JP6556231B2

JP6556231B2 - 電気駆動装置

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Publication number: JP6556231B2
Application number: JP2017523223A
Authority: JP
Inventors: ハウプトヤン; アプゼンガーマーク; マンガーヨヘン; アプラートマヌエル; ツェアスコリン; バーツオリヴァー
Original assignee: GKN Automotive Ltd
Current assignee: GKN Automotive Ltd
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2019-08-07
Anticipated expiration: 2034-10-31
Also published as: WO2016066215A1; EP3213392B1; US10017043B2; JP2017534032A; CN107208778B; US20170361697A1; EP3213392A1; PL3213392T3; CN107208778A

Description

本発明は、自動車を駆動する電気駆動装置に関する。電気駆動装置は、自動車の単一の駆動装置として用いられても、内燃機関に付け加えて設けられてもよく、後者の場合、電気駆動装置と内燃機関とは、それぞれ単独で又は合成されて自動車を駆動することができる。このような駆動コンセプトは、「ハイブリッドドライブ」ともいう。通常、電気駆動装置は、電気モータと、下流に配置される変速伝動機構とを備え、変速伝動機構は、導入された高速の回転運動を低速の回転運動に変換する。変速伝動機構は、下流に配置されるディファレンシャル伝動機構に駆動結合されており、ディファレンシャル伝動機構は、導入されたトルクを２つのサイドシャフトに、車輪を駆動すべく分配する。

ハイブリッド型の全輪駆動車両において任意選択的に駆動可能な２次車軸用の電気駆動装置は、車速が比較的高いとき、電気モータを車輪から連結解除する遮断システムを使用可能である。このことは、トラクションに関する電気モータの好適な設計を可能にし、車速が比較的高いときの摩擦損失を軽減する。

電気駆動装置の回転するすべての構成部材、特に油受けから離れて配置されている回転する構成部材に潤滑剤を供給することは、課題となっている。

米国特許出願公開第２００８／０１２８２０８号明細書（US 2008/0128208 A1）において、電気モータと、変速伝動機構と、導入されたトルクを両サイドシャフトに分配するディファレンシャル伝動機構と、を備える電気駆動装置が公知である。電気モータは、ディファレンシャル伝動機構に対して同軸に配置されている。第１の捕集リザーバ（キャッチタンク）が、ハウジングの上側の区分に設けられている。第１の捕集リザーバは、電気モータと、ディファレンシャルの一部とに潤滑オイルを供給するために用いられる。第２の捕集リザーバ（キャッチタンク）が設けられており、これにより、電気モータのロータにより掻き上げられた潤滑オイルを一時的に貯留し、離れて位置する軸受に供給することができる。

独国特許発明第１０２０１２２０５７５７号明細書（DE 10 2012 205 757 B4）において、電気機械と、中空軸として形成されるロータ軸とを備えるモータ−伝動機構−ユニットが公知である。ロータ軸は、長手方向で延在する孔を有し、孔内には、圧縮コイルばねが配置されている。圧縮コイルばねは、回転するロータ軸とともに連れ回り、これにより、冷却剤のためのフィードスクリュを形成している。

本発明の根底にある課題は、電気モータと、潤滑剤中で動作する駆動部分とを備える駆動アッセンブリであって、回転する駆動部分への信頼性の高い潤滑剤供給を保証し、ひいては長い寿命を有する駆動アッセンブリを提案することである。

解決手段は、自動車を駆動する電気駆動装置であって、ハウジングアッセンブリと、電気モータであって、中空軸として形成されるモータ軸を有し、モータ軸は、回転軸線回りに回転可能に駆動可能であり、ドライブギヤに結合されている、電気モータと、伝動機構ユニットであって、ドライブギヤにより回転駆動可能な少なくとも１つの伝動機構軸と、中空軸を貫いて延在する少なくとも１つの出力軸とを有し、中空軸と出力軸との間に環状通路が形成されていて、環状通路は、伝動機構ユニット側の第１の開口部と、伝動機構ユニットから離れた第２の開口部とを有する、伝動機構ユニットと、を備え、ハウジングアッセンブリは、潤滑剤を環状通路の第１の開口部の開口領域に導くように構成されている潤滑剤案内構造を有し、潤滑剤は、環状通路を通して第２の開口部に向かって流動可能である、電気駆動装置にある。

本発明に係る電気駆動装置の１つの利点は、潤滑剤が伝動機構ユニットの内部から、電気駆動装置の、伝動機構ユニットから離れて位置する領域にも到達でき、これにより、そこで回転する構成部材、例えば軸受あるいはシールを潤滑することができる点にある。場合によっては、別途の潤滑剤チャンバ又は別途の潤滑剤ポンプを省略することができるので、全体として、電気駆動装置の単純な構造が得られる。潤滑剤には、特に、電気駆動装置の回転する構成部材の冷却あるいは潤滑に好適な、流動性をもつすべての媒体が含まれる。例えば潤滑剤は、オイルであってよい。上述の潤滑剤案内構造は、特に、潤滑剤を適切に中空軸と出力軸との間の開口領域に導き、環状通路へ流入させ得るに好適な又はこれに寄与するすべての技術的な手段を包含する。

