JP2014084982A - 変速機のブリーザ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変速機のハウジングに対して設置が簡単に行えるブリーザ装置を低コストで得る。
【解決手段】ハウジング上部に外部と連通する貫通孔２３を設け、この貫通孔２３に嵌合するブリーザ管２４の内径に軸方向に溝部２４ａを設け、ブリーザ管２４の内径に、固定用柱部材２５を圧入してブリーザ管２４をハウジングに対して固定する。ブリーザ管２４の下端の入り口は、固定用柱部材２４の圧入により、固定用柱部材２４とブリーザ管２４の内径の溝部２４ａとの間の隙間だけを残して閉塞されるため、ハウジング内の減速機によって潤滑油がブリーザ管の下端に掻き揚げられても、潤滑油がハウジングの外部に噴き出すことなく、空気だけが上記の隙間を介してハウジングの外部に排出される。
【選択図】図３

Description

この発明は、変速機内の内圧を調整して潤滑油の漏出を防止するブリーザ装置、特に、インホイールモータ駆動装置の変速機に使用して好適なブリーザ装置に関するものである。

従来、インホイールモータ駆動装置の変速機のハウジング内には、潤滑油が充填されており、運転中のハウジング内の温度上昇により、ハウジング内の内圧が上昇した時に、潤滑油の電動モータ内への漏出を防止するために、変速機のハウジングにはブリーザ装置を設けている。

ところで、ハウジングにブリーザ装置を設ける場合、ブリーザ装置の通気孔からは空気だけが連通し、潤滑油の噴き出しを防止しなければならない。

このため、従来は、ブリーザ装置の通気孔に潤滑油がかからないようにするために、ハウジングの内壁に隔壁を設けたり、ブリーザ室を設けたりする工夫が必要であった（特許文献１、２）。

特開昭６１−８９５６６号公報 特開平１０−２０５６０９号公報

ところが、上記のように、ブリーザ装置の通気孔に潤滑油が直接当たらないように、ハウジングの内壁に、隔壁やブリーザ室を設けることは、ハウジングの内壁を複雑な形状にしなければならないと共に、ハウジングに圧入する通気管の加工精度を高める必要があり、コストがかかるという問題がある。

また、ハウジングの内壁に形成した隔壁に、潤滑油が溜まると、通気管からの潤滑油の噴き出し防止効果が得られなくなる。

そこで、この発明は、低コストで、且つ潤滑油の噴き出しを効果的に防止することができるブリーザ装置を提供しようとするものである。

この発明に係る変速機のブリーザ装置は、ハウジング上部に外部と連通する貫通孔を設け、この貫通孔に嵌合するブリーザ管の内径に軸方向に溝部を設け、この溝部を設けたブリーザ管の内径に、固定用柱部材を圧入してブリーザ管をハウジングに対して固定したことを特徴とする。

前記ブリーザ管を嵌める貫通孔は、ハウジングに直接形成してもよいが、ハウジング上部に外部と連通するボルト孔を設け、このボルト孔に螺合するボルトの中心に設けてもよい。また、モータケースのリヤカバー端面に設けても良い。

前記貫通孔は、下方に大径部を有する段付き孔に形成することにより、ブリーザ管の抜け止めをより効果的に行うことができる。

前記ハウジングの外気側とブリーザ管の外径との間には、シール部材を設けることが好ましい。

この発明に係る変速機のブリーザ装置は、ハウジング上部に外部と連通する貫通孔を設け、この貫通孔に嵌合するブリーザ管の内径に軸方向に溝部を設け、この溝部を設けたブリーザ管の内径に、固定用柱部材を圧入してブリーザ管をハウジングに対して固定したものであるから、ブリーザ管の下端の入り口が、固定用柱部材の圧入により、固定用柱部材とブリーザ管の内径の溝部との間の隙間だけを残して閉塞されるため、ハウジング内の減速機によって潤滑油がブリーザ管の下端に掻き揚げられても、潤滑油はブリーザ管からハウジングの外部に噴き出すことがなく、空気だけが上記の隙間を介してハウジング外部に排出される。

