JP5262062B2 - Breather layout - Google Patents
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Description
本発明は、ブリーザの配置構造に関し、特に、モータ及び減速機を収容する筐体内の圧力分布が不均一となる構造を備えたインホイールモータ駆動装置におけるブリーザの配置構造に関する。 The present invention relates to a breather arrangement structure, and more particularly, to a breather arrangement structure in an in-wheel motor drive device having a structure in which a pressure distribution in a housing that houses a motor and a reduction gear becomes non-uniform.
従来、インホイールモータの回転軸よりも上方の位置であって、かつ、インホイールモータとホイールとの間の位置にブリーザを設けるというブリーザの搭載構造が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, a breather mounting structure is known in which a breather is provided at a position above the rotational axis of the in-wheel motor and between the in-wheel motor and the wheel (see, for example, Patent Document 1). .)
この搭載構造は、ブリーザをホイール内の奥まった位置に設置させることで、車輪の回転に伴って巻き上げられる石、砂、ゴミ等の異物等が直接ブリーザに衝突してしまうのを防止する。
しかしながら、特許文献1に記載の搭載構造は、モータ及び減速機を収容する筐体内の圧力分布を考慮することなくブリーザの配置を決定するので、筐体内の圧力が高い部分に通じる位置にブリーザを配置した場合には潤滑油や冷却液の漏れを生じさせてしまうおそれがあり、その筐体内の圧力分布が不均一となる構造を備えたインホイールモータ駆動装置にそのまま適用することができない。 However, since the mounting structure described in Patent Document 1 determines the arrangement of the breather without considering the pressure distribution in the housing that houses the motor and the speed reducer, the breather is placed at a position that leads to a portion where the pressure in the housing is high. If it is arranged, there is a risk of causing leakage of lubricating oil or coolant, and this cannot be applied as it is to an in-wheel motor drive device having a structure in which the pressure distribution in the casing becomes non-uniform.
上述の点に鑑み、本発明は、モータ及び減速機を収容する筐体内の圧力分布が不均一となる構造を備えたインホイールモータ駆動装置に適用可能なブリーザの配置構造を提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention has an object of providing an arrangement structure of a breather applicable to an in-wheel motor drive device having a structure in which pressure distribution in a housing that houses a motor and a speed reducer is non-uniform. And
上述の目的を達成するために、第一の発明に係るブリーザの配置構造は、モータ及び減速機を収容する筐体内に低圧部分と高圧部分とを生成する構造を備えたインホイールモータ駆動装置におけるブリーザの配置構造であって、前記低圧部分に通じる位置にブリーザを配置することを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the arrangement structure of the breather according to the first invention is an in-wheel motor drive device having a structure for generating a low-pressure portion and a high-pressure portion in a housing that houses a motor and a reduction gear. A breather arrangement structure is characterized in that the breather is arranged at a position leading to the low-pressure portion.
また、第二の発明は、第一の発明に係るブリーザの配置構造であって、前記高圧部分は、モータの発熱部分を囲む、加圧冷却液の流路であることを特徴とする。 Moreover, 2nd invention is the arrangement | positioning structure of the breather which concerns on 1st invention, Comprising: The said high voltage | pressure part is a flow path of the pressurized coolant which surrounds the heat_generation | fever part of a motor.
また、第三の発明は、第一又は第二の発明に係るブリーザの配置構造であって、前記低圧部分は、減速機を収容する空間であることを特徴とする。 Moreover, 3rd invention is the arrangement structure of the breather which concerns on 1st or 2nd invention, Comprising: The said low voltage | pressure part is the space which accommodates a reduction gear, It is characterized by the above-mentioned.
また、第四の発明は、第一乃至第三の何れかの発明に係るブリーザの配置構造であって、前記インホイールモータ駆動装置における他の部材に囲まれた空間であって、狭路を介して外部空間と連通する空間にブリーザを配置することを特徴とする。 Further, a fourth invention is a breather arrangement structure according to any one of the first to third inventions, and is a space surrounded by other members in the in-wheel motor drive device. The breather is arranged in a space that communicates with the external space.
