JP2013103672A - Bearing apparatus for wheel including in-wheel electric motor - Google Patents

Bearing apparatus for wheel including in-wheel electric motor Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lightweight and compact bearing apparatus for wheel including an in-wheel electric motor, configured to ensure rigidity of the bearing apparatus for wheel and to improve rotational accuracy of an input shaft.SOLUTION: A reduction gear 3 includes: a sun gear 26 provided on an outer circumference of an input shaft 5; a ring gear 27 fixed to a housing 4; and pinion gears 28 which are equally spaced in the circumferential direction. An output member 6 includes: a coupling shaft part 31 formed on its outer circumference to be inserted in a hub wheel 13; an annular base part 33 formed on the inner side thereof to have a large diameter; a pair of flanges 34, 35 which are projected radially outward and arranged opposite to each other in the axial direction, while housing the pinion gears 28; and a holding part 50 formed of bridges 36 for connecting the components in the axial direction. A side face 50a of the holding part is brought into contact with a large end face of the inner ring 14 in an abutting state. The output member 6 is fixed to the hub wheel 13 by fixing nuts 32 so as to transmit torque.

Description

本発明は、車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置およびこの車輪用軸受装置と減速機とモータとを組み合わせた電気自動車におけるインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置に関するものである。   The present invention relates to a wheel bearing device for rotatably supporting a wheel, and an in-wheel motor built-in wheel bearing device in an electric vehicle in which the wheel bearing device, a speed reducer, and a motor are combined.

近年、自動車は、環境負荷低減への対応として、従来のエンジンを用いた駆動形態のものからモータによる駆動形態のものへと移行が検討されている。このような状況の中で、電気自動車用の車輪用軸受装置として、車輪用軸受と減速機とモータとを組み合わせたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置が注目されている。インホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置を電気自動車の駆動輪に用いると、各車輪を個別に回転駆動させることができるため、従来のプロペラシャフトやデファレンシャル等の大がかりな動力伝達機構が不要となり、車両の軽量・コンパクト化を図ることができる。   In recent years, as a countermeasure for reducing the environmental load of automobiles, a shift from a conventional driving type using an engine to a driving type using a motor has been studied. Under such circumstances, an in-wheel type motor-integrated wheel bearing device in which a wheel bearing, a reduction gear, and a motor are combined is attracting attention as a wheel bearing device for an electric vehicle. When the in-wheel type motor-equipped wheel bearing device is used as a driving wheel of an electric vehicle, each wheel can be individually driven to rotate, so that a large-scale power transmission mechanism such as a conventional propeller shaft or a differential is not required. Can be made lighter and more compact.

このインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置の一例として、図11に示すようなものが知られている。このインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置は、車輪(図示せず)を回転自在に支持する車輪用軸受装置101と、回転駆動源としてのモータ102と、このモータ102の回転を減速してハブに伝達する減速機103とを、車輪の中心軸O上に配置されている。   As an example of this in-wheel type motor-equipped wheel bearing device, one shown in FIG. 11 is known. This in-wheel type motor-equipped wheel bearing device includes a wheel bearing device 101 that rotatably supports a wheel (not shown), a motor 102 as a rotation drive source, and a hub that decelerates the rotation of the motor 102 to reduce the rotation of the motor 102. The speed reducer 103 that transmits to the wheel is disposed on the central axis O of the wheel.

モータ102は、筒状のモータケーシング104に固定されたステータ105と出力軸106に取り付けられたロータ107との間にラジアルギャップを設けたラジアルギャップ型のモータで構成されている。出力軸106は、モータケーシング104に対して一対の深溝玉軸受からなる転がり軸受108、108で回転自在に支持されている。モータケーシング104のインナー側の開口部はキャップ109で閉塞されている。   The motor 102 is configured by a radial gap type motor in which a radial gap is provided between a stator 105 fixed to a cylindrical motor casing 104 and a rotor 107 attached to an output shaft 106. The output shaft 106 is rotatably supported by the rolling bearings 108 and 108 including a pair of deep groove ball bearings with respect to the motor casing 104. The opening on the inner side of the motor casing 104 is closed with a cap 109.

減速機103はサイクロイド減速機からなり、偏心軸110を備えた入力軸111と、減速機ケーシング112とモータケーシング104との間に差し渡された複数の外ピン113と、駆動軸(出力部材)114に取り付けられた複数の内ピン115と、偏心軸110に円筒ころ軸受からなる転がり軸受116、117を介して回転自在に支持された2枚の曲線板118、119とを備えている。これら曲線板118、119は、外形がなだらかな波状のトロコイド曲線に形成され、偏心軸110に装着されている。外ピン113は、一対の針状ころ軸受からなる転がり軸受120、120によって回転自在に支持され、この外ピン113で各曲線板118、119の偏心運動が外周側で案内されている。   The reduction gear 103 is a cycloid reduction gear, and includes an input shaft 111 having an eccentric shaft 110, a plurality of outer pins 113 passed between the reduction gear casing 112 and the motor casing 104, and a drive shaft (output member). 114 includes a plurality of inner pins 115 and two curved plates 118 and 119 that are rotatably supported on the eccentric shaft 110 via rolling bearings 116 and 117 formed of cylindrical roller bearings. The curved plates 118 and 119 are formed in a wavy trochoid curve having a gentle outer shape, and are attached to the eccentric shaft 110. The outer pin 113 is rotatably supported by rolling bearings 120 and 120 including a pair of needle roller bearings, and the outer pin 113 guides the eccentric motion of the curved plates 118 and 119 on the outer peripheral side.

入力軸111は、モータ102の出力軸106にスプライン111aを介して結合されて一体に回転駆動される。そして、モータ102の出力軸106が回転すると、これと一体回転する入力軸111に取り付けられた偏心軸110が回転し、この偏心軸110に係合する各曲線板118、119が偏心運動を行い、ロータ107の回転が駆動軸114の回転運動として、大きな減速比で、滑らかで効率良く伝達される。   The input shaft 111 is coupled to the output shaft 106 of the motor 102 via a spline 111a and is integrally rotated. When the output shaft 106 of the motor 102 rotates, the eccentric shaft 110 attached to the input shaft 111 that rotates integrally therewith rotates, and the curved plates 118 and 119 engaged with the eccentric shaft 110 perform an eccentric motion. The rotation of the rotor 107 is smoothly and efficiently transmitted as a rotational movement of the drive shaft 114 with a large reduction ratio.

2枚の曲線板118、119は、互いに偏心運動が打ち消されるように180°位相をずらして入力軸111の偏心軸110に装着され、この偏心軸110の両側には、各曲線板118、119の偏心運動による振動を打ち消すように、偏心軸110の偏心方向と逆方向へ偏心させたカウンターウェイト121、121が装着されている。入力軸111は後述する駆動軸114に対して深溝玉軸受からなる転がり軸受122によって回転自在に支持されている。   The two curved plates 118 and 119 are mounted on the eccentric shaft 110 of the input shaft 111 with a phase difference of 180 ° so that the eccentric motion is canceled out, and on each side of the eccentric shaft 110, the curved plates 118 and 119 are mounted. Counterweights 121 and 121 that are eccentric in the direction opposite to the eccentric direction of the eccentric shaft 110 are mounted so as to cancel the vibration caused by the eccentric motion. The input shaft 111 is rotatably supported by a rolling bearing 122 formed of a deep groove ball bearing with respect to a drive shaft 114 described later.

車輪用軸受装置101は、ハブ輪123と、このハブ輪123に圧入された内輪124とからなる内方部材125と、この内方部材125に複列のボール126、126を介して外挿された外方部材127とを備えている。   The wheel bearing device 101 is externally inserted through an inner member 125 including a hub wheel 123 and an inner ring 124 press-fitted into the hub wheel 123, and the inner member 125 via double rows of balls 126 and 126. The outer member 127 is provided.

ハブ輪123は、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジ128を一体に有し、外周に一方の内側転走面123aと、この内側転走面123aから軸方向に延びる小径段部123bが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション123cが形成されている。内輪124は、外周に他方の内側転走面124aが形成され、ハブ輪123の小径段部123bに所定のシメシロを介して圧入されている。   The hub wheel 123 integrally has a wheel mounting flange 128 for mounting a wheel at one end, and has an inner rolling surface 123a on the outer periphery and a small-diameter stepped portion 123b extending in the axial direction from the inner rolling surface 123a. A serration 123c for torque transmission is formed on the inner periphery. The inner ring 124 is formed with the other inner rolling surface 124a on the outer periphery, and is press-fitted into the small-diameter step portion 123b of the hub ring 123 via a predetermined squeeze.

外方部材127は、外周に減速機ケーシング112に固定ボルト112aを介して取り付けられる車体取付フランジ127bを一体に有し、内周に内方部材125の内側転走面123a、124aに対向する複列の外側転走面127a、127aが一体に形成されている。これら両転走面127a、123aおよび127a、124a間には保持器129に等配保持された複列のボール126、126が転動自在に収容されている。   The outer member 127 integrally has a vehicle body mounting flange 127b attached to the reduction gear casing 112 via a fixing bolt 112a on the outer periphery, and a plurality of outer members 127 facing the inner rolling surfaces 123a and 124a of the inner member 125 on the inner periphery. The outer rolling surfaces 127a and 127a of the row are integrally formed. Between these rolling surfaces 127a, 123a and 127a, 124a, double rows of balls 126, 126 held in a cage 129 are accommodated so as to roll freely.

減速機103を構成する駆動軸114は、内ピン115が装着されるフランジ部130と、このフランジ部130から軸方向に延びる円筒状の肩部131と、この肩部131から軸方向に延びる軸部132とが一体に形成されている。軸部132の外周にはハブ輪123のセレーション123cに噛合するセレーション132aと、この端部に雄ねじが形成され、肩部131が内輪124の端面に衝合するまで駆動軸114がハブ輪123に内嵌され、雄ねじに螺着された固定ナット133によって所定の締付トルクで緊締され、駆動軸114とハブ輪123がトルク伝達可能に軸方向に結合されている(例えば、特許文献1参照。)。   The drive shaft 114 constituting the speed reducer 103 includes a flange portion 130 to which the inner pin 115 is attached, a cylindrical shoulder portion 131 extending in the axial direction from the flange portion 130, and a shaft extending in the axial direction from the shoulder portion 131. The part 132 is integrally formed. A serration 132a meshing with the serration 123c of the hub wheel 123 is formed on the outer periphery of the shaft portion 132, and a male screw is formed at this end portion. The drive shaft 114 is brought into contact with the hub wheel 123 until the shoulder portion 131 abuts the end surface of the inner ring 124. The drive shaft 114 and the hub wheel 123 are coupled to each other in the axial direction so as to transmit torque (fixed torque 133 is fixed by a fixed nut 133 fitted inside and screwed to the male screw) (see, for example, Patent Document 1). ).

特開2011−117529号公報JP 2011-117529 A

こうした従来の構造では、車輪用軸受装置101の外方部材127と駆動軸114の肩部131との間に形成される環状空間にオイルシール134が装着され、減速機103内に封入されたギア油が軸受内部に漏洩しないように密封されている。然しながら、このオイルシール134を装着するため、軸方向に装着スペースが必要となる。このため、装置全体が大型化して重量が増加する。また、これを回避するため、車輪用軸受装置101をコンパクト化することも考えられるが、これでは、軸受剛性が減少してモーメント荷重が負荷された時、減速機103を構成する曲線板118、119の変位が大きくなり、曲線板118、119と外ピン113との接触状態が不良になる恐れがある。   In such a conventional structure, an oil seal 134 is mounted in an annular space formed between the outer member 127 of the wheel bearing device 101 and the shoulder 131 of the drive shaft 114, and the gear sealed in the speed reducer 103. Sealed so that oil does not leak into the bearing. However, in order to install this oil seal 134, a mounting space is required in the axial direction. For this reason, the whole apparatus enlarges and a weight increases. In order to avoid this, it is conceivable to reduce the size of the wheel bearing device 101. However, in this case, when the bearing rigidity is reduced and a moment load is applied, the curved plate 118 constituting the speed reducer 103, The displacement of 119 increases, and the contact state between the curved plates 118 and 119 and the outer pin 113 may be poor.

また、路面から車輪への荷重の負荷により、減速機103の駆動軸114を支持する車輪用軸受装置101が弾性変形するため、転がり軸受122は入力軸111および出力軸106の本来の軸心に対して変位するが、モータケーシング104は車輪からの荷重の影響を受け難く、2つの転がり軸受108、122の同軸度の悪化や傾きが生じる。このため、これらの転がり軸受108、122に偏荷重が作用し易く、転がり軸受108、122の耐久性の低下や騒音の発生となるだけでなく、入力軸111や出力軸106の回転精度が低下する等の問題があった。   In addition, since the wheel bearing device 101 that supports the drive shaft 114 of the speed reducer 103 is elastically deformed by the load from the road surface to the wheels, the rolling bearing 122 becomes the original axis of the input shaft 111 and the output shaft 106. However, the motor casing 104 is hardly affected by the load from the wheels, and the coaxiality of the two rolling bearings 108 and 122 is deteriorated and tilted. For this reason, an uneven load is likely to act on these rolling bearings 108 and 122, not only lowering the durability and noise of the rolling bearings 108 and 122 but also lowering the rotational accuracy of the input shaft 111 and the output shaft 106. There was a problem such as.

