特開 2024-108429 車両用駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024108429

(43)【公開日】2024-08-13

(54)【発明の名称】車両用駆動装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 57/029 20120101AFI20240805BHJP

   F16H 57/04 20100101ALI20240805BHJP

【ＦＩ】

F16H57/029

F16H57/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023012786

(22)【出願日】2023-01-31

(71)【出願人】

【識別番号】521537852

【氏名又は名称】ダイムラー トラック エージー

(74)【代理人】

【識別番号】100176946

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 智恵

(74)【代理人】

【識別番号】110003649

【氏名又は名称】弁理士法人真田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】細尾 俊和

【テーマコード（参考）】

3J063

【Ｆターム（参考）】

3J063AA04

3J063AB01

3J063AC01

3J063AC11

3J063BA07

3J063BB03

3J063CA01

3J063CA05

3J063CB41

3J063CD45

(57)【要約】

【課題】オイルシールの劣化によるオイル漏れを早期に発見して異種のオイルの混流を防止する。
【解決手段】モータと、ディファレンシャル機構と、モータとディファレンシャル機構との間に介装され出力軸３１を有する減速機構と、これらの機構が一体収容されるハウジング部５０とを備え、減速機構用潤滑油が収容される第１収容部５１とディファレンシャル機構用潤滑油が収容される第２収容部５２とを区画する隔壁部５３と、隔壁部５３と出力軸３１との間で第１収容部側を密閉する第１オイルシール７１と、隔壁部５３と出力軸３１との間で第２収容部側を密閉する第２オイルシール７２と、隔壁部５３に出力軸３１の下方へ延設された貫通孔５６と、貫通孔５６の下部を閉塞部材８０で塞がれ形成されたオイル貯留部５７と、オイル貯留部５７の上方で貫通孔５６から下向きに分岐され貫通孔５６を大気解放する大気解放部５８と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載されたモータと、
前記車両の左右駆動輪へ前記モータの駆動力を差動分配するディファレンシャル機構と、
前記モータと前記ディファレンシャル機構との間に介装され、前記モータの駆動力を前記ディファレンシャル機構に伝える出力軸を有する減速機構と、
前記減速機構と前記ディファレンシャル機構とが一体的に収容されるハウジング部と、
を備えた車両用駆動装置であって、
前記ハウジング部は、
前記減速機構を潤滑する減速機構用潤滑油が収容される第１収容部と前記ディファレンシャル機構を潤滑するディファレンシャル機構用潤滑油が収容される第２収容部とを区画する隔壁部と、
前記隔壁部と前記出力軸との間に設けられ、前記第１収容部側を密閉する第１オイルシールと、
前記隔壁部と前記出力軸との間に設けられ、前記第２収容部側を密閉する第２オイルシールと、
前記第１オイルシールと前記第２オイルシールとの間の隔壁部に形成され、前記出力軸よりも下方に延設された貫通孔と、
前記貫通孔の下部を閉塞部材により塞ぐことで形成されたオイル貯留部と、
前記オイル貯留部よりも上方で前記貫通孔から下向きに分岐され、前記貫通孔を大気解放する大気解放部と、を備えた
ことを特徴とする、車両用駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動トラックに用いて好適な車両用駆動装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、環境負荷低減の観点から、内燃機関を備えることなく駆動源としてモータを使用して車両を走行させる電気自動車が開発されている。このような電気自動車には、モータと複数のギヤからなる減速機構とを含む駆動装置を備え、当該駆動装置及びディファレンシャル機構を介して、モータの駆動力を駆動輪に伝達するものがある。このような構成の電気自動車は、例えば、特許文献１に開示されている。

【0003】

また、電気自動車の開発は、乗用車のみならず、トラック等の中・大型車の分野においても行われており、上記のような駆動装置を利用することで、内燃機関を搭載することなくバッテリによる電力だけで走行できるようにした電動トラックが注目されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０１４／１４８４１０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、電気自動車の場合、減速機とディファレンシャル機構（デフ機構）とを一体的にハウジングに収容することによって、駆動装置の省スペース化を図ることが考えられる。特に上記のような電動トラックの場合は、スペース効率の向上効果が大きく期待される。

【0006】

なお、通常、減速機側のシャフトやギヤなど潤滑には減速機用ギヤオイルが使用され、ディファレンシャル機構側のシャフトやギヤの潤滑にはデフオイル（ディファレンシャル用オイル）が使用される。減速機用ギヤオイルとデフオイルとは性状が異なるため、このように減速機とデフ機構とを一体的に備える場合、減速機用ギヤオイルが流通する空間とデフオイルが流通する空間とをハウジング内で隔壁等によって区切ると共に、夫々のオイルが漏れないようオイルシールによってシールすることが必要になる。

