JP7517044B2

JP7517044B2 - 動力伝達装置およびモータユニット

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Publication number: JP7517044B2
Application number: JP2020166448A
Authority: JP
Inventors: 翼田村; 啓介麻生; 修平中松
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2024-07-17
Anticipated expiration: 2040-09-30
Also published as: TW202214452A; US11421774B2; JP2022057929A; TWI786854B; CN114321339A; DE102021210698A1; US20220099177A1; CN114321339B

Description

本発明は、動力を伝達する動力伝達装置および動力伝達装置を有するモータユニットに関する。

従来、ハウジング内に変速装置と差動装置の潤滑用オイルが導入された車両用トランスアクスルが知られている（特開平１１―１１１６９号公報参照）。

特開平１１－１１１６９号公報

しかしながら、差動装置や減速ギヤで潤滑油を掻き上げる構成の場合、差動装置など奥まった部分に配置されたベアリングに潤滑油を供給する必要があった。

そこで本発明は、ベアリングを効果的に潤滑および冷却できる動力伝達装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、潤滑および冷却が行われることで長期間にわたり安定して動作可能なモータユニットを提供することを目的とする。

本発明の例示的な動力伝達装置は、水平方向に沿って延びる回転軸を中心として回転する動力シャフトの軸方向一方側に接続されるギヤ部と、前記ギヤ部を収容し、内部に潤滑液が貯留されるギヤハウジングと、を有する。前記ギヤハウジングは、前記軸方向他方側の端部に配置されて前記軸方向と交差する方向に拡がる側板部と、前記側板部から前記軸方向他方側に凹み、前記軸方向一方側に開口する筒状の凹部と、前記側板部から前記軸方向一方側に延びるとともに上方が開口した受け皿部と、前記側板部の軸方向一方側の面に設けられ、前記ギヤハウジング内に臨む軸開口部を有するとともに、前記凹部の内周面に開口する周開口部を有する溝部と、を有する。前記ギヤ部は、前記凹部の前記軸方向他方側の端部に配置されたベアリングと、前記回転軸に沿って延び、前記ベアリングを介して前記ギヤハウジングに回転可能に支持される出力シャフトと、前記出力シャフトに接続された第１ギヤと、を有する。前記受け皿部は、少なくとも前記第１ギヤの外周面と径方向に対向する対向面を有する。前記溝部は、前記対向面から前記周開口部に向かって下方に傾斜するとともに、前記軸方向他方側の端部が前記ベアリングに到達する。前記溝部の前記軸開口部が前記対向面に到達する動力伝達装置。

本発明の例示的な動力伝達装置によれば、ベアリングを効果的に潤滑および冷却することが可能である。

本発明の例示的なモータユニットによれば、長期間にわたり安定して動作可能である。

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、出力シャフトの断面図である。図３は、ギヤハウジングの蓋部を取り外した状態の軸方向から見た図である。図４は、ギヤハウジングの側板部の軸方向から見た図である。図５は、受け皿部を拡大した斜視図である。図６は、受け皿部を拡大した側面図である。図７は、凹部および差動装置のケースを拡大した斜視図である。図８は、溝部を拡大した斜視図である。図９は、蓋部の内側の側面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態にかか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。

本明細書において、モータ２の回転軸Ｊ２と平行な方向をモータユニット１の「軸方向」とする。軸方向について、図１に示すとおり，動力伝達装置３側を軸方向一方側Ｎとし、モータ２側を軸方向他方側Ｔとする。また、回転軸Ｊ２と直交する径方向を単に「径方向」と称し、回転軸Ｊ２を中心とする周方向を単に「周方向」と称する。さらに、本明細書において「平行な方向」は、完全に平行な場合のみでなく、略平行な方向も含む。そして、所定の方向または平面に「沿って延びる」とは、厳密に所定の方向に延びる場合に加えて、厳密な方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。

＜モータユニット１＞
以下、図面を基に本発明の例示的な一実施形態にかかるモータユニット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。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は、実際のモータユニット１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（ＨＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、電気自動車（ＥＶ）等、少なくともモータを動力源とする車両に搭載される。モータユニット１は、上記の自動車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、駆動源であるモータ２と、モータ２の動力を伝達する動力伝達装置３と、を有する。図１に示すように、モータ２は、水平方向に延びる回転軸Ｊ２を中心として回転するロータ２１と、ロータ２１の径方向外側に位置するステータ２５と、を有する。

＜モータ２＞
モータ２は、直流のブラシレスモータである。モータ２は、不図示のインバータからの電力によって駆動される。モータ２は、ステータ２５の内方にロータ２１が回転可能に配置されたインナーロータ型モータである。

＜ロータ２１＞
ロータ２１は、ステータ２５に電力が供給されることで回転する。図１に示すように、ロータ２１は、動力シャフト２２と、ロータコア２３と、ロータマグネット２４と、を有する。ロータ２１は、水平方向に延びる回転軸Ｊ２を中心として回転する。

動力シャフト２２は、回転軸Ｊ２を中心として回転する。動力シャフト２２は、内部に回転軸Ｊ２に沿って貫通する中空部２２１を有し、軸方向一方側Ｎに中空部２２１に潤滑油ＣＬが流入する流入口２２０を有する。流入口２２０は、後述する蓋部６２の後述する油路６２７とつながっている。

動力シャフト２２は、後述の第１ベアリング４１、第２ベアリング４２、第３ベアリング４３および第４ベアリング４４を介してモータハウジング５およびギヤハウジング６に回転可能に支持される。

