CN101803152A - 动力单元 - Google Patents

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Abstract

一种动力单元，其中，输出轴(1)和输入轴(2)通过外部配置有马达转子(30)的连接构件(40)连接。通过马达壳体(MH)上固定的轴承凸缘(59)的开口(52)、空间部(54)向输入轴(2)和连接构件(40)的第一花键结合部(81)供给从在马达壳体(MH)的上壁部上形成的油供给口(11a)流下的油的一部分。润滑了第一花键结合部(81)的油在伴随连接构件(40)的旋转的离心力作用下，沿着中空孔(45)的内周面移动，在连接构件(40)的一端部沿着连接构件(40)的一端部侧的端面径向移动，向输出轴(1)和连接构件(40)的第二花键结合部(82)供给。由此，能够提供可对将混合动力型发动机的输出轴和液压泵的输入轴花键结合的连接轴部的两端部的两个花键结合部进行充分的润滑油供给的动力单元。

Description

动力单元
技术领域
本发明涉及一种搭载在机动车或建筑机械等上、特别是具备作为混合动力型发动机的辅助动力源的发电电动机的动力单元。
背景技术
对于混合动力型发动机，在发动机的飞轮上搭载了发电电动机的混合动力车已在乘用车、公共汽车、卡车等商用车中实用化。另外，作为在混合动力车中设置在发动机上的PTO(power take off：动力获取装置)，也已提出在发动机的飞轮壳体内搭载了发电电动机的结构。
另外，不论是否是混合动力车，从车载空间上的制约来看，都希望将车载的部件尽量形成紧凑的结构。特别是，在车载空间上的制约中，对发动机的轴向空间的制约有时非常严格。
另一方面，在搭载发电电动机时，为了缓和发动机的输出轴上的摆动及冲击的影响，且保持发电电动机中的转子和定子的相对旋转精度，并且相对于液压泵的驱动缓和所述冲击等的影响，一般使用减震器。并且，在搭载发电电动机时，如配置减震器，则存在无论如何也要牺牲发动机的轴向空间的问题。
针对该问题，通过采用基于两个以上花键结合部的耦合结构，能够利用耦合结构具有与减震器结构相同的减震器功能。而且，通过采用耦合结构，能够使发动机的输出轴上安装的发电电动机紧凑地构成。并且，通过将紧凑构成的发电电动机沿发动机的轴向配置，能够使发动机的轴向空间较小地构成。
这样，代替减震器结构而使用耦合结构，在发动机的输出轴和液压泵的输入轴之间配置有发电电动机的结构已由本申请人提出申请(参照专利文献1)。
专利文献1所记载的发电电动机的结构作为本申请发明的现有例1在图17中示出其纵截面图。此外，图17表示将专利文献1所记载的图左右反向翻转而得到的结构。如图17所示，作为混合动力型发动机，在发动机壳体EH和泵壳体PH之间固定有马达壳体MH。发动机的输出轴101和液压泵的输入轴102通过筒状的连接轴部140连接。
输出轴101和连接轴部140通过在输出轴101的端部安装的飞轮170的内周面上形成的内齿花键171和连接轴部140的一端侧外周面上形成的外齿花键141的花键结合能够一体旋转地连接。另外，连接轴部140和输入轴102通过连接轴部140的另一端部的内周面上形成的内齿花键142和输入轴102的外周面上形成的外齿花键102a的花键结合能够一体旋转地连接。
在连接轴部140的中间部的外周面形成有外齿花键143。通过在所述外齿花键143上啮合在作为马达转子130的结构构件之一的环状转子支承部131的内周面上形成的内齿花键131a来进行花键结合。并且，安装在转子支承部131上的环状转子轭135的外周面和固定设置在马达壳体MH的内壁面的环状定子芯120的内周面隔着规定的空隙配置。
另外，在连接轴部140的一端部侧的端面的轴中心形成有螺纹孔140a，在形成于该端面的圆形凹陷部隔着弹簧环145嵌合有带台阶的止动器144。弹簧环145及带台阶的止动器144通过将紧固螺栓146螺合紧固在螺纹孔140a中而固定在连接轴部140的一端部侧的端面。此时，通过将弹簧环145的外周端缘嵌合在飞轮170的内齿花键171的内周面上形成的环状槽部，阻止连接轴部140和飞轮170之间的相对移动。
通过该发电电动机的结构，发动机的输出轴101和被传递输出轴101的驱动力的输入轴102可通过花键结合部位在2个部位以上的连接轴部140连接。而且，输出轴101及输入轴102和连接轴部140分别通过花键结合的耦合结构连接。由此，能够通过耦合结构缓和来自发动机侧的面振动及芯振动进而冲击等向输入轴102的传递。并且，能够从输出轴101向输入轴102有效地传递动力。
另外，发电电动机的马达转子130可通过花键结合相对于连接轴部140一体旋转地安装。由此，对于马达转子130，也能够缓和来自发动机侧的面振动及芯振动进而冲击等向马达转子130的传递。
进而，作为发电电动机的马达转子130，形成为通过轴承160保持在作为固定壳体的发动机壳体EH上的结构。通过该结构，能够保证发电电动机的转子轭135和定子120之间的相对旋转精度。而且，能够使发电电动机进行有效的发电或作为电动机的驱动。
