(57)【要約】      （修正有）【課題】掻き上げによる攪拌フリクションを増大させることなく、十分なオイル流量をモータ軸心に供給すること。【解決手段】インホイールモータ駆動ユニットＡに、出力ギヤ４２により掻き上げられたオイルによりモータ軸３１を冷却するモータ軸冷却構造８を設ける。モータ軸冷却構造８は、モータ軸３１の入力ギヤ４１側の隣接する位置にオイル入口８１ａとオイル出口を開口したモータ軸心油路８１と、出力ギヤ４２により掻き上げられたオイルをオイル入口８１ａに供給する供給油路構造８２と、オイル出口からのオイルを受け止めるオイルガイド８３と、オイルガイド８３からのオイルを掻き上げるオイル掻き上げ機構８４と、掻き上げられたオイルをオイル入口８１ａに再度供給する再供給油路構造と、を有する。【選択図】図２
2015089748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に支持されたユニットケースの内部に、モータ軸を有するモータと、前記モータのモータ軸の端部に設けられた入力ギヤと、前記入力ギヤに噛み合う出力ギヤと、前記出力ギヤと同軸上に設けられたタイヤ軸と、を備え、
前記モータ軸のモータ軸中心線を、前記タイヤ軸のタイヤ軸中心線に対して車両上方にオフセット配置し、前記入力ギヤと前記出力ギヤにより平行軸ギヤ対を構成したモータ駆動ユニットにおいて、
前記出力ギヤを、前記ユニットケースのうち前記タイヤ軸中心線より下部位置に形成されたオイルタンクのオイルに一部浸漬して配置し、前記出力ギヤにより掻き上げられたオイルにより前記モータ軸を冷却するモータ軸冷却構造を設け、
前記モータ軸冷却構造は、前記モータ軸の入力ギヤ側の隣接する位置にオイル入口とオイル出口を開口したモータ軸心油路と、前記出力ギヤにより掻き上げられたオイルを前記オイル入口に供給する供給油路構造と、前記オイル出口からのオイルを受け止めるオイルガイドと、前記オイルガイドからのオイルを掻き上げるオイル掻き上げ機構と、掻き上げられたオイルを前記オイル入口に再度供給する再供給油路構造と、を有する
ことを特徴とするモータ駆動ユニットの冷却構造。
【請求項２】
請求項１に記載されたモータ駆動ユニットの冷却構造において、
前記オイル掻き上げ機構を、前記入力ギヤの歯幅を前記出力ギヤの歯幅より広くし、前記入力ギヤと前記出力ギヤの噛み合いによる駆動力伝達部分を延長した入力ギヤ歯延長部分にて構成した
ことを特徴とするモータ駆動ユニットの冷却構造。
【請求項３】
請求項２に記載されたモータ駆動ユニットの冷却構造において、
前記入力ギヤは、ギヤ側から前記モータ側を向いて見たとき、入力ギヤ回転方向に対してモータ側にいくほど歯溝が回転方向から遅れる方向となるように、ギヤ歯のねじれ方向を設定した
ことを特徴とするモータ駆動ユニットの冷却構造。
【請求項４】
請求項３に記載されたモータ駆動ユニットの冷却構造において、
前記入力ギヤの入力ギヤ歯延長部分は、モータ側にいくほど歯溝の深さが浅くなる形状に設定した
ことを特徴とするモータ駆動ユニットの冷却構造。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載されたモータ駆動ユニットの冷却構造において、
前記モータ軸心油路のオイル出口からオイル入口までの油路の間に、前記タイヤ軸中心線より下部位置に形成されたオイルタンクとは別に、第２のオイルタンクを設けた
ことを特徴とするモータ駆動ユニットの冷却構造。
【請求項６】
請求項５に記載されたモータ駆動ユニットの冷却構造において、
前記第２のオイルタンクは、タンクへのオイル流入部の高さを、前記モータ軸中心線より低い位置に設定した
ことを特徴とするモータ駆動ユニットの冷却構造。
【請求項７】
請求項５又は６に記載されたモータ駆動ユニットの冷却構造において、
前記第２のオイルタンクの下部に、前記タイヤ軸中心線より下部位置に形成されたオイルタンクと繋がる貫通口を設けた
ことを特徴とするモータ駆動ユニットの冷却構造。
【請求項８】
請求項１から５までの何れか一項に記載されたモータ駆動ユニットの冷却構造において、
前記オイルガイドは、ベースプレートと、前記ベースプレートから入力ギヤ側に延在したガイドプレートと、前記ベースプレートからモータ側に延在したシールプレートと、を有する
ことを特徴とするモータ駆動ユニットの冷却構造。
【請求項９】
請求項１から８までの何れか一項に記載されたモータ駆動ユニットの冷却構造において、
前記オイルガイドは、前記入力ギヤとの隙間量を、回転方向の入口側で広く、回転方向の出口側で狭く設定した
ことを特徴とするモータ駆動ユニットの冷却構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、出力ギヤにより掻き上げられたオイルをモータ軸に供給するモータ軸冷却構造を設けたモータ駆動ユニットの冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ユニット下部のオイルをギヤの掻き上げにより、モータ軸心にオイルを供給する構成となっている電動モータのロータ軸受潤滑構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１９００４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のロータ軸受潤滑構造にあっては、ユニット下部のオイルをギヤにより掻き上げるだけとなっていたため、十分なオイル流量をモータ軸心に供給することができない、という問題があった。また、オイル流量を多くしようとすると、ギヤの掻き上げによる攪拌フリクションが増大してしまう、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、掻き上げによる攪拌フリクションを増大させることなく、十分なオイル流量をモータ軸心に供給することができるモータ駆動ユニットの冷却構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、車体に支持されたユニットケースの内部に、モータ軸を有するモータと、前記モータのモータ軸の端部に設けられた入力ギヤと、前記入力ギヤに噛み合う出力ギヤと、前記出力ギヤと同軸上に設けられたタイヤ軸と、を備える。
