JP2017003047A - In-wheel motor drive unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、電動モータの出力軸と車輪用軸受とを減速機を介して連結したインホイールモータ駆動装置に関する。 The present invention relates to an in-wheel motor drive device in which, for example, an output shaft of an electric motor and a wheel bearing are connected via a reduction gear.
従来のインホイールモータ駆動装置は、例えば、特許文献1に開示された構造のものがある。この特許文献1のインホイールモータ駆動装置は、駆動力を発生させる電動モータと、その電動モータの回転を減速して出力する平行軸歯車減速機と、その平行軸歯車減速機からの出力を車輪に伝達する車輪ハブとで構成されている。 A conventional in-wheel motor drive device has a structure disclosed in Patent Document 1, for example. The in-wheel motor drive device disclosed in Patent Document 1 includes an electric motor that generates a driving force, a parallel shaft gear reducer that decelerates and outputs the rotation of the electric motor, and outputs from the parallel shaft gear reducer. It consists of a wheel hub that transmits to.
このインホイールモータ駆動装置は、電動モータと平行軸歯車減速機との間に中間プレートを設け、その中間プレートのインボード側に、電動モータを収容するモータハウジングを設けると共に、中間プレートのアウトボード側に、平行軸歯車減速機を収容するギヤハウジングを設けた構造を具備する。 This in-wheel motor drive device is provided with an intermediate plate between the electric motor and the parallel shaft gear reducer, a motor housing for accommodating the electric motor is provided on the inboard side of the intermediate plate, and an outboard of the intermediate plate The structure which provided the gear housing which accommodates a parallel shaft gear reducer in the side is comprised.
電動モータは、モータハウジングに固定されたステータと、そのステータの内側で回転自在に支持されたロータ軸とで構成されている。また、平行軸歯車減速機は、電動モータのロータ軸に同軸的に連結されたモータ入力歯車と、ギヤハウジングに回転自在に支持されてモータ入力歯車と噛合する第1カウンタ歯車と、第1カウンタ歯車と同軸的に支持された第2カウンタ歯車と、車輪ハブの車軸に設けられて第2カウンタ歯車と噛合する出力歯車とで構成されている。 The electric motor includes a stator fixed to a motor housing and a rotor shaft that is rotatably supported inside the stator. The parallel shaft gear reducer includes a motor input gear coaxially connected to the rotor shaft of the electric motor, a first counter gear rotatably supported by the gear housing and meshed with the motor input gear, and a first counter The second counter gear is supported coaxially with the gear, and the output gear is provided on the wheel hub axle and meshes with the second counter gear.
このインホイールモータ駆動装置では、電動モータの冷却と、平行軸歯車減速機の冷却および潤滑とを目的として、電動モータおよび平行軸歯車減速機に潤滑油を供給する必要がある。この電動モータおよび平行軸歯車減速機の潤滑構造としては、回転ポンプを内蔵させ、回転ポンプから吐出される潤滑油を電動モータおよび平行軸歯車減速機に供給し、回転ポンプへ還流させる循環構造が可能である。 In this in-wheel motor drive device, it is necessary to supply lubricating oil to the electric motor and the parallel shaft gear reducer for the purpose of cooling the electric motor and cooling and lubricating the parallel shaft gear reducer. As a lubrication structure for this electric motor and parallel shaft gear reducer, there is a circulation structure that incorporates a rotary pump, supplies lubricating oil discharged from the rotary pump to the electric motor and parallel shaft gear reducer, and returns it to the rotary pump. Is possible.
しかしながら、回転ポンプを内蔵させた場合、インホイールモータ駆動装置のコンパクト化が困難になることから、回転ポンプなしの潤滑が、インホイールモータ駆動装置のコンパクト化を図る上で有効である。特に、平行軸歯車減速機において回転ポンプなしの潤滑としては、ギヤハウジング内に潤滑油を貯溜させ、ポンプなしの油浴状態で歯車の回転による跳ね掛けでもって平行軸歯車減速機の冷却および潤滑を行う構造がある。 However, when the rotary pump is built in, it is difficult to make the in-wheel motor drive device compact. Therefore, lubrication without the rotary pump is effective in reducing the size of the in-wheel motor drive device. In particular, in lubrication without a rotary pump in a parallel shaft gear reducer, the lubricating oil is stored in the gear housing, and the parallel shaft gear reducer is cooled and lubricated by splashing by gear rotation in an oil bath state without a pump. There is a structure to do.
