WO2019098237A1 - 車両用駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ケースの小型化及び製造コストの抑制を図り易い車両用駆動装置の実現。【解決手段】回転電機(1)、入力部材(2)、カウンタギヤ機構(3)、及び差動歯車装置(4)を収容するケース(5)と、ケース(5)の内部に固定されたケース(5)とは別部材である支持部材(7)と、を備え、ケース(5)は、回転電機(1)、入力部材(2)、カウンタギヤ機構(3)、及び差動歯車装置(4)の径方向(R)における外側を囲む筒状の周壁部(51)と、周壁部(51)に対して軸方向第1側(L1)に設けられた第1側壁部(52)と、周壁部(51)に対して軸方向第2側(L2)に設けられた第2側壁部(53)と、を有し、周壁部(51)を、第1周壁部(511)と、第1周壁部(511)に対して軸方向第2側(L2)から接合された第2周壁部(512)と、によって構成し、カウンタギヤ機構(3)及び差動歯車装置(4)を、軸方向第1側(L1)の端部を第1側壁部(52)に支持させると共に、軸方向第2側(L2)の端部を支持部材(7)に支持させる。
Description
本発明は、回転電機、入力部材、カウンタギヤ機構、及び差動歯車装置と、これらを収容するケースとを備えた車両用駆動装置に関する。
車両用駆動装置の技術として、例えば、特開平9-175349号公報(特許文献1)に記載されたものが知られている。特許文献1の車両用駆動装置のケース(ケース90)は、軸方向に4つに分割されている。
そして、ケースにおける、回転電機(モータM)、カウンタギヤ機構(カウンタギヤ機構G)、及び差動歯車装置(差動装置D)の径方向の外側を囲む周壁部が、軸方向において複数に分割されている場合、これらの周壁部同士をボルト等によって接合するために、径方向の外側に突出するボス部が必要になると共に、それらの接合部におけるケース内からの油の漏れを防ぐためのシール材が必要となる。そして、軸方向における周壁部の分割数が多くなると、ボス部やシール材が多く必要になるため、ケースの大型化につながると共に、製造コストが高くなり易いという課題があった。
そこで、ケースの小型化や製造コストの低減が可能な車両用駆動装置の実現が望まれる。
上記に鑑みた、車両用駆動装置の特徴構成は、複数の車輪の駆動力源となる回転電機と、前記回転電機に駆動連結された入力部材と、カウンタギヤ機構と、前記入力部材及び前記カウンタギヤ機構を介して伝達される前記回転電機からの駆動力を、前記複数の車輪に分配する差動歯車装置と、前記回転電機、前記入力部材、前記カウンタギヤ機構、及び前記差動歯車装置を収容するケースと、前記ケースの内部に固定された前記ケースとは別部材である支持部材と、を備え、前記回転電機及び前記入力部材は、第1軸上に配置され、前記カウンタギヤ機構は、前記第1軸とは異なる第2軸上に配置され、前記差動歯車装置は、前記第1軸及び前記第2軸とは異なる第3軸上に配置され、軸方向における前記回転電機に対して前記入力部材が配置される側を軸方向第1側とし、その反対側を軸方向第2側として、前記ケースは、前記回転電機、前記入力部材、前記カウンタギヤ機構、及び前記差動歯車装置の径方向における外側を囲む筒状の周壁部と、前記周壁部に対して前記軸方向第1側に設けられた第1側壁部と、前記周壁部に対して前記軸方向第2側に設けられた第2側壁部と、を有し、前記周壁部は、第1周壁部と、前記第1周壁部に対して前記軸方向第2側から接合された第2周壁部と、によって構成され、前記カウンタギヤ機構は、前記軸方向第1側の端部が前記第1側壁部に支持されていると共に、前記軸方向第2側の端部が前記支持部材に支持されている点にある。
この構成によれば、カウンタギヤ機構の一方の端部を支持するための支持部材設けつつ、当該支持部材がケースの内部に固定されているため、ケースの周壁部の分割数を少なく抑えることが可能となる。そのため、周壁部同士を接合するためのボス部や、周壁部同士の内からの油の漏れを防ぐためのシール材の数を少なく抑えることができる。ボス部を少なくすることで、径方向外側に突出する部分を少なくすることができるため、ケースの小型化を図ることができると共に、ケースの構造の簡素化を図ることで製造コストの低減が可能となる。シール材を少なくすることでも製造コストの低減が可能となる。従って、この構成によれば、ケースの小型化や製造コストの低減が可能となる。
以下では、車両用駆動装置100の実施形態について、図面を参照して説明する。車両用駆動装置100は、例えば、内燃機関及び回転電機を複数の車輪の駆動力源とするハイブリッド自動車や、回転電機を複数の車輪の駆動力源とする電気自動車に搭載される駆動装置である。本実施形態では、図1に示すように、車両用駆動装置100は、第1車輪及び第2車輪の駆動力源として回転電機1のみを備えている。2輪駆動の4輪車の場合には、これによって電気自動車が実現できる。また、4輪駆動の4輪車の場合には、他の2輪を内燃機関の駆動力によって駆動することでハイブリッド車両が実現できる。当然ながら、4輪駆動の4輪車の場合には、本実施形態の車両用駆動装置100を他の2輪にも適用することで、4輪駆動の電気自動車を実現することもできる。
本願において「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。また、本願において「駆動連結」とは、2つの回転要素が駆動力を伝達可能に連結された状態を指し、当該2つの回転要素が一体的に回転するように連結された状態、或いは当該2つの回転要素が1つ又は2つ以上の伝動部材を介して駆動力を伝達可能に連結された状態を含む。このような伝動部材としては、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材、例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等が含まれる。なお、伝動部材として、回転及び駆動力を選択的に伝達する係合装置、例えば、摩擦係合装置、噛み合い式係合装置等が含まれていても良い。
