JP7243637B2 - モータユニット - Google Patents

Description

本発明は、モータユニットに関する。

日本国公開公報：特開２０１６－７３１６３号公報には、モータ（回転電機）の外部に設けられた冷却装置（クーラー）により冷媒を冷却し、モータの外部に設けられたポンプによって冷媒をモータに供給する構造が開示されている。

日本国公開公報：特開２０１６－７３１６３号公報

近年、モータに変速装置などを取り付けた車両用のモータユニットの開発が進んでいる。このようなモータユニットは、複雑な外形形状を有するために、車両に搭載する際にデッドスペースが生じやすいという問題があった。

本発明の一つの態様は、上記問題点に鑑みて、全体の小型化を図ることができるモータユニットの提供を目的の一つとする。

本発明のモータユニットの一つの態様は、水平方向に沿って延びるモータ軸を中心として回転するモータシャフトを有するモータと、前記モータ軸の軸方向一方側において前記モータシャフトに接続されるギヤ部と、前記モータおよび前記ギヤ部を収容するハウジングと、前記ハウジング内に収容されるオイルと、を備え、
前記ハウジングは、前記モータを収容するモータ室を内部に設けるモータ収容部と、
前記ギヤ部を収容するギヤ室を内部に設けるギヤ収容部と、を有し、
前記ギヤ収容部は、モータ軸の軸方向から見て前記モータ収容部に対して モータ軸の径方向に張り出す張出部を有し、 前記ハウジングには、前記オイルを循環させ前記モータを冷却する油路が設けられ、 前記油路の経路中には、前記オイルを前記モータに供給するポンプが設けられ、前記ポンプは、ポンプモータを有し、前記ポンプモータの回転軸は、前記モータ軸と平行であり、前記ポンプは、張出部のモータ収容部側を向く外面に固定される。

本発明の一つの態様によれば、全体の小型化を図ることができるモータユニットが提供される。

図１は、一実施形態のモータユニットの概念図である。 図２は、一実施形態のモータユニットの斜視図である。 図３は、一実施形態のモータユニットの側面模式図である。 図４は、一実施形態のハウジングの分解図である。 図５は、一実施形態のモータユニットの側面図である。 図６は、一実施形態のモータユニットを下側から見た下面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るモータユニットについて説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。

以下の説明では、モータユニット１が水平な路面上に位置する車両に搭載された場合の位置関係を基に、重力方向を規定して説明する。また、図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。ＸＹＺ座標系において、Ｚ軸方向は、鉛直方向（すなわち上下方向）を示し、＋Ｚ方向が上側（重力方向の反対側）であり、－Ｚ方向が下側（重力方向）である。また、Ｘ軸方向は、Ｚ軸方向と直交する方向であってモータユニット１が搭載される車両の前後方向を示し、＋Ｘ方向が車両前方であり、－Ｘ方向が車両後方である。ただし、＋Ｘ方向が車両後方であり、－Ｘ方向が車両前方となることもありうる。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向とＺ軸方向との両方と直交する方向であって、車両の幅方向（左右方向）を示し、＋Ｙ方向が車両左方であり、－Ｙ方向が車両右方である。但し、＋Ｘ方向が車両後方となる場合には、＋Ｙ方向が車両右方であり、－Ｙ方向が車両左方となることもありうる。すなわち、Ｘ軸の方向に関わらず、単に＋Ｙ方向が車両左右方向の一方側となり、－Ｙ方向が車両左右方向の他方側となる。

以下の説明において特に断りのない限り、モータ２のモータ軸Ｊ２に平行な方向（Ｙ軸方向）を単に「軸方向」と呼び、モータ軸Ｊ２を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、モータ軸Ｊ２を中心とする周方向、すなわち、モータ軸Ｊ２の軸周りを単に「周方向」と呼ぶ。ただし、上記の「平行な方向」は、略平行な方向も含む。

以下、図面を基に本発明の例示的な一実施形態に係るモータユニット（電動駆動装置）１について説明する。
図１は、一実施形態のモータユニット１の概念図である。図２は、モータユニット１の斜視図である。なお、図１は、あくまで概念図であり、各部の配置および寸法が実際と同じであるとは限らない。

モータユニット１は、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）等、モータを動力源とする車両に搭載され、その動力源として使用される。

図１に示すように、モータユニット１は、モータ（メインモータ）２と、ギヤ部３と、ハウジング６と、ハウジング６内に収容されるオイルＯと、インバータユニット８と、パーキング機構７と、を備える。

図１に示すように、モータ２は、水平方向に延びるモータ軸Ｊ２を中心として回転するロータ２０と、ロータ２０の径方向外側に位置するステータ３０と、を備える。ハウジング６の内部は、モータ２およびギヤ部３を収容する収容空間８０が設けられる。収容空間８０は、モータ２を収容するモータ室８１と、ギヤ部３を収容するギヤ室８２と、に区画される。

