JP2023028863A - 駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ハウジングの剛性を高めつつ小型化を図ることができる駆動装置を提供する。【解決手段】動力伝達機構は、第1軸線J1を中心として回転する第1シャフトと、第2軸線J2を中心として回転する第2シャフトと、第3軸線J3を中心として回転する第3シャフトと、を有する。ハウジングは、動力伝達機構と対向する対向面を有する。対向面は、第1シャフトを保持する第1保持部と、第2シャフトを保持する第2保持部と、第3シャフトを保持する第3保持部と、を有する。軸方向から見て、第1軸線と第2軸線とを結ぶ第1仮想線と、第2軸線と第3軸線とを結ぶ第2仮想線と、を想定する。第2保持部は、第2ベアリングを囲む筒状の第2保持筒部と、第2保持筒部から径方向外側に延び出る補強ブロック部と、を有する。補強ブロック部は、第1仮想線を境界として第3軸線の反対側、かつ第2仮想線を境界として第1軸線の反対側の領域である補強領域に位置する。【選択図】図2
Description
本発明は、駆動装置に関する。
モータと、モータの動力を伝達する複数のギヤと、モータおよびギヤを収容するハウジングと、を備える駆動装置が知られている。このような駆動装置において、互いに噛み合うギヤ同士には、互いに離れる方向の応力が作用する。ギヤを収容するハウジングは、ギヤに作用する応力を受け止めるために、ギヤを支持する軸受の周囲に補強用のリブが配置される(例えば、特許文献1参照)。
従来のハウジングでは、ギヤの軸受に作用する応力に応じてリブを大きくする必要があった。そのため、ハウジングの強度を確保しようとすると、駆動装置が大型化するという問題があった。
本発明の一つの態様は、上記問題点に鑑みて、ハウジングの剛性を高めつつ小型化を図ることができる駆動装置を提供することを目的の一つとする。
本発明の一つの態様の駆動装置は、第1軸線を中心として回転するロータを有するモータと、前記モータの動力を伝達する動力伝達機構と、前記モータおよび前記動力伝達機構を内部に収容するハウジングと、を備える。前記動力伝達機構は、前記第1軸線を中心として回転する第1シャフトと、前記第1軸線と平行な第2軸線を中心として回転する第2シャフトと、前記第1軸線と平行な第3軸線を中心として回転する第3シャフトと、前記第1シャフト、前記第2シャフト、および前記第3シャフトの外周面に設けられ前記第1シャフト、前記第2シャフト、前記第3シャフトの順で前記モータの動力を伝達する複数のギヤと、を有する。前記ハウジングの前記動力伝達機構と対向する対向面は、第1ベアリングを介して前記第1シャフトを保持する第1保持部と、第2ベアリングを介して前記第2シャフトを保持する第2保持部と、第3ベアリングを介して前記第3シャフトを保持する第3保持部と、を有する。軸方向から見て、前記第1軸線と前記第2軸線とを結ぶ第1仮想線と、前記第2軸線と前記第3軸線とを結ぶ第2仮想線と、を想定する。前記第2保持部は、前記第2ベアリングを囲む筒状の第2保持筒部と、前記第2保持筒部から径方向外側に延び出る補強ブロック部と、を有する。前記補強ブロック部は、前記第1仮想線と前記第2仮想線とによって区画される前記対向面の4つの領域のうち、前記第1仮想線を境界として前記第3軸線の反対側、かつ前記第2仮想線を境界として前記第1軸線の反対側の領域である補強領域に位置する。
本発明の1つの態様によれば、ハウジングの剛性を高めつつ小型化を図ることができる駆動装置が提供される。
以下の説明では、駆動装置1が水平な路面上に位置する車両に搭載された場合の位置関係を基に、重力方向を規定して説明する。また、図面においては、適宜3次元直交座標系としてXYZ座標系を示す。
XYZ座標系において、Z軸方向は、鉛直方向(すなわち上下方向)を示し、+Z方向が上側(重力方向の反対側)であり、-Z方向が下側(重力方向)である。
また、X軸方向は、Z軸方向と直交する方向であって駆動装置1が搭載される車両の前後方向を示し、+X方向が車両前方であり、-X方向が車両後方である。ただし、+X方向が車両後方であり、-X方向が車両前方となることもありうる。Y軸方向は、X軸方向とZ軸方向との両方と直交する方向であって、車両の幅方向(左右方向)を示す。
また、X軸方向は、Z軸方向と直交する方向であって駆動装置1が搭載される車両の前後方向を示し、+X方向が車両前方であり、-X方向が車両後方である。ただし、+X方向が車両後方であり、-X方向が車両前方となることもありうる。Y軸方向は、X軸方向とZ軸方向との両方と直交する方向であって、車両の幅方向(左右方向)を示す。
以下の説明において特に断りのない限り、モータ2の第1軸線J1に平行な方向(Y軸方向)を単に「軸方向」と呼び、第1軸線J1を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、第1軸線J1を中心とする周方向、すなわち、第1軸線J1の軸周りを単に「周方向」と呼ぶ。ただし、上記の「平行な方向」は、略平行な方向も含む。
<駆動装置>
図1は、本実施形態の駆動装置1の概念図である。
本実施形態の駆動装置1は、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHV)、電気自動車(EV)等、モータを動力源とする車両に搭載され、その動力源として使用される。
図1は、本実施形態の駆動装置1の概念図である。
本実施形態の駆動装置1は、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHV)、電気自動車(EV)等、モータを動力源とする車両に搭載され、その動力源として使用される。
駆動装置1は、モータ2と、動力伝達機構3と、ハウジング6と、ハウジング6内に収容されるオイルOと、クーラ9と、ポンプ10と、複数のベアリング71、72、73、74、75、76、77、78と、パークロック機構7と、を備える。
<ハウジング>
