CN110497787B - 车轮驱动单元 - Google Patents

Abstract

提供一种实用性高的车轮驱动单元。在壳体(22)内内置电动机(24)和减速器(26)，配置于轮体(14)的轮辋(20)内且使该轮体旋转的车轮驱动单元(10)中，在比电动机及减速器靠下方处设置在壳体内积存润滑油的润滑油积存部(100)，在该润滑油积存部的下部设置向接近轮辋的内周面(20a)的方向突出的突出部(104)。防止具有一定程度的大小的异物向润滑油积存部与轮辋的内周面之间卷入。

Description

车轮驱动单元

技术领域

本发明涉及配置于轮体的轮辋内且使该轮体旋转的车轮驱动单元。

背景技术

近年来，利用电动机驱动轮体的车辆的开发盛行，例如，如下述专利文献所记载那样，尝试了将该电动机作为所谓的轮内电机而配设于轮体的轮辋内。在该专利文献所记载的技术中，电动机与减速器、车轴等一起作为车轮驱动单元而单元化，该车轮驱动单元配设于轮体的轮辋内。并且，在该车轮驱动单元设置有作为积存用于减速器、电动机的润滑的润滑油的润滑油积存部的油箱。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-155219号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在鉴于确保良好的润滑、使润滑油作为冷却材料发挥功能等的情况下，润滑油积存部优选尽量大。但是，在将具有比较大的润滑油积存部的车轮驱动单元配置于轮体的轮辋内的情况下，不得不减小该润滑油积存部与轮体的轮辋的内周面的间隔，在该情况下，可预想，伴随于车辆的行驶，会向该润滑油积存部与轮体的轮辋的内周面之间卷入小石子、沙粒等具有一定程度的大小的异物。这样的异物的卷入很可能会导致润滑油积存部的损伤，阻碍车轮驱动单元的实用性。本发明鉴于这样的实际情况而完成，课题在于提供一种实用性高的车轮驱动单元。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明的车轮驱动单元在壳体内内置电动机和减速器，配置于轮体的轮辋内且使该轮体旋转，其特征在于，

该车轮驱动单元的位于比所述电动机及所述减速器靠下方处的部分被设为在所述壳体内积存润滑油的润滑油积存部，

在该润滑油积存部的下部设置有向接近所述轮辋的内周面的方向突出的突出部。

发明效果

根据本发明的车轮驱动单元，通过设置上述突出部，能够防止具有一定程度的大小的异物向润滑油积存部与轮辋的内周面之间卷入。因此，根据本发明，能够实现实用性高的车轮驱动单元。

附图说明

图1是示出搭载于车辆的实施例的车轮驱动单元的立体图。

图2是将搭载于车辆的状态下的实施例的车轮驱动单元以从车宽方向上的车辆的中心侧的视角示出的图。

图3是将搭载于车辆的状态下的实施例的车轮驱动单元以从车辆前方侧的视角示出的图及以相同的视角示出的剖视图。

图4是将搭载于车辆的状态下的实施例的车轮驱动单元以从车辆后方侧的视角示出的图及以相同的视角示出的剖视图。

图5是用于说明实施例的车轮驱动单元的内部构造的剖视图。

图6是示出实施例的车轮驱动单元所具有的润滑油积存部及突出部的图。

具体实施方式

以下，作为用于实施本发明的方式，参照附图对实施例的车轮驱动单元进行详细说明。需要说明的是，本发明除了下述实施例之外，能够以基于本领域技术人员的知识实施各种变更、改良后的各种方式来实施。

【实施例】

[A]车轮驱动单元的结构及向车辆的搭载状态

如图1所示，实施例的车轮驱动单元10为了驱动车轮12而搭载于车辆。图1是从靠近车辆的车宽方向的中心的斜上方及斜前方眺望车轮驱动单元10时的图，图示的车轮12在四轮车辆中是右侧前轮，是被转向的转向轮。顺带一提，以下，假设车轮12包括轮体14和安装于轮体14的轮胎16来进行处理。另外，将车辆的前进方向在图中示出，在以下的说明中，以该车辆前进方向为基准而称作车辆的前方、后方。