＜モータ＞
モータ２は、ハウジング６のモータ室８１に収容される。モータ２は、ロータ２０と、ロータ２０の径方向外側に位置するステータ３０と、を備える。モータ２は、ステータ３０と、ステータ３０の内側に回転自在に配置されるロータ２０と、を備えるインナーロータ型モータである。

ロータ２０は、図示略のバッテリからステータ３０に電力が供給されることで回転する。ロータ２０は、シャフト（モータシャフト）２１と、ロータコア２４と、ロータマグネット（図示略）と、を有する。ロータ２０（すなわち、シャフト２１、ロータコア２４およびロータマグネット）は、水平方向に延びるモータ軸Ｊ２を中心として回転する。ロータ２０のトルクは、ギヤ部３に伝達される。

シャフト２１は、水平方向かつ車両の幅方向に延びるモータ軸Ｊ２を中心として延びる。シャフト２１は、モータ軸Ｊ２を中心として回転する。シャフト２１は、内部にモータ軸Ｊ２に沿って延びる内周面を有する中空部２２が設けられた中空シャフトである。

シャフト２１は、ハウジング６のモータ室８１とギヤ室８２とを跨いで延びる。シャフト２１の一方の端部は、ギヤ室８２側に突出する。ギヤ室８２に突出するシャフト２１の端部には、第１のギヤ４１が固定されている。

ロータコア２４は、珪素鋼板を積層して構成される。ロータコア２４は、軸方向に沿って延びる円柱体である。ロータコア２４には、図示略の複数のロータマグネットが固定される。複数のロータマグネットは、磁極を交互にして周方向に沿って並ぶ。

ステータ３０は、ロータ２０を径方向外側から囲む。ステータ３０は、ステータコア３２と、コイル３１と、ステータコア３２とコイル３１との間に介在するインシュレータ（図示略）とを有する。ステータ３０は、ハウジング６に保持される。ステータコア３２は、円環状のヨークの内周面から径方向内方に複数の磁極歯（図示略）を有する。磁極歯の間には、コイル線が掛けまわされる。磁極歯に掛けまわされたコイル線は、コイル３１を構成する。コイル線は、図示略のバスバーを介してインバータユニット８に接続される。コイル３１は、ステータコア３２の軸方向端面から突出するコイルエンド３１ａを有する。コイルエンド３１ａは、ロータ２０のロータコア２４の端部よりも軸方向に突出する。コイルエンド３１ａは、ロータコア２４に対し軸方向両側に突出する。

＜ギヤ部＞
ギヤ部３は、ハウジング６のギヤ室８２に収容される。ギヤ部３は、モータ軸Ｊ２の軸方向一方側においてシャフト２１に接続される。ギヤ部３は、減速装置４と差動装置５とを有する。モータ２から出力されるトルクは、減速装置４を介して差動装置５に伝達される。

＜減速装置＞
減速装置４は、モータ２のロータ２０に接続される。減速装置４は、モータ２の回転速度を減じて、モータ２から出力されるトルクを減速比に応じて増大させる機能を有する。減速装置４は、モータ２から出力されるトルクを差動装置５へ伝達する。

減速装置４は、第１のギヤ（中間ドライブギヤ）４１と、第２のギヤ（中間ギヤ）４２と、第３のギヤ（ファイルナルドライブギヤ）４３と、中間シャフト４５と、を有する。モータ２から出力されるトルクは、モータ２のシャフト２１、第１のギヤ４１、第２のギヤ４２、中間シャフト４５および第３のギヤ４３を介して差動装置５のリングギヤ（ギヤ）５１へ伝達される。各ギヤのギヤ比およびギヤの個数等は、必要とされる減速比に応じて種々変更可能である。減速装置４は、各ギヤの軸芯が平行に配置される平行軸歯車タイプの減速機である。

第１のギヤ４１は、モータ２のシャフト２１の外周面に設けられる。第１のギヤ４１は、シャフト２１とともに、モータ軸Ｊ２を中心に回転する。中間シャフト４５は、モータ軸Ｊ２と平行な中間軸Ｊ４に沿って延びる。中間シャフト４５は、中間軸Ｊ４を中心として回転する。第２のギヤ４２および第３のギヤ４３は、中間シャフト４５の外周面に設けられる。第２のギヤ４２と第３のギヤ４３は、中間シャフト４５を介して接続される。第２のギヤ４２および第３のギヤ４３は、中間軸Ｊ４を中心として回転する。第２のギヤ４２は、第１のギヤ４１に噛み合う。第３のギヤ４３は、差動装置５のリングギヤ５１と噛み合う。第３のギヤ４３は、第２のギヤ４２に対して隔壁６１ｃ側に位置する。

＜差動装置＞
差動装置５は、減速装置４を介しモータ２に接続される。差動装置５は、モータ２から出力されるトルクを車両の車輪に伝達するための装置である。差動装置５は、車両の旋回時に、左右の車輪の速度差を吸収しつつ左右両輪の車軸５５に同トルクを伝える機能を有する。差動装置５は、リングギヤ５１と、ギヤハウジング（不図示）と、一対のピニオンギヤ（不図示）と、ピニオンシャフト（不図示）と、一対のサイドギヤ（不図示）と、を有する。

