JP6515659B2 - Drive unit - Google Patents
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Description
本発明は、駆動ユニットに関するものである。 The present invention relates to a drive unit.
電動モータと、電動モータのロータ軸の軸方向一端に連結される動力伝達装置とから成る電動式駆動ユニットに用いる電動モータのロータ軸を軸支するロータ軸受の潤滑構造において、入力軸を上方、差動ギアを下方に配置した直立型で動力伝達装置を構成し、ケーシングの底部たる差動ギアの配置部に溜る潤滑油をファイナルギアで掻き上げることで、潤滑油を入力軸に供給している（特許文献１）。 In a lubricating structure of a rotor bearing for supporting a rotor shaft of an electric motor used for an electric drive unit comprising an electric motor and a power transmission device connected to one end in the axial direction of the rotor shaft of the electric motor, the input shaft is upward The power transmission device is configured in an upright type with the differential gear disposed below, and the lubricant oil is supplied to the input shaft by scraping the lubricant oil accumulated in the arrangement portion of the differential gear which is the bottom of the casing by the final gear. (Patent Document 1).
しかしながら、上記の潤滑構造において、回転数が低い場合には、ギアの回転によりオイルが十分に掻き上げられず、例えば登坂等の低速、高トルクのシーンでは、軸受けの潤滑性能を十分に確保できないという問題があった。 However, in the above-described lubrication structure, when the rotational speed is low, the oil is not sufficiently scraped up by the rotation of the gear, and for example, in the scene of low speed and high torque such as uphill, the lubricating performance of the bearing can not be sufficiently ensured. There was a problem that.
本発明が解決しようとする課題は、軸受けの潤滑性能を高めた駆動ユニットを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a drive unit in which the lubricating performance of the bearing is enhanced.
本発明は、車両が水平状態である場合には、オイルのオイル面が、ロータとステータとの間のエアギャップよりも低い位置にあり、車両の前方が前記車両の後方よりも高い傾斜状態である場合には、オイル面がエアギャップよりも高い位置にあることによって上記課題を解決する。 According to the present invention, when the vehicle is in a horizontal state, the oil surface of the oil is lower than the air gap between the rotor and the stator, and the front of the vehicle is inclined higher than the rear of the vehicle. In some cases, the above problem is solved by the oil surface being located higher than the air gap.
本発明において、車両が傾斜状態になることで、低速、高トルクの状態になった場合に、エアギャップの少なくとも一部がオイルに浸されるため、モータの回転が低くても、ロータの回転によりオイルを跳ね上げることができる。その結果として、本発明は、軸受けの潤滑性能を高めることができる。 In the present invention, at least a part of the air gap is immersed in oil when the vehicle is in a low-speed, high-torque state due to the vehicle being inclined, so that the rotor rotates even if the motor rotation is low. Can bounce the oil. As a result, the present invention can enhance the lubricating performance of the bearing.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《第１実施形態》
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
First Embodiment
図１は、本発明の実施形態に係る駆動ユニットを備えたインホイールモータの断面図である。本実施形態に係る駆動ユニットは、例えばインホイールモータに適用される。なお、以下の説明では、駆動ユニットをインホイールモータに適用する場合について説明するが、駆動ユニットはインホイールモータに限らず、動力伝達機構とモータを備えた他のユニットに適用してもよい。 FIG. 1 is a cross-sectional view of an in-wheel motor provided with a drive unit according to an embodiment of the present invention. The drive unit according to the present embodiment is applied to, for example, an in-wheel motor. In addition, although the case where a drive unit is applied to an in-wheel motor is demonstrated in the following description, a drive unit may be applied not only to an in-wheel motor but to another unit provided with a power transmission mechanism and a motor.
図１に示すインホイールモータは、車体に接続された懸架装置（サスペンション）に支持されており、車輪のホイールに配置されている。インホイールモータは、電動モータ１０及び動力伝達機構２０を有している。また、インホイールモータは、ケース内に収容される軸受け等を潤滑するためのオイルと、当該オイルを潤滑するための潤滑機構を備えている。
The in-wheel motor shown in FIG. 1 is supported by a suspension system (suspension) connected to the vehicle body, and is disposed on the wheel of the wheel. The in-wheel motor has an
電動モータ１０は、動力伝達機構２０を介して、動力を車輪に伝える駆動源である。電動モータ１０は、ステータ１１と、ロータ１２を備えている。
The
ステータ１１は、モータハウジング１３の内壁に嵌合されることで固定されており、円環状に形成されている。ステータ１１は、コアに巻き付けされたコイルを備えている。ステータ１１は、エアギャップ３１を介して、ロータ１２の側壁に相当する外周部を覆うように、設けられている。交流電力がコイルに供給されることで、ステータ１１は回転磁界を発生する。
The
ロータ１２は、円環状のステータ１１の内周にエアギャップ３１を持たせつつ、ステータ１１と同心になるように配置されている。また、ロータ軸１２ａが軸受け（ベアリング）３１ａで支持されることで、ロータ１２は、モータハウジング１３内で回転可能に支持されている。ロータ１２は、ロータ軸１２ａと、鋼板１２ｂと、当該鋼板１２ｂを固定する固定部材１２ｃを備えている。
The
ロータ１２は、外周面に等間隔で配置された永久磁石を備えている。永久磁石は、ステータ１１で発生した回転磁界によって、回転力を発生する。そして、ロータ１２は、この回転力によって、ロータ軸１２ａの中心軸を回転軸として回転する。ロータ軸１２ａは、筒状に形成されており、内部には、オイルを流すための流路１２ｄが形成されている。また、ロータ軸１２ａの端部には、オイルの流入口１２ｅが設けられている。流入口１２ｅが設けられる端部は、回転軸（重心軸）に沿う方向（図１のｘ軸方向）で、両端のうちの一方の端部となる。また、ロータ軸１２ａの他方の端部は、先端に向かって径が小さくなるように、形成されている。またロータ軸１２ａには、吐出口１２ｆが形成されている。吐出口１２ｆは、流入口１２ｅから流路１２ｄに入るオイルを、ロータ軸１２ａの外部に吐出する孔であって、管で形成されている。吐出口１２ｆは、ロータ軸１２ａを支える軸受け３２（ベアリング）を臨むように、配置されている。吐出口１２ｆは、ロータ軸１２ａの先端部と、当該先端部と反対側の端部にそれぞれ設けられている。軸受け３２は、ロータ軸１２ａを回転可能な状態で支持するベアリングである。吐出口１２ｆから排出されたオイルは、軸受け３２に直接当たり、軸受け３２が潤滑される。なお、ロータ軸１２ａの内部に形成された潤滑機構の詳細は、後述する。
The
ロータ軸１２ａの先端部分には、モータ１０の回転数を検出するためのセンサとして、レゾルバ３３が設けられている。レゾルバ３３の検出値は、後述するコントローラに出力される。ロータ軸１２ａの、オイル流入口１２ｅ側の端部には、入力ギア１２ｇが形成されており、入力ギア１２ｇは、動力伝達機構２０のギア２１と噛合している。
A
モータハウジング１３は、ステータ１１、ロータ１２、軸受け３２等を収容する筐体である。またモータハウジング１３は、動力伝達機構２０の一部を収容するための筐体としても機能する。
The
動力伝達機構２０は、ギア２１、２２及び出力軸２３を備えている。ギア２１は、ギア２２と噛合しており、ギア２２と共に、一対の減速ギアを構成している。出力軸２３は、ギア２２と噛合しており、ギア２２より伝わる動力を車輪に伝える。出力軸２３は、タイヤ軸に相当する。出力軸２３は車輪の中心軸と同軸である。ギアハウジング２４は、ギア２１、２２及び出力軸２３を収容する筐体である。ギアハウジング２４は、モータハウジング１３に接合されている。なお、モータハウジング１３とギアハウジング２４は一体のケースで構成されてもよい。
The
上記のとおり、動力伝達機構２０は、ロータ軸１２ａと出力軸２３との間で、動力を伝達するためのギア機構である。また、動力伝達機構２０は、車高を規定する高さ方向（図１に示すｚ方向）で、ロータ軸１２ａの位置を、出力軸２３に対してオフセットさせる機構でもある。すなわち、動力伝達機構２０によって、ロータ軸１２ａは、図１のｚ方向で出力軸２３よりも高い位置にある。
As described above, the
次に、図２を用いて、潤滑機構及びオイルの流れについて説明する。図２は、図１と同様な、インホイールモータの断面図であって、オイルの循環方向を示す矢印が図示されている。矢印Ａ〜Ｆは、オイルの循環経路を表している。 Next, the lubrication mechanism and the flow of oil will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the in-wheel motor similar to FIG. 1 and an arrow indicating the oil circulation direction is illustrated. Arrows A to F represent oil circulation paths.
