JP2012139000A - 車両用駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】回転電機の潤滑・冷却を充分に行うことが可能でありながら、コンパクト化や製造コストの低減を図ることが可能な車両用駆動装置を提供する。
【解決手段】インホイールモータ駆動装置1は、ステータ鋼板4aからコイルエンド4b1,4b2が突出したステータ4とロータ軸7上に固着されたロータ5とを有するモータ3と、コイルエンド4b2に導通する配線を位置決め支持する端子台10と、ロータ軸7と平行な軸上に配置されると共に該ロータ軸7に駆動連結され、かつ一部がオイル溜りに浸かる減速ギヤ軸25及び減速プラネタリギヤ40と、をケース2内に備えている。その端子台10に、モータ3とは軸方向反対側に立設された側壁10cを備え、減速ギヤ軸25及び減速プラネタリギヤ40の回転によりオイル溜りから掻き上げられたオイルを捕集すると共にモータ3側に導くオイルの捕集部10Aを設ける。
【選択図】図1
【解決手段】インホイールモータ駆動装置1は、ステータ鋼板4aからコイルエンド4b1,4b2が突出したステータ4とロータ軸7上に固着されたロータ5とを有するモータ3と、コイルエンド4b2に導通する配線を位置決め支持する端子台10と、ロータ軸7と平行な軸上に配置されると共に該ロータ軸7に駆動連結され、かつ一部がオイル溜りに浸かる減速ギヤ軸25及び減速プラネタリギヤ40と、をケース2内に備えている。その端子台10に、モータ3とは軸方向反対側に立設された側壁10cを備え、減速ギヤ軸25及び減速プラネタリギヤ40の回転によりオイル溜りから掻き上げられたオイルを捕集すると共にモータ3側に導くオイルの捕集部10Aを設ける。
【選択図】図1
Description
本発明は、例えばハイブリッド車両、電気車両等に搭載されるハイブリッド駆動装置、電気車両用駆動装置、インホイールモータ駆動装置等の回転電機を搭載した車両用駆動装置に係り、詳しくは、ケースのオイル溜りに浸かる回転部材により掻き上げたオイルによって別軸上にある回転電機やベアリング等を冷却或いは潤滑するオイル循環構造を有する車両用駆動装置に関する。
近年、車両の燃費向上や環境性能の向上を図るために、例えばハイブリッド駆動装置、電気車両用駆動装置、インホイールモータ駆動装置、等のモータ・ジェネレータ(以下、単に「モータ」という)を搭載した車両用駆動装置が種々提案されている。このようなモータを搭載した駆動装置のうちの多くのものは、モータが配設される軸と出力軸等の回転系が配設される軸とが平行に配列されており、特にモータがケース内におけるオイル溜りよりも上方側に配置されたものにあっては、モータの冷却やロータ軸を支持するベアリングの潤滑等を行うため、該オイル溜りに溜まったオイルをモータまで導く(上昇させる)潤滑構造が必要となる。
例えば特許文献1には、ハイブリッド駆動装置にあって、モータ(2)の上方にあってケースを桶状にした空間を形成し、出力軸系ギヤから掻き上げられるオイルを、該桶(90a,90b)によって捕集し、モータの軸方向反対側までオイルを導いて、ロータ軸を支持するベアリングと、モータの内周側に配置されたブレーキ装置(6)とを潤滑・冷却することを可能とするものが提案されている。
また、例えば特許文献2には、インホイールモータ駆動装置にあって、モータ(22)によって駆動するオイルポンプ(63)によってオイルタンク(61)のオイルを吸入し、オイルデリバリパイプ(73)によってモータ(22)の上方までオイルを導き、該オイルデリバリパイプ(73)に形成された複数の分配孔(80)からステータコイルのコイルエンド(28a)やベアリング(24,26,41)に向けてオイルを送って、それらを潤滑・冷却するものが提案されている。
しかしながら、上記特許文献1のようにケースを桶状に形成するものは、装置内部に二重壁構造により隔離される比較的大きな空間が形成されてしまい、駆動装置のコンパクト化の妨げとなるばかりか、ケースの形状が複雑になるため、例えばケースの鋳型等も複雑な形状となって、製造コスト低減の妨げにもなってしまうという問題がある。
また、上記特許文献2のようにオイルポンプやオイルデリバリパイプなどを設けるものは、それらオイルポンプやオイルデリバリパイプなどを配置する空間が必要であって、同じく駆動装置のコンパクト化の妨げとなるばかりか、それらオイルポンプやオイルデリバリパイプなどの部品点数が多くなり、やはり製造コスト低減の妨げになってしまうという問題がある。
そこで本発明は、回転電機の潤滑・冷却を充分に行うことが可能でありながら、コンパクト化を可能にし、かつ製造コストの低減も図ることが可能な車両用駆動装置を提供することを目的とするものである。
本発明は(例えば図1乃至図4参照)、ステータ(4)とロータ軸(7)上に固着されたロータ(5)とを有する回転電機(3)と、該回転電機(3)の軸方向一方側に配設されて前記回転電機(3)に導通する配線(11)を位置決め支持する端子台(10)と、前記ロータ軸(7)と平行な軸上に配置されると共に該ロータ軸(7)に駆動連結され、かつ一部がオイル溜りに浸かる回転部材(25,40)と、をケース(2)内に備えた車両用駆動装置(1)において、
前記端子台(10)は、前記回転電機(3)とは軸方向反対側に立設された側壁(10c)を備え、前記回転部材(25,40)の回転により前記オイル溜りから掻き上げられたオイルを捕集すると共に前記側壁(10c)によって軸方向の回転電機(3)側に導く捕集部(10A)を有することを特徴とする。