この平行軸歯車減速機における潤滑構造では、電動モータの停止時、ギヤハウジング内の下部で第1カウンタ歯車および第2カウンタ歯車の一部が潤滑油に浸漬した状態にあり、電動モータの駆動時、油浴状態でのモータ入力歯車、第1カウンタ歯車、第2カウンタ歯車および出力歯車の回転による跳ね掛けでもって各歯車の冷却および潤滑が行われる。 In the lubrication structure in the parallel shaft gear reducer, when the electric motor is stopped, the first counter gear and the second counter gear are partly immersed in the lubricating oil at the lower part in the gear housing, and the electric motor is driven. The gears are cooled and lubricated by splashing by rotation of the motor input gear, the first counter gear, the second counter gear, and the output gear in the oil bath state.
ところで、特許文献1で開示されたインホイールモータ駆動装置において、ポンプなしの油浴状態で歯車の回転による跳ね掛けでもって歯車の冷却および潤滑を行う構造を採用した場合、車両の走行中など、平行軸歯車減速機が駆動している状態では、各歯車について十分な潤滑状態を確保することができる。 By the way, in the in-wheel motor drive device disclosed in Patent Document 1, when a structure that cools and lubricates the gear by splashing by rotation of the gear in an oil bath state without a pump is used, during traveling of the vehicle, etc. In a state where the parallel shaft gear reducer is driven, a sufficient lubrication state can be ensured for each gear.
しかしながら、車両の停車後に時間をおいて電動モータを再始動した時など、潤滑不足による平行軸歯車減速機の損傷が懸念される。つまり、平行軸歯車減速機を構成するモータ入力歯車は、ギヤハウジングの下部で貯溜する潤滑油の油面から離れた位置に配置されている。このことから、モータ再始動時、歯車の回転による跳ね掛けでもってモータ入力歯車の冷却および潤滑を行うことが困難となる。 However, there is a concern that the parallel shaft gear reducer may be damaged due to insufficient lubrication, such as when the electric motor is restarted after a period of time after the vehicle stops. That is, the motor input gear constituting the parallel shaft gear reducer is disposed at a position away from the oil level of the lubricating oil stored in the lower part of the gear housing. For this reason, it becomes difficult to cool and lubricate the motor input gear by splashing by the rotation of the gear when the motor is restarted.
一方、インホイールモータ駆動装置のコンパクト化の観点から、電動モータに低トルクで高速回転の小型モータを採用した場合、電動モータのロータ軸に連結されたモータ入力歯車も高速回転することになる。このように、高速回転するモータ入力歯車について、モータ再始動時、跳ね掛けによる潤滑が困難であると、モータ入力歯車に焼付きなどの損傷が発生するおそれがある。 On the other hand, from the viewpoint of downsizing the in-wheel motor drive device, when a small motor with low torque and high speed rotation is adopted as the electric motor, the motor input gear connected to the rotor shaft of the electric motor also rotates at high speed. As described above, when the motor input gear rotating at high speed is difficult to lubricate by splashing when the motor is restarted, the motor input gear may be damaged such as seizure.
そこで、本発明は前述の課題に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、電動モータの再始動時であっても、潤滑不足による平行軸歯車減速機の損傷を未然に防止し得るインホイールモータ駆動装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to prevent damage to the parallel shaft gear reducer due to insufficient lubrication even when the electric motor is restarted. An in-wheel motor drive device is provided.
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、モータ部と、複数の歯車からなる平行軸歯車減速機で構成された減速機部と、車輪用軸受部とを備え、ポンプなしの油浴状態で平行軸歯車減速機の歯車の回転による跳ね掛けでもって各歯車を潤滑するインホイールモータ駆動装置であって、平行軸歯車減速機は、モータ部のモータ回転軸の軸端に同軸的に連結された入力歯車を備え、複数の歯車の回転による跳ね掛けでもって潤滑油を貯溜した後にその潤滑油を入力歯車に滴下する油溜まり部を、入力歯車の上方に配設したことを特徴とする。 As a technical means for achieving the above-mentioned object, the present invention comprises a motor unit, a speed reducer unit composed of a parallel shaft gear reducer composed of a plurality of gears, and a wheel bearing unit, and has no pump. The in-wheel motor drive device lubricates each gear by splashing by the rotation of the gear of the parallel shaft gear reducer in the oil bath state, and the parallel shaft gear reducer is attached to the shaft end of the motor rotation shaft of the motor unit. Provided with an input gear connected coaxially, and an oil reservoir for dripping the lubricating oil onto the input gear after the lubricating oil was stored by splashing by the rotation of a plurality of gears was disposed above the input gear It is characterized by.
