JP7439673B2 - 駆動装置のシール構造 - Google Patents

駆動装置のシール構造 Download PDF

Info

Publication number
JP7439673B2
JP7439673B2 JP2020122349A JP2020122349A JP7439673B2 JP 7439673 B2 JP7439673 B2 JP 7439673B2 JP 2020122349 A JP2020122349 A JP 2020122349A JP 2020122349 A JP2020122349 A JP 2020122349A JP 7439673 B2 JP7439673 B2 JP 7439673B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
seal
bearing
chamber
rotating shaft
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020122349A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022018909A (ja
Inventor
聡 富永
大輔 床桜
悠樹 岩間
寛之 柴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2020122349A priority Critical patent/JP7439673B2/ja
Priority to US17/365,404 priority patent/US11585352B2/en
Priority to DE102021117758.8A priority patent/DE102021117758A1/de
Priority to CN202110792569.6A priority patent/CN113944744A/zh
Publication of JP2022018909A publication Critical patent/JP2022018909A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7439673B2 publication Critical patent/JP7439673B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/029Gearboxes; Mounting gearing therein characterised by means for sealing the gearboxes, e.g. to improve airtightness
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08Sealings
    • F04D29/10Shaft sealings
    • F04D29/106Shaft sealings especially adapted for liquid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/002Sealings comprising at least two sealings in succession
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/043Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00Pumping installations or systems
    • F04D25/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0606Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump
    • F04D25/0613Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump the electric motor being of the inside-out type, i.e. the rotor is arranged radially outside a central stator
    • F04D25/0626Details of the lubrication
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F16C19/546Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7803Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members suited for particular types of rolling bearings
    • F16C33/7806Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members suited for particular types of rolling bearings for spherical roller bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/784Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race
    • F16C33/7843Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc
    • F16C33/7846Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc with a gap between the annular disc and the inner race
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/784Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race
    • F16C33/7843Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc
    • F16C33/7853Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted to a groove in the inner surface of the outer race and extending toward the inner race with a single annular sealing disc with one or more sealing lips to contact the inner race
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7886Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted outside the gap between the inner and outer races, e.g. sealing rings mounted to an end face or outer surface of a race
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/78Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members
    • F16C33/7896Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members with two or more discrete sealings arranged in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72Sealings
    • F16C33/76Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/80Labyrinth sealings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/021Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/164Sealings between relatively-moving surfaces the sealing action depending on movements; pressure difference, temperature or presence of leaking fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3248Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports
    • F16J15/3252Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings provided with casings or supports with rigid casings or supports
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3404Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member and characterised by parts or details relating to lubrication, cooling or venting of the seal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/44Free-space packings
    • F16J15/447Labyrinth packings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/44Free-space packings
    • F16J15/447Labyrinth packings
    • F16J15/4472Labyrinth packings with axial path
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/10Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with arrangements for protection from ingress, e.g. water or fingers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/12Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
    • H02K5/124Sealing of shafts
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1732Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/04Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly
    • F16C19/06Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for radial load mainly with a single row or balls
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H2057/02008Gearboxes; Mounting gearing therein characterised by specific dividing lines or planes of the gear case
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H2057/02034Gearboxes combined or connected with electric machines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H2057/02039Gearboxes for particular applications
    • F16H2057/02043Gearboxes for particular applications for vehicle transmissions
    • F16H2057/02052Axle units; Transfer casings for four wheel drive

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)
  • Sealing With Elastic Sealing Lips (AREA)
  • Mechanical Sealing (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Description

