| 【発明の名称】 |
ドライブユニットの潤滑装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】竹内 孝昌
【氏名】堀江 竜太
【氏名】吉田 寿久
【氏名】田中 悟
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| 【要約】 |
【課題】オイルレベルを上げることなく、低速回転時における少ないオイルの掻き上げ量に対しても、オイルを充分に且つ素早く潤滑必要箇所に供給する。
【解決手段】車輌の走行開始時にあっては、オイル溜りＢは、Ｌ2のオイルレベルにある。この状態で、電気モータのロータが回転して始動すると、ロータ積層板１５ａ、外周側鍔部１９ｂ等により、オイルが掻き上げられる。掻き上げられたオイルの一部は、滴下用リブ４６に当てられて滴下し、導入用リブ４２に案内されて開口４１ａからオイルリザーバ部Ｄに導入され、シャフト２０に形成された潤滑孔４３から必要潤滑箇所に供給される。この際、滴下用リブ４６、回転位置センサの検出部２１ａによる集中的なガイド用リブ４２への滴下、及び低い高さｈのガイド用リブ４２による効率のよいオイルの収集、更に比較的小さい容量のオイルリザーバ部Ｄによる素早い潤滑孔４３への供給等が相俟って、効率良く充分なオイルを各歯面等の潤滑必要箇所に供給する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 回転部材及び該回転部材に連結されるシャフトをケースに収納し、該ケースの下方に設けられたオイル溜りのオイルを前記回転部材にて掻き上げて潤滑してなる、ドライブユニットの潤滑装置において、前記ケースの一側面に、前記シャフトの一端を包囲するボスを形成し、該ボス及び前記シャフトにて囲まれる前記ケース側空部にて、上方に開口を有するオイルリザーバ部を形成し、該オイルリザーバ部を、潤滑必要箇所に連通することを特徴とする、ドライブユニットの潤滑装置。
【請求項２】 前記ケースは、前記ボスの開口から左右方向に拡がるガイド用リブを有する、請求項１記載のドライブユニットの潤滑装置。
【請求項３】 前記ガイド用リブは、所定勾配に設定される、請求項２記載のドライブユニットの潤滑装置。
【請求項４】 前記ケースは、その外径側の上部に内方に向けて放射状に形成された滴下用リブを有する、請求項１ないし３のいずれか記載のドライブユニットの潤滑装置。
【請求項５】 前記ガイド用リブ及び／または前記滴下用リブは、左右対称に形成される、請求項２ないし４のいずれか記載のドライブユニットの潤滑装置。
【請求項６】 前記シャフトは、ベアリングを介して前記ボスに支持されると共に、その内部に潤滑孔を有し、前記オイルリザーバ部のオイルは、該ベアリング及び潤滑孔に供給されるものであって、前記ケースには、前記オイルリザーバ部の下方側に位置して該ベアリングのインナーレース外径に沿った小径部と、前記開口を有すると共に前記オイルリザーバ部の上方側に位置して該ベアリングのアウターレース内径に沿った大径部と、該小径部と大径部とを繋ぐ繋部とが形成される、請求項１ないし５のいずれか記載のドライブユニットの潤滑装置。
【請求項７】 前記ベアリングは、前記オイルリザーバ部に面する側とは反対面側に堰き止め部材を有する、請求項６記載のドライブユニットの潤滑装置。
【請求項８】 前記ケースは、その下方がテーパ形状とされる、請求項１ないし７のいずれか記載のドライブユニットの潤滑装置。
【請求項９】 前記ドライブユニットは、ケース内に電気モータ及びプラネタリギヤユニットを収納し、かつ駆動車輪の内方に配置されるインホイールタイプであって、前記電気モータのロータの回転にて前記オイル溜りのオイルを掻き上げてなる、請求項１ないし８のいずれか記載のドライブユニットの潤滑装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ドライブユニットの潤滑装置に係り、特にインホイールタイプのドライブユニットに用いて好適な潤滑装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、電気モータを有するドライブユニットを駆動輪の中に収めた、インホイールタイプの電気自動車が提案されており、該インホイールタイプのドライブユニットは、車体内にドライブユニットのための空間を確保する必要がなく、車内有効スペースが増えること、及びディファレンシャル装置等の伝動系による効率低下や重量増がない利点を有する反面、ドライブユニットを、駆動車輪内に収めるための小型化及び単純化が要求される。