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、車輪用軸受装置の剛性を確保しつつ軽量・コンパクト化すると共に、入力軸の回転精度およびこの入力軸を支持する軸受の耐久性の向上を図ったインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a conventional problem, and while ensuring the rigidity of the wheel bearing device, it is lightweight and compact, and the rotational accuracy of the input shaft and the durability of the bearing that supports the input shaft are achieved. It is an object of the present invention to provide an in-wheel type motor-equipped wheel bearing device with improved performance.

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明は、車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置と、前記車輪の中心軸に対して同軸上に配置されるモータと、このモータの出力によって駆動される入力軸を備えた遊星歯車減速機と、円筒部と、そのアウター側の端部にその中心部が開放された前端部を有し、前記遊星歯車減速機とモータが収容されるハウジングとを備え、このハウジングの前端部の開口部に前記車輪用軸受装置の外方部材が嵌合され、固定ボルトによって前記前端部に締結されると共に、前記入力軸が前記遊星歯車減速機の軸方向両側に一対の転がり軸受によって支持されたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置であって、前記車輪用軸受装置が、外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に前記車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置において、前記内輪の大端面が、前記遊星歯車減速機を構成するピニオンピンの挿入孔に重合するように前記遊星歯車減速機を構成する出力部材の保持部の側面と突き合わせ状態で当接されている。   In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 of the present invention includes a wheel bearing device for rotatably supporting a wheel, a motor arranged coaxially with respect to the central axis of the wheel, The planetary gear reducer having an input shaft driven by the output of the motor, a cylindrical portion, and a front end portion whose central portion is opened at an outer end portion thereof, the planetary gear reducer and the motor And an outer member of the wheel bearing device is fitted into the opening of the front end of the housing, fastened to the front end by a fixing bolt, and the input shaft is connected to the planet. An in-wheel motor-equipped wheel bearing device supported by a pair of rolling bearings on both axial sides of a gear reducer, the wheel bearing device having a vehicle body mounting flange integrally on an outer periphery and an inner periphery Double row inversion A hub wheel having an outer member integrally formed with a surface, a wheel mounting flange for mounting the wheel on one end, and a small-diameter step portion extending in the axial direction on the outer periphery, and the hub wheel An inner member formed of at least one inner ring press-fitted into the small-diameter step portion, and formed with a double-row inner rolling surface facing the double-row outer rolling surface on the outer periphery, the inner member and the inner member An in-wheel type motor-integrated wheel bearing device comprising a double-row rolling element that is rotatably accommodated between both rolling surfaces of the outer member, wherein the large end surface of the inner ring has the planetary gear reducer It contacts with the side of the holding part of the output member which constitutes the planetary gear reducer so as to overlap with the insertion hole of the pinion pin which constitutes.

このように、車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置と、車輪の中心軸に対して同軸上に配置されるモータと、このモータの出力によって駆動される入力軸を備えた遊星歯車減速機と、円筒部と、そのアウター側の端部にその中心部が開放された前端部を有し、遊星歯車減速機とモータが収容されるハウジングとを備え、このハウジングの前端部の開口部に車輪用軸受装置の外方部材が嵌合され、固定ボルトによって前端部に締結されると共に、入力軸が遊星歯車減速機の軸方向両側に一対の転がり軸受によって支持されたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置であって、車輪用軸受装置が、外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置において、内輪の大端面が、遊星歯車減速機を構成するピニオンピンの挿入孔に重合するように遊星歯車減速機を構成する出力部材の保持部の側面と突き合わせ状態で当接されているので、従来の装置に比べ、内輪の径を大きくして一段大径の位置で出力部材に突き当てることができ、車輪用軸受装置の剛性を確保しつつ有効にスペースを利用し、軸方向スペースを短縮することができると共に、入力軸の回転精度およびこの入力軸を支持する軸受の耐久性の向上を図ったインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置を提供することができる。   Thus, a planetary gear reducer provided with a wheel bearing device for rotatably supporting a wheel, a motor arranged coaxially with respect to the central axis of the wheel, and an input shaft driven by the output of the motor And a cylindrical portion, and a front end portion whose central portion is open at an end portion on the outer side thereof, and a planetary gear reducer and a housing that accommodates a motor, the opening portion of the front end portion of the housing An in-wheel motor built-in wheel in which an outer member of a wheel bearing device is fitted and fastened to a front end portion by a fixing bolt, and an input shaft is supported by a pair of rolling bearings on both axial sides of a planetary gear reducer A bearing device for a wheel, wherein the wheel bearing device has a body mounting flange integrally on the outer periphery, an outer member integrally formed with a double row outer rolling surface on the inner periphery, and a wheel on one end. Wheel mounting frame for mounting A hub wheel having a small diameter step portion extending in the axial direction on the outer periphery, and at least one inner ring press-fitted into the small diameter step portion of the hub wheel, and outer rows of double rows on the outer periphery. An inner member formed with a double-row inner rolling surface facing the surface, and a double-row rolling element accommodated in a freely rolling manner between the rolling surfaces of the inner member and the outer member. In the in-wheel type motor-equipped wheel bearing device, the side surface of the holding portion of the output member constituting the planetary gear speed reducer is configured such that the large end surface of the inner ring overlaps with the insertion hole of the pinion pin constituting the planetary gear speed reducer. Compared with conventional devices, the inner ring diameter can be increased and abutted against the output member at a one-step larger diameter position, effectively ensuring the rigidity of the wheel bearing device. Use space to reduce axial space With wear, it is possible to provide an in-wheel type motor built wheel bearing apparatus with improved rotational accuracy and durability of the bearing for supporting the input shaft of the input shaft.

好ましくは、請求項2に記載の発明のように、前記遊星歯車減速機を構成する出力部材が、外周に前記ハブ輪に嵌挿される結合軸部と、この結合軸部のインナー側に大径に形成された環状基部と、この環状基部から径方向外方に突設されて減速ギヤを保持する前記保持部とを備え、前記一対の転がり軸受が前記出力部材によって支持されると共に、前記保持部が、所定の間隔をおいて軸方向に対向配置され、前記ピニオンギヤが収容される一対のフランジと、これら一対のフランジの相互を軸方向に連結するブリッジからなり、前記一対のフランジに前記ピニオンピンが固定され、このピニオンピンに対して前記ピニオンギヤが針状ころ軸受を介して回転自在に支持されていれば、出力部材の回転が円滑となり、入力軸およびこれに嵌合固定されたモータロータの回転精度が向上する。   Preferably, as in the invention according to claim 2, the output member constituting the planetary gear speed reducer has a coupling shaft portion fitted into the hub wheel on the outer periphery and a large diameter on the inner side of the coupling shaft portion. The pair of rolling bearings supported by the output member, and the holding member. The annular base portion formed on the annular base portion and the holding portion that protrudes radially outward from the annular base portion and holds the reduction gear. The portion includes a pair of flanges that are opposed to each other in the axial direction at a predetermined interval and accommodates the pinion gear, and a bridge that connects the pair of flanges in the axial direction, and the pinion is connected to the pair of flanges. If the pin is fixed and the pinion gear is rotatably supported by the pinion pin via the needle roller bearing, the output member can be smoothly rotated, and the input shaft and the pin can be fixedly fitted to the input shaft. Motor rotor rotational accuracy of which is improved.

また、請求項3に記載の発明のように、前記保持部のインナー側の端面に、前記結合軸部と同軸状の軸孔が形成され、この軸孔が前記環状基部に達する深さを有すると共に、前記軸孔に前記入力軸が内挿され、一対の転がり軸受よって支持されていれば、入力軸が出力部材によって片持ち支持されるので、支持構造を簡素化することができると共に、車輪から出力部材に伝達された振動や衝撃は、両方の転がり軸受に同時に同様の態様で負荷されるため、どちらの転がり軸受にも偏荷重が作用するのを防止することができる。   Further, as in the third aspect of the invention, an axial hole coaxial with the coupling shaft portion is formed on the inner end surface of the holding portion, and the shaft hole has a depth reaching the annular base portion. In addition, if the input shaft is inserted into the shaft hole and supported by a pair of rolling bearings, the input shaft is cantilevered by the output member, so that the support structure can be simplified and the wheel Since the vibrations and impacts transmitted to the output member are simultaneously applied to both rolling bearings in the same manner, it is possible to prevent an unbalanced load from acting on either rolling bearing.

また、請求項4に記載の発明のように、前記出力部材の環状基部が前記ハブ輪の小径段部に弾性部材を介して嵌挿されていれば、減速機内の潤滑油の外部への漏洩を防止でき、周辺環境を汚染されるのを防止することができる。   Further, as in the invention according to claim 4, if the annular base portion of the output member is fitted and inserted into the small diameter step portion of the hub wheel via an elastic member, leakage of lubricating oil in the speed reducer to the outside It is possible to prevent the surrounding environment from being contaminated.

また、請求項5に記載の発明のように、前記外方部材が前記ハウジングの前端部に弾性部材を介して嵌挿されていれば、外部から雨水等の浸入を防止すると共に、減速機内の潤滑油の外部への漏洩を防止することができる。   Further, as in the invention described in claim 5, if the outer member is fitted and inserted into the front end portion of the housing via an elastic member, rain water and the like can be prevented from entering from the outside, and in the speed reducer Leakage of lubricating oil can be prevented.

また、請求項6に記載の発明のように、前記複列の転動体のうち一方の転動体のピッチ円直径が他方の転動体のピッチ円直径よりも大径に設定されていれば、有効に軸受スペースを活用して軸受の長寿命化を図ることができる。また、内輪の径を大きくして一段大径の位置で出力部材に突き当てることができ、車輪用軸受装置の剛性を確保しつつ軸方向スペースを短縮することができる。   Further, as in the invention described in claim 6, it is effective if the pitch circle diameter of one of the rolling elements in the double row is set larger than the pitch circle diameter of the other rolling element. In addition, it is possible to extend the life of the bearing by utilizing the bearing space. Further, the diameter of the inner ring can be increased and abutted against the output member at the position of one step larger diameter, and the axial space can be shortened while ensuring the rigidity of the wheel bearing device.

また、請求項7に記載の発明のように、前記一方の転動体の直径が他方の転動体の直径よりも大径に設定されていれば、軸受寿命を増大させることができる。   In addition, if the diameter of the one rolling element is set larger than the diameter of the other rolling element as in the invention described in claim 7, the bearing life can be increased.

また、請求項8に記載の発明のように、前記一方の転動体の個数が他方の転動体の個数よりも多く設定されていれば、軸受剛性を増大させることができ、軸受の高剛性化を図ることができる。   Further, as in the invention according to claim 8, if the number of the one rolling elements is set larger than the number of the other rolling elements, the bearing rigidity can be increased, and the rigidity of the bearing can be increased. Can be achieved.

また、請求項9に記載の発明のように、前記転動体がセラミックで形成されていれば、軽量化、高剛性化と耐摩耗性の向上を図ることができると共に、外方部材の外側転走面および内輪の内側転走面とそれぞれと接触する部分の接触楕円の面積が小さくなり、転動体が各転走面との間を転動する際に生じるトルク損失および動摩擦を抑制することができ、軸受の回転トルクの低減が可能となる。   If the rolling element is made of ceramic as in the ninth aspect of the invention, it is possible to reduce the weight, increase the rigidity, and improve the wear resistance. The area of the contact ellipse in contact with the inner raceway and the inner raceway of the inner ring is reduced, and torque loss and dynamic friction that occur when the rolling element rolls between each raceway can be suppressed. This can reduce the rotational torque of the bearing.

また、請求項10に記載の発明のように、前記ハブ輪の車輪取付フランジの周方向等配位置にボルト孔が形成され、このボルト孔に螺着されるホイールボルトによって前記車輪取付フランジに前記車輪が固定されていれば、ホイールボルトのねじ部に打ち傷等の不具合が発生した場合、市場にて容易に交換することが可能となるばかりでなく、従来のように、市場でのボルト交換のために、車輪取付フランジのインナー側のスペースを確保する必要がなくなり、補修性が向上すると共に、その分軸方向スペースを削減することができ、剛性を確保しつつ軽量・コンパクト化を図ることができる。   According to a tenth aspect of the present invention, a bolt hole is formed at a circumferentially equidistant position of the wheel mounting flange of the hub wheel, and the wheel mounting flange is connected to the wheel mounting flange by a wheel bolt screwed into the bolt hole. If the wheel is fixed, it will not only be possible to replace it easily in the market if a defect such as a scratch occurs on the threaded part of the wheel bolt. Therefore, it is not necessary to secure the space on the inner side of the wheel mounting flange, and the repairability is improved, and the axial space can be reduced by that amount, and the weight and the size can be reduced while ensuring the rigidity. it can.

