CN114763828A - 旋转驱动装置 - Google Patents

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CN114763828A CN202210026984.5A CN202210026984A CN114763828A CN 114763828 A CN114763828 A CN 114763828A CN 202210026984 A CN202210026984 A CN 202210026984A CN 114763828 A CN114763828 A CN 114763828A
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阪口和幸
家入宏
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Toyota Motor Corp
Aisin Co Ltd
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Abstract

本发明涉及旋转驱动装置。该旋转驱动装置(100)具备：轴(S3)，在轴向上具有一端(3a)和另一端(3b)，设有能供润滑油从一端(3a)侧向另一端(3b)侧流动的油路；变速箱(14)，将轴(S3)容纳于内部；以及轴承(62b)，在变速箱(14)内配置于轴(S3)的另一端(3b)侧，将轴(S3)支承为可旋转。轴(S3)包括在轴向上位于另一端(3b)的端面(3c)。在变速箱(14)设有在轴向上隔开间隙地与端面(3c)对置的对置面部。在端面(3c)和对置面部中的任一方设有随着轴(3S)的旋转而在另一端(3b)侧产生负压的槽部。

Description

旋转驱动装置
技术领域
本公开涉及搭载于变速器的旋转驱动装置。
背景技术
作为以往的旋转驱动装置，在日本特开2020－031492号公报中公开了如下构造：在内部设有能供润滑油流动的油路的驱动轴在变速器内由轴承支承为可旋转。
在日本特开2020－031492号公报中记载的驱动轴中设有油路，以供润滑油从轴向的一端侧向另一端侧流动。驱动轴一般在一端侧和另一端侧由轴承支承。在润滑油从驱动轴的一端侧向另一端侧流动的构成中，在润滑油通过驱动轴内之后，润滑油被供给至配置于驱动轴的另一端侧的轴承。因此，到润滑油被供给至该轴承为止需要时间，在运转开始紧后，该轴承可能会润滑不足。
发明内容
本公开是鉴于如上所述的问题而完成的，本公开的目的在于，提供一种旋转驱动装置，该旋转驱动装置能使润滑油在轴内高效地从一端侧向另一端侧流动，从而缩短润滑油到支承轴的另一端侧的轴承的到达时间。
基于本公开的旋转驱动装置具备：轴，在轴向上具有一端和另一端，设有能供润滑油从上述一端侧向上述另一端侧流动的油路；变速箱，将上述轴容纳于内部；以及轴承，在上述变速箱内配置于上述轴的上述另一端侧，将上述轴支承为可旋转。上述轴包括在上述轴向上位于上述另一端的端面。在上述变速箱设有在上述轴向上隔开间隙地与上述端面对置的对置面部。在上述端面和上述对置面部中的任一方设有随着上述轴的旋转而在上述另一端侧产生负压的槽部。
根据上述构成，在设于轴的另一端的端面或相对于该端面隔开间隙地对置的对置面部设有槽部，由此，在轴旋转的情况下，空气沿槽部送出至上述另一端的周围，在轴的另一端侧产生负压。由此，供给至轴的一端侧的润滑油被朝向轴的另一端侧吸入而使润滑油能在轴内高效地流动。其结果是，能抑制润滑油从轴的一端侧向外部漏出，并且缩短润滑油到配置于轴的另一端侧的轴承的到达时间。