リングギヤ５１は、モータ軸Ｊ２と平行な差動軸Ｊ５を中心として回転する。リングギヤ５１には、モータ２から出力されるトルクが減速装置４を介して伝えられる。すなわち、リングギヤ５１は、他のギヤを介してモータ２に接続される。

（各軸の配置）
図３は、モータユニット１の側面模式図である。
モータ軸Ｊ２、中間軸Ｊ４および差動軸Ｊ５は、水平方向に沿って互いに平行に延びる。モータ軸Ｊ２に対し中間軸Ｊ４および差動軸Ｊ５は、下側に位置する。したがって、減速装置４および差動装置５は、モータ２より下側に位置する。

モータ軸Ｊ２の軸方向から見て、モータ軸Ｊ２と中間軸Ｊ４とを仮想的に結ぶ線分を第１の線分Ｌ１とし、中間軸Ｊ４と差動軸Ｊ５とを仮想的に結ぶ線分を第２の線分Ｌ２とし、モータ軸Ｊ２と差動軸Ｊ５とを仮想的に結ぶ線分を第３の線分Ｌ３とする。

第２の線分Ｌ２は略水平方向に沿って延びる。すなわち、中間軸Ｊ４と差動軸Ｊ５は、略水平方向に並んでいる。なお、本実施形態において、第２の線分Ｌ２が略水平方向とは、水平方向に対して±１０°以内の方向である。
第２の線分Ｌ２と第３の線分Ｌ３とのなす角αは、３０°±５°である。
第１の線分Ｌ１は、略鉛直方向に沿って延びる。すなわち、モータ軸Ｊ２と中間軸Ｊ４は、略鉛直方向に沿って並んでいる。なお、本実施形態において、第１の線分Ｌ１が略鉛直方向とは、鉛直方向に対して±１０°以内の方向である。

第１の線分の長さＬ１と、第２の線分の長さＬ２と、第３の線分の長さＬ３は、以下の関係を満たす。
Ｌ１：Ｌ２：Ｌ３＝１：１．４～１．７：１．８～２．０
また、モータ２から差動装置５に至る減速機構における減速比が８以上１１以下である。本実施形態によれば、上述したようなモータ軸Ｊ２、中間軸Ｊ４および差動軸Ｊ５の位置関係を維持しながら、所望のギヤ比（８以上１１以下）を実現できる。

＜ハウジング＞
図１に示すように、ハウジング６の内部に設けられた収容空間８０には、モータ２およびギヤ部３が収容される。ハウジング６は、収容空間８０においてモータ２およびギヤ部３を保持する。ハウジング６は、隔壁６１ｃを有する。ハウジング６の収容空間８０は、隔壁６１ｃによってモータ室８１とギヤ室８２とに区画される。モータ室８１には、モータ２が収容される。ギヤ室８２には、ギヤ部３（すなわち、減速装置４および差動装置５）が収容される。

収容空間８０内の下部領域には、オイルＯが溜るオイル溜りＰが設けられる。本実施形態では、モータ室８１の底部８１ａは、ギヤ室８２の底部８２ａより上側に位置する。また、モータ室８１とギヤ室８２とを区画する隔壁６１ｃには、隔壁開口６８が設けられる。隔壁開口６８は、モータ室８１とギヤ室８２とを連通させる。隔壁開口６８は、モータ室８１内の下部領域に溜ったオイルＯをギヤ室８２に移動させる。

オイル溜りＰには、差動装置５の一部が浸かる。オイル溜りＰに溜るオイルＯは、差動装置５の動作によってかき上げられて、一部が第１の油路９１に供給され、一部がギヤ室８２内に拡散される。ギヤ室８２に拡散されたオイルＯは、ギヤ室８２内の減速装置４および差動装置５の各ギヤに供給されてギヤの歯面にオイルＯを行き渡らせる。減速装置４および差動装置５に使用されたオイルＯは、滴下してギヤ室８２の下側に位置するオイル溜りＰに回収される。収容空間８０のオイル溜りＰの容量は、モータユニット１の停止時に、差動装置５の軸受の一部がオイルＯに浸かる程度である。

図２に示すように、ハウジング６は、第１のハウジング部材６１と、第２のハウジング部材６２と、閉塞部６３と、を有する。第２のハウジング部材６２は、第１のハウジング部材６１の軸方向一方側に位置する。閉塞部６３は、第１のハウジング部材６１の軸方向他方側に位置する。ハウジングは３以上の部材で構成されてもよい。

図４は、ハウジング６の分解図である。
第１のハウジング部材６１は、モータ２を径方向外側から囲む筒状の周壁部６１ａと、周壁部６１ａの軸方向一方側に位置する側板部６１ｂと、を有する。周壁部６１ａの内側の空間は、モータ室８１を構成する。側板部６１ｂは、隔壁６１ｃと突出板部６１ｄとを有する。隔壁６１ｃは、周壁部６１ａの軸方向一方側の開口を覆う。隔壁６１ｃには、上述の隔壁開口６８に加えて、モータ２のシャフト２１を挿通させる挿通孔６１ｆが設けられる。側板部６１ｂは、隔壁６１ｃと、周壁部６１ａに対して径方向外側に突出する突出板部６１ｄと、を有する。突出板部６１ｄには、車輪を支持するドライブシャフト（図示略）が通過する第１の車軸通過孔６１ｅが設けられる。

