JP6527920B2 - エアレーション防止装置 - Google Patents
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Description
本発明は、車両に搭載されたオイルポンプのエアの吸い込みを防止するエアレーション防止装置に関する。
従来より、変速機のケーシングの底部に溜まった油をポンプが吸い込む際のエアレーションを防止するようにした装置が知られている(例えば特許文献1参照)。この特許文献1記載の装置では、上下方向の軸線を中心にしてストレーナがオイルパン内に全周にわたって回転自在に配置される。これにより、車両の加速時や旋回時等にオイルパン内の油にオイルレベルを変動させる力が作用したときに、ストレーナが同時に回転し、ストレーナの端部の油の吸込口からの空気の吸込みを防ぐ。
しかしながら、上記特許文献1記載の装置では、変速機の底部にストレーナが回転するためのスペースを設ける必要があり、その分、変速機が高さ方向に大型化する。
本発明の一態様であるエアレーション防止装置は、車両に搭載され、底壁部と側壁部とにより、オイルポンプから供給された油が貯留される貯留空間を形成するケース部と、底壁部の上面から突設され、貯留空間を径方向内側空間と径方向外側空間とに分離する上下方向の軸線を中心とした略円筒状の隔壁と、径方向内側空間と径方向外側空間とを連通させるように隔壁に全周にわたって開口された周方向複数の開口部と、径方向内側空間に面する吸込口からオイルポンプに至る油路を形成する油路形成部と、周方向複数の開口部の一部を覆うように隔壁の周面に面して配置された軸線を中心とした略円弧状の可動プレートと、可動プレートに作用する重力または慣性力により可動プレートを隔壁の周面に沿って移動可能に支持する支持部と、を備える。
本発明によれば、車両駆動装置を高さ方向に大型化することなく、油面の変動時のオイルポンプのエアレーションを防ぐことができる。
以下、図1〜図10Bを参照して本発明の一実施形態について説明する。図1は、本発明の実施形態に係るエアレーション防止装置が適用される車両駆動装置100の要部構成を展開して示す断面図である。この車両駆動装置100は、回転電機の一例である電動機MTを有し、電動機MTを駆動源とした走行駆動トルクを車両駆動輪に出力する。したがって、車両駆動装置100は、電気自動車やハイブリッド車両等、走行駆動源としての電動機MTを有する車両に搭載される。なお、電動機MTは発電機として用いることもできる。図1には、車両駆動装置100を車両に搭載した状態における車両の上下方向(高さ方向)および左右方向(車幅方向)を矢印で示す。
図1に示すように、車両駆動装置100は、電動機MTのトルクを左右方向の軸線CL2を中心としたトルクに変換して出力する第1駆動装置101と、第1駆動装置101から出力されたトルクを左右方向の軸線CL3を中心としたトルクに変換して出力する第2駆動装置102とを有する。なお、図1の展開図では、第1駆動装置101の上方に第2駆動装置102が示されるが、実際には、第1駆動装置101の前方または後方に第2駆動装置102が配置され、軸線CL3は軸線CL2よりも下方に位置する(図4A,4B参照)。
図1に示すように、車両駆動装置100は、電動機MTと、電動機MTの内部に上下方向の軸線CL1を中心に回転可能に支持された第1シャフト1と、軸線CL1と直交する軸線CL2を中心に回転可能に支持された第2シャフト2と、軸線CL2と平行な軸線CL3を中心に回転可能に支持された差動装置3とを有する。電動機MTのトルクは、第1シャフト1、第2シャフト2、および差動装置3を介して左右のドライブシャフト4,5に伝達され、これにより左右の駆動輪が駆動される。
図2は、図1の第1駆動装置101を斜め上方から見た外観斜視図であり、図3は、第1駆動装置101の要部構成を拡大して示す断面図(図2のIII-III線に沿った断面図)である。なお、図3には、図1とは異なる位置(位相)の第1駆動装置101の断面が示される。
図3に示すように、電動機MTは、軸線CL1を中心に回転するロータ10と、ロータ10の周囲に配置されたステータ20とを有する。ロータ10とステータ20とは、ケース30内の収容空間SPに収容される。
