CN102939207A - 结合有轮内马达的车轮轴承装置 - Google Patents

结合有轮内马达的车轮轴承装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102939207A
CN102939207A CN2011800167381A CN201180016738A CN102939207A CN 102939207 A CN102939207 A CN 102939207A CN 2011800167381 A CN2011800167381 A CN 2011800167381A CN 201180016738 A CN201180016738 A CN 201180016738A CN 102939207 A CN102939207 A CN 102939207A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wheel
section
wheel bearing
bearing arrangement
adapter shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011800167381A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102939207B (zh
Inventor
山田智哉
铃木昭吾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp filed Critical NTN Corp
Publication of CN102939207A publication Critical patent/CN102939207A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102939207B publication Critical patent/CN102939207B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/12—Torque-transmitting axles
    • B60B35/121—Power-transmission from drive shaft to hub
    • B60B35/122—Power-transmission from drive shaft to hub using gearings
    • B60B35/125—Power-transmission from drive shaft to hub using gearings of the planetary type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0005—Hubs with ball bearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0015—Hubs for driven wheels
    • B60B27/0021—Hubs for driven wheels characterised by torque transmission means from drive axle
    • B60B27/0026—Hubs for driven wheels characterised by torque transmission means from drive axle of the radial type, e.g. splined key
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0047—Hubs characterised by functional integration of other elements
    • B60B27/0057—Hubs characterised by functional integration of other elements the element being a brake drum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0073—Hubs characterised by sealing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0078—Hubs characterised by the fixation of bearings
    • B60B27/0084—Hubs characterised by the fixation of bearings caulking to fix inner race
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0094—Hubs one or more of the bearing races are formed by the hub
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B7/00—Wheel cover discs, rings, or the like, for ornamenting, protecting, venting, or obscuring, wholly or in part, the wheel body, rim, hub, or tyre sidewall, e.g. wheel cover discs, wheel cover discs with cooling fins
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B7/00—Wheel cover discs, rings, or the like, for ornamenting, protecting, venting, or obscuring, wholly or in part, the wheel body, rim, hub, or tyre sidewall, e.g. wheel cover discs, wheel cover discs with cooling fins
    • B60B7/06—Fastening arrangements therefor
    • B60B7/061—Fastening arrangements therefor characterised by the part of the wheels to which the discs, rings or the like are mounted
    • B60B7/066—Fastening arrangements therefor characterised by the part of the wheels to which the discs, rings or the like are mounted to the hub
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/043—Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel
    • B60K17/046—Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel with planetary gearing having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F16C19/186—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F16C19/55—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction with intermediate floating or independently-driven rings rotating at reduced speed or with other differential ball or roller bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/72—Sealings
