JP2010202003A - Breather mechanism of in-wheel motor - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電動機を収容するハウジングの内部と外部との圧力を均衡させるインホイールモータのブリーザ機構に関するものである。 The present invention relates to a breather mechanism for an in-wheel motor that balances the pressure inside and outside a housing that houses an electric motor.
この種のインホイールモータにおけるブリーザ機構の一例が特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載されている装置は、インホイールモータのロータとステータとの間に形成される空隙部に冷却液を満たし、この空隙部と冷却液を貯留するリザーバタンクとをブリーザパイプによって連結するように構成されている。したがって、モータがジュール損によって発熱し、この熱によって冷却液が熱せられて体積膨張した場合に、その体積膨張した冷却液はブリーザパイプを流動してリザーバタンクに収容されるので、モータ内外の圧力差ΔPが発生せず、冷却液が外部に漏出し難いように構成されている。
An example of a breather mechanism in this type of in-wheel motor is described in
特許文献2には、ドラムブレーキの密閉空間をブリーザパイプを介して大気に開放されている車両Veのサイドフレームに連通することにより、制動にともなって摩擦熱を発生させるドラムブレーキに外気が供給できるようにし、また密閉空間への異物の混入を防止できるように構成された装置が記載されている。 In Patent Document 2, outside air can be supplied to a drum brake that generates frictional heat by braking by connecting the sealed space of the drum brake to a side frame of the vehicle Ve that is open to the atmosphere via a breather pipe. And a device configured to prevent foreign matters from entering the sealed space is described.
一方、特許文献3には、密閉されたブレーキ室に外気を給排させるブリーザパイプを接続させるための構造が記載されている。 On the other hand, Patent Document 3 describes a structure for connecting a breather pipe for supplying and discharging outside air to a sealed brake chamber.
周知のようにインホイールモータは、車輪のホイールの内部に車両Veの走行のための駆動力を発生させるモータが設けられているから、路面入力によってモータと併せて収容された潤滑油などが激しく撹拌される。したがって、車体に搭載される一般的なトランスミッションと比較してブリーザ機構などから潤滑油などが漏れ出すいわゆるブリーザ吹きを生じやすい。また、モータに近接して制動機構が設けられている。したがって、ブリーザ吹きによって吐出した潤滑油が制動機構に付着した場合に、車両Veの安全性を損なう虞がある。上述した特許文献1ないし3に記載された各発明では、ブリーザ吹きが生じた場合に、吐出した潤滑油が制動機構に付着しないようにすることについて着目していない。
As is well known, an in-wheel motor is provided with a motor for generating a driving force for traveling of the vehicle Ve inside the wheel of the wheel. Stir. Therefore, compared to a general transmission mounted on a vehicle body, so-called breather blowing is likely to occur where lubricating oil or the like leaks from a breather mechanism or the like. A braking mechanism is provided in the vicinity of the motor. Therefore, when the lubricant discharged by the breather blow adheres to the braking mechanism, the safety of the vehicle Ve may be impaired. In each of the inventions described in
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、インホイールモータ車両Veにおけるいわゆるブリーザ吹きが生じた場合に、車両Veの安全性を確保することのできるブリーザ機構を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made paying attention to the above technical problem, and provides a breather mechanism capable of ensuring the safety of the vehicle Ve when a so-called breather blow occurs in the in-wheel motor vehicle Ve. It is intended.
上記の目的を達成するために、請求項1の発明は、車両の走行のための駆動力を発生させる電動機を収容するハウジングの外周側に設けられて前記車両に制動力を付与する制動機構が設けられ、前記ハウジングの内部と外部とを連通して、前記ハウジングの内部の圧力を外部の圧力に均衡させるブリーザパイプを備えているインホイールモータのブリーザ機構において、前記ブリーザパイプの開口端が、前記ハウジングを挟んで前記制動機構とは反対側に配置されていることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項1の発明によれば、ブリーザパイプの開口端がハウジングを挟んで制動機構とは反対側に配置されているので、ブリーザ吹きを生じた場合であっても、吐出した潤滑油が制動機構に付着しにくい。 According to the first aspect of the present invention, since the opening end of the breather pipe is disposed on the opposite side of the braking mechanism with the housing interposed therebetween, the discharged lubricating oil is retained even when the breather blow occurs. It is hard to adhere to.