なお、動力シャフト２２は、軸方向の中間部分で分割可能であってもよい。動力シャフト２２が分割可能である場合、分割された動力シャフト２２は、例えば、雄ねじおよび雌ねじを用いたねじカップリングを採用することが可能である。また、圧入、溶接等の固定方法にて接合してもよい。圧入、溶接等の固定方法を採用する場合、軸方向に延びる凹部および凸部を組み合わせるセレーションを採用してもよい。このような構成とすることで、回転を確実に伝達することが可能である。また、動力シャフト２２は、単一の部材として形成されてもよい。

ロータコア２３は、例えば、薄板状の電磁鋼板を積層して形成される。ロータコア２３は、軸方向に沿って延びる円柱体である。ロータコア２３には、複数のロータマグネット２４が固定される。複数のロータマグネット２４は、磁極を交互にして周方向に沿って並ぶ。

＜ステータ２５＞
図１に示すように、ステータ２５は、ステータコア２６と、コイル２７と、ステータコア２６とコイル２７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２５は、モータハウジング５に保持される。ステータコア２６は、円環状のヨークの内周面から径方向内方に延びる複数の磁極歯（不図示）を有する。

磁極歯に導線を巻き付けることでコイル２７が形成される。コイル２７は、ステータコア２６の軸方向端面から突出するコイルエンド２７１を有する。

＜モータその他＞
動力シャフト２２の軸方向他方側Ｔの端部には、レゾルバ（不図示）が取り付けられる。レゾルバは、ロータ２１の位置、すなわち、回転角度を検出する。また、モータハウジング５の内部の軸方向他方側Ｔの端部には、バスバ（不図示）が配置されている。バスバは、不図示のインバータユニットとコイル２７とを接続し、コイル２７に電力を供給する。

＜モータハウジング５＞
図１に示すように、モータ２は、モータハウジング５の内部に収容される。モータハウジング５は、モータハウジング本体５１と、ベアリングホルダ５２とを有する。モータハウジング本体５１およびベアリングホルダ５２は、例えば、鉄、アルミ、これらの合金等の導電材料、換言すると、金属で形成されるが、これらに限定されない。なお、モータハウジング本体５１およびベアリングホルダ５２は、同じ材料で形成されてもよいし、異なる材料で形成されてもよい。接触部分での異種金属接触腐食を抑制するため、同一の材料で形成されていることが好ましい。

＜モータハウジング本体５１＞
モータハウジング本体５１は、筒状である。モータハウジング本体５１の軸方向一方側Ｎの端部は、後述するギヤハウジング６の側板部６１にて覆われる。ステータコア２６は、モータハウジング本体５１の内部に固定される。なお、本実施形態のモータユニット１では、モータハウジング本体５１と側板部６１とは、単一の部材で形成される。このように、モータハウジング本体５１と側板部６１とを単一の部材で形成することで、モータハウジング５の剛性を高めることができる。

＜ベアリングホルダ５２＞
ベアリングホルダ５２は、モータハウジング本体５１の軸方向他方側Ｔに固定される。モータハウジング本体５１の軸方向他方側Ｔの端部は、ベアリングホルダ５２にて覆われる。ベアリングホルダ５２のモータハウジング本体５１への固定は、例えば、ねじによる固定を挙げることができるが、これに限定されず、ねじ込み、圧入等、ベアリングホルダ５２をモータハウジング本体５１に強固に固定できる方法を広く採用できる。

これにより、モータハウジング本体５１とベアリングホルダ５２とは密着する。ここで、密着とは、部材内部の潤滑油ＣＬが外部に漏れないおよび外部の水、埃、塵等の異物が侵入しない程度の密閉性を有していることを指す。密着については、以下同様の構成とする。

ベアリングホルダ５２には、動力シャフト２２の軸方向他方側Ｔの端部を回転可能に保持する第３ベアリング４３が取り付けられる。換言すると、動力シャフト２２の軸方向他方側Ｔの端部は、第３ベアリング４３を介して、モータハウジング５に回転可能に支持される。

＜動力伝達装置３＞
動力伝達装置３の詳細について、図面を参照して説明する。モータユニット１において、動力伝達装置３は、モータ２の動力をモータユニット１の外部に配置されたシャフト（不図示）に伝達する。例えば、モータユニット１が車両の駆動に用いられる場合、外部のシャフトは車両の駆動軸である。図１に示すように、動力伝達装置３は、ギヤ部３０と、ギヤハウジング６とを有する。

ギヤ部３０は、減速装置３１と、出力シャフト３２とを有する。図１に示すように、減速装置３１は、動力シャフト２２に接続される。減速装置３１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３１は、モータ２から出力されるトルクを出力シャフト３２へ伝達する。すなわち、ギヤ部３０は、水平方向に沿って延びる回転軸Ｊ２を中心として回転する動力シャフト２２の軸方向一方側Ｎに接続される。

＜減速装置３１＞
減速装置３１は、メインドライブギヤ３１１と、中間ドリブンギヤ３１２と、ファイナルドライブギヤ３１３と、中間シャフト３１４と、を有する。モータ２から出力されるトルクは、動力シャフト２２、メインドライブギヤ３１１、中間ドリブンギヤ３１２、中間シャフト３１４およびファイナルドライブギヤ３１３を介して出力シャフト３２の第１ギヤ３３１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３１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。

メインドライブギヤ３１１は、動力シャフト２２の外周面に配置される。メインドライブギヤ３１１は、動力シャフト２２と同一の部材であってもよいし、別の部材であって強固に固定されてもよい。メインドライブギヤ３１１は、動力シャフト２２とともに、回転軸Ｊ２を中心に回転する。

中間シャフト３１４は、回転軸Ｊ２と平行な中間軸Ｊ４に沿って延びる。中間シャフト３１４の両端は、ギヤハウジング６に第１中間ベアリング３１５および第２中間ベアリング３１６を介して中間軸Ｊ４周りに回転可能に支持される。中間ドリブンギヤ３１２およびファイナルドライブギヤ３１３は、中間シャフト３１４の外周面に設けられる。中間ドリブンギヤ３１２は、中間シャフト３１４と同一の部材であってもよいし、別の部材であって強固に固定されてもよい。ファイナルドライブギヤ３１３も中間ドリブンギヤ３１２と同様である。