閉塞部６３は、第１のハウジング部材６１の周壁部６１ａに固定される。閉塞部６３は、筒状の第１のハウジング部材６１の開口を塞ぐ。閉塞部６３は、閉塞部本体６３ａと、蓋部材６３ｂと、を有する。閉塞部本体６３ａには、軸方向に貫通する窓部６３ｃが設けられる。蓋部材６３ｂは、収容空間８０の外側から窓部６３ｃを塞ぐ。

第２のハウジング部材６２は、第１のハウジング部材６１の側板部６１ｂに固定される。第２のハウジング部材６２の形状は、側板部６１ｂ側に開口する凹形状である。第２のハウジング部材６２の開口は、側板部６１ｂに覆われる。第２のハウジング部材６２と側板部６１ｂの間との空間は、ギヤ部３を収容するギヤ室８２を構成する。第２のハウジング部材６２には、第２の車軸通過孔６２ｅが設けられる。第２の車軸通過孔６２ｅは、軸方向から見て第１の車軸通過孔６１ｅと重なる。

第１のハウジング部材６１の周壁部６１ａと閉塞部６３とは、モータ室８１を構成し、モータ２を囲み、モータ２を収容する。すなわち、周壁部６１ａと閉塞部６３とは、図１に示すモータ収容部６ａを構成する。
同様に、第１のハウジング部材６１の側板部６１ｂと第２のハウジング部材６２とは、ギヤ室８２を構成し、ギヤ部３を囲み、ギヤ部３を収容する。すなわち、側板部６１ｂと第２のハウジング部材６２とは、図１に示すギヤ収容部６ｂを構成する。
このように、ハウジング６は、モータ２を収容するモータ室８１を内部に設けるモータ収容部６ａと、ギヤ部３を収容するギヤ室８２を内部に設けるギヤ収容部６ｂと、を有する。

図５は、モータユニット１の側面図である。また、図６は、モータユニット１を下側から見た下面図である。なお、図５および図６において、インバータユニット８の図示を省略する。

図５および図６に示すようにギヤ収容部６ｂは、軸方向から見てモータ収容部６ａに対し径方向に張り出す張出部６ｄを有する。本実施形態において張出部６ｄは、モータ収容部６ａに対し車両後方側および下側に張り出す。張出部６ｄは、ギヤ部３の一部を収容する。より具体的には、張出部６ｄの内側には、第２のギヤ４２の一部と、リングギヤ５１の一部が収容される。

＜オイル＞
図１に示すように、オイルＯはハウジング６に設けられた油路９０内を循環する。油路９０は、オイル溜りＰからオイルＯをモータ２に供給するオイルＯの経路である。油路９０は、オイルＯを循環させモータ２を冷却する。
オイルＯは、減速装置４および差動装置５の潤滑用として使用される。また、オイルＯは、モータ２の冷却用として使用される。オイルＯは、ギヤ室８２内の下部領域（すなわちオイル溜りＰ）に溜る。オイルＯは、潤滑油および冷却油の機能を奏するため、粘度の低いオートマチックトランスミッション用潤滑油（ＡＴＦ：Automatic Transmission Fluid）と同等のものを用いることが好ましい。

＜油路＞
図１に示すように、油路９０は、ハウジング６に設けられる。油路９０は、ハウジング６内の収容空間８０に位置する。油路９０は、収容空間８０のモータ室８１とギヤ室８２とに跨って構成される。油路９０は、オイルＯをモータ２の下側のオイル溜りＰ（すなわち、収容空間８０内の下部領域）からモータ２を経て、再びモータ２の下側のオイル溜りＰに導くオイルＯの経路である。

なお、本明細書において、「油路」とは、収容空間８０を循環するオイルＯの経路を意味する。したがって、「油路」とは、定常的に一方向に向かう定常的なオイルの流動を形成する「流路」のみならず、オイルを一時的に滞留させる経路（例えばリザーバ）およびオイルが滴り落ちる経路をも含む概念である。

油路９０は、モータ２の内部を通る第１の油路９１と、モータ２の外部を通る第２の油路（油路）９２と、を有する。オイルＯは、第１の油路９１および第２の油路９２において、モータ２を内部および外部から冷却する。

第１の油路９１および第２の油路９２は、ともにオイル溜りＰからオイルＯをモータ２に供給して、再びオイル溜りＰに回収する経路である。第１の油路９１および第２の油路９２において、オイルＯは、モータ２から滴下して、モータ室８１内の下部領域に溜る。モータ室８１内の下部領域に溜ったオイルＯは、隔壁開口６８を介して、ギヤ室８２内の下部領域（すなわち、オイル溜りＰ）に移動する。すなわち、第１の油路９１および第２の油路９２は、オイルＯをモータ室８１内の下部領域からギヤ室８２内の下部領域に移動させる経路を含む。

