JP2010213453A - ドライブユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】 オイル液面を素早く低下させることが可能なドライブユニットを提供すること。
【解決手段】 回転体が浸漬された領域を囲繞する第1オイル室と、第1オイル室の外側に形成された第2オイル室と、第1オイル室と第2オイル室とを連通し、第2オイル室から第1オイル室に流れる単位時間当たりの流量が、回転体により単位時間当たりに掻き揚げられる流量よりも小さくなるように設定された流路とを備えた。
【選択図】 図1

Description

本発明は、回転体の回転によりオイルを掻き揚げて潤滑するドライブユニットに関する。
従来、回転体のフリクションを低減するとともに、潤滑するオイル量を確保する技術として特許文献1に記載の技術が開示されている。この公報には、回転体の回転によりオイルを掻き揚げ、ユニット上部に設けられたオイルタンクにオイルを貯留することで、回転体の下部に貯留されるオイル量を低減させてオイル液面を低くし、これにより回転体のフリクション低減を図っている。
特開2005−8143号公報
しかしながら、回転物の下部に貯留されたオイルが掻き揚げられてオイル液面が低下するまでに時間がかかり、フリクションが小さくなるまでの間の効率が悪化するという問題があった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、オイル液面を素早く低下させることが可能なドライブユニットを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明では、回転体が浸漬された領域を囲繞する第1オイル室と、第1オイル室の外側に形成された第2オイル室と、第1オイル室と第2オイル室とを連通し、第2オイル室から第1オイル室に流れる単位時間当たりの流量が、回転体により単位時間当たりに掻き揚げられる流量よりも小さくなるように設定された流路とを備えた。
よって、回転体によって掻き揚げられたオイルが第2オイル室を経由して第1オイル室に還流する速度が遅くなり、第1オイル室のオイル液面を素早く低下させることができる。
実施例1のドライブユニットを表す概略図である。 実施例1のドライブユニットの潤滑の状態を表す概略図である。 実施例2の孔径決定プロセスを表す概略図である。 実施例3のドライブユニットを表す概略図である。 実施例4のドライブユニットを表す概略図である。 貫通孔の数や位置による他の構成例を示す概略図である。 実施例5のドライブユニットを表す概略図である。 実施例6のドライブユニットを表す概略図である。 実施例6のドライブユニットを表す概略図である。 実施例6のドライブユニットを表す概略図である。 実施例7のドライブユニットを表す概略図である。 実施例7のドライブユニットを表す概略図である。 実施例8のドライブユニットを表す概略図である。
図1は実施例1のドライブユニットの構成を表す概略図である。図1(a)は、A−A断面図を示し、図1(b)はB−B断面図を示す。ドライブユニットは、円筒形であって両側が閉塞されたハウジング1と、ハウジング1内周に固定支持され複数のコイルから成るステータ2と、複数の永久磁石対から構成されステータ2の内周側において回転するロータ3(回転体)と、ロータ3と一体に回転する駆動軸4を有する。ステータ2とロータ3により電動機を構成する。尚、図1に示すように、ハウジング1は車両等に搭載された状態を表し、図1中の上方向は車両搭載時の鉛直方向上方と一致し(以下、上と記載する)、下方向は車両搭載時の鉛直方向下方と一致する(以下、下と記載する)。以下の説明において高い、低いという言葉は、この上下方向に沿った概念を表すものとする。
ハウジング1の図1(b)中の左側面には円筒部を閉塞する第1側壁1aが形成され、この第1側壁1aにはオイルポケット6が取り付けられている。オイルポケット6は、駆動軸4と略同じ高さに設けられ、駆動軸4よりも上側に開口したオイル導入口6aと、オイル貯留部6bと、オイル貯留部6bよりも下に形成され絞りとして機能するオイル排出口6cとを有する。オイル貯留部6bに貯留されたオイルはオイル排出口6cから徐々に滴下されることから、一定量を貯留しつつ、所定時間かけて排出する構成とされている。
ハウジング1の図1(b)の右側面には円筒部を閉塞する第2側壁1bが形成されている。この第2側壁1bの略中央には駆動軸4が貫通する貫通孔1b1が形成され、ロータ3の回転駆動力をドライブユニット外部に取り出し可能とされている。