【专利文献1】日本特开2007-6554号公报
在上述专利文献1所公开的混合动力型发动机中，通过花键齿141、171啮合的花键结合部和花键齿142、102a啮合的花键结合部的耦合结构，缓和来自发动机侧的面振动及芯振动进而冲击等向输入轴102侧的传递。但是，为了缓和冲击等向输入轴102侧的传递，需要使各花键结合部充分润滑。
为了进行花键结合部的润滑，可预先形成从马达壳体MH的上部供给润滑油，将润滑油导至花键结合部的结构。在形成该结构时，到达花键结合部的润滑油可通过花键结合部的啮合间隙轴向流动。而且，由于花键结合的轴旋转，所以可对啮合的各齿逐一、均匀地供给润滑油。
但是，在专利文献1所记载的混合动力型发动机中，输出轴101和输入轴102形成为通过连接轴部140的两端部的两个部位的花键结合部连接的结构。因此，必须预先构成为能够对两个部位的花键结合部分别供给润滑油的结构。
为此，在马达壳体MH内设置将润滑油分别向两个部位的花键结合部供给的油路，但若形成为向两个部位的花键结合部分别供给润滑油的油路结构，则成为复杂的结构。而且，由于花键结合部周围的空间制约也受到严格限制，所以同时向两个花键结合部供给润滑油本身很困难。
若能够向一花键结合部供给润滑油，并将润滑了一花键结合部的油向另一花键结合部继续供给，则能够简单地构成供给润滑油的油路结构。的确，由于在连接轴部140的一端部侧的端面形成有螺纹孔140a，所以曾考虑是否能够利用螺纹孔140a作为将通过了花键齿142、102a啮合的花键结合部的润滑油向花键齿141、171啮合的花键结合部供给的通路。如果能够利用螺纹孔140a，则不再需要分别单独地构成向两个部位的花键结合部供给润滑油的油路。
但是，由于使弹簧环145及带台阶的止动器144固定在连接轴部140的一端部侧的端面，所以螺纹孔140a构成为紧固螺栓146螺合紧固的螺纹孔。因此，在紧固螺栓146和螺纹孔140a之间没有形成成为油路那样的间隙。因而，使通过了花键齿142、102a啮合的花键结合部的花键间隙的润滑油通过螺合紧固有紧固螺栓146的螺纹孔140a流到花键齿141、171啮合的花键结合部存在难度。
另外，作为用于将通过了花键齿142、102a啮合的花键结合部的花键间隙的润滑油导到连接轴部140的外周面侧的结构，也曾考虑从连接轴部140的内周面侧贯通到外周面侧形成斜孔。并且，作为斜孔，曾考虑形成为向花键齿141、171啮合的花键结合部侧倾斜的配置结构。
在使用该结构时，通过斜孔排出的油的一部分在碰撞到马达壳体MH内的构件等的同时成为雾状，能够到达花键齿141、171啮合的花键结合部。
但是，在连接轴部140的转速变大而使离心力的影响加强时，通过了斜孔的油进一步向外侧逃逸。因此，为了向花键齿141、171啮合的花键结合部供给充分的润滑油，必须在斜孔的出口设置朝向花键齿141、171啮合的花键结合部引导油的引导片等。因此，花键齿141、171啮合的花键结合部附近的结构变复杂。
发明内容
本发明为了克服混合动力型发动机中的上述问题而提出。本发明的目的在于提供一种动力单元，其通过简单的结构就能够向与发动机的输出轴及被传递该输出轴的驱动力的输入轴进行花键结合的连接轴部的两端部的两个花键结合部分别供给充分的润滑油。
本发明的上述目的可通过作为本发明最主要构成的下述动力单元的结构有效地实现，即，包括：连接轴部，其连接发动机的输出轴和被传递该输出轴的驱动力的输入轴；发电电动机，其配置在所述连接轴部的外周部，且具有与所述连接轴部一体旋转的转子；外齿花键，其与所述连接轴部的中心轴方向平行地形成在所述连接轴部的一端部侧的外周面，且与所述输出轴或所述输入轴花键结合；内齿花键，其与所述连接轴部的中心轴方向平行地形成在所述连接轴部的另一端部侧的内周面，且与所述输入轴或所述输出轴花键结合，
所述连接轴部具有与形成有所述内齿花键的中空凹部连通且在所述连接轴部的一端部侧的端面开口的中空孔，连通所述内齿花键和所述外齿花键的油路由所述中空孔及形成在所述连接轴部的一端部侧的端面与所述输出轴或所述输入轴之间的间隙构成。
根据优选方式，中空孔构成为内径朝向连接轴部的一端部侧扩大的倾斜孔。另外，也可以构成为使与中空凹部连通的部位的中空孔的内径为与连接轴部上形成的内齿花键的齿根圆的直径大致相等的直径。
进而，作为中空孔的形状，可以构成为内径不同的多个连续的孔，多个连续的孔可以形成为内径朝向所述连接轴部的一端部侧阶梯状增大。
另外，在中空孔至少形成有一个以上的第一倾斜槽，作为第一倾斜槽，可以构成为在连接轴部的一端部侧的端面开口且槽的深度朝向一端部侧变深的倾斜槽。作为第一倾斜槽，也可以构成为连通到连接轴部的另一端部侧的端面的倾斜槽。
进而，作为在连接轴部上形成有内齿花键的区域内的第一倾斜槽的槽形状，可以构成为与连接轴部的内齿花键的齿距宽度相同宽度的倾斜槽形状。
另外，在连接轴部的一端部侧的外周面至少形成有一个以上的第二倾斜槽，作为第二倾斜槽，可以构成为在连接轴部的一端部侧的端面开口且槽的深度朝向一端部侧变深的倾斜槽。作为在连接轴部上形成有外齿花键的区域内的第二倾斜槽的槽形状，可以构成为与连接轴部的外齿花键的齿距宽度相同宽度的倾斜槽形状。
