JP2015132315A - モータ駆動ユニットの油送構造 - Google Patents

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幸司 熊谷
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Abstract

【課題】高速側減速機構の高速回転時にも、高速減速機構側貯留部の油面高さを確保可能として、オイル掻き上げ量の確保が可能なモータ駆動ユニットの油送構造を提供すること。【解決手段】モータ駆動ユニットAの底部に設けられ、オイルを貯留するオイル貯留部44の油送構造であって、平行軸ギヤ対4と遊星歯車減速機構5との間に仕切板80を設けて、オイル貯留部44を、低速減速機構側貯留部44aと高速減速機構側貯留部44bとに区画し、ピニオンキャリア53に、低速減速機構側貯留部44aから高速減速機構側貯留部44bへオイルを移送可能なオイル移送機構90を設けたことを特徴とするモータ駆動機構の油送構造とした。【選択図】図2

Description

本発明は、車輪をモータにより回転させるモータ駆動ユニットの油送構造に関する。
従来、車輪を電動モータにより回転させるモータ駆動ユニットにおいて、駆動ユニットに設けられた減速機構によりオイルを掻き上げて潤滑や冷却を行うモータ駆動ユニットが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この従来技術では、モータ駆動ユニットの底部に設けられたオイル溜まりを、相対的に高速回転する第1回転機構側と、相対的に低速回転する第2回転機構側とを仕切る仕切板を設けた構造となっている。
これにより、高速回転の第1回転機構側がより多くのオイルを掻き上げて油面を低下させることにより攪拌抵抗を抑えることができる。
特開2012−137124号公報
しかしながら、上記従来技術では、高速減速機構の高速回転に伴って高速減速機構側のオイルレベルが低下した場合、オイルの掻き上げ量も低下し、潤滑や冷却用のオイル供給量が不足するおそれがあった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、高速側減速機構の高速回転時にも、高速減速機構側貯留部の油面高さを確保可能として、オイル掻き上げ量の確保が可能なモータ駆動ユニットの油送構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、
モータ駆動ユニットの高速減速機構と低速減速機構との間に仕切板を設けて、オイル貯留部を、低速減速機構側貯留部と高速減速機構側貯留部とに区画し、
前記低速減速機構側貯留部から前記高速減速機構側貯留部へ前記オイルを移送可能なオイル移送機構を設けたことを特徴とするモータ駆動ユニットの油送構造とした。
本発明のモータ駆動ユニットの油送構造では、仕切板により仕切られた低速減速機構側貯留部からオイル移送機構により高速減速機構側貯留部へオイルを移送する。したがって、高速減速機構の高回転時にオイル掻き上げ量が増加した場合でも、オイル移送機構によるオイル供給により、高速減速機構側貯留部におけるオイルレベルを確保可能となる。よって、高速減速機構によるオイルの掻き上げ量を確保でき、潤滑性や冷却性を確保できる。
実施の形態1のモータ駆動ユニットの油送構造を適用したモータ駆動ユニットの全体構成を示す全体図である。 前記モータ駆動ユニットの主要部を示す断面図である。 前記モータ駆動ユニットの油送構造に適用したピニオンキャリアの要部を示す斜視図である。 図3に示すピニオンキャリアの要部である柱部の部分を拡大して示す斜視図である。 前記ピニオンキャリアの柱部を示す図4の矢印Y方向から見た状態の矢視図である。 図5の矢印S6−S6の位置で切断した状態での前記ピニオンキャリアの要部を示す断面図である。 前記モータ駆動ユニットに設けたオイル供給構造部を示す斜視図である。 実施の形態2のモータ駆動ユニットの油送構造におけるピニオンキャリアの要部を示す断面図であって、図9の矢印S8−S8の位置で切断した状態を示す。 図8の前記ピニオンキャリアの要部を示す断面図であって、矢印S9−S9の位置で切断した状態を示す。
以下、本発明のモータ駆動ユニットの油送構造を実現する最良の形態を、図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
(実施の形態1)
まず、実施の形態1のモータ駆動ユニットの油送構造の構成を説明する。
[モータ駆動ユニットの全体構成]
