(57)【要約】【課題】減速機構内の潤滑油の撹拌抵抗を抑制しつつ、電動商用車に適用することができる車両用駆動装置を提供する。【解決手段】ハウジング構造は、第１シャフトギアから第２シャフトギアに向かう第１の方向において、第１の方向と直交する第２の方向における幅が漸化的に減少し、第２シャフトギアの一部を収容する内壁部の一部が第２シャフトギアの一部に近接するように設けられ、第１シャフトギアを収容する内壁部の一部に第１ドレインプラグが設けられる第１ハウジングと、ディファレンシャルギアから第２シャフトギアに向かう第３の方向において、第３の方向と直交する第４の方向における幅が漸化的に減少し、第２シャフトギアの他部を収容する内壁部の一部が第２シャフトギアの他部に近接するように設けられ、ディファレンシャルギアを収容する内壁部の一部に第２ドレインプラグが設けられる第２ハウジングと、からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたモータと、前記モータの駆動力を前記車両のディファレンシャルギアに伝達する減速機構と、を備える車両用駆動装置であって、
前記減速機構と前記ディファレンシャルギアとを収容するハウジング構造を含み、
前記減速機構は、
前記モータに連結する第１シャフトギアと、
前記ディファレンシャルギアに連結する第２シャフトギアと、
前記第１シャフトギアと前記第２シャフトギアとを連結する第３シャフトギアと、
を備え、
前記ハウジング構造は、
前記第１シャフトギア、前記第２シャフトギアの一部、および前記第３シャフトギアを収容し、前記第１シャフトギアから前記第２シャフトギアに向かう第１の方向において、前記第１の方向と直交する第２の方向における幅が漸化的に減少し、前記第２シャフトギアの一部を収容する内壁部の一部が前記第２シャフトギアの一部に近接するように設けられ、前記第１シャフトギアを収容する内壁部の一部に第１ドレインプラグが設けられる第１ハウジングと、
前記ディファレンシャルギアおよび前記第２シャフトギアの他部を収容し、前記ディファレンシャルギアから前記第２シャフトギアに向かう第３の方向において、前記第３の方向と直交する第４の方向における幅が漸化的に減少し、前記第２シャフトギアの他部を収容する内壁部の一部が前記第２シャフトギアの他部に近接するように設けられ、前記ディファレンシャルギアを収容する内壁部の一部に第２ドレインプラグが設けられる第２ハウジングと、
からなる車両用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディファレンシャルギアにモータの駆動力を伝達する車両用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電気自動車等のモータを駆動源する車両において、モータと複数のギアからなる減速機構とを備え、駆動輪が連結するディファレンシャルギアにモータの駆動力を伝達することができる車両用駆動装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
近年、環境負荷低減の観点から、トラック等の商用車の分野においても内燃機関を備えない電動トラック等の電動商用車の開発が行われている。しかしながら、このような電動商用車においては乗用車と比してより大きな駆動トルクが要求されることから減速機においてもより大きなギア比が要求される。したがって、ギアの歯数が多くなり、減速機構も大型化することから、減速機構内の潤滑油の撹拌抵抗が増大し、エネルギー効率の悪化や潤滑油の温度上昇を招く虞がある。
【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、減速機構内の潤滑油の撹拌抵抗を抑制しつつ、電動商用車に適用することができる車両用駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の適用例として実現することができる。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、前記モータの駆動力を前記車両のディファレンシャルギアに伝達する減速機構と、を備える。