JPWO2018030324A1 - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

本発明の駆動装置の一つの態様は、ロータと、ステータと、オイルを貯留可能な収容部を有するハウジングと、モータシャフトを介して駆動されるポンプ部と、モータシャフトの回転をポンプシャフトに伝達する伝達部材と、を備える。ポンプ部は、ポンプシャフトに固定される外歯歯車と、外歯歯車を囲み、外歯歯車と噛み合う内歯歯車と、ハウジングに設けられ、内歯歯車および外歯歯車を収容するポンプ室と、ポンプ室内にオイルを吸入可能な吸入口と、ポンプ室内からオイルを吐出可能な吐出口と、を有する。ハウジングは、吐出口と繋がる第１油路を有する。モータシャフトは、モータシャフトの内部に設けられ、第１油路と繋がる第２油路と、第２油路とモータシャフトの外周面とを繋ぐ第１貫通孔と、を有する。吸入口は、収容部の鉛直方向下側の領域に開口し、収容部に貯留されるオイルをポンプ室内に吸入可能である。

Description

本発明は、駆動装置に関する。

ステータおよびロータ等の潤滑および冷却のための潤滑用流体を貯留するケースを備える回転電機が知られる。例えば、特許文献１では、車両に搭載される回転電機が記載される。

特開２０１３−０５５７２８号公報

上記のような回転電機には、ケースに貯留されるオイルを吸い上げるポンプ部が設けられる場合がある。ポンプ部によってオイルを吸い上げて、例えばロータおよびステータにオイルを供給することで、ロータおよびステータを冷却することができる。しかし、単に回転電機にポンプ部を設けると、オイルが流れる油路を設ける必要等があるため、回転電機の構造が複雑化しやすく、回転電機が大型化する場合があった。

本発明は、上記事情に鑑みて、ハウジングに貯留されるオイルを送ることが可能なポンプ部を備えつつ、小型化できる構造を有する駆動装置を提供することを目的の一つとする。

本発明の駆動装置の一つの態様は、一方向に延びる中心軸に沿って配置されるモータシャフトを有するロータと、前記ロータと径方向に隙間を介して対向するステータと、前記ロータおよび前記ステータを収容するとともにオイルを貯留可能な収容部を有するハウジングと、前記ハウジング内において前記中心軸と異なる軸に沿って配置されるポンプシャフトを有し、前記モータシャフトを介して駆動されるポンプ部と、前記モータシャフトの回転を前記ポンプシャフトに伝達する伝達部材と、を備え、前記ポンプ部は、前記ポンプシャフトに固定される外歯歯車と、前記外歯歯車を囲み、前記外歯歯車と噛み合う内歯歯車と、前記ハウジングに設けられ、前記内歯歯車および前記外歯歯車を収容するポンプ室と、前記ポンプ室内にオイルを吸入可能な吸入口と、前記ポンプ室内からオイルを吐出可能な吐出口と、を有し、前記ハウジングは、前記吐出口と繋がる第１油路を有し、前記モータシャフトは、前記モータシャフトの内部に設けられ、前記第１油路と繋がる第２油路と、前記第２油路と前記モータシャフトの外周面とを繋ぐ第１貫通孔と、を有し、前記吸入口は、前記収容部の鉛直方向下側の領域に開口し、前記収容部に貯留されるオイルを前記ポンプ室内に吸入可能である。

本発明の一つの態様によれば、ハウジングに貯留されるオイルを送ることが可能なポンプ部を備えつつ、小型化できる構造を有する駆動装置が提供される。

図１は、本実施形態の駆動装置を示す断面図である。 図２は、本実施形態のポンプ部を軸方向他方側から視た図である。 図３は、本実施形態の駆動装置の一部を示す断面図である。

各図に示すＺ軸方向は、正の側を上側とし、負の側を下側とする鉛直方向Ｚである。本実施形態では、鉛直方向Ｚは、各図の上下方向である。以下の説明においては、鉛直方向上側を単に「上側」と呼び、鉛直方向下側を単に「下側」と呼ぶ。

図１に示すように、本実施形態の駆動装置１は、ハウジング１０と、一方向に延びる中心軸Ｊ１に沿って配置されるモータシャフト２１を有するロータ２０と、回転検出部８０と、ステータ３０と、ポンプ部４０と、伝達部材５０と、ベアリング７０，７１と、を備える。

中心軸Ｊ１は、図１の左右方向に延びる。すなわち、本実施形態においては、図１の左右方向が一方向に相当する。以下の説明においては、中心軸Ｊ１の軸方向と平行な方向を単に「軸方向」と呼び、中心軸Ｊ１を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸Ｊ１を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。また、軸方向のうち図１の左側を、「軸方向一方側」と呼び、軸方向のうち図１の右側を、「軸方向他方側」と呼ぶ。

