JP7598846B2 - 駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動装置に関する。

脱炭素及び自動運転社会へ向けて自動車の電動化が進んでいる。電動化する自動車の駆動装置としてモータとインバータと減速機とを一体にしたｅＡｘｌｅの開発が加速している。ｅＡｘｌｅでは、回転速度を上げて減速機でトルクを増大する。これにより、モータの小型化と出力向上とが可能である。このため、ｅＡｘｌｅの開発では、モータの超高速化が進められている。

これまでの一般的なアプローチであるモータの超高速化によるｅＡｘｌｅの高出力化は、モータと軸受とギヤとの回転速度の制限から限界が見えて来ている。そして、従来のｅＡｘｌｅでは、ドライブシャフトの位置と車両地上高とに制限があり、モータの大径化が図れない。

そこで、特許文献１に開示されるように、大径化したモータを車載するために、モータを平置きする技術がある。

特開２０１９－１２２２２６号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、モータの駆動力を伝達するディファレンシャル装置（分配機構）の直上にモータが平置きされている。このため、駆動装置の高さが高くなり、駆動装置の重心が高くなり、駆動装置の設置位置が制限されるという課題があった。

本発明は、設置位置の自由度を高めることが可能な駆動装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様による駆動装置は、円筒状のステータと、前記ステータと径方向にて対向する円筒状のロータと、前記ステータと前記ロータとを格納するステータハウジングと、を有するモータと、前記モータの回転軸上に配置され、前記モータの駆動力が伝達される傘歯車と、前記傘歯車と噛み合うリングギヤと、前記傘歯車及び前記リングギヤを介して前記モータの駆動力を伝達する分配機構と、前記分配機構を格納し、前記リングギヤの駆動力を前記分配機構に伝達するデフケースと、を備え、前記分配機構は、前記ロータの径方向内周側であって、前記分配機構の少なくとも一部が前記ステータハウジングの外周下面と径方向で重なる位置に配置されている。

本発明によれば、駆動装置の設置位置の自由度を高めることができる。

図１は、第１実施形態に係る駆動装置を搭載した車両を示す構成図である。 図２は、第１実施形態に係る駆動装置を示す部品分解斜視図である。 図３は、第１実施形態に係るモータを分解した駆動装置を示す部品分解斜視図である。 図４は、第１実施形態に係る駆動装置を示す縦断面にて半分にした斜視図である。 図５は、第１実施形態に係る駆動装置を示す縦断面図である。 図６は、第１実施形態に係る駆動装置を斜め下から見て示す斜視図である。 図７は、第１実施形態に係る駆動装置の一部を図６のＰ部を拡大して示す斜視図である。 図８は、第２実施形態に係る駆動装置を示す縦断面にて半分にした斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態が説明されている。ただし、本発明は、下記の実施形態に限定解釈されるものではなく、公知の他の構成要素を組み合わせて本発明の技術思想を実現してもよい。なお、各図において同一要素については同一の符号が記載され、重複する説明が省略される。また、各図においてＵ方向が上方向であり、Ｄ方向が下方向であり、Ｆ方向が正面方向であり、Ｂ方向が背面方向であり、Ｒ方向が右方向であり、Ｌ方向が左方向である。

＜第１実施形態＞
＜車両１００の全体構成＞
図１は、第１実施形態に係る駆動装置１を搭載した車両１００を示す構成図である。

車両１００は、中央に配置された駆動装置１と、駆動装置１を搭載した車台１０１と、駆動装置１を車台１０１に固定する支持部材１０２と、車両１００の正面方向Ｆに配置された前輪である車輪１０３と、車両１００の背面方向Ｂに配置された後輪である車輪１０４と、駆動装置１に電力を供給するバッテリ１０５と、を備える。

駆動装置１は、車両１００の正面方向Ｆの車輪１０３の間のエンジンルームに格納されている。駆動装置１は、ドライブシャフト１０６を介して車輪１０３に接続されている。

ドライブシャフト１０６は、デフサイドギヤとホイールとを連結する。ドライブシャフト１０６は、右方向Ｒ及び左方向Ｌに伸びている。サスペンションが可動のため、ドライブシャフト１０６とホイールとの間に等速ジョイントを２つ設けている。ここでは、ドライブシャフト１０６は、駆動装置１から１つ目の等速ジョイントまでの部分と定義する。

なお、駆動装置１は、車両１００の背面方向Ｂの車輪１０４の間に格納して車輪１０４を駆動してもよいし、２つ搭載して車輪１０３の間と車輪１０４の間とにそれぞれ配置して４輪駆動としてもよい。

