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Description
モータと接続するファイナルギアを収容するハウジングを有し、
前記ハウジング内に2つのキャッチタンクを少なくとも有し、
前記ファイナルギアはデファレンシャルケースと一体に回転し、
軸方向視において前記2つのキャッチタンクは前記ファイナルギアとオーバーラップする部分を有し、
軸方向視において前記2つのキャッチタンクは前記モータとオーバーラップする部分を有し、
前記2つのキャッチタンクには互いに異なるオイルレベルが形成されるユニット。
「ユニット」は、「モータユニット」、「動力伝達装置」などとも呼ばれる。モータユニットは、少なくともモータを有するユニットである。動力伝達装置は、少なくとも動力伝達機構を有する装置であり、動力伝達装置は、例えば、歯車機構及び/又は差動歯車機構である。モータ及び動力伝達機構を有する装置であるユニットは、モータユニット及び動力伝達装置の双方の概念に属する。
図面上において複数の要素(部品、部分等)が所定方向に並んでいることが図示されている場合は、明細書の説明において、所定方向視においてオーバーラップしていることを説明した文章があるとみなして良い。
図面上において複数の要素(部品、部分等)が所定方向に並んでいないことが図示されている場合は、明細書の説明において、所定方向視においてオーバーラップしていないことを説明した文章があるとみなして良い。
例えば、第2要素と第1要素と第3要素とが、この順で軸方向に沿って並んでいる場合は、径方向視において、第1要素は第2要素と第3要素との間に位置しているといえる。図面上において、所定方向視において第1要素が第2要素と第3要素との間にあることが図示されている場合は、明細書の説明において所定方向視において第1要素が第2要素と第3要素との間にあることを説明した文章があるとみなして良い。
図1は、ユニット1を車両に搭載した状態を示すスケルトン図である。
図2は、ユニット1の断面模式図である。図2は、アイドラギア3と差動装置4が断面で示されるようにユニット1を切断した断面を示している。
図3は、ユニット1のキャッチタンクCT4周りを拡大して示す断面図である。
図4は、ユニット1のアイドラギア3周りを拡大して示す断面図である。
図5は、車両に搭載した状態でのユニット1の重力方向VLの断面図である。
モータ2の出力回転は、アイドラギア3で減速されて差動装置4に入力された後、ドライブシャフト5(5A、5B)を介して、ユニット1が搭載された車両の左右の駆動輪W、Wに伝達される。
ハウジングHSは、冷却および潤滑に用いられるオイルOLと、動力伝達機構としてのギア列(アイドラギア3、差動装置4)を収容する。ハウジングHSのうち、モータケース6にはモータ2が収容される。ギアケース8には、動力伝達機構としてのギア列(アイドラギア3、差動装置4)が収容される。
冷却および潤滑に用いられるオイルOLは、モータケース6とギアケース8のうちの少なくとも一方に収容される。
中間ケース7は、周壁部71を、ドライブシャフト5(5A、5B)の回転軸X1に沿わせた向きで配置される。周壁部71は、回転軸X1を、間隔を空けて囲んでいる。
周壁部71では、回転軸X1方向における一方の端部に、モータケース6との接合部711が設けられている。周壁部71では、回転軸X1方向における他方の端部に、ギアケース8との接合部712が設けられている。
この壁部72は、ハウジングHSにおけるファイナルギアFG(ギア)とモータ2とに挟まれた部分であるウォールに相当する。
モータケース6は、周壁部61を回転軸X1に沿わせた向きで設けられている。周壁部61は、回転軸X1を、間隔を空けて囲んでいる。
筒壁部63の内周には、リップシールRSが設けられている。リップシールRSは、筒壁部63の内周と、ドライブシャフト5Aの外周との間の隙間を封止している。
モータ支持部64は、貫通孔60よりも大きい内径で形成されており、モータ支持部64の内周に、ベアリングB1が支持されている。
モータ支持部64では、ベアリングB1とリップシールRSとの間の領域に、油孔641が開口している。油孔641には、後記するキャッチタンクCT2に捕捉されたオイルOLが、ハウジングHSに付設された図示しない配管を介して供給される。
モータシャフト20は、長手方向の一方の端部20a側が、ベアリングB1による被支持部201となっており、他方の端部20b側が、インプットギア23との連結部202となっている。
被支持部201と連結部202の内周は、ドライブシャフト5Aに外挿されたニードルベアリングNB、NBで支持されている。この状態において、モータシャフト20は、ドライブシャフト5Aに対して相対回転可能である。
さらに、モータシャフト20では、端部20bから端部20a側(図中、右側)に離れた位置の外周に、ベアリングB1が外挿されて位置決めされている。
モータシャフト20は、長手方向の一方の端部20a側と、他方の端部20b側が、それぞれベアリングB1、B1を介して、モータ支持部64、74で回転可能に支持されている。
回転軸X1方向から見て珪素鋼板は、リング状を成している。珪素鋼板の外周側では、図示しないN極とS極の磁石が、回転軸X周りの周方向に交互に設けられている。
本実施形態では、巻線223を、複数のティース部222に跨がって分布巻きした構成のステータコア22を採用している。ステータコア22は、回転軸X1方向に突出するコイルエンド223a、223bの分だけ、ロータコア21よりも回転軸X1方向の長さが長くなっている。
連通溝65は、ステータコア22のヨーク部221の外径側を回転軸X方向に沿って延びている。なお、連通溝65は、複数設けられていても良い。例えば連通溝65は、周壁部61の下部となる領域に、回転軸X1周りの周方向に間隔をあけて複数設けられていても良い。
本実施形態では、周壁部61における重力方向VLにおける下部となる領域、より好ましくは最下部となる領域に、連通溝65を設けている。これにより、第1空間Sa1と第2空間Sa2との間でのオイルOLの移動を、連通溝65を介して行える。よって、第1空間Sa1と第2空間Sa2との間でのオイルOLの移動を行いやすくしている。