本発明に係るインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置は、車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置と、前記車輪の中心軸に対して同軸上に配置されるモータと、このモータの出力によって駆動される入力軸を備えた遊星歯車減速機と、円筒部と、そのアウター側の端部にその中心部が開放された前端部を有し、前記遊星歯車減速機とモータが収容されるハウジングとを備え、このハウジングの前端部の開口部に前記車輪用軸受装置の外方部材が嵌合され、固定ボルトによって前記前端部に締結されると共に、前記入力軸が前記遊星歯車減速機の軸方向両側に一対の転がり軸受によって支持されたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置であって、前記車輪用軸受装置が、外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に前記車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置において、前記内輪の大端面が、前記遊星歯車減速機を構成するピニオンピンの挿入孔に重合するように前記遊星歯車減速機を構成する出力部材の保持部の側面と突き合わせ状態で当接されているので、従来の装置に比べ、内輪の径を大きくして一段大径の位置で出力部材に突き当てることができ、車輪用軸受装置の剛性を確保しつつ有効にスペースを利用し、軸方向スペースを短縮することができると共に、入力軸の回転精度およびこの入力軸を支持する軸受の耐久性の向上を図ったインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置を提供することができる。   An in-wheel motor-equipped wheel bearing device according to the present invention includes a wheel bearing device for rotatably supporting a wheel, a motor arranged coaxially with respect to the central axis of the wheel, and an output of the motor. A planetary gear speed reducer having an input shaft to be driven, a cylindrical portion, and a housing that houses the planetary gear speed reducer and a motor, having a front end portion whose central portion is opened at an outer end portion thereof. And an outer member of the wheel bearing device is fitted into the opening of the front end of the housing and fastened to the front end by a fixing bolt, and the input shaft is the shaft of the planetary gear reducer. An in-wheel motor-equipped wheel bearing device supported by a pair of rolling bearings on both sides in the direction, the wheel bearing device having a vehicle body mounting flange integrally on the outer periphery and a double-row outer rolling device on the inner periphery Running surface A hub wheel integrally formed with an outer member, a wheel mounting flange for mounting the wheel at one end, and a small-diameter step portion extending in the axial direction on the outer periphery, and a small diameter of the hub wheel An inner member formed of at least one inner ring press-fitted into a stepped portion, and formed with a double-row inner rolling surface opposed to the double-row outer rolling surface on the outer periphery, and the inner member and the outer In a wheel bearing device with a built-in in-wheel type motor including a double-row rolling element that is rotatably accommodated between both rolling surfaces of a member, a large end surface of the inner ring constitutes the planetary gear reducer. Since it is in contact with the side surface of the holding portion of the output member that constitutes the planetary gear speed reducer so as to overlap with the insertion hole of the pinion pin, the inner ring has a larger diameter than the conventional device and is further Butting it against the output member at the large diameter position It is possible to effectively use the space while ensuring the rigidity of the wheel bearing device and reduce the axial space, and improve the rotational accuracy of the input shaft and the durability of the bearing supporting the input shaft. An in-wheel type motor-equipped wheel bearing device can be provided.

本発明に係るインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置の第1の実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a 1st embodiment of a bearing device for wheels with a built-in in-wheel type motor concerning the present invention. (a)は、図1の車輪用軸受装置と減速機を示す要部拡大図、(b)は、(a)の一方のシール部を示す要部拡大図、(c)は、(a)の他方のシール部を示す要部拡大図である。(A) is the principal part enlarged view which shows the wheel bearing apparatus and reduction gear of FIG. 1, (b) is the principal part enlarged view which shows one seal part of (a), (c) is (a). It is a principal part enlarged view which shows the other seal part of this. (a)は、図1のモータ部を示す要部拡大図、(b)は、(a)のシール部を示す要部拡大図である。(A) is a principal part enlarged view which shows the motor part of FIG. 1, (b) is a principal part enlarged view which shows the seal part of (a). 図2の車輪用軸受装置と出力部材を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the wheel bearing apparatus and output member of FIG. 図4の変形例を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the modification of FIG. 本発明に係るインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置の第2の実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows 2nd Embodiment of the bearing apparatus for in-wheel type motor built-in wheels which concerns on this invention. 図6の減速機の変形例を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the modification of the reduction gear of FIG. 図6の車輪用軸受装置の変形例を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the modification of the wheel bearing apparatus of FIG. 図8の車輪用軸受装置の変形例を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the modification of the wheel bearing apparatus of FIG. 図9の車輪用軸受装置の変形例を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the modification of the wheel bearing apparatus of FIG. 従来のインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the conventional bearing apparatus for in-wheel type motor built-in wheels.

車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置と、前記車輪の中心軸に対して同軸上に配置されるモータと、このモータの出力によって駆動される入力軸を備えた遊星歯車減速機と、円筒部と、そのアウター側の端部にその中心部が開放された前端部を有し、前記遊星歯車減速機とモータが収容されるハウジングとを備え、このハウジングの前端部の開口部に前記車輪用軸受装置の外方部材が嵌合され、固定ボルトによって前記前端部に締結されると共に、前記入力軸が前記遊星歯車減速機の軸方向両側に一対の転がり軸受によって支持されたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置であって、前記車輪用軸受装置が、外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に前記車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の両端開口部に装着されたシールとを備えたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置において、前記遊星歯車減速機が、前記入力軸の外周に設けられたサンギヤと、前記ハウジングに固定され、前記サンギヤと同軸状に配設されたリングギヤと、これらリングギヤと前記サンギヤの間に周方向に等間隔をおいて複数箇所にピニオンピンを介して等配置されたピニオンギヤとからなる遊星ギヤで構成され、当該遊星歯車減速機を構成する出力部材が、外周に前記ハブ輪にセレーションを介して嵌挿される結合軸部と、この結合軸部のインナー側に大径に形成された環状基部と、この環状基部から径方向外方に突設されて所定の間隔をおいて軸方向に対向配置され、前記ピニオンギヤが収容される一対のフランジ、およびこれら一対のフランジの相互を軸方向に連結するブリッジからなる保持部とを備え、前記一対の転がり軸受が前記出力部材によって支持されると共に、前記内輪の大端面が、前記ピニオンピンの挿入孔に重合するように前記出力部材の保持部の側面と突き合わせ状態で当接され、前記結合軸部の端部に螺着された固定ナットによって当該出力部材が前記ハブ輪にトルク伝達可能に固定されている。   A wheel bearing device for rotatably supporting a wheel, a motor arranged coaxially with respect to the central axis of the wheel, a planetary gear reducer having an input shaft driven by the output of the motor, and a cylinder And an outer end of the front end of which the central portion is opened, and a housing that houses the planetary gear reducer and a motor. The wheel is provided at the opening of the front end of the housing. An in-wheel type motor in which an outer member of a bearing device is fitted and fastened to the front end portion by a fixing bolt, and the input shaft is supported by a pair of rolling bearings on both axial sides of the planetary gear reducer An internal wheel bearing device, wherein the wheel bearing device has a body mounting flange integrally on the outer periphery, and an outer member integrally formed with a double row outer rolling surface on the inner periphery, and one end portion Attach the wheel to A wheel mounting flange for integrally forming an inner rolling surface facing one of the double row outer rolling surfaces and a small-diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface. A hub ring, an inner member formed of an inner ring press-fitted into a small-diameter step portion of the hub ring and formed with an inner rolling surface facing the other of the double-row outer rolling surfaces, and the inner member and the A double row rolling element housed between both rolling surfaces of the outer member so as to be freely rollable, and a seal attached to both end openings of an annular space formed between the outer member and the inner member The planetary gear speed reducer is fixed to the housing and arranged coaxially with the sun gear. Ring gear and circumferentially between these ring gear and sun gear It is composed of planetary gears composed of pinion gears that are equally arranged via pinion pins at a plurality of intervals, and an output member that constitutes the planetary gear speed reducer is fitted on the outer periphery of the hub wheel via serrations. A coupling shaft portion, an annular base portion having a large diameter on the inner side of the coupling shaft portion, a radially outward projecting projecting from the annular base portion, and disposed opposite to each other in the axial direction at a predetermined interval. A pair of flanges in which the pinion gears are housed, and a holding portion formed of a bridge that connects the pair of flanges in the axial direction, and the pair of rolling bearings are supported by the output member, and the inner ring The large end surface is in contact with the side surface of the holding portion of the output member so as to overlap with the insertion hole of the pinion pin, and is fixed to the end of the coupling shaft portion. The output member is fixed to the hub wheel so as to transmit torque.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係るインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置の第1の実施形態を示す縦断面図、図2(a)は、図1の車輪用軸受装置と減速機を示す要部拡大図、(b)は、(a)の一方のシール部を示す要部拡大図、(c)は、(a)の他方のシール部を示す要部拡大図、図3(a)は、図1のモータ部を示す要部拡大図、(b)は、(a)のシール部を示す要部拡大図、図4は、図2の車輪用軸受装置と出力部材を示す要部拡大図、図5は、図4の変形例を示す要部拡大図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側(図1の左側)、中央寄り側をインナー側(図1の右側)という。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of an in-wheel motor-equipped wheel bearing device according to the present invention, and FIG. 2A is a main portion showing the wheel bearing device and the speed reducer of FIG. (B) is an enlarged view of the main part showing one seal part of (a), (c) is an enlarged view of the main part showing the other seal part of (a), and FIG. 1 is an enlarged view of the main part showing the motor part of FIG. 1, FIG. 4B is an enlarged view of the main part showing the seal part of FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged view of the main part showing the wheel bearing device and output member of FIG. FIG. 5 is an enlarged view of a main part showing a modification of FIG. In the following description, the side closer to the outer side of the vehicle when assembled to the vehicle is referred to as the outer side (left side in FIG. 1), and the side closer to the center is referred to as the inner side (right side in FIG. 1).

このインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置は、車輪(図示せず)を回転自在に支持する車輪用軸受装置1と、回転駆動源としてのモータ2と、このモータ2の回転を減速して後述するハブ輪13に伝達する減速機3と、この減速機3とモータ2を収容するハウジング4を主要な構成要素とし、車輪の中心軸O上に配置されている。車輪用軸受装置1のハブ輪13は、減速機3の入力軸5と同軸の出力部材6によって回転される。   The in-wheel motor-equipped wheel bearing device includes a wheel bearing device 1 that rotatably supports a wheel (not shown), a motor 2 that serves as a rotational drive source, and a motor 2 that decelerates rotation of the motor 2 to be described later. The reduction gear 3 that transmits to the hub wheel 13 and the housing 4 that accommodates the reduction gear 3 and the motor 2 are the main components and are arranged on the central axis O of the wheel. The hub wheel 13 of the wheel bearing device 1 is rotated by an output member 6 coaxial with the input shaft 5 of the speed reducer 3.

ハウジング4は、円筒部7と、そのアウター側の端部に前端部8を備え、中心部が開放され、この開口部9に車輪用軸受装置1の外方部材17が嵌合され、車体取付フランジ17bが固定ボルト17cによって前端部8に締結されている。   The housing 4 includes a cylindrical portion 7 and a front end portion 8 at an end on the outer side thereof, the center portion is opened, and an outer member 17 of the wheel bearing device 1 is fitted into the opening portion 9 so that the vehicle body is attached. A flange 17b is fastened to the front end 8 by a fixing bolt 17c.

ハウジング4の前端部8の内側に、開口部9と同軸状にこれより大径の隔壁基部8aが形成され、この隔壁基部8aにカップ状の隔壁部材10がボルト(図示せず)によって固定されている。隔壁部材10の中心部にはセンター孔11が形成され、このセンター孔11が後述するロータ支持部材41の外径面に環状空間を介して臨んでいる。隔壁基部8aと、この隔壁基部8aに連結された隔壁部材10によって隔壁12が構成されている。隔壁12は、ハウジング4の内部を外径側のモータ2の収容空間と、内径側の減速機3の収容空間を区画する機能を備えている。   A partition base 8a having a larger diameter is formed coaxially with the opening 9 inside the front end 8 of the housing 4, and a cup-shaped partition member 10 is fixed to the partition base 8a with bolts (not shown). ing. A center hole 11 is formed at the center of the partition wall member 10, and this center hole 11 faces an outer diameter surface of a rotor support member 41 described later via an annular space. A partition wall 12 is configured by the partition wall base portion 8a and the partition wall member 10 connected to the partition wall base portion 8a. The partition wall 12 has a function of partitioning the housing 4 into a housing space for the motor 2 on the outer diameter side and a housing space for the reduction gear 3 on the inner diameter side.

車輪用軸受装置1は駆動輪用の第3世代と称され、図2(a)に拡大して示すように、ハブ輪13と、このハブ輪13に圧入された内輪14とからなる内方部材15と、この内方部材15に複列の転動体(ボール)16、16を介して外挿された外方部材17とを備えている。   The wheel bearing device 1 is called the third generation for driving wheels, and as shown in an enlarged view in FIG. 2 (a), an inner side composed of a hub wheel 13 and an inner ring 14 press-fitted into the hub wheel 13. A member 15 and an outer member 17 externally inserted into the inner member 15 via double-row rolling elements (balls) 16 and 16 are provided.

ハブ輪13は、アウター側の端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ18を一体に有し、外周に一方(アウター側)の内側転走面13aと、この内側転走面13aから軸方向に延びる小径段部13bが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション(またはスプライン)13cが形成されている。内輪14は、外周に他方(インナー側)の内側転走面14aが形成され、ハブ輪13の小径段部13bに所定のシメシロを介して圧入されている。また、車輪取付フランジ18の周方向等配位置にハブボルト18aが植設されている。   The hub wheel 13 integrally has a wheel mounting flange 18 for mounting a wheel (not shown) at an end portion on the outer side, one (outer side) inner rolling surface 13a on the outer periphery, and this inner rolling. A small diameter step portion 13b extending in the axial direction from the surface 13a is formed, and a serration (or spline) 13c for torque transmission is formed on the inner periphery. The inner ring 14 is formed with the other (inner side) inner rolling surface 14a on the outer periphery, and is press-fitted into the small-diameter step portion 13b of the hub ring 13 through a predetermined squeeze. Further, hub bolts 18 a are implanted at equidistant positions in the circumferential direction of the wheel mounting flanges 18.

