JP2020143778A - 動力伝達装置 - Google Patents
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Abstract
Description
遊星減速ギアと、前記遊星減速ギアのキャリアの内周側を係止するパークロック機構と、を有する構成の動力伝達装置とした。
図1は、本実施形態にかかる動力伝達装置1を説明する図である。
図2は、動力伝達装置1の減速機構3(第1遊星減速ギア4、第2遊星減速ギア5)周りの拡大図である。
モータ2の出力回転は、減速機構3で減速されて差動装置6に入力された後、ドライブシャフト8(8A、8B)を介して、動力伝達装置1が搭載された車両の左右の駆動輪(図示せず)に伝達される。図1では、ドライブシャフト8Aが、動力伝達装置1を搭載した車両の左輪に回転伝達可能に接続されていると共に、ドライブシャフト8Bが、右輪に回転伝達可能に接続されている。
そして、モータハウジング10と、外側カバー11と、内側カバー12で、モータ2のケース(第1ケース部材)を構成している。
外側ケース13と内側ケース14で、減速機構3と差動装置6を収容するケース(第2ケース部材)を構成している。
外側ケース13と内側ケース14の間に形成される空間Sbは、減速機構3と差動装置6を収容するギア室となっている。
モータシャフト20は、ドライブシャフト8Bに外挿された状態で、ドライブシャフト8Bに対して相対回転可能に設けられている。
モータシャフト20の一端20a側は、ベアリングB1を介して、後記する内側カバー12の円筒状のモータ支持部121で回転可能に支持されている。
モータシャフト20の他端20b側は、ベアリングB1を介して、外側カバー11の円筒状のモータ支持部111で回転可能に支持されている。
モータハウジング10の他端10bは、当該他端10bに設けたシールリングSにより、外側カバー11の環状の接合部110に隙間なく接合されている。
内側カバー12をモータハウジング10の一端10aに固定すると、モータ支持部121が、後記するコイルエンド253aの内径側で、ロータコア21の一端部21aに、回転軸X方向の隙間をあけて対向して配置される。
モータシャフト20の回転軸X方向から見て、珪素鋼板はリング状を成しており、珪素鋼板の外周側では、図示しないN極とS極の磁石が、回転軸X周りの周方向に交互に設けられている。
本実施形態では、巻線253を、複数のティース部252に跨がって分布巻きした構成のステータコア25を採用しており、ステータコア25は、回転軸X方向に突出するコイルエンド253a、253bの分だけ、ロータコア21よりも回転軸X方向の長さが長くなっている。
図2に示すように、ベアリングB1のインナレースB1aは、回転軸X方向の一方の側面が、モータシャフト20の外周に設けた段部206に当接している。インナレースB1aは、他方の側面に、モータシャフト20の外周に圧入されたリング状のストッパ207が当接している。
ストッパ207によりベアリングB1は、インナレースB1aを、段部206に当接させた位置で位置決めされている。
モータシャフト20の一端20aは、第1遊星減速ギア4のサンギア41の側面41aに、間隔をあけて対向している。
リップシールRSは、モータ支持部121の内周と、モータシャフト20の外周と隙間を封止している。
リップシールRSは、空間Sb内のオイルの、空間Sa(モータ室)内の進入を阻止するために設けられている。
動力伝達装置1では、接合部120の内径側の空間を利用して、第1遊星減速ギア4が設けられている。
連結部201の内側には、サンギア41の円筒状の連結部411が挿入されている。この状態において、モータシャフト20の一端20a側の連結部201と、サンギア41の連結部411とが、相対回転不能にスプライン嵌合している。
サンギア41は、貫通孔410を貫通したドライブシャフト8Bの外周で回転可能に支持されている。
側板部451、452の間では、複数のピニオンギア43が回転軸X周りの周方向に所定間隔で複数(例えば、4つ)設けられている。
周壁部454は、モータ支持部121の外径側で接合部120との間に設けられた凹部129に、回転軸X方向から挿入されている。
