JP5023854B2 - Driving force distribution device - Google Patents
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Description
本発明は、駆動源から入力された駆動力の第１及び第２の出力軸への配分比率を制御可能な駆動力配分装置に関するものである。 The present invention relates to a driving force distribution device capable of controlling a distribution ratio of driving force input from a driving source to first and second output shafts.
従来、入力された駆動力を相互の差動を許容しつつ第１及び第２の出力軸に伝達する差動機構と、その第１及び第２の出力軸間に介在された遊星歯車機構と、該遊星歯車機構に駆動連結されたモータとを備えた駆動力配分装置がある。即ち、このような駆動力配分装置は、モータを制御用駆動源として遊星歯車機構を駆動することにより第１及び第２の出力軸間に差回転を生じさせる。そして、その制御用トルクとして遊星歯車機構に入力するモータトルクを制御することにより、エンジン等の主駆動源から差動機構に入力される駆動力の第１及び第２の出力軸への配分比率を制御可能な構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
さて、上記特許文献１に示される駆動力配分装置において、制御用駆動源であるモータは、遊星歯車機構が収容されたハウジングの外部に設けられており、同モータは、減速機構を介して遊星歯車機構と駆動連結されている。そして、これにより、差動を発生させるための十分なトルクを確保する構成となっている。
In the driving force distribution device disclosed in
しかしながら、このような従来の構成には、減速機構を設けることで装置全体のサイズが大型化する一方、同減速機構を小型化すれば、必要な駆動トルクを確保するために、より大きなモータを用いなければならないという背反する課題が存在する。また、モータがハウジングから突出する構造であるため、重量バランスに偏りが生ずるとともに、車両のアンダーボディに搭載されたその他の部品と干渉するおそれがある。加えて、モータの小型化を図るべく減速機構の減速比を大きくとった場合、μスプリット路面走行時等、片輪の空転により大きな差動が発生した状況において、モータに過回転が生じてしまう可能性があり、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。 However, such a conventional configuration increases the size of the entire apparatus by providing a speed reduction mechanism. On the other hand, if the speed reduction mechanism is reduced in size, a larger motor is required to secure the necessary driving torque. There is a conflicting issue that must be used. Further, since the motor protrudes from the housing, the weight balance is biased and there is a risk of interference with other components mounted on the underbody of the vehicle. In addition, if the reduction ratio of the reduction mechanism is increased to reduce the size of the motor, the motor will over-rotate in situations where a large differential occurs due to idling of one wheel, such as when traveling on a μ-split road surface. In this respect, there was still room for improvement.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、小型且つ信頼性の高い駆動力配分装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a small and highly reliable driving force distribution device.
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、入力される駆動力を相互の差動を許容しつつ第１及び第２の出力軸に伝達する差動機構と、前記第１及び第２の出力軸間に介在された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構に駆動連結されたモータとを備え、モータトルクに基づき前記第１及び第２の出力軸間に差回転を生じさせることにより前記入力される駆動力の前記第１及び第２の出力軸への配分比率を制御可能な駆動力配分装置において、前記遊星歯車機構は、前記第１又は第２の出力軸の径方向外側に同軸配置されるものであって、前記モータは、前記遊星歯車機構の径方向外側に同軸配置される中空状のロータと、前記ロータの径方向外側に同軸配置されるステータとを備えてなり、前記ロータには、該ロータの内周側と外周側とを連通する第１貫通孔及び第２貫通孔が設けられ、前記ロータと前記ステータとの間に形成されるモータ室が、前記遊星歯車機構が収容されたギヤ室と前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔により連通するように構成され、前記ロータは、前記遊星歯車機構に対応する位置に形成された前記第１貫通孔を有するとともに、前記遊星歯車機構に対応する位置以外に形成された前記第２貫通孔を有すること、を要旨とする。
In order to solve the above problems, the invention according to
上記構成によれば、遊星歯車機構に攪拌された潤滑油が、遊星歯車機構を収容するギヤ室からモータ室へと循環される。これにより、発熱部位であるステータに対して、直接的に、冷媒としての潤滑油を接触させて、より効果的にモータを冷却することができる。その結果、モータの発熱を抑制して高い信頼性を確保することができるようになる。 According to the above Ki構 formed, lubricating oil stirred in the planetary gear mechanism, it is circulated to the motor chamber from the gear chamber accommodating the planetary gear mechanism. Thus, the motor can be cooled more effectively by directly bringing the lubricating oil as the refrigerant into contact with the stator that is the heat generating portion. As a result, high reliability can be ensured by suppressing the heat generation of the motor.
また、上記構成によれば、遊星歯車機構（を構成する各ギヤ）の回転による遠心力を利用して、効率よく、モータ室内に潤滑油を循環させることができる。 Moreover, according to the said structure, lubricating oil can be efficiently circulated in a motor chamber using the centrifugal force by rotation of the planetary gear mechanism (each gear which comprises).
また、上記構成によれば、遊星歯車機構を構成する各プラネタリギヤの公転を利用して、効率よく、モータ室内に潤滑油を送り込むことができる。これにより、モータ室内における潤滑油の循環速度を上昇させて冷却効率の向上を図ることができ、その結果、より効果的にモータを冷却することができるようになる。 Moreover, according to the said structure, lubricating oil can be efficiently sent in in a motor chamber using the revolution of each planetary gear which comprises a planetary gear mechanism. Thereby, the circulation speed of the lubricating oil in the motor chamber can be increased to improve the cooling efficiency, and as a result, the motor can be cooled more effectively.
