JP2022169362A - 電動車両用駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パーキングギヤから発生した異物がモータに干渉することを防止もしくは抑制する。【解決手段】駆動輪１１に連結されたモータ１と、モータ１の出力軸６もしくは出力軸６と一体となって回転する回転軸１０に設けられたパーキングギヤ７と、パーキングギヤ７に選択的に係合してパーキングギヤ７の回転を止める係止部材８と、モータ１ならびにパーキングギヤ７および係止部材８を液密状態に収容している収容室９とを備えている電動車両用駆動装置において、パーキングギヤ７に向けかつモータ１から遠ざかる方向にオイルを供給する潤滑機構１５を有している。【選択図】図１

Description

本発明は、駆動力源として電動機を備えた車両の駆動装置に関するものである。

モータを駆動力源として備えている電気車両が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されている電気自動車では、モータのロータ軸にパーキングギヤを設け、そのパーキングギヤに選択的に係合する係合手段を、ケースなどの固定部に設けている。

そのロータ軸には、回転軸が同心上に配置されて一体化されており、その回転軸から駆動輪、あるは車軸を連結するための等速ジョイントなどにトルクを出力するように構成されている。したがって、特許文献１に記載された構成では、係合手段がパーキングギヤに係合することにより、ロータ軸と共に回転軸が固定部に固定されるので、車両をパーキング状態に維持できる。

特開平５－１１６５４０号公報

パーキングギヤは、車両を停止状態に維持するためのものであるから、ロータ軸あるいはそれと一体の回転軸の回転を止めてパーキング状態とする際もしくはパーキング状態を維持している際に大きい荷重が掛かる。例えば登降坂路の途中で停車した場合、パーキングギヤは重力で車両が移動しようとする荷重を支えることになる。また、車両が完全に停止する直前にパーキング操作された場合、僅かながら回転しているパーキングギヤに係合手段を噛み合わせることになるから、車両の重量に応じた慣性力がパーキングギヤや係合手段に作用する。さらには、回転しているパーキングギヤによって係合手段が繰り返し弾き返されて衝撃力が作用することがある。

パーキングギヤや係合手段は、このような大きい荷重あるいは衝撃力に耐え得る構造になっているが、パーキングギヤの使用を開始した初期やある程度の時間が経過するまでの間などには、パーキングギヤと係合手段との接触や摩擦などによって異物が生じる可能性がある。

特許文献１に記載された構成のパーキング装置では、モータとパーキングギヤおよび係合手段とが互いに接近し、かつ同一の収容室に配置されている。そのため、パーキング装置から異物が生じた場合、その異物がロータやステータに付着したり、ロータとステータとの間のギャップに入り込んだりする可能性があり、モータあるいは駆動装置の異常や耐久性の低下などを回避もしくは抑制するうえで改良する余地があった。

本発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、パーキング装置から異物が発生したとしてもその異物が走行のための駆動力を発生するモータに干渉することを回避もしくは抑制することのできる電動車両用駆動装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、上記の目的を達成するために、駆動輪に連結されたモータと、前記モータの出力軸もしくは前記出力軸と一体となって回転する回転軸に設けられたパーキングギヤと、前記パーキングギヤに選択的に係合して前記パーキングギヤの回転を止める係止部材と、前記モータならびに前記パーキングギヤおよび前記係止部材を液密状態に収容している収容室とを備えている電動車両用駆動装置において、前記パーキングギヤに向けかつ前記モータから遠ざかる方向にオイルを供給する潤滑機構を有していることを特徴としている。

本発明によれば、パーキングギヤに供給されたオイルは、モータから遠ざかるように流れる。したがってパーキングギヤや係止部材によって生じた異物は、モータから遠ざかるようにオイルによって運び去られるので、異物がモータに干渉することを防止もしくは抑制することができる。

本発明の一例を概念的に示す断面図である。 本発明の他の例を概念的に示す断面図である。 本発明の更に他の例を概念的に示す断面図である。

図１は、本発明の一例を示す断面図であり、符号１はモータを示し、モータ１はステータ２とロータ３とを有し、ステータ２は円筒形状であって所定のケーシング４の内部でケーシング４に固定されている。ロータ３は円筒状をなしていてステータ２の内周側に同心円上に配置されている。ステータ２の内周面とロータ３の外周面との間に僅かなギャップ５が設定されている。

