JP2005178663A - Motor-driven wheel driving device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気自動車やゴルフカート、あるいはフォークリフト等の車両に用いられ、車輪と電動モータとが一体となった電動式車輪駆動装置に関するものである。 The present invention relates to an electric wheel drive device that is used in an electric vehicle, a golf cart, or a vehicle such as a forklift, and in which a wheel and an electric motor are integrated.
電動式車輪駆動装置は、車輪を電動モータで駆動する場合の駆動効率を上げるために提案されたもので、電気自動車等の車両の駆動輪用として用いられ、電動モータにより直接車輪を回転駆動するように構成されている。しかし、この種の電動式車輪駆動装置は、電動モータに大きな出力トルクを必要とするため、大型の電動モータを使用しなければならない。これではコストが嵩むだけでなく、重量が増大して車両の走行性能を充分に確保することが難しくなる。 The electric wheel drive device is proposed to increase the driving efficiency when the wheels are driven by an electric motor, and is used for driving wheels of an electric vehicle or the like, and directly rotates and drives the wheels by the electric motor. It is configured as follows. However, since this type of electric wheel drive device requires a large output torque for the electric motor, a large electric motor must be used. This not only increases the cost, but also increases the weight, making it difficult to ensure sufficient vehicle performance.
これに対して、車輪の内側空間部分に電動モータと遊星歯車減速機を配設し、この電動モータの回転出力を遊星歯車減速機を介して車輪に伝達するようにした減速機付電動式車輪駆動装置(ホイールモータ)も既に提案されている。 On the other hand, an electric motor and a planetary gear speed reducer are arranged in the inner space portion of the wheel, and the rotation output of the electric motor is transmitted to the wheel via the planetary gear speed reducer. A drive device (wheel motor) has already been proposed.
しかし、減速機として遊星歯車減速機を採用していて、電動モータのロータの回転出力を遊星歯車減速機を介して車輪に伝達する出力軸は、電動式車輪駆動装置の軸方向で一旦分割した後に軸心を合わせて出力を取り出すことになるため、構成が複雑で組み立て難く、また、出力軸の支持スパンを短くせざるを得ないため、車輪の倒れに対する支持強度が低いといった問題点があった。 However, a planetary gear reducer is adopted as the reducer, and the output shaft that transmits the rotation output of the rotor of the electric motor to the wheels via the planetary gear reducer is once divided in the axial direction of the electric wheel drive device. Since the output will be taken out later by aligning the shaft center, the configuration is complicated and difficult to assemble, and the support span of the output shaft must be shortened, so the support strength against the falling of the wheel is low. It was.
こうした問題点を解決したものとして、図13に示すような電動式車輪駆動装置が知られている。この電動式車輪駆動装置51は、タイヤ52を装着した車輪53の内側に電動モータ54と歯車減速機55とを内蔵してなり、電動モータ54の回転出力により車輪53を回転駆動するように構成されている。
As a solution to these problems, an electric wheel drive device as shown in FIG. 13 is known. The electric
電動モータ54は、車輪53の内側に配設されたケース56側に固定されるステータ57と、このステータ57の内側に対向配置されたロータ58と、このロータ58の回転出力を歯車減速機55を介して車輪53に伝達する出力軸59とを備えている。ステータ57とロータ58は、カバー60、61に挟持された状態でケース56側へ固定されて電動モータ54を構成している。
The
出力軸59は、その一端部59aに取付フランジ62が一体形成され、ハブボルト63を介して車輪53を固定している。出力軸59の一端部59aは、ケース56の軸挿通孔56bに転がり軸受64を介して、また、他端部59bは、外側カバー60の中央凹部60aに転がり軸受65を介してそれぞれ回転自在に支承されている。
The
ケース56内に収容されている歯車減速機55は、複数の歯車55a、55b、55cおよび55dで構成されている。第1の歯車55aは、ロータ58の端部に同心状に一体形成されている。第2および第3の歯車55b、55cは、同一の支持軸66に固定されて互いに一体的に回転し、第2の歯車55bと第1の歯車55aが噛合している。支持軸66の一端部66aは、内側カバー61の凹部61aに転がり軸受67を介して、また、他端部66bは、ケース56の凹部56aに転がり軸受68を介してそれぞれ回転自在に支承されている。第4の歯車55dは出力軸59に固定され、第3の歯車55cに噛合している。
The
このような構成により、電動モータ54の出力軸59を、歯車減速機55の最終段である第4の歯車55dの回転中心孔、およびロータ58の軸挿通孔58aを貫通した状態でケース56の両端部に回転自在に支承されているため、出力軸59を基準として、歯車減速機55の構成部品、内側カバー61、電動モータ54の構成部品、外側カバー60を順次嵌合して容易に組み立てることができる。また、出力軸59は、電動式車輪駆動装置51全体としての実質的な両端部分で支承される構造であるため、その支持スパンを最大限長くとれるので車輪53の倒れに対する充分な支持強度を得ることができる。
こうした従来の電動式車輪駆動装置51において、この種の歯車減速機55は、各種の構成部品を容易に組み立てることができる反面、車輪53の内側に配設される電動モータ54を小型化し、この電動モータ54で高回転出力を得るためには必然的にスペースが嵩むため、出力軸59を支承する転がり軸受64、65の設置スペースが制約される。したがって、車輪53の倒れ、すなわちモーメント荷重に対する負荷容量が不足し、転がり軸受64、65の耐久性向上の面で改善が求められていた。
In such a conventional electric
本発明は、こうした従来の問題を解決し、車輪用軸受の耐久性向上と装置の軽量・コンパクト化を図り、車両の走行性能を向上させた電動式車輪駆動装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve such conventional problems, and to provide an electric wheel drive device that improves the durability of a wheel bearing, reduces the weight and size of the device, and improves the running performance of the vehicle. .
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明は、複列の軸受を有する車輪用軸受装置と、この車輪用軸受装置に装着された遊星減速機と、この遊星減速機を駆動する電動モータを有する駆動部とを備え、前記電動モータの回転を前記遊星減速機により減速して前記車輪用軸受装置を構成するハブ輪に動力を伝達する電動式車輪駆動装置において、前記電動モータを構成するステータ部が前記車輪用軸受装置の外方部材に一体に配設されている構成を採用した。
In order to achieve the object, the invention according to
このように、電動モータを構成するステータ部が車輪用軸受装置の外方部材に一体に配設されているので、装置全体の軽量・コンパクト化を図ることができ、車両のばね下重量の軽減により、乗り心地や走行安定性を向上させることができる。また、駆動部が懸架装置を構成するナックル内に収納させることができるため、飛び石等から電動モータを保護することができる。 As described above, since the stator portion constituting the electric motor is integrally disposed on the outer member of the wheel bearing device, the overall device can be reduced in weight and size, and the unsprung weight of the vehicle can be reduced. As a result, ride comfort and running stability can be improved. Moreover, since the drive part can be stored in the knuckle which comprises a suspension apparatus, an electric motor can be protected from a stepping stone etc.
