(57)【要約】【課題】従来に比較して遊星歯車式減速機の潤滑性能を向上させる電気自動車用トランスアクスルを提供する。【解決手段】オイルポンプＯＰから吐出された潤滑油Ｆがインナーレース４４の径方向穴４４ｄから流出すると、その潤滑油Ｆが遊星歯車式減速機１４側のワッシャ６８の油溝６８ｄを通り、リングギヤＲ１とアウターレース４８と遊星歯車式減速機１４とによって囲まれた環状の油室Ｂへ流れ込んでその油室Ｂ内に貯留される。このため、油室Ｂ内に貯留された潤滑油Ｆによって遊星歯車式減速機１４が好適に潤滑されるので、その遊星歯車式減速機１４の潤滑性能が向上する。また、上記油室Ｂ内に貯留された潤滑油Ｆによって、後進走行においてオイルポンプＯＰが作動しなくても遊星歯車式減速機１４の潤滑が行われる。【選択図】図４
2015200342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動用電動機と、該駆動用電動機の動力を伝達する動力伝達部材に一方向クラッチを介して連結されたオイルポンプとを収容する電気自動車用トランスアクスルであって、
前記動力伝達部材は、前記駆動用電動機の回転を減速するために該駆動用電動機と同心に設けられた遊星歯車式減速機のリングギヤであり、
そのリングギヤの内周歯に前記一方向クラッチのアウターレースの外周歯が噛み合わされており、
前記アウターレースのボス部には、該ボス部の両側面に密着状態で一対のワッシャがそれぞれ設けられ、
前記リングギヤと前記アウターレースと前記遊星歯車式減速機とによって囲まれた環状の油室が、形成され、
前記一方向クラッチの軸状のインナーレースの外周面に開口して前記オイルポンプから吐出された潤滑油を供給する油穴が、形成され、
前記一対のワッシャのうちの前記遊星歯車式減速機側のワッシャには、前記インナーレースの外周面に形成された油穴から出た潤滑油を前記環状の油室へ導く油溝が、形成されている
ことを特徴とする電気自動車用トランスアクスル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動用電動機と、その駆動用電動機の動力を伝達する遊星歯車式減速機のリングギヤに一方向クラッチを介して連結されたオイルポンプとを収容する電気自動車用トランスアクスルに関し、特に、その電気自動車用トランスアクスルに設けられた遊星歯車式減速機の潤滑性能を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、駆動用電動機と、その駆動用電動機の動力を伝達する動力伝達部材に一方向クラッチを介して連結されたオイルポンプとを収容する電気自動車用トランスアクスルが知られている。例えば、特許文献１に示すような電気自動車用トランスアクスルがそれである。なお、上記動力伝達部材は、上記駆動用電動機の回転を減速するためにその駆動用電動機と同心に設けられた遊星歯車式減速機のリングギヤである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２７０７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような電気自動車用トランスアクスルは、例えば２モータベースのハイブリッド車両用トランスアクスルの主要部品を流用して構成されたものであり、前記駆動用電動機を上記ハイブリッド車両で使用されていた時に比べて高速回転駆動させるなどにより遊星歯車式減速機の負荷が大きくなっていた。また、後進走行時にオイルポンプが逆転しないようにオイルポンプが一方向クラッチを介して駆動用電動機により回転駆動されるため、後進走行時はオイルポンプが停止する。このため、その遊星歯車式減速機の耐久性が低下しないようにその遊星歯車式減速機の潤滑性能を向上させることが求められている。