中間ドリブンギヤ３１２とファイナルドライブギヤ３１３とは、中間シャフト３１４と一体的に、中間軸Ｊ４を中心として回転する。中間ドリブンギヤ３１２は、メインドライブギヤ３１１に噛み合う。ファイナルドライブギヤ３１３は、出力シャフト３２の第１ギヤ３３１と噛み合う。

動力シャフト２２のトルクは、メインドライブギヤ３１１から中間ドリブンギヤ３１２に伝達される。そして、中間ドリブンギヤ３１２に伝達されたトルクは、中間シャフト３１４を介してファイナルドライブギヤ３１３に伝達される。さらに、ファイナルドライブギヤ３１３から、出力シャフト３２にトルクが伝達される。

＜出力シャフト３２＞
図２は、出力シャフト３２の断面図である。図１、図２に示すように、出力シャフト３２は、軸方向一方側Ｎおよび他方側Ｔに配置されたシャフト本体３２１と、差動装置３３と、を有する。すなわち、出力シャフト３２は、差動装置３３を有する。シャフト本体３２１は、円柱状であり、中心が回転軸Ｊ２と平行な差動軸Ｊ５と一致する。シャフト本体３２１は、減速装置３１から伝達されたトルクによって、差動軸Ｊ５周りに回転される。なお、シャフト本体３２１に回転差が発生しない構成の場合、差動装置３３を省略してもよい。この場合、出力シャフト３２は、１本であり、後述の第１ギヤ３３１は、出力シャフト３２に直接固定されてもよい。なお、以下の説明において、必要に応じて、出力シャフト本体３２１を、軸方向一方側Ｎの出力シャフト本体３２１Ｎ、軸方向他方側Ｔの出力シャフト本体３２１Ｔと称する場合がある。

＜差動装置３３＞
図２に示すように、差動装置３３は、第１ギヤ３３１と、ケース３３２と、一対のピニオンギヤ３３３と、ピニオンシャフト３３４と、一対のサイドギヤ３３５と、を有する。すなわち、ギヤ部３０は、出力シャフト３２に取り付けられた第１ギヤ３３１を有する。一対のピニオンギヤ３３３、ピニオンシャフト３３４および一対のサイドギヤ３３５は、ケース３３２の内部に配置される。

第１ギヤ３３１は、差動装置３３のリングギヤである。第１ギヤ３３１は、ケース３３２の外面にねじ止めにて固定される。第１ギヤ３３１は、ファイナルドライブギヤ３１３と噛み合っており、第１ギヤ３３１およびケース３３２は、差動軸Ｊ５を中心として回転する。差動装置３３のケース３３２は、後述するギヤハウジング６の凹部６４に配置される。詳細は後述するが、ケース３３２は、第１出力ベアリング３４１および第２出力ベアリング３４２にて、ギヤハウジング６に回転可能に支持される。

なお、第１ギヤ３３１のケース３３２への固定は、ねじ止めに限定されず、圧入、溶接、溶着等、第１ギヤ３３１をケース３３２に強固に固定できる方法を広く採用することができる。第１ギヤ３３１の下端部は、ギヤハウジング６の下部に貯留された潤滑油ＣＬの内部に配置される（図１参照）。そのため、第１ギヤ３３１が回転するとき、第１ギヤ３３１のギヤ歯によって潤滑油ＣＬが掻き上げられる。第１ギヤ３３１にて掻き上げられた潤滑油ＣＬによって、ギヤ部３０の各ギヤ、ベアリングが潤滑または冷却される。また、掻き上げられた潤滑油ＣＬは、後述の受け皿部６３に貯められて、動力シャフト２２を介してモータ２の冷却にも利用される。潤滑液ＣＬによる、潤滑および冷却の詳細については、後述する。

ピニオンシャフト３３４はケース３３２の内面から、差動軸Ｊ５と直交する方向に延びる。ピニオンシャフト３３４の両端は、ケース３３２の内面に固定される。ピニオンシャフト３３４には、一対のピニオンギヤ３３３が回転可能に取り付けられる。一対のピニオンギヤ３３３は、かさ歯車である。一対のピニオンギヤ３３３は、ピニオンシャフト３３４の周りにそれぞれ独立して回転可能である。

各出力シャフト本体３２１は、ケース３３２の差動軸Ｊ５に沿う方向の両端からケース３３２の内部に挿入される。出力シャフト本体３２１はケース３３２と独立して回転可能に配置される。一対のサイドギヤ３３５は、各出力シャフト本体３２１それぞれのケース３３２の内部に挿入された部分に固定される。そして、一対のサイドギヤ３３５は、かさ歯車であり、一対のピニオンギヤ３３３と、噛み合っている。

差動装置３３において、各出力シャフト本体３２１に回転差がないとき、一対のピニオンギヤ３３３は、ピニオンシャフト３３４を中心とする回転が停止した状態で、ケース３３２とともに差動軸Ｊ５周りに回転する。そして、一対のピニオンギヤ３３３と噛合した一対のサイドギヤ３３５には、ケース３３２からトルクが伝達される。これにより、各出力シャフト本体３２１は、同じ方向に同じ回転速度で回転する。各出力シャフト本体３２１には、同じ大きさのトルクが伝達される。

一方、出力シャフト本体３２１に回転差があるとき、一対のピニオンギヤ３３３はピニオンシャフト３３４を中心に回転している状態で、ケース３３２とともに差動軸Ｊ５周りに回転することで、一対のサイドギヤ３３５の回転差を吸収する。そして、一対のピニオンギヤ３３３と噛合した一対のサイドギヤ３３５には、ケース３３２からトルクが伝達される。このとき、各出力シャフト本体３２１には、回転差を吸収しつつ、同じトルクが伝達される。