本発明は、駆動装置のシール構造に関する。
特許文献1には、電動機とギヤ機構とがケース内に収容された駆動装置において、電動機を収容するモータ室と、ギヤ機構を収容するギヤ室とが、隔壁を介して隣接して設けられ、モータ室がドライ室、ギヤ室がウェット室とされた構造が開示されている。特許文献1に記載の構成では、ギヤ室の潤滑油がモータ室へ浸入しないように、ギヤ室とモータ室との間がオイルシールによってシールされている。
特開2000-142135号公報
特許文献1に記載の構成では、モータ室がドライ室であるため、電動機は空気によって冷却される。電動機の冷却効果を高めるために、モータ室に冷却液を供給し、冷却液によって電動機を冷却することが考えられる。この液冷構造を採用するうえで、電動機の冷却効率を向上することに加え、ギヤ機構の攪拌抵抗を低下するために、例えばモータ室には冷却性に特化した冷却液、ギヤ室には潤滑油のように、モータ室とギヤ室とにそれぞれ異なる種類の液体を存在させることが考えられる。この場合、モータ室とギヤ室とが隔壁によって仕切られ、その隔壁を回転軸が貫通しているため、隔壁と回転軸との間の隙間を介してモータ室側の冷却液とギヤ室側の潤滑油とが混ざらないようにすることが必要である。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、モータ室内の冷却液とギヤ室内の潤滑油とが混ざらないようにすることができる駆動装置のシール構造を提供することを目的とする。
本発明は、電動機と、前記電動機のロータと一体回転する回転軸と、前記回転軸に連結されたギヤ機構と、前記電動機を収容するモータ室と前記ギヤ機構を収容するギヤ室とが隣接して設けられたケースと、前記回転軸が挿通される貫通孔を有し、前記ケースの内部で前記モータ室と前記ギヤ室とを仕切る隔壁と、前記隔壁に取り付けられ、前記貫通孔に挿通された状態の前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、前記軸受と前記回転軸の軸方向に並んで配置され、前記回転軸と前記隔壁との間をシールするシール部と、前記ギヤ室の内部で前記ギヤ機構を潤滑する潤滑油と、前記潤滑油とは異なる種類の液体であり、前記モータ室の内部で前記電動機を冷却する冷却液と、を備えた駆動装置のシール構造であって、前記軸受は、前記貫通孔よりも前記モータ室側に設けられた第1軸受と、前記貫通孔よりも前記ギヤ室側に設けられた第2軸受と、を含み、前記シール部は、第1シール部と、前記第1シール部よりも前記ギヤ室側に設けられた第2シール部と、を含み、前記第1シール部と前記第2シール部とのうち少なくとも前記第2シール部は、前記第1軸受と前記第2軸受との間に設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、ケースの内部で隔壁によってモータ室とギヤ室とが仕切られ、その隔壁を回転軸が貫通する構造について、隔壁と回転軸との間が、軸方向に並んで配置されたモータ室側の第1シール部とギヤ室側の第2シール部とによってシールされている。そのため、モータ室とギヤ室とにそれぞれ異なる種類の液体を存在させても、冷却液がギヤ室側へ移動することを第1シール部が規制し、かつ潤滑油がモータ室側へ移動することを第2シール部が規制する。これにより、モータ室内の冷却液とギヤ室内の潤滑油とが混ざらないようにすることができる。
また、前記第1シール部は、前記第1軸受と前記第2軸受との間に設けられたメカニカルシールであり、前記メカニカルシールは、前記回転軸に設けられた回転環と、前記回転環に接触し、前記隔壁に固定された固定環と、を有してもよい。
この構成によれば、メカニカルシールのテクスチャ構造によってシールすることできる。これにより、非潤滑性の液体である冷却液のシール性が向上する。
また、前記第2シール部は、前記回転軸に接触するシールリップ部を備えたオイルシールであり、前記第2軸受は、前記潤滑油によって潤滑される転がり軸受であってもよい。
この構成によれば、第2軸受を潤滑した潤滑油が、第2軸受と第1軸受との間の空間に浸入しても、第2シール部のオイルシールによってギヤ室側をシールすることができる。
また、前記第1シール部は、前記第1軸受よりも前記モータ室側に配置されたメカニカルシールであり、前記メカニカルシールは、前記回転軸に設けられた回転環と、前記回転環に接触し、前記隔壁に固定された固定環と、を有してもよい。
この構成によれば、メカニカルシールのテクスチャ構造によってシールすることできる。これにより、非潤滑性の液体である冷却液のシール性が向上する。
また、前記第2シール部は、ラビリンス構造により構成されてもよい。
この構成によれば、非接触シールであるラビリンス構造によりシールすることができる。これにより、回転体が回転する際にシール部との摺動が生じないため、損失を低減することができる。
本発明では、ケースの内部で隔壁によってモータ室とギヤ室とが仕切られ、その隔壁を回転軸が貫通する構造について、隔壁と回転軸との間が、軸方向に並んで配置されたモータ室側の第1シール部とギヤ室側の第2シール部とによってシールされている。そのため、モータ室とギヤ室とにそれぞれ異なる種類の液体を存在させても、冷却液がギヤ室側へ移動することを第1シール部が規制し、かつ潤滑油がモータ室側へ移動することを第2シール部が規制する。これにより、モータ室内の冷却液とギヤ室内の潤滑油とが混ざらないようにすることができる。
