WO2017119240A1 - インホイールモータ駆動装置 - Google Patents

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WO2017119240A1
WO2017119240A1 PCT/JP2016/086916 JP2016086916W WO2017119240A1 WO 2017119240 A1 WO2017119240 A1 WO 2017119240A1 JP 2016086916 W JP2016086916 W JP 2016086916W WO 2017119240 A1 WO2017119240 A1 WO 2017119240A1
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WO
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oil
gear
wheel
drive device
electric motor
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PCT/JP2016/086916
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English (en)
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Inventor
正行 寺田
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Ntn株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to an in-wheel motor drive device in which, for example, an output shaft of an electric motor and a wheel bearing are connected via a speed reducer.
  • a conventional in-wheel motor drive device has a structure disclosed in Patent Document 1, for example.
  • the in-wheel motor drive device disclosed in Patent Document 1 includes an electric motor that generates a driving force, a parallel shaft gear reducer that decelerates and outputs the rotation of the electric motor, and outputs from the parallel shaft gear reducer. It consists of a wheel hub that transmits to.
  • This in-wheel motor drive device is provided with an intermediate plate between the electric motor and the parallel shaft gear reducer, a motor housing for accommodating the electric motor is provided on the inboard side of the intermediate plate, and an outboard of the intermediate plate
  • the structure which provided the gear housing which accommodates a parallel shaft gear reducer in the side is comprised.
  • An electric motor is composed of a stator fixed to a motor housing and a rotor shaft that is rotatably supported inside the stator.
  • a parallel shaft gear reducer includes a motor input gear coaxially connected to a rotor shaft of an electric motor, a first counter gear rotatably supported by a gear housing and meshed with the motor input gear, a first counter gear, The second counter gear is supported coaxially, and the output gear is provided on the axle of the wheel hub and meshes with the second counter gear.
  • the in-wheel motor driving device disclosed in Patent Document 1 requires an electric motor that is small in size and has high-speed rotation and high torque.
  • the electric motor generally includes a stator in which a coil is wound around a core made of a magnetic material. When this electric motor is rotated at high speed, the heat generation of the coil due to copper loss becomes significant.
  • stator coil of the electric motor it is important to cool the stator coil of the electric motor.
  • stator and rotor shaft of the electric motor can be cooled by the axial center oil supply structure.
  • the rotor shaft is cooled by pumping the lubricating oil from the shaft center oil passage formed in the rotor shaft to the outer periphery of the rotor shaft through the oil passage inside the rotor shaft. Furthermore, the stator is cooled by ejecting lubricating oil from the outer periphery of the rotor shaft toward the stator.
  • an object of the present invention is to provide an in-wheel motor drive device that can suppress a decrease in output and a decrease in efficiency of an electric motor due to insufficient cooling of the stator. There is.
  • An in-wheel motor drive device accommodates a drive unit configured with an electric motor, a deceleration unit that decelerates and outputs rotation of the drive unit, a bearing unit configured with a wheel bearing, and a drive unit. And a lubrication mechanism for cooling the electric motor by supplying lubricating oil to the drive unit.
  • the electric motor of the present invention includes a stator fixed to a casing and having a coil wound around a core.
  • the lubrication mechanism of the present invention includes an oil passage disposed in the core mounting portion of the casing, an oil hole provided in the oil passage and opened at a position above the coil, and disposed between the oil hole and the coil. And a distribution plate that receives the lubricating oil flowing down from the oil hole, and a structure in which an oil guide piece extending downward toward the coil is provided at a flow-down port provided in the distribution plate.
  • the lubrication mechanism of the drive unit employs a structure in which the oil guide piece is extended to the flow outlet of the distribution plate, so that the lubricant flowing down from the flow outlet of the distribution plate is fed to the stator coil by the oil guide piece. Can be directed towards. Therefore, the lubricating oil can be reliably supplied to the stator coil, so that the stator coil can be efficiently cooled.
  • the stator according to the present invention preferably includes a plurality of coils arranged along the outer periphery of the annular core, and the distribution plate preferably has a circular arc shape having a plurality of flow-down openings arranged corresponding to the coils. If such a structure is adopted, lubricating oil can be efficiently supplied to a plurality of coils constituting the stator.
  • the distribution plate according to the present invention preferably has a structure having a wall portion standing at the end of the receiving portion that receives the lubricating oil flowing down from the oil hole.
  • the structure in which the oil guide piece is extended to the flow outlet of the distribution plate is adopted as the lubrication mechanism of the drive unit, so that the lubricating oil flowing down from the flow outlet of the distribution plate is fed to the stator by the oil guide piece. Can be guided towards the coil. Therefore, the lubricating oil can be reliably supplied to the stator coil, so that the stator coil can be efficiently cooled. As a result, it is possible to suppress an output decrease and efficiency deterioration of the electric motor.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line PP in FIG. 1. It is an expanded sectional view which shows the rotor of the motor rotating shaft and electric motor of FIG. It is an expansion perspective view which shows the distribution board of FIG. It is a side view which shows the distribution plate of FIG. 5, and the coil of a stator. It is a perspective view which shows the modification of the distribution plate of FIG. It is a top view which shows schematic structure of the electric vehicle carrying an in-wheel motor drive device.
  • FIG. 9 is a rear sectional view showing the electric vehicle of FIG. 8.
  • FIG. 8 is a schematic plan view of the electric vehicle 11 on which the in-wheel motor drive device 21 is mounted
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the electric vehicle 11 as viewed from the rear.
  • the electric vehicle 11 includes a chassis 12, a front wheel 13 as a steering wheel, a rear wheel 14 as a drive wheel, and an in-wheel motor drive device 21 that transmits driving force to the rear wheel 14.
  • the rear wheel 14 is accommodated in a wheel housing 15 of the chassis 12, and is fixed to the lower portion of the chassis 12 via an independent suspension type suspension device (suspension) 16.
  • the in-wheel motor drive device 21 that drives the left and right rear wheels 14 is provided inside the wheel housing 15, thereby eliminating the need to provide a motor, a drive shaft, a differential gear mechanism, and the like on the chassis 12. Therefore, there is an advantage that a wide cabin space can be secured and the rotation of the left and right rear wheels 14 can be controlled.
  • the in-wheel motor drive device 21 is required to be downsized in order to secure a large cabin space.
  • the in-wheel motor drive device 21 of the embodiment shown in FIG. 1 has the following structure. Thereby, the compact in-wheel motor drive device 21 is implement
  • the overall configuration of the in-wheel motor drive device 21 Before describing the characteristic configuration of this embodiment, the overall configuration of the in-wheel motor drive device 21 will be described.
  • the side closer to the outside of the vehicle is referred to as the outboard side (left side in FIG. 1), and the side closer to the center is referred to as the inboard side (see FIG. 1 on the right).
  • the in-wheel motor drive device 21 includes a drive unit A that generates a driving force, a deceleration unit B that decelerates and outputs the rotation of the drive unit A, and an output from the deceleration unit B as driving wheels.