（第１の油路）
図１に示すように、第１の油路９１において、オイルＯは、オイル溜りＰから差動装置５によりかき上げられてロータ２０の内部に導かれる。オイルＯには、ロータ２０の内部で、ロータ２０の回転に伴う遠心力が付与される。これにより、オイルＯは、ロータ２０を径方向外側から囲むステータ３０に向かって均等に拡散されステータ３０を冷却する。

第１の油路９１は、かき上げ経路９１ａと、シャフト供給経路９１ｂと、シャフト内経路９１ｃと、ロータ内経路９１ｄと、を有する。また、第１の油路９１の経路中には、第１のリザーバ９３が設けられる。第１のリザーバ９３は、ギヤ室８２に設けられている。

かき上げ経路９１ａは、差動装置５のリングギヤ５１の回転によってオイル溜りＰからオイルＯをかき上げて、第１のリザーバ９３でオイルＯを受ける経路である。図３に示すように、第１のリザーバ９３は、中間軸Ｊ４と差動軸Ｊ５との間に配置される。第１のリザーバ９３は、上側に開口する。第１のリザーバ９３は、リングギヤ５１がかき上げたオイルＯを受ける。また、モータ２の駆動直後などオイル溜りＰの液面が高い場合等には、第１のリザーバ９３は、リングギヤ５１に加えて第２のギヤ４２および第３のギヤ４３によってかき上げられたオイルＯも受ける。

シャフト供給経路９１ｂは、第１のリザーバ９３からモータ２にオイルＯを誘導する。シャフト供給経路９１ｂは、第２のハウジング部材６２に設けられた孔部９４により構成される。シャフト内経路９１ｃは、シャフト２１の中空部２２内をオイルＯが通過する経路である。ロータ内経路９１ｄは、シャフト２１の連通孔２３からロータコア２４の内部を通過して、ステータ３０に飛散する経路である。

シャフト内経路９１ｃにおいて、ロータ２０の内部のオイルＯには、ロータ２０の回転に伴い遠心力が付与される。これによりオイルＯは、ロータ２０から径方向外側に連続的に飛散する。また、オイルＯの飛散に伴いロータ２０内部の経路が負圧となり、第１のリザーバ９３に溜るオイルＯが、ロータ２０の内部に吸引され、ロータ２０内部の経路にオイルＯが満たされる。

ステータ３０に到達したオイルＯは、ステータ３０から熱を奪う。ステータ３０を冷却したオイルＯは、下側に滴下され、モータ室８１内の下部領域に溜る。モータ室８１内の下部領域に溜ったオイルＯは、隔壁６１ｃに設けられた隔壁開口６８を介してギヤ室８２に移動する。

（第２の油路）
図１に示すように、第２の油路９２においてオイルＯは、オイル溜りＰからモータ２の上側まで引き上げられてモータ２に供給される。モータ２に供給されたオイルＯは、ステータ３０の外周面を伝いながら、ステータ３０から熱を奪い、モータ２を冷却する。ステータ３０の外周面を伝ったオイルＯは、下方に滴下してモータ室８１内の下部領域に溜る。第２の油路９２のオイルＯは、第１の油路９１のオイルＯとモータ室８１内の下部領域で合流する。モータ室８１内の下部領域に溜ったオイルＯは、隔壁開口６８を介して、ギヤ室８２内の下部領域（すなわち、オイル溜りＰ）に移動する。

第２の油路９２は、第１の流路９２ａと第２の流路９２ｂと第３の流路９２ｃとを有する。第２の油路９２の経路中には、ポンプ９６と、クーラー９７と、第２のリザーバ９８と、が設けられる。ポンプ９６は、オイルＯをモータ２に供給する。また、クーラー９７は、第２の油路９２を通過するオイルＯを冷却する。第２の油路９２において、オイルＯは、第１の流路９２ａ、ポンプ９６、第２の流路９２ｂ、クーラー９７、第３の流路９２ｃ、第２のリザーバ９８の順で各部を通過して、モータ２に供給される。

第１の流路９２ａ、第２の流路９２ｂおよび第３の流路９２ｃは、収容空間８０を囲むハウジング６の壁部を通過する。第１の流路９２ａはオイル溜りＰとポンプ９６とを繋ぐ。第２の流路９２ｂは、ポンプ９６とクーラー９７とを繋ぐ。第３の流路９２ｃは、クーラー９７と収容空間８０とを繋ぐ。

本実施形態において、第１の流路９２ａ、第２の流路９２ｂおよび第３の流路９２ｃは、収容空間８０を囲むハウジング６の壁部の内部を通過する。したがって、別途管材を用意する必要がなく部品点数減少に寄与できる。

ポンプ９６は、電気により駆動する電動ポンプである。ポンプ９６は、第１の流路９２ａを介してオイル溜りＰからオイルＯを吸い上げて、第２の流路９２ｂ、クーラー９７、第３の流路９２ｃおよび第２のリザーバ９８を介してモータ２に供給する。