図1は、第1実施形態の駆動装置を模式的に示す模式図である。 図2は、第1実施形態におけるシール構造を説明するための図である。 図3は、軸受の構造を説明するための図である。 図4は、シールリップなしの軸受を説明するための図である。 図5は、第2実施形態におけるシール構造を模式的に示す図である。 図6は、第3実施形態におけるシール構造を模式的に示す図である。 図7は、第4実施形態におけるシール構造を模式的に示す図である。 図8は、ラビリンス構造の一例を示す図である。 図9は、ラビリンス構造の他の例を示す図である。 図10は、ラビリンス構造のさらに別の例を示す図である。 図11は、第5実施形態におけるシール構造を模式的に示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態における駆動装置のシール構造について具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
(第1実施形態)
図1および図2を参照して、第1実施形態の駆動装置について説明する。
図1に示すように、駆動装置1は、モータ2と、ギヤ機構3と、ケース10とを備えている。この駆動装置1は、ケース10の内部にモータ2とギヤ機構3とが収容された電動ユニットである。モータ2とギヤ機構3とは回転軸4により動力伝達可能に接続されている。また、ギヤ機構3は、出力ギヤ5と、カウンタギヤ機構6と、デファレンシャルギヤ機構7とを備えている。そして、モータ2から出力された動力はギヤ機構3を介して駆動軸8に伝達される。例えば、駆動装置1が車両に搭載された場合、駆動軸8には車輪が連結されている。
ケース10は、第1ケース部材11と、第2ケース部材12と、カバー部材13とを備える。第1ケース部材11は、モータ2を収容するモータ室21を区画するハウジング部材である。この第1ケース部材11には、モータ室21とギヤ室22と仕切る隔壁14が一体化されている。第1ケース部材11は、回転軸4の軸方向で一方側に隔壁14を有し、回転軸4の軸方向で他方側が開口している。第2ケース部材12は、ギヤ機構3を収容するギヤ室22を区画するハウジング部材である。この第2ケース部材12は第1ケース部材11の隔壁14側で第1ケース部材11とボルト締結されている。ケース10の内部では、モータ室21とギヤ室22とが隣接して設けられている。また、カバー部材13は、第1ケース部材11の開口部を覆う部材である。第1ケース部材11とカバー部材13とはボルト締結されている。
モータ2は、ロータ2aと、ステータ2bとを備える。ロータ2aは、回転軸4と一体回転する。すなわち、回転軸4はモータ2のロータ軸として機能する。ステータ2bは、第1ケース部材11に固定されている。ステータ2bのティース部にはステータコイル2cが巻き回されている。ステータコイル2cはインバータと電気的に接続されている。このモータ2はインバータを介してバッテリと電気的に接続されている。バッテリから供給された電力によってモータ2は駆動する。さらに、モータ2は発電機として機能することも可能である。また、ロータ2aの内部には永久磁石2dが埋め込まれている。
回転軸4は、隔壁14を貫通してモータ室21とギヤ室22とに延在している。回転軸4のうちギヤ室22側の軸部には、出力ギヤ5が設けられている。この回転軸4は、モータ2が出力した動力をギヤ機構3に伝達する。
出力ギヤ5は、回転軸4と一体回転するピニオンギヤにより構成される。この出力ギヤ5は、カウンタギヤ機構6のカウンタドリブンギヤ6aと噛み合っている。カウンタギヤ機構6は、カウンタ軸6bに設けられたカウンタドリブンギヤ6aとカウンタドライブギヤ6cとを有する。カウンタドライブギヤ6cは、デファレンシャルギヤ機構7のデフリングギヤ7aと噛み合っている。そして、デファレンシャルギヤ機構7には駆動軸8が連結されている。モータ2から出力された動力はギヤ機構3を介して駆動軸8に伝達される。
また、ギヤ室22の内部には、ギヤ機構3を潤滑する潤滑油23が収容されている。潤滑油23は、潤滑性に特化した液体である。第2ケース部材12に形成された貯留部に、潤滑油23が貯留されている。例えば、カウンタドリブンギヤ6aとデフリングギヤ7aとが、貯留部に貯留された潤滑油23に触れている。そして、ギヤ機構3が回転することによって、貯留部内の潤滑油23がカウンタドリブンギヤ6aとデフリングギヤ7aとによって掻き上げられる。ギヤ室22の内部では、掻き上げ潤滑によりギヤ機構3が潤滑される。
また、モータ室21の内部には、モータ2を冷却するための冷却液24が供給される。冷却液24は、冷却性に特化した液体であり、電気絶縁性を有する。この冷却液24は、第1ケース部材11の天井部分に設けられた冷却パイプ25からモータ2へと噴射される。この冷却パイプ25は、ステータ2bの上方に配置され、冷却液24を噴射あるいは滴下する供給口を複数有する。ステータ2bの上部に供給された冷却液24は、重力によって下方へ流れ、ステータ2bの内側に配置されたロータ2aにも流れる。そして、ステータ2bとステータコイル2cとロータ2aとを冷却した冷却液24は、第1ケース部材11の底部へと流れる。この底部には、冷却液24をケース10の外部へ排出する排出口が設けられている。つまり、冷却液24は循環回路の循環するものであり、ケース10外部に設けられたラジエータなどの熱交換器によって冷却される。ラジエータで冷却された冷却液24が冷却パイプ25を介してモータ室21内に供給される。
