JP2019142312A - Vehicle driving device - Google Patents

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Abstract

To reliably supply lubricating oil to a bearing of an intermediate gear positioned in a narrow space by means of a simple structure.SOLUTION: An in-wheel motor driving device 21 comprises an electric motor for driving a wheel, a balanced shaft gear reducer 23 which decelerates and outputs rotation of the electric motor, and a casing 25 housing a parallel axis gear reducer 23. A bearing 41 for rotatably supporting an intermediate gear 33 of the parallel axis gear reducer 23 is installed on a wall surface 55 of the casing 25. An addendum outer diameter of the intermediate gear 33 is larger than an outer ring outer diameter of the bearing 41. The bearing 41 is disposed in a narrow space between the wall surface 55 of the casing 25 and an end surface of a recessed part of the intermediate gear 33. An addendum of the intermediate gear 33 is proximal to a top surface 58 of the casing 25, and a recessed part 59 for collecting lubricating oil scattered by rotation of the intermediate gear 33 is formed in a portion of the top surface 58 of the casing 25 above the bearing.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、例えば、電動モータの回転駆動力を減速機に入力し回転速度を減速して車輪用軸受に伝達する車両駆動装置に関する。   The present invention relates to a vehicle drive device that, for example, inputs a rotational driving force of an electric motor to a reduction gear, reduces the rotational speed, and transmits the reduced speed to a wheel bearing.

従来の車両駆動装置の一種として、例えば、特許文献1に開示されたインホイールモータ駆動装置(電動駆動ユニット)がある。   As one type of conventional vehicle drive devices, for example, there is an in-wheel motor drive device (electric drive unit) disclosed in Patent Document 1.

この特許文献1のインホイールモータ駆動装置は、車輪の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減速機とを備え、電動モータの回転出力により車輪を回転駆動するように構成されている。   The in-wheel motor drive device of Patent Document 1 includes an electric motor that generates a driving force for a wheel, and a speed reducer that decelerates and outputs the rotation of the electric motor, and the wheel is driven to rotate by the rotation output of the electric motor. Is configured to do.

このインホイールモータ駆動装置は、電動モータおよび減速機をケーシングに一体的に収容した構造を具備する。   This in-wheel motor drive device has a structure in which an electric motor and a speed reducer are integrally accommodated in a casing.

電動モータは、ケーシングに固定されたステータと、そのステータの内側でケーシングに回転自在に支持されたロータと、そのロータの回転を出力するロータ軸とで構成されている。   The electric motor includes a stator fixed to a casing, a rotor that is rotatably supported by the casing inside the stator, and a rotor shaft that outputs the rotation of the rotor.

減速機は、平行軸歯車列と遊星歯車機構とで構成されている。平行軸歯車列は、電動モータのロータ軸の回転を出力軸に対して第1段階の減速を行って遊星歯車機構に伝達する。遊星歯車機構は、電動モータのロータ軸の回転を第2段階の減速を行って出力軸に伝達する。   The speed reducer includes a parallel shaft gear train and a planetary gear mechanism. The parallel shaft gear train transmits the rotation of the rotor shaft of the electric motor to the planetary gear mechanism by performing a first stage reduction with respect to the output shaft. The planetary gear mechanism transmits the rotation of the rotor shaft of the electric motor to the output shaft by performing a second-stage deceleration.

特開2015−147491号公報JP2015-147491A

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は、平行軸歯車列と遊星歯車機構とによって減速する減速機を備え、その平行軸歯車列と遊星歯車機構とを軸方向に近付けることによって、ユニット全体の軸方向小型化を図っている。   By the way, the in-wheel motor drive device disclosed in Patent Document 1 includes a reduction gear that decelerates by a parallel shaft gear train and a planetary gear mechanism, and by bringing the parallel shaft gear train and the planetary gear mechanism close to each other in the axial direction. The whole unit is reduced in the axial direction.

一方、この種のインホイールモータ駆動装置では、電動モータを冷却すると共に減速機を冷却および潤滑するための潤滑油がケーシング内に封入されている。この潤滑油により、電動モータを冷却し、平行軸歯車列および遊星歯車機構の各歯車の回転による跳ね掛けでもって減速機を冷却すると共に潤滑するようにしている。   On the other hand, in this type of in-wheel motor drive device, lubricating oil for cooling the electric motor and cooling and lubricating the speed reducer is enclosed in a casing. With this lubricating oil, the electric motor is cooled, and the speed reducer is cooled and lubricated by splashing by rotation of each gear of the parallel shaft gear train and the planetary gear mechanism.

前述したように、インホイールモータ駆動装置において、ユニット全体の軸方向小型化を図ることで、インホイールモータ駆動装置を構成する内部部品、特に、減速機を構成する歯車が減速機ケース内の狭隘な空間に組み込まれて配置されることになる。   As described above, in the in-wheel motor drive device, by reducing the size of the entire unit in the axial direction, internal parts constituting the in-wheel motor drive device, in particular, the gears constituting the reducer are narrowed in the reducer case. It will be installed in a simple space.

そのため、減速機ケースに対して歯車を回転自在に支持して歯車と近接配置された軸受の場合、回転する歯車によって潤滑油が弾き飛ばされ、軸受に潤滑油を到達させることが困難となり、この潤滑不足により軸受の耐久性が低下するおそれがある。   For this reason, in the case of a bearing that rotatably supports the gear with respect to the reduction gear case and is disposed close to the gear, the lubricating oil is blown off by the rotating gear, making it difficult to reach the bearing. The durability of the bearing may be reduced due to insufficient lubrication.

また、軸受に近接する減速機ケースの内壁面に付着する潤滑油の量が少ないことから、少量の潤滑油で軸受を十分に潤滑することが困難であり、この潤滑不足により軸受の耐久性が低下するおそれがある。   In addition, since the amount of lubricating oil adhering to the inner wall surface of the reducer case close to the bearing is small, it is difficult to sufficiently lubricate the bearing with a small amount of lubricating oil. May decrease.