前記モータ軸のモータ軸中心線を、前記タイヤ軸のタイヤ軸中心線に対して車両上方にオフセット配置し、前記入力ギヤと前記出力ギヤにより平行軸ギヤ対を構成した。
このモータ駆動ユニットにおいて、前記出力ギヤを、前記ユニットケースのうち前記タイヤ軸中心線より下部位置に形成されたオイルタンクのオイルに一部浸漬して配置し、前記出力ギヤにより掻き上げられたオイルにより前記モータ軸を冷却するモータ軸冷却構造を設ける。
前記モータ軸冷却構造は、前記モータ軸の入力ギヤ側の隣接する位置にオイル入口とオイル出口を開口したモータ軸心油路と、前記出力ギヤにより掻き上げられたオイルを前記オイル入口に供給する供給油路構造と、前記オイル出口からのオイルを受け止めるオイルガイドと、前記オイルガイドからのオイルを掻き上げるオイル掻き上げ機構と、掻き上げられたオイルを前記オイル入口に再度供給する再供給油路構造と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
よって、回転する出力ギヤにより掻き上げられたオイルは、供給油路構造を介してモータ軸心油路のオイル入口に供給される。そして、モータ軸心油路のオイル出口から吐き出されたオイルは、オイルガイドにより受け止められ、オイル掻き上げ機構及び再供給油路構造を介してモータ軸心油路のオイル入口に再度供給される。
すなわち、モータ軸心油路のオイル出口から吐き出されたオイルを、ユニット下部のオイルタンクに落ちる前にオイルガイドにより受け止め、再びモータ軸心油路に供給することができる。このため、モータ軸心油路へ供給するオイル流量は、出力ギヤにより掻き上げられたオイル流量に、再供給によるオイル流量を加えた合算流量となり、再供給によるオイル流量分を増やすことができる。また、十分なオイル流量を確保するに際し、出力ギヤによる掻き上げオイル流量に頼らないため、掻き上げ抵抗による出力ギヤの攪拌フリクションを増大させることもない。
この結果、掻き上げによる攪拌フリクションを増大させることなく、十分なオイル流量をモータ軸心に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のモータ軸冷却構造を備えたインホイールモータ駆動ユニットを示す全体断面図である。
【図２】実施例１のモータ軸冷却構造を示す要部拡大断面図である。
【図３】実施例１のモータ軸冷却構造におけるオイルガイドと入力ギヤを示す軸縦断斜視図である。
【図４】実施例１のモータ軸冷却構造における入力ギヤの回転方向とギヤ歯のねじれ方向の関係を示す斜視図である。
【図５】実施例１のモータ軸冷却構造における径方向油路（オイル出力）とオイルガイド内でのオイルの流れを示すオイルガイド部縦断面図である。
【図６】実施例１のモータ軸冷却構造における減速機ケースと平行軸ギヤ対と減速機ケース側の２つのキャッチャの位置関係を示す斜視図である。
【図７】減速機ケースに設けられた実施例１のモータ軸冷却構造を示す斜視図である。
【図８】減速機ケースとモータケースに設けられた実施例１のモータ軸冷却構造を示す一部切欠斜視図である。
【図９】図８とは異なる角度から視た実施例１のモータ軸冷却構造を示す斜視図である。
【図１０】図８及び図９とは異なる角度から視た実施例１のモータ軸冷却構造を示す斜視図である。
【図１１】実施例２のモータ軸冷却構造を示す要部拡大断面図である。
【図１２】実施例２のモータ軸冷却構造におけるオイルガイドを示すモータ側から視た斜視図(a)及び入力ギヤ側から視た斜視図(b)である。
【図１３】実施例３のモータ軸冷却構造における第２オイルタンクを示す断面図である。
【図１４】実施例３のモータ軸冷却構造における第２オイルタンクでのオイル流れを示す作用説明図である。
【図１５】実施例４のモータ軸冷却構造のオイルガイドを示す斜視図である。
【図１６】実施例４のモータ軸冷却構造における径方向油路（オイル出力）とオイルガイド内でのオイルの流れを示すオイルガイド部縦断面図である。
【図１７】モータ軸冷却構造におけるオイルガイドについて実施例１〜４以外の他の例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のモータ駆動ユニットの冷却構造を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１〜実施例４に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
実施例１のモータ軸冷却構造を備えたインホイールモータ駆動ユニットの構成を、［インホイールモータ駆動ユニットの全体構成］、［モータ軸冷却構造の詳細構成］に分けて説明する。
【００１１】
[インホイールモータ駆動ユニットの全体構成]
図１は、実施例１のモータ軸冷却構造を備えたインホイールモータ駆動ユニットＡを示す。以下、図１に基づき、インホイールモータ駆動ユニットＡの全体構成を説明する。
【００１２】
前記インホイールモータ駆動ユニットＡは、図１に示すように、ユニットケース１と、モータ制御ユニット２と、モータ/ジェネレータ３と、平行軸ギヤ対４と、減速遊星ギヤ５と、タイヤ軸６と、を備えている。そして、自然空冷によるモータ/ジェネレータ３のモータ軸３１のモータ軸中心線CLmを、タイヤ軸６のタイヤ軸中心線CLtに対して車両上方（図１の矢印UP）にオフセット配置している。
