DE102007046993B4

DE102007046993B4 - Radanordnung mit einem In-Rad-Motor

Info

Publication number: DE102007046993B4
Application number: DE102007046993A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Toyota Ishida; Fumito Toyota Kurata; Toshiyuki Toyota Kobayashi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-10-04
Filing date: 2007-10-01
Publication date: 2010-08-26
Anticipated expiration: 2027-10-02
Also published as: JP2008087713A; DE102007046993A1; JP4225342B2; CN101159397B; US20080083572A1; CN101159397A; US8261866B2

Abstract

Radanordnung mit einem In-Rad-Motor, bei der eine Radantriebsvorrichtung, die aus einem Motor (700) oder aus einer Kombination aus einem Motor (700) und einem Übersetzungsmechanismus (200) ausgebildet ist, in einem Rad vorgesehen ist, wobei die Radanordnung mit einem In-Rad-Motor dadurch gekennzeichnet ist, dass sie aufweist:
eine Ölversorgungsvorrichtung, die durch einen Ausgang einer Vorwärtsdrehung und einer Rückwärtsdrehung des Motors (700) angetrieben wird,
wobei die Ölversorgungsvorrichtung eine Pumpe enthält, die Öl von dem Inneren eines Öltanks über einen Saugpfad aufwärts zieht und das aufwärts gezogene Öl an einen Ölversorgungsfließpfad zu der Radantriebsvorrichtung auslässt,
wobei die Pumpe der Ölversorgungsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass Öl zu dem Ölversorgungsfließpfad ausgelassen wird, wenn sich der Motor (700) in einer Vorwärtsrichtung dreht, ebenso wenn sich der Motor (700) in einer Rückwärtsrichtung dreht,
wobei die Pumpe der Ölversorgungsvorrichtung Öl in einer Richtung auslässt, wenn sich der Motor in der Vorwärtsrichtung dreht, und das Öl in...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Radanordnung mit einem In-Rad-Motor, die sowohl eine Radantriebsvorrichtung, die aus einem Motor oder aus einer Kombination aus einem Motor und einem Übersetzungsmechanismus ausgebildet ist, als auch eine Ölzufuhrvorrichtung enthält, die durch die Drehausgabe bzw. den Drehausgang des Motors angetrieben wird.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Die japanische Patentoffenlegungsschrift JP 2005 0 733 64 A (Abstract) beschreibt beispielsweise eine betreffende Radanordnung mit einem In-Rad-Motor, die einen Motor, eine Drehwelle, die sich entsprechend einem Ausgangsmoment des Motors dreht, eine Ölpumpe, die an einem Ende der Drehwelle vorgesehen ist, und eine Ölpassage, die Öl von der Ölpumpe einem äußeren Umfang eines Statorkerns eines Motors zuführt, enthält. In dieser Radanordnung mit einem In-Rad-Motor wird das Öl von dem äußeren Umfang des Statorkerns des Motors zum Kühlen des Statorkerns und der Statorspule zugeführt, wonach es verwendet wird, um Lager zu schmieren, die die Wellen des Motors und ein Übersetzungsgetriebe tragen.
Fahrzeuge fahren rückwärts ebenso wie vorwärts, so dass in der Radanordnung mit einem In-Rad-Motor, die mit einer Ölversorgungsvorrichtung versehen ist, die von einem Drehausgang des Motors angetrieben wird, Öl vorzugsweise in der Lage ist, zum Kühlen und/oder Schmieren der Radantriebsvorrichtung während sowohl der Vorwärts- (d. h. normalen) Drehung als auch der Rückwärts-Drehung des Motors zugeführt zu werden.
Im Hinblick dessen kann, wie es in der JP 2005 0 733 64 A (Abstract) beschrieben ist, die Ölversorgungsvorrichtung, die unter Berücksichtigung nur der Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs, d. h. nur der Vorwärts-Drehung des Motors strukturiert ist, nicht in der Lage sein, geeignet Öl zuzuführen, um die Radantriebsvorrichtung zu kühlen und/oder zu schmieren, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, d. h. wenn der Motor in Umkehrrichtung bzw. Rückwärtsrichtung betrieben wird.
Das Dokument DE 41 18 729 A1 beschreibt eine Radanordnung mit einem In-Rad-Motor und einer Ölversorgungsvorrichtung, die durch einen Ausgang einer Vorwärtsdrehung und einer Rückwärtsdrehung des Motors angetrieben wird. Weiterhin ist eine Ölpumpe vorgesehen, die Öl von dem Inneren eines Öltanks über eine Saugpfad aufwärts zieht und das aufwärts gezogene Öl an einen Ölversorgungsfließpfad zu der Radantriebsvorrichtung auslässt. Eine Steuereinheit steuert die Drehzahl des Motors auf der Grundlage der Temperatur und der Viskosität des Öls.
Das Dokument JP 20 114 19 A (Abstract) beschreibt eine Motorantriebsvorrichtung mit einem Untersetzungsgetriebe. Das Dokument JP 2006 105 029 A (Abstract) beschreibt eine Ölpumpe für ein Servolenksystem. Das Dokument JP 2005 278 277 A (Abstract) beschreibt eine Kühlstruktur für einen Elektromotor. Das Dokument JP 2001 173 762 A (Abstract) beschreibt eine Schmiervorrichtung für eine Antriebseinheit.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Erfindung schafft somit eine Radanordnung mit einem In-Rad-Motor, die in der Lage ist, geeignet Öl zum Kühlen und/oder Schmieren einer Radantriebsvorrichtung zuzuführen, wenn ein Motor in der Rückwärtsrichtung ebenso wie in der Vorwärtsrichtung betrieben wird.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Radanordnung mit einem In-Rad-Motor, bei der eine Radantriebsvorrichtung, die aus einem Motor oder aus einer Kombination aus einem Motor und einem Übersetzungsmechanismus ausgebildet ist, in einem Rad vorgesehen ist. Diese Radanordnung mit einem In-Rad-Motor enthält eine Ölversorgungsvorrichtung, die durch einen Drehausgang des Motors angetrieben wird. Die Ölversorgungsvorrichtung ist derart ausgebildet, dass der Radantriebsvorrichtung Öl in einem Öltank zugeführt wird, wenn der Motor in einer Vorwärtsrichtung gedreht wird, ebenso wie wenn der Motor in einer Rückwärtsrichtung gedreht wird. Dementsprechend kann Öl der Radantriebsvorrichtung zugeführt werden, wenn der Motor in der Rückwärtsrichtung gedreht wird, ebenso wie wenn der Motor in der Vorwärtsrichtung gedreht wird. In diesem Aspekt kann die Ölversorgungsvorrichtung eine Pumpvorrichtung enthalten, die ein Drehelement aufweist, das sich in Verbindung mit der Vorwärtsdrehung und der Rückwärtsdrehung des Motors dreht. Diese Pumpvorrichtung dient als eine Pumpe unabhängig davon, ob sich das Drehelement in der Vorwärtsrichtung oder der Rückwärtsrichtung dreht, so dass Öl der Radantriebsvorrichtung zugeführt werden kann, wenn sich der Motor in der Rückwärtsrichtung dreht, ebenso wie wenn sich der Motor in der Vorwärtsrichtung dreht.
In der Radanordnung mit einem In-Rad-Motor gemäß diesem Aspekt kann die Ölversorgungsvorrichtung eine Kolbenpumpe enthalten.
In der Radanordnung mit einem In-Rad-Motor gemäß dieser Struktur kann die Kolbenpumpe eine exzentrische Nocke, die drehbar von einem Drehausgang des Motors angetrieben wird, und einen Kolben, der sich in Verbindung mit der Drehung der exzentrischen Nocke hin und her bewegt, enthalten.
In der Radanordnung mit einem In-Rad-Motor gemäß dem vorhergehenden Aspekt kann die Ölversorgungsvorrichtung eine Zentrifugalpumpe enthalten.
In der Radanordnung mit einem In-Rad-Motor gemäß dieser Struktur kann die Ölversorgungsvorrichtung eine Pumpe, die Öl in einer Richtung auslässt, wenn sich der Motor in der Vorwärtsrichtung dreht, und das Öl in einer anderen Richtung auslässt, wenn sich der Motor in der Rückwärtsrichtung dreht, wobei beide Systeme der Fließpfade unterschiedlichen Richtungen, in denen die Pumpe das Öl auslässt, entsprechen, und eine Kommunikationssteuervorrichtung, die den Kommunikationszustand der beiden Systeme der Fließpfade in Bezug auf die Pumpe steuert, enthalten. Als Ergebnis kann Öl der Radantriebsvorrichtung unabhängig davon zugeführt werden, ob sich der Motor in der Vorwärtsrichtung oder in der Rückwärtsrichtung dreht, und zwar sogar dann, wenn eine Ölpumpe verwendet wird, bei der die Richtung des Auslassen des Öls bzw. des Ölausflusses anders ist, wenn sich der Motor in der Vorwärtsrichtung dreht, als wenn sich der Motor in der Rückwärtsrichtung dreht.
In der Radanordnung mit einem In-Rad-Motor gemäß der vorhergehenden Struktur kann ein erstes System aus den beiden Systemen der Fließpfade einen auslassseitigen Verbindungsfließpfad, der einen Auslass der Pumpe während der Vorwärtsdrehung mit dem Ölversorgungsfließpfad zu der Radantriebsvorrichtung kommuniziert, und einen einlassseitigen Verbindungsfließpfad, der einen Einlass der Pumpe während der Vorwärtsdrehung mit dem Öltank kommuniziert, enthalten. Ein zweites System unter diesen beiden Systemen der Fließpfade kann einen auslassseitigen Verbindungsfließpfad, der einen Auslass der Pumpe während der Rückwärtsdrehung mit dem Ölversorgungsfließpfad kommuniziert, und einen einlassseitigen Verbindungsfließpfad, der einen Einlass der Pumpe während der Rückwärtsdrehung mit dem Öltank kommuniziert, enthalten. Die Kommunikationssteuervorrichtung kann vier Rück schlagventile enthalten, d. h. eines für jeden der beiden auslassseitigen Verbindungsfließpfade und eines für jeden der beiden einlassseitigen Verbindungsfließpfade.
In der Radanordnung mit einem In-Rad-Motor gemäß der vorhergehenden Struktur kann ein erstes System unter den beiden Systemen der Fließpfade einen auslassseitigen Verbindungsfließpfad, der einen Auslass der Pumpe während der Vorwärtsdrehung mit dem Ölversorgungsfließpfad zu der Radantriebsvorrichtung kommuniziert, und einen einlassseitigen Verbindungsfließpfad, der einen Einlass der Pumpe während der Vorwärtsdrehung mit dem Öltank kommuniziert, enthalten. Ein zweites System unter den beiden Systemen der Fließpfade kann einen auslassseitigen Verbindungsfließpfad, der einen Auslass der Pumpe während der Rückwärtsdrehung mit dem Ölversorgungsfließpfad kommuniziert, und einen einlassseitigen Verbindungsfließpfad, der einen Einlass der Pumpe während der Rückwärtsdrehung mit dem Öltank kommuniziert, enthalten. Die Kommunikationssteuervorrichtung kann ein Rückschlagventil, das für jeden der beiden auslassseitigen Verbindungsfließpfade vorgesehen ist, und ein Richtungssteuerventil, das wahlweise einen der beiden einlassseitigen Verbindungsfließpfade mit dem Öltank kommuniziert, enthalten.