在本发明中，连通连接轴部的内齿花键啮合的花键结合部与连接轴部的外齿花键啮合的花键结合部之间的油路，由连接轴部上形成的中空孔及通过在连接轴部的一端部侧的端面和对置的输出轴或输入轴之间形成的间隙的油路构成。
根据该结构，对连接轴部的内齿花键啮合的花键结合部没有遗漏地进行润滑并流入中空孔的润滑油，在旋转的连接轴部的离心力作用下，能够沿着中空孔的内周面朝向连接轴部的一端部侧流出。流出的润滑油同样在旋转的连接轴部的离心力作用下，通过在连接轴部的一端部侧的端面和对置的输出轴或输入轴之间形成的间隙，向连接轴部的外齿花键啮合的花键结合部供给。
供给到连接轴部的外齿花键啮合的花键结合部的润滑油，能够对连接轴部的外齿花键啮合的花键结合部没有遗漏地进行润滑并沿连接轴部的轴向流动。
这样，本发明中，能够有效利用旋转的连接轴部的离心力，顺畅地向两个花键结合部供给大量润滑油。而且，如果从壳体的上部向一花键结合部供给润滑油，则能够向另一花键结合部自动地供给润滑油，所以作为从壳体的上部向花键结合部供给润滑油的油路，可由一个油路构成。因此，从壳体的上部向花键结合部供给润滑油的油路结构简单。
作为连接轴部，可以形成通过轴承将该连接轴部支承在发动机壳体、马达壳体或泵壳体上的结构。通过形成这种结构，在从马达壳体上部向花键结合部供给润滑油的供给路的设计方面能够提高设计的自由度。另外，由于连接轴部由壳体经由轴承支承，所以能够限制连接轴部的轴向移动。
在本发明中，由于可以采用这种连接轴部由壳体支承的结构，所以在作为现有例的上述发电电动机中，不再需要用于阻止连接轴部140和飞轮170之间的相对移动而使用的弹簧环145，也不再需要螺合紧固螺栓146的螺纹孔140a。因此，可以在形成螺纹孔140a的部位形成本发明的中空孔。
另外，可以使中空孔构成为内径朝向连接轴部的一端部侧扩大的倾斜孔。通过形成这种结构，旋转的连接轴部内的油在离心力的作用下，沿着中空孔的内周面朝向连接轴部的一端部侧流动。由此，能够使更多的油在中空孔内流动，能够向两个花键结合部供给足够的润滑油。
进而，可以构成为使连接轴部的一端部侧的相反侧的中空孔的内径为与连接轴部上形成的内齿花键的齿根圆的直径大致相等的直径。通过形成这种结构，能够使中空孔构成为更大的倾斜孔，能够流动更大流量的油。
作为中空孔的形状，可以构成为多个内径不同的孔，该多个内径不同的孔的内径朝向连接轴部的一端部侧阶梯状增大。通过形成这种结构，与中空孔构成为内径扩大的倾斜孔的情况同样，能够利用离心力使大量的油在阶梯状的中空孔内流动。而且，此时，与作为中空孔制作内径扩大的倾斜孔相比，能够以简单的切削加工短时间内廉价地制作。
可以使中空孔中带有倾斜的第一倾斜槽至少形成1个以上。而且，还可以构成为利用通过连接轴部的旋转而得到的离心力，使沿着中空孔的内周面流动的油的大部分在第一倾斜槽内流动。这样，通过在中空孔中形成第一倾斜槽，能够对在第一倾斜槽中流动的油有效利用离心力。
这样，即使作为中空孔没有形成内径扩大的倾斜孔或多个不同直径的带有阶梯差的孔，对于只是形成为钻孔等的中空孔，也能够简单地形成第一倾斜槽。而且，由于沿着中空孔的内周面流动的油也能够被捕捉到第一倾斜槽内，所以能够使大量的润滑油在第一倾斜槽内流动。
另外，在形成为钻孔等的中空孔中设置第一倾斜槽时切削的切削量，比切削内径扩大的倾斜孔时或切削多个不同直径的带有阶梯差的孔时切削的切削量少。因此，例如连接轴部的一侧端面的外径不具有足够大的直径时，也能够使内径小的钻孔等形成为中空孔，通过在这样形成的中空孔中形成第一倾斜槽，也能够在不降低连接轴部自身刚性的情况下，增加在中空孔中流动的油的流量。
此外，作为第一倾斜槽，也可以形成在具有内径扩大的倾斜孔的中空孔中或具有多个不同直径的带有阶梯差的孔的中空孔中。
另外，作为第一倾斜槽的配置位置，为了不破坏连接轴部的旋转平衡，优选在相对于连接轴部的中心轴轴对称的部位至少配置一对第一倾斜槽。
通过使第一倾斜槽构成为从连接轴部的一端部侧的端面连通到另一端部侧的端面的倾斜槽，能够使在连接轴部的另一端部侧的花键结合部通过的油也容易受到离心力的作用。由此，在所述花键结合部也能够通过更多量的油。
作为连接轴部的在形成有内齿花键的区域内的第一倾斜槽的槽形状，既可以构成为使内齿花键的一部分欠缺的倾斜槽，也可以构成为与内齿花键的齿底面的齿距宽度相同宽度的倾斜槽。
在连接轴部的形成有外齿花键的区域也可以至少形成1个以上的第二倾斜槽。通过形成第二倾斜槽，也能够利用连接轴部的旋转所产生的离心力对连接轴部的外齿花键啮合的花键结合部没有遗漏地进行润滑。另外，润滑后的油可向连接轴部的外部流出。
此外，作为第二倾斜槽的配置位置，为了不破坏作为旋转体的连接轴部的旋转平衡，优选在相对于连接轴部的中心轴轴对称的位置，至少配置一对第二倾斜槽。另外，在同时形成第一倾斜槽和第二倾斜槽时，例如可以在上下方向的2个部位设置第一倾斜槽，在左右方向的2个部位设置第二倾斜槽。