ハウジング１０は、本体部１１と、第１部分１２と、第２部分１３と、を有する。本実施形態において本体部１１と第１部分１２と第２部分１３とは、互いに別部材である。本体部１１は、軸方向一方側に開口する有底の筒状である。本体部１１は、底部１１ａと、本体筒部１１ｂと、ベアリング保持部１１ｃと、を有する。底部１１ａは、径方向に拡がる円環板状である。本体筒部１１ｂは、底部１１ａの径方向外縁部から軸方向一方側に延びる円筒状である。ベアリング保持部１１ｃは、底部１１ａの内縁部から軸方向一方側に突出する円筒状である。ベアリング保持部１１ｃは、内側においてベアリング７１を保持する。

第１部分１２は、軸方向他方側に開口する有蓋の筒状である。第１部分１２は、本体部１１の軸方向一方側に取り付けられる。第１部分１２は、蓋部１２ａと、第１筒部１２ｂと、ベアリング保持部１２ｃと、を有する。蓋部１２ａは、径方向に拡がる円環板状である。蓋部１２ａは、ステータ３０の軸方向一方側を覆う。すなわち、第１部分１２は、ステータ３０の軸方向一方側を覆う。蓋部１２ａの下側の端部には、蓋部１２ａを軸方向に貫通する開口部１２ｆが設けられる。すなわち、第１部分１２は、第１部分１２を軸方向に貫通する開口部１２ｆを有する。

第１筒部１２ｂは、蓋部１２ａの径方向外縁部から軸方向他方側に延びる円筒状である。第１筒部１２ｂの軸方向他方側の端部は、本体筒部１１ｂの軸方向一方側の端部と接触して固定される。ベアリング保持部１２ｃは、蓋部１２ａの内縁部から軸方向他方側に突出する円筒状である。ベアリング保持部１２ｃは、内側においてベアリング７０を保持する。すなわち、第１部分１２は、ベアリング７０を保持する。

本体部１１と第１部分１２とが互いに固定されることで、本体部１１と第１部分１２とによって囲まれた収容部１４が構成される。すなわち、ハウジング１０は、収容部１４を有する。収容部１４は、ロータ２０およびステータ３０を収容するとともにオイルＯを貯留可能である。オイルＯは、収容部１４の下側の領域に貯留される。本明細書において「収容部の下側の領域」とは、収容部の鉛直方向Ｚの中心よりも下側に位置する部分を含む。

本実施形態において収容部１４に貯留されるオイルＯの液面ＯＳは、開口部１２ｆよりも上側に位置する。オイルＯの液面ＯＳは、ポンプ部４０によってオイルＯが吸い上げられることで変動するが、少なくともロータ２０の回転時において、ロータ２０よりも下側に配置される。これにより、ロータ２０が回転する際に、オイルＯがロータ２０の回転抵抗となることを抑制できる。

第２部分１３は、第１部分１２の軸方向一方側に取り付けられる。第２部分１３は、第２部分１３の軸方向他方側の面から軸方向一方側に窪む凹部１３ａを有する。凹部１３ａは、ベアリング保持部１２ｃと軸方向に重なる。凹部１３ａは、第１部分１２の軸方向一方側の面、すなわち蓋部１２ａの軸方向一方側の面によって閉塞される。これにより、凹部１３ａの内側面と第１部分１２の軸方向一方側の面とで囲まれた空間１３ｂが構成される。空間１３ｂには、中心軸Ｊ１が通る。

第２部分１３には、ポンプ室４６が設けられる。すなわち、ポンプ室４６は、ハウジング１０に設けられる。ポンプ室４６は、第２部分１３の軸方向他方側の面から軸方向一方側に窪む。より詳細には、ポンプ室４６は、第２部分１３の下端部における軸方向他方側の面から軸方向一方側に窪む。図２に示すように、ポンプ室４６の軸方向に沿って視た外形は、円形状である。ポンプ室４６は、後述する内歯歯車４３および外歯歯車４２を収容する。

図１に示すように、ポンプ室４６の軸方向他方側の開口の上側部分は、蓋部１２ａの軸方向一方側の端面によって閉塞される。すなわち、第１部分１２は、ポンプ室４６の軸方向他方側の開口の一部を閉塞する閉塞部１２ｄを有する。本実施形態において閉塞部１２ｄは、蓋部１２ａの下側部分の一部である。閉塞部１２ｄは、閉塞部１２ｄを軸方向に貫通するすべり軸受部１２ｅを有する。すべり軸受部１２ｅは、ポンプ室４６と収容部１４との軸方向の間に位置する。すべり軸受部１２ｅの軸方向一方側の端部は、ポンプ室４６に開口する。すべり軸受部１２ｅの軸方向他方側の端部は、収容部１４に開口する。すべり軸受部１２ｅの少なくとも一部は、収容部１４に貯留されるオイルＯの液面ＯＳよりも下側に配置される。図１では、すべり軸受部１２ｅの下側部分が液面ＯＳよりも下側に配置される。図２に示すように、すべり軸受部１２ｅの軸方向に沿って視た外形は、円形状である。なお、本実施形態ではすべり軸受部を第１部分１２と同一部材としているが、第１部分１２がすべり軸受を支持するすべり軸受支持部を有し、焼結含油軸受等のすべり軸受部材が保持されていてもよい。

