JP2013174327A - 車両用駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】左右の車軸10A,10Bに連結されたサンギヤ31,32と、右サンギヤ31と噛み合う右ピニオンギヤと、左サンギヤ32及び右ピニオンギヤと噛み合う左ピニオンギヤと、両ピニオンギヤを自転可能に支持するキャリア26と、を有する差動装置と、入力軸18のサンギヤ19と、サンギヤ19と噛み合いキャリア26に自転可能に支持された第1減速ピニオンギヤ23と、第1減速ピニオンギヤ23に連結されキャリア26に自転可能に支持された第2減速ピニオンギヤ24と、第2減速ピニオンギヤ24と噛み合うリングギヤ21と、を有する減速機12と、キャリア26に固定されたカラー43と、中央油溜まり室102と、を備え、カラー43とキャリア26には、中央油溜まり室102の潤滑油を、減速機12のピニオンシャフト27に供給可能にする連通孔109,111が設けられている。
【選択図】図9
Description
また、特許文献1には、二連ピニオン式プラネタリ減速機構とベベルギヤ式差動機構とを組み合わせた車両用駆動装置が開示されている。
また、特許文献1のようにプラネタリ減速機構を有する場合、車両走行中は減速機構のピニオン(図12における第1ピニオンギヤ301と第2ピニオンギヤ302)が常に自転するため、ピニオンのシャフト部に潤滑油を供給する必要があるが、ケース下部の油溜まりに前記ピニオンを漬けるような構成で潤滑油を賄おうとすると、フリクションが増加してエネルギーロスとなる。
請求項1に係る発明は、
軸端を互いに対向させて同軸上に配置された第1駆動軸(例えば、後述する実施形態における右車軸10A)及び第2駆動軸(例えば、後述する実施形態における左車軸10B)と、前記第1駆動軸に連結された第1サンギヤ(例えば、後述する実施形態における右サンギヤ31)と、前記第2駆動軸に連結された第2サンギヤ(例えば、後述する実施形態における左サンギヤ32)と、前記第1サンギヤと噛み合う第1ピニオンギヤ(例えば、後述する実施形態における右ピニオンギヤ33)と、前記第2サンギヤ及び前記第1ピニオンギヤと噛み合う第2ピニオンギヤ(例えば、後述する実施形態における左ピニオンギヤ34)と、前記第1ピニオンギヤと前記第2ピニオンギヤとを自転可能に支持するキャリア(例えば、後述する実施形態におけるキャリア26)と、を有する差動機構(例えば、後述する実施形態における差動装置13)と、
入力軸(例えば、後述する実施形態における入力軸18)に連結された入力サンギヤ(例えば、後述する実施形態におけるサンギヤ19)と、前記入力サンギヤと噛み合い且つ前記キャリアに自転可能に支持された第1減速ピニオンギヤ(例えば、後述する実施形態における第1減速ピニオンギヤ23)と、前記第1減速ピニオンギヤに連結され且つ前記キャリアに自転可能に支持された第2減速ピニオンギヤ(例えば、後述する実施形態における第2減速ピニオンギヤ24)と、前記第2減速ピニオンギヤと噛み合うリングギヤ(例えば、後述する実施形態におけるリングギヤ21)と、を有する減速機構(例えば、後述する実施形態における減速機12)と、
同軸上に配置された前記差動機構及び前記減速機構を内包し前記キャリアを回転可能に支持するとともに前記リングギヤが固定されるケース(例えば、後述する実施形態におけるケース11)と、
を備える車両用駆動装置(例えば、後述する実施形態における車両用駆動装置1)であって、
前記第1サンギヤの軸方向移動を規制するために該第1サンギヤと径方向に重なるように前記キャリアの一端面に固定されたカラー(例えば、後述する実施形態におけるカラー43)と、
前記第1サンギヤにおける前記第2サンギヤとは反対側に配置され少なくとも前記カラーと前記ケースの間に形成された潤滑流体貯留部(例えば、後述する実施形態における中央油溜まり室102)と、
をさらに備え、