図3に示すように、モータシャフト20の端部20bは、差動装置4の円筒状の支持部401に、回転軸X1方向の隙間をあけて対向している。モータシャフト20では、端部20b側の連結部202の外周に、インプットギア23がスプライン嵌合している。インプットギア23は、連結部202の外周に螺合したナットNにより、回転軸X1方向の位置決めがされている。
スモールギア32は、差動装置4のデファレンシャルケース40に固定されたファイナルギアFGに回転伝達可能に噛合している。
デファレンシャルケース40では、回転軸X1方向(図中、左右方向)の両側部に、筒状の支持部401、402が設けられている。支持部401、402は、シャフト41から離れる方向に、回転軸X1に沿って延出している。
開口80の内周には、リップシールRSが固定されており、ドライブシャフト5Aの外周と開口80の内周との隙間が、リップシールRSで封止されている。
ドライブシャフト5Aは、モータ2のモータシャフト20と、インプットギア23の内径側と、カバー9を回転軸X1方向に横切って設けられており、ドライブシャフト5Aの先端側が、支持部401で回転可能に支持されている。
シャフト41には、かさ歯車42A、42Bが外挿して回転可能に支持されている。かさ歯車42A、42Bは、シャフト41の長手方向(軸線Yの軸方向)で間隔を空けて2つ設けられている。かさ歯車42A、42Bは、互いの歯部を対向させた状態で配置されている。
デファレンシャルケース40内において、かさ歯車42A、42Bとサイドギア43A、43Bとは、互いの歯部を噛合させた状態で組み付けられている。
ハウジングHS内では、ギアケース8と中間ケース7との間がギア室Sb(図5参照)となっている。ギア室Sb内に、モータ2の出力回転を伝達するギア列が収容される。
図5に示すように、ギア室Sbは、ギアケース8に固定されたカバー9により、モータ2側の第1ギア室Sb1と、差動装置4側の第2ギア室Sb2とに区画されている。
図7は、ギアケース8を、回転軸X1方向の中間ケース7側から見た平面図である。
なお、図7では、キャッチタンクCT4の領域の拡大図と共に、キャッチタンクCT4に取り付けられるプレート88を示している。さらに、図7では、説明の便宜上、接合部82の領域と、キャッチガイド85の領域にハッチングを付して示している。
周壁部81は、差動装置4とアイドラギア3のスモールギア32を収容可能な形状に形成されている。
図7に示すように、回転軸X1方向から見て接合部82は、ギアケース8の中間ケース7側の開口を全周に亘って囲んでおり、接合部82の内側に第1領域811と第2領域812とが位置している。
回転軸X1方向から見て、周壁部81の第2領域812は、第1領域811の後方側であって、回転軸X1を通る水平線HLよりも上側に位置している。
キャッチガイド85の端部85aは、後記するカバー9の外径側まで達しており、回転軸X1の径方向から見ると、キャッチガイド85の端部85aと、カバー9とが重なる位置関係になる。すなわち、回転軸X1の径方向から見て、キャッチガイド85の端部85aと、カバー9とがオーバーラップしている。
回転軸X2方向から見て、キャッチガイド85は、接合部82の内側(回転軸X2側)で、回転軸X2を、間隔をあけて囲むよう弧状に形成されている。回転軸X2回りの周方向の一方の端部851は、重力方向VLにおける回転軸X2の下方に位置している。端部851は、接続壁850、850を介して接合部82に接続している。
そのため、キャッチガイド85は、回転軸X2方向(図4参照)だけでなく、回転軸X2回りの周方向(図7参照)でも、支持部84で支持されるアイドラギア3のスモールギア32の外周との離間距離が変化している。
ここで、ユニット1を搭載した車両の走行時には、ハウジングHS内のオイルが、スモールギア32やファイナルギアFGにより掻き上げられる。車両の前進走行時には、ギアケース8の内部では、ファイナルギアFGが掻き上げたオイルOLが、キャッチガイド85の内周に沿って上方に移動する(図16、矢印参照)。
そのため、キャッチガイド85の内周に沿って上方に移動するオイルOLのうち、エアブリーザ86側への移動が阻害されたオイルOLの少なくとも一部は、その移動方向が回転軸X2方向に沿う方向に変更されて、ラージギア33側に移動するようになっている。
図7においてキャッチタンクCT4は、紙面手前側と紙面奥側に突出して形成された空間870を内部に有している。キャッチタンクCT4は、筒壁87を有する。筒壁87は、支持部83の外周を囲む弧状の内壁部871と、内壁部871よりも内径が大きい弧状の外壁部872と、側壁部873、874と、から構成される。側壁部873は、内壁部871と外壁部872の周方向の一方の端部同士を接続する。側壁部874は、内壁部871と外壁部872の周方向の一方の端部同士を接続する。
キャッチタンクCT4は、回転軸X1の径方向から見てギアケース8の周壁部81(第1領域811)と重なる位置関係で設けられている。さらに、回転軸X1方向から見て、キャッチタンクCT4は、周壁部81(第1領域811)と重なる位置関係で設けられている。
そのため、第1領域811の部分では、回転軸X1方向と、回転軸X1の径方向の両方に、モータケース6に比べて空間的な余裕がある。本実施形態では、第1領域811の部分にキャッチタンクCT4を設けることで、キャッチタンクCT4が、回転軸X1方向と回転軸X1の径方向の両方に大きく膨出しないようにしている。
キャッチタンクCT4の開口870aは、デファレンシャルケース40のシャフト41の上方に位置している。開口870aは、デファレンシャルケース40の外周に固定されたファイナルギアFGに、回転軸X1方向から対向している。
図7に示すようにプレート88は、板状の本体部880を有している。プレート88は、開口870aの回転軸X1側(図中、下側)の領域を塞ぐことができる形状に形成されている。
本体部880の上辺880aは、直線状を成しており、この直線状の部分に、紙面手前側の斜め上方に延びるガイド881が設けられている。
