JP2019011824A - 車両用駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程数及び製造コストの増加を招くことなく、エアブリーザを設けることができる車両用駆動装置を提供すること。
【解決手段】車両用駆動装置１は、車両に搭載されたモータ２と、モータ２の駆動力を車両のディファレンシャルギア４に伝達する減速機構３と、減速機構３とディファレンシャルギア４とを収容するハウジング構造５と、ハウジング構造５の開口部１２、１３、１４を覆うリアカバー６と、ハウジング構造５の内圧を開放するエアブリーザ６１と、を備え、リアカバー６は、内壁面において、ギアシャフト７０、８０、９０を支持するベアリング４０、４１、４２に当接する軸受座面６２、ハウジング構造５を密閉するシーリング座面６３、潤滑油を循環させる第１凹部６４、及びエアブリーザ６１に連通するエアポケット６０を含み、エアポケット６０は、気体成分と潤滑油とを分離する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両用の駆動装置に関する。

車両を走行させるための駆動源としてモータを使用する電気自動車は、一般的に、モータと複数のギアからなる減速機構とを含む駆動装置を備え、当該駆動装置及びディファレンシャルギアを介して、モータの駆動力を駆動輪に伝達する。例えば、特許文献１には、減速機ケースに収容された減速機構に対してモータの回転力を入力する車両用の駆動装置が開示されている。

このような車両用の駆動装置は、駆動時における減速機構の発熱に伴い、減速機構を構成するギアに使用されている潤滑油の温度上昇を招来し、それによって減速機構を収容するハウジング内部の気圧が過度に上昇してしまう虞が生じる。このような圧力上昇を緩和するため、例えば特許文献２に開示された従来技術では、減速機構のハウジング内部における膨張した気体を大気に開放するエアブリーザを備えている。ここで、特許文献２に記載されたエアブリーザは、気体を開放する経路を通ってギアの潤滑油がハウジングの外部へ噴出することを防止するため、ハウジング内に潤滑オイル分離室が形成されている他、複数のブリーザ通路が形成されたカバー部材を別途設けてオイル噴出防止構造としている。

国際公開第２０１４／１４８４１０号 特開２００４−６８８４８号公報

しかしながら、上記の従来技術では、減速機構を収容するハウジング自体の構造が複雑になる他、オイル噴出防止構造を構成するためのカバー部材をハウジングとは別に設ける必要がある。このため、従来の車両用駆動装置は、減速機構のハウジング内部における圧力上昇を緩和するためのエアブリーザを設ける場合に、オイル噴出防止構造の導入に伴って製造工程数及び製造コストの増加を招く虞がある。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、製造工程数及び製造コストの増加を招くことなく、エアブリーザを設けることができる車両用駆動装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、本発明に係る車両用駆動装置は、車両に搭載されたモータと、前記モータの駆動力を前記車両のディファレンシャルギアに伝達する減速機構と、を備える車両用駆動装置であって、前記減速機構と前記ディファレンシャルギアとを収容するハウジング構造と、前記減速機構が有するギアシャフトが露出する前記ハウジング構造の開口部を覆うカバー部と、前記カバー部を介して前記ハウジング構造の内圧を開放するエアブリーザと、を備え、前記カバー部は、前記ハウジング構造の連結面に連結する内壁面において、前記ギアシャフトを支持するベアリングに当接するように設けられた軸受座面、前記ハウジング構造に当接することで前記ハウジング構造を密閉するように設けられたシーリング座面、前記ベアリングの周囲へ潤滑油を循環させるための溝部、及び前記エアブリーザに連通する中空空間を形成する凹部を含み、前記中空空間は、前記溝部から流入して前記エアブリーザから外気に開放される気体成分と、前記溝部から流入して前記軸受座面の外側を通り前記ハウジング構造の内部へ戻る前記潤滑油とを分離する。

