CN217427837U - 马达 - Google Patents
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Abstract
一种马达,具有:以马达轴线为中心旋转的转子;位于所述转子的径向外侧的定子;将所述转子支撑为能够旋转的轴承;以及收纳所述转子、所述定子及所述轴承的外壳,所述转子具有沿着所述马达轴线延伸的轴和从径向外侧包围所述轴的转子铁芯,所述轴具有:中空部,其具有沿轴向延伸的内周面并向内侧提供油;以及轴承润滑孔,其连通所述中空部和所述轴的外部并朝向所述轴承开口,所述轴承润滑孔相对于所述马达轴线以规定角度朝向所述轴承延伸。
Description
技术领域
本实用新型涉及马达。
背景技术
在专利文献1中公开了如下结构:在中空的轴上设置沿径向延伸的贯穿孔,将润滑油(ATF)从轴内部经由贯穿孔提供到通过转子铁芯的端面的流路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-115848号公报
在以往的轴中,也需要对设置在壳体上的可旋转地支撑轴的轴承进行润滑。
实用新型内容
本实用新型的一个方式提供一种马达,其能够将通过轴内部的油顺畅地引导至将轴支撑为能够旋转的轴承。
本实用新型的马达的一个方式具有:以马达轴线为中心旋转的转子;位于转子的径向外侧的定子;将转子支撑为能够旋转的轴承;以及收纳转子、定子及轴承的外壳。转子具有沿着马达轴线延伸的轴和从径向外侧包围轴的转子铁芯。轴具有:中空部,其具有沿轴向延伸的内周面并向内侧提供油;以及轴承润滑孔,其将中空部与轴的外部连通并朝向轴承开口。轴承润滑孔相对于马达轴线以规定角度向轴承延伸。
根据本实用新型的一个方式,能够顺畅地润滑将轴支撑为能够旋转的轴承。
附图说明
图1是一实施方式的马达单元的概念图。
图2是一实施方式的马达单元的立体图。
图3是一实施方式的马达单元的侧视图。
图4是沿着图3的IV-IV线的马达单元的剖视图。
图5是一实施方式的转子的剖视图。
图6是端板的俯视图。
图7是沿着图6的VII-VII线的端板的剖视图。
图8是一实施方式的马达单元的剖视图,是示出第二油路的图。
图9是轴承润滑孔从轴向倾斜40度时的分析结果。
图10是轴承润滑孔从轴向倾斜90度时的分析结果。
具体实施方式
以下,参照附图对本实用新型实施方式的马达进行说明。另外,本实用新型的范围不限于以下的实施方式,可以在本实用新型的技术思想的范围内任意地变更。另外,在以下的附图中,为了容易理解各结构,有时使实际的结构与各结构中的比例尺、数量等不同。
在以下的说明中,以马达单元1装设于位于水平路面上的车辆时的位置关系为基础,规定重力方向进行说明。另外,在附图中,适当地作为三维直角坐标系示出XYZ坐标系。在XYZ坐标系中,Z轴方向表示铅垂方向(即上下方向),+Z方向为上侧(重力方向的相反侧),-Z方向为下侧(重力方向)。另外,X轴方向是与Z轴方向正交的方向,表示装设马达单元1的车辆的前后方向,+X方向是车辆前方,-X方向是车辆后方。但是,也可以是+X方向为车辆后方,-X方向为车辆前方。Y轴方向是与X轴方向和Z轴方向两者正交的方向,是车辆的宽度方向(左右方向)。
在以下的说明中,只要没有特别说明,则将马达2的与马达轴线J2平行的方向(Z轴方向)简称为"轴向",将以马达轴线J2为中心的径向简称为"径向",将以马达轴线J2为中心的周向、即绕马达轴线J2的轴简称为"周向"。而且,在以下的说明中,"俯视"是指从轴向观察的状态。但是,上述的"平行方向"也包括大致平行的方向。另外,上述的"正交方向"也包括大致正交的方向。
以下,基于附图对本实用新型例示性的一实施方式的马达单元(电动驱动装置)1进行说明。
图1是一实施方式的马达单元1的概念图。图2是马达单元1的立体图。图3是马达单元1的侧视图。图4是沿着图3的IV-IV线的马达单元1的剖视图。另外,在图4中省略了差动装置5的内部结构的一部分。
马达单元1装设在混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHV)、电动汽车(EV)等以马达为动力源的车辆上,作为其动力源使用。
如图1所示,马达单元1具备马达(主马达)2、减速装置4、差动装置5、外壳6、油O、将油O向马达2提供的油路90。
如图1所示,马达2具备:以沿水平方向延伸的马达轴线J2为中心旋转的转子20;以及位于转子20的径向外侧的定子30。减速装置4与马达2的转子20连接。差动装置5通过减速装置4连接到马达2。外壳6的内部设有收纳马达2、减速装置4及差动装置5的收纳空间80。油O用于减速装置4及差动装置5的润滑,并且用于马达2的冷却。油O积存在收纳空间80的铅垂方向下侧的区域。油O发挥润滑油和冷却油的功能,因此优选使用与粘度低的自动变速器用润滑油(ATF:Automatic Transmission Fluid)同等的油。油路90是从收纳空间80的下侧区域向马达2提供油O的油O的路径。油路90具有第一油路91和第二油路92。
另外,在本说明书中,"油路"是指在收纳空间80中循环的油O的路径。因此,"油路"的概念不仅包括形成稳定地朝向一个方向的稳定的油的流动的"流路",还包括使油暂时滞留的路径(例如贮存器)及油滴下的路径。
<外壳>
在设置于外壳6内部的收纳空间80中收纳有马达2、减速装置4及差动装置5。外壳6将马达2、减速装置4和差动装置5保持在收纳空间80中。外壳6具有分隔壁61c。外壳6的收纳空间80被分隔壁61c划分为马达室81和齿轮室82。在马达室81中收纳有马达2。在齿轮室82中收纳有减速装置4及差动装置5。
在收纳空间80的下侧区域设有积存油O的油积存部P。在本实施方式中,马达室81的底部81a位于齿轮室82的底部82a的上侧。另外,在划分马达室81和齿轮室82的分隔壁61c的下侧区域设有分隔壁开口68。分隔壁开口68使马达室81和齿轮室82连通。分隔壁开口68使积存在马达室81的下侧区域的油O向齿轮室82移动。因此,在本实施方式中,油积存部P设置在齿轮室82的下侧区域。
差动装置5的一部分浸入油积存部P。积存在油积存部P中的油O通过差动装置5的动作而被搅起,一部分被提供到第一油路91,一部分扩散到齿轮室82内。扩散到齿轮室82的油O被提供到齿轮室82内的减速装置4及差动装置5的各齿轮,使油O遍布齿轮的齿面。在减速装置4及差动装置5中使用的油O滴下而被位于齿轮室82的下侧的油积存部P回收。收纳空间80的油积存部P的容量被设定为在马达单元1停止时差动装置5的轴承的一部分浸入油O的程度。
外壳6例如由铝压铸件制成。外壳6构成马达单元1的外框。外壳6具有马达收纳部61、齿轮收纳部62和封闭部63。齿轮收纳部62位于马达收纳部61的左侧。封闭部63位于马达收纳部61的右侧。
马达收纳部61具有:从径向外侧包围马达2的筒状的周壁部61a;以及位于周壁部61a的轴向一侧的侧板部61b。周壁部61a内侧的空间构成马达室81。侧板部61b具有分隔壁61c和突出板部61d。分隔壁61c覆盖周壁部61a的轴向一侧的开口。在分隔壁61c上,除了上述分隔壁开口68之外,还设有使马达2的轴21插通的插通孔61f。侧板部61b具有分隔壁61c和相对于周壁部61a向径向外侧突出的突出板部61d。在突出板部61d上设有供支撑车轮的驱动轴(省略图示)通过的第一车轴通过孔61e。
封闭部63固定于马达收纳部61。封闭部63封闭周壁部61a的轴向相反侧的开口。即,封闭部63封闭筒状的马达收纳部61的开口。封闭部63具有封闭部主体63a和盖部件63b。封闭部主体63a具有向位于马达收纳部61内侧的收纳空间80突出的筒状的突出部63d。突出部63d沿着周壁部61a的内周面延伸。另外,在封闭部主体63a上设有沿轴向贯通的窗部63c。盖部件63b从收纳空间80的外侧堵住窗部63c。