図1に示すように、車両用駆動装置100は、第1車輪及び第2車輪の駆動力源となる回転電機1と、回転電機1に駆動連結された入力部材2と、カウンタギヤ機構3と、入力部材2及びカウンタギヤ機構3を介して伝達される回転電機1からの駆動力を第1車輪及び第2車輪のそれぞれに分配する差動歯車装置4と、回転電機1、入力部材2、カウンタギヤ機構3、及び差動歯車装置4を収容するケース5と、を備えている。
回転電機1及び入力部材2は、それらの回転軸心としての第1軸A1上に配置され、カウンタギヤ機構3は、その回転軸心としての第2軸A2上に配置され、差動歯車装置4は、その回転軸心としての第3軸A3上に配置されている。第1軸A1、第2軸A2、及び第3軸A3は、互いに異なる仮想軸であり、互いに平行に配置される。
以下の説明では、上記の軸A1~A3に平行な方向を、車両用駆動装置100の「軸方向L」とする。そして、軸方向Lにおいて、回転電機1に対して入力部材2が配置される側を「軸方向第1側L1」とし、入力部材2に対して回転電機1が配置される側を「軸方向第2側L2」とする。また、上記の第1軸A1、第2軸A2、及び第3軸A3のそれぞれに直交する方向を、各軸を基準とした「径方向R」とする。なお、どの軸を基準とするかを区別する必要がない場合やどの軸を基準とするかが明らかである場合には、単に「径方向R」と記す場合がある。図1には、第1軸A1を基準とした径方向Rを示している。ここで、各部材についての方向は、それらが車両用駆動装置100に組み付けられた状態での方向を表す。
以下の説明では、上記の軸A1~A3に平行な方向を、車両用駆動装置100の「軸方向L」とする。そして、軸方向Lにおいて、回転電機1に対して入力部材2が配置される側を「軸方向第1側L1」とし、入力部材2に対して回転電機1が配置される側を「軸方向第2側L2」とする。また、上記の第1軸A1、第2軸A2、及び第3軸A3のそれぞれに直交する方向を、各軸を基準とした「径方向R」とする。なお、どの軸を基準とするかを区別する必要がない場合やどの軸を基準とするかが明らかである場合には、単に「径方向R」と記す場合がある。図1には、第1軸A1を基準とした径方向Rを示している。ここで、各部材についての方向は、それらが車両用駆動装置100に組み付けられた状態での方向を表す。
図1及び図2に示すように、ケース5は、回転電機1、入力部材2、カウンタギヤ機構3、及び差動歯車装置4を内部に収容している。ケース5は、これらの径方向Rにおける外側を囲む周壁部51を有している。また、図1に示すように、ケース5は、径方向Rに沿って延在する、第1側壁部52、及び第2側壁部53を有している。第1側壁部52は、周壁部51、入力部材2及びカウンタギヤ機構3に対して軸方向第1側L1に配置されている。第2側壁部53は、周壁部51及び回転電機1に対して軸方向第2側L2に配置されている。更に、車両用駆動装置100は、ケース5に加えて、ケース5とは別体の支持部材7を備えている。支持部材7は、軸方向Lにおいて第1側壁部52と第2側壁部53との間に配置されている。支持部材7は、ケース5の内部に配置されており、ケース5に固定されている。本実施形態では、支持部材7は、径方向Rに沿って延在する板状に形成されている。第1側壁部52と第2側壁部53との間に形成されたケース5の内部空間は、支持部材7によって区画されている。第1側壁部52と支持部材7との間の空間には、入力部材2の主要部、カウンタギヤ機構3、及び差動歯車装置4の主要部が配置されている。一方、第2側壁部53と支持部材7との間の空間には、回転電機1が配置されている。尚、図1では、ケース5及び支持部材7の断面にのみハッチングを付している。
回転電機1は、第1車輪及び第2車輪の駆動力源である。回転電機1は、ステータ11と、ロータ12とを備えている。ステータ11は、ケース5に固定された円筒状のステータコア111を有している。ロータ12は、ステータ11に対して回転可能な円筒状のロータコア121を有している。本実施形態では、回転電機1は回転界磁型の回転電機であるため、ステータコア111にはコイル112が巻装され、ロータコア121には永久磁石が設けられている。また、本実施形態では、回転電機1はインナロータ型の回転電機であるため、ステータコア111よりも径方向Rの内側にロータコア121が配置されている。更に、ロータコア121の内周面には、軸方向Lに沿って延在する円筒状のロータ軸13が連結されている。ここで、「円筒状」とは、多少の異形部分を有していたとしてもその全体としての概略形状が円筒であることを意味する(以下、形状等に関して「状」を付して用いる他の表現に関しても同様とする)。
ロータ軸13は、ロータ12と一体的に、第1軸A1回りに回転する。ロータ軸13は、ロータコア121の軸方向Lの両端面から突出するように、軸方向Lに沿って延在している。ロータ軸13の軸方向第1側L1の端部は、第1ロータ軸受91を介して、支持部材7に回転可能に支持されている。ロータ軸13の軸方向第2側L2の端部は、第2ロータ軸受92を介して、ケース5の第2側壁部53に回転可能に支持されている。ロータ軸13には入力部材2が連結されており、ロータ軸13と入力部材2とが一体的に回転する。尚、ロータ12及びロータ軸13が回転電機1の回転部材14に相当し、回転部材14の軸方向第1側L1の端部が、第1ロータ軸受91を介して、支持部材7に回転可能に支持されている。
入力部材2は、回転電機1に駆動連結されている。そして、入力部材2は、回転電機1のロータ軸13と一体的に、第1軸A1回りに回転する。つまり、回転電機1及び入力部材2は、第1軸A1上に配置されている。また、入力部材2は、軸部21と、駆動ギヤ22とを有している。