【0007】

しかしながら、何らかの理由によって一方の空間をシールするオイルシールが劣化した場合、他方の空間に異種のオイルが混流してしまう虞がある。そのため、オイルシールの劣化によるオイル漏れを早期に発見する必要がある。

【0008】

本件はこのような課題に着目して創案されたもので、隣接する２つの空間にそれぞれ流通されるオイルをシールするオイルシールの劣化によるオイル漏れを早期に発見して、異種のオイルが混流してしまうことを防止する車両用駆動装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本件は上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様又は適用例として実現できる。
本適用例に係る車両用駆動装置は、車両に搭載されたモータと、前記車両の左右駆動輪へ前記モータの駆動力を差動分配するディファレンシャル機構と、前記モータと前記ディファレンシャル機構との間に介装され、前記モータの駆動力を前記ディファレンシャル機構に伝える出力軸を有する減速機構と、前記減速機構と前記ディファレンシャル機構とが一体的に収容されるハウジング部と、を備えた車両用駆動装置であって、前記ハウジング部は、前記減速機構を潤滑する減速機構用潤滑油が収容される第１収容部と前記ディファレンシャル機構を潤滑するディファレンシャル機構用潤滑油が収容される第２収容部とを区画する隔壁部と、前記隔壁部と前記出力軸との間に設けられ、前記第１収容部側を密閉する第１オイルシールと、前記隔壁部と前記出力軸との間に設けられ、前記第２収容部側を密閉する第２オイルシールと、前記第１オイルシールと前記第２オイルシールとの間の隔壁部に形成され、前記出力軸よりも下方へ延設された貫通孔と、前記貫通孔の下部を閉塞部材により塞ぐことで形成されたオイル貯留部と、前記オイル貯留部よりも上方で前記貫通孔から下向きに分岐され、前記貫通孔を大気解放する大気解放部と、を備えたことを特徴としている。

【0010】

本適用例によれば、オイルシールの劣化によるオイル漏れが生じると、大気解放部から外部にオイルが漏れ出るので、オイル漏れを早期に発見することができ、異種のオイルの混合を防止することができる。

【発明の効果】

【0011】

本件によれば、オイルシールの劣化によるオイル漏れを早期に発見することができ、異種のオイルの混合を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態にかかる車両用駆動装置のハウジング部の要部を拡大して示す鉛直断面図（図３のＡ部拡大図）である。

【図2】実施形態にかかる車両用駆動装置の模式的な構成図である。

【図3】実施形態にかかる車両用駆動装置のハウジング部の要部を示す鉛直断面図（図２のＢ－Ｂ矢視断面に相当する図）である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して本件の実施形態について説明する。以下の実施形態はあくまでも例示に過ぎず、この実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。下記の実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。また、必要に応じて取捨選択でき、あるいは適宜組み合わせられる。

【0014】

なお、本実施形態にかかる車両用駆動装置が搭載される車両は、内燃機関を搭載することなくバッテリによる電力だけで走行できる電動車両であり、特に、大型で、スペース効率向上の要求が強い電動トラックであるものとする。ただし、本車両用駆動装置は、電動トラックに限らず、電動車両に広く適用しうるものである。

【0015】

［１．構成］
図２は本実施形態にかかる車両用駆動装置の構成を示す模式的な平面図である。
図２に示すように、車両用駆動装置１０は、電動モータ２０（以下、単に、モータ２０ともいう）と、減速機構３０と、ディファレンシャル機構４０（以下、単に、デフ機構４０ともいう）とを備え、減速機構３０とデフ機構４０とは、ハウジング部５０内に一体的に収容されている。ハウジング部５０は、モータ２０のハウジング２１と一体化され、本車両用駆動装置１０は、１つのユニットとして構成されている。

【0016】

減速機構３０は、モータ２０の図示しない出力軸に駆動連結され、モータ２０から出力される駆動力の回転速度を減速（変速）してデフ機構４０に出力する。減速機構３０は、モータ２０からの駆動力をデフ機構４０に伝える出力軸３１を有している。
デフ機構４０は、減速機構３０の出力軸３１から入力されたモータ２０の駆動力を、車両の左右駆動輪６１，６２へ差動分配する。

【0017】

ハウジング部５０は、減速機構３０を収容する第１収容部５１とデフ機構４０を収容する第２収容部５２とを備えている。これらの第１収容部５１と第２収容部５２とは、隔壁部５３によって区画されている。第１収容部５１には、減速機構３０を潤滑する減速機構用潤滑油（減速機用ギヤオイル）が収容され、第２収容部５２には、デフ機構４０を潤滑するデフ機構用潤滑油（ディファレンシャル機構用潤滑油、デフオイル）が収容される。