潤滑機構は、モータ１０の内部及び動力伝達機構２０の内部をオイルで潤滑する機構である。ギアハウジング２４の下部には、オイルを溜められる空間２５が形成されている。当該空間２５は、ギアハウジング２４内におけるギア２１の位置と、ギアハウジングの形状によって規定される。そして、ギア２１が、比較的高回転で回転すると、ギアハウジング２４の下部に溜められたオイルが、ギア２１の回転と共に、ギアハウジング２４内の上部に掻き上げられる（図２の矢印Ａに相当）。上部に掻き上げられたオイルは、ロータ軸１２ａの付近に設けられたオイルキャチャ（図２では図示していない）で回収される（図２の矢印Ｂに相当）。なお、オイルキャッチャの構成は後述する。
The lubrication mechanism is a mechanism that lubricates the inside of the
オイルキャッチャに溜まったオイルは、オイルキャッチャとロータ軸１２ａの内部とをつなげる流路を通って、オイルキャッチャからロータ軸に流れる（矢印Ｃに相当）。これにより、オイルがロータ軸１２ａの内部に導かれる。
The oil accumulated in the oil catcher flows from the oil catcher to the rotor shaft (corresponding to arrow C) through a flow path connecting the oil catcher and the inside of the
ロータ軸１２ａ内に流れたオイルは、ロータ軸１２ａの内部に形成されている流路を流れ、ロータ軸１２ａの先端部分に向かう（矢印Ｄに相当）。ロータ軸１２ａの内部に溜まったオイルは、ロータ軸１２ａの回転で生じる遠心力によって、ロータ軸１２ａの径方向に押し出され、オイル吐出口１２ｆからロータ軸１２ａの外部に飛散する（矢印Ｅに相当）。そして、オイル吐出口１２ｆの付近に配置された軸受け３２がオイルで潤滑される。
The oil that has flowed into the
オイル吐出口１２ｆから飛散したオイルは、落下し、モータハウジング１３の下部に溜められる。モータハウジング１３とギアハウジング２４との間には、連通口が形成されている。連通口は、モータハウジング１３の内部とギアハウジング２４の内部を連結する孔であって、モータ１０の下部に設けられている。また、図２に示すｚ方向で、モータ１０の位置は、動力伝達機構２０よりも高い位置にある。そのため、モータハウジング１３に多くのオイルが溜まった場合には、オイルは、モータ１０の下部から連通口を介してギアハウジング２４内に流れる（矢印Ｆに相当）。これにより、オイルが、駆動ユニット内で循環している。
The oil scattered from the
次に、駆動ユニットの構成のうち、オイルの潤滑に関する詳細な構成について、以下に説明する。 Next, among the configurations of the drive unit, a detailed configuration regarding oil lubrication will be described below.
図３は、モータ１０と動力伝達機構２０の側面図であって、（ａ）は、車両が水平状態である場合の駆動ユニットとオイル面との関係を示す図であり、（ｂ）は車両が水平状態である場合の駆動ユニットとオイル面との関係を示す図である。ただし、図３において、動力伝達機構２０の一部は断面図で示されている。αは出力軸２３（タイヤ軸）に対するロータ軸１２ａの配置角を示し、θは登坂角を示す。配置角は、出力軸２３又はロータ軸１２ａに対して垂直な面（ｙｚ面）において、車両の水平方向に沿う線と、出力軸２３の軸心とロータ軸１２ａの軸心とを結んだ線との間に形成される角度で表される。また、登坂角は、道路勾配に相当し、水平方向と垂直方向との間に形成される角度で表される。また図３（ａ）に示す状態は、車両が水平な道路を走行又は停車しているときの状態を示す。図３（ｂ）に示す状態は、車両が、車両の前方が車両の後方よりも高くなるような道路を、走行又は停車しているときの状態を示す。また点線Ｐはオイル面を示す。
FIG. 3 is a side view of the
図３に示すように、車両が水平状態の場合と比較して、車両が傾斜状態である場合には、オイル面の位置がロータ軸１２ａに近づいており、モータハウジング１３内におけるオイル面の高さが高くなる。
As shown in FIG. 3, the position of the oil surface is closer to the
図４は、モータハウジング１３及びギアハウジング２４の内部におけるオイル面の高さの関係を示す模式図であり、（ａ）は車両が水平状態である場合のオイル面の高さを表し、（ｂ）は車両が傾斜状態である場合のオイル面の高さを表している。図４（ａ）の水平状態は、図３（ａ）の水平状態と対応しており、図４（ｂ）の傾斜状態は、図３（ｂ）の傾斜状態と対応している。また図４は、モータ１０及び動力伝達機構２０を模式的に示している。直線Ｐはオイル面を示している。
FIG. 4 is a schematic view showing the relationship between the height of the oil surface in the
モータハウジング１３とギアハウジング２４との間には、連通口３４が形成されている。連通口３４は、ｚ方向で、ロータ軸１２ａの中心軸よりも低い位置に形成されている。また、ｚ方向の高さで、エアギャップ３１の位置が、連通口３４の上端と下端との間となるように、連通口３４が形成されている。
A
図４（ａ）に示すように、車両が水平状態である場合には、モータハウジング１３内におけるオイル面の高さは低く、オイル面はエアギャップ３１よりも低い。一方、図４（ｂ）に示すように、車両が傾斜状態である場合には、モータハウジング１３内におけるオイル面の高さは、図４（ａ）に示すオイル面よりも高く、オイル面はエアギャップ３１の位置よりも高い位置にある。
As shown in FIG. 4A, when the vehicle is in a horizontal state, the height of the oil surface in the
すなわち、傾斜角θが大きくなると、ギアハウジング２４内のオイルが溜まる部分の位置が、水平状態と比べて、相対的に高くなる。一方、傾斜角θが大きくなると、モータハウジング１３内のオイルが溜まる部分の位置が、水平状態と比べて、相対的に低くなる。言い替えると、傾斜角θが大きくなるほど、ロータ軸１２ａの中心軸の位置が相対的に低くなり、かつ、出力軸２３の中心軸の位置が高くなる。そのため、車両が傾斜状態である場合には、ギアハウジング２４内の下部に溜まっていたオイルが、連通口３４を介して、モータハウジング１３内に流れるため、モータハウジング１３内のオイル面の位置が高くなる。
That is, when the inclination angle θ increases, the position of the oil accumulation portion in the
車両が水平状態である場合には、オイル面がエアギャップ３１よりも低くなり、エアギャップ３１はオイルで満たされない。そのため、モータ１０の高回転時に、オイルの攪拌による損失を抑制することができる。例えば、車両が高速で走行している場合には、車両は略水平状態が保たれる。そして、このような場合には、モータ１０は高回転で駆動しているが、本実施形態では、エアギャップ３１がオイルで満たされないため、ロータ１２が高速で回転しても、オイルの攪拌による損失を抑制できる。
When the vehicle is in the horizontal state, the oil surface is lower than the
一方、車両が傾斜状態である場合には、オイル面がエアギャップよりも高くなり、エアギャップがオイルで満たされる。そのため、ロータ１２の回転により、オイルが跳ね上がることで、軸受け３２がオイルで潤滑される。
On the other hand, when the vehicle is inclined, the oil surface is higher than the air gap, and the air gap is filled with oil. Therefore, the
