CN106030991B - 车轮驱动用电动机和轮内电动机驱动装置 - Google Patents

车轮驱动用电动机和轮内电动机驱动装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种车轮驱动用电动机，其具备：轴线方向一方侧比轴线方向中央部更小径地形成的电动机轴(35)；将电动机轴的轴线方向一方侧的小径部(35b)支承为旋转自如的轴承(36b)；以及固定在电动机轴的位于轴线方向中央部的大径部(35d)的外周面(35j)且与定子对置的转子(24)，所述电动机从电动机轴输出用于使车轮旋转的驱动力，其特征在于，转子的轴线方向一方端部(24p)从大径部的轴线方向一方端面(35e)向轴线方向上的小径部(35b)侧突出。

Description

车轮驱动用电动机和轮内电动机驱动装置
技术领域
本发明涉及一种内置于轮内电动机驱动装置等、用于驱动车轮的车轮驱动用电动机。
背景技术
作为驱动车轮的车轮驱动用电动机，在现有技术中已知有例如日本特开2012-148725号公报(专利文献1)以及日本特开2009-063043号公报(专利文献2)揭示的轮内电动机驱动装置。如图5所示，专利文献1和专利文献2揭示的轮内电动机驱动装置101包括内置有电动机的电动机部101A、内置有摆线减速器的减速部101B、旋转自如地支承轮毂108的轮毂轴承部101C。电动机部101A的电动机外壳102将电动机轴103的两端部103a、103c利用滚动轴承104、105支承为旋转自如。在电动机轴103的中央部103b的外周面连接固定有圆筒形状的转子106。转子106的外周面与固定在电动机外壳102的内周的定子107的内周面对置。电动机轴103的旋转通过摆线减速器(减速部101B)、以超过1/10的高减速比减速而驱动轮毂108。这样，与行星齿轮减速器或平行齿轮减速器等一般的减速器相比，摆线减速器结构紧凑且减速比高，较为有利。
取出图5的电动机轴103、转子106以及轴承104、105在图6中放大显示。电动机轴103的最低限度的必要轴长Ls是L1、L2+Lf、L3、Lp、Lq的总合(Ls＝L3+Lq+L2+Lf+Lp+L1)，其中，L1是为了支承电动机轴103的端部103a所必要的轴线方向尺寸，L2+Lf是电动机轴103的中央部103b的轴线方向尺寸，L3是为了支承电动机轴103的端部103c所必要的轴线方向尺寸，Lp是端部103a和中央部103b之间的距离，Lq是中央部103b和端部103c之间的距离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-148725号公报
专利文献2：日本特开2009-063043号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，本申请的发明人发现了在上述现有的轮内电动机驱动装置中还具有需要改进的部分。第一，由于轮内电动机驱动装置设置在车轮的负重轮内，因此，轮内电动机驱动装置整体收容在负重轮内，较为理想的是轮内地电动机驱动装置的端部不会突出。所以，要求支承电动机轴的两端的轴承跨度较短。另一方面，电动机转矩根据电动机的尺寸不同而不同，但由于受到设置在负重轮内的制约，难以在径向上变大，为了确保转矩，需要向轴向延长。也就是说，参照图6，从配置的观点出发，要求电动机轴103的轴长Ls变短，但从确保转矩的观点出发，难以使将电动机轴的两端部支承为旋转自如的轴承的轴承跨度变短。
第二，搭载了轮内电动机驱动装置的车辆(汽车)的速度在0km/h到100km/h以上的高速区域之间变化。因此，轮内电动机驱动装置的电动机轴的转速在0～数万[min-1]的范围内较大地变动。着眼于安装了轮内电动机驱动装置的悬架装置，参照图7，在悬架装置周边的共振频率(区域R)和旋转n次的强迫振动成分或旋转(n+α)次的强迫振动成分所交叉的点(圆圈S、S`)中，可能会引起可听阈的振动和车内噪音，有给乘客带来不适的可能性。因此，为了提高搭载有轮内电动机驱动装置的车辆的静肃性(NVH特性：Noise VibrationHarshness)，重要的是抑制以旋转1次的强迫振动成分为首的所有成为振动源的旋转n次的强迫振动成分。但是，在现有的轮内电动机驱动装置中，对抑制以旋转1次强制振动成分为首的振动的抑制对策没有进行充分的研究，还留有改进的余地。
