軸方向で、折り返している。
このため、車軸駆動装置１を、第１車軸５の延出方向において、短く構成するとともに、２つの段付ピニオン（３１，３２）により、大きな減速比を得ることができる。

また、第１リングギヤ３４もしくは、第２リングギヤ３５に選択的に係合して、車軸駆動装置１の本体（車軸駆動装置本体）に対して、第１リングギヤ３４もしくは、第２リングギヤ３５を固定する係合手段１２を有する。
このため、係合手段１２により、遊星歯車機構の減速比を選択的に変更できる。そして、コンパクトかつ、２段変速可能な車軸駆動装置１を提供できる。

また、前記遊星歯車機構３の第１アウターピニオン３３の支軸３３ｃおよび第２アウターピニオン３６の支軸３６ｃを支持するサイドプレート９に環状油路９１ａ、油路９１ｂおよび油路９１ｅを設けている。環状油路９１ａ、油路９１ｂおよび油路９１ｅは、サイドプレート９において、第１アウターピニオン３３および第２アウターピニオン３６が配置される側の反対側に設けられている。そして、油路９１ｂと支軸３３ｃ内の潤滑油路３３ｄが接続されている。また、油路９１ｅと支軸３６ｃ内の潤滑油路３６ｄとが接続されている。
これにより、簡単な構成により、第１アウターピニオン３３および第２アウターピニオン３６に潤滑油を供給できる。そして、潤滑油により、第１アウターピニオン３３および第２アウターピニオン３６を冷却し、熱膨張による組付け精度の低下を抑制し、騒音を低減できる。また、支軸３３ｃ内に潤滑油が導入されるので、第１アウターピニオン３３に潤滑油を供給することが容易となる。また、同様に第２アウターピニオン３６への潤滑油の供給も容易となる。

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。

１ 車軸駆動装置
２ モーター駆動軸
３ 遊星歯車機構
４ 差動機構
５ 第１車軸
６ 第２車軸
７ キャリア
９ サイドプレート
１１ ハウジングケース
３１ 第１段付ピニオン
３１ａ 大ギヤ
３１ｂ 小ギヤ
３２ 第２段付ピニオン
３２ａ 大ギヤ
３２ｂ 小ギヤ
３３ 第１アウターピニオン
３４ 第１リングギヤ
３５ 第２リングギヤ
３６ 第２アウターピニオン
４４ デフケース

Claims (4)

1. 第１の車軸と第２の車軸とに、差動機構を介して駆動力を伝達する遊星歯車機構を有し、
   前記遊星歯車機構は、第１のプラネタリギヤおよび第２のプラネタリギヤ、並びに、大小のギヤを一体に設けたプラネタリギヤである第１の段付きギヤおよび第２の段付きギヤを有し、
   前記第１の段付きギヤの大側ギヤに、駆動力が入力されるものであり、
   前記第１の段付きギヤの小側ギヤは、前記第２の段付きギヤの大側ギヤと噛合うものであり、
   前記第２の段付きギヤの小側ギヤは、前記第１のプラネタリギヤを介して、第１のインターナルギヤに接続され、
   前記第２の段付きギヤの大側ギヤは、前記第２のプラネタリギヤを介して、第２のインターナルギヤに接続されることを特徴とする車軸駆動装置。
2. 前記第２の段付きギヤの小側ギヤを、前記第１の段付きギヤの大側ギヤ側に配置し、駆動力の伝達を回動軸方向で、折り返すことを特徴とする請求項１に記載の車軸駆動装置。
3. 前記第１のインターナルギヤもしくは、前記第２のインターナルギヤに選択的に係合して、車軸駆動装置本体に対して、前記第１のインターナルギヤもしくは、前記第２のインターナルギヤを固定する係合手段を有することを特徴とする請求項１もしくは２に記載の車軸駆動装置。
4. 前記第１のプラネタリギヤおよび前記第２のプラネタリギヤ、並びに、前記第１の段付きギヤおよび前記第２の段付きギヤのそれぞれを支持する支軸を保持する支持部材に油路を設け、
   該油路を前記支軸が配置される側の反対側に設けるものとし、
   前記支持部材の前記油路と前記支軸内の油路とを接続したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の車軸駆動装置。
   

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