JP2017161000A - モータ式動力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 モータ式動力装置のケーシングに設けたブリーザ室へのオイルの浸入を簡単な構造で阻止する。【解決手段】 モータ式動力装置は、電動モータ１１を収納する第１ケース１７，１８と、減速機１２およびディファレンシャルギヤ１３を収納する第２ケース１４，１６と、減速機収納室４７およびディファレンシャルギヤ収納室４８を仕切る第３ケース２０と、第２ケース１４，１６の上部に設けられたブリーザ室５０とを備える。ブリーザ室５０には、減速機収納室４７の内部空間に連通する開口部５０ａと大気に連通する連通孔５０ｂとが形成され、ディファレンシャルギヤ１３のファイナルドリブンギヤ３８に駆動力を伝達する減速機１２のファイナルドライブギヤ３６は、ディファレンシャルギヤ収納室４８を挟んで開口部５０ａの反対側に位置する。【選択図】 図２

Description

本発明は、電動モータのロータシャフトの回転を減速機を介してディファレンシャルギヤに伝達し、ディファレンシャルギヤの一対の出力軸の一方を前記ロータシャフトの内部に配置したモータ式動力装置に関する。

かかるモータ式動力装置において、電動モータの駆動力をディファレンシャルギヤに伝達するプライマリギヤ、カウンタギヤ、ファイナルドライブギヤ、ファイナルドリブンギヤ等を収納するミッション収納室の上部に第１ブリーザ室および第２ブリーザ室を形成し、この第１、第２ブリーザ室でブリージングエアに混入したオイルミストを分離して大気への拡散を防止するものが、下記特許文献１により公知である。

特許第５２３７４２４号公報

ところで、上記従来のものは、ミッション収納室の上部がそのまま第１ブリーザ室を構成するため、ミッション収納室に収納されたギヤが跳ね上げるオイルが第１ブリーザ室に容易に浸入してしまい、第１ブリーザ室においてオイルミストを充分に分離することが困難であった。そのために、第１ブリーザ室の上方にさらに第２ブリーザ室を形成してオイルミストを分離する必要があり、二つのブリーザ室を設けることで構造の複雑化やケーシングの大型化を招く問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、モータ式動力装置のケーシングに設けたブリーザ室へのオイルの浸入を簡単な構造で阻止することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、電動モータのロータシャフトの回転を減速機を介してディファレンシャルギヤに伝達し、ディファレンシャルギヤの一対の出力軸の一方を前記ロータシャフトの内部に配置したモータ式動力装置であって、前記電動モータを収納する第１ケースと、前記第１ケースに結合されて前記減速機および前記ディファレンシャルギヤを収納する第２ケースと、前記第２ケースの内部に結合されて前記減速機を収納する減速機収納室および前記ディファレンシャルギヤを収納するディファレンシャルギヤ収納室を仕切る第３ケースと、前記第２ケースの上部に設けられたブリーザ室とを備え、前記ブリーザ室には、前記減速機収納室の内部空間に連通する開口部と大気に連通する連通孔とが形成され、前記ディファレンシャルギヤのファイナルドリブンギヤに駆動力を伝達する前記減速機のファイナルドライブギヤは、前記ディファレンシャルギヤ収納室を挟んで前記開口部の反対側に位置することを特徴とするモータ式動力装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記第３ケースの外周部は、前記第２ケースにインロー嵌合部において嵌合した状態で結合されることを特徴とするモータ式動力装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記ブリーザ室の開口部は、前記電動モータの駆動力を前記ファイナルドライブギヤに伝達する前記減速機のプライマリギヤおよびカウンタギヤの回転面から軸方向にオフセットしていることを特徴とするモータ式動力装置が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項１〜請求項３の何れか１項の構成に加えて、前記第２ケースはディファレンシャルギヤ側ケース半体および減速機側ケース半体を結合して構成され、前記ブリーザ室は前記ディファレンシャルギヤ側ケース半体および前記減速機側ケース半体に跨がるように形成され、前記ブリーザ室を囲む前記ディファレンシャルギヤ側ケース半体の割り面および前記減速機側ケース半体の割り面の一部をずらすことで前記開口部が形成されることを特徴とするモータ式動力装置が提案される。