In der Radanordnung mit einem In-Rad-Motor gemäß dem vorhergehenden Aspekt kann die Ölversorgungsvorrichtung eine Pumpe enthalten, die Öl in einer Richtung auslässt, wenn sich der Motor in der Vorwärtsrichtung dreht, und das Öl in einer anderen Richtung auslässt, wenn sich der Motor in der Rückwärtsrichtung dreht. Die Pumpe kann ein bewegliches Öffnungselement enthalten, das einen Auslass und einen Einlass definiert, und das bewegliche Öffnungselement kann sich in Verbindung mit der Vorwärtsdrehung und der Rückwärtsdrehung des Motors zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position, bei der der Auslass und der Einlass umgekehrt sind, bewegen. D. h. das bewegliche Öffnungselement bewegt sich an eine erste Position, wenn sich der Motor in der Vorwärtsrichtung oder der Rückwärtsrichtung dreht, und bewegt sich an eine zweite Position, bei der der Auslass und der Einlass in Bezug auf die erste Position umgekehrt sind, wenn sich der Motor in der anderen Richtung aus der Vorwärtsrichtung und der Rückwärtsrichtung dreht. Als Ergebnis kann Öl der Radantriebsvorrichtung unabhängig davon zugeführt werden, ob sich der Motor in der Vorwärtsrichtung oder in der Rückwärtsrichtung dreht, und zwar sogar dann, wenn eine Ölpumpe verwendet wird, bei der die Richtung des Auslassens des Öls anders ist, wenn sich der Motor in der Vorwärtsrichtung dreht, als wenn sich der Motor in der Rückwärtsrichtung dreht.
In der Radanordnung mit einem In-Rad-Motor gemäß dieser Struktur kann die Pumpe eine Zahnradpumpe sein, wobei das bewegliche Öffnungselement an einer zahnradseitigen Oberfläche der Zahnradpumpe angeordnet sein kann und sich zwischen der ersten Position und der zweiten Position in Verbindung mit der Vorwärtsdrehung und der Rückwärtsdrehung des Motors mittels Reibung zwischen dem beweglichen Öffnungselement und der zahnradseitigen Oberfläche der Zahnradpumpe bewegt, und die Pumpe kann einen Begrenzungsabschnitt enthalten, der die Bewegung des beweglichen Öffnungselements zu der ersten Position und der zweiten Position beschränkt.
In der Radanordnung mit einem In-Rad-Motor gemäß der vorhergehenden Struktur kann die Pumpe ein festes Gehäuse enthalten, in dem ein Auslassloch, das mit dem Ölversorgungsfließpfad zu der Radantriebsvorrichtung verbunden ist, und ein Einlassloch, das mit dem Öltank kommuniziert, ausgebildet sind, wobei das bewegliche Öffnungselement innerhalb des Gehäuses angeordnet sein kann, und das bewegliche Öffnungselement und das Gehäuse können derart strukturiert sein, dass der Auslass, der durch das bewegliche Öffnungselement definiert wird, mit dem Auslassloch des Gehäuses kommuniziert, und dass der Einlass, der durch das bewegliche Öffnungselement definiert wird, mit dem Einlassloch des Gehäuses kommuniziert, wenn sich das bewegliche Öffnungselement in der ersten Position ebenso wie in der zweiten Position befindet.
Gemäß der Erfindung ist es möglich, eine Radanordnung mit einem In-Rad-Motor zu erhalten, die in der Lage ist, geeignet Öl zum Kühlen und/oder Schmieren einer Radantriebsvorrichtung zuzuführen, wenn ein Motor rückwärts ebenso wie vorwärts betrieben wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorhergehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen deutlich, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Elemente zu repräsentieren, und wobei:
1 ein Querschnitt der Hauptstruktur einer Radanordnung mit einem In-Rad-Motor gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist;
2A und 2B Ansichten sind, die schematisch die Struktur und den Betrieb der Ölversorgungsvorrichtung gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform zeigen;
3 ein Querschnitt der Hauptstruktur einer Radordnung mit einem In-Rad-Motor gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist;
4A und 4B Ansichten sind, die schematisch die Struktur und den Betrieb einer Ölpumpe gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform zeigen;
5A und 5B Ansichten sind, die schematisch die Struktur und den Betrieb einer Ölversorgungsvorrichtung gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigen;
6 eine Ansicht ist, die schematisch die Struktur einer Ölversorgungsvorrichtung gemäß einem modifizierten Beispiel der dritten beispielhaften Ausführungsform zeigt;
7 ein Querschnitt der Hauptstruktur einer Radanordnung mit einem In-Rad-Motor gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist;
8 eine Draufsicht nur von einem beweglichen Öffnungselement ist; und
9A und 9B Draufsichten der Struktur und des Betriebs einer Ölpumpe sind, in die das bewegliche Öffnungselement eingebaut wurde.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der folgenden Beschreibung und den zugehörigen Zeichnungen wird die vorliegende Erfindung genauer hinsichtlich beispielhafter Ausführungsformen beschrieben.
[Erste beispielhafte Ausführungsform]
1 ist ein Querschnitt der Hauptstruktur einer Radanordnung 1 mit einem In-Rad-Motor gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. In der Zeichnung ist nur die Hauptstruktur, die innerhalb des Rads angeordnet ist, gezeigt. Der Reifen und das Rad selbst sind in der Zeichnung weggelassen.
In der folgenden Beschreibung beziehen sich die Wörter ”innerhalb der Reifen/Radanordnung” auf den allgemein säulenförmigen Zwischenraum, der durch den Rand der inneren Umfangsfläche des Rads eingeschlossen wird. Ausdrücke wie z. B. ”ein Teil ist innerhalb der Reifen/Radanordnung angeordnet” meinen jedoch nicht immer, dass der gesamte Teil vollständig innerhalb dieses im Allgemeinen säulenförmigen Zwischenraums untergebracht ist. Sie beinhalten ebenfalls Strukturen, in denen ein Abschnitt des Teils teilweise von innerhalb des allgemein säulenförmigen Zwischenraums vorsteht.
Ein Motor 700 ist in einem Zwischenraum an der Fahrzeugseite innerhalb der Reifen/Radanordnung angeordnet. Wie es in 1 gezeigt ist, ist der Motor 700 aufwärts versetzt und vorwärts in Bezug auf die Achsmitte angeordnet.
Der Motor 700 enthält einen Statorkern 702, eine Statorspule 704 und einen Rotor 706. Wenn der Motor 700 ein Drei-Phasen-Motor ist, kann die Statorspule 704 eine U-Phasen-Spule, eine V-Phasen-Spule und eine W-Phasen-Spule enthalten. Der Rotor 706 ist an den inneren Umfangsseiten des Statorkerns 702 und der Statorspule 704 angeordnet.
Der Rotor 706 des Motors 700 weist eine Ausgangswelle 710 auf, deren Drehmitte in Bezug auf die Achsmitte versetzt ist, wie es oben beschrieben ist. Die Ausgangswelle 710 wird drehbar von einem Motordeckel 750 über ein Lager 820 an der Fahrzeuginnenseite der Reifen/Radanordnung, ebenso wie durch das Gelenk 400 über ein Lager 830 an der Außenseite des Fahrzeugs in der Fahrzeugbreitenrichtung (im folgenden einfach als ”Fahrzeugaußenseite” bezeichnet) in der Reifen/Radanordnung ge tragen. Die Lager 820 und 830 können Radialkugellager sein, die Kugeln als Rollkörper verwenden, beispielsweise einreihige Axial-Rillenkugellager.
Der Drehausgang des Motors 700 wird an das Rad über den Übersetzungsmechanismus 200 übertragen. Der Übersetzungsmechanismus 200 ist ein Zwillingswellenübersetzungsmechanismus, der einen Vorgelegeradmechanismus 210 und einen Planetenradsatz 220 enthält.
Wie es in 1 gezeigt ist, ist der Vorgelegeradmechanismus 210 weiter zu der Fahrzeugaußenseite als der Motor 700 angeordnet. Der Vorgelegeradmechanismus 210 enthält ein Antriebsritzel 212 kleinen Durchmessers, das an der Ausgangswelle 710 des Motors 700 angeordnet ist, und ein Antriebsritzel (d. h. ein Vorgelegerad) 214 großen Durchmessers, das sich in Eingriff mit dem Antriebsritzel 212 befindet. Das Antriebsritzel 212 kleinen Durchmessers weist eine Keilverbindung mit der Ausgangswelle 710 des Motors 700 von der Fahrzeugaußenseite auf und ist somit mit der Ausgangswelle 710 integriert. Das Vorgelegerad 214 großen Durchmessers weist die Achsmitte als seine Drehmitte auf.
Wie es in 1 gezeigt ist, ist der Planetenradsatz 220 weiter zur Fahrzeugaußenseite als der Vorgelegeradmechanismus 210 innerhalb der Reifen/Radanordnung angeordnet. Der Planetenradsatz 220 ist auf derselben Achse wie die Achsmitte angeordnet und enthält ein Sonnenrad 222, ein Planetenrad 224, einen Planetenradträger 226 und ein Hohlrad 228.
Das Sonnenrad 222 ist mit dem Vorgelegerad 214 des Vorgelegeradmechanismus 210 verbunden. In dem Beispiel, das in 1 gezeigt ist, ist das Sonnenrad 222 auf einer Endseite einer Welle (d. h. Sonnenradwelle) 250 ausgebildet, und das Vorgelegerad 214 ist auf der anderen Endseite der Welle 250 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs ausgebildet. Genauer gesagt weist die Welle 250 eine Drehmitte auf, die sich auf derselben Achse wie die Achsmitte befindet. Das Sonnenrad 222 ist auf der Umfangsfläche des Endabschnitts der Fahrzeugaußenseite positioniert, und das Vorgelegerad 214 ist auf der Umfangsfläche des Endabschnitts auf der Fahrzeuginnenseite positioniert. Der Endabschnitt der Welle 250 auf der Fahrzeuginnenseite wird drehbar von dem Gelenk 400 über ein Lager 800 getragen, und der Endab schnitt der Welle 250 auf der Fahrzeugaußenseite wird drehbar von einem scheibenförmigen Energieübertragungselement 270 über ein Lager 810 getragen. Das Sonnenrad 222 und das Vorgelegerad 214 können ebenfalls als getrennte Teile ausgebildet sein, wobei sie in diesem Fall unter Verwendung von Keilen verbunden werden können. Außerdem können die Lager 800 und 810 Radialkugellager sein, die Kugeln als Rollkörper verwenden, beispielsweise einreihige Axial-Rillenkugellager. Außerdem kann, wie es in 1 gezeigt ist, das Lager 800 innerhalb (d. h. auf der inneren Umfangsseite) des Vorgelegerads 214 enthalten sein, und ein konvexer Abschnitt 412 des Gelenks 400, das durch Presspassung oder ähnlichem mit der inneren Ringseite des Lagers 800 verbunden ist.
