JP2019049338A - 車両駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両駆動装置に設けられる減速機部を、効率良く潤滑・冷却可能とする。【解決手段】車両駆動装置としてのインホイールモータ駆動装置２１において、減速機部Ｂを収容したケーシング２２に、出力歯車３３の歯車部３７の一部を油浴状態とする潤滑油７０を充填し、出力歯車３３の回転に伴って掻き上げられる潤滑油７０を利用して出力歯車３３と中間歯車３２との噛合い点Ｍｐ手前に油溜り７２を形成するための油溜り形成部７１を設ける。油溜り形成部７１の少なくとも一部は、出力歯車３３と噛み合う中間歯車３２の最大歯先円Ｃ2の内径側に位置させている。【選択図】図２

Description

本発明は、車両駆動装置に関する。

例えば、下記の特許文献１には、車両駆動装置の一種であるインホイールモータ駆動装置が開示されている。このインホイールモータ駆動装置は、電動モータ部と、車輪を回転自在に支持する車輪用軸受部と、電動モータ部の回転を減速して車輪用軸受部に伝達する減速機部と、電動モータ部および減速機部を収容したケーシングとを備え、減速機部には、複数の歯車（歯車軸）を有し、各歯車の回転軸が互いに平行に配置されたいわゆる平行軸歯車減速機が採用されている。

減速機部には、通常、その各部（特に、歯車の歯車部）を潤滑・冷却するための潤滑機構が設けられる。この潤滑機構としては、例えば、複数の歯車のうち一の歯車の一部を油浴状態とし、歯車の回転に伴って潤滑油を他の歯車に跳ねかけるものの他、オイルポンプから延びるオイル配管上にノズルを設け、このノズルから所定箇所に向けて潤滑油を噴射するもの（特許文献２）や、歯車軸内に歯底に繋がる給油孔を設け、この給油孔を介して歯底に潤滑油を供給するもの（特許文献３）などがある。特に特許文献２，３の潤滑機構は、平行軸歯車減速機を構成する歯車の歯車部を直接的に潤滑・冷却し得ることから、平行軸歯車減速機の信頼性・耐久性を高める上で好ましいと言える。

特開２０１７−６５６６６号公報 特開２００９−１５６３６８号公報 特開２０１２−８２９４５号公報

車両に対する搭載性の他、車両の走行安定性やＮＶＨ特性等を高める観点から、上記の車両駆動装置は、できるだけ軽量・コンパクトであることが求められる。そのため、車両駆動装置に装備される減速機（平行軸歯車減速機）においては、その構成部品を密に配置すると共に、減速機とこれを収容したケーシングとの間の隙間幅を極力小さく設定するのが一般的になっている。従って、減速機、ひいてはインホイールモータ駆動装置の大型化や複雑化、さらには高コスト化等を招来する可能性が高い特許文献２，３の潤滑機構を、車両駆動装置の減速機に適用するのは現実的ではない。

以上の実情に鑑み、本発明は、減速機に平行軸歯車減速機を適用した車両駆動装置において、装置全体の大型化・複雑化等を招来することなく、減速機（減速機のうち、特に減速機の奥まった位置に配置される歯車）を効率良く潤滑・冷却可能とすることを目的とする。

上記の目的を達成するために創案された本発明は、電動モータ部と、減速機部と、電動モータ部および減速機部を収容したケーシングとを備え、減速機部が、回転軸が平行に配置された入力歯車、一又は複数の中間歯車、および出力歯車を有する平行軸歯車減速機で構成された車両駆動装置において、ケーシング内に、出力歯車の歯車部の一部を油浴状態とする潤滑油が充填され、出力歯車の回転に伴って掻き上げられる潤滑油を利用して出力歯車と中間歯車の噛合い点手前に油溜りを形成するための油溜り形成部が設けられ、この油溜り形成部の少なくとも一部が、出力歯車と噛み合う中間歯車の最大歯先円の内側（内径側）に位置していることを特徴とする。なお、ここでいう「歯先円」とは、歯車がその回転軸を中心に回転するのに伴って歯先が描く円軌道（軌跡）をいう。

