JP2021131097A - Vehicle drive unit - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、回転電機と、当該回転電機に連結されたギヤ列とを含む車両用駆動装置に関する。 The present disclosure relates to a vehicle drive device including a rotary electric machine and a gear train connected to the rotary electric machine.
従来、この種の車両用駆動装置として、電動モータと、当該電動モータと左右一対のドライブシャフト(駆動輪)との間で動力を伝達する動力伝達機構と、電動モータおよび動力伝達機構を収容するケースとを含むものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この車両用駆動装置において、電動モータのロータは、円筒状のロータシャフトに固定され、当該ロータシャフトは、一対の第1軸受を介してケースにより回転軸線の周りに回転自在に支持される。また、動力伝達機構は、電動モータに連結されたギヤ機構(ギヤ列)と、当該ギヤ機構および一対のドライブシャフトに連結されたデファレンシャルギヤとを含む。ギヤ機構は、電動モータのロータシャフトに連結された円筒状の第1回転シャフトと、第1回転シャフトに一体的に形成されたピニオンギヤと、デファレンシャルギヤのデフリングギヤに噛合する小径ギヤと、小径ギヤより大径であって第1回転シャフトのピニオンギヤに噛合する大径ギヤと、小径ギヤおよび大径ギヤが一体的に固設された円筒状の第2回転シャフトとを含む。第1回転シャフトは、一対の第3軸受を介してケースによりロータシャフトと同軸に回転自在に支持され、第2回転シャフトは、第2軸受を介してケースによりロータシャフトの回転軸線と平行に延びる回転軸線の周りに回転自在に支持される。デファレンシャルギヤは、一対のピニオンギヤと、それぞれドライブシャフトに固定されると共に一対のピニオンギヤに噛合する一対のサイドギヤと、一対のピニオンギヤを支持するピニオンシャフトと、一対のピニオンギヤおよび一対のサイドギヤを収容するデフケースと、デフケースの外周部に固定された上記デフリングギヤとを含む。 Conventionally, as a drive device for a vehicle of this type, an electric motor, a power transmission mechanism for transmitting power between the electric motor and a pair of left and right drive shafts (drive wheels), an electric motor, and a power transmission mechanism are accommodated. Those including cases are known (see, for example, Patent Document 1). In this vehicle drive device, the rotor of the electric motor is fixed to a cylindrical rotor shaft, and the rotor shaft is rotatably supported around a rotation axis by a case via a pair of first bearings. Further, the power transmission mechanism includes a gear mechanism (gear train) connected to the electric motor, the gear mechanism, and a differential gear connected to the pair of drive shafts. The gear mechanism consists of a cylindrical first rotating shaft connected to the rotor shaft of the electric motor, a pinion gear integrally formed with the first rotating shaft, a small-diameter gear that meshes with the differential gear of the differential gear, and a small-diameter gear. It includes a large-diameter gear having a larger diameter and meshing with a pinion gear of the first rotating shaft, and a cylindrical second rotating shaft in which a small-diameter gear and a large-diameter gear are integrally fixed. The first rotating shaft is rotatably supported coaxially with the rotor shaft by the case via a pair of third bearings, and the second rotating shaft extends parallel to the rotating axis of the rotor shaft by the case via the second bearing. It is rotatably supported around the axis of rotation. The differential gear includes a pair of pinion gears, a pair of side gears that are fixed to the drive shaft and mesh with the pair of pinion gears, a pinion shaft that supports the pair of pinion gears, and a differential case that houses the pair of pinion gears and the pair of side gears. , The above-mentioned differential ring gear fixed to the outer peripheral portion of the differential case.
上述のような車両用駆動装置において、ギヤ列で発生するノイズ(ギヤノイズ)は、ギヤが固定されるシャフトの偏心が大きくなると増大化する傾向にある。かかるギヤノイズを低減化するためには、シャフトの支持剛性を高めることが有効である。そして、例えば、ケースのシャフト支持部(軸受を保持するボス部)の肉厚を増加させたり、軸受の周辺に位置するようにケースにリブを形成したりすることで、シャフトの支持剛性を高めることができる。しかしながら、ケースの一部に肉厚を増加させたり、ケースにリブを形成したりすると、装置全体の大型化(重量増)やコストアップを招いてしまう。 In the vehicle drive device as described above, the noise (gear noise) generated in the gear train tends to increase as the eccentricity of the shaft to which the gear is fixed increases. In order to reduce such gear noise, it is effective to increase the support rigidity of the shaft. Then, for example, the support rigidity of the shaft is increased by increasing the wall thickness of the shaft support portion (boss portion that holds the bearing) of the case or forming ribs on the case so as to be located around the bearing. be able to. However, if the wall thickness is increased in a part of the case or ribs are formed in the case, the size of the entire device (weight increase) and cost increase are caused.
そこで、本開示は、回転電機およびギヤ列を含む車両用駆動装置の大型化やコストアップを抑制しつつ、ギヤ列で発生するノイズを低減化することを主目的とする。 Therefore, the main object of the present disclosure is to reduce the noise generated in the gear train while suppressing the increase in size and cost of the vehicle drive device including the rotary electric machine and the gear train.