齿轮收纳部62固定于马达收纳部61的侧板部61b。齿轮收纳部62具有向侧板部61b侧开口的凹形状。齿轮收纳部62的开口被侧板部61b覆盖。齿轮收纳部62与侧板部61b之间的空间构成收纳减速装置4及差动装置5的齿轮室82。齿轮收纳部62设有第二车轴通过孔62e。从轴向观察,第二车轴通过孔62e与第一车轴通过孔61e重叠。
如图3所示,齿轮收纳部62具有第一贮存器(贮存器)93和轴提供流路94。第一贮存器93位于齿轮收纳部62的轴向的朝向齿轮室82侧的面上,沿轴向延伸。第一贮存器93接收由差动装置5搅起的油O。轴提供流路94从第一贮存器93的底部朝向马达2的轴21延伸。轴提供流路94是将由第一贮存器93接受的油O向轴21的中空部22的内侧提供的流路。
<减速装置>
如图4所示,减速装置4具有减小马达2的旋转速度、使从马达2输出的转矩与减速比相应地增大的功能。减速装置4将从马达2输出的转矩传递给差动装置5。
减速装置4具有第一齿轮(中间驱动齿轮)41、第二齿轮(中间齿轮)42、第三齿轮(末级驱动齿轮)43和中间轴45。从马达2输出的转矩经由马达2的轴21、第一齿轮41、第二齿轮42、中间轴45及第三齿轮43向差动装置5的齿圈(齿轮)51传递。各齿轮的齿轮比及齿轮个数等可根据所需的减速比进行各种变更。减速装置4是各齿轮的轴心平行配置的平行轴齿轮型减速器。
第一齿轮41设置在马达2的轴21的外周面上。第一齿轮41与轴21一起以马达轴线J2为中心旋转。
中间轴45沿着与马达轴线J2平行的中间轴线J4延伸。中间轴45是以中间轴线J4为中心的圆筒形状。中间轴45以中间轴线J4为中心旋转。中间轴45由一对中间轴保持轴承87旋转自如地支撑。一对中间轴保持轴承87中的一方保持在分隔壁61c的朝向齿轮室82侧的面上。一对中间轴保持轴承87中的另一方被齿轮收纳部62保持。
第二齿轮42和第三齿轮43设置在中间轴45的外周面上。第二齿轮42和第三齿轮43通过中间轴45连接。第二齿轮42及第三齿轮43以中间轴线J4为中心旋转。第二齿轮42与第一齿轮41啮合。第三齿轮43与差动装置5的齿圈51啮合。第三齿轮43相对于第二齿轮42位于分隔壁61c侧。在本实施方式中,中间轴45和第三齿轮43是单一部件。
<差动装置>
差动装置5是用于将从马达2输出的转矩传递给车辆的车轮的装置。差动装置5具有在车辆转弯时吸收左右车轮的速度差并向左右两轮的车轴55传递相同转矩的功能。差动装置5具有齿圈51、齿轮外壳57、一对小齿轮(未示出)、小齿轮轴(未示出)和一对半轴齿轮(未示出)。
齿圈51以与马达轴线J2平行的差动轴线J5为中心旋转。从马达2输出的转矩经由减速装置4传递给齿圈51。即,齿圈51经由其他齿轮与马达2连接。齿圈51固定在齿轮外壳57的外周。
齿轮外壳57收纳一对小齿轮和一对半轴齿轮。当转矩传递至齿圈51时,齿轮外壳57与齿圈51一起绕差动轴线J5旋转。
一对小齿轮是彼此相对的锥齿轮。一对小齿轮由小齿轮轴支撑。
一对半轴齿轮是与一对小齿轮以直角啮合的锥齿轮。一对半轴齿轮分别具有嵌合部。嵌合部分别嵌合有车轴。嵌合于互不相同的嵌合部的一对车轴以相同的转矩绕差动轴线J5旋转。
<马达>
如图4所示,马达2是具备定子30和旋转自如地配置在定子30的内侧的转子20的内转子型马达。转子20通过从省略图示的电池向定子30提供电力而旋转。马达2的转矩经由减速装置4传递给差动装置5。
(定子)
定子30具有定子铁芯32、线圈31以及介于定子铁芯32与线圈31之间的绝缘体(省略图示)。定子30保持在外壳6中。
定子铁芯32从圆环状的磁轭的内周面向径向内侧具有多个磁极齿(省略图示)。本实施方式的定子铁芯32在磁极齿与磁极齿之间形成的槽数为48。通过在磁极齿之间缠绕线圈线而构成线圈31。
线圈31具有从定子铁芯32的轴向端面突出的线圈端31a。即,定子30具有线圈端31a。线圈端31a比转子20的转子铁芯24的端部更向轴向突出。线圈端31a相对于转子铁芯24向轴向两侧突出。
(转子)
转子20具有轴(马达轴)21、转子铁芯24、转子磁铁(永磁铁)25、一对板状的端板26、螺母29和垫圈(盖部)28。
(轴)
轴21以沿水平方向且沿车辆的宽度方向(与车辆的行进方向正交的方向)延伸的马达轴线J2为中心延伸。轴21具有在同轴上相互连接的第一轴部21A及第二轴部21B。
轴21是在内部设有具有沿着马达轴线J2延伸的内周面的中空部22的中空轴。中空部22包括:位于第一轴部21A内部的第一中空部22A;以及位于第二轴部21B内部的第二中空部22B。第一中空部22A和第二中空部22B沿轴向排列,相互连通。
第一轴部21A配置在收纳空间80的马达室81中。第一轴部21A位于定子30的径向内侧,沿着马达轴线J2贯通转子铁芯24。第一轴部21A具有位于输出侧(即,减速装置4侧)的第一端部21e和位于其相反侧的第二端部21f。
第一轴部21A由一对第一轴承89旋转自如地支撑。一对第一轴承89支撑第一轴部21A的第一端部21e及第二端部21f。一对第一轴承89中的一方由封闭部63保持。一对第一轴承89中的另一方被分隔壁61c的朝向马达室81侧的面保持。
图5是转子20的剖视图。另外,在图5中,第二轴部21B由假想线示出。
第一轴部21A设有一对连通孔23。连通孔23沿径向延伸而使轴21的外部与中空部22连通。即,在轴21上设置有一对连通孔23。一对连通孔23沿轴向排列。另外,在本说明书中,将从轴21的外周面通过中空部到达外周面的孔设为一个连通孔23。
在第一轴部21A的外周面上设有沿轴向排列的凸缘部(盖部)21c和螺纹部21d。即,在轴21的外周面上设有凸缘部21c和螺纹部21d。转子铁芯24在轴向上位于凸缘部21c与螺纹部21d之间。螺纹部21d紧固有螺母29。
如图4所示,第二轴部21B位于与第一轴部21A相同的轴上。第二轴部21b具有位于第一轴部21A侧的第三端部21g和位于其相反侧的第四端部21h。第二轴部21B在第三端部21g与第一轴部21A的第一端部21e连接。
第二轴部21B配置在收纳空间80的齿轮室82中。第二轴部21B的第三端部21g经由设置在分隔壁61c上的插通孔61f向马达室81侧突出并与第一轴部21A连接。在第二轴部21B的外周面设置有第一齿轮41。第一齿轮41是减速装置4的一部分。第一齿轮41与第二齿轮42啮合,并将轴21的输出传递到第二齿轮。
第二轴部21B由一对第二轴承88旋转自如地支撑。一对第二轴承88中的一方被分隔壁61c的朝向齿轮室82侧的面保持。一对第二轴承88中的另一方被齿轮收纳部62保持。
中空部22在第一轴部21A的第二端部21f及第二轴部21B的第四端部21h沿轴向开口。从第四端部21h的开口向中空部22提供油O。提供到中空部22的油O从第四端部21h侧向第二端部21f侧流动。提供到中空部22的油O经由连通孔23流出到轴21的外部。
另外,在以下的说明中,有时将第四端部21h侧称为中空部22的流动方向上游侧,将第二端部21f侧称为中空部22的流动方向下游侧。
如图5所示,第一中空部22A具有内周面的直径不同的第一区域22p(小径中空部)、第二区域(小径中空部)22q和第三区域(大径中空部)22r。第一区域22p、第二区域22q的内周面的直径相同,第一区域22p、第二区域22q和第三区域22r的内周面的直径不同。第一区域22p、第二区域22q及第三区域22r从流动方向下游侧朝向上游侧依次排列。第一区域22p位于第二端部21f侧。第二区域22q在轴向上位于第一区域22p和第三区域22r之间。第三区域22r位于第一端部21e侧。即,第三区域22r位于比第二区域22q更靠第二轴部21B侧的位置。
