驱动装置的润滑机构的制作方法

本发明涉及作为驱动源的马达和对该马达的旋转进行减速的减速器被作为单元而一体化的驱动装置的润滑机构。

背景技术：

例如，在电动车辆上所搭载的马达驱动单元的壳体内的底部，积存有供各部的润滑和冷却等使用的油，该油被从在壳体内的底部开口的吸入口吸入至油泵，通过油泵而升压了的油在被提供给各部以供各部的润滑之后，再次返流到壳体内的底部。此后，通过反复同样的作用，各部被油所润滑。

另外，在这样的马达驱动单元中，若积存在壳体内的底部的油的油位(油面)低，则在车辆的加速或减速时、左右转弯时、或者上坡或下坡时，油在壳体内会偏向车辆前后方向前方、后方或左右方向，从而在壳体的底部开口的吸入口的全部或一部分有可能露出到油面之上。在这种情况下，会产生油泵吸入空气从而该油泵的排出压力变动、以及由于油中包含的气泡破裂而产生噪音等问题。

为了解决所述问题，专利文献1中提出了这样的结构：变速器的壳体内被划分为机械室和油容纳室，通过第1油路和第2油路将变速器的机械室和油容纳室分别连接到油泵，并且在这些连接路径上设置有换挡阀(切换阀)，将机械室和油容纳室中油面超过设定值的一方连接到油泵，使机械室和油容纳室的油的油面大致相同。

另外，在专利文献2中提出了如下结构：将过滤器能够旋转地容纳在变速器的油盘内，当在车辆加速或减速时、左右转弯时、或者上坡或下坡时其中的油的油面倾斜时，由使该油面变动的力使过滤器旋转，该过滤器的吸入口始终在油内开口。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2011－099547号公报

专利文献2：日本特开2007－205499号公报

技术实现要素：

然而，在专利文献1中提出的结构中，在由于车辆转弯而使得壳体内的油的油面左右倾斜的情况下，存在空气被吸入油泵的问题。

另外，在专利文献2中提出的结构中，则存在这样的问题：无法应用于不能确保将旋转的过滤器设置在油盘上的空间的装置。

本发明是鉴于所述问题而提出的，其目的在于提供一种驱动装置的润滑机构，即使壳体内的油的油面向前后和左右倾斜也能够可靠地防止空气被吸入油泵，而无需大的设置空间。

为了实现所述目的，本发明是驱动装置(马达驱动单元)1的润滑机构，其通过油泵21将在容纳马达3的马达室s1和容纳减速器t的减速器室s2各自的底部所积存的润滑用的油吸入并升压，并向各部供给升压后的油，其特征在于，在所述马达室s1的一端部外周设置有借助于致动器19而旋转的圆环状的旋转部件8，所述驱动装置的润滑机构设有切换阀20，该切换阀20将分别开口于所述马达室s1和所述减速器室s2各自的底部的吸入口2b、2c有选择地连接到所述油泵21，在所述旋转部件8的外周形成有连通槽8a，所述马达室s1侧的所述吸入口2b始终在该连通槽8a处开口，在该旋转部件8上形成有使所述连通槽8a与所述马达室s1连通的连通孔8b。

根据本发明，例如，即使在由于搭载了马达驱动单元的电动车辆加速或减速而马达驱动单元内的油偏向车辆前后方向、或者由于电动车辆向右或向左转弯而马达驱动单元内的油偏向左或右的情况下，由于形成于马达壳体的底部的吸入口或者形成于减速器壳体的底部的吸入口中的任一方在油中开口，所以能够可靠地防止空气被吸入油泵。并且，在本发明中，通过将旋转部件以能够旋转的方式设置在形成于马达驱动单元的马达壳体的内表面的槽中而能够得到所述效果，所以不需要在马达驱动单元上设置大的设置空间。

另外，在本发明中，在形成所述马达室s1的马达壳体2a的一端部内周形成有槽2a，所述旋转部件8以能够旋转的方式容纳在该槽2a中，并且在该旋转部件8的外周与所述马达壳体2a的内周之间夹装有密封件9。

