CN111655526B - 轮毂电动机驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的密封结构具备:轮毂轴承部(11),其具有内圈(12)、外圈(13)及滚动体(14);输出轴(38),其前端部插入内圈(12)的中心孔而与该内圈嵌合,并且,在输出轴(38)的根部(38n)与内圈(12)之间划分出环状间隙;密封构件(65),其配置于内圈(12)与根部(38n)之间的环状间隙而将该环状间隙密封;以及支承构件(66、67),其安装于根部(38n)的外周面或者与根部(38n)面对的内圈(12)的内周面(12q),沿周向延伸且两端彼此接近,限制密封构件(65)在轴线O方向上的位置。
Description
技术领域
本发明涉及配置在车轮的内部的轮毂电动机驱动装置,特别是涉及轮毂圈与输出轴的连结部位。
背景技术
轮毂电动机主要由电动机部、减速部、轮毂轴承部构成。轮毂轴承部将轮毂圈支承为旋转自如。电动机部对轮毂圈进行驱动。轮毂圈与车轮结合。减速部对电动机部的旋转轴输出的转速进行减速之后向轮毂圈传递。需要说明的是,也可以省略减速部而将电动机部的旋转轴与轮毂轴承部的轮毂圈直接连结。
在日本特开2015-137733号(专利文献1)中,减速部的输出轴与轮毂轴承部的轮毂圈相互花键嵌合。由此,减速部与轮毂圈沿轴线方向能够相对移动。专利文献1的一实施方式中的花键嵌合为了防止花键的磨损而封入有润滑脂。
图13示出专利文献1记载的润滑脂封入结构的一例。在该结构中,在减速部的输出轴的一端部的外周面形成有花键槽100(花键轴部102)。而且,在轮毂圈101的内周面也形成有花键槽100。花键轴部102插入轮毂圈101的另一端的开口,轮毂圈101及花键轴部102进行花键嵌合。
轮毂圈101的一端的开口由帽103密封。由此,防止花键槽100内的润滑脂从轮毂圈101内部向轴线方向的一端的流出。在花键轴部102的根部形成有凸缘部104。凸缘部104与轮毂圈101的另一端105面对。在凸缘部104与另一端面105之间夹设有O形环等密封构件106。而且在花键轴部102与凸缘部104结合的角部配置有O形环等密封构件107。密封构件107通过花键轴部102的另一端105而三角紧固于上述的角部。由此,防止花键槽100内的润滑脂从轮毂圈101内部向轴线方向的另一端的流出。
图14示出专利文献1记载的润滑脂封入结构的另一例。在该结构中,关于减速部的输出轴,将输出轴的一端部设为花键轴部102,在比花键轴部102靠根部侧(轴线方向的另一侧)的输出轴外周面上形成有环状槽108。在环状槽108配置有O形环等密封构件109。密封构件109与花键轴部102的外周面及轮毂圈101的轴线方向的另一端部的内周面接触。由此,防止花键槽100内的润滑脂从轮毂圈101内部向轴线方向的另一端的流出。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2015-137733号公报
发明内容
【发明的概要】
【发明要解决的课题】
然而,本发明者发现了在上述那样的现有的轮毂圈及花键轴部之间的密封结构中还存在应改善的点。即,在图13的现有例中,密封构件106、107夹设于在轴线方向上打开的间隙内。然而,由于轮毂圈101及花键轴部102沿轴线方向相对移动,因此密封构件106、107从轮毂圈101或花键轴部102暂时离开,密封性可能会受损。因此,密封构件106、107的密封性能存在改善的余地。
在图14的现有例中,在花键轴部102的根部外周面设有对密封构件109进行定位的环状槽108,因此花键轴部102的根部的截面积减小。这样的话,存在应力集中于花键轴部102的根部而导致强度下降的可能性。或者,若为了避免该可能性而将花键轴部的轴径设为大径来确保强度,则会导致结构的大型化,对在车轮的内空区域配置轮毂电动机造成制约。