ポンプ室４６の下端部は、開口部１２ｆと軸方向に重なる。これにより、ポンプ室４６の下端部は、開口部１２ｆを介して収容部１４に面している。ポンプ室４６のうち収容部１４に面する下端部は、吸入口４４である。すなわち、開口部１２ｆは、吸入口４４を収容部１４に露出させる。本実施形態において第２部分１３は、第１部分１２と互いに別部材であるため、ポンプ室４６を構成しやすい。

図１に示すように、ハウジング１０は、第１油路６１と、第３油路６３と、を有する。本実施形態において第１油路６１は、第２部分１３に設けられる。第１油路６１は、鉛直方向Ｚに延びる。第１油路６１は、ポンプ室４６の上端部と軸方向に重なる位置から中心軸Ｊ１よりも上側まで延びる。第１油路６１は、凹部１３ａの軸方向一方側に配置される。第１油路６１は、接続孔部６１ａを介して空間１３ｂと繋がる。接続孔部６１ａは、例えば、中心軸Ｊ１を中心とする円形状の孔である。第１油路６１の下端部は、ポンプ室４６の上端部に軸方向一方側から繋がる。ポンプ室４６における第１油路６１が繋がる部分は、吐出口４５である。すなわち、第１油路６１は、吐出口４５と繋がる。

第３油路６３は、第２部分１３、第１部分１２および本体部１１に跨って設けられる。図１および図３に示すように、第３油路６３は、第１延伸部６３ａと、第２延伸部６３ｂと、第３延伸部６３ｅと、第４延伸部６３ｆと、供給部６３ｃ，６３ｄと、を有する。

図１に示すように、第１延伸部６３ａは、第１油路６１の上端部から鉛直方向Ｚに延びる。これにより、第３油路６３は、第１油路６１と繋がる。第１延伸部６３ａの上端部は、第２部分１３の上端部に位置する。第２延伸部６３ｂは、第１延伸部６３ａの上端部から軸方向他方側に延びる。第２延伸部６３ｂの軸方向他方側の端部は、蓋部１２ａに位置する。第３延伸部６３ｅは、第２延伸部６３ｂの軸方向他方側の端部から上側に延びる。第３延伸部６３ｅの上端部は、蓋部１２ａの上端部に位置する。第４延伸部６３ｆは、第３延伸部６３ｅの上端部から軸方向他方側に延びる。第４延伸部６３ｆは、蓋部１２ａから第１筒部１２ｂおよび本体筒部１１ｂに跨って設けられる。第４延伸部６３ｆは、ステータコア３１よりも軸方向他方側まで延びる。

図３に示すように、供給部６３ｃ，６３ｄは、第４延伸部６３ｆから下側に延びる。供給部６３ｃ，６３ｄは、本体筒部１１ｂに設けられる。供給部６３ｃ，６３ｄは、本体筒部１１ｂの内周面に開口する。これにより、供給部６３ｃ，６３ｄは、収容部１４に開口する。供給部６３ｃは、ステータコア３１よりも軸方向一方側に配置される。供給部６３ｄは、ステータコア３１よりも軸方向他方側に配置される。供給部６３ｃ，６３ｄは、コイル３２の上側において径方向に隙間を介して対向する。すなわち、第３油路６３は、ステータ３０の上側において収容部１４に開口する。供給部６３ｄは、第２延伸部６３ｂの軸方向他方側の端部から径方向内側に延びる。

本実施形態では、第３油路６３が、別部材である第２部分１３と第１部分１２と本体部１１とに跨って設けられることで、第３油路６３を構成する第１延伸部６３ａおよび第２延伸部６３ｂ等の油路を加工しやすい。

図１に示すように、ロータ２０は、モータシャフト２１と、ロータコア２２と、マグネット２３と、第１エンドプレート２４と、第２エンドプレート２５と、を有する。モータシャフト２１は、軸方向に延びる円柱状である。モータシャフト２１は、大径部２１ａと、小径部２１ｂと、出力部２１ｅと、を有する。

大径部２１ａは、ロータコア２２が取り付けられる部分である。大径部２１ａの軸方向他方側の端部は、ベアリング７１に回転可能に支持される。小径部２１ｂは、大径部２１ａの軸方向一方側において大径部２１ａに繋がる。小径部２１ｂの軸方向一方側の端部は、モータシャフト２１の軸方向一方側の端部である。小径部２１ｂの軸方向一方側の端部は、空間１３ｂ内に挿入される。小径部２１ｂの外径は、大径部２１ａの外径よりも小さい。小径部２１ｂの軸方向他方側の端部は、ベアリング７０に回転可能に支持される。ベアリング７０，７１は、モータシャフト２１を回転可能に支持する。ベアリング７０，７１は、例えば、ボールベアリングである。

出力部２１ｅは、大径部２１ａの軸方向他方側において大径部２１ａに繋がる。出力部２１ｅは、モータシャフト２１の軸方向他方側の端部である。出力部２１ｅの外径は、大径部２１ａの外径および小径部２１ｂの外径よりも小さい。出力部２１ｅは、底部１１ａを軸方向に貫通してハウジング１０の外部に突出する。

