JP2020020463A - 車両用トランスアクスルのブリーザ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用トランスアクスル内と外部との間で充分な排気と吸気とが可能であり、且つ車両用トランスアクスルの内部に水が浸入することを抑制することができる、ブリーザ装置を提供する。【解決手段】トランスアクスル１４に接続される一端部３２と一端部３２に連なる他端部３４とを有する管状のブリーザ本体３０と、ブリーザ本体３０の他端部３４に設けられ、非水没状態ではブリーザ本体３０の他端部３４を大気に開放するが、水没状態ではブリーザ本体３０の他端部３４を閉じる開閉弁３６とを含む。開閉弁３６は、１よりも小さい比重を有する弁子７０と、ブリーザ本体３０の他端部３４側の開口に形成された第１着座部７２と、第１着座部７２に対向し且つ第１着座部７２の下方に位置する第２着座部７４を有し、弁子７０を第１着座部７２と第２着座部７４との間で移動可能に収容する弁子保持器８０を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、ブリーザ装置に関し、特に車両用トランスアクスルのブリーザ装置に関するものである。

車両用トランスアクスルの内部と外部との圧力差を解消し、且つ車両用トランスアクスルの内部に大気から水が浸入することを抑制する車両用トランスアクスルのブリーザ装置が知られている。たとえば、特許文献１に記載のブリーザ装置である。特許文献１に記載のブリーザ装置には、車両用トランスアクスルの内部と大気とを連通する連通路を開放あるいは閉塞する弁子を有する開閉弁が備えられている。車両用トランスアクスルの内部の圧力が上昇すると、圧力差に基づいて弁子が連通路を開放する位置に移動させられて、トランスアクスルの内部の気体が外部に排出される。これにより、特許文献１に記載のブリーザ装置では、排気によって車両用トランスアクスル内の圧力を減少させることにより、トランスアクスル内の圧力の増加に基づくトランスアクスル構成部品の破損を抑制することができる。また、特許文献１に記載のブリーザ装置は、トランスアクスルの外部側すなわち大気側に突出する部分の軸心方向の長さを長くする構造にすることによって、たとえば大気側に突出するブリーザ装置の表面に付着した水滴などがトランスアクスルの内部に侵入することを抑制している。

特開２００７−１０７６９４号公報

ところで、上記特許文献１に記載のブリーザ装置は、トランスアクスルケースに螺合される本体であるブリーザプラグと、ブリーザプラグ内の通路を開閉可能なブリーザ弁子と、ブリーザ弁子を閉弁方向に付勢するスプリングとを備えている。上記特許文献１に記載のブリーザ装置は、トランスアクスルケース内の過剰気体をスプリングの付勢力に抗してブリーザ弁子を開くことで外部に放出してトランスアクスルケース内の圧力の上昇を抑制し、スプリングの付勢力によってブリーザ弁子を閉じることでトランスアクスルケース内へ外部からの水分の侵入を抑制している。しかしながら、ブリーザ弁子はスプリングの付勢力によって閉じられているため、トランスアクスルケース内の気体を充分に外部へ放出することができず、また、トランスアクスルケース内の圧力が低下した場合に外部の気体を充分に吸入することができず、トランスアクスルケース内の絶縁性能が低下する可能性があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、車両用トランスアクスルの内部と外部との間で、充分な排気と吸気とが可能であり、且つ車両用トランスアクスルの内部に水が浸入することを抑制することができる、車両用トランスアクスルのブリーザ装置を提供することにある。

本発明の要旨とするところは、駆動用電動機を収容する車両用トランスアクスルのブリーザ装置であって、前記トランスアクスルに接続される一端部と前記一端部に連なる他端部とを有する管状ブリーザの本体と、前記ブリーザ本体の他端部に設けられ、非水没状態では前記ブリーザ本体の他端部を大気に開放するが、水没状態では前記ブリーザ本体の他端部を閉じる開閉弁と、を含み、前記開閉弁は、１よりも小さい比重を有する弁子と、前記ブリーザ本体の他端部側の開口に形成された第１着座部と、前記第１着座部に対向し且つ前記第１着座部の下方に位置する第２着座部を有し、前記弁子を前記第１着座部と前記第２着座部との間で移動可能に収容する弁子保持部とを、有することにある。

