JP2005212656A - Motorized 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21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101は、タイヤ102を装着した車輪103の内側に電動モータ104と歯車減速機105とを内蔵してなり、電動モータ104の回転出力により車輪103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. 21 is known. The electric
電動モータ104は、車輪103の内側に配設されたケース106側に固定されるステータ107と、このステータ107の内側に対向配置されたロータ108と、このロータ108の回転出力を歯車減速機105を介して車輪103に伝達する出力軸109とを備えている。ステータ107とロータ108は、カバー110、111に挟持された状態でケース106側へ固定されて電動モータ104を構成している。
The
出力軸109は、その一端部109aに取付フランジ112が一体形成され、ハブボルト113を介して車輪103を固定している。出力軸109の一端部109aは、ケース106の軸挿通孔106bに転がり軸受114を介して、また、他端部109bは、外側カバー110の中央凹部110aに転がり軸受115を介してそれぞれ回転自在に支承されている。
The
ケース106内に収容されている歯車減速機105は、複数の歯車105a、105b、105cおよび105dで構成されている。第1の歯車105aは、ロータ108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105b、105cは、同一の支持軸116に固定されて互いに一体的に回転し、第2の歯車105bと第1の歯車105aが噛合している。支持軸116の一端部116aは、内側カバー111の凹部111aに転がり軸受117を介して、また、他端部116bは、ケース106の凹部106aに転がり軸受118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105dは出力軸109に固定され、第3の歯車105cに噛合している。
The gear reducer 105 accommodated in the
このような構成により、電動モータ104の出力軸109を、歯車減速機105の最終段である第4の歯車105dの回転中心孔、およびロータ108の軸挿通孔108aを貫通した状態でケース106の両端部に回転自在に支承されているため、出力軸109を基準として、歯車減速機105の構成部品、内側カバー111、電動モータ104の構成部品、外側カバー110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109は、電動式車輪駆動装置101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103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101において、この種の歯車減速機105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103の内側に配設される電動モータ104を小型化し、この電動モータ104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109を支承する転がり軸受114、115の設置スペースが制約される。したがって、車輪103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114、115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、車輪用軸受装置の耐久性向上と装置の小型・軽量化を図り、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。 It is an object of the present invention to provide an electric wheel drive device that solves these conventional problems, improves the durability of the wheel bearing device, reduces the size and weight of the device, and improves the running performance of the vehicle. To do.
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、この遊星減速機の回転軸を一体に有する回転部材と、この回転部材に一体に固着されたロータと、このロータに所定のすきまを介して対峙して配設されたステータとを有する電動モータからなる駆動部とを備え、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と共に、前記回転部材に制動装置が一体に装着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、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、この遊星減速機の回転軸を一体に有する回転部材と、この回転部材に装着された電動モータとからなる駆動部とを備え、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と共に、駆動部を構成する回転部材に制動装置が一体に装着されているので、軸受部のスペースを充分確保することができ、軽量・コンパクト化を図ることができる。また、部品共通化によるコスト低減ができると共に、減速する前に制動作用を働かせることができるので、制動トルクが減少して径方向に軽量・コンパクトな制動装置を提供することができる。 Thus, a wheel bearing device having a double row bearing, a planetary speed reducer mounted on the wheel bearing device, a rotating member integrally having a rotating shaft of the planetary speed reducer, and a mounting on the rotating member A drive unit comprising a motor-driven electric motor, wherein the rotation of the electric motor is decelerated by the planetary speed reducer to transmit power to the hub wheel constituting the wheel bearing device and to rotate the drive unit. Since the braking device is integrally mounted on the member, a sufficient space for the bearing portion can be ensured, and the weight and size can be reduced. In addition, the cost can be reduced by sharing the parts, and the braking action can be applied before the vehicle is decelerated, so that the braking torque can be reduced and a lightweight and compact braking device in the radial direction can be provided.
