CN114520563A - 驱动装置和车辆 - Google Patents
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Abstract
提供一种驱动装置和车辆。驱动装置的齿轮部与马达轴连接。供对马达进行冷却的油流动的油路包括第一油路、第二油路、第三油路和第四油路。第一油路将齿轮收容部与泵收容部连接。第二油路将泵收容部与油冷却器连接。第三油路将油冷却器与第四油路连接。第四油路将第三油路与马达收容部连接。第一油路、第二油路和第三油路分别形成于第一外壳构件。第四油路形成于第三外壳构件。
Description
技术领域
本发明涉及一种驱动装置和车辆。
背景技术
以往,装设于车辆等的电动机通过供给冷却后的油等制冷剂来冷却。例如,从配置在电动机外部的泵供给制冷剂(参照日本专利特开2016-073163号公报)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2016-073163号公报
然而,若将供制冷剂流通的配管配置在电动机的壳体外部,则存在驱动装置大型化而难以配置在车内的担忧。
发明内容
本发明的目的在于提供一种紧凑地配置油的油路的驱动装置。
本发明例示性的驱动装置包括马达、齿轮部、外壳、泵和油冷却器。所述马达具有转子和定子,所述转子具有马达轴,所述定子位于比所述转子靠径向外侧处。所述马达轴能以沿着水平方向延伸的旋转轴线为中心旋转。所述齿轮部与所述马达轴的轴向一端部连接。所述外壳***述马达和所述齿轮部。所述泵将收容在所述外壳内的油供给至所述马达。所述油冷却器冷却所述油。所述外壳具有第一外壳构件、第二外壳构件、第三外壳构件、马达收容部、齿轮收容部、侧板开口和油路。所述第一外壳构件具有筒状的筒部、侧板部和泵收容部,所述筒部沿与所述旋转轴线平行的轴向延伸,所述侧板部覆盖所述筒部的轴向一端部,所述泵收容部***述泵。所述第二外壳构件安装于所述侧板部的轴向一端部。所述第三外壳构件将所述筒部的轴向另一端部封闭。所述马达收容部是由所述筒部、所述侧板部和所述第三外壳构件围成的空间,并***述马达。所述齿轮收容部是由所述侧板部和所述第二外壳构件围成的空间,并***述齿轮部。所述侧板开口沿轴向贯穿所述侧板部,并将所述马达收容部与所述齿轮收容部连接。所述油路供所述油流动。所述油路包括第一油路、第二油路、第三油路和第四油路。所述第一油路将所述齿轮收容部与所述泵收容部连接。所述第二油路将所述泵收容部与所述油冷却器连接。所述第三油路将所述油冷却器与所述第四油路连接。所述第四油路将所述第三油路与所述马达收容部连接。所述第一油路、所述第二油路和所述第三油路分别形成于所述第一外壳构件。所述第四油路形成于所述第三外壳构件。
本发明例示性的车辆包括所述驱动装置。
根据本发明例示性的驱动装置和车辆,能提供一种紧凑地配置油的油路的驱动装置。
附图说明
图1是从铅垂方向观察时的驱动装置的示意性的结构图。
图2是从X轴方向观察时的驱动装置的示意性的结构图。
图3是从Y轴方向观察时的驱动装置的示意性的结构图。
图4是驱动装置的立体图。
图5是表示转子芯部的结构例的立体图。
图6是从铅垂上方观察铅垂下方时的逆变器收容部的俯视图。
图7是外壳的分解立体图。
图8是表示具有驱动装置的车辆的一例的示意图。
(符号说明)
1 驱动装置;2 马达;21 转子;22 马达轴;220 中空部;221 轴筒部;222 轴孔部;223 凹部;23 转子芯部;230 转子通孔;231 第一转子芯部;2310 第一转子通孔;232 第二转子芯部;2320 第二转子通孔;233 中间芯部;2331 第一环状部;2332 第二环状部;2333芯部开口;2334 转子空间;24 转子磁体;25 定子;26 定子芯部;27 线圈;271 线圈端;281第一马达轴承;282 第二马达轴承;3 齿轮部;31 减速装置;310 传递轴;310a 中空部;311第一齿轮;312 第二齿轮;313 第三齿轮;314 中间轴;32 差动装置;321 第四齿轮;341 第一齿轮轴承;342 第二齿轮轴承;343 第三齿轮轴承;344 第四齿轮轴承;4 泵;41 吸入口;42 过滤器;43 排出口;5 外壳;51 第一外壳构件;510 安装部;511 筒部;512 侧板部;5120 插通孔;513 板部;514 周壁部;515 第一驱动轴穿孔;516 第二马达轴承保持部;517第一齿轮轴承保持部;518 第三齿轮轴承保持部;519 侧板开口;52 第二外壳构件;521 第二齿轮轴承保持部;522 第四齿轮轴承保持部;523 第二驱动轴穿孔;524 第一油贮存部;525 第二油贮存部;526 第一壁部;527 第二壁部;528 壁部;53 第三外壳构件;531 第一马达轴承保持部;54 第四外壳构件;55 油路;551 第一油路;552 第二油路;553 第三油路;5530…连接管;554 第四油路;555 第一供给路径;556 第二供给路径;557 第三供给路径;558 油供给部;5580 散布孔;61 马达收容部;62 齿轮收容部;63 逆变器收容部;64 泵收容部;7 逆变器单元;8 油冷却器;CL 油;Ds 驱动轴;J2 旋转轴线;J4 中间轴线;J5 差动轴线;P 油积存部;RE 制冷剂;200 车辆;150 电池。