また、第五の発明は、第一乃至第四の何れかの発明に係るブリーザの配置構造であって、前記他の部材に囲まれた空間は、モータハウジング及びブレーキダストカバーに囲まれた空間であることを特徴とする。 The fifth invention is a breather arrangement structure according to any one of the first to fourth inventions, wherein the space surrounded by the other members is a space surrounded by a motor housing and a brake dust cover. It is characterized by being.
また、第六の発明は、第一乃至第五の何れかの発明に係るブリーザの配置構造であって、前記モータハウジングは、前記ブリーザを収容する凹部を備えることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a breather arrangement structure according to any one of the first to fifth aspects of the invention, wherein the motor housing includes a recess for accommodating the breather.
また、第七の発明は、第一乃至第六の何れかの発明に係るブリーザの配置構造であって、前記ブレーキダストカバーは、前記ブリーザを収容する凹部を備えることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a breather arrangement structure according to any one of the first to sixth aspects, wherein the brake dust cover includes a recess for accommodating the breather.
上述の手段により、本発明は、モータ及び減速機を収容する筐体内の圧力分布が不均一となる構造を備えたインホイールモータ駆動装置に適用可能なブリーザの配置構造を提供することができる。 By the above-mentioned means, this invention can provide the arrangement structure of the breather applicable to the in-wheel motor drive device provided with the structure where the pressure distribution in the housing | casing which accommodates a motor and a reduction gear becomes non-uniform | heterogenous.
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係るブリーザの配置構造を備えたインホイールモータ駆動装置の構成例を示す図であり、インホイールモータ駆動装置100は、ブリーザ1、ブレーキロータ2、ブレーキダストカバー3、モータハウジング4、モータハウジングカバー5、モータ6、減速機7、動力伝達部材8、ハブ9及びホイール10から構成される。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an in-wheel motor drive device having a breather arrangement structure according to the present invention. The in-wheel
ブリーザ1は、モータ6及び減速機7を収容する筐体内の圧力を調整するための装置である。ここで、「筐体」とは、モータハウジング4、モータハウジングカバー5、動力伝達部材8及び減速機7のリングギア73で構成されるケースであって、内部にモータ6及び減速機7を収容するケースをいう。
The breather 1 is a device for adjusting the pressure in the housing that houses the
ブリーザ1は、例えば、スプリングを用いたリリーフ弁や気体のみを通過させる膜等で構成され、筐体内に収容されるモータ6又は減速機7が加熱され、それらに接する筐体内の気体又は液体が膨張することで筐体内の圧力が増大した場合に、その膨張した気体を筐体外部に放出し、一方で、筐体内に収容されるモータ6又は減速機7が冷却され、それらに接する筐体内の気体又は液体が元の状態に戻った場合に、既に放出した分の気体を筐体外部から筐体内部に取り込むようにする。
The breather 1 is composed of, for example, a relief valve using a spring or a film that allows only gas to pass through. The
ブレーキロータ2は、制動装置を構成する部材であり、制動装置は、車輪(ハブ9及びホイール10を含む。)と共に回転するブレーキロータ2をブレーキキャリパのブレーキパッドで挟み込むことで制動力を発揮し車輪の回転を停止させる。
The
ブレーキダストカバー3は、ブレーキロータ2に異物が付着するのを防止するためブレーキロータ2を覆うカバーである。
The
モータハウジング4は、モータ6及び減速機7を収容するための筐体の一部であり、ナックルアーム11又はサスペンションアームを介して車両に取り付けられる。
The motor housing 4 is a part of a housing for housing the
モータハウジングカバー5は、モータ6を収容するための筐体の一部であり、モータハウジング4に取り付けられる。
The