在基于上述本公开的旋转驱动装置中，上述变速箱具有在上述轴向上与上述轴的上述另一端侧对置的对置壁部。在该情况下，也可以在上述对置壁部所具有的内表面以与上述轴的中心轴同轴的方式设置环状部，上述对置面部也可以由在上述轴向上与上述轴的上述端面侧对置的上述环状部的端面构成。
根据上述构成，将在轴向上与轴的端面隔开间隔地与该端面对置的环状部设于变速箱，由此，能以简单的结构使润滑油高效地在轴内从一端侧向另一端侧流动，从而缩短润滑油到支承轴的另一端侧的轴承的到达时间。
在基于上述本公开的旋转驱动装置中，也可以设有多个上述槽部。在该情况下，多个上述槽部也可以被设为相对于上述轴的上述中心轴呈放射状。
根据上述构成，能更有效地将轴内的空气从另一端侧向轴外部送出。
根据结合附图来理解的关于本发明的如下详细说明，本发明的上述和其他的目的、特征、方面以及优点将变得清楚。
附图说明
图1是表示实施方式的动力传递装置的构成的图。
图2是表示图1的动力传递装置所配备的多个轴的位置关系的剖视图。
图3是表示实施方式的动力传递装置所具备的润滑装置的图。
图4是表示实施方式的动力传递装置所具备的旋转驱动装置的概略剖视图。
图5是表示设于实施方式的动力传递装置的变速箱的环状部的立体图。
图6是表示在实施方式的旋转驱动装置中轴的另一端侧的空气的流动的图。
图7是表示空气和润滑油在实施方式的旋转驱动装置中流动的情形的概略剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的实施方式详细进行说明。需要说明的是，在以下所示的实施方式中，对相同或共同的部分附加图中相同的附图标记，并省略其说明。
图1是表示实施方式的动力传递装置的构成的图。参照图1对实施方式1的动力传递装置12进行说明。
如图1所示，动力传递装置12搭载于车辆10。车辆10是发动机驱动车辆、除了发动机之外还具有行驶用旋转机即驱动用电动机作为行驶用的驱动力源的混合动力车辆。需要说明的是，车辆10也可以是仅具备电动马达作为驱动力源的电动汽车。
动力传递装置12优选使用多个轴沿车辆宽度方向配置的FF(前置发动机/前轮驱动)等横置型驱动桥，但也可以是FR(前置发动机/后轮驱动)型、4轮驱动型的动力传递装置。动力传递装置12的输出部例如是将从驱动力源经由齿轮机构等传递的驱动力输出至左右的驱动轮的差速器装置等。
具体而言，动力传递装置12具备与车辆宽度方向大致平行的第一轴S1～第四轴S4。在第一轴S1上设有连结于作为驱动力源的发动机20的输入轴22，并且与该第一轴S1同心地配设有单小齿轮型的行星齿轮装置24和第一电动机MG1。
行星齿轮装置24和第一电动机MG1作为电动式差动部26发挥功能。在作为差动机构的行星齿轮装置24的轮架24c连结有输入轴22，在太阳轮24s连结有第一电动机MG1。在齿圈24r设有输出齿轮Ge。
第一电动机MG1相当于差动控制用旋转机。第一电动机MG1择一地被用作电动马达和发电机。通过作为发电机发挥功能的再生控制等连续地控制太阳轮24s的转速，由此使发动机20的转速连续地变化并从输出齿轮Ge输出。此外，将第一电动机MG1的转矩设为0，使太阳轮24s空转，由此来防止发动机20的连动转动。发动机20是利用燃料的燃烧来产生动力的内燃机。
在第二轴S2上配设有在轴28的两端设有减速大齿轮Gr1和减速小齿轮Gr2的减速齿轮装置30。减速大齿轮Gr1与输出齿轮Ge啮合。减速大齿轮Gr1与配设在第三轴S3上的第二电动机MG2的马达输出齿轮Gm啮合。
第二电动机MG2择一地被用作电动马达和发电机。第二电动机MG2以作为电动马达发挥功能的方式被动力运行控制，由此被用作混合动力车辆的行驶用(驱动用)驱动力源。该第二电动机MG2相当于行驶用电动机。