本発明の車両用トランスアクスルのブリーザ装置によれば、前記車両用トランスアクスルに接続される一端部と前記一端部に連なる他端部とを有する環状のブリーザ本体と、前記ブリーザ本体の他端部に設けられ、非水没状態では前記ブリーザ本体の他端部を大気に開放するが、水没状態では前記ブリーザ本体の他端部を閉じる開閉弁と、を含んでいる。前記開閉弁は、１よりも小さい比重を有する弁子と、前記ブリーザ本体の他端部側の開口に形成された第１着座部と、を有している。また、前記開閉弁は、前記第１着座部に対向し且つ前記第１着座部の下方に位置する第２着座部を有し、前記弁子を前記第１着座部と前記第２着座部との間で移動可能に収容する弁子保持部を有している。これにより、１よりも小さい比重の前記弁子は、水没状態では、前記第１着座部に着座して前記ブリーザ本体の他端部を閉じるので、前記車両用トランスアクスルの内部に水が浸入することを抑制することができる。また、非水没状態では、前記弁子は、前記第１着座部よりも下方に位置する前記第２着座部に着座して前記ブリーザ本体の他端部を大気に開放するので、前記車両用トランスアクスルの充分な排気および吸気が可能になる。

本発明が適用された車両用トランスアクスルのブリーザ装置の断面図であって、非水没状態を示す。 本発明が適用された車両用トランスアクスルのブリーザ装置の断面図であって、水没状態を示す。 図２のブリーザ装置の一部を拡大して示す断面図である。

本発明の一実施形態では、前記ブリーザ本体の一端部は、前記車両用トランスアクスルに下向きに接続され、前記ブリーザ本体の一端部および他端部は、円弧形状の中間部を介して逆Ｕ字状に接続されている。これにより、たとえば車両の床下のような車両下方側であっても前記ブリーザ本体の一端部と前記車両用トランスアクスルとが接続可能であるので、車両下方側の浸水可能性のある場所でも前記車両用トランスアクスルの内部に水が浸入することを抑制することができる。

本発明は、走行用の駆動力源としてエンジンの他に駆動用電動機を有するハイブリッド型自動車、或いは駆動力源として電動モータのみを備えている電動車など、種々の車両に適用され得る。

以下、本発明の一実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１および図２は、本発明が適用された車両１０に設けられている動力伝達装置１２の一部であって、車両用トランスアクスル１４（以下、トランスアクスル１４という）に取り付けられるブリーザ装置１６の断面図である。図１は、非水没状態におけるブリーザ装置１６の状態を示す図であり、たとえば平坦路などの通常路の走行における通常時のブリーザ装置１６の状態を示す。図２は、水没状態におけるブリーザ装置１６の状態を示す図であり、たとえば水路走行時や車両浸水時におけるブリーザ装置１６の状態を示す。ブリーザ装置１６は、たとえばトランスアクスル１４の内部とトランスアクスル１４の外部すなわち大気とを仕切るトランスアクスルケース１８（以下、ケース１８という）の側壁に取り付けられる。ケース１８は、車両１０の床下において非回転部材に支持され、内部が気密になっている。図１および図２において紙面上下方向は、車両１０が平坦路などの水平な路面に停止しているときの鉛直方向に対応している。

トランスアクスル１４は、図示しないが、ケース１８内にたとえば駆動用電動機、オイルポンプ、減速機および差動歯車装置等を備えている。駆動用電動機は、動力源として機能する電動機であって、車両走行の駆動用電動機に相当する。本実施例の車両１０は、たとえばリヤ側の床下にトランスアクスル１４を搭載する電動車である。

トランスアクスル１４のケース１８には、トランスアクスル１４の内部とトランスアクスル１４の外部とを連通する第１連通穴２０が形成されている。第１連通穴２０は、動力伝達装置１２が車両１０に組み付けられた状態、すなわちトランスアクスル１４が車両１０に組み付けられた状態である車載状態で鉛直に形成されている。

トランスアクスル１４のブリーザ装置１６は、図１および図２に示すように、トランスアクスル１４に接続される一端部３２と一端部３２に連なる他端部３４とを有する管状のブリーザ本体３０と、ブリーザ本体３０の他端部３４に設けられる開閉弁３６と、を有している。ブリーザ本体３０は、一端部３２と他端部３４との間に中間部３８を備えている。たとえば、トランスアクスル１４のケース１８の高さは、ブリーザ本体３０の高さと略同等である。