モータ6は、各車輪に取り付けられる電動モータであって、車軸を回転させ、そのトルクを減速機7、動力伝達部材8、ハブ9及びホイール10を経て車輪に伝達する。
The
また、モータ6は、ステータ60、コイルエンドカバー61及びロータ62から構成され、ステータ60とコイルエンドカバー61との間に高圧部分となる冷却液流路63を備える。なお、冷却液流路63の詳細構造については後述する。
The
減速機7は、モータ6の回転数を減速させて高いトルクを発生させる機械装置であり、例えば、プラネタリギア装置であって、車軸と一体となっているサンギア70を回転させ、サンギア70とリングギア73との間でプラネタリギア71を自転させながら公転させ、図中の領域FAのところでプラネタリキャリア72にスプライン嵌合された動力伝達部材8にトルクを伝達する。
The
なお、筐体内のモータ6周辺の空間(以下、「モータ室」とする。)と筐体内の減速機7周辺の空間(以下、「減速機室」とする。)とは、それぞれの空間における圧力の自由な伝播を妨げるよう、壁で隔てられるようにしてもよく、例えば、その壁にリリーフ弁を配置し、発熱するコイルを有するために比較的高い圧となり易いモータ室と比較的低い圧となり易い減速機室とを分離するようにしてもよい。
The space around the
この場合、モータ室の圧力が所定圧以上となった場合に、リリーフ弁を経てその圧力が減速機室に伝播し、その後減速機室の圧力が所定圧以上となった場合に、減速機室に取り付けられたブリーザ1を介して減速機室内の気体を外部に放出させる。 In this case, when the pressure in the motor chamber exceeds a predetermined pressure, the pressure propagates to the speed reducer chamber via the relief valve, and when the pressure in the speed reducer chamber exceeds the predetermined pressure thereafter, the speed reducer chamber The gas in the speed reducer chamber is released to the outside through the breather 1 attached to.
その結果、減速機室の圧力を低減させ、ひいては、モータ室の圧力を低減させることができる。 As a result, the pressure in the reduction gear chamber can be reduced, and consequently the pressure in the motor chamber can be reduced.
動力伝達部材8は、減速機7の車両外側(図左側が車両外側に対応し、図右側が車両内側に対応する。)を覆うように配置される円盤状の部材であり、その外周端のところでハブ9に結合されており、リングギア73に一体化されたインナーレース部と、ハブ9に一体化されたアウターレース部とで構成される2列のアンギュラーボールベアリングに支持されながらハブ9と共に回転する。なお、動力伝達部材8とハブ9とは、一体化されていてもよい。
The
ハブ9は、動力伝達部材8から伝達されるトルクをホイール10に伝達するための部材であり、また、ホイール10は、ハブ9から伝達されるトルクを車輪に伝達するための部材であって、ボルトによってハブ9に取り付けられ、ハブ9とホイール10とは共に回転する。
The hub 9 is a member for transmitting the torque transmitted from the
ここで、図2及び図3を参照しながら、冷却液流路63の構成を説明する。なお、図2は、モータ6の分解組み立て図であり、図3は、図1に示す領域IIIの拡大図である。
Here, the configuration of the
図2に示すように、モータ6は、モータハウジング4、ステータ60、コイルエンドカバー61及びモータハウジングカバー5から構成され、モータハウジングカバー5をモータハウジング4に取り付けることで、モータハウジングカバー5とステータ60との間にコイルエンドカバー61を挟み込むようにする。
As shown in FIG. 2, the
コイルエンドカバー61は、モータハウジングカバー5及びステータ60の何れにも固定されることなくそれらの間を微動できるように配置され、ステータ60との間に冷却液流路63を形成する(図3参照。)。
The
また、コイルエンドカバー61は、ステータ60との間及びモータハウジングカバー5との間に微小な隙間を形成し、その隙間を冷却液で満たすことができるようにする。
Further, the
図3の黒色で塗りつぶされた部分は、図示しないポンプによって加圧された冷却液がその加圧された状態を保持したまま存在する高圧部分を示し、冷却液流路63、ステータ60との間の微小な隙間、及び、モータハウジングカバー5との間の微小な隙間がその高圧部分に含まれる。
The black-colored portion in FIG. 3 indicates a high-pressure portion where the coolant pressurized by a pump (not shown) remains in its pressurized state, and is between the
加圧された冷却液は、ステータ60の周りに存在する、断熱材として機能する空気をロータ62の方に追い出し、ステータ60とコイルエンドカバー61との間の隙間、及び、コイルエンドカバー61とモータハウジングカバー5との間の隙間を埋めることでステータ60のコイルからモータハウジングカバー5への伝熱経路を形成し、コイルで発生した熱を効率的にモータハウジングカバー5から放熱させることでコイルの冷却効果を更に高めるようにする。
The pressurized coolant expels air functioning as a heat insulating material that exists around the