前記減速機構と前記ディファレンシャルギアとを収容するハウジング構造を含み、前記減速機構は、前記モータに連結する第１シャフトギアと、前記ディファレンシャルギアに連結する第２シャフトギアと、前記第１シャフトギアと前記第２シャフトギアとを連結する第３シャフトギアと、備える。前記ハウジング構造は、前記第１シャフトギア、前記第２シャフトギアの一部、および前記第３シャフトギアを収容し、前記第１シャフトギアから前記第２シャフトギアに向かう第１の方向において、前記第１の方向と直交する第２の方向における幅が漸化的に減少し、前記第２シャフトギアの一部を収容する内壁部の一部が前記第２シャフトギアの一部に近接するように設けられ、前記第１シャフトギアを収容する内壁部の一部に第１ドレインプラグが設けられる第１ハウジングと、前記ディファレンシャルギアおよび前記第２シャフトギアの他部を収容し、前記ディファレンシャルギアから前記第２シャフトギアに向かう第３の方向において、前記第３の方向と直交する第４の方向における幅が漸化的に減少し、前記第２シャフトギアの他部を収容する内壁部の一部が前記第２シャフトギアの他部に近接するように設けられ、前記ディファレンシャルギアを収容する内壁部の一部に第２ドレインプラグが設けられる第２ハウジングと、からなる。
【０００７】
上記構成によれば、本適用例に係る車両用駆動装置は、内壁部が第２シャフトギアに近接する形状を有しているため、流体の流れを一定に整える整流効果を有している。これにより、減速機構内の潤滑油の撹拌抵抗を抑制することができる。しかしながら、このようなハウジング構造を採用した場合、その構造上、ハウジング構造内に第１シャフトギア側と第３シャフトギア側の双方において、２つの潤滑油のオイル溜まりが形成される虞があり、実際に車両に搭載することができない。しかしながら、本適用例に係る車両用駆動装置は、第１シャフトギアを収容する内壁部の一部に第１ドレインプラグが設けられ、ディファレンシャルギアを収容する内壁部の一部に第２ドレインプラグが設けられる。これにより、潤滑油を適切に排出することが可能となることから、減速機構内の潤滑油の撹拌抵抗を抑制しつつ、駆動装置を電動商用車に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用駆動装置を示す図である。
【図２】図１における線α−αに沿った断面図である。
【図３】図１における線β−βに沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１０】
（構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用駆動装置１を示す図である。図１に示す車両用駆動装置１は、例えば、モータ３を駆動源する車両に用いられ、駆動輪が連結するディファレンシャルギア５にモータ３の駆動力を伝達する装置である。本実施形態におけるモータ３を駆動源する車両とは、例えば、電動トラック等の電動商用車である。
【００１１】
図１に示すように、車両用駆動装置１は、モータ３と、減速機構７とを備える。モータ３は、車両の駆動源となるものである。モータ３は、モータハウジング３１に収容されている。モータハウジング３１は、アルミニウム、マグネシウムまたは鉄等の金属からなる。
【００１２】
減速機構７は、例えば、モータ３の回転速度をギア等で減じてディファレンシャルギア５へ出力するものである。本実施形態における減速機構７は、第１シャフトギア７１と、第２シャフトギア７３と、第３シャフトギア７５とを備える。上記減速機構７に備えられる複数のギア各々は、略円形の形状を有しており、複数のギア各々の径の大きさは、異なっている。
【００１３】
第１シャフトギア７１は、モータシャフト９を介して、モータ３に連結される。第１シャフトギア７１は、入力ギアと呼ばれることもある。第２シャフトギア７３は、ディファレンシャルギア５に連結される。第２シャフトギア７３は、出力ギアと呼ばれることもある。第３シャフトギア７５は、第１シャフトギア７１と第２シャフトギア７３とを連結する。本実施形態における第１シャフトギア７１と、第２シャフトギア７３と、第３シャフトギア７５とは、所定の方向に沿って一列に配置されている。なお、所定の方向とは、例えば、車両の前→後方向である。
【００１４】