図６に示すように、ポンプ９６は、ポンプ機構部９６ｐと、ポンプモータ９６ｍと、吸入口９６ａと吐出口９６ｂとを有する。本実施形態において、ポンプ機構部９６ｐは、図示略の外歯車と内歯車がかみ合って回転するトロコイダルポンプである。ポンプ機構部９６ｐの内歯車は、ポンプモータ９６ｍによって回転させられる。ポンプ機構部９６ｐの内歯車と外歯車との間の隙間は、吸入口９６ａおよび吐出口９６ｂに繋がる。

ポンプ９６の吸入口９６ａは、第１の流路９２ａに繋がる。また、ポンプ９６の吐出口９６ｂは、第２の流路９２ｂに繋がる。ポンプ９６は、第１の流路９２ａを介してオイル溜りＰからオイルＯを吸い上げて、第２の流路９２ｂ、クーラー９７、第３の流路９２ｃおよび第２のリザーバ９８を介してモータ２に供給する。

ポンプモータ９６ｍは、ポンプ機構部９６ｐの内歯車を回転させる。ポンプモータ９６ｍの回転軸Ｊ６は、モータ軸Ｊ２と平行である。ポンプモータ９６ｍを有するポンプ９６は、回転軸Ｊ６方向に長尺となり易い。本実施形態によれば、ポンプモータ９６ｍの回転軸Ｊ６をモータ軸Ｊ２と平行とすることで、モータユニット１の径方向の寸法を小型化することができる。また、モータユニット１の径方向寸法を小型化することで、軸方向から見てポンプ９６をハウジング６の張出部６ｄに重ねて配置しやすい。結果的に、モータユニット１の軸方向の投影面積が大きくなることを抑制してモータユニット１を小型化しやすい構造を実現できる。

ポンプ９６は、モータ室８１の下側に位置する。また、ポンプ９６は、張出部６ｄのモータ収容部６ａ側を向く面に固定される。ポンプ９６の吸入口９６ａは、張出部６ｄに対向して配置される。ポンプ９６の吸入口９６ａに繋がる第１の流路９２ａは、張出部６ｄの壁面を軸方向に直線的に貫通して、ギヤ室８２内の下部領域に開口する。すなわち、張出部６ｄには、軸方向に沿って延びギヤ室８２内の下部領域（すなわち、オイル溜りＰ）からポンプ９６に繋がる第１の流路９２ａが設けられる。

本実施形態によれば、ポンプ９６がモータ室８１の下側に配置されるため、吸入口９６ａをオイル溜りＰの近くに配置しやすい。結果的に、オイル溜りＰと吸入口９６ａとを繋ぐ第１の流路９２ａを短くすることができる。また、オイル溜りＰと吸入口９６ａとの距離が近いために、第１の流路９２ａを直線的な流路とすることができる。第１の流路９２ａを直線的な短い流路とすることで、オイル溜りＰからポンプ９６に至る経路の圧力損失を低減し、効率的なオイルＯの循環を実現することができる。

図１に示すように、クーラー９７には、第１の流路９２ａおよび第２の流路９２ｂが接続される。第１の流路９２ａおよび第２の流路９２ｂは、クーラー９７の内部流路を介して繋がる。クーラー９７には、ラジエーター（図示略）で冷却された冷却水を通過させる冷却水用配管９７ｊが接続される。クーラー９７の内部を通過するオイルＯは、冷却水用配管９７ｊを通過する冷却水との間で熱交換されて冷却される。なお、冷却水用配管９７ｊの経路中には、インバータユニット８が設けられる。冷却水用配管９７ｊを通過する冷却水は、インバータユニット８を冷却する。

図５に示すように、クーラー９７は、モータ室８１の下側において、モータ収容部６ａの径方向外側を向く外周面に固定される。図１に示すように、モータ２に供給されたオイルＯは、モータ室８１内の下部領域に一時的に溜った後に、隔壁開口６８を介してギヤ室８２内の下部領域に移動する。本実施形態によれば、クーラー９７が、モータ室８１の下側で、モータ収容部６ａの外周面に固定されるため、クーラー９７の設置面からモータ収容部６ａの壁面を介してモータ室８１内の下部領域に溜ったオイルＯを冷却することができる。

図５に示すように、クーラー９７およびポンプ９６は、軸方向から見て少なくとも一部がギヤ収容部６ｂの張出部６ｄに重なる。張出部６ｄの内部には、ギヤ部３が収容される。張出部６ｄの軸方向の投影面積は、ギヤ部３の各ギヤの大きさに依存して決まる。ギヤ部３を構成する各ギヤの大きさは、所望のギヤ比を満たすために設定されている。このため、張出部６ｄの軸方向の投影面積を小さくすることは、困難である。本実施形態によれば、軸方向においてクーラー９７およびポンプ９６を張出部６ｄに重ねて配置することで、モータユニット１の軸方向の投影面積が、クーラー９７およびポンプ９６によって大きくなることを抑制できる。これにより、モータユニット１の軸方向の投影面積が大きくなることを抑制して、モータユニット１を小型化することができる。