モータシャフト２１は、フランジ部２１ｄを有する。フランジ部２１ｄは、大径部２１ａの外周面から径方向外側に突出する。フランジ部２１ｄは、大径部２１ａの外周面の一周に亘って設けられる円環板状である。フランジ部２１ｄは、大径部２１ａの軸方向他方側寄りの部分に設けられる。大径部２１ａの軸方向一方側寄りの部分における外周面には、雄ネジ部が設けられる。大径部２１ａの雄ネジ部には、ナット９０が締め込まれる。

モータシャフト２１は、モータシャフト２１の内部に設けられる第２油路６２を有する。第２油路６２は、モータシャフト２１の軸方向一方側の端部から軸方向他方側に窪んで延びる有底の穴部である。第２油路６２は、小径部２１ｂの軸方向一方側の端部から大径部２１ａの軸方向他方側の端部まで延びる。本実施形態において第２油路６２の内周面は、中心軸Ｊ１を中心とする円筒状である。第２油路６２は、軸方向一方側に開口する。第２油路６２の軸方向一方側の端部は、接続孔部６１ａと軸方向に対向する。第２油路６２は、接続孔部６１ａを介して第１油路６１と繋がる。

モータシャフト２１は、第２油路６２とモータシャフト２１の外周面とを繋ぐ第１貫通孔２６ａを有する。第１貫通孔２６ａは、径方向に延びる。第１貫通孔２６ａは、大径部２１ａに設けられる。図示は省略するが、第１貫通孔２６ａは、例えば、周方向に沿って複数設けられる。

ロータコア２２は、モータシャフト２１に嵌め合わされる円環状である。ロータコア２２は、ロータコア２２を軸方向に貫通するロータ貫通孔２２ａと、ロータコア２２を軸方向に貫通するマグネット挿入孔２２ｂと、を有する。ロータ貫通孔２２ａは、マグネット挿入孔２２ｂよりも径方向内側に配置される。マグネット挿入孔２２ｂは、周方向に沿って複数設けられる。マグネット２３は、マグネット挿入孔２２ｂに挿入される。

第１エンドプレート２４および第２エンドプレート２５は、径方向に拡がる円環板状である。第１エンドプレート２４および第２エンドプレート２５には、大径部２１ａが通される。第１エンドプレート２４と第２エンドプレート２５とは、ロータコア２２と接触した状態で、ロータコア２２を軸方向に挟む。

図３に示すように、第１エンドプレート２４は、ロータコア２２の軸方向一方側に配置される。第１エンドプレート２４の径方向外縁部は、軸方向他方側に湾曲し、ロータコア２２の軸方向一方側の面のうち径方向外縁部と接触する。第１エンドプレート２４の径方向外縁部は、マグネット挿入孔２２ｂの軸方向一方側の開口部と軸方向に重なり、マグネット挿入孔２２ｂに挿入されたマグネット２３を軸方向一方側から押さえる。第１エンドプレート２４の径方向外縁部よりも径方向内側の部分は、ロータコア２２の軸方向一方側の面と軸方向に隙間２７ａを介して対向する。隙間２７ａには、第１貫通孔２６ａの径方向外側の端部が開口する。第１エンドプレート２４は、第１エンドプレート２４を軸方向に貫通する噴出孔２４ａを有する。噴出孔２４ａは、ロータ貫通孔２２ａよりも径方向内側で、ナット９０よりも径方向外側に配置される。

第２エンドプレート２５は、ロータコア２２の軸方向他方側に配置される。第２エンドプレート２５の径方向外縁部は、軸方向一方側に湾曲し、ロータコア２２の軸方向他方側の面のうち径方向外縁部と接触する。第２エンドプレート２５の径方向外縁部は、マグネット挿入孔２２ｂの軸方向他方側の開口部と軸方向に重なり、マグネット挿入孔２２ｂに挿入されたマグネット２３を軸方向他方側から押さえる。これにより、マグネット挿入孔２２ｂに挿入されたマグネット２３は、軸方向の両側を第１エンドプレート２４と第２エンドプレート２５とによって押さえられる。したがって、マグネット２３がマグネット挿入孔２２ｂから抜け出ることを抑制できる。

第２エンドプレート２５の径方向外縁部よりも径方向内側の部分は、ロータコア２２の軸方向他方側の面と軸方向に隙間２７ｂを介して対向する。隙間２７ｂは、ロータ貫通孔２２ａを介して、第１エンドプレート２４とロータコア２２との軸方向の隙間２７ａと繋がる。第２エンドプレート２５は、第２エンドプレート２５を軸方向に貫通する噴出孔２５ａを有する。噴出孔２５ａは、ロータ貫通孔２２ａよりも径方向内側で、フランジ部２１ｄよりも径方向外側に配置される。噴出孔２５ａの径方向位置は、例えば、噴出孔２４ａの径方向位置と同じである。