本体部880の幅方向の両側には、ボルト孔882、882が設けられている。本体部880は、ボルト孔882、882を貫通したボルトB、Bにより、筒壁87の先端87a(図3参照)に取り付けられる。
キャッチタンクCT4の側壁部874は、側壁部873よりも重力方向VL下側に位置している。ここで、キャッチタンクCT4の底面となる内壁部871は、車両前方側に向かうほど、重力方向下側に位置するように、斜めに傾斜している。前記したようにキャッチタンクCT4の開口870aは、ファイナルギアFGの側面に回転軸X1方向で対向している(図3参照)。
図7に示すように、キャッチタンクCT4は、ファイナルギアFGの外周に沿う弧状を成している。そして、キャッチタンクCT4の側壁部874は、側壁部873よりも重力方向VLの下側に位置しているので、キャッチタンクCT4内に流入したオイルOLは、側壁部874側に溜まることになる(図7の拡大図参照)。
ここで、プレート88には、オイルOLの排出口883が設けられている。この排出口883の開口径は、キャッチタンクCT4の開口870aの開口面積よりも十分に狭くなっている。そのため、キャッチタンクCT4へのオイルOLの流入量に比べて、排出口883からのオイルOLの排出量が少なくなる。よって、キャッチタンクCT4に捕捉されたオイルOLは、排出口883から徐々に、ギアケース8(第2ギア室Sb2)内に戻されるようになっている。
図8は、カバー9をギアケース8側から見た平面図である。図8では、ギアケース8との取付面である接合部94と、仕切壁96の領域にハッチングを付して示している。
図9は、カバー9のキャッチタンクCT5でのオイルOLの流れを説明する図である。
ファイナルギアFGと傾斜部93は、回転軸X1方向から見て重なる位置関係で設けられている。
図8に示すように、接合部94は、傾斜部93の外周を略全周に亘って囲んでいる。
仕切壁96は、支持部92よりも上側に位置しており、仕切壁96は、回転軸X1を通る鉛直線Vを、車両前後方向に横切って設けられている。仕切壁96の一方の端部96aと他方の端部96bは、それぞれ接合部94の内周に接続している。仕切壁96は、接合部94よりも内側を上下2つの空間に区画して、支持部92の上側にキャッチタンクCT5として機能する空間を形成している。
図3に示すように、仕切壁96は、回転軸X1に対して傾斜した向きで設けられている。仕切壁96は、基部91からファイナルギアFGに近づくにつれて、重力方向VL上側に位置する向きで傾斜している。仕切壁96の先端は、前記したキャッチタンクCT4の筒壁87の先端87aとほぼ同じ高さに達している。キャッチタンクCT5は、開口をファイナルギアFGに向けて設けられている。
図8に示すように、キャッチタンクCT5の内部では、傾斜部93における端部96aの近傍領域に、排出孔971が設けられている。排出孔971は、傾斜部93を回転軸X1方向に貫通している。
ギアケース8の上部では、キャッチタンクCT4の開口870aと、キャッチタンクCT5の開口とが、ファイナルギアFGを間に挟んだ一方側と他方側に位置している。そのため、キャッチタンクCT4の開口870aと、カバー9側のキャッチタンクCT5と、ファイナルギアFGとが、回転軸X1方向から見て重なる位置関係で設けられている。
傾斜部93において切欠931は、仕切壁96の端部96bよりも下側であって、回転軸X1を通る水平線HLよりも上側の領域を弧状に切り欠いて形成されている。図8において切欠931は、紙面手前側(ギアケース8側)に開口を向けている。
ギアケース8側から見て排出孔98は、鉛直線Vよりも車両前方側に位置しており、基部91を厚み方向に貫通している。ギアケース8側から見て連通孔99は、鉛直線Vよりも車両後方側に位置しており、基部91と傾斜部93とに跨がる範囲に設けられている。
カバー9の中間ケース7側の面では、貫通孔90よりも下側の領域に、前記した排出孔98を囲む筒壁部981と、連通孔99を囲む筒壁部991が設けられている。筒壁部991は、基部91と傾斜部93とに跨がる領域から、紙面手前側に突出して形成されている。
筒壁部981と筒壁部991との間には、第1リブ910が設けられている。第1リブ910は、紙面手前側に突出して形成されていると共に、回転軸X1の径方向に略直線状に延びている。第1リブ910の内径側の端部910aは、貫通孔90を囲む第2リブ920の外周に接続している。第1リブ910は、基部91から傾斜部93を通って接合部94まで及んでいる。第1リブ910の外径側の端部910bは、接合部94に設けられた第4リブ940に接続している。
第2リブ920の車両前方側の端部920aは、水平線HL上に位置している。
第2リブ920の端部920bは、端部920aよりも重力方向VL下側に位置している。第3リブ930は、回転軸X1の径方向に延びている。第3リブ930は、基部91から傾斜部93を通って接合部94まで及んでいる。
第4リブ940の他方の端部940bは、水平線HLよりも上側に位置している。第4リブ940の他方の端部940bは、前記した排出孔971の側方で、第5リブ950の一方の端部950aに接続している。
第5リブ950は、端部950aと端部950bとの間の領域が、接合部94よりも回転軸X1側の傾斜部93の領域を通過している。傾斜部93では、端部950aに隣接する領域に、前記したキャッチタンクCT5(図8参照)に連絡する排出孔971が開口している。
本実施形態では、上記したリブ(第1リブ910から第7リブ970)と、筒壁部991の紙面手前側の端面が同一平面上に位置している。リブ(第1リブ910から第7リブ970)と筒壁部991の紙面手前側の端面には、シール材SLを取り付け可能な溝が形成されている。なお、図10では、溝にシール材SLが設置された状態を示しており、溝に設置されたシール材SLの領域を塗りつぶして示している。
シール材SLは、一体部品であっても良いし、複数部品から構成されていても良い。