若也参照将实施例的车轮驱动单元10以从车宽方向上的车辆的中心侧的视角示出的图(以下，有时为了方便起见而称作主视图)即图2、以从车辆前方的视角示出的前视图即图3(a)及剖视图即图3(b)、以从车辆后方侧的视角示出的后视图即图4(a)及剖视图即图4(b)来说明，则轮体14是大体呈圆板状的圆盘18与大体呈圆筒状的轮辋20一体化而成的结构。详细而言，在轮辋20的车辆外侧(在车宽方向上远离车身的一侧)的端部处，圆盘18与轮辋20一体化，轮辋20的车辆内侧(在车宽方向上接近车身的一侧)的端部被设为开口端。也就是说，轮辋20呈车辆内侧的部分开口的形状，车轮驱动单元10配置于由轮辋20的内周面20a区划的空间内，简单来说是轮辋20内。

若也进一步参照用于说明该车轮驱动单元10的内部构造的剖视图即图5来说明，则车轮驱动单元10构成为包括壳体22和内置于壳体22内的电动机24及减速器26。也就是说，在壳体22的内部形成有供电动机24配置的空间和供减速器26配置的空间。

壳体22构成为包括大体呈板状的基部28、盖30及一端被基部28堵塞且另一端被盖30堵塞的大体呈筒状的周壁32。基部28将在毂部处供轮体14的圆盘18紧固的轴毂34保持为能够旋转。顺带一提，图5是以包括电动机24的轴线LM(以下有时称作“电动机轴线LM”)和轴毂34的轴线LW(以下，有时称作“车轮轴线LW”)双方的平面切断时的剖视图。

电动机24是3相的DC无刷电动机，构成为包括以能够旋转的方式保持于周壁32的电动机轴36、固定配置于该电动机轴36的外周的磁铁38及以包围磁铁38的方式固定于周壁32的内表面的线圈40。减速器26构成为包括与电动机轴36一体地旋转的小齿轮42和与小齿轮42啮合且与轴毂34一体地旋转的齿轮44。

从图2、图3、图4可知，以被轴毂34和轮体14的圆盘18夹住的状态配置有圆盘转子48，构成液压制动装置的制动钳50以跨该圆盘转子48的方式保持于壳体22的基部28。

在壳体22的周壁32的下方固定有座板52。在座板52固定有3个球头螺栓54、56、58。从图1可知，这些球头螺栓54、56、58分别是球形接头60、62、64的构成要素，座板52经由这些球形接头60、62、64而分别连结于第一悬架下臂66(以下，有时简称作“臂66”)、第二悬架下臂68(以下，有时简称作“臂68”)、从转向致动器70延伸出的连接杆72。

另一方面，从图1、图2可知，在周壁32上，在车辆前方侧的外表面设置有2个托架74、76。这些托架74、76固定保持冲击吸收器78的下部。详细而言，冲击吸收器78构成为包括缸80和从缸80向上方延伸出的吸收器杆82，托架74、76固定保持缸80的下方侧的部分。从图1可知，吸收器杆82的上端部以能够旋转的方式保持于车身的支座部84。在缸80的上方侧的部分附设有弹簧座86，在该弹簧座86与支座部84之间配设有省略图示的悬架螺旋弹簧。也就是说，该车轮驱动单元10起到作为撑杆式(麦克弗森型)的悬架装置中的转向节的功能。

顺带一提，从图2可知，在本车轮驱动单元10搭载于车辆的状态下，电动机轴线LM位于比车轮轴线LW靠车辆后方侧处。直截了当地说，电动机24在轮辋20内位于偏向车辆的后方侧的位置。

[B]润滑油积存部和设置于该润滑油积存部的突出部

如上所述，本车轮驱动单元10内置有减速器26，润滑油为了该减速器26、电动机24的润滑而在内部巡回。因而，在车轮驱动单元10设置有作为所谓的油箱的润滑油积存部100。在本车轮驱动单元10中，在壳体22内部，与供上述电动机24配置的空间及供上述减速器26配置的空间相连的空间在这些电动机24、减速器26的下方形成。换言之，该空间通过壳体22被设为从电动机24、减速器26向下方鼓出的形状而形成。也就是说，由该空间和区划该空间的壳体22的部分构成了润滑油积存部100。