また、請求項2に記載の発明は、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、このハブ輪に圧入され、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、車体に固定され、ステータが内蔵されたステータハウジングと、このステータハウジング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することができ、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、装置に負荷されるモーメント荷重に対して軸受部の耐久性を向上させ、車両のばね下重量の軽減によって、乗り心地や走行安定性を向上させることができる。 According to a second aspect of the present invention, in the wheel bearing device, at least one of a hub wheel having a wheel mounting flange at one end portion and a hub wheel press-fitted into the hub wheel and a double row inner rolling surface on the outer periphery. An inner ring formed with an inner rolling surface, an outer member formed with a double row outer rolling surface facing the inner rolling surface on the inner periphery, and freely rollable between the two rolling surfaces. The planetary reducer includes an input element inserted into the hub wheel, a fixing element disposed on an inner peripheral side of the outer member, and the fixing element. A plurality of planetary elements disposed between the first and second input elements, and an output element that rotatably supports the planetary elements with respect to the hub wheel. Built-in stator housing and rotatably supported with respect to the stator housing Since the rotating member is connected to the input element so as to be able to transmit torque, and the rotation of the electric motor is transmitted to the hub wheel via the planetary reduction gear, the wheel is driven. It is possible to secure a sufficient space for the bearing part, to reduce the weight and weight, and to improve the durability of the bearing part against the moment load applied to the device and to reduce the unsprung weight of the vehicle. Riding comfort and running stability can be improved.
また、請求項3に記載の発明は、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、このハブ輪に圧入され、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、車体に固定され、ステータが内蔵されたステータハウジングと、このステータハウジングに対して回転自在に支承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。さらに、少なくともハブ輪の加工工数が削減できると共に、遊星減速機の組立工数も削減でき、装置の低コスト化を図ることができる。 According to a third aspect of the present invention, the wheel bearing device includes a hub wheel having a wheel mounting flange at one end thereof, and at least one of the inner row rolling surfaces in a double row on the outer periphery thereof. An inner ring formed with an inner rolling surface, an outer member formed with a double row outer rolling surface facing the inner rolling surface on the inner periphery, and freely rollable between the two rolling surfaces. The planetary reducer includes an input element inserted into the hub wheel serving as an output element, and a fixed element disposed on the inner peripheral side of the outer member. A plurality of fixed elements that are rotatably supported with respect to the fixed element and engaged with the input element and a hub wheel, and the drive unit is fixed to a vehicle body and includes a stator housing with a built-in stator. A rotating member rotatably supported with respect to the stator housing, The rotation member is connected to the input element so as to be able to transmit torque, and the rotation of the electric motor is transmitted to the hub wheel via the planetary speed reducer to drive the wheel. As well as ensuring the durability of the bearing portion against the moment load, the entire device can be reduced in weight and size. Furthermore, at least the processing man-hours for the hub wheel can be reduced, and the man-hours for assembling the planetary reduction gear can be reduced, thereby reducing the cost of the apparatus.
好ましくは、請求項4に記載の発明のように、前記制動装置がパーキングブレーキであれば、部品共通化を図ることができると共に、従来車輪側に配設されていたパーキングブレーキをインボード側に配設することができ、車輪用軸受装置周りのスペース確保によるレイアウト上の自由度が向上する。 Preferably, if the braking device is a parking brake as in the invention described in claim 4, the parts can be shared, and the parking brake that has been conventionally disposed on the wheel side is moved to the inboard side. Therefore, the degree of freedom in layout can be improved by securing the space around the wheel bearing device.