本開示の車両用駆動装置は、ステータおよびロータを含む回転電機と、前記ロータに同軸に連結される入力シャフトおよび駆動輪に連結される出力シャフトを少なくとも含む複数のシャフトと、前記入力シャフトと前記出力シャフトとの間で動力を伝達するギヤ列と、前記回転電機および前記ギヤ列を収容するケースとを含む車両用駆動装置において、前記ケースの内部が、隔壁により、前記回転電機が配置される第1室と、前記ギヤ列が配置される第2室とに区画され、前記回転電機の前記ステータが、前記第1室で開口するように前記隔壁に形成された複数の締結部を介して前記隔壁に締結され、前記隔壁が、前記第2室側で、前記複数のシャフトのうちの第1シャフトを支持する第1軸受と、前記複数のシャフトのうちの前記第1シャフトとは異なる第2シャフトを支持する第2軸受とを保持し、前記複数の締結部の少なくとも何れか1つが、前記回転電機の軸方向からみて、前記第1軸受の外周および前記第2軸受の外周の2本の共通外接線と、前記第1軸受の前記外周と前記2本の共通外接線との接点同士を結ぶ線分と、前記第2軸受の前記外周と前記2本の共通外接線との接点同士を結ぶ線分とで囲まれる範囲に含まれるものである。 The vehicle drive device of the present disclosure includes a rotary electric machine including a stator and a rotor, a plurality of shafts including at least an input shaft coaxially connected to the rotor and an output shaft connected to a drive wheel, and the input shaft and the above. In a vehicle drive device including a gear train that transmits power to and from an output shaft, the rotary electric machine, and a case that accommodates the gear train, the rotary electric machine is arranged inside the case by a partition wall. It is divided into a first chamber and a second chamber in which the gear train is arranged, and the stator of the rotary electric machine is formed in the partition wall so as to open in the first chamber via a plurality of fastening portions. A first bearing that is fastened to the partition and supports the first shaft of the plurality of shafts on the second chamber side is different from the first shaft of the plurality of shafts. Holds the second bearing that supports the two shafts, and at least one of the plurality of fastening portions is the outer circumference of the first bearing and the outer circumference of the second bearing when viewed from the axial direction of the rotary electric machine. The line segment connecting the contacts of the outer circumference of the first bearing and the two common tangent wires, and the contacts of the outer circumference of the second bearing and the two common tangent wires. It is included in the range surrounded by the line connecting the bearings.
本開示の車両用駆動装置において、ケースは、その内部を回転電機が配置される第1室とギヤ列が配置される第2室とに区画する隔壁を含む。また、ケースの隔壁は、それぞれ第1室で開口する複数の締結部を含み、回転電機のステータは、当該複数の締結部を介して隔壁に締結される。更に、隔壁は、第2室側で、複数のシャフトのうちの第1シャフトを支持する第1軸受と、複数のシャフトのうちの第1シャフトとは異なる第2シャフトを支持する第2軸受とを保持する。そして、複数の締結部の少なくとも何れか1つは、回転電機の軸方向からみて、第1軸受の外周および第2軸受の外周の2本の共通外接線と、第1軸受の外周と2本の共通外接線との接点同士を結ぶ線分と、第2軸受の外周と2本の共通外接線との接点同士を結ぶ線分とで囲まれる範囲に含まれる。これにより、隔壁に締結されるステータの剛性(円環剛性)を利用して第1および第2軸受の周辺における隔壁の剛性を高めて、当該第1および第2軸受の周辺における隔壁の変形を良好に抑制することが可能となる。従って、本開示の車両用駆動装置では、第1および第2軸受の周辺で、隔壁の厚みを増加させたり、隔壁にリブを形成したりすることなく、第1軸受による第1シャフトの支持剛性および第2軸受による第2シャフトの支持剛性を高めることができる。この結果、回転電機およびギヤ列を含む車両用駆動装置の大型化やコストアップを抑制しつつ、第1および第2シャフトの偏心を抑制してギヤ列で発生するノイズを低減化することが可能となる。 In the vehicle drive device of the present disclosure, the case includes a partition wall that divides the inside into a first chamber in which a rotary electric machine is arranged and a second chamber in which a gear train is arranged. Further, the partition wall of the case includes a plurality of fastening portions each opened in the first chamber, and the stator of the rotary electric machine is fastened to the partition wall via the plurality of fastening portions. Further, the partition wall includes a first bearing that supports the first shaft of the plurality of shafts and a second bearing that supports a second shaft that is different from the first shaft of the plurality of shafts on the second chamber side. To hold. Then, at least one of the plurality of fastening portions is two common external line segments, one on the outer circumference of the first bearing and the other on the outer circumference of the second bearing, and two on the outer circumference of the first bearing when viewed from the axial direction of the rotary electric machine. It is included in the range surrounded by the line segment connecting the contacts with the common tangent line of the above and the line segment connecting the contact points between the outer circumference of the second bearing and the two common tangent lines. As a result, the rigidity of the partition wall fastened to the partition wall (annular rigidity) is used to increase the rigidity of the partition wall around the first and second bearings, so that the partition wall is deformed around the first and second bearings. It becomes possible to suppress it satisfactorily. Therefore, in the vehicle drive device of the present disclosure, the support rigidity of the first shaft by the first bearing is not increased or ribs are formed on the partition wall around the first and second bearings. And the support rigidity of the second shaft by the second bearing can be increased. As a result, it is possible to suppress the eccentricity of the first and second shafts and reduce the noise generated in the gear train while suppressing the increase in size and cost of the vehicle drive device including the rotary electric machine and the gear train. It becomes.