ロータ10は、ロータハブ11と、ロータコア15とを有する。ロータハブ11は、軸線CL1を中心とした略円筒形状の軸部12と、軸部12よりも大径かつ軸部12と同軸の円筒部13と、径方向に延在し、軸部12と円筒部13とを接続するプレート部14とを有する。ロータコア15は、軸線CL1を中心とした略円筒形状の回転子鉄心であり、ロータハブ11の円筒部13の外周面に嵌合して結合され、ロータハブ11と一体に回転する。電動機MTは埋込磁石同期モータであり、ロータコア15には、周方向複数の永久磁石16が埋め込まれる。ロータコア15の上方には、ロータ10の回転位置(位相)を検出するセンサ17が設けられる。なお、磁石16を有しない同期リラクタンスモータやスイッチドリラクタンスモータ等を電動機MTとして用いることもできる。
ステータ20は、ロータコア15の外周面から径方向所定長さのギャップ6を介して配置された、軸線CL1を中心とした略円筒形状のステータコア21を有する。ステータコア21は固定子鉄心であり、その内周面には径方向外側に向けて周方向複数のスロット22が設けられる。各スロット22には、集中巻または分布巻により巻線23(コイル)が配置される。巻線23の上下端部は、ステータコア21の上下端面よりもそれぞれ上方および下方に突出する。巻線23に三相交流電流を流すことにより回転磁界が発生し、ロータ10が回転する。
図2,3に示すように、ケース30は、上下に分解可能な上ケース31と下ケース32とを有する。上ケース31は、略円形の上壁311と、上壁311の周縁部から下方に延在する略円筒形状の側壁312とを有する。上壁311の上面には、コネクタ311aが設けられ、コネクタ311aを介して上壁311の下方の巻線23に電流が供給される。下ケース32は、略円形の底壁321と、底壁321の周縁部から上方に延在する略円筒形状の側壁322とを有する。図2に示すように、上ケース31と下ケース32とは、上ケース31を上下方向に貫通して下ケース32に螺合された周方向複数のボルト81により結合される。
図3に示すように、底壁321の上面にはフランジ部321aが設けられ、フランジ部321aには、ボルト30aを介してステータコア21が固定される。上ケース31の中央部と下ケース32の中央部とには、それぞれ軸線CL1を中心とした略円形の開口部31a,32aが設けられる。上ケース31の開口部31aには、下方かつ径方向内側に向け、略円錐台形状のシャフト支持部33が延設される。下ケース32の開口部32aには、上方かつ径方向内側に向け、略円錐台形状のシャフト支持部34が延設される。
シャフト支持部33,34には、テーパローラベアリング40,41を介して第1シャフト1の外周面が回転可能に支持される。第1シャフト1の下端部にはナット42が締結され、第1シャフト1が軸方向に拘束される。底壁321の下面には、開口部32aを塞ぐように外側から平板状のカバー35が取り付けられる。カバー35は、底壁321の下面の凹状のフランジ部に取り付けられ、カバー35の下面と底壁321の下面とはほぼ同一平面上に位置する。ロータハブ11の軸部12の内周面は、ニードルベアリング43を介して第1シャフト1の外周面に相対回転可能に支持される。
ロータ10と第1シャフト1との間のトルク伝達経路には、遊星歯車機構50が介装される。遊星歯車機構50は、それぞれ軸線CL1を中心とした略円筒形状のサンギア51およびリングギア52と、サンギア51とリングギア52との間に配置された周方向複数のプラネタリギア53と、プラネタリギア53の下方に軸線CL1を中心として回転可能に配置され、周方向複数のプラネタリギア53を回転可能に支持するキャリア54とを有する。シャフト支持部34の上端面とキャリア54の下端面との間にはニードルベアリング44が介装され、キャリア54はシャフト支持部34に対し相対回転可能に支持される。キャリア54の上端面とサンギア51の下端面との間にはニードルベアリング45が介装され、サンギア51はキャリア54に対し相対回転可能に支持される。
