JP2018014867A - 潤滑油の供給構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造で、潤滑または冷却が必要な部位に的確に潤滑油を供給する。
【解決手段】インホイールモータ駆動装置（１０）における潤滑油の供給構造は、モータ部（２１）および／または減速部（３１）の下部に設けられ、潤滑油を貯留するオイルタンク（４７）と、オイルタンクから潤滑油を汲み上げるオイルポンプ（５４）と、モータ部および／または減速部の上部に取り付け固定されるオイル管（７０）とを備える。オイル管（７０）は、オイルポンプ（５４）により汲み上げられた潤滑油が流入する流入口（７６）と、一端から他端までの間に設けられ、流入口（７６）から流入した潤滑油を下方に向けて吐出する少なくとも１つの流出口（７７）とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、インホイールモータ駆動装置における潤滑油の供給構造に関し、特に、オイルポンプを備えた潤滑油の供給構造に関する。

車輪を駆動するモータ部と、車輪ハブ軸受部と、複数の歯車を有しモータ部の回転を減速して車輪ハブ軸受部に伝達する減速部とを備えたインホイールモータ駆動装置が存在する。このようなインホイールモータ駆動装置において、モータ部における発熱要素（ステータ）の冷却、減速部における減速機構を構成する回転要素（歯車および軸受）の潤滑や冷却のために、潤滑油が利用される。

特開２００６−２４８４１７号公報（特許文献１）に示す車両用ホイール駆動装置においては、減速機構の最下段歯車が潤滑油の中に浸漬（油浴）され、その歯車の回転によって潤滑油が掻き揚げられる。これにより、減速機構を収納する収納ケースの中で潤滑油が飛散するため、歯車式減速機構の略全体に潤滑油が供給される。さらに、中空のモータ回転軸と収納ケースとの間の隙間を利用し、飛散する潤滑油を収集してモータロータの内部流路へ運び、ステータに吐出する。

特開２００８−０４４４３８号公報（特許文献２）に示すインホイールモータ構造は、潤滑油を圧送する液体駆動源、すなわちオイルポンプを備え、オイルポンプの吐出口に、減速機構に潤滑油を導くオイル流路とモータに潤滑油を導くオイル流路とが連通する構造である。減速機用のオイル流路はシャフト内部に形成され、オイル流路を通過するオイルは、シャフトの先端部の開口を介して軸受に供給され、シャフト回転時の遠心力によりオイル孔を介して歯車へ供給される。

モータ用のオイル流路は、ナックル底面とステータコアの車両外側端面との間に配置された管状の弾性部材、すなわちオイルデリバリによって実現され、オイルデリバリに形成された複数の分配穴と、ナックルの周壁部（モータケース）の内周面に形成された軸方向に延びる油溝とを介して潤滑油がモータに供給される。

特開２００６−２４８４１７号公報（特許第４５５０６３１号） 特開２００８−０４４４３８号公報（特許第４５０１９１１号）

減速部が多段減速機で構成されるインホイールモータ駆動装置に、特許文献１に示すような油浴式の潤滑油供給構造を採用すると、油面より高い位置に配置される回転要素（歯車および軸受）への潤滑が不十分となる恐れがある。一方で、封入油量を増やす等して油面を上げることで掻き揚げ量を増やし、回転要素の潤滑性能を向上させようとすると、撹拌抵抗による動力損失が大きくなるためインホイールモータ駆動装置全体の効率低下につながる。

さらに、油浴式の潤滑油供給構造では、潤滑または冷却が必要な部位に狙いを定めて潤滑油を掛けることができないため、封入油量を増やしたとしても、潤滑不足または冷却不足が解消しない可能性がある。また、特許文献１のように、中空モータ軸の軸心を経由してステータへ潤滑油を供給する方式においては、モータ回転数の変化によってステータに掛ける場所が変化するため、ステータの冷却性能が安定しない。

特許文献２に示す潤滑油供給構造は、オイルタンクの潤滑油を汲み上げて各部に供給するオイルポンプを採用しているが、減速機用のオイル流路はシャフト内部に形成され、シャフト回転時の遠心力により潤滑油を供給する構造である。したがって、多軸の平行軸減速機の場合、特許文献２の供給構造においても、潤滑または冷却が必要な部位を狙って適切な量の潤滑油を供給することは困難である。

また、特許文献２では、モータ用のオイル流路がケーシングとは別部材のオイルデリバリによって実現されているが、オイルデリバリは、ステータコアの車両外側端面に対面して配置されるため、ステータコアの外周面への潤滑油の供給は、ケーシングに形成された軸方向に延びる複数の油溝により実現される。しかしながら、潤滑油は油溝に入る前に先にステータコアの車両外側端部に落ちるため、低速時に潤滑油がステータの車両内側端部のコイルエンドにまで行き届かない恐れがある。また、オイルデリバリの分配穴に対面する複数の油溝を、モータケース自体に設ける必要があるため、構造が複雑となり汎用性が低い。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、簡易な構造で、潤滑または冷却が必要な部位に的確に潤滑油を供給することのできる潤滑油の供給構造を提供することである。

この発明のある局面に従う潤滑油の供給構造は、車輪を駆動するモータ部と、車輪ハブ軸受部と、複数の歯車を有しモータ部の回転を減速して車輪ハブ軸受部に伝達する減速部とを備えたインホイールモータ駆動装置における潤滑油の供給構造である。潤滑油の供給構造は、モータ部および／または減速部の下部に設けられ、潤滑油を貯留するオイルタンクと、オイルタンクから潤滑油を汲み上げるオイルポンプと、モータ部および／または減速部の上部に取り付け固定されるオイル管とを備える。オイル管は、オイルポンプにより汲み上げられた潤滑油が流入する流入口と、一端から他端までの間に設けられ、流入口から流入した潤滑油を下方に向けて吐出する少なくとも１つの流出口とを含む。