軸部21は、円筒状に形成され、軸方向Lに沿って延在している。軸部21の軸方向第2側L2の端部は、ロータ軸13の軸方向第1側L1の端部と連結されている。本実施形態では、ロータ軸13の径方向Rの内側に軸部21が位置するように、軸部21の軸方向第2側L2の端部がロータ軸13の軸方向第1側L1の端部に挿入され、当該端部同士がスプライン係合によって連結されている。軸部21の軸方向第1側L1の端部は、第1入力軸受93を介して、ケース5の第1側壁部52に回転可能に支持されている。また、軸部21における、ロータ軸13との連結部分よりも軸方向第1側L1の部分が、第2入力軸受94を介して、支持部材7に回転可能に支持されている。このように軸部21が第1側壁部52及び支持部材7に回転可能に支持されることで、入力部材2の軸方向第1側L1の端部が第1側壁部52に回転可能に支持され、入力部材2の軸方向第2側L2の端部が支持部材7に回転可能に支持されている。
駆動ギヤ22は、回転電機1からの駆動力をカウンタギヤ機構3に伝達するギヤである。駆動ギヤ22は、軸部21に設けられている。駆動ギヤ22は、第1入力軸受93と第2入力軸受94との間に配置されている。本実施形態では、駆動ギヤ22は、第1入力軸受93に対して軸方向第2側L2に隣接するように配置されている。そして、本実施形態では、駆動ギヤ22は、軸部21と一体的に形成されている。
カウンタギヤ機構3は、駆動力の伝達経路において、入力部材2と差動歯車装置4との間に配置されている。カウンタギヤ機構3は、回転電機1及び入力部材2の回転軸心である第1軸A1とは異なる第2軸A2回りに回転する。つまり、カウンタギヤ機構3は、第1軸A1とは異なる第2軸A2上に配置されている。カウンタギヤ機構3は、カウンタシャフト31と、入力部材2に設けられた駆動ギヤ22に噛み合う第1ギヤ32と、差動歯車装置4の差動入力ギヤ41に噛み合う第2ギヤ33とを有している。
カウンタシャフト31は、軸方向Lに沿って延在している。カウンタシャフト31の軸方向第1側L1の端部は、第1カウンタ軸受95を介して、ケース5の第1側壁部52に回転可能に支持されている。カウンタシャフト31の軸方向第2側L2の端部は、第2カウンタ軸受96を介して、支持部材7に回転可能に支持されている。このようにカウンタシャフト31が第1側壁部52及び支持部材7に回転可能に支持されることで、カウンタギヤ機構3の軸方向第1側L1の端部が第1側壁部52に回転可能に支持され、カウンタギヤ機構3の軸方向第2側L2の端部が支持部材7に回転可能に支持されている。
第1ギヤ32は、カウンタギヤ機構3の入力要素である。第1ギヤ32は、入力部材2の駆動ギヤ22と噛み合っている。第1ギヤ32は、カウンタシャフト31と一体的に回転するように、カウンタシャフト31に設けられている。本実施形態では、第1ギヤ32は、カウンタシャフト31と一体的に回転するように、カウンタシャフト31とスプライン係合によって連結されている。第1ギヤ32は、第1カウンタ軸受95と第2カウンタ軸受96との間であって、第2ギヤ33よりも軸方向第2側L2に配置されている。本実施形態では、第1ギヤ32は、第2カウンタ軸受96に対して軸方向第1側L1に隣接するように配置されている。
第2ギヤ33は、カウンタギヤ機構3の出力要素である。第2ギヤ33は、後述する差動歯車装置4の差動入力ギヤ41と噛み合っている。本実施形態では、第2ギヤ33は、第1ギヤ32よりも小径に形成されている。第2ギヤ33は、カウンタシャフト31と一体的に回転するように、カウンタシャフト31に設けられている。本実施形態では、第2ギヤ33は、カウンタシャフト31と一体的に形成されている。第2ギヤ33は、第1ギヤ32と同軸となるように配置されている。更に、第2ギヤ33は、第1カウンタ軸受95と第2カウンタ軸受96との間であって、第1ギヤ32よりも軸方向第1側L1に配置されている。本実施形態では、第2ギヤ33は、第1カウンタ軸受95に対して軸方向第2側L2に隣接するように配置されている。
差動歯車装置4は、入力部材2及びカウンタギヤ機構3を介して伝達される回転電機1からの駆動力を、第1ドライブシャフトDS1と第2ドライブシャフトDS2とを介して、それぞれ第1車輪と第2車輪とに分配する。差動歯車装置4は、差動入力ギヤ41と、差動ケース42と、ピニオンシャフト43と、一対のピニオンギヤ44と、第1サイドギヤ45及び第2サイドギヤ46とを有している。本実施形態では、一対のピニオンギヤ44、並びに第1サイドギヤ45及び第2サイドギヤ46は、いずれも傘歯車である。つまり、差動歯車装置4は、傘歯車型の差動歯車装置である。
差動入力ギヤ41は、差動歯車装置4の入力要素である。差動入力ギヤ41は、カウンタギヤ機構3の第2ギヤ33と噛み合っている。差動入力ギヤ41は、回転電機1及び入力部材2の回転軸心である第1軸A1、及びカウンタギヤ機構3の回転軸心である第2軸A2とは異なる第3軸A3回りに回転する。差動入力ギヤ41は、差動ケース42と一体的に回転するように、差動ケース42に連結されている。差動入力ギヤ41は、差動歯車装置4の径方向Rにおける最外側に配置されている。
差動ケース42は、差動入力ギヤ41と一体的に、第3軸A3回りに回転する。差動ケース42は、中空の部材であり、その内部にピニオンシャフト43と、一対のピニオンギヤ44と、第1サイドギヤ45及び第2サイドギヤ46とが収容されている。差動ケース42は、軸方向L視で第1ギヤ32と重複する位置に配置されている。第1サイドギヤ45は、第1車輪に駆動連結された第1ドライブシャフトDS1と連結されており、第2サイドギヤ46は、第2車輪に駆動連結された第2ドライブシャフトDS2と連結されている。尚、一対のピニオンギヤ44と第1サイドギヤ45と第2サイドギヤ46とにより、歯車機構47が構成されており、差動ケース42は、歯車機構47を収容している。
なお、本実施形態において、2つの部材の配置に関して、「特定方向視で重複する」とは、その視線方向に平行な仮想直線を当該仮想直線に直交する各方向に移動させた場合に、当該仮想直線が2つの部材の双方に交わる領域が存在することを指す。