一実施の形態によれば、ハウジングアッセンブリは、中間壁を有し、中間壁は、潤滑剤案内構造の少なくとも一部を有し、中間壁は、半径方向内側に、貫通開口を有する環状区分を有し、貫通開口に出力軸が挿通されている。貫通開口は、中間壁と出力軸との間に環状間隙が形成され、この環状間隙を通して潤滑剤が、伝動機構ユニットから環状通路に向かって流動可能であるように寸法設定されている。

中間壁は、回転軸線に対して同軸の、軸方向で延在するスリーブ状付設部を有し、スリーブ状付設部は、中空軸の端面の切欠き内に軸方向のオーバラップを伴って係合する。スリーブ状付設部と中空軸とは、軸方向でオーバラップし、小さな間隙を形成している。スリーブ状付設部が、中空軸の端面の切欠きと軸方向でオーバラップしていることで、ラビリンスシールが形成される。ラビリンスシールは、環状通路に向かって流動する潤滑剤が、不動のスリーブ状付設部と、回転する中空軸との間に形成される間隙を通して、環状通路に流入する前に半径方向外方に漏れてしまうことを防止する。その点において、ラビリンスシールは、スリーブ状付設部と中空軸との間の間隙内で、潤滑剤のための絞り作用を働かせるので、環状通路の第１の開口部内への潤滑剤供給は、特に促進される。特に、中間壁のスリーブ状付設部の外径は、中空軸の端面の切欠きの内径より小さい。さらに、特に、スリーブ状付設部の端面側の端部と、切欠きの半径方向面との間には、半径方向間隙が形成されている。原則、中空軸とスリーブ状付設部との間には、滑り軸受が形成されていてもよい。

環状通路による信頼性の高い潤滑剤供給のために、中空軸は、伝動機構ユニット側の端部区分に、半径方向内方に張り出した鍔を有していてもよい。鍔は、好ましくは、中空軸の端面から軸方向で間隔を置いており、端面の切欠きを軸方向で画定する側面を形成することができる。切欠きの軸方向の深さあるいは端面から鍔までの軸方向の間隔は、例えば少なくとも２ミリメートル、特に少なくとも３ミリメートル及び／又は最大１０ミリメートルとしてもよい。鍔の内径は、切欠きの内径より小さい、あるいは中空軸の、鍔から第２の開口部に向かって延在する区分の内径より小さい。鍔の円筒状の内面と出力軸の円筒状の外面との間の半径方向間隙は、例えば０．５ｍｍより大きくてよいかつ／又は１．５ｍｍより小さくてよい。同じことは、スリーブ状付設部と出力軸との間に形成される環状間隙にも該当し得る。出力軸と中空軸との間に形成される環状通路は、例えば１．０ｍｍより大きいかつ／又は２．０ｍｍより小さい半径方向の延在を有していてよい。上述の数値が例にすぎず、潤滑剤所要量及び中空軸の長さに応じて適当に変更可能であることは、自明である。

可能な一実施の形態によれば、伝動機構ユニットは、変速伝動機構とディファレンシャル伝動機構とを有し、変速伝動機構は、伝動機構軸を有し、ドライブギヤから導入されたトルクを減速するように構成されており、ディファレンシャル伝動機構は、伝動機構軸により回転駆動可能な１つの入力部分と、入力部分により回転軸線回りに回転駆動可能な複数の出力部分とを有し、少なくとも１つの出力軸は、第１の端部を有し、第１の端部は、トルクを伝達するようにディファレンシャル伝動機構の出力部分の１つに相対回動不能に結合されている。変速伝動機構は、減速を行うように構成されている。これにより、ディファレンシャル伝動機構の入力部分は、電気モータのモータ軸と比べて何倍もゆっくりと回転する。ディファレンシャル伝動機構は、導入されたトルクを２つの出力部分に分配する。出力部分は、サイドシャフトギヤとして構成されていてもよい。サイドシャフトギヤは、自動車の、対応するサイドシャフト、あるいはサイドシャフトに結合される車輪を駆動するために用いられる。中空軸に挿通される出力軸は、ディファレンシャル伝動機構の第１のサイドシャフトギヤに相対回動不能に結合されており、第１のサイドシャフトを駆動する。反対側の第２のサイドシャフトギヤは、第２のサイドシャフトを駆動するために用いられる。