図12は、中間ケース7をギアケース8側から見た平面図である。この図12では、説明の便宜上、カバー9に接合される部位(リブ、筒壁部)と、ギアケース8に接合される部位(接合部712)に、ハッチングを付して示している。
図12に示すように、中間ケース7の壁部72は、インプットギア23が配置される第1領域721と、アイドラギア3のラージギア33が配置される第2領域722と、を有する。
筒壁部791は、第1領域721における鉛直線Vよりも車両後方側に隣接した領域から、紙面手前側に突出して形成されている。
図11に示すように、中間ケース7では、カバー9との対向面に、カバー9側のリブ(第1リブ910~第6リブ960)に対応するリブ(第1リブ710~第6リブ760)が、それぞれカバー9側に突出して設けられている。
第1リブ710の回転軸X1側の端部710aは、貫通孔70を囲む第2リブ720の外周に接続している。第1リブ710の外径側の端部710bは、筒壁部791よりも外径側に位置している。第1リブ710の端部710bは、接合部712の内側に設けられた第4リブ740に接続している。
ユニット1では、第2リブ720の内径側にインプットギア23が配置される。そのため、第2リブ720は、インプットギア23の外周を、間隔を開けて囲むように設けられている。
第2リブ720の車両前方側の端部720aは、水平線HL上に位置している。
回転軸X2方向から見て、第3リブ730は、ラージギア33の外周を囲む弧状に形成されている。第3リブ730の一方の端部730aよりも先の領域は、接合部712の内周から延びる壁部713に接続している。壁部713は、接合部712と同一平面上に位置している。第3リブ730は、壁部713よりも、モータ2側の位置(図12における紙面奥側)に配置される。
なお、壁部713の領域の内周は、前記したキャッチガイド85により移動方向が回転軸X2に沿う方向に変更されたオイルOLが流入する流入部として機能する。
第4リブ740の他方の端部740bは、水平線HLよりも上方に位置している。第4リブ740の端部740bは、排出孔77の側方で、第5リブ750の一方の端部750aに接続している。第4リブ740は、前記したカバー9側の第4リブ940の形状と整合する形状で形成されている。
第5リブ750は、端部750aと端部750bとの間の領域が、前記したカバー9の第5リブ950の形状に合わせて回転軸X1側に迂回するように湾曲している。
さらに、第1領域721では、第5リブ750と第6リブ760との間に、排出孔77が開口している。この排出孔77は、中間ケース7の外部に設けた配管(図示せず)に連絡している。排出孔77は、図示しない配管を介して、モータケース6の油孔641に連絡している(図5参照)。
第6リブ760は、前記したカバー9側の第6リブ960の形状と整合する形状で形成されている。
上記したリブ(第1リブ710から第7リブ770)と、筒壁部791の紙面手前側の端面が同一平面上に位置している。
リブ(第1リブ710から第7リブ770)と、筒壁部791の紙面手前側の端面には、ギアケース8と中間ケース7とを組み付けた際に、ギアケース8に組み付けられたカバー9のシール材SLが圧接する。これにより、中間ケース7側の第1リブ710から第7リブ770および筒壁部791と、カバー9側の第1リブ910から第7リブ970および筒壁部991との接合面の隙間が封止される。
図12に示すように、重力方向VLにおける支持部75の上側には、リブ751、751が設けられている。リブ751、751は、回転軸X2周りの周方向に間隔を開けて設けられている。リブ751、751は、回転軸X2の径方向に直線状に延びており、周壁部71の内周に接続している。
ここで、図12に示すリブ751、751においてハッチングを示した領域は、図11に示すように回転軸X2方向の高さが、支持部75よりも低くなっている。そのため、図12に示すように、インプットギア23が掻き上げたオイルOLの一部が、リブ751、751の間の油孔752、752から支持部75の内側に流入し、支持部75で支持されたベアリングB3(図4参照)を潤滑できるようになっている。
モータケース6側から見て第3領域723は、略円形を成している。第3領域723は、第4領域724よりも紙面奥側に位置している。第3領域723の外周723aは、モータ2の外周の位置、ファイナルギアFGの外周の位置に略相当する。
そのため、回転軸X1方向から見て、キャッチタンクCT1~CT5は、ファイナルギアFGとオーバーラップする部分を有するといえる。さらに、回転軸X1方向から見て、キャッチタンクCT1~CT5は、モータ2とオーバーラップする部分を有するといえる。
モータ支持部74の上側には、前記した貫通孔78が開口している。貫通孔78は、回転軸X1を通る鉛直線Vよりも車両前方側に位置している。
モータ支持部74の下側には、前記した連通孔79が開口している。連通孔79は、回転軸X1を通る鉛直線Vよりも車両後方側に位置している。
なお、実際のユニット1では、カバー9側のリブ(第1リブ910~第6リブ960)と、中間ケース7側のリブ(第1リブ710~第6リブ760)とを接合したリブにより、中間ケース7内の第2ギア室Sb2内にキャッチタンクCT1~CT3が形成される。
図16は、ギアケース8を中間ケース7側から見た平面図である。
そうすると、図2および図5に示すように、カバー9と中間ケース7の壁部72との間に、第1ギア室Sb1が形成される。この第1ギア室Sb1は、モータ室Saや第2ギア室Sb2から区画された空間である。
図14に示すように、第1ギア室Sb1をギアケース8側から見ると、ラージギア33およびインプットギア23の周囲に配置された各リブ(第1リブ710~第6リブ760)が、インプットギア23の周りにオイルOLを貯留可能な空間(キャッチタンクCT1~CT3)を形成する。
キャッチタンクCT2は、インプットギア23の上方から車両前方側まで及ぶ略弧状の空間である。ユニット1を搭載した車両の前進走行時に、インプットギア23とラージギア33は、図中白抜き矢印方向に回転する。回転するラージギア33は、第3リブ730に貯留されたオイルOLを車両前方側の上方に向けて掻き上げる。