上記構成によれば、出力歯車の回転に伴って、出力歯車と中間歯車の噛合い点（最終噛合い点）手前に、潤沢な潤滑油が介在する油溜りを形成することができ、しかもこの油溜りから、上記最終噛合い点に向けて潤滑油を次々に供給することができる。これにより、最終噛合い点（出力歯車の歯車部およびこれに噛み合う中間歯車の歯車部）を効率良く潤滑・冷却することができる。

出力歯車が回転している場合、油溜りから最終噛合い点に供給された潤滑油は、主に、最終噛合い点の接線に沿って出力歯車の回転方向前方側（すなわち、最終噛合い点を挟んで油溜りとは反対側）に飛散する。そのため、出力歯車と噛み合う中間歯車よりも前段に配置される一の歯車の歯先円と、最終噛合い点の接線とが、最終噛合い点を挟んで油溜りとは反対側で交わっていれば、上記一の歯車に対して効率良く潤滑油を供給することができる。さらに、上記一の歯車に供給された潤滑油は、上記一の歯車が回転するのに伴ってこれが噛み合う歯車にも供給される。なお、上述した「出力歯車と噛み合う中間歯車よりも前段に配置される一の歯車」とは、減速機部が、入力歯車、一の中間歯車および出力歯車からなる三軸タイプの平行軸歯車減速機で構成される場合には入力歯車であり、減速機部が、入力歯車、複数の中間歯車および出力歯車からなる四軸以上の平行軸歯車減速機で構成される場合には、入力歯車又は中間歯車である。

上記一の歯車は、最終噛合い点よりも車両の前方側に配置し、油溜り形成部は最終噛合い点よりも車両の後方側に配置するのが好ましい。このようにすれば、車両駆動装置を装備した車両の前進移動時に上述の作用効果を有効に享受することができる。

入力歯車および中間歯車は、出力歯車の歯車部の一部を油浴状態とする潤滑油とは接触しないように配置するのが好ましい。撹拌抵抗の増大による減速機の効率低下を避けるためである。同様の理由から、最終噛合い点は、出力歯車の回転軸よりも上方に位置させるのが好ましい。

上記一の歯車の歯幅を、上記一の歯車と噛み合う歯車の歯幅よりも大きくしておけば、最終噛合い点の接線方向に飛散する潤滑油を、上記一の歯車の歯車部に対して効率良く供給することができる。このとき、上記一の歯車の歯幅と、上記出力歯車と噛み合う中間歯車の歯幅がオーバーラップしていると、上記の一の歯車の歯車部に潤滑油が供給されやすい。

以上の構成において、最終噛合い点の接線上であって、最終噛合い点と上記一の歯車との間に、潤滑油の流れを制御するための制御部を設けても良い。このようにすれば、制御部の形状や配置態様を適宜設定することにより、潤滑油の供給箇所や供給量を任意に調整することが可能となるので、出力歯車と噛み合う中間歯車よりも前段に配置される歯車の潤滑効率を高める上で有利となる。

また、以上の構成において、油溜り形成部が、出力歯車の回転に伴って掻き上げられる潤滑油を互いに異なる二方向に分流可能に設けられていれば、出力歯車が掻き上げた潤滑油を、最終噛合い点以外の部位にも供給することが可能となる。

以上から、本発明によれば、減速機に平行軸歯車減速機を適用した車両駆動装置において、装置全体の大型化・複雑化等を招来することなく、減速機を効率良く潤滑・冷却することが可能となる。これにより、軽量・コンパクトで低コストの車両駆動装置を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る車両駆動装置としてのインホイールモータ駆動装置の全体構造を示す断面図である。 図１に示す平行軸歯車減速機を構成する各歯車の配置態様（レイアウト）の一例を示す概要図である。 平行軸歯車減速機を構成する各歯車の配置態様の変形例を示す概要図である。 平行軸歯車減速機を構成する各歯車の配置態様の変形例を示す概要図である。 平行軸歯車減速機を構成する各歯車の配置態様の変形例を示す概要図である。 平行軸歯車減速機の一部を拡大して示す概要図である。 インホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車の概略平面図である。 図７に示す電気自動車の後方断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

まず、図７および図８に基づき、車両駆動装置の一種であるインホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車１１の概要を説明する。図７に示すように、電気自動車１１は、シャシー１２と、操舵輪として機能する一対の前輪１３と、駆動輪として機能する一対の後輪１４と、左右の後輪１４のそれぞれを駆動するインホイールモータ駆動装置２１とを備える。図８に示すように、後輪１４は、シャシー１２のホイールハウジング１５の内部に収容され、懸架装置１６を介してシャシー１２の下部に固定されている。