側板部451において連結部453は、回転軸Xに対して同心に配置されていると共に、回転軸Xに沿って、差動装置6に近づく方向(図中、左方向)に突出している。
連結部453の先端453aは、内側ケース14に取り付けられた外側ケース13内に位置している。回転軸X方向において連結部453の先端453aは、第2遊星減速ギア5のサンギア51の側面51aに、間隔をあけて対向している。
サンギア51は、貫通孔510を貫通したドライブシャフト8Bの外周で回転可能に支持されている。
段付きピニオンギア53は、大径歯車部531と小径歯車部532が、回転軸Xに平行な軸線X2方向で並んで、一体に設けられたギア部品である。
段付きピニオンギア53は、貫通孔530を貫通したピニオン軸54の外周で、ニードルベアリングNBを介して回転可能に支持されている。
ピニオン軸54の長手方向の一端と他端は、デフケース60と一体に形成された側板部651と、この側板部651に間隔をあけて配置された側板部551で支持されている。
側板部651、551の間では、複数の段付きピニオンギア53が回転軸X周りの周方向に所定間隔で複数(例えば、3つ)設けられている。
デフケース60では、回転軸X方向(図中、左右方向)の両側部に、筒状の支持部601、602が設けられている。支持部601、602は、シャフト61から離れる方向に、回転軸Xに沿って延出している。
支持部602には、外側ケース13の開口部130を貫通したドライブシャフト8Aが、回転軸X方向から挿入されており、ドライブシャフト8Aは、支持部602で回転可能に支持されている。
開口部130の内周には、リップシールRSが固定されており、リップシールRSの図示しないリップ部が、ドライブシャフト8Aの外周に弾発的に接触することで、ドライブシャフト8Aの外周と開口部130の内周との隙間が封止されている。
ドライブシャフト8Bは、モータ2のモータシャフト20と、第1遊星減速ギア4のサンギア41と、第2遊星減速ギア5のサンギア51の内径側を回転軸X方向に横切って設けられており、ドライブシャフト8Bの先端側が、支持部601で回転可能に支持されている。
軸孔60a、60bは、回転軸Xに直交する軸線Y上に位置しており、シャフト61の一端61a側および他端61b側が挿入されている。
本実施形態では、シャフト61の一端61aまたは他端61bが最も下部側に位置した際に、シャフト61の一端61aまたは他端61bが少なくとも潤滑油内に位置する高さまで、外側ケース13内にオイルOL(潤滑油)が貯留されている。
デフケース60内においてシャフト61には、かさ歯車62A、62Bが外挿して回転可能に支持されている。
かさ歯車62A、62Bは、シャフト61の長手方向(軸線Yの軸方向)で間隔を空けて2つ設けられており、かさ歯車62A、62Bは、互いの歯部を対向させた状態で配置されている。
サイドギア63A、63Bは、互いの歯部を対向させた状態で、回転軸X方向に間隔を空けて2つ設けられており、かさ歯車62A、62Bとサイドギア63A、63Bとは、互いの歯部を噛合させた状態で組み付けられている。
パークロック機構7は、第1遊星減速ギア4のキャリア45の周壁部454と、内側カバー12のモータ支持部121を利用して設けられている。
図3の(b)に示すように、パークロック機構7は、キャリア45の周壁部454に設けた歯部454aおよび歯溝部454bと、モータ支持部121の外周から出没可能な係合部材71と、を有している。
各歯部454aの回転軸X周りの周方向の中心と、回転軸Xを通る直線La〜Lg(周壁部454の直径線に相当)では、回転軸Xを挟んだ一方側に歯部454aが位置すると共に、他方側に歯溝部454bが位置するように、歯部454aと歯溝部454bの位置関係が設定されている。
図3の(b)に示すように、収容穴126もまた、回転軸X周りの周方向に所定間隔で複数設けられており、収容穴126の各々に、係合部材71が収容されている。
図4に示すように、各収容穴126の回転軸X周りの周方向の中心と、回転軸Xを通る直線Lx、Ly、Lz(周壁部454の直径線に相当)では、回転軸Xを挟んだ一方側と他方側に、収容穴126が位置するように、収容穴126の位置が設定されている。