ロータ３の内周部には、中空のロータ軸（出力軸）６が一体化して設けられており、ロータ軸６の両端部はロータ３から突き出ている。そのロータ軸６の一方の端部（図１での左側の端部）にパーキングギヤ７が取り付けられている。すなわち、パーキングギヤ７は、ロータ３と同一軸線上でロータ３（モータ１）に隣接して配置されている。このパーキングギヤ７は、モータ１を駆動力源として走行する電動車を停止状態（パーキング状態）に維持するためのものであり、その回転を止めるためにパーキングギヤ７に選択的に係合する係止部材８が設けられている。

これらパーキングギヤ７および係止部材８は、従来知られているパーキング装置と同様の構造のものであってよく、したがって係止部材８は、従来、パーキングロックポールと称されることのあるレバー状の部材である。係止部材８は、電動車が走行レンジ（モード）あるいはニュートラルレンジ（モード）になっている状態では、図示しない弾性部材によってパーキングギヤ７から離隔した位置に保持され、運転者がパーキング操作した場合には、弾性部材の弾性力に抗してパーキングギヤ７側に動作してパーキングギヤ７に係合するように構成されている。これらパーキングギヤ７および係止部材８は、ケーシング４の内部である所定の収容室９の内部にモータ１と共に液密状態に収容されている。

ロータ軸６を貫通しかつロータ軸６と共に回転する回転軸１０が設けられている。この回転軸１０の一方の端部はケーシング４から突き出ており、図示しない適宜のジョイントやカップリングあるいは車軸を介して駆動輪１１に連結されている。すなわち、ロータ３は駆動輪１１に連結されており、したがって電動車は、モータ１を駆動力源として走行するように構成されている。また、パーキングギヤ７が駆動輪１１に連結されているので、パーキングギヤ７に係止部材８を係合させることにより、駆動輪１１の回転が止められ、電動車をパーキング状態に維持するようになっている。

上記のモータ１の冷却や摺動部分の潤滑などのためにオイルが供給されている。その潤滑機構について説明すると、回転軸１０の回転中心軸線に沿って主油路１２が形成されており、その主油路１２から半径方向に向けて分岐しかつ回転軸１０の外周面に開口した分岐油路１３がロータ３の軸線方向でほぼ中央部に相当する位置に形成されている。この回転軸１０とロータ軸６とは例えばスプラインによって回転方向で一体化されており、その回転軸１０の外周面とロータ軸６の内周面との間には、軸線方向に連続している所定のスペース１４があいており、分岐油路１３からスペース１４にオイルが供給される（流入する）ようになっている。

さらに、ロータ軸６には、スペース１４のオイルをパーキングギヤ７に向けて吐出させる吐出孔１５が形成されている。この吐出孔１５は、中空軸であるロータ軸６の内周面から外周面に到る貫通孔であり、ロータ軸６の外周面のうちロータ３とパーキングギヤ７との間の部分に開口している。また、吐出孔１５は、ロータ軸６の半径方向に対して所定角度傾斜しており、その向きは、図１に示すように、ロータ３側からパーキングギヤ７に向けて斜めにオイルを吐出する向きになっている。すなわち、パーキングギヤ７の歯はパーキングギヤ７の外周部に形成されているので、その歯の部分に向けてモータ１から遠ざかる方向にオイルを吐出するようになっている。

吐出孔１５がパーキングギヤ７に対して内周側からオイルを供給するのに対して、外周側からパーキングギヤ７にオイルを供給する給油孔１６が設けられている。この給油孔１６は、ケーシング４を壁部の内部にあけられた通路もしくはケーシング４に取り付けた管路であり、ケーシング４の所定箇所（特にパーキングギヤ７の上側の箇所）にパーキングギヤ７に向けて開口するように設けられている。

上述した主油路１２および給油孔１６は、図示しないオイルポンプに連通され、加圧したオイルをパーキングギヤ７に供給するように構成されていてよい。すなわち、ここで説明している潤滑機構は強制潤滑を行うように構成された機構であってよい。

電動車が走行している場合、あるいは走行可能な場合、係止部材８はパーキングギヤ７から離隔しており、したがってモータ１が回転して駆動輪１１に駆動トルクが伝達され、電動車が走行する。これに対して、運転者がパーキング操作すると、係止部材８がパーキングギヤ７側に動作させられる。その場合、電動車が完全に停止してパーキングギヤ７の回転が止まっていれば、係止部材８に係合爪（図示せず）がパーキングギヤ７に対向していない限り、係止部材８がパーキングギヤ７に係合してパーキングギヤ７の回転すなわち電動車の移動が阻止される。すなわちパーキング状態になる。なお、パーキングギヤ７の歯と係止部材８における係合爪との間のバックラッシを比較的大きく取ってあるから、係止部材８がパーキングギヤ７に係合した後にバックラッシ分、電動車が動くことが可能であり、その場合、パーキングギヤ７の歯と係止部材８における係合爪とが当接することがある。

