JP2009079625A - 駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オイルを回転軸の径方向に沿って回転軸の内部に導入する構造として、オイル貯留部のオイル量を増量させることなく、且つ、コンパクトな駆動装置の提供。
【解決手段】駆動用モータ４のロータ１１は、回転に伴ってケース３内に設けられたオイル貯留部のオイルを掻き揚げるように設けてあり、ロータ１１にて掻き揚げたオイルを回転軸１５の内部に導入して回転軸１５の内部から潤滑対象部材Ｂに供給して潤滑するように構成してあり、回転軸１５の軸心方向に対向する一対の壁体３９により回転軸１５の外周に接するようにロータ１１にて掻き揚げたオイルを溜めるオイル溜め部３８を形成してあり、回転軸１５には、オイル溜め部３８のオイルを回転軸１５の径方向に沿って回転軸１５の内部に導入するオイル導入部４５を設けてある。
【選択図】図１

Description

本発明は、ケースにより回転自在に支持された回転軸と当該回転軸により回転自在に支持されたロータとを有する駆動用モータを前記ケース内に収納してあり、前記ロータは、回転に伴って前記ケース内に設けられたオイル貯留部のオイルを掻き揚げるように設けてあり、前記ロータにて掻き揚げたオイルを前記回転軸の内部に導入して前記回転軸の内部から潤滑対象部材に供給して潤滑するように構成してある駆動装置に関する。

上記のような駆動装置は、例えば、電気自動車等に設けられるインホイールタイプのドライブユニットとして用いられ、駆動車輪のホイールリム内に収められて駆動車輪を回転駆動するように設けている。
このような駆動装置では、駆動用モータに加えて、減速機構をケース内に収納してあり、駆動用モータからの回転を減速機構にて減速して出力軸から出力してある。そして、ホイールリムとケースとの間の車輪側にドラムブレーキ等の制動機構を設け、制動機構によって出力軸の回転を制動するように構成している。

従来の駆動装置では、例えば、減速機構や回転軸を回転自在に支持するベアリング等の潤滑対象部材にオイルを供給して潤滑することが求められる。そこで、ケース内部を密閉空間として、ケース内の下方側空間をオイル貯留部とし、ロータの回転によってオイル貯留部のオイルを掻き揚げて潤滑対象部材に供給して潤滑する。このように、ロータの回転を利用しながら潤滑することによって、オイルポンプ等を必要とせず、構成の簡素化及びコストの低減を図っている（例えば、特許文献１及び２参照。）
特許文献１及び２に記載のものでは、回転軸に、その内部に回転軸の軸心方向に沿ってオイルを流動するオイル通路、及び、そのオイル通路と回転軸の外周とを連通する連通孔を設けている。ロータにて掻き揚げたオイルを回転軸の内部のオイル通路に導入し、回転軸の回転に伴う遠心力を利用してオイル通路から連通孔を通して回転軸の外周にオイルを噴出させることによって、減速機構等の潤滑対象部材にオイルを供給するようにしている。そのために、回転軸の端部とケースの内壁との間に間隔を隔てて回転軸をケース内に収納し、回転軸の端部とケースの内壁との間に、ロータにて掻き揚げたオイルを受け入れて回転軸の軸心方向に案内するオイル受けを設け、このオイル受けによってロータにて掻き揚げたオイルを回転軸の端部から回転軸の軸心方向に沿って回転軸の内部に導入している。

特開２００７−５７０１５号公報 特開２００１−１７３７６２号公報

特許文献１及び２に記載の駆動装置では、回転軸の端部とケースの内壁との間に間隔を隔てて回転軸をケース内に収納することによって、回転軸の端部とケースの内壁との間にオイル受けを設けることができる。しかしながら、例えば、駆動用モータの回転軸の回転を制動するために、制動機構を車輪側ではなく車体側に設ける場合もある。この場合には、回転軸をその端部がケースの外方に突出するように設けることになる。したがって、特許文献１及び２と同様に、オイルを回転軸の端部から回転軸の軸心方向に沿って回転軸の内部に導入するためには、回転軸の端部からオイルを回転軸の内部に導入するための部材をケースの外側に突出した回転軸の端部よりも外側に突出させた状態で設けることになる。その結果、回転軸の軸心方向に大型化を招いてしまうという問題が生じる。

そこで、回転軸に回転軸の外周と回転軸の内部とを連通するように径方向に沿って貫通孔を設け、この貫通孔によってオイルを回転軸の径方向に沿って回転軸の内部に導入することが考えられる。これにより、回転軸の軸心方向において回転軸の端部よりも中央側に貫通孔を設けることができ、回転軸の軸心方向に大型になるのを防止できる。しかしながら、回転軸が回転するので、回転軸の回転に伴う遠心力により遠心油圧が作用することになり、単に、回転軸の径方向に沿って貫通孔を設けるだけでは、遠心油圧によってオイルを回転軸の内部に導入できない虞がある。また、オイル貯留部に貯留させるオイル量をより多くすることにより、ロータによってより多くのオイルを掻き揚げて貫通孔からより多くのオイルを回転軸の内部に導入させることにより、遠心油圧が作用しても、オイルを回転軸の径方向に沿って回転軸の内部に導入することが考えられる。しかしながら、この場合には、オイル貯留部のオイル量の増加に伴って、ロータにてオイル貯留部のオイルを掻き揚げる際の引き摺り損失が大きくなるという問題が生じることになる。

