WO2019146793A1 - インホイールモータ駆動装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an in-wheel motor drive device, and more particularly to an in-wheel motor drive device in which a motor rotation shaft and a first shaft of a reduction gear are coaxially coupled.
- In-wheel motor comprising a motor unit having a motor rotation shaft for driving a wheel, a wheel hub bearing unit, and a reduction unit having a plurality of gears and decelerating the rotation of the motor rotation shaft and transmitting it to the wheel hub bearing unit
- the reduction gear has an input shaft coupled to the motor rotation shaft, an output shaft coupled to the wheel hub and extending parallel to the input shaft, and A parallel-shaft gear reducer comprising one or more intermediate shafts extending parallel to the output shaft, an input gear coupled to the input shaft, an output gear coupled to the output shaft, and a plurality of intermediate gears coupled to the intermediate shaft Ru.
- lubricating oil is used to lubricate the rotational elements of the speed reduction unit and the motor unit and to cool the heat generating element (stator) in the motor unit.
- the lubricating oil pumped up with the oil pump is discharged to a motor part and a deceleration part.
- JP-A-2008-168742 discloses a lubrication structure of a bearing that respectively supports the main motor output shaft and the sub motor output shaft that are vertically offset. It is done. Specifically, a relief portion / upper oil induction portion is formed in the motor housing in the vicinity where the first gear (pinion) of one end of the main motor output shaft and the second gear (counter gear) of the slave motor output shaft begin to mesh. It is disclosed that, by doing so, the lubricating oil accumulated in the recess of the relief portion / upper oil guiding portion is directed toward the first bearing of the main motor output shaft.
- the outboard side supporting the motor rotation shaft (vehicle width direction outer side) And bearings on the inboard side (inner side in the vehicle width direction) that support the first shaft are housed in cylindrical bearing holders (boss) provided on a partition that separates the motor and the reduction gear. Ru. That is, these bearings are arranged axially adjacent to each other in the common bearing holding portion.
- the lubricating oil discharged to the motor chamber is on the outboard side of the motor rotation shaft
- the lubricating oil supplied to the bearing (motor-side bearing) and discharged into the reduction chamber is supplied to the inboard-side bearing (input shaft-side bearing) of the first shaft.
- the motor side bearing tends to have insufficient lubrication as compared with the input shaft side bearing.
- Patent Document 2 proposes a technique for providing a "relief / upper oil guiding portion" in the casing in order to guide the lubricating oil to the first bearing of the main motor output shaft.
- the upper oil guiding portion is realized by partially removing the weir (boss), and therefore occupies a large space in the radial direction. Therefore, when trying to apply the structure of the weir of Patent Document 2 to a casing (partition wall) of an in-wheel motor drive provided with a reduction gear unit configured by a parallel gear type reduction gear as in Patent Document 1, the deceleration is As the number of stages (the number of shaft and gear pairs) increases, the thickness of the bearing holder decreases and the rigidity decreases. As the rigidity of the bearing holder decreases, the strength and the life of the bearing holder decrease. In addition, noise or vibration may occur.
- the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to suppress a decrease in rigidity of a bearing holding portion and to prevent a motor side bearing (a bearing on the outboard side of a motor rotation shaft
- the present invention is to provide an in-wheel motor drive device capable of preventing the lack of lubrication.
- An in-wheel motor drive includes a motor unit, a speed reduction unit, a casing in which lubricating oil is enclosed, an oil passage, a guide member, and a guide hole.
- the motor unit includes a motor rotation shaft that drives the wheels, and a motor-side bearing that rotatably supports an end of the motor rotation shaft in the vehicle width direction.
- the speed reduction portion includes an input shaft coaxially coupled with the motor rotation shaft, and an input shaft side bearing that rotatably supports an end in the vehicle width direction of the input shaft.
- the casing is connected to a cylindrical wall arranged to surround the motor rotation shaft and the input shaft, and is connected to the cylindrical wall to receive the vehicle width direction outer end of the motor rotation shaft and the vehicle width direction inner end of the input shaft It includes a partition having a through hole, and a cylindrical bearing holding portion provided around the through hole of the partition and holding a motor side bearing and an input shaft side bearing.
- the oil passage is disposed at a position above the input shaft in a space (deceleration chamber) outside the partition wall in the vehicle width direction and has at least one oil hole through which the lubricating oil flows downward.
- the guide member receives the lubricating oil flowing out of the oil hole and guides it to the outer peripheral surface of the bearing holding portion.
- the guide hole penetrates the bearing holding portion from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface of the bearing holding portion, and guides the lubricating oil guided by the guide member to the motor side bearing.
- the guide member is provided so as to project from the outer end surface in the vehicle width direction of the partition wall, and has an inclined guide surface extending in the up-down direction facing the outer peripheral surface of the oil passage.
- the lower end of the inclined guide surface intersect the outer peripheral surface of the bearing holding portion.
- the opening at the upper end of the guide hole be disposed in a portion of the outer peripheral surface of the bearing holding portion that intersects the inclined guide surface of the guide member.
- the bearing holding portion is positioned between the first housing portion for housing the motor side bearing, the second housing portion for housing the input shaft side bearing, and the first housing portion and the second housing portion, and is directed radially inward. And an annular convex portion that protrudes.
- the opening at the lower end of the guide hole is disposed at a portion where the inboard end surface of the annular convex portion intersects with the inner peripheral surface of the first accommodation portion.
- the guide member extends in the vertical direction, the upper end abuts or approaches the cylindrical wall of the casing, and the lower end abuts or approaches the outer peripheral surface of the bearing holder.
- the guide member has a first guide portion whose upper end is in contact with or close to the cylindrical wall of the casing and whose lower end is located above the outer peripheral surface of the bearing holder, and upper end is lower end of the first guide portion
- the second guide portion may be positioned higher than the second guide portion, and the lower end of the second guide portion may be in contact with or in proximity to the outer circumferential surface of the bearing holding portion.
- a plurality of reinforcing ribs arranged radially from the outer peripheral surface of the bearing holding portion toward the cylindrical wall of the casing are provided on the outer end surface in the vehicle width direction of the partition wall.
- the protruding height of the guide member is desirably higher than the protruding height of the reinforcing rib.
- the bearing holding portion communicates with the axial groove extending in the axial direction facing the outer peripheral surface of the input shaft side bearing and the axial groove, and facing the inner end surface of the outer ring of the input shaft side bearing in the vehicle width direction
- a radially extending radial groove may be provided. In this case, it is desirable that the guide hole communicate with the axial groove or the radial groove.
- the speed reduction unit includes an input shaft, an output shaft coupled to the wheel hub and extending parallel to the input shaft, at least one intermediate shaft extending parallel to the input shaft and the output shaft, and a gear coaxially coupled to each shaft
- a parallel shaft gear reducer including:
- the present invention it is possible to prevent the insufficient lubrication of the motor side bearing (the bearing on the outboard side of the motor rotation shaft) while suppressing the decrease in the rigidity of the bearing holding portion.
- FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a casing along the line VI-VI in FIG. 5;
- FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the casing along the line VII-VII in FIG. 5;
- (A), (B) is a front view which shows the bearing holding structure by the side of the inboard of the deceleration part shown in FIG. (A), (B) is the perspective view which looked at the bearing holding structure by the side of the inboard of the deceleration part shown in FIG. 10 from vehicle rear.
- (A), (B) is the perspective view which looked at the bearing holding structure by the side of the inboard of the deceleration part shown in FIG. 10 from the vehicle front.
- (A), (B) is a front view which shows the bearing holding structure by the side of the outboard of the speed-reduction part shown in FIG. (A), (B) is the perspective view which looked at the bearing holding structure by the side of the outboard of the deceleration part shown in FIG. 10 from the vehicle rear.
- FIG. 13 is a partial cross-sectional view of the in-wheel motor drive device taken along line LA-LA shown in FIG. 12 (A). It is a fragmentary sectional view of the in-wheel motor drive device cut
- the in-wheel motor drive device 1 is mounted on a passenger vehicle such as an electric vehicle and a hybrid vehicle.
- FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an in-wheel motor drive device 1 according to an embodiment of the present invention cut at a predetermined plane and developed.
- FIG. 2 is a cross-sectional view showing the internal structure of the speed reducing portion 31 of the in-wheel motor drive device 1 and schematically shows a state as viewed from the outer side in the vehicle width direction.
- the predetermined plane shown in FIG. 1 is a development plane in which the plane including the axis M and the axis N shown in FIG. 2 and the plane including the axis N and the axis O are connected in this order.
- the left side of the drawing represents the outer side in the vehicle width direction (outboard side)
- the right side of the drawing represents the inner side in the vehicle width direction (inboard side).
- each gear in the inside of the speed reduction unit 31 is represented by a tip circle, and individual teeth are omitted.
- the in-wheel motor drive device 1 decelerates the rotation of the wheel hub bearing portion 11 provided at the center of the wheel W, the motor portion 21 for driving the wheels, and the motor portion 21 and transmits the reduced speed to the wheel hub bearing portion 11 And a unit 31.
- the motor unit 21 and the speed reduction unit 31 are disposed offset from the axis O of the wheel hub bearing unit 11.
- the axis O extends in the vehicle width direction and coincides with the axle. In the present embodiment, one side in the direction of the axis O is the outboard side, and the other side in the direction of the axis O is the inboard.
- the wheel hub bearing portion 11 is disposed at one axial direction of the in-wheel motor drive device 1
- the motor portion 21 is disposed at the other axial direction of the in-wheel motor drive device 1
- the reduction portion 31 is a motor portion The axial position of the speed reducing portion 31 overlaps with the axial position of the wheel hub bearing portion 11.
- the in-wheel motor drive apparatus 1 is a motor drive apparatus for vehicles which drives the wheel of an electric vehicle.
- the in-wheel motor drive device 1 is connected to a vehicle body (not shown).
- the in-wheel motor drive device 1 can travel the electric vehicle at a speed of 0 to 180 km / h.
- the wheel hub bearing portion 11 is a rotating inner ring and a fixed outer ring, and the inner ring 12 as a rotating wheel (hub wheel) coupled to the wheel W and an outer ring as a fixed ring coaxially disposed on the outer diameter side of the inner ring 12 13 and a plurality of rolling elements 14 disposed in an annular space between the inner ring 12 and the outer ring 13.
- the center of rotation of the inner ring 12 coincides with an axis O passing through the center of the wheel hub bearing portion 11.
- the outer ring 13 penetrates the front portion 39f of the main body casing 39 and is connected and fixed to the front portion 39f.
- the front portion 39 f is a casing wall that covers one end of the main casing 39 in the direction of the axis O of the speed reduction portion 31.
- a plurality of outer ring projecting portions protruding in the outer diameter direction are provided at different positions in the circumferential direction, and one side of the through hole provided in each outer ring projecting portion Bolt is passed through.
- the shaft portion of each bolt is screwed with a female screw hole drilled in the front portion 39 f of the main body casing 39.
- the carrier member 61 is connected and fixed to the outer ring 13.
- the carrier member 61 is located on the other side of the outer ring projecting portion 13g in the direction of the axis O, and the bolt 62 is passed through the through hole of the outer ring projecting portion 13g and the female screw hole of the carrier member 61 from one side in the axis O direction.
- the carrier member 61 is fixed to the main body casing 39 by a bolt 63 passed from the other side in the axis O direction.
- the inner ring 12 is a cylindrical body longer than the outer ring 13, and is passed through the center hole of the outer ring 13.
- a coupling portion 12 f is formed at one end of the inner ring 12 in the direction of the axis O that protrudes from the outer ring 13 to the outside (outboard side).
- the coupling portion 12f is a flange and constitutes a coupling portion for coaxial coupling with the brake rotor and the wheel.
- the inner ring 12 is coupled to the wheel W at a coupling portion 12f and integrally rotates with the wheel.
- a plurality of rows of rolling elements 14 are disposed in an annular space between the inner ring 12 and the outer ring 13.
- the outer peripheral surface of the central portion in the direction of the axis O of the inner ring 12 constitutes an inner raceway surface of the plurality of rolling elements 14 arranged in the first row.
- An inner race 12r is fitted on the outer periphery of the other end of the inner ring 12 in the direction of the axis O.
- the outer peripheral surface of the inner race 12r constitutes an inner raceway surface of the plurality of rolling elements 14 arranged in the second row.
- the inner peripheral surface of the axial line O direction one end of the outer ring 13 constitutes the outer raceway surface of the first row of rolling elements 14.
- the inner circumferential surface of the other end of the outer ring 13 in the direction of the axis O forms the outer raceway surface of the second row of rolling elements 14.
- a sealing material 16 is further interposed in the annular space between the inner ring 12 and the outer ring 13. The sealing material 16 seals both ends of the annular space to prevent the entry of dust and foreign matter.
- the output shaft 38 of the speed reduction unit 31 is inserted into a central hole at the other end of the inner ring 12 in the direction of the axis O and inserted into a spline.
- the motor unit 21 has a motor rotation shaft 22, a rotor 23, and a stator 24, and is sequentially arranged from the axis M of the motor unit 21 to the outer diameter side in this order.
- the stator 24 includes a cylindrical core portion (hereinafter referred to as a “stator core”) 25 and a coil 26 wound around the stator core 25.
- the stator core 25 is formed by laminating ring-shaped steel plates in the axis M direction.
- the motor unit 21 is an inner rotor, a radial gap motor of an outer stator type, but may be another type. For example, although not shown, the motor unit 21 may be an axial gap motor.
- the motor unit 21 is housed in a motor casing 29.
- the motor casing 29 surrounds the outer periphery of the stator 24.
- One end of motor casing 29 in the direction of the axis M is coupled to rear surface portion 39 b of main casing 39.
- the other end of the motor casing 29 in the direction of the axis M is sealed by a plate-like motor casing cover 29v.
- the back surface portion 39 b is a casing wall portion that covers the other end of the main body casing 39 in the direction of the axis M (the direction of the axis O) of the speed reduction portion 31.
- the main body casing 39, the motor casing 29, and the motor casing cover (rear cover) 29 v constitute a casing 10 forming an outer shell of the in-wheel motor drive device 1.
- Both end portions of the motor rotation shaft 22 are rotatably supported by the back surface portion 39 b of the main body casing 39 and the motor casing cover 29 v via the rolling bearings 27, 28.
- the rolling bearing 27 is positioned more on the outboard side than the rolling bearing 28.
- An axis M which is the rotational center of the motor rotation shaft 22 and the rotor 23, extends parallel to the axis O of the wheel hub bearing portion 11. That is, the motor unit 21 is offset from the axis O of the wheel hub bearing unit 11.
- the axis M of the motor unit 21 is offset from the axis O in the longitudinal direction of the vehicle, and specifically, is disposed forward of the axis O in the vehicle.
- the speed reduction unit 31 includes an input shaft 32 coaxially coupled to the motor rotation shaft 22 of the motor unit 21, an input gear 33 coaxially provided on the outer peripheral surface of the input shaft 32, a plurality of intermediate gears 34 and 36, and these intermediate It has an intermediate shaft 35 coupled to the center of the gears 34 and 36, an output shaft 38 coaxially coupled to the inner ring 12 of the wheel hub bearing 11, and an output gear 37 coaxially provided on the outer peripheral surface of the output shaft 38.
- the plurality of gears and the rotation shaft of the speed reduction unit 31 are accommodated in the main body casing 39. Since the main body casing 39 forms the outer shell of the speed reduction portion 31, it is also referred to as a speed reduction portion casing.
- the input gear 33 is a helical gear with external teeth.
- the input shaft 32 has a hollow structure, and the axial direction one end 22 e of the motor rotation shaft 22 is inserted into the hollow portion 32 h of the input shaft 32.
- the motor rotation shaft 22 is spline fitted (or serrated) to the input shaft 32 so as not to be relatively rotatable.
- the input shaft 32 is rotatably supported on the front portion 39f and the rear portion 39b of the main casing 39 via rolling bearings 32a and 32b at both ends of the input gear 33.
- the rolling bearing 32a is positioned more on the outboard side than the rolling bearing 32b.
- An axis N which is the center of rotation of the intermediate shaft 35 of the reduction gear 31, extends parallel to the axis O. Both ends of the intermediate shaft 35 are rotatably supported by the front portion 39f and the rear portion 39b of the main body casing 39 via bearings 35a and 35b.
- a first intermediate gear 34 and a second intermediate gear 36 are provided coaxially with the axis N of the intermediate shaft 35.
- the first intermediate gear 34 and the second intermediate gear 36 are externally toothed helical gears, and the diameter of the first intermediate gear 34 is larger than the diameter of the second intermediate gear 36.
- the large diameter first intermediate gear 34 is disposed on the other side in the direction of the axis N relative to the second intermediate gear 36 and meshes with the small diameter input gear 33.
- the small diameter second intermediate gear 36 is disposed on one side in the axial direction N relative to the first intermediate gear 34 and meshes with the large diameter output gear 37.
- the axis N of the intermediate shaft 35 is disposed above the axis O and the axis M, as shown in FIG.
- the axis N of the intermediate shaft 35 is disposed forward of the axis O in the vehicle and rearward of the axis M in the vehicle.
- the speed reduction unit 31 is a three-axis parallel-axis gear reduction gear having axes O, N, and M which are disposed in a longitudinal direction of the vehicle at intervals and extend in parallel to each other.
- the output gear 37 is a helical gear with external teeth, and is coaxially provided at the center of the output shaft 38.
- the output shaft 38 extends along the axis O.
