JP2023006085A - 駆動装置、車両 - Google Patents

駆動装置、車両 Download PDF

Info

Publication number
JP2023006085A
JP2023006085A JP2021108483A JP2021108483A JP2023006085A JP 2023006085 A JP2023006085 A JP 2023006085A JP 2021108483 A JP2021108483 A JP 2021108483A JP 2021108483 A JP2021108483 A JP 2021108483A JP 2023006085 A JP2023006085 A JP 2023006085A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shaft
axial
axial direction
static eliminator
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021108483A
Other languages
English (en)
Inventor
剛士 白石
Takeshi Shiraishi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Corp
Original Assignee
Nidec Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Corp filed Critical Nidec Corp
Priority to JP2021108483A priority Critical patent/JP2023006085A/ja
Priority to CN202210734840.5A priority patent/CN115549346A/zh
Priority to US17/852,367 priority patent/US20230007761A1/en
Priority to DE102022116211.7A priority patent/DE102022116211A1/de
Publication of JP2023006085A publication Critical patent/JP2023006085A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/40Structural association with grounding devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/278Surface mounted magnets; Inset magnets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/06Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for removing electrostatic charges
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/58Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
    • H01R4/64Connections between or with conductive parts having primarily a non-electric function, e.g. frame, casing, rail
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/02Casings or enclosures characterised by the material thereof
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/10Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with arrangements for protection from ingress, e.g. water or fingers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05FSTATIC ELECTRICITY; NATURALLY-OCCURRING ELECTRICITY
    • H05F3/00Carrying-off electrostatic charges
    • H05F3/02Carrying-off electrostatic charges by means of earthing connections

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

Figure 2023006085000001
【課題】シャフト及びハウジング間の除電機構を備える駆動装置を小型化する。
【解決手段】駆動装置は、シャフト1とハウジング4とを電気的に接続する除電装置6を備える。回転軸J1に沿って軸方向に延びるシャフト1は、シャフト壁部13を有する。シャフト壁部13は、回転軸J1を囲む筒状のシャフト筒部11の内部に配置されて、径方向に広がる。ハウジング4は、軸方向一方に延びる柱状部442を有する。除電装置6、及び柱状部442の軸方向一方側は、シャフト筒部11内においてシャフト壁部13よりも軸方向他方に配置される。除電装置6は、柱状部442と、シャフト筒部11の内周面とシャフト壁部13の軸方向他方端面との少なくとも一方と、に接する。
【選択図】図2