第三，可以考虑在圆筒形状的转子内部配置电动机轴的轴承而使轴承跨度变短。具体来说，使转子的内周面嵌合的电动机轴的中央部外周(以下称为大径部外周)形成圆筒状，在大径部的端部形成环状空间。而且，在大径部的环状空间配置轴承的内圈部件嵌合的电动机轴的端部外周(以下称为小径部外周)。在这种情况下，在电动机轴的研磨工序中，当研磨小径部外周和大径部外周时需要进行所谓二次夹持的步骤，无法同时研磨小径部外周和大径部外周。也就是说，由于小径部外周的轴线方向位置和大径部外周的轴线方向位置重叠，因此，需要首先夹持电动机轴的规定部分并研磨小径部外周，接着换成电动机轴的其他部分进行夹持并研磨大径部外周。由此，由于两次的夹持可能损坏小径部外周和大径部外周的同心度。
第四，虽然考虑使用能够插入大径部的内部的空间的专用磨石，不伴随夹持的交换地对小径部的外周进行研磨，但是，专用磨石成为导致管理成本上升的原因。
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种能够使电动机轴的强制振动成分偏移、使轴承跨度变短并确保电动机转矩、不使用专用磨石、能够不交换夹持并使用一次夹持地对小径部外周和大径部外周进行研磨的车轮驱动电动机。
解决技术问题的手段
为了上述目的，本发明的车轮驱动用电动机具备：轴线方向一方侧比轴线方向中央部更小径地形成的电动机轴；将电动机轴的轴线方向一方侧的小径部支承为旋转自如的轴承；以及固定在电动机轴的位于轴线方向中央部的大径部的外周面且与定子对置的转子，所述车轮驱动用电动机从电动机轴输出用于使车轮旋转的驱动力，所述车轮驱动用电动机的特征在于，转子的轴线方向一方端部从大径部的轴线方向一方端面向轴线方向上的小径部侧突出。
根据本发明，能够使转子的轴线尺寸方向比电动机轴大径部的轴线方向尺寸大。因此，能够解决上述第一课题，在不使转子的轴线方向尺寸发生变化的同时确保充分的电动机转矩，并且通过使电动机轴大径部的轴线方向尺寸缩短而缩短电动机轴的轴承跨度。另外，在电动机轴的研磨工序中，由于能够不进行电动机轴的交换地通过一次的夹持研磨大径部的外周面以及小径部的外周面，因此，在旋转体(电动机轴)的平衡修正中，能够确保成为电动机轴的质量部的大径部的中心轴与成为电动机轴的轴承部的小径部的中心轴的同轴度。因此，能够可靠地进行旋转体(电动机轴)的平衡修正，进而，能够降低成为振源的旋转n次的强制振动成分或旋转(n+α)次的强制振动成分的绝对值。其结果，解决上述第二课题，改善给乘客带来不适感的NVH特性。
另外，在电动机轴的研磨工序中，能够不进行电动机轴的交换地通过一次夹持来研磨大径部的外周面以及小径部的外周面。所述研磨可使用通用的圆筒形磨石。因此，能够解决上述第三以及第四的课题，在不损害小径部外周和大径部外周的同心度以及制造成本中较为有利。
本发明的大径部的直径大于小径部的直径即可，作为优选的实施方式，大径部的外径尺寸比轴承的外径尺寸大，转子的轴线方向上的一方端部比轴承的轴线方向上的另一方端部更向轴线方向上的小径部侧突出。根据该实施方式，轴承的轴线方向上的位置重叠在转子的轴线方向上的一方端部的轴线方向位置，能够缩短电动机轴的轴承跨度。
作为本发明的优选实施方式，大径部的外周面包括与转子的内径侧部分嵌合的大径部嵌合面，小径部具有在其外周与轴承的内圈部件嵌合的小径部嵌合面。而且，大径部嵌合面和小径部嵌合面以在轴线方向上位置不重叠的方式相邻地配置。这里优选，大径部嵌合面和小径部嵌合面之间的轴线方向上的距离不分开地连续配置。作为其他实施方式，大径部嵌合面的轴线方向位置和小径部嵌合面的轴线方向位置也可以重叠，但这种情况需要进行电动机轴的交换，通过二次夹持来分别研磨大径部嵌合面和小径部嵌合面，或者通过专用磨石研磨小径部嵌合面，在精度或制造成本上较为不利。
