JP7400308B2 - パーキングロック装置およびそれを備えたモータユニット - Google Patents
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Description
ハウジング6は、収容空間80において、モータ2、減速装置4および差動装置5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により、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、減速装置4および差動装置5が収容される。また、パーキングロック装置7の一部もギヤ室82に収容される。
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。
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に同じ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。
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。モータ2のトルクは、減速装置4を介して差動装置5に伝達される。
ステータ30は、ハウジング6に保持される。ステータ30は、コイル31と、ステータコア32と、インシュレータ(図示略)と、を有する。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。コイル31は、磁極歯の間にコイル線が掛けまわされることで構成される。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。インシュレータは、コイル31とステータコア32との間に介在する。
ロータ20は、シャフト21と、ロータコア24と、ロータマグネット25と、を有する。シャフト21は、水平方向かつ車両の幅方向(車両の進行方向と直交する方向)に延びるモータ軸J2を中心として延びる。シャフト21は、中空部22を内部に有する中空シャフトである。中空部22は、モータ軸J2に沿って延びる内周面を有する。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り、シャフト21を径方向外側から囲む。ロータマグネット25は、永久磁石である。本実施形態では、複数のロータマグネット25がロータコア24に固定され、周方向に沿って並ぶ。
油路90は、ハウジング6の内部、すなわち収容空間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をオイル溜りP(すなわち、収容空間80の下側の領域)からモータ2を経て、再びオイル溜りPに導くオイルOの経路である。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の下側の領域に溜る。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の下側の領域で合流する。モータ室81の下側の領域に溜ったオイルOは、隔壁開口68を介して、ギヤ室82の下側の領域、すなわち、オイル溜りPに移動する。
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2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。そして、第2のリザーバ98は、貯留したオイルOを、流出口を介してモータ2の各部に上側から供給する。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。
インバータユニット8は、モータ2およびポンプ96と電気的に接続され、これらに供給する電流を制御する。インバータユニット8は、ハウジング6に固定される。
(7-1.パーキングロック装置の概要)
図3は、パーキングロック装置7の概略の構成を示す斜視図である。図4は、パーキングロック装置7を+Y方向から-Y方向に向かって見たときの正面図である。図5は、パーキングロック装置7を-X方向から+X方向に向かって見たときの側面図である。図6は、パーキングロック装置7の主要部を拡大して示す斜視図である。パーキングロック装置7は、パーキングギヤ71と、パーキングポール72と、パーキングロッド73と、スリーブ部材74と、フランジ75と、マニュアルシャフト76と、アクチュエータ77と、ポールシャフト78と、規制部材79と、ポール付勢部材101と、回転阻止部102と、を備える。
図7は、パーキングポール72が第2の位置にあるときの、パーキングロック装置7の構成を示す斜視図である。図8は、図7のパーキングロック装置7を+Y方向から-Y方向に向かって見たときの正面図である。図9は、図7のパーキングロック装置7を-X方向から+X方向に向かって見たときの側面図である。