図1は、実施の形態1のモータ軸冷却構造を備えたモータ駆動ユニットAを示すもので、以下、図1に基づき、モータ駆動ユニットAの全体構成を説明する。このモータ駆動ユニットAは、図示を省略した車両の前輪を駆動させるために、車両の懸架装置に接続されたいわゆるインホイール形式のモータ駆動ユニットである。
前記モータ駆動ユニットAは、ユニットケース1と、モータ制御ユニット2と、モータ/ジェネレータ3と、平行軸ギヤ対(高速減速機構)4と、遊星歯車減速機構(低速減速機構)5と、タイヤ軸6と、を備えている。そして、モータ/ジェネレータ3のモータ軸31のモータ軸中心線CLmを、タイヤ軸6のタイヤ軸中心線CLtに対して車両上方(図1の矢印UP)にオフセット配置している。
前記ユニットケース1は、ナックルアーム71を介して図外の車体に対し転舵可能に支持されている。このユニットケース1は、制御ユニットカバー11と、制御ユニットケース12と、仕切壁ケース13と、モータケース14と、減速機ケース15と、を互いにボルト結合して構成される。
ユニットケース1のうち、制御ユニットカバー11と制御ユニットケース12とモータケース14の外周面には、走行風により冷却する空冷フィン11a,12a,14aがそれぞれ突設されている。
ナックルアーム71は、減速機ケース15に固定されている。このナックルアーム71は、その下端部に図示を省略したロアアームが連結され、その上端部に図示を省略したアッパアームが連結され、アッパピボット及びロアピボットを通るキングピン軸を中心として転舵可能にユニットケース1を支持している。
ユニットケース1の内部は、制御ユニット室16と、モータ室17と、減速機室18と、に区画されている。
制御ユニット室16は、制御ユニットカバー11と制御ユニットケース12と仕切壁ケース13により囲まれ、ドライ空間とされている。そして、この制御ユニット室16に、前記モータ制御ユニット2が収容されている。
このモータ制御ユニット2は、モータコントローラやインバータやコンバータ等のモータ/ジェネレータ3を制御する制御機器類により構成される。モータ制御ユニット2を収容した制御ユニット室16は、空冷フィン11a,12aにより自然空冷が確保されていると共に、仕切壁ケース13を介してモータ室17と隣接配置されている。
前記モータ室17は、仕切壁ケース13とモータケース14により囲まれ、ドライ空間とされている。そして、モータ室17に、モータ/ジェネレータ3(以下、単にモータ3と表記する)が収容されている。
このモータ3は、モータ軸31と、ロータ32と、ステータ33と、ステータコイル34と、を有して構成されている。モータ軸31は、ベアリング35,36により仕切壁ケース13とモータケース14に対し回転可能に支持されている。ロータ32は、モータ軸31の外周に固定され、永久磁石を埋設した積層鋼板により構成されている。ステータ33は、モータケース14に固定されると共に、ロータ32とエアギャップを介して配置され、ステータコイル34を巻き付けた積層のステータティースにより構成されている。すなわち、モータ3は、三相交流の電流をステータコイル34に印加することでモータ軸31を回転させること(力行)ができる一方、モータ軸31の回転によりステータコイル34に三相交流の電流を発生させること(回生)ができる。なお、モータ軸31のモータ制御ユニット2側の端部位置には、モータ回転角度を検出するレゾルバ37が設けられている。
減速機室18は、モータケース14の一部と減速機ケース15により囲まれ、潤滑および冷却用のオイルが収容されたウエット空間とされている。この減速機室18に、前記平行軸ギヤ対4および遊星歯車減速機構5が収容されている。
また、減速機室18の下部には、重力により落下したオイルを貯留するオイル貯留部44が設けられている。
次に、減速機構である平行軸ギヤ対4および遊星歯車減速機構5について説明する。
前記平行軸ギヤ対4は、モータ3のモータ軸31の回転をタイヤ軸6に対して第1段階の減速を行って、第2段階の減速を行う遊星歯車減速機構5に伝達し、遊星歯車減速機構5は、減速した回転をタイヤ軸6に伝達する。したがって、平行軸ギヤ対4が相対的に高速回転を行う高速減速機構であり、遊星歯車減速機構5が相対的に低速回転を行う低速減速機構である。
平行軸ギヤ対4は、減速機室18のうち、軸方向でモータケース14と減速機ケース15のボルト連結部の位置に設置されている。
この平行軸ギヤ対4は、モータ軸31の端部に形成された入力ギヤ41と、入力ギヤ41に噛み合うと共に入力ギヤ41より大径とした出力ギヤ42と、出力ギヤ42を一体に有する出力ギヤ軸43と、を有する減速ギヤである。出力ギヤ42は、ユニットケース1のうちタイヤ軸中心線CLtよりも下方位置に形成されたオイル貯留部44のオイルに一部浸漬して配置される。また、出力ギヤ42には、軸方向で遊星歯車減速機構5側の側面に、肉厚を薄くするために軸方向凹状を成す肉抜き部42aが形成されている。
