JP2019049338A - Vehicle driving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両駆動装置に関する。 The present invention relates to a vehicle drive system.
例えば、下記の特許文献1には、車両駆動装置の一種であるインホイールモータ駆動装置が開示されている。このインホイールモータ駆動装置は、電動モータ部と、車輪を回転自在に支持する車輪用軸受部と、電動モータ部の回転を減速して車輪用軸受部に伝達する減速機部と、電動モータ部および減速機部を収容したケーシングとを備え、減速機部には、複数の歯車(歯車軸)を有し、各歯車の回転軸が互いに平行に配置されたいわゆる平行軸歯車減速機が採用されている。 For example, Patent Document 1 below discloses an in-wheel motor drive device, which is a type of vehicle drive device. This in-wheel motor drive device includes an electric motor portion, a wheel bearing portion rotatably supporting a wheel, a reduction gear portion decelerating the rotation of the electric motor portion and transmitting it to the wheel bearing portion, and the electric motor portion And a casing containing a reduction gear portion, and the reduction gear portion has a plurality of gears (gear shafts), and so-called parallel shaft gear reduction gears in which the rotation axes of the respective gears are arranged in parallel to each other ing.
減速機部には、通常、その各部(特に、歯車の歯車部)を潤滑・冷却するための潤滑機構が設けられる。この潤滑機構としては、例えば、複数の歯車のうち一の歯車の一部を油浴状態とし、歯車の回転に伴って潤滑油を他の歯車に跳ねかけるものの他、オイルポンプから延びるオイル配管上にノズルを設け、このノズルから所定箇所に向けて潤滑油を噴射するもの(特許文献2)や、歯車軸内に歯底に繋がる給油孔を設け、この給油孔を介して歯底に潤滑油を供給するもの(特許文献3)などがある。特に特許文献2,3の潤滑機構は、平行軸歯車減速機を構成する歯車の歯車部を直接的に潤滑・冷却し得ることから、平行軸歯車減速機の信頼性・耐久性を高める上で好ましいと言える。
The reduction gear portion is usually provided with a lubrication mechanism for lubricating and cooling each portion (particularly, the gear portion of the gear). As this lubrication mechanism, for example, a part of one gear of a plurality of gears is made into an oil bath state, and besides splashing lubricating oil onto other gears as the gears rotate, oil piping extended from an oil pump The nozzle is provided with a nozzle, and the lubricating oil is injected from this nozzle toward a predetermined location (Patent Document 2), and the oil supply hole connected to the tooth bottom is provided in the gear shaft. (Patent Document 3) and the like. In particular, the lubricating mechanisms of
車両に対する搭載性の他、車両の走行安定性やNVH特性等を高める観点から、上記の車両駆動装置は、できるだけ軽量・コンパクトであることが求められる。そのため、車両駆動装置に装備される減速機(平行軸歯車減速機)においては、その構成部品を密に配置すると共に、減速機とこれを収容したケーシングとの間の隙間幅を極力小さく設定するのが一般的になっている。従って、減速機、ひいてはインホイールモータ駆動装置の大型化や複雑化、さらには高コスト化等を招来する可能性が高い特許文献2,3の潤滑機構を、車両駆動装置の減速機に適用するのは現実的ではない。
From the viewpoint of enhancing the running stability of the vehicle, the NVH characteristics, and the like in addition to the mountability to the vehicle, the above-described vehicle drive device is required to be as light and compact as possible. Therefore, in the reduction gear (parallel shaft gear reduction gear) equipped in the vehicle drive apparatus, the component parts are closely arranged, and the gap width between the reduction gear and the casing accommodating the reduction gear is set as small as possible. It has become commonplace. Therefore, the lubricating mechanisms of
以上の実情に鑑み、本発明は、減速機に平行軸歯車減速機を適用した車両駆動装置において、装置全体の大型化・複雑化等を招来することなく、減速機(減速機のうち、特に減速機の奥まった位置に配置される歯車)を効率良く潤滑・冷却可能とすることを目的とする。 In view of the above situation, the present invention is a vehicle drive apparatus to which a parallel shaft gear reduction gear is applied to a reduction gear, and in particular, the reduction gear (of the reduction gear, without increasing the size and complexity of the entire device. It is an object of the present invention to efficiently lubricate and cool gears (gears disposed at a lower position of a reduction gear).
