JP3883839B2 - 動力伝達装置の潤滑構造 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用の電動駆動ユニットに用いるのに適した動力伝達装置の潤滑構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両用の電動駆動ユニットは、電動モータと、電動モータに連結され、差動装置(ディファレンシャル・ギア)に動力を伝達する動力伝達装置とから構成される。
【0003】
動力伝達装置は、電動モータのモータハウジングの軸方向一端に連接したケーシング内に、電動モータのロータ軸の軸方向一端に連結される入力軸と、入力軸と平行に配置されパーキングギアを有する中間軸と、入力軸に対して平行に配置された出力側の差動装置とを収納して構成される。
【0004】
このような動力伝達装置は、従来は入力軸及び差動装置が設けられた出力軸が地上と平行に近い状態で配置される構成が一般的であった。これは、ギアによる潤滑油の飛散潤滑が比較的容易であることが理由の一つである。
【0005】
しかし、衝突安全性の確保のために車両前方空間の拡大が望まれ、より後方配置となる直立型動力伝達装置を考慮する必要性が出てきた。直立型動力伝達装置では、入力軸の下方に中間軸が配置され、中間軸の下方に差動装置を有する出力軸が配置される。
【0006】
差動装置のディファレンシャルケースには、中間軸の減速ギアに噛み合うファイナルギアが固定されている。例えば特開2001−190042号に記載されている従来の直立型動力伝達装置では、ファイナルギアによって掻き上げられた潤滑油を潤滑油溜め(サーバ)で一時的に蓄え、パーキングギアにより更に上方に掻き上げるという構成を取っている。
【0007】
このとき、パーキングギアにより掻き上げられた飛沫状態の潤滑油は上方に設けられたプレートにあたり、当該プレート面に沿って落下する。プレートの下端にはガイドが設けられており、落下するオイルはガイドにより回収されて潤滑路に送られる。この潤滑路は軸受等の潤滑必要箇所と通路で連結されており、回収したオイルを自然落下により供給して潤滑必要箇所を潤滑している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の動力伝達装置の潤滑構造では、以下のような問題がある。
【0009】
(1) ファイナルギア及びパーキングギアにより掻き上げられた潤滑油は飛沫状態であり、必要量の潤滑油を回収するには大きなプレートが必要である。その結果、車両スペースの増加に繋がる。
【0010】
(2) 自然落下による潤滑油の回収のため、プレートに所定量の傾斜が必要であり、動力伝達装置上部の空間の確保が必要である。その結果、スペースの増加に繋がるとともに、車体傾斜の影響が大である。
【0011】
(3) 掻き上げられた潤滑油の飛沫する空間に機構や部品等を設けることができないため、車両スペースの増加に繋がる。
【0012】
(4) 低車速時(例えば15km/h以下)には潤滑油の飛沫量が少なく、潤滑必要箇所の潤滑が困難である。
【0013】
よって、本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を克服し、車速及び車体の傾斜などの影響が小さく、省スペース化が可能な動力伝達装置の潤滑構造を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明によると、ケーシングと、軸方向に伸長する潤滑油孔を有する入力軸と、該入力軸の下方に入力軸と平行に設けられた中間軸と、該中間軸の下方に設けられた差動装置とを有する動力伝達装置の潤滑構造が提供される。
【0015】
動力伝達装置は、入力軸に固定された入力ギアと、中間軸に固定された入力ギアと噛み合う第1ギアと、差動装置に固定されたファイナルギアと、中間軸に固定されたファイナルギアと噛み合う第2ギアと、中間軸に固定されたパーキングギアと、入力軸に固定された潤滑油掻き上げ用ギアとを含んでいる。
【0016】
