BR102017018066A2 - Unidade de motor na roda - Google Patents

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Fukudome Hideki
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Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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Abstract

unidade de motor na roda. a presente invenção refere-se a uma unidade de motor na roda 1 que compreende um alojamento 10, um motor 20, um redutor de velocidade 30 que inclui um corpo giratório 34 e um eixo de saída 36 fixado ao corpo giratório 34 e que penetra no alojamento 10 para se estender para fora do alojamento em uma direção externa do eixo, e um rolamento de cubo 40 que inclui uma parte de rolamento 42 e uma parte de cubo 44 integrada à parte de rolamento 42. uma parte do eixo de saída 36 posicionado em um lado de direção externa do eixo do corpo giratório 34 é sustentada apenas pela parte de rolamento 42. uma parte da parte de rolamento 42 é posicionada dentro do alojamento 10. dentro dessa parte é disposto um primeiro membro de vedação 50 que veda de maneira à prova de fluidos um vão entre um anel interior 40a e um anel exterior 40b em uma posição posicionada em um lado de direção interna do eixo de um grupo de elementos rolantes 40c1.

Description

“UNIDADE DE MOTOR NA RODA” CAMPO DA TÉCNICA
[001 ]A presente invenção refere-se a uma unidade de motor na roda configurada para acionar uma roda por meio de um motor disposto dentro da roda.
ANTECEDENTES DATÉCNICA
[002] Uma unidade de motor na roda (um aparelho de acionamento de roda) configurada para acionar uma roda por meio de um motor disposto dentro da roda tem sido convencionalmente conhecida como uma forma de um automóvel elétrico (referindo-se à Figura 2 do pedido de patente aberto à inspeção pública (ainda não submetido a exame) n2 JP 2016-073061).
[003] Essa unidade de motor na roda compreende o motor e um redutor de velocidade configurado para alterar (aumentar) o torque do motor para saída. O redutor de velocidade inclui um corpo giratório (por exemplo, uma engrenagem do con-traeixo) configurado para ser girado pelo motor, e um eixo de saída fixado ao corpo giratório. O eixo de saída é sustentado de maneira giratória em relação ao alojamento por um rolamento. Em uma parte de extremidade do eixo de saída é fornecido um rolamento de cubo que inclui uma parte de rolamento e uma parte de cubo integrada à parte de rolamento. Quando o motor é abastecido com energia elétrica, o torque do motor é alterado (aumentado) por meio do redutor de velocidade, e o torque alterado (aumentado) é transmitido para a roda fixada à parte de cubo do rolamento de cubo, desse modo, a roda é girada.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[004] Em geral, em um veículo que compreende a unidade de motor na roda conforme descrito acima, um rotor de freio é disposto nas proximidades do rolamento de cubo (tipicamente, o rotor de freio é fixado à parte de cubo.). Portanto, quando um óleo lubrificante é usado como um agente lubrificante usado para o rolamento de cubo, existe uma possibilidade de que esse óleo lubrificante cause uma influência indesejável em um desempenho de freio em um caso em que o óleo lubrificante entra no rotor de freio.
[005] Consequentemente, o rolamento de cubo é geralmente disposto fora do alojamento (por exemplo, um transportador) que acomoda o motor e o redutor de velocidade (estritamente falando, uma parte do redutor de velocidade). De maneira específica, o eixo de saída do redutor de velocidade penetra de maneira à prova de fluidos uma superfície de parede do alojamento, e o rolamento de cubo é fornecido no eixo de saída em uma parte externa do alojamento. Ademais, uma graxa que tem uma viscosidade mais alta que o óleo lubrificante e difícil de vazar é usada como o agente lubrificante para o rolamento de cubo, e o óleo lubrificante superior em um desempenho de lubrificação que a graxa é usado como o agente lubrificante para uma parte interna do alojamento.
[006] Deseja-se encurtar o comprimento da unidade de motor na roda em uma direção de eixo. A presente invenção é produzida a fim de satisfazer um requisito acima. Ou seja, um dos objetivos da presente invenção consiste em fornecer uma unidade de motor na roda que tem capacidade de encurtar o comprimento da mesma em uma direção de eixo enquanto mantém uma baixa possibilidade de que um agente lubrificante usado para a unidade de motor na roda influencie em um desempenho de freio.
[007] Uma unidade de motor na roda (1) da presente invenção compreende;
[008] um alojamento (10) sustentado por uma carroceria de veículo e disposto dentro de uma roda de um veículo;
[009] um motor (20) sustentado pelo alojamento (10) e acomodado dentro do alojamento (10);
[010] um redutor de velocidade (30) que inclui um corpo giratório (34) com um formato cilíndrico configurado para ser girado pelo motor (20) em uma parte interna do alojamento (10) e lubrificado por um óleo lubrificante e um eixo de saída (36) fixado ou integrado ao corpo giratório (34) e que penetra em uma abertura (12) fornecida em uma superfície de parede (10a) do alojamento (10) para se estender para fora do alojamento (10) em uma direção externa do eixo;
[011] um rolamento de cubo (40) fornecido em uma parte do eixo de saída (36) posicionado em um lado de direção externa do eixo do corpo giratório (34), que permite uma rotação da roda enquanto sustenta o peso de veículo, e que inclui um ou uma pluralidade de grupos de elementos rolantes (40c) compreendidos de uma pluralidade de elementos rolantes dispostos em uma direção circunferencial do mesmo; e [012] um primeiro membro de vedação (50), [013] em que a unidade de motor na roda (1) gira a roda transmitindo-se o torque do motor (20) para a roda por meio do redutor de velocidade (30) e do rolamento de cubo (40).
[014] De maneira específica, o rolamento de cubo (40) inclui uma parte de rolamento (42) lubrificada por uma graxa com uma viscosidade mais alta que o óleo lubrificante e uma parte de cubo (44) na qual um rotor de freio (90) disposto fora do alojamento (10) é fixado, em que a parte de rolamento (42) e a parte de cubo (44) são integradas entre si, [015] uma parte da parte de rolamento (42) é posicionada dentro do alojamento (10) por meio da abertura (12), [016] a parte do eixo de saída (36) posicionada no lado de direção externa do eixo do corpo giratório (34) é sustentada de maneira giratória em relação ao alojamento (10) apenas pela parte de rolamento (42).