虽然在图5中被遮住而看不见，但车轮驱动单元10内置有小型的余摆线泵，积存于润滑油积存部100的润滑油由该余摆线泵吸起，该吸起的润滑油通过形成于电动机轴36、小齿轮42的内部的油路102而到达电动机24、减速器26的整体。到达后的润滑油因自重而落下从而返回润滑油积存部100。也就是说，润滑油也作为冷却电动机24、减速器26的冷却剂发挥功能。

润滑油积存部100的外观为了容易理解而能够如图6这样示出。图6(a)、(b)、(c)是将车轮12及车轮驱动单元10分别从车宽方向上的车身侧、前方、下方观察时的图，在各图中，涂有薄网的部分是润滑油积存部100。如先前说明那样，润滑油积存部100位于比电动机24、减速器26靠下方处。

由于上述的座板52位于从车轮轴线LW的大概正下方到车辆前方侧的位置，所以润滑油积存部100配置于比车轮轴线LW的正下方靠车辆后方侧处。为了确保关于上述的润滑、冷却的性能，润滑油积存部100优选尽量变大。于是，在本车轮驱动单元10中，从润滑油积存部100的下方到车辆后方侧的外周面100a呈沿着轮辋20的内周面的形状。该外周面100a与轮辋20的内周面20a的间隔CL1被设得一定程度小。另一方面，为了防止车轮12被转向的情况下的润滑油积存部100与下臂68的干涉，润滑油积存部100被设为车辆前方侧的部分被切掉的形状。详细而言，前方面100b被设为随着接近车身而位于车辆后方侧的倾斜面。虽然将在后面详细说明，但在润滑油积存部100的下部设置有在图中浓重地涂有网而示出的突出部104。该突出部104向大体下方，换言之，向接近轮辋20的内周面20a的方向，比润滑油积存部100的外周面100a突出。

在此，考虑不存在突出部104的情况。在车辆正在行驶时，存在于路面的小石子、沙粒等(以下，有时称作“异物”)有时会向轮体14内进入。该进入的异物例如会因轮体14的旋转即轮辋20的内周面20a的转动而与该内周面20a一起在轮体14内转动。若仅对车辆前进时进行考察，则在异物比上述间隔CL1大一定程度的情况下，该异物例如会因与润滑油积存部100的前方面100b抵碰等而从轮辋20的开口向轮体14外排出。另一方面，在异物与上述间隔CL1相比相当小的情况下，异物会以穿过润滑油积存部100的外周面100a与轮辋20的内周面20a之间的方式通过，但在异物是与上述间隔CL1大致相等或比上述间隔CL1稍大或稍小的程度的异物的情况下，该异物会向润滑油积存部100的外周面100a与轮辋20的内周面20a之间卷入。换言之，也可预想会向润滑油积存部100的外周面100a与轮辋20的内周面20a之间咬入。这样的异物的卷入很可能导致润滑油积存部100的损伤。

考虑上述的异物的卷入，在本车轮驱动单元10中，设置有上述突出部104。突出部104设置于润滑油积存部100的车辆前方侧的部分的下部。详细而言，设置于外周面100a的车辆前方侧的端部。突出部104与轮辋20的内周面20a的间隔CL2被设得比润滑油积存部100的外周面100a的上述间隔CL1小。轮辋20的内周面20a随着朝向开口端而扩展。因此，严格地说，突出部104以“只要是与车轮轴线LW垂直的平面，则在任何平面内间隔CL2都比间隔CL1小”的方式突出。

通过设置突出部104，比间隔CL2大的异物不会向润滑油积存部100的外周面100a与轮辋20的内周面20a之间卷入，能够防止上述异物的卷入。需要说明的是，比间隔CL2小的异物随着轮体14的旋转而容易地穿过润滑油积存部100的外周面100a与轮辋20的内周面20a之间。

润滑油积存部100的壳体22从轮辋20的开口端向车身侧伸出，配合于此，突出部104也从轮辋20的开口端向车身侧延伸出。也就是说，突出部104在润滑油积存部100与轮辋20的内周面20a相对的区域中以从轮体14的轴线即车轮轴线LW的延伸方向上的该区域的一端延伸至另一端的方式设置。由此，能够更可靠地防止上述的异物的卷入。