この潤滑油の供給構造によれば、モータ部および／または減速部の上部に取付け固定されたオイル管の一端から他端までの間に潤滑油の流出口が形成されるため、潤滑または冷却が必要な部位に向き合う位置に流出口を設けることで、必要な部位に的確に潤滑油を供給することができる。また、モータ部および減速部とは別体のオイル管により油路が形成されるため、モータ部および減速部の外郭を形成するケーシングに特別な加工を施す必要がない。したがって、潤滑油の供給構造を簡易な構造とすることができる。

好ましくは、オイル管は、車軸方向に沿って延びる。この場合、流入口は、オイルポンプ側に位置するオイル管の一端に設けられ、流出口は、流入口とオイル管の他端との間において、車軸方向に沿って互いに間隔をあけて複数個設けられることが望ましい。

モータ部の内部空間と減速部の内部空間とが隔壁によって区画される形態において、オイル管は、隔壁に挿通されて車軸方向に延び、モータ部の内部空間に位置する第１部分と減速部の内部空間に位置する第２部分とを含むことが望ましい。また、この場合、流出口は、第１部分および第２部分の双方に設けられていることが望ましい。

モータ部が、ステータコアと、ステータコアの両側に配置された一対のコイルエンドとを含む形態において、第１部分において、流出口は、コイルエンドに向き合う位置に設けられていることが望ましい。

好ましくは、オイル管には、隔壁に対してボルト固定されるフランジ部が設けられている。

モータ部が、その外郭を構成するモータケーシングを含み、かつ、減速部が、その外郭を構成し、隔壁においてモータケーシングと連結する減速部ケーシングを含む形態において、潤滑油の供給構造は吐出油路をさらに備える。吐出油路は、減速部ケーシングの壁厚内部に形成されて上下方向に延び、下端がオイルポンプの吐出口と連通し、上端がオイル管の流入口と連通する。

好ましくは、オイル管が、円形断面を有する円筒部を含み、円筒部において、流出口は、周方向位置が異なる部分に複数個設けられている。

本発明によれば、簡易な構造で、潤滑または冷却が必要な部位に的確に潤滑油を供給することができる。

本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の基本構成および潤滑油の供給構造を模式的に示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の減速部の内部構造および潤滑油の供給構造を模式的に示す横断面図である。 本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置のモータ部の内部構造および潤滑油の供給構造を模式的に示す横断面図である。 本発明の実施形態におけるオイル管を一端側から見た正面図である。 本発明の実施形態におけるオイル管の側面図であり、図４の矢印Ｖ方向から見た図である。 図４のＶＩ−ＶＩ線に沿うオイル管の縦断面図である。 図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿うオイル管の横断面図である。 本発明の実施形態の変形例におけるオイル管の横断面図である。 本発明の実施形態の他の変形例におけるオイル管の縦断面図である。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

（基本構成例について）
はじめに、図１および図２を参照して、本発明の実施の形態に係る潤滑油の供給構造を採用するインホイールモータ駆動装置１０の基本構成例について説明する。インホイールモータ駆動装置１０は、電気自動車およびハイブリッド車両などの乗用自動車に搭載される。

図１は、本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置１０を所定の平面で切断し、展開して示す縦断面図である。図２は、インホイールモータ駆動装置１０の減速部３１の内部構造を示す横断面図であり、車幅方向外側からみた状態を模式的に表す。なお、図１で表される所定の平面は、図２に示す軸線Ｍおよび軸線Ｎｆを含む平面と、軸線Ｎｆおよび軸線Ｎｌを含む平面と、軸線Ｎｌおよび軸線Ｏを含む平面と、軸線Ｏおよび軸線Ｐを含む平面を、この順序で接続した展開平面である。図２中、減速部３１の内部の各歯車は歯先円で表され、個々の歯を図略する。

インホイールモータ駆動装置１０は、図１に示すように仮想線で表される車輪ホイールＷの中心と連結する車輪ハブ軸受部１１と、車輪の車輪ホイールＷを駆動するモータ部２１と、モータ部２１の回転を減速して車輪ハブ軸受部１１に伝達する減速部３１を備え、車両（乗用自動車）の車幅方向外側に形成されるホイールハウス（図示せず）に配置される。モータ部２１および減速部３１は、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏと同軸に配置されるのではなく、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏからオフセットして配置される。

車輪ホイールＷは周知のものであり、車輪ホイールＷの外周に図示しないタイヤが嵌合し、車体の前後左右に配置される。かかる車体は車輪とともに乗用自動車を構成する。インホイールモータ駆動装置１０は、公道で乗用自動車を時速０〜１８０ｋｍ／ｈで走行させることができる。

車輪ハブ軸受部１１は、図１に示すように車輪ホイールＷと結合する車輪ハブとしての外輪１２と、外輪１２の中心孔に通される内側固定部材１３と、外輪１２と内側固定部材１３との環状隙間に配置される複数の転動体１４を有し、車軸を構成する。内側固定部材１３は、非回転の固定軸１５と、１対のインナーレース１６と、抜け止めナット１７と、キャリア１８とを含む。固定軸１５は根元部１５ｒが先端部１５ｅよりも大径に形成される。インナーレース１６は、根元部１５ｒと先端部１５ｅの間で、固定軸１５の外周に嵌合する。抜け止めナット１７は固定軸１５の先端部１５ｅに螺合して、抜け止めナット１７と根元部１５ｒの間にインナーレース１６を固定する。