【００１３】
前記ユニットケース１は、ナックルアーム７１を介して図外の車体に対し転舵可能に支持されている。このユニットケース１は、制御ユニットカバー１１と、制御ユニットケース１２と、仕切り壁ケース１３と、モータケース１４と、減速機ケース１５と、を互いにボルト結合して構成される。ユニットケース１のうち、制御ユニットカバー１１と制御ユニットケース１２とモータケース１４の外周面には、走行風により冷却する空冷フィン１１ａ，１２ａ，１４ａがそれぞれ突設されている。ナックルアーム７１は、減速機ケース１５に固定されていて、その下端部にロアアームが連結され、その上端部にアッパアームが連結され、アッパピボット及びロアピボットを通るキングピン軸を中心として転舵可能にユニットケース１を支持している。ユニットケース１の内部室は、制御ユニット室１６と、モータ室１７と、ギヤ室１８と、に画成されている。
【００１４】
前記モータ制御ユニット２は、制御ユニットカバー１１と制御ユニットケース１２と仕切り壁ケース１３により囲まれた制御ユニット室１６（ドライ空間）に設定される。このモータ制御ユニット２は、モータコントローラやインバータやコンバータ等のモータ/ジェネレータ３を制御する制御機器類により構成される。モータ制御ユニット２を設定した制御ユニット室１６は、空冷フィン１１ａ，１２ａにより自然空冷が確保されていると共に、仕切り壁ケース１３を介してモータ室１７と隣接配置されている。
【００１５】
前記モータ/ジェネレータ３は、仕切り壁ケース１３とモータケース１４により囲まれたモータ室１７（ドライ空間）に設定される。このモータ/ジェネレータ３は、モータ軸３１と、ロータ３２と、ステータ３３と、ステータコイル３４と、を有して構成される。モータ軸３１は、ベアリング３５，３６により仕切り壁ケース１３とモータケース１４に対し回転可能に支持されている。ロータ３２は、モータ軸３１の外周に固定され、永久磁石を埋設した積層鋼板により構成される。ステータ３３は、モータケース１４に固定されると共に、ロータ３２とエアギャップを介して配置され、ステータコイル３４を巻き付けた積層のステータティースにより構成される。すなわち、三相交流の電流をステータコイル３４に印加することでモータ軸３１を回転させ（力行）、或いは、モータ軸３１の回転によりステータコイル３４に三相交流の電流を発生させる（回生）。なお、モータ軸３１のモータ制御ユニット２側の端部位置には、モータ回転角度を検出するレゾルバ３７が設けられている。
【００１６】
前記平行軸ギヤ対４は、モータケース１４の一部と減速機ケース１５により囲まれたギヤ室１８（ウェット空間）のうち、モータケース１４と減速機ケース１５のボルト連結部の位置に設定される。この平行軸ギヤ対４は、モータ軸３１の端部に形成された入力ギヤ４１と、入力ギヤ４１に噛み合うと共に入力ギヤ４１より大径とした出力ギヤ４２と、出力ギヤ４２を一体に有する出力ギヤ軸４３と、を有する減速ギヤである。出力ギヤ４２は、ユニットケース１のうちタイヤ軸中心線CLtより下部位置に形成されたオイルタンク４４のオイルに一部浸漬して配置される。出力ギヤ軸４３は、モータ側軸端部がモータケース１４に対しベアリング４５を介して回転可能に支持され、ホイール側軸端部がタイヤ軸６に対しベアリング４６を介して回転可能に支持される。なお、出力ギヤ軸４３には、その軸心位置に貫通軸心油路４７が形成されている。
【００１７】
前記減速遊星ギヤ５は、モータケース１４の一部と減速機ケース１５により囲まれたギヤ室１８（ウェット空間）のうち、平行軸ギヤ対４と隣接する減速機ケース１５側の位置に設定される。この減速遊星ギヤ５は、出力ギヤ軸４３に一体に有するサンギヤ５１と、サンギヤ５１に噛み合う複数のピニオン５２と、ピニオン５２を支持するピニオンキャリア５３と、ピニオン５２と噛み合うと共に減速機ケース１５に固定されたリングギヤ５４と、を有する。すなわち、リングギヤ５４をケース固定にすることで、サンギヤ５１からの入力回転を減速してピニオンキャリア５３に出力する減速ギヤ機構である。減速遊星ギヤ５の回転中心軸は、出力ギヤ４２とタイヤ軸６の回転中心軸（タイヤ軸中心線CLt）と一致させた同軸配置とされている。
【００１８】
前記タイヤ軸６は、減速遊星ギヤ５のピニオンキャリア５３と一体に形成され、軸端部を減速機ケース１５から外部（OUT）に突出させたユニット出力軸である。このタイヤ軸６の減速遊星ギヤ５側の一端部は、減速機ケース１５に対しベアリング６１とメカニカルシール６２により、回転可能に油密状態で支持されている。タイヤ軸６の外部に突出させた他端部には、ホイールハブ軸７２がセレーション結合されている。ホイールハブ軸７２は、ナックル７１にボルト固定されるナックルケース７３に対し、複列アンギュラベアリング構造によるハブベアリング７４により回転可能に支持される。ホイールハブ軸７２のフランジ部７２ａには、図外のブレーキディスク及びタイヤホイールが固定される。
【００１９】
［モータ軸冷却構造の詳細構成］
図２は、実施例１のモータ軸冷却構造８を示し、図３〜図１０は、実施例１のモータ軸冷却構造８の各構成要素を示す。以下、図２〜図１０に基づき、モータ軸冷却構造８の詳細構成を説明する。
【００２０】
前記モータ軸冷却構造８は、出力ギヤ４２を、ユニットケース１のうちタイヤ軸中心線CLtより下部位置に形成されたオイルタンク４４のオイルに一部浸漬して配置し、出力ギヤ４２により掻き上げられたオイルによりモータ軸３１を冷却する構造である（図１）。このモータ軸冷却構造８は、図２〜図１０に示すように、モータ軸心油路８１と、供給油路構造８２と、オイルガイド８３と、オイル掻き上げ機構８４と、再供給油路構造８５と、を有する。
【００２１】