さらに好ましくは、請求項5に記載の発明のように、前記パーキングブレーキが、前記ステータハウジングにトルク伝達自在に保持された中間部材と、この中間部材を変位させて前記回転部材に係合させるアクチュエータとを備えていれば、パーキングブレーキを駆動部に一体化することができ、車輪用軸受装置周りのスペース確保によるレイアウト自由度の向上を図ることができる。
More preferably, as in the invention according to
また、請求項6に記載の発明のように、前記回転部材の径方向外方部に複数の凹部が形成され、前記ステータハウジングの径方向外方部にこれら凹部に対応して複数の貫通孔が形成されると共に、これら貫通孔にテーパ面を有する前記中間部材が収容され、前記テーパ面に係合する円筒部材を介して前記中間部材を変位させて前記凹部に係合させても良い。また、請求項7に記載の発明のように、前記回転部材の径方向外方部に複数の凹部とテーパ面が形成され、前記中間部材にこれら凹部とテーパ面に係合する凸部とテーパ面が形成されると共に、前記中間部材が前記ステータハウジングに対してトルク伝達可能に、かつ軸方向変位可能に保持されていても良い。このように、中間部材をステータハウジングの凹部に係合させることにより、従来の滑りによるパーキングブレーキよりも大きな制動力を確保することができ、その分装置の軽量・コンパクト化を達成することができる。 According to a sixth aspect of the present invention, a plurality of recesses are formed in the radially outer portion of the rotating member, and a plurality of through holes are formed in the radially outer portion of the stator housing corresponding to the recesses. The intermediate member having a tapered surface may be accommodated in the through holes, and the intermediate member may be displaced via the cylindrical member engaged with the tapered surface to be engaged with the recess. Further, as in a seventh aspect of the present invention, a plurality of concave portions and a tapered surface are formed in a radially outer portion of the rotating member, and a convex portion and a tapered portion that engage with the concave portion and the tapered surface are formed on the intermediate member. A surface may be formed, and the intermediate member may be held so that torque can be transmitted to the stator housing and axially displaceable. Thus, by engaging the intermediate member with the concave portion of the stator housing, it is possible to secure a braking force larger than that of the conventional parking brake due to slipping, and the device can be lightened and made compact accordingly. .
また、請求項8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。
In the invention according to
また、請求項9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。さらに、支持軸受に偏荷重がかかり難くロータの姿勢が安定する。
The invention according to
また、請求項10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11に記載の発明は、前記キャリアピンの両端部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、また遊星ローラの組立も容易となる。
In the invention according to
また、請求項12に記載の発明は、前記電動モータのロータに対して、所定の軸方向すきまを介して一対のステータ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。
In the invention according to
また、請求項13に記載の発明は、前記遊星減速機の各要素が摩擦手段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14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、滑り接触を伴わず効率的に動力伝達ができると共に、軸受内に封入された潤滑グリースで潤滑することができる。 According to the fourteenth aspect of the present invention, since each element of the planetary reduction gear is transmitted with power by gear means, power can be transmitted efficiently without sliding contact, and lubrication enclosed in a bearing can be achieved. Can be lubricated with grease.
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、この遊星減速機の回転軸を一体に有する回転部材と、この回転部材に一体に固着されたロータと、このロータに所定のすきまを介して対峙して配設されたステータとを有する電動モータからなる駆動部とを備え、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と共に、前記回転部材に制動装置が一体に装着されているので、軸受部のスペースを充分確保することができ、軽量・コンパクト化を図ることができる。また、部品共通化によるコスト低減ができると共に、減速する前に制動作用を働かせることができるので、制動トルクが減少して径方向に軽量・コンパクトな制動装置を提供することができる。 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 rotating member integrally including a rotating shaft of the planetary speed reducer. And a drive unit composed of an electric motor having a rotor integrally fixed to the rotating member and a stator disposed opposite to the rotor via a predetermined gap, and the electric motor is rotated. Since the power is transmitted to the hub wheel constituting the wheel bearing device by being decelerated by the planetary speed reducer, and the braking device is integrally mounted on the rotating member, a sufficient space for the bearing portion can be secured. Can be made lighter and more compact. In addition, the cost can be reduced by sharing the parts, and the braking action can be applied before the vehicle is decelerated, so that the braking torque can be reduced and a lightweight and compact braking device in the radial direction can be provided.