作为本发明的进一步优选的实施方式，所述车轮驱动用电动机还可以具备顶端部件，所述顶端部件安装固定于大径部，且从大径部的轴线方向上的一方端面向轴线方向突出并覆盖转子的轴线方向上的一方端面。根据该实施方式，能够可靠地与大径部固定，使转子不向轴线方向移动。此外，在大径部的轴线方向另一端部形成凸缘部，顶端部件仅安装于大径部的轴线方向一方端即可。或者，也可以将顶端部件安装固定在大径部的轴线方向两端。
本发明并不限定于一实施方式，但顶端部件也可以通过与电动机轴同轴的方式定位在向大径部安装的安装部位，并具有与转子的轴线方向上的一方端部的内径侧部分嵌合的嵌合外周面。
作为本发明的一实施方式，在顶端部件和转子的轴线方向一方端面之间也可以还具备端部部件，所述端部部件具有润滑油路。根据该实施方式，能够润滑电动机的内部。
作为一实施方式，也可以通过具备：本发明的车轮驱动用电动机；具有与电动机轴结合的输入轴和将输入轴的旋转减速并输出的输出轴的减速部；以及具有与输出轴结合的轮毂的轮毂轴承部，而构成轮内电动机驱动装置。
发明效果
根据本发明，能够在负重轮内的空间区域中收纳轮内电动机驱动装置，向狭小的轮壳或在布局上限制较大的车体合理地设置车轮驱动电动机。另外，在电动机轴的制造工序中，能够无需进行电动机轴的交换地通过一次夹持，来研磨小径部以及大径部的外周面。并且，不需要专用磨石，能够使用通用的圆筒形磨石来研磨电动机轴的小径部和大径部的外周面。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的使用车轮驱动电动机的轮内电动机驱动装置的纵剖视图；
图2是取出同一实施方式的电动机轴、转子以及轴承而示出的纵剖视图；
图3是取出同一实施方式的电动机轴而示出的纵剖视图；
图4是取出比较例的电动机轴、转子以及轴承而示出的纵剖视图；
图5是表示使用现有的车轮驱动电动机的轮内电动机驱动装置的纵剖视图；
图6是取出现有的电动机轴、转子以及轴承而示出的纵剖视图；
图7是表示安装有轮内电动机驱动装置的悬架装置以及其周边的共振频率和旋转n次的强迫成分之间的关系的图表。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的一实施方式的使用了车轮驱动电动机的轮内电动机驱动装置的纵剖视图。图2是取出图1的电动机轴、转子以及轴承而示出的纵剖视图。图3是取出图1的电动机轴而示出的纵剖视图。如图1所示，轮内电动机驱动装置21包括产生驱动力的电动机部A、将电动机部A的旋转减速并输出的减速部B、向驱动轮传递来自减速部B的输出的轮毂轴承部C。而且，以电动机部A、减速部B、轮毂轴承部C的顺序，在轴线O方向上同轴地配置。
电动机部A收容在形成电动机部A的外廓的电动机外壳22a、泵外壳22p、电动机外罩22t以及外罩盖22u中，减速部B收容在形成减速部B的外廓的减速部外壳22b中，轮毂轴承部C是包含后述的轮毂32和轴承外圈22c的滚动轴承。上述电动机外壳22a、泵外壳22p、电动机外罩22t、外罩盖22u、减速部外壳22b、以及轴承外圈22c相互结合，构成一个外壳22。轮内电动机驱动装置21与未图示的车轮一起设置于例如电动汽车的轮壳内。
电动机部A是包括定子23、转子24和电动机轴35的径向间隙型电动机，其中，所述定子23固定在圆筒形状的电动机外壳22a的内周，所述转子24经由向径向空开的间隙设置在与定子23的内侧相对置的位置，所述电动机轴35与转子24一体旋转。或者，电动机部A也可以是轴向间隙型电动机。
如图2所示，转子24是在轴线O方向上层积多个平坦圆环状的钢制圆板24m而形成的，在转子24的两端设置有圆板圆环状的一对端部部件38。在轴线方向上层积的所述钢制圆板24m和端部部件38构成圆筒体。而且，该圆筒体设置在形成于电动机轴35的凸缘部35f和安装固定于电动机轴35的凸缘状的顶端部件39之间。
如图1所示，从轴线O方向一方侧向另一方侧依次层积的顶端部件39、一方端部部件38、多个钢制圆板24m、另一方端部部件38、凸缘部35f由与轴线O平行延伸的细长螺栓37贯通。具体来说，在顶端部件39设置有内螺纹孔，在一方端部部件38、多个钢制圆板24m、另一方端部部件38、凸缘部35f分别设置小孔或缺口，从凸缘部35f侧开始贯通螺栓37，螺栓37的头部37n从凸缘部35f向外侧突出。而且，在螺栓37的前端部的外周形成的外螺纹与形成于顶端部件39的内螺纹孔螺纹连接。由此，顶端部件39、一方端部部件38、多个钢制圆板24m、另一方端部部件38被紧固在作为电动机轴35的轴线方向中央部的大径部35d。而且，通过顶端部件39和凸缘部35f沿轴线方向夹压多个钢制圆板24m和一对端部部件38。在各端部部件38中的与转子24接触的端面，如图2所示地形成有向直径方向延伸的槽59u。槽59u覆盖转子24的端面，构成后述的润滑油路。