電気駆動装置のハウジングアッセンブリは、複数の部分、例えばフランジ結合を介して互いに結合可能な個々のハウジング部分から構成されていてもよい。ハウジングアッセンブリの中間壁は、電気モータとは反対側に、あるいはディファレンシャル伝動機構側に、チャンバを有し、チャンバは、伝動機構ユニットの回転する部分の回転に基づいて飛散した潤滑剤を一時的に受け入れるように構成されている。特に中間壁は、少なくとも１つの通流通路を有し、通流通路は、半径方向外側に位置する端部でチャンバに開口し、通流通路を通して潤滑剤は、チャンバから中間壁の貫通開口に向かって第１の開口部の領域に流入可能である。これにより、チャンバは、潤滑剤のための堰き止め室を形成し、而して潤滑剤は、徐々に第１の開口部に向かってあるいは環状通路内へ流動することができる。さらにハウジングアッセンブリは、潤滑剤集合区分を有し、潤滑剤集合区分は、飛散した潤滑剤を集め、チャンバに導くように構成されている。潤滑剤集合区分は、できる限り多量の潤滑剤を捕集すべく、ディファレンシャル伝動機構のためのドライブギヤと軸方向でオーバラップした領域に配置されていてもよい。

可能な一形態によれば、出力経路で見て電気モータと少なくとも１つの出力軸との間に、クラッチが設けられていてもよく、クラッチは、トルク伝達を選択的に断接するように構成されている。具体的には、クラッチは、出力経路で見て変速伝動機構とディファレンシャルキャリアとの間に配置されていてよい。ただし、それ以外の可能性も排除しない。クラッチは、制御可能なアクチュエータにより操作可能であり、アクチュエータは、電磁石を有していてもよい。電磁石は、ハウジングアッセンブリの中間壁に、磁石ハウジングの一部区分と中間壁の一部区分とが潤滑剤チャンバを形成するように結合されていてもよい。

中空軸に差し通された出力軸は、伝動機構ユニットから離れた第２の端部区分を有し、第２の端部区分は、ハウジングアッセンブリの軸受収容部分において軸受により回転軸線回りに回転可能に支持されている。中空軸は、好ましくは、軸方向で軸受収容部分内まで入り込むように延在している。すなわち、中空軸の端部区分は、軸受収容部分と軸方向でオーバラップして位置している。回転駆動可能な中空軸は、不動の軸受収容部分に対して回転シールにより密封されている。回転シールは、ラジアル軸封リングとして構成されていてもよい。好ましくは、中空軸の端部、すなわち、環状通路の出口開口部は、軸方向で回転シールと、出力軸のための軸受との間に存在しているので、これらの構成部材は、良好に潤滑される。軸受の側方に隣接して、出力軸と軸受収容部分との間の環状室を密封する別の回転シールが設けられている。

ハウジングアッセンブリは、一実施の形態によれば、中間の蓋部分を有していてもよく、蓋部分は、電気モータが収容されている第１のハウジング区分と、変速伝動機構及びディファレンシャル伝動機構が収容されている第２のハウジング区分との間に配置されている。蓋部分は、中空軸が回転可能に支持されている軸受収容区分を有していてもよい。具体的には、中空軸は、電気モータのロータに相対回動不能に結合される軸区分と、軸受収容区分内で回転可能に支持される軸受区分と、ドライブギヤとを有し、ドライブギヤは、中空軸と一体に形成されており、蓋部分と中間壁との間に形成されるチャンバ内に片持ち式に突入するようになっていてもよい。

以下に、好ましい一実施例について図面を参照しながら説明する。

本発明に係る電気駆動装置の概略縦断面図である。外部にある構成部材への潤滑剤供給部を備える図１に示した電気駆動装置の要部拡大図である。図２に示した開口領域の要部拡大図である。

図１乃至３について以下にまとめて説明する。図１は、電気モータ３と、電気モータにより回転駆動可能な伝動機構ユニット４とを備える本発明に係る電気駆動装置２を概略図で示している。伝動機構ユニット４は、変速伝動機構５と、出力経路で見て下流に配置されるディファレンシャル伝動機構６とを有しているが、これに限定されるものではない。電気駆動装置２は、単一の駆動源として、又は付加的な駆動源とともに、自動車の駆動用に使用され得る。

電気モータ３は、ステータ７と、ステータ７に対して回転可能なロータ８とを有し、ロータ８は、電気モータの通電時、モータ軸９を回転駆動する。モータ軸９の回転運動は、出力経路で見て下流に配置される変速伝動機構５を介してディファレンシャル伝動機構６に伝達される。電気モータ３には、バッテリ（図示せず）から電流が供給される。バッテリは、電気モータによりジェネレータモードで充電することもできる。さらに電気駆動装置２は、ハウジングアッセンブリ１０を備え、ハウジングアッセンブリ１０内には、電気モータ３及び伝動機構ユニット４が配置されている。