[017] Ademais, o primeiro membro de vedação (50) é disposto dentro da parte da parte de rolamento (42), veda de maneira à prova de fluidos um vão entre um anel interior (40a) e um anel exterior (40b) do rolamento de cubo (40) em uma posição posicionada em um lado de direção interna do eixo de um ou uma pluralidade de de grupos dos elementos rolantes (40c) do rolamento de cubo (40), e divide uma parte interna do alojamento (10) em um primeiro espaço (S1) em que o motor (20) e o corpo giratório (34) são dispostos e um segundo espaço (S2) circundado pelo anel interior (40a), o anel exterior (40b), o primeiro membro de vedação (50), e em que um plano virtual inclui a abertura (12) do alojamento (10).
[018] Na presente invenção, uma parte da parte de rolamento do rolamento de cubo é posicionada dentro do alojamento. Portanto, o comprimento da unidade de motor na roda na direção de eixo (doravante, também denominado simplesmente como um "comprimento na direção de eixo") pode ser encurtado em comparação a uma configuração convencional (ou seja, uma configuração em que o rolamento de cubo é disposto fora do alojamento). Além disso, na presente invenção, o primeiro membro de vedação veda de maneira à prova de fluidos o vão entre o anel interior e o anel exterior na posição posicionada no lado de direção interna do eixo de um ou uma pluralidade de grupos dos elementos rolantes. Desse modo, uma parte interna do alojamento é dividida no primeiro espaço e no segundo espaço. O primeiro espaço é um espaço em que o motor e o corpo giratório são dispostos, ou seja, um espaço em que o óleo lubrificante que lubrifica o corpo giratório está presente. Por outro lado, o segundo espaço é um espaço circundado pelo anel interior, pelo anel exterior, pelo primeiro membro de vedação, e em que o plano virtual inclui a abertura do alojamento, ou seja, um espaço em que a graxa que lubrifica a parte de rolamento está presente.
[019] De acordo com a configuração apresentada acima, uma possibilidade de que o óleo lubrificante presente no primeiro espaço entre no segundo espaço pode ser reduzido pelo primeiro membro de vedação mesmo quando uma parte da parte de rolamento é posicionada dentro do alojamento. Portanto, uma possibilidade de que o óleo lubrificante entre no rotor de freio fixado à parte de cubo do rolamento de cubo por meio do segundo espaço pode ser reduzida. Por outro lado, a graxa pre- sente no segundo espaço é difícil de vazar no rotor de freio devido a uma viscosidade relativamente alta da mesma. Ou seja, a graxa como o agente lubrificante para o rolamento de cubo tem uma possibilidade extremamente baixa de influenciar no desempenho de freio, mesmo como a graxa no rolamento de cubo convencional. Portanto, na presente invenção, torna-se possível encurtar o comprimento na direção de eixo, mantendo ao mesmo tempo uma baixa possibilidade de que o agente lubrificante (o óleo lubrificante e a graxa) usado para a unidade de motor na roda influencie no desempenho de freio.
[020] Ademais, em uma configuração convencional, o rolamento foi disposto entre o corpo giratório e o rolamento de cubo, e esse rolamento desempenhou um papel de "sustentar de maneira giratória o eixo de saída em relação ao alojamento". Entretanto, na presente invenção, a parte do eixo de saída posicionada no lado de direção externa do eixo do corpo giratório é sustentada de maneira giratória em relação ao alojamento apenas pela parte de rolamento (o rolamento de cubo). Ou seja, o rolamento de cubo também desempenha o papel supracitado. Portanto, o rolamento disposto entre o corpo giratório e o rolamento de cubo se torna desnecessário. Por esse motivo, o comprimento na direção de eixo pode ser mais encurtado por um comprimento desse rolamento, e várias partes podem ser reduzidas como um todo.
[021] Em outro aspecto da unidade de motor na roda (1) de acordo com a presente invenção, uma primeira parte rebaixada (35a) que é rebaixada em uma direção interna do eixo é fornecida em uma superfície de extremidade (34a) na direção externa do eixo do corpo giratório (34), e [022] uma parte de extremidade na direção interna do eixo da parte de rolamento (42) é posicionada na primeira parte rebaixada (35a).
[023] De acordo com essa configuração, o comprimento na direção de eixo pode ser mais encurtado por um comprimento através do qual uma parte de extremidade da parte de rolamento é posicionada na primeira parte rebaixada.
[024] Em outro aspecto da unidade de motor na roda (1), de acordo com a presente invenção, a parte de rolamento (42) tem um formato cilíndrico em que pelo menos mais ou igual a dois grupos dos elementos rolantes (40c) são dispostos lado a lado em uma direção de eixo, [025] o eixo de saída (36) é sustentado apenas pelo rolamento de cubo (40), e uma parte do eixo de saída (36) posicionado no lado de direção interna do eixo do corpo giratório (34) não é sustentada por nenhum rolamento.
[026] Nessa configuração, uma estrutura cantiléver na qual apenas o rolamento de cubo sustenta o eixo de saída é adotada. Uma vez que a parte de rolamento tem um formato cilíndrico, uma área de contato (um comprimento em uma direção axial) em que o anel interior fica em contato com o eixo de saída é maior que uma "área de contato em que um anel interior de um rolamento comum que tem apenas um grupo de elementos rolantes dispostos dentro de um alojamento convencional fica em contato com um eixo de saída". Portanto, mesmo quando a estrutura cantiléver é adotada, o rolamento de cubo pode sustentar de maneira estável o eixo de saída, e a trepidação do eixo de saída pode ser suprimida. Como resultado, se torna possível suprimir o ruído e a vibração gerados devido à trepidação do eixo de saída. Além disso, de acordo com essa configuração, vários rolamentos que sustentam o eixo de saída podem ser reduzidos em comparação a uma "estrutura sustentada em ambas as extremidades em que o eixo de saída é sustentado de maneira giratória por um par de rolamentos dispostos com o corpo giratório ensanduichado". Portanto, o comprimento na direção de eixo pode ser mais encurtado por um comprimento do rolamento reduzido em número, e várias partes podem ser reduzidas como um todo.