上記の目的を達成するために創案された本発明は、電動モータ部と、減速機部と、電動モータ部および減速機部を収容したケーシングとを備え、減速機部が、回転軸が平行に配置された入力歯車、一又は複数の中間歯車、および出力歯車を有する平行軸歯車減速機で構成された車両駆動装置において、ケーシング内に、出力歯車の歯車部の一部を油浴状態とする潤滑油が充填され、出力歯車の回転に伴って掻き上げられる潤滑油を利用して出力歯車と中間歯車の噛合い点手前に油溜りを形成するための油溜り形成部が設けられ、この油溜り形成部の少なくとも一部が、出力歯車と噛み合う中間歯車の最大歯先円の内側(内径側)に位置していることを特徴とする。なお、ここでいう「歯先円」とは、歯車がその回転軸を中心に回転するのに伴って歯先が描く円軌道(軌跡)をいう。 The present invention invented to achieve the above object comprises an electric motor portion, a reduction gear portion, and a casing accommodating the electric motor portion and the reduction gear portion, and the reduction gear portions have parallel rotation axes. In a vehicle drive comprising a parallel shaft gear reducer having an input gear, one or more intermediate gears, and an output gear arranged, in the casing, a part of the gear portion of the output gear is oil bathed An oil reservoir forming portion for forming an oil reservoir is provided in front of the meshing point between the output gear and the intermediate gear using lubricating oil which is filled with lubricating oil and scraped up with the rotation of the output gear. It is characterized in that at least a part of the reservoir forming portion is located inside (inner diameter side) of the maximum tip circle of the intermediate gear meshed with the output gear. Here, the “tooth tip circle” refers to a circular path (trajectory) drawn by the tooth tip as the gear rotates around its rotation axis.
上記構成によれば、出力歯車の回転に伴って、出力歯車と中間歯車の噛合い点(最終噛合い点)手前に、潤沢な潤滑油が介在する油溜りを形成することができ、しかもこの油溜りから、上記最終噛合い点に向けて潤滑油を次々に供給することができる。これにより、最終噛合い点(出力歯車の歯車部およびこれに噛み合う中間歯車の歯車部)を効率良く潤滑・冷却することができる。 According to the above configuration, it is possible to form an oil reservoir in which ample lubricating oil intervenes before the meshing point (final meshing point) of the output gear and the intermediate gear with the rotation of the output gear. From the oil sump, lubricating oil can be supplied one after another towards the final meshing point. Thereby, the final meshing point (the gear portion of the output gear and the gear portion of the intermediate gear meshed therewith) can be efficiently lubricated and cooled.
出力歯車が回転している場合、油溜りから最終噛合い点に供給された潤滑油は、主に、最終噛合い点の接線に沿って出力歯車の回転方向前方側(すなわち、最終噛合い点を挟んで油溜りとは反対側)に飛散する。そのため、出力歯車と噛み合う中間歯車よりも前段に配置される一の歯車の歯先円と、最終噛合い点の接線とが、最終噛合い点を挟んで油溜りとは反対側で交わっていれば、上記一の歯車に対して効率良く潤滑油を供給することができる。さらに、上記一の歯車に供給された潤滑油は、上記一の歯車が回転するのに伴ってこれが噛み合う歯車にも供給される。なお、上述した「出力歯車と噛み合う中間歯車よりも前段に配置される一の歯車」とは、減速機部が、入力歯車、一の中間歯車および出力歯車からなる三軸タイプの平行軸歯車減速機で構成される場合には入力歯車であり、減速機部が、入力歯車、複数の中間歯車および出力歯車からなる四軸以上の平行軸歯車減速機で構成される場合には、入力歯車又は中間歯車である。 When the output gear is rotating, the lubricating oil supplied from the oil reservoir to the final meshing point is mainly on the rotational direction front side of the output gear along the tangent of the final meshing point (ie, the final meshing point Splashes on the opposite side of the oil reservoir). Therefore, the tip line circle of one gear arranged on the front side of the intermediate gear meshing with the output gear and the tangent of the final meshing point intersect on the opposite side to the oil sump across the final meshing point For example, lubricating oil can be efficiently supplied to the one gear. Furthermore, the lubricating oil supplied to the one gear is also supplied to the gear with which it meshes as the one gear rotates. The "one gear arranged in front of the intermediate gear meshing with the output gear" mentioned above refers to a triaxial parallel-shaft gear reduction in which the reduction gear portion is composed of the input gear, one intermediate gear and the output gear. When it is configured as an input gear, and when the reduction gear unit is configured with a parallel shaft gear reducer with four or more axes consisting of an input gear, a plurality of intermediate gears and an output gear, an input gear or It is an intermediate gear.