変速伝動機構５は、モータ軸９から導入された高速の回転運動が低速の回転運動に変換されるように構成されており、それゆえ、この伝動機構は、減速伝動機構と称してもよい。モータ軸９は、中空軸として構成されており、軸受１２，１３により電気駆動装置２のハウジングアッセンブリ１０内で回転軸線Ａ回りに回転可能に支持されている。ドライブギヤ１４（第１の歯車）は、相対回動不能に駆動軸９に結合、特に駆動軸９と一体に構成されている。

変速伝動機構５は、伝動機構軸１５を有し、伝動機構軸１５は、軸受１６，１７を介して、第１の回転軸線Ａに対して平行な第２の回転軸線Ｂ回りに回転可能にハウジングアッセンブリ１０内で支持されており、中間軸と称してもよい。伝動機構軸１５は、ドライブギヤ１８（第２の歯車）とドリブンギヤ１９（第３の歯車）とを有し、ドライブギヤ１８とドリブンギヤ１９とは、相対回動不能に伝動機構軸１５に結合、特に伝動機構軸１５と一体に構成されている。ドリブンギヤ１９は、ディファレンシャル伝動機構６を駆動すべく、リングギヤ２０（第４の歯車）と噛み合う。

モータ軸９のドライブギヤ１４と、伝動機構軸１５の、ドライブギヤ１４と噛み合うドライブギヤ１８とは、第１の変速比ｉ１を有する変速伝動機構５の第１の歯車対を形成する。伝動機構軸１５のドリブンギヤ１９と、ドリブンギヤ１９と噛み合うリングギヤ２０とは、第２の歯車対（第２の変速比ｉ２）を形成する。モータ軸・ドライブギヤ１４が、伝動機構軸・ドライブギヤ１８の直径より大幅に小さい直径あるいは伝動機構軸・ドライブギヤ１８の歯数より少ない歯数を有していることが看取可能である。こうして減速がなされる。同様に伝動機構軸・ドリブンギヤ１９は、リングギヤ２０より小さい直径あるいは少ない歯数を有しているので、ここでさらなる減速がなされる。

ディファレンシャル伝動機構６は、ディファレンシャルハウジング２２を有している。ディファレンシャルハウジング２２は、堅固にリングギヤ２０に結合され、ドリブンギヤ１９により回転軸線Ａ回りに回転駆動可能である。さらにディファレンシャル伝動機構６は、ディファレンシャルハウジング２２内に収容されているディファレンシャルユニット２５を有している。出力経路で見てディファレンシャルハウジング２２とディファレンシャルユニット２５との間には、制御可能なクラッチ２３が設けられており、クラッチ２３は、アクチュエータ２４により操作可能である。ディファレンシャルハウジング２２は、軸受２７，２８により回転軸線Ａ回りに、不動のハウジング１０内で回転可能に支持されている。ディファレンシャルハウジング２２は、２つの部分から構成されていてもよく、リングギヤ２０と一体に構成されている第１のハウジング部分と、第２のハウジング部分とを有し、両ハウジング部分は、堅固に互いに結合されている。両ハウジング部分は、それぞれ１つのスリーブ状付設部２９，３０を有し、スリーブ状付設部２９，３０でもって、それぞれ対応する軸受２７，２８内で回転可能に軸支されている。ディファレンシャルハウジング２２内で、ディファレンシャルユニット２５は、回転軸線Ａに対して同軸に配置されている。

ディファレンシャルユニット２５は、ディファレンシャルハウジング２２に対して相対的に回転可能に支持されている入力部分としてのディファレンシャルキャリア３２と、ディファレンシャルキャリア３２に結合されている複数のディファレンシャルギヤ３３とを有している。ディファレンシャルギヤ３３は、ディファレンシャルキャリア３２に結合されているピン２６に回転可能に支持されている。さらにディファレンシャルユニット２５は、ディファレンシャルギヤ３３により回転軸線Ａ回りに回転駆動可能な出力部分としての第１及び第２のサイドシャフトギヤ３４，３５を有している。第１のサイドシャフトギヤ３４は、出力軸３６に相対回動不能に結合されており、出力軸３６は、回転軸線Ａに対して同軸に配置されており、中空軸として形成されるモータ軸９に差し通されている。出力軸３６は、軸受４１により伝動機構ハウジング２２内で回転可能に支持されている伝動機構側の第１の端部区分３７と、軸受４０によりハウジングアッセンブリ１０内で回転軸線Ａ回りに回転可能に支持されている、伝動機構から離れて位置する第２の端部区分３８とを有している。外部にある端部区分３８には、等速ジョイントのジョイント外側部分４２が看取可能である。等速ジョイントは、任意の作動角の下で自動車の第１のサイドシャフト（図示せず）にトルクを伝達するために用いられる。第２のサイドシャフトギヤ３５は、軸ジャーナル４３に相対回動不能に結合されており、軸ジャーナル４３は、導入されたトルクを等速ジョイントを介して第２のサイドシャフト（図示せず）に伝達する。