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、従来に比較して遊星歯車式減速機の潤滑性能を向上させる電気自動車用トランスアクスルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための、本発明の要旨とするところは、(a) 駆動用電動機と、その駆動用電動機の動力を伝達する動力伝達部材に一方向クラッチを介して連結されたオイルポンプとを収容する電気自動車用トランスアクスルであって、(b) 前記動力伝達部材は、前記駆動用電動機の回転を減速するためにその駆動用電動機と同心に設けられた遊星歯車式減速機のリングギヤであり、(c) そのリングギヤの内周歯に前記一方向クラッチのアウターレースの外周歯が噛み合わされており、(d) 前記アウターレースのボス部には、そのボス部の両側面に密着状態で一対のワッシャがそれぞれ設けられ、(e) 前記リングギヤと前記アウターレースと前記遊星歯車式減速機とによって囲まれた環状の油室が、形成され、(f) 前記一方向クラッチの軸状のインナーレースの外周面に開口して前記オイルポンプから吐出された潤滑油を供給する油穴が、形成され、(g) 前記一対のワッシャのうちの前記遊星歯車式減速機側のワッシャには、前記インナーレースの外周面に形成された油穴から出た潤滑油を前記環状の油室へ導く油溝が、形成されていることにある。
【発明の効果】
【０００７】
このように構成された電気自動車用トランスアクスルによれば、前記オイルポンプから吐出された潤滑油が前記インナーレースの油穴から流出すると、その潤滑油が前記遊星歯車式減速機側のワッシャの油溝を通り、前記リングギヤと前記アウターレースと前記遊星歯車式減速機とによって囲まれた環状の油室へ流れ込んでその油室内に貯留される。このため、前記油室内に貯留された潤滑油によって前記遊星歯車式減速機が好適に潤滑されるので、その遊星歯車式減速機の潤滑性能が向上する。また、一方向クラッチの作用により後進走行においてオイルポンプが作動しなくても、前記油室内に貯留された潤滑油によって、前記遊星歯車式減速機の潤滑が好適に行われる。
【０００８】
ここで、好適には、前記アウターレースにおいて、前記外周歯と前記ボス部の中央部との間には、それら外周歯とボス部の中央部とを連結する連結部が設けられており、前記外周歯は、前記ボス部の中央部に対して前記遊星歯車式減速機から離間する方向に配置されている。このため、前記リングギヤと前記遊星歯車式減速機と前記アウターレースとによって囲まれた環状の油室が好適に大きくなるので、その油室に貯留される潤滑油の油量が増加する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明が好適に適用された電気自動車用トランスアクスルの構成を説明する骨子図である。
【図２】図１の電気自動車用トランスアクスルの構成を説明する断面図である。
【図３】図２の電気自動車用トランスアクスルにおいて一方向クラッチ、インナーレース、アウターレース等の周辺部を拡大させた断面図である。
【図４】図３の一方向クラッチの両側面に設けられたワッシャを示す図３の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【実施例１】
【００１１】
図１は、本発明が適用されたトランスアクスル(電気自動車用トランスアクスル)１０の構成を説明する骨子図である。このトランスアクスル１０は例えば走行用の動力源として電動機(駆動用電動機)ＭＧのみを用いる電気自動車に好適に適用されるものである。上記トランスアクスル１０において、電動機ＭＧの出力軸１２から出力された駆動力は、よく知られたリダクションプラネタリーギヤすなわち遊星歯車式減速機１４および減速歯車装置１６を介して差動歯車装置１８に伝達され、車軸２０を介して左右一対の駆動輪２２が駆動するようになっている。