Description

本発明は、駆動装置、車両に関する。
従来、駆動装置のモータ部のシャフトを除電する除電装置が知られている。たとえば、除電装置としての電荷放散組立体は、シャフトの径方向外側面と接触することで、軸電圧をアースする(たとえば特開2005-124391号公報参照)。
特開2005-124391号公報
しかしながら、除電装置をシャフトよりも径方向外方に配置すると、駆動装置の径方向サイズが増加する虞がある。
本発明は、シャフト及びハウジング間の除電機構を備える駆動装置を小型化することを目的とする。
本発明の例示的な駆動装置は、シャフトと、ロータと、ステータと、ハウジングと、除電装置と、を備える。前記シャフトは、回転軸に沿って軸方向に延びる。前記ロータは、前記シャフトに固定され、前記回転軸を中心として回転可能である。前記ステータは、前記ロータと径方向に隙間を空けて対向する。前記ハウジングは、前記ロータ及び前記ステータを収容する。前記除電装置は、前記シャフトと前記ハウジングとを電気的に接続する。前記シャフトは、筒状のシャフト筒部と、シャフト壁部と、を有する。前記シャフト筒部は、前記回転軸を囲む。前記シャフト壁部は、前記シャフト筒部の内部に配置されて径方向に広がる。前記シャフト壁部の径方向外端部は、前記シャフト筒部の内側面に接続される。前記ハウジングは、軸方向一方に延びる柱状部を有する。前記除電装置、及び前記柱状部の軸方向一方側は、前記シャフト筒部内において前記シャフト壁部よりも軸方向他方に配置される。前記除電装置は、前記柱状部と、前記シャフト筒部の内周面と前記シャフト壁部の軸方向他方端面との少なくとも一方と、に接する。
本発明の例示的な車両は、上記の駆動装置を備える。
本発明の例示的な駆動装置、車両によれば、シャフト及びハウジング間の除電機構を備える駆動装置を小型化することができる。
図1は、駆動装置の構成例を示す概念図である。 図2は、実施形態に係る駆動装置のシャフト除電構造を示す概念図である。 図3は、駆動装置を搭載する車両の一例を示す概略図である。 図4Aは、実施形態に係る除電装置の一例を示す斜視図である。 図4Bは、除電装置の変形例を示す斜視図である。 図5は、第1変形例に係る駆動装置のシャフト除電構造を示す概念図である。 図6は、第2変形例に係る駆動装置のシャフト除電構造を示す概念図である。
以下に図面を参照して例示的な実施形態を説明する。
本明細書において、モータ部2の回転軸J1と平行な方向を駆動装置100の「軸方向」とする。軸方向について、図1に示すとおり、ギヤ部3側を軸方向一方D1とし、モータ部2側を軸方向他方D2とする。また、回転軸J1などの所定の軸と直交する径方向を単に「径方向」と称し、回転軸J1などの所定の軸を中心とする周方向を単に「周方向」と称する。
また、本明細書において、方位、線、及び面のうちのいずれかと他のいずれかとの位置関係において、「平行」は、両者がどこまで延長しても全く交わらない状態のみならず、実質的に平行である状態を含む。また、「垂直」は、両者が互いに90度で交わる状態のみならず、実質的に垂直である状態を含む。つまり、「平行」及び「垂直」はそれぞれ、両者の位置関係に本発明の主旨を逸脱しない程度の角度ずれがある状態を含む。
また、本明細書において、所定の方向に「延びる」は、その延びる方向が厳密に所定の方向に延びる構成に加えて、実質的に所定の方向に延びる構成を含む。つまり、所定の方向に「延びる」は、所定の方向から本発明の主旨を逸脱しない程度に方向のずれがある構成を含む。所定の方向に「広がる」も同様である。
<1.実施形態>
図1は、駆動装置100の構成例を示す概念図である。図2は、実施形態に係る駆動装置100のシャフト除電構造を示す概念図である。図3は、駆動装置100を搭載する車両300の一例を示す概略図である。なお、図1及び図2は、あくまで概念図であり、各部の配置および寸法は、実際の駆動装置100と厳密に同じであるとは限らない。また、図2は、図1の破線で囲まれた部分Aを拡大した図である。また、図3は、車両300を概念的に図示している。
駆動装置100は、本実施形態では図3に示すように、ハイブリッド自動車(HV)、プラグインハイブリッド自動車(PHV)、電気自動車(EV)等、少なくともモータを動力源とする車両300に搭載される。駆動装置100は、上記の車両300の動力源として使用される。車両300は、駆動装置100を有する。駆動装置100を搭載することにより、シャフト1及びハウジング4間の除電機構を備える車両300の駆動装置100を小型化できる。図3において、駆動装置100は、車両300の前輪を駆動する。なお、駆動装置100は、少なくともいずれかの車輪を駆動すればよい。また、車両300は、バッテリ200をさらに有する。バッテリ200は、駆動装置100に供給するための電力を蓄積する。
図1に示すように、駆動装置100は、シャフト1と、モータ部2と、ギヤ部3と、ハウジング4と、液循環部5と、除電装置6と、回転検出器7と、第1シール部材81と、第2シール部材82と、を備える。
<1-1.シャフト1>
シャフト1は、回転軸J1に沿って軸方向に延びる。前述の如く、駆動装置100は、シャフト1を備える。シャフト1は、回転軸J1を中心として回転可能である。シャフト1は、図1に示すように、後述する第1モータベアリング4211、第2モータベアリング4221、第3モータベアリング4311、及び第4モータベアリング4611を介してハウジング4により回転可能に支持される。つまり、駆動装置100は、これらのベアリング4211,4221,4311,4611を備える。これらのベアリング4211,4221,4311,4611は、シャフト1を回転可能に支持する。
シャフト1は、軸方向に延びる筒状である。シャフト1の内側には、流体Fが流れる。駆動装置100は、この流体Fをさらに備える。なお、流体Fは、本実施形態では、ギヤ部3及び駆動装置100のベアリングなどを潤滑する潤滑液であり、たとえばATF(automatic transmission fluid)である。また、流体Fは、モータ部2などを冷却する冷媒としても利用される。シャフト1の回転に応じて、シャフト1の内側を流れる流体Fを後述する第1シャフト貫通孔101を通じてモータ部2、第1モータベアリング4211、及び第3モータベアリング4311などに供給することができる。従って、流体Fによって、ステータ22(特に後述するコイルエンド2221)及び上述のベアリング4211,4311などを冷却できる。
なお、シャフト1は、たとえば、軸方向の中間部分で分割可能であってもよい。シャフト1が分割可能である場合、分割されたシャフト1は、例えば、スプライン嵌合により連結される。或いは、雄ねじおよび雌ねじを用いたねじカップリングにより連結されてもよいし、圧入及び溶接等の固定方法にて接合されてもよい。圧入、溶接等の固定方法を採用する場合、軸方向に延びる凹部および凸部を組み合わせるセレーションを採用してもよい。このような構成とすることで、回転を確実に伝達することが可能である。
<1-1-1.シャフト筒部11及び中空部12>
シャフト1は、回転軸J1を囲む筒状のシャフト筒部11を有する。シャフト筒部11は、筒状であり、回転軸J1に沿って軸方向に延びる。シャフト筒部11は、導電性を有し、本実施形態では金属製である。また、シャフト1は、中空部12と、流入口111と、を有する。中空部12は、シャフト筒部11の内周面に囲まれた空間であり、シャフト筒部11の内部に配置される。流入口111は、筒状のシャフト筒部11の軸方向一方端部であり、後述するギヤ蓋部46の流路465と繋がる。流入口111を介して、流体Fが流路465から中空部12に流入する。
<1-1-2.シャフト壁部13>
次に、シャフト1は、シャフト壁部13をさらに有する。シャフト壁部13は、シャフト筒部11の内部に配置されて、径方向に広がる。シャフト壁部13は、シャフト筒部11の軸方向他方D2側に配置される。また、本実施形態では、シャフト壁部13の軸方向一方端部は、回転検出器7及び第2シール部材82よりも軸方向一方D1に配置される。シャフト壁部13の径方向外端部は、シャフト筒部11の内側面に接続される。好ましくは、シャフト壁部13は、シャフト筒部11と一体である。たとえば、シャフト壁部13は、本実施形態ではシャフト筒部11と同一の部材の互いに異なる一部である。シャフト壁部13をシャフト筒部11と一体にすることにより、シャフト1が製造し易くなる。また、シャフト1の部品点数を低減できるので、駆動装置100が組み立て易くなる。但し、この例示に限定されず、シャフト壁部13は、シャフト筒部11とは別の部材であってもよい。
<1-1-3.第1シャフト貫通孔101>
シャフト筒部11には、第1シャフト貫通孔101が配置される。つまり、シャフト1は、シャフト筒部11を径方向に貫通する第1シャフト貫通孔101をさらに有する。第1シャフト貫通孔101の数は、単数であってもよいし、複数であってもよい。シャフト1が回転する際、シャフト筒部11内の流体Fは遠心力によって、第1シャフト貫通孔101を通じて中空部12からシャフト筒部11の外部に流出する。本実施形態では図1に示すように、第1シャフト貫通孔101は、ロータ21の軸方向一方端部よりも軸方向他方D2、且つ、ロータ21の軸方向他方端部よりも軸方向一方D1に配置され、後述するロータ貫通孔2111と繋がる。但し、図1の例示に限定されず、第1シャフト貫通孔101は、ロータ21の軸方向一方端部よりも軸方向一方D1、且つ、第1モータベアリング4211よりも軸方向他方D2に配置されてもよいし、ロータ21の軸方向他方端部よりも軸方向他方D2、且つ、第3モータベアリング4311よりも軸方向一方D1に配置されてもよい。つまり、少なくとも一部の第1シャフト貫通孔101は、これらのうちの少なくともいずれかの位置に配置されてもよい。なお、上述の例示は、第1シャフト貫通孔101及びロータ貫通孔2111が省略された構成を排除しない。
<1-1-4.第2シャフト貫通孔102>
シャフト筒部11には、第2シャフト貫通孔102が配置される。シャフト1は、第2シャフト貫通孔102をさらに有する。第2シャフト貫通孔102は、径方向にシャフト筒部11を貫通する。或いは、第2シャフト貫通孔102は、径方向及び軸方向と交差する方向にシャフト筒部11を貫通してもよい。なお、第2シャフト貫通孔102は、本発明の「シャフト貫通孔」の一例である。
第2シャフト貫通孔102の数は、単数であってもよいし、複数であってもよい。後者の場合、第2シャフト貫通孔102は、周方向において等間隔又は異なる間隔で配置できる。なお、上述の例示は、第2シャフト貫通孔102が省略された構成を排除しない。