固定軸１５は軸線Ｏに沿って延び、減速部３１の外郭をなす減速部ケーシング４３を貫通する。固定軸１５の先端部１５ｅは、減速部ケーシング４３の正面部分４３ｆに形成される開口４３ｐを貫通し、正面部分４３ｆよりも車幅方向外側へ突出する。固定軸１５の根元部１５ｒは、減速部ケーシング４３の背面部分４３ｂよりも車幅方向内側から、背面部分４３ｂに形成される開口４３ｑを貫通する。なお正面部分４３ｆと背面部分４３ｂは軸線Ｏ方向（車軸方向）に間隔を空けて互いに向き合う壁部分である。根元部１５ｒにはキャリア１８が取付固定される。キャリア１８は減速部ケーシング４３の外部で図示しないサスペンション装置およびタイロッドと連結する。

転動体１４は、軸線Ｏ方向に離隔して複列に配置される。軸線Ｏ方向一方のインナーレース１６の外周面は、第１列の転動体１４の内側軌道面を構成し、外輪１２の軸線Ｏ方向一方の内周面と対面する。軸線Ｏ方向他方のインナーレース１６の外周面は、第２列の転動体１４の内側軌道面を構成し、外輪１２の軸線Ｏ方向他方の内周面と対面する。以下の説明において、車幅方向外側（アウトボード側）を軸線方向一方ともいい、車幅方向内側（インボード側）を軸線方向他方ともいう。図１の紙面左右方向は、車幅方向に対応する。外輪１２の内周面は転動体１４の外側軌道面を構成する。

外輪１２の軸線Ｏ方向一方端にはフランジ部１２ｆが形成される。フランジ部１２ｆはブレーキディスクＢＤおよび車輪ホイールＷのスポーク部Ｗｓと同軸に結合するための結合座部を構成する。外輪１２はフランジ部１２ｆでブレーキディスクＢＤおよび車輪ホイールＷと結合して、車輪ホイールＷと一体回転する。

モータ部２１は図１に示すように、モータ回転軸２２、ロータ２３、ステータ２４、モータケーシング２５を有し、この順序でモータ部２１の軸線Ｍから外径側へ順次配置される。ステータ２４は、軸線Ｍを中心とする環状のステータコア２４ａと、ステータコア２４ａの軸線Ｍ方向両側に配置された一対のコイルエンド２４ｂとを含む。

モータケーシング２５は円筒形状であり、モータケーシング２５の車幅方向内側端部はモータケーシングカバー２５ｖと接続する。モータケーシング２５およびモータケーシングカバー２５ｖは、減速部ケーシング４３とともに、インホイールモータ駆動装置１０のケーシング９０を構成する。

モータ回転軸２２およびロータ２３の回転中心になる軸線Ｍは、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏと平行に延びる。つまりモータ部２１は、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏから離れるようオフセットして配置される。モータ回転軸２２の先端部を除いたモータ部２１の大部分の軸線方向位置は、図１に示すように内側固定部材１３の軸線方向位置と重ならない。

モータケーシング２５は筒状であり、軸線Ｍ方向一方端で減速部ケーシング４３の背面部分４３ｂと結合し、軸線Ｍ方向他方端で蓋状のモータケーシングカバー２５ｖに封止される。このように、減速部ケーシング４３の背面部分４３ｂの一部分（上方部分）は、モータ部２１の内部空間（以下「モータ室」という）２１ａと減速部３１の内部空間（以下「減速室」という）３１ａとを区画する隔壁９１として機能する。 モータ回転軸２２の両端部は、転がり軸受２７，２８を介して、モータケーシング２５（隔壁９１）およびモータケーシングカバー２５ｖに回転自在に支持される。モータ部２１は外輪１２および車輪を駆動する。

減速部３１は、入力軸３２、入力歯車３３、中間歯車３４、中間軸３５、中間歯車３６、中間歯車３７、中間軸３８、中間歯車３９、出力歯車４０、出力軸４１、および減速部ケーシング４３を有する。

入力軸３２は、モータ回転軸２２の先端部２２ｅよりも大径の筒状体であって、モータ部２１の軸線Ｍに沿って延びる。先端部２２ｅは入力軸３２の軸線Ｍ方向他方端部の中心孔に受け入れられて、入力軸３２はモータ回転軸２２と同軸に結合する。入力軸３２の両端は転がり軸受４２ａ，４２ｂを介して、減速部ケーシング４３（具体的には、正面部分４３ｆおよび隔壁９１）に支持される。入力歯車３３は、モータ部２１よりも小径の外歯歯車であり、入力軸３２と同軸に結合する。具体的には入力歯車３３は、入力軸３２の軸線Ｍ方向中央部の外周に一体形成される。

出力軸４１は、外輪１２の円筒部分よりも大径の筒状体であって、車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏに沿って延びる。外輪１２の軸線Ｏ方向他方端は、出力軸４１の軸線Ｏ方向一方端の中心孔に受け入れられて、出力軸４１は外輪１２と同軸に結合する。出力軸４１の軸線Ｏ方向両端部外周には転がり軸受４４，４６が配置される。出力軸４１の軸線Ｏ方向一方端は転がり軸受４４を介して、減速部ケーシング４３の正面部分４３ｆに支持される。出力軸４１の軸線Ｏ方向他方端は転がり軸受４６を介して、減速部ケーシング４３の背面部分４３ｂに支持される。出力歯車４０は外歯歯車であり、出力軸４１と同軸に結合する。具体的には出力歯車４０は出力軸４１の軸線Ｏ方向他方端の外周に一体形成される。

２本の中間軸３５，３８は入力軸３２および出力軸４１と平行に延びる。つまり減速部３１は四軸の平行軸歯車減速機であり、出力軸４１の軸線Ｏと、中間軸３５の軸線Ｎｆと、中間軸３８の軸線Ｎｌと、入力軸３２の軸線Ｍは互いに平行に延び、換言すると車幅方向に延びる。