具体实施方式
以下参照附图,对例示性的实施方式进行说明。
在以下说明中,以驱动装置1装设在位于水平路面上的车辆的情况下的位置关系为基准来规定重力方向进行说明。此外,在附图中,作为三维直角坐标系,适当地示出XYZ坐标系。在XYZ坐标系中,Z轴方向表示铅垂方向(即上下方向)。+Z方向为上方(方向与重力方向相反的铅垂上方),-Z方向为下方(方向与重力方向相同的铅垂下方)。以下说明中的“铅垂方向”是本发明的“第二方向”的一例。此外,以下说明中的“铅垂上方”是本发明的“第二方向一侧”的一例,以下说明中的“铅垂下方”是本发明的“第二方向另一侧”的一例。在各个结构要素中,将上方的端部称为“上端部”,将轴向上的上端部的位置称为“上端”。另外,将下方的端部称为“下端部”,将轴向上的下端部的位置称为“下端”。此外,在各个结构要素的表面中,将朝向上方的面称为“上表面”,将朝向下方的面称为“下表面”。
此外,X轴方向为与Z轴方向正交的方向,其表示供驱动装置1装设的车辆的前后方向。另外,以下说明中的“前后方向”是本发明的“第三方向”的一例。+X方向为车辆前方,-X方向为车辆后方。但是,也可以是,+X方向为车辆后方,-X方向为车辆前方。
Y轴方向是与X轴方向及Z轴方向这两个方向正交的方向,其表示车辆的宽度方向(左右方向),+Y方向是车辆左方,-Y方向是车辆右方。但是,在+X方向作为车辆后方的情况下,也可以是,+Y方向是车辆右方,-Y方向是车辆左方。即,无论X轴方向如何,均是+Y方向为车辆左右方向的一侧,-Y方向为车辆左右方向的另一侧。此外,根据驱动装置1相对于车辆的装设方法,也可以是,X轴方向为车辆的宽度方向(左右方向),Y轴方向为车辆的前后方向。在下述实施方式中,Y轴方向例如与马达2的旋转轴线J2等平行。因此,有时将Y轴方向简称为“轴向”。另外,本实施方式的“Y轴方向”为本发明的“轴向”的一例。
在以下说明中,除非特别说明,否则有时将与马达2的旋转轴线J2等规定轴线平行的方向(Y轴方向)简称为“轴向”。此外,将与规定轴线正交的方向简称为“径向”,将以规定轴线为中心的周向称为“周向”。将径向中靠近轴线的方向称为“径向内侧”,将远离轴线的方向称为“径向外侧”。在各个结构要素中,将径向内侧的端部称为“径向内端部”。另外,将外侧的端部称为“径向外端部”。此外,在各个结构要素的侧面中,将朝向径向内侧的侧面称为“径向内侧面”,将朝向径向外侧的侧面称为“径向外侧面”。
在各个结构要素中,将周向上的端部称为“周向端部”。此外,将周向一侧的端部称为“周向一端部”。另外,将周向另一侧的端部称为“周向另一端部”。此外,在各个结构要素的侧面中,将朝向周向的侧面称为“周向侧面”。另外,将朝向周向一侧的侧面称为“周向一侧面”,将朝向周向另一侧的侧面称为“周向另一侧面”。
此外,在方位、线和面中的任一个与其他任一个的位置关系中,“平行”不仅包括两者延伸到任意处都完全不相交的状态,还包括实质上平行的状态。此外,“垂直”和“正交”不仅分别包括两者彼此以90度相交的状态,还包括实质上垂直的状态和实质上正交的状态。也就是说,“平行”、“垂直”和“正交”分别包括在两者的位置关系中存在不脱离本发明主旨的程度的角度偏差的状态。
另外,这些仅仅是用于说明的名称,并非旨在限定实际的位置关系、方向和名称等。
<1.驱动装置1>
以下,基于附图对本发明例示性的一实施方式的驱动装置1进行说明。图1至图3是实施方式的驱动装置1的概念图。图1是从铅垂方向观察时的驱动装置1的示意性的结构图。图2是从X轴方向观察时的驱动装置1的示意性的结构图。图3是从Y轴方向观察时的驱动装置1的示意性的结构图。图4是驱动装置1的立体图。另外,图1至图3只是概念图,各部分的配置及尺寸不一定与实际的驱动装置1相同。
在本实施方式中,驱动装置1装设于车辆。车辆是混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)和电动汽车(EV)等,至少以马达作为动力源。驱动装置1用作上述车辆的动力源。
如图1所示,驱动装置1具有马达2、齿轮部3、泵4、外壳5和油冷却器8。马达2具有转子21和定子25,所述转子21具有马达轴22,所述定子25位于比转子21靠径向外侧处。马达轴22能以沿着轴向延伸的旋转轴线J2为中心旋转。齿轮部3与马达轴22的轴向一端部(+Y侧的端部)连接。外壳5收容马达2和齿轮部3。泵4将收容在外壳5内的油CL供给至马达2。油冷却器8冷却油CL。在本实施方式中,油冷却器8冷却从泵4供给至马达2的油CL。此外,驱动装置1还包括逆变器单元7。逆变器单元7向马达2供给驱动电力。外壳5还收容逆变器单元7。
在外壳5的内部设置有收容马达2、齿轮部3、泵4和逆变器单元7的收容空间。如后所述,上述收容空间被划分为:收容马达2的马达收容部61;收容齿轮部3的齿轮收容部62;收容逆变器单元7的逆变器收容部63;以及收容泵4的泵收容部64。另外,逆变器单元7与后述第四外壳构件54一体地固定。
<1-1.马达2>
马达2收容于外壳5的马达收容部61。马达2具有转子21和定子25。
<1-1-1.转子21>
通过从电池(省略图示)向定子25供给电力,从而使转子21以沿水平方向延伸的旋转轴线J2为中心旋转。转子21具有马达轴22、转子芯部23和转子磁体24。转子芯部23固定于马达轴22的径向外侧面。