本実施形態では、第2シャフト貫通孔102は、第1シャフト貫通孔101よりも軸方向他方D2に配置される(図1参照)。第2シャフト貫通孔102の径方向外端部は、第3モータベアリングホルダ431に繋がる。第2シャフト貫通孔102の径方向内端部は、シャフト壁部13よりも軸方向一方D1に配置され、中空部12と繋がる。こうすれば、シャフト筒部11内を流れる流体Fを第2シャフト貫通孔102を介して第3モータベアリング4311に供給できる。
なお、本実施形態では、シャフト壁部13の軸方向一方端部は、開口部4312の軸方向他方端部よりも軸方向一方D1に配置される。或いは、シャフト壁部13の軸方向一方端部は、開口部4312の軸方向他方端部と同じ軸方向位置であってもよい。こうすれば、第2シャフト貫通孔102の径方向内端部とシャフト壁部13との軸方向における間隔をより狭くすることができる。従って、たとえば、シャフト筒部11内を軸方向他方D2に向かって流れる流体Fが第2シャフト貫通孔102に流れ易くなり、第2シャフト貫通孔102の径方向内端部とシャフト壁部13との間に滞留する流体Fがより少なくなる。よって、シャフト筒部11内の流体Fをよりスムーズに第3モータベアリング4311に供給できる。但し、上術の例示は、シャフト壁部13の軸方向一方端部が開口部4312の軸方向他方端部よりも軸方向他方D2に配置される構成を排除しない。
第2シャフト貫通孔102の径方向外端部は、第3モータベアリング4311よりも軸方向他方D2に配置される。また、好ましくは、第2シャフト貫通孔102の径方向外端部は、ハウジング蓋部43の後述する開口部4312の軸方向他方端部よりも軸方向一方D1に配置される。さらに好ましくは、第2シャフト貫通孔102の径方向外端部は、第2シール部材82よりも軸方向一方D1に配置される。ここで、前述の如く、第2シャフト貫通孔102の径方向外端部は、第3モータベアリングホルダ431の内部に繋がる。そのため、第2シャフト貫通孔102の径方向外端部が開口部4312の軸方向他方端部よりも軸方向他方D2に配置される構成(つまり第2シャフト貫通孔102の径方向外端部が第3モータベアリングホルダ431の外部に繋がる構成)と比べて、シャフト筒部11の軸方向他方端部が配置された後述の空間403に流体Fが侵入し難い。従って、シャフト筒部11内の除電装置6に流体Fがかかることを抑制できる。なお、上述の例示は、第2シャフト貫通孔102の径方向外端部が開口部4312の軸方向他方端部よりも軸方向他方D21に配置される構成を排除しないし、第2シール部材82よりも軸方向他方D2に配置される構成も排除しない。
<1-2.モータ部2>
モータ部2は、直流のブラシレスモータである。モータ部2は、駆動装置100の駆動源であり、不図示のインバータからの電力によって駆動される。モータ部2は、ステータ22の内方にロータ21が回転可能に配置されたインナーロータ型である。図1に示すように、モータ部2は、ロータ21と、ステータ22と、を有する。
<1-2-1.ロータ21>
ロータ21は、シャフト1に支持される。駆動装置100は、ロータ21を備える。ロータ21は、シャフト1に固定され、回転軸J1を中心として回転可能である。ロータ21は、駆動装置100の電源部(図示省略)からステータ22に電力が供給されることで回転する。ロータ21は、ロータコア211と、マグネット212と、を有する。ロータコア211は、たとえば、薄板状の電磁鋼板を積層して形成される。ロータコア211は、軸方向に沿って延びる円柱体であり、シャフト1の径方向外側面に固定される。ロータコア211には、複数のマグネット212が固定される。複数のマグネット212は、磁極を交互にして周方向に沿って並ぶ。
また、ロータコア211は、ロータ貫通孔2111を有する。ロータ貫通孔2111は、ロータコア211を軸方向に貫通するとともに、第1シャフト貫通孔101と繋がる。ロータ貫通孔2111は、冷媒としても機能する流体Fの流通経路として利用される。ロータ21が回転する際、シャフト1の中空部12を流通する流体Fは、第1シャフト貫通孔101を経由してロータ貫通孔2111に流入できる。また、ロータ貫通孔2111に流入した流体Fは、ロータ貫通孔2111の軸方向両端部から外部に流出できる。流出した流体Fは、ステータ22に向かって飛び、たとえばコイル部222(特にコイルエンド2221)などを冷却する。また、流出した流体Fは、シャフト1を回転可能に支持する第1モータベアリング4211及び第3モータベアリング4311などに向かって飛び、これらのベアリング4211,4311を潤滑するとともに冷却する。
<1-2-2.ステータ22>
ステータ22は、ロータ21と径方向に隙間を空けて対向する。駆動装置100は、ステータ22を備える。ステータ22は、ロータ21よりも径方向外方に配置される。ステータ22は、ステータコア221と、コイル部222と、を有する。ステータ22は、後述する第1ハウジング筒部41に保持される。ステータコア221は、円環状のヨークの内周面から径方向内方に延びる複数の磁極歯(不図示)を有する。コイル部222は、インシュレータ(図示省略)を介して、磁極歯に導線を巻き付けることで形成される。コイル部222は、ステータコア221の軸方向端面から突出するコイルエンド2221を有する。
<1-3.ギヤ部3>
次に、ギヤ部3は、モータ部2の動力を後述する駆動シャフトDsに伝達する動力伝達装置である。ギヤ部3は、減速装置31と、差動装置32と、を有する。
<1-3-1.減速装置31>
減速装置31は、シャフト1に接続される。減速装置31は、モータ部2の回転速度を減じて、モータ部2から出力されるトルクを減速比に応じて増大させる機能を有する。減速装置31は、モータ部2から出力されるトルクを差動装置32に伝達する。すなわち、ギヤ部3は、水平方向に沿って延びる回転軸J1を中心として回転するシャフト1の軸方向他方D2側に接続される。
減速装置31は、メインドライブギヤ311と、中間ドリブンギヤ312と、ファイナルドライブギヤ313と、中間シャフト314と、を有する。モータ部2から出力されるトルクは、シャフト1、メインドライブギヤ311、中間ドリブンギヤ312、中間シャフト314およびファイナルドライブギヤ313を介して差動装置32のリングギヤ321へ伝達される。
メインドライブギヤ311は、シャフト1の外周面に配置される。メインドライブギヤ311は、シャフト1と同一の部材であってもよいし、別の部材であって強固に固定されてもよい。メインドライブギヤ311は、シャフト1とともに、回転軸J1を中心に回転する。
中間シャフト314は、回転軸J1と平行な中間軸J2に沿って延びる。中間シャフト314の両端は、第1中間ベアリング4231および第2中間ベアリング4621により,中間軸J2を中心として回転可能に支持される。中間ドリブンギヤ312およびファイナルドライブギヤ313は、中間シャフト314の外周面に配置される。中間ドリブンギヤ312は、中間シャフト314と同一の部材であってもよいし、別の部材であって強固に固定されてもよい。
中間ドリブンギヤ312及びファイナルドライブギヤ313とは、中間シャフト314と一体的に、中間軸J2を中心として回転する。中間ドリブンギヤ312は、メインドライブギヤ311に噛み合う。ファイナルドライブギヤ313は、差動装置32のリングギヤ321と噛み合う。
シャフト1のトルクは、メインドライブギヤ311から中間ドリブンギヤ312に伝達される。そして、中間ドリブンギヤ312に伝達されたトルクは、中間シャフト314を介してファイナルドライブギヤ313に伝達される。さらに、ファイナルドライブギヤ313から、リングギヤ321にトルクが伝達される。
<1-3-2.差動装置32>
差動装置32は、駆動シャフトDsに取り付けられる。差動装置32は、リングギヤ321を有する。リングギヤ321は、減速装置31から伝達されたトルクを駆動シャフトDsに伝達する。駆動シャフトDsは、差動装置32の軸方向一方D1及び軸方向他方D2にそれぞれ取り付けられる。軸方向一方D1側の駆動シャフトDs2は、後述する第2出力ベアリング4631により回転可能に支持される。軸方向他方D2側の駆動シャフトDs1は、後述する第1出力ベアリング4241により回転可能に支持される。差動装置32は、たとえば、車両の旋回時に、軸方向両側の駆動シャフトDs1,Ds2の回転速度差を吸収しつつ、軸方向両側の駆動シャフトDs1,Ds2にトルクを伝える。
リングギヤ321の下端部は、ギヤ部収容空間402の下部に貯留された流体Fが溜まる後述の液貯留部Pの内部に配置される(図1参照)。そのため、リングギヤ321が回転するとき、リングギヤ321のギヤ歯によって流体Fが掻き上げられる。リングギヤ321にて掻き上げられた流体Fによって、ギヤ部3の各ギヤ、ベアリングが潤滑または冷却される。また、掻き上げられた流体Fの一部は、後述の受け皿部464に貯められて、シャフト1を介してモータ部2の冷却にも利用される。
<1-4.ハウジング4>
ハウジング4は、シャフト1、モータ部2、及びギヤ部3を収容する。ハウジング4は、第1ハウジング筒部41と、側板部42と、ハウジング蓋部43と、カバー部材44と、第2ハウジング筒部45と、ギヤ蓋部46と、を有する。なお、第1ハウジング筒部41、側板部42、ハウジング蓋部43、カバー部材44、第2ハウジング筒部45、及びギヤ蓋部46は、たとえば、導電材料を用いて形成され、本実施形態では鉄、アルミ、これらの合金などの金属材料を用いて形成される。また、接触部分での異種金属接触腐食を抑制するため、これらは、好ましくは同一の材料を用いて形成される。但し、この例示に限定されず、これらは金属材料以外を用いて形成されてもよいし、これらのうちの少なくとも一部は異なる材料を用いて形成されてもよい。
また、ハウジング4は、ロータ21及びステータ22を収容する。前述の如く、駆動装置100は、ハウジング4を備える。詳細には、ハウジング4は、モータ収容空間401を有する。モータ収容空間401は、第1ハウジング筒部41、側板部42、及びハウジング蓋部43で囲まれた空間であり、ロータ21、ステータ22、第1モータベアリング4211、及び、第3モータベアリング4311などを収容する。
また、ハウジング4は、前述の如く、ギヤ部3を収容する。詳細には、ハウジング4は、ギヤ部収容空間402を有する。ギヤ部収容空間402は、側板部42、第2ハウジング筒部45、及びギヤ蓋部46で囲まれた空間であり、減速装置31及び差動装置32などを収容する。
ギヤ部収容空間402内の下部には、流体Fが溜る液貯留部Pが配置される。液貯留部Pには、差動装置32の一部が浸かる。液貯留部Pに溜る流体Fは、差動装置32の動作によって掻きあげられて、ギヤ部収容空間402の内部に供給される。たとえば、流体Fは、差動装置32のリングギヤ321が回転するときに、リングギヤ321の歯面によって掻きあげられる。掻きあげられた流体Fの一部は、ギヤ部収容空間402内において、減速装置31及び差動装置32の各ギヤ、及び各ベアリングに供給され、潤滑に利用される。また、掻きあげられた流体Fの他の一部は、シャフト1の内部に供給され、モータ部2のロータ21及びステータ22、ギヤ部収容空間402内の各ベアリングに供給されて、冷却・潤滑に利用される。