懸架装置１６は、左右に延びるサスペンションアームによって後輪１４を支持すると共に、コイルスプリングとショックアブソーバとを含むストラットによって、後輪１４が路面から受ける振動を吸収してシャシー１２の振動を抑制する。左右のサスペンションアームの連結部分には、旋回時等の車体の傾きを抑制するスタビライザが設けられる。懸架装置１６は、路面の凹凸に対する追従性を向上し、後輪１４の駆動力を効率よく路面に伝達するために、左右の車輪を独立して上下させる独立懸架式としている。

この電気自動車１１では、左右のホイールハウジング１５の内部に、左右の後輪１４それぞれを回転駆動させるインホイールモータ駆動装置２１が組み込まれるので、シャシー１２上にモータ、ドライブシャフトおよびデファレンシャルギヤ機構等を設ける必要がなくなる。そのため、この電気自動車１１は、客室スペースを広く確保でき、しかも、左右の後輪１４の回転をそれぞれ制御することができるという利点を備えている。

なお、インホイールモータ駆動装置２１は、上記のように、後輪１４を駆動輪とした後輪駆動タイプの電気自動車１１のみならず、前輪１３を駆動輪とした前輪駆動タイプの電気自動車や、前輪１３および後輪１４を駆動輪とした４輪駆動タイプの電気自動車に適用することもできる。また、上記の電気自動車１１では独立懸架式の懸架装置１６を採用しているが、懸架装置１６の懸架方式も任意に設計することができる。

電気自動車１１の走行安定性およびＮＶＨ特性を向上するためには、ばね下重量を抑える必要がある。また、電気自動車１１の客室スペースを拡大するためには、インホイールモータ駆動装置２１を小型化する必要がある。そこで、図１に示すようなインホイールモータ駆動装置２１を採用する。

車両駆動装置の一種であるインホイールモータ駆動装置２１は、図１に示すように、駆動力を発生させる電動モータ部Ａと、電動モータ部Ａの回転を減速して出力する減速機部Ｂと、減速機部Ｂの出力を車輪（駆動輪としての後輪１４：図７参照）に伝達する車輪用軸受部Ｃとを備えている。電動モータ部Ａおよび減速機部Ｂはケーシング２２に収容され、車輪用軸受部Ｃはケーシング２２に取り付けられている。なお、以下の説明では、インホイールモータ駆動装置２１をホイールハウジング１５内に取り付けた状態で車幅方向外側および車幅方向内側となる側を、それぞれ、アウトボード側およびインボード側ともいう。図１においては、紙面左側がアウトボード側であり、紙面右側がインボード側である。

ケーシング２２は、電動モータ部Ａを収容したモータ収容室２２Ａと、減速機部Ｂを収容した減速機収容室２２Ｂとを有する。図示例のケーシング２２は、モータ収容室２２Ａと減速機収容室２２Ｂとを一体的に設けたものであるが、実際には、各室２２Ａ，２２Ｂへの電動モータ部Ａおよび減速機部Ｂの組込み性を考慮して任意の位置で分割され、適宜の手段で連結される場合が多い。

電動モータ部Ａは、ケーシング２２に固定されたステータ２３と、ステータ２３の内側に径方向の隙間を介して対向配置されたロータ２４と、外周にロータ２４を装着したモータ回転軸２５とを備えるラジアルギャップ型の電動モータ２６で構成されている。モータ回転軸２５は、その軸方向に離間した二箇所に配置された転がり軸受４０，４１によってケーシング２２に対して回転自在に支持されており、毎分１万数千回程度の回転速度で回転可能である。

図１に示すように、減速機部Ｂは、複数の歯車（歯車軸）を有し、各歯車の回転軸が互いに平行に配置された、いわゆる平行軸歯車減速機３０で構成される。本実施形態の平行軸歯車減速機３０は、入力歯車３１、中間歯車３２および出力歯車３３からなり、各歯車３１〜３３の回転軸（回転中心）Ｏ１〜Ｏ３は、図２に示すように、各回転軸Ｏ１〜Ｏ３を結ぶ直線が三角形状をなすように配置されている。より具体的には、出力歯車３３の回転軸Ｏ３が最も下側に配置され、中間歯車３２の回転軸Ｏ２が最も上側に配置され、入力歯車３１の回転軸Ｏ１が回転軸Ｏ２，Ｏ３の略中間に配置されている。係る態様で各歯車３１〜３３を配置することにより、コンパクトな減速機３０を実現できる。