出力シャフト本体３２１は、ギヤハウジング６の外部に突出している。出力シャフト本体３２１には、例えば、車両の駆動輪に接続されるドライブシャフト（不図示）が接続される。

＜ギヤハウジング６＞
ギヤハウジング６について、図面を参照して説明する。図３は、ギヤハウジング６の蓋部６２を取り外した状態の軸方向から見た図である。図４は、ギヤハウジング６の側板部６１の軸方向から見た図である。図５は、受け皿部６３を拡大した斜視図である。図６は、受け皿部６３を拡大した側面図である。図７は、凹部６４および差動装置３３のケース３３２を拡大した斜視図である。図８は、溝部６５を拡大した斜視図である。図９は、蓋部６２の内側の側面図である。

図１に示すとおり、ギヤハウジング６の内部空間６０には、潤滑油ＣＬが貯留される。また、ギヤハウジング６の内部空間６０にはギヤ部３０が収容される。すなわち、ギヤハウジング６には、ギヤ部３０が収容され、内部に潤滑液ＣＬが貯留される。

ギヤハウジング６は、側板部６１（図３、図４等参照）と、蓋部６２と、受け皿部６３（図１、図５、図６等参照）と、凹部６４（図２、図７、図８等参照）と、溝部６５（図７、図８等参照）と、を有する。側板部６１および蓋部６２は、例えば、鉄、アルミ、これらの合金等の導電材料、換言すると、金属で形成されるが、これらに限定されない。なお、側板部６１および蓋部６２は、同じ材料で形成されてもよいし、異なる材料で形成されてもよい。接触部分での異種金属接触腐食を抑制するため、同一の材料で形成されていることが好ましい。なお、上述のとおり、側板部６１は、モータハウジング５のモータハウジング本体５１と単一の部材で形成される。

＜側板部６１＞
図１、図４に示すとおり、側板部６１は、ギヤハウジング６の軸方向他方側Ｔを覆う。側板部６１は、回転軸Ｊ２と交差する方向に拡がる。さらに説明すると、側板部６１は、回転軸Ｊ２と直交する方向に拡がる。側板部６１には、第１貫通孔６１１が形成されている。すなわち、ギヤハウジング６は、軸方向他方側Ｔの端部に配置されて軸方向と交差する方向に拡がる側板部６１を有する。

第１貫通孔６１１は、軸方向に貫通しており、中心が回転軸Ｊ２と一致する。動力シャフト２２は、第１貫通孔６１１を貫通して配置される。動力シャフト２２は、第２ベアリング４２および第４ベアリング４４を介して側板部６１に回転可能に支持される。第２ベアリング４２は、側板部６１の軸方向一方側Ｎに配置され、第４ベアリング４４は、側板部６１の軸方向他方側Ｔに配置される。これにより、動力シャフト２２は、軸方向の中間部分を回転可能に支持されるため、動力シャフト２２が回転するとき、動力シャフト２２の振れ、たわみ等が抑制される。

図１、図４に示すとおり、側板部６１は、第１中間ベアリング保持部６１２を有する。第１中間ベアリング保持部６１２は、中心が中間軸Ｊ４と重なる筒状である。第１中間ベアリング３１５が、第１中間ベアリング保持部６１２に取り付けられる。

＜凹部６４＞
凹部６４は、側板部６１と単一の部材で形成される。凹部６４は、側板部６１の軸方向他方側Ｔの面から軸方向他方側Ｔに延びる筒状である。凹部６４は、筒部６４１と、底部６４２とを有する。また、凹部６４は、軸方向一方側Ｎに開口する。つまり、凹部６４は、ギヤハウジング６の内部とつながっている。すなわち、ギヤハウジング６は、側板部６１から軸方向他方側Ｔに凹み、軸方向一方側Ｎに開口する筒状の凹部６４を有する。

筒部６４１の中心は、差動軸Ｊ５と一致する。底部６４２は、筒部６４１の軸方向他方側Ｔの端部から筒部６４１の内方に拡がる平板状である。底部６４２には、第１出力シャフト貫通孔６４３と、第１出力ベアリング３４１を取り付ける第１ベアリング取付部６４４を有する。第１出力シャフト貫通孔６４３は、軸方向に貫通する。軸方向他方側Ｔの出力シャフト本体３２１Ｔは、第１出力シャフト貫通孔６４３を貫通する（図１、図２参照）。右側の出力シャフト３２と第１出力シャフト貫通孔６４３との間には、潤滑油ＣＬの漏れを抑制するため、オイルシール（不図示）が設けられる。第１出力ベアリング３４１は、差動装置３３のケース３３１を回転可能に支持する。すなわち、ギヤ部３０は、凹部６４の軸方向他方側Ｔの端部に配置されたベアリング３４１を有する。

＜溝部６５＞
溝部６５は、側板部６１の軸方向一方側Ｎの面に形成される。図４、図７に示すとおり、溝部６５は、周開口部６５１と、軸開口部６５２と、内周面６５３と、を有する。周開口部６５１は、凹部６４の内周面に開口する。また、軸開口部６５２は、ギヤハウジング６の内部空間６０に臨み、側板部６１の軸方向一方側Ｎの面に開口する。すなわち、溝部６５は、凹部６４の内周面に開口する周開口部６５１および側板部６１の軸方向一方側Ｎの面に開口する軸開口部６５２を有する。そして、周開口部６５１は、ケース３３２と径方向に対向する（図２参照）。すなわち、ケース３３２の外側面の一部は、溝部６５と対向する。なお、周開口部６５１の軸方向一方側Nの端縁と、軸開口部６５２のケース３３２側の端縁とは連続する。