各軸の車両前後方向位置につき説明すると、図２に示すように入力軸３２の軸線Ｍは出力軸４１の軸線Ｏよりも車両前方に配置される。また中間軸３５の軸線Ｎｆは入力軸３２の軸線Ｍよりも車両前方に配置される。中間軸３８の軸線Ｎｌは出力軸４１の軸線Ｏよりも車両前方かつ入力軸３２の軸線Ｍよりも車両後方に配置される。図示しない変形例として入力軸３２の軸線Ｍと、中間軸３５の軸線Ｎｆと、中間軸３８の軸線Ｎｌと、出力軸４１の軸線Ｏが、この順序で車両前後方向に配置されてもよい。この順序は駆動力の伝達順序でもある。

各軸の上下方向位置につき説明すると、入力軸３２の軸線Ｍは出力軸４１の軸線Ｏよりも上方に配置される。中間軸３５の軸線Ｎｆは入力軸３２の軸線Ｍよりも上方に配置される。中間軸３８の軸線Ｎｌは中間軸３５の軸線Ｎｆよりも上方に配置される。なお複数の中間軸３５，３８は、入力軸３２および出力軸４１よりも上方に配置されれば足り、図示しない変形例として中間軸３５が中間軸３８よりも上方に配置されてもよい。あるいは図示しない変形例として出力軸４１が入力軸３２よりも上方に配置されてもよい。

中間歯車３４および中間歯車３６は外歯歯車であり、図１に示すように中間軸３５の軸線Ｎｆ方向中央部と同軸に結合する。中間軸３５の両端部は、転がり軸受４５ａ，４５ｂを介して、減速部ケーシング４３に支持される。中間歯車３７および中間歯車３９は外歯歯車であり、中間軸３８の軸線Ｎｌ方向中央部と同軸に結合する。中間軸３８の両端部は、転がり軸受４８ａ，４８ｂを介して、減速部ケーシング４３に支持される。

減速部ケーシング４３は、減速部３１および車輪ハブ軸受部１１の外郭をなし、筒状に形成されて、図２に示すように軸線Ｏ、Ｎｆ、Ｎｌ、Ｍを取り囲む。また減速部ケーシング４３は、車輪ホイールＷの内空領域に収容される。より具体的には、車輪ハブ軸受部１１、減速部３１、およびモータ部２１の軸線方向一方領域が車輪ホイールＷの内空領域に収容され、モータ部２１の軸線方向他方領域が車輪ホイールＷから軸線方向他方へはみ出す。このように車輪ホイールＷはインホイールモータ駆動装置１０の大部分を収容する。

図２を参照して減速部ケーシング４３は、軸線Ｏの真下部分４３ｃと、出力歯車４０の軸線Ｏから車両前後方向に離れた位置、具体的には入力歯車３３の軸線Ｍの真下で、下方へ突出する部分とを有する。この突出する部分はオイルタンク４７を形成し、真下部分４３ｃよりも下方に位置する。

減速部ケーシング４３は、図６に示すように入力軸３２、入力歯車３３、中間歯車３４、中間軸３５、中間歯車３６、中間歯車３７、中間軸３８、中間歯車３９、出力歯車４０、出力軸４１、および車輪ハブ軸受部１１の軸線Ｏ方向中央部を収容する。

減速部ケーシング４３は、図２に示すように真下部分４３ｃおよびオイルタンク４７を含む筒状部分と、図１に示すように減速部３１の筒状部分の軸線方向一方側を覆う略平坦な正面部分４３ｆと、減速部３１の筒状部分の軸線方向他方側を覆う略平坦な背面部分４３ｂを有する。背面部分４３ｂは、モータケーシング２５と結合して隔壁９１を構成する部分と、固定軸１５と結合する部分とを含む。

減速部ケーシング４３の正面部分４３ｆには、外輪１２が貫通するための開口４３ｐが形成される。開口４３ｐには、出力軸４１との環状隙間を封止するシール材４３ｓが設けられる。このため回転体になる外輪１２は、軸線Ｏ方向一方端部を除いて減速部ケーシング４３に収容される。出力軸４１の軸線Ｏ方向他方端部内周面にはシール材４３ｖが配置される。シール材４３ｖは出力軸４１と背面部分４３ｂの環状隙間を封止する。

小径の入力歯車３３と大径の中間歯車３４は、減速部３１の軸線方向他方側（モータ部２１側）に配置されて互いに噛合する。小径の中間歯車３６と大径の中間歯車３７は、減速部３１の軸線方向一方側（フランジ部１２ｆ側）に配置されて互いに噛合する。小径の中間歯車３９と大径の出力歯車４０は、減速部３１の軸線方向他方側に配置されて互いに噛合する。このようにして入力歯車３３と複数の中間歯車３４，３６，３７，３９と出力歯車４０は、互いに噛合し、入力歯車３３から複数の中間歯車３４，３６，３７，３９を経て出力歯車４０に至る駆動伝達経路を構成する。そして上述した小径歯車および大径歯車の噛合により、入力軸３２の回転は中間軸３５で減速され、中間軸３５の回転は中間軸３８で減速され、中間軸３８の回転は出力軸４１で減速される。これにより減速部３１は減速比を十分に確保する。

図２に示すように、出力軸４１、中間軸３８、および入力軸３２は、この順序で車両前後方向に間隔を空けて配置される。さらに中間軸３５および中間軸３８は、入力軸３２および出力軸４１よりも上方に配置される。かかる実施形態によれば、車輪ハブになる外輪１２の上方に中間軸を配置し得て、外輪１２の下方にオイルタンク４７の配置スペースを確保したり、外輪１２の真下にボールジョイント（図示せず）を受け入れる空間を確保したりすることができる。したがって上下方向に延びる転舵軸線Ｋを車輪ハブ軸受部１１に交差して設けることができ、車輪ホイールＷおよびインホイールモータ駆動装置１０を転舵軸線Ｋ回りに好適に転舵させることができる。