また、出力歯車３３と中間歯車３２との噛合い点Ｍｐ、すなわち、減速機３０における歯車同士の最終噛合い点は、出力歯車３３の回転軸Ｏ３よりも上方に位置している。これは、減速機部Ｂを潤滑・冷却するためにケーシング２２の減速機室２２Ｂに充填される潤滑油７０の撹拌抵抗の増大による減速機３０の効率低下を避けるためである。

この平行軸歯車減速機３０では、入力歯車３１の歯車部３４と中間歯車３２の大径歯車部３５とが噛み合い、また、中間歯車３２の小径歯車部３６と出力歯車３３の歯車部３７とが噛み合っている。中間歯車３２の大径歯車部３５の歯数は、入力歯車３１の歯車部３４および中間歯車３２の小径歯車部３６の歯数よりも多く、出力歯車３３の歯車部３７の歯数は、中間歯車３２の小径歯車部３６の歯数よりも多い。係る構成から、本実施形態の平行軸歯車減速機３０は、モータ回転軸２５の回転を２段階で減速して車輪用軸受部Ｃに出力（伝達）する。

入力歯車３１は、スプライン嵌合によってモータ回転軸２５と一体回転可能に連結されており、軸方向の二箇所に離間して配置された転がり軸受４２，４３によってケーシング２２に回転自在に支持されている。中間歯車３２は軸方向の二箇所に離間して配置された転がり軸受４４，４５により、また、出力歯車３３は軸方向の二箇所に離間して配置された転がり軸受４６，４７により、それぞれ、ケーシング２２に回転自在に支持されている。

本実施形態の入力歯車３１、中間歯車３２および出力歯車３３には、はすば歯車を用いている（図６を参照）。はすば歯車は、同時に噛合う歯数が多く、歯当たりが分散されるため、噛合い時の音が静かでトルク変動が少ないという利点を有する。従って、はすば歯車を用いれば、静粛かつトルク伝達効率に優れた平行軸歯車減速機３０を実現する上で有利となる。

図１に示すように、車輪用軸受部Ｃは、いわゆる内輪回転タイプの車輪用軸受５０で構成される。車輪用軸受５０は、ハブ輪５１および内輪５２からなる内方部材５３と、外輪５４と、ボール５７と、図示外の保持器とを備えた複列アンギュラ玉軸受からなる。詳細な図示は省略しているが、車輪用軸受５０の内部空間には、潤滑剤としてのグリースが充填されている。軸受内部空間への異物侵入および軸受外部へのグリース漏洩を防止するため、車輪用軸受５０の軸方向両端部にはシール部材が設けられている。

ハブ輪５１は、スプライン嵌合によって平行軸歯車減速機３０を構成する出力歯車３３と一体回転可能に連結されている。ハブ輪５１のアウトボード側の端部外周にフランジ部５１ａが設けられ、このフランジ部５１ａに図示外の車輪（ブレーキディスクおよびホイール）が取り付けられる。また、ハブ輪５１のインボード側の端部には、内輪５２を加締め固定してなる加締め部５１ｂが形成されている。この加締め部５１ｂは、車輪用軸受５０に対して予圧を付与する。

ハブ輪５１の外周にアウトボード側の内側軌道面５５が形成され、内輪５２の外周にインボード側の内側軌道面５５が形成されている。外輪５４の内周には、両内側軌道面５５，５５に対応する複列の外側軌道面５６が形成されており、対をなす内側軌道面５５と外側軌道面５６とで形成されるボールトラックに複数のボール５７が組み込まれている。外輪５４は、そのアウトボード側の端部から径方向外向きに延びるフランジ部を一体に有し、このフランジ部にボルト止めされたアタッチメント５８を介してケーシング２２にボルト止めされている。