クラッチ２３は、形状結合式のクラッチとして構成されているが、電気モータ３と自動車のサイドシャフトとの間の出力経路においてトルク伝達を必要に応じて断接するに好適な別のクラッチが使用されてもよい。クラッチ２３は、ディファレンシャルハウジング２２に相対回動不能かつ軸方向可動に結合されている第１のクラッチ部分４４と、ディファレンシャルキャリア３２に堅固に結合、特にディファレンシャルキャリア３２と一体に構成されている第２のクラッチ部分４５とを有している。第１のクラッチ部分４４は、トルクを伝達すべく、第２のクラッチ部分４５に係合可能であり、このとき、両クラッチ部分間に形状結合が生じる。第１のクラッチ部分４４を改めて係合解除すると、トルク伝達は、再び遮断可能である。第２のクラッチ部分４５は、形状結合手段として歯付きリングを有し、歯付きリングは、ディファレンシャルキャリア３２の端面に一体に成形されている。相応に第１のクラッチ部分４４も、相補的な歯付きリングを有している。第１のクラッチ部分４４の歯付きリングは、ディファレンシャルハウジング２２内に配置されている。さらに第１のクラッチ部分４４は、周囲にわたって分配された複数の軸方向の付設部を有し、これらの軸方向の付設部は、ディファレンシャルハウジング２２の対応する貫通開口に通されている。電磁式のアクチュエータ２４は、操作時、第１のクラッチ部分４４の軸方向の付設部に作用し、これにより、第１のクラッチ部分４４を軸方向で動かすことができる。アクチュエータ２４の操作により、第１のクラッチ部分４４は、係合され、その結果、ドライブギヤ２０からディファレンシャルユニット２５へのトルク伝達は、遮断されている。非操作状態において、第１のクラッチ部分４４は、ばね手段４８により係合解除状態へ付勢される。第１のクラッチ部分４４の軸方向の付設部には、センサ（図示せず）と協働するトランスミッタ要素が取り付けられていてもよく、この場合、クラッチの位置を特定することができる。

アクチュエータ２４は、電磁石４６とプランジャ４７とを有し、プランジャ４７は、電磁石４６の通電時、クラッチ２３に向かって付勢される。電磁石４６は、環状のハウジングを有し、電磁石４６のハウジングは、ハウジングアッセンブリ１０の中間壁５２に結合されている。

図１に看取可能であるように、ハウジングアッセンブリ１０は、複数の個々のハウジング部分から構成されている。特にハウジングアッセンブリ１０は、電気モータ３が収容されている第１のハウジング区分５３と、伝動機構ユニット４が収容されている第２のハウジング区分５４と、第１及び第２のハウジング区分５３，５４間に配置され、第１及び第２のハウジング区分５３，５４に堅固に結合されている蓋部分５５とを有している。蓋部分５５は、中空軸９が軸受１３により回転軸線Ａ回りに回転可能に支持されている第１の軸受収容区分５６と、伝動機構軸１５が軸受１６により回転軸線Ｂ回りに回転可能に支持されている第２の軸受収容区分５７とを有している。軸方向で蓋部分５５と中間壁５２との間に収容室４９が形成されており、収容室４９内にドライブギヤ１４，１８が収容されている。中間壁５２は、ディファレンシャルハウジング２２を回転可能に支持する軸受２７が収容されている軸受収容区分と、伝動機構軸１５が挿通されている貫通開口５１とを有している。貫通開口５１は、歯車１９の外径より大きい内径を有しているので、伝動機構軸１５は、歯車１９とともに開口５１を通して組み立て可能である。

ハウジングアッセンブリ１０は、伝動機構ユニット４から離れて位置する端部に、中空軸９用の軸受１２が収容されている別の蓋部分５８と、別の蓋部分５８に結合され、出力軸３６用の軸受４０が収容されている軸受収容部分５９とを有している。中空軸９は、軸受１２によりハウジング部分５８内で回転可能に支持されている第１の端部区分６０と、ロータ８に相対回動不能に結合される軸区分と、蓋部分５５の軸受収容区分５６内で回転可能に支持される区分と、蓋部分５５と中間壁５２との間に形成される収容室４９内に突入するドライブギヤ１４とを有している。