動力伝達装置の潤滑構造は、ファイナルギアと第2ギアとの噛み合い部からパーキングギア側に掻き上げられる潤滑油を捕集するパーキングギアを囲うように設けられた第1潤滑油溜めと、第1潤滑油溜めからパーキングギアにより掻き上げられる潤滑油を捕集する潤滑油掻き上げ用ギアを囲うように設けられた第2潤滑油溜めを備えている。
【0017】
動力伝達装置の潤滑構造はさらに、第1潤滑油溜めからパーキングギアにより飛散された潤滑油を捕集する第1ガイドと、第2潤滑油溜めから潤滑油掻き上げ用ギアにより掻き上げられた潤滑油を捕集する第2ガイドと、第1ガイドが捕集した潤滑油を第2ガイドへ導く連通手段を具備している。
【0018】
第2ガイドに捕集された潤滑油はケーシング内に設けられた潤滑油路を介して入力軸の潤滑油孔に導かれるとともに、軸受等の潤滑必要箇所に供給される。
【0019】
上記構成によると、高車速時にはパーキングギアの掻き上げ力が大きいため、第1ガイドにより潤滑油を回収する。低車速時には、パーキングギアの外周に沿って落下する潤滑油を第2潤滑油溜めにより回収し、パーキングギアより高回転な潤滑油掻き上げ用ギアにより第2ガイドまで掻きあげる。よって、低車速から高車速に渡り、十分な量の潤滑油を潤滑必要箇所に供給することができる。
【0020】
第1及び第2潤滑油溜め及び/或いは第1及び第2ガイドによる潤滑油の回収は、掻き上げ用ギアの回転力による影響が大きいため、車体の傾斜など外部からの影響を受け難い。第1及び第2ガイド上部の空間は最小限に抑えることが可能であり、省スペース化された動力伝達装置の潤滑構造が提供される。
【0021】
さらに、飛沫による拡散が少なく潤滑油を効率的に送れるため、少ない油量で潤滑が可能である。潤滑油量が少量であるため、撹拌や粘性による動力損失が低減され、伝達効率が上昇する。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明実施形態の動力伝達装置の潤滑構造について詳細に説明する。図1は図2のI−I線断面図であり、図2は図1のII−II線断面図である。
【0023】
直立型動力伝達装置2は、複数のネジ4により図示しない電動モータのハウジングに固定されている。符号6は動力伝達装置2のケーシングであり、ケーシング6は第1ケース8と第2ケース10から構成されている。
【0024】
ケーシング6内には一対のボールベアリング14,16により入力軸12が回転可能に設けられている。入力軸12は図示しない電動モータのロータ軸20にスプライン18により結合されている。
【0025】
入力軸12には軸方向に伸長する潤滑油孔22が形成されている。入力軸12には入力ギア24と、潤滑油掻き上げ用ギア26が一体的に形成されている。
【0026】
図1に示されるように、入力軸12の斜め下方にはボールベアリング30とローラベアリング32により中間軸28が回転可能に設けられている。本実施形態では、入力軸12の中心と中間軸28の中心を結ぶ直線と垂線との成す角θ1は概略48°である。
【0027】
中間軸28には入力ギア24と噛み合う第1減速ギア34がスプライン36により回転不能に固定されている。同様に、中間軸28にはパーキングギア38がスプライン40により回転不能に固定されている。さらに、ヘリカルギアからなる第2減速ギア42が中間軸28に一体的に形成されている。
【0028】
入力軸12の鉛直方向下方には差動装置(ディファレンシャル・ギア)44が設けられている。本実施形態では、ディファレンシャルギア44の中心と中間軸28の中心を結ぶ直線と垂線との成す角θ2は約33°である。
【0029】
差動装置44のディファレンシャルケース46は一対のテーパローラベアリング48,50によりケーシング6内に回転可能に設けられている。
【0030】
ディファレンシャルケース46には複数のネジ54によりファイナルギア52が固定されている。ファイナルギア52は第2減速ギア42と同一のリード角を有するヘリカルギアであり、第2減速ギア42に噛み合っている。
【0031】
ピニオンシャフト56がディファレンシャルケース46に固定されており、ディファレンシャルケース46と一体となって回転する。ピニオンシャフト56周りには一対のピニオンギア58,60が回転可能に取りつけられている。
【0032】
