JPH0681929A - 電気自動車用ドライブユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気自動車用ドライブユニットの各部の潤滑
を適正化する。 【構成】 左右一対のモータ１ａ，１ｂと、減速装置２
ａ，２ｂと、モータ１ａ，１ｂの回転トルクを車両の左
右両輪に分配して伝達するトルク分配装置３と、各装置
を潤滑する潤滑装置４とを備える。減速装置２ａ，２ｂ
は、軸周に配設されたギヤセット２０ａ，２０ｂと、そ
れらの潤滑油孔５１ａ，５１ｂを有する。潤滑装置４
は、軸方向中央部に配設された油圧発生手段４０を有
し、実質上均等な長さの軸外供給油路４１ａ，４１ｂを
介して油孔５１ａ，５１ｂに接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気自動車のドライブ
ユニットに関し、特に、それに組み込まれた減速装置の
ための潤滑装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、伝動装置等軸の外周に同軸構成で
減速装置のギヤセットを配設した装置において、ギヤセ
ットを潤滑する場合、一般に、潤滑油を潤滑油圧発生手
段（通常、オイルポンプ又はレギュレータバルブ）から
変速装置ケース内の油路や油管を通して、軸の一端側の
潤滑油供給部から軸内油路に供給し、それを経てギヤセ
ットに導く構成が採られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、こうした構
成で各潤滑箇所ごとに適切な油量を供給するには、軸内
油路のオリフィス部の径や位置等を他のオリフィス部の
それらとの関連を考慮して極めて微妙に設定しなければ
ならず、しかも、軸内油路が長いと、このような設定を
もってしても、供給部側から遠い位置への潤滑が十分に
行なわれない可能性がある。そこで、軸内油路に複数の
箇所から潤滑油を供給することで、不足箇所への供給を
補うことも考えられるが、この場合でも、潤滑油圧発生
手段から供給部までの油路の距離を等しくしないと、潤
滑箇所ごとの油量にばらつきが生じ、局部的な潤滑過多
や潤滑不足になりかねない。

【０００４】このような事情に鑑み、本発明は、軸周に
ギヤセットを組込んだ対を成す減速装置を有するドライ
ブユニットにおいて、減速装置に対する潤滑装置の構成
を対称化することで、減速装置の潤滑が適正に行なわれ
るようにしたドライブユニットを提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は、モータと、該モータの回転を減速してト
ルク増幅する対を成す減速装置と、前記モータの回転ト
ルクを車両の左右両輪に分配して伝達すべく前記モータ
と前記両減速装置とに連結して前記減速装置の前段に両
減速装置と同軸上に配設されたトルク分配装置と、前記
各装置を潤滑する潤滑装置とを備え、前記対を成す減速
装置は、該装置のそれぞれ軸周に配設されたギヤセット
と、前記軸内に形成されて前記ギヤセットに至る軸内油
路を有し、前記潤滑装置は、前記対を成す減速装置の軸
方向中央部に配設された油圧発生手段を有し、該油圧発
生手段は、実質上均等な長さの対を成す軸外供給油路を
介してそれぞれの前記軸内油路に接続されたことを構成
とする。

【０００６】

【発明の作用及び効果】このような構成を採った本発明
では、潤滑油が対を成す減速装置の軸方向中央部に配設
された油圧発生手段から実質上均等な長さの対を成す軸
外供給油路を介してそれぞれの減速装置の軸内油路に供
給され、該油路から軸の外周に配設されたギヤセットに
導かれて、ギヤセットを強制潤滑する。