次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。 Next, a mode for carrying out the invention of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
図1は、本開示の車両用駆動装置1を示す断面図である。同図に示す車両用駆動装置1は、図示しない電気自動車に搭載され、電気自動車の左右一対の駆動輪(図示省略、例えば前輪)に連結される一対のドライブシャフト(出力シャフト)DSに動力を出力するものである。車両用駆動装置1は、ケース2と、ケース2内に収容されるモータジェネレータ(回転電機)3と、ケース2内に収容されてモータジェネレータ3と一対のドライブシャフトDSとの間で動力(トルク)を伝達するギヤ列4とを含む。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the vehicle drive device 1 of the present disclosure. The vehicle drive device 1 shown in the figure is mounted on an electric vehicle (not shown) and powers a pair of drive shafts (output shafts) DS connected to a pair of left and right drive wheels (not shown, for example, front wheels) of the electric vehicle. It is the one to output. The vehicle drive device 1 is powered (torque) between the case 2, the motor generator (rotary electric machine) 3 housed in the case 2, and the
ケース2は、第1ケース21と、複数のボルト25を介して第1ケース21に締結(結合)される第2ケース22と、複数のボルト26を介して第2ケース22に締結(結合)される第3ケース23と、複数のボルト27を介して第1ケース21に締結(結合)されるカバー24とを含む。本実施形態において、第1から第3ケース21,22,23およびカバー24は、何れもアルミ合金製の鋳造品である。
The case 2 is fastened (coupled) to the
第1ケース21は、略筒状に形成されており、当該第1ケース21の一端側(図1における右端側)の開口部は、カバー24により塞がれる。第2ケース22は、第1ケース21およびカバー24と共にモータジェネレータ3が配置されるモータ室(第1室)Mを画成するものであり、カバー24と対向するように形成された隔壁220を含む。第3ケース23は、第2ケース22と共にギヤ列4が配置されるギヤ室(第2室)Gを画成し、ギヤ室Gは、図示するように、第2ケース22の隔壁220によってモータ室Mから仕切られる。すなわち、ケース2の内部は、隔壁220によりモータ室Mとギヤ室Gとに区画される。
The
モータジェネレータ3は、ステータ30およびロータ35を含む同期発電電動機(三相交流電動機)であり、図示しないインバータを介して蓄電装置(バッテリ、図示省略)と電力をやり取りする。モータジェネレータ3は、当該蓄電装置からの電力により駆動されて駆動トルクを発生する電動機として作動すると共に、電気自動車の制動に際して回生制動トルクを出力する。
The
ステータ30は、環状のステータコア31と、当該ステータコア31に巻回されるステータコイル32とを含む。ステータコア31は、例えばプレス加工により円環状に形成された電磁鋼板を複数積層して積層方向に連結することにより一体に形成される。ステータコイル32は、U相、V相およびW相の3つコイルを含むものであり、V相、U相またはW相の図示しないバスバー等を介してインバータに電気的に接続される。
The
本実施形態において、ステータコア31は、外周面から径方向外側に突出する複数(本実施形態では、例えば3つ)の張出部を有し、各張出部には、軸方向に延びる貫通孔が形成されている。また、第2ケース22の隔壁220には、複数(本実施形態では、例えば3つ)のボス部225がモータ室M側(カバー24側)に突出するように周方向に間隔をおいて形成されている。更に、各ボス部225には、モータ室M側で開口するように締結部としてのボルト孔(ねじ孔)Hが形成されている。そして、ステータコア31の各貫通孔には、ボルト33が挿通され、各ボルト33は、対応するボス部225のボルト孔Hに螺合される。これにより、ステータ30は、モータ室M内に位置するように隔壁220すなわちケース2に対して締結(固定)される。
In the present embodiment, the
ロータ35は、環状のロータコア36や、当該ロータコア36の軸方向における両側に配置されるエンドプレート等を含む。ロータコア36は、例えばプレス加工により円環状に形成された電磁鋼板を複数積層することにより形成される。また、ロータコア36には、周方向に間隔をおいてそれぞれ軸方向に延びる図示しない複数の貫通孔が形成され、各貫通孔には、永久磁石が埋設される。本実施形態において、ロータコア36は、軸方向における両側にエンドプレートが配置された状態で、円筒状のロータシャフトRSに例えば焼き嵌め処理により固定される。ただし、ロータコア36は、焼き嵌め処理以外の手法でロータシャフトRSに固定されてもよい。
The
ロータシャフトRSの一端部(図中右側端部)は、対応するエンドプレートから外方に突出し、第1ケース21に形成されたボス部211により保持される軸受B1を介してケース2により一対のドライブシャフトDSと平行かつ回転自在に支持される。また、ロータシャフトRSの他端部(図中左側端部)は、対応するエンドプレートから外方に突出し、第2ケース22の隔壁220に形成されたボス部221により保持される軸受B2を介してケース2により回転自在に支持される。ボス部221は、図1に示すように、隔壁220に形成された貫通孔220oを包囲すると共にモータ室M側に突出するように当該隔壁220に形成される。軸受B1,B2は、ボス部211または221の凹部内に圧入されるアウターレースと、ロータシャフトRSの一端部または他端部が圧入されるインナーレースと、複数のボールとを含むボールベアリングである。
One end of the rotor shaft RS (the right end in the drawing) projects outward from the corresponding end plate and is paired by the case 2 via a bearing B1 held by a
ロータシャフトRSには、図1に示すように、入力シャフトISが同軸に連結される。本実施形態において、入力シャフトISの一端部(図中右側端部)は、隔壁220の貫通孔220oを通過してモータ室M内に突出すると共に、ロータシャフトRSの内周面にスプライン嵌合される。また、入力シャフトISの一端部は、第2ケース22の隔壁220に形成されたボス部222により保持される軸受B11を介してケース2により回転自在に支持される。ボス部222は、図1に示すように、貫通孔220oを包囲すると共にギヤ室G側に突出するように隔壁220に形成される。更に、入力シャフトISの他端部(図中左側端部)すなわちモータ室Mとは反対側の端部は、隔壁220と対向する第3ケース23の壁部に形成されたボス部232により保持される軸受B12を介してケース2により回転自在に支持される。軸受B11およびB12は、ボス部222または232の凹部内に圧入されるアウターレースLoと、入力シャフトISの一端部または他端部が圧入されるインナーレースLiと、複数のボールBとを含むボールベアリングである。
As shown in FIG. 1, the input shaft IS is coaxially connected to the rotor shaft RS. In the present embodiment, one end of the input shaft IS (the right end in the drawing) passes through the through hole 220o of the
ギヤ列4は、カウンタドライブギヤ(第1ドライブギヤ)41と、カウンタドリブンギヤ(第1ドリブンギヤ)42と、ドライブピニオンギヤ(ファイナルドライブギヤ:第2ドライブギヤ)43と、デフリングギヤ(ファイナルドリブンギヤ:第2ドリブンギヤ)44を有するデファレンシャルギヤ45とを含む。カウンタドライブギヤ41は、上記入力シャフトISと一体に成形された外歯ギヤである。ただし、入力シャフトISとは別体のカウンタドライブギヤ41が当該入力シャフトISに固定されてもよい。
The
カウンタドリブンギヤ42は、カウンタドライブギヤ41に噛合する当該カウンタドライブギヤ41より大径の外歯ギヤである。カウンタドリブンギヤ42は、ケース2によりロータシャフトRS、入力シャフトISおよび一対のドライブシャフトDSと平行かつ回転自在に支持されるカウンタシャフトCSに固定される。ドライブピニオンギヤ43は、カウンタドリブンギヤ42のモータ室M側に位置するようにカウンタシャフトCSと一体に成形された当該カウンタドリブンギヤ42よりも小径の外歯ギヤである。これにより、ドライブピニオンギヤ43は、カウンタドリブンギヤ42およびカウンタシャフトCSと同軸かつ一体に回転する。ただし、カウンタシャフトCSとは別体のドライブピニオンギヤ43が当該カウンタシャフトCSに固定されてもよい。