如图1所示，电动机外壳22a向电动机轴35的轴线O方向延伸。与电动机外壳22a的一端一体形成的泵外壳22p为具有中央孔的大致圆板形状，在电动机部A的轴线O方向一方端形成与减速部B的边界，并且通过轴承36b将电动机轴35的另一方端部支承为旋转自如。轴承36b为具有外圈部件、内圈部件和多个滚动体的公知的滚动轴承，但并不限定于此。轴承36b的内圈部件通过嵌合固定于电动机轴35的一方端部的外周面。
泵外壳22p在中央部分包括油泵51。在面向电动机部A的泵外壳22p的端面形成环状槽22g。环状槽22g承接从定子23向轴线O方向突出的定子线圈23c。泵外壳22p的中心部22i朝向圆筒体的转子24的内径侧空间突出。在形成于中心部22i的中央孔的内周面安装固定有轴承36b的外圈部件。
安装固定在电动机外壳22a的另一方端的电动机外罩22t为具有中心孔的大致圆板形状，在电动机部A的轴线O方向另一方端形成电动机部A的端面，并且通过轴承36a将电动机轴35的另一方端部支承为旋转自如。电动机外罩22t为电动机部A的端部并且是轮内电动机驱动装置21的端部。轴承36b为具有外圈部件、内圈部件和多个滚动体的公知的滚动轴承，但并不限定于此。轴承36b的内圈部件通过嵌合固定于电动机轴35的另一方端部的外周面。在形成于电动机外罩22t的中央孔的内周面，安装固定有轴承36a的外圈部件。在轴承36a和转子24之间的轴线O方向位置配置有转速传感器34。转速传感器34(检测方)由朝向转子24突出的电动机外壳22t的托架22v支承，与安装在电动机轴35的外周面的传感器转子(被检测方)相对置。另外，在电动机外罩22t安装有堵住电动机外罩22t的中央孔并覆盖电动机轴35的端面的外罩盖22u。
参照取出转子24和电动机轴35并放大示出的图2，在电动机轴35的两端部形成具有规定外径的小径部35a、35b，在电动机轴35的中央部形成比小径部35a、35b充分大径且具有规定外径的圆筒形状的大径部35d。
大径部35d通过从大径部35d的轴线方向中央部开始向内径方向延伸的结合部35c与电动机轴35的轴部分(从小径部35a到小径部36b的直柄部分)连接。而且，大径部35d的轴线方向两端部由结合部35c悬臂支承。在大径部35d中的小径部35a一侧的端部还形成有向外径侧突出的凸缘部35f。与此相对地，在大径部35d中小径部35b一侧的端部安装有顶端部件39。
轴承36b将成为电动机轴35的一方端部的小径部35b支承为旋转自如。轴承36a将成为电动机轴35的另一方端部的小径部35a支承为旋转自如。在成为电动机轴35的中央部的大径部35d的外周面35j嵌合有转子24的内周面24i。在转子24的内周面24i，形成通过形成在钢制圆板24m的内周面的缺口连接从而避免与螺栓34之间的干涉的槽。构成后述的润滑油路的槽59t形成于外周面35j。转子24的轴线方向的一方端部24p从大径部35d的轴线方向的一方端面35e向小径部35b侧突出。因此，转子24的轴线方向尺寸Lr比外周面35j的轴线方向尺寸L2大。由此，充分确保转子24的轴线方向尺寸Lr，使转子24和定子23之间能够产生充分的电动机转矩。此外，图2所示的尺寸Lr表示通过大径部35d的凸缘部35f和顶端部件39的凸缘部夹持的区域的轴线方向长度。也就是说，在图2中，以转子24本身的轴线方向尺寸加上一对端部部件38的内径侧部分(分别与大径部35d的凸缘部35f和顶端部件39的凸缘部接触的部分)的轴线方向尺寸之和作为尺寸Lr表示。
大径部35d也就是外周面35j的外径尺寸比小径部35b的外径尺寸充分大，比轴承36b的外径尺寸也充分大。而且，轴承36b的轴线方向位置与转子24的轴线方向的一方端部24p的轴线方向位置重叠。由此，从一方的轴承36b到另一方的轴承36a的距离缩短，电动机轴35的轴承跨度变短，由此，能够缩短电动机部A的轴线方向尺寸。