サンギア51の内周面はロータハブ11の軸部12の外周面にスプライン結合され、ロータ10の回転がサンギア51に伝達される。リングギア52は、水平方向に延在するフランジ部52aと、フランジ部52aの内径側縁部から上方に立ち上がる円筒状の側壁52bとを有し、側壁52bの上端部内周面にギア52cが形成される。下ケース32の底壁321の上面には、軸線CL1を中心としたリング状のフランジ部321bが設けられ、フランジ部321bにリングギア52のフランジ部52aがボルト30bにより固定される。
プラネタリギア53はサンギア51とリングギア52とに噛合され、サンギア51の回転はプラネタリギア53を介してキャリア54に伝達される。キャリア54は、軸線CL1を中心とした略円筒形状の軸部55を有する。軸部55はサンギア51よりも小径であり、軸部55の内周面は、ニードルベアリング43の下方かつテーパローラベアリング41の上方において第1シャフト1の外周面にスプライン結合され、キャリア54の回転は第1シャフト1に伝達される。
第1シャフト1の上端部には、シャフト支持部33よりも上方においてシャフト支持部33よりも大径の傘歯車(ベベルギア)1aが形成される。なお、傘歯車1aを第1シャフト1とは別体に設けるとともに、その傘歯車1aを第1シャフト1の外周面にスプライン結合等により一体に結合するようにしてもよい。第1シャフト1の外周面には段部1bが設けられ、これにより第1シャフト1の外周面は段付き状に形成され、段部1bの下方で外周面の径が小さくなる。ロータハブ11のプレート部14の上端面と段部1bの端面との間にはニードルベアリング46が介装され、第1シャフト1はロータハブ11に対し相対回転可能に支持される。
図1に示すように、第2シャフト2は、第1シャフト1の傘歯車1aの右上方および左上方に配置された左右一対のテーパローラベアリング61,62と、テーパローラベアリング62の右側に配置されたボールベアリング63およびローラベアリング64とを介して上ケース31に回転可能に支持される。第2シャフト2は、左右のテーパローラベアリング61,62の間に配置された、軸線CL2を中心とした略円筒形状の傘歯車(ベベルギア)65およびスペーサ66の内周面に挿入される。傘歯車65の内周面は第2シャフト2の外周面にスプライン結合され、第2シャフト2は傘歯車65と一体に回転する。これにより第1シャフト1の回転が傘歯車1a,65を介して第2シャフト2に伝達される。第2シャフト2の外周面には、ボールベアリング63とローラベアリング64との間に平歯車(スパーギア)67がスプライン結合され、平歯車67が第2シャフト2と一体に回転する。
差動装置3は、デフケース3aと、デフケース3a内に収納された複数のギア、すなわち左右一対のドライブシャフト4,5にそれぞれ結合された左右一対のサイドギア3b,3cと各サイドギア3b,3cに噛合する一対のピニオンギア3d,3eとを有する。第2シャフト2の平歯車67には、デフケース3aに固定された入力ギア3fが噛合され、第2シャフト2のトルクは、平歯車67と入力ギア3fとを介してデフケース3aに伝達される。これにより軸線CL3を中心にデフケース3aが回転し、左右のドライブシャフト4,5が回転駆動される。
以上のように本実施形態の車両駆動装置100は、電動機MTの回転軸線CL1を車両高さ方向に向けて構成される。このため、軸線CL1を水平方向に向けて車両駆動装置が構成される場合に比べ、車両駆動装置100全体の高さを抑えることができる。したがって、高出力を発揮するのに適した大径の電動機MTを、車両の限られた高さスペースに容易に配置することができる。
図4A,図4Bは、それぞれ車両駆動装置100の車両への搭載例を示す図である。図4Aは、車両駆動装置100が左右の前輪103の間に配置され、前輪駆動装置として用いられる例を示す。図4Bは、車両駆動装置100が左右の後輪104の間に配置され、後輪駆動装置として用いられる例を示す。いずれの例においても、電動機MTの上端面は、駆動輪103,104の回転軸線CL3よりも下方に位置する。したがって、図4Aに示すように車両駆動装置100を車両前方に配置する場合、車両のボンネットの位置を降下させることができ、デザイン面の優位性が高まる。また、図4Bに示すように車両駆動装置100を車両後方に配置する場合、車内の床面を上昇させる必要がないため、乗車スペースが狭まることを防止できる。