前記端子台(10)は、前記回転電機(3)とは軸方向反対側に立設された側壁(10c)を備え、前記回転部材(25,40)の回転により前記オイル溜りから掻き上げられたオイルを捕集すると共に前記側壁(10c)によって軸方向の回転電機(3)側に導く捕集部(10A)を有することを特徴とする。
また、本発明は(例えば図1乃至図3参照)、前記ステータ(4)は、ステータ鋼板(4a)からコイルエンド(4b1,4b2)が突出していると共に、該ステータ鋼板(4a)は、ステータ巻線が巻回される円筒部(4d)より外周側に突出すると共に前記ロータ軸(7)より上方側にて前記ケース(2)に固定される固定部(4c)を有し、
前記ケース(2)は、前記ステータ鋼板(4a)の固定部(4c)を収納すると共に該固定部(4c)の軸方向に沿って該固定部(4c)との隙間(D)を存する溝部(2a)を有し、
前記端子台(10)の捕集部(10A)は、前記隙間(D)の軸方向一方側に配置されると共に、前記コイルエンド(4b2)の外周側を覆って前記ステータ鋼板(4a)に当接する案内板(10f)を有し、
前記隙間(D)を、前記捕集部(10A)に捕集したオイルを前記ステータ鋼板(4a)の前記端子台(10)とは軸方向反対側まで導通する油路として用いたことを特徴とする。
前記ケース(2)は、前記ステータ鋼板(4a)の固定部(4c)を収納すると共に該固定部(4c)の軸方向に沿って該固定部(4c)との隙間(D)を存する溝部(2a)を有し、
前記端子台(10)の捕集部(10A)は、前記隙間(D)の軸方向一方側に配置されると共に、前記コイルエンド(4b2)の外周側を覆って前記ステータ鋼板(4a)に当接する案内板(10f)を有し、
前記隙間(D)を、前記捕集部(10A)に捕集したオイルを前記ステータ鋼板(4a)の前記端子台(10)とは軸方向反対側まで導通する油路として用いたことを特徴とする。
また、本発明は(例えば図2及び図4参照)、前記ケース(2)の溝部(2a)と前記ステータ鋼板(4a)の固定部(4c)との間の前記隙間(D)は、該固定部(4c)に対し、前記回転部材(25,40)により掻き上げられるオイルの流れ方向(Q1)の奥側に形成され、
前記端子台(10)の捕集部(10A)は、前記掻き上げられるオイルの流れ方向(Q1)の奥側が前記ケース(2)の内面に覆われると共に、前記掻き上げられるオイルの流れ方向(Q1)の手前側にあって前記ケース(2)の内面との間にオイルを導入する間隙(d)を存するように軸方向に対して立設された軸方向壁(10e)を有することを特徴とする。
前記端子台(10)の捕集部(10A)は、前記掻き上げられるオイルの流れ方向(Q1)の奥側が前記ケース(2)の内面に覆われると共に、前記掻き上げられるオイルの流れ方向(Q1)の手前側にあって前記ケース(2)の内面との間にオイルを導入する間隙(d)を存するように軸方向に対して立設された軸方向壁(10e)を有することを特徴とする。
また、本発明は(例えば図2及び図3参照)、前記ステータ鋼板(4a)の固定部(4c)は、ボルト(15)が嵌挿されるボルト孔(4e)を有し、該ボルト(15)により前記ケース(2)に締結されてなり、
前記端子台(10)は、軸方向の前記ステータ鋼板(4a)側の端面(10i)が前記ステータ鋼板(4a)の固定部(4c)に当接すると共に前記案内板(10f)の先端面(10j)と同一面に形成され、かつ前記ボルト(15)により前記ステータ鋼板(4a)の固定部(10c)と共に前記ケース(2)に共締めされる共締固定部(10g)を有することを特徴とする。
前記端子台(10)は、軸方向の前記ステータ鋼板(4a)側の端面(10i)が前記ステータ鋼板(4a)の固定部(4c)に当接すると共に前記案内板(10f)の先端面(10j)と同一面に形成され、かつ前記ボルト(15)により前記ステータ鋼板(4a)の固定部(10c)と共に前記ケース(2)に共締めされる共締固定部(10g)を有することを特徴とする。
また、本発明は(例えば図1参照)、前記ケース(2)に対して前記ロータ軸(7)を、前記端子台(10)に対して軸方向の前記回転電機(3)とは反対側にて、回転自在に支持するベアリング(b1)を備えたことを特徴とする。
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これは、発明の理解を容易にするための便宜的なものであり、特許請求の範囲の構成に何等影響を及ぼすものではない。
請求項1に係る本発明によると、回転電機に導通する配線を位置決め支持する端子台に、回転部材の回転により掻き上げられたオイルを捕集して回転電機側に導く捕集部を有しているので、オイルを回転電機に導くための専用の装置(例えばオイルポンプ)等を不要としつつ回転電機を充分に潤滑・冷却することができ、また、ケースを複雑な形状にすることも防止することができるため、車両用駆動装置をコンパクト化することができ、かつ製造コストの低減を図ることができる。
請求項2に係る本発明によると、ケースの溝部とステータ鋼板の固定部との間に形成される軸方向の隙間を、端子台の捕集部に捕集したオイルを軸方向反対側まで導通する油路として用いているので、例えばケースを二重構造にする必要がなく、特に特別な油路等を新たに設ける必要もないため、車両用駆動装置のコンパクト化を可能にするものでありながら、例えばケースを複雑な形状に形成する必要もないため、製造コストの低減も図ることができる。