本実施形態によれば、クーラー９７およびポンプ９６は、軸方向から見て、少なくとも一部がギヤ部３の第２のギヤ４２に重なる。このため、張出部６ｄの軸方向から見た投影面積をギヤ部３の各ギヤの外形に沿ってできるだけ小さくした場合であっても、軸方向から見てクーラー９７およびポンプ９６が張出部６ｄに重なる構成が実現できる。結果的に、モータユニット１の軸方向の投影面積が大きくなることを抑制して、モータユニット１を小型化することができる。

本実施形態によれば、クーラー９７およびポンプ９６は、張出部６ｄの下端より上側に位置する。すなわち、クーラー９７およびポンプ９６が、張出部６ｄの下端からさらに下側に飛び出すことがない。このため、上下方向において、モータユニット１を小型化することができる。

クーラー９７およびポンプ９６は、モータ室８１の鉛直方向下側に位置する。モータユニット１は、例えば車両のボンネット内に配置される。また、モータユニット１において、クーラー９７およびポンプ９６は、ハウジング６に対して突出する突起物である。本実施形態によれば、クーラー９７およびポンプ９６をモータ室８１の鉛直方向下側に配置することで、車両が事故などによって対象物に衝突した場合であっても、突起物であるクーラー９７およびポンプ９６が、対象物に突き刺さることを抑制できる。

本実施形態によれば、ポンプ９６およびクーラー９７が、ハウジング６の外周面に固定される。このため、ポンプ９６およびクーラー９７が、ハウジング６の外部の構造物に固定される場合と比較して、モータユニット１の小型化に寄与できる。加えて、ポンプ９６およびクーラー９７が、ハウジング６の外周面に固定されることで、ハウジング６の壁部を通過する第１の流路９２ａ、第２の流路９２ｂおよび第３の流路９２ｃにより、収容空間８０とポンプ９６およびクーラー９７とを繋ぐ流路を構成することができる。

図６に示すように、本実施形態によれば、軸方向におけるポンプ９６の位置とクーラー９７の位置とは、互いに重なる。クーラー９７とポンプ９６とは、第２の流路９２ｂを介して繋がる。すなわち、第２の油路９２には、ポンプ９６とクーラー９７とを繋ぐ第２の流路９２ｂが設けられる。本実施形態によれば、ポンプ９６およびクーラー９７の軸方向位置が互いに重なることで、第２の流路９２ｂを軸方向と直交する方向に直線的に延ばす構造を実現できる。すなわち、第２の流路９２ｂを直線的な短い流路とすることができ、ポンプ９６からクーラー９７に至る経路の圧力損失を低減し、効率的なオイルＯの循環を実現することができる。

図１に示すように、第２のリザーバ９８は、収容空間８０のモータ室８１に位置する。第２のリザーバ９８は、モータの上側に位置する。第２のリザーバ９８は、第３の流路９２ｃを介してモータ室８１に供給されたオイルＯを貯留する。第２のリザーバ９８は、複数の流出口９８ａを有する。第２のリザーバ９８内に溜ったオイルＯは、各流出口９８ａからモータ２に供給される。第２のリザーバ９８の流出口９８ａから流出したオイルＯは、上側から下側に向かってモータ２の外周面を伝って流れてモータ２の熱を奪う。これにより、モータ２全体を冷却することができる。

第２のリザーバ９８は、軸方向に沿って延びる。また、第２のリザーバ９８の流出口９８ａは、第２のリザーバ９８の軸方向の両端部に設けられる。流出口９８ａは、コイルエンド３１ａの上側に位置する。これにより、ステータ３０の軸方向両端に位置するコイルエンド３１ａにオイルＯをかけてコイル３１を直接的に冷却できる。

コイル３１を冷却したオイルＯは、下側に滴下され、モータ室８１内の下部領域に溜る。モータ室８１内の下部領域に溜ったオイルＯは、隔壁６１ｃに設けられた隔壁開口６８を介してギヤ室８２に移動する。

本実施形態によれば、第２の油路９２の経路中には、オイルＯを冷却するクーラー９７が設けられる。第２の油路９２を通過しクーラー９７により冷却されたオイルＯは、オイル溜りＰにおいて第１の油路９１を通過したオイルＯと合流する。オイル溜りＰにおいて、第１の油路９１および第２の油路９２を通過したオイルＯは、互いに混ざりあって熱交換が行われる。このため、第２の油路９２の経路中に配置されてクーラー９７の冷却の効果を第１の油路９１を通過するオイルＯにも及ぼすことができる。

＜インバータユニット＞
インバータユニット８は、モータ２と電気的に接続される。インバータユニット８は、モータ２に供給される電流を制御する。図５に示すように、インバータユニット８は、ハウジング６に固定される。より具体的には、インバータユニット８は、モータ収容部６ａの径方向外側を向く外周面に固定される。

