JP2022095217A - Lubrication device of transmission for electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動車両用変速機の潤滑装置に関する。 The present invention relates to a lubrication device for a transmission for an electric vehicle.
近年、環境負荷低減の観点から、トラック等の商用車の分野においても内燃機関を備えず、電動モータのみによって駆動する電動トラックの開発が行われている。このような電動車両の駆動ユニットとして、例えば、電動モータと、複数のギヤからなる変速機やディファレンシャル等の動力伝達機構とを備え、駆動輪が連結するディファレンシャルギヤにモータの駆動力を伝達することができるものが知られている(特許文献1参照)。 In recent years, from the viewpoint of reducing the environmental load, in the field of commercial vehicles such as trucks, electric trucks that are not equipped with an internal combustion engine and are driven only by an electric motor have been developed. As a drive unit of such an electric vehicle, for example, an electric motor and a power transmission mechanism such as a transmission or a differential composed of a plurality of gears are provided, and the driving force of the motor is transmitted to the differential gear to which the drive wheels are connected. Is known (see Patent Document 1).
上述した電動車両の駆動ユニットには、電動モータから駆動力を受けるため電動モータの出力軸と接続される変速機の入力軸が備えられ、電動モータの出力軸と変速機の入力軸にはそれぞれスプラインが形成されて結合されている。電動モータは高回転で回転するため、スプライン結合部分の潤滑が非常に重要となっている。 The drive unit of the electric vehicle described above is provided with an input shaft of a transmission connected to the output shaft of the electric motor in order to receive the driving force from the electric motor, and the output shaft of the electric motor and the input shaft of the transmission are respectively. Splines are formed and combined. Since the electric motor rotates at high speed, lubrication of the spline coupling portion is very important.
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、電動モータの出力軸と変速機の入力軸とのスプライン結合部分の潤滑性を向上する電動車両用変速機の潤滑装置を提供するものである。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides a lubrication device for a transmission for an electric vehicle that improves the lubricity of a spline coupling portion between an output shaft of an electric motor and an input shaft of the transmission. It is a thing.
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現することができる。 The present invention has been made to solve such a problem, and can be realized as the following aspects or application examples.
本適用例に係る電動車両用変速機の潤滑装置は、電動車両の駆動力を発生する電動モータと、前記電動モータに接続される変速機と、前記電動モータの駆動力を変速機へ出力する電動モータの出力軸と、前記電動モータの出力軸とスプライン結合され、変速機へ駆動力を入力する変速機の入力軸と、前記電動モータの出力軸と前記変速機の入力軸とのスプライン結合部分へ潤滑油を案内する潤滑油案内部と、により構成された電動車両用変速機の潤滑装置であって、前記潤滑油案内部は、前記変速機のケーシング内において、前記スプライン結合部分の径方向外側に、スプライン結合部分の正回転方向に沿って外周側から内周側に近づく渦形状に形成された潤滑油の案内羽根を有していることを特徴とする。 The lubrication device for the transmission for an electric vehicle according to this application example outputs the driving force of the electric motor to the transmission, the electric motor for generating the driving force of the electric vehicle, the transmission connected to the electric motor, and the driving force of the electric motor. Spline coupling between the output shaft of the electric motor, the input shaft of the transmission that is spline-coupled to the output shaft of the electric motor and inputs the driving force to the transmission, and the output shaft of the electric motor and the input shaft of the transmission. It is a lubricating device for a transmission for an electric vehicle composed of a lubricating oil guide portion for guiding lubricating oil to a portion, and the lubricating oil guide portion is the diameter of the spline coupling portion in the casing of the transmission. It is characterized by having a guide vane of lubricating oil formed in a vortex shape approaching from the outer peripheral side to the inner peripheral side along the forward rotation direction of the spline coupling portion on the outer side of the direction.
上記構成によれば、スプライン結合された電動モータの出力軸と変速機の入力軸より外周に潤滑油の案内羽根が設けられていることで、軸の回転に伴い軸の外側から軸心方向に潤滑油が案内され、スプライン結合部分により確実に潤滑油が供給されることとなる。これにより、電動モータの出力軸と変速機の入力軸とのスプライン結合部分の潤滑性を向上させることができる。 According to the above configuration, since the guide blades of the lubricating oil are provided on the outer periphery of the output shaft of the spline-coupled electric motor and the input shaft of the transmission, the lubricating oil is provided from the outside of the shaft in the axial direction as the shaft rotates. The lubricating oil is guided, and the lubricating oil is reliably supplied by the spline joint portion. This makes it possible to improve the lubricity of the spline coupling portion between the output shaft of the electric motor and the input shaft of the transmission.