なお、実施の形態のミッションケース１４は本発明の第２ケースあるいはディファレンシャルギヤ側ケース半体に対応し、実施の形態のモータ／ミッションケース１６は本発明の第２ケースあるいは減速機側ケース半体に対応し、実施の形態のモータセンターケース１７およびモータサイドケース１８は本発明の第１ケースに対応し、実施の形態のインターミディエイトケース２０は本発明の第３ケースに対応し、実施の形態の左ドライブシャフト４５およびセンターシャフト４６は本発明の出力軸に対応する。

請求項１の構成によれば、モータ式動力装置は、電動モータを収納する第１ケースと、第１ケースに結合されて減速機およびディファレンシャルギヤを収納する第２ケースと、第２ケースの内部に結合されて減速機を収納する減速機収納室およびディファレンシャルギヤを収納するディファレンシャルギヤ収納室を仕切る第３ケースと、第２ケースの上部に設けられたブリーザ室とを備える。

ブリーザ室には、減速機収納室の内部空間に連通する開口部と大気に連通する連通孔とが形成され、ディファレンシャルギヤのファイナルドリブンギヤに駆動力を伝達する減速機のファイナルドライブギヤは、ディファレンシャルギヤ収納室を挟んで開口部の反対側に位置するので、ディファレンシャルギヤが撥ね上げたオイルをディファレンシャルギヤ収納室に閉じ込めて減速機収納室に浸入し難くし、しかも減速機収納室で減速機のファイナルドライブギヤが撥ね上げたオイルをディファレンシャルギヤ収納室で遮ってブリーザ室の開口部に浸入し難くすることができる。

また請求項２の構成によれば、第３ケースの外周部は、第２ケースにインロー嵌合部において嵌合した状態で結合されるので、第３ケースを第２ケースに対して強固にかつ精度良く支持することができる。

また請求項３の構成によれば、ブリーザ室の開口部は、電動モータの駆動力をファイナルドライブギヤに伝達する減速機のプライマリギヤおよびカウンタギヤの回転面から軸方向にオフセットしているので、回転するプライマリギヤおよびカウンタギヤから飛散すオイルがブリーザ室に浸入し難くすることができる。

また請求項４の構成によれば、第２ケースはディファレンシャルギヤ側ケース半体および減速機側ケース半体を結合して構成され、ブリーザ室はディファレンシャルギヤ側ケース半体および減速機側ケース半体に跨がるように形成され、ブリーザ室を囲むディファレンシャルギヤ側ケース半体の割り面および減速機側ケース半体の割り面の一部をずらすことで開口部が形成されるので、特別の機械加工を必要とせずにブリーザ室の開口部を容易に形成することができる。

モータ式動力装置の縦断面図。 図１の２−２線矢視図。 図１の３−３線矢視図。 図２の４−４線断面図。 ミッションケースおよびインターミディエイトケースの分解斜視図。

以下、図１〜図５に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１に示すように、電機自動車のパワーユニットとして使用されるモータ式動力装置は、電動モータ１１と減速機１２とディファレンシャルギヤ１３とを一体に備えるもので、その外郭は車幅方向左端に位置するミッションケース１４と、ミッションケース１４の右端にボルト１５…で結合されるモータ／ミッションケース１６と、モータ／ミッションケース１６の右端に不図示のボルトで結合されるモータセンターケース１７と、モータセンターケース１７の右端に不図示のボルトで結合されるモータサイドケース１８、ミッションケース１４の内面にボルト１９…で結合されるインターミディエイトケース２０とで構成される。

電動モータ１１はモータセンターケース１７およびモータサイドケース１８の内部に収納される。またインターミディエイトケース２０は、ミッションケース１４およびモータ／ミッションケース１６の内部を、右側の減速機収納室４７と、左側のディファレンシャルギヤ収納室４８とに仕切り、減速機収納室４７に減速機１２が収納され、ディファレンシャルギヤ収納室４８にディファレンシャルギヤ１３が収納される。