通过形成这种结构，能够防止因第一倾斜槽和第二倾斜槽的干涉而导致的连接轴部的一端部侧的剩余壁厚变薄，连接轴部自身的刚性降低的情况。而且，能够构成为不破坏连接轴部的旋转平衡。
这样，为了不破坏作为旋转体的连接轴部的旋转平衡，还为了防止连接轴部自身刚性的降低，优选相对于连接轴部的中心轴轴对称地配置，还考虑以第一倾斜槽和第二倾斜槽互不干涉的方式进行周向配置。
另外，作为第二倾斜槽的槽形状，既可以形成为使连接轴部的外齿花键的一部分欠缺的倾斜槽形状，也可以形成为与内齿花键的齿底面的齿距宽度相同宽度的倾斜槽。
附图说明
图1是发电电动机的纵截面图。(实施例)
图2是从发动机侧观察马达壳体的立体图。(实施例)
图3是从泵侧观察的转子支承部的立体图。(实施例)
图4是马达转子的立体图。(实施例)
图5是定子芯的俯视图。(实施例)
图6是连接轴部的纵截面图。(实施例)
图7是表示中空孔的变形例的连接轴部的纵截面图。(实施例)
图8是表示中空孔的其它变形例的连接轴部的纵截面图。(实施例)
图9是表示中空孔的另一变形例的连接轴部的纵截面图。(实施例)
图10是在中空孔内形成有第一倾斜槽的连接轴部的纵截面图。(实施例)
图11是表示第一倾斜槽的变形例的连接轴部的纵截面图。(实施例)
图12是表示第一倾斜槽的其它变形例的连接轴部的纵截面图。(实施例)
图13是在第一外齿花键上形成有第二倾斜槽的连接轴部的纵截面图。(实施例)
图14是表示第二倾斜槽的变形例的连接轴部的纵截面图。(实施例)
图15是其它发电电动机的纵截面图。(实施例)
图16是从发动机侧观察图15的马达壳体的立体图。(实施例)
图17是发电电动机的纵截面图。(现有例)
符号说明
1…输出轴
2…输入轴
10…发电电动机
11…壳体主体
11a…油供给口
20…定子芯
30…马达转子
31…转子支承部
35…转子轭
38…叶轮
40…连接轴部
41…第一外齿花键
42…内齿花键
43…第二外齿花键
45…中空孔
50…轴承凸缘
51…贮油部
52…开口
55…第一倾斜槽
56…第二倾斜槽
59…轴承凸缘
70…飞轮
75…齿轮构件
81…第一花键结合部
82…第二花键结合部
83…第三花键结合部
101…输出轴
102…输入轴
120…定子芯
130…马达转子
131…转子支承部
135…转子轭
140…连接轴部
141…外齿花键
142…内齿花键
143…外齿花键
145…弹簧环
170…飞轮
具体实施方式
以下，结合附图具体说明本发明的代表性实施方式。图1是通过表示本发明实施方式的发电电动机的轴线的纵截面图。图2～图5是该发电电动机的主要结构构件的立体图。本实施方式的发电电动机主要例示在液压挖掘机等建筑机械中应用的混合动力型发动机上搭载的发电电动机，但也可以广泛应用在其它机动车领域及一般的产业机械领域、或船舶等的大型发动机等。
如图1所示，收纳发电电动机10的马达壳体MH固定在发动机壳体EH和泵壳体PH之间。发动机壳体EH和泵壳体PH通过马达壳体MH固定设置而一体化。
在发动机壳体EH内，与未图示的发动机直接连接的输出轴1通过轴承被旋转自如地支承，在泵壳体PH内，未图示的液压泵的输入轴2或与未图示的传动装置直接连接的输入轴2通过轴承被旋转自如地支承。
在马达壳体MH内，配置有构成发电电动机10的环状定子芯20、马达转子30和连接轴部40。定子芯20固定设置在马达壳体MH的内壁面。马达转子30隔着空隙与定子芯20的内周面对置，且被支承在连接轴部40上而能够与连接轴部40一体地旋转。
连接轴部40通过轴承60被支承在马达壳体MH上，在连接轴部40的一端部侧的外周面形成有第一外齿花键41。另外，在连接轴部40的另一端部侧的内周面形成有内齿花键42，在连接轴部40的中间部的外周面形成有第二外齿花键43。
轴承60的外圈与安装在马达壳体MH和泵壳体PH之间而固定的轴承凸缘50嵌合。另外，轴承60的内圈与连接轴部40的嵌合部40a(参照图6)嵌合。轴承凸缘50在中央部形成有嵌合轴承60的外圈的圆筒部50a。
在从发动机壳体EH内向马达壳体MH内突出的输出轴1上固定设置有飞轮70，在飞轮70的内周面形成有内齿花键71。另外，在从泵壳体PH内向马达壳体MH内突出的输入轴2的外周面形成有外齿花键2a。
连接轴部40的另一端部侧的内齿花键42与输入轴2的外齿花键2a啮合，构成第一花键结合部81。连接轴部40的一端部侧的第一外齿花键41与飞轮70的内齿花键71啮合，构成第二花键结合部82。另外，连接轴部40的第二外齿花键43与构成马达转子30的转子支承部31的内周面上形成的内齿花键31a啮合，构成第三花键结合部83。
这样，连接轴部40和输出轴1通过飞轮70花键结合。而且，连接轴部40形成为通过轴承60被支承在马达壳体MH上的结构。因此，形成为连接轴部40相对于输出轴1的轴向移动被轴承60阻止的结构。
马达转子30由转子支承部31和密接支承在转子支承部31的外周面上的环状转子轭35构成。转子支承部31如上所述，在第三花键结合部83与在连接轴部40的中间部形成的第二外齿花键43花键结合。
