JP7019280B2 - 動力伝達装置 - Google Patents
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Description
遊星ギアと、
前記遊星ギアの下流に接続された減速ギアと、
パークロック機構と、を有し、
前記パークロック機構は、前記遊星ギアの回転要素の一つを係止し、
前記遊星ギアと前記減速ギアとの間に隔壁を有し、
前記パークロック機構のパーク爪は前記隔壁に回動可能に支持されている、動力伝達装置とした。
図1は、本実施形態にかかる動力伝達装置1を説明する図である。
図2は、本実施形態にかかる動力伝達装置1を説明する図であり、動力伝達装置1の減速機構3(第1遊星減速ギア4、第2遊星減速ギア5)周りの拡大図である。
図3は、本実施形態にかかる動力伝達装置1を説明する図であり、図1におけるA領域の拡大図である。
図4は、パークロック機構7を説明する図であり、図3におけるA-A断面を模式的に示す図である。
モータ2の出力回転は、減速機構3で減速されて差動装置6に入力された後、ドライブシャフト8(8A、8B)を介して、動力伝達装置1が搭載された車両の左右の駆動輪(図示せず)に伝達される。図1では、ドライブシャフト8Aが、動力伝達装置1を搭載した車両の左輪に回転伝達可能に接続されていると共に、ドライブシャフト8Bが、右輪に回転伝達可能に接続されている。
モータシャフト20では、長手方向の一端20a側と他端20b側の外周に、ベアリングB1、B1が外挿されて固定されている。
モータシャフト20の一端20a側は、ベアリングB1を介して、中間ケース12の円筒状のモータ支持部121で回転可能に支持されている。
モータシャフト20の他端20b側は、ベアリングB1を介して、カバー11の円筒状のモータ支持部111で回転可能に支持されている。
モータハウジング10の他端10bは、当該他端10bに設けたシールリングSにより、カバー11の環状の接合部110に隙間なく接合されている。
本実施形態では、基部120の一端120aをモータハウジング10の一端10aに固定すると、モータ支持部121が、モータハウジング10の内側に挿入されるようになっている。
そして、基部120とモータ支持部121とを接続する接続部123は、コイルエンド253aと後記する側板部452との接触を避けて設けられている。
ベアリングリテーナ125は、回転軸X方向から見てリング状を成している。ベアリングリテーナ125の内径側は、モータ支持部121で支持されたベアリングB1のアウタレースB1bの側面に回転軸X方向から当接している。ベアリングリテーナ125は、モータ支持部121からのベアリングB1の脱落を阻止している。
本実施形態では、カバー11の接合部110をモータハウジング10の他端10bに固定すると、モータ支持部111が、モータハウジング10の内側に挿入されるようになっている。
そして、接合部110と、カバー11の側壁部113とを接続する接続部115は、コイルエンド253bと後記する支持筒112との接触を避けて設けられている。
モータシャフト20の回転軸X方向から見て、珪素鋼板はリング状を成しており、珪素鋼板の外周側では、図示しないN極とS極の磁石が、回転軸X周りの周方向に交互に設けられている。
本実施形態では、巻線253を、複数のティース部252に跨がって分布巻きした構成のステータコア25を採用しており、ステータコア25は、回転軸X方向に突出するコイルエンド253a、253bの分だけ、ロータコア21よりも回転軸X方向の長さが長くなっている。
図2に示すように、ベアリングB1のインナレースB1aは、回転軸X方向の一方の側面が、モータシャフト20の外周に設けた段部204に当接している。インナレースB1aは、他方の側面に、モータシャフト20の外周に圧入されたリング状のストッパ205が当接している。
ストッパ205によりベアリングB1は、インナレースB1aを、段部204に当接させた位置で位置決めされている。
円筒壁122は、モータ支持部121から差動装置6側に突出しており、円筒壁122の先端122aは、第1遊星減速ギア4のサンギア41の側面41aに間隔をあけて対向している。
リップシールRSは、モータハウジング10の内径側の空間Sa(図1参照)と、中間ケース12の内径側の空間Sb(図1参照)とを、区画するために設けられている。
この一端20a側の領域202の内側には、サンギア41の円筒状の連結部411が挿入されている。この状態において、モータシャフト20の一端20a側の領域202と、サンギア41の連結部411とが、相対回転不能にスプライン嵌合している。
サンギア41は、貫通孔410を貫通したドライブシャフト8Bの外周で回転可能に支持されている。