モータ１０の低回転時には、オイルは、ギア２１で十分に掻き上げられず、オイルキャッチャまで到達しない。例えば、車両が低速で登坂路を走行しており、モータ１０に対して高負荷が求められる場合に、エアギャップ３１がオイルに満たされ、オイルがロータ１２の回転とともに跳ね上げられることで、軸受け３２の潤滑性能を確保できる。
At the time of low rotation of the
次に、図５及び図６を用いて、連通口３４とオイル面との関係について説明する。図５は、モータハウジング１３の斜視図である。図６は、モータハウジング１３の側面図である。Ｐ１は車両が水平状態である場合のオイル面を示し、Ｐ２は車両が傾斜状態である場合のオイル面を示す。
Next, the relationship between the
連通口３４、３５は、モータハウジング１３の内部とギアハウジング２４の内部との間で、オイルを行き来するための孔である。連通口３４は、ロータ軸１２ａよりも下方の位置に形成されている。車両が走行する路面の登坂角θに応じて、オイル面の高さは変化する。このとき、オイル面は、連通口３４の開口部分の範囲内で上下する。言い替えると、所定の範囲内をとる登坂角θに対して、オイル面は、連通口３４の開口部分の範囲内で変化する。登坂角θの所定の範囲は、車両が走行する際に想定される登坂角の範囲である。
The
図６の直線Ｐ１で示すように、車両が水平状態である場合に、オイル面は、連通口３４の上端と下端との間に位置する。また、図６の直線Ｐ２で示すように、車両が傾斜状態である場合も、オイル面は、連通口３４の上端と下端との間に位置する。これにより、車両が水平状態である場合、又は、車両が傾斜状態である場合、いずれの場合でも、連通口３４の開口部分のうち、オイル面よりも上部の部分が開口している。そして、オイル面よりも上部の開口部分が空気の通り道となる。そのため、モータハウジング１３とギアハウジング２４との間で、圧力差が生じにくくなり、モータハウジング１３とギアハウジング２４との間で、オイルが行き来しやすくなる。また、車両が水平状態から登坂状態になった場合に、オイルが、ギアハウジング２４の内部からモータハウジング１３の内部に流れ易くなる。そして、車両が水平状態から傾斜状態になった時より軸受け３２が潤滑されるまでの時間も短くできる。その結果として、軸受け３２の潤滑性能を高めることができる。
As indicated by the straight line P 1 in FIG. 6, when the vehicle is in a horizontal state, the oil level is located between the upper and lower ends of the
次に、図７及び図８を用いて、ギアハウジング２４の内周の形状とオイルキャッチャ３６について、説明する。図７は、インホイールモータの断面図である。図８は、モータ１０と動力伝達機構２０とを重ねた図である。
Next, the shape of the inner periphery of the
ギアハウジング２４の形状は、オイル面が車両の状態に応じて以下の条件を満たすように形成されている。ギアハウジング２４の内周の形状を規定するための条件について、車両が傾斜状態である場合のギアハウジング２４内のオイル面の面積は、車両が水平状態である場合のギアハウジング内のオイル面の面積よりも小さい。具体的には、車両が水平状態である場合のオイル面（Ｐ１）と、車両が傾斜状態である場合のオイル面（Ｐ２）との間に形成される空間であって、モータ１０（又は、オイルキャッチャ３６）に近い側のギアハウジング２４の内壁２４ａとギア２１との間に形成される空間をＳ１とし、モータ１０（又は、オイルキャッチャ３６）から遠い側のギアハウジング２４の内壁２４ｂとギア２１との間に形成される空間をＳ２とする。この場合に、空間Ｓ１が空間Ｓ２よりも小さい。これにより、車両が傾斜状態になると、モータ１０に近い側の空間において、オイル面が高くなる。さらに、モータに近い側の空間Ｓ１が空間Ｓ２よりも小さいため、よりオイル面が高くなり易くなる。その結果として、オイルがモータハウジング１３の内部に流れ易くなり、エアギャップ３１がオイルに満たされ、潤滑性能を高めることができる。
The shape of the
モータ１０に近い側のギアハウジング２４の内壁２４ａは、モータ１０に対して遠い側のギアハウジング２４の内壁２４ｂよりも、ギア２１との距離が近い。すなわち、内壁２４ａはギア２１と近接しており、内壁２４ｂはギア２１と近接していない。また内壁２４ａは、ギア２１に近接した位置からオイルキャッチャ３６に向かう方向に沿った面で形成されている。言い替えると、ギアハウジング２４を断面でみたときに、内壁２４ａは、ギア２１に近接した位置からオイルキャッチャ３６まで略直線になるように、形成されている。高回転時には、内壁２４ａがオイルのガイド面として機能するため、オイルがオイルキャッチャ３６まで導き出され易くなる。
The
オイルキャッチャ３６は、モータ１０に近い側のギアハウジング２４の内壁２４ａに沿う方向であって、ギア２１及びロータ軸１２ａよりもｚ方向で高い位置に形成されている。オイルキャッチャ３６は、ギア２１で跳ね上げられたオイルを溜める部分である。またオイルキャッチャ３６とロータ軸１２ａとの間には流路３７が形成されている。流路３７は、オイルキャッチャ３６に溜まるオイルをロータ軸１２ａに流すための管であり、オイルキャッチャ３６とロータ軸１２ａと間をつなげる。
The
高回転時には、ギア２１で掻き上げられたオイルが、内壁２４ａを沿って上昇し、オイルキャッチャ３６に溜まる。そして、オイルは、流路３７を流れて、ロータ軸１２ａに流れる。ロータ軸１２ａの回転により、オイルは、吐出口１２ｈから吐出され、軸受け３２ａを潤滑した後に、モータハウジング１３の下部に溜まる。ギアハウジング２４の内壁を上記のように形成することで、オイル面は、ギアハウジング２４よりもモータハウジング１３の方が高くなりやすくなる。そのため、オイルは、連通口３４を通って、モータハウジング１３からギアハウジング２４へ流れ易くなる。
At high rotation speed, the oil scraped up by the
一方、車両が傾斜状態であり、モータ１０が低回転の時には、上記のギアハウジング２４の形状によって、オイル面は、モータハウジング１３よりもギアハウジング２４の方が高くなり易くなる。そのため、オイルは、連通口３４を通って、ギアハウジング２４からモータハウジング１３へ流れ易くなる。
On the other hand, when the vehicle is inclined and the
次に、ロータ１２に設けられた、跳ね上げ機構について説明する。図９（ａ）は固定部材１２ｃの側面図である。図９（ｂ）は、矢印Ａで示す部分の断面図であって、固定部材１２ｃの一部断面図である。
Next, the flip-up mechanism provided on the
固定部材１２ｃの円形状の外周には、複数の跳ね上げ部材１２ｉが設けられている。跳ね上げ部材１２ｉは、固定部材１２ｃの表面（ｘｚ平面に沿う面）から、固定部材１２ｃの内部に向けて陥没した孔によって構成されている。また、孔は、側壁と底面で囲われており、孔により形成される空間は柱状になっている。そして、孔によって形成される空間の中心軸Ｌ３、すなわち側壁に沿った方向の軸は、ロータ１２の回転軸の軸方向（ｘ軸の方向）に対して傾いている。
A plurality of flip-up
モータハウジング１３の下部にオイルが溜まり、ロータ１２の外周の一部分がオイルに浸かると、オイルは、跳ね上げ部材１２ｉである孔に流入する。この状態で、ロータ１２が回転すると、オイルは、跳ね上げ部材１２で捕まえられた状態となり、ロータ軸１２ａよりも上部まで持ち上げられて、ロータ１２の上部で放出される。これにより、放出されたオイルが軸受け３２に直接あたり、または、オイルがオイルキャッチャ３６に溜まりやすくなる。
When the oil is accumulated in the lower part of the