本发明鉴于上述的实际情况而提出,其目的在于提供一种无需在轴部设置环状槽就能比现有技术改良了密封性能的密封结构。
【用于解决课题的方案】
为了该目的,本发明的轮毂电动机驱动装置具备:轮毂轴承部,其具有内圈、外圈及在内圈与外圈之间的环状间隙内配置的多个滚动体;输出轴,其前端部插入内圈的中心孔而与该内圈嵌合,并且,在该输出轴的根部与内圈之间划分出环状间隙;电动机部,其驱动输出轴;密封构件,其配置于环状间隙而将该环状间隙密封;支承构件,其安装于根部的外周面或者与根部面对的内圈的内周面,沿周向延伸且周向两端彼此接近,限制密封构件在轴线方向上的位置。
根据上述的本发明,由于支承构件限制密封构件在轴线方向上的位置,因此无需在输出轴设置保持密封构件的环状槽就能够将密封构件保持在适当的位置。而且,本发明的密封构件配置在由相当于轮毂圈的内圈的内周面和输出轴的外周面划分出的环状间隙内。上述环状间隙是在径向上打开的间隙,因此即使内圈及输出轴沿轴线方向相对移动,间隙的径向宽度也不变化。因此,密封构件将环状间隙始终密封,能够防止密封性能的下降。
支承构件的材质及形状没有特别限定。由于支承构件沿周向延伸,因此可以如环那样将输出轴的整周以上包围而使支承构件的两端在周向上重复,或者可以如C字状那样将输出轴的小于整周包围而使支承构件的两端在周向上分离。支承构件的周向两端可以相邻,也可以分离。作为本发明的一方案,支承构件的周向两端相互卡合。根据上述的方案,由于支承构件的两端彼此卡合,因此只要不解除上述的卡合,支承构件就不会扩径。因此,能够防止由于输出轴的振动或离心力而使支承构件扩径的情况,能够将支承构件固定在适当的轴线方向上的位置。
作为本发明的优选的方案,支承构件分别设置于密封构件的轴线方向的两侧。根据上述的方案,能够从轴线方向的两侧限制密封构件在轴线方向上的位置。作为另一方案,支承构件仅设置于密封构件的轴线方向的单侧。
作为本发明的另一方案,输出轴还具有与根部结合的凸缘部,在凸缘部的凸缘面形成有与支承构件抵接的台阶或突起。根据上述的方案,由于支承构件与设置于凸缘部的台阶或突起抵接,因此支承构件由台阶或突起来限制向轴线方向的另一侧的移动。因此,能够防止由于输出轴的振动或离心力而使支承构件向轴线方向的另一侧移动的情况,能够将支承构件固定于适当的轴线方向上的位置。
作为本发明的优选的方案,支承构件以伴有径向上的过盈量的方式与输出轴的外周面紧贴,在支承构件与内圈的内周面之间划分出间隙。或者,支承构件以伴有径向上的过盈量的方式与内圈的内周面紧贴,在支承构件与输出轴的外周面之间划分出间隙。根据上述的方案,允许内圈及输出轴以些许的折角相对地倾斜的情况。
【发明效果】
这样,根据本发明,与现有技术相比密封性能被改良。因此,即使相当于轮毂圈的内圈相对于输出轴沿轴线方向相对移动,密封构件也将内圈的端部内周面与输出轴的根部外周面之间的环状间隙密封。而且,不需要在输出轴的根部外周面设置环状槽,根部的截面积不会减少,能够避免在输出轴的根部集中有应力的情况。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的轮毂电动机驱动装置的展开剖视图。
图2是表示第一实施方式的后视图。
图3是表示第一实施方式的轮毂轴承部的放大剖视图。
图4是表示图3中的圆圈部A的放大图。
图5是将图4中的第一实施方式的输出轴根部与输出轴凸缘部的结合部分取出表示的剖视图。
图6是将第一实施方式的支承构件取出表示的主视图。
图7是将第一实施方式的支承构件取出表示的纵向剖视图。
图8是表示本发明的第二实施方式的放大剖视图。
图9是将第二实施方式的支承构件取出表示的纵向剖视图。
图10是将第二实施方式的支承构件取出表示的主视图。
图11是表示第二实施方式的支承构件的两端部的放大图。
图12是表示参考例的放大剖视图。