ハウジング1内には、所定量のオイルが貯留されており、ドライブユニットが停止した状態でのオイル液面である静的オイルレベルは、駆動軸4よりも若干下の位置となるように設定されている。一方、ドライブユニットが駆動した状態でのオイル液面である動的オイルレベルは、ロータ3の下端よりも若干上の位置となるように設定されている。
ハウジング1内の下方であって、オイルが貯留されている領域には、仕切り板5がロータ3を挟んで前後に配置されている。そして、二枚の仕切り板5の間、すなわちロータ3を囲繞する位置には第1オイル室10が形成され、ハウジング1の側壁1a,1bと仕切り板5との間に第2オイル室20が形成されている。第1オイル室10は、ロータ3が浸漬された領域を囲繞するように設けられ、第2オイル室20は第1オイル室10の外側に形成されている。仕切り板5の高さは、静的オイルレベルと略同じ高さ、言い換えるとロータ3の径内に到達する高さに設定されている。また、第1オイル室10と第2オイル室20の容量は、オイル室への要求容量に基づいて設定されている。
仕切り板5の下端、言い換えるとロータ3の最下端よりも下、もしくは第2オイル室20の最下端、には流路としての貫通孔5aが一つ形成されている。この貫通孔5aの孔径は、ドライブユニットのある駆動状態において、ロータ3により単位時間当たりに掻き揚げられるオイル掻き揚げ量よりも、第2オイル室20から第1オイル室10に単位時間当たりに流れ込む流量が小さくなるように設定されている。
〔潤滑作用〕
次に、実施例1のドライブユニットにおける潤滑作用について説明する。図2は実施例1のドライブユニットの潤滑の状態を表す概略図である。図2中、矢印がオイルの流れを示す。ロータ3が回転すると、ロータ3の外周や側面等に付着したオイルは、ロータ3に沿って上方に掻き揚げられる。掻き揚げられたオイルはステータ2等に飛散しながら再度下方に還流する。このとき、図2中の矢印αで示す分はオイルポケット6に導入される分を示し、矢印βで示す分は第2オイル室20に戻る分を示し、矢印γで示す分は第1オイル室10に戻る分、矢印δで示す分は第2オイル室20から貫通孔5aを通って第1オイル室10に戻る分を示す。
ロータ3は第1オイル室10に浸漬しており、ロータ3の回転によって掻き揚げられるのは第1オイル室10内のオイルだけである。一方、掻き揚げられたオイルは矢印αに示すようにオイルポケット6に貯留される分だけ還流分が減少する。また、矢印βに示すように第2オイル室20に直接戻る分については、矢印δに示す第2オイル室20から第1オイル室10に流れ込む分が限られていることから、第2オイル室20が溢れる状態を維持する。その結果、第1オイル室10のオイル液面のみが低下し、この分のオイルはオイルポケット6に貯留された状態となる。
ここで、仕切り板5により第1オイル室10のオイル液量は仕切り板5がない場合の液量(すなわち第1オイル室10と第2オイル室20の合計液量)よりも少ないことは明らかであるから、仕切り板5が無い場合よりも液面の低下が早くなる。これにより、ロータ3が回転すると、オイルポケット6に少ないオイルを貯留するのみでオイル液面を低下させることができ、これに伴い、オイル掻き揚げに伴うフリクションを低下する。また、掻き揚げられて拡散されたオイルは気泡を含むことが予想される。この場合、第2オイル室20を経由して下方の貫通孔5aから第1オイル室10にオイルを供給するため、第2オイル室20は消泡室として機能する。
以上説明したように、実施例1にあっては下記に列挙する作用効果を得ることができる。
(1)下部に所定量のオイルを貯留するハウジング1と、該ハウジング1内に収装され、非回転時においてオイルに一部が浸漬され、回転時にオイルを掻き揚げるロータ3と、ハウジング1に形成され、ロータ3が浸漬された領域を囲繞する第1オイル室10と、ハウジング1に形成され、第1オイル室10の外側に形成された第2オイル室20と、第1オイル室10と第2オイル室20とを連通し、第2オイル室20から第1オイル室10に流れる単位時間当たりの流量が、ロータ3により単位時間当たりに掻き揚げられるオイル掻き揚げ量よりも小さくなるように設定された貫通孔5a(流路)と、を備えた。よって、ロータ3が浸漬している第1オイル室10の液面を素早く低下させることができ、ロータが回転する際にオイルを掻き揚げることで発生するフリクションを素早く低減することができる。これに伴い、フリクションによる効率の低下を抑制することができる。また、潤滑のためのオイル量としては、第1オイル室10と第2オイル室に貯留されたオイルとなるため、ユニットとしての潤滑能力の低下を抑制することができる。また、ロータ3によるオイルの攪拌が抑制されるため、オイルの温度上昇を効果的に抑制することができる。