跳ね上げ部材１２がオイル溜まりとして機能するため、モータ１０の低回転時でも、オイルをロータ軸１２ａよりも上側にもっていくことができる。そのため、ロータ１２の回転によるオイルの飛散に加えて、オイルを、ロータ軸よりも上の位置から軸受け３２に向かって直接当てることもできる。その結果として、軸受け３２の潤滑性能を高めることができる。
Since the flip-up
次に、図１０Ａ〜図１０Ｃを用いて、ロータ軸１２ａの構成について説明する。図１０Ａは、ロータ軸１２ａの斜視図である。ただし、図１０Ａは、ロータ軸の外管１０１の半分をきった状態を示している。図１０Ｂは、ロータ軸１２ａを半分にきった状態の斜視図である。図１０Ｃは、図１０ＡのIX−IX線に沿う断面図である。
Next, the configuration of the
ロータ軸１２ａは、外管１０１と、内管１０２と、仕切り板１０３ａ〜１０３ｃと、連通口１０４ａ、１０４ｂとを備えている。外管１０１は、円筒状に形成されている。外管１０１には、複数の吐出口１２ｆが設けられている。ロータ軸１２ａの回転軸に対して垂直な方向（ｚ方向）で、ロータ軸１２ａの外部を向いた複数の吐出口１２ｆの開口が、互いに逆方向になるように、形成されている。図１０Ａの例では、上側の吐出口１２ｆは、ｚ軸の正方向を向いており、下側の吐出口１２ｆは、ｚ軸の負方向を向いている。すなわち、複数の吐出口１２ｆは、ロータ１２の回転軸に対して垂直な方向で、当該回転軸を介して互いに対向する位置に配置されている。
The
内管１０２は、円筒状に形成され、外管１０１よりも径の小さい管であって、外管１０１の中に設けられている。外管１０１と内管１０２は同心軸になるように、配置されている。
The
仕切り板１０３ａ〜１０３ｃは、外管１０１の中に形成されている空間を仕切る板である。仕切り板１０３ａ、１０３ｂは、円盤状の一部を切り欠いた形状に形成されている。仕切り板１０３ｃは円盤状に形成されている。仕切り板１０３ａは、内管１０２の一端に設けられており、仕切り板１０３ｃは、内管１０２の他端に設けられている。仕切り板１０３ｂは、内管１０２の中心軸（ロータ軸の回転軸、図１０Ａ〜１０Ｃのｘ軸）に沿う方向で、仕切り板１０３ａと仕切り板１０３ｃとの間に設けられている。また、ｙｚ面でみたときに、仕切り板１０３ａ〜１０３ｃの円盤部分の直径は、内管１０２の外径よりも大きく、外管１０１の内径とほぼ同じ大きさである。
The
連通口１０４ａは、仕切り板１０３ａの切り欠き部分により形成される孔である。連通口１０４ｂは、仕切り板１０３ｂの切り欠き部分により形成される孔である。連通口１０４ａは、ロータ軸１２ａの回転軸に対して垂直な面（ｙｚ）面に沿う方向で、当該回転軸を介して、吐出口１２ｆ（図１０Ａ、図１０Ｂにおいて、オイルの排出方向が、ｚ軸の正方向となる吐出口）の反対側に配置されている。また、連通口１０４ｂは、ロータ軸１２ａの回転軸に対して垂直な面（ｙｚ）面に沿う方向で、当該回転軸を介して、吐出口１２ｆ（図１０Ａ、図１０Ｂにおいて、オイルの排出方向が、ｚ軸の負方向となる吐出口）の反対側に配置されている。言い替えると、連通口１０４ａは、吐出口１２ｆ（図１０Ａ、図１０Ｂにおいて、オイルの排出方向が、ｚ軸の正方向となる吐出口）とは逆位相の位置に設けられており、連通口１０４ｂは、吐出口１２ｆ（図１０Ａ、図１０Ｂにおいて、オイルの排出方向が、ｚ軸の負方向となる吐出口）とは逆位相の位置に設けられている。位相は、ｙｚ平面でみたときに、回転軸を中心として回転したときの、連通口１０４ａ、ｂと吐出口１２ｆの角度に相当する。
The
仕切り板１０３ｃが設けられている、内筒１０３の一方の端部には、オイル排出口１０７が形成されている。また内筒１０３の他方の端部には、オイル流入口１０５が形成されている。
An oil discharge port 107 is formed at one end of the
また、内管１０２には、複数の吐出口１０６が設けられている。図１０Ａ、図１０Ｂの例では吐出口１０６は、４個である。複数の吐出口１０６は、外管１０１の内壁と内管１０２の外壁との間に形成される空間と、内管１０２の中に位置する空間とを連通させるための孔である。２個の吐出口１０６が、仕切り板１０３ａと仕切り板１０３ｂとの間に形成されており、２個の吐出口１０６が、仕切り板１０３ｂと仕切り板１０３ｃとの間に形成されている。仕切り板１０３ａと仕切り板１０３ｂとの間に形成される２個の吐出口１０６のうち、一方の吐出口１０６は、仕切り板１０３ａと連通口１０４ｂとの間に形成され、他方の吐出口１０６は、仕切り板１０３ｂと連通口１０４ａとの間に形成される。また、仕切り板１０３ｂと仕切り板１０３ｃとの間に形成される２個の吐出口１０６のうち、一方の吐出口１０６は、仕切り板１０３ｃと連通口１０４ｂとの間に形成され、他方の吐出口１０６は、仕切り板１０３ｂと仕切り板１０３ｃとの間に形成される。
Further, the
外管１０１と内管１０２は互いに固定されているため、ロータ１２が回転すると、外管１０１と内管１０２は同様に回転する。ロータ１２の回転中、オイルはオイル流入口１０５から内管１０２の中に入り、オイル排出口１０７から排出される。そして、内筒１２から排出されたオイルは、吐出口１２ｆから吐出される。また、内管１０２の中のオイルは、ロータ軸１２の回転によって、吐出口１０６からも吐出して、外管１０１の内壁と内管１０２の外壁と間に形成される空間内に流れ込む。
Since the
次に、ロータ１２が停止したときのロータ軸１２ａの内部の状態について、図１１〜図１３を用いて説明する。図１１は位相が０度の場合のロータ軸の状態を示し、図１２は位相が１８０度の場合のロータ軸の状態を示し、図１３は位相が９０度の場合のロータ軸の状態を示す。図１１（ａ）、図１２（ａ）、図１３（ａ）は、ロータ軸１２ａの断面図である。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のXI−XI線に沿う断面図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のXII−XII線に沿う断面図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のXIII−XIII線に沿う断面図である。なお、図１１〜図１３のドットで示すハッチングは、オイルを表している。
Next, the internal state of the
位相（０度）は、ｙｚ面でみたときに、ロータ軸１２ａの先端に近い方に位置する吐出口１２ｆのオイルの排出方向が、ｚ軸の正方向となる場合を示す。位相（９０度）は、ｙｚ面でみたときに、ロータ軸１２ａの先端に近い方に位置する吐出口１２ｆのオイルの排出方向が、ｙ軸の正方向となる場合を示す。また、位相（１８０度）は、ｙｚ面でみたときに、ロータ軸１２ａの先端に近い方に位置する吐出口１２ｆのオイルの排出方向が、ｚ軸の負方向となる場合を示す。
The phase (0 degree) indicates the case where the oil discharge direction of the
図１１に示すように、位相が０度の時には、オイルは、仕切り板１０３ａと仕切り板１０３ｂとの間の空間と、仕切り板１０３ａと外管１０１の先端部分の内壁との間の空間に溜まる。
As shown in FIG. 11, when the phase is 0 degrees, the oil accumulates in the space between the
図１２に示すように、位相が１８０の時には、オイルは、仕切り板１０３ａと仕切り板１０３ｃとの間の空間に溜まる。
As shown in FIG. 12, when the phase is 180, the oil accumulates in the space between the
図１２に示すように、位相が９０度の時には、オイルは、外管１０１の先端部分の内壁と仕切り１０３ｃとの間の空間に溜まる。
As shown in FIG. 12, when the phase is 90 degrees, the oil accumulates in the space between the inner wall of the tip portion of the
このように、本実施形態では、ロータ１２が停止したときに、位相がどのような位相であっても、ロータ軸１２ａの中にオイルを溜めることができる。そして、車両が停車している状態から発進した場合には、ロータ軸１２ａの中に溜まっていたオイルが、回転と共に、連通口１０４ａ、１０４ｂを通って、他の空間に導かれ、吐出口１２ｆから吐出されるため、軸受け３２ａを潤滑できる。