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、簡易な構造により、狭隘な空間に配置された歯車の軸受に潤滑油を確実に供給し得る車両駆動装置を提供することにある。   Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to drive a vehicle that can reliably supply lubricating oil to a gear bearing disposed in a narrow space with a simple structure. To provide an apparatus.

本発明に係る車両駆動装置は、車輪を駆動する電動モータと、電動モータの回転を減速して出力する減速機と、減速機を収容するケーシングとを備えた構造を具備する。   A vehicle drive device according to the present invention includes a structure including an electric motor that drives a wheel, a speed reducer that decelerates and outputs rotation of the electric motor, and a casing that houses the speed reducer.

この車両駆動装置は、減速機の歯車を回転自在に支持する軸受がケーシングの壁面に取り付けられ、歯車の歯先外径が軸受の外輪外径よりも大きく、ケーシングの壁面と歯車の端面との間の狭隘な空間に軸受が配された構造を有する。   In this vehicle drive device, a bearing that rotatably supports a gear of a reduction gear is attached to a wall surface of a casing, an outer diameter of a tooth tip of the gear is larger than an outer diameter of an outer ring of the bearing, and a wall surface of the casing and an end surface of the gear are It has a structure in which bearings are arranged in a narrow space between them.

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、ケーシングの天面に歯車の歯先が近接し、ケーシングの天面の軸受上方部位に、歯車の回転により飛散された潤滑油を滞留させる凹部を形成したことを特徴とする。   As a technical means for achieving the above-described object, the present invention is configured such that the gear tip of the gear is close to the top surface of the casing, and the lubricating oil scattered by the rotation of the gear is applied to the upper portion of the bearing on the top surface of the casing. A concave portion to be retained is formed.

本発明では、歯車の歯先が近接する天面の軸受上方部位に凹部を設けたことにより、回転する歯車によって飛散された潤滑油が凹部に滞留する。これにより、ケーシングの天面から壁面を伝って軸受へ流下する潤滑油量が増加する。   In the present invention, the concave portion is provided in the upper portion of the bearing on the top surface where the tooth tips of the gear are close to each other, so that the lubricating oil scattered by the rotating gear stays in the concave portion. Thereby, the amount of lubricating oil flowing down from the top surface of the casing to the bearing through the wall surface increases.

その結果、ケーシングの壁面に取り付けられた歯車の軸受が、ケーシングの壁面と歯車の端面との間の狭隘な空間で歯車の端面に近接して配されていても、軸受へ流下する潤滑油量の増加により、歯車の軸受に十分な潤滑油を確実に供給することができる。   As a result, even if the bearing of the gear attached to the wall surface of the casing is arranged close to the end surface of the gear in a narrow space between the wall surface of the casing and the end surface of the gear, the amount of lubricating oil flowing down to the bearing With this increase, sufficient lubricating oil can be reliably supplied to the gear bearing.

本発明における凹部は、歯車の軸方向に延びるように形成され、ケーシングの壁面へ向けて下方傾斜している構造が望ましい。   The recess in the present invention is preferably formed so as to extend in the axial direction of the gear and is inclined downward toward the wall surface of the casing.

このような構造を採用すれば、ケーシングの天面の凹部に滞留した潤滑油がケーシングの壁面へ向けて流下し易くなる。そのため、歯車の軸受に十分な潤滑油をより一層確実に供給することができる。   If such a structure is employed, the lubricating oil staying in the recess on the top surface of the casing can easily flow down toward the wall surface of the casing. Therefore, sufficient lubricating oil can be supplied to the gear bearing more reliably.

本発明における凹部は、軸受の外輪外径の少なくとも一部と重なるような幅寸法で形成されている構造が望ましい。   The recess in the present invention preferably has a structure formed with a width dimension that overlaps at least a part of the outer diameter of the outer ring of the bearing.

このような構造を採用すれば、凹部の直下に軸受の少なくとも一部が位置することになる。これにより、ケーシングの天面の凹部から壁面を伝って流下する潤滑油を歯車の軸受により一層確実に供給することができる。   If such a structure is adopted, at least a part of the bearing is located immediately below the recess. Thereby, the lubricating oil flowing down from the concave portion of the top surface of the casing through the wall surface can be more reliably supplied to the gear bearing.

本発明において、ケーシングの壁面に、凹部両側から軸受側へ延びるリブを設けた構造が望ましい。   In the present invention, a structure in which ribs extending from both sides of the recess to the bearing side are provided on the wall surface of the casing is desirable.

このような構造を採用すれば、ケーシングの天面の凹部から壁面を伝って流下する潤滑油をリブに沿って歯車の軸受に誘導することができる。このリブにより、ケーシングの天面の凹部から壁面を伝って流下する潤滑油を歯車の軸受により一層確実に供給することができる。   If such a structure is employ | adopted, the lubricating oil which flows down along a wall surface from the recessed part of the top | upper surface of a casing can be guide | induced to the bearing of a gearwheel along a rib. With this rib, the lubricating oil flowing down from the concave portion of the top surface of the casing through the wall surface can be more reliably supplied to the gear bearing.

本発明において、ケーシングの壁面に設けられた軸受支持部の凹部下方部位に、軸受に潤滑油を流入させる油溝を形成した構造が望ましい。   In the present invention, it is desirable to have a structure in which an oil groove for allowing the lubricating oil to flow into the bearing is formed in the lower portion of the concave portion of the bearing support portion provided on the wall surface of the casing.