The
図1に示すように、カウンタシャフトCSの一端部(図中右側端部)すなわちモータ室M側の端部は、ギヤ室G側に突出するように第2ケース22の隔壁220に形成されたボス部224により保持される軸受B21を介してケース2により回転自在に支持される。また、カウンタシャフトCSの他端部(図中左側端部)すなわちモータ室Mとは反対側の端部は、隔壁220と対向する第3ケース23の壁部に形成されたボス部234により保持される軸受B22を介してケース2により回転自在に支持される。軸受B21およびB22は、ボス部224または234の凹部内に圧入されるアウターレースLoと、カウンタシャフトCSの一端部または他端部が圧入されるインナーレースLiと、複数のローラRとを含む円錐ころ軸受(テーパードローラーベアリング)である。
As shown in FIG. 1, one end of the counter shaft CS (the right end in the drawing), that is, the end on the motor chamber M side is formed on the
デフリングギヤ44は、ドライブピニオンギヤ43に噛合する外歯歯車である。デファレンシャルギヤ45は、一対(2個)のピニオンギヤ46と、それぞれドライブシャフトDSに固定されると共に一対のピニオンギヤ46に直角に噛合する一対(2個)のサイドギヤ47と、一対のピニオンギヤ46を支持するピニオンシャフト48と、一対のピニオンギヤ46および一対のサイドギヤ47を収容すると共に上記デフリングギヤ44が連結(固定)されるデフケース49とを含む。本実施形態において、各ピニオンギヤ46および各サイドギヤ47は、すぐばかさ歯車である。また、各ピニオンギヤ46とデフケース49との間には、ピニオンワッシャが配置され、各サイドギヤ47とデフケース49との間には、サイドワッシャが配置される。
The
デフケース49の軸方向における一端部(図中右側端部)は、ギヤ室G側に突出するように第2ケース22に形成されたボス部226により保持される軸受B31を介してケース2により回転自在に支持される。また、デフケース49の軸方向における他端部(図中左側端部)は、第3ケース23に形成されたボス部236により保持される軸受B32を介してケース2により回転自在に支持される。軸受B31およびB32は、ボス部226または236の孔部内に圧入されるアウターレースLoと、デフケース49の対応する端部が圧入されるインナーレースLiと、複数のローラRとを含む円錐ころ軸受(テーパードローラーベアリング)である。これにより、一対のドライブシャフトDSも軸受B31,B32を介してケース2により回転自在に支持される。
One end (right end in the drawing) of the
図2は、カバー24が取り外された車両用駆動装置1をモータ室M側からみた正面図である。上述のように、車両用駆動装置1のケース2に含まれる第2ケース22の隔壁220には、モータ室M内にステータ30(ステータコア31)を固定するためのボルト孔Hが複数(本実施形態では、3つ)形成される。そして、隔壁220のモータ室M側に形成される複数のボルト孔Hのうち、図2に示す1つは、モータジェネレータ3の軸方向からみて(カバー24側からみて)、図中破線で示す第1の範囲Aに含まれる。
FIG. 2 is a front view of the vehicle drive device 1 from which the cover 24 has been removed as viewed from the motor chamber M side. As described above, the
第1の範囲Aは、モータジェネレータ3の軸方向からみて、第1シャフトとしてのカウンタシャフトCSを支持する軸受B21(第1軸受)の外周および当該カウンタシャフトCSとは異なる第2シャフトとしての一方のドライブシャフトDSを支持する軸受B31(第2軸受)の外周の2本の共通外接線T1,T2と、軸受B21の外周と2本の共通外接線T1,T2との接点同士を結ぶ線分L1と、軸受B31の外周と2本の共通外接線T1,T2との接点同士を結ぶ線分L2とで囲まれる四角形状の範囲である。ここで、軸受B21の外周は、当該軸受B21のアウターレースLoの外周円あるいは当該アウターレースLoを保持するボス部224の内周円により規定され、軸受B31の外周は、当該軸受B31のアウターレースLoの外周円あるいは当該アウターレースLoを保持するボス部225の内周円により規定される。
The first range A is the outer circumference of the bearing B21 (first bearing) that supports the counter shaft CS as the first shaft and one of the second shafts different from the counter shaft CS when viewed from the axial direction of the
また、本実施形態において、当該1つのボルト孔Hは、モータジェネレータ3の軸方向からみて、図2において二点鎖線で示す第2の範囲aにも含まれる。第2の範囲aは、カウンタシャフトCSの外周およびドライブシャフトDSの外周の2本の共通外接線T3,T4と、カウンタシャフトCSの外周と2本の共通外接線T3,T4との接点同士を結ぶ線分L3と、ドライブシャフトDSの外周と2本の共通外接線T3,T4との接点同士を結ぶ線分L4とで囲まれる四角形状の範囲である。なお、第2の範囲aは、カウンタシャフトCSおよびドライブシャフトDSの外周の代わりに、軸受B21のインナーレースLiの内周円および軸受B31のインナーレースLiの内周円を用いて規定されてもよい。更に、本実施形態において、上記1つのボルト孔Hに螺合されるボルト33の頭部33hは、モータジェネレータ3の軸方向からみて、カウンタシャフトCSの軸心とドライブシャフトDSの軸心とを結ぶ線分L0と重なり合う。
Further, in the present embodiment, the one bolt hole H is also included in the second range a shown by the alternate long and short dash line in FIG. 2 when viewed from the axial direction of the
これにより、車両用駆動装置1では、隔壁220に締結されるステータ30(ステータコア31)の剛性(円環剛性)を利用して軸受B21およびB31の周辺すなわちボス部224および226の周辺における当該隔壁220の剛性を高めて、ボス部224および226や、それらの周辺における隔壁220の変形を良好に抑制することが可能となる。従って、軸受B21およびB31の周辺で、隔壁220の厚みを増加させたり、隔壁220にリブを形成したりすることなく、軸受B21によるカウンタシャフトCSの支持剛性および軸受B31によるドライブシャフトDSの支持剛性を高めることができる。この結果、モータジェネレータ3およびギヤ列4を含む車両用駆動装置1の大型化(および重量増)やコストアップを抑制しつつ、カウンタシャフトCSおよびドライブシャフトDSの偏心を抑制してギヤ列4で発生するギヤノイズ、特にカウンタシャフトCSと一体に回転するドライブピニオンギヤ43とドライブシャフトDSと同軸に支持されるデフリングギヤ44との間で発生するギヤノイズを良好に低減化することが可能となる。
As a result, in the vehicle drive device 1, the partition wall around the bearings B21 and B31, that is, around the
また、車両用駆動装置1において、上記1つのボルト孔Hは、軸方向からみて、2本の共通外接線T3,T4、線分L3およびL4により囲まれる第2の範囲aに含まれる。これにより、当該1つのボルト孔Hを軸受B21およびB31すなわちボス部224および226に対してより近接させることができるので、ボス部224および226や、それらの周辺における隔壁220の変形をより良好に抑制することが可能となる。
Further, in the vehicle drive device 1, the one bolt hole H is included in the second range a surrounded by two common circumscribed lines T3 and T4 and line segments L3 and L4 when viewed from the axial direction. As a result, the one bolt hole H can be brought closer to the bearings B21 and B31, that is, the