これらのピニオンギア58,60に一対のサイドギア62,64が噛み合っている。サイドギア62の出力軸66は左側等速ジョイント70に連結され、サイドギア64の出力軸68は右側等速ジョイント72に連結されている。
【0033】
符号74は第1潤滑油溜め(第1サーバ)であり、ファイナルギア52と第2減速ギア42の噛み合い部から両ギア52,42のリード角によってパーキングギア38側に掻き上げられる潤滑油を捕集するためにパーキングギア38を囲うように設けられている。
【0034】
図1から明らかなように、第1潤滑油溜め74の上端部74aは袋状に閉じられており、第1ガイド76が一体的に形成されている。このように第1ガイド76を第1潤滑油溜め74と一体的に形成したため、部品点数が削減される。
【0035】
第1潤滑油溜め74からパーキングギア38により掻き上げられた潤滑油を捕集するために、潤滑油掻き上げ用ギア26を囲うように第2潤滑油溜め(第2サーバ)78が設けられている。
【0036】
図1に示すように、第1潤滑油溜め74はネジ80,82により第1ケース8に取りつけられている。一方、第2潤滑油溜め78はネジ84により第1ケース8に取りつけられている。
【0037】
図2に示されている符号86は第1潤滑油溜め74の回転止めである。符号88は第1ケース8と一体的に形成された第2ガイドであり、概略水平方向に伸長する樋形状をしている。
【0038】
第2ガイド88はケーシング6の側壁部に形成された潤滑油路90に連通している。第2ガイド88はケーシング6と一体的に形成されている。第2ガイド88がケーシング6と一体的に形成されているため、部品点数が削減される。
【0039】
図1に見られるように、ラチェット92が軸94回りに回動可能に設けられており、図1に示した状態ではラチェット92はトーションスプリング96の付勢力によりパーキングギア38に係合しており、これにより動力伝達装置2が回転不能にロックされている。
【0040】
車両のシフトレバーをパーキング位置以外に移動すると、レバー97がトーションスプリング96の付勢力に抗して反時計回り方向に回動し、その結果ラチェット92が軸94回りに時計回り方向に回動してパーキングギア38との係合が解除される。
【0041】
入力軸12の中心と第1ガイド76の連通穴77の中心とを結ぶ直線が水平線と成す角θ3は概略30°である。第1ガイド76及び第2ガイド88が入力軸12の真上ではなく、入力軸12の垂線に対して約60°傾斜した位置に設けられているため、直立型動力伝達装置2の全体高さを抑えることができる。
【0042】
さらに、中間軸28も入力軸12の垂線に対して所定角度θ1傾斜した斜め下方に設けられているため、直立型動力伝達装置2の全体高さを抑えることができる。
【0043】
以下、上述した直立型動力伝達装置2の潤滑構造の作用について説明する。ケーシング6の低部に溜められた潤滑油はファイナルギア52の回転により掻き上げられ、さらにファイナルギア52と第2減速ギア42との噛み合い部から両ギア52,42のリード角によって潤滑油がパーキングギア38側に掻き上げられる。この潤滑油は第1潤滑油溜め74で捕集される。
【0044】
低車速時には、パーキングギア38で第1潤滑油溜め74に溜まった潤滑油を上方に飛散させることができず、図3の符号98で示すようにパーキングギア38で掻き上げられた潤滑油はパーキングギア38の外周に沿って落下する。
【0045】
この潤滑油は第2潤滑油溜め78で回収され、パーキングギア38より高速回転の潤滑油掻き上げ用ギア26により第2ガイド88まで掻き上げられる。第2ガイド88に掻き上げられた潤滑油は、ケーシング6の側壁部に形成された潤滑油路90を介してその一部は入力軸12の潤滑油孔22に導かれる。
【0046】
高車速時には、パーキングギア38の回転が高いため、第1潤滑油溜め74に溜まっている潤滑油は図4に符号102で示すように第1潤滑油溜め74の内壁に沿って上昇し、第1ガイド76により回収される。
【0047】
さらに、第1ガイド76の連通穴77を介して第2ガイド88内に導かれ、ケーシング6の側壁部に形成された潤滑油路90を介してその一部は入力軸12の潤滑油孔22に導入される。
【0048】