図2に示すように、下ケース32の側壁322には、オイルポンプ82が取り付けられる。オイルポンプ82は例えば電動トロコイドポンプにより構成される。図2の矢印A1に示すように、オイルポンプ82からパイプ83を介して吐出された油は、図示しないオイルクーラに供給されて冷却された後、図2の矢印A2に示すように、パイプ84を介して第1駆動装置101の各部に冷却油あるいは潤滑油として供給される。例えば電動機MTの巻線23の上端部に、図3に示すように上ケース31に設けられた油路31bを介して冷却油が供給される。
ケース30内の各部に供給された油は、ケース30の底部に溜まり、オイルポンプ82により吸い込まれて循環する。したがって、例えば車両の旋回走行や加減速走行、登坂走行や降坂走行時等、車両の姿勢や挙動が変化したことに伴い、底部に溜まった油に油面OLを変動させる力(重力や慣性力等)が作用すると、オイルポンプ82に連通する油の吸込口が油中から露出し、オイルポンプ82がエアを吸い込む現象、すなわちエアレーションが生じるおそれがある。
これを避けるために、例えばケース30の底壁321を下方に膨出させて、車両旋回等に拘わらず常に油が貯留されるような貯留空間を設けるとともに、その貯留空間に油の吸込口を連通させるように構成すると、車両駆動装置100が高さ方向に大型化する。その結果、図4A,4Bに示すような車両駆動装置100の配置が困難となる。そこで本実施形態では、エアレーションを防止し、かつ、高さ方向の大型化を防ぐよう、以下のようにエアレーション防止装置を構成する。
図5は、本発明の実施形態に係るエアレーション防止装置の要部構成を示す断面図(図3のV部拡大図)であり、図6は、斜視図(斜め上方から見た図)である。図5,6に示すように、リングギア52の側壁52bの下端部には、リングギア52の側壁52bを水平方向(径方向)に貫通する周方向複数の貫通孔520が周方向等間隔に開口される。図3,5に示すように、シャフト支持部34は、底壁321から径方向内側かつ上方に向けて傾設された傾斜部34aを有する。傾斜部34aの下端部には、その外周面から内周面にかけて斜め下方に貫通する周方向複数の貫通孔340が周方向等間隔に開口される。貫通孔340は、貫通孔520よりも下方に位置する。
図5,6に示すように、リングギア52の径方向外側には、側壁52bの外周面に面して略円弧状の可動プレート90が配置される。図7A,図7Bは、それぞれ可動プレート90の斜視図および平面図である。図7A,7Bに示すように、可動プレート90は、軸線CL1を中心とした略円弧状のプレート部91と、プレート部91の底面から径方向外側に突出したフランジ部92とを有する。プレート部91の一端部から他端部までの軸線CL1を中心とした角度θ1は、180°より大きい角度(例えば270°)に設定される。なお、プレート部91の開口部93に1つ以上の貫通孔520が存在するのであれば(図6では4個の貫通孔520が存在)、角度θ1は270°より大きくてもよく、または小さくてもよい。
プレート部91の外周面には、その周方向中央部に、径方向外側に膨出した膨出部91aが設けられ、周方向中央部の厚さは周方向両端部の厚さよりも厚い。このため、図7Bに示すように、可動プレート90の重心G1の位置は、軸線CL1から所定のずれ量ΔLだけ膨出部91a側にずれる。膨出部91aを設けることにより、軸線CL1からの重心G1のずれ量ΔLは、プレート部91の板厚が周方向にわたって一定であるときよりも大きくなる。ずれ量ΔLが大きいほど、可動プレート自体の重力または慣性力により可動プレート90に作用する軸線CL1を中心とした回転モーメントが大きくなる。
図5,6に示すように、リングギア52のフランジ部52aの上面には全周にわたって凹部521が設けられ、凹部521にリング状のメカニカルシール94が装着される。メカニカルシール94が装着された後、可動プレート90は、リングギア52の上方から側壁52bの周囲に嵌め込まれ、フランジ部92の底面がメカニカルシール94の上面に当接される。リングギア52の側壁52bの外周面には、全周にわたって凹部522が設けられ、可動プレート90が嵌め込まれた後、凹部522にスナップリング95が取り付けられる。このとき可動プレート90の上端面とスナップリング95の下面とが当接し、可動プレート90の軸方向の位置が拘束される。