電動モータ１１は、モータセンターケース１７の内周面に固定されたステータ２１と、ステータ２１の内部に回転自在に配置されたロータ２２とで構成される。ステータ２１は、積層鋼板よりなるステータコア２３と、ステータコア２３の外周に巻回された複数のコイル２４…とで構成される。またロータ２２は、インターミディエイトケース２０、モータ／ミッションケース１６およびモータサイドケース１８にそれぞれボールベアリング２５，２６，２７で回転自在に支持されたロータシャフト２８と、ロータシャフト２８に固定された積層鋼板よりなるロータコア２９と、ロータコア２９の外周部に埋設された複数の永久磁石３０…とで構成される。

減速機１２は、ミッションケース１４およびモータ／ミッションケース１６にそれぞれローラベアリング３１およびボールベアリング３２で支持された減速機シャフト３３を備えており、減速機シャフト３３にはカウンタギヤ３４、パーキングギヤ３５およびファイナルドライブギヤ３６が設けられる。そしてロータシャフト２８の左端に設けたプライマリギヤ３７が減速機シャフト３３のカウンタギヤ３４に噛合し、減速機シャフト３３のファイナルドライブギヤ３６がディファレンシャルギヤ１３のファイナルドリブンギヤ３８に噛合する。

ディファレンシャルギヤ１３は、ミッションケース１４およびインターミディエイトケース２０にそれぞれテーパローラベアリング３９，４０を介して回転自在に支持されたディファレンシャルケース４１と、ディファレンシャルケース４１にピニオンピン４２を介して回転自在に支持された一対のディファレンシャルピニオン４３，４３と、これらのディファレンシャルピニオン４３，４３の両方に同時に噛合する一対のディファレンシャルサイドギヤ４４，４４とを備えており、ディファレンシャルケース４１の外周に前記ファイナルドリブンギヤ３８が固定される。

左側のディファレンシャルサイドギヤ４４に右端をスプライン結合された左ドライブシャフト４５が、ディファレンシャルケース４１およびミッションケース１４を貫通して車幅方向左側に延出する。また右側のディファレンシャルサイドギヤ４４に左端をスプライン結合されたセンターシャフト（ハーフシャフト）４６が、ディファレンシャルケース４１、モータ／ミッションケース１６および中空のロータシャフト２８の内部を貫通して車幅方向右側に延出する。センターシャフト（ハーフシャフト）４６は不図示の右ドライブシャフトに接続される。

従って、電動モータ１１を駆動すると、ロータシャフト２８のトルクがプライマリギヤ３７→カウンタギヤ３４→減速機シャフト３３→ファイナルドライブギヤ３６→ファイナルドリブンギヤ３８→ディファレンシャルケース４１→ピニオンシャフト４２→ディファレンシャルピニオン４３，４３→ディファレンシャルサイドギヤ４４，４４の経路で伝達され、車両の旋回状態等に応じて、左ドライブシャフト４５とセンターシャフト４６とに所定の比率で配分される。

図１および図５に示すように、インターミディエイトケース２０は概略円板状の部材であって、その外周の一部にパーキングギヤ３５との干渉を回避するための円弧状の切欠き２０ａが形成される。インターミディエイトケース２０の切欠き２０ａを除く円形の外周部には段部２０ｂが形成されており、この段部２０ｂにミッションケース１４の開口部に形成された円形の割り面１４ａが嵌合した状態で、インターミディエイトケース２０を貫通する複数本のボルト１９…がミッションケース１４に螺合する。このとき、インターミディエイトケース２０の段部２０ｂおよびミッションケース１４の割り面１４ａは、インロー嵌合部４９により相互に嵌合する。

このように、インターミディエイトケース２０は、ミッションケース１４およびインターミディエイトケース２０間に形成したインロー嵌合部４９により嵌合した状態で結合されるので、ノックピンを必要とせずに、インターミディエイトケース２０をミッションケース１４に対して強固にかつ精度良く支持することができる。