    • F16C33/76—Sealings of ball or roller bearings
    • F16C33/768—Sealings of ball or roller bearings between relatively stationary parts, i.e. static seals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/063—Fixing them on the shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/07—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element
    • F16C35/073—Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element between shaft and inner race ring
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/083—Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0038—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor moving together with the wheel axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0092—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being coaxial to the wheel axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/40—Electrical machine applications
    • B60L2220/44—Wheel Hub motors, i.e. integrated in the wheel hub
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02—Wheel hubs or castors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/10—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with arrangements for protection from ingress, e.g. water or fingers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Abstract

提供了一种结合有轮内马达的车轮轴承装置，使得气密性提高并增大了可靠性。作为行星齿轮装置的一个部件的连接轴（17）配备有盘部（17a）和轴部（28），盘部上以突出的方式一体地设置有传动销，轴部从该盘部（17a）轴向延伸，二者之间具有肩部（27）并且轴部的外周上形成有锯齿（17b）。紧固部（12）的一端被形成为平坦的。使该紧固部（12）和盘部（17a）互相抵靠。此外，紧固部（12）的内径中形成有筒状部（12a）。连接轴（17）的肩部（27）以预定的径向气隙装配在该筒状部（12a）中。连接轴（17）的肩部（27）的外周上形成有环形槽（27a）。密封圈（29）以与筒状部（12a）弹性接触的方式安装在该环形槽（27a）中。

Description

结合有轮内马达的车轮轴承装置
技术领域
本发明涉及一种用于以可旋转的方式支撑车轮的车轮轴承装置，并且更具体地，本发明涉及一种结合有轮内马达的车轮轴承装置，这种车轮轴承装置由车轮轴承、减速齿轮以及电马达组合而成，并且旨在改进其密封性能和耐用性。
背景技术
近年来，有这样一种趋势，汽车的驱动形式正从使用内燃发动机的传统驱动形式转变为使用电马达的驱动形式。在这种环境下，作为电动汽车的车轮轴承装置，已经注意到使用由车轮轴承、减速齿轮和电马达的组合而成的结合有轮内马达的车轮轴承装置。因为可以省去包括诸如推进器轴以及差动齿轮等的传统部件的体积庞大而复杂的动力传递机构，所以用于电动汽车的驱动轮的结合有轮内马达的车轮轴承装置的使用使得可以显著减小汽车的重量和尺寸。
已知图8所示的这种结合有轮内马达的车轮轴承装置的一个例子。该结合有轮内马达的车轮轴承装置包括车轮轴承51、安装在车轮轴承51上的行星减速齿轮52、用于驱动行星减速齿轮52的电马达M，以及具有旋转构件53的驱动部54。
车轮轴承51包括：毂轮56，该毂轮的一端具有供安装车轮用的车轮安装凸缘55，该毂轮的外周上具有一个内滚道表面56a并且该毂轮具有从内滚道表面56a轴向延伸的筒状部56b；内圈57，该内圈的外周上形成有另一内滚道表面57a并且该内圈压配合到毂轮56的筒状部56b上；外构件58，该外构件58的外周上一体地形成有供紧固该外构件58的车体安装凸缘58b，并且该外构件的内周上形成有与内滚道表面56a、57a对置的双列外滚道表面58a、58a；以及双列滚动元件59、59，该双列滚动元件以可自由转动的方式容纳在外滚道表面和内滚道表面之间。
行星减速齿轮52包括：太阳齿轮60，该太阳齿轮布置在旋转构件53上；外构件58的内周上形成的内齿58c；多个行星齿轮61，所述多个行星齿轮与内齿58c和太阳齿轮60的外齿60a匹配；以及传动销63，该传动销用于相对于连接轴62可转动地支撑行星齿轮61。
驱动部54包括：杯状的定子壳体64，该定子壳体形成电马达M并且可分离地布置在外构件58上；定子部65，该定子部内置在定子壳体64中；以及转子部66，该转子部紧固在旋转构件53上并且以预定的气隙与定子部65对置。连接轴62经由锯齿62a连接至毂轮56，以经由行星减速齿轮52和连接轴62将电马达M的旋转传递至毂轮56以便驱动车轮。
现有技术的车轮轴承装置的这种结构能够保持用于车轮轴承51的足够空间，并且容易将车轮轴承51、行星减速齿轮52和驱动部54相互分开以便替换它们。这使得不必替换整个单元就可进行维护，并因此可以减少资源和维修成本。（例如，见专利文献1）。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-231564号公报。
发明内容
本发明要解决的技术问题
然而，现有技术的车轮轴承装置具有以下问题。即，因为毂轮56和连接轴62之间的密封不完善，容纳在驱动部54之内的润滑剂往往会从该处泄露至外面。因此，泄露的润滑剂将会污染周边环境，或者附着到邻近的制动部件而降低制动力。
因此，本发明的目的是提供这样一种结合有轮内马达的车轮轴承装置，这种车轮轴承装置可以改进电动汽车中使用的车轮轴承装置的密封性并因此提高其耐用性。
解决问题的技术手段
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种结合有轮内马达的车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括：车轮轴承；行星减速齿轮，该行星减速齿轮安装在所述车轮轴承上；电马达，该电马达用于驱动所述行星减速齿轮；以及驱动部，该驱动部具有旋转构件；所述车轮轴承包括：外构件，该外构件的外周上一体地形成有车体安装凸缘并且该外构件的内周上一体地形成有双列外滚道表面；内构件，该内构件包括毂轮以及至少一个内圈，所述毂轮的一端上一体地形成有供安装车轮用的车轮安装凸缘，并且该毂轮的外周上一体地形成有轴向延伸的筒状部，内周上一体地形成有用于扭矩传递的锯齿，所述内圈被压配合在所述毂轮的所述筒状部上，并且该内圈的外周上形成有与所述双列外滚道表面对置的内滚道表面；以及双列滚动元件，所述双列滚动元件以可自由滚动的方式容纳在所述外滚道表面和所述内滚道表面之间；所述行星减速齿轮包括：输入部件，该输入部件布置在所述旋转构件上；静止部件，该静止部件布置在所述外构件的内周上；多个行星部件，所述多个行星部件布置在所述静止部件和所述输入部件之间；以及输出部件，该输出部件相对于连接轴以可旋转的方式支撑所述行星部件；所述驱动部包括：定子壳体，该定子壳体形成所述电马达并且布置在所述外构件上；定子部，该定子部内置在所述定子壳体中；以及转子部，该转子部紧固在所述旋转构件上并且以预定的气隙与所述定子部对置；所述连接轴经由锯齿以可拆卸的方式连接至所述毂轮，以经由所述行星减速齿轮将所述电马达的转动传递至所述毂轮，以便驱动车轮，所述车轮轴承装置的特征在于，所述连接轴包括盘部和轴部，所述盘部形成所述行星部件，所述轴部经由肩部从所述盘部轴向延伸并且外周上形成有所述锯齿；所述连接轴被插入至所述毂轮中，直到所述盘部抵接所述内构件；并且在所述内构件和所述连接轴之间插设有由弹性材料形成的密封圈，从而以液密方式将所述驱动部与外界屏蔽开。