本発明に係る車両用駆動装置によれば、減速機構を収容するハウジング構造とカバー部との連結において、カバー部に形成された溝部により、減速機構が有するギアシャフトを支持するベアリングの周囲に潤滑油を循環させることができる所謂オイルグルーブが形成される。また、車両用駆動装置は、カバー部の内壁面において、当該オイルグルーブの溝部から中空空間を介してエアブリーザに連通する流路が形成されることから、ハウジング構造の内部の圧力が上昇した場合に、当該流路によって圧力上昇を緩和することができる。このとき、当該流路は、減速機構の駆動による影響を直接受けない形状であるため、減速機構に使用される潤滑油がエアブリーザから気体と共に噴出する虞を低減することができる。

そして、車両用駆動装置は、エアブリーザからの潤滑油の噴出を防止するための構造として、上記した既存のオイルグルーブを利用することができるため、オイル噴出防止構造を別途新たに設ける必要がない。また、車両用駆動装置は、潤滑油の噴出を防止するための構造を、軸受座面、シーリング座面、及び溝部によるカバー部の内壁面における形状で構成している。ここで、カバー部は、これらの形状を含めて一度の鋳造により形成することができるため、製造における工程及びコストを抑制することができる。これにより本発明に係る車両用駆動装置によれば、製造工程数及び製造コストの増加を招くことなく、エアブリーザを設けることができる。

本発明に係る車両用駆動装置の斜視図である。 車両用駆動装置が備えるライトハウジングの側面図である。 車両用駆動装置が備えるリアカバーの側面図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施の形態の説明に用いる図面は、いずれも構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。

図１は、本発明に係る車両用駆動装置１の斜視図であり、部分的に分解して示している。車両用駆動装置１は、電動車両に搭載され、供給される電力を車両走行のための動力に変換する駆動源である。車両用駆動装置１は、モータ２、減速機構３、ディファレンシャルギア４、ハウジング構造５、及び「カバー部」としてのリアカバー６を備える。

モータ２は、車両用駆動装置１と共に車両に搭載されるバッテリ（図示せず）から供給される電力を回転運動に変換して出力する。

減速機構３は、互いに歯車機構として連結されたインプットギア７、ミドルギア８、及びアウトプットギア９からなり、モータ２からインプットギア７へ入力される回転運動を車両の走行に適した回転速度に減速してアウトプットギア９から出力する。尚、歯車機構は公知の減速ギア機構が用いられるため、図１においては、図面明瞭性の観点から各ギアの配置のみを図示する。ここで、インプットギア７のギアシャフト７０、ミドルギア８のギアシャフト８０、及びアウトプットギア９のギアシャフト９０は、モータ２の反対側におけるそれぞれの一端側を揃えて互いに並行に配置されている。尚、減速機構３が含むギアの数は３つに限定されるものではない。

ディファレンシャルギア４は、回転軸が車両の駆動輪の車軸（図示せず）に連結され、アウトプットギア９が出力する回転運動を駆動輪に伝達することにより、当該駆動輪を回転させる。これにより、車両用駆動装置１は、モータが発生させる駆動力を減速機構３及びディファレンシャルギア４を介して車両の駆動輪を回転させることで車両を走行させることができる。

ハウジング構造５は、モータ２と連結され、内部に収容する減速機構３及びディファレンシャルギア４を保護及び保持すると共に、減速機構３及びディファレンシャルギア４に使用される潤滑油の外部への漏れ出しを防止する。尚、減速機構３及びディファレンシャルギア４は、本実施形態においては１つのハウジング構造５に収容されているが、相互に連結されている限り２つのハウジングに個別に収容されてもよい。

また、ハウジング構造５は、例えば、減速機構３が含む複数のギアシャフト７０、８０、９０の長さ方向に並ぶライトハウジング１０、ミドルハウジング２０、及びレフトハウジング３０から構成されていてもよい。この場合、ギアシャフト７０及び８０は、ライトハウジング１０及びミドルハウジング２０によって収容されている。また、ギアシャフト９０は、図１に示すように、ライトハウジング１０、ミドルハウジング２０、及びレフトハウジング３０に収容されている。そして、ディファレンシャルギア４は、一端側がミドルハウジング２０に、他端側がレフトハウジング３０に両側から挟まれるように収容されている。