遊星歯車機構に対応しない位置は、遊星歯車機構に対応する位置によりも圧力の低い位置、即ち負圧が生ずる位置となる。従って、上記構成によれば、この負圧を利用して、効率よく、モータ室内の潤滑油をギヤ室へと還流させることができる。これにより、モータ室内における潤滑油の循環速度を上昇させて冷却効率の向上を図ることができ、その結果、より効果的にモータを冷却することができるようになる。 Position that does not correspond to the Yu star gear mechanism, located lower pressures by position corresponding to the planetary gear mechanism, that is, a position where the negative pressure is generated. Therefore, according to the above configuration, the lubricating oil in the motor chamber can be efficiently returned to the gear chamber using the negative pressure. Thereby, the circulation speed of the lubricating oil in the motor chamber can be increased to improve the cooling efficiency, and as a result, the motor can be cooled more effectively.
請求項２に記載の発明は、前記遊星歯車機構は、内歯の形成されたリングギヤを有するものであって、該リングギヤには、同リングギヤの内周側と外周側とを連通する貫通孔が設けられること、を要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, the planetary gear mechanism includes a ring gear having internal teeth formed therein, and the ring gear has a through hole that communicates the inner peripheral side and the outer peripheral side of the ring gear. The gist is to be provided.
上記構成によれば、潤滑油の流れは、リングギヤに遮られることなく、当該リングギヤに形成された各貫通孔を介して同リングギヤ外部に流出し、及び同リングギヤ内部に流入する。その結果、潤滑油の流れをスムーズなものとして、効率よく、モータ室内に循環させることができるようになる。 According to the above configuration, the flow of the lubricating oil flows out of the ring gear through the through holes formed in the ring gear and flows into the ring gear without being blocked by the ring gear. As a result, the lubricating oil flow can be made smooth and efficiently circulated in the motor chamber.
本発明によれば、小型且つ信頼性の高い駆動力配分装置を提供することができる。 According to the present invention, a small and highly reliable driving force distribution device can be provided.
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図面に従って説明する。
図１は、駆動力配分装置としてのリヤディファレンシャルの断面図、図２は車両の概略構成図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sectional view of a rear differential as a driving force distribution device, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a vehicle.
図２に示すように、車両１は、前輪駆動車をベースとする四輪駆動車であり、エンジン２の傍らに組み付けられたトランスアクスル３には、一対のフロントアクスル４Ｌ，４Ｒが連結されており、エンジン２の駆動力は、これらフロントアクスル４Ｌ，４Ｒを介して前輪５Ｌ，５Ｒに伝達される。また、トランスアクスル３には、上記各フロントアクスル４Ｌ，４Ｒとともにプロペラシャフト６が連結されており、同プロペラシャフト６は、トルクカップリング７及びリヤディファレンシャル８を介して一対のリヤアクスル９Ｌ，９Ｒと連結されている。そして、これらプロペラシャフト６、リヤディファレンシャル８、及びリヤアクスル９Ｌ，９Ｒを介して、後輪１０Ｌ，１０Ｒにも駆動力が伝達されるようになっている。
As shown in FIG. 2, the
図１に示すように、本実施形態のリヤディファレンシャル８は、略円筒状のハウジング１１を備えており、同ハウジング１１内には、上記リヤアクスル９Ｌ，９Ｒをそれぞれ構成する第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒが、その軸線方向に沿うように収容されている。また、ハウジング１１内には、これら第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒと略直交するように、上記トルクカップリング７（図２参照）から延びる入力軸１３が収容されている。そして、これら第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒ、並びに入力軸１３は、遊星歯車式の差動機構１４により連結されている。
As shown in FIG. 1, the
尚、本実施形態のハウジング１１は、隔壁部１５を介して第１ハウジング１６ａ及び第２ハウジング１６ｂを連結することにより形成されている。そして、本実施形態では、上記差動機構１４は、第１ハウジング１６ａ内に収容され、後述する遊星歯車機構３１及び変速機構５１は、第２ハウジング１６ｂ内に収容されている。
In addition, the