【０００７】したがって、本発明によれば、油圧発生手
段から両減速装置のギヤセットに至る軸外油路と軸内油
路とが均等化され、それによって両減速装置の潤滑を適
正化することができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明のドライブユニットを図面に示
す実施例に基づき説明する。図１は、実施例の軸方向断
面を一部展開して、また図２及び図３はその一部を拡大
して示すもので、ドライブユニットは、左右一対のモー
タ１ａ，１ｂと、それらの回転を減速してトルク増幅す
る対を成す減速装置２ａ，２ｂと、モータ１ａ，１ｂの
回転トルクを図示しない車両の左右両輪に分配して伝達
すべくモータ１ａ，１ｂと両減速装置２ａ，２ｂとに連
結して両減速装置２ａ，２ｂの前段に、両減速装置２
ａ，２ｂと同軸上に配設されたトルク分配装置３と、前
記各装置を潤滑する潤滑装置４とを備えている。対を成
す減速装置２ａ，２ｂは、それら装置の軸周に配設され
たギヤセット２０ａ，２０ｂと、ギヤセット２０ａ，２
０ｂに至る軸内油路（後記する油孔５１ａ，５１ｂ）を
有する。潤滑装置４は、対を成す減速装置２ａ，２ｂの
軸方向中央部に配設された油圧発生手段４０を有し、油
圧発生手段４０は、実質上均等な長さの軸外供給油路４
１ａ，４１ｂを介して軸内油路即ち油孔５１ａ，５１ｂ
に接続されている。

【０００９】さらに各部の詳細について説明すると、ド
ライブユニットは、駆動装置ケースに収容されており、
駆動装置ケース９は、それぞれ両端が開いた円筒状の一
対のセンタケース９１ａ，９１ｂを有し、それらの互い
に対向する端面を合わせてボルト締め結合されている。
センタケース９１ａ，９１ｂの非結合側開口部にはそれ
ぞれカップ状のサイドケース９２ａ，９２ｂがいんろう
接合されてボルト締めされている。両センタケース９１
ａ，９１ｂにはそれらの周壁から中心方向に延びる隔壁
９３ａ，９３ｂが形成され、これら隔壁の間にディファ
レンシャル装置室９０が画定され、そこにトルク分配装
置を構成するディファレンシャル装置３が収容されてい
る。このディファレンシャル装置３を挟んで、ドライブ
ユニットのその余の対を成す構成要素の構成及び配列
は、実質上左右対称とされているので、特に区別する必
要がある場合を除き、図面において左右を区別する意味
で付されている添字英符号の付記を省略し、以下それら
のうちの何れか一方の説明をもって両者の説明に代え
る。

【００１０】隔壁９３とサイドケース９２の径方向壁９
４との間には電動機室９５が画定され、その中にモータ
１が収容されている。モータ１のステータ１１は、セン
タケース９１の内周壁に固定されている。すなわち、ス
テータ１１は、電機子鉄心１２と、コイル１３からな
り、電機子鉄心１２は、センタケース９１の内周壁に形
成された段部９６に内端（以下、センタケース９１ａ，
９１ｂの合わせ部を内側として内外関係を説明する）を
当接させてセンタケース９１の周壁内側に回り止め嵌合
支持されている。

【００１１】一方、モータ１のロータ１４は、そのロー
タドラム１５をディファレンシャル装置３に支持されて
いる。すなわち、ディファレンシャル装置３は、十分な
剛性を有する材料で形成されて互いにボルト締め一体化
された一対のディファレンシャルケース３１ａ，３１
ｂ、それらの合わせ部に配設されたピニオンシャフト３
０、ピニオンシャフト３０に対して回転自在に配設され
たピニオン３２、ピニオン３２と噛合するサイドギヤ３
３からなっている。

【００１２】サイドギヤ３３は、ディファレンシャルケ
ース３１にロータ１４から伝達される回転を差動して、
車両の左右に延びる駆動軸３４に伝達する。そして、デ
ィファレンシャルケース３１は、それらの本体部３５か
ら駆動軸３４を包囲して延びる筒状部３６を有してお
り、筒状部３６によってロータドラム１４を支持してい
る。

