JP2023089556A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベアリングと固定側部材との間に油を確実に供給する。【解決手段】固定側部材と、ベアリングと、駆動源に駆動連結され、固定側部材にベアリングを介して軸まわりに回転可能に支持される回転側部材と、を備え、ベアリングは、回転側部材に圧入されるとともに、固定側部材に嵌合され、ベアリングと固定側部材との間に加圧状態の油を供給する油路を更に備える、駆動装置が開示される。【選択図】図２

Description

本開示は、駆動装置に関する。

インホイールモータ駆動装置において、径方向油路を介して径方向外側に吐出された油を、モータ回転軸まわりの回転軸部材を支持するベアリングに向けて誘導する誘導手段をケースに設ける技術が知られている。

特開２０１５－１９２５３９号公報

しかしながら、上記のような従来技術では、誘導手段による径方向内側への油の流れは主に重力による流れであり、十分に潤滑油をベアリングに供給できない可能性がある。

そこで、１つの側面では、本開示は、ベアリングと固定側部材との間に油を確実に供給することを目的とする。

１つの側面では、固定側部材と、
ベアリングと、
駆動源に駆動連結され、前記固定側部材に前記ベアリングを介して軸まわりに回転可能に支持される回転側部材と、を備え、
前記ベアリングは、前記回転側部材に圧入されるとともに、前記固定側部材に嵌合され、
前記ベアリングと前記固定側部材との間に加圧状態の油を供給する油路を更に備える、駆動装置が提供される。

１つの側面では、本開示によれば、ベアリングと固定側部材との間に油を確実に供給することが可能となる。

回転電機及び動力伝達機構を含む車両用駆動システムのスケルトン図である。 実施例１によるベアリング構造の説明図である。 図２のラインＱ１－Ｑ１に沿った断面図である。 実施例２によるベアリング構造の説明図である。 図４のラインＱ２－Ｑ２に沿った断面図である。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率はあくまでも一例であり、これに限定されるものではなく、また、図面内の形状等は、説明の都合上、部分的に誇張している場合がある。

以下では、まず、本実施例による車両用駆動装置１７が好適に適用可能な車両用駆動システム１００について説明してから、本実施例による車両用駆動装置１７におけるベアリング構造について説明する。

図１は、回転電機１及び動力伝達機構７を含む車両用駆動システム１００のスケルトン図である。

図１に示す例では、車両用駆動システム１００は、車両の駆動源となる回転電機１と、回転電機１と車輪Ｗとを結ぶ動力伝達経路に設けられた動力伝達機構７と、を備える。動力伝達機構７は、入力部材３と、カウンタギヤ機構４と、差動歯車機構５と、左右の出力部材６Ａ、６Ｂと、を備える。

入力部材３は、入力軸３１と、入力ギヤ３２とを有する。入力軸３１は、第１軸Ａ１まわりに回転する回転部材である。入力ギヤ３２は、回転電機１からの回転トルク（駆動力）をカウンタギヤ機構４に伝達するギヤである。入力ギヤ３２は、入力部材３の入力軸３１と一体的に回転するように、入力部材３の入力軸３１に設けられる。

カウンタギヤ機構４は、動力伝達経路において、入力部材３と差動歯車機構５との間に配置される。カウンタギヤ機構４は、カウンタ軸４１と、第１カウンタギヤ４２と、第２カウンタギヤ４３とを有する。

カウンタ軸４１は、第２軸Ａ２まわりに回転する回転部材である。第２軸Ａ２は、第１軸Ａ１に平行に延在する。第１カウンタギヤ４２は、カウンタギヤ機構４の入力要素である。第１カウンタギヤ４２は、入力部材３の入力ギヤ３２と噛み合う。第１カウンタギヤ４２は、カウンタ軸４１と一体的に回転するように、カウンタ軸４１に連結される。

第２カウンタギヤ４３は、カウンタギヤ機構４の出力要素である。本実施例では、一例として、第２カウンタギヤ４３は、第１カウンタギヤ４２よりも小径に形成される。第２カウンタギヤ４３は、カウンタ軸４１と一体的に回転するように、カウンタ軸４１に設けられる。

