JP4450957B2

JP4450957B2 - Drive unit lubrication system

Info

Publication number: JP4450957B2
Application number: JP2000201153A
Authority: JP
Inventors: 孝昌竹内; 竜太堀江; 寿久吉田; 悟田中
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Equos Research Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Equos Research Co Ltd
Priority date: 1999-10-05
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2020-07-03
Also published as: JP2001173762A

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、オイルレベルを上げることなく、低速回転時における少ないオイルの掻き上げ量に対しても、オイルを充分に且つ素早く潤滑必要箇所に供給することのできる、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）及び該回転部材に連結されるシャフト（２０）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（３ｂ）に、前記シャフト（２０）の一端を包囲するボス（４１）を形成し、該ボス及び前記シャフトにて囲まれる前記ケース側空部にて、上方に開口（４１ａ）を有するオイルリザーバ部（Ｄ）を形成し、
前記シャフト（２０）は、ベアリング（２２）を介して前記ボス（４１）に支持されると共に、その軸方向に潤滑孔（４３）を有し、前記オイルリザーバ部（Ｄ）のオイルは、該ベアリング及び潤滑孔に供給されるものであり、
前記ケース（３ｂ）には、前記オイルリザーバ部（Ｄ）の下方側に位置して該ベアリングのインナーレース外径に沿った小径部（５４）と、前記開口（４１ａ）を有すると共に前記オイルリザーバ部の上方側に位置して該ベアリングのアウターレース内径に沿った大径部（５５）と、該小径部と大径部とを繋ぐ繋部（５６）とが形成され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】
請求項２に係る本発明は、前記ケース（３ｂ）は、前記ボスの開口（４１ａ）から左右方向に拡がるガイド用リブ（４２）を有する、
請求項１記載のドライブユニットの潤滑装置にある。
【０００９】
請求項３に係る本発明は、前記ガイド用リブ（４２）は、所定勾配に設定される、
請求項２記載のドライブユニットの潤滑装置にある。
【００１０】
請求項４に係る本発明は、前記ケース（３ｂ）は、その外径側の上部に内方に向けて放射状に形成された滴下用リブ（４６）を有する、
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。
【００１１】
請求項５に係る本発明は、前記ガイド用リブ（４２）及び／または前記滴下用リブ（４６）は、左右対称に形成される、
請求項２ないし４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】
請求項６に係る本発明は、前記ベアリング（２２）は、前記オイルリザーバ部（Ｄ）に面する側とは反対面側に堰き止め部材（６２）を有する、
請求項１ないし５のいずれか記載のドライブユニットの潤滑装置にある。
【００１４】
請求項７に係る本発明は、前記ケース（３ｂ）は、その下方がテーパ形状とされる、
請求項１ないし６のいずれか記載のドライブユニットの潤滑装置にある。
【００１５】
請求項８に係る本発明は、前記ドライブユニット（１ _１，１ _２）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、
請求項１ないし７のいずれか記載のドライブユニットの潤滑装置にある。
【００１６】
［作用］
上記構成に基づき、車輌の走行開始時にあっては、オイル溜り（Ｂ）は、例えばＬ_２（図２、図３参照）のオイルレベルとなっている。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と、該回転部材（１５）により、オイルが掻き上げられる。
【００１７】
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（４１ａ）からオイルリザーバ部（Ｄ）に導入され、該オイルリザーバ部（Ｄ）のオイルが必要潤滑箇所に供給される。この際、各箇所は、大きい駆動トルクに伴う充分な潤滑が必要であるが、低回転時の少ないオイルの掻き上げ量に拘らず、集中的なオイルリザーバ部（Ｄ）へのオイルの収集、及び比較的小さい容量のオイルリザーバ部（Ｄ）による素早い潤滑必要箇所への供給等が相俟って、効率よく充分な潤滑を行う。
【００１８】
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。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明によると、回転部材の回転開始直後の低回転状態にあっては、該低回転時の少ないオイルの掻き上げ量に拘らず、集中的なオイルリザーバ部へのオイルの収集、及び比較的小さい容量のオイルリザーバ部による素早い潤滑必要箇所への供給等が相俟って、効率よく充分な潤滑を行うことができる。更に、オイルリザーバ部は、ケースの一側に形成される、シャフトの一端を包囲するボス及びシャフトからなるので、簡単な構成からなると共に、該オイルリザーバ部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。また、繋部の高さを上下させることによって、オイルリザーバ部における、ベアリングを潤滑するオイルと潤滑孔に供給されるオイルとの流量配分の調整を可能とすることができる。また、小径部がベアリングのインナーレース外径に沿って形成されるので、ベアリング下方において、オイルリザーバ部のオイルがベアリングから逃げるのを防止することができる。更に、オイルリザーバ部の容量を比較的小さくできるので、より素早くベアリングや潤滑孔にオイルを導入することができる。
【００２０】
請求項２に係る本発明によると、回転部材で掻き上げられて飛散されたオイルをケースに当てて、左右に拡がるガイド用リブに滴下し、該ガイド用リブに案内されてボスの開口に導くことができるので、素早くオイルをオイルリザーバ部に導入して溜めることができ、短時間にて必要潤滑箇所に供給することができる。また、ガイド用リブが、開口から拡がるべく左右に設けられるため、回転部材の回転が正逆に切換えられた場合、あるいはドライブユニットが左右の車輪の駆動にそれぞれ独立に用いられて回転部材の回転方向が互いに異なる場合でも、オイルを開口に導入できる。
【００２１】
請求項３に係る本発明によると、登降坂時に車体が傾斜してもオイルを開口に導くことができる。
【００２２】
請求項４に係る本発明によると、ケースの外径側上部で内方に向けて放射状に形成されるリブに、回転部材で掻き上げられて飛散されたオイルを当てて、集中的に滴下することができるので、例えば、該リブをボスの開口真上に形成すると直接オイルリザーバ内に滴下でき、また、左右に拡がるガイド用リブ上に形成すれば、該ガイド用リブに滴下し、該ガイド用リブに案内されてボスの開口に導くことができるので、より素早くオイルをオイルリザーバ部に導入して溜めることができ、極短時間にて必要潤滑箇所に供給することができる。
【００２３】
請求項５に係る本発明によると、回転部材の回転が正逆に切換えられた場合、あるいはドライブユニットが左右の車輪の駆動にそれぞれ独立に用いられて回転部材の回転方向が互いに異なる場合でも、開口に導入するオイルの量を同じにすることができる。
【００２５】
請求項６に係る本発明によると、堰き止め部材によりベアリングを潤滑したオイルがベアリングから逃げるのを防止して、ベアリング内をも２次的なオイルリザーバとすることができ、ベアリング内に溜められたオイルがベアリングの潤滑と共にそのインナーレースあるいはアウターレースの回転により攪拌され、再度オイルリザーバ部に戻って潤滑孔に導かれるので、オイルリザーバ部に溜めたオイルを無駄なく潤滑として活用することができる。
【００２６】
請求項７に係る本発明によると、回転部材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することができる。
【００２７】
請求項８に係る本発明によると、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、オイル攪拌ロスを低減して伝達効率を向上することができる。
【００２８】
【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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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の一端（図面右側）を包囲するべく該シャフト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、該水平線ｌ−ｌに対して鋭角となるような所定勾配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、あるいはインホイールタイプであるが故にロータの回転方向が左右の車輪で互いに異なる場合でも、同じ量のオイルを導入できるように、左右対称に形成されている。更に、２条の鍔部１９ｂ，１９ｂが、オイルガイド用のリブ４２，４２に当たらないように、これらリブの左右先端側には、根元側に比べて高さを一段低くした段差４２ａ，４２ａが設けられている。また、前記ボス４１内は、前記シャフト２０の端面との間でオイルリザーバ部Ｄとなっているが、該オイルリザーバ部はシャフト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。具体的には、ケース壁は、オイルリザーバ部Ｄの下方側に位置してベアリング２２のインナーレース外径に沿って形成された小径部５４と、オイルリザーバ部Ｄの上方側に位置して、その最上部に開口４１ａを有すると共に、ベアリング２２のアウターレース内径に沿って形成された大径部５５と、該小径部５４と大径部５５とを繋ぐ繋部５６とから構成されており、該繋部５６と潤滑孔４３の最下点とが、ほぼ同じ高さに設定されている。
