特許第6947181号(P6947181)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 日本電産株式会社の特許一覧

<>
  • 特許6947181-駆動装置 図000002
  • 特許6947181-駆動装置 図000003
  • 特許6947181-駆動装置 図000004
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6947181
(24)【登録日】2021年9月21日
(45)【発行日】2021年10月13日
(54)【発明の名称】駆動装置
(51)【国際特許分類】
   H02K 9/19 20060101AFI20210930BHJP
   H02K 7/14 20060101ALI20210930BHJP
【FI】
   H02K9/19 A
   H02K9/19 B
   H02K7/14 B
【請求項の数】9
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2018-533023(P2018-533023)
(86)(22)【出願日】2017年8月7日
(86)【国際出願番号】JP2017028551
(87)【国際公開番号】WO2018030324
(87)【国際公開日】20180215
【審査請求日】2020年7月27日
(31)【優先権主張番号】62/372411
(32)【優先日】2016年8月9日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】62/402027
(32)【優先日】2016年9月30日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】62/439201
(32)【優先日】2016年12月27日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】特願2017-72170(P2017-72170)
(32)【優先日】2017年3月31日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000232302
【氏名又は名称】日本電産株式会社
(72)【発明者】
【氏名】山口 康夫
(72)【発明者】
【氏名】石川 勇樹
【審査官】 宮崎 賢司
(56)【参考文献】
【文献】 特開2017−063542(JP,A)
【文献】 特開2010−004603(JP,A)
【文献】 特開2016−111918(JP,A)
【文献】 特開2011−004487(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02K 9/19
H02K 7/14
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
一方向に延びる中心軸に沿って配置されるモータシャフトを有するロータと、
前記ロータと径方向に隙間を介して対向するステータと、
前記ロータおよび前記ステータを収容するとともにオイルを貯留可能な収容部を有するハウジングと、
前記ハウジング内において前記中心軸と異なる軸に沿って配置されるポンプシャフトを有し、前記モータシャフトを介して駆動されるポンプ部と、
前記モータシャフトの回転を前記ポンプシャフトに伝達する伝達部材と、
を備え、
前記ポンプ部は、
前記ポンプシャフトに固定される外歯歯車と、
前記外歯歯車を囲み、前記外歯歯車と噛み合う内歯歯車と、
前記ハウジングに設けられ、前記内歯歯車および前記外歯歯車を収容するポンプ室と、
前記ポンプ室内にオイルを吸入可能な吸入口と、
前記ポンプ室内からオイルを吐出可能な吐出口と、
を有し、
前記ハウジングは、前記吐出口と繋がる第1油路を有し、
前記モータシャフトは、
前記モータシャフトの内部に設けられ、前記第1油路と繋がる第2油路と、
前記第2油路と前記モータシャフトの外周面とを繋ぐ第1貫通孔と、
を有し、
前記吸入口は、前記収容部の鉛直方向下側の領域に開口し、前記収容部に貯留されるオイルを前記ポンプ室内に吸入可能であり、
前記ハウジングは、
前記モータシャフトを回転可能に支持するベアリングを保持し、前記ステータの軸方向一方側を覆う第1部分と、
前記第1部分の軸方向一方側に取り付けられ、前記ポンプ室が設けられる第2部分と、
を有し、
前記ポンプ室は、前記第2部分の軸方向他方側の面から軸方向一方側に窪み、
前記第1部分は、
前記ポンプ室の軸方向他方側の開口の一部を閉塞する閉塞部と、
前記第1部分を軸方向に貫通し前記吸入口を前記収容部に露出させる開口部と、
を有する、駆動装置。
【請求項2】
前記吸入口は、前記ロータよりも鉛直方向下側に配置される、請求項1に記載の駆動装置。
【請求項3】
前記吸入口の少なくとも一部は、前記収容部に貯留されるオイルの液面よりも鉛直方向下側に配置される、請求項1または2に記載の駆動装置。