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、この遊星減速機の回転軸を一体に有する回転部材と、この回転部材に一体に固着されたロータと、このロータに所定のすきまを介して対峙して配設されたステータとを有する電動モータからなる駆動部とを備え、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であって、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が形成されたハブ輪と、このハブ輪に圧入され、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、前記遊星減速機は、前記ハブ輪に内挿された回転軸と、この回転軸の一端部に設けられた太陽ローラと、この太陽ローラの外周面と前記外方部材の内周面に沿って転接するよう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備え、前記駆動部は、車体に固定され、ステータが内蔵されたステータハウジングと、このステータハウジング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太陽ローラを介して前記遊星ローラに伝達し、この遊星ローラの回転を前記ハブ輪を介して車輪に伝達した。 A wheel bearing device having a double-row bearing, a planetary speed reducer mounted on the wheel bearing device, a rotating member integrally having a rotating shaft of the planetary speed reducer, and an integrally fixed to the rotating member A drive unit composed of an electric motor having a rotor and a stator disposed opposite to the rotor via a predetermined gap, and the rotation of the electric motor is decelerated by the planetary reduction gear for the wheel. An electric wheel drive device for transmitting power to a hub wheel constituting a bearing device, wherein the wheel bearing device has a wheel mounting flange at one end and one of inner rolling surfaces in a double row on an outer periphery. A hub ring formed with an inner rolling surface, an inner ring press-fitted into the hub ring and formed with the other inner rolling surface of the double row inner rolling surfaces on the outer periphery, and the inner rolling surface on the inner periphery. Outside where double row outer raceway facing the running surface is formed A rotating shaft inserted in the hub wheel, and one end of the rotating shaft. A plurality of planetary rollers disposed so as to make rolling contact with an outer peripheral surface of the sun roller and an inner peripheral surface of the outer member, and the planetary rollers with respect to the hub wheel. A carrier pin that is rotatably supported, and the drive unit includes a stator housing that is fixed to the vehicle body and includes a stator, and a rotating member that is rotatably supported by the stator housing. Torque is connected to the sun roller so that torque can be transmitted, and the rotation of the electric motor is transmitted to the planetary roller via the sun roller, and the rotation of the planetary roller is transmitted to the wheel via the hub 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の一部断面A矢視図、図3は、図1のIII−III線に沿った横断面図、図4は、図1のIV−IV線に沿った断面矢視図、図5は、図1のV−V線に沿った断面矢視図である。
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 arrow A in FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 1, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line V-V in FIG.
この電動式車輪駆動装置は、車輪用軸受装置1と、この車輪用軸受装置1に装着された遊星減速機2と、この遊星減速機2の回転軸3を一体に有する駆動部4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 wheel drive device mainly includes a
この車輪用軸受装置1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1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5aを一体に有し、外周に内側転走面5bと、この内側転走面5bからインボード側に延びる円筒状の小径段部5cが形成されたハブ輪5と、このハブ輪5の小径段部5cに外嵌され、外周に内側転走面6aが形成された内輪6とからなる内方部材7と、この内方部材7に外挿され、車体に固定される車体取付フランジ8aを一体に有し、内周に前記内側転走面5b、6aに対向する複列の外側転走面8b、8bが形成された外方部材8と、これら両転走面5b、8b、6a、8b間に転動自在に収容された複列の転動体(ボール)9と、これら転動体9を円周等配に保持する保持器10とを備えている。また、外方部材8の両端部にはシール11、11が装着され、軸受内に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から塵埃、泥水等が軸受内部に侵入するのを防止している。