このような構造を採用すれば、ケーシングの天面の凹部から壁面を伝って流下する潤滑油が軸受支持部の油溝に流入する。この油溝により、ケーシングの天面の凹部から壁面を伝って流下する潤滑油を歯車の軸受により一層確実に供給することができる。   If such a structure is adopted, the lubricating oil flowing down from the concave portion of the top surface of the casing along the wall surface flows into the oil groove of the bearing support portion. With this oil groove, the lubricating oil flowing down from the concave portion of the top surface of the casing through the wall surface can be more reliably supplied to the gear bearing.

本発明によれば、ケーシングの壁面に設けられた歯車の軸受が、ケーシングの壁面と歯車の端面との間の狭隘な空間で歯車の端面に近接して配されていても、ケーシングの壁面へ流下する潤滑油量の増加により、歯車の軸受に十分な潤滑油を確実に供給することができる。   According to the present invention, even if the gear bearing provided on the wall surface of the casing is disposed close to the end surface of the gear in a narrow space between the wall surface of the casing and the end surface of the gear, By increasing the amount of lubricating oil flowing down, sufficient lubricating oil can be reliably supplied to the gear bearing.

その結果、軸受の耐久性を向上させることができ、信頼性の高い長寿命の車両駆動装置を提供することができる。   As a result, the durability of the bearing can be improved, and a highly reliable long-life vehicle drive device can be provided.

本発明の実施形態で、インホイールモータ駆動装置の全体構成を示す断面図である。In embodiment of this invention, it is sectional drawing which shows the whole structure of an in-wheel motor drive device. 図1の平行軸歯車減速機(入力歯車、中間歯車および出力歯車)を車輪側から見た断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the parallel shaft gear reducer (input gear, intermediate gear, and output gear) of FIG. 1 viewed from the wheel side. 本発明の実施形態で、ケーシング、中間歯車およびその軸受を示す要部拡大断面図である。In embodiment of this invention, it is a principal part expanded sectional view which shows a casing, an intermediate | middle gear, and its bearing. 本発明の他の実施形態で、ケーシング、中間歯車およびその軸受を示す要部拡大断面図である。It is principal part expanded sectional drawing which shows a casing, an intermediate | middle gear, and its bearing in other embodiment of this invention. 中間歯車の軸受とケーシングの凹部との位置関係の一例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows an example of the positional relationship of the bearing of an intermediate gear, and the recessed part of a casing. 中間歯車の軸受とケーシングの凹部との位置関係の他例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the other example of the positional relationship of the bearing of an intermediate gear, and the recessed part of a casing. 中間歯車の軸受とケーシングの凹部との位置関係の他例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the other example of the positional relationship of the bearing of an intermediate gear, and the recessed part of a casing. ケーシングの壁面にリブを設けた構造例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the structural example which provided the rib in the wall surface of the casing. 中間歯車の軸受支持部に油溝を設けた構造例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the structural example which provided the oil groove in the bearing support part of the intermediate | middle gear. インホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of the electric vehicle carrying an in-wheel motor drive device. 図10の電気自動車を示す後方断面図である。It is back sectional drawing which shows the electric vehicle of FIG.

本発明の実施形態としてインホイールモータ駆動装置を図面に基づいて詳述する。図10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11は、電気自動車11を後方から見た概略断面図である。   An in-wheel motor drive device will be described in detail with reference to the drawings as an embodiment of the present invention. FIG. 10 is a schematic plan view of the electric vehicle 11 on which the in-wheel motor drive device 21 is mounted, and FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of the electric vehicle 11 as viewed from the rear.

電気自動車11は、図10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。   As shown in FIG. 10, the electric vehicle 11 includes a chassis 12, a front wheel 13 as a steering wheel, a rear wheel 14 as a drive wheel, and an in-wheel motor drive device 21 that transmits driving force to the rear wheel 14. Equip.

後輪14は、図11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、独立懸架式の懸架装置(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. 11, the rear wheel 14 is accommodated in a wheel housing 15 of the chassis 12 and is fixed to a lower portion of the chassis 12 via an independent suspension type suspension device (suspension) 16.

電気自動車11は、ホイールハウジング15の内部に、左右の後輪14を独立して駆動するインホイールモータ駆動装置21を設けている。これにより、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を設ける必要がなくなる。   The electric vehicle 11 includes an in-wheel motor drive device 21 that independently drives the left and right rear wheels 14 inside the wheel housing 15. This eliminates the need to provide a motor, a drive shaft, and a differential gear mechanism on the chassis 12.

その結果、この電気自動車11では、客室スペースを広く確保でき、かつ、左右の後輪14の回転を独立して制御することができるという利点を有する。   As a result, the electric vehicle 11 has an advantage that a large cabin space can be secured and the rotation of the left and right rear wheels 14 can be controlled independently.

一方、電気自動車11では、走行安定性およびNVH特性を向上させるため、ばね下重量を抑える必要がある。さらに、広い客室スペースを確保するため、インホイールモータ駆動装置21の小型化が求められている。   On the other hand, in the electric vehicle 11, it is necessary to suppress unsprung weight in order to improve running stability and NVH characteristics. Furthermore, in order to secure a large cabin space, the in-wheel motor drive device 21 is required to be downsized.

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。   Therefore, the in-wheel motor drive device 21 of the embodiment shown in FIG. 1 has the following structure. Thereby, the compact in-wheel motor drive device 21 is implement | achieved and the electric vehicle 11 excellent in driving | running | working stability and NVH characteristic is obtained by suppressing unsprung weight.

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を車体に搭載した状態で、車体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 motor drive device 21 will be described. In the following description, with the in-wheel motor drive device 21 mounted on the vehicle body, the side closer to the outside of the vehicle body is referred to as the outboard side (left side in the drawing), and the side closer to the center is inboard side (right side in the drawing). Called.