【請求項4】
前記ロータの回転時において、前記収容部に貯留されるオイルの液面は、前記ロータよりも鉛直方向下側に配置される、請求項3に記載の駆動装置。
【請求項5】
前記閉塞部は、前記閉塞部を軸方向に貫通するすべり軸受部を有し、
前記すべり軸受部は、前記ポンプ室と前記収容部との軸方向の間に位置し、
前記ポンプシャフトは、前記すべり軸受部によって回転可能に支持される、請求項1から4のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項6】
前記すべり軸受部の少なくとも一部は、前記収容部に貯留されるオイルの液面よりも鉛直方向下側に配置される、請求項5に記載の駆動装置。
【請求項7】
前記ポンプシャフトは、前記モータシャフトの軸方向に延び、かつ、前記ステータよりも軸方向一方側において前記モータシャフトよりも鉛直方向下側に配置され、
前記第1油路は、前記第2部分に設けられる、請求項1から6のいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項8】
前記ハウジングは、前記第1油路に繋がる第3油路を有し、
前記第3油路は、前記ステータの鉛直方向上側において前記収容部に開口する、請求項1からのいずれか一項に記載の駆動装置。
【請求項9】
前記外歯歯車の歯部の歯形および前記内歯歯車の歯部の歯形は、トロコイド歯形である、請求項1からのいずれか一項に記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、駆動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ステータおよびロータ等の潤滑および冷却のための潤滑用流体を貯留するケースを備える回転電機が知られる。例えば、特許文献1では、車両に搭載される回転電機が記載される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2013−055728号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のような回転電機には、ケースに貯留されるオイルを吸い上げるポンプ部が設けられる場合がある。ポンプ部によってオイルを吸い上げて、例えばロータおよびステータにオイルを供給することで、ロータおよびステータを冷却することができる。しかし、単に回転電機にポンプ部を設けると、オイルが流れる油路を設ける必要等があるため、回転電機の構造が複雑化しやすく、回転電機が大型化する場合があった。
【0005】
本発明は、上記事情に鑑みて、ハウジングに貯留されるオイルを送ることが可能なポンプ部を備えつつ、小型化できる構造を有する駆動装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の駆動装置の一つの態様は、一方向に延びる中心軸に沿って配置されるモータシャフトを有するロータと、前記ロータと径方向に隙間を介して対向するステータと、前記ロータおよび前記ステータを収容するとともにオイルを貯留可能な収容部を有するハウジングと、前記ハウジング内において前記中心軸と異なる軸に沿って配置されるポンプシャフトを有し、前記モータシャフトを介して駆動されるポンプ部と、前記モータシャフトの回転を前記ポンプシャフトに伝達する伝達部材と、を備え、前記ポンプ部は、前記ポンプシャフトに固定される外歯歯車と、前記外歯歯車を囲み、前記外歯歯車と噛み合う内歯歯車と、前記ハウジングに設けられ、前記内歯歯車および前記外歯歯車を収容するポンプ室と、前記ポンプ室内にオイルを吸入可能な吸入口と、前記ポンプ室内からオイルを吐出可能な吐出口と、を有し、前記ハウジングは、前記吐出口と繋がる第1油路を有し、前記モータシャフトは、前記モータシャフトの内部に設けられ、前記第1油路と繋がる第2油路と、前記第2油路と前記モータシャフトの外周面とを繋ぐ第1貫通孔と、を有し、前記吸入口は、前記収容部の鉛直方向下側の領域に開口し、前記収容部に貯留されるオイルを前記ポンプ室内に吸入可能である。
【発明の効果】
【0007】
本発明の一つの態様によれば、ハウジングに貯留されるオイルを送ることが可能なポンプ部を備えつつ、小型化できる構造を有する駆動装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1図1は、本実施形態の駆動装置を示す断面図である。
図2図2は、本実施形態のポンプ部を軸方向他方側から視た図である。
図3図3は、本実施形態の駆動装置の一部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
各図に示すZ軸方向は、正の側を上側とし、負の側を下側とする鉛直方向Zである。本実施形態では、鉛直方向Zは、各図の上下方向である。以下の説明においては、鉛直方向上側を単に「上側」と呼び、鉛直方向下側を単に「下側」と呼ぶ。