＜駆動装置１＞
図２は、第１実施形態に係る駆動装置１を示す部品分解斜視図である。図３は、第１実施形態に係るモータ２を分解した駆動装置１を示す部品分解斜視図である。図４は、第１実施形態に係る駆動装置１を示す縦断面にて半分にした斜視図である。図５は、第１実施形態に係る駆動装置１を示す縦断面図である。

駆動装置１は、モータ２と、インバータ３と、傘歯車４と、リングギヤ５と、分配機構６と、デフケース７と、デフ筐体８と、を備える。

＜モータ２＞
モータ２は、ロータコア２６ａを有するロータ２４と、ステータコアおよびステータコアに装着されるコイルを有するステータ２３と、ロータ２４の内周側に固定されロータ２４とともに回転するロータシャフト２６ｂと、ロータシャフト２６ｂと後述する傘歯車４の歯車軸４１とを接続する接続部２２と、これらの部材を格納するステータハウジング２５と、を有する。

＜インバータ３＞
インバータ３は、バッテリ１０５から供給される直流の電力を交流の電力へと変換してモータ２に供給する。

＜傘歯車４＞
傘歯車４は、モータ２の回転軸（回転中心軸Ｏ）上に配置され、ロータシャフト２６ｂに接続される接続部２２を介してモータ２の駆動力が伝達される。詳しくは、傘歯車４は、歯車軸４１の軸方向下端部に設けられ、ロータ２４の回転駆動力が伝達される。

傘歯車４は、ロータ２４に対して接続部２２及びロータシャフト２６ｂを介して繋がっている。傘歯車４は、リングギヤ５に対して小さいサイズであり、減速ギヤも兼ねている。

なお、傘歯車４には、リングギヤ５に対して同歯数であり、歯先が回転中心に対して４５°の減速比１：１のマイタ傘歯車を使用してもよい。しかし、マイタ傘歯車を使用すると、傘歯車４とリングギヤ５との合計質量が大きくなる。このため、傘歯車４は、適切なサイズの傘歯車４とリングギヤ５との組合せで用いられる。

傘歯車４には、歯先の形状で分類して、曲がり歯傘歯車（スパイラルベベルギヤ）と、すぐ歯傘歯車（ストレートベベルギヤ）と、がある。

曲がり歯傘歯車は、歯先が曲線を描き、製作が難しいが噛み合い率がより上昇するために振動と騒音との発生が抑えられる。ただし、曲がり歯傘歯車は、軸方向にスラスト荷重が生じるため、使用時に注意が必要である。

すぐ歯傘歯車は、スラスト荷重が小さく、スラスト荷重の方向も常に遠ざかる方向に限定される。このため、すぐ歯傘歯車では、軸受構造を簡素化できる利点がある。

第１実施形態では、傘歯車４に曲がり歯傘歯車を用いている。しかし、傘歯車４の歯先形状が限定されるものではない。

＜歯車軸４１＞
歯車軸４１は、上方向Ｕ及び下方向Ｄに向かう縦方向である軸方向に伸びている。歯車軸４１は、円柱部材である。歯車軸４１の下方向Ｄの下端部には、傘歯車４が固定されている。

＜リングギヤ５＞
リングギヤ５は、回転中心をモータ２の径方向に向けて配置されている。リングギヤ５は、デフケース７に固定され、傘歯車４と噛み合う。

リングギヤ５は、回転中心を歯車軸４１側である左方向Ｌ、すなわちモータ２の内径方向に向けて配置されている。リングギヤ５は、左方向Ｌを向いて所定のテーパ角度でギヤ歯を有するギヤ歯面部５１と、ギヤ歯面部５１のドライブシャフト１０６の方向を向いた内周面部５２と、を有する。内周面部５２は、デフケース７に連結されている。

＜分配機構６＞
分配機構６は、傘歯車４及びリングギヤ５を介してモータ２の駆動力をドライブシャフト１０６に伝達する。分配機構６とリングギヤ５とは、モータ２の回転軸（回転中心軸Ｏ）を中心として対向配置されている。

分配機構６は、モータ２から１つの軸で伝達されるトルクを、ドライブシャフト１０６の２つの駆動軸に均等に配分する機構である。車両１００のコーナーリング中の車輪１０３は、内輪と外輪とで旋回半径に差ができる。このため、外輪が内輪よりも移動距離が長くなり、回転速度も大きくなる。分配機構６は、左右の車輪１０３に回転速度差を与えながら（差動ともいう）、同じトルクがどちらの車輪１０３にも伝達されるようにする。