此外，作为与转子24的嵌合面的外周面35j在轴线方向上比转子24短，但由于顶端部件39向轴线方向按压转子24的轴线方向的一方端部24p，因此，不会产生转子安装上的问题。另外，一方的端部部件38离开外周面35j，但由顶端部件39支承，因此，不会产生端部部件安装上的问题。
参照取出电动机轴35并放大表示的图3。大径部35d的外周面35j包含与转子24的内径侧部分嵌合的大径部嵌合面。小径部35a在外周具有与轴承36a的内圈部件嵌合的小径部嵌合面35h。小径部35b在外周具有与轴承36b的内圈部件嵌合的小径部嵌合面35i。成为大径部嵌合面的外周面35j和小径部嵌合面35i的轴线方向位置不重叠地相邻配置。由此，在电动机轴35的表面研磨加工中，能够始终夹持电动机轴35而不进行交换地从径向的外方使磨石抵接外周面35j和小径部嵌合面35i，因此，能够同时进行表面研磨加工。
特别是本实施方式的小径部嵌合面35i和大径部的外周面35j如以轴线尺寸L3、L2所示地、在轴线方向上连续配置，因此，能够使电动机轴的轴承跨度比现有的短。如图6所示，这是由于现有的电动机轴103在轴承105和转子106之间存在距离Lq。
为了进一步理解本实施方式，图4表示比较例。在比较例的电动机轴135中，大径部嵌合面135j和小径部嵌合面135i的轴线方向位置重叠。因此，在电动机轴135的表面研磨加工中，必须夹持电动机轴135并使磨石从直径方向的外方抵接大径部嵌合面135j，接着，交换成电动机轴135并进行夹持，使磨石抵接小径部嵌合面135i。由此，通过两次的夹持，不可避免地会产生偏心，因此，会产生大径部嵌合面135j和小径部嵌合面135i的同心度出现稍许偏差的可能性，在平衡上不优选。
或者，在比较例的电动机轴135中，也可以考虑准备能够插入圆筒状的大径部135d内的突出形状的专用磨石，研磨小径部嵌合面135i，但专用磨石会导致成本的提高。另外，所述突出形状的专用磨石的刚性较低，在加工精度上较为不利。
与电动机轴135相比较明确可知，根据图3所示的本实施方式，能够以一次夹持同时研磨外周面35j和小径部嵌合面35i，在外周面35j和小径部嵌合面35i的同心度的高精度化以及成本这两方面都较为有利。
回到图2进行说明，顶端部件39安装固定在大径部35d的轴线方向的一方端面35e，从轴线方向的一方端面35e向轴线方向突出，接着朝向外径方向凸缘状地扩展。也就是说，顶端部件39隔着转子24和一对端部部件38的内径侧部分与凸缘部35f对置。
顶端部件39是由圆筒部和凸缘部构成的圆环状的部件，在包含中心轴线(轴线O)的平面上切断时的截面为L字形状(参照图2)。在大径部35d的轴线方向的一方端部形成以与电动机轴35的轴线O同心的方式高精度加工的嵌合面35g。嵌合面35g为圆周面，当圆环状的顶端部件39的被接合面嵌合该嵌合面35g时，顶端部件39以与轴线O成为同心圆的方式进行定位。此外，本实施方式的嵌合面35g为内周面，顶端部件39的被接合面为外周面，但该圆周面的内外关系也可以相反。
顶端部件39具有与转子24的轴线方向上的一方端部24p的内径侧部分嵌合的嵌合外周面39j。通过与转子24的内径侧部分嵌合的外周面35j和嵌合外周面39j，转子24以与轴线O成为同心圆的方式高精度地定位。另外，嵌合外周面39j不仅与转子24的内周面24i嵌合，还与一方的端部部件38的内周面嵌合。由此，一方的端部部件38也通过嵌合外周面39j高精度地定位，从而使转子24与轴线O成为同心圆。相同地，另一方的端部部件38也通过大径部35d的外周面35j高精度地定位，从而使转子24与轴线O成为同心圆。
如图1所示，电动机轴35的一端与旋转自如地设置在减速部B内部的减速部输入轴25结合。远离电动机部A一侧的减速部输入轴25的一端通过轴承36d旋转自如地支承在后述的减速部输出轴28的端部。另外，靠近电动机部A一侧的减速部输入轴25的另一端与电动机轴35的一端结合。减速部输入轴25的中央部通过轴承36c旋转自如地支承在后述的加强部件61。轴承36c、36d是具有外圈部件、内圈部件、多个滚动体的公知的滚动轴承。