Thus, in the present embodiment, when the
モータ１０の回転数が低いときには、オイルがギアの回転により掻き上げられないため、オイルキャッチャ３６内のオイルが不足する。そのため、本実施形態では、ギアが回転し始めて、オイルの掻き上げ可能な回転となるまでは、ロータ軸１２ａの中に溜まったオイルによって、軸受け３２ａを潤滑できる。
When the rotation speed of the
本実施形態では、オイルの流路となるロータ軸１２ａを、ロータの回転軸を軸心とした筒状の外管１０１、外管１０１の内部空間を仕切る仕切り板１０３ａ〜１０３ｃ、及び、仕切り板１０３ａ、１０３ｂで区切られた隣り合う空間の間を連通させる連通口１０４ａ、１０４ｂをロータ軸に設ける。そして、内部空間内のオイルをロータ軸１２ａの外側に吐出させるオイル吐出口１２ｆを外管１０１に設ける。これにより、モータ１０の停止中には、ロータ軸１２ａの中にオイルが溜まる。そしてロータ軸１２ａが回転すると、オイルは連通口１０４ａ、１０４ｂを通って他の空間（部屋）にも供給されるため、ギヤ２１の回転数が、オイル掻き上げを可能とする回転数に至るまでの時間、ベアリング潤滑性を確保できる。
In the present embodiment, a cylindrical
また本実施形態では、ロータ１２の回転軸に対して垂直な面に沿う方向で、回転軸を介してオイル吐出口１２ｆの反対側に、連通口１０４ａを配置する。これにより、モータ１０の停止中には、ロータ軸１２ａの中にオイルが溜まる。そしてロータ軸１２ａが回転すると、オイルは連通口１０４ａ、１０４ｂを通って他の空間（部屋）にも供給されるため、ギア２１の回転数が、オイル掻き上げを可能とする回転数に至るまでの時間、ベアリング潤滑性を確保できる。
Further, in the present embodiment, the
また本実施形態では、ロータ軸１２ａの回転軸に沿う方向で、複数のオイルの吐出口１２ｆの間に、複数の仕切り板１０３ａ、１０３ｂを配置する。これにより、ロータ軸１２内に溜まるオイル量を確保できる。
Further, in the present embodiment, the plurality of
また本実施形態では、ロータ軸１２ａの回転軸で回転する方向で互いの位相が異なるように、複数のオイルの吐出口１２ｆを配置する。これにより、吐出口１２ｆが上側（図１１〜図１３でｚ軸の正方向）にある場合には、当該吐出口１２ｆの下側に位置する空間に、オイルを溜めることができる。そのため、ロータ軸１２ａ内に溜まるオイル量を確保できる。
Further, in the present embodiment, the plurality of
次に、図１４〜図１６を用いて、駆動ユニットの制御について説明する。図１４は、駆動ユニットの構成のうち制御に関する構成を示したブロック図である。図１５は、モータの回転数に対するオイルの供給量Ｑｉｎの特性を示すグラフである。図１６は、コントローラ２００の制御フローを示すフローチャートである。
Next, control of the drive unit will be described using FIGS. 14 to 16. FIG. 14 is a block diagram showing a configuration related to control in the configuration of the drive unit. FIG. 15 is a graph showing the characteristics of the oil supply amount Q in with respect to the rotational speed of the motor. FIG. 16 is a flowchart showing a control flow of the
図１４に示すように、駆動ユニットを制御するために、コントローラ２００が設けられている。コントローラ２００は、オイルキャッチャ３６に溜まっているオイル量に応じて、モータ１０のトルクを制御する制御装置である。コントローラ２００は、オイル量推定部２０１とトルク制限部２０２を有している。
As shown in FIG. 14, a
オイル量推定部２０１は、レゾルバ３３により検出されたロータ１２の回転数に基づき、オイルキャッチャ３６に溜まっているオイル量（オイル溜まり量）を推定する。トルク制限部２０２は、オイル量推定部２０１により推定されたオイル量が所定の制限値以下である場合には、モータ１０のトルクに制限をかける。
The oil
ここで、モータ１０の回転数Ｎと、オイルの供給量Ｑｉｎとの関係について説明する。オイルの供給量Ｑｉｎは、ギア２１で掻き上げられて、オイルキャッチャ３６に至るオイル量である。
Here, the relationship between the rotation speed N of the
図１５に示す菱形は、回転数Ｎに対する供給量Ｑｉｎの実験結果をプロットしたものである。そして、プロットしたデータに基づき、グラフを描くと、図１５のグラフが得られる。回転数Ｎが回転数Ｎ１よりも小さい場合（回転数が低速域の場合）には、供給量Ｑｉｎは、ゼロになる（Ｑｉｎ＝０）。一方、回転数Ｎが回転数Ｎ１以上から回転数Ｎ２以下の範囲内である場合（回転数が中速域の場合）には、供給量Ｑｉｎは、回転数に比例した値で表される。式で表すと、Ｑｉｎ＝Ａ×Ｎ−Ｂとなる。ただし、Ａ、Ｂは所定の定数であって、実験により得られる値である。回転数Ｎが回転数Ｎ２よりも大きい場合（回転数が高速域の場合）には、供給量Ｑｉｎは、所定の上限値（Ｃ）となる。ただし、Ｃは所定の係数であって、実験により得られる値である。 The rhombus shown in FIG. 15 is a plot of the experimental result of the supply amount Q in with respect to the rotation speed N. And if a graph is drawn based on the plotted data, the graph of FIG. 15 will be obtained. When the number of revolutions N is smaller than the number of revolutions N 1 (when the number of revolutions is in the low speed range), the supply amount Q in becomes zero (Q in = 0). On the other hand, when the rotation speed N is within the range from the rotation speed N 1 to the rotation speed N 2 (when the rotation speed is in the middle speed range), the supply amount Q in is a value proportional to the rotation speed. Be done. Expressed in equation becomes Q in = A × N-B . However, A and B are predetermined constants and are values obtained by experiment. When the number of revolutions N is larger than the number of revolutions N 2 (when the number of revolutions is in the high speed range), the supply amount Q in is a predetermined upper limit value (C). However, C is a predetermined coefficient and is a value obtained by experiment.