また、本発明のうち請求項2に記載の発明は、車輪用軸受装置と、この車輪用軸受装置に装着された遊星減速機と、この遊星減速機を駆動する電動モータを有する駆動部とを備え、前記車輪用軸受装置は、一端部に車輪取付フランジを有するハブ輪と、このハブ輪に外嵌され、外周に複列の内側転走面のうち少なくとも一方の内側転走面が形成された内輪と、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面が形成された外方部材と、これら両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記遊星減速機は、前記ハブ輪に内挿された入力要素と、前記外方部材の内周側に配設された固定要素と、この固定要素と入力要素との間に配設された複数の遊星要素と、これら遊星要素を前記ハブ輪に対して回転自在に支承する出力要素とを備え、前記駆動部は、前記電動モータを構成し、前記外方部材に一体に配設されたステータ部と、このステータ部に所定のエアギャップを介して対峙したロータ部と、このロータ部が固着され、前記外方部材に対して回転自在に支持された回転部材とを備え、この回転部材が前記入力要素にトルク伝達可能に連結され、前記電動モータの回転を前記遊星減速機を介して前記ハブ輪に伝達して車輪を駆動するようにした。
The invention according to
このような構成を採用したので、軸受部のスペースを充分確保できると共に、モーメント荷重に対しても軸受部の支持強度を高めて耐久性向上を図ることができ、かつ装置全体の軽量・コンパクト化を図ることができる。 Adopting such a configuration, it is possible to secure a sufficient space for the bearing part, to improve the durability by increasing the bearing strength against moment load, and to reduce the overall weight and size of the device. Can be achieved.
また、請求項3に記載の発明は、前記電動モータが前記複列の軸受間に配設されているので、軸受部の弾性変形の影響を受けず、電動モータの姿勢が安定してステータ部とロータ部とのエアギャップが変化しないので電動モータMの効率が向上する。 According to a third aspect of the present invention, since the electric motor is disposed between the double row bearings, it is not affected by the elastic deformation of the bearing portion, and the posture of the electric motor is stably stabilized. Therefore, the efficiency of the electric motor M is improved.
また、請求項4に記載の発明は、前記外方部材の内周に形成された複列の外側転走面間に前記遊星要素が配設されているので、遊星要素への偏荷重を抑制することができ、遊星要素の偏摩耗等も抑制することができる。また、支持軸受に偏荷重がかからず、ロータの姿勢が安定する。 According to a fourth aspect of the present invention, since the planetary element is disposed between double-row outer rolling surfaces formed on the inner periphery of the outer member, the uneven load on the planetary element is suppressed. And uneven wear of the planetary elements can be suppressed. In addition, an uneven load is not applied to the support bearing, and the posture of the rotor is stabilized.
また、請求項5に記載の発明は、前記電動モータのロータ部を回転自在に支持する軸受と前記遊星減速機との軸方向位置を略一致させたので、ロータ部の回転軸を短くすることができ、駆動部の軽量・コンパクト化を図ることができる。さらに、支持軸受に偏荷重がかからず、ロータの姿勢を安定させることができる。 In the fifth aspect of the present invention, the axial position of the planetary reducer and the bearing that rotatably supports the rotor portion of the electric motor are substantially matched, so that the rotation axis of the rotor portion is shortened. Thus, the drive unit can be made lighter and more compact. In addition, the load is not applied to the support bearing, and the posture of the rotor can be stabilized.
また、請求項6に記載の発明は、前記電動モータのロータ部に対して、所定の軸方向すきまを介して一対のステータ部が挟持した状態で配設されているので、電動モータの出力を増大させることができ、遊星減速機の軽量・コンパクト化を一層図ることができる。
Further, in the invention according to
また、請求項7に記載の発明は、前記ハブ輪と、このハブ輪に嵌合される内輪に矩形状の開口部が円周等配に複数個形成されると共に、これら開口部の周方向中央部に凹所がそれぞれ形成され、この凹所に前記遊星減速機の出力要素となるキャリアピンが固定され、このキャリアピンに遊星要素が回転自在に支承されているので、軸受部のスペースを充分確保でき、モーメント荷重に対しても軸受部の耐久性向上と装置の一層の軽量・コンパクト化を図ることができる。
The invention according to
また、請求項8に記載の発明は、前記ハブ輪の端部外周に複数の凹所が形成され、この凹所に前記遊星減速機の出力要素となるキャリアピンが固定され、このキャリアピンに遊星要素が回転自在に支承されているので、加工工数の削減と共に遊星減速機の組立が簡便化できる。
In the invention according to
また、請求項9に記載の発明は、前記キャリアピンに二面幅が形成され、この二面幅を前記凹所に嵌合させたので、簡単な構成で確実にキャリアピンをハブ輪に固定することができ、また遊星減速機の組立も容易となる。
In the invention according to
また、本発明のうち請求項10に記載の発明は、車輪用軸受装置と、この車輪用軸受装置に装着された遊星減速機と、この遊星減速機を駆動する電動モータを有する駆動部とを備え、前記車輪用軸受装置は、一端部に車輪取付フランジを有するハブ輪と、このハブ輪に外嵌され、外周に複列の内側転走面のうち少なくとも一方の内側転走面が形成された内輪と、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面が形成された外方部材と、これら両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記遊星減速機は、出力要素となる前記ハブ輪に内挿された入力要素と、前記外方部材の内周側に配設された固定要素と、この固定要素に対して回転自在に支持され、前記入力要素とハブ輪に係合される複数の固定要素とを備え、前記駆動部は、前記電動モータを構成し、前記外方部材に一体に配設されたステータ部と、このステータ部に所定のエアギャップを介して対峙したロータ部と、このロータ部が固着され、前記外方部材に対して回転自在に支持された回転部材とを備え、この回転部材が前記入力要素にトルク伝達可能に連結され、前記電動モータの回転を前記遊星減速機を介して前記ハブ輪に伝達して車輪を駆動するようにした。 According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a wheel bearing device, a planetary reduction gear mounted on the wheel bearing device, and a drive unit having an electric motor for driving the planetary reduction gear. The wheel bearing device includes a hub wheel having a wheel mounting flange at one end, and is fitted on the hub wheel, and at least one inner rolling surface of the double row inner rolling surfaces is formed on the outer periphery. An inner ring, an outer member having a double-row outer rolling surface facing the inner rolling surface on the inner periphery, and a double-row rolling element housed so as to be freely rollable between the both rolling surfaces. The planetary speed reducer includes an input element inserted into the hub wheel serving as an output element, a fixed element disposed on the inner peripheral side of the outer member, and a rotation with respect to the fixed element. A plurality of fixing elements which are freely supported and engaged with the input element and the hub wheel, The portion constitutes the electric motor, the stator portion integrally disposed on the outer member, the rotor portion facing the stator portion via a predetermined air gap, and the rotor portion are fixed, A rotating member that is rotatably supported with respect to the outer member, the rotating member being connected to the input element so as to be able to transmit torque, and rotating the electric motor to the hub wheel via the planetary speed reducer. The wheel was driven by transmission.
このような構成を採用したので、軸受部のスペースを充分確保できると共に、モーメント荷重に対しても軸受部の耐久性向上と装置全体の軽量・コンパクト化を図ることができる。 Since such a configuration is adopted, a sufficient space for the bearing portion can be secured, and the durability of the bearing portion can be improved against a moment load, and the entire device can be reduced in weight and size.