また本実施形態によれば、図２に示すように複数の中間軸３５，３８は、入力軸３２の上方に隣り合うよう配置されて入力軸３２から駆動トルクを供給される最初の中間軸３５、および出力軸４１の上方に隣り合うよう配置されて出力軸４１に駆動トルクを供給する最終の中間軸３８を含み、入力軸３２と最初の中間軸３５と最終の中間軸３８と出力軸４１は、複数の中間軸３５，３８の軸線方向にみて、入力軸の中心（軸線Ｍ）と最初の中間軸３５の中心（軸線Ｎｆ）と最終の中間軸３８の中心（軸線Ｎｌ）と出力軸４１の中心（軸線Ｏ）とを順次結ぶ基準線が逆Ｕ字を描くよう、配置される。これにより駆動伝達経路を構成する複数の軸および歯車の全体配置が小型化されて、複数の軸および歯車を車輪ホイールＷの内部に収納することができる。

（潤滑油の供給構造について）
次に、図１〜図３を参照して、インホイールモータ駆動装置１０における潤滑油の供給構造について説明する。図３は、インホイールモータ駆動装置１０のモータ部２１の内部構造を示す横断面図であり、車幅方向内側からみた状態を模式的に表す。

図１を参照して、インホイールモータ駆動装置１０は、潤滑油の供給構造として、潤滑油を貯留するオイルタンク４７と、オイルタンク４７から潤滑油を汲み上げるオイルポンプ５４と、上下方向に延びる吸入油路６１および吐出油路６４と、車軸方向に延びるオイル管７０とを備える。なお、車軸方向は上記した軸線方向と同じ方向を指す。

オイルタンク４７は、モータ部２１および減速部３１の下部に配置されている。つまり、図３に示すように、オイルタンク４７は、減速部ケーシング４３およびモータケーシング２５の双方に跨って配置されている。なお、オイルタンク４７は、減速部３１の下部にのみ設けられていてもよいし、モータ部２１の下部にのみ設けられていてもよい。

図１および図２に示されるように、オイルポンプ５４は、アウタロータ５４ｊおよびインナロータ５４ｋを有するトロコイドポンプである。アウタロータ５４ｊは減速部ケーシング４３に形成された円形の室に収納される。インナロータ５４ｋの中心孔にはポンプ軸５１が差し込まれ、インナロータ５４ｋの内周面がポンプ軸５１の外周面と係合し、両者は一体回転する。

本実施の形態において、ポンプ軸５１は、駆動伝達経路とは異なる軸に設定されている。すなわち、ポンプ軸５１が、減速部３１の駆動伝達経路を構成する複数の軸（入力軸３２、中間軸３５、中間軸３８、および出力軸４１）から独立して設けられている。

具体的には、ポンプ軸５１の軸線Ｐは、出力軸４１の軸線Ｏと平行に延びる。またポンプ軸５１は、出力軸４１から車両前後方向に離れて配置され、軸線Ｐ方向両端で、転がり軸受５２ａ，５２ｂを介して回転自在に支持され、軸線Ｐ方向中央部でポンプギヤ５３と同軸に結合する。ポンプギヤ５３は、駆動伝達経路とは異なる位置に設けられ、出力歯車４０と噛合する。これにより、オイルポンプ５４は出力歯車４０に駆動される。

オイルポンプ５４は、たとえば、転がり軸受５２ａよりも軸線Ｐ方向一方側に配置され、ポンプ軸５１の軸線Ｐ方向一方端に設けられる。オイルポンプ５４は、ポンプ軸５１と略同軸に配置される。図１に示すように、ポンプ軸５１、転がり軸受５２ａ，５２ｂ、ポンプギヤ５３、およびオイルポンプ５４は、減速部ケーシング４３に収容される。

本実施の形態のように、ポンプギヤ５３が出力歯車４０と噛合する場合、オイルポンプ５４を入力歯車３３あるいは中間歯車３４，３６，３７，３９のうちのいずれかにより駆動する場合に比べて、オイルポンプ５４の回転速度を低速化することができる。その結果、オイルポンプ５４の耐久性を向上させることができる。

また、ポンプギヤ５３が出力歯車４０と噛合する構成であるため、出力歯車４０と同軸にオイルポンプを設ける場合に比べて、インホイールモータ駆動装置１０のケーシング９０（より特定的には減速部ケーシング４３）の車軸方向寸法を小型化することができる。なお、ポンプギヤ５３が出力歯車４０と噛合する構成に限定されず、他の歯車３３，３４，３６，３７，３９と噛合する構成であってもよいし、ポンプ軸５１と歯車軸とが同軸に設けられる構成であってもよい。

また、本実施の形態では、オイルポンプ５４がトロコイドポンプであることとするが、限定的ではなく、たとえば、サイクロイドポンプやインボリュートギヤポンプなどであってもよい。

図２に示されるように、吸入油路６１は上下方向に延び、下端でオイルタンク４７と接続し、上端でオイルポンプ５４の吸入口６２と接続する。吐出油路６４は上下方向に延び、下端でオイルポンプ５４の吐出口６３と接続し、上端でオイル管７０の一端と接続する。吐出油路６４は、減速部ケーシング４３の車幅方向外側の壁厚内部、すなわち正面部分４３ｆに形成される。

オイル管７０は、吐出油路６４に連通して車軸方向に延びる油路を形成する。オイル管７０は、モータ部２１および減速部３１の上部に取付け固定されている。つまり、オイル管７０は、減速部ケーシング４３およびモータケーシング２５（以下、単に「ケーシング９０」と称する）と一体的に設けられるものではなく、ケーシング９０とは別体に設けられる。

図１に示されるように、オイル管７０は、ケーシング９０の上端壁部の直下に位置し、ケーシング９０の隔壁９１に挿通されて固定されている。つまり、オイル管７０は、隔壁９１に挿通された部分を境界として、モータ室２１ａに位置する第１部分７１と、減速室３１ａに位置する第２部分７２とを含む。