差動ケース42の軸方向第1側L1の端部は、第1差動軸受97を介して、ケース5の第1側壁部52に回転可能に支持されている。差動ケース42の軸方向第2側L2の端部は、第2差動軸受98を介して、支持部材7に回転可能に支持されている。このように差動ケース42が第1側壁部52及び支持部材7に回転可能に支持されることで、差動歯車装置4の軸方向第1側L1の端部が第1側壁部52に回転可能に支持され、差動歯車装置4の軸方向第2側L2の端部が支持部材7に回転可能に支持されている。
第1サイドギヤ45には、第1ドライブシャフトDS1の軸方向第2側L2の端部が連結されている。第1ドライブシャフトDS1は、第3軸A3上に配置されている。第1ドライブシャフトDS1は、差動歯車装置4から軸方向第1側L1に延び、第1側壁部52を貫通してケース5の外部まで延びている。
第2サイドギヤ46には、中間部材8の軸方向第1側L1の端部が連結されている。中間部材8は、第3軸A3上に配置されている。中間部材8の軸方向第2側L2の端部は、中間軸受99を介して、第2側壁部53に回転可能に支持されている。中間部材8は、支持部材7に形成された貫通孔71を通って軸方向Lに延在し、中間部材8の軸方向第1側L1の端部は、差動歯車装置4に連結されている。そして、中間部材8の少なくとも一部がケース5の内部に収容されている。
また、中間部材8の軸方向第2側L2の端部は、第2ドライブシャフトDS2と連結されている。本実施形態では、中間部材8と第2ドライブシャフトDS2とは一体的に形成されている。第2ドライブシャフトDS2は、第2側壁部53を貫通してケース5の外部まで延びている。
また、中間部材8の軸方向第2側L2の端部は、第2ドライブシャフトDS2と連結されている。本実施形態では、中間部材8と第2ドライブシャフトDS2とは一体的に形成されている。第2ドライブシャフトDS2は、第2側壁部53を貫通してケース5の外部まで延びている。
以上のように構成された差動歯車装置4においては、上述のように、差動入力ギヤ41と差動ケース42とが第3軸A3回りに回転する。つまり、差動歯車装置4は、第1軸A1及び第2軸A2とは異なる第3軸A3上に配置されている。
以下では、ケース5の詳細な構成について説明する。
図1に示すように、ケース5は、周壁部51と第1側壁部52と第2側壁部53とを有している。周壁部51は、回転電機1、入力部材2、カウンタギヤ機構3、及び差動歯車装置4の径方向Rにおける外側を囲んでいる。周壁部51は、軸方向Lに延びる筒状に形成されている。第1側壁部52は、入力部材2、カウンタギヤ機構3、及び差動歯車装置4の軸方向第1側L1を囲んでおり、周壁部51に対して軸方向第1側L1に設けられている。第1側壁部52は、径方向Rに延びる板状に形成されている。第2側壁部53は、回転電機1の軸方向第2側L2を囲んでおり、周壁部51に対して軸方向第2側L2に設けられている。第2側壁部53は、径方向Rに延びる板状に形成されている。
図1に示すように、ケース5は、周壁部51と第1側壁部52と第2側壁部53とを有している。周壁部51は、回転電機1、入力部材2、カウンタギヤ機構3、及び差動歯車装置4の径方向Rにおける外側を囲んでいる。周壁部51は、軸方向Lに延びる筒状に形成されている。第1側壁部52は、入力部材2、カウンタギヤ機構3、及び差動歯車装置4の軸方向第1側L1を囲んでおり、周壁部51に対して軸方向第1側L1に設けられている。第1側壁部52は、径方向Rに延びる板状に形成されている。第2側壁部53は、回転電機1の軸方向第2側L2を囲んでおり、周壁部51に対して軸方向第2側L2に設けられている。第2側壁部53は、径方向Rに延びる板状に形成されている。
周壁部51は、第1周壁部511と、第1周壁部511に対して軸方向第2側L2から接合された第2周壁部512と、によって構成されている。本実施形態では、第1周壁部511と第1側壁部52とは一体的に形成され、第2周壁部512と第2側壁部53とは一体的に形成されている。つまり、ケース5は、第1周壁部511と第1側壁部52とで構成された第1ケース部と、第2周壁部512と第2側壁部53とで構成された第2ケース部と、で2つのケース部で構成されている。
第1周壁部511の軸方向第2側L2の端部には、第1周壁部511の本体部から径方向Rの外側に突出する第1ボス部B1が形成されている。第2周壁部512の軸方向第1側L1の端部には、第2周壁部512の本体部から径方向Rの外側に突出する第2ボス部B2が形成されている。第1周壁部511と第2周壁部512とは、第1ボス部B1と第2ボス部B2とをボルト等の締結部材を用いて締結した状態で、接合されている。また、第1周壁部511の第1ボス部B1と第2周壁部512の第2ボス部B2との間には、第1周壁部511と第2周壁部512との内からの油の漏れを防ぐためのシール材(図示せず)が備えられている。このシール材としては、例えば、液状ガスケット等が好適に用いられる。
第1周壁部511と第2周壁部512とは、軸方向Lにおけるケース5の中央より軸方向第1側L1で接合している。本実施形態では、第1周壁部511と第2周壁部512との接合部は、支持部材7に対して軸方向第1側L1に配置されている。また、本実施形態では、第1周壁部511と第2周壁部512との接合部は、第3軸A3を基準とした径方向R視で、入力部材2、カウンタギヤ機構3、及び差動入力ギヤ41の夫々と重複する位置に形成されている。
第1側壁部52は、入力部材2の軸方向第1側L1の端部を支持する軸受である第1入力軸受93と、カウンタギヤ機構3の軸方向第1側L1の端部を支持する軸受である第1カウンタ軸受95と、差動歯車装置4の軸方向第1側L1の端部を支持する軸受である第1差動軸受97と、を支持している。第1入力軸受93と第1カウンタ軸受95と第1差動軸受97とは、互いの軸A1~A3を基準とした径方向R視で重複する位置に配置されている。