固定设置在输出轴1上的飞轮70除了为提高发动机的旋转效率而发挥作用以外，同时还具备用于提高发电电动机10的发电效率及马达效率的功能。因此，飞轮70在作为发动机侧的结构构件的同时，还兼作发电电动机10的结构构件。
此外，在飞轮70的外周部固定设有启动器用齿圈73，能够使启动器用齿圈73具有发动机的启动器启动用的齿轮功能。另外，在使发动机启动时，能够使发电电动机10作为马达工作。因此，在作为使发动机启动的马达而使发电电动机10工作时，启动器用齿圈73能够具有相对于发电电动机10的启动器功能。
此外，为了改善寒冷地区的发动机的启动性，另行设置以往使用的启动器并与启动器用齿圈73协作工作的方式为更优选的使用方式。
在上述说明中，对使用飞轮70的结构例进行了说明，但也可以不使用飞轮70，而是在输出轴1上预先形成未图示的内齿花键，形成使该形成的输出轴1的内齿花键与连接轴部40的第一外齿花键41花键结合的结构。
此外，作为第一花键结合部81及第二花键结合部82的花键结合的结合方法，也可以分别采用使连接轴部40的未图示的内齿花键与飞轮70的未图示的外齿花键花键结合、以及使连接轴部40的未图示的外齿花键与输入轴2的未图示的内齿花键花键结合的结合方法。
如图6所示，连接轴部40以中空孔45与形成有内齿花键42的中空凹部44连通的方式，形成有在连接轴部40的轴中心贯通的孔。在图6中，符号40a所表示的部位是嵌合轴承60的内圈的嵌合部。
此外，如后所述，作为在连接轴部40的轴中心形成的中空孔的形状，除了图6所示的截面形状以外，也可以构成为图7～图14所示的截面形状。
结合图1、图2说明马达壳体MH的结构，马达壳体MH的壳体主体11整体呈薄型圆筒状的形状。通过形成该结构，即使在发动机的轴向上安装发电电动机10，也可以不增加发动机的轴向长度。
在马达壳体MH的上壁部形成有油供给口11a，在油供给口11a上连接有对兼作润滑油和冷却油的油进行供给的管5。从油供给口11a流下的油向转子支承部31上安装的叶轮38的叶片部供给，并且通过在轴承凸缘50上形成的开口52，流入在轴承凸缘50与泵壳体PH之间形成的空间部54。
空间部54形成为与连接轴部40的内齿花键42和输入轴2的外齿花键2a花键结合的第一花键结合部81连通的结构。也可以不形成空间部54，而采用将与油供给口11a连通的管等配置在马达壳体MH内，用管直接取出从油供给口11a流下的油的一部分，并将用管取出的油吹向第一花键结合部81的结构。
通过形成该结构，能够将流入空间部54的油向第一花键结合部81供给。另外，在轴承凸缘50上安装有贮油部16，能够将从油供给口11a流下而向叶轮38供给的油的一部分贮存在贮油部16内。
叶轮38能够与马达转子30的旋转一同旋转，用其周面部接收从油供给口11a流下的油，并将该油保持在沿外周面的周向以规定间距突出的突条(叶片)之间。而且，能够通过叶轮38的旋转送出(scrape up)利用旋转中的离心力而保持在突条(叶片)之间的油及贮油部16内贮存的油。通过叶轮38送出的油供到在叶轮38的周边配置的定子芯20。
如图5所示，定子芯20由环状构件构成，在其内周面朝向中心沿周向以规定间距突出设有多个成为极的突部21。在各突部21的周面，按照通常方法依次卷装有3个线圈23。
在本实施方式中，突部21构成为总计36个突出的突部，由此构成3相12极的SR马达。3个线圈23的两端部的6个线圈端子插通于在壳体主体11的周面形成的未图示的端子连接部。所述6个线圈端子通过该端子连接部分别与从外部的交流电源延伸出的未图示的导线的端子连接。
在定子芯20的外周部形成有3个突起20a，各突起20a能够分别与图2所示的壳体主体11的内周面上形成的凹部11b卡合。通过使各突起20a与各凹部11b卡合，能够进行定子芯20相对于马达壳体MH的定位。定位后的定子芯20通过未图示的辊子销固定在壳体主体11的内周面。
由于如上所述构成定子芯20，所以通过叶轮38的旋转而送出的油能够没有遗漏地射向定子芯20上卷装的线圈23，对加热的线圈23进行冷却。
另外，壳体主体11的下部构成贮油部51，例如，能够在壳体主体11下部的贮油部51内贮存油直至图1的虚线所示的水平线的位置。而且，能够使定子芯20上卷装的线圈23的一部分浸渍到在壳体主体11下部的贮油部51内贮存的油中。通过形成该结构，线圈23被在壳体主体11下部的贮油部51内贮存的油冷却，还被通过叶轮38送出的油冷却。
对线圈23进行了冷却的油向壳体主体11的下部流下而贮存在贮油部51中。在壳体主体11的下部形成有与外部连通的排泄口53，贮存在贮油部51中的油的油面高度可通过从排泄口53排出的油的流量和从油供给口11a供给的流量进行调节。
马达转子30由图3所示的转子支承部31和图4所示的转子轭35构成。如图3所示，转子支承部31形成为包括环状圆板部34、圆筒支承面33和环状凸缘部32的结构。环状圆板部34与圆筒支承面33的内周面侧连接，并形成有与连接轴部40的第二外齿花键43啮合的内齿花键31a。