この発明に係るインホイールモータ駆動装置の実施形態を示す拡大縦断面図である。 図１のインホイールモータ駆動装置を、変速機の出力軸を含む面で切断した拡大縦断面図である。 図１のブリーザ装置の拡大図である。 （ａ）は、図１のブリーザ装置に使用するボルトの断面図、（ｂ）は、ボルト頭部の平面図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は、この発明に使用するブリーザ装置に使用するブリーザ管の部分切欠き正面図である。 （ａ）（ｂ）は、この発明に使用するブリーザ装置を装着するハウジングの貫通孔の実施形態を示す拡大断面図である。 この発明に係るインホイールモータ駆動装置の他の実施形態を示す拡大縦断面図である。 図７のブリーザ装置の拡大図である。 インホイールモータ駆動装置を車体に設置した状態を示す概略図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

インホイールモータ駆動装置１は、図９に示すように、自動車２のホイール３の内側空間部分に設置される。図９に示した電気自動車は、後輪を駆動輪とした例を示したが、これに限ることなく、前輪を駆動輪としてもよく、４輪駆動車であってもよい。なお、本明細書中で「電気自動車」とは、電力から駆動力を得る全ての自動車を含む概念であり、例えば、ハイブリッドカー等をも含む概念で使用する。

インホイールモータ駆動装置１は、図１及び図２に示すように、駆動力を発生させる電動モータＡと、電動モータＡの回転を減速して出力する変速機Ｂと、変速機Ｂからの出力をホイール３に伝える車輪ハブＣとを備えている。

この発明に係るインホイールモータ駆動装置１は、電動モータＡと変速機Ｂとの間に、車体４に支持される車体取付けベース５を設け、この車体取付けベース５のインナー側の面に電動モータＡを、アウター側の面に変速機Ｂを、それぞれボルト６、７によって着脱可能に取付けている。

電動モータＡは、モータケース３０の内周面に固定された環状のステータ３１と、このステータ３１内に設けられたロータ軸３２とからなる。

モータケース３０は、ケース本体３０ａとリヤカバー３０ｂとからなる

ロータ軸３２は、左右方向（車幅方向）に延びるように配設され、インボード側の端部が、モータケース３０のリヤカバー３０ｂのインボード側の壁面に、転がり軸受３３を介して回転可能に支持され、アウトボード側の端部が、モータケース３０のケース本体３０ａのアウトボード側の壁面に転がり軸受３４を介して回転可能に支持されている。

ロータ軸３２のアウトボード側の端部は、中間プレート８に設けた軸孔３５を貫通して、変速機Ｂのギヤハウジング３６内に挿通されている。ロータ軸３２と軸孔３５との間には、シール部材１９が設けられている。

ギヤハウジング３６内に挿通されたロータ軸３２のアウトボード側の端部には、出力歯車９が設けられている。

車体取付けベース５は、鉄又は軽合金によって形成することができるが、軽量化のためには、アルミ合金等の軽合金製が好ましい。車体取付けベース５は、電動モータＡと変速機Ｂとを仕切る中間プレート８に一体に形成されている。

電動モータＡは、例えば、ラジアルギャップモータ、アキシアルギャップモータなど任意の構成のモータを適用可能である。

図１及び図２に示す実施形態の変速機Ｂは、二段平行歯車変速機であり、電動モータＡの出力歯車９に噛み合うカウンタ歯車１０と、このカウンタ歯車１０に噛み合う出力歯車１１と、出力歯車１１の軸心に設けられた出力軸１２からなる。

変速機Ｂは、図１及び図２に示す実施形態では、上記のように、二段平行歯車変速機を使用したが、変速機Ｂの種類は限定されず、平行歯車変速機の他に、遊星歯車変速機や、歯車変速機と遊星歯車変速機とを組み合わせたものを使用することができる。

車輪ハブＣは、変速機Ｂの出力軸１２に固定連結されるハブ輪１３と、ハブ輪１３を変速機Ｂのハウジング１４に対して回転自在に保持する複列のハブ軸受１５とを備える。ハブ輪１３は、円筒形状の中空部１３ａとフランジ部１３ｂとを有する。フランジ部１３ｂにはボルト１６によってホイール３が固定連結される。

また、変速機Ｂの出力軸１２の外径面にはスプラインおよび雄ねじが形成されている。また、ハブ輪１３の中空部１３ａの内径面にはスプライン穴が形成されている。そして、ハブ輪１３の内径面に変速機Ｂの出力軸１２を挿通し、この出力軸１２の先端をナット１７でとめることによって、ハブ輪１３と出力軸１２とを締結している。また、ホイール３とハブ輪１３のフランジ部１３ｂとの間には、ブレーキロータ１８が取り付けられている。