また、図3の矢印は、微小な隙間から漏れ出る冷却液を示し、この漏れ出た冷却液は、モータ6の車軸及び減速機7の潤滑用の液体として利用された後オイルタンク(図示せず。)に送られる。
Further, the arrows in FIG. 3 indicate the coolant leaking from the minute gaps, and this leaked coolant is used as an oil tank (not shown) after being used as a fluid for lubricating the axle of the
このようにして、モータ6は、冷却液を循環させながら、ステータ60のコイルで発生した熱を効率的に排出することができる。
In this way, the
反面、モータ6は、冷却効果を高めるためにステータ60の周りに加圧された冷却液を送り込むので、加圧された冷却液がある空間に通じる位置にブリーザ1を配置されると、インホイールモータ駆動装置100は、ブリーザ1を介して加圧された冷却液を外部に漏らしてしまうおそれがある。
On the other hand, since the
そこで、本発明に係るインホイールモータ駆動装置100は、車輪回転軸の上部に、加圧された冷却液が存在しない空間に通じる通路PT1を有するブリーザ1を備えるようにする。
Therefore, the in-wheel
図4は、図1に示す領域IVの拡大図であり、減速機7が収容される空間から上方に延びる通路PT1を有するブリーザ1を示す。
FIG. 4 is an enlarged view of the region IV shown in FIG. 1 and shows the breather 1 having a passage PT1 extending upward from a space in which the
通路PT1は、好適には、筐体内に存在する冷却又は潤滑用の液体が飛び跳ねてブリーザ1の先端(出入口)に到達しないよう十分に細く形成され、また、筐体内に存在する冷却又は潤滑用の液体が流れ込まないよう、鉛直方向上方を真っ直ぐに向いているが、斜め上方を向いていてもよく、鉛直方向上方又は斜め上方を向きながら途中で屈曲又は屈折する部分を有していてもよい。 The passage PT1 is preferably formed to be sufficiently thin so that the cooling or lubrication liquid existing in the casing does not jump up and reaches the tip (entrance / exit) of the breather 1, and is also used for the cooling or lubrication existing in the casing. In order to prevent the liquid from flowing in, it is directed straight upward in the vertical direction, but may be directed obliquely upward, and may have a portion that is bent or refracted in the middle while facing upward or obliquely upward. .
このようにして、通路PT1は、筐体内の液体が外部に漏れるのを防止しながら、ブリーザ1を介して筐体内の空気だけを出入りさせることができる。 In this way, the passage PT1 can allow only the air in the casing to enter and exit through the breather 1 while preventing the liquid in the casing from leaking to the outside.
また、図4に示すように、ブリーザ1が存在するブリーザ空間SPは、ブレーキダストカバー凹部3a及びモータハウジング凹部4aによって形成され、狭路NPを経て外部空間に連通される。
As shown in FIG. 4, the breather space SP in which the breather 1 exists is formed by the brake dust cover
ここで、狭路NPは、ブリーザ空間SPの長さ、幅、高さの寸法に比べて狭い幅を有する通路をいい、好適には、鉛直方向上方に延びるが、他の方向に延びるものであってもよい。なお、狭路NPは、管状の通路であってもよく、また、外部に向かってほぼ真っ直ぐ延びるが、屈折又は屈曲しながら延びてもよく、ラビリンス構造を備えるようにしてもよい。外部からブリーザ空間SPへの異物の進入を防止するためである。 Here, the narrow path NP refers to a passage having a narrower width than the length, width, and height of the breather space SP, and preferably extends upward in the vertical direction but extends in the other direction. There may be. The narrow path NP may be a tubular passage, and extends substantially straight toward the outside, but may extend while being bent or bent, and may have a labyrinth structure. This is to prevent foreign matter from entering the breather space SP from the outside.