図２に示すように、溝部６５は、軸方向に延び、側板部６１の軸方向一方側Ｎの面から第１ベアリング取付部６４４に到達する。また、溝部６５の軸開口部６５２の一端は後述する受け皿部６３の外面（対向面６３１）に到達する。溝部６５は受け皿部６３から周開口部６５１に向かって下方に傾斜する。すなわち、溝部６５は、周開口部６５１に向かって下方に傾斜するとともに、軸方向他方側Ｔの端部がベアリング３４に到達する。そして、溝部６５の内部は周開口部６５１に向かって下方に傾斜する。さらに詳しく説明すると、溝部６５、特に、溝部６５の周開口部６５１は、差動装置３３のケース３３２に沿って、軸方向に延びる。

そして、周開口部６５１に面して軸開口部６５２の一端から延びる内周面６５３は、軸方向他方側Ｔに向かうにつれて第１ベアリング取付部６４４に接近する。すなわち、溝部６５の周開口部６５１に面した内周面６５３は、軸方向他方側Ｔに向かうにつれてベアリング３４に近づく。このように構成することで、第１ギヤ３３１にて掻き上げられて、受け皿部６３の第１ギヤ３３１と対向する対向面６３１に当たった潤滑油ＣＬを安定して第１出力ベアリング３４１に供給することができる。これにより、第１出力ベアリング３４１の潤滑および冷却を効率よく行うことができる。

軸開口部６５２は、凹部６４の内周と受け皿部６３とをつなぐ。すなわち、溝部６５の軸開口部６５２は、対向面６３１に到達する。図７、図８に示すとおり、軸開口部６５２は、上方の辺縁部６５４と、下方の辺縁部６５５と有する。溝部６５の軸開口部６５２の上方の辺縁部６５４は、軸方向一方側Ｎに向かうにつれて上方に向かう。また、軸開口部６５２の下方の辺縁部６５５から軸方向一方側Ｎに延びるガイド部６５６を有する。

＜蓋部６２＞
蓋部６２は、側板部６１の軸方向一方側Ｎに取り付けられる。図１、図９に示すとおり、蓋部６２は、有底筒状であり、蓋筒部６２１と、蓋底部６２２とを有する。蓋底部６２２は、蓋筒部６２１の軸方向一方側Ｎの端部から径方向内方に拡がる。蓋筒部６２１の軸方向他方側Ｔの端部は、開口しており、側板部６１に密着して固定される。すなわち、ギヤハウジング６は、側板部６１の軸方向一方側Ｎを覆う蓋部６２を有する。

つまり、側板部６１と、蓋部６２とで囲まれる部分が、ギヤハウジング６の内部空間６０である。蓋部６２の側板部６１への固定は、ねじ止めにて行われるが、これに限定されず、圧入、溶接等であってもよい。しかしながら、内部に配置されるギヤ部３０のメンテナンス等のため、蓋部６２は、側板部６１に対して着脱可能であることが好ましい。

蓋底部６２２は、蓋ベアリング保持部６２３と、第２中間ベアリング保持部６２４と、第２出力ベアリング取付部６２５と、第２出力シャフト貫通孔６２６と、油路６２７と、を有する。蓋ベアリング保持部６２３および第２中間ベアリング保持部６２４は、蓋底部６２２の軸方向他方側Ｔの面から軸方向他方側Ｔに突出する筒状である。蓋ベアリング保持部６２３は、第１ベアリング４１を保持する。第１ベアリング４１は、動力シャフト２２の軸方向一方側Ｎの端部を保持する。これにより、動力シャフト２２のギヤハウジング６の内部に配置される部分は、第１ベアリング４１および第２ベアリング４２を介してギヤハウジング６に回転可能に支持される。

また、第２中間ベアリング保持部６２４は、第２中間ベアリング３１６を保持する。第２中間ベアリング３１６は、中間シャフト３１４の軸方向一方側Ｎの端部を、保持する。これにより、中間シャフト３１４は、軸方向の両端を第１中間ベアリング３１５および第２中間ベアリング３１６を介して、ギヤハウジング６に回転可能に配置される。

第２出力シャフト貫通孔６２６の中央は、差動軸Ｊ５と一致し、軸方向一方側Ｎの出力シャフト本体３２１Ｎが貫通する。軸方向一方側Ｎの出力シャフト本体３２１Ｎと第２出力シャフト貫通孔６２６との隙間には、オイルシール（不図示）が配置される。また、第２出力ベアリング取付部６２５は第２出力シャフト貫通孔６２６の径方向外方に配置される。第２出力ベアリング取付部６２５は、円筒状であり、中心が差動軸Ｊ５と一致する。

そして、第２出力ベアリング取付部６２５には、第２出力ベアリング３４２が取付られる。第２出力ベアリング３４２は、差動装置３３のケース３３２を保持する。これにより、差動装置のケース３３２は、第１出力ベアリング３４１および第２出力ベアリング３４２を介してギヤハウジング６に回転可能に支持される。すなわち、ギヤ部３０は、回転軸Ｊ２に沿って延び、ベアリング３４１、３４２を介してギヤハウジング６に回転可能に支持される出力シャフト３２を有する。

油路６２７は、蓋底部６２２の軸方向他方側Ｔに形成された溝である。油路６２７の一端は、蓋ベアリング保持部６２３の中央部に延びる。また、油路６２７の他端は、受け皿部６３の軸方向一方側Ｎの端部と接続される。すなわち、蓋部６２は、受け皿部６３に接続される油路６２７を有する。受け皿部６３に貯まった潤滑油ＣＬは、油路６２７に供給される。油路６２７に供給された潤滑油ＣＬは、動力シャフト２２の軸方向一方側Ｎの流入口２２０から中空部２２１に流入する。