出力ギヤ軸43は、モータ側軸端部がモータケース14に対しベアリング45を介して回転可能に支持され、ホイール側軸端部がタイヤ軸6に対しベアリング46を介して回転可能に支持される。なお、出力ギヤ軸43には、その軸心位置に貫通軸心油路47が形成されている。
前記遊星歯車減速機構5は、前記減速機室18のうち、平行軸ギヤ対4と隣接する減速機ケース15側の位置に設定される。この遊星歯車減速機構5は、出力ギヤ軸43と一体のサンギヤ51と、サンギヤ51に噛み合う複数のピニオン52と、ピニオン52を支持するピニオンキャリア53と、ピニオン52と噛み合うと共に減速機ケース15に固定されたリングギヤ54と、を有する。すなわち、遊星歯車減速機構5は、リングギヤ54をケース固定にすることで、サンギヤ51からの入力回転を減速してピニオンキャリア53に出力する減速ギヤ機構である。遊星歯車減速機構5の回転中心軸は、出力ギヤ42とタイヤ軸6の回転中心軸(タイヤ軸中心線CLt)と同軸配置とされている。
前記タイヤ軸6は、遊星歯車減速機構5のピニオンキャリア53と一体に形成され、軸端部を減速機ケース15から矢印OUT方向の外部に突出させたユニット出力軸である。
このタイヤ軸6の遊星歯車減速機構5側の一端部は、減速機ケース15に対しベアリング61とメカニカルシール62により、回転可能に油密状態で支持されている。タイヤ軸6のユニット外部に突出させた他端部には、ホイールハブ軸72がセレーション結合されている。ホイールハブ軸72は、ナックルアーム71にボルト固定されるナックルケース73に対し、複列アンギュラベアリング構造によるハブベアリング74により回転可能に支持されている。ホイールハブ軸72のフランジ部72aには、図外のブレーキディスク及びタイヤホイールが固定される。
図2に示すように、軸方向で上述した平行軸ギヤ対4と遊星歯車減速機構5との間の位置で、前記オイル貯留部44に、仕切板80が起立状態で設けられている。
オイル貯留部44は、仕切板80により、軸方向で高速減速機構側貯留部44bと低速減速機構側貯留部44aとに区画されている。
この仕切板80は、下端部80aが、減速機ケース15において、リングギヤ54の側部に固定されている。
この下端部80aが固定された位置は、上下方向(矢印UP方向およびその逆方向)で、ピニオンキャリア53と干渉する。このため、仕切板80において下端部80aから立ち上がった中間部80bは、軸方向で車両中央方向(矢印OUT方向とは逆方向)に折り曲げられて、出力ギヤ42の肉抜き部42a内に配置されて、ピニオンキャリア53と干渉しないようになっている。
さらに、仕切板80の上端部80cは、ピニオンキャリア53および出力ギヤ軸43との干渉を避けるように、軸方向で外方(矢印OUT方向)へ折り曲げられている。なお、上端部80cは、軸方向に直交する車両前後方向位置では、ピニオンキャリア53と干渉しないように、起立されるか、あるいは、切り欠きが形成されている。また、上端部80cおよび中間部80bは、上述のようにピニオンキャリア53との干渉を防止した位置よりもさらに車両前後方向位置では、出力ギヤ42のギヤ部分と干渉しないように下端部80aから真っ直ぐに立ち上げられた形状に形成されている。
さらに、ピニオンキャリア53には、低速減速機構側貯留部44aから高速減速機構側貯留部44bへオイルを移送可能なオイル移送機構90(図3参照)が設けられている。
ここで、まず、ピニオンキャリア53について説明を加える。
ピニオンキャリア53は、図3に示すように、一対の回転プレート55a,55bと、これら一対の回転プレート55a,55bを結合する複数本(実施の形態1では3本)の柱部56と、を備えている。なお、ピニオン52は周方向で柱部56どうしの間の位置で、図2に示すように、回転プレート55a,55bに軸方向に架け渡された支持軸52aに回転可能に支持されている。
図3に戻り、前記オイル移送機構90は、柱部56に形成されたキャッチ部91と、回転プレート55aに設けられた油路としての油送穴92と、を備えている。
キャッチ部91は、図3、その一部の拡大図である図4、および断面図である図5に示すように、柱部56においてピニオンキャリア53の回転方向(矢印R方向)の両側面に、正逆回転方向に凹状であり軸方向の全長に延在された凹溝により形成されている。これにより、ピニオンキャリア53の回転時に、平行軸ギヤ対4および遊星歯車減速機構5の回転により掻き上げられたオイルを、キャッチ部91で受け止め可能に形成されている。また、キャッチ部91は、後述するように低速減速機構側貯留部44aのオイルを汲み上げ可能にも形成されている。