一对连通孔23中的流动方向上游侧的一方的连通孔23在第三区域22r中开口。另外,一对连通孔23中的流动方向下游侧的另一方的连通孔23在第二区域22q中开口。
在第一轴部21A的第三区域22r中插入第二轴部21B的第三端部21g。在第三区域22r上设有阴花键22e。另一方面,在第二轴部21B的第三端部21g的外周面上设有阳花键22g。阴花键22e和阳花键22g相互嵌合。由此,第一轴部21A和第二轴部21B被连接。
在第二轴部21B的朝向第一轴部21A侧的端面(即,第三端部21g的端面)与第二台阶面22t之间设有间隙。第三端部21g的端面与第二台阶面22t之间的间隙在中空部22的内周面构成凹槽22u。即,在中空部22的内周面设有沿周向延伸的凹槽22u,凹槽22u由第二轴部21B的第三端部21g的端面、第三区域22r的内周面和第二台阶面22t构成。
一对连通孔23中的位于油O的流动方向上游侧的一方的连通孔23在凹槽22u中向中空部22开口。随着轴21的旋转,对提供到中空部22内的油O施加离心力。由于在中空部22的内周面设有凹槽22u,因而油O伴随着离心力而积存在凹槽22u内。根据本实施方式,由于连通孔23在凹槽22u中开口,因此能够将积存在凹槽22u内的油O高效地引导至连通孔23。
根据本实施方式,能够将第一轴部21A与第二轴部21B的连接部分的间隙用作凹槽22u来积存油O。因此,不需要为了设置积存油O的凹槽22u而实施特殊的加工。
在设置沿轴向排列的多个连通孔23的情况下,油O容易流入位于油O的流动方向下游侧的连通孔23,有时流入油O的流动方向上游侧的连通孔23的油O不足。根据本实施方式,由于位于流动方向上游侧的连通孔23在凹槽22u中开口,因此能够使油O充分地流入位于流动方向上游侧的连通孔23。
阴花键22e的一部分位于第三端部21g的端面与第二台阶面22t之间的间隙中。因此,在中空部22的内周面设有来源于阴花键22e并沿周向排列的凸部及凹部。在中空部的剖面形状为以马达轴线为中心的圆形的情况下,即使轴旋转,中空部内的油O也相对于轴空转,有可能不会对油O施加离心力。与此相对,通过在中空部22内设置沿周向排列的凸部及凹部,能够使油O随着轴21的旋转而旋转,从而能够对中空部22的油O施加离心力。由此,能够将油O顺畅地引导至连通孔23。
根据本实施方式,在第二轴部21B的外周面及第三区域22r的内周面设有相互花键嵌合的花键(阳花键22g及阴花键22e)。另外,第三区域22r的花键(阴花键22e)的一部分位于凹槽22u内。因此,利用用于嵌合的阴花键22e,能够对中空部22内的油O施加离心力。即,不需要为了对油O施加离心力而对中空部22的内周面实施加工来设置凹凸形状。
(转子铁芯)
转子铁芯24通过层叠硅钢板而构成。转子铁芯24是沿轴向延伸的圆柱体。转子铁芯24具有分别朝向轴向的相反侧的一对轴向端面24a和朝向径向外侧的外周面24b。
转子铁芯24与一对端板26一起被夹在螺母29与凸缘部21c之间。垫圈28介于螺母29和端板26之间。
在转子铁芯24上设有从轴向观察位于中央且沿轴向贯通的一个嵌合孔24c、多个磁铁保持孔24d及多个铁芯贯穿孔24e。嵌合孔24c、磁铁保持孔24d及铁芯贯穿孔24e在一对轴向端面24a开口。
嵌合孔24c是以马达轴线J2为中心的圆形。在嵌合孔24c中插通嵌合有轴21。因此,转子铁芯24从径向外侧包围轴21。轴21与嵌合孔24c的嵌合是间隙嵌合。因此,能够抑制由轴21的嵌合引起的转子铁芯24的变形。在嵌合孔24c的内周面设有向径向内侧突出的突起(省略图示)。该突起嵌入设于轴21的外周面的键槽(省略图示)。由此,抑制了转子铁芯24与轴21的相对旋转。
多个铁芯贯穿孔24e沿周向排列配置。铁芯贯穿孔24e位于比磁铁保持孔24d靠径向内侧的位置。铁芯贯穿孔24e起到使油O在一对轴向端面24a彼此之间流动的作用。
多个磁铁保持孔24d沿周向排列配置。在磁铁保持孔24d中插入有转子磁铁25。磁铁保持孔24d保持转子磁铁25。即,本实施方式的转子20是在转子铁芯24的内部埋入有转子磁铁25的埋入型(IPM(interior permanent magnet))。
转子磁铁25是永磁铁。多个转子磁铁25分别插入到沿周向排列的多个磁铁保持孔24d中而固定于转子铁芯24。多个转子磁铁25沿周向排列。
(端板)
图6是端板26的俯视图。图7是沿着图6的VII-VII线的端板26的剖视图。另外,在图6及图7中,用假想线示出马达单元1的其他部件。
如图6所示,端板26在俯视时为圆形。端板26是金属制的板。在端板26上设有沿轴向贯通的圆形的中央孔26i。在中央孔26i的内周面设置有键部26q。键部26q嵌入设置在轴21上的键槽21k中。通过键部26q与键槽21k的嵌合来抑制端板26与轴21的相对旋转。
如图5所示,端板26具有第一面26a和第二面26b。第一面26a与转子铁芯24的轴向端面24a相对。第二面26b朝向与第一面26a相反的一侧。
一对端板26分别位于转子铁芯24的轴向两侧。一对端板26分别与转子铁芯24的一对轴向端面24a接触。一对端板26中的一方(第一端板26A)位于转子铁芯24的一方的轴向端面24a与凸缘部21c之间。一对端板26中的另一方(第二端板26B)位于转子铁芯24的另一方的轴向端面24a与垫圈28之间。端板26在第一面26a上与轴向端面24a接触。另外,端板26在第二面26b上与凸缘部21c或垫圈28接触。
根据本实施方式,转子铁芯24及一对端板26被夹在凸缘部21c与螺母29之间。由此,一对端板26从轴向两侧被按压在转子铁芯24的轴向端面24a上。在端板26的第一面26a与转子铁芯24的轴向端面24a的接触部产生摩擦力,由此能够抑制转子铁芯24与轴21的相对旋转。
若通过压入来固定转子铁芯和轴,则转子铁芯变形,通过转子铁芯内的磁路变化,铁损变大。特别是如本实施方式那样,在车辆驱动用的马达中,由于驱动力大,因此需要较大地确保压入的过盈量,转子铁芯的铁损容易变大。根据本实施方式,转子铁芯24经由端板26固定在轴21上。因此,能够使转子铁芯24的嵌合孔24c与轴21的嵌合成为间隙配合,能够抑制转子铁芯24的变形,能够提供高效率的马达2。
如图7所示,在第一面26a上设有凹部26f和从径向外侧包围凹部26f的倾斜面26e。凹部26f在俯视下为以马达轴线J2为中心的圆形。凹部26f具有凹部底面26g和凹部内周面26h。凹部底面26g是与马达轴线J2正交的平面。凹部内周面26h位于凹部底面26g与倾斜面26e之间。凹部内周面26h随着从径向内侧朝向径向外侧而向使凹部26f变浅的方向倾斜。在凹部26f与转子铁芯24的轴向端面24a之间设有间隙。在该间隙中积存有油O,对转子铁芯24的轴向端面24a进行冷却。
倾斜面26e设置在第一面26a中位于径向最外侧的区域,沿周向延伸。倾斜面26e随着朝向径向外侧而朝向转子铁芯24侧以倾斜角度θ倾斜。另外,在此,倾斜角度θ是指与马达轴线J2正交的平面和倾斜面26e所成的角度。
端板26在第一面26a的倾斜面26e处与转子铁芯24的轴向端面24a接触。倾斜面26e随着朝向径向外侧而向转子铁芯24侧倾斜,因此倾斜面26e在最靠径向外侧的区域与轴向端面24a接触。由此,能够使因倾斜面26e与轴向端面24a的接触而产生的摩擦力尽量在径向外侧产生。另外,能够使倾斜面26e与轴向端面24a的垂直应力随着朝向径向外侧而变大。由此,能够随着朝向径向外侧而使静摩擦力的极限值变大。抑制端板26与转子铁芯24的相对旋转的保持转矩与距旋转轴的距离和摩擦力成比例。因此,根据本实施方式,能够增大抑制端板26与转子铁芯24的相对旋转的保持转矩,能够相对于端板26牢固地保持转子铁芯24。为了发挥这样的效果,优选倾斜面26e的倾斜角度θ为0.1°以上且5°以下。