图13是表示现有的密封结构的剖视图。
图14是表示另一现有的密封结构的剖视图。
具体实施方式
以下,基于附图,详细说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的第一实施方式的轮毂电动机驱动装置的展开剖视图。在图1中,纸面右侧表示车宽方向内侧(内部侧),纸面左侧表示车宽方向外侧(外部侧)。图2是表示第一实施方式的后视图,沿轴线O方向从车宽方向内侧(内部侧)观察车宽方向外侧(外部侧)。在图2中,纸面右侧表示车辆前方,纸面左侧表示车辆后方,纸面上侧表示车辆上方,纸面下侧表示车辆下方。图1表示的截面是将图2所示的包含轴线M及轴线N的平面和包含轴线N及轴线O的平面按顺序连接的展开平面。
如图1所示,轮毂电动机驱动装置10具备:设置于未图示的车轮的中心的轮毂轴承部11;对车轮进行驱动的电动机部21;以及对电动机部的旋转进行减速之后向轮毂轴承部11传递的减速部31。电动机部21及减速部31从轮毂轴承部11的轴线O偏置配置。轴线O沿车宽方向延伸,与车轴一致。就轴线O方向上的位置而言,轮毂轴承部11配置于轮毂电动机驱动装置10的轴线方向的一侧(外部侧),电动机部21配置于轮毂电动机驱动装置10的轴线方向的另一侧(内部侧),减速部31配置于比电动机部21靠轴线方向的一侧的位置,减速部31在轴线方向上的位置与轮毂轴承部11在轴线方向上的位置重叠。
轮毂电动机驱动装置10是对电动车辆的车轮进行驱动的车辆用电动机驱动装置。轮毂电动机驱动装置10连结于未图示的车身。轮毂电动机驱动装置10能够使电动车辆以时速0~180km/h行驶。
轮毂轴承部11设为旋转内圈/固定外圈,具有:与车轮的行驶轮(road wheel)W(图2仅示出轮廓)结合的作为动圈(轮毂圈)的内圈12;在内圈12的外径侧同轴地配置的作为静圈的外圈13;以及配置在内圈12与外圈13之间的环状空间内的多个滚动体14。
如图1所示,外圈13贯通在主体壳体39的正面部分39f形成的开口39p。主体壳体39是指包含减速部31的外廓的壳体,收容减速部31的旋转要素(减速部旋转轴及齿轮)。正面部分39f是主体壳体39中的将减速部31的轴线O方向的一端覆盖的壳体壁部。
在外圈13的外周面上,在周向上不同的位置处还设有多个外圈突出部13g。在向外径方向突出的各外圈突出部13g上穿设有贯通孔。而且,主体壳体39的正面部分39f与外圈突出部13g相邻配置。在正面部分39f形成有未图示的多个内螺纹孔。正面部分39f的各内螺纹孔及外圈突出部13g的各贯通孔与轴线O平行地延伸,且彼此一致。将螺栓15从轴线O方向的一侧穿过上述的贯通孔及内螺纹孔,螺栓15的头部与外圈突出部13g抵接,从而将外圈13利用螺栓15可靠地安装固定于正面部分39f。
内圈12是比外圈13长的筒状体,穿过外圈13的中心孔。在从外圈13向轮毂电动机驱动装置10的外部突出的内圈12的轴线O方向的一端部形成有结合部12f。结合部12f是在周向上空出间隔地设置的突起,构成与行驶轮W(图2)同轴地结合用的结合部。内圈12通过结合部12f与车轮的行驶轮W结合,与车轮一体旋转。
在内圈12及外圈13之间的环状空间配置有双列滚动体14。内圈12的轴线O方向的中央部的外周面构成在第一列配置的多个滚动体14的内侧滚道面。在内圈12的轴线O方向的另一端部的外周嵌合有内侧滚道圈12r。内侧滚道圈12r的外周面构成在第二列配置的多个滚动体14的内侧滚道面。外圈13的轴线O方向的中央部的内周面构成第一列的滚动体14的外侧滚道面。外圈13的轴线O方向的另一端部的内周面构成第二列的滚动体14的外侧滚道面。内圈12的轴线O方向的另一端部的外径比内圈12的中央部的外径减小内侧滚道圈12r的厚度尺寸。由此,内圈12的中央部的外径尺寸与内侧滚道圈12r的外径尺寸相同。在内圈12及外圈13之间的环状空间还夹设有密封构件16。密封构件16将环状空间的两端密封,阻止尘埃及杂质的侵入。