上記一の歯車は、最終噛合い点よりも車両の前方側に配置し、油溜り形成部は最終噛合い点よりも車両の後方側に配置するのが好ましい。このようにすれば、車両駆動装置を装備した車両の前進移動時に上述の作用効果を有効に享受することができる。 The one gear is preferably disposed forward of the final meshing point on the vehicle, and the oil reservoir forming portion is preferably disposed rearward of the final meshing point on the vehicle. According to this configuration, the above-described effects can be effectively obtained when the vehicle equipped with the vehicle drive device moves forward.
入力歯車および中間歯車は、出力歯車の歯車部の一部を油浴状態とする潤滑油とは接触しないように配置するのが好ましい。撹拌抵抗の増大による減速機の効率低下を避けるためである。同様の理由から、最終噛合い点は、出力歯車の回転軸よりも上方に位置させるのが好ましい。 The input gear and the intermediate gear are preferably arranged so as not to be in contact with the lubricating oil that brings a portion of the gear portion of the output gear into the oil bath state. This is to avoid the reduction in the efficiency of the reduction gear due to the increase in the stirring resistance. For the same reason, the final meshing point is preferably located above the rotation axis of the output gear.
上記一の歯車の歯幅を、上記一の歯車と噛み合う歯車の歯幅よりも大きくしておけば、最終噛合い点の接線方向に飛散する潤滑油を、上記一の歯車の歯車部に対して効率良く供給することができる。このとき、上記一の歯車の歯幅と、上記出力歯車と噛み合う中間歯車の歯幅がオーバーラップしていると、上記の一の歯車の歯車部に潤滑油が供給されやすい。 If the tooth width of the one gear is made larger than the tooth width of the gear meshing with the one gear, the lubricating oil splashing in the tangential direction of the final meshing point is made to the gear portion of the one gear. Can be supplied efficiently. At this time, when the tooth width of the one gear and the tooth width of the intermediate gear meshing with the output gear overlap, the lubricating oil is easily supplied to the gear portion of the one gear.
以上の構成において、最終噛合い点の接線上であって、最終噛合い点と上記一の歯車との間に、潤滑油の流れを制御するための制御部を設けても良い。このようにすれば、制御部の形状や配置態様を適宜設定することにより、潤滑油の供給箇所や供給量を任意に調整することが可能となるので、出力歯車と噛み合う中間歯車よりも前段に配置される歯車の潤滑効率を高める上で有利となる。 In the above configuration, a control unit for controlling the flow of lubricating oil may be provided on the tangent of the final meshing point, between the final meshing point and the one gear. In this way, by appropriately setting the shape and arrangement of the control unit, it is possible to arbitrarily adjust the supply location and supply amount of the lubricating oil, so it is possible to adjust the position upstream of the intermediate gear that meshes with the output gear. It is advantageous in improving the lubricating efficiency of the gear that is disposed.
また、以上の構成において、油溜り形成部が、出力歯車の回転に伴って掻き上げられる潤滑油を互いに異なる二方向に分流可能に設けられていれば、出力歯車が掻き上げた潤滑油を、最終噛合い点以外の部位にも供給することが可能となる。 Further, in the above configuration, if the oil reservoir forming portion is provided so that the lubricating oil scraped up with the rotation of the output gear can be divided in two different directions from each other, the lubricating oil scraped up by the output gear is It becomes possible to supply also to parts other than the final meshing point.
