JP7383860B2 - 動力伝達装置 - Google Patents
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Description
アース接続体と、
モータと、
モータの下流に接続され、入力回転を減速して出力する遊星減速ギアと、
前記遊星減速ギアの下流に接続されたデファレンシャルギアと、
前記デファレンシャルギアの下流に接続されたドライブシャフトと、を有し、
前記ドライブシャフトは、前記モータのロータの内周と、前記遊星減速ギアのサンギアの内周と、を貫通して配置されており、
前記アース接続体は、前記デファレンシャルギアの径方向外周において、前記遊星減速
ギアの一部と導電部材とを電気接続し、
前記アース接続体を収容するアースカバー部は、前記デファレンシャルギアのサイドギア又はかさ歯車の径方向外側に位置し、
前記アースカバー部と前記モータとの間に前記遊星減速ギアが位置している構成の動力伝達装置とした。
図1は、本実施形態にかかる動力伝達装置1を説明する図である。
図2は、動力伝達装置1の遊星減速ギア5周りの拡大図である。
図3は、動力伝達装置1の差動装置6周りの拡大図である。
モータ2の出力回転は、遊星減速ギア5で減速されて差動装置6に入力された後、ドライブシャフト8(8A、8B)を介して、動力伝達装置1が搭載された車両の左右の駆動輪(図示せず)に伝達される。図1では、ドライブシャフト8Aが、動力伝達装置1を搭載した車両の左輪に回転伝達可能に接続されていると共に、ドライブシャフト8Bが、右輪に回転伝達可能に接続されている。
モータハウジング10の内径側で、外側カバー11と内側カバー12との間に形成される空間Saは、モータ2を収容するモータ室となっている。
ケース13と内側カバー12との間に形成される空間Sbは、遊星減速ギア5と差動装置6を収容するギア室となっている。
モータシャフト20では、長手方向の一端20a側と他端20b側の外周に、ベアリングB1、B1が外挿されて固定されている。
モータシャフト20の一端20a側は、ベアリングB1を介して、内側カバー12の円筒状のモータ支持部121で回転可能に支持されている。
モータシャフト20の他端20b側は、ベアリングB1を介して、外側カバー11の円筒状のモータ支持部111で回転可能に支持されている。
モータハウジング10の他端10bは、当該他端10bに設けたシールリングSにより、外側カバー11の環状の接合部110に隙間なく接合されている。
本実施形態では、内側カバー12をモータハウジング10の一端10aに固定すると、モータ支持部121が、モータハウジング10の内側に挿入されるようになっている。
ベアリングリテーナ125は、回転軸X方向から見てリング状を成している。ベアリングリテーナ125の内径側は、モータ支持部121で支持されたベアリングB1のアウタレースB1bの側面に回転軸X方向から当接している。ベアリングリテーナ125は、モータ支持部121からのベアリングB1の脱落を阻止している。
本実施形態では、外側カバー11の接合部110をモータハウジング10の他端10bに固定すると、モータ支持部111が、モータハウジング10の内側に挿入されるようになっている。
そして、接合部110と、外側カバー11の側壁部113とを接続する接続部115は、コイルエンド253bと後記する支持筒112との接触を避けて、回転軸Xに沿う向きで設けられている。
モータシャフト20の回転軸X方向から見て、珪素鋼板はリング状を成しており、珪素鋼板の外周側では、図示しないN極とS極の磁石が、回転軸X周りの周方向に交互に設けられている。
本実施形態では、巻線253を、複数のティース部252に跨がって分布巻きした構成のステータコア25を採用しており、ステータコア25は、回転軸X方向に突出するコイルエンド253a、253bの分だけ、ロータコア21よりも回転軸X方向の長さが長くなっている。
図2に示すように、ベアリングB1のインナレースB1aは、回転軸X方向の一方の側面が、モータシャフト20の外周に設けた段部204に当接している。インナレースB1aは、他方の側面に、モータシャフト20の外周に圧入されたリング状のストッパ205が当接している。
ストッパ205によりベアリングB1は、インナレースB1aを、段部204に当接させた位置で位置決めされている。
リップシールRSは、モータハウジング10の内径側の空間Saと、ケース13の内径側の空間Sbとを、区画するために設けられている。
凹部124の外径側には、ベアリングB3を位置決めする段部124aが設けられている。凹部124内において、ベアリングB3は、モータ支持部121との接触を避けて設けられており、ベアリングB3は、後記する筒状部552の外周を支持している。
