JP4286390B2 - Drive unit lubrication system - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドライブユニットの潤滑装置に係り、特にインホイールタイプのドライブユニットに用いて好適な潤滑装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、電気モータを有するドライブユニットを駆動輪の中に収めた、インホイールタイプの電気自動車が提案されており、該インホイールタイプのドライブユニットは、車体内にドライブユニットのための空間を確保する必要がなく、車内有効スペースが増えること、及びディファレンシャル装置等の伝動系による効率低下や重量増がない利点を有する反面、ドライブユニットを、駆動車輪内に収めるための小型化及び単純化が要求される。
【０００３】
反面、電気モータの冷却や、更に該モータを小型化すべく減速機構を用いる場合にはギヤやベアリング等の潤滑も必要となってくるため、これら潤滑・冷却を効率良く行なうように内部にオイルを備えたドライブユニットが提案されている。
【０００４】
ここで、オイル引き摺りによるロス低減のためオイルポンプ等の装置を用いたり、ドライブユニット内の回転部材の回転を利用して、ドライブユニット内に溜められたオイルを掻き上げて、必要箇所を潤滑する方式等が考えられるが、上記インホイールタイプに要求される小型化、単純化や低コスト性を考慮すると、後者の方式が好ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記ドライブユニットの潤滑装置は、低速回転においてもオイル掻き上げ量を確保して確実に潤滑するためにオイルレベルを上げて調整しているが、反面、高（中）速回転時には、上記高いオイルレベルに起因して必要以上にオイルを掻き上げることになり、オイルの撹拌ロスが増加して、ドライブユニットの効率を低下してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、オイルレベルを自動的に調整することにより、低速回転時には充分なオイル掻き上げ量を確保すると共に、高（中）速回転時にオイル撹拌ロスが増加することを防止した、ドライブユニットの潤滑装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明は、回転部材（１５）をケース（３）に収納し、該ケースの下方に設けられたオイル溜り（Ｂ）のオイルを前記回転部材にて掻き上げて潤滑してなる、ドライブユニットの潤滑装置において、
前記ケースの一側面（３ａ）に、前記回転部材（１５）の中心軸を中心とした所定半径上の少なくとも下方部分を内方に突出する鍔部（２９，２９′）を形成し、該鍔部先端に蓋板（３０，６０）を固定して、前記鍔部及び前記蓋部にて囲まれる前記ケース側空部の下方にて、上方に開口を有すると共に下部に排出路（３９）を有するオイルリザーバ室（Ａ）を形成し、
前記掻き上げられたオイルを前記オイルリザーバ室（Ａ）に一時的に溜めて、前記オイル溜り（Ｂ）のオイルレベルを変化することを特徴とする、
ドライブユニットの潤滑装置にある。
【０００８】
そして、前記ドライブユニット（ｌ１，ｌ２，ｌ３）は、ケース（３）内に電気モータ（５）及びプラネタリギヤユニット（６）を収納し、かつ駆動車輪の内方に配置されるインホイールタイプであって、
前記電気モータのロータ（１５）の回転にて前記オイル溜り（Ｂ）のオイルを掻き上げてなる。
【０００９】
請求項２に係る本発明は、前記プラネタリギヤユニット（６，６１）は、前記電気モータ（５）のロータ（１５）の内径側に配置され、かつそのサンギヤ（Ｓ…）を前記電気モータのロータ（１５）に連結し、そのキャリヤ（ＣＲ…）を前記駆動車輪（２）に連結し、そのリングギヤ（Ｒ…）を前記ケース（３）に連結して、減速機構を構成し、
前記ケースに形成された鍔部（２９）が、上方に開口（３７ａ）（３７ｂ）を有する略々環状の部材からなり、また前記蓋板が、前記環状の鍔部先端に固定される環状の円板（３０）からなり、
該円板に前記リングギヤを固定すると共に、前記鍔部（２９）及び前記円板（３０）にて囲まれる前記ケース側の空部（Ｃ）の下方にて前記オイルリザーバ室（Ａ）を構成してなる、
請求項１記載のドライブユニットの潤滑装置にある。
【００１０】
請求項３に係る本発明は、前記ケース（３ａ）は、前記環状の鍔部（２９）の外径側の少なくともその上部に斜めに拡がる放射状のリブ（３６ｂ，３６ｃ）を有し、
該リブの前記環状の鍔部における接続部分に前記開口（３７ａ，３７ｂ）を形成し、また該環状の鍔部の下部に前記排出路となる小開口（３９）を形成してなる、
請求項２記載のドライブユニットの潤滑装置にある。
【００１１】
請求項４に係る本発明は（図１及び図２参照）、前記プラネタリギヤユニット（６）は、２個のシンプルプラネタリギヤ（６ａ）（６ｂ）を軸方向に並べて配置して、２段の減速機構を構成してなる、
請求項１ないし３のいずれか記載のドライブユニットの潤滑装置にある。
【００１２】
請求項５に係る本発明は（図５又は図６参照）、前記プラネタリギヤユニット（６１）は、１個のシンプルプラネタリギヤ（６ａ）からなる１段の減速機構を構成してなる、
請求項１ないし３のいずれか記載のドライブユニットの潤滑装置にある。
【００１３】
［作用］
上記構成に基づき、車輌の走行開始時にあっては、オイルリザーバ室（Ａ）は、オイルが排出路（３９）から排出されて空になっており、従ってその分オイル溜り（Ｂ）のオイルレベルが高くなっている（例えば図２、図３のレベルＬ2 参照）。この状態で、回転部材、例えば電気モータ（５）のロータ（１５）が回転して始動する。該始動時にあって回転部材（１５）の回転速度は低いが、上述したようにオイル溜り（Ｂ）のオイルレベルは高く、充分な量のオイルを掻き上げて、潤滑（又は冷却）必要箇所に供給し得る。
【００１４】
上記回転部材にて掻き上げられたオイルの一部は、飛散されて開口（３７ａ，３７ｂ）からオイルリザーバ室（Ａ）に導入される。この際、オイルリザーバ室（Ａ）のオイルは、上記開口から導入される量が排出路（３９）から排出される量より多く、該リサーバ室（Ａ）に溜められるオイル量が増加し、その分メインのオイル溜り（Ｂ）のオイルレベルが低下する（例えば図２、図３のレベルＬ1 ）。この状態では、回転部材（１５）は、中速から高速回転になっているが、上述したようにオイル溜り（Ｂ）のオイルレベルは低く、大きなオイルの撹拌ロスを伴うことなく、該高い回転に基づき必要量のオイルが掻き上げられ、潤滑必要箇所に供給される。
【００１５】
そして、車輌が停止して、回転部材（１５）も停止すると、該回転部材によるオイル掻き上げが停止されて、オイルリザーバ室（Ａ）へのオイル導入がなくなる。従って、オイルリザーバ室（Ａ）のオイルは、排出路（３９）から徐々に排出されて空になり、その分オイル溜り（Ｂ）のオイルレベルを上昇して、次の車輌走行開始に備える。
【００１６】
なお、上記カッコ内の符号は図面と対照するためのものであるが、便宜的なものであって、特許請求の範囲の構成に何等影響を与えるものではない。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明によると、回転部材である電気モータのロータの回転開始直後の低回転状態にあっては、オイル溜りのオイルレベルが高く、該低回転にあっても充分な量のオイルを掻き上げて、確実に潤滑又は冷却を行うことができるものでありながら、回転部材が中速から高速になると、オイル溜りのオイルレベルが自動的に低くなるように調整され、これによりオイル撹拌によるロスを低減すると共に、該高い回転数による必要量のオイル掻き上げを確保することができる。更に、オイルリザーバ室は、ケースの一側に突出する、回転部材の中心軸を中心とした所定半径上に形成される鍔部及び蓋板からなるので、簡単な構成からなると共に、該オイルリザーバ室用の特別なスペースが不用であり、ドライブユニットをコンパクトに維持することができる。
【００１８】
そして、インホイールタイプのドライブユニットに適用して、コンパクトで単純な構成を保持すると共に、潤滑性能を維持しつつ、オイル撹拌ロスを低減して伝達効率を向上することができる。
【００１９】
請求項２に係る本発明によると、プラネタリギヤユニットのリングギヤをケースに固定するための環状の鍔部及び円板によりオイルリザーバ室を構成したので、オイルリザーバ室のための特別な構造及びスペースを必要とせず、コストアップを伴うことなくかつコンパクトに構成することができる。更に、オイルリザーバ室からオーバフローしたオイルはリングギヤに供給され、プラネタリギヤの歯面の潤滑性能を向上することができる。
【００２０】
請求項３に係る本発明によると、環状の鍔部の外径側上方で拡がるリブにより、回転部材（ロータ）で掻き上げられて飛散されたオイルを収集して開口に導くことができ、素早くオイルをオイルリザーバ室に導入して溜めることができ、比較的短時間にてオイル溜りのオイルレベルを下げて、オイル撹拌ロスを減少することができる。
【００２１】
請求項４に係る本発明によると、プラネタリギヤを２個並べて２段の減速機構としたので、電気モータのトルクを増大して駆動車輪で伝達して、大きい駆動力を必要とする車輌、例えば起伏の多い場所を走行するゴルフカートに用いて好適である。
【００２２】
請求項５に係る本発明によると、プラネタリギヤを１個用いた１段の減速機構としたので、コンパクトに構成でき、都市等の通常の道路走行に用いる車輌、例えば発進、停止が繰返される宅配用車輌に用いて好適である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。図１ないし図４は、ゴルフカート用電気自動車に用いて好適なインホイールタイプのドライブユニットを示す図であり、図１に示すように、ドライブユニット１1 は、駆動車輪２のホイールリム２ａ内に収められている。
【００２４】
該ドライブユニット１1 は、２つ割ケース３ａ，３ｂからなる一体ケース３内に収納された電気モータ（電気回転手段）５及びプラネタリギヤユニット６を有しており、上記一体ケース３は、懸架装置７を介して車体９に懸架されている。また、外側ケース３ａには出力軸１０がベアリング１１を介して回転自在に支持されてケース外に突出しており、該出力軸１０にホイールリム２ａ固定用のハブ１２がスプライン係合してナット１４により抜止め・固定されている。
【００２５】
上記電気モータ５は、図２に詳示するように、ブラシレスＤＣモータからなり、内側ケース３ｂに固定されているステータ１３と、該ステータ１３と微小間隔を存して回転自在に支持されているロータ１５とを有している。なお、該電気モータ（電気回転手段）５は、モータとして回転力を出力すると共に、回生ブレーキとしても機能し、上記ブラシレスＤＣモータに限らず、他の同期式又は誘導式の交流モータ、更には直流モータでもよい。更に、内側ケース３ｂには多穴形シールコネクタ１６のための開口１７が穿設されており、車体内のコントローラ及びバッテリと電気的（電力的及び信号的）に連通している。前記ロータ１５は、希土類磁石等の永久磁石を埋込んだ積層板１５ａ…を支持するハブ１９を有しており、該ハブは、その内側端にフランジ部１９ａを有している。
【００２６】
該フランジ部１９ａはシャフト２０に固定されており、該シャフトは、その両端部にてそれぞれベアリング２１，２２を介して前記出力軸１０及び内側ケース３ｂに支持されている。また、ハブ１９には内側方向に突出して環状の凹溝を形成する２条の鍔部１９ｂ，１９ｂが一体に設けられており、これら鍔部の間には前記内側ケース３ｂの外方から回転位置センサ２１の検出部２１ａが嵌挿されて、ロータの回転位置を検出している。なお、該回転位置センサ２１は、ホール素子からなるものが好ましいが、シャフトエンコーダ等の光電式、磁気式回転センサ、レゾルバ等の他の回転変位センサでもよい。
【００２７】
一方、前記フランジ部１９ａの外側（図面左側）におけるハブ１９内には前記プラネタリギヤユニット６が収納されている。該ギヤユニット６は、軸方向に並べられた２個のシンプルプラネタリギヤ６ａ，６ｂからなり、内側プラネタリギヤ６ｂのキャリヤＣＲ１が外側プラネタリギヤ６ａのサンギヤＳ２に連結していると共に、リングギヤＲ１，Ｒ２が一体に構成されている。また、内側サンギヤＳ１は前記シャフト２０に一体に形成されて、入力部材を構成しており、外側サンギヤＳ２はシャフト２０にニードルベアリング２３を介して回転自在に支持されており、そして外側キャリヤＣＲ２が前記出力軸１０に一体に構成されている。なお、各キャリヤＣＲ１，ＣＲ２はそれぞれニードルベアリング２４，２５を介して複数のピニオンＰ１，Ｐ２を回転自在に支持しており、また図中２６はスラストベアリングである。
【００２８】
そして、前記リングギヤＲ１，Ｒ２は、ドラム状部材２７の内周面に形成された歯数の異なる内歯ギヤからなり、該ドラム状部材２７の外側外周面にはスプライン２７ａが形成されている。また、外側ケース３ａの内面には、図３に詳示するように、ロータ１５の中心軸を中心とした所定半径上において環状に軸方向内方に突出する鍔部２９が一体に形成されており、該鍔部２９には蓋板となる環状の円板３０がボルト３１（図２）により固定されている。該円板３０の内周面にはスプライン３０ａが形成されており、該スプラインが前記ドラム状部材２７のスプライン２７ａに係合してスナップリング２８により抜止めされて、ドラム状部材２７従ってリングギヤＲ１，Ｒ２がケース３ａに一体に（回転不能に）支持されている。なお、図中３３は、外側ケース３ａの前記出力軸用ボス部、３５は、該ボス部と前記鍔部２９のボルト孔部２９ａを連結するリブである。
【００２９】
上記ドラム状部材２７固定用の環状円板３０が、前記環状の鍔部２９の先端に密接して固定されることにより、該円板３０、外側ケース３ａ及びその環状鍔部２９の間で環状の空部Ｃが形成され、その底部分、即ちドラム状部材２７の内周面より下方部分が、オイルを溜め得るオイルリザーバ室Ａとなる。また、上記環状の鍔部２９と外側ケース３ａの外周部分の間に多数のリブ３６…が放射状に形成されており、これらリブの内の最上方のリブ３６ａの両側のリブ３６ｂ，３６ｃが掻き上げたオイルを導くオイルガイドを構成している。更に、前記環状の鍔部２９における上記リブ３６ｂ，３６ｃに接続する部分が一部切欠かれて開口３７ａ，３７ｂを形成しており、これにより上記オイルガイドとなるリブ３６ｂ，３６ｃに導かれたオイルが上記開口３７ａ，３７ｂから前記空部Ｃに導入され、前記オイルを一時的に溜めるリサーバ室Ａに溜められる。
【００３０】
更に、前記環状の鍔部２９の最下部分に幅狭の切溝（小開口）３９が形成されており、該切溝３９は、上記オイルリザーバ室Ａに溜められたオイルを所定量ずつ絞って排出する排出路を構成している。一方、一体ケース３の下部はオイル溜りＢが形成されており、該オイル溜りＢは下方が小面積となるテーパ形状、特に内側ケース３ｂがテーパ部４０となっており、ロータ１５の端面とケース壁面との隙間を少なくして、オイルを連れまわし易い構造となっている。そして、該オイル溜りＢのオイルレベルは、前記オイルリザーバ室Ａに溜められるオイル量により変化し、例えばロータ１５の外周面が僅かに浸る位置Ｌ1 と、ハブ１９の外周側環状鍔部１９ｂが浸る位置Ｌ2 等の間で変化し得る。
【００３１】
一方、内側ケース３ｂの内面側は、図４に示すように、その中心部分に前記シャフト２０を支持するベアリング２２用のボス４１が形成されており、該ボス４１はその上部が一部切欠かれてオイル導入用の開口４１ａが形成されている。また、該開口４１ａから左右方向に拡がるようにオイルガイド用のリブ４２，４２が形成されており、これらリブは、シャフト中心Ｏを通る水平線ｌ−ｌからリブ先端までの高さｈができるだけ低くなるように、かつ登降坂時に車体が傾斜してもオイルが開口４１ａに導かれるように、所定勾配ａに設定されていると共に、ロータの回転が正逆に切換えられた場合でもオイルを導入できるように、左右対称に形成されている。また、前記ボス４１内は、前記シャフト２０の端面との間で油溜りＤとなっているが、該油溜りはシャフト２０に形成される潤滑孔４３に素早くオイルを導入するため、比較的小さく形成されていると共に、その下方はベアリング２２からオイルが逃げないように、ケース壁がベアリングのインナレースに近接した構造となっている。
【００３２】
更に、内側ケース３ｂにおける外径部分にて、前記電気モータのステータ１３を収納すべく幅狭になっている部分４５の上方部分には、所定間隔で２本のリブ４６，４６が放射状に形成されており、これらリブは、ロータの正転時及び逆転時において、該ロータに連れ回されたオイルを当てて、前記導入用リブ４２に滴下する。同様に、前記ケース３ｂの扇状の貫通孔４７を通って内部に突出している回転位置センサ２１の検出部２１ａも、上記ロータに連れ回されたオイルを当てて、前記導入用リブ４２に滴下する。なお、図中４９は、上記回転位置センサ２１固定用ボルト５０のためのボルト孔部である。また、上記開口４１ａ、リブ４２，４６は、切削等の機械加工によらず、すべてケース３ｂを金型による鋳造加工により形成されており、ケース３ａ，３ｂに油孔、油溝の加工をせずに、コストダウンを図っている。
【００３３】
一方、シャフト２０には中心部を貫通する前記潤滑孔４３の外に、該潤滑孔から所定必要箇所に向って貫通する放射状の油孔４３…が多数形成されており、またピニオンＰ２を支持する軸５１にも潤滑孔５２が形成されている。
【００３４】
ついで、上述した実施例の作用について説明する。運転者のアクセルペダルの踏込みに基づき、コントローラからの信号により電気モータのロータ１５が回転する。該ロータ１５の回転は、ハブ１９及びシャフト２０を介して内側サンギヤＳ１に伝達され、内側リングギヤＲ１が固定されていることにより、内側キャリヤＣＲ１が減速して同方向に回転する。更に、該内側キャリヤＣＲ１は外側サンギヤＳ２を一体に回転し、外側リングギヤＲ２が固定されていることにより、同様に外側キャリヤＣＲ２が減速して回転し、出力軸１０に伝達される。即ち、上記ロータ１５の回転は、内側プラネタリギヤ６ｂ及び外側プラネタリギヤ６ａの２段にて減速されて出力軸１０に伝達され、駆動車輪２を走行駆動する。
【００３５】
これにより、ゴルフコース等の起伏の多い道であっても、上記２段減速による大きなトルクにより、かつ運転者のアクセルペダル踏量に基づき、電気モータ５は、始動時の低速回転から、中速、高速回転まで制御されて、ゴルフカートは所望速度で走行する。また、操縦者のブレーキ操作により、電気モータ５は回生ブレーキとして機能すると共に、図示しない摩擦ブレーキの作用により、カートは停止する。
【００３６】
そして、上記カートの始動時にあっては、停止中にオイルリザーバ室Ａ内のオイルは小開口３９から絞られた状態で滴下して、略々空状態にあり、ケース３下部のオイル溜りＢは、例えばレベルＬ2 に示すように、比較的高いオイルレベルにある。この状態で、電気モータのロータ１５が回転すると、ロータ積層板１５ａ、外周側鍔部１９ａ等により、ロータ１５の低回転に拘らず比較的大量のオイルが掻き上げられ、該掻き上げられたオイルは、始動時の必要とされる大きなトルク及びそれに伴う大電流に対応して、電気モータ５を充分に冷却する。
【００３７】
更に、該掻き上げられたオイルの右方に飛散されたオイルは、内ケース３ｂのリブ４６又は回転位置センサの検出部２１ａの端面に当てられて、オイルガイド用リブ４２上に滴下する。そして、該ガイド用リブ４２に案内されて開口４１ａからボス４１にて形成されるオイル溜りＤに導かれ、更にその一部がベアリング２２，２６を潤滑すると共に、該オイル溜りＤのオイルの大部分は潤滑孔４３から各油孔４３ａ…を通って、ベアリング２１，２６，２３、そしてプラネタリギヤユニット６の各歯面に供給される。この際、各ギヤ等は、大きい駆動トルクに伴う充分な潤滑が必要であるが、上述した高いオイルレベルＬ2 に伴う大量のオイルの掻き上げ、及び低回転時に拘らず、上記低い高さｈのリブ４２による効率のよいオイルの収集、更に比較的小さい容量の油溜りＤによる素早い潤滑孔４３への供給等が相俟って、効率よく充分なオイルを各歯面等の潤滑必要箇所に供給する。
【００３８】
一方、上記掻き上げられたオイルの左方に飛散されたオイルは、外側ケース３ａのリブ３６ｂ又は３６ｃにガイドされて、開口３７ａ又は３７ｂから環状鍔部２９内の空部Ｃに導入される。そして、その一部はボス３１等に沿って出力軸１０用ベアリング１１を潤滑し、また油孔５２からピニオン軸５１のベアリング２３等を潤滑すると共に、その大部分は空部下方のオイルリザーバ室Ａに溜められる。該オイルリザーバ室Ａ内のオイルは、一般に、排出路である小開口３９から排出される量より上述した供給される量の方が多く、その量を増加する。この際、前記リブ３６ｂ，３６ｃにガイドされて、比較的大量のオイルがオイルリザーバ室Ａに導入されるので、該リザーバ室Ａのオイル量は、比較的短時間で増加する。
【００３９】
従って、上記電気モータロータ１５の低速回転による始動時から、ロータの回転が中速、そして高速になる所定時間に伴い、オイルリザーバ室Ａのオイル量は増加し、これに伴い、メインのオイル溜りＢのオイルレベルは、例えばレベルＬ1 に示すように低下する。この状態では、上述したようにロータ１５が中速そして高速回転しているが、上記オイルレベルの低下によりオイルの撹拌ロスが少なく、かつ高いロータ回転数により必要な量のオイルが掻き上げられ、上述したように、モータ５を冷却すると共に各潤滑必要箇所を充分に潤滑する。更に、オイルリザーバ室Ａからオーバフローしたオイルは、ドラム状部材２７の内周面を通って、両リングギヤＲ２，Ｒ１に導かれ、ピニオンＰ２，Ｐ１の噛合に伴い各歯面を潤滑する。
【００４０】
そして、ブレーキが踏まれて、カートが停止すると、この状態では電気モータ５も停止してロータによるオイルの掻き上げも停止されるので、オイルリザーバ室Ａへのオイル供給も中止される。従って、オイルリザーバ室Ａのオイルは、排出路３９から徐々に排出されることによりその量を減少し、これに伴いメインのオイル溜りＢのオイルレベルが上昇する。カートの所定時間の停止時により、オイルリザーバ室Ａ内のオイルは空になり、その分オイル溜りＢのオイルレベルが例えばレベルＬ2 に上昇して、上述した始動回転に備える。
【００４１】
ついで、図５に沿って、一部変更した実施例について説明する。本実施例は、宅配用等の小型の４輪電気自動車に適用して好適なドライブユニットｌ2 であり、プラネタリギヤユニットが１段である点を除き、基本的に前述した実施例と同様であるので、該同様な部分は、同一符号を付して説明を省略する。
【００４２】
プラネタリギヤユニット６1 は１個のシンプルプラネタリギヤ６ａからなり、サンギヤＳ１がロータハブ１９に連結されているシャフト２０に形成され、リングギヤＲ１がケース３に固定されているドラム状部材２７に形成され、キャリヤＣＲ１が出力軸１０に連結されている。従って、電気モータロータ１５の回転は、サンギヤＳ１から減速されてキャリヤＣＲ１に伝達され、該１段減速による回転が出力軸１０、そして駆動車輪２に伝達される。
【００４３】
外側ケース３ａには、前述実施例と同様に、上部に開口を有する環状の鍔部２９が形成されており、該鍔部に環状円板３０が固定されて、該円板３０に前記ドラム状部材２７が連結・固定されている。そして、上記鍔部２９及び円板３０により形成される空部Ｃの下部がオイルリザーバ室Ａとなり、かつ該室の下部に排出路３９が形成されている。
【００４４】
従って、前記実施例と同様に、オイルリザーバ室Ａのオイル量によりメインのオイル溜りＢのオイルレベルが変化し、停止状態からの始動・低速時にあっては、オイル溜りＢのオイルレベルが高く、また中速・高速時にあっては、オイルリザーバ室Ａにオイルが溜められて、オイル溜りＢのオイルレベルが低下する。
【００４５】
図６は、更に一部変更した実施例によるドライブユニットｌ3 を示す図で、オイルリザーバ室Ａを、前記リングギヤ固定用の円板３０ではなく、別個のプレート６０にて形成したものである。即ち、外側ケース３ａのボス３１に環状の円板３０を固定して、該円板に、リングギヤＲ１用のドラム状部材２７を連結・固定している。一方、外側ケース３ａの少なくとも下方部分に、ロータ１５の中心軸を中心とした所定半径上にて半環状の鍔部２９′を形成し、該鍔部先端に蓋板となるプレート６０を固定し、該鍔部２９′とプレート６０によりオイルリザーバ室Ａを構成すると共に、その下部に排出路３９を設けている。
【００４６】
従って、本実施例も、先の実施例と同様に、オイルリザーバ室Ａのオイル量により、メインのオイル溜りＢのオイルレベルが自動的に調整される。
【００４７】
なお、上述実施例は、４輪のすべてに又はその内の２輪（後輪又は前輪）に配置したインホイールタイプのドライブユニットについて説明した。また、上述した実施例では、オイルを掻き上げることのみによる潤滑・冷却について説明したが、これは、オイル掻き上げと共に、補助的にオイルポンプを用いてベアリング等を潤滑するものにも同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係るドライブユニットを示す正面断面図。
【図２】その拡大した断面図。
【図３】その一方のケース（外側ケース）を示す側面図。
【図４】その他方のケース（内側ケース）を示す側面図。
【図５】他の実施例に係るドライブユニットを示す正面断面図。
【図６】更に変更した実施例に係るドライブユニットを示す正面断面図。
【符号の説明】
ｌ1 ，ｌ2 ，ｌ3 ドライブユニット
２ 駆動車輪
３，３ａ，３ｂ ケース（一体ケース、外側ケース、内側ケース）
５ 電気モータ
６，６1 プラネタリギヤユニット
６ａ，６ｂ プラネタリギヤ
１３ ステータ
１５ ロータ
２９ 環状の鍔部
３０ 環状の円板
３６ａ，３６ｂ リブ
３７ａ，３７ｂ 開口
３９ 排出路（小開口）
Ａ オイルリザーバ室
Ｂ オイル溜り
Ｃ 空部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drive unit lubrication device, and more particularly to a lubrication device suitable for use in an in-wheel type drive unit.
[0002]
[Prior art]
Recently, an in-wheel type electric vehicle in which a drive unit having an electric motor is housed in a drive wheel has been proposed, and the in-wheel type drive unit needs to secure a space for the drive unit in the vehicle body. However, there is an advantage that the effective space in the vehicle is increased, and there is an advantage that there is no decrease in efficiency and weight due to a transmission system such as a differential device. On the other hand, downsizing and simplification for housing the drive unit in the drive wheel is required.
[0003]
On the other hand, when using a speed reduction mechanism to cool the electric motor and further reduce the size of the motor, it is necessary to lubricate gears and bearings. Proposed drive units have been proposed.
[0004]
Here, a device such as an oil pump is used to reduce loss due to oil dragging, or the oil accumulated in the drive unit is scraped up by using the rotation of the rotating member in the drive unit, and the required parts are lubricated. However, the latter method is preferable in view of the downsizing, simplification, and low cost required for the in-wheel type.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The drive unit lubrication device adjusts the oil level to increase the oil level even in low speed rotation to ensure lubrication, but on the other hand, the high oil level during high (medium) speed rotation. As a result, the oil is scraped up more than necessary, increasing the oil stirring loss and reducing the efficiency of the drive unit.
[0006]
Therefore, the present invention automatically adjusts the oil level to ensure a sufficient oil scooping amount at low speed rotation and to prevent an increase in oil stirring loss at high (medium) speed rotation. An object of the present invention is to provide a lubricating device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the rotating member (15) is accommodated in the case (3), and the oil in the oil reservoir (B) provided below the case is scraped up and lubricated by the rotating member. In the drive unit lubrication device,
On one side surface (3a) of the case is formed a flange portion (29, 29 ') that protrudes inwardly at least at a lower portion on a predetermined radius centered on the central axis of the rotating member (15). A lid plate (30, 60) is fixed to the tip of the part, and an opening is provided above the case side empty part surrounded by the collar part and the lid part, and a discharge path (39) is provided at the lower part. Forming an oil reservoir chamber (A) having,
The scraped oil is temporarily stored in the oil reservoir chamber (A), and the oil level of the oil reservoir (B) is changed.
In the lubrication system of the drive unit.
[0008]
  And, The drive unit (l1, L2, L3) Is an in-wheel type in which the electric motor (5) and the planetary gear unit (6) are housed in the case (3) and arranged inside the drive wheel,
  The oil in the oil reservoir (B) is scraped up by the rotation of the rotor (15) of the electric motor..
[0009]
  Claim2According to the present invention, the planetary gear unit (6, 61) Is arranged on the inner diameter side of the rotor (15) of the electric motor (5), and its sun gear (S ...) is connected to the rotor (15) of the electric motor, and the carrier (CR ...) is driven. Connected to the wheel (2), and its ring gear (R ...) is connected to the case (3) to constitute a reduction mechanism,
  The flange part (29) formed in the case is formed of a substantially annular member having an opening (37a) (37b) on the upper side, and the lid plate is an annular member fixed to the tip of the annular flange part. It consists of a disc (30)
  The ring gear is fixed to the disc, and the oil reservoir chamber (A) is configured below the case-side empty portion (C) surrounded by the flange (29) and the disc (30). Become
  Claim1It is in the lubricating device of the described drive unit.
[0010]
  Claim3In the present invention according to the present invention, the case (3a) has radial ribs (36b, 36c) extending obliquely at least on the outer diameter side of the annular flange (29),
  The opening (37a, 37b) is formed in the connection portion of the rib on the annular flange, and the small opening (39) serving as the discharge path is formed on the lower part of the annular flange.
  Claim2It is in the lubricating device of the described drive unit.
[0011]
  Claim4According to the present invention (see FIGS. 1 and 2), the planetary gear unit (6) comprises two simple planetary gears (6a) and (6b) arranged in the axial direction to constitute a two-stage reduction mechanism. Become
  Claim1Or3The drive unit lubrication device according to any one of the above.
[0012]
  Claim5According to the present invention (see FIG. 5 or FIG. 6), the planetary gear unit (61) Constitutes a one-stage reduction mechanism consisting of one simple planetary gear (6a).
  Claim1Or3The drive unit lubrication device according to any one of the above.
[0013]
[Action]
Based on the above configuration, when the vehicle starts running, the oil reservoir chamber (A) is emptied because the oil is discharged from the discharge passage (39), and accordingly, the oil level in the oil reservoir (B). (For example, level L in FIGS. 2 and 3)2 reference). In this state, the rotating member, for example, the rotor (15) of the electric motor (5) rotates and starts. Although the rotational speed of the rotating member (15) is low at the time of starting, the oil level of the oil sump (B) is high as described above, and a sufficient amount of oil is raked up so that lubrication (or cooling) is required. Can be supplied.
[0014]
Part of the oil scraped up by the rotating member is scattered and introduced into the oil reservoir chamber (A) through the openings (37a, 37b). At this time, the amount of oil in the oil reservoir chamber (A) introduced from the opening is larger than the amount discharged from the discharge passage (39), and the amount of oil stored in the reservoir chamber (A) increases. The oil level of the main oil sump (B) decreases (for example, level L in FIGS. 2 and 3).1 ). In this state, the rotating member (15) rotates from medium speed to high speed. However, as described above, the oil level in the oil reservoir (B) is low, and the high rotation without significant oil loss. Based on the above, the required amount of oil is scraped up and supplied to the places requiring lubrication.
[0015]
Then, when the vehicle stops and the rotating member (15) also stops, the oil scraping by the rotating member is stopped, and oil introduction into the oil reservoir chamber (A) is stopped. Accordingly, the oil in the oil reservoir chamber (A) is gradually discharged from the discharge passage (39) to become empty, and the oil level in the oil reservoir (B) is raised correspondingly to prepare for the start of the next vehicle travel.
[0016]
In addition, although the code | symbol in the said parenthesis is for contrasting drawing, it is a thing for convenience and does not affect the structure of a claim at all.
[0017]
【The invention's effect】
  According to the first aspect of the present invention, the rotating memberThe electric motor rotorIn the low rotation state immediately after the start of rotation, the oil level of the oil reservoir is high, and even at this low rotation, a sufficient amount of oil can be scraped up and reliably lubricated or cooled. However, when the rotating member is moved from medium speed to high speed, the oil level of the oil sump is adjusted to be automatically lowered, thereby reducing the loss due to oil agitation and the required amount of oil scraping due to the high rotational speed. Can be secured. Further, the oil reservoir chamber is composed of a collar portion and a cover plate that protrudes to one side of the case and is formed on a predetermined radius centered on the central axis of the rotating member. No special space for the room is required, and the drive unit can be kept compact.
[0018]
  AndBy applying to an in-wheel type drive unit, it is possible to maintain a compact and simple configuration, reduce oil stirring loss and improve transmission efficiency while maintaining lubrication performance.
[0019]
  Claim2According to the present invention, since the oil reservoir chamber is configured by the annular flange and the disk for fixing the ring gear of the planetary gear unit to the case, a special structure and space for the oil reservoir chamber are not required, It can be configured compactly without increasing costs. Furthermore, the oil overflowed from the oil reservoir chamber is supplied to the ring gear, so that the lubrication performance of the tooth surface of the planetary gear can be improved.
[0020]
  Claim3According to the present invention, the rib that expands on the outer diameter side of the annular flange portion can collect the oil that has been scraped up and scattered by the rotating member (rotor) and guide it to the opening. The oil can be introduced and stored in the reservoir chamber, and the oil level in the oil reservoir can be lowered in a relatively short time to reduce oil agitation loss.
[0021]
  Claim4According to the present invention, two planetary gears are arranged side by side to form a two-stage reduction mechanism. Therefore, a vehicle that requires a large driving force by increasing the torque of the electric motor and transmitting it through the driving wheels, for example, a place with a lot of undulations It is suitable for use in a golf cart that travels.
[0022]
  Claim5According to the present invention, since it is a one-stage reduction mechanism using one planetary gear, it can be configured compactly, and is used for a vehicle used for normal road driving in a city or the like, for example, a delivery vehicle that is repeatedly started and stopped. It is preferable.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 are diagrams showing an in-wheel type drive unit suitable for use in an electric vehicle for a golf cart. As shown in FIG.1 Is housed in a wheel rim 2 a of the drive wheel 2.
[0024]
The drive unit 11 Has an electric motor (electric rotating means) 5 and a planetary gear unit 6 housed in an integrated case 3 composed of a split case 3a, 3b. The integrated case 3 is connected to the vehicle body via a suspension device 7. 9 is suspended. An output shaft 10 is rotatably supported by the outer case 3a via a bearing 11 and protrudes out of the case. A hub 12 for fixing the wheel rim 2a is spline-engaged with the output shaft 10 to form a nut 14. It is secured and fixed by
[0025]
As shown in detail in FIG. 2, the electric motor 5 comprises a brushless DC motor, and is supported in a freely rotatable manner with a stator 13 fixed to the inner case 3b and a small distance from the stator 13. And a rotor 15. The electric motor (electric rotating means) 5 outputs a rotational force as a motor and also functions as a regenerative brake. The electric motor 5 is not limited to the brushless DC motor, but is another synchronous or induction AC motor, A DC motor may be used. Further, an opening 17 for the multi-hole seal connector 16 is formed in the inner case 3b, and communicates electrically (power and signal) with a controller and a battery in the vehicle body. The rotor 15 has a hub 19 that supports a laminated plate 15a embedded with permanent magnets such as rare earth magnets, and the hub has a flange portion 19a at an inner end thereof.
[0026]
The flange portion 19a is fixed to the shaft 20, and the shaft is supported by the output shaft 10 and the inner case 3b via bearings 21 and 22 at both ends thereof. The hub 19 is integrally provided with two flanges 19b, 19b that project inwardly to form an annular groove, and the hub 19 rotates from the outside of the inner case 3b. The detection part 21a of the position sensor 21 is inserted and the rotational position of the rotor is detected. The rotational position sensor 21 is preferably composed of a Hall element, but may be another rotational displacement sensor such as a photoelectric encoder such as a shaft encoder, a magnetic rotation sensor, or a resolver.
[0027]
On the other hand, the planetary gear unit 6 is housed in the hub 19 outside the flange portion 19a (left side in the drawing). The gear unit 6 includes two simple planetary gears 6a and 6b arranged in the axial direction. The carrier CR1 of the inner planetary gear 6b is connected to the sun gear S2 of the outer planetary gear 6a, and the ring gears R1 and R2 are integrally formed. It is configured. The inner sun gear S1 is integrally formed with the shaft 20 to constitute an input member, the outer sun gear S2 is rotatably supported on the shaft 20 via a needle bearing 23, and the outer carrier CR2 is The output shaft 10 is integrally formed. The carriers CR1 and CR2 rotatably support a plurality of pinions P1 and P2 via needle bearings 24 and 25, respectively, and reference numeral 26 in the figure denotes a thrust bearing.
[0028]
The ring gears R1 and R2 are internal gears having different numbers of teeth formed on the inner peripheral surface of the drum-shaped member 27, and a spline 27a is formed on the outer peripheral surface of the drum-shaped member 27. Further, as shown in detail in FIG. 3, the inner surface of the outer case 3 a is integrally formed with a flange portion 29 that protrudes inward in the axial direction on a predetermined radius centered on the central axis of the rotor 15. In addition, an annular disc 30 serving as a cover plate is fixed to the flange portion 29 by a bolt 31 (FIG. 2). A spline 30a is formed on the inner peripheral surface of the disc 30, and the spline engages with the spline 27a of the drum-like member 27 and is prevented from being pulled out by the snap ring 28, so that the drum-like member 27 and thus the ring gear R1. , R2 are supported integrally (non-rotatably) on the case 3a. In the figure, 33 is the output shaft boss portion of the outer case 3 a, and 35 is a rib connecting the boss portion and the bolt hole portion 29 a of the flange portion 29.
[0029]
The annular disk 30 for fixing the drum-shaped member 27 is fixed in close contact with the tip of the annular flange 29, so that an annular shape is formed between the disk 30, the outer case 3a and the annular flange 29. The bottom portion, that is, the portion below the inner peripheral surface of the drum-shaped member 27 is an oil reservoir chamber A in which oil can be stored. Further, a large number of ribs 36 are radially formed between the annular flange 29 and the outer peripheral portion of the outer case 3a, and the ribs 36b and 36c on both sides of the uppermost rib 36a among these ribs are scraped. It constitutes an oil guide that guides the raised oil. Further, portions of the annular flange 29 connected to the ribs 36b and 36c are partially cut away to form openings 37a and 37b, whereby the oil guided to the ribs 36b and 36c serving as the oil guides. Is introduced into the empty portion C through the openings 37a and 37b, and is stored in the reservoir chamber A in which the oil is temporarily stored.
[0030]
Furthermore, a narrow groove (small opening) 39 is formed in the lowermost portion of the annular flange 29, and the groove 39 squeezes the oil stored in the oil reservoir chamber A by a predetermined amount. This constitutes a discharge path for discharging. On the other hand, an oil sump B is formed in the lower part of the integral case 3, and the oil sump B has a tapered shape with a small area below, in particular, the inner case 3b is a tapered portion 40. The end face of the rotor 15 and the case It has a structure in which the gap between the wall surface and the oil is easy to carry. The oil level of the oil reservoir B changes depending on the amount of oil stored in the oil reservoir chamber A. For example, the position L where the outer peripheral surface of the rotor 15 is slightly immersed.1 And the position L where the outer peripheral side flange 19b of the hub 19 is immersed.2 Etc. may vary.
[0031]
On the other hand, on the inner surface side of the inner case 3b, as shown in FIG. 4, a boss 41 for the bearing 22 that supports the shaft 20 is formed at the center thereof, and the boss 41 is partially cut out at the top. Thus, an opening 41a for oil introduction is formed. Further, oil guide ribs 42 and 42 are formed so as to expand in the left-right direction from the opening 41a, and these ribs have a height h as low as possible from the horizontal line l-l passing through the shaft center O to the rib tip. In addition, oil is introduced even when the rotation of the rotor is switched between forward and reverse, as well as being set to a predetermined gradient a so that the oil is guided to the opening 41a even when the vehicle body tilts during uphill / downhill. Thus, it is formed symmetrically. In addition, an oil reservoir D is formed between the boss 41 and the end surface of the shaft 20. The oil reservoir quickly introduces oil into the lubrication hole 43 formed in the shaft 20, and is relatively small. In addition to being formed, the case wall has a structure close to the inner race of the bearing so that oil does not escape from the bearing 22 below.
[0032]
Further, two ribs 46, 46 are formed radially at a predetermined interval in the outer diameter portion of the inner case 3b above the portion 45 which is narrow to accommodate the stator 13 of the electric motor. These ribs are applied to oil introduced by the rotor and dropped onto the introduction rib 42 at the time of forward rotation and reverse rotation of the rotor. Similarly, the detection portion 21a of the rotational position sensor 21 protruding inward through the fan-shaped through hole 47 of the case 3b also applies the oil rotated by the rotor and drops onto the introduction rib 42. . In the figure, reference numeral 49 denotes a bolt hole for the rotational position sensor 21 fixing bolt 50. The openings 41a and the ribs 42 and 46 are all formed by casting the case 3b using a mold, regardless of machining such as cutting, and the case 3a and 3b are processed with oil holes and oil grooves. Without reducing costs.
[0033]
On the other hand, in addition to the lubrication hole 43 penetrating through the center portion, the shaft 20 is formed with a large number of radial oil holes 43 penetrating from the lubrication hole toward a predetermined required position, and supports the pinion P2. A lubrication hole 52 is also formed in the shaft 51.
[0034]
Next, the operation of the above-described embodiment will be described. Based on the driver's accelerator pedal depression, the electric motor rotor 15 is rotated by a signal from the controller. The rotation of the rotor 15 is transmitted to the inner sun gear S1 via the hub 19 and the shaft 20, and the inner ring gear R1 is fixed, so that the inner carrier CR1 is decelerated and rotates in the same direction. Further, the inner carrier CR1 rotates the outer sun gear S2 integrally and the outer ring gear R2 is fixed, so that the outer carrier CR2 similarly rotates at a reduced speed and is transmitted to the output shaft 10. That is, the rotation of the rotor 15 is decelerated in two stages of the inner planetary gear 6b and the outer planetary gear 6a and transmitted to the output shaft 10 to drive the drive wheel 2 to travel.
[0035]
As a result, even on a road with many undulations such as a golf course, the electric motor 5 can move from a low speed rotation at the start to a medium speed due to the large torque due to the two-stage deceleration and based on the accelerator pedal stroke of the driver. The golf cart runs at a desired speed, controlled to high speed rotation. Further, the electric motor 5 functions as a regenerative brake by the driver's brake operation, and the cart stops by the action of a friction brake (not shown).
[0036]
At the time of starting the cart, the oil in the oil reservoir chamber A is dripped in a state of being squeezed from the small opening 39 during the stop and is almost empty, and the oil reservoir B below the case 3 is For example, level L2 As shown in the figure, the oil level is relatively high. When the rotor 15 of the electric motor rotates in this state, a relatively large amount of oil is scraped up by the rotor laminated plate 15a, the outer peripheral side flange portion 19a, etc., regardless of the low rotation of the rotor 15, and the scraped oil Sufficiently cools the electric motor 5 in response to a large torque required at the time of starting and a large current accompanying it.
[0037]
Further, the oil splashed to the right of the scooped-up oil is applied to the rib 46 of the inner case 3b or the end face of the detection portion 21a of the rotational position sensor and drops onto the oil guide rib 42. Then, the oil is guided to the guide rib 42 and guided from the opening 41a to the oil reservoir D formed by the boss 41, and a part thereof lubricates the bearings 22 and 26, and the oil in the oil reservoir D is large. The portion is supplied from the lubrication hole 43 through the oil holes 43 a to the bearings 21, 26, 23 and the tooth surfaces of the planetary gear unit 6. At this time, each gear or the like needs to be sufficiently lubricated with a large driving torque, but the high oil level L described above is required.2 In spite of this, a large amount of oil is scraped up, and efficient collection of oil by the rib 42 having the low height h is performed regardless of when the engine rotates at a low speed. Combined with this, sufficient oil is efficiently supplied to the parts requiring lubrication such as tooth surfaces.
[0038]
On the other hand, the oil splashed to the left of the scooped-up oil is guided by the ribs 36b or 36c of the outer case 3a and introduced into the empty portion C in the annular flange 29 from the opening 37a or 37b. A part thereof lubricates the bearing 11 for the output shaft 10 along the boss 31 and the like, and the bearing 23 and the like of the pinion shaft 51 from the oil hole 52, and most of them lubricate the oil reservoir chamber below the empty part. Accumulated in A. The amount of oil in the oil reservoir chamber A is generally larger than the amount discharged from the small opening 39 as a discharge path, and the amount increases. At this time, a relatively large amount of oil is introduced into the oil reservoir chamber A while being guided by the ribs 36b and 36c, so that the amount of oil in the reservoir chamber A increases in a relatively short time.
[0039]
Accordingly, the oil amount in the oil reservoir chamber A increases with a predetermined time when the rotation of the electric motor rotor 15 starts at a low speed and the rotor rotates at a medium speed and at a high speed. The oil level is, for example, level L1 As shown in In this state, as described above, the rotor 15 is rotating at a medium speed and a high speed. However, the oil stirring loss is small due to the decrease in the oil level, and a necessary amount of oil is scraped up by the high rotor speed. As described above, the motor 5 is cooled and each necessary lubrication point is sufficiently lubricated. Further, the oil overflowed from the oil reservoir chamber A passes through the inner peripheral surface of the drum-like member 27, is guided to both ring gears R2, R1, and lubricates each tooth surface as the pinions P2, P1 mesh.
[0040]
Then, when the brake is stepped on and the cart stops, in this state, the electric motor 5 also stops, and the oil scooping by the rotor is also stopped, so that the oil supply to the oil reservoir chamber A is also stopped. Accordingly, the oil in the oil reservoir chamber A is gradually discharged from the discharge passage 39 to reduce the amount thereof, and the oil level of the main oil reservoir B increases accordingly. When the cart is stopped for a predetermined time, the oil in the oil reservoir chamber A is emptied, and the oil level of the oil reservoir B is, for example, level L2 To prepare for the start-up rotation described above.
[0041]
Next, a partially modified embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is a drive unit l suitable for application to a small four-wheel electric vehicle for home delivery or the like.2 Since the planetary gear unit is basically the same as the above-described embodiment except that the planetary gear unit has one stage, the same parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0042]
Planetary gear unit 61 Is composed of one simple planetary gear 6a, the sun gear S1 is formed on the shaft 20 connected to the rotor hub 19, the ring gear R1 is formed on the drum-like member 27 fixed to the case 3, and the carrier CR1 is connected to the output shaft 10. It is connected to. Accordingly, the rotation of the electric motor rotor 15 is decelerated from the sun gear S 1 and transmitted to the carrier CR 1, and the rotation due to the one-stage deceleration is transmitted to the output shaft 10 and the drive wheel 2.
[0043]
As in the previous embodiment, the outer case 3a is formed with an annular flange 29 having an opening in the upper portion, and an annular disk 30 is fixed to the flange, and the drum 30 has the drum shape. The member 27 is connected and fixed. A lower portion of the empty portion C formed by the flange portion 29 and the disc 30 is an oil reservoir chamber A, and a discharge passage 39 is formed at the lower portion of the chamber.
[0044]
Accordingly, as in the above-described embodiment, the oil level of the main oil reservoir B changes depending on the amount of oil in the oil reservoir chamber A, and the oil level of the oil reservoir B is high at the start / low speed from the stop state. At medium and high speeds, oil is stored in the oil reservoir chamber A, and the oil level in the oil reservoir B decreases.
[0045]
FIG. 6 shows a drive unit 1 according to a further modified embodiment.Three In this figure, the oil reservoir chamber A is formed not by the disc 30 for fixing the ring gear but by a separate plate 60. That is, the annular disk 30 is fixed to the boss 31 of the outer case 3a, and the drum-shaped member 27 for the ring gear R1 is connected and fixed to the disk. On the other hand, a semi-annular flange 29 'is formed on a predetermined radius centered on the central axis of the rotor 15 at least in a lower part of the outer case 3a, and a plate 60 serving as a cover plate is fixed to the tip of the flange. The flange portion 29 'and the plate 60 constitute an oil reservoir chamber A, and a discharge passage 39 is provided in the lower portion thereof.
[0046]
Accordingly, in this embodiment as well, the oil level of the main oil reservoir B is automatically adjusted by the amount of oil in the oil reservoir chamber A, as in the previous embodiment.
[0047]
  In addition, the above-mentioned embodiment explained an in-wheel type drive unit arranged on all four wheels or two of them (rear wheel or front wheel)..In the above-described embodiment, the lubrication / cooling only by scooping up the oil has been described. However, this also applies to the scrubbing of the bearing or the like using an oil pump as well as the oil scooping. Is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front sectional view showing a drive unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view thereof.
FIG. 3 is a side view showing one case (outer case).
FIG. 4 is a side view showing the other case (inner case).
FIG. 5 is a front sectional view showing a drive unit according to another embodiment.
FIG. 6 is a front sectional view showing a drive unit according to a further modified embodiment.
[Explanation of symbols]
l1 , L2 , LThree       Drive unit
2 Drive wheels
3, 3a, 3b Case (integrated case, outer case, inner case)
5 Electric motor
6, 61       Planetary gear unit
6a, 6b Planetary gear
13 Stator
15 Rotor
29 Ring collar
30 Annular disk
36a, 36b rib
37a, 37b opening
39 Discharge path (small opening)
A Oil reservoir chamber
B Oil reservoir
C empty part

Claims (5)

ケース内に電気モータ及びプラネタリギヤユニットを収納し、かつ駆動車輪の内方に配置されるインホイールタイプであって、
前記ケースの下方に設けられたオイル溜りのオイルを前記電気モータのロータの回転にて掻き上げて潤滑してなる、ドライブユニットの潤滑装置において、
前記ケースの一側面に、前記電気モータのロータの中心軸を中心とした所定半径上の少なくとも下方部分を内方に突出する鍔部を形成し、該鍔部先端に蓋板を固定して、前記鍔部及び前記蓋部にて囲まれる前記ケース側空部の下方にて、上方に開口を有すると共に下部に排出路を有するオイルリザーバ室を形成し、
前記掻き上げられたオイルを前記オイルリザーバ室に一時的に溜めて、前記オイル溜りのオイルレベルを変化することを特徴とする、
ドライブユニットの潤滑装置。 An in-wheel type in which an electric motor and a planetary gear unit are housed in a case and arranged inside a drive wheel ,
In the lubrication device for a drive unit, the oil in the oil reservoir provided below the case is scraped and lubricated by rotation of the rotor of the electric motor .
Formed on one side of the case is a flange that projects inwardly at least a lower portion on a predetermined radius centered on the central axis of the rotor of the electric motor, and a lid plate is fixed to the tip of the flange, Forming an oil reservoir chamber having an opening on the upper side and a discharge path on the lower side below the case-side empty portion surrounded by the flange and the lid;
The oil that has been scraped up is temporarily stored in the oil reservoir chamber, and the oil level of the oil reservoir is changed.
Drive unit lubrication system. 前記プラネタリギヤユニットは、前記電気モータのロータの内径側に配置され、かつそのサンギヤを前記電気モータのロータに連結し、そのキャリヤを前記駆動車輪に連結し、そのリングギヤを前記ケースに連結して、減速機構を構成し、
前記ケースに形成された鍔部が、上方に開口を有する略々環状の部材からなり、また前記蓋板が、前記環状の鍔部先端に固定される環状の円板からなり、
該円板に前記リングギヤを固定すると共に、前記鍔部及び前記円板にて囲まれる前記ケース側の空部の下方にて前記オイルリザーバ室を構成してなる、
請求項１記載のドライブユニットの潤滑装置。The planetary gear unit is disposed on the inner diameter side of the rotor of the electric motor, and the sun gear is connected to the rotor of the electric motor, the carrier is connected to the drive wheel, the ring gear is connected to the case, Configure the deceleration mechanism,
The collar part formed in the case is made of a substantially annular member having an opening upward, and the lid plate is made of an annular disk fixed to the tip of the annular collar part,
The ring gear is fixed to the disc, and the oil reservoir chamber is configured below an empty portion on the case side surrounded by the flange and the disc.
The drive unit lubrication device according to claim 1 . 前記ケースは、前記環状の鍔部の外径側の少なくともその上部に斜めに拡がる放射状のリブを有し、
該リブの前記環状の鍔部における接続部分に前記開口を形成し、また該環状の鍔部の下部に前記排出路となる小開口を形成してなる、
請求項２記載のドライブユニットの潤滑装置。The case has radial ribs extending obliquely at least on the outer diameter side of the annular flange,
The opening is formed in a connection portion of the annular flange portion of the rib, and a small opening serving as the discharge path is formed in a lower portion of the annular flange portion.
The drive unit lubrication device according to claim 2 . 前記プラネタリギヤユニットは、２個のシンプルプラネタリギヤを軸方向に並べて配置して、２段の減速機構を構成してなる、
請求項１ないし３のいずれか記載のドライブユニットの潤滑装置。The planetary gear unit is composed of two simple planetary gears arranged in the axial direction to form a two-stage reduction mechanism.
The drive unit lubrication device according to any one of claims 1 to 3 . 前記プラネタリギヤユニットは、１個のシンプルプラネタリギヤからなる１段の減速機構を構成してなる、
請求項１ないし３のいずれか記載のドライブユニットの潤滑装置。The planetary gear unit constitutes a one-stage reduction mechanism composed of one simple planetary gear.
The drive unit lubrication device according to any one of claims 1 to 3 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005231564A (en) * 2004-02-23 2005-09-02 Ntn Corp Electric wheel driving device
JP4276579B2 (en) 2004-05-17 2009-06-10 トヨタ自動車株式会社 Mounting structure of components installed in in-wheel motor
CA2590249C (en) 2004-12-14 2010-04-06 Chugoku Marine Paints, Ltd. Epoxy anticorrosive coating composition, anticorrosive coating film, organopolysiloxane antifouling composite coating film, and ship or underwater structure coated with the composite coating film
JP2007057015A (en) * 2005-08-25 2007-03-08 Aisin Aw Co Ltd Driving device for vehicle
US8132636B2 (en) 2006-03-08 2012-03-13 Ntn Corporation In-wheel motor drive unit
JP4877745B2 (en) * 2006-03-08 2012-02-15 Ｎｔｎ株式会社 In-wheel motor drive device
JP2007336675A (en) * 2006-06-14 2007-12-27 Toyota Motor Corp Drive device of electric vehicle
JP5023606B2 (en) * 2006-08-09 2012-09-12 日産自動車株式会社 Electric drive
JP4867521B2 (en) * 2006-08-11 2012-02-01 日産自動車株式会社 Electric drive
JP4225342B2 (en) 2006-10-04 2009-02-18 トヨタ自動車株式会社 In-wheel motor structure
JP2007238092A (en) * 2007-03-28 2007-09-20 Ntn Corp In-wheel motor driving device
JP5142593B2 (en) * 2007-06-08 2013-02-13 株式会社小松製作所 Motor using machine
JP2009250415A (en) * 2008-04-10 2009-10-29 Toyota Motor Corp Cooling mechanism
JP5256834B2 (en) * 2008-04-16 2013-08-07 日産自動車株式会社 Electric unit
JP5186407B2 (en) * 2009-02-11 2013-04-17 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 In-wheel type electric vehicle
JP5401686B2 (en) * 2009-02-13 2014-01-29 株式会社 神崎高級工機製作所 Wheel hub drive unit
JP4866934B2 (en) * 2009-04-15 2012-02-01 本田技研工業株式会社 Vehicle motor unit
JP5167228B2 (en) * 2009-11-18 2013-03-21 本田技研工業株式会社 Transmission lubrication structure
JP5685113B2 (en) * 2011-03-07 2015-03-18 Ntn株式会社 Electric vehicle drive
JP5961857B2 (en) * 2012-11-26 2016-08-02 株式会社明電舎 Bearing lubricating oil passage structure
JP6374758B2 (en) * 2014-10-23 2018-08-15 Ntn株式会社 In-wheel motor drive casing structure
JP6600189B2 (en) * 2015-07-28 2019-10-30 日野自動車株式会社 Oil supply structure to bearing
JP6519046B2 (en) 2017-07-19 2019-05-29 本田技研工業株式会社 Saddle-ride type vehicle
JP7093745B2 (en) 2019-05-17 2022-06-30 本田技研工業株式会社 Rotor structure of electric motor
CN114714397B (en) * 2022-04-15 2023-01-24 江苏图灵智能机器人有限公司 Inverted medium-sized horizontal multi-joint robot
US12095335B2 (en) 2022-07-26 2024-09-17 Vault Motors LLC Submersible-rated roller table motor

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