詳述すると、差動機構１４は、略円筒状に形成されたデフケース１７を有しており、同デフケース１７は、上記第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒと同軸位置において、軸受１８ａ，１８ｂにより回転自在に支承されている。そして、第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒの各基端１２Ｌａ，１２Ｒａは、それぞれ同デフケース１７内に配置されている。
More specifically, the
デフケース１７の内周にはリングギヤ１９が形成されるとともに、同デフケース１７の外周には外歯ギヤ２０が設けられている。尚、本実施形態のデフケース１７は、軸受１８ａに支承される第１部材１７ａ及び軸受１８ｂに支承される第２部材１７ｂを連結してなり、上記外歯ギヤ２０は、これら第１部材１７ａ及び軸受１８ｂとともにボルト締結されることにより、デフケース１７の外周に固定されている。そして、この外歯ギヤ２０には、上記入力軸１３の先端に形成されたドライブピニオン２１が噛合されている。
A
また、デフケース１７内に配置された第１の出力軸１２Ｌの基端１２Ｌａにはサンギヤ２２が設けられており、同サンギヤ２２とデフケース１７内周のリングギヤ１９との間には、複数のプラネタリギヤ対２３が介在されている。各プラネタリギヤ対２３は、リングギヤ１９に噛合された第１プラネタリギヤ２３ａ及びサンギヤ２２に噛合された第２プラネタリギヤ２３ｂからなり、これら各第１プラネタリギヤ２３ａ及び各第２プラネタリギヤ２３ｂは、互いに噛合された状態で、プラネタリキャリヤ２４によりそれぞれ自転可能且つ公転可能に支承されている。そして、そのプラネタリキャリヤ２４は、デフケース１７内に配置された第２の出力軸１２Ｒの基端１２Ｒａと相対回転不能に連結されている。
A sun gear 22 is provided at the base end 12La of the
即ち、トルクカップリング７を介して入力軸１３に伝達されるプロペラシャフト６の回転は、その先端のドライブピニオン２１に噛合された外歯ギヤ２０からデフケース１７へと伝達される。そして、デフケース１７とともに、各プラネタリギヤ対２３を介して同デフケース１７に連結されたサンギヤ２２及びプラネタリキャリヤ２４が一体的に回転することにより、その駆動力が第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒ、即ち両リヤアクスル９Ｌ，９Ｒから左右の後輪１０Ｌ，１０Ｒへと伝達される。
That is, the rotation of the
また、車両旋回時等、左右の後輪１０Ｌ，１０Ｒに回転差が生じた場合には、各第１プラネタリギヤ２３ａ及び各第２プラネタリギヤ２３ｂのそれぞれが、自転しつつサンギヤ２２の周りを公転する。そして、これにより、その回転差、即ち第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒ間の差動を許容する構成となっている。
Further, when there is a difference in rotation between the left and right
［駆動力配分装置］
また、本実施形態のリヤディファレンシャル８は、エンジン２の駆動力の左右の後輪１０Ｌ，１０Ｒへの配分比率を制御可能な駆動力配分装置３０としての機能を有している。
[Driving power distribution device]
Further, the
詳述すると、図１に示すように、本実施形態では、第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒ間には、遊星歯車機構３１が介在されており、同遊星歯車機構３１は、モータ３２と駆動連結されている。そして、本実施形態の駆動力配分装置３０は、そのモータ３２の作動、即ち制御用トルクとして遊星歯車機構３１に入力されるモータトルクに基づき第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒ間に差回転を生じさせることにより、プロペラシャフト６から入力されるエンジン２の駆動力を走行状態に応じた適切な比率で第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒに配分することが可能な構成となっている。
More specifically, as shown in FIG. 1, in this embodiment, a
図１に示すように、本実施形態では、遊星歯車機構３１は、第２ハウジング１６ｂ内において、第１の出力軸１２Ｌの軸線上、先端側（図１中左側）に配置されている。本実施形態の遊星歯車機構３１は、ピッチ円径の異なる第１ピニオン４２及び第２ピニオン４３を相対回転不能に連結してなる複数のプラネタリギヤ４４と、該各プラネタリギヤ４４を公転可能且つ自転可能に支承するプラネタリキャリヤ４５とを備えている。尚、本実施形態では、第１ピニオン４２のピッチ円径は、第２ピニオン４３のピッチ円径よりも僅かに大きく設定されている。また、遊星歯車機構３１は、第１の出力軸１２Ｌと同軸に並置された第１サンギヤ４６及び第２サンギヤ４７を備えている。そして、第１サンギヤ４６は、第１ピニオン４２に噛合され、第２サンギヤ４７は、第２ピニオン４３に噛合されている。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the
さらに詳述すると、プラネタリキャリヤ４５は、筒状に形成された基端部４５ａを有しており、同基端部４５ａ内に第１の出力軸１２Ｌが挿通された状態で第２ハウジング１６ｂに設けられたボール軸受４８ａに支持されることにより、回転自在に第１の出力軸１２Ｌと同軸配置されている。尚、本実施形態では、基端部４５ａ内に挿通された第１の出力軸１２Ｌと同基端部４５ａとの間には、ニードル軸受４９ａが介在されている。そして、各プラネタリギヤ４４は、その第２ピニオン４３側を第１の出力軸１２Ｌの先端側（図１中左側）に向けた状態で、それぞれ回転可能にプラネタリキャリヤ４５により支承されている。
More specifically, the
また、プラネタリキャリヤ４５は、円環状に形成されて第１の出力軸１２Ｌと同軸配置されるリング部４５ｂを有しており、同リング部４５ｂの外周には、外歯５０が形成されている。そして、このリング部４５ｂが制御用駆動源であるモータ３２との連結部となっている。即ち、本実施形態では、プラネタリキャリヤ４５がモータトルクの入力要素となっている。また、第２サンギヤ４７は、スプライン嵌合により第１の出力軸１２Ｌに対して相対回転不能に連結されている。そして、第１サンギヤ４６は、変速機構５１を介して、第２の出力軸１２Ｒ側、詳しくは第２の出力軸１２Ｒとともに一体回転する差動機構１４のプラネタリキャリヤ２４に接続されている。