本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、オイルを回転軸の径方向に沿って回転軸の内部に導入する構造において、オイル貯留部のオイル量を増量させることなく、且つ、コンパクト化を図ることができる駆動装置を提供する点にある。

この目的を達成するために、本発明に係る駆動装置の特徴構成は、ケースにより回転自在に支持された回転軸と当該回転軸により回転自在に支持されたロータとを有する駆動用モータを前記ケース内に収納してあり、前記ロータは、回転に伴って前記ケース内に設けられたオイル貯留部のオイルを掻き揚げるように設けてあり、前記ロータにて掻き揚げたオイルを前記回転軸の内部に導入して前記回転軸の内部から潤滑対象部材に供給して潤滑するように構成してある駆動装置であって、前記回転軸の軸心方向に対向する一対の壁体の間に、前記回転軸の外周に接するように、前記ロータにて掻き揚げたオイルを溜めるオイル溜め部を形成してあり、前記回転軸には、前記オイル溜め部のオイルを前記回転軸の径方向に沿って前記回転軸の内部に導入するオイル導入部を設けてある点にある。

本構成によれば、オイルを回転軸の径方向に沿って回転軸の内部に導入するためのオイル溜め部及びオイル導入部は、回転軸の軸心方向において回転軸の端部よりも中央側に設けることができる。これにより、回転軸の軸心方向にコンパクト化を図ることができる。ロータにて掻き揚げたオイルは、回転軸の外周に接するように形成したオイル溜め部に一旦溜められる。これにより、オイル溜め部に溜まるオイルの自重により自重油圧が作用する。オイル導入部は、回転軸の回転に伴う遠心力により遠心油圧が作用しても、この自重油圧によってオイル溜め部のオイルを回転軸の内部に導入することができる。しかも、オイル貯留部のオイルが、オイル溜め部に溜められるので、オイル貯留部のオイル貯留量を低減することができる。これにより、ロータにてオイル貯留部のオイルを掻き揚げる際の引き摺り損失を低減することもできる。
以上の構成を有する結果、本発明の駆動装置は、オイルを回転軸の径方向に沿って回転軸の内部に導入する構造としながら、回転軸の軸心方向にコンパクト化を図り、且つ、オイル貯留部のオイル量を増量させることなく、潤滑対象部材の潤滑を行える。

本発明に係る駆動装置の更なる特徴構成は、前記オイル溜め部は、オイルが流動する断面積を小さくした絞りを備えてある点にある。

本構成によれば、オイルが絞りよりも下流側に流動し難くなり、オイルの流動方向において絞りよりも上流側にオイルを溜め易くなる。これにより、オイル溜め部にオイルを的確に溜めることができ、その溜めたオイルの自重によって的確に自重油圧を作用させることができる。

本発明に係る駆動装置の更なる特徴構成は、前記オイル溜め部は、前記オイル溜め部は、所定回転数での前記回転軸の回転に伴う遠心力により作用する遠心油圧よりも前記オイル溜め部に溜まるオイルの自重により作用する自重油圧の方が大きくなるように、オイルを溜める深さを設定してある点にある。

このように、オイル溜め部においてオイルを溜める深さを設定することによって、自重油圧を所定回転数での回転軸の回転による遠心油圧よりも大きくすることができ、オイル溜め部のオイルを確実に回転軸の内部に導入することができる。よって、潤滑対象部材の潤滑を確実に行える。

本発明に係る駆動装置の更なる特徴構成は、前記一対の壁体の一方は、前記ケースの内壁にて形成してあり、他方は、前記ケースの内壁に固定された板状部材により形成してある点にある。

本構成によれば、ケースの内壁を利用して壁体の一方を形成できるとともに、単に、ケースの内壁に板状部材を固定するだけで壁体の他方も形成できる。したがって、オイル溜め部の形成が簡易になる。

本発明に係る駆動装置の更なる特徴構成は、前記板状部材は、前記ケースの内壁に形成された凹部を覆うように設けてある点にある。

本構成によれば、オイル溜め部を形成するに当たり、単に、ケースの内壁の凹部を覆うように板状部材を設けるという単純な構成でありながら、凹部と板状部材とによってその周囲を一連に覆うことができる。例えば、ケースの内壁を平面状とし、その内壁に対向するように平板状の板状部材を設けるだけでは、オイル溜め部を形成できず、別の部材にてケースの内壁と板状部材との間隙を覆う必要が生じる。本構成によれば、このような必要もないので、オイル溜め部を簡易に且つ確実に形成できる。

本発明に係る駆動装置の更なる特徴構成は、前記板状部材は、前記回転軸径方向の外側端部が前記ケースの内壁に固定され、且つ、前記回転軸径方向の内側端部が前記ケースの内壁に支持される前記回転軸の軸受部材により前記ケースの内壁側に押圧されるように設けられてある点にある。

