CN112074673A - 车辆用动力单元 - Google Patents

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Abstract

在车辆用动力单元中，输出轴(33)从与电动马达(11)和减速器(12)一起收纳在马达壳体(14)的内部的差速器(13)沿车宽方向延伸，该输出轴(33)收纳在马达壳体的内部且车宽方向端部借助于输出轴轴承(37)而支承于马达壳体。马达壳体在电动马达与输出轴之间具有空间部(38)，对电动马达进行润滑而飞溅的油通过空间部被供给到输出轴轴承，因此，能够通过简单的构造可靠地对支承差速器的输出轴的输出轴轴承进行润滑，而无需在马达壳体的壁部内形成润滑用的油通路、或在马达壳体的内部配置润滑用的油管、或使用油脂那样的润滑剂来进行润滑。

Description

车辆用动力单元
技术领域
本发明涉及一种将电动马达和差速器收纳在马达壳体的内部的车辆用动力单元。
背景技术
通过下述专利文献1而公知下述的车辆用动力单元，关于所述车辆用动力单元，夹着隔壁而将收纳电动马达的马达箱体与收纳减速器和差速器的变速箱体结合，经由减速器而被输入电动马达的驱动力的差速器的左右输出轴中的一方同轴地贯穿电动马达的马达轴的内部并与驱动轮连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009－121551号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，上述以往的技术存在如下问题：同时支承同轴嵌合的马达轴和差速器的输出轴双方的轴承承受较大的荷重，因此，需要通过油泵向该轴承供给高压的油来进行强制润滑，用于润滑的能量损失会增加。
本发明是鉴于所述情况而完成的，其目的在于借助于简单的构造来进行轴承的润滑，所述轴承对与电动马达一起收纳在马达箱体的内部的差速器的输出轴进行支承。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，根据本发明的第1特征，提出一种车辆用动力单元，在马达壳体的内部收纳有马达轴沿车宽方向配置的电动马达，差速器以相对于所述电动马达向车宽方向一侧偏置的状态收纳在所述马达壳体的内部，从所述差速器向车宽方向另一侧延伸的输出轴的至少一部分被收纳在所述马达壳体的内部，所述输出轴的车宽方向另一侧的端部借助于输出轴轴承而支承于所述马达壳体，其特征在于，所述马达壳体在所述电动马达与所述输出轴之间具有空间部，对所述电动马达进行润滑而飞溅的油通过所述空间部并被供给到所述输出轴轴承。
此外，根据本发明的第2特征，在所述第1特征的基础上，提出一种车辆用动力单元，其特征在于，所述电动马达的一部分浸在滞留于所述马达壳体的底部的油中。
此外，根据本发明的第3特征，在所述第1或第2特征的基础上，提出一种车辆用动力单元，其特征在于，在所述马达轴的内部形成有油供给通路，利用从所述油供给通路供给的油来润滑所述电动马达。
此外，根据本发明的第4特征，在所述第1～第3中任一项的特征的基础上，提出一种车辆用动力单元，其特征在于，设置于所述马达轴的齿轮的车宽方向一侧的端部位于比差速器轴承的车宽方向另一侧的端部靠车宽方向一侧的位置，所述差速器轴承将差速器壳体的车宽方向另一侧支承于所述马达壳体。
此外，根据本发明的第5特征，在所述第1～第4中任一项的特征的基础上，提出一种车辆用动力单元，其特征在于，所述输出轴轴承位于比所述电动马达的车宽方向另一侧的端面靠车宽方向另一侧的位置。
此外，根据本发明的第6特征，在所述第1～第5中任一项的特征的基础上，提出一种车辆用动力单元，其特征在于，在所述输出轴的车宽方向另一侧的端部具有向驱动轮传递驱动力的内侧接头，所述内侧接头的外径比所述输出轴轴承的外径大，且所述内侧接头位于比所述电动马达的车宽方向另一侧的端面靠车宽方向另一侧的位置。
另外，实施方式的第1减速齿轮23对应于本发明的齿轮，实施方式的角接触滚子轴承31对应于本发明的差速器轴承，实施方式的左输出轴33对应于本发明的输出轴，实施方式的球轴承37对应于本发明的输出轴轴承，实施方式的供油管51对应于本发明的油供给通路。