図10は、パーキングポール72の突起部72aがパーキングギヤ71の凸部71aと衝突した状態でのパーキングロック装置7の斜視図である。図11は、図10のパーキングロック装置7を+Y方向から-Y方向に向かって見たときの正面図である。図12は、図10のパーキングロック装置7を-X方向から+X方向に向かって見たときの側面図である。
次に、上述したパーキングロッド73の詳細について説明する。図13および図14は、スリーブ部材74の貫通孔74aに一端部73Aが挿入された状態でのパーキングロッド73の斜視図である。特に、図13は、パーキングポール72が第2の位置にある状態でのパーキングロッド73の斜視図である。図14は、パーキングポール72が第1の位置にある状態でのパーキングロッド73の斜視図である。
パーキングロッド73のカム部材731は、円錐台筒部731aと、円筒部731bと、を有する。円錐台筒部731aは、テーパー面731a1を有する。テーパー面731a1は、ロッド本体732の一端部73A側から他端部73B側に向かうにつれて外径が増大する円錐台筒部731aの外周面である。円筒部731bは、円錐台筒部731aに対して他端部73B側に連結される。円筒部731bは、外周面731b1を有する。外周面731b1は、円錐台筒部731aの最大外径と同じ外径を有する面である。すなわち、カム部材731は、ロッド本体732の一端部73A側から他端部73B側に向かうにつれて外径が増大するテーパー面731a1を有する円錐台筒部731aと、円錐台筒部731aに対してロッド本体732の他端部73B側に連結され、円錐台筒部731aの最大外径と同じ外径の外周面731b1を有する円筒部731bと、を有する。
パーキングロッド73のロッド本体732は、第1のロッド732aと、第2のロッド732bと、第3のロッド732cと、を有する。第3のロッド732cは、第1のロッド732aと第2のロッド732bとを連結する。
図15は、スリーブ部材74を-Y方向側から見たときの斜視図である。スリーブ部材74は、カム受け部74bを有する。カム受け部74bは、カム部材731の上記した円錐台筒部731aおよび円筒部731bを受ける。特に、カム受け部74bは、カム部材731を、カム摺動部72bとの接触側とは反対側から受ける。また、カム受け部74bは、貫通孔74aを横切る方向にパーキングロッド73が移動するときに、円錐台筒部731aおよび円筒部731bと摺動する。すなわち、スリーブ部材74は、貫通孔74aを横切る方向にパーキングロッド73が移動するときに、カム部材731と摺動しつつカム部材731を受けるカム受け部74bを有する。
図19は、パーキングロッド73の他端部73Bを支持した状態でのフランジ75の斜視図である。また、図20は、フランジ75の支持プレート752を+X方向から見たときの正面図である。上述のように、フランジ75の支持プレート752は、開口部752aを有する。そして、パーキングロッド73のロッド本体732の他端部73Bが開口部752aに挿入される。このとき、他端部73Bは、径方向に隙間Tを介して開口部752aに挿入される。すなわち、フランジ75は、ロッド本体732の他端部73Bが隙間Tを介して挿入される開口部752aを有する。
本実施形態で説明したモータユニット1は、図2で示すように、上述したパーキングロック装置7と、モータ2と、第2のギヤ42(中間ギヤ)を有し、モータ2の回転駆動力が伝達される減速装置4と、減速装置4を介して伝達される回転駆動力を、車両の車輪を駆動する車軸55に伝達する差動装置5と、を備える。そして、パーキングロック装置7のパーキングギヤ71は、中間ギヤと同軸に設けられる。
例えば、図3に示すように、パーキングギヤ71の凹部71bを形成する面のうち、周方向を横切る面を側面71b1とする。パーキングポール72が第1の位置に回転した状態において、坂道で車輪が回転しようとしてパーキングギヤ71に回転方向の負荷がかかると、パーキングポール72の突起部72aがパーキングギヤ71の凹部71bの側面71b1と面接触する場合がある。この場合、パーキングポール72が第1の位置から第2の位置に回転しようとしても、接触面における摩擦が大きい。このため、突起部72aが凹部71bから抜けなくなり、パーキングギヤ71のロックが解除されない虞がある。
2 モータ
4 減速装置
5 差動装置
6 ハウジング
7 パーキングロック装置
42 第2のギヤ(中間ギヤ)
55 車軸
71 パーキングギヤ
72 パーキングポール
72a 突起部
72b カム摺動部
73 パーキングロッド
73A 一端部
73B 他端部
731 カム部材
731a 円錐台筒部
731a1 テーパー面
731b 円筒部
731b1 外周面
732 ロッド本体