差動歯車機構５は、その回転軸心としての第３軸Ａ３上に配置される。第３軸Ａ３は、第１軸Ａ１に平行に延在する。差動歯車機構５は、回転電機１の側から伝達される駆動力を、左右の出力部材６Ａ、６Ｂに分配する。差動歯車機構５は、差動入力ギヤ５１を備え、差動入力ギヤ５１は、カウンタギヤ機構４の第２カウンタギヤ４３と噛み合う。また、差動歯車機構５は、差動ケース５２を備え、差動ケース５２内には、ピニオンシャフトや、ピニオンギヤ、左右のサイドギヤ等が収容される。左右のサイドギヤは、それぞれ、左右の出力部材６Ａ、６Ｂと一体的に回転するように連結される。

左右の出力部材６Ａ、６Ｂのそれぞれは、左右の車輪Ｗに駆動連結される。左右の出力部材６Ａ、６Ｂのそれぞれは、差動歯車機構５によって分配された駆動力を車輪Ｗに伝達する。なお、左右の出力部材６Ａ、６Ｂは、２つ以上の部材により構成されてもよい。

このようにして回転電機１は、動力伝達機構７を介して車輪Ｗを駆動する。ただし、他の実施例では、遊星歯車機構のような他の減速機構が利用されてもよい。

ここで、図１に示す車両用駆動システム１００においては、ケース２とともに、ケース２内の各種構成要素が、本実施例による車両用駆動装置１７を形成する。なお、左右の出力部材６Ａ、６Ｂの一方又は双方の一部又は全部は、ケース２に収容されない構成であってもよい。

なお、本実施例による車両用駆動装置１７は、図１に示す特定の構成を有する車両用駆動システム１００に限らず、多様な車両用駆動システムに適用可能である。車両用駆動装置１７は、駆動源（例えば回転電機１やエンジン）からの動力を車輪Ｗに伝達可能な態様で車輪Ｗに駆動連結される回転側部材を少なくとも１つ有する構成である限り、任意の車両用駆動システムに適用可能である。

次に、図２以降を参照して、本実施例による車両用駆動装置１７における特徴的な構成について説明する。

図２は、本実施例による車両用駆動装置１７に好適なベアリング構造９の説明図であり、軸方向に視たベアリング構造９の概略図である。図３は、図２のラインＱ１－Ｑ１に沿った断面図である。図２及び図３には、油の流れが矢印Ｒ３００等で模式的に示されている。また、図３では、入力軸３１の図示は省略されている。

以下では、図１に示す入力軸３１を回転可能に支持するベアリング９０に適用された例でベアリング構造９を説明するが、ベアリング構造９は、車両用駆動装置１７における他の回転側部材を回転可能に支持する他のベアリング（図示せず）に対して適用されてもよい。

ベアリング９０は、回転側部材である入力軸３１が圧入（締り嵌め）されるとともに、固定側部材であるケース２に隙間嵌めされる。すなわち、ベアリング９０は、アウタレース９１がケース２の軸孔に隙間嵌めされ、インナレース９２の径方向内側に入力軸３１が圧入される。なお、図２に示す例では、ベアリング９０は、ボールベアリングであるが、ころ等を利用する他のタイプの転がり軸受であってもよい。以下では、ベアリング９０におけるケース２に径方向で対向する表面を、「アウタレース９１の外周面」とも称する。

本実施例では、ベアリング９０におけるアウタレース９１の外周面（ケース２に径方向で対向する表面）に向けて加圧状態の油を供給する油路３８を備える。油路３８は、加圧状態の油を生成するオイルポンプに接続される。油路３８とオイルポンプの吐出側との間は、大気圧に連通しない態様で、接続される。これにより、油路３８を介して加圧状態の油を、ベアリング９０のアウタレース９１とケース２との径方向の間に供給できる。なお、油路３８の一部又は全部は、ケース２に形成されてもよいし、ケース２とは別の管状の部材により形成されてもよい。また、オイルポンプは、機械式であってもよいし、電動式であってもよい。

油路３８は、ベアリング９０の外周面に径方向で対向する位置に、油を噴出する開口部３８１を有する。これにより、ベアリング９０の外周面に、加圧状態の油を直接的に当てることができ（図２及び図３の矢印Ｒ３００参照）、ベアリング９０のアウタレース９１とケース２との径方向の間に油を確実に供給できる。このようにして開口部３８１からベアリング９０の外周面に当たられた油は、図３に矢印Ｒ３０２、Ｒ３０３で模式的に示すように、ベアリング９０のアウタレース９１とケース２との径方向の間の全体に行き渡ることができる。