【0010】
図1に示すように、本実施形態の駆動装置1は、ハウジング10と、一方向に延びる中心軸J1に沿って配置されるモータシャフト21を有するロータ20と、回転検出部80と、ステータ30と、ポンプ部40と、伝達部材50と、ベアリング70,71と、を備える。
【0011】
中心軸J1は、図1の左右方向に延びる。すなわち、本実施形態においては、図1の左右方向が一方向に相当する。以下の説明においては、中心軸J1の軸方向と平行な方向を単に「軸方向」と呼び、中心軸J1を中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、中心軸J1を中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ。また、軸方向のうち図1の左側を、「軸方向一方側」と呼び、軸方向のうち図1の右側を、「軸方向他方側」と呼ぶ。
【0012】
ハウジング10は、本体部11と、第1部分12と、第2部分13と、を有する。本実施形態において本体部11と第1部分12と第2部分13とは、互いに別部材である。本体部11は、軸方向一方側に開口する有底の筒状である。本体部11は、底部11aと、本体筒部11bと、ベアリング保持部11cと、を有する。底部11aは、径方向に拡がる円環板状である。本体筒部11bは、底部11aの径方向外縁部から軸方向一方側に延びる円筒状である。ベアリング保持部11cは、底部11aの内縁部から軸方向一方側に突出する円筒状である。ベアリング保持部11cは、内側においてベアリング71を保持する。
【0013】
第1部分12は、軸方向他方側に開口する有蓋の筒状である。第1部分12は、本体部11の軸方向一方側に取り付けられる。第1部分12は、蓋部12aと、第1筒部12bと、ベアリング保持部12cと、を有する。蓋部12aは、径方向に拡がる円環板状である。蓋部12aは、ステータ30の軸方向一方側を覆う。すなわち、第1部分12は、ステータ30の軸方向一方側を覆う。蓋部12aの下側の端部には、蓋部12aを軸方向に貫通する開口部12fが設けられる。すなわち、第1部分12は、第1部分12を軸方向に貫通する開口部12fを有する。
【0014】
第1筒部12bは、蓋部12aの径方向外縁部から軸方向他方側に延びる円筒状である。第1筒部12bの軸方向他方側の端部は、本体筒部11bの軸方向一方側の端部と接触して固定される。ベアリング保持部12cは、蓋部12aの内縁部から軸方向他方側に突出する円筒状である。ベアリング保持部12cは、内側においてベアリング70を保持する。すなわち、第1部分12は、ベアリング70を保持する。
【0015】
本体部11と第1部分12とが互いに固定されることで、本体部11と第1部分12とによって囲まれた収容部14が構成される。すなわち、ハウジング10は、収容部14を有する。収容部14は、ロータ20およびステータ30を収容するとともにオイルOを貯留可能である。オイルOは、収容部14の下側の領域に貯留される。本明細書において「収容部の下側の領域」とは、収容部の鉛直方向Zの中心よりも下側に位置する部分を含む。
【0016】
本実施形態において収容部14に貯留されるオイルOの液面OSは、開口部12fよりも上側に位置する。オイルOの液面OSは、ポンプ部40によってオイルOが吸い上げられることで変動するが、少なくともロータ20の回転時において、ロータ20よりも下側に配置される。これにより、ロータ20が回転する際に、オイルOがロータ20の回転抵抗となることを抑制できる。
【0017】
第2部分13は、第1部分12の軸方向一方側に取り付けられる。第2部分13は、第2部分13の軸方向他方側の面から軸方向一方側に窪む凹部13aを有する。凹部13aは、ベアリング保持部12cと軸方向に重なる。凹部13aは、第1部分12の軸方向一方側の面、すなわち蓋部12aの軸方向一方側の面によって閉塞される。これにより、凹部13aの内側面と第1部分12の軸方向一方側の面とで囲まれた空間13bが構成される。空間13bには、中心軸J1が通る。
【0018】
第2部分13には、ポンプ室46が設けられる。すなわち、ポンプ室46は、ハウジング10に設けられる。ポンプ室46は、第2部分13の軸方向他方側の面から軸方向一方側に窪む。より詳細には、ポンプ室46は、第2部分13の下端部における軸方向他方側の面から軸方向一方側に窪む。図2に示すように、ポンプ室46の軸方向に沿って視た外形は、円形状である。ポンプ室46は、後述する内歯歯車43および外歯歯車42を収容する。
【0019】