Das Planetenrad 224 befindet sich in Eingriff mit dem Sonnenrad 222 auf der inneren Umfangsseite und in Eingriff mit dem Hohlrad 228 auf der äußeren Umfangsseite. Das Planetenrad 224 wird drehbar von dem Planetenradträger 226 über ein Rolllager 225 getragen. Die Drehmitte des Planetenradträgers 226 ist dieselbe wie die Achsmitte. Der Planetenradträger 226 wird an der Fahrzeuginnenseite innerhalb der Reifen/Radanordnung von der Welle 250 über ein zylindrisches Axialrollenlager 840 getragen und weist eine Keilverbindung an der Fahrzeugaußenseite mit einer Umfangsnut 272, die in Umfangsrichtung in dem Energieübertragungselement 270 ausgebildet ist, auf. Mehrere der Planetenräder 224 sind in gleichen Abständen um das Sonnenrad 222 angeordnet. Die Planetenräder 224 und der Planetenradträger 226 sind derart aufgebaut, dass sie eine einzige Einheit ausbilden (im Folgenden als ”Planetenradeinheit” bezeichnet). Der Planetenradträger 226 dieser Planetenradeinheit stößt gegen einen Stoppabschnitt 274 des Energieübertragungselements 270 an der Fahrzeugaußenseite. Dementsprechend wird die Verschiebung der Planetenradeinheit in der Breitenrichtung des Fahrzeugs durch das zylindrische Axialkugellager 840 und den Stoppabschnitt 274 beschränkt.
Die Drehmitte des Hohlrads 228 ist dieselbe wie die Achsmitte. Das Hohlrad 228 ist auf der inneren Umfangsfläche eines Innenringseitenelements 260 ausgebildet, das derart angeordnet ist, dass es das Sonnenrad 222 von der äußeren Umfangsseite umgibt. Die äußere Umfangsfläche des Innenringseitenelements 260 bildet einen Innenring des Achslagers 100. In dem dargestellten Beispiel ist das Achslager 100 ein zweireihiges Schrägkugellager. Der äußere Ring in Bezug auf die Reihe auf der Fahrzeugaußenseite ist aus einem von dem Innenringseitenelement 260 getrennten Element ausgebildet. Diese Art getrennten Elements ist mit dem Innenringseitenelement 260 durch Befestigen dieses um den äußeren Umfang des Innenringseitenelements 260 und Falzen daran ausgebildet.
Ein Außenringseitenelement 262 ist derart angeordnet, dass es das Innenringseitenelement 260 von der äußeren Umfangsseite umgibt. Die innere Umfangsfläche des Außenringseitenelements 262 bildet einen Außenring des Achslagers 100.
Das Energieübertragungselement 270 ist ein scheibenförmiges Element, das derart vorgesehen ist, dass es die Fahrzeugaußenseite des Übersetzungsmechanismus bedeckt. Die Umfangsnut 272, an der der Endabschnitt der Fahrzeugaußenseite (Umfangswandabschnitt) des Planetenradträgers 226 mittels eines Keils befestigt ist, ist auf der Fahrzeuginnenseite des Energieübertragungselements 270 ausgebildet. Die äußere Umfangskante des Energieübertragungselements 270 ist mit dem Endabschnitt auf der Fahrzeugaußenseite des Außenringseitenelements 262 mittels Falzen oder ähnlichem verbunden. D. h. das Energieübertragungselement 270 ist an dem Außenringseitenelement 262 derart befestigt, dass es eine allgemein kreisförmige Öffnung auf der Fahrzeugaußenseite des Außenringseitenelements 262 blockiert. Das Außenringseitenelement 262 weist einen Flanschabschnitt 263 auf, der in Richtung der Außenseite in der radialen Richtung auf der äußeren Umfangsfläche vorsteht. Ein Bolzenloch zum Befestigen eines nicht gezeigten Senkbolzens ist in diesem Flanschabschnitt 263 ausgebildet. Das Außenringseitenelement 262 ist zusammen mit einer Bremsscheibe, die nicht gezeigt ist, durch den Einsenkbolzen an dem Rad befestigt, wobei der innere Umfangsabschnitt der Bremsscheibe, die nicht gezeigt ist, zwischen dem Flanschabschnitt 263 und dem Rad angeordnet ist. Ein Deckel 275 ist auf der Fahrzeugaußenseite des Energieübertragungselements 270 derart vorgesehen, dass es die Fahrzeugaußenseite des Energieübertragungselements 270 bedeckt.
In der vorhergehenden Struktur dreht sich, wenn sich der Rotor 706 des Motors 700 als Antwort auf einen Befehl von einer Fahrzeugsteuervorrichtung, die nicht gezeigt ist, dreht, das Antriebsritzel 212 kleinen Durchmessers des Vorgelegeradmechanismus 210, und wenn es dieses tut, dreht sich das Vorgelegerad 214 großen Durch messers, das sich in Eingriff mit dem Antriebsritzel 212 befindet, wodurch eine erste Übersetzung realisiert wird. Wenn sich das Vorgelegerad 214 dreht, dreht sich ebenfalls das Sonnenrad 222, das integral mit dem Vorgelegerad 214 ist. Als Ergebnis drehen sich die Planetenräder 224, während sie sich um das Sonnenrad 222 drehen. Diese Drehung verwirklicht eine zweite Übersetzung. Die Drehbewegung der Planetenräder 224 wird von dem Planetenradträger 226 ausgegeben und an das Energieübertragungselement 270 übertragen, das eine Keilverbindung mit dem Planetenradträger 226 aufweist. Die Reifen/Radanordnung wird angetrieben, wenn sich das Außenringseitenelement 262, die Scheibenbremse und das Rad zusammen mit dem Energieübertragungselement 270 drehen.
Ein Aufhängungsarm, der nicht gezeigt ist, ist mit dem Gelenk 400 über ein Kugelgelenk verbunden. Außerdem sind eine Feder und ein Absorber, der nicht gezeigt ist, zwischen der Fahrzeugkarosserie und dem Aufhängungsarm (z. B. ein unterer Arm) vorgesehen. Als Ergebnis wird der Eingang von der Reifen/Radanordnung in die Fahrzeugkarosserie verringert. Die Feder kann eine beliebige Federspule oder Luftfeder sein. Außerdem muss der Absorber nicht nur ein hydraulischer Absorber sein, der eine Dämpfung auf den vertikalen Eingang ausübt, sondern kann ebenfalls ein elektromagnetischer Drehabsorber sein, der eine Dämpfung auf den Dreheingang ausübt. Wenn außerdem das Rad ein gelenktes Rad ist, ist eine Zugstange, die nicht gezeigt ist, mit dem Gelenk 400 über ein Kugelgelenk verbunden.
Ein Öltank 310 ist unterhalb des Gelenks 400 ausgebildet und unterhalb entlang einer vertikalen Linie, die orthogonal zu der Achsmitte in der Reifen/Radanordnung 10 ist, wie es in 1 gezeigt ist, angeordnet. Ein unterer Endabschnitt eines Saugpfads 312, der in dem Gelenk 400 ausgebildet ist, ist mit dem Öltank 310 verbunden. Der Öltank 310 dient zum Sammeln von Öl zum Kühlen des Motors 700 oder zum Schmieren des Übersetzungsmechanismus 200.
Eine Ölpumpe 300A ist zwischen dem Motor 10 und dem Planetenradsatz 220 des Übersetzungsmechanismus 200 in der Breitenrichtung des Fahrzeugs angeordnet. Genauer gesagt ist die Ölpumpe 300A an dem Endabschnitt der Fahrzeuginnenseite der Welle 250 vorgesehen. In dem Beispiel, das in 1 gezeigt ist, ist die Ölpumpe 300A innerhalb des Gelenks 400 an der Innenseite des Vorgelegerads 214 in der radialen Richtung angeordnet.
Die Ölpumpe 300A wird durch einen Drehausgang des Motors 700 angetrieben. In Betrieb zieht die Ölpumpe 300A Öl von innerhalb des Öltanks (Reservoirtank) 310 über den Saugpfad 312 aufwärts. Das Öl, das durch einen Einlass eingezogen wird, wird dann von einem Auslass hauptsächlich zu einem Ölversorgungsfließpfad 320 ausgelassen. Während die Route des Ölversorgungsfließpfads 320 hier nicht genauer beschrieben wird, wird das Öl in dem Ölversorgungsfließpfad 320, der innerhalb der Welle 250 ausgebildet ist, dem Lager 810 zugeführt, und wird beispielsweise den Planetenrädern 224 über Öllöcher, die nicht gezeigt sind, mittels einer Zentrifugalkraft, die erzeugt wird, wenn sich die Welle 250 dreht, zugeführt. Das Öl, das auf diese Weise zugeführt wird, wird verwendet, um das Lager 810 ebenso wie die Kugellager, die sich an den Drehmitten der Planetenräder 224 befinden, zu schmieren. Außerdem wird das Öl von der Ölpumpe 300A verwendet, um die Statorspule 704 zu kühlen und die Lager 800, 820 und 830 über den Ölversorgungsfließpfad 320, der in der Umfangsrichtung um das Spulenende ausgebildet ist, unter Verwendung des Zwischenraums in der Nähe des Spulenendes der Statorspule 704 zu schmieren. Das Öl, das auf diese Weise zum Kühlen oder Schmieren verwendet wird, wird dann letztendlich dem Öltank 310 durch die Schwerkraft zurückgegeben.
Die Ölpumpe 300A ist in dieser beispielhaften Ausführungsform eine Kolbenpumpe, die eine exzentrische Nocke 302, die drehbar durch den Drehausgang des Motors 700 angetrieben wird, und einen Kolben 304, der sich in Verbindung mit der Drehung der exzentrischen Nocke 302 hin und her bewegt, enthält. Die exzentrische Nocke 302 ist mit dem Endabschnitt der Fahrzeuginnenseite der Welle 250, an der das Vorgelegerad 214 vorgesehen ist, verbunden und dreht sich somit, wenn sich die Welle 250 dreht.
Die 2A und 2B sind Ansichten, die schematisch die Struktur und den Betrieb einer Ölversorgungsvorrichtung 130A gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform zeigen.
Die Ölversorgungsvorrichtung 130A gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform enthält die Ölpumpe 300A, die oben beschrieben wurde, und zwei Rückschlagventile 380 und 382.
Wie es schematisch in den 2A und 2B gezeigt ist, ist das Rückschlagventil 380 zwischen dem Saugpfad 312 und dem Einlass der Ölpumpe 300A vorgesehen. Das Rückschlagventil 380 ist ein Ein-Wege-Ventil, das es ermöglicht, dass Öl nur in der Richtung von dem Öltank 310 in Richtung der Ölpumpe 300A fließt. Auf ähnliche Weise ist das Rückschlagventil 382 stromab des Auslasses der Ölpumpe 300A vorgesehen, wie es ebenfalls schematisch in den 2A und 2B gezeigt ist. Das Rückschlagventil 382 ist ebenfalls ein Ein-Wege-Ventil, das es ermöglicht, dass Öl nur in der Richtung von der Ölpumpe 300A in Richtung des Motors 700 und des Übersetzungsmechanismus 200 über den Ölversorgungsfließpfad 320 fließt. Nebenbei gesagt ist die gezeigte exzentrische Nocke 302 elliptisch, kann aber ebenfalls ein anderes Nockenprofil wie z. B. ein dreieckiges aufweisen.
Im Folgenden wird der Betrieb der Ölversorgungsvorrichtung 130A beschrieben.