在减速部输入轴25的外周，从轴线O偏心地形成偏心部25a、25b。两个圆盘形状的偏心部25a、25b在轴线O方向上空开间隔地设置，为了相互抵消由于偏心运动的离心力而产生的振动，在圆周方向上改变180°相位地设置。电动机轴35和减速部输入轴25构成向减速部B传递电动机部A的驱动力的电动机侧旋转部件。
减速部B是摆线减速器，包括减速部外壳22b、外销保持部45、减速部输入轴25、偏心部25a、25b、曲线板26a、26b、多个外销27、减速部输出轴28、内销31、中心卡圈(CenterCollar)29、加强部件61，其中，所述减速部外壳22b同轴设置于电动机部A的轴线O方向的一侧并为圆筒形状，所述外销保持部45固定在减速部外壳22b，所述偏心部25a、25b与减速部输入轴25结合，所述曲线板26a、26b作为旋转自如地保持在偏心部25a、25b的公转部件，所述多个外销27是作为卡合曲线板26a、26b的外周部的外周卡合部件，所述内销31是作为与减速部输出轴28结合并贯通形成于曲线板26a、26b的贯通孔的内侧卡合部件，所述中心卡圈29安装于曲线板26a、26b之间的间隙并与这些曲线板26a、26b的端面抵接而防止曲线板的倾斜。在偏心部25a的外周和曲线板26a的内周之间的环状空间设置有滚动轴承41。在偏心部25b的外周和曲线板26b的内周之间也设置有滚动轴承41。
减速部输出轴28在电动机部A侧具有凸缘部28a，在轮毂轴承部C侧具有轴部28b。在凸缘部28a的中心形成承接减速部输入轴25的一端的圆形凹部，在该圆形凹部的内周面安装固定有轴承36d的外圈部件。在凸缘部28a的外缘部，在以减速部输出轴28的轴线O为中心的圆周上等间隔地形成固定内销31的一端部的孔。在轴部28b的外周面连接固定有轮毂32。减速输出轴28和轮毂32构成向驱动轮传递减速部B的驱动力的车轮侧旋转部件。
外销27以轴线O为中心地在圆周方向上等间隔地设置。当减速部输入轴25旋转一次时，与卡合外销27卡合的曲线板26a、26b对应偏心部25a、25b的动作地围绕轴线O进行一次公转，同时向与公转方向相反的方向稍进行自转。内销31贯通形成在曲线板26a、26b的贯通孔，具有比该贯通孔的内径尺寸充分小的外径尺寸。由此，内销31仅取出曲线板26a、26b的自转运动向减速部输出轴28传递。相对于减速部输入轴25的转速，减速部输出轴28的转速超过1/10地减速。根据本实施方式的减速部B，能够以紧凑的结构得到高减速比。
在离开凸缘部28a一侧的内销31的另一端部设置有加强部件61。加强部件61包含结合多个内销31的顶端的凸缘形状的圆环部61b和从圆环部61b的内周缘沿着轴线方向向电动机部A延伸的圆筒部61c。由于从两片曲线板26a、26b向一部分的内销31负载的载荷通过圆环部61b被所有内销31支承，因此，能够降低作用于内销31的应力，提高耐久性。圆筒部61c的前端插入油泵51，驱动油泵51。
油泵51与设置在泵外壳22p的壁内部的吸入油路52和排出油路54连接，从设置在减速部B的下部的储油部53经由吸入油路52吸入润滑油，从排出油路54排出润滑油。排出油路54以冷却油路55、连络油路56a、连络油路56b、轴线油路57、在减速部B中的分支油路58a和分支油路58b、孔43的顺序依次连接，其中，所述冷却油路55设置在电动机外壳22a并冷却润滑油，所述连络油路56a设置在电动机外罩22t的壁内部，所述连络油路56b设置在外罩盖22u的壁内部，所述轴线油路57设置在管状的电动机轴35和减速部输入轴25内部并沿着轴线O延伸，所述分支油路58a在偏心部25a内从轴线O朝向径向外侧延伸，所述分支油路58b同样地在偏心部25b内延伸，所述孔43穿设在分别嵌合偏心部25a、25b的内圈部件42。
从油泵51排出的润滑油以油路54、55、56a、56b、57、58a(58b)以及43的顺序依次流过而润滑减速部B的内部(滚动轴承41、曲线板26a、26b、内销31、外销27、轴承36c、36d等)。润滑后的润滑油落下，通过形成在外销保持部45的下部的贯通孔45h和附设在减速部外壳22b的下部的贯通孔53h，集中至附设在减速部外壳22b的下部的储油部53。并且，通过油泵51再次被吸入，在轮内电动机驱动装置21的内部循环。