【０００３】反面、電気モータの冷却や、更に該モータを小型化すべく減速機構を用いる場合にはギヤやベアリング等の潤滑も必要となってくるため、これら潤滑・冷却を効率良く行なうように内部にオイルを備えたドライブユニットが提案されている。
【０００４】ここで、オイル引き摺りによるロス低減のためオイルポンプ等の装置を用いたり、ドライブユニット内の回転部材の回転を利用して、ドライブユニット内に溜められたオイルを掻き上げて、必要箇所を潤滑する方式等が考えられるが、上記インホイールタイプに要求される小型化、単純化や低コスト性を考慮すると、後者の方式が好ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記ドライブユニットの潤滑装置は、低速回転においてもオイル掻き上げ量を確保して確実に潤滑するためにオイルレベルを上げて調整しているが、反面、高（中）速回転時には、上記高いオイルレベルに起因して必要以上にオイルを掻き上げることになり、オイルの撹拌ロスが増加して、ドライブユニットの効率を低下してしまう。
【０００６】そこで、本発明は、オイルレベルを上げることなく、低速回転時における少ないオイルの掻き上げ量に対しても、オイルを充分に且つ素早く潤滑必要箇所に供給することのできる、ドライブユニットの潤滑装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明は、回転部材（１５）及び該回転部材に連結されるシャフト（２０）をケース（３）に収納し、該ケースの下方に設けられたオイル溜り（Ｂ）のオイルを前記回転部材にて掻き上げて潤滑してなる、ドライブユニットの潤滑装置において、前記ケースの一側面（３ｂ）に、前記シャフト（２０）の一端を包囲するボス（４１）を形成し、該ボス及び前記シャフトにて囲まれる前記ケース側空部にて、上方に開口（４１ａ）を有するオイルリザーバ部（Ｄ）を形成し、該オイルリザーバ部を、潤滑必要箇所に連通することを特徴とする、ドライブユニットの潤滑装置にある。
【０００８】請求項２に係る本発明は、前記ケース（３ｂ）は、前記ボスの開口（４１ａ）から左右方向に拡がるガイド用リブ（４２）を有する、請求項１記載のドライブユニットの潤滑装置にある。
【０００９】請求項３に係る本発明は、前記ガイド用リブ（４２）は、所定勾配に設定される、請求項２記載のドライブユニットの潤滑装置にある。
【００１０】請求項４に係る本発明は、前記ケース（３ｂ）は、その外径側の上部に内方に向けて放射状に形成された滴下用リブ（４６）を有する、請求項１ないし３のいずれか記載のドライブユニットの潤滑装置にある。
【００１１】請求項５に係る本発明は、前記ガイド用リブ（４２）及び／または前記滴下用リブ（４６）は、左右対称に形成される、請求項２ないし４のいずれか記載のドライブユニットの潤滑装置にある。
【００１２】請求項６に係る本発明は、前記シャフト（２０）は、ベアリング（２２）を介して前記ボス（４１）に支持されると共に、その軸方向に潤滑孔（４３）を有し、前記オイルリザーバ部（Ｄ）のオイルは、該ベアリング及び潤滑孔に供給されるものであって、前記ケース（３ｂ）には、前記オイルリザーバ部（Ｄ）の下方側に位置して該ベアリングのインナーレース外径に沿った小径部（５４）と、前記開口（４１ａ）を有すると共に前記オイルリザーバ部の上方側に位置して該ベアリングのアウターレース内径に沿った大径部（５５）と、該小径部と大径部とを繋ぐ繋部（５６）とが形成される、請求項１ないし５のいずれか記載のドライブユニットの潤滑装置にある。