ハブ輪13はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面13aをはじめ、後述するシール20のシールランド部となる車輪取付フランジ18のインナー側の基部18bから小径段部13bに亙って高周波焼入れによって58〜64HRCの範囲に表面が硬化処理されている。一方、内輪14はSUJ2等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。   The hub wheel 13 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and includes an inner rolling surface 13a and an inner side of a wheel mounting flange 18 serving as a seal land portion of a seal 20 described later. The surface is hardened in the range of 58 to 64 HRC by induction hardening from the base 18b to the small diameter step 13b. On the other hand, the inner ring 14 is made of a high carbon chrome steel such as SUJ2, and is hardened in the range of 58 to 64 HRC up to the core by quenching.

外方部材17は、外周にハウジング4の前端部8に固定ボルト17cを介して取り付けられる車体取付フランジ17bを一体に有し、内周に内方部材15の内側転走面13a、14aに対向する複列の外側転走面17a、17aが一体に形成されている。これら両転走面17a、13aおよび17a、14a間には保持器19に複列の転動体16、16が転動自在に収容されている。   The outer member 17 integrally has a vehicle body mounting flange 17b attached to the front end 8 of the housing 4 via a fixing bolt 17c on the outer periphery, and is opposed to the inner rolling surfaces 13a and 14a of the inner member 15 on the inner periphery. Double row outer rolling surfaces 17a, 17a are integrally formed. Between these rolling surfaces 17a, 13a and 17a, 14a, double row rolling elements 16, 16 are accommodated in a cage 19 so as to roll freely.

外方部材17はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面17a、17aが高周波焼入れによって58〜64HRCの範囲に表面が硬化処理されている。   The outer member 17 is formed of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and at least the double row outer rolling surfaces 17a and 17a are hardened in the range of 58 to 64 HRC by induction hardening. Has been processed.

本実施形態では、転動体16は窒化珪素からなるセラミックで形成されている。転動体16が鋼と比較してヤング率が略1.5倍のセラミックスからなるため、荷重負荷による変形量が小さくなる。このため、高剛性化を図ることができると共に、外方部材17の外側転走面17aおよび内輪14の内側転走面14aとそれぞれと接触する部分の接触楕円の面積が小さくなり、転動体16が各転走面との間を転動する際に生じるトルク損失(ヒステリシス損失)および動摩擦を抑制することができ、軸受の回転トルクの低減が可能となる。   In this embodiment, the rolling element 16 is formed of a ceramic made of silicon nitride. Since the rolling element 16 is made of ceramics having a Young's modulus approximately 1.5 times that of steel, the amount of deformation due to load is reduced. For this reason, high rigidity can be achieved, and the area of the contact ellipse that contacts the outer rolling surface 17a of the outer member 17 and the inner rolling surface 14a of the inner ring 14 can be reduced. Torque loss (hysteresis loss) and dynamic friction that occur when rolling between the rolling surfaces can be suppressed, and the rotational torque of the bearing can be reduced.

また、外方部材17と内方部材15との間に形成される環状空間の開口部にシール20、21が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、減速機3側から潤滑油やコンタミ等が軸受内部に侵入するのを防止している。   In addition, seals 20 and 21 are attached to the opening of the annular space formed between the outer member 17 and the inner member 15, and leakage of the lubricating grease sealed inside the bearing to the outside is reduced. Prevents lubricating oil, contamination, etc. from entering the bearing from the side.

アウター側のシール20は、図2(b)に拡大して示すように、外方部材17に内嵌された芯金22と、この芯金22に接合されたシール部材23とからなる一体型のシールで構成されている。芯金22は、オーステナイト系ステンレス鋼板(JIS規格のSUS304系)や冷間圧延鋼板(JIS規格のSPCC系)等、鋼板からプレス加工にて形成され、外方部材17のアウター側の端部内周に所定のシメシロを介して圧入されている。   As shown in an enlarged view in FIG. 2 (b), the outer seal 20 is an integral type comprising a cored bar 22 fitted in the outer member 17 and a seal member 23 joined to the cored bar 22. It is composed of a seal. The cored bar 22 is formed by pressing a steel plate such as an austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304) or a cold rolled steel plate (JIS standard SPCC), and has an inner peripheral end on the outer side of the outer member 17. It is press-fitted through a predetermined scissors.

一方、シール部材23はNBR(アクリロニトリル−ブタジエンゴム)等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金22に一体に接合されている。このシール部材23は、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ23aと、このサイドリップ23aの内径側に同じく径方向外方に傾斜して延びるダストリップ23b、および軸受内方側(インナー側)に傾斜して延びるグリースリップ23cを一体に有している。   On the other hand, the seal member 23 is made of synthetic rubber such as NBR (acrylonitrile-butadiene rubber) and is integrally joined to the cored bar 22 by vulcanization adhesion. The seal member 23 includes a side lip 23a extending obliquely outward in the radial direction, a dust lip 23b extending obliquely outward in the radial direction on the inner diameter side of the side lip 23a, and a bearing inner side (inner side). And a grease lip 23c extending in an inclined manner.

車輪取付フランジ18のインナー側の基部18bは断面が円弧状の曲面に形成され、この基部18bにサイドリップ23aとダストリップ23bが所定の軸方向シメシロをもって摺接されると共に、グリースリップ23cが所定の径方向シメシロを介して摺接されている。なお、シール部材23の材質としては、NBR以外にも、例えば、耐熱性に優れたHNBR(水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム)、EPDM(エチレンプロピレンゴム)等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたACM(ポリアクリルゴム)、FKM(フッ素ゴム)、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。   A base portion 18b on the inner side of the wheel mounting flange 18 is formed in a curved surface having an arc-shaped cross section, and a side lip 23a and a dust lip 23b are slidably contacted with the base portion 18b with a predetermined axial squeeze, and a grease lip 23c is predetermined. Are in sliding contact with each other through a radial shimoshiro. In addition to NBR, the material of the seal member 23 is excellent in heat resistance and chemical resistance, such as HNBR (hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber), EPDM (ethylene propylene rubber), etc., which are excellent in heat resistance. Examples thereof include ACM (polyacrylic rubber), FKM (fluororubber), and silicon rubber.

インナー側のシール21は、図2(c)に拡大して示すように、外方部材17に内嵌された芯金24と、この芯金24に接合されたシール部材25とからなる一体型のシールで構成されている。芯金24は、オーステナイト系ステンレス鋼板や冷間圧延鋼板等、鋼板からプレス加工にて形成され、外方部材17のインナー側の端部内周に所定のシメシロを介して圧入されている。   As shown in an enlarged view in FIG. 2 (c), the inner-side seal 21 is an integral type comprising a cored bar 24 fitted into the outer member 17 and a seal member 25 joined to the cored bar 24. It is composed of a seal. The core metal 24 is formed by pressing from a steel plate such as an austenitic stainless steel plate or a cold rolled steel plate, and is press-fitted into the inner periphery of the outer side end portion of the outer member 17 via a predetermined squeeze.

一方、シール部材25はACM等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金24に一体に接合されている。このシール部材25は、内輪14の外径面に摺接される主リップ25aと、軸受内方側(アウター側)に傾斜して延びるグリースリップ25bを一体に有し、主リップ25aには、所定のリップ緊迫力を確保するためにガータースプリング25cが外嵌されている。ここでは、シール部材25に耐熱性、耐薬品性に優れたACM等の合成ゴムが使用されているので、潤滑油との相性が良く、長期間に亘ってオイル漏れを防止することができる。シール部材25の材質としては、ACM以外にも、例えば、耐熱性に優れたHNBR、EPDM等をはじめ、FKM、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。   On the other hand, the seal member 25 is made of synthetic rubber such as ACM and is integrally joined to the cored bar 24 by vulcanization adhesion. The seal member 25 integrally includes a main lip 25a that is slidably contacted with the outer diameter surface of the inner ring 14 and a grease lip 25b that is inclined and extended toward the bearing inner side (outer side). A garter spring 25c is externally fitted to ensure a predetermined lip tension. Here, since synthetic rubber such as ACM having excellent heat resistance and chemical resistance is used for the seal member 25, compatibility with the lubricating oil is good and oil leakage can be prevented over a long period of time. Examples of the material of the seal member 25 include HNBR, EPDM, and the like having excellent heat resistance, FKM, silicon rubber, and the like other than ACM.

なお、ここでは、車輪用軸受装置1として第3世代構造を例示したが、本発明はこれに限らず、ハブ輪に複列アンギュラ玉軸受等からなる軸受が外嵌された第1世代構造や、内方部材がハブ輪に外嵌された一対の内輪からなる第2世代構造であっても良い。また、転動体16にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず、円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されたものであっても良い。   In addition, although the 3rd generation structure was illustrated here as the wheel bearing apparatus 1, this invention is not restricted to this, The 1st generation structure in which the bearing which consists of a double row angular ball bearing etc. is externally fitted to the hub ring, The second generation structure may be formed of a pair of inner rings in which the inner member is fitted onto the hub ring. In addition, although the wheel bearing device constituted by the double row angular contact ball bearing using balls as the rolling elements 16 is exemplified, the present invention is not limited to this, and it is constituted by a double row tapered roller bearing using tapered rollers. May be.

減速機3は遊星ギヤ形式のものであり、図2(a)に示すように、入力軸5と出力部材6、入力軸5の外径面に一体に形成されたサンギヤ26、このサンギヤ26の外周において、隔壁基部8aと隔壁部材10との境界部分の内径面に沿って配置され、ノックピン27aを介して固定されたリングギヤ27、これらリングギヤ27とサンギヤ26の間に周方向に等間隔をおいて配置されたピニオンギヤ28とによって構成されている。ピニオンギヤ28は、針状ころ軸受29を介してピニオンピン30によって支持されている。   The reduction gear 3 is of a planetary gear type. As shown in FIG. 2A, the input shaft 5 and the output member 6, a sun gear 26 integrally formed on the outer diameter surface of the input shaft 5, and the sun gear 26 On the outer periphery, the ring gear 27 is disposed along the inner diameter surface of the boundary portion between the partition wall base 8a and the partition wall member 10 and is fixed via the knock pin 27a. And the pinion gear 28 arranged in the same manner. The pinion gear 28 is supported by a pinion pin 30 via a needle roller bearing 29.

出力部材6は、アウター側の端部に結合軸部31を一体に備えている。この結合軸部31は、外周にハブ輪13のセレーション13cに係合されるセレーション(またはスプライン)31aと、このセレーション31aの端部に雄ねじ31bが形成され、固定ナット32によって締結されている。   The output member 6 is integrally provided with a coupling shaft portion 31 at an end portion on the outer side. The coupling shaft portion 31 has a serration (or spline) 31 a engaged with the serration 13 c of the hub wheel 13 on the outer periphery, and a male screw 31 b formed at an end portion of the serration 31 a and is fastened by a fixing nut 32.

結合軸部31のインナー側に、これより一段大径に形成された環状基部33が形成され、この環状基部33から径方向外方に一対のフランジ34、35が突設されている。これら一対のフランジ34、35は、ピニオンギヤ28の幅寸法よりも僅かに大きい間隔をおいて軸方向に対向配置され、一対のフランジ34、35の相互を軸方向に連結するためのブリッジ36が周方向等配位置に設けられている。これら一対のフランジ34、35は遊星ギヤ形式の減速機3におけるキャリヤの機能を備えている。   On the inner side of the coupling shaft portion 31, an annular base portion 33 having a one-step larger diameter than this is formed, and a pair of flanges 34 and 35 project from the annular base portion 33 radially outward. The pair of flanges 34 and 35 are arranged to face each other in the axial direction with a space slightly larger than the width dimension of the pinion gear 28, and a bridge 36 for connecting the pair of flanges 34 and 35 in the axial direction is a circumference. It is provided in the direction equidistant position. The pair of flanges 34 and 35 have a carrier function in the planetary gear type reduction gear 3.

ブリッジ36を周方向等配位置に設けることにより、出力部材6の回転は円滑に行われ、ひいては、出力部材6、入力軸5を通じて後述するモータ2のロータ42の回転精度を向上させることができる。   By providing the bridges 36 at equidistant positions in the circumferential direction, the output member 6 can be smoothly rotated. As a result, the rotation accuracy of the rotor 42 of the motor 2 described later can be improved through the output member 6 and the input shaft 5. .

一対のフランジ34、35のうちインナー側のフランジ35の端面には、結合軸部31と同軸状の軸孔37が形成されている。この軸孔37は環状基部33に達する深さを有している。そして、この軸孔37に入力軸5が内挿され、深溝玉軸受からなる一対の転がり軸受39、39によって支持されている。   A shaft hole 37 coaxial with the coupling shaft portion 31 is formed on the end face of the inner flange 35 of the pair of flanges 34 and 35. The shaft hole 37 has a depth that reaches the annular base 33. The input shaft 5 is inserted into the shaft hole 37 and is supported by a pair of rolling bearings 39 and 39 made of deep groove ball bearings.