【0018】

なお、減速機構３０の出力軸３１は、隔壁部５３を貫通し、第１収容部５１と第２収容部５２との双方にわたって配設されている。出力軸３１の第１収容部５１の側には、減速機構３０のギヤ機構の一部を構成する出力ギヤ３２が出力軸３１と一体に回転するように装備され、出力軸３１の第２収容部５２の側には、デフ機構４０のギヤ機構の一部を構成する入力ギヤ４１が出力軸３１と一体に回転するように装備されている。

【0019】

図３は、本車両用駆動装置１０のハウジング部５０の要部の鉛直断面図であり、図２のＢ－Ｂ矢視断面に相当する図である。
図３に示すように、第１収容部５１と第２収容部５２とを区画する隔壁部５３には、第１収容部５１と第２収容部５２とを貫通する軸孔５４が形成され、この軸孔５４内を出力軸３１が貫通している。なお、出力軸３１は、ベアリング３３，４２，４３を介してハウジング部５０に支持されている。

【0020】

軸孔５４の内周面５４ａと出力軸３１の外周面３１ａとの間には、第１収容部５１側を密閉する第１オイルシール７１と、第２収容部５２側を密閉する第２オイルシール７２とが装備されている。
これにより、性状の異なる減速機構用潤滑油とデフ機構用潤滑油との混合が防止されるようになっている。

【0021】

図１は、ハウジング部５０の要部を拡大して示す鉛直断面図であって、図３のＡ部拡大図である。
図１に示すように、軸孔５４と出力軸３１との間には、第１オイルシール７１と第２オイルシール７２とで挟まれた環状の空間５５が形成されている。軸孔５４の鉛直方向下部には、ハウジング部５０の外部へ貫通する貫通孔５６が形成されている。この貫通孔５６は、空間５５を大気解放することで、オイルシール７１，７２の機能を向上させることを一つの目的としている。

【0022】

この貫通孔５６は、鉛直上端部が軸孔５４に開口し、鉛直方向真下に延びて、鉛直下端部がハウジング部５０の外部に開口している。貫通孔５６は、鉛直下方に行くにしたがって、内径が拡大して形成されている。本実施形態では、貫通孔５６の上部，中間部，下部とのうち、上部の内径が比較的小径に形成され、下部の内径が比較的大径に形成され、上下方向の中間部の内径がこれらの中間的な大きさに形成されている。

【0023】

これは、貫通孔５６の上部（上端部の開口部分付近）を比較的小径に形成するのは、第１オイルシール７１と第２オイルシール７２との間の限られた領域内に貫通孔５６を形成するためである。一方、貫通孔５６を比較的大径に形成するのは、貫通孔５６の内部をオイル貯留部５７として機能させるというもう一つの目的のためである。

【0024】

つまり、ハウジング部５０の減速機構３０やデフ機構４０の組み立て時には、オイルやグリース等の塗布オイル類が減速機構３０やデフ機構４０の第１オイルシール７１や第２オイルシール７２などのシール部位に塗布されるが、これらの塗布オイル類はこれらの減速機構３０やデフ機構４０の運転開始後に第１オイルシール７１や第２オイルシール７２から空間５５内に漏出する。塗布オイル類がハウジング部５０の外部に漏出することは、商品性を損なうので、外部への漏出を防止する必要がある。

【0025】

そこで、貫通孔５６の下部に、閉塞部材８０を内装して塞ぐことにより、閉塞部材８０の上方にオイル貯留部５７としての空間領域を設け、塗布オイル類をこの空間領域にキャッチし、外部への漏出を防止できるようにしている。貫通孔５６の下部の内径が比較的大径に形成されることで、オイル貯留部５７の容積が上記の塗布オイル類を貯留するのに十分なだけ確保されることとなる。

【0026】

貫通孔５６のオイル貯留部５７よりも上方の中間部には分岐部５８ａが設けられ、この分岐部５８ａにおいて、貫通孔５６から鉛直斜め下向きに分岐するハウジング部５０の外部に開口し、貫通孔５６を大気解放する通路である大気解放部５８が設けられている。貫通孔５６の下部は、閉塞部材８０で塞がれるので、空間５５は、この大気解放部５８を通じて大気解放される。

【0027】

本装置では、大気解放部５８は、空間５５を大気解放する機能だけでなく、一定量以上のオイル漏れがあった場合に、大気解放部５８内にオイルを漏出させることで、オイル漏れを早期に検知させる機能も有している。