[027] Em outro aspecto da unidade de motor na roda (1) de acordo com a presente invenção, uma parte do eixo de saída (136) posicionado no lado de direção interna do eixo do corpo giratório (34) é sustentada de maneira giratória em relação ao alojamento (10) por um rolamento de rolos afunilado (184).
[028] Quando um tipo de um rolamento que sustenta uma parte do eixo de saída posicionado no lado de direção interna do eixo do corpo giratório é um rolamento de esfera, o eixo de saída pode se mover em sua direção axial durante a operação para causar trepidação.
[029] Entretanto, na configuração acima, um tipo do rolamento que sustenta o eixo de saída é o rolamento de rolos afunilado. Portanto, pode-se suprimir que o eixo de saída se move em sua direção axial e, como resultado, a trepidação do eixo de saída, e o ruído e a vibração devido à trepidação podem ser suprimidos.
[030] Nesse caso, uma segunda parte rebaixada (35b) que é rebaixada na direção externa do eixo é fornecida em uma outra superfície de extremidade (34b) na direção interna do eixo do corpo giratório (34), [031] uma parte de extremidade na direção externa do eixo do rolamento de rolos afunilado (184) é posicionada na segunda parte rebaixada (35b).
[032] Em geral, o rolamento de rolos afunilado é mais longo em comprimento na direção axial que o rolamento de esfera. Entretanto, na configuração acima, uma parte de extremidade do rolamento de rolos afunilado é posicionada na segunda parte rebaixada. Portanto, o comprimento na direção de eixo pode ser encurtado por um comprimento através do qual uma parte de extremidade é posicionada na segunda parte rebaixada. Portanto, a unidade de motor na roda pode ser impedida de se tornar mais longa devido ao uso do rolamento de rolos afunilado. Como resultado, tanto a supressão da trepidação do eixo de saída como o impedimento de que a unidade de motor na roda se torne mais longa na direção de eixo podem ser realizados.
[033] Na descrição acima, as referências usadas nas seguintes descrições que se referem às modalidades são adicionadas com parênteses para os elementos da presente invenção, a fim de auxiliar no entendimento da presente invenção. Entretanto, essas referências não devem ser usadas para limitar o escopo da invenção.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[034] A Figura 1 é uma vista em corte esquemática de uma unidade de motor na roda, de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção, quando vista a partir de uma direção da parte frontal para a parte traseira de um veículo.
[035] A Figura 2 é uma vista em corte esquemática de uma unidade de motor na roda, de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção, quando vista a partir da direção da parte frontal para a parte traseira do veículo.
[036] A Figura 3 é uma vista em corte esquemática de uma unidade de motor na roda convencional quando vista a partir da direção da parte frontal para a parte traseira do veículo.
DESCRIÇÃO DA MODALIDADE (Primeira Modalidade) [037] Conforme mostrado na Figura 1, uma unidade de motor na roda 1, de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção (doravante, também simplesmente denominada como uma "unidade de motor 1") compreende um alojamento 10, um motor 20, um redutor de velocidade 30, um rolamento de cubo 40, um membro de vedação de óleo 50, anéis em O 60, 62, e um aparelho de abastecimento de óleo 70. Uma direção para a direita de cada Figura 1 a Figura 3 corresponde a uma direção externa do eixo.
[038] O alojamento 10 é conectado a um braço de suspensão (ilustração omitida), e é disposto dentro de uma roda (ilustração omitida) de um veículo. O alojamento 10 tem um formato de paralelepípedo substancialmente retangular. Uma abertura 12 é fornecida em uma superfície de parede 10a na direção externa do eixo do alojamento 10.
[039] O motor 20 é acomodado dentro do alojamento 10. O motor 20 é um motor sem escovas trifásico, e inclui um estator 22, um rotor 24 e um eixo de acionamento 26. O estator 22 é abastecido com energia elétrica a partir de um aparelho de fonte de fonte de alimentação (ilustração omitida) do veículo por meio de um aparelho de controle de motor (ilustração omitida). O estator 22 faz o rotor 24 gerar torque com a energia elétrica fornecida. O motor 20 gira a roda por meio desse torque. Ou seja, o motor 20 funciona como um aparelho para gerar torque para acionar a roda. Além disso, o rotor 24 é girado por uma força atuada na roda por uma superfície de rodovia. Essa rotação do rotor 24 permite que o motor 20 gere energia elétrica. Essa energia elétrica é fornecida para o aparelho de fonte de alimentação (ou seja, essa energia elétrica é regenerada) por meio do aparelho de controle de motor. Ou seja, o motor 20 também funciona como um gerador O motor 20 é girado pelo aparelho de controle de motor em uma direção giratória positiva, assim como em uma direção giratória reversa. Doravante, uma descrição será feita definindo-se uma direção giratória do motor 20 em um caso em que o motor 20 aplica torque à roda para mover o veículo para frente como a direção giratória positiva.
[040] O eixo de acionamento 26 se estende na direção de eixo (uma direção esquerda-direita de uma carroceria de veículo), e é coaxialmente disposto com o rotor 24. O eixo de acionamento 26 é fixado (ou integrado) ao rotor 24, e gira integralmente com o rotor 24. O eixo de acionamento 26 é sustentado de maneira giratória em relação ao alojamento 10 por rolamentos de esfera 80, 82 dispostos dentro do alojamento 10. Uma engrenagem de acionamento 32 (posteriormente mencionada) é fixada (ou integrada) ao eixo de acionamento 26 entre o rotor 24 e o rolamento 82.
[041] O redutor de velocidade 30 inclui a engrenagem de acionamento 32, uma engrenagem acionada 34 como um "corpo giratório", e um eixo de saída 36. A engrenagem acionada 34 também é denominada como uma engrenagem do contra-eixo. A engrenagem de acionamento 32 é coaxialmente disposta com o eixo de acionamento 26, e gira integralmente com o eixo de acionamento 26. A engrenagem acionada 34 tem um diâmetro maior que a engrenagem de acionamento 32, e gira ao ser engrenada com a engrenagem de acionamento 32. A engrenagem acionada 34 tem um formato substancialmente cilíndrico, e inclui uma superfície 34a como "uma superfície de extremidade" em sua direção externa do eixo (na direção para a direita na Figura 1) assim como uma superfície 34b como uma "outra superfície de extremidade" em sua direção interna do eixo (na direção para a esquerda na Figura 1). A engrenagem acionada 34 é coaxialmente disposta com um eixo geométrico central de rotação da roda.