【００３７】
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、ガイド用リブ４２，４２の水平方向における左右先端範囲内の所定間隔で２本の滴下用リブ４６，４６が内方（斜め下方）に向けて放射状に左右対称に形成されており、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、前記ガイド用リブ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、前記ガイド用リブ４２に滴下する。ここで、幅狭になっている部分４５の最上方部分に単一の滴下用リブを内方（下方）に向けて形成し、ロータに連れ回されたオイルを当てて、前記開口４１ａに直接、滴下することも可能であるが、オイルが該最上方部分にまで到達しない場合を考慮して、該最上方部分よりも若干、下がった位置にて、該滴下用リブ４６，４６を形成している。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。
【００３８】
一方、シャフト２０には軸方向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４３ａ…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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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に示すような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１９ｂ等により、オイルが掻き上げられる。
【００４２】
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の滴下用リブ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リザーバ部Ｄに導かれ、更にその一部がベアリング２２を潤滑すると共に、該オイルリザーバ部Ｄのオイルの残りは潤滑孔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、低回転時の少ないオイルの掻き上げ量に拘らず、上記滴下用リブ４６、回転位置センサの検出部２１ａによる集中的なガイド用リブ４２への滴下、及び低い高さｈのガイド用リブ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オイルリザーバ部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ベアリングや各歯面等の潤滑必要箇所に供給する。ところで、繋部５６の高さを上下させることによって、オイルリザーバ部Ｄにおける、ベアリング２２を潤滑するオイルと潤滑孔４３に供給されるオイルとの流量配分の調整を可能にすることができる。具体的に、繋部５６の高さを低くするにしたがって、ベアリング２２を潤滑するオイルの流量を増加させることが可能になる。前述したように、本実施例では、繋部５６と潤滑孔４３の最下点とをほぼ同じ高さとすることによって、オイルリザーバ部Ｄ内のオイルがベアリング２２と潤滑孔４３に同時に導かれるようにしている。
【００４３】
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３３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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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１₂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。
【００４７】
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。
【００４８】
内側ケース３ｂには、前述実施例と同様に、シャフト２０の一端を包囲し、上部に開口４１ａを有するボス４１が形成されており、該ボス４１にシャフト２０が支持されている。そして、上記ボス４１及びシャフト２０により形成される空部がオイルリザーバ部Ｄとなっている。
【００４９】
従って、前記実施例と同様に、停止状態からの始動・低速時にあっては、オイル溜りＢからの少ないオイルの掻き上げ量に拘らず、集中的なオイルリザーバ部Ｄへのオイルの収集、及び比較的小さい容量のオイルリザーバ部Ｄによる素早い潤滑必要箇所への供給等が相俟って、効率よく充分な潤滑を行う。
【００５０】
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１₃の部分拡大図で、ベアリング２２に堰き止め部材６２を付加したものである。即ち、ベアリング２２のオイルリザーバ部Ｄに面する側とは反対面側に、断面を所定形状とされた堰き止め部材としてのリング状金属板６２がベアリング２２のインナーレースとアウターレースとの間を塞ぐようにインナーレースと極小の隙間を持ってアウターレースに固定されている。
【００５１】
従って、本実施例も、先の実施例と同様に、停止状態からの始動・低速時における、集中的なオイルリザーバ部Ｄへのオイルの収集や比較的小さい容量のオイルリザーバ部Ｄによる素早い潤滑必要箇所への供給等により、効率よく充分な潤滑を行う他、更に、オイルリザーバ部Ｄからベアリング２２に供給されるオイルが、ベアリングを潤滑すると共に堰き止め部材によってベアリングから逃げるのを防止され、ベアリング内をも２次的なオイルリザーバとすることができる。従って、ベアリング内に溜められたオイルはそのインナーレースの回転により攪拌されることで、再度オイルリザーバ部に戻って潤滑孔に導かれるため、オイルリザーバ部に溜めたオイルを無駄なく潤滑として活用することができる。
【００５２】
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が、これに限らず、車体側に配置したドライブユニットにも同様に適用できることは勿論である。また、電気モータ、エンジン等の原動機をケース外部に設け、ケース内にギヤ等の回転部材を収納したドライブユニットにも適用可能である。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の部分拡大を示す正面断面図。
【符号の説明】
１₁ ，１₂ ，１₃ 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
２１，２２，２３，２６ベアリング
４１ボス
４１ａ開口
４２オイルガイド用のリブ
４３潤滑孔
４６滴下用リブ
５４小径部
５５大径部
５６繋部
６２堰き止め部材
Ｂオイル溜り
Ｄオイルリザーバ部[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]
Accordingly, the present invention provides a lubrication device for a drive unit that can supply oil sufficiently and quickly to a place where lubrication is required, without increasing the oil level, even for a small amount of oil scraping during low-speed rotation. It is intended to do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention according to claim 1Rotating member(15) and theRotating memberThe shaft (20) connected to the case is stored in the case (3), and the oil in the oil sump (B) provided below the caseRotating memberIn the drive unit lubrication device,
  A boss (41) surrounding one end of the shaft (20) is formed on one side surface (3b) of the case, and an upper opening (41a) is formed in the case-side space surrounded by the boss and the shaft. An oil reservoir part (D) having
The shaft (20) is supported by the boss (41) via a bearing (22) and has a lubrication hole (43) in its axial direction, and the oil in the oil reservoir section (D) Supplied to the bearing and lubrication hole,