马达轴22以沿Y轴方向延伸的旋转轴线J2为中心延伸。马达轴22以旋转轴线J2为中心旋转。马达轴22被第一马达轴承281和第二马达轴承282支承为能旋转。第一马达轴承281保持于外壳5的后述第三外壳构件53。第二马达轴承282保持于外壳5的后述侧板部512。
马达轴22是筒状的中空轴。马达轴22具有中空部220、沿轴向延伸的轴筒部221和轴孔部222。中空部220配置在轴筒部221的内部。轴孔部222沿径向贯穿轴筒部221。此外,马达轴22还具有凹部223。凹部223在轴筒部221的中央部处配置在轴筒部221的内周面上,从该内周面朝径向外侧凹陷,并沿周向延伸。轴孔部222配置在凹部223的底面上,从凹部223的底面朝径向外侧贯穿轴筒部221。
齿轮部3的后述中空的传递轴310插通并连接于马达轴22的一端部(+Y侧)。另外,两者的连接能采用使用了阳螺纹和阴螺纹的螺纹耦合结构。或者,两者也可以通过焊接等固定方法接合。马达轴22的中空部220与传递轴310的后述中空部310a及收容第一马达轴承281的第一马达轴承保持部531连通。
转子芯部23是沿着轴向延伸的圆柱体。转子芯部23固定于马达轴22的径向外侧面。如前所述,转子21具有转子芯部23。此外,在转子芯部23处固定有多个转子磁体24。多个转子磁体24以使磁极交替的方式沿着周向排列。
此外,转子芯部23具有转子通孔230和转子空间2334。转子通孔230沿轴向(也就是Y轴方向)贯穿转子芯部23。转子空间2334将转子通孔230与马达轴22的轴孔部222连接。转子通孔230用作从内部冷却转子21的油CL的流通路径。在马达轴22的中空部220中流通的油CL如后所述能经由轴孔部222和转子空间2334流入转子通孔230。
图5是表示转子芯部23的结构例的立体图。转子芯部23包括第一转子芯部231、第二转子芯部232和中间芯部233。第一转子芯部231具有沿轴向延伸的第一转子通孔2310。第二转子芯部232具有沿轴向延伸的第二转子通孔2320。中间芯部233在轴向上配置在第一转子芯部231与第二转子芯部232之间。第一转子芯部231和第二转子芯部232是层叠硅钢板而形成的层叠体。中间芯部233是层叠在第一转子芯部231与第二转子芯部232之间的硅钢板。
中间芯部233具有环状的第一环状部2331、环状的第二环状部2332和芯部开口2333。第一环状部2331配置在比马达轴22靠径向外侧处。第二环状部2332从第一环状部2331的径向外端部朝径向外侧扩展。芯部开口2333沿轴向贯穿第一环状部2331。在本实施方式中,沿着第一环状部2331的径向内端部在周向上配置有多个芯部开口2333。
在轴向上,第二环状部2332的厚度比第一环状部2331的厚度厚。因此,在本实施方式中,转子空间2334配置在第一环状部2331与第一转子芯部231之间。但是,并不限定于该例示,转子空间2334既可以配置在第一环状部2331与第二转子芯部232之间,也可以配置在第一环状部2331与第一转子芯部231之间以及第一环状部2331与第二转子芯部232之间。也就是说,转子空间2334配置在第一环状部2331与第一转子芯部231及第二转子芯部232中的至少一个之间。
转子通孔230包括第一转子通孔2310、第二转子通孔2320和芯部开口2333。从轴向观察时,芯部开口2333与第一转子通孔2310的至少一部分及第二转子通孔2320的至少一部分重叠。这样一来,通过适当地调节从轴向观察时芯部开口2333与第一转子通孔2310重叠的面积以及从轴向观察时芯部开口2333与第二转子通孔2320重叠的面积,能对转子21旋转时从转子通孔230的轴向端部供给至定子25的轴向端部的油CL(参照图1)的供给量进行调节。例如,通过防止过多的油CL供给至定子25的轴向端部,能使油CL不易从转子21和定子25的轴向端部之间进入转子21的径向外侧面与定子25的径向内侧面之间。因此,能抑制或防止由于进入两者之间的油CL的摩擦阻力而导致转子21的旋转效率下降。
<1-1-2.定子25>
定子25驱动转子21旋转。定子25位于比转子21靠径向外侧处,并从径向外侧包围转子21。即,马达2是在定子25的内侧能旋转地配置有转子21的内转子型马达。定子25具有定子芯部26、线圈27和绝缘件(省略图示),所述绝缘件夹设在定子芯部26与线圈27之间。定子25保持于外壳5。定子芯部26从圆环状的轭部的内周面至径向内侧具有多个磁极齿(省略图示)。
在磁极齿之间缠绕有线圈线。缠绕于磁极齿的线圈线构成线圈27。线圈线经由省略图示的母线与逆变器单元7连接。线圈27具有从定子芯部26的轴向端面突出的线圈端271。线圈端271比转子21的转子芯部23的端部更朝轴向突出。
<1-2.齿轮部3>
接着,齿轮部3将马达2的驱动力传递至车辆的驱动轴Ds。驱动轴Ds驱动车辆的车轮。参照附图对齿轮部3的细节进行说明。如图1等所示,齿轮部3收容于外壳5的齿轮收容部62。齿轮部3具有减速装置31和差动装置32。
<1-2-1.减速装置31>
减速装置31与马达轴22连接。减速装置31根据减速比使马达2的旋转速度减小而使从马达2输出的扭矩增大,并将增大的扭矩传递至差动装置32。