以上から、本発明によれば、減速機に平行軸歯車減速機を適用した車両駆動装置において、装置全体の大型化・複雑化等を招来することなく、減速機を効率良く潤滑・冷却することが可能となる。これにより、軽量・コンパクトで低コストの車両駆動装置を実現することができる。 From the above, according to the present invention, in a vehicle drive apparatus in which a parallel shaft gear reducer is applied to a reducer, it is possible to efficiently lubricate and cool the reducer without increasing the size and complexity of the entire apparatus. Is possible. As a result, a lightweight, compact and low-cost vehicle drive device can be realized.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
まず、図7および図8に基づき、車両駆動装置の一種であるインホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車11の概要を説明する。図7に示すように、電気自動車11は、シャシー12と、操舵輪として機能する一対の前輪13と、駆動輪として機能する一対の後輪14と、左右の後輪14のそれぞれを駆動するインホイールモータ駆動装置21とを備える。図8に示すように、後輪14は、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16を介してシャシー12の下部に固定されている。
First, based on FIG. 7 and FIG. 8, the outline | summary of 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って後輪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って、後輪14が路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、旋回時等の車体の傾きを抑制するスタビライザが設けられる。懸架装置16は、路面の凹凸に対する追従性を向上し、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
この電気自動車11では、左右のホイールハウジング15の内部に、左右の後輪14それぞれを回転駆動させるインホイールモータ駆動装置21が組み込まれるので、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等を設ける必要がなくなる。そのため、この電気自動車11は、客室スペースを広く確保でき、しかも、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備えている。
In this
なお、インホイールモータ駆動装置21は、上記のように、後輪14を駆動輪とした後輪駆動タイプの電気自動車11のみならず、前輪13を駆動輪とした前輪駆動タイプの電気自動車や、前輪13および後輪14を駆動輪とした4輪駆動タイプの電気自動車に適用することもできる。また、上記の電気自動車11では独立懸架式の懸架装置16を採用しているが、懸架装置16の懸架方式も任意に設計することができる。
As described above, the in-wheel
電気自動車11の走行安定性およびNVH特性を向上するためには、ばね下重量を抑える必要がある。また、電気自動車11の客室スペースを拡大するためには、インホイールモータ駆動装置21を小型化する必要がある。そこで、図1に示すようなインホイールモータ駆動装置21を採用する。
In order to improve the traveling stability and the NVH characteristics of the
車両駆動装置の一種である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電動モータ部Aと、電動モータ部Aの回転を減速して出力する減速機部Bと、減速機部Bの出力を車輪(駆動輪としての後輪14:図7参照)に伝達する車輪用軸受部Cとを備えている。電動モータ部Aおよび減速機部Bはケーシング22に収容され、車輪用軸受部Cはケーシング22に取り付けられている。なお、以下の説明では、インホイールモータ駆動装置21をホイールハウジング15内に取り付けた状態で車幅方向外側および車幅方向内側となる側を、それぞれ、アウトボード側およびインボード側ともいう。図1においては、紙面左側がアウトボード側であり、紙面右側がインボード側である。
As shown in FIG. 1, an in-wheel
ケーシング22は、電動モータ部Aを収容したモータ収容室22Aと、減速機部Bを収容した減速機収容室22Bとを有する。図示例のケーシング22は、モータ収容室22Aと減速機収容室22Bとを一体的に設けたものであるが、実際には、各室22A,22Bへの電動モータ部Aおよび減速機部Bの組込み性を考慮して任意の位置で分割され、適宜の手段で連結される場合が多い。
The
電動モータ部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の内側に径方向の隙間を介して対向配置されたロータ24と、外周にロータ24を装着したモータ回転軸25とを備える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、その軸方向に離間した二箇所に配置された転がり軸受40,41によってケーシング22に対して回転自在に支持されており、毎分1万数千回程度の回転速度で回転可能である。