(2)貫通孔5a(流路)を、ロータ3の最下端よりも下に設けたことで、第2オイル室20を消泡室として利用することができ、消泡されたオイルを掻き揚げることで更にフリクションの低減を図ることができる。
(3)貫通孔5a(流路)を、第2オイル室20の最下端に設けたことで、第2オイル室20内のオイル全てを有効に使用することができる。
(4)仕切り板5(仕切り)の高さは、ロータ3の径内であるため、第1オイル室10のオイルのみを掻き揚げることができ、オイル液面を素早く低下させることができる。
(5)第1オイル室10と第2オイル室20とは、流路として貫通孔5aが形成された仕切り板5によって形成されているため、簡単な構成で本願発明を実現することができる。
(6)第1オイル室10及び第2オイル室20をロータ3の回転軸方向に並んで配置したため、必要なオイルの量を確保しつつ第1オイル室10をコンパクトに設計でき、更にオイル液面を素早く低下させることができる。
(7)第1オイル室10及び第2オイル室20の容量は、オイル室への要求容量に基づいて設定することで、オイル室の役割(掻き揚げ部、オイル溜り部等)によりそれぞれの容積を定めるように仕切り板位置を設定することで、潤滑やフリクション等の要件を満たすように設定することができる。
次に実施例2について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。実施例1では貫通孔5aの孔径を第2オイル室20から第1オイル室10に流れる単位時間当たりの流量が、ロータ3により単位時間当たりに掻き揚げられるオイル掻き揚げ量よりも小さくなるように設定した。これに対し、実施例2では、より最適な流量を得るための孔径決定プロセスを示す。図3は実施例2の孔径決定プロセスを表す概略図である。まず、図3(a)に示すように、ドライブユニットの回転数を横軸に取り、縦軸にその回転数によって得られる流量を取る。ドライブユニットを0から最高回転数まで回転変化させた場合、それぞれの回転数に応じて必要とされる流量はほぼ線形の関係で変化する。
ここで、ある回転数Rev1に到達すると、ユニット最高回転数において必要な必要潤滑流量を満足するポイント、すなわち、これ以上の潤滑流量の増加はどの回転数域になったとしても必要ないポイントが出現する。このポイント以上の流量はオリフィスで絞ることで流量を低減させ、液面を低下させることがフリクション低減の観点からも好ましい。よって、貫通孔5aの孔径を、この流量以上の流量を絞ることができる孔径に設定する。
図3(b)は、ロータ3を回転数Rev1以上であって所定の走行モードにおいて最も使用率の高い回転数によって回転させたときのオイル液面の低下を表すタイムチャートである。尚、所定の走行モードとは10−15モード等、発進、停止、坂道等が設定された走行基準に則って走行させた場合を示す。比較例として仕切り板5を備えず、単にオイルポケット6のみを備えた例を示す。まず、比較例について説明する。時刻t1において、掻き揚げ流量と潤滑に必要な流量とがバランスするポイントに到達すると、掻き揚げ流量の増大及びオイルポケット6への貯留によってオイル液面が低下するが、ハウジング1全体がオイル室として構成されているため、大量のオイルを汲み上げなければオイル液面が低下せず、液面低下に時間がかかる(時刻t2参照)。これに対し、実施例2の孔径を設定したドライブユニットでは、第1オイル室10のオイルのみを汲み上げるだけでオイル液面を低下させることができ、より素早くオイル液面を低下させることができる(時刻t11参照)。
以上説明したように、実施例2にあっては下記の作用効果を得ることができる。
(8)貫通孔5a(流路)は、ユニットの状態に応じたオイル掻き揚げ量となるように設定されているため、潤滑に必要な分だけのオイルを掻き揚げるため、無駄な仕事をすることがなく、効率を向上することができる。
(9)貫通孔5a(流路)は、ロータ3の回転速度が所定の走行モードにおいて最も使用率の高いときに最適となる流量に設定されているため、頻度の高い回転数域の掻き揚げ量に合わせることで全般に効率を高めることができる。