特に図２及び３に看取可能であるように、中空軸９と出力軸３６との間に、環状通路６２が形成されている。環状通路６２は、伝動機構ユニット４側の第１の開口部６３と、伝動機構ユニットから離れて位置する第２の開口部６４とを有している。ハウジングアッセンブリ１０は、潤滑剤案内構造６５を有し、潤滑剤案内構造６５は、潤滑剤を伝動機構ユニット４から第１の開口部６３の開口領域に導くように構成されている。これにより潤滑剤は、中空軸９と出力軸３６との間に形成される開口を通して流入し、環状通路６２に沿って第２の開口部６４に向かって流動することができる。こうして、駆動アッセンブリ２の、伝動機構ユニット４から離れて位置する部分にも潤滑剤を供給することができる。

第２のハウジング区分５４内には、潤滑剤集合区分６６が形成されている。潤滑剤集合区分６６内には、伝動機構ユニット４内で回転する伝動機構部分の回転に基づいて飛散した潤滑剤が集められ、溝区分を介して中間壁５２に向かって導かれる。潤滑剤集合区分６６は、できる限り多量の潤滑剤を捕集すべく、伝動機構軸１５あるいはディファレンシャル伝動機構６のリングギヤ２０と軸方向でオーバラップした領域に配置されている。中間壁５２は、ディファレンシャル伝動機構６に面した側に潤滑剤チャンバ６７を有し、潤滑剤チャンバ６７内に潤滑剤は、集合区分６６から流入可能であり、そこに一時的に溜められる。チャンバ６７の側面は、軸方向の一方の側で、中間壁５２の壁区分により、他方の側で、電磁石４６の壁区分により画定されている。半径方向内側に通流通路６８が設けられており、通流通路６８の第１の端部は、チャンバ６７に接続されており、第２の端部は、中間壁５２の、半径方向内側に位置する環状区分６９に通じている。潤滑剤の流動方向は、図２及び３に矢印で示した。

中間壁５２は、出力軸３６が挿通されている貫通開口７０を有している。貫通開口７０の内径は、軸３６のこの区分の外径より大きいので、軸３６と中間壁５２との間には、環状開口７２が形成されている。環状開口７２を通して潤滑剤は、中空軸９あるいは環状通路６２に向かって流動可能である。特に図３に看取可能であるように、中間壁５２は、半径方向内側に、回転軸線Ａに対して同軸のスリーブ状付設部７３を有し、スリーブ状付設部７３は、軸方向で中空軸９の端面の切欠き７４内に入り込むように延在している。この場合、スリーブ状付設部７３は、端面の切欠き７４の内径より小さい外径を有している。組み立てられた状態で、スリーブ状付設部７３と中空軸９とは、軸方向でオーバラップし、両構成部材間には、半割縦断面図で見てＬ字形の間隙が形成されている。中間壁５２と中空軸９との間に形成される間隙７５は、例えば０．１〜０．５ミリメートルの幅を有していることができる。スリーブ状付設部７３と中空軸９とが軸方向で入れ子に係合していることで、ラビリンスシールが形成されるので、スリーブ状付設部７３と中空軸９との間の間隙を通って流れる潤滑剤流は、僅かに保たれる。このとき、間隙７５により形成される絞り作用は、スリーブ状付設部７３と中空軸９との間の軸方向のオーバラップの長さが増すにつれ、増大する。例えば軸方向のオーバラップは、２．０〜１０ミリメートルの長さであってよい。軸方向のオーバラップあるいはこれにより引き起こされる流体の絞り作用により、より多量の潤滑剤流が、間隙７５を軸方向で通過し、これにより、中空軸９と出力軸３６との間に形成される環状間隙６２に流入し、環状間隙６２から、離れて位置する潤滑すべき構成部材に到達することができる。

中空軸９は、中間壁５２側の端部区分に、半径方向内方に張り出した鍔７６を有し、鍔７６は、端面の切欠きあるいは間隙７５を軸方向で画定している。鍔７６の内径は、切欠き７４の内径より小さく、かつ中空軸９の、鍔から軸方向で第２の開口部６４に向かって延在する区分の内径より小さい。その際、良好な潤滑剤流動のためには、特に、鍔７６の内径が、スリーブ状付設部７３の内径に略等しい、あるいはスリーブ状付設部７３と軸９との間の環状間隙が、鍔７６と軸３６との間の環状間隙と略同じ大きさであるようにするとよい。上述の環状間隙は、例えば０．５ｍｍより大きいあるいは１．５ｍｍより小さいようにしてもよい。鍔７６に軸方向で接続する区分は、鍔７６の内径より大きい内径を有している。鍔７６を軸方向で流過した潤滑剤は、環状通路６２内で遠心力に基づいてより大きな径領域へ移動する。中空軸９の内壁７７に沿って形成される潤滑剤部分は、鍔７６に軸方向で支持されることができ、その結果、次々に新しい潤滑剤が鍔７６を流過していくため、環状通路６２を通して、中空軸９の、離れて位置する端部まで至る潤滑剤流が生じる。中空軸９の、離れて位置する端部で、潤滑剤は、開口部６４から流出し、軸受４０及び軸シール７８に到達する。