本構成によれば、板状部材の回転軸径方向の外側端部を確実に固定しながら、軸受部材による押圧力を利用して、板状部材を安定した姿勢で支持できることになる。これにより、オイル溜め部を的確に形成できるとともに、板状部材と軸受部材との密着によりそこからのオイル漏れを抑制でき、オイル溜め部に的確にオイルを溜めることができる。

本発明に係る駆動装置の更なる特徴構成は、前記オイル溜め部は、前記一対の壁体、前記ケースの内壁に支持される前記回転軸の軸受部材、及び、前記オイル溜め部のオイルが前記ケースの外方に流出するのを阻止するシール部材から形成してある点にある。

本構成によれば、オイル溜め部を形成するに当り、既設の軸受部材及びシール部材を利用しながら、一対の壁体を設けるだけで、オイル溜め部を形成できる。これにより、オイル溜め部を形成するために追加する部材点数の低減を図ることができ、構成の簡素化及びコストの低減を図ることができる。

本発明に係る駆動装置の更なる特徴構成は、前記オイル溜め部は、前記ロータにて掻き揚げたオイルを受け入れて溜める第１溜め部分と、当該第１溜め部分よりも前記回転軸の径方向内側で且つ前記回転軸の軸心方向中央側に位置して前記オイル導入部に連通する第２溜め部分と、当該第１溜め部分と当該第２溜め部分とを連通する連通部分とから構成してあり、前記オイル溜め部のオイルが前記ケースの外方に流出するのを阻止するシール部材を、前記回転軸の軸心方向において前記第１溜め部分と重複するように配置してある点にある。

本構成によれば、第１溜め部分と連通部分と第２溜め部分とからオイル溜め部分を的確に形成しながら、回転軸の軸心方向においてシール部材と第１溜め部分とを重複するように配置している。これにより、回転軸の軸心方向においてケースの外側にシール部材を突出させることなく、オイル溜め部を形成しつつ、シール部材を設けることができ、回転軸の軸心方向でのコンパクト化を図ることができる。

本発明に係る駆動装置の更なる特徴構成は、前記ケースの内壁には、前記ロータにて掻き揚げたオイルを前記オイル溜め部に滴下させる滴下用リブを設けてある点にある。

本構成によれば、滴下用リブによって、ロータにて掻き揚げたオイルを効率よくオイル溜め部に溜めることができる。よって、ロータの回転を利用しながら、潤滑対象部材の潤滑を効率よく行うことができる。

本発明に係る駆動装置の更なる特徴構成は、前記回転軸は、その端部が前記ケースの外方に突出するように設けてあり、前記回転軸の前記ケースの外方に突出する部分に、前記回転軸の回転を制動する制動機構を設けてある点にある。

このように、制動機構が回転軸の回転を制動するために、回転軸をその端部がケースの外方に突出するように設けても、ロータにて掻き揚げたオイルを回転軸の内部に導入して潤滑対象部材の潤滑を行える。しかも、本構成によれば、制動機構が回転軸の回転を制動するので、仮に、回転軸の回転を減速して出力軸に伝達する減速機構を設けた場合に、減速機構にて減速するよりも前の駆動用モータの回転軸を制動することができる。したがって、従来の駆動装置に比べて、制動機構として付与することが必要な制動トルクを小さくでき、構成の簡素化及びコストの低減を図ることができる。従来の駆動装置では、駆動用モータの回転を減速機構にて減速して伝達された出力軸を制動機構にて制動するので、減速機構にて減速された後の出力軸を制動しなければならず、制動機構として大きな制動トルクを付与できるものが必要となる。

本発明に係る駆動装置の更なる特徴構成は、前記制動機構の本体部と前記オイル溜め部とは、前記回転軸の周方向に異なる位置で且つ前記回転軸の軸心方向に重複するように配置してある点にある。

このように、オイル溜め部を設けるに当り、回転軸の軸心方向に所定の大きさを有する制動機構の本体部に対して、回転軸の周方向に異なる位置で且つ回転軸の軸心方向に重複するようにオイル溜め部を配置することにより、回転軸の軸心方向でのコンパクト化をより一層図ることができる。

本発明に係る駆動装置の更なる特徴構成は、前記潤滑対象部材として、前記回転軸の外周に前記回転軸の回転速度を減速して出力軸に伝達する減速機構を設けてある点にある。

このように、減速機構を回転軸の外周に配置することによって、例えば、回転軸の内部と外周とを連通する連通孔を設けるだけで、回転軸の内部に導入したオイルを回転軸の回転に伴う遠心力を利用して減速機構にオイルを供給することができる。これにより、減速機構の潤滑を的確に行うことができる。

本発明に係る駆動装置の更なる特徴構成は、前記ロータと前記ロータの回転位置を検出する回転位置センサと前記オイル溜め部とを、前記回転軸の軸心方向に沿って隣接するように配置してあり、前記ケースに固定された前記駆動用モータのステータは、前記回転軸の軸心方向において前記回転位置センサと重複するように配置してある点にある。

このように、オイル溜め部を設けるに当り、ロータと回転位置センサとオイル溜め部とを回転軸の軸心方向に沿って隣接するように配置することによって、ケース内の限られたスペースに効率よく配置することができ、駆動装置のコンパクト化を図ることができる。しかも、ステータは、回転軸の軸心方向において回転位置センサと重複するように配置してあるので、回転軸の軸心方向でのコンパクト化を更に図ることができる。

本発明に係る駆動装置の実施形態について図面に基づいて説明する。
本発明に係る駆動装置は、例えば、図１に示すように、駆動輪のホイールリム２内に収めたドライブユニット１である。このドライブユニット１は、例えば電気自動車等に設けられるインホイールタイプのドライブユニットとして用いられている。
ドライブユニット１は、２つ割の第１ケース３ａと第２ケース３ｂとからなる一体のケース３内に、駆動用モータ４及びプラネタリギヤ５を収納している。ケース３は、懸架装置を介して車体に懸架されている。第１ケース３ａには、出力軸（車軸）６を第１ケース３ａの外方に突出するように設けてあり、出力軸６は、アンギュラベアリング７により回転自在に支持されている。出力軸６には、ホイールリム２固定用のハブ８がスプライン係合しており、ナット９により出力軸６を抜け止め固定されている。

駆動用モータ４は、例えばブラシレスＤＣモータからなる電気モータである。駆動用モータ４は、第２ケース３ｂに固定されたステータ１０と、ステータ１０と微小間隔を隔てて対向する状態で回転軸１５により回転自在に支持されているロータ１１とを有する。駆動用モータ４は、モータとして回転力を出力するとともに、回生ブレーキとしても機能する。第２ケース３ｂには、多穴形シールコネクタ１２のための開口１３を穿設してあり、車体内のコントローラ及びバッテリと電気的に接続されている。ステータ１０は、多数の積層板なるステータコアとこのステータコアに巻回されたコイルとから構成してあり、ロータ１１は、希土類磁石等の永久磁石を埋め込んだ多数の積層板から構成してある。駆動用モータ４は、ブラシレスＤＣモータに限らず、他の同期式又は誘導式の交流モータ、さらには直流モータを適応できる。

ロータ１１は、ロータハブ１４の外周面に固定支持されている。ロータハブ１４は、回転軸１５の径方向内側に延びるフランジ部１４ａを有しており、そのフランジ部１４ａが回転軸１５に固定されている。回転軸１５は、その両端部の夫々にてボールベアリング１６，１７を介して出力軸６及び第２ケース３ｂに回転自在に支持されている。回転軸１５の軸心方向においてロータハブ１４のフランジ部１４ａと第２ケース３ｂとの間には、ロータ１１の回転位置を検出する回転位置センサＳを設けている。回転位置センサＳは、ロータハブ１４のフランジ部１４ａに設けた第１検出体Ｓ１と、第２ケース３ｂに固定されたコイルを備えた第２検出体Ｓ２とを有するレゾルバにて構成している。回転位置センサＳは、例えば、第２検出体Ｓ２に備えたコイルに交流を流したときに第２検出体Ｓ２に対する第１検出体Ｓ１の相対角度に応じた交流電圧の位相を検出して、ロータ１１の回転位置を検出する。回転位置センサＳは、レゾルバに限らず、例えば、ホール素子センサ、エンコーダ、磁気式回転センサ等の各種のセンサを適応できる。

プラネタリギヤ５は、回転軸１５の軸心方向でロータハブ１４のフランジ部１４ａよりも第１ケース３ａ側で且つ回転軸１５の径方向でロータ１１と回転軸１５との間に収納されている。プラネタリギヤ５は、１個のシンプルプラネタリギヤからなり、回転軸１５の回転速度を減速して出力軸６に伝達する減速機構である。プラネタリギヤ５は、サンギヤ１８が入力要素、キャリヤ１９が出力要素、リングギヤ２０が固定要素となっている。サンギヤ１８は、駆動用モータ４のロータ１１と一体の回転軸１５に一体的に設けてあり、キャリヤ１９は、出力軸６に一体に設けてあり、リングギヤ２０は、第２ケース３ａに固定してある。

キャリヤ１９は、出力軸６の一端に膨出して一体的に形成されているキャリヤ本体２１と、キャリヤ本体２１に一体的に固定されているキャリヤカバー２２とを有する。キャリヤ本体２１及びキャリヤカバー２２に亘って複数のピニオン軸２３を配設し、複数のピニオン軸２３の夫々にニードルベアリングを介してピニオン２４を回転自在に支持している。第１ケース３ａの内側面には、外周面にスプライン歯２５を有するリング状部材２６をボルト２７にて固定している。リングギヤ２０は、リング状部材２６のスプライン歯２５に係合する段付き部２８を有しており、その段付き部２８をスプライン歯２５に係合した状態でスナップリング２９にて抜け止め係止して第１ケース３ａに一体的に固定している。

駆動用モータ４の回転軸１５は、その端部が第２ケース３ｂの外方に突出するように設けている。回転軸１５の第２ケース３ｂの外方に突出する部分に、回転軸１５の回転を制動する制動機構３２を設けている。制動機構３２は、ブレーキディスク３３と、ブレーキパッド及びピストンを装備したブレーキキャリパ３４とを有するディスクブレーキ機構にて構成している。ブレーキキャリパ３４が、制動機構３２の本体部に相当する。回転軸１５には、ブレーキディスク３３固定用ハブ３５を固定してあり、回転軸１５はナット３６により抜け止め固定されている。

第１ケース３ａに設けたアンギュラベアリング７よりもホイールリム２固定用のハブ８側（図１における左側）には、第１ケース３ａの外壁とホイールリム２固定用のハブ８の内壁との間に第１オイルシール３０を装着している。一方、第２ケース３ｂに設けたボールベアリング１７よりも制動機構３２側（図１における右側）には、回転軸１５と第２ケース３ｂとの間に第２オイルシール３１を装着している。このように、外側オイルシール３０、第１ケース３ａ、内側オイルシール３１、及び、第２ケース３ｂによって、ケース３の内部を密閉空間に形成している。密閉状のケース３の内部には、所定量のオイル（潤滑油）を封入してあり、図３に示すように、ケース３内の下方側にオイルを貯留するオイル貯留部３７を設けている。

駆動用モータ４のロータ１１は、図２及び図３に示すように、回転に伴ってオイル貯留部３７のオイルＲを掻き揚げるように設けてある。回転軸１５の軸心方向において第２ケース３ｂの内壁の近傍には、ロータ１１の回転によって掻き揚げたオイルＲを溜めるオイル溜め部３８を設けてある。回転軸１５には、オイル溜め部３８のオイルＲを回転軸１５の径方向に沿って回転軸１５の内部に導入するオイル導入部４５、オイル導入部４５にて回転軸１５の内部に導入されたオイルＲを回転軸１５の軸心方向に沿って流動させるオイル通路４６、オイル通路４６と回転軸１５の外周とを連通するオイル噴出用連通孔４７を設けている。オイル導入部４５は、オイル溜め部３８とオイル通路４６とを連通するように回転軸１５の周方向の複数箇所に設けた連通孔であり、オイル噴出用連通孔４７よりも孔径が大きくなるようにしてある。

ロータ１１の回転によってオイルを掻き揚げる際に、ステータ１０にオイルＲを供給してステータ１０の冷却を行ったり、プラネタリギヤ５や各ベアリング等の潤滑対象部材ＢにオイルＲを供給して潤滑する。ロータ１１の回転によって掻き揚げたオイルＲは、図２中矢印にて示すように、一旦オイル溜め部３８に溜められ、オイル導入部４５から回転軸１５の内部のオイル通路４６に導入される。このとき、オイル溜め部３８に溜まるオイルＲの自重により自重油圧が作用するので、オイル導入部４５は、回転軸１５の回転に伴う遠心力により遠心油圧が作用しても、予め設定した回転数では自重油圧によってオイル溜め部３８のオイルＲを回転軸１５の内部に導入することができる。その後、オイルＲは、オイル通路４６を回転軸１５の軸心方向に流動した後、回転軸１５の回転による遠心力を利用してオイル連通孔４７から回転軸１５の外周に噴出されて、プラネタリギヤ５や各ベアリング等の潤滑対象部材Ｂに供給して潤滑する。

オイル溜め部３８は、図２〜５に示すように、回転軸１５の軸心方向に対向する一対の壁体３９の間に回転軸１５の外周に接するように形成している。一対の壁体３９の一方は、第２ケース３ｂの内壁にて形成しており、他方は、第２ケース３ｂの内壁に固定された板状部材４０により形成している。
図１に戻り、第２ケース３ｂの内壁は、回転軸１５の径方向外側から順に、第１段部４１、第２段部４２を有する段付き形状に形成してあり、第２段部４２よりも回転軸１５の径方向内側に凹部４３を形成している。そこで、板状部材４０は、図６に示すように、平板状に形成してあり、第２ケース３ｂの内壁に形成された凹部４３を覆うように設けてある。これにより、第２ケース３ｂの内壁の凹部４３を利用しながら、オイル溜め部３８を簡易に且つ的確に形成している。

板状部材４０は、第２ケース３ｂの内壁の凹部４３に取り付けるために、回転軸１５径方向の外側端部４０ａ及び回転軸１５径方向の内側端部４０ｂを折り曲げ加工により形成している。板状部材３０は、回転軸１５径方向の外側端部４０ａをボルト４４にて第２ケース３ｂの内壁に固定してあり、且つ、回転軸１５径方向の内側端部４０ｂを回転軸１５の軸受部材であるボールベアリング１７により第２ケース３ｂの内壁側に押圧されるように設けている。ボールベアリング１７は、第２ケース３ｂの内壁に突出形成されたボス部４９に嵌め込んで支持される。ボス部４９には、オイル溜め部３８の連通部分３８ｃを形成する切り欠きを形成してあり、その切り欠きに板状部材４０の内側端部４０ｂを挿入して固定している。このように、板状部材４０の内側端部４０ｂは、ボールベアリング１７の側面に当接して、第２ケース３ｂの内壁側に押圧されるように設けられている。これにより、回転軸１５径方向の外側端部４０ａをボルト４４にて確実に固定しながら、ボールベアリング１７による押圧力を利用して、板状部材４０を安定した姿勢で支持できることになる。そのために、オイル溜め部３８を的確に形成できるとともに、板状部材４０とボールベアリング１７との密着によりそこからのオイル漏れを抑制でき、オイル溜め部３８に的確にオイルを溜めることができる。

オイル溜め部３８は、ロータ１１にて掻き揚げたオイルを受け入れて溜める第１溜め部分３８ａと、第１溜め部分３８ａよりも回転軸１５の径方向内側で且つ回転軸１５の軸心方向中央側（軸心方向のハブ８側、図１における左側）に位置してオイル導入部４５に連通する第２溜め部分３８ｂと、第１溜め部分３８ａと第２溜め部分３８ｂとを連通する連通部分３８ｃとから構成している。連通部分３８ｃは、回転軸１５の軸心方向において端部側から中央側に折れ曲がる形状に形成してあり、オイルが流動する断面積を小さくした絞りとしている。このようにして、オイル溜め部３８は、絞りとしての連通部分３８ｃを備えている。連通部分３８ｃが絞りであるので、第１溜め部分３８ａにオイルが溜まり易くなり、オイル溜め部３８に的確にオイルを溜めることができる。

第２溜め部分３８ｂは、第１溜め部分３８ａよりも回転軸１５の軸心方向中央側に位置しているので、回転軸１５の径方向において第１溜め部分３８ａと回転軸１５の外周との間に空間が生じる。そこで、その空間にシール部材としての第２オイルシール３１を設け、回転軸１５の軸心方向において第１溜め部分３８ａと第２オイルシール３１とを重複するように配置している。これにより、回転軸１５の軸心方向において第２ケース３ｂの外側に第２オイルシール３１を突出させることなく、回転軸１５の軸心方向にコンパクト化を図っている。

このように、オイル溜め部３８は、板状部材４０と第２ケース３ｂの内壁とからなる一対の壁体３９、回転軸１５の軸受部材であるボールベアリング１７、シール部材としての第２オイルシール３１から形成してある。一対の壁体３９により第１溜め部分３８ａを形成してあり、ボールベアリング１７と第２オイルシール３１とから第２溜め部分３８ｂを形成してある。これにより、回転軸１５を回転自在に支持するためやオイルが第２ケース３ｂの外方に流出するのを阻止するために設けるボールベアリング１７及び第２オイルシール３１を利用しながら、一対の壁体３９を設けるだけで、オイル溜め部３８を容易に且つ的確に形成できる。しかも、第２オイルシール３１と第２ケース３ｂの内壁とを回転軸１５の軸心方向に重なるように配置してあるので、回転軸１５の軸心方向にコンパクト化を図りながら、オイル溜め部３８を形成できる。さらに、第２ケース３ｂの内壁よりもボールベアリング１７の方が回転軸１５の軸心方向での厚みが厚いので、この厚みの差を利用しながら、第２溜め部分３８ｂを第１溜め部分３８ａよりも回転軸１５の軸心方向中央側（軸心方向のハブ８側、図１における左側）に容易に形成できる。

第２ケース３ｂの内壁には、図３に示すように、ロータ１１にて掻き揚げたオイルをオイル溜め部３８に滴下させる滴下用リブ４８を設けている。図３の矢印に示すように、ロータ１１の回転方向に沿って掻き揚げたオイルは、滴下用リブ４８に当り、その下方に位置するオイル溜め部３８へ向って滴下する。これにより、ロータ１１にて掻き揚げたオイルを効率よくオイル溜め部３８に溜めることができる。

図１に戻り、オイル溜め部３８を設けるに当り、ロータ１１と回転位置センサＳとオイル溜め部３８とを、回転軸１５の軸心方向に沿って隣接するように配置している。これにより、ケース３内の限られたスペースに効率よく配置することができ、ドライブユニット１のコンパクト化を図ることができる。しかも、ステータ１０は、回転軸１５の軸心方向において回転位置センサＳと重複するように配置してある。つまり、回転位置センサＳは、ステータ１０よりも回転軸１５の径方向内側で、且つ、回転軸１５の軸心方向において回転位置センサＳのロータ１１と隣接する側の端部がステータ１０側に入り込むように配置している。これにより、回転軸１５の軸心方向でのコンパクト化を更に図ることができる。
また、制動機構３２についても、制動機構３２の本体部に相当するブレーキキャリパ３４とオイル溜め部３８とを、回転軸１５の周方向に異なる位置で且つ回転軸１５の軸心方向に重複するように配置している。つまり、第２ケース３ｂは、周方向に同様の形状とするのではなく、オイル溜め部３８を形成する部分よりもそれ以外の部分を内側に窪めた形状としてある。この第２ケース３ｂの窪みにより形成される空間に回転軸１５の軸心方向に所定の大きさを有するブレーキキャリパ３４を配置してある。これにより、回転軸１５の第２ケース３ｂの外方に突出する部分に制動機構３４を設ける場合であっても、ブレーキキャリパ３４を回転軸１５の軸心方向に突出しないように配置することができ、回転軸１５の軸心方向でのコンパクト化をより一層図ることができる。

上述の如く、オイル溜め部３８を設けることによって、オイル溜め部３８に溜まるオイルの自重により作用する自重油圧を利用して、回転軸１５の回転に伴う遠心力により遠心油圧が作用しても、オイル溜め部３８のオイルを回転軸１５の内部に導入するようにしている。そこで、オイル溜め部３８は、所定回転数での回転軸１５の回転による遠心油圧よりも自重油圧の方が大きくなるように、オイルを溜める深さＨを設定している（図５参照）。ここで、所定回転数は、例えば、設計上の回転軸１５の上限回転数とすると好適である。つまり、回転軸１５を上限回転数で回転するときにも、その回転軸１５の回転による遠心油圧よりも自重油圧の方が大きくすることによって、常時、オイル溜め部３８のオイルを回転軸１５の内部に導入できる。

図７は、オイル溜め部３８においてオイルを溜める深さＨとオイル溜め部３８に溜まるオイルの自重により作用する自重油圧との関係を示している。オイルを溜める深さＨを深くするほど自重油圧が大きくなり、例えば、オイルを溜める深さＨを２５（ｍｍ）とすると、そのときの自重油圧が１２７．６（Ｎ／ｍ²）となる。図８は、回転軸１５の回転数と回転軸１５の回転に伴う遠心力により作用する遠心油圧との関係を示している。回転軸１５の回転数が大きくなるほど遠心油圧が大きくなり、例えば、回転軸１５の回転数が１７５（ｒｐｍ）のときに、遠心油圧が１２７．６（Ｎ／ｍ²）となる。
例えば、回転軸１５の設計上の上限回転数を１７５（ｒｐｍ）とすると、回転軸１５の回転に伴う遠心力により作用する遠心油圧の最大値は１２７．６（Ｎ／ｍ²）となる。したがって、このときには、遠心油圧よりも自重油圧が大きくなるように、オイル溜め部３８においてオイルを溜める深さＨを２５（ｍｍ）と設定する。このように、オイル溜め部３８におけるオイルを溜める深さＨを設定することによって、オイル導入部４５は、回転軸１５の回転に伴う遠心力により遠心油圧が作用しても、自重油圧によってオイル溜め部３８のオイルを回転軸１５の内部に確実に導入することができ、潤滑対象部材Ｂの潤滑を確実に行える。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態において、例えば、第２ケース３ｂの内壁とは別に、回転軸１５の軸心方向に対向する一対の壁体を設けることによって、オイル溜め部３８を形成することもできる。例えば、第２ケース３ｂの外側に別の外部ケースを設け、第２ケース３ｂの外壁と当該外部ケースの内壁とを対向する一対の壁体とし、その間にオイル溜め部３８を形成することもできる。この場合には、第２ケース３ｂに貫通孔を設け、ロータ１１にて掻き揚げたオイルを貫通孔から第２ケース３ｂの外側に流出させてオイル溜め部３８に溜める。このように、一対の壁体をどのように形成するかは適宜変更が可能である。

（２）上記実施形態において、例えば、両端部を折り曲げて断面をコ字状に形成したオイル溜め部形成部材を第２ケース３ｂの内壁に固定することにより、オイル溜め部３８を形成することができる。このように、オイル溜め部３８を形成するに当って、板状部材４０を第２ケース３ｂの内壁に形成された凹部４３を覆うように設けるものに限らない。

（３）上記実施形態では、オイル溜め部３８を第１溜め部分３８ａと連通部分３８ｃと第２溜め部分３８ｂとから構成してあるが、例えば、オイル溜め部３８を回転軸１５の径方向に沿って直線状の通路として形成することもできる。このように、オイル溜め部３８をどのように構成するかは適宜変更が可能である。

（４）上記実施形態では、オイル溜め部３８の連通部分３８ｃを絞りとしているが、例えば、オイル溜め部３８をオイルの流動方向の下方側ほどオイルが流動する断面積を小さくすることにより、オイル溜め部３８の全体に亘って絞りとすることもできる。

本発明は、ロータにて掻き揚げたオイルを回転軸の内部に導入して回転軸の内部から潤滑対象部材に供給して潤滑するように構成してあり、オイルを回転軸の径方向に沿って回転軸の内部に導入する構造として、オイル貯留部のオイル量を増量させることなく、且つ、コンパクト化を図ることができる電気自動車等に設けられるインホイールタイプの駆動装置等の各種の駆動装置に適応可能である。