减速装置31具有传递轴310、第一齿轮(中间驱动齿轮)311、第二齿轮(中间齿轮)312、第三齿轮(终端驱动齿轮)313和中间轴314。从马达2输出的扭矩经由马达轴22、传递轴310、第一齿轮311、第二齿轮312、中间轴314和第三齿轮313被传递至差动装置32的第四齿轮321。各齿轮的齿轮比和齿轮的个数等能根据需要的减速比进行各种变更。减速装置31是各齿轮的轴心平行配置的平行轴齿轮式减速机。马达轴22和传递轴310花键嵌合。
传递轴310以旋转轴线J2为中心沿Y轴方向延伸,与马达轴22一起以旋转轴线J2为中心旋转。马达轴22被第一齿轮轴承341和第二齿轮轴承342支承为能旋转。如后所述,第一齿轮轴承341保持于外壳5的侧板部512。第二齿轮轴承342保持于后述第二外壳构件52。
传递轴310是在内部设置有中空部310a的中空轴,所述中空部310a具有沿着旋转轴线J2延伸的内周面。如前所述,传递轴310的-Y方向侧的端部与马达轴22的+Y方向侧的端部连接。另外,并不限定于本实施方式的例示,传递轴310也可以是与马达轴22相同的构件,也就是与马达轴22一体。换言之,马达轴22也可以是跨及外壳5的马达收容部61和齿轮收容部62延伸的中空轴。在这种情况下,马达轴22的+Y方向侧的端部朝齿轮收容部62一侧突出,并被第二齿轮轴承342支承为能旋转。此外,马达轴22的中空部220与收容第一马达轴承281的第一马达轴承保持部531及收容第二齿轮轴承342的第二齿轮轴承保持部521连通。
第一齿轮311设置于传递轴310的外周面。第一齿轮311既可以是与传递轴310相同的构件,也可以是不同的构件。在第一齿轮311和传递轴310是不同的构件的情况下,第一齿轮311和传递轴310通过热装等牢固地固定。第一齿轮311和传递轴310能一起以旋转轴线J2为中心旋转。
中间轴314沿着与旋转轴线J2平行的中间轴线J4延伸,并被外壳5支承为能以中间轴线J4为中心旋转。中间轴314的两端能旋转地支承于第三齿轮轴承343和第四齿轮轴承344。第三齿轮轴承343保持于外壳5的侧板部512。第四齿轮轴承344保持于第二外壳构件52。
第二齿轮312和第三齿轮313设置在中间轴314的外周面上。第二齿轮312和第三齿轮313分别可以是与中间轴314相同的构件,也可以是不同的构件。在第二齿轮312与中间轴314是不同的构件的情况下,两者通过热装等牢固地固定。在第三齿轮313与中间轴314是不同的构件的情况下,两者通过热装等牢固地固定。第三齿轮313配置在比第二齿轮312靠侧板部512一侧(也就是-Y方向)处。
第二齿轮312和第三齿轮313经由中间轴314连接。第二齿轮312和第三齿轮313能以中间轴线J4为中心旋转。第二齿轮312与第一齿轮311啮合。第三齿轮313与差动装置32的第四齿轮321啮合。
传递轴310的扭矩从第一齿轮311传递至第二齿轮312。并且,传递至第二齿轮312的扭矩经由中间轴314传递至第三齿轮313。另外,传递至第三齿轮313的扭矩传递至差动装置32的第四齿轮321。这样一来,减速部31将从马达2输出的扭矩传递至差动装置32。
<1-2-2.差动装置32>
差动装置32安装于驱动轴Ds。差动装置32将马达2的输出扭矩传递至驱动轴Ds。驱动轴Ds分别安装在差动装置32的左右。差动装置32例如具有如下功能:在车辆转弯时吸收左右车轮(驱动轴Ds)的速度差,同时向左右的驱动轴Ds传递相同扭矩。差动装置32例如具有第四齿轮(齿圈)321、齿轮外壳(未图示)、一对小齿轮(未图示)、小齿轮轴(未图示)和一对侧齿轮(未图示)。
第四齿轮321能以与旋转轴线J2平行的差动轴线J5为中心旋转。从马达2输出的扭矩经由减速装置31传递至第四齿轮321。
<1-3.泵4和油冷却器8>
接着,泵4是电气驱动的电动泵,经由线束线缆(省略图示)与逆变器单元7连接。即,泵4由逆变器单元7驱动。泵4能采用次摆线泵、离心泵等。泵4设置于形成在外壳5中的泵收容部64。例如,泵4通过未图示的螺栓相对于外壳5固定。
泵4的吸入口41***第一油路551,以封闭第一油路551。泵4的吸入口41经由后述第一油路551与过滤器(strainer)42连接。过滤器42配置于外壳5的齿轮收容部62。过滤器42位于齿轮收容部62的后述油积存部P(参照图2等)处。过滤器42通过泵4的驱动从配置于其下表面的流入口(省略图示)吸入油CL,并供给至泵4的吸入口41。在过滤器42处安装有过滤件(filter)等过滤结构(省略图示)。通过安装过滤结构,能抑制异物混入泵4、异物混入马达2。
泵4的排出口43开口于泵收容部64。即,从泵4排出的油CL填充泵收容部64。泵收容部64连接有后述的第二油路552。泵4将从吸入口41吸入的油CL从排出口43排出,经由第二油路552送出至油冷却器8。
油冷却器8进行经由第二油路552从泵4送出的油CL与通过不同于包括第二油路552的后述油路55的***供给的制冷剂RE的热交换。由此,油冷却器8将从泵4送出的油CL冷却。被油冷却器8冷却后的油CL经由后述第三油路553和第四油路554供给至马达2。制冷剂RE在对逆变器单元7的未图示的IGBT或SIC元件等进行冷却之后,被供给至油冷却器8。
泵收容部64形成于将逆变器收容部63包围的周壁部514(参照图6)。例如,能利用逆变器收容部63中的逆变器单元7所占据的空间以外的无效空间来配置泵收容部64。这样一来,能紧凑地配置泵4,因此,有助于驱动装置1的小型化。