根据本发明的第一方面，因为其是这样一种结合有轮内马达的车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括：车轮轴承；行星减速齿轮，该行星减速齿轮安装在所述车轮轴承上；电马达，该电马达用于驱动所述行星减速齿轮；以及驱动部，该驱动部具有旋转构件，并且具有连接轴，该连接轴经由锯齿以可拆卸的方式连接至毂轮，以经由行星减速齿轮将电马达的转动传递至毂轮以便驱动车轮，并且所述车轮轴承装置的特征在于，所述连接轴包括盘部和轴部，所述盘部形成所述行星部件，所述轴部经由肩部从所述盘部轴向延伸并且外周上形成有所述锯齿；所述连接轴被插入在所述毂轮中，直到所述盘部抵接所述内构件；并且在所述内构件和所述连接轴之间插设有弹性材料形成的密封圈，从而以液密方式将所述驱动部与外界屏蔽开，因此，可以提供这样一种结合有轮内马达的车轮轴承装置，这种车轮轴承装置可以防止容纳在驱动部中的润滑剂通过连接轴泄露至外界，从而可以改进其密封性并因此提高其耐用性。
根据本发明的第二方面，优选的是，所述行星减速齿轮包括太阳齿轮、多个行星齿轮以及传动销，所述太阳齿轮布置在所述旋转构件上，所述多个行星齿轮与所述太阳齿轮的外齿以及形成在所述外构件的内周上的内齿啮合，所述传动销从所述连接轴的外周突出以旋转地支撑所述行星齿轮。这使得可以在没有任何滑动接触的情况下实现有效的动力传递。
根据本发明的第三方面，优选的是，通过使所述毂轮的所述筒状部的端部塑性变形而形成敛缝部，所述内圈由所述敛缝部紧固为轴向不可动；并且所述敛缝部的端部被整平，所述盘部抵接所述敛缝部的整平表面。这使得可以改进车轮轴承装置的密封性。
根据本发明的第四方面，优选的是，所述敛缝部的内周上形成有筒状部，并且所述连接轴的肩部插入在所述筒状部中，二者之间有预定的径向气隙；并且绕所述连接轴的所述肩部形成有环形槽，并且所述密封圈被装配在所述环形槽中而使得该密封圈弹性接触所述筒状部。
根据本发明的第五方面，优选的是，所述密封圈被插设在所述敛缝部与所述连接轴之间。
根据本发明的第六方面，还优选的是，所述密封圈包括环形的盘状接触部、从该接触部的外周轴向延伸的凸缘部以及从该凸缘部径向向内延伸的爪部；并且所述爪部的末端围绕成一个圆，该圆的直径小于所述敛缝部的外径，并且所述爪部能被弹性地装配在所述敛缝部上。这使得可以防止密封圈在运输或组装的过程中从敛缝部掉落。
根据本发明的第七方面，优选的是，所述多个爪部沿所述凸缘部等距地布置。这使得可以以快速连接的方式容易地将密封圈安装在敛缝部上。
根据本发明的第八方面，还优选的是，所述敛缝部的端部表面以及所述盘部的表面粗糙度为Ra1.6以下。这使得可以抑制密封圈的磨损并因此提高其耐用性。
根据本发明的第九方面，优选的是，所述密封圈由掺入有纤维增强材料的合成树脂形成。这使得可以使密封圈呈现足够的增强效果，并且可以防止密封圈的韧性降低，从而防止密封圈在被安装至敛缝部的过程中断裂。
根据本发明的第十方面，优选的是，所述密封圈用于闭合所述毂轮的外侧开口，并且包括金属芯，还包括由合成树脂形成的密封构件，所述金属芯包括适于被压配合在所述毂轮的所述外侧开口中的筒状的装配部以及从所述装配部径向向内延伸的底部。
根据本发明的第十一方面，还优选的是，所述金属芯的所述装配部的末端部被形成为具有减小的外径，该减小的外径小于所述装配部的基部的外径；所述密封构件被附着至所述金属芯，使得该密封构件延伸至所述装配部的所述末端部的外表面；并且所述密封构件在所述金属芯的所述末端部上的外径稍大于所述密封构件在所述装配部的所述基部上的外径。这使得可以改进车轮轴承装置的密封性。
发明效果
根据本发明的结合有轮内马达的车轮轴承装置，因为其包括：车轮轴承；行星减速齿轮，该行星减速齿轮安装在所述车轮轴承上；电马达，该电马达用于驱动所述行星减速齿轮；以及驱动部，该驱动部具有旋转构件；所述车轮轴承包括：外构件，该外构件的外周上一体地形成有车体安装凸缘并且该外构件的内周上一体地形成有双列外滚道表面；内构件，该内构件包括毂轮以及至少一个内圈，所述毂轮的一端上一体地形成有供安装车轮用的车轮安装凸缘，并且该毂轮的外周上一体地形成有轴向延伸的筒状部，内周上一体地形成有用于扭矩传递的锯齿，所述内圈被压配合在所述毂轮的所述筒状部上，并且该内圈的外周上形成有与所述双列外滚道表面对置的内滚道表面；以及双列滚动元件，所述双列滚动元件以可自由滚动的方式容纳在所述外滚道表面和所述内滚道表面之间；所述行星减速齿轮包括：输入部件，该输入部件布置在所述旋转构件上；静止部件，该静止部件布置在所述外构件的内周上；多个行星部件，所述多个行星部件布置在所述静止部件和所述输入部件之间；以及输出部件，该输出部件相对于连接轴以可旋转的方式地支撑所述行星部件；所述驱动部包括：定子壳体，该定子壳体形成所述电马达并且布置在所述外构件上；定子部，该定子部内置在所述定子壳体中；以及转子部，该转子部紧固在所述旋转构件上并且以经由预定的气隙与所述定子部对置；所述连接轴经由锯齿以可拆卸的方式连接至所述毂轮，以经由所述行星减速齿轮将所述电马达的转动传递至所述毂轮，以便驱动所述车轮，所述车轮轴承装置的特征在于，所述连接轴包括盘部和轴部，所述盘部形成所述行星部件，所述轴部经由肩部从所述盘部轴向延伸并且外周上形成有所述锯齿；所述连接轴被插入至所述毂轮中，直到所述盘部抵接所述内构件；并且在所述内构件和所述连接轴之间插设有由弹性材料形成的密封圈，从而以液密方式将所述驱动部与外界屏蔽开，因此，可以提供这样一种结合有轮内马达的车轮轴承装置，这种车轮轴承装置可以防止容纳在驱动部中的润滑剂通过连接轴泄露至外界，从而可以改进其密封性并因此提高其耐用性。
附图说明
图1是示出本发明的结合有轮内马达的车轮轴承装置的第一实施方式的纵剖视图；
图2是沿着图1的II-II线的剖视图；
图3是示出图1的结合有轮内马达的车轮轴承装置的纵剖视图；
图4是示出本发明的结合有轮内马达的车轮轴承装置的第二实施方式的纵剖视图；
图5是示出图4的变型例的局部放大图；
图6的（a）是示出图5的密封圈的前视图；（b）是示出沿着（a）的VI-VI线的剖视图；
图7的（a）示出本发明的结合有轮内马达的车轮轴承装置的第三实施方式的纵剖视图；（b）是示出（a）的密封圈的局部放大图；以及
图8是示出现有技术的结合有轮内马达的车轮轴承装置的纵剖视图。
具体实施方式
实施本发明的一个优选的模式是一种结合有轮内马达的车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括：车轮轴承；行星减速齿轮，该行星减速齿轮安装在所述车轮轴承上；电马达，该电马达用于驱动所述行星减速齿轮；以及驱动部，该驱动部具有旋转构件；所述车轮轴承包括：外构件，该外构件的外周上一体地形成有车体安装凸缘并且该外构件的内周上一体地形成有双列外滚道表面；内构件，该内构件包括毂轮以及内圈，所述毂轮的一端上一体地形成有供安装车轮用的车轮安装凸缘，该毂轮的外周上一体地形成有与其中一个双列外滚道表面对置的一个内滚道表面并形成有轴向延伸的筒状部，该毂轮的内周上一体地形成有用于扭矩传递的锯齿，所述内圈被压配合在所述毂轮的所述筒状部上，并且该内圈的外周上形成有与双列外滚道表面中的另一外滚道表面对置的另一内滚道表面；以及双列滚动元件，所述双列滚动元件以可自由滚动的方式容纳在所述外滚道表面和所述内滚道表面之间；所述行星减速齿轮包括：太阳齿轮、多个行星齿轮以及传动销，所述太阳齿轮布置在所述旋转构件上，所述多个行星齿轮与所述太阳齿轮的外齿以及形成在所述外构件的内周上的内齿相啮合，所述传动销从所述连接轴的外周突出并旋转地支撑所述行星齿轮；所述驱动部包括：定子壳体，该定子壳体形成所述电马达并且布置在所述外构件上；定子部，该定子部内置在所述定子壳体中；以及转子部，该转子部紧固在所述旋转构件上并且以预定的气隙与所述定子部对置；通过使所述毂轮的所述筒状部的端部塑性变形而形成敛缝部，所述内圈由所述敛缝部紧固为轴向不可动；所述连接轴经由锯齿以可拆卸的方式连接至所述毂轮，以经由所述行星减速齿轮将所述电马达的转动传递至所述毂轮，以便驱动车轮，所述车轮轴承装置的特征在于，所述连接轴包括盘部和轴部，所述盘部形成所述行星部件，所述轴部经由肩部从所述盘部轴向延伸并且外周上形成有所述锯齿；所述敛缝部的端部被整平，并且所述盘部抵接所述敛缝部的整平表面；所述敛缝部的内周上形成有筒状部，并且所述连接轴的肩部插入在所述筒状部中，二者之间有预定的径向气隙；并且绕所述连接轴的所述肩部形成有环形槽，并且所述密封圈被装配在所述环形槽中而使得该密封圈弹性接触所述筒状部。