インホイールモータ駆動装置21は、図1に示すように、後輪14(図10および図11参照)を駆動する電動モータ22と、電動モータ22の回転を減速して出力する平行軸歯車減速機23と、平行軸歯車減速機23の出力を前述の後輪14に伝達する車輪用軸受24とを備えている。   As shown in FIG. 1, the in-wheel motor drive device 21 includes an electric motor 22 that drives the rear wheel 14 (see FIGS. 10 and 11), and a parallel shaft gear reducer that decelerates and outputs the rotation of the electric motor 22. 23 and a wheel bearing 24 for transmitting the output of the parallel shaft gear reducer 23 to the rear wheel 14 described above.

なお、この実施形態では、ラジアルギャップ型の電動モータ22を例示するが、アキシャルギャップ型など他の電動モータであってもよい。   In this embodiment, the radial gap type electric motor 22 is illustrated, but other electric motors such as an axial gap type may be used.

電動モータ22および平行軸歯車減速機23は、ケーシング25に収容されている。電動モータ22および平行軸歯車減速機23が収容されたケーシング25は、電気自動車11のホイールハウジング15(図11参照)内に取り付けられる。   The electric motor 22 and the parallel shaft gear reducer 23 are accommodated in the casing 25. The casing 25 in which the electric motor 22 and the parallel shaft gear reducer 23 are accommodated is attached in the wheel housing 15 (see FIG. 11) of the electric vehicle 11.

電動モータ22は、ケーシング25に固定されたステータ26と、ステータ26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27と、ロータ27の径方向内側に配置されてロータ27と一体回転するモータ回転軸28とを備えている。   The electric motor 22 includes a stator 26 fixed to the casing 25, a rotor 27 disposed so as to face the inner side in the radial direction of the stator 26 with a gap, and a rotor 27 disposed on the inner side in the radial direction of the rotor 27 so as to rotate integrally with the rotor 27. And a motor rotating shaft 28.

モータ回転軸28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26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ている。ロータ27は、永久磁石または磁性体が内部に配置されている。   The motor rotating shaft 28 can rotate at a high speed of about 10,000 to 1000 rotations per minute. The stator 26 is configured by winding a coil around the outer periphery of the magnetic core. The rotor 27 has a permanent magnet or a magnetic body disposed therein.

モータ回転軸28は、径方向外側へ延びるホルダ部29によりロータ27を保持している。モータ回転軸28は、軸受30,31によってケーシング25に対して回転自在に支持されている。   The motor rotating shaft 28 holds the rotor 27 by a holder portion 29 extending radially outward. The motor rotating shaft 28 is supported by the bearings 30 and 31 so as to be rotatable with respect to the casing 25.

平行軸歯車減速機23は、入力歯車32と、中間歯車33と、出力歯車34とで構成されている。中間歯車33は、インボード側の大径歯部35とアウトボード側の小径歯部36とを同軸的に有する。   The parallel shaft gear reducer 23 includes an input gear 32, an intermediate gear 33, and an output gear 34. The intermediate gear 33 has a large-diameter tooth portion 35 on the inboard side and a small-diameter tooth portion 36 on the outboard side coaxially.

平行軸歯車減速機23では、入力歯車32の歯部37と中間歯車33の大径歯部35とが噛合し、中間歯車33の小径歯部36と出力歯車34の歯部38とが噛合することにより、電動モータ22の回転を所定の減速比でもって減速する。   In the parallel shaft gear reducer 23, the tooth portion 37 of the input gear 32 meshes with the large diameter tooth portion 35 of the intermediate gear 33, and the small diameter tooth portion 36 of the intermediate gear 33 meshes with the tooth portion 38 of the output gear 34. Thus, the rotation of the electric motor 22 is decelerated with a predetermined reduction ratio.

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11参照)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。   Since the in-wheel motor drive device 21 is housed inside the wheel housing 15 (see FIG. 11) and becomes an unsprung load, a reduction in size and weight is essential.

そのため、大きな減速比を持つ平行軸歯車減速機23を用いることにより、高速回転の電動モータ22と組み合わせることで電動モータ22の小型化が図れ、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を実現することができる。   Therefore, by using the parallel shaft gear reducer 23 having a large reduction ratio, the electric motor 22 can be miniaturized by combining with the high-speed electric motor 22, and the in-wheel motor drive device 21 having a compact and high reduction ratio can be obtained. Can be realized.

入力歯車32は、モータ回転軸28にスプライン嵌合により同軸的に取り付けられている。入力歯車32、中間歯車33および出力歯車34は、軸受39〜44によってケーシング25に回転自在に支持されている。出力歯車34は、車輪用軸受24のハブ輪46にスプライン嵌合により同軸的に取り付けられている。   The input gear 32 is coaxially attached to the motor rotating shaft 28 by spline fitting. The input gear 32, the intermediate gear 33, and the output gear 34 are rotatably supported on the casing 25 by bearings 39 to 44. The output gear 34 is coaxially attached to the hub wheel 46 of the wheel bearing 24 by spline fitting.

図2は、平行軸歯車減速機23の入力歯車32、中間歯車33および出力歯車34をアウトボード側から見た断面図である。入力歯車32、中間歯車33および出力歯車34の回転中心C1〜C3は、図2に示す位置関係でもってオフセット配置されている。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the input gear 32, the intermediate gear 33, and the output gear 34 of the parallel shaft gear reducer 23 as seen from the outboard side. The rotation centers C1 to C3 of the input gear 32, the intermediate gear 33, and the output gear 34 are offset with the positional relationship shown in FIG.

このように、入力歯車32、中間歯車33および出力歯車34をオフセット配置することで、平行軸歯車減速機27の軸方向および径方向のコンパクト化を図っている。   As described above, the input gear 32, the intermediate gear 33, and the output gear 34 are offset to reduce the size of the parallel shaft gear reducer 27 in the axial direction and the radial direction.