发明效果
根据本发明的第1特征，车辆用动力单元中，差速器以相对于电动马达向车宽方向一侧偏置的状态收纳在收纳电动马达(其马达轴配置于车宽方向)的马达壳体的内部，从差速器向车宽方向另一侧延伸的输出轴的至少一部分收纳在马达壳体的内部，输出轴的车宽方向另一侧的端部借助于输出轴轴承而支承于马达壳体。
马达壳体在电动马达与输出轴之间具有空间部，对电动马达进行润滑而飞溅的油通过空间部被供给到输出轴轴承，因此，能够通过简单的构造可靠地润滑输出轴轴承，而无需在马达壳体的壁部内形成润滑用的油通路、或在马达壳体的内部配置润滑用的油管、或使用油脂那样的润滑剂来进行润滑。
此外，根据本发明的第2特征，电动马达的一部分浸在滞留于马达壳体的底部的油中，因此，通过空间部将电动马达扬起的油供给到输出轴轴承，由此可以进一步可靠地润滑输出轴轴承。
此外，根据本发明的第3特征，在马达轴的内部形成有油供给通路，利用从油供给通路供给的油来润滑电动马达，因此，可以利用借助于离心力而飞溅的油来有效地润滑电动马达的整体。
此外，根据本发明的第4特征，设置于马达轴的齿轮的车宽方向一侧的端部位于比将差速器壳体的车宽方向另一侧支承于马达壳体的差速器轴承的车宽方向另一侧的端部靠车宽方向一侧的位置，因此，能够使电动马达和差速器在车宽方向上接近而使马达壳体的车宽方向尺寸小型化。
此外，根据本发明的第5特征，输出轴轴承位于比电动马达的车宽方向另一侧的端面靠车宽方向另一侧的位置，因此，可以不在电动马达的外周面与输出轴之间插入输出轴轴承而重复确保电动马达的绝缘距离和输出轴的避免干涉距离，能够将马达轴和输出轴之间的轴间距离设定得小而使动力单元小型化。这是因为，假设将输出轴配置于马达壳体的外部时，需要在电动马达的外周面与输出轴间确保电动马达的绝缘距离、马达壳体的壁部的厚度以及输出轴的避免干涉距离的合计距离，而根据本发明，只要在电动马达的外周面与输出轴间确保电动马达的绝缘距离，该绝缘距离兼用作输出轴的避免干涉距离，因此，能够缩小马达轴和输出轴之间的轴间距离。
此外，根据本发明的第6特征，在输出轴的车宽方向另一侧的端部具有向驱动轮传递驱动力的内侧接头，内侧接头的外径比输出轴轴承的外径大，且内侧接头位于比电动马达的车宽方向另一侧的端面靠车宽方向另一侧的位置，因此，不需要为了避免与外径大的内侧接头的干涉、确保绝缘距离和避免干涉距离而使输出轴从电动马达向径向外侧离开，能够缩小马达轴和输出轴之间的轴间距离。
附图说明
图1是汽车的动力单元的纵剖视图(沿图2中的1－1线的剖视图)。(第1实施方式)
图2是沿图1中的2－2线箭头的方向的图。(第1实施方式)
图3是图1中的3部放大图。(第1实施方式)
标号说明
11：电动马达
13：差速器
14：马达壳体
20：马达轴
23：第1减速齿轮(齿轮)
30：差速器壳体
31：角接触滚子轴承(差速器轴承)
33：左输出轴(输出轴)
34：内侧接头
37：球轴承(输出轴轴承)
38：空间部
51：供油管(油供给通路)
具体实施方式
以下，根据图1～图3来对本发明的实施方式进行说明。
第1实施方式
如图1和图2所示，电动汽车的动力单元具有在内部收纳电动马达11、减速器12和差速器13的马达壳体14，马达壳体14由在车宽方向分成三部分的左壳体15、中央壳体16和右壳体17构成。
配置在左壳体15和右壳体17间的电动马达11具有：马达轴20，其分别借助于球轴承18、19而支承于左壳体15和中央壳体16；转子21，其固定于马达轴20；以及定子22，其以包围转子21的外周的方式固定于中央壳体16。油存积在马达壳体14的底部，电动马达11的下部处于油位OL(参照图2)的下方而浸在油中。
收纳在中央壳体16和右壳体17间的减速器12具有：第1减速齿轮23，其固定设置于从右壳体17向右侧突出的马达轴20的末端；减速轴26，其分别借助于角接触滚子轴承24、25而支承于中央壳体16和右壳体17；第2减速齿轮27，其固定设置于减速轴26且与第1减速齿轮23啮合；末级驱动齿轮28，其固定设置于减速轴26；以及末级从动齿轮29，其固定设置于差速器13的外周且与末级驱动齿轮28啮合。