すなわち、モータ１０の回転数と供給量Ｑｉｎとの間には相関関係があり、モータ１０の回転数の変化に対して、供給量Ｑｉｎは一定の範囲内（０からＣの範囲内）で変化する。
That is, there is a correlation between the rotation speed of the
次に、図１６を用いて、コントローラ２００の具体的な制御フローを説明する。図１６に示す制御フローは所定の周期で繰り返し行われている。
Next, a specific control flow of the
ステップＳ１にて、オイル量推定部２０１は、供給量Ｑｉｎを推定する。オイル量推定部２０１は、モータ１０の回転数に応じて、供給量Ｑｉｎを演算するための演算モードを、以下のステップＳ２〜Ｓ４の制御フローのように切り替えた上で、供給量Ｑｉｎを演算する。モータ１０の回転数が所定値（Ｎ１）より小さい場合には、ステップＳ２にて、オイル量推定部２０１は、供給量Ｑｉｎをゼロ（下限値）として演算する。モータ１０の回転数が所定値（Ｎ１）より小さい場合には、ギアの回転では、オイルを上部に掻き上げることができないため、供給量Ｑｉｎはゼロとなる。
In step S1, the oil
モータ１０の回転数が、回転数（Ｎ１）から所定値（Ｎ２）までの範囲内である場合には、ステップＳ３にて、オイル量推定部２０１は、演算式（Ｑｉｎ＝Ａ×Ｎ―Ｂ）を用いて、供給量Ｑｉｎを演算する。モータ１０の回転数を所定値（Ｎ２）より大きい場合には、ステップＳ４にて、オイル量推定部２０１は、供給量ＱｉｎをＣ（上限値）として演算する。モータ１０の回転数を所定値（Ｎ２）より大きくしたとしても、ギアで掻き上げるオイル量には上限があり、供給量ＱｉｎはＣ（上限値）となる。
If the number of revolutions of the
ステップＳ５にて、オイル量推定部２０１は、オイルキャッチャ３６に溜まっているオイル量の変化量（ΔＱ）を、ＱｉｎとＱｏｕｔとの差分をとることで演算する（ΔＱ＝Ｑｉｎ−Ｑｏｕｔ）。Ｑｏｕｔは、オイルキャッチャ３６からロータ軸１２に流れるオイル量であって、流路３７の形状等により予め決まる値である。
In step S5, the oil
ステップＳ６にて、オイル量推定部２０１は、前回の制御フローで演算した、オイルキャッチャ３６に溜まっているオイル量ＱＴ−１に変化量（ΔＱ）を加算することで、現在、オイルキャッチャ３６に溜まっているオイル量ＱＴを演算する（ＱＴ＝ＱＴ−１＋ΔＱ）。これにより、オイル量推定部２０１は、演算によりオイルキャッチャ３６に溜まっているオイル量ＱＴを推定し、推定結果をトルク制限部２０２に出力する。
In step S6, the oil
ステップＳ７にて、トルク制限部２０２は、オイル量ＱＴがオイルキャッチャ３６の容量（Ｑｍａｘ）未満であるか否かを判定する。
At step S7, the
オイル量ＱＴが容量（Ｑｍａｘ）未満である場合には、ステップＳ８にて、トルク制限部２０２は、オイル量ＱＴがオイル量の制限値（Ｑｌｉｍ）以下であるか否かを判定する。制限値（Ｑｌｉｍ）は、トルク制限を行うか否かを判断するための閾値である。
If the oil level Q T is less than the capacity (Q max), at step S8, the
そして、オイル量ＱＴがオイル量の制限値（Ｑｌｉｍ）以下である場合には、ステップＳ９にて、トルク制限部２０２は、現在のトルクがトルク制限値（Ｔｌｉｍ）以上であるか否かを判定する。現在のトルクがトルク制限値（Ｔｌｉｍ）以上である場合には、トルク制限部２０２は、モータ１０の出力トルクをトルク制限値（Ｔｌｉｍ）に制限する。
Then, whether or not if the oil amount Q T is a limit value (Q lim) below oil level, at step S9, the
ステップＳ８の判定で、オイル量ＱＴがオイル量の制限値（Ｑｌｉｍ）より大きいである場合、又は、ステップＳ９の判定で、現在のトルクがトルク制限値（Ｔｌｉｍ）未満である場合には、トルク制限部２０２は、モータ１０の出力トルクに制限をかけない。
Is determined in step S8, if the oil level Q T is larger than the oil amount limit (Q lim), or, in the determination of step S9, if the current torque is less than the torque limit value (T lim) The
また、ステップＳ７の判定で、オイル量ＱＴが容量（Ｑｍａｘ）以上である場合には、オイル量推定部２０１は、現在のオイル量ＱＴを容量（Ｑｍａｘ）として推定する。すなわち、オイルキャッチャ３６から溢れたオイルは、ギアハウジング２４の下部に戻るため、現在のオイル量ＱＴは容量（Ｑｍａｘ）となる。
Further, in the judgment of step S7, when the oil level Q T is the capacity (Q max) or more, the oil
上記のように本実施形態では、モータの回転数に基づきオイルキャッチャ３６に貯まっているオイル溜まり量を推定し、オイル溜まり量が所定の閾値以下である場合に、モータ１０のトルクを制限する。これにより、軸受３２の摩擦が高くなることを抑制できる。
As described above, in the present embodiment, the amount of accumulated oil accumulated in the
また本実施形態では、オイルキャッチャ３６に溜まるオイルの上限値を予め設定し、上限値以下の範囲内で、オイル溜まり量を推定する。これにより、オイル溜まり量の推定精度を上げることができる。
Further, in the present embodiment, the upper limit value of the oil accumulated in the
また本実施形態では、モータ１０の回転数に応じて、オイル溜まり量を推定するための演算モードを切り替える。これにより、回転数に応じたギヤ２１のオイル掻き上げ特性に応じてオイル溜まり量を推定できるため、オイル溜まり量の推定精度を上げることができる。
Further, in the present embodiment, the calculation mode for estimating the amount of accumulated oil is switched according to the rotation speed of the
また本実施形態では、モータ１０の回転数が低速域の範囲内である場合には、所定の範囲の下限値（０）をオイルの供給量（Ｑｉｎ）として演算し、モータ１０の回転数が中速域の範囲内である場合には、モータ１０の回転数に比例した値をオイルの供給量（Ｑｉｎ）として演算し、モータ１０の回転数が高速域の範囲内である場合には、所定の範囲の上限値（Ｃ）をオイルの供給量（Ｑｉｎ）として演算する。これにより、簡単な式で各回転数領域のオイルの供給量（Ｑｉｎ）を演算できる。
Further, in the present embodiment, when the rotation speed of the
また、コントローラ２００は、モータ１０の回転数を検出するためのセンサ（レゾルバ）を用いて、オイル溜まり量を推定する。これにより、新たなセンシング手段を設けずに、オイル溜まり量を推定できる。
Further, the
なお、オイル量推定部２０１はマップを用いた演算により、現在の供給量Ｑｉｎを演算してもよい。オイル量推定部２０１には、モータ１０の回転数と供給量Ｑｉｎとの間の相関関係を示すマップが予め保存されている。当該マップは、実験により得ることができる。そして、オイル量推定部２０１は、レゾルバ３３を用いて、モータ１０の回転数を検出し、マップを参照して、検出した回転数に対応する供給量を、現在の供給量として演算する。
Incidentally, the oil
なお、本実施形態では、ロータ１２の回転軸に対して垂直な面に沿う方向で、回転軸を介してオイル吐出口１２ｆの反対側に、連通口１０４ａを配置したが、連通口１０４ａは、回転軸を介してオイル吐出口１２ｆの反対側の位置でなくてもよい。すなわち、ロータ１２の回転軸でみたときに、連通口１０４ａの位置に相当する角度と、オイル吐出口１２ｆの位置に相当する角度が異なればよい。角度は、ロータ軸１２ａの回転角に相当する。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態では、オイルキャッチャ３６をモータハウジング１３に設けたが、ギアハウジング２４内に設けてもよい。
In the present embodiment, the
《第２実施形態》
図１７は、発明の他の実施形態に係るインホイールモータの断面図である。本実施形態では上述した第１実施形態に対して、オイルキャッチャ３６とロータ軸１２ａとを接続する流路、及び、トルク制限部２０２の一部の制御が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、その記載を援用する。
Second Embodiment
FIG. 17 is a cross-sectional view of an in-wheel motor according to another embodiment of the present invention. In the present embodiment, control of a flow path connecting the