第2周壁部512には、当該第2周壁部512の本体部から径方向Rの内側に突出させた第3ボス部B3が形成されている。第2周壁部512は、この第3ボス部B3を含む内周面が、軸方向第1側L1に向かうに従って拡径する形状に形成されている。本実施形態では、第2周壁部512の内周面は、軸方向第1側L1に向かうに従って段階的に拡径する形状に形成されている。本実施形態では、第3ボス部B3は、第2周壁部512の一部である。尚、このような第3ボス部B3を、第2周壁部512から径方向Rの内側に突出した突出部に形成してもよい。この場合、当該突出部は、第2周壁部512と一体的に形成されていてもよく、第2周壁部512と別部材であってもよい。当該支持部材7と第3ボス部B3とをボルト等の締結部材を用いて固定することにより、支持部材7は、ケース5における第2周壁部512の内部に固定されている。
支持部材7は、入力部材2の軸方向第2側L2の端部を支持する軸受である第2入力軸受94と、カウンタギヤ機構3の軸方向第2側L2の端部を支持する軸受である第2カウンタ軸受96と、差動歯車装置4の軸方向第2側L2の端部を支持する軸受である第2差動軸受98と、を支持している。第2入力軸受94と第2カウンタ軸受96と第2差動軸受98とは、互いの軸A1~A3を基準とした径方向R視で重複する位置に配置されている。また、支持部材7は、回転電機1の軸方向第1側L1を支持する軸受である第1ロータ軸受91を支持している。第1ロータ軸受91は、第2入力軸受94、第2カウンタ軸受96、及び第2差動軸受98よりも軸方向第2側L2に配置されている。
第2周壁部512に、回転電機1に接続された動力線15の端子台16が取り付けられている。動力線15は、その一端部が回転電機1におけるステータ11のコイル112に接続されており、回転電機1から軸方向第1側L1に延びている。その回転電機1から延びた動力線15の先端部(他端部)が端子台16に接続されている。本例では、動力線15は、支持部材7の開口部を介して、支持部材7よりも軸方向第1側L1まで延びている。端子台16は、回転電機1及び支持部材7よりも軸方向第1側L1で且つ第2周壁部512の軸方向第1側L1の端部よりも軸方向第2側L2に配置されている。また、端子台16は、第2周壁部512を径方向Rに貫通するように、第2周壁部512に取り付けられている。そして、第2周壁部512は、端子台16よりも軸方向第1側L1で第1周壁部511と接合されている。
車両用駆動装置100は、回転電機1の回転を検出するための回転センサ17を備えている。回転センサ17は、軸方向Lにおいて支持部材7と回転電機1との間に設けられており、支持部材7に支持されている。回転センサ17は、回転電機1のステータ11に対するロータ12の回転方向の位置を検出するためのセンサであり、このような回転センサ17としては、例えばレゾルバを用いることができる。そして、不図示のハーネスの一端部が端子台16に接続され且つ他端部が回転センサ17に接続されており、回転センサ17は、不図示のハーネスによって端子台16に接続されている。
2.その他の実施形態
次に、車両用駆動装置のその他の実施形態について説明する。
次に、車両用駆動装置のその他の実施形態について説明する。
(1)上記実施形態では、第2周壁部512を、第3軸A3を基準とした径方向R視で差動入力ギヤ41と重複する位置で第1周壁部511と接合させたが、第2周壁部512を第1周壁部511と接合させる位置は適宜変更してもよい。つまり、第2周壁部512を、差動入力ギヤ41よりも軸方向第1側L1で第1周壁部511と接合してもよく、差動入力ギヤ41よりも軸方向第2側L2で第1周壁部511と接合してもよい。
(2)上記実施形態では、第1周壁部511と第1側壁部52とを一体的に形成したが、第1周壁部511と第1側壁部52とを別体に形成して、第1側壁部52を第1周壁部511に対して軸方向第1側L1から接合してもよい。また、第2周壁部512と第2側壁部53とを一体的に形成したが、第2周壁部512と第2側壁部53とを別体に形成して、第2側壁部53を第2周壁部512に対して軸方向第2側L2から接合してもよい。
(3)上記実施形態では、第2入力軸受94と第2カウンタ軸受96と第2差動軸受98とを、互いの軸A1~A3を基準とした径方向R視で重複する位置に配置したが、第2入力軸受94と第2カウンタ軸受96と第2差動軸受98との何れか2つのみを、互いの軸A1~A3を基準とした径方向R視で重複する位置に配置してもよく、第2入力軸受94と第2カウンタ軸受96と第2差動軸受98とを、互いの軸A1~A3を基準とした径方向R視で重複しないように配置してもよい。
(4)上記実施形態では、支持部材7を、第2周壁部512又は第2周壁部512と一体的に形成された部分に固定したが、支持部材7を、第1周壁部511又は第1周壁部511と一体的に形成された部分に固定してもよい。
(5)上記実施形態では、端子台16を、第2周壁部512に取り付けたが、端子台16を取り付ける位置は適宜変更してもよい。例えば、端子台16を、第1周壁部511に取り付けてもよい。このように端子台16を第1周壁部511に取り付けた場合において、端子台16よりも軸方向第2側L2で第1周壁部511と第2周壁部512とを接合させてもよい。
(6)上記実施形態では、第2周壁部512を、その内周面が軸方向第1側L1に向かうに従って拡径する形状に形成したが、第2周壁部512の内周面の形状は適宜変更してもよい。
(7)上記実施形態では、差動歯車装置の軸方向第2側の端部を支持部材に支持にさせたが、差動歯車装置の軸方向第2側の端部を第2側壁部に支持させてもよい。
(8)なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。
3.上記実施形態の概要
以下、上記において説明した車両用駆動装置の概要について説明する。
以下、上記において説明した車両用駆動装置の概要について説明する。