74 スリーブ部材
74a 貫通孔
74b カム受け部
74b1 凹面
75 フランジ
752a 開口部
77 アクチュエータ
101 ポール付勢部材
102 回転阻止部
121 位置決めピン
122 固定部材
J4 中間軸(第1の回転軸)
J6 回転軸(第2の回転軸)
T 隙間
Claims (10)
- 第1の回転軸を中心に回転するパーキングギヤと、
前記パーキングギヤと噛み合う突起部を有し、前記第1の回転軸に沿った第2の回転軸を中心に回転するパーキングポールと、
前記パーキングポールと接触するカム部材と、前記カム部材が挿通されるロッド本体と、を有するパーキングロッドと、
前記第2の回転軸に沿った方向に貫通する貫通孔を有し、前記貫通孔に前記パーキングロッドの前記ロッド本体の一端部が挿入されるスリーブ部材と、
前記パーキングロッドの前記ロッド本体の他端部を支持するフランジと、
前記フランジを回転駆動することにより、前記貫通孔を横切る方向に前記パーキングロッドを移動させるアクチュエータと、を備え、
前記パーキングポールは、前記パーキングロッドの移動に伴う前記カム部材の移動により、前記突起部が前記パーキングギヤと噛み合う第1の位置と、前記突起部が前記パーキングギヤから離間する第2の位置との間で回転し、
前記スリーブ部材の前記貫通孔は、前記第2の回転軸に沿った方向から見て長孔であり、
前記フランジの回転によって前記パーキングロッドが前記貫通孔を横切る方向に移動するとき、前記ロッド本体は、前記長孔内で、前記第2の回転軸に垂直な面内で互いに垂直な2方向のうちの一方向である前記フランジの回転軸方向に変位しながら、前記面内で前記2方向のうちの他方向に変位する、パーキングロック装置。 - 前記パーキングポールは、前記貫通孔を横切る方向に前記パーキングロッドが移動するときに、前記カム部材と摺動するカム摺動部をさらに有し、
前記スリーブ部材の前記貫通孔は、前記パーキングロッドの移動に伴って前記カム部材が前記カム摺動部と摺動することにより、前記第2の回転軸に垂直な面内で前記カム部材が前記カム摺動部を押圧する方向に沿って延びた長孔である、請求項1に記載のパーキングロック装置。 - 前記スリーブ部材は、前記貫通孔を横切る方向に前記パーキングロッドが移動するときに、前記カム部材と摺動しつつ前記カム部材を受けるカム受け部を有する、請求項1または2に記載のパーキングロック装置。
- 前記カム部材は、
前記ロッド本体の前記一端部側から前記他端部側に向かうにつれて外径が増大するテーパー面を有する円錐台筒部と、
前記円錐台筒部に対して前記ロッド本体の前記他端部側に連結され、前記円錐台筒部の最大外径と同じ外径の外周面を有する円筒部と、を有し、
前記カム受け部は、
前記貫通孔を横切る方向に前記パーキングロッドが移動するときに、前記円錐台筒部の前記テーパー面および前記円筒部の前記外周面が当接する凹面を有する、請求項3に記載のパーキングロック装置。 - 少なくとも前記スリーブ部材を収容するハウジングと、
前記スリーブ部材を貫通して前記ハウジングに固定する固定部材と、
前記ハウジングに対して前記スリーブ部材を位置決めするための位置決めピンと、をさらに備える、請求項1から4のいずれかに記載のパーキングロック装置。 - 前記フランジは、前記ロッド本体の前記他端部が隙間を介して挿入される開口部を有する、請求項1から5のいずれかに記載のパーキングロック装置。
- 前記パーキングポールを、前記第2の回転軸に垂直な面内で前記第1の位置から前記第2の位置に回転させる方向に付勢するポール付勢部材と、
前記パーキングポールが前記第2の位置に回転したときに、前記パーキングポールと当接することにより、前記ポール付勢部材の付勢力による前記パーキングポールの回転を阻止する回転阻止部と、をさらに備える、請求項1から6のいずれかに記載のパーキングロック装置。 - 前記貫通孔は、前記第2の回転軸に垂直な前記面内で、前記他方向に対して斜め方向に延びる長孔である、請求項1から7のいずれかに記載のパーキングロック装置。
- 前記パーキングロッドは、前記フランジによって揺動可能に支持されており、
前記フランジの回転によって前記パーキングロッドが前記貫通孔を横切る方向に移動するとき、前記パーキングロッドは、前記フランジの回転軸に垂直な面に対して傾く、請求項1から8のいずれかに記載のパーキングロック装置。 - 請求項1から9のいずれかに記載のパーキングロック装置と、
モータと、
中間ギヤを有し、前記モータの回転駆動力が伝達される減速装置と、
前記減速装置を介して伝達される前記回転駆動力を、車両の車輪を駆動する車軸に伝達する差動装置と、を備え、
前記パーキングロック装置の前記パーキングギヤは、前記中間ギヤと同軸に設けられる、モータユニット。
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