以上の構成からなるインホイールモータ駆動装置２１の全体的な作動態様を簡単に説明する。

まず、電動モータ部Ａにおいて、ステータ２３に交流電流が供給されると、これに伴って生じる電磁力によりロータ２４およびモータ回転軸２５が回転する。モータ回転軸２５の回転は、減速機部Ｂにおいて平行軸歯車減速機３０（入力歯車３１、中間歯車３２および出力歯車３３）によって減速された上で車輪用軸受５０に伝達される。このように、モータ回転軸２５の回転が、平行軸歯車減速機３０によって減速された上で車輪用軸受５０に伝達されるので、低トルクで高速回転型の電動モータ２６を採用した場合でも、駆動輪としての後輪１４（図７，８参照）に必要なトルクを伝達することができる。

本実施形態では、電動モータ部Ａを構成する電動モータ２６に、ラジアルギャップ型の電動モータを採用しているが、電動モータ２６としては、ステータ２３とロータ２４とが軸方向の隙間を介して対向配置される、いわゆるアキシャルギャップ型の電動モータを採用しても構わない。

以上で説明したインホイールモータ駆動装置２１において、ケーシング２２の減速機収容室２２Ｂには潤滑油７０が充填されており（図２参照）、インホイールモータ駆動装置２１の駆動時には、歯車３１〜３３の回転に伴って潤滑油７０が減速機部Ｂの各部に供給されることにより、減速機部Ｂが潤滑・冷却される。

本実施形態のインホイールモータ駆動装置２１は、減速機部Ｂを潤滑・冷却するための潤滑機構に主たる特徴があり、以下にその詳細を説明する。

軽量・コンパクトなインホイールモータ駆動装置２１を実現する上では、図２に示すように、減速機部Ｂの構成部品（歯車３１〜３３等）を密に配置すると共に、減速機室２２Ｂが小型化されたケーシング２２を採用し、平行軸歯車減速機３０とケーシング２２との間の隙間をできるだけ小さくすることが有効である。しかしながら、このような構成を採用すると、スペース上の制約から、オイルポンプやオイル配管等を必要とするような潤滑機構を減速機部Ｂに設置することはできない。そこで、本実施形態では、平行軸歯車減速機３０を構成する歯車３１〜３３のうち、出力歯車３３の歯車部３７の一部を常時潤滑油に浸漬させた油浴状態とし、出力歯車３３の回転に伴って掻き上げられる潤滑油を利用して出力歯車３３と中間歯車３２との噛合い点（最終噛合い点Ｍｐ）を効率良く潤滑・冷却すると共に、最終噛合い点Ｍｐを潤滑した潤滑油を効率良く利用して他の歯車部等を潤滑・冷却可能とした。

図２に示すように、ケーシング２２の減速機室２２Ｂには、所定量の潤滑油７０（散点ハッチングで示す）が充填されており、ここでは、入力歯車３１、中間歯車３２および出力歯車３３のうち、最も下側に配置される出力歯車３３の歯車部３７の一部を油浴状態にし得る程度の潤滑油７０が充填されている。従って、前述した各歯車３１〜３３の配置態様から、入力歯車３１の歯車部３４、さらには中間歯車３２の大径歯車部３５および小径歯車部３６は、減速機室２２Ｂの底部に溜まった潤滑油７０とは接触せず、出力歯車３３の歯車部３７のみが減速機室２２Ｂの底部に溜まった潤滑油７０と接触する。これにより、潤滑油７０の撹拌抵抗の増大による平行軸歯車減速機３０の効率低下を避けることができる。

前述したとおり、ケーシング２２のコンパクト化を図る観点から、平行軸歯車減速機３０とケーシング２２との間の隙間はできるだけ小さく設定される。ここでは、出力歯車３３の歯先が隙間幅ｄ＝３〜２０ｍｍ程度の隙間（径方向隙間）２２Ｂａを介してケーシング２２の内壁面と対向するように、出力歯車３３が減速機室２２Ｂに配置される。また、中間歯車３２の大径歯車部３５の歯先が上記と同程度の隙間幅を有する隙間を介してケーシング２２の内壁面と対向するように、中間歯車３２が出力歯車３３の上方に配置される。一方、入力歯車３１は、その歯先円Ｃ₁が、最終噛合い点Ｍｐの接線Ｔと交わるようにして、中間歯車３２および出力歯車３３よりも車両の前方側に配置されている。