また、請求項11に記載の発明は、前記遊星減速機の各要素が摩擦により動力伝達されているので、動力伝達時に発生する騒音や振動を可及的に抑制することができる。
In the invention according to
また、請求項12に記載の発明は、前記遊星減速機の各要素が歯車手段により動力伝達されているので、滑り接触をせずに効率的に動力伝達を行うことができる。
In the invention according to
本発明に係る電動式車輪駆動装置は、複列の軸受を有する車輪用軸受装置と、この車輪用軸受装置に装着された遊星減速機と、この遊星減速機を駆動する電動モータを有する駆動部とを備え、前記電動モータの回転を前記遊星減速機により減速して前記車輪用軸受装置を構成するハブ輪に動力を伝達する電動式車輪駆動装置において、前記電動モータを構成するステータ部が前記車輪用軸受装置の外方部材に一体に配設されているので、装置全体の軽量・コンパクト化を図ることができ、車両のばね下重量の軽減により、乗り心地や走行安定性を向上させることができる。また、駆動部が懸架装置を構成するナックル内に収納させることができるため、飛び石等から電動モータを保護することができる。 An electric wheel drive device according to the present invention includes a wheel bearing device having double-row bearings, a planetary speed reducer mounted on the wheel bearing device, and a drive unit having an electric motor for driving the planetary speed reducer. An electric wheel drive device that decelerates the rotation of the electric motor by the planetary speed reducer and transmits power to a hub wheel that constitutes the wheel bearing device, wherein the stator portion that constitutes the electric motor includes Since it is arranged integrally with the outer member of the wheel bearing device, the overall device can be reduced in weight and size, and the unsprung weight of the vehicle can be reduced to improve ride comfort and running stability. Can do. Moreover, since the drive part can be stored in the knuckle which comprises a suspension apparatus, an electric motor can be protected from a stepping stone etc.
また、本発明に係る電動式車輪駆動装置は、車輪用軸受装置と、この車輪用軸受装置に装着された遊星減速機と、この遊星減速機を駆動する電動モータを有する駆動部とを備え、前記車輪用軸受装置は、一端部に車輪取付フランジを有するハブ輪と、このハブ輪に外嵌され、外周に複列の内側転走面のうち少なくとも一方の内側転走面が形成された内輪と、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面が形成された外方部材と、これら両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記遊星減速機は、前記ハブ輪に内挿された入力要素と、前記外方部材の内周側に配設された固定要素と、この固定要素と入力要素との間に配設された複数の遊星要素と、これら遊星要素を前記ハブ輪に対して回転自在に支承する出力要素とを備え、前記駆動部は、前記電動モータを構成し、前記外方部材に一体に配設されたステータ部と、このステータ部に所定のエアギャップを介して対峙したロータ部と、このロータ部が固着され、前記外方部材に対して回転自在に支持された回転部材とを備え、この回転部材が前記入力要素にトルク伝達可能に連結され、前記電動モータの回転を前記遊星減速機を介して前記ハブ輪に伝達して車輪を駆動するようにしたので、軸受部のスペースを充分確保できると共に、モーメント荷重に対しても軸受部の支持強度を高めて耐久性向上を図ることができ、かつ装置全体の軽量・コンパクト化を図ることができる。 An electric wheel drive device according to the present invention includes a wheel bearing device, a planetary reduction gear mounted on the wheel bearing device, and a drive unit having an electric motor for driving the planetary reduction device, The wheel bearing device includes a hub ring having a wheel mounting flange at one end thereof, and an inner ring that is externally fitted to the hub ring and at least one inner rolling surface of the double row inner rolling surfaces is formed on the outer periphery. And an outer member in which a double row outer rolling surface facing the inner rolling surface is formed on the inner periphery, and a double row rolling element accommodated so as to roll between both rolling surfaces. The planetary speed reducer is disposed between the fixed element and the input element, the input element inserted in the hub wheel, the fixed element disposed on the inner peripheral side of the outer member. A plurality of planetary elements and an output element for rotatably supporting the planetary elements with respect to the hub wheel; The drive unit constitutes the electric motor, the stator unit integrally disposed on the outer member, the rotor unit facing the stator unit via a predetermined air gap, and the rotor unit A rotating member that is fixed and rotatably supported with respect to the outer member, the rotating member being connected to the input element so as to be able to transmit torque, and rotating the electric motor via the planetary speed reducer. Since the wheel is driven by being transmitted to the hub wheel, a sufficient space for the bearing portion can be secured, and the durability of the bearing portion can be improved by increasing the support strength against the moment load, and The entire device can be reduced in weight and size.
さらに、本発明に係る電動式車輪駆動装置は、車輪用軸受装置と、この車輪用軸受装置に装着された遊星減速機と、この遊星減速機を駆動する電動モータを有する駆動部とを備え、前記車輪用軸受装置は、一端部に車輪取付フランジを有するハブ輪と、このハブ輪に外嵌され、外周に複列の内側転走面のうち少なくとも一方の内側転走面が形成された内輪と、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面が形成された外方部材と、これら両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記遊星減速機は、出力要素となる前記ハブ輪に内挿された入力要素と、前記外方部材の内周側に配設された固定要素と、この固定要素に対して回転自在に支持され、前記入力要素とハブ輪に係合される複数の固定要素とを備え、前記駆動部は、前記電動モータを構成し、前記外方部材に一体に配設されたステータ部と、このステータ部に所定のエアギャップを介して対峙したロータ部と、このロータ部が固着され、前記外方部材に対して回転自在に支持された回転部材とを備え、この回転部材が前記入力要素にトルク伝達可能に連結され、前記電動モータの回転を前記遊星減速機を介して前記ハブ輪に伝達して車輪を駆動するようにしたので、軸受部のスペースを充分確保できると共に、モーメント荷重に対しても軸受部の耐久性向上と装置全体の軽量・コンパクト化を図ることができる。 Furthermore, the electric wheel drive device according to the present invention includes a wheel bearing device, a planetary speed reducer mounted on the wheel bearing device, and a drive unit having an electric motor that drives the planetary speed reducer, The wheel bearing device includes a hub ring having a wheel mounting flange at one end thereof, and an inner ring that is externally fitted to the hub ring and at least one inner rolling surface of the double row inner rolling surfaces is formed on the outer periphery. And an outer member in which a double row outer rolling surface facing the inner rolling surface is formed on the inner periphery, and a double row rolling element accommodated so as to roll between both rolling surfaces. The planetary speed reducer includes an input element inserted into the hub wheel serving as an output element, a fixed element disposed on the inner peripheral side of the outer member, and is rotatable with respect to the fixed element. A plurality of fixed elements supported and engaged with the input element and a hub wheel; Comprises the stator part that is integrated with the outer member, the rotor part that is opposed to the stator part via a predetermined air gap, and the rotor part is fixed to the outer part. A rotating member rotatably supported with respect to the side member, the rotating member being connected to the input element so as to be able to transmit torque, and transmitting the rotation of the electric motor to the hub wheel via the planetary speed reducer. Since the wheel is driven, a sufficient space for the bearing portion can be secured, and the durability of the bearing portion can be improved against a moment load, and the entire device can be reduced in weight and size.