ブリーザ本体３０は、一端部３２がトランスアクスル１４に下向きに接続されて、中間部３８を介して他端部３４が後述する開閉弁３６に下向きに接続されている。ブリーザ本体３０の一端部３２は、略円筒状に形成されている。車載状態において鉛直下方側に位置する一端部３２の下方側には、第１連通穴２０に挿着される挿通部３２ａが形成されている。また、一端部３２には、挿通部３２ａの上方側にフランジ３２ｃが形成されており、一端部３２を第１連通穴２０に挿着させる際に、トランスアクスル１４とフランジ３２ｃとが当接することによって、たとえば一端部３２の位置決めが為される。一端部３２には、フランジ３２ｃの上方側に中間部３８が嵌め入れられる嵌合穴４０を有する嵌合部３２ｂが形成されている。嵌合穴４０に中間部３８が嵌め入れられることにより、一端部３２と中間部３８とが嵌合する。これにより、ブリーザ本体３０は、一端部３２を介してトランスアクスル１４に脱落不能に接続される。

一端部３２には、軸心Ｃ１方向に貫通する第２連通穴４２が形成されている。ブリーザ本体３０がトランスアクスル１４に接続された場合、すなわち一端部３２の挿通部３２ａが第１連通穴２０に挿着された場合には、第２連通穴４２と第１連通穴２０とが連通する。第１連通穴２０、第２連通穴４２および嵌合穴４０は、それぞれ略同心に形成されている。

ブリーザ本体３０は、長手の管状部材であって、第３連通穴４６を有する円弧状の中間部３８を備えている。中間部３８は、一端部３２と他端部３４との間に逆Ｕ字状に設けられている。たとえば、トランスアクスル１４のケース１８の高さは、ブリーザ本体３０の高さと略同等である。一端部３２が第１連通穴２０に挿着された場合には、第２連通穴４２を介して第１連通穴２０と第３連通穴４６とが連通する。

ブリーザ本体３０の他端部３４は、一端部３２と略同じ形状であって、略円筒状に形成されている。車載状態において鉛直下方側に位置する他端部３４の下方側には、開閉弁３６に挿着される挿通部３４ａが形成されている。また、他端部３４には、挿通部３４ａの上方側にフランジ３４ｃが形成されている。さらに、他端部３４には、フランジ３２ｃの上方側に中間部３８が嵌め入れられる嵌合穴５０を有する嵌合部３４ｂが形成されている。嵌合穴５０に中間部３８が嵌め入れられることにより、他端部３４と中間部３８とが嵌合する。他端部３４には、軸心Ｃ２方向に貫通する第４連通穴５２が形成されている。

開閉弁３６は、ブリーザ本体３０の他端部３４に接続されており、ブリーザ本体３０を介して大気とトランスアクスル１４の内部とを連通させている。開閉弁３６は、略円筒状に形成されている。図３は、図２の一点鎖線で囲むＡ部を拡大して示す拡大図であり、具体的には、開閉弁３６を拡大して示している。

開閉弁３６は、軸心Ｃ２方向に貫通する第５連通穴５６が形成されている。第５連通穴５６の鉛直上方側の一端に他端部３４の挿通部３４ａが挿着されて、第４連通穴５２と第５連通穴５６とが連通する。これにより、第５連通穴５６は、第１連通穴２０、第２連通穴４２、第３連通穴４６および第４連通穴５２を介してトランスアクスル１４の内部と連通する。第５連通穴５６には、挿通部３４ａが挿着される一端とは反対側の鉛直下方側の他端にはトランスアクスル１４の外部すなわち大気に向かって開口する開口部５８が形成されている。第５連通穴５６、第４連通穴５２および嵌合穴５０は、それぞれ略同心に形成されている。

開閉弁３６は、締結ボルト６０によってたとえばトランスアクスル１４の壁部あるいはケース１８の壁部などに固定されたブラケット６２によって位置が決定されている。具体的には、ブラケット６２は、開閉弁３６とブリーザ本体３０の他端部３４とが接続された場合に、開閉弁３６の他端部３４側の端面６４とフランジ３４ｃとの間に挟まれるように組み付けられていることにより、ブラケット６２の形状に基づいて、開閉弁３６および他端部３４の位置が決定されている。本実施例では、トランスアクスル１４が車両１０に組み付けられた車載状態で、開閉弁３６は鉛直に配設され、他端部３４は、開閉弁３６に鉛直下向きに接続されている。そのため、第５連通穴５６は、車載状態で鉛直に形成されている。ブリーザ本体３０は、他端部３４、開閉弁３６およびブラケット６２を介してたとえばトランスアクスル１４に脱落不能に接続される。