上記構成において、モータ３から出力された駆動力は、モータシャフト９を介して連結された第１シャフトギア７１へ伝達される。次に、モータ３から第１シャフトギア７１へ伝達された駆動力は、第３シャフトギア７５を介して第１シャフトギア７１と連結された第２シャフトギア７３へ伝達される。さらに、第１シャフトギア７１から第２シャフトギア７３へ伝達された駆動力は、連結されたディファレンシャルギア５へ伝達される。これにより、本実施形態に係る車両用駆動装置１は、モータ３から出力された駆動力をディファレンシャルギア５へ伝達することができる。
【００１５】
ここで、上記減速機構７に備えられるギアの歯数は、例えば、第１シャフトギア７１、第３シャフトギア７５、第２シャフトギア７３の順で多くなる。つまり、モータ３の回転速度は、第１シャフトギア７１、第３シャフトギア７５、第２シャフトギア７３、を経て減少してもよい。また、図示はされないが、第３シャフトギア７５のギアの歯数が最も多くなるように設定してもよい。一方、上記減速機構７に備えられるギアの径は、例えば、第１シャフトギア７１、第３シャフトギア７５、第２シャフトギア７３の順で大きくなる。つまり、モータ３のトルクは、第１シャフトギア７１、第３シャフトギア７５、第２シャフトギア７３を経て増加する。本実施形態に係る車両用駆動装置１は、モータ３の回転速度を減少しつつ、車両の駆動に必要なトルクを生み出すことができる。
【００１６】
また、図１に示すように、ディファレンシャルギア５と、減速機構７とは、ギアハウジング（ハウジング構造）１１に収容されている。ギアハウジング１１は、モータハウジング３１と同様に、アルミニウム、マグネシウムまたは鉄等の金属からなる。
【００１７】
ギアハウジング１１は、第１ハウジング１３と、第２ハウジング１５とにより構成される。第１ハウジング１３は、第１シャフトギア７１、第２シャフトギア７３の一部、および第３シャフトギア７５を収容している。第２シャフトギア７３の一部とは、第３シャフトギア７５に接続している部分のことである。第１ハウジング１３には、減速機構７内部の圧力を調節するためのブリーザ１７が設けられている。第１ハウジング１３は、第１シャフトギア７１、第２シャフトギア７３の一部、および第３シャフトギア７５に応じた形状を有している。
【００１８】
第２ハウジング１５は、ディファレンシャルギア５および第２シャフトギア７３の他部を収容している。第２シャフトギア７３の他部とは、ディファレンシャルギア５に接続している部分のことである。第２ハウジング１５は、ディファレンシャルギア５、および第２シャフトギア７３の他部に応じた形状を有している。なお、第１ハウジング１３および第２ハウジング１５の具体的な形状については、後段にて記載する。
【００１９】
上記第１ハウジング１３と第２ハウジング１５とは、第２シャフトギア７３を設けるための孔の位置を除いて、それぞれの内壁により空間的に区切られている。
【００２０】
また、ギアハウジング１１の内部には、ディファレンシャルギア５、第１シャフトギア７１、第２シャフトギア７３、および第３シャフトギア７５各々の回転を滑らかにするための潤滑油（ギアオイル）が注入されている。なお、ギアハウジング１１の内部は、すべて潤滑油で満たされている必要はなく、各ギアの一部が潤滑油に浸かるように、ギアハウジング１１内部への潤滑油の注入量を調整することが好ましい。
【００２１】
ここで、本実施形態に係る第１ハウジング１３と、第２ハウジング１５とについて、図２、および図３を参照して説明する。
【００２２】
（第１ハウジングの説明）
図２は、図１における線α−αに沿った断面図である。図２は、減速機構７における第１ハウジング１３の断面を示している。図２に示すように、第１ハウジング１３は、第２シャフトギア７３の一部を収容する内壁部１３１の一部が第２シャフトギア７３の一部に近接する形状を有している。具体的には、図２に示すように、第１ハウジング１３の内壁部１３１の一部は、第２シャフトギア７３の円周の一部に沿う形状を有している。
【００２３】
また、第１ハウジング１３は、第１シャフトギア７１から第２シャフトギア７３へ向かう第１の方向において、当該第１の方向と直交する第２の方向における幅が漸化的に減少する形状を有している。例えば、図２に示すように、第２シャフトギア７３の位置での第２の方向における第１ハウジング１３の幅ｗ１は、第１シャフトギア７１の位置での第２の方向における第１ハウジング１３の幅ｗ２より狭い。ここで、本実施形態における第１の方向とは、例えば、車両の前から後ろ方向である。また、第１の方向が車両の前から後ろ方向であると仮定すれば、第２の方向とは、車両の車高方向である。