可動プレート90が取り付けられた状態では、メカニカルシール94がばね94aの付勢力に抗して上方から所定の力で押圧される。このとき可動プレート90に回転モーメントが作用すると、可動プレート90はメカニカルシール94上を摺動しながら、すなわち可動プレート90とリングギア52との間のシールを保ちながら、図6の矢印に示すように、側壁52bの周囲を移動(回転)する。例えば登坂走行時には可動プレート90は重力により車両後方に回転移動し、反対に降坂走行時には可動プレート90は車両前方に回転移動する。また、加速走行時には可動プレート90は慣性力により後方に、減速走行時には前方に回転移動する。さらに、右旋回時には可動プレート90は慣性力(遠心力)により左方に、左旋回時には右方に回転移動する。
図8は、ケース30内の底部に溜まった油の油面OLの位置を示す図であり、特に登坂走行等により油面OLが変動した後の状態を示す。図8に示すように、下ケース32の内部(収容空間SP)には、底壁321と側壁322とにより、オイルポンプ82(図2)から供給された油が溜まる貯留空間70が形成される。貯留空間70は、シャフト支持部34の径方向内側の略円形の第1貯留空間71、シャフト支持部34とリングギア52の側壁52bとの間の略円環状の第2貯留空間72、および側壁52bの径方向外側の略円環状の第3貯留空間73に分けられる。
第1貯留空間71と第2貯留空間72とは貫通孔340を介して連通し、第2貯留空間72と第3貯留空間73とは貫通孔520を介して連通する。下ケース32の底壁321の底面に取り付けられたカバー35の上面には、軸線CL1を中心とした略円筒状のプレート部35aが突設され、プレート部35aの内側に、第1シャフト1の下端部のナット42が配置される。第1貯留空間71は、プレート部35aを介して内径側第1貯留空間71aと外径側第1貯留空間71bとに分けられる。リングギア52、シャフト支持部34およびプレート部35aは、それぞれ貯留空間70の油の流れを抑制するバッフルプレートとして機能する。
図6に示すように、底壁321の上面には、中央のシャフト支持部34から周縁の側壁322にかけて径方向外側に延在する膨出部323が上方に向けて突設される。図8に示すように、膨出部323の内部には、油路74が形成される。油路74の一端部には第1貯留空間71(外径側第1貯留空間71b)に面して吸込口75が設けられ、油路74は吸込口75を介して第1貯留空間71に連通する。図6に示すように、油路74の他端部は、側壁322の下端部に設けられた油路76を介してオイルポンプ82に連通する。なお、膨出部323と側壁322の下端部とは、第1貯留空間71からオイルポンプ82に至る油路74,76を形成する油路形成部80を構成する。
図8に示すように、車両走行時に重力または慣性力により油面OLが傾くと、矢印A1,A2に示すように、貫通孔340を介して第1貯留空間71から第2貯留空間72、および貫通孔520を介して第2貯留空間72から第3貯留空間73へと油が流れる。このとき、可動プレート90は、重力または慣性力により油の流れと同一の方向に回転する。このため、可動プレート90により油面OLが傾いた側の貫通孔520が塞がれ、矢印Bに示すような貫通孔520を介した第2貯留空間72から第3貯留空間73への油の流出が阻止される。
これにより、第1貯留空間71が常に必要量の油で満たされて、吸込口75が油中から露出することを防止できる。特に、車両が長い登坂を走行する場合等、比較的長時間にわたって油面OLが傾いたとしても、吸込口75を油中に浸し続けることができる。その結果、オイルポンプ82にエアレーションが生じることを防止できる。
この点に関し、車両の旋回等により油面OLの短期的な変動(傾き)が生じた場合には、シャフト支持部34やリングギア52(側壁52b)等のバッフルプレートとしての機能により、第1貯留空間71からの油の流出をある程度抑制することができる。しかし、単にバッフルプレートを設けただけでは、登坂走行等により長時間の油面OLの傾きが生じた場合に、第1貯留空間71からの油の流出量が増大し、エアレーションが生じるおそれがある。したがって、本実施形態のように、第2貯留空間72と第3貯留空間73との連通を遮断する移動可能な可動プレート90を設けることで、長時間にわたる油面OLの傾きが生じた場合にも、エアレーションの発生を確実に防止できる。