一般的なベベルギヤ式分配機構は、ファイナルドライブギヤ（傘歯車４）と、リングギヤ５（ファイナルドリブンギヤ）と、デフケース７と、デフサイドギヤと、デフピニオンと、デフピニオンシャフトと、から構成されている。モータ２の動力発生源からの駆動力は、ファイナルドライブギヤを用いてデフケース７と一体化されたリングギヤ５に伝達され、デフケース７ごとデフピニオンとデフピニオンシャフトとが回転し、ドライブシャフト１０６に連結されたデフサイドギヤを回すことでドライブシャフト１０６に伝わる。

デフピニオンは、デフケース７とともに公転する以外に、自転することができる。デフピニオンは、直進状態で左右の駆動輪が路面から受ける抵抗が等しい場合には、デフケース７とともにデフピニオンが公転することにより、デフサイドギヤに駆動力を伝達する。この時には、デフピニオンは、自転しない。

デフピニオンは、左右の車輪１０３が路面から受ける抵抗に差が出てくると、公転しながら自転もする。デフピニオンの自転により、左右のデフサイドギヤに回転速度差が生じるため、左右の車輪１０３の回転速度差が吸収される。

＜デフケース７＞
デフケース７は、分配機構６を格納し、リングギヤ５の駆動力を分配機構６に伝達する。分配機構６とリングギヤ５とは、モータ２の回転軸（回転中心軸Ｏ）を挟んで配置されている。デフケース７は、分配機構６と２つのドライブシャフト１０６とを囲った筒状部材である。

デフケース７は、大筒部７１と、小筒部７２と、を有する。大筒部７１は、筒状部材であり、分配機構６を覆っている。小筒部７２は、大筒部７１よりも小径な筒状部材であり、リングギヤ５の歯の無い内周面部５２と大筒部７１とを連結している。これにより、傘歯車４は、リングギヤ５と大筒部７１と小筒部７２とで囲まれる空間に配置されている。

＜デフ筐体８＞
デフ筐体８は、上方向Ｕであるモータ軸方向上側が開口し、デフケース７を覆う。デフ筐体８の開口は、ステータハウジング２５に覆われている。

＜モータ２の詳細＞
＜接続部２２＞
接続部２２は、ロータ２４の軸方向中央にて、歯車軸４１とロータ２４とを接続する。接続部２２は、円盤状であり、その中心には孔部が形成されている。接続部２２は、内径端部にて孔部に通された歯車軸４１と繋がっている。

接続部２２は、ロータシャフト２６ｂとともに金属や炭素繊維複合樹脂等の変形し難い材料（ヤング率が大きい材料）で製作する。接続部２２は、円盤形状にすることによって径方向の剛性を高めて径方向変形を防ぐためのリブの機能を有するとともに回転伝達の機能も有する。

＜ステータ２３＞
ステータ２３は、正面方向Ｆ、背面方向Ｂ、右方向Ｒ及び左方向Ｌを含む横方向である径方向に軸方向よりも長い円筒状である。

ステータ２３は、電磁鋼板を積層して製作する。ステータ２３は、大径円筒形状になるため、分割コアにした方が材料の歩留りはよい。しかし、ステータ２３は、大トルクに耐えるための支持構造の検討が難しい。一体型コアでは、単独で考えると材料の歩留りが悪いが、ステータコア内周部の円盤残部からロータ２４や他製品のコアを打抜くことで歩留り向上が図れる。ステータ２３は、円筒に繋がっていた方が剛性も高いので構造設計が分割コアに比べると容易である。ステータ２３は、集中巻でも分割巻でもよいが、大径であり分割巻だとコイル長が長くなるので集中巻の方が有利である。

＜ロータ２４＞
ロータ２４は、ステータ２３と径方向にて対向する円筒状の部材である。ロータ２４は、ステータ２３よりも内周側に配置されている。つまり、ロータ２４は、ステータ２３の内径側に配置され、ステータ２３に対向する円筒状の部材である。

ロータ２４は、円筒状のロータコア２６ａと、ロータコア２６ａの周方向に配列された複数の磁極部と、を有する。ロータ２４は、ステータ２３と同様に電磁鋼板を積層して製作する。ロータ２４は、大径円筒形状になるため、分割コアにした方が材料の歩留りはよい。しかし、ロータ２４は、大トルクに耐えるための支持構造の検討が難しい。ロータ２４は、ステータ２３の内周側に配置されるインナーロータのものであるが、アウターロータでもよい。また、ロータ２４は、誘導モータでも永久磁石モータでもよく、ロータ２４のタイプが限定されない。ここでのロータ２４は、永久磁石同期モータである。

＜ステータハウジング２５＞
ステータハウジング２５は、ステータ２３とロータ２４とを格納する。詳しくは、ステータハウジング２５は、歯車軸４１とステータ２３とロータ２４と接続部２２とを格納するとともに歯車軸４１の軸方向下端部を下方向Ｄに突出させている。ステータハウジング２５は、縦断面Ｈ形状である。