【００１３】筒状部３６の外周面とロータドラム１５の
内周面はスプライン嵌合し、また、筒状部３６の根元部
分の外周面と隔壁９３間にはベアリング６１が配設さ
れ、それらにデファレンシャル装置３が回転自在に支持
されて軸方向位置決めされている。そして、筒状部３６
と駆動軸３４は、その内外周間に適宜量のクリアランス
を保って相対回転自在とされている。したがって、ディ
ファレンシャル装置３が差動回転する際には、筒状部３
６に対して駆動軸３４が相対回転する。なお、一方のデ
ィファレンシャルケース３１ｂの本体部３５ｂ外周に
は、パーキングギヤ３７ｂが形成されている。

【００１４】駆動軸３４の外端近傍には、スラストカラ
ー３８が軸方向移動不能に嵌合され、それと筒状部３６
間にスラストベアリング６２が配設され、駆動軸３４の
外端は、スラストベアリング６３を介して後記する伝動
軸２１の内端に当接している。したがって、駆動軸３４
は、内方への移動をディファレンシャルケース３１を介
してベアリング６１で支持され、外方への移動を伝動軸
２１を介して、後記するベアリング６４により支持され
て位置決めされる。

【００１５】また、スラストカラー３８の外側即ちホイ
ール側には、減速装置を構成するプラネタリギヤセット
２０が配設されている。プラネタリギヤセット２０は、
サンギヤＳ、サンギヤＳと噛合するピニオンＰ、ピニオ
ンＰを支持するキャリヤＣＲ、ピニオンＰと噛合するリ
ングギヤＲから成り、サンギヤＳが駆動軸３４と一体形
成され、リングギヤＲがサイドケース９２に止めリング
６５を介してボルト止めされている。

【００１６】そして、キャリヤＣＲの軸方向におけるホ
イール側には、伝動軸２１が連設され、伝動軸２１の外
周にはサイドケース９２にベアリング６４を介して回転
自在に支持されたホイールシャフト５がスプライン嵌合
され、伝動軸２１とホイールシャフト５とはナット締め
によりベアリング６４のインナレース６６を挟持してサ
イドケース９２に軸方向位置決めされている。このプラ
ネタリギヤセット２０においては、駆動軸３４からサン
ギヤＳに回転が入力され、キャリヤＣＲから伝動軸２１
及びホイールシャフト５に減速された回転が出力され
る。

【００１７】このドライブユニットにおいて、潤滑装置
４の油圧発生手段を構成するオイルポンプ４０は、ドラ
イブユニットの軸方向中央部に配設されている。すなわ
ち、この例では、センタケース９１ａ，９１ｂの合わせ
部において、ディファレンシャル装置室９０に連接して
その一側に張り出し形成された室９７内にオイルポンプ
ケース４２が収容されており、このケース４２内にオイ
ルポンプ４０が配設されている。このオイルポンプ４０
のポンプギヤ４３は、駆動ギヤ４４を介してディファレ
ンシャルケース３１の本体部３５ａ外周に形成されたギ
ヤ３９に駆動連結されている。

【００１８】図４に油路に沿う実断面を示すように、左
右一対のケース半部４２ａ，４２ｂから成るオイルポン
プケース４２は、ボルト締めで相互に一体化されてお
り、それらの合わせ部の空間内に駆動ギヤ４４がベアリ
ング支持されている。そして、駆動ギヤ４４には、その
逆転時のオイル逆流を防ぐべく、ワンウェイクラッチ４
５を介してポンプ軸４６が連結され、該軸４６にポンプ
ギヤ４３が取付けられている。

【００１９】オイルポンプケース４２の最下部にはスト
レーナ４７が取付けられ、これを経て吸い込まれるオイ
ルをポンプ４０に導く吸い込み油路４８，４９，５０が
オイルポンプケース４２とセンタケース９１ｂとに亘っ
て形成されている。オイルポンプ４０からの吐き出し油
路５４は、センタケース９１ｂに形成され、この油路５
４が以後の軸外供給油路４１や後記する冷却用の油路に
接続されている。