本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
(1)本実施形態に係るエアレーション防止装置は、車両駆動装置100に含まれる。すなわち、エアレーション防止装置は、車両に搭載され、底壁321およびカバー35と側壁322とにより、オイルポンプ82から供給された油が貯留される貯留空間70を形成するケース30(下ケース32)およびカバー35と、底壁321の上面から突設され、貯留空間70を径方向内側の第1貯留空間71および第2貯留空間72と径方向外側の第3貯留空間73とに分離する上下方向の軸線CL1を中心とした略円筒状のリングギア52の側壁52bと、第2貯留空間72と第3貯留空間73とを連通させるように側壁52bに全周にわたって開口された周方向複数の貫通孔520と、側壁52bの径方向内側の第1貯留空間71に面する吸込口75からオイルポンプ82に至る油路74,76を形成する油路形成部80と、複数の貫通孔520の一部を覆うように側壁52bの外周面に面して配置された軸線CL1を中心とした略円弧状の可動プレート90と、可動プレート90に作用する重力または慣性力により可動プレート90を側壁52bの外周面に沿って移動可動に支持するメカニカルシール94およびスナップリング95とを備える(図1〜図3,図5,図6,図8)。
(1)本実施形態に係るエアレーション防止装置は、車両駆動装置100に含まれる。すなわち、エアレーション防止装置は、車両に搭載され、底壁321およびカバー35と側壁322とにより、オイルポンプ82から供給された油が貯留される貯留空間70を形成するケース30(下ケース32)およびカバー35と、底壁321の上面から突設され、貯留空間70を径方向内側の第1貯留空間71および第2貯留空間72と径方向外側の第3貯留空間73とに分離する上下方向の軸線CL1を中心とした略円筒状のリングギア52の側壁52bと、第2貯留空間72と第3貯留空間73とを連通させるように側壁52bに全周にわたって開口された周方向複数の貫通孔520と、側壁52bの径方向内側の第1貯留空間71に面する吸込口75からオイルポンプ82に至る油路74,76を形成する油路形成部80と、複数の貫通孔520の一部を覆うように側壁52bの外周面に面して配置された軸線CL1を中心とした略円弧状の可動プレート90と、可動プレート90に作用する重力または慣性力により可動プレート90を側壁52bの外周面に沿って移動可動に支持するメカニカルシール94およびスナップリング95とを備える(図1〜図3,図5,図6,図8)。
この構成により、車両走行に伴い油面OLが傾いた際の貫通孔520を介した第1貯留空間71および第2貯留空間72からの油の流出が可動プレート90により阻止される。このため、例えば車両が長い登坂を走行する場合であっても、第1貯留空間71が常に必要量の油で満たされ、吸込口75が油中から露出することを防止できる。その結果、オイルポンプ82にエアレーションが生じることを防止できる。すなわち、ケース30を下方に膨出させて油の貯留空間を設ける必要がなく、車両駆動装置100を高さ方向に大型化させずにエアレーションを防ぐことができる。
(2)本実施形態に係るエアレーション防止装置は、底壁321およびカバー35の上方で軸線CL1を中心として回転する第1シャフト1と、第1シャフト1の周囲に配置され、第1シャフト1との間でトルク伝達可能な遊星歯車機構50とをさらに備える(図3)。側壁52bは、遊星歯車機構50のリングギア52により構成される。これによりリングギア52がバッフルプレートとして機能するため、貯留空間72,73同士を連通する貫通孔520が開口されたバッフルプレートを別途設ける必要がなく、装置構成を簡素化できる。
(3)本実施形態に係るエアレーション防止装置は、ケース30の内部に収容された電動機MTをさらに備える(図3)。電動機MTは、軸線CL1を中心に回転し、遊星歯車機構50にトルク伝達可能に接続されたロータ10と、ロータ10の周囲に配置されたステータ20とを有する。これによりケース30内に上下方向の軸線CL1を中心として電動機MTが配置されるため、高出力を発揮するのに適した大径の電動機MTを、車両の限られた高さスペースに容易に配置することができる。