ここで、入力歯車32、中間歯車33および出力歯車34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。   Here, helical gears are used for the input gear 32, the intermediate gear 33, and the output gear 34. Helical gears are effective in that the number of teeth engaged simultaneously increases and the tooth contact is dispersed, so that the sound is quiet and torque fluctuation is small.

このように、平行軸歯車減速機23にはすば歯車を用いることにより、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。   In this way, by using a helical gear as the parallel shaft gear reducer 23, it is possible to realize the in-wheel motor drive device 21 that is easy to manufacture and can be reduced in cost, and that is quiet and efficient in terms of performance. it can.

車輪用軸受24は、ケーシング25に固定された外輪45と、外輪45の内側に配置されたハブ輪46およびハブ輪46に圧入された内輪47と、ハブ輪46および内輪47と外輪45との間に配置された複数の転動体48とで主要部が構成されている。   The wheel bearing 24 includes an outer ring 45 fixed to the casing 25, a hub ring 46 disposed inside the outer ring 45, an inner ring 47 press-fitted into the hub ring 46, a hub ring 46, the inner ring 47, and the outer ring 45. The main part is composed of a plurality of rolling elements 48 arranged therebetween.

ハブ輪46のインボード側端部を加締めることにより、車輪用軸受24に予圧が付与されている。この予圧の付与により、車輪用軸受24を複列のアンギュラ玉軸受構造としている。   A preload is applied to the wheel bearing 24 by crimping the end portion on the inboard side of the hub wheel 46. By applying this preload, the wheel bearing 24 has a double-row angular ball bearing structure.

この車輪用軸受24のハブ輪46の軸孔49に、平行軸歯車減速機23の出力歯車34からアウトボード側に一体的に延びる軸部50がスプライン嵌合によりトルク伝達可能に結合されている。   A shaft portion 50 extending integrally from the output gear 34 of the parallel shaft gear reducer 23 to the outboard side is coupled to the shaft hole 49 of the hub wheel 46 of the wheel bearing 24 so as to transmit torque by spline fitting. .

車輪用軸受24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51が設けられている。   Seal members 51 are provided at both ends in the axial direction of the wheel bearing 24 to prevent intrusion of muddy water and the like and leakage of grease.

なお、ハブ輪46のアウトボード側にはフランジ52が一体的に形成されている。このフランジ52にハブボルト(図示せず)で後輪14(図10および図11参照)が連結される。   A flange 52 is integrally formed on the outboard side of the hub wheel 46. The rear wheel 14 (see FIGS. 10 and 11) is connected to the flange 52 with a hub bolt (not shown).

以上の構成からなるインホイールモータ駆動装置21では、電動モータ22の回転が平行軸歯車減速機23の入力歯車32、中間歯車33および出力歯車34によって減速され、車輪用軸受24に伝達される。   In the in-wheel motor drive device 21 configured as described above, the rotation of the electric motor 22 is decelerated by the input gear 32, the intermediate gear 33 and the output gear 34 of the parallel shaft gear reducer 23 and transmitted to the wheel bearing 24.

電動モータ22の回転が平行軸歯車減速機23により減速されて車輪用軸受24に伝達されるので、低トルクで高速回転型の電動モータ22を採用した場合でも、後輪14(図10および図11参照)に必要なトルクを伝達することが可能となる。   Since the rotation of the electric motor 22 is decelerated by the parallel-shaft gear reducer 23 and transmitted to the wheel bearing 24, the rear wheel 14 (see FIGS. 10 and 10) even when the low-torque high-speed electric motor 22 is employed. 11) can be transmitted.

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 motor drive device 21 in this embodiment is as described above, and the characteristic configuration will be described in detail below.

このインホイールモータ駆動装置21では、電動モータ22を冷却すると共に平行軸歯車減速機23を冷却および潤滑するための潤滑油がケーシング25の内部空間に封入されている。   In the in-wheel motor drive device 21, lubricating oil for cooling the electric motor 22 and cooling and lubricating the parallel shaft gear reducer 23 is enclosed in the internal space of the casing 25.

特に、図2に示すように、出力歯車34の歯部38の一部を潤滑油53に常時浸漬させた油浴状態とし、出力歯車34の回転による跳ね掛けでもって平行軸歯車減速機23を冷却すると共に潤滑している。   In particular, as shown in FIG. 2, an oil bath state in which a part of the tooth portion 38 of the output gear 34 is constantly immersed in the lubricating oil 53 is set, and the parallel shaft gear reducer 23 is moved by splashing by the rotation of the output gear 34. Cool and lubricate.

このように、回転速度の最も遅い出力歯車34のみを浸漬させることで、潤滑油53の撹拌抵抗の増大による平行軸歯車減速機23の効率低下を避ける効果がある。   In this way, by immersing only the output gear 34 having the slowest rotation speed, there is an effect of avoiding a reduction in efficiency of the parallel shaft gear reducer 23 due to an increase in the stirring resistance of the lubricating oil 53.

ここで、インホイールモータ駆動装置21の軽量コンパクト化を実現するため、図1に示すように、平行軸歯車減速機23の入力歯車32、中間歯車33および出力歯車34を密に配置すると共に、平行軸歯車減速機23とケーシング25との間の径方向隙間および軸方向隙間をできるだけ小さくしている。   Here, in order to reduce the weight and size of the in-wheel motor drive device 21, as shown in FIG. 1, the input gear 32, the intermediate gear 33, and the output gear 34 of the parallel shaft gear reducer 23 are closely arranged, The radial gap and the axial gap between the parallel shaft gear reducer 23 and the casing 25 are made as small as possible.