<1-4-1.第1ハウジング筒部41>
第1ハウジング筒部41は、軸方向に延びる筒状である。第1ハウジング筒部41の内側には、モータ部2、後述する流体リザーバ54などが配置される。また、第1ハウジング筒部41の内側面には、ステータコア221が固定される。
<1-4-2.側板部42>
側板部42は、第1ハウジング筒部41の軸方向一方端部を覆うとともに、第2ハウジング筒部45の軸方向他方端部を覆う。側板部42は、回転軸J1と交差する方向に広がり、第1ハウジング筒部41及び第2ハウジング筒部45を区画する。本実施形態は、第1ハウジング筒部41及び側板部42は、単一の部材のそれぞれ異なる一部である。これらを一体に形成することで、これらの剛性を高めることができる。但し、この例示に限定されず、両者は、別の部材であってもよい。
側板部42は、シャフト1が挿通される側板貫通孔4201と、第1駆動シャフト貫通孔4202と、を有する。側板貫通孔4201及び第1駆動シャフト貫通孔4202は、側板部42を軸方向に貫通する。側板貫通孔4201の中央は、回転軸J1と一致する。側板貫通孔4201には、シャフト1が挿通される。第1駆動シャフト貫通孔4202の中央は、駆動軸J3と一致する。第1駆動シャフト貫通孔4202には、軸方向他方D2側の駆動シャフトDs1が挿通される。駆動シャフトDs1と第1駆動シャフト貫通孔4202との隙間には、両者間をシールするオイルシール(不図示)が配置される。
また、側板部42は、第1モータベアリングホルダ421、第2モータベアリングホルダ422、第1中間ベアリングホルダ423、及び、第1出力ベアリングホルダ424をさらに有する。第1モータベアリングホルダ421は、側板部42において側板貫通孔4201の軸方向他方D2側に配置され、第1モータベアリング4211を保持する。第2モータベアリングホルダ422は、側板貫通孔4201の軸方向一方端部の外縁部に沿って配置され、第2モータベアリング4221を保持する。第1中間ベアリングホルダ423は、側板部42の軸方向一方端面に配置され、第1中間ベアリング4231を保持する。第1出力ベアリングホルダ424は、側板部42において第1駆動シャフト貫通孔4202の軸方向一方端部の外縁部に沿って配置され、第1出力ベアリング4241を保持する。第1モータベアリング4211、第2モータベアリング4221、第1中間ベアリング4231、及び、第1出力ベアリング4241は、本実施形態ではボールベアリングである。
<1-4-3.ハウジング蓋部43>
ハウジング蓋部43は、回転軸J1と交差する方向に広がり、第1ハウジング筒部41の軸方向他方端部を覆う。ハウジング蓋部43は、第1ハウジング筒部41の軸方向他方端部に取り付けられる。ハウジング蓋部43の第1ハウジング筒部41への固定は、たとえば、ねじによる固定を挙げることができるが、これに限定されず、ねじ込み、圧入等、ハウジング蓋部43を第1ハウジング筒部41に強固に固定できる方法を広く採用できる。これにより、ハウジング蓋部43は、第1ハウジング筒部41の軸方向他方端部に密着できる。なお、密着とは、部材内部の流体Fが外部に漏れない程度、及び外部の水、埃、塵等の異物が侵入しない程度の密閉性を有していることを指す。密着については、以下同様とする。
また、ハウジング蓋部43は、第3モータベアリングホルダ431を有する。第3モータベアリングホルダ431は、ハウジング蓋部43の軸方向一方端面に配置される。第3モータベアリングホルダ431は、第3モータベアリング4311を保持する。駆動装置100は、第3モータベアリングホルダ431と、第3モータベアリング4311と、を備える。第3モータベアリング4311は、シャフト1を回転可能に支持する。第3モータベアリングホルダ431は、本発明の「ベアリングホルダ」の一例である。第3モータベアリング4311は、本発明の「ベアリング」の一例であり、本実施形態ではボールベアリングである。
第3モータベアリングホルダ431は、シャフト1が挿通される開口部4312を有する。開口部4312は、ハウジング蓋部43を軸方向に貫通し、軸方向から見て回転軸J1を囲む。
また、ハウジング蓋部43は、回転検出器7を保持する検出器ホルダ432をさらに有する。本実施形態では、検出器ホルダ432は、ハウジング蓋部43の軸方向他方D2側に配置された段差である。この段差は、回転軸J1を囲む環状である。
<1-4-4.カバー部材44>
カバー部材44は、ハウジング蓋部43の軸方向他方端面に取り付けられる。カバー部材44のハウジング蓋部43への取付は、たとえば、ねじ止めを挙げることができるが、これに限定されず、ねじ込み、圧入等、ハウジング蓋部43にカバー部材44を強固に固定できる方法を広く採用できる。本実施形態では、カバー部材44は、ハウジング蓋部43とともに空間403を形成する。空間403は、ハウジング蓋部43及びカバー部材44で囲まれた空間であり、シャフト1の軸方向他方端部、回転検出器7、第2シール部材82などを収容する。
カバー部材44は、プレート部441と、柱状部442と、を有する。プレート部441は、回転軸J1と交差する方向に広がる板状であり、本実施形態では回転軸J1から径方向に広がる。プレート部441は、シャフト1の軸方向他方端部よりも軸方向他方D2に配置され、開口部4312、及びシャフト1の軸方向他方端部を覆う。柱状部442は、軸方向に延びる。駆動装置100は、柱状部442を有する。詳細には、柱状部442は、プレート部441から回転軸J1に沿って軸方向一方D1に延びる。軸方向から見て、柱状部442の中心は、回転軸J1と一致する。柱状部442の軸方向一方D1側は、シャフト筒部11の軸方向他方端部において中空部12に収容される。
<1-4-5.第2ハウジング筒部45>
第2ハウジング筒部45は、回転軸J1を囲む筒状であり、軸方向に延びる。第2ハウジング筒部45の軸方向他方端部は、側板部42に接続され、側板部42で覆われる。第2ハウジング筒部45は、本実施形態では、側板部42の軸方向一方端部に着脱可能に取り付けられる。また、第2ハウジング筒部45の側板部42への取り付けは、たとえば、ねじによる固定を挙げることができるが、これに限定されず、ねじ込み、圧入等、側板部42に第2ハウジング筒部45を強固に固定できる方法を広く採用できる。これにより、第2ハウジング筒部45は、側板部42の軸方向一方端部に密着できる
<1-4-6.ギヤ蓋部46>
ギヤ蓋部46は、回転軸J1と交差する方向に広がる。第2ハウジング筒部45及びギヤ蓋部46の内側には、ギヤ部3が配置される。本実施形態は、第2ハウジング筒部45及びギヤ蓋部46は、単一の部材のそれぞれ異なる一部である。但し、この例示に限定されず、第2ハウジング筒部45及びギヤ蓋部46は、別部材であってもよい。
ギヤ蓋部46は、第2駆動シャフト貫通孔460を有する。第2駆動シャフト貫通孔460の中央は、駆動軸J3と一致する。第2駆動シャフト貫通孔460には、駆動シャフトDsが挿通される。軸方向一方D1側の駆動シャフトDsと第2駆動シャフト貫通孔460との隙間には、オイルシール(不図示)が配置される。
また、ギヤ蓋部46は、第4モータベアリングホルダ461、第2中間ベアリングホルダ462、及び、第2出力ベアリングホルダ463をさらに有する。これらのベアリングホルダ461,462,463は、ギヤ部収容空間402において、ギヤ蓋部46の軸方向他方端面に配置される。第4モータベアリングホルダ461及び第2中間ベアリングホルダ462は、ギヤ蓋部46の軸方向他方端面に配置される。第4モータベアリングホルダ461は、第4モータベアリング4611を保持する。第2中間ベアリングホルダ462は、第2中間ベアリング4621を保持する。第2出力ベアリングホルダ463は、ギヤ蓋部46において第2駆動シャフト貫通孔460の軸方向他方端部の外縁部に沿って配置され、第2出力ベアリング4631を保持する。第4モータベアリング4611、第2中間ベアリング4621、及び、第2出力ベアリング4631は、本実施形態ではボールベアリングである。
また、ギヤ蓋部46は、受け皿部464と、流路465と、を有する。受け皿部464は、ギヤ蓋部46の軸方向他方端面に配置され、鉛直下方に凹む凹部を有する。受け皿部464には、リングギヤ321によって掻き上げられた流体Fを貯めることができる。流路465は、流体Fの通路であり、受け皿部464とシャフト1の流入口111とを繋ぐ。受け皿部464に貯まった流体Fは、流路465に供給され、シャフト1の軸方向一方端部の流入口111から中空部12に流入する。
<1-5.液循環部5>
次に、液循環部5を説明する。液循環部5は、配管部51と、ポンプ52と、クーラユニット53と、流体リザーバ54と、を有する。
配管部51は、ポンプ52と第1ハウジング筒部41の内部に配置された流体リザーバ54とを繋ぎ、流体リザーバ54に流体Fを供給する。ポンプ52は、ギヤ部収容空間402の下部領域に貯留される流体Fを吸い込む。ポンプ52は、電動ポンプであるが、これに限定されない。たとえば、駆動装置100のシャフト1の動力の一部を利用して駆動する構成であってもよい。
クーラユニット53は、配管部51においてポンプ52と流体リザーバ54との間に配置される。つまり、ポンプ52で吸引された流体Fは、配管部51を介してクーラユニット53を通過した後、流体リザーバ54に送られる。クーラユニット53には、たとえば、外部から供給される水等の冷媒が供給される。クーラユニット53は、冷媒と流体Fとの間で熱交換して、流体Fの温度を下げる。
流体リザーバ54は、モータ収容空間401の内部においてステータ22よりも鉛直上方に配置されたトレイである。流体リザーバ54の底部には、滴下孔(符号省略)が形成されており、滴下孔から流体Fを滴下することで、モータ部2を冷却する。滴下孔は、例えば、ステータ22のコイル部222のコイルエンド2221の上部に形成され、コイル部222が流体Fによって冷却される。
<1-6.除電装置6>
次に、図2、図4A及び図4Bを参照して、除電装置6を説明する。図4Aは、実施形態に係る除電装置6の一例を示す斜視図である。図4Bは、除電装置6の変形例を示す斜視図である。
除電装置6は、シャフト1とハウジング4とを電気的に接続する。前述の如く、駆動装置100は、除電装置6を備える。除電装置6は、シャフト1の軸方向他方端部において中空部12に収容される。詳細には、除電装置6、及び柱状部442の軸方向一方D1側は、シャフト筒部11内においてシャフト壁部13よりも軸方向他方D2に配置される。除電装置6は、シャフト筒部11と柱状部442との間に配置される。