キャッチタンクCT2の開口側には、先端をキャッチタンクCT2内に向けた第8リブ780が設けられている。この第8リブ780は、ラージギア33が掻き上げたオイルOLが衝突する位置に設けられている。第8リブ780は、衝突したオイルOLを、キャッチタンクCT2内に誘導するガイドとして機能するようになっている。
そのため、車両後方側の上方に送り出されたオイルOLは、油孔752、752を通って支持部75の内周で支持されたベアリングB3(図4参照)を潤滑することになる。
図13に示すように、これらキャッチタンクCT1~CT3は、モータ2の外径の範囲内(第3領域723の外周723aの範囲内)内に形成されている。キャッチタンクCT1~CT3は、前記したキャッチタンクCT4、CT5と共に、回転軸X1方向から見てモータ2と重なる位置関係で設けられている。
さらに、キャッチタンクCT1~CT3は、回転軸X1の径方向から見て重なる位置関係で設けられている。キャッチタンクCT1~CT3は、回転軸X1方向の限られた範囲(第1ギア室Sb1の範囲)内に納められている。
そして、中間ケース7の上部には、モータ室Saと、ギア室Sbとを連通させる貫通孔78が設けられている。そのため、モータ室Sa内のオイルOLの高さと、ギア室Sb内のオイルOLの高さを略同じ高さに保つことができるようになっている。
図1および図2に示すように、ユニット1では、モータ2の出力回転の伝達経路上に、ギア列(アイドラギア3、ファイナルギアFG)と差動装置4(かさ歯車42A、42B、サイドギア43A、43B)が設けられている。
ユニット1を搭載した車両の走行時には、モータ2の出力回転が、モータシャフト20と一体に回転するインプットギア23と、インプットギア23に噛合したラージギア33とを介して、アイドラギア3に入力される。
モータ2の出力回転が、ラージギア33を介してアイドラギア3に入力されると、スモールギア32が、ラージギア33と共に回転軸X2回りに回転する。
そのため、アイドラギア3に入力された回転は、大きく減速されたのちに、デファレンシャルケース40に出力される。
車両が走行を開始すると、モータ2の出力回転が伝達されたデファレンシャルケース40が、回転軸X1回りに回転する。そうすると、デファレンシャルケース40と、このデファレンシャルケース40と一体に回転するファイナルギアFGが、第2ギア室Sb2内のオイルOLを掻き上げることになる。
図3に示すように、ギアケース8の上部では、キャッチタンクCT4の開口870aと、カバー9側のキャッチタンクCT5とが、ファイナルギアFGを間に挟んだ一方側と他方側に位置している。
そのため、ファイナルギアFGが掻き上げられて、ギアケース8の上壁部811aに衝突したオイルOLは、回転軸X1方向の一方側のキャッチタンクCT4側と、他方側のオキャッチタンクCT5に向けて移動する。
キャッチタンクCT4の開口870aの一部を塞ぐプレート88には、オイルOLの排出口883(図7参照)が設けられている。この排出口883の開口径は、キャッチタンクCT4の開口870aの開口面積よりも十分に狭くなっている。そのため、キャッチタンクCT4へのオイルOLの流入量に比べて、排出口883からのオイルOLの排出量が少なくなる。
よって、キャッチタンクCT4に捕捉されたオイルOLは、排出口883から徐々に、ギアケース8(第2ギア室Sb2)内に戻される。
すなわち、車両の走行時には、ファイナルギアFGで掻き上げられたオイルOLがキャッチタンクCT4内に滞留して、ギア室Sbの第2ギア室Sb2に戻されるオイルOLの量が少なくなる。
さらに、図3に示すように、排出口883の直下となる位置に、デファレンシャルケース40が位置している。そのため、排出口883から排出されたオイルOLの一部は、回転軸X1回りに回転するデファレンシャルケース40の開口から、デファレンシャルケース40の内部に侵入する。これにより、かさ歯車42A、42Bと、サイドギア43A、43Bとの噛み合い部分を潤滑する。
図11に示すように、排出孔971は、キャッチタンクCT2に連絡しているので、キャッチタンクCT5に捕捉されたオイルはキャッチタンクCT2に流入する。よって、ファイナルギアFGで掻き上げられたオイルOLのうち、キャッチタンクCT5に捕捉された分だけ、第2ギア室Sb2に戻されるオイルOLの量が少なくなる。
モータ支持部64では、ベアリングB1とリップシールRSとの間の領域に、油孔641が開口している。そのため、油孔641から排出されたオイルOLは、ベアリングB1を潤滑したのち、モータ室Sa内の下部に向けて移動する。これにより、モータ2が、モータ室Saの下部に流入されるオイルOLで冷却される。
ファイナルギアFGの車両後方側には、キャッチガイド85が設けられている。車両の前進走行時には、掻き上げられたオイルOLの一部が、キャッチガイド85の内周に沿って上方に移動する。
ここで、図4に示すようにキャッチガイド85は、回転軸X2に沿う断面視において、スモールギア32の外周との離間距離h1が、ラージギア33側の端部85aに向かうにつれて大きくなるように湾曲している。
そのため、キャッチガイド85の端部852側の領域により移動が妨げられたオイルOLの移動方向は、スモールギア32からラージギア33側に向かう方向に変更される。
そのため、キャッチガイド85の内周に沿ってラージギア33側に移動したオイルOLの多くが、ラージギア33が位置する第1ギア室Sb1(キャッチタンクCT1)内に流入する。
第3リブ730に滞留したオイルOLは、回転軸X2回りに回転するラージギア33により掻き上げられて、車両前方側と車両前方側の斜め上方に向けて移動する。
なお、排出孔77から排出されるオイルOLは、前記したモータケース6側の油孔641から、モータ室Sa内に排出されて、モータ2の冷却に用いられることになる。
ここで、第2リブ720の上方にはインプットギア23が位置しており、インプットギア23の上方には、第6リブ760が位置している。