[042] Uma primeira parte rebaixada 35a que é rebaixada na direção interna do eixo é fornecida na superfície 34a. A primeira parte rebaixada 35a tem um formato substancialmente cilíndrico, e o eixo geométrico central da mesma coincide com o eixo geométrico central da engrenagem acionada 34. De modo similar, uma segunda parte rebaixada 35b que é rebaixada na direção externa do eixo é fornecida na superfície 34b. A segunda parte rebaixada 35b tem um formato substancialmente igual à primeira parte rebaixada 35a, e o eixo geométrico central da mesma coincide com o eixo geométrico central da engrenagem acionada 34. A soma de uma altura da primeira parte rebaixada 35a (ou seja, um comprimento na direção de eixo) e uma altura da segunda parte rebaixada 35b é mais curta que um comprimento da engrenagem acionada 34 na direção de eixo.
[043] O eixo de saída 36 se estende na direção de eixo e é coaxialmente disposto com a engrenagem acionada 34. Ou seja, o eixo de saída 36 é coaxialmente disposto com o eixo geométrico central de rotação da roda. Uma extremidade na direção interna do eixo do eixo de saída 36 é fixada (ou integrada) a uma superfície de fundo da primeira parte rebaixada 35a da engrenagem acionada 34. Desse modo, o eixo de saída 36 gira integralmente com a engrenagem acionada 34. O eixo de saída 36 penetra a superfície de parede 10a por meio da abertura 12 do alojamento 10 para se estender para fora do alojamento 10. Como é óbvio a partir da descrição acima, a engrenagem de acionamento 32, a engrenagem acionada 34 e uma parte do eixo de saída 36 são dispostas dentro do alojamento 10.
[044] O rolamento de cubo 40 é um membro formado integrando-se uma parte de rolamento 42 e uma parte de cubo 44 entre si. Em outras palavras, o rolamento de cubo 40 inclui a parte de rolamento 42 e a parte de cubo 44, em que a parte de rolamento 42 e a parte de cubo 44 são integradas entre si. O rolamento de cubo 40 inclui um anel interior 40a, um anel exterior 40b, dois grupos de elementos rolantes (dois grupos de esferas de rolamento) 40c, e um retentor (ilustração omitida). O anel interior 40a inclui uma parte de cilindro 40a1 e uma parte de flange 40a2. A parte de rolamento 42 é compreendida da parte de cilindro 40a1 do anel interior 40a, do anel exterior 40b, dois grupos dos elementos rolantes 40c e do retentor. A parte de cubo 44 é compreendida da parte de flange 40a2 do anel interior 40a.
[045] Primeiro, uma descrição sobre a parte de rolamento 42 será feita. A parte de rolamento 42 é um membro formado integrando-se dois rolamentos entre si. A parte de rolamento 42 tem um formato substancialmente cilíndrico, e se estende na direção de eixo. De maneira específica, a parte de cilindro 40a1 do anel interior 40a tem um formato substancialmente cilíndrico, e se estende na direção de eixo. A parte de cilindro 40a1 é fixada (ou integrada) ao eixo de saída 36 para girar integralmente com o eixo de saída 36. Uma superfície de extremidade 46 na direção interna do eixo da parte de cilindro 40a1 fica em contato com a superfície de fundo da primeira parte rebaixada 35a da engrenagem acionada 34. A parte de cilindro 40a1 tem um diâmetro menor que a abertura 12 do alojamento 10, e penetra na superfície de parede 10a por meio da abertura 12. Deve-se notar que a superfície de extremidade 46 pode ser ligeiramente separada da superfície de fundo da primeira parte rebaixada 35a da engrenagem acionada 34 desde que a superfície de extremidade 46 seja posicionada na primeira parte rebaixada 35a.
[046] O anel exterior 40b tem um formato substancialmente cilíndrico que circunda uma circunferência da parte de cilindro 40a1, e se estende na direção de eixo. Uma superfície de extremidade 48 na direção interna do eixo do anel exterior 40b é posicionada na primeira parte rebaixada 35a da engrenagem acionada 34. Ou seja, a superfície de extremidade 48 é ligeiramente separada da superfície de fundo da primeira parte rebaixada 35a. O anel exterior 40b penetra na superfície de parede 10a por meio da abertura 12, e entra em contato com uma superfície que forma a abertura 12. Uma parte de extremidade na direção externa do eixo do anel exterior 40b tem um formato de flange, e é fixada à superfície de parede 10a em uma parte externa do alojamento 10.
[047] Dois grupos dos elementos rolantes 40c incluem um grupo dos elementos rolantes 40c1 posicionados na direção interna do eixo e um grupo dos elementos rolantes 40c2 posicionados na direção externa do eixo. O grupo dos elementos rolantes 40c1 e o grupo dos elementos rolantes 40c2 são dispostos lado a lado na direção de eixo em um intervalo. Cada grupo dos elementos rolantes 40c1, 40c2 é compreendido de uma pluralidade de esferas de rolamento. A pluralidade de esferas de rolamento é disposta de maneira rolante em intervalos em uma direção circunfe-rencial em um espaço entre o anel interior 40a e o anel exterior 40b. O retentor retém cada uma das esferas de rolamento de modo que as esferas de rolamento não entrem em contato umas com as outras na direção circunferencial e na direção axial.
[048] A seguir, uma descrição sobre a parte de cubo 44 será feita. A parte de flange 40a2 do anel interior 40a que constitui a parte de cubo 44 tem uma parte plana em um plano perpendicular a um eixo geométrico do eixo de saída 36. A parte de flange 40a2 é integralmente conectada a uma extremidade na direção externa do eixo da parte de cilindro 40a1. Ou seja, a parte de cubo 44 é posicionada fora do alojamento 10. O eixo de saída 36 é inserido em um centro da parte de flange 40a2. A parte de flange 40a2 é fixada (ou integrada) ao eixo de saída 36, e gira integralmente com o eixo de saída 36 assim como a parte de cilindro 40a1 da parte de rolamento 42. Um rotor de freio 90 disposto fora do alojamento 10 e a roda são fixados à parte de flange 40a2 por um parafuso de cubo (ilustração omitida).