第１エンドプレート２４とロータコア２２と第２エンドプレート２５とは、ナット９０とフランジ部２１ｄとによって軸方向に挟持される。ナット９０が大径部２１ａの雄ネジ部に締め込まれることで、ナット９０が第１エンドプレート２４とロータコア２２と第２エンドプレート２５とをフランジ部２１ｄに押し付ける。これにより、第１エンドプレート２４とロータコア２２と第２エンドプレート２５とは、大径部２１ａに対して固定される。

図１に示す回転検出部８０は、ロータ２０の回転を検出する。本実施形態において回転検出部８０は、例えば、ＶＲ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ）型レゾルバである。回転検出部８０は、空間１３ｂ内に配置される。回転検出部８０は、被検出部８１と、センサ部８２と、を有する。被検出部８１は、周方向に延びる環状である。被検出部８１は、小径部２１ｂに嵌め合わされて固定される。より詳細には、被検出部８１は、小径部２１ｂに設けられた軸方向他方側から軸方向一方側に向かって外径が小さくなる段差部の外径が小さくなった部分に嵌め合わされて固定される。被検出部８１は、磁性体製である。

センサ部８２は、蓋部１２ａの軸方向一方側の面に固定される。センサ部８２は、被検出部８１の径方向外側を囲む環状である。センサ部８２は、周方向に沿って複数のコイルを有する。モータシャフト２１とともに被検出部８１が回転することによって、センサ部８２のコイルには、被検出部８１の周方向位置に応じた誘起電圧が生じる。センサ部８２は、誘起電圧を検出することで、被検出部８１の回転を検出する。これにより、回転検出部８０は、モータシャフト２１の回転を検出して、ロータ２０の回転を検出する。

ステータ３０は、ロータ２０と径方向に隙間を介して対向する。ステータ３０は、ステータコア３１と、ステータコア３１に装着される複数のコイル３２と、を有する。ステータコア３１は、中心軸Ｊ１を中心とした円環状である。ステータコア３１の外周面は、本体筒部１１ｂの内周面に固定される。ステータコア３１は、ロータコア２２の径方向外側に隙間を介して対向する。

ポンプ部４０は、第２部分１３の下端部に配置される。ポンプ部４０は、ポンプシャフト４１と、外歯歯車４２と、内歯歯車４３と、上述したポンプ室４６と、吸入口４４と、吐出口４５と、を有する。ポンプシャフト４１は、ハウジング１０内において中心軸Ｊ１と異なる軸であるポンプ軸Ｊ２に沿って配置される。本実施形態においてポンプ軸Ｊ２は、中心軸Ｊ１と平行である。すなわち、ポンプシャフト４１は、モータシャフト２１の軸方向に延びる。ポンプ軸Ｊ２は、中心軸Ｊ１よりも下側に位置する。

ポンプシャフト４１は、ステータ３０よりも軸方向一方側においてモータシャフト２１よりも下側に配置される。そのため、モータシャフト２１とポンプシャフト４１とを軸方向と直交する方向に少なくとも一部が重なる位置に配置することで、モータシャフト２１とポンプシャフト４１とを同軸とする場合に比べて、駆動装置１を軸方向に小型化しやすい。図１では、モータシャフト２１とポンプシャフト４１とは、鉛直方向Ｚに重なる。また、本実施形態では、上述したようにポンプ室４６および第１油路６１は、第２部分１３に設けられる。これにより、ポンプ部４０をステータ３０よりも軸方向一方側に集約して配置することができ、駆動装置１をより軸方向に小型化しやすい。また、ポンプシャフト４１がモータシャフト２１の軸方向に延びるため、ポンプシャフト４１がモータシャフト２１に対して傾く場合に比べて、駆動装置１を径方向に小型化しやすい。

ポンプシャフト４１は、収容部１４に配置される。ポンプシャフト４１の軸方向一方側の端部は、すべり軸受部１２ｅを介してポンプ室４６内に挿入される。ポンプシャフト４１のうちすべり軸受部１２ｅに挿入される部分は、すべり軸受部１２ｅによって支持される。これにより、ポンプシャフト４１は、すべり軸受部１２ｅによってポンプ軸Ｊ２周りに回転可能に支持される。このようにして、本実施形態によれば、ポンプシャフト４１を簡単な構成で支持できる。

また、上述したように本実施形態では、すべり軸受部１２ｅの少なくとも一部がオイルＯの液面ＯＳよりも下側に配置される。そのため、すべり軸受部１２ｅとポンプシャフト４１との間にオイルＯが流入する。これにより、オイルＯをすべり軸受部１２ｅの潤滑油として利用することができ、ポンプシャフト４１をすべり軸受部１２ｅによって好適に回転可能に支持できる。

外歯歯車４２は、ポンプ軸Ｊ２周りに回転可能な歯車である。外歯歯車４２は、ポンプシャフト４１の軸方向一方側の端部に固定され、ポンプ室４６内に収容される。図２に示すように、外歯歯車４２は、外周面に複数の歯部４２ａを有する。外歯歯車４２の歯部４２ａの歯形は、トロコイド歯形である。