  • a rear wheel 14 see FIGS. 8 and 9.
  • the drive part A and the speed reduction part B are accommodated in the casing 22 and attached to the wheel housing 15 (see FIG. 9) of the electric vehicle 11.
  • the drive unit A is a stator 23 fixed to the casing 22, a rotor 24 disposed so as to face the inner side in the radial direction of the stator 23 with a gap, and a rotor 24 disposed on the inner side in the radial direction of the rotor 24 so as to rotate integrally with the rotor 24.
  • a radial gap type electric motor 26 having a motor rotating shaft 25 is provided.
  • the motor rotation shaft 25 can be rotated at a high speed of about 10,000 to 1,000 rotations per minute.
  • the stator 23 is configured by winding a coil 76 around a core 75 made of a magnetic material.
  • the rotor 24 has a permanent magnet or a magnetic material disposed therein.
  • the motor rotating shaft 25 holds the rotor 24 by a holder portion 27 that integrally extends radially outward.
  • the holder portion 27 has a configuration in which a concave groove into which the rotor 24 is fitted and fixed is formed in an annular shape.
  • the motor rotating shaft 25 is rotatable with respect to the casing 22 by one end in the axial direction (right side in FIG. 1) on the rolling bearing 28 and the other end in the axial direction (left side in FIG. 1) by the rolling bearing 29. It is supported by.
  • the reduction part B is composed of a parallel shaft gear reducer 39 including a first gear 30 as an input gear, second and third gears 31 and 32 as intermediate gears, and a fourth gear 33 as an output gear. ing.
  • the speed reduction part B may be a speed reducer other than the parallel shaft gear speed reducer 39, for example, a planetary gear speed reducer or a cycloid speed reducer.
  • the first gear 30 and the second gear 31 mesh with each other, and the third gear 32 and the fourth gear 33 mesh with each other, thereby reducing the rotational motion of the motor rotating shaft 25 in two stages.
  • the reduction ratio of the first stage consisting of the first gear 30 and the second gear 31 is about 2 to 4
  • the reduction ratio of the second stage consisting of the third gear 32 and the fourth gear 33 is It is preferably about 3 to 5.
  • the first gear 30 is coaxially attached and fixed to the motor rotating shaft 25 by connecting the shaft portion 34 extending to the inboard side to the motor rotating shaft 25 by spline fitting.
  • the second gear 31 is attached and fixed to the intermediate shaft 35.
  • the third gear 32 is formed integrally with the intermediate shaft 35.
  • the fourth gear 33 is coaxially attached and fixed to the reduction gear output shaft 37 by connecting the shaft portion 36 to the inboard side shaft portion 38 of the reduction gear output shaft 37 by spline fitting.
  • the shaft portion 34 of the first gear 30 is rotatably supported with respect to the casing 22 by a rolling bearing 40.
  • the intermediate shaft 35 to which the second gear 31 is attached and fixed and the third gear 32 is integrally formed is rotatably supported by the casing 22 by rolling bearings 41 and 42.
  • the shaft portion 36 of the fourth gear 33 to which the reduction gear output shaft 37 is attached and fixed is rotatably supported with respect to the casing 22 by rolling bearings 43 and 44.
  • Outboard side shaft portion 45 of reduction gear output shaft 37 is connected to hub wheel 47 of bearing portion C by spline fitting, and transmits the output of reduction portion B to rear wheel 14 (see FIGS. 8 and 9).
  • FIG. 2 is a schematic view of only the first gear 30 to the fourth gear 33 constituting the parallel shaft gear reducer 39 of FIG. 1 as viewed from the outboard side.
  • the first gear 30 is attached and fixed to the motor rotating shaft 25 (see FIG. 1), and rotates around its axis C1.
  • the second gear 31 is attached and fixed to the intermediate shaft 35 (see FIG. 1), and the third gear 32 is formed integrally with the intermediate shaft 35 and rotates about its axis C2.
  • the fourth gear 33 is fixedly attached to the speed reducer output shaft 37 (see FIG. 1), and rotates around its axis C3.
  • the motor rotating shaft 25 and the reduction gear output shaft 37 are arrange
  • the shaft centers C1, C2, and C3 of the motor rotating shaft 25, the intermediate shaft 35, and the speed reducer output shaft 37 are arranged on a straight line EE so that the speed reducing portion B can be made compact in the radial direction.
  • the arrangement of the shaft centers C1, C2, and C3 is not limited to the arrangement as in this embodiment, and is appropriately shifted in consideration of the space of the casing 22 while maintaining the meshing of the gears 30 to 33. May be.
  • helical gears are used for the first gear 30 to the fourth gear 33.
  • Helical gears are effective in that the number of teeth engaged simultaneously increases and the tooth contact is dispersed, so that the sound is quiet and torque fluctuation is small.
  • the number of modules is preferably about 1 to 3.
  • the in-wheel motor drive device 21 Since the in-wheel motor drive device 21 is housed in the wheel housing 15 (see FIG. 9) and becomes an unsprung load, a reduction in size and weight is essential.
  • the reduction ratio at the first stage of the first gear 30 and the second gear 31 is 1 / 2.5
  • the reduction ratio at the second stage of the third gear 32 and the fourth gear 33 is 1 / 4.5.
  • the reduction ratio of the parallel shaft gear reducer 39 is about 1/11.
  • the electric motor 26 can be reduced in size by combining with the high-speed electric motor 26 of about ten thousand rotations per minute.
  • the in-wheel motor drive device 21 with a high reduction ratio can be realized.
  • the bearing portion C includes a wheel bearing 46 having the following structure.
  • the wheel bearing 46 is disposed on the outer side of the hub wheel 47 and the inner ring 48, the hub wheel 47 connected to the reduction gear output shaft 37 so as to transmit torque, the inner ring 48 fitted to the outer periphery of the hub wheel 47.
  • This is a double-row angular ball bearing including an outer ring 49, a plurality of balls 50 disposed between the hub ring 47 and the inner ring 48 and the outer ring 49, and a cage 51 that holds the plurality of balls 50.
  • Seal members 52 are provided at both ends in the axial direction of the wheel bearing 46 to prevent intrusion of muddy water and the like and leakage of grease.
  • the wheel bearing 46 is fastened and fixed to the parallel shaft gear reducer 39 by screwing a nut 53 into a male screw portion formed at an end of the outboard side shaft portion 45 of the reducer output shaft 37.
  • An outer ring 49 of the wheel bearing 46 is fixedly attached to the casing 22.
  • the inner ring 48 of the wheel bearing 46 is prevented from coming off by coming into contact with the flange portion 54 of the reduction gear output shaft 37.
  • the rear wheel 14 (see FIGS. 8 and 9) is connected to the hub wheel 47 of the wheel bearing 46 by a hub bolt 55.