このモータ室21とギヤ室22とを仕切る隔壁14には、図2に示すように、回転軸4が挿通される貫通孔15が形成されている。回転軸4は貫通孔15を介してモータ室21とギヤ室22とに延在している。また、貫通孔15に挿通された状態の回転軸4は、貫通孔15の近くにおいて、第1軸受41と第2軸受42とによってケース10に対して回転自在に支持されている。
そして、回転軸4の径方向において、回転軸4と貫通孔15との間には隙間が形成されている。そのため、ケース10の内部では、モータ室21とギヤ室22との間で貫通孔15を介して液体が移動することを規制し、モータ室21内の冷却液24とギヤ室22内の潤滑油23とが混ざらないように構成されている。そこで、駆動装置1は、回転軸4と隔壁14との間をシールするシール構造30を備えている。
シール構造30は、冷却液24がギヤ室22側へ移動することを防止する第1シール部と、潤滑油23がモータ室21側へ移動することを防止する第2シール部とにより構成される。この第1シール部と第2シール部とは回転軸4の軸方向に並んで配置される。
第1実施形態のシール構造30は、図2に示すように、第1オイルシール31と、第2オイルシール32とにより構成されている。第1オイルシール31は第1シール部として機能するものである。第2オイルシール32は第2シール部として機能するものである。
第1オイルシール31は、第1軸受41と第2軸受42との間に設けられ、貫通孔15よりもモータ室21側に配置されたオイルシールである。この第1オイルシール31は、回転軸4に接触するシールリップ部31aと、隔壁14に接触する金属環31bと、を有する。そのため、モータ室21側において、回転軸4と隔壁14との間が第1オイルシール31によってシールされる。
また、第1オイルシール31は、シールリップ部31aがモータ室21側に位置し、ダストリップがギヤ室22側に位置するように取り付けられている。そのため、モータ室21内の冷却液24が、第1軸受41よりもギヤ室22側の空間に浸入しても、その冷却液24がさらにギヤ室22側へ移動することは第1オイルシール31によって阻止される。つまり、第1オイルシール31は、冷却液24がギヤ室22側に移動することを防止する。
第1軸受41は、内輪41aと、外輪41bと、転動体41cとを有し、グリス潤滑により潤滑される。この第1軸受41は、図3に示すように、シール部材41dを有する転がり軸受により構成される。シール部材41dは、外輪41bに取り付けられ、内輪41aと接触する。つまり、第1軸受41は、シール部材41dの内側にグリスが封入されたグリス封入式軸受である。そして、外輪41bは隔壁14に固定され、内輪41aが回転軸4に取り付けられているため、回転軸4が回転すると、シール部材41dと内輪41aとの間で滑り(摺動)が生じる。
第2オイルシール32は、第1軸受41と第2軸受42との間に設けられ、貫通孔15よりもギヤ室22側に配置されたオイルシールである。この第2オイルシール32は、回転軸4に接触するシールリップ部32aと、隔壁14に接触する金属環32bと、を有する。そのため、ギヤ室22側において、回転軸4と隔壁14との間が第2オイルシール32によってシールされる。
また、第2オイルシール32は、シールリップ部32aがギヤ室22側に位置し、ダストリップがモータ室21に位置するように取り付けられている。そのため、ギヤ室22内の潤滑油23が、第2軸受42よりもモータ室21側の空間に浸入しても、その潤滑油23がさらにモータ室21側へ移動することは第2オイルシール32によって阻止される。
第2軸受42は、内輪42aと、外輪42bと、転動体42cとを有し、油潤滑により潤滑される。すなわち、この第2軸受42はギヤ室22の潤滑油23によって潤滑される転がり軸受である。ギヤ機構3は掻き上げ潤滑により潤滑されるため、その掻き上げられた潤滑油23が飛散して第2軸受42へと供給される。そのため、ギヤ室22内の潤滑油23が第2軸受42を潤滑した後、第2軸受42と第1軸受41との間の空間に浸入することがある。その際、第2オイルシール32は、潤滑油23がモータ室21側へ移動することを防止する。
以上説明した通り、第1実施形態によれば、第1軸受41と第2軸受42との間に設けられた第1オイルシール31と第2オイルシール32とによって、モータ室21とギヤ室22との間をシールすることができる。これにより、冷却液24と潤滑油23とが混ざらにようにすることができる。
仮に、潤滑油23と冷却液24とが混ざると、ギヤ機構3の損失により生じた熱が冷却液24に入熱することになり、冷却液24の温度が上昇してしまう。この入熱は、モータ室21とギヤ室22とで共通の液体(同一の液体)を使用する場合でも生じる。これに対して、第1実施形態によれば、異なる種類の液体である冷却液24と潤滑油23とが混ざらないため、ギヤ機構3の損失がモータ室21側の冷却液24へ入熱されない。
また、潤滑油23の温度が高いと潤滑油23の粘度が下がるため、ギヤ室22内において、ギヤ、軸受、回転軸等の回転体が潤滑油23を攪拌する箇所での引き摺り(攪拌損失)を低減できる。そのため、ギヤ室22側の温度を高温にして使用することが可能になり、回転体の攪拌損失を減らすことができるため、ギヤ機構3の損失を低減できる。これにより、駆動装置1の燃費あるいは電費が向上する。
また、モータ2では、コイル温度が上昇すると、ステータコイル2cの電気抵抗が増加する。その結果、ステータコイル2cに電気を導通した際、発生するジュール熱が増加し、損失が大きくなってしまう。これに対して、第1実施形態によれば、冷却性に特化した冷却液24によってモータ2を冷却するため、モータ2の温度を下げることができる。そのため、モータ室21側の温度を低温にして使用でき、モータ2の損失を低減することができる。これにより、駆動装置1の燃費あるいは電費が向上する。
