WO2024203568A1 - 車両用駆動装置 - Google Patents
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Definitions
- This disclosure relates to a vehicle drive system.
- a structure is known in which oil in the housing of the case that houses the power transmission mechanism is guided to the oil cooler through an oil passage (inside the case wall) formed by machining the case.
- the entire oil passage that leads oil from the pump to the oil cooler is made up of an oil passage formed by machining the case, which can easily lead to an increase in the number of plugs and assembly labor.
- machined holes are formed in a straight line, so when forming an oil passage that includes a bend, the number of plugs increases as the number of bends increases.
- the present disclosure aims to reduce the number of plugs required in an oil passage included in an oil supply system from an oil pump to an object to be supplied.
- a fuel tank includes a case that defines a chamber through which oil flows; a power transmission mechanism that is disposed in the accommodation chamber and includes a rotating shaft member that can transmit power from a power source to a wheel; an oil pump that draws in and discharges oil from the accommodation chamber; An oil passage structure at least a part of which is formed in the case,
- the case is a case member having a first mating surface at an axial end portion and a second mating surface radially inward from the first mating surface as viewed in the axial direction of the rotating shaft member; a cover member having a third mating surface aligned with the first mating surface in the axial direction and a fourth mating surface aligned with the second mating surface in the axial direction, the cover member being coupled to the case member via a coupling between the first mating surface and the third mating surface;
- the oil passage structure includes an oil passage between a discharge side of the oil pump and an object to which oil is supplied,
- a vehicle drive device is provided, in which the oil passage
- the present disclosure makes it possible to reduce the number of plugs required in the oil passages included in the oil supply system from the oil pump to the supply target.
- FIG. 1 is a schematic top view showing a state in which a vehicle drive device is mounted in a vehicle.
- 2 is a schematic cross-sectional view of a main portion of a vehicle drive device.
- FIG. 1 is a skeleton diagram showing a vehicle drive device.
- 3 is a diagram illustrating an oil flow in the vehicle drive device according to the present embodiment.
- FIG. 4 is a diagram showing a schematic view of a part of the motor case as viewed from a second axial side A2.
- FIG. 4 is a diagram showing a schematic view of a portion of a gear case member as viewed from a first axial side A1.
- FIG. 4 is a cross-sectional view of a portion of a gear case member taken along a plane parallel to the axial direction.
- FIG. 4 is a perspective view of the gear case member as viewed from the second axial side A2.
- FIG. 11 is a cross-sectional view of a main portion of a vehicle drive device according to a second embodiment, and is a diagram illustrating a schematic flow of oil in the vehicle drive device.
- FIG. 11 is a cross-sectional view of a main portion of a vehicle drive device according to a second embodiment, and is a diagram illustrating a schematic flow of oil in the vehicle drive device.
- the directions of each component in the following description refer to the directions when the component is assembled into the vehicle drive device 100. Furthermore, the terms used for the dimensions, orientation, and position of each component are concepts that include differences due to errors (errors that are acceptable in manufacturing).
- driving connection refers to a state in which two rotating elements are connected so as to be able to transmit a driving force (synonymous with torque), and includes a state in which the two rotating elements are connected so as to rotate as a unit, or a state in which the two rotating elements are connected so as to be able to transmit a driving force via one or more transmission members.
- Such transmission members include various members (e.g., shafts, gear mechanisms, belts, chains, etc.) that transmit rotation at the same speed or at a variable speed.
- the transmission members may also include engagement devices (e.g., friction engagement devices, meshing engagement devices, etc.) that selectively transmit rotation and driving force.
- rotating electric machine is used as a concept that includes motors, generators, and motor/generators that function as both a motor and a generator as necessary.
- overlapping when viewed in a specific direction means that when an imaginary line parallel to the line of sight is moved in each direction perpendicular to the imaginary line, there is at least a part of an area where the imaginary line intersects with both of the two components.
- arrangement areas in a specific direction overlap means that at least a part of the arrangement area of the other component in a specific direction is included within the arrangement area of one component in a specific direction.
- FIG. 1 is a schematic diagram of a top view showing the state in which the vehicle drive device 100 is mounted in the vehicle VC.
- FIG. 2 is a cross-sectional view of the main parts of the vehicle drive device 100.
- FIG. 2A is a skeleton diagram showing the vehicle drive device 100.
- FIG. 2B is a diagram showing the flow of oil in the vehicle drive device 100 according to this embodiment.
- FIG. 3 is a diagram showing a part of the motor case 250 as viewed from the second axial side A2.
- FIG. 4 is a diagram showing a part of the gear case member 254 (a part axially facing a part of the motor case 250 in FIG. 3) as viewed from the first axial side A1.
- FIG. 5 is a cross-sectional view of a part of the gear case member 254 when cut along a plane parallel to the axial direction.
- FIG. 6 is a perspective view of the gear case member 254 as viewed from the second axial side A2. Note that the oil cooler 90 is omitted from FIGS. 2 and 6.
- FIG. 2 defines an axial direction A
- FIG. 3 and FIG. 4 define a first direction X and a second direction Y.
- the first direction X, the second direction Y, and the axial direction A are three axial directions that are mutually perpendicular, and the second direction Y has an up-down component.
- the first direction X corresponds to the vehicle front-rear direction.
- the second direction Y may be parallel to the direction of gravity (vertical direction) or may be inclined when the vehicle drive device 100 is mounted on the vehicle VC.
- the vehicle drive device 100 may be mounted on the vehicle VC with the second direction first side Y1 on the upper side and the second direction second side Y2 on the lower side.
- the vehicle drive device 100 may also be mounted on the vehicle VC with the first direction first side X1 on the front side (front side in the vehicle front-rear direction) and the first direction second side X2 on the rear side (rear side in the vehicle front-rear direction). As shown in FIG. 1, the vehicle drive device 100 may be mounted forward of the center of the vehicle VC in the vehicle's fore-and-aft direction, or may be mounted rearward of the center of the vehicle VC in the vehicle's fore-and-aft direction.
- the pair of wheels W driven by the vehicle drive device 100 may be, for example, a pair of left and right rear wheels.
- the pair of left and right front wheels and the pair of left and right rear wheels that are not driven by the vehicle drive device 100 can be configured to be driven by a drive device other than the vehicle drive device 100.
- the drive device other than the vehicle drive device 100 can be, for example, a drive device configured to transmit the output torque of an internal combustion engine to a pair of wheels to be driven, a drive device configured to transmit the output torque of a rotating electric machine (a rotating electric machine other than the rotating electric machine 1 provided in the vehicle drive device 100) to a pair of wheels to be driven, or a drive device configured to transmit the output torque of both an internal combustion engine and a rotating electric machine (a rotating electric machine other than the rotating electric machine 1 provided in the vehicle drive device 100) to a pair of wheels to be driven.
- the drive device other than the vehicle drive device 100 can also be a drive device with the same configuration as the vehicle drive device 100.
- the vehicle drive device 100 includes a rotating electric machine 1, a pair of output members 6 that are drivingly connected to a pair of wheels W, and a transmission mechanism 3 that transmits driving force between the rotating electric machine 1 and the pair of output members 6.
- the vehicle drive device 100 further includes a case 2 that houses the rotating electric machine 1.
- the case 2 also houses the pair of output members 6 and the transmission mechanism 3.
- the first output member 61 which is one of the pair of output members 6, is drivingly connected to the first wheel W1, which is one of the pair of wheels W
- the second output member 62 which is the other of the pair of output members 6, is drivingly connected to the second wheel W2, which is the other of the pair of wheels W.
- the vehicle VC on which the vehicle drive device 100 is mounted includes a first drive shaft 63 that rotates integrally with the first wheel W1 and a second drive shaft 64 that rotates integrally with the second wheel W2.
- the first drive shaft 63 is connected to the first wheel W1 via, for example, a constant velocity joint
- the second drive shaft 64 is connected to the second wheel W2 via, for example, a constant velocity joint.
- the first output member 61 is connected to the first drive shaft 63 so as to rotate integrally with the first drive shaft 63
- the second output member 62 is connected to the second drive shaft 64 so as to rotate integrally with the second drive shaft 64.
- the vehicle drive device 100 transmits the output torque of the rotating electric machine 1 to a pair of wheels W via a pair of output members 6 to drive the vehicle VC on which the vehicle drive device 100 is mounted. That is, the rotating electric machine 1 is a driving force source for the pair of wheels W.