另外，在本发明中，可以是，在所述旋转部件8的外周安装有磁铁10，所述致动器19构成为包括：隔着所述马达壳体2a而与所述磁铁10对置配置的能够旋转的磁齿轮11；和使该磁齿轮11旋转的伺服马达16。

另外，在本发明中，可以是，所述马达壳体2a的与所述磁齿轮11对置的部位由非磁性树脂15构成。

另外，在本发明中，所述切换阀20构成为包括借助于螺线管23而滑动的阀柱20b和向一个方向对该阀柱20b施力的弹簧22。

另外，在本发明中，可以是，在所述螺线管23的非通电时，所述切换阀20将马达室s1侧的所述吸入口2b与所述油泵21连接，在对所述螺线管23通电时，所述切换阀20通过所述阀柱20b的滑动而将减速器室s2侧的所述吸入口2c与所述油泵21连接。

另外，在本发明中，可以是，所述马达驱动单元1被搭载在电动车辆上，所述驱动装置的润滑机构设置有：加速度传感器25，其检测所述电动车辆的前后和左右的加速度；以及控制单元24，其根据由该加速度传感器25检测到的加速度而分别驱动控制所述致动器19和所述切换阀20。

另外，在本发明中，也可以是，当由所述加速度传感器25检测到的车辆前后方向的加速度大于规定值时，所述控制单元24对所述致动器19进行驱动控制，当由所述加速度传感器25检测到的左右方向的加速度大于规定值时，所述控制单元24对所述切换阀20进行驱动控制。

发明效果

根据本发明，即使壳体内的油的油面向前后和左右倾斜，也能够可靠地防止空气被吸入油泵，而不需要大的设置空间。

附图说明

图1是具有本发明的润滑机构的马达驱动单元的纵剖视图。

图2是构成本发明的润滑机构的一部分的旋转部件的立体图。

图3是沿图2中的箭头a方向的视图。

图4是示出具有本发明的润滑机构的马达驱动单元的拆卸了马达盖的状态的立体图。

图5是示出具有本发明的润滑机构的马达驱动单元的拆卸了马达盖的状态的立体图。

图6是沿图1中的b-b线的剖视图。

图7是示出本发明的润滑机构的控制系统的结构的方框图。

图8是示出本发明的润滑机构的动作过程的流程图。

图9是与图6相同的图，该图示出了本发明的润滑机构的作用(电动车辆的加速时)。

图10是与图6相同的图，该图示出了本发明的润滑机构的作用(电动车辆的减速时)。

图11是示出本发明的润滑机构的作用(电动车辆的右转弯时)的马达驱动单元的纵剖视图。

图12是示出本发明的润滑机构的作用(电动车辆的左转弯时)的马达驱动单元的纵剖视图。

标号说明

1：马达驱动单元(驱动装置)；

2：外壳；

2a：马达壳体；

2b：减速器壳体；

2a：马达壳体的槽；

2b、2c：吸入口；

3：马达；

8：旋转部件；

8a：旋转部件的连通槽；

8b：旋转部件的连通孔；

9：密封件；

10：磁铁；

11：磁齿轮；

14：带轮；

15：非磁性树脂；

16：伺服马达；

17：带轮；

18：驱动带；

19：致动器；

20：切换阀；

20a：切换阀的阀体；

20b：切换阀的阀柱；

21：油泵；

22：弹簧；

23：螺线管；

24：控制器(控制单元)；

25：加速度传感器；

26：编码器；

s1：马达室；

s2：减速器室；

t：减速器；

l1～l4：油路。

具体实施方式

以下，根据附图说明本发明的实施方式。

图1是具备本发明的润滑机构的马达驱动单元(驱动装置)的纵剖视图，图2是构成本发明的润滑机构的一部分的旋转部件的立体图，图3是沿图2中的箭头a方向的视图，图4和图5是马达驱动单元的卸下了马达盖的状态的立体图，图6是沿图1中的b-b线的剖视图。

图1所示的马达驱动单元1搭载在未图示的电动车辆(ev车辆)上，外壳2通过将有底筒状的马达壳体2a和减速器壳体2b一体化而构成，在外壳2的马达壳体2a内的马达室s1中容纳作为驱动源的马达3，在减速器壳体2b内的减速器室s2中收纳减速器t。