変速機Ｂの出力軸１２と変速機Ｂのハウジング１４との間には、シール部材１９が装着され、変速機Ｂ内が密閉されている。

この密閉された変速機Ｂのハウジング１４内には、潤滑油が充填されており、運転中のハウジング１４内の温度上昇により、ハウジング１４内の内圧が上昇した時に、潤滑油の電動モータＡ内への漏出を防止するために、変速機Ｂのハウジング１４の上部にブリーザ装置２０を設けている。

ブリーザ装置２０は、空気だけがハウジング１４の外部に連通し、潤滑油の噴き出しを防止するものである。

図１及び図２に示すインホイールモータ駆動装置１の変速機Ｂのハウジング１４に設置されたブリーザ装置２０は、図３に示すように、ハウジング１４の上部に、外部と連通するボルト孔２１を形成し、このボルト孔２１に螺合するボルト２２の中心に、ハウジング１４の内部と外部を連通する貫通孔２３を設け、この貫通孔２３にブリーザ管２４を嵌合している。

ブリーザ管２４は、下端部の内径に固定用柱部材２５を圧入することにより、ボルト２２の貫通孔２３に対して固定される。

上記ボルト２２の貫通孔２３は、下方に大径部２３ａを有する段付き孔に形成されている。ボルト２２の貫通孔２３を段付き孔に形成することにより、ブリーザ管２４の下端部の内径に固定用柱部材２５を圧入すると、ブリーザ管２４の下端部が拡径し、ボルト２２の貫通孔２３の段付き形状によりブリーザ管２４の貫通孔２３からの抜け出しをより効果的に防止している。

ブリーザ管２４の下方の内径には、軸方向に溝部２４ａが形成されている。このブリーザ管２４の溝部２４ａは、ブリーザ管２４の下端に圧入された固定用柱部材２５の上方に達する位置までを形成され、固定用柱部材２５とブリーザ管２４の内径の溝部２４ａとの間の隙間を通って、ハウジング１４内の空気がブリーザ管２４からハウジング１４外部に排出される。

ブリーザ管２４の下端の入り口は、固定用柱部材２５の圧入により、固定用柱部材２５とブリーザ管２４の内径の溝部２４ａとの間の隙間だけを残して閉塞されるため、ハウジング１４内の減速機によって潤滑油がブリーザ管２４の下端に掻き揚げられても、潤滑油がブリーザ管２４からハウジング１４の外部に噴き出すことがない。

上記ブリーザ管２４の内径の溝部２４ａの形状は、図５（ａ）に示すような螺旋溝形状、図５（ｂ）に示すような、三角ネジのような螺旋溝形状、あるいは図５（ｃ）に示すような、直線溝形状のいずれでもよいが、特に、図５（ｂ）に示すような、三角ネジのような螺旋溝形状は、タップ加工により、低コストで製造することが可能である。

また、図１〜図３に示す実施形態では、ボルト２２の頭部とハウジング１４との間にワッシャ２６が嵌められている。

上記ブリーザ管２４をボルト２２の貫通孔２３に嵌め入れた状態で、ボルト２２の頭部から突出する部分の下方位置には、外側に拡がる拡径部２４ｂが形成され、この拡径部２４ｂとボルト２２の頭部の上端面との間に、Ｏリング等のシール部材２７が嵌められている。

また、ボルト２２の頭部から突出するブリーザ管２４の外径には、ブリーザ管２４を保護するために、ゴムホース２８が被せられ、ブリーザ管２４の上端部分には、ゴムホース２８の抜け止めを防止する拡径部２４ｃを形成している。

ゴムホース２８の上端には、キャップ２９を被せて、ゴムホース２８からブリーザ管２４内に、直接土砂や水が浸入するのを防止している。

上記キャップ２９は、ゴムホース２８の上端に挿し込まれる軸部２９ａと軸部２９ａの上端に設けられる傘部２９ｂとを有し、軸部２９ａの中心と傘部２９ｂには、通気孔２９ｃが設けられている。