减速小齿轮Gr2与配设在第四轴S4上的差速器装置32的差速器齿圈Gd啮合。来自发动机20和第二电动机MG2的驱动力经由差速器装置32分配给左右的驱动轴36，传递至左右的驱动轮38。该差速器装置32相当于输出部，差速器齿圈Gd相当于输入齿轮。
由上述的行星齿轮装置24、输出齿轮Ge、减速大齿轮Gr1、减速小齿轮Gr2、差速器齿圈Gd等构成齿轮机构。
图2是表示图1的动力传递装置所配备的多个轴的位置关系的剖视图。
如图2所示，第四轴S4固定于第一轴S1～第四轴S4中最靠车辆下方侧位置，第二轴S2和第三轴S3固定于第四轴S4的上方位置，第一轴S1固定于比第四轴S4靠车辆前侧的斜上方位置。
在箱14内的上部设有收集罐70。收集罐70形成为两上方侧开口。例如，随着差速器齿圈Gd的旋转而被刮起的润滑油从收集罐70所具有的开口部流入并储留于收集罐70的内部。由该收集罐70形成第三储油部72。
收集罐70设于第一电动机MG1的上方侧。需要说明的是，收集罐70也可以设于第二电动机MG2的上方侧。
在这样的车辆10中，能执行BEV(Battery Electric Vehicle：电池电动车辆)行驶模式和HEV(Hybrid Electric Vehicle：混合动力电动车辆)行驶模式。
具体而言，BEV行驶模式是通过在使发动机20旋转停止的状态下对第二电动机MG2进行动力运行控制来将第二电动机MG2用作驱动力源进行行驶的模式，因此在低请求驱动力即低负荷的区域被选择。
HEV行驶模式是通过再生控制使第一电动机MG1产生反作用力，并且将发动机20用作驱动力源进行行驶的模式，因此在与BEV行驶模式相比高请求驱动力即高负荷的区域被选择。需要说明的是，也可以是，代替HEV行驶模式或除了HEV行驶模式之外，设置始终仅将发动机20用作驱动力源进行行驶的发动机行驶模式等。
图3是表示实施方式的动力传递装置所具备的润滑装置的图。如图3所示，润滑装置40具备第一油泵P1和第二油泵P2作为吸入装置，分别连接于不同的独立的第一供给路径42、第二供给路径44以分担地对动力传递装置12的各部分进行润滑。
如图1所示，第一油泵P1经由与差速器齿圈Gd啮合的泵驱动齿轮Gp而被输出部(差速器装置32)机械地旋转驱动。第二油泵P2连结于输入轴22而被发动机20机械地旋转驱动。
也可以将泵驱动齿轮Gp啮合于与差速器齿圈Gd连动旋转的减速大齿轮Gr1、减速小齿轮Gr2等而对第一油泵P1进行旋转驱动。
第一油泵P1和第二油泵P2从设于箱14的底部的储油部46吸入润滑油，输出至第一供给路径42、第二供给路径44。储油部46由箱14本身构成。储油部46具备由隔壁52划分为车辆前后方向的后方侧部分的第一储油部50和由隔壁52划分为车辆前后方向的前方侧部分的第二储油部56。
第一储油部50位于差速器装置32的下方。第二储油部56位于配置有行星齿轮装置24等的第一轴S1的下方。在第一储油部50内配置有第一油泵P1的吸入口58。在第二储油部56内配置有第二油泵P2的吸入口60。吸入口58、60分别经由独立地设置的分开的吸入油路连接于第一油泵P1、第二油泵P2。
第一供给路径42连接于第一油泵P1的排出侧，将润滑油供给至动力传递装置12的各部分。具体而言，第一供给路径42被配置为向动力传递装置12的各部分的轴承62、齿轮机构64(Ge、Gr1、Gr2、Gd、Gm、Gp等)等供给润滑油，并且向第三储油部72供给润滑油。
