JP7056562B2 - モータユニット - Google Patents
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Description
図1は、一実施形態のモータユニット1の概念図である。図2は、モータユニット1の斜視図である。図3は、モータユニット1の側面図である。図4は、図3のIV-IV線に沿うモータユニット1の断面図である。なお、図4において差動装置5の内部構造の一部は省略されている。
ハウジング6の内部に設けられた収容空間80には、モータ2、減速装置4および差動装置5が収容される。ハウジング6は、収容空間80においてモータ2、減速装置4および差動装置5を保持する。ハウジング6は、隔壁61cを有する。ハウジング6の収容空間80は、隔壁61cによってモータ室81とギヤ室82とに区画される。モータ室81には、モータ2が収容される。ギヤ室82には、減速装置4および差動装置5が収容される。
図4に示すように、減速装置4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4は、モータ2から出力されるトルクを差動装置5へ伝達する。
差動装置5は、モータ2から出力されるトルクを車両の車輪に伝達するための装置である。差動装置5は、車両の旋回時に、左右の車輪の速度差を吸収しつつ、左右両輪の車軸55に同トルクを伝える機能を有する。差動装置5は、リングギヤ51と、ギヤハウジング57と、一対のピニオンギヤ(不図示)と、ピニオンシャフト(不図示)と、一対のサイドギヤ(不図示)と、を有する。
一対のピニオンギヤは、互いに向かい合う傘歯車である。一対のピニオンギヤは、ピニオンシャフトに支持される。
一対のサイドギヤは、一対のピニオンギヤに直角に噛み合う傘歯車である。一対のサイドギヤは、それぞれ嵌合部を有する。嵌合部には、それぞれ車軸が嵌合される。互いに異なる嵌合部に嵌合された一対の車軸は、差動軸J5周りを同じトルクで回転する。
図4に示すように、モータ2は、ステータ30と、ステータ30の内側に回転自在に配置されるロータ20と、を備えるインナーロータ型モータである。ロータ20は、図示略のバッテリからステータ30に電力が供給されることで回転する。モータ2のトルクは、減速装置4を介し差動装置5に伝達される。
ステータ30は、ステータコア32と、コイル31と、ステータコア32とコイル31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30は、ハウジング6に保持される。
ロータ20は、シャフト(モータシャフト)21と、ロータコア24と、ロータマグネット(永久磁石)25と、一対の板状のエンドプレート26と、ナット29と、ワッシャ(蓋部)28と、を有する。
シャフト21は、水平方向かつ車両の幅方向(車両の進行方向と直交する方向)に延びるモータ軸J2を中心として延びる。シャフト21は、同軸上で互いに連結された第1シャフト部21Aおよび第2シャフト部21Bを有する。
第1シャフト部21Aには、一対の連通孔23が設けられる。連通孔23は、径方向に延びてシャフト21の外部と中空部22とを連通させる。すなわち、シャフト21には、一対の連通孔23が設けられる。一対の連通孔23は、軸方向に沿って並ぶ。なお、本明細書では、シャフト21の外周面から中空部を通過し外周面に至る孔を1つの連通孔23とする。
なお、以下の説明において、第4端部21h側を中空部22の流動方向上流側と呼び、第2端部21f側を中空部22の流動方向下流側と呼ぶ場合がある。
ロータコア24は、珪素鋼板を積層して構成される。ロータコア24は、軸方向に沿って延びる円柱体である。ロータコア24は、軸方向のそれぞれ反対側を向く一対の軸方向端面24aと、径方向外側を向く外周面24bと、を有する。
図6は、エンドプレート26の平面図である。図7は、図6のVII-VII線に沿うエンドプレート26の断面図である。なお、図6および図7において、モータユニット1の他の部材を仮想線により示す。
ロータコアとシャフトを圧入によって固定すると、ロータコアが変形してロータコア内を通過する磁路が変化し鉄損が大きくなる。特に本実施形態の様に車両駆動用のモータにおいては、駆動力が大きいため、圧入の締め代を大きく確保する必要があり、ロータコアの鉄損が大きくなりやすい。本実施形態によれば、ロータコア24は、エンドプレート26を介してシャフト21に固定される。このため、ロータコア24の嵌合孔24cとシャフト21との嵌合を隙間嵌めとすることができ、ロータコア24の変形を抑制でき、高効率のモータ2を提供できる。