差速器壳体30构成收纳在中央壳体16和右壳体17间的差速器13的外廓，该差速器壳体30分别借助于角接触滚子轴承31、32而支承于中央壳体16和右壳体17，内侧接头34设置于从差速器壳体30向左方向延伸的较长的左输出轴33的末端，该内侧接头34从左壳体15向外侧突出，内侧接头36设置于从差速器壳体30向右方向延伸的较短的右输出轴35末端，该内侧接头36从右壳体17向外侧突出。左侧的内侧接头34借助于未图示的左驱动轴而与左后轮连接，此外，左侧的内侧接头36借助于未图示的右驱动轴而与右后轮连接。
将右端支承于差速器13的左输出轴33的左端借助于球轴承37而支承于左壳体15。因此，左输出轴33和球轴承37在形成于左壳体15和中央壳体16间的空间部38中面向电动马达11的径向外侧。
从图3可以明确，在中空的马达轴20的内部同轴嵌合有供油管51，供油管51的右端与形成于右壳体17的油路17a连通，并且供油管51的左端与形成于左壳体15的油路15a连通。在供油管51上以在径向上贯穿的方式形成有多个油孔51a，且在覆盖供油管51的外侧的中空的马达轴20上也以在径向上贯穿的方式形成有多个油孔20a。
从左壳体15的油路15a分支出的供油管52在电动马达11的上方向右方向延伸，其右端支承于中央壳体16。在供油管52形成多个油孔52a。从左壳体15的油路15a分支的供油管53在空间部38内向右方向延伸，其右端经中央壳体16的油孔16a而与支承差速器壳体30的左侧的角接触滚子轴承31连通。
接下来，对具有上述结构的本发明的实施方式的作用进行说明。
从差速器壳体30向车宽方向左右延伸的左输出轴33和右输出轴35中的、长尺寸的左输出轴33全长的大部分收纳在马达壳体14的内部，但通过球轴承37将其左端支承于左壳体15，由此，不需要特别的轴承支承。
从右壳体17的油路17a供给到电动马达11的马达轴20内部的供油管51的油通过供油管51的油孔51a和马达轴20的油孔20a，借助于离心力而向径向外侧飞溅从而冷却电动马达11的转子21和定子22，并且对支承马达轴20的左右的球轴承18、19进行润滑。
此外，通过了马达轴20内部的供油管51的油被从左壳体15的油路15a供给到供油管52，从供油管52的油孔52a滴下而冷却电动马达11的转子21和定子22。并且，左壳体15的油路15a的油通过供油管53和中央壳体16的油孔16a，对将差速器壳体30支承于中央壳体16的左侧的角接触滚子轴承31进行润滑。
一部分浸在滞留于马达壳体14底部的油中的电动马达11的转子21旋转时，该油被上扬到马达壳体14的空间部38，此外，从马达轴20内部的供油管51供给并冷却了电动马达11的油也借助于旋转的转子21而飞溅到空间部38中。该油对位于电动马达11的径向外侧的左输出轴33、和将该左输出轴33支承于左壳体15的球轴承37进行润滑。其结果为，能够可靠地润滑球轴承37，而无需在马达壳体14的壁部内形成用于向球轴承37供油的油通路、或在马达壳体14的内部配置用于向球轴承37供油的油管、或使用油脂那样的润滑剂来进行润滑。而且，无需对左输出轴33实施特别的防腐处理就能够防止其生锈。
此外，设置于马达轴20的第1减速齿轮23的右端部位于比将差速器壳体30支承于马达壳体14的左侧的角接触滚子轴承31靠右侧距离α(图3参照)的位置，因此，能够使在车宽方向上错开的电动马达11和差速器13相互接近而使马达壳体14的车宽方向尺寸小型化。
另外，距离电动马达11的定子22的外周面绝缘距离以内的区域被称为绝缘区域，不希望在该绝缘区域配置其他部件。此外，距离左输出轴33的外周面避免干涉距离以内的区域被称为避免干涉区域，不希望在该避免干涉区域配置其他部件。因此，假设将左输出轴33配置于左壳体15的径向外侧时，存在如下问题：定子22的外周面与左输出轴33的外周面之间的距离至少需要比绝缘距离、左壳体15的壁部的厚度和避免干涉距离之和大，电动马达11的马达轴20和左输出轴33的轴间距离会变大。