次に実施例3について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため異なる点についてのみ説明する。図4は実施例3のドライブユニットを表す概略図である。実施例1,2では、貫通孔5aを形成し、この孔径を適宜設定することで適正なオイル液面の管理を行っていた。これに対し、実施例3では、オリフィス効果を生じさせるにあたり、このオリフィス効果を可変とすることで、ドライブユニットの作動状態に応じた特性を得るものである。図4(a)は貫通孔5aの箇所に電磁弁51を備え、電磁弁51のストロークによって貫通孔5aの開口面積を変更する。例えば、図3(a)に示すように、回転数に応じて必要な流量は異なることから、回転数に応じて貫通孔5aの開口面積を変更し、更に効率的なオイル液面管理を行う。また、他の例としては、図4(b)は貫通孔5aの箇所に形状記憶合金を備えてもよい。形状記憶合金等で温度に応じて連通孔5aの開度を変更する。具体的には油温が高ければ粘性が低下することから開度を小さくし、油温が低ければ粘性が高くなることから開度を大きくする。
以上説明したように、実施例3にあっては下記の作用効果を得ることができる。
(10)貫通孔5a(流路)は、ユニットの状態に応じて流量を可変とすることで、回転数に合わせた最適な流量、もしくは油温に応じた最適な流量を設定することができ、掻き揚げフリクションを効果的に低減することができる。
次に実施例4について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図5は実施例4のドライブユニットを表す概略図である。実施例1のドライブユニットでは、仕切り板5の最下端に一つの貫通孔5aを設けていた。これに対し、実施例4では、貫通孔5aに加え、その上方であって、軸方向から見てロータ外形よりも内周側の位置に上部貫通孔5bを設けた点で異なる。言い換えると、実施例4では、仕切り板5に複数の貫通孔を形成し、これによりオイル液面の変化特性もしくは潤滑特性を調整するものである。
ロータ3の回転初期にはより多くのオイル掻き揚げを行いたい場合、図5(a)の領域A1に示す部分のオイルを上部貫通孔5bから第1オイル室10側に供給することができる。言い換えると、オイル掻き揚げによる初期段階では、第1オイル室10と第2オイル室20の両方のオイルを使用し、所定量のオイルが掻き揚げられた後は、実施例1と同様、第1オイル室10のオイルを掻き揚げる。このように、貫通孔の位置、数、孔径を適宜調整することで、オイルの掻き揚げ量や、潤滑量を調整することができる。
図6は貫通孔の数や位置による他の構成例を示す概略図である。例えば、図6(a)に示すように、貫通孔を上部において横方向に3つ並べて配置した上部貫通孔5b1のように構成してもよい。また、図6(b)に示すように、実施例1のような下部にのみ横方向に2つ並べて配置した貫通孔5a1のように構成し、流量を調整してもよい。また、図6(c)に示すように、ロータ外形に沿って複数の上部貫通孔5b2を配置してもよい。この場合、走行時の加減速度によってオイル液面が傾斜した場合であっても、複数の上部貫通孔5b2が第1オイル室10と連通しているため、安定した潤滑油量を供給できる。尚、上記図5に示す貫通孔の構成や、図6(a),(b),(c)に示す貫通孔の構成を適宜組み合わせて所望の特性を得るようにしてもよいことは言うまでもない。
以上説明したように、実施例4にあっては下記に列挙する作用効果を得ることができる。
(11)貫通孔(流路)を複数設けたため、第1オイル室10や第2オイル室20のオイル液面の高さの変化速度を適宜調整することができる。
(12)複数の貫通孔(流路)のうち、一つ以上をロータ3の最下端よりも下に設けたことで、この最下端よりも下に設けた貫通孔により実施例1に記載したのと同様、オイル液面の変化速度を制御することができる。
(13)複数の貫通孔(流路)を、縦方向に設けたことで(図5(b)参照)、発進時等に大量にオイルを掻き揚げたいときは上に設けられた上部貫通孔5bまでは大量のオイルを確保できる。また、オイル液面が上部貫通孔5bを下回ったときは、貫通孔5aによりオイル液面の変化速度を制御することができる。また、上部貫通孔5bと貫通孔5aとの間隔を変更することで、オイル液面の変化速度を調整することができる。例えば、車速に応じた潤滑油量の要求に対して制御することができる。特に、掻き揚げ回数の少ない低車速にあってはオイル液面を高く維持することが可能となり、一回の掻き揚げ量を増大させることができる。
(14)複数の貫通孔(流路)を、横方向に設けたことで、孔径に限らず多様な流量調整ができる。
(15)複数の貫通孔5b2(流路)を、ロータ3の外形に沿って設けたことで、車両の加減速等によってオイル液面が傾斜した場合であっても、複数の貫通孔5b2を介して第1オイル室10と第2オイル室20が連通するため、オイル液面の変化速度を安定させることができる。