本発明に係る駆動装置であるドライブユニットの断面図 図１の要部拡大図 第２ケースを示す図 図３のＩＶ−ＩＶ断面図 図３のＶ−Ｖ断面図 オイル溜め部における板状部材の取り付け状態を示す斜視図 オイル溜め部においてオイルを溜める深さＨとオイル溜め部に溜まるオイルの自重により作用する自重油圧との関係を示すグラフ 回転軸の回転数と回転軸の回転に伴う遠心力により作用する遠心油圧との関係を示すグラフ

符号の説明

３ ケース
４ 駆動用モータ
５ 減速機構（プラネタリギヤ）
１０ ステータ
１１ ロータ
１５ 回転軸
１７ 軸受部材（ボールベアリング）
３１ シール部材（第２オイルシール）
３２ 制動機構
３４ 制動機構の本体部（ブレーキキャリパ）
３７ オイル貯留部
３８ オイル溜め部
３８ａ 第１溜め部分
３８ｂ 第２溜め部分
３８ｃ 連通部分
３９ 一対の壁体
４０ 板状部材
４３ 凹部
４５ オイル導入部
４８ 滴下用リブ
Ｂ 潤滑対象部材
Ｓ 回転位置センサ

Claims (13)

1. ケースにより回転自在に支持された回転軸と当該回転軸により回転自在に支持されたロータとを有する駆動用モータを前記ケース内に収納してあり、
   前記ロータは、回転に伴って前記ケース内に設けられたオイル貯留部のオイルを掻き揚げるように設けてあり、
   前記ロータにて掻き揚げたオイルを前記回転軸の内部に導入して前記回転軸の内部から潤滑対象部材に供給して潤滑するように構成してある駆動装置であって、
   前記回転軸の軸心方向に対向する一対の壁体の間に、前記回転軸の外周に接するように、前記ロータにて掻き揚げたオイルを溜めるオイル溜め部を形成してあり、
   前記回転軸には、前記オイル溜め部のオイルを前記回転軸の径方向に沿って前記回転軸の内部に導入するオイル導入部を設けてある駆動装置。
2. 前記オイル溜め部は、オイルが流動する断面積を小さくした絞りを備えてある請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記オイル溜め部は、所定回転数での前記回転軸の回転に伴う遠心力により作用する遠心油圧よりも前記オイル溜め部に溜まるオイルの自重により作用する自重油圧の方が大きくなるように、オイルを溜める深さを設定してある請求項１又は２に記載の駆動装置。
4. 前記一対の壁体の一方は、前記ケースの内壁にて形成してあり、他方は、前記ケースの内壁に固定された板状部材により形成してある請求項１〜３の何れか１項に記載の駆動装置。
5. 前記板状部材は、前記ケースの内壁に形成された凹部を覆うように設けてある請求項４に記載の駆動装置。
6. 前記板状部材は、前記回転軸径方向の外側端部が前記ケースの内壁に固定され、且つ、前記回転軸径方向の内側端部が前記ケースの内壁に支持される前記回転軸の軸受部材により前記ケースの内壁側に押圧されるように設けられてある請求項４又は５に記載の駆動装置。
7. 前記オイル溜め部は、前記一対の壁体、前記ケースの内壁に支持される前記回転軸の軸受部材、及び、前記オイル溜め部のオイルが前記ケースの外方に流出するのを阻止するシール部材から形成してある請求項４〜６の何れか１項に記載の駆動装置。
8. 前記オイル溜め部は、前記ロータにて掻き揚げたオイルを受け入れて溜める第１溜め部分と、当該第１溜め部分よりも前記回転軸の径方向内側で且つ前記回転軸の軸心方向中央側に位置して前記オイル導入部に連通する第２溜め部分と、当該第１溜め部分と当該第２溜め部分とを連通する連通部分とから構成してあり、
   前記オイル溜め部のオイルが前記ケースの外方に流出するのを阻止するシール部材を、前記回転軸の軸心方向において前記第１溜め部分と重複するように配置してある請求項４〜７の何れか１項に記載の駆動装置。
9. 前記ケースの内壁には、前記ロータにて掻き揚げたオイルを前記オイル溜め部に滴下させる滴下用リブを設けてある請求項４〜８の何れか１項に記載の駆動装置。
10. 前記回転軸は、その端部が前記ケースの外方に突出するように設けてあり、
    前記回転軸の前記ケースの外方に突出する部分に、前記回転軸の回転を制動する制動機構を設けてある請求項１〜９の何れか１項に記載の駆動装置。
11. 前記制動機構の本体部と前記オイル溜め部とは、前記回転軸の周方向に異なる位置で且つ前記回転軸の軸心方向に重複するように配置してある請求項１０に記載の駆動装置。
12. 前記潤滑対象部材として、前記回転軸の外周に前記回転軸の回転速度を減速して出力軸に伝達する減速機構を設けてある請求項１〜１１の何れか１項に記載の駆動装置。
13. 前記ロータと前記ロータの回転位置を検出する回転位置センサと前記オイル溜め部とを、前記回転軸の軸心方向に沿って隣接するように配置してあり、
    前記ケースに固定された前記駆動用モータのステータは、前記回転軸の軸心方向において前記回転位置センサと重複するように配置してある請求項１〜１２の何れか１項に記載の駆動装置。

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