另外,本实施方式的端板26在倾斜面26e处与转子铁芯24的轴向端面24a接触。因此,能够使端板26与转子铁芯24的接触位置稳定。因此,能够抑制端板26与转子铁芯24之间的传递转矩的偏差,能够将转子铁芯24可靠地固定于轴21。
另外,根据本实施方式,通过在端板26上设置倾斜面26e,即使端板26与转子铁芯24的轴向端面24a的接触部的平坦度存在偏差,也能够可靠地接触。如后所述,在倾斜面26e的径向内侧设置有油流路26t(参照图5)。通常,当油侵入转子铁芯与定子之间时,转子铁芯的旋转效率降低。通过倾斜面26e与转子铁芯24的轴向端面24a接触,能够抑制油流路26t的油O从端板26与转子铁芯24之间渗入转子铁芯24的外周面24b与定子30之间的间隙。
另外,倾斜面26e也可以是倾斜角随着朝向径向外侧而变化的结构。另外,倾斜面26e也可以是倾斜角度随着朝向径向外侧而变化的弯曲面。
如图5所示,倾斜面26e封闭转子铁芯24的磁铁保持孔24d的开口。由此,抑制被保持在磁铁保持孔24d内部的转子磁铁25从磁铁保持孔24d的开口飞出。由此,能够抑制转子磁铁25的一部分侵入收纳凹部内的驱动部分。
如图7所示,在第二面26b上设有平面部26c和位于平面部26c的外缘的倒角部26d。平面部26c与马达轴线J2正交。倒角部26d随着朝向径向外侧而向第一面26a侧倾斜。
如图5所示,在端板26上设置有两组板贯穿孔26p、第一凹槽(第一凹部)26j和第二凹槽(第二凹部)26k。以下,对两组板贯穿孔26p、第一凹槽26j及第二凹槽26k中的一组进行说明,但另一组也具有同样的结构。
板贯穿孔26p沿轴向延伸。第一凹槽26j位于第一面26a上。第一凹槽26j从板贯穿孔26p的开口向径向内侧延伸。第一凹槽26j在中央孔26i的内周面朝径向内侧开口。第二凹槽26k位于第二面26b上。第二凹槽26k从板贯穿孔26p的开口向径向外侧延伸。第二凹槽26k在倒角部26d向径向外侧开口。
端板26的第一凹槽26j的朝向轴向的开口被转子铁芯24的轴向端面24a覆盖。另外,第一凹槽26j的径向的开口与轴21的连通孔23相连。
提供到轴21的中空部22内部的油O经由连通孔23向径向外侧流动。另外,油O从连通孔23的径向外侧的开口流入第一凹槽26j。进而,油O通过板贯穿孔26p向第一面26a及第二面26b侧流动,经由第二凹槽26k向转子20的外侧放出。如图4所示,在端板26的径向外侧设有定子30的线圈端31a。向转子20的外侧放出的油O向线圈端31a提供,对线圈端31a进行冷却。
端板26的第一凹槽26j、板贯穿孔26p及第二凹槽26k作为油流路26t发挥功能。即,油流路26t由第一凹槽26j、板贯穿孔26p及第二凹槽26k构成。在一对端板26上分别设有与连通孔23连通并沿径向延伸而开口的油流路26t。
根据本实施方式的端板26,板贯穿孔26p、第一凹槽26j及第二凹槽26k构成油流路26t。因此,根据本实施方式,能够利用通过模具成型制造的廉价的部件(端板26)构成油流路26t。
铁芯贯穿孔24e与一对端板26的第一凹槽26j连通。即,铁芯贯穿孔24e将一对端板26各自的第一凹槽26j彼此连接。换言之,铁芯贯穿孔24e将一对端板26各自的油流路26t彼此连接。另外,铁芯贯穿孔的开口的至少一部分位于比板贯穿孔26p靠径向外侧的位置。
根据本实施方式,由于铁芯贯穿孔24e将一对端板26的第一凹槽26j彼此连接,因此能够使通过第一凹槽26j的油O的一部分流向铁芯贯穿孔24e。由此,能够利用铁芯贯穿孔24e的油O从内部冷却转子铁芯24。另外,能够经由转子铁芯24对保持在转子铁芯24上的转子磁铁25进行冷却。
根据本实施方式,铁芯贯穿孔24e的开口位于比一对端板26的板贯穿孔26p靠径向外侧的位置。由此,利用转子20的离心力将油O积存在铁芯贯穿孔24e的内部,能够从铁芯贯穿孔24e向两侧的端板26的第一凹槽26j提供油O。另外,在一对端板26中的一侧的第一凹槽26j中油O不足的情况下,能够经由铁芯贯穿孔24e从另一侧提供油O。因此,能够从各个端板26向线圈端31a放出大致同量的油O,能够稳定地冷却线圈31。
如图5所示,将一对端板26中的夹在凸缘部21c与转子铁芯24之间的一方设为第一端板26A,将夹在螺母29与转子铁芯24之间的另一方设为第二端板26B。
在第一端板26A中,板贯穿孔26p的径向内侧的一部分被凸缘部21c覆盖。另外,在第一端板26A中,第二凹槽26k的朝向轴向的开口整体面向轴向外侧。换言之,在第一端板26A中,第二凹槽26k的朝向轴向的开口从轴向观察时其整体露出。即,第一端板26A的第二凹槽26k在朝向轴向的开口处与外部连通。在第一端板26A中,第二凹槽26k作为板贯穿孔26p的一部分和朝向轴向的开口的整体从垫圈28释放的第一开放部26s发挥功能。在第一端板26A中,通过板贯穿孔26p的油O从第一开放部26s放出。
垫圈28介于第二端板26B与螺母29之间。在第二端板26B中,板贯穿孔26p和第二凹槽26k的朝向轴向的开口的径向内侧的一部分被垫圈28覆盖。在第二凹槽26k的朝向轴向的开口中,将被垫圈28覆盖的部分称为覆盖部,将未被垫圈28覆盖的部分称为开放部。即,在第二端板26B中,第二凹槽26k的朝向轴向的开口具有被垫圈28覆盖的覆盖部和未被垫圈覆盖的第二开放部26r。第二端板26B的第二凹槽26k在位于第二凹槽26k的径向外侧的端部的第二开放部26r面向轴向外侧。换言之,第二端板26B的第二凹槽26k在从轴向观察时在第二开放部26r露出。即,第二端板26B的第二凹槽26k在第二开放部26r与外部连通。第二开放部26r位于第二凹槽26k的径向外侧的端部。在第二端板26B中,通过板贯穿孔26p的油O从第二开放部26r放出。
根据本实施方式的第一端板26A及第二端板26B,通过在第二面26B上设置第二凹槽26k,能够使经由板贯穿孔26p向第二面26B侧流动的油O沿着第二凹槽26k向径向外侧移动。因此,能够使油O稳定地流动到第二开放部26r,能够将油O稳定地提供到定子30的线圈端31a。
根据本实施方式,相对于第一端板26A及第二端板26B的第二凹槽26k,凸缘部21c或垫圈28分别作为覆盖轴向的开口的盖部发挥功能。即,转子20具有隔着端板26位于转子铁芯24的轴向端部的一对盖部(凸缘部21c及垫圈28)。盖部(凸缘部21c和垫圈28)从外侧覆盖板贯穿孔26p的朝向轴向的开口,由此引导从板贯穿孔26p向第二面26b侧流出的油O沿着第二凹槽26k流动。根据本实施方式,通过盖部(凸缘部21c及垫圈28)控制油O的动作,能够抑制油O渗入转子铁芯24与定子30之间。
根据本实施方式的第二端板26B,第二凹槽26k的朝向轴向的开口被垫圈28部分地覆盖,在第二开放部26r面向轴向外侧。即,在第二凹槽26k的到达第二开放部26r的区域,油O不会沿轴向溢出,能够使油O可靠地移动到第二开放部26r。由此,能够从第二开放部26r稳定地放出油O,能够将油O稳定地提供到线圈端31a。
根据本实施方式,第二凹槽26k在位于径向端部的第二开放部26r中沿轴向面向轴向外侧。因此,能够使通过第二凹槽26k的油O从第二开放部26r沿轴向飞散。由此,能够使油O向比转子铁芯24的端部更向轴向突出的线圈端31a飞散,能够有效地冷却线圈端31a的线圈31。
另外,在本实施方式的第一端板26A中,遍及板贯穿孔26p的一部分和朝向轴向的开口的整体地设置有第一开放部26s。但是,如图5中假想线所示,凸缘部21c也可以覆盖第二凹槽26k的朝向轴向的开口的一部分。在该情况下,第一端板26A的第一开放部26s与第二端板26B的第二开放部26r同样地位于径向外侧的端部,能够起到与第二开放部26r同样的效果。