(4)本実施形態に係るエアレーション防止装置は、可動プレート90の支持部に、側壁52bと可動プレート90との間の隙間をシールするメカニカルシール94を備える(図5)。これにより貫通孔520を介した油の流出(漏れ)を確実に防ぐことができ、エアレーションを確実に防止できる。
(5)可動プレート90は、その周方向中央部における板厚が周方向両端部における板厚よりも厚くなるように外周面に膨出部91aを有する(図7B)。これにより可動プレート90に作用する回転モーメントを大きくすることができ、油面OLの変動時に可動プレート90を容易に回転させることができ、貫通孔520を介した第2貯留空間72からの油の流出を応答性よく防ぐことができる。
なお、本実施形態に係るエアレーション防止装置は、例えば以下のような変形が可能である。図9Aは、図5の変形例を示す図である。図9Aが図5と異なるのは、可動プレート90の上端面の支持構造である。すなわち、図9Aでは、側壁52bの上端部外周面に螺子部523が設けられ、螺子部523に軸線CL1(図8)を中心としたナット96が螺合される。これにより可動プレート90の上端面がナット96に当接し、可動プレート90の軸方向の位置が拘束される。
図9Bは、図5の他の変形例を示す図である。図9Bが図5と異なるのは、メカニカルシールの構成である。すなわち、図9Bでは、貫通孔520よりも下方の側壁52bの外周面に全周にわたって凹部524が設けられ、凹部524にメカニカルシール97が装着される。これによりメカニカルシール97が凹部524から脱落することを防止でき、装置100の組立性が向上する。
図10Aは、図5のさらなる他の変形例を示す図であり、図10Bは、その要部斜視図である。図10A,10Bにおいては、リングギア52のフランジ部52aの上面に軸線CL1を中心として全周にわたって凸部525が設けられる。可動プレート90の下端部からはフランジ部92(図5)が除去され、その下端部は凸部525の径方向内側に配置される。これにより可動プレート90の径方向の位置が拘束される。このため、図10Bに示すように、可動プレート90の周方向一端部から他端部までの周方向の角度θ1を180°より小さくすることができる。
上記実施形態では、車両駆動装置100の底部のケース30の底壁321およびカバー35とケース30の側壁322とにより貯留空間70を形成したが、ケース部の構成は上述したものに限らない。例えばケースの底壁のみで底壁部を構成してもよい。側壁322だけでなく上下一対の側壁312,322で側壁部を構成してもよい。上記実施形態では、遊星歯車機構50のリングギア52の側壁52bの外周面に面して可動プレート90を配置したが、側壁52b以外の部材により隔壁を構成してもよい。隔壁の外周面ではなく内周面に面して可動プレートを配置することもできる。
上記実施形態では、シャフト支持部34とリングギア52とを介して、貯留空間70を第1貯留空間71と第2貯留空間72と第3貯留空間73とに分離したが、少なくとも隔壁(例えばリングギア52の側壁52b)を介して貯留空間70が2つの空間、すなわち隔壁の径方向内側空間と径方向外側空間とに分離されるのであれば、貯留空間の分離数は上述したものに限定されない。すなわち、径方向内側空間を2つの空間(第1貯留空間、第2貯留空間)に分けずに、単一の貯留空間としてもよく、3つ以上の空間としてもよい。径方向外側空間を単一の貯留空間(第3貯留空間73)とするのではなく、複数の貯留空間に分けてもよい。上記実施形態では、可動プレート90のプレート部91の周方向中央部に膨出部91aを設けたが、例えばプレート部91の厚さを周方向に均一にしてもよく、可動プレートの構成は上述したものに限らない。
上記実施形態では、側壁52bに周方向複数の貫通孔を設けて第2貯留空間72(径方向内側空間の一部)と第3貯留空間73(径方向外側空間)とを連通させるようにしたが、周方向複数の切り欠きを設けて連通させるようにしてもよく、開口部の構成は上述したものに限らない。上記実施形態では、ケース30の底壁321の膨出部323とケース30の側壁322とにより油路形成部80を構成した。すなわち、第1貯留空間71に面する吸込口75からオイルポンプ82に至る油路74,76を形成したが、油路形成部の構成は上述したものに限らない。上記実施形態では、スナップリング95、メカニカルシール94等を介して側壁52bの外周面に沿って可動プレート90を移動可能に支持したが、可動プレートに作用する重力または慣性力により可動プレートを隔壁の周面に沿って移動可能に支持するのであれば、支持部の構成はいかなるものでもよい。