なお、ブリーザ空間SPは、ブレーキダストカバー3のみが凹部3aを有し、モータハウジング4が凹部4aを有さない態様で構成されてもよく、反対に、モータハウジング4のみが凹部4aを有し、ブレーキダストカバー3が凹部3aを有さない態様で構成されてもよい。各構成要素の加工をより簡単にするためである。
The breather space SP may be configured such that only the
このようにして、ブリーザ空間SPは、泥水等の異物が進入してブリーザ1の先端に付着してしまうのを防止しながら、ブリーザ1を介して異物混入のない空気を筐体内に送り込むことができる。 In this way, the breather space SP can feed air free from contamination through the breather 1 while preventing foreign matter such as muddy water from entering and adhering to the tip of the breather 1. it can.
また、ブリーザ空間SPは、異物の付着を防止するための専用カバーをブリーザ1に装着する必要性を排除し、インホイールモータ駆動装置100の製造コストの増大を防止することができる。
Further, the breather space SP can eliminate the necessity of attaching a dedicated cover to the breather 1 for preventing the adhesion of foreign matters, and can prevent an increase in manufacturing cost of the in-wheel
次に、図5を参照しながら、本発明に係るブリーザの配置構造を備えたインホイールモータ駆動装置の別の構成例について説明する。 Next, another configuration example of the in-wheel motor drive device having the breather arrangement structure according to the present invention will be described with reference to FIG.
インホイールモータ駆動装置200は、車輪回転軸の上部に、加圧された冷却液が存在しない空間に通じる通路PT2を有するブリーザ1を備える。他の構成要素は、インホイールモータ駆動装置100と共通するため、説明を省略する。
The in-wheel
通路PT2は、モータ6が収容される空間から車両外側に延び、更に、屈折路又は屈曲路を経て上方に延びる。なお、通路PT2が連通される筐体内の空間は、加圧された冷却液の存在しない、モータ6周辺の空間である。
The passage PT2 extends outward from the space in which the
通路PT2は、筐体内に存在する冷却又は潤滑用の液体が飛び跳ねてブリーザ1の先端に到達しないよう途中で屈折又は屈曲し、また、筐体内に存在する冷却又は潤滑用の液体が流れ込まないよう、屈折又は屈曲後の部分が鉛直方向上方を真っ直ぐに向いているが、屈折又は屈曲後の部分が斜め上方を向いていてもよく、更に、屈折又は屈曲前の部分が車両外側に水平に延びるのではなく、鉛直方向上方に傾きながら車両外側に延びるようにしてもよい。 The passage PT2 is bent or bent halfway so that the cooling or lubricating liquid existing in the casing does not jump and reaches the tip of the breather 1, and the cooling or lubricating liquid existing in the casing does not flow. The part after refraction or bending is directed straight upward in the vertical direction, but the part after refraction or bending may be directed obliquely upward, and further, the part before refraction or bending extends horizontally outside the vehicle. Instead, it may extend outward of the vehicle while tilting upward in the vertical direction.
このようにして、通路PT2は、筐体内の液体が外部に漏れるのを防止しながら、ブリーザ1を介して筐体内の空気だけを出入りさせることができる。 In this way, the passage PT2 can allow only the air in the casing to enter and exit through the breather 1 while preventing the liquid in the casing from leaking to the outside.
以上の構成により、モータ室内における発熱部分が、加圧された冷却液で冷却されるインホイールモータ駆動装置は、筐体内の低圧空間に通じる位置にブリーザ1を配置することで、ブリーザ1から液体が漏れ出すのを防止することができる。 With the above configuration, the in-wheel motor drive device in which the heat generating part in the motor chamber is cooled by the pressurized coolant places the breather 1 at a position that leads to the low-pressure space in the housing, so that the liquid is discharged from the breather 1. Can be prevented from leaking out.