第一实施方式
将参照附图描述本发明的优选实施方式。
图1是示出本发明的结合有轮内马达的车轮轴承装置的第一实施方式的纵剖视图；图2是沿着图1的II-II线的剖视图；并且图3是示出图1的结合有轮内马达的车轮轴承装置的纵剖视图。在以下的描述中，将安装到车辆上时轴承装置的外侧称为“外侧”（图1中的左侧），将安装到车辆上时轴承装置的内侧称为“内侧”（图1中的右侧）。
结合有轮内马达的车轮轴承装置主要包括车轮轴承1、安装在车轮轴承1上的行星减速齿轮2，以及驱动部4，该驱动部一体地形成有形成所述行星减速齿轮2的一部分的太阳齿轮3。
车轮轴承1是用于支撑驱动轮（未示出）的第三代类型。如图3所示，车轮轴承1包括：内构件8，该内构件包括毂轮6以及内圈7，毂轮6的外侧端上一体地形成有供安装车轮用的车轮安装凸缘5，并且毂轮6的外周上一体地形成有一个（外侧）内滚道表面6a和从该内滚道表面6a朝向内侧轴向延伸的筒状部6b，内圈7的外周上一体地形成有另一（内侧）内滚道表面7a并且内圈7被压配合在毂轮6的筒状部6b上；外构件9，该外构件的外周上一体地形成有待被紧固在车体（未示出）上的车体安装凸缘9b，并且该外构件的内周上一体地形成有与双列内滚道表面6a、7a对置的双列外滚道表面9a、9a；双列滚动元件（滚珠）10、10，所述双列滚动元件以可自由滚动的方式容纳在外滚道表面和内滚道表面之间；以及保持架11、11，该保持架用于沿圆形等距地保持滚动元件10、10。毂螺栓5a沿着车轮安装凸缘5的周面等距地布置在车轮安装凸缘5上。
内圈7由诸如SUJ2的高碳铬钢形成，并通过浸入淬火硬化至其芯部而具有58～64HRC的硬度。内圈7以预定的过盈量压配合在毂轮6的筒状部6b上以形成背靠背双联式双列角接触滚珠轴承，并且使筒状部6b的端部塑性变形而形成敛缝部12，借助敛缝部12而使内圈7在预定的支撑预应力状态下相对于毂轮6轴向紧固。
毂轮6由碳含量按重量计为0.40～0.80%的中高碳钢（例如，S53C）制成，并通过高频感应淬火而硬化成使得内滚道表面6a以及从车轮安装凸缘5的内侧基部5b到筒状部6b的区域具有58～64HRC的表面硬度，并且敛缝部12保持其锻造后的硬度。这能够使毂轮6具有足够的机械强度，以抵抗施加至车轮安装凸缘5的旋转弯曲载荷，并改进供装配内圈7的筒状部6b的抗微动磨损性能，并且能够顺利地实施敛缝部12的塑性变形而不会产生任何微小的裂纹。滚动元件10由诸如SUJ2的高碳铬钢形成，并通过浸入淬火硬化至其芯部而具有58～64HRC的硬度。
外构件9由碳含量按重量计为0.40～0.80%的中高碳钢（例如，S53C）制成，并且至少所述双列外滚道表面9a、9a通过高频感应淬火而硬化成具有58～64HRC的表面硬度。密封件13、14被安装在形成于外构件9和内构件8之间的环形空间的开口中。外侧密封件13可防止密封在轴承中的润滑油脂泄露，并可防止雨水或灰尘等从外侧进入到轴承中。另一方面，内侧密封件14可防止密封在轴承中的油脂泄露，并可防止容纳在以下将要描述的驱动部4中的润滑油进入到轴承内。
尽管此处示出的是使用滚珠作为滚动元件10的双列角接触滚珠轴承，但本发明并不限于这样的轴承，而是可以应用于使用圆锥滚子作为滚动元件的双列圆锥滚子轴承。此外，尽管这里示出其中内滚道表面6a被直接形成在毂轮6的外周上的第三代结构的车轮轴承1，但是本发明也可以应用于其中毂轮形成有供压配合一对内圈的筒状部的、所谓的第二代结构。
如图1所示，外构件（静止部件）9的内侧端的内周形成有内齿15，并且布置与太阳齿轮（输入部件）3的外齿3a啮合的四个行星齿轮（行星部件）16，从而形成行星型的行星减速齿轮2。
每个行星齿轮16都经由滚动轴承19可旋转地支撑在从连接轴17的盘部17a突出的传动销18上（参见图2）。连接轴17的外周上形成有锯齿（或花键）17b，该锯齿（或花键）与形成在毂轮6的内周上的锯齿（或花键）6c接合，以将扭矩传递至毂轮6。连接轴17在锯齿17b的端部形成有外螺纹17c，并且毂轮6和连接轴17由紧固至外螺纹17c的螺母20轴向可分地固定。
旋转构件21被形成为具有大致杯状的结构，并且具有与太阳齿轮3同轴的筒状部21a。形成电马达M的一部分的转子部22被紧固在筒状部21a的外周上。转子部22包括多个永磁体22a，并且紧固在内周上的定子部23以预定的气隙与转子部22对置。定子部23包括定子铁芯23a以及卷绕在定子铁芯23a上的定子线圈23b。电马达M由转子部22和定子部23形成（见图2）。尽管作为例子，示出了直接形成在形成驱动部4的旋转构件21上的太阳齿轮3，但本发明不限于此，而是可以应用于紧固在安装于旋转构件21的旋转轴上的分立式太阳齿轮。
旋转构件21分别经由滚动轴承25、26相对于形成静止构件的定子壳体24和外构件9可旋转地支撑。定子壳体24借助于紧固螺栓（未示出）而被可拆卸地紧固至外构件9的车体安装凸缘9b。可通过使电马达M通电而使旋转构件21旋转，旋转构件21的旋转经由太阳齿轮3而被传递至行星齿轮16，并且行星齿轮16的旋转经由连接轴17被进一步传递至毂轮6，从而驱动车轮。
尽管本实施方式示出的是使用齿轮作为动力传递机构，但本发明不限于此，而是可以应用于使用摩擦装置（牵引驱动）的动力传递机构。后者可以尽快地抑制动力传递期间引起的噪音和振动。
在本发明中，用于轴向紧固内圈7的敛缝部12的端面被整平，并且连接轴17被插入在毂轮6中，直到盘部17a抵接敛缝部12的被整平的表面，如图3所示。连接轴17具有经由肩部27从盘部17延伸的轴部28，并且轴部28的外周上形成有锯齿17b。
敛缝部12的内周被形成为筒状部12a，并且连接轴17的肩部27以预定的径向间隙插入在筒状部12中。肩部27的外周上形成有环形槽27a，诸如O形圈的密封圈被装配在环形槽27a中，并且弹性接触敛缝部12的筒状部12a的表面。因此，驱动部4（图3中未示出）可以以不透流体的方式与外界屏蔽开来。相应地，可以提供这样一种结合有轮内马达的车轮轴承装置，这种车轮轴承装置可以防止容纳在驱动部4中的润滑剂通过连接轴17泄露至外界，并且可以改进其密封性并因此提高其耐用性
密封圈29由诸如NBR（丁腈橡胶）的合成橡胶形成，并且橡胶的物理特性值的永久压缩应变被设定为在120℃×70小时下为40%以下，并且其TR10值（伸长比：50%）被设定在-20℃以下。此处，“TR10值”是指低温区域橡胶应变的回复，并且大致对应于橡胶弹性的回复程度（TR是“温度回缩”的缩写）。除了NBR之外，密封圈29的材料的例子有：例如，HNBR（氢化丁腈橡胶）、EPDM（三元乙丙橡胶）、耐热性以及耐化学性优异的ACM（聚丙烯酸橡胶）、FKM（氟橡胶）或硅橡胶。
第二实施方式
图4是示出本发明的结合有轮内马达的车轮轴承装置的第二实施方式的纵剖视图；图5是示出图4的变型例的局部放大图；图6的（a）是示出图5的密封圈的前视图；并且图6的（b）是示出沿着图6的（a）的VI-VI线的剖视图。该实施方式与第一实施方式（图1）的主要不同之处仅在于连接轴的结构，因此，在该实施方式中，对于功能与第一实施方式的部件或部分的功能相同的那些部件或部分，将使用相同的附图标记。
该车轮轴承1是所谓的第三代类型，并且包括内构件8、外构件9以及以可旋转的方式容纳在内构件8和外构件9之间的双列滚动元件10、10。内构件8包括毂轮6和以预定的过盈量压配合在毂轮6上的内圈7。
毂轮6的外侧端上一体地形成有车轮安装凸缘5，并且外周上一体地形成有内滚道表面6a和从该内滚道表面6a轴向延伸的筒状部6b。内圈7的外周上一体地形成有内滚道表面7a并且该内圈7被压配合在毂轮6的筒状部6b上，并且通过使筒状部6b的端部塑性变形而形成敛缝部12，内圈7借助该敛缝部12而在预定的轴承预应力状态下相对于毂轮6轴向紧固，以形成背靠背双联式双列角接触滚珠轴承。