【0028】

つまり、オイル貯留部５７は、減速機構３０やデフ機構４０の組み立て時に第１オイルシール７１や第２オイルシール７２などのシール部位に塗布される塗布オイル類を貯留するのに十分な容積を有しており、塗布オイル類だけでなく、減速機構用潤滑油が第１オイルシール７１から漏出した場合やデフ機構用潤滑油が第２オイルシール７２から漏出した場合も、オイル貯留部５７に貯留される。

【0029】

オイルシール７１，７２の何れかが劣化することによってオイル漏れが発生すると、オイルの漏れ量は著しく多くなるので、オイル貯留部５７に貯留される漏出油の油面が上昇して分岐部５８ａに到達するとオーバフローし、大気解放部５８を伝って外部に漏出することになる。これによって、オイル漏れを検知することができる。

【0030】

［２．作用及び効果］
本実施形態にかかる車両用駆動装置１０は、上記のように構成されているので、以下の作用及び効果を得ることができる。

【0031】

減速機構３０とデフ機構４０とは、ハウジング部５０内に一体的に収容され、ハウジング部５０は、モータ２０のハウジング２１と一体化され、本車両用駆動装置１０は、１つのユニットとして構成されているので、装置をコンパクトに構成することができる。したがって、車両のスペース効率を向上させることができ、特に、電動トラックに適用することによって、商品性を向上させることができる。

【0032】

隔壁部５３の軸孔５４と出力軸３１との間には、第１収容部５１をシールする第１オイルシール７１と、第２収容部５２をシールする第２オイルシール７２とがそれぞれ装備されているので、性状の異なる減速機構用潤滑油とデフ機構用潤滑油との混合が防止される。

【0033】

第１オイルシール７１と第２オイルシール７２とで挟まれた環状の空間５５は、貫通孔５６及び大気解放部５８を通じて大気解放しているので、オイルシール７１，７２の機能を向上させることができる。

【0034】

また、貫通孔５６の下部には、閉塞部材８０で塞がれたオイル貯留部５７としての空間領域が設けられているので、減速機構３０やデフ機構４０の組み立て時に第１オイルシール７１や第２オイルシール７２などのシール部位に塗布されるオイルやグリース等の塗布オイル類がこれらの減速機構３０やデフ機構４０の運転開始後に第１オイルシール７１や第２オイルシール７２から空間５５内に漏出したら、このオイル貯留部５７に貯留されて外部には漏出しないので、オイル系統の商品性が損なわれることはない。

【0035】

オイルシール７１，７２の何れかの劣化によってオイル漏れが発生すると、オイルの漏れ量は著しく多くなり、オイル貯留部５７からオーバフローし、大気解放部５８を伝って外部に漏出するので、オイル漏れを早期に検知することができる。
貫通孔５６及び大気解放部５８は、外部からの水浸入に対してはラビリンス構造となるので、水浸入防止の効果も期待出来る。

【0036】

［３．その他］
以上、実施形態を説明したが、かかる実施形態は一例であり、本件の車両用駆動装置は、実施形態のものに限定されるものではない。
例えば、上記の実施形態では、貫通孔５６の内径を下方に向かって二段階増大させることで、上端部のスペース的な制約の中で、貫通孔５６の下部に、塗布オイル類を貯留するのに十分な容積をもったオイル貯留部５７を設けているが、下方に向かう内径の増大態様は限定されるものではない。また、上端部のスペース的な制約がなければ、貫通孔５６の全長を同一内径としてもよい。

【0037】

さらに、分岐部５８ａをオイル貯留部５７の上方に配置し、大気解放部５８を分岐部５８ａから下向きに形成することは必要であるが、大気解放部５８の貫通孔５６からの分岐態様や大気解放部５８の形状、上記実施形態のものに限定されるものではない。

【符号の説明】

【0038】

１０ 車両用駆動装置
２０ 電動モータ（モータ）
２１ モータ２０のハウジング
３０ 減速機構
３１ 減速機構３０の出力軸
３１ａ 出力軸３１の外周面
３２ 減速機構３０の出力ギヤ
３３ ベアリング
４０ ディファレンシャル機構（デフ機構）
４１ デフ機構３０の入力ギヤ
４２，４３ ベアリング
５０ ハウジング部
５１ 第１収容部
５２ 第２収容部
５３ 隔壁部
５４ 軸孔
５４ａ 軸孔５４の内周面
５５ 空間
５６ 貫通孔
５７ オイル貯留部
５８ａ 分岐部
５８ 大気解放部
６１，６２ 駆動輪
７１ 第１オイルシール
７２ 第２オイルシール
８０ 閉塞部材

【図1】

【図2】

【図3】