[049] Como é óbvio a partir da descrição acima, a parte de rolamento 42 penetra na superfície de parede 10a por meio da abertura 12 do alojamento 10. Em outras palavras, uma parte da parte de rolamento 42 na direção interna do eixo é posicionada dentro do alojamento 10. Doravante, uma parte da parte de rolamento 42 posicionada dentro do alojamento 10 é chamada de uma "parte de rolamento de alojamento interna 42". Ademais, uma parte de extremidade na direção interna do eixo da parte interna da parte de rolamento de alojamento 42 é posicionada na primeira parte rebaixada 35a. Em outras palavras, a superfície de extremidade 46 na direção interna do eixo do anel interior 40a e a superfície de extremidade 48 na direção interna do eixo do anel exterior 40b são posicionadas em um lado de direção interna do eixo em relação à superfície 34a da engrenagem acionada 34.
[050] Como é óbvio a partir da Figura 1, não existe rolamento que sustente o eixo de saída 36 disposto entre a engrenagem acionada 34 e o rolamento de cubo 40. Portanto, o rolamento de cubo 40 desempenha um papel de "sustentar de maneira giratória o eixo de saída 36 em relação ao alojamento 10" além de um papel usual de "permitir a rotação da roda enquanto sustenta o peso de veículo". Ademais, na presente modalidade, o eixo de saída 36 não se estende para o lado de direção interna do eixo da engrenagem acionada 34. Portanto, não há rolamento que sustente o eixo de saída 36 disposto no lado de direção interna do eixo da engrenagem acionada 34. Ou seja, a presente modalidade adota uma estrutura cantiléver em que o eixo de saída 36 é sustentado apenas pelo rolamento de cubo 40.
[051] O membro de vedação de óleo 50 (um primeiro membro de vedação) é disposto dentro da parte interna da parte de rolamento de alojamento 42. O membro de vedação de óleo 50 inclui um anel de metal (ilustração omitida), uma borracha sintética e uma mola helicoidal, e é usado para vedação entre dois membros que se movem um em relação ao outro. Uma estrutura do membro de vedação de óleo 50 é conhecida e, dessa forma, uma descrição detalhada sobre a estrutura será omitida. O membro de vedação de óleo 50 veda de maneira à prova de fluidos um vão entre o anel interior 40a e o anel exterior 40b em uma posição posicionada no lado de direção interna do eixo do grupo dos elementos rolantes 40c1. De maneira específica, uma parte de rebordo (ilustração omitida) posicionada em um lado periférico interno do membro de vedação de óleo 50 fica em contato com o anel interior 40a, e uma parte de encaixe (ilustração omitida) posicionada em um lado periférico externo é fixada ao anel exterior 40b. Deve-se notar que a parte de rebordo e a parte de ajuste podem ser fornecidas em lados opostos um ao outro. Nesse caso, a parte de rebordo fica em contato deslizante com o anel exterior 40b, e a parte de ajuste é fixada ao anel interior 40a.
[052] O membro de vedação de óleo 50 divide uma parte interna do alojamento 10 em dois espaços, ou seja, um espaço S1 como um "primeiro espaço” e um espaço S2 como um "segundo espaço". Deve-se notar que, estritamente falando, a "parte interna do alojamento 10" significa uma parte interna do alojamento 10 em um caso em que se supõe que a abertura 12 seja coberta com um plano (mostrado por uma linha de dois pontos na Figura 1) que inclui a superfície de parede 10a (doravante, esse plano também é denominado como um "plano virtual".). O espaço S2 é um espaço com um formato substancialmente cilíndrico circundado pelo anel interior 40a, pelo anel exterior 40b, pelo membro de vedação de óleo 50 e pelo plano virtual. Na presente modalidade, uma parte dos grupos dos elementos rolantes 40c é acomodada dentro do espaço S2. O espaço S1 é um espaço em que o espaço S2 é removido da parte interna do alojamento 10. Ou seja, dentro do espaço S1, o motor 20, os rolamentos de esfera 80, 82, a engrenagem de acionamento 32, a engrenagem acionada 34, uma parte do eixo de saída 36 e o aparelho de abastecimento de óleo 70 são dispostos. Um óleo lubrificante circula dentro do espaço S1, e uma graxa com uma viscosidade mais alta que o óleo lubrificante é preenchida dentro do espaço S2 (posteriormente mencionado).
[053] Deve-se notar que uma vedação de rolamento 52 é direção em um lado de direção externa do eixo do grupo dos elementos rolantes 40c2. A vedação de rolamento 52 é uma placa de vedação feita fixando-se uma borracha sintética a uma placa de aço. A vedação de rolamento 52 veda um vão entre o anel interior 40a e o anel exterior 40b da parte externa do alojamento 10. Na presente modalidade, uma vedação com um tipo LLU é usada como uma vedação de rolamento 52. Entretanto, outros tipos de vedações podem ser usados. Por exemplo, uma vedação com um tipo LLH ou um tipo LLB ou um membro de vedação de óleo pode ser usado como a vedação de rolamento 52.
[054] Um espaço circundado pelo anel interior 40a, o anel exterior 40b, pelo membro de vedação de óleo 50 e pela vedação de rolamento 52 é definido como um espaço S3 por uma questão de conveniência. A graxa é preenchida dentro do espaço S3. Desse modo, as esferas de rolamento que constituem cada grupo dos elementos rolantes 40c1, 40c2 são lubrificadas para girar suavemente. A graxa tem uma viscosidade mais alta que o óleo lubrificante. Além disso, o membro de vedação de óleo 50 e a vedação de rolamento 52 são fornecidos. Portanto, uma possibilidade de que a graxa dentro do espaço S3 vaze para o lado de fora (ou seja, a parte externa do espaço S1 e do alojamento 10) é extremamente baixa.
[055] Conforme anteriormente mencionado, o espaço S3 inclui o espaço S2 uma vez que a vedação de rolamento 52 é disposta fora do alojamento 10. Ou seja, a graxa é preenchida também dentro do espaço S2. Deve-se notar que a vedação de rolamento 52 pode ser disposta dentro do alojamento 10. Nesse caso, o espaço S2 passa a incluir o espaço S3.