内歯歯車４３は、ポンプ軸Ｊ２に対して偏心する回転軸Ｊ３周りに回転可能な円環状の歯車である。内歯歯車４３は、ポンプ室４６内に収容される。内歯歯車４
３は、外歯歯車４２を囲み、外歯歯車４２と噛み合う。内歯歯車４３は、内周面に複数の歯部４３ａを有する。内歯歯車４３の歯部４３ａの歯形は、トロコイド歯形である。このように、外歯歯車４２の歯部４２ａの歯形および内歯歯車４３の歯部４３ａの歯形がトロコイド歯形であるため、トロコイドポンプを構成することができる。したがって、ポンプ部４０から生じる騒音を低減でき、ポンプ部４０から吐出されるオイルＯの圧力および量を安定させやすい。

上述したように吸入口４４は、ポンプ室４６のうち開口部１２ｆを介して収容部１４内に露出する部分である。本実施形態において吸入口４４は、下側に凸となる弓形状である。吸入口４４は、収容部１４の下側の領域に開口し、収容部１４に貯留されるオイルＯをポンプ室４６内に吸入可能である。本実施形態において吸入口４４は、ロータ２０よりも下側に配置される。吸入口４４の少なくとも一部は、収容部１４に貯留されるオイルＯの液面ＯＳよりも下側に配置される。図１では、吸入口４４の全体が、オイルＯの液面ＯＳよりも下側に配置される。図１に示すように、本実施形態では、吸入口４４は、収容部１４の下端部に開口する。上述したように吐出口４５は、ポンプ室４６のうち第１油路６１に開口する部分である。吐出口４５は、ポンプ室４６の軸方向一方側に開口する。吐出口４５は、ポンプ室４６内からオイルＯを吐出可能である。

伝達部材５０は、第１ギア５１と、第２ギア５２と、を有する。第１ギア５１は、軸方向と平行な軸周りに回転可能な円板状の歯車である。第１ギア５１は、大径部２１ａの軸方向一方側の端部に固定される。より詳細には、第１ギア５１は、大径部２１ａの軸方向一方側の端部に設けられた軸方向他方側から軸方向一方側に向かって外径が小さくなる段差部２１ｆの外径が小さくなった部分に嵌め合わされて固定される。第１ギア５１は、モータシャフト２１とともに中心軸Ｊ１周りに回転する。第１ギア５１は、大径部２１ａの段差部の左向きの段差面とベアリング７０とに軸方向に挟まれる。

第２ギア５２は、軸方向と平行な軸周りに回転可能な円板状の歯車である。第２ギア５２は、第１ギア５１の下側において第１ギア５１と噛み合う。第２ギア５２は、ポンプシャフト４１の軸方向他方側の端部に固定される。第２ギア５２は、ポンプシャフト４１ともにポンプ軸Ｊ２周りに回転する。モータシャフト２１の回転に伴って第１ギア５１が回転すると、第１ギア５１と噛み合う第２ギア５２が回転し、ポンプシャフト４１が回転する。これにより、伝達部材５０は、モータシャフト２１の回転をポンプシャフト４１に伝達する。

ロータ２０が回転してモータシャフト２１が回転すると、伝達部材５０を介してポンプシャフト４１が回転して、外歯歯車４２が回転する。これにより、外歯歯車４２と噛み合う内歯歯車４３が回転して、吸入口４４からポンプ室４６内に吸入されるオイルＯが、外歯歯車４２と内歯歯車４３との間を介して、吐出口４５へと送られる。このようにして、ポンプ部４０は、モータシャフト２１を介して駆動される。吐出口４５から吐出されたオイルＯの一部は、第１油路６１を介して、第２油路６２へと流入する。図３に矢印で示すように、第２油路６２に流入したオイルＯは、回転するモータシャフト２１の遠心力によって、径方向外側に力を受け、第１貫通孔２６ａを通ってモータシャフト２１の外部へと流出する。

本実施形態では、第１貫通孔２６ａは第１エンドプレート２４とロータコア２２との軸方向の隙間２７ａに開口するため、第１貫通孔２６ａから流出したオイルＯは隙間２７ａに流入する。そして、隙間２７ａに流入したオイルＯの一部は、噴出孔２４ａから径方向外側に向けて噴出される。一方、隙間２７ａに流入したオイルＯの他の一部は、ロータ貫通孔２２ａを通って隙間２７ｂに流入する。隙間２７ｂに流入したオイルＯは、噴出孔２５ａから径方向外側に向けて噴出される。噴出孔２４ａ，２５ａから径方向外側に噴出されたオイルＯは、コイル３２に吹き付けられる。これにより、オイルＯによってコイル３２を冷却することができる。また、第２油路６２は、モータシャフト２１の内部に設けられるため、噴出孔２４ａ，２５ａから噴出されるまでのオイルＯによって、ロータ２０を冷却することもできる。特に、マグネット２３を冷却することができるので、マグネット２３の減磁を抑制できる。