請求項3に係る本発明によると、端子台の捕集部は、掻き上げられるオイルの流れ方向の奥側がケースの内面に覆われると共に、手前側に、ケースの内面との間にオイルを導入する間隙を存するように軸方向に対して立設された軸方向壁が形成されているので、掻き上げられたオイルが間隙から捕集部に入り、かつ軸方向壁によって手前側に流れ落ちないように該捕集部にオイルを捕集することができる。
請求項4に係る本発明によると、端子台は、軸方向のステータ鋼板側の端面が該ステータ鋼板の固定部に当接すると共に案内板の先端面と同一面に形成され、かつボルトによりステータ鋼板の固定部と共にケースに共締めされる共締固定部を有しているので、共締固定部をボルトによって共締めするだけで、案内板とステータ鋼板とを精度良く密着させることができ、特にシール部材等を間に介在させる等の必要性がなくなり、部品点数の削減を図ることができる。
請求項5に係る本発明によると、端子台に対して軸方向の回転電機とは反対側にて、ケースに対してロータ軸を回転自在に支持するベアリングは、回転部材によりオイルが掻き上げられる位置と回転電機を挟んで軸方向反対側にあるため、直接的にオイルをかけることは難しいが、上記端子台の捕集部によりオイルを捕集し、ケースの溝部とステータ鋼板の固定部との間に形成される軸方向の隙間(油路)を介して、捕集したオイルが導かれるため、上記ベアリングを十分に潤滑することを可能とすることができる。
以下、本発明に係る実施の形態を図1乃至図4に沿って説明する。まず、本発明に係る車両用駆動装置の一例であるインホイールモータ駆動装置の構造について、図に沿って説明する。なお、本インホイールモータ駆動装置1は、例えば電気車両の駆動装置、シリーズ式のハイブリッド車両の駆動装置、パラレル式やスプリット式のハイブリッド車両の従動輪であったホイール内に取付けて四輪駆動車両に変更するための駆動装置、等として用いることができる。
本インホイールモータ駆動装置1は、図1に示すように、ケース2内に、大まかに、モータ3、減速ギヤ機構20、レゾルバ30、減速プラネタリギヤ40、ホイールハブ51が固定された出力軸50等を備えて構成されている。ケース2は、車輪を構成するホイール(不図示)の内径部分に、例えば図示を省略したディスクブレーキ及びキャリパ等と共に収納される大きさからなり、また、サスペンション装置等により振動吸収されるアーム(不図示)等に接続され、車体に対して所定の可動領域を有する形で支持されている。
上記ケース2は、主要部品の大部分を収容するメインケース2Aと、該メインケース2Aを閉塞するケースカバー2Bと、該ケースカバー2Bに設置されるレゾルバ30の外部からの調整を可能にする蓋部材2Cと、からなり、詳しくは後述する出力軸50の外周側がシールされることで、オイルが封入される密封構造を構成している。また、該ケース2は、後述するモータ・ジェネレータ3、端子台10、減速ギヤ機構20、レゾルバ30、減速プラネタリギヤ40、出力軸50の一部を内包して備えている。
メインケース2Aの上方部分には、モータ・ジェネレータ(回転電機)3が配設されている。モータ・ジェネレータ3(以下、単に「モータ3」という)は、ケース2に固定されるステータ4と、ケース2に回転自在に支持されるロータ軸7上に固定されるロータ5とを有して構成されている。ステータ4は、多数の鋼板が積層されて構成されるステータ鋼板4aと、ステータ鋼板4aに形成された複数のスリット(不図示)に嵌挿された多数のステータ巻線がロータ軸7の軸方向(以下、単に「軸方向」という)の両側に突出してそれぞれ折り返される部位であるコイルエンド4b1,4b2と、を有している。即ち、積層されたステータ鋼板4aは、円筒状の円筒部4d(図2参照)を有しており、該円筒部4dに形成されたスリットにステータ巻線が巻回されてステータコイルを構成しており、その両端部がステータコイルのコイルエンド4b1,4b2となっている。
また、図2に示すように、ステータ鋼板4aの円筒部4dの外周側には、円の中心に対して対象となる2箇所(略々上下位置)でU字状に突出している固定部4cが形成されている。これら2箇所の固定部4cのうちの特に上方側の固定部4cは、図2に示すように、メインケース2Aの内周面に形成された凹状の溝部2aに、円周方向の一方側に隙間Dを存する形で収納されている。また、図3に示すように、該固定部4cはボルト孔4eを有しており、該ボルト孔4eにボルト15が嵌挿されて、ケース2の肉厚部2bに形成された雌ネジ部2cに該ボルト15が螺合されることで、詳しくは後述する端子台10と共にケース2に対して締結され、つまりケース2に対してステータ4が位置決め固定される。なお、同様に、下方側の固定部4cと溝部2aとの間にも、隙間Eを存するように構成されている(図1及び図2参照)。
なお、メインケース2Aにステータ鋼板4aの固定部4cを収納する溝部2aを形成する場合、該溝部2aの内周面をステータ鋼板4aの固定部4cの外面に密着するように、精度良く該溝部2aを形成することは難しく、つまり上記隙間D,Eは、あらかじめ隙間ができるように設計しても構わないが、設計上意図しなくても形成されるものである。