図１〜図３に示されるように、オイル管７０は、モータ部２１の発熱要素であるステータ２４、および、減速部３１の回転要素である歯車３３，３４，３６，３７，３９，４０よりも上方に離れて配置される。また、図２に示されるように、オイル管７０は、車両前後方向において入力軸３２（モータ部２１）の軸線Ｍと出力軸４１の軸線Ｏとの間の範囲内に配置される。より具体的には、入力軸３２および出力軸４１よりも上方に位置する中間軸３５の軸線Ｎｆと中間軸３８の軸線Ｎｌとの間の範囲内に配置される。

オイル管７０の構成については、図４〜図７をさらに参照して説明する。図４は、オイル管７０を一端側から見た正面図である。図５は、オイル管７０の側面図であり、図４の矢印Ｖで示す方向から見た図である。図６は、図４のＶＩ−ＶＩ線に沿うオイル管７０の断面図である。図７は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿うオイル管７０の横断面図である。

オイル管７０は、一端から他端まで真っ直ぐ延びる筒状部材であり、内部に油路７９が形成される。オイル管７０は、典型的には円形断面を有する円筒部材である。オイル管７０は、たとえば、アルミニウム、圧延鋼、銅などの金属、または樹脂などの剛性材料で、削り出し、パイプ溶接、ロウ付け、または射出成形によって形成される。

オイル管７０は、潤滑油が流入する１つの流入口７６と、流入口７６から流入した潤滑油を下方に向けて吐出（流出）する複数の流出口７７とを有している。流入口７６は、オイル管７０の一端（車軸方向一方端）に設けられ、吐出油路６４と連通する。オイル管７０の他端（車軸方向他方端）には蓋部７８が設けられており、複数の流出口７７は、オイル管７０の一端から他端までの間に設けられる。

各流出口７７の径（最長内寸）Ｄ１は、オイル管７０の内径、すなわち流入口７６の径Ｄ２よりも小さい。典型的には蓋部７８に孔はなく、流出口７７のみから潤滑油が吐出される。複数の流出口７７は、少なくとも車軸方向に沿って互いに間隔をあけて配置される。各流出口７７は、取付け状態においてオイル管７０の中心線Ｃよりも下方に位置する。これにより、流出口７７を介して潤滑油が下方に吐出される。

本実施の形態において、オイル管７０の一端は、減速部ケーシング４３の正面部分４３ｆに接続され、オイル管７０の他端（つまり蓋部７８）は、モータケーシングカバー２５ｖに当接または近接する。そのため、図１、図５および図６に示されるように、オイル管７０の第１部分７１は、車軸方向に沿う位置がステータコア２４ａの位置と重なる領域Ｒ１と、一対のコイルエンド２４ｂの位置とそれぞれ重なる２つの領域Ｒ２とを含む。また、オイル管７０の第２部分７２は、車軸方向に沿う位置が、車軸方向他方側に位置する歯車３３，３４，３９，４０と重なる領域Ｒ３と、車軸方向一方側に位置する歯車３６，３７と重なる領域Ｒ４とを含む。

本実施の形態におけるオイル管７０は、第１部分７１および第２部分７２の双方に複数個ずつ流出口７７を有している。

第１部分７１において、流出口７７は、車軸方向においてモータ部２１のステータ２４の位置と重なる位置に設けられる。より具体的には、流入口７６から流入した潤滑油がステータコア２４ａおよび一対のコイルエンド２４ｂに向けて噴射されるように、複数の流出口７７が、第１部分７１の領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ２にそれぞれ設けられることが望ましい。つまり、流出口７７は、ステータコア２４ａおよび一対のコイルエンド２４ｂに向き合う位置にそれぞれ設けられることが望ましい。より特定的には、オイル管７０の中心線Ｃから流出口７７を通過して延びる仮想直線が、ステータコア２４ａまたはコイルエンド２４ｂに突き当たるように、流出口７７が設けられていることが望ましい。

なお、ステータコア２４ａよりもコイルエンド２４ｂの方が高温となることから、流出口７７は、少なくともコイルエンド２４ｂに向き合う位置に設けられていればよい。

図５および図６に示される例では、上記した各領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ２に、異なる周方向位置の流出口７７が２つずつ設けられている。具体的には、たとえば、図７に示されるように、オイル管７０の中心線Ｃより下側の半円部のうち、取付け状態における最下位置７０ｂを境として車両前後方向一方側および他方側に位置する２つの円弧部分に、それぞれ流出口７７が設けられる。なお、オイル管７０の変形例として、図８に示すように、オイル管７０Ａの最下位置７０ｂにも流出口７７が設けられてもよい。

このように、オイル管７０（またはオイル管７０Ａ）の第１部分７１には、車軸方向および周方向の双方に沿って互いに間隔をあけて複数の流出口７７が設けられるため、図３において模式的に示されるように、オイル管７０から下方側へ放射状に潤滑油が噴出される。これにより、ステータ２４の広い範囲に潤滑油を直接掛けることができる。なお、流出口７７は、車軸方向および周方向に整列して配置されていなくてもよく、たとえば千鳥状に配置されていてもよい。このことは、後述の第２部分７２においても同様である。

第２部分７２においても、複数の流出口７７が、車軸方向および周方向に沿って互いに間隔をあけて設けられる。本実施の形態では、第２部分７２における流出口７７は、領域Ｒ３および領域Ｒ４の双方にそれぞれ設けられている。具体的には、流出口７７は、車軸方向一方側において出力軸４１よりも上方に位置する中間歯車３６，３７、および、車軸方向他方側において出力軸４１よりも上方に位置する中間歯車３４，３９の外周面に向き合う位置にそれぞれ設けられる。より特定的には、オイル管７０の中心線Ｃから流出口７７を通過して延びる仮想直線が、中間歯車３４，３６，３７，３９に突き当たるように、流出口７７が設けられていることが望ましい。