ハウジング6は、第1軸線J1と直交する平面に沿って延びるギヤカバー壁部6a、隔壁6b、およびモータカバー壁部6cと、動力伝達機構3を径方向外側から囲むギヤ周壁部6gと、モータ2を径方向外側から囲むモータ周壁部6mと、を有する。ギヤカバー壁部6aと隔壁6bとギヤ周壁部6gとに囲まれる空間には、動力伝達機構3が配置される。また、モータカバー壁部6cと隔壁6bとギヤ周壁部6gとに囲まれる空間には、モータ2が配置される。すなわち、ハウジング6は、モータ2を内部に収容するモータ収容部60と、動力伝達機構3を内部に収容するギヤ収容部62と、を有する。
ハウジング6は、第1軸線J1と直交する平面に沿って延びるギヤカバー壁部6a、隔壁6b、およびモータカバー壁部6cと、動力伝達機構3を径方向外側から囲むギヤ周壁部6gと、モータ2を径方向外側から囲むモータ周壁部6mと、を有する。ギヤカバー壁部6aと隔壁6bとギヤ周壁部6gとに囲まれる空間には、動力伝達機構3が配置される。また、モータカバー壁部6cと隔壁6bとギヤ周壁部6gとに囲まれる空間には、モータ2が配置される。すなわち、ハウジング6は、モータ2を内部に収容するモータ収容部60と、動力伝達機構3を内部に収容するギヤ収容部62と、を有する。
ギヤカバー壁部6aは、動力伝達機構3の軸方向他方側(-Y側)に配置される。モータカバー壁部6cは、モータ2の軸方向一方側(+Y側)に配置される。
隔壁6bは、モータ収容部60の内部空間とギヤ収容部62の内部空間とを区画する。なお、隔壁6bの一部は、モータ収容部60に対して径方向外側に延び出ており、モータ収容部60の内部空間とギヤ収容部62の内部空間とを区画する領域より外側に配置される。
隔壁6bには、シャフト通過孔6pと隔壁開口6qとが設けられる。シャフト通過孔6pおよび隔壁開口6qは、モータ収容部60とギヤ収容部62との内部空間同士を連通させる。シャフト通過孔6pには、第1シャフト21が挿通される。
ギヤ周壁部6gは、軸方向に沿って延びる。ギヤ周壁部6gは、ギヤカバー壁部6aと隔壁6bとを繋ぐ。ギヤ周壁部6gは、後述する第1軸線J1、第2軸線J2、および第3軸線J3の径方向外側から動力伝達機構3を囲む。
モータ周壁部6mは、第1軸線J1を中心として軸方向に沿って延びる筒状である。モータ周壁部6mは、隔壁6bとモータカバー壁部6cとを繋ぐ。モータ周壁部6mは、第1軸線J1の径方向外側からモータ2を囲む。
ギヤ収容部62の内部には、オイルOが溜るオイル溜りPおよびリザーバ93が配置される。オイル溜りPには、動力伝達機構3の一部のギヤ(本実施形態では第2ギヤ42)が浸かる。オイル溜りPに溜るオイルOは、動力伝達機構3の動作によってかき上げられる。かき上げられたオイルOの一部は、リザーバ93に供給される。オイルOは、リザーバ93から第1シャフト21の内部に供給される。
<モータ>
モータ2は、水平方向に延びる第1軸線J1を中心として回転するロータ20と、ロータ20の径方向外側に位置するステータ30と、を備える。モータ2は、ステータ30の内側にロータ20が配置されるインナーロータ型モータである。ロータ20は、ロータコア24と、図示しないロータマグネットと、を有する。
モータ2は、水平方向に延びる第1軸線J1を中心として回転するロータ20と、ロータ20の径方向外側に位置するステータ30と、を備える。モータ2は、ステータ30の内側にロータ20が配置されるインナーロータ型モータである。ロータ20は、ロータコア24と、図示しないロータマグネットと、を有する。
ステータ30は、ロータ20を径方向外側から囲む。ステータ30は、ステータコア32と、コイル31と、ステータコア32とコイル31との間に介在するインシュレータ(図示略)とを有する。ステータ30は、モータ収容部60に保持される。
<動力伝達機構>
動力伝達機構3は、モータ2の動力を伝達して出力シャフト55に出力する。動力伝達機構3は、減速装置4と差動装置5とを有する。モータ2から出力されるトルクは、減速装置4を介して差動装置5に伝達される。減速装置4は、各ギヤの軸芯が平行に配置される平行軸歯車タイプの減速機である。差動装置5は、車両の旋回時に、左右の車輪の速度差を吸収しつつ左右両輪に同トルクを伝達する。
動力伝達機構3は、モータ2の動力を伝達して出力シャフト55に出力する。動力伝達機構3は、減速装置4と差動装置5とを有する。モータ2から出力されるトルクは、減速装置4を介して差動装置5に伝達される。減速装置4は、各ギヤの軸芯が平行に配置される平行軸歯車タイプの減速機である。差動装置5は、車両の旋回時に、左右の車輪の速度差を吸収しつつ左右両輪に同トルクを伝達する。
動力伝達機構3は、第1シャフト21、第2シャフト45、第1ギヤ41、第2ギヤ42、および第3ギヤ43を有する。差動装置5は、リングギヤ51、デフケース50、およびデフケース50の内部に配置される差動機構部50cを有する。すなわち、動力伝達機構3は、第1シャフト21と第2シャフト45と複数のギヤ41、42、43、51と、デフケース50と、差動機構部50cと、を有する。
第1シャフト21は、水平方向かつ車両の幅方向に延びる第1軸線J1を中心として回転する。第1シャフト21は、内部に中空部を有する中空シャフトである。第1シャフト21は、モータ収容部60とギヤ収容部62との間に跨って延びる。第1シャフト21は、モータ収容部60の内部においてロータ20に接続される。また、第1シャフト21は、ギヤ収容部62の内部で第1ギヤ41に接続される。
第1ギヤ41は、第1シャフト21の外周面に設けられる。第1ギヤ41は、第1シャフト21とともに第1軸線J1周りに回転する。第2シャフト45は、第1軸線J1と平行な第2軸線J2を中心として回転する。第2ギヤ42と第3ギヤ43とは、軸方向に並んで配置される。第2ギヤ42および第3ギヤ43は、第2シャフト45の外周面に設けられる。第2ギヤ42および第3ギヤ43は、第2シャフト45を介して接続される。第2ギヤ42および第3ギヤ43は、第2軸線J2を中心として回転する。第2ギヤ42は、第1ギヤ41と噛み合う。第3ギヤ43は、差動装置5のリングギヤ51と噛み合う。