除電装置6は、シャフト1及び柱状部442に接して、両者と電気的に接続される。たとえば、本実施形態では図2に示すように、除電装置6の径方向内端部は、柱状部442の外周面に接する。また、除電装置6の径方向外端部はシャフト筒部11の内周面に接するとともに、除電装置6の軸方向一方端部はシャフト壁部13に接する。但し、図2の例示に限定されず、除電装置6は、シャフト筒部11及びシャフト壁部13のうちの一方と離れていてもよい。たとえば、除電装置6の径方向外端部は、シャフト筒部11の内周面から径方向内方に離れていてもよい。或いは、除電装置6の軸方向一方端部は、シャフト壁部13から軸方向他方D2に離れていてもよい。つまり、除電装置6は、柱状部442と、シャフト筒部11の内周面とシャフト壁部13の軸方向他方端面との少なくとも一方と、に接していればよい。
上述のような除電装置6の配置によれば、除電装置6と、柱状部442の軸方向一方D1側とをシャフト筒部11内に配置することにより、シャフト筒部11内で除電装置6によりシャフト1をハウジング4の柱状部442と電気的に接続することができる。言い換えると、除電装置6を用いたシャフト1及びハウジング4間の除電機構をシャフト筒部11の外部に配置しなくてもよい。従って、シャフト1及びハウジング4間の除電機構を備える駆動装置100を小型化できる。
また、上述の除電機構をシャフト筒部11の内部においてシャフト壁部13よりも軸方向他方D2側に配置することにより、ステータ22及び第3モータベアリング4311などを潤滑・冷却する流体Fが除電装置6にかかり難くなる。たとえば、シャフト筒部11内を流れる流体Fがシャフト筒部11内で直接に除電装置6にかかることは、シャフト壁部13によって防止できる。また、除電装置6がシャフト筒部11内に配置されるため、シャフト1の外部の流体Fがシャフト筒部11内の除電装置6にかかることも抑制できる。従って、除電装置6は、シャフト1、及びハウジング4の柱状部442との電気的な接続を良好に維持できる。
また、図2のように除電装置6がシャフト筒部11の内周面及びシャフト壁部13の軸方向他方端面の両方と接する場合、除電装置6とシャフト1との接触面積をより広くすることができる。従って、両者間の電気伝導性をさらに高めることができるので、除電装置6によるシャフト1の除電効果を向上できる。
本実施形態では、除電装置6は、導電部材61と、導電性の保持部材62と、を有する。保持部材62は、導電部材を保持する。
導電部材61は、たとえば径方向に延びる複数の繊維を含むブラシ形状であってもよいし、成形体であってもよい。導電部材61は、導電性を有する材料を用いて形成される。導電部材61の材料には、好ましくは摺動性の良好な材料が用いられ、さらに好ましくは摩擦係数の低い材料が用いられる。導電部材61の材料には、たとえば、炭素繊維、金属などの導電性フィラーを含む複合樹脂などを採用できる。保持部材62は、たとえば金属製であり、導電部材61の一部を内部に収容する。
本実施形態では、導電部材61の先端(つまり径方向内端部)は、柱状部442の外周面に接する。保持部材62は、シャフト1に固定される。但し、本実施形態の例示に限定されず、導電部材61の先端(つまり径方向外端部)がシャフト1に接するとともに、保持部材62が柱状部442の外周面に固定されてもよい。この際、導電部材61の先端は、シャフト筒部11の内周面及びシャフト壁部13の軸方向他方端面のうちの少なくとも一方に接していればよい。
本実施形態では、除電装置6は、回転軸J1を囲む環状であって、シャフト筒部11の内周面に嵌まる。こうすれば、シャフト筒部11の内周面に環状の除電装置6を嵌め込むことができるので、シャフト筒部11の内部に除電装置6を安定的に固定できる。
たとえば図4Aに示すように、導電部材61及び保持部材62は、回転軸J1を中心とする環状である。導電部材61の径方向外方側は、保持部材62の径方向内端部に保持される。導電部材61の径方向外方側は、保持部材62の径方向内端部から径方向内方に広がる。保持部材62の径方向外端部は、シャフト筒部11の内周面に嵌まる。或いは、図4Aの例示に限定されず、導電部材61の径方向外端部が、シャフト筒部11の内周面に嵌まってもよい。この際、導電部材61の径方向内方側は保持部材62の径方向外端部に保持されてもよく、導電部材61の径方向外方側は保持部材62の径方向外端部から径方向外方に広がってもよい。
また、本実施形態では、導電部材61が柱状部442の径方向外側面と接するとともに、保持部材62がシャフト筒部11の内周面に固定される。但し、本実施形態の例示に限定されず、導電部材61がシャフト筒部11の内周面に接するとともに、保持部材62が柱状部442の径方向外側面に接してもよい。後者の場合、好ましくは、導電部材61は、成形体のような剛性を有する形態とされる。
つまり、導電部材61は、シャフト1及び柱状部442の一方と接していればよい。さらに、保持部材62は、シャフト1及び柱状部442の他方に固定されればよい。こうすれば、軸方向におけるシャフト壁部13及び柱状部442間に除電装置を配置しなくてもよいので、駆動装置100の軸方向サイズの増大を抑制できる。
また、図4Aの例示に限定されず、除電装置6は、環状でなくてもよい。たとえば、除電装置6は、図4Bに示すように直方体形状であってもよいし、回転軸J1を中心とする周方向に延びる弧状であってもよい。たとえば、周方向の一部の領域において、導電部材61が柱状部442の径方向外側面と接するとともに、保持部材62がシャフト1に固定される。或いは逆に、周方向の一部の領域において、導電部材61がシャフト1と接するとともに、保持部材62が柱状部442の径方向外側面に固定されてもよい。導電部材61が周方向の一部の領域においてシャフト1又は柱状部442と接することにより、シャフト1の1回転当たりの導電部材61の摺動面積をより小さくすることができる。従って、導電部材61とシャフト1又は柱状部442との接触部分で発生する摩耗粉を低減することができる。
また、除電装置6は、弾性部材63(図4B参照)をさらに有してもよい。弾性部材63は、圧縮された状態で保持部材62の内部に収容される。その弾性により、弾性部材63は、導電部材61をシャフト1又は柱状部442に向かって押す。弾性部材63には、スプリングコイル、板バネ、ゴムなどを採用できる。なお、図4Aでは弾性部材63が図示されていないが、図4Aの除電装置6は、図4Bと同様に、弾性部材63を有してもよい。但し、これらの例示は、除電装置6が弾性部材63を有さない構成を排除しない。
<1-7.回転検出器7>
回転検出器7は、ハウジング蓋部43の軸方向他方D2側に取り付けられる。回転検出器7は、第3モータベアリングホルダ431よりも軸方向他方D2に配置されて、シャフト1の回転角度を検出する。回転検出器7は、本実施形態ではレゾルバロータ及びレゾルバステータを有するレゾルバである。回転検出器7は、シャフト1に固定されるレゾルバロータ(図示省略)と、ハウジング4のハウジング蓋部43に固定されるレゾルバステータ(図示省略)と、を有する。レゾルバロータ及びレゾルバステータは環状である。レゾルバステータの内周面は、レゾルバロータの外周面と径方向に対向する。レゾルバステータは、ロータ21の回転時に定期的にレゾルバロータの回転角度位置を検出する。これにより、回転検出器7は、ロータ21の回転角度位置の情報を取得する。なお、本実施形態の例示に限定されず、回転検出器7は、レゾルバでなくてもよく、たとえばロータリーエンコーダなどであってもよい。
<1-8.第1シール部材81>
第1シール部材81は、シャフト筒部11内において除電装置6よりも軸方向他方D2に配置される。前述の如く、駆動装置100は、第1シール部材81をさらに備える。第1シール部材81は、回転軸J1を囲む環状である。本実施形態では、第1シール部材81は、柱状部442の径方向外側面に固定され、径方向外方に広がる(図2参照)。但し、この例示に限定されず、第1シール部材81は、シャフト筒部11の内周面に固定されるとともに径方向内方に広がってもよい。つまり、第1シール部材81は、シャフト筒部11の内周面と柱状部442の径方向外側面との一方に固定されればよく、径方向において上述の一方から他方に向かって広がればよい。
こうすれば、シャフト筒部11内の除電装置6よりも軸方向他方D2側の位置において、径方向に広がる第1シール部材81によって、シャフト筒部11の内周面と柱状部442の径方向外側面との隙間を覆うことができる。ここで、シャフト1の軸方向他方端部では、駆動装置100の各部を潤滑・冷却するための流体Fのたとえばミストがシャフト筒部11内に侵入することがある。このような流体Fの侵入があっても、第1シール部材81の軸方向他方D2側から軸方向一方D1側への流体Fの侵入を抑制又は防止できる。従って、除電装置6に流体Fがかかることを効果的に抑制又は防止できる。
本実施形態では、第1シール部材81は、固定部(符号省略)及びフランジ部(符号省略)を有するスリンガーである。スリンガーの固定部は、軸方向に延びる筒状である。フランジ部は、固定部から径方向に広がる板状であって、径方向におけるシャフト筒部11と柱状部442との隙間を覆う。但し、第1シール部材81は、この例示に限定されない。第1シール部材81には、オイルシール、メカニカルシール、パッキンなどが用いられてもよい。
<1-9.第2シール部材82>
第2シール部材82は、軸方向において第3モータベアリング4311と回転検出器7との間に配置される。前述の如く、駆動装置100は、第2シール部材82をさらに備える。第2シール部材82は、第3モータベアリングホルダ431と、回転検出器7が配置された空間403とを区画する。詳細には、第2シール部材82は、回転軸J1を囲む環状であり、シャフト1とハウジング蓋部43(言い換えると開口部4312の内周面)との隙間を覆う。こうすれば、第2シール部材82により、第3モータベアリング4311を潤滑する流体Fが回転検出器7にかかることを抑制又は防止できる。さらに、この流体Fが、シャフト1の軸方向他方端部からシャフト筒部11の軸方向他方端部が収容された空間403に侵入することを抑制又は防止できる。従って、この流体Fが、シャフト筒部11内の除電装置6にかかることも抑制又は防止できる。
本実施形態では、第2シール部材82は、開口部4312の軸方向他方端部において、その外部に配置される。但し、第2シール部材82の配置は、本実施形態の例示に限定されない。たとえば、第2シール部材82は、開口部4312の内部に配置されてもよい。また、好ましくは、第2シール部材82は、第2シャフト貫通孔102の径方向外端部よりも軸方向他方D2に配置される。こうすれば、第2シャフト貫通孔102から流出する流体Fが回転検出器7にかかることを抑制又は防止できる。但し、この例示は、第2シール部材82が第2シャフト貫通孔102の径方向外端部よりも軸方向一方D1に配置される構成を排除しない。