外构件9的外周上一体地形成有车体安装凸缘9b，并且内周上形成有与双列内滚道表面6a、7a对置的双列外滚道表面9a、9a。双列滚动元件10、10经由保持架11、11以可自由滚动的方式容纳在外滚道表面和内滚道表面之间。在形成于外构件9和内构件8之间的环形空间的开口中安装有密封件13、14，以防止密封在轴承中的润滑油脂泄露到轴承外侧，并且还能防止雨水或灰尘等从外界进入到轴承中。
连接轴30的肩部30a以预定的径向气隙插入在敛缝部12的筒状部12a中，并且密封圈31被夹设在敛缝部12和连接轴30的盘部17a之间并由于受到它们的夹持而紧固在其中。因此，类似于前述实施方式，可以防止容纳在驱动部4（未示出）中的润滑剂通过连接轴17泄露至外界，并且可以改进其密封性并因此提高其耐用性。
密封圈31由诸如PA（聚酰胺）66的热塑性合成树脂制成，并通过注射成型而形成为具有圆环形构造。诸如GF（玻璃纤维）的纤维增强材料按重量计以10～40%与该合成树脂混合，并且被所述合成树脂浸渍。按重量计少于10%的纤维增强材料的量不是优选的，因为这不能实现足够的增强效果；相反，按重量计多于40%的纤维增强材料的量也不是优选的，因为这将导致模制品中的纤维的各向异性，降低其密度，并因此还降低其尺寸的稳定性和韧性，相应地在被夹设在敛缝部12和盘部17a之间时，将导致密封圈31断裂。此外，纤维增强材料并不限于GF，而是还可以应用诸如CF（碳纤维）、芳纶纤维和硼纤维等的其它材料。
除了PA66之外，用于密封圈31的材料还有例如：所谓的工程塑料（例如，PPA（聚邻苯二甲酰胺）、PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）等）的热塑性合成树脂；所谓的超级工程塑料（例如，PPS（聚苯硫醚）、PEEK（聚醚醚酮）、PAI（聚酰胺酰亚胺）等）的热塑性合成树脂；或诸如PF（酚醛树脂）、EP（环氧树脂）、PI（聚酰亚氨树脂）等的热固性树脂。
敛缝部12的被密封圈31抵靠的端面以及连接轴30的盘部17a的表面粗糙度被设定为Ra 1.6以下，优选为Ra 0.32以下。这使得可以抑制密封圈的磨损，并因此可以提高其耐用性。此处，“Ra”是JIS（JIS B0601-1994）的其中一个表面粗糙度参数，是指偏离平均线的绝对偏差值的数学平均。
图5示出了密封圈的变型例。该密封圈32被安装在敛缝部12上，并通过夹设在敛缝部12与连接轴30的盘部17a之间而被紧固在敛缝部12上。密封圈32包括环形的盘状接触部32a、从接触部32a的外周轴向延伸的凸缘部32b以及从凸缘部32b径向向内延伸的多个爪部32c。密封圈32的爪部32c以最大1mm的轴向气隙面对内圈7b的较大端面7b并在其间形成迷宫式密封。这使得可以防止诸如雨水或灰尘等异物进入，并因此可以通过防止在敛缝部12上生锈而提高车轮轴承的耐用性。此外，还可以防止容纳在驱动部4（图5和图6中未示出）中的润滑剂通过连接轴30泄露至外界，从而可以改进车轮轴承的密封性并因此提高其耐用性。
在该实施方式中，环形凹槽12b通过例如在敛缝部12的面对内圈7的大端面7b的外周上车削而形成，并且爪部32c适于被卡在环形凹槽12b中。如图6所示，沿着密封圈32的外周等距地形成有多个（图示的实施方式中有五个）爪部32c，并且爪部32c的内径稍大于环形凹槽12b的外径。密封圈32可通过使爪部32c弹性变形而装配在环形凹槽12b并因此安装在敛缝部12中。这种密封圈32的使用使得能够降低敛缝部12和盘部17a的接触表面的摩擦系数，并因此可以减少它们的磨损。
此外，密封圈32的这种结构还使得不需要严格地控制爪部32c的尺寸就可以容易地产生爪部32c的弹性变形，因此可以以快速连接的方式将密封圈32安装在敛缝部12上。相应地，可以改进组装车轮轴承时的可加工性，并且可以防止密封圈32在车轮轴承的运输或组装的过程中从敛缝部12掉落。此外，因为在密封圈32的注射成型期间通常会形成在密封圈32上的分型线33被设计为位于爪部32c或非爪部32d的中央，如图6的（a）所示，所以可以使密封圈32具有高的强度和刚度以及适度的弹性。
第三实施方式
图7的（a）示出本发明的结合有轮内马达的车轮轴承装置的第三实施方式的纵剖视图；以及图7的（b）是示出图7的（a）的密封圈的放大图。该实施方式与第一实施方式（图1）的主要不同之处在于连接轴的结构，因此，在该实施方式中，对于功能与第一实施方式的部件或部分的功能相同的那些部件或部分，将使用相同的附图标记。
图7的（a）中示出的这种车轮轴承1是所谓的第三代类型，并且包括内构件8、外构件9以及以可滚动的方式容纳在内构件8和外构件9之间的双列滚动元件10、10。内构件8包括毂轮6和以预定的过盈量压配合在毂轮6上的内圈7。
在该实施方式中，连接轴34形成有盘部17a以及经由肩部30a从该盘部轴向延伸的轴部34a，传动销（未示出）从所述盘部突出。连接轴34被插入到毂轮6中，直到盘部17a抵接敛缝部12，并且轴部34a的锯齿17b接合毂轮6的锯齿6c，从而形成扭矩传递连接。
在该实施方式中，密封圈36被装配到毂轮6的邻近锯齿6c的外侧端的外侧开口35，以闭合该开口35。如图7的（b）的放大图所示，密封圈36包括适于被压配合到毂轮6的开口35中的金属芯37以及由诸如NBR等的合成橡胶形成并且借助硫体附着一体地附着至金属芯37a的密封构件38。
金属芯37由诸如奥氏体不锈钢板（JIS SUS 304等）或防腐冷轧钢板（JIS SPCC等）的防腐钢板挤压成具有“C”形截面的大致筒状构造，并且包括适于被压配合到毂轮6的外侧开口35中的筒状装配部37a以及从该装配部37a径向向内延伸的底部37b。
金属芯37的装配部37a的末端部被形成为具有减小的外径，该减小的外径小于装配部37a的基部的外径。密封构件38被附着至金属芯37，使得其延伸至装配部37a的末端部的外表面，并且位于金属芯37的末端部上的密封构件38的外径稍小于密封构件38在装配部37a的基部上的外径。因此，类似于之前的实施方式，可以防止容纳在驱动部4（图7中未示出）中的润滑剂通过连接轴34泄露至外界，从而可以改进车轮轴承的密封性并因此提高其耐用性。除了NBR之外，密封构件38的材料的例子有：例如，耐热性优异的HNBR（氢化丁腈橡胶）、EPDM（三元乙丙橡胶）等、耐热性以及耐化学性优异的ACM（聚丙烯酸橡胶）、FKM（氟橡胶）或硅酮橡胶。
已经参照优选实施方式描述了本发明。明显地，在阅读以及理解了前文的详细描述之后，本领域的技术人员容易想到其它变型例和可选例。本发明旨在被解释为包括所有这样的可选例和变型例，只要它们落在所附权利要求或其等同物的范围之内即可。
工业实用性
本发明的结合有轮内马达的车轮轴承装置可被应用于这样的第二代和第三代类型的车辆轴承装置，其由车轮轴承、减速齿轮以及电马达组合而成，并且构造成使得车轮轴承和连接轴经由锯齿连接而可拆卸地连接。
附图标记说明
1                             车轮轴承
2                             行星减速齿轮
3                             太阳齿轮
3a                            外齿
4                             驱动部
5                             车轮安装凸缘
6                             毂轮
6a，7a                        内滚道表面
6b                            筒状部
6c，7a                        锯齿
7                             内圈
7b                            大端面
8                             内构件
9                             外构件
9a                            外滚道表面
9b                            车体安装凸缘
10                            滚动元件
11                            保持架
12                            敛缝部