所述马达3在本实施方式中由3相的无刷马达构成，具备能够旋转地容纳于马达壳体2a内的中空的转子3a、和配置在该转子3a的周围并固定于马达壳体2a的内周的环状的定子3b。

并且，如图1所示，在马达3的转子3a的轴中心，贯插紧固有在车宽方向(图1的左右方向)上长的圆筒状的转子轴4，该转子轴4与转子3a一体旋转。在该转子轴4的内部同轴且能够相对旋转地贯插有在车宽方向同轴配置的左右输出轴5l、5r中的一个(右侧)输出轴5r。另外，在左右输出轴5l、5r的向外壳2外延伸的部分的各端部，经由联结器6分别连接有车轴7(图1中仅示出一个)，在这些车轴7的端部分别安装有未图示的驱动轮。

另外，转子轴4的旋转由减速器t减速后分别传递向左右的输出轴5l、5r，在本实施方式中，减速器t由与转子轴4同轴配置的2连的第1行星齿轮机构pg1和第2行星齿轮机构pg2构成，转子轴4的旋转在被这些第1行星齿轮机构pg1和第2行星齿轮机构pg2两级减速后被传递至左右输出轴5l、5r。并且，左右的输出轴5l、5r的旋转经左右的车轴7分别传递到左右驱动轮。

这里，马达壳体2a的内周面形成圆筒面，在该内周面的车宽方向一端部(图1的右端部)上，遍及整周地形成有规定宽度的槽2a，圆环状的旋转部件8能够旋转地嵌入收纳在该槽2a中。另外，该旋转部件8通过嵌合到其外周左右两个位置的o形环等密封件9被相对于马达壳体2a密封。即，通过密封件9将旋转部件8的外周面与马达壳体2a的内周面之间密封起来。

如图3所示，在所述旋转部件8的外周的一部分，形成有在周方向上长的矩形的连通槽8a，在该连通槽8a的中央部形成有圆孔状的连通孔8b。另外，在旋转部件8的外周的除连通槽8a以外的部分的一部分，如图2所示，嵌入安装有交替配置多个n极和s极而构成的带状的磁铁10。

并且，如图4～图6所示，在马达壳体2a的一侧部的开口部内，在跨马达壳体2a的侧壁与嵌入了旋转部件8的外周的磁铁10对置的部位，以能够旋转的方式配置有磁性金属制的磁齿轮11。该磁齿轮11安装在旋转轴13上，该旋转轴13通过固定于马达壳体2a的轴承12而被支承为能够旋转，在旋转轴13上安装有小径的带轮14。这里，如图6所示，马达壳体2a的侧壁的与磁齿轮11对置的部位的金属(构成马达壳体2a的磁性金属)被除去，在该金属被除去的部位嵌入了非磁性树脂15。

另外，作为驱动源的伺服马达16以横置状态设置在马达壳体2a的一侧部的开口部内的底壁上，在与该伺服马达16的输出轴16a连接的大径的带轮17和安装在旋转轴13上的小径的所述带轮14之间，卷绕有环状的驱动带18。这里，带轮14、17和驱动带18构成将伺服马达16的旋转传递向磁齿轮11的带传动机构，该带传动机构和作为驱动源的伺服马达16构成用于旋转驱动磁齿轮11的致动器19。另外，图4及图5表示取下了覆盖马达壳体2a的一侧的开口部的未图示的马达盖的状态。

另外，如图1所示，在马达壳体2a的底部和减速器壳体2b各自的底部，分别形成有向马达室s1和减速器室s2开口的圆孔状的吸入口2b、2c，第1油路l1和第2油路l2各自的一端分别连接在这些吸入口2b、2c处。另外，正确地说，形成于马达壳体2a的底部的吸入口2b通过形成于旋转部件8的连通槽8a和连通孔8b而向马达室s1开口。

所述第1油路l1和第2油路l2各自的另一端分别连接到切换阀20的第1输入口20a和第2输入口20b，从该切换阀20的输出口20c延伸的第3油路l3被连接到油泵21的吸入侧。并且，从油泵21的排出侧延伸的第4油路l4被连接到减速器壳体2b的上部并向减速器室s2开口。另外，油泵21被马达3的输出的一部分驱动。