The electric motor unit A includes a
図1に示すように、減速機部Bは、複数の歯車(歯車軸)を有し、各歯車の回転軸が互いに平行に配置された、いわゆる平行軸歯車減速機30で構成される。本実施形態の平行軸歯車減速機30は、入力歯車31、中間歯車32および出力歯車33からなり、各歯車31〜33の回転軸(回転中心)O1〜O3は、図2に示すように、各回転軸O1〜O3を結ぶ直線が三角形状をなすように配置されている。より具体的には、出力歯車33の回転軸O3が最も下側に配置され、中間歯車32の回転軸O2が最も上側に配置され、入力歯車31の回転軸O1が回転軸O2,O3の略中間に配置されている。係る態様で各歯車31〜33を配置することにより、コンパクトな減速機30を実現できる。
As shown in FIG. 1, the reduction gear portion B includes a so-called parallel shaft
また、出力歯車33と中間歯車32との噛合い点Mp、すなわち、減速機30における歯車同士の最終噛合い点は、出力歯車33の回転軸O3よりも上方に位置している。これは、減速機部Bを潤滑・冷却するためにケーシング22の減速機室22Bに充填される潤滑油70の撹拌抵抗の増大による減速機30の効率低下を避けるためである。
Further, the meshing point Mp between the
この平行軸歯車減速機30では、入力歯車31の歯車部34と中間歯車32の大径歯車部35とが噛み合い、また、中間歯車32の小径歯車部36と出力歯車33の歯車部37とが噛み合っている。中間歯車32の大径歯車部35の歯数は、入力歯車31の歯車部34および中間歯車32の小径歯車部36の歯数よりも多く、出力歯車33の歯車部37の歯数は、中間歯車32の小径歯車部36の歯数よりも多い。係る構成から、本実施形態の平行軸歯車減速機30は、モータ回転軸25の回転を2段階で減速して車輪用軸受部Cに出力(伝達)する。
In this parallel
入力歯車31は、スプライン嵌合によってモータ回転軸25と一体回転可能に連結されており、軸方向の二箇所に離間して配置された転がり軸受42,43によってケーシング22に回転自在に支持されている。中間歯車32は軸方向の二箇所に離間して配置された転がり軸受44,45により、また、出力歯車33は軸方向の二箇所に離間して配置された転がり軸受46,47により、それぞれ、ケーシング22に回転自在に支持されている。
The
本実施形態の入力歯車31、中間歯車32および出力歯車33には、はすば歯車を用いている(図6を参照)。はすば歯車は、同時に噛合う歯数が多く、歯当たりが分散されるため、噛合い時の音が静かでトルク変動が少ないという利点を有する。従って、はすば歯車を用いれば、静粛かつトルク伝達効率に優れた平行軸歯車減速機30を実現する上で有利となる。
A helical gear is used for the
図1に示すように、車輪用軸受部Cは、いわゆる内輪回転タイプの車輪用軸受50で構成される。車輪用軸受50は、ハブ輪51および内輪52からなる内方部材53と、外輪54と、ボール57と、図示外の保持器とを備えた複列アンギュラ玉軸受からなる。詳細な図示は省略しているが、車輪用軸受50の内部空間には、潤滑剤としてのグリースが充填されている。軸受内部空間への異物侵入および軸受外部へのグリース漏洩を防止するため、車輪用軸受50の軸方向両端部にはシール部材が設けられている。
As shown in FIG. 1, the wheel bearing portion C is configured by a so-called inner ring rotation
ハブ輪51は、スプライン嵌合によって平行軸歯車減速機30を構成する出力歯車33と一体回転可能に連結されている。ハブ輪51のアウトボード側の端部外周にフランジ部51aが設けられ、このフランジ部51aに図示外の車輪(ブレーキディスクおよびホイール)が取り付けられる。また、ハブ輪51のインボード側の端部には、内輪52を加締め固定してなる加締め部51bが形成されている。この加締め部51bは、車輪用軸受50に対して予圧を付与する。
The
ハブ輪51の外周にアウトボード側の内側軌道面55が形成され、内輪52の外周にインボード側の内側軌道面55が形成されている。外輪54の内周には、両内側軌道面55,55に対応する複列の外側軌道面56が形成されており、対をなす内側軌道面55と外側軌道面56とで形成されるボールトラックに複数のボール57が組み込まれている。外輪54は、そのアウトボード側の端部から径方向外向きに延びるフランジ部を一体に有し、このフランジ部にボルト止めされたアタッチメント58を介してケーシング22にボルト止めされている。
An
以上の構成からなるインホイールモータ駆動装置21の全体的な作動態様を簡単に説明する。
The entire operation mode of the in-wheel
まず、電動モータ部Aにおいて、ステータ23に交流電流が供給されると、これに伴って生じる電磁力によりロータ24およびモータ回転軸25が回転する。モータ回転軸25の回転は、減速機部Bにおいて平行軸歯車減速機30(入力歯車31、中間歯車32および出力歯車33)によって減速された上で車輪用軸受50に伝達される。このように、モータ回転軸25の回転が、平行軸歯車減速機30によって減速された上で車輪用軸受50に伝達されるので、低トルクで高速回転型の電動モータ26を採用した場合でも、駆動輪としての後輪14(図7,8参照)に必要なトルクを伝達することができる。
First, in the electric motor unit A, when an alternating current is supplied to the