The
即ち、遊星歯車機構３１には、同遊星歯車機構３１を構成する各ギヤの噛み合わせに基づく所定のギヤ比が存在することから、第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒ間に差動が発生していない場合であっても、モータトルクの入力要素であるプラネタリキャリヤ４５が回転することになり、これによりモータ３２に大きな負荷がかかる。
That is, since the
この点を踏まえ、本実施形態では、第１の出力軸１２Ｌの軸線上において、遊星歯車機構３１よりも基端１２Ｌａ側には、遊星歯車機構３１に設定された変速比を補正するための変速機構５１が並置されている。そして、遊星歯車機構３１の第１サンギヤ４６とプラネタリキャリヤ２４との間に、この変速機構５１が介在させることにより、両リヤアクスル９Ｌ，９Ｒが同速度で同方向に回転する際のプラネタリキャリヤ４５の回転を抑制、即ち差動が発生していない場合には、モータ３２が回転しないように構成されている。
Considering this point, in the present embodiment, on the axis line of the
詳述すると、本実施形態の変速機構５１は、上記遊星歯車機構３１側のプラネタリギヤ４４を構成する第１ピニオン４２と同一のピッチ円径を有する第３ピニオン５２及び上記第２ピニオン４３と同一のピッチ円径を有する第４ピニオン５３を相対回転不能に連結してなる複数の二連ピニオン５４を有している。即ち、第３ピニオン５２と第４ピニオン５３とのピッチ円径の比は、第１ピニオン４２と第２ピニオン４３とのピッチ円径の比に等しい。
Specifically, the
また、変速機構５１は、円環状に形成された支持部材５５を備えており、同支持部材５５は、非回転部位であるハウジング１１（第２ハウジング１６ｂ）の内周に固定されることにより、プラネタリキャリヤ４５の上記リング部４５ｂの傍らにおいて、第１の出力軸１２Ｌと同軸配置されている。尚、支持部材５５には、ボール軸受４８ｂが設けられており、プラネタリキャリヤ４５のリング部４５ｂは、同ボール軸受４８ｂにより支持されている。そして、各二連ピニオン５４は、その軸線方向に沿って延設された回転軸５４ａが、支持部材５５及びハウジング１１の壁面（隔壁部１５）に形成された支持穴５５ａ，５５ｂに遊嵌されることにより、回転可能に支承されている。
Further, the
また、変速機構５１は、第１の出力軸１２Ｌと同軸に並置された第３サンギヤ５６及び第４サンギヤ５７を備えており、第３サンギヤ５６は、第３ピニオン５２に噛合され、第４サンギヤ５７は、第４ピニオン５３に噛合されている。そして、第３ピニオン５２に噛合された第３サンギヤ５６は、遊星歯車機構３１側の第１サンギヤ４６と相対回転不能に連結され、第４サンギヤ５７は、差動機構１４のプラネタリキャリヤ２４と相対回転不能に連結されている。
The
即ち、本実施形態の変速機構５１は、上記遊星歯車機構３１と略同一の構成を有する遊星歯車機構として構成されており、変速機構５１の各二連ピニオン５４は、遊星歯車機構３１の各プラネタリギヤ４４に相当する。そして、遊星歯車機構３１側のプラネタリキャリヤ４５に相当する支持部材５５を、非回転部位であるハウジング１１との固定部とした構成となっている。
That is, the
尚、本実施形態では、第１サンギヤ４６及び第３サンギヤ５６は、筒状のスリーブ５８の外周両端に、同一形状の外歯を並列に螺刻することにより一体に形成されている。また、第４サンギヤ５７は、第１の出力軸１２Ｌが挿通される筒状部５７ａを有しており、この筒状部５７ａにおいて、差動機構１４のプラネタリキャリヤ２４と相対回転不能に連結されている。そして、第４サンギヤ５７は、第１の出力軸１２Ｌとの間に介在されたニードル軸受４９ｂ及び上記筒状部５７ａとハウジング１１（隔壁部１５）との間に設けられたボール軸受４８ｃにより回転自在に支承されている。
In the present embodiment, the
ここで、本実施形態では、モータ３２には、中空状のロータ３２ａを有するブラシレスモータが用いられており、同モータ３２は、遊星歯車機構３１及び変速機構５１とともに、ハウジング１１（第２ハウジング１６ｂ）内に収容されている。そして、同モータ３２は、遊星歯車機構３１及び変速機構５１の径方向外側において、第１の出力軸１２Ｌと同軸に配置されている。
Here, in the present embodiment, a brushless motor having a
具体的には、モータ３２のステータ３２ｂは、第２ハウジング１６ｂの内周に固定されており、上記ロータ３２ａは、その内側において回転自在に支承されている。尚、本実施形態では、モータ３２は、遊星歯車機構３１（の第１ピニオン４２に相当する位置）及び変速機構５１の径方向外側を覆うように軸方向に延設されている。そして、モータ３２との連結部であるプラネタリキャリヤ４５のリング部４５ｂは、その外周に形成された外歯５０が、ロータ３２ａの内周面にスプライン嵌合されることにより、同モータ３２に連結されている。
Specifically, the
以上のように構成された駆動力配分装置３０では、第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒ間に差動が発生していない場合には、モータ３２に連結された遊星歯車機構３１のプラネタリキャリヤ４５は回転しない。一方、モータトルクによりプラネタリキャリヤ４５を回転駆動することにより、第１及び第２の出力軸１２Ｌ，１２Ｒ、即ち両リヤアクスル９Ｌ，９Ｒ間に差回転を生じさせることができる。そして、その制御用トルクとして遊星歯車機構３１に入力されるモータトルクを制御することにより、両リヤアクスル９Ｌ，９Ｒに配分するエンジン２の駆動力の比率を可変制御することが可能となっている。
In the driving
以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）モータ３２には、中空状のロータ３２ａを有するブラシレスモータが用いられ、同モータ３２は、遊星歯車機構３１及び変速機構５１の径方向外側において、第１の出力軸１２Ｌと同軸に配置されることにより、遊星歯車機構３１及び変速機構５１とともに、ハウジング１１（第２ハウジング１６ｂ）内に収容される。そして、同モータ３２との連結部であるプラネタリキャリヤ４５のリング部４５ｂは、その外周に形成された外歯５０が、ロータ３２ａの内周面にスプライン嵌合されることにより、同モータ３２に連結される。
As described above, according to the present embodiment, the following operations and effects can be obtained.