ステータハウジング２５は、上半体２５ａと、下半体２５ｂと、から構成されている。上半体２５ａは、ステータ２３及びロータ２４を保持する上方向Ｕに開口した箱体状の下半体２５ｂに覆い被さる蓋状の部材である。下半体２５ｂは、ステータ２３及びロータ２４を保持するために、軸方向上端部をステータ２３及びロータ２４の軸方向上端部よりも高く形成されている。

ステータハウジング２５の外周下面２５ｃは、モータ２の回転軸（回転中心軸Ｏ）に直交する方向から見たときに、分配機構６の少なくとも一部と重なる位置に配置されている。ステータハウジング２５の外周下面２５ｃとは、ステータハウジング２５において最も下側（ドライブシャフト１０６側）に位置する面のことを指す。

ステータハウジング２５は、ステータ２３、ロータ２４及び軸受等を支持し、車台１０１と取合う筐体である。ステータハウジング２５の下面には、上方に窪む第１凹部２７ａが形成される。この第１凹部２７ａにデフケース７を格納することにより、駆動装置１全体の背高が低減される。ステータハウジング２５の上面には、下方に窪む第２凹部２７ｂが形成される。この第２凹部２７ｂにインバータ３等の電気部品が格納される。円筒状のステータ２３がコア単体では径方向に変形してしまうので、ステータハウジング２５には、ステータ２３の変形を抑える剛性が必要である。

ステータハウジング２５は、軽量化のためにアルミニウムやマグネシウム合金等の軽金属を使用するのが望ましい。ステータハウジング２５にリブ等の補強材を設けて剛性を高める構造では、比強度（単位重量当たりの強度）が高いアルミニウム等と相性がよい。

ステータハウジング２５は、空冷でもよいが、高出力密度化のため、ステータハウジング２５の内部に液状冷媒の流路を備える。ステータハウジング２５は、鉱物油やＡＴＦ等の液状冷媒でモータ２を冷却し、モータ２冷却後の液状冷媒を分配機構６にも流して各種ギヤを冷却する構成である。

＜ロータコア２６ａ＞
ロータコア２６ａは、正面方向Ｆ、背面方向Ｂ、右方向Ｒ及び左方向Ｌを含む横方向である径方向に軸方向よりも長い円筒状である。ロータコア２６ａは、電磁鋼板を積層して製作する。ロータコア２６ａは、上下に延びる中心軸に直交する方向に広がる磁性体のコアプレートが、軸方向に複数積層されている。

＜ロータシャフト２６ｂ＞
ロータシャフト２６ｂは、ロータ２４を支持し、ステータハウジング２５に軸受３０を介して回転支持される。ロータシャフト２６ｂは、円筒状の部材である。ロータシャフト２６ｂは、軸方向に伸びている。ロータシャフト２６ｂは、ロータコア２６ａを内周側から保持している。ロータシャフト２６ｂの軸方向中央には、接続部２２が接続されている。

ロータシャフト２６ｂの内径は、傘歯車４の外径よりも大きい。ロータシャフト２６ｂと傘歯車４との少なくとも一部は、横方向である径方向に重なる位置に配置されている。

ロータシャフト２６ｂは、ロータ２４の回転支持用の軸受３０を備える回転体と定義する。図示する例では、軸受３０は、ロータコア２６ａの上側と下側に設けられているが、ロータコア２６ａの上側と下側の一方にのみ設けることとしてもよい。ロータシャフト２６ｂは、接続部２２を介して上述した傘歯車４の歯車軸４１に接続される。ロータシャフト２６ｂの材質は、シャフトに用いられることが多い炭素鋼又はＳＵＳ等の他、サイズによってはアルミニウム等の軽金属でもよい。

ロータ２４は、大径円筒形状であるため、径方向の変形を防ぐために径方向に伸びるリブが必要である。ロータシャフト２６ｂは、回転伝達の機能と径方向変形を防ぐためのリブの機能とを有する。ロータ２４は、ロータコア２６ａとロータシャフト２６ｂとを連結したり、ロータコア２６ａの径方向の変形抑止のためにもロータコア２６ａをアルミニウム等で製作したロータシャフト２６ｂに取り付けたりするのがよい。

＜第１凹部２７ａ及び第２凹部２７ｂ＞
ステータハウジング２５の軸方向両側におけるロータ２４よりも径方向内周側には、軸方向に凹んだ一対の第１凹部２７ａ及び第２凹部２７ｂが形成されている。