図1に示すように、ポンプ室46の軸方向他方側の開口の上側部分は、蓋部12aの軸方向一方側の端面によって閉塞される。すなわち、第1部分12は、ポンプ室46の軸方向他方側の開口の一部を閉塞する閉塞部12dを有する。本実施形態において閉塞部12dは、蓋部12aの下側部分の一部である。閉塞部12dは、閉塞部12dを軸方向に貫通するすべり軸受部12eを有する。すべり軸受部12eは、ポンプ室46と収容部14との軸方向の間に位置する。すべり軸受部12eの軸方向一方側の端部は、ポンプ室46に開口する。すべり軸受部12eの軸方向他方側の端部は、収容部14に開口する。すべり軸受部12eの少なくとも一部は、収容部14に貯留されるオイルOの液面OSよりも下側に配置される。図1では、すべり軸受部12eの下側部分が液面OSよりも下側に配置される。図2に示すように、すべり軸受部12eの軸方向に沿って視た外形は、円形状である。なお、本実施形態ではすべり軸受部を第1部分12と同一部材としているが、第1部分12がすべり軸受を支持するすべり軸受支持部を有し、焼結含油軸受等のすべり軸受部材が保持されていてもよい。
【0020】
ポンプ室46の下端部は、開口部12fと軸方向に重なる。これにより、ポンプ室46の下端部は、開口部12fを介して収容部14に面している。ポンプ室46のうち収容部14に面する下端部は、吸入口44である。すなわち、開口部12fは、吸入口44を収容部14に露出させる。本実施形態において第2部分13は、第1部分12と互いに別部材であるため、ポンプ室46を構成しやすい。
【0021】
図1に示すように、ハウジング10は、第1油路61と、第3油路63と、を有する。本実施形態において第1油路61は、第2部分13に設けられる。第1油路61は、鉛直方向Zに延びる。第1油路61は、ポンプ室46の上端部と軸方向に重なる位置から中心軸J1よりも上側まで延びる。第1油路61は、凹部13aの軸方向一方側に配置される。第1油路61は、接続孔部61aを介して空間13bと繋がる。接続孔部61aは、例えば、中心軸J1を中心とする円形状の孔である。第1油路61の下端部は、ポンプ室46の上端部に軸方向一方側から繋がる。ポンプ室46における第1油路61が繋がる部分は、吐出口45である。すなわち、第1油路61は、吐出口45と繋がる。
【0022】
第3油路63は、第2部分13、第1部分12および本体部11に跨って設けられる。図1および図3に示すように、第3油路63は、第1延伸部63aと、第2延伸部63bと、第3延伸部63eと、第4延伸部63fと、供給部63c,63dと、を有する。
【0023】

図1に示すように、第1延伸部63aは、第1油路61の上端部から鉛直方向Zに延びる。これにより、第3油路63は、第1油路61と繋がる。第1延伸部63aの上端部は、第2部分13の上端部に位置する。第2延伸部63bは、第1延伸部63aの上端部から軸方向他方側に延びる。第2延伸部63bの軸方向他方側の端部は、蓋部12aに位置する。第3延伸部63eは、第2延伸部63bの軸方向他方側の端部から上側に延びる。第3延伸部63eの上端部は、蓋部12aの上端部に位置する。第4延伸部63fは、第3延伸部63eの上端部から軸方向他方側に延びる。第4延伸部63fは、蓋部12aから第1筒部12bおよび本体筒部11bに跨って設けられる。第4延伸部63fは、ステータコア31よりも軸方向他方側まで延びる。
【0024】
図3に示すように、供給部63c,63dは、第4延伸部63fから下側に延びる。供給部63c,63dは、本体筒部11bに設けられる。供給部63c,63dは、本体筒部11bの内周面に開口する。これにより、供給部63c,63dは、収容部14に開口する。供給部63cは、ステータコア31よりも軸方向一方側に配置される。供給部63dは、ステータコア31よりも軸方向他方側に配置される。供給部63c,63dは、コイル32の上側において径方向に隙間を介して対向する。すなわち、第3油路63は、ステータ30の上側において収容部14に開口する。供給部63dは、第2延伸部63bの軸方向他方側の端部から径方向内側に延びる。
【0025】
本実施形態では、第3油路63が、別部材である第2部分13と第1部分12と本体部11とに跨って設けられることで、第3油路63を構成する第1延伸部63aおよび第2延伸部63b等の油路を加工しやすい。
【0026】
図1に示すように、ロータ20は、モータシャフト21と、ロータコア22と、マグネット23と、第1エンドプレート24と、第2エンドプレート25と、を有する。モータシャフト21は、軸方向に延びる円柱状である。モータシャフト21は、大径部21aと、小径部21bと、出力部21eと、を有する。
【0027】
大径部21aは、ロータコア22が取り付けられる部分である。大径部21aの軸方向他方側の端部は、ベアリング71に回転可能に支持される。小径部21bは、大径部21aの軸方向一方側において大径部21aに繋がる。小径部21bの軸方向一方側の端部は、モータシャフト21の軸方向一方側の端部である。小径部21bの軸方向一方側の端部は、空間13b内に挿入される。小径部21bの外径は、大径部21aの外径よりも小さい。小径部21bの軸方向他方側の端部は、ベアリング70に回転可能に支持される。ベアリング70,71は、モータシャフト21を回転可能に支持する。ベアリング70,71は、例えば、ボールベアリングである。