图3是将图1表示的轮毂轴承部11放大的纵向剖视图。内圈12的轴线O方向的另一端缘12t被扩径而与内侧滚道圈12r的端面接触。由此,内侧滚道圈12r以避免向轴线O方向的另一侧脱出的方式保持于内圈12的轴线O方向的另一端。
在内圈12的中心孔的内周面形成有花键槽12s。花键槽12s在周向上空出间隔地形成多个,与轴线O平行地延伸。需要说明的是,花键槽12s配置在内圈12的轴线O方向的中央区域,未设置在内圈12的轴线O方向的两端区域。
内圈12的中心孔中的轴线O方向的一侧区域的内径比中央区域的内径大,被覆盖有圆形的盖构件64。盖构件64是例如在金属环的外周整周地粘接有密封用的橡胶的结构,将内圈12的中心孔的轴线O方向的一端部密封。
内圈12的中心孔中的轴线O方向的另一侧区域的内径比中心孔的中央区域的内径大。由此,内圈12的轴线O方向的另一端部的厚度尺寸比轴线O方向的中央部薄,有助于前述的轴线O方向的另一端缘12t的扩径加工。
将减速部31的输出轴38从轴线O方向的另一侧插入嵌合于内圈12的中心孔。因此,在输出轴38的轴线O方向的一端部的外周面上形成有花键槽38s。花键槽38s以与前述的花键槽12s对应的方式在周向上空出间隔地形成多个,与轴线O平行地延伸。并且,在花键槽38s、38s之间形成的花键齿与花键槽12s嵌合,在花键槽12s、12s之间形成的花键齿与花键槽38s嵌合。
在上述花键嵌合中,禁止内圈12及输出轴38的相对旋转,但是允许轴线O方向上的相对移动。或者,上述的内圈12与输出轴38的嵌合也可以是锯齿嵌合。在锯齿嵌合的情况下,不仅禁止内圈12及输出轴38的相对旋转,而且也禁止相对移动。
将输出轴38中的形成花键槽38s的轴线O方向上的区域设为输出轴38的前端部。输出轴38的根部38n从输出轴38的凸缘部37f向轴线O方向的一侧突出。在凸缘部37f的凸缘面37i与内圈12的轴线O方向的另一端缘12t之间划分出在轴线O方向上打开的间隙。
根部38n的外径比将花键槽38s、38s····的槽底彼此连结的圆小。而且,根部38n的外周面从内圈12的轴线O方向的另一侧区域的内周面分离,在根部38n与内圈12之间划分出在径向上打开的环状间隙。上述环状间隙与凸缘部37f和内圈12之间的间隙连续。在根部38n与内圈12的环状间隙配置有密封构件65和支承构件(backup members)66、67。
密封构件65为橡胶制,能够弹性变形。支承构件66、67为比密封构件65硬质的塑料制或金属制,但是能够进行些许的弹性变形。配置密封构件65及支承构件66、67的环状间隙允许内圈12及输出轴38以些许的折角相对地倾斜的情况。
花键槽12s、38s中充满有润滑脂。润滑脂防止内圈12与输出轴38的嵌合部位的磨损、生锈、发热。内圈12的中心孔在比花键槽12s靠轴线O方向的一侧的位置由盖构件64密封。此外,内圈12与输出轴38的环状间隙在比花键槽12s靠轴线O方向的另一侧的位置由密封构件65密封。由此,润滑脂被封入到内圈12的中心孔内。
图4是将图3中的圆圈部A取出表示的放大图。根部38n的外周面38p在轴线O方向上具有固定的外径。内圈12的轴线O方向的另一侧区域的内周面12q也具有固定的外径,隔着环状间隙而与外周面38p面对。
在外周面38p与凸缘部37f的结合部位处,随着接近凸缘部37f半径逐渐增大而与凸缘部37f的凸缘面37g平滑地连接。因此,如图4所示,外周面38p与凸缘面37g接合的角部37r的截面形状描绘成圆弧。图5将一系列的外周面38p、角部37r、凸缘面37g、台阶37j和凸缘面37i的截面形状放大表示。
内径侧的凸缘面37g比外径侧的凸缘面37i向轴线O方向的另一侧凹陷。凸缘面37g与凸缘面37i由台阶37j连接。台阶37j是指向内径方向的环状的内周面。