一対のフランジ34、35とブリッジ36によって、周方向に区画されたピニオンギヤ収容部が設けられ、これら収容部にピニオンギヤ28が収容されると共に、ピニオンピン30を介して一対のフランジ34、35に一体結合されている。ピニオンピン30の端部には、径方向に貫通する係止孔30aが形成され、インナー側のフランジ35に形成されたねじ孔35aに螺着される止めねじ(図示せず)によって固定されている。   A pair of flanges 34 and 35 and a bridge 36 are provided with pinion gear accommodating portions partitioned in the circumferential direction. The pinion gear 28 is accommodated in these accommodating portions and is integrated with the pair of flanges 34 and 35 via the pinion pin 30. Are combined. A locking hole 30a that penetrates in the radial direction is formed at the end of the pinion pin 30, and is fixed by a set screw (not shown) that is screwed into a screw hole 35a formed in the flange 35 on the inner side. Yes.

各ピニオンギヤ28の両側面と一対のフランジ34、35との間に、ピニオンギヤ28の円滑な回転を確保するためにスラスト板38、38が介装されている。また、一対のフランジ34、35の内径面と、それぞれの内径面に対向する入力軸5の外径面との間に形成される環状空間には一対の転がり軸受39、39が装着され、出力部材6によって支持されている。このように、入力軸5が出力部材6によって片持ち支持されているので、支持構造を簡素化することができると共に、車輪から出力部材6に伝達された振動や衝撃は、両方の転がり軸受39、39に同時に同様の態様で負荷されるため、どちらの転がり軸受39、39にも偏荷重が作用するのを防止することができ、回転精度、耐久性の向上を図ることができる。また、回転音の騒音発生も抑制することができる。   Thrust plates 38 and 38 are interposed between both side surfaces of each pinion gear 28 and the pair of flanges 34 and 35 in order to ensure smooth rotation of the pinion gear 28. A pair of rolling bearings 39 and 39 are mounted in an annular space formed between the inner diameter surfaces of the pair of flanges 34 and 35 and the outer diameter surface of the input shaft 5 facing the inner diameter surfaces. It is supported by the member 6. Thus, since the input shaft 5 is cantilevered by the output member 6, the support structure can be simplified, and vibrations and impacts transmitted from the wheel to the output member 6 can be detected by both rolling bearings 39. , 39 are simultaneously loaded in the same manner, so that it is possible to prevent an unbalanced load from acting on either of the rolling bearings 39, 39, and to improve rotational accuracy and durability. In addition, the generation of rotating noise can be suppressed.

モータ2は、図3(a)に示すように、ハウジング4の円筒部7に固定されたステータ40と、ロータ支持部材41によって取り付けられたロータ42との間にラジアルギャップを設けたラジアルギャップ型のブラシレスDCモータで構成されている。   As shown in FIG. 3A, the motor 2 is a radial gap type in which a radial gap is provided between a stator 40 fixed to the cylindrical portion 7 of the housing 4 and a rotor 42 attached by a rotor support member 41. This is a brushless DC motor.

ロータ支持部材41は、ロータ42の内径部に嵌合された円筒支持部41aと、この円筒支持部41aから隔壁12に沿って径方向内方に延びる円板部41bと、この円板部41bの内端部に形成された円筒固定部41cを備えている。ロータ支持部材41は、円筒固定部41cに係止されたキー41dを介して入力軸5に固定されている。   The rotor support member 41 includes a cylindrical support portion 41a fitted to the inner diameter portion of the rotor 42, a disk portion 41b extending radially inward from the cylindrical support portion 41a along the partition wall 12, and the disk portion 41b. A cylindrical fixing portion 41c formed at the inner end of the cylinder is provided. The rotor support member 41 is fixed to the input shaft 5 via a key 41d locked to the cylindrical fixing portion 41c.

隔壁部材10のセンター孔11とロータ支持部材41の円筒固定部41cとの間に形成される環状空間にはオイルシール43が装着されている。このオイルシール43は、図3(b)に拡大して示すように、芯金44と、この芯金44に接合されたシール部材45とからなる一体型のオイルシールで構成されている。芯金44は、オーステナイト系ステンレス鋼板や冷間圧延鋼板等、鋼板からプレス加工にて形成されている。   An oil seal 43 is mounted in an annular space formed between the center hole 11 of the partition member 10 and the cylindrical fixing portion 41 c of the rotor support member 41. As shown in an enlarged view in FIG. 3B, the oil seal 43 is constituted by an integral oil seal including a cored bar 44 and a seal member 45 joined to the cored bar 44. The core metal 44 is formed by pressing from a steel plate such as an austenitic stainless steel plate or a cold rolled steel plate.

一方、シール部材45はACM等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金44に一体に接合されている。このシール部材45は、円筒固定部41cの外径面に摺接される主リップ45aと、インナー側に傾斜して延びる副リップ45bを一体に有し、主リップ45aには、所定のリップ緊迫力を確保するためにガータースプリング45cが外嵌されている。このオイルシール43によって、減速機3側の潤滑油がモータ2側に移動することが防止され、モータ2側はドライ状態に保持されるので、潤滑油がロータ42の回転の妨げとなることが回避される。なお、シール部材45の材質としては、ACM以外にも、例えば、耐熱性に優れたHNBR、EPDM等をはじめ、FKM、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。   On the other hand, the seal member 45 is made of synthetic rubber such as ACM, and is integrally joined to the cored bar 44 by vulcanization adhesion. The seal member 45 integrally includes a main lip 45a slidably in contact with the outer diameter surface of the cylindrical fixing portion 41c, and a sub lip 45b extending obliquely toward the inner side. The main lip 45a includes a predetermined lip tightness. A garter spring 45c is externally fitted to ensure the force. The oil seal 43 prevents the lubricating oil on the speed reducer 3 side from moving to the motor 2 side, and the motor 2 side is maintained in a dry state, so that the lubricating oil may hinder the rotation of the rotor 42. Avoided. In addition to ACM, examples of the material of the seal member 45 include HNBR, EPDM, and the like that are excellent in heat resistance, FKM, silicon rubber, and the like.

モータ2および減速機3は、図3(a)に示すように、入力軸5の後端部(インナー側の端部)を除き、ハウジング4の円筒部7の軸方向長さの範囲内に収まるので、その円筒部7の後端部にOリング46を介して装着されるカバー47によって閉塞されている。このOリング46はACM等の合成ゴムからなる。   As shown in FIG. 3A, the motor 2 and the speed reducer 3 are within the range of the axial length of the cylindrical portion 7 of the housing 4 except for the rear end portion (end portion on the inner side) of the input shaft 5. Therefore, it is closed by a cover 47 attached to the rear end portion of the cylindrical portion 7 via an O-ring 46. The O-ring 46 is made of a synthetic rubber such as ACM.

カバー47の中心部には回転センサー48が配設されている。この回転センサー48はレゾルバであり、そのセンサーステータ48aがカバー47に固定され、センサーロータ48bが入力軸5に取り付けられている。   A rotation sensor 48 is disposed at the center of the cover 47. The rotation sensor 48 is a resolver, the sensor stator 48 a is fixed to the cover 47, and the sensor rotor 48 b is attached to the input shaft 5.

このセンサーステータ48aのリード線(図示せず)が、外部に設けられたコネクタ差込部(図示せず)に接続される。回転センサー48としては、レゾルバの他に、ホール素子等を用いることができる。この回転センサー48によって検出された入力軸5の回転角度は、図示しない信号線ケーブルを経て制御回路に入力され、モータ2の回転制御に用いられる。   A lead wire (not shown) of the sensor stator 48a is connected to a connector insertion portion (not shown) provided outside. As the rotation sensor 48, a Hall element or the like can be used in addition to the resolver. The rotation angle of the input shaft 5 detected by the rotation sensor 48 is input to a control circuit via a signal line cable (not shown) and used for rotation control of the motor 2.

ここで、本実施形態では、図2(a)に示すように、出力部材6は、アウター側の端部に形成された結合軸部31と、この結合軸部31のインナー側に大径に形成された環状基部33と、この環状基部33から径方向外方に突設された一対のフランジ34、35を備え、図4に拡大して示すように、出力部材6の環状基部33がACM等の合成ゴムからなるOリング49を介してハブ輪13の小径段部13bに嵌挿されている。そして、一対のフランジ34、35と、これら一対のフランジ34、35の相互を軸方向に連結するブリッジ36からなる保持部50の側面50aが内輪14の大端面14bに突き合わせ状態で当接されている。具体的には、内輪14の大端面14bが、ピニオンピン30の挿入孔に重合するように出力部材6の保持部50の側面50aと突き合わせ状態で当接されている。これにより、従来の装置に比べ、内輪14の径を大きくして一段大径の位置で出力部材6に突き当てることができ、車輪用軸受装置1の剛性を確保しつつ有効にスペースを利用し、軸方向スペースを短縮することができると共に、入力軸5の回転精度およびこの入力軸5を支持する軸受の耐久性の向上を図ったインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置を提供することができる。   Here, in this embodiment, as shown in FIG. 2A, the output member 6 has a coupling shaft portion 31 formed on the outer end portion and a large diameter on the inner side of the coupling shaft portion 31. An annular base 33 formed and a pair of flanges 34 and 35 projecting radially outward from the annular base 33 are provided. As shown in an enlarged view in FIG. 4, the annular base 33 of the output member 6 is an ACM. The hub ring 13 is fitted into the small-diameter step portion 13b through an O-ring 49 made of synthetic rubber or the like. And the side surface 50a of the holding part 50 which consists of a pair of flanges 34 and 35 and the bridge 36 which connects the pair of flanges 34 and 35 in the axial direction is brought into contact with the large end surface 14b of the inner ring 14 in abutment. Yes. Specifically, the large end surface 14 b of the inner ring 14 is in contact with the side surface 50 a of the holding portion 50 of the output member 6 so as to overlap with the insertion hole of the pinion pin 30. Thereby, compared with the conventional apparatus, the diameter of the inner ring 14 can be increased and abutted against the output member 6 at a position where the diameter of the inner ring 14 is one step larger, and the space is effectively utilized while ensuring the rigidity of the wheel bearing apparatus 1. In addition, it is possible to provide an in-wheel motor-equipped wheel bearing device that can shorten the axial space and improve the rotational accuracy of the input shaft 5 and the durability of the bearing that supports the input shaft 5. .

なお、ピニオンギヤ28を支持するピニオンピン30がフランジ34の端面から突出しないように同一面か、僅かに凹んだ状態で嵌挿されている。これにより、内輪14と大端面14bと保持部50の側面50aとの当接を妨げることがなく、適正な突き合わせ状態を維持することができる。   The pinion pin 30 that supports the pinion gear 28 is fitted on the same surface or slightly recessed so as not to protrude from the end surface of the flange 34. Thereby, the contact | abutting with the inner ring | wheel 14, the large end surface 14b, and the side surface 50a of the holding | maintenance part 50 is not prevented, but a proper butting state can be maintained.

また、車輪用軸受装置の外方部材と駆動軸(出力部材)の肩部との間にオイルシールが装着されていた従来の装置と異なり、シール21が内輪14の外径に摺接されているため、軸方向のスペースを一層短縮することができると共に、単一のシール21によって軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、減速機3側から潤滑油やコンタミ等が軸受内部に侵入するのを防止することができるので、シール摺接による回転トルクを低減することができる。   Unlike the conventional device in which an oil seal is mounted between the outer member of the wheel bearing device and the shoulder of the drive shaft (output member), the seal 21 is slidably contacted with the outer diameter of the inner ring 14. As a result, the axial space can be further shortened, and the lubricating grease sealed inside the bearing by the single seal 21 can be leaked to the outside. Can be prevented from entering, so that the rotational torque due to the seal sliding contact can be reduced.

さらに、出力部材6の環状基部33がOリング49を介してハブ輪13の小径段部13bに嵌挿されていると共に、外方部材17がOリング51を介してハウジング4の前端部8に嵌挿されているので、外部から雨水等の浸入を防止すると共に、減速機3内の潤滑油の外部への漏洩を防止でき、周辺環境を汚染されるのを防止することができる。これらのOリング49、51はACM等の合成ゴムで構成されている。   Further, the annular base portion 33 of the output member 6 is fitted and inserted into the small diameter step portion 13 b of the hub wheel 13 through the O-ring 49, and the outer member 17 is attached to the front end portion 8 of the housing 4 through the O-ring 51. Since it is inserted, it is possible to prevent rainwater and the like from entering from the outside, to prevent the lubricating oil in the speed reducer 3 from leaking to the outside, and to prevent the surrounding environment from being contaminated. These O-rings 49 and 51 are made of synthetic rubber such as ACM.

なお、図5に示すように、出力部材6の環状基部33の角部とハブ輪13の小径段部13bの端部との間にOリング49を介装しても良い。これにより、環状基部33の外周面にOリング49を装着する環状溝の加工を省略することができ、加工工程の簡略化と共に、組立を簡便化することができ、低コスト化を図ることができる。   As shown in FIG. 5, an O-ring 49 may be interposed between the corner of the annular base 33 of the output member 6 and the end of the small diameter step 13 b of the hub wheel 13. Thereby, the process of the annular groove which mounts the O-ring 49 on the outer peripheral surface of the annular base 33 can be omitted, and the assembly process can be simplified and the cost can be reduced along with the simplification of the process process. it can.