此外,优选的是,泵4配置在第四外壳构件54与驱动轴Ds之间。例如,在铅垂方向上,泵4配置在比第四外壳构件54靠铅垂方向的驱动轴Ds一侧(也就是铅垂下方)且比驱动轴Ds靠铅垂方向的第四外壳构件54一侧(也就是铅垂上方)处。这样一来,能将泵4在铅垂方向上配置于驱动轴Ds和第四外壳构件54之间的空出的空间。因此,能有助于驱动装置1在铅垂方向上的小型化。另外,也不会与设置于第一外壳构件51并向车辆安装的安装部510发生干涉。
此外,在与轴向垂直的前后方向(也就是X轴方向)上,泵4和油冷却器8配置于外壳5的前后方向的一侧的端部。另外,马达收容部61配置于外壳5的前后方向的另一侧的部分。例如,在本实施方式中,泵4和油冷却器8配置于外壳5的后端部(也就是-X方向侧的端部),马达收容部61配置于外壳5的前部分(也就是+X方向侧)。这样一来,由于泵4和油冷却器8配置于前后方向的端部,因此能抑制驱动装置1在轴向上的尺寸增大。此外,在前后方向上,由于泵4和油冷却器8设置于外壳5的与马达收容部61相反的一侧,因此能将泵4及油冷却器8与马达收容部61分开配置。因此,能在不怎么增大驱动装置1的前后方向尺寸的情况下配置泵4和油冷却器8。另外,能比较自由地将油路等配置在泵4及油冷却器8与马达收容部61之间。
<1-4.外壳5>
接着,对外壳5的结构进行说明。图7是外壳5的分解图。如图7所示,外壳5具有第一外壳构件51、第二外壳构件52和第三外壳构件53。第一外壳构件51具有筒状的筒部511、侧板部512和泵收容部64,所述筒部511沿与旋转轴线J2平行的轴向延伸,所述侧板部512覆盖筒部511的轴向一端部,所述泵收容部64收容泵4。第二外壳构件52安装于侧板部512的轴向一端部(+Y方向侧的端部)。第三外壳构件53将筒部511的轴向另一端部(-Y方向侧的端部)封闭。换言之,第三外壳构件53配置于第一外壳构件51的轴向另一端部(-Y方向侧的端部)。也就是说,第三外壳构件53将筒状的第一外壳构件51的开口封堵。此外,外壳5还具有第四外壳构件54。第四外壳构件54配置于比筒部511靠铅垂上方处。另外,铅垂上方与轴向垂直。第四外壳构件54安装于第一外壳构件51的上部。
此外,外壳5还具有马达收容部61和齿轮收容部62。马达收容部61是由筒部511、侧板部512和第三外壳构件53围成的空间,并收容马达2。齿轮收容部62是由侧板部512和第二外壳构件52围成的空间,并收容齿轮部3。马达收容部61和齿轮收容部62由侧板部512划分开。
此外,外壳5还具有收容逆变器单元7的逆变器收容部63。逆变器收容部63是由筒部511、后述板部513、后述周壁部514和第四外壳构件54围成的空间。另外,在第四外壳构件54处一体地固定有逆变器单元7。即,通过将逆变器单元7一体地固定于第四外壳构件54的下侧,从而将逆变器单元7朝下方固定于逆变器收容部63。另外,也可以在第四外壳构件54处设置未图示的逆变器冷却路径。
此外,外壳5还具有收容泵4的泵收容部64。泵收容部64形成于第一外壳构件51。也就是说,第一外壳构件51具有泵收容部64。
筒部511呈沿轴向延伸的筒状。在筒部511的内部收容有马达2。也就是说,筒部511内侧的空间构成马达收容部61。在本实施方式中,筒部511和侧板部512是相同的构件。但是,并不限定于该例示,筒部511和侧板部512也可以是不同的构件。
此外,第一外壳构件51还具有板部513和包围逆变器收容部63的周壁部514。板部513沿着左右方向中的一个方向(+Y方向)从筒部511扩展。另外,左右方向是与轴向垂直且与铅垂方向交叉的方向。周壁部514从筒部511的上端部和板部513朝上方(+Z方向)突出,从铅垂方向观察时包围逆变器收容部63(参照图6)。
此外,第一外壳构件51还具有插通孔5120、第一驱动轴穿孔515、第二马达轴承保持部516、第一齿轮轴承保持部517、第三齿轮轴承保持部518和侧板开口519。
插通孔5120和第一驱动轴穿孔515配置于侧板部512,并沿Y轴方向贯穿侧板部512。插通孔5120的中心与旋转轴线J2一致。在插通孔5120中配置有第二马达轴承保持部516。
驱动轴Ds以能旋转的状态贯穿第一驱动轴穿孔515。另外,在第二外壳构件52处配置有第二驱动轴穿孔523。第二驱动轴穿孔523是沿轴向贯穿第二外壳构件52的孔。驱动轴Ds以能旋转的状态贯穿第二驱动轴穿孔523。从轴向观察时,第二驱动轴穿孔523与第一驱动轴穿孔515重叠。由此,配置于差动装置32的轴向(Y方向)的两端的驱动轴Ds绕差动轴线J5旋转。在驱动轴Ds与第一驱动轴穿孔515之间以及驱动轴Ds与第二驱动轴穿孔523之间设置有油密封件(未图示),以抑制油CL的泄漏。在驱动轴Ds的前端连接有使车轮旋转的车轴(未图示)。
第二马达轴承保持部516从插通孔5120的缘部沿-Y方向延伸。在第二马达轴承保持部516处固定有第二马达轴承282的外圈。在第二马达轴承282的内圈处固定有马达轴22的+Y方向侧的端部。另外,在第三外壳构件53的+Y方向侧配置有第一马达轴承保持部531。第一马达轴承保持部531及第二马达轴承保持部516的中心轴线分别与旋转轴线J2一致。在第一马达轴承保持部531处固定有第一马达轴承281的外圈。在第一马达轴承281的内圈处固定有马达轴22的-Y方向侧的端部。由此,马达2经由第一马达轴承281和第二马达轴承282将转子21的Y轴方向两端能旋转地支承于外壳5。