本発明のインホイールモータ駆動装置では、潤滑油を入力歯車に滴下する油溜まり部を入力歯車の上方に配置したことにより、モータ部の駆動時、入力歯車を含む複数の歯車の回転による跳ね掛けでもって飛散した潤滑油を油溜まり部に貯溜する。一方、モータ部の停止後の再始動時、複数の歯車の回転による跳ね掛けでもって入力歯車を潤滑することが困難であっても、油溜まり部に貯溜した潤滑油を入力歯車に滴下することにより、その油溜まり部から滴下する潤滑油でもって入力歯車の潤滑を補助することができる。 In the in-wheel motor drive device of the present invention, the oil reservoir portion for dropping the lubricating oil onto the input gear is disposed above the input gear, so that the motor portion is splashed by the rotation of a plurality of gears including the input gear when driving the motor portion. Thus, the lubricating oil scattered is stored in the oil reservoir. On the other hand, when restarting after stopping the motor unit, even if it is difficult to lubricate the input gear by splashing due to the rotation of multiple gears, the lubricating oil stored in the oil reservoir is dripped onto the input gear. Thus, lubrication of the input gear can be assisted with the lubricating oil dripping from the oil reservoir.
本発明における油溜まり部は、その底部に、入力歯車に向けて開口する滴下口が設けられている構造が望ましい。このような構造を採用すれば、モータ部の停止後の再始動時、油溜まり部に貯溜した潤滑油を滴下口から入力歯車へ確実に滴下することができる。 The oil reservoir in the present invention preferably has a structure in which a dripping port that opens toward the input gear is provided at the bottom. By adopting such a structure, the lubricating oil stored in the oil reservoir can be reliably dropped from the dropping port onto the input gear when the motor unit is restarted after being stopped.
本発明における油溜まり部は、その底部に、滴下口を開閉して入力歯車への潤滑油の滴下を制御する電磁バルブが設けられている構造が望ましい。このような構造を採用すれば、電磁バルブの閉状態で複数の歯車の回転による跳ね掛けでもって油溜まり部に潤滑油を貯溜する。そして、必要時に電磁バルブを開状態にして油溜まり部に貯溜した潤滑油を入力歯車に滴下することにより、油溜まり部から滴下する潤滑油でもって入力歯車を潤滑することができる。このように、開閉制御が可能な電磁バルブを採用することは、モータ部の停止から長期間が経過した後にモータ部を再始動する時に有効である。 The oil reservoir in the present invention preferably has a structure in which an electromagnetic valve for controlling the dropping of the lubricating oil to the input gear by opening and closing the dropping port is provided at the bottom. If such a structure is adopted, the lubricating oil is stored in the oil reservoir by splashing by the rotation of a plurality of gears in the closed state of the electromagnetic valve. Then, when necessary, the electromagnetic valve is opened and the lubricating oil stored in the oil reservoir is dropped onto the input gear, whereby the input gear can be lubricated with the lubricating oil dripping from the oil reservoir. Thus, employing an electromagnetic valve capable of opening and closing control is effective when the motor unit is restarted after a long period of time has elapsed since the motor unit was stopped.
本発明によれば、モータ部の停止後の再始動時、複数の歯車の回転による跳ね掛けでもって入力歯車を潤滑することが困難であっても、油溜まり部に貯溜した潤滑油を入力歯車に滴下することにより、その油溜まり部から滴下する潤滑油でもって入力歯車を潤滑することが容易となり、平行軸歯車減速機において十分な潤滑を確保することができる。その結果、減速機部の冷却性能および潤滑性能の向上が図れ、信頼性の高い長寿命のインホイールモータ駆動装置を提供することができる。 According to the present invention, even when it is difficult to lubricate the input gear by splashing by the rotation of a plurality of gears at the time of restart after the motor unit is stopped, the lubricating oil stored in the oil reservoir is input to the input gear. The input gear is easily lubricated with the lubricating oil dripping from the oil reservoir, and sufficient lubrication can be ensured in the parallel shaft gear reducer. As a result, the cooling performance and lubrication performance of the reduction gear unit can be improved, and a reliable and long-life in-wheel motor drive device can be provided.