- the pair of wheels W is a pair of left and right wheels (for example, a pair of left and right front wheels, or a pair of left and right rear wheels) on the vehicle VC.
- the rotating electric machine 1 may be, for example, an AC rotating electric machine driven by three-phase AC.
- the rotating electric machine 1 is electrically connected to a battery BA (see FIG.
- the rotating electric machine 1 and the pair of output members 6 are arranged on two parallel axes (specifically, a first axis C1 and a second axis C2). Specifically, the rotating electric machine 1 is arranged on the first axis C1, and the pair of output members 6 are arranged on a second axis C2 different from the first axis C1.
- the first axis C1 and the second axis C2 are axes (virtual axes) arranged parallel to each other.
- the transmission mechanism 3 includes an output gear (ring gear) 30 that is drivingly connected to at least one of the pair of output members 6, and is coaxial with the pair of output members 6 (i.e., on the second axis C2).
- the vehicle drive device 100 is mounted on the vehicle VC with the axial direction A oriented along the vehicle left-right direction.
- the axial direction A is parallel to the first axis C1 and the second axis C2, in other words, the axial direction is common between the first axis C1 and the second axis C2. That is, the axial direction A is the direction in which the rotation axis of the rotating electric machine 1 extends, and is also the direction in which the rotation axis of the pair of output members 6 extends.
- one side of the axial direction A is the axial first side A1
- the other side of the axial direction A (the side opposite to the axial first side A1 in the axial direction A) is the axial second side A2.
- the axial first side A1 is the side on which the rotating electric machine 1 is disposed relative to the transmission mechanism 3 in the axial direction A.
- the first output member 61 is the output member 6 disposed on the axial first side A1 of the pair of output members 6, and the second output member 62 is the output member 6 disposed on the axial second side A2 of the pair of output members 6.
- the vehicle drive device 100 may be mounted on the vehicle VC with the first axial side A1 facing the left side of the vehicle and the second axial side A2 facing the right side of the vehicle.
- the first wheel W1 to which the first output member 61 is drivingly connected is the left wheel
- the second wheel W2 to which the second output member 62 is drivingly connected is the right wheel.
- FIG. 1 assumes that the vehicle drive device 100 is a front-wheel drive type drive device that drives a pair of left and right front wheels. Therefore, in the example shown in FIG. 1, the first wheel W1 is the left front wheel, and the second wheel W2 is the right front wheel.
- the rotating electric machine 1 includes a rotor 10 and a stator 11.
- the stator 11 is fixed to a case 2, and the rotor 10 is supported by the case 2 so as to be rotatable relative to the stator 11.
- the rotating electric machine 1 may be an inner rotor type rotating electric machine, in which case the rotor 10 may be arranged radially inside the stator 11 so as to overlap with the stator 11 when viewed radially along the radial direction.
- the radial direction here is the radial direction based on the first axis C1, in other words, the radial direction based on the rotation axis of the rotating electric machine 1.
- the stator 11 includes a stator core 12 and coil end portions 13 that protrude from the stator core 12 in the axial direction A.
- a coil is wound around the stator core 12, and the portion of the coil that protrudes from the stator core 12 in the axial direction A forms the coil end portions 13.
- the coil end portions 13 are formed on both sides of the stator core 12 in the axial direction A.
- the transmission mechanism 3 includes a counter gear mechanism 4 in the power transmission path between the rotating electric machine 1 and the output gear 30.
- a reduction mechanism using planetary gears may be used instead of the counter gear mechanism 4.
- a two-shaft configuration may be realized in which the third shaft C3 is eliminated.
- the counter gear mechanism 4 is disposed on an axis (i.e., the third axis C3) offset from the input member 16 coaxial with the rotating electric machine 1.
- the input member 16 is connected to the rotor 10 so as to rotate integrally with the rotor 10.
- the vehicle drive device 100 includes a rotor shaft 15 to which the rotor 10 is fixed, and the input member 16 is connected to the rotor shaft 15 so as to rotate integrally with the rotor shaft 15.
- the portion of the input member 16 on the first axial side A1 may be connected (here, spline-connected) to the portion of the rotor shaft 15 on the second axial side A2.
- the rotor shaft 15 of the vehicle drive device 100 may be integrally formed with the input member 16 as a single piece.
- the counter gear mechanism 4 has a counter shaft 41, a first counter gear 42, and a second counter gear 43.
- the counter shaft 41 is a rotating shaft member that rotates around the third axis C3.
- the third axis C3 extends parallel to the first axis C1.
- the first counter gear 42 is an input element of the counter gear mechanism 4.
- the first counter gear 42 meshes with the input gear 17 of the input member 16.
- the first counter gear 42 is connected to the counter shaft 41 so as to rotate integrally with the counter shaft 41.
- the second counter gear 43 is an output element of the counter gear mechanism 4.
- the second counter gear 43 is formed with a smaller diameter than the first counter gear 42.
- the second counter gear 43 is provided on the counter shaft 41 so as to rotate integrally with the counter shaft 41.
- the transmission mechanism 3 includes a differential gear mechanism 5 in the power transmission path between the output gear 30 and the wheels W.
- the differential gear mechanism 5 is arranged on the second axis C2 as the rotation axis of the differential gear mechanism 5.
- the differential gear mechanism 5 distributes the driving force transmitted from the rotating electric machine 1 to the pair of output members 6.
- the differential gear mechanism 5 may be arranged coaxially with the pair of output members 6 (i.e., on the second axis C2).
- the differential gear mechanism 5 distributes the driving force transmitted from the rotating electric machine 1 to the output gear 30 to the pair of output members 6.
- the output gear 30 is drivingly connected to both of the pair of output members 6 via the differential gear mechanism 5.
- the differential gear mechanism 5 may be a bevel gear type differential gear mechanism, and the output gear 30 may be connected to the differential case portion 50 of the differential gear mechanism 5 so as to rotate integrally with the differential case portion 50.
- Case 2 may be made of aluminum, for example. Case 2 can be formed by casting, etc. Case 2 includes a motor case 250, a cover member 252, and a gear case member 254.
- the motor case 250 forms a motor housing chamber SP1 that houses the rotating electric machine 1.
- the motor housing chamber SP1 may be an oil-tight space that contains oil for cooling and/or lubricating the rotating electric machine 1 (and/or the transmission mechanism 3).
- the motor case 250 has a peripheral wall portion 2501 that surrounds the radial outside of the rotating electric machine 1.
- the motor case 250 may be realized by joining multiple members.
- the motor case 250 has a partition wall portion 26 that separates the motor housing chamber SP1 and the gear housing chamber SP2 in the axial direction A.
- the partition wall portion 26 faces the bottom portion 2521 (described later) of the cover member 252 in the axial direction A.
- the second axial side A2 of the partition wall 26 is provided with a bearing support 2504 for supporting the bearing 241.
- the second axial side A2 of the partition wall 26 is provided with a bearing support 2534 for supporting the bearing 243.
- the bearing support 2534 is formed concentrically around the third axis C3.
- the bearing 243 is provided on the radial outside of the end of the first axial side A1 of the counter shaft 41.
- the bearing 243 is supported by the bearing support 2534 at the radial outside of the outer race, and the inner race is supported by the outer peripheral surface of the counter shaft 41 at the radial inside.
- the bearing 243 may be supplied with oil that runs down the partition wall 26 due to its own weight, as shown by the arrow R25 in FIG. 2B.
- the cover member 252 is connected to the first axial side A1 of the motor case 250.
- the cover member 252 is in the form of a cover that covers the first axial side A1 of the motor housing chamber SP1.
- the cover member 252 may cover the opening of the first axial side A1 of the motor case 250 in such a manner that it completely or almost completely blocks the opening. Note that a portion of the first axial side A1 of the motor housing chamber SP1 may be formed by the cover member 252.
- the cover member 252 is provided with a bearing 240 that rotatably supports the rotor 10. That is, the cover member 252 has a bearing support portion 2524 that supports the bearing 240.
- the bearing 240 may be provided radially inward at the end of the rotor shaft 15 on the first axial side A1, as shown in FIG. 2.
- the bearing 240 may be supported by the inner peripheral surface of the rotor shaft 15 at the radially outer side of the outer race, and the inner radial side of the inner race may be supported by the cover member 252.
- the bearing 241 may be provided radially outward at the end of the rotor shaft 15 on the second axial side A2, as shown in FIG. 2.
- the bearing 241 may be supported by the partition portion 26 at the radially outer side of the outer race, and the inner radial side of the inner race may be supported by the outer peripheral surface of the rotor shaft 15.