第一齿轮轴承保持部517从插通孔5120的缘部沿+Y方向延伸。在第一齿轮轴承保持部517处固定有第一齿轮轴承341的外圈。在第一齿轮轴承341的内圈处固定有传递轴310的-Y方向侧的端部。另外,在第二外壳构件52的-Y方向侧配置有第二齿轮轴承保持部521。第二齿轮轴承保持部521及第一齿轮轴承保持部517的中心轴线与旋转轴线J2一致。在第二齿轮轴承保持部521处固定有第二齿轮轴承342的外圈。在第二齿轮轴承342的内圈处固定有传递轴310。由此,传递轴310经由第一齿轮轴承341和第二齿轮轴承342能旋转地支承于外壳5的侧板部512和第二外壳构件52。
接着,第三齿轮轴承保持部518呈从侧板部512沿+Y方向延伸的筒状。第三齿轮轴承保持部518配置于比第一齿轮轴承保持部517更靠+X方向且更靠+Z方向处。此外,在第三齿轮轴承保持部518处固定有第三齿轮轴承343的外圈。此外,在第三齿轮轴承343的内圈处固定有中间轴314。另外,在第二外壳构件52的+Y方向侧配置有第四齿轮轴承保持部522。第四齿轮轴承保持部522呈从第二外壳构件52沿-Y方向延伸的筒状。第三齿轮轴承保持部518及第四齿轮轴承保持部522的中心轴线与中间轴线J4一致。在第四齿轮轴承保持部522处固定有第四齿轮轴承344的外圈。此外,在第四齿轮轴承344的内圈处固定有中间轴314的+Y方向侧的端部。由此,中间轴314经由第三齿轮轴承343和第四齿轮轴承344能旋转地支承于外壳5的侧板部512和第二外壳构件52。
侧板开口519配置于划分开马达收容部61和齿轮收容部62的侧板部512。外壳5包括侧板开口519。侧板开口519沿轴向贯穿侧板部512,并将马达收容部61与齿轮收容部62连接。特别地,侧板开口519使马达收容部61的下部与齿轮收容部62的下部连通。侧板开口519使积存在马达收容部61内的下部的油CL能移动至齿轮收容部62。移动至齿轮收容部62的油CL能流入油积存部P。
接着,对第二外壳构件52的结构进行说明。第二外壳构件52安装于第一外壳构件51的侧板部512的+Y方向侧。第二外壳构件52的形状呈朝侧板部512一侧开口的凹形状。第二外壳构件52的开口被侧板部512覆盖。如图1等所示,第二外壳构件52具有第二齿轮轴承保持部521、第四齿轮轴承保持部522和第二驱动轴穿孔523。另外,这些构件的说明如前所述,因此在此省略。
此外,第二外壳构件52也可以具有贮存油CL的未图示的油贮存部。油CL从未图示的油贮存部供给至第二齿轮轴承保持部521和第四齿轮轴承保持部522,并且油CL供给至保持于第二齿轮轴承保持部521的第二齿轮轴承342、保持于第四齿轮轴承保持部522的第四齿轮轴承344以进行润滑。
在齿轮收容部62内的下部配置有供油CL积存的油积存部P。在油积存部P处浸渍有差动装置32的一部分。积存于油积存部P的油CL通过差动装置32的动作而被扬起,并供给至齿轮收容部62的内部。例如,当差动装置32的第四齿轮321旋转时,油CL被第四齿轮321的齿面扬起。扩散至齿轮收容部62的油CL供给至齿轮收容部62内的减速装置31和差动装置32的各齿轮,使油CL分散在齿轮的齿面上,以用于润滑。此外,扩散至齿轮收容部62的油CL的一部分被供给至第一齿轮轴承341至第四齿轮轴承344中的每一个,以用于润滑。
<1-5.油路>
接着,例如,如图1至图3所述,外壳5还具有供油CL流动的油路55。油路55是供通过泵4从齿轮收容部62的油积存部P吸上来并被油冷却器8冷却后的油CL朝向马达2流动的流路。
油路包括第一油路551、第二油路552、第三油路553和第四油路554。第一油路551将齿轮收容部62与泵收容部64连接。详细而言,如前所述,第一油路551将齿轮收容部62与泵4的吸入口41连接,特别是将齿轮收容部62的铅垂方向下部与泵4的吸入口41连接。例如,在本实施方式中,第一油路551与泵4的吸入口41直接连接,但是并不限定于该例示,第一油路551也可以经由泵收容部64的一部分等规定空间而与吸入口41间接连接。第二油路552将泵收容部64与油冷却器8连接。详细而言,第二油路552将泵4的排出口43与油冷却器8连接,将从泵4排出的油CL供给至油冷却器8。例如,在本实施方式中,第一油路551经由泵收容部64的另一部分与排出口43间接连接。但是,并不限定于该例示,第一油路551也可以与泵4的排出口43直接连接。第三油路553将油冷却器8与第四油路554连接。第四油路554形成于第三外壳构件53。第四油路554将第三油路553与马达收容部61连接。
第一油路551、第二油路552和第三油路553形成于第一外壳构件51。例如,在本实施方式中,第一油路551形成于侧板部512的内部,也就是形成于与侧板部512相同的构件的不同位置。此外,第二油路552和第三油路553分别形成于周壁部514的内部,也就是形成于与周壁部514相同的构件的不同位置。此外,第四油路554形成于第三外壳构件53。这样一来,也可以不在外壳5的外部配置供油CL流动的管道,因此,能防止驱动装置1大型化。因此,能提供一种紧凑地配置油CL的油路55的驱动装置1。另外,第一油路551至第四油路554分别通过钻头、立铣刀等进行穿孔。