車両用駆動装置は、複数の車輪の駆動力源となる回転電機(1)と、前記回転電機(1)に駆動連結された入力部材(2)と、カウンタギヤ機構(3)と、前記入力部材(2)及び前記カウンタギヤ機構(3)を介して伝達される前記回転電機(1)からの駆動力を、前記複数の車輪に分配する差動歯車装置(4)と、前記回転電機(1)、前記入力部材(2)、前記カウンタギヤ機構(3)、及び前記差動歯車装置(4)を収容するケース(5)と、前記ケース(5)の内部に固定された前記ケース(5)とは別部材である支持部材(7)と、を備え、前記回転電機(1)及び前記入力部材(2)は、第1軸(A1)上に配置され、前記カウンタギヤ機構(3)は、前記第1軸(A1)とは異なる第2軸(A2)上に配置され、前記差動歯車装置(4)は、前記第1軸(A1)及び前記第2軸(A2)とは異なる第3軸(A3)上に配置され、軸方向(L)における前記回転電機(1)に対して前記入力部材(2)が配置される側を軸方向第1側(L1)とし、その反対側を軸方向第2側(L2)として、前記ケース(5)は、前記回転電機(1)、前記入力部材(2)、前記カウンタギヤ機構(3)、及び前記差動歯車装置(4)の径方向(R)における外側を囲む筒状の周壁部(51)と、前記周壁部(51)に対して前記軸方向第1側(L1)に設けられた第1側壁部(52)と、前記周壁部(51)に対して前記軸方向第2側(L2)に設けられた第2側壁部(53)と、を有し、前記周壁部(51)は、第1周壁部(511)と、前記第1周壁部(511)に対して前記軸方向第2側(L2)から接合された第2周壁部(512)と、によって構成され、前記カウンタギヤ機構(3)は、前記軸方向第1側(L1)の端部が前記第1側壁部(52)に支持されていると共に、前記軸方向第2側(L2)の端部が前記支持部材(7)に支持されている。
この構成によれば、カウンタギヤ機構(3)の一方の端部を支持するための支持部材(7)設けつつ、当該支持部材(7)がケース(5)の内部に固定されているため、ケース(5)の周壁部(51)の分割数を少なく抑えることが可能となる。そのため、周壁部(51)同士を接合するためのボス部(B1、B2)や、周壁部(51)同士の内からの油の漏れを防ぐためのシール材の数を少なく抑えることができる。ボス部(B1、B2)を少なくすることで、径方向外側に突出する部分を少なくすることができるため、ケース(5)の小型化を図ることができると共に、ケース(5)の構造の簡素化を図ることで製造コストの低減が可能となる。シール材を少なくすることでも製造コストの低減が可能となる。従って、この構成によれば、ケース(5)の小型化や製造コストの低減が可能となる。
ここで、前記差動歯車装置(4)は、前記軸方向第1側(L1)の端部が前記第1側壁部(52)に支持されていると共に、前記軸方向第2側(L2)の端部が前記支持部材(7)に支持されていると好適である。
この構成によれば、差動歯車装置(4)の軸方向第1側(L1)の端部が第1側壁部(52)に支持されると共に、差動歯車装置(4)の軸方向第2側(L2)の端部が第2側壁部に支持される場合に比べて、差動歯車装置(4)の支持間隔を短くできる。
ここで、前記第3軸(A3)上に配置されて前記差動歯車装置(4)に連結されていると共に、少なくとも一部が前記ケース(5)の内部に収容される中間部材(8)を更に備え、前記中間部材(8)は、前記支持部材(7)に形成された貫通孔(71)を通って前記軸方向に延在していると好適である。
この構成によれば、差動歯車装置(4)からの駆動力を、中間部材(8)によって軸方向第2側(L2)に伝達することができるため、中間部材(8)を備えない場合に比べて、差動歯車装置(4)を軸方向第1側(L1)に寄せて配置することができる。これにより、差動歯車装置(4)を回転電機(1)に対して径方向(R)視で重複しないように設置し易くなり、差動歯車装置(4)の第3軸(A3)と回転電機(1)の第1軸(A1)とを近づけて配置することが容易となる。従って、更にケース(5)の小型化を図ることが可能となる。
また、前記差動歯車装置(4)は、歯車機構(47)を収容する差動ケース(42)と、前記差動ケース(42)に連結された差動入力ギヤ(41)と、を備え、前記カウンタギヤ機構(3)は、前記入力部材(2)に設けられた駆動ギヤ(22)に噛み合う第1ギヤ(32)と、当該第1ギヤ(32)より小径で且つ前記差動入力ギヤ(41)に噛み合う第2ギヤ(33)と、を備え、前記差動ケース(42)は、軸方向(L)視で前記第1ギヤ(32)と重複する位置に配置されていると好適である。
この構成によれば、差動ケース(42)を、軸方向(L)視でカウンタギヤ機構(3)の第1ギヤ(32)と重複させない場合に比べて、カウンタギヤ機構(3)の第2軸(A2)と差動歯車装置(4)の第3軸(A3)とを近づけて配置することができる。従って、更にケース(5)の小型化を図ることが可能となる。
また、前記差動歯車装置(4)は、当該差動歯車装置(4)の径方向(R)における最外側に配置された差動入力ギヤ(41)を備え、前記第2周壁部(512)は、その内周面が前記軸方向第1側(L1)に向かうに従って拡径する形状に形成されると共に、前記第3軸(A3)を基準とした径方向(R)視で前記差動入力ギヤ(41)と重複する位置で前記第1周壁部(511)と接合されていると好適である。
この構成によれば、第2周壁部(512)の内周面が軸方向第1側(L1)に向かうに従って拡径する形状であることを利用して、第2周壁部(512)が大径となる部分に差動入力ギヤ(41)が配置されることになるため、ケース(5)内に無駄なスペースが形成され難い。従って、更にケース(5)の小型化を図ることが可能となる。
また、前記回転電機(1)の回転部材(14)の前記軸方向第1側(L1)の端部、及び、前記入力部材(2)の前記軸方向第2側(L2)の端部が、前記支持部材(7)に支持されていると好適である。