【００２０】吐き出し油路５４と潤滑油供給部とをつな
ぐ軸外供給油路４１は、センタケース９１からサイドケ
ース９２にかけて形成されており、それらの終端がホイ
ールシャフト５の周面に開口している。軸外供給油路４
１は、終端の手前でベアリング６４の潤滑用としてオリ
フィス９５とつながっている。ベアリング６４の潤滑に
使用された油は、殆どが減速装置２のギヤセット２０へ
と流れるが、一部は油孔９６を流れてオイルシール６の
リップの潤滑に充てられる。潤滑油供給部は、スウィベ
ルジョイント式に構成されており、ホイールシャフト５
の外周には外周溝５２が形成され、外周溝５２は、その
軸方向両側をシールリングで軸周シールされている。こ
れらの構成により、サイドケース９２の油路開口から回
転するホイールシャフト５に連続的な潤滑油の供給が成
される。

【００２１】ホイールシャフト５には、外周溝５２から
軸端に達する油孔５１が形成されている。油孔５１は、
軸端面に開口する一方、端面よりやや手前で内周溝５３
に連通して分岐潤滑油路を構成している。そして内周溝
５３は、伝動軸２１内の油孔２２を経て駆動軸３４の油
孔７０に接続し、油孔５１が開口する空間は、ベアリン
グ６４のインナレース６６内周と伝動軸２１の外周及び
ホイールシャフト５の内端と伝動軸２１と一体のキャリ
アＣＲの外端面とに囲まれて画定されている。この空間
はキャリアＣＲの油孔２３に接続している。油孔２２
は、スラストベアリング６３の潤滑のため、油孔７０に
つながる手前即ち両孔の継手部を密封するシール材７５
より上流で油孔７６を通じて伝動軸周へ開放されてい
る。なお、油孔７０は、駆動軸３４を全通し、油量を調
整するオリフィス７７を経てディファレンシャルケース
３１内に開口しており、油孔７０の途中からは、ギヤセ
ット２０のサンギヤＳ歯面、駆動軸３４とディファレン
シャルケース３１の筒状部３６の重合部に通じる径方向
油孔７１，７２も分岐している。

【００２２】さらに、ホイールシャフト５には、内周溝
５３から伝動軸２１内の油孔２２へ供給される油の接続
部から漏れ、伝動軸２１外周に溜まって、閉じ込めによ
る圧力上昇で、油が外部へ漏れるのを防止するための圧
抜き油孔５８も設けられている。サイドケース９２に
は、前記オイルシール６のリップ潤滑用の油及び油孔５
８からの油をセンタケース９１に戻すドレン穴９７が明
けられている。駆動軸３４の油孔７１は、減速装置２の
ギヤセット２０のピニオンＰを軸方向支持するスラフト
ワッシャを潤滑すべく形成されている。なお、ディファ
レンシャル装置３の潤滑については、例えば、図示のよ
うにデフケース３１とピニオンシャフト３０とで作られ
た隙間にて潤滑油の流れを作り、油温の上昇を防ぎ、潤
滑性能を確保し、焼付の防止を行なうことができる。

【００２３】キャリアＣＲの油孔２３は、それに交差す
る軸方向孔２４で上記空間に開口し、キャリアＣＲに支
持されたピニオン軸ＰＳの径方向孔２５を経て軸方向孔
２６に接続されている。軸方向孔２６は、さらにそれと
交差する油孔２７を介してピニオン軸ＰＳ周のニードル
ベアリング２８配設部に通じている。したがって、油孔
５１から上記空間に供給された潤滑油は、これら各孔を
通ってニードルベアリング２８に供給され、それらを潤
滑した後、ピニオンＰを軸方向支持するスラストワッシ
ャ及び歯車噛み合い部を潤滑する。このように、伝動軸
２１の外周とホイールシャフト５の軸端との空間を油路
としてキャリアＣＲ内に潤滑油を導く構成は、駆動軸３
４と伝動軸２１のオーバラップ部外周に油路を通すこと
を可能とするため、キャリヤＣＲに上記オーバラップ部
を避けて伝動軸２１の油孔２２から油孔２３に通じる径
方向油路を設ける構成に比して、軸方向寸法の短縮に役
立っている。

