JPH04185262A - ホイールモータの潤滑装置 - Google Patents

ホイールモータの潤滑装置

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JPH04185262A
JPH04185262A JP2314906A JP31490690A JPH04185262A JP H04185262 A JPH04185262 A JP H04185262A JP 2314906 A JP2314906 A JP 2314906A JP 31490690 A JP31490690 A JP 31490690A JP H04185262 A JPH04185262 A JP H04185262A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気自動車に用いられるホイールモータの潤滑
装置に関する。
［従来の技術］ 近年、環境問題の観点から電気自動車の開発が盛んに行
われている。このうち、各車輪毎に減速機を介して直接
モータを連結するというホイールモータを用いる方式が
知られている。
ところで、各車輪毎に減速機を介して直接モータを連結
しようとする場合、車輪の上下動や旋回時に車体本体と
モータや減速機とが互いに干渉することのないようにし
なければならず、これらの設置スペースが制限される。
そこで、このように制約されたスペース内にモータや減
速機を配設するた島にこれらをできるだけ小型にするこ
とが求められる。一方、電気自動車においては、車体重
量に対して高出力を得るためには、モータを小型軽量化
してモータの出力トルクを相当高くしなければならない
。
しかしながら、モータを小型軽量で高出力トルクにしよ
うとすると、モータのコイルに多大の電流を流さなけれ
ばならないため、コイルの発熱量が増大し、コイルが焼
損してしまう恐れが生じる。
このため、モータの目標性能を得るためには、過負荷時
のコイルの発熱を抑えて冷却することが重要となる。
第３図は本出願人が既に提案したホイールモータの冷却
装置の例を示す図である。
ケース本体８１にはコイル８４が巻回されたステータ８
３が固定され、その内部には回転軸を駆動するロータ８
２がベアリング支持されており、ロータの回転は減速機
９６を通して出力軸９７へ伝達されるようになっている
。また、ロータの回転はレゾルバ９５で検出されるよう
になっている。
ケース本体の下部にはオイルポンプ８６が設けられ、ケ
ース側壁にはプレート８７とフィン付油路カバー８８と
により油路８９が形成され、その下端には入力ポート９
０が、上端には出力ポート９１が設けられており、出力
ポート９１はケース上端に設けられた油路９２に開口し
ており、油路９２には吐出口９３が設けられている。
冷却用のオイルは、オイルポンプ８６により、オイル溜
８５から入力ポート９０を通して油路８９に供給され、
油路８９を上昇する間に冷却される。冷却されたオイル
は、出力ポート９１から油路９２に導かれ、吐出口９３
よりステータコイル８４に直接吹きつけてコイルを冷却
する。コイルの熱を受けとったオイルはオイルガイド９
４に沿ってコイルエンドに接触させながら、オイル溜に
還元する。
また、減速機等の潤滑は、オイルガイドより溢れ出たオ
イルで直接、あるいは回転部材であるロータ側面で遠心
力により吹き飛ばされたオイルにより行っていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、オイルはコイルの熱を奪う冷却作用、減
速機構と摩擦面の摩擦低減化を行う作用、及び摩擦熱を
運び去る作用を受は持たなければなならない。そこでコ
イル及び減速機の冷却効果を高めるために、従来は低粘
度のオイルを使用しているが、コイルの熱を受は取った
後のオイルでは高温になっているため、油膜の形成が不
安定になり易く、そのため、減速機に対する摩擦低減化
能力が低下し、減速機等の寿命に影響してくるという問
題があった。
本発明は上記課題を解決するためのもので、ホイールモ
ータの冷却と潤滑とを効果的に行うことができるホイー
ルモータの潤滑装置を提供することを目的とする。
〔作用および発明の効果〕
本発明は、ケース下部のオイルポンプモータからケース
側壁を通してケース上部油路ヘオイルを供給して冷却し
、冷却したオイルをケース上部油路からステータコイル
へ吐出して冷却するとともに、下部の減速機へ連通する
潤滑用油路を通して減速機の回転軸内部へ直接オイルを
導き、遠心力で摩擦面である減速機の歯面、軸受部にオ
イルを噴出させるようにしたものである。ホイールモー
タの構成を、ロータ部とリングギヤ間に軸受を配置した
コンパクトな構成をとった場合、従来のようにコイルの