図１７に示すように、本実施形態では、オイルキャッチャ３６とロータ軸１２ａとを接続する流路３７１、３７２が複数設けられている。流路３７１は、オイルキャッチャ３６からロータ軸１２に、流入量（Ｑａ）でオイルを流す。流路３７２は、オイルキャッチャ３６からロータ軸１２ａに、流入量（Ｑｂ）でオイルを流す。オイルキャッチャ３６は、ｚ方向で、ロータ軸１２ａよりも高い位置にある。そのため、流路３７１、３７２の両端にそれぞれ設けられている開口のうち、オイルキャッチャ３６を臨むように形成された孔が、オイルの入口となる。
As shown in FIG. 17, in the present embodiment, a plurality of
流路３７１の入口は、ｚ方向（オイルキャッチャ３６のオイル面の高さ方向）で、流路３７２の入口よりも高い位置にある。オイルキャッチャ３６内のオイル面の高さが、流路３７１の入口の位置よりも高い場合には、オイルキャッチャ３６内のオイルは、流路３７１及び流路３７２を通って、ロータ軸１２ａに流れる。そのため、オイルキャッチャ３６からロータ軸１２ａに供給されるオイルの供給量は、流入量（Ｑａ）に流入量（Ｑｂ）を加えた量になる。
The inlet of the
オイルキャッチャ３６内のオイル面の高さが、流路３７１の入口の位置よりも低く、かつ、流路３７１の入口の位置よりも高い場合には、オイルキャッチャ３６内のオイルは、流路３７１を通らず流路３７２のみを通って、ロータ軸１２ａに流れる。そのため、オイルキャッチャ３６からロータ軸１２ａに供給されるオイルの供給量は、流入量（Ｑｂ）となる。
When the height of the oil surface in the
次に、モータの回転数とオイルの供給量（Ｑｉｎ）との関係について、図１８を用いて、説明する。図１８は、モータの回転数に対するオイルの供給量Ｑｉｎの特性を示すグラフである。 Next, the relationship between the number of revolutions of the motor and the supply amount of oil (Q in ) will be described using FIG. FIG. 18 is a graph showing the characteristics of the oil supply amount Q in with respect to the rotational speed of the motor.
モータ回転数とオイルの供給量Ｑｉｎとの間には、第１実施形態における図１５のグラフで示した相関性と、同様の相関性がある。そして、オイルの供給量（Ｑｉｎ）が流入量（Ｑｂ）となるときの回転数をＮｂとすると、回転数（Ｎｂ）は、回転数（Ｎ１）からＮ２までの間の一次関数のグラフと、Ｑｉｎ＝Ｑｂのグラフとの交点で表される。すなわち、回転数（Ｎｂ）は、オイル供給量（Ｑｉｎ）が第２流入量（Ｑｂ）となるときのモータ回転数である。 The motor rotational speed and the oil supply amount Q in have the same correlation as the correlation shown in the graph of FIG. 15 in the first embodiment. Then, assuming that the rotation speed when the oil supply amount (Q in ) becomes the inflow amount (Q b ) is Nb, the rotation speed (N b ) is a linear function between the rotation speed (N1) and N2 It is represented by the intersection of the graph and the graph of Q in = Q b . That is, the rotational speed (N b ) is the motor rotational speed when the oil supply amount (Q in ) becomes the second inflow amount (Q b ).
次に、図１９を用いて、コントローラ２００の制御フローを説明する。ステップＳ１からステップＳ１１までの制御フローは、第１実施形態に係るステップＳ１からステップＳ１１までの制御フローと同様である。ただし、ステップＳ１０の制御フローにて制限されるトルク制限値を、Ｔｌｉｍ１とする。
Next, the control flow of the
ステップＳ８の判定で、オイル量ＱＴがオイル量の制限値（Ｑｌｉｍ）より大きい場合には、トルク制限部２０２は、モータ１０の現在の出力トルクとトルク判定閾値（Ｔｃ）とを比較し、かつ、モータ１０の現在の回転数と回転数（Ｎｂ）とを比較する。そして、現在の出力トルクがトルク判定閾値（Ｔｃ）以上であり、かつ、現在の回転数が回転数（Ｎｂ）以下である場合には、トルク制限部２０２は、モータ１０の出力トルクをトルク制限値（Ｔｌｉｍ２）に制限する。トルク制限値（Ｔｌｉｍ２）はトルク制限値（Ｔｌｉｍ１）よりも高いである。すなわち、ステップＳ１３の制御フローにおいて制限されるトルクの制限量は、ステップＳ１０の制御フローにおいて制限されるトルクの制限量よりも小さい。
Is determined in step S8, when the oil level Q T is a limit value of the oil level (Q lim) is greater than the
ステップＳ１２の判定で、現在の出力トルクがトルク判定閾値（Ｔｃ）未満である場合、又は、現在の回転数が回転数（Ｎｂ）より大きい場合には、トルク制限部２０２は、現在のトルクに制限をかけない。
If it is determined in step S12 that the current output torque is less than the torque determination threshold (Tc), or if the current number of revolutions is greater than the number of revolutions (N b ), the
図２０を用いて、モータ１０の回転数（Ｎ）と出力トルク（Ｔ）の関係について説明する。図２０は、回転数（Ｎ）に対する出力トルク（Ｔ）の特性を示すグラフである。
The relationship between the number of revolutions (N) of the
オイルキャッチャ３６に溜まっているオイル量（ＱＴ）が制限値（Ｑｌｉｍ）より大きい状態で、モータ１０の回転数が下がり、回転数が回転数（Ｎｂ）以下になったとする。この場合に、オイル量（ＱＴ）は制限値（Ｑｌｉｍ）大きいが、ギア２１の回転によりオイルキャッチャ３６に供給されるオイルの量は少なく、オイルキャッチャ３６に溜まっているオイルは流路３７１、３７２を通ってロータ軸１２ａに流れ、オイルキャッチャ３６に溜まっているオイル量が減少する。そのため、本実施形態では、オイル量（ＱＴ）が制限値（Ｑｌｉｍ）以下になる前に、モータ１０の出力トルクをトルク制限値（Ｔｌｉｍ２）に制限する（図２０に示す領域Ｒ２に相当）。そして、オイル量（ＱＴ）がさらに小さくなり制限値（Ｑｌｉｍ）未満となった場合には、モータ１０の出力トルクをトルク制限値（Ｔｌｉｍ１）に制限する（図２０に示す領域Ｒ１に相当）。これにより、領域Ｒ１で示されるトルクの制限量の大きい制御が作動するシーンを低減することができる。その結果として、軸受３２の摩擦が高くなることを抑制できる。
It is assumed that the number of rotations of the
上記のように本実施形態では、オイル量（ＱＴ）が制限値（Ｑｌｉｍ）以下である場合には、モータ１０のトルクを第１制限値（Ｔｌｉｍ１）に制限し、オイル量（ＱＴ）が制限値（Ｑｌｉｍ）より大きく、モータ１０の出力トルクがトルク（Ｔｃ）以上であり、かつ、モータ１０の回転数が回転数（Ｎｂ）以下である場合には、トルクを、第１制限値（Ｔｌｉｍ１）より大きい第２制限値（Ｔｌｉｍ２）に制限する。これにより、第１制限値（Ｔｌｉｍ１）のトルク制限が作動するシーンを低減できる。
As described above, in the present embodiment, when the oil amount (Q T ) is equal to or less than the limit value (Q lim ), the torque of the
また本実施形態では、オイルキャッチャ３６とロータ軸１２ａとの間に、流路３７１、３７２を接続し、ギア２１の回転によりオイルキャッチャ３６に供給されるオイル供給量が流入量（Ｑｂ）となるモータ回転数（Ｎｂ）を、第２制限値（Ｔｌｉｍ２）のトルク制限を行うか否か判定するための回転数に設定する。これにより、簡易な構成で、第２制限値（Ｔｌｉｍ２）のトルク制限を行うことができる。
Further, in the present embodiment, the
《第３実施形態》
本発明の他の実施形態に係る駆動ユニットを説明する。本実施形態では上述した第１実施形態に対して、吐出口１２ｆ、仕切り板１０３ａ〜ｂ、連通口１０４ａ〜１０４ｃの構成が異なる。これ以外の構成は上述した第１実施形態と同じであり、その記載を援用する。