The case (3b) has a small-diameter portion (54) positioned below the oil reservoir portion (D) along the outer diameter of the inner race of the bearing, the opening (41a), and the oil reservoir. A large-diameter portion (55) located above the portion and along the inner diameter of the outer race of the bearing, and a connecting portion (56) connecting the small-diameter portion and the large-diameter portion are formed.The drive unit lubrication apparatus is characterized by the above.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, the case (3b) includes a guide rib (42) extending in the left-right direction from the opening (41a) of the boss.
A drive unit lubrication apparatus according to claim 1.
[0009]
In the present invention according to claim 3, the guide rib (42) is set to a predetermined gradient.
A drive unit lubrication apparatus according to claim 2.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, the case (3b) has dripping ribs (46) formed radially inward at an upper portion on the outer diameter side thereof.
It exists in the lubrication apparatus of the drive unit in any one of Claim 1 thru | or 3.
[0011]
In the present invention according to claim 5, the guide rib (42) and / or the dropping rib (46) are formed symmetrically.
A drive unit lubricating device according to any one of claims 2 to 4.
[0013]
  Claim6According to the present invention, the bearing (22) has a damming member (62) on the side opposite to the side facing the oil reservoir (D).
  Claim1 to 5It is in the lubricating device of the described drive unit.
[0014]
  Claim7According to the present invention, the case (3b) has a tapered shape below the case (3b).
  ClaimAny one of 1 to 6It is in the lubricating device of the described drive unit.
[0015]
The present invention according to claim 8 provides the drive unit (1 ₁ , 1 ₂ ) 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.
It exists in the lubrication apparatus of the drive unit in any one of Claim 1 thru | or 7.
[0016]
    [Action]
  Based on the above configuration, when the vehicle starts running, the oil sump (B) is, for example, L₂The oil level is (see FIGS. 2 and 3). In this stateRotating members, eg electricWhen the rotor (15) of the pneumatic motor (5) rotates and starts,Rotating memberAccording to (15), the oil is scraped up.
[0017]
  the aboveRotating memberPart of the oil scraped up in step S4 is scattered and introduced into the oil reservoir part (D) from the opening (41a), and the oil in the oil reservoir part (D) is supplied to the necessary lubrication point. At this time, sufficient lubrication with a large driving torque is necessary for each part, but the oil collection to the concentrated oil reservoir part (D), regardless of the small amount of oil scraping at the time of low rotation, In addition, the oil reservoir portion (D) having a relatively small capacity, together with the quick supply to the places where lubrication is necessary, performs efficient and sufficient lubrication.
[0018]
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.
[0019]
【The invention's effect】
  According to the invention according to claim 1,Rotating memberIn the low rotation state immediately after the start of rotation of the oil, the oil is collected in a concentrated oil reservoir portion and the oil reservoir portion having a relatively small capacity regardless of the small amount of oil scraped at the time of the low rotation. Combined with the supply to a place where quick lubrication is necessary, sufficient lubrication can be performed efficiently. Furthermore, the oil reservoir portion is formed on one side of the case, and is composed of a boss and a shaft surrounding one end of the shaft. Therefore, the oil reservoir portion has a simple configuration, and a special space for the oil reservoir portion is unnecessary. The drive unit can be kept compact. Further, by raising and lowering the height of the connecting portion, it is possible to adjust the flow rate distribution between the oil for lubricating the bearing and the oil supplied to the lubrication hole in the oil reservoir portion. Moreover, since the small diameter portion is formed along the outer diameter of the inner race of the bearing, it is possible to prevent the oil in the oil reservoir portion from escaping from the bearing below the bearing. Furthermore, since the capacity of the oil reservoir can be made relatively small, oil can be introduced into the bearing and the lubrication hole more quickly.