另外,在本实施方式中,在端板26上设置有槽状的第一凹槽26j及第二凹槽26k。但是,即使是不是槽状的凹部也能够起到上述的一定效果。另外,通过设置沿径向延伸的第一凹槽26j及第二凹槽26k,能够沿径向顺畅地引导油O。
<油路>
如图1所示,油路90位于外壳6的内部、即收纳空间80。油路90横跨收纳空间80的马达室81和齿轮室82而构成。油路90是将油O从油积存部P(即,收纳空间80的下侧的区域)经由马达2再次引导至油积存部P的油O的路径。油路90具有通过马达2的内部的第一油路(油路)91和通过马达2的外部的第二油路(油路)92。油O在第一油路91及第二油路92中从内部及外部冷却马达2。油路90构成油冷却机构。
第一油路91和第二油路92都是将油O从油积存部P提供到马达2并再次回收到油积存部P的路径。在第一油路91及第二油路92中,油O从马达2滴下,积存在马达室的下侧的区域。积存在马达室81的下侧区域的油O经由分隔壁开口68移动到齿轮室82的下侧区域(即,油积存部P)。
在第一油路91的路径中设置有冷却油O的冷却器97。通过第一油路91并被冷却器97冷却的油O在油积存部P中与通过第二油路92的油O合流。在油积存部P中,通过第一油路91及第二油路92的油O相互混合而进行热交换。因此,配置在第一油路91的路径中的冷却器97的冷却效果也能够对通过第二油路92的油O产生影响。根据本实施方式,使用设置在第一油路91和第二油路92中的一个油路中的一个冷却器97来冷却两个油路中的油O。
通常,冷却器配置在液体稳定流动的流路中。为了冷却两个油路,可以考虑在两个油路所包含的流路中分别配置冷却器的结构。在这种情况下,需要使用两个冷却器,这增加了成本。另外,为了冷却两个油路,可以考虑在使两个油路合流的区域设置流路且在该流路中设置冷却器的结构。在这种情况下,由于需要在汇流的区域设置流路,因此需要使油路中的流路的结构复杂化,其结果是成本变高。
根据本实施方式,通过仅在第一油路91中设置冷却器,将通过第一油路91及第二油路92的油O在油积存部P中混合,能够间接地冷却第二油路92。由此,不会使油路90中的流路的结构复杂化,能够通过一个冷却器97冷却第一油路91及第二油路92的油O。
另外,这样的效果是在第一油路91及第二油路92中的任一方具有冷却油O的冷却器97,在第一油路91及第二油路92中流动的油O在油积存部P中合流的情况下能够发挥的效果。
油O的热量主要通过冷却器97进行散发。另外,由于油O与外壳6的内表面接触,因此油O的热量的一部分也通过外壳6散发。另外,如图1所示,也可以在外壳6的外侧面设置凹凸状的散热器部6b。散热器部6b促进经由外壳6对马达2的冷却。
(第一油路)
在第一油路91中,油O被差动装置5从油积存部P搅起而被引导至转子20的内部。在转子20的内部,对油O施加伴随转子20的旋转的离心力。由此,油O朝向从径向外侧包围转子20的定子30均匀地扩散而冷却定子30。
第一油路91具有搅起路径91a、轴提供路径(油流路)91b、轴内路径91c和转子内路径91d。另外,在第一油路91的路径中设有第一贮存器93。第一贮存器93设置在收纳空间80(特别是齿轮室82)中。
搅起路径91a是通过差动装置5的齿圈51的旋转而从油积存部P搅起油O并通过第一贮存器93(参照图3)接受油O的路径。
如图3所示,第一贮存器93在铅垂方向上位于马达轴线J2、中间轴线J4及差动轴线J5的上侧。第一贮存器93在车辆前后方向(水平方向、X轴方向)上位于中间轴线J4与差动轴线J5之间。第一贮存器93在车辆前后方向(水平方向、X轴方向)上位于马达轴线J2与差动轴线J5之间。第一贮存器93配置在第一齿轮41的侧部。第一贮存器93向上侧开口。
在本说明书中,"贮存器"是指具有在没有朝向一个方向的稳定的液体流动的状态下贮存油的功能的结构体。"贮存器"与"流路"的不同之处在于没有稳定的液体流动。在本实施方式的马达单元1的收纳空间80中设有第一贮存器93、第二贮存器98及副贮存器95。
在本实施方式中,作为齿圈51的旋转中心的差动轴线J5相对于减速装置4配置在车辆后方侧。当车辆前进时,差动装置5在与减速装置4相反的区域中向上侧旋转。被差动装置5的齿圈51搅起的油O绕着与减速装置4相反的一侧下落到第一贮存器93的上侧,并积存在第一贮存器93中。即,第一贮存器93接受齿圈51搅起的油O。另外,在马达2刚驱动后等油积存部P的液面较高的情况下,第二齿轮42及第三齿轮43与油积存部P的油O接触而将油O搅起。在这种情况下,第一贮存器93除了接收由齿圈51搅起的油O之外,还接收由第二齿轮42和第三齿轮43搅起的油O。
外壳6具有构成齿轮室82的上侧的壁的齿轮室顶部(顶部)64。齿轮室顶部64位于减速装置4及差动装置5的上侧。在此,定义从马达轴线J2的轴向观察时假想地连接马达轴线J2和差动轴线J5的假想线(后文说明的第三线段)L3。齿轮室顶部64与假想线L3大致平行。通过使齿轮室顶部64与假想线L3大致平行,能够充分确保被齿圈51搅起而向假想线L3延伸的方向飞散的油O所通过的区域,能够使油O有效地与以马达轴线J为中心旋转的第一齿轮41接触。另外,通过使齿轮室顶部64与假想线L3大致平行,能够抑制外壳6在铅垂方向上大型化。
另外,在此,齿轮室顶部64与假想线L3"大致平行"是指齿轮室顶部64与假想线L3所成的角为10°以内。在齿轮室顶部64弯曲的情况下,曲线的所有点的切线与假想线L3所成的角度为10°以内。
另外,如果是10°以内的范围,则优选齿轮室顶部64随着朝向差动轴线J5侧或马达轴线J2侧而接近假想线L3。由此,能够使外壳6小型化。
另外,齿轮室顶部64是随着从差动轴线J5侧朝向马达轴线J2侧而向接近假想线L3侧的方向稍微弯曲的曲面。齿轮室顶部64的弯曲形状与由齿圈51搅起的油O所描绘的抛物线大致相同,或者是从齿圈51稍微离开的曲面。被齿圈51搅起的油O的一部分直接到达第一贮存器93。另外,被齿圈51搅起的油O的另一部分沿着外壳6的齿轮室顶部64到达第一贮存器93。即,齿轮室顶部64起到将油O引导至第一贮存器93的作用。
齿轮室顶部64具有向下侧突出的凸部65。凸部65位于第一贮存器93的上侧。顺着齿轮室顶部64流动的油O在凸部65的下端成为大的液滴,向下方落下而积存在第一贮存器93中。即,凸部65将沿齿轮室顶部64流动的油O引导至第一贮存器93。
在本实施方式中,马达收纳部61和齿轮收纳部62通过螺栓67相互固定。凸部65在齿轮室顶部64中利用插入螺栓67的螺纹孔周围的厚壁部分设置。另外,在图3中,省略了固定马达收纳部61和齿轮收纳部62的其他螺栓及螺纹孔周围的其他厚壁部分的图示。
齿轮室顶部64具有沿轴向延伸的板状的檐部66。檐部66向下侧突出。檐部66的下端位于第一贮存器93的上侧。被齿圈51搅起而飞散的油O的一部分碰到檐部66而沿着檐部66的表面流动。同样地,被第二齿轮42及第三齿轮搅起而飞散的油O被檐部66挡住而沿着檐部66的表面流动。油O在檐部66的下端成为大的液滴而向下方落下,并积存在第一贮存器93中。即,檐部66将被搅起的油O引导至第一贮存器93。
檐部66随着从上侧朝向下侧而从差动轴线J5侧朝向马达轴线J2侧倾斜。由于齿圈51的直径大于第二齿轮42和第三齿轮43的直径,因而飞散的油O的飞散角度接近水平。通过使檐部66向上述方向倾斜地配置,能够使从齿圈51飞散的油O顺畅地附着在檐部66的表面上并向下侧落下。
第一贮存器93位于齿圈51、第二齿轮42和第三齿轮43的正上方。从铅垂方向观察,第一贮存器93的开口与齿圈51、第二齿轮42及第三齿轮43重叠。由齿轮搅起的油的大部分飞散到搅起的齿轮的正上方。通过将第一贮存器93配置在齿圈51、第二齿轮42及第三齿轮43的正上方,能够有效地接受由各齿轮搅起的油O。