This
ハブ輪5の外周面には、車輪取付フランジ5aの基部となるアウトボード側シール11のシールランド部から内側転走面5bおよび小径段部5c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、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5dを形成している。そして、ハブ輪5の小径段部5cに外嵌された内輪6は、この加締部5d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、軸受剛性を向上させると共に、加締部5dで内輪6を軸方向に固定してこの予圧量を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9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, a so-called self-retain structure is employed in which the internal clearance of the bearing is a negative clearance, the bearing rigidity is improved, and the
図2は、図1の一部を断面したA矢視図であるが、ハブ輪5の小径段部5c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6のハブ輪5との突合せ部6bにも開口部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、13aがそれぞれ形成され、後述する遊星減速機2のキャリアピン(出力要素)14が固定され、このキャリアピン14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 cross-sectional view taken along arrow A of FIG. 1, and a plurality of
キャリアピン14の両端部は二面幅14aに形成され、凹所12a、13a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8の内周面8c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5の小径段部5cと、内輪6のハブ輪5との突合せ部6bに開口部12、13を形成したものを例示したが、これに限らず、図示しないが、ハブ輪の小径段部に一対の内輪を圧入した第2世代の構造を適用しても良い。この場合、ハブ輪の小径段部に開口部を形成すると共に、この開口部に位置する一対の内輪の突合せ部にそれぞれ開口部を形成し、キャリアピンを介して遊星ローラを支持することになる。
Both end portions of the
前述したように、遊星減速機2は、回転軸3のアウトボード側の端部にトルク伝達可能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5および内輪6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。そして、回転軸3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で減速されキャリアピン14およびハブ輪5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)8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。
As described above, the
こうした遊星減速機2の減速比は、遊星ローラ15の外径と外方部材8における内周面8c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、回転軸3の先端部、すなわち太陽ローラ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1における外方部材8の内周に形成された複列の外側転走面8b、8b間に遊星ローラ15が配設されているので、遊星ローラ15および太陽ローラ17への偏荷重を抑制することができ、騒音や振動を一層抑制することができる。また、遊星ローラ15と太陽ローラ17の偏摩耗等を抑制することができ、耐久性を向上させることができる。
The reduction ratio of the
図1において、駆動部4は、ステータハウジング18に固着され、鉄心19aの周りに電磁コイル19bが巻回されたステータ19と(図4参照)、このステータ19に所定のエアギャップを介して対峙して回転部材20の一側に固着され、略扇型に形成された複数の永久磁石からなるロータ21と(図5参照)、ステータハウジング18に対して回転部材20を回転自在に支承する転がり軸受23とを備えている。ステータ19とロータ21とで構成される電動モータ22に通電することにより回転部材20が回転し、この回転部材20の回転は回転軸3を介して遊星減速機2に伝達される。
In FIG. 1, the drive unit 4 is fixed to a
ここで、回転部材20の外周部にはディスクブレーキ24が装着されている。このディスクブレーキ24は、回転部材20を両側から挟持するブレーキパッド24aと、これらブレーキパッド24aを図示しないアクチュエータを介して押圧するブレーキキャリパ24bとで構成されている。本実施形態では、電動モータ22を構成するロータ21の回転部材20をブレーキロータとしたので、部品共通化によるコスト低減ができる。また、遊星減速機2で減速する前にこのディスクブレーキ24で制動作用を働かせることができるので、制動トルクが減少して径方向に軽量・コンパクトなディスクブレーキ24を提供することができると共に、パーキングブレーキとしての機能を併せ持つことができる。
Here, a
さらに、本実施形態では、車輪用軸受装置1を構成する外方部材8の外側転走面8b、8b間に遊星減速機2の遊星ローラ15が配設されているので、軸受部のスペースを充分確保できる。また、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ので、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ができ、耐久性向上を図ることができる。
Furthermore, 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(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. 6 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the electric wheel drive device according to the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment (FIG. 1) 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 details thereof. The detailed explanation is omitted.