前記モータ軸心油路８１は、モータ軸３１をオイル流量によって冷却する油路であり、オイル入口８１ａと、内側軸心油路８１ｂと、外側軸心油路８１ｃと、オイル出口８１ｄと、を有する。
【００２２】
前記オイル入口８１ａは、図２に示すように、オイルを内側軸心油路８１ｂに導く穴であり、軸方向に形成された内側軸心油路８１ｂのモータ軸端部の油路部分としている。このオイル入口８１ａには、図２及び図８に示すように、減速機ケース１５のモータ軸端面に対向する位置に円筒状にて形成され、モータ軸端面からオイル入口８１ａと重なり合う位置まで突出するオイル入口筒部８１ｇが配置される。
【００２３】
前記内側軸心油路８１ｂは、オイル入口８１ａから流入するオイルを、モータ軸３１に形成された有底軸心穴８１ｅに沿って図２の矢印Ｂ方向にロータ３２の端部を超える穴底部まで流す油路である。
【００２４】
前記外側軸心油路８１ｃは、有底軸心穴８１ｅの穴底部からＵターンするオイルを、内側軸心油路８１ｂの外側に沿って図２の矢印Ｃ方向（矢印Ｂ方向と反対方向）に入力ギヤ４１に向かって戻す油路である。すなわち、ロータ軸３１に形成された有底軸心穴８１ｅに、有底軸心穴８１ｅの内径より小さい外径を持つ同心円筒隔壁８１ｆを固定することにより、同心円筒隔壁８１ｆの内面側を内側軸心油路８１ｂとし、同心円筒隔壁８１ｆの外側に形成された環状隙間を外側軸心油路８１ｃとしている。
【００２５】
前記オイル出口８１ｄは、外側軸心油路８１ｃと入力ギヤ４１の歯底を連通するように径方向に複数開けられた穴であり、外側軸心油路８１ｃを通ってきたオイルを、図２の矢印Ｄ方向（径方向）に吐き出す。このオイル出口８１ｄとオイル入口８１ａは、モータ軸３１の入力ギヤ４１側の隣接する位置に開口される。
【００２６】
前記供給油路構造８２は、出力ギヤ４２により掻き上げられたオイルをオイル入口８１ａに供給する油路構造である。この供給油路構造８２は、図６〜図８に示すように、出力ギヤ４２により掻き上げられたオイル（図６の矢印Ｈ方向）を受け止める第１キャッチャ８２ａと、第１キャッチャ８２ａにより受け止められたオイルをオイル入口８１ａに導く第１油路８２ｂと、により構成される。なお、第１キャッチャ８２ａと第１油路８２ｂは、減速機ケース１５に一体形成されている。
【００２７】
前記オイルガイド８３は、オイル出口８１ｄから吐き出されるオイルを受け止め、オイル掻き上げ機構８４に導くガイド部材であり、ベースプレート８３ａと、ガイドプレート８３ｂと、により構成される。ベースプレート８３ａは、図２〜図５に示すように、モータケース１４に固定され、モータ軸３１に形成されたシール溝８３ｃまで延設する。ガイドプレート８３ｂは、ベースプレート８３ａの中程から入力ギヤ４１側に軸方向に突出すると共に、径方向に折り曲げて端部を入力ギヤ４１の歯頂に近接させている（図３の矢印Ｆにオイルガイド８３と入力ギヤ４１の隙間を示す。）。このオイルガイド８３は、図５に示すように、入力ギヤ４１の全周のうち、オイル掻き上げ機構８４に掻き上げられたオイルを受け止めるために3/4周程度を覆い、再供給油路構造８５に向かってオイルを、図５の矢印Ｇ方向に導くために1/4周程度を開いたものとしている。
【００２８】
前記オイル掻き上げ機構８４は、オイルガイド８３からのオイルを掻き上げる機構である。このオイル掻き上げ機構８４は、図２に示すように、入力ギヤ４１の歯幅Ｗを出力ギヤ４２の歯幅ｗより広くし、入力ギヤ４１と出力ギヤ４２の噛み合いによる駆動力伝達部分を延長した入力ギヤ歯延長部分にて構成される。そして、入力ギヤ４１は、図３及び図４に示すように、ギヤ側からモータ/ジェネレータ３側を向いて見たとき（矢印Ｌ方向）、入力ギヤ回転方向に対してモータ/ジェネレータ３側にいくほど歯溝が回転方向から遅れる方向となるように、ギヤ歯のねじれ方向を設定している。
【００２９】
前記再供給油路構造８５は、オイル掻き上げ機構８４により掻き上げられたオイルをオイル入口８１ａに再度供給する油路構造である。この再供給油路構造８５は、図８〜図１０に示すように、第２キャッチャ部８５ａ，８５ｂと、第２油路８５ｃと、により構成される。第２キャッチャ部８５ａ，８５ｂは、オイル掻き上げ機構８４により掻き上げられたオイルを受け止める。第２油路８５ｃは、図２に矢印Ｅに示すように、第２キャッチャ部８５ａ，８５ｂにより受け止められたオイルをオイル入口８１ａに導く。ここで、第２キャッチャ部８５ａ及び第２油路８５ｃは、減速機ケース１５に一体形成され、第２キャッチャ部８５ｂは、モータケース１４に一体形成される。そして、第２キャッチャ部８５ａ及び第２キャッチャ部８５ｂは、ケース組み付け状態で端面を互いに合わせることにより、ユニット下部のオイルタンク４４とは別に、オイル溜めとした第２オイルタンク４８を構成している。
【００３０】
次に、作用を説明する。
まず、実施例１のモータ/ジェネレータ３は自然空冷であり、平行軸ギヤ対４と減速遊星ギヤ５による減速機構は、オイル掻き上げ潤滑である。このように、モータ/ジェネレータ３が空冷モータの場合、高回転時にロータ３２の温度が上昇しやすく、モータ軸心にオイルを流して冷却を促進する必要がある。以下、モータ軸冷却構造８によるモータ軸冷却作用を説明する。
【００３１】
減速機ケース１５の下部のオイルタンク４４に溜まっているオイルは、図６の矢印Ｈに示すように、タイヤ軸中心線CLtに配置された出力ギヤ４２の回転とともに掻き上げられる。この上部に掻き上げられたオイルは、モータ軸中心線CLm付近に設けられた第１キャッチャ８２ａにより受け止め回収され、第１油路８２ｂを通ってオイル入口８１ａに導かれる。そして、オイル入口８１ａから流入するオイルは、図２の矢印Ｂ方向に内側軸心油路８１ｂを通って、有底軸心穴８１ｅの穴底部に流される。さらに、有底軸心穴８１ｅの底位置からＵターンするオイルは、図２の矢印Ｃ方向に外側軸心油路８１ｃを通って入力ギヤ４１側へ戻される。このモータ軸３１に形成された内側軸心油路８１ｂと外側軸心油路８１ｃを通るオイルの流れにより、モータ軸３１を冷却することができる。