前記カラーと前記キャリアには、前記潤滑流体貯留部の潤滑流体を、前記差動機構の前記第1ピニオンギヤ及び前記第2ピニオンギヤのシャフトと前記減速機構の前記第1減速ピニオンギヤ及び前記第2減速ピニオンギヤのシャフトに供給可能にする連通孔(例えば、後述する実施形態における貫通孔109,111,114,116)が設けられていることを特徴とする車両用駆動装置である。
この発明にかかる車両用駆動装置(以下、駆動装置と略す)1は、電動機2を車輪駆動用の駆動源とするものであり、例えば、図1に示すような駆動システムの車両3に用いられる。
図1に示す車両3は、内燃機関4と電動機5が直列に接続された駆動ユニット6を有するハイブリッド車両であり、この駆動ユニット6の動力がトランスミッション7を介して前輪Wf側に伝達される一方で、この駆動ユニット6と別に設けられたこの発明にかかる駆動装置1の動力が後輪Wr側に伝達されるようになっている。駆動ユニット6の電動機5と後輪Wr側駆動装置1の電動機2は、PDU8(パワードライブユニット)を介してバッテリ9に接続され、バッテリ9からの電力供給と、各電動機5,2からバッテリ9へのエネルギー回生がPDU8を介して行われるようになっている。
なお、以下の説明では、車軸10A,10Bの軸方向と同一の方向を単に「軸方向」と言い、左右に関しては、右車軸(第1駆動軸)10Aが配置される側を「右」と、左車軸(第2駆動軸)10Bが配置される側を「左」と言うものとする。
また、ケース11は全体が略円筒状に形成され、軸方向の途中に形成された隔壁部11aによって、ケース11の内部が電動機室11bとギヤ室11cとに区画されている。電動機室11bには車軸駆動用の電動機2が収容され、ギヤ室11cには、電動機2の駆動回転を減速する減速機12(減速機構)と、この減速機12の出力を左右の車軸10A,10Bに分配する差動装置(差動機構)13が収容されており、いずれも車軸10A,10Bと同軸上に配置されている。
円筒軸16の右端部内側には減速機12の入力軸18が嵌合固定されている。入力軸18は、左車軸10Bを貫通させる円筒状をなし、左車軸10Bに対して相対回転可能に取り付けられている。入力軸18の右端部は、隔壁部11aを貫通してギヤ室11cに侵入している。左車軸10Bの右端部も、入力軸18を貫通してギヤ室11cに侵入している。
キャリア26は、入力軸18と同心上に配置され、ギヤ室11cの左端部において軸受25を介してケース11に回転可能に支持されている。
第1減速ピニオンギヤ23は第2減速ピニオンギヤ24よりも大径であり、第1減速ピニオンギヤ23はサンギヤ19に噛み合い、第2減速ピニオンギヤ24はリングギヤ21に噛み合っている。
差動装置13は、 右車軸10Aの左端部に連結固定された右サンギヤ(第1サンギヤ)31と、左車軸10Bの右端部に連結固定された左サンギヤ(第2サンギヤ)32と、右サンギヤ31の径方向外側に配置されて右サンギヤ31と噛み合いキャリア26に回転可能に取り付けられた右ピニオンギヤ(第1ピニオンギヤ)33と、左サンギヤ32の径方向外側に配置されて左サンギヤ32及び右ピニオンギヤ33と噛み合いキャリア26に回転可能に取り付けられた左ピニオンギヤ(第2ピニオンギヤ)34と、を備えている。右サンギヤ31と左サンギヤ32の外径は同一径にされている。
左サンギヤ32の左端面とキャリア26との間には、左サンギヤ32をキャリア26に対して相対回転可能で且つ左サンギヤ32の軸方向移動を規制するためのワッシャ42が挟装されている。
さらに、キャリア26の右端の開口54には円筒状のカラー43が固定されており、カラー43は、スラスト軸受44及びシム45を介してケース11に回転可能に支持されている。カラー43と右サンギヤ31の右端面との間には、右サンギヤ31をカラー43に対して相対回転可能で且つ右サンギヤ31の軸方向移動を規制するためのワッシャー46が挟装されている。