全体として、上述の電気駆動装置２は、潤滑剤が伝動機構ユニット４の領域から、離れて位置する領域にも到達することができ、これにより、潤滑すべき構成部材に好適に潤滑剤を供給できるという利点を提供する。

２電気駆動装置
３電気モータ
４伝動機構ユニット
５変速伝動機構
６ディファレンシャル伝動機構
７ステータ
８ロータ
９モータ軸／中空軸
１０ハウジングアッセンブリ
１２軸受
１３軸受
１４ドライブギヤ（第１の歯車）
１５伝動機構軸
１６軸受
１７軸受
１８ドライブギヤ（第２の歯車）
１９ドリブンギヤ（第３の歯車）
２０リングギヤ（第４の歯車）
２２ディファレンシャルハウジング
２３クラッチ
２４アクチュエータ
２５ディファレンシャルユニット
２６ピン
２７軸受
２８軸受
２９スリーブ状付設部
３０スリーブ状付設部
３２ディファレンシャルキャリア
３３ディファレンシャルギヤ
３４出力部分／サイドシャフトギヤ
３５出力部分／サイドシャフトギヤ
３６出力軸
３７第１の端部区分
３８第２の端部区分
４０軸受
４１軸受
４２第１の等速ジョイント
４３軸ジャーナル
４４第１のクラッチ部分
４５第２のクラッチ部分
４６電磁石
４７プランジャ
４８ばね手段
４９収容室
５１貫通開口
５２中間壁
５３第１のハウジング区分
５４第２のハウジング区分
５５蓋部分
５６第１の軸受収容区分
５７第２の軸受収容区分
５８蓋部分
５９軸受収容部分
６０端部区分
６２環状通路
６３第１の開口部
６４第２の開口部
６５潤滑剤案内構造
６６潤滑剤集合区分
６７潤滑剤チャンバ
６８通流通路
６９環状区分
７０貫通開口
７２環状開口
７３スリーブ状付設部
７４切欠き
７５間隙
７６鍔
７７内壁
７８軸シール
Ａ回転軸線
Ｂ回転軸線