另外,并不限定于本实施方式的例示,第二油路552和第三油路553也可以形成于板部513的内部。也就是说,第二油路552和第三油路553也可以分别是与板部513及周壁部514中的任一个相同的构件。这样一来,由于第二油路552及第三油路553不是与第一外壳构件51不同的构件,因此能减少驱动装置1的部件数量。因此,驱动装置1容易组装。另外,通过降低驱动装置1的制造成本,能提高其生产率。
此外,优选的是,油路55还包括连接管5530。连接管5530在第三油路553与第四油路554的连接部分处,配置在第三油路553和第四油路554中的一个油路的内表面,并且嵌入另一个油路。通过上述连接部分处的连接管5530的嵌合,在将第三外壳构件53安装于第一外壳构件51时,能容易地实施第三油路553与第四油路554的定位。另外,通过使连接管5530覆盖两者的连接部分的内侧,能更可靠地防止连接部分处的油CL的泄漏。
例如,在本实施方式中,在上述连接部分处,连接管5530的一端部配置在第三油路553的内表面上。连接管5530的另一端部嵌入第四油路554的内表面。此外,连接管5530是与第三油路553相同的构件。或者,也可以是,连接管5530的一端部配置在第四油路554的内表面上,另一端部嵌入第三油路553的内表面。此外,连接管5530也可以是与第四油路554相同的构件。但是,并不限定于这些例示,连接管5530也可以是与第三油路553及第四油路554不同的构件。
接着,第四油路554与油供给部558及马达轴22的中空部220连接。油供给部558与第四油路554连接,向定子25的径向外侧面供给油CL。驱动装置1还包括油供给部558。具体而言,油供给部558是沿轴向延伸的筒状的构件。油供给部558与马达2一起收容于马达收容部61,并配置于定子25的上方。油供给部558具有贯穿内壁的多个散布孔5580。各个散布孔5580朝向定子25开口,并朝向定子25散布从第四油路554供给的油CL。因此,通过从油供给部558供给的油CL,能从定子25的径向外侧面冷却定子25。
另一方面,马达轴22的中空部220与转子芯部23的转子通孔230连接。例如,马达轴22的中空部220经由凹部223、轴孔部222、转子空间2334(参照图5)与转子通孔230相连。也就是说,转子通孔230经由中空部220与第四油路554连接。因此,在转子21旋转时,油CL从转子通孔230的轴向端部供给至定子25的轴向端部。因此,通过从转子通孔230供给的油CL,能冷却定子25的轴向端部,特别是能冷却定子25的线圈端。
第四油路554具有第一供给路径555、筒状的第二供给路径556和筒状的第三供给路径557。第一供给路径555与第三油路553连接。第二供给路径556将第一供给路径555与油供给部558连接。第三供给路径557将第一供给路径555与马达轴22的中空部220连接。也就是说,第四油路554的一端部是第一供给路径555,第四油路554的另一端部分岔为第二供给路径556和第三供给路径557。优选的是,第二供给路径556的内径大于第三供给路径557的内径。详细而言,第二供给路径556的最小内径大于第三供给路径557的最小内径。这样一来,能使向油供给部558供给的油CL的供给量比向马达轴22的中空部220供给的油CL的供给量多。因此,与例如线圈端271等定子25的轴向端部相比,能朝向定子25的径向外侧面供给更多的油CL。因此,能提高由油冷却器8冷却的油CL对定子25进行冷却的冷却效率。
另外,对马达2进行冷却后的油CL积存在马达收容部61的下部之后,穿过侧板开口519流至齿轮收容部62下部的油积存部P。也就是说,从第二供给路径556经由油供给部558供给至定子25的径向外侧面并对定子25进行冷却后的油CL积存在马达收容部61的下部之后,穿过侧板开口519流至齿轮收容部62下部的油积存部P。此外,从第三供给路径557经由转子通孔230供给至线圈端271等的油CL积存在马达收容部61的下部之后,穿过侧板开口519流至齿轮收容部62下部的油积存部P。
另外,上述例示不排除第二供给路径556的内径为第三供给路径557的内径以下的结构。
<2.具有驱动装置1的车辆200>
图8是表示具有驱动装置1的车辆200的一例的示意图。另外,在图8中,概念性地图示了驱动装置1。车辆200具有驱动装置1。若以车辆200为例,则驱动装置1驱动左右前轮。此外,车辆200具有电池150。电池150储存用于向驱动装置1供给的电力。另外,驱动装置1只要至少驱动任意的车轮即可。只要是这样的车辆200,就能装设紧凑地配置油CL的油路55的驱动装置1。因此,能有助于车辆的小型化。另外,由于能以节省空间的方式配置驱动装置1,因此能进一步扩展车辆的乘客所能使用的车内空间。
<3.其他>
以上,对本发明的实施方式进行了说明。另外,本发明的范围不受上述实施方式的限定。本发明能在不脱离发明主旨的范围内追加各种变更加以实施。此外,上述实施方式中说明的事项能在不产生矛盾的范围内适当地任意组合。
工业上的可利用性
本发明例如对于混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)和电动汽车(EV)等车辆的驱动马达是有用的。
Claims (11)