車両の前進走行時には、インプットギア23は、図14における反時計回り方向に回転する。この際にインプットギア23の上方に、第6リブ760が位置することにより、インプットギア23が掻き上げたオイルOLは、車両後方側の上方と、車両前方側の側方に向けて移動することになる。
さらに、車両の走行時には、排出孔77から排出されるオイルOLの量よりも、キャッチタンクCT2に滞留するオイルOLの量の方が多くなる。さらに、排出孔77からモータ室Sa側に供給されるオイルOLの方が、排出孔98から第2ギア室Sb2に戻されるオイルOLよりも多くなる。
これにより、第2ギア室Sb2へのオイルOLの戻しよりも、モータ2の冷却のためのモータ室SaへのオイルOLの供給の方が優先されることになる。
そのため、第2ギア室Sb2内のオイルOLの高さが低くなって、回転するファイナルギアFGに対する抵抗が小さくなる。
そのため、車両の走行時に、キャッチタンクCT4、CT5やキャッチタンクCT1~CT3にオイルOLを滞留させている際に、モータ室Sa内のオイルOLの高さを、エアギャップCLよりも下方にすることができる。
電費の改善は、ユニット1を搭載した電気車両の場合、一回の充電での走行距離の増加に期待できる。
モータ室Sa下部空間は、ヨーク部221を間に挟んだ一方側の空間(第1空間Sa1)と、他方側の空間(第2空間Sa2)とに分かれている。第1空間Sa1と第2空間Sa2との間に、ステータコア22が位置しているので、第1空間Sa1と第2空間Sa2との間でのオイルOLの移動が行われ難くなっている。
周壁部61における重力方向VLにおける下部となる領域、より好ましくは最下部となる領域に、連通溝65を設けている。これにより、第1空間Sa1と第2空間Sa2との間でのオイルOLの移動を、連通溝65を介して行える。よって、第1空間Sa1と第2空間Sa2との間でのオイルOLの移動を行いやすくしている。
さらに、エアギャップCLよりも下方に、連通孔79、99を直列に繋いだトンネルの下限が位置するようにトンネルの位置を設定して、車両の走行時にモータ室Sa内のオイルOLの高さを、エアギャップCLよりも下方にしている。これにより、ロータコア21の回転に対する抵抗を低減させる。
これにより、車両の走行時に、ハウジングHSの下部におけるオイルOLの高さを低くしても、モータ室Saと第2ギア室Sb2との間でのオイルOLの循環をスムーズに行える。
(1)ユニット1は、モータ2と接続するファイナルギアFG(ギア)を収容するハウジングHSを有する。
ハウジングHS内に、キャッチタンクCT1~CT5を有する。
ファイナルギアFGは、デファレンシャルケース40と一体に回転軸X1回りに回転する。
回転軸X1方向から見て、キャッチタンクCT1~CT5は、ファイナルギアFGとオーバーラップする部分を有する。
回転軸X1方向から見て、キャッチタンクCT1~CT5は、モータ2とオーバーラップする部分を有する。
これにより、キャッチタンクCT1~CT5を、回転軸X1の径方向で、モータ2やファイナルギアFGから大きくはみ出すことなく設置できる。
これにより、ユニット1における径方向への寸法拡大を抑制できる。
重力方向VLから見て、ファイナルギアFGは、キャッチタンクCT4と、モータ2との間に位置する部分を有する。
そのため、デファレンシャルケース40からみてモータ2側に有効活用できる空間がある。この空間にファイナルギアFGを配置することで、デファレンシャルケース40周りの空間を有効に活用できる。これにより、ユニット1におけるファイナルギアFGや、他の部品のレイアウト性が高まることになる。
キャッチタンクCT4の底面となる内壁部871は、車両前方側に向かうほど、重力方向下側に位置するように、斜めに傾斜する部分を有する(図7参照)。
キャッチタンクCT5の底面となる仕切壁96は、車両前方側に向かうほど、重力方向下側に位置するように、斜めに傾斜する部分を有する(図8、図9参照)。
キャッチタンクCT4、CT5の底面となる内壁部871や仕切壁96が、車両前方側に向かうほど、重力方向下側に位置するように、斜めに傾斜する部分を持つことで、飛散したオイルOLの車両前方側への移動を促進できる。
飛散したオイルのキャッチタンクCT4、CT5内での移動をよりスムーズに行うことができるので、車両の走行時に掻き上げられたオイルOLをキャッチタンクCT4、CT5にスムーズに貯留できる。
モータ2と接続するファイナルギアFG(ギア)を収容するハウジングHSを有する。
ハウジングHS内に、オイルOLを貯留可能なキャッチタンクを少なくとも2つ有する。
ファイナルギアFGは、デファレンシャルケース40と一体に回転軸X1回りに回転する。
回転軸X1方向から見て、2つのキャッチタンクは、モータ2とオーバーラップする部分を有する。
このように構成すると、任意の2つのキャッチタンクを、回転軸X1の径方向で、モータ2やファイナルギアFGから大きくはみ出すことなく設置できる。
これにより、ユニット1における径方向への寸法拡大を抑制できる。
すなわち、回転体の攪拌抵抗を抑えることができる。かかる場合、モータ2への負荷の低減が期待できるので、ユニット1を搭載した車両での電費の向上が期待できる。
また、モータ2の出力回転におけるエネルギーロスの低減が期待できる。
モータ2とファイナルギアFGとの間には、小径のインプットギア23と大径のラージギア33とが位置しており、インプットギア23の周りに空間的な余裕がある。
上記のように構成することで、ファイナルギアFGとモータ2との間の回転軸X1方向の空間を有効に利用でき、レイアウト性が高まることになる。
モータ2と接続されたファイナルギアFG(ギア)を収容するハウジングHSと、
ファイナルギアFGとモータ2とに挟まれた部分を有するカバー9を、有する。
ハウジングHS内に、キャッチガイド85を有する。
キャッチガイド85は、ファイナルギアFGに向けて開口する開口部を有する。
回転軸X1の径方向から見て、キャッチガイド85は、カバー9の径方向の側面とオーバーラップする部分を有する。
ユニット1を搭載した車両の前進走行時には、ファイナルギアFGで掻き上げられたオイルOLが、カバー9とファイナルギアFGとの回転軸X1方向の間の領域を通って、キャッチガイド85に向けて移動する。そのため、例えば、キャッチガイド85の形状を調整することで、キャッチガイド85部分でオイルOLの移動方向を制御できる。これにより、ユニット1における潤滑設計の自由度が向上する。