密封构件65例如为O形环,遍及整周地与外周面38p及内周面12q接触而将内圈12的中心孔的轴线O方向的另一端部密封。在原始形状中,密封构件65的厚度比外周面38p与内周面12q之间的环状间隙大。
就支承构件66在轴线O方向上的位置而言,配置在花键槽38s与密封构件65之间,限制密封构件65向轴线O方向的一侧的移动。支承构件66为C字状的环,在原始形状中,支承构件66的内径比外周面38p的外径小。因此,支承构件66以抱持外周面38p的方式伴有径向上的过盈量地安装固定。如图4所示,在支承构件66与内周面12q之间划分出间隙G1。
就支承构件67在轴线O方向上的位置而言,配置在密封构件65与凸缘部37f之间,限制密封构件65向轴线O方向的另一侧的移动。图6是支承构件67的主视图,表示从轴线O方向的一侧观察的状态。图7是支承构件67的纵向剖视图,表示在图6中的VII―VII处剖切并沿箭头的方向观察了截面的状态。支承构件67也是沿周向延伸的C字状的环,两端彼此空出间隔D地接近。在原始形状中,支承构件67的内径比外周面38p的外径小。因此,支承构件67也以抱持外周面38p的方式伴有径向上的过盈量地安装固定。如图4所示,在支承构件67与内周面12q之间划分出间隙G2。支承构件66、67的厚度比外周面38p与内周面12q之间的环状间隙小。
支承构件66的径向尺寸固定,相对于此,如图7所示,支承构件67在轴线方向的一侧区域67a中径向尺寸固定,在轴线方向的另一侧区域67b中形成为与角部37r对应的形状,随着朝向轴线方向的另一侧而扩径。轴线方向的另一侧区域67b与图5所示的台阶37j抵接。而且,轴线方向的另一侧区域67b与凸缘面37g抵接。通过在由台阶37j、凸缘面37g、角部37r划分出的环状凹部中收容轴线方向的另一侧区域67b,由此,支承构件67不仅被限制向轴线O方向的一侧的移动,而且被限制扩径的变形。
支承构件66、67之间在轴线O方向上分离配置,密封构件65配置在支承构件66、67之间。由此,密封构件65被限制轴线O方向的移动,被保持在外周面38p与内周面12q的环状间隙内。而且,即使外周面38p相对于内周面12q沿着轴线O方向滑动或向与轴线O垂直的方向移动,密封构件65也会与外周面38p和内周面12q这双方接触而不会损害密封性能。
如图1所示,电动机部21具有电动机旋转轴22、转子23、定子24及电动机壳体29,这些构件按顺序从电动机部21的轴线M向外径侧依次配置。电动机部21是内转子、外定子形式的径向间隙电动机,但也可以为其他的形式。虽然未图示,但电动机部21例如可以为轴向间隙电动机。电动机壳体29包围定子24的外周。电动机壳体29的轴线M方向的一端与主体壳体39的背面部分39b结合。电动机壳体29的轴线M方向的另一端由板状的电动机壳体罩29v密封。背面部分39b是主体壳体39中的将减速部31的轴线M方向(轴线O方向)的另一端覆盖的壳体壁部。
主体壳体39及电动机壳体29构成作为轮毂电动机驱动装置10的外廓的壳体。在以下的说明中,将主体壳体39及电动机壳体29的一部分也简称为壳体。
定子24包括圆筒形状的定子铁心25和卷绕于该定子铁心25的线圈26。定子铁心25通过将环状的钢板沿轴线M方向层叠而成。
电动机旋转轴22的两端部经由滚动轴承27、28而旋转自如地支承于主体壳体39的背面部分39b和电动机部21的电动机壳体罩29v。
成为电动机旋转轴22及转子23的旋转中心的轴线M与轮毂轴承部11的轴线O平行地延伸。即,电动机部21以从轮毂轴承部11的轴线O分离的方式偏置配置。例如图2所示,电动机部的轴线M从轴线O向车辆前后方向偏置,具体而言,配置在比轴线O靠车辆前方的位置。