  • the rotor 24 is rotated by receiving an electromagnetic force generated by supplying an alternating current to the stator 23.
  • the rotation of the motor rotating shaft 25 is decelerated by the first gear 30 to the fourth gear 33 of the parallel shaft gear speed reducer 39 and transmitted to the bearing part C via the speed reducer output shaft 37.
  • the radial gap type electric motor 26 is exemplified as the driving unit A, but a motor having an arbitrary configuration is applicable.
  • a motor having an arbitrary configuration is applicable.
  • an axial gap type electric motor including a stator fixed to a casing and a rotor arranged so as to face the inner side in the axial direction of the stator with a gap may be used.
  • the overall configuration of the in-wheel motor drive device 21 in this embodiment is as described above, and the characteristic configuration will be described in detail below.
  • the in-wheel motor drive device 21 supplies a lubricating oil for cooling the electric motor 26 of the driving unit A and a lubricating mechanism for supplying the lubricating oil for lubricating the parallel shaft gear reducer 39 of the reduction unit B. It has. As shown in FIG. 1, the lubrication mechanism includes a rotary pump 56, oil passages 57 and 58 provided in the casing 22, oil passages 59 to 63 provided in the motor rotation shaft 25, and the first gear 30. And the oil path 64,65 arrange
  • the rotary pump 56 includes a pump drive shaft 66 that is coaxially connected to the inboard side end portion of the intermediate shaft 35, and is incorporated in the casing 22 by a presser plate 67.
  • the pump drive shaft 66 is rotatably supported by the rolling bearing 41 with respect to the casing 22.
  • a discharge port 68 and a suction port 69 of the rotary pump 56 are provided in the casing 22.
  • an oil drain hole 71 through which lubricating oil flows from the drive unit A to the speed reduction unit B is disposed in the partition wall 70 of the casing 22 that partitions the drive unit A and the speed reduction unit B. .
  • the oil passage 57 extending from the discharge port 68 of the rotary pump 56 circulates inside the casing 22 and communicates with the oil passage 59 at the inboard side end of the motor rotation shaft 25.
  • the oil passage 59 communicates with a radial oil passage 60 extending toward the rotor 24 on the lubricating oil inflow side of the motor rotating shaft 25.
  • the radial oil passage 60 communicates with an axial oil passage 61 extending in the axial direction while contacting the inner periphery of the rotor 24 at the end thereof.
  • the axial oil passage 61 communicates with a radial oil passage 62 extending toward the axial center at the end thereof.
  • the radial oil passage 62 communicates with the oil passage 63 on the lubricating oil outflow side of the motor rotating shaft 25 (see FIG. 4).
  • the oil passage 63 communicates with the oil passage 64 of the shaft portion 34 of the first gear 30 at the outboard side end portion of the motor rotation shaft 25.
  • the oil passage 64 extending along the axial direction inside the shaft portion 34 of the first gear 30 communicates with the oil passage 65 extending along the radial direction inside the first gear 30.
  • the oil passage 64 of the shaft portion 34 of the first gear 30 opens at the outboard side end of the first gear 30.
  • the oil passage 65 inside the first gear 30 opens at the tooth surface of the first gear 30.
  • the oil passage 58 for returning the lubricating oil to the rotary pump 56 has one end communicating with the suction port 69 of the rotary pump 56 and the other end opened to the speed reduction portion B side at the lower portion of the partition wall portion 70 of the casing 22.
  • the rotary pump 56 for forcibly circulating the lubricating oil is provided between an oil passage 57 that communicates with the discharge port 68 and an oil passage 58 that communicates with the suction port 69.
  • the rotary pump 56 includes an inner rotor 72 attached to an inboard side end of the pump drive shaft 66, an outer rotor 73 rotatably supported by the casing 22, a pump chamber 74, and the like.
  • the cycloid pump includes a discharge port 68 communicating with the oil passage 57 and a suction port 69 communicating with the oil passage 58. Since the rotary pump 56 is driven by the rotation of the intermediate shaft 35, a separate drive mechanism is not required, so that the number of parts can be reduced.
  • the inner rotor 72 rotates in synchronization with the rotation of the intermediate shaft 35 by being driven by decelerating the rotation of the motor rotation shaft 25 in the first stage composed of the first gear 30 and the second gear 31.
  • the outer rotor 73 is driven to rotate as the inner rotor 72 rotates.
  • the inner rotor 72 rotates about the rotation center C4, and the outer rotor 73 rotates about the rotation center C5. Since the inner rotor 72 and the outer rotor 73 rotate about different rotation centers C4 and C5, the volume of the pump chamber 74 changes continuously. As a result, the lubricating oil flowing from the suction port 69 is pumped from the discharge port 68 to the oil passage 57.
  • the number of teeth of the inner rotor 72 is n
  • the white arrow attached to the inside of the oil passage of the in-hole motor drive device 21 indicates the flow of the lubricating oil.
  • lubricating oil is stored in the lower part of the casing 22 in the drive unit A and the speed reduction unit B.
  • the rotor 24 of the electric motor 26 is cooled as follows.
  • the lubricating oil fed from the discharge port 68 of the rotary pump 56 reaches the oil passage 59 of the motor rotating shaft 25 via the oil passage 57.
  • the lubricating oil reaches the axial oil passage 61 from the radial oil passage 60 by the centrifugal force and pump pressure accompanying the rotation, and the rotor 24 of the electric motor 26 is driven by the lubricating oil flowing through the axial oil passage 61. Cool down.
  • the lubricating oil that has cooled the rotor 24 reaches the oil passage 63 through the radial oil passage 62 and travels toward the oil passage 64 of the shaft portion 34 of the first gear 30.
  • the lubricating mechanism is composed of the radial oil passages 60 and 62 on the lubricating oil inflow side and the lubricating oil outflow side and the axial oil passage 61 in contact with the inner periphery of the rotor 24 of the electric motor 26.
  • the rotor 24 of the electric motor 26 can be cooled with the lubricating oil flowing through the axial oil passage 61.
  • This lubrication mechanism employs a structure that prevents the lubricant oil from being ejected from the outer periphery of the rotor 24, unlike a conventional axial center oil supply structure. From this, it is possible to suppress a decrease in output and a deterioration in efficiency of the electric motor 26 based on the stirring resistance of the lubricating oil.
  • the stator 23 of the electric motor 26 is cooled as follows.
  • the lubrication mechanism for cooling the stator 23 has the following structure. As shown in FIG. 1, in an oil passage 57 disposed in the upper portion of the casing 22, an oil hole 77 that opens at a position above the coil 76 of the stator 23 is provided in a portion where the core 75 of the stator 23 is attached. ing. Between the oil hole 77 and the coil 76, a bowl-shaped distribution plate 78 that receives the lubricating oil flowing down from the oil hole 77 is disposed. In this embodiment, the distribution plate 78 is attached to the side surface of the core 75, but it is also possible to attach it to other fixed parts such as the casing 22.