Wie es in 2A gezeigt ist, wird, wenn die Ölpumpe 300A betrieben wird, d. h. wenn der Motor 700 läuft, Öl innerhalb des Öltanks 310 aufwärts über den Saugpfad 312 und in eine Zylinderkammer durch einen Einlass, der nicht gezeigt ist, gezogen, wenn sich die exzentrische Nocke 302 dreht, und das Volumen des Zylinders, das durch den Kolben 304 definiert wird, erhöht sich. Dann wird, wie es in 2B gezeigt ist, wenn sich die exzentrische Nocke 302 weiterhin derart dreht, dass sich das Volumen des Zylinders verringert, das Öl in der Zylinderkammer von dem Auslass in Richtung des Motors 700 und des Übersetzungsmechanismus 200 über den Ölversorgungsfließpfad 320 ausgelassen. D. h. es wird dem Motor 700 und dem Übersetzungsmechanismus 200 Öl zugeführt.
Da das Fahrzeug sowohl vorwärts als auch rückwärts fährt, ist die Ölversorgungsvorrichtung 130A, die mit der Ölpumpe 300A versehen ist, die durch einen Drehausgang des Motors 700, wie es oben beschrieben ist, angetrieben wird, vorzugsweise in der Lage, Öl dem Motor 700 und dem Übersetzungsmechanismus 200 zuzuführen, wenn sich der Motor 700 in der Rückwärtsrichtung (d. h. Rückwärtsdrehung) ebenso wie wenn sich der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung (d. h. normale Richtung) dreht.
Im Hinblick dessen wird in der ersten beispielhaften Ausführungsform die Ölversorgungsvorrichtung 130A, die oben beschrieben ist, unabhängig von der Richtung der Drehung des Motors 700 betrieben. D. h. unabhängig davon, ob sich der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung (entsprechend der Vorwärtsfahrt des Fahrzeugs) oder in der Rückwärtsrichtung (entsprechend der Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs) dreht, ändert sich die Richtung, in der Öl von der Kolbenölpumpe 300A ausgelassen wird, nicht, so dass das Öl in der Lage ist, stabil zugeführt zu werden.
In der oben beschriebenen ersten beispielhaften Ausführungsform ermöglicht die Verwendung einer Kolbenpumpe als die Ölpumpe 300A, dass das notwendige Öl stabil dem Motor 700 und dem Übersetzungsmechanismus 200 unabhängig davon zugeführt werden kann, ob sich der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung oder in der Rückwärtsrichtung dreht.
Nebenbei gesagt ist in der ersten beispielhaften Ausführungsform die Ölpumpe 300A, solange wie sie eine Kolbenpumpe ist, nicht auf eine Radialkolbenpumpe wie dargestellt beschränkt, sondern kann ebenfalls eine Axialkolbenpumpe sein, die eine Taumelscheibe enthält, die integral an der Welle 250 montiert ist. Außerdem ist die Anzahl der Kolben 304 beliebig und nicht auf einen einzelnen Kolben 304 wie dargestellt beschränkt. Es können beispielsweise zwei oder mehr Radialkolben 304 für eine einzelne exzentrische Nocke 302 vorgesehen sein, oder es können ein oder mehr Kolben 304 für zwei oder mehr exzentrische Nocken 302 vorgesehen sein.
[Zweite beispielhafte Ausführungsform]
3 ist ein Querschnitt der Hauptstruktur einer Radanordnung 2 mit einem In-Rad-Motor gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Diese zweite beispielhafte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten beispielhaften Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, hauptsächlich darin, dass eine Ölpumpe 300B eine Zentrifugalpumpe ist. In der Radanordnung 2 mit einem In-Rad-Motor gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform ist die andere Struktur als die Ölpumpe 300B und die Bestandteile, die die Ölpumpe 300B betreffen, dieselbe wie sie in der vorhergehenden ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben wurde. Dementsprechend werden die Bestandteile in der zweiten beispielhaften Ausführungsform, die dieselben wie diejenigen in der ersten beispielhaften Ausführungsform sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und die Beschreibungen dieser Elemente werden weggelassen.
Die Ölpumpe 300B ist eine Zentrifugalpumpe, die durch einen Drehausgang des Motors 700 angetrieben wird. In Betrieb zieht die Ölpumpe 300B Öl von dem Öltank 310 über den Saufpfad 312 aufwärts. Das Öl, das durch einen Einlass 360 (siehe 4) eingezogen wird, wird dann von einem Auslass 368 (siehe 4) zu dem Ölversorgungsfließpfad 320 ausgelassen. Der Ölversorgungsfließpfad 320 enthält einen Fließpfad in Richtung der Seite des Motors 700 und einen Fließpfad in Richtung der Seite des Übersetzungsmechanismus 200, wie es durch die Pfeile P1 und P2 in 3 gezeigt ist. Während die Route des Ölversorgungsfließpfades 320 hier nicht genauer beschrieben wird, enthält der Fließpfad in Richtung der Seite des Übersetzungsmechanismus 200 beispielsweise einen Abschnitt des Ölversorgungsfließpfads 320, der innerhalb der Welle 250 ausgebildet ist und dem Lager 810 ebenso wie Öl den Planetenrädern 224 über Öllöcher, die nicht gezeigt sind, durch eine Zentrifugalkraft, die erzeugt wird, wenn sich die Welle 250 dreht, Öl zuführt. Das Öl, das auf diese Weise zugeführt wird, wird verwendet, um das Lager 810 ebenso wie die Kugellager an der Drehmitte der Planetenräder 224 zu schmieren. Außerdem enthält der Fließpfad in Richtung der Seite des Motors 700 einen Abschnitt des Ölversorgungsfließpfads 320, der entlang des Umfangs um das Spulenende vorgesehen ist, und der unter Verwendung des Zwischenraums in der Nähe des Spulenendes der Statorspule 704 Öl der Statorspule 704 und den Lagern 800, 820 und 830 zuführt. Das Öl, das auf diese Weise zum Kühlen der Statorspule 704 und zum Schmieren der Lager 800, 820 und 830 verwendet wird, wird dann schließlich in den Öltank 310 durch die Schwerkraft zurückgegeben.
Die 4A und 4B sind Ansichten, die schematisch die Struktur und den Betrieb der Ölpumpe 300B einer Ölversorgungsvorrichtung 130B gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform zeigen. In den 4A und 4B ist die Ölpumpe 300B ein schematischer Aufriss (d. h. entlang der Achse gesehen). Nebenbei gesagt kann die Ölversorgungsvorrichtung 130B gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform ebenfalls Rückschlagventile 380 und 382 ähnlich denjenigen, die in der vorhergehenden ersten beispielhaften Ausführungsform beschrieben wurden, zusätzlich zu der Ölpumpe 300B enthalten.
Die Ölpumpe 300B ist mit einem allgemein zylindrischen Gehäuse 364 versehen, wie es in den 4A und 4B gezeigt ist. Dieses Gehäuse 364 enthält einen Einlass 360, der in der Nähe der Mitte ausgebildet ist, und einen Auslass 368, der in der radialen Richtung in der Umfangswand ausgebildet ist. Der Zwischenraum innerhalb des Gehäuses 364 ist mit der Ausnahme des Einlasses 360 und des Auslasses 368 im Wesentlichen abgeschlossen. Ein Drehkörper 362, an dem mehrere Rippen 363 ausgebildet sind, ist in dem Gehäuse 364 vorgesehen. Dieser Drehkörper 362 ist mit dem Endabschnitt der Fahrzeuginnenseite der Welle 250 verbunden und dreht sich daher zusammen mit der Welle 250. D. h. der Drehkörper 362 wird durch dieselbe Welle angetrieben, auf der das Vorgelegerad 214 vorgesehen ist. Die Kühlrippen 363 des Drehkörpers 362 können sich in einer Spirale in der radialen Richtung um den Einlass 360 erstrecken, oder sie können sich in der radialen Richtung geradeaus von dem Einlass 360 erstrecken. In dem letzteren Fall kann, solange wie die Drehgeschwindigkeit dieselbe ist, Öl mit näherungsweise derselben Fließrate zugeführt werden, wenn sich der Motor 700 in der Rückwärtsrichtung dreht, wie wenn es zugeführt werden kann, wenn sich der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung dreht. Außerdem kann die Breite in der radialen Richtung einer kreisförmigen Passage 366 zwischen dem Drehkörper 362 und der Seitenwand des Gehäuse 364 asymmetrisch in Bezug auf den Auslass 368 ausgebildet sein, oder sie kann symmetrisch in Bezug auf den Auslass 368 ausgebildet sein, wie es in den 4A und 4B gezeigt ist. In dem letzteren Fall kann, solange wie die Drehgeschwindigkeit dieselbe ist, Öl mit näherungsweise derselben Fließrate zugeführt werden, wenn sich der Motor 700 in der Rückwärtsrichtung dreht, ebenso wie es zugeführt werden kann, wenn sich der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung dreht. Nebenbei gesagt kann das Gehäuse 364 als ein von dem Gelenk 400 getrenntes Element ausgebildet sein und dann in das Gelenk 400 eingebaut werden, oder es kann durch das Gelenk 400 selbst ausgebildet werden. In dem letzteren Fall kann ein allgemein zylindrischer konkaver Abschnitt (d. h. ein Hohlraum), der das Gehäuse 364 definiert, in dem Gelenk 400 ausgebildet sein, der Einlass 360 und der Auslass 368 können ausgebildet sein, und der Drehkörper 362 kann in dem konkaven Abschnitt angeordnet sein.
Wie es in 4A gezeigt ist, bewirken, wenn sich der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung dreht, eine Zentrifugalkraft und die Rippen 363 des Drehkörpers 362, dass das Öl, das durch den zentralen Einlass 360 heraufgezogen wird, während sich der Drehkörper 362 dreht (diese Drehung ist in diesem Beispiel eine Drehung im Uhrzeigersinn), in der Umfangsrichtung im Uhrzeigersinn durch die kreisförmige Passage 366 fließt und dann durch den Auslass 368 ausgelassen wird, wie es durch die Pfeile in 4A gezeigt ist.
Außerdem bewirken, wie es 4B gezeigt ist, wenn sich der Motor 700 in der Rückwärtsrichtung dreht, eine Zentrifugalkraft und die Rippen 363 des Drehkörpers 362, dass das Öl, das durch den zentralen Einlass 360 heraufgezogen wird, wenn sich der Drehkörper 362 dreht (diese Drehung ist in diesem Beispiel eine Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn), entgegen dem Uhrzeigersinn in der Umfangsrichtung durch die kreisförmige Passage 366 fließt und dann durch den Auslass 368 ausgelassen wird, wie es durch die Pfeile in 4B gezeigt ist.
Gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, ist die Ölpumpe 300B eine Zentrifugalpumpe, so dass die Richtung, in der Öl ausgelassen wird, dieselbe ist, wenn sich der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung dreht, wie es in 4A gezeigt, wie wenn sich der Motor 700 in der Rückwärtsrichtung dreht, wie es in 4B gezeigt ist. Dementsprechend kann das benötigte Öl dem Motor 700 und dem Übersetzungsmechanismus 200 stabil unabhängig davon zugeführt werden, ob sich der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung oder in der Rückwärtsrichtung dreht.
[Dritte beispielhafte Ausführungsform]
Die 5A und 5B sind Ansichten, die schematisch die Struktur und den Betrieb einer Ölversorgungsvorrichtung 130C zeigen, die für eine Radanordnung mit einem In-Rad-Motor gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung angewendet werden kann. Die andere Struktur als die Ölversorgungsvorrichtung 130C in der Radanordnung mit einem In-Rad-Motor gemäß der dritten beispielhaften Aus führungsform ist dieselbe wie diejenige in der oben beschriebenen ersten beispielhaften Ausführungsform. Daher werden in der folgenden Beschreibung die Bestandteile in der dritten beispielhaften Ausführungsform, die dieselben wie diejenigen in der vorhergehenden ersten beispielhaften Ausführungsform sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und die Beschreibungen dieser Elemente werden weggelassen.