一対の第１凹部２７ａ及び第２凹部２７ｂのうちの一方の第１凹部２７ａは、ステータハウジング２５の軸方向下側にて、Ｈ形状の断面を呈するロータシャフト２６ｂ及び接続部２２に合わせてステータハウジング２５の下面を上方向Ｕに凹ませて形成されている。第１凹部２７ａには、分配機構６が配置されている。詳しくは、第１凹部２７ａには、傘歯車４とリングギヤ５の一部と分配機構６の一部とデフケース７の一部とが格納されている。

一対の第１凹部２７ａ及び第２凹部２７ｂのうちの他方の第２凹部２７ｂは、ステータハウジング２５の軸方向上側にて、Ｈ形状の断面を呈するロータシャフト２６ｂ及び接続部２２に合わせてステータハウジング２５の上面を下方向Ｄに凹ませて形成されている。第２凹部２７ｂには、インバータ３が配置されている。詳しくは、第２凹部２７ｂには、インバータ３が第２凹部２７ｂ内に完全に格納されている。第２凹部２７ｂの軸方向深さの途中には、歯車軸４１の軸方向上端部が突出している。

＜レゾルバ２８＞
レゾルバ２８は、歯車軸４１の軸方向上端部の周りにて、回転角度を検出する。レゾルバ２８は、ステータとロータから構成されている。レゾルバ２８のステータは、ハウジング２５に固定されている。レゾルバ２８のロータは、歯車軸４１に固定されている。

＜リブ２９＞
図６は、第１実施形態に係る駆動装置１を斜め下から見て示す斜視図である。図７は、第１実施形態に係る駆動装置１の一部を図６のＰ部を拡大して示す斜視図である。

リブ２９は、第１凹部２７ａ及び第２凹部２７ｂに設けられる。リブ２９は、モータ２の回転軸（回転中心軸Ｏ）を中心に径方向に伸びて放射状に複数設けられている。径方向に伸びたリブ２９の途中には、円筒状のリブ２９も設けられている。

リブ２９は、リブ高が高いほど剛性が上がる。このため、リブ２９は、なるべく深く掘り込まれた第１凹部２７ａ及び第２凹部２７ｂ内に高いリブ高で形成されることが強度の観点でも重要である。リブ２９は、表面から放熱するため、多数設けられている。

＜第１実施形態の効果＞
第１実施形態によれば、分配機構６の一部をモータ２内に埋め込むことができる。これにより、駆動装置１の高さ、重心を低くすることができるので、駆動装置１の設置位置の自由度を高めることができる。第１実施形態によれば、車室空間を拡大することができ、駆動装置１を車両１００の前輪だけでなく後輪にも搭載できる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態では、上記実施形態と同様の説明が同じ符号を付して省略される。図８は、第２実施形態に係る駆動装置１を示す縦断面にて半分にした斜視図である。

リングギヤ５は、デフケース７に直接締結されている。このため、リングギヤ５と分配機構６とは、モータ２の回転軸（回転中心軸Ｏ）に対して片側に径方向に並んで配置されている。

リングギヤ５は、回転中心をモータ２の回転軸（回転中心軸Ｏ）側である右方向Ｒの内径方向に向けて配置されている。リングギヤ５は、右方向Ｒを向いて所定のテーパ角度でギヤ歯を有するギヤ歯面部５１と、ギヤ歯面部５１に対して左方向Ｌ側に設けられた径方向背面部５３と、を有する。径方向背面部５３は、リングギヤ５の歯が無く、大筒部７１に連結されている。

デフケース７の大筒部７１は、リングギヤ５の歯の無い径方向背面部５３に連結されるとともに分配機構６を覆っている。

＜第２実施形態の効果＞
第２実施形態によれば、従来のデフケース７をそのまま使用することができる。また、駆動装置１の部品点数を低減することができる。

＜効果＞
（Ａ）駆動装置１は、モータ２を備える。モータ２は、円筒状のステータ２３を有する。モータ２は、ステータ２３と径方向にて対向する円筒状のロータ２４を有する。モータ２は、ステータ２３とロータ２４とを格納するステータハウジング２５を有する。駆動装置１は、モータ２の回転軸（回転中心軸Ｏ）上に配置され、モータ２の駆動力が伝達される傘歯車４を備える。駆動装置１は、傘歯車４を介してモータ２の駆動力を伝達する分配機構６を備える。分配機構６の少なくとも一部は、ステータハウジング２５の外周下面２５ｃと重なる位置に配置されている。

この構成では、分配機構６をモータ２の回転軸（回転中心軸Ｏ）からずらして配置することにより、分配機構６の一部をモータ２内に埋め込むことができる。これにより、駆動装置１の高さ、重心を低くすることができるので、駆動装置１の設置位置の自由度を高めることができる。上記実施形態によれば、車室空間を拡大することができ、駆動装置１を車両１００の前輪だけでなく後輪にも搭載できる。