前記キャッチ部91は、図4および図5に示すように、軸方向に延在され、回転方向に2段階の深さを有した第1凹溝91aおよび第2凹溝91bから成る凹溝により形成されている。第1凹溝91aは、回転方向である深さが第2凹溝91bよりも浅く、回転方向の直交方向の幅寸法が第2凹溝91bよりも広く形成されている。第2凹溝91bは、第1凹溝91aの底部から深さ方向に凹状に形成され、幅寸法が第1凹溝91aよりも狭く形成されている。
したがって、キャッチ部91は、第1凹溝91aにより、第2凹溝91bよりも回転方向に広い範囲のオイルをキャッチでき、かつ、第1凹溝91aよりも深い第2凹溝91bにより、第1凹溝91aのみの場合よりもオイルがこぼれ難くなっている。
油送穴92は、図3、図4に示すように、軸方向で高速減速機構側貯留部44b側の回転プレート55aにおいて、キャッチ部91の軸方向の位置で貫通して形成した穴である。なお、油送穴92は、図5に示すように、第2凹溝91bの円弧と同径寸法に形成されている。また、キャッチ部91の軸方向で矢印OUT方向側の端部は、回転プレート55bにより塞がれている。
したがって、オイル移送機構90のキャッチ部91で受け止められたオイルは、油送穴92を通って高速減速機構側貯留部44bに向けて移送可能となっている。さらに、本実施の形態1では、キャッチ部91の両溝91a,91bは、図6に示すように、高速減速機構側貯留部44b側の回転プレート55aに近付くほど溝深さが深くなる方向に傾斜している。これにより、ピニオンキャリア53の回転時に、キャッチ部91に受け止められたオイルは、重力および遠心力の分力が高速減速機構側貯留部44bの方向に作用して、油送穴92に向かって流れる。
なお、本実施の形態1では、モータ軸31は、出力ギヤ42により掻き上げられたオイルによりモータ軸31を冷却する冷却構造を備えている。以下に、その構成を簡単に説明する。
この冷却構造は、図1において矢印Cに示すように、減速機室18において出力ギヤ42により掻き上げられたオイルを、モータ軸31の内部に供給してモータ軸31を冷却させ、さらに、減速機室18へ戻す構造である。
モータ軸31の矢印OUT方向である車外方向の端部は、減速機室18の上部に配置されている。また、モータ軸31には、内筒31bが設けられ、内筒31bの内周側のオイル供給路31cと、内筒31bの外周側のオイル還流路31dと、が設けられている。そして、オイル供給路31cの減速機室18側の端部が流入口31eとされ、また、モータ軸31の減速機室18の上部に配置されている部分に、オイル還流路31dと減速機室18とを連通させる径方向の貫通孔31fが形成されている。
さらに、減速機ケースにおいて減速機室18の上部には、掻き上げられたオイルを受け止めて流入口31eに供給するオイル供給構造部150が設けられている。
このオイル供給構造部150は、図7に示す、キャッチャ151、オイル入口筒152、油路153を備えている。
キャッチャ151は、出力ギヤ42により掻き上げられたオイルを受け止めるために、上方に凹形状を成しており、減速機ケース15に一体形成されている。
オイル入口筒152は、モータ軸31の流入口31eに挿入可能な外径の(図1参照)円筒状に形成されている。
油路153は、キャッチャ151で受け止めたオイルをオイル入口筒152に供給する油路であり、減速機ケース15に一体に形成されている。
以上の冷却構造に基づいて、図1において矢印Cに示すように、減速機室18において出力ギヤ42により掻き上げられたオイルが、キャッチャ151に受け止められ、オイル入口筒152からモータ軸31のオイル供給路31cに供給される。そして、このオイルは、モータ軸31の軸心側のオイル供給路31cから、内筒31bの外側のオイル還流路31dを通って、貫通孔31fから減速機室18へ戻り、その際に、モータ軸31の冷却を行う。
(実施の形態1の作用)
以下に、実施の形態1の駆動ユニットの作用について説明する。
本実施の形態1では、減速機室18の底部に設けられたオイル貯留部44にオイルが貯留されている。
ここで、モータ3が駆動すると、モータ軸31が回転し、この回転が平行軸ギヤ対4により減速されて出力ギヤ軸43に伝達される。そして、この出力ギヤ軸43の回転が、さらに、遊星歯車減速機構5により減速されてタイヤ軸6に伝達され、図示を省略した車輪が回転される。
このようなモータ3の駆動がなされた際に、オイル貯留部44に貯留されたオイルは、高速減速機構側貯留部44bでは出力ギヤ42により掻き上げられ、低速減速機構側貯留部44aでは遊星歯車減速機構5のピニオン52およびピニオンキャリア53により掻き上げられる。