第一贮存器93具有底部93a、第一侧壁部93b和第二侧壁部93c。底部93a、第一侧壁部93b及第二侧壁部93c在齿轮收纳部62及马达收纳部的突出板部61d的壁面之间沿轴向延伸。第一侧壁部93b及第二侧壁部93c从底部93a向上侧延伸。第一侧壁部93b构成第一贮存器93的靠差动装置5侧的壁面。第二侧壁部93c构成第一贮存器93的靠减速装置4侧的壁面。即,第一侧壁部93b从底部93a的靠差动轴线J5侧的端部向上侧延伸,第二侧壁部93c从底部93a的靠马达轴线J2侧的端部向上侧延伸。第一贮存器93在由底部93a、第一侧壁部93b、第二侧壁部93c、齿轮收纳部62及马达收纳部的突出板部61d的壁面围成的区域中暂时贮存油O。
第一侧壁部93b上端部的高度位于比第二侧壁部93c的上端部靠下侧的位置。油O被差动装置5搅起,从减速装置4的相反侧向第一贮存器93飞散。通过降低第一侧壁部93b的上端部的高度,能够将由差动装置5搅起的油O有效地贮存在第一贮存器93中。另外,能够使被齿圈51搅起而飞散的油O中的超过第一侧壁部93b的油O与第二侧壁部93c接触而引导至第一贮存器93。
第二侧壁部93c沿着第一齿轮41的周向朝斜上方延伸。即,第二侧壁部93c随着朝向上侧而朝向马达轴线J2倾斜。由此,第二侧壁部93c能够在较宽的范围内接受被差动装置5搅起的油O。此外,第二侧壁部93c能够在较宽的范围内接收流经收纳空间80的顶部的油O的液滴。
在底部93a与第二侧壁部93c间的边界部,轴提供流路94朝向第一贮存器93的内部开口。底部93a在俯视时随着朝向马达轴线J2侧而向下方稍微倾斜。即,底部93a以成为第二侧壁部93c侧下端的方式稍微倾斜。因此,通过将轴提供流路94的开口设置在底部93a与第二侧壁部93c之间,能够将第一贮存器93内的油O有效地提供到轴提供流路94。
轴提供路径91b将油O从第一贮存器93引导到马达2。轴提供路径91b由轴提供流路94构成。轴提供流路94从第一贮存器93朝向轴21的端部延伸。轴提供流路94呈直线状延伸。轴提供流路94随着从第一贮存器93朝向轴21的端部而朝向下侧倾斜。轴提供流路94通过在齿轮收纳部62上加工贯通收纳空间80内外的孔而形成。被加工出的孔的外侧的开口被盖(未图示)封闭。轴提供流路94将积存在第一贮存器93中的油O从轴21的端部引导至中空部22。
如图1所示,轴内路径91c是油O通过轴21的中空部22内的路径。另外,转子内路径91d是从轴21的连通孔23通过位于转子铁芯24的轴向端面24a的端板26的内部而向定子30飞散的路径(参照图5)。即,第一油路91具有从轴21的内部通过转子铁芯24的路径。
在轴内路径91c中,转子20内部的油O随着转子20的旋转而被施加离心力。由此,油O从端板26向径向外侧连续地飞散。另外,伴随着油O的飞散,转子20内部的路径中成为负压,积存在第一贮存器93中的油O被吸引到转子20的内部,在转子20内部的路径中充满油O。油O通过第一油路91中的毛细管力也促进向转子20内部的移动。到达定子30的油O从定子30吸收热量。
(第二油路)
如图1所示,在第二油路92中,油O从油积存部P被提升到马达2的上侧而向马达2提供。提供到马达2的油O一边沿着定子30的外周面流动一边从定子30吸收热量,从而冷却马达2。沿着定子30的外周面流动的油O向下方滴下而积存在马达室81的下侧区域。第二油路92的油O与第一油路91的油O在马达室81的下侧区域合流。积存在马达室81的下侧区域的油O经由分隔壁开口68移动到齿轮室82的下侧区域(即,油积存部P)。
图8是马达单元1的剖视图。另外,图8的切剖面在各区域中在轴向上错开。
第二油路92具有第一流路92a、第二流路92b和第三流路92c。在第二油路92的路径中设置有泵96、冷却器97和第二贮存器98。在第二油路92中,油O以第一流路92a、泵96、第二流路92b、冷却器97、第三流路92c、第二贮存器98的顺序通过各部分,被提供到马达2。
泵96是由电驱动的电动泵。泵96安装于在外壳6的外侧面设置的泵安装凹部6c。泵96具有吸入口96a和排出口96b。吸入口96a及排出口96b经由泵96的内部流路连接。另外,吸入口96a与第一流路92a相连。排出口96b与第二流路92b相连。排出口96b位于吸入口96a的上侧。泵96经由第一流路92a从油积存部P吸取油O,并经由第二流路92b、冷却器97、第三流路92c及第二贮存器98向马达2提供。
由泵96向马达2提供的油O的提供量根据马达2的驱动状态适当控制。因此,在需要长时间的驱动或高输出等情况下,通过提高马达2的温度,提高泵96的驱动输出,增加向马达2提供的油O的提供量。
冷却器97具有流入口97a和流出口97b。流入口97a和流出口97b经由冷却器97的内部流路连接。另外,流入口97a与第二流路92b相连。流出口97b与第三流路92c相连。流入口97a与流出口97b相比,位于靠近泵96的一侧(即下侧)。另外,在冷却器97的内部设有从散热器提供的冷却水所通过的冷却水用配管(省略图示)。通过冷却器97内部的油O在其与冷却水之间进行热交换而被冷却。
泵96及冷却器97固定在外壳6的马达收纳部61的外周面。从马达轴线J2的轴向观察,泵96及冷却器97隔着马达轴线J2位于与差动装置5在水平方向上相反的一侧。另外,泵96及冷却器97沿上下方向排列。冷却器97位于泵96的上侧。从铅垂方向观察,冷却器97与泵96重叠。
根据本实施方式,泵96及冷却器97位于隔着马达轴线J2与差动装置5相反的一侧,从而能够有效地利用马达2周围的空间。由此,能够减小马达单元1整体的沿水平方向的尺寸,能够实现马达单元1的小型化。
根据本实施方式,泵96及冷却器97固定于外壳6的外周面。因此,与泵96和冷却器97设置在外壳6的外部的情况相比,能够有助于马达单元1的小型化。此外,通过将泵96和冷却器97固定在外壳6的外周面上,能够由通过外壳6的壁部6a内部的第一流路92a、第二流路92b和第三流路92c构成将收纳空间80与泵96及冷却器97连接的流路。
根据本实施方式,由于冷却器97固定于外壳6的外周面,因此能够使收纳空间80与冷却器97的距离接近。由此,能够缩短连接冷却器97和收纳空间80的第三流路97c,能够将冷却后的油O以温度低的状态提供到收纳空间80。
第一流路92a、第二流路92b及第三流路92c通过包围收纳空间80的外壳6的壁部6a的内部。第一流路92a能够作为形成于壁部6a的孔而形成第一流路92a、第二流路92b及第三流路92c。因此,不需要另外准备管材,能够有助于部件数量减少。
另外,第一流路92a通过壁部6a中位于马达2的下侧的部分的内部。第二流路92b通过壁部6a中位于马达2的水平方向侧方的部分的内部。另外,第三流路92c通过壁部6a中位于马达2的上侧的部分的内部。
第一流路92a连接油积存部P和泵96。第一流路92a具有第一端部92aa和第二端部92ab。
第一端部92aa与第二端部92ab相比,位于第二油路92的上游侧。第一端部92aa在差动装置5的下侧向收纳空间80开口。第一端部92aa从铅垂方向观察与马达2重叠。
第二端部92ab在泵安装凹部6c内开口并与泵96的吸入口96a相连。
如上所述,差动装置5和泵96隔着马达轴线J2相互位于水平方向相反侧。第一流路92a以隔着马达2架设在水平方向相反侧的方式延伸。另外,第一流路92a通过马达2的下侧。
根据本实施方式,由于第一流路92a通过马达2的下侧,因此能够有效利用马达2的下侧区域来减小马达单元1的尺寸。由此,能够实现马达单元1的小型化。
从轴向观察,第一流路92a的至少一部分与第二齿轮42及齿圈51重叠。由此,能够减小从轴向观察时的马达单元1的尺寸,能够实现马达单元1的小型化。