[0020]
According to the second aspect of the present invention, the oil scraped up and scattered by the rotating member is applied to the case and dropped onto the guide rib that spreads to the left and right, and is guided by the guide rib and led to the opening of the boss. Therefore, the oil can be quickly introduced and stored in the oil reservoir, and can be supplied to the necessary lubrication points in a short time. In addition, since the guide ribs are provided on the left and right sides so as to expand from the opening, when the rotation of the rotating member is switched between forward and reverse, or the drive unit is used independently for driving the left and right wheels, the rotation direction of the rotating member. Even if they are different from each other, oil can be introduced into the opening.
[0021]
According to the third aspect of the present invention, oil can be guided to the opening even when the vehicle body is inclined during the uphill / downhill.
[0022]
According to the fourth aspect of the present invention, the oil scraped up and scattered by the rotating member is applied to the ribs formed radially inwardly at the upper part on the outer diameter side of the case and dripped intensively. For example, if the rib is formed directly above the opening of the boss, it can be dropped directly into the oil reservoir. If the rib is formed on the guide rib that extends to the left and right, the rib can be dropped on the guide rib. Since it can be guided to the opening of the boss and guided to the opening of the boss, oil can be introduced and stored in the oil reservoir more quickly, and can be supplied to the required lubrication point in a very short time.
[0023]
According to the present invention of claim 5, even when the rotation of the rotating member is switched between forward and reverse, or even when the drive unit is used independently for driving the left and right wheels and the rotational directions of the rotating member are different from each other, The amount of oil introduced into can be made the same.
[0025]
  Claim6According to the present invention, the oil that lubricated the bearing by the damming member can be prevented from escaping from the bearing, so that the bearing can be used as a secondary oil reservoir, and the oil accumulated in the bearing can be reduced. The oil is agitated by the rotation of the inner race or the outer race together with the lubrication of the bearing, and is returned to the oil reservoir portion and guided to the lubrication hole, so that the oil accumulated in the oil reservoir portion can be utilized as a lubricant without waste.
[0026]
  Claim7According to the present invention, the gap between the end surface of the rotating member and the case wall surface can be reduced, and a structure in which oil can be easily brought can be obtained.
[0027]
According to the eighth aspect of the present invention, the present invention is applied to an in-wheel type drive unit, maintains a compact and simple configuration, reduces oil agitation loss and improves transmission efficiency while maintaining lubrication performance. Can do.
[0028]
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.₁Is housed in a wheel rim 2 a of the drive wheel 2.
[0029]
The drive unit 1₁Has 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
[0030]
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.
[0031]
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.
[0032]
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.
[0033]
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.
[0034]
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.
[0035]
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.₁And the position L where the outer peripheral side flange 19b of the hub 19 is immersed.₂ Etc. may vary.
[0036]