更に、車両用駆動装置1において、上記1つのボルト孔Hに螺合されるボルト33の頭部33hは、モータジェネレータ3の軸方向からみて、カウンタシャフトCSの軸心とドライブシャフトDSの軸心とを結ぶ線分L0と重なり合う。これにより、ステータ30の剛性によって軸受B21およびB31すなわちボス部224および226の周辺における隔壁220の剛性をより高くすることが可能となる。また、車両用駆動装置1の構造によっては、上記1つのボルト孔Hの中心がモータジェネレータ3の軸方向からみて上記線分L0と重なり合ってもよい。これにより、ボス部224および226の周辺における隔壁220の剛性をより一層高くすることができる。
Further, in the vehicle drive device 1, the
加えて、車両用駆動装置1の軸受B21およびB31は、それぞれ隔壁220のボス部224または226に圧入されるアウターレースLoを含む。これにより、軸受B21およびB31の周辺すなわち隔壁220のボス部224および226の剛性をより高くすることが可能となる。
In addition, the bearings B21 and B31 of the vehicle drive device 1 include an outer race Lo that is press-fitted into the
なお、上記車両用駆動装置1では、1つのボルト孔Hが、モータジェネレータ3の軸方向からみて、上記第1および第2の範囲A,aに含まれるが、これに限られるものではない。すなわち、隔壁220にステータ30を締結するためのボルト孔Hの数によっては、複数のボルト孔Hが、モータジェネレータ3の軸方向からみて、上記第1および第2の範囲A,aの少なくとも何れか一方に含まれてもよい。
In the vehicle drive device 1, one bolt hole H is included in the first and second ranges A and a when viewed from the axial direction of the
また、上記車両用駆動装置1では、少なくとも1つのボルト孔Hが、モータジェネレータ3の軸方向からみて、2本の共通外接線T1,T2、線分L1およびL2により囲まれる第1の範囲Aおよび2本の共通外接線T3,T4、線分L3およびL4により囲まれる第2の範囲aに含まれるが、これに限られるものではない。
Further, in the vehicle drive device 1, at least one bolt hole H is surrounded by two common circumscribed lines T1 and T2 and line segments L1 and L2 when viewed from the axial direction of the
すなわち、車両用駆動装置1の構造によっては、少なくとも1つのボルト孔Hが、モータジェネレータ3の軸方向からみて、第1シャフトとしての入力シャフトISを支持する軸受B11(第1軸受)の外周および第2シャフトとしてのカウンタシャフトCSを支持する軸受B21(第2軸受)の外周の2本の共通外接線と、軸受B11の外周と当該2本の共通外接線との接点同士を結ぶ線分と、軸受B21の外周と当該2本の共通外接線との接点同士を結ぶ線分とで囲まれる範囲に含まれてもよい。また、少なくとも1つのボルト孔Hは、モータジェネレータ3の軸方向からみて、第1シャフトとしての入力シャフトISの外周および第2シャフトとしてのカウンタシャフトCSの外周の2本の共通外接線と、入力シャフトISの外周と当該2本の共通外接線との接点同士を結ぶ線分と、カウンタシャフトCSの外周と当該2本の共通外接線との接点同士を結ぶ線分とで囲まれる範囲に含まれてもよい。
That is, depending on the structure of the vehicle drive device 1, at least one bolt hole H is the outer periphery of the bearing B11 (first bearing) that supports the input shaft IS as the first shaft when viewed from the axial direction of the
更に、車両用駆動装置1の構造によっては、少なくとも1つのボルト孔Hが、モータジェネレータ3の軸方向からみて、第1シャフトとしての入力シャフトISを支持する軸受B11(第1軸受)の外周および第2シャフトとしての一方のドライブシャフトDSを支持する軸受B31(第2軸受)の外周の2本の共通外接線と、軸受B11の外周と当該2本の共通外接線との接点同士を結ぶ線分と、軸受B31の外周と当該2本の共通外接線との接点同士を結ぶ線分とで囲まれる範囲に含まれてもよい。また、少なくとも1つのボルト孔Hは、モータジェネレータ3の軸方向からみて、第1シャフトとしての入力シャフトISの外周および第2シャフトとしてのドライブシャフトDSの外周の2本の共通外接線と、入力シャフトISの外周と当該2本の共通外接線との接点同士を結ぶ線分と、ドライブシャフトDSの外周と当該2本の共通外接線との接点同士を結ぶ線分とで囲まれる範囲に含まれてもよい。
Further, depending on the structure of the vehicle drive device 1, at least one bolt hole H is formed on the outer periphery of the bearing B11 (first bearing) that supports the input shaft IS as the first shaft when viewed from the axial direction of the
また、車両用駆動装置1において、第2ケース22の隔壁220には、複数のボルト孔Hの代わりに、締結部としての複数の孔(締結孔)が形成されてもよく、ステータコア31(ステータ30)は、当該複数の孔と、当該ステータコア31に形成された貫通孔に挿通されるリベットあるいはステータコア31に形成され圧入ピンとを介して隔壁220に締結されてもよい。
Further, in the vehicle drive device 1, a plurality of holes (fastening holes) as fastening portions may be formed in the
そして、上記車両用駆動装置1のギヤ列4は、カウンタシャフトCSを含む3軸式のギヤ列に限られるものではなく、本開示の発明は、2軸式のギヤ列あるいは4つ以上のギヤ軸をもったギヤ列を含む車両用駆動装置に適用されてもよい。
The
以上説明したように、本開示の車両用駆動装置は、ステータ(30)およびロータ(35)を含む回転電機(3)と、前記ロータ(35)に同軸に連結される入力シャフト(IS)および駆動輪に連結される出力シャフト(DS)を少なくとも含む複数のシャフトと、前記入力シャフト(IS)と前記出力シャフト(DS)との間で動力を伝達するギヤ列(4)と、前記回転電機(3)および前記ギヤ列(4)を収容するケース(2)とを含む車両用駆動装置(1)において、前記ケース(2)の内部が、隔壁(220)により、前記回転電機(3)が配置される第1室(M)と、前記ギヤ列(4)が配置される第2室(G)とに区画され、前記回転電機(3)の前記ステータ(30)が、前記第1室(M)で開口するように前記隔壁(220)に形成された複数の締結部(H)を介して前記隔壁(220)に締結され、前記隔壁(220)が、前記第2室(G)側で、前記複数のシャフトのうちの第1シャフト(CS)を支持する第1軸受(B21)と、前記複数のシャフトのうちの前記第1シャフト(CS)とは異なる第2シャフト(DS)を支持する第2軸受(B31)とを保持し、前記複数の締結部(H)の少なくとも何れか1つが、前記回転電機(3)の軸方向からみて、前記第1軸受(B21)の外周および前記第2軸受(B31)の外周の2本の共通外接線(T1,T2)と、前記第1軸受(B21)の前記外周と前記2本の共通外接線(T1,T2)との接点同士を結ぶ線分(L1)と、前記第2軸受(B31)の前記外周と前記2本の共通外接線(T1,T2)との接点同士を結ぶ線分(L2)とで囲まれる範囲に含まれるものである。 