＜受け皿部６３＞
受け皿部６３には、第１ギヤ３３１によって掻き上げられた潤滑油ＣＬが貯められる。
図３、図５、図６等に示すように、受け皿部６３は、中間ドリブンギヤ３１２の上方に配置される。受け皿部６３の底部は、中間ドリブンギヤ３１２の外周に沿って配置される。このように構成することで、受け皿部６３をより低い位置に配置することができ、モータハウジング５を低く抑えることができる。

図４、図９に示すように、受け皿部６３は、側板部６１から軸方向一方側Ｎに延びるとともに上方が開口する。受け皿部６３の軸方向一方側Ｎの端部は、蓋底部６２２と連結する。すなわち、受け皿部６３の軸方向一方側Ｎの端部は、蓋部６２に連結する。

受け皿部６３は、対向面６３１を有する。対向面６３１は、第１ギヤ３３１のギヤ歯と対向する。対向面６３１は、全体が第１ギヤ３３１のギヤ歯と対向してもよいし、一部が第１ギヤ３３１のギヤ歯と対向してもよい。すなわち、受け皿部６３は、少なくとも第１ギヤ３３１の外周面と径方向に対向する対向面６３１を有する。

対向面６３１は、上方に延びており、上方に向かうにつれて第１ギヤ３３１のギヤ歯から離れる方向に延びる。すなわち、対向面６３１は上部に向かうにつれて、第１ギヤ３３１の中心と対向面６３１の下端部とをつないだ線と第１ギヤ３３１の外周面とが交わる点における第１ギヤ３３１の周接線から離れる。

図４に示すように、受け皿部６３は、対向面６３１の上端から突出する突出部６３２を有する。すなわち、受け皿部６３は、対向面６３１の上端部から第１ギヤ３３１の外周面に近づく方向に延びる突出部６３２を有する。

そして、突出部６３２は、ギヤハウジング６の内部空間６０の上面６０Ｕに沿って延びる。さらに説明すると、突出部６３２の先端部において、ギヤハウジング６の内部空間６０の上面６０Ｕとの隙間が、第１ギヤ３３１との隙間よりも大きい。

図９に示すように、受け皿部６３は、底部の一部が下方に尖った角部６３３を有する。角部６３３は、油路６２７の他方側の端部よりも下方に配置される。すなわち、受け皿部６３の上面の一部は、油路６２７よりも下方に配置される。

＜冷却液循環部７＞
モータユニット１は、潤滑油ＣＬを循環させる冷却液循環部７を有する。冷却液循環部７は、配管部７１と、ポンプ７２と、オイルクーラ７３と、モータオイルリザーバ７４とを有する。

配管部７１は、モータハウジング５に形成される配管である。配管部７１は、ポンプ７２モータハウジング本体５１の内部に配置されたモータオイルリザーバ７４とを繋ぎ、モータオイルリザーバ７４に潤滑油ＣＬを供給する。ポンプ７２は、内部空間６０の下部領域に貯留される潤滑油ＣＬを吸い込む。ポンプ７２は、電動ポンプであるが、これに限定されない。例えば、モータユニット１の動力シャフト２２の動力の一部を利用して駆動する構成であってもよい。

オイルクーラ７３は、配管部７１のポンプ７２とモータオイルリザーバ７４との間に配置される。つまり、ポンプ７２で吸引された潤滑油ＣＬは、配管部７１を介してオイルクーラ７３を通過してモータオイルリザーバ７４に送られる。オイルクーラ７３には、例えば、外部から供給される水等の冷媒が供給される。そして、冷媒と潤滑油ＣＬとの間で熱交換して、潤滑油ＣＬの温度を下げる。なお、オイルクーラ７３は、ここでは、冷媒を用いる液冷式であるが、これに限定されず、車両の走行風で冷却する、いわゆる、空冷式であってもよい。オイルクーラ７３を用いることで、モータオイルリザーバ７４に供給される潤滑油ＣＬの温度を下げることができ、モータ２の冷却効率を高めることが可能である。

モータオイルリザーバ７４は、モータハウジング５の内部の上部領域に配置されて上方に開口したトレイである。さらに説明すると、モータオイルリザーバ７４は、モータ収容空間５０の中であって、ステータ２５の鉛直上方に配置される。モータオイルリザーバ７４の底部には、滴下孔が形成されており、滴下孔から潤滑油ＣＬを滴下することで、モータ２を冷却する。滴下孔は、例えば、ステータ２５のコイル２７のコイルエンド２７１の上部に形成され、コイル２７が潤滑油ＣＬによって冷却される。

次に、モータユニット１および動力伝達装置３の潤滑動作および冷却動作について説明する。なお、冷却液循環部７による、モータ２の冷却については、上述の通りであるため、詳細は省略する。

ギヤハウジング６の内部空間６０には、潤滑油ＣＬが貯留される。そして、ギヤハウジング６の内部空間６０内において、差動装置３３の第１ギヤ３３１のギヤ歯の一部が潤滑油ＣＬに浸かっている。そして、モータ２が回転することで、ギヤ部３０に回転が伝達されて、第１ギヤ３３１が回転する。第１ギヤ３３１の回転によって、第１ギヤ３３１のギヤ歯が、潤滑油ＣＬを掻き上げる。

第１ギヤ３３１によって掻き上げられた潤滑油ＣＬは、第１ギヤ３３１の上端部で、第１ギヤ３３１から離れる。例えば、第１ギヤ３３１の外周面のギヤ歯の周速は早いとき、第１ギヤ３３１から離れるときの潤滑油ＣＬの速度が速く、多くの潤滑油ＣＬは、ギヤハウジング６の内部空間６０の上面６０Ｕに沿って飛散する。そのため、第１ギヤ３３１にて掻き上げられた潤滑油ＣＬの多くは、受け皿部６３の突出部６３２の上方と上面６０Ｕとの間を通過して、受け皿部６３に貯まる。受け皿部６３に貯まった潤滑油ＣＬは、蓋部６２の油路６２７および流入口２２０から、中空部２２１に流入する。