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態における車両用駆動装置を備える電動トラックの概略上面図である。 FIG. 1 is a schematic top view of an electric truck provided with a vehicle drive device according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施形態に係る車両1は、ラダーフレーム2、キャブ3、車輪機構4、駆動ユニット5(駆動機構)を備える電動トラックである。
As shown in FIG. 1, the
ラダーフレーム2は、左右一対のサイドフレーム2aと複数のクロスメンバ2bを有している。サイドフレーム2aは、車両1の車両前後方向に沿って延在し、互いに車幅方向に対して平行に配置されている。複数のクロスメンバ2bは、車幅方向に延び一対のサイドフレーム2aを連結している。そして、ラダーフレーム2は、キャブ3、駆動ユニット5、及び車両1に搭載されるその他の重量物を支持している。
The
キャブ3は、図示しない運転席を含む構造体であり、ラダーフレーム2の前部上方に設けられている。
The
車輪機構4は、車両後部に位置し、かつ左右に各2つ配置された後輪4a、及び後輪4aの車軸としての左右一対のリアアクスル4bを有している。本実施形態に係る車両1においては、後輪4aが駆動輪として機能するように駆動力が伝達され、車両1が走行可能である。なお、車輪機構4は、図示しないが車両前部にて設けられる前輪も有している。
The
駆動ユニット5は、モータ10、変速機構20、及び差動機構30を有している。モータ10は、図示しないバッテリからインバータを介して交流電力が供給されることにより、車両1の走行に必要な駆動力を発生させる。本実施形態の変速機構20は減速機であり、複数のギヤを含み、モータ10から入力される回転駆動力を減速して差動機構30に出力する。差動機構30は、変速機構20から入力される回転駆動力を左右の後輪4aに対して振り分ける。すなわち、駆動ユニット5は、変速機構20及び差動機構30を介して、モータ10の回転駆動力を車両1の走行に適した回転速度に減速してリアアクスル4bに伝達する。これにより駆動ユニット5は、リアアクスル4bを介して後輪4aを回転させて車両1を走行させる。
The
次に図2は図1の車両用駆動装置の平断面図である。以下、同図に基づき駆動ユニットの内部構造について説明する。 Next, FIG. 2 is a plan sectional view of the vehicle drive device of FIG. Hereinafter, the internal structure of the drive unit will be described with reference to the figure.
変速機構20は、複数のギヤがハウジング21に収容されている。ハウジング21内には、入力シャフト22、中間シャフト23、出力シャフト24の3つシャフトが回転自在に軸支されている。各シャフト22、23、24はそれぞれ車幅方向に平行に延びている。
In the
入力シャフト22は、一端がモータ10のモータ出力シャフト11と連結されており、第1ギヤ25aが設けられている。中間シャフト23には、第1ギヤ25aと噛合する第2ギヤ25bと、第3ギヤ25cが設けられている。出力シャフト24には第3ギヤ25cと噛合する第4ギヤ25dと、差動機構30のリングギヤ31と噛合する第5ギヤ25eが設けられている。各ギヤの径は、変速機構20に要求される減速比が実現可能に設定されている。変速機構20は、モータ10側から入力される高回転低トルクの回転駆動力を、低回転高トルクに変換して出力可能に構成されている。
One end of the
差動機構30は、変速機構20の最終ギヤである第5ギヤ25eから入力される回転駆動力を、リングギヤ31から、ピニオンギヤ32及びサイドギヤ33を介して、左右一対のデフ出力シャフト34に分配する。各デフ出力シャフト34はそれぞれリアアクスル4bに接続されている。
The
変速機構20及び差動機構30の内部には潤滑油が封入されている。ここで、変速機構20に封入される潤滑油量は、各ギヤの回転抵抗低減の観点から、各ギヤの下端部付近が液面となる程度に調整される。このため、駆動ユニット5の非作動状態では、変速機構20の入力シャフト22に潤滑油は供給されない。しかしながら、本実施形態の駆動ユニット5においては、駆動ユニット5が作動し各ギヤが回転することで、潤滑油が掻き上げられ、各部品の潤滑が行われる。これにより、本実施形態の駆動ユニット5においては、モータ10のモータ出力シャフト11と変速機構20の入力シャフト22との結合部分に対して、入力シャフト22の内部から潤滑油を供給可能となる。
Lubricating oil is sealed inside the