一方、図1に示すように、上記ロータ5は、ステータ鋼板4aと同様に鋼板が積層された円筒状のロータコア5aを有している。ロータコア5aには、図示を省略した複数の貫通孔が軸方向に形成されており、それら貫通孔のそれぞれに永久磁石(不図示)が嵌挿されて埋設されている。ロータコア5aの軸方向の両側には、環状のエンドプレート6A,6Bが配設されており、そのうちのエンドプレート6Aは、ロータ軸7に形成されたフランジ部7aに当接されている。また、エンドプレート6Bは、ロータ軸7に螺合するナット8により上記フランジ部7aに対して締め付けられ、これにより、ロータコア5aがロータ軸7上に一体的に固着されている。
上記ロータ軸7は、メインケース2Aの内側面に形成された環状突起部2dの内径側に嵌合されたボールベアリングb1と、ケースカバー2Bに形成された中空状板部2gの中空部分の内径側に嵌合されたボールベアリングb2とによって、いわゆる両持ち構造となるように回転自在に支持されている。該ロータ軸7のロータコア5aとは軸方向反対側には、減速ギヤ機構20としての小径ギヤ21が、ロータ軸7にスプライン嵌合して相対回転不能にされていると共に、ボールベアリングb2と共にナット9によってロータ軸7の段差部分7bに締め付けられている。さらに、ロータ軸7の該ナット9よりも先端部(図1中左方の先端側)には、レゾルバ30のレゾルバロータ32がナット33によって締結されて固着されている。
なお、上記ボールベアリングb1が嵌合する環状突起部2dは、図2に示すように、上記隙間Dに向いた方向(上方部分)に開口している共に、その開口した部分から側面視で略々V字状となる2つの案内リブ2e,2eが延設されており、隙間Dから流れてくるオイルをボールベアリングb1に捕集して導くように構成されている。
また、図2に示すように、モータ3及びロータ軸7は、後述する減速ギヤ軸25や出力軸50に対して、車両の進行方向における前方側の上方に位置するように配置されている。
上記レゾルバ30は、図1に示すように、ケースカバー2Bの側方の外側面(図1中左方側)に固着されたレゾルバステータ31と、上記ロータ軸7に固着されたレゾルバロータ32とを有して構成されている。また、該レゾルバ30は、ケースカバー2Bに着脱自在に固定される蓋部材2Cに覆われており、本インホイールモータ駆動装置1を製造した後に、該蓋部材2Cを外して、ナット33を緩めることでレゾルバロータ32のロータ軸7に対する位相(角度)調整が可能となるように構成されている。
一方、減速ギヤ機構20は、上述したロータ軸7に固着された上記小径ギヤ21と、該小径ギヤ21に噛合するアイドラギヤ22と、該アイドラギヤ22に噛合する減速ギヤ軸25の大径ギヤ25aとを有して構成されている。アイドラギヤ22は、アイドラ軸23に対してニードルベアリングb3を介して回転自在に支持されており、該アイドラ軸23は、ボルト孔23aにボルト24が挿入され、該ボルト24がケース2の雌ネジ2fに螺合されることで、該ケース2(ケースカバー2B)に対して締結されて固着されている。
上記大径ギヤ25aは、減速ギヤ軸(回転部材)25からフランジ状に形成された部分の外周面が上記アイドラギヤ22に噛合する歯面として形成されることで、ギヤとして構成されている。該減速ギヤ軸25は、上記ロータ軸7と平行な軸上にあり、一端がボールベアリングb4によりケース2に対して回転自在に支持されていると共に、他端がボールベアリングb5により後述する出力軸50及びハブベアリング52を介してケース2に対して回転自在に支持されている。該減速ギヤ軸25は、減速ギヤ機構20を介して、上記ロータ軸7に駆動連結されていることになる。そして、該減速ギヤ軸25のボールベアリングb5側(図1中右方側)の外周面には、減速プラネタリギヤ40としてのサンギヤ25bの歯面が形成されている。
なお、減速ギヤ機構20は、図2に示すように、側面視で、小径ギヤ21、アイドラギヤ22、大径ギヤ25aのそれぞれの中心が一直線上となるように配置されており、かつ図1に示すように、軸方向においても(正面視で)、モータ3及び減速プラネタリギヤ40とケースカバー2Bの側面とに沿って一直線上となるように配置されている。
上記減速プラネタリギヤ(回転部材)40は、上記サンギヤ25bと、該サンギヤ25bに噛合するピニオンギヤ43と、該ピニオンギヤ43に噛合するリングギヤ41とを有しており、該ピニオンギヤ43は、側板42と出力軸50のフランジ部50dとに架け渡されたピニオンシャフト44に回転自在に支持され、これらピニオンギヤ43、ピニオンシャフト44、側板42、及びフランジ部50dによって一体的なキャリヤ46を構成している。上記リングギヤ41は、メインケース2Aにおいて、減速プラネタリギヤ40及び出力軸50とモータ3との間に形成された半筒状の隔壁2h(図2参照)と半筒状の底部2iとが合わさって構成される円筒部分に、スナップリング45によってメインケース2Aとの間に挟持されつつスプライン嵌合して回転不能に固定されている。
このメインケース2Aの底部2iとケースカバー2Bにより密封された空間には、所定高さの液面でオイルが溜まっており、特に大径ギヤ25a及び減速プラネタリギヤ40の少なくとも一部は、そのオイル溜りに浸かっている。従って、詳しくは後述するように、本インホイールモータ駆動装置1が回転駆動されると、大径ギヤ25a及び減速プラネタリギヤ40によりオイルが掻き上げられることになる。なお、図1では図示を省略しているが、キャリヤ46の側板42の側面(大径ギヤ25a側の側面)に羽根状部材を取付け、オイルの掻き上げる量を多くすることが好ましい。