また、本発明に係るブリーザ1の配置構造を備えたインホイールモータ駆動装置は、ブレーキダストカバー3及びモータハウジング4に囲まれた、泥水等の異物が進入し難い奥まった空間にブリーザ1を配置することで、ブリーザ1の空気が出入りする部分に異物が付着するのを防止することができる。
Moreover, the in-wheel motor drive device provided with the arrangement | positioning structure of the breather 1 which concerns on this invention arrange | positions the breather 1 in the recessed space where foreign materials, such as muddy water, cannot enter easily, surrounded by the
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.
例えば、上述の実施例において、ブリーザ1は、ブレーキダストカバー3及びモータハウジング4に囲まれた空間内に配置されるが、ナックルアーム11及びモータハウジング4に囲まれた空間、又は、モータハウジングカバー5及びモータハウジング4に囲まれた空間等、インホイールモータ駆動装置100、200を構成する他の構成要素群に囲まれた空間内に配置されてもよく、モータハウジング4のみで形成される空間内等、単一の構成要素に囲まれた空間内に配置されてもよい。異物が混入し難い空間であれば、異物がブリーザ1の先端に付着するのを防止するという同様の効果を得ることができるからである。
For example, in the above-described embodiment, the breather 1 is disposed in a space surrounded by the
1 ブリーザ
2 ブレーキロータ
3 ブレーキダストカバー
3a ブレーキダストカバー凹部
4 モータハウジング
4a モータハウジング凹部
5 モータハウジングカバー
6 モータ
7 減速機
8 動力伝達部材
9 ハブ
10 ホイール
11 ナックルアーム
60 ステータ
61 コイルエンドカバー
62 ロータ
63 冷却液流路
70 サンギア
71 プラネタリギア
72 プラネタリキャリア
73 リングギア
100、200 インホイールモータ駆動装置
FA 嵌め合い領域
NP 狭路
PT1、PT2 通路
SP ブリーザ空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記筐体内の気体は、前記ブリーザを介してブリーザ空間に放出され、
前記ブリーザ空間は、前記ブリーザ空間よりも狭い幅を有する狭路によって外部空間と連通し、
前記ブリーザは、前記ブリーザ空間において、前記低圧部分に通じる位置に配置される、
ことを特徴とするブリーザの配置構造。 An arrangement structure of a breather in an in-wheel motor drive device having a structure for generating a low-pressure part and a high-pressure part in a housing that houses a motor and a speed reducer,
The gas in the housing is released to the breather space through the breather,
The breather space communicates with an external space by a narrow path having a narrower width than the breather space;
The breather, in the breather space, Ru is placed in a position communicating with the low pressure portion,
Breather arrangement structure characterized by that.
前記インホイールモータ駆動装置のモータハウジング及びブレーキダストカバーに囲まれた、狭路を介して外部空間と連通する空間において、前記低圧部分に通じる位置にブリーザを配置する、
ことを特徴とするブリーザの配置構造。 An arrangement structure of a breather in an in-wheel motor drive device having a structure for generating a low-pressure part and a high-pressure part in a housing that houses a motor and a speed reducer,
A breather is disposed at a position communicating with the low-pressure portion in a space surrounded by the motor housing and the brake dust cover of the in-wheel motor drive device and communicating with the external space through a narrow path .
Breather arrangement structure characterized by that.
ことを特徴とする請求項2に記載のブリーザの配置構造。 The motor housing includes a recess that houses the breather.
The arrangement structure of the breather according to claim 2 .
ことを特徴とする請求項2又は3に記載のブリーザの配置構造。 The brake dust cover includes a recess that houses the breather.
Arrangement of the breather according to claim 2 or 3, characterized in that.
ことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載のブリーザの配置構造。 The high-pressure part is a flow path of pressurized coolant that surrounds the heat-generating part of the motor.
The arrangement structure of a breather according to any one of claims 1 to 4 .
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項に記載のブリーザの配置構造。 The low-pressure portion is a space that houses a reduction gear,
The arrangement structure of the breather according to any one of claims 1 to 5 .
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