As described above, the vehicle drive device of the present disclosure includes a rotary electric machine (3) including a stator (30) and a rotor (35), an input shaft (IS) coaxially connected to the rotor (35), and an input shaft (IS). A plurality of shafts including at least an output shaft (DS) connected to a drive wheel, a gear train (4) for transmitting power between the input shaft (IS) and the output shaft (DS), and the rotary electric machine. In the vehicle drive device (1) including the (3) and the case (2) accommodating the gear train (4), the inside of the case (2) is formed by the partition wall (220) to form the rotary electric machine (3). Is divided into a first chamber (M) in which the gear row (4) is arranged and a second chamber (G) in which the gear row (4) is arranged, and the stator (30) of the rotary electric machine (3) is the first chamber (30). It is fastened to the partition wall (220) via a plurality of fastening portions (H) formed in the partition wall (220) so as to open in the chamber (M), and the partition wall (220) is connected to the second chamber (G). On the) side, the first bearing (B21) that supports the first shaft (CS) of the plurality of shafts and the second shaft (DS) that is different from the first shaft (CS) of the plurality of shafts. ) Is held, and at least one of the plurality of fastening portions (H) of the first bearing (B21) is viewed from the axial direction of the rotary electric machine (3). Two common tangent wires (T1, T2) on the outer circumference and the outer circumference of the second bearing (B31), and the outer circumference of the first bearing (B21) and the two common tangent wires (T1, T2). A range surrounded by a line connecting the contacts (L1) and a line connecting the outer periphery of the second bearing (B31) and the contacts of the two common external wires (T1, T2) (L2). It is included in.
本開示の車両用駆動装置において、ケースは、その内部を回転電機が配置される第1室とギヤ列が配置される第2室とに区画する隔壁を含む。また、ケースの隔壁は、それぞれ第1室で開口する複数の締結部を含み、回転電機のステータは、当該複数の締結部を介して隔壁に締結される。更に、隔壁は、第2室側で、複数のシャフトのうちの第1シャフトを支持する第1軸受と、複数のシャフトのうちの第1シャフトとは異なる第2シャフトを支持する第2軸受とを保持する。そして、複数の締結部の少なくとも何れか1つは、回転電機の軸方向からみて、第1軸受の外周および第2軸受の外周の2本の共通外接線と、第1軸受の外周と2本の共通外接線との接点同士を結ぶ線分と、第2軸受の外周と2本の共通外接線との接点同士を結ぶ線分とで囲まれる範囲に含まれる。これにより、隔壁に締結されるステータの剛性(円環剛性)を利用して第1および第2軸受の周辺における隔壁の剛性を高めて、当該第1および第2軸受の周辺における隔壁の変形を良好に抑制することが可能となる。従って、本開示の車両用駆動装置では、第1および第2軸受の周辺で、隔壁の厚みを増加させたり、隔壁にリブを形成したりすることなく、第1軸受による第1シャフトの支持剛性および第2軸受による第2シャフトの支持剛性を高めることができる。この結果、回転電機およびギヤ列を含む車両用駆動装置の大型化やコストアップを抑制しつつ、第1および第2シャフトの偏芯を抑制してギヤ列で発生するノイズを低減化することが可能となる。 In the vehicle drive device of the present disclosure, the case includes a partition wall that divides the inside into a first chamber in which a rotary electric machine is arranged and a second chamber in which a gear train is arranged. Further, the partition wall of the case includes a plurality of fastening portions each opened in the first chamber, and the stator of the rotary electric machine is fastened to the partition wall via the plurality of fastening portions. Further, the partition wall includes a first bearing that supports the first shaft of the plurality of shafts and a second bearing that supports a second shaft that is different from the first shaft of the plurality of shafts on the second chamber side. To hold. Then, at least one of the plurality of fastening portions is two common external line segments, one on the outer circumference of the first bearing and the other on the outer circumference of the second bearing, and two on the outer circumference of the first bearing when viewed from the axial direction of the rotary electric machine. It is included in the range surrounded by the line segment connecting the contacts with the common tangent line of the above and the line segment connecting the contact points between the outer circumference of the second bearing and the two common tangent lines. As a result, the rigidity of the partition wall fastened to the partition wall (annular rigidity) is used to increase the rigidity of the partition wall around the first and second bearings, so that the partition wall is deformed around the first and second bearings. It becomes possible to suppress it satisfactorily. Therefore, in the vehicle drive device of the present disclosure, the support rigidity of the first shaft by the first bearing is not increased or ribs are formed on the partition wall around the first and second bearings. And the support rigidity of the second shaft by the second bearing can be increased. As a result, it is possible to suppress the eccentricity of the first and second shafts and reduce the noise generated in the gear train while suppressing the increase in size and cost of the vehicle drive device including the rotary electric machine and the gear train. It will be possible.