油路３８は、好ましくは、図２に示すように、周方向の異なる位置に開口部３８１を有する態様で、複数設けられる。これにより、周方向全体にわたって、ベアリング９０のアウタレース９１とケース２との径方向の間に油を確実に供給できる。なお、図２に示す例では、周方向に沿って１２０度ピッチで、３つの油路３８が設けられるが、油路３８の数やピッチは任意である。なお、複数の油路３８は、共通の油路を介してオイルポンプ（図示せず）に接続されてよい。

本実施例の油路３８によりベアリング９０のアウタレース９１とケース２との径方向の間に上述したように供給される油の効果を説明する。

ケース２に対してベアリング９０が回転するクリープが発生した場合等、ケース２に対してベアリング９０のアウタレース９１の固体接触）により比較的高い径方向の荷重Ｆ１（図２）が発生し、有意な摩耗が発生しやすい。

この点、本実施例によれば、上述したようにベアリング９０のアウタレース９１とケース２との径方向の間の油により、摩耗に影響する摩擦係数（ケース２とアウタレース９１との間の摩擦係数）を低減できる。すなわち、荷重Ｆ１が同じ条件では、摩擦係数が小さいほど摩耗力（及びそれに伴い摩耗）を低減できる。従って、本実施例によれば、ベアリング９０のアウタレース９１とケース２との径方向の間に確実に油を供給することで、ケース２の摩耗を効果的に低減できる。

特に本実施例によれば、上述したようにベアリング９０のアウタレース９１とケース２との径方向の間に加圧状態の油を供給できるので、ベアリング９０のアウタレース９１とケース２との間の接触自体を防止又は低減できる。すなわち、ベアリング９０のアウタレース９１とケース２との間の油圧によって、ベアリング９０をケース２に対してフローティングさせることが可能となる。この場合、荷重Ｆ１が発生せず又は発生する頻度が低減されるので、ケース２の摩耗を効果的に低減できる。

なお、図２及び図３に示す例では、油路３８の開口部３８１は、軸方向でベアリング９０の中心部付近に配置されているが、ベアリング９０の一方側（例えば、軸方向でアウタレース９１に当接する壁部２１が配置される側）の端部付近に配置されてもよい。

次に、図４及び図５を参照して、他の実施例について説明する。以下では、区別のため、図２及び図３を参照して上述した実施例を、「実施例１」とも称し、以下の図４及び図５を参照して説明する実施例を、「実施例２」とも称する。

図４は、実施例２によるベアリング構造９Ａの説明図であり、軸方向に視たベアリング構造９Ａの概略図である。図５は、図４のラインＱ２－Ｑ２に沿った断面図である。図５には、油の流れが矢印Ｒ５００で模式的に示されている。また、図５では、入力軸３１の図示は省略されている。

本実施例によるベアリング構造９Ａでは、上述したベアリング構造９に対して、油路３８が油路３８Ａで置換され、かつ、シール部材５０が追加された点が異なる。

油路３８Ａは、ベアリング９０におけるアウタレース９１の外周面（ケース２に径方向で対向する表面）に加圧状態の油を供給する。油路３８Ａは、上述した実施例１による油路３８と同様、加圧状態の油を生成するオイルポンプに接続される。油路３８Ａとオイルポンプの吐出側との間は、大気圧に連通しない態様で、接続される。これにより、油路３８Ａを介して加圧状態の油を、ベアリング９０のアウタレース９１とケース２との径方向の間に供給できる。なお、油路３８Ａの一部又は全部は、ケース２に形成されてもよいし、ケース２とは別の管状の部材により形成されてもよい。

油路３８Ａは、アウタレース９１とケース２との径方向の間に対して軸方向に対向する位置に、油を噴出する開口部３８１Ａを有する。これにより、アウタレース９１とケース２との径方向の間に、加圧状態の油を直接的に噴出することができ（図５の矢印Ｒ５００参照）、ベアリング９０のアウタレース９１とケース２との径方向の間に油を確実に供給できる。このようにして開口部３８１Ａから、アウタレース９１とケース２との径方向の間に供給された油は、図５に矢印Ｒ５００で模式的に示すように、ベアリング９０のアウタレース９１とケース２との径方向の間の全体に行き渡ることができる。

油路３８Ａは、好ましくは、周方向の異なる位置に開口部３８１Ａを有する態様で、複数設けられる。これにより、周方向全体にわたって、ベアリング９０のアウタレース９１とケース２との径方向の間に油を供給できる。なお、油路３８Ａの数やピッチは任意である。なお、複数の油路３８Ａは、共通の油路を介してオイルポンプ（図示せず）に接続されてよい。