本発明に係るインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置は以上のように構成され、次に、図1を用いて、その作用について説明する。   The in-wheel type motor-equipped wheel bearing device according to the present invention is configured as described above, and the operation thereof will be described with reference to FIG.

運転席のアクセルが作動されることによってモータ2が駆動されると、そのロータ42の回転と一体に入力軸5が回転され、減速機3にモータ出力が入力される。減速機3は、サンギヤ26が入力軸5と一体に回転すると、ピニオンギヤ28が自転しつつ公転する。この公転速度でピニオンギヤ28が減速回転することにより、出力部材6を所定の減速比からなる減速出力で回転させる。すると、出力部材6の結合軸部31と一体に車輪用軸受装置1の内方部材15が回転され、ハブ輪13に取り付けられた車輪が駆動される。   When the accelerator of the driver's seat is operated to drive the motor 2, the input shaft 5 is rotated integrally with the rotation of the rotor 42, and the motor output is input to the speed reducer 3. When the sun gear 26 rotates integrally with the input shaft 5, the speed reducer 3 revolves while the pinion gear 28 rotates. When the pinion gear 28 rotates at a reduced speed at this revolution speed, the output member 6 is rotated at a deceleration output having a predetermined reduction ratio. Then, the inner member 15 of the wheel bearing device 1 is rotated integrally with the coupling shaft portion 31 of the output member 6, and the wheel attached to the hub wheel 13 is driven.

入力軸5は、ピニオンギヤ28の両側において、それぞれ一対の転がり軸受39、39によって支持されて回転する。これらの転がり軸受39、39は、いずれも出力部材6と一体のフランジ34、35に取り付けられているので、前述したように、車輪から車輪用軸受装置1を経て出力部材6に伝達されるラジアル方向の振動や衝撃は、両方の転がり軸受39、39に同時に同様の態様で負荷され、いずれの転がり軸受39、39も偏荷重が作用するのを回避できる。   The input shaft 5 is supported by a pair of rolling bearings 39 and 39 on both sides of the pinion gear 28 and rotates. Since these rolling bearings 39 and 39 are both attached to the flanges 34 and 35 integral with the output member 6, as described above, the radial transmission from the wheel to the output member 6 through the wheel bearing device 1 is performed. Directional vibrations and shocks are simultaneously applied to both rolling bearings 39 and 39 in the same manner, and any rolling bearings 39 and 39 can be prevented from applying an unbalanced load.

また、ピニオンギヤ28のピニオンピン30は、その両端部が一対のフランジ34、35によって支持されているので、支持剛性が高くなり、ピニオンギヤ28とリングギヤ27およびサンギヤ26との良好な噛合を得ることができ、耐久性を向上させることができる。   Further, since both ends of the pinion pin 30 of the pinion gear 28 are supported by the pair of flanges 34 and 35, the support rigidity becomes high, and good engagement between the pinion gear 28, the ring gear 27, and the sun gear 26 can be obtained. And durability can be improved.

図6は、本発明に係るインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置の第2の実施形態を示す縦断面図、図7は、図6の減速機の変形例を示す要部拡大図、図8は、図6の車輪用軸受装置の変形例を示す要部拡大図、図9は、図8の車輪用軸受装置の変形例を示す要部拡大図、図10は、図9の車輪用軸受装置の変形例を示す要部拡大図である。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的には車輪用軸受装置とハウジングの構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。   FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the in-wheel motor-equipped wheel bearing device according to the present invention, FIG. 7 is an enlarged view of a main part showing a modification of the speed reducer in FIG. FIG. 9 is an enlarged view of a main part showing a modification of the wheel bearing device in FIG. 6, FIG. 9 is an enlarged view of a main part showing a modification of the wheel bearing device in FIG. 8, and FIG. 10 is a wheel bearing in FIG. It is a principal part enlarged view which shows the modification of an apparatus. In this embodiment, the wheel bearing device and the housing are basically partially different from the embodiment described above, and the same reference numerals are given to the same parts or parts having the same function. Detailed description will be omitted.

このインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置は、車輪(図示せず)を回転自在に支持する車輪用軸受装置52と、回転駆動源としてのモータ2と、このモータ2の回転を減速して後述するハブ輪13に伝達する減速機3と、この減速機3とモータ2を収容するハウジング53を主要な構成要素とし、車輪の中心軸O上に配置されている。車輪用軸受装置52のハブ輪13は、減速機3の入力軸5と同軸の出力部材6によって回転される。   This in-wheel type motor-equipped wheel bearing device includes a wheel bearing device 52 that rotatably supports a wheel (not shown), a motor 2 as a rotational drive source, and a motor 2 that decelerates rotation of the motor 2 to be described later. The reduction gear 3 that transmits to the hub wheel 13 and the housing 53 that accommodates the reduction gear 3 and the motor 2 are the main constituent elements, and are arranged on the central axis O of the wheel. The hub wheel 13 of the wheel bearing device 52 is rotated by the output member 6 coaxial with the input shaft 5 of the speed reducer 3.

ハウジング53は、円筒部7と、そのアウター側の端部に前端部54を備え、中心部が開放され、この開口部55に車輪用軸受装置52の外方部材56が嵌合され、車体取付フランジ56aが固定ボルト17cによって前端部54に締結されている。   The housing 53 includes a cylindrical portion 7 and a front end portion 54 at an outer end portion thereof, a center portion thereof is opened, and an outer member 56 of the wheel bearing device 52 is fitted into the opening portion 55 so that the vehicle body is attached. The flange 56a is fastened to the front end portion 54 by the fixing bolt 17c.

ハウジング53の前端部54の内側に、開口部55と同軸状に隔壁基部54aが形成され、さらにこの隔壁基部54aにカップ状の隔壁部材10が一体に形成されている。これにより、部品点数を削減して組立工程が簡易化でき、低コスト化を図ることができる。また、隔壁部材10の中心部にはセンター孔11が形成され、このセンター孔11がロータ支持部材41の支持円筒部41cの外径面に環状空間を介して臨んでいる。隔壁基部54aと、この隔壁基部54aに一体に形成された隔壁部材10によって隔壁12’が構成されている。隔壁12’は、ハウジング53の内部を外径側のモータ2の収容空間と、内径側の減速機3の収容空間を区画する機能を備えている。   A partition wall base 54 a is formed coaxially with the opening 55 inside the front end portion 54 of the housing 53, and the cup-shaped partition wall member 10 is integrally formed with the partition base 54 a. Thereby, the number of parts can be reduced, the assembly process can be simplified, and the cost can be reduced. A center hole 11 is formed at the center of the partition member 10, and this center hole 11 faces the outer diameter surface of the support cylindrical portion 41 c of the rotor support member 41 through an annular space. A partition wall 12 ′ is configured by the partition base 54 a and the partition member 10 formed integrally with the partition base 54 a. The partition wall 12 ′ has a function of dividing the inside of the housing 53 into an accommodation space for the motor 2 on the outer diameter side and an accommodation space for the reduction gear 3 on the inner diameter side.

車輪用軸受装置52は駆動輪用の第3世代と称され、ハブ輪13と、このハブ輪13に圧入された内輪14とからなる内方部材15と、この内方部材15に複列の転動体16、16を介して外挿された外方部材56とを備えている。   The wheel bearing device 52 is referred to as a third generation for driving wheels, and includes an inner member 15 including a hub wheel 13 and an inner ring 14 press-fitted into the hub wheel 13. And an outer member 56 inserted through the rolling elements 16 and 16.

外方部材56は、外周にハウジング53の前端部54に固定ボルト17cを介して取り付けられる車体取付フランジ56aを一体に有し、内周に複列の外側転走面17a、17aが一体に形成されている。この外方部材56はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面17a、17aが高周波焼入れによって58〜64HRCの範囲に表面が硬化処理されている。   The outer member 56 integrally has a vehicle body mounting flange 56a attached to the front end portion 54 of the housing 53 via a fixing bolt 17c on the outer periphery, and double row outer rolling surfaces 17a and 17a are integrally formed on the inner periphery. Has been. The outer member 56 is formed of medium-high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and at least the double row outer rolling surfaces 17a and 17a have a surface in the range of 58 to 64HRC by induction hardening. It has been cured.

また、外方部材56と内方部材15との間に形成される環状空間の開口部にシール20、21が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、減速機3側から潤滑油やコンタミ等が軸受内部に侵入するのを防止している。   In addition, seals 20 and 21 are attached to the opening of the annular space formed between the outer member 56 and the inner member 15, and leakage of the lubricating grease sealed inside the bearing to the outside is reduced. Prevents lubricating oil, contamination, etc. from entering the bearing from the side.

本実施形態では、減速機3は遊星ギヤ形式のものであり、入力軸5と出力部材6、入力軸5の外径面に一体に形成されたサンギヤ26、このサンギヤ26の外周において、隔壁基部54aと隔壁部材10との境界部分の内径面に沿って配置され、ノックピン(図示せず)および止め輪57で固定されたリングギヤ27、これらリングギヤ27とサンギヤ26の間に周方向に等間隔をおいて配置されたピニオンギヤ28とによって構成されている。   In this embodiment, the speed reducer 3 is of a planetary gear type, and includes an input shaft 5 and an output member 6, a sun gear 26 integrally formed on the outer diameter surface of the input shaft 5, and a partition wall base portion on the outer periphery of the sun gear 26. The ring gear 27 is disposed along the inner diameter surface of the boundary portion between the ring member 54 a and the partition wall member 10, and is fixed by a knock pin (not shown) and a retaining ring 57. The ring gear 27 and the sun gear 26 are equally spaced in the circumferential direction. And the pinion gear 28 arranged in the above.

ここで、車輪用軸受装置52を構成する外方部材56は、前述した実施形態のものと異なり、車体取付フランジ56aが径方向外方に大径化され、その外径部にパイロット部58が形成されている。このパイロット部58の外径d0は、ハウジング53における前端部54の隔壁基部54aの内径d1またはリングギヤ27の外径よりも大径に設定されている。そして、このパイロット部58にハウジング53の前端部54の開口部55がOリング51を介して嵌合されている。これにより、車両のアウター側から減速機3のリングギヤ27を組み立てる場合、必要となるギヤ油浴槽の蓋が不要となって部品点数の削減ができ、作業効率の向上と低コスト化が可能となるだけでなく、軸方向のスペースが短縮できる。   Here, the outer member 56 constituting the wheel bearing device 52 is different from that of the above-described embodiment in that the vehicle body mounting flange 56a is increased in diameter radially outward, and the pilot portion 58 is provided at the outer diameter portion. Is formed. The outer diameter d0 of the pilot portion 58 is set larger than the inner diameter d1 of the partition wall base portion 54a of the front end portion 54 in the housing 53 or the outer diameter of the ring gear 27. Then, the opening portion 55 of the front end portion 54 of the housing 53 is fitted to the pilot portion 58 via the O-ring 51. Thereby, when assembling the ring gear 27 of the speed reducer 3 from the outer side of the vehicle, the required gear oil bath lid is not required, the number of parts can be reduced, and the work efficiency can be improved and the cost can be reduced. As well as axial space can be shortened.

図7に、図6の減速機3の変形例を示す。前述した実施形態と同様、車体取付フランジ56aの外径部にパイロット部58が形成され、このパイロット部58にハウジング53の前端部54の開口部55がOリング51を介して嵌合されている。そして、リングギヤ27の抜け止め用の止め輪57が廃止され、外方部材56の車体取付フランジ56aのインナー側の側面59にリングギヤ27が当接されている。これにより、リングギヤ27またはピニオンギヤ28に捩り角を付けた場合、リングギヤ27がそのスラスト分力によって抜け出してくるところ、車体取付フランジ56aの側面59によってリングギヤ27の抜け出しを防止することができる。したがって、組立時に、車体取付フランジ56aの側面59がリングギヤ27に必ずしも当接していなくても良く、僅かなすきまを介して対峙させていても良い。   FIG. 7 shows a modification of the speed reducer 3 of FIG. Similar to the above-described embodiment, a pilot portion 58 is formed on the outer diameter portion of the vehicle body mounting flange 56 a, and the opening portion 55 of the front end portion 54 of the housing 53 is fitted to the pilot portion 58 via the O-ring 51. . The retaining ring 57 for preventing the ring gear 27 from coming off is abolished, and the ring gear 27 is in contact with the inner side surface 59 of the vehicle body mounting flange 56a of the outer member 56. As a result, when the ring gear 27 or the pinion gear 28 is twisted, the ring gear 27 can be prevented from being pulled out by the side surface 59 of the vehicle body mounting flange 56a when the ring gear 27 is pulled out by the thrust component force. Therefore, at the time of assembly, the side surface 59 of the vehicle body mounting flange 56a does not necessarily have to contact the ring gear 27, and may face each other through a slight gap.

図8は、図6の車輪用軸受装置52の変形例である。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的には左右の転動体の仕様が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。   FIG. 8 is a modification of the wheel bearing device 52 of FIG. Note that this embodiment is basically different from the above-described embodiment only in the specifications of the left and right rolling elements, and other parts and parts having the same parts or parts having the same functions are denoted by the same reference numerals. The detailed explanation is omitted.