【0028】
出力部21eは、大径部21aの軸方向他方側において大径部21aに繋がる。出力部21eは、モータシャフト21の軸方向他方側の端部である。出力部21eの外径は、大径部21aの外径および小径部21bの外径よりも小さい。出力部21eは、底部11aを軸方向に貫通してハウジング10の外部に突出する。
【0029】
モータシャフト21は、フランジ部21dを有する。フランジ部21dは、大径部21aの外周面から径方向外側に突出する。フランジ部21dは、大径部21aの外周面の一周に亘って設けられる円環板状である。フランジ部21dは、大径部21aの軸方向他方側寄りの部分に設けられる。大径部21aの軸方向一方側寄りの部分における外周面には、雄ネジ部が設けられる。大径部21aの雄ネジ部には、ナット90が締め込まれる。
【0030】
モータシャフト21は、モータシャフト21の内部に設けられる第2油路62を有する。第2油路62は、モータシャフト21の軸方向一方側の端部から軸方向他方側に窪んで延びる有底の穴部である。第2油路62は、小径部21bの軸方向一方側の端部から大径部21aの軸方向他方側の端部まで延びる。本実施形態において第2油路62の内周面は、中心軸J1を中心とする円筒状である。第2油路62は、軸方向一方側に開口する。第2油路62の軸方向一方側の端部は、接続孔部61aと軸方向に対向する。第2油路62は、接続孔部61aを介して第1油路61と繋がる。
【0031】
モータシャフト21は、第2油路62とモータシャフト21の外周面とを繋ぐ第1貫通孔26aを有する。第1貫通孔26aは、径方向に延びる。第1貫通孔26aは、大径部21aに設けられる。図示は省略するが、第1貫通孔26aは、例えば、周方向に沿って複数設けられる。
【0032】
ロータコア22は、モータシャフト21に嵌め合わされる円環状である。ロータコア22は、ロータコア22を軸方向に貫通するロータ貫通孔22aと、ロータコア22を軸方向に貫通するマグネット挿入孔22bと、を有する。ロータ貫通孔22aは、マグネット挿入孔22bよりも径方向内側に配置される。マグネット挿入孔22bは、周方向に沿って複数設けられる。マグネット23は、マグネット挿入孔22bに挿入される。
【0033】
第1エンドプレート24および第2エンドプレート25は、径方向に拡がる円環板状である。第1エンドプレート24および第2エンドプレート25には、大径部21aが通される。第1エンドプレート24と第2エンドプレート25とは、ロータコア22と接触した状態で、ロータコア22を軸方向に挟む。
【0034】
図3に示すように、第1エンドプレート24は、ロータコア22の軸方向一方側に配置される。第1エンドプレート24の径方向外縁部は、軸方向他方側に湾曲し、ロータコア22の軸方向一方側の面のうち径方向外縁部と接触する。第1エンドプレート24の径方向外縁部は、マグネット挿入孔22bの軸方向一方側の開口部と軸方向に重なり、マグネット挿入孔22bに挿入されたマグネット23を軸方向一方側から押さえる。第1エンドプレート24の径方向外縁部よりも径方向内側の部分は、ロータコア22の軸方向一方側の面と軸方向に隙間27aを介して対向する。隙間27aには、第1貫通孔26aの径方向外側の端部が開口する。第1エンドプレート24は、第1エンドプレート24を軸方向に貫通する噴出孔24aを有する。噴出孔24aは、ロータ貫通孔22aよりも径方向内側で、ナット90よりも径方向外側に配置される。
【0035】
第2エンドプレート25は、ロータコア22の軸方向他方側に配置される。第2エンドプレート25の径方向外縁部は、軸方向一方側に湾曲し、ロータコア22の軸方向他方側の面のうち径方向外縁部と接触する。第2エンドプレート25の径方向外縁部は、マグネット挿入孔22bの軸方向他方側の開口部と軸方向に重なり、マグネット挿入孔22bに挿入されたマグネット23を軸方向他方側から押さえる。これにより、マグネット挿入孔22bに挿入されたマグネット23は、軸方向の両側を第1エンドプレート24と第2エンドプレート25とによって押さえられる。したがって、マグネット23がマグネット挿入孔22bから抜け出ることを抑制できる。
【0036】
第2エンドプレート25の径方向外縁部よりも径方向内側の部分は、ロータコア22の軸方向他方側の面と軸方向に隙間27bを介して対向する。隙間27bは、ロータ貫通孔22aを介して、第1エンドプレート24とロータコア22との軸方向の隙間27aと繋がる。第2エンドプレート25は、第2エンドプレート25を軸方向に貫通する噴出孔25aを有する。噴出孔25aは、ロータ貫通孔22aよりも径方向内側で、フランジ部21dよりも径方向外側に配置される。噴出孔25aの径方向位置は、例えば、噴出孔24aの径方向位置と同じである。
【0037】