このとき、出力ギヤ42の回転速度は、ピニオンキャリア53の回転速度よりも高回転速度となっており、出力ギヤ42による高速減速機構側貯留部44b側の掻き上げ量が相対的に多くなる。加えて、この高速減速機構側貯留部44b側で掻き上げられたオイルが、モータ軸31の冷却に使用されるため、オイルが、常時、モータ軸31内を循環される。
このため、低速減速機構側貯留部44aと高速減速機構側貯留部44bとでは、高速減速機構側貯留部44bのオイルレベルOLbが低速減速機構側貯留部44aのオイルレベルOLaよりも低くなる傾向にある。
高速減速機構側貯留部44bのオイルレベルOLbの低下が生じた場合、平行軸ギヤ対4の潤滑、およびモータ軸31の冷却に使用するオイルが不足するおそれがある。
そこで、本実施の形態1では、ピニオンキャリア53の回転に伴い、オイル移送機構90により、低速減速機構側貯留部44a側のオイルを高速減速機構側貯留部44bに移送させ、高速減速機構側貯留部44bのオイルレベルOLbを確保するようにしている。
以下に、オイル移送機構90によるオイルの移送について詳細に説明する。
遊星歯車減速機構5が回転伝達を行うのに伴い、ピニオンキャリア53が回転し、柱部56が回転プレート55a,55bと一体的に矢印R方向(図4、図5参照)に回転する。
このとき、オイルレベルOLaが高い場合には、柱部56が低速減速機構側貯留部44aを通過し、オイルレベルOLaの下方から上方へ移動する際に、オイルを、凹溝状のキャッチ部91で汲み上げることができる。
また、オイルレベルOLaが低くなっている場合でも、キャッチ部91が上向きとなった時に、出力ギヤ42により掻き上げられて落下してくるオイルを、受け止めることができる。
このようにして、このキャッチ部91に溜まったオイルは、柱部56が回転するのに伴って、油送穴92から高速減速機構側貯留部44b側に落下する。しかも、本実施の形態1では、仕切板80の上端部80cは、ピニオンキャリア53の回転プレート55aの内周側に折り曲げられている。このため、上端部80cが真上に起立しているものよりも、油送穴92から落下するオイルが、上端部80cから高速減速機構側貯留部44bに落下しやすくなっている。
以上のように、ピニオンキャリア53の回転時には、低速減速機構側貯留部44a側のオイルが、オイル移送機構90により高速減速機構側貯留部44bに移送される。
したがって、モータ3の駆動中は、低速減速機構側貯留部44aのオイルレベルOLaが、図2に示すように低下し、一方、高速減速機構側貯留部44bのオイルレベルOLbが、図2に示すように上昇する。
これにより、出力ギヤ42が高速回転した際にも、オイルレベルOLbの低下を抑え、掻き上げ油量を確保でき、平行軸ギヤ対4および遊星歯車減速機構5に対する潤滑性能および冷却性能、モータ軸31に対する冷却性能の向上を図ることができる。
(実施の形態1の効果)
以下に、実施の形態1のモータ駆動ユニットの油送構造の効果を列挙する。
a)実施の形態1のモータ駆動ユニットの油送構造は、
車両に設けられ、かつ、モータ3により駆動されるモータ軸31がタイヤ軸6に対してオフセットされたモータ駆動ユニットAと、
このモータ駆動ユニットA内に前記タイヤ軸6上に配置され、相対的に高速回転を行う高速減速機構としての平行軸ギヤ対4および相対的に低速回転を行う低速減速機構としての遊星歯車減速機構5と、
前記モータ駆動ユニットAの底部に設けられ、オイルを貯留するオイル貯留部44と、
を備えたモータ駆動ユニットの油送構造であって、
前記平行軸ギヤ対4と遊星歯車減速機構5との間に仕切板80を設けて、前記オイル貯留部44を、低速減速機構側貯留部44aと高速減速機構側貯留部44bとに区画し、
前記低速減速機構側貯留部44aから前記高速減速機構側貯留部44bへ前記オイルを移送可能なオイル移送機構90を設けたことを特徴とする。
このように、実施の形態1では、仕切板80により仕切られた低速減速機構側貯留部44aからオイル移送機構90により高速減速機構側貯留部44bへオイルを移送する。したがって、高速減速機構としての平行軸ギヤ対4の高回転時に掻き上げ量が増加した場合でも、オイル移送機構90によるオイル供給により、高速減速機構側貯留部44bにおけるオイルレベルOLbを確保可能となる。よって、オイルの掻き上げによる潤滑性および冷却性が向上する。
b)実施の形態1のモータ駆動ユニットの油送構造は、
前記高速減速機構と前記低速減速機構の一方を、一対の平行軸ギヤ対4とし、この平行軸ギヤ対4を構成する出力ギヤ42の側面に形成した肉抜き部42aに前記仕切板80を配置したことを特徴とする。
仕切板80を、出力ギヤ42の側面の肉抜き部42aに配置したため、この肉抜き部42aに配置しないものと比較して、モータ駆動ユニットAにおいて仕切板80の設置に必要な軸方向寸法を短縮できる。これにより、仕切板80をコンパクトに設置することが可能である。