Die Ölversorgungsvorrichtung 130C enthält eine Ölpumpe 300C, Verbindungsfließpfade 390 und 394 eines ersten Systems, Verbindungsfließpfade 392 und 396 eines zweiten Systems und vier Rückschlagventile 384, 385, 386 und 387.
Ähnlich der Kolbenpumpe und der Zentrifugalpumpe, die oben beschrieben wurden, wird die Ölpumpe 300C durch einen Drehausgang des Motors 700 angetrieben. Die Ölpumpe 300C unterscheidet sich jedoch von der Kolbenpumpe und der Zentrifugalpumpe, die oben beschrieben wurden, dahingehend, dass sie eine Art Pumpe ist, bei der sich die Richtung, in der Öl ausgelassen wird, wenn sich der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung dreht, von der Richtung, in der das Öl ausgelassen wird, wenn sich der Motor 700 in der Rückwärtsrichtung dreht, unterscheidet. D. h. die Ölpumpe 300C ist ein Typ einer Pumpe, in der der Einlass und der Auslass umgekehrt sind, wenn der Motor 700 zwischen der Vorwärtsdrehung und der Rückwärtsdrehung wechselt. Die Ölpumpe 300C kann eine beliebige aus einer Anzahl von Arten von Zahnradpumpen wie z. B. eine Trochoidenpumpe, eine externe Zahnradpumpe oder eine interne Zahnradpumpe (mit oder ohne einem halbmondförmigen Abschnitt) oder eine andere Art hydraulischer Pumpe wie z. B. eine Flügelpumpe sein.
Die Verbindungsfließpfade 390 und 394 des ersten Systems sind Fließpfade, die verwendet werden, wenn sich der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung dreht, und sind in dem Gelenk 400 wie der Saugpfad 312 ausgebildet. Der Verbindungsfließpfad 390 ist ein Fließpfad, der eine Öffnung 301 der Ölpumpe 300C, die als ein Einlass dient, wenn sich der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung dreht (im Folgenden wird die Öffnung 301 als ”Einlass 301” bezeichnet, wenn sich der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung dreht) mit dem Saugpfad 312 verbindet (d. h. eine Kommunikation dazwischen schafft). Der Verbindungsfließpfad 394 ist ein Fließpfad, der eine andere Öffnung 303 der Ölpumpe 300C, die als ein Auslass dient, wenn sich der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung dreht (im Folgenden wird die Öffnung 303 als ”Auslass 303” bezeichnet, wenn sich der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung dreht) mit dem Ölversorgungsfließpfad 320 verbindet (d. h. eine Kommunikation dazwischen schafft).
Die Verbindungsfließpfade 392 und 396 des zweiten Systems sind Fließpfade, die verwendet werden, wenn sich der Motor 700 in der Rückwärtsrichtung dreht, und sind in dem Gelenk 400 wie der Saugpfad 312 ausgebildet. Der Verbindungsfließpfad 392 ist ein Fließpfad, der die Öffnung 303 der Ölpumpe 300C, die als ein Einlass dient, wenn der Motor 700 in der Rückwärtsrichtung betrieben wird (im Folgenden wird die Öffnung 303 als ”Einlass 303” bezeichnet, wenn sich der Motor 700 in der Rückwärtsrichtung dreht) mit dem Saugpfad 312 verbindet (d. h. eine Kommunikation dazwischen schafft). Der Verbindungsfließpfad 396 ist ein Fließpfad, der die Öffnung 301 der Ölpumpe 300C, die als ein Auslass dient, wenn der Motor 700 in der Rückwärtsrichtung betrieben wird (im Folgenden wird die Öffnung 301 als ”Auslass 301” bezeichnet, wenn sich der Motor 700 in der Rückwärtsrichtung dreht) mit dem Ölversorgungsfließpfad 320 verbindet (d. h. eine Kommunikation dazwischen schafft).
Nebenbei gesagt können die Verbindungsfließpfade 390 und 392 als ein Teil des Saugpfads 312 ausgebildet sein. D. h. der Saugpfad 312 kann sich in zwei Systeme unterteilen oder verzweigen, von denen einer mit dem Einlass/Auslass 301 der Ölpumpe 300C verbindet und der andere mit dem Einlass/Auslass 303 der Ölpumpe 300C verbindet.
Das Rückschlagventil 384 ist in dem Verbindungsfließpfad 390 vorgesehen. Das Rückschlagventil 384 ist ein Ein-Wege-Ventil, das es ermöglicht, dass Öl nur von dem Öltank 310 in Richtung der Ölpumpe 300C fließt.
Auf ähnliche Weise ist das Rückschlagventil 385 in dem Verbindungsfließpfad 392 vorgesehen. Das Rückschlagventil 385 ist ein Ein-Wege-Ventil, das es ermöglicht, dass Öl nur von dem Öltank 310 in Richtung der Ölpumpe 300C fließt.
Das Rückschlagventil 386 ist in dem Verbindungsfließpfad 396 vorgesehen. Das Rückschlagventil 386 ist ein Ein-Wege-Ventil, das es ermöglicht, dass Öl nur von der Ölpumpe 300C in Richtung des Motors 700 und des Übersetzungsmechanismus 200 über den Ölversorgungsfließpfad 320 fließt.
Auf ähnliche Weise ist das Rückschlagventil 387 in dem Verbindungsfließpfad 394 vorgesehen. Das Rückschlagventil 387 ist ein Ein-Wege-Ventil, das es ermöglicht, dass Öl nur von der Ölpumpe 300C in Richtung des Motors 700 und des Übersetzungsmechanismus 200 über den Ölversorgungsfließpfad 320 fließt.
Im Folgenden wird der Betrieb der obigen Ölversorgungsvorrichtung 130C beschrieben.
Wenn sich der Motor in der Vorwärtsrichtung dreht, werden die Rückschlagventile 384, 385, 386 und 387 derart betrieben, dass die Verbindungsfließpfade 390 und 394 des ersten Systems verwendet werden. Genauer gesagt zieht, wie es durch die Pfeile in 5A gezeigt ist, die Ölpumpe 300C Öl von innerhalb des Öltanks 310 über den Saugpfad 312 und den Verbindungsfließpfad 390 herauf. Öl, das durch den Einlass 301 eingezogen wurde, wird dann von dem Auslass 303 in den Ölversorgungsfließpfad 320 über den Verbindungsfließpfad 394 ausgelassen. Das Öl, das in den Ölversorgungsfließpfad 320 ausgelassen wird, wird dann zum Kühlen des Motors 700 und zum Schmieren des Übersetzungsmechanismus 200, wie es oben beschrieben ist, zugeführt.
Wenn sich andererseits der Motor in der Rückwärtsrichtung dreht, werden die Rückschlagventile 384, 385, 386 und 387 derart betrieben, dass die Verbindungsfließpfade 392 und 396 des zweiten Systems verwendet werden. Genauer gesagt zieht, wie es durch die Pfeile in 5B gezeigt ist, die Ölpumpe 300C Öl von innerhalb des Öltanks 310 über den Saugpfad 312 und den Verbindungsfließpfad 392 herauf. Öl, das durch den Einlass 303 eingezogen wurde, wird dann von dem Auslass 301 in den Ölversorgungsfließpfad 320 über den Verbindungsfließpfad 396 ausgelassen. Das Öl, das in den Ölversorgungsfließpfad 320 ausgelassen wird, wird dann zugeführt, um den Motor 700 zu kühlen und den Übersetzungsmechanismus 200 zu schmieren, wie es oben beschrieben ist.
Gemäß der oben beschriebenen dritten beispielhaften Ausführungsform ermöglicht die Struktur mit zwei Fließpfadsystemen, die eine Kommunikationssteuervorrichtung (d. h. die Rückschlagventile 384, 385, 386 und 387) aufweist, dass Öl dem Motor 700 und dem Übersetzungsmechanismus 200 unabhängig davon stabil zugeführt wird, ob der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung oder in der Rückwärtsrichtung betrieben wird, ohne die Richtung, in der das Öl von der Ölversorgungsvorrichtung 130C ausgelassen wird, zu ändern (d. h. ohne die Gesamtrichtung, in der Öl von der Schaltung ausgelassen wird, zu ändern), und zwar sogar dann, wenn die Ölpumpe 300C verwendet wird, bei der sich die Richtung des Auslassens des Öls umkehrt, wenn die Richtung der Drehung des Motors 700 zwischen Vorwärts und Rückwärts wechselt.
6 ist eine Ansicht, die schematisch die Struktur einer Ölversorgungsvorrichtung 130C' gemäß einem modifizierten Beispiel der dritten beispielhaften Ausführungsform zeigt. Die Bestandteile der Ölversorgungsvorrichtung 130C', die dieselben wie die Bestandteile sind, die mit Bezug auf 5 beschrieben wurden, werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und die Beschreibungen dieser Elemente werden weggelassen.
Die Ölversorgungsvorrichtung 130C' gemäß diesem modifizierten Beispiel unterscheidet sich von der Ölversorgungsvorrichtung 130C, die mit Bezug auf 5 beschrieben wurde, darin, dass die Ölversorgungsvorrichtung 130C' die Rückschlagventile 384 und 385 nicht aufweist, sondern stattdessen ein Drei-Öffnungs-Drei-Positions-Ventil 370 als Richtungssteuerventil aufweist. Dieses Drei-Öffnungs-Drei-Positions-Ventil 370 wird durch einen Solenoid angetrieben und durch eine Steuervorrichtung, die nicht gezeigt ist, gesteuert, um eine Kommunikation zwischen dem Saugpfad 312 und dem Verbindungsfließpfad 390 zu ermöglichen, wenn sich der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung dreht, und eine Kommunikation zwischen dem Saugpfad 312 und dem Verbindungsfließpfad 392 zu ermöglichen, wenn sich der Motor in der Rückwärtsrichtung dreht. Dementsprechend ermöglicht ähnlich wie in der Ölversorgungsvorrichtung 130C, die mit Bezug auf 5 beschrieben wurde, die Struktur mit zwei Fließpfadsystemen, die eine Kommunikationssteuervorrichtung (d. h. die Rückschlagventile 384 und 385 und das Drei-Öffnungs-Drei-Positions-Ventil 370) aufweist, dass das Öl stabil dem Motor 700 und dem Übersetzungsmechanismus 200 unabhängig davon zugeführt wird, ob der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung oder in der Rückwärtsrichtung betrieben wird, ohne die Richtung, in der das Öl von der Ölversorgungsvorrichtung 130C' ausgelassen wird, zu ändern, und zwar sogar dann, wenn die Ölpumpe 300C verwendet wird, bei der sich die Richtung des Auslassens des Öls umkehrt, wenn die Richtung der Drehung des Motors 700 zwischen Vorwärts und Rückwärts wechselt.
Nebenbei gesagt ersetzt in diesem modifizierten Beispiel das Drei-Öffnungs-Drei-Positions-Ventil 370 die Rückschlagventile 384 und 385, die mit Bezug auf 5 beschrieben wurden. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch ein ähnliches Drei-Öffnungs-Drei-Positions-Ventil ebenfalls die Rückschlagventile 386 und 387, die Bezug auf 5 beschrieben wurden, ersetzen.