減速機室２２Ｂには、出力歯車３３の回転に伴って掻き上げられる潤滑油７０を利用して、最終噛合い点Ｍｐ手前に油溜り７２を形成するための油溜り形成部７１が設けられる。これにより、出力歯車３３の回転に伴って、減速機室２２Ｂの底部に貯留された潤滑油７０が出力歯車３３とケーシング２２との間の隙間２２Ｂａに沿って掻き上げられると、出力歯車３３、中間歯車３２および油溜り形成部７１の協働により、最終噛合い点Ｍｐ手前に潤沢な潤滑油７０を貯留してなる油溜り７２が形成される。

本実施形態では、ケーシング２２に、減速機室２２Ｂの室内側に突出した突出部を一体的に設け、この突出部で油溜り形成部７１を構成している。この油溜り形成部７１は、最終噛合い点Ｍｐの手前位置に油溜り７２を適切に形成可能とするため、少なくとも一部（本実施形態では、油溜り形成部７１の自由端側の一部）が、中間歯車３２の最大歯先円（大径歯車部３５の歯先円）Ｃ₂の内径側に位置するように設けられる。なお、油溜り形成部７１は、ケーシング２２以外の部品で構成することも可能である。後述する他の実施形態においても同様である。ケーシング２２以外の部品としては、例えば、ボルト等の締結部材や、油温計を挙げることができる。

以上の構成により、インホイールモータ駆動装置２１の駆動時（厳密には、電気自動車１１を前進移動させる方向に電動モータ２６が回転駆動された時）には、減速機部Ｂが以下のようにして潤滑・冷却される。

モータ回転軸２５の出力を受けて入力歯車３１、中間歯車３２および出力歯車３３が回転し（各歯車３１〜３３の回転方向は塗り潰し矢印を参照）、出力歯車３３の回転に伴って減速機室２２Ｂの底部に貯留された潤滑油７０が出力歯車３３とケーシング２２との間の隙間２２Ｂａに沿って掻き上げられると（図２中の白抜き矢印を参照）、出力歯車３３、中間歯車３２および油溜り形成部７１の協働により、最終噛合い点Ｍｐ手前に潤沢な潤滑油７０が介在する油溜り７２が形成される。そして、出力歯車３３が継続して回転するのに伴い、最終噛合い点Ｍｐは、油溜り７２から次々に供給される潤滑油７０によって潤滑・冷却される。最終噛合い点Ｍｐに供給された潤滑油７０は、最終噛合い点Ｍｐと軸方向に隣接配置される転がり軸受４５（図１参照）の他、出力歯車３３を支持するアウトボード側の転がり軸受４７（図１参照）にも供給され、これら転がり軸受４５，４７を潤滑・冷却する。

最終噛合い点Ｍｐに供給された潤滑油７０は、主に、最終噛合い点Ｍｐの接線Ｔに沿って両歯車３３，３２の回転方向前方側に飛散する。そのため、両歯車３３，３２が回転すると、最終噛合い点Ｍｐを潤滑した潤滑油７０は、歯先円Ｃ₁が、最終噛合い点Ｍｐを挟んで油溜り７２とは反対側（図２においては、最終噛合い点Ｍｐよりも左側）で上記接線Ｔと交わるように配置された入力歯車３１に向けて飛散し（図２中の白抜き矢印参照）、入力歯車３１（の軸部）に供給される。入力歯車３１の軸部に次々に供給される潤滑油７０は、入力歯車３１（の歯車部３４）と中間歯車３２（の大径歯車部３５）との噛み合い部の他、入力歯車３１のアウトボード側の端部を支持する転がり軸受４３（図１参照）にも供給されてこれらを潤滑する。入力歯車３１の軸部に供給された潤滑油７０は、入力歯車３１の回転によってその軸部付近のケーシング２２内壁に飛散して流れ落ち、入力歯車３１のインボード側の端部を支持する転がり軸受４２にも供給される。また、入力歯車３１を支持する転がり軸受け４２，４３の外径と最終噛合い点Ｍｐの接線Ｔとが交わっていれば、入力歯車３１の歯車部３４を効率よく潤滑・冷却することができる。