【００１３】請求項７に係る本発明は、前記ベアリング（２２）は、前記オイルリザーバ部（Ｄ）に面する側とは反対面側に堰き止め部材（６２）を有する、請求項６記載のドライブユニットの潤滑装置にある。
【００１４】請求項８に係る本発明は、前記ケース（３ｂ）は、その下方がテーパ形状とされる、請求項１ないし７のいずれか記載のドライブユニットの潤滑装置にある。
【００１５】請求項９に係る本発明は、前記ドライブユニット（１1 ，１2 ）は、ケース（３）内に電気モータ（５）及びプラネタリギヤユニット（６）を収納し、かつ駆動車輪の内方に配置されるインホイールタイプであって、前記電気モータのロータ（１５）の回転にて前記オイル溜り（Ｂ）のオイルを掻き上げてなる、請求項１ないし８のいずれか記載のドライブユニットの潤滑装置にある。
【００１６】［作用］上記構成に基づき、車輌の走行開始時にあっては、オイル溜り（Ｂ）は、例えばＬ2（図２、図３参照）のオイルレベルとなっている。この状態で、回転部材、例えば電気モータ（５）のロータ（１５）が回転して始動すると、該回転部材（１５）により、オイルが掻き上げられる。
【００１７】上記回転部材にて掻き上げられたオイルの一部は、飛散されて開口（４１ａ）からオイルリザーバ部（Ｄ）に導入され、該オイルリザーバ部（Ｄ）のオイルが必要潤滑箇所に供給される。この際、各箇所は、大きい駆動トルクに伴う充分な潤滑が必要であるが、低回転時の少ないオイルの掻き上げ量に拘らず、集中的なオイルリザーバ部（Ｄ）へのオイルの収集、及び比較的小さい容量のオイルリザーバ部（Ｄ）による素早い潤滑必要箇所への供給等が相俟って、効率よく充分な潤滑を行う。
【００１８】なお、上記カッコ内の符号は図面と対照するためのものであるが、便宜的なものであって、特許請求の範囲の構成に何等影響を与えるものではない。
【００１９】
【発明の効果】請求項１に係る本発明によると、回転部材の回転開始直後の低回転状態にあっては、該低回転時の少ないオイルの掻き上げ量に拘らず、集中的なオイルリザーバ部へのオイルの収集、及び比較的小さい容量のオイルリザーバ部による素早い潤滑必要箇所への供給等が相俟って、効率よく充分な潤滑を行うことができる。更に、オイルリザーバ部は、ケースの一側に形成される、シャフトの一端を包囲するボス及びシャフトからなるので、簡単な構成からなると共に、該オイルリザーバ部用の特別なスペースが不用であり、ドライブユニットをコンパクトに維持することができる。
【００２０】請求項２に係る本発明によると、回転部材で掻き上げられて飛散されたオイルをケースに当てて、左右に拡がるガイド用リブに滴下し、該ガイド用リブに案内されてボスの開口に導くことができるので、素早くオイルをオイルリザーバ部に導入して溜めることができ、短時間にて必要潤滑箇所に供給することができる。また、ガイド用リブが、開口から拡がるべく左右に設けられるため、回転部材の回転が正逆に切換えられた場合、あるいはドライブユニットが左右の車輪の駆動にそれぞれ独立に用いられて回転部材の回転方向が互いに異なる場合でも、オイルを開口に導入できる。
【００２１】請求項３に係る本発明によると、登降坂時に車体が傾斜してもオイルを開口に導くことができる。
【００２２】請求項４に係る本発明によると、ケースの外径側上部で内方に向けて放射状に形成されるリブに、回転部材で掻き上げられて飛散されたオイルを当てて、集中的に滴下することができるので、例えば、該リブをボスの開口真上に形成すると直接オイルリザーバ内に滴下でき、また、左右に拡がるガイド用リブ上に形成すれば、該ガイド用リブに滴下し、該ガイド用リブに案内されてボスの開口に導くことができるので、より素早くオイルをオイルリザーバ部に導入して溜めることができ、極短時間にて必要潤滑箇所に供給することができる。
【００２３】請求項５に係る本発明によると、回転部材の回転が正逆に切換えられた場合、あるいはドライブユニットが左右の車輪の駆動にそれぞれ独立に用いられて回転部材の回転方向が互いに異なる場合でも、開口に導入するオイルの量を同じにすることができる。