(16)複数の貫通孔(流路)のうち、一つ以上をロータ3の最下端よりも上に設けたことで、発進時等の低回転時等に第1オイル室10と第2オイル室20の両方のオイルを掻き揚げることができる。また、オイル液面がこの貫通孔を下回った後は、素早くオイル液面を低下させることができ、フリクションを効果的に抑制できる。
次に実施例5について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図7は実施例5のドライブユニットを表す概略図である。実施例5のドライブユニットは、減速機構として遊星歯車機構PGを収装しているものである。遊星歯車機構PGはハウジング1の内周に固定されたリングギヤRと、ロータ3に連結されたサンギヤSと、リングギヤR及びサンギヤSの両方に噛み合うピニオンPを支持するピニオンキャリヤPCを有する。ドライブユニットは、ロータ3の回転を遊星歯車機構PGの減速比に応じて減速し、ピニオンキャリヤPCから出力する。
減速機構PGは第2側壁1b側に配置された第2オイル室20に浸漬して配置されている。言い換えると、ロータ3と減速機構PGとの間に仕切り板50が配置されている。この仕切り板50は基本的な構成は仕切り板5と同じであるが、最下端に形成された貫通孔50aの設定を貫通孔5aとは異ならせている。このように、貫通孔50aを介した流量を調整することで、ドライブユニットに対する様々な要求に対応することができるものである。
例えば、ロータ3側のオイル液面が高くフリクションが高くなる傾向が強い場合には、第1オイル室10の液面を素早く低下させる必要がある。そこで、貫通孔50aの孔径を小さくし、第2オイル室20から第1オイル室10側に流れるオイルを少なく設定する。これにより、ロータ3側のフリクション低下を早めつつ、減速機構PGのオイル量を確保する。一方、ロータ3側のフリクションよりも減速機構PG側のフリクションが高くなる傾向が強い場合には、第2側壁1b側に設置された第2オイル室20のオイル液面を素早く低下させる必要がある。そこで、貫通孔50aの孔径を大きくし、第2側壁1b側の第2オイル室20から第1オイル室10側に流れるオイルを大きく設定する。これにより、減速機構PG側のフリクション低下を早めることができる。このように、仕切り板50を介してロータ3と減速機構PGとを分離して配置することで種々の要求に対応することができるものである。
以上説明したように、実施例5にあっては下記の作用効果を得ることができる。
(17)ハウジング1内に減速機構PGを有し、該減速機構PGは第1オイル室10の外側に配置されているため、ロータ3と減速機構PGのフリクションに応じて各オイル室のオイル量を変更することができる。ロータ3のフリクションが大きければ、第1オイル室10を小さくして減速機構PG側の第2オイル室20の容積を大きくし、減速機構PGのフリクションが大きければ、減速機構PG側の第2オイル室20の容積を小さくして第1オイル室10の容積を大きく設定する。このように、要求に応じた設定が可能となる。
次に実施例6について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図8,9は実施例6のドライブユニットを表す概略図である。実施例1では静的オイルレベルと仕切り板5の高さとは略同一として設定していた。これに対し、実施例6では静的オイルレベルに対し、要求に応じて仕切り板5の高さ位置を設定するものである。
図8は静的オイルレベルよりも仕切り板5の高さを高く設定したドライブユニットである。仕切り板5の高さが静的オイルレベルよりも高いため、ロータ3の回転初期から第1オイル室10のオイルのみを掻き揚げることができ、オイル液面を素早く低下させるものである。
図9は静的オイルレベルよりも仕切り板5の高さを低く設定したドライブユニットである。仕切り板5の高さが静的オイルレベルよりも低いため、ロータ3の回転によりオイルが所定量汲み上げられるまでは第1オイル室10と第2オイル室20の両方のオイルを汲み上げることで十分な潤滑油量を確保するものである。
図10は状態に応じて仕切り板5の高さを静的オイルレベルよりも高く、もしくは低く変更できるドライブユニットである。仕切り板5の上端部にはアクチュエータにより上下にスライド可能なスライド部材51が取り付けられ、油温や加減速度等に応じて上下にスライドすることでフリクションや潤滑油量を適正に制御できるものである。
