具体实施方式

以下，参照附图对本发明实施方式的马达单元进行说明。另外，本发明的范围并不限定于以下实施方式，能在本发明的技术思想的范围内进行任意变更。此外，在下述附图中，为了易于理解各结构，有时，使各结构的比例尺和数量等与实际的结构不同。另外，在附图中，示出与供马达单元装设的车辆的宽度方向(左右方向)平行的合适的Y轴。

图1是一实施方式的马达单元10的示意图。图2是马达单元10的剖视图。图3是第一轴承71附近的图2的局部放大图。图4是马达单元10的第二轴附近的立体图。

后述的马达轴线J1、副轴线J3、输出轴线J4是实际不存在的假想轴线。马达轴线J1、副轴线J3、输出轴线J4彼此平行且沿Y轴方向延伸。

在下述说明中，若没有特别说明，则将与马达轴线J1平行的方向(Y轴方向)简称为“轴向”，将以马达轴线J1为中心的径向简称为“径向”，将以马达轴线J1为中心的周向即绕马达轴线J1的方向简称为“周向”。此外，在本说明书中，将沿着马达轴线J1的轴向的两侧中的+Y方向称为轴向一侧，将-Y方向称为轴向另一侧。

马达单元10装设于车辆，并通过使车轮旋转来驱动车辆。马达单元10例如装设于电动汽车(EV)。另外，马达单元10只要装设于混合动力汽车(HEV)、插电混合动力汽车(PHV)等、以马达为动力源的车辆即可。

如图1所示，马达单元10包括马达3、齿轮部5、收纳马达3以及齿轮部5的外壳6。

<马达>

马达3是兼具作为驱动装置的功能以及作为发电装置的功能的电动发电机。马达3主要作为驱动装置起作用，对车辆进行驱动，再生时作为发电装置起作用。

马达3是内转子型马达。马达3具有转子31、从径向外侧将转子31围住的定子32。

通过从图示省略的电池向定子32供给电力，转子31以马达轴线J1为中心旋转。转子31具有第一轴11、转子芯体31a、转子磁体31b。

第一轴11沿马达轴线J1延伸。第一轴11以马达轴线J1为中心旋转。在第一轴11的内部设置有沿马达轴线J1延伸并且在轴向两端开口的中空部。

在第一轴11的轴向一侧(+Y侧)的端部设置有阴花键11a。阴花键11a在中空部的内周面具有沿周向排列的凸部以及凹部。

转子芯体31a是沿轴向延伸的圆柱体。转子芯体31a固定于第一轴11。转子磁体31b是永磁体。转子磁体31b固定于转子芯体31a。

定子32具有定子芯体32a和线圈32b。定子32保持于外壳6。定子芯体32a从圆环状的轭部的内周面至径向内侧具有多个磁极齿(省略图示)。在磁极齿之间通过缠绕线圈线而构成线圈32b。

<齿轮部>

齿轮部5相对于马达3位于轴向一侧(+Y侧)。齿轮部5与马达3连接，传递马达3的动力，并从输出轴55输出该动力。齿轮部5内置有承担驱动源与被驱动装置之间的动力传递的多个机构。

齿轮部5具有第二轴12、小齿轮(第一斜齿轮)21、副轴13、副齿轮(第二斜齿轮)23、主动齿轮24、齿圈51、输出轴55、差动装置50。

第二轴12沿马达轴线J1延伸。第一轴11和第二轴12配置在同轴上。第二轴12的轴向另一侧(-Y侧)的端部与第一轴11连结。即，第二轴12在第一轴11的轴向一侧(+Y侧)与第一轴11连结。第二轴12与第一轴11一起绕马达轴线J1旋转。

在第二轴12的内部设置有沿马达轴线J1延伸且在轴向两端开口的中空部。由于第二轴12与第一轴11连结，第二轴12以及第一轴11的中空部彼此连通。对马达3进行冷却的油流过连通的中空部。

在第二轴12的轴向另一侧(-Y侧)的端部设置有阳花键12a。阳花键12a在第二轴12的外周面具有沿周向排列的凸部以及凹部。第二轴12的轴向另一侧(-Y侧)的端部插入第一轴11的轴向一侧(+Y侧)的端部的中空部。由此，第一轴11的阴花键11a与第二轴12的阳花键12a彼此嵌合，第一轴11与第二轴12连结。