【００３２】
このとき、オイル出口８１ｄを通って径方向（図２の矢印Ｄ方向）に吐き出されたオイルは、通常は減速機下部のオイルタンク４４に戻るが、オイルガイド８３により、オイル出口８１ｄから吐き出されるオイルの一部が受け止められ、オイル掻き上げ機構８４に導かれる。そして、オイル掻き上げ機構８４（入力ギヤ４１のギヤ歯延長部分）により掻き上げられたオイルは、第２オイルタンクを構成する第２キャッチャ部８５ａ，８５ｂにより受け止められる。そして、第２キャッチャ部８５ａ，８５ｂ（第２オイルタンク４８）により受け止められ、第２オイルタンク４８に一時的に留まったオイルは、図２の矢印Ｅに示すように、第２油路８５ｃを通ってオイル入口８１ａに再度供給される。
【００３３】
すなわち、第１油路８２ｂを通って導かれた出力ギヤ４２による掻き上げオイルと、第２油路８５ｃを通って導かれた再供給オイルが、オイル入口８１ａの位置にて合流し、合流したオイルが、図２の矢印Ｂ方向に内側軸心油路８１ｂを通ってから図２の矢印Ｃ方向に外側軸心油路８１ｃを通って入力ギヤ４１側へ戻される作用を繰り返す。このため、内側軸心油路８１ｂと外側軸心油路８１ｃを通りモータ軸３１を冷却するオイル流量が、出力ギヤ４２による掻き上げ流量に、第２油路８５ｃからの戻し流量が加わることにより増大し、より効果的にモータ軸３１を冷却することができる。
【００３４】
上記のように、実施例１では、回転する出力ギヤ４２により掻き上げられたオイルを、供給油路構造８２を介してモータ軸心油路８１のオイル入口８１ａに供給する。そして、モータ軸心油路８１のオイル出口８１ｄから吐き出されたオイルを、オイルガイド８３により受け止め、オイル掻き上げ機構８４及び再供給油路構造８５を介してモータ軸心油路８１のオイル入口８１ａに再度供給する構成とした。
すなわち、モータ軸心油路８１のオイル出口８１ｄから吐き出されたオイルを、ユニット下部のオイルタンク４４に落ちる前にオイルガイド８３により受け止め、再びモータ軸心油路８１に供給することができる。このため、モータ軸心油路８１へ供給するオイル流量は、出力ギヤ４２により掻き上げられたオイル流量に、再供給によるオイル流量を加えた合算流量となり、再供給によるオイル流量分を増やすことができる。また、十分なオイル流量を確保するに際し、出力ギヤ４２による掻き上げオイル流量に頼らないため、掻き上げ抵抗による出力ギヤ４２の攪拌フリクションを増大させることもない。
この結果、掻き上げによる攪拌フリクションを増大させることなく、十分なオイル流量をモータ軸３１のモータ軸心に供給することができ、高回転時に温度が上昇するロータ３２の冷却を促進させることができる。
【００３５】
実施例１では、オイル掻き上げ機構８４を、入力ギヤ４１の歯幅Ｗを出力ギヤ４２の歯幅ｗより広くし、入力ギヤ４１と出力ギヤ４２の噛み合いによる駆動力伝達部分を延長した入力ギヤ歯延長部分にて構成した。
すなわち、オイル掻き上げ機構８４として、新たな追加部品が不要となる。このため、部品点数の増加によるコスト増を抑制することができる。
【００３６】
実施例１では、入力ギヤ４１を、ギヤ側からモータ/ジェネレータ３側を向いて見たとき、入力ギヤ回転方向に対してモータ/ジェネレータ３側にいくほど歯溝が回転方向から遅れる方向となるように、ギヤ歯のねじれ方向を設定する構成とした。
例えば、入力ギヤ４１が軸端側から見て時計方向に回転している場合、入力ギヤ４１は左ねじれとすることで、オイルが軸端と反対方向に押されるため、オイルガイド８３と入力ギヤ４１間の歯溝部分からのオイル漏れ量が低減される。
したがって、オイルガイド８３によるオイル出口８１ｄから吐き出されたオイルの回収率を向上させることができる。
【００３７】
実施例１では、モータ軸心油路６１のオイル出口８１ｄからオイル入口８１ａまでの再供給油路構造８５に、タイヤ軸中心線CLtより下部位置に形成されたオイルタンク４４とは別に、第２オイルタンク４８を設ける構成とした。
例えば、再供給油路構造８５として、オイル出口８１ｄからオイル入口８１ａへと戻す油路構成とすると、モータ軸心油路６１を通り温められたオイルが、そのまま再供給されてしまう。これに対し、第２オイルタンク４８が、モータ軸心油路６１を通り温められたオイルの冷却部として機能するため、再びモータ軸心油路６１に流れるときには、より冷えたオイルを供給することができる。
したがって、オイル冷却部として機能する第２オイルタンク４８を設けることで、より効果的にモータ軸３１を冷却することができる。
【００３８】
次に、効果を説明する。
実施例１のインホイールモータ駆動ユニットＡの冷却構造にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００３９】
(1) 車体に支持されたユニットケース１の内部に、モータ軸３１を有するモータ（モータ/ジェネレータ３）と、前記モータ（モータ/ジェネレータ３）のモータ軸３１の端部に設けられた入力ギヤ４１と、前記入力ギヤ４１に噛み合う出力ギヤ４２と、前記出力ギヤ４２と同軸上に設けられたタイヤ軸６と、を備え、
前記モータ軸３１のモータ軸中心線CLmを、前記タイヤ軸６のタイヤ軸中心線CLtに対して車両上方にオフセット配置し、前記入力ギヤ４１と前記出力ギヤ４２により平行軸ギヤ対４を構成したモータ駆動ユニット（インホイールモータ駆動ユニットＡ）において、
前記出力ギヤ４２を、前記ユニットケース１のうち前記タイヤ軸中心線CLtより下部位置に形成されたオイルタンク４４のオイルに一部浸漬して配置し、前記出力ギヤ４２により掻き上げられたオイルにより前記モータ軸３１を冷却するモータ軸冷却構造８を設け、