つぎに、この発明をより具体的に説明する。図5には、この発明を適用できる車両Veの構成例を模式的に示してあり、いずれの車両Veのインホイールモータ1にも適用することができる。図5(a)は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関(以下、エンジンと記す。)2と電動機とを併用して主たる駆動力源とし、その主たる駆動力源から出力した動力を所定の二輪に伝達し、かつその駆動輪以外の二輪をモータ(インホイールモータ)1によって個別に回転させるように構成されており、ハイブリッド車とインホイールモータとを組み合わせた車両Veの構成を模式的に示し、図5(b)は、各車輪をモータ1によって個別に回転させることのできるいわゆるインホイール式四輪駆動車の構成を模式的に示している。
Next, the present invention will be described more specifically. FIG. 5 schematically shows a configuration example of a vehicle Ve to which the present invention can be applied, and can be applied to the in-
符号3L,3Rは、操舵輪であって、ステアリングホイールを含むステアリング機構(図示せず)によって操舵されるように構成されている。また左右の前輪3L,3Rには、前輪3L,3Rを個別に回転させることのできるインホイールモータ1が設けられている。符号4L,4Rはそれぞれ左右の後輪4L,4Rを示している。
図5(a)における符号5は、ハイブリッドトランスミッション5を示している。図5(b)に示す構成例では、左右の後輪4L,4Rには、後輪4L,4Rを個別に回転させることのできるインホイールモータ1が設けられている。
Reference numeral 5 in FIG. 5A indicates the hybrid transmission 5. In the configuration example shown in FIG. 5B, the left and right
図1は、この発明におけるインホイールモータ1の要部構成を立体的に示す模式図であって、そのインホイールモータ1は、ハウジング6の内部に図示しない電動機と変速機構とが収容されて構成されている。左右前輪3L,3Rもしくは左右後輪4L,4Rはハウジング6に収容された電気機によってそれぞれ駆動されるように構成されている。また、ハウジング6に収容された電気機は、電力が供給されてモータとして動作し、また外力によって強制的に回転させられることにより発電機として機能するいわゆるモータ・ジェネレータによって構成されている。
FIG. 1 is a schematic diagram three-dimensionally showing the configuration of a main part of an in-
符号7は、ハウジング6の外周側に設けられたブレーキロータ7であって、ブレーキロータ7は図示しないブレーキキャリパによってブレーキパッド(図示せず)が押し付けられて制動力を発生させるように構成されている。
符号8は、ハウジング6の内部と外部とを連通して、その内部の圧力と外部の圧力とを均衡させるブリーザパイプ8を示している。そのブリーザパイプ8は、ハウジング6の上方からハウジング6の表面に沿って延出され、ブレーキロータ7よりも車両Veの内側に配置されている。また、ブリーザパイプ8は、その少なくとも一部がU字形状に形成されて配置されている。符号9は、ブリーザパイプ8の開口端9であって、ブレーキロータ7よりも車両Veの内側かつ車両Veの前方に向かって開口するように配置されている。
したがって、ブリーザパイプ8は、図示しないブレーキキャリパを避けられ、ブレーキ熱の影響を受けにくくすることができる。また、ハウジング6の表面積が増大するから、ハウジング6の放熱面積を増大させて、冷却効率を向上させることができる。
Therefore, the
ブリーザパイプ8の開口端9は、車両Veの走行風を受けやすく、その走行風の風圧が開口端9からブリーザパイプ8の内部に導入されやすい。そのため、走行風の風圧によって、ブリーザ吹きを防止もしくは抑制することができる。また、ブリーザ吹きを生じる場合には、開口端9はブレーキロータ7よりも車両Veの内側かつ車両Veの前方に向かって開口して配置されているから、吐出したオイルは車両Veの内側後方に飛散させられて、吐出したオイルがブレーキロータ7に付着することが防止もしくは抑制される。
The opening end 9 of the
図2は、ブリーザパイプ8の少なくとも一部をU字形状に形成することによって、いわゆるブリーザ吹きを防止もしくは抑制することを原理的に示す図である。ハウジング6の内部の圧力と開口端9から導入される走行風の風圧もしくは大気圧との圧力差ΔPをU字形状に形成されたU字形状部10において吸収するように構成されている。すなわち、U字形状部10において、ハウジング6の内部の圧力に抗するように走行風の風圧もしくは大気圧が掛かる。そのため、走行風の風圧もしくは大気圧がハウジング6の内部の圧力よりも相対的に高い場合には、ブリーザ吹きが防止もしくは抑制される。一方、ハウジング6の内部の圧力が走行風の風圧もしくは大気圧よりも相対的に高い場合には、いわゆるブリーザ吹きが生じる。しかしながら、ブリーザ吹きが生じた場合であっても、オイルが吐出する開口端9は、ブレーキロータ7よりも車両の内側に配置され、また走行風を受けやすい位置に配置されているから、吐出したオイルは走行風によって車両Veの内側後方に飛散させられ、吐出したオイルがブレーキロータ7に付着することが防止もしくは抑制される。
FIG. 2 is a diagram showing in principle the prevention or suppression of so-called breather blowing by forming at least a part of the
なお、ハウジング6の内部の圧力が上昇する要因には、モータ・ジェネレータがジュール損によって発熱し、その熱によってハウジング6の内部の空気が膨張する場合、また、その熱によってオイルが蒸気化する場合、あるいは路面入力によってオイルが激しく撹拌されることによりブリーザ吹きを生じやすい場合などが挙げられる。 The reason why the pressure inside the housing 6 increases is that the motor / generator generates heat due to Joule loss, and the air inside the housing 6 expands due to the heat, or the oil vaporizes due to the heat. Alternatively, there may be a case where breather blowing is likely to occur due to the oil being vigorously stirred by road surface input.