第1エンドプレート24とロータコア22と第2エンドプレート25とは、ナット90とフランジ部21dとによって軸方向に挟持される。ナット90が大径部21aの雄ネジ部に締め込まれることで、ナット90が第1エンドプレート24とロータコア22と第2エンドプレート25とをフランジ部21dに押し付ける。これにより、第1エンドプレート24とロータコア22と第2エンドプレート25とは、大径部21aに対して固定される。
【0038】
図1に示す回転検出部80は、ロータ20の回転を検出する。本実施形態において回転検出部80は、例えば、VR(Variable Reluctance)型レゾルバである。回転検出部80は、空間13b内に配置される。回転検出部80は、被検出部81と、センサ部82と、を有する。被検出部81は、周方向に延びる環状である。被検出部81は、小径部21bに嵌め合わされて固定される。より詳細には、被検出部81は、小径部21bに設けられた軸方向他方側から軸方向一方側に向かって外径が小さくなる段差部の外径が小さくなった部分に嵌め合わされて固定される。被検出部81は、磁性体製である。
【0039】
センサ部82は、蓋部12aの軸方向一方側の面に固定される。センサ部82は、被検出部81の径方向外側を囲む環状である。センサ部82は、周方向に沿って複数のコイルを有する。モータシャフト21とともに被検出部81が回転することによって、センサ部82のコイルには、被検出部81の周方向位置に応じた誘起電圧が生じる。センサ部82は、誘起電圧を検出することで、被検出部81の回転を検出する。これにより、回転検出部80は、モータシャフト21の回転を検出して、ロータ20の回転を検出する。
【0040】
ステータ30は、ロータ20と径方向に隙間を介して対向する。ステータ30は、ステータコア31と、ステータコア31に装着される複数のコイル32と、を有する。ステータコア31は、中心軸J1を中心とした円環状である。ステータコア31の外周面は、本体筒部11bの内周面に固定される。ステータコア31は、ロータコア22の径方向外側に隙間を介して対向する。
【0041】
ポンプ部40は、第2部分13の下端部に配置される。ポンプ部40は、ポンプシャフト41と、外歯歯車42と、内歯歯車43と、上述したポンプ室46と、吸入口44と、吐出口45と、を有する。ポンプシャフト41は、ハウジング10内において中心軸J1と異なる軸であるポンプ軸J2に沿って配置される。本実施形態においてポンプ軸J2は、中心軸J1と平行である。すなわち、ポンプシャフト41は、モータシャフト21の軸方向に延びる。ポンプ軸J2は、中心軸J1よりも下側に位置する。
【0042】
ポンプシャフト41は、ステータ30よりも軸方向一方側においてモータシャフト21よりも下側に配置される。そのため、モータシャフト21とポンプシャフト41とを軸方向と直交する方向に少なくとも一部が重なる位置に配置することで、モータシャフト21とポンプシャフト41とを同軸とする場合に比べて、駆動装置1を軸方向に小型化しやすい。図1では、モータシャフト21とポンプシャフト41とは、鉛直方向Zに重なる。また、本実施形態では、上述したようにポンプ室46および第1油路61は、第2部分13に設けられる。これにより、ポンプ部40をステータ30よりも軸方向一方側に集約して配置することができ、駆動装置1をより軸方向に小型化しやすい。また、ポンプシャフト41がモータシャフト21の軸方向に延びるため、ポンプシャフト41がモータシャフト21に対して傾く場合に比べて、駆動装置1を径方向に小型化しやすい。
【0043】
ポンプシャフト41は、収容部14に配置される。ポンプシャフト41の軸方向一方側の端部は、すべり軸受部12eを介してポンプ室46内に挿入される。ポンプシャフト41のうちすべり軸受部12eに挿入される部分は、すべり軸受部12eによって支持される。これにより、ポンプシャフト41は、すべり軸受部12eによってポンプ軸J2周りに回転可能に支持される。このようにして、本実施形態によれば、ポンプシャフト41を簡単な構成で支持できる。
【0044】
また、上述したように本実施形態では、すべり軸受部12eの少なくとも一部がオイルOの液面OSよりも下側に配置される。そのため、すべり軸受部12eとポンプシャフト41との間にオイルOが流入する。これにより、オイルOをすべり軸受部12eの潤滑油として利用することができ、ポンプシャフト41をすべり軸受部12eによって好適に回転可能に支持できる。
【0045】
外歯歯車42は、ポンプ軸J2周りに回転可能な歯車である。外歯歯車42は、ポンプシャフト41の軸方向一方側の端部に固定され、ポンプ室46内に収容される。図2に示すように、外歯歯車42は、外周面に複数の歯部42aを有する。外歯歯車42の歯部42aの歯形は、トロコイド歯形である。
【0046】
内歯歯車43は、ポンプ軸J2に対して偏心する回転軸J3周りに回転可能な円環状の歯車である。内歯歯車43は、ポンプ室46内に収容される。内歯歯車4