【００２４】
また、第１ハウジング１３は、内壁部１３１の一部に第１ドレインプラグ１９を設けている。第１ドレインプラグ１９は、例えば、第２の方向における幅が最も広い第１シャフトギア７１の下部に設けられている。
【００２５】
（第１ハウジングの総括）
上記構成によれば、本実施形態における車両用駆動装置１において、第１ハウジング１３は、図２に示すように、内壁部１３１が第２シャフトギア７３の一部に近接する形状を有している。当該第１ハウジング１３は、内壁部１３１が第２シャフトギア７３の一部に近接しているため、流体の流れを一定に整える整流効果を有している。
【００２６】
本実施形態における車両用駆動装置１は、上記第１ハウジング１３に整流効果を有する形状を設けることで、潤滑油の攪拌抵抗を低減することができる。また、車両用駆動装置１は、上記第１ハウジング１３による攪拌抵抗の低減により、潤滑油の温度上昇を抑制することができる。さらに、車両用駆動装置１は、上記第１ハウジング１３による攪拌抵抗の低減により、駆動力の伝達効率が向上するため、燃費を向上することができる。
【００２７】
また、従来の車両用駆動装置では、第１シャフトギア７１、第２シャフトギア７３、および第３シャフトギア７５を配置するスペースが本実施形態における第１ハウジング１３のスペースより広くとられており、上記整流効果を得るために、整流板（バッフルプレート）を各ギアの近傍に設置する必要がある。例えば、従来の車両用駆動装置では、整流板を各ギアの下部、かつ各ギアの円周に沿うように設置している。
【００２８】
一方、本実施形態に係る車両用駆動装置１は、上記第１ハウジング１３に整流効果を有する形状を設けることで、整流板を設置する必要がない。すなわち、本実施形態に係る車両用駆動装置１は、部品点数を削減することができ、重量を低減することができる。
【００２９】
また、上記構成によれば、本実施形態に係る車両用駆動装置１において、第１ハウジング１３は、第１シャフトギア７１から第２シャフトギア７３へ向かう第１の方向において、当該第１の方向と直交する第２の方向における幅が漸化的に減少する形状を有している。これにより、第１ハウジング１３のスペースを従来の車両用駆動装置における第１シャフトギア７１、第２シャフトギア７３、および第３シャフトギア７５を配置するスペースより小さくすることができる。すなわち、本実施形態に係る車両用駆動装置１は、第１ハウジング１３の省スペース化を図ることができる。
【００３０】
また、本実施形態に係る車両用駆動装置１において、上述の構成により、潤滑油が第１ハウジング１３の一方に集流されることが想定される。例えば、第２シャフトギア７３側から第１シャフトギア７１側へ潤滑油が集流されることが考えられる。
【００３１】
本実施形態に係る車両用駆動装置１は、内壁部１３１の一部に第１ドレインプラグ１９を設けている。具体的には、車両用駆動装置１は、第１ハウジング１３の潤滑油が集流される位置に第１ドレインプラグ１９を設けている。これにより、車両用駆動装置１は、潤滑油の交換作業等における潤滑油の排出性を向上することができる。
【００３２】
（第２ハウジングの説明）
図３は、図１における線β−βに沿った断面図である。図３は、減速機構７における第２ハウジング１５の断面を示している。図３に示すように、第２ハウジング１５は、第２シャフトギア７３の他部を収容する内壁部１５１の一部が第２シャフトギア７３の他部に近接する形状を有している。具体的には、図３に示すように、第２ハウジング１５の内壁部１５１の一部は、第２シャフトギア７３の円周の一部に沿う形状を有している。
【００３３】
また、第２ハウジング１５は、ディファレンシャルギア５から第２シャフトギア７３へ向かう第３の方向において、当該第３の方向と直交する第４の方向における幅が漸化的に減少する形状を有している。例えば、図３に示すように、第２シャフトギア７３の位置での第２の方向における第２ハウジング１５の幅ｗ３は、ディファレンシャルギア５の位置での第２の方向における第２ハウジング１５の幅ｗ４より狭い。ここで、本実施形態における第３の方向とは、例えば、車両の後ろから前方向である。また、第３の方向が車両の後ろから前方向であると仮定すれば、第４の方向とは、上記第２の方向と同様に、車両の車高方向である。