以上のようにして、出力歯車３３から入力歯車３１まで潤滑油７０を運び、入力歯車３１の歯車部３４および転がり軸受４２，４３に潤滑油７０が供給されてこれらを潤滑・冷却する。このように、本発明では、減速機部Ｂ内にオイルポンプやオイル配管を設置せずとも、また、減速機３０を構成する歯車３１〜３３の内部に給油孔等を設けずとも、減速機３０の奥まった位置、すなわち、潤滑油７０の油面および油浴状態の出力歯車３３から離れて配置され、跳ねかけのみでは十分な給油が難しい入力歯車３１（の歯車部３４）、さらには入力歯車３１を支持する転がり軸受４２，４３に対して潤滑油７０を効率良く供給することができる。従って、本発明によれば、軽量・コンパクトでありながら、減速機部Ｂの各部を効率良く潤滑・冷却することができて信頼性に富むインホイールモータ駆動装置２１を実現することができる。

以上、本発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１について説明したが、本発明の実施の形態はこれに限られない。

例えば、図３に示すように、減速機部Ｂには、最終噛合い点Ｍｐの接線Ｔ上であって、最終噛合い点Ｍｐと入力歯車３１（出力歯車３３と噛み合う中間歯車３２よりも前段に配置される一の歯車）との間に、潤滑油７０の流れを制御するための制御部７３を設けても良い。このようにすれば、制御部７３の形状や設置姿勢を適宜設定することにより、入力歯車３１に対する潤滑油７０の供給箇所や供給量を任意に調整することが可能となるので、入力歯車３１の潤滑効率を高める上で有利となる。上記の制御部７３は、油溜り形成部７１と同様に、ケーシング２２と一体に設けても良いし、ケーシング２２以外の部品で構成しても良い。

また、図４に示すように、油溜り形成部７１は、出力歯車３３の回転に伴って掻き上げられる潤滑油７０を互いに異なる二方向に分流可能に設けることも可能である。この場合、出力歯車３３が掻き上げた潤滑油７０を、油溜り７２を形成するために利用する他、中間歯車３２の大径歯車部３５を直接潤滑・冷却するために利用することが可能となる。これにより、中間歯車３２の大径歯車部３５を効率良く潤滑・冷却することができる。また、この場合、減速機３０上方へ飛散した潤滑油７０がケーシング２２内壁に付着し易く、ケーシング２２内壁に付着した潤滑油７０は、ケーシング２２内壁２２を伝いながら減速機３０全体に滴下する。従って、潤滑油７０を任意の箇所に集中的に供給するだけではなく、減速機３０全体に分散供給することができる。なお、図４に示す構成は、図２および図３に示す油溜り形成部７１の付け根部に、出力歯車３３の歯車部３７とケーシング２２との間に形成される隙間２２Ｂａと、中間歯車３２の大径歯車部３５とケーシング２２との間に形成される隙間２２Ｂｂとを連通させるための切欠き７４を設けることで形成している。

また、以上では、入力歯車３１、中間歯車３２および出力歯車３３を有し、モータ回転軸２５の回転を２段階で減速して車輪用軸受部Ｃに伝達する平行軸歯車減速機３０（三軸タイプの平行軸歯車減速機３０）に本発明を適用したが、本発明は、入力歯車３１と中間歯車３２との間に一又は複数の中間歯車が追加された、四軸以上の平行軸歯車減速機３０に適用することも可能である。図５は、その一例を示すものであり、入力歯車３１と中間歯車３２との間に一の中間歯車３９を追加してなる四軸タイプの平行軸歯車減速機３０を示している。図５に示す中間歯車３９は、他の歯車３１〜３３の回転軸Ｏ１〜Ｏ３と平行に配置された回転軸Ｏ４と、入力歯車３１の歯車部３４と噛み合う大径歯車部３９ａと、中間歯車３２の大径歯車部３５と噛み合う小径歯車部３９ｂとを有する。図５に示す実施形態の特徴的構成は、図２を参照して説明した本発明の第１実施形態に係る平行軸歯車減速機３０に順ずるので、詳細説明を省略する。