なお、傾斜面26eは、径方向外側に向かうに従い傾斜角が変化する構成であってもよい。また、傾斜面26eは、径方向外側に向かうに従い傾斜角度が変化する湾曲面であってもよい。
図8は、本実施形態に採用可能な第1の変形例のエンドプレート126の断面図である。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を用いて説明する。
第1の変形例のエンドプレート126は、上述の実施形態と同様に、ロータコア24と対向する第1の面126aと、第1の面126aと反対側を向く第2の面126bと、を有する。また、エンドプレート126には、一対のプレート貫通孔126p、一対の第1の凹溝126jおよび一対の第2の凹溝126kが設けられる。プレート貫通孔126pは、軸方向に延びる。第1の凹溝126jは、第1の面126aに位置する。第1の凹溝126jは、プレート貫通孔126pから径方向内側に延びる。第2の凹溝126kは、第2の面126bに位置する。第2の凹溝126kは、プレート貫通孔126pから径方向外側に延びる。第2の凹溝126kの軸方向を向く開口は、蓋部128により部分的に覆われ開放部126rにおいて軸方向外側を臨む。なおここで、蓋部128は、ワッシャ28又は鍔部21cである(図5参照)。
図9は、本実施形態に採用可能な第2の変形例のエンドプレート226の平面図である。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を用いて説明する。
第2の変形例のエンドプレート226は、上述の実施形態と同様に、第1の面226aと、第1の面226aと反対側を向く第2の面226bと、を有する。また、エンドプレート226には、一対のプレート貫通孔226p、一対の第1の凹溝226jおよび一対の第2の凹溝226kを有する。プレート貫通孔226pは、軸方向に延びる。第1の凹溝226jは、第1の面226aに位置する。第1の凹溝226jは、プレート貫通孔226pから径方向内側に延びる。第2の凹溝226kは、第2の面226bに位置する。第2の凹溝226kは、プレート貫通孔226pから径方向外側に延びる。第2の凹溝226kの軸方向を向く開口は、蓋部228により部分的に覆われ開放部226rにおいて軸方向外側を臨む。なおここで、蓋部228は、ワッシャ28又は鍔部21cである(図5参照)。
図1に示すように、油路90は、ハウジング6の内部、すなわち収容空間80に位置する。油路90は、収容空間80のモータ室81とギヤ室82とに跨って構成される。油路90は、オイルOをオイル溜りP(すなわち、収容空間80の下側の領域)からモータ2を経て、再びオイル溜りPに導くオイルOの経路である。油路90は、モータ2の内部を通る第1の油路(油路)91と、モータ2の外部を通る第2の油路(油路)92と、を有する。オイルOは、第1の油路91および第2の油路92において、モータ2を内部および外部から冷却する。油路90は、油冷却機構を構成する。
本実施形態によれば、第1の油路91にのみクーラーを設け、第1の油路91および第2の油路92を通過するオイルOをオイル溜りPにおいて混合することで、第2の油路92を間接的に冷却できる。これにより、油路90中の流路の構成を複雑化することなく、1つのクーラー97により第1の油路91および第2の油路92のオイルOを冷却できる。
なお、このような効果は、第1の油路91および第2の油路92のうち何れか一方に、オイルOを冷却するクーラー97を有し、第1の油路91および第2の油路92を流れるオイルOがオイル溜りPで合流する場合に奏することができる効果である。
第1の油路91において、オイルOは、オイル溜りPから差動装置5によりかき上げられてロータ20の内部に導かれる。オイルOには、ロータ20の内部で、ロータ20の回転に伴う遠心力が付与される。これにより、オイルOは、ロータ20を径方向外側から囲むステータ30に向かって均等に拡散されステータ30を冷却する。
なお、ここでギヤ室天井部64と仮想線L3とが「略平行」とは、ギヤ室天井部64と仮想線L3とのなす角が10°以内であるとする。ギヤ室天井部64が湾曲する場合には、湾曲線の全ての点における接線と仮想線L3のなす角度が10°以内となる。
また、10°以内の範囲であれば、ギヤ室天井部64は、差動軸J5側かモータ軸J2側に向かうに従い仮想線L3に近づくことが好ましい。これにより、ハウジング6を小型化することができる。