  • the distribution plate 78 has an L-shaped cross section including a vertically arranged fixing portion 79 attached to the side surface of the core 75 and a horizontally arranged receiving portion 80 extending laterally from the fixing portion 79.
  • the receiving portion 80 of the distribution plate 78 has a plurality of coils 76 arranged along the circumferential direction of the annular core 75, and thus an arc along the arrangement direction of the coils 76. Has a shape.
  • the receiving portion 80 of the distribution plate 78 is provided with a plurality of (three in the figure) flow-down ports 81 corresponding to the coils 76 positioned on the upper portion of the core 75.
  • a tongue-shaped oil guide piece 82 extending downward toward the coil 76 is provided at both ends of the three flow-down ports 81 and the receiving portion 80. That is, five oil guiding pieces 82 are arranged above each coil 76 with respect to the five coils 76 positioned on the upper portion of the core 75.
  • the notch-like flow down port 81 is used, but a hole-like flow down port may be used.
  • the oil guide piece 82 is formed integrally with the receiving portion 80 together with the formation of the flow-down port 81 by cutting and raising a part of the receiving portion 80 downward, but is formed separately from the receiving portion 80. It is also possible.
  • the lubricating oil flowing through the oil passage 57 of the casing 22 flows down from the oil hole 77 to the receiving portion 80 of the distribution plate 78.
  • the lubricating oil that has flowed down to the receiving portions 80 of the distribution plate 78 is diverted to the respective flow-down ports 81 of the receiving portion 80 and flows down to the coils 76 of the stator 23 while being guided by the oil guide pieces 82 from the flow-down ports 81.
  • the coil 76 of the stator 23 is cooled by the lubricating oil supplied from the downstream port 81 while being guided by the oil guide piece 82.
  • the opening area of the flow down port 81 located on both sides of the distribution plate 78 is larger than the opening area of the flow down port 81 at the center of the distribution plate 78 located immediately below the oil hole 77 of the oil passage 57. is doing.
  • the lubricating oil flowing down from the oil hole 77 and diverting to the both sides from the center of the receiving portion 80 of the distribution plate 78 is uniformly supplied to the coil 76 at the central downstream port 81 and the downstream downstream ports 81. I have to.
  • the oil guide piece 82 is provided on the left side in the figure, but the oil guide piece may be provided on the right side in the figure.
  • the oil guide piece 82 is provided on the upstream side where the lubricant flows down, but the oil guide piece may be provided on the downstream side where the lubricant flows down.
  • the lubricating oil flowing down from the flow-down port 81 is transferred to the stator 23 by the oil guide piece 82. Guided toward the coil 76. As a result, the lubricating oil does not flow down to the portion other than the coil 76 of the stator 23 along the lower surface of the receiving portion 80 of the distribution plate 78, and the flow rate of the lubricating oil supplied to the coil 76 does not decrease. .
  • the lubricating oil having the optimum flow rate is reliably supplied to the coil 76 positioned below the downflow port 81, and the coil 76 can be efficiently cooled by the lubricating oil.
  • the distribution plate 78 having an L-shaped cross section including the fixing portion 79 and the receiving portion 80 is illustrated.
  • a wall facing the fixing portion 79 at the end of the receiving portion 80 is also possible.