以上説明したように、実施例6にあっては下記の作用効果を得ることができる。
(18)第1オイル室10と第2オイル室20とは仕切り板5(仕切り)によって形成され、仕切り板5の高さは、要求に応じて設定することで、ユニット状態に応じたオイルを掻き揚げることができ、フリクションの低減を図ることができる。
(19)仕切り板5の高さは、ロータ3の静的オイルレベル(非回転時におけるオイル液面)よりも高く設定することで、オイルの掻き揚げを第1オイル室10のみとすることができ、オイル液面を素早く低下させることができる。また、不要なオイルを第2オイル室20内に貯留することができ、フリクションを低減することができる。
(20)仕切り板5の高さは、ロータ3の静的オイルレベル(非回転時におけるオイル液面)よりも低く設定することで、発進時等にも大量のオイルを掻き揚げることができる。また、オイル室内のオイルの偏りを早急に解消しフリクションを低減することができる。
(21)仕切り板5の高さは、要求に応じて可変とすることで、ユニットの状態に応じて必要掻き揚げ量をコントロールすることができる。
次に実施例7について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図11,12は実施例7のドライブユニットを表す概略図である。実施例1では第1オイル室10の底の高さと第2オイル室20の底の高さを同じに設定していた。これに対し、実施例7では第1オイル室10の底の高さと第2オイル室20の底の高さの関係を要求に応じて設定するものである。すなわち、オイル室の底に高低差を設けることによって、第2オイル室20から第1オイル室10へのオイルの流れやコンタミの流れを制御するものである。
図11は第2オイル室20の底1cを第1オイル室10の底よりも高く設定したドライブユニットである。第2オイル室20の底が第1オイル室10の底よりも高いため、第2オイル室20に供給されたオイルは、全て第1オイル室10側に流れ込む。すなわち、オイルの掻き揚げによってオイルを循環させる際、全てのオイルを循環させることができるため、温度上昇の抑制等を図るものである。
図12は第1オイル室10の底1dを第2オイル室20の底よりも高く設定したドライブユニットである。第2オイル室20から第1オイル室10にオイルが流れる際、第2オイル室20の底と第1オイル室10の底1dとの間の段差によってコンタミ等を捕獲することができる。コンタミとは、オイルの中に混ざりこんだ金属粉や各種不純物等を表すものであり、一般的にはオイルよりも比重が重い。よって、この段差にコンタミ等を捕獲することで、ロータ3への攻撃性の低下、他の潤滑部位へのゴミの付着等を抑制できる。
以上説明したように、実施例7にあっては下記の作用効果を得ることができる。
(22)第1オイル室10の底の高さと、第2オイル室20の底の高さとを要求に応じて設定することで、ユニット状態に応じたオイル流量を供給することができる。また、オイルの循環効率向上や、コンタミ捕獲といった種々の効果も期待できる。
(23)第2オイル室20の底1cの高さを、第1オイル室10の底の高さよりも高く設定することで、第2オイル室20のオイルを全て第1オイル室10へ流し込むことが可能となり、オイルの循環効率を高めることで温度上昇の抑制を図ることができる。
(24)第1オイル室10の底1dの高さを、第2オイル室20の底の高さよりも高く設定することで、第2オイル室20の底に鉄粉等のコンタミを捕獲することができ、ロータ3への攻撃性の低下、他の潤滑部位へのゴミの付着等を抑制することができる。
次に実施例8について説明する。基本的な構成は実施例1と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図13は実施例8のドライブユニットを表す概略図である。実施例8では、仕切り板5の上端に返し部材52を設け、更に、第2オイル室20の底にオイルを抜くためのドレーン30を設けたものである。
例えば、ホイルインモータに本願ドライブユニットを適用すると、サスペンションのバネ下に配置されることになる。バネ下は路面状況等に応じて車体よりも上下ストローク量が大きい。よって、ストロークに伴ってオイルが飛散してしまうと、第1オイル室10と第2オイル室20に分けて構成しても、第2オイル室20から第1オイル室10側に予期せぬオイル移動が生じる。そこで、仕切り板5の上端部に返し部材52を設け、これにより、飛散するオイルを捕獲してそれぞれのオイル室内に戻すものである。