上記実施形態では、傘歯車1aを有する第1シャフト1を上下方向の軸線CL1に沿って延在させたが、回転軸の構成はこれに限らない。上記実施形態では、電動機MTのトルクを遊星歯車機構50を介して第1シャフト1に伝達するようにしたが、第1シャフト1のトルクを遊星歯車機構50を介して電動機MTに伝達することもできる。上記実施形態では、リングギア52と可動プレート90との間の隙間をメカニカルシール94,97によりシールするようにしたが、シール部材の構成はこれに限らない。
上記実施形態では、エアレーション装置を車両駆動装置100に適用したが、本発明のエアレーション装置は、車両に搭載されたオイルポンプに油が吸い込まれる他の装置にも同様に適用することもできる。また、回転電機としての電動機をケース内に有しない車両用変速機等にも、本発明を同様に適用することができる。
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の1つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。
1 第1シャフト、10 ロータ、20 ステータ、30 ケース、32 下ケース、35 カバー、50 遊星歯車機構、52 リングギア、52b 側壁、70 貯留空間、71 第1貯留空間、72 第2貯留空間、73 第3貯留空間、74,76 油路、75 吸込口、80 油路形成部、82 オイルポンプ、90 可動プレート、91a 膨出部、94 メカニカルシール、95 スナップリング、321 底壁、322 側壁、323 膨出部、520 貫通孔、MT 電動機
Claims (5)
- 車両に搭載され、底壁部と側壁部とにより、オイルポンプから供給された油が貯留される貯留空間を形成するケース部と、
前記底壁部の上面から突設され、前記貯留空間を径方向内側空間と径方向外側空間とに分離する上下方向の軸線を中心とした略円筒状の隔壁と、
前記径方向内側空間と前記径方向外側空間とを連通させるように前記隔壁に全周にわたって開口された周方向複数の開口部と、
前記径方向内側空間に面する吸込口から前記オイルポンプに至る油路を形成する油路形成部と、
前記周方向複数の開口部の一部を覆うように前記隔壁の周面に面して配置された前記軸線を中心とした略円弧状の可動プレートと、
前記可動プレートに作用する重力または慣性力により前記可動プレートを前記隔壁の周面に沿って移動可能に支持する支持部と、を備えることを特徴とするエアレーション防止装置。 - 請求項1に記載のエアレーション防止装置において、
前記底壁部の上方で前記軸線を中心として回転する回転軸と、
前記回転軸の周囲に配置され、前記回転軸との間でトルク伝達可能な遊星歯車機構と、をさらに備え、
前記隔壁は、前記遊星歯車機構のリングギアにより構成されることを特徴とするエアレーション防止装置。 - 請求項2に記載のエアレーション防止装置において、
前記ケース部の内部に収容された回転電機をさらに備え、
前記回転電機は、前記軸線を中心に回転し、前記遊星歯車機構にトルク伝達可能に接続されたロータと、前記ロータの周囲に配置されたステータと、を有することを特徴とするエアレーション防止装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のエアレーション防止装置において、
前記支持部は、前記隔壁と前記可動プレートとの間の隙間をシールするシール部材を有することを特徴とするエアレーション防止装置。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のエアレーション装置において、
前記可動プレートは、その周方向中央部における板厚が周方向両端部における板厚よりも厚くなるように形成されることを特徴とするエアレーション防止装置。
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