Third Embodiment
A drive unit according to another embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, the configurations of the
図２１は、位相が０度の場合のロータ軸の状態を示し、（ａ）はロータ軸の断面図であり、（ｂ）はXXI−XXI線に沿う断面図である。仕切り板１０３ａ〜１０３ｃには、一対の連通口１０４ａ〜１０４ｃがそれぞれ形成されている。ｙｚ面に沿うロータ軸ａの断面において、一対の連通口１０４ａは、ロータ軸１２ａの回転軸を挟んで互いに対向する位置に設けられている。
FIG. 21 shows the state of the rotor shaft when the phase is 0 degree, where (a) is a cross-sectional view of the rotor shaft, and (b) is a cross-sectional view along the line XXI-XXI. A pair of
オイル吐出口１２ｆは、ｙｚ面に沿うロータ軸１２ａの断面において、一対の連通口１０４ａに対して９０度ずれた位置に設けられている。９０度は、ロータ軸１２ａの回転角に対応している。すなわち、連通口１０４ａは、ロータ１２の回転軸（ｘ方向）及び互いに対向する吐出口１２ｆの配列方向（ｚ方向）に対して垂直な方向（ｙ方向）の位置に配置されている。これにより、吐出口１２ｆが複数設けられている場合も、ロータ軸１２ａ内にオイルを溜めることができる。また、モータ１０の停止中には、ロータ軸１２ａの中にオイルが溜まる。そしてロータ軸１２ａが回転すると、オイルは連通口１０４ａを通って他の空間（部屋）にも供給されるため、ギア２１の回転数が、オイル掻き上げを可能とする回転数に至るまでの時間、ベアリング潤滑性を確保できる。
The
１０…モータ
１１…ステータ
１２…ロータ
１２ａ…ロータ軸
１２ｂ…鋼板
１２ｃ…固定部材
１２ｄ…流路
１２ｅ…オイル流入口
１２ｆ…吐出口
１３…モータハウジング
２０…動力伝達機構
２１、２２…ギア
２３…出力軸
２４…ギアハウジング
２４ａ、２４ｂ…内壁
２５…空間
３１…エアギャップ
３２…軸受
３３…レゾルバ
３４…連通口
３６…オイルキャッチャ
３７…流路
１０１…外管
１０２…内管
１０３ａ〜１０３ｃ…仕切り板
１０４ａ〜１０４ｃ…連通口
２００…コントローラ
２０１…オイル量推定部
２０２…トルク制限部
３７１、３７２…流路
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ロータの外周にエアギャップを介して設けられたステータと、
前記ロータ及び前記ステータを収容するモータハウジングと、
前記モータハウジングの内部を潤滑するオイルと、
モータのロータ軸に連結されたギアと、
前記ギアを収容するギアハウジングとを備え、
車両が水平状態である場合には、前記オイルのオイル面は、前記エアギャップの位置よりも低い位置にあり、
前記車両が、前記車両の前方が前記車両の後方よりも高い傾斜状態である場合には、前記オイル面は前記エアギャップの位置よりも高い位置にあり、
前記車両が前記傾斜状態である場合の前記ギアハウジング内のオイル面の面積は、前記車両が前記水平状態である場合の前記ギアハウジング内のオイル面よりも小さい
駆動ユニット。 A rotor rotatably supported via bearings;
A stator provided on the outer periphery of the rotor via an air gap;
A motor housing that accommodates the rotor and the stator;
Oil for lubricating the inside of the motor housing ;
A gear connected to the motor's rotor shaft,
And a gear housing for housing the gear .
When the vehicle is level, the oil surface of the oil is lower than the position of the air gap;
The vehicle, when the front of the vehicle is higher tilt state than the rear of the vehicle, the oil level is Ri located near higher than the position of said air gap,
An area of an oil surface in the gear housing when the vehicle is in the inclined state is smaller than an oil surface in the gear housing when the vehicle is in the horizontal state .
前記ギアハウジング又は前記モータハウジングの少なくとも何れか一方のハウジングに収容され、前記オイルを溜めるオイルキャッチャを備え、
前記ギアハウジングの内壁は、前記ギアの近傍の位置から前記オイルキャッチャに向かう方向に沿う面により形成されている
駆動ユニット。 The drive unit according to claim 1 ,
And an oil catcher which is accommodated in at least one of the gear housing and the motor housing and stores the oil.
A drive unit, wherein an inner wall of the gear housing is formed by a surface along a direction from the position near the gear toward the oil catcher.
前記オイルは、前記ギアハウジングの内部を潤滑し、かつ、前記モータハウジングと前記ギアハウジングとの間に形成された連通口を介して、前記ギアハウジングの内部と前記モータハウジングの内部との間を流れ、
前記オイル面は、前記連通口の上端と前記連通口の下端との間に位置する
駆動ユニット。 The drive unit according to claim 1 or 2 ,
The oil lubricates the inside of the gear housing, and between the inside of the gear housing and the inside of the motor housing via a communication port formed between the motor housing and the gear housing. flow,
The drive unit, wherein the oil surface is located between an upper end of the communication port and a lower end of the communication port.
前記ロータは、前記ロータの回転により前記オイルを前記モータハウジング内で跳ね上げるオイル跳ね上げ部を有する
駆動ユニット。 The drive unit according to any one of claims 1 to 3 , wherein
A drive unit having an oil splashing portion for splashing the oil within the motor housing by rotation of the rotor;
前記ロータは、鋼板と、前記鋼板を固定する固定部材とを有し、
前記オイル跳ね上げ部は、前記固定部材に設けられた孔により構成されている
駆動ユニット。 The drive unit according to claim 4 ,
The rotor has a steel plate and a fixing member for fixing the steel plate,
The drive unit wherein the oil splashing portion is constituted by a hole provided in the fixing member.
前記孔は、側壁及び底面で囲われおり、
前記側壁に沿う方向は、前記ロータの回転軸の軸方向に対して傾いている
駆動ユニット。 The drive unit according to claim 5 , wherein
The hole is surrounded by side walls and a bottom surface,
The drive unit in which the direction along the side wall is inclined with respect to the axial direction of the rotation axis of the rotor.
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