この一端20a側の連結部202の内側には、サンギア51の円筒状の連結部511が挿入されている。この状態において、モータシャフト20の一端20a側の連結部202と、サンギア51の連結部511とが、相対回転不能にスプライン嵌合している。
サンギア51は、貫通孔510を貫通したドライブシャフト8Bの外周で回転可能に支持されている。
段付きピニオンギア53は、大径歯車部531と小径歯車部532が、回転軸Xに平行な軸線X1方向で並んで、一体に設けられたギア部品である。
段付きピニオンギア53は、貫通孔530を貫通したピニオン軸54の外周で、ニードルベアリングNBを介して回転可能に支持されている。
側板部651、551の間では、複数の段付きピニオンギア53が回転軸X周りの周方向に所定間隔で複数(例えば、3つ)設けられている。
そのため、遊星減速ギア5のキャリア55(側板部551、651、ピニオン軸54)は、デフケース60と実質的に一体に形成されている。
サンギア51に入力された出力回転は、サンギア51に噛合する大径歯車部531を介して、段付きピニオンギア53に入力されて、段付きピニオンギア53が軸線X1回りに回転する。
ここで、小径歯車部532は、ケース13の内周に固定されたリングギア52に噛合している。そのため、小径歯車部532が軸線X1回りに回転すると、段付きピニオンギア53は、軸線X1回りに自転しながら、回転軸X周りに回転する。
そして、遊星減速ギア5では、サンギア51が、モータ2の出力回転の入力部となっており、段付きピニオンギア53を支持するキャリア55が、入力された回転の出力部となっている。
そうすると、遊星減速ギア5のサンギア51に入力された回転は、段付きピニオンギア53により大きく減速されたのちに、キャリア55の側板部651が一体に形成されたデフケース60に出力される。
デフケース60では、回転軸X方向(図中、左右方向)の両側部に、筒状の支持部601、602が設けられている。支持部601、602は、シャフト61から離れる方向に、回転軸Xに沿って延出している。
接続片56のデフケース60側の一端は、側板部651とデフケース60の外周とに跨がって設けられており、他端は、回転軸X方向から側板部551に接続されている。
接続片56は、回転軸X回りの周方向で隣接する段付きピニオンギア53の間に設けられている。
開口部130の内周には、リップシールRSが固定されており、リップシールRSの図示しないリップ部が、ドライブシャフト8Aの外周に弾発的に接触することで、ドライブシャフト8Aの外周と開口部130の内周との隙間が封止されている。
ドライブシャフト8Bは、モータ2のモータシャフト20と、遊星減速ギア5のサンギア51の内径側を回転軸X方向に横切って設けられており、ドライブシャフト8Bの先端側が、支持部601で回転可能に支持されている。
軸孔60a、60bは、回転軸Xに直交する軸線Y上に位置しており、軸孔60a、60bには、シャフト61の一端61aと他端61bが挿入されている。
かさ歯車62A、62Bは、シャフト61の長手方向(軸線Y方向)で間隔を空けて2つ設けられており、かさ歯車62A、62Bは、互いの歯部を対向させた状態で配置されている。
シャフト61においてかさ歯車62A、62Bは、当該かさ歯車62A、62Bの軸心を、シャフト61の軸心と一致させて設けられている。
サイドギア63A、63Bは、互いの歯部を対向させた状態で、回転軸X方向に間隔を空けて2つ設けられており、かさ歯車62A、62Bとサイドギア63A、63Bとは、互いの歯部を噛合させた状態で組み付けられている。
実施の形態では、シャフト61の一端61aまたは他端61bが最も下部側に位置した際に、シャフト61の一端61aまたは他端61bが少なくともオイルOL内に位置する高さまで、ケース13内にオイルOLが貯留されている。
そして、動力伝達装置1では、インバータ(図示せず)を発生源とする高周波ノイズが発生する。発生した高周波ノイズは、モータ2の出力回転の伝達経路に沿って伝播する。
図3に示すように、ケース13は、デフ収容部132と、第1収容部133と、第2収容部134と、を有している。
第2収容部134は、大径歯車部531を収容可能な内径で形成されている。第1収容部133は、遊星減速ギア5のリングギア52を収容可能な内径で形成されている。
デフ収容部132は、デフケース60を収容可能な内径で形成されており、第1収容部133から離れるにつれて、回転軸Xに直交する方向の幅が狭くなる先細りの形状を有している。
アースカバー135は、導電部材71の外周を所定間隔で囲む周壁部135aを有している。周壁部135aの段付きピニオンギア53側(図中、右側)の端部には、内径側に延びる第1壁部135bが設けられている。第1壁部135bは、回転軸Xに直交する向きで設けられており、第1壁部135bの内径側の端部は、回転軸X方向からデフ収容部132に連結されている。