また、前記第1および第2軸受(B21,B31)は、それぞれ前記隔壁(220)に対して圧入されるアウターレース(Lo)を含むものであってもよい。これにより、第1および第2軸受の周辺における隔壁の剛性をより高くすることが可能となる。 Further, the first and second bearings (B21, B31) may each include an outer race (Lo) press-fitted into the partition wall (220). This makes it possible to increase the rigidity of the partition wall around the first and second bearings.
更に、前記複数の締結部(H)の前記少なくとも何れか1つは、前記第1シャフト(CS)の外周および前記第2シャフト(DS)の外周の2本の共通外接線(T3,T4)と、前記第1シャフト(CS)の前記外周と前記2本の共通外接線(T3,T4)との接点同士を結ぶ線分(L3)と、前記第2シャフト(DS)の前記外周と前記2本の共通外接線(T3,T4)との接点同士を結ぶ線分(L4)とで囲まれる範囲に含まれてもよい。これにより、上記少なくとも何れか1つの締結部を第1および第2軸受により近接させることができるので、第1および第2軸受の周辺における隔壁の変形をより良好に抑制することが可能となる。 Further, at least one of the plurality of fastening portions (H) has two common circumscribed lines (T3, T4) on the outer circumference of the first shaft (CS) and the outer circumference of the second shaft (DS). A line segment (L3) connecting the contact points between the outer circumference of the first shaft (CS) and the two common circumscribed lines (T3, T4), the outer circumference of the second shaft (DS), and the outer circumference. It may be included in the range surrounded by the line segment (L4) connecting the contact points with the two common circumscribed lines (T3, T4). As a result, at least one of the above fastening portions can be brought closer to the first and second bearings, so that deformation of the partition wall around the first and second bearings can be suppressed more satisfactorily.
また、前記締結部は、ボルト(33)が螺合されるボルト孔(H)であってもよい。 Further, the fastening portion may be a bolt hole (H) into which a bolt (33) is screwed.
更に、前記複数の締結部(H)の前記少なくとも何れか1つに螺合される前記ボルト(33)の頭部(33h)は、前記軸方向からみて、前記第1シャフト(CS)の軸心と前記第2シャフト(DS)の軸心とを結ぶ線分(L0)と重なり合ってもよい。これにより、ステータの剛性によって第1および第2軸受の周辺における隔壁の剛性をより高くすることが可能となる。 Further, the head portion (33h) of the bolt (33) screwed into at least one of the plurality of fastening portions (H) is the shaft of the first shaft (CS) when viewed from the axial direction. It may overlap with the line segment (L0) connecting the center and the axial center of the second shaft (DS). This makes it possible to increase the rigidity of the partition wall around the first and second bearings by the rigidity of the stator.
更に、前記ギヤ列(4)は、前記入力シャフト(IS)と一体に回転する第1ドライブギヤ(41)と、前記第1ドライブギヤ(41)に噛合する第1ドリブンギヤ(42)と、前記第1ドリブンギヤ(42)と一体に回転する第2ドライブギヤ(43)と、前記第2ドライブギヤ(43)に噛合する第2ドリブンギヤ(44)を含むと共に一対の前記出力シャフト(DS)に連結されるデファレンシャルギヤ(45)とを含むものであってもよく、前記複数のシャフトは、前記第1ドリブンギヤ(42)および前記第2ドライブギヤ(43)と一体に回転するカウンタシャフト(CS)を含んでもよい。 Further, the gear train (4) includes a first drive gear (41) that rotates integrally with the input shaft (IS), a first driven gear (42) that meshes with the first drive gear (41), and the above. A second drive gear (43) that rotates integrally with the first driven gear (42) and a second driven gear (44) that meshes with the second drive gear (43) are included and connected to the pair of output shafts (DS). The differential gear (45) may be included, and the plurality of shafts include a counter shaft (CS) that rotates integrally with the first driven gear (42) and the second drive gear (43). It may be included.
また、前記第1シャフトは、前記カウンタシャフト(CS)であってもよく、前記第2シャフトは、一対の前記出力シャフト(DS)の一方であってもよい。これにより、カウンタシャフトと一体に回転する第2ドライブギヤとデファレンシャルギヤの第2ドリブンギヤとの間で発生するギヤノイズを良好に低減化することが可能となる。 Further, the first shaft may be the counter shaft (CS), and the second shaft may be one of the pair of output shafts (DS). This makes it possible to satisfactorily reduce the gear noise generated between the second drive gear that rotates integrally with the counter shaft and the second driven gear of the differential gear.
そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。 It goes without saying that the invention of the present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made within the scope of the extension of the present disclosure. Furthermore, the above-described embodiment is merely a specific embodiment of the invention described in the column of the outline of the invention, and does not limit the elements of the invention described in the column of the outline of the invention.
本開示の発明は、回転電機およびギヤ列を含む車両用駆動装置の製造産業等において利用可能である。 The invention of the present disclosure can be used in the manufacturing industry of a vehicle drive device including a rotary electric machine and a gear train.