この構成によれば、回転電機(1)の軸方向第1側(L1)や入力部材(2)の軸方向第2側(L2)を支持する部材として、支持部材(7)を利用することで、回転電機(1)の軸方向第1側(L1)や入力部材(2)の軸方向第2側(L2)を支持するための専用の部材を設ける必要がない。そのため、車両用駆動装置の構成の簡素化を図ることができ、更なるケース(5)の小型化を図ることが可能となる。
また、前記第1周壁部(511)と前記第1側壁部(52)とが一体的に形成され、前記第2周壁部(512)と前記第2側壁部(53)とが一体的に形成されていると好適である。
この構成によれば、第1周壁部(511)と第1側壁部(52)とを接合する必要がなく、また、第2周壁部(512)と第2側壁部(53)とを接合する必要がない。従って、これらを接合する構成とした場合に比べて、ケース(5)におけるボス部やシール材を少なくできる。よって、更にケース(5)の小型化及び製造コストの低減が可能となる。
また、前記入力部材(2)の前記軸方向第2側(L2)の端部を支持する軸受(92)と、前記カウンタギヤ機構(3)の前記軸方向第2側(L2)の端部を支持する軸受(94)と、前記差動歯車装置(4)の前記軸方向第2側(L2)の端部を支持する軸受(96)とが、互いの軸を基準とした径方向(R)視で重複する位置に配置されていると好適である。
この構成によれば、互いに別軸上に配置される複数の軸受(92、94、96)を、軸方向(L)の狭い範囲に配置することができる。従って、ケース(5)の軸方向(L)における小型化を図り易い。
また、前記支持部材(7)は、前記ケース(5)における前記第2周壁部(512)又は前記第2周壁部(512)と一体的に形成された部分に固定されていると好適である。
この構成によれば、支持部材(7)をケース(5)の内部に適切に固定することができる。
また、前記軸方向第1側(L1)の端部が端子台(16)に接続されると共に、前記軸方向第2側(L2)の端部が前記回転電機(1)における前記軸方向第1側(L1)に接続される動力線(15)を備えると好適である。
この構成によれば、回転電機(1)を第2周壁部(512)の内側に軸方向第1側(L1)から組み付けた場合に、その回転電機(1)を組み付けた後において回転電機(1)に対して軸方向第1側(L1)から動力線(15)を接続し易くなる。
また、前記端子台(16)は、前記回転電機(1)より前記軸方向第1側(L1)で前記第2周壁部(512)に取り付けられ、前記第2周壁部(512)は、前記端子台(16)よりも前記軸方向第1側(L1)で前記第1周壁部(511)と接合されていると好適である。
この構成によれば、回転電機(1)が第2周壁部(512)の側に収容される場合おいて、第1周壁部(511)と第2周壁部(512)とを接合する前の状態で、回転電機(1)に接続された動力線(15)を端子台(16)に接続する作業を容易に行うことができる。このため、ケース(5)に、当該接続作業のための開口部等を別途設ける必要がない。従って、更にケース(5)の小型化を図ることが可能となる。
また、前記支持部材に固定されるレゾルバ(17)を備えると好適である。
この構成によれば、回転電機(1)を第2周壁部(512)の内側に軸方向第1側(L1)から組み付けた場合に、その回転電機(1)を組み付けた後に、レゾルバ(17)の組み付け及びハーネスの結線が容易となる。
また、前記ケース(5)の内部空間は、前記支持部材(7)によって前記軸方向(L)に区画され、前記第1側壁部(52)と前記支持部材(7)との間の空間に、前記入力部材(2)、前記カウンタギヤ機構(3)、及び前記差動歯車装置(4)が配置され、前記第2側壁部(53)と前記支持部材(7)との間の空間に、前記回転電機(1)が配置されていると好適である。
この構成によれば、第1側壁部(52)と支持部材(7)とによって入力部材(2)、カウンタギヤ機構(3)、及び差動歯車装置(4)を軸方向(L)の両側から適切に支持できると共に、第2側壁部(53)と支持部材(7)とによって回転電機(1)を軸方向(L)の両側から適切に支持できる。また、入力部材(2)、カウンタギヤ機構(3)、及び差動歯車装置(4)が、いずれも第1側壁部(52)と支持部材(7)との間に形成された空間に配置されているため、入力部材(2)、カウンタギヤ機構(3)、及び差動歯車装置(4)の軸方向(L)における配置領域を重複させ易く、これらにより動力伝達を行う構成を適切に実現することができる。
また、前記第1周壁部(511)と前記第2周壁部(512)との接合部は、前記支持部材(7)に対して前記軸方向第1側(L1)に配置されていると好適である。
この構成によれば、ケース(5)の周壁部(51)の内側に、カウンタギヤ機構(3)が配置され、当該カウンタギヤ機構(3)における軸方向第2側(L2)の端部が支持部材(7)に支持された状態であっても、第1周壁部(511)と第2周壁部(512)との接合を容易に行うことができる。
本開示に係る技術は、回転電機、入力部材、カウンタギヤ機構、及び差動歯車装置と、これらを収容するケースとを備えた車両用駆動装置に利用することができる。
1:回転電機
15:動力線
16:端子台
17:回転センサ(レゾルバ)
2:入力部材
22:駆動ギヤ
3:カウンタギヤ機構
4:差動歯車装置
41:差動入力ギヤ
42:差動ケース
47:歯車機構
5:ケース
51:周壁部
511:第1周壁部
512:第2周壁部
52:第1側壁部
53:第2側壁部
7:支持部材
71:貫通孔
8:中間部材
94:第2入力軸受(軸受)
96:第2カウンタ軸受(軸受)
98:第2差動軸受(軸受)
A1:第1軸
A2:第2軸
A3:第3軸
L:軸方向
L1:軸方向第1側
L2:軸方向第2側
R:径方向
15:動力線
16:端子台
17:回転センサ(レゾルバ)
2:入力部材
22:駆動ギヤ
3:カウンタギヤ機構
4:差動歯車装置
41:差動入力ギヤ
42:差動ケース
47:歯車機構
5:ケース
51:周壁部
511:第1周壁部
512:第2周壁部
52:第1側壁部
53:第2側壁部
7:支持部材
71:貫通孔