减速部31具有:与电动机部21的电动机旋转轴22同轴地结合的输入轴32;在输入轴32的外周面上同轴地设置的输入齿轮33;多个中间齿轮34、36;与这些中间齿轮34、36的中心结合的中间轴35;与轮毂轴承部11的内圈12连结的输出轴38;在输出轴38的外周面上同轴地设置的输出齿轮37;以及收容这多个齿轮及减速部旋转轴的主体壳体39。主体壳体39成为减速部31的外廓,因此也称为减速部壳体。
输入齿轮33是外齿的斜齿轮。输入轴32为中空结构,向该中空孔32h插入电动机旋转轴22的轴线方向的一端部并花键嵌合(也包括锯齿嵌合,下同)成不能相对旋转。输入轴32在输入齿轮33的两端侧经由滚动轴承32a、32b旋转自如地支承于主体壳体39的正面部分39f及背面部分39b。
成为减速部31的中间轴35的旋转中心的轴线N与轴线O平行地延伸。中间轴35的两端经由滚动轴承35a、35b旋转自如地支承于主体壳体39的正面部分39f及背面部分39b。在中间轴35的轴线N方向的另一端部同轴地设置第一中间齿轮34。在中间轴35的轴线N方向的中央区域同轴地设置第二中间齿轮36。
在此附带而言的话,在第一中间齿轮34的轴线N方向的另一端面上形成凹部,在上述凹部内收纳轴承35b。由此,轴承35b在轴线N方向上的位置与第一中间齿轮34的齿面在轴线N方向上的位置重叠,中间轴35的长度缩短。
第一中间齿轮34及第二中间齿轮36为外齿的斜齿轮,第一中间齿轮34的直径大于第二中间齿轮36的直径。大径的第一中间齿轮34配置在比第二中间齿轮36靠轴线N方向的另一侧的位置,且与小径的输入齿轮33啮合。小径的第二中间齿轮36配置在比第一中间齿轮34靠轴线N方向的一侧的位置,且与大径的输出齿轮37啮合。
如图2所示,中间轴35的轴线N配置在比轴线O及轴线M靠上方的位置。而且,中间轴35的轴线N配置在比轴线O靠车辆前方且比轴线M靠车辆后方的位置。减速部31是具有在车辆前后方向上空出间隔地配置且相互平行地延伸的轴线O、N、M的三轴的平行轴齿轮减速器,设为二级变速。
返回图1进行说明,输出轴38沿轴线O延伸。在输出轴38的轴线O方向的中央部形成有凸缘部37f。在凸缘部37f的外周面形成有输出齿轮37。输出齿轮37为外齿的斜齿轮。输出轴38的轴线O方向的一端部插入内圈12的中心孔且嵌合成不能相对旋转。输出轴38的轴线O方向的中央部经由滚动轴承38a旋转自如地支承于主体壳体39的正面部分39f。输出轴38的轴线O方向的另一端部经由滚动轴承38b旋转自如地支承于主体壳体39的背面部分39b。
输入轴32、中间轴35、输出轴38由上述的滚动轴承进行双支承。这些滚动轴承32a、35a、38a、32b、35b、38b是径向轴承。
在此附带而言的话,在输出齿轮37的轴线O方向的一端面上竖立设置有环状凸部37k。在比环状凸部37k靠内径侧的位置,输出齿轮37的轴线O方向的一端面相较于环状凸部37k而言大幅凹陷。上述的凹陷部的底面是图3所示的凸缘面37i。由环状凸部37k及凸缘面37i划分出的凹陷部用于收容内圈12及外圈13的轴线O方向的另一端部。
环状凸部37k由在正面部分39f的内壁面上竖立设置的环状凸部39i包围。在环状凸部37k、39i之间收纳滚动轴承38a。由此,滚动轴承38a在轴线O方向上的位置与内圈12及外圈13的轴线O方向的另一端部在轴线O方向上的位置重叠,从正面部分39f向轴线O方向的一侧突出的轮毂轴承部11的突出长度缩短。
如图1所示,减速部31通过小径的驱动齿轮与大径的从动齿轮的啮合,即输入齿轮33与第一中间齿轮34的啮合以及第二中间齿轮36与输出齿轮37的啮合,对输入轴32的旋转进行减速之后向输出轴38传递。减速部31的从输入轴32至输出轴38的旋转要素构成将电动机部21的旋转向内圈12传递的驱动传递路径。