また、駆動装置1を搭載した車両が高負荷走行する際、第1実施形態によれば、特にモータ2の温度を下げることができるため、モータ2の冷却性能が向上した分だけ、モータ2に流す単位面積当たりの電流量を増加させることが可能になる。そのため、モータ2の小型化を図れる。さらに、モータ2の温度が低下することにより、例えば永久磁石2dなどに、熱劣化のグレードを下げた材料を使用できる。そのため、コスト削減を図れる。
また、第2オイルシール32が第2軸受42よりも貫通孔15側に配置されているので、ギヤ室22内の潤滑油23によって第2軸受42を潤滑できる。第2軸受42が油潤滑により潤滑されるため、シールリップありの軸受構造に比べて摺動がなくなるため、第2軸受42での損失が低減する。さらに、その潤滑油23が第2軸受42よりも貫通孔15側に浸入した場合、潤滑油23がそれ以上モータ室21側に移動することは第2オイルシール32により防止される。
なお、この説明では、軸受の構造について、シール部材が内輪と接触する場合を「シールリップあり」と記載し、シール部材が内輪と接触しない場合を「シールリップなし」と記載する。シールリップありの場合、図3に示すように、シール部材41dと内輪41aとが接触するため、シール部材41dと内輪41aとの間で滑りが生じる。一方、シールリップなしの場合には、図4に示すように、シール部材41dを有する軸受であってもシール部材41dと内輪41aとが非接触のため、シール部材41dと内輪41aとの間で滑りが生じない。
また、第1実施形態の変形例として、第1軸受41が、図4に示すように、シールリップなしの軸受により構成されてもよい。この変形例の第1軸受41は、シール部材41dが内輪41aに非接触であり、そのシール部材41dの内部空間にグリスが充填されたグリス潤滑式軸受により構成されている。
(第2実施形態)
第2実施形態では、第1実施形態の第1オイルシール31に代えて、第1シール部がメカニカルシールにより構成されている。なお、第1実施形態と同様の構成については説明を省略し、その参照符号を引用する。
第2実施形態のシール構造30は、図5に示すように、第1シール部がメカニカルシール33により構成されている。メカニカルシール33は、貫通孔15と第1軸受41との間に設けられている。このメカニカルシール33は、隔壁14に固定された固定環33aと、回転軸4に設けられた回転環33bとを有する。固定環33aと回転環33bとは軸方向に対向して配置される。そして、固定環33aが回転環33bのシール面に接触している。なお、第2シール部の第2オイルシール32と、第2軸受42とは、第1実施形態と同様である。
また、第1軸受41は、シールリップありのグリス封入式軸受である。つまり、図3に示すように、第1軸受41は、シール部材41dが内輪41aに接触する構造を有する。
以上説明した通り、第2実施形態によれば、メカニカルシール33のテクスチャ構造によってシールすることできる。これにより、非潤滑性の液体である冷却液24のシール性が向上する。
比較として、第1実施形態の第1オイルシール31のシールリップ部31aは、流体潤滑、混合潤滑状態にあるため、シールリップ部31aと回転軸4との間に入る流体に潤滑性がない場合、すなわちモータ室21側の冷却液24がシールリップ部31aと回転軸4との間に入る場合、回転軸4が高回転で摺動すると発熱が大きくなり、リップ先端部が焼けることが懸念される。仮にリップ先端部が焼けるとシール性が不足する虞がある。これに対して、第2実施形態によれば、メカニカルシール33により高回転時のシール性を確保することができるため、回転軸4が高回転する際に好適である。すなわち、モータ2の高回転化を図れる。
また、第1軸受41がシールリップありのグリス封入式軸受であるため、グリスによって第1軸受41を潤滑することができる。比較として、シールリップなしの軸受では、シール部材41dと内輪41aとの間に隙間を有するため、電気絶縁性の冷却液24によってグリスが洗い流されてしまい、グリスではない非潤滑性の冷却液24が流入し、軸受の信頼性が低下する虞がある。これに対して、第2実施形態によれば、第1軸受41をシールリップありの構造とすることで、グリスを第1軸受41内に閉じ込め、潤滑性を担保することができる。
(第3実施形態)
第3実施形態では、第2実施形態とは、メカニカルシール33の設置位置が異なる。なお、第3実施形態の説明では、第2実施形態と同様の構成については説明を省略し、その参照符号を引用する。
第3実施形態のシール構造30は、図6に示すように、第1シール部であるメカニカルシール33が、第1軸受41よりもモータ室21側に配置されている。つまり、このメカニカルシール33は、モータ室21に面した位置に設けられている。固定環33aは、第1軸受41に近い側に配置されている。回転環33bは、第1軸受41から遠い側に配置されている。
また、第1軸受41は、シールリップなしの軸受により構成されている。つまり、第141は、シール部材41dが内輪41aに接触しない構造を有する。第3実施形態では、モータ室21の冷却液24が第1軸受41に浸入することは、メカニカルシール33によって防止される。そのため、第1軸受41のシール部材をなくすことができる。これにより、シールリップありの軸受では、シールリップ部で引き摺りがあり、損失が生じるのに対して、シールリップなしの第1軸受41によれば、損失を低減可能である。また、第1軸受41においてシール部材のシールリップ部が焼きつくこともない。