また、基本的にオイルは、ロータ3により掻き揚げられた後、循環して第2オイル室20から貫通孔5aを通って第1オイル室10に流れる。よって、コンタミ等が貫通孔5aの手前、すなわち第2オイル室20の底に捕獲されやすい。すなわち、貫通孔5aがフィルタの役割を果たす。よって、第2オイル室20の底にドレーン30を設けることで、オイル交換の際にコンタミ等を除去しやすくなり、メインテナンス性が良好となる。尚、この場合、図12に示すように、第2オイル室20の底を第1オイル室10の底よりも低く設定すると、更に効果的にコンタミを除去できる。
以上説明したように、実施例8にあっては下記に列挙する作用効果を得ることができる。
(25)第1オイル室10及び/又は第2オイル室20の上部に返し部材52(オイル返し機構)を備えたため、ホイルインモータとしてドライブユニットを採用し、サスペンションバネ下配置となったとしても、オイルの飛散を抑制することでオイル液面を適正に管理することができる。
(26)第2オイル室20にオイルドレーン30を設けたため、オイル交換時にコンタミ等を効果的に除去することができる。
以上実施例1〜8に基づいて説明してきたが、上記構成に限られず発明の範囲内であれば他の構成を採用してもよい。例えば、各実施例ではオイルポケット6を備えた構成としたが、必ずしもオイルポケットを備えなくてもよい。具体的には、仕切り板5の高さを静的オイルレベルよりも高く設定しておき、第1オイル室10から掻き揚げられたオイルを第2オイル室20に貯留するように構成しておけばよい。
また、各実施例では仕切り板5により第1オイル室10と第2オイル室20とを形成したが、板部材に限らず、ハウジング内にリブ構造を設け、このリブ構造によって第1オイル室10と第2オイル室20を形成してもよい。この場合、仕切りを別部材とせず、鋳造等によってハウジングの形成と同時に構成でき、製造コストを低減することができる。また、実施例では貫通孔を流路として設定したが、貫通孔に限らず隔壁等の内部に形成された油路やパイプ等を用いて設定してもよい。
また、仕切り板5に複数の貫通孔を形成するドライブユニットを実施例4とし、仕切り板5の高さを静的オイルレベルに対して適宜設定するドライブユニットを実施例6として記載したが、これらは適宜組み合わせて最適なオイル液面の変化速度を得るように調整してもよい。同様に、オイル室の底の高さを調整する実施例7や、オイル返し部材52及びドレーン30を備えた実施例8を他の実施例と適宜組み合わせてもよい。
また、各実施例ではロータ3として一つのロータを備えたドライブユニットについて説明したが、同軸上の内径側にインナロータ、外形側にアウタロータを備えた副軸多層モータに用いてもよい。
また、各実施例では回転体として電動モータのロータについて説明したが、電動モータに限らず、冷却が必要な回転体が回転しているドライブユニット(例えば多板クラッチ等)に本願発明を適用してもよい。
1 ハウジング
2 ステータ
3 ロータ(回転体)
4 駆動軸
5 仕切り板(仕切り)
5a 貫通孔(流路)
6 オイルポケット
10 第1オイル室
20 第2オイル室
30 ドレーン
51 スライド部材
52 返し部材
PG 遊星歯車機構(減速機構)

Claims (26)

  1. 下部に所定量のオイルを貯留するハウジングと、
    該ハウジング内に収装され、非回転時において前記オイルに一部が浸漬され、回転時にオイルを掻き揚げる回転体と、
    前記ハウジングに形成され、前記回転体が浸漬された領域を囲繞する第1オイル室と、
    前記ハウジングに形成され、前記第1オイル室の外側に形成された第2オイル室と、
    前記第1オイル室と前記第2オイル室とを連通し、前記第2オイル室から前記第1オイル室に流れる単位時間当たりの流量が、前記回転体により単位時間当たりに掻き揚げられるオイル掻き揚げ量よりも小さくなるように設定された流路と、
    を備えたことを特徴とするドライブユニット。
  2. 請求項1に記載のドライブユニットにおいて、
    前記流路は、ユニットの状態に応じたオイル掻き揚げ量となるように設定されていることを特徴とするドライブユニット。
  3. 請求項1または2に記載のドライブユニットにおいて、
    前記流路は、前記回転体の回転速度が所定の走行モードにおいて最も使用率の高いときに最適となる流量に設定されていることを特徴とするドライブユニット。
  4. 請求項1ないし3いずれか一つに記載のドライブユニットにおいて、
    前記流路は、ユニットの状態に応じて流量を可変とすることを特徴とするドライブユニット。
  5. 請求項1ないし4いずれか一つに記載のドライブユニットにおいて、