c)実施の形態1のモータ駆動ユニットの油送構造は、
前記高速減速機構として平行軸ギヤ対4を備え、一方、前記低速減速機構として遊星歯車減速機構5を備え、
前記オイル移送機構90を前記遊星歯車減速機構5のピニオンキャリア53の柱部56により構成したことを特徴とする。
既存の低速減速機構としての遊星歯車減速機構5のピニオンキャリア53の柱部56を用いてオイル移送機構90を構成するため、新たな部品追加を抑え、コスト及び設置スペースの抑制を図ることができる。
d)実施の形態1のモータ駆動ユニットの油送構造は、
前記オイル移送機構90は、前記柱部56の前記ピニオンキャリア53の回転方向の側面に設けられ、前記ピニオンキャリア53の回転時に前記オイルを汲み上げ可能に形成されたキャッチ部91と、このキャッチ部91の前記オイルを、前記高速減速機構としての平行軸ギヤ対4側に向けて移送可能な油路としての油送穴92と、を備えていることを特徴とする。
遊星歯車減速機構5のピニオンキャリア53の柱部56のキャッチ部91により受け止められたオイルは、ピニオンキャリア53の回転に伴って汲み上げされ、油送穴92から落下させながら平行軸ギヤ対4側に移送できる。
したがって、仕切板80の高さを超えて移送されるオイル量を確保でき、高い油送効率を得ることができる。
e)実施の形態1のモータ駆動ユニットの油送構造は、
前記キャッチ部91は、前記柱部56の回転方向側面に前記回転方向に深さを有した凹状で、軸方向に延在された凹溝(91a,91b)としたことを特徴とする。
したがって、キャッチ部91を平面状に形成したものよりも、柱部56に確実にオイルを受け止めることができ、油送効率の向上を図ることが可能である。
f)実施の形態1のモータ駆動ユニットの油送構造は、
前記凹溝は、凹みの浅い側の第1凹溝91aの底部に、前記第1凹溝91aよりも溝幅を狭めた第2凹溝91bを、深さ方向に1または複数直列に形成したことを特徴とする。
したがって、第1凹溝91aにより回転方向に直交する方向の溝幅を確保して、オイルを受け止めやすくできるとともに、第2凹溝91bにより、凹溝におけるオイルの貯留量をより多く確保し、油送効率の向上を図ることが可能である。
g)実施の形態1のモータ駆動ユニットの油送構造は、
前記凹溝(91a,91b)は、その深さ方向の底部に、前記キャリアの回転に伴い前記油路としての油送穴92に向けて前記オイルを流すよう傾斜した傾斜ガイド面91cを備えることを特徴とする。
したがって、キャッチ部91を形成する凹溝(91a,91b)に溜められたオイルが、ピニオンキャリア53の回転により柱部56が上昇した場合に、油送穴92に向けて流れやすくなり、オイルが高速減速機構としての平行軸ギヤ対4側へ流れやすくなる。よって、油送効率の向上を図ることが可能となる。
h)実施の形態1のモータ駆動ユニットの油送構造は、
前記高速減速機構としての平行軸ギヤ対4の上部近傍に、掻き上げられたオイルを受け止めて前記モータ軸31の内部にオイルを供給するオイル供給構造部150を備えていることを特徴とする。
したがって、平行軸ギヤ対4により掻き上げられたオイルが、オイル供給構造部150によりモータ軸31の内部に供給されてモータ軸31を冷却することができる。よって、上記a)d)〜g)のように、高速減速機構側貯留部44bへの油送効率の向上を図ることにより、モータ軸31へのオイル供給量を確保して、モータ軸31の冷却性能も向上できる。
(他の実施の形態)
次に、他の実施の形態のモータ駆動ユニットの油送構造について説明する。
なお、他の実施の形態を説明するのにあたり、実施の形態1と共通する構成には実施の形態1と同じ符号を付して説明を省略し、実施の形態1との相違点のみ説明する。
(実施の形態2)
実施の形態2のモータ駆動ユニットの油送構造は、ピニオンキャリア253の柱部256の形状、およびキャッチ部291の構造が、実施の形態1と異なる。
柱部256は、図8に示すように、高速減速機構としての平行軸ギヤ対4(図示省略)側の回転プレート255a側の回転方向の幅寸法が、車外方向(矢印OUT方向)の幅寸法に比べて、細くなる形状に形成されている。
キャッチ部291は、柱部256の回転方向側面256aにより形成されている。この柱部256の回転方向側面256cは、平行軸ギヤ対4(図示省略)側に向けて傾斜しており、オイルを平行軸ギヤ対4側の油送穴292に導く軸方向傾斜ガイド面として作用する。
さらに、柱部256は、図9に示すように、回転方向の肉厚を外径方向側が厚く、内径方向側が薄くなるように形成され、回転方向側面256c,256cが径方向に傾斜した形状に形成されている。