側板部451、452の間では、複数のピニオンギア43が回転軸X周りの周方向に所定間隔で複数(例えば、4つ)設けられている。
図1に示すように、側板部451は、回転軸X周りの周方向における全周に亘って中間ケース12の基部120に囲まれている。側板部451の外周面は、回転軸Xの径方向で基部120の内周面と対向している。
側板部451において連結部453は、回転軸Xに対して同心に配置されていると共に、回転軸Xに沿って、差動装置6に近づく方向(図中、左方向)に突出している。
側板部451の内径側に設けられた連結部453は、中間カバー14の中央の開口140を、モータ2側から差動装置6側の左方に貫通している。
連結部453の先端453aは、中間カバー14に取り付けられたケース13内に位置している。回転軸X方向において連結部453の先端453aは、第2遊星減速ギア5のサンギア51の側面51aに、間隔をあけて対向している。
サンギア51は、貫通孔510を貫通したドライブシャフト8Bの外周で回転可能に支持されている。
段付きピニオンギア53は、大径歯車部531と小径歯車部532が、回転軸Xに平行な軸線X2方向で並んで、一体に設けられたギア部品である。
段付きピニオンギア53は、貫通孔530を貫通したピニオンシャフト54の外周で、ニードルベアリングNBを介して回転可能に支持されている。
ピニオンシャフト54の長手方向の一端と他端は、デフケース60と一体に形成された側板部651と、この側板部に間隔をあけて配置された側板部551で支持されている。
側板部651、551の間では、複数の段付きピニオンギア53が回転軸X周りの周方向に所定間隔で複数(例えば、3つ)設けられている。
サンギア51に入力された出力回転は、サンギア51に噛合する大径歯車部531を介して、段付きピニオンギア53に入力されて、段付きピニオンギア53が軸線X2回りに回転する。
ここで、小径歯車部532は、ケース13の内周に固定されたリングギア52に噛合している。そのため、小径歯車部532が軸線X2回りに回転すると、段付きピニオンギア53は、軸線X2回りに自転しながら、回転軸X周りに回転する。
そして、第2遊星減速ギア5では、サンギア51が、モータの出力回転の入力部となっており、段付きピニオンギア53を支持するキャリア55が、入力された回転の出力部となっている。
そうすると、第2遊星減速ギア5のサンギア51に入力された回転は、段付きピニオンギア53により大きく減速されたのちに、キャリア55の側板部651が一体に形成されたデフケース60に出力される。
デフケース60では、回転軸X方向(図中、左右方向)の両側部に、筒状の支持部601、602が設けられている。支持部601、602は、シャフト61から離れる方向に、回転軸Xに沿って延出している。
開口部130の内周には、リップシールRSが固定されており、リップシールRSの図示しないリップ部が、ドライブシャフト8Aの外周に弾発的に接触することで、ドライブシャフト8Aの外周と開口部130の内周との隙間が封止されている。
ドライブシャフト8Bは、モータ2のモータシャフト20と、第1遊星減速ギア4のサンギア41と、第2遊星減速ギア5のサンギア41の内径側を回転軸X方向に横切って設けられており、ドライブシャフト8Bの先端側が、支持部601で回転可能に支持されている。
軸孔60a、60bは、回転軸Xに直交する軸線Y上に位置しており、シャフト61の一端61a側および他端61b側が挿入されている。
デフケース60の下部側は、ケース13内の潤滑油に浸っている。
本実施形態では、シャフト61の一端61aまたは他端61bが最も下部側に位置した際に、シャフト61の一端61aまたは他端61bが少なくとも潤滑油内に位置する高さまで、ケース13内に潤滑油が貯留されている。
かさ歯車62A、62Bは、シャフト61の長手方向(軸線Yの軸方向)で間隔を空けて2つ設けられており、かさ歯車62A、62Bは、互いの歯部を対向させた状態で配置されている。シャフト61においてかさ歯車62A、62Bは、当該かさ歯車62A、62Bの軸心を、シャフト61の軸心と一致させて設けられている。
サイドギア63A、63Bは、互いの歯部を対向させた状態で、回転軸X方向に間隔を空けて2つ設けられており、かさ歯車62A、62Bとサイドギア63A、63Bとは、互いの歯部を噛合させた状態で組み付けられている。
動力伝達装置1では、モータ2の出力回転の伝達経路に沿って、減速機構3(第1遊星減速ギア4、第2遊星減速ギア5)と、差動装置6と、ドライブシャフト8(8A、8B)と、が設けられている。
ここで、リングギア42は、中間ケース12(固定側部材)の内周にスプライン嵌合しており、中間ケース12との相対回転が規制されている。