本発明に係るインホイールモータ駆動装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。 An embodiment of an in-wheel motor drive device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図8は、インホイールモータ駆動装置21を搭載した電気自動車11の概略平面図、図9は、電気自動車11を後方から見た概略断面図である。
FIG. 8 is a schematic plan view of the
電気自動車11は、図8に示すように、シャシー12と、操舵輪としての前輪13と、駆動輪としての後輪14と、後輪14に駆動力を伝達するインホイールモータ駆動装置21とを装備する。後輪14は、図9に示すように、シャシー12のホイールハウジング15の内部に収容され、懸架装置(サスペンション)16を介してシャシー12の下部に固定されている。
As shown in FIG. 8, the
懸架装置16は、左右に延びるサスペンションアームにより後輪14を支持すると共に、コイルスプリングとショックアブソーバとを含むストラットにより、後輪14が地面から受ける振動を吸収してシャシー12の振動を抑制する。左右のサスペンションアームの連結部分には、旋回時などの車体の傾きを抑制するスタビライザが設けられている。懸架装置16は、路面の凹凸に対する追従性を向上させ、後輪14の駆動力を効率よく路面に伝達するために、左右の車輪を独立して上下させる独立懸架式としている。
The
電気自動車11は、ホイールハウジング15の内部に、左右それぞれの後輪14を駆動するインホイールモータ駆動装置21を設けることによって、シャシー12上にモータ、ドライブシャフトおよびデファレンシャルギヤ機構などを設ける必要がなくなるので、客室スペースを広く確保でき、かつ、左右の後輪14の回転をそれぞれ制御することができるという利点を有する。
In the
電気自動車11の走行安定性およびNVH特性を向上させるためにばね下重量を抑える必要があり、さらに、広い客室スペースを確保するためにインホイールモータ駆動装置21の小型化が求められる。
In order to improve the running stability and NVH characteristics of the
そこで、図1に示す実施形態のインホイールモータ駆動装置21は、以下の構造を具備する。これにより、コンパクトなインホイールモータ駆動装置21を実現し、ばね下重量を抑えることで、走行安定性およびNVH特性に優れた電気自動車11を得ることができる。
Therefore, the in-wheel
この実施形態の特徴的な構成を説明する前にインホイールモータ駆動装置21の全体構成を説明する。以下の説明では、インホイールモータ駆動装置21を車両に搭載した状態で、車両の外側寄りとなる側をアウトボード側(図面左側)と称し、中央寄りとなる側をインボード側(図面右側)と称する。
Before describing the characteristic configuration of this embodiment, the overall configuration of the in-wheel
インホイールモータ駆動装置21は、図1に示すように、駆動力を発生させるモータ部Aと、モータ部Aの回転を減速して出力する減速機部Bと、減速機部Bからの出力を駆動輪としての後輪14(図8および図9参照)に伝達する車輪用軸受部Cとを備えている。モータ部Aと減速機部Bはケーシング22に収容されて、電気自動車11のホイールハウジング15(図9参照)内に取り付けられる。ケーシング22は、モータ部Aのモータハウジングと減速機部Bのギヤハウジングとからなる分割可能な構造でボルトにより締結一体化されている。
As shown in FIG. 1, the in-wheel
モータ部Aは、ケーシング22に固定されたステータ23と、ステータ23の径方向内側に隙間をもって対向するように配置されたロータ24と、ロータ24の径方向内側に配置されてロータ24と一体回転するモータ回転軸25とを備えたラジアルギャップ型の電動モータ26で構成されている。モータ回転軸25は、毎分一万数千回転程度で高速回転可能である。ステータ23は磁性体コアの外周にコイルを巻回することによって構成され、ロータ24は永久磁石または磁性体が内部に配置されている。
The motor unit A is a
モータ回転軸25は、径方向外側へ一体的に延びるホルダ部27によりロータ24が保持されている。ホルダ部27は、ロータ24が嵌め込み固定された凹溝を環状に形成した構成としている。モータ回転軸25は、その軸方向一方側端部(図1の右側)が転がり軸受28に、軸方向他方側端部(図1の左側)が転がり軸受29によって、ケーシング22に対して回転自在に支持されている。
The