3は、外歯歯車42を囲み、外歯歯車42と噛み合う。内歯歯車43は、内周面に複数の歯部43aを有する。内歯歯車43の歯部43aの歯形は、トロコイド歯形である。このように、外歯歯車42の歯部42aの歯形および内歯歯車43の歯部43aの歯形がトロコイド歯形であるため、トロコイドポンプを構成することができる。したがって、ポンプ部40から生じる騒音を低減でき、ポンプ部40から吐出されるオイルOの圧力および量を安定させやすい。
【0047】
上述したように吸入口44は、ポンプ室46のうち開口部12fを介して収容部14内に露出する部分である。本実施形態において吸入口44は、下側に凸となる弓形状である。吸入口44は、収容部14の下側の領域に開口し、収容部14に貯留されるオイルOをポンプ室46内に吸入可能である。本実施形態において吸入口44は、ロータ20よりも下側に配置される。吸入口44の少なくとも一部は、収容部14に貯留されるオイルOの液面OSよりも下側に配置される。図1では、吸入口44の全体が、オイルOの液面OSよりも下側に配置される。図1に示すように、本実施形態では、吸入口44は、収容部14の下端部に開口する。上述したように吐出口45は、ポンプ室46のうち第1油路61に開口する部分である。吐出口45は、ポンプ室46の軸方向一方側に開口する。吐出口45は、ポンプ室46内からオイルOを吐出可能である。
【0048】
伝達部材50は、第1ギア51と、第2ギア52と、を有する。第1ギア51は、軸方向と平行な軸周りに回転可能な円板状の歯車である。第1ギア51は、大径部21aの軸方向一方側の端部に固定される。より詳細には、第1ギア51は、大径部21aの軸方向一方側の端部に設けられた軸方向他方側から軸方向一方側に向かって外径が小さくなる段差部21fの外径が小さくなった部分に嵌め合わされて固定される。第1ギア51は、モータシャフト21とともに中心軸J1周りに回転する。第1ギア51は、大径部21aの段差部の左向きの段差面とベアリング70とに軸方向に挟まれる。
【0049】
第2ギア52は、軸方向と平行な軸周りに回転可能な円板状の歯車である。第2ギア52は、第1ギア51の下側において第1ギア51と噛み合う。第2ギア52は、ポンプシャフト41の軸方向他方側の端部に固定される。第2ギア52は、ポンプシャフト41ともにポンプ軸J2周りに回転する。モータシャフト21の回転に伴って第1ギア51が回転すると、第1ギア51と噛み合う第2ギア52が回転し、ポンプシャフト41が回転する。これにより、伝達部材50は、モータシャフト21の回転をポンプシャフト41に伝達する。
【0050】
ロータ20が回転してモータシャフト21が回転すると、伝達部材50を介してポンプシャフト41が回転して、外歯歯車42が回転する。これにより、外歯歯車42と噛み合う内歯歯車43が回転して、吸入口44からポンプ室46内に吸入されるオイルOが、外歯歯車42と内歯歯車43との間を介して、吐出口45へと送られる。このようにして、ポンプ部40は、モータシャフト21を介して駆動される。吐出口45から吐出されたオイルOの一部は、第1油路61を介して、第2油路62へと流入する。図3に矢印で示すように、第2油路62に流入したオイルOは、回転するモータシャフト21の遠心力によって、径方向外側に力を受け、第1貫通孔26aを通ってモータシャフト21の外部へと流出する。
【0051】
本実施形態では、第1貫通孔26aは第1エンドプレート24とロータコア22との軸方向の隙間27aに開口するため、第1貫通孔26aから流出したオイルOは隙間27aに流入する。そして、隙間27aに流入したオイルOの一部は、噴出孔24aから径方向外側に向けて噴出される。一方、隙間27aに流入したオイルOの他の一部は、ロータ貫通孔22aを通って隙間27bに流入する。隙間27bに流入したオイルOは、噴出孔25aから径方向外側に向けて噴出される。噴出孔24a,25aから径方向外側に噴出されたオイルOは、コイル32に吹き付けられる。これにより、オイルOによってコイル32を冷却することができる。また、第2油路62は、モータシャフト21の内部に設けられるため、噴出孔24a,25aから噴出されるまでのオイルOによって、ロータ20を冷却することもできる。特に、マグネット23を冷却することができるので、マグネット23の減磁を抑制できる。
【0052】
なお、図3では、噴出孔24a,25aからオイルOが上側に噴出される例を示すが、これに限られない。ロータ20は回転するため、噴出孔24a,25aの周方向位置は、ロータ20の回転に伴って変化する。これにより、噴出孔24a,25aから噴出されるオイルOの向きは、周方向に変化し、周方向に沿って配置される複数のコイル32をオイルOによって冷却することができる。
【0053】