本実施形態において、モータ収容部61とギヤ収容部62とは、ボルト67により互いに固定されている。凸部65は、ギヤ室天井部64において、ボルト67が挿入されるネジ穴周りの肉厚部分を利用して設けられている。なお、図3において、モータ収容部61とギヤ収容部62とを固定する他のボルトおよびネジ穴周りの他の肉厚部分の図示が省略されている。
庇部66は、上側から下側に向かうに従い差動軸J5側からモータ軸J2側に向かって傾斜する。リングギヤ51は、第2のギヤ42および第3のギヤ43と比較して大径であるため、飛散するオイルOの飛散角度が水平に近い。庇部66を上述の方向に傾斜させて配置することで、リングギヤ51から飛散するオイルOを庇部66の表面に円滑に付着させて下側に落下させることができる。
図1に示すように、第2の油路92においてオイルOは、オイル溜りPからモータ2の上側まで引き上げられてモータ2に供給される。モータ2に供給されたオイルOは、ステータ30の外周面を伝いながら、ステータ30から熱を奪い、モータ2を冷却する。ステータ30の外周面を伝ったオイルOは、下方に滴下してモータ室81の下側の領域に溜る。第2の油路92のオイルOは、第1の油路91のオイルOとモータ室81の下側の領域で合流する。モータ室81の下側の領域に溜ったオイルOは、隔壁開口68を介して、ギヤ室82の下側の領域(すなわち、オイル溜りP)に移動する。
第2の油路92は、第1の流路92aと第2の流路92bと第3の流路92cとを有する。第2の油路92の経路中には、ポンプ96と、クーラー97と、第2のリザーバ98と、が設けられる。第2の油路92において、オイルOは、第1の流路92a、ポンプ96、第2の流路92b、クーラー97、第3の流路92c、第2のリザーバ98の順で各部を通過して、モータ2に供給される。
なお、第1の流路92aは、壁部6aのうちモータ2の下側に位置する部分の内部を通過する。第2の流路92bは、壁部6aのうちモータ2の水平方向側方に位置する部分の内部を通過する。また、第3の流路92cは、壁部6aのうちモータ2の上側に位置する部分の内部を通過する。
第1の端部92aaは、第2の端部92abと比較して、第2の油路92の上流側に位置する。第1の端部92aaは、差動装置5の下側において収容空間80に開口する。第1の端部92aaは、鉛直方向から見て、モータ2と重なる。
第2の端部92abは、ポンプ取付凹部6c内に開口してポンプ96の吸入口96aに繋がる。
なお、本実施形態では、モータ2と差動装置5との間に接続される複数のギヤ(第1のギヤ41、第2のギヤ42、第3のギヤ43およびリングギヤ51)のうち、第2のギヤ42およびリングギヤ51が、軸方向から見て第1の流路92aと重なる場合について説明した。しかしながら、モータ2と差動装置5との間に接続される複数のギヤのうち、少なくとも1つが、軸方向から見て第1の流路92aと重なれば、上述の効果を奏することができる。
図1において、吸入口96aは、オイル溜りPの液面の上側に位置して描かれている。しかしながら、図1は、あくまで模式的な図であり、実際の吸入口96aは、オイル溜りPの液面より下側に位置する。
図11は、モータユニット1の斜視図である。また、図12は、第2のリザーバ98の平面図である。なお、図11において、ハウジング6のモータ収容部61および閉塞部63の図示を省略する。
第1の側壁部98dには、流入口98sが設けられる。流入口98sは、上側に開口するU字状の切欠である。流入口98sには、供給部99が接続される。流入口98sは、第1の側壁部98dの軸方向の中程に位置する。これにより、流入口98sは、第2のリザーバ98において第1の端部98pおよび第2の端部98q側にそれぞれオイルOを流すことができる。
また、第2の貯留部98Bには、第4の流出口98t、第5の流出口98u、第6の流出口98vおよび溢出部98yが設けられる。
なお、本明細書において、「溢れ出る」とは、リザーバ内の液体が一定の液位に達した場合に、リザーバから流出することを意味する。したがって、リザーバの底部から液体が流出する場合などは、「溢れ出る」には当たらない。
なおこのような効果は、第2のリザーバ98に設けられた複数の流出口のうち、少なくとも2つの流出口が、高さが互いに異なれば、奏することができる効果である。
なお、コイルエンド31aに直接的にオイルOを供給することでオイルOを直接的に冷却するという効果は、複数の流出口のうち少なくとも2つの流出口が、第2のリザーバ98の軸方向の両端部に位置することで奏することができる効果である。