なお、ワッシャー41,42,46の代わりにスラスト軸受を用いることも可能である。
図6は減速・差動ユニット50の斜視図であり、図7は減速・差動ユニット50の分解斜視図であり、図8は、第1キャリア部材51と第2キャリア部材52と第3キャリア部材53を連結し一体化してキャリア26とした状態を示す斜視図である。
そして、差動装置13の右ピニオンギヤ33と左ピニオンギヤ34が、第1キャリア部材51と第2キャリア部材52との間に挟まれた状態で取り付けられており、減速機12のピニオン20が、第1キャリア部材51と第3キャリア部材53との間に挟まれた状態で取り付けられている。
前記六つのスペーサ突起56は、貫通孔59とこれに隣接する貫通孔57との間における周方向中間位置、及び、貫通孔59とこれに隣接する貫通孔58との間における周方向中間位置に配置されている。
第1キャリア部材51に接近する方向へ突出するスペーサ突起63の周方向位置は、第1キャリア部材51のスペーサ突起56の周方向位置と一致しており、図6及び図8に示すように、第1キャリア部材51のスペーサ突起56の先端面と第2キャリア部材52のスペーサ突起63の先端面とが突き合わされて連結部65が形成されるようになっている。
各張り出し部62には、差動装置13の右ピニオンギヤ33のピニオンシャフト35が挿入される挿入孔66と、左ピニオンギヤ34のピニオンシャフト38が挿入される挿入孔67とが対をなして設けられている。
また、円板部61における第1キャリア部材51と対向する面には、前述したワッシャ42を配置するための凹部68が、開口60の外周縁に沿ってリング状に形成されている。
各膨出部73には、減速機12のピニオンシャフト27が挿入される貫通孔76が設けられている。
軸受支持部74の内側には前述した軸受25が嵌合され、これによりキャリア26の一端がケース11に回転可能に支持される。
また、第1キャリア部材51と第2キャリア部材52の間であって連結部65よりも径方向内側に、差動装置13の左右のサンギヤ31,32が収容されている。
なお、第1キャリア部材51と第2キャリア部材52とを連結固定する手段、及び、第2キャリア部材52と第3キャリア部材53とを連結固定する手段は、例えば溶接でもよいし、嵌合等の手段を用いてもよい。
カラー43は、第1キャリア部材51の右端面の外側に配置されて該右端面に面接触する大径部47と、第1キャリア部材51の開口54内における左端部に配置されて開口54に嵌合する小径部48と、第1キャリア部材51の開口54内における右側に配置されて大径部47と小径部48とを接続する連結部49とを備えている。
また、差動装置13の右ピニオンギヤ33及び左ピニオンギヤ34の公転外径が、減速機12のリングギヤ21の内径よりも小さく設定されているので、右ピニオンギヤ33及び左ピニオンギヤ34とリングギヤ21との径方向における干渉を避けることができる。
これにより、減速機12と差動装置13を確実に作動させることができる。
さらに、図9に示すように、ギヤ室11cの右端部には、ケース11の内面と、右車軸10A及び軸受29aと、差動装置13の右サンギヤ31と、カラー43と、スラスト軸受44及びシム45とに囲繞されて、中央油溜まり室(潤滑流体貯留部)102が形成されている。そして、ケース11の右側壁部を構成する肉部には、上部油溜まり室101と中央油溜まり室102とを接続する通路103が形成されている。
図9に示すように、カラー43の連結部49の外径は、第1キャリア部材51のフランジ部55の内径(換言すると開口54の内径)よりも小径となっていて、連結部49の外周面とフランジ部55の内周面との間にリング状の空間110が形成されている。
図8、図9に示すように、カラー43の連結部49には、径方向に貫通する貫通孔(連通孔)111が設けられている。