また、第2シャフト45の外周面には、パークロックギヤ7aが設けられる。パークロックギヤ7aは、パークロック機構7の一部である。パークロックギヤ7aは、第2シャフト45、第2ギヤ42、および第3ギヤ43とともに第2軸線J2周りを回転する。
リングギヤ51は、第1軸線J1と平行な第3軸線J3を中心として回転する。リングギヤ51には、モータ2から出力されるトルクが減速装置4を介して伝えられる。リングギヤ51は、デフケース50に固定される。
デフケース50は、内部に差動機構部50cを収容するケース部50bと、ケース部50bに対して軸方向一方側および他方側にそれぞれ突出するシャフト部(第3シャフト)50aと、を有する。シャフト部50aは、第3軸線J3を中心として軸方向に沿って延びる筒状である。リングギヤ51は、シャフト部50aの外周面に設けられる。シャフト部50aは、第3軸線J3を中心としてリングギヤ51とともに回転する。
一対の出力シャフト55は、差動装置5に接続される。一対の出力シャフト55は、差動装置5のデフケース50から軸方向一方側および他方側に突出する。出力シャフト55は、デフケース50のシャフト部50aの内側に配置される。出力シャフト55は、シャフト部50aの内周面に、図示略のベアリングを介して回転可能に支持される。
モータ2から出力されるトルクは、モータ2の第1シャフト21、第1ギヤ41、第2ギヤ42、第2シャフト45および第3ギヤ43を介して差動装置5のリングギヤ51に伝達され、差動装置5の差動機構部50cを介して出力シャフト55に出力される。動力伝達機構3の複数のギヤ(41、42、43、51)は、第1シャフト21、第2シャフト45、シャフト部50aの順で前記モータの動力を伝達する。
<ベアリング>
複数のベアリング71、72、73、74、75、76、77、78は、ハウジング6に保持され、それぞれ、第1シャフト21、第2シャフト45、およびシャフト部50aの何れかを回転可能に支持する。
複数のベアリング71、72、73、74、75、76、77、78は、ハウジング6に保持され、それぞれ、第1シャフト21、第2シャフト45、およびシャフト部50aの何れかを回転可能に支持する。
第1シャフト21は、4つのベアリング(第1ベアリング71、第4ベアリング74、第7ベアリング77、および第8ベアリング78)に支持される。第1ベアリング71および第7ベアリング77は、隔壁6bに設けられたシャフト通過孔6pの内部に配置され、隔壁6bに保持される。第4ベアリング74は、ギヤカバー壁部6aに保持される。第8ベアリング78は、モータカバー壁部6cに保持される。
第2シャフト45は、第2ベアリング72および第5ベアリング75に支持される。第2ベアリング72は、隔壁6bに保持される。第5ベアリング75は、ギヤカバー壁部6aに保持される。
シャフト部50aは、第3ベアリング73および第6ベアリング76に支持される。第3ベアリング73は、隔壁6bに保持される。第6ベアリング76は、ギヤカバー壁部6aに保持される。
<油路>
オイルOは、ハウジング6に設けられた油路90内を循環する。油路90は、オイル溜りPからオイルOをモータ2に供給するオイルOの経路である。油路90は、オイルOを循環させモータ2を冷却する。
オイルOは、ハウジング6に設けられた油路90内を循環する。油路90は、オイル溜りPからオイルOをモータ2に供給するオイルOの経路である。油路90は、オイルOを循環させモータ2を冷却する。
オイルOは、減速装置4および差動装置5の潤滑用として使用される。また、オイルOは、モータ2の冷却用として使用される。オイルOは、ギヤ収容部62下部のオイル溜りPに溜る。オイルOは、潤滑油および冷却油の機能を奏するため、粘度の低いオートマチックトランスミッション用潤滑油(ATF:Automatic Transmission Fluid)と同等のオイルを用いることが好ましい。
油路90には、ポンプ10およびクーラ9が設けられる。ポンプ10は、オイル溜りPからオイルOを吸い上げ、クーラ9に供給する。クーラ9は、通過するオイルOを冷却する。ポンプ10は、ハウジング6の隔壁6bに固定される。一方で、クーラ9は、モータ周壁部6mに固定される。
油路90は、モータ2の下側のオイル溜りPからモータ2を経て、再びモータ2の下側のオイル溜りPに導くオイルOの経路である。油路90は、モータ2の内部を通る第1の油路91と、モータ2の外部を通る第2の油路92と、を有する。オイルOは、第1の油路91および第2の油路92において、モータ2を内部および外部から冷却する。
第1の油路91において、オイルOは、オイル溜りPから第2ギヤ42によりかき上げられてロータ20の内部に導かれる。オイルOは、ロータ20からコイル31に向かって噴射され、ステータ30を冷却する。ステータ30を冷却したオイルOは、モータ収容部60の下部領域を経由してギヤ収容部62のオイル溜まりPに移動する。
第2の油路92において、オイルOは、ポンプ10によってオイル溜りPから汲み上げられる。オイルOは、クーラ9を経由してモータ2の上部に汲み上げられ、モータ2の上側からモータ2に供給される。モータ2を冷却したオイルOは、モータ収容部60の下部領域を経由してギヤ収容部62のオイル溜まりPに移動する。
<隔壁>
次に、隔壁6bの構造について具体的に説明する。隔壁6bは、軸方向他方側(-Y側)を向く対向面6fを有する。すなわち、ハウジング6は、対向面6fを有する。ハウジング6の対向面6fは、動力伝達機構3と対向する。対向面6fは、第1ベアリング71を介して第1シャフト21を保持する第1保持部81と、第2ベアリング72を介して第2シャフト45を保持する第2保持部82と、第3ベアリング73を介してシャフト部50aを保持する第3保持部83と、を有する。