上記出力軸50は、上述したように、軸方向の減速プラネタリギヤ40側の端部に、キャリヤ46の一部を構成するフランジ状のフランジ部50dが形成されており、該フランジ部50dの内周側には上記ボールベアリングb5が嵌挿されている。また、出力軸50は、該フランジ部50dの減速プラネタリギヤ40とは軸方向反対側が大径な大径部50cとして形成され、中間部分が大径部50cよりも小径となる小径部50bとして形成され、さらに、先端部分に小径部50bよりも小径な先端部50aが形成されている。
上記出力軸50の大径部50cの外周面にはスリーブ54が嵌合されており、該スリーブ54と上記隔壁2h及び底部2iで構成されるメインケース2Aの円筒部分との間には、シールリング55が配設され、上記オイル溜りの密封性の確保、及び外部からの遺物侵入の防止が図られている。上記出力軸50の小径部50bの外周面には、ホイールハブ51がスプライン嵌合しており、該ホイールハブ51は、出力軸50の先端部50aにナット53が螺合されることにより抜け止め固定されている。
上記ホイールハブ51の中空状に形成されたスリーブ部51aの外周側には、ハブベアリング52が嵌合されており、つまりホイールハブ51及び出力軸50がケース2に対して回転自在に支持されている。ハブベアリング52は、スナップリング56によりメインケース2Aとの間に挟持されていると共に、上記スリーブ54の側面に当接して、該スリーブ54の反対側の先端が上記フランジ部50dに当接することで、出力軸50の軸方向の位置決め支持精度を良好に確保している。
そして、ホイールハブ51の軸方向の端部には、円板状に形成されたハブ部51bが備えられており、該ハブ部51bに形成された複数のボルト孔51cに、図示を省略したボルトが嵌挿され、該ボルトに不図示のホイールがナットにより締結されて、車輪として構成される。
ついで、本発明の要部となる端子台10の構造について説明する。端子台10は、例えば樹脂製からなり、図1及び図2に示すように、ステータ4のコイルエンド4b2の側方及び上方の一部を覆うようにモータ3の軸方向一方側に配置され、特に減速ギヤ軸25の大径ギヤ25a及び減速プラネタリギヤ40と軸方向において(径方向視で)オーバラップする位置に配置されている。
該端子台10は、半円板状の基板10aを有しており、該基板10aには3箇所の配線孔10bが円周方向の所定間隔で形成されている。それら配線孔10bのそれぞれには、例えばu,v,w相の各ステータ巻線に接続される3本の配線11の端部が接続されて、つまり端子台10は、配線11のステータ4に対する位相方向の位置決め支持を行っている。
なお、上記3本の配線11は、図2に示すように、メインケース2Aの側面に形成された貫通孔2jに嵌合されたゴムブッシュ12に集束されており、該ゴムブッシュ12のコネクタ部12aから不図示の電源及びインバータ回路に接続されることになる。
一方、端子台10の基板10aの外周側縁部には、軸方向に延設された半円筒状に形成された縁部10dを有しており、該縁部10dのモータ3側の先端部分は、ステータ4のコイルエンド4b2とメインケース2Aの内面との間に挿入される形で配置されている。該縁部10dの上方部分にあって、モータ3とは軸方向反対側となる部分(図1中左方側の端部)には、円周方向における上記隙間Dに対応する位置に、外周側に立設された側壁10cが備えられている。
また、この側壁10cから軸方向のモータ3側(図1中右方側)には、コイルエンド4b2の外周側一部を覆うように案内板10fが形成されている。さらに、案内板10fのモータ3側の先端部分からは、上記ステータ鋼板4aの固定部4cと側面視で重なる位置に、図3に示すように、ボルト15が貫通されるボルト孔10hが形成された共締固定部10gが延設されている。該共締固定部10gは、軸方向のステータ鋼板4a側の端面10iが該ステータ鋼板4aの固定部4cに当接すると共に、案内板10fの先端面10jと同一面に形成されており、ボルト15によりステータ鋼板4aの固定部4cと共にメインケース2Aの雌ネジ部2cに対して共締めされる。
また、該案内板10fの円周方向における、ステータ鋼板4aの固定部4c側には、図4に示すように、メインケース2Aの内面との間にオイルを導入する間隙dを存するように、かつ軸方向に対して上記側壁10cから上記共締固定部10gまでを繋ぐように立設された軸方向壁10eが形成されている。即ち、上記減速ギヤ軸25の大径ギヤ25aや減速プラネタリギヤ40により掻き上げられたオイルが、矢印Q1方向に流れる際、上記隙間Dは該固定部4cに対し、オイルの流れ方向Q1の奥側に形成されており、該軸方向壁10eは、そのオイルの流れ方向Q1の手前側にあって、オイルを導入する間隙(d)を存するように立設されている。
以上のように構成された端子台10には、上記案内板10fと、上記側壁10cと、上記軸方向壁10eと、メインケース2Aの溝部2aの内面とによって囲まれた箱状のオイルの捕集部10Aが形成されていることになる。
ついで、本インホイールモータ駆動装置1の作用について説明する。例えば不図示の制御部が運転者のアクセル操作等に基づきモータ3の力行制御を開始すると、電源及びインバータ回路等から配線11を介して該モータ3のステータ4に電力が供給され、ロータ5が回転駆動される。すると、ロータ軸7が回転駆動され、小径ギヤ21からアイドラギヤ22を介して減速ギヤ軸25の大径ギヤ25aに、該ロータ軸7の回転が減速されて伝達される。さらに、減速ギヤ軸25のサンギヤ25bが回転駆動されることで、減速プラネタリギヤ40において、回転が固定されたリングギヤ41を介してキャリヤ46がさらに減速回転とされ、そのキャリヤ46の減速回転が、出力軸50及びホイールハブ51に伝達され、つまり車両の駆動力として車輪が回転駆動される。