そして、油送穴292は、3か所の柱部256ごとに、径方向の位置を異ならせて配置されている。すなわち、図9において右上に配置された柱部256(a)の側部に設けられた油送穴292(a)は、最も内径側の位置に配置されている。また、図9において左側に配置された柱部256(b)の側部に設けられた油送穴292(b)は、柱部256の径方向中央近傍に配置されている。また、図9において右下に配置された柱部256(c)の側部に設けられた油送穴292(c)は、最も外径方向側の位置に配置されている。
したがって、ピニオンキャリア253の回転時に、ピニオンキャリア253により掻き上げられたオイルは、柱部256の回転方向側面256aにより受け止められる。そして、オイルは、回転方向側面256aの軸方向の傾斜に沿って、油送穴292に導かれ、実施の形態1と同様に、高速減速機構側貯留部44b(図8、図9では図示省略)に移送される。
また、回転方向側面256aは、図9に示すように、径方向に傾斜しているため、ピニオンキャリア253の回転速度に応じて作用する遠心力に基づき、高速減速機構側貯留部44bにオイルを移送する際に、主として用いられる油送穴292が異なる。
すなわち、ピニオンキャリア253の相対的に低速回転時には、オイルは、主として内径方向側に配置された油送穴292(a)から高速減速機構側貯留部44bに移送されやすい。また、それよりも高速になると、それよりも外径方向側に配置された油送穴292(b)から高速減速機構側貯留部44bに移送されやすくなる。さらに、高速になると、それよりも外径方向側に配置された油送穴292(c)から高速減速機構側貯留部44bに移送されやすくなる。
(実施の形態2の効果)
実施の形態2のモータ駆動ユニットの油送構造は、以下に列挙する効果を奏する。
2a)実施の形態2のモータ駆動ユニットの油送構造は、
キャッチ部291を、回転方向の幅寸法が高速減速機構側貯留部44bに近い側ほど細くなるよう形成した柱部256の回転方向側面256aにより形成したことを特徴とする。
このように、柱部256自体の形状に基づいて、オイル移送機構のキャッチ部291を形成したため、柱部256の加工工数を減らして加工コストの低減を図ることが可能となる。
2b)実施の形態2のモータ駆動ユニットの油送構造は、
前記柱部256の前記キャッチ部291を、前記ピニオンキャリア253の径方向に傾斜して形成し、
前記油送穴292(a)(b)(c)を、前記柱部256(a)(b)(c)ごとに径方向の位置を異ならせて配置したことを特徴とする。
したがって、ピニオンキャリア253の回転速度に応じ、オイル移送に主として使用される油送穴292(a)(b)(c)が変わり、広い回転速度範囲で高速減速機構側貯留部44bへのオイルの移送を確実に行うことができる。
なお、この実施の形態2にあっても、実施の形態1にて示した a)b)c)d)h)に記載した構成を有していることにより、同様の効果を奏する。
以上、本発明のモータ駆動ユニットの油送構造を実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施の形態では、モータ駆動ユニットとして、インホイール形式のものを示したが、これに限定されるものではなく、モータ駆動ユニットを車体に設けたものにも適用できる。
また、実施の形態では、低速減速機構として遊星歯車減速機構を用い、高速減速機構として平行軸ギヤ対を用いたものを示したが、これに限定されない。例えば、低速減速機構と高速減速機構との両方に、平行軸ギヤ対と遊星歯車減速機構との一方のみを用いた構成としてもよい。あるいは、平行軸ギヤ対および遊星歯車減速機構以外の減速機構(例えば、円錐歯車機構)を用いてもよい。
また、実施の形態では、モータ室をドライ空間としたが、モータ室にもオイルを供給して、モータ軸の軸受の潤滑を行うようにしてもよい。
また、オイル移送機構は、キャリアの柱部に設けたものに限定されない。例えば、低速減速機構として、平行軸ギヤ対や円錐歯車機構などを用いた場合、歯車の歯の部分に傾斜を設けて、これを利用したり、歯車に別途、実施の形態で示したキャッチ部に相当する樋状の部材を設けたりすることで達成できる。
また、低速減速機構と高速減速機構との間に仕切板を設けるスペースを確保できる場合は、実施の形態のようにギヤの肉抜き部に配置しない構成としてもよい。
また、オイル移送機構の油路として回転プレートに貫通した油送穴を示したがこれに限定されない。例えば、油送穴に代えてパイプ状あるいは樋状などのオイルを移送可能な部材を用いてもよい。
実施の形態では、キャッチ部を形成する凹溝を形成する第2の凹溝として、第1の凹溝の底部に1つのみ設けた例を示したが、第2の凹溝を複数設けてもよい。すなわち、実施の形態に示した第2凹溝の底部に、さらに第2凹溝よりも溝幅が狭い凹溝を1または複数段階してもよい。