【００２４】請求項６に係る本発明によると、繋部の高さを上下させることによって、オイルリザーバ部における、ベアリングを潤滑するオイルと潤滑孔に供給されるオイルとの流量配分の調整を可能とすることができる。また、小径部がベアリングのインナーレース外径に沿って形成されるので、ベアリング下方において、オイルリザーバ部のオイルがベアリングから逃げるのを防止することができる。更に、オイルリザーバ部の容量を比較的小さくできるので、より素早くベアリングや潤滑孔にオイルを導入することができる。
【００２５】請求項７に係る本発明によると、堰き止め部材によりベアリングを潤滑したオイルがベアリングから逃げるのを防止して、ベアリング内をも２次的なオイルリザーバとすることができ、ベアリング内に溜められたオイルがベアリングの潤滑と共にそのインナーレースあるいはアウターレースの回転により攪拌され、再度オイルリザーバ部に戻って潤滑孔に導かれるので、オイルリザーバ部に溜めたオイルを無駄なく潤滑として活用することができる。
【００２６】請求項８に係る本発明によると、回転部材の端面とケース壁面との隙間を少なくして、オイルを連れまわし易い構造とすることができる。
【００２７】請求項９に係る本発明によると、インホイールタイプのドライブユニットに適用して、コンパクトで単純な構成を保持すると共に、潤滑性能を維持しつつ、オイル攪拌ロスを低減して伝達効率を向上することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。図１ないし図４は、ゴルフカート用電気自動車に用いて好適なインホイールタイプのドライブユニットを示す図であり、図１に示すように、ドライブユニット１1は、駆動車輪２のホイールリム２ａ内に収められている。
【００２９】該ドライブユニット１1は、２つ割ケース３ａ，３ｂからなる一体ケース３内に収納された電気モータ（電気回転手段）５及びプラネタリギヤユニット６を有しており、上記一体ケース３は、懸架装置７を介して車体９に懸架されている。また、外側ケース３ａには出力軸１０がベアリング１１を介して回転自在に支持されてケース外に突出しており、該出力軸１０にホイールリム２ａ固定用のハブ１２がスプライン係合してナット１４により抜止め・固定されている。
【００３０】上記電気モータ５は、図２に詳示するように、ブラシレスＤＣモータからなり、内側ケース３ｂに固定されているステータ１３と、該ステータ１３と微小間隔を存して回転自在に支持されているロータ１５とを有している。なお、該電気モータ（電気回転手段）５は、モータとして回転力を出力すると共に、回生ブレーキとしても機能し、上記ブラシレスＤＣモータに限らず、他の同期式又は誘導式の交流モータ、更には直流モータでもよい。更に、内側ケース３ｂには多穴形シールコネクタ１６のための開口１７が穿設されており、車体内のコントローラ及びバッテリと電気的（電力的及び信号的）に連通している。前記ロータ１５は、希土類磁石等の永久磁石を埋込んだ積層板１５ａ…を支持するハブ１９を有しており、該ハブは、その内側端にフランジ部１９ａを有している。
【００３１】該フランジ部１９ａはシャフト２０に固定されており、該シャフトは、その両端部にてそれぞれベアリング２１，２２を介して前記出力軸１０及び内側ケース３ｂに支持されている。また、ハブ１９には内側方向に突出して環状の凹溝を形成する２条の鍔部１９ｂ，１９ｂが一体に設けられており、これら鍔部の間には前記内側ケース３ｂの外方から回転位置センサ２１の検出部２１ａが嵌挿されて、ロータの回転位置を検出している。なお、該回転位置センサ２１は、ホール素子からなるものが好ましいが、シャフトエンコーダ等の光電式、磁気式回転センサ、レゾルバ等の他の回転変位センサでもよい。