这里，切换阀20构成为，将阀柱(柱塞)20b以能够沿图1的左右方向滑动的方式嵌插在阀体20a的内部，并且容纳对该阀柱20b向图1的左方施力的弹簧22，阀柱20b由螺线管23驱动。另外，在切换阀20中，在螺线管23的非通电时，被弹簧22施力的阀柱20b位于图1所示的位置，此时，马达壳体2a内的马达室s1通过旋转部件8的连通孔8b、吸入口2b、第1油路l1、切换阀20的第1输入口20a和输出口20c、以及第3油路l3连接到油泵21。

另外，如图1所示，在马达驱动单元1的外壳2(马达壳体2a和减速器壳体2b)内的底部积存有润滑用的油。

前述说明的旋转部件8、包括旋转驱动该旋转部件8的伺服马达16等的致动器19、第1油路l1和第2油路l2、切换阀20及驱动该切换阀20的螺线管23等构成本发明的润滑机构，而在图7中示出控制该润滑机构的控制系统的结构。

也就是说，图7是表示本发明的润滑机构的控制系统的结构的方框图，在控制系统中具备控制器24，该控制器24是用于分别驱动控制致动器19(旋转驱动旋转部件8)和切换阀20的控制单元。检测电动车辆的前后和左右的加速度的加速度传感器25以及检测伺服马达16的旋转量和旋转方向(旋转部件8的旋转量和旋转方向)的编码器26分别连接到该控制器24。因此，控制器24基于从加速度传感器25输入的电动车辆的前后和左右的加速度以及从编码器26输入的旋转部件8的旋转量和旋转方向而分别驱动控制致动器19和螺线管23。

接着，参照图1、图6、图8～图12分别说明本发明的润滑机构的作用。

另外，图8是示出本发明的润滑机构的动作过程的流程图，图9是示出该润滑机构的作用(电动车辆的加速时)的与图6同样的图，图10是示出该润滑机构的作用(电动车辆的减速时)的与图6同样的图，图11是示出该润滑机构的作用(电动车辆的右转弯时)的马达驱动单元的纵剖视图，图12是示出该润滑机构的作用(电动车辆的左转弯时)的马达驱动单元的纵剖视图。

(1)电动车辆在平地上以定速直行的情况：

如图8所示，控制器24判断由加速度传感器25(参照图7)检测到的车辆前后方向的加速度(简称为“前后g”)是否大于规定值(步骤s1)。在电动车辆在平地上以定速直行的情况下，前后g大致为0，比规定值小，所以步骤s1的判断结果为“否”，处理转移至步骤s3。在步骤s3中，判断由加速度传感器25检测到的电动车辆的左方向的加速度(简称为“左g”)是否大于规定值。

当电动车辆在平地上以定速直行的情况下，左g也大致为0，比规定值小，所以步骤s3的判断结果为“否”，处理转移至步骤s5，重复以上的处理。

因此，当电动车辆在平地上以定速直行的情况下，致动器19和螺线管23都不被驱动。此时，积存在外壳2(马达壳体2a和减速器壳体2b)内的底部的油不会偏向车辆前后方向及左右方向，其油面保持水平面。在该状态下，切换阀20的阀柱20b位于图1所示的位置，旋转部件8位于图6所示的位置，所以形成于旋转部件8的连通孔8b与形成于马达壳体2a的底部的吸入口2b连通。其结果为，马达壳体2a内的马达室s1经由旋转部件8的连通孔8b、吸入口2b、第1油路l1、切换阀20的第1输入口20a和输出口20c、以及第3油路l3而与油泵21连接，油泵21被驱动时，油被通过所述路径吸入到油泵21中。

并且，被吸入油泵21的油在通过油泵21而升压后被排出到第4油路l4，并通过该第4油路l4被供给到马达驱动单元1的减速器室s2内，以供容纳在减速器壳体2b内的减速器t的润滑和容纳在马达壳体2a内的马达3的冷却。这样，用于减速器t的润滑和马达3的冷却的油再次被积存在外壳2(马达壳体2a和减速器壳体2b)内的底部。此后，重复同样的作用，减速器t的润滑和马达3的冷却被连续进行。