- One end of the output shaft 38 in the direction of the axis O is inserted into the center hole of the inner ring 12 and is fitted in a relatively non-rotatable manner.
- Such fitting is spline fitting or serration fitting.
- the central portion (one end side) of the output shaft 38 in the direction of the axis O is rotatably supported by the front portion 39f of the main casing 39 via the rolling bearing 38a.
- the other end (the other end) of the output shaft 38 in the direction of the axis O is rotatably supported by the rear surface portion 39 b of the main casing 39 via the rolling bearing 38 b.
- the reduction portion 31 meshes with the small diameter drive gear and the large diameter driven gear, that is, the meshing of the input gear 33 and the first intermediate gear 34, and the meshing of the second intermediate gear 36 and the output gear 37.
- the rotation is decelerated and transmitted to the output shaft 38.
- the rotating elements from the input shaft 32 to the output shaft 38 of the speed reduction unit 31 constitute a drive transmission path for transmitting the rotation of the motor unit 21 to the inner ring 12.
- the input shaft 32, the intermediate shaft 35, and the output shaft 38 are supported on both sides by the above-described rolling bearing.
- These rolling bearings 32a, 35a, 38a, 32b, 35b, 38b are radial bearings.
- the main body casing 39 includes a cylindrical portion 39c, and a plate-like front portion 39f and a rear portion 39b covering both ends of the cylindrical portion.
- the cylindrical portion 39c covers the internal components of the speed reduction portion 31 so as to surround the axes O, N, M extending in parallel to one another.
- the plate-like front portion 39 f covers the internal components of the speed reduction unit 31 from one side in the axial direction.
- the plate-like rear surface portion 39 b covers the internal components of the speed reduction unit 31 from the other side in the axial direction.
- the back surface portion 39 b of the main body casing 39 is also a partition that is coupled to the motor casing 29 and partitions the internal space of the speed reduction unit 31 and the internal space of the motor unit 21.
- the motor casing 29 is supported by the main body casing 39 and protrudes from the main body casing 39 to the other side in the axial direction.
- the rear surface portion 39 b of the main body casing 39 is referred to as “partition wall 39 b” of the casing 10.
- the partition 39 b intersects with the cylindrical wall 10 c of the casing 10.
- the cylindrical wall 10 c includes a cylindrical portion 39 c of the main body casing 39, a cylindrical motor casing 29, and a cylindrical portion of the motor casing cover 29 v, and a plurality of motor rotating shafts 22 and speed reducing portions 31. It is arrange
- the rotor 23 of the motor unit 21 rotates and outputs rotation from the motor rotation shaft 22 to the speed reduction unit 31.
- the speed reduction unit 31 decelerates the rotation input from the motor unit 21 to the input shaft 32, and outputs the rotation from the output shaft 38 to the wheel hub bearing unit 11.
- the inner ring 12 of the wheel hub bearing portion 11 rotates at the same rotational speed as the output shaft 38 and drives a wheel (not shown) attached and fixed to the inner ring 12.
- an oil tank 40 is provided, for example, in the lower part of the main body casing 39.
- the oil tank 40 is disposed at a lower position than the motor unit 21.
- a lubricating oil is stored in the oil tank 40 occupying the lower part of the internal space of the main body casing 39.
- the lubricating oil is enclosed in the casing 10, and the lubricating oil circulates in the casing 10.
- the lubricating oil is used to lubricate the rotating elements of the motor unit 21 and the reduction unit 31 and to cool the stator 24 which is a heat generating element of the motor unit 21.
- the supply structure of the lubricating oil in the in-wheel motor drive device 1 is demonstrated in detail.
- the in-wheel motor drive device 1 is provided at the lower part of the casing 10 and includes an oil tank 40 for storing lubricating oil, an oil pump 43 for pumping the lubricating oil from the oil tank 40, and the stator 24. And an oil passage 50 disposed along the axis M at the upper position.
- the oil pump 43 sucks in the lubricating oil from the oil tank 40 via the suction oil passage 41 and discharges the sucked lubricating oil to the discharge oil passage 45.
- the oil pump 43 is driven in conjunction with the rotation of the motor rotation shaft 22.
- the oil pump 43 is, for example, coaxially coupled to the output shaft 38 and driven by the output shaft 38. In this case, the oil pump 43 is driven at the same rotational speed as the wheels.
- the oil pump 43 is, for example, a trochoid pump having an outer rotor and an inner rotor.
- the other end 38f of the output shaft 38 in the direction of the axis O extends through the partition 39b, and the oil pump 43 extends from the other end 38f of the output shaft 38 in the direction of the axis O projecting from the partition 39b.
- the oil pump 43 is accommodated in the pump chamber 46 located on the inner side in the vehicle width direction than the speed reduction unit 31.
- the suction oil passage 41 is provided to penetrate the partition wall from the oil tank 40 to the pump chamber 46.
- the pump chamber 46 is provided, for example, in an extended portion of the motor casing 29 that extends to the vehicle rear side with respect to the position of the outer peripheral surface of the motor unit 21 (the stator 24).
- the oil tank 40 may be provided below the motor casing 29.
- the discharge oil passage 45 includes a rising oil passage 45a formed in the wall thickness of the motor casing cover 29v.
- the rising oil passage 45 a extends in the vertical direction, and is connected to one end of the oil passage 50 at the upper end.
- Oil passage 50 extends in the direction of axis M (axis O), and has a portion disposed in motor chamber 20 and a portion disposed in speed reduction chamber 30.
- the motor chamber 20 is a space in the motor casing 29 and located closer to the inboard side than the partition wall 39b.
- the deceleration chamber 30 is a space in the main body casing 39, and is located closer to the outboard side than the partition wall 39b.
- the oil passage 50 is provided with a plurality of holes (hereinafter referred to as "oil holes") 59 at intervals from each other along the axial direction.
- the oil holes 59 are provided on both the motor chamber 20 side and the deceleration chamber 30 side so as to be orthogonal to the axial direction.
- the lubricating oil flowing through the oil passage 50 is radially discharged from the oil hole 59 in each chamber.
- the lubricating oil discharged from the oil hole 59 on the motor chamber 20 side is mainly supplied to the stator 24 which is a heat generating element.
- the lubricating oil discharged from the oil hole 59 on the side of the speed reduction chamber 30 is supplied to a plurality of gears and rolling bearings which are rotating elements.
- the oil passage 50 is constituted by two (plural) tubular members (hereinafter referred to as “oil pipes”) 51 and 52.
- the oil pipes 51 and 52 are connected in series, and the oil pipe 51 is disposed on the upstream side of the oil pipe 52.
- a downstream oil pipe 52 extends through the partition wall 39b along the axis M direction.
- the direction along the direction of the axis M is simply referred to as the axial direction.
- the oil pipes 51, 52 are formed in a cylindrical shape, and the diameters (inner diameter and outer diameter) of the oil pipes 51, 52 are equal to each other.
- One end of the oil pipe 51 is connected to the upper end of the rising oil passage 45 a, and the other end of the oil pipe 51 is connected to one end of the oil pipe 52 (in the motor chamber 20).
- the other end of the oil pipe 52 is located in the speed reduction chamber 30, and is closed by a lid.
- connection portion of the oil pipes 51 and 52 is attached and fixed to the upper portion of the motor casing 29.
- the upper end wall of the motor casing 29 bulges radially inward, and the oil passage 50 is disposed so as to penetrate the bulged portion (hereinafter referred to as "thick portion") 29t in the axial direction. It is done.
- the thick portion 29t is disposed within the axial width of the stator core 25 (within the range from one end to the other end in the axial direction) with respect to the axial position. Specifically, the thick portion 29t has a through hole 29h extending in the axial direction. A part of the oil pipe 51 is passed through the opening on the other axial side (inboard side) of the through hole 29 h, and a part of the oil pipe 52 is passed through the opening on the axial side one side (outboard side) of the through hole 29 h It is done. The diameter of the through hole 29 h is larger than the outer diameter dimension of the oil pipes 51 and 52.
- the oil pipe 51 has a flange portion 51a that protrudes upward, and this flange portion 51a is bolted to the other axial end surface of the thick portion 29t.
- the flange portion 51a has a through hole facing the female screw hole provided on the other axial end face of the thick portion 29t, and from the other axial side, the through hole of the flange portion 51a and the female screw of the thick portion 29t A bolt 63 is passed through the hole.
- the oil pipe 52 also has a flange portion 52a projecting upward, and this flange portion 52a is bolted to one axial end face of the thick portion 29t. Thereby, the rotation of the oil pipes 51, 52 is prevented.
- One end of the oil pipe 51 is connected to the upper end of the rising oil passage 45a, and the other end of the oil pipe 51 is disposed in the thick portion 29t.
- One end of the oil pipe 52 is disposed in the thick portion 29 adjacent to the other end of the oil pipe 51.
- fitting portions 53, 54 having a diameter larger than that of the main body portion (central portion) are respectively provided.
- a fitting portion 55 larger in diameter than the main portion (central portion) is provided.
- the fitting portion 53 on one end side of the oil pipe 51 fits in an opening (an upper end portion of the rising oil passage 45a) provided on the inner end surface of the motor casing cover 29v.
- the fitting portion 54 at the other end of the oil pipe 51 and the fitting portion 55 at one end of the oil pipe 52 fit in the through hole 29 h of the thick portion 29 t of the motor casing 29.
- an O-ring 56 is provided on the outer peripheral surface of each fitting portion to prevent leakage of lubricating oil in each fitting portion.
- the other end of the oil pipe 51 and the one end of the oil pipe 52 may be disposed slightly apart.
- the oil pipe 52 projects to the side of the speed reduction chamber 30 beyond the partition wall 39b, and therefore, as shown in FIG. 2, the oil pipe 52 is bolted to the outboard side end surface of the partition wall 39b via the mounting member 64.
- the oil holes 59 of the oil pipes 51 and 52 are provided within the axial width of the stator core 25.
- the lubricating oil discharged from the oil hole 59 in the motor chamber 20 is supplied to, for example, the coil 26 (coil end) of the stator 24 via the lubricating oil guide portion 7. That is, the lubricating oil supply structure according to the present embodiment includes the lubricating oil guiding portion 7 for guiding the lubricating oil discharged from the oil hole 59 to the coil end of the stator 24.
- the oil holes 59 are provided in the lower region of each of the oil pipes 51 and 52, and a part of the lubricating oil flowing through the oil passage 50 flows downward (discharges).
- the lubricating oil discharged from the oil hole 59 is guided to the coil end via the lubricating oil guide 7.
- the coil end corresponds to a bent portion of the coil 26 formed on the outside of both axial end surfaces of the stator core 25.
- lubricating oil guide portion 7 includes an oil receiving chamber 71 for receiving the lubricating oil discharged from oil hole 59, and an oil pouring passage 72 extending in the axial direction in communication with oil receiving chamber 71. .
- the oil receiving chamber 71 faces the oil hole 59 of the oil passage 50, and is disposed so as to surround (a part of) the outer periphery of the oil passage 50.
- the oil receiving chamber 71 is a space for temporarily storing the lubricating oil discharged radially from the oil hole 59.
- the oil receiving chamber 71 extends in the axial direction, and has, for example, a circular cross section (ring-like cross section). Typically, the axis of the oil receiving chamber 71 coincides with the axis of the oil passage 50.
- the oil receiving chamber 71 is formed such that the cross-sectional area thereof is larger than the passage area of the oil passage 50.
- the oil receiving chamber 71 is formed in a part of the motor casing 29, that is, in the thick portion 29t. That is, the oil receiving chamber 71 is formed by an annular space between the inner peripheral surface of the through hole 29 h of the thick portion 29 t and the outer peripheral surfaces of the oil pipes 51 and 52.
- the thick portion 29 t constitutes the outer peripheral portion of the oil receiving chamber 71.
- the oil receiving chamber 71 is divided into two oil receiving chambers 71a and 71b in the axial direction.
- the oil receiving chamber 71 a is formed on the other side (inboard side) in the axial direction of the fitting portion 54 of the oil pipe 51 and faces the oil hole 59 of the oil pipe 51.
- the oil receiving chamber 71 b is formed on one side (outboard side) in the axial direction of the fitting portion 55 of the oil pipe 52 and faces the oil hole 59 of the oil pipe 52.
- the lubricating oil discharged from the oil hole 59 of the oil pipe 51 is received in the oil receiving chamber 71a, and the fitting portion 54 of the oil pipe 51 blocks the flow to the other oil receiving chamber 71b. Since the oil receiving chamber 71a is circular in cross section, the lubricating oil flows in the circumferential direction (around the oil pipe 51) in the oil receiving chamber 71a. The lubricating oil received by the oil receiving chamber 71 a flows out from the opening at the other axial end.
- the lubricating oil discharged from the oil hole 59 of the oil pipe 52 is received in the oil receiving chamber 71b, and the fitting portion 55 of the oil pipe 52 blocks the flow to the other oil receiving chamber 71a. Since the cross-sectional shape of the oil receiving chamber 71b is also circular, the lubricating oil also flows in the circumferential direction (around the oil pipe 52) in the oil receiving chamber 71b. The lubricating oil received by the oil receiving chamber 71b flows out from the opening (downstream end) at one axial end.
- the oil pouring passage 72 extends in the axial direction in communication with the downstream end of the oil receiving chamber 71. Specifically, a pair of oil pouring passages 72 is provided in communication with the open ends of the oil receiving chambers 71a and 71b. At the tip of each oil pouring passage 72, a pouring spout 72a for pouring lubricating oil to the coil end is formed.
- the cross-sectional shape of the oil pouring passage 72 is, for example, a semicircular shape.
- the oil pouring passage 72 is formed by an arc-shaped member connected to an axial end of the thick portion 29 t of the motor casing 29.
- the arc-shaped member may be part of the thick portion 29t. That is, the oil pouring passage 72 may also be formed in a part of the motor casing 29.
- the semicircular radius of the oil pouring passage 72 is larger than the circular radius of the oil receiving chamber 71.
- the semicircular center point of the oil pouring passage 72 coincides with the center (axial center) of the oil passage 50 and the oil receiving chamber 71.
- a step in the vertical direction is formed between the inner peripheral surface of the oil receiving chamber 71 and the inner peripheral surface of the oil pouring passage 72. Therefore, the lubricating oil received by the oil receiving chamber 71 It flows down to the oil pouring passage 72 from the side end. Therefore, in the oil pouring passage 72, the circumferential flow generated in the oil receiving chamber 71 can be limited, and the flow direction of the lubricating oil can be made to converge in the axial direction.
- the axial position of the spout 72 a of the oil pouring passage 72 is near the boundary position between the stator core 25 and the coil end. Therefore, the lubricating oil whose flow direction is axially converged in the oil pouring passage 72 flows out of the pouring spout 72a and flows down to the lower coil end (typically, the uppermost coil end). That is, the lubricating oil flowing out of the spout 72a does not spread in the outer peripheral direction of the stator core 25, and is directly supplied to the coil end.
- the lubricating oil discharged in the radial direction from the oil hole 59 of the oil passage 50 has a lower flow velocity in the oil receiving chambers 71a and 71b, and then has a shaft than the oil receiving chambers 71a and 71b.
- the flow is rectified in an oil pouring passage 72 disposed outside in the direction.
- lubricating oil can be supplied to the coil ends on both sides of the stator core 25 from the pouring spout 72 a located on the most axial direction outer side of the oil pouring path 72.
- the lubricating oil is poured to the uppermost coil end on each side of the stator core 25, so that the lubricating oil is transmitted to the other part of the coil 26, so that the coil 26 can be cooled efficiently.
- At least one oil hole 59 is provided in a portion 52p (see FIG. 1) of the oil pipe 52 located in the deceleration chamber 30.
- the lubricating oil discharged from the oil hole 59 in the reduction chamber 30 lubricates the plurality of gears and the rolling bearings that constitute the reduction portion 31.
- the rolling bearing 27 on the outboard side which rotatably supports the motor rotation shaft 22 coaxially connected with the input shaft 32, is further lubricated by the lubricating oil discharged from the oil hole 59 located in the deceleration chamber 30. It is possible.
- the rolling bearing 27 is held by a cylindrical bearing holding portion 81 provided on a partition 39 b of the casing 10 together with an in-board rolling bearing 32 b for rotatably supporting the input shaft 32.
- the rolling bearing 27 on the outboard side that rotatably supports the motor rotation shaft 22 is referred to as the motor side bearing 27.
- the inboard side rolling bearing 32 b for rotatably supporting the input shaft 32 is referred to as an input shaft side bearing 32 b.
- the in-wheel motor drive device 1 is provided with a guide member 95 and a guide hole 92 in order to guide the lubricating oil discharged from the oil hole 59 to the motor side bearing 27.
- a guide member 95 and a guide hole 92 in order to guide the lubricating oil discharged from the oil hole 59 to the motor side bearing 27.
- FIG. 1 etc. only the oil hole 59a which contributes to the lubrication of the motor side bearing 27 is shown.
- the oil hole 59a is disposed relatively close to the partition wall 39b. More specifically, the oil hole 59a is closer to the inboard side (rolling bearing 32b side) than the intermediate position (position shown by imaginary lines in FIG. 1) between the two rolling bearings 32a and 32b that rotatably support the input shaft 32. Is placed in the position of.
- FIG. 3 is a cross-sectional view showing a part of FIG. 1 in an enlarged manner, conceptually showing the flow of lubricating oil.
- FIG. 4 is a perspective view schematically showing the inside of the speed reduction chamber 30 formed in the casing 10 as viewed from the outboard side.