このように、第3実施形態によれば、第2実施形態の効果に加えて、第1軸受41の損失を低減することができる。
(第4実施形態)
第4実施形態では、第3実施形態の第2オイルシール32に代えて、第2シール部がラビリンス構造により構成されている。なお、第4実施形態の説明では、第3実施形態と同様の構成については説明を省略し、その参照符号を引用する。
第4実施形態のシール構造30は、図7に示すように、第2シール部がラビリンス構造34により構成されている。ラビリンス構造34は、非接触型のシール部であり、回転軸4とケース10との間に狭い隙間を持ち、液体を封止する構造である。このラビリンス構造34は、回転軸4の回転を利用して液体を封止する構造である。第4実施形態のラビリンス構造34は、回転軸4と貫通孔15との間の径方向隙間によってシール機能を発揮するものである。また図7に示す例では、ラビリンス構造34は、径方向隙間が一定で、軸方向に所定長さに亘って形成されている。
ここで、ラビリンス構造34と第2オイルシール32とを比較すると、第2オイルシール32は引き摺りが大きく、損失が大きくなる。これに対して、第4実施形態によれば、ラビリンス構造34が非接触型のシール部であるため、引き摺り損失を低減することができる。
以上説明した通り、第4実施形態によれば、第3実施形態の効果に加えて、第2シール部がラビリンス構造34であることによって、損失を低減することができる。
また、ラビリンス構造34とは、非接触のシール構造を含むものであり、回転軸4と隔壁14との間の隙間の形状は特に限定されない。例えば、ラビリンス構造34の径方向隙間は一定の大きさでなくてもよい。一例として、粘性の高い潤滑油23は冷却液24よりも隙間に入り難いため、ラビリンス構造34は、軸方向でギヤ室22側からモータ室21側へと徐々に隙間が狭くなる形状に構成されてもよい。すなわち、冷却液24は粘度が低く隙間に入り易いので、ラビリンス構造34ではモータ室21側の隙間を相対的に狭くしてもよい。さらに、ラビリンス構造34は、図7に示す構造に限らず、図8~図10に示す構造に形成することが可能である。
図8に示すように、ラビリンス構造34は、隔壁14の貫通孔15に溝34aが形成された構造を有する。このラビリンス構造34では、溝34aと径方向に対向する部分の回転軸4の外周面に溝が設けられてもよい。また、回転軸4の外周面に溝を有する場合には、貫通孔15に溝34aが設けられていなくてもよい。
図9に示すように、ラビリンス構造34は、溝34a内に収容される凸部34bを有し、その凸部34bが形成された部材34cを回転軸4に取り付けられた構造を有する。このラビリンス構造34は、いわゆるラジアルラビリンスである。
図10に示すように、ラビリンス構造34は、回転軸4に取り付けられた回転部材34dと、隔壁14との隙間が迷路状に形成された構造を有する。このラビリンス構造34は、いわゆるアキシャルラビリンスである。
また、第4実施形態の変形例として、第2軸受42は、シールリップなしでグリス潤滑により潤滑される軸受であってもよい。つまり、この変形例の第2軸受42は、図4に示すように、内輪とは非接触のシール部材を有する軸受により構成されている。
(第5実施形態)
第5実施形態では、第1実施形態とは異なり、第1シール部および第2シール部がメカニカルシールにより構成されている。なお、第5実施形態の説明では、第1実施形態と同様の構成については説明を省略し、その参照符号を引用する。
第5実施形態のシール構造30は、図11に示すように、第1軸受41と第2軸受42との間に、メカニカルシール35により構成された第1シール部および第2シール部が設けられている。第1軸受41は、シールリップなしの軸受である。第2軸受42は、油潤滑式の軸受である。
メカニカルシール35は、隔壁14に固定された固定環35aと、回転軸4に設けられた第1回転環35bと、回転軸4に設けられた第2回転環35cとを有する。第1シール部と第2シール部とでは、メカニカルシール35の固定環35aが共通の部材により構成されている。
第1シール部は、固定環35aと、軸方向でモータ室21側に配置された第1回転環35bとによって構成される。第2シール部は、固定環35aと、軸方向でギヤ室22側に配置された第2回転環35cとによって構成される。
メカニカルシール35とオイルシール(第1オイルシール31および第2オイルシール32)とを比較すると、オイルシールはメカニカルシール35よりも引き摺りが大きく、損失が大きい。すなわち、第5実施形態によれば、損失を低減できる。
以上説明した通り、第5実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を得られるとともに、メカニカルシール35のテクスチャ構造によってシールすることできる。これにより、非潤滑性の液体である冷却液24のシール性が向上する。
1 駆動装置
2 モータ
3 ギヤ機構
4 回転軸
6a カウンタドリブンギヤ
7a デフリングギヤ
10 ケース
11 第1ケース部材
12 第2ケース部材
14 隔壁
15 貫通孔
21 モータ室
22 ギヤ室
23 潤滑油
24 冷却液
30 シール構造
31 第1オイルシール
32 第2オイルシール
33,35 メカニカルシール
34 ラビリンス構造
41 第1軸受
41d シール部材
42 第2軸受