一方、入力歯車32の上方にポンプ(図示せず)を配置し、そのポンプから潤滑油を滴下することにより、入力歯車32およびその軸受39,40を冷却すると共に潤滑している。これに対して、中間歯車33については、前述した入力歯車32のようにポンプを配置することがスペース的に困難である。   On the other hand, a pump (not shown) is disposed above the input gear 32, and lubricating oil is dropped from the pump, whereby the input gear 32 and its bearings 39, 40 are cooled and lubricated. On the other hand, as for the intermediate gear 33, it is difficult in terms of space to arrange a pump like the input gear 32 described above.

また、歯先外径が軸受外輪外径よりも大きい大径歯部35を有する中間歯車33については、インボード側の軸受41を大径歯部35の凹部54に収容配置している。これにより、平行軸歯車減速機23の軸方向小型化を図っている。   Further, for the intermediate gear 33 having the large-diameter tooth portion 35 having a tooth tip outer diameter larger than the outer diameter of the bearing outer ring, the bearing 41 on the inboard side is accommodated in the concave portion 54 of the large-diameter tooth portion 35. Thereby, size reduction in the axial direction of the parallel shaft gear reducer 23 is achieved.

その結果、インボード側の軸受41は、ケーシング25の壁面55と中間歯車33の大径歯部35の凹部端面56との間の狭隘な空間57に配置されていることから、出力歯車34の回転により跳ね掛けられた潤滑油53やケーシング25の壁面55に付着した潤滑油53が到達し難い。   As a result, the bearing 41 on the inboard side is disposed in a narrow space 57 between the wall surface 55 of the casing 25 and the concave end surface 56 of the large-diameter tooth portion 35 of the intermediate gear 33. The lubricating oil 53 splashed by the rotation and the lubricating oil 53 attached to the wall surface 55 of the casing 25 are difficult to reach.

この平行軸歯車減速機23では、大径歯部35の歯先外径が軸受41の外輪外径よりも大きな中間歯車33の軸受41が、ケーシング25の壁面55と中間歯車33の凹部端面56との間の狭隘な空間57に配置されている。   In this parallel shaft gear reducer 23, the bearing 41 of the intermediate gear 33 whose outer diameter of the large-diameter tooth portion 35 is larger than the outer diameter of the outer ring of the bearing 41 includes the wall surface 55 of the casing 25 and the concave end face 56 of the intermediate gear 33. It is arranged in a narrow space 57 between the two.

そこで、この実施形態の平行軸歯車減速機23は、図2に示すように、中間歯車33の大径歯部35の歯先が近接するケーシング25の天面58の軸受外輪上方部位に、中間歯車33の回転により飛散された潤滑油53を滞留させる凹部59を形成した構造を具備する。   Therefore, as shown in FIG. 2, the parallel shaft gear reducer 23 according to this embodiment has an intermediate intermediate shaft 33 on the upper part of the bearing outer ring on the top surface 58 of the casing 25 where the teeth of the large-diameter tooth portion 35 of the intermediate gear 33 are close to each other. A structure is provided in which a recess 59 for retaining the lubricating oil 53 scattered by the rotation of the gear 33 is formed.

この平行軸歯車減速機23では、中間歯車33の大径歯部35の歯先が近接するケーシング25の天面58の軸受上方部位に凹部59を設けたことにより、中間歯車33の回転による遠心力でもって飛散された潤滑油53が凹部59に滞留する。これにより、ケーシング25の天面58から壁面55を伝って流下する潤滑油量が増加する。   In this parallel shaft gear reducer 23, the recess 59 is provided in the upper part of the bearing of the top surface 58 of the casing 25 where the teeth of the large-diameter tooth portion 35 of the intermediate gear 33 are close to each other. The lubricating oil 53 scattered with force stays in the recess 59. Thereby, the amount of lubricating oil flowing down from the top surface 58 of the casing 25 along the wall surface 55 increases.

その結果、ケーシング25の壁面55に設けられた中間歯車33の軸受41が、ケーシング25の壁面55と中間歯車33の凹部端面56との間の狭隘な空間57で中間歯車33の凹部端面56に近接して配されていても、壁面55を伝って流下する潤滑油量の増加により、中間歯車33の軸受41に十分な潤滑油53を確実に供給できる。   As a result, the bearing 41 of the intermediate gear 33 provided on the wall surface 55 of the casing 25 is placed on the concave end surface 56 of the intermediate gear 33 in a narrow space 57 between the wall surface 55 of the casing 25 and the concave end surface 56 of the intermediate gear 33. Even if they are arranged close to each other, sufficient lubricating oil 53 can be reliably supplied to the bearing 41 of the intermediate gear 33 by increasing the amount of lubricating oil flowing down along the wall surface 55.

その結果、中間歯車33の軸受41の耐久性を向上させることができ、信頼性の高い長寿命のインホイールモータ駆動装置21を提供することができる。   As a result, the durability of the bearing 41 of the intermediate gear 33 can be improved, and a reliable and long-life in-wheel motor drive device 21 can be provided.

ケーシング25の天面58の凹部59は、図3に示すように、中間歯車33の軸方向に延びるように形成され、ケーシング25の壁面55へ向けて下方傾斜している。   As shown in FIG. 3, the recess 59 of the top surface 58 of the casing 25 is formed so as to extend in the axial direction of the intermediate gear 33, and is inclined downward toward the wall surface 55 of the casing 25.

このような構造を採用することにより、ケーシング25の天面58の凹部59に滞留した潤滑油53がケーシング25の壁面55を伝って流下し易くなる。そのため、中間歯車33の軸受41に十分な潤滑油53を確実に供給することができる。   By adopting such a structure, the lubricating oil 53 staying in the recess 59 of the top surface 58 of the casing 25 can easily flow down along the wall surface 55 of the casing 25. Therefore, sufficient lubricating oil 53 can be reliably supplied to the bearing 41 of the intermediate gear 33.