- FIG. 5 is a front view schematically showing the inside of the speed reduction chamber 30 as viewed from the outboard side.
- 6 is a partial cross-sectional view of the casing 10 taken along the line VI-VI of FIG. 7 is a partial cross-sectional view of the casing 10 taken along the line VII-VII in FIG.
- the cylindrical bearing holding portion 81 is disposed around the through hole 93 provided in the partition wall 39 b.
- the through hole 93 receives one axial end of the motor rotation shaft 22 and the other axial end of the input shaft 32.
- the partition 39b includes a bearing holding portion 82 for holding the in-board rolling bearing 35b of the intermediate shaft 35, and the rolling bearing 38b on the in-board side of the output shaft 38. And a bearing holding portion 83 for holding the same.
- An annular convex portion 81c is provided on the inner peripheral surface of the bearing holding portion 81, and the bearing holding portion 81 is divided into a first accommodating portion 81a and a second accommodating portion 81b with the annular convex portion 81c as a boundary. .
- the first accommodation portion 81a located on the inboard side accommodates the motor-side bearing 27, and the second accommodation portion 81b accommodates the input shaft-side bearing 32b. That is, the annular convex portion 81c is a portion located between the motor side bearing 27 and the input shaft side bearing 32b.
- the annular convex portion 81 c may be formed by one convex portion connected in a circular ring shape, or may be formed by a plurality of convex portions arranged at intervals in the circumferential direction.
- the outer ring of the motor-side bearing 27 is press-fit into the cylindrical first housing portion 81 a.
- the outer ring of the input shaft side bearing 32b is press-fit into the cylindrical second housing portion 81b.
- the inboard side end face of the annular convex portion 81c abuts (surface contact) with the outboard side end face of the outer ring of the motor side bearing 27, and the outboard side end face of the annular convex portion 81c is the input shaft side bearing 32b.
- the inner ring of the motor-side bearing 27 is disposed at a stepped portion provided on the outer peripheral surface of one end of the motor rotating shaft 22 in the direction of the axis M, and the inner ring of the input shaft-side bearing 32b is in the direction of the axis M of the input shaft 32 It is arrange
- the bearing holding portion 81 (second housing portion 81b) has a projecting portion 84 that protrudes more toward the outboard side than the end face on the outboard side of the partition wall 39b.
- the outer peripheral surface of the protruding portion 84 is formed in a tapered shape so that the thickness of the protruding portion 84 of the bearing holding portion 81 is thicker at the base end side.
- the guide member 95 protrudes in a rib shape from the end face of the partition wall 39b on the outboard side. As shown in FIGS. 4 and 5, the guide member 95 extends vertically at a position above the axis M. Specifically, the upper end of the guide member 95 abuts on or approaches the cylindrical wall 10 c of the casing 10, and the lower end of the guide member 95 abuts on the outer peripheral surface of the bearing holding portion 81, that is, the outer peripheral surface of the projecting portion 84. Close or close to. That is, the lower end of the guide member 95 intersects the outer peripheral surface of the bearing holding portion 81. A portion where the lower ends of the guide members 95 intersect is included in at least a region of the outer peripheral surface of the bearing holding portion 81 facing upward.
- the guide member 95 is inclined so that the upper end is slightly in front of the lower end, and has an inclined guide surface 95 s extending in the up-down direction facing the outer peripheral surface of the oil pipe 52.
- the inclined guide surface 95 s is a surface of the guide member 95 facing the rear side, and faces the outer peripheral surface of the large-diameter intermediate gear 34.
- the oil pipe 52 is disposed on the vehicle front side of the intermediate gear 34. As shown in FIG. 5, an angle ⁇ between a straight line connecting the axial center of the oil pipe 52 and the oil hole 59a and the inclined guide surface 95s of the guide member 95 is an obtuse angle.
- the guide member 95 can receive the lubricating oil flowing out of the oil hole 59a in the inclined guide surface 95s, and guide the received lubricating oil to the outer peripheral surface of the projecting portion 84 of the bearing holding portion 81. That is, at least a part of the lubricating oil flowing out of the oil hole 59a is collected in the corner portion 85 where the inclined guide surface 95s of the guide member 95 and the outer peripheral surface of the projecting portion 84 intersect.
- Ribs 94 are provided on the outboard side end face of the partition wall 39b of the casing 10.
- the protruding height of the guide member 95 based on the end face of the partition wall 39b on the outboard side is higher than the protruding height of the reinforcing rib 94, for example, twice or more of that.
- the protruding height of the reinforcing rib 94 is substantially equal to the protruding height of the protruding portion 84 of the bearing holding portion 81.
- the guide member 95 extends radially from the outer peripheral surface of the projecting portion 84 of the bearing holding portion 81 toward the cylindrical wall 10c of the casing 10, similarly to the reinforcing rib 94. 95 can also serve as a reinforcing rib. Moreover, since the guide member 95 can be formed as a part of casing 10 similarly to the rib 94 for reinforcement by this, the increase in a number of parts can be suppressed.
- the guide hole 92 penetrates the bearing holding portion 81 from the outer peripheral surface of the bearing holding portion 81 toward the inner peripheral surface, and guides the lubricating oil guided by the guide member 95 to the motor side bearing 27.
- the guide hole 92 is directed in the inboard direction from the portion (that is, the portion forming the corner portion 85) intersecting the inclined guide surface 95s in the outer peripheral surface of the protruding portion 84 of the bearing holding portion 81. It extends obliquely downward.
- the guide hole 92 penetrates the bearing holding portion 81 downward from the outer circumferential surface of the bearing holding portion 81 toward the inner circumferential surface.
- the opening at the upper end of the guide hole 92 is disposed at a portion of the outer peripheral surface of the projecting portion 84 of the bearing holding portion 81 intersecting the inclined guide surface 95 s of the guide member 95. Further, as shown in FIGS. 3 and 7, at the lower end of the guide hole 92, the inboard end face of the annular convex portion 81c of the bearing holding portion 81 intersects with the inner circumferential surface of the first accommodation portion 81a. It is arranged in the part. Specifically, the opening at the lower end of the guide hole 92 is disposed straddling the inboard end surface of the annular convex portion 81 c of the bearing holding portion 81 and the inner peripheral surface of the first accommodation portion 81 a.
- a flat inclined surface 84a is provided on the outer peripheral surface of a portion of the projecting portion 84 located at the corner portion 85, and the guide hole 92 is provided to be orthogonal to the inclined surface 84a. It is done.
- the opening at the upper end of the guide hole 92 is preferably located at the base end of the projecting portion 84 of the bearing holding portion 81 (the intersection with the end face of the partition 39 b on the outboard side).
- the lubricating oil discharged toward the guide member 95 from the oil hole 59a of the oil passage 50 It flows downward along the inclined guide surface 95 s and is collected at a corner portion 85 where the guide member 95 and the outer peripheral surface of the bearing holding portion 81 intersect. That is, it gathers to the inclined surface 84a provided in the outer peripheral surface of the protrusion part 84 of the bearing holding part 81. As shown in FIG.
- the lubricating oil guided to the corner portion 85 passes through the guide hole 92 obliquely opened from the outer peripheral surface of the bearing holding portion 81 toward the inner peripheral surface, and It flows downward (inward in the radial direction) from the intersection of the inboard end surface of the annular convex portion 81c and the inner peripheral surface of the first accommodation portion 81a.
- lubricating oil can be supplied to the rolling elements and the inner ring of the motor side bearing 27 from the back side and the outboard side of the motor side bearing 27. As a result, the insufficient lubrication of the motor side bearing 27 can be prevented.
- the lubricating oil lubricating the motor side bearing 27 is scattered By doing this, the input shaft side bearing 32b can also be lubricated.
- the lubricating oil that has lubricated the motor-side bearing 27 and the input shaft-side bearing 32 b flows out below the reduction chamber 30 or the motor chamber 20 and returns to the oil tank 40.
- the partition 39 b is provided with an opening (not shown) serving as a return path of lubricating oil from the motor chamber 20 to the oil tank 40.
- the lubricating oil is supplied to the motor-side bearing 27 through the small diameter guide hole 92 formed by processing the casing 10. Therefore, according to the present embodiment, the thickness of the bearing holding portion 81 can be made constant in the circumferential direction regardless of the number of speed reduction steps of the speed reducing portion 31. Therefore, the reduction in rigidity of the bearing holding portion 81 is suppressed. In addition, insufficient lubrication of the motor-side bearing 27 can be prevented.
- the strength and the life of the bearing holding portion 81 can be prevented from being reduced, noise and vibration can be prevented. As a result, the silent performance of the in-wheel motor drive device 1 can be maintained high.
- the guide member 95 is constituted by one plate-like portion (rib) is shown, but as shown in FIG. 8, the guide member 95A is constituted by a plurality of plate-like portions May be
- the guide member 95A is configured of a first guide portion 951 and a second guide portion 952.
- the first guide 951 is disposed closer to the oil pipe 52 than the second guide 952 is.
- the upper end of the first guide portion 951 is in contact with or close to the cylindrical wall 10 c of the casing 10, and the lower end is located above the outer peripheral surface of the bearing holding portion 81.
- the upper end of the second guide portion 952 is located above the lower end of the first guide portion, and the lower end is in contact with or close to the outer peripheral surface of the bearing holding portion 81.
- the first guide 951 and the second guide 952 are both inclined such that the upper end is slightly forward of the lower end.
- the inclination angle of the second guide portion 952 with respect to the vertical direction is larger than the inclination angle of the first guide portion 951.
- the guide member 95 (95A) is configured by at least one plate-like portion, the inclined guide surface extending in the vertical direction facing the outer peripheral surface of the oil passage 50 (oil pipe 52) If it has, it may not be plate-like (rib-like).
- the inclined guide surface is not limited to a flat surface, and may be formed by a gently curved surface or the like.
- the oil passage 50 includes the two oil pipes 51 and 52.
- the oil passage 50 may be constituted by one oil pipe 58.
- a fitting portion 54 to be fitted to the thick portion 29 t is provided at the axial center position of the stator 24, and oil holes 59 are provided on both sides of the fitting portion 54.
- the oil pipe 58 is bolted to the other axial end face of the thick portion 29t by the flange portion 58a.
- FIG. 10 is a diagram corresponding to FIG. 1
- FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG.
- the decelerating portion 31A of the in-wheel motor drive device 1A includes the input shaft 32, the intermediate shaft 35, the output shaft 38, the input gear 33 provided on the input shaft 32, and the intermediate gear provided on the intermediate shaft 35. 34, 36, an output gear 37 provided on an output shaft 38, and rolling bearings 32a, 35a, 38a, 32b, 35b, 38b for supporting the shafts 32, 35, 38.
- the direction along the axis M, N, O will be referred to as "axial direction".
- the input gear 33 is integrally formed with the input shaft 32.
- the input gear 33 is provided at the axial center of the input shaft 32.
- Rolling bearings 32 a and 32 b are respectively fitted on outer peripheral surfaces of both axial ends of the input shaft 32.
- the large diameter intermediate gear 34 is integrally formed with the intermediate shaft 35.
- the small-diameter intermediate gear 36 is separate from the intermediate shaft 35, and is spline-fitted (press-fitted) to the intermediate shaft 35.
- the intermediate gear 36 is integrally coupled to the intermediate shaft 35.
- Rolling bearings 35 a and 35 b are respectively fitted on outer peripheral surfaces of both axial ends of the intermediate shaft 35.
- the outer diameter of the other end of the intermediate shaft 35 is larger than the outer diameter of one end. Therefore, the rolling bearing 35b on the inboard side is larger in diameter than the rolling bearing 35a on the outboard side.
- the intermediate gear 36 is located between the rolling bearing 35 a on the outboard side and the large-diameter intermediate gear 34.
- the rolling bearing 35b on the inboard side may be disposed in an annular recess 87 provided on the other axial end face of the large-diameter intermediate gear 34. Thereby, the axial dimension of the intermediate shaft 35 can be shortened.
- the output gear 37 is integrally formed with the output shaft 38.
- the output gear 37 is provided at the axial center of the output shaft 38.
- the rolling bearing 38a on the outboard side is fitted on the outer peripheral surface of the annular convex portion 37b erected on one axial end face of the output gear 37.
- the rolling bearing 38 b on the inboard side is fitted on the outer peripheral surface of the other axial end of the output shaft 38.
- the oil pump 43 is coupled to the other axial end 38 f of the output shaft 38.
- the other axial end portion 38 f is a portion of the output shaft 38 located on the inboard side (the other axial side) further than the fitting portion with the inboard rolling bearing 38 b.
- the outside diameter dimension (diameter of the outside diameter surface of the outer ring) D1 of the inboard side rolling bearing 38b be larger than the outside diameter dimension D2 of the oil pump 43.
- the bearing holding portion 83 in which the rolling bearing 38b is inserted and the pump fitting portion 88 in which the oil pump 43 is inserted can be processed from the same direction (that is, from the outboard side)
- the axes of the oil pump 43 and the rolling bearing 38b can be precisely aligned.
- the rotation loss of the oil pump 43 can be reduced, so the efficiency of the oil pump 43 is improved.
- the lubricating oil discharged from the oil hole 59 located in the reduction chamber 30 with the drive of the oil pump 43 is included in the reduction part 31A as well as the lubrication of the input shaft side bearing 32b and the motor side bearing 27 as described above. Contributes to the lubrication of all rolling bearings.
- the casing 10 is formed by combining a first case portion 10A including the entire motor casing 29 and a back surface portion 39b of the main body casing 39, and a second case portion 10B including a front surface portion 39f of the main body casing 39.
- the cylindrical portion 39c of the main body casing 39 is divided into a first case portion 10A and a second case portion 10B in the axial direction.
- FIG. 12 to 14 are views of the first case portion 10A viewed from the outboard side, and in these figures, a back surface portion 39b of the main body casing 39 (including a bearing holding portion of the inboard side rolling bearing)
- the structural example of "the inboard side wall part 39b" is shown.
- 15 to 17 are views of the second case portion 10B viewed from the outboard side, and in these figures, a front portion 39f of the main body casing 39 including the bearing holding portion of the rolling bearing on the outboard side (FIG.
- the structural example of "the outboard side wall part 39f" is shown.
- Each case part is shown alone in (A) of FIG. 12 to FIG. 17, and in (B) of FIG. 12 to FIG. 17, a rolling bearing is attached to the bearing holding part formed on each case part. The held state is shown.
- a plurality of sets (for example, two sets) of axial grooves 81 d and radial grooves 81 f are provided in the second accommodation portion 81 b of the bearing holding portion 81 of the input shaft 32.
- Each axial groove 81 d is provided on the inner peripheral surface (bearing fitting surface) of the second accommodation portion 81 b. That is, it faces the outer diameter surface of the outer ring of the rolling bearing 32 b and extends along the axial direction.
- Each axial groove 81 d extends from one axial end (outboard edge) of the inner peripheral surface of the second housing 81 b to the other end (inboard edge).
- Each radial groove 81f is provided on an outboard-side end surface of the second accommodation portion 81b, that is, on an annular abutment surface 81e with which the outer ring of the rolling bearing 32b abuts. That is, the radial groove 81 f extends in the radial direction, facing the inboard end surface of the outer ring of the rolling bearing 32 b.
- the abutment surface 81e corresponds to the outboard side end face of the above-mentioned annular convex portion 81c.
- Each radial groove 81f extends from the radially outer end to the inner end of the annular abutment surface 81e.
- the lubricating oil discharged from the oil hole 59 of the oil passage 50 to the reduction chamber 30 passes through the axial groove 81 d of the bearing holding portion 81 and flows to the radial groove 81 f of the abutment surface 81 e.
- Lubricant can be supplied to the rolling surface of 32b from the inboard side.
- At least one pair of axial grooves 81 d and radial grooves 81 f is provided above and below the axis M. Therefore, the axial groove 81d and the radial groove 81f above the axis M (simply referred to as "upper side", the same applies hereinafter) is used as the lubricating oil inlet and is also referred to as "lower side” below the axis M The same applies in the following.)
- the axial groove 81 d and the radial groove 81 f can function as an outlet for lubricating oil. Therefore, the lubricity of the rolling bearing 32b can be improved.
- the upper axial groove 81d be provided at a position where the distance to the oil passage 50 is the shortest or a position close to the shortest on the inner peripheral surface of the second accommodation portion 81b.
- the lower axial groove 81d is provided, for example, at a position at or near the shortest distance from the axis O of the output shaft 38 on the inner peripheral surface of the second accommodation portion 81b.
- an axial groove 81d and a radial groove 81f above the center line of the oil passage 50, the axial line M, and an imaginary line passing through the axial line M (LA-LA line shown in FIG. 12A)
- a cutaway partial cross-sectional view is shown in FIG.
- the above-mentioned guide hole 92 may be in communication with the axial groove 81 d or the radial groove 81 f above the axis M. That is, the guide hole 92 may not penetrate the annular convex portion 81c between the first accommodation portion 81a and the second accommodation portion 81b.
- the outer diameter of the motor-side bearing 27 may be smaller than the outer diameter of the rolling bearings 32a and 32b.
- the rolling elements of the motor-side bearing 27 may be smaller than the rolling elements of the rolling bearings 32a and 32b.
- the height of the rib 94a closest to the guide member 95 is higher than the other ribs.
- the rib 94 a is located on the vehicle front side of the guide member 95 and above the axis M.
- the rib 94a can receive part of the lubricating oil discharged from the oil hole 59 of the oil passage 50 in the reduction chamber 30, and supply the lubricating oil to the small-diameter input gear 33 from above.