減速機部Bは、入力歯車である第1歯車30と、中間歯車である第2歯車31および第3歯車32と、出力歯車である第4歯車33とを有する。第1歯車30は、インボード側に延びる軸部34をモータ回転軸25にスプライン嵌合(セレーション嵌合を含む。以下、同じ)によって連結することにより、モータ回転軸25に同軸的に取り付け固定されている。第2歯車31は、中間軸35に取り付け固定されている。第3歯車32は、中間軸35に一体的に形成されている。第4歯車33は、その軸部36を減速機出力軸37のインボード側軸部38にスプライン嵌合によって連結することにより、減速機出力軸37に同軸的に取り付け固定されている。
The reduction gear unit B includes a
この減速機部Bは、第1歯車30と第2歯車31とが噛合し、第3歯車32と第4歯車33とが噛合することにより、モータ回転軸25の回転運動を2段に減速する平行軸歯車減速機39で構成されている。
The reduction gear portion B decelerates the rotational movement of the
第1歯車30の軸部34は、転がり軸受40によってケーシング22に対して回転自在に支持されている。第2歯車31が取り付け固定され、第3歯車32が一体的に形成された中間軸35は、転がり軸受41,42によってケーシング22に対して回転自在に支持されている。減速機出力軸37が取り付け固定された第4歯車33は、転がり軸受43,44によってケーシング22に対して回転自在に支持されている。減速機出力軸37のアウトボード側軸部45は、車輪用軸受部Cのハブ輪47にスプライン嵌合によって連結され、減速機部Bの出力を後輪14(図8および図9参照)に伝達する。
The
第1歯車30〜第4歯車33および各歯車の回転軸を図2に基づいて説明する。図2は、図1の平行軸歯車減速機39を構成する第1歯車30〜第4歯車33のみをアウトボード側から見た概要図である。
The 1st gearwheel 30-the
第1歯車30は、モータ回転軸25(図1参照)に取り付け固定され、その軸心C1を中心にして回転する。第2歯車31は、中間軸35(図1参照)に取り付け固定され、第3歯車32は、中間軸35に一体的に形成され、その軸心C2を中心にして回転する。第4歯車33は、減速機出力軸37(図1参照)に取り付け固定され、その軸心C3を中心にして回転する。なお、モータ回転軸25と減速機出力軸37は同軸上に配置されていることから、それぞれの軸心C1と軸心C3は一致している。
The
この実施形態では、モータ回転軸25、中間軸35および減速機出力軸37の各軸心C1,C2,C3が直線E−E上に配置され、減速機部Bの径方向のコンパクト化を図っている。ただし、各軸心C1,C2,C3の配置は、この実施形態のような配置に限らず、各歯車30〜33の噛合いを維持した状態で、ケーシング22のスペースなどを考慮して適宜ずらしてもよい。
In this embodiment, the shaft centers C1, C2, and C3 of the
ここで、平行軸歯車減速機39を構成する第1歯車30〜第4歯車33には、はすば歯車を用いている。はすば歯車は、同時に噛合う歯数が増え、歯当たりが分散されるので音が静かで、トルク変動が少ない点で有効である。歯車のかみあい率や限界の回転数などを考慮して、モジュールは1〜3程度が好ましい。
Here, helical gears are used for the
インホイールモータ駆動装置21は、ホイールハウジング15(図9参照)の内部に収められ、ばね下荷重となるため、小型軽量化が必須である。平行軸歯車減速機39を電動モータ26と組み合わせることで電動モータ26の小型化を図ることができる。例えば、減速比11の平行軸歯車減速機39を用いた場合、毎分一万数千回転程度の高速回転の電動モータ26を使用することにより電動モータ26を小型化することができる。この場合、ケーシング22のスペースなどを考慮すると、第1歯車30と第2歯車31からなる第1段の減速比は2〜4程度とし、第3歯車32と第4歯車33からなる第2段の減速比は3〜5程度とすることが好ましい。
Since the in-wheel
車輪用軸受部Cは、図1に示すように、以下のような構造の車輪用軸受46で構成されている。車輪用軸受46は、減速機出力軸37にトルク伝達可能に連結されたハブ輪47と、ハブ輪47の外周に嵌合された内輪48と、ハブ輪47および内輪48の外側に配置された外輪49と、ハブ輪47および内輪48と外輪49との間に配置された複数の玉50と、複数の玉50を保持する保持器51とを備えた複列アンギュラ玉軸受である。車輪用軸受46の軸方向両端部には、泥水などの侵入防止およびグリースの漏洩防止のためにシール部材52が設けられている。
As shown in FIG. 1, the wheel bearing portion C includes a