車輪用軸受装置と遊星減速機と電動モータを有する駆動部とを備え、前記車輪用軸受装置は、一端部に車輪取付フランジを有し、外周に複列の内側転走面のうち一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪と、このハブ輪の小径段部に外嵌され、外周に複列の内側転走面のうち他方の内側転走面が形成された内輪と、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面が形成された外方部材と、これら両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて加締部を形成し、この加締部で前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されており、前記遊星減速機は、前記ハブ輪に内挿された太陽ローラと、前記外方部材と前記太陽ローラとの間に配設された複数の遊星ローラと、これら遊星ローラを前記ハブ輪に対して回転自在に支承するキャリアピンとを備え、前記駆動部は、前記外方部材に一体に配設されたステータ部と、このステータ部に所定のエアギャップを介して対峙したロータ部とからなる電動モータと、前記ロータ部が固着され、前記外方部材に対して回転自在に支持された回転部材とを備え、前記電動モータが前記複列の転走面間に配設されると共に、前記回転部材が前記太陽ローラにトルク伝達可能に連結され、前記電動モータの回転を前記遊星減速機を介して前記ハブ輪に伝達して車輪を駆動するようにした。 A wheel bearing device, a planetary speed reducer, and a drive unit having an electric motor, the wheel bearing device having a wheel mounting flange at one end and the inner side of one of the double row inner rolling surfaces on the outer periphery. A rolling ring, a hub ring formed with a cylindrical small-diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface, and a double-row inner rolling surface that is externally fitted to the small-diameter step portion of the hub ring An inner ring having the other inner rolling surface, an outer member having a double row outer rolling surface facing the inner rolling surface on the inner periphery, and a rolling member between the two rolling surfaces. A plurality of rolling elements accommodated in a freely movable manner, and a crimped portion is formed by plastically deforming an end portion of the small diameter step portion radially outward, and the inner ring is connected to the hub wheel by the crimped portion. The planetary speed reducer includes a sun roller inserted in the hub wheel, the outer member, and the solar low. A plurality of planetary rollers disposed between the carrier wheel and a carrier pin that rotatably supports the planetary roller with respect to the hub wheel, and the drive unit is disposed integrally with the outer member. An electric motor comprising a stator part and a rotor part facing the stator part via a predetermined air gap, and a rotating member to which the rotor part is fixed and rotatably supported with respect to the outer member The electric motor is disposed between the rolling surfaces of the double row, the rotating member is connected to the sun roller so as to be able to transmit torque, and the rotation of the electric motor is transmitted through the planetary speed reducer. It was transmitted to the hub wheel to drive the wheel.
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図1は、本発明に係る電動式車輪駆動装置の第1の実施形態を示す縦断面図、図2は、図1の要部の一部断面A矢視図、図3は、図1のIII−III線に沿った要部横断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of an electric wheel drive device according to the present invention, FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along an arrow A of FIG. 1, and FIG. It is a principal part cross-sectional view along the III-III line.
この電動式車輪駆動装置1は、車輪用軸受装置2と、この車輪用軸受装置2に装着された遊星減速機3と、この遊星減速機3の回転軸4を一体に有する駆動部5とを主たる構成としている。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で、車両の外側寄りとなる側をアウトボード側(図面左側)、中央寄り側をインボード側(図面右側)という。
The electric
車輪用軸受装置2は、駆動側車輪(図示せず)を支承する第3世代と称されるものである。この車輪用軸受装置2は、アウトボード側の端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジ6を一体に有し、外周に内側転走面7aが形成され、この内側転走面7aからインボード側に延びる円筒状の小径段部7bが形成されたハブ輪7と、このハブ輪7の小径段部7bに圧入され、外周に内側転走面8aが形成された内輪8と、外周に車体に固定するための車体取付フランジ9bを一体に有し、内周に前記内側転走面7a、8aに対向する複列の外側転走面9a、9aが形成された外方部材9と、これら両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体(ボール)10と、これら転動体10を円周等配に保持する軸受保持器11とを備えている。外方部材9の両端部にはシール9c、9cが装着され、軸受内部に封入されたグリースの漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
The
ハブ輪7の外周面には、車輪取付フランジ6の基部となるシールランド部をはじめ、内側転走面7aから小径段部7bに亙って表面硬さを54〜64HRCの範囲に硬化層が形成されている。熱処理としては、局部加熱ができ、硬化層深さの設定が比較的容易にできる高周波誘導加熱による焼入れが好適である。ここで、ハブ輪7のインボード側の端部は表面硬さを25HRC以下の未焼入れとし、径方向外方に塑性変形させて加締部7cを形成している。そして、ハブ輪7の小径段部7bに圧入された内輪8は、この加締部7cによって軸方向に固定されている。
On the outer peripheral surface of the
本実施形態では軸受の内部すきまを負すきまとして軸受剛性を向上させると共に、加締部7cで内輪8を軸方向に固定してこの予圧量を長期間に亘って維持することができる、所謂セルフリテイン構造を採用している。したがって、従来のように軸受部をナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がないため、車両への組込性を簡便にすることができる。なお、ここでは転動体10にボールを用いた複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず、円錐ころを用いた複列の円錐ころ軸受であっても良い。
In the present embodiment, the bearing internal rigidity is improved by using the internal clearance of the bearing as a negative clearance, and the
図2は、図1の要部の一部断面A矢視図である。ハブ輪7の小径段部7bと突合せ部7dには矩形状の開口部12が円周等配に複数個形成され、また、この開口部12に対応した位置の内輪8の突合せ部8bにも凹所13aからなる開口部13が形成されている。これら開口部12、13の周方向中央部には凹所12a、13bがそれぞれ形成され、後述する遊星減速機3のキャリアピン(出力要素)14が固定され、図3に示すように、遊星ローラ(遊星要素)15が回転自在に支承されている。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the main part of FIG. A plurality of