なお、減速機構を構成する複数の歯車３３，３４，３６，３７，３９，４０の配置関係によっては、（車軸方向他方側において）相対的に下方に位置する入力歯車３３および出力歯車４０の外周面に向き合う位置にも、流出口７７が設けられていてもよい。

次に、オイル管７０の取付け構造について説明する。本実施の形態において、吐出油路６４上端部は車幅方向内側（車軸方向他方側）に曲折しており、吐出油路６４の上端の開口が車幅方向内側を向いている。オイル管７０の一端側に形成された大径部７５が、吐出油路６４の上端の開口に圧入されて固定される。これにより、オイル管７０の一端が、減速部ケーシング４３の正面部分４３ｆに取付けられる。大径部７５には、Ｏリング８２取付け用の環状溝７５ａが形成される。

オイル管７０は、一端側の圧入固定部分と隔壁９１への挿通部分とで、ケーシング９０への取付け状態をある程度維持できるが、オイル管７０の周方向の位置ずれ（回転）を防止するために、オイル管７０はボルト８０によりケーシング９０に固定されることが望ましい。そのため、オイル管７０は、第１部分７１の他方側端部に設けられた大径部７３と、大径部７３から下方へ突出するフランジ部７４とを含む。フランジ部７４は、隔壁９１に面接触する。フランジ部７４は貫通孔７４ａを有し、貫通孔７４ａに挿通されたボルト８０が隔壁９１にねじ込まれることで、オイル管７０の周方向位置が固定される。

なお、オイル管７０の全体が円筒状でなくてもよく、オイル管７０が部分的に円筒部を含んでいればよい。たとえば、オイル管７０の一部の外形が多角形形状であってもよい。このような場合、オイル管７０のうち隔壁９１に挿通される部分、および、隔壁９１の貫通孔を多角形形状にして、隔壁９１にオイル管７０を勘合してもよい。この場合、隔壁９１との勘合によりオイル管７０の回転が防止されるため、ボルト８０による固定は必須ではない。

本実施の形態の潤滑油の供給構造によれば、オイルポンプ５４が出力歯車４０に駆動されると、オイルタンク４７内の潤滑油がオイルポンプ５４により吸入される。吸入された潤滑油は、モータ部２１および減速部３１の上部に取付け固定されたオイル管７０の複数の流出口７７から、モータ部２１の発熱要素および減速部３１の回転要素に向けて下方に噴射される。これにより、モータ部２１の発熱要素の冷却および減速部３１の回転要素の潤滑が促進される。

より具体的には、モータ部２１において、ステータコア２４ａおよび一対のコイルエンド２４ｂの上部に潤滑油を直接掛けることができるため、発熱源であるステータ２４から効率的に熱を奪うことができる。これにより、モータ部２１の小径化を実現できる。また、ステータ２４の上部に掛けられた潤滑油が流下し、モータ回転軸２２の両端に位置する転がり軸受２７，２８にも潤滑油が供給される。したがって、モータ部２１の転がり軸受２７，２８の潤滑も適切に行うことができる。

減速部３１においては、少なくとも中間歯車３４，３６，３７，３９の外周面に上方から潤滑油を掛けるため、歯車同士の回転によって入力歯車３３および出力歯車４０の噛合部にも潤滑油を供給することができる。また、減速部３１の中間歯車３４，３６，３７，３９の外周面に向けて噴射された潤滑油により、複数の中間軸３５，３８の両端に位置する転がり軸受４５ａ，４５ｂ，４８ａ，４８ｂに潤滑油が供給される。さらに、たとえば減速部ケーシング４３内に施された溝（図示せず）を伝って、入力軸３２および出力軸４１の両端に位置する転がり軸受４２ａ，４２ｂ，４４，４６にも潤滑油が供給される。

このように、減速部３１の上部から下方に向けて潤滑油を吐出することによって、跳ね掛けでは油が届きにくい中間歯車３４，３６，３７，３９の十分な潤滑を実現できる。したがって、少ない油量で最大限の潤滑性能が得られるため、インホイールモータ駆動装置１０の軽量化に貢献することができる。

また、本実施の形態によれば、ケーシング９０に特別な加工を施すことなく、すなわち簡易な構造で、潤滑または冷却が必要な部位に的確に潤滑油を供給することができる。また、オイル管７０は、ケーシング９０とは別体であるため、設計および製作の自由度が高い。そのため、モータ部２１または減速部３１の内部構造等に応じて最適な箇所に流出口７７を設けることができる。つまり、モータ部２１または減速部３１の内部構造等に応じて、流出口７７の車軸方向における位置、および、周方向における位置、すなわち潤滑油の噴出方向を選択することができる。また、流出口７７の大きさ（開口面積）を選択することもできる。さらに、管路の曲がりや抜き勾配といった製造技術的要件にとらわれることなく、潤滑のために必要な位置に潤滑油を供給することができる。

なお、オイル管７０の形状は一端から他端まで真っ直ぐ延びる形状に限定されず、たとえばモータ部２１または減速部３１の構成要素を避けるように一部曲折していてもよい。

また、流出口７７の位置または向きに応じて、流出口７７の大きさを異ならせてもよい。これにより、流出口７７からの潤滑油の噴出量を個別に調整することができる。具体的には、図９のオイル管７０Ｂに示すように、たとえば、モータ部２１の一対のコイルエンド２４ｂに向き合う流出口７７の大きさを、他の流出口７７よりも大きくしてもよい。