Claims (2)

  1. 電動機と、
    前記電動機のロータと一体回転する回転軸と、
    前記回転軸に連結されたギヤ機構と、
    前記電動機を収容するモータ室と前記ギヤ機構を収容するギヤ室とが隣接して設けられたケースと、
    前記回転軸が挿通される貫通孔を有し、前記ケースの内部で前記モータ室と前記ギヤ室とを仕切る隔壁と、
    前記隔壁に取り付けられ、前記貫通孔に挿通された状態の前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、
    前記軸受と前記回転軸の軸方向に並んで配置され、前記回転軸と前記隔壁との間をシールするシール部と、
    前記ギヤ室の内部で前記ギヤ機構を潤滑する潤滑油と、
    前記潤滑油とは異なる種類の液体であり、前記モータ室の内部で前記電動機を冷却する冷却液と、
    を備えた駆動装置のシール構造であって、
    前記隔壁は、一方の壁面が前記モータ室の内面を形成し、他方の壁面が前記ギヤ室の内面を形成する一枚の壁部であり、
    前記貫通孔は、前記軸受の外径よりも小径に形成され、
    前記回転軸と前記貫通孔との間には、隙間が形成され、
    前記軸受は、
    前記貫通孔よりも前記モータ室側に設けられた第1軸受と、
    前記貫通孔よりも前記ギヤ室側に設けられた第2軸受と、を含み、
    前記シール部は、
    第1シール部と、
    前記第1シール部よりも前記ギヤ室側に設けられた第2シール部と、を含み、
    前記第1シール部と前記第2シール部とのうち少なくとも前記第2シール部は、前記第1軸受と前記第2軸受との間に設けられ
    前記第1シール部は、前記第1軸受よりも前記モータ室側に配置されたメカニカルシールであり、
    前記メカニカルシールは、
    前記回転軸に設けられた回転環と、
    前記回転環に接触し、前記隔壁に固定された固定環と、を有する
    ことを特徴とする駆動装置のシール構造。
  2. 前記第2シール部は、ラビリンス構造により構成されている
    ことを特徴とする請求項に記載の駆動装置のシール構造。
JP2020122349A 2020-07-16 2020-07-16 駆動装置のシール構造 Active JP7439673B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020122349A JP7439673B2 (ja) 2020-07-16 2020-07-16 駆動装置のシール構造
US17/365,404 US11585352B2 (en) 2020-07-16 2021-07-01 Seal structure of drive device
DE102021117758.8A DE102021117758A1 (de) 2020-07-16 2021-07-09 Dichtungsstruktur einer Antriebsvorrichtung
CN202110792569.6A CN113944744A (zh) 2020-07-16 2021-07-14 驱动装置的密封构造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020122349A JP7439673B2 (ja) 2020-07-16 2020-07-16 駆動装置のシール構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022018909A JP2022018909A (ja) 2022-01-27
JP7439673B2 true JP7439673B2 (ja) 2024-02-28