圆筒支承面33在一端部侧连接有环状凸缘部32，并能够支承转子轭35的内周面。凸缘部32能够支承固定转子轭35的端面及叶轮38。
而且，构成转子支承部31的圆板部34、圆筒支承面33和凸缘部32可通过铸造等制造方法一体构成。
转子轭35及叶轮38通过螺栓37a和与螺栓37a螺合的螺母37b固定，所述螺栓37a插通于在转子支承部31的凸缘部32上形成的多个螺栓插通孔32a中。另外，如图4所示，在转子轭35上，在与螺栓插通孔32a对应的位置上沿周向形成有多个使螺栓37a插通的螺栓插通孔35a。如图1所示，在叶轮38上也形成有多个使螺栓37a插通的螺栓插通孔38a。
如图4所示，转子轭35沿外周面的周向以规定间距突出设有多个感应件36，其内周面外嵌固定在圆筒支承面33的外周面上。
在本实施方式中，如上所述，在定子芯20的内周面突出设置而构成磁极的突部21形成为等间隔配置总计36个突部21的结构。与此相对，作为形成在转子轭35上的感应件36，形成为等间隔配置总计24个感应件36的结构。
这样，定子芯20的磁极(突部21)数即各磁极(各突部21)间的间距与转子轭35的各感应件36间的间距之间设有间距差。
接着，结合图1，具体说明从马达壳体MH的上壁部上形成的油供给口11a流下的油通过空间部54供给到第一花键结合部81后，再供给到第二花键结合部82的油的油路。
从油供给口11a流下的油的一部分如箭头所示，通过安装在马达壳体MH上的轴承凸缘50的开口52，流入在轴承凸缘50和泵壳体PH之间形成的空间部54。流入空间部54的油向第一花键结合部81供给。
供给到第一花键结合部81的油能够通过连接轴部40的内齿花键42与输入轴2的外齿花键2a的啮合间隙，如箭头所示沿连接轴部40的轴向流动。而且，此时，由于花键结合的连接轴部40和输入轴2旋转，所以能够对啮合的内齿花键42和外齿花键2a的齿逐一地没有遗漏地均匀供给润滑油。
对内齿花键42和外齿花键2a没有遗漏地进行了润滑的油流入中空孔45内。流入中空孔45内的油在旋转的连接轴部40的离心力作用下，一边沿着中空孔45的内周面一边如箭头所示朝向连接轴部40的一端部侧流出。
在连接轴部40的一端部侧流出的油在旋转的连接轴部40的离心力作用下，此次是沿着连接轴部40的一端部侧的端面在径向上扩展。即，在连接轴部40的一端部侧的端面和对置的输出轴1之间形成的间隙中通过的油向第二花键结合部82供给。
供给到第二花键结合部82的油能够通过连接轴部40的第一外齿花键41和飞轮70的内齿花键71的啮合间隙，如箭头所示沿连接轴部40的轴向流动。对第二花键结合部82没有遗漏地进行润滑并沿连接轴部40的轴向流出的油，能够与马达壳体MH内的构件等碰撞而成为雾状，到达第三花键结合部83及定子芯20的线圈23。于是能够进行第三花键结合部83的润滑及线圈23的冷却。
如图6所示，中空孔45形成在连接轴部40的中心轴上，构成为与形成有内齿花键42的中空凹部44贯通的孔。另外，在内齿花键42的两端部形成有锪孔部48a、48b。在锪孔部48a中能够暂时贮存从空间部54供给到第一花键结合部81的油，形成总是能够将贮存在锪孔部48a内的油没有遗漏地向内齿花键42和外齿花键2a的啮合间隙供给的结构。
另外，在内齿花键42的里侧的端部上形成的锪孔部48b中，能够暂时贮存在内齿花键42和外齿花键2a(参照图1)的啮合间隙中通过的油。贮存在锪孔部48b中的油在因连接轴部40的旋转而产生的离心力作用下，沿着锪孔部48b的侧壁面径向移动，流入中空孔45内。流入中空孔45内的油如上所述，在因连接轴部40的旋转而产生的离心力作用下，一边沿着中空孔45的内周面旋转，一边朝向连接轴部40的一端部侧流出。
作为中空孔45的结构，除了图6所示的在连接轴部40的中心轴上设有中空孔45的结构以外，也可以形成以连接轴部40的中心轴为中心而同心状配置有多个中空孔45的结构。此时，作为同心状配置的多个中空孔45，可以构成为与连接轴部40的中心轴平行的结构。
另外，也可以形成使多个中空孔45分别倾向(inclined)连接轴部40的中心轴的配置结构，以各中空孔45的端部开口接近连接轴部40的一端部侧的第一外齿花键41侧的方式倾斜构成。
在以下图7～图14中说明的连接轴部40的中空孔45的变形例的结构中，图7、图8所示的连接轴部40的变形例与图6所示的结构同样采用形成有第二外齿花键43的结构。另外，图9～图14所示的连接轴部40的中空孔45的变形例没有形成第二外齿花键43，而是如图15所示，形成为通过螺栓62将转子支承部31支承固定于在连接轴部40的外周面上形成的环状凸缘部46的结构。
因此，图6～图8所示的连接轴部40的外周形状构成为与形成有第一外齿花键41的外周径相比，形成有第二外齿花键43及凸缘部46的外周径大，但图9～图14所示的连接轴部40的外周部形状构成为形成有第一外齿花键41的外周径与形成有凸缘部46的外周径大致相等。这是因为，能够使连接轴部40的外周径减小不形成第二外齿花键的量。