ライトハウジング１０は、ハウジング構造５の外側の面において、リアカバー６が連結される連結面１１が設けられている。また、ライトハウジング１０は、詳細を後述するように、ハウジング構造５の内側と外側とを貫通する開口部１２、１３、１４がそれぞれ形成されている。そして、ギアシャフト７０、８０、９０は、一端側が開口部１２、１３、１４からそれぞれハウジング構造５の外部に向かって露出している。

リアカバー６は、鋳造により形成される板状の金属部材であり、ライトハウジング１０の連結面１１に連結されることによりハウジング構造５の開口部１２、１３、１４を覆っている。また、リアカバー６は、ハウジング構造５の外側に向かって張り出すように形成された「中空空間」としてのエアポケット６０を備え、エアポケット６０の内部の空間と連通するエアブリーザ６１が設けられている。エアブリーザ６１は、ハウジング構造５の内部における気体の圧力が上昇した場合に、エアポケット６０を介して当該気体を外気に開放したりすることで、ハウジング構造５の内圧を大気圧に調整するための連通路である。リアカバー６の構造についても詳細を後述する。

次に、ライトハウジング１０の構造について詳細に説明する。図２は、車両用駆動装置１が備えるライトハウジング１０の側面図であり、より詳しくは、ライトハウジング１０をハウジング構造５の内部側から見た場合の側面図である。

ライトハウジング１０は、ギアシャフト７０、８０、９０に対応する位置において、ハウジング構造５の内側と外側とを貫通する円形の開口部１２、１３、１４がそれぞれ形成されている。また、開口部１２、１３、１４には、ベアリング４０、４１、４２がそれぞれ取付けられている。

ベアリング４０は、インナーレース４３、アウターレース４４、及び複数のボール４５からなる。インナーレース４３は、内周面にギアシャフト７０が接続される環状部材である。また、アウターレース４４は、内周面がインナーレース４３の外周面を囲み、外周面がライトハウジング１０の開口部１２に固定された環状部材である。そして、複数のボール４５は、インナーレース４３とアウターレース４４との間において回転自在に配置されている。これによりベアリング４０は、ライトハウジング１０にギアシャフト７０を回転自在に支持する軸受として機能する。ギアシャフト８０及び９０についても、ギアシャフト７０と同様の構成により、ベアリング４１及び４２のそれぞれを介して、ライトハウジング１０に回転自在に支持されている。

また、ライトハウジング１０は、開口部１２、１３、１４の周囲に２箇所ずつ、ハウジング構造５の内側と外側とを貫通する切欠き状の貫通孔１５が形成されている。そのため、ギアシャフト７０、８０、９０の一端側がベアリング４０、４１、４２を介して開口部１２、１３、１４にそれぞれ接続された状態においても、ライトハウジング１０の両面は、複数の貫通孔１５により連通されることになる。

ここで、図１に示すように、ベアリング４０、４１、４２の側面、及びギアシャフト７０、８０、９０の先端部は、ライトハウジング１０の連結面１１と同一の平面内となるように配置されている。

続いて、リアカバー６の構造について詳細に説明する。図３は、車両用駆動装置１が備えるリアカバー６の側面図であり、より詳しくは、リアカバー６をライトハウジング１０側から見た場合の側面図である。

リアカバー６は、ライトハウジング１０の連結面１１に連結されたときに、ベアリング４０、４１、４２のアウターレース４４にそれぞれ当接する軸受座面６２が形成されている。軸受座面６２は、周囲よりも連結面１１側に肉厚に形成された環状の部分である。また、リアカバー６は、ライトハウジング１０側の面の外周部分において、周囲よりも連結面１１側に肉厚に形成されたシーリング座面６３が形成され、シーリング座面６３が連結面１１に連結されることによりハウジング構造５を密閉している。ここで、軸受座面６２とシーリング座面６３とは、互いに近接した部分において一体化している。