  • a distribution plate 78 having a concave section in which the portion 83 is erected By adopting the distribution plate 78 having such a shape, it is possible to prevent the lubricating oil from leaking from the end portion of the receiving portion 80 and flowing down to a portion other than the coil 76 of the stator 23.
  • the lubricating oil in the oil passage 63 flows out to the tooth surface of the first gear 30 via the oil passages 64 and 65 due to the centrifugal force and the pump pressure accompanying the rotation of the motor rotating shaft 25.
  • the first gear 30 rotating at a high speed is lubricated.
  • the first-stage second gear 31 and the second-stage third gear 32 and the fourth gear 33 are lubricated by splashing the lubricating oil stored in the lower part of the casing 22 in the speed reduction portion B.
  • the lubricating oil that has cooled the drive unit A and lubricated the deceleration unit B travels along the inner wall surface of the casing 22 and moves downward by gravity.
  • the lubricating oil that has moved to the lower part of the drive part A flows into the lower part of the speed reducing part B from the oil drain hole 71 (see FIG. 3).
  • the lubricating oil that has moved to and entered the lower portion of the speed reduction unit B is sucked up from the oil passage 58 of the casing 22 and returns to the suction port 69 of the rotary pump 56.
  • the electric vehicle 11 having the rear wheel 14 as a drive wheel is illustrated, but the front wheel 13 may be a drive wheel or a four-wheel drive vehicle.
  • “electric vehicle” is a concept including all vehicles that obtain driving force from electric power, and includes, for example, a hybrid vehicle.

Abstract

電動モータで構成された駆動部と、駆動部の回転を減速して出力する減速部と、車輪用軸受で構成された軸受部と、駆動部を収容するケーシングと、駆動部に潤滑油を供給して電動モータを冷却する潤滑機構とを備えたインホイールモータ駆動装置であって、電動モータは、ケーシングに固定され、コア７５にコイル７６が巻回されたステータ２３を備え、潤滑機構は、ケーシングのコア取付部位に配された油路と、その油路に設けられてコイル７６の上方位置で開口する油孔と、油孔とコイル７６との間に配されて油孔７７から流下した潤滑油を受ける分配板７８とを備える。

Description

インホイールモータ駆動装置
　本発明は、例えば、電動モータの出力軸と車輪用軸受とを減速機を介して連結したインホイールモータ駆動装置に関する。
　従来のインホイールモータ駆動装置は、例えば、特許文献１に開示された構造のものがある。この特許文献１のインホイールモータ駆動装置は、駆動力を発生させる電動モータと、その電動モータの回転を減速して出力する平行軸歯車減速機と、その平行軸歯車減速機からの出力を車輪に伝達する車輪ハブとで構成されている。
　このインホイールモータ駆動装置は、電動モータと平行軸歯車減速機との間に中間プレートを設け、その中間プレートのインボード側に、電動モータを収容するモータハウジングを設けると共に、中間プレートのアウトボード側に、平行軸歯車減速機を収容するギヤハウジングを設けた構造を具備する。
　電動モータは、モータハウジングに固定されたステータと、そのステータの内側で回転自在に支持されたロータ軸とで構成されている。平行軸歯車減速機は、電動モータのロータ軸に同軸的に連結されたモータ入力歯車と、ギヤハウジングに回転自在に支持されてモータ入力歯車と噛合する第１カウンタ歯車と、第１カウンタ歯車と同軸的に支持された第２カウンタ歯車と、車輪ハブの車軸に設けられて第２カウンタ歯車と噛合する出力歯車とで構成されている。
　このインホイールモータ駆動装置では、電動モータの冷却と、平行軸歯車減速機の潤滑とを目的として、電動モータおよび平行軸歯車減速機に潤滑油を供給する必要がある。電動モータおよび平行軸歯車減速機の潤滑構造としては、回転ポンプを内蔵させ、回転ポンプから吐出される潤滑油を軸心給油構造でもって電動モータおよび平行軸歯車減速機に供給し、回転ポンプへ還流させる循環構造が可能である。
特開２０１４－４６７４２号公報
　ところで、特許文献１で開示されたインホイールモータ駆動装置では、小型でありながら高速回転および高トルクを備えた電動モータを必要とする。ここで、電動モータは、一般的に、磁性体からなるコアにコイルを巻回したステータを備えている。この電動モータを高速回転させる場合は、銅損によるコイルの発熱が顕著となる。
　そのため、このインホイールモータ駆動装置において、電動モータのステータのコイルを冷却することが重要となる。この電動モータの潤滑構造では、電動モータのステータおよびロータ軸の冷却を軸心給油構造でもって行うことが可能である。
　この軸心給油構造では、ロータ軸に形成された軸心油路からロータ軸内部の油路を介してロータ軸の外周に向けて潤滑油を圧送することにより、ロータ軸を冷却する。さらに、そのロータ軸の外周からステータに向けて潤滑油を噴出させることにより、ステータを冷却する。
　しかしながら、ロータ軸の外周からステータに向けて潤滑油を噴出する軸心給油構造では、ステータのコイルの冷却が十分であるとは言い難い。その結果、ステータのコイルの発熱により、電動モータを構成するコアの磁力を低下させ、電動モータの出力低下および効率悪化を招くおそれがある。。
　そこで、本発明は前述の課題に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、ステータの冷却不足に基づく電動モータの出力低下および効率悪化を抑制し得るインホイールモータ駆動装置を提供することにある。
　本発明に係るインホイールモータ駆動装置は、電動モータで構成された駆動部と、駆動部の回転を減速して出力する減速部と、車輪用軸受で構成された軸受部と、駆動部を収容するケーシングと、駆動部に潤滑油を供給して電動モータを冷却する潤滑機構とを備えた構造を具備する。
　前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明の電動モータは、ケーシングに固定され、コアにコイルが巻回されたステータを備えている。また、本発明の潤滑機構は、ケーシングのコア取付部位に配された油路と、その油路に設けられてコイルの上方位置で開口する油孔と、その油孔とコイルとの間に配されて油孔から流下した潤滑油を受ける分配板と備え、その分配板に設けられた流下口に、コイルに向けて下方へ延びる導油片を延設した構造を具備する。