关于其它结构，图6～图14所示的连接轴部40形成为同样的结构。另外，在图6～图14所示的连接轴部40的结构中，关于支承固定转子支承部31的结构，可以基于是采用图1和图15的哪一结构，而采用如图6～图8所示的形成有第二外齿花键43的结构，或采用如图9～图14所示的不形成第二外齿花键43的结构。
在说明图15的电动发电机10的结构之前，结合图7～图14说明连接轴部40的中空孔45的变形例。图6表示的是连接轴部40的中空孔45作为笔直的贯通孔而示出的结构例，但在图7中，中空孔45构成为内径朝向连接轴部40的一端部侧扩大的倾斜孔。
通过这样使中空孔45构成为倾斜孔，能够有效地利用通过连接轴部40的旋转而得到的离心力的作用，能够使沿着中空孔45的内周面旋转并同时流动的油顺畅地流向连接轴部40的一端侧。另外，与图6所示的中空孔45的形状相比，图7所示的中空孔45的形状能够流动更多的油。
在使中空孔45构成为倾斜孔时，如图9所示，可以构成为与中空凹部44连通的中空孔45的部位的内径和内齿花键42的齿根圆的直径大致相等。
通过形成这种结构，能够使作为倾斜孔的中空孔45比图7所示的结构大，从而能够使施加给旋转的油的离心力更大。由此，能够在中空孔45内流动更多的油。
也可以代替使中空孔45构成为倾斜孔，而如图8所示，以内径朝向连接轴部40的一端部侧阶梯状增大的方式，形成内径不同的多个孔连续而成的结构。
通过形成这种结构，与图7、图9所示的使中空孔45构成为内径扩大的倾斜孔的结构同样，能够利用离心力在中空孔45中流动大量油。而且，由于中空孔45形成为内径不同的多个孔连续并阶梯状变化的结构，所以图8所示的中空孔45的切削加工可廉价且容易地进行。
结合图10～图14，说明进一步添加了倾斜槽的连接轴部40的结构。在图10～图14中，(a)所示的图表示连接轴部40的纵截面图，(b)所示的图表示从连接轴部40的一端部侧观察的主视图。
图10表示的是在作为钻孔而形成的中空孔45的内周面形成有槽的深度朝向连接轴部40的一端部侧变深的一对第一倾斜槽55的结构例。为了不破坏连接轴部40的旋转平衡，一对第一倾斜槽55优选形成在相对于连接轴部40的中心轴轴对称的部位。
另外，在相对于连接轴部40的中心轴轴对称的部位上形成的一对第一倾斜槽55形成多组时，各第一倾斜槽55优选构成为绕连接轴部40的中心轴等间隔地配置。
通过形成第一倾斜槽55，能够使沿着中空孔的内周面流动的油的大部分在第一倾斜槽内流动。而且，为了形成第一倾斜槽55而对连接轴部40进行切削的切削量，与切削图7及图9所示的内径扩大的倾斜孔的情况及切削图8所示的多个不同直径的带阶梯差的孔的情况相比，可以减少切削量。
因此，例如在连接轴部40的一侧端面的外径不具有足够大的直径的情况下，也能够用钻孔等形成中空孔45，能够在不降低连接轴部40自身刚性的情况下，增加在中空孔45内流动的油的流量。
如图11及图12所示，也可以使第一倾斜槽55构成为从连接轴部40的一端部侧的端面连通到另一端部侧的端面的倾斜槽。图11表示的是内齿花键42的形成区域内的第一倾斜槽55的槽形状为使内齿花键42的一部分欠缺的槽形状的结构例。另外，图12表示的是内齿花键42的形成区域内的第一倾斜槽55的槽形状为与内齿花键42的齿底面的齿距宽度相同宽度的倾斜槽的结构例。
根据该结构，能够形成使在连接轴部40的另一端部侧的第一花键结合部81处通过的油也容易受到离心力作用的结构。因此，在第一花键结合部81也能够通过更多量的油。
图13及图14表示的是除了第一倾斜槽55之外，在第一外齿花键41的形成区域也形成有槽的深度朝向连接轴部40的一端部侧变深的一对第二倾斜槽56的结构例。
此外，图13(a)、图14(a)表示的是使下半部所示的第二倾斜槽56绕连接轴部40的中心轴旋转90度的状态。
图13表示第二倾斜槽56的槽形状为使第一外齿花键41的一部分欠缺的槽形状的结构例。另外，图14表示第二倾斜槽56的槽形状为与第一外齿花键41的齿底面的齿距宽度相同宽度的倾斜槽的结构例。
这样，通过形成第二倾斜槽46，能够利用连接轴部40的旋转所产生的离心力，使油在连接轴部40的第一外齿花键41啮合的第二花键结合部82处容易流动，从而使油对第二花键结合部82也能够没有遗漏地进行润滑。
此外，为了不破坏连接轴部40的旋转平衡，一对第二倾斜槽56优选形成在相对于连接轴部40的中心轴轴对称的部位。另外，在同时形成第一倾斜槽45和第二倾斜槽46时，例如图13(b)所示，可以在上下方向的2个部位设置第一倾斜槽45，在左右方向的2个部位设置第二倾斜槽。
通过形成这种结构，能够防止因一对第一倾斜槽45和一对第二倾斜槽46的干涉而造成连接轴部40的一端部侧的剩余壁厚变薄，连接轴部40自身刚性降低的情况。而且，可以构成不破坏连接轴部40的旋转平衡的结构。
接着，结合图15说明能够使用图9～图14所示的连接轴部40的电动发电机10的另一结构例。图15所示的电动发电机10的结构形成为通过螺栓62将转子支承部31安装在连接轴部40上的结构，与图1所示的发电电动机10的结构那样使用了第三花键结合部83的结构不同。