(2)电动车辆加速的情况：

当电动车辆在行驶中加速时，积存在马达驱动单元1内的油如图9所示由于惯性而偏向车辆后方(图9的右方)。此时，当由加速度传感器25检测到的前后g超过规定值因而在图8的步骤s1中的判断结果为“是”时，致动器19被驱动(图8的步骤s2)。

控制器24根据前后g的值确定伺服马达16的旋转量和旋转方向，使伺服马达16向图9中箭头所示的方向(顺时针方向)旋转规定量。于是，伺服马达16的输出轴16a的旋转经由带轮17、驱动带18、带轮14和旋转轴13被传递到磁齿轮11，因此，磁齿轮11向与伺服马达16的旋转方向相同的方向(顺时针方向)旋转。这时，利用作用在嵌入旋转部件8的外周的磁铁10与磁齿轮11之间的磁性吸附力，旋转部件8向与磁齿轮11的旋转方向相反的方向(逆时针方向)旋转，在该旋转部件8上形成的连通孔8b也向相同方向旋转规定角度，该连通孔8b在偏向车辆后方的油中开口。因此，油经连通孔8b和形成于旋转部件8的外周的连通槽8a(参照图3)而连通到吸入口2b。因此，积存在马达驱动单元1内的油经由图1所示的路径被吸入到油泵21，在由该油泵21升压后从第4油路l4被供给到马达驱动单元1，以供该马达驱动单元1的减速器t的润滑和马达3的冷却。另外，在本实施方式中，由于在马达壳体2a的与磁齿轮11对置的部分嵌入了非磁性树脂15，所以在磁齿轮11和磁铁10之间产生强磁性吸附力。另外，在旋转部件8的外周形成的连通槽8a的周向长度被设定为这样的值：即使在旋转部件8旋转最大角度的状态下，形成于该旋转部件8的连通孔8b也能够经由该连通槽8a而与吸入口2b连通。

如上所述，即使在由于电动车辆在行驶中加速而使油如图9所示那样偏向车辆后方的情况下，旋转部件8也会发生旋转，使得形成于该旋转部件8的连通孔8b在油中开口，因此能够可靠地防止空气被吸入油泵21，不会发生由于空气的吸入而导致的油泵21的排出压力的变动和噪音的发生等问题。

(3)电动车辆减速时：

当电动车辆在行驶中减速时，积存在马达驱动单元1内的油如图10所示由于惯性而偏向车辆前方(图10的左方)。此时，当由加速度传感器25检测到的前后g超过规定值因而图8的步骤s1中的判断结果为“是”时，致动器19被驱动(图8的步骤s2)。

控制器24根据前后g的值确定伺服马达16的旋转量和旋转方向，使伺服马达16向图10中箭头所示的方向(逆时针方向)旋转规定量。于是，伺服马达16的输出轴16a的旋转经由带轮17、驱动带18、带轮14和旋转轴13被传递到磁齿轮11，因此磁齿轮11向与伺服马达16的旋转方向相同的方向(逆时针方向)旋转。这时，利用作用在嵌入旋转部件8的外周的磁铁10与磁齿轮11之间的磁性吸附力，旋转部件8向与磁齿轮11的旋转方向相反的方向(顺时针方向)旋转，在该旋转部件8上形成的连通孔8b也向相同方向旋转规定角度，该连通孔8b在偏向车辆前方的油中开口。因此，油通过连通孔8b和形成于旋转部件8的外周的连通槽8a(参照图3)而连通到吸入口2b。因此，积存在马达驱动单元1内的油经过图1所示的路径被吸入到油泵21，在由该油泵21升压后从第4油路l4被供给到马达驱动单元1，以供该马达驱动单元1的减速器t的润滑和马达3的冷却。

如上所述，即使在车辆在行驶中减速因而油如图10所示偏向车辆前方的情况下，旋转部件8也会发生旋转，使得形成于该旋转部件8的连通孔8b在油中开口，因此可靠地防止了空气被吸入油泵21，不会发生由于空气的吸入而导致的油泵21的排出压力的变动和噪音的发生等问题。