　本発明では、駆動部の潤滑機構に、分配板の流下口に導油片を延設した構造を採用したことにより、分配板の流下口から流下する潤滑油を導油片によりステータのコイルに向けてガイドすることができる。そのため、ステータのコイルに潤滑油を確実に供給することができるので、ステータのコイルを効率よく冷却することができる。
　本発明におけるステータは、環状のコアの外周に沿って配置された複数のコイルを備え、分配板は、コイルに対応させて配設された複数の流下口を有する円弧形状をなす構造が望ましい。このような構造を採用すれば、ステータを構成する複数のコイルに潤滑油を効率よく供給することができる。
　本発明における分配板は、油孔から流下した潤滑油を受ける受け部の端部に起立する壁部を有する構造が望ましい。このような構造を採用すれば、受け部の端部から潤滑油が漏洩してステータのコイル以外の部位に流下することを防止できる。
　本発明によれば、駆動部の潤滑機構に、分配板の流下口に導油片を延設した構造を採用したことにより、分配板の流下口から流下する潤滑油を導油片によりステータのコイルに向けてガイドすることができる。そのため、ステータのコイルに潤滑油を確実に供給することができるので、ステータのコイルを効率よく冷却することができる。その結果、電動モータの出力低下および効率悪化を抑制することができる。
本発明の実施形態で、インホイールモータ駆動装置の全体構成を示す断面図である。 図１の平行軸歯車減速機を構成する歯車のみをアウトボード側から見た概要図である。 図１のＰ－Ｐ線に沿う断面図である。 図１のモータ回転軸および電動モータのロータを示す拡大断面図である。 図１の分配板を示す拡大斜視図である。 図５の分配板およびステータのコイルを示す側面図である。 図５の分配板の変形例を示す斜視図である。 インホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車の概略構成を示す平面図である。 図８の電気自動車を示す後方断面図である。
　本発明に係るインホイールモータ駆動装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。図８は、インホイールモータ駆動装置２１を搭載した電気自動車１１の概略平面図、図９は、電気自動車１１を後方から見た概略断面図である。
　電気自動車１１は、図８に示すように、シャシー１２と、操舵輪としての前輪１３と、駆動輪としての後輪１４と、後輪１４に駆動力を伝達するインホイールモータ駆動装置２１とを装備する。後輪１４は、図９に示すように、シャシー１２のホイールハウジング１５の内部に収容され、独立懸架式の懸架装置（サスペンション）１６を介してシャシー１２の下部に固定されている。
　電気自動車１１は、ホイールハウジング１５の内部に、左右それぞれの後輪１４を駆動するインホイールモータ駆動装置２１を設けることによって、シャシー１２上にモータ、ドライブシャフトおよびデファレンシャルギヤ機構などを設ける必要がなくなるので、客室スペースを広く確保でき、かつ、左右の後輪１４の回転をそれぞれ制御することができるという利点を有する。
　電気自動車１１の走行安定性およびＮＶＨ特性を向上させるためにばね下重量を抑える必要があり、さらに、広い客室スペースを確保するためにインホイールモータ駆動装置２１の小型化が求められる。
　図１に示す実施形態のインホイールモータ駆動装置２１は、以下の構造を具備する。これにより、コンパクトなインホイールモータ駆動装置２１を実現し、ばね下重量を抑えることで、走行安定性およびＮＶＨ特性に優れた電気自動車１１を得ることができる。
　この実施形態の特徴的な構成を説明する前に、インホイールモータ駆動装置２１の全体構成を説明する。以下の説明では、インホイールモータ駆動装置２１を車両に搭載した状態で、車両の外側寄りとなる側をアウトボード側（図１の左側）と称し、中央寄りとなる側をインボード側（図１の右側）と称する。
　インホイールモータ駆動装置２１は、図１に示すように、駆動力を発生させる駆動部Ａと、駆動部Ａの回転を減速して出力する減速部Ｂと、減速部Ｂからの出力を駆動輪としての後輪１４（図８および図９参照）に伝達する軸受部Ｃとを備えている。駆動部Ａと減速部Ｂはケーシング２２に収容されて、電気自動車１１のホイールハウジング１５（図９参照）内に取り付けられる。
　駆動部Ａは、ケーシング２２に固定されたステータ２３と、ステータ２３の径方向内側に隙間をもって対向するように配置されたロータ２４と、ロータ２４の径方向内側に配置されてロータ２４と一体回転するモータ回転軸２５とを備えたラジアルギャップ型の電動モータ２６で構成されている。
　モータ回転軸２５は、毎分一万数千回転程度で高速回転可能である。ステータ２３は、磁性体からなるコア７５にコイル７６を巻回することによって構成されている。ロータ２４は、永久磁石または磁性体が内部に配置されている。
　モータ回転軸２５は、径方向外側へ一体的に延びるホルダ部２７によりロータ２４を保持している。ホルダ部２７は、ロータ２４が嵌め込み固定された凹溝を環状に形成した構成としている。モータ回転軸２５は、その軸方向一方側端部（図１の右側）が転がり軸受２８に、軸方向他方側端部（図１の左側）が転がり軸受２９によって、ケーシング２２に対して回転自在に支持されている。
　減速部Ｂは、入力歯車である第１歯車３０と、中間歯車である第２歯車３１および第３歯車３２と、出力歯車である第４歯車３３とからなる平行軸歯車減速機３９で構成されている。なお、減速部Ｂは、平行軸歯車減速機３９以外の他の減速機、例えば、遊星歯車減速機やサイクロイド減速機等であってもよい。
　平行軸歯車減速機３９では、第１歯車３０と第２歯車３１とが噛合し、第３歯車３２と第４歯車３３とが噛合することにより、モータ回転軸２５の回転運動を２段で減速する。平行軸歯車減速機３９において、第１歯車３０と第２歯車３１からなる第１段の減速比は２～４程度とし、第３歯車３２と第４歯車３３からなる第２段の減速比は３～５程度とすることが好ましい。
　第１歯車３０は、インボード側に延びる軸部３４をモータ回転軸２５にスプライン嵌合で連結することにより、モータ回転軸２５に同軸的に取り付け固定されている。第２歯車３１は、中間軸３５に取り付け固定されている。第３歯車３２は、中間軸３５に一体的に形成されている。第４歯車３３は、その軸部３６を減速機出力軸３７のインボード側軸部３８にスプライン嵌合で連結することにより、減速機出力軸３７に同軸的に取り付け固定されている。
　第１歯車３０の軸部３４は、転がり軸受４０によってケーシング２２に対して回転自在に支持されている。第２歯車３１が取り付け固定され、第３歯車３２が一体的に形成された中間軸３５は、転がり軸受４１，４２によってケーシング２２に対して回転自在に支持されている。減速機出力軸３７が取り付け固定された第４歯車３３の軸部３６は、転がり軸受４３，４４によってケーシング２２に対して回転自在に支持されている。減速機出力軸３７のアウトボード側軸部４５は、軸受部Ｃのハブ輪４７にスプライン嵌合で連結され、減速部Ｂの出力を後輪１４（図８および図９参照）に伝達する。
　第１歯車３０～第４歯車３３および各歯車の回転軸を図２に基づいて説明する。図２は、図１の平行軸歯車減速機３９を構成する第１歯車３０～第４歯車３３のみをアウトボード側から見た概要図である。
　第１歯車３０は、モータ回転軸２５（図１参照）に取り付け固定され、その軸心Ｃ１を中心にして回転する。第２歯車３１は、中間軸３５（図１参照）に取り付け固定され、第３歯車３２は、中間軸３５に一体的に形成され、その軸心Ｃ２を中心にして回転する。第４歯車３３は、減速機出力軸３７（図１参照）に取り付け固定され、その軸心Ｃ３を中心にして回転する。なお、モータ回転軸２５と減速機出力軸３７は同軸上に配置されていることから、それぞれの軸心Ｃ１と軸心Ｃ３は一致している。
　この実施形態では、モータ回転軸２５、中間軸３５および減速機出力軸３７の各軸心Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３が直線Ｅ－Ｅ上に配置され、減速部Ｂの径方向のコンパクト化を図っている。ただし、各軸心Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の配置は、この実施形態のような配置に限らず、各歯車３０～３３の噛合いを維持した状態で、ケーシング２２のスペースなどを考慮して適宜ずらしてもよい。
　ここで、第１歯車３０～第４歯車３３には、はすば歯車を用いている。はすば歯車は、同時に噛合う歯数が増え、歯当たりが分散されるので音が静かで、トルク変動が少ない点で有効である。歯車のかみあい率や限界の回転数などを考慮して、モジュールは１～３程度が好ましい。このように、平行軸歯車減速機３９にはすば歯車を用いることで、製造が容易でコストの低減が図れ、性能面でも、静粛かつ効率のよいインホイールモータ駆動装置２１を実現することができる。