本実施形態では、電動モータ部Aを構成する電動モータ26に、ラジアルギャップ型の電動モータを採用しているが、電動モータ26としては、ステータ23とロータ24とが軸方向の隙間を介して対向配置される、いわゆるアキシャルギャップ型の電動モータを採用しても構わない。
In the present embodiment, a radial gap type electric motor is employed as the
以上で説明したインホイールモータ駆動装置21において、ケーシング22の減速機収容室22Bには潤滑油70が充填されており(図2参照)、インホイールモータ駆動装置21の駆動時には、歯車31〜33の回転に伴って潤滑油70が減速機部Bの各部に供給されることにより、減速機部Bが潤滑・冷却される。
In the in-wheel
本実施形態のインホイールモータ駆動装置21は、減速機部Bを潤滑・冷却するための潤滑機構に主たる特徴があり、以下にその詳細を説明する。
The in-wheel
軽量・コンパクトなインホイールモータ駆動装置21を実現する上では、図2に示すように、減速機部Bの構成部品(歯車31〜33等)を密に配置すると共に、減速機室22Bが小型化されたケーシング22を採用し、平行軸歯車減速機30とケーシング22との間の隙間をできるだけ小さくすることが有効である。しかしながら、このような構成を採用すると、スペース上の制約から、オイルポンプやオイル配管等を必要とするような潤滑機構を減速機部Bに設置することはできない。そこで、本実施形態では、平行軸歯車減速機30を構成する歯車31〜33のうち、出力歯車33の歯車部37の一部を常時潤滑油に浸漬させた油浴状態とし、出力歯車33の回転に伴って掻き上げられる潤滑油を利用して出力歯車33と中間歯車32との噛合い点(最終噛合い点Mp)を効率良く潤滑・冷却すると共に、最終噛合い点Mpを潤滑した潤滑油を効率良く利用して他の歯車部等を潤滑・冷却可能とした。
In order to realize a lightweight and compact in-wheel
図2に示すように、ケーシング22の減速機室22Bには、所定量の潤滑油70(散点ハッチングで示す)が充填されており、ここでは、入力歯車31、中間歯車32および出力歯車33のうち、最も下側に配置される出力歯車33の歯車部37の一部を油浴状態にし得る程度の潤滑油70が充填されている。従って、前述した各歯車31〜33の配置態様から、入力歯車31の歯車部34、さらには中間歯車32の大径歯車部35および小径歯車部36は、減速機室22Bの底部に溜まった潤滑油70とは接触せず、出力歯車33の歯車部37のみが減速機室22Bの底部に溜まった潤滑油70と接触する。これにより、潤滑油70の撹拌抵抗の増大による平行軸歯車減速機30の効率低下を避けることができる。
As shown in FIG. 2, the
前述したとおり、ケーシング22のコンパクト化を図る観点から、平行軸歯車減速機30とケーシング22との間の隙間はできるだけ小さく設定される。ここでは、出力歯車33の歯先が隙間幅d=3〜20mm程度の隙間(径方向隙間)22Baを介してケーシング22の内壁面と対向するように、出力歯車33が減速機室22Bに配置される。また、中間歯車32の大径歯車部35の歯先が上記と同程度の隙間幅を有する隙間を介してケーシング22の内壁面と対向するように、中間歯車32が出力歯車33の上方に配置される。一方、入力歯車31は、その歯先円C1が、最終噛合い点Mpの接線Tと交わるようにして、中間歯車32および出力歯車33よりも車両の前方側に配置されている。
As described above, in order to make the
減速機室22Bには、出力歯車33の回転に伴って掻き上げられる潤滑油70を利用して、最終噛合い点Mp手前に油溜り72を形成するための油溜り形成部71が設けられる。これにより、出力歯車33の回転に伴って、減速機室22Bの底部に貯留された潤滑油70が出力歯車33とケーシング22との間の隙間22Baに沿って掻き上げられると、出力歯車33、中間歯車32および油溜り形成部71の協働により、最終噛合い点Mp手前に潤沢な潤滑油70を貯留してなる油溜り72が形成される。
An oil
本実施形態では、ケーシング22に、減速機室22Bの室内側に突出した突出部を一体的に設け、この突出部で油溜り形成部71を構成している。この油溜り形成部71は、最終噛合い点Mpの手前位置に油溜り72を適切に形成可能とするため、少なくとも一部(本実施形態では、油溜り形成部71の自由端側の一部)が、中間歯車32の最大歯先円(大径歯車部35の歯先円)C2の内径側に位置するように設けられる。なお、油溜り形成部71は、ケーシング22以外の部品で構成することも可能である。後述する他の実施形態においても同様である。ケーシング22以外の部品としては、例えば、ボルト等の締結部材や、油温計を挙げることができる。
In the present embodiment, the
以上の構成により、インホイールモータ駆動装置21の駆動時(厳密には、電気自動車11を前進移動させる方向に電動モータ26が回転駆動された時)には、減速機部Bが以下のようにして潤滑・冷却される。
With the above configuration, when the in-wheel
モータ回転軸25の出力を受けて入力歯車31、中間歯車32および出力歯車33が回転し(各歯車31〜33の回転方向は塗り潰し矢印を参照)、出力歯車33の回転に伴って減速機室22Bの底部に貯留された潤滑油70が出力歯車33とケーシング22との間の隙間22Baに沿って掻き上げられると(図2中の白抜き矢印を参照)、出力歯車33、中間歯車32および油溜り形成部71の協働により、最終噛合い点Mp手前に潤沢な潤滑油70が介在する油溜り72が形成される。そして、出力歯車33が継続して回転するのに伴い、最終噛合い点Mpは、油溜り72から次々に供給される潤滑油70によって潤滑・冷却される。最終噛合い点Mpに供給された潤滑油70は、最終噛合い点Mpと軸方向に隣接配置される転がり軸受45(図1参照)の他、出力歯車33を支持するアウトボード側の転がり軸受47(図1参照)にも供給され、これら転がり軸受45,47を潤滑・冷却する。