そのため、ピニオンギア43は、軸線X1回りに自転しながら、回転軸X周りに公転する。これにより、ピニオンギア43を支持するキャリア45(側板部451、452)が、モータ2の出力回転よりも低い回転速度で回転軸X回りに回転する。
なお、第1遊星減速ギア4の出力部(キャリア45)が、第2遊星減速ギア5の入力部(サンギア51)とクラッチ、変速機構等の別部材を介さずに連結されている。
即ち、第1遊星減速ギア4の出力部(キャリア45)と、第2遊星減速ギア5の入力部(サンギア51)は、一体回転する(常時、一体回転する)。
よって、別部材が動力伝達経路上にない分だけ、第1遊星減速ギア4と第2遊星減速ギア5の距離を近づけることができるので軸方向の短縮に寄与する。
ここで、段付きピニオンギア53の小径歯車部532は、ケース13の内周に固定されたリングギア52に噛合している。そのため、段付きピニオンギア53は、軸線X2回りに自転しながら、回転軸X周りに公転する。
ここで、段付きピニオンギア53では、小径歯車部532の外径R2が大径歯車部531の外径R1よりも小さくなっている(図2参照)。
そのため、第2遊星減速ギア5のサンギア51に入力された回転は、段付きピニオンギア53により、第1遊星減速ギア4の場合よりも大きく減速されたのちに、キャリア55の側板部651が一体に形成されたデフケース60(差動装置6)に出力される。
これにより、1軸タイプの動力伝達装置において、通常のピニオンギア(段無しのピニオンギア)を持つ遊星減速ギアを単純に直列に配置する場合よりも、減速機構3における減速比を大きくすることができる。
パークロック機構7について説明する。
図4は、パークロック機構7を説明する図である。(a)は、図3におけるA-A断面を模式的に示した図である。(b)は、(a)におけるA-A断面を模式的に示した図である。説明の便宜上、側板部451は一部のみ記載してある。
図4の(a)、(b)に示すように、パークロック機構7は、キャリア45の側板部451に形成されたパークギア71と、パークポール70と、パークロッド72と、サポートアクチュエータ75と、カム76と、を備えている。
支持ピン702は、回転軸Xに平行な軸線X3に沿う向きで中間カバー14に固定されている。パークポール70は、支持ピン702によって中間カバー14に軸線X3回りに回動可能に支持されている。
この状態において、パークポール70は、第1遊星減速ギア4及び第2遊星減速ギア5と回転軸X方向にオーバーラップしている(図1参照)。
カム面751は、パークロッド72の先端側に向かうにつれて、パークポール70の被操作部70bに近づく方向に傾斜した傾斜面である(図4の(b)参照)。
軸線X4方向におけるパークロッド72の先端には、ストッパ74が固定されている。
ストッパ74には、スプリングSpにより付勢されたカム76が軸線X3方向から当接している。
パークロッド72は、パークロック機構7の非作動時に、カム76をサポートアクチュエータ75のカム面751と被操作部70bとの間から離間させた位置に保持される。
パークポール70の係合部70aがパークギア71の外周の歯溝部71aに係合すると、キャリア45の回転は規制される(図4の(a)における仮想線参照)。
本実施形態では、モータ2の出力回転の伝達経路におけるパークロック機構7と駆動輪との間に第2遊星減速ギア5が介在している。これにより、パークロック機構7が作動している際(車両の駐停車時)に、駆動輪側からパークロック機構7に入力されるトルクは減殺される(小さくなる)。
(1)第1遊星減速ギア4(遊星ギア)と、
第1遊星減速ギア4の下流に接続された第2遊星減速ギア5(減速ギア)と、
パークロック機構7と、を有する。
パークロック機構7は、第1遊星減速ギア4のキャリア45(回転要素の一つ)を係止する。
(2)パークロック機構7のパークポール70と第1遊星減速ギア4と第2遊星減速ギア5とが回転軸X方向にオーバーラップする。
(3)第1遊星減速ギア4と第2遊星減速ギア5との間に中間カバー14(隔壁)を有し、
パークポール70は中間カバー14に回動可能に支持されている。
(4)パークロック機構7は、第1遊星減速ギア4のキャリア45の外周側を係止する。
(5)第1遊星減速ギア4は、モータ2の下流に接続されている。
モータ2と第1遊星減速ギア4は回転軸X方向にオーバーラップする。
図5は、変形例にかかる動力伝達装置1Aを説明する図である。
図6は、変形例にかかる動力伝達装置1Aを説明する図であり、動力伝達装置1Aの変速機構3A及びカウンタギア9周りの拡大図である。
図7は、変形例にかかる動力伝達装置1Aを説明する図であり、図5におけるA領域の拡大図である。
なお、以下の説明では、本実施形態にかかる動力伝達装置1と共通する部分についての説明は省略する。