反対に、例えば不図示の制御部が運転者のアクセル操作やブレーキ操作等に基づき回生制御を開始した場合は、出力軸50及びホイールハブ51が車両の慣性力等により回転駆動され、減速プラネタリギヤ40のキャリヤ46に逆入力される形で、回転が固定されたリングギヤ41を介して減速ギヤ軸25のサンギヤ25bが増速回転される。さらに、減速ギヤ軸25の回転は、大径ギヤ25a、アイドラギヤ22を介して小径ギヤ21に増速回転として伝達され、ロータ軸7が回転駆動され、ロータ5の回転がステータ4に逆起電力として作用し、配線11からインバータ回路等を介して電源に電力として供給されて、電源の充電がなされる。
このようにモータ3を力行制御した場合や回生制御した場合にあっても、車両が前進走行である状態では出力軸50の回転方向が前進回転であり、つまり減速ギヤ軸25及び減速プラネタリギヤ40の回転方向は一方向である。この前進走行状態では、図2に示すように、減速ギヤ軸25及び減速プラネタリギヤ40が矢印ωで示す方向に回転し、大径ギヤ25a及び減速プラネタリギヤ40により、オイル溜りにあるオイルが矢印Q1方向に向けて掻き上げられる。
矢印Q1方向に向けて掻き上げられたオイルの一部は、図4に示すように、軸方向壁10eとメインケース2Aとの間の間隙dを通って、該メインケース2Aの内面に当たって上述した捕集部10Aに落ちる形で捕集される。この際、捕集部10Aに捕集されたオイルは、図1に示すように、側壁10cによってモータ3とは軸方向反対側に対して規制され、かつ軸方向壁10eによって矢印Q1方向に逆流する方向に対して規制され(図2参照)、ステータ鋼板4aに当接する案内板10fによって、コイルエンド4b2に落ちることなく、矢印Q2方向で示すように、油路として用いられる形の隙間Dを通って該ステータ鋼板4aの外周側に導かれ、さらに端子台10とはモータ3を挟んで軸方向反対側にあるコイルエンド4b1の上方側まで導かれる。
なお、矢印Q1方向に向けて掻き上げられたオイルのうち、捕集部10Aに捕集されなかったオイル(掻き上げられたオイルのうちの大部分)は、ステータ4のコイルエンド4b2、減速ギヤ機構20、ボールベアリングb2などに供給され、それらを冷却ないし潤滑する。
一方、矢印Q2方向で示すようにコイルエンド4b1の上方側まで導かれたオイルは、該コイルエンド4b1を冷却しつつ、矢印Q3方向で示すようにメインケース2Aの環状突起部2dの上方まで導かれ、さらに、図2に示す案内リブ2e,2eによって、該環状突起部2dの内周側に嵌合されたボールベアリングb1に導かれ、該ボールベアリングb1を潤滑する。該ボールベアリングb1を潤滑したオイルは、矢印Q4方向で示すように、再度コイルエンド4b1を冷却しつつ、メインケース2Aの隔壁2hとステータ4との間にあって、ステータ鋼板4aの下方側の固定部4cと溝部2aとの間にある隙間Eを通り、オイル溜りに戻される。
以上説明したように、本インホイールモータ駆動装置1によると、ステータ4のコイルエンド4b2に導通する配線11を位置決め支持する端子台10に、減速ギヤ軸25の大径ギヤ25aや減速プラネタリギヤ40の回転により掻き上げられたオイルを捕集してモータ3側に導く捕集部10Aを有しているので、オイルをモータ3に導くための専用の装置(例えばオイルポンプ)等を不要としつつモータ3を充分に潤滑・冷却することができ、また、ケースを複雑な形状にすることも防止することができるため、本インホイールモータ駆動装置1をコンパクト化することができ、かつ製造コストの低減を図ることができる。
また、ケース2の溝部2aとステータ鋼板4aの固定部4cとの間に形成される軸方向の隙間Dを、端子台10の捕集部10Aに捕集したオイルを軸方向反対側まで導通する油路として用いているので、例えばケースを二重構造にする必要がなく、特に特別な油路等を新たに設ける必要もないため、本インホイールモータ駆動装置1のコンパクト化を可能にするものでありながら、例えばケース2を複雑な形状に形成する必要もないため、製造コストの低減も図ることができる。
更に、端子台10の捕集部10Aは、掻き上げられるオイルの流れ方向Q1の奥側がケース2の内面に覆われると共に、手前側に、ケース2の内面との間にオイルを導入する間隙dを存するように軸方向に対して立設された軸方向壁10eが形成されているので、掻き上げられたオイルが間隙dから捕集部10Aに入り、かつ軸方向壁10eによって手前側に流れ落ちないように該捕集部10Aにオイルを捕集することができる。
また、端子台10は、軸方向のステータ鋼板4a側の端面10iが該ステータ鋼板4aの固定部4cに当接すると共に案内板10fの先端面10jと同一面に形成され、かつボルト15によりステータ鋼板4aの固定部4cと共にケース2に共締めされる共締固定部10gを有しているので、共締固定部10gをボルト15によって共締めするだけで、案内板10fとステータ鋼板4aとを精度良く密着させることができ、特にシール部材等を間に介在させる等の必要性がなくなり、部品点数の削減を図ることができる。