図13は、本実施形態に採用可能な変形例の第2のリザーバ198の斜視図である。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を用いて説明する。
変形例の第2のリザーバ198は、上側が開口する矩形の浅い箱型である。第2のリザーバ198は、中央貯油部198aと、中央貯油部198aの周囲に位置する4つの油供給部198bと、を有する。中央貯油部198aおよび4つの油供給部198bは、互いに仕切られる。
図14は、副リザーバ95の概略を示すモータユニット1の断面図である。なお、図14において、ハウジング6の閉塞部63に設けられた突出部63dを仮想線により示す。また、図14において、副リザーバ95に貯留されるオイルOをドット模様で強調して示す。
副リザーバ95は、第2の油路92において、第2のリザーバ98から溢れ出たオイルOを受ける。すなわち、第2の油路92の経路中には、オイルOを貯留する副リザーバ95が設けられる。第2のリザーバ98は、副リザーバ95に対して主リザーバとして機能する。第2のリザーバ98は、副リザーバ95に対して第2の油路92の上流側に位置する。
なお、本実施形態では、モータ収容部61の内側面61gと突出部63dの内壁面との接触部分において、内側面61gに凹部61jが設けられている場合を例示した。しかしながら、突出部63dの内壁面に凹部が設けられていてもよい。
図1に示すように、モータ2の駆動状態において、オイルOは、第1の油路91および第2の油路92を介してモータ2に供給される。モータ2に供給されたオイルOは、モータ2を冷却しながら下側に滴下され、モータ室81の下側の領域に溜る。モータ室81の下側の領域に溜ったオイルOは、隔壁61cに設けられた隔壁開口68を介してギヤ室82に移動する。
隔壁開口68は、シャフト21を挿通する挿通孔61fより下側に位置する。隔壁開口68は、第1の開口部68aと、第1の開口部68aより上側に位置する第2の開口部68bとを有する。第1の開口部68aおよび第2の開口部68bは、それぞれモータ室81とギヤ室82とを連通させる。
加えて、本実施形態によれば、モータ室81のオイルOの液面の高さに応じて、モータ室81内のオイルOをギヤ室82側に移動させることで、モータユニット1内のオイルOを有効利用することができる。これにより、オイルOの使用量を抑制して、モータユニット1を軽量化できるのみならず、オイルOの冷却に要するエネルギー効率を高めることができる。
図17は、本実施形態に採用可能な変形例の隔壁開口168の正面図である。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を用いて説明する。
変形例の隔壁開口168は、上下方向に沿って延びる長孔部168aと、長孔部168aの上側において長孔部168aと繋がる幅広の拡張部168bと、を有する。長孔部168aの下端は、モータ室81の底部81aの近傍に位置する。長孔部168aは、上下方向から見てモータ軸J2と重なる。拡張部168bは、長孔部168aに対して水平方向に沿って幅広である。拡張部168bは、平面視で水平方向を長手方向とする矩形である。拡張部168bは、水平方向に沿って延びる下端168cを有する。下端168cは、上述の第1の液位OLに位置する。
隔壁開口168において、オイルOの液面より下側に位置する領域を第1の領域Sと液面より上側に位置する領域を第2の領域Rと呼ぶ。
本変形例において液位が、第1の液位OLに達すると、オイルOは、長孔部168aに加えて拡張部168bからも流出し、第1の領域Sの面積が急増する。これに伴い、隔壁開口168を介してモータ室81からギヤ室82に流入するオイルOの流量が急増する。第1の液位OLは、ロータ20の下端より下側に設定されるためロータ20の回転効率が、オイルOの流動抵抗により低下することを抑制できる。
図1に示すように、第1の油路91は、モータ2の駆動状態において、ポンプ96が駆動してオイル溜りPからモータ2にオイルOを供給する。また、第1の油路91は、モータ2の駆動状態において、差動装置5のかき上げによってオイル溜りPからオイルOを第1のリザーバ93に移動させ、モータ2の内部にオイルOを供給する。すなわち、第1の油路91および第2の油路92は、ともにモータ2の駆動状態において、オイル溜りPからモータ2にオイルOを供給する。したがって、モータ2の駆動状態において、ギヤ室82の下側の領域に位置するオイル溜りPの液面は下降する。また、モータ2に供給されたオイルOは、モータ室81の下側の空間に溜るため、モータ2の駆動状態において、モータ室81の下側の領域に溜るオイルOの液面は、上昇する。