连接于第二油泵P2的排出侧的第二供给路径44将润滑油供给至位于第二储油部56的上方的输入轴22、行星齿轮装置24、第一电动机MG1来进行冷却。在第二供给路径44设有热交换器66，将润滑油冷却后供给至第一电动机MG1和第二电动机MG2。由此，能将第一电动机MG1和第二电动机MG2冷却。热交换器66例如是通过基于空冷、水冷的热交换来冷却润滑油的油冷却器。
第三储油部72设于比静止时油面高度Lst靠上方侧的位置。第三储油部72设于比第一储油部50和第二储油部56靠上方侧的位置。
第三储油部72具有第一流出口74。在储留的润滑油超过预先设定的规定量的情况下，润滑油因自重而从第一流出口74向第一储油部50流出。
第三储油部72在比第一流出口74靠下方侧具有第二流出口80。即使在储留于第三储油部72的润滑油为预先设定的规定量以下的情况下，即未超过预先设定的规定量的情况下，第二流出口80也使润滑油在不经由第二储油部56的情况下因自重而连续地向第一储油部50流出。
图4是表示实施方式的动力传递装置所具备的旋转驱动装置的概略剖视图。
如图4所示，实施方式的旋转驱动装置100包括作为变速箱的箱14、设于第二电动机MG2的第三轴S3以及轴承62a、62b、62c。
第三轴S3在轴向上具有一端3a和另一端3b。在第三轴S3设有能供润滑油从该一端3a侧向另一端3b侧流动的油路3d。第三轴S3在轴向上具有位于另一端3b侧的端面3c。
第三轴S3包括：转子轴S31，其固定设置有第二电动机MG2的转子；以及连结轴S32，通过花键嵌合来同心连结于该转子轴S31。在与转子轴S31的嵌合部分，连结轴S32的外径比转子轴S31的内径小。
转子轴S31配置于第三轴S3的另一端3b侧。连结轴S32配置于第三轴S3的一端3a侧。在连结轴S32设有马达输出齿轮Gm。
第三轴S3在箱14内由轴承62a、62b、62c支承为可旋转。
轴承62a配置于第三轴S3的一端3a侧。轴承62b配置于第三轴S3的另一端3b侧。轴承62c配置于第三轴S3的大致中央。
箱14将第三轴S3和轴承62a、62b、62c容纳于内部。箱14支承轴承62a、62b、62c。
箱14在第三轴S3的轴向上具有与上述第三轴S3的端面3c对置的对置壁部141。在对置壁部141所具有的内表面141a设有环状部142。
环状部142被设为与第三轴S3的中心轴同轴。环状部142的中心轴与第三轴S3的中心轴被配置在同轴上。环状部142在轴向上具有与上述第三轴S3的端面3c对置的端面142c。该端面142c相当于以在上述轴向上隔开间隙地与端面3c对置的方式设于箱14的对置面部。需要说明的是，该间隙是能通过第三轴S3的旋转来发挥泵效果的间隙。
在本实施方式中，举例示出环状部142由箱14和其他构件构成的情况，但不限于此，环状部142也可以构成箱14的一部分，与箱14构成为一体。
图5是表示设于实施方式的动力传递装置的变速箱的环状部的立体图。
如图5所示，环状部142的端面142c设有多个槽部143。多个槽部143用于随着第三轴S3的旋转来发挥泵作用，从而在第三轴S3的另一端3b侧产生负压。需要说明的是，只要能产生负压即可，槽部143的条数也可以是单数。
多个槽部143被设为相对于第三轴S3的中心轴呈放射状。由此，如后文所述，能在第三轴S3旋转时，将第三轴S3内的空气更有效地从另一端3b侧向第三轴S3外部送出。
槽部143被设为从端面142c的内周缘侧朝向外周缘侧。槽部143的起点可以是端面142c的内周缘，也可以是远离该内周缘的位置。同样，槽部143的终点可以是端面142c的外周缘，也可以是向内侧远离该外周缘的位置。此外，槽部143可以朝向外周缘侧弯曲，也可以弯折。
图6是表示在实施方式的旋转驱动装置中轴的另一端侧的空气的流动的图。需要说明的是，图6是在图4所示的箭头VI方向观察到的环状部142及其周边的俯视图。