(1) A brushless motor having a
上記構成によれば、装置全体としてのサイズの大型化を招くことなく、大きなモータ径を確保することができる。その結果、減速機構を介さずとも大トルクの出力が可能となり、更なる小型化を図ることが可能になる。また、減速機構を廃することで、μスプリット路面走行時等、片輪の空転により大きな差動が発生した場合においても、モータに過回転が生ずることはなく、これにより高い信頼性を確保することができる。また、減速機構を含めたモータの慣性モーメントが減少するため、応答性が向上する。加えて、構造上、ハウジングからの突出部分がなく、車両のアンダーボディ及びその他の部品との干渉が起こりにくいことから、装置の搭載性が向上する。更に、モータ３２をハウジング１１（第２ハウジング１６ｂ）内に配置することで、同モータ３２を潤滑油により冷却することが可能であり、特に、遊星歯車機構３１及び変速機構５１の径方向外側では、該遊星歯車機構３１及び変速機構５１に攪拌されて潤滑油が循環することから、強制冷却による高い冷却効果が期待できる。その結果、モータの発熱を抑制して高い信頼性を確保することができるようになる。
According to the above configuration, a large motor diameter can be secured without increasing the size of the entire apparatus. As a result, it is possible to output a large torque without using a speed reduction mechanism, and it is possible to further reduce the size. In addition, by eliminating the speed reduction mechanism, even when a large differential occurs due to idling of one wheel, such as when traveling on a μ-split road surface, the motor does not over-rotate, thereby ensuring high reliability. be able to. Further, since the moment of inertia of the motor including the speed reduction mechanism is reduced, the responsiveness is improved. In addition, there is no projecting portion from the housing, and interference with the vehicle underbody and other parts is unlikely to occur, thereby improving the mountability of the apparatus. Furthermore, by arranging the
（２）変速機構５１は、第１の出力軸１２Ｌの軸線上において、遊星歯車機構３１よりも基端１２Ｌａ側に配置される。
即ち、遊星歯車機構３１の円滑なる作動及び装置の信頼性を確保するためには、そのプラネタリキャリヤ４５の支持構造が重要となる。しかしながら、上記特許文献１に記載の駆動力配分装置のように、出力軸の軸線上において、遊星歯車機構を同出力軸の軸端側、即ち差動機構（同装置ではベベルギヤ）側に配置する構成では、スペースに余裕の無い差動機構側のハウジング壁部（隔壁部１５に相当）に、上記プラネタリキャリヤの支持構造を構築しなければならない。このため、装置の大型化を回避するためには、ある程度の妥協をせざるをえず、必ずしも最良の支持構造を構築できているとはいえないのが実状であった。この点、上記構成のように、プラネタリキャリヤに相当する支持部材５５が非回転部位に固定される変速機構５１を、第１の出力軸１２Ｌの基端１２Ｌａ側に配置する構成とすれば、差動機構１４側のハウジング壁部（隔壁部１５）には、上記のような支持構造を構築する必要がない。そして、スペースに余裕がある先端側にプラネタリキャリヤ４５の支持構造を形成することで、サイズの大型化を招くことなく、同支持構造の最適化を図ることができる。その結果、遊星歯車機構３１のより円滑なる作動及び高い信頼性を確保することができるようになる。
(2) The
That is, in order to ensure the smooth operation of the
（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態を図面に従って説明する。尚、説明の便宜上、第１の実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. For convenience of explanation, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the explanation thereof is omitted.
図３に示すように、本実施形態の駆動力配分装置６０において、駆動源であるモータ６１は、遊星歯車機構３１及び変速機構５１の径方向外側に同軸配置される中空状のロータ６２と、該ロータ６２の径方向外側に同軸配置されるステータ６３とを備えてなる。
As shown in FIG. 3, in the driving
本実施形態のモータ６１は、そのロータ６２側にマグネット６２ａが設けられたブラシレスモータであり、ステータ６３は、ハウジング１１（第２ハウジング１６ｂ）の内周に固定され、ロータ６２は、ハウジング１１との間に設けられたボール軸受６４ａ，６４ｂによって、ステータ６３の内側において回転自在に支承されている。そして、本実施形態のモータ６１は、その筒状をなすロータ６２の内周に形成されたスプライン嵌合部６５が、遊星歯車機構３１を構成するプラネタリキャリヤ４５（のリング部４５ｂ）の外周に形成された外歯５０に噛合（スプライン嵌合）されることにより、同遊星歯車機構３１と駆動連結されている。
The
また、本実施形態のモータ６１は、そのロータ６２とステータ６３との間に形成される空間（モータ室６７）が、遊星歯車機構３１及び変速機構５１が収容されたハウジング１１（第２ハウジング１６ｂ）内の空間（ギヤ室６８）に連通するように構成されている。