12a                           敛缝部的筒状部
12b                           敛缝部的环形凹槽
13                            外侧密封件
14                            内侧密封件
15                            内齿
16                            行星齿轮
17，30，34                    连接轴
17a                           盘部
17c                           外螺纹
18                            传动销
19，25，26                    滚动轴承
20                            紧固螺母
21                            旋转构件
21a                           筒状部
22                            转子部
22a                           永磁体
23                            定子部
23a                           定子的铁芯
23b                           定子线圈
24                            定子壳体
27，30a                       连接轴的肩部
27a                           环形槽
28，34a                       连接轴的轴部
29，31，32，36                密封圈
32a                           接触部
32b                           凸缘部
32c                           爪部
32d                           非爪部
33                            分型线
35                            毂轮的外侧开口
37                            金属芯
37a                           装配部
37b                           底部
38                            密封构件
51                            车轮轴承
52                            行星减速齿轮
53                            旋转构件
54                            驱动部
55                            车轮安装凸缘
56                            毂轮
56a，57a                      内滚道表面
56b                           筒状部
61a                           锯齿
57                            内圈
58                            外构件
58a                           外滚道表面
58b                           车体安装凸缘
58c                           内齿
59                            滚珠
60                            太阳齿轮
60a                           外齿
61                            行星齿轮
62                            连接轴
63                            传动销
64                            定子壳体
65                            定子部
66                            转子部
M                             电马达

Claims (11)

1.一种结合有轮内马达的车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括：
车轮轴承；
行星减速齿轮，该行星减速齿轮安装在所述车轮轴承上；
电马达，该电马达用于驱动所述行星减速齿轮；以及
驱动部，该驱动部具有旋转构件；
所述车轮轴承包括：
外构件，该外构件的外周上一体地形成有车体安装凸缘并且该外构件的内周上一体地形成有双列外滚道表面；
内构件，该内构件包括毂轮以及至少一个内圈，所述毂轮的一端上一体地形成有供安装车轮用的车轮安装凸缘，并且该毂轮的外周上一体地形成有轴向延伸的筒状部，内周上一体地形成有用于扭矩传递的锯齿，所述内圈被压配合在所述毂轮的所述筒状部上，并且该内圈的外周上形成有与所述双列外滚道表面对置的内滚道表面；以及
双列滚动元件，所述双列滚动元件以可自由滚动的方式容纳在所述外滚道表面和所述内滚道表面之间；
所述行星减速齿轮包括：
输入部件，该输入部件布置在所述旋转构件上；
静止部件，该静止部件布置在所述外构件的内周上；
多个行星部件，所述多个行星部件布置在所述静止部件和所述输入部件之间；以及
输出部件，该输出部件相对于连接轴以可旋转的方式支撑所述行星部件；
所述驱动部包括：
定子壳体，该定子壳体形成所述电马达并且布置在所述外构件上；
定子部，该定子部内置在所述定子壳体中；以及
转子部，该转子部紧固在所述旋转构件上并且以预定的气隙与所述定子部对置；
所述连接轴经由锯齿以可拆卸的方式连接至所述毂轮，以经由所述行星减速齿轮将所述电马达的转动传递至所述毂轮，以便驱动车轮，
所述车轮轴承装置的特征在于，
所述连接轴包括盘部和轴部，所述盘部形成所述行星部件，所述轴部经由肩部从所述盘部轴向延伸并且外周上形成有所述锯齿；
所述连接轴被插入至所述毂轮中，直到所述盘部抵接所述内构件；并且
在所述内构件和所述连接轴之间插设有由弹性材料形成的密封圈，从而以液密方式将所述驱动部与外界屏蔽开。
2.如权利要求1所述的结合有轮内马达的车轮轴承装置，其中，所述行星减速齿轮包括太阳齿轮、多个行星齿轮以及传动销，所述太阳齿轮布置在所述旋转构件上，所述多个行星齿轮与所述太阳齿轮的外齿以及形成在所述外构件的内周上的内齿啮合，所述传动销从所述连接轴的外周突出以旋转地支撑所述行星齿轮。
3.如权利要求1所述的结合有轮内马达的车轮轴承装置，其中，通过使所述毂轮的所述筒状部的端部塑性变形而形成敛缝部，所述内圈由所述敛缝部紧固为轴向不可动；并且所述敛缝部的端部被整平，所述盘部抵接所述敛缝部的整平表面。
4.如权利要求3所述的结合有轮内马达的车轮轴承装置，其中，所述敛缝部的内周上形成有筒状部，并且所述连接轴的肩部插入至所述筒状部中，二者之间有预定的径向气隙；并且绕所述连接轴的所述肩部形成有环形槽，并且所述密封圈被装配在所述环形槽中而使得该密封圈弹性接触所述筒状部。
5.如权利要求3所述的结合有轮内马达的车轮轴承装置，其中，所述密封圈被插设在所述敛缝部与所述连接轴之间。
6.如权利要求5所述的结合有轮内马达的车轮轴承装置，其中，所述密封圈包括环形的盘状接触部、从该接触部的外周轴向延伸的凸缘部以及从该凸缘部径向向内延伸的爪部；并且所述爪部的末端围绕成一个圆，该圆的直径小于所述敛缝部的外径，并且所述爪部能被弹性地装配在所述敛缝部上。
7.如权利要求6所述的结合有轮内马达的车轮轴承装置，其中，所述多个爪部沿所述凸缘部等距地布置。
8.如权利要求5至7中任一项所述的结合有轮内马达的车轮轴承装置，其中，所述敛缝部的端部表面以及所述盘部的表面粗糙度为Ra1.6以下。
9.如权利要求5至8中任一项所述的结合有轮内马达的车轮轴承装置，其中，所述密封圈由掺入有纤维增强材料的合成树脂形成。