そして、端子台10に対して軸方向のモータ3とは反対側にて、ケース2に対してロータ軸7を回転自在に支持するボールベアリングb1は、減速ギヤ軸25の大径ギヤ25aや減速プラネタリギヤ40によりオイルが掻き上げられる位置とモータ3を挟んで軸方向反対側にあるため、直接的にオイルをかけることは難しいが、上記端子台10の捕集部10Aによりオイルを捕集し、ケース2の溝部2aとステータ鋼板4aの固定部4cとの間に形成される軸方向の隙間Dを介して、捕集したオイルが導かれるため、上記ボールベアリングb1を十分に潤滑することを可能とすることができる。
なお、以上説明した本実施の形態においては、モータを備える車両用駆動装置としてインホイールモータ駆動装置1を一例に説明したが、モータと該モータに電力を供給する配線を位置決め支持する端子台とを備えている駆動装置であれば、例えばハイブリッド駆動装置、電気車両用駆動装置など、どのような駆動装置にも本発明を適用し得る。
また、本実施の形態において、端子台10の捕集部10Aは、側壁10c、軸方向壁10e、ケース2の内面、案内板10fによって囲まれた箱状のものを説明したが、この形状に限らず、オイル溜りから掻き上げられたオイルを捕集して軸方向のモータ3側に導くことができるものであれば、どのような形状であってもよい。
また、本実施の形態においては、減速ギヤ機構20に対して、モータ3と減速プラネタリギヤ40とが軸方向の同じ側に配置されたもの、つまりモータ3と減速プラネタリギヤ40とが径方向視で重なるものを説明したが、例えば特許文献2のものように、減速ギヤ機構に対して、モータと減速プラネタリギヤとが軸方向の反対側に(軸方向に交互に)配置されたものであっても、モータ3の奥側に隠れたコイルエンドやベアリングを端子台の捕集部で捕集したオイルで冷却ないし潤滑する点で、本発明を同様に適用できる。
更に、本実施の形態において、減速ギヤ機構は、小径ギヤ21、アイドラギヤ22、大径ギヤ25aで構成したものを説明したが、例えばロータ軸7の回転をベルトやチェーンを介して減速プラネタリギヤに伝達するような構成であっても構わない。
また、本実施の形態においては、ロータ軸7や減速ギヤ軸25をボールベアリングにより回転自在に支持し、アイドラギヤをニードルベアリングで回転自在に支持したものを説明したが、これらのベアリングの種類はどのようなものであっても良いことは言うまでもない。
また、図1乃至図4に示した本実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置1は、基本的に車両進行方向に対する左側の車輪に搭載されるものとなるが、当然に左右車輪にそれぞれ搭載されるべきものであり、左側の車輪に搭載されるインホイールモータ駆動装置1は、図1乃至図4では左右方向(軸方向)が逆(鏡面に写した形)になるものである。
1 車両用駆動装置(インホイールモータ駆動装置)
2 ケース
2a 溝部
3 回転電機(モータ)
4 ステータ
4a ステータ鋼板
4b1,4b2 コイルエンド
4c 固定部
4d 円筒部
4e ボルト孔
5 ロータ
7 ロータ軸
10 端子台
10A 捕集部
10c 側壁
10e 軸方向壁
10f 案内板
10g 共締固定部
10i 端面
10j 先端面
11 配線
15 ボルト
25 回転部材(減速ギヤ軸)
40 回転部材(減速プラネタリギヤ)
D 隙間
Q1 掻き上げられるオイルの流れ方向
b1 ベアリング(ボールベアリング)
d 間隙
2 ケース
2a 溝部
3 回転電機(モータ)
4 ステータ
4a ステータ鋼板
4b1,4b2 コイルエンド
4c 固定部
4d 円筒部
4e ボルト孔
5 ロータ
7 ロータ軸
10 端子台
10A 捕集部
10c 側壁
10e 軸方向壁
10f 案内板
10g 共締固定部
10i 端面
10j 先端面
11 配線
15 ボルト
25 回転部材(減速ギヤ軸)
40 回転部材(減速プラネタリギヤ)
D 隙間
Q1 掻き上げられるオイルの流れ方向
b1 ベアリング(ボールベアリング)
d 間隙
Claims (5)
- ステータとロータ軸上に固着されたロータとを有する回転電機と、該回転電機の軸方向一方側に配設されて前記回転電機に導通する配線を位置決め支持する端子台と、前記ロータ軸と平行な軸上に配置されると共に該ロータ軸に駆動連結され、かつ一部がオイル溜りに浸かる回転部材と、をケース内に備えた車両用駆動装置において、
前記端子台は、前記回転電機とは軸方向反対側に立設された側壁を備え、前記回転部材の回転により前記オイル溜りから掻き上げられたオイルを捕集すると共に前記側壁によって軸方向の回転電機側に導く捕集部を有する、
ことを特徴とする車両用駆動装置。 - 前記ステータは、ステータ鋼板からコイルエンドが突出していると共に、該ステータ鋼板は、ステータ巻線が巻回される円筒部より外周側に突出すると共に前記ロータ軸より上方側にて前記ケースに固定される固定部を有し、
前記ケースは、前記ステータ鋼板の固定部を収納すると共に該固定部の軸方向に沿って該固定部との隙間を存する溝部を有し、
前記端子台の捕集部は、前記隙間の軸方向一方側に配置されると共に、前記コイルエンドの外周側を覆って前記ステータ鋼板に当接する案内板を有し、
前記隙間を、前記捕集部に捕集したオイルを前記ステータ鋼板の前記端子台とは軸方向反対側まで導通する油路として用いた、
ことを特徴とする請求項1記載の車両用駆動装置。 - 前記ケースの溝部と前記ステータ鋼板の固定部との間の前記隙間は、該固定部に対し、前記回転部材により掻き上げられるオイルの流れ方向の奥側に形成され、