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 portion so as to surround one end (right side of the drawing) of the shaft 20. The boss 41 is partially cut out to form an oil introduction opening 41a. 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. And a predetermined gradient a that is an acute angle with respect to the horizontal line l-l so that the oil is guided to the opening 41a even when the vehicle body is tilted at the time of climbing up and down, and the rotation of the rotor Is switched symmetrically so that the same amount of oil can be introduced even when the rotation direction of the rotor is different between the left and right wheels because of the in-wheel type. Further, in order to prevent the two ribs 19b, 19b from hitting the oil guide ribs 42, 42, the left and right tip sides of these ribs are steps 42a, 42a that are one step lower than the base side. Is provided. Further, the inside of the boss 41 is an oil reservoir portion D between the end surface of the shaft 20 and the oil reservoir portion quickly introduces oil into the lubrication hole 43 formed in the shaft 20. The case wall has a structure close to the inner race of the bearing so that oil does not escape from the bearing 22. Specifically, the case wall is located on the lower side of the oil reservoir portion D and located on the upper side of the oil reservoir portion D, and the small diameter portion 54 formed along the outer diameter of the inner race of the bearing 22. It has an opening 41a at the top, and is composed of a large diameter portion 55 formed along the inner diameter of the outer race of the bearing 22, and a connecting portion 56 that connects the small diameter portion 54 and the large diameter portion 55. The connecting portion 56 and the lowest point of the lubrication hole 43 are set at substantially the same height.
[0037]
Further, in the outer diameter portion of the inner case 3b, an upper portion of the portion 45 which is narrow so as to accommodate the stator 13 of the electric motor is within the left and right tip end ranges in the horizontal direction of the guide ribs 42 and 42. The two dropping ribs 46, 46 are formed radially symmetrically inwardly (diagonally downward) at predetermined intervals, and these ribs are formed on the rotor during forward rotation and reverse rotation of the rotor. The driven oil is applied and dropped onto the guide rib 42. Similarly, the detecting 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 guide rib 42. . Here, a single dropping rib is formed inward (downward) on the uppermost portion of the narrowed portion 45, and the oil brought along with the rotor is applied directly to the opening 41a. However, in consideration of the case where the oil does not reach the uppermost portion, the dropping ribs 46 and 46 are formed at a position slightly lower than the uppermost portion. ing. 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.
[0038]
On the other hand, in addition to the lubrication hole 43 penetrating the axial center, the shaft 20 is formed with a large number of radial oil holes 43a penetrating from the lubrication hole toward a predetermined required position. A lubricating hole 52 is also formed in the supporting shaft 51.
[0039]
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.
[0040]
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).
[0041]
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 L₂The oil level is as shown in. When the rotor 15 of the electric motor rotates in this state, the oil is scraped up by the rotor laminated plate 15a, the outer peripheral side flange portion 19b, and the like.
[0042]
The oil splashed to the right of the scooped-up oil is applied to the dropping rib 46 of the inner case 3b or the end surface 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 portion D formed by the boss 41. Further, a part of the oil lubricates the bearing 22 and the remaining oil in the oil reservoir portion D is retained. Is supplied from the lubrication hole 43 to the tooth surfaces of the bearings 21, 26 and 23 and the planetary gear unit 6 through the oil holes 43 a. At this time, the gears and the like need to be sufficiently lubricated with a large driving torque, but regardless of the amount of oil that is picked up at the time of low rotation, the dropping rib 46 and the detection unit 21a of the rotational position sensor are used. Concentrated dripping onto the guide rib 42, efficient collection of oil by the guide rib 42 having a low height h, and quick supply to the lubrication hole 43 by the oil reservoir portion D having a relatively small capacity, etc. As a result, sufficient oil is efficiently supplied to the places where lubrication is required, such as bearings and tooth surfaces. By the way, by raising and lowering the height of the connecting portion 56, it is possible to adjust the flow distribution between the oil that lubricates the bearing 22 and the oil that is supplied to the lubrication hole 43 in the oil reservoir portion D. Specifically, the flow rate of the oil that lubricates the bearing 22 can be increased as the height of the connecting portion 56 is decreased. As described above, in this embodiment, the oil in the oil reservoir portion D is guided to the bearing 22 and the lubricating hole 43 at the same time by setting the connecting portion 56 and the lowest point of the lubricating hole 43 to substantially the same height. I have to.