本実施形態では、第2シール部材82は、固定部(符号省略)及びフランジ部(符号省略)を有するスリンガーである。スリンガーの固定部は、軸方向に延びる筒状である。フランジ部は、固定部から径方向に広がる板状であって、径方向におけるシャフト筒部11とハウジング蓋部43(開口部4312の内周面)との隙間を覆う。但し、第2シール部材82は、この例示に限定されない。第2シール部材82には、オイルシール、メカニカルシール、パッキンなどが用いられてもよい。或いは、第2シール部材82は、第3モータベアリング4311の一部であってもよい。つまり、第3モータベアリング4311は、第2シール部材82を備えるシール型ボールベアリングであってもよい。
<2.第1変形例>
次に、図5を参照して、実施形態の第1変形例について説明する。図5は、第1変形例に係るシャフト除電構造を示す概念図である。なお、図5は、あくまで概念図であり、各部の配置および寸法は、実際の駆動装置100と厳密に同じであるとは限らない。また、図5は、図1の破線で囲まれた部分Aに対応する。以下では、上述の実施形態と異なる構成について説明する。また、上述の実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
第1変形例では、除電装置6aは、柱状部442と軸方向に接する。たとえば図5に示すように、除電装置6aは、シャフト壁部13に固定されるとともに、柱状部442の軸方向一方端部と接する。但し、図5の例示に限定されず、除電装置6aは、柱状部442の軸方向一方端部に固定されてもよく、さらにシャフト壁部13と接してもよい。つまり、除電装置6aは、シャフト壁部13と柱状部442の軸方向一方端部との一方に固定されればよく、シャフト壁部13と柱状部442の軸方向一方端部との他方と接すればよい。こうすれば、除電装置6a(特にその導電部材61)がシャフト筒部11の内周面と柱状部442の径方向外側面との一方と接する構成(図2参照)と比べて、除電装置6a(特にその導電部材61)の摺動面積を大幅に小さくすることができる。従って、たとえば、除電装置6a(特にその導電部材61)の摩耗粉の発生を抑制できる。
たとえば、第1変形例の除電装置6aは、導電部材61と、導電性の弾性部材63と、を有する。図5では、導電部材61は、柱状部442の軸方向一方端部と接する。弾性部材63は、シャフト壁部13に配置され、導電部材61を軸方向他方D2に向かって押す。或いは、図5の例示に限定されず、導電部材61は、シャフト壁部13と接してもよい。弾性部材63は、柱状部442の軸方向一方端部に配置されてよく、導電部材61を軸方向一方D1に向かって押してもよい。つまり、導電部材61は、柱状部442の軸方向一方端部とシャフト壁部13との一方と接すればよい。弾性部材63は、柱状部442の軸方向一方端部とシャフト壁部13との他方に配置されればよく、導電部材61を他方から一方に向かって押せばよい。
こうすれば、軸方向においてシャフト壁部13と柱状部442とが除電装置6を介して電気的に接続されるため、径方向における両者の電気的な接続を形成しなくてもよい。従って、除電装置6の径方向サイズをより小さくできるので、除電装置6をコンパクトに配置できる。
また、導電性の弾性部材63が導電部材61を押すことにより、たとえば導電部材61が摩耗しても、導電部材61は、柱状部442の軸方向一方端部とシャフト壁部13との一方と接触し続けることができる。従って、除電装置6を用いたシャフト1及びハウジング4間の除電機構を安定的に維持できる。
また、弾性部材63はシャフト壁部13及び柱状部442の他方に配置されるとともに、導電部材61は弾性部材63とシャフト壁部13及び柱状部442の一方との間に配置される。そのため、導電部材61を保持する保持部材62(たとえば図4B参照)を新たに配置しなくてもよい。従って、除電装置6の部品点数を削減できる。
好ましくは図5のように、シャフト壁部13は、第1凹部131を有する。第1凹部131は、シャフト壁部13の軸方向他方端面において軸方向一方D1に凹む。除電装置6の少なくとも軸方向一方D1側は、第1凹部131に収容される。たとえば、図5では、弾性部材63の全体、及び導電部材61の軸方向一方D1側が第1凹部131に収容される。但し、この例示に限定されず、第1凹部131には、弾性部材63のみ、又はその軸方向一方D1側のみが収容されてもよい。或いは、第1凹部131には、弾性部材63の全体、及び導電部材61の全体が収容されてもよい。また、弾性部材63が柱状部442に配置されて導電部材61がシャフト壁部13に接する場合、第1凹部131には、導電部材61のみ、又はその少なくとも軸方向一方D1側のみが収容されてもよい。或いは、第1凹部131には、導電部材61の全体、及び弾性部材63の少なくとも軸方向一方D1側が収容されてもよい。さらに、第1凹部131には、柱状部442の軸方向一方端部が収容されてもよい。こうすれば、導電部材61及び/又は弾性部材63を保持する部材として、第1凹部131を用いることができる。そのため、シャフト1が回転する際にシャフト1に径方向への振動などが生じても、除電装置6は、シャフト壁部13及び柱状部442間の電気的な接続を安定的に維持できる。なお、図5の例示は、シャフト壁部13に第1凹部131が配置されない構成を排除しない。
<3.第2変形例>
次に、図6を参照して、実施形態の第2変形例について説明する。図6は、第2変形例に係るシャフト除電構造を示す概念図である。なお、図6は、あくまで概念図であり、各部の配置および寸法は、実際の駆動装置100と厳密に同じであるとは限らない。また、図6は、図1の破線で囲まれた部分Aに対応する。
第2変形例では、柱状部442の軸方向一方端部に、第2凹部4421が配置される。これ以外は、第1変形例と同様である。以下では、上述の第1変形例と異なる構成について説明する。また、上述の実施形態及び第1変形例と同様の構成要素には同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
第2変形例では図6のように、柱状部442は、第2凹部4421を有する。第2凹部4421は、柱状部442の軸方向一方端部において軸方向他方D2に凹む。除電装置6bの少なくとも軸方向他方D2側は、第2凹部4421に収容される。たとえば、図6では、導電部材61の軸方向他方D2側のみが第2凹部4421に収容される。但し、この例示に限定されず、第2凹部4421には、導電部材61の全体が収容されてもよい。さらに、第2凹部4421には、弾性部材63、又はその軸方向他方D2側が収容されてもよい。また、第2変形例において、弾性部材63が柱状部442に配置され、導電部材61がシャフト壁部13に接してもよい。この場合、第2凹部4421には、弾性部材63の少なくとも軸方向他方D2側のみが収容されてもよい。又は、第2凹部4421には、弾性部材63の全体、及び導電部材61の少なくとも軸方向他方D2側が収容されてもよい。こうすれば、導電部材61及び/又は弾性部材63を保持する部材として、第2凹部4421を用いることができる。そのため、シャフト1の回転及び径方向への振動などが生じても、除電装置6bは、シャフト壁部13及び柱状部442間の電気的な接続を安定的に維持できる。
なお、図6では、第1変形例の第1凹部131に代えて、第2凹部4421が配置される。但し、図6の例示に限定されず、第2変形例において、第1凹部131及び第2凹部4421の両方が配置されてもよい。
<4.その他>
以上、本発明の実施形態を説明した。なお、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されない。本発明は、発明の主旨を逸脱しない範囲で上述の実施形態に種々の変更を加えて実施することができる。また、上述の実施形態で説明した事項は、矛盾が生じない範囲で適宜任意に組み合わせることができる。
本発明は、回転可能なシャフトを接地する装置に有用である。また、本発明は、車両に搭載される駆動装置に有用であるが、車載以外の用途に用いられる駆動装置にも有用である。
100・・・駆動装置、200・・・バッテリ、300・・・車両、1・・・シャフト、101・・・第1シャフト貫通孔、102・・・第2シャフト貫通孔、11・・・シャフト筒部、111・・・流入口、12・・・中空部、13・・・シャフト壁部、131・・・第1凹部、2・・・モータ部、21・・・ロータ、211・・・ロータコア、2111・・・ロータ貫通孔、212・・・マグネット、22・・・ステータ、221・・・ステータコア、222・・・コイル部、2221・・・コイルエンド、3・・・ギヤ部、31・・・減速装置、311・・・メインドライブギヤ、312・・・中間ドリブンギヤ、313・・・ファイナルドライブギヤ、314・・・中間シャフト、32・・・差動装置、321・・・リングギヤ、4・・・ハウジング、401・・・モータ収容空間、402・・・ギヤ部収容空間、403・・・空間、41・・・第1ハウジング筒部、42・・・側板部、4201・・・側板貫通孔、4202・・・第1駆動シャフト貫通孔、421・・・第1モータベアリングホルダ、4211・・・第1モータベアリングベアリング、422・・・第2モータベアリングホルダ、4221・・・第2モータベアリング、423・・・第1中間ベアリングホルダ、4231・・・第1中間ベアリング、424・・・第1出力ベアリングホルダ、4241・・・第1出力ベアリング、43・・・ハウジング蓋部、431・・・第3モータベアリングホルダ、4311・・・第3モータベアリング、4312・・・開口部、432・・・検出器ホルダ、44・・・カバー部材、441・・・プレート部、442・・・柱状部、4421・・・第2凹部、45・・・第2ハウジング筒部、46・・・ギヤ蓋部、460・・・第2駆動シャフト貫通孔、461・・・第4モータベアリングホルダ、4611・・・第4モータベアリング、462・・・第2中間ベアリングホルダ、4621・・・第2中間ベアリング、463・・・第2出力ベアリングホルダ、4631・・・第2出力ベアリング、464・・・受け皿部、465・・・流路、5・・・液循環部、51・・・配管部、52・・・ポンプ、53・・・クーラユニット、54・・・流体リザーバ、6,6a,6b・・・除電装置、61・・・導電部材、62・・・保持部材、63・・・弾性部材、7・・・回転検出器、81・・・第1シール部材、82・・・第2シール部材、F・・・流体、P・・・液貯留部、Ds,Ds1,Ds2・・・駆動シャフト、J1・・・回転軸、J2・・・中間軸、J3・・・駆動軸