上記遊星歯車式減速機１４は、サンギヤＳ１と、そのサンギヤＳ１に対して同心円上に配置されたリングギヤ(動力伝達部材)Ｒ１と、これらサンギヤＳ１およびリングギヤＲ１に噛み合うピニオンギヤＰ１を自転かつ公転自在に支持するキャリヤＣＡ１とを、三つの回転要素として備えるシングルピニオン型の遊星歯車機構である。なお、上記キャリヤＣＡ１は、後述するトランスアクスルケース２４に固定されており、遊星歯車式減速機１４では、電動機ＭＧの回転すなわちサンギヤＳ１の回転が減速されてリングギヤＲ１に伝えられるようになっている。また、遊星歯車式減速機１４は、電動機ＭＧの回転軸線Ｃ１と同心に設けられている。
【００１２】
図１および図２に示すように、トランスアクスル１０には、例えば、電動機ＭＧや、遊星歯車式減速機１４、減速歯車装置１６、差動歯車装置１８等の歯車装置を収容するトラスアクスルケース２４が備えられている。また、上記トランスアクスルケース２４は、電動機ＭＧを回転可能に収容するリヤカバー２６およびケース２８と、そのケース２８と共に、遊星歯車式減速機１４、減速歯車装置１６、差動歯車装置１８等の歯車装置を回転可能に収容するハウジング３０等とによって構成されている。
【００１３】
また、図１および図２に示すように、トランスアクスル１０には、電動機ＭＧの動力を伝達する動力伝達部材である遊星歯車式減速機１４のリングギヤＲ１に一方向クラッチ３２を介して連結されたオイルポンプＯＰが収容されている。なお、上記リングギヤＲ１は、トランスアクスル１０内においてケース２８、ハウジング３０に設けられた一対の軸受３４によって回転軸線Ｃ１まわりに回転可能に支持されている。
【００１４】
オイルポンプＯＰは、図２に示すように、リヤカバー２６に形成されたポンプ室３６内において円環状のドリブンギヤ３８とそのドリブンギヤ３８の内周歯と噛み合う外周歯を有するドライブギヤ４０とが噛み合わされる内接歯車型であり、そのドライブギヤ４０には、長手状のオイルポンプシャフト４２が相対回転不能に連結されている。なお、電動機ＭＧの出力軸１２は、図１乃至図３に示すように略円筒形状であり、オイルポンプシャフト４２は、出力軸１２の内側を挿通している。
【００１５】
一方向クラッチ３２は、図２乃至図４に示すように、オイルポンプＯＰのオイルポンプシャフト４２に連結された軸状のインナーレース４４の外周面４４ａと遊星歯車式減速機１４のリングギヤＲ１の内周歯４６と噛み合う環状のアウターレース４８の内周面４８ａとの間に介在させられている。なお、上記軸状のインナーレース４４には、そのインナーレース４４の一部が大径となるように突出された大径部４４ｂが一体に備えられており、その大径部４４ｂの外周側に一方向クラッチ３２が配置されている。
【００１６】
図３および図４に示すように、軸状のインナーレース４４の遊星歯車式減速機１４側の端部の外周面と遊星歯車式減速機１４のキャリアＣＡ１の一部から回転軸線Ｃ１方向に円環形状に突き出された環状突壁ＣＡ１ａの内周面との間には、第１軸受５０が配設されており、大径部４４ｂのハウジング３０側に隣接するインナーレース４４の外周面とハウジング３０の隔壁３０ａから突設された円環状の環状突壁３０ｂの内周面との間には、第２軸受５２が配置されている。上記第１軸受５０および第２軸受５２によって、インナーレース４４は、回転軸線Ｃ１まわりに回転可能にトランスアクスルケース２４により支持されている。なお、上記軸状のインナーレース４４の遊星歯車式減速機１４側の端部は、オイルポンプシャフト４２のオイルポンプＯＰ側とは反対側の端部にスプライン嵌合によって相対回転不能に連結されている。また、電動機ＭＧが正回転して前進走行する場合には、一方向クラッチ３２が係合して、その電動機ＭＧの動力が、遊星歯車式減速機１４のリングギヤＲ１、アウターレース４８、インナーレース４４を介してオイルポンプシャフト４２に伝達され、オイルポンプＯＰが作動する。また、電動機ＭＧが逆回転して後進走行する場合には、一方向クラッチ３２が解放され、オイルポンプＯＰが作動しない。