図２〜図５に示すように、ミッションケース１４およびモータ／ミッションケース１６の上部にはオイルミストを捕捉してモータ式動力装置の外部への拡散を防止するためのブリーザ室５０が設けられる。ブリーザ室５０は、ミッションケース１４の開口部の上部に形成された閉じた割り面１４ｂと、モータ／ミッションケース１６の開口部の上部に形成された閉じた割り面１６ａとを結合することで、ミッションケース１４およびモータ／ミッションケース１６に跨がるように区画される。このとき、ミッションケース１４の割り面１４ｂをモータ／ミッションケース１６の割り面１６ａに対して一部だけずらすことで、その部分に減速機収納室４７に開口する開口部５０ａが形成される。またブリーザ室５０は、モータ／ミッションケース１６に形成した連通孔５０ｂを介して大気に連通する。

ブリーザ室５０の開口部５０ａは、プライマリギヤ３７およびカウンタギヤ３４の回転面から軸方向左側、すなわち電動モータ１１の方向と反対側にオフセットしている。またファイナルドライブギヤ３６とブリーザ室５０の開口部５０ａとの間には、ディファレンシャルギヤ収納室４８を区画するインターミディエイトケース２０の一部が介在する。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

モータ式動力装置を運転すると、ミッションケース１４、モータ／ミッションケース１６、モータセンターケース１７およびモータサイドケース１８の底部に貯留したオイルを電動モータ１１、減速機１２およびディファレンシャルギヤ１３等の回転部材が撥ね上げることで、あるいはオイルポンプが吸い上げて各ギヤに掛けたオイルが飛散することでオイルミストが発生する。モータ式動力装置の内部の空気は、温度変化によるブリージングにより大気との間で行き来するが、オイルミストを含む空気が大気中に拡散しないように、ブリーザ室５０においてオイルミストが捕捉される。

本実施の形態によれば、ミッションケース１４およびモータ／ミッションケース１６の内部において、減速機収納室４７およびディファレンシャルギヤ収納室４８がインターミディエイトケース２０により仕切られており、かつブリーザ室５０の開口部５０ａが減速機収納室４７に開口しているため、ディファレンシャルギヤ収納室４８の内部でディファレンシャルギヤ１３が撥ね上げたオイルの大部分は、ディファレンシャルギヤ収納室４８の底部から減速機収納室４７の底部に排出され、減速機収納室４７の上部に開口するブリーザ室５０の開口部５０ａに供給され難くなる。

それでも、ディファレンシャルギヤ収納室４８および減速機収納室４７は減速機シャフト３３側で相互に連通しているため、ディファレンシャルギヤ収納室４８でディファレンシャルギヤ１３が撥ね上げたオイルは減速機収納室４７の減速機シャフト３３の周辺に供給され、減速機収納室４７でプライマリギヤ３７、カウンタギヤ３４、ファイナルドライブギヤ３６等が撥ね上げたオイルと合流してブリーザ室５０に供給される可能性がある。

しかしながら、減速機収納室４７の減速機シャフト３３の周辺の空間とブリーザ室５０の開口部５０ａとの間にはインターミディエイトケース２０の上部が介在しているため（図２参照）、減速機収納室４７において撥ね上げられたオイルがインターミディエイトケース２０の上部により阻止されてブリーザ室５０の開口部５０ａに届き難くなり、オイルの大気への拡散が効果的に防止される。

それでも、減速機収納室４７の内部ではプライマリギヤ３７およびカウンタギヤ３４が回転するため、それらプライマリギヤ３７およびカウンタギヤ３４が撥ね上げたオイルがブリーザ室５０に供給される。しかしながら、プライマリギヤ３７およびカウンタギヤ３４の回転面はブリーザ室５０の開口部５０ａから軸方向右側にオフセットしているため、プライマリギヤ３７およびカウンタギヤ３４が撥ね上げたオイルがブリーザ室５０の開口部５０ａに届き難くなり、オイルの大気への拡散が更に効果的に防止される。