駆動部25は、前述した実施形態と同様、ステータハウジング18に固着され、鉄心19aの周りに電磁コイル19bが巻回されたステータ19と、このステータ19に所定のエアギャップを介して対峙して回転部材26の一側に固着され、略扇型に形成された複数の永久磁石からなるロータ21と、ステータハウジング18に対して回転部材20を回転自在に支承する転がり軸受23とを備えている。ステータ19とロータ21とで構成される電動モータ22に通電することにより回転部材26が回転し、この回転部材26の回転は回転軸3を介して遊星減速機2に伝達される。
As in the above-described embodiment, the
ここで、回転部材26は外周に円筒部26aが形成され、ドラムブレーキ27を構成するブレーキドラムを共用している。また、円筒部26aの内周に複数のブレーキシュー28が対峙して配設されている。これらブレーキシュー28が図示しないアクチュエータを介して円筒部26aに押圧され、遊星減速機2で減速する前にこのドラムブレーキ27で制動作用を働かせることができると共に、パーキングブレーキとしての機能を併せ持っている。また、従来車輪側にあったブレーキをインボード側に配設したことで、車輪用軸受装置1周りのスペースが確保で、レイアウト上の設計自由度の向上を図ることができる。
Here, 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、前述した第1の実施形態(図1)と電動モータの構成のみが異なるだけで、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 first embodiment (FIG. 1) only in the configuration of the electric motor, and other parts having the same parts or the same functions are denoted by the same reference numerals. Detailed description thereof is omitted.
遊星減速機2を構成する太陽ローラ17は、回転部材20と一体に形成された回転軸29に圧入またはセレーション嵌合によりトルク伝達可能に連結されている。そして、回転軸29は、ステータハウジング31に対して一対の転がり軸受23、23を介して回転自在に支承され、その径方向外方に電動モータ30が装着されている。この電動モータ30は、ステータハウジング31に固着された鉄心32aと、この鉄心32aに巻回された電磁コイル32bとからなるステータ32と、このステータ32に所定の径方向すきまを介して対峙して配設され、回転軸29の外周に固着されたロータ33とからなり、インナーロータ型の電動モータ30を構成している。
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、この第4の実施形態は、前述した第1の実施形態(図1)と電動モータ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. The fourth embodiment is different from the first embodiment (FIG. 1) only in the configuration of the electric motor, and other parts having the same parts or the same functions are denoted by the same reference numerals and details thereof. The detailed explanation is omitted.
回転軸34は回転部材35を一体に有し、ステータハウジング18に対して転がり軸受23を介して回転自在に支承されている。また、回転部材35の外周には電動モータ36を構成するロータ21が固着されている。そして、このロータ21を挟持するように一対のステータ19、19が所定の軸方向すきまを介して対峙して配設され電動モータ36を構成している。これにより、電動モータ36の出力が増大し、遊星減速機2の軽量・コンパクト化を図ることができる。
The rotating
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、図10は、図9のX−X線に沿った断面図である。また、図11は、図10におけるブレーキ作動時の状態を示している。なお、この第5の実施形態は、前述した第4の実施形態(図8)とブレーキ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. 9 is a longitudinal sectional view showing a fifth embodiment of the electric wheel drive device according to the present invention, and FIG. 10 is a sectional view taken along line XX of FIG. FIG. 11 shows a state when the brake is operated in FIG. The fifth embodiment is different from the above-described fourth embodiment (FIG. 8) only in the configuration of the brake part, and other parts having the same parts or the same functions are denoted by the same reference numerals and the details thereof. The detailed explanation is omitted.