キャッチガイド85は、スモールギア32の回転軸X2を、間隔をあけて囲むよう弧状に形成されており、回転軸X2回りの周方向の一方の端部851は、重力方向VLにおける回転軸X2の下方に位置すると共に、上面にオイルOLを貯留可能な形状で湾曲している。そのため、キャッチガイド85の表面(スモールギア32との対向面)には一定量のオイルOLが滞留した状態となる。そのため、ユニット1を搭載した車両の走行時に、ユニット1内でのオイルOLの高さを下げるために、このキャッチガイド85の部分を利用できる。すなわち、ハウジングHS内のオイルレベルを下げることを目的とした潤滑設計の選択肢が増えることになる。
スモールギア32は、ファイナルギアFGと噛合する。 径方向視において、キャッチガイド85は、スモールギア32を囲う部分を有する。
これにより、キャッチガイド85の端部852側の領域が、キャッチガイド85の内周に沿って車両後方側に移動するオイルOLの移動方向を、上方に向かう方向から、回転軸X2に沿って移動する方向に変更できる。
これにより、キャッチガイド85に到達したオイルOLの回転軸X2方向への飛散を促進できる。また、キャッチガイド85の端部852側の領域を、曲率半径を小さくしつつ、回転軸X2よりも重力方向VLの上側に配置している。そのため、キャッチガイド85の内周に沿って移動するオイルOLの移動方向を、重力を利用して、回転軸X2に沿って移動する方向に変更でき、この方向の変更を促進できる。これにより、軸方向への油送効率が高まることになる。
棚部として機能するリブには、キャッチガイド85により移動方向が回転軸X2方向に変更されたオイルOLが、中間ケース7の壁部713の領域(図11参照)を通って供給されて貯留される。
ハウジングHS内では、棚部として機能するリブの上方を経由して、キャッチタンクCT2、CT3、ベアリングB3(図4、図12、図14参照)にオイルOLが供給される。
キャッチタンクCT2、CT3、ベアリングB3は、車両走行方向(車両の前後方向)から見て、モータ2とファイナルギアFGとの間に設けられている。
モータ2を収容するモータケース6と、
モータ2に接続されたファイナルギアFGを収容するギアケース8と、
ファイナルギアFGとモータ2との間に挟まれた部分を有するカバー9と、を有する。
モータケース6は、カバー9の開口部である連通孔79、99を介して、ギアケース8と連絡する。
開口部は、ファイナルギアFGの軸心である回転軸X1を通り、かつ重力方向VLに直交する水平面(水平線HL)よりも下方に位置する。
図5に示すように、モータケース6内のモータ室Saと、ギアケース8内の第2ギア室Sb2とを、開口部である連通孔79、99を介して連絡すると、モータ室Sa内のオイルが開口部を通って第2ギア室Sb2内に流入する。すなわち、ギアケース8内のオイルレベルの低下に連動して、モータケース6(モータ室Sa)内のオイルレベルもまた、低下する。すなわち、モータケース6(モータ室Sa)内のオイルレベルを調整できる機構が提供される。
トンネルは、カバー9から回転軸X1方向に突出する筒壁部991(カバートンネル:ウォール突出部)と、壁部72から回転軸X1方向に突出する筒壁部791(ウォールトンネル:ウォール突出部)とを有する。
筒壁部991と筒壁部791との接合面に介在するシール材SLを有する。
モータ2の回転軸X1方向から見て、開口部の下端(トンネルの下端791a)は、ステータコア22の内周222cよりも外周側に位置する(図5参照)。
ステータコア22とロータコア21との間のエアギャップCLにオイルが浸入すると、浸入したオイルがロータコア21の回転に対するフリクションとなり、モータ2の回転抵抗の増加に繋がる。
上記のような位置にトンネルの下端791aを設定すると、モータ室Sa内でのオイルレベルをエアギャップCLよりも低い位置に調整できる。これにより、モータ2の回転抵抗の低減に寄与できる。
重力方向Vlから見てモータ2は、油孔641とカバー9との間に位置する部分(ステータコア22のヨーク部221)を有する。
モータ2の外周面であるステータコア22のヨーク部221は、モータケース6の周壁部61の内周面と接触する部分を有する。
モータケース6の周壁部61の内周面には、モータ2の重力方向VL下方に、回転軸X1方向に沿う連通溝65が設けられている。
そのため、第1空間Sa1と第2空間Sa2との間でのオイルOLの移動が行われ難くなっている。
上記のように、周壁部61における重力方向VLにおける下部となる領域、より好ましくは最下部となる領域に、連通溝65を設けると、第1空間Sa1と第2空間Sa2との間でのオイルOLの移動を、連通溝65を介して行える。
連通溝65によりモータ2の表裏の間(第1空間Sa1と第2空間Sa2との間)でのオイルOLの通流量を増加することができる。これにより、第2空間Sa2側でのオイルレベルの調整精度が向上する。
例えば、デファレンシャルケース40と一体回転するギアは、オイルOLの掻き上げ量が多い。例えば、上記した実施形態の場合には、デファレンシャルケース40と一体回転するファイナルギアFGが、ギアとして好適である。
また、アイドラギア3に代えて、遊星歯車機構を採用する場合には、デファレンシャルケース40と一体回転(公転)する遊星歯車機構のステップドピニオンギアのラージピニオン等は、ギアとして好適である。
カバー9は、回転軸X1方向に沿って突出するカバー突出部(第1リブ910~第7リブ970、筒壁部991)を有する(図11参照)。
カバー9を追加することで、モータ2とファイナルギアFGとの間に、キャッチタンクを構成しやすくなる。
これにより、キャッチタンクCT2へのオイルOLの貯留を促進できる。ユニット1を搭載した車両の停車時には、ファイナルギアFGが配置された第2ギア室Sb2側へオイルを戻すことが可能である。例えば、第2孔はオリフィスである。