- the cover member 252 includes a circular bottom 2521 centered on the first axis C1 and a peripheral wall 2522 protruding from the outer periphery of the bottom 2521 toward the second axial side A2, and the end face of the second axial side A2 of the peripheral wall 2522 is joined to the motor case 250.
- a cylindrical bearing support 2524 protruding toward the second axial side A2 is formed in the center of the second axial side A2 of the bottom 2521 (the portion centered on the first axis C1).
- the bearing support 2524 is formed concentrically with the first axis C1 as its center.
- the gear case member 254 forms a gear accommodating chamber SP2 that accommodates the transmission mechanism 3.
- the gear accommodating chamber SP2 may be an oil-tight space that communicates with the motor accommodating chamber SP1.
- the gear case member 254 is coupled to the second axial side A2 of the motor case 250.
- the gear case member 254 is coupled to the motor case 250 in a manner in which the mating surface 2548 abuts against the mating surface 2508 on the motor case 250 side in the axial direction A at the coupling portion 2502.
- the gear case member 254 has a peripheral wall portion 2542 that surrounds the radial outside of the transmission mechanism 3, and is in the form of a cover that covers the second axial side A2 in the gear accommodating chamber SP2.
- the end face of the first axial side A1 of the peripheral wall portion 2542 forms the mating surface 2548.
- the mating surface 2548 may extend in the same plane over the entire circumference, similar to the mating surface 2508 on the motor case 250 side.
- the gear case member 254 may be realized by joining multiple members. Note that a portion of the first axial side A1 of the gear housing chamber SP2 may be formed by the motor case 250.
- accommodation chamber SP the oil that accumulates in the lower part of the accommodation chamber SP is shown typically by a hatched area.
- the flow of oil is generally indicated by arrows R300, etc., and oil passages 81, etc. that realize this flow are generally indicated by corresponding arrows R300, etc.
- an oil cooler 90 is provided in the gear case member 254.
- the details of the structure of the oil cooler 90 are arbitrary. Cooling water is supplied to the oil cooler 90, as shown diagrammatically by arrow R200 in FIG. 2B.
- the cooling water may be circulated by a water pump (not shown) via a radiator (not shown).
- Oil in the storage chamber SP of the case 2 is supplied to the oil cooler 90. As a result, the heat of the oil in the storage chamber SP is transferred to the cooling water, and the oil in the storage chamber SP of the case 2 is cooled.
- the oil collected at the bottom of the storage chamber SP is sucked into the suction port of the electric oil pump 82 via the strainer 80 and the oil passage 81 (see arrow R300).
- the oil discharged by the electric oil pump 82 is supplied to the oil cooler 90 via the oil passage 84 (see arrows R302 and R303).
- the oil passes through the oil cooler 90 (arrow R304) and is cooled by the cooling water as described above.
- the cooled oil may be supplied to the axial oil passage 15a of the rotor shaft 15 of the rotating electric machine 1 via the oil passage 86 (arrows R306, R308).
- a catch tank 920 is provided in which the oil (arrow R20) scooped up by the output gear 30 is collected.
- the oil from the catch tank 920 may be used to lubricate the counter gear mechanism 4, etc. (see arrow R21, etc.).
- R21, R22, and R23 represent the oil flow and its oil path that guides the oil to the bearing 240.
- the oil passage 84 from the electric oil pump 82 to the oil cooler 90 includes an oil passage formed in the mating surface between the gear case member 254 and the motor case 250 (hereinafter also referred to as the "mating surface oil passage 840").
- the mating surface oil passage 840 is formed by a groove portion 25090 associated with the mating surface 2509 on the motor case 250 side and a groove portion 25490 associated with the mating surface 2549 on the gear case member 254 side.
- the gear case member 254 has a convex rib portion 2547 that protrudes to the first axial side A1 and extends around the first axis C1 on a side closer to the first axis C1 than the mating surface 2548 when viewed in the axial direction A.
- the end face of the convex rib portion 2547 on the first axial side A1 extends in the same plane as the mating surface 2548, forming a mating surface 2549 on the gear case member 254 side.
- the convex rib portion 2547 has a groove portion 25490 corresponding to the mating surface 2549.
- the groove portion 25490 is recessed in the axial direction A on the second axial side A2 in a manner such that it is surrounded by the mating surface 2549 in all directions intersecting the axial direction A (see also FIG. 5).
- the groove 25490 is surrounded by the mating surface 2549 in all directions intersecting with the axial direction A, but it may be partially surrounded by opening in some directions (for example, the side that connects to another oil passage).
- the motor case 250 has a convex rib portion 2507 that extends around the first axis C1 while protruding to the second axial side A2 on the side closer to the first axis C1 than the mating surface 2508 when viewed in the axial direction A.
- the end face of the convex rib portion 2507 on the second axial side A2 extends in the same plane as the mating surface 2508, forming a mating surface 2509 on the motor case 250 side.
- the convex rib portion 2507 has a groove portion 25090 corresponding to the mating surface 2509.
- the groove portion 25090 is recessed in the axial direction A on the first axial side A1 in a manner that the groove portion 25090 is surrounded by the mating surface 2509 in all directions intersecting the axial direction A.
- the groove portion 25090 is surrounded by the mating surface 2509 in all directions intersecting the axial direction A, but may be partially surrounded by opening some directions (for example, the side that connects to another oil passage).
- the mating surface 2549 on the gear case member 254 side and the mating surface 2509 on the motor case 250 side have substantially the same shape when viewed in the axial direction A, and the grooves 25490 and 25090 also have substantially the same shape when viewed in the axial direction A.
- a substantially closed space is formed by the grooves 25490 and 25090.
- This closed space forms the mating surface oil passage 840.
- the mating surface oil passage 840 is formed by the abutment (metal touch) between the mating surfaces of the mating surface 2549 on the gear case member 254 side and the mating surface 2509 on the motor case 250 side.
- the mating surface oil passage 840 is located inside the mating surfaces 2508, 2548 of the coupling portion 2502 (closer to the first axis C1 when viewed in the axial direction A), i.e., within the accommodation chamber SP. Therefore, the mating surface oil passage 840 does not need to be formed by a completely oil-tight closed space. In other words, the mating surfaces 2509, 2549 of the mating surface oil passage 840 may be aligned in the axial direction A without the use of a sealing member such as an O-ring. This makes it possible to reduce the number of parts and costs associated with the sealing members.
- the machining hole for the formed oil passage has an opening (an opening exposed to the outside) that is formed due to the insertion and removal of the machining drill. Therefore, a plug is required to close such an opening.
- the mating surface oil passage 840 is formed by the contact (metal touch) of the mating surfaces.
- the grooves 25090, 25490 that form the mating surface oil passage 840 can be formed by the mold shape (e.g., the mold shape for casting) when manufacturing the motor case 250 and the gear case member 254, respectively. Therefore, according to this embodiment, the mating surface oil passage 840 can be formed without machining, so that the number of plugs and the associated cost reduction can be achieved for the oil passage 84 from the electric oil pump 82 to the oil cooler 90.
- the mating surface oil passage 840 in contrast to machined oil holes, even if the mating surface oil passage 840 has a curved or bent shape as viewed in the axial direction A, it does not lead to an increase in the number of plugs and an associated increase in costs. Therefore, according to this embodiment, the degree of freedom of the shape of the mating surface oil passage 840 (as viewed in the axial direction A) can be increased. As a result, according to this embodiment, the mating surface oil passage 840 can be formed by utilizing the dead space inside (the side closer to the first axis C1 as viewed in the axial direction A) of the mating surfaces 2508, 2548 of the coupling portion 2502.
- the space inside (the side closer to the first axis C1 as viewed in the axial direction A) of the mating surfaces 2508, 2548 of the coupling portion 2502 and near the axial position of the mating surfaces 2508, 2548 is a space that overlaps with the rotating electric machine 1 as viewed in the axial direction A, and is likely to become a dead space.
- the mating surface oil passage 840 can be formed without increasing the size of the case 2 in the radial direction or the axial direction A.
- the mating surface oil passage 840 may extend over a portion of the circumferential range of the entire circumference around the first axis C1, and its lower end below the first axis C1 may be connected to an axial flow passage 839 (see FIG. 3) from the discharge side of the electric oil pump 82. That is, the mating surface oil passage 840 may communicate with the accommodation chamber SP via the axial flow passage 839 and the electric oil pump 82. In addition, the mating surface oil passage 840 may have an upper end above the first axis C1 connected to an oil passage 842 (see also FIG. 6) to the oil cooler 90.
- the oil passage 84 from the electric oil pump 82 to the oil cooler 90 may have a part formed by machining.
- the gear case member 254 may have oil passages 842, 843, and 844 formed by machining.
- the oil passage 842 extends linearly in the axial direction A, and the end of the axial first side A1 is connected to the mating surface oil passage 840 described above.
- the oil passage 843 extends linearly in a direction intersecting the axial direction A, and the radial outer end is connected to the oil passage 842, and the radial inner end is connected to the inlet of the oil cooler 90.
- the oil passage 844 may form a part of the oil passage 86 shown in FIG.
- oil from the mating surface oil passage 840 flows into the oil passage 842 (arrow R3031), into the oil passage 843 (arrow R3032), passes through the oil cooler 90, and then flows into the oil passage 844 (arrow R306).
- the oil supplied to the oil passage 844 may be supplied to the coil end portion 13 (see arrows R306 and R307 in FIG. 2B) in addition to the axial oil passage 15a of the rotor shaft 15 by branching the oil passage 844.
- oil may be supplied to the coil end portion 13 through the axial oil passage 15a by utilizing centrifugal force during operation of the rotating electric machine 1 (see arrow R309 in FIG. 2B).
- oil passages 842 and 843 may also be omitted by adjusting the range in which mating surface oil passage 840 is formed.
- FIG. 7 is a cross-sectional view of a main portion of the vehicle drive device 100A according to the second embodiment, and also shows a schematic diagram of the oil flow in the vehicle drive device 100A.
- the vehicle drive device 100A according to the second embodiment differs from the vehicle drive device 100 according to the first embodiment described above in the arrangement of the electric oil pump 82 and the strainer 80. Specifically, in the first embodiment described above, the electric oil pump 82 and the strainer 80 are arranged in the gear housing chamber SP2, whereas in the second embodiment, the electric oil pump 82 and the strainer 80 are arranged in the motor housing chamber SP1.
- the temperature of the electric oil pump 82 can be appropriately managed based on the oil temperature indicated by the sensor information from the oil temperature sensor 89.
- the electric oil pump 82 is disposed in the gear housing SP2 as in the above-mentioned embodiment 1, the oil temperature of the electric oil pump 82 is likely to be significantly higher than the oil temperature indicated by the sensor information from the oil temperature sensor 89 in the motor housing SP1 due to the influence of heat received from the differential gear mechanism 5 and the like. In this case, it is difficult to appropriately manage the temperature of the electric oil pump 82.
- the electric oil pump 82 is disposed in the same motor housing SP1 as the oil temperature sensor 89, so that the temperature of the electric oil pump 82 can be managed based on the sensor information from the oil temperature sensor 89.
- the wiring 890 between the oil temperature sensor 89 and the control device (not shown) can be routed through the motor housing SP1.
- the wiring 890 together with the wiring (not shown) for low-voltage systems such as the rotation angle sensor and temperature sensor of the rotating electric machine 1, in the inverter housing (not shown) that houses the inverter (not shown).
- the oil passage 84A including the mating surface oil passage 840 described above can be realized.
- the oil passage 84A may differ from the oil passage 84 in the first embodiment described above only in the oil passage portion up to the mating surface oil passage 840.
- only the axial flow passage 839 (see FIG. 3) or the oil passage portion up to the axial flow passage 839 may be different.
- Such an oil passage can be formed by machining the motor case 250, but may also be formed from a tubular member.
- the mating surface oil passage 840 is formed by a combination of both the groove portion 25090 and the groove portion 25490, but this is not limited to this. In other words, even if only one of the groove portion 25090 and the groove portion 25490 is formed, a blocked oil passage similar to the mating surface oil passage 840 can be formed.
- the mating surfaces 2509, 2549 in which the grooves 25090 and 25490 are formed, respectively, are formed in a manner that is not continuous with the mating surfaces 2508, 2548 of the connecting portion 2502, but they may be partially or entirely continuous.
- the mating surfaces 2509 and 2508 may be connected via a connection surface in the same plane.
- the mating surface oil passage 840 is formed in relation to the mating surfaces 2509, 2549 between the motor case 250 and the gear case member 254, but a mating surface oil passage such as the mating surface oil passage 840 may be formed in relation to other mating surfaces.
- the power source is a rotating electric machine 1, but it may include an engine (internal combustion engine) instead of or in addition to the rotating electric machine 1.
- the mating surface oil passage 840 is formed in only one location, but it may be formed in two or more locations spaced apart from each other.
- the mating surfaces 2508, 2509 on the motor case 250 side are in the same plane, and the mating surfaces 2548, 2549 on the gear case member 254 side are in the same plane, but this is not limited to the above.
- the mating surfaces 2508, 2548 are aligned with each other in the axial direction A and the mating surfaces 2509, 2549 are aligned with each other in the axial direction A
- the mating surfaces 2508, 2509 on the motor case 250 side may be surfaces offset from each other in the axial direction A.
- 100 Vehicle drive device, 1: Rotating electric machine (power source), 13: Coil end portion (supply object), 15: Rotor shaft (supply object), 2: Case, 250: Motor case (case member), 254: Gear case member (cover member), 4: Counter gear mechanism (power transmission mechanism), 5: Differential gear mechanism (power transmission mechanism), 90: Oil cooler, 2508: Mating surface (first mating surface), 2548: Mating surface (third mating surface), 2509: Mating surface (second mating surface), 2549: Mating surface (fourth mating surface), 840: Mating surface oil passage (oil passage), 25090, 25490: Groove portion, 240, 241, 243: Bearing (supply object), SP1: Motor housing (first housing), SP2: Gear housing (second housing)
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Abstract
ケースと、動力伝達機構と、オイルポンプと、油路構造と、を備え、ケースは、軸方向端部に、第1合わせ面と、回転軸部材の軸方向に視て第1合わせ面よりも径方向内側に第2合わせ面とを有するケース部材と、第1合わせ面に軸方向に合わせられる第3合わせ面と、第2合わせ面に軸方向に合わせられる第4合わせ面とを有し、第1合わせ面及び第3合わせ面との間の結合を介してケース部材に結合されるカバー部材とを含み、油路構造は、オイルポンプの吐出側から油の供給対象物までの間に油路を含み、油路は、第2合わせ面と第4合わせ面の少なくともいずれか一方により軸方向に視て囲繞される態様で形成され、少なくともいずれか一方の合わせ面に対して軸方向に凹む溝部を有する、車両用駆動装置が開示される。
Description
本開示は、車両用駆動装置に関する。
動力伝達機構を収容するケースの収容室内の油を、ケースに加工により形成した油路(ケース壁部の内部)を介してオイルクーラに導く構造が知られている。
ところで、ケースに加工により油路を形成する場合、別途管材を必要とすることがない反面、機械加工(ドリル)による加工孔は外部に露出するため、油路を塞ぐプラグが必要となる。この点、上記のような従来技術では、油をポンプからオイルクーラに導く油路全体が、ケースに加工により形成した油路からなるので、プラグの数や組み立て工数の増加を招きやすいという問題がある。なお、一般的に、機械加工による加工孔は、直線状に形成されるので、屈曲部を含む経路の油路を形成する場合、屈曲部の数の増加に応じてプラグの数が増加する。
そこで、1つの側面では、本開示は、オイルポンプから供給対象物までの油の供給系に含まれる油路における必要なプラグの数の低減を図ることを目的とする。
1つの側面では、油が流れる収容室を形成するケースと、
前記収容室に配置され、動力源からの動力を車輪に伝達可能な回転軸部材を含む動力伝達機構と、
前記収容室内の油を吸引して吐出するオイルポンプと、
前記ケースに少なくとも一部が形成される油路構造と、を備え、
前記ケースは、
軸方向端部に、第1合わせ面と、前記回転軸部材の軸方向に視て前記第1合わせ面よりも径方向内側に第2合わせ面とを有するケース部材と、
前記第1合わせ面に軸方向に合わせられる第3合わせ面と、前記第2合わせ面に軸方向に合わせられる第4合わせ面とを有し、前記第1合わせ面及び前記第3合わせ面との間の結合を介して前記ケース部材に結合されるカバー部材とを含み、
前記油路構造は、前記オイルポンプの吐出側から油の供給対象物までの間に油路を含み、
前記油路は、前記第2合わせ面と前記第4合わせ面の少なくともいずれか一方により軸方向に視て囲繞される態様で形成され、前記少なくともいずれか一方の合わせ面に対して軸方向に凹む溝部を有する、車両用駆動装置が提供される。
前記収容室に配置され、動力源からの動力を車輪に伝達可能な回転軸部材を含む動力伝達機構と、
前記収容室内の油を吸引して吐出するオイルポンプと、
前記ケースに少なくとも一部が形成される油路構造と、を備え、
前記ケースは、
軸方向端部に、第1合わせ面と、前記回転軸部材の軸方向に視て前記第1合わせ面よりも径方向内側に第2合わせ面とを有するケース部材と、
前記第1合わせ面に軸方向に合わせられる第3合わせ面と、前記第2合わせ面に軸方向に合わせられる第4合わせ面とを有し、前記第1合わせ面及び前記第3合わせ面との間の結合を介して前記ケース部材に結合されるカバー部材とを含み、
前記油路構造は、前記オイルポンプの吐出側から油の供給対象物までの間に油路を含み、
前記油路は、前記第2合わせ面と前記第4合わせ面の少なくともいずれか一方により軸方向に視て囲繞される態様で形成され、前記少なくともいずれか一方の合わせ面に対して軸方向に凹む溝部を有する、車両用駆動装置が提供される。
1つの側面では、本開示によれば、オイルポンプから供給対象物までの油の供給系に含まれる油路における必要なプラグの数の低減を図ることが可能となる。
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、図面の寸法比率はあくまでも一例であり、これに限定されるものではなく、また、図面内の形状等は、説明の都合上、部分的に誇張している場合がある。また、図面では、見易さのために、複数存在する同一属性の部位には、一部のみしか参照符号が付されていない場合がある。
以下の説明における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。また、各部材についての寸法、配置方向、配置位置等に関する用語は、誤差(製造上許容され得る程度の誤差)による差異を有する状態を含む概念である。
本明細書では、「駆動連結」とは、2つの回転要素が駆動力(トルクと同義)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、あるいは当該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)が含まれていてもよい。
本明細書では、「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、本明細書では、2つの部材の配置に関して、「特定方向視で重なる」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少なくとも一部に存在することを意味する。また、本明細書では、2つの部材の配置に関して、「特定方向の配置領域が重なる」とは、一方の部材の特定方向の配置領域内に、他方の部材の特定方向の配置領域の少なくとも一部が含まれることを意味する。
図1は、車両VCにおける車両用駆動装置100の搭載状態を示した上面視の概略図である。図2は、車両用駆動装置100の要部断面図である。図2Aは、車両用駆動装置100を示すスケルトン図である。図2Bは、本実施例による車両用駆動装置100における油の流れを概略的に示す図である。図3は、モータケース250の一部を軸方向第2側A2から視て概略的に示す図である。図4は、ギヤケース部材254の一部(図3のモータケース250の一部に軸方向に対向する部分)を軸方向第1側A1から視て概略的に示す図である。図5は、軸方向に平行な平面で切断した際のギヤケース部材254の一部の断面図である。図6は、ギヤケース部材254を軸方向第2側A2から視た斜視図である。なお、図2及び図6には、オイルクーラ90の図示は省略されている。
図2には軸方向Aが定義されるとともに、図3及び図4には、第1方向Xと、第2方向Yとが定義されている。第1方向X、第2方向Y、及び軸方向Aは、互いに直交する3軸方向であり、第2方向Yは、上下方向の成分を有するものとする。この場合、第1方向Xは、車両前後方向に対応する。第2方向Yは、車両VCにおける車両用駆動装置100の搭載状態で、重力方向(鉛直方向)に平行であってもよいし、傾斜してもよい。例えば、車両用駆動装置100は、第2方向第1側Y1が上側となり、第2方向第2側Y2が下側となる向きで、車両VCに搭載されてよい。また、車両用駆動装置100は、第1方向第1側X1が前側(車両前後方向の前側)となり、第1方向第2側X2が後側(車両前後方向の後側)となる向きで、車両VCに搭載されてよい。図1に示すように、車両用駆動装置100は、車両VCにおける車両前後方向の中央部よりも前側に搭載されてよいし、車両VCにおける車両前後方向の中央部よりも後側に搭載されてもよい。このように車両用駆動装置100が車両VCにおける車両前後方向の中央部よりも後側に搭載される場合、車両用駆動装置100により駆動される一対の車輪Wは、例えば左右一対の後輪とされてよい。
車両VCが、左右一対の前輪及び左右一対の後輪を備える場合に、左右一対の前輪及び左右一対の後輪のうちの車両用駆動装置100により駆動されない方(図1に示す例では、左右一対の後輪)が、車両用駆動装置100以外の駆動装置により駆動される構成とすることもできる。車両用駆動装置100以外の駆動装置は、例えば、内燃機関の出力トルクを駆動対象の一対の車輪に伝達させる構成の駆動装置、回転電機(車両用駆動装置100が備える回転電機1とは別の回転電機)の出力トルクを駆動対象の一対の車輪に伝達させる構成の駆動装置、あるいは、内燃機関及び回転電機(車両用駆動装置100が備える回転電機1とは別の回転電機)の双方の出力トルクを駆動対象の一対の車輪に伝達させる構成の駆動装置とされる。車両用駆動装置100以外の駆動装置を、車両用駆動装置100と同じ構成の駆動装置とすることもできる。
本実施例では、車両用駆動装置100は、図2Aに模式的に示すように、回転電機1と、一対の車輪Wにそれぞれ駆動連結される一対の出力部材6と、回転電機1と一対の出力部材6との間で駆動力を伝達する伝達機構3と、を備えている。車両用駆動装置100は、更に、回転電機1を収容するケース2を備えている。ケース2は、一対の出力部材6及び伝達機構3も収容している。
一対の出力部材6の一方である第1出力部材61は、一対の車輪Wの一方である第1車輪W1に駆動連結され、一対の出力部材6の他方である第2出力部材62は、一対の車輪Wの他方である第2車輪W2に駆動連結される。図1に示すように、車両用駆動装置100が搭載される車両VCは、第1車輪W1と一体的に回転する第1ドライブシャフト63と、第2車輪W2と一体的に回転する第2ドライブシャフト64と、を備えている。第1ドライブシャフト63は、例えば等速ジョイントを介して第1車輪W1に連結され、第2ドライブシャフト64は、例えば等速ジョイントを介して第2車輪W2に連結される。そして、第1出力部材61は、第1ドライブシャフト63と一体的に回転するように第1ドライブシャフト63に連結され、第2出力部材62は、第2ドライブシャフト64と一体的に回転するように第2ドライブシャフト64に連結される。
車両用駆動装置100は、回転電機1の出力トルクを、一対の出力部材6を介して一対の車輪Wに伝達させて、車両用駆動装置100が搭載された車両VCを走行させる。すなわち、回転電機1は、一対の車輪Wの駆動力源である。一対の車輪Wは、車両VCにおける左右一対の車輪(例えば、左右一対の前輪、又は左右一対の後輪)である。回転電機1は、例えば、3相交流で駆動される交流回転電機であってよい。回転電機1は、直流電力と交流電力との間の電力変換を行うインバータ装置(図示せず)を介して、バッテリBA(図1参照)(キャパシタ等の蓄電装置を含む)と電気的に接続されており、バッテリBAから電力の供給を受けて力行し、あるいは、車両VCの慣性力等により発電した電力を蓄電装置に供給して蓄電させる。
図2に示すように、回転電機1と一対の出力部材6とは、互いに平行な2つの軸(具体的には、第1軸C1及び第2軸C2)に分かれて配置されている。具体的には、回転電機1が、第1軸C1上に配置され、一対の出力部材6が、第1軸C1とは異なる第2軸C2上に配置されている。第1軸C1及び第2軸C2は、互いに平行に配置される軸(仮想軸)である。伝達機構3は、一対の出力部材6の少なくとも一方に駆動連結される出力ギヤ(リングギヤ)30を、一対の出力部材6と同軸に(すなわち、第2軸C2上に)備えている。
図1に示すように、車両用駆動装置100は、軸方向Aが車両左右方向に沿う向きで車両VCに搭載される。軸方向Aは、第1軸C1及び第2軸C2に平行な方向、言い換えれば、第1軸C1及び第2軸C2の間で共通する軸方向である。すなわち、軸方向Aは、回転電機1の回転軸心が延びる方向であり、一対の出力部材6の回転軸心が延びる方向でもある。ここで、軸方向Aの一方側を軸方向第1側A1とし、軸方向Aの他方側(軸方向Aにおける軸方向第1側A1とは反対側)を軸方向第2側A2とする。軸方向第1側A1は、軸方向Aにおける伝達機構3に対して回転電機1が配置される側である。図2Aに示すように、第1出力部材61は、一対の出力部材6のうちの軸方向第1側A1に配置される方の出力部材6であり、第2出力部材62は、一対の出力部材6のうちの軸方向第2側A2に配置される方の出力部材6である。
図1に示すように、車両用駆動装置100は、軸方向第1側A1が車両左側となり、軸方向第2側A2が車両右側となる向きで、車両VCに搭載されてよい。この場合、第1出力部材61が駆動連結される第1車輪W1は、左輪であり、第2出力部材62が駆動連結される第2車輪W2は、右輪である。図1では、車両用駆動装置100が、左右一対の前輪を駆動する前輪駆動方式の駆動装置である場合を想定している。よって、図1に示す例では、第1車輪W1は左前輪であり、第2車輪W2は右前輪である。
図2に示すように、回転電機1は、ロータ10及びステータ11を備えている。ステータ11は、ケース2に固定され、ロータ10は、ステータ11に対して回転可能にケース2に支持されている。回転電機1は、インナロータ型の回転電機であってよく、この場合、ロータ10は、ステータ11に対して径方向の内側に、径方向に沿う径方向視でステータ11と重なるように配置されてよい。ここでの径方向は、第1軸C1を基準とする径方向、言い換えれば、回転電機1の回転軸心を基準とする径方向である。
ステータ11は、ステータコア12と、ステータコア12から軸方向Aに突出するコイルエンド部13と、を備えている。ステータコア12にはコイルが巻装されており、コイルにおけるステータコア12から軸方向Aに突出する部分がコイルエンド部13を形成している。コイルエンド部13は、ステータコア12に対して軸方向Aの両側に形成されている。
伝達機構3は、回転電機1と出力ギヤ30との間の動力伝達経路に、カウンタギヤ機構4を備えている。なお、変形例では、カウンタギヤ機構4に代えて、遊星歯車を用いる減速機構等が利用されてもよい。この場合、3軸構成に代えて、第3軸C3が無くされた2軸構成が実現されてもよい。
本実施例では、カウンタギヤ機構4は、回転電機1と同軸の入力部材16に対してオフセットした軸(すなわち、第3軸C3)上に配置されている。なお、入力部材16は、ロータ10と一体的に回転するようにロータ10に連結されている。図2に示す例では、車両用駆動装置100は、ロータ10が固定されるロータ軸15を備えており、入力部材16は、ロータ軸15と一体的に回転するようにロータ軸15に連結されている。具体的には、入力部材16における軸方向第1側A1の部分が、ロータ軸15における軸方向第2側A2の部分に連結(ここでは、スプライン連結)されてよい。このような構成とは異なり、車両用駆動装置100のロータ軸15が入力部材16と1ピースで一体的に形成される構成とすることもできる。
カウンタギヤ機構4は、カウンタ軸41と、第1カウンタギヤ42と、第2カウンタギヤ43とを有する。
カウンタ軸41は、第3軸C3まわりに回転する回転軸部材である。第3軸C3は、第1軸C1に平行に延在する。第1カウンタギヤ42は、カウンタギヤ機構4の入力要素である。第1カウンタギヤ42は、入力部材16の入力ギヤ17と噛み合う。第1カウンタギヤ42は、カウンタ軸41と一体的に回転するように、カウンタ軸41に連結される。
第2カウンタギヤ43は、カウンタギヤ機構4の出力要素である。本実施例では、一例として、第2カウンタギヤ43は、第1カウンタギヤ42よりも小径に形成される。第2カウンタギヤ43は、カウンタ軸41と一体的に回転するように、カウンタ軸41に設けられる。
伝達機構3は、出力ギヤ30と車輪Wとの間の動力伝達経路に、差動歯車機構5を備えている。差動歯車機構5は、その回転軸心としての第2軸C2上に配置される。差動歯車機構5は、回転電機1の側から伝達される駆動力を、一対の出力部材6に分配する。差動歯車機構5は、一対の出力部材6と同軸に(すなわち、第2軸C2上に)配置されてよい。差動歯車機構5は、回転電機1の側から出力ギヤ30に伝達される駆動力を一対の出力部材6に分配する。すなわち、出力ギヤ30は、差動歯車機構5を介して、一対の出力部材6の双方に駆動連結されている。なお、差動歯車機構5は、傘歯車式の差動歯車機構であってよく、出力ギヤ30は、差動歯車機構5が備える差動ケース部50と一体的に回転するように当該差動ケース部50に連結されてよい。
ここで、図2を参照して、ケース2の構成を更に説明する。
ケース2は、例えばアルミ等により形成されてよい。ケース2は、鋳造等により形成できる。ケース2は、モータケース250と、カバー部材252と、ギヤケース部材254とを含む。
モータケース250は、回転電機1を収容するモータ収容室SP1を形成する。なお、モータ収容室SP1は、回転電機1(及び/又は伝達機構3)を冷却及び/又は潤滑するための油を含む油密空間であってよい。モータケース250は、回転電機1の径方向外側を囲繞する周壁部2501を有する形態である。モータケース250は、複数の部材を結合して実現されてもよい。
図2に示す例では、モータケース250は、モータ収容室SP1とギヤ収容室SP2とを軸方向Aに仕切る隔壁部26を有する。隔壁部26は、カバー部材252の底部2521(後述)と軸方向Aに対向する。
隔壁部26における軸方向第2側A2には、ベアリング241を支持するベアリング支持部2504等が形成されている。また、隔壁部26における軸方向第2側A2には、ベアリング243を支持するベアリング支持部2534が形成されている。なお、ベアリング支持部2534は、第3軸C3を中心として同芯に形成される。ベアリング243は、図2に示すように、カウンタ軸41の軸方向第1側A1の端部における径方向外側に設けられる。具体的には、ベアリング243は、アウタレースの径方向外側がベアリング支持部2534に支持され、インナレースの径方向内側がカウンタ軸41の外周面に支持される。なお、ベアリング243には、図2Bの矢印R25に示すように自重により隔壁部26を伝う油が供給されてよい。
カバー部材252は、モータケース250の軸方向第1側A1に結合される。カバー部材252は、モータ収容室SP1における軸方向第1側A1を覆うカバーの形態である。この場合、カバー部材252は、モータケース250の軸方向第1側A1の開口部を完全に又は略完全に閉塞する態様で覆ってもよい。なお、モータ収容室SP1の軸方向第1側A1の一部は、カバー部材252により形成されてもよい。
カバー部材252には、ロータ10を回転可能に支持するベアリング240が設けられる。すなわち、カバー部材252は、ベアリング240を支持するベアリング支持部2524を有する。
ベアリング240は、図2に示すように、ロータ軸15の軸方向第1側A1の端部における径方向内側に設けられてよい。ベアリング240は、アウタレースの径方向外側がロータ軸15の内周面に支持され、インナレースの径方向内側がカバー部材252に支持されてよい。ベアリング241は、図2に示すように、ロータ軸15の軸方向第2側A2の端部における径方向外側に設けられてよい。ベアリング241は、アウタレースの径方向外側が隔壁部26に支持され、インナレースの径方向内側がロータ軸15の外周面に支持されてよい。
図2に示す例では、カバー部材252は、第1軸C1を中心とした円形状の底部2521と、底部2521の外周縁から軸方向第2側A2へと突出する周壁部2522とを含み、周壁部2522の軸方向第2側A2の端面がモータケース250に結合されている。底部2521における軸方向第2側A2の中央部(第1軸C1を中心とした部分)には、軸方向第2側A2に突出する円筒状のベアリング支持部2524が形成される。なお、ベアリング支持部2524は、第1軸C1を中心として同芯に形成される。
ギヤケース部材254は、伝達機構3を収容するギヤ収容室SP2を形成する。なお、ギヤ収容室SP2は、モータ収容室SP1と連通する油密空間であってよい。ギヤケース部材254は、モータケース250の軸方向第2側A2に結合される。本実施例では、ギヤケース部材254は、結合部2502において、合わせ面2548がモータケース250側の合わせ面2508に軸方向Aに当接する態様で、モータケース250に結合される。ギヤケース部材254は、伝達機構3の径方向外側を囲繞する周壁部2542を有する態様で、ギヤ収容室SP2における軸方向第2側A2を覆うカバーの形態である。周壁部2542の軸方向第1側A1の端面は、合わせ面2548を形成する。合わせ面2548は、モータケース250側の合わせ面2508と同様、全周にわたって同一面内に延在してよい。ギヤケース部材254は、複数の部材を結合して実現されてもよい。なお、ギヤ収容室SP2の軸方向第1側A1の一部は、モータケース250により形成されてもよい。
次に、図2B、図3から図6を参照して、本実施例における油路構造について説明する。なお、以下では、上述したモータ収容室SP1とギヤ収容室SP2とを特に区別しない場合は、単に収容室SPとも称する。図2Bには、収容室SPの下部に溜まる油がハッチング領域で模式的に示されている。また、図2Bには、油の流れが矢印R300等で概略的に示されているとともに、当該流れを実現する油路81等が、対応する矢印R300等で概略的に示されている。
本実施例では、ギヤケース部材254に、オイルクーラ90が設けられる。オイルクーラ90の構造の詳細は任意である。オイルクーラ90には、図2Bに模式的に矢印R200で示すように、冷却水が供給される。なお、冷却水は、ラジエータ(図示せず)を介してウォーターポンプ(図示せず)により循環されてよい。オイルクーラ90には、ケース2の収容室SP内の油が供給される。これにより、収容室SP内の油の熱が冷却水に移動し、ケース2の収容室SP内の油が冷却される。
具体的には、図2Bに示すように、収容室SPの下部に溜まる油はストレーナ80及び油路81を介して電動式オイルポンプ82の吸入口へと吸入される(矢印R300参照)。電動式オイルポンプ82により吐出される油は、油路84を介してオイルクーラ90へ供給される(矢印R302及び矢印R303参照)。そして、油は、オイルクーラ90を通ることで(矢印R304)、上述したように冷却水により冷却される。冷却された油は、油路86を介して回転電機1のロータ軸15の軸心油路15aに供給されてよい(矢印R306、R308)。なお、図2Bに示す例では、出力ギヤ30により掻き上げられる油(矢印R20)が溜まるキャッチタンク920が設けられている。この場合、キャッチタンク920から油がカウンタギヤ機構4等の潤滑に供されてもよい(矢印R21等参照)。なお、R21、R22、R23は、ベアリング240に油を導く油の流れとその油路を表す。
本実施例では、電動式オイルポンプ82からオイルクーラ90までの油路84は、ギヤケース部材254とモータケース250との間の合わせ面に形成される油路(以下、「合わせ面油路840」とも称する)を含む。
合わせ面油路840は、図3及び図4に示すように、モータケース250側の合わせ面2509に係る溝部25090とギヤケース部材254側の合わせ面2549に係る溝部25490とにより形成される。
具体的には、ギヤケース部材254は、軸方向Aに視て、合わせ面2548よりも第1軸C1に近い側に、軸方向第1側A1に突出しつつ第1軸C1まわりに延在する凸条部2547を有する。凸条部2547は、軸方向第1側A1の端面が、合わせ面2548と同一面内に延在し、ギヤケース部材254側の合わせ面2549を形成する。凸条部2547は、合わせ面2549に対応付けて溝部25490を有する。溝部25490は、軸方向Aに交差するすべての方向で合わせ面2549により囲繞される態様で、軸方向第2側A2に軸方向Aに凹む(図5も参照)。なお、本実施例では、溝部25490は、軸方向Aに交差するすべての方向で合わせ面2549により囲繞されるが、一部の方向(例えば他の油路に接続する側)が開口することで、部分的に囲繞されることとしてもよい。
同様に、モータケース250は、軸方向Aに視て、合わせ面2508よりも第1軸C1に近い側に、軸方向第2側A2に突出しつつ第1軸C1まわりに延在する凸条部2507を有する。凸条部2507は、軸方向第2側A2の端面が、合わせ面2508と同一面内に延在し、モータケース250側の合わせ面2509を形成する。凸条部2507は、合わせ面2509に対応付けて溝部25090を有する。溝部25090は、軸方向Aに交差するすべての方向で合わせ面2509により囲繞される態様で、軸方向第1側A1に軸方向Aに凹む。なお、本実施例では、溝部25090は、軸方向Aに交差するすべての方向で合わせ面2509により囲繞されるが、一部の方向(例えば他の油路に接続する側)が開口することで、部分的に囲繞されることとしてもよい。
ギヤケース部材254側の合わせ面2549とモータケース250側の合わせ面2509とは、軸方向Aに視て、実質的に略同じ形態であり、溝部25490及び溝部25090も、軸方向Aに視て、実質的に略同じ形態である。これにより、ギヤケース部材254側の合わせ面2549とモータケース250側の合わせ面2509とが軸方向Aに当接すると、溝部25490及び溝部25090により実質的に閉塞空間が形成される。そして、当該閉塞空間が合わせ面油路840を形成する。このようにして、ギヤケース部材254側の合わせ面2549とモータケース250側の合わせ面2509との合わせ面同士の当接(メタルタッチ)による合わせ面油路840が形成される。
なお、本実施例では、合わせ面油路840は、上述したように、結合部2502に係る合わせ面2508、2548よりも内側(軸方向Aに視て第1軸C1に近い側)、すなわち収容室SP内に位置する。従って、合わせ面油路840は、完全に油密な閉塞空間により形成される必要はない。換言すると、合わせ面油路840に係る合わせ面2509、2549は、例えばOリングのようなシール部材を介さずに軸方向Aに合わせられてよい。これにより、シール部材に係る部品点数及びコストの低減を図ることができる。
ところで、「発明が解決しようとする課題」で上述したように、ケース2に加工により油路を形成する場合、形成された油路に係る加工孔は、機械加工用ドリルの挿抜に起因して形成される開口部(外部に露出する開口部)を有する。そのため、かかる開口部を塞ぐプラグが必要となる。
この点、本実施例では、上述したように、合わせ面同士の当接(メタルタッチ)による合わせ面油路840が形成される。なお、合わせ面油路840を形成する溝部25090、25490は、モータケース250及びギヤケース部材254のそれぞれの製造時に金型形状(例えば鋳造用の金型形状)により形成できる。従って、本実施例によれば、機械加工なしで合わせ面油路840を形成できるので、電動式オイルポンプ82からオイルクーラ90までの油路84に関して、プラグの数の低減及びそれに伴うコストの低減を図ることができる。
また、本実施例では、上述したように、合わせ面油路840は、機械加工による油穴とは対照的に、軸方向Aに視た形状に関して湾曲形状又は屈曲形状を有しても、プラグの数の増加及びそれに伴うコストの増加を招くこともない。従って、本実施例によれば、合わせ面油路840の形状(軸方向Aに視た形状)の自由度を高めることができる。この結果、本実施例によれば、結合部2502に係る合わせ面2508、2548よりも内側(軸方向Aに視て第1軸C1に近い側)のデッドスペースを利用して、合わせ面油路840を形成できる。例えば、結合部2502に係る合わせ面2508、2548よりも内側(軸方向Aに視て第1軸C1に近い側)のスペースであって、合わせ面2508、2548の軸方向位置付近のスペースは、軸方向Aに視て、回転電機1に重なるスペースであり、デッドスペースとなりやすい。このようなデッドスペースを利用して合わせ面油路840を形成することで、ケース2の径方向や軸方向Aの体格を増加させることなく、合わせ面油路840を形成できる。
本実施例においては、合わせ面油路840は、第1軸C1まわりの全周のうちの一部の周方向範囲にわたって延在し、第1軸C1よりも下側の下端端部が電動式オイルポンプ82の吐出側からの軸方向流路839(図3参照)に接続されてよい。すなわち、合わせ面油路840は、軸方向流路839及び電動式オイルポンプ82を介して、収容室SPに連通してよい。また、合わせ面油路840は、第1軸C1よりも上側の上側端部がオイルクーラ90への油路842(図6も参照)に接続されてよい。
なお、本実施例においても、電動式オイルポンプ82からオイルクーラ90までの油路84は、一部において、機械加工による油路を有してもよい。例えば、図6に概略的に点線で示すように、ギヤケース部材254には、機械加工による油路842、843、844が形成されてもよい。この場合、油路842は、軸方向Aに直線状に延在し、軸方向第1側A1の端部が上述した合わせ面油路840に接続される。油路843は、軸方向Aに交差する方向に直線状に延在し、径方向外側の端部が油路842に接続され、径方向内側の端部でオイルクーラ90の入口に接続されてよい。また、油路844は、図2Bに示した油路86の一部を形成し、オイルクーラ90の出口から軸方向第1側A1に向かって直線状に延在してよい。なお、この場合、合わせ面油路840からの油は、油路842へと流れ(矢印R3031)、油路843(矢印R3032)へと流れ、オイルクーラ90を通ってから、油路844を流れる(矢印R306)。なお、油路844に供給された油(電動式オイルポンプ82からの油)は、油路844が分岐することで、ロータ軸15の軸心油路15aに加えて(図2Bの矢印R306、R308参照)、コイルエンド部13にも供給されてもよい(図2Bの矢印R306、R307参照)。また、遠心力を利用して回転電機1の動作時に軸心油路15aを介してコイルエンド部13に油が供給されてもよい(図2Bの矢印R309参照)。
ただし、変形例では、合わせ面油路840の形成範囲を調整することで、油路842、843をも省略することとしてもよい。
次に、図7を参照して、他の実施例について説明する。以下では、区別のため、上述した実施例を「実施例1」とも称し、図7を参照して後述する実施例を「実施例2」とも称する。
図7は、実施例2による車両用駆動装置100Aの要部断面図とともに、車両用駆動装置100Aにおける油の流れを概略的に示す図である。
実施例2による車両用駆動装置100Aは、上述した実施例1による車両用駆動装置100に対して、電動式オイルポンプ82及びストレーナ80の配置が異なる。具体的には、上述した実施例1では、電動式オイルポンプ82及びストレーナ80は、ギヤ収容室SP2に配置されるのに対して、実施例2では、電動式オイルポンプ82及びストレーナ80は、モータ収容室SP1に配置される。
ここで、図7に模式的に示すように、油温センサ89がモータ収容室SP1に配置される場合、油温センサ89からのセンサ情報が示す油温に基づいて、電動式オイルポンプ82の温度管理を適切に行うことができる。具体的には、上述した実施例1のように電動式オイルポンプ82がギヤ収容室SP2に配置される場合、電動式オイルポンプ82は、差動歯車機構5等からの受熱の影響に起因して、モータ収容室SP1内の油温センサ89からのセンサ情報が示す油温よりも有意に高温になりやすい。この場合、電動式オイルポンプ82の温度管理を適切に行うことが難しい。これに対して、実施例2によれば、電動式オイルポンプ82は、油温センサ89と同じモータ収容室SP1に配置されるので、油温センサ89からのセンサ情報に基づいて電動式オイルポンプ82の温度管理を行うことができる。
なお、油温センサ89はモータ収容室SP1に設ける場合、油温センサ89と制御装置(図示せず)との間の配線890をモータ収容室SP1を介して行うことができる。例えば、回転電機1の回転角センサや温度センサ等の低圧系の配線(図示せず)とともに、配線890を、インバータ(図示せず)を収容するインバータ収容室(図示せず)に配索することが容易となる。
本実施例2においても、上述した合わせ面油路840を含む油路84Aを実現できる。この場合、油路84Aは、上述した実施例1による油路84に対して、合わせ面油路840までの油路部分が異なるだけであってよい。すなわち、軸方向流路839(図3参照)又は軸方向流路839に至るまでの油路部分が異なるだけであってよい。なお、かかる油路は、モータケース250に加工により形成可能であるが、管状部材により形成されてもよい。
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
例えば、上述した実施例では、合わせ面油路840は、溝部25090及び溝部25490の双方の組み合わせにより形成されているが、これに限られない。すなわち、溝部25090及び溝部25490のうちの一方だけが形成される場合でも、合わせ面油路840と同様の閉塞油路を形成できる。
また、上述した実施例では、溝部25090及び溝部25490がそれぞれ形成される合わせ面2509、2549は、結合部2502に係る合わせ面2508、2548とは連続しない態様で形成されているが、一部又は全部が連続してもよい。例えば、合わせ面2509と合わせ面2508とは、同一面内の接続面を介して接続されてもよい。
また、上述した実施例では、モータケース250とギヤケース部材254との間の合わせ面2509、2549に関連して、合わせ面油路840が形成されているが、合わせ面油路840のような合わせ面油路が、他の合わせ面に関連して形成されてもよい。
また、上述した実施例では、動力源は、回転電機1であるが、回転電機1に代えて又は加えて、エンジン(内燃機関)を含んでもよい。
また、上述した実施例では、合わせ面油路840は、1箇所だけに形成されているが、互いに離れた2箇所以上に形成されてもよい。
また、上述した実施例では、モータケース250側の合わせ面2508、2509は同一面内であり、かつ、ギヤケース部材254側の合わせ面2548、2549は同一面内であるが、これに限られない。合わせ面2508、2548同士が軸方向Aに合わせられかつ合わせ面2509、2549同士が軸方向Aに合わせられる限り、モータケース250側の合わせ面2508、2509は、互いに軸方向Aにオフセットした面であってもよい。
100・・・車両用駆動装置、1・・・回転電機(動力源)、13・・・コイルエンド部(供給対象物)、15・・・ロータ軸(供給対象物)、2・・・ケース、250・・・モータケース(ケース部材)、254・・・ギヤケース部材(カバー部材)、4・・・カウンタギヤ機構(動力伝達機構)、5・・・差動歯車機構(動力伝達機構)、90・・・オイルクーラ、2508・・・合わせ面(第1合わせ面)、2548・・・合わせ面(第3合わせ面)、2509・・・合わせ面(第2合わせ面)、2549・・・合わせ面(第4合わせ面)、840・・・合わせ面油路(油路)、25090、25490・・・溝部、240、241、243・・・ベアリング(供給対象物)、SP1・・・モータ収容室(第1収容室)、SP2・・・ギヤ収容室(第2収容室)
Claims (7)
- 油が流れる収容室を形成するケースと、
前記収容室に配置され、動力源からの動力を車輪に伝達可能な回転軸部材を含む動力伝達機構と、
前記収容室内の油を吸引して吐出するオイルポンプと、
前記ケースに少なくとも一部が形成される油路構造と、を備え、
前記ケースは、
軸方向端部に、第1合わせ面と、前記回転軸部材の軸方向に視て前記第1合わせ面よりも径方向内側に第2合わせ面とを有するケース部材と、
前記第1合わせ面に軸方向に合わせられる第3合わせ面と、前記第2合わせ面に軸方向に合わせられる第4合わせ面とを有し、前記第1合わせ面及び前記第3合わせ面との間の結合を介して前記ケース部材に結合されるカバー部材とを含み、
前記油路構造は、前記オイルポンプの吐出側から油の供給対象物までの間に油路を含み、
前記油路は、前記第2合わせ面と前記第4合わせ面の少なくともいずれか一方により軸方向に視て囲繞される態様で形成され、前記少なくともいずれか一方の合わせ面に対して軸方向に凹む溝部を有する、車両用駆動装置。 - 前記カバー部材に取り付けられるオイルクーラを更に備え、
前記油路は、前記オイルポンプの吐出側から前記オイルクーラに至り、
前記溝部は、軸方向に視て、湾曲形状又は屈曲形状を有する、請求項1に記載の車両用駆動装置。 - 前記動力源は、前記回転軸部材と同芯に設けられる回転電機を含み、
前記供給対象物は、前記回転電機を含み、
前記溝部は、軸方向に視て、前記回転電機に重なる、請求項1に記載の車両用駆動装置。 - 前記第2合わせ面及び前記第4合わせ面とは、シール部材を介さずに軸方向に合わせられる、請求項1から3のうちのいずれか1項に記載の車両用駆動装置。
- 前記動力源は、前記回転軸部材と同芯に設けられる回転電機を含み、
前記収容室は、前記回転電機を収容する第1収容室と、前記第1収容室に軸方向で隣り合いかつ前記動力伝達機構の少なくとも一部を収容する第2収容室とを含み、
前記オイルポンプは、電動式であり、前記第1収容室に配置される、請求項1に記載の車両用駆動装置。 - 前記第1収容室に配置され、油の温度に応じたセンサ情報を生成する油温センサを備える、請求項5に記載の車両用駆動装置。
- 前記カバー部材は、前記第2収容室における前記第1収容室から遠い側の軸方向端部を覆うように設けられる、請求項5又は6に記載の車両用駆動装置。
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