【００３２】一方、前記フランジ部１９ａの外側（図面左側）におけるハブ１９内には前記プラネタリギヤユニット６が収納されている。該ギヤユニット６は、軸方向に並べられた２個のシンプルプラネタリギヤ６ａ，６ｂからなり、内側プラネタリギヤ６ｂのキャリヤＣＲ１が外側プラネタリギヤ６ａのサンギヤＳ２に連結していると共に、リングギヤＲ１，Ｒ２が一体に構成されている。また、内側サンギヤＳ１は前記シャフト２０に一体に形成されて、入力部材を構成しており、外側サンギヤＳ２はシャフト２０にニードルベアリング２３を介して回転自在に支持されており、そして外側キャリヤＣＲ２が前記出力軸１０に一体に構成されている。なお、各キャリヤＣＲ１，ＣＲ２はそれぞれニードルベアリング２４，２５を介して複数のピニオンＰ１，Ｐ２を回転自在に支持しており、また図中２６はスラストベアリングである。
【００３３】そして、前記リングギヤＲ１，Ｒ２は、ドラム状部材２７の内周面に形成された歯数の異なる内歯ギヤからなり、該ドラム状部材２７の外側外周面にはスプライン２７ａが形成されている。また、外側ケース３ａの内面には、図３に詳示するように、ロータ１５の中心軸を中心とした所定半径上において環状に軸方向内方に突出する鍔部２９が一体に形成されており、該鍔部２９には蓋板となる環状の円板３０がボルト３１（図２）により固定されている。該円板３０の内周面にはスプライン３０ａが形成されており、該スプラインが前記ドラム状部材２７のスプライン２７ａに係合してスナップリング２８により抜止めされて、ドラム状部材２７従ってリングギヤＲ１，Ｒ２がケース３ａに一体に（回転不能に）支持されている。なお、図中３３は、外側ケース３ａの前記出力軸用ボス部、３５は、該ボス部と前記鍔部２９のボルト孔部２９ａを連結するリブである。
【００３４】上記ドラム状部材２７固定用の環状円板３０が、前記環状の鍔部２９の先端に密接して固定されることにより、該円板３０、外側ケース３ａ及びその環状鍔部２９の間で環状の空部Ｃが形成され、その底部分、即ちドラム状部材２７の内周面より下方部分が、オイルを溜め得るオイルリザーバ室Ａとなる。また、上記環状の鍔部２９と外側ケース３ａの外周部分の間に多数のリブ３６…が放射状に形成されており、これらリブの内の最上方のリブ３６ａの両側のリブ３６ｂ，３６ｃが掻き上げたオイルを導くオイルガイドを構成している。更に、前記環状の鍔部２９における上記リブ３６ｂ，３６ｃに接続する部分が一部切欠かれて開口３７ａ，３７ｂを形成しており、これにより上記オイルガイドとなるリブ３６ｂ，３６ｃに導かれたオイルが上記開口３７ａ，３７ｂから前記空部Ｃに導入され、前記オイルを一時的に溜めるリサーバ室Ａに溜められる。
【００３５】更に、前記環状の鍔部２９の最下部分に幅狭の切溝（小開口）３９が形成されており、該切溝３９は、上記オイルリザーバ室Ａに溜められたオイルを所定量ずつ絞って排出する排出路を構成している。一方、一体ケース３の下部はオイル溜りＢが形成されており、該オイル溜りＢは下方が小面積となるテーパ形状、特に内側ケース３ｂがテーパ部４０となっており、ロータ１５の端面とケース壁面との隙間を少なくして、オイルを連れまわし易い構造となっている。そして、該オイル溜りＢのオイルレベルは、前記オイルリザーバ室Ａに溜められるオイル量により変化し、例えばロータ１５の外周面が僅かに浸る位置Ｌ1と、ハブ１９の外周側環状鍔部１９ｂが浸る位置Ｌ2 等の間で変化し得る。
【００３６】一方、内側ケース３ｂの内面側は、図４に示すように、その中心部分に前記シャフト２０の一端（図面右側）を包囲するべく該シャフトを支持するベアリング２２用のボス４１が形成されており、該ボス４１はその上部が一部切欠かれてオイル導入用の開口４１ａが形成されている。また、該開口４１ａから左右方向に拡がるようにオイルガイド用のリブ４２，４２が形成されており、これらリブは、シャフト中心Ｏを通る水平線ｌ−ｌからリブ先端までの高さｈができるだけ低くなるように、かつ登降坂時に車体が傾斜してもオイルが開口４１ａに導かれるように、該水平線ｌ−ｌに対して鋭角となるような所定勾配ａに設定されていると共に、ロータの回転が正逆に切換えられた場合、あるいはインホイールタイプであるが故にロータの回転方向が左右の車輪で互いに異なる場合でも、同じ量のオイルを導入できるように、左右対称に形成されている。更に、２条の鍔部１９ｂ，１９ｂが、オイルガイド用のリブ４２，４２に当たらないように、これらリブの左右先端側には、根元側に比べて高さを一段低くした段差４２ａ，４２ａが設けられている。