Claims (13)

  1. 回転軸に沿って軸方向に延びるシャフトと、
    前記シャフトに固定され、前記回転軸を中心として回転可能なロータと、
    前記ロータと径方向に隙間を空けて対向するステータと、
    前記ロータ及び前記ステータを収容するハウジングと、
    前記シャフトと前記ハウジングとを電気的に接続する除電装置と、
    を備え、
    前記シャフトは、
    前記回転軸を囲む筒状のシャフト筒部と、
    前記シャフト筒部の内部に配置されて径方向に広がるシャフト壁部と、
    を有し、
    前記シャフト壁部の径方向外端部は、前記シャフト筒部の内側面に接続され、
    前記ハウジングは、軸方向一方に延びる柱状部を有し、
    前記除電装置、及び前記柱状部の軸方向一方側は、前記シャフト筒部内において前記シャフト壁部よりも軸方向他方に配置され、
    前記除電装置は、前記柱状部と、前記シャフト筒部の内周面と前記シャフト壁部の軸方向他方端面との少なくとも一方と、に接する、駆動装置。
  2. 前記除電装置は、前記回転軸を囲む環状であって、前記シャフト筒部の内周面に嵌まる、請求項1に記載の駆動装置。
  3. 前記除電装置は、導電部材と、前記導電部材を保持する導電性の保持部材と、を有し、
    前記導電部材は、前記シャフト及び前記柱状部の一方と接し、
    前記保持部材は、前記シャフト及び前記柱状部の他方に固定される、請求項1又は請求項2に記載の駆動装置。
  4. 前記除電装置は、
    前記シャフト壁部と前記柱状部の軸方向一方端部との一方に固定され、
    前記シャフト壁部と前記柱状部の軸方向一方端部との他方と接する、請求項1に記載の駆動装置。
  5. 前記除電装置は、導電部材と、導電性の弾性部材と、を有し、
    前記導電部材は、前記柱状部の軸方向一方端部と前記シャフト壁部との一方と接し、
    前記弾性部材は、前記柱状部の軸方向一方端部と前記シャフト壁部との他方に配置されて、前記導電部材を前記他方から前記一方に向かって押す、請求項4に記載の駆動装置。
  6. 前記シャフト壁部は、前記シャフト壁部の軸方向他方端面において軸方向一方に凹む第1凹部を有し、
    前記除電装置の少なくとも軸方向一方側は、前記第1凹部に収容される、請求項5に記載の駆動装置。
  7. 前記柱状部は、前記柱状部の軸方向一方端部において軸方向他方に凹む第2凹部を有し、
    前記除電装置の少なくとも軸方向他方側は、前記第2凹部に収容される、請求項5に記載の駆動装置。
  8. 前記シャフトは、前記シャフト筒部内において前記除電装置よりも軸方向他方に配置される第1シール部材をさらに有し、
    前記第1シール部材は、前記シャフト筒部の内周面と前記柱状部の径方向外側面との一方に固定され、径方向において前記一方から他方に向かって広がる、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の駆動装置。
  9. 前記シャフトを回転可能に支持するベアリングと、
    前記ベアリングを保持するベアリングホルダと、
    をさらに備え、
    前記シャフトは、径方向、又は、径方向及び軸方向と斜めに交差する方向に前記シャフト筒部を貫通するシャフト貫通孔をさらに有し、
    前記シャフト貫通孔の径方向外端部は、前記ベアリングホルダに繋がり、
    前記シャフト貫通孔の径方向内端部は、前記シャフト壁部よりも軸方向一方に配置される、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の駆動装置。
  10. 前記ベアリングホルダは、前記シャフトが挿通される開口部を有し、
    前記シャフト壁部の軸方向一方端部は、前記開口部の軸方向他方端部と同じ軸方向位置、又は、前記開口部の軸方向他方端部よりも軸方向一方に配置される、請求項9に記載の駆動装置。
  11. 前記シャフト貫通孔の径方向外端部は、前記開口部の軸方向他方端部よりも軸方向一方に配置される、請求項10に記載の駆動装置。
  12. 前記ベアリングホルダよりも軸方向他方に配置されて、前記シャフトの回転角度を検出する回転検出器と、
    軸方向において前記ベアリングと前記回転検出器との間に配置されて、前記ベアリングホルダと前記回転検出器が配置された空間とを区画する第2シール部材と、
    をさらに備える、請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の駆動装置。
  13. 請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の駆動装置を有する車両。
JP2021108483A 2021-06-30 2021-06-30 駆動装置、車両 Pending JP2023006085A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021108483A JP2023006085A (ja) 2021-06-30 2021-06-30 駆動装置、車両
CN202210734840.5A CN115549346A (zh) 2021-06-30 2022-06-27 驱动装置、车辆
US17/852,367 US20230007761A1 (en) 2021-06-30 2022-06-29 Drive device and vehicle
DE102022116211.7A DE102022116211A1 (de) 2021-06-30 2022-06-29 Antriebsvorrichtung und Fahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021108483A JP2023006085A (ja) 2021-06-30 2021-06-30 駆動装置、車両