また、以上では、出力歯車３３と噛み合う中間歯車３２よりも前段に配置される一の歯車（図２では入力歯車３１）の歯車部３４の歯幅と、入力歯車３１の歯車部３４と噛み合う中間歯車３２の大径歯車部３５の歯幅とを同一としたが（図１参照）、入力歯車３１の歯車部３４の歯幅は、図６に示すように、中間歯車３２の大径歯車部３５の歯幅よりも大きくしても良い。このようにすれば、主に最終噛合い点Ｍｐの接線Ｔに沿う方向に飛散する潤滑油７０を入力歯車３１の歯車部３４に直接的に供給することが可能となるので、入力歯車３１の潤滑・冷却効率を高める上で有利となる。

また、以上では、ケーシング２２に収容された電動モータ部Ａおよび減速機部Ｂと、ケーシング２２に取り付けられた車輪用軸受部Ｃとを備えたインホイールモータ駆動装置２１に本発明を適用したが、本発明は、インホイールモータ駆動装置２１以外の車両駆動装置、例えば、電動モータ部Ａおよび減速機部Ｂを収容したケーシングが車体に取り付けられ、減速機部Ｂの出力がドライブシャフトを介して車輪（車輪用軸受）に伝達される、いわゆるオンボードタイプの車両駆動装置にも適用することができる。

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得る。すなわち、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

２１ インホイールモータ駆動装置
２２ ケーシング
２２Ｂ 減速機室
２６ 電動モータ
３０ 平行軸歯車減速機
３１ 入力歯車
３２ 中間歯車
３３ 出力歯車
３４ 歯車部
３５ 大径歯車部
３６ 小径歯車部
３７ 歯車部
５０ 車輪用軸受
７０ 潤滑油
７１ 油溜り形成部
７２ 油溜り
７３ 制御部
Ａ 電動モータ部
Ｂ 減速機部
Ｃ 車輪用軸受部
Ｃ₁ 入力歯車の歯先円
Ｃ₂ 中間歯車の最大歯先円
Ｍｐ 噛合い点
Ｏ１ 回転軸
Ｏ２ 回転軸
Ｏ３ 回転軸
Ｔ 接線

Claims (8)

1. 電動モータ部と、減速機部と、前記電動モータ部および前記減速機部を収容したケーシングとを備え、前記減速機部が、回転軸が平行に配置された入力歯車、一又は複数の中間歯車、および出力歯車を有する平行軸歯車減速機で構成された車両駆動装置において、
   前記ケーシング内に、前記出力歯車の歯車部の一部を油浴状態とする潤滑油が充填され、
   前記出力歯車の回転に伴って掻き上げられる潤滑油を利用して前記出力歯車と前記中間歯車の噛合い点手前に油溜りを形成するための油溜り形成部が設けられ、該油溜り形成部の少なくとも一部が、前記出力歯車と噛み合う前記中間歯車の最大歯先円の内側に位置していることを特徴とする車両駆動装置。
2. 前記出力歯車と噛み合う前記中間歯車よりも前段に配置される一の歯車の歯先円と、前記噛合い点の接線とが、前記噛合い点を挟んで前記油溜りとは反対側で交わっている請求項１に記載の車両駆動装置。
3. 前記出力歯車と噛み合う前記中間歯車よりも前段に配置される一の歯車が、前記噛合い点よりも車両の前方側に配置され、前記油溜り形成部が、前記噛合い点よりも車両の後方側に配置されている請求項１又は２に記載の車両駆動装置。
4. 前記入力歯車および前記中間歯車は、前記出力歯車の歯車部の一部を油浴状態とする潤滑油とは接触しない請求項１〜３の何れか一項に記載の車両駆動装置。
5. 前記噛合い点が、前記出力歯車の回転軸よりも上方に位置している請求項１〜４の何れか一項に記載の車両駆動装置。
6. 前記出力歯車と噛み合う前記中間歯車よりも前段に配置される一の歯車の歯車部の歯幅が、前記一の歯車と噛み合う歯車の歯車部の歯幅よりも大きい請求項１〜５の何れか一項に記載の車両駆動装置。
7. 前記噛合い点の接線上であって、前記噛合い点と、前記出力歯車と噛み合う前記中間歯車よりも前段に配置される一の歯車との間に、潤滑油の流れ方向を制御するための制御部を設けた請求項１〜６の何れか一項に記載の車両駆動装置。
8. 前記油溜り形成部が、前記出力歯車の回転に伴って掻き上げられる潤滑油を互いに異なる二方向に分流可能に設けられている請求項１〜７の何れか一項に記載の車両駆動装置。

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