また、前記ボス４１内は、前記シャフト２０の端面との間でオイルリザーバ部Ｄとなっているが、該オイルリザーバ部はシャフト２０に形成される潤滑孔４３に素早くオイルを導入するため、比較的小さく形成されていると共に、その下方はベアリング２２からオイルが逃げないように、ケース壁がベアリングのインナレースに近接した構造となっている。具体的には、ケース壁は、オイルリザーバ部Ｄの下方側に位置してベアリング２２のインナーレース外径に沿って形成された小径部５４と、オイルリザーバ部Ｄの上方側に位置して、その最上部に開口４１ａを有すると共に、ベアリング２２のアウターレース内径に沿って形成された大径部５５と、該小径部５４と大径部５５とを繋ぐ繋部５６とから構成されており、該繋部５６と潤滑孔４３の最下点とが、ほぼ同じ高さに設定されている。
【００３７】更に、内側ケース３ｂにおける外径部分にて、前記電気モータのステータ１３を収納すべく幅狭になっている部分４５の上方部分には、ガイド用リブ４２，４２の水平方向における左右先端範囲内の所定間隔で２本の滴下用リブ４６，４６が内方（斜め下方）に向けて放射状に左右対称に形成されており、これらリブは、ロータの正転時及び逆転時において、該ロータに連れ回されたオイルを当てて、前記ガイド用リブ４２に滴下する。同様に、前記ケース３ｂの扇状の貫通孔４７を通って内部に突出している回転位置センサ２１の検出部２１ａも、上記ロータに連れ回されたオイルを当てて、前記ガイド用リブ４２に滴下する。ここで、幅狭になっている部分４５の最上方部分に単一の滴下用リブを内方（下方）に向けて形成し、ロータに連れ回されたオイルを当てて、前記開口４１ａに直接、滴下することも可能であるが、オイルが該最上方部分にまで到達しない場合を考慮して、該最上方部分よりも若干、下がった位置にて、該滴下用リブ４６，４６を形成している。なお、図中４９は、上記回転位置センサ２１固定用ボルト５０のためのボルト孔部である。また、上記開口４１ａ、リブ４２，４６は、切削等の機械加工によらず、すべてケース３ｂを金型による鋳造加工により形成されており、ケース３ａ，３ｂに油孔、油溝の加工をせずに、コストダウンを図っている。
【００３８】一方、シャフト２０には軸方向中心部を貫通する前記潤滑孔４３の外に、該潤滑孔から所定必要箇所に向って貫通する放射状の油孔４３ａ…が多数形成されており、またピニオンＰ２を支持する軸５１にも潤滑孔５２が形成されている。
【００３９】ついで、上述した実施例の作用について説明する。運転者のアクセルペダルの踏込みに基づき、コントローラからの信号により電気モータのロータ１５が回転する。該ロータ１５の回転は、ハブ１９及びシャフト２０を介して内側サンギヤＳ１に伝達され、内側リングギヤＲ１が固定されていることにより、内側キャリヤＣＲ１が減速して同方向に回転する。更に、該内側キャリヤＣＲ１は外側サンギヤＳ２を一体に回転し、外側リングギヤＲ２が固定されていることにより、同様に外側キャリヤＣＲ２が減速して回転し、出力軸１０に伝達される。即ち、上記ロータ１５の回転は、内側プラネタリギヤ６ｂ及び外側プラネタリギヤ６ａの２段にて減速されて出力軸１０に伝達され、駆動車輪２を走行駆動する。
【００４０】これにより、ゴルフコース等の起伏の多い道であっても、上記２段減速による大きなトルクにより、かつ運転者のアクセルペダル踏量に基づき、電気モータ５は、始動時の低速回転から、中速、高速回転まで制御されて、ゴルフカートは所望速度で走行する。また、操縦者のブレーキ操作により、電気モータ５は回生ブレーキとして機能すると共に、図示しない摩擦ブレーキの作用により、カートは停止する。
【００４１】そして、上記カートの始動時にあっては、停止中にオイルリザーバ室Ａ内のオイルは小開口３９から絞られた状態で滴下して、略々空状態にあり、ケース３下部のオイル溜りＢは、例えばレベルＬ2に示すようなオイルレベルにある。この状態で、電気モータのロータ１５が回転すると、ロータ積層板１５ａ、外周側鍔部１９ｂ等により、オイルが掻き上げられる。