[056] O anel em O 60 é disposto em um vão entre a parte de cilindro 40a1 do anel interior 40a e o eixo de saída 36 para vedar à prova de fluidos o vão. O anel em O 62 é disposto em um vão entre o anel exterior 40b e a superfície de parede 10a do alojamento 10 para vedar à prova de fluidos o vão.
[057] O aparelho de abastecimento de óleo 70 é disposto dentro do espaço S1, e compreende um reservatório (ilustração omitida), uma bomba e um tubo de abastecimento (por exemplo, referindo-se ao pedido de patente aberto a inspeção pública (ainda não examinado) n2 2015-107709.)· No reservatório, o óleo lubrificante é armazenado. A bomba extrai o óleo lubrificante por meio do motor 20 que gira na direção giratória positiva. O óleo lubrificante extraído é fornecido, através do tubo de abastecimento, para o motor 20, a engrenagem de acionamento 32, a engrenagem acionada 34 e os rolamentos de esfera 80, 82. Desse modo, o motor 20 é resfriado, assim como a engrenagem de acionamento 32, a engrenagem acionada 34 e os rolamentos de esfera 80, 82 são lubrificados. O aparelho de abastecimento de óleo 70 é configurado de modo que o óleo lubrificante após o resfriamento e a a lubrificação seja trazido de volta novamente para o reservatório. O óleo lubrificante circula dentro do espaço S1 por meio do aparelho de abastecimento de óleo 70. O membro de vedação de óleo 50 pode reduzir a possibilidade de que o óleo lubrificante dentro do espaço S1 entre no espaço S2. Além disso, os anéis em O 60, 62 podem reduzir a possibilidade de que o óleo lubrificante dentro do espaço S1 vaze para fora do alojamento 10.
[058] A seguir, uma descrição sobre uma operação da unidade de motor 1 será feita. Quando o estator 22 é abastecido com energia elétrica, o torque é aplicado no rotor 24, e o rotor 24 gira. Quando o rotor 24 gira, a engrenagem de acionamento 32 gira integralmente com o rotor 24 por meio do eixo de acionamento 26. Quando a engrenagem de acionamento 32 gira, a engrenagem acionada 34 gira ao ser engrenada com a engrenagem de acionamento 32. Quando a engrenagem acionada 34 gira, o eixo de saída 36 gira integralmente com a engrenagem acionada 34. A engrenagem de acionamento 32, a engrenagem acionada 34 e o eixo de saída 36 (ou seja, o redutor de velocidade 30) desacelera uma velocidade de rotação do rotor 24 para aumentar o torque do mesmo. O torque aumentado é transmitido para a roda fixada à parte de cubo 44 do rolamento de cubo 40 e, desse modo, a roda gira.
[059] Os efeitos da unidade de motor 1 de acordo com a primeira modalidade, serão descritos. A Figura 3 é uma vista em corte esquemática de uma unidade de motor convencional 201. Conforme mostrado na Figura 3, na unidade de motor convencional 201, um rolamento de cubo 240 é disposto fora do alojamento 10 a fim de impedir que o óleo que circula dentro do alojamento 10 entre no rolamento de cubo 240 dentro do qual a graxa é preenchida.
[060] Em contrapartida, na unidade de motor 1, uma parte da parte de rolamento 42 do rolamento de cubo 40 posicionada no lado de direção interna do eixo é posicionada dentro do alojamento 10. Portanto, um comprimento na direção de eixo pode ser encurtado em comparação a uma configuração da Figura 3. Além disso, nessa unidade de motor 1, o membro de vedação de óleo 50 é disposto em um vão entre o anel interior 40a e o anel exterior 40b do rolamento de cubo 40 em uma posição posicionada no lado de direção interna do eixo do grupo dos elementos rolantes 40c1. O membro de vedação de óleo 50 veda de maneira à prova de fluidos o vão entre o anel interior 40a e o anel exterior 40b e, desse modo, divide a parte interna do alojamento 10 no espaço S1 (um espaço em que o óleo lubrificante está presente) e o espaço S2 (um espaço em que a graxa está presente).
[061 ]De acordo com a configuração apresentada acima, a possibilidade de que o óleo lubrificante que circula no espaço S1 entre no espaço S2 pode ser reduzida pelo membro de vedação de óleo 50 mesmo quando uma parte da parte de rolamento 42 é posicionada dentro do alojamento 10. Portanto, a possibilidade de que o óleo lubrificante entre no rotor de freio 90 fixado à parte de cubo 44 do rolamento de cubo 40 por meio do espaço S2 pode ser reduzida. Por outro lado, a graxa presente no espaço S2 é difícil de vazar no rotor de freio 90 devido a uma viscosidade relativamente alta da mesma e, portanto, a graxa tem uma possibilidade extremamente baixa de influenciar no desempenho de freio, da mesma forma que a graxa no rolamento de cubo convencional. Portanto, nessa unidade de motor 1, se torna possível encurtar o comprimento na direção de eixo enquanto mantém uma baixa possibilidade de que o agente lubrificante (o óleo lubrificante e a graxa) usado para a unidade de motor 1 influencie no desempenho de freio.
[062] Ademais, na unidade de motor 201 da Figura 3, um rolamento de esfera 286 é disposto dentro do alojamento 10, e esse rolamento de esfera 286 sustenta de maneira giratória uma parte de um eixo de saída 236 posicionado no lado de direção externa do eixo de uma engrenagem acionada 234 em relação ao alojamento 10.
[063] Em contrapartida, na unidade de motor 1, uma parte do eixo de saída 36 posicionado no lado de direção externa do eixo da engrenagem acionada 34 é sustentada de maneira giratória em relação ao alojamento 10 apenas pela parte de rolamento 42 do rolamento de cubo 40. Ou seja, na unidade de motor 1, o rolamento de cubo 40 desempenha um papel de "sustentar de maneira giratória o eixo de saída 36 em relação ao alojamento 10". Portanto, na unidade de motor 1, um rolamento que corresponde ao rolamento de esfera 286 da unidade de motor 201 se torna desnecessário. Dessa fora, o comprimento na direção de eixo pode ser mais encurtado por um comprimento desse rolamento desnecessário, e várias partes podem ser reduzidas como um todo.