主体壳体39除了包括到此为止说明的正面部分39f及背面部分39b之外,还包括筒状部分。该筒状部分以将相互平行地延伸的轴线O、N、M包围的方式覆盖减速部31的内部部件。板状的正面部分39f从轴线方向的一侧覆盖减速部31的内部部件,并与筒状部分的一端结合。板状的背面部分39b从轴线方向的另一侧覆盖减速部31的内部部件,并与筒状部分的另一端结合。主体壳体39的背面部分39b还是与电动机壳体29结合并对减速部31的内部空间及电动机部21的内部空间进行分隔的隔壁。电动机壳体29支承于主体壳体39,从主体壳体39向轴线方向的另一侧突出。
主体壳体39对减速部31的内部空间进行划分,将减速部31的全部的旋转要素(减速部旋转轴及齿轮)收容于内部空间。如图2所示,主体壳体39的下部设为贮油部41。贮油部41从电动机部21的下部向下方突出地设置。在主体壳体39的占据内部空间的下部的贮油部41贮存润滑油。贮存的润滑油由未图示的油泵汲取,对电动机部21及减速部31进行润滑,向贮油部41回流。这样,润滑油在轮毂电动机驱动装置10内循环。
当从轮毂电动机驱动装置10外部向上述的线圈26供给电力时,电动机部21的转子23旋转,从电动机旋转轴22向减速部31输出旋转。减速部31对于从电动机部21向输入轴32输入的旋转进行减速,从输出轴38向轮毂轴承部11输出。轮毂轴承部11的内圈12以与输出轴38相同的转速进行旋转,对安装固定于内圈12的未图示的车轮(行驶轮W)进行驱动。
然而,本实施方式的轮毂电动机驱动装置10具备:具有内圈12、外圈13及配置在内圈12与外圈13的环状间隙内的多个滚动体14的轮毂轴承部11;前端部插入内圈12的中心孔而与内圈12嵌合且在根部38n与内圈12之间划分出环状间隙的输出轴38;对输出轴38进行驱动的电动机部21;配置在内圈12与根部38n的环状间隙内而将该环状间隙密封的密封构件65;以及安装于根部38n的外周面38p且沿周向延伸,两端空出间隔D地彼此接近并限制密封构件65在轴线O方向上的位置的支承构件66、67。由于通过支承构件66、67限制密封构件65的轴线O方向的移动,因此无论内圈12与输出轴38的相对移动如何,密封构件65都能始终保持于环状间隙而将内圈12与根部38n的环状间隙密封。根据本实施方式,密封构件65的密封性能不会下降。
另外,根据本实施方式,即使在根部38n未设置环状槽,通过支承构件66、67也能够将密封构件65固定于根部38n,能够避免根部38n的截面减少及应力集中。
另外,根据本实施方式,由于在密封构件65的轴线O方向的两侧分别设置支承构件66、67,因此密封构件65在轴线O方向上的位置被固定。因此,能够防止密封构件65过度接近花键槽12s、38s的情况。
另外,本实施方式的支承构件66、67伴有径向上的过盈量地与输出轴38紧贴,在支承构件66、67与内圈12之间划分出间隙G1、G2,通过径向上的间隙G1、G2而使得内圈12能够相对于输出轴38以些许的折角倾斜地相对移动。
为了加深对本实施方式的理解,以图12所示的参考例为对比进行说明。
关于参考例,对于与上述的实施方式相同的结构标注同一符号而省略说明,以下说明不同的结构。在参考例中,在凸缘部37f的凸缘面未设置台阶。并且,外周面38p、角部37r、凸缘面37i按顺序连接。
在参考例中,由于内圈12及输出轴38的振动,或者以内圈12与输出轴38的相对移动为原因,或者以离心力为原因,支承构件67以扩径的方式发生变形,如图12所示,从内周面12q与外周面38p的环状间隙向轴线O方向的另一侧脱出。
当支承构件67向轴线O方向的另一侧移动时,密封构件65也向轴线O方向的另一侧移动,要从内周面12q与外周面38p的环状间隙脱出。这样的话,产生密封构件65从内周面12q分离的情况,密封构件65的密封性能下降。
将图3所示的本实施方式与图12所示的参考例进行对比可知,本实施方式的支承构件67与台阶37j抵接而被防止扩径,不会从内周面12q与外周面38p的环状间隙脱出。