図19に示すように、本実施形態によれば、オイル溜りPに溜るオイルOの液面の高さは、オイルOが油路90(第1の油路91および第2の油路92)に供給されることで上限高さLmaxと下限高さLminの間で変動する。図1に示すように、第1の油路91には、第1のリザーバ93が設けられる。また、第2の油路92には、第2のリザーバ98および副リザーバ95(図1において省略、図14参照)が設けられる。さらに、第1の油路91と第2の油路92が合流するモータ室81の下側の領域には、オイルOが溜る。このように、第1の油路91および第2の油路92の経路中には、オイルOが溜る箇所が数カ所設けられる。これにより、モータ2にオイルOを供給することでオイル溜りPに溜るオイルOが、上述の経路中のリザーバ等に移動し、オイル溜りPの液面が下降する。結果として、ギヤ室82内のギヤを、オイル溜りPのオイルOから露出させて、ギヤの回転効率を高めることができる。
同様に、中間軸J4を中心として回転する一対のギヤ(第2のギヤ42および第3のギヤ43)のうち小径であり差動装置5に接続される第3のギヤ43の下端は、液面の上限高さLmaxより下側に位置する。また、第3のギヤ43の下端は、液面の下限高さLminより上側に位置する。
本実施形態によれば、オイル溜りPの液面の変動に関わらず、リングギヤ51の少なくとも一部は、オイル溜りPのオイルOの液面より下側に位置する。したがって、モータ2が駆動してオイル溜りPの液位が低くなった場合であっても、リングギヤ51がオイル溜りPからオイルOをかき上げることができ、オイルOをギヤ室82内の各ギヤの歯面にオイルOを供給し、各ギヤ間のトルクの伝達効率を高めることができる。
図1を参照して、モータユニット1の駆動に伴う油路90中のオイルOの流れについて説明する。
モータユニット1は、ハイブリッド自動車又はプラグインハイブリッド自動車に搭載される場合、エンジンのみで駆動するエンジンモード、モータ2のみで駆動するモータモードおよびエンジンとモータの両方で駆動するハイブリッドモードのうち何れか1つのモードで走行する。
ポンプ96の吐出量の管理は、モータ2に設けた温度センサーが検出した温度データに基づいて行うことができる。また、車両の運行履歴、運転状態、車両の姿勢、外気温度、乗員及び荷物の重量等の各データを交えると、モータ2の温度変化を予測することができる。この温度変化の予測値に基づき、モータ2が高温状態にならないように管理してもよい。
モータユニット1の冷却に使用するオイルOは、差動装置5および減速装置4の潤滑に使用される。したがって、オイルOには、機械接触によって発生する金属粉等のコンタミが混入する虞がある。コンタミは、第1の油路91および第2の油路92においてオイルOの流動性を悪化させる虞がある。コンタミは、オイルOの定期的な交換によって除去される。また、第1の油路91および第2の油路92の何れか一方又は両方に、コンタミを捕捉する手段を設けてもよい。一例として、図9に示すように、第2のリザーバ98に、永久磁石98mを設置してコンタミを磁気的に捕捉してコンタミの拡散を抑制してもよい。この場合、オイルOの流動性の悪化を抑制できる。
モータ軸J2、中間軸J4および差動軸J5は、水平方向に沿って互いに平行に延びる。モータ軸J2に対し中間軸J4および差動軸J5は、下側に位置する。したがって、減速装置4および差動装置5は、モータ2より下側に位置する。
なお、本実施形態において、第2の線分L2が略水平方向とは、水平方向に対して±10°以内の方向である。
角αが、35°を超えると、差動装置によりかき上げられたオイルを、モータ軸を中心として回転するギヤ(第1のギヤ)に供給し難くなる。これにより、第1のギヤと第2のギヤとの間の伝達効率が低下する虞がある。一方で、角αを25°未満とすると、伝達過程における出力側のギヤを十分に大きくすることができず、3軸(モータ軸、中間軸および差動軸)において所望のギヤ比を達成することが困難となる。
なお、本実施形態において、第1の線分L1が略鉛直方向とは、鉛直方向に対して±10°以内の方向である。
L1:L2:L3=1:1.4~1.7:1.8~2.0
また、モータ2から差動装置5に至る減速機構における減速比が8以上11以下である。
本実施形態によれば、上述したようなモータ軸J2、中間軸J4および差動軸J5の位置関係を維持しながら、所望のギヤ比(8以上11以下)を実現できる。