次に、隔壁6bの構造について具体的に説明する。隔壁6bは、軸方向他方側(-Y側)を向く対向面6fを有する。すなわち、ハウジング6は、対向面6fを有する。ハウジング6の対向面6fは、動力伝達機構3と対向する。対向面6fは、第1ベアリング71を介して第1シャフト21を保持する第1保持部81と、第2ベアリング72を介して第2シャフト45を保持する第2保持部82と、第3ベアリング73を介してシャフト部50aを保持する第3保持部83と、を有する。
図2は、隔壁6bの対向面6fの正面図である。図3は、隔壁6bを斜め下方からの見た斜視図である。
第1保持部81は、図2に示すように、第1軸線J1を中心とする筒状の第1保持筒部81aと、第1保持筒部81aの軸方向一方側(+Y側)の端部から径方向内側に延びる第1保持底部81fと、を有する。第1保持筒部81aは、第1ベアリング71を径方向外側から囲む。第1保持底部81fは、第1ベアリング71を軸方向一方側から支持する。
第2保持部82は、第2軸線J2を中心とする筒状の第2保持筒部82aと、第2保持筒部82aの軸方向一方側(+Y側)の端部から径方向内側に延びる第2保持底部82fと、第2保持筒部82aから径方向外側に延び出る補強ブロック部82bと、を有する。第2保持筒部82aは、第2ベアリング72を径方向外側から囲む。第2保持筒部82aは、第1保持筒部81aに繋がっている。第2保持底部82fは、第2ベアリング72を軸方向一方側から支持する。補強ブロック部82bは、第2保持筒部82aを補強する。補強ブロック部82bの構成については、後段で詳細に説明する。
第3保持部83は、第3軸線J3を中心とする筒状の第3保持筒部83aと、第3保持筒部83aの軸方向一方側(+Y側)の端部から径方向内側に延びる第3保持底部83fと、を有する。第3保持筒部83aは、第3ベアリング73を径方向外側から囲む。第3保持底部83fは、第3ベアリング73を軸方向一方側から支持する。
図1に示すように、対向面6fには、第1仮想線L1と第2仮想線L2とが想定される。対向面6fを軸方向から見て、第1仮想線L1は第1軸線J1と第2軸線とを結ぶ仮想的な直線であり、第2仮想線L2は第2軸線J2と第3軸線J3とを結ぶ仮想的な直線である。第1仮想線L1と第2仮想線L2とは、第2軸線J2において互いに交差する。第1仮想線L1と第2仮想線L2とは、対向面6fを第1領域(補強領域)A1、第2領域A2、第3領域A3、および第4領域A4の4つの領域に区画する。
第1領域A1は、第1仮想線L1を境界として第3軸線J3の反対側、かつ第2仮想線L2を境界として第1軸線J1の反対側の領域である。第2領域A2は、第1仮想線L1を境界として第3軸線J3側、かつ第2仮想線L2を境界として第1軸線J1の反対側の領域である。第3領域A3は、第1仮想線L1を境界として第3軸線J3側、かつ第2仮想線L2を境界として第1軸線J1側の領域である。第4領域A4は、第1仮想線L1を境界として第3軸線J3の反対側、かつ第2仮想線L2を境界として第1軸線J1側の領域である。
動力伝達機構3における動力伝達経路において、モータ2のトルクは、第1シャフト21から第2シャフト45に伝わり、さらに第2シャフト45からシャフト部50aに伝わる。動力伝達時に、第1シャフト21および第2シャフト45には、第1仮想線L1に沿う方向の互いに離間する力が加わる。同様に、動力伝達時に、第2シャフト45およびシャフト部50aには、第2仮想線L2に沿う方向の互いに離間する力が加わる。したがって、第2シャフト45には、第1軸線J1から離間する方向の力と、第3軸線J3から離間する方向の力が付与される。第2ベアリング72を介して第2シャフト45を回転可能に支持する第2保持部82は、第1シャフト21側からの力と、シャフト部50a側からの力と、の合力を受ける。第1シャフト21およびシャフト部50aからの合力は、第1領域A1側に向かって第2保持部82に付与される。
本実施形態によれば、補強ブロック部82bは、第1領域A1に位置する。このため、補強ブロック部82bは、第2保持部82に付与される第1シャフト21およびシャフト部50aからの合力に対し第2保持筒部82aを効果的に補強する。これにより、駆動装置1の駆動時に第2保持筒部82aに損傷が生じることを抑制する。さらに、補強ブロック部82bは、第1シャフト21およびシャフト部50aからの合力に対して第2保持部82の剛性を高める。これにより、第2保持筒部82aに振動が生じることを抑制し、第2保持筒部82aにおける第2シャフト45の支持を安定させることができる。
本実施形態の第2保持部82によれば、補強ブロック部82bが周方向の一部にのみ設けられる。補強ブロック部82bは、第2保持部82において、強度および剛性が必要な箇所に局所的に設けられる。このため、第2保持部82の周囲に第2保持筒部82aを補強するリブを周方向に均一に配置する場合と比較して、ハウジング6の内部空間を広く確保しやすく、結果的に駆動装置1の小型化を図ることができる。
なお、補強ブロック部82bは、周方向の中央部が第1領域A1に配置されていれば、一部が第2領域A2および第4領域側の一方又は両方に、はみ出して配置されていても上述の効果を得ることができる。しかしながら、本実施形態のように補強ブロック部82bの全体が第1領域A1のみに配置される場合には、補強ブロック部82bを小型化しハウジング6の内部空間を確保しつつ第2保持筒部82aを補強することができ、より好ましい。
本実施形態の補強ブロック部82bには、少なくとも一つの凹部82cが設けられる。凹部82cは、補強ブロック部82bの軸方向他方側(-Y側)を向く面から軸方向一方側(+Y側)に凹む。補強ブロック部82bに凹部82cが設けられることで、第2保持筒部82aの補強効果を確保しつつハウジング6の軽量化を図ることができる。
本実施形態において、補強ブロック部82bには、複数の凹部82cが設けられる。複数の凹部82cは、第2軸線J2の周方向に沿って並ぶ。周方向に隣り合う凹部82cは、区画壁82dによって区画される。複数の凹部82cが周方向に並ぶため、区画壁82dは、第2軸線J2の径方向に沿って延びる。このため、区画壁82dが第1シャフト21およびシャフト部50aからの合力を受けることができ、第2保持筒部82aの強度および確保し易い。