[064] Além disso, na unidade de motor 201 da Figura 3, uma superfície perpendicular à direção de eixo da engrenagem acionada 234 é plana e nenhuma parte rebaixada é formada. Em contrapartida, na unidade de motor 1, a primeira parte rebaixada 35a é fornecida na superfície 34a da engrenagem acionada 34, e uma parte de extremidade na direção interna do eixo da parte de rolamento 42 é posicionada na primeira parte rebaixada 35a. Portanto, o comprimento na direção de eixo pode ser mais encurtado por um comprimento através do qual uma parte de extremidade da parte de rolamento 42 é posicionada na primeira parte rebaixada 35a.
[065] Ademais, na unidade de motor 201 da Figura 3, o eixo de saída 236 penetra na engrenagem acionada 234 para se estender para o lado de direção interna do eixo da engrenagem acionada 234. Uma parte do eixo de saída 236 posicionado no lado de direção interna do eixo da engrenagem acionada 234 é sustentada de maneira giratória em relação ao alojamento 10 por meio de um rolamento de esfera 287 disposto dentro do alojamento 10. Ou seja, a unidade de motor 201 adota a estrutura sustentada em ambas as extremidades em que o eixo de saída 236 é sustentado em ambos os lados da engrenagem acionada 234.
[066] Em contrapartida, a unidade de motor 1 adota a estrutura cantiléver em que o eixo de saída 36 é sustentado apenas em um lado da engrenagem acionada 34. A parte de rolamento 42 tem um formato cilíndrico por dois grupos dos elementos rolantes 40c1, 40c2 serem dispostos lado a lado na direção de eixo. Portanto, uma área de contato (um comprimento na direção axial) na qual o anel interior 40a fica em contato com o eixo de saída 36 é maior que uma área de contato de um rolamento geral (ou seja, um rolamento que tem apenas um grupo dos elementos rolantes). Portanto, mesmo quando a estrutura cantiléver é adotada, o rolamento de cubo 40 pode sustentar de maneira estável o eixo de saída 36, e a trepidação do eixo de saída 36 pode ser suprimida. Como resultado, se torna possível suprimir o ruído e a vibração gerados devido à trepidação do eixo de saída 36. Além disso, de acordo com essa configuração, vários rolamentos que sustentam o eixo de saída 36 podem ser reduzidos em comparação à estrutura sustentada em ambas as extremidades. Portanto, o comprimento na direção de eixo pode ser mais encurtado por um comprimento do rolamento reduzido em número, e várias partes podem ser reduzidas como um todo. (Segunda Modalidade) [067] A seguir, uma unidade de motor na roda 101 de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção, será descrita com referência à Figura 2. Doravante, uma mesma referência será usada para um membro que tem a mesma configuração que o membro da unidade de motor na roda 1, de acordo com a primeira modalidade, e uma descrição detalhada da mesma será omitida.
[068] Conforme mostrado na Figura 2, na presente modalidade, um eixo de saída 136 penetra na engrenagem acionada 34 para se estender para o lado de direção interna do eixo da engrenagem acionada 34. Uma superfície de extremidade na direção interna do eixo do eixo de saída 136 é posicionada no lado de direção interna do eixo da superfície 34b da engrenagem acionada 34. O eixo de saída 136 é sustentado de maneira giratória em relação ao alojamento 10 por um rolamento de rolos afunilado 184 no lado de direção interna do eixo da engrenagem acionada 34. O rolamento de rolos afunilado 184 é um rolamento em que os rolos que têm um formato de cone truncado (rolos afunilados) são usados como elementos rolantes. Pré-carga é aplicada no rolamento de rolos afunilado 184. Uma parte de extremidade na direção externa do eixo do rolamento de rolos afunilado 184 é posicionada na segunda parte rebaixada 35b da engrenagem acionada 34. O rolamento de rolos afunilado 184 é lubrificado pelo aparelho de abastecimento de óleo 70.
[069] A unidade de motor 101, de acordo com a segunda modalidade, também tem um efeito exclusivo de que "um comprimento na direção de eixo pode ser encurtado enquanto mantém uma baixa possibilidade de que um agente lubrificante usado para a unidade de motor 101 influencie em um desempenho de freio". Ademais, nessa unidade de motor 101, uma parte do eixo de saída 136 no lado de direção interna do eixo da engrenagem acionada 34 é sustentada pelo rolamento de rolos afunilado 184. Em um caso em que um tipo de um rolamento que sustenta o eixo de saída 136 no lado de direção interna do eixo da engrenagem acionada 34 é um rolamento de esfera, o eixo de saída 136 é propenso a se mover em sua direção axial durante a operação que causar trepidação. Entretanto, nessa unidade de motor 101, um rolamento de rolos afunilado é selecionado como um tipo de um rolamento que sustenta o eixo de saída 136. Portanto, o movimento do eixo de saída 136 em sua direção axial pode ser suprimido e, como resultado, a trepidação do eixo de saída 136, assim como o ruído e a vibração devido à trepidação podem ser suprimidos. Além disso, a vibração rotacional do eixo de saída 136 pode ser suprimida aplicando-se a pré-carga no rolamento de rolos afunilado 184.
[070]Especialmente, na presente modalidade, a segunda parte rebaixada 35b é fornecida na superfície 34b da engrenagem acionada 34, e uma parte de extremidade na direção externa do eixo do rolamento de rolos afunilado 184 é posicionada na segunda parte rebaixada 35b. Em geral, o rolamento de rolos afunilado é mais longo que um rolamento de esfera em comprimento na direção axial. Entretanto, na configuração acima, uma parte de extremidade do rolamento de rolos afunilado 184 é posicionada na segunda parte rebaixada 35b. Portanto, um comprimento na direção de eixo pode ser encurtado por um comprimento através do qual essa uma parte de extremidade é posicionada na segunda parte rebaixada 35b. Portanto, a unidade de motor 101 pode ser impedida de se tornar mais longa na direção de eixo devido ao uso do rolamento de rolos afunilado 184. Como resultado, tanto a supressão da trepidação do eixo de saída 136 como o impedimento de a unidade de motor 101 se tornar mais longa na direção de eixo podem ser realizados.