また、リアカバー６は、軸受座面６２及びシーリング座面６３を設けたことにより、軸受座面６２の内側には相対的に肉薄の「溝部」としての第１凹部６４が形成され、軸受座面６２とシーリング座面６３との間には相対的に肉薄の第２凹部６５が形成される。本実施形態においては減速機構３が３つのギアシャフト７０、８０、９０を含むため、リアカバー６には、これらに対応して３つの第１凹部６４が形成され、各第１凹部６４の間において２つの第２凹部６５が形成されることになる。

３つの第１凹部６４のそれぞれには、第１凹部６４と同じく肉薄の第３凹部６６が周囲に２箇所ずつ形成されている。また、これらの複数の第３凹部６６は、図２に示す複数の貫通孔１５にそれぞれ対応する位置となるよう配置されている。

ここで、リアカバー６は、ライトハウジング１０の連結面１１に連結されることにより、第１凹部６４及び第３凹部６６が連結面１１から離間した状態で、ライトハウジング１０の開口部１２、１３、１４が塞がれる。このとき、開口部１２、１３、１４のそれぞれの周囲には、減速機構３に使用される潤滑油が循環する所謂オイルグルーブが形成されることになる。すなわち、ハウジング構造５の内部の潤滑油は、ライトハウジング１０に形成された貫通孔１５を通ってリアカバー６に到達し、図３の矢印Ｐ１で示すように、リアカバー６の内壁面において第３凹部６６により形成される空間を通って、ベアリング４０、４１、４２のそれぞれの側面と第１凹部６４とにより形成される空間に流入することができる。また、当該空間に流入した潤滑油は、図３の矢印Ｐ２で示すように、第３凹部６６により形成される空間、及びライトハウジング１０の貫通孔１５を通って、ハウジング構造５の内部へ戻ることができる。

上記のようなオイルグルーブにより、減速機構３のみならず、ベアリング４０、４１、４２に対しても潤滑油を供給することができるため、ベアリング４０、４１、４２の滑らかな動作が可能になる他、ベアリング４０、４１、４２自体の寿命向上に寄与することができる。尚、ハウジング構造５の内部における潤滑油は、減速機構３の回転運動に伴い攪拌され、激しく巻き上げられることがある。これに対し、上記のオイルグルーブを循環する潤滑油は、減速機構３の動作の影響を受けにくく、ハウジング構造５の内部と比較して穏やかに移動する。

リアカバー６の内壁面に設けられた複数の第２凹部６５のうち少なくとも一方には、その上部においてエアポケット６０が形成されている。エアポケット６０は、リアカバー６の外側面に向かって第２凹部６５よりもさらに奥行きを持つ中空の空間である。そして、本実施形態では、開口部１３及びベアリング４１に対応する軸受座面６２において、内部の第１凹部６４とエアポケット６０が形成された第２凹部６５とを連続的に連通するように、相対的に肉薄の第４凹部６７が形成されている。

ここで、ハウジング構造５は、減速機構３の動作に起因する温度上昇に伴い、内部の気圧が上昇する場合がある。このとき、ハウジング構造５の内部の気体は、潤滑油のような液体と比較して流動性が高いため、ハウジング構造５の内部で連続した空間を自由に移動できる。そのため、ハウジング構造５の内圧が上昇した場合には、ハウジング構造５の内部の気体は、上記したオイルグルーブの一部を通って第１凹部６４からなる空間に流入することができる。そして、当該空間に流入した気体は、図３の矢印Ｐ３で示すように、第４凹部６７を介して第２凹部６５に形成されたエアポケット６０に流入することもでき、矢印Ｐ４で示すように、エアポケット６０に連通したエアブリーザ６１から外気に開放されることになる。