なお、本実施の形態では、オイルポンプ５４が出力軸４１の軸心（軸線Ｏ）よりも下方に配置されることとしたが、限定的ではなく、たとえば減速部３１を構成する各軸よりも上方に配置されてもよい。このような場合、減速部ケーシング４３の壁厚内部に吐出油路６４が形成されることなく、オイル管７０がオイルポンプ５４の吐出口６３に直接接続されてもよい。

また、本実施の形態では、オイル管７０の第１部分７１および第２部分７２の双方に、複数の流出口７７が設けられることとしたが、第１部分７１および第２部分７２の双方に１つの流出口７７が設けられるだけであってもよい。

あるいは、オイル管７０の一端（流入口７６）から他端までの間に流出口７７が少なくとも１つ設けられていればよい。たとえば、減速部３１の回転要素の潤滑が跳ね掛けにより実現される場合、流出口７７がモータ室２１ａに位置する第１部分７１にのみ設けられてもよい。この場合、オイル管は、隔壁９１を貫通することなくモータ部２１の上部にのみ取付け固定されていてもよい。

または、モータ部２１の発熱要素の冷却が水冷により実現される場合、流出口７７が減速室３１ａに位置する第２部分７２にのみ設けられてもよい。この場合、オイル管は、隔壁９１を貫通することなく減速部３１の上部にのみ取付け固定されていてもよい。

なお、本実施の形態において、減速部３１は２つの中間軸３５，３８を有する四軸式の減速機としたが、限定的ではなく、たとえば三軸式の減速機であってもよい。あるいは、減速部３１は、歯車を有する減速機構であればよく、たとえば、平行軸式歯車と遊星歯車とを組み合わせた減速機であってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ インホイールモータ駆動装置、１１ 車輪ハブ軸受部、１２ 外輪、１２ｆ，７４ フランジ部、１３ 内側固定部材、１４ 転動体、１５ 固定軸、１８ キャリア、２１ モータ部、２１ａ モータ室、２２ モータ回転軸、２３ ロータ、２４ ステータ、２４ａ ステータコア、２４ｂ コイルエンド、２５ モータケーシング、２５ｖ モータケーシングカバー、２７，２８，４２ａ，４２ｂ，４４，４６，４５ａ，４５ｂ，４８ａ，４８ｂ，５２ａ，５２ｂ 軸受、３１ 減速部、３１ａ 減速室、３２ 入力軸、３３，３４，３６，３７，３９，４０ 歯車、３５，３８ 中間軸、４１ 出力軸、４３ 減速部ケーシング、４７ オイルタンク、５１ ポンプ軸、５３ ポンプギヤ、５４ オイルポンプ、５４ｊ アウタロータ、５４ｋ インナロータ、６１ 吸入油路、６２ 吸入口、６３ 吐出口、６４ 吐出油路、７０，７０Ａ，７０Ｂ オイル管、７１ 第１部分、７２ 第２部分、７３，７５ 大径部、７６ 流入口、７７ 流出口、７８ 蓋部、７９ 油路、８０ ボルト、９０ ケーシング、９１ 隔壁、ＢＤ ブレーキディスク、Ｍ，Ｎｆ，Ｎｌ，Ｏ，Ｐ 軸線、Ｗ 車輪ホイール。

Claims (7)

1. 車輪を駆動するモータ部と、車輪ハブ軸受部と、複数の歯車を有し前記モータ部の回転を減速して前記車輪ハブ軸受部に伝達する減速部とを備えたインホイールモータ駆動装置における潤滑油の供給構造であって、
   前記モータ部および／または前記減速部の下部に設けられ、潤滑油を貯留するオイルタンクと、
   前記オイルタンクから潤滑油を汲み上げるオイルポンプと、
   前記モータ部および／または前記減速部の上部に取り付け固定されるオイル管とを備え、
   前記オイル管は、前記オイルポンプにより汲み上げられた潤滑油が流入する流入口と、一端から他端までの間に設けられ、前記流入口から流入した潤滑油を下方に向けて吐出する少なくとも１つの流出口とを含む、潤滑油の供給構造。
2. 前記オイル管は、車軸方向に沿って延び、
   前記流入口は、前記オイルポンプ側に位置する前記オイル管の一端に設けられ、前記流出口は、前記流入口と前記オイル管の他端との間において、車軸方向に沿って互いに間隔をあけて複数個設けられる、請求項１に記載の潤滑油の供給構造。
3. 前記モータ部の内部空間と前記減速部の内部空間とが隔壁によって区画されており、
   前記オイル管は、前記隔壁に挿通されて車軸方向に延び、前記モータ部の内部空間に位置する第１部分と前記減速部の内部空間に位置する第２部分とを含み、
   前記流出口は、前記第１部分および前記第２部分の双方に設けられている、請求項１または２に記載の潤滑油の供給構造。
4. 前記モータ部が、ステータコアと、前記ステータコアの両側に配置された一対のコイルエンドとを含み、
   前記第１部分において、前記流出口は、前記コイルエンドに向き合う位置に設けられている、請求項３に記載の潤滑油の供給構造。
5. 前記オイル管には、前記隔壁に対してボルト固定されるフランジ部が設けられている、請求項３または４に記載の潤滑油の供給構造。
6. 前記モータ部が、その外郭を構成するモータケーシングを含み、かつ、
   前記減速部が、その外郭を構成し、前記隔壁において前記モータケーシングと連結する減速部ケーシングを含んでおり、
   前記減速部ケーシングの壁厚内部に形成されて上下方向に延び、下端が前記オイルポンプの吐出口と連通し、上端が前記オイル管の前記流入口と連通する吐出油路をさらに備える、請求項３〜５のいずれかに記載の潤滑油の供給構造。
7. 前記オイル管が、円形断面を有する円筒部を含み、
   前記円筒部において、前記流出口は、周方向位置が異なる部分に複数個設けられている、請求項１〜６のいずれかに記載の潤滑油の供給構造。

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