この車輪用軸受46は、減速機出力軸37のアウトボード側軸部45の端部に形成された雄ねじ部にナット53を螺合させることにより、平行軸歯車減速機39に締め付け固定されている。車輪用軸受46の外輪49は、ケーシング22に取り付け固定されている。車輪用軸受46の内輪48は、減速機出力軸37のフランジ部54に当接することにより抜け止めされている。車輪用軸受46のハブ輪47にハブボルト55で後輪14(図8および図9参照)が連結される。
The
次に、このインホイールモータ駆動装置21における潤滑構造を説明する。減速機部Bには、平行軸歯車減速機39を冷却および潤滑するために潤滑油が封入されている。図1のX−X線は、インホイールモータ駆動装置21の停止時における減速機部Bでの潤滑油の油面を示す。潤滑油は、減速機部Bにおけるケーシング22の下部に貯留され、その油面が中間軸35の軸心付近にある。そのため、第2歯車31および第3歯車32の略下半分が潤滑油に浸漬する状態にある。
Next, the lubrication structure in the in-wheel
インホイールモータ駆動装置21の駆動時、減速機部Bでは、ケーシング22の下部に貯溜された潤滑油により、ポンプなしの油浴状態で第1歯車30、第2歯車31、第3歯車32および第4歯車33の回転による跳ね掛けでもって平行軸歯車減速機39を冷却すると共に潤滑する。
At the time of driving the in-wheel
なお、モータ部Aについては、例えば、回転ポンプ(図示せず)からケーシング22およびモータ回転軸25の油路(図示せず)を経由して電動モータ26のロータ24およびステータ23に潤滑油を供給する軸心給油構造からなる冷却構造が可能である。モータ部Aの冷却構造は他の構造であってもよく、その構造は任意である。
For the motor part A, for example, lubricating oil is supplied from the rotary pump (not shown) to the
この実施形態におけるインホイールモータ駆動装置21の全体構成は、前述のとおりであるが、その特徴的な構成を以下に詳述する。
The overall configuration of the in-wheel
減速機部Bにおいて、電動モータ26のモータ回転軸25に連結された平行軸歯車減速機39の第1歯車30は、毎分一万数千回転程度で高速回転する上、ケーシング22の下部に貯溜する潤滑油の油面(図1のX−X線参照)から離れた位置にある。このことから、インホイールモータ駆動装置21の始動時、例えば、電動モータ26が停止した後に時間をおいて再始動した時などの潤滑が重要である。このモータ再始動時、歯車の回転による跳ね掛けで第1歯車30を潤滑することが困難であると、第1歯車30に焼付きなどの損傷が発生するおそれがある。
In the speed reducer part B, the
そこで、この実施形態では、図1および図3に示すように、第1歯車30および第2歯車31の回転による跳ね掛けでもって潤滑油を貯溜した後にその潤滑油を第1歯車30に滴下する受け皿状の油溜まり部56を、第1歯車30の上方に配設している。この油溜まり部56は、ケーシング22の壁面57に取り付け固定されて第1歯車30の上方に配置されている。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, after the lubricating oil is stored by splashing by the rotation of the
油溜まり部56の底部には、貯溜した潤滑油が滴下可能なように滴下口58が設けられている。この滴下口58は、潤滑油を少量ずつ滴下できるように潤滑油の絞り込みが可能な漏斗状をなす。なお、この実施形態では、漏斗状の滴下口58を開示しているが、本発明はこれに限定されることなく、滴下口58の形状は任意であり、その形状や口径によって潤滑油の滴下量を調整することができる。
A dripping
この実施形態の減速機部Bでは、車両の走行中など、電動モータ26が駆動している状態において、ケーシング22の下部に貯溜して第2歯車31の一部が浸漬する潤滑油を使用し、第1歯車30および第2歯車31の回転(図3の実線矢印参照)による跳ね掛けでもって飛散した潤滑油を油溜まり部56に貯溜する(図3の破線矢印参照)。
In the speed reducer part B of this embodiment, the lubricating oil that is stored in the lower part of the
一方、電動モータ26の停止後の再始動時、ケーシング22の下部に貯溜して第2歯車31の一部が浸漬する潤滑油を使用することにより、第2歯車31の回転による跳ね掛けでもって第1歯車30を潤滑することが困難であっても、図4に示すように、電動モータ26の駆動時に油溜まり部56に貯溜した潤滑油59を滴下口58から第1歯車30へ滴下する。このようにして、油溜まり部56から滴下する潤滑油59でもって第1歯車30の潤滑を補助することができる。
On the other hand, when the