キャリアピン14の両端部は二面幅14a、14aに形成され、凹所12a、13bに嵌合して回転不可に支持されている。遊星ローラ15は、このキャリアピン14に対して転がり軸受16を介して回転自在に支承されている。この遊星ローラ15は、図3に示すように、外方部材9の内周面9dおよび太陽ローラ(入力要素)17の外周面17aに沿って転動する。なお、ここでは、ハブ輪7の外周に直接内側転走面7aと小径段部7bを形成し、この段部に内輪8を突合せるようにしたものを例示したが、これに限らず、ハブ輪7の小径段部7bに一対の内輪8、8を圧入した第2世代の構造を適用しても良い。この場合、一対の内輪8、8の突合せ部8b、8bに開口部13、13を形成することになる。
Both end portions of the
図1において、遊星減速機3は、回転軸4のアウトボード側の端部に圧入やセレーション嵌合等、相対回転不可に連結された太陽ローラ17と、この太陽ローラ17の周りを遊星運動する4個の遊星ローラ15と、これら遊星ローラ15をハブ輪7および内輪8に対して回転自在に支承するキャリアピン14とを備えている。
In FIG. 1, the
回転軸4の回転は、太陽ローラ17を介して遊星ローラ15に伝達され、この遊星ローラ15の回転はハブ輪(キャリア)7を介して車輪に伝達される。したがって、太陽ローラ17と遊星ローラ15および遊星ローラ15と外方部材(固定要素)9の動力伝達は、いずれも摩擦伝達(トラクションドライブ)により行われるため、動力伝達時に発生する騒音や振動を可及的に抑制することができる。
The rotation of the
こうした遊星減速機3の減速比は、遊星ローラ15の外径と外方部材9の内径との比を変えることにより適宜調節可能であるが、例えば、電気自動車用の電動式車輪駆動装置に適用した場合、減速比は3〜9の範囲で設定することができる。さらに、この程度の減速比を得るのであれば、太陽ローラ17の外径を小さくすることによって充分対応することができ、減速比を大きくすることに伴って減速機が大型化することはない。また、車輪用軸受装置2における外方部材9の内周に形成された複列の外側転走面9a、9a間に遊星ローラ15が配設されているので、モーメント荷重に対して遊星ローラ15および太陽ローラ17へ偏荷重が作用するのを抑制することができる。また、これによって遊星ローラ15と太陽ローラ17の偏摩耗等も抑制することができる。
The reduction ratio of the
図4は図1のIV−IV線に沿った要部矢視図で、駆動部5を構成するステータ部18を示している。ステータ部18は、外方部材9における車体取付フランジ9bのインボード側の側面に形成された凹部19に内蔵され、ステータ鉄心20と、この鉄心20に巻回されたステータコイル21とからなっている。
FIG. 4 is a fragmentary view taken along line IV-IV in FIG. 1 and shows the
図5は図1のV−V線に沿った要部矢視図で、駆動部5を構成するロータ部22を示している。ロータ部22は前記ステータ部18に所定の軸方向すきまを介して対峙するように配設され、複数のロータ磁石23と、このロータ磁石23が外周部に固着された回転部材24からなっている。また、ロータ磁石24は略扇形に形成され、永久磁石で構成されている。
FIG. 5 is an essential part arrow view taken along line VV in FIG. 1 and shows the
回転部材24は図1に示すように、中心部に前記回転軸4が突設されたカップ状に形成されており、外方部材9に対して転がり軸受25を介して回転自在に支持されている。ステータ部18とロータ部22とで構成された電動モータMに通電することにより回転部材24が回転し、この回転部材24の回転は回転軸4を介して遊星減速機3に伝達される。そして、この遊星減速機3で所定の減速比で減速されハブ輪7を介して車輪に伝達される。
As shown in FIG. 1, the rotating
本実施形態では、車輪用軸受装置2を構成する外方部材9の外側転走面9a、9a間に遊星減速機3を構成する遊星ローラ15が組み込まれているので、軸受部のスペースを充分確保できると共に、モーメント荷重に対しても複列の軸受で均等に負荷を受け持つことができるため、遊星ローラ15および太陽ローラ17へ偏荷重が作用するのを抑制することができる。また、駆動部5を構成する電動モータMが外方部材9の車体取付フランジ9bに一体に構成されているので、装置を軸方向にコンパクト化することができると共に、電動モータMを車輪用軸受装置2の軸方向位置の略中央、すなわち、複列の軸受間に配設させることができ、軸受部の弾性変形の影響を受けず、電動モータMの姿勢が安定してステータ部18とロータ部22とのエアギャップが変化しないので電動モータMの効率が向上する。さらに、駆動部5を図示しないナックル内に収納させることができるため、飛び石等から電動モータMを保護することができる。
In this embodiment, since the
図6は、本発明に係る電動式車輪駆動装置の第2の実施形態を示す縦断面図である。なお、この第2の実施形態は、前述した第1の実施形態と遊星減速機の配置のみが異なり、その他同一部品同一部位あるいは同一機能の部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。 FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the electric wheel drive device according to the present invention. This second embodiment is different from the first embodiment described above only in the arrangement of the planetary speed reducer, and other parts having the same parts or the same functions are denoted by the same reference numerals and detailed descriptions thereof are given. Omitted.
車輪用軸受装置26は、第1の実施形態と同様、駆動側車輪(図示せず)を支承する第3世代と称されるものである。この車輪用軸受装置26は、アウトボード側の端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジ6を一体に有し、外周に内側転走面7aが形成され、この内側転走面7aからインボード側に延びる円筒状の小径段部7bが形成されたハブ輪27と、このハブ輪27の小径段部7bに圧入され、外周に内側転走面8aが形成された内輪8と、外周に車体に固定するための車体取付フランジ9bを一体に有し、内周に前記内側転走面7a、8aに対向する複列の外側転走面9a、9aが形成された外方部材29と、これら両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体(ボール)10と、これら転動体10を円周等配に保持する軸受保持器11とを備えている。
As in the first embodiment, the
遊星減速機30は、回転軸4の先端部に相対回転不可に連結された太陽ローラ(入力要素)17と、この太陽ローラ17の周りを遊星運動する4個の遊星ローラ(遊星要素)15と、これら遊星ローラ15をハブ輪27および内輪8に対して回転自在に支承するキャリアピン(出力要素)14とを備えている。このキャリアピン14は、ハブ輪27の小径段部7bに形成された凹所28に嵌合され、回転不可に支持されている。なお、キャリアピン14が嵌合する凹所28は、小径段部7bに圧入される内輪8に形成されても良い。
The
遊星減速機30を構成する遊星ローラ15は、キャリアピン14に対して転がり軸受16を介して回転自在に支承されている。この遊星ローラ15の外周面は、外方部材(固定要素)29のインボード側の端部内周面9eおよび太陽ローラ17の外周面17aにそれぞれ転接して回転する。ここで、電動モータMに通電すると、ロータ部22が回転し、回転部材24に一体に突設された回転軸4が回転する。この回転軸4の回転は、太陽ローラ17を介して遊星ローラ15に伝達され、この遊星ローラ15の公転、すなわち、キャリアピン14を介してハブ輪27へ減速して車輪に伝達される。
The
本実施形態においても、前述したものと同様、車輪用軸受装置26を構成する外方部材29のインボード側の端部に遊星減速機30を構成する遊星ローラ15が組み込まれているので、軸受部のスペースを充分確保でき、遊星減速機30の組立が簡便となると共に、モーメント荷重に対しても複列の軸受で均等に負荷を受け持つことができるため、遊星ローラ15および太陽ローラ17へ偏荷重が作用するのを抑制することができる。また、駆動部5を構成する電動モータMが外方部材29の車体取付フランジ9bに一体に構成されているので、装置を軸方向にコンパクト化することができると共に、電動モータMを車輪用軸受装置26の軸方向位置の略中央に一致させることができ、軸受部の弾性変形の影響を受けず、ロータ部22の姿勢が安定して電動モータMの出力が向上する。さらに、駆動部5を図示しないナックル内に収納させることができるため、飛び石等から電動モータMを保護することができる。
Also in this embodiment, the
なお、ロータ部22を構成する回転部材24は、外方部材29のインボード側端部に設けられた転がり軸受25によって回転自在に支承されている。この転がり軸受25の軸方向位置を前記遊星減速機30の位置に一致させているので、少なくとも回転軸4は短くなって装置の軽量・コンパクト化ができる。さらに、支持軸受25に偏荷重がかからず、ロータ22の姿勢を安定させることができる。
The rotating
図7は、本発明に係る電動式車輪駆動装置の第3の実施形態を示す縦断面図である。なお、この第3の実施形態は、前述した実施形態と遊星減速機の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能の部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。 FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the electric wheel drive device according to the present invention. The third embodiment is different from the above-described embodiment only in the configuration of the planetary speed reducer, and other parts having the same parts or the same functions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. .