- the outer diameter size of the input gear 33 is smaller than the outer diameter size of the rolling bearings 32a and 32b.
- the height of the rib 94 a may be equal to or greater than the height of the guide member 95.
- a plurality of sets (for example, two sets) of axial grooves 82 d and radial grooves 82 f are provided in the bearing holding portion 82 of the intermediate shaft 35. At least one set of axial grooves 82d and radial grooves 82f may be provided above and below the axis N. It is desirable that the upper axial groove 82d be provided on the inner peripheral surface of the bearing holding portion 82 at a position where the distance to the oil passage 50 is the shortest or a position near the shortest.
- the lower axial groove 82 d is preferably provided near the lowermost end position of the inner peripheral surface of the bearing holding portion 82.
- Each axial groove 82 d is provided on an inner circumferential surface (a bearing fitting surface) of the bearing holding portion 82. That is, it faces the outer diameter surface of the outer race of the rolling bearing 35 b and extends along the axial direction. Each axial groove 82d extends from one axial end (outboard end) of the inner circumferential surface of the bearing holder 82 to the other end (inboard end).
- Each radial groove 82f is provided on the outboard side end face of the bearing holding portion 82, that is, on an annular abutment surface 82e with which the outer ring of the rolling bearing 35b abuts. That is, the radial groove 82f extends in the radial direction, facing the inboard end surface of the outer ring of the rolling bearing 35b. Each radial groove 82f extends from the radially outer end to the inner end of the annular abutment surface 82e.
- the lubricity of the rolling bearing 35b can be improved as in the case of the rolling bearing 32b of the input shaft 32.
- a recessed portion 96 recessed upward is provided in a portion of the cylindrical portion (cylindrical portion 39c of the main body casing 39) of the first case portion 10A facing the upper end portion of the bearing holding portion 82.
- the bearing holding portion 82 is provided so as to protrude further than the outboard side end face of the first case portion 10A.
- a recessed portion 82g recessed downward is provided at a position facing the recessed portion 96 in the outer peripheral surface of the bearing holding portion 82.
- an arc groove 82h is provided extending from the recess 82g to the upper axial groove 82d.
- FIG. 19 An imaginary line passing through the recess 82g of the bearing holding portion 82, the axial line N, the axial groove 81d below the axial line N, and the radial groove 81f (LB-LB line shown in FIG. 12A) A partial cross-sectional view cut at is shown in FIG. As shown in FIG. 19, the rolling bearing 35 b is disposed in an annular recess 87 provided on the inboard end surface of the intermediate gear 34. Even in this case, the lubricating oil discharged into the deceleration chamber 30 is recovered in the recess 96 formed in the upper end of the first case 10A, and the recovered lubricating oil is received by the recess 82g of the bearing holder 82.
- the lubricating oil can be guided to the upper axial groove 82d through the arc groove 82h. Therefore, the insufficient lubrication of the rolling bearing 35b can be prevented. That is, the lubricating oil guided to the upper axial groove 82d passes through the axial groove 82d and the radial groove 82f of the abutment surface 82e, and a concave surface and a rolling bearing formed radially inward of the abutment surface 82e. It leads to the gap 82i between 35b.
- the lubricating oil reaching the gap 82i lubricates the rolling contact surface of the rolling bearing 35b from the inboard side, passes through the lower radial groove 82f, and flows from the lower axial groove 82d to the outboard side. Exhausted.
- a washer 35c may be inserted between the outer ring of the rolling bearing 35b and the abutment surface 82e.
- the intermediate shaft 35 may have a hollow structure. That is, the intermediate shaft 35 may have a hollow hole 86 penetrating in the axial direction. As a result, since the hollow hole 86 can be used as a passage for lubricating oil, the lubricating performance of the rotating element of the speed reduction portion 31A is improved.
- a plurality of sets (for example, three sets) of axial grooves 83 d and radial grooves 83 f are provided in the bearing holding portion 83 of the output shaft 38. At least one set of axial grooves 83 d and radial grooves 83 f may be provided above and below the axis O. In the illustrated example, a set of an axial groove 83d and a radial groove 83f is provided, one above the axis O, one below the axis O, and one at substantially the same height as the axis O. There is.
- the uppermost axial groove 83 d is preferably provided at a position at or near the shortest distance from the axial line N of the intermediate shaft 35 on the inner peripheral surface of the bearing holding portion 83. It is also desirable that the three axial grooves 83d be provided at approximately equal intervals with respect to the axis O.
- Each axial groove 83 d is provided on an inner circumferential surface (a bearing fitting surface) of the bearing holding portion 83. That is, it faces the outer diameter surface of the outer ring of the rolling bearing 38 b and extends along the axial direction. Each axial groove 83 d extends from one axial end (outboard end) of the inner circumferential surface of the bearing holder 83 to the other end (inboard end).
- Each radial groove 83f is provided on the outboard side end face of the bearing holding portion 83, that is, on an annular abutment surface 83e against which the outer ring of the rolling bearing 38b abuts. That is, the radial groove 83f extends in the radial direction to face the inboard end surface of the outer ring of the rolling bearing 38b. Each radial groove 83f extends from the radially outer end to the inner end of the annular abutment surface 83e.
- the lubricity of the rolling bearing 38b can be improved as in the case of the rolling bearing 32b of the input shaft 32.
- a first rib 98a protruding toward the outboard side is provided.
- the first rib 98 a is provided in a substantially semicircular arc shape at a position relatively far from the axis line N of the intermediate shaft 35.
- the inboard side wall 39b of the first case 10A is provided with a plurality of second ribs 98b extending radially from the first rib 98a.
- Membrane vibration of the casing 10 (first case portion 10A) can be suppressed by these ribs 98a and 98b.
- the output shaft 38 is effective because the load is large and vibration is likely to occur.
- the bearing holding parts 181 to 183 are provided on the outboard side wall 39f of the second case 10B.
- a plurality of sets (for example, two sets) of axial grooves 181 d and radial grooves 181 f are provided in the bearing holding portion 181 of the input shaft 32. At least one set of axial grooves 181 d and radial grooves 181 f may be provided above and below the axis M. The upper axial groove 181 d and the lower axial groove 181 d are provided, for example, at positions where the phase difference is approximately 180 degrees.
- Each axial groove 181 d is provided on an inner circumferential surface (a bearing fitting surface) of the bearing holding portion 181. That is, the axial groove 181 d extends in the axial direction facing the outer diameter surface of the outer ring of the rolling bearing 32 a. Each axial groove 181 d extends from one axial end (inboard edge) of the inner circumferential surface of the bearing holder 181 to the other end (outboard edge).
- Each radial groove 181 f is provided on an inboard end surface of the bearing holding portion 181, that is, on an annular abutment surface 181 e with which the outer ring of the rolling bearing 32 a abuts. That is, the radial groove 181 f extends in the radial direction to face the outboard side end face of the outer ring of the rolling bearing 32 a. Each radial groove 181 f extends from the radially outer end to the inner end of the annular abutment surface 181 e.
- the lubricating oil discharged into the reduction chamber 30 passes through the axial groove 181 d and flows to the radial groove 181 f of the abutment surface 181 e, so the lubricating oil is applied to the rolling surface of the rolling bearing 32 a from the outboard side. Can be supplied. Therefore, the lubricity of the rolling bearing 32a can be improved.
- a concave portion 181g functioning as an oil reservoir be provided in a part of a circular end surface of the outboard side wall portion 39f located radially inward of the annular abutment surface 181e.
- the recess 181 g has, for example, a semicircular shape, and occupies the upper half of the circular end surface.
- the recess 181g communicates with the upper radial groove 181f. Therefore, the lubricating oil having passed through the upper axial groove 181 d and the radial groove 181 f can be temporarily stored in the recess 181 g. Therefore, lubricating oil can be effectively supplied to the rolling bearing 32a that rotates at high speed on the outboard side. Further, since lubricating oil is easily supplied to the spline portion of the input shaft 32, it is possible to prevent wear of the fitting portion between the input shaft 32 and the input gear 33.
- the bearing holding portion 182 of the intermediate shaft 35 is provided with a plurality of (for example, two) axial grooves 182 d and radial grooves 182 f. At least one set of axial grooves 182 d and radial grooves 182 f may be provided above and below the axis N.
- the upper axial groove 182d and the lower axial groove 182d are provided, for example, at positions substantially in phase with the upper axial groove 82d located on the inboard side and the lower axial groove 82d, respectively. .
- Each axial groove 182 d is provided on an inner circumferential surface (a bearing fitting surface) of the bearing holding portion 182. That is, the axial groove 182 d extends in the axial direction facing the outer diameter surface of the outer ring of the rolling bearing 35 a. Each axial groove 182 d extends from one axial end (inboard edge) of the inner circumferential surface of the bearing holder 182 to the other end (outboard edge).
- Each radial groove 182f is provided on an inboard end surface of the bearing holding portion 182, that is, on an annular abutment surface 182e with which the outer ring of the rolling bearing 35a abuts. That is, the radial groove 182 f extends in the radial direction to face the outboard side end face of the outer ring of the rolling bearing 35 a. Each radial groove 182f extends from the radially outer end to the inner end of the annular abutment surface 182e.
- the lubricity of the rolling bearing 35a can be improved as in the rolling bearing 32a of the input shaft 32.
- a stepped portion 182h is provided on the outer peripheral portion (portion adjacent to the abutment surface 182e) of the circular end face 182g located radially inward of the annular abutment surface 182e.
- the stepped portion 182h is provided at a position facing the outboard side end face of the rolling bearing 35a, specifically at a position facing the rolling element of the rolling bearing 35a.
- the bottom surface of the radial groove 182f of the bearing holding portion 182 is formed flush with the central portion of the circular end surface 182g (a portion located on the inner diameter side of the step portion 182h and one step lower than the step portion 182h). Is desirable.
- a plurality of radially arranged ribs 97 may be provided on the outboard side wall portion 39f radially outward of the bearing holding portion 182.
- the plurality of ribs 97 are disposed above the axis N.
- Each rib 97 is formed by a plate-like protrusion like the guide member 95.
- the plurality of ribs 97 can guide the lubricant oil scattered in the speed reduction chamber 30 to the rolling bearing 35 a.
- the rib 97a is formed by a linear (plate-like) protrusion extending along the radial direction, and is diagonally disposed so that the outer diameter side end portion is above the inner diameter side end portion.
- the inner diameter side end of the rib 97a is disposed slightly above the circumferential position of the upper axial groove 182d. Therefore, the lubricating oil can be recovered by the rib 97a, and the recovered lubricating oil can be efficiently guided to the upper axial groove 182d. Therefore, the lubricity of the rolling bearing 35a can be improved.
- the ribs 97 other than the rib 97 a are disposed apart from the bearing holding portion 182. Thereby, lubricating oil can be supplied also to the small-diameter intermediate gear 36 disposed adjacent to the rolling bearing 35a.
- the bearing holding portion 183 of the output shaft 38 is provided with a plurality of (for example, two) axial grooves 183 d and radial grooves 183 f. At least one set of axial grooves 183 d and radial grooves 183 f may be provided above and below the axis O.
- the upper axial groove 183 d is located, for example, slightly behind the upper end of the bearing holder 183.
- the lower axial groove 183d is provided, for example, at a position where the phase difference with the upper axial groove 183d is approximately 180 degrees.
- Each axial groove 183 d is provided on an inner circumferential surface (a bearing fitting surface) of the bearing holding portion 183. That is, the axial groove 183d extends in the axial direction facing the outer diameter surface of the outer ring of the rolling bearing 38a. Each axial groove 183 d extends from one axial end (inboard edge) of the inner circumferential surface of the bearing holder 183 to the other end (outboard edge).
- Each radial groove 183f is provided on an inboard end surface of the bearing holder 183, that is, on an annular abutment surface 183e with which the outer ring of the rolling bearing 38a abuts. That is, the radial groove 183 f extends in the radial direction to face the outboard side end face of the outer ring of the rolling bearing 38 a. Each radial groove 183f extends from the radially outer end to the inner end of the annular abutment surface 183e.
- the lubricity of the rolling bearing 38a can be improved as in the rolling bearing 32a of the input shaft 32.
- the cylindrical portion (cylindrical portion 39 c of the main body casing 39) of the second case portion 10 ⁇ / b> B has an arc surface 99 facing the tooth surface of the output gear 37.
- the arc surface 99 is provided along the outer periphery of the bearing holder 183 from the circumferential position of the upper axial groove 183 d in the bearing holder 183 to the vicinity of the circumferential position of the lower axial groove 183 d.
- the lubricating oil discharged from the lower axial groove 183 d is scraped up along the arc surface 99 to the vicinity of the upper axial groove 183 d by the output gear 37. Therefore, the rolling bearing 38a can be lubricated efficiently.
- FIGS. 21 and 22 conceptually show the flow of lubricating oil in the first case portion 10A and the second case portion 10B.
- the speed reduction unit 31A may have the following features.
- the oil pump 43 is disposed at the other axial end of the output shaft 38 so as to be adjacent to the rolling bearing 38b on the inboard side.
- the outside diameter dimension (diameter of the outside diameter surface of the outer ring) D1 of the inboard side rolling bearing 38b of the output shaft 38 is larger than the outside diameter dimension D2 of the oil pump 43.
- first axial groove located above the axis, a first radial groove communicating with the first axial groove, and a second shaft located lower than the axis
- An axial groove and a second radial groove communicating with the second axial groove are provided.
- the first and second axial grooves extend in the axial direction facing the outer diameter surface of the rolling bearing, and the first and second radial grooves face the end surface of the outer ring of the rolling bearing in the radial direction It extends.