なお、図３では、噴出孔２４ａ，２５ａからオイルＯが上側に噴出される例を示すが、これに限られない。ロータ２０は回転するため、噴出孔２４ａ，２５ａの周方向位置は、ロータ２０の回転に伴って変化する。これにより、噴出孔２４ａ，２５ａから噴出されるオイルＯの向きは、周方向に変化し、周方向に沿って配置される複数のコイル３２をオイルＯによって冷却することができる。

また、吐出口４５から吐出されたオイルＯの他の一部は、第１油路６１および空間１３ｂを介して、第３油路６３へと流入する。第３油路６３に流入したオイルＯは、供給部６３ｃ，６３ｄから流出され、コイル３２に供給される。これにより、オイルＯによってコイル３２をより冷却できる。本実施形態では、第３油路６３がステータ３０の上側において収容部１４に開口するため、第３油路６３から流出したオイルＯは、ステータ３０に上側から供給される。これにより、オイルＯをステータ３０の上側から下側に沿って供給することができ、ステータ３０全体をオイルＯによって冷却しやすい。

以上のようにして、モータシャフト２１の回転によってポンプ部４０を駆動することができ、ポンプ部４０によってハウジング１０に貯留されるオイルＯを吸い上げてロータ２０およびステータ３０に供給することができる。これにより、ハウジング１０に貯留されるオイルＯを利用して、ロータ２０およびステータ３０を冷却することができる。ステータ３０に供給されたオイルＯは、収容部１４内を落下して、再び収容部１４の下側の領域に貯留される。これにより、収容部１４内のオイルＯを循環させることができる。

本実施形態によれば、オイルＯをポンプ室４６に吸入する吸入口４４が、オイルＯが貯留される収容部１４の下側の領域に開口する。そのため、収容部１４に貯留されるオイルＯに直接的に吸入口４４を露出させることができる。これにより、収容部１４に貯留されるオイルをポンプ室４６内へと導く油路が不要である。したがって、ポンプ部４０によってオイルＯを送るための油路が複雑化することを抑制でき、ポンプ部４０を備える駆動装置１の構造を簡単化しやすい。これにより、本実施形態によれば、駆動装置１を小型化できる。

また、本実施形態によれば、吸入口４４がロータ２０よりも下側に配置されるため、吸入口４４をオイルＯの液面ＯＳよりも下側に配置しやすい。これにより、吸入口４４からポンプ室４６内にオイルＯを吸入しやすい。また、液面ＯＳがロータ２０より下側に配置される場合であっても、吸入口４４を液面ＯＳよりも下側に配置することが可能になる。これにより、液面ＯＳをロータ２０よりも下側にしてオイルＯがロータ２０の回転抵抗になることを抑制しつつ、吸入口４４からオイルＯを吸入しやすくできる。

本実施形態では、吸入口４４の少なくとも一部がオイルＯの液面ＯＳよりも下側に配置されるため、収容部１４に貯留されるオイルＯに吸入口４４をより露出させやすい。これにより、吸入口４４からポンプ室４６内にオイルＯをより吸入しやすい。

また、本実施形態によれば、ポンプ室４６の軸方向他方側の開口の一部を閉塞する閉塞部１２ｄを第１部分１２の一部とできるため、第２部分１３を第１部分１２に対して取り付けることで、ポンプ室４６の軸方向他方側の開口の一部を閉塞できる。これにより、ポンプ室４６を閉塞する部材を別途設ける必要がなく、駆動装置１の部品点数を低減しやすい。また、第１部分１２に開口部１２ｆを設けることで、容易にポンプ室４６の吸入口４４を収容部１４に露出させることができる。

本発明は上述の実施形態に限られず、他の構成を採用することもできる。閉塞部１２ｄは、第２部分１３に設けられてもよい。ポンプ室４６は、第１部分１２に設けられてもよい。この場合、ポンプ室４６は、第１部分１２の軸方向一方側の面から軸方向他方側に窪む。また、第１部分１２と第２部分１３とは単一の部材の部分であってもよい。

ロータコア２２は、モータシャフト２１の外周面に圧入等により固定されてもよい。この場合、第１エンドプレート２４および第２エンドプレート２５は設けられなくてもよい。また、この場合、第１貫通孔２６ａから流出したオイルＯが直接的にコイル３２に供給されてもよいし、第１貫通孔２６ａと繋がる孔がロータコア２２に設けられ、ロータコア２２の孔を介してオイルＯがコイル３２に供給されてもよい。また、オイルＯは、ステータコア３１に供給されてもよい。また、第３油路６３は設けられなくてもよい。

ポンプシャフト４１は、モータシャフト２１に対して傾いてもよい。すべり軸受部１２ｅは、液面ＯＳより上側であってもよい。ポンプシャフト４１は、ボールベアリングによって回転可能に支持されてもよい。外歯歯車４２の歯部４２ａの歯形および内歯歯車４３の歯部４３ａの歯形は、サイクロイド歯形であってもよいし、インボリュート歯形であってもよい。

なお、上述した実施形態の駆動装置の用途は、特に限定されない。また、上述した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。

１…駆動装置、１０…ハウジング、１２…第１部分、１２ｄ…閉塞部、１２ｅ…軸受部、１２ｆ…開口部、１３…第２部分、１４…収容部、２０…ロータ、２１…モータシャフト、２６ａ…第１貫通孔、３０…ステータ、４０…ポンプ部、４１…ポンプシャフト、４２…外歯歯車、４２ａ，４３ａ…歯部、４３…内歯歯車、４４…吸入口、４５…吐出口、４６…ポンプ室、５０…伝達部材、６１…第１油路、６２…第２油路、６３…第３油路、７０，７１…ベアリング、Ｊ１…中心軸、Ｏ…オイル、ＯＳ…液面、Ｚ…鉛直方向

Claims (10)

1. 
   