潤滑油路90からの残りの潤滑油は図2で左側のベアリング14,30,48を潤滑する。好ましくは、特に図示されていないがケーシング6の側壁部には潤滑油をボールベアリング30及びテーパローラベアリング48に導く潤滑油路が形成されている。
【0049】
一方、入力軸12の潤滑油孔22からの潤滑油は図2で右側に配置されているベアリング16,32,50を潤滑する。好ましくは、特に図示しないがケーシング6の側壁部に形成された潤滑油路を介して潤滑油がローラベアリング32及びテーパローラベアリング50に供給される。
【0050】
本発明の実施形態によれば、中間軸28及び第1及び第2ガイド76,88が入力軸12の垂線に対して横方向にオフセットしているため、直立型動力伝達装置の高さを抑えることができ、省スペース化が可能である。
【0051】
【発明の効果】
本発明は以下のような効果を有している。
【0052】
(1) 高車速時には、パーキングギアの掻き上げ力が大きいため、第1潤滑油溜めに設けられた第1ガイドにより潤滑油を回収し、さらに第2ガイドに導く。低車速時には、パーキングギアの外周に沿って落下する潤滑油を第2潤滑油溜めにより回収し、高回転な潤滑油掻き上げ用ギアにより第2ガイドまで直接掻き上げる。よって、車速による影響が小さく、低速から高速に渡り潤滑必要箇所を十分に潤滑することができる。
【0053】
(2) 本発明の潤滑油溜め及びガイドによる潤滑油の回収は、潤滑油掻き上げ用ギアの回転力による影響が大きいため、車体の傾斜など外部からの影響を受け難い。
【0054】
(3) 飛沫による拡散が少なく効率的に潤滑油を送れるため、少ない油量で潤滑が可能である。潤滑油量が少量で済むため、撹拌や粘性による動力損失が低減され、伝達効率が上昇する。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2のI−I線断面図であり、本発明実施形態の直立型動力伝達装置を示している。
【図2】図1のII−II線断面図である。
【図3】低車速時の作用を説明する図である。
【図4】高車速時の作用を説明する図である。
【符号の説明】
6 ケーシング
12 入力軸
20 ロータ軸
22 潤滑油孔
24 入力ギア
26 潤滑油掻き上げ用ギア
28 中間軸
34 第1減速ギア
38 パーキングギア
42 第2減速ギア
44 差動装置
46 ディファレンシャルケース
52 ファイナルギア
56 ピニオンシャフト
58,60 ピニオンギア
62,64 サイドギア
74 第1潤滑油溜め(第1サーバ)
76 第1ガイド
77 連通穴
78 第2潤滑油溜め(第2サーバ)
88 第2ガイド
90 潤滑油路

Claims (1)

  1. ケーシングと、軸方向に伸長する潤滑油孔を有する入力軸と、該入力軸の下方に入力軸と平行に設けられた中間軸と、該中間軸の下方に設けられた差動装置とを有する動力伝達装置の潤滑構造であって、
    前記入力軸に固定された入力ギアと;
    前記中間軸に固定され、前記入力ギアと噛み合う第1ギアと;
    前記差動装置に固定されたファイナルギアと;
    前記中間軸に固定され、前記ファイナルギアと噛み合う第2ギアと;
    前記中間軸に固定されたパーキングギアと;
    前記入力軸に固定された潤滑油掻き上げ用ギアと;
    前記ファイナルギアと前記第2ギアとの噛み合い部から前記パーキングギア側に掻き上げられる潤滑油を捕集する前記パーキングギアを囲うように設けられた第1潤滑油溜めと;
    前記第1潤滑油溜めから前記パーキングギアにより掻き上げられる潤滑油を捕集する前記潤滑油掻き上げ用ギアを囲うように設けられた第2潤滑油溜めと;
    前記第1潤滑油溜めから前記パーキングギアにより飛散された潤滑油を捕集する第1ガイドと;
    前記第2潤滑油溜めから前記潤滑油掻き上げ用ギアにより掻き上げられた潤滑油を捕集する第2ガイドと;
    前記第1ガイドが捕集した潤滑油を前記第2ガイドへ導く連通手段とを具備し;
    前記第2ガイドに捕集された潤滑油を前記ケーシングに設けられた潤滑油路を介して前記入力軸の潤滑油孔に導くことを特徴とする動力伝達装置の潤滑構造。
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