另外,在本实施方式中,对连接在马达2与差动装置5之间的多个齿轮(第一齿轮41、第二齿轮42、第三齿轮43及齿圈51)中的第二齿轮42及齿圈51从轴向观察与第一流路92a重叠的情况进行了说明。但是,如果连接在马达2与差动装置5之间的多个齿轮中的至少一个从轴向观察与第一流路92a重叠,则能够起到上述效果。
第一流路92a从差动装置5的下侧延伸到泵96的吸入口96a。第一流路92a随着从第一端部92aa朝向第二端部92ab而向上侧倾斜且直线地延伸。另外,泵96的吸入口96a位于比差动装置5的下端靠上侧且比马达轴线J2靠下侧的位置。
在将马达单元1装设在车辆上的状态下,为了避免来自路面的飞石碰撞,泵96优选配置在远离路面的位置。另一方面,泵96的吸入口96a配置在油积存部P的油面的下侧,由此能够抑制空气的卷入。
本实施方式的吸入口96a位于马达轴线J2的下侧。由此,容易使吸入口96a配置在油积存部P的油面的下侧。另外,本实施方式的吸入口96a位于比差动装置5的下端靠上侧的位置。由此,能够实现使泵96离开路面的构造。另外,通过将吸入口96a配置在马达轴线J2的下侧,易于将第一流路92a构成为直线状。因此,在采用使第一流路92a通过外壳6的壁部6a内部的结构的情况下,能够提高第一流路92a的加工容易性。
本实施方式的吸入口96a位于比收纳空间80的油积存部P的液面靠下侧的位置。另外,油积存部P的液面高度因从油积存部P向第一油路91及第二油路92提供油O而变动。即使在油积存部P的液面高度最低的情况下,吸入口96a也位于液面的下侧。
在图1中,吸入口96a描绘为位于油积存部P的液面的上侧。但是,图1仅是示意性的图,实际的吸入口96a位于油积存部P的液面的下侧。
第二流路92b连接泵96和冷却器97。第二流路92b具有第一端部92ba和第二端部92bb。第一端部92ba在泵安装凹部6c内开口并与泵96的排出口96b相连。第一端部92ba与第二端部92bb相比,位于第二油路92的上游侧。第二端部92bb与冷却器97的流入口97a相连。第二端部92bb位于第一端部92ba的上侧。
第二流路92b具有第一路径92bd及第二路径92be。第一路径92bd从泵安装凹部6c向上侧延伸。第二路径92be从第一路径92bd的上端沿水平方向延伸。第一路径92bd及第二路径92be分别通过在外壳6的壁部6a上加工从不同方向延伸且相互交叉的孔而形成。
第三流路92c连接冷却器97和收纳空间80。第三流路92c沿水平方向呈直线状延伸。第三流路92c具有第一端部92ca和第二端部92cb。第一端部92ca与第二端部92cb相比,位于第二油路92的上游侧。第一端部92ca连接到冷却器97的流出口97b。第二端部92cb在马达2的上侧向收纳空间80开口。即,第三流路92c在收纳空间80中在马达2的上侧开口。第三流路92c的第二端部92cb作为向位于收纳空间80的第二贮存器98提供油O的提供部99发挥功能。即,第二油路92在提供部99向第二贮存器98提供油O。
冷却器97的流出口97b在马达轴线J2的轴向上与马达2重叠。即,冷却器97的流出口97b从径向观察与马达2重叠配置。换言之,冷却器97的流出口97b在轴向上位于定子30的两端部之间。因此,能够缩短连接冷却器97的流出口97b和收纳空间80的第三流路92c,能够将冷却后的油O以温度低的状态提供到收纳空间80。另外,通过将第三流路97c与马达2在径向上重叠配置,能够减小马达单元1的轴向尺寸,能够实现马达单元1的小型化。
(第一油路与第二油路的共同部分)
如图1所示,在马达2的驱动状态下,油O经由第一油路91及第二油路92向马达2提供。提供到马达2的油O一边冷却马达2一边向下侧滴下,积存在马达室81的下侧区域。积存在马达室81的下侧区域的油O经由设于分隔壁61c的分隔壁开口68移动到齿轮室82。
(各轴的配置)
马达轴线J2、中间轴线J4及差动轴线J5沿水平方向相互平行地延伸。中间轴线J4和差动轴线J5相对于马达轴线J2位于下侧。因此,减速装置4和差动装置5位于马达2的下侧。
从马达轴线J2的轴向观察,将假想地连接马达轴线J2和中间轴线J4的线段设为第一线段L1,将假想地连接中间轴线J4和差动轴线J5的线段设为第二线段L2,将假想地连接马达轴线J2和差动轴线J5的线段设为第三线段L3。
根据本实施方式,第二线段L2沿大致水平方向延伸。即,中间轴线J4和差动轴线J5在大致水平方向上排列。因此,能够沿水平方向排列减速装置4和差动装置5,能够减小马达单元1的上下方向的尺寸。另外,能够使被差动装置5搅起的油O有效地与减速装置4接触。由此,能够向构成减速装置4的齿轮的齿面提供油O,提高齿轮的传递效率。另外,以中间轴线J4为中心旋转的齿轮(第二齿轮42及第三齿轮43)的直径小于以差动轴线J5为中心旋转的齿圈51的直径。根据本实施方式,由于第二线段L2沿大致水平方向延伸,因此中间轴线J4和差动轴线J5沿大致水平方向配置。因此,根据油积存部P的液面的高度,成为仅齿圈51浸入油积存部P而第二齿轮42及第三齿轮43不浸入油积存部P的状态。因此,能够在通过齿圈51搅起油积存部P的油O的同时,抑制第二齿轮42及第三齿轮43的旋转效率的降低。
另外,在本实施方式中,第二线段L2的大致水平方向是指相对于水平方向±10°以内的方向。
根据本实施方式,第二线段L2与第三线段L3所成的角α为30°±5°。由此,能够提高由差动装置5搅起的油O在第一齿轮41和第二齿轮42之间的传递效率,并且能够实现所希望的齿轮比。
若角α超过35°,则难以将由差动装置搅起的油提供到以马达轴线为中心旋转的齿轮(第一齿轮)。由此,第一齿轮与第二齿轮之间的传递效率有可能降低。另一方面,当角α小于25°时,不能使传递过程中的输出侧的齿轮足够大,难以在三轴(马达轴、中间轴及差动轴)中实现所希望的齿轮比。
根据本实施方式,第一线段L1沿大致铅垂方向延伸。即,马达轴线J2和中间轴线J4沿大致铅垂方向排列。因此,能够将马达2和减速装置4沿铅垂方向排列,能够减小马达单元1的水平方向的尺寸。另外,通过使第一线段L1为大致铅垂方向,能够使马达轴线J2接近差动轴线J5地配置,能够向以马达轴线J2为中心旋转的第一齿轮41提供由差动装置5搅起的油O。由此,能够提高第一齿轮41和第二齿轮42的传递效率。
另外,在本实施方式中,第一线段L1的大致铅垂方向是指相对于铅垂方向±10°以内的方向。
第一线段的长度L1、第二线段的长度L2和第三线段的长度L3满足以下关系。
L1:L2:L3=1:1.4~1.7:1.8~2.0
另外,从马达2到差动装置5的减速机构的减速比为8以上且11以下。
根据本实施方式,能够维持上述那样的马达轴线J2、中间轴线J4以及差动轴线J5的位置关系,并且能够实现期望的齿轮比(8以上且11以下)。
(轴承润滑)
对第一轴承89的润滑进行说明。如图9所示,第一轴部21A设有轴承润滑孔27。例如,第一轴部21A具有:中空部22,其具有沿轴向延伸的内周面,向内侧提供油O;以及第一轴承润滑孔27,其将中空部22与第一轴部21A的外部连通,并朝向第一轴承89开口。
而且,轴承润滑孔27相对于马达轴线J2以规定角度θ1向第一轴承89延伸。即,轴承润滑孔27朝向第一轴承89相对于轴向以规定角度θ1的倾斜度沿径向延伸,使中空部22与第一轴部21A的外部连通。
如图10所示,在将轴承润滑孔27设置在与轴向正交的方向上的情况下,由于第一轴部21A的旋转产生的离心力,油O从中空部22朝向径向外侧飞散。在这种情况下,由于飞散的油O向离开第一轴承89的方向放出,因此向第一轴承89提供的油O的量变得极少。另一方面,本实施方式中的轴承润滑孔27相对于马达轴线J2以规定角度θ1向第一轴承89延伸,由此能够将油O直接向轴承89放出。