【００１７】
図２乃至図４に示すように、アウターレース４８は、その外周に形成された外周歯４８ｂがリングギヤＲ１の内周に形成された内周歯４６と係合させられて、電動機ＭＧと同じ回転軸線Ｃ１まわりにそのリングギヤＲ１と共に回転可能に設けられている。また、インナーレース４４は、アウターレース４８の内周側に位置した状態でオイルポンプシャフト４２を介してオイルポンプＯＰに連結されて、電動機ＭＧと同じ回転軸線Ｃ１まわりそのオイルポンプＯＰと共に回転可能に設けられている。なお、トランスアクスル１０は、カウンタドライブギヤとして機能するリングギヤＲ１の内周側にリダクションプラネタリーギヤである遊星歯車式減速機１４と動力分割プラネタリーギヤとが設けられたよく知られた２モータ式ハイブリッド車両のトランスアクスルの主要部品を流用したものであり、上記インナーレース４４、アウターレース４８、一方向クラッチ３２は、上記動力分割プラネタリーギヤに代えてリングギヤＲ１の内周側に配設されたものである。また、リングギヤＲ１の内周歯４６およびアウターレース４８の外周歯４８ｂは、一方向クラッチ３４の回転軸線Ｃ１に対して歯スジが斜めになった欠歯がない斜歯歯車である。
【００１８】
図４に示すように、アウターレース４８には、内周側に一方向クラッチ３２が配置された円筒状のボス部４８ｃと、そのボス部４８ｃの中央部とアウターレース４８の外周歯４８ｂとを連結する円板状の連結部４８ｄとが一体に備えられており、その連結部４８ｄは、ボス部４８ｃ側から外周歯４８ｂ側に向かうに連れて遊星歯車式減速機１４から離間する方向に移動するように傾斜させられている。つまり、アウターレース４８において、その外周歯４８ｂは、連結部４８ｄによってボス部４８ｃの中央部に対して遊星歯車式減速機１４から離間する方向に配設されている。
【００１９】
一方向クラッチ３２には、図４に示すように、インナーレース４４の大径部４４ｂの外周面４４ａとアウターレース４８のボス部４８ｃの内周面４８ａとの間に周方向に配設された複数のスプラグ５４と、それら複数のスプラグ５４どうしの間隔を一定に保持させる内周側保持器５６および外周側保持器５８と、複数のスプラグ５４の両側に配設され、インナーレース４４およびアウターレース４８の相対回転時にそれらを同心位置に保持する円環状の一対のエンドベアリング６０および６２と、アウターレース４８のボス部４８ｃの両側面側に固定され、一対のエンドベアリング６０および６２、内周側保持器５６、外周側保持器５８、および複数のスプラグ５４をインナーレース４４の大径部４４ｂの外周面４４ａとアウターレース４８のボス部４８ｃの内周面４８ａとの間に保持する円環状の一対のエンドプレート６４および６６とが備えられている。なお、図示しないが、上記一対のエンドプレート６４および６６には、その円環状のエンドプレート６４、６６の内周部の複数箇所に例えば切欠、貫通穴等が形成されており、上記一対のエンドベアリング６０および６２には、その円環状のエンドベアリング６０、６２の内周部の複数箇所に例えば切欠、貫通穴等が形成されている。一方向クラッチ３２において、上記エンドベアリング６０、６２の上記切欠或いは貫通穴、および上記エンドプレート６４、６６の上記切欠或いは貫通穴は、その一方向クラッチ３２の内部空間すなわちインナーレース４４の大径部４４ｂの外周面４４ａとアウターレース４８のボス部４８ｃの内周面４８ａとの間の空間Ａと外部との間で潤滑油Ｆを流通させることが可能なオイル流通路として機能している。
【００２０】