10.如权利要求1或3所述的结合有轮内马达的车轮轴承装置，其中，所述密封圈用于闭合所述毂轮的外侧开口，并且该密封圈包括金属芯且还包括由合成树脂形成的密封构件，所述金属芯包括适于被压配合在所述毂轮的所述外侧开口中的筒状的装配部，以及从所述装配部径向向内延伸的底部。
11.如权利要求10所述的结合有轮内马达的车轮轴承装置，其中，所述金属芯的所述装配部的末端部被形成为具有减小的外径，该减小的外径小于所述装配部的基部的外径；所述密封构件被附着至所述金属芯，使得该密封构件延伸至所述装配部的所述末端部的外表面；并且所述密封构件在所述金属芯的所述末端部上的外径稍大于所述密封构件在所述装配部的所述基部上的外径。
CN201180016738.1A 2010-03-30 2011-03-29 结合有轮内马达的车轮轴承装置 Expired - Fee Related CN102939207B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-077966 2010-03-30
JP2010077966A JP2011207375A (ja) 2010-03-30 2010-03-30 インホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置
PCT/JP2011/057888 WO2011122641A1 (ja) 2010-03-30 2011-03-29 インホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102939207A true CN102939207A (zh) 2013-02-20
CN102939207B CN102939207B (zh) 2016-08-17

Family

ID=44712336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180016738.1A Expired - Fee Related CN102939207B (zh) 2010-03-30 2011-03-29 结合有轮内马达的车轮轴承装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8944196B2 (zh)
JP (1) JP2011207375A (zh)
CN (1) CN102939207B (zh)
DE (1) DE112011101142T5 (zh)
WO (1) WO2011122641A1 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107208800A (zh) * 2015-02-05 2017-09-26 Ｋｙｂ株式会社 密封装置
CN107791823A (zh) * 2016-08-29 2018-03-13 丰田自动车株式会社 轮毂电动机单元
CN108025591A (zh) * 2015-07-31 2018-05-11 Ntn株式会社 具有发电机的车轮轴承装置
CN109328277A (zh) * 2016-06-28 2019-02-12 西门子股份公司 具有电动马达单元和变速器单元的用于驱动部件的驱动系统
CN109421513A (zh) * 2017-08-29 2019-03-05 丰田自动车株式会社 车辆用轮内马达驱动装置
CN110254219A (zh) * 2018-03-12 2019-09-20 舍弗勒技术股份两合公司 法兰轴、法兰轴组件和轮毂驱动系统

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012204795A1 (de) * 2012-03-26 2013-09-26 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Radnabenmotor mit Potenzialausgleich
JP5873424B2 (ja) * 2012-12-18 2016-03-01 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
US8834311B1 (en) * 2013-03-07 2014-09-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Concentric electric servomotor/gearbox drive
US10214094B2 (en) 2013-08-19 2019-02-26 Lappeenrannan Teknillinen Yliopisto Electrical motor construction provided with a planetary gear system
CN105691185B (zh) * 2014-11-24 2020-04-10 舍弗勒技术有限两合公司 轮毂驱动总成
US20150192207A1 (en) * 2015-03-19 2015-07-09 Caterpillar Inc. Shaft seal assembly for final drive system
JP6281717B2 (ja) * 2016-03-10 2018-02-21 日本ガスケット株式会社 樹脂製部材
JP6479259B2 (ja) 2016-03-29 2019-03-06 三菱電機株式会社 遊星歯車装置および車輪駆動装置
KR101752096B1 (ko) * 2016-07-04 2017-06-28 주식회사 현대케피코 부품 내장형 액추에이터 및 이를 적용한 연속 가변 밸브 듀레이션 시스템과 밸브 트레인 시스템
WO2018070961A2 (en) * 2016-08-16 2018-04-19 Hema Endüstri̇ Anoni̇m Şi̇rketi̇ A hub embodiment
DE102017200370B4 (de) * 2017-01-11 2020-10-01 Vitesco Technologies GmbH Verfahren zum Fixieren eines Permanentmagneten in einer Magnettasche eines Rotors für eine elektrische Maschine, Rotor und elektrische Maschine
CN109510390B (zh) * 2017-09-15 2021-07-09 日本电产株式会社 驱动装置
CN111684175B (zh) * 2018-01-30 2023-10-27 美蓓亚三美株式会社 车轮模块及移动机构
JP7224198B2 (ja) * 2019-02-08 2023-02-17 Ntn株式会社 車両用動力装置および発電機付き車輪用軸受装置
CN110319162B (zh) * 2019-05-30 2020-09-01 北京理工大学 一种仿生机器人用可变速比高扭矩密度动力单元
WO2022155459A1 (en) * 2021-01-14 2022-07-21 Electric Propulsion Technologies, LLC Lubricant supported electric motor assembly for compact, power dense wheel-end applications
WO2023076364A1 (en) * 2021-10-27 2023-05-04 Ez Spare Wheel, Llc Universal spinner wheel

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002120506A (ja) * 2000-10-19 2002-04-23 Nsk Ltd 車輪駆動用軸受ユニット
JP2005231564A (ja) * 2004-02-23 2005-09-02 Ntn Corp 電動式車輪駆動装置
JP2008081090A (ja) * 2006-09-29 2008-04-10 Ntn Corp インホイール型モータ内蔵センサ付き車輪用軸受装置