小齿轮21设置于马达3的第二轴12的外周面。小齿轮21与第二轴12一起以马达轴线J1为中心旋转。小齿轮21是斜齿轮。

副轴13沿与马达轴线J1平行的副轴线J3延伸。副轴13以副轴线J3为中心旋转。

副齿轮23以及主动齿轮24设置于副轴13的外周面。副齿轮23与主动齿轮24通过副轴13彼此连接。副齿轮23以及主动齿轮24以副轴线J3为中心旋转。副齿轮23是斜齿轮。副齿轮23与小齿轮21啮合。此外，主动齿轮24与差动装置50的齿圈51啮合。

齿圈51固定于差动装置50。齿圈51与主动齿轮24啮合，以与马达轴线J1平行的输出轴线J4为中心旋转。齿圈51将经由主动齿轮24传递的马达3的动力传递至差动装置50。

差动装置50是用于将从马达3输出的扭矩传递至车辆的车轮的装置。差动装置50连接于一对输出轴55。在一对输出轴55分别安装有车轮。差动装置50具有在车辆转弯时吸收左右车轮的速度差，同时向一对输出轴55传递相同扭矩的功能。

如图4所示，彼此啮合的小齿轮21以及副齿轮23是斜齿轮。同样地，彼此啮合的主动齿轮24以及齿圈51是斜齿轮。

<外壳>

如图1所示，外壳6收纳马达3以及齿轮部5。外壳6具有外壳主体60、第一轴承71、第二轴承72、第三轴承73、第四轴承74。

第一轴承71、第二轴承72、第三轴承73以及第四轴承74在马达轴线J1上排列配置。第一轴承71、第二轴承72、第三轴承73以及第四轴承74从轴向另一侧(-Y侧)向轴向一侧(+Y侧)按照该顺序配置。

第一轴承71以及第二轴承72对第一轴11的两端部进行支承。更具体而言，第一轴承71对第一轴11的轴向另一侧(-Y侧)的端部进行支承，第二轴承72对第一轴11的轴向一侧(+Y侧)的端部进行支承。

第三轴承73以及第四轴承74对第二轴12的两端部进行支承。更具体而言，第三轴承73对第二轴12的轴向另一侧(-Y侧)的端部进行支承，第四轴承74对第二轴12的轴向一侧(+Y侧)的端部进行支承。

外壳主体60具有第一壁部61、第二壁部62、中间壁部63、马达包围部64、齿轮包围部65。第一壁部61、第二壁部62以及中间壁部63沿与马达轴线J1正交的平面延伸。

第一壁部61从轴向另一侧(-Y侧)覆盖马达3。在第一壁部61的朝向轴向一侧(+Y侧)的面设置有第一轴承保持部61h。第一轴承保持部61h对第一轴承71的外圈进行保持。

第二壁部62从轴向一侧(+Y侧)覆盖齿轮部5。在第二壁部62的朝向轴向另一侧(-Y侧)的面设置有第四轴承保持部62h。第四轴承保持部62h对第四轴承74的外圈进行保持。

中间壁部63在轴向上位于第一壁部61与第二壁部62之间。中间壁部63从轴向一侧(+Y侧)覆盖马达3，并且从轴向另一侧(-Y侧)覆盖齿轮部5。

中间壁部63的一部分作为将外壳主体60的内部空间划分成马达室6A和齿轮室6B的分隔壁63a起作用。马达室6A收纳马达3。齿轮室6B收纳齿轮部5。

在分隔壁63a设置有沿轴向贯穿的插通孔63b。插通孔63b将马达室6A与齿轮室6B相连。在插通孔63b插通有第二轴12的轴向另一侧(-Y侧)的端部。

在分隔壁63a的朝向轴向另一侧(-Y侧)的面设置有第二轴承保持部63h。此外，在分隔壁63a的朝向轴向一侧(+Y侧)的面设置有第三轴承保持部63j。第二轴承保持部63h对第二轴承72的外圈进行保持。第三轴承保持部63j对第三轴承73的外圈进行保持。