これに対して、電動車が完全には停止していない状態でパーキング操作されると、回転しているパーキングギヤ７に対して係止部材８が係合しようとする。その場合、パーキングギヤ７の回転数が所定以上であれば、係止部材８がパーキングギヤ７の歯によって跳ね返され、係止部材８がパーキングギヤ７を繰り返し打撃することがある。また、パーキングギヤ７の回転数が停止直前の小さい回転数であれば、係止部材８がパーキングギヤ７に係合するが、その場合には係止部材８がパーキングギヤ７に係合してその回転を強制的に止めることになるので、パーキングギヤ７の歯と係止部材８における係合爪とが当接する。このように、パーキングギヤ７と係止部材８との間で、衝撃力や摺動などが生じるので、これが要因となって、パーキングギヤ７や係止部材８の摩耗粉や摩耗片、あるいは使用開始初期であればバリの切断片などの異物が生じることがある。

本発明に係る図１に示す駆動装置では、パーキングギヤ７に対してオイルが吹きかけられているので、上述した異物などは、オイルによってパーキングギヤ７や係止部材８から除去される。しかも、オイルの供給方向が、モータ１から遠ざかる方向であるから、パーキングギヤ７や係止部材８から取り除かれた異物がモータ１（ロータ３やステータ２）に運ばれるなど、モータ１と干渉することが防止もしくは抑制される。なお、異物を含むオイルは収容室９の下部に流れ落ちた後、図示しないオイルパンなどに戻り、ストレーナや磁石（それぞれ図示せず）などによって異物が取り除かれる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されないのであって、本発明における潤滑機構は、モータ１から遠ざかる方向に向けてパーキングギヤ７にオイルを供給できる構成であればよく、したがってパーキングギヤ７の上側からオイル供給するための構成は、上述した給油孔１６に替えて、図２に示すように、キャッチタンク１７からパーキングギヤ７に向けてオイルを流れ落とす構成としてもよい。

そのキャッチタンク１７は、ケーシング４の内部で歯車などの回転部材で掻き上げられたオイルを流入させて捕捉するようにケーシング４の内部で上側に設けられたオイル溜め部である。本発明では、そのキャッチタンク１７の底部に設けた給油口から流出したオイル、もしくはキャッチタンク１７から適宜の管路で導いたオイルをパーキングギヤ７に対してその上側から供給するように構成してもよい。その場合であっても、モータ１から遠ざかる方向に向けて前述した吐出孔１５からオイルが吐出され、キャッチタンク１７から流れ落ちたオイルは、吐出孔１５から吐出したオイルによってモータ１から遠ざけられる。

一方、モータ１にはその冷却のためにオイルが供給されている。例えばロータ３にはロータ軸６から半径方向で外側に吐出させたオイルが供給されている。そのオイルは、ロータ３が回転することにより遠心力を受けてロータ３の外周側すなわちロータ３とステータ２との間のギャップ５に流れ出る。そして、図３に示すように、ギャップ５に沿ってモータ１の軸線方向にオイルが流れる。本発明ではこのようにしてギャップ５から流れ出るオイルをパーキングギヤ７に供給し、前述した異物を除去するように構成してもよい。

なお、本発明における電動車は、モータを駆動力源とした電気自動車や、モータとエンジンとを駆動力源としたハイブリッド車であり、要は、駆動輪に連結され、かつパーキングギヤによって回転が止められるモータを備えた車両である。

１ モータ
２ ステータ
３ ロータ
４ ケーシング
５ ギャップ
６ ロータ軸
７ パーキングギヤ
８ 係止部材
９ 収容室
１０ 回転軸
１１ 駆動輪
１２ 主油路
１３ 分岐油路
１４ スペース
１５ 吐出孔
１６ 給油孔
１７ キャッチタンク

Claims (1)

1. 駆動輪に連結されたモータと、前記モータの出力軸もしくは前記出力軸と一体となって回転する回転軸に設けられたパーキングギヤと、前記パーキングギヤに選択的に係合して前記パーキングギヤの回転を止める係止部材と、前記モータならびに前記パーキングギヤおよび前記係止部材を液密状態に収容している収容室とを備えている電動車両用駆動装置において、
   前記パーキングギヤに向けかつ前記モータから遠ざかる方向にオイルを供給する潤滑機構を有していることを特徴とする電動車両用駆動装置。

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