【００２４】このドライブユニットでは、上記軸外供給
油路４１の他に、センタケース９１の上部に形成された
モータ１冷却用の油路９８も設けられており、この油路
９８は、モータ１の各コイル１３上方で電動機室９５に
開口しており、開口から流下する潤滑油でコイル１３を
冷却することができる。

【００２５】ところで、このドライブユニットでは、モ
ータ１による潤滑油の攪拌を防ぐ種々の工夫が施されて
いる。先ず第１に、図３に示すように、ディファレンシ
ャルケース３１を支持するベアリング６１への供給油の
ロータ１４側への流動を妨げるオイルリザーバ８０が設
けられている。オイルリザーバ８０は、ベアリング６１
のアウタレース６７外端に当接させてスリーブ６８を介
して隔壁９３にスナップリング６９止めされている。オ
イルリザーバ８０は、アウタレース６７に当付けられる
径方向フランジ部８１と、その内周から軸方向に延びる
筒部８２と、その外端から径方向内向きに延びるフラン
ジ部８３とを有し、外端側のフランジ部８３の内周面が
ロータドラム１５の軸部外周面に近接した配置とされて
いる。したがって、駆動軸３４の中心孔７０から放射方
向孔７２、駆動軸３４外周とディファレンシャルケース
３１の筒状部３６内周との間の間隙及び筒状部３６の径
方向孔７３、ロータドラム１５の軸内端切り欠き１６を
経てベアリング６１供給される潤滑油は、このフランジ
部８３に塞き止められてロータドラム１５方向へ流下す
ることはなくなる。なお、油孔７４は筒状部３６とスプ
ライン係合したロータドラム１５の同心性を確保するた
めのいんろう部を潤滑して、フィレッティングの発生を
押さえるためのものである。

【００２６】図５は上記オイルリザーバの変形例を示す
もので、この例では、内端側の径方向外向きに延びるフ
ランジ８１ａがその最外周部分で折り返されてスリーブ
６８Ａの外周溝にスナップ止めされている。これは、オ
イルリザーバの取付けをより簡単にするためである。

【００２７】図６は上記オイルリザーバの他の変形例を
示すもので、この例では、オイルリザーバ８０Ｂは前記
スリーブ６８と一体化され、組付けのより一層の簡単化
が図られている。

【００２８】第２に、モータ１の発熱部すなわちコイル
１３を冷却する潤滑油の軸方向への流動を妨げる段差ダ
ム２９がギヤセット２０のリングギヤＲ外周に設けられ
ている。これらは、コイル１３冷却後の潤滑油のロータ
１４方向への流動を阻止しつつ潤滑油を円滑にケース下
部のオイル溜へ戻し、ロータ１４による攪拌を防ぐ機能
を果たすばかりでなく、サイドカバー９２にオーバーハ
ングを設けて同様の機能を果たさせる構造に比して、ケ
ース形状の単純化による加工性の向上と、装置全体の小
型、軽量化に役立っている。

【００２９】さらに、このドライブユニットでは、潤滑
油の循環を円滑化する工夫が施されている。図１に示す
ように、モータ１とホイールシャフト５とが同軸構成と
されたこのドライブユニットを車両のフロアパネル下方
に配置する場合、搭載スペースと最低地上高確保の制約
から、図７に示すように、駆動装置ケース９をモータ１
のステータ１１外径（図に２点鎖線で示す）Ｄとほぼ等
しくしなければならず、オイル溜を深くすることができ
ない。このようにオイル溜の深さを十分取れない場合、
車両の急発進、登坂時等のモータ高負荷時にオイルの慣
性移動による油面変動でストレーナから空気を吸い込む
可能性が増大する。そこで、このドライブユニットで
は、車両進行方向後ろ側（図に矢印Ｆで示す）即ちセン
タケース９１ｂ内の後下方スペースに、ストレーナ４７
を位置させ、通常時の油面Ｌより若干高い位置に水平方
向のリブ９９をセンタケース９１ｂから張り出して形成
している。特に、このリブ９９は、ストレーナ４７の上
側に完全に被さる構成とされ、ストレーナ４７の吸込口
４７１は、下向きとされている。したがって、車両の急
発進及び登坂時にケース９後方へのオイル移動が生じて
も、オイルはこのリブ９９でセンタケース９１ｂ側壁を
伝った後上方への流動を妨げられ、少なくともストレー
ナ４７近傍における油面の低下は防止され、コイル冷却
用オイルポンプへの空気の吸い込みを避けることができ
る。