另外，随着用于将转子支承部31安装在连接轴部40上的结构的变更，对结构进行若干变更。此外，扩大构成形成在马达壳体MH内的底部的贮油部51。其它结构形成为与图1所示的发电电动机10相同的结构，对于相同结构，采用相同构件符号而省略其说明。
如图15所示，在安装于输出轴1的飞轮70上固定有齿轮构件75，该齿轮构件75形成有与连接轴部40的第一外齿花键41啮合的内齿花键76。转子支承部31由轴承61支承，该轴承61支承于在马达壳体MH的发动机相反侧的周侧面上固定设置的轴承凸缘59上。
另外，转子支承部31通过螺栓62固定于在连接轴部40的外周面上形成的凸缘部46上。转子支承部31的发动机侧的端面与在飞轮70上固定的齿轮构件75抵接。而且，通过轴承61的支承和与齿轮构件75的抵接，转子支承部31及固定有转子支承部31的连接轴部40的轴向移动受到限制。
从马达壳体MH的上壁部上设置的油供给口11a流下的油，可通过在马达壳体MH的侧壁形成的油路从空间部54向第一花键结合部81供给。另外，从空间部54供给到第一花键结合部81的油的一部分可沿着输入轴2的外周面流入泵壳体PH内，对支承输入轴2的轴承等进行润滑，并通过在连接轴部40的外周面和轴承凸缘59之间形成的间隙而对轴承61进行润滑。
对第一花键结合部81进行了润滑的油可沿着中空孔45的内周面移动，用于第二花键结合部82的润滑。进行了第二花键结合部82的润滑的油可通过转子支承部31与齿轮构件75及飞轮70的间隙向转子轭35供给。
在转子轭35的端部安装有叶轮38，对第二花键结合部82进行了润滑的油和从空间部54润滑了轴承61的油能够向叶轮38供给，通过叶轮38的旋转而飞散，接触定子芯20的突部21而对线圈23(参照图5)进行冷却。
如图16所示，马达壳体MH的壳体主体11整体呈薄型圆筒状，且在其下端连接设有倒等腰三角形状的框部12。壳体主体11的下端部和框部12局部通过连通路13连通。形成框部12的发动机侧的端面和液压泵侧的端面被堵塞的结构，在内部可形成贮油部51。
如图15所示，从壳体主体11的上壁部上设置的油供给口11a供给的油在对第一花键结合部81及第二花键结合部82等进行润滑或对定子芯20的突部21进行冷却之后，在马达壳体MH内流下并贮存到贮油部51内。
通过将定子芯20上卷装的线圈23的一部分浸渍到贮油部51内，能够利用贮油部51内的油进行线圈23的冷却。在贮油部51的下部形成有排泄口53，能够控制从排泄口53向外部排出的排出流量。

Claims (9)

1.一种动力单元，其特征在于，包括：
连接轴部，其连接发动机的输出轴和被传递该输出轴的驱动力的输入轴；
发电电动机，其配置在所述连接轴部的外周部，且具有与所述连接轴部一体旋转的转子；
外齿花键，其与所述连接轴部的中心轴方向平行地形成在所述连接轴部的一端部侧的外周面，且与所述输出轴或所述输入轴花键结合；
内齿花键，其与所述连接轴部的中心轴方向平行地形成在所述连接轴部的另一端部侧的内周面，且与所述输入轴或所述输出轴花键结合，
所述连接轴部具有与形成有所述内齿花键的中空凹部连通且在所述连接轴部的一端部侧的端面开口的中空孔，
连通所述内齿花键和所述外齿花键的油路由所述中空孔及形成在所述连接轴部的一端部侧的端面与所述输出轴或所述输入轴之间的间隙构成。
2.根据权利要求1所述的动力单元，其特征在于，
所述中空孔构成为内径朝向所述连接轴部的一端部侧扩大的倾斜孔。
3.根据权利要求2所述的动力单元，其特征在于，
与所述中空凹部连通的部位的所述中空孔的内径是与所述内齿花键的齿根圆的直径大致相等的直径。
4.根据权利要求1所述的动力单元，其特征在于，
所述中空孔由内径不同的多个连续的孔构成，
所述多个连续的孔构成为内径朝向所述连接轴部的一端部侧阶梯状增大。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的动力单元，其特征在于，
在所述中空孔中至少形成有一个以上的在所述连接轴部的一端部侧的端面开口且槽的深度朝向所述一端部侧变深的第一倾斜槽。
6.根据权利要求4所述的动力单元，其特征在于，
所述第一倾斜槽形成为连通到所述连接轴部的另一端部侧的端面的倾斜槽。
7.根据权利要求6所述的动力单元，其特征在于，
所述第一倾斜槽的在所述内齿花键的形成区域内的槽形状形成为与所述内齿花键的齿距宽度相同宽度的倾斜槽形状。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的动力单元，其特征在于，
在所述外齿花键的形成区域内的所述连接轴部的外周面，至少形成有一个以上的在所述连接轴部的一端部侧的端面开口且槽的深度朝向所述一端部侧变深的第二倾斜槽。
9.根据权利要求8所述的动力单元，其特征在于，
所述第二倾斜槽的在所述外齿花键的形成区域内的槽形状形成为与所述外齿花键的齿距宽度相同宽度的倾斜槽形状。
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