冷却のために噴出させたオイルで減速機を潤滑しようと
しても、ロータや軸受の回転のためにオイルが弾き飛ば
されて減速機の歯面や軸受部を充分に潤滑することはで
きなかった。これに対して本発明では、ロータ部内に減
速機を配置したコンパクトな構成でも、冷却された粘度
の高いオイルを油路を通して直接減速機へ供給し、遠心
力でオイルを減速機各部へ噴出させるようにしたので、
減速機の歯面、軸受部を確実に潤滑するとともに冷却す
ることができ、減速機等の寿命の延長を図ることが可能
となる。
さらに従来のオイルポンプの場合、回転数に比例したオ
イル吐出量を得るようにしているが、油の粘性があるた
め、油温によりオイル吐出量が変化する。即ち、運転初
期においては油の粘度が高いためオイルポンプが給油し
にくくなり、その結果潤滑不良でホイールモータを運転
することになり、焼付は等のトラブルを引き起こす可能
性があったが、本発明においては、モータ回転数、モ−
タ出力トルク、油温、コイル温度、ケース温度、外気温
等を検出して制御パラメータとして取り込み、内蔵のオ
イルポンプモータを制御するようにしたので、常時適正
量を給油し、効率よく潤滑を行うことができる。
〔実施例〕
以下、実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明のホイールモータの潤滑装置の断面図で
ある。
ケース本体１０は、円筒壮のサポート側ハウジング１１
とホイール側ハウジング１２からなる２分割構造となっ
ており、両者は図示しないボルトで固定されている。さ
らに、サポート側ハウジング１１は、ホイール側ハウジ
ング１２とは反対側にプレート１３、カバー１４が図示
しないボルトで固定され、図示しないサポートにボルト
で固定されている。また、底部にはオイルポンプモータ
１６が設けられ、プレート１３とカバー１４との間で構
成する油路１を通して底部のオイル溜１８からオイルが
循環冷却されるように構成されており、オイルポンプモ
ータ１６の入口側にはオイルシール１９が設けられてい
る。カバー１４の外周面には、多数の冷却用フィン１５
とヒートバイブ１７が設けられている。油路１の上端に
は出口ｌａが形成され、ケース上端に設けられた油路２
に連通しており、油路２にはオイル吐出口２ａが設けら
れている。そして、このケース本体１０の内部には、偏
平、中空にしたロータ２３を有する電動モータ２０が収
容され、そのロータ２３の中空部に遊星歯車減速装置３
０が収容されている。
電動モータ２０のステータ２１にはコイル２２が巻回さ
れている。電動モータ２０のロータ２３は、中空の鉄心
で構成され外周に永久磁石２４が保持バンドで固定され
ると共に、その−刃端に永久磁石２４から突き出た薄肉
部２６が設けられ、この薄肉部２６及びその反対側の両
端で回転自在に支持されている。図示の例では、その一
端がハウジング１１側でボールベアリング４１により支
持され、他端が遊星歯車減速装置３０のリングギヤ３１
側でボールベアリング４２により支持されており、遊星
歯車減速装置３０のリングギヤ３１がハウジング１２に
圧入、ボルトにより固定されている。また、遊星歯車減
速装置３０のサンギヤ３３は、ハウジング１１側にボー
ルベアリング４３により支持されると共に、ロータ２３
の中空内側にスプライン嵌合されている。サンギヤに挿
入固定されたレゾルバシャフト３７の回転はレゾルバ３
６により検出されるようになっている。また、サンギヤ
は中空になっており、この中空部分には油路２から連通
して潤滑用油路３が設けられ、油路３を通して直接潤滑
油が供給されるようになっており、油路３からサンギヤ
中空部へ連通する部分はシールリング３８により密閉さ
れている。ビニオンシャフト３４は、出力回転軸となる
アウトプットキャリア５１に連結され、ピニオンギヤ３
２は、ビニオンシャフト３４にニードルベアリング４５
で回転可能に支持され、リングギヤ３１とサンギヤ３３
に常時噛み合うように配設されている。
アウトプットフランジ５２は、アウトプットキャリア５
１の外周にスプライン嵌合されてナツト５３により軸方
向に移動不能に固定され、リングギヤ３１のピニオンギ
ヤ３２と噛み合う外側で複列アンギュラベアリング４４
によって支持されている。複列γンギュラベアリング４
４のところへは油路４を通して潤滑油が供給されるよう
になっており、オイルシール３９でシールされている。
そして、アウトプットフランジ５２には、ブレーキのデ
ィスク板５６がスプライン嵌合される共に、タイヤ５５
を保持したホイール５４がボルト・ナツトにより取り付
けられる。このようにロータ２３の中空部を利用して遊
星歯車減速装置ｉ！３０を配置したので、軸方向の長さ
を短縮して偏平、小型化、高速回転を可能にして加減速
性能を良好にすることができ、しかもロータを偏平にし