またミッションケース１４およびモータ／ミッションケース１６に跨がるように形成されるブリーザ室５０の開口部５０ａは、ブリーザ室５０を囲むミッションケース１４の割り面１４ｂおよびモータ／ミッションケース１６の割り面１６ａの一部をずらすことで形成されるので、特別の機械加工を必要とせずにブリーザ室５０の開口部５０ａを容易に形成することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

１１ 電動モータ
１２ 減速機
１３ ディファレンシャルギヤ
１４ ミッションケース（第２ケース、ディファレンシャルギヤ側ケース半体）
１４ｂ 割り面
１６ モータ／ミッションケース（第２ケース、減速機側ケース半体）
１６ａ 割り面
１７ モータセンターケース（第１ケース）
１８ モータサイドケース（第１ケース）
２０ インターミディエイトケース（第３ケース）
２８ ロータシャフト
３４ カウンタギヤ
３６ ファイナルドライブギヤ
３７ プライマリギヤ
３８ ファイナルドリブンギヤ
４５ 左ドライブシャフト（出力軸）
４６ センターシャフト（出力軸）
４７ 減速機収納室
４８ ディファレンシャルギヤ収納室
４９ インロー嵌合部
５０ ブリーザ室
５０ａ 開口部
５０ｂ 連通孔

Claims (4)

1. 電動モータ（１１）のロータシャフト（２８）の回転を減速機（１２）を介してディファレンシャルギヤ（１３）に伝達し、ディファレンシャルギヤ（１３）の一対の出力軸（４５，４６）の一方を前記ロータシャフト（２８）の内部に配置したモータ式動力装置であって、
   前記電動モータ（１１）を収納する第１ケース（１７，１８）と、
   前記第１ケース（１７，１８）に結合されて前記減速機（１２）および前記ディファレンシャルギヤ（１３）を収納する第２ケース（１４，１６）と、
   前記第２ケース（１４，１６）の内部に結合されて前記減速機（１２）を収納する減速機収納室（４７）および前記ディファレンシャルギヤ（１３）を収納するディファレンシャルギヤ収納室（４８）を仕切る第３ケース（２０）と、
   前記第２ケース（１４，１６）の上部に設けられたブリーザ室（５０）とを備え、
   前記ブリーザ室（５０）には、前記減速機収納室（４７）の内部空間に連通する開口部（５０ａ）と大気に連通する連通孔（５０ｂ）とが形成され、前記ディファレンシャルギヤ（１３）のファイナルドリブンギヤ（３８）に駆動力を伝達する前記減速機（１２）のファイナルドライブギヤ（３６）は、前記ディファレンシャルギヤ収納室（４８）を挟んで前記開口部（５０ａ）の反対側に位置することを特徴とするモータ式動力装置。
2. 前記第３ケース（２０）の外周部は、前記第２ケース（１４，１６）にインロー嵌合部（４９）において嵌合した状態で結合されることを特徴とする、請求項１に記載のモータ式動力装置。
3. 前記ブリーザ室（５０）の開口部（５０ａ）は、前記電動モータ（１１）の駆動力を前記ファイナルドライブギヤ（３６）に伝達する前記減速機（１２）のプライマリギヤ（３７）およびカウンタギヤ（３４）の回転面から軸方向にオフセットしていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のモータ式動力装置。
4. 前記第２ケース（１４，１６）はディファレンシャルギヤ側ケース半体（１４）および減速機側ケース半体（１６）を結合して構成され、前記ブリーザ室（５０）は前記ディファレンシャルギヤ側ケース半体（１４）および前記減速機側ケース半体（１６）に跨がるように形成され、前記ブリーザ室（５０）を囲む前記ディファレンシャルギヤ側ケース半体（１４）の割り面（１４ｂ）および前記減速機側ケース半体（１６）の割り面（１６ａ）の一部をずらすことで前記開口部（５０ａ）が形成されることを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のモータ式動力装置。
   

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