なお、この実施形態では、ケーシング25の壁面55へ向けて下方傾斜した天面58および凹部59を例示しているが、図4に示すように、ケーシング25の壁面55へ向けて水平に延びる天面58および凹部60であってもよい。   In this embodiment, the top surface 58 and the concave portion 59 that are inclined downward toward the wall surface 55 of the casing 25 are illustrated. However, as shown in FIG. 4, the ceiling that extends horizontally toward the wall surface 55 of the casing 25 is illustrated. The surface 58 and the recessed part 60 may be sufficient.

図4のような構造であっても、車両の通常走行速度では、中間歯車33の回転による遠心力でもって弾き飛ばされる潤滑油量が十分であるため、潤滑油53が凹部59に十分に滞留する。これにより、潤滑油53がケーシング25の天面58から壁面55を伝って流下し、潤滑油53を軸受41に確実に供給できる。   Even in the structure as shown in FIG. 4, the lubricating oil 53 is sufficiently retained in the recess 59 because the amount of lubricating oil splashed by the centrifugal force generated by the rotation of the intermediate gear 33 is sufficient at the normal traveling speed of the vehicle. To do. Thereby, the lubricating oil 53 flows down from the top surface 58 of the casing 25 along the wall surface 55, and the lubricating oil 53 can be reliably supplied to the bearing 41.

図5、図6および図7は、中間歯車33の軸受41とケーシング25の天面58の凹部59との位置関係を例示する。なお、中間歯車33は、図示省略している。   5, 6, and 7 illustrate the positional relationship between the bearing 41 of the intermediate gear 33 and the recess 59 of the top surface 58 of the casing 25. The intermediate gear 33 is not shown.

図5は、軸受41の外輪上方部位に、軸受41の外輪外径と一致した幅寸法W1でもって形成された凹部59を例示する。なお、図6および図7に示すように、軸受41の外輪外径の一部と重なるような幅寸法W2,W3で形成された凹部59であってもよい。   FIG. 5 illustrates a recess 59 formed in the upper portion of the outer ring of the bearing 41 with a width dimension W1 that matches the outer diameter of the outer ring of the bearing 41. As shown in FIGS. 6 and 7, it may be a recess 59 formed with width dimensions W2 and W3 so as to overlap a part of the outer diameter of the outer ring of the bearing 41.

ケーシング25の天面58において、図6に示す凹部59は、軸受41の回転方向後方に配置され、図7に示す凹部59は、軸受41の回転方向前方に配置されている。また、図6および図7の凹部59は、軸受41の外輪外径の略半分程度の幅寸法W2,W3を有する。   On the top surface 58 of the casing 25, the recess 59 shown in FIG. 6 is arranged behind the bearing 41 in the rotation direction, and the recess 59 shown in FIG. 7 is arranged ahead of the bearing 41 in the rotation direction. 6 and 7 have width dimensions W2 and W3 that are approximately half the outer diameter of the outer ring of the bearing 41.

このように、軸受41の外輪外径の少なくとも一部と重なるような幅寸法W1,W2,W3で凹部59を形成することにより、凹部59の直下に軸受41の少なくとも一部が位置することになる。これにより、ケーシング25の天面58の凹部59から壁面55を伝って流下する潤滑油53を中間歯車33の軸受41に確実に供給できる。   In this way, by forming the recess 59 with the width dimensions W1, W2, W3 so as to overlap at least a part of the outer diameter of the outer ring of the bearing 41, at least a part of the bearing 41 is positioned directly below the recess 59. Become. Thereby, the lubricating oil 53 flowing down from the concave portion 59 of the top surface 58 of the casing 25 along the wall surface 55 can be reliably supplied to the bearing 41 of the intermediate gear 33.

さらに、図8に示すように、ケーシング25の壁面55に、凹部59の両側から軸受41の支持部61へ延びるリブ60を設けた構造が有効である。図示のリブ60は、軸受41の上方で凹部59の両側に2つずつ設けているが、その数は任意である。   Furthermore, as shown in FIG. 8, a structure in which ribs 60 extending from both sides of the recess 59 to the support portion 61 of the bearing 41 are provided on the wall surface 55 of the casing 25 is effective. Two ribs 60 shown in the figure are provided on both sides of the recess 59 above the bearing 41, but the number thereof is arbitrary.

これにより、ケーシング25の天面58の凹部59から壁面55を伝って流下する潤滑油53をリブ60に沿って軸受41に誘導することができる。このリブ60により、ケーシング25の凹部59から壁面55を伝って流下する潤滑油53を中間歯車33の軸受41に確実に供給できる。   Thereby, the lubricating oil 53 flowing down from the concave portion 59 of the top surface 58 of the casing 25 along the wall surface 55 can be guided to the bearing 41 along the rib 60. With this rib 60, the lubricating oil 53 flowing down from the recess 59 of the casing 25 along the wall surface 55 can be reliably supplied to the bearing 41 of the intermediate gear 33.

凹部59から壁面55を伝って流下する潤滑油53を軸受41に誘導する場合、凹部59の両側で内側に位置するリブ60が特に有効に作用するが、凹部59の両側で外側に位置するリブ60も、溢れた潤滑油53を軸受41に誘導することに寄与する。   When the lubricating oil 53 flowing down from the recess 59 along the wall surface 55 is guided to the bearing 41, the ribs 60 located on the inner sides on both sides of the recess 59 act particularly effectively, but the ribs located on the outer sides on both sides of the recess 59. 60 also contributes to guiding the overflowing lubricating oil 53 to the bearing 41.

また、図9に示すように、軸受41の支持部61の凹部下方部位に、軸受41に潤滑油53を流入させる油溝62を設けるようにしてもよい。   Further, as shown in FIG. 9, an oil groove 62 for allowing the lubricating oil 53 to flow into the bearing 41 may be provided in the lower portion of the concave portion of the support portion 61 of the bearing 41.