- decelerating part 31 of the in-wheel motor drive device 1 is a 3-axis parallel axis gear reducer
- a decelerating part is a 4-axis parallel axis gear reducer, for example. May be
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Abstract
オイル通路(50)は、ケーシング(10)の隔壁(39b)よりも車幅方向外側の空間(20)内において入力軸(32)よりも上方位置に配置され、潤滑油を下方に流出する少なくとも1つのオイル孔(59a)を有する。ガイド部材(95)は、オイル孔(59a)から流出した潤滑油を受けて、軸受保持部(81)の外周面に導く。誘導孔(92)は、軸受保持部(81)の外周面から内周面に向かって軸受保持部(81)を貫通し、ガイド部材(95)により導かれた潤滑油をモータ側軸受(27)に誘導する。
Description
本発明は、インホイールモータ駆動装置に関し、特に、モータ回転軸と減速部の第1軸とが同軸に結合されたインホイールモータ駆動装置に関する。
車輪を駆動するモータ回転軸を有するモータ部と、車輪ハブ軸受部と、複数の歯車を有しモータ回転軸の回転を減速して車輪ハブ軸受部に伝達する減速部とを備えたインホイールモータ駆動装置が存在する。減速部は、たとえば特開2017-154700号公報(特許文献1)に示されるように、モータ回転軸と結合する入力軸、車輪ハブと結合して入力軸と平行に延びる出力軸、入力軸および出力軸と平行に延びる1つ以上の中間軸、入力軸と結合する入力歯車、出力軸と結合する出力歯車、中間軸と結合する複数の中間歯車を含む、平行軸式歯車減速機として構成される。
このようなインホイールモータ駆動装置において、減速部およびモータ部の回転要素の潤滑、ならびに、モータ部における発熱要素(ステータ)の冷却のために、潤滑油が利用される。特許文献1では、オイルポンプにより汲み上げた潤滑油をモータ部および減速部に吐出している。
モータ軸の支持軸受の潤滑という観点においては、特開2008-168742号公報(特許文献2)に、上下に偏心させた主モータ出力軸および従モータ出力軸をそれぞれ支持する軸受の潤滑構造が開示されている。具体的には、主モータ出力軸の一端の第1歯車(ピニオン)と従モータ出力軸の第2歯車(カウンターギア)とが噛み合い始める近傍のモータハウジングに、逃げ部兼上部オイル誘導部を形成することで、逃げ部兼上部オイル誘導部の凹部に溜まった潤滑油を、主モータ出力軸の第1軸受に向けて誘導することが開示されている。
特許文献1のように、モータ回転軸と減速部の第1軸(入力軸)とが同軸に結合されるインホイールモータ駆動装置においては、モータ回転軸を支持するアウトボード側(車幅方向外側)の軸受、および、第1軸を支持するインボード側(車幅方向内側)の軸受は、モータ部と減速部とを仕切る隔壁に設けられた円筒状の軸受保持部(ボス)に収容される。つまり、これらの軸受は、共通の軸受保持部に、軸方向に隣り合うように配置される。
特許文献1のように、オイルポンプにより汲み上げられた潤滑油がモータ室および減速室の双方に吐出される場合、一般的には、モータ室に吐出された潤滑油がモータ回転軸のアウトボード側の軸受(モータ側軸受)に供給され、減速室に吐出された潤滑油が第1軸のインボード側の軸受(入力軸側軸受)に供給される。しかしながら、モータ室に吐出される潤滑油の多くはステータの冷却に用いられることなどから、モータ側軸受は入力軸側軸受よりも潤滑不足になる傾向がある。
特許文献2には、主モータ出力軸の第1軸受に向けて潤滑油を誘導するために、「逃げ部兼上部オイル誘導部」をケーシングに設ける技術が提案されているが、「逃げ部兼上部オイル誘導部」は、せき部(ボス)を一部除去して実現されるため、径方向にも大きな空間を占有している。そのため、この特許文献2のせき部の構造を、特許文献1のような平行歯車式減速機で構成される減速部を備えたインホイールモータ駆動装置のケーシング(隔壁)に適用しようとすると、減速段数(軸および歯車対の数)が多い程、軸受保持部の肉厚が薄くなり、剛性が低下する。軸受保持部の剛性が低下すると、それに伴い、軸受保持部の強度および寿命が低下する。また、騒音または振動を招くおそれもある。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、軸受保持部の剛性の低下を抑制しつつ、モータ側軸受(モータ回転軸のアウトボード側の軸受)の潤滑不足を防止することのできるインホイールモータ駆動装置を提供することである。
この発明のある局面に従うインホイールモータ駆動装置は、モータ部と、減速部と、内部に潤滑油が封入されるケーシングと、オイル通路と、ガイド部材と、誘導孔とを備える。モータ部は、車輪を駆動するモータ回転軸、および、モータ回転軸の車幅方向外側端部を回転支持するモータ側軸受を含む。減速部は、モータ回転軸と同軸に結合された入力軸、および、入力軸の車幅方向内側端部を回転支持する入力軸側軸受を含む。ケーシングは、モータ回転軸および入力軸を取り囲むように配置される筒状壁と、筒状壁に連結され、モータ回転軸の車幅方向外側端部および入力軸の車幅方向内側端部を受入れる貫通孔を有する隔壁と、隔壁の貫通孔の回りに設けられ、モータ側軸受および入力軸側軸受を保持する円筒状の軸受保持部とを含む。オイル通路は、隔壁よりも車幅方向外側の空間内(減速室)において入力軸よりも上方位置に配置され、潤滑油を下方に流出する少なくとも1つのオイル孔を有する。ガイド部材は、オイル孔から流出した潤滑油を受けて、軸受保持部の外周面に導く。誘導孔は、軸受保持部の外周面から内周面に向かって軸受保持部を貫通し、ガイド部材により導かれた潤滑油をモータ側軸受に誘導する。
好ましくは、ガイド部材は、隔壁の車幅方向外側端面から突出するように設けられ、オイル通路の外周面と対面して上下方向に延在する傾斜ガイド面を有する。この場合、傾斜ガイド面の下端は軸受保持部の外周面と交差することが望ましい。
誘導孔の上端の開口は、軸受保持部の外周面のうち、ガイド部材の傾斜ガイド面と交差する部分に配置されていることが望ましい。
軸受保持部は、モータ側軸受を収容する第1収容部と、入力軸側軸受を収容する第2収容部と、第1収容部および第2収容部の間に位置し、径方向内側に向かって突出する環状凸部とを有している。この場合、誘導孔の下端の開口は、環状凸部のインボード側端面と第1収容部の内周面とが交差する部分に配置されていることが望ましい。
好ましくは、ガイド部材は、上下方向に延在し、上端がケーシングの筒状壁に当接または近接し、下端が軸受保持部の外周面に当接または近接する。
あるいは、ガイド部材は、上端がケーシングの筒状壁に当接または近接し、下端が軸受保持部の外周面よりも上方に離れて位置する第1ガイド部と、上端が第1ガイド部の下端よりも上方に位置し、下端が軸受保持部の外周面に当接または近接する第2ガイド部とを含んでもよい。
好ましくは、隔壁の車幅方向外側端面には、軸受保持部の外周面からケーシングの筒状壁に向かって放射状に配置された複数の補強用リブが設けられている。この場合、ガイド部材の突出高さは、補強用リブの突出高さよりも高いことが望ましい。
軸受保持部には、入力軸側軸受の外周面に対面して軸方向に延びる軸方向溝と、軸方向溝に連通するとともに、入力軸側軸受の外輪の車幅方向内側端面に対面して径方向に延びる径方向溝とが設けられていてもよい。この場合、上記誘導孔は、軸方向溝または径方向溝に連通していることが望ましい。
減速部は、入力軸と、車輪ハブと結合して入力軸と平行に延びる出力軸と、入力軸および出力軸と平行に延びる少なくとも1つの中間軸と、各軸と同軸に結合された歯車とを含む、平行軸式歯車減速機であることが望ましい。
本発明によれば、軸受保持部の剛性の低下を抑制しつつ、モータ側軸受(モータ回転軸のアウトボード側の軸受)の潤滑不足を防止することができる。
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
<インホイールモータ駆動装置の基本構成例について>
はじめに、図1および図2を参照して、本発明の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置1の基本構成例について説明する。インホイールモータ駆動装置1は、電気自動車およびハイブリッド車両などの乗用自動車に搭載される。
はじめに、図1および図2を参照して、本発明の実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置1の基本構成例について説明する。インホイールモータ駆動装置1は、電気自動車およびハイブリッド車両などの乗用自動車に搭載される。
図1は、本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置1を所定の平面で切断し、展開して示す縦断面図である。図2は、インホイールモータ駆動装置1の減速部31の内部構造を示す横断面図であり、車幅方向外側からみた状態を模式的に表す。なお、図1で表される所定の平面は、図2に示す軸線Mおよび軸線Nを含む平面と、軸線Nおよび軸線Oを含む平面とを、この順序で接続した展開平面である。図1中、紙面左側は車幅方向外側(アウトボード側)を表し、紙面右側は車幅方向内側(インボード側)を表す。図2中、減速部31の内部の各歯車は歯先円で表され、個々の歯を図略する。
インホイールモータ駆動装置1は、車輪ホイールWの中心に設けられる車輪ハブ軸受部11と、車輪を駆動するモータ部21と、モータ部21の回転を減速して車輪ハブ軸受部11に伝達する減速部31とを備える。
モータ部21および減速部31は、車輪ハブ軸受部11の軸線Oからオフセットして配置される。軸線Oは車幅方向に延び、車軸に一致する。本実施の形態においては、軸線O方向一方側がアウトボード側であり、軸線O方向他方側がインボード側であるものとする。
軸線O方向位置に関し、車輪ハブ軸受部11はインホイールモータ駆動装置1の軸線方向一方に配置され、モータ部21はインホイールモータ駆動装置1の軸線方向他方に配置され、減速部31はモータ部21よりも軸線方向一方に配置され、減速部31の軸線方向位置が車輪ハブ軸受部11の軸線方向位置と重なる。
インホイールモータ駆動装置1は、電動車両の車輪を駆動する車両用モータ駆動装置である。インホイールモータ駆動装置1は、図示しない車体に連結される。インホイールモータ駆動装置1は、電動車両を時速0~180km/hで走行させることができる。
車輪ハブ軸受部11は、回転内輪・固定外輪とされ、車輪ホイールWと結合する回転輪(ハブ輪)としての内輪12と、内輪12の外径側に同軸に配置される固定輪としての外輪13と、内輪12と外輪13との間の環状空間に配置される複数の転動体14を有する。内輪12の回転中心は、車輪ハブ軸受部11の中心を通る軸線Oに一致する。
外輪13は、本体ケーシング39の正面部分39fを貫通するとともに、この正面部分39fに連結固定される。正面部分39fは、本体ケーシング39のうち減速部31の軸線O方向一方端を覆うケーシング壁部である。たとえば、外輪13の外周面には周方向で異なる位置に、外径方向に突出する複数の外輪突出部が立設され、各外輪突出部に設けられた貫通孔に対し、軸線O方向一方側からボルトが通される。各ボルトの軸部は、本体ケーシング39の正面部分39fに穿設される雌ねじ孔と螺合する。
外輪13には、キャリア部材61が連結固定される。外輪13の外周面には、周方向で異なる位置に、外径方向に突出する複数の外輪突出部13gが設けられている。キャリア部材61は、外輪突出部13gの軸線O方向他方側に位置し、軸線O方向一方側から、外輪突出部13gの貫通孔およびキャリア部材61の雌ねじ孔にボルト62が通される。キャリア部材61は、本体ケーシング39に対し、軸線O方向他方側から通されたボルト63によって固定されている。
内輪12は、外輪13よりも長い筒状体であり、外輪13の中心孔に通される。外輪13から外部(アウトボード側)へ突出する内輪12の軸線O方向一方端部には、結合部12fが形成される。結合部12fはフランジであり、ブレーキロータおよび車輪と同軸に結合するための結合部を構成する。内輪12は、結合部12fで車輪ホイールWと結合し、車輪と一体回転する。
内輪12および外輪13間の環状空間には、複数列の転動体14が配置される。内輪12の軸線O方向中央部の外周面は、第1列に配置される複数の転動体14の内側軌道面を構成する。内輪12の軸線O方向他方端部外周には内側軌道輪12rが嵌合する。内側軌道輪12rの外周面は、第2列に配置される複数の転動体14の内側軌道面を構成する。外輪13の軸線O方向一方端部の内周面は、第1列の転動体14の外側軌道面を構成する。外輪13の軸線O方向他方端部の内周面は、第2列の転動体14の外側軌道面を構成する。内輪12および外輪13間の環状空間には、シール材16がさらに介在する。シール材16は環状空間の両端を封止して、塵埃および異物の侵入を阻止する。内輪12の軸線O方向他方端の中心孔には減速部31の出力軸38が差し込まれてスプライン嵌合する。
モータ部21は、モータ回転軸22、ロータ23、およびステータ24を有し、この順序でモータ部21の軸線Mから外径側へ順次配置される。ステータ24は円筒形状のコア部(以下「ステータコア」という)25と、該ステータコア25に巻回されたコイル26を含む。ステータコア25はリング状の鋼板を軸線M方向に積層してなる。モータ部21は、インナロータ、アウタステータ形式のラジアルギャップモータであるが、他の形式であってもよい。例えば図示しなかったがモータ部21はアキシャルギャップモータであってもよい。
モータ部21はモータケーシング29に収容されている。モータケーシング29はステータ24の外周を包囲する。モータケーシング29の軸線M方向一方端は本体ケーシング39の背面部分39bと結合する。モータケーシング29の軸線M方向他方端は、板状のモータケーシングカバー29vで封止される。背面部分39bは、本体ケーシング39のうち減速部31の軸線M方向(軸線O方向)他方端を覆うケーシング壁部である。
本体ケーシング39、モータケーシング29、およびモータケーシングカバー(リヤカバー)29vは、インホイールモータ駆動装置1の外郭をなすケーシング10を構成する。
モータ回転軸22の両端部は、転がり軸受27,28を介して、本体ケーシング39の背面部分39bと、モータケーシングカバー29vに回転自在に支持される。転がり軸受27は、転がり軸受28よりもアウトボード側に位置している。これにより、転がり軸受27によりモータ回転軸22の軸線M方向一方端部が支持され、転がり軸受28によりモータ回転軸22の軸線M方向他方端部が支持される。
モータ回転軸22およびロータ23の回転中心になる軸線Mは、車輪ハブ軸受部11の軸線Oと平行に延びる。つまり、モータ部21は、車輪ハブ軸受部11の軸線Oから離れるようオフセットして配置される。例えば図2に示すようにモータ部21の軸線Mは、軸線Oから車両前後方向にオフセットして、具体的には軸線Oよりも車両前方に配置される。
減速部31は、モータ部21のモータ回転軸22と同軸に結合する入力軸32と、入力軸32の外周面に同軸に設けられる入力歯車33と、複数の中間歯車34,36と、これら中間歯車34,36の中心と結合する中間軸35と、車輪ハブ軸受部11の内輪12と同軸に結合する出力軸38と、出力軸38の外周面に同軸に設けられる出力歯車37とを有する。減速部31のこれら複数の歯車および回転軸は、本体ケーシング39に収容される。本体ケーシング39は減速部31の外郭をなすことから減速部ケーシングともいう。
入力歯車33は外歯のはすば歯車である。入力軸32は中空構造であり、入力軸32の中空部32hにモータ回転軸22の軸線方向一方端部22eが差し込まれる。これにより、モータ回転軸22は、入力軸32に相対回転不可能にスプライン嵌合(またはセレーション嵌合)する。
入力軸32は入力歯車33の両端側で、転がり軸受32a,32bを介して、本体ケーシング39の正面部分39fおよび背面部分39bに回転自在に支持される。転がり軸受32aは、転がり軸受32bよりもアウトボード側に位置している。これにより、転がり軸受32aにより入力軸32の軸線M方向一方端部が支持され、転がり軸受32bにより入力軸32の軸線M方向他方端部が支持される。
減速部31の中間軸35の回転中心になる軸線Nは軸線Oと平行に延びる。中間軸35の両端は、軸受35a,35bを介して、本体ケーシング39の正面部分39fおよび背面部分39bに回転自在に支持される。中間軸35の中央部には、第1中間歯車34および第2中間歯車36が、中間軸35の軸線Nと同軸に設けられる。第1中間歯車34および第2中間歯車36は、外歯のはすば歯車であり、第1中間歯車34の径が第2中間歯車36の径よりも大きい。大径の第1中間歯車34は、第2中間歯車36よりも軸線N方向他方側に配置されて、小径の入力歯車33と噛合する。小径の第2中間歯車36は、第1中間歯車34よりも軸線N方向一方側に配置されて、大径の出力歯車37と噛合する。
中間軸35の軸線Nは、図1に示すように、軸線Oおよび軸線Mよりも上方に配置される。また中間軸35の軸線Nは、軸線Oよりも車両前方、軸線Mよりも車両後方に配置される。減速部31は、車両前後方向に間隔を空けて配置されて互いに平行に延びる軸線O,N,Mを有する3軸の平行軸歯車減速機である。
出力歯車37は外歯のはすば歯車であり、出力軸38の中央部に同軸に設けられる。出力軸38は軸線Oに沿って延びる。出力軸38の軸線O方向一方端部は、内輪12の中心孔に差し込まれて相対回転不可能に嵌合する。かかる嵌合は、スプライン嵌合あるいはセレーション嵌合である。出力軸38の軸線O方向中央部(一方端側)は、転がり軸受38aを介して、本体ケーシング39の正面部分39fに回転自在に支持される。出力軸38の軸線O方向他方端部(他方端側)は、転がり軸受38bを介して、本体ケーシング39の背面部分39bに回転自在に支持される。
減速部31は、小径の駆動歯車と大径の従動歯車の噛合、即ち入力歯車33と第1中間歯車34の噛合、および、第2中間歯車36と出力歯車37の噛合により、入力軸32の回転を減速して出力軸38に伝達する。減速部31の入力軸32から出力軸38までの回転要素は、モータ部21の回転を内輪12に伝達する駆動伝達経路を構成する。入力軸32と、中間軸35と、出力軸38は、上述した転がり軸受によって両持ち支持される。これらの転がり軸受32a,35a,38a,32b,35b,38bはラジアル軸受である。