車輪用軸受装置60は駆動輪用の第3世代と称され、ハブ輪13と、このハブ輪13に圧入された内輪61とからなる内方部材62と、この内方部材62に複列の転動体16、16aを介して外挿された外方部材63とを備えている。   The wheel bearing device 60 is referred to as a third generation for driving wheels. An inner member 62 including a hub wheel 13 and an inner ring 61 press-fitted into the hub wheel 13, and the inner member 62 are arranged in a double row. And an outward member 63 inserted through the rolling elements 16 and 16a.

ハブ輪13は、アウター側の端部に車輪取付フランジ18を一体に有し、外周に一方の内側転走面13aと、この内側転走面13aから軸方向に延びる小径段部13bが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション13cが形成されている。内輪61は、外周に他方の内側転走面61aが形成され、ハブ輪13の小径段部13bに所定のシメシロを介して圧入されている。この内輪61はSUJ2等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。   The hub wheel 13 integrally has a wheel mounting flange 18 at an end portion on the outer side, and has one inner rolling surface 13a and a small-diameter step portion 13b extending in the axial direction from the inner rolling surface 13a on the outer periphery. A serration 13c for torque transmission is formed on the inner periphery. The inner ring 61 is formed with the other inner rolling surface 61a on the outer periphery, and is press-fitted into the small-diameter step portion 13b of the hub ring 13 via a predetermined shimiro. The inner ring 61 is made of high carbon chrome steel such as SUJ2, and is hardened in the range of 58 to 64 HRC up to the core part by quenching.

外方部材63は、外周にハウジング53の前端部54に固定ボルト17cを介して取り付けられる車体取付フランジ56aを一体に有し、内周に内方部材62の内側転走面13a、61aに対向する複列の外側転走面17a、63aが一体に形成されている。これら両転走面17a、13aおよび63a、61a間には保持器19、19aに複列の転動体16、16aが転動自在に収容されている。   The outer member 63 integrally has a vehicle body mounting flange 56a attached to the front end 54 of the housing 53 via a fixing bolt 17c on the outer periphery, and faces the inner rolling surfaces 13a and 61a of the inner member 62 on the inner periphery. Double row outer rolling surfaces 17a and 63a are integrally formed. Between these rolling surfaces 17a, 13a and 63a, 61a, double-row rolling elements 16, 16a are accommodated in the cages 19, 19a so as to roll freely.

外方部材63はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面17a、63aが高周波焼入れによって58〜64HRCの範囲に表面が硬化処理されている。   The outer member 63 is formed of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and at least the double row outer rolling surfaces 17a and 63a are hardened in the range of 58 to 64 HRC by induction hardening. Has been processed.

また、外方部材63と内方部材62との間に形成される環状空間の開口部にシール20、21’が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、減速機3側から潤滑油やコンタミ等が軸受内部に侵入するのを防止している。なお、インナー側のシール21’は、基本的には前述したシール21を大径にしただけで、内部構造等の仕様は同様である。   Further, seals 20 and 21 ′ are attached to the opening portion of the annular space formed between the outer member 63 and the inner member 62, and leakage of the lubricating grease sealed inside the bearing is reduced. Lubricating oil, contamination, and the like are prevented from entering the bearing from the third side. The inner-side seal 21 'basically has the same specifications as the internal structure and the like, except that the above-described seal 21 has a large diameter.

ここで、本実施形態では、複列の転動体16、16aのうちインナー側の転動体16aのピッチ円直径PCDiがアウター側の転動体16のピッチ円直径PCDoよりも大径に設定されている(PCDi>PCDo)。そして、このピッチ円直径PCDo、PCDiの違いにより、左右の転動体16、16aの個数は同じであるが、インナー側の転動体16aの直径diがアウター側の転動体16の直径doよりも大径に設定されている。   Here, in this embodiment, the pitch circle diameter PCDi of the inner side rolling elements 16a among the double row rolling elements 16, 16a is set larger than the pitch circle diameter PCDo of the outer side rolling elements 16. (PCDi> PCDo). Due to the difference in pitch circle diameter PCDo, PCDi, the number of the left and right rolling elements 16, 16a is the same, but the diameter di of the inner rolling element 16a is larger than the diameter do of the outer rolling element 16. The diameter is set.

こうした構成の車輪用軸受装置60では、インナー側の転動体16aのピッチ円直径PCDiがアウター側の転動体16のピッチ円直径PCDoをよりも大径に設定され、その分、転動体16、16aの個数は同じであるが、インナー側の転動体16aの直径diがアウター側の転動体16の直径doよりも大径に設定されているため、有効に軸受スペースを活用してアウター側に比べインナー側の軸受寿命を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。また、内輪61の径を大きくして一段大径の位置で出力部材6に突き当てることができ、車輪用軸受装置60の剛性を確保しつつ軸方向スペースを短縮することができる。   In the wheel bearing device 60 having such a configuration, the pitch circle diameter PCDi of the inner side rolling element 16a is set to be larger than the pitch circle diameter PCDo of the outer side rolling element 16, and the rolling elements 16, 16a are correspondingly increased. The diameter di of the inner side rolling element 16a is set to be larger than the diameter do of the outer side rolling element 16, so that the bearing space is effectively utilized compared to the outer side. The bearing life on the inner side can be increased, and the life of the bearing can be extended. Further, the diameter of the inner ring 61 can be increased and abutted against the output member 6 at a position where the diameter is one step larger, and the axial space can be shortened while ensuring the rigidity of the wheel bearing device 60.

図9は、図8の車輪用軸受装置60の変形例である。車輪用軸受装置64は駆動輪用の第3世代と称され、ハブ輪13と、このハブ輪13に圧入された内輪65とからなる内方部材66と、この内方部材66に複列の転動体16、16を介して外挿された外方部材67とを備えている。   FIG. 9 is a modification of the wheel bearing device 60 of FIG. The wheel bearing device 64 is referred to as a third generation for driving wheels, and includes an inner member 66 composed of a hub wheel 13, an inner ring 65 press-fitted into the hub wheel 13, and a double row on the inner member 66. And an outer member 67 inserted through the rolling elements 16 and 16.

ハブ輪13は、アウター側の端部に車輪取付フランジ18を一体に有し、外周に一方の内側転走面13aと、この内側転走面13aから軸方向に延びる小径段部13bが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション13cが形成されている。内輪65は、外周に他方の内側転走面65aが形成され、ハブ輪13の小径段部13bに所定のシメシロを介して圧入されている。この内輪65はSUJ2等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。   The hub wheel 13 integrally has a wheel mounting flange 18 at an end portion on the outer side, and has one inner rolling surface 13a and a small-diameter step portion 13b extending in the axial direction from the inner rolling surface 13a on the outer periphery. A serration 13c for torque transmission is formed on the inner periphery. The inner ring 65 is formed with the other inner rolling surface 65a on the outer periphery, and is press-fitted into the small-diameter step portion 13b of the hub ring 13 through a predetermined shimiro. The inner ring 65 is made of high carbon chrome steel such as SUJ2, and is hardened in the range of 58 to 64 HRC up to the core part by quenching.

外方部材67は、外周にハウジング53の前端部54に固定ボルト17cを介して取り付けられる車体取付フランジ56aを一体に有し、内周に内方部材66の内側転走面13a、65aに対向する複列の外側転走面17a、67aが一体に形成されている。これら両転走面17a、13aおよび67a、65a間には保持器19、19bに複列の転動体16、16が転動自在に収容されている。   The outer member 67 integrally has a vehicle body mounting flange 56a attached to the front end 54 of the housing 53 via a fixing bolt 17c on the outer periphery, and faces the inner rolling surfaces 13a and 65a of the inner member 66 on the inner periphery. Double row outer rolling surfaces 17a and 67a are integrally formed. Between these rolling surfaces 17a, 13a and 67a, 65a, double-row rolling elements 16, 16 are accommodated in the cages 19, 19b so as to roll freely.

外方部材67はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面17a、67aが高周波焼入れによって58〜64HRCの範囲に表面が硬化処理されている。   The outer member 67 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and at least the double row outer rolling surfaces 17a and 67a are hardened in the range of 58 to 64 HRC by induction hardening. Has been processed.

また、外方部材67と内方部材66との間に形成される環状空間の開口部にシール20、21’が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、減速機3側から潤滑油やコンタミ等が軸受内部に侵入するのを防止している。   Further, seals 20 and 21 ′ are attached to the opening of the annular space formed between the outer member 67 and the inner member 66, leakage of the lubricating grease enclosed in the bearing inside, and reduction gears. Lubricating oil, contamination, and the like are prevented from entering the bearing from the third side.

ここで、本実施形態では、複列の転動体16、16のうちインナー側の転動体16のピッチ円直径PCDiがアウター側の転動体16のピッチ円直径PCDoよりも大径に設定されている(PCDi>PCDo)。そして、このピッチ円直径PCDo、PCDiの違いにより、左右の転動体16、16のサイズは同じであるが、インナー側の転動体16の個数がアウター側の転動体16の個数よりも多く設定されている。   Here, in the present embodiment, the pitch circle diameter PCDi of the inner side rolling elements 16 of the double row rolling elements 16 and 16 is set to be larger than the pitch circle diameter PCDo of the outer side rolling elements 16. (PCDi> PCDo). Due to the difference in pitch circle diameters PCDo and PCDi, the size of the left and right rolling elements 16 and 16 is the same, but the number of inner side rolling elements 16 is set to be larger than the number of outer side rolling elements 16. ing.

こうした構成の車輪用軸受装置64では、インナー側の転動体16のピッチ円直径PCDiがアウター側の転動体16のピッチ円直径PCDoをよりも大径に設定され、その分、転動体16、16のサイズは同じであるが、インナー側の転動体16の個数がアウター側の転動体16の個数よりも多く設定されているため、有効に軸受スペースを活用してアウター側に比べインナー側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の高剛性化を図ることができる。   In the wheel bearing device 64 having such a configuration, the pitch circle diameter PCDi of the inner side rolling element 16 is set to be larger than the pitch circle diameter PCDo of the outer side rolling element 16, and the rolling elements 16, 16 correspondingly. However, since the number of rolling elements 16 on the inner side is set to be larger than the number of rolling elements 16 on the outer side, the bearing space is effectively utilized to make the inner side portion of the inner side portion larger than the outer side. The bearing rigidity can be increased, and the rigidity of the bearing can be increased.

図10は、図9の車輪用軸受装置64の変形例である。車輪用軸受装置68は駆動輪用の第3世代と称され、ハブ輪69と、このハブ輪69に圧入された内輪65とからなる内方部材70と、この内方部材70に複列の転動体16、16を介して外挿された外方部材67とを備えている。   FIG. 10 is a modification of the wheel bearing device 64 of FIG. The wheel bearing device 68 is referred to as a third generation for driving wheels, and includes an inner member 70 including a hub wheel 69, an inner ring 65 press-fitted into the hub wheel 69, and a double row of the inner member 70. And an outer member 67 inserted through the rolling elements 16 and 16.

ハブ輪69は、アウター側の端部に車輪取付フランジ18を一体に有し、外周に一方の内側転走面13aと、この内側転走面13aから軸方向に延びる小径段部13bが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション13cが形成されている。このハブ輪69はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面13aをはじめ、車輪取付フランジ18のインナー側の基部18bから小径段部13bに亙って高周波焼入れによって58〜64HRCの範囲に表面が硬化処理されている。   The hub wheel 69 integrally has a wheel mounting flange 18 at an end portion on the outer side, and an inner rolling surface 13a and a small-diameter step portion 13b extending in the axial direction from the inner rolling surface 13a are formed on the outer periphery. A serration 13c for torque transmission is formed on the inner periphery. The hub wheel 69 is made of medium and high carbon steel containing carbon of 0.40 to 0.80 wt% such as S53C, and includes the inner rolling surface 13a and the base portion 18b on the inner side of the wheel mounting flange 18 to the small diameter step portion 13b. As a result, the surface is hardened in the range of 58 to 64 HRC by induction hardening.

ここで、本実施形態では、車輪取付フランジ18の周方向等配位置にホイールボルト71が締結されるボルト孔71aが形成されている。そして、ハブ輪69の車輪取付フランジ18にブレーキロータ72およびホイール73を装着した後にホイールボルト71によって固定されている。これにより、ホイールボルト71のねじ部に打ち傷等の不具合が発生した場合、市場にて容易に交換することが可能となるばかりでなく、従来のように、市場でのボルト交換のために、車輪取付フランジ18のインナー側のスペースを確保する必要がなくなり、補修性が向上すると共に、その分軸方向スペースを削減することができ、剛性を確保しつつ軽量・コンパクト化を図ることができる。   Here, in the present embodiment, bolt holes 71 a to which the wheel bolts 71 are fastened are formed at equal circumferential positions of the wheel mounting flanges 18. Then, after the brake rotor 72 and the wheel 73 are mounted on the wheel mounting flange 18 of the hub wheel 69, they are fixed by the wheel bolts 71. As a result, when a defect such as a scratch is generated in the threaded portion of the wheel bolt 71, not only can it be easily replaced on the market, but the wheel can be replaced for bolt replacement on the market as in the past. It is no longer necessary to secure a space on the inner side of the mounting flange 18, and repairability is improved, and the axial space can be reduced by that amount, and a lightweight and compact design can be achieved while securing rigidity.