詳しくは、図3に図2の入力シャフトの軸線方向に沿ったA-A線に沿う縦断面図が示され、図4に潤滑油案内リングの斜視図が示され、図5に図3の入力シャフトの軸線に対して垂直なB-B線に沿う縦断面図が示されており、以下同図に基づきモータ10のモータ出力シャフト11と変速機構20の入力シャフト22との結合部分周辺の構成及び作用効果について説明する。なお、図3、図5は図面の見やすさを考慮し要部以外の構成を省略している。 Specifically, FIG. 3 shows a vertical cross-sectional view along the line AA along the axial direction of the input shaft of FIG. 2, FIG. 4 shows a perspective view of the lubricating oil guide ring, and FIG. 5 shows FIG. A vertical cross-sectional view is shown along the BB line perpendicular to the axis of the input shaft. The configuration and action / effect will be described. In addition, in FIGS. 3 and 5, in consideration of the legibility of the drawings, the configurations other than the main parts are omitted.
モータ10は、モータケース12内に図示しないステータ及びロータを有し、当該ロータと連結したモータ出力シャフト11がモータケース12から突出している。
The
図3では、モータ出力シャフト11の先端部分が示されており、モータ出力シャフト11の先端部分はベアリング13を介してモータケース12に回転自在に支持されている。また、モータ出力シャフト11は、ベアリング13により支持されている箇所よりも先端側において、モータケース12との間にシール材14が設けられており、モータケース12と変速機構20のハウジング21との空間が区画されている。そして、モータ出力シャフト11の先端部分は、円筒状をなし内周にモータ出力シャフト11の先端部分とスプライン結合する内歯11aが形成されている。
In FIG. 3, the tip portion of the
変速機構20の入力シャフト22は、車幅方向右側の先端の外周に、モータ出力シャフト11の先端部分の内歯11aとスプライン結合する外歯22aが形成されている。入力シャフト22は、外歯22aの車幅方向左側(回転軸方向中央側)の部分と、車幅方向左側端部において、それぞれベアリング40、41により回転自在に支持されている。なお、これらのベアリング40、41には潤滑油が通らないようにシール材が設けられている。
The
また、入力シャフト22は内部に軸方向に貫通した貫通孔22bが形成されており、当該貫通孔22bを通して入力シャフト22の車幅方向左側から右側の先端まで潤滑油が流れ、入力シャフト22とモータ出力シャフト11とのスプライン結合部分に潤滑油の供給が可能である。
Further, the
また、入力シャフト22とモータ出力シャフト11とのスプライン結合部分の径方向外側には、当該スプライン結合部分へ潤滑油を供給する環状の潤滑油案内リング50(潤滑油案内部)が設けられている。環状の潤滑油案内リング50は、外周が変速機構20のハウジング21のリング支持部21aに、内周及び背面がモータケース12のリング支持部12aに当接して固定されている。環状の潤滑油案内リング50は、変速機構20のハウジング21の隔壁に形成することも可能である。
Further, an annular lubricating oil guide ring 50 (lubricating oil guide portion) for supplying lubricating oil to the spline coupling portion is provided on the radial outer side of the spline coupling portion between the
本実施形態の潤滑油案内リング50は、図4、5に示すように、環状の基部51の正面(一側面)にて周方向に3か所、案内羽根52が形成されている。各案内羽根52は、基部51の内周から外周に向けて湾曲しながら先端が鋭角となる案内面52aを有している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the lubricating
図5に示すように、各案内羽根52の案内面52aは、入力シャフト22及びモータ出力シャフト11の車両前進時の回転方向である正回転方向R(図5の白抜矢印方向)に沿って、外周側から内周側に近づく形状である。つまり、案内面52aはスプライン結合部分の正回転方向に沿った渦形状をなしている。ハウジング21のリング支持部21aは、潤滑油案内リング50の外周に沿った内周を有しているが、本実施形態では2カ所切り欠かれた油流通部53a、53bが形成されている。ハウジング21のリング支持部21aに形成された上側の油流通部53aから潤滑油が供給され、余分な潤滑油は下側の油流通部53bから排出される。
As shown in FIG. 5, the
図5の太矢印で示すように、上側の油流通部53aから供給された潤滑油は、入力シャフト22及びモータ出力シャフト11の回転により掻き乱されて飛散する。飛散した潤滑油はハウジング21のリング支持部21aの内周面や案内羽根52の案内面52aに当たり、入力シャフト22及びモータ出力シャフト11の回転により生じる気流と、案内面52aの形状により、入力シャフト22及びモータ出力シャフト11の軸心への向心力を伴ってスプライン結合部分に再度供給される。
As shown by the thick arrow in FIG. 5, the lubricating oil supplied from the upper