（Ｂ）駆動装置１は、モータ２を備える。モータ２は、円筒状のステータ２３を有する。モータ２は、ステータ２３と径方向にて対向する円筒状のロータ２４を有する。モータ２は、ステータ２３とロータ２４とを格納するステータハウジング２５を有する。モータ２は、ロータ２４を支持し、ステータハウジング２５に軸受３０を介して回転支持される円筒状のロータシャフト２６ｂを有する。駆動装置１は、モータ２の回転軸（回転中心軸Ｏ）上に配置され、ロータシャフト２６ｂに接続される接続部２２を介してモータ２の駆動力が伝達される傘歯車４を備える。駆動装置１は、傘歯車４を介してモータ２の駆動力を伝達する分配機構６を備える。ロータシャフト２６ｂの内径は、傘歯車４の外径よりも大きい。ロータシャフト２６ｂと傘歯車４との少なくとも一部は、径方向に重なる位置に配置されている。

モータ２の磁気回路を大径化すると、内周部に空間を設け易い。しかし、特許文献１に記載の技術では、円柱状のロータシャフトの軸方向両端部の２つの軸受と傘歯車とロータの側板が軸方向に直列に並ぶため、モータの軸長の短縮が困難である。これに対して、本実施形態の構成では、ロータシャフト２６ｂが、傘歯車４よりも大きい内径を有する円筒状とされ、傘歯車４がロータシャフト２６ｂと径方向に重なる位置に配置される。したがって、分配機構６の一部をモータ２内に埋め込むことができる。これにより、駆動装置１の高さ、重心を低くすることができるので、駆動装置１の設置位置の自由度を高めることができる。本実施形態によれば、車室空間を拡大することができ、駆動装置１を車両１００の前輪だけでなく後輪にも搭載できる。

（Ｃ）駆動装置１は、傘歯車４と噛み合うリングギヤ５を備える。駆動装置１は、分配機構６を格納し、リングギヤ５の駆動力を分配機構６に伝達するデフケース７を備える。リングギヤ５と分配機構６とは、モータ２の回転軸（回転中心軸Ｏ）を挟んで配置されている。

この構成では、モータ２の回転軸（回転中心軸Ｏ）と分配機構６との間にリングギヤ５が配置される場合に比べて、分配機構６をモータ２の回転軸（回転中心軸Ｏ）に近づけて配置できる。その結果、分配機構６に接続される左右のドライブシャフト１０６の長さを近似する長さにすることができる。

（Ｄ）駆動装置１は、傘歯車４と噛み合うリングギヤ５を備える。駆動装置１は、分配機構６を格納し、リングギヤ５の駆動力を分配機構６に伝達するデフケース７を備える。リングギヤ５は、デフケース７に直接締結されている。

この構成では、従来のデフケース７をそのまま使用することができる。また、駆動装置１の部品点数を低減することができる。

（Ｅ）ロータ２４は、ステータ２３よりも内周側に配置されている。

ロータ２４がステータ２３よりも外周側に配置されるアウターロータ型のモータでは、ステータの軸方向の一方側に、ロータと傘歯車とを接続する接続部を配置する必要がある。これに対して、本実施形態に係るモータ２は、ロータ２４がステータ２３よりも内周側に配置されるインナーロータ型のモータであり、ロータ２４と傘歯車４とを接続する接続部２２をロータ２４の内周側に配置することができる。これにより、モータ２の軸長を短くすることができる。なお、一般的に、インナーロータ型のモータに比べて、アウターロータ型のモータの方がトルクを出しやすいが、インナーロータ型のモータであってもステータを扁平形状に形成することにより、アウターロータ型のモータとほぼ変わらない出力密度を得ることができる。

（Ｆ）ステータハウジング２５の軸方向両側におけるロータ２４よりも径方向内周側には、軸方向に凹んだ一対の第１凹部２７ａ及び第２凹部２７ｂが形成されている。

モータが大径薄型化されると、剛性確保のためにリブが必要になる。ステータハウジングに凹部を設けることなく、ステータハウジングの外側にリブを設ける場合、モータの軸長が長くなる。これに対して、本実施形態に係る駆動装置１では、ステータハウジング２５の軸方向両側に一対の第１凹部２７ａ及び第２凹部２７ｂが形成されている。このため、一対の第１凹部２７ａ及び第２凹部２７ｂ内にリブ２９を設けることにより、モータ２の軸長が長くなることを防止しつつ、モータ２の剛性を向上することができる。