この実施形態のように、油溜まり部56の底部に、第1歯車30に向けて開口する滴下口58を設けたことにより、電動モータ26の停止後の再始動時、油溜まり部56に貯溜した潤滑油59を滴下口58から第1歯車30へ確実に滴下することができる。
As in this embodiment, by providing a dripping
また、他の実施形態として、図5に示すように、油溜まり部56の底部に、滴下口58を開閉して第1歯車30への潤滑油59の滴下を制御する電磁バルブ60を設けるようにしてもよい。電磁バルブ60は、油溜まり部56の底部の滴下口58を開閉する弁部61と、その弁部61を開閉駆動するソレノイド部62とで構成されている。
As another embodiment, as shown in FIG. 5, an
このように、開閉制御が可能な電磁バルブ60を採用する構造は、電動モータ26の停止から長期間が経過した後に電動モータ26を再始動する時に有効である。つまり、電動モータ26の駆動時、電磁バルブ60の閉状態で第1歯車30および第2歯車31の回転による跳ね掛けでもって飛散した潤滑油59を油溜まり部56に貯溜する(図5参照)。
Thus, the structure employing the
電動モータ26の停止から長期間が経過した後であっても、電磁バルブ60の閉状態で油溜まり部56に潤滑油59が貯溜されている。このことから、電動モータ26の再始動時に、図6に示すように、電磁バルブ60を開状態にして油溜まり部56に貯溜した潤滑油59を滴下口58から第1歯車30へ滴下する。このようにして、油溜まり部56から滴下する潤滑油59でもって第1歯車30の潤滑を補助することができる。
Even after a long time has elapsed since the
以上のような電磁バルブ60の開閉制御は、図7に示すフローチャートに基づいて行うことが可能である。
The opening / closing control of the
電動モータ26の始動時のイグニッションONにより(STEP1)、電磁バルブ60を開く(STEP2)。この電磁バルブ60が開くことにより、前述したように、油溜まり部56に貯溜した潤滑油59を滴下口58から第1歯車30へ滴下する。このようにして、油溜まり部56から滴下する潤滑油59でもって第1歯車30の潤滑を補助する。
When the ignition motor is turned on when the
そして、電磁バルブ60を開いてから15秒経過し、かつ、電動モータ26の駆動により車速が25km/h以上となった時点で(STEP3)、電磁バルブ60を閉じる(STEP4)。この電磁バルブ60を閉じることにより、前述したように、油溜まり部56に潤滑油59が貯溜される。その後、電動モータ26の停止時のイグニッションOFFにより(STEP5)、初期状態に復帰する。
Then, when 15 seconds have passed since the
なお、電磁バルブ60が開いてからの経過時間、および車速からなる判定条件は一例にあり、インホイールモータ駆動装置21の使用形態に応じて適宜変更可能である。
Note that the determination condition including the elapsed time since the
最後に、この実施形態におけるインホイールモータ駆動装置21の全体的な作動原理を説明する。
Finally, the overall operation principle of the in-wheel
図1に示すように、モータ部Aにおいて、例えば、ステータ23に交流電流を供給することによって生じる電磁力を受けてロータ24が回転する。これにより、減速機部Bにおいて、モータ回転軸25の回転が、平行軸歯車減速機39を構成する第1歯車30、第2歯車31、第3歯車32および第4歯車33によって減速され、減速機出力軸37を介して車輪用軸受部Cに伝達される。この時、モータ回転軸25の回転が減速機部Bによって減速されて減速機出力軸37に伝達されるので、モータ部Aにおいて、低トルク、高速回転型の電動モータ26を採用した場合でも、後輪14(図8および図9参照)に必要なトルクを伝達することが可能となる。
As shown in FIG. 1, in the motor part A, for example, the
減速機部Bの減速比は、第1歯車30と第2歯車31の第1段で1/2.5、第3歯車32と第4歯車33の第2段で1/4.5とすれば、減速比は約1/11と大きな減速比を得ることができる。このように、大きな減速比を得ることができる平行軸歯車減速機39を採用することにより、コンパクトで高減速比のインホイールモータ駆動装置21を得ることができる。また、平行軸歯車減速機39は、はすば歯車を用いているので、製造が容易で、コストの低減が図れ、性能面でも、静粛かつ効率のよいインホイールモータ駆動装置21を実現することができる。
The reduction ratio of the reduction gear section B is 1 / 2.5 at the first stage of the