第一轴承89包括:固定于第一轴部21A的外侧面的内圈89b;固定于外壳6的外圈89a;以及位于内圈89b与外圈89a之间且配置有多个刚球的轴承间隙89c。轴承润滑孔27的至少一部分形成为朝向轴承间隙89c。在以朝向第一轴承89的方式以规定角度θ1形成使轴21的外部与中空部22连通的轴承润滑孔27的情况下,能够有效地向位于外圈89a与内圈89b之间的轴承间隙89c内的多个钢球提供油O。另外,优选轴承润滑孔27以朝向轴承间隙89c的方式延伸。由此,能够有效地向第一轴承89提供油O。例如,在本实施方式中,轴承润滑孔27在轴向上相对于马达轴线J2具有40度的倾斜度。即,规定角度θ1为40度。另外,若规定角度θ1为35度至60度,则可以适当地进行润滑。在将规定角度θ1设定为35度至60度的情况下,在轴承润滑孔27的指向方向上,轴承润滑孔27与轴承间隙89c重叠,能够有效地将油O向第一轴承89提供。
如图5所示,转子20具有位于转子铁芯24的轴向两端部的板状的一对端板26。端板26配置在转子铁芯24的轴向一侧和另一侧。轴承润滑孔27在转子铁芯24的轴向一侧和另一侧中的至少一侧位于端板26与第一轴承89之间。轴承润滑孔27具有在中空部22内开口的第一开口部27A和在第一轴部21A的外侧面开口的第二开口部27B。第二开口部27B在轴向上位于端板26与第一轴承89之间。由此,不会被固定转子铁芯24的端板26阻碍,能够有效地向第一轴承89提供油O。
而且,第一轴部21A具有沿径向延伸而使中空部22与第一轴部21A的外部连通的连通孔23。在端板26上分别设有与连通孔23连通并沿径向延伸而开口的油流路26t。轴承润滑孔27位于连通孔23与第一轴承89之间。连通孔23是向转子铁芯24或经由端板26向线圈端31a提供油O的孔部。通过在第一轴部21A上设置连通孔23和轴承润滑孔27这两个孔部,能够以单一的油路设置向转子铁芯24或经由端板26向线圈端31a提供油O的路径和向第一轴承89提供油O的路径。即,不需要分别设置不同的路径。
在轴承润滑孔27的第一轴部21A的外表面开口的第二开口部27B在端板26与第一轴承89的轴向间隙中位于第一轴承89侧。通过将轴承润滑孔27的第二开口部27B配置在轴承的附近,能够使排出的油O的飞散区域变窄,能够向第一轴承89顺畅地提供油O。
第一开口部27A在轴向上位于向板状的端板26提供油O的连通孔23与第一轴承89之间,且位于螺母29的径向内侧。另外,第二开口部27B也在轴向上位于向板状的端板26提供油O的连通孔23与第一轴承89之间,且在轴向上位于螺母29与第一轴承89之间。
由此,能够在厚壁部分用钻头开设轴承润滑孔27。
如图4所示,第一轴承89具有在轴向上位于减速装置4侧的齿轮侧轴承和在轴向上位于封闭部63侧的齿轮相反侧轴承。轴承润滑孔27以润滑第一轴承89中被封闭部63保持的齿轮相反侧轴承为目的而形成。即,仅设置在可旋转地支撑第一轴部21A的第一轴承89中的一侧。这是因为由封闭部63保持的齿轮相反侧轴承在油O的提供路径中离轴提供流路94最远,因此润滑量变少。即,在本实施方式中,在油O的提供流路中,仅在位于最下游的轴承上形成有轴承润滑孔27。另外,在从轴提供流路94提供的油O的量多的情况下,也可以设置用于向齿轮侧轴承提供的轴承润滑孔27。此时,轴承润滑孔27同样相对于马达轴线J2具有规定角度。另外,为了向齿轮侧轴承提供油O,轴承润滑孔27也可以设置在比齿轮侧轴承更靠减速装置4侧的位置。在该实施方式中效果也相同。
另外,在本实施方式中,轴承润滑孔27设置于具有转子20的第一轴部21A,但不限于此。例如,为了润滑支撑减速装置4及差动装置5的齿轮轴的轴承,也可以设置在减速装置4及差动装置5中的任一个的齿轮轴上。连通孔23和轴承润滑孔27以马达轴线为中心轴线,在周向上相同的位置配置多个。另外,连通孔23和轴承润滑孔27也可以配置在周向上不同的位置,例如,也可以是连通孔23和轴承润滑孔27分别为两个孔,从轴向观察,连通孔23和轴承润滑孔27交替配置。另外,在本实施方式中,连通孔23和轴承润滑孔27配置在轴向上不同的位置,但也可以配置在轴向上相同的位置。此时,能够缩短轴的轴向尺寸。另外,轴承润滑孔27也可以向轴承的外圈延伸。此时,向外圈放出的油能够沿着外圈的表面向轴承间隙提供。同样地,轴承润滑孔也可朝向轴承的内圈延伸。此时,向内圈放出的油能够与离心力一起沿着内圈的表面向轴承间隙提供。
<向车辆的装设性>
马达单元1能够应用于混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHV)、电动汽车(EV)中的任一种。另外,马达单元1不限于乘用车,也能够应用于货车(卡车)等。马达单元1可以装设于车辆的前侧及后侧中的任一侧,但优选装设于后侧。本实施方式的马达单元1由于上下方向的尺寸小,因此即使在由于货室和最低离地高度的制约而设置空间受到限制的后侧也能够紧凑地设置。
以上,说明了本实用新型的实施方式以及变形例,但实施方式中的各结构以及它们的组合等是一例,在不脱离本实用新型的主旨的范围内,能够进行结构的附加、省略、置换以及其他变更。另外,本实用新型并不限定于实施方式。
1…马达单元;2…马达;4…减速装置;5…差动装置;6…外壳;6a…壁部;20…转子;21…轴;21A…第一轴部;21B…第二轴部;O…油。
Claims (9)
1.一种马达,其特征在于,具有:
转子,其以马达轴线为中心旋转;
定子,其位于所述转子的径向外侧;
轴承,其将所述转子支撑为能够旋转;以及
外壳,其收纳所述转子、所述定子和所述轴承,
所述转子具有:沿着所述马达轴线延伸的轴;以及从径向外侧包围所述轴的转子铁芯,
所述轴具有:中空部,其具有沿轴向延伸的内周面并向内侧提供油;以及轴承润滑孔,其连通所述中空部和所述轴的外部并朝向所述轴承开口,所述轴承润滑孔相对于所述马达轴线以规定角度朝向所述轴承延伸。
2.根据权利要求1所述的马达,其特征在于,
所述轴承包括:固定于所述轴的外侧面的内圈;固定于所述外壳的外圈;以及位于所述内圈与所述外圈之间且配置有多个刚球的轴承间隙,所述轴承润滑孔的至少一部分形成为朝向所述轴承间隙。
3.根据权利要求1或2所述的马达,其特征在于,
所述规定角度为35度至60度。
4.根据权利要求1或2所述的马达,其特征在于,
所述转子具有位于所述转子铁芯的轴向两端部的板状的一对端板,所述端板配置在所述转子铁芯的轴向一侧和另一侧,
所述轴承润滑孔在所述转子铁芯的轴向一侧和另一侧中的至少一侧位于所述端板与所述轴承之间。
5.根据权利要求4所述的马达,其特征在于,
所述轴还具有沿径向延伸而使所述中空部与所述轴的外部连通的连通孔,
在所述端板上分别设有与所述连通孔连通并沿径向延伸而开口的油流路,
所述轴承润滑孔位于所述连通孔与所述轴承之间。
6.根据权利要求4所述的马达,其特征在于,
所述轴承润滑孔的在所述轴的外表面开口的开口部在所述端板与所述轴承之间的轴向间隙中位于所述轴承侧。
7.根据权利要求1或2所述的马达,其特征在于,
所述马达还具有减速装置和差动装置,所述减速装置和所述差动装置被收纳在所述外壳的收纳空间中,
从积存在所述收纳空间的铅垂方向下侧的区域的油积存部经由所述中空部向所述轴承提供所述油。
8.根据权利要求7所述的马达,其特征在于,
所述中空部是被提供由所述差动装置搅起的所述油积存部的所述油的油路的一部分。
9.根据权利要求7所述的马达,其特征在于,
所述轴承包括:齿轮侧轴承,其位于所述减速装置侧;以及齿轮相反侧轴承,其位于隔着所述转子远离所述减速装置的一侧,所述轴承润滑孔仅位于所述齿轮相反侧轴承。
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