これにより、ケーシング25の天面58の凹部59から壁面55を伝って流下した潤滑油53が支持部61の油溝62に流入することになる。この油溝62により、ケーシング25の凹部59から壁面55を伝って流下した潤滑油53を中間歯車33の軸受41に確実に供給できる。   As a result, the lubricating oil 53 that has flowed down from the concave portion 59 of the top surface 58 of the casing 25 along the wall surface 55 flows into the oil groove 62 of the support portion 61. By this oil groove 62, the lubricating oil 53 that has flowed down from the recess 59 of the casing 25 along the wall surface 55 can be reliably supplied to the bearing 41 of the intermediate gear 33.

以上の実施形態では、ホイールハウジング15(図11参照)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を設けた車両駆動装置について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、オンボードタイプと称する車両駆動装置にも適用できる。   In the above embodiment, the vehicle drive device provided with the in-wheel motor drive device 21 for driving the left and right rear wheels 14 inside the wheel housing 15 (see FIG. 11) has been described, but the present invention is limited to this. The present invention can also be applied to a vehicle drive device called an on-board type.

このオンボードタイプの車両駆動装置は、車体に、2組の電動モータ22および平行軸歯車減速機23を取り付け、平行軸歯車減速機23の出力を左右のドライブシャフトを介して後輪14に伝達する構造を具備する。   In this on-board type vehicle drive device, two sets of an electric motor 22 and a parallel shaft gear reducer 23 are attached to the vehicle body, and the output of the parallel shaft gear reducer 23 is transmitted to the rear wheels 14 via the left and right drive shafts. The structure which comprises.

または、1組の電動モータ22および平行軸歯車減速機23を取り付け、平行軸歯車減速機23の出力をディファレンシャルギヤで左右に振り分け、ドライブシャフトを介して後輪14に伝達する構造を具備する。   Alternatively, a structure is provided in which a set of electric motor 22 and parallel shaft gear reducer 23 is attached, the output of parallel shaft gear reducer 23 is distributed to the left and right by a differential gear, and transmitted to rear wheel 14 via a drive shaft.

また、以上の実施形態では、図10および図11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。   Further, in the above embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, the electric vehicle 11 having the rear wheel 14 as the driving wheel is illustrated, but the front wheel 13 may be the driving wheel, Also good. In the present specification, “electric vehicle” is a concept including all vehicles that obtain driving force from electric power, and includes, for example, a hybrid vehicle.

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 電動モータ
23 減速機(平行軸歯車減速機)
24 車輪用軸受
25 ケーシング
33 歯車(中間歯車)
41 軸受
55 壁面
56 端面
57 空間
58 天面
59 凹部
60 リブ
61 軸受支持部
62 油溝
21 In-wheel motor drive device 22 Electric motor 23 Reducer (parallel shaft gear reducer)
24 Wheel Bearing 25 Casing 33 Gear (Intermediate Gear)
41 Bearing 55 Wall 56 End surface 57 Space 58 Top 59 Recess 60 Rib 61 Bearing support 62 Oil groove

Claims (5)

車輪を駆動する電動モータと、前記電動モータの回転を減速して出力する減速機と、前記減速機を収容するケーシングとを備えた車両駆動装置であって、
前記減速機の歯車を回転自在に支持する軸受が前記ケーシングの壁面に取り付けられ、前記歯車の歯先外径が前記軸受の外輪外径よりも大きく、前記ケーシングの壁面と前記歯車の端面との間の狭隘な空間に前記軸受が配され、
前記ケーシングの天面に前記歯車の歯先が近接し、前記ケーシングの天面の軸受上方部位に、前記歯車の回転により飛散された潤滑油を滞留させる凹部を形成したことを特徴とする車両駆動装置。
A vehicle drive device comprising: an electric motor that drives a wheel; a speed reducer that decelerates and outputs rotation of the electric motor; and a casing that houses the speed reducer,
A bearing that rotatably supports the gear of the speed reducer is attached to the wall surface of the casing, and an outer diameter of a tooth tip of the gear is larger than an outer diameter of the outer ring of the bearing, and the wall surface of the casing and the end surface of the gear The bearing is arranged in a narrow space between,
A vehicle drive characterized in that a tooth tip of the gear is close to the top surface of the casing, and a recess is formed in the upper portion of the bearing on the top surface of the casing to retain the lubricant scattered by the rotation of the gear. apparatus.
前記凹部は、前記歯車の軸方向に延びるように形成され、前記ケーシングの壁面へ向けて下方傾斜している請求項1に記載の車両駆動装置。   The vehicle drive device according to claim 1, wherein the recess is formed so as to extend in an axial direction of the gear and is inclined downward toward a wall surface of the casing. 前記凹部は、前記軸受の外輪外径の少なくとも一部と重なるような幅寸法で形成されている請求項1又は2に記載の車両駆動装置。   The vehicle drive device according to claim 1, wherein the recess is formed with a width dimension so as to overlap with at least a part of an outer ring outer diameter of the bearing. 前記ケーシングの壁面に、凹部両側から軸受側へ延びるリブを設けた請求項1〜3のいずれか一項に記載の車輌駆動装置。   The vehicle drive device according to any one of claims 1 to 3, wherein a rib extending from both sides of the concave portion to the bearing side is provided on a wall surface of the casing. 前記ケーシングの壁面に設けられた軸受支持部の凹部下方部位に、前記軸受に潤滑油を流入させる油溝を形成した請求項1〜4のいずれか一項に記載の車輌駆動装置。   The vehicle drive device according to any one of claims 1 to 4, wherein an oil groove for allowing lubricating oil to flow into the bearing is formed in a lower portion of a concave portion of a bearing support portion provided on a wall surface of the casing.
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