動力シャフト２２の中空部２２１の潤滑油ＣＬは、動力シャフト２２の回転で発生する負圧によって軸方向他方側Ｔに引っ張られる。中空部２２１内を流れた潤滑油ＣＬは、動力シャフト２２に設けられた、オイル散布孔からコイルエンド２７１に向かって散布される。潤滑油ＣＬによって、コイル２７は冷却される。また、モータハウジング５の内部に配置された、第３ベアリング４３、第４ベアリング４４にも潤滑油ＣＬが供給され、潤滑および冷却される。モータハウジング５に供給された潤滑油ＣＬは、モータハウジング５の内部の下部に貯まり、側板部６１に設けられた貫通孔を介して、ギヤハウジング６の内部空間６０に戻る。

一部の潤滑油ＣＬは、側板部６１の軸方向一方側Ｎの面に接触し、軸方向一方側Ｎの面に沿って下方に流れる。側板部６１の溝部６５の上方の部分に付着して下方に流れた潤滑液ＣＬは、溝部６５の軸開口部６５２の上端の辺縁部６５４に沿って、溝部６５の内部に流れる。これにより、第１ギヤ３３１にて掻き上げられて、側板部６１の軸方向一方側Ｎの面に沿って流れ落ちる潤滑油ＣＬを上方の辺縁部６５４に沿って溝部６５の内部に導くことができる。

また、第１ギヤ３３１によって掻き揚げられた潤滑油ＣＬの一部は、第１ギヤ３３１の上端部よりもさらに下方まで第１ギヤ３３１に運ばれて、第１ギヤ３３１から離れる。上端部よりも下方まで第１ギヤ３３１に運ばれた潤滑油ＣＬは、受け皿部６３の対向面６３１に衝突する。対向面６３１に接触した潤滑油ＣＬは、対向面６３１に沿って下方に流れる。そして、溝部６５の軸開口部６５２の下方の辺縁部６５５にガイド部６５６を備えることで、受け皿部６３の対向面６３１に沿って下方に流れる潤滑液ＣＬを溝部６５の内部に導くことができる。これにより、凹部６４に配置された差動装置３３および第１出力ベアリング３４１に潤滑液ＣＬを効果的に流入させることができる。

そして、溝部６５は、凹部６４の第１ベアリング取付部６４４に到達している。そして、周開口部６５１に面した内周面６５３が第１ベアリング取付部６４４に向かうにつれて、第１ベアリング取付部６４４に接近する。そのため、溝部６５に流入した潤滑油ＣＬをより効果的に第１出力ベアリング３４１に供給することができる。

また、溝部６５が周開口部６５１を有するとともに、溝部６５の周開口部６５１側が下方に傾斜しているため、溝部６５に流入した潤滑油ＣＬの一部は、第１出力ベアリング３４１に到達する前に、周開口部６５１から凹部６４の内部に流出し、ケース３３２に流れる。これにより、ケース３３２およびケース３３２の内部のギヤを潤滑、冷却することができる。

受け皿部６３が突出部６３２を有することで、第１ギヤ３３１の外周面の周速度が遅く、掻き上げられる潤滑油ＣＬの第１ギヤ３３１から離れる速度が遅い場合でも、途中で失速した潤滑油ＣＬが突出部６３２の上面に付着し、受け皿部６３に流入する。そのため、多くの潤滑油ＣＬを受け皿部６３に供給することが可能である。これにより、受け皿部６３を介して、各部に潤滑油を多く供給することができ、第１出力ベアリング３４１の潤滑および冷却の効率を高めることができる。

突出部６３２が、内部空間６０の上面６０Ｕに沿って延びるため、第１ギヤ３３１で掻き上げられた潤滑油ＣＬのうち適量を受け皿部６３に送ることができる。換言すると、第１ギヤ３３１で掻き上げられた潤滑油ＣＬのうち一定量を突出部６３２の下面に衝突させて、溝部６５にも一定量の潤滑油ＣＬを供給することができる。これにより、第１出力ベアリング３４１、凹部６４に配置された差動装置３３に一定量の潤滑油ＣＬを供給し続けることが可能である。なお、突出部６３２の先端部とギヤハウジング６の内部空間６０の上面６０Ｕとの隙間が、突出部６３２の先端部と第１ギヤ３３１との隙間よりも大きい。このようにすることで、掻き上げられる潤滑油ＣＬの多くを受け皿部６３に導くことができる。

また、対向面６３１の上方が第１ギヤ３３１から離れて形成されることで、受け皿部６３を深く形成することができ、受け皿部６３に多くの潤滑油ＣＬが供給されても、潤滑油ＣＬを受けることができる。

受け皿部６３の上面の下端を、油路６２７の受け皿部６３と接続する部分よりも低く形成している。このように構成することで、一定の量の潤滑油ＣＬを受け皿部６３に残すことができ、潤滑油ＣＬ切れを抑制できる。

本実施形態にかかる動力伝達装置３において、第１ギヤ３３１で掻き揚げられた潤滑油ＣＬの一部を受け皿部６３の対向面６３１に衝突させる。対向面６３１に沿って流れた潤滑油ＣＬを、溝部６５に導く。ギヤハウジング６の内部空間６０において、潤滑油ＣＬが流入しにくい凹部６４の端部に配置された第１出力ベアリング３４１に一定量の潤滑油ＣＬを送ることができるため、第１出力ベアリング３４１を効果的に潤滑および冷却を行うことができる。

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。

本発明の動力伝達装置は、モータ、エンジン等の動力軸からの出力を外部に伝達する動力伝達機構として用いることができる。
本発明のモータユニットは、例えば、ハイブリッド自動車（ＨＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）および電気自動車（ＥＶ）の駆動用モータとして用いることができる。