車輪用軸受装置31は、駆動側車輪(図示せず)を支承する第3世代と称されるものである。この車輪用軸受装置31は、アウトボード側の端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジ6を一体に有し、外周に内側転走面7aが形成され、この内側転走面7aからインボード側に延びる円筒状の小径段部7bが形成されたハブ輪32と、このハブ輪32の小径段部7bに圧入され、外周に内側転走面8aが形成された内輪8と、外周に車体に固定するための車体取付フランジ9bを一体に有し、内周に前記内側転走面7a、8aに対向する複列の外側転走面9a、9aが形成された外方部材29と、これら両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体(ボール)10と、これら転動体10を円周等配に保持する軸受保持器11とを備えている。そして、ハブ輪32のインボード側の端部を径方向外方に塑性変形させて加締部7cを形成し、この加締部7cによって内輪8は、軸方向に固定されている。
The
遊星減速機33は、回転軸4の先端部に相対回転不可に連結された太陽ローラ(入力要素)17と、この太陽ローラ17の周りを遊星運動する4個の遊星ローラ(固定要素)15と、これら遊星ローラ15を回転自在に支承するキャリアピン(固定要素)14と、このキャリアピン14を回転不可に支持し、外方部材29の内周面9eに圧入またはセレーション嵌合等、相対回転不可に嵌合された円板状の固定板(固定要素)34とを備えている。
The
遊星減速機33を構成する遊星ローラ15は、キャリアピン14に対して図示しない軸受を介して回転自在に支承されている。この遊星ローラ15の外周面は、ハブ輪(出力要素)32の内周面32aおよび太陽ローラ17の外周面17aにそれぞれ転接して回転する。したがって、ロータ部22の回転は回転部材24を介して回転軸4に伝達され、この回転軸4の回転は、太陽ローラ17を介して遊星ローラ15に伝達される。そして、この遊星ローラ15の回転はハブ輪32を介して車輪に伝達される。
The
本実施形態では、車輪用軸受装置31を構成する外方部材29のインボード側の端部に遊星減速機33を構成する固定板34が組み込まれているので、軸受部のスペースを充分確保でき、遊星減速機30の組立が簡便となると共に、モーメント荷重に対しても複列の軸受で均等に負荷を受け持つことができるため、遊星ローラ15および太陽ローラ17へ偏荷重が作用するのを抑制することができる。また、駆動部5を構成する電動モータMが外方部材29の車体取付フランジ9bに一体に構成されているので、装置を軸方向にコンパクト化することができると共に、電動モータMを車輪用軸受装置31の軸方向位置の略中央に一致させることができ、ロータ部22の姿勢が安定して電動モータMの出力が向上する。さらに、駆動部5を図示しないナックル内に収納させることができるため、飛び石等から電動モータMを保護することができる。
In the present embodiment, since the fixed
また、本実施形態は、ハブ輪32あるいは内輪8にキャリアピン14が嵌合する凹所を形成する必要がなくなり、加工工数および組立工数が削減される。
Further, in the present embodiment, it is not necessary to form a recess in which the
図8は、本発明に係る電動式車輪駆動装置の第4の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した第1の実施形態(図1)と駆動部の構成のみが異なり、その他同一部品同一部位あるいは同一機能の部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。 FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of the electric wheel drive device according to the present invention. This embodiment differs from the first embodiment (FIG. 1) described above only in the configuration of the drive unit, and other parts having the same parts or the same functions are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be given. Omitted.
この実施形態における駆動部35は、外方部材9における車体取付フランジ9bのインボード側の側面に形成された凹部19に内蔵されたステータ部18と、このステータ部18に対向して配設された補助ステータ部36と、回転軸4が一体に形成された回転部材37で構成されている。ステータ部18および補助ステータ部36は、ステータ鉄心20と、このステータ鉄心20に巻回されたステータコイル21とからなる。補助ステータ部36は、外方部材9の車体取付フランジ9bに嵌合されたカップ状の固定部材38に内蔵されている。
The
ロータ部22は所定の軸方向すきまを介して前記ステータ部18と補助ステータ部36とで挟持された状態で配設され、略扇形に形成された複数のロータ磁石23で構成されている。このロータ磁石23は永久磁石からなり、回転部材37の外周部に固着され、このロータ部22と前記一対のステータ部18、36で電動モータMを構成している。一方、回転部材37は円板状に形成され、その中心部に回転軸4が突設されている。そして、一対の転がり軸受25、25を介して外方部材9および固定部材38に対して回転自在に支持されている。
The
本実施形態では、駆動部35を構成する電動モータMが、ロータ部22を介して一対のステータ部18、36、すなわち、車体取付フランジ9bに一体に内蔵されたステータ部18と、車体取付フランジ9bに嵌合された固定部材38に内蔵された補助ステータ部36とを備えているので、電動モータMの出力増大ができる。したがって、この出力増大に伴い遊星減速機3の一層の軽量・コンパクト化を図ることができる。
In the present embodiment, the electric motor M constituting the
図9は、本発明に係る電動式車輪駆動装置の第5の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した第1の実施形態(図1)と遊星減速機の構成のみが異なり、その他同一部品同一部位あるいは同一機能の部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。 FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a fifth embodiment of the electric wheel drive device according to the present invention. This embodiment is different from the above-described first embodiment (FIG. 1) only in the configuration of the planetary speed reducer, and other parts having the same parts or the same functions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof. Is omitted.
この遊星減速機39は、回転軸4の先端部に相対回転不可に連結された太陽ギア(入力要素)40と、この太陽ギア40の周りを遊星運動する4個の遊星ギア(遊星要素)41と、これら遊星ギア41をハブ輪7および内輪8に対して回転自在に支承するキャリアピン(出力要素)14とを備えている。遊星ギア41は、転がり軸受16を介してキャリアピン14に対して回転自在に支承されている。この遊星ギア41の外歯41aは、外方部材(固定要素)42の内周面に形成された内歯9fおよび太陽ギア40の外歯40aに噛合して回転する。
The
回転軸4の回転は、前述した第3の実施形態と同様、太陽ギア40を介して遊星ギア41に伝達され、この遊星ギア41の回転はハブ輪7を介して車輪に伝達される。したがって、軽量・コンパクト化を達成することができ、車両の燃費向上を図ることができると共に、太陽ギア40と遊星ギア41および遊星ギア41と外方部材42の動力伝達は歯車伝達機構により行われるため、滑り接触を伴わず効率的に動力伝達ができる。さらに、軸受内部に封入された潤滑グリースでこの遊星減速機39の潤滑を行うことができる。
The rotation of the
図10は、本発明に係る電動式車輪駆動装置の第6の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した第5の実施形態(図9)と遊星減速機の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能の部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。 FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a sixth embodiment of the electric wheel drive device according to the present invention. This embodiment is different from the above-described fifth embodiment (FIG. 9) only in the configuration of the planetary speed reducer, and other parts having the same parts or the same functions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof. Description is omitted.