8:中間部材
94:第2入力軸受(軸受)
96:第2カウンタ軸受(軸受)
98:第2差動軸受(軸受)
A1:第1軸
A2:第2軸
A3:第3軸
L:軸方向
L1:軸方向第1側
L2:軸方向第2側
R:径方向
Claims (14)
- 複数の車輪の駆動力源となる回転電機と、
前記回転電機に駆動連結された入力部材と、
カウンタギヤ機構と、
前記入力部材及び前記カウンタギヤ機構を介して伝達される前記回転電機からの駆動力を、前記複数の車輪に分配する差動歯車装置と、
前記回転電機、前記入力部材、前記カウンタギヤ機構、及び前記差動歯車装置を収容するケースと、
前記ケースの内部に固定された前記ケースとは別部材である支持部材と、を備え、
前記回転電機及び前記入力部材は、第1軸上に配置され、
前記カウンタギヤ機構は、前記第1軸とは異なる第2軸上に配置され、
前記差動歯車装置は、前記第1軸及び前記第2軸とは異なる第3軸上に配置され、
軸方向における前記回転電機に対して前記入力部材が配置される側を軸方向第1側とし、その反対側を軸方向第2側として、
前記ケースは、前記回転電機、前記入力部材、前記カウンタギヤ機構、及び前記差動歯車装置の径方向における外側を囲む筒状の周壁部と、前記周壁部に対して前記軸方向第1側に設けられた第1側壁部と、前記周壁部に対して前記軸方向第2側に設けられた第2側壁部と、を有し、
前記周壁部は、第1周壁部と、前記第1周壁部に対して前記軸方向第2側から接合された第2周壁部と、によって構成され、
前記カウンタギヤ機構は、前記軸方向第1側の端部が前記第1側壁部に支持されていると共に、前記軸方向第2側の端部が前記支持部材に支持されている、車両用駆動装置。 - 前記差動歯車装置は、前記軸方向第1側の端部が前記第1側壁部に支持されていると共に、前記軸方向第2側の端部が前記支持部材に支持されている、請求項1に記載の車両用駆動装置。
- 前記第3軸上に配置されて前記差動歯車装置に連結されていると共に、少なくとも一部が前記ケースの内部に収容される中間部材を更に備え、
前記中間部材は、前記支持部材に形成された貫通孔を通って前記軸方向に延在している、請求項1又は2に記載の車両用駆動装置。 - 前記差動歯車装置は、歯車機構を収容する差動ケースと、前記差動ケースに連結された差動入力ギヤと、を備え、
前記カウンタギヤ機構は、前記入力部材に設けられた駆動ギヤに噛み合う第1ギヤと、当該第1ギヤより小径で且つ前記差動入力ギヤに噛み合う第2ギヤと、を備え、
前記差動ケースは、軸方向視で前記第1ギヤと重複する位置に配置されている、請求項3に記載の車両用駆動装置。 - 前記差動歯車装置は、当該差動歯車装置の径方向における最外側に配置された差動入力ギヤを備え、
前記第2周壁部は、その内周面が前記軸方向第1側に向かうに従って拡径する形状に形成されると共に、前記第3軸を基準とした径方向視で前記差動入力ギヤと重複する位置で前記第1周壁部と接合されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。 - 前記回転電機の回転部材の前記軸方向第1側の端部、及び、前記入力部材の前記軸方向第2側の端部が、前記支持部材に支持されている、請求項1から5のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
- 前記第1周壁部と前記第1側壁部とが一体的に形成され、
前記第2周壁部と前記第2側壁部とが一体的に形成されている、請求項1から6のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。 - 前記入力部材の前記軸方向第2側の端部を支持する軸受と、前記カウンタギヤ機構の前記軸方向第2側の端部を支持する軸受と、前記差動歯車装置の前記軸方向第2側の端部を支持する軸受とが、互いの軸を基準とした径方向視で重複する位置に配置されている、請求項1から7のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
- 前記支持部材は、前記ケースにおける前記第2周壁部又は前記第2周壁部と一体的に形成された部分に固定されている、請求項1から8のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
- 前記軸方向第1側の端部が端子台に接続されると共に、前記軸方向第2側の端部が前記回転電機における前記軸方向第1側に接続される動力線を備える、請求項1から9のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
- 前記端子台は、前記回転電機より前記軸方向第1側で前記第2周壁部に取り付けられ、
前記第2周壁部は、前記端子台よりも前記軸方向第1側で前記第1周壁部と接合されている、請求項1から9のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。 - 前記支持部材に固定されるレゾルバを備える、請求項1から11のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
- 前記ケースの内部空間は、前記支持部材によって前記軸方向に区画され、
前記第1側壁部と前記支持部材との間の空間に、前記入力部材、前記カウンタギヤ機構、及び前記差動歯車装置が配置され、
前記第2側壁部と前記支持部材との間の空間に、前記回転電機が配置されている、請求項1から12のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。 - 前記第1周壁部と前記第2周壁部との接合部は、前記支持部材に対して前記軸方向第1側に配置されている、請求項1から13のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。
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