Further, in the
詳述すると、本実施形態のモータ６１では、中空状に形成されたロータ６２には、同ロータ６２の内周側と外周側とを連通するように、径方向に貫設された複数の貫通孔６９が設けられている。具体的には、本実施形態のロータ６２は、遊星歯車機構３１に対応する位置に形成された貫通孔６９ａと、同遊星歯車機構３１に対応しない位置、詳しくは、当該遊星歯車機構３１と変速機構５１との略中間に対応する位置に形成された貫通孔６９ｂとを有している。尚、本実施形態のロータ６２には、周方向に沿って複数の上記貫通孔６９ａ及び貫通孔６９ｂが形成されており、これら各貫通孔６９（６９ａ，６９ｂ）により、ロータ６２の外側に形成されたモータ室６７と、同ロータ６２の外側に形成されたギヤ室６８とが連通される構成となっている。
More specifically, in the
このように、本実施形態の駆動力配分装置６０では、ロータ６２に複数の貫通孔６９を形成し、該各貫通孔６９によりモータ室６７とギヤ室とを連通することによって、遊星歯車機構３１（及び変速機構５１）により攪拌された潤滑油をギヤ室６８からモータ室６７へと循環させる。そして、その発熱部位であるステータ６３に対して、直接的に、冷媒としての潤滑油を接触させることにより、モータ６１の冷却効率の向上を図る構成となっている。
As described above, in the driving
即ち、図４に示すように、遊星歯車機構３１を構成する各プラネタリギヤ４４の公転により攪拌された潤滑油は、当該遊星歯車機構３１に対応する位置に形成された各貫通孔６９ａからモータ室６７内に導入される。そして、その導入された潤滑油は、ロータ６２とステータ６３との間の空間（両者のエアギャップや、巻線が巻回されたティース間等）を通過して、遊星歯車機構３１と変速機構５１との略中間に対応する位置に形成された他方側の各貫通孔６９ｂからギヤ室６８へと還流されるようになっている。
That is, as shown in FIG. 4, the lubricating oil stirred by the revolution of each
尚、本実施形態では、同遊星歯車機構３１に対応しない位置として各貫通孔６９ｂが形成された位置、即ち遊星歯車機構３１と変速機構５１との略中間に対応する位置が、ギヤ室６８内において最も大きな負圧が生ずる位置となっている。また、モータ６１においては、そのステータ６３側に絶縁処理が施されるともに、ロータ６２側（マグネット６２ａが設けられた部分の表面、ステータ６３と対向するエアギャップ部）には、耐食性の高めるための焼入れ処理（軟窒化処理）が施されている。
In the present embodiment, the position where each through-
以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）モータ６１は、そのロータ６２とステータ６３との間に形成される空間（モータ室６７）が、遊星歯車機構３１（及び変速機構５１）が収容されたハウジング１１（第２ハウジング１６ｂ）内の空間（ギヤ室６８）に連通するように構成される。
As described above, according to the present embodiment, the following operations and effects can be obtained.
(1) In the
上記構成によれば、遊星歯車機構３１（及び変速機構５１）に攪拌された潤滑油が、同遊星歯車機構３１を収容するギヤ室６８からモータ室６７へと循環される。これにより、発熱部位であるステータ６３に対して、直接的に、冷媒としての潤滑油を接触させることができ、その結果、より効果的にモータ６１を冷却することができる。
According to the above configuration, the lubricating oil stirred by the planetary gear mechanism 31 (and the transmission mechanism 51) is circulated from the
（２）中空状をなすロータ６２には、同ロータ６２の内周側と外周側とを連通する複数の貫通孔６９が形成される。
上記構成によれば、遊星歯車機構３１（を構成する各ギヤ）の回転による遠心力を利用して、効率よく、モータ室６７内に潤滑油を循環させることができる。
(2) The
According to the above configuration, the lubricating oil can be efficiently circulated in the
（３）ロータ６２は、遊星歯車機構３１に対応する位置に形成された複数の貫通孔６９ａを有する。
上記構成によれば、遊星歯車機構３１を構成する各プラネタリギヤ４４の公転を利用して、効率よく、モータ室６７内に潤滑油を送り込むことができる。これにより、モータ室６７内における潤滑油の循環速度を上昇させて冷却効率の向上を図ることができ、その結果、より効果的にモータ６１を冷却することができるようになる。
(3) The
According to the above configuration, the lubricating oil can be efficiently fed into the
（４）ロータ６２は、遊星歯車機構３１に対応しない位置に形成された複数の貫通孔６９ｂを有する。
即ち、遊星歯車機構３１に対応しない位置は、遊星歯車機構３１に対応する位置によりも圧力の低い位置、即ち負圧が生ずる位置となる。従って、上記構成によれば、この負圧を利用して、効率よく、モータ室６７内の潤滑油をギヤ室６８へと還流させることができる。これにより、モータ室６７内における潤滑油の循環速度を上昇させて冷却効率の向上を図ることができ、その結果、より効果的にモータ６１を冷却することができるようになる。
(4) The
That is, the position not corresponding to the
（第３の実施形態）
以下、本発明を具体化した第３の実施形態を図面に従って説明する。尚、説明の便宜上、上記第２の実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. For convenience of explanation, the same parts as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the explanation thereof is omitted.