另外，如图2所示，在电动机轴35形成从轴线油路57分支并向径向延伸的转子油路59。转子油路59包含孔59s、槽59t、槽59u，其中，所述孔59s从形成在结合部35c内部的轴线油路57向外径方向延伸，所述槽59t与孔59c连接，所述槽59u从槽59t的端部向外径方向延伸。槽59u的外径侧端成为开口。从轴线油路57分支并流过转子油路59的润滑油向电动机外壳22a内部喷射，润滑电动机部A的内部(轴承36a、36b等)。润滑后的润滑油落下，通过贯通泵外壳22p的下部的贯通孔53i，集中至储油部53。
像这样，本实施方式的轮内电动机驱动装置21包括轴心供油方式的润滑油回路，从输入轴25喷射润滑油。而且，润滑油从输入轴25流至径向外侧而润滑电动机部A以及减速部B。
但是，根据本实施方式，如图2所示，在电动机部中，转子24的轴线方向的一方端部24p从大径部35d的轴线方向一方端面35e向小径部35b侧突出，由此，能够使转子24的轴线方向尺寸Lr比外周面35j的轴线方向尺寸L2大(Lr＞L2)，其中所述电动机部包括将电动机轴35的轴线方向一方侧的小径部35b支承为旋转自如的轴承36b和被固定在电动机轴35的轴线方向的另一方侧(中央部)的大径部36d的外周面35i并与定子对置的转子24。因此，能够确保车轮驱动所需要的电动机转矩。进而，如图3所示，电动机轴35的轴长Ls比现有技术的短，能够比现有的电动机进一步地缩短轴承跨度。
为了进行比较，将表示本实施方式的电动机轴35的图3与表示现有的电动机轴103的图6进行比较，电动机轴35的轴长Ls是轴承36a的轴线方向尺寸L1、从轴承36a到凸缘部35f的距离Lp、凸缘部35f的厚度尺寸Lf、外周面35j的轴线方向尺寸L2、轴承36b的轴线方向尺寸L3的总合。与此相对地，现有的电动机轴103的轴长Ls为Ls＝L3+Lq+L2+Lf+Lp+L1。也就是说，本实施方式的电动机轴35比现有的电动机轴103短了距离Lq。另外，现有的转子106的轴线方向尺寸Lr比在电动机轴103中安装固定有转子106和一对端部部件109的外周面部分的轴线方向尺寸L2小，轴线方向尺寸L2整体没有充分得到利用。
此外，图6所示的尺寸Lr仅表示转子106的轴线方向尺寸。假设，这里的尺寸Lr也表示将转子106本身的轴线尺寸和一对端部部件109的内径侧部分的轴线方向尺寸相加的尺寸，则现有的转子106的尺寸Lr将与电动机轴103的中央部(大径部)103b的外周面的轴线方向尺寸L2大致相同。
另外，根据本实施方式，如图2所示，大径部35d的外径尺寸比轴承36b的外径尺寸大，轴承36b的轴线方向位置与转子24的轴线方向一方端部24p的轴线方向位置重叠。由此，能够充分地确保转子24的轴线方向尺寸Lr，并且使电动机轴35的轴长进一步变短。
另外，根据本实施方式，如图3所示，大径部35d的外周面35j包含与转子24的内径侧部分嵌合的大径部嵌合面35k，小径部35b在外周具有与轴承36b的内圈部件嵌合的小径部嵌合面35i。而且，大径部嵌合面35k和小径部嵌合面35i以轴线方向位置不重叠的方式相邻地配置。由此，在电动机轴35的研磨工序中，能够同时加工外周面35j和小径部嵌合面35i，因此，能够高精度地形成同心圆。此外，在本实施方式中，例举了在大径部嵌合面35k(外周面35j)的轴线方向一方端的位置和小径部嵌合面35i的轴线方向另一方端的位置大致一致的状态下，大径部嵌合面35k和小径部嵌合面35i在轴线方向上相邻地配置的示例，但该位置也可以为稍分开的状态。也就是说，大径部嵌合面35k和小径部嵌合面35i至少以小径部嵌合面35i的轴线方向位置与顶端部件39的轴线方向位置重叠的方式在轴线方向上相邻地配置即可。更具体来说，小径部嵌合面35i的轴线方向另一端的位置只要配置在大径部嵌合面35k的轴线方向一方端的位置和顶端部件39的轴线方向一方端的位置所区划出的范围内即可。
另外，根据本实施方式，由于还包括顶端部件39，因此，限制转子24的轴线方向位置，转子24不会向轴线方向偏移，其中，所述顶端部件39安装于大径部35d，从大径部35d的轴线方向一方端面向轴线方向突出，覆盖转子24的轴线方向一方端面。