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023006085A true JP2023006085A (ja) 2023-01-18

Family

ID=84492866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021108483A Pending JP2023006085A (ja) 2021-06-30 2021-06-30 駆動装置、車両

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230007761A1 (ja)
JP (1) JP2023006085A (ja)
CN (1) CN115549346A (ja)
DE (1) DE102022116211A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022136835A (ja) * 2021-03-08 2022-09-21 日本電産株式会社 回転電機、および駆動装置
JP2023048350A (ja) * 2021-09-28 2023-04-07 日本電産株式会社 モータ、駆動装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7193836B2 (en) 2003-03-17 2007-03-20 Illinois Tool Works Inc Grounding brush for mitigating electrical current on motor shafts

Also Published As

Publication number Publication date
US20230007761A1 (en) 2023-01-05
DE102022116211A1 (de) 2023-01-05
CN115549346A (zh) 2022-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2023006084A (ja) 駆動装置、車両
US11990817B2 (en) Motor and drive device
JP7517044B2 (ja) 動力伝達装置およびモータユニット
US20230007761A1 (en) Drive device and vehicle
JP2023006087A (ja) 駆動装置、車両
JP7537267B2 (ja) 動力伝達装置、モータユニット、及び車両
JP2022129781A (ja) モータ
JP2023042979A (ja) 駆動装置
US11990821B2 (en) Motor
KR20230040275A (ko) 구동 장치
US20230088074A1 (en) Drive apparatus and vehicle
US11784531B2 (en) Motor having an electrical discharging device and cover member
CN115882652A (zh) 马达、驱动装置
US20220393546A1 (en) Motor unit and method for manufacturing motor unit
CN115549345A (zh) 马达单元
TWI857345B (zh) 驅動裝置
JP2022130272A (ja) モータ
TWI814089B (zh) 馬達單元
JP2023040997A (ja) 駆動装置、車両
JP2022147729A (ja) モータ
WO2023149551A1 (ja) 駆動装置
JP2022012040A (ja) モータユニット