図3の(a)に示すように、係合部材71は、収容穴126の内径と整合する外径で形成された基部710と、基部710の外周に設けられた爪部711(パーク爪)と、基部710の内周に設けられたスプリング係合部712と、を有している。
基部710と爪部711とスプリング係合部712とは一体に形成されており、スプリング係合部712には、収容穴126内に設置されたスプリングSpの一端が接続されている。
図3の(b)に示すように、収容穴126内にオイルOLが供給されている状態(パークロック機構7の作動状態)では、係合部材71が、爪部711を収容穴126から外径側に突出させた位置まで到達するようになっている。
動力伝達装置1では、モータ2の出力回転の伝達経路に沿って、減速機構3(第1遊星減速ギア4、第2遊星減速ギア5)と、差動装置6と、ドライブシャフト8(8A、8B)と、が設けられている。
ここで、リングギア42は、内側カバー12(固定側部材)の内周にスプライン嵌合しており、内側カバー12との相対回転が規制されている。
そのため、ピニオンギア43は、軸線X1回りに回転しながら、回転軸X周りに公転する。これにより、ピニオンギア43を支持するキャリア45(側板部451、452)が、モータ2の出力回転よりも低い回転速度で回転軸X周りに回転する。
なお、第1遊星減速ギア4の出力部(キャリア45)が、第2遊星減速ギア5の入力部(サンギア51)とクラッチ、変速機構等の別部材を介さずに連結されている。
即ち、第1遊星減速ギア4の出力部(キャリア45)と、第2遊星減速ギア5の入力部(サンギア51)は、一体回転する(常時、一体回転する)。
よって、別部材が動力伝達経路上にない分だけ、第1遊星減速ギア4と第2遊星減速ギア5の距離を近づけることができるので軸方向の短縮に寄与する。
ここで、段付きピニオンギア53の小径歯車部532は、外側ケース13の内周に固定されたリングギア52に噛合している。そのため、段付きピニオンギア53は、軸線X2回りに自転しながら、回転軸X周りに回転する。
ここで、段付きピニオンギア53では、小径歯車部532の外径R2が大径歯車部531の外径R1よりも小さくなっている(図2参照)。
そのため、第2遊星減速ギア5のサンギア51に入力された回転は、段付きピニオンギア53により、第1遊星減速ギア4の場合よりも大きく減速されたのちに、キャリア55の側板部651が一体に形成されたデフケース60(差動装置6)に出力される。
図3の(b)に示すように、第1遊星減速ギア4の側板部452と一体に形成された周壁部454が、モータ支持部121の外周を囲んでいる。そして、周壁部454の内周には、歯部454aと歯溝部454bとが、回転軸X周りの周方向に交互に設けられている。
キャリア45は、モータ2の回転駆動力の伝達経路上に位置しており、キャリア45の回転が規制されると、同じ動力伝達経路上に位置するドライブシャフト8(8A、8B)と駆動輪の回転もまた規制される。
そして、キャリア45側の周壁部454では、周壁部454の直径線(直線La〜Lg)上で、回転軸Xを挟んだ一方側に歯部454a、他方側に歯溝部454bが位置している。
このような場合であっても、あるひとつの係合部材71と同一の直線上(直径線上)に位置する他の係合部材71の位相と、あるひとつの歯部454aと同一の直線上(直径線上)に位置する他の歯溝部454bの位相とが一致することになる。
すなわち、同一の直線上(直径線上)で一方側に位置する係合部材71が、歯部454aとの衝突により歯溝部454bに係合できなくなっても、他方側に位置する係合部材71が他方側に位置する歯溝部454bと係合できるようになっている。
そのため、動力伝達装置1を搭載した車両の停車または駐車時に、係合部材71と歯溝部454bとの回転軸X回りの位相がずれることによって、係合部材71が歯溝部454bに係合できなくなる事態が生じ難くなるように設定されている。
(1)動力伝達装置1は、第1遊星減速ギア4と、第1遊星減速ギア4のキャリア45の内周側を係止するパークロック機構7と、を有する。
これにより、動力伝達装置の径方向の縮小が可能となる。さらに、動力伝達装置1を搭載した車両の移動を適切に規制できる。