この実施形態では、モータ部Aとしてラジアルギャップ型の電動モータ26を例示したが、任意の構成のモータを適用可能である。例えば、ケーシングに固定されたステータと、ステータの軸方向内側に隙間をもって対向するように配置されたロータとを備えるアキシャルギャップ型の電動モータであってもよい。
In this embodiment, the radial gap type
この実施形態における作動の説明は、各部材の回転に着目して行ったが、実際にはトルクを含む動力がモータ部Aから後輪14に伝達される。従って、前述のように減速された動力は高トルクに変換されたものとなっている。また、モータ部Aに電力を供給してモータ部を駆動させ、モータ部Aからの動力を後輪14に伝達させる場合を示したが、これとは逆に、車両が減速したり坂を下ったりするようなときは、後輪14側からの動力を減速機部Bで高回転低トルクの回転に変換してモータ部Aに伝達し、モータ部Aで発電してもよい。さらに、ここで発電した電力は、バッテリーに蓄電しておき、後でモータ部Aを駆動させることや、車両に備えられた他の電動機器などの作動に用いてもよい。
The description of the operation in this embodiment has been made by paying attention to the rotation of each member, but in reality, power including torque is transmitted from the motor part A to the
この実施形態では、図8および図9に示すように、後輪14を駆動輪とした電気自動車11を例示したが、前輪13を駆動輪としてもよく、4輪駆動車であってもよい。なお、本明細書中で「電気自動車」とは、電力から駆動力を得る全ての自動車を含む概念であり、例えば、ハイブリッドカー等も含むものである。
In this embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, the
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can of course be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. It includes the equivalent meanings recited in the claims and the equivalents recited in the claims, and all modifications within the scope.
21 インホイールモータ駆動装置
22 ケーシング
25 モータ回転軸
30 入力歯車(第1歯車)
39 平行軸歯車減速機
56 油溜まり部
58 滴下口
60 電磁バルブ
A モータ部
B 減速機部
C 車輪用軸受部
21 In-wheel
39 Parallel
Claims (3)
前記平行軸歯車減速機は、モータ部のモータ回転軸の軸端に同軸的に連結された入力歯車を備え、複数の歯車の回転による跳ね掛けでもって潤滑油を貯溜した後にその潤滑油を前記入力歯車に滴下する油溜まり部を、前記入力歯車の上方に配設したことを特徴とするインホイールモータ駆動装置。 A motor part, a speed reducer part composed of a parallel shaft gear speed reducer composed of a plurality of gears, and a wheel bearing part, and a spring caused by the rotation of the gear of the parallel shaft gear speed reducer in an oil bath state without a pump An in-wheel motor drive device that lubricates each gear by hanging,
The parallel shaft gear reducer includes an input gear that is coaxially connected to a shaft end of a motor rotation shaft of a motor unit, and stores the lubricating oil by splashing by rotation of a plurality of gears. An in-wheel motor drive device characterized in that an oil reservoir portion dripping onto an input gear is disposed above the input gear.
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