本体ケーシング39は、筒状部分39cと、当該筒状部分の両端を覆う板状の正面部分39fおよび背面部分39bを含む。筒状部分39cは、互いに平行に延びる軸線O、N、Mを取り囲むように減速部31の内部部品を覆う。板状の正面部分39fは、減速部31の内部部品を軸線方向一方側から覆う。板状の背面部分39bは、減速部31の内部部品を軸線方向他方側から覆う。
本体ケーシング39の背面部分39bは、モータケーシング29と結合し、減速部31の内部空間およびモータ部21の内部空間を仕切る隔壁でもある。モータケーシング29は本体ケーシング39に支持されて、本体ケーシング39から軸線方向他方側へ突出する。以下の説明において、本体ケーシング39の背面部分39bを、ケーシング10の「隔壁39b」という。隔壁39bは、ケーシング10の筒状壁10cと交差する。筒状壁10cは、本体ケーシング39の筒状部分39cと、筒状に形成されたモータケーシング29と、モータケーシングカバー29vの筒状部分とを含み、モータ回転軸22および減速部31の複数の軸32,35,38を取り囲むように配置される。
インホイールモータ駆動装置1の外部からモータ部21のステータ24に電力が供給されると、モータ部21のロータ23が回転し、モータ回転軸22から減速部31に回転を出力する。減速部31はモータ部21から入力軸32に入力された回転を減速し、出力軸38から車輪ハブ軸受部11へ出力する。車輪ハブ軸受部11の内輪12は、出力軸38と同じ回転数で回転し、内輪12に取付固定される図示しない車輪を駆動する。
図2に示されるように、たとえば本体ケーシング39の下部には、オイルタンク40が設けられている。オイルタンク40はモータ部21よりも低位置に配置される。本体ケーシング39の内部空間の下部を占めるオイルタンク40には、潤滑油が貯留される。このように、ケーシング10には潤滑油が封入され、潤滑油はケーシング10内を循環する。
潤滑油は、モータ部21および減速部31の回転要素を潤滑するとともに、モータ部21の発熱要素であるステータ24を冷却するために用いられる。以下に、インホイールモータ駆動装置1における潤滑油の供給構造について詳細に説明する。
<潤滑油の供給構造について>
図1を参照して、インホイールモータ駆動装置1における潤滑油の供給構造の概要について説明する。図1に示されるように、インホイールモータ駆動装置1は、ケーシング10の下部に設けられ、潤滑油を貯留するオイルタンク40と、オイルタンク40から潤滑油を汲み上げるオイルポンプ43と、ステータ24よりも上方位置において軸線M方向に沿って配置されたオイル通路50とを備えている。
図1を参照して、インホイールモータ駆動装置1における潤滑油の供給構造の概要について説明する。図1に示されるように、インホイールモータ駆動装置1は、ケーシング10の下部に設けられ、潤滑油を貯留するオイルタンク40と、オイルタンク40から潤滑油を汲み上げるオイルポンプ43と、ステータ24よりも上方位置において軸線M方向に沿って配置されたオイル通路50とを備えている。
オイルポンプ43は、吸入油路41を介してオイルタンク40から潤滑油を吸入し、吸入した潤滑油を吐出油路45に吐出する。オイルポンプ43は、モータ回転軸22の回転に連動して駆動する。オイルポンプ43は、たとえば、出力軸38と同軸に結合され、出力軸38に駆動される。この場合、オイルポンプ43は車輪と同じ回転数で駆動される。オイルポンプ43は、たとえば、アウタロータおよびインナロータを有するトロコイドポンプである。
本実施の形態では、出力軸38の軸線O方向他方端部38fが隔壁39bを貫通して延びており、オイルポンプ43は、この隔壁39bから突出する出力軸38の軸線O方向他方端部38fと結合する。そのため、オイルポンプ43は、減速部31よりも車幅方向内側に位置するポンプ室46に収容される。
吸入油路41は、オイルタンク40からポンプ室46まで、隔壁を貫通するように設けられている。ポンプ室46は、たとえば、モータケーシング29のうち、モータ部21(ステータ24)の外周面の位置よりも車両後方側に拡張した拡張部分に設けられる。なお、オイルタンク40は、モータケーシング29の下部に設けられていてもよい。
吐出油路45は、モータケーシングカバー29vの壁厚内に形成された昇り油路45aを含む。昇り油路45aは、上下方向に延び、上端においてオイル通路50の一端に接続されている。
オイル通路50は、軸線M(軸線O)方向に沿って延び、モータ室20内に配置される部分と、減速室30内に配置される部分とを有する。モータ室20は、モータケーシング29内の空間であり、隔壁39bよりもインボード側に位置する。減速室30は、本体ケーシング39内の空間であり、隔壁39bよりもアウトボード側に位置する。
オイル通路50には、軸方向に沿って複数の孔(以下「オイル孔」という)59が互いに間隔をあけて設けられている。オイル孔59は、モータ室20側および減速室30側の双方に、軸方向に直交するように設けられている。これにより、オイル通路50を流れる潤滑油は、各室において、オイル孔59から径方向に吐出される。
モータ室20側のオイル孔59から吐出される潤滑油は、主に、発熱要素であるステータ24に供給される。減速室30側のオイル孔59から吐出される潤滑油は、回転要素である複数の歯車および転がり軸受に供給される。
オイル通路50の構成例について説明する。本実施の形態において、オイル通路50は、2本(複数本)の管状部材(以下「オイル管」という)51,52により構成されている。オイル管51,52は直列的に接続されており、オイル管51はオイル管52の上流側に配置されている。下流側のオイル管52が、隔壁39bを貫通して軸線M方向に沿って延びている。なお、以下の説明において、軸線M方向に沿う方向を、単に軸方向という。
オイル管51,52は円筒状に形成されており、オイル管51,52の直径(内径および外径)は互いに等しい。オイル管51の一端は、昇り油路45aの上端と連結し、オイル管51の他端は、(モータ室20内において)オイル管52の一端と連結する。オイル管52の他端は、減速室30内に位置し、蓋部によって閉鎖されている。
なお、本実施の形態では、1本のオイル管52が隔壁39bを貫通して設けられる例を示しているが、2本のオイル管が隔壁39bにおいて互いに連結されてもよい。
オイル管51,52の連結部分は、モータケーシング29の上部に取り付け固定されている。本実施の形態では、モータケーシング29の上端壁が径方向内側に向かって***しており、この***部分(以下「厚肉部」という)29tを軸方向に貫通するようにオイル通路50が配置されている。
厚肉部29tは、軸方向位置に関し、ステータコア25の軸方向幅内(軸方向一端から他端までの範囲内)に配置されている。具体的には、厚肉部29tは、軸方向に延びる貫通孔29hを有している。貫通孔29hの軸方向他方側(インボード側)の開口からオイル管51の一部が通され、貫通孔29hの軸方向一方側(アウトボード側)の開口からオイル管52の一部が通されている。貫通孔29hの直径は、オイル管51,52の外径寸法よりも大きい。
オイル管51は、上方に向かって突出するフランジ部51aを有しており、このフランジ部51aが、厚肉部29tの軸方向他方端面にボルト固定されている。フランジ部51aは、厚肉部29tの軸方向他方端面に設けられた雌ねじ孔と対面する貫通孔を有しており、軸方向他方側から、フランジ部51aの貫通孔および厚肉部29tの雌ねじ孔にボルト63が通される。オイル管52も同様に、上方に向かって突出するフランジ部52aを有しており、このフランジ部52aが、厚肉部29tの軸方向一方端面にボルト固定されている。これにより、オイル管51,52の回転が防止される。
オイル管51の一端は、昇り油路45aの上端に連結され、オイル管51の他端が、厚肉部29t内に配置されている。オイル管52の一端は、オイル管51の他端と隣接するように厚肉部29内に配置されている。
オイル管51の一端および他端には、本体部分(中央部)よりも大径である嵌合部53,54がそれぞれ設けられている。オイル管52の一端にも、本体部分(中央部)よりも大径である嵌合部55が設けられている。オイル管51の一端側の嵌合部53は、モータケーシングカバー29vの内側端面に設けられた開口部(昇り油路45aの上端部)に嵌合する。オイル管51の他端側の嵌合部54およびオイル管52の一端の嵌合部55は、モータケーシング29の厚肉部29tの貫通孔29hに嵌合する。各嵌合部の外周面には、たとえばOリング56が設けられており、各嵌合部における潤滑油の漏出が防止される。このような場合、図示されるように、オイル管51の他端とオイル管52の一端とが若干離れて配置されていてもよい。
オイル管52は、隔壁39bを越えて減速室30側へ突出しているため、図2に示されるように、隔壁39bのアウトボード側端面に、取付部材64を介してボルト固定されている。
(モータ室への潤滑油の供給)
モータ室20内において、各オイル管51,52のオイル孔59は、ステータコア25の軸方向幅内に設けられている。本実施の形態では、モータ室20内においてオイル孔59から吐出した潤滑油は、たとえば、潤滑油案内部7を介してステータ24のコイル26(コイルエンド)に供給される。すなわち、本実施の形態に係る潤滑油の供給構造は、オイル孔59から吐出した潤滑油をステータ24のコイルエンドに導く潤滑油案内部7を備えている。
モータ室20内において、各オイル管51,52のオイル孔59は、ステータコア25の軸方向幅内に設けられている。本実施の形態では、モータ室20内においてオイル孔59から吐出した潤滑油は、たとえば、潤滑油案内部7を介してステータ24のコイル26(コイルエンド)に供給される。すなわち、本実施の形態に係る潤滑油の供給構造は、オイル孔59から吐出した潤滑油をステータ24のコイルエンドに導く潤滑油案内部7を備えている。
オイル孔59は、各オイル管51,52の下部領域に設けられており、オイル通路50を流れる潤滑油の一部を下方に流出(吐出)する。オイル孔59から吐出された潤滑油は、潤滑油案内部7を介してコイルエンドに導かれる。なお、コイルエンドは、ステータコア25の軸方向両端面の外側に形成されたコイル26の屈曲部に相当する。
本実施の形態において、潤滑油案内部7は、オイル孔59から吐出した潤滑油を受けるオイル受け室71と、オイル受け室71と連通して軸方向に沿って延びるオイル注ぎ路72とを含む。
オイル受け室71は、オイル通路50のオイル孔59と対面し、オイル通路50の(一部分の)外周を取り囲むように配置されている。オイル受け室71はオイル孔59から径方向に吐出される潤滑油を一旦貯め込むための空間である。オイル受け室71は、軸方向に沿って延び、たとえば円形断面(リング状断面)を有している。典型的には、オイル受け室71の軸心は、オイル通路50の軸心と一致する。オイル受け室71は、その断面積が、オイル通路50の通路面積よりも大きくなるように形成されている。
本実施の形態において、オイル受け室71は、モータケーシング29の一部、すなわち厚肉部29tに形成されている。つまり、オイル受け室71は、厚肉部29tの貫通孔29hの内周面と、オイル管51,52の外周面との間の環状空間により形成される。このように、厚肉部29tは、オイル受け室71の外周部を構成する。
本実施の形態では、上述のように、オイル管51の下流側端部(他端)およびオイル管52の上流側端部(一端)の外周面に、厚肉部29tの内周面と密着する嵌合部54,55がそれぞれ設けられている。そのため、オイル受け室71は、図6に示されるように、軸方向において2つのオイル受け室71a,71bに区画されている。オイル受け室71aは、オイル管51の嵌合部54よりも軸方向他方側(インボード側)に形成され、オイル管51のオイル孔59に対面する。オイル受け室71bは、オイル管52の嵌合部55よりも軸方向一方側(アウトボード側)に形成され、オイル管52のオイル孔59に対面する。
これにより、オイル管51のオイル孔59から吐出した潤滑油は、オイル受け室71aにおいて受け止められ、オイル管51の嵌合部54によって、他方のオイル受け室71bへの流動が阻止される。オイル受け室71aの断面形状は円形であるため、オイル受け室71aにおいて潤滑油は(オイル管51の回りを)円周方向に流動する。オイル受け室71aが受けた潤滑油は、軸方向他方端の開口から流出する。
オイル管52のオイル孔59から吐出した潤滑油は、オイル受け室71bにおいて受け止められ、オイル管52の嵌合部55によって、他方のオイル受け室71aへの流動が阻止される。オイル受け室71bの断面形状も円形であるため、オイル受け室71bにおいても潤滑油は(オイル管52の回りを)円周方向に流動する。オイル受け室71bが受けた潤滑油は、軸方向一方端の開口(下流側端部)から流出する。
オイル注ぎ路72は、オイル受け室71の下流側端部と連通して軸方向に沿って延びている。具体的には、オイル受け室71a,71bそれぞれの開口端と連通するように、一対のオイル注ぎ路72が設けられている。各オイル注ぎ路72の先端に、コイルエンドに潤滑油を注ぐ注ぎ口72aが形成されている。
オイル注ぎ路72の断面形状は、たとえば半円形状である。この場合、オイル注ぎ路72は、モータケーシング29の厚肉部29tの軸方向端部に連結された円弧状の部材によって形成される。なお、この円弧状の部材は厚肉部29tの一部であってもよい。つまり、オイル注ぎ路72も、モータケーシング29の一部に形成されていてもよい。
オイル注ぎ路72の半円形状の半径は、オイル受け室71の円形状の半径よりも大きい。典型的には、オイル注ぎ路72の半円形状の中心点は、オイル通路50およびオイル受け室71の中心(軸心)と一致する。これにより、オイル受け室71の内周面とオイル注ぎ路72の内周面との間に、上下方向の段差が形成されるため、オイル受け室71が受けた潤滑油が、開口端(下流側端部)からオイル注ぎ路72に流下する。したがって、オイル注ぎ路72において、オイル受け室71で生じた円周方向の流れを制限し、潤滑油の流動方向を軸方向に収束させることができる。
オイル注ぎ路72の注ぎ口72aの軸方向位置は、ステータコア25とコイルエンドとの境界位置付近である。そのため、オイル注ぎ路72において流動方向が軸方向に収束された潤滑油がそのまま、注ぎ口72aから流出し、下方にあるコイルエンド(典型的には最も上方に位置するコイルエンド)に流れ落ちる。つまり、注ぎ口72aから流出する潤滑油はステータコア25の外周方向に広がらず、直接、コイルエンドに供給される。
すなわち、本実施の形態によれば、オイル通路50のオイル孔59から径方向に吐出した潤滑油は、オイル受け室71a,71bにおいて流速が弱められた後、オイル受け室71a,71bよりも軸方向外側に配置されたオイル注ぎ路72において整流される。そして、オイル注ぎ路72の最も軸方向外側に位置する注ぎ口72aから、ステータコア25の両側のコイルエンドに、潤滑油を注ぐように供給することができる。ステータコア25の両側それぞれにおいて、最も上方に位置するコイルエンドに潤滑油が注がれることにより、コイル26の他の部分にまで潤滑油が伝わるため、コイル26を効率的に冷却することができる。
(減速室への潤滑油の供給)
オイル管52のうち、減速室30内に位置する部分52p(図1参照)に、少なくとも1つのオイル孔59が設けられている。減速室30内においてオイル孔59から吐出する潤滑油によって、減速部31を構成する複数の歯車および転がり軸受が潤滑される。
オイル管52のうち、減速室30内に位置する部分52p(図1参照)に、少なくとも1つのオイル孔59が設けられている。減速室30内においてオイル孔59から吐出する潤滑油によって、減速部31を構成する複数の歯車および転がり軸受が潤滑される。
本実施の形態ではさらに、減速室30内に位置するオイル孔59から吐出した潤滑油によって、入力軸32と同軸に結合されたモータ回転軸22を回転支持するアウトボード側の転がり軸受27を潤滑可能としている。この転がり軸受27は、入力軸32を回転支持するインボード側の転がり軸受32bとともに、ケーシング10の隔壁39bに設けられた円筒状の軸受保持部81に保持されている。
以下の説明では、理解を容易にするために、モータ回転軸22を回転支持するアウトボード側の転がり軸受27を、モータ側軸受27という。また、入力軸32を回転支持するインボード側の転がり軸受32bを、入力軸側軸受32bという。
本実施の形態に係るインホイールモータ駆動装置1は、オイル孔59から吐出した潤滑油を、モータ側軸受27にまで導くために、ガイド部材95および誘導孔92を備えている。なお、図1等においては、モータ側軸受27の潤滑に寄与するオイル孔59aのみが示されている。軸方向位置に関し、オイル孔59aは、比較的、隔壁39bに近い位置に配置されている。より具体的には、このオイル孔59aは、入力軸32を回転支持する2つの転がり軸受32a,32bの中間位置(図1において想像線で示す位置)よりもインボード側(転がり軸受32b側)の位置に配置されている。
図3~図7をさらに参照して、軸受保持部81、ガイド部材95、および誘導孔92の詳細について説明する。図3は、図1の一部分を拡大して示す断面図であり、潤滑油の流れを概念的に示す。図4は、ケーシング10に形成された減速室30の内部をアウトボード側から見た状態を模式的に示す斜視図である。図5は、減速室30の内部をアウトボード側から見た状態を模式的に示す正面図である。図6は、図5のVI-VI線に沿うケーシング10の部分断面図である。図7は、図5のVII-VII線に沿うケーシング10の部分断面図である。
円筒状の軸受保持部81は、隔壁39bに設けられた貫通孔93の回りに配置される。貫通孔93は、モータ回転軸22の軸方向一方端部および入力軸32の軸方向他方端部を受入れる。なお、図4および図5に示されるように、隔壁39bには、中間軸35のインボード側の転がり軸受35bを保持する軸受保持部82、および、出力軸38のインボード側の転がり軸受38bを保持する軸受保持部83が、さらに設けられている。
軸受保持部81の内周面には、環状凸部81cが設けられており、軸受保持部81は、環状凸部81cを境として第1収容部81aおよび第2収容部81bに区画されている。インボード側に位置する第1収容部81aはモータ側軸受27を収容し、第2収容部81bは入力軸側軸受32bを収容する。つまり、環状凸部81cは、モータ側軸受27と入力軸側軸受32bとの間に位置する部分である。環状凸部81cは、円環状に連なる1つの凸部により形成されていてもよいし、円周方向に互いに間隔をあけて配置された複数の凸部により形成されていてもよい。