第2遊星減速ギア5の下流に、差動装置6(デファレンシャルギア)が接続されている。
差動装置6の下流側に、ドライブシャフト8(8A、8B)を介して駆動輪が接続されている。
そのため、キャリア45の周壁部454を利用して設けたパークロック機構7に入力されるトルクが減殺されることになり好ましい。
さらに、キャリア45の周壁部454内周側の領域を利用して、パークロック機構7を配置するので、動力伝達装置1を回転軸Xの径方向に大型化させずに済む。
すなわち、動力伝達装置1の径方向の縮小が可能となる。
(3)第1遊星減速ギア4のキャリア45は、回転軸X方向から見て筒状を成す周壁部454を有している。
周壁部454は、キャリア45の側板部452の外径側からモータ2側に延出している。周壁部454は、内周に歯部454aを有するインターナルギア部である。
周壁部454の内周において、回転軸Xの径方向に移動可能な係合部材71が設けられている。
係合部材71の回転軸Xの径方向の移動により、係合部材71の外周側の爪部711(パーク爪)が周壁部454の内周に係脱して、キャリア45(周壁部454)の回転の規制/解除を行う。
(4)パークロック機構7は、爪部711を有する係合部材71を複数有している。
パークロック機構7が作動状態(パークロック状態)になると、複数の係合部材71のうちの一部の係合部材71の爪部711が、周壁部454の内周(歯溝部454b)に係合すると共に、残りの一部の係合部材71の爪部711が、周壁部454の内周(歯溝部454b)に非係合状態になる。
(a)爪部711を外周に持つ係合部材71を、軸方向中心(回転軸X)に対して対称配置する一方で、周壁部454の内周の歯部454aを軸方向中心(回転軸X)に対して非対称配置とする
(b)係合部材71を軸方向中心(回転軸X)に対して非対称配置する一方で、周壁部454の内周の歯部454aを軸方向中心(回転軸X)に対して対称配置とする。
これにより、係合部材71の爪部711が、周壁部454の歯溝部454bに噛み合わないことに起因するショックの発生頻度を低減できる。
(5)第1遊星減速ギア4は、モータ2の下流に接続されている。
モータ2と第1遊星減速ギア4は回転軸X方向にオーバーラップしており、回転軸X方向から見て、モータ2と第1遊星減速ギア4が重なる位置関係で設けられている。
そして、上記のように、パークロック機構7が、第1遊星減速ギア4のキャリア45の内周側を係止する構成としたことで、動力伝達装置の径方向への拡大を抑制できる。これにより、動力伝達装置1全体として回転軸Xの径方向の縮小化が可能になる。
変形例にかかるパークロック機構7では、回転軸X方向に移動可能な係合部材71Aを用いて、キャリア45(周壁部454)の回転を規制する構成を採用している。
パークロック機構7Aは、第1遊星減速ギア4のキャリア45の周壁部454と、内側カバー12のモータ支持部121を利用して設けられている。
パークロック機構7は、キャリア45の周壁部454に設けた歯部454aおよび歯溝部454bと、モータ支持部121から回転軸X方向に出没可能な係合部材71Aと、を有している。
回転軸X方向から見て収容穴126は、モータ支持部121の外周121bを囲むリング状を成している。
係合部材71Aは、回転軸X方向から見てリング状を成す基部710と、基部710の先端710a側の外周に設けられた爪部711(パーク爪)と、基部710の基端710bに設けられたスプリング係合部712と、基部710の基端710b側の外周に設けられた係止部713と、から一体に形成されている。
図5の(a)に示すように、収容穴126内にオイルOLが供給されている状態(パークロック機構7Aの作動状態)では、係合部材71Aが、爪部711を、周壁部454側の歯溝部454bに係合させた位置まで到達するようになっている。
そして、係合部材71の爪部711が歯溝部454bに係合することで、パークロック機構7が作動状態になって、動力伝達装置1を搭載した車両の移動が規制される。
なお、パークロック状態を解除する際には、ロック機構による係合部材71、71Aの移動規制をアクチュエータ(油圧式、電気式を問わない)等により解除すれば良い。