(4)电动车辆向右转弯时：

当电动车辆在行驶中向右转弯时，马达驱动单元1内积存的油通过作用于其上的向左的离心力而如图11所示偏向左侧。此时，在由加速度传感器25检测到的左g大于规定值的情况下(图8的步骤s3中为“是”)，螺线管23被驱动(步骤s4)。即，当对螺线管23通电而驱动该螺线管23时，如图11所示，由于切换阀20的阀柱20b抵抗弹簧22的作用力而滑动向图11的右方(图示箭头方向)，因此马达驱动单元1的油量少的马达室s1与油泵21的基于第1油路l1的连通被切断，油量多的减速器室s2经由第2油路l2与油泵21连通。更详细地说，减速器室s2经由吸入口2c、第2油路l2、切换阀20的第2输入口20b和输出口20c、以及第3油路l3连通到油泵21。

因此，当驱动油泵21时，减速器室s2的油经过所述路径被吸入到油泵21中，而此时，吸入口2c在减速器室s2内偏向左侧的油中开口，因此能够可靠地防止空气被吸入油泵21。因此，不会发生由于空气的吸入而导致的油泵21的排出压力的变动和噪音的发生等问题。

并且，被吸入油泵21的油通过该油泵21而升压后被排出到第4油路l4，并从该第4油路l4被供给到马达驱动单元1，以供该马达驱动单元1的减速器t的润滑和马达3的冷却。

(5)电动车辆向左转弯时：

当电动车辆在行驶中向左转弯时，马达驱动单元1内积存的油通过作用于其上的向右的离心力而如图12所示偏向右侧。此时，不向螺线管23通电，切换阀20的阀柱20b位于被弹簧22施力而得的图12所示的位置。在该状态下，马达驱动单元1的油量少的减速器室s2和油泵21的基于第2油路l2的连通被切断，油量多的马达室s1经由第1油路l1而与油泵21连通。更详细地说，马达室s1经由旋转部件的连通孔8b和连通槽8a(参照图3)、吸入口2b、第1油路l1、切换阀20的第1输入口20a和输出口20c、以及第3油路l3而连通到油泵21。

因此，当驱动油泵21时，马达室s1的油经过所述路径被吸入到油泵21中，而此时，由于吸入口2b在马达室s1内偏向右侧的油中开口，所以能够可靠地防止空气被吸入油泵21。因此，不会发生由于空气的吸入而导致的油泵21的排出压力的变动和噪音的发生等问题。

并且，被吸入油泵21的油在通过该油泵21而升压后被排出到第4油路l4，并从该第4油路l4被供给到马达驱动单元1，以供该马达驱动单元1的减速器t的润滑和马达3的冷却。

基于以上说明可以明确，根据本发明，可获得以下效果：即使在由于电动车辆加速或减速而使得马达驱动单元1内的油偏向车辆前后方向、或者由于电动车辆向右或向左转弯而使得马达驱动单元1内的油偏向左或向右移的情况下，由于形成于马达壳体2a的底部的吸入口2b或者形成于减速器壳体2b的底部的吸入口2c中的任一个在油中开口，所以能够可靠地防止空气被吸入油泵21。并且，在本发明中，通过在形成于马达驱动单元1的马达壳体2a的内表面的槽2a中以能够旋转的方式设置旋转部件8而能够获得所述效果，因此不需要在马达驱动单元1上设置大的设置空间。

另外，在以上的实施方式中，说明了电动车辆在加速或减速时、或者右转弯或左转弯时的润滑机构的作用，而在电动车辆在左转弯或右转弯时加速或减速的情况下，以上说明的作用被叠加。

另外，马达驱动单元1内积存的油在电动车辆上坡时或下坡时也会偏向车辆前后方向，而通过在电动车辆中设置倾斜角传感器检测出上坡或下坡，并与电动车辆的加速或减速时同样地对润滑机构进行驱动控制，也能够获得和前述同样的效果。

另外，本发明不限于应用于所述说明的实施方式，当然能够在权利要求、说明书及附图中所记载的技术思想的范围内进行各种变形。