図５に示すように、本実施形態の駆動力配分装置７０では、ハウジング１１（第２ハウジング１６ｂ）内において、遊星歯車機構７１は、第１の出力軸１２Ｌの基端１２Ｌａ側（同図中右側、図１参照）に配置され、変速機構８１は、同第１の出力軸１２Ｌの軸線上、先端側（同図中左側）に配置されている。
As shown in FIG. 5, in the driving
本実施形態の遊星歯車機構７１は、第１の出力軸１２Ｌを軸心として回転自在に設けられたプラネタリキャリヤ７５を備えており、同プラネタリキャリヤ７５の外周には、モータ６１との連結部を構成する外歯７９が形成されている。即ち、本実施形態の遊星歯車機構７１は、このプラネタリキャリヤ７５の外周に形成された外歯７９が、モータ６１のロータ６２内周にスプライン嵌合されることにより、同モータ６１と駆動連結されている。そして、このプラネタリキャリヤ７５とともに遊星歯車機構７１を構成する各プラネタリギヤ７４は、同プラネタリキャリヤ７５により、自転可能且つ第１の出力軸１２Ｌを中心として公転可能に支承されている。
The
一方、変速機構８１は、上記遊星歯車機構７１側のプラネタリキャリヤ７５同様、第１の出力軸１２Ｌに軸支された支持部材８５を有しており、同支持部材８５とともに変速機構８１を構成する各二連ピニオン８４は、この支持部材８５によって回転自在に支承されている。そして、支持部材８５は、その外周に形成された外歯８９がハウジング１１（第２ハウジング１６ｂ）にスプライン嵌合されることにより、同ハウジング１１に対して相対回転不能に固定されている。
On the other hand, the
本実施形態では、遊星歯車機構７１側の各プラネタリギヤ７４を構成する第１ピニオン７２及び第２ピニオン７３に噛合される第１ギヤ及び第２ギヤには、それぞれ、内歯を有するリングギヤ７６，７７が用いられている。同様に、変速機構８１側の各二連ピニオン８４を構成する第３ピニオン８２及び第４ピニオン８３に噛合される第３ギヤ及び第４ギヤもまた、それぞれ内歯を有するリングギヤ８６，８７が用いられている。
In the present embodiment, the first gear and the second gear meshed with the
本実施形態では、第２ギヤを構成する遊星歯車機構７１側のリングギヤ７７は、差動機構１４のプラネタリキャリヤ２４（図１参照）と相対回転不能に連結され、第４ギヤを構成する変速機構８１側のリングギヤ８７は、第１の出力軸１２Ｌに対して相対回転不能に連結されている。また、第１ギヤを構成する遊星歯車機構７１側のリングギヤ７６、及び第３ギヤを構成する変速機構８１側のリングギヤ８６は、筒状部材９０の内周両端に同一形状の内歯を螺刻することにより一体に形成されている。
In the present embodiment, the ring gear 77 on the
図６に示すように、本実施形態の駆動力配分装置７０もまた、上記第２の実施形態における駆動力配分装置６０と同様、モータ６１のロータ６２に複数の貫通孔６９（６９ａ，６９ｂ）を形成することによりモータ室６７とギヤ室６８とを連通し、遊星歯車機構７１により攪拌されたギヤ室６８内の潤滑油をモータ室６７に循環させる構成となっている。
As shown in FIG. 6, the driving
そして、本実施形態では、上記遊星歯車機構７１側のリングギヤ７６及び変速機構８１側のリングギヤ８６が一体に形成された筒状部材９０には、同筒状部材９０の内周側と外周側と連通するように、径方向に貫設された複数の貫通孔９１が設けられている。
In this embodiment, the
即ち、各プラネタリギヤ７４に対してリングギヤ７６，７７が噛合された構成では、各プラネタリギヤ７４の公転により生じた潤滑油の流れが、該各プラネタリギヤ７４の径方向外側を包囲する各リングギヤ７６，７７により遮られてしまう可能性がある。
That is, in the configuration in which the ring gears 76 and 77 are meshed with the
この点、上記構成によれば、筒状部材９０、即ち第１ギヤとしてのリングギヤ７６に形成された各貫通孔９１を介して、同リングギヤ７６に潤滑油が流入する。そして、本実施形態では、これにより、潤滑油の流れをスムーズなものとして、効率よく、モータ室６７内に循環させる構成となっている。
In this regard, according to the above configuration, the lubricating oil flows into the
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記第１及び第２の実施形態では、第１ピニオン４２、第２ピニオン４３、第３ピニオン５２及び第４ピニオン５３にそれぞれ噛合される第１ギヤ、第２ギヤ、第３ギヤ及び第４ギヤは、全てサンギヤ（第１サンギヤ４６、第２サンギヤ４７、第３サンギヤ５６及び第４リングギヤ５７）として構成されることとした。また、第３の実施形態では、第１〜第４ギヤの全てに、内歯が形成されたリングギヤ（７６，７７，８６，８７）を用いることとした。しかし、これに限らず、本発明は、これら第１〜第４ギヤの少なくとも何れか一つにリングギヤを用い、残るギヤをサンギヤとする構成に適用してもよい。
In addition, you may change each said embodiment as follows.