如图6所示，在第三轴S3旋转的情况下，如图中虚线箭头所示，空气通过多个槽部143，从环状部142的端面142c与第三轴S3的端面3c的间隙向第三轴S3的径向外侧排出。由此，在第三轴S3的另一端3b侧产生负压，第三轴S3的另一端3b侧的压力比第三轴S3的一端3a侧的压力低。
图7是表示空气和润滑油在实施方式的旋转驱动装置中流动的情形的概略剖视图。
在开始车辆10的驾驶的情况下，通过第一供给路径42而供给的润滑油如图7中的箭头AR1所示，从第三轴S3的一端3a侧导入油路3d。
一般情况下，导入油路3d的润滑油如箭头AR3所示，一部分从一端3a向第三轴S3的外部漏出，剩下的如箭头AR2所示朝向另一端3b侧。
在此，在本实施方式中，如上所述在作为对置面部的端面142c设置槽部143，由此，通过第三轴S3旋转而在第三轴S3的另一端3b侧产生负压。因此，如箭头AR5所示，第三轴S3内的空气被吸入另一端3b侧。
由此，供给至第三轴S3的一端3a侧的润滑油被朝向第三轴S3的另一端3b侧吸入，从而使润滑油能在第三轴S3内高效地流动。其结果是，能抑制润滑油从第三轴S3的一端3a侧向外部漏出，并且缩短润滑油到配置于第三轴S3的另一端3b侧的轴承62b的到达时间。
(其他的变形例)
需要说明的是，在上述的实施方式中，举例示出了槽部143设于环状部142的端面142c的情况，但不限于此，也可以设于第三轴S3的端面3c。
而且，在上述的实施方式中，举例示出设有环状部142的情况进行了说明，但不限于此，也可以省略环状部142。在该情况下，也可以是，上述的对置壁部141被配置为厚壁，具有能产生泵作用的间隙，内表面141a直接与第三轴S3的端面3c对置。需要说明的是，在设置环状部142的情况下，能在不变更箱14的形状的情况下以简单的结构使润滑油在第三轴S3内高效地流动，缩短润滑油到支承第三轴S3的另一端3b侧的轴承的到达时间。
除此以外，在上述的实施方式中，举例示出旋转驱动装置100的构成应用于第二电动机MG2的第三轴S3的情况进行了说明，但不限于此，也可以应用于第一电动机MG1的第一轴S1或减速齿轮装置30的第二轴S2等。
虽然对本发明的实施方式进行了说明，但应认为本次公开的实施方式的所有方面都是示例而不是限制性的记载。本发明的范围由权利要求书表示，意图在于包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有的变更。

Claims (3)

1.一种旋转驱动装置，具备：
轴，在轴向上具有一端和另一端，设有能供润滑油从所述一端侧向所述另一端侧流动的油路；
变速箱，将所述轴容纳于内部；以及
轴承，在所述变速箱内配置于所述轴的所述另一端侧，将所述轴支承为可旋转，
所述轴包括在所述轴向上位于所述另一端的端面，
在所述变速箱设有在所述轴向上隔开间隙地与所述端面对置的对置面部，
在所述端面和所述对置面部中的任一方设有随着所述轴的旋转而在所述另一端侧产生负压的槽部。
2.根据权利要求1所述的旋转驱动装置，其中，
所述变速箱具有在所述轴向上与所述轴的所述另一端侧对置的对置壁部，
在所述对置壁部所具有的内表面，以与所述轴的中心轴同轴的方式设有环状部，
所述对置面部由在所述轴向上与所述轴的所述端面侧对置的所述环状部的端面构成。
3.根据权利要求1或2所述的旋转驱动装置，其中，
设有多个所述槽部，
多个所述槽部被设为相对于所述轴的中心轴呈放射状。
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