１モータユニット
２モータ
３動力伝達装置
５モータハウジング
６ギヤハウジング
７冷却液循環部
２１ロータ
２２動力シャフト
２３ロータコア
２４ロータマグネット
２５ステータ
２６ステータコア
２７コイル
３０ギヤ部
３１減速装置
３２出力シャフト
３３差動装置
３４ベアリング
４１第１ベアリング
４２第２ベアリング
４３第３ベアリング
４４第４ベアリング
５１モータハウジング本体
５２ベアリングホルダ
６０内部空間
６０Ｕ上面
６１側板部
６２蓋部
６３受け皿部
６４凹部
６５溝部
７１配管部
７２ポンプ
７３オイルクーラ
７４モータオイルリザーバ
２２０流入口
２２１中空部
２７１コイルエンド
３１１メインドライブギヤ
３１２中間ドリブンギヤ
３１３ファイナルドライブギヤ
３１４中間シャフト
３１５第１中間ベアリング
３１６第２中間ベアリング
３２１出力シャフト本体
３３１第１ギヤ
３３２ケース
３３３ピニオンギヤ
３３４ピニオンシャフト
３３５サイドギヤ
３４１ベアリング
３４１第１出力ベアリング
３４２第２出力ベアリング
５０モータ収容空間
６１１第１貫通孔
６１２第１中間ベアリング保持部
６２１蓋筒部
６２２蓋底部
６２３蓋ベアリング保持部
６２４第２中間ベアリング保持部
６２５第２出力ベアリング取付部
６２６第２出力シャフト貫通孔
６２７油路
６３１対向面
６３２突出部
６３３角部
６４１筒部
６４２底部
６４３第１出力シャフト貫通孔
６４４第１ベアリング取付部
６５１周開口部
６５２軸開口部
６５３内周面
６５４上方の辺縁部
６５５下方の辺縁部
６５６ガイド部
ＣＬ潤滑液

Claims

水平方向に沿って延びる回転軸を中心として回転する動力シャフトの軸方向一方側に接続されるギヤ部と、
前記ギヤ部を収容し、内部に潤滑液が貯留されるギヤハウジングと、を有し、
前記ギヤハウジングは、
前記軸方向他方側の端部に配置されて前記軸方向と交差する方向に拡がる側板部と、
前記側板部から前記軸方向他方側に凹み、前記軸方向一方側に開口する筒状の凹部と、
前記側板部から前記軸方向一方側に延びるとともに上方が開口した受け皿部と、
前記側板部の軸方向一方側の面に設けられ、前記ギヤハウジング内に臨む軸開口部を有するとともに、前記凹部の内周面に開口する周開口部を有する溝部と、
を有し、
前記ギヤ部は、
前記凹部の前記軸方向他方側の端部に配置されたベアリングと、
前記回転軸に沿って延び、前記ベアリングを介して前記ギヤハウジングに回転可能に支持される出力シャフトと、
前記出力シャフトに接続された第１ギヤと、を有し、
前記受け皿部は、少なくとも前記第１ギヤの外周面と径方向に対向する対向面を有し、
前記溝部は、前記対向面から前記周開口部に向かって下方に傾斜するとともに、前記軸方向他方側の端部が前記ベアリングに到達し、
前記溝部の前記軸開口部が前記対向面に到達し、
前記第１ギヤが回転した際に、前記潤滑液は前記第１ギヤによって掻き上げられ、
前記第１ギヤによって掻き上げられた前記潤滑液のうち一部は、前記受け皿部に流入し、
前記第１ギヤによって掻き上げられた前記潤滑液のうち他の少なくとも一部は、前記対向面に衝突した後に前記溝部に流入する、動力伝達装置。
前記出力シャフトは、差動装置を有し、
前記第１ギヤは、前記差動装置のリングギヤであり、
前記凹部に前記差動装置のケースが配置され、
前記ケースの外側面の一部は、前記溝部と対向する請求項１に記載の動力伝達装置。
前記溝部の前記周開口部に面した内周面は、前記軸方向他方側に向かうにつれて前記ベアリングに近づく請求項１または請求項２に記載の動力伝達装置。
前記溝部の前記軸開口部の上方の辺縁部は、前記軸方向一方側に向かうにつれて上方に向かう請求項１から請求項３のいずれかに記載の動力伝達装置。
前記軸開口部の下方の辺縁部から前記軸方向一方側に延びるガイド部を有する請求項１から請求項４のいずれかに記載の動力伝達装置。
前記受け皿部は、前記対向面の上端部から前記第１ギヤの外周面に近づく方向に延びる突出部を有する請求項１から請求項５のいずれかに記載の動力伝達装置。
前記突出部は、前記ギヤハウジングの内部空間の上面に沿って延びる請求項６に記載の
動力伝達装置。
前記突出部の先端部において、前記ギヤハウジングの内部空間の上面との隙間が、前記第１ギヤとの隙間よりも大きい請求項６または請求項７に記載の動力伝達装置。
前記対向面は上方に向かうにつれて、前記第１ギヤの中心と前記対向面の下端部とをつないだ線と前記第１ギヤの外周とが交わる点における前記第１ギヤの周接線から離れる請求項１から請求項８のいずれかに記載の動力伝達装置。
前記ギヤハウジングは、前記側板部の前記軸方向一方側を覆う蓋部を有し、
前記受け皿部の前記軸方向一方側の端部は、前記蓋部に連結し、
前記蓋部は、前記受け皿部に接続される油路を有し、
前記受け皿部の上面の一部は、前記油路よりも下方に配置される請求項１から請求項９のいずれかに記載の動力伝達装置。
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の動力伝達装置を有し、
動力源がモータであるモータユニット。