図3は、ブリーザ吹きを防止もしくは抑制するためのブリーザパイプ8の他の形状を模式的に示す図である。前述したU字形状部10を連続して形成することによって、ハウジング6の内部の圧力によってオイルが流動するブリーザパイプ8の体積を増大させることができる。換言すれば、圧力差ΔPに相当するブリーザパイプ8の体積を増大させることができる。したがって、より高い圧力までブリーザ吹きが生じることを防止もしくは抑制することができる。
FIG. 3 is a diagram schematically showing another shape of the
ところで、前述したハウジング6の内部の圧力が走行風の風圧もしくは大気圧よりも相対的に高く、すなわちU字形状部10によって圧力を均衡できない場合に、ブリーザ吹きが生じる虞がある。このような場合は、ハウジング6の内部に貯留されているオイルのオイルレベルが上昇しており、ブリーザ吹きが生じる一因となっている。そのため、オイルレベルの上昇を抑えることによりブリーザ吹きによるオイルの噴出を防止もしくは抑制することが好ましい。
By the way, when the pressure inside the housing 6 described above is relatively higher than the wind pressure or the atmospheric pressure of the traveling wind, that is, when the pressure cannot be balanced by the
図4は、ブリーザ吹きを防止もしくは抑制するためのインホイールモータ1の制御例を説明するための制御フローチャートを示している。先ず、ハウジング6の内部の圧力が検出される(ステップS1)。このハウジング6の内部の圧力は、U字形状部10に介在された圧力センサもしくは油温センサによって検出される。
FIG. 4 shows a control flowchart for explaining a control example of the in-
そのステップS1の制御に続けて、検出されたハウジング6の内部の圧力からオイルレベルの推定がおこなわれる(ステップS2)。このオイルレベルの推定は、ハウジング6の内部の圧力とオイルレベルとの相関関係に基づいておこなわれる。そのハウジング6の内部の圧力とオイルレベルとの相関関係は、実験やシミュレーションなどによって予め求めることができる。 Following the control in step S1, the oil level is estimated from the detected pressure in the housing 6 (step S2). The estimation of the oil level is performed based on the correlation between the pressure inside the housing 6 and the oil level. The correlation between the pressure inside the housing 6 and the oil level can be obtained in advance by experiments or simulations.
そしてステップS2の制御に続けて、推定されたオイルレベルが前回推定されたオイルレベルと比較して、すなわち一回前に推定されたオイルレベルと比較して、今回推定されたオイルレベルが上昇傾向にあるか否かが判断される(ステップS3)。推定されたオイルレベルが前回推定されたオイルレベルと比較して上昇傾向にある場合には、ステップS3で肯定的に判断される。これとは反対に、推定されたオイルレベルが前回推定されたオイルレベルと比較して上昇傾向にない場合には、ステップS3で否定的に判断されてステップS1に戻り、ハウジング6の内部の圧力の検出が継続される。 Then, following the control in step S2, the estimated oil level is compared with the previously estimated oil level, that is, compared with the previously estimated oil level, and the currently estimated oil level is increasing. It is determined whether or not (step S3). If the estimated oil level tends to be higher than the previously estimated oil level, a positive determination is made in step S3. On the other hand, if the estimated oil level does not tend to increase as compared with the previously estimated oil level, a negative determination is made in step S3 and the process returns to step S1, and the pressure inside the housing 6 is increased. Detection continues.
オイルレベルが上昇傾向にあることにより、ステップS3で肯定的に判断されると、オイルレベルの上昇によってブリーザ吹きが生じる虞があるとしてインホイールモータ1の駆動が停止される(ステップS4)。
If an affirmative determination is made in step S3 because the oil level tends to increase, driving of the in-
したがって、ハウジング6の内部の圧力の上昇によってオイルレベルが上昇した場合に、インホイールモータ1の駆動が停止されるので、ハウジング6の内部の圧力の上昇が防止もしくは抑制される。そして、ブリーザ吹きの発生を防止もしくは抑制することができる。
Therefore, when the oil level rises due to an increase in the pressure inside the housing 6, the driving of the in-
1…インホイールモータ、 6…ハウジング、 7…ブレーキロータ、 8…ブリーザパイプ、 9…開口端、 10…U字形状部。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記ブリーザパイプの開口端が、前記ハウジングを挟んで前記制動機構とは反対側に配置されている
ことを特徴とするインホイールモータのブリーザ機構。 A braking mechanism is provided on an outer peripheral side of a housing that houses an electric motor that generates a driving force for traveling of the vehicle, and applies braking force to the vehicle. In a breather mechanism of an in-wheel motor provided with a breather pipe that balances the pressure inside the housing with the pressure outside the housing,
A breather mechanism for an in-wheel motor, wherein an open end of the breather pipe is disposed on the opposite side of the braking mechanism with the housing interposed therebetween.
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