この実施形態では、ピニオンシャフト27の通路106と、第1キャリア部材51の貫通孔109と、カラー43の貫通孔111は、周方向同一位置に配置されている。ただし、キャリア26とカラー43との間に空間110が存在するので、カラー43の貫通孔111は、必ずしも通路106及び貫通孔109と周方向同一位置に配置されていなくても構わない。
図6、図10に示すように、カラー43の連結部49には、第1キャリア部材51の貫通孔114,115と周方向同一位置に配置されて径方向に貫通する貫通孔(連通孔)116,117が設けられている。なお、図10では、図示の都合上、貫通孔114,116だけが図示されている。この実施形態では、カラー43の貫通孔116,117が第1キャリア部材51の貫通孔114,115と周方向同一位置に配置されているが、キャリア26とカラー43との間に空間110が存在するので、カラー43の貫通孔116,117は、必ずしも第1キャリア部材51の貫通孔114,115と周方向同一位置に配置されていなくても構わない。
図9に示すように、カラー43の大径部47の右端内周側には、連結部49の内周面よりも径方向内側に突出してケース11の内面に接近する庇部118が形成されている。庇部118の右端面は大径部47の右端面と面一となっていて、庇部118の左端面は小径部48に接近するにしたがって拡径している。
そして、図9に示すように、上部油溜まり室101に溜まった潤滑油は、重力によりケース11の通路103を通って中央油溜まり室102に供給される。中央油溜まり室102内の潤滑油には、右車軸10Aと同期回転する差動装置13の右サンギヤ31の回転、及び、右車軸10Aの回りを回転するカラー43とキャリア26の回転によって、径方向外側に向かう力が作用する。そのため、中央油溜まり室102内の潤滑油は、カラー43の貫通孔111、カラー43と第1キャリア部材51との間の空間110、第1キャリア部材51の貫通孔109、ピニオンシャフト27の通路106を順次通って、ピニオンシャフト27内の通路104に流入する。さらに、この潤滑油は、通路104からピニオンシャフト27の通路105を通って、ピニオン20の軸部22の内周面とピニオンシャフト27の外周面との間の空間108に流入する。これにより、軸部22とピニオンシャフト27との間に介装された軸受28に、潤滑油を積極的に供給することができる。
この場合には、中央油溜まり室102内の潤滑油は、カラー43の貫通孔116、カラー43と第1キャリア部材51との間の空間110、第1キャリア部材51の貫通孔114を順次通って、第1キャリア部材51の貫通孔57の内周面とスリーブ131の外周面との回転部分に、潤滑油を積極的に供給することができる。
また、図示を省略するが、スリーブ131の内周面に、軸方向に沿って形成され右ピニオンギヤ33側の端面に開口する溝を設け、この溝と第1キャリア部材51の貫通孔114とを連通し、この溝に潤滑油が流入可能にしてもよい。このようにすると、第1キャリア部材51の貫通孔114に流入した潤滑油を、前記溝を通して右ピニオンギヤ33の外周部に導くことができ、さらに、スリーブ132の回転部分に導くことができる。
例えば、図12に示すように、上部油溜まり室101を設けず、ケース11の下部に下部油溜まり室100に連なる潤滑油出口孔120を設け、ケース11の上部に通路103に連なる潤滑油入口孔121を設け、ケース11の外部にオイルポンプ122を設け、潤滑油出口孔120とオイルポンプ122と潤滑油入口孔121とを潤滑油供給管123,124で接続し、下部油溜まり室100の潤滑油をオイルポンプ122でポンプアップして、中央油溜まり室102に供給するようにしてもよい。
なお、この発明は前述した実施形態に限られるものではない。
例えば、潤滑流体は潤滑油に限るものではない。
前述した実施形態では、減速機12において、キャリア26に固定されたピニオンシャフト27に、ピニオン20を回転可能に取り付けたが、ピニオン20とピニオンシャフト27を一体化し、ピニオンシャフト27をキャリア26に回転可能に取り付けてもよい。