马达包围部64从径向外侧围住马达3。马达包围部64将第一壁部61与中间壁部63相连。齿轮包围部65从径向外侧围住齿轮部5。齿轮包围部65将第二壁部62与中间壁部63相连。

<各轴承的保持结构>

接着，根据图2以及图3，对第一轴承71、第二轴承72、第三轴承73以及第四轴承74的保持结构进行具体说明。

如图3所示，保持第一轴承71的第一轴承保持部61h具有第一筒状部61ha、第一相对面(相对面)61hb。第一筒状部61ha是以马达轴线J1为中心的筒状，从径向外侧围住第一轴承71。第一相对面61hb是位于第一筒状部61ha的内侧且朝向轴向一侧(+Y侧)的面。第一相对面61hb与第一轴承71的外圈的朝向轴向另一侧(-Y侧)的面相对。在第一轴承的外圈与第一相对面61hb之间配置有波纹垫圈(弹性构件)69。另外，作为弹性构件的其他例子，也可配置螺旋弹簧或橡胶等。

如图2所示，保持第二轴承72的第二轴承保持部63h具有第二筒状部63ha、第二相对面63hb。第二筒状部63ha是以马达轴线J1为中心的筒状，从径向外侧围住第二轴承72。第二相对面63hb是位于第二筒状部63ha的内侧且朝向轴向另一侧(-Y侧)的面。第二相对面63hb与第二轴承72的外圈的朝向轴向一侧(+Y侧)的面相对。在第二轴承的外圈与第二相对面63hb之间配置有第一间隙调节垫片67。

第一轴11的两端部的、供第一轴承71以及第二轴承72插入的部分的外径变小。因此，在第一轴11的两端部分别设置有朝向前端侧的台阶面。第一轴承71以及第二轴承72的内圈分别与第一轴11的两端部的台阶面接触。第一轴承71的外圈与第一相对面61hb在轴向上相对。在第一轴承71的外圈与第一相对面61hb之间夹入波纹垫圈69。第二轴承72的外圈与第二相对面63hb在轴向上相对。在第二轴承72与第二相对面63hb之间夹入第一间隙调节垫片67。第一轴承71以及第二轴承72的预压方向是正面组合方向。另外，第一间隙调节垫片67也可夹入第一轴承71与第一相对面61hb之间，而非第二轴承72与第二相对面63hb之间。

通过固定位置预压方式组装的轴承根据预先测定的尺寸以使外圈相对于内圈在轴向上错开的状态固定。由此，能抑制外圈相对于内圈晃动，并能提高旋转支承的精度。在该情况下，若将内圈以及外圈相对钢球的间隙设为零，那么，由于使用时的发热引起的膨胀，施加至钢球的负载变大，可能导致轴承的寿命显著缩短。因此，在将固定位置预压施加至轴承的情况下，在内圈、钢球以及外圈的关系中，在设置有若干间隙的状态下组装内圈以及外圈。组装后的轴承中，外圈能够相对内圈沿轴向移动与该间隙对应的量。在本说明书中，将所述间隙称为留存间隙。换言之，允许外圈相对于内圈移动留存间隙的量。

第一轴承71以及第二轴承72通过固定位置预压方式被施加预压。第一轴承71以及第二轴承72的留存间隙通过第一间隙调节垫片67的厚度调节。在第一轴承71的外圈与第一相对面61hb之间夹入波纹垫圈69。波纹垫圈69与第一轴承71的外圈以及第一相对面61hb接触。因此，在第一轴承71中，外圈能够相对内圈向轴向一侧移动与波纹垫圈69的压缩量对应的量。即，第一轴承71的留存间隙与波纹垫圈69的压缩量一致。此外，第二轴承72的外圈能够相对内圈沿轴向移动与第一轴承71相同的量。因此，第一轴承71的轴向的留存间隙与第二轴承72的轴向的留存间隙具有大致相同的尺寸。如后文所述，第一轴承71以及第二轴承72的轴向的留存间隙优选大于第三轴承73以及第四轴承74的轴向的留存间隙。