図２および図３に示すように、オイルポンプシャフト４２には、そのオイルポンプシャフト４２の軸心に沿って貫通する第１油穴４２ａが形成され、インナーレース４４には、オイルポンプシャフト４２の第１油穴４２ａに連通する第２油穴４４ｃが形成されている。また、上記インナーレース４４の大径部４４ｂには、その大径部４４ｂの外周面４４ａに形成された開口と上記第２油穴４４ｃとが連通するように径方向に形成された径方向穴(油穴)４４ｄが穿設されている。このため、電動機ＭＧによって一方向クラッチ３２を介してオイルポンプシャフト４２が回転させられ、オイルポンプＯＰからオイルポンプシャフト４２の第１油穴４２ａに潤滑油Ｆが吐出されると、その吐出された潤滑油Ｆが、第２油穴４４ｃを介してインナーレース４４の大径部４４ｂの外周面４４ａに開口した径方向穴４４ｄからそのインナーレース４４の大径部４４ｂの外周面４４ａとアウターレース４８のボス部４８ｃの内周面４８ａとの間でスプラグ５４間に形成されている空間Ａに供給されるようになっている。なお、図２乃至図４に示す矢印は、オイルポンプＯＰから吐出された潤滑油Ｆの流れを示すものである。
【００２１】
図３および図４に示すように、トランスアクスルケース２４内には、遊星歯車式減速機１４と、その遊星歯車式減速機１４のリングギヤＲ１の内周面と、一方向クラッチ３２のアウターレース４８とによって囲まれた環状空間である環状の油室Ｂが形成されている。また、上記アウターレース４８のボス部４８ｃには、そのボス部４８ｃの両側面にエンドプレート６４、６６を介して密着状態で円環状の一対のワッシャ６８および７０がそれぞれ設けられている。
【００２２】
図４に示すように、一対のワッシャ６８および７０のうちの遊星歯車式減速機１４側とは反対側のワッシャ７０は、例えば合成樹脂等から構成されており、潤滑油Ｆの流出を防ぐために一方向クラッチ３２のエンドプレート６６とハウジング３０の環状突壁３０ｂとの間に設けられている。また、一対のワッシャ６８および７０のうちの遊星歯車式減速機１４側のワッシャ６８は、例えばすべり軸受材料等から構成されており、一方向クラッチ３２のエンドプレート６４と遊星歯車式減速機１４のキャリヤＣＡ１の環状突壁ＣＡ１ａすなわち第１軸受５０との間に設けられている。なお、上記すべり軸受材料は、例えば、焼き付き難い、耐摩耗性が高い、圧縮強さが大きい等の銅合金、焼結合金、鋳鉄、黄銅(Ｃｕ−Ｚｎ合金)、青銅(アルミニウム青銅、リン青銅)、プラスチック、ホワイトメタル(Ｐｂ、Ｓｎ、Ｓｂ)、ケルメット(Ｃｕ−Ｐｂ)、カドミウム合金、アルミニウム合金、銀等である。また、上記ワッシャ６８が、エンドプレート６４と第１軸受５０との間に設けられているので、それらエンドプレート６４と第１軸受５０との直接接触が防止され、一方向クラッチ３２の摩耗、焼き付き等が抑制されるようになっている。
【００２３】
図４に示すように、円環状のワッシャ６８は、外周部分に対して厚みが薄い円環状の内周部６８ａと、その円環状の内周部６８ａの外周側において内周部６８ａに対して厚みが厚い円環状の外周部６８ｂとにより一体に構成されている。また、上記ワッシャ６８の外周部６８ｂの一方向クラッチ３２側の側面６８ｃには、その外周部６８ｂの厚み方向に凹む油溝６８ｄが径方向に形成されている。なお、上記ワッシャ６８の外周部６８ｂに形成された油溝６８ｄは、上記アウターレース４８のボス部４８ｃの内周面４８ａとインナーレース４４の大径部４４ｂの外周面４４ａとの間の空間Ａと、リングギヤＲ１とアウターレース４８と遊星歯車式減速機１４とによって囲まれた環状の油室Ｂと、を連通させる連通溝として機能しており、オイルポンプＯＰによってインナーレース４４の大径部４４ｂの径方向穴４４ｄから上記空間Ａに潤滑油Ｆが供給されると、その供給された潤滑油Ｆが遠心力によってその油溝６８ｄを介して上記環状の油室Ｂに導かれるようになっている。上記油室Ｂは、遠心力によって潤滑油Ｆが一時的に貯留される空間である。
【００２４】