図4は、図1のIV-IV線に沿うハウジング6の断面図である。
本実施形態において、第2保持筒部82aの軸方向の先端面と補強ブロック部82bの軸方向の先端面とが、同一平面に配置される。本実施形態によれば、補強ブロック部82bの補強効果を高めて、第2保持部82の強度および剛性を高めることができる。
本実施形態において、第2保持筒部82aの軸方向の先端面と補強ブロック部82bの軸方向の先端面とが、同一平面に配置される。本実施形態によれば、補強ブロック部82bの補強効果を高めて、第2保持部82の強度および剛性を高めることができる。
補強ブロック部82bの第2軸線J2の径方向外側の端部とギヤ周壁部6gとの間には、隙間Gが設けられる。本実施形態によれば、補強ブロック部82bとギヤ周壁部6gとの間の隙間Gに部材を配置することができ、ハウジング6の内部空間を有効利用して、駆動装置1の小型化を図ることができる。本実施形態において、補強ブロック部82bとギヤ周壁部6gとの間の隙間Gには、パークロック機構7の一部が配置される。
図2に示すように、対向面6fには、複数の直線状のリブ85a、85b、85c、85d、86、87、88と、多角形リブ89と、が設けられる。複数の直線状のリブは、軸間リブ85a、85b、85c、85dと、放射状リブ86、87、88と、に分類される。
軸間リブ85a、85b、85c、85dは、直線状に延びて第1保持筒部81a、第2保持筒部82a、および第3保持筒部83aのうち何れか2つを繋ぐ。軸間リブ85a、85b、85c、85dは、第1保持筒部81a、第2保持筒部82a、および第3保持筒部83aのうち何れか2つの相対的な距離が変位することを抑制する。これにより、第1保持筒部81a、第2保持筒部82a、および第3保持筒部83aの剛性を高め、第1ベアリング71、第2ベアリング72、および第3ベアリング73を介した各シャフトの保持の安定性を高めることができる。
第1の軸間リブ85aは、第1保持筒部81aと第2保持筒部82aとを繋ぐ。本実施形態の対向面6fには、2つの第1の軸間リブ85aが設けられる。2つの第1の軸間リブ85aは、それぞれ第1保持筒部81aと第2保持筒部82aとの共通接線上に配置される接線リブである。2つの第1の軸間リブ85aは、第1仮想線L1に対し線対称に配置される。
第1の軸間リブ85aに沿って延びる共通接線は、第1保持筒部81aおよび第2保持筒部82aに対し同じ側から接触する。すなわち、2つの第1の軸間リブ85aに沿って延びる共通接線は、いわゆる「共通外接線」である。
第2の軸間リブ85bおよび第3の軸間リブ85cは、第2保持筒部82aと第3保持筒部83aとを繋ぐ。本実施形態の対向面6fには、2つの第2の軸間リブ85bと、2つの第3の軸間リブ85cと、が設けられる。2つの第2の軸間リブ85bおよび2つの第3の軸間リブ85cは、それぞれ第2保持筒部82aと第3保持筒部83aとの共通接線上に配置される接線リブである。2つの第2の軸間リブ85bは、第2仮想線L2に対し線対称に配置される。同様に、2つの第3の軸間リブ85cは、第2仮想線L2に対し線対称に配置される。
第2の軸間リブ85bに沿って延びる共通接線は、第2保持筒部82aおよび第3保持筒部83aに対し同じ側から接触する。すなわち、2つの第2の軸間リブ85bに沿って延びる共通接線は、いわゆる「共通外接線」である。
第3の軸間リブ85cに沿って延びる共通接線は、第2保持筒部82aおよび第3保持筒部83aに対し異なる側から接触する。すなわち、2つの第3の軸間リブ85cに沿って延びる共通接線は、いわゆる「共通内接線」である。2つの第3の軸間リブ85cは、互いに交差するクロスリブである。2つの第3の軸間リブ85c同士の交点は、第2仮想線L2上に配置される。
第4の軸間リブ85dは、第1保持筒部81aと第3保持筒部83aとを繋ぐ。本実施形態の対向面6fには、1つの第4の軸間リブ85dが設けられる。また、第1保持筒部81aと第3保持筒部83aとの間には、リザーバ93が設けられる。本実施形態のリザーバ93は、対向面6fから軸方向に突出する。さらに、リザーバ93と第1保持筒部81aとの間には、第1保持筒部81aの内部にオイルOを供給する供給経路93aが設けられる。リザーバ93に貯留されるオイルOの一部は、供給経路93aを介して第1保持筒部81aの内側に配置される第1ベアリング71に供給される。本実施形態の第4の軸間リブ85dは、リザーバ93の貯留空間および供給経路93aを避けるように配置される。これにより、第4の軸間リブ85dは、リザーバ93におけるオイルOの貯留量を低減させることを抑制し、さらにリザーバ93から第1ベアリング71へのオイルOの供給を阻害することを抑制する。
なお、第4の軸間リブ85dは、第1保持筒部81aおよび第3保持筒部83aの剛性を高めるという観点において、第1保持筒部81aと第3保持筒部83aとの共通接線上に配置されることがより好ましい。
本実施形態によれば、複数の軸間リブ85a、85b、85c、85dは、第1保持筒部81a、第2保持筒部82a、および第3保持筒部83aのうち何れか2つの共通接線上に位置する接線リブ(本実施形態では、第1の軸間リブ85a、第2の軸間リブ85b、および第3の軸間リブ85c)を含む。接線リブは、2つの保持筒部の共通接線上に配置されることで、保持筒部間に応力が付与される場合に、保持筒部同士の変形を抑制しつつ保持筒部間の相対的な距離の変位を抑制できる。これにより、それぞれの保持筒部によるシャフトの支持を安定させることができる。
本実施形態によれば、複数の軸間リブ85a、85b、85c、85dは、第1保持筒部81a、第2保持筒部82a、および第3保持筒部83aのうち何れか2つの共通接線上に位置し互いに交差する一対のクロスリブ(本実施形態では、第3の軸間リブ85c)を含む。2つのクロスリブは、上述した接線リブの効果を得るのみならず、クロスリブ同士が互いに交差して補強し合う。したがって、保持筒部同士の間にクロスリブを設けることで、さらに保持筒部によるシャフトの支持を安定させることができる。