【００３４】
また、第２ハウジング１５は、第２シャフトギア７３の他部を収容する内壁部１５１の一部に第２ドレインプラグ２１を設けている。第２ドレインプラグ２１は、例えば、第２の方向における幅が最も広いディファレンシャルギア５の下部に設けられている。
【００３５】
（第２ハウジングの総括）
上記構成によれば、本実施形態に係る車両用駆動装置１において、第２ハウジング１５は、図３に示すように、内壁部１５１が第２シャフトギア７３の他部に近接する形状を有している。当該第２ハウジング１５は、内壁部１５１が第２シャフトギア７３の他部に近接しているため、第１ハウジング１３と同様に、流体の流れを一定に整える整流効果を有している。
【００３６】
本実施形態における車両用駆動装置１は、上記第２ハウジング１５に整流効果を有する形状を設けることで、潤滑油の攪拌抵抗を低減することができる。また、車両用駆動装置１は、上記第２ハウジング１５による攪拌抵抗の低減により、潤滑油の温度上昇を抑制することができる。さらに、車両用駆動装置１は、上記第２ハウジング１５による攪拌抵抗の低減により、駆動力の伝達効率が向上するため、燃費を向上することができる。
【００３７】
また、上記構成によれば、本実施形態に係る車両用駆動装置１において、第２ハウジング１５は、ディファレンシャルギア５から第２シャフトギア７３へ向かう第３の方向において、当該第３の方向と直交する第４の方向における幅が漸化的に減少する形状を有している。これにより、第２ハウジング１５のスペースを従来の車両用駆動装置におけるディファレンシャルギア５、および第２シャフトギア７３を配置するスペースより小さくすることができる。すなわち、本実施形態に係る車両用駆動装置１は、第２ハウジング１５の省スペース化を図ることができる。
【００３８】
また、本実施形態に係る車両用駆動装置１において、上述の構成により、潤滑油が第２ハウジング１５の一方に集流されることが想定される。例えば、第２シャフトギア７３側からディファレンシャルギア５側へ潤滑油が集流されることが考えられる。
【００３９】
車両用駆動装置１は、内壁部１５１の一部に第２ドレインプラグ２１を設けている。具体的には、車両用駆動装置１は、第２ハウジング１５の潤滑油が集流される位置に第２ドレインプラグ２１を設けている。これにより、車両用駆動装置１は、潤滑油の交換作業等における潤滑油の排出性を向上することができる。
【００４０】
かくして、本実施形態に係る車両用駆動装置１は、減速機構７内の潤滑油の撹拌抵抗を抑制しつつ、電動商用車に適用することができる。
【００４１】
なお、本実施形態に係る車両用駆動装置１において、第１シャフトギア７１に近接するように整流板を設けてもよい。また、第３シャフトギア７５に近接するように整流板を設けてもよい。また、第１シャフトギア７１および第３シャフトギア７５の円周の一部に沿う形状の整流板を設けてもよい。これにより、本実施形態に係る車両用駆動装置１は、第２シャフトギア７３に加えて、第１シャフトギア７１と、第３シャフトギア７５とにおいても整流効果を得ることができる。
【００４２】
また、本実施形態に係る車両用駆動装置１においては、第１ハウジング１３と第２ハウジング１５のみにより構成されるハウジング構造を例示したが、これに限定されることなく、第１ハウジング１３と第２ハウジング１５との間を連結する第３のハウジングを備える構造であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１  車両用駆動装置
３  モータ
５  ディファレンシャルギア
７  減速機構
９  モータシャフト
１１  ギアハウジング（ハウジング構造）
１３  第１ハウジング
１５  第２ハウジング
１７  ブリーザ
１９  第１ドレインプラグ
２１  第２ドレインプラグ
３１  モータハウジング
７１  第１シャフトギア
７３  第２シャフトギア
７５  第３シャフトギア
１３１  内壁部
１５１  内壁部
【図１】
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【図２】
2019011826.tif 000004
【図３】
2019011826.tif 000005