以上のように構成されたトランスアクスル１０では、前進走行時に電動機ＭＧが正回転してオイルポンプＯＰが作動すると、そのオイルポンプＯＰから潤滑油Ｆが吐出されその吐出された潤滑油Ｆが第１油穴４２ａ、第２油穴４４ｃ、径方向穴４４ｄを介して上記空間Ａ内に供給される。そして、上記空間Ａ内に供給された潤滑油Ｆは、遠心力によってワッシャ６８の油溝６８ｄを介して上記油室Ｂ内に貯留され、その油室Ｂ内に貯留された潤滑油Ｆによって遊星歯車式減速機１４の例えばピニオンギヤＰ１、リングギヤＲ１等が潤滑される。なお、オイルポンプＯＰによって上記空間Ａ内に供給された潤滑油Ｆの一部は、エンドベアリング６２に形成された前記切欠或いは前記貫通穴、エンドプレート６６に形成された前記切欠或いは前記貫通穴から一方向クラッチ３２のワッシャ７０側の空間Ｃに流出するが、その空間Ｃに流出した潤滑油Ｆがワッシャ７０によってリングギヤＲ１の外へ流出することが好適に抑制されるので、上記油室Ｂに供給される油量を好適に増加させることができる。また、上記トランスアクスル１０では、後進走行時に電動機ＭＧが逆回転して一方向クラッチ３２を介してオイルポンプシャフト４２に動力を伝達できない場合すなわち後進走行時にオイルポンプＯＰを作動できない場合には、上記油室Ｂに貯留された潤滑油Ｆを用いることで、一定時間、遊星歯車式減速機１４を潤滑することができる。
【００２５】
上述のように、本実施例のトランスアクスル１０によれば、オイルポンプＯＰから吐出された潤滑油Ｆがインナーレース４４の径方向穴４４ｄから流出すると、その潤滑油Ｆが遊星歯車式減速機１４側のワッシャ６８の油溝６８ｄを通り、リングギヤＲ１とアウターレース４８と遊星歯車式減速機１４とによって囲まれた環状の油室Ｂへ流れ込んでその油室Ｂ内に貯留される。このため、油室Ｂ内に貯留された潤滑油Ｆによって遊星歯車式減速機１４が好適に潤滑されるので、その遊星歯車式減速機１４の潤滑性能が向上する。また、後進走行においてオイルポンプＯＰが作動しなくても、油室Ｂ内に貯留された潤滑油Ｆによって、遊星歯車式減速機１４の潤滑が行われる。
【００２６】
また、本実施例のトランスアクスル１０によれば、アウターレース４８において、その外周歯４８ｂとボス部４８ｃの中央部との間には、それら外周歯４８ｂとボス部４８ｃの中央部とを連結する連結部４８ｄが設けられており、その外周歯４８ｂは、ボス部４８ｃの中央部に対して遊星歯車式減速機１４から離間する方向に配置されている。このため、リングギヤＲ１と遊星歯車式減速機１４とアウターレース４８とによって囲まれた環状の油室Ｂが好適に大きくなるので、その油室Ｂに貯留される潤滑油Ｆの油量が増加する。
【００２７】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて説明したが、本発明はその他の態様においても適応される。
【００２８】
たとえば、本実施例のトランスアクスル１０において、ワッシャ６８の外周部６８ｂに油溝６８ｄが形成されていたが、例えばワッシャ６８の外周部６８ｂおよび内周部６８ａに油溝６８ｄが形成されても良い。つまり、インナーレース４４の外周面４４ａに形成された径方向穴４４ｄから出た潤滑油Ｆを環状の油室Ｂへ導くことが可能な油溝６８ｄであれば、そのワッシャ６８の油溝６８ｄの形状はどのような形状であっても良い。
【００２９】
その他一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１０：トランスアクスル(電気自動車用トランスアクスル)
１４：遊星歯車式減速機
３２：一方向クラッチ
４４：インナーレース
４４ａ：外周面
４４ｄ：径方向穴(油穴)
４６：内周歯
４８：アウターレース
４８ｂ：外周歯
４８ｃ：ボス部
６８、７０：ワッシャ
６８ｄ：油溝
Ｂ：油室
Ｆ：潤滑油
ＭＧ：電動機(駆動用電動機)
ＯＰ：オイルポンプ
Ｒ１：リングギヤ(動力伝達部材)
【図１】
2015200342.tif 000003
【図２】
2015200342.tif 000004
【図３】
2015200342.tif 000005
【図４】
2015200342.tif 000006