図20は、本実施形態のモータユニット1に採用可能なパーキング機構7を示す図である。
パーキング機構7は、モータユニット1が電気自動車(EV)に使用される場合に有効である。
エンジンで駆動するマニュアルトランスミッション車では、サイドブレーキを作動させる以外に、トランスミッションをニュートラル以外のポジションに設定することで、エンジンに負荷を加えてブレーキの作用をもたらすことができる。オートマチックトランスミッション車では、サイドブレーキを作動させる以外に、シフトレバーをパーキングポジションに設定することで、トランスミッションをロックさせることができる。
一方で、電気自動車では、サイドブレーキ以外に車両にブレーキをかける制動機構が無いため、モータユニット1にパーキング機構7が必要となる。
なお、パーキング機構7は、シフトバイワイヤシステムを用いた電動式に変えて、手動式としてもよい。すなわち、運転者が、パーキングレバーに接続されたワイヤーを機械的に引っ張ることによって、パーキングポールを駆動させてもよい。
なお、本実施形態のパーキング機構7は、一例であり従来公知の他の構造を採用してもよい。また、パーキング機構7は、モータ2に接続されたシャフト21又はリングギヤ51に制動力を作用させるように配置されていてもよい。
<切り離し機構>
図21は、変形例1のモータユニット101の切り離し機構107を示す部分断面図である。
変形例1として、モータ2から車軸55に至るトルクの伝達経路中に切り離し機構107を備えた変形例のモータユニット101について説明する。本変形例のモータユニット101は、モータ2のシャフト121に切り離し機構107が設けられる点が主に異なる。なお、上述の実施形態と同一態様の構成要素については、同一符号を用いて説明する。
第1シャフト部121Aは、出力側(すなわち、減速装置4側)に位置する第1端部121eを有する。
第1のベアリング89を隔壁61cのモータ室81側を向く面に接触して保持することにより、第1シャフト部121Aの軸合わせをハウジング6のモータ室81側の部位において行うことができる。これにより、ステータ30に対して第1シャフト部121Aの軸合わせを高精度で行うことができる。
接続フランジ部121hは、第3端部121gの径方向外側に延びる。接続フランジ部121hの直径は、挿通孔61fの最も直径が小さい部分より大きい。
第2シャフト部121Bは、第4端部121iと、第5端部121jと、を有する。
本変形例によれば、接続シャフト部121Cと第2シャフト部121Bとがニードルベアリング121nを介して繋がる。したがって、接続シャフト部121Cの第3中空部122Cと第2シャフト部121Bの第2中空部122Bを互いに接続させることができる。これにより、中空部122にオイルOを供給してオイル流路として使用することができる。
本変形例によれば、第2シャフト部121Bは、軸方向に並ぶ2つのベアリング(ニードルベアリング121nおよび第3のベアリング188B)により支持される。同様に、接続シャフト部121Cは、軸方向に並ぶ2つのベアリング(第2のベアリング188Aおよびニードルベアリング121n)により支持される。第2シャフト部121Bおよび接続シャフト部121Cは、軸方向に並ぶ2点で回転自在に支持されることで軸ブレを生じることなく安定的に回転できる。
上述したように、切り離し機構107を備えたモータユニット101は、ハイブリッド自動車又はプラグインハイブリッド自動車に搭載される。このような車両において、エンジンの動力のみで走行するモードとモータ2の動力を使用して走行するモードとで切り替えられると、駆動部175が動作して、接続シャフト部121Cと第2シャフト部121Bとの接続および切り離しが切り替えられる。
モータユニット1のモータ2、ポンプ96、切り離し機構107の駆動部175およびパーキング機構7のパーキング用モータ等の各要素は、マイクロコントロールユニット(MCU)によって一元的に制御される。マイクロコントロールユニットは、モータユニット1と一体的に設けても外部に設けてもよい。
モータユニット1は、ハイブリッド自動車(HEV)、プラグインハイブリッド自動車(PHV)、電気自動車(EV)の何れにも適用できる。またモータユニット1は、乗用車に限らず、貨物自動車(トラック)等にも適用できる。モータユニット1は、車両のフロント側およびリア側のうち何れに搭載してもよいが、リア側に搭載するのが好ましい。本実施形態のモータユニット1は、上下方向の寸法が小さいため、荷室と最低地上高との制約から設置スペースに制限のあるリア側であってもコンパクトに設置できる。