[071 ]As unidades de motor na roda, de acordo com as modalidades, foram descritas. Entretanto, a presente invenção não se limita às modalidades anteriormente mencionadas e pode adotar várias modificações abrangidas pelo escopo da presente invenção.
[072] Por exemplo, mais ou igual a três grupos dos elementos rolantes 40c podem ser dispostos lado a lado. Além disso, rolos podem ser selecionados como um tipo dos elementos rolantes que constituem os grupos dos elementos rolantes 40c.
[073] Na modalidade anteriormente mencionada, a primeira parte rebaixada 35a e a segunda parte rebaixada 35b são fornecidas na superfície 34a e na superfí- cie 34b da engrenagem acionada 34, respectivamente. Entretanto, uma configuração não se limita a isso. Por exemplo, uma configuração em tanto a primeira parte rebaixada 35a como a segunda parte rebaixada 35b não é fornecida pode ser adotada, ou uma configuração em que tanto a primeira parte rebaixada 35a quanto a segunda parte rebaixada 35b não são fornecidas pode ser adotada.
[074] Na modalidade anteriormente mencionada, a parte de cilindro 40a1 do anel interior 40a do rolamento de cubo 40 é um membro diferente do eixo de saída 36. Entretanto, a parte de cilindro 40a1 e o eixo de saída 36 podem ser integrados entre si. Por exemplo, a parte de cilindro 40a1 e o eixo de saída 36 podem ser integrados por soldagem ou corte/aparagem/usinagem.
[075] Na modalidade anteriormente mencionada, o redutor de velocidade 30 tem apenas um mecanismo de redução que realiza um estágio de desaceleração. Entretanto, uma configuração não se limita a isso. Por exemplo, o redutor de velocidade 30 pode ter um mecanismo de redução que realiza dois estágios de desacelerações ou mais ou igual a três estágios de desacelerações ao incluir adicionalmente um mecanismo de redução que usa uma engrenagem planetária. De maneira alternativa, um mecanismo de redução que usa uma engrenagem planetária pode ser usado em vez do mecanismo de redução do redutor de velocidade 30 na modalidade anteriormente mencionada.
REINVINDICAÇÕES

Claims (5)

1. Unidade de motor na roda CARACTERIZADA pelo fato de que compreende; um alojamento sustentado por uma carroceria de veículo e disposto dentro de uma roda de um veículo; um motor sustentado pelo dito alojamento e acomodado dentro do dito alojamento; um redutor de velocidade que inclui um corpo giratório com um formato cilíndrico configurado para ser girado pelo dito motor em uma parte interna do dito alojamento e lubrificado por um óleo lubrificante e um eixo de saída fixado ou integrado ao dito corpo giratório e que penetra em uma abertura fornecida em uma superfície de parede do dito alojamento para se estende para fora do dito alojamento em uma direção externa do eixo; um rolamento de cubo fornecido em uma parte do dito eixo de saída posicionado em um lado de direção externa do eixo do dito corpo giratório, que permite uma rotação da dita roda enquanto sustenta o peso de veículo, e que inclui um ou uma pluralidade de grupos de elementos rolantes compreendidos de uma pluralidade de elementos rolantes dispostos em uma direção circunferencial dos mesmos; e um primeiro membro de vedação, a dita unidade de motor na roda que gira a dita roda transmitindo-se o torque do dito motor para a dita roda por meio do dito redutor de velocidade e do dito rolamento de cubo, em que, o dito rolamento de cubo inclui uma parte de rolamento lubrificada por uma graxa com uma viscosidade mais alta que o dito óleo lubrificante e uma parte de cubo na qual um rotor de freio disposto fora do dito alojamento é fixado, em que a dita parte de rolamento e a dita parte de cubo são integradas entre si, uma parte da dita parte de rolamento é posicionada dentro do dito alojamento por meio da dita abertura, a dita parte do dito eixo de saída posicionado no dito lado de direção externa do eixo do dito corpo giratório é sustentada de maneira giratória em relação ao dito alojamento apenas pela dita parte de rolamento, e o dito primeiro membro de vedação é disposto dentro da dita parte da dita parte de rolamento, veda de maneira à prova de fluidos um vão entre um anel interior e um anel exterior do dito rolamento de cubo em uma posição posicionada em um lado de direção interna do eixo do dito um ou uma pluralidade de grupos dos ditos elementos rolantes do dito rolamento de cubo, e divide uma parte interna do dito dito alojamento em um primeiro espaço em que o dito e o dito corpo giratório são dispostos e um segundo espaço circundado pelo dito anel interior, pelo dito anel exterior, pelo dito primeiro membro de vedação, e um plano virtual que inclui a dita abertura do dito alojamento.
2. Unidade de motor na roda, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que, uma primeira parte rebaixada que é rebaixada em uma direção interna do eixo é fornecida em uma superfície de extremidade na dita direção externa do eixo do dito corpo giratório, e uma parte de extremidade na dita direção interna do eixo da dita parte de rolamento é posicionada na dita primeira parte rebaixada.
3. Unidade de motor na roda, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que, a dita parte de rolamento tem um formato cilíndrico em que pelo menos mais ou igual a dois grupos dos ditos elementos rolantes são dispostos lado a lado em uma direção de eixo, o dito eixo de saída é sustentado apenas pelo dito rolamento de cubo, e uma parte do dito eixo de saída posicionado no dito lado de direção interna do eixo do dito corpo giratório não é sustentada por nenhum rolamento.
4. Unidade de motor na roda, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que, uma parte do dito eixo de saída posicionado no dito lado de direção interna do eixo do dito corpo giratório é sustentada de maneira giratória em relação ao dito alojamento por um rolamento de rolos afunilado.
5. Unidade de motor na roda, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato de que, uma segunda parte rebaixada que é rebaixada na dita direção externa do eixo é fornecida em uma outra superfície de extremidade na dita direção interna do eixo do dito corpo giratório, uma parte de extremidade na dita direção externa do eixo do dito rolamento de rolos afunilado é posicionada na dita segunda parte rebaixada.
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