In the first and second embodiments, the first gear, the second gear, the third gear, and the fourth gear meshed with the
・上記第１及び第２の実施形態では、変速機構５１は、第１の出力軸１２Ｌの軸線上において、遊星歯車機構３１よりも基端１２Ｌａ側に配置されることとした。しかし、モータ３２を同軸モータとする発明（第２実施形態におけるモータ室６７内に潤滑油を循環させる発明を含む。）については、遊星歯車機構３１が基端１２Ｌａ側に配置される構成に適用してもよい。
In the first and second embodiments, the
・上記第３の実施形態では、第１ギヤとしてのリングギヤ７６を構成する筒状部材９０に各貫通孔９１を形成することとした。しかし、これに限らず第２ギヤとしてのリングギヤ７７にも、このような貫通孔を形成してもよい。これにより、潤滑油の流れをよりスムーズなものとすることができる。
In the third embodiment, each through hole 91 is formed in the
・上記第２及び第３の実施形態のように、モータ６１のロータ６２に複数の貫通孔６９（６９ａ，６９ｂ）を形成することによりモータ室６７とギヤ室６８とを連通し、遊星歯車機構３１（７１）により攪拌されたギヤ室６８内の潤滑油をモータ室６７に循環させる発明については、変速機構５１（８１）を有さない構成に適用してもよい。
As in the second and third embodiments, a plurality of through holes 69 (69a, 69b) are formed in the
・また、遊星歯車機構を構成する各部材（各ギヤ及びプラネタリキャリヤ）の少なくとも何れか一つに、潤滑油を攪拌可能なインペラとして機能する複数のフィン部（羽部）を形成する構成としてもよい。 In addition, a configuration may be adopted in which a plurality of fin portions (blade portions) functioning as impellers capable of agitating the lubricating oil are formed on at least one of the members (each gear and the planetary carrier) constituting the planetary gear mechanism. Good.
例えば、図７に示すプラネタリキャリヤ９２は、略円筒形状に形成されるとともに、その外周面９２ａには各プラネタリギヤ９３の一部が突出される複数の開口部９４が形成されている。このようなプラネタリキャリヤ９２の場合、その各開口部９４を避けるように、複数のフィン９５を形成するとよい。このような構成とすることで、効率的に潤滑油を攪拌して、より効果的に潤滑油を循環させることができるようになる。
For example, the
・上記第２（及び第３）の実施形態では、ロータ６２に設けられた各貫通孔６９（６９ａ，６９ｂ）、及び第１ギヤとしてのリングギヤ７６を構成する筒状部材９０に設けられた各貫通孔９１は、ともに径方向に貫設されることとした。しかし、対応するロータ又はリングギヤの内周側と外周側とを連通するものであれば、厳密に径方向である必要はないのはいうまでもない。
In the second (and third) embodiment, each through hole 69 (69a, 69b) provided in the
１…車両、２…エンジン、６…プロペラシャフト、８…リヤディファレンシャル、９Ｌ，９Ｒ…リヤアクスル、１０Ｌ，１０Ｒ…後輪、１１…ハウジング、１２Ｌ，１２Ｒ…出力軸、１２Ｌａ，１２Ｒａ…基端、１３…入力軸、１４…差動機構、１５…各壁部、１６ａ…第１ハウジング、１６ｂ…第２ハウジング、３０，６０，７０…駆動力配分装置、３１，７１…遊星歯車機構、３２，６１…モータ、３２ａ，６２…ロータ、３２ｂ，６３…ステータ、４２，７２…第１ピニオン、４３，７３…第２ピニオン、４４，７４，９３…プラネタリギヤ、４５，７５，９２…プラネタリキャリヤ、４６…第１サンギヤ、４７…第２サンギヤ、５１，８１…変速機構、５２，８２…第３ピニオン、５３，８３…第４ピニオン、５４，８４…二連ピニオン、５５，８５…支持部材、５６…第３サンギヤ、５７…第４サンギヤ、６２ａ…マグネット、６７…モータ室、６８…ギヤ室、６９（６９ａ，６９ｂ），９１…貫通孔、７６，７７，８６，８７…リングギヤ、９０…筒状部材、９５…フィン。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記遊星歯車機構は、前記第１又は第２の出力軸の径方向外側に同軸配置されるものであって、
前記モータは、前記遊星歯車機構の径方向外側に同軸配置される中空状のロータと、前記ロータの径方向外側に同軸配置されるステータとを備えてなり、前記ロータには、該ロータの内周側と外周側とを連通する第１貫通孔及び第２貫通孔が設けられ、前記ロータと前記ステータとの間に形成されるモータ室が、前記遊星歯車機構が収容されたギヤ室と前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔により連通するように構成され、
前記ロータは、前記遊星歯車機構に対応する位置に形成された前記第１貫通孔を有するとともに、前記遊星歯車機構に対応する位置以外に形成された前記第２貫通孔を有すること、を特徴とする駆動力配分装置。 A differential mechanism for transmitting an input driving force to the first and second output shafts while allowing mutual differential; a planetary gear mechanism interposed between the first and second output shafts; A first and second outputs of the input driving force by causing a differential rotation between the first and second output shafts based on a motor torque. In the driving force distribution device that can control the distribution ratio to the shaft,
The planetary gear mechanism is arranged coaxially on the radially outer side of the first or second output shaft,
The motor includes a hollow rotor arranged coaxially on the outer side in the radial direction of the planetary gear mechanism, and a stator arranged coaxially on the outer side in the radial direction of the rotor. A motor chamber formed between the rotor and the stator is provided with a first through-hole and a second through-hole communicating with the peripheral side and the outer peripheral side, and a gear chamber in which the planetary gear mechanism is accommodated Configured to communicate with the first through hole and the second through hole;
The rotor has the first through hole formed at a position corresponding to the planetary gear mechanism and the second through hole formed at a position other than the position corresponding to the planetary gear mechanism. Driving force distribution device.
前記遊星歯車機構は、内歯の形成されたリングギヤを有するものであって、該リングギヤには、同リングギヤの内周側と外周側とを連通する貫通孔が設けられること、を特徴とする駆動力配分装置。 The driving force distribution device according to claim 1 ,
The planetary gear mechanism has a ring gear formed with internal teeth, and the ring gear is provided with a through hole that communicates the inner peripheral side and the outer peripheral side of the ring gear. Power distribution device.
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