Claims (10)
- 水平方向に延びるモータ軸を中心として回転するロータおよび前記ロータの径方向外側に位置するステータを有するモータと、
前記ロータに接続されたギヤと、
前記モータおよび前記ギヤを収容する収容空間が設けられたハウジングと、
前記収容空間の鉛直方向下側の領域にそれぞれ溜るオイルと、
前記収容空間の鉛直方向下側の領域から前記オイルを誘導して前記モータに供給する油路と、を備え、
前記収容空間は、
前記モータを収容するモータ室と、
前記ギヤを収容するギヤ室と、を有し、
前記ハウジングは、前記モータ室と前記ギヤ室とを区画する隔壁を有し、
前記モータ室の底部は、前記ギヤ室の底部より上側に位置し、
前記モータ室の鉛直方向下側の領域には、前記モータに供給された前記オイルが溜り、
前記隔壁の鉛直方向下側の領域には、前記ギヤ室と前記モータ室とを連通させる隔壁開口が設けられ、
前記隔壁開口は、前記モータ室の鉛直方向下側の領域に溜った前記オイルの液面が高くなった際、前記隔壁開口を介して前記モータ室から前記ギヤ室への前記オイルの移動量が多くなるように配置され、
前記ハウジングは、モータ収容部を有し、
前記モータ収容部は、前記ステータの外周面に沿う円筒形状を有する周壁部を有し、
前記周壁部の内周面には、径方向外側に向かって凹む凹部が設けられ、
前記凹部は、軸方向に沿って延び、
前記隔壁開口の少なくとも一部は、前記周壁部の内周面に設けられた前記凹部に位置する、
モータユニット。 - 前記隔壁開口は、前記モータ室の鉛直方向下側の領域に溜った前記オイルの液面より下側に位置する第1の領域において前記オイルが前記ギヤ室に移動するように配置され、
前記第1の領域の面積は、前記モータ室の鉛直方向下側の領域に溜った前記オイルの液面が上昇した際に大きくなる、
請求項1に記載のモータユニット。 - 前記第1の領域の面積は、前記オイルの液面が、前記ステータの下端より上側かつ前記ロータの下端より下側の第1の液位に達すると急増する、
請求項2に記載のモータユニット。 - 前記隔壁開口は、第1の開口部と、前記第1の開口部より上側に位置する第2の開口部と、を有し、
前記第2の開口部は、前記第1の開口部と比較して水平方向に沿う幅が大きく、前記第2の開口部の下端が、前記第1の液位に位置する、
請求項3に記載のモータユニット。 - 前記隔壁開口は、上下方向に沿って延びる長孔部と、前記長孔部の上側において前記長孔部と繋がり前記長孔部に対して水平方向に沿って幅広の拡張部と、を有し、
前記拡張部の下端が、前記第1の液位に位置する、
請求項3に記載のモータユニット。 - 前記油路は、車速に依って前記モータ室への前記オイルの移動量が増減する第1の油路と、車速に依らないで前記モータ室への前記オイルの移動量が増減する第2の油路と、を含む、
請求項1~5の何れか一項に記載のモータユニット。 - 前記第1の油路は、前記ギヤによる前記オイルのかき上げによって前記オイルを前記モータ室へ移動させる、かき上げ経路を含み、
前記第2の油路は、電動ポンプによって前記モータ室へ前記オイルを移動させる、
請求項6に記載のモータユニット。 - 前記第2の油路は、前記モータの起動時に前記モータ室への前記オイルの移動を開始させる、
請求項6または7に記載のモータユニット。 - 前記モータの駆動状態において、前記オイルが前記油路を介し前記モータに供給され、
前記ギヤ室の鉛直方向下側の領域に溜る前記オイルの液面が下降し、前記モータ室の鉛直方向下側の領域に溜る前記オイルの液面が上昇し、
前記モータの停止状態において、前記オイルの前記モータへの供給が停止し、前記ギヤ室の鉛直方向下側の領域に溜る前記オイルの液面が上昇し、前記モータ室の鉛直方向下側の領域に溜る前記オイルの液面が下降する、
請求項1~8の何れか一項に記載のモータユニット。 - 前記隔壁開口の下端は、前記ステータの下端より下側に位置し、前記モータの静止状態における前記ギヤ室の前記オイルの液面の高さより上側に位置する、
請求項9に記載のモータユニット。
Applications Claiming Priority (9)
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US201662372411P | 2016-08-09 | 2016-08-09 | |
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