遊星減速機43は、回転軸4の先端部に相対回転不可に連結された太陽ギア40と、この太陽ギア40の周りを遊星運動する4個の遊星ギア41と、これら遊星ギア41を回転自在に支承するキャリアピン14と、このキャリアピン14を回転不可に支持し、外方部材29の内周面9eに相対回転不可に嵌合された円板状の固定板(遊星要素)34とを備えている。
The
遊星減速機43を構成する遊星ギア41は、キャリアピン14に対して図示しない軸受を介して回転自在に支承されている。この遊星ギア41の外周に形成された外歯41aは、ハブ輪(出力要素)44の内周に形成された内歯44aおよび太陽ギア40の外歯40aにそれぞれ噛合している。したがって、ロータ部22の回転は回転部材24を介して回転軸4に伝達され、この回転軸4の回転は、太陽ギア40を介して遊星ギア41に伝達される。そして、この遊星ギア41の回転はハブ輪44を介して車輪に伝達される。
The
図11は、本発明に係る電動式車輪駆動装置の第7の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した第1の実施形態(図1)と主として駆動部の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能の部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。 FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a seventh embodiment of the electric wheel drive device according to the present invention. This embodiment is different from the first embodiment (FIG. 1) described above mainly in the configuration of the drive unit, and other parts having the same parts or the same functions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof. Description is omitted.
車輪用軸受装置70は、アウトボード側の端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジ6を一体に有し、外周に内側転走面7aと、この内側転走面7aからインボード側に延びる円筒状の小径段部7bが形成されたハブ輪7と、このハブ輪7の小径段部7bに圧入され、外周に内側転走面8aが形成された内輪8と、外周に車体に固定するための車体取付フランジ71を一体に有し、内周に前記内側転走面7a、8aに対向する複列の外側転走面9a、9aが形成された外方部材72と、これら両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体10と、これら転動体10を円周等配に保持する軸受保持器11とを備えている。外方部材72の外周に一体に形成された車体取付フランジ71は、径方向に延びるフランジ部71aと、このフランジ部71aの外端からインボード側に延びる円筒部71bを有している。
The
駆動部73は、車体取付フランジ71の円筒部71bの内周面に固着されたステータ部74と、このステータ部74に所定の径方向すきまを介して対峙して配設されたロータ部75と、このロータ部75を固着する回転部材76とで構成されている。ステータ部74は、ステータ鉄心77と、このステータ鉄心77に巻回されたステータコイル78とからなる。一方、ロータ部75は永久磁石からなるロータ磁石79で構成され、このロータ部75と前記ステータ部74とでインナーロータ型の電動モータMを構成している。
The
回転部材76はカップ状に形成され、中心部に回転軸4が突設されると共に、円筒状の外周面にロータ部75が固着されている。また、この回転部材76は、転がり軸受25を介して外方部材72に対して回転自在に支持されている。電動モータMに通電することにより回転部材76が回転し、この回転部材76の回転は回転軸4を介して遊星減速機3に伝達される。そして、この遊星減速機3で所定の減速比で減速されハブ輪7を介して車輪に伝達される。
The rotating
図12は、本発明に係る電動式車輪駆動装置の第8の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した第7の実施形態(図11)と電動モータの構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能の部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。 FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing an eighth embodiment of the electric wheel drive device according to the present invention. In this embodiment, only the configuration of the electric motor is different from that of the above-described seventh embodiment (FIG. 11). Is omitted.
車輪用軸受装置80は、アウトボード側の端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジ6を一体に有し、外周に内側転走面7aと、この内側転走面7aからインボード側に延びる円筒状の小径段部7bが形成されたハブ輪7と、このハブ輪7の小径段部7bに圧入され、外周に内側転走面8aが形成された内輪8と、外周に車体に固定するための車体取付フランジ81aを一体に有し、内周に前記内側転走面7a、8aに対向する複列の外側転走面9a、9aが形成された外方部材81と、これら両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体10と、これら転動体10を円周等配に保持する軸受保持器11とを備えている。
The
駆動部82は、外方部材81の外周面に固着されたステータ部74と、このステータ部74に所定の径方向すきまを介して対峙して配設されたロータ部75と、このロータ部75を固着する回転部材83とで構成されている。ステータ部74は、ステータ鉄心77と、このステータ鉄心77に巻回されたステータコイル78とからなる。一方、ロータ部75は永久磁石からなるロータ磁石79で構成され、このロータ部75と前記ステータ部74とでアウターロータ型の電動モータMを構成している。
The
回転部材83はカップ状に形成され、中心部に回転軸4が突設されると共に、円筒状の内周面にロータ部75が固着されている。また、この回転部材83は、転がり軸受25を介して外方部材81に対して回転自在に支持されている。電動モータMに通電することにより回転部材83が回転し、この回転部材83の回転は回転軸4を介して遊星減速機3に伝達される。そして、この遊星減速機3で所定の減速比で減速されハブ輪7を介して車輪に伝達される。
The rotating
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and is merely an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the equivalent meanings described in the scope of claims and all modifications within the scope of the scope of the present invention are included. Including.
本発明に係る電動式車輪駆動装置は、燃料電池自動車や電気自動車等の四輪自動車、二輪自動車、ゴルフカートあるいは高齢者や障害者用の三輪あるいは四輪のカート、および建設現場や輸送業界で使用する手押し式一輪車乃至四輪車等、各種車両を電気駆動式とする場合、または電動により補助動力を付与する場合に適用することができる。 The electric wheel drive device according to the present invention is a four-wheeled vehicle such as a fuel cell vehicle and an electric vehicle, a two-wheeled vehicle, a golf cart, a three-wheeled or four-wheeled cart for elderly people and persons with disabilities, and a construction site or a transportation industry. The present invention can be applied to a case where various vehicles such as a hand-held unicycle to a four-wheel vehicle to be used are electrically driven, or when auxiliary power is applied by electric drive.