例えば、逆止弁等を用いて、少なくとも収容穴126内に油圧を密閉できるように構成すれば良い。
この場合、逆止弁と、当該逆止弁の下流に位置する切替弁と、切替弁の下流に位置する係合部材への油圧供給室(収容穴126)と、を有し、切替弁に制御信号(制御電流又は制御圧)を供給することにより油圧供給室の油圧がドレーンされ、切換え弁に制御信号が供給されていない時は油圧供給室と逆止弁とが連通する構成とすれば良い。
例えば、モータ2の下流に接続された第1遊星減速ギア4という場合は、モータ2から第1遊星減速ギア4へと動力が伝達されることを意味する。
また、本明細書における用語「直接接続」とは、他の減速機構、増速機構、変速機構などの減速比が変換される部材を介さずに部材同士が動力伝達可能に接続されていることを意味する。
11 外側カバー
111 モータ支持部
12 内側カバー
121a 供給路
126 収容穴
127 ストッパ
128 突出部
128a 先端面
129 凹部
121 モータ支持部
13 外側ケース
14 内側ケース
2 モータ
20 モータシャフト
200 挿通孔
201 連結部
202 被支持部
203 中間領域
21 ロータコア
25 ステータコア
251 ヨーク部
252 ティース部
253 巻線
253a、253b コイルエンド
3 減速機構
4 第1遊星減速ギア
41 サンギア
42 リングギア
43 ピニオンギア
44 ピニオン軸
45 キャリア
451、452 側板部
453 連結部
454 周壁部
454a 歯部
454b 歯溝部
5 第2遊星減速ギア
51 サンギア
52 リングギア
53 段付きピニオンギア
531 大径歯車部
532 小径歯車部
54 ピニオン軸
55 キャリア
551、651 側板部
552筒状部
6 差動装置
60 デフケース
601、602 支持部
61 シャフト
62A、62B かさ歯車
63A、63B サイドギア
7、7A パークロック機構
71、71A 係合部材
710 基部
710a 先端
710b 基端
711 爪部
712 スプリング係合部
713 係止部
8(8A、8B) ドライブシャフト
9 本体ケース
10 モータハウジング
B1、B2 ベアリング
NB ニードルベアリング
OL オイル
RS リップシール
S シールリング
Sa 空間(モータ室)
Sb 空間(ギア室)
Sp スプリング
X 回転軸
X1、X2、Y 軸線
Claims (4)
- 遊星減速ギアと、前記遊星減速ギアのキャリアの内周側を係止するパークロック機構と、を有することを特徴とする動力伝達装置。
- 請求項1において、
前記キャリアは、筒状のインターナルギア部を有し、
前記インターナルギア部の内周において径方向に移動するパーク爪が配置されていることを特徴とする動力伝達装置。 - 請求項2において、
前記パーク爪を複数有し、
パークロック状態において複数の前記パーク爪の一部が前記インターナルギア部に係合すると共に、複数の前記パーク爪の他の一部が前記インターナルギア部に非係合となることを特徴とする動力伝達装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一において、
前記遊星減速ギアは、モータの下流に接続されており、
前記モータと前記遊星減速ギアは軸方向にオーバーラップすることを特徴とする動力伝達装置。
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Citations (6)
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JPH10196770A (ja) * | 1996-12-31 | 1998-07-31 | Borg Warner Automot Inc | 選択的に制動されるトランスファケース等用のプラネタリギヤキャリヤ |
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-
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