[Vierte beispielhafte Ausführungsform]
7 ist ein Querschnitt der Hauptstruktur einer Radanordnung 4 mit einem In-Rad-Motor gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Diese vierte beispielhafte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten beispielhaften Ausführungsform, die oben beschrieben wurde, darin, dass eine Ölversorgungsvorrichtung 130D mit einer beweglichen Öffnung versehen ist. Die andere Struktur als die Ölversorgungsvorrichtung 130D in der Radanordnung 4 mit einem In-Rad-Motor gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform ist dieselbe wie diejenige in der ersten beispielhaften Ausführungsform, die oben beschrieben wurde. Daher werden in der folgenden Beschreibung die Bestandteile in der vierten beispielhaften Ausführungsform, die dieselben wie diejenigen in der vorhergehenden ersten beispielhaften Ausführungsform sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und die Beschreibungen dieser Elemente werden weggelassen.
Die Ölversorgungsvorrichtung 130D enthält eine Ölpumpe 300D, die ein bewegliches Öffnungselement 350 enthält.
Ähnlich der Kolbenpumpe und der Zentrifugalpumpe, die oben beschrieben wurden, wird die Ölpumpe 300D durch einen Drehausgang des Motors 700 angetrieben. Die Ölpumpe 300D unterscheidet sich jedoch von der Kolbenpumpe und der Zentrifugalpumpe, die oben beschrieben wurden, darin, dass sie eine Art Pumpe ist, bei der sich die Richtung, in der Öl ausgelassen wird, wenn sich der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung dreht, von der Richtung unterscheidet, in der Öl ausgelassen wird, wenn sich der Motor 700 in der Rückwärtsrichtung dreht. Ein spezielles Beispiel der Ölpumpe 300D ist eine Trochoidenpumpe (siehe 9A und 9B) wie sie in der Zeichnung gezeigt ist, die vorteilhaft ist, aber die Ölpumpe 300D kann eine beliebige aus einer Vielzahl von Arten von Zahnradpumpen sein, beispielsweise eine externe Zahnradpumpe oder eine interne Zahnradpumpe (mit oder ohne einem halbmondförmigen Teil) oder eine andere Art von hydraulischer Pumpe wie z. B. eine Flügelpumpe.
8 ist eine Draufsicht nur auf das bewegliche Öffnungselement 350. Dieses bewegliche Öffnungselement 350 enthält einen vorstehenden Abschnitt 356, zwei Öffnungen 352 und 354 und Kommunikationslöcher 358 und 359, d. h. eines für jede der Öffnungen 352 und 354. Das bewegliche Öffnungselement 350 ist im Wesentlichen ein flaches Plattenelement mit einer konstanten Dicke. Der andere Abschnitt als der vorstehende Abschnitt 356 ist im Allgemeinen ein rundes plattenförmiges Element, das im Wesentlichen einen konstanten Radius aufweist.
Der vorstehende Abschnitt 356 ist ein Abschnitt, der zu der Außenseite in der radialen Richtung im Vergleich zu dem anderen Abschnitt vorsteht und einen bogenförmigen äußeren Umfang aufweist. D. h. der vorstehende Abschnitt 356 ist ein Abschnitt, der einen größeren Radius als der andere Abschnitt des beweglichen Öffnungselements 350 in der Umfangsrichtung aufweist. Die Öffnungen 352 und 354 sind im Allgemeinen symmetrisch an beiden Seiten des vorstehenden Abschnitts 356 derart ausgebildet, dass sie den vorstehenden Abschnitt 356 in der Umfangsrichtung dazwischen angeordnet aufweisen. Die Öffnungen 352 und 354 weisen lange Löcher auf, die sich in Bögen in der Umfangsrichtung erstrecken. Die Kommunikationslöcher 358 und 359 sind an beiden Seiten des vorstehenden Abschnitts 356 in der Umfangsrichtung ausgebildet. Die Öffnungen 352 und 354 öffnen sich in der radialen Richtung nach außerhalb des beweglichen Öffnungselements 350.
Die 9A und 9B sind Draufsichten auf die Struktur und den Betrieb der Ölversorgungsvorrichtung 130D, die die Ölpumpe 300D enthält, in die das bewegliche Öffnungselement 350 eingebaut wurde.
Die Ölpumpe 300D enthält einen inneren Rotor 333 und einen äußeren Rotor 334, die innerhalb eines allgemein runden Gehäuses 330 untergebracht sind. Der innere Rotor 333 und der äußere Rotor 334 sind in Bezug zueinander versetzt und weisen jeweils eine unterschiedliche Anzahl von Zahnrädern auf (d. h. der innere Rotor 333 weist eines weniger als der äußere Rotor 334 auf). Der innere Rotor 333 ist mit dem Endabschnitt der Fahrzeuginnenseite der Welle 250 verbunden und dreht sich somit zusammen mit der Welle 250. D. h. der innere Rotor 333 wird durch dieselbe Welle angetrieben, an der das Vorgelegerad 214 des Übersetzungsmechanismus 200, das oben beschrieben wurde, vorgesehen ist.
Das Gehäuse 330 weist eine innere Umfangsfläche 332 auf. Diese innere Umfangsfläche 332 enthält eine erste innere Umfangsfläche 332a, eine zweite innere Umfangsfläche 332b und eine dritte innere Umfangsfläche 332c, wie es in den 9A und 9B gezeigt ist. Die erste innere Umfangsfläche 332a weist einen Radius auf, der mit dem äußeren Radius des vorstehenden Abschnitts 356 des beweglichen Öffnungselements 350 korrespondiert. Die zweite innere Umfangsfläche 332b weist einen kleineren Radius als die erste innere Umfangsfläche 332a auf, und die dritte innere Umfangsfläche 332c weist einen kleineren Radius als die zweite innere Umfangsfläche 332b auf.
Die zweite innere Umfangsfläche 332b ist an beiden Seiten der dritten inneren Umfangsfläche 332c derart ausgebildet, dass sie die dritte innere Umfangsfläche 332c in der Umfangsrichtung darin einschließt. Ein Auslassloch 335, das sich in der radialen Richtung zur Außenseite des Gehäuses 330 dadurch erstreckt, ist in einer der zweiten Umfangsflächen 332b ausgebildet, und ein Einlassloch 336, das sich in der radialen Richtung zur Außenseite des Gehäuses 330 dadurch erstreckt, ist in der anderen zweiten inneren Umfangsfläche 332b ausgebildet. Dementsprechend kommuniziert der Zwischenraum in dem Gehäuse 330 mit der Außenseite des Gehäuses 330 über das Auslassloch 335 und das Einlassloch 336. Das Auslassloch 335 öffnet sich zu dem Ölversorgungsfließpfad 320 (in den 9A und 9B nicht gezeigt), wie es oben beschrieben ist, während sich das Einlassloch 336 in den Saugpfad 312 (ebenfalls in den 9A und 9B nicht gezeigt) öffnet, wie es oben beschrieben ist.
Der Radius der dritten inneren Umfangsfläche 332c korrespondiert mit dem äußeren Radius des anderen Abschnitts des beweglichen Öffnungselements 350 als der vorstehende Abschnitt 356. Dementsprechend kontaktiert die dritte innere Umfangsflä che 332c in der radialen Richtung die äußere Umfangsfläche eines Teils des anderen Abschnitts des beweglichen Öffnungselements 350 als der vorstehende Abschnitt 356. Der dritte innere Umfangsabschnitt 332c ist zwischen dem Auslassloch 335 und dem Einlassloch 336 positioniert, wie es oben beschrieben ist. Daher dient die dritte innere Umfangsfläche 332c in Kooperation mit dem Abschnitt des beweglichen Öffnungsteils 350, d. h. einem anderen Abschnitt als das vorstehende Element 356, das die Fläche kontaktiert, dazu, zu verhindern, dass Öl direkt von dem Einlassloch 336 in das Auslassloch 335 über den Zwischenraum zwischen dem beweglichen Öffnungselement 350 und der inneren Umfangsfläche 332 des Gehäuses 330 fließt.
Nebenbei gesagt kann das Gehäuse 330 aus einem von dem Gelenk 400 getrennten Element ausgebildet sein, das dann in das Gelenk 400 eingebaut wird, oder es kann durch das Gelenk 400 selbst ausgebildet sein. In dem letzteren Fall kann ein allgemein zylindrischer konkaver Abschnitt (d. h. ein Hohlraum), der dieselbe Struktur wie die Struktur der Innenseite des Gehäuses 330, das oben beschrieben wurde, aufweist, in dem Gelenk 400 ausgebildet sein, und das bewegliche Öffnungselement 350, der innere Rotor 333 und der äußere Rotor 334 können in diesem konkaven Abschnitt untergebracht sein.
Das bewegliche Öffnungselement 350, das oben beschrieben wurde, ist in dem Gehäuse 330 montiert und an der Seitenfläche des inneren Rotors 333 und des äußeren Rotors 334 platziert. Im zusammengebauten Zustand kontaktiert die äußere Umfangsfläche des vorstehenden Abschnitts 356 des beweglichen Öffnungselements 350 die erste innere Umfangsfläche 332a des Gehäuses 330, wie es in den 9A und 9B gezeigt ist. Außerdem kommunizieren in dem zusammengebauten Zustand die Öffnungen 352 und 354 des beweglichen Öffnungselements 350 über den Zwischenraum zwischen dem inneren Rotor 333 und dem äußeren Rotor 334 (im Folgenden einfach als der ”Zwischenraum zwischen den Zahnrädern” bezeichnet).
In der obigen Struktur ist eine Stufe in der radialen Richtung zwischen der zweiten inneren Umfangsfläche 332b und der ersten inneren Umfangsfläche 332a des Gehäuses aufgrund der Differenz der Radien dieser beiden Oberflächen 332b und 332a ausgebildet. Diese Stufe dient als ein Stoppabschnitt 338, der die Drehung des beweglichen Öffnungselements 350 an einer geeigneten Position anhält, wie es später beschrieben wird. Außerdem ist gemäß einer Öffnungspositionsumkehrfunktion, die später beschrieben wird, jede der beiden Öffnungen 352 und 354 des beweglichen Öffnungselement 350 derart ausgebildet, dass sie in einer Eins-Zu-Eins-Beziehung mit einem der Löcher, d. h. entweder dem Auslassloch 335 oder dem Einlassloch 336 in dem Gehäuse 330 korrespondiert, wenn sich der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung dreht, ebenso wie wenn sich der Motor 700 in der Rückwärtsrichtung dreht. Im Folgenden wird die Öffnung 352, die derart beschaffen ist, dass sie dem Auslassloch 335 entspricht, als der ”Auslass 352” bezeichnet, und die Öffnung 354, die derart beschaffen ist, dass sie mit dem Einlassloch 336 korrespondiert, wird als der ”Einlass 354” bezeichnet.
Im Folgenden wird der Betrieb der vorhergehenden Ölversorgungsvorrichtung 130D beschrieben.