保持第三轴承73的第三轴承保持部63j具有第三筒状部63ja、第三相对面63jb。第三筒状部63ja是以马达轴线J1为中心的筒状，从径向外侧围住第三轴承73。第三相对面63jb是位于第三筒状部63ja的内侧且朝向轴向一侧(+Y侧)的面。第三相对面63jb与第三轴承73的外圈的朝向轴向另一侧(-Y侧)的面相对。第三轴承的外圈与第三相对面63jb直接接触。

保持第四轴承74的第四轴承保持部62h具有第四筒状部62ha、第四相对面62hb。第四筒状部62ha是以马达轴线J1为中心的筒状，从径向外侧围住第四轴承74。第四相对面62hb是位于第四筒状部62ha的内侧且朝向轴向另一侧(-Y侧)的面。第四相对面62hb与第四轴承74的外圈的朝向轴向一侧(+Y侧)的面相对。在第四轴承的外圈与第四相对面62hb之间配置有第二间隙调节垫片68。

第二轴12的两端部的、供第三轴承73以及第四轴承74插入的部分的外径变小。因此，在第二轴12的两端部分别设置有朝向前端侧的台阶面。第三轴承73以及第四轴承74的内圈分别与第二轴12的两端部的台阶面接触。第三轴承73的外圈与第三相对面63jb在轴向上相对。第三轴承73的外圈与第三相对面63jb直接接触。第四轴承74的外圈与第四相对面62hb在轴向上相对。在第四轴承74与第四相对面62hb之间夹入第二间隙调节垫片68。向第三轴承73以及第四轴承74的预压方向是正面组合方向。

第三轴承73以及第四轴承74通过固定位置预压方式被施加预压。第三轴承73以及第四轴承74的留存间隙通过第二间隙调节垫片68的厚度调节。第三轴承73的轴向的留存间隙与第四轴承74的轴向的留存间隙是大致相同的尺寸。另外，第二间隙调节垫片68也可夹入第三轴承73与第三相对面jb之间，而非第四轴承74与第四相对面62hb之间。

如上所述，马达3兼具作为驱动装置的功能以及作为发电装置的功能。在下述说明中，将马达3作为驱动装置驱动车辆的状态称为驱动模式，将马达3作为发电装置进行发电的状态称为再生模式。

当马达3处于驱动模式时，在各轴以及各齿轮作用有与旋转方向相同的方向(正转方向)的扭矩。此外，当马达3处于再生模式时，由于马达3作为使车轮的旋转减速的再生制动器起作用，因此，在各轴以及各齿轮作用有与旋转方向相反的方向(反转方向)的扭矩。

如上所述，设置于第二轴12的外周面的小齿轮21以及与该小齿轮21啮合的副齿轮23是斜齿轮。因此，根据扭矩的施加方向，在第二轴12作用有轴向一侧或另一侧的应力。在马达3从驱动模式转变至再生模式或从再生模式转变至驱动模式的瞬间，应力向轴向的相反侧施加至第二轴12。由于马达3的模式的转变，第二轴在轴向上移动与第三轴承73以及第四轴承74的留存间隙对应的量。另外，在本实施方式中，在驱动模式下，较佳的是应力向轴向一侧(+Y)方向施加，第一斜齿轮以及第二斜齿轮的齿的倾斜方向具有在驱动模式下应力向轴向一侧施加的结构。

根据本实施方式，第一轴11与第二轴12通过花键结合的方式连结。因此，即使在伴随着马达3的模式转变而使得第二轴12在轴向上移动的情况下，通过阳花键12a与阴花键11a沿轴向滑动，第一轴11的轴向的移动也会得到抑制。其结果是，能够抑制较大的负载沿轴向施加至保持第一轴11的第一轴承71以及第二轴承72，作为第一轴承71以及第二轴承72，能够采用承载能力较小的小型轴承。换言之，第三轴承73以及第四轴承74的外径大于第一轴承71以及第二轴承72的外径。

不过，本发明人们发现，在第一轴11以及第二轴12旋转的状态下，在第二轴12向轴向另一侧(-Y侧)移动的情况下，由于阳花键12a和阴花键11a扭转，有时，轴向另一侧(-Y侧)的负载会传递至第一轴11。