接下来,说明本发明的第二实施方式。图8是表示本发明的第二实施方式的纵向剖视图。关于第二实施方式,对于与前述的实施方式相同的结构标注同一符号而省略说明,以下说明不同的结构。在第二实施方式中,在凸缘部37f的凸缘面未设置台阶。并且,外周面38p、角部37r、凸缘面37i按顺序连接。
在密封构件65与角部37r之间,取代前述的支承构件67而安装支承构件68。支承构件68在轴线O方向的另一侧与角部37r抵接,被限制向轴线O方向的另一侧的移动。支承构件68伴有径向上的过盈量地固定于外周面38p。
图9是将支承构件68取出表示的纵向剖视图。图10是将支承构件68取出表示的主视图。支承构件68是沿周向延伸的带构件,具有两端。
图11是表示支承构件68的两端部的放大图。两端部与周向中央区域68c的带宽相比为窄幅,分别具有凹部68d及爪部68e。将两端部进行对比时,一端的凹部68d指向轴线方向的一侧,另一端的凹部68d指向轴线方向的另一侧。
爪部68e设置在两端部的前端,与周向中央区域68c一起划分出凹部68d。一端的爪部68e指向轴线方向的一侧,嵌入另一端的凹部68d内。另一端的爪部68e指向轴线方向的另一侧,嵌入一端的凹部68d内。由此,支承构件68的两端部相互卡合。此时,两端部彼此空出间隔D地接近。
根据第二实施方式,由于在支承构件68的两端形成的爪部68e、68e相互卡合,因此支承构件68难以扩径。而且,如图8所示,支承构件68的至少一部分配置于外周面38p与内周面12q之间的环状间隙,因此支承构件68的两端部不能沿径向进行相对移动。因此,能防止一端的爪部68e从另一端的凹部68d的脱出。
以上,参照附图说明了本发明的实施方式,但是本发明没有限定为图示的实施方式的发明。针对图示的实施方式,能够在与本发明相同的范围内或者等同的范围内施加各种修正或变形。
【工业实用性】
本发明的轮毂电动机驱动装置能在电动机动车及混合动力车辆中有利地利用。
【符号说明】
10轮毂电动机驱动装置,11轮毂轴承部,12内圈(轮毂圈),12f结合部,12q内周面,12r内侧滚道圈,12s、38s花键槽,12t轴线方向的另一端缘,13外圈,14滚动体,15螺栓,21电动机部,38a滚动轴承,31减速部,32输入轴,37输出齿轮,37f凸缘部,37g、37i凸缘面,37j台阶,37k环状凸部,37r角部,38输出轴,38n根部,38p外周面,39主体壳体,39f正面部分,39p开口,64盖构件,65密封构件,66、67、68支承构件,67a轴线方向的一侧区域,67b轴线方向的另一侧区域,68c周向中央区域,68d凹部,68e爪部,D间隔,G1、G2间隙,M、N、O轴线。
Claims (4)
1.一种轮毂电动机驱动装置,其具备:
轮毂轴承部,其具有内圈、外圈及在所述内圈与所述外圈之间的环状间隙内配置的多个滚动体;
输出轴,其前端部插入所述内圈的中心孔而与该内圈嵌合,并且,在所述输出轴的根部与所述内圈之间划分出环状间隙;
电动机部,其驱动所述输出轴;
密封构件,其配置于所述环状间隙而将该环状间隙密封;及
支承构件,其安装于所述根部的外周面或者与所述根部面对的所述内圈的内周面,沿周向延伸且周向两端彼此接近,限制所述密封构件在轴线方向上的位置,
所述支承构件分别设置于所述密封构件的轴线方向的两侧。
2.根据权利要求1所述的轮毂电动机驱动装置,其中,
所述支承构件的所述两端相互卡合。
3.根据权利要求1所述的轮毂电动机驱动装置,其中,
所述输出轴具有与所述根部结合的凸缘部,
在所述凸缘部的凸缘面形成有与所述支承构件抵接的台阶或突起。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的轮毂电动机驱动装置,其中,
所述支承构件以伴有径向上的过盈量的方式与所述输出轴紧贴,在所述支承构件与所述内圈之间划分出间隙。
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