放射状リブ86、87、88は、第1軸線J1、第2軸線J2、および第3軸線J3の何れかを中心として放射状に延びる。放射状リブ86、87、88は、第1保持筒部81a、第2保持筒部82a、および第3保持筒部83aのうち何れかに繋がる。これにより、放射状リブ86、87、88は、第1保持筒部81a、第2保持筒部82a、および第3保持筒部83aの剛性を高め、第1ベアリング71、第2ベアリング72、および第3ベアリング73を介した各シャフトの保持の安定性を高めることができる。
第1の放射状リブ86は、第1軸線J1を中心として第1軸線J1の径方向に沿って延びる。複数の第1の放射状リブ86は、第1軸線J1の周方向に沿って並んで配置される。第1の放射状リブ86は、第1保持筒部81aとギヤ周壁部6gとを繋ぐ。本実施形態によれば、第1の放射状リブ86は、ギヤ周壁部6gに繋がるため第1保持筒部81aの剛性を高める効果が高まる。図3に示すように、第1軸線J1から離間するに従い軸方向の高さが高くなる。第1の放射状リブ86の軸方向の高さは、ギヤ周壁部6gに繋がる部分で最も高くなる。
第2の放射状リブ87は、図2に示すように、第2軸線J2を中心として第2軸線J2の径方向に沿って延びる。複数の第2の放射状リブ87は、第2軸線J2の周方向に沿って並んで配置される。複数の第2の放射状リブ87は、第2保持筒部82aの内側面から内側に延びて第2軸線J2上で互いに繋がる。本実施形態によれば、第2の放射状リブ87が互いに繋がることで、第2保持筒部82aの剛性を高める効果が高まる。また、一部の第2の放射状リブ87は、第2保持筒部82aと交差するように第2保持筒部82aの径方向内側および径方向外側に延びる。第2保持筒部82aから径方向外側に延びる一部の第2の放射状リブ87は、ギヤ周壁部6gに繋がり、第2保持筒部82aの剛性をさらに高める。
第3の放射状リブ88は、第3軸線J3を中心として第3軸線J3の径方向に沿って延びる。複数の第3の放射状リブ88は、第3軸線J3の周方向に沿って並んで配置される。第3の放射状リブ88は、第3保持筒部83aとギヤ周壁部6gとを繋ぐ。第3の放射状リブ88は、ギヤ周壁部6gに繋がるため第3保持筒部83aの剛性を高める効果が高まる。図3に示すように、第3軸線J3から離間するに従い軸方向の高さが高くなる。第3の放射状リブ88の軸方向の高さは、ギヤ周壁部6gに繋がる部分で最も高くなる。
本実施形態によれば、第1の放射状リブ86、および第3の放射状リブ88は、それぞれ第1軸線J1又は第3軸線J3から離間するに従い軸方向の高さが高くなる。このため、ハウジング6の内部空間を広く確保しつつ、第1保持筒部81aおよび第3保持筒部83aの剛性を効果的に高めることができる。
動力伝達機構3において、モータ2の動力は、第1シャフト21、第2シャフト45、シャフト部50aに伝わる過程で減速されトルクが高まる。このため、ハウジング6は、第3保持部83において最も高いトルクを受けることとなる。本実施形態によれば、第3の放射状リブ88のギヤ周壁部6gとの接続部分における軸方向の高さは、第1の放射状リブ86のギヤ周壁部6gとの接続部分における軸方向の高さより高い。すなわち、第3保持筒部83aの剛性を高める第3の放射状リブ88が、第1保持筒部81aの剛性を高める第1の放射状リブ86より、ギヤ周壁部6gとの接続部における軸方向の高さが高い。これにより、大きなトルクを受ける第3保持部83の剛性を効果的に高めることができ、剛性のバランスよいハウジング6を提供できる。
図2に示すように、多角形リブ89は、対向面6fの第1領域A1に設けられる。すなわち、対向面6fの第1領域A1は、多角形リブ89を有する。多角形リブ89は、対向面6fに対して軸方向他方側(-Y側)に突出する。
多角形リブ89は、対向面6fに沿って広がる三角形以上の多角形状のリブである。本実施形態において多角形リブ89は、平面視、正六角環状のリブである。なお、多角形リブ89は、平面視、三角形以上、五角形以下の多角形状であってもよいし、七角形以上の多角形状であってもよい。
多角形リブ89は、互いに異なる方向を向く複数の直線状のリブが組み合わされて構成される。このため、対向面6fに多角形リブ89を設けることで、単に一方向に延びるリブを設ける場合と比較して、対向面6fに生じる振動を一方向だけでなく、多方向において抑制することができ対向面6fの膜振動を好適に抑制できる。
本実施形態において多角形リブ89は、複数設けられている。複数の多角形リブ89は、対向面6fに沿って周期的に配列される。本実施形態において多角形リブ89は、ハニカム構造を構成している。すなわち、正六角環状の多角形リブ89が、対向面6fに沿って互いに隙間なく並べられている。ハニカム構造は、他の多角形状のリブが隙間なく配列された構造に比べて、曲げ強度および圧縮強度が高い点において有利である。このため、多角形リブ89の軸方向に沿う高さを比較的低くしても対向面6fの剛性を確保しやすい。すなわち、多角形リブ89は、リブ高さを抑えてハウジング6内の収容空間を広く確保する点で好適に採用される。
上述したように、第1領域A1には、第1シャフト21およびシャフト部50aからの合力が付与される。本実施形態によれば、多角形リブ89は、第1領域A1に設けられるため、多角形リブ89が補強ブロック部82bによる第2保持筒部82aの補強を補助し第2保持筒部82aにおける第2シャフト45の支持を安定させることができる。
図5は、本実施形態のハウジング6内に配置されるパークロック機構7の正面図である。
図5に示すように、多角形リブ89は、軸方向においてパークロック機構7に対向する。上述したように、多角形リブ89は、軸方向に沿うリブ高さを低くしつつ高い補強効果を得ることができる。本実施形態によれば、対向面6fに多角形リブ89を設けることで、多角形リブ89に対向する領域を広く確保して、パークロック機構7を配置できる。これにより、ハウジング6の内部空間を有効利用できる。