The
最終噛合い点Mpに供給された潤滑油70は、主に、最終噛合い点Mpの接線Tに沿って両歯車33,32の回転方向前方側に飛散する。そのため、両歯車33,32が回転すると、最終噛合い点Mpを潤滑した潤滑油70は、歯先円C1が、最終噛合い点Mpを挟んで油溜り72とは反対側(図2においては、最終噛合い点Mpよりも左側)で上記接線Tと交わるように配置された入力歯車31に向けて飛散し(図2中の白抜き矢印参照)、入力歯車31(の軸部)に供給される。入力歯車31の軸部に次々に供給される潤滑油70は、入力歯車31(の歯車部34)と中間歯車32(の大径歯車部35)との噛み合い部の他、入力歯車31のアウトボード側の端部を支持する転がり軸受43(図1参照)にも供給されてこれらを潤滑する。入力歯車31の軸部に供給された潤滑油70は、入力歯車31の回転によってその軸部付近のケーシング22内壁に飛散して流れ落ち、入力歯車31のインボード側の端部を支持する転がり軸受42にも供給される。また、入力歯車31を支持する転がり軸受け42,43の外径と最終噛合い点Mpの接線Tとが交わっていれば、入力歯車31の歯車部34を効率よく潤滑・冷却することができる。
The lubricating
以上のようにして、出力歯車33から入力歯車31まで潤滑油70を運び、入力歯車31の歯車部34および転がり軸受42,43に潤滑油70が供給されてこれらを潤滑・冷却する。このように、本発明では、減速機部B内にオイルポンプやオイル配管を設置せずとも、また、減速機30を構成する歯車31〜33の内部に給油孔等を設けずとも、減速機30の奥まった位置、すなわち、潤滑油70の油面および油浴状態の出力歯車33から離れて配置され、跳ねかけのみでは十分な給油が難しい入力歯車31(の歯車部34)、さらには入力歯車31を支持する転がり軸受42,43に対して潤滑油70を効率良く供給することができる。従って、本発明によれば、軽量・コンパクトでありながら、減速機部Bの各部を効率良く潤滑・冷却することができて信頼性に富む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。
As described above, the lubricating
以上、本発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置21について説明したが、本発明の実施の形態はこれに限られない。
As mentioned above, although the in-wheel
例えば、図3に示すように、減速機部Bには、最終噛合い点Mpの接線T上であって、最終噛合い点Mpと入力歯車31(出力歯車33と噛み合う中間歯車32よりも前段に配置される一の歯車)との間に、潤滑油70の流れを制御するための制御部73を設けても良い。このようにすれば、制御部73の形状や設置姿勢を適宜設定することにより、入力歯車31に対する潤滑油70の供給箇所や供給量を任意に調整することが可能となるので、入力歯車31の潤滑効率を高める上で有利となる。上記の制御部73は、油溜り形成部71と同様に、ケーシング22と一体に設けても良いし、ケーシング22以外の部品で構成しても良い。
For example, as shown in FIG. 3, the reduction gear portion B is on the tangent line T of the final meshing point Mp, and before the final meshing point Mp and the input gear 31 (the
また、図4に示すように、油溜り形成部71は、出力歯車33の回転に伴って掻き上げられる潤滑油70を互いに異なる二方向に分流可能に設けることも可能である。この場合、出力歯車33が掻き上げた潤滑油70を、油溜り72を形成するために利用する他、中間歯車32の大径歯車部35を直接潤滑・冷却するために利用することが可能となる。これにより、中間歯車32の大径歯車部35を効率良く潤滑・冷却することができる。また、この場合、減速機30上方へ飛散した潤滑油70がケーシング22内壁に付着し易く、ケーシング22内壁に付着した潤滑油70は、ケーシング22内壁22を伝いながら減速機30全体に滴下する。従って、潤滑油70を任意の箇所に集中的に供給するだけではなく、減速機30全体に分散供給することができる。なお、図4に示す構成は、図2および図3に示す油溜り形成部71の付け根部に、出力歯車33の歯車部37とケーシング22との間に形成される隙間22Baと、中間歯車32の大径歯車部35とケーシング22との間に形成される隙間22Bbとを連通させるための切欠き74を設けることで形成している。
Further, as shown in FIG. 4, the oil
また、以上では、入力歯車31、中間歯車32および出力歯車33を有し、モータ回転軸25の回転を2段階で減速して車輪用軸受部Cに伝達する平行軸歯車減速機30(三軸タイプの平行軸歯車減速機30)に本発明を適用したが、本発明は、入力歯車31と中間歯車32との間に一又は複数の中間歯車が追加された、四軸以上の平行軸歯車減速機30に適用することも可能である。図5は、その一例を示すものであり、入力歯車31と中間歯車32との間に一の中間歯車39を追加してなる四軸タイプの平行軸歯車減速機30を示している。図5に示す中間歯車39は、他の歯車31〜33の回転軸O1〜O3と平行に配置された回転軸O4と、入力歯車31の歯車部34と噛み合う大径歯車部39aと、中間歯車32の大径歯車部35と噛み合う小径歯車部39bとを有する。図5に示す実施形態の特徴的構成は、図2を参照して説明した本発明の第1実施形態に係る平行軸歯車減速機30に順ずるので、詳細説明を省略する。