て径を大きくしてもロータの横に薄肉部を設けその両端
のロータ外周に近い方で両側から挟み込むように２点支
持するので問題は生ぜず、さらに同君性を高め、ロータ
の傾き、ステータとの間隙の変動を少なくすることがで
きる。
次に、オイル供給について説明する。
オイルポンプモータ１６によりオイル溜１８から送り出
されたオイルは油路１に供給される。油路ｌには冷却用
フィン】５、ヒートバイブ１７が設けられており、ここ
で冷却されたオイルは油路１の上端に設けられた出口１
ａからケース１ｏの上部に設けられた油路２へ導かれる
。そして、油路２の突出口２ａよりコイル２２に向かっ
て噴出されてコイルを冷却し、オイルガイドに沿ってコ
イルエンドに接触しながら、オイル溜１８に還元される
。また、突出口２ａより噴出されたオイルは油１４を通
ってリングギヤ３１側の軸受部の冷却を行う。
また、油路２へ送出されたオイルは、油路３を通してサ
ンギヤ３３の中空回転部分に供給される。
サンギヤ３３の中空回転部分に供給されたオイルは遠心
力によりサンギヤ３３に形成された油路６ａ、ｉを通し
てビニオンシャフト３４、ニードルベアリング４５へ圧
送され、これらの潤滑を行う。このようにして回転部分
の遠心力で、摩擦面である減速機の歯面、軸受部にオイ
ルを噴出させて確実に給油されるので、これらの寿命の
延長を図ることができる。。
第２図は本発明のオイルポンプモータの制御系を示すブ
ロック図である。
制御装置７０はモータ２０に取り付けた図示しない回転
数検出装置、トルク検出装置、温度センサにより検出し
たモータ回転数、モータ出力トルク、油温、コイル温度
、モータ検出温度、さらに外気温を制御パラメータとし
て取りこむ。これらの制御パラメータに基づき、制御装
置７０は、例えば温度が低くてオイルの粘度が大きい場
合には、モータ回転を上げ、逆に温度が高くなってオイ
ルの粘土が低くなってきた場合にはモータ回転を落とす
等の制御を行っている。従ってスタート時、油温が低く
、油の粘度が大きいような場合はポンプモータ】６の回
転を上げて、オイルの供給量を多くする等して潤滑不良
になることを防止することができる。
以上のように、ホイールモータの冷却装置を利用し、ホ
イールモータケース内上部油路より下部のサンギヤであ
る回転軸部に連通ずる潤滑用の油路を形成し、ケース側
壁で冷却したオイルを潤滑用油路を通して回転軸内部へ
導き、遠心力で減速機の歯面、軸受部に直接噴出させる
ようにしたので、確実に潤滑を行うことができ、コンパ
クトな構成によっても、減速機等の寿命の延長等を図る
ことが可能となる。
また、従来のオイルポンプの場合、回転数に対してリニ
アな突出量を得るようにしているが、油の粘性があるた
め、油温により突出量が変化し、そのため運転初期にお
いては、油の粘度が高い場合オイルポンプは給油しにく
くなり、潤滑不良でホイールモータを運転することにな
り、焼付は等のトラブルを引き起こすことがあったが、
本発明によりこれらを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のホイールモータの潤滑装置の断面図、
第２図は本発明のオイルポンプモータの制御系を示すブ
ロック図、第３図は従来のホイールモータの潤滑装置の
断面図である。 １．２．４・・・油路、２ａ・・・吐出口、３・・・潤
滑用油路、６ａ、６ｂ・・・油路、１０・・・ケース、
１６・・・オイルポンプモータ、１８・・・オイル溜、
３３・・・サンギヤ、３２・・・ピニオンギヤ、３４・
・・ピニオンシャフト、４５・・・ニードルベアリング
。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）コイルが巻回され、ケース側に固定されるステー
    タと、ケース側にベアリング支持され、ステータ内に配
    置される中空円筒状のロータと、ケース側にベアリング
    支持されホィールが取り付けられるアウトプットフラン
    ジと、ロータ側に入力ギヤが支持され、アウトプットフ
    ランジ側に出力ギヤが支持され、ロータの中空部に配設
    される減速機構と、ケース下部に配設されるオイルポン
    プモータと、ケース側壁を通って上部に延びる油路とを
    備え、ケース上部の油路に設けた吐出口よりオイルを噴
    出してステータコイルを冷却するようにしたホィールモ
    ータであって、さらに前記ケース上部の油路より減速機
    構へ連通する潤滑用油路を設け、ケース側壁を通して冷
    却されたオイルを減速機構へ供給するようにしたことを
    特徴とするホィールモータの潤滑装置。
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