3 モータ/ジェネレータ(モータ)
4 平行軸ギヤ対(高速減速機構)
5 遊星歯車減速機構(低速減速機構)
6 タイヤ軸
31 モータ軸
42 出力ギヤ
42a 肉抜き部
44 オイル貯留部
44a 低速減速機構側貯留部
44b 高速減速機構側貯留部
53 ピニオンキャリア
56 柱部
80 仕切板
90 オイル移送機構
91 キャッチ部
91a 第1凹溝
91b 第2凹溝
91c 傾斜ガイド面
92 油送穴(油路)
150 オイル供給構造部
253 ピニオンキャリア
256 柱部
256a 回転方向側面
256c 回転方向側面
291 キャッチ部
292 油送穴(油路)
A モータ駆動ユニット
OLa (低速減速機構側貯留部)オイルレベル
OLb (高速減速機構側貯留部)オイルレベル

Claims (10)

  1. 車両に設けられ、かつ、モータにより駆動されるモータ軸がタイヤ軸に対してオフセットされたモータ駆動ユニットと、
    このモータ駆動ユニット内に前記タイヤ軸上に配置され、相対的に高速回転を行う高速減速機構および相対的に低速回転を行う低速減速機構と、
    前記モータ駆動ユニットの底部に設けられ、オイルを貯留するオイル貯留部と、
    を備えたモータ駆動ユニットの油送構造であって、
    前記高速減速機構と前記低速減速機構との間に仕切板を設けて、前記オイル貯留部を、低速減速機構側貯留部と高速減速機構側貯留部とに区画し、
    前記低速減速機構側貯留部から前記高速減速機構側貯留部へ前記オイルを移送可能なオイル移送機構を設けたことを特徴とするモータ駆動ユニットの油送構造。
  2. 請求項1に記載のモータ駆動ユニットの油送構造において、
    前記高速減速機構と前記低速減速機構の一方を、一対の平行軸ギヤ対とし、この平行軸ギヤ対を構成するギヤの側面の肉抜き部に前記仕切板を配置したことを特徴とするモータ駆動ユニットの油送構造。
  3. 請求項1または請求項2に記載のモータ駆動ユニットの油送構造において、
    前記高速減速機構として平行軸ギヤ対を備え、一方、前記低速減速機構として遊星歯車減速機構を備え、
    前記オイル移送機構を、前記遊星歯車減速機構のキャリアの柱部により構成したことを特徴とするモータ駆動ユニットの油送構造。
  4. 請求項3に記載のモータ駆動ユニットの油送構造において、
    前記オイル移送機構は、前記柱部の前記キャリアの回転方向の側面に設けられ、前記キャリアの回転時に前記オイルを受け止め可能に形成されたキャッチ部と、このキャッチ部の前記オイルを、前記高速減速機構側に向けて移送可能な油路と、を備えていることを特徴とするモータ駆動ユニットの油送構造。
  5. 請求項4に記載のモータ駆動ユニットの油送構造において、
    前記キャッチ部は、前記柱部に回転方向側面に前記回転方向に深さを有した凹状で、軸方向に延在された凹溝としたことを特徴とするモータ駆動ユニットの油送構造。
  6. 請求項5に記載のモータ駆動ユニットの油送構造において、
    前記凹溝は、相対的に深さの浅い側の第1の凹溝の底部に、前記第1の凹溝よりも溝幅を狭めた第2の凹溝を、深さ方向に1または複数直列に形成したことを特徴とするモータ駆動ユニットの油送構造。
  7. 請求項5または請求項6に記載のモータ駆動ユニットの油送構造において、
    前記凹溝は、その深さ方向の底部に、前記キャリアの回転に伴い前記油路に向けて前記オイルを流すよう傾斜した傾斜ガイド面を備えることを特徴とするモータ駆動ユニットの油送構造。
  8. 請求項4に記載のモータ駆動ユニットの油送構造において、
    前記キャッチ部を、前記回転方向の幅寸法が前記高速減速機構側貯留部に近い側ほど細くなるよう形成した前記柱部の回転方向側面により形成したことを特徴とするモータ駆動ユニットの油送構造。
  9. 請求項4〜請求項8のいずれか1項に記載のモータ駆動ユニットの油送構造において、
    前記柱部の前記キャッチ部を、前記キャリアの径方向に傾斜して形成し、
    前記油路を、前記柱部ごとに径方向の位置を異ならせて配置したことを特徴とするモータ駆動ユニットの油送構造。
  10. 請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載のモータ駆動ユニットの油送構造において、
    前記高速減速機構の上部近傍に、前記掻き上げられたオイルを受け止めて前記モータ軸の内部にオイルを供給するオイル供給構造を備えていることを特徴とするモータ駆動ユニットの油送構造。
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