Furthermore, in the above description, parallel-shaft gear reducer 30 (three-
また、以上では、出力歯車33と噛み合う中間歯車32よりも前段に配置される一の歯車(図2では入力歯車31)の歯車部34の歯幅と、入力歯車31の歯車部34と噛み合う中間歯車32の大径歯車部35の歯幅とを同一としたが(図1参照)、入力歯車31の歯車部34の歯幅は、図6に示すように、中間歯車32の大径歯車部35の歯幅よりも大きくしても良い。このようにすれば、主に最終噛合い点Mpの接線Tに沿う方向に飛散する潤滑油70を入力歯車31の歯車部34に直接的に供給することが可能となるので、入力歯車31の潤滑・冷却効率を高める上で有利となる。
Further, in the above, the tooth width of the
また、以上では、ケーシング22に収容された電動モータ部Aおよび減速機部Bと、ケーシング22に取り付けられた車輪用軸受部Cとを備えたインホイールモータ駆動装置21に本発明を適用したが、本発明は、インホイールモータ駆動装置21以外の車両駆動装置、例えば、電動モータ部Aおよび減速機部Bを収容したケーシングが車体に取り付けられ、減速機部Bの出力がドライブシャフトを介して車輪(車輪用軸受)に伝達される、いわゆるオンボードタイプの車両駆動装置にも適用することができる。
Further, in the above, the present invention is applied to the in-wheel
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。すなわち、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 embodiment described above, and may be embodied in various forms without departing from the scope of the present invention. That is, the scope of the present invention is indicated by the claims, and further includes the equivalent meaning described in the claims and all the modifications within the scope.
21 インホイールモータ駆動装置
22 ケーシング
22B 減速機室
26 電動モータ
30 平行軸歯車減速機
31 入力歯車
32 中間歯車
33 出力歯車
34 歯車部
35 大径歯車部
36 小径歯車部
37 歯車部
50 車輪用軸受
70 潤滑油
71 油溜り形成部
72 油溜り
73 制御部
A 電動モータ部
B 減速機部
C 車輪用軸受部
C1 入力歯車の歯先円
C2 中間歯車の最大歯先円
Mp 噛合い点
O1 回転軸
O2 回転軸
O3 回転軸
T 接線
21 In-wheel
Claims (8)
前記ケーシング内に、前記出力歯車の歯車部の一部を油浴状態とする潤滑油が充填され、
前記出力歯車の回転に伴って掻き上げられる潤滑油を利用して前記出力歯車と前記中間歯車の噛合い点手前に油溜りを形成するための油溜り形成部が設けられ、該油溜り形成部の少なくとも一部が、前記出力歯車と噛み合う前記中間歯車の最大歯先円の内側に位置していることを特徴とする車両駆動装置。 An input gear including one or more intermediate gears, comprising: an electric motor portion; a reduction gear portion; and a casing accommodating the electric motor portion and the reduction gear portion, wherein the reduction gear portion is provided with parallel rotation axes. And a vehicle drive system comprising a parallel shaft gear reducer having an output gear,
The casing is filled with a lubricating oil that brings a portion of the gear portion of the output gear into an oil bath state,
An oil reservoir forming portion for forming an oil reservoir is provided in front of a meshing point between the output gear and the intermediate gear using lubricating oil scraped up with the rotation of the output gear, and the oil reservoir forming portion A vehicle drive system according to any one of the preceding claims, wherein at least a portion of the wheel is located inside the maximum tip circle of the intermediate gear meshing with the output gear.
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