另一方面，本实施方式中，由于球轴承37位于比电动马达11的转子21和定子22的左端面P(参照图1)靠左侧的位置，因此不会在电动马达11的定子22与左输出轴33之间存在球轴承37。因此，如果在定子22的外周面与左输出轴33的外周面之间至少确保相当于绝缘距离的距离，则该距离还发挥作为左输出轴33的避免干涉距离的功能，因此，可以大幅缩短电动马达11的马达轴20和左输出轴33的轴间距离而使动力单元小型化。
此外，设置于左输出轴33左端的内侧接头34的外径比球轴承37的外径大，因此，假设内侧接头34配置于电动马达11的定子22的径向外侧时，存在如下问题：在该部分电动马达11的定子22与左壳体15的壁部之间的距离局部性地减少，若不扩大电动马达11的马达轴20和左输出轴33之间的轴间距离，则无法确保绝缘距离。
但是，根据本实施方式，内侧接头34位于比电动马达11的转子21和定子22的左端面P(参照图1)靠左侧的位置，因此，无需担心在电动马达11的径向外侧左壳体15的壁面和内侧接头34接近，可以不扩大电动马达11的马达轴20和左输出轴33之间的轴间距离而确保绝缘距离，由此，可以使动力单元小型化。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明能够在不脱离其精神的范围内进行各种设计变更。
例如，本发明的输出轴不限于实施方式的左输出轴33，也可以是右输出轴。
此外，本发明的输出轴轴承不限于实施方式的球轴承37，也可以是滚子轴承或滚针轴承等其他种类的轴承。
此外，本发明的差速器轴承不限于实施方式的角接触滚子轴承31，也可以是滚子轴承或滚针轴承等其他种类的轴承。

Claims (6)

1.一种车辆用动力单元，在马达壳体(14)的内部收纳有马达轴(20)沿车宽方向配置的电动马达(11)，差速器(13)以相对于所述电动马达(11)向车宽方向一侧偏置的状态收纳在所述马达壳体(14)的内部，从所述差速器(13)向车宽方向另一侧延伸的输出轴(33)的至少一部分被收纳在所述马达壳体(14)的内部，所述输出轴(33)的车宽方向另一侧的端部借助于输出轴轴承(37)而支承于所述马达壳体(14)，其特征在于，
所述马达壳体(14)在所述电动马达(11)与所述输出轴(33)之间具有空间部(38)，对所述电动马达(11)进行润滑而飞溅的油通过所述空间部(38)并被供给到所述输出轴轴承(37)。
2.根据权利要求1所述的车辆用动力单元，其特征在于，
所述电动马达(11)的一部分浸在滞留于所述马达壳体(14)的底部的油中。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用动力单元，其特征在于，
在所述马达轴(20)的内部形成有油供给通路(51)，利用从所述油供给通路(51)供给的油来润滑所述电动马达(11)。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆用动力单元，其特征在于，
设置于所述马达轴(20)的齿轮(23)的车宽方向一侧的端部位于比差速器轴承(31)的车宽方向另一侧的端部靠车宽方向一侧的位置，所述差速器轴承(31)将差速器壳体(30)的车宽方向另一侧支承于所述马达壳体(14)。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆用动力单元，其特征在于，
所述输出轴轴承(37)位于比所述电动马达(11)的车宽方向另一侧的端面靠车宽方向另一侧的位置。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的车辆用动力单元，其特征在于，
在所述输出轴(35)的车宽方向另一侧的端部具有向驱动轮传递驱动力的内侧接头(34)，所述内侧接头(34)的外径比所述输出轴轴承(37)的外径大，且所述内侧接头(34)位于比所述电动马达(11)的车宽方向另一侧的端面靠车宽方向另一侧的位置。
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