1.一种驱动装置,包括:
马达,所述马达具有转子和定子,所述转子具有马达轴,所述马达轴能以沿着水平方向延伸的旋转轴线为中心旋转,所述定子位于比所述转子靠径向外侧处;
齿轮部,所述齿轮部与所述马达轴的轴向一端部连接;
外壳,所述外壳***述马达和所述齿轮部;
泵,所述泵将收容在所述外壳内的油供给至所述马达;以及
油冷却器,所述油冷却器对所述油进行冷却,
所述外壳具有:
第一外壳构件,所述第一外壳构件具有筒状的筒部、侧板部和泵收容部,所述筒部沿与所述旋转轴线平行的轴向延伸,所述侧板部覆盖所述筒部的轴向一端部,所述泵收容部***述泵;
第二外壳构件,所述第二外壳构件安装于所述侧板部的轴向一端部;
第三外壳构件,所述第三外壳构件将所述筒部的轴向另一端部封闭;
马达收容部,所述马达收容部是由所述筒部、所述侧板部和所述第三外壳构件围成的空间,并***述马达;
齿轮收容部,所述齿轮收容部是由所述侧板部和所述第二外壳构件围成的空间,并***述齿轮部;
侧板开口,所述侧板开口沿轴向贯穿所述侧板部,并将所述马达收容部与所述齿轮收容部连接;以及
油路,所述油路供所述油流动,
所述油路包括第一油路、第二油路、第三油路和第四油路,
所述第一油路将所述齿轮收容部与所述泵收容部连接,
所述第二油路将所述泵收容部与所述油冷却器连接,
所述第三油路将所述油冷却器与所述第四油路连接,
所述第四油路将所述第三油路与所述马达收容部连接,
所述第一油路、所述第二油路和所述第三油路分别形成于所述第一外壳构件,
所述第四油路形成于所述第三外壳构件。
2.如权利要求1所述的驱动装置,其中,
所述驱动装置还包括向所述马达供给驱动电力的逆变器单元,
所述外壳还具有:
第四外壳构件,所述第四外壳构件配置在比所述筒部靠铅垂上方处;以及
逆变器收容部,所述逆变器收容部***述逆变器单元,
所述第一外壳构件还具有:
板部;以及
周壁部,所述周壁部包围所述逆变器收容部,
所述逆变器收容部是由所述筒部、所述板部、所述周壁部和所述第四外壳构件围成的空间,
所述第二油路和所述第三油路分别是与所述板部及所述周壁部中的任一个相同的构件。
3.如权利要求2所述的驱动装置,其中,
所述逆变器单元一体地固定于第四外壳构件,
所述泵收容部形成于包围所述逆变器收容部的周壁部。
4.如权利要求2或3所述的驱动装置,其中,
所述驱动装置是装设于车辆的驱动装置,
所述齿轮部将所述马达的驱动力传递至所述车辆的驱动轴,
所述泵配置在所述第四外壳构件与所述驱动轴之间。
5.如权利要求1至4中任一项所述的驱动装置,其中,
在与轴向垂直的前后方向上,
所述泵和所述油冷却器配置于所述外壳的前后方向的一侧的端部,
所述马达收容部配置于所述外壳的前后方向的另一侧的部分。
6.如权利要求1至5中任一项所述的驱动装置,其中,
所述油路还包括连接管,
所述连接管在所述第三油路与所述第四油路的连接部分处配置于所述第三油路和所述第四油路中的一个油路的内表面,并嵌入另一个油路。
7.如权利要求1至6中任一项所述的驱动装置,其中,
所述驱动装置还包括油供给部,所述油供给部与所述第四油路连接,并将所述油供给至所述定子的径向外侧面,
所述马达轴具有:
轴筒部,所述轴筒部沿轴向延伸;
中空部,所述中空部配置在所述轴筒部的内部;以及
轴孔部,所述轴孔部沿径向贯穿所述轴筒部,
所述转子具有固定在所述马达轴的径向外侧面上的转子芯部,
所述转子芯部具有:
转子通孔,所述转子通孔沿轴向贯穿所述转子芯部;以及
转子空间,所述转子空间将所述转子通孔与所述轴孔部连接,
所述转子通孔经由所述中空部与所述第四油路连接,
在所述转子旋转时,所述油从所述转子通孔的轴向端部供给至所述定子的轴向端部。
8.如权利要求7所述的驱动装置,其中,
所述转子芯部具有:
第一转子芯部,所述第一转子芯部具有沿轴向延伸的第一转子通孔;
第二转子芯部,所述第二转子芯部具有沿轴向延伸的第二转子通孔;以及
中间芯部,所述中间芯部在轴向上配置在所述第一转子芯部与所述第二转子芯部之间,
所述中间芯部具有:
环状的第一环状部,所述第一环状部配置在比所述马达轴靠径向外侧处;
环状的第二环状部,所述第二环状部从所述第一环状部的径向外端部朝径向外侧扩展;以及
芯部开口,所述芯部开口贯穿所述第一环状部,
在轴向上,所述第二环状部的厚度比所述第一环状部的厚度大,
所述转子空间配置在所述第一环状部与所述第一转子芯部及所述第二转子芯部中的至少一个之间,
所述转子通孔包括所述第一转子通孔、所述第二转子通孔和所述芯部开口,
从轴向观察时,所述芯部开口与所述第一转子通孔的至少一部分及所述第二转子通孔的至少一部分重叠。
9.如权利要求7或8所述的驱动装置,其中,
所述第四油路具有:
第一供给路径,所述第一供给路径与所述第三油路连接;
第二供给路径,所述第二供给路径将所述第一供给路径与所述油供给部连接;以及
筒状的第三供给路径,所述第三供给路径将所述第一供给路径与所述马达轴的所述中空部连接,
所述第二供给路径的内径大于所述第三供给路径的内径。
10.如权利要求9所述的驱动装置,其中,
所述第二供给路径的内径大于所述第三供给路径的内径的1.6倍。
11.一种车辆,其中,
所述车辆具有权利要求1至11中任一项所述的驱动装置。
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