　インホイールモータ駆動装置２１は、ホイールハウジング１５（図９参照）の内部に収められ、ばね下荷重となるため、小型軽量化が必須である。例えば、第１歯車３０と第２歯車３１の第１段での減速比を１／２．５、第３歯車３２と第４歯車３３の第２段での減速比を１／４．５とすれば、平行軸歯車減速機３９の減速比は約１／１１となる。このように、大きな減速比を持つ平行軸歯車減速機３９を用いた場合、毎分一万数千回転程度の高速回転の電動モータ２６と組み合わせることで電動モータ２６の小型化が図れ、コンパクトで高減速比のインホイールモータ駆動装置２１を実現できる。
　軸受部Ｃは、図１に示すように、以下のような構造の車輪用軸受４６で構成されている。車輪用軸受４６は、減速機出力軸３７にトルク伝達可能に連結されたハブ輪４７と、ハブ輪４７の外周に嵌合された内輪４８と、ハブ輪４７および内輪４８の外側に配置された外輪４９と、ハブ輪４７および内輪４８と外輪４９との間に配置された複数の玉５０と、複数の玉５０を保持する保持器５１とを備えた複列アンギュラ玉軸受である。車輪用軸受４６の軸方向両端部には、泥水などの侵入防止およびグリースの漏洩防止のためにシール部材５２が設けられている。
　車輪用軸受４６は、減速機出力軸３７のアウトボード側軸部４５の端部に形成された雄ねじ部にナット５３を螺合させることにより、平行軸歯車減速機３９に締め付け固定されている。車輪用軸受４６の外輪４９は、ケーシング２２に取り付け固定されている。車輪用軸受４６の内輪４８は、減速機出力軸３７のフランジ部５４に当接することにより抜け止めされている。車輪用軸受４６のハブ輪４７にハブボルト５５で後輪１４（図８および図９参照）が連結される。
　以上の構成からなるインホイールモータ駆動装置２１の全体的な作動原理を説明する。
　図１に示すように、駆動部Ａにおいて、ステータ２３に交流電流を供給することによって生じる電磁力を受けてロータ２４が回転する。減速部Ｂにおいて、モータ回転軸２５の回転が平行軸歯車減速機３９の第１歯車３０～第４歯車３３によって減速され、減速機出力軸３７を介して軸受部Ｃに伝達される。
　この時、モータ回転軸２５の回転が平行軸歯車減速機３９により減速されて減速機出力軸３７に伝達されるので、低トルク、高速回転型の電動モータ２６を採用した場合でも、後輪１４（図８および図９参照）に必要なトルクを伝達することが可能となる。
　以上の実施形態では、駆動部Ａとしてラジアルギャップ型の電動モータ２６を例示したが、任意の構成を持つモータが適用可能である。例えば、ケーシングに固定されたステータと、ステータの軸方向内側に隙間をもって対向するように配置されたロータとを備えるアキシャルギャップ型の電動モータであってもよい。
　この実施形態におけるインホイールモータ駆動装置２１の全体構成は、前述のとおりであるが、その特徴的な構成を以下に詳述する。
　インホイールモータ駆動装置２１は、駆動部Ａの電動モータ２６を冷却するために潤滑油を供給すると共に、減速部Ｂの平行軸歯車減速機３９を潤滑するために潤滑油を供給する潤滑機構を具備する。潤滑機構は、図１に示すように、回転ポンプ５６と、ケーシング２２に配設された油路５７，５８と、モータ回転軸２５に配設された油路５９～６３と、第１歯車３０および軸部３４に配設された油路６４，６５とを主な構成としている。
　回転ポンプ５６は、中間軸３５のインボード側端部と同軸的に連結されたポンプ駆動軸６６を備え、押え板６７によりケーシング２２に組み込まれている。ポンプ駆動軸６６は、転がり軸受４１によってケーシング２２に対して回転自在に支持されている。回転ポンプ５６の吐出口６８および吸入口６９がケーシング２２に設けられている。また、駆動部Ａと減速部Ｂとを区画するケーシング２２の隔壁部７０には、潤滑油を駆動部Ａから減速部Ｂへ流通させる排油孔７１（図３参照）が配設されている。
　図１に示すように、回転ポンプ５６の吐出口６８から延びる油路５７は、ケーシング２２の内部を周回し、モータ回転軸２５のインボード側端部で油路５９と連通する。油路５９は、モータ回転軸２５の潤滑油流入側でロータ２４に向かって延びる径方向油路６０と連通する。径方向油路６０は、その端部でロータ２４の内周に接しながら軸方向に延びる軸方向油路６１と連通する。軸方向油路６１は、その端部で軸心に向かって延びる径方向油路６２と連通する。径方向油路６２は、モータ回転軸２５の潤滑油流出側で油路６３と連通する（図４参照）。油路６３は、モータ回転軸２５のアウトボード側端部で第１歯車３０の軸部３４の油路６４と連通する。
　第１歯車３０の軸部３４の内部を軸線方向に沿って延びる油路６４は、第１歯車３０の内部で径方向に沿って延びる油路６５と連通する。第１歯車３０の軸部３４の油路６４は、第１歯車３０のアウトボード側端部で開口する。第１歯車３０の内部の油路６５は、第１歯車３０の歯面で開口する。
　回転ポンプ５６へ潤滑油を還流させるための油路５８は、一端が回転ポンプ５６の吸入口６９と連通し、他端がケーシング２２の隔壁部７０の下部で減速部Ｂ側に開口する。潤滑油を強制的に循環させるための回転ポンプ５６は、吐出口６８と連通する油路５７と、吸入口６９と連通する油路５８との間に設けられている。
　図１および図３に示すように、回転ポンプ５６は、ポンプ駆動軸６６のインボード側端部に取り付けられたインナロータ７２と、ケーシング２２に回転自在に支持されたアウタロータ７３と、ポンプ室７４と、油路５７に連通する吐出口６８と、油路５８に連通する吸入口６９とを備えるサイクロイドポンプである。回転ポンプ５６は、中間軸３５の回転で駆動することから、別の駆動機構を必要としないので、部品点数の低減が図れる。
　インナロータ７２は、モータ回転軸２５の回転を第１歯車３０および第２歯車３１からなる第１段で減速して駆動されることにより、中間軸３５の回転と同期して回転する。一方、アウタロータ７３は、インナロータ７２の回転に伴って従動回転する。回転ポンプ５６をケーシング２２内に配置することによって、インホイールモータ駆動装置２１の大型化を防止することができる。
　インナロータ７２は、回転中心Ｃ４を中心として回転し、アウタロータ７３は、回転中心Ｃ５を中心として回転する。インナロータ７２およびアウタロータ７３は異なる回転中心Ｃ４，Ｃ５を中心として回転するので、ポンプ室７４の容積は連続的に変化する。これにより、吸入口６９から流入した潤滑油が吐出口６８から油路５７に圧送される。インナロータ７２の歯数をｎとすると、アウタロータ７３の歯数は（ｎ＋１）となる。なお、この実施形態では、ｎ＝７としている。
　潤滑機構による潤滑油の流れを以下に説明する。図１において、インホールモータ駆動装置２１の油路内部に付した白抜き矢印は潤滑油の流れを示す。なお、図示しないが、駆動部Ａおよび減速部Ｂにおけるケーシング２２の下部には潤滑油が貯留されている。
　駆動部Ａにおいて、電動モータ２６のロータ２４は、以下のようにして冷却される。
　回転ポンプ５６の吐出口６８から圧送された潤滑油は、油路５７を経由してモータ回転軸２５の油路５９に達する。モータ回転軸２５では、回転に伴う遠心力およびポンプ圧力でもって潤滑油が径方向油路６０から軸方向油路６１へ達し、軸方向油路６１を流通する潤滑油により電動モータ２６のロータ２４を冷却する。ロータ２４を冷却した潤滑油は、径方向油路６２を経て油路６３に達し、第１歯車３０の軸部３４の油路６４に向かう。
　電動モータ２６のロータ２４の冷却では、潤滑油流入側および潤滑油流出側の径方向油路６０，６２と、電動モータ２６のロータ２４の内周に接する軸方向油路６１とで潤滑機構を構成したことにより、軸方向油路６１を流通する潤滑油でもって電動モータ２６のロータ２４を冷却することができる。
　この潤滑機構では、従来の軸心給油構造と異なり、ロータ２４の外周から潤滑油を噴出させない構造を採用している。このことから、潤滑油の撹拌抵抗に基づく電動モータ２６の出力低下および効率悪化を抑制することができる。
　また、駆動部Ａにおいて、電動モータ２６のステータ２３は、以下のようにして冷却される。
　ステータ２３を冷却する潤滑機構は以下の構造を有する。図１に示すように、ケーシング２２の上部に配設された油路５７において、ステータ２３のコア７５が取り付けられた部位に、ステータ２３のコイル７６の上方位置で開口する油孔７７が設けられている。この油孔７７とコイル７６との間に、油孔７７から流下した潤滑油を受ける樋状の分配板７８を配設する。この実施形態では、分配板７８をコア７５の側面に取り付けているが、ケーシング２２等の他の固定部位に取り付けることも可能である。