根据本实施方式，在第一轴承71的外圈与外壳6的第一相对面61hb之间配置有作为弹性构件的波纹垫圈69。因此，即使伴随着马达3的模式转变而导致从第二轴12对第一轴11施加有轴向另一侧(-Y侧)的负载的情况下，也能够抑制较大的负载施加至第一轴承71这一情况。更具体而言，在来自第二轴12的负载的作用下使得第一轴11向轴向另一侧(-Y侧)移动的情况下，由于波纹垫圈69被压缩，因此，能够限制施加至第一轴承71的钢球的负载。由此，能够保护第一轴承71，能够提高第一轴承71以及第二轴承72对第一轴11的旋转支承的可靠性。

此处，第四轴承74的外径大于第一轴承71以及第二轴承72的外径。此外，第四轴承74的外径大于第三轴承73的外径。通过上述方式设置，将第四轴承74设为大直径即可承受高扭矩的轴承，即使应力向轴向一侧(+Y)施加，也不需要在第四轴承74侧设置弹性构件。因此，能够减少部件个数。此外，通过仅将第四轴承的直径设为大于第一轴承71、第二轴承72以及第三轴承73的直径，能够相对地减小第一轴承71、第二轴承72以及第三轴承73的直径。由此，能够将轴承的滚动阻力抑制得较低。此外，由于第一轴承71、第二轴承72以及第三轴承73变得小型，因此，作为马达单元整体，能够小型化。

另外，在阳花键12a向从阴花键11a拔出的方向移动的情况下，花键结合不容易扭转。即，伴随着马达3的模式转变，在第二轴12向轴向一侧(+Y侧)移动的情况下，阳花键12a与阴花键11a在轴向上顺畅地相互滑动。因此，马达3的模式转变所伴随的负载不容易施加至第二轴承72。在本实施方式中，在第二轴承72的外圈与第二相对面63hb之间未配置波纹垫圈。因此，能够减少部件个数，能够简化组装工序。

在本实施方式中，第一轴11与第二轴12通过花键结合的方式彼此连结。因此，第一轴11与第二轴12能够沿轴向相对移动，第一轴11的负载不容易传递至第二轴12。另外，本说明书中的花键结合是指在外周面设置有多个槽的轴和与之对应的形状的孔组合并彼此连结而成的结构。

第一轴11与第二轴12的连结结构不限定于本实施方式。第一轴11与第二轴12只要能够沿轴向相对移动地连结即可。第一轴11与第二轴12只要使各自的朝向周向的面相互相对的方式连结即可。作为上述这样的连结结构，除了本实施方式以外，能够例示出下述结构：在轴的外周面以及孔的内周面分别存在槽，通过嵌入这些槽的键，轴与孔彼此连结。

根据本实施方式，配置在第一轴承71的外圈与外壳6的第一相对面61hb之间的弹性构件是波纹垫圈69。因此，能够以容易的组装工序将弹性构件夹设在第一轴承71的外圈与外壳6的第一相对面61hb之间。

在本实施方式中，优选，第一轴承71以及第二轴承72的轴向的留存间隙大于第三轴承73以及第四轴承74的轴向的留存间隙。如上所述，由于马达3的模式转变，第二轴12沿轴向移动与第三轴承73以及第四轴承74的留存间隙对应的量。当伴随着马达3的模式转变而使第一轴11与第二轴12一起在轴向上移动时，波纹垫圈69被压缩。此处，如上所述，波纹垫圈69的压缩量与第一轴承71的留存间隙一致。根据本实施方式，由于第三轴承73以及第四轴承的轴向的留存间隙小于第一轴承71以及第二轴承72的留存间隙，因此，第二轴12的移动量小于第一轴承71的留存间隙即波纹垫圈69的压缩量。因此，第一轴11的移动量小于第一轴承以及第二轴承的留存间隙。因此，能够在波纹垫圈69未被完全压缩的情况下，抑制过大的负载施加至第一轴承71以及第二轴承72。

符号说明

3马达；5齿轮部；6外壳；10马达单元；11第一轴；12第二轴；21小齿轮(第一斜齿轮)；23副齿轮(第二斜齿轮)；61hb第一相对面(相对面)；69波纹垫圈(弹性构件)；71第一轴承；72第二轴承；73第三轴承；74第四轴承；J1马达轴线。