【００３０】以上のように構成されたドライブユニット
では、モータ１ａ，１ｂの何れか一方又は双方が作動す
ると、それらのロータ１３ａ，１３ｂの回転がそれらに
スプライン係合するディファレンシャルケース３１ａ，
３１ｂに伝わり、この回転がディファレンシャル装置３
において差動させられて、それぞれサイドギヤ３３ａ，
３３ｂを介して駆動軸３４ａ，３４ｂに伝達される。そ
して、この回転は、プラネタリギヤセット２０ａ，２０
ｂのサンギヤＳ_a ，Ｓ_b に入力され、そこで減速され
て、キャリヤＣＲ_a ＣＲ_b から出力される。キャリヤＣ
Ｒ_a ，ＣＲ_b の出力回転は、伝動軸２１ａ，２１ｂから
ホイールシャフト５ａ，５ｂを経てそれらに連結される
図示しないホイールに伝達される。このようなホイール
の回転よって車両が走行する。

【００３１】上記実施例に係るドライブユニットでは、
ディファレンシャル装置３をドライブユニットの中心に
配置して左右対称形状とし、ディファレンシャル装置３
とギヤセット２０を強制潤滑するオイルポンプ４０をデ
ィファレンシャル装置３に設けられたギヤ３９で駆動す
るようにしているので、左右の潤滑油路の長さを自ずと
均等にすることができ、左右の潤滑油量を等しくするこ
とができる。また、この例では、軸内への潤滑油供給部
を減速装置２の出力側即ちホイールシャフト５側とする
ことで、減速装置２を経て減速された回転部から軸内油
路に潤滑油を供給することで、回転による遠心力の影響
を減じている。

【００３２】以上、本発明の実施例を変形例をも含めて
詳説したが、本発明は、特許請求の範囲の記載内で適宜
各部の具体的構成を変更して実施可能なものであること
は言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のドライブユニットを一部展開
断面で示す軸方向断面図である。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】図１の異なる部分の拡大図である。

【図４】図１の展開断面部を油路に沿う実断面で示す軸
方向断面図である。

【図５】オイルリザーバの変形例を示す軸方向部分断面
図である。

【図６】オイルリザーバの他の変形例を示す軸方向部分
断面図である。

【図７】実施例のドライブユニットの横方向部分断面図
である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ、モータ ２ａ，２ｂ 減速装置 ３ ディファレンシャル装置（トルク分配装置） ４ 潤滑装置 ２０ａ，２０ｂ ギヤセット ５１ａ，５１ｂ 油孔（軸内油路） ４０ オイルポンプ（油圧発生手段） ４１ａ，４１ｂ 軸外供給油路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 芳彦 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 和久田 聡 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータと、該モータの回転を減速してト
   ルク増幅する対を成す減速装置と、前記モータの回転ト
   ルクを車両の左右両輪に分配して伝達すべく前記モータ
   と前記両減速装置とに連結して前記減速装置の前段に両
   減速装置と同軸上に配設されたトルク分配装置と、前記
   各装置を潤滑する潤滑装置とを備え、前記対を成す減速
   装置は、該装置のそれぞれ軸周に配設されたギヤセット
   と、前記軸内に形成されて前記ギヤセットに至る軸内油
   路を有し、前記潤滑装置は、前記対を成す減速装置の軸
   方向中央部に配設された油圧発生手段を有し、該油圧発
   生手段は、実質上均等な長さの対を成す軸外供給油路を
   介してそれぞれの前記軸内油路に接続されたことを特徴
   とする電気自動車用ドライブユニット。