JP2008296841A (ja) * 2007-06-01 2008-12-11 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2009139286A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Ntn Corp 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置
JP2009214676A (ja) * 2008-03-10 2009-09-24 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP4394736B2 (ja) * 2007-03-07 2010-01-06 Ｎｔｎ株式会社 駆動車輪用軸受装置及びその組立方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3239281A (en) * 1963-06-05 1966-03-08 Charles S White Sealing and bearing device having low friction sealing faces
US3635369A (en) * 1969-08-19 1972-01-18 Tull C Lasswell Precoated plug
JP2682019B2 (ja) * 1988-06-28 1997-11-26 日新電機株式会社 スナッバ回路
JP3877867B2 (ja) * 1998-04-17 2007-02-07 Ｎｔｎ株式会社 車両の車輪支持構造
JP2001349334A (ja) * 2000-06-08 2001-12-21 Nsk Ltd 車輪駆動用軸受ユニット
JP2006189138A (ja) * 2005-01-07 2006-07-20 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2007326503A (ja) * 2006-06-09 2007-12-20 Ntn Corp 駆動車輪用軸受装置
JP2008049769A (ja) * 2006-08-23 2008-03-06 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2008174208A (ja) * 2006-12-20 2008-07-31 Ntn Corp 車輪用軸受装置のハブ輪およびその製造方法
WO2008081879A1 (ja) * 2006-12-28 2008-07-10 Jtekt Corporation 車輪支持装置
US8591118B2 (en) 2008-03-25 2013-11-26 Ntn Corporation Bearing device for driving wheel
JP5594505B2 (ja) * 2008-03-25 2014-09-24 Ｎｔｎ株式会社 駆動車輪用軸受装置
JP2009248647A (ja) * 2008-04-02 2009-10-29 Ntn Corp 駆動車輪用軸受装置
JP2009262624A (ja) * 2008-04-22 2009-11-12 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2010000919A (ja) 2008-06-20 2010-01-07 Ntn Corp 駆動車輪用軸受装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002120506A (ja) * 2000-10-19 2002-04-23 Nsk Ltd 車輪駆動用軸受ユニット
JP2005231564A (ja) * 2004-02-23 2005-09-02 Ntn Corp 電動式車輪駆動装置
JP2008081090A (ja) * 2006-09-29 2008-04-10 Ntn Corp インホイール型モータ内蔵センサ付き車輪用軸受装置
JP4394736B2 (ja) * 2007-03-07 2010-01-06 Ｎｔｎ株式会社 駆動車輪用軸受装置及びその組立方法
JP2008296841A (ja) * 2007-06-01 2008-12-11 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2009139286A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Ntn Corp 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置
JP2009214676A (ja) * 2008-03-10 2009-09-24 Ntn Corp 車輪用軸受装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107208800A (zh) * 2015-02-05 2017-09-26 Ｋｙｂ株式会社 密封装置
CN108025591A (zh) * 2015-07-31 2018-05-11 Ntn株式会社 具有发电机的车轮轴承装置
CN109328277A (zh) * 2016-06-28 2019-02-12 西门子股份公司 具有电动马达单元和变速器单元的用于驱动部件的驱动系统
CN107791823A (zh) * 2016-08-29 2018-03-13 丰田自动车株式会社 轮毂电动机单元
CN109421513A (zh) * 2017-08-29 2019-03-05 丰田自动车株式会社 车辆用轮内马达驱动装置
CN110254219A (zh) * 2018-03-12 2019-09-20 舍弗勒技术股份两合公司 法兰轴、法兰轴组件和轮毂驱动系统

Also Published As

Publication number Publication date
US8944196B2 (en) 2015-02-03
CN102939207B (zh) 2016-08-17
US20130049439A1 (en) 2013-02-28
JP2011207375A (ja) 2011-10-20
WO2011122641A1 (ja) 2011-10-06
DE112011101142T5 (de) 2013-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102939207A (zh) 结合有轮内马达的车轮轴承装置
CN103477103B (zh) 车轮轴承装置
CN102917889B (zh) 车轮轴承装置
CN102333969B (zh) 车轮轴承密封件以及设置有该密封件的车轮轴承装置
CN102933864B (zh) 车轮轴承装置
CN102939208B (zh) 车轮用轴承装置
US20060223643A1 (en) Exterior joint part comprising a supporting disc
CN101506536B (zh) 车轮用轴承装置
JP4883693B2 (ja) 車輪用軸受装置の組立方法
CN104136236A (zh) 车轮轴承装置
WO2007102270A1 (ja) 車輪用軸受装置
CN100475557C (zh) 车轮用轴承装置
CN103118879A (zh) 车轮用轴承装置
WO2011062175A1 (ja) 車輪用軸受装置
JP2012047287A (ja) 車輪用軸受装置
JP2013040664A (ja) 車輪用軸受装置
JP6157280B2 (ja) 車輪用軸受装置
JP4535394B2 (ja) 車輪用軸受装置
JP2011005956A (ja) 車輪用軸受装置
JP2012218581A (ja) 車輪用軸受装置
JP2013082351A (ja) 車輪用軸受装置
JP2008151313A (ja) 車輪用軸受装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160817

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee