(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
この発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。又、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【0010】
図1は、本発明の車両駆動装置の潤滑構造が適用された電気式4輪駆動車両におけるリアトランスアクスル10の構成を示すスケルトン図である。リアトランスアクスル10は、駆動源としての電動モータ11と、その電動モータ11の出力軸12とそれに平行なカウンタ軸13との間に設けられた第1減速ギヤ対14と、カウンタ軸13とそのカウンタ軸13に平行且つ電動モータ11と同心のデファレンシャルケース15との間に設けられた第2減速ギヤ対16と、デファレンシャルケース15内に設けられた差動機構17を有し、電動モータ11から第1減速ギヤ対14および第2減速ギヤ対16を介して伝達されたトルクにより一対の後輪用車軸18(駆動出力軸に相当する)を回転駆動する差動歯車装置19とをトランスアクスルケース20内に備えて構成される2軸型の電動式車両駆動装置である。
【0011】
出力軸12の中央部には電動モータ11のロータ11aが連結され、両端側には一対の軸受21が装着されて、出力軸12は、それら一対の軸受21を介してトランスアクスルケース20により回転可能に支持されている。ロータ11aの外周には、ステータ巻線部11bが設けられ、トランスアクスルケース20に固定されている。
【0012】
第1減速ギヤ対14は、小径側のカウンタドライブギヤ22(第1ドライブギヤに相当する)と、大径側のカウンタドリブンギヤ23(第1ドリブンギヤに相当する)とから成る。カウンタドライブギヤ22は、出力軸12の一端部の先端側に一体的に固定されている。また、カウンタドリブンギヤ23は、カウンタドライブギヤ22と噛み合う状態でカウンタ軸13の一端側に一体的に固定されている。第1減速ギヤ対14の回転軸には、出力軸12および出力軸12とは平行なるカウンタ軸13が相当する。
【0013】
カウンタ軸13は、それぞれ同心に設けられた出力軸12やデファレンシャルケース15、およびそれらに固定されたカウンタドライブギヤ22や後述のファイナルドリブンギヤ26よりも車両前方側に設けられている。これにより、カウンタドリブンギヤ23は、トランスアクスルケース20内の最前方側に配置される。このカウンタ軸13の両端部には、一対の軸受24が嵌め着けられている。このカウンタ軸13は、これら一対の軸受24を介してトランスアクスルケース20により回転可能に支持されている。
【0014】
第2減速ギヤ対16は、
図1に示すように第1減速ギヤ対14の回転軸方向に変位して配置されるもので、小径側のファイナルドライブギヤ25(第2ドライブギヤに相当する)と、大径側のファイナルドリブンギヤ26(第2ドリブンギヤに相当する)とから成る。ファイナルドライブギヤ25は、カウンタ軸13の他端部に一体的に固定されている。また、ファイナルドリブンギヤ26は、カウンタドライブギヤ22とは出力軸12の軸方向に変位して配置され、ファイナルドライブギヤ25と噛み合う状態でデファレンシャルケース15の外周部に嵌め着けられて一体的に固定されている。
【0015】
デファレンシャルケース15の軸方向両端側の外周面には、一対の軸受27が嵌め着けられている。従って、デファレンシャルケース15及びデファレンシャルケース15に一体的に固定されたファイナルドリブンギヤ26は、これら一対の軸受27を介してトランスアクスルケース20により回転可能に支持されている。
【0016】
差動機構17は、一般周知の所謂傘歯車式のものであり、デファレンシャルケース15内においてその回転軸心上で相対向する一対のサイドギヤ28と、それら一対のサイドギヤ28間においてデファレンシャルケース15の回転軸心に直交する状態でそのデファレンシャルケース15に固設されたピニオンシャフト29により回転可能に支持されるとともに、上記一対のサイドギヤ28とそれぞれ噛み合う一対のピニオンギヤ30とを備えている。
【0017】
一対の後輪用車軸18は、一対のサイドギヤ28に一体的に連結されている。デファレンシャルケース15と差動機構17とを備えて構成される差動歯車装置19は、電動モータ11から第1減速ギヤ対14および第2減速ギヤ対16を介して伝達されたトルクにより、一対の後輪用車軸18(駆動出力軸に相当する)の回転速度差を許容しつつそれら一対の後輪用車軸18を回転駆動するものである。電動モータ11の出力軸12と一対の後輪用車軸18とは、同軸線18a上に配置され、
図1に示す如く、一対の後輪用車軸18の一方は、中空円筒状に形成された出力軸12を挿通して一対の後輪31の車両左側の一方に連結されている。一対のシール部材40(
図1示)が、一対の後輪用車軸18とトランスアクスルケース20間に設けられている。
【0018】
トランスアクスルケース20は、
図1に示す如く、後輪用車軸18の軸線18a方向において4分割されて構成される。トランスアクスルケース20は、第1減速ギヤ対14を収容する筒状の第1分割ケース部20a(第1収容部材に相当する)と、第2減速ギヤ対16を収容する蓋状の第2分割ケース部20b(第2収容部材に相当する)と、主として電動モータ11を収容する蓋状の第3分割ケース部20cと、第1分割ケース部20aと第2分割ケース部20bとの間に挟持され、カウンタドライブギヤ22の軸受21及びファイナルドリブンギヤ26の軸受27を支持する軸受部50と後述する第2キャッチタンク35の側壁35b(
図4及び
図6示)とが形成された区画部材20dを備える。区画部材20dに形成された軸受部50は、前述した一対の軸受21の片方及び前述した一対の軸受27の片方を、
図1に示す如く、電動モータ11の出力軸12と後輪用車軸18が配置された同軸線18a上に支持する。第1分割ケース部20aと、第2分割ケース部20bと、第3分割ケース部20cと、区画部材20dは、図示しないボルトによって相互に締着されることにより油密に
図1に示す如く構成されている。これらの分割ケース部20a,20b,20c、区画部材20dは、鋳造軽合金例えばアルミダイカスト等により形成されている。
【0019】
区画部材20dは、左側面部20da(
図1、
図5及び
図6示、一方側面部に相当する)と第1分割ケース部20aとで第1減速ギヤ対14が収容される第1ギヤ室20L(
図1示)を形成し、右側面部20db(
図1、
図4及び
図6示、他方側面部に相当する)と第2分割ケース部20bとで第2減速ギヤ対16が収容される第2ギヤ室20R(
図1示)に区画する区画壁部20d1を有する。
【0020】
第1分割ケース部20aの第1側壁20a1(
図2示)は、第1分割ケース部20aの内部の一側を第1ギヤ室20Lとその他側を電動モータ11を収容するモータ室20Mとに仕切る。モータ室20Mには、電動モータ11の回転を検出するレゾルバ42(
図1示)が設けられている。
【0021】
カウンタドリブンギヤ23とファイナルドリブンギヤ26は、その回転によりトランスアクスルケース20の底部に貯溜された潤滑油を掻き上げて各潤滑部位に供給するようになっている。すなわち、本実施形態のリアトランスアクスル10には、トランスアクスルケース20内の底部に貯溜される潤滑油を掻き上げて各潤滑部位に供給する掻き上げ潤滑方式が採用されている。上記潤滑部位には、例えば第1減速ギヤ対14および第2減速ギヤ対16の噛合部、差動機構17のギヤ噛合部や回転摺動部、および各軸受21、24及び27などが相当する。
【0022】
トランスアクスルケース20には、車速Vが上がるにつれて上昇するカウンタドリブンギヤ23による潤滑油の攪拌抵抗を低減することを目的として、トランスアクスルケース20内の底部に貯溜される潤滑油の油面位置を下げるために、掻き上げられる潤滑油の一部を貯溜するための第1キャッチタンク32が設けられている。第1キャッチタンク32は、
図2及び
図3に示すように、トランスアクスルケース20の底部の油面のレベルH1よりも高い位置で潤滑油が貯溜できるように、分割ケース部20a、20b、20c及び区画部材20dに亘って設けられている。油面のレベルH1は、停車時におけるトランスアクスルケース20の底部に貯溜される潤滑油の高さである。
【0023】
第1減速ギヤ対14のカウンタドリブンギヤ23により掻き上げられる潤滑油の多くが
図2中の矢印Aのように上方且つ後方へ飛ばされるようになっているため、第1キャッチタンク32は、掻き上げられる潤滑油を効率的に収容可能な位置すなわちトランスアクスルケース20の最後方側に配設されている。
【0024】
これにより、第2減速ギヤ対16のファイナルドリブンギヤ26に比較して回転速度が速くて潤滑油の掻き上げ能力に優れる(掻き上げ量が多い)カウンタドリブンギヤ23の潤滑油の掻き上げ作動が、円滑に行われるようになっている。なお、第1キャッチタンク32に貯溜された潤滑油は、その第1キャッチタンク32に設けられた図示しない潤滑油供給口から潤滑部位へ供給されるか、所定量以上溜まることで第1キャッチタンク32からオーバーフローされるか、あるいはトランスアクスルケース20の底部の油面位置が低下することで潤滑油に浸漬されなくなった軸受やオイルシール等の潤滑必要箇所に第1キャッチタンク32の底部に設けられた図示しない排出口からの自然流出油が供給されることによって、トランスアクスルケース20内の底部に戻されるようになっている。
【0025】
トランスアクスルケース20の第1分割ケース部20aの内部即ち第1ギヤ室20Lには、第1減速ギヤ対14のカウンタドリブンギヤ23により掻き上げられる潤滑油を
図2中の矢印Aで示すように第1キャッチタンク32へ導く第1油路33が設けられている。一方、トランスアクスルケース20の第2分割ケース部20bの内部即ち第2ギヤ室20Rには、第2減速ギヤ対16のファイナルドリブンギヤ26に掻き上げられる潤滑油を
図3中の矢印Bで示すように第2キャッチタンク35へ導く第2油路34が設けられている。第2油路34は、
図1に示すように、第1油路33とは、第1減速ギヤ対14のカウンタドリブンギヤ23の回転軸なるカウンタ軸13の軸方向に変位(即ち、
図1において右方)して配置されている。なお、第2油路34の配置位置は、第1油路33とは、第1減速ギヤ対14のカウンタドライブギヤ22の回転軸なる出力軸12の軸方向に変位した位置(即ち、
図1において右方)でもある。つまり、第2油路34は、第1油路33とは第1減速ギヤ対14の回転軸方向に変位して配置されている。
【0026】
図2に示す如く、第1油路33は、第1分割ケース部20aの第1側壁20a1に立設された第1油路壁20a2の外周面上に形成される。第1油路33は、第1油路壁20a2の外周面と第1分割ケース部20aの外周壁20a3にて径方向の区画をして形成され、その第1油路33はカウンタドリブンギヤ23により掻き上げられる潤滑油を第1キャッチタンク32へ導く。
【0027】
図3に示す如く、第2油路34は、第2分割ケース部20bの第2側壁20b1に立設された第2油路壁20b2の外周面上に形成される。第2油路34は、第2油路壁20b2の外周面と第2分割ケース部20bの外周壁20b3にて径方向の区画をして形成され、その第2油路34はファイナルドリブンギヤ26により掻き上げられる潤滑油を第2キャッチタンク35へ導く。第2キャッチタンク35は、掻き上げられる潤滑油を貯溜してトランスアクスルケース20内の底部に貯溜される潤滑油の油面位置を下げるために、
図2及び
図3に示すように、第1キャッチタンク32と同様にトランスアクスルケース20の底部の油面のレベルH1よりも高い位置に設けられている。
【0028】
第2キャッチタンク35は、第2油路壁20b2の外周面と区画部材20dの区画壁部20d1に立設されたタンク壁20d2(
図4示)の外周面と、第2分割ケース部20bの外周壁20b3と区画部材20dの外周壁20d3(
図4示)にて径方向の区画をして形成されている。第2キャッチタンク35は、第2分割ケース部20bの第2側壁20b1と区画部材20dの区画壁部20d1にての軸方向の区画がされて形成される。第2キャッチタンク35は、その底部に潤滑油を排出する排出孔35a(
図3示)を有する。第2キャッチタンク35に導かれた潤滑油は、排出孔35aから自然流出し、トランスアクスルケース20内の底部に戻されるようになっている。
【0029】
区画部材20dの区画壁部20d1には、
図4に示す如く、第1油路32と第2油路35とを連通する連通部として窓36が設けられている。第2分割ケース部20bは、
図3に示す如く、第2油路34に掻き上げられた潤滑油を窓36へ案内可能な堰部37を第2油路壁20b2の外周面に有する。この堰部37は、第2分割ケース20bを鋳造する際に鋳型から抜き易くするために通常設けられる押出ピン座を利用したものである。堰部37は、第2油路34の窓36に対応した位置に近接した下流側に設けられて、
図3に示す如く、第2油路34に掻き上げられた潤滑油の流れ(矢印Bにて示す)の一部を、窓36に向けて向きを変え、第1油路33と合流するように、矢印Cの如く導く作用をする。
図4に示す如く、区画部材20dの区画壁部20d1に立設された案内壁38は、タンク壁20d2と外周壁20d3を繋いで、矢印Cにて導かれた潤滑油を窓36へと案内する。
【0030】
区画部材20dに設けられた窓36を介して、掻き上げられた潤滑油を第2キャッチタンク35へ導く第2油路34が、掻き上げられた潤滑油を第1キャッチタンク32へ導く第1油路33に連通する。これにより、それぞれ掻き上げられた潤滑油が導かれて貯められる第1キャッチタンク32と第2キャッチタンク35との2つのキャッチタンク32、35のうち第2キャッチタンク35が先に潤滑油の貯留量が満杯となり潤滑油を収容しきれない状態になっても、その収容しきれない潤滑油は、窓36にて未だ貯蔵量に余裕のある第1キャッチタンク32へと、
図3示の矢印Cに示す如く導くことができる。なお、第1キャッチタンク32が先に潤滑油の貯留量が満杯となり潤滑油を収容しきれない状態になっても、その収容しきれない潤滑油は、第1油路33から窓36を介して、第2油路34へと合流し、未だ貯蔵量に余裕のある第2キャッチタンク35へと導くことができる。
【0031】
図2及び
図3に示すように、第1減速ギヤ対14のカウンタドリブンギヤ23と第2減速ギヤ対16のファイナルドリブンギヤ26とは、車両が停車した状態では、その略下半部が少なくともトランスアクスルケース20の底部に貯溜される潤滑油に浸漬される高さ位置に配設される。なお、
図2及び
図3中の2点鎖線にて示すレベルH1は、停車時におけるトランスアクスルケース20の底部に貯溜される潤滑油の高さを示す。又、電動モータ11のロータ11a及びステータ巻線部11bも、停車時にはその略下半部が少なくともトランスアクスルケース20の底部に貯溜される潤滑油に浸漬される高さ位置に配設される。
【0032】
車両の走行が始まり、車両速度の上昇に伴い、トランスアクスルケース20の底部に貯溜される潤滑油は掻き上げられ量が増加して潤滑油の高さはレベルH1から徐々に下がり始め、車両速度が略時速50キロメートルの状態では、トランスアクスルケース20の底部に貯溜される潤滑油の高さは、
図2及び
図3中の2点鎖線にて示すレベルH2となり、第1減速ギヤ対14のカウンタドリブンギヤ23はその最下部も殆ど潤滑油に浸漬されない状態であるが、一方、第2減速ギヤ対16のファイナルドリブンギヤ26の下端は潤滑油に浸漬された状態が保持される。
【0033】
従って、車両速度が略時速50キロメートルの状態に至り、潤滑油の掻き上げ能力がファイナルドリブンギヤ26よりも優れたカウンタドリブンギヤ23によるトランスアクスルケース20の底部からの潤滑油の掻き上げが難しくなっても、ファイナルドリブンギヤ26による潤滑油を掻き上げ可能な状態は、維持される。構造上、ファイナルドリブンギヤ26の回転はカウンタドリブンギヤ23よりも遅いが、車両速度が略時速50キロメートルでは、ファイナルドリブンギヤ26の回転も上昇しているため、トランスアクスルケース20の底部からの潤滑油の掻き上げはファイナルドリブンギヤ26のみにても行うことが可能である。
【0034】
区画部材20dに形成された前述の軸受部50は、
図6に示す如く、区画壁部20d1の内周部にカウンタドライブギヤ22の軸受21を支持する第1支持部50a及びファイナルドリブンギヤ26の軸受27を支持する第2支持部50bを有する。区画部材20dの区画壁部20d1には、
図5に示す如く、カウンタドリブンギヤ23とによって潤滑油を掻き上げる第1掻き上げ壁43(掻き上げ壁に相当する)が、カウンタドリブンギヤ23に接近して即ち
図5の手前方向に
図6では左方向に寄せて設けられる。これにより、第1掻き上げ壁43とカウンタドリブンギヤ23の側面との隙間を縮ませることにより、トランスアクスルケース20の底部に貯留された潤滑油のカウンタドリブンギヤ23による掻き上げ効率を高めることができる。
【0035】
区画部材20dの区画壁部20d1には、
図4に示す如く、ファイナルドリブンギヤ26とによって潤滑油を掻き上げる第2掻き上げ壁44(掻き上げ壁に相当する)が、カファイナルドリブンギヤ26に接近して即ち
図4の手前方向に
図6では右方向に寄せて設けられる。これにより、第2掻き上げ壁44とファイナルドリブンギヤ26の側面との隙間を縮ませることにより、トランスアクスルケース20の底部に貯留された潤滑油のファイナルドリブンギヤ26による掻き上げ効率を高めることができる。
【0036】
区画部材20dの区画壁部20d1において、第1掻き上げ壁43の背面に、
図4に示す如く、軸受部50の第2支持部50bから延在した複数の第1リブ45(リブに相当する)が放射状に延在する。第1リブ45を設けたことにより、区画壁部20d1を補強でき、軸受27からの荷重がかかる第2支持部42の支持剛性を高めることができる。即ち第1リブ45により、軸受部50の剛性を強化できる。
【0037】
区画部材20dの区画壁部20d1において、第2掻き上げ壁44の背面に、
図5に示す如く、軸受部50の第1支持部50aから延在した複数の第2リブ46(リブに相当する)が放射状に延在する。第2リブ46を設けたことにより、区画壁部20d1を補強でき、軸受21からの荷重がかかる第1支持部50aの支持剛性を高めることができる。即ち第2リブ45により、軸受部50の剛性を強化できる。
【0038】
第2キャッチタンク35は第2ギヤ室20Rに設けられ、その側壁35bは、区画壁部20d1において第1カウンタドリブンギヤ23とによって潤滑油を掻き上げる第1掻き上げ壁43の背側に形成されている。即ち、前述の如く、第1掻き上げ壁43は、
図6に示す如く、区画部材20dの左方向に寄せて設けられているので、第2キャッチタンク35の側壁35bも区画部材20dにおいて
図4で紙面奥方向の位置に設けられていることにより、第2キャッチタンク35の容量を増大することができる。
【0039】
上述のように、本実施形態の車両駆動装置の潤滑構造によれば、車両駆動装置のケース20内に配された電動モータ11と、電動モータ11の出力軸12とその出力軸12に平行なカウンタ軸13との間に設けられて第1ドライブギヤ22と該第1ドライブギヤ22と噛み合う第
1ドリブンギヤ23を有する第1減速ギヤ対14と、カウンタ軸13とそのカウンタ軸13と平行な駆動出力軸18との間に設けられて第2ドライブギヤ25と該第2ドライブギヤ25と噛み合う第2ドリブンギヤ26を有する第2減速ギヤ対16と、ケース20内に配された第1キャッチタンク32と、ケース20内に配された第2キャッチタンク35と、ケース20の底部に貯溜され第1ドリブンギヤ23により掻き上げられた潤滑油を第1キャッチタンク32へ導く第1油路33と、ケース20の底部に貯溜され第2ドリブンギヤ26により掻き上げられた潤滑油を第2キャッチタンク35へ導く第2油路34と、を備えた車両駆動装置10の潤滑構造であって、ケース20は、第1減速ギヤ対14を収容する
第1収容部材20a、第2減速ギヤ対16を収
容する第2収容部材20b、および第1収容部材20aと第2収容部材20bとの間に挟持され、第1ドライブギヤ22の軸受21および第2ドリブンギヤ26の軸受27を支持する軸受部50と第2キャッチタンク35の側壁35bとが形成された区画部材20dを備え、区画部材20dは、一方側面部20daと第1収容部材20aとで第1減速ギヤ対14が収容される第1ギヤ室20Lを形成し、他方側面部20dbと第2収容部材20bとで第2減速ギヤ対16が収容される第2ギヤ室20Rに区画する区画壁部20d1を有し、区画壁部20d1には、第1ドリブンギヤ
23および第2ドリブンギヤ26の少なくとも一方のドリブンギヤとによって潤滑油を掻き上げる掻き上げ壁43,44が、一方のドリブンギヤに接近して形成されるとともに、掻き上げ壁43,44の背面に軸受部50の剛性を強化するためのリブ45,46が設けられている。これにより、区画壁部20d1には、第1ドリブンギヤ23および第2ドリブンギヤ26の少なくとも一方のドリブンギヤによって潤滑油を掻き上げる掻き上げ壁43,44が、一方のドリブンギヤに接近して形成されるので、掻き上げ効率が向上する。掻き上げ壁43,44の背面には、軸受部50の剛性を強化するためのリブ45,46が設けられているので、軸受部50の支持剛性が確保できるとともに、掻き上げ壁43、44による掻き上げに影響を及ぼさない。
【0040】
上述のように、本実施形態の車両駆動装置の潤滑構造によれば、電動モータ11の出力軸12と駆動出力軸18とは同軸線18a上に配置され、軸受部50は、第1ドライブギヤ22の軸受21及び第2ドリブンギヤ26の軸受27を同軸線18a上に並列に支持する。これにより、駆動出力軸18は、電動モータ11の出力軸12を挿通して配置することができるため、駆動装置のコンパクト化ができる。
【0041】
上述のように、本実施形態の車両駆動装置の潤滑構造によれば、第2キャッチタンク35は第2ギヤ室20Rに設けられ、一方のドリブンギヤは第1ドリブンギヤ23であり、第2キャッチタンク35が、区画壁部20d1に、第1ドリブンギヤ23とによって潤滑油を掻き上げる掻き上げ壁43の背側に形成されている。区画壁部20d1において、第1ドリブンギヤ23とによって潤滑油を掻き上げる掻き上げ壁43は、第1ドリブンギヤ23に接近して形成されている。これにより、第2キャッチタンク35は、その側壁35bが、第1ドリブンギヤ23側に寄せて設けられるため、第2キャッチタンク35の容量を増大できる。
【0042】
上述のように、本実施形態の車両駆動装置の潤滑構造によれば、第1収容部材20aは、第1ギヤ室20Lを形成する第1側壁20a1を有し、第2収容部材20bは、第2ギヤ室20Rを形成する第2側壁20b1を有して、第1油路33は、第1側壁20a1に立設された第1油路壁20a2の外周面と第1収容部材20aの外周壁20a3にて径方向の区画をして形成され、第2油路34は、第2側壁20b1に立設された第2油路壁20b2の外周面と第2収容部材20bの外周壁20b3にて径方向の区画をして形成されている。これにより、区画部材20dに第1収容部材20a及び第2収容部材20bをそれぞれ合わせて固定することのみにて、第1油路33と第2油路34を形成できる。
【0043】
また、複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合せることが可能であることは、明らかである。