回転軸34に一体形成された回転部材37の外縁には円筒部38が形成され、この円筒部38の内周に円周等配に複数の凹部38aが形成されている。また、ステータハウジング39の径方向外方部にはこれら凹部38aに対応して複数の貫通孔39aが形成され、この貫通孔39aに中間部材40が収容されている。中間部材40は、先端が尖塔形状をなす略直方体で、底面はテーパ面40aに形成され、このテーパ面40aが円筒部材42のテーパ面42aに摺接している。そして、図12に示すように、その先端部が環状のばね部材41のポケット41a内に没入している。
A
図9および図10において、円筒部材42の近傍にアクチュエータ43が配設され、支点43aを中心に揺動自在に支持されている。このアクチュエータ43の一端は円筒部材42の端面に当接すると共に、他端はブレーキワイヤー44が係止されている。そして、ブレーキワイヤー44を作用させると、アクチュエータ43は支点43aを中心として揺動し、円筒部材42を軸方向(図中左側)に変位させる。この円筒部材42の変位により、中間部材40は揃って径方向外方に移動し始め、図11に示すように、回転部材37の凹部38aにその先端部が係合する。その結果、回転部材37とステータハウジング39とが中間部材40を介して一体となり、回転部材37はステータハウジング39に固定される。この時、中間部材40の移動に伴い環状のばね部材41のポケット41aを押し広げ、ポケット41a間の柱部41bを弾性変形させる。これにより、ブレーキワイヤー44を作用させてブレーキを解除すると、この弾性変形している柱部41bの復元力によって中間部材40は径方向内方に移動して元の位置に戻る。したがって、回転部材37の凹部38aと中間部材40との係合が解かれ、回転部材37とステータハウジング39との連結が解除される。
9 and 10, an
このように、中間部材40はステータハウジング39の貫通孔39aと環状のばね部材41によって安定して保持されると共に、このばね部材41の弾性力によって中間部材40をスムーズに元の状態に戻すことができ、安定かつ確実なブレーキ作用を働かすことができる。このように、電動モータ36を構成する回転部材37にパーキングブレーキを一体に配設することにより、部品点数が削減して低コスト化できる。さらに、従来の滑りによるパーキングブレーキに比べ大きな制動力を有するため、ブレーキ部の軽量・コンパクト化を図ることができる。
As described above, the
図13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、図14は、図13のXIV−XIV線に沿った断面図である。なお、この第6の実施形態は、前述した第5の実施形態(図9)とブレーキ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. 13 is a longitudinal sectional view showing a sixth embodiment of the electric wheel drive device according to the present invention, and FIG. 14 is a sectional view taken along line XIV-XIV in FIG. The sixth embodiment is different from the fifth embodiment (FIG. 9) only in the configuration of the brake part, and other parts having the same parts or the same functions are denoted by the same reference numerals and the details thereof are described. The detailed explanation is omitted.
回転軸34に一体形成された回転部材45の外縁には円筒部46が形成され、この円筒部46の内周にテーパ面46aが形成されている。また、このテーパ面46aとステータハウジング47の外周面と環状空間内には弾性部材49を介してリング状の中間部材48が収容されている。この中間部材48は、外周が前記テーパ面46aに対応するテーパ面48aに形成され、内周がセレーション等で、前記ステータハウジング47に対して回転不可、かつ軸方向スライド可能に嵌合されている。
A
一方、図14に示すように、回転部材45の内側面には円周等配に複数の凹部45aが形成されている。これらの凹部45aに対向する中間部材48の先端部には円周等配に複数の凸部48bが形成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 14, a plurality of
図13において、中間部材48の近傍にアクチュエータ43が配設され、支点43aを中心に揺動自在に支持されている。このアクチュエータ43の一端は中間部材48の端面に当接すると共に、他端はブレーキワイヤー44が係止されている。そして、ブレーキワイヤー44を作用させると、アクチュエータ43は支点43aを中心として揺動し、弾性部材49に抗して中間部材48を軸方向(図中左側)に変位させる。この中間部材48の変位により、中間部材48のテーパ面48aが回転部材45のテーパ面46aに衝合し、最終的に凸部48bが凹部45aに係合する。その結果、回転部材45とステータハウジング47とが中間部材48を介して一体となり、回転部材45はステータハウジング47に固定される。また、ブレーキワイヤー44を作用させてブレーキを解除すると、この弾性部材49の復元力によって中間部材48は軸方向(図中右側)に移動して元の位置に戻る。したがって、回転部材45の凹部45aと中間部材48の凸部48bとの係合が解かれ、回転部材45とステータハウジング47との連結が解除される。
In FIG. 13, an
このように、中間部材48は回転部材45に対して滑りと凹凸係合により係脱されるため、回転部材45が完全に停止していなくとも制動作用を働かすことができると共に、凹凸係合により大きな制動力を有し、安定かつ確実なブレーキ作用を働かすことができる。そして、電動モータ36を構成する回転部材45にパーキングブレーキを一体化することにより、部品点数が削減して低コスト化できる。なお、ここでは、リング状の中間部材48を例示したが、これに限らず、複数のセグメントに分割されたものであっても良い。
In this way, the
図15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、この第7の実施形態は、前述した第4の実施形態(図8)と主として遊星減速機の構成が異なり、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. 15 is a longitudinal sectional view showing a seventh embodiment of the electric wheel drive device according to the present invention. The seventh embodiment is different from the fourth embodiment (FIG. 8) mainly in the configuration of the planetary speed reducer, and other parts having the same parts or functions have the same reference numerals. Detailed description is omitted.