前記端子台の捕集部は、前記掻き上げられるオイルの流れ方向の奥側が前記ケースの内面に覆われると共に、前記掻き上げられるオイルの流れ方向の手前側にあって前記ケースの内面との間にオイルを導入する間隙を存するように軸方向に対して立設された軸方向壁を有する、
ことを特徴とする請求項2記載の車両用駆動装置。 - 前記ステータ鋼板の固定部は、ボルトが嵌挿されるボルト孔を有し、該ボルトにより前記ケースに締結されてなり、
前記端子台は、軸方向の前記ステータ鋼板側の端面が前記ステータ鋼板の固定部に当接すると共に前記案内板の先端面と同一面に形成され、かつ前記ボルトにより前記ステータ鋼板の固定部と共に前記ケースに共締めされる共締固定部を有する、
ことを特徴とする請求項2または3記載の車両用駆動装置。 - 前記ケースに対して前記ロータ軸を、前記端子台に対して軸方向の前記回転電機とは反対側にて、回転自在に支持するベアリングを備えた、
ことを特徴とする請求項2ないし4のいずれか記載の車両用駆動装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105245059A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-01-13 | 东方电气(乐山)新能源设备有限公司 | 一种水冷式轮毂电机结构 |
CN113748037A (zh) * | 2019-05-07 | 2021-12-03 | 多田茂树 | 轮内马达的布局及驱动方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005083471A (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Aisin Aw Co Ltd | 車両用駆動装置の潤滑装置 |
JP2005117790A (ja) * | 2003-10-08 | 2005-04-28 | Toyota Motor Corp | 駆動装置およびこれを搭載する自動車 |
JP2007129817A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Toyota Motor Corp | 車両の駆動装置 |
JP2007221854A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Toyota Motor Corp | ステータの固定構造および電動車両 |
JP2007245946A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド車両 |
JP2009012523A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Toyota Motor Corp | 車輪駆動装置 |
JP2009023426A (ja) * | 2007-07-18 | 2009-02-05 | Aisin Aw Co Ltd | ハイブリッド車両用駆動装置 |
-
2010
- 2010-12-24 JP JP2010288493A patent/JP2012139000A/ja active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005083471A (ja) * | 2003-09-08 | 2005-03-31 | Aisin Aw Co Ltd | 車両用駆動装置の潤滑装置 |
JP2005117790A (ja) * | 2003-10-08 | 2005-04-28 | Toyota Motor Corp | 駆動装置およびこれを搭載する自動車 |
JP2007129817A (ja) * | 2005-11-02 | 2007-05-24 | Toyota Motor Corp | 車両の駆動装置 |
JP2007221854A (ja) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Toyota Motor Corp | ステータの固定構造および電動車両 |
JP2007245946A (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-27 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド車両 |
JP2009012523A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Toyota Motor Corp | 車輪駆動装置 |
JP2009023426A (ja) * | 2007-07-18 | 2009-02-05 | Aisin Aw Co Ltd | ハイブリッド車両用駆動装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105245059A (zh) * | 2015-11-12 | 2016-01-13 | 东方电气(乐山)新能源设备有限公司 | 一种水冷式轮毂电机结构 |
CN113748037A (zh) * | 2019-05-07 | 2021-12-03 | 多田茂树 | 轮内马达的布局及驱动方法 |
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