開閉弁３６は、第５連通穴５６を軸心Ｃ２方向すなわち鉛直上下方向に移動可能な弁子７０を有している。弁子７０は、球状に形成され、１よりも小さい比重となっている。弁子７０は、第５連通穴５６の開口幅すなわち開口直径Ｄ１よりも小さい直径Ｄ３から成る。弁子７０は、ブリーザ本体３０の他端部３４側の第５連通穴５６の開口に形成された第１着座部７２と、第１着座部７２の下方側に形成された第２着座部７４との間を移動可能に形成されている。第１着座部７２は、第５連通穴５６の開口直径Ｄ１を減少させるように形成された段状の凸部であって、第５連通穴５６の開口直径Ｄ１よりも小さい開口幅すなわち開口直径Ｄ２から成る開口を形成している。第１着座部７２の開口直径Ｄ２は、弁子７０の直径Ｄ３よりも小さくなるように形成されている。第１着座部７２は、軸心方向において他端部３４から離れるほどその開口面積が大きくなるように形成されている。すなわち、第１着座部７２は、図２および図３に示すように、水没状態において弁子７０が着座することによって第５連通穴５６が閉塞されるような形状、たとえば弁子７０の外形形状に沿うようなテーパ状あるいは円弧状に形成されている。

第２着座部７４は、第１着座部７２に対向し且つ第１着座部７２の鉛直下方側に位置するように形成されている。第２着座部７４は、たとえば開閉弁３６の鉛直下方側の弁子保持部の底部に形成されている。本実施例では、第２着座部７４は、開閉弁３６の鉛直下方側に位置し、開閉弁３６とは別体且つ開閉弁３６に一体的に設けられた弁子保持器８０の底部に形成されている。

弁子保持器８０は、図１から図３に示すように、円筒状に形成されており、長手方向の一方の端部である底部に爪部８０ａを有している。弁子保持器８０は、開閉弁３６がブリーザ本体３０を介してトランスアクスル１４に組み付けられた状態において、第５連結穴５６の鉛直下方側に位置するように開閉弁３６に設けられ、さらに爪部８０ａが第１着座部７２から離れた側の位置すなわち鉛直下方側の位置になるように設けられている。

円筒状の弁子保持器８０は、弁子７０の直径Ｄ３よりも僅かに大きい内径Ｄ４を有して形成されているとともに、爪部８０ａが軸心Ｃ２方向の下方に向かって内径Ｄ４を減少させるようにテーパ状に形成されている。爪部８０ａは、図１に示すように、非水没状態において弁子７０を保持するとともに着座させる第２着座部７４となる。

図１から図３に示すように、弁子保持器８０は、爪部８０ａが形成されている端部とは反対側の端部が第１着座部７２の下面と接触するように開閉弁３６に設けられている。そのため、弁子保持器８０は、弁子７０を第１着座部７２と第２着座部７４との間で移動可能に収容するように設けられている。さらに、弁子保持器８０は、開閉弁３６に形成された第５連通穴５６の内壁面との間に所定の隙間Ｓを有して設けられている。弁子保持器８０の側壁８０ｂには、通気穴８０ｃが貫通させられている。通気穴８０ｃは、たとえば複数個形成されている。すなわち、非水没状態において、トランスアクスル１４の内部の圧力が上昇した場合には、図１の二点鎖線で示す矢印Ｂ方向に、トランスアクスル１４の内部の気体が通気穴８０ｃを経て弁子保持器８０と第５連通穴５６の内壁面との間の隙間Ｓを通って大気に排気される。また、非水没状態において、トランスアクスル１４の内部の圧力が減少した場合には、図１の二点鎖線で示す矢印Ｃ方向に、弁子保持器８０と第５連通穴５６の内壁面との隙間Ｓから通気穴８０ｃを経てトランスアクスル１４の内部に大気から気体が吸気される。すなわち、トランスアクスル１４のケース１８内は、非水没状態では、常時外部と連通させられることで大気圧とされる。

本実施例のトランスアクスル１４のブリーザ装置１６では、トランスアクスル１４が車両１０に汲み付けられた車載状態では、開閉弁３６は鉛直に配設されているため、第５連通穴５６も鉛直に形成されている。そのため、非水没状態では、図１に示すように、弁子７０は移動可能範囲における鉛直下方の第２着座部７４に着座して、ブリーザ本体３０の他端部３４を大気に開放して気体の出入りを容易にしている。車両１０が、非水没状態から水路走行や浸水などによって水没状態になると、開閉弁３６には、図２の二点鎖線で示す矢印Ｄ方向に、外部から開口部５８を経て水が浸入する。この場合には、図２および図３に示すように、比重が１よりも小さい弁子７０が、水とともに上昇して、第１着座部７２に着座する。したがって、水没状態では、弁子７０が第１着座部７２に着座することにより、第５連通穴５６を閉塞して、ブリーザ本体３０の他端部３４を閉じてトランスアクスル１４の内部とトランスアクスルの外部すなわち大気との通路を塞いでいる。