Wie es in 9A gezeigt ist, dreht sich, wenn sich der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung dreht, der innere Rotor 333 und somit der äußere Rotor 334 in der Richtung, die der Vorwärtsrichtung des Motors 700 entspricht (d. h. in dem gezeigten Beispiel im Uhrzeigersinn). Zu diesem Zeitpunkt wird eine Reibung zwischen den Seitenflächen des inneren Rotors 333 und des äußeren Rotors 334 in dem beweglichen Öffnungselement 350 erzeugt, was dazu führt, dass ein Drehmoment in derselben Richtung wie die Richtung, in der sich der innere Rotor 333 und der äußere Rotor 334 drehen, ausgeübt wird, aber der vorstehende Abschnitt 356 des beweglichen Öffnungselements 350 ist auf die Position beschränkt, wo es in der Umfangsrichtung gegen den Stoppabschnitt 338 stößt. D. h., eine weitere Drehung des beweglichen Öffnungselements 350 an der Position, die in 9A gezeigt ist, wird durch den Stoppabschnitt 338 beschränkt.
Wie es in 9A gezeigt ist, kommuniziert während der Vorwärtsdrehung der Einlass 354 des beweglichen Öffnungselements 350 mit dem Einlassloch 336 des Gehäuses 300 über das Kommunikationsloch 359 und eine Lücke G2 in der radialen Richtung zwischen der äußeren Umfangsfläche des beweglichen Öffnungselements 350 und der zweiten inneren Umfangsfläche 332b des Gehäuses 330.
Außerdem kommuniziert während der Vorwärtsdrehung der Auslass 352 des beweglichen Öffnungselements 350 mit dem Auslassloch 335 des Gehäuses 300 über das Kommunikationsloch 358 und eine Lücke G1 in der radialen Richtung zwischen der äußeren Umfangsfläche des beweglichen Öffnungselements 350 und der ersten inneren Umfangsfläche 332a des Gehäuses 330. Nebenbei gesagt gelangt während der Vorwärtsdrehung das Kommunikationsloch 359 des beweglichen Öffnungselements 350 im Wesentlichen an dieselbe Umfangsposition wie das Einlassloch 336 des Gehäuses 330, während das Kommunikationsloch 358 des beweglichen Öffnungselements 350 an eine Position gelangt, die näherungsweise um 180 Grad in der Umfangsrichtung gegenüber dem Auslassloch 335 des Gehäuses 330 versetzt ist. Daher wird die Lücke G1 derart ausgebildet, dass sie einen Umfangsbereich von näherungsweise 180 Grad entlang der ersten inneren Umfangsfläche 332a des Gehäuses 330 umspannt, wie es in 9A gezeigt ist.
Wie es in 9A gezeigt ist, wird während der Vorwärtsdrehung der Einlass 354 des beweglichen Öffnungselements 350 in einem Umfangsbereich positioniert, bei dem die Lücke zwischen dem inneren Rotor 333 und dem äußeren Rotor 334 breiter wird, wenn sich der innere Rotor 333 und der äußere Rotor 334 drehen. Unterdessen wird der Auslass 352 des beweglichen Öffnungselements 350 in einem Umfangsbereich positioniert, in dem die Lücke zwischen dem inneren Rotor 333 und dem äußeren Rotor 334 schmaler wird, wenn sich der innere Rotor 333 und der äußere Rotor 334 drehen.
Dementsprechend wird, wenn sich der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung dreht, das Öl in dem Öltank 310 in das Gehäuse 330 über den Saugpfad 312 (in den 9A und 9B nicht gezeigt) und das Einlassloch 336 des Gehäuses 330 gezogen, wie es durch den dünnen Pfeil in 9A gezeigt ist. Außerdem wird das Öl in die Lücke zwischen dem inneren Rotor 333 und dem äußeren Rotor 334 über das Kommunikationsloch 359 und den Einlass 354 des beweglichen Öffnungselements 350 gezogen. Dementsprechend wird das Öl, das eingezogen wird, zwischen dem inneren Rotor 333 und dem äußeren Rotor 334 eingefangen und zu der Seite des Auslasses 352 des beweglichen Öffnungselements 350 befördert, wobei sich während dieser Zeit der Druck der Öls erhöht, wenn sich das Volumen der Lücke zwischen dem inneren Rotor 333 und dem äußeren Rotor 334 verringert. Das somit unter Druck gesetzte Öl wird dann aus der Lücke zwischen dem inneren Rotor 333 und dem äußeren Rotor 334 in den Ölversorgungsfließpfad 320 (in den 9A und 9B nicht gezeigt) und somit zu dem Motor 700 und dem Übersetzungsmechanismus 200 (ebenfalls in den 9A und 9B nicht gezeigt) über den Auslass 352 des beweglichen Öffnungselements 350, das Kommunikationsloch 358, die Lücke G1 und das Auslassloch 335 des Gehäuses 330 ausgelassen.
Wenn sich andererseits der Motor 700 in der Rückwärisrchtung dreht, dreht sich der innere Rotor 333 und somit der äußere Rotor 334 in der Richtung, die der Rückwärtsdrehung des Motors 700 entspricht (d. h. in dem gezeigten Beispiel entgegen dem Uhrzeigersinn). Zu diesem Zeitpunkt wird eine Reibung zwischen den Seitenflächen des inneren Rotors 333 und des äußeren Rotors 334 in dem beweglichen Öffnungselement 350 erzeugt, was dazu führt, dass ein Drehmoment in derselben Richtung wie die Richtung, in der sich der innere Rotor 333 und der äußere Rotor 334 drehen, derart ausgeübt wird, dass sich das bewegliche Öffnungselement 350 von der Position, die in 9A gezeigt ist, an die Position, die in 9B gezeigt ist, dreht. D. h. das bewegliche Öffnungselement 350 dreht sich an eine Position, wo die Seitenfläche (d. h. die führende Seitenfläche in der Richtung der Drehung) des vorstehenden Abschnitts 356 des beweglichen Öffnungselements 350 gegen den Stoppabschnitt 338 in der Umfangsrichtung stößt. Wenn das bewegliche Öffnungselement 350 einmal diese Position erreicht hat, wird sie in ihrer weiteren Drehung durch den Stoppabschnitt 338 beschränkt.
Wie es in 9B gezeigt ist, kommuniziert während der Rückwärtsdrehung der Einlass 354 des beweglichen Öffnungselements 350 mit dem Einlassloch 336 des Gehäuses 300 über das Kommunikationsloch 359 und eine Lücke G3 in der radialen Richtung zwischen der äußeren Umfangsfläche des beweglichen Öffnungselements 350 und der ersten inneren Umfangsfläche 332a des Gehäuses 330. Nebenbei gesagt gelangt während der Rückwärtsdrehung das Kommunikationsloch 358 des beweglichen Öffnungselements 350 im Wesentlichen an dieselbe Umfangsposition wie das Auslassloch 335 des Gehäuses 330, während das Kommunikationsloch 359 des beweglichen Öffnungselements 350 an eine Position gelangt, die näherungsweise 180 Grad in der Umfangsrichtung gegenüber dem Einlassloch 336 des Gehäuses 330 versetzt ist. Daher wird die Lücke G3 derart ausgebildet, dass sie einen Um fangsbereich von näherungsweise 180 Grad entlang der ersten inneren Umfangsfläche 332a des Gehäuses 330 umspannt, wie es in 9B gezeigt ist.
Außerdem kommuniziert während der Rückwärtsdrehung der Auslass 352 des beweglichen Öffnungselements 350 mit dem Auslassloch 335 des Gehäuses 300 über das Kommunikationsloch 358 und eine Lücke G4 in der radialen Richtung zwischen dem beweglichen Öffnungselement 350 und der zweiten inneren Umfangsfläche 332b des Gehäuses 330.
Es sollte beachtet werden, dass während der Rückwärtsdrehung, wie es in 9B gezeigt ist, der Einlass 354 des beweglichen Öffnungselements 350 an eine Position gelangt, in der die Phase gegenüber derjenigen der Position, die in 9A gezeigt ist, umgekehrt ist. D. h. die Phase des Einlasses 354 (d. h. die Position in der Umfangsrichtung) ist um 180 Grad umgekehrt. Dementsprechend wird während der Rückwärtsdrehung der Einlass 354 des beweglichen Öffnungselements 350 in einem Umfangsbereich positioniert, in dem die Lücke zwischen dem inneren Rotor 333 und dem äußeren Rotor 334 breiter wird, wenn sich der innere Rotor 333 und der äußere Rotor 334 drehen, wie während der Vorwärtsdrehung, wie es oben beschrieben wurde. Unterdessen gelangt der Auslass 352 des beweglichen Öffnungselements 350 ebenfalls an eine Position, bei der die Phase gegenüber derjenigen der Position, die in 9A gezeigt ist, umgekehrt ist. Dementsprechend wird während der Rückwärtsdrehung der Auslass 352 des beweglichen Öffnungselements 350 in einem Umfangsbereich positioniert, in dem die Lücke zwischen dem inneren Rotor 333 und dem äußeren Rotor 334 schmaler wird, wenn sich der innere Rotor 333 und der äußere Rotor 334 drehen, wie während der Vorwärtsdrehung, wie es oben beschrieben wurde.
Dementsprechend wird, wenn sich der Motor 700 in der Rückwärtsrichtung dreht, das Öl in dem Öltank 310 in das Gehäuse 330 über den Saugpfad 312 (in den 9A und 9B nicht gezeigt) und das Einlassloch 336 des Gehäuses 330 gezogen, wie es durch den dünnen Pfeil in 9B gezeigt ist. Außerdem wird das Öl in die Lücke zwischen dem inneren Rotor 333 und dem äußeren Rotor 334 über die Lücke G3, das Kommunikationsloch 359 und den Einlass 354 des beweglichen Öffnungselements 350 gezogen. Dementsprechend wird das Öl, das eingezogen wird, dann zwi schen dem inneren Rotor 333 und dem äußeren Rotor 334 eingefangen und zu der Seite des Auslasses 352 des beweglichen Öffnungselements 350 befördert, wobei sich während dieser Zeit der Druck des Öls erhöht, wenn sich das Volumen der Lücke zwischen dem inneren Rotor 333 und dem äußeren Rotor 334 verringert. Das somit unter Druck gesetzte Öl wird dann von der Lücke zwischen dem inneren Rotor 333 und dem äußeren Rotor 334 in den Ölversorgungsfließpfad 320 (in den 9A und 9B nicht gezeigt) und somit zu dem Motor 700 und dem Übersetzungsmechanismus 200 (in den 9A und 9B ebenfalls nicht gezeigt) über den Auslass 352 des beweglichen Öffnungselements 350, das Kommunikationsloch 358, die Lücke G4 in der radialen Richtung zwischen dem beweglichen Öffnungselement 350 und der zweiten inneren Umfangsfläche 332b des Gehäuses 330 und das Auslassloch 335 des Gehäuses 330 ausgelassen.
Gemäß der oben beschriebenen vierten beispielhaften Ausführungsform ist das Öl in der Lage, dem Motor 700 und dem Übersetzungsmechanismus 200 stabil unabhängig davon zugeführt zu werden, ob sich der Motor 700 in der Vorwärtsrichtung oder in der Rückwärtsrichtung dreht, ohne die Richtung zu ändern, in der das Öl von der Öl-versorgungsvorrichtung 130D ausgelassen wird (d. h. ohne die Gesamtrichtung, in der das Öl von der Schaltung ausgelassen wird, zu ändern), und zwar unter Verwendung der Öffnungspositionsumkehrfunktion des beweglichen Öffnungselements 350 sogar dann, wenn die Ölpumpe 300D verwendet wird, bei der sich die Richtung des Auslassens des Öls umdreht, wenn die Richtung der Drehung des Motors 700 zwischen Vorwärts und Rückwärts wechselt.