   
   一方向に延びる中心軸に沿って配置されるモータシャフトを有するロータと、
   
   
   
   前記ロータと径方向に隙間を介して対向するステータと、
   
   
   
   前記ロータおよび前記ステータを収容するとともにオイルを貯留可能な収容部を有するハウジングと、
   
   
   
   前記ハウジング内において前記中心軸と異なる軸に沿って配置されるポンプシャフトを有し、前記モータシャフトを介して駆動されるポンプ部と、
   
   
   
   前記モータシャフトの回転を前記ポンプシャフトに伝達する伝達部材と、
   
   
   
   を備え、
   
   
   
   前記ポンプ部は、
   
   
   
   前記ポンプシャフトに固定される外歯歯車と、
   
   
   
   前記外歯歯車を囲み、前記外歯歯車と噛み合う内歯歯車と、
   
   
   
   前記ハウジングに設けられ、前記内歯歯車および前記外歯歯車を収容するポンプ室と、
   
   
   
   前記ポンプ室内にオイルを吸入可能な吸入口と、
   
   
   
   前記ポンプ室内からオイルを吐出可能な吐出口と、
   
   
   
   を有し、
   
   
   
   前記ハウジングは、前記吐出口と繋がる第１油路を有し、
   
   
   
   前記モータシャフトは、
   
   
   
   前記モータシャフトの内部に設けられ、前記第１油路と繋がる第２油路と、
   
   
   
   前記第２油路と前記モータシャフトの外周面とを繋ぐ第１貫通孔と、
   
   
   
   を有し、
   
   
   
   前記吸入口は、前記収容部の鉛直方向下側の領域に開口し、前記収容部に貯留されるオイルを前記ポンプ室内に吸入可能である、駆動装置。
   
   
   
2. 
   
   
   前記吸入口は、前記ロータよりも鉛直方向下側に配置される、請求項１に記載の駆動装置。
   
   
   
3. 
   
   
   前記吸入口の少なくとも一部は、前記収容部に貯留されるオイルの液面よりも鉛直方向下側に配置される、請求項１または２に記載の駆動装置。
   
   
   
4. 前記ロータの回転時において、前記収容部に貯留されるオイルの液面は、前記ロータよりも鉛直方向下側に配置される、請求項３に記載の駆動装置。
   
   
   
5. 前記ハウジングは、
   
   
   
   前記モータシャフトを回転可能に支持するベアリングを保持し、前記ステータの軸方向一方側を覆う第１部分と、
   
   
   
   前記第１部分の軸方向一方側に取り付けられ、前記ポンプ室が設けられる第２部分と、
   
   
   
   を有し、
   
   
   
   前記ポンプ室は、前記第２部分の軸方向他方側の面から軸方向一方側に窪み、
   
   
   
   前記第１部分は、
   
   
   
   前記ポンプ室の軸方向他方側の開口の一部を閉塞する閉塞部と、
   
   
   
   前記第１部分を軸方向に貫通し前記吸入口を前記収容部に露出させる開口部と、
   
   
   
   を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の駆動装置。
   
   
   
6. 
   
   
   前記閉塞部は、前記閉塞部を軸方向に貫通するすべり軸受部を有し、
   
   
   
   前記すべり軸受部は、前記ポンプ室と前記収容部との軸方向の間に位置し、
   
   
   
   前記ポンプシャフトは、前記すべり軸受部によって回転可能に支持される、請求項５に記載の駆動装置。
   
   
   
7. 前記すべり軸受部の少なくとも一部は、前記収容部に貯留されるオイルの液面よりも鉛直方向下側に配置される、請求項６に記載の駆動装置。
   
   
   
8. 
   
   
   前記ポンプシャフトは、前記モータシャフトの軸方向に延び、かつ、前記ステータよりも軸方向一方側において前記モータシャフトよりも鉛直方向下側に配置され、
   
   
   
   前記第１油路は、前記第２部分に設けられる、請求項５から７のいずれか一項に記載の駆動装置。
   
   
   
9. 
   
   
   前記ハウジングは、前記第１油路に繋がる第３油路を有し、
   
   
   
   前記第３油路は、前記ステータの鉛直方向上側において前記収容部に開口する、請求項１から８のいずれか一項に記載の駆動装置。
   
   
   
10. 
    
    
    前記外歯歯車の歯部の歯形および前記内歯歯車の歯部の歯形は、トロコイド歯形である、請求項１から９のいずれか一項に記載の駆動装置。

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