油路３８Ａは、好ましくは、開口部３８１Ａまでの軸方向の区間において、軸方向に直線状に延在する。これにより、ベアリング９０を配置するポケット部（空間部）を加工により形成する際に、ケース２の姿勢を変えることなく油路３８Ａも形成できる。この結果、製造性を高め、低コスト化を図ることができる。

ベアリング構造９Ａは、好ましくは、ベアリング９０のアウタレース９１に軸方向に当接するシール部材５０を更に備える。シール部材５０は、アウタレース９１の円環状の形態に対応して、周方向に延在する。シール部材５０は、例えばＯリングのような円環状の形態であってよく、ゴム材料により形成されてよい。

シール部材５０は、油路３８Ａの開口部３８１Ａに対して径方向内側に隣接する径方向位置に配置される。この場合、開口部３８１Ａより噴出される油が、ベアリング９０のアウタレース９１とケース２との径方向の間に至る前に径方向内側へと漏れ出ることを、シール部材５０により適切に防止できる。

このような本実施例によっても、上述した実施例１と同様の効果を得ることができる。特に本実施例によれば、アウタレース９１の回転（クリープ）を止める力をシール部材５０により発生できるため、アウタレース９１のケース２に対する摺動を効果的に低減できる。この結果、ケース２の摩耗を効果的に低減できる。

なお、図４及び図５に示す例では、油路３８Ａは、アウタレース９１とケース２との径方向の間に対して軸方向に対向する位置に、開口部３８１Ａを有するように軸方向に延在するが、これに限られない。例えば、油路３８Ａに代えて又は加えて、図２及び図３に示した例のように、アウタレース９１の外周面に対向する位置に開口部を有する油路が形成されてもよい。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。また、各実施例の効果のうちの、従属項に係る効果は、上位概念（独立項）とは区別した付加的効果である。

例えば、上述した実施例では、アウタレース９１がケース２に隙間嵌めされているが、これに限られない。すなわち、上述した実施例では、アウタレース９１が固定側部材に隙間嵌めされているが、インナレース９２が固定側部材に隙間嵌めされてもよい。この場合も、インナレース９２と固定側部材との径方向の間に、加圧状態の油を供給する油路（上述した油路３８、３８Ａと同様の機能を有する油路）が形成されてよい。

また、上述した各実施例では、アウタレース９１がケース２に隙間嵌めにより嵌合されているが、これに限られない。例えば、アウタレース９１がケース２に中間嵌め又は締まり嵌めにより嵌合されてもよい。この場合も、上述した各実施例による効果を得ることができる。

また、上述した実施例では、車輪を駆動する車両用駆動装置に適用されているが、車輪以外の車載部品に駆動力を伝達する車両用駆動装置や、車両用以外の用途の駆動装置にも適用可能である。例えば、可変バルブタイミング機構や電動オイルポンプにおいて、アクチュエータに駆動連結される回転側部材に係るベアリング構造に適用されてもよい。また、適用可能な動力伝達機構も上述したように任意であり、ＡＭＴ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｍａｎｕａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）に適用されてもよい。

１７・・・車両用駆動装置、２・・・ケース（固定側部材）、９０・・・ベアリング、３１・・・入力軸（回転側部材）、３８、３８Ａ・・・油路、３８１、３８１Ａ・・・開口部、５０・・・シール部材

Claims (4)

1. 固定側部材と、
   ベアリングと、
   駆動源に駆動連結され、前記固定側部材に前記ベアリングを介して軸まわりに回転可能に支持される回転側部材と、を備え、
   前記ベアリングは、前記回転側部材に圧入されるとともに、前記固定側部材に嵌合され、
   前記ベアリングと前記固定側部材との間に加圧状態の油を供給する油路を更に備える、駆動装置。
2. 前記油路は、径方向に延在し、前記ベアリングと前記固定側部材の径方向の間に対して径方向で対向する位置に、油を噴出する開口部を有する、請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記油路は、軸方向に延在し、前記ベアリングと前記固定側部材の径方向の間に対して軸方向で対向する位置に、油を噴出する開口部を有する、請求項１に記載の駆動装置。
4. 周方向に延在し、前記ベアリングに軸方向に当接するシール部材を更に備える、請求項３に記載の駆動装置。

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