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。   The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and is merely an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the equivalent meanings described in the scope of claims and all modifications within the scope of the scope of the present invention are included. Including.

本発明に係るインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置は、車輪用軸受装置と減速機とモータとが組み合わされ、車輪用軸受装置が、回転側部材となる内方部材と、固定側部材となる外方部材を備えた第1世代乃至第3世代構造に適用できる。   The wheel bearing device with a built-in in-wheel motor according to the present invention is a combination of a wheel bearing device, a speed reducer, and a motor, and the wheel bearing device becomes an inner member serving as a rotating member and a stationary member. The present invention can be applied to first generation to third generation structures provided with outer members.

1、52、60、64、68 車輪用軸受装置
2 モータ
3 減速機
4、53 ハウジング
5 入力軸
6 出力部材
7 円筒部
8、54 ハウジングの前端部
8a、54a 隔壁基部
9、55 ハウジングの開口部
10 隔壁部材
11 隔壁部材のセンター孔
12、12’ 隔壁
13、69 ハブ輪
13a、14a、61a、65a 内側転走面
13b 小径段部
13c、31a セレーション
14、61、65 内輪
14b 大端面
15、62、66、70 内方部材
16、16a 転動体
17、56、63、67 外方部材
17a、63a、67a 外側転走面
17b、56a 車体取付フランジ
17c 固定ボルト
18 車輪取付フランジ
18a ハブボルト
18b 車輪取付フランジのインナー側の基部
19、19a、19b 保持器
20 アウター側のシール
21、21’ インナー側のシール
22、24、44 芯金
23、25、45 シール部材
23a サイドリップ
23b ダストリップ
23c、25b グリースリップ
25a、45a 主リップ
25c、45c ガータースプリング
26 サンギヤ
27 リングギヤ
27a ノックピン
28 ピニオンギヤ
29 針状ころ軸受
30 ピニオンピン
30a 係止孔
31 結合軸部
31b 雄ねじ
32 固定ナット
33 環状基部
34、35 フランジ
35a ねじ孔
36 ブリッジ
37 軸孔
38 スラスト板
39 転がり軸受
40 ステータ
41 ロータ支持部材
41a 円筒支持部
41b 円板部
41c 円筒固定部
41d キー
42 ロータ
43 オイルシール
45b 副リップ
46、49、51 Oリング
47 カバー
48 回転センサー
48a センサーステータ
48b センサーロータ
50 保持部
50a 保持部の側面
57 止め輪
58 外方部材のパイロット部
59 車体取付フランジのインナー側の側面
71 ホイールボルト
71a ボルト孔
72 ブレーキロータ
73 ホイール
101 車輪用軸受装置
102 モータ
103 減速機
104 モータケーシング
105 ステータ
106 出力軸
107 ロータ
108 転がり軸受
109 キャップ
110 偏心軸
111 入力軸
111a スプライン
112 減速機ケーシング
112a 固定ボルト
113 外ピン
114 駆動軸
115 内ピン
116、117、120、122 転がり軸受
118、119 曲線板
121 カウンターウェイト
123 ハブ輪
123a、124a 内側転走面
123b 小径段部
123c、132a セレーション
124 内輪
125 内方部材
126 ボール
127 外方部材
127a 外側転走面
127b 車体取付フランジ
128 車輪取付フランジ
129 保持器
130 フランジ部
131 肩部
132 軸部
133 固定ナット
134 オイルシール
d0 外方部材のパイロット部の外径
d1 ハウジングの隔壁基部の内径
di インナー側の転動体の直径
do アウター側の転動体の直径
O 駆動輪の中心軸
PCDi インナー側の転動体のピッチ円直径
PCDo アウター側の転動体のピッチ円直径
1, 52, 60, 64, 68 Wheel bearing device 2 Motor 3 Reducer 4, 53 Housing 5 Input shaft 6 Output member 7 Cylindrical portion 8, 54 Housing front end 8a, 54a Bulkhead base 9, 55 Housing opening 10 Bulkhead member 11 Center hole 12, 12 'of bulkhead member Bulkhead 13, 69 Hub wheel 13a, 14a, 61a, 65a Inner rolling surface 13b Small diameter step 13c, 31a Serration 14, 61, 65 Inner ring 14b Large end surface 15, 62 , 66, 70 Inner member 16, 16a Rolling elements 17, 56, 63, 67 Outer member 17a, 63a, 67a Outer rolling surface 17b, 56a Car body mounting flange 17c Fixing bolt 18 Wheel mounting flange 18a Hub bolt 18b Wheel mounting flange Base portion 19, 19a, 19b on the inner side of the cage 20 Seal 20 on the outer side, 21 ' -Side seal 22, 24, 44 Core 23, 25, 45 Seal member 23a Side lip 23b Dustrip 23c, 25b Grease lip 25a, 45a Main lip 25c, 45c Garter spring 26 Sun gear 27 Ring gear 27a Knock pin 28 Pinion gear 29 Needle-shaped Roller bearing 30 Pinion pin 30a Locking hole 31 Coupling shaft portion 31b Male screw 32 Fixing nut 33 Annular base 34, 35 Flange 35a Screw hole 36 Bridge 37 Shaft hole 38 Thrust plate 39 Rolling bearing 40 Stator 41 Rotor support member 41a Cylindrical support portion 41b Disk part 41c Cylindrical fixing part 41d Key 42 Rotor 43 Oil seal 45b Sub lip 46, 49, 51 O-ring 47 Cover 48 Rotation sensor 48a Sensor stator 48b Sensor rotor 50 Holding part 50a Side surface 57 of retaining portion Retaining ring 58 Pilot portion 59 of outer member Side surface 71 on the inner side of the vehicle body mounting flange Wheel bolt 71a Bolt hole 72 Brake rotor 73 Wheel 101 Wheel bearing device 102 Motor 103 Reduction gear 104 Motor casing 105 Stator 106 Output shaft 107 Rotor 108 Rolling bearing 109 Cap 110 Eccentric shaft 111 Input shaft 111a Spline 112 Reducer casing 112a Fixing bolt 113 Outer pin 114 Drive shaft 115 Inner pins 116, 117, 120, 122 Rolling bearing 118, 119 Curved plate 121 Counterweight 123 Hub wheel 123a, 124a Inner rolling surface 123b Small diameter step portion 123c, 132a Serration 124 Inner ring 125 Inner member 126 Ball 127 Outer member 127a Outer rolling surface 12 b Car body mounting flange 128 Wheel mounting flange 129 Cage 130 Flange portion 131 Shoulder portion 132 Shaft portion 133 Fixing nut 134 Oil seal d0 Outer member pilot portion outer diameter d1 Housing partition wall base inner diameter di Inner side rolling element Diameter do Diameter of outer rolling element O Driving wheel central axis PCDi Pitch circle diameter of inner rolling element PCDo Pitch diameter of outer rolling element

Claims (10)

車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置と、
前記車輪の中心軸に対して同軸上に配置されるモータと、
このモータの出力によって駆動される入力軸を備えた遊星歯車減速機と、
円筒部と、そのアウター側の端部にその中心部が開放された前端部を有し、前記遊星歯車減速機とモータが収容されるハウジングとを備え、
このハウジングの前端部の開口部に前記車輪用軸受装置の外方部材が嵌合され、固定ボルトによって前記前端部に締結されると共に、
前記入力軸が前記遊星歯車減速機の軸方向両側に一対の転がり軸受によって支持されたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置であって、
前記車輪用軸受装置が、外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
一端部に前記車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置において、
前記内輪の大端面が、前記遊星歯車減速機を構成するピニオンピンの挿入孔に重合するように前記遊星歯車減速機を構成する出力部材の保持部の側面と突き合わせ状態で当接されていることを特徴とするインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置。
A wheel bearing device for rotatably supporting the wheel;
A motor disposed coaxially with respect to the central axis of the wheel;
A planetary gear reducer having an input shaft driven by the output of the motor;
A cylindrical portion, and a front end portion whose central portion is opened at an end portion on an outer side thereof, and a housing in which the planetary gear reducer and a motor are accommodated,
An outer member of the wheel bearing device is fitted into the opening of the front end portion of the housing and fastened to the front end portion by a fixing bolt,
The in-wheel type motor-integrated wheel bearing device in which the input shaft is supported by a pair of rolling bearings on both axial sides of the planetary gear reducer,
The wheel bearing device has an outer member integrally formed with a vehicle body mounting flange on the outer periphery, and a double row outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery;
A hub wheel integrally having a wheel mounting flange for mounting the wheel at one end and having a small-diameter step portion extending in the axial direction on the outer periphery, and at least one inner ring press-fitted into the small-diameter step portion of the hub ring An inner member in which a double row inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row is formed on the outer periphery,
In the in-wheel type motor built-in wheel bearing device comprising this inner member and a double row rolling element accommodated between both rolling surfaces of the inner member and the outer member,
The large end surface of the inner ring is in contact with the side surface of the holding portion of the output member constituting the planetary gear speed reducer so as to overlap with the insertion hole of the pinion pin constituting the planetary gear speed reducer. An in-wheel motor-equipped wheel bearing device characterized by the above.
前記遊星歯車減速機を構成する出力部材が、外周に前記ハブ輪に嵌挿される結合軸部と、この結合軸部のインナー側に大径に形成された環状基部と、この環状基部から径方向外方に突設されて減速ギヤを保持する前記保持部とを備え、前記一対の転がり軸受が前記出力部材によって支持されると共に、前記保持部が、所定の間隔をおいて軸方向に対向配置され、前記ピニオンギヤが収容される一対のフランジと、これら一対のフランジの相互を軸方向に連結するブリッジからなり、前記一対のフランジに前記ピニオンピンが固定され、このピニオンピンに対して前記ピニオンギヤが針状ころ軸受を介して回転自在に支持されている請求項1に記載のインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置。   An output member constituting the planetary gear speed reducer includes a coupling shaft portion that is fitted on the outer periphery of the hub wheel, an annular base portion having a large diameter on the inner side of the coupling shaft portion, and a radial direction from the annular base portion. The holding portion that protrudes outward and holds the reduction gear, and the pair of rolling bearings are supported by the output member, and the holding portions are disposed opposite to each other in the axial direction at a predetermined interval. A pair of flanges in which the pinion gears are housed and a bridge that connects the pair of flanges in the axial direction. The pinion pins are fixed to the pair of flanges, and the pinion gears are connected to the pinion pins. The in-wheel type motor-integrated wheel bearing device according to claim 1, which is rotatably supported via a needle roller bearing. 前記保持部のインナー側の端面に、前記結合軸部と同軸状の軸孔が形成され、この軸孔が前記環状基部に達する深さを有すると共に、前記軸孔に前記入力軸が内挿され、一対の転がり軸受よって支持されている請求項1または2に記載のインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置。   A shaft hole coaxial with the coupling shaft portion is formed on an end surface on the inner side of the holding portion. The shaft hole has a depth reaching the annular base portion, and the input shaft is inserted into the shaft hole. The in-wheel motor-equipped wheel bearing device according to claim 1 or 2, supported by a pair of rolling bearings. 前記出力部材の環状基部が前記ハブ輪の小径段部に弾性部材を介して嵌挿されている請求項1に記載のインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置。   The in-wheel type motor-integrated wheel bearing device according to claim 1, wherein the annular base portion of the output member is fitted and inserted into the small-diameter step portion of the hub wheel via an elastic member. 前記外方部材が前記ハウジングの前端部に弾性部材を介して嵌挿されている請求項1に記載のインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置。   The in-wheel motor-equipped wheel bearing device according to claim 1, wherein the outer member is fitted and inserted into a front end portion of the housing via an elastic member. 前記複列の転動体のうち一方の転動体のピッチ円直径が他方の転動体のピッチ円直径よりも大径に設定されている請求項1に記載のインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置。   2. The in-wheel motor-equipped wheel bearing device according to claim 1, wherein a pitch circle diameter of one of the double row rolling elements is set to be larger than a pitch circle diameter of the other rolling element. 前記一方の転動体の直径が他方の転動体の直径よりも大径に設定されている請求項6に記載のインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置。   The in-wheel type motor-integrated wheel bearing device according to claim 6, wherein a diameter of the one rolling element is set larger than a diameter of the other rolling element. 前記一方の転動体の個数が他方の転動体の個数よりも多く設定されている請求項6に記載されたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置。   The in-wheel type motor-integrated wheel bearing device according to claim 6, wherein the number of the one rolling elements is set larger than the number of the other rolling elements. 前記転動体がセラミックで形成されている請求項1に記載のインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置。   The in-wheel motor-equipped wheel bearing device according to claim 1, wherein the rolling element is made of ceramic. 前記ハブ輪の車輪取付フランジの周方向等配位置にボルト孔が形成され、このボルト孔に螺着されるホイールボルトによって前記車輪取付フランジに前記車輪が固定されている請求項1に記載されたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置。   The bolt hole is formed in the circumferentially equidistant position of the wheel mounting flange of the hub wheel, and the wheel is fixed to the wheel mounting flange by a wheel bolt screwed into the bolt hole. Bearing device for wheels with built-in in-wheel motor.
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