    前記流路を、前記回転体の最下端よりも下に設けたことを特徴とするドライブユニット。
  6. 請求項1ないし5いずれか一つに記載のドライブユニットにおいて、
    前記流路を、前記第2オイル室の最下端に設けたことを特徴とするドライブユニット。
  7. 請求項1ないし6いずれか一つに記載のドライブユニットにおいて、
    前記流路を、複数設けたことを特徴とするドライブユニット。
  8. 請求項7に記載のドライブユニットにおいて、
    前記複数の流路のうち、一つ以上を前記回転体の最下端よりも下に設けたことを特徴とするドライブユニット。
  9. 請求項7または8に記載のドライブユニットにおいて、
    前記複数の流路を、縦方向に設けたことを特徴とするドライブユニット。
  10. 請求項7ないし9いずれか一つに記載のドライブユニットにおいて、
    前記複数の流路を、横方向に設けたことを特徴とするドライブユニット。
  11. 請求項7ないし10いずれか一つに記載のドライブユニットにおいて、
    前記複数の流路を、前記回転体の外形に沿って設けたことを特徴とするドライブユニット。
  12. 請求項7ないし11いずれか一つに記載のドライブユニットにおいて、
    前記複数の流路のうち、一つ以上を前記回転体の最下端よりも上に設けたことを特徴とするドライブユニット。
  13. 請求項1ないし12いずれか一つに記載のドライブユニットにおいて、
    前記第1オイル室及び前記第2オイル室を前記回転体の回転軸方向に並んで配置したことを特徴とするドライブユニット。
  14. 請求項1ないし13いずれか一つに記載のドライブユニットにおいて、
    前記第1オイル室及び前記第2オイル室の容量は、前記オイル室への要求容量に基づいて設定することを特徴とするドライブユニット。
  15. 請求項1ないし14いずれか一つに記載のドライブユニットにおいて、
    前記ハウジング内に減速機構を有し、
    該減速機構は前記第1オイル室の外側に配置されていることを特徴とするドライブユニット。
  16. 請求項1ないし15いずれか一つに記載のドライブユニットにおいて、
    前記第1オイル室と前記第2オイル室とは仕切りによって形成され、
    該仕切りの高さは、要求に応じて設定することを特徴とするドライブユニット。
  17. 請求項16に記載のドライブユニットにおいて、
    前記仕切りの高さは、前記回転体の径内であることを特徴とするドライブユニット。
  18. 請求項16または17に記載のドライブユニットにおいて、
    前記仕切りの高さは、前記回転体の非回転時におけるオイル液面よりも高いことを特徴とするドライブユニット。
  19. 請求項16または17に記載のドライブユニットにおいて、
    前記仕切りの高さは、前記回転体の非回転時におけるオイル液面よりも低いことを特徴とするドライブユニット。
  20. 請求項16または17に記載のドライブユニットにおいて、
    前記仕切りの高さは、要求に応じて可変であることを特徴とするドライブユニット。
  21. 請求項1ないし20いずれか一つに記載のドライブユニットにおいて、
    前記第1オイル室の底の高さと、前記第2オイル室の底の高さとを要求に応じて設定することを特徴とするドライブユニット。
  22. 請求項21に記載のドライブユニットにおいて、
    前記第2オイル室の底の高さを、前記第1オイル室の底の高さよりも高く設定することを特徴とするドライブユニット。
  23. 請求項21に記載のドライブユニットにおいて、
    前記第1オイル室の底の高さを、前記第2オイル室の底の高さよりも高く設定することを特徴とするドライブユニット。
  24. 請求項1ないし23いずれか一つに記載のドライブユニットにおいて、
    前記第1オイル室と前記第2オイル室とは、前記流路として貫通孔が形成された仕切り板によって形成されていることを特徴とするドライブユニット。
  25. 請求項1ないし23いずれか一つに記載のドライブユニットにおいて、
    前記第1オイル室及び/又は前記第2オイル室の上部にオイル返し機構を備えたことを特徴とするドライブユニット。
  26. 請求項1ないし25いずれか一つに記載のドライブユニットにおいて、
    前記第2オイル室にオイルドレーンを設けたことを特徴とするドライブユニット。
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