【００４２】該掻き上げられたオイルの右方に飛散されたオイルは、内ケース３ｂの滴下用リブ４６又は回転位置センサの検出部２１ａの端面に当てられて、オイルガイド用リブ４２上に滴下する。そして、該ガイド用リブ４２に案内されて開口４１ａからボス４１にて形成されるオイルリザーバ部Ｄに導かれ、更にその一部がベアリング２２を潤滑すると共に、該オイルリザーバ部Ｄのオイルの残りは潤滑孔４３から各油孔４３ａ…を通って、ベアリング２１，２６，２３、そしてプラネタリギヤユニット６の各歯面に供給される。この際、各ギヤ等は、大きい駆動トルクに伴う充分な潤滑が必要であるが、低回転時の少ないオイルの掻き上げ量に拘らず、上記滴下用リブ４６、回転位置センサの検出部２１ａによる集中的なガイド用リブ４２への滴下、及び低い高さｈのガイド用リブ４２による効率のよいオイルの収集、更に比較的小さい容量のオイルリザーバ部Ｄによる素早い潤滑孔４３への供給等が相俟って、効率よく充分なオイルをベアリングや各歯面等の潤滑必要箇所に供給する。ところで、繋部５６の高さを上下させることによって、オイルリザーバ部Ｄにおける、ベアリング２２を潤滑するオイルと潤滑孔４３に供給されるオイルとの流量配分の調整を可能にすることができる。具体的に、繋部５６の高さを低くするにしたがって、ベアリング２２を潤滑するオイルの流量を増加させることが可能になる。前述したように、本実施例では、繋部５６と潤滑孔４３の最下点とをほぼ同じ高さとすることによって、オイルリザーバ部Ｄ内のオイルがベアリング２２と潤滑孔４３に同時に導かれるようにしている。
【００４３】一方、上記掻き上げられたオイルの左方に飛散されたオイルは、外側ケース３ａのリブ３６ｂ又は３６ｃにガイドされて、開口３７ａ又は３７ｂから環状鍔部２９内の空部Ｃに導入される。そして、その一部はボス３３等に沿って出力軸１０用ベアリング１１を潤滑し、また油孔５２からピニオン軸５１のベアリング２３等を潤滑すると共に、その大部分は空部下方のオイルリザーバ室Ａに溜められる。該オイルリザーバ室Ａ内のオイルは、一般に、排出路である小開口３９から排出される量より上述した供給される量の方が多く、その量を増加する。この際、前記リブ３６ｂ，３６ｃにガイドされて、比較的大量のオイルがオイルリザーバ室Ａに導入されるので、該リザーバ室Ａのオイル量は、比較的短時間で増加する。
【００４４】従って、上記電気モータロータ１５の低速回転による始動時から、ロータの回転が中速、そして高速になる所定時間に伴い、オイルリザーバ室Ａのオイル量は増加し、これに伴い、メインのオイル溜りＢのオイルレベルは、例えばレベルＬ1に示すように低下する。この状態では、上述したようにロータ１５が中速そして高速回転しているが、上記オイルレベルの低下によりオイルの撹拌ロスが少なく、かつ高いロータ回転数により必要な量のオイルが掻き上げられ、上述したように、モータ５を冷却すると共に各潤滑必要箇所を充分に潤滑する。更に、オイルリザーバ室Ａからオーバフローしたオイルは、ドラム状部材２７の内周面を通って、両リングギヤＲ２，Ｒ１に導かれ、ピニオンＰ２，Ｐ１の噛合に伴い各歯面を潤滑する。
【００４５】そして、ブレーキが踏まれて、カートが停止すると、この状態では電気モータ５も停止してロータによるオイルの掻き上げも停止されるので、オイルリザーバ室Ａへのオイル供給も中止される。従って、オイルリザーバ室Ａのオイルは、排出路３９から徐々に排出されることによりその量を減少し、これに伴いメインのオイル溜りＢのオイルレベルが上昇する。カートの所定時間の停止時により、オイルリザーバ室Ａ内のオイルは空になり、その分オイル溜りＢのオイルレベルが例えばレベルＬ2に上昇して、上述した始動回転に備える。
【００４６】ついで、図５に沿って、一部変更した実施例について説明する。本実施例は、宅配用等の小型の４輪電気自動車に適用して好適なドライブユニット１2であり、プラネタリギヤユニットが１段である点を除き、基本的に前述した実施例と同様であるので、該同様な部分は、同一符号を付して説明を省略する。