また、吐出口45から吐出されたオイルOの他の一部は、第1油路61および空間13bを介して、第3油路63へと流入する。第3油路63に流入したオイルOは、供給部63c,63dから流出され、コイル32に供給される。これにより、オイルOによってコイル32をより冷却できる。本実施形態では、第3油路63がステータ30の上側において収容部14に開口するため、第3油路63から流出したオイルOは、ステータ30に上側から供給される。これにより、オイルOをステータ30の上側から下側に沿って供給することができ、ステータ30全体をオイルOによって冷却しやすい。
【0054】
以上のようにして、モータシャフト21の回転によってポンプ部40を駆動することができ、ポンプ部40によってハウジング10に貯留されるオイルOを吸い上げてロータ20およびステータ30に供給することができる。これにより、ハウジング10に貯留されるオイルOを利用して、ロータ20およびステータ30を冷却することができる。ステータ30に供給されたオイルOは、収容部14内を落下して、再び収容部14の下側の領域に貯留される。これにより、収容部14内のオイルOを循環させることができる。
【0055】
本実施形態によれば、オイルOをポンプ室46に吸入する吸入口44が、オイルOが貯留される収容部14の下側の領域に開口する。そのため、収容部14に貯留されるオイルOに直接的に吸入口44を露出させることができる。これにより、収容部14に貯留されるオイルをポンプ室46内へと導く油路が不要である。したがって、ポンプ部40によってオイルOを送るための油路が複雑化することを抑制でき、ポンプ部40を備える駆動装置1の構造を簡単化しやすい。これにより、本実施形態によれば、駆動装置1を小型化できる。
【0056】
また、本実施形態によれば、吸入口44がロータ20よりも下側に配置されるため、吸入口44をオイルOの液面OSよりも下側に配置しやすい。これにより、吸入口44からポンプ室46内にオイルOを吸入しやすい。また、液面OSがロータ20より下側に配置される場合であっても、吸入口44を液面OSよりも下側に配置することが可能になる。これにより、液面OSをロータ20よりも下側にしてオイルOがロータ20の回転抵抗になることを抑制しつつ、吸入口44からオイルOを吸入しやすくできる。
【0057】
本実施形態では、吸入口44の少なくとも一部がオイルOの液面OSよりも下側に配置されるため、収容部14に貯留されるオイルOに吸入口44をより露出させやすい。これにより、吸入口44からポンプ室46内にオイルOをより吸入しやすい。
【0058】
また、本実施形態によれば、ポンプ室46の軸方向他方側の開口の一部を閉塞する閉塞部12dを第1部分12の一部とできるため、第2部分13を第1部分12に対して取り付けることで、ポンプ室46の軸方向他方側の開口の一部を閉塞できる。これにより、ポンプ室46を閉塞する部材を別途設ける必要がなく、駆動装置1の部品点数を低減しやすい。また、第1部分12に開口部12fを設けることで、容易にポンプ室46の吸入口44を収容部14に露出させることができる。
【0059】
本発明は上述の実施形態に限られず、他の構成を採用することもできる。閉塞部12dは、第2部分13に設けられてもよい。ポンプ室46は、第1部分12に設けられてもよい。この場合、ポンプ室46は、第1部分12の軸方向一方側の面から軸方向他方側に窪む。また、第1部分12と第2部分13とは単一の部材の部分であってもよい。
【0060】
ロータコア22は、モータシャフト21の外周面に圧入等により固定されてもよい。この場合、第1エンドプレート24および第2エンドプレート25は設けられなくてもよい。また、この場合、第1貫通孔26aから流出したオイルOが直接的にコイル32に供給されてもよいし、第1貫通孔26aと繋がる孔がロータコア22に設けられ、ロータコア22の孔を介してオイルOがコイル32に供給されてもよい。また、オイルOは、ステータコア31に供給されてもよい。また、第3油路63は設けられなくてもよい。
【0061】
ポンプシャフト41は、モータシャフト21に対して傾いてもよい。すべり軸受部12eは、液面OSより上側であってもよい。ポンプシャフト41は、ボールベアリングによって回転可能に支持されてもよい。外歯歯車42の歯部42aの歯形および内歯歯車43の歯部43aの歯形は、サイクロイド歯形であってもよいし、インボリュート歯形であってもよい。
【0062】
なお、上述した実施形態の駆動装置の用途は、特に限定されない。また、上述した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。
【符号の説明】
【0063】



1…駆動装置、10…ハウジング、12…第1部分、12d…閉塞部、12e…軸受部、12f…開口部、13…第2部分、14…収容部、20…ロータ、21…モータシャフト、26a…第1貫通孔、30…ステータ、40…ポンプ部、41…ポンプシャフト、42…外歯歯車、42a,43a…歯部、43…内歯歯車、44…吸入口、45…吐出口、46…ポンプ室、50…伝達部材、61…第1油路、62…第2油路、63…第3油路、70,71…ベアリング、J1…中心軸、O…オイル、OS…液面、Z…鉛直方向
図1
図2
図3