突出部104与轮辋20的内周面20a的间隔CL2没有具体的限定，但以达成突出部104的目的即防止上述的异物的卷入这一目的的方式合适地设定即可。例如，设置间隔CL2成为上述间隔CL1的1/3以上且2/3以下的突出部104即可。

另外，通过如上所述的突出部104设置于外周面100a的车辆前方侧的端部也就是车辆前进时的轮体14的旋转方向上的上游侧的端部，能够有效地防止上述异物的卷入。在异物被轮辋20的内周面20a带着转动的情况下，在该异物比间隔CL2大时，会从轮体14的旋转方向上的上游侧与突出部104抵碰。为了将与突出部104抵碰后的异物高效地向轮辋20的外部排出，突出部104以相对于轮体14的轴线即车轮轴线LW倾斜的方式设置。详细而言，以随着从轮辋20的圆盘18侧朝向开口端而位于车辆后方侧的方式倾斜设置。具体而言，如图6(c)所示，突出部104以成为倾斜角θ的方式相对于车轮轴线LW倾斜。顺带一提，若综合地斟酌将异物从轮辋20排出的效果、想使润滑油积存部100尽量大这一要求等，则倾斜角θ优选设为20°以上且45°以下。

在本车轮驱动单元10中，突出部104以与润滑油积存部100一体化的方式设置。详细而言，壳体22的周壁32通过铸造而成形，且以仅成为突出部104的部分较厚的方式成形。也就是说，壳体22的成为突出部104的部分的强度被设得高。通过这样形成的突出部104，即使比较大的异物与突出部104抵碰，壳体22的该部分也不会容易地变形。

[C]变形例

在上述实施例的车轮驱动单元10中，突出部104与润滑油积存部100一体化，但也可以将突出部作为与壳体相独立的构件而通过接合等附设于润滑油积存部。

上述实施例的车轮驱动单元10被设为驱动作为转向轮的前轮，但本发明的车轮驱动单元也可以驱动后轮。根据成为对象的车轮，润滑油积存部的形状、配置不同，但根据其形状、配置而在合适的位置设置与轮辋的内周面的间隔成为合适的大小的突出部即可。

标号说明

10：车轮驱动单元 12：车轮 14：轮体 16：轮胎 18：圆盘 20：轮辋 20a：内周面22：壳体 24：电动机 26：减速器 28：基部 30：盖 32：周壁 34：轴毂 36：电动机轴 38：磁铁40：线圈 42：小齿轮 44：齿轮 48：圆盘转子 50：制动钳 52：座板 54、56、58：球头螺栓 60、62、64：球形接头 66：第一悬架下臂 68：第二悬架下臂 70：转向致动器 72：连接杆 74、76：托架 78：冲击吸收器 80：缸 82：吸收器杆 84：支座部 100：润滑油积存部 100a：外周面100b：前方面 102：油路 104：突出部 LM：电动机轴线 LW：车轮轴线〔轮体的轴线〕 CL1：间隔 CL2：间隔 θ：倾斜角。

Claims (3)

1.一种车轮驱动单元，在壳体内内置电动机和减速器，配置于轮体的轮辋内且使该轮体旋转，其特征在于，

该车轮驱动单元的位于比所述电动机及所述减速器靠下方处的部分被设为在所述壳体内积存润滑油的润滑油积存部，

为了防止在该润滑油积存部与轮辋的内周面之间卷入异物，仅在该润滑油积存部的前方侧的部分的下部，设置有向接近所述轮辋的内周面的方向突出、自身与轮辋的内周面之间的间隔比该润滑油积存部与轮辋的内周面之间的间隔小的突出部。

2.根据权利要求1所述的车轮驱动单元，

所述突出部设置成在所述润滑油积存部与所述轮辋的内周面相对的区域中从所述轮体的轴线的延伸方向上的该区域的一端延伸至另一端。

3.根据权利要求1或2所述的车轮驱动单元，

所述突出部设置成相对于所述轮体的轴线以随着朝向所述轮辋的开口端而位于后方侧的方式倾斜。

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