【００４７】プラネタリギヤユニット６1 は１個のシンプルプラネタリギヤ６ａからなり、サンギヤＳ１がロータハブ１９に連結されているシャフト２０に形成され、リングギヤＲ１がケース３に固定されているドラム状部材２７に形成され、キャリヤＣＲ１が出力軸１０に連結されている。従って、電気モータロータ１５の回転は、サンギヤＳ１から減速されてキャリヤＣＲ１に伝達され、該１段減速による回転が出力軸１０、そして駆動車輪２に伝達される。
【００４８】内側ケース３ｂには、前述実施例と同様に、シャフト２０の一端を包囲し、上部に開口４１ａを有するボス４１が形成されており、該ボス４１にシャフト２０が支持されている。そして、上記ボス４１及びシャフト２０により形成される空部がオイルリザーバ部Ｄとなっている。
【００４９】従って、前記実施例と同様に、停止状態からの始動・低速時にあっては、オイル溜りＢからの少ないオイルの掻き上げ量に拘らず、集中的なオイルリザーバ部Ｄへのオイルの収集、及び比較的小さい容量のオイルリザーバ部Ｄによる素早い潤滑必要箇所への供給等が相俟って、効率よく充分な潤滑を行う。
【００５０】図６は、更に一部変更した実施例によるドライブユニット１3の部分拡大図で、ベアリング２２に堰き止め部材６２を付加したものである。即ち、ベアリング２２のオイルリザーバ部Ｄに面する側とは反対面側に、断面を所定形状とされた堰き止め部材としてのリング状金属板６２がベアリング２２のインナーレースとアウターレースとの間を塞ぐようにインナーレースと極小の隙間を持ってアウターレースに固定されている。
【００５１】従って、本実施例も、先の実施例と同様に、停止状態からの始動・低速時における、集中的なオイルリザーバ部Ｄへのオイルの収集や比較的小さい容量のオイルリザーバ部Ｄによる素早い潤滑必要箇所への供給等により、効率よく充分な潤滑を行う他、更に、オイルリザーバ部Ｄからベアリング２２に供給されるオイルが、ベアリングを潤滑すると共に堰き止め部材によってベアリングから逃げるのを防止され、ベアリング内をも２次的なオイルリザーバとすることができる。従って、ベアリング内に溜められたオイルはそのインナーレースの回転により攪拌されることで、再度オイルリザーバ部に戻って潤滑孔に導かれるため、オイルリザーバ部に溜めたオイルを無駄なく潤滑として活用することができる。
【００５２】なお、上述実施例は、４輪のすべてに又はその内の２輪（後輪又は前輪）に配置したインホイールタイプのドライブユニットについて説明したが、これに限らず、車体側に配置したドライブユニットにも同様に適用できることは勿論である。また、電気モータ、エンジン等の原動機をケース外部に設け、ケース内にギヤ等の回転部材を収納したドライブユニットにも適用可能である。また、上述した実施例では、オイルを掻き上げることのみによる潤滑・冷却について説明したが、これは、オイル掻き上げと共に、補助的にオイルポンプを用いてベアリング等を潤滑するものにも同様に適用可能である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１００７６８
【氏名又は名称】アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
【識別番号】５９１２６１５０９
【氏名又は名称】株式会社エクォス・リサーチ
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| 【出願日】 |
平成１２年７月３日（２０００．７．３） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１７３７６２（Ｐ２００１−１７３７６２Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年６月２６日（２００１．６．２６） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２０１１５３（Ｐ２０００−２０１１５３） |
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