このように本実施形態の駆動機構の潤滑装置によれば、スプライン結合されたモータ10のモータ出力シャフト11と変速機構20の入力シャフト22の径方向外側に潤滑油の案内羽根52が設けられていることで、軸の回転に伴い軸の外側から軸心方向に潤滑油が案内され、スプライン結合部分により確実に潤滑油が供給されることとなる。これにより、モータ10のモータ出力シャフト11と変速機構20の入力シャフト22とのスプライン結合部分の潤滑性を向上させることができる。
As described above, according to the lubrication device of the drive mechanism of the present embodiment, the
以上で本発明の実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。 Although the description of the embodiment of the present invention is completed above, the aspect of the present invention is not limited to this embodiment.
例えば、上記実施形態では、潤滑油案内リング50に3つの案内羽根52が形成されているが、案内羽根の数や案内面の形状はこれに限られるものではない。例えば、案内羽根を1つ、2つ、又は4つ以上形成してもよいし、案内面を直線的な面としてもよい。
For example, in the above embodiment, the lubricating
1 車両
4 車輪機構
4a 後輪
4b リアアクスル
5 駆動ユニット
10 モータ
11 モータ出力シャフト
11a スプライン係合出力部
12 モータケース
12a リング支持部
20 変速機構
21 ケース体
21a リング支持部
22 入力シャフト
23 中間シャフト
24 出力シャフト
30 差動機構
40、41 ベアリング
50 潤滑油案内リング(潤滑油案内部)
51 基部
52 案内羽根
52a 案内面
53a、53b 油流通部
1
51
Claims (1)
前記電動モータに接続される変速機と、
前記電動モータの駆動力を変速機へ出力する電動モータの出力軸と、
前記電動モータの出力軸とスプライン結合され、変速機へ駆動力を入力する変速機の入力軸と、
前記電動モータの出力軸と前記変速機の入力軸とのスプライン結合部分へ潤滑油を案内する潤滑油案内部と、により構成された電動車両用変速機の潤滑装置であって、
前記潤滑油案内部は、前記変速機のケーシング内において、前記スプライン結合部分の径方向外側に、スプライン結合部分の正回転方向に沿って外周側から内周側に近づく渦形状に形成された潤滑油の案内羽根を有していることを特徴とする電動車両用変速機の潤滑装置。
An electric motor that generates the driving force of an electric vehicle,
The transmission connected to the electric motor and
The output shaft of the electric motor that outputs the driving force of the electric motor to the transmission, and
The input shaft of the transmission, which is spline-coupled to the output shaft of the electric motor and inputs the driving force to the transmission,
A lubricating device for a transmission for an electric vehicle, comprising a lubricating oil guide portion for guiding lubricating oil to a spline coupling portion between the output shaft of the electric motor and the input shaft of the transmission.
The lubricating oil guide portion is formed in a vortex shape that approaches the inner peripheral side from the outer peripheral side along the positive rotation direction of the spline coupling portion on the radial outer side of the spline coupling portion in the casing of the transmission. A lubrication device for a transmission for an electric vehicle, which is characterized by having oil guide blades.
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JP2020208409A JP2022095217A (en) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | Lubrication device of transmission for electric vehicle |
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