另外，根据本实施方式，顶端部件39通过与大径部35d的嵌合面35g，以与电动机轴35的轴线O同轴的方式进行定位，具有与转子24的轴线方向一方端部24p的内径侧部分嵌合的嵌合外周面39j。由此，转子24以与轴线O形成同心圆的方式高精度地定位。
另外，根据本实施方式，在顶端部件39和转子24的轴线方向一方端面之间包括具有流过润滑油的槽59u的端部部件38，由此，能够润滑电动机部A。此外，也可在转子24和顶端部件39之间、以及转子24和大径部35d的凸缘部35f之间的至少任一方不设置端部部件38。
以上，参照附图对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不局限附图所示的实施方式。对于附图所示的实施方式，在与本发明的相同范围或均等范围内，能够追加各种修改或变形。
产业上的可利用性
本发明的车轮驱动用电动机以及轮内电动机驱动装置能够有效地使用于电动汽车以及混合型车辆。
符号说明
21、轮内电动机驱动装置；
22、外壳；
22a、电动机外壳；
22g、环状槽；
22i、中心部；
22p、泵外壳；
22t、电动机外壳；
22u、外壳盖；
23、定子；
23c、定子线圈；
24、转子；
24i、内周面；
24m、钢制圆板；
24p、转子的轴线方向一方端部；
25、减速部输入轴；
28、减速部输出轴；
35f、凸缘部；
32、轮毂；
35、电动机轴；
35a、35b、小径部；
35c、结合部；
35d、大径部；
35e、大径部的轴线方向一方端面；
35h、35i、小径部嵌合面；
35j、外周面；
35k、大径部嵌合面；
36a、36b、36c、36d、41、轴承；
37、螺栓；
37n、螺母；
38、端部部件；
39、顶端部件；
39j、嵌合外周面；
51、油泵；
52、吸入油路；
53、储油部；
59、转子油路；
59s、孔(润滑油路)；
59t、59u、槽(润滑油路)；
Lf、凸缘部厚度尺寸；
Ls、电动机轴的最低限度的必要轴长；
O、轴线。

Claims (5)

1.一种车轮驱动用电动机，其具备：轴线方向两端部比轴线方向中央部更小径地形成的电动机轴；将所述电动机轴的轴线方向一方侧的第一小径部支承为旋转自如的第一轴承；将所述电动机轴的轴线方向另一方侧的第二小径部支承为旋转自如的第二轴承；以及固定在所述电动机轴的位于轴线方向中央部的大径部的外周面且与定子对置的转子，所述车轮驱动用电动机从所述电动机轴输出用于使车轮旋转的驱动力，
所述车轮驱动用电动机的特征在于，
所述大径部的轴线方向两端部分别由从所述大径部的轴线方向中央部向内径方向延伸的结合部悬臂支承，
所述第二轴承在轴线方向上与所述大径部之间空开间隔地配置，
所述转子的轴线方向一方端部从所述大径部的轴线方向一方端面向轴线方向一方侧突出，并且，比所述第一轴承的轴线方向另一方端部更向轴线方向一方侧突出，
所述大径部的外周面包括与所述转子的内径侧部分嵌合的大径部嵌合面，
所述第一小径部在外周具有与所述第一轴承的内圈部件嵌合的小径部嵌合面，
所述大径部嵌合面和所述小径部嵌合面以在轴线方向上位置不重叠的方式相邻地配置。
2.根据权利要求1所述的车轮驱动用电动机，其中，
所述车轮驱动用电动机还具备顶端部件，所述顶端部件安装固定于所述大径部，且从所述大径部的轴线方向一方端面向轴线方向一方侧突出并覆盖所述转子的轴线方向一方端面。
3.根据权利要求2所述的车轮驱动用电动机，其中，
所述顶端部件以与电动机轴同轴的方式定位在向所述大径部安装的安装部位，
所述顶端部件具有与所述转子的轴线方向一方端部的内径侧部分嵌合的嵌合外周面。
4.根据权利要求2所述的车轮驱动用电动机，其中，
在所述顶端部件和所述转子的轴线方向一方端面之间还具备端部部件，所述端部部件具有润滑油路。
5.一种轮内电动机驱动装置，其具备：
权利要求1～4中任一项所述的车轮驱动用电动机；
具有与所述电动机轴结合的输入轴和将所述输入轴的旋转减速并输出的输出轴的减速部；以及
具有与所述输出轴结合的轮毂的轮毂轴承部。
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