[0043]
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 33 and the like, and the bearing 23 and the like of the pinion shaft 51 from the oil hole 52 are lubricated. 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.
[0044]
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 L₁As 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.
[0045]
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 L₂To prepare for the start-up rotation described above.
[0046]
Next, a partially modified embodiment will be described with reference to FIG. The present embodiment is a drive unit 1 suitable for application to a small four-wheel electric vehicle for home delivery or the like.₂Since 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.
[0047]
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.
[0048]
The inner case 3b is formed with a boss 41 that surrounds one end of the shaft 20 and has an opening 41a in the upper portion, as in the above-described embodiment, and the shaft 20 is supported by the boss 41. An empty portion formed by the boss 41 and the shaft 20 is an oil reservoir portion D.
[0049]
Therefore, as in the above-described embodiment, at the time of start / low speed from the stop state, the oil is collected in the concentrated oil reservoir portion D regardless of the small amount of oil scooped up from the oil reservoir B, and Combined with the quick supply to the necessary lubrication portion by the oil reservoir portion D having a relatively small capacity, sufficient and efficient lubrication is performed.
[0050]
FIG. 6 shows a drive unit 1 according to a further modified embodiment._ThreeIn this partial enlarged view, a damming member 62 is added to the bearing 22. That is, on the opposite side of the bearing 22 from the side facing the oil reservoir D, a ring-shaped metal plate 62 as a damming member having a predetermined cross section is provided between the inner race and the outer race of the bearing 22. It is fixed to the outer race with a minimal gap between the inner race and the inner race.
[0051]
Accordingly, in this embodiment, as in the previous embodiment, the oil is concentrated in the concentrated oil reservoir portion D and quickly lubricated by the oil reservoir portion D having a relatively small capacity at the time of start / low speed from the stop state. In addition to efficient and sufficient lubrication by supplying to the necessary parts, etc., the oil supplied from the oil reservoir D to the bearing 22 is prevented from lubricating the bearing and escaping from the bearing by the damming member. The inside of the bearing can also be a secondary oil reservoir. Therefore, the oil accumulated in the bearing is agitated by the rotation of the inner race, so that it returns to the oil reservoir part and is guided to the lubrication hole. Therefore, the oil accumulated in the oil reservoir part is utilized as a lubricant without waste. be able to.
[0052]
In addition, although the said Example demonstrated the in-wheel type drive unit arrange | positioned to all four wheels or two of them (rear wheel or front wheel), not only this but the drive unit arrange | positioned at the vehicle body side also Of course, the same applies. Further, the present invention can also be applied to a drive unit in which a prime mover such as an electric motor or an engine is provided outside the case and a rotating member such as a gear is accommodated in the case. 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 partial enlargement of a drive unit according to a further modified embodiment.
[Explanation of symbols]
1₁ , 1₂ , 1_Three       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
21, 22, 23, 26 Bearing
41 Boss
41a opening
42 Ribs for oil guide
43 Lubrication hole
46 Rib for dripping
54 Small diameter part
55 Large diameter part
56 connections
62 Damping member
B Oil reservoir
D Oil reservoir

Claims

In a lubrication device for a drive unit, a rotating member and a shaft connected to the rotating member are housed in a case, and oil in an oil reservoir provided below the case is scraped and lubricated by the rotating member .
A boss surrounding one end of the shaft is formed on one side of the case, and an oil reservoir portion having an opening upward is formed in the case side empty portion surrounded by the boss and the shaft,
The shaft is supported by the boss via a bearing and has a lubrication hole therein, and the oil in the oil reservoir is supplied to the bearing and the lubrication hole.
The case has a small-diameter portion that is located on the lower side of the oil reservoir portion along the outer diameter of the inner race of the bearing, the opening, and an outer portion of the bearing that is located on the upper side of the oil reservoir portion. A large-diameter portion along the inner diameter of the race and a connecting portion that connects the small-diameter portion and the large-diameter portion are formed .
Drive unit lubrication system.

The case has a guide rib extending in the left-right direction from the opening of the boss,
The drive unit lubrication device according to claim 1.

The guide rib is set to a predetermined gradient.
The drive unit lubrication device according to claim 2.

The case has dripping ribs formed radially inward at an upper portion on the outer diameter side thereof,
The drive unit lubrication device according to any one of claims 1 to 3.

The guide rib and / or the dropping rib are formed symmetrically,
The drive unit lubrication device according to any one of claims 2 to 4.

The bearing has a damming member on the side opposite to the side facing the oil reservoir,
The drive unit lubrication device according to any one of claims 1 to 5 .

The case has a tapered shape below the case,
The drive unit lubricating device according to any one of claims 1 to 6 .

The drive unit is 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,
The oil in the oil reservoir is scraped up by the rotation of the rotor of the electric motor.
The drive unit lubrication device according to any one of claims 1 to 7.