図5に示すように、多角形リブ89は、軸方向においてパークロック機構7に対向する。上述したように、多角形リブ89は、軸方向に沿うリブ高さを低くしつつ高い補強効果を得ることができる。本実施形態によれば、対向面6fに多角形リブ89を設けることで、多角形リブ89に対向する領域を広く確保して、パークロック機構7を配置できる。これにより、ハウジング6の内部空間を有効利用できる。
<パークロック機構>
パークロック機構7は、運転者のシフト操作に基づいて駆動される。パークロック機構7は、ギヤ収容部62の内部に配置される。パークロック機構7は、動力伝達機構3における動力の伝達を制限するロック状態と制限を解除するアンロック状態との間で切り替えられる。これにより、パークロック機構7は、動力伝達機構3の動力伝達を制限する。
パークロック機構7は、運転者のシフト操作に基づいて駆動される。パークロック機構7は、ギヤ収容部62の内部に配置される。パークロック機構7は、動力伝達機構3における動力の伝達を制限するロック状態と制限を解除するアンロック状態との間で切り替えられる。これにより、パークロック機構7は、動力伝達機構3の動力伝達を制限する。
パークロック機構7は、パークロックギヤ7aと、パークロックアーム7bと、アーム支持シャフト7eと、パークロックアクチュエータ7cと、パークロック動力伝達機構7dと、ストッパ7fと、バネ7gと、を有する。
パークロックギヤ7aは、カウンタシャフト13に固定される。パークロックギヤ7aは、第2シャフト45とともに第2軸線J2周りを回転する。パークロックギヤ7aの外周面には、第2軸線J2の径方向外側に突出し第2軸線J2の周方向に沿って並ぶ複数の歯部が設けられる。
パークロックアーム7bは、パークロックギヤ7aの外周面に沿って延びる。パークロックアーム7bは、パークロックギヤ7aの歯部に第2軸線J2の径方向において対向する。パークロックアーム7bは、パークロックギヤ7aの歯部と対向する噛合部7baを有する。噛合部7baは、第2軸線J2の径方向内側に向かって突出する。噛合部7baは、パークロックギヤ7aの歯部に噛み合う。すなわち、パークロックアーム7bは、噛合部7baにおいて、パークロックギヤに噛み合う。
ストッパ7fは、軸方向に沿って延びるシャフトである。パークロックアーム7bは、ストッパ7fとパークロックアーム7bとの間に配置される。パークロックアーム7bは、バネ7gによりストッパ7fに押し付けられる。
パークロックアクチュエータ7cは、運転者のシフト操作に基づいて駆動するモータである。パークロック動力伝達機構7dは、パークロックアクチュエータ7cの動力をパークロックアーム7bに伝達する。パークロックアーム7bは、パークロックアクチュエータ7cにより駆動されバネ7gのバネ力に抗してパークロックギヤ7aとストッパ7fとの間で回転中心軸線J7周りを回転する。
パークロック機構7がアンロック状態からロック状態に移行する際に、パークロックアーム7bは、回転中心軸線J7周りを時計回りに回転し、噛合部7baがパークロックギヤ7aの歯部に噛み合う。これにより、第2シャフト45の回転が抑制され、動力伝達機構3における動力の伝達が制限される。
パークロック機構7がロック状態からアンロック状態に移行する際に、パークロックアーム7bは、回転中心軸線J7周りを反時計回りに回転して、噛合部7baがパークロックギヤ7aの歯部から解放される。これにより、第2シャフト45が自由に回転可能となり、動力伝達機構3が動力を伝達できる状態となる。
本実施形態において、パークロック動力伝達機構7dの一部およびストッパ7fは、補強ブロック部82bの第2軸線J2の径方向外側の端部とギヤ周壁部6gとの間の隙間Gに配置される。本実施形態において、ハウジング6内の隙間Gに、パークロック機構7の一部を配置することで、ハウジング6内を有効活用できる。
(変形例)
図6は、上述の実施形態に採用可能な変形例のハウジング106の対向面106fの一部の正面図である。
以下、図6を基に本変形例のハウジング106について説明する。本変形例のハウジング106は、上述の実施形態と比較して、主に補強ブロック部182bの構成が異なる。
なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
図6は、上述の実施形態に採用可能な変形例のハウジング106の対向面106fの一部の正面図である。
以下、図6を基に本変形例のハウジング106について説明する。本変形例のハウジング106は、上述の実施形態と比較して、主に補強ブロック部182bの構成が異なる。
なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
上述の実施形態と同様に、本変形例の対向面106fは、第1保持部81、第2保持部182、および第3保持部83(図6において省略)を有する。第2保持部182は、第2保持筒部82aと、第2保持底部82fと、第2保持筒部82aから径方向外側に延び出る補強ブロック部182bと、を有する。上述の実施形態と同様に、補強ブロック部182bは、第1領域A1(図6において省略)に配置される。補強ブロック部182bには、周方向に沿って並ぶ複数の凹部182cが設けられる。
本変形例の補強ブロック部182bは、第2軸線J2の径方向外側の端部においてギヤ周壁部106gに繋がる。このため、補強ブロック部182bがギヤ周壁部106gによってさらに剛性が高められる。すなわち、ギヤ周壁部106gが、補強ブロック部182bによる第2保持筒部82aの補強を補助し第2保持筒部82aにおける第2シャフト45の支持を安定させることができる。
以上に、本発明の実施形態を説明したが、実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。