前記モータ軸冷却構造８は、前記モータ軸３１の入力ギヤ４１側の隣接する位置にオイル入口８１ａとオイル出口８２ｄを開口したモータ軸心油路８１と、前記出力ギヤ４２により掻き上げられたオイルを前記オイル入口８１ａに供給する供給油路構造８２と、前記オイル出口８２ｄからのオイルを受け止めるオイルガイド８３と、前記オイルガイド８３からのオイルを掻き上げるオイル掻き上げ機構８４と、掻き上げられたオイルを前記オイル入口８１ａに再度供給する再供給油路構造８５と、を有する（図２）。
このため、掻き上げによる攪拌フリクションを増大させることなく、十分なオイル流量をモータ軸心に供給することができる。
【００４０】
(2) 前記オイル掻き上げ機構８４を、前記入力ギヤ４１の歯幅Ｗを前記出力ギヤ４２の歯幅ｗより広くし、前記入力ギヤ４１と前記出力ギヤ４２の噛み合いによる駆動力伝達部分を延長した入力ギヤ歯延長部分にて構成した（図２）。
このため、(1)の効果に加え、オイル掻き上げ機構８４として、新たな追加部品が不要となり、部品点数の増加によるコスト増を抑制することができる。
【００４１】
(3) 前記入力ギヤ４１は、ギヤ側から前記モータ側（モータ/ジェネレータ３側）を向いて見たとき、入力ギヤ回転方向に対してモータ側（モータ/ジェネレータ３側）にいくほど歯溝が回転方向から遅れる方向となるように、ギヤ歯のねじれ方向を設定した（図３）。
このため、(2)の効果に加え、オイルガイド８３によるオイル出口８１ｄから吐き出されたオイルの回収率を向上させることができる。
【００４２】
(4) 前記モータ軸心油路８１のオイル出口８１ｄからオイル入口８１ａまでの油路の間に、前記タイヤ軸中心線CLtより下部位置に形成されたオイルタンク４４とは別に、第２のオイルタンク（第２オイルタンク４８）を設けた（図８〜図１０）。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、オイルを一時的に蓄える第２のオイルタンク（第２オイルタンク４８）がオイル冷却部として機能することで、より効果的にモータ軸３１を冷却することができる。
【実施例２】
【００４３】
実施例２は、オイルガイド８３にオイルシール機能を持たせるとともに、オイル掻き上げ機構８４である入力ギヤ歯延長部分からのオイル漏れ量を低減した例である。
【００４４】
まず、構成を説明する。
図１１は、実施例２のモータ軸冷却構造８を示し、図１２は、実施例２のモータ軸冷却構造８におけるオイルガイドを示す。以下、図１１及び図１２に基づき、実施例２のモータ軸冷却構造８の詳細構成を説明する。
【００４５】
前記モータ軸冷却構造８は、図１１に示すように、モータ軸心油路８１と、供給油路構造８２と、オイルガイド８３と、オイル掻き上げ機構８４と、再供給油路構造８５と、を有する。
【００４６】
前記オイルガイド８３は、図１１に示すように、ベースプレート８３ａと、ベースプレート８３ａから入力ギヤ４１側に延在したガイドプレート８３ｂと、ベースプレート８３ａからモータ/ジェネレータ３側に延在したシールプレート８３ｄと、を有する。ベースプレート８３ａは、モータケース１４に固定され、モータ軸３１の表面に近接する位置まで延設する（図１１の矢印Ｉに示す隙間）。ガイドプレート８３ｂは、ベースプレート８３ａの中程から入力ギヤ４１側に軸方向に突出すると共に、径方向に折り曲げて端部を入力ギヤ４１の歯頂に近接させている。シールプレート８３ｄは、図１１及び図１２に示すように、ベースプレート８３ａの中程からモータ/ジェネレータ３側に軸方向に突出すると共に、径方向に折り曲げて端部をモータ軸３１の表面に近接させている。ここで、ガイドプレート８３ｂとシールプレート８３ｄの間のモータ軸３１の表面には、径方向に突出した突条部８３ｅが形成され、ガイドプレート８３ｂとシールプレート８３ｄと突条部８３ｅによりラビリンスシール構造が形成されている。なお、ベースプレート８３ａ及びシールプレート８３ｄは、全周にわたって連続する環状に形成される。ガイドプレート８３ｂは、入力ギヤ４１の全周のうち、3/4周程度を覆い、1/4周程度を開いたものとしている。
【００４７】
前記オイル掻き上げ機構８４は、図１１に示すように、入力ギヤ４１と出力ギヤ４２の噛み合いによる駆動力伝達部分を延長した入力ギヤ歯延長部分にて構成され、かつ、モータ/ジェネレータ３側にいくほど歯溝の深さが浅くなる形状に設定される。ここで、入力ギヤ４１のギヤ歯のねじれ方向の設定に関しては、実施例１と同様である。
なお、他の構成は、実施例１と同様であるので図示並びに説明を省略する。
【００４８】
次に、作用を説明する。
実施例２では、入力ギヤ歯延長部分にて構成したオイル掻き上げ機構８４を、モータ/ジェネレータ３側にいくほど歯溝の深さが浅くなる形状に設定する構成とした。
すなわち、入力ギヤ４１の切り上がり（ギヤ製造時に工具により切り取られる部分）を使って、歯溝にあるオイルを半径方向に押し出せるので、オイルガイド８３とギヤシャフト（＝モータ軸３１）の隙間からのオイル漏れ量を抑制することができる。
【００４９】
また、入力ギヤ４１をホブ切りする場合（ホブ切りが最も一般的で生産コストが安い）、切り上がり部分のスペースを確保する必要があるが、その部分で掻き上げ機構８４を形成することで、切り上がりに必要なスペースを効率的に使用することができる。つまり、掻き上げ機構８４のための新たなスペースを設ける必要がない。
【００５０】
実施例２では、オイルガイド８３として、ベースプレート８３ａからモータ/ジェネレータ３側に延在したシールプレート８３ｄを有する構成とした。
すなわち、オイルを受け止める機能を持つオイルガイド８３が、ラビリンスオイルシールとしても機能するので、入力ギヤ４１とモータ/ジェネレータ３間のオイルシールが不要になり、部品点数やシールスペースを削減できる。なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００５１】
次に、効果を説明する。
実施例２のインホイールモータ駆動ユニットの冷却構造にあっては、下記の効果を得ることができる。
【００５２】
(5) 前記入力ギヤ４１の入力ギヤ歯延長部分は、モータ側（モータ/ジェネレータ３側）にいくほど歯溝の深さが浅くなる形状に設定した（図１１）。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、必要スペースを有効に利用したオイル掻き上げを行うことができると共に、オイルガイド８３とモータ軸３１の隙間からのオイル漏れ量を低減することができる。
【００５３】
(6) オイルガイド８３は、ベースプレート８３ａと、前記ベースプレート８３ａから入力ギヤ４１側に延在したガイドプレート８３ｂと、前記ベースプレート８３ａからモータ/ジェネレータ３側に延在したシールプレート８３ｄと、を有する（図１１及び図１２）。
このため、(1)〜(5)の効果に加え、オイルガイド８３にオイルシールとしての機能が加わることで、入力ギヤ４１とモータ（モータ/ジェネレータ３）間のオイルシールが不要になり、部品点数を削減ことができる。
【実施例３】
【００５４】
実施例３は、第２のオイルタンクの構造を改善した例である。
【００５５】
まず、構成を説明する。
図１３は、実施例３のモータ軸冷却構造８における第２オイルタンク４８’を示す。以下、図１３に基づき、実施例３のモータ軸冷却構造８の詳細構成を説明する。
【００５６】
前記モータ軸冷却構造８は、モータ軸心油路８１と、供給油路構造８２と、オイルガイド８３と、オイル掻き上げ機構８４と、再供給油路構造８５と、を有する。
【００５７】
前記再供給油路構造８５は、図１３に示すように、減速機ケース１５に形成された第２キャッチャ部８５ａと、モータケース１４に形成された第２キャッチャ部８５ｂと、第２油路８５ｃと、を有して構成される。そして、第２キャッチャ部８５ａと第２キャッチャ部８５ｂのケース組み付け状態で端面を互いに合わせることにより第２オイルタンク４８’を構成している。第２オイルタンク４８’を構成する第２キャッチャ部８５ｂは、図１３に示すように、オイル流入部の高さを、モータ軸中心線CLmより低い位置に設定している。そして、第２オイルタンク４８’を構成する第２キャッチャ部８５ａの下部には、タイヤ軸中心線CLtより下部位置に形成されたオイルタンク４４と繋がる貫通口４８ａを設けている。
なお、他の構成は、実施例１又は実施例２と同様であるので図示並びに説明を省略する。
【００５８】
次に、作用を説明する。
図１４は、実施例３のモータ軸冷却構造８における第２オイルタンク４８’でのオイル流れを示す。オイル掻き上げ機構８４により掻き上げられたオイルは、図１４の矢印に示すように、オイル流入部の高さをモータ軸中心線CLmより低い位置に設定した第２キャッチャ部８５ｂに流入する。流入したオイルは、オイル流入部から減速機ケース１５側に沿ってスロープを付けて、第２キャッチャ部８５ａ側に溜まりやすくする。第２オイルタンク４８’に溜まったオイルは、路面からの振動を利用して第２油路８５ｃまで誘導されるようにする。
【００５９】
すなわち、インホイールモータ駆動ユニットは、ばね下に搭載されるため、路面振動が入りやすく、そのため、オイルも上下の動きが大きくなる。そのばね下に搭載されるというインホイールモータ駆動ユニットの特徴を効果的に利用することで、オイルを第２油路８５ｃまで持ち上げることができる。これにより、オイル掻き上げ機構８４によるオイルの運動量を小さくすることができるため、攪拌フリクションを低減できる。また、スロープをつけることで第２オイルタンク４８’内のオイルが流動しやすく、オイルの冷却性が向上する。
【００６０】
このように、実施例３では、第２オイルタンク４８’のオイル流入部の高さを、モータ軸中心線CLmより低い位置に設定する構成としている。
したがって、オイル掻き上げ機構８４によるオイル跳ね上げ量を小さく抑えることができるため、オイル掻き上げ機構８４による攪拌フリクションを小さくすることができる。また、第２オイルタンク４８’へのオイル流入量が増し、第２オイルタンク４８’内のオイルが循環しやすくなるので、第２オイルタンク４８’内のオイルの冷却性をさらに向上させることができる。
【００６１】
実施例３では、第２オイルタンク４８’の下部に、タイヤ軸中心線CLtより下部位置に形成されたオイルタンク４４と繋がる貫通口４８ａを設けた構成としている。
すなわち、モータ軸３１が発熱しやすいのは、高車速（モータ/ジェネレータ３が高回転になるため）のときであり、低車速又は停止時はモータ軸心を冷却する必要はない。そのため、低車速または停止時は第２オイルタンク４８’にオイルを溜めておく必要はない。これにより、ユニット出荷時やオイル交換時のオイル吸入の際には、オイルタンク４４のみのオイルレベルを管理すればよいので、オイルレベルの管理が簡単になる。
このように、オイル掻き上げ機構８４からのオイル流入がない車両停止中は、貫通口４８ａからオイルがオイルタンク４４へと抜ける。このため、オイル交換時等において、オイルタンク４４のオイルレベルの管理が容易になる。なお、他の作用は、実施例１又は実施例２と同様であるので、説明を省略する。
【００６２】
次に、効果を説明する。
実施例３のインホイールモータ駆動ユニットの冷却構造にあっては、下記の効果を得ることができる。
【００６３】
(7) 前記第２のオイルタンク（第２オイルタンク４８’）は、タンクへのオイル流入部の高さを、前記モータ軸中心線CLmより低い位置に設定した（図１３）。
このため、実施例１の(4)の効果に加え、オイル掻き上げ機構８４による攪拌フリクションを小さくすることができると共に、第２のオイルタンク（第２オイルタンク４８’）内のオイルの冷却性をさらに向上させることができる。
【００６４】
(8) 前記第２のオイルタンク（第２オイルタンク４８’）の下部に、前記タイヤ軸中心線CLtより下部位置に形成されたオイルタンク４４と繋がる貫通口４８ａを設けた（図１３）。
このため、(7)の効果に加え、オイル交換時等において、オイルタンク４４のオイルレベルの管理を容易に行うことができる。
【実施例４】
【００６５】
実施例４は、オイルガイド８３の構造を改善した例である。
【００６６】
まず、構成を説明する。
図１５は、実施例４のモータ軸冷却構造８のオイルガイド８３を示す。以下、図１５に基づき、実施例４のモータ軸冷却構造８の詳細構成を説明する。
【００６７】
前記モータ軸冷却構造８は、モータ軸心油路８１と、供給油路構造８２と、オイルガイド８３と、オイル掻き上げ機構８４と、再供給油路構造８５と、を有する。
【００６８】
前記オイルガイド８３は、図１５に示すように、ベースプレート８３ａと、ベースプレート８３ａから入力ギヤ４１側に延在したガイドプレート８３ｂと、を有する。ガイドプレート８３ｂは、入力ギヤ４１との隙間量を、回転方向の入口側で広く、回転方向の出口側で狭く設定している。
なお、他の構成は、実施例１又は実施例２又は実施例３と同様であるので図示並びに説明を省略する。
【００６９】
次に、作用を説明する。
図１６は、実施例４のモータ軸冷却構造８における径方向油路（オイル出力）とオイルガイド８３内でのオイルの流れを示す。入力ギヤ４１が回転すると、回転方向の出口側で隙間量が狭い部分で主にオイルが掻き上げられ、回転方向の入口側で隙間量が広い部分ではオイルが掻き上げづらくなる。このため、オイル掻き上げ機構８４での攪拌フリクションを最小限に抑えることができる。
【００７０】
すなわち、オイル出口８１ｄから半径方向に噴出されたオイルはオイルガイド８３にぶつかる。オイルガイド８３の上部（回転方向の入口側）では、オイルガイド８３のガイドプレート８３ｂに沿ってオイルが下部に導かれる。下部から回転方向の出口側では、ガイドプレート８３ｂとの隙間量を狭くして、オイルが掻き上げられるようにする。これにより、必要最小限の部分だけで掻き上げを行うため、攪拌フリクションを低減することができる。なお、他の作用は、実施例１又は実施例２又は実施例３と同様であるので、説明を省略する。
【００７１】
次に、効果を説明する。
実施例４のインホイールモータ駆動ユニットの冷却構造にあっては、下記の効果を得ることができる。
【００７２】
(9) 前記オイルガイド８３は、前記入力ギヤ４１との隙間量を、回転方向の入口側で広く、回転方向の出口側で狭く設定した（図１５）。
このため、(1)〜(8)の効果に加え、オイル掻き上げ機構８４での攪拌フリクションを最小限に抑えることができる。
【００７３】
以上、本発明のモータ駆動ユニットの冷却構造を実施例１〜実施例４に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００７４】
実施例１〜４では、オイルガイド８３として、プレート部材を用いる例を示した。しかし、オイルガイドとしては、オイルガイドの一部についてケース壁面を使用するような例としてもよい。
【００７５】
実施例１〜４では、オイルガイド８３として、入力ギヤ４１と出力ギヤ４２の噛み合いによる駆動力伝達部分を延長した入力ギヤ歯延長部分に設ける例を示した。しかし、オイルガイドとしては、図１７に示すように、ギヤ駆動力伝達部分においても、ギヤのかみ合いを避けた部分（入力ギヤの上部）について、オイルガイドを延在させてギヤ駆動力伝達部分のオイルをガイドプレート８３ｂ’によりキャッチできるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７６】
Ａ  インホイールモータ駆動ユニット（モータ駆動ユニット）
１  ユニットケース
１４  モータケース
１５  減速機ケース
３  モータ/ジェネレータ（モータ）
３１  モータ軸
４  平行軸ギヤ対
４１  入力ギヤ
４２  出力ギヤ
４４  オイルタンク
４８，４８’  第２オイルタンク（第２のオイルタンク）
４８ａ  貫通口
６  タイヤ軸
８  モータ軸冷却構造
８１  モータ軸心油路
８１ａ  オイル入口
８１ｄ  オイル出口
８２  供給油路構造
８２ａ  第１キャッチャ部
８２ｂ  第１油路
８３  オイルガイド
８３ａ  ベースプレート
８３ｂ  ガイドプレート
８３ｄ  シールプレート
８４  オイル掻き上げ機構
８５  再供給油路構造
８５ａ，８５ｂ  第２キャッチャ部
８５ｃ  第２油路
CLm  モータ軸中心線
CLt  タイヤ軸中心線
Ｗ  入力ギヤ４１の歯幅
ｗ  出力ギヤ４２の歯幅
【図１】
2015089748.tif 000003
【図２】
2015089748.tif 000004
【図３】
2015089748.tif 000005
【図４】
2015089748.tif 000006
【図５】
2015089748.tif 000007
【図６】
2015089748.tif 000008
【図７】
2015089748.tif 000009
【図８】
2015089748.tif 000010
【図９】
2015089748.tif 000011
【図１０】
2015089748.tif 000012
【図１１】
2015089748.tif 000013
【図１２】
2015089748.tif 000014
【図１３】
2015089748.tif 000015
【図１４】
2015089748.tif 000016
【図１５】
2015089748.tif 000017
【図１６】
2015089748.tif 000018
【図１７】
2015089748.tif 000019