Family

ID=79021238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020122349A Active JP7439673B2 (ja) 2020-07-16 2020-07-16 駆動装置のシール構造

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11585352B2 (ja)
JP (1) JP7439673B2 (ja)
CN (1) CN113944744A (ja)
DE (1) DE102021117758A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023167606A (ja) * 2022-05-12 2023-11-24 ナブテスコ株式会社 シール装置、回転装置、及び産業ロボット
DE102022206648A1 (de) 2022-06-30 2024-01-04 Valeo Eautomotive Germany Gmbh Elektrische Maschine mit einer als Labyrinthdichtung ausgebildeten Abdichteinrichtung
CN117498617A (zh) * 2023-11-07 2024-02-02 青州腾顺机械有限公司 一种滚筒电机

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000170680A (ja) 1998-09-30 2000-06-20 Aisin Seiki Co Ltd 真空ポンプ
JP2002058223A (ja) 2000-08-11 2002-02-22 Denso Corp 永久磁石型回転電機
JP2006125278A (ja) 2004-10-28 2006-05-18 Kurimoto Ltd 水中機械の軸封装置
WO2013076878A1 (ja) 2011-11-26 2013-05-30 トヨタ自動車株式会社 車両用電動駆動装置
WO2013136589A1 (ja) 2012-03-14 2013-09-19 株式会社小松製作所 電動機
WO2016125665A1 (ja) 2015-02-05 2016-08-11 イーグル工業株式会社 メカニカルシール
JP2016205452A (ja) 2015-04-17 2016-12-08 Ntn株式会社 自動車用減速機付きモータ駆動装置
JP2020041470A (ja) 2018-09-10 2020-03-19 トヨタ自動車株式会社 コンプレッサ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5174583A (en) * 1991-08-08 1992-12-29 Orlowski David C Unitary bearing seal
JP3367582B2 (ja) 1995-02-24 2003-01-14 本田技研工業株式会社 車両の動力伝達装置
JP3491815B2 (ja) 1998-11-13 2004-01-26 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両用駆動装置
JP5168598B2 (ja) * 2010-03-31 2013-03-21 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ハイブリッド駆動装置
US9222524B2 (en) * 2011-11-08 2015-12-29 Nissan Motor Co., Ltd. Drive force transmission device
CN103383003A (zh) * 2012-05-02 2013-11-06 西华大学 一种外驱动式中间旋转环机械密封
JP6224576B2 (ja) * 2014-12-24 2017-11-01 アイシン精機株式会社 車両の駆動装置の回転軸シール構造
JP6129150B2 (ja) * 2014-12-24 2017-05-17 アイシン精機株式会社 車両駆動装置の潤滑構造
JP6621693B2 (ja) * 2016-03-23 2019-12-18 伏虎金属工業株式会社 メカニカルシールおよび2軸スクリューポンプ
DE202018100532U1 (de) * 2018-01-31 2018-03-09 Schöning Gmbh Vorrichtung für Offshore-Arbeiten mit einem Getriebemotor

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000170680A (ja) 1998-09-30 2000-06-20 Aisin Seiki Co Ltd 真空ポンプ
JP2002058223A (ja) 2000-08-11 2002-02-22 Denso Corp 永久磁石型回転電機
JP2006125278A (ja) 2004-10-28 2006-05-18 Kurimoto Ltd 水中機械の軸封装置
WO2013076878A1 (ja) 2011-11-26 2013-05-30 トヨタ自動車株式会社 車両用電動駆動装置
WO2013136589A1 (ja) 2012-03-14 2013-09-19 株式会社小松製作所 電動機
WO2016125665A1 (ja) 2015-02-05 2016-08-11 イーグル工業株式会社 メカニカルシール
JP2016205452A (ja) 2015-04-17 2016-12-08 Ntn株式会社 自動車用減速機付きモータ駆動装置
JP2020041470A (ja) 2018-09-10 2020-03-19 トヨタ自動車株式会社 コンプレッサ

Also Published As

Publication number Publication date
US11585352B2 (en) 2023-02-21
JP2022018909A (ja) 2022-01-27
US20220018354A1 (en) 2022-01-20
CN113944744A (zh) 2022-01-18
DE102021117758A1 (de) 2022-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7439673B2 (ja) 駆動装置のシール構造
JP7086271B2 (ja) 冷却作用を備えた電気駆動装置
EP3892892B1 (en) Oil lubrication mechanism for front bearing of water-cooled motor and motor driving assembly
US11434977B2 (en) Vehicle drive device
KR100921764B1 (ko) 베어링 윤활이 개선된 기계
JP2022546103A (ja) 油水二重冷却の電気駆動アセンブリ及び新エネルギー自動車
US11261956B2 (en) Gearbox having internal cooling pins
CN103863077B (zh) 至少具有一电行驶马达的驱动车桥
CN112088262A (zh) 马达单元和车辆驱动装置
JP7456382B2 (ja) モータユニット
JP4684266B2 (ja) 車両用主電動機の軸受装置
JP5141353B2 (ja) 動力伝達装置の流体通路構造
JP2019157708A (ja) 遠心圧縮機
WO2023189034A1 (ja) 駆動装置
JP7480755B2 (ja) 車両用駆動装置
JP2010249011A (ja) スクリュー圧縮機
KR20140050885A (ko) 전기자동차용 파워트레인
JP7445527B2 (ja) 駆動ユニット
US20220231578A1 (en) Electrical machine comprising a cooling and or lubricating system having a wet chamber, motor vehicle having an electrical machine
JP2013176247A (ja) 回転電機の潤滑装置
JPH055318Y2 (ja)
WO2023188621A1 (ja) 駆動装置
JPH055319Y2 (ja)
JP2021112030A (ja) コアレス回転電気機械
WO2023074705A1 (ja) 回転電機

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220622

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230316

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230404

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230518

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230912

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231025

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20231101

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240116

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240129

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7439673

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151