　分配板７８は、図５に示すように、コア７５の側面に取り付けられた垂直配置の固定部７９と、その固定部７９から側方へ延びる水平配置の受け部８０とからなる断面Ｌ字状をなす。また、分配板７８の受け部８０は、図６に示すように、複数個のコイル７６が環状のコア７５の周方向に沿って配列されていることから、そのコイル７６の配列方向に沿う円弧形状を有する。
　分配板７８の受け部８０には、コア７５の上部に位置するコイル７６に対応させて複数個（図では３個）の流下口８１が設けられている。これら３個の流下口８１および受け部８０の両端部に、コイル７６に向けて下方へ延びる舌状の導油片８２を延設している。つまり、コア７５の上部に位置する５つのコイル７６に対して５個の導油片８２が各コイル７６の上方に配置されていることになる。
　この実施形態では、切り欠き状の流下口８１としているが、孔状の流下口としてもよい。また、導油片８２は、受け部８０の一部を下方へ切り起こすことにより、流下口８１の形成と共に受け部８０と一体的に形成しているが、受け部８０と別体で形成することも可能である。
　この潤滑機構では、ケーシング２２の油路５７を流通する潤滑油が油孔７７から分配板７８の受け部８０に流下される。分配板７８の受け部８０に流下された潤滑油は、受け部８０の各流下口８１に分流してその流下口８１から導油片８２にガイドされながらステータ２３のコイル７６に流下する。導油片８２にガイドされながら流下口８１から供給された潤滑油によりステータ２３のコイル７６が冷却される。
　図６に示すように、油路５７の油孔７７の直下に位置する分配板７８の中央の流下口８１の開口面積よりも、分配板７８の両側に位置する流下口８１の開口面積を大きくしている。これにより、油孔７７から流下して分配板７８の受け部８０の中央から両側に分流する潤滑油が、中央の流下口８１と両側の流下口８１とで均等にコイル７６に供給されるようにしている。
　油路５７の油孔７７の直下に位置する分配板７８の中央の流下口８１では、図示左側に導油片８２を設けているが、図示右側に導油片を設けてもよい。また、分配板７８の両側に位置する流下口８１では、潤滑油が流下する上流側に導油片８２を設けているが、潤滑油が流下する下流側に導油片を設けてもよい。
　以上のように、ステータ２３のコイル７６の冷却では、分配板７８の流下口８１に導油片８２を延設したことにより、流下口８１から流下する潤滑油が導油片８２でステータ２３のコイル７６に向けてガイドされる。これにより、潤滑油が分配板７８の受け部８０の下面を伝ってステータ２３のコイル７６以外の部位に流下されることがなく、コイル７６に供給される潤滑油の流量が低下することはない。
　従って、流下口８１の下方に位置するコイル７６に最適な流量の潤滑油が確実に供給され、その潤滑油によりコイル７６を効率よく冷却することができる。その結果、コイル７６の発熱に基づくコア７５の磁力低下による電動モータ２６の出力低下および効率悪化を抑制することができる。
　なお、この実施形態では、固定部７９および受け部８０からなる断面Ｌ字状の分配板７８を例示したが、図７に示すように、受け部８０の端部に固定部７９と対向する壁部８３を起立させた断面凹状の分配板７８を使用することも可能である。このような形状の分配板７８を採用することにより、受け部８０の端部から潤滑油が漏洩してステータ２３のコイル７６以外の部位に流下することを防止できる。
　一方、減速部Ｂの潤滑として、油路６３の潤滑油は、モータ回転軸２５の回転に伴う遠心力およびポンプ圧力によって油路６４，６５を経由して第１歯車３０の歯面に流出し、高速回転する第１段の第１歯車３０を潤滑する。第１段の第２歯車３１および第２段の第３歯車３２と第４歯車３３は、減速部Ｂにおけるケーシング２２の下部に貯留した潤滑油を跳ね掛けて潤滑される。
　駆動部Ａの冷却、減速部Ｂの潤滑を行った潤滑油は、ケーシング２２の内壁面を伝って重力により下部へ移動する。駆動部Ａの下部へ移動した潤滑油は、排油孔７１（図３参照）から減速部Ｂの下部へ流入する。減速部Ｂの下部へ移動および流入した潤滑油は、ケーシング２２の油路５８から吸い上げられて回転ポンプ５６の吸入口６９へ還流する。
　この実施形態では、図８および図９に示すように、後輪１４を駆動輪とした電気自動車１１を例示したが、前輪１３を駆動輪としてもよく、４輪駆動車であってもよい。なお、本明細書中で「電気自動車」とは、電力から駆動力を得る全ての自動車を含む概念であり、例えば、ハイブリッドカー等も含むものである。
　本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

Claims (4)

  1. 　電動モータで構成された駆動部と、前記駆動部の回転を減速して出力する減速部と、車輪用軸受で構成された軸受部と、前記駆動部を収容するケーシングと、駆動部に潤滑油を供給して前記電動モータを冷却する潤滑機構とを備えたインホイールモータ駆動装置であって、
    　前記電動モータは、前記ケーシングに固定され、コアにコイルが巻回されたステータを備え、前記潤滑機構は、ケーシングのコア取付部位に配された油路と、前記油路に設けられて前記コイルの上方位置で開口する油孔と、前記油孔とコイルとの間に配されて油孔から流下した潤滑油を受ける分配板とを備えたことを特徴とするインホイールモータ駆動装置。
  2. 　前記分配板に設けられた流下口に、コイルに向けて下方へ延びる導油片を延設した請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。
  3. 　前記ステータは、環状のコアの外周に沿って配置された複数のコイルを備え、前記分配板は、前記コイルに対応させて配設された複数の流下口を有する円弧形状をなす請求項１又は２に記載のインホイールモータ駆動装置。
  4. 　前記分配板は、油孔から流下した潤滑油を受ける受け部の端部に起立する壁部を有する請求項１～３のいずれか一項に記載のインホイールモータ駆動装置。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021138340A (ja) * 2020-03-09 2021-09-16 Ntn株式会社 インホイールモータ駆動装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08261152A (ja) * 1995-03-22 1996-10-08 Hitachi Ltd 密閉形電動圧縮機
JP2009126189A (ja) * 2007-11-19 2009-06-11 Mazda Motor Corp 車両のホイール駆動装置
JP2010239776A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転電機
JP2010259145A (ja) * 2009-04-21 2010-11-11 Nippon Soken Inc 回転電機
JP2011135698A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Nippon Soken Inc 回転電機

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08261152A (ja) * 1995-03-22 1996-10-08 Hitachi Ltd 密閉形電動圧縮機
JP2009126189A (ja) * 2007-11-19 2009-06-11 Mazda Motor Corp 車両のホイール駆動装置
JP2010239776A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転電機
JP2010259145A (ja) * 2009-04-21 2010-11-11 Nippon Soken Inc 回転電機
JP2011135698A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Nippon Soken Inc 回転電機

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3657645A1 (en) * 2018-11-26 2020-05-27 ZF Drivetech (Suzhou) Co., Ltd. Integrated central drive system

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