本実施の形態では、円筒状の第1収容部81aにモータ側軸受27の外輪が圧入されている。同様に、円筒状の第2収容部81bに入力軸側軸受32bの外輪が圧入されている。取り付け状態において、環状凸部81cのインボード側端面はモータ側軸受27の外輪のアウトボード側端面と当接(面接触)し、環状凸部81cのアウトボード側端面は入力軸側軸受32bの外輪のインボード側端面と当接(面接触)する。なお、モータ側軸受27の内輪は、モータ回転軸22の軸線M方向一方端部の外周面に設けられた段差部に配置され、入力軸側軸受32bの内輪は、入力軸32の軸線M方向他方端部の外周面に設けられた段差部に配置されている。
軸受保持部81(第2収容部81b)は、隔壁39bのアウトボード側端面よりもアウトボード側に突出する突出部分84を有している。軸受保持部81の突出部分84の肉厚は、基端部側がより厚肉となるように、突出部分84の外周面はテーパ状に形成されている。
ガイド部材95は、隔壁39bのアウトボード側端面からリブ状に突出している。図4および図5に示されるように、ガイド部材95は、軸線Mよりも上方位置において、上下方向に延在する。具体的には、ガイド部材95の上端が、ケーシング10の筒状壁10cに当接または近接し、ガイド部材95の下端が、軸受保持部81の外周面、すなわち突出部分84の外周面に当接または近接する。つまり、ガイド部材95の下端は、軸受保持部81の外周面と交差する。なお、ガイド部材95の下端が交差する部分は、軸受保持部81の外周面のうち少なくとも上方を向く領域に含まれる。
ガイド部材95は、上端が下端よりも若干前方となるよう傾斜しており、オイル管52の外周面と対面して上下方向に延在する傾斜ガイド面95sを有している。傾斜ガイド面95sは、ガイド部材95のうち後方側を向く面であり、大径の中間歯車34の外周面と対面している。オイル管52は、中間歯車34よりも車両前方側に配置されている。図5に示されるように、オイル管52の軸心とオイル孔59aとを結ぶ直線と、ガイド部材95の傾斜ガイド面95sとのなす角度θは、鈍角である。
これにより、ガイド部材95は、傾斜ガイド面95sにおいてオイル孔59aから流出した潤滑油を受けて、受けた潤滑油を軸受保持部81の突出部分84の外周面に導くことができる。つまり、オイル孔59aから流出した潤滑油の少なくとも一部が、ガイド部材95の傾斜ガイド面95sと突出部分84の外周面とが交差するコーナー部85へと集められる。
図示されるように、ケーシング10の隔壁39bのアウトボード側端面には、軸受保持部81の突出部分84の外周面からケーシング10の筒状壁10cに向かって放射状に配置された複数の補強用リブ94が設けられている。隔壁39bのアウトボード側端面を基準とするガイド部材95の突出高さは、補強用リブ94の突出高さよりも高く、たとえばその2倍以上である。補強用リブ94の突出高さは、軸受保持部81の突出部分84の突出高さと略等しい。
本実施の形態では、ガイド部材95は、補強用リブ94と同様に、軸受保持部81の突出部分84の外周面からケーシング10の筒状壁10cに向かって放射状に延びているため、ガイド部材95は補強用リブを兼ねることができる。また、これにより、補強用リブ94と同様に、ケーシング10の一部分としてガイド部材95を形成できるため、部品点数の増加を抑制することができる。
なお、オイル管52とガイド部材95との間に補強用リブ94はなく、オイル管52のオイル孔59aからガイド部材95に向かう潤滑油の流路に重ならない箇所に、リブ94が設けられている。
誘導孔92は、軸受保持部81の外周面から内周面に向かって軸受保持部81を貫通し、ガイド部材95により導かれた潤滑油をモータ側軸受27に誘導する。具体的には、誘導孔92は、軸受保持部81の突出部分84の外周面のうち、傾斜ガイド面95sと交差する部分(すなわちコーナー部85を構成する部分)から、インボード側へ向かって斜め下方に延びている。このように、誘導孔92は、軸受保持部81の外周面から内周面に向かって軸受保持部81を下方に貫通する。
この場合、誘導孔92の上端の開口は、軸受保持部81の突出部分84の外周面のうち、ガイド部材95の傾斜ガイド面95sと交差する部分に配置されている。また、図3および図7に示されるように、誘導孔92の下端の開口は、軸受保持部81の環状凸部81cのインボード側端面と第1収容部81aの内周面とが交差する部分に配置されている。具体的には、誘導孔92の下端の開口は、軸受保持部81の環状凸部81cのインボード側端面と第1収容部81aの内周面とに跨って配置されている。
なお、突出部分84のうちコーナー部85に位置する部分の外周面には、平坦状に形成された傾斜面84aが設けられており、誘導孔92は、この傾斜面84aに直交するように設けられている。誘導孔92の上端の開口は、軸受保持部81の突出部分84の基端部(隔壁39bのアウトボード側端面との交差部)に位置していることが望ましい。
上述のようなガイド部材95および誘導孔92を備えるインホイールモータ駆動装置1によれば、オイル通路50のオイル孔59aからガイド部材95に向かって吐出された潤滑油は、重力によってガイド部材95の傾斜ガイド面95sに沿って下方に流動し、ガイド部材95と軸受保持部81の外周面とが交差するコーナー部85に集められる。つまり、軸受保持部81の突出部分84の外周面に設けられた傾斜面84aへと集められる。
コーナー部85へと導かれた潤滑油は、図3に示されるように、軸受保持部81の外周面から内周面に向かって斜めにあけられた誘導孔92を通り、軸受保持部81の環状凸部81cのインボード側端面と第1収容部81aの内周面との交差部から下方へ(径方向内側に向かって)流出する。これにより、モータ側軸受27の転動体および内輪に対し、モータ側軸受27の背面側かつアウトボード側から潤滑油を供給することができる。これにより、モータ側軸受27の潤滑不足を防止することができる。
また、モータ側軸受27の転動体および内輪と、入力軸側軸受32bの転動体および内輪とは、仕切られることなく軸方向に隣り合っているため、モータ側軸受27を潤滑した潤滑油が飛散することにより、入力軸側軸受32bを潤滑することもできる。モータ側軸受27および入力軸側軸受32bを潤滑した潤滑油は、減速室30またはモータ室20の下方に流出し、オイルタンク40へと還流する。なお、隔壁39bには、モータ室20からのオイルタンク40への潤滑油の戻り路となる開口部(図示せず)が設けられている。
このように、本実施の形態では、ケーシング10を加工して形成された小径の誘導孔92を介して潤滑油がモータ側軸受27に供給される。したがって、本実施の形態によれば、減速部31の減速段数に関わらず、軸受保持部81の肉厚を円周方向において一定とすることができるため、軸受保持部81の剛性の低下を抑制しつつ、モータ側軸受27の潤滑不足を防止することができる。
また、軸受保持部81の強度および寿命の低下を防止できるため、騒音および振動を防止することができる。その結果、インホイールモータ駆動装置1の静音性能を高く維持することができる。
(変形例)
上記実施の形態では、ガイド部材95が1つの板状部(リブ)により構成される例を示したが、図8に示されるように、ガイド部材95Aは、複数の板状部により構成されていてもよい。ガイド部材95Aは、第1ガイド部951および第2ガイド部952により構成されている。
上記実施の形態では、ガイド部材95が1つの板状部(リブ)により構成される例を示したが、図8に示されるように、ガイド部材95Aは、複数の板状部により構成されていてもよい。ガイド部材95Aは、第1ガイド部951および第2ガイド部952により構成されている。
第1ガイド部951は、第2ガイド部952よりもオイル管52に近い位置に配置されている。第1ガイド部951の上端はケーシング10の筒状壁10cに当接または近接し、下端は軸受保持部81の外周面よりも上方に離れて位置している。第2ガイド部952の上端は第1ガイド部の下端よりも上方に位置し、下端が軸受保持部81の外周面に当接または近接している。
第1ガイド部951および第2ガイド部952はいずれも、上端が下端よりも若干前方となるよう傾斜している。垂直方向に対する第2ガイド部952の傾斜角度は、第1ガイド部951の傾斜角度よりも大きい。
この場合、オイル管52のオイル孔59a(図1参照)から第1ガイド部951の傾斜ガイド面に向かって潤滑油が吐出されると、第1ガイド部951の傾斜ガイド面の下端から第2ガイド部952の傾斜ガイド面へと流下する。第2ガイド部952が受けた潤滑油は、その傾斜ガイド面を伝って、軸受保持部81の外周面との交差部へと流下する。
あるいは、ガイド部材95(95A)は、少なくとも1つの板状部により構成されることとしたが、オイル通路50(オイル管52)の外周面と対面して上下方向に延在する傾斜ガイド面を有していれば、板状(リブ状)でなくてもよい。また、傾斜ガイド面は、平坦面に限定されず、緩やかな曲面等により構成されてもよい。
上記実施の形態では、オイル通路50が2本のオイル管51,52を含む例を示したが、図9に示すように、オイル通路50は1本のオイル管58によって構成されていてもよい。この場合、厚肉部29tと嵌合する嵌合部54が、ステータ24の軸方向中央位置に設けられ、この嵌合部54の両側にオイル孔59が設けられる。また、このオイル管58は、フランジ部58aにより厚肉部29tの軸方向他方端面にボルト固定される。
<減速部の詳細な構成例について>
以上説明したような3軸の平行軸式歯車減速機により構成される減速部の詳細な構成例を、図10および図11に示す。図10は、図1に対応する図であり、図11は、図2に対応する図である。
以上説明したような3軸の平行軸式歯車減速機により構成される減速部の詳細な構成例を、図10および図11に示す。図10は、図1に対応する図であり、図11は、図2に対応する図である。
図10および図11に示すインホイールモータ駆動装置1Aの基本構成自体は、図1および図2に示したインホイールモータ駆動装置1と同様である。つまり、インホイールモータ駆動装置1Aの減速部31Aは、入力軸32と、中間軸35と、出力軸38と、入力軸32に設けられた入力歯車33と、中間軸35に設けられた中間歯車34,36と、出力軸38に設けられた出力歯車37と、これらの軸32,35,38を支持する転がり軸受32a,35a,38a,32b,35b,38bとを含む。以下の説明において、軸線M,N,Oに沿う方向を「軸方向」という。
減速部31Aにおいて、入力歯車33は、入力軸32と一体形成されている。入力歯車33は、入力軸32の軸方向中央部に設けられている。入力軸32の軸方向両端部の外周面上に、転がり軸受32a,32bがそれぞれ嵌め入れられている。
大径の中間歯車34は、中間軸35と一体形成されている。これに対し、小径の中間歯車36は、中間軸35とは別体であり、中間軸35にスプライン嵌合(圧入)されている。これにより、中間歯車36が中間軸35に一体的に結合される。
中間軸35の軸方向両端部の外周面上に、転がり軸受35a,35bがそれぞれ嵌め入れられている。中間軸35の他方端部の外径寸法は、一方端部の外径寸法よりも大きい。そのため、インボード側の転がり軸受35bは、アウトボード側の転がり軸受35aよりも大径である。
中間歯車36は、アウトボード側の転がり軸受35aと大径の中間歯車34との間に位置している。インボード側の転がり軸受35bは、大径の中間歯車34の軸方向他方端面に設けられた環状凹部87に配置されていてもよい。これにより、中間軸35の軸方向寸法を短縮できる。
出力歯車37は、出力軸38と一体形成されている。出力歯車37は、出力軸38の軸方向中央部に設けられている。アウトボード側の転がり軸受38aは、上述のように、出力歯車37の軸方向一方端面に立設された環状凸部37bの外周面上に嵌め入れられている。インボード側の転がり軸受38bは、出力軸38の軸方向他方端部の外周面上に嵌め入れられている。
上述のように、オイルポンプ43が、出力軸38の軸方向他方端部38fに結合されている。軸方向他方端部38fは、出力軸38のうち、インボード側の転がり軸受38bとの嵌合部よりもさらにインボード側(軸方向他方側)に位置する部分である。この場合、インボード側の転がり軸受38bの外径寸法(外輪の外径面の直径)D1が、オイルポンプ43の外径寸法D2よりも大きいことが望ましい。これにより、インホイールモータ駆動装置1Aの製造時に、オイルポンプ43をアウトボード側から組み込むことができるため、組立性が良好となる。また、ケーシング10の加工に際し、転がり軸受38bが嵌め入れられる軸受保持部83、および、オイルポンプ43が嵌め入れられるポンプ嵌合部88を、同一方向から(つまり、アウトボード側から)加工できるため、オイルポンプ43および転がり軸受38bの軸心を精度良く一致させることができる。オイルポンプ43と出力軸38の軸心が一致している場合、オイルポンプ43の回転損失を減少させることができるため、オイルポンプ43の効率が向上する。
オイルポンプ43の駆動に伴って減速室30内に位置するオイル孔59から吐出する潤滑油は、上述したような入力軸側軸受32bおよびモータ側軸受27の潤滑だけでなく、減速部31Aに含まれる全ての転がり軸受の潤滑に寄与する。
ここで、図12~図17をさらに参照して、減速部31Aに含まれる転がり軸受の潤滑構造について詳細に説明する。ケーシング10は、モータケーシング29の全体および本体ケーシング39の背面部分39bを含む第1ケース部10Aと、本体ケーシング39の正面部分39fを含む第2ケース部10Bとが結合されて形成されている。本体ケーシング39の筒状部分39cは、軸方向において第1ケース部10Aと第2ケース部10Bとに分割されている。
図12~図14は、第1ケース部10Aをアウトボード側から見た図であり、これらの図には、インボード側の転がり軸受の軸受け保持部を含む、本体ケーシング39の背面部分39b(以下、「インボード側壁部39b」ともいう)の構造例が示されている。図15~図17は、第2ケース部10Bをアウトボード側から見た図であり、これらの図には、アウトボード側の転がり軸受の軸受け保持部を含む、本体ケーシング39の正面部分39f(以下、「アウトボード側壁部39f」ともいう)の構造例が示されている。なお、図12~図17の(A)には、各ケース部が単体で示され、図12~図17の(B)には、各ケース部に形成された軸受保持部に、転がり軸受が保持された状態が示されている。
まず、図12~図14を参照して、インボード側の軸受保持部81~83に保持される転がり軸受32b,35b,38bの潤滑構造について説明する。
入力軸32の軸受保持部81のうち第2収容部81bに、複数組(たとえば2組)の軸方向溝81dおよび径方向溝81fが設けられている。各軸方向溝81dは、第2収容部81bの内周面(軸受嵌合面)に設けられている。つまり、転がり軸受32bの外輪の外径面に対面して、軸方向に沿って延びている。各軸方向溝81dは、第2収容部81bの内周面の軸方向一端(アウトボード側端縁)から他端(インボード側端縁)にまで延びている。
各径方向溝81fは、第2収容部81bのアウトボード側端面、すなわち転がり軸受32bの外輪が突き当たる環状の突き当たり面81eに設けられている。つまり、径方向溝81fは、転がり軸受32bの外輪のインボード側端面に対面して、径方向に沿って延びている。突き当たり面81eは、上述の環状凸部81cのアウトボード側端面に相当する。各径方向溝81fは、環状の突き当たり面81eの径方向外側端から内側端にまで延びている。
これにより、オイル通路50のオイル孔59から減速室30に吐出された潤滑油は、軸受保持部81の軸方向溝81dを通過して突き当たり面81eの径方向溝81fへと流れるため、転がり軸受32bの転走面にインボード側から潤滑油を供給することができる。
また、軸方向溝81dおよび径方向溝81fは、軸線Mよりも上方および下方に、少なくとも1組ずつ設けられる。そのため、軸線Mよりも上方(単に「上側」ともいう。以下、同様。)の軸方向溝81dおよび径方向溝81fを潤滑油の入口とし、軸線Mよりも下方(単に「下側」ともいう。以下、同様。)の軸方向溝81dおよび径方向溝81fを潤滑油の出口として機能させることができる。したがって、転がり軸受32bの潤滑性を向上させることができる。
上側の軸方向溝81dは、第2収容部81bの内周面のうち、オイル通路50との距離が最短の位置または最短に近い位置に設けられていることが望ましい。下側の軸方向溝81dは、たとえば、第2収容部81bの内周面のうち、出力軸38の軸線Oとの距離が最短の位置または最短に近い位置に設けられる。
インホイールモータ駆動装置1Aを、オイル通路50の中心線、軸線Mより上方の軸方向溝81dおよび径方向溝81f、軸線Mを通る仮想線(図12(A)に示すLA-LA線)で切断した部分断面図が、図18に示されている。図18に示されるように、上述の誘導孔92は、軸線Mより上方の軸方向溝81dまたは径方向溝81fに連通していてもよい。つまり、誘導孔92は、第1収容部81aと第2収容部81bとの間の環状凸部81cを貫通していなくてもよい。この場合でも、誘導孔92を通過した潤滑油が径方向溝81fへと排出されることで、第2収容部81bに収容されたモータ側軸受27に、アウトボード側から潤滑油を供給することができる。
なお、図18に示されるように、モータ側軸受27の外径寸法は、転がり軸受32a,32bの外径寸法よりも小さくてもよい。また、モータ側軸受27の転動体は、転がり軸受32a,32bの転動体よりも小さくてもよい。
図13および図14に示されるように、第1ケース部10Aにおいては、複数のリブ94のうち、ガイド部材95に最も近いリブ94aの高さが、他のリブよりも高い。リブ94aは、ガイド部材95よりも車両前方側かつ軸線Mよりも上方に位置している。これにより、減速室30においてオイル通路50のオイル孔59から吐出された潤滑油の一部をリブ94aで受けて、小径の入力歯車33に上方から潤滑油を供給することができる。入力歯車33の外径寸法は、転がり軸受32a,32bの外径寸法よりも小さい。リブ94aの高さは、ガイド部材95の高さ以上であってもよい。
中間軸35の軸受保持部82に、複数組(たとえば2組)の軸方向溝82dおよび径方向溝82fが設けられている。軸方向溝82dおよび径方向溝82fは、軸線Nよりも上方および下方に、少なくとも1組ずつ設けられていればよい。上側の軸方向溝82dは、軸受保持部82の内周面のうち、オイル通路50との距離が最短の位置または最短に近い位置に設けられていることが望ましい。また、下側の軸方向溝82dは、軸受保持部82の内周面のうち最下端位置付近に設けられていることが望ましい。
各軸方向溝82dは、軸受保持部82の内周面(軸受嵌合面)に設けられている。つまり、転がり軸受35bの外輪の外径面に対面して、軸方向に沿って延びている。各軸方向溝82dは、軸受保持部82の内周面の軸方向一端(アウトボード側端縁)から他端(インボード側端縁)にまで延びている。