そして、アース接続体7が内周に固定された周壁部135aが、大径歯車部531の外周を囲む第2収容部134の外周を通る線分Loよりも回転軸X側(内径側)に位置するように、アース接続体7の径方向の大きさが設定されている。
動力伝達装置1の鉛直線方向(図中、上下方向)の大きさを抑えるためである。
ブラシ保持部材74において収容穴741は、導電部材71との対向部に開口しており、収容穴741には、スプリングSpとブラシ72とが収容されている。
ブラシ72は、スプリングSpの付勢力で、導電部材71の外周に接触した状態で維持されている。
導電部材71は、軸線X1の外径側を、軸線X1に沿って直線状に延びている。導電部材71の先端71aは、デフケース60の支持部602の外径側まで到達している。導電部材71の先端71aは、アースカバー135の第2壁部135cとの間に隙間を空けて対向している。
隔壁75は、回転軸X方向から見て円筒状を成している。隔壁75は、軸線X1の内径側に位置している。隔壁75の外周は、回転軸X周りの全周に亘って、前記した導電部材71で囲まれている。
隔壁75の先端75a側は、導電部材71の内周と、デフケース60の外周部60cとの間の隙間に、回転軸X方向から挿入されている。隔壁75の先端75aは、シャフト61の外径側を回転軸X方向に横切って設けられており、デフケース60の側板部651の近傍まで到達している。隔壁75の先端75aは、側板部651との間に隙間をあけて対向している。
本実施形態では、隔壁75と導電部材71とが、デフケース60が外径側で互い違いに設けられており、隔壁75と導電部材71との配置が、ラビリンスシールを構成している。
かかる場合、空間Sc1内にオイルシール76が設けられているので、到達したオイルOLがオイルシール76を超えて、アース接続体7を収容する空間Sc内まで到達できないようにされている。
そのため、段付きピニオンギア53側からケース13のデフ収容部132の内周に沿って移動するオイルOLの空間Scへの流入も阻止されるようになっている。
動力伝達装置1では、モータ2の出力回転の伝達経路に沿って、遊星減速ギア5と、差動装置6と、ドライブシャフト8(8A、8B)と、が設けられている。
ここで、段付きピニオンギア53の小径歯車部532は、ケース13の内周に固定されたリングギア52に噛合している。そのため、段付きピニオンギア53は、軸線X1回りに自転しながら、回転軸X周りに回転する。
これにより、段付きピニオンギア53を支持するキャリア55(側板部551、651)が、モータ2側から入力された回転よりも低い回転速度で回転軸X回りに回転する。
そのため、遊星減速ギア5のサンギア51に入力された回転は、段付きピニオンギア53により、大きく減速されたのちに、キャリア55の側板部651が一体に形成されたデフケース60(差動装置6)に出力される。
ここで、ケース13では、第1収容部133と第2収容部134の部分が、段付きピニオンギア53の形状に沿った階段状に形成されている。そして、アース接続体7を設けない場合には、デフ収容部132の部分が、最も外径が小さくなる。
そこで、外径が最も小さい部分であるデフ収容部132の外径側に、アース接続体7を収容する空間Scを形成することで、動力伝達装置1が径方向に大きくなることを好適に防止できる。
すなわち、ケース13における階段形状部分のうち、出っ張った部分(第2収容部134)の外径の範囲内でアース接続体7を設けることで、動力伝達装置1を、径方向に無駄に拡張することなくアース接続体7を設けることができる。
(1)動力伝達装置1は、
アース接続体7と、
モータ2と、
モータ2の下流に接続された遊星減速ギア5と、
遊星減速ギア5の下流に接続された差動装置6(デファレンシャルギア)と、
差動装置6の下流に接続されたドライブシャフト8(8A、8B)と、を有する。
ドライブシャフト8Bは、モータ2のロータコア21の内周と、遊星減速ギア5のサンギア51の内周と、を貫通して配置されている。
アース接続体7は、差動装置6の径方向外周において、遊星減速ギア5の一部であるキャリア55と一体に形成された導電部材71と、ブラシ72(導電部材)と、を電気的に接続する。
この場合、差動装置6は、ドライブシャフト8(8A、8B)の回転軸Xの径方向の大きさが、遊星減速ギア5よりも小さいので、差動装置6の外径側に空間的な余裕がある。
そのため、差動装置6周辺のスペースに、アース接続体7を配置することで動力伝達装置1全体の大型化を抑制できる。