（Ｇ）駆動装置１は、インバータ３を備える。一対の第１凹部２７ａ及び第２凹部２７ｂのうちの一方の第１凹部２７ａには、分配機構６が配置されている。一対の第１凹部２７ａ及び第２凹部２７ｂのうちの他方の第２凹部２７ｂには、インバータ３が配置されている。

この構成では、駆動装置１の高さの増大を招くことなくモータ２とインバータ３との一体化が可能である。また、モータ２とインバータ３とを接続する３相線（Ｕ・Ｖ・Ｗ）の配線長を短くすることができる。さらに、ステータハウジング２５をインバータ３の筐体として構成することにより、部品点数が削減され、駆動装置１全体の軽量化が可能である。

（Ｈ）駆動装置１は、モータ２を備える。モータ２は、縦方向である軸方向に伸びる歯車軸４１を有する。モータ２は、横方向である径方向に軸方向よりも長い円筒状のステータ２３を有する。モータ２は、ステータ２３の内径側に配置され、ステータ２３に対向する円筒状のロータ２４を有する。モータ２は、ロータ２４の軸方向中央にて、歯車軸４１とロータ２４とを接続する円盤状の接続部２２を有する。モータ２は、歯車軸４１とステータ２３とロータ２４と接続部２２とを格納するとともに歯車軸４１の軸方向下端部を突出させたステータハウジング２５を有する。駆動装置１は、歯車軸４１の軸方向下端部に設けられ、ロータ２４の駆動力が伝達される傘歯車４を備える。駆動装置１は、傘歯車４と噛み合うリングギヤ５を備える。駆動装置１は、傘歯車４及びリングギヤ５を介してモータ２の駆動力を伝達する分配機構６を備える。駆動装置１は、分配機構６を格納し、リングギヤ５の駆動力を分配機構６に伝達するデフケース７を備える。ステータハウジング２５の軸方向下側には、ステータハウジング２５内のロータ２４及び接続部２２に合わせてステータハウジング２５の軸方向下側を上方向Ｕに凹ませた第１凹部２７ａが形成されている。第１凹部２７ａには、傘歯車４とリングギヤ５の一部と分配機構６の一部とデフケース７の一部とが格納されている。

この構成では、ステータハウジング２５の下面に形成された第１凹部２７ａ内に傘歯車４とリングギヤ５の一部と分配機構６の一部とデフケース７の一部が格納されて埋め込むことができる。これにより、駆動装置１の高さ、重心を低くすることができるので、駆動装置１の設置位置の自由度を高めることができる。本実施形態によれば、車室空間を拡大することができ、駆動装置１を車両１００の前輪だけでなく後輪にも搭載できる。

（Ｉ）リングギヤ５と分配機構６とは、モータ２の回転軸（回転中心軸Ｏ）を中心として対向配置されている。リングギヤ５は、回転中心を径方向に向けて配置されている。デフケース７は、分配機構６を覆う大筒部７１と、大筒部７１よりも小径であってリングギヤ５の歯の無い内周面部５２と大筒部７１とを連結する小筒部７２と、を有する。

この構成では、リングギヤ５とデフケース７とがモータ２の回転軸（回転中心軸Ｏ）を挟んで配置されることにより、デフケース７が車両１００のセンターにより近づけて配置でき、分配機構６から伸びる左右のドライブシャフト１０６が近似する長さに設けられる。また、デフケース７がリングギヤ５の歯の無い内周面部５２と大筒部７１とを連結する小筒部７２を有するので、デフケース７を上方向Ｕと下方向Ｄとに向かう軸方向に大型化せずに歯車軸４１の軸方向下端部に設けられた傘歯車４を跨げる。

（Ｊ）傘歯車４は、リングギヤ５と大筒部７１と小筒部７２とで囲まれる空間に配置されている。

この構成では、傘歯車４がステータハウジング２５から突出しても、リングギヤ５と大筒部７１と小筒部７２とで囲まれる第１凹部２７ａ内の空間に配置される。これにより、傘歯車４がモータ２内に埋め込める。また、傘歯車４と小筒部７２とが軸方向に並んでも、駆動装置１の全体が軸方向に高くならない。

（Ｋ）リングギヤ５と分配機構６とは、モータ２の回転軸（回転中心軸Ｏ）に対して片側に径方向に並んで配置されている。リングギヤ５は、回転中心を径方向に向けて配置されている。デフケース７は、リングギヤ５の歯の無い径方向背面部５３と連結されるとともに分配機構６を覆う大筒部７１を有する。

この構成では、リングギヤ５がデフケース７に直接締結されることにより、従来のデフケース７をそのまま使用することができる。また、駆動装置１の部品点数を低減することができる。