1・・・・・・・・・・・・・・・・・電動式車輪駆動装置
2、26、31、70、80・・・・・車輪用軸受装置
3、30、33、39、43・・・・・遊星減速機
4・・・・・・・・・・・・・・・・・回転軸
5、35、73、82・・・・・・・・駆動部
6・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
7、27、32、44・・・・・・・・ハブ輪
7a,8a・・・・・・・・・・・・・内側転走面
7b・・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
7c・・・・・・・・・・・・・・・・加締部
7d、8b・・・・・・・・・・・・・突合せ部
8・・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
9、29、42、72、81・・・・・外方部材
9a・・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
9b、71、81a・・・・・・・・・車体取付フランジ
9c・・・・・・・・・・・・・・・・シール
9d、9e、32a・・・・・・・・・内周面
9f、44a・・・・・・・・・・・・内歯
10・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
11・・・・・・・・・・・・・・・・軸受保持器
12、13、13a・・・・・・・・・開口部
12a、13b、28・・・・・・・・凹所
14・・・・・・・・・・・・・・・・キャリアピン
14a・・・・・・・・・・・・・・・二面幅
15・・・・・・・・・・・・・・・・遊星ローラ
16、25・・・・・・・・・・・・・転がり軸受
17・・・・・・・・・・・・・・・・太陽ローラ
17a・・・・・・・・・・・・・・・外周面
18、74・・・・・・・・・・・・・ステータ部
19・・・・・・・・・・・・・・・・凹部
20、77・・・・・・・・・・・・・ステータ鉄心
21、78・・・・・・・・・・・・・ステータコイル
22、75・・・・・・・・・・・・・ロータ部
23、79・・・・・・・・・・・・・ロータ磁石
24、37、76、83・・・・・・・回転部材
34・・・・・・・・・・・・・・・・固定板
36・・・・・・・・・・・・・・・・補助ステータ部
38・・・・・・・・・・・・・・・・固定部材
40・・・・・・・・・・・・・・・・太陽ギア
40a、41a・・・・・・・・・・・外歯
41・・・・・・・・・・・・・・・・遊星ギア
51・・・・・・・・・・・・・・・・電動式車輪駆動装置
52・・・・・・・・・・・・・・・・タイヤ
53・・・・・・・・・・・・・・・・車輪
54・・・・・・・・・・・・・・・・電動モータ
55・・・・・・・・・・・・・・・・歯車減速機
55a・・・・・・・・・・・・・・・第1の歯車
55b・・・・・・・・・・・・・・・第2の歯車
55c・・・・・・・・・・・・・・・第3の歯車
55d・・・・・・・・・・・・・・・第4の歯車
56・・・・・・・・・・・・・・・・ケース
56a、60a、61a・・・・・・・凹部
56b・・・・・・・・・・・・・・・挿通孔
57・・・・・・・・・・・・・・・・ステータ
58・・・・・・・・・・・・・・・・ロータ
59・・・・・・・・・・・・・・・・出力軸
59a、66a・・・・・・・・・・・一端部
59b、66b・・・・・・・・・・・他端部
60、61・・・・・・・・・・・・・カバー
60b・・・・・・・・・・・・・・・凹部
62・・・・・・・・・・・・・・・・取付フランジ
63・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
64、65、67、68・・・・・・・転がり軸受
66・・・・・・・・・・・・・・・・支持軸
M・・・・・・・・・・・・・・・・・電動モータ
1... Electric
Claims (12)
前記電動モータの回転を前記遊星減速機により減速して前記車輪用軸受装置を構成するハブ輪に動力を伝達する電動式車輪駆動装置において、
前記電動モータを構成するステータ部が前記車輪用軸受装置の外方部材に一体に配設されていることを特徴とする電動式車輪駆動装置。 A wheel bearing device having a double-row bearing, a planetary reduction gear mounted on the wheel bearing device, and a drive unit having an electric motor for driving the planetary reduction gear;
In the electric wheel drive device that transmits the power to the hub wheel constituting the wheel bearing device by decelerating the rotation of the electric motor by the planetary speed reducer,
An electric wheel driving device characterized in that a stator portion constituting the electric motor is integrally disposed on an outer member of the wheel bearing device.
前記車輪用軸受装置は、一端部に車輪取付フランジを有するハブ輪と、このハブ輪に外嵌され、外周に複列の内側転走面のうち少なくとも一方の内側転走面が形成された内輪と、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面が形成された外方部材と、これら両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、
前記遊星減速機は、前記ハブ輪に内挿された入力要素と、前記外方部材の内周側に配設された固定要素と、この固定要素と入力要素との間に配設された複数の遊星要素と、これら遊星要素を前記ハブ輪に対して回転自在に支承する出力要素とを備え、
前記駆動部は、前記電動モータを構成し、前記外方部材に一体に配設されたステータ部と、このステータ部に所定のエアギャップを介して対峙したロータ部と、このロータ部が固着され、前記外方部材に対して回転自在に支持された回転部材とを備え、この回転部材が前記入力要素にトルク伝達可能に連結され、前記電動モータの回転を前記遊星減速機を介して前記ハブ輪に伝達して車輪を駆動するようにした電動式車輪駆動装置。 A wheel bearing device, a planetary speed reducer mounted on the wheel bearing device, and a drive unit having an electric motor for driving the planetary speed reducer,
The wheel bearing device includes a hub ring having a wheel mounting flange at one end thereof, and an inner ring that is externally fitted to the hub ring and at least one inner rolling surface of the double row inner rolling surfaces is formed on the outer periphery. And an outer member in which a double row outer rolling surface facing the inner rolling surface is formed on the inner periphery, and a double row rolling element accommodated so as to roll between both rolling surfaces. Prepared,
The planetary speed reducer includes an input element inserted into the hub wheel, a fixed element disposed on the inner peripheral side of the outer member, and a plurality of elements disposed between the fixed element and the input element. A planetary element and an output element that rotatably supports the planetary element with respect to the hub wheel,
The drive unit constitutes the electric motor, and a stator unit integrally disposed on the outer member, a rotor unit facing the stator unit via a predetermined air gap, and the rotor unit are fixed. A rotating member that is rotatably supported with respect to the outer member, the rotating member being connected to the input element so as to be able to transmit torque, and rotating the electric motor via the planetary speed reducer. An electric wheel drive device that transmits a wheel to drive the wheel.
前記車輪用軸受装置は、一端部に車輪取付フランジを有するハブ輪と、このハブ輪に外嵌され、外周に複列の内側転走面のうち少なくとも一方の内側転走面が形成された内輪と、内周に前記内側転走面に対向する複列の外側転走面が形成された外方部材と、これら両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、
前記遊星減速機は、出力要素となる前記ハブ輪に内挿された入力要素と、前記外方部材の内周側に配設された固定要素と、この固定要素に対して回転自在に支持され、前記入力要素とハブ輪に係合される複数の固定要素とを備え、前記駆動部は、前記電動モータを構成し、前記外方部材に一体に配設されたステータ部と、このステータ部に所定のエアギャップを介して対峙したロータ部と、このロータ部が固着され、前記外方部材に対して回転自在に支持された回転部材とを備え、この回転部材が前記入力要素にトルク伝達可能に連結され、前記電動モータの回転を前記遊星減速機を介して前記ハブ輪に伝達して車輪を駆動するようにしたことを特徴とする電動式車輪駆動装置。 A wheel bearing device, a planetary speed reducer mounted on the wheel bearing device, and a drive unit having an electric motor for driving the planetary speed reducer,
The wheel bearing device includes a hub ring having a wheel mounting flange at one end thereof, and an inner ring that is externally fitted to the hub ring and at least one inner rolling surface of the double row inner rolling surfaces is formed on the outer periphery. And an outer member in which a double row outer rolling surface facing the inner rolling surface is formed on the inner periphery, and a double row rolling element accommodated so as to roll between both rolling surfaces. Prepared,
The planetary speed reducer is supported by an input element inserted into the hub wheel serving as an output element, a fixed element disposed on the inner peripheral side of the outer member, and a rotatable element with respect to the fixed element. A stator portion that includes the input element and a plurality of fixed elements that are engaged with the hub wheel, and the drive portion constitutes the electric motor and is integrally disposed on the outer member; and the stator portion And a rotating member fixed to the outer member and rotatably supported by the outer member. The rotating member transmits torque to the input element. An electric wheel drive device, wherein the electric wheel drive device is connected so as to drive the wheel by transmitting the rotation of the electric motor to the hub wheel via the planetary speed reducer.
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