以上の実施形態は、ハウジング１４の上部に、外部と連通するボルト孔２１を形成し、このボルト孔２１に、図４(ａ)(ｂ)に示すボルト２２を螺合し、このボルト２２の中心に形成した貫通孔２３に、ブリーザ管２４を嵌め入れるようにしたが、ボルト２２を使用することなく、図６(ａ)(ｂ)に示すように、ハウジング１４に直接、外部と連通する貫通孔２３を形成して、ブリーザ管２４を嵌め入れるようにしてもよい。

ハウジング１４に形成する貫通孔２３は、図６(ａ)に示すような段付き孔が望ましいが、図６（ｂ）に示すような、直線孔でもよい。

ブリーザ管２４の材質は、ステンレス鋼やアルミなど、延性があり耐食性の良好な金属が望ましい。

シール部材２７を構成するＯリングは、例えば、ニトリルゴム、アクリルゴム、ふっ素ゴムなどの耐油性、耐熱性のある材質で形成することが望ましい。

ゴムホース２８は、例えば、ニトリルゴム、アクリルゴム、ふっ素ゴムなどの耐油性、耐熱性のある材質が望ましい。また、ゴムホース２８は、補強繊維や耐候性ゴムで外層を補強したものを使用してもよい。

キャップ２９の材質は、ポリアミドやナイロンなどの樹脂材が望ましい。
次に、図７及び図８に示す実施形態は、変速機Ｂのハウジング１４の上部の前面壁１４ａにブリーザ装置２０を設けた例を示している。この例では、ハウジング１４の上部の前面壁１４ａに、外部と連通するボルト孔２１を形成し、このボルト孔２１に、ボルト２２を螺合し、このボルト２２の中心に形成した貫通孔２３に、直角に曲がったブリーザ管２４を嵌め入れるようにしている。他の構成は、図８に、図３と同じ符号を付して説明を省略する。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

Ａ 電動モータ
Ｂ 変速機
Ｃ 車輪ハブ
１ インホイールモータ駆動装置
２ 自動車
３ ホイール
４ 車体
５ 車体取付けベース
６、７ ボルト
８ 中間プレート
９ 出力歯車
１０ カウンタ歯車
１１ 出力歯車
１２ 出力軸
１３ ハブ輪
１３ａ 中空部
１３ｂ フランジ部
１４ ハウジング
１５ ハブ軸受
１６ ボルト
１７ ナット
１８ ブレーキロータ
１９ シール部材
２０ ブリーザ装置
２１ ボルト孔
２２ ボルト
２３ 貫通孔
２３ａ 大径部
２４ ブリーザ管
２４ａ 溝部
２４ｂ 拡径部
２４ｃ 拡径部
２５ 固定用柱部材
２６ ワッシャ
２７ シール部材
２８ ゴムホース
２９ キャップ
２９ａ 軸部
２９ｂ 傘部
２９ｃ 通気孔

Claims (7)

1. ハウジング上部に外部と連通する貫通孔を設け、この貫通孔に嵌合するブリーザ管の内径に軸方向に溝部を設け、この溝部を設けたブリーザ管の内径に、固定用柱部材を圧入してブリーザ管をハウジングに対して固定したことを特徴とする変速機のブリーザ装置。
2. ハウジング上部に外部と連通するボルト孔を設け、このボルト孔に、中央に貫通孔を有するボルトを螺合し、この貫通孔に嵌合するブリーザ管の内径に軸方向に溝部を設け、この溝部を設けたブリーザ管の内径に、固定用柱部材を圧入してブリーザ管をボルトに対して固定したことを特徴とする変速機のブリーザ装置。
3. 前記貫通孔が、下方に大径部を有する段付き孔に形成されている請求項１又は２記載の変速機のブリーザ装置。
4. 前記ブリーザ管の内径の溝部が、軸方向に直線形状に形成されている請求項１〜３のいずれかに記載の変速機のブリーザ装置。
5. 前記ブリーザ管の内径の溝部が、螺旋形状に形成されている請求項１〜３のいずれかに記載の変速機のブリーザ装置。
6. 前記ハウジングの外気側とブリーザ管の外径との間にシール部材を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の変速機のブリーザ装置。
7. ホイールの内側空間部分に配設される電動モータと、この電動モータに変速機を介して連結される車輪ハブとからなり、前記変速機のハウジングに請求項１〜６のいずれかのブリーザ装置を設けていることを特徴とするインホイールモータ駆動装置。

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