このような本実施例のトランスアクスル１４のブリーザ装置１６によれば、トランスアクスル１４に接続される一端部３２と一端部３２に連なる他端部３４とを有する管状のブリーザ本体３０と、ブリーザ本体３０の他端部３４に設けられ、非水没状態ではブリーザ本体３０の他端部３４を大気に開放するが、水没状態ではブリーザ本体３０の他端部３４を閉じる開閉弁３６と、を含んでいる。開閉弁３６は、１よりも小さい比重を有する弁子７０と、ブリーザ本体３０の他端部３４側の開口に形成された第１着座部７２と、を有している。また、開閉弁３６は、第１着座部７２に対向し且つ第１着座部７２の下方に位置する第２着座部７４を有し、弁子７０を第１着座部７２と第２着座部７４との間で移動可能に収容する弁子保持器８０を有している。これにより、１よりも小さい比重の弁子７０は、水没状態では、第１着座部７２に着座してブリーザ本体３０の他端部３４を閉じるので、トランスアクスル１４の内部に水が浸入することを抑制することができる。また、非水没状態では、弁子７０は、第１着座部７２よりも下方に位置する第２着座部７４に着座してブリーザ本体３０の他端部３４を大気に開放するので、トランスアクスル１４の排気および吸気が可能になる。

また、本実施例のトランスアクスル１４のブリーザ装置１６によれば、ブリーザ本体３０の一端部３２は、トランスアクスル１４に下向きに接続され、ブリーザ本体３０の一端部３２および他端部３４は、円弧形状の中間部３８を介して逆Ｕ字状に接続されている。これにより、たとえば車両１０の床下のような車両下方側であってもブリーザ本体３０の一端部３２とトランスアクスル１４とが接続可能であるので、車両下方側の浸水可能性のある場所でもトランスアクスル１４の内部に水が浸入することを抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。

たとえば、前述の実施例においては、一端部３２がトランスアクスル１４に下向きに接続されていたが、必ずしもこれに限らず、たとえば一端部３２がトランスアクスル１４に横向きに接続されていてもよいし、斜め向きに接続されていてもよい。また、前述の実施例においては、他端部３４が開閉弁３６に下向きに接続されていたが、必ずしもこれに限らず、たとえば他端部３４が開閉弁３６に横向きに接続されていてもよいし、斜め向きに接続されていてもよい。

また、前述の実施例においては、弁子７０は、球状に形成されていたが、必ずしもこれに限らず、たとえば円柱状に形成されていてもよい。すなわち、弁子７０は、非水没状態において第２着座部７４に着座し、水没状態において第１着座部７２に着座するものであって、第１着座部７２に着座することによって第５連通穴５６を閉塞すなわちブリーザ本体３０の他端部３４を閉じるものであればよい。

また、前述の実施例においては、弁子保持部は、円筒状に形成されて、開閉弁３６とは別体且つ開閉弁３６に一体的に設けられた弁子保持器８０であったが、弁子保持器８０は、円筒状でなくてもよいし、開閉弁３６とは一体的に設けられていなくてもよいし、開閉弁３６とは別体ではなく開閉弁３６に形成されているものであってもよい。すなわち、弁子保持部は、弁子７０を第１着座部７２と第２着座部７４との間で移動可能に収容し、非水没状態において弁子７０を保持し着座させる第２着座部７４を有するものであって、弁子７０が第２着座部７４に着座した状態ではトランスアクスル１４のケース１８内が常時外部と連通させられるものであればよい。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１４：車両用トランスアクスル
１６：ブリーザ装置
３０：ブリーザ本体
３２：一端部
３４：他端部
３６：開閉弁
７０：弁子
７２：第１着座部
７４：第２着座部
８０：弁子保持器（弁子保持部）

Claims (1)

1. 駆動用電動機を収容する車両用トランスアクスルのブリーザ装置であって、
   前記トランスアクスルに接続される一端部と、前記一端部に連なる他端部とを有する管状のブリーザ本体と、
   前記ブリーザ本体の他端部に設けられ、非水没状態では前記ブリーザ本体の他端部を大気に開放するが、水没状態では前記ブリーザ本体の他端部を閉じる開閉弁と、を含み、
   前記開閉弁は、１よりも小さい比重を有する弁子と、前記ブリーザ本体の他端部側の開口に形成された第１着座部と、前記第１着座部に対向し且つ前記第１着座部の下方に位置する第２着座部を有し、前記弁子を前記第１着座部と前記第２着座部との間で移動可能に収容する弁子保持部とを、有する
   ことを特徴とする車両用トランスアクスルのブリーザ装置。

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