(2)回転軸Xの径方向におけるアース接続体7と差動装置6との間に、隔壁75が設けられている。
アース接続体7がオイルOLに曝されることは極力避けることが好ましい。そのため、隔壁75を設けて、デフケース60の回転により飛散するオイルOLのアース接続体7への到達を阻止することで、アース接続体7を好適に保護できる。
(3)回転軸Xの径方向で、導電部材71と隔壁75とが互い違いになるように設けられている。導電部材71の内周は、先端71a側の所定範囲が、隔壁75の外周を所定間隔で囲むように設けられている。
導電部材71の内周と、隔壁75の外周との隙間が、オイルシール76(シール部材)によりシールされている。
これにより、アース接続体7を、オイルOLから好適に保護できる。
例えば、モータ2の下流に接続された遊星減速ギア5という場合は、モータ2から遊星減速ギア5へと動力が伝達されることを意味する。
また、本明細書における用語「直接接続」とは、他の減速機構、増速機構、変速機構などの減速比が変換される部材を介さずに部材同士が動力伝達可能に接続されていることを意味する。
別体形成の場合、導電部材を、スリップリングを介して電気接続させてもよい。この場合にも、スリップリングにおける電気接触部(ブラシ)がオイルOLに曝されないように、前記した隔壁や、シール部材(オイルシール)を利用することが好ましい。
一例として、差動装置6と、リンプリングにおける電気接触部との間に隔壁配置、隔壁にシール部材などを利用すると良い。
モータ2の出力部(モータシャフト20)と遊星減速ギア5の入力部(サンギア51)とを、別のギア部品などを介して回転伝達可能に連結した構成としても良い。
本発明は、この態様にのみに限定されない。モータ2の出力回転の伝達経路上に、複数の遊星減速ギアが直列に配置されている構成としても良い。
10 モータハウジング
11 外側カバー
110 接合部
111 モータ支持部
112 支持筒
113 側壁部
114 開口部
115 接続部
12 内側カバー
120 基部
121 モータ支持部
122 円筒壁
124 凹部
125 ベアリングリテーナ
13 ケース
130 開口部
131 支持部
132 デフ収容部
133 第1収容部
134 第2収容部
135 アースカバー
135a 周壁部
135b 第1壁部
135c 第2壁部
2 モータ
20 モータシャフト
201 中間領域
202 連結部
203 大径部
204 段部
205 ストッパ
21 ロータコア
23 ストッパ
25 ステータコア
251 ヨーク部
252 ティース部
253 巻線
253a、253b コイルエンド
5 遊星減速ギア
51 サンギア
510 貫通孔
511 連結部
52 リングギア
53 ピニオンギア
530 貫通孔
531 大径歯車部
532 小径歯車部
54 ピニオン軸
55 キャリア
551 側板部
552 筒状部
56 接続片
6 差動装置
60 デフケース
601、602 支持部
61 シャフト
62A、62B かさ歯車
63A、63B サイドギア
651 側板部
7 アース接続体
71 導電部材
72 ブラシ
73 アース線
74 ブラシ保持部材
741 収容穴
75 隔壁
76、77 オイルシール
8(8A、8B) ドライブシャフト
9 本体ケース
B1、B2、B3 ベアリング
NB ニードルベアリング
OL オイル
P ピン
RS リップシール
S シールリング
Sa 空間(モータ室)
Sb 空間(ギア室)
Sc、Sc1 空間
Sp スプリング
X 回転軸
X1、Y 軸線
Claims (3)
- アース接続体と、
モータと、
モータの下流に接続され、入力回転を減速して出力する遊星減速ギアと、
前記遊星減速ギアの下流に接続されたデファレンシャルギアと、
前記デファレンシャルギアの下流に接続されたドライブシャフトと、を有し、
前記ドライブシャフトは、前記モータのロータの内周と、前記遊星減速ギアのサンギアの内周と、を貫通して配置されており、
前記アース接続体は、前記デファレンシャルギアの径方向外周において、前記遊星減速ギアの一部と導電部材とを電気接続し、
前記アース接続体を収容するアースカバー部は、前記デファレンシャルギアのサイドギア又はかさ歯車の径方向外側に位置し、
前記アースカバー部と前記モータとの間に前記遊星減速ギアが位置していることを特徴とする動力伝達装置。 - 請求項1において、
前記アース接続体と、前記デファレンシャルギアと、の間に隔壁が設けられていること
を特徴とする動力伝達装置。 - 請求項2において、
前記導電部材と前記隔壁との間はシール部材によりシールされていることを特徴とする
動力伝達装置。
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