1 車両用駆動装置、2 ケース、21 第1ケース、211 ボス部、22 第2ケース、220 隔壁、220o 貫通孔、221,222,224,225,226 ボス部、23 第3ケース、232,234,236 ボス部、24 カバー、25,26,27 ボルト、3 モータジェネレータ、30 ステータ、31 ステータコア、32 ステータコイル、33 ボルト、33h 頭部、35 ロータ、36 ロータコア、4 ギヤ列、41 カウンタドライブギヤ、42 カウンタドリブンギヤ、43 ドライブピニオンギヤ、44 デフリングギヤ、45 デファレンシャルギヤ、46 ピニオンギヤ、47 サイドギヤ、48 ピニオンシャフト、49 デフケース、B1,B2,B11,B12,B21,B22,B31,B32 軸受、L0,L1,L2,L3,L4 線分、T1,T2,T3,T4 共通外接線。 1 Vehicle drive device, 2 cases, 21 1st case, 211 boss part, 22 2nd case, 220 partition wall, 220o through hole, 221,222, 224, 225, 226 boss part, 23 3rd case, 232, 234 , 236 Boss, 24 Cover, 25, 26, 27 Bolt, 3 Motor Generator, 30 Stator, 31 Stator Core, 32 Stator Coil, 33 Volt, 33h Head, 35 Rotor, 36 Rotor Core, 4 Gear Row, 41 Counter Drive Gear , 42 counter driven gear, 43 drive pinion gear, 44 differential gear, 45 differential gear, 46 pinion gear, 47 side gear, 48 pinion shaft, 49 differential case, B1, B2, B11, B12, B21, B22, B31, B32 bearing, L0, L1 , L2, L3, L4 line, T1, T2, T3, T4 common tangent line.
Claims (7)
前記ケースの内部は、隔壁により、前記回転電機が配置される第1室と、前記ギヤ列が配置される第2室とに区画され、
前記回転電機の前記ステータは、前記第1室で開口するように前記隔壁に形成された複数の締結部を介して前記隔壁に締結され、
前記隔壁は、前記第2室側で、前記複数のシャフトのうちの第1シャフトを支持する第1軸受と、前記複数のシャフトのうちの前記第1シャフトとは異なる第2シャフトを支持する第2軸受とを保持し、
前記複数の締結部の少なくとも何れか1つは、前記回転電機の軸方向からみて、前記第1軸受の外周および前記第2軸受の外周の2本の共通外接線と、前記第1軸受の前記外周と前記2本の共通外接線との接点同士を結ぶ線分と、前記第2軸受の前記外周と前記2本の共通外接線との接点同士を結ぶ線分とで囲まれる範囲に含まれる車両用駆動装置。 Power is transmitted between a rotary electric machine including a stator and a rotor, a plurality of shafts including at least an input shaft coaxially connected to the rotor and an output shaft connected to a drive wheel, and the input shaft and the output shaft. In a vehicle drive device including the gear train to be used, the rotary electric machine, and a case for accommodating the gear train.
The inside of the case is divided by a partition wall into a first chamber in which the rotary electric machine is arranged and a second chamber in which the gear train is arranged.
The stator of the rotary electric machine is fastened to the partition wall via a plurality of fastening portions formed in the partition wall so as to open in the first chamber.
The partition wall supports a first bearing that supports the first shaft of the plurality of shafts and a second shaft that is different from the first shaft of the plurality of shafts on the second chamber side. Hold 2 bearings and
At least one of the plurality of fastening portions is the two common external line segments of the outer circumference of the first bearing and the outer circumference of the second bearing when viewed from the axial direction of the rotary electric machine, and the said one of the first bearings. It is included in the range surrounded by the line segment connecting the contacts of the outer circumference and the two common tangent lines and the line segment connecting the contacts of the outer circumference of the second bearing and the two common tangent lines. Vehicle drive device.
前記第1および第2軸受は、それぞれ前記隔壁に対して圧入されるアウターレースを含む車両用駆動装置。 In the vehicle drive device according to claim 1,
The first and second bearings are vehicle drive devices including outer races that are press-fitted into the partition wall, respectively.
前記複数の締結部の前記少なくとも何れか1つは、前記軸方向からみて、前記第1シャフトの外周および前記第2シャフトの外周の2本の共通外接線と、前記第1シャフトの前記外周と前記2本の共通外接線との接点同士を結ぶ線分と、前記第2シャフトの前記外周と前記2本の共通外接線との接点同士を結ぶ線分とで囲まれる範囲に含まれる車両用駆動装置。 In the vehicle drive device according to claim 1 or 2.
At least one of the plurality of fastening portions includes two common circumscribed lines, that is, the outer circumference of the first shaft and the outer circumference of the second shaft, and the outer circumference of the first shaft when viewed from the axial direction. For vehicles included in the range surrounded by the line segment connecting the contacts with the two common circumscribed lines and the line segment connecting the contacts between the outer circumference of the second shaft and the two common circumscribed lines. Drive device.
前記複数の締結部の前記少なくとも何れか1つに螺合される前記ボルトの頭部は、前記軸方向からみて、前記第1シャフトの軸心と前記第2シャフトの軸心とを結ぶ線分と重なり合う車両用駆動装置。 In the vehicle drive device according to claim 4,
The head of the bolt screwed into at least one of the plurality of fastening portions is a line segment connecting the axial center of the first shaft and the axial center of the second shaft when viewed from the axial direction. Vehicle drive that overlaps with.
前記ギヤ列は、前記入力シャフトと一体に回転する第1ドライブギヤと、前記第1ドライブギヤに噛合する第1ドリブンギヤと、前記第1ドリブンギヤと一体に回転する第2ドライブギヤと、前記第2ドライブギヤに噛合する第2ドリブンギヤを含むと共に一対の前記出力シャフトに連結されるデファレンシャルギヤとを含み、
前記複数のシャフトは、前記第1ドリブンギヤおよび前記第2ドライブギヤと一体に回転するカウンタシャフトを含む車両用駆動装置。 In the vehicle drive device according to any one of claims 1 to 5.
The gear train includes a first drive gear that rotates integrally with the input shaft, a first driven gear that meshes with the first drive gear, a second drive gear that rotates integrally with the first driven gear, and the second drive gear. It includes a second driven gear that meshes with the drive gear and a differential gear that is connected to the pair of output shafts.
The plurality of shafts are vehicle drive devices including a counter shaft that rotates integrally with the first driven gear and the second drive gear.
前記第1シャフトは、前記カウンタシャフトであり、前記第2シャフトは、一対の前記出力シャフトの一方である車両用駆動装置。 In the vehicle drive device according to claim 6,
The first shaft is the counter shaft, and the second shaft is a vehicle drive device which is one of the pair of output shafts.
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WO2023190223A1 (en) * | 2022-03-30 | 2023-10-05 | 株式会社アイシン | Vehicle drive device |
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2020
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WO2023190223A1 (en) * | 2022-03-30 | 2023-10-05 | 株式会社アイシン | Vehicle drive device |
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