インバータユニット８は、軸方向から見て、少なくとも一部がギヤ収容部６ｂの張出部６ｄに重なる。本実施形態によれば、軸方向から見て、インバータユニット８を張出部６ｄに重ねて配置することで、モータユニット１の軸方向の投影面積が、インバータユニット８によって大きくなることを抑制できる。これにより、モータユニット１の軸方向の投影面積が大きくなることを抑制して、モータユニット１を小型化することができる。

本実施形態によれば、インバータユニット８は、軸方向から見て少なくとも一部がギヤ部３のリングギヤ５１に重なる。このため、張出部６ｄの軸方向から見た投影面積をギヤ部３の各ギヤの外形に沿ってできるだけ小さくした場合であっても、軸方向から見てインバータユニット８が張出部６ｄに重なる構成が実現できる。結果的に、モータユニット１の軸方向の投影面積が大きくなることを抑制して、モータユニット１を小型化することができる。

本実施形態によれば、インバータユニット８は、鉛直方向から見て、モータ軸Ｊ２を挟んでクーラー９７と反対側に位置する。このため、軸方向から見て張出部６ｄと重なる領域を有効的に活用して、モータユニット１の水平方向に沿う寸法を小さくすることが可能となり、モータユニット１の小型化を図ることができる。

図１に示すように、インバータユニット８には、図示略のラジエータから延びる冷却水用配管９７ｊが接続される。これにより、インバータユニット８を効率的に冷却できる。また、冷却水用配管９７ｊを流れる冷却水は、インバータユニット８の筐体部を介して筐体部に接触するモータ収容部６ａをも冷却する。

＜パーキング機構＞
電気自動車では、サイドブレーキ以外に車両にブレーキをかける制動機構が無いため、モータユニット１にパーキング機構７が必要となる。

図１に示すように、パーキング機構７は、中間シャフト４５に固定され中間シャフト４５とともに中間軸Ｊ４周りに回転するパーキングギヤ７１と、パーキングギヤ７１の歯間に移動してパーキングギヤ７１の回転を阻止する回転阻止部７２と、回転阻止部７２を駆動するパーキングモータ７３と、を有する。モータ２の動作時において、回転阻止部７２は、パーキングギヤ７１から退避する。一方、シフトレバーがパーキングの位置にある時は、パーキングモータ７３が回転阻止部７２をパーキングギヤ７１の歯間に移動させパーキングギヤ７１の回転を阻止する。

以上に、本発明の実施形態および変形例を説明したが、実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

１…モータユニット、２…モータ、３…ギヤ部、６…ハウジング、６ａ…モータ収容部、６ｂ…ギヤ収容部、６ｄ…張出部、８…インバータユニット、２１…シャフト（モータシャフト）、８１…モータ室、８２…ギヤ室、９０…油路、９２…第２の油路（油路）、９６…ポンプ、９６ｍ…ポンプモータ、９７…クーラー、Ｊ２…モータ軸、Ｊ６…回転軸、Ｏ…オイル

Claims (5)

1. 水平方向に沿って延びるモータ軸を中心として回転するモータシャフトを有するモータと、
   前記モータ軸の軸方向一方側において前記モータシャフトに接続されるギヤ部と、
   前記モータおよび前記ギヤ部を収容するハウジングと、
   前記ハウジング内に収容されるオイルと、
   を備え、
   前記ハウジングは、
   前記モータを収容するモータ室を内部に設けるモータ収容部と、
   前記ギヤ部を収容するギヤ室を内部に設けるギヤ収容部と、
   を有し、
   前記ギヤ収容部は、モータ軸の軸方向から見て前記モータ収容部に対して モータ軸の径方向に張り出す張出部を有し、
   前記ハウジングには、前記オイルを循環させ前記モータを冷却する油路が設けられ、
   前記油路の経路中には、前記オイルを前記モータに供給するポンプが設けられ、
   前記ポンプは、ポンプモータを有し、
   前記ポンプモータの回転軸は、前記モータ軸と平行であり、
   前記ポンプは、張出部のモータ収容部側を向く外面に固定される、
   モータユニット。
2. 前記ポンプは、前記モータ軸の軸方向から見て、少なくとも一部が前記張出部に重なる、
   請求項１に記載のモータユニット。
3. 前記油路は、前記オイルを前記モータ室内の下部領域から前記ギヤ室内の下部領域に移動させる経路を含み、
   前記ポンプは、前記モータ室の鉛直方向下側に位置し、
   前記張出部には、モータ軸の軸方向に沿って延び前記ギヤ室内の下部領域から前記ポンプに繋がる流路が設けられる、
   請求項２に記載のモータユニット。
4. 前記油路の経路中には、前記油路を通過するオイルを冷却するクーラーと、前記ポンプと前記クーラーとを繋ぐ流路と、が設けられ、
   前記モータ軸の軸方向における前記ポンプの位置と前記クーラーの位置とが互いに重なる、
   請求項１～３の何れか一項に記載のモータユニット。
5. 前記クーラーおよび前記ポンプは、前記モータ室の鉛直方向下側に位置する、
   請求項４に記載のモータユニット。
   

Images