各径方向溝82fは、軸受保持部82のアウトボード側端面、すなわち転がり軸受35bの外輪が突き当たる環状の突き当たり面82eに設けられている。つまり、径方向溝82fは、転がり軸受35bの外輪のインボード側端面に対面して、径方向に沿って延びている。各径方向溝82fは、環状の突き当たり面82eの径方向外側端から内側端にまで延びている。
これにより、入力軸32の転がり軸受32bと同様に、転がり軸受35bの潤滑性を向上させることができる。
第1ケース部10Aの筒状部(本体ケーシング39の筒状部分39c)のうち、軸受保持部82の上端部と対面する部分に、上方に凹んだ凹部96が設けられている。軸受保持部82は、第1ケース部10Aのアウトボード側端面よりも突出して設けられている。軸受保持部82の外周面のうち、凹部96と対面する箇所に、下方に凹んだ凹部82gが設けられている。さらに、軸受保持部82の外周面には、この凹部82gから、上側の軸方向溝82dまで至る円弧溝82hが設けられている。
インホイールモータ駆動装置1Aを、軸受保持部82の凹部82g、軸線N、軸線Nより下方の軸方向溝81dおよび径方向溝81fを通る仮想線(図12(A)に示すLB-LB線)で切断した部分断面図が、図19に示されている。図19に示されるように、転がり軸受35bは、中間歯車34のインボード側端面に設けられた環状凹部87内に配置されている。この場合であっても、減速室30に吐出された潤滑油を第1ケース部10Aの上端部に形成された凹部96において回収し、回収した潤滑油を軸受保持部82の凹部82gで受けて、円弧溝82hを介して上側の軸方向溝82dへと潤滑油を誘導することができる。したがって、転がり軸受35bの潤滑不足を防止することができる。すなわち、上側の軸方向溝82dに誘導された潤滑油は、軸方向溝82dおよび突き当たり面82eの径方向溝82fを通過して、突き当たり面82eよりも径方向内側に形成された凹面と転がり軸受35bとの間の隙間82iへと至る。隙間82iへと至った潤滑油は、転がり軸受35bの転走面をインボード側から潤滑するとともに、下側の径方向溝82fを通過して下側の軸方向溝82dからアウトボード側へと排出される。
なお、図19に示されるように、転がり軸受35bの外輪と突き当たり面82eとの間にワッシャ35cが挿入されていてもよい。また、中間軸35は、中空構造であってもよい。つまり、中間軸35は、軸方向に貫通する中空穴86を有していてもよい。これにより、中空穴86を潤滑油の通路にできるため、減速部31Aの回転要素の潤滑性能が向上する。
出力軸38の軸受保持部83に、複数組(たとえば3組)の軸方向溝83dおよび径方向溝83fが設けられている。軸方向溝83dおよび径方向溝83fは、軸線Oよりも上方および下方に、少なくとも1組ずつ設けられていればよい。図示される例では、軸線Oよりも上方に一つ、軸線Oよりも下方に一つ、軸線Oと略同じ高さに一つ、軸方向溝83dおよび径方向溝83fの組が設けられている。なお、最も上側の軸方向溝83dは、軸受保持部83の内周面のうち、中間軸35の軸線Nとの距離が最短の位置または最短に近い位置に設けられていることが望ましい。また、3つの軸方向溝83dは、軸線Oを中心として大よそ等間隔に設けられていることも望ましい。
各軸方向溝83dは、軸受保持部83の内周面(軸受嵌合面)に設けられている。つまり、転がり軸受38bの外輪の外径面に対面して、軸方向に沿って延びている。各軸方向溝83dは、軸受保持部83の内周面の軸方向一端(アウトボード側端縁)から他端(インボード側端縁)にまで延びている。
各径方向溝83fは、軸受保持部83のアウトボード側端面、すなわち転がり軸受38bの外輪が突き当たる環状の突き当たり面83eに設けられている。つまり、径方向溝83fは、転がり軸受38bの外輪のインボード側端面に対面して、径方向に沿って延びている。各径方向溝83fは、環状の突き当たり面83eの径方向外側端から内側端にまで延びている。
これにより、入力軸32の転がり軸受32bと同様に、転がり軸受38bの潤滑性を向上させることができる。
軸受保持部83の外周に沿って、アウトボード側に突出する第1リブ98aが設けられている。第1リブ98aは、中間軸35の軸線Nから相対的に遠い位置に、略半円弧状に設けられている。また、第1ケース部10Aのインボード側壁部39bには、第1リブ98aから放射状に延びる複数の第2リブ98bが設けられている。これらのリブ98a,98bによって、ケーシング10(第1ケース部10A)の膜振動を抑えることができる。出力軸38は、荷重が大きく振動が起きやすいため、効果的である。
次に、図15~図17を参照して、アウトボード側の軸受保持部181~183に保持される転がり軸受32a,35a,38aの潤滑構造について説明する。軸受保持部181~183は、第2ケース部10Bのアウトボード側壁部39fに設けられている。
入力軸32の軸受保持部181に、複数組(たとえば2組)の軸方向溝181dおよび径方向溝181fが設けられている。軸方向溝181dおよび径方向溝181fは、軸線Mよりも上方および下方に、少なくとも1組ずつ設けられていればよい。上側の軸方向溝181dおよび下側の軸方向溝181dは、たとえば、位相差が略180度となる位置に設けられる。
各軸方向溝181dは、軸受保持部181の内周面(軸受嵌合面)に設けられている。つまり、軸方向溝181dは、転がり軸受32aの外輪の外径面に対面して、軸方向に沿って延びている。各軸方向溝181dは、軸受保持部181の内周面の軸方向一端(インボード側端縁)から他端(アウトボード側端縁)にまで延びている。
各径方向溝181fは、軸受保持部181のインボード側端面、すなわち転がり軸受32aの外輪が突き当たる環状の突き当たり面181eに設けられている。つまり、径方向溝181fは、転がり軸受32aの外輪のアウトボード側端面に対面して、径方向に沿って延びている。各径方向溝181fは、環状の突き当たり面181eの径方向外側端から内側端にまで延びている。
これにより、減速室30に吐出された潤滑油は、軸方向溝181dを通過して突き当たり面181eの径方向溝181fへと流れるため、転がり軸受32aの転走面にアウトボード側から潤滑油を供給することができる。したがって、転がり軸受32aの潤滑性を向上させることができる。
また、アウトボード側壁部39fのうち、環状の突き当たり面181eよりも径方向内側に位置する円形端面の一部に、油溜まりとして機能する凹部181gが設けられていることが望ましい。凹部181gは、たとえば半円形状であり、円形端面の上半分を占める。凹部181gは、上側の径方向溝181fと連通している。そのため、上側の軸方向溝181dおよび径方向溝181fを通過した潤滑油を、凹部181gに一時的に溜め込むことができる。したがって、アウトボード側において高速回転する転がり軸受32aに、効果的に潤滑油を供給することができる。また、入力軸32のスプライン部にも潤滑油が供給され易くなるため、入力軸32と入力歯車33との嵌合部の摩耗を防止できる。
中間軸35の軸受保持部182には、複数組(たとえば2組)の軸方向溝182dおよび径方向溝182fが設けられている。軸方向溝182dおよび径方向溝182fは、軸線Nよりも上方および下方に、少なくとも1組ずつ設けられていればよい。上側の軸方向溝182dおよび下側の軸方向溝182dは、たとえば、インボード側に位置する上側の軸方向溝82dおよび下側の軸方向溝82dのそれぞれと略同位相となる位置に設けられる。
各軸方向溝182dは、軸受保持部182の内周面(軸受嵌合面)に設けられている。つまり、軸方向溝182dは、転がり軸受35aの外輪の外径面に対面して、軸方向に沿って延びている。各軸方向溝182dは、軸受保持部182の内周面の軸方向一端(インボード側端縁)から他端(アウトボード側端縁)にまで延びている。
各径方向溝182fは、軸受保持部182のインボード側端面、すなわち転がり軸受35aの外輪が突き当たる環状の突き当たり面182eに設けられている。つまり、径方向溝182fは、転がり軸受35aの外輪のアウトボード側端面に対面して、径方向に沿って延びている。各径方向溝182fは、環状の突き当たり面182eの径方向外側端から内側端にまで延びている。
これにより、入力軸32の転がり軸受32aと同様に、転がり軸受35aの潤滑性を向上させることができる。
図19に示されるように、環状の突き当たり面182eの径方向内側に位置する円形端面182gの外周部分(突き当たり面182eに隣接する部分)には、段差部182hが設けられている。段差部182hは、転がり軸受35aのアウトボード側端面に対面する位置、具体的には転がり軸受35aの転動体に対面する位置に設けられている。これにより、中間軸35の回転によって飛散する潤滑油が段差部182hに溜まりやすくなるため、潤滑不足による転がり軸受35aの焼き付きを防止できる。なお、軸受保持部182の径方向溝182fの底面は、円形端面182gの中央部(段差部182hよりも内径側であって段差部182hよりも一段低い部分)と面一状に形成されることが望ましい。
また、図15~図17に示されるように、アウトボード側壁部39fには、軸受保持部182よりも径方向外側に、放射状に配置された複数のリブ97が設けられていてもよい。複数のリブ97は、軸線Nよりも上方に配置されている。各リブ97は、ガイド部材95のように板状の突起により形成されている。複数のリブ97によって、減速室30内において飛散した潤滑油を転がり軸受35aへと誘導することができる。
複数のリブ97のうちの最も車両前方側に位置するリブ97aのみが、軸受保持部182の外周面に接している。このリブ97aは、径方向に沿って延びる直線状(板状)の突起により形成され、外径側端部が内径側端部よりも上方となるよう斜めに配置されている。リブ97aの内径側端部は、上側の軸方向溝182dの周方向位置よりも若干上方に配置されている。そのため、リブ97aによって潤滑油を回収し、回収した潤滑油を上側の軸方向溝182dへと効率的に誘導することができる。したがって、転がり軸受35aの潤滑性を向上させることができる。
なお、リブ97a以外のリブ97は、軸受保持部182から離れて配置されている。これにより、転がり軸受35aに隣接して配置される小径の中間歯車36にも、潤滑油を供給することができる。
出力軸38の軸受保持部183には、複数組(たとえば2組)の軸方向溝183dおよび径方向溝183fが設けられている。軸方向溝183dおよび径方向溝183fは、軸線Oよりも上方および下方に、少なくとも1組ずつ設けられていればよい。上側の軸方向溝183dは、たとえば、軸受保持部183の上端部よりも若干車両後方側に位置している。下側の軸方向溝183dは、たとえば、上側の軸方向溝183dとの位相差が略180度となる位置に設けられている。
各軸方向溝183dは、軸受保持部183の内周面(軸受嵌合面)に設けられている。つまり、軸方向溝183dは、転がり軸受38aの外輪の外径面に対面して、軸方向に沿って延びている。各軸方向溝183dは、軸受保持部183の内周面の軸方向一端(インボード側端縁)から他端(アウトボード側端縁)にまで延びている。
各径方向溝183fは、軸受保持部183のインボード側端面、すなわち転がり軸受38aの外輪が突き当たる環状の突き当たり面183eに設けられている。つまり、径方向溝183fは、転がり軸受38aの外輪のアウトボード側端面に対面して、径方向に沿って延びている。各径方向溝183fは、環状の突き当たり面183eの径方向外側端から内側端にまで延びている。
これにより、入力軸32の転がり軸受32aと同様に、転がり軸受38aの潤滑性を向上させることができる。
第2ケース部10Bの筒状部(本体ケーシング39の筒状部分39c)は、出力歯車37の歯面に対面する円弧面99を有している。円弧面99は、軸受保持部183における上側の軸方向溝183dの周方向位置から下側の軸方向溝183dの周方向位置付近まで、軸受保持部183の外周に沿って設けられている。これにより、出力歯車37によって、下側の軸方向溝183dから排出された潤滑油を、上側の軸方向溝183d付近まで円弧面99に沿って掻き上げられる。したがって、転がり軸受38aを効率良く潤滑することができる。
図21および図22には、第1ケース部10Aおよび第2ケース部10Bにおける潤滑油の流れが概念的に示されている。
以上説明したように、減速部31Aは、次のような特徴を備えていてもよい。
・オイルポンプ43は、出力軸38の軸方向他方端部に、インボード側の転がり軸受38bと隣り合うように配置されている。出力軸38のインボード側の転がり軸受38bの外径寸法(外輪の外径面の直径)D1が、オイルポンプ43の外径寸法D2よりも大きい。
・各軸受保持部には、軸線よりも上方に位置する第1の軸方向溝と、第1の軸方向溝に連通する第1の径方向溝と、軸線よりも下方に位置する第2の軸方向溝と、第2の軸方向溝に連通する第2の径方向溝とが設けられている。第1および第2の軸方向溝は、転がり軸受の外径面に対面して軸方向に延び、第1および第2の径方向溝は、転がり軸受の外輪の端面に対面して径方向に延びている。
また、インホイールモータ駆動装置1の減速部31が3軸の平行軸式歯車減速機である例を示したが、限定的ではなく、減速部はたとえば4軸の平行軸式歯車減速機であってもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1,1A インホイールモータ駆動装置、7 潤滑油案内部、10 ケーシング、10c 筒状壁、11 車輪ハブ軸受部、20 モータ室、21 モータ部、22 モータ回転軸、27 モータ側軸受、29 モータケーシング、93 貫通孔、29v モータケーシングカバー、30 減速室、31,31A 減速部、32 入力軸、32b 入力軸側軸受、33 入力歯車、34,36 中間歯車、35 中間軸、37 出力歯車、38
出力軸、39 本体ケーシング、39b 隔壁(背面部分)、40 オイルタンク、41 吸入油路、43 オイルポンプ、45 吐出油路、46 ポンプ室、50 オイル通路、51,52,58 オイル管、59 オイル孔、81,82,83,181,182,183 軸受保持部、81a 第1収容部、81b 第2収容部、81c 環状凸部、85 コーナー部、92 誘導孔、94 補強用リブ、95,95A ガイド部材、95s 傾斜ガイド面、951 第1ガイド部、952 第2ガイド部。
出力軸、39 本体ケーシング、39b 隔壁(背面部分)、40 オイルタンク、41 吸入油路、43 オイルポンプ、45 吐出油路、46 ポンプ室、50 オイル通路、51,52,58 オイル管、59 オイル孔、81,82,83,181,182,183 軸受保持部、81a 第1収容部、81b 第2収容部、81c 環状凸部、85 コーナー部、92 誘導孔、94 補強用リブ、95,95A ガイド部材、95s 傾斜ガイド面、951 第1ガイド部、952 第2ガイド部。
Claims (9)
- 車輪を駆動するモータ回転軸、および、前記モータ回転軸の車幅方向外側端部を回転支持するモータ側軸受を含むモータ部と、
前記モータ回転軸と同軸に結合された入力軸、および、前記入力軸の車幅方向内側端部を回転支持する入力軸側軸受を含む減速部と、
前記モータ回転軸および前記入力軸を取り囲むように配置される筒状壁と、前記筒状壁に連結され、前記モータ回転軸の車幅方向外側端部および前記入力軸の車幅方向内側端部を受入れる貫通孔を有する隔壁と、前記隔壁の貫通孔の回りに設けられ、前記モータ側軸受および前記入力軸側軸受を保持する円筒状の軸受保持部とを含み、内部に潤滑油が封入されるケーシングと、
前記隔壁よりも車幅方向外側の空間内において前記入力軸よりも上方位置に配置され、潤滑油を下方に流出する少なくとも1つのオイル孔を有するオイル通路と、
前記オイル孔から流出した潤滑油を受けて、前記軸受保持部の外周面に導くガイド部材と、
前記軸受保持部の外周面から内周面に向かって前記軸受保持部を貫通し、前記ガイド部材により導かれた潤滑油を前記モータ側軸受に誘導する誘導孔とを備える、インホイールモータ駆動装置。 - 前記ガイド部材は、前記隔壁の車幅方向外側端面から突出するように設けられ、前記オイル通路の外周面と対面して上下方向に延在する傾斜ガイド面を有し、
前記傾斜ガイド面の下端は前記軸受保持部の外周面と交差する、請求項1に記載のインホイールモータ駆動装置。 - 前記誘導孔の上端の開口は、前記軸受保持部の外周面のうち、前記ガイド部材の傾斜ガイド面と交差する部分に配置されている、請求項2に記載のインホイールモータ駆動装置。
- 前記軸受保持部は、前記モータ側軸受を収容する第1収容部と、前記入力軸側軸受を収容する第2収容部と、前記第1収容部および前記第2収容部の間に位置し、径方向内側に向かって突出する環状凸部とを有しており、
前記誘導孔の下端の開口は、前記環状凸部のインボード側端面と前記第1収容部の内周面とが交差する部分に配置されている、請求項1~3のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。 - 前記ガイド部材は、上下方向に延在し、上端が前記ケーシングの前記筒状壁に当接または近接し、下端が前記軸受保持部の外周面に当接または近接する、請求項1~4のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
- 前記ガイド部材は、上端が前記ケーシングの前記筒状壁に当接または近接し、下端が前記軸受保持部の外周面よりも上方に離れて位置する第1ガイド部と、上端が前記第1ガイド部の下端よりも上方に位置し、下端が前記軸受保持部の外周面に当接または近接する第2ガイド部とを含む、請求項1~4のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
- 前記隔壁の車幅方向外側端面には、前記軸受保持部の外周面から前記ケーシングの前記筒状壁に向かって放射状に配置された複数の補強用リブが設けられており、
前記ガイド部材の突出高さは、前記補強用リブの突出高さよりも高い、請求項5または6に記載のインホイールモータ駆動装置。 - 前記軸受保持部には、前記入力軸側軸受の外径面に対面して軸方向に延びる軸方向溝と、前記軸方向溝に連通するとともに、前記入力軸側軸受の外輪の車幅方向内側端面に対面して径方向に延びる径方向溝とが設けられており、
前記誘導孔は、前記軸方向溝または前記径方向溝に連通している、請求項1~7のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。 - 前記減速部は、前記入力軸と、車輪ハブと結合して前記入力軸と平行に延びる出力軸と、前記入力軸および前記出力軸と平行に延びる少なくとも1つの中間軸と、各軸と同軸に結合された歯車とを含む、平行軸式歯車減速機である、請求項1~8のいずれかに記載のインホイールモータ駆動装置。
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