（Ｌ）駆動装置１は、軸方向上側が開口し、デフケース７を覆うデフ筐体８を備える。デフ筐体８の開口は、ステータハウジング２５に覆われている。

この構成では、ステータハウジング２５がデフ筐体８を兼ねる。このため、部品点数が削減され、駆動装置１の全体が軽量化できる。

（Ｍ）ステータハウジング２５の軸方向上側には、ステータハウジング２５内のロータ２４及び接続部２２に合わせてステータハウジング２５の軸方向上側を下方向Ｄに凹ませた第２凹部２７ｂが形成されている。第２凹部２７ｂには、インバータ３が格納されている。

この構成では、高さの増大を招くことなくモータ２とインバータ３とが一体化できる。また、モータ２とインバータ３とを接続する３相線（Ｕ・Ｖ・Ｗ）の配線長が短くできる。そして、ステータハウジング２５がインバータ３の筐体を兼ねる。このため、部品点数が削減され、駆動装置１の全体が軽量化できる。

（Ｎ）歯車軸４１の軸方向上端部は、第２凹部２７ｂの軸方向深さの途中まで突出している。駆動装置１は、ステータとロータから構成され、ステータがハウジング２５に固定され、ロータが歯車軸４１に固定されたレゾルバ２８を有する。

この構成では、レゾルバ２８が歯車軸４１の軸方向上端部の周りにて、回転角度を検出できる。

（Ｏ）レゾルバ２８は、歯車軸４１の軸方向上端部の周りにて、回転角度を検出する。

この構成では、レゾルバ２８の配線がインバータ３への３相線（Ｕ・Ｖ・Ｗ）の配線と同じ第２凹部２７ｂに収納され、配線の這いまわしが単純化できる。そして、モータ２関連の電気系統がモータ２の上側の第２凹部２７ｂにまとめられる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１…駆動装置、２…モータ、３…インバータ、４…傘歯車、５…リングギヤ、６…分配機構、７…デフケース、８…デフ筐体、２２…接続部、２３…ステータ、２４…ロータ、２５…ステータハウジング、２５ａ…上半体、２５ｂ…下半体、２６ａ…ロータコア、２６ｂ…ロータシャフト、２７ａ…第１凹部、２７ｂ…第２凹部、２８…レゾルバ、２９…リブ、４１…歯車軸、５１…ギヤ歯面部、５２…内周面部、５３…径方向背面部、７１…大筒部、７２…小筒部、１００…車両、１０１…車台、１０２…支持部材、１０３…車輪、１０４…車輪、１０５…バッテリ、１０６…ドライブシャフト。

Claims (7)

1. 円筒状のステータと、
   前記ステータと径方向にて対向する円筒状のロータと、
   前記ステータと前記ロータとを格納するステータハウジングと、
   を有するモータと、
   前記モータの回転軸上に配置され、前記モータの駆動力が伝達される傘歯車と、
   前記傘歯車と噛み合うリングギヤと、
   前記傘歯車及び前記リングギヤを介して前記モータの駆動力を伝達する分配機構と、
   前記分配機構を格納し、前記リングギヤの駆動力を前記分配機構に伝達するデフケースと、
   を備え、
   前記分配機構は、前記ロータの径方向内周側であって、前記分配機構の少なくとも一部が前記ステータハウジングの外周下面と径方向で重なる位置に配置されている
   駆動装置。
2. 請求項１に記載の駆動装置において、
   前記モータは、前記ロータを支持し、前記ステータハウジングに軸受を介して回転支持される円筒状のロータシャフトを有し、
   前記モータの駆動力は、前記ロータシャフトに接続される接続部を介して前記傘歯車に伝達され、
   前記ロータシャフトの内径は、前記傘歯車の外径よりも大きく、
   前記ロータシャフトと前記傘歯車との少なくとも一部は、径方向に重なる位置に配置されている
   駆動装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の駆動装置であって、
   前記リングギヤと前記分配機構とは、前記モータの回転軸を挟んで配置されている
   駆動装置。
4. 請求項１又は請求項２に記載の駆動装置であって、
   前記リングギヤは、前記デフケースに直接締結されている
   駆動装置。
5. 請求項１又は請求項２に記載の駆動装置であって、
   前記ロータは、前記ステータよりも内周側に配置されている
   駆動装置。
6. 請求項１又は請求項２に記載の駆動装置であって、
   前記ステータハウジングの軸方向両側における前記ロータよりも径方向内周側には、軸方向に凹んだ一対の凹部が形成されている
   駆動装置。
7. 請求項６に記載の駆動装置であって、
   インバータを備え、
   前記一対の凹部のうちの一方には、前記分配機構が配置され、
   前記一対の凹部のうちの他方には、前記インバータが配置されている
   駆動装置。

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