Claims

自動車を駆動する電気駆動装置であって、
ハウジングアッセンブリ（１０）と、
電気モータ（３）であって、中空軸（９）として形成されるモータ軸を有し、前記モータ軸は、回転軸線（Ａ）回りに回転可能に駆動可能であり、ドライブギヤ（１４）に結合されている、電気モータ（３）と、
伝動機構ユニット（４）であって、前記ドライブギヤ（１４）により回転駆動可能な少なくとも１つの伝動機構軸（１５）と、前記中空軸（９）を貫いて延在する少なくとも１つの出力軸（３６）とを有し、前記中空軸（９）と前記出力軸（３６）との間に環状通路（６２）が形成されていて、前記環状通路（６２）は、前記伝動機構ユニット（４）側の第１の開口部（６３）と、前記伝動機構ユニット（４）から離れた第２の開口部（６４）とを有する、伝動機構ユニット（４）と、
を備え、
前記ハウジングアッセンブリ（１０）は、潤滑剤を前記環状通路（６２）の前記第１の開口部（６３）の開口領域に導くように構成されている潤滑剤案内構造（６７，６８）を有する中間壁（５２）を有し、潤滑剤は、前記環状通路（６２）を通して前記第２の開口部（６４）に向かって流動可能であり、
前記中間壁（５２）は、半径方向内側に、貫通開口を有する環状区分（６９）を有し、前記貫通開口に前記出力軸（３６）が挿通されており、
前記環状区分（６９）と前記出力軸（３６）との間に、環状間隙（７２）が形成されており、前記環状間隙（７２）を通して潤滑剤は、前記伝動機構ユニット（４）から前記環状通路（６２）に流入可能であり、
前記中間壁（５２）は、前記回転軸線（Ａ）に対して同軸の、軸方向で延在するスリーブ状付設部（７３）を有し、前記スリーブ状付設部（７３）は、前記中空軸（９）の端面の切欠き（７４）内に軸方向のオーバラップを伴って係合することを特徴とする、
電気駆動装置。
前記中空軸（９）は、前記伝動機構ユニット（４）側の端部区分に、半径方向内方に張り出した鍔（７６）を有することを特徴とする、請求項１に記載の電気駆動装置。
前記鍔（７６）は、前記中空軸（９）の一方の端面から軸方向で間隔を置いており、前記端面の切欠き（７４）を軸方向で画定することを特徴とする、請求項２に記載の電気駆動装置。
前記鍔（７６）の内径は、前記切欠き（７４）の内径より小さく、かつ前記中空軸（９）の、前記鍔（７６）から前記第２の開口部（６４）に向かって延在する区分の内径より小さいことを特徴とする、請求項２に記載の電気駆動装置。
前記伝動機構ユニット（４）は、変速伝動機構（５）とディファレンシャル伝動機構（６）とを有し、前記変速伝動機構（５）は、前記伝動機構軸（１５）を有し、前記ドライブギヤ（１４）から導入されたトルクを減速して伝達するように構成されており、前記ディファレンシャル伝動機構（６）は、前記伝動機構軸（１５）により回転駆動可能な１つの入力部分（２２）と、前記入力部分（２２）により前記回転軸線（Ａ）回りに回転駆動可能な複数の出力部分（３４，３５）とを有し、前記少なくとも１つの出力軸（３６）は、第１の端部区分を有し、前記第１の端部区分は、トルクを伝達するように前記出力部分の１つ（３５）に相対回動不能に結合されていることを特徴とする、請求項１に記載の電気駆動装置。
前記中間壁（５２）は、前記電気モータ（３）とは反対側に潤滑剤チャンバ（６７）を有し、前記潤滑剤チャンバ（６７）は、前記伝動機構ユニット（４）の回転する部分の回転時に飛散した潤滑剤を一時的に受け入れるように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の電気駆動装置。
前記中間壁（５２）は、少なくとも１つの通流通路（６８）を有し、前記通流通路（６８）は、半径方向外側に位置する端部で前記潤滑剤チャンバ（６７）に開口し、前記通流通路（６８）を通して潤滑剤は、前記潤滑剤チャンバ（６７）から前記中間壁（５２）の前記貫通開口に向かって前記第１の開口部（６３）の領域に流入可能であることを特徴とする、請求項６に記載の電気駆動装置。
前記ハウジングアッセンブリ（１０）は、潤滑剤集合区分（６６）を有し、前記潤滑剤集合区分（６６）は、飛散した潤滑剤を集め、前記潤滑剤チャンバ（６７）に導くように構成されていることを特徴とする、請求項６に記載の電気駆動装置。
出力経路で見て前記電気モータ（３）と前記少なくとも１つの出力軸（３６）との間に、クラッチ（２３）が設けられており、前記クラッチ（２３）は、前記電気モータ（３）と前記少なくとも１つの出力軸（３６）との間のトルク伝達を選択的に断接するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の電気駆動装置。
前記中間壁（５２）は、前記電気モータ（３）とは反対側に潤滑剤チャンバ（６７）を有し、前記潤滑剤チャンバ（６７）は、前記伝動機構ユニット（４）の回転する部分の回転時に飛散した潤滑剤を一時的に受け入れるように構成されており、
前記クラッチ（２３）は、制御可能なアクチュエータ（２４）により操作可能であり、前記アクチュエータ（２４）は、電磁石（４６）を有し、前記電磁石（４６）は、前記ハウジングアッセンブリ（１０）の前記中間壁（５２）に結合されており、磁石ハウジングの一部区分と前記中間壁（５２）の一部区分とは、前記潤滑剤チャンバ（６７）を形成することを特徴とする、請求項９に記載の電気駆動装置。
前記少なくとも１つの出力軸（３６）は、前記伝動機構ユニット（４）から離れた第２の端部区分（３８）を有し、前記第２の端部区分（３８）は、前記ハウジングアッセンブリ（１０）の軸受収容部分（５９）において軸受（４０）により前記回転軸線（Ａ）回りに回転可能に支持されており、前記中空軸（９）は、軸方向で前記軸受収容部分（５９）内まで入り込むように延在していることを特徴とする、請求項１に記載の電気駆動装置。
前記中空軸（９）は、回転シール（７９）により前記軸受収容部分（５９）に対して密封されており、前記環状通路（６２）の前記第２の開口部（６４）は、軸方向で前記回転シール（７９）と前記軸受（４０）との間に配置されていることを特徴とする、請求項１１に記載の電気駆動装置。
前記ハウジングアッセンブリ（１０）は、蓋部分（５５）を有し、前記蓋部分（５５）は、前記電気モータ（３）が収容されている第１のハウジング区分（５３）と、前記伝動機構ユニット（４）が収容されている第２のハウジング区分（５４）との間に配置されており、前記蓋部分（５５）は、軸受収容区分（５６）を有し、
前記中空軸（９）は、前記電気モータ（３）のロータ（８）に結合される軸区分と、前記軸受収容区分（５６）内で回転可能に支持される軸受区分と、前記ドライブギヤ（１４）とを有し、前記ドライブギヤ（１４）は、前記蓋部分（５５）と前記中間壁（５２）との間に形成されるチャンバ内に片持ち式に突入することを特徴とする、請求項１に記載の電気駆動装置。