本発明はこの態様にのみ限定されない。例えば図5に示すように、第1遊星減速ギア4と第2遊星減速ギア5に変えて、変速機構3Aとカウンタギア9とがモータ2の出力回転の伝達経路上に設けられている構成としても良い。
モータ2の出力回転は、変速機構3Aで変速されたのち、カウンタギア9で減速されて差動装置6に伝達される。差動装置6では、伝達された回転が、ドライブシャフト8(8A、8B)を介して、動力伝達装置1Aが搭載された車両の左右の駆動輪(図示せず)に伝達される。
そして、モータハウジング10と、外側カバー11と、中間ケース12Aで、モータ2のケース(第1ケース部材)を構成している。
外側ケース13と中間カバー14Aで、カウンタギア9と差動装置6を収容するケース(第2ケース部材)を構成している。
よって、空間Sdは、カウンタギア9と差動装置6を収容する第1ギア室となっており、空間Seは、変速機構3Aを収容する第2ギア室となっている。
モータシャフト20Aの挿通孔200は、長手方向の一端20a側の連結部201と、他端20b側の被支持部202が、回転軸X方向における連結部201と被支持部202との間の中間領域203よりも大きい内径で形成されている。
この状態において、モータシャフト20Aは、ドライブシャフト8Bに対して相対回転可能に設けられている。
モータシャフト20Aの一端20a側は、ベアリングB1を介して、中間ケース12Aの円筒状のモータ支持部121で回転可能に支持されている。
モータシャフト20Aの他端20b側は、ベアリングB1を介して、カバー11の円筒状のモータ支持部111で回転可能に支持されている。
リップシールRSは、モータ支持部121の内周と、モータシャフト20Aの外周との隙間を封止している。
リップシールRSは、モータハウジング10の内径側の空間Saと、中間カバー14Aの内径側の空間Seとを区画して、空間Se側から空間Sa内へのオイルOLの進入を阻止するために設けられている。
遊星減速ギア4Aの構成要素(サンギア41、リングギア42、ピニオンギア43、ピニオン軸44、キャリア45)は、クラッチドラム48の外壁部481の内径側に設けられている。
外壁部481は、回転軸Xを所定間隔で囲む筒状を成している。円板部480は、外壁部481の差動装置6側(図中、右側)の端部から内径側に延びている。円板部480の内径側の領域は、遊星減速ギア4Aから離れる方向に窪んだ凹部480aとなっている。
連結部483は、前記したモータシャフト20の連結部201の延長上を、モータ2に近づく方向(図中、右方向)に直線状に延びている。連結部483の先端483bは、外壁部481よりもモータ2側に位置している。
連結部423は、回転軸Xを所定間隔で囲むリング状を成しており、連結部423の内周には、モータシャフト20の一端20a側の連結部201がスプライン嵌合している。
ピニオンギア43は、リングギア42側の周壁部421の内周と、サンギア41の外周に噛合している。
側板部451、452は、軸線X5方向に間隔をあけて互いに平行に設けられている。
連結部453は、モータシャフト20の連結部201よりも回転軸X側(内径側)を、回転軸Xに沿ってモータ2から離れる方向に延びている。
リングギア42の周壁部421と、クラッチドラム48の外壁部481との間では、ドライブプレート471とドリブンプレート472とが交互に設けられている。
ピストン475は、スプリングSpから作用する付勢力で差動装置6側に付勢されている。
突出部484の内部には、第1支持部141側から供給されるオイルOLを、クラッチドラム48の凹部480a内に導くための油路484aが設けられている。
ピストン475がモータ2側に変位すると、クラッチ47のドライブプレート471とドリブンプレート472とが、ピストン475の押圧部475aとリテーニングプレート473との間で把持される。
具体的には、モータ2の出力回転は、変速機構3Aで変速された後、キャリア45の連結部453が連結された中空軸90に出力される。
連結部901の外周は、クラッチドラム48の内壁部482との間に介在するニードルベアリングNBで支持されている。連結部901におけるニードルベアリングNBで支持された領域と後記するベアリングB3で支持された領域の間には、パークギア71が設けられている。
動力伝達装置1Aのパークロック機構7では、パークポール70は、前記した支持ピン702によって、前記した軸線X3回りに回動可能に支持されている(図4参照)。
この場合において、支持ピン702は、凹部149におけるモータ2側の側壁か差動装置6側の側壁のいずれに設けられていても良い。
なお、変形例にかかる動力伝達装置1Aのパークロック機構7は、本実施形態と同様の構成を有しているため、具体的な説明は省略する。