10A 右車軸(第1駆動軸)
10B 左車軸(第2駆動軸)
11 ケース
12 減速機(減速機構)
13 差動装置(差動機構)
18 入力軸
19 サンギヤ(入力サンギヤ)
21 リングギヤ
23 第1減速ピニオンギヤ
24 第2減速ピニオンギヤ
26 キャリア
31 右サンギヤ(第1サンギヤ)
32 左サンギヤ(第2サンギヤ)
33 右ピニオンギヤ(第1ピニオンギヤ)
34 左ピニオンギヤ(第2ピニオンギヤ)
35 ピニオンシャフト
38 ピニオンシャフト
43 カラー
51 第1キャリア部材
52 第2キャリア部材
53 第3キャリア部材
102 中央油溜まり室(潤滑流体貯留部)
109,111,114,115,116,117 貫通孔(連通孔)
118 庇部
Claims (4)
- 軸端を互いに対向させて同軸上に配置された第1駆動軸及び第2駆動軸と、
前記第1駆動軸に連結された第1サンギヤと、
前記第2駆動軸に連結された第2サンギヤと、
前記第1サンギヤと噛み合う第1ピニオンギヤと、
前記第2サンギヤ及び前記第1ピニオンギヤと噛み合う第2ピニオンギヤと、
前記第1ピニオンギヤと前記第2ピニオンギヤとを自転可能に支持するキャリアと、
を有する差動機構と、
入力軸に連結された入力サンギヤと、
前記入力サンギヤと噛み合い且つ前記キャリアに自転可能に支持された第1減速ピニオンギヤと、
前記第1減速ピニオンギヤに連結され且つ前記キャリアに自転可能に支持された第2減速ピニオンギヤと、
前記第2減速ピニオンギヤと噛み合うリングギヤと、
を有する減速機構と、
同軸上に配置された前記差動機構及び前記減速機構を内包し前記キャリアを回転可能に支持するとともに前記リングギヤが固定されるケースと、
を備える車両用駆動装置であって、
前記第1サンギヤの軸方向移動を規制するために該第1サンギヤと径方向に重なるように前記キャリアの一端面に固定されたカラーと、
前記第1サンギヤにおける前記第2サンギヤとは反対側に配置され少なくとも前記カラーと前記ケースの間に形成された潤滑流体貯留部と、
をさらに備え、
前記カラーと前記キャリアには、前記潤滑流体貯留部の潤滑流体を、前記差動機構の前記第1ピニオンギヤ及び前記第2ピニオンギヤのシャフトと前記減速機構の前記第1減速ピニオンギヤ及び前記第2減速ピニオンギヤのシャフトに供給可能にする連通孔が設けられていることを特徴とする車両用駆動装置。 - 前記減速機構の前記第2減速ピニオンギヤと、前記差動機構の前記第1ピニオンギヤ及び前記第2ピニオンギヤとを回転方向に位相をずらして配置し、且つ前記差動機構の前記第1ピニオンギヤ及び前記第2ピニオンギヤの少なくともいずれか一方と前記減速機構の前記第2減速ピニオンギヤとを軸方向で重なる位置に配置したことを特徴とする請求項1に記載の車両用駆動装置。
- 前記キャリアは、第1キャリア部材と第2キャリア部材と第3キャリア部材とを有し、前記第2キャリア部材を前記第1キャリア部材と前記第3キャリア部材で挟み込んで構成され、
前記差動機構の前記第1ピニオンギヤ及び前記第2ピニオンギヤが前記第1キャリア部材と前記第2キャリア部材に挟まれて自転可能に取り付けられ、
前記減速機構の前記第1減速ピニオンギヤ及び前記第2減速ピニオンギヤが前記第1キャリア部材と前記第3キャリア部材に挟まれて自転可能に取り付けられており、
前記キャリアの前記連通孔は前記第1キャリア部材に配置されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両用駆動装置。 - 前記カラーにおける前記第1サンギヤから離間する側の端部には、前記ケースの内面に接近する方向へ突出する庇部が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車両用駆動装置。
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