キャッチタンクCT5からキャッチタンクCT2を介したモータ2側へのオイルの移動を促進できる。
排出口883(第4孔)は、例えば、デファレンシャルケース40の重力方向VLの上方に位置する。排出口883(第4孔)は、デファレンシャルケース40内にオイルOLを導入する機能を有する。回転軸X1方向から見て排出口883(第4孔)は、キャッチタンクCT4における車両前方側に位置する。
キャッチタンクCT3でのオイルOLの貯留量が増えるので、ハウジングHS内でのオイルレベルを、より下げることができる。これにより、ファイナルギアFGが回転する際の攪拌抵抗が低下する。
かかる場合、他部品と一体形成された部分を有することになるので、コスト等に有利である。例えば、棚部を、カバー及び/又はハウジングと別体の部品で構成することも可能である。
棚部に貯留されたオイルOLを、インプットギア23の回転を利用して所定方向に飛散させることができるので、所望の方向への油送が可能となる。よって、油送効率が高まる。
トンネルを、カバー9及び/又は壁部72(ウォール)と一体とするとコスト低減等に寄与する。
例えば、カバー9は、回転軸X1に沿って突出する筒壁部991(カバートンネル:カバー突出部)を有する。
例えば、壁部72(ウォール)は、回転軸X1に沿って突出する筒壁部791(ウォールトンネル:ウォール突出部)を有する。 トンネルが複数の要素(部品、部分等)から構成される場合、2つの要素の間にシール(シール材SL)を設けるとリーク量を減らすことができる。
トンネルは、筒状部分を有するとリーク量を減らすことができる。リーク量が減るとオイルレベルの高さ調整の精度が高まる。
ガイドの外側からガイドにオイルが供給されることをキャッチと表現している。キャッチタンクがキャッチガイドとしての機能を有する場合もある。キャッチガイドは、例えばハウジングの少なくとも一部を利用して設けられるか、ハウジングと別体で設けられる。ハウジングと一体形成すると、部品点数の削減に寄与する。
無端環状部品等には、例えば、チェーンスプロケット、ベルト&プーリ等が含まれる。
減速歯車機構及び増速歯車機構には、例えば、遊星歯車機構、平行歯車機構等が含まれる。
差動歯車機構には、例えば、傘歯車式のデファレンシャルギア、遊星歯車式のデファレンシャルギア等が含まれる。
遊星歯車式のデファレンシャルギアにおいて、差動歯車セットは遊星歯車を有する。
例えば、遊星歯車機構のキャリアとデファレンシャルケースとが一体に形成されている場合、ピニオンギアがデファレンシャルケースと一体に回転(公転)する。
ダブルピニオン型の遊星歯車機構は、例えば、サンギア入力、リングギア出力、キャリア固定とすることができる。
ステップドピニオンギアは、ラージピニオンとスモールピニオンとを有する。例えば、ラージピニオンをサンギアに噛合させると好適である。例えば、スモールピニオンをリングギアに嵌合させると好適である。
軸方向視において、モータは差動歯車機構とオーバーラップする部分を有する。
軸方向視において、モータは減速歯車機構にオーバーラップする部分を有する。
軸方向視において、減速歯車機構は差動歯車機構にオーバーラップする部分を有する。
軸方向視において、減速歯車機構はモータにオーバーラップする部分を有する。
軸方向視において、差動歯車機構は減速歯車機構にオーバーラップする部分を有する。
軸方向視において、差動歯車機構はモータにオーバーラップする部分を有する。
軸方向視において、モータは差動歯車機構とオーバーラップする部分を有する
例えば、差動歯車機構とモータに挟まれたカバーを有する。
カバーはハウジングに収容された部分を有する。例えば、カバー全体がハウジング内に収容される場合がある。例えば、ハウジングの有する2つのケースにカバーを挟んで固定する場合がある。後者の場合はカバーの一部はハウジング外に露出する。
2:モータ
3:アイドラギア
4:差動装置
40:デファレンシャルケース
5(5A、5B):ドライブシャフト
6:モータケース
7:中間ケース
8:ギアケース
9:カバー
CL:エアギャップ(隙間)
CT1~CT5:キャッチタンク
FG:ファイナルギア(ギア)
HS:ハウジング
Claims (6)
- モータと接続するファイナルギアを収容するハウジングを有し、
前記ハウジング内に2つのキャッチタンクを少なくとも有し、
前記ファイナルギアはデファレンシャルケースと一体に回転し、
軸方向視において前記2つのキャッチタンクは前記ファイナルギアとオーバーラップする部分を有し、
軸方向視において前記2つのキャッチタンクは前記モータとオーバーラップする部分を有し、
前記2つのキャッチタンクには互いに異なるオイルレベルが形成される、ユニット。 - 請求項1において、
前記2つのキャッチタンクは前記モータと前記ファイナルギアとの間に挟まれた部分を有する、ユニット。 - 請求項1又は請求項2において、
軸方向視において、前記2つのキャッチタンクは互いにオーバーラップする部分を有する、ユニット。 - 請求項1又は請求項2において、
前記ハウジングは、前記2つのキャッチタンクを区画形成するリブを有する、ユニット。 - モータと接続するファイナルギアを収容するハウジングを有し、
前記ハウジング内にキャッチタンクを有し、
前記ファイナルギアはデファレンシャルケースと一体に回転し、
軸方向視において前記キャッチタンクは前記ファイナルギアとオーバーラップする部分を有し、
軸方向視において前記キャッチタンクは前記モータとオーバーラップする部分を有し、
重力方向視において、前記ファイナルギアは前記デファレンシャルケースと前記モータとの間に位置する部分を有し、
重力方向視において、前記ファイナルギアは前記キャッチタンクと前記モータとの間に位置する部分を有し、
軸方向視において、前記キャッチタンクは前記モータ及び前記ファイナルギアとオーバーラップする、ユニット。 - 請求項5において、
前記キャッチタンクは前記ファイナルギアと対向し、
前記キャッチタンクの底面は車両前方に向かうほど下方に傾斜する部分を有する、ユニット。
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