上述の実施形態およびその変形例では、補強ブロック部82b、182bが設けられる対向面6f、106fが隔壁6bの一面である場合について説明した。しかしながら、補強ブロック部82b、182bが設けられる対向面6fは、動力伝達機構と対向する面であればよく、例えば、ギヤカバー壁部6aの軸方向一方側(+Y側)を向く面であってもよい。
1…駆動装置、2…モータ、3…動力伝達機構、6,106…ハウジング、6b…隔壁、6f,106f…対向面、6g,106g…ギヤ周壁部、7…パークロック機構、20…ロータ、21…第1シャフト、41…ギヤ、45…第2シャフト、50a…シャフト部(第3シャフト)、60…モータ収容部、62…ギヤ収容部、71…ベアリング、71…第1ベアリング、72…第2ベアリング、73…第3ベアリング、81…第1保持部、81a…第1保持筒部、82,182…第2保持部、82a…第2保持筒部、82b,182b…補強ブロック部、82c,182c…凹部、83…第3保持部、83a…第3保持筒部、85a…第1の軸間リブ(接線リブ)、85b…第2の軸間リブ(接線リブ)、85c…第3の軸間リブ(接線リブ、クロスリブ)、85d…第4の軸線リブ、86…第1の放射状リブ、86…放射状リブ、88…第3の放射状リブ、89…多角形リブ、A1…第1領域(補強領域)、A2…第2領域、A3…第3領域、A4…第4領域、G…隙間、J1…第1軸線、J2…第2軸線、J3…第3軸線、L1…第1仮想線、L2…第2仮想線
Claims (14)
- 第1軸線を中心として回転するロータを有するモータと、
前記モータの動力を伝達する動力伝達機構と、
前記モータおよび前記動力伝達機構を内部に収容するハウジングと、を備え、
前記動力伝達機構は、
前記第1軸線を中心として回転する第1シャフトと、
前記第1軸線と平行な第2軸線を中心として回転する第2シャフトと、
前記第1軸線と平行な第3軸線を中心として回転する第3シャフトと、
前記第1シャフト、前記第2シャフト、および前記第3シャフトの外周面に設けられ前記第1シャフト、前記第2シャフト、前記第3シャフトの順で前記モータの動力を伝達する複数のギヤと、を有し、
前記ハウジングの前記動力伝達機構と対向する対向面は、
第1ベアリングを介して前記第1シャフトを保持する第1保持部と、
第2ベアリングを介して前記第2シャフトを保持する第2保持部と、
第3ベアリングを介して前記第3シャフトを保持する第3保持部と、を有し、
軸方向から見て、前記第1軸線と前記第2軸線とを結ぶ第1仮想線と、前記第2軸線と前記第3軸線とを結ぶ第2仮想線と、を想定し、
前記第2保持部は、
前記第2ベアリングを囲む筒状の第2保持筒部と、
前記第2保持筒部から径方向外側に延び出る補強ブロック部と、を有し、
前記補強ブロック部は、前記第1仮想線と前記第2仮想線とによって区画される前記対向面の4つの領域のうち、前記第1仮想線を境界として前記第3軸線の反対側、かつ前記第2仮想線を境界として前記第1軸線の反対側の領域である補強領域に位置する、
駆動装置。 - 前記補強ブロック部には、少なくとも一つの凹部が設けられる、
請求項1に記載の駆動装置。 - 前記補強ブロック部には、前記第2軸線の周方向に沿って並ぶ複数の前記凹部が設けられる、
請求項2に記載の駆動装置。 - 前記ハウジングは、前記第1軸線、前記第2軸線、および前記第3軸線の径方向外側から前記動力伝達機構を囲むギヤ周壁部を有し、
前記補強ブロック部は、前記第2軸線の径方向外側の端部において前記ギヤ周壁部に繋がる、
請求項1~3の何れか一項に記載の駆動装置。 - 前記ハウジングは、前記第1軸線、前記第2軸線、および前記第3軸線の径方向外側から前記動力伝達機構を囲むギヤ周壁部を有し、
前記補強ブロック部の前記第2軸線の径方向外側の端部と前記ギヤ周壁部との間には、隙間が設けられる、
請求項1~3の何れか一項に記載の駆動装置。 - 前記第2保持筒部の軸方向の先端面と前記補強ブロック部の軸方向の先端面とが、同一平面に配置される、
請求項1~5の何れか一項に記載の駆動装置。 - 前記第1保持部は、前記第1ベアリングを囲む筒状の第1保持筒部を有し、
前記第3保持部は、前記第3ベアリングを囲む筒状の第3保持筒部を有し、
前記対向面には、直線状に延びて前記第1保持筒部、前記第2保持筒部、および前記第3保持筒部のうち何れか2つを繋ぐ複数の軸間リブが設けられる、
請求項1~6の何れか一項に記載の駆動装置。 - 複数の前記軸間リブは、前記第1保持筒部、前記第2保持筒部、および前記第3保持筒部のうち何れか2つの共通接線上に位置する接線リブを含む、
請求項7に記載の駆動装置。 - 複数の前記軸間リブは、前記第1保持筒部、前記第2保持筒部、および前記第3保持筒部のうち何れか2つの共通接線上に位置し互いに交差する一対のクロスリブを含む、
請求項7又は8に記載の駆動装置。 - 前記対向面には、前記第1軸線、前記第2軸線、および前記第3軸線の何れかを中心として放射状に延びる複数の放射状リブが設けられる、
請求項1~9の何れか一項に記載の駆動装置。 - 複数の前記放射状リブのうち、前記第1軸線を中心とする第1の放射状リブ、および前記第3軸線を中心とする第3の放射状リブは、それぞれ前記第1軸線又は前記第3軸線から離間するに従い軸方向の高さが高くなる、
請求項10に記載の駆動装置。 - 前記ハウジングは、前記第1軸線、前記第2軸線、および前記第3軸線の径方向外側から前記動力伝達機構を囲むギヤ周壁部を有し、
前記第1の放射状リブ、および前記第3の放射状リブは、前記ギヤ周壁部に繋がり、
前記第3の放射状リブの前記ギヤ周壁部との接続部分における軸方向の高さは、前記第1の放射状リブの前記ギヤ周壁部との接続部分における軸方向の高さより高い、
請求項11に記載の駆動装置。 - 前記対向面の前記補強領域は、前記対向面に沿って広がる多角形リブを有する、
請求項1~12の何れか一項に記載の駆動装置。 - 前記ギヤ収容部の内部に配置され前記動力伝達機構の動力伝達を制限するパークロック機構を備え、
前記多角形リブは、前記パークロック機構に対向する、
請求項13に記載の駆動装置。
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