一端90a側のベアリングB3は、外側ケース13側の支持部151で支持されており、他端90b側のベアリングB3は、中間カバー14Aの第1支持部141で支持されている。
中空軸部91では、一端部91a側(図中、左側)に、小径歯車部911が設けられている。小径歯車部911は、中空軸部91と一体に形成されていると共に、大径歯車92の外径R3よりも小さい外径R4で形成されている。
そのため、モータ2の出力回転がカウンタギア9に入力されると、小径歯車部911が、大径歯車92と共に軸線X9回りに回転する。
そして、カウンタギア9では、大径歯車92が、モータ2側から伝達される回転の入力部となっており、小径歯車部911が、伝達された回転の出力部となっている。
そうすると、カウンタギア9に入力された回転は、大きく減速されたのちに、デフケース60に出力される。
デフケース60の支持部601は、ベアリングB5を介して、外側ケース13に固定された支持部材15の支持部151で回転可能に支持されている。
支持部601に外挿されたベアリングB5は、支持部材15のリング状の支持部151で保持されている。
ドライブシャフト8Bは、モータ2のモータシャフト20Aと、遊星減速ギア4Aと、中空軸90の内径側を、回転軸X方向に横切って設けられており、ドライブシャフト8Bの先端側が、支持部601で回転可能に支持されている。
動力伝達装置1Aでは、モータ2の出力回転の伝達経路におけるパークロック機構7と駆動輪との間にカウンタギア9が介在している。これにより、パークロック機構7が作動している際(車両の駐停車時)に、駆動輪側からパークロック機構7に入力されるトルクは減殺される(小さくなる)。
(6)遊星減速ギア4A(遊星ギア)と、
遊星減速ギア4Aの下流に接続されたカウンタギア9(減速ギア)と、
パークロック機構7と、を有する。
パークロック機構7は、遊星減速ギア4Aのキャリア45(回転要素の一つ)を係止する。
(7)遊星減速ギア4Aは、モータ2の下流に接続されている。
モータ2と遊星減速ギア4Aは回転軸X方向にオーバーラップする。
例えば、モータ2の下流に接続された第1遊星減速ギア4という場合は、モータ2から第1遊星減速ギア4へと動力が伝達されることを意味する。
また、本明細書における用語「直接接続」とは、他の減速機構、増速機構、変速機構などの減速比が変換される部材を介さずに部材同士が動力伝達可能に接続されていることを意味する。
Claims (11)
- 遊星ギアと、
前記遊星ギアの下流に接続された減速ギアと、
パークロック機構と、を有し、
前記パークロック機構は、前記遊星ギアの回転要素の一つを係止し、
前記遊星ギアと前記減速ギアとの間に隔壁を有し、
前記パークロック機構のパーク爪は前記隔壁に回動可能に支持されている、動力伝達装置。 - 請求項1に記載の動力伝達装置において、
前記パーク爪と前記遊星ギアと前記減速ギアとが軸方向にオーバーラップする、動力伝達装置。 - 請求項1又は2に記載の動力伝達装置において、
前記パークロック機構は、前記遊星ギアのキャリアの外周側を係止する、動力伝達装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の動力伝達装置において、
前記遊星ギアは、モータの下流に接続されており、
前記モータと前記遊星ギアは軸方向にオーバーラップする、動力伝達装置。 - 遊星ギアと、
前記遊星ギアを収容する空間を構成する壁の一部を有する第1ケースと、
前記第1ケースと連絡する第2ケースと、
前記遊星ギアの回転要素の一つと一体に回転するパークギアと、
前記パークギアに係脱するパーク爪と、
前記パーク爪を回動可能に支持する隔壁と、を有し、
前記隔壁は前記パーク爪と前記第2ケースとの間に位置する、動力伝達装置。 - 請求項5において、
前記遊星ギアの上流に接続され、前記遊星ギアと軸方向にオーバーラップするモータを有する、動力伝達装置。 - 請求項5又は請求項6において、
前記パーク爪は、前記第1ケースの内周に位置する、動力伝達装置。 - 請求項5乃至請求項7のいずれか一において、
前記遊星ギアの下流にギアを有する、動力伝達装置。 - 請求項5乃至請求項8のいずれか一において、
前記パーク爪は、前記遊星ギアと軸方向においてオーバーラップする、動力伝達装置。 - 請求項5乃至請求項9のいずれか一において、
前記パーク爪は、前記隔壁と軸方向においてオーバーラップする、動力伝達装置。 - 請求項5乃至請求項10のいずれか一において、
前記隔壁に支持された第1ベアリングと、
前記第2ケースに支持された第2ベアリングと、
前記第1ケースに支持された第3ベアリングと、を有する、動力伝達装置。
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