リアカバー６の内壁面における上記のような気体流路により、ハウジング構造５の内部における気体の圧力上昇を緩和することができる。当該気体流路において、第１凹部６４からなる空間を循環する潤滑油が、万が一、第４凹部６７を介して第２凹部６５に形成されたエアポケット６０に流入した場合であっても、エアポケット６０がオイル噴出防止構造として機能し、潤滑油がエアブリーザ６１から外部に噴出する虞を低減することができる。この場合、エアポケット６０に流入した潤滑油は、矢印Ｐ５で示すように、第２凹部６５を通って流れ落ち、ライトハウジング１０を介して再びハウジング構造５の内部へ戻るように構成されている。つまり、エアポケット６０は、エアブリーザ６１から外気に開放される気体成分と、ハウジング構造５の内部へと戻るべき潤滑油成分とを分離している。

以上のように、車両用駆動装置１は、ライトハウジング１０に形成された貫通孔１５及びリアカバー６の第３凹部６６を介して、ベアリング４０、４１、４２の裏側、すなわちリアカバー６の第１凹部６４により形成される空間に対して、ハウジング構造５の内部の潤滑油を循環させるオイルグルーブが設けられている。当該オイルグルーブ内における潤滑油は、ハウジング構造５の内部における減速機構３の撹拌作用の影響を受けにくいため移動が緩やかである。このため、潤滑油は、第１凹部６４とエアポケット６０とが第４凹部６７により連通されていても、減速機構３の巻き上げによる勢いで第１凹部６４からエアポケット６０へ流入してしまう虞が低減される。このとき、第４凹部６７は、車両用駆動装置１の設置高方向において、第３凹部６６よりも高い位置に形成されていることにより、エアポケット６０への潤滑油の流入を抑制することができる。

また、車両用駆動装置１は、ハウジング構造５の内部における気体の圧力が上昇した場合には、上記したオイルグルーブ、第４凹部６７、及びエアポケット６０を介して、エアブリーザ６１から外気に当該気体を開放することができる。このとき、潤滑油は、エアポケット６０への流入が抑制されているため、気体と共に外気に向けて噴出される虞を低減することができる。このため、車両用駆動装置１は、エアブリーザ６１を設ける際に、上記した既存のオイルグルーブを利用することで、オイル噴出防止構造を別途新たに設ける必要がない。

そして、車両用駆動装置１は、リアカバー６の内壁面において、減速機構３内の潤滑油循環の為に設けられるオイルグルーブ機構を利用することよって、ハウジング構造５からエアポケット６０に至る流路を複雑にして潤滑油の噴出を防止している。ここで、リアカバー６は、内壁面の凹凸形状を含めて、鋳造により一度に形成することができる。これにより、本発明に係る車両用駆動装置１は、潤滑油の噴出を防止するための構造を導入するにあたり、製造工程数及び製造コストの増加を招くことなくエアブリーザ６１を設けることができる。

１ 車両用駆動装置
２ モータ
３ 減速機構
４ ディファレンシャルギア
５ ハウジング構造
６ リアカバー
１２、１３、１４ 開口部
４０、４１、４２ ベアリング
６０ エアポケット
６１ エアブリーザ
６２ 軸受座面
６３ シーリング座面
６４ 第１凹部
７０、８０、９０ ギアシャフト

Claims (1)

1. 車両に搭載されたモータと、前記モータの駆動力を前記車両のディファレンシャルギアに伝達する減速機構と、を備える車両用駆動装置であって、
   前記減速機構と前記ディファレンシャルギアとを収容するハウジング構造と、
   前記減速機構が有するギアシャフトが露出する前記ハウジング構造の開口部を覆うカバー部と、
   前記カバー部を介して前記ハウジング構造の内圧を開放するエアブリーザと、を備え、
   前記カバー部は、前記ハウジング構造の連結面に連結する内壁面において、前記ギアシャフトを支持するベアリングに当接するように設けられた軸受座面、前記ハウジング構造に当接することで前記ハウジング構造を密閉するように設けられたシーリング座面、前記ベアリングの周囲へ潤滑油を循環させるための溝部、及び前記エアブリーザに連通する中空空間を形成する凹部を含み、
   前記中空空間は、前記溝部から流入して前記エアブリーザから外気に開放される気体成分と、前記溝部から流入して前記軸受座面の外側を通り前記ハウジング構造の内部へ戻る前記潤滑油とを分離する、車両用駆動装置。

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