Während beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung oben genauer dargestellt wurden, ist es selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern mit verschiedenen Änderungen, Modifikationen oder Verbesserungen ausgeführt sein kann, ohne von dem Geist und dem Bereich der Erfindung abzuweichen.
Die Erfindung ist beispielsweise nicht auf die Struktur des Ölversorgungsfließpfads 320 und die Position, in der die Ölpumpe 300A angeordnet ist, und ähnliches, das oben in den vorhergehenden beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wurde, beschränkt. Im Gegenteil kann die Erfindung ebenfalls für eine Radanordnung mit einem In-Rad-Motor verwendet werden, die eine beliebige aus verschiedenen Ölversorgungsfließpfadstrukturen und Positionen, in der die Ölpumpe angeordnet ist, aufweist. Die Erfindung kann beispielsweise für eine Radanordnung mit einem In-Rad-Motor verwendet werden, die eine Ölversorgungsfließpfadstruktur und eine Ölpumpenanordnung aufweist, die beispielsweise in dem Stand der Technik der JP 2005 07 33 64 A (Abstract) beschrieben ist.
Außerdem bilden in den vorhergehenden beispielhaften Ausführungsformen der Motor 700 und der Übersetzungsmechanismus 200 zusammen die Radantriebsvorrichtung. Die Erfindung kann jedoch ebenfalls für eine Radanordnung mit einem so genannten Direktantriebs-In-Rad-Motor verwendet werden, bei dem nur der Motor 700 die Radantriebsvorrichtung bildet. Außerdem ist die Erfindung nicht auf die versetzte Anordnung des Motors 700 und des Übersetzungsmechanismus 200 begrenzt, wie sie in den vorhergehenden beispielhaften Ausführungsformen beschrieben wurde. D. h. die Erfindung kann ebenfalls für eine Radanordnung mit einem In-Rad-Motor verwendet werden, bei dem der Motor und der Übersetzungsmechanismus auf derselben Achse angeordnet sind, wie es in dem Stand der Technik, der in der JP 2005 07 33 64 A (Abstract) beschrieben ist, beschrieben ist.
Außerdem realisiert der Übersetzungsmechanismus 200 in den vorhergehenden beispielhaften Ausführungsformen eine Zwei-Stufen-Übersetzung. Der Übersetzungsmechanismus kann jedoch ebenfalls eine Ein-Stufen-Übersetzung oder eine Drei- oder Mehr-Stufen-Übersetzung realisieren. Außerdem realisiert der Übersetzungsmechanismus 200 die Zwei-Stufen-Übersetzung durch den Vorgelegeradmechanismus 210 und den Planetenradsatz 220, aber es sind ebenfalls andere Kombinationen möglich. Es kann beispielsweise eine Zwei-Stufen-Obersetzung durch Serienanordnung der Planetenradsätze realisiert werden.
Außerdem wird in der vorhergehenden beispielhaften Ausführungsform das Öl von der Ölpumpe 300A und ähnlichem verwendet, um den Motor 700 zu kühlen und den Übersetzungsmechanismus 200 zu schmieren, aber es kann ebenfalls zugeführt werden, um das eine oder das andere durchzuführen. Alternativ kann das Öl von der Ölpumpe 300A ebenfalls einer Bremsbacke zugeführt werden und verwendet werden, um einen hydraulischen Bremsdruck zu erzeugen.
Außerdem ist der Motor 700 in den vorhergehenden beispielhaften Ausführungsformen ein Motor mit innerem Rotor, aber er kann ebenfalls ein Motor mit einem äußeren Rotor sein.
Während die Erfindung mit Bezug auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf die beispielhaften Ausführungsformen oder Konstruktionen beschränkt ist. Im Gegenteil soll die Erfindung verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Während die verschiedenen Elemente der beispielhaften Ausführungsformen in verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen gezeigt sind, die beispielhaft sind, liegen weiterhin weitere Kombinationen und Konfigurationen einschließlich mehr, weniger oder einem einzelnen Element ebenfalls innerhalb des Geistes und des Bereiches der Erfindung.

Claims

Radanordnung mit einem In-Rad-Motor, bei der eine Radantriebsvorrichtung, die aus einem Motor (700) oder aus einer Kombination aus einem Motor (700) und einem Übersetzungsmechanismus (200) ausgebildet ist, in einem Rad vorgesehen ist, wobei die Radanordnung mit einem In-Rad-Motor dadurch gekennzeichnet ist, dass sie aufweist: eine Ölversorgungsvorrichtung, die durch einen Ausgang einer Vorwärtsdrehung und einer Rückwärtsdrehung des Motors (700) angetrieben wird, wobei die Ölversorgungsvorrichtung eine Pumpe enthält, die Öl von dem Inneren eines Öltanks über einen Saugpfad aufwärts zieht und das aufwärts gezogene Öl an einen Ölversorgungsfließpfad zu der Radantriebsvorrichtung auslässt, wobei die Pumpe der Ölversorgungsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass Öl zu dem Ölversorgungsfließpfad ausgelassen wird, wenn sich der Motor (700) in einer Vorwärtsrichtung dreht, ebenso wenn sich der Motor (700) in einer Rückwärtsrichtung dreht, wobei die Pumpe der Ölversorgungsvorrichtung Öl in einer Richtung auslässt, wenn sich der Motor in der Vorwärtsrichtung dreht, und das Öl in einer anderen Richtung auslässt, wenn sich der Motor in der Rückwärtsrichtung dreht; und wobei die Ölversorgungsvorrichtung enthält: zwei Systeme von Fließpfaden, die den unterschiedlichen Richtungen entsprechen, in die die Pumpe das Öl auslässt; und eine Kommunikationssteuereinrichtung, die den Kommunikationszustand der zwei Systeme von Fließpfaden in Bezug auf die Pumpe steuert.
Radanordnung mit einem In-Rad-Motor nach Anspruch 1, wobei ein erstes System unter den beiden Systemen von Fließpfaden enthält: einen auslassseitigen Verbindungsfließpfad, der einen Auslass der Pumpe während der Vorwärtsdrehung mit einem Ölversorgungsfließpfad zu der Radantriebsvorrichtung kommuniziert, und einen einlassseitigen Verbindungsfließpfad, der einen Einlass der Pumpe während der Vorwärtsdrehung mit dem Öltank kommuniziert; wobei ein zweites System unter den beiden Systemen von Fließpfaden enthält: einen auslassseitigen Verbindungsfließpfad, der einen Auslass der Pumpe während der Rückwärtsdrehung mit dem Ölversorgungsfließpfad kommuniziert, und einen einlassseitigen Verbindungsfließpfad, der einen Einlass der Pumpe während der Rückwärtsdrehung mit dem Öltank kommuniziert; und wobei die Kommunikationssteuervorrichtung ein Rückschlagventil enthält, das für jeden auslassseitigen Verbindungsfließpfad des ersten Systems und des zweiten Systems und jeden einlassseitigen Verbindungsfließpfad des ersten Systems und des zweiten Systems vorgesehen ist.
Radanordnung mit einem In-Rad-Motor nach Anspruch 1, wobei ein erstes System unter den beiden Systemen von Fließpfaden enthält: einen auslassseitigen Verbindungsfließpfad, der einen Auslass der Pumpe während der Vorwärtsdrehung mit einem Ölversorgungsfließpfad zu der Radantriebsvorrichtung kommuniziert, und einen einlassseitigen Verbindungsfließpfad, der einen Einlass der Pumpe während der Vorwärtsdrehung mit dem Öltank kommuniziert; wobei ein zweites System unter den beiden Systemen von Fließpfaden enthält: einen auslassseitigen Verbindungsfließpfad, der einen Auslass der Pumpe während der Rückwärtsdrehung mit dem Ölversorgungsfließpfad kommuniziert, und einen einlassseitigen Verbindungsfließpfad, der einen Einlass der Pumpe während der Rückwärtsdrehung mit dem Öltank kommuniziert; und wobei die Kommunikationssteuervorrichtung ein Rückschlagventil enthält, das für jeden auslassseitigen Verbindungsfließpfad des ersten Systems und des zweiten Systems enthalten ist, und ein Richtungssteuerventil, das wahlweise einen der einlassseitigen Verbindungsfließpfade des ersten Systems und des zweiten System mit dem Öltank kommuniziert.
Radanordnung mit einem In-Rad-Motor, bei der eine Radantriebsvorrichtung, die aus einem Motor (700) oder aus einer Kombination aus einem Motor (700) und einem Übersetzungsmechanismus (200) ausgebildet ist, in einem Rad vorgesehen ist, wobei die Radanordnung mit einem In-Rad-Motor dadurch gekennzeichnet ist, dass sie aufweist: eine Ölversorgungsvorrichtung, die durch einen Ausgang einer Vorwärtsdrehung und einer Rückwärtsdrehung des Motors (700) angetrieben wird, wobei die Ölversorgungsvorrichtung eine Pumpe enthält, die Öl von dem Inneren eines Öltanks über einen Saugpfad aufwärts zieht und das aufwärts gezogene Öl an einen Ölversorgungsfließpfad zu der Radantriebsvorrichtung auslässt, wobei die Pumpe der Ölversorgungsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass Öl zu dem Ölversorgungsfließpfad ausgelassen wird, wenn sich der Motor (700) in einer Vorwärtsrichtung dreht, ebenso wenn sich der Motor (700) in einer Rückwärtsrichtung dreht, wobei die Pumpe der Ölversorgungsvorrichtung Öl in einer Richtung auslässt, wenn sich der Motor (700) in der Vorwärtsrichtung dreht, und Öl in einer anderen Richtung auslässt, wenn sich der Motor (700) in der Rückwärtsrichtung dreht; wobei die Pumpe ein bewegliches Öffnungselement enthält, das einen Auslass und einen Einlass definiert; und wobei sich das bewegliche Öffnungselement in Verbindung mit der Vorwärtsdrehung und der Rückwärtsdrehung des Motors (700) zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position, bei der der Auslass und der Einlass umgekehrt sind, bewegt.
Radanordnung mit einem In-Rad-Motor nach Anspruch 4, wobei die Pumpe eine Zahnradpumpe ist, das bewegliche Öffnungselement an einer Zahnradseitenfläche der Zahnradpumpe angeordnet ist und sich zwischen der ersten Position und der zweiten Position in Verbindung mit der Vorwärtsdrehung und der Rückwärtsdrehung des Motors (700) über eine Reibung zwischen dem beweglichen Öffnungselement und der Zahnradseitenfläche der Zahnradpumpe bewegt, und die Pumpe einen Beschränkungsabschnitt enthält, der die Bewegung des beweglichen Öffnungselements zu der ersten Position und der zweiten Position beschränkt.
Radanordnung mit einem In-Rad-Motor nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Pumpe ein festes Gehäuses enthält, in dem ein Auslassloch, das mit einem Ölversorgungsfließpfad zu der Radantriebsvorrichtung verbunden ist, und ein Einlassloch, das mit dem Öltank kommuniziert, ausgebildet sind; das bewegliche Öffnungselement innerhalb des Gehäuses angeordnet ist; und das bewegliche Öffnungselement und das Gehäuse derart strukturiert sind, dass der Auslass des beweglichen Öffnungselements mit dem Auslassloch des Gehäuses kommuniziert und der Einlass des beweglichen Öffnungselements mit dem Einlassloch des Gehäuses kommuniziert, wenn sich das bewegliche Öffnungselement in der ersten Position ebenso wie in der zweiten Position befindet.