車輪用軸受装置50は、前述した実施形態と同様、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50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5aを一体に有し、外周に内側転走面5bが形成され、この内側転走面5bからインボード側に延びる円筒状の小径段部5cが形成されたハブ輪51と、このハブ輪51の小径段部51aに圧入され、外周に内側転走面6aが形成された内輪6と、外周に車体に固定するための車体取付フランジ8aを一体に有し、内周に前記内側転走面5b、6aに対向する複列の外側転走面8b、8bが形成された外方部材52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9と、これら転動体を円周等配に保持する保持器10とを備えている。
The
遊星減速機53は、回転軸34の先端部にトルク伝達可能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)54と、これら遊星ローラ54をハブ輪51および内輪6に対して転がり軸受16を介して回転自在に支承するキャリアピン(出力要素)55とを備えている。このキャリアピン55は、ハブ輪51の小径段部51aに形成された凹所56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55が嵌合する凹所56は、小径段部51aに圧入される内輪6に形成されても良い。
The
遊星減速機53を構成する遊星ローラ54の外周面54aは、外方部材(固定要素)52のインボード側の端部内周面52a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36に通電するとロータ21が回転し、回転部材35に一体形成された回転軸34が回転する。この回転軸34の回転は、太陽ローラ17を介して遊星ローラ54に伝達され、この遊星ローラ54が太陽ローラ17の周りを公転、すなわち、キャリアピン55の公転によってハブ輪51を介して車輪に減速して伝達される。
The outer
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50を構成する外方部材52に遊星ローラ54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、装置に負荷されるモーメント荷重に対しても複列の軸受で受け持つことができるため、遊星ローラ54および太陽ローラ17に偏荷重が作用するのを抑制することができる。また、外方部材52のインボード側の端部に遊星ローラ54が配設されているので、遊星減速機53の組立が簡便となると共に、回転軸34の長さを短くすることができ、装置の軽量化を図ることができる。
Also in the present embodiment, as described above, the
図16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、この第8の実施形態は、前述した第7の実施形態(図15)における遊星減速機の変形例で、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. 16 is a longitudinal sectional view showing an eighth embodiment of the electric wheel drive device according to the present invention. The eighth embodiment is a modification of the planetary speed reducer in the seventh embodiment (FIG. 15) described above, and other parts having the same parts or the same functions are denoted by the same reference numerals and the details thereof are described. The detailed explanation is omitted.
車輪用軸受装置57は、アウトボード側の端部に車輪取付フランジ5aを一体に有し、外周に内側転走面5bが形成され、この内側転走面5bからインボード側に延びる小径段部58aが形成されたハブ輪58と、小径段部58aに圧入され、外周に内側転走面6aが形成された内輪6と、外周に車体取付フランジ8aを一体に有し、内周に前記内側転走面5b、6aに対向する複列の外側転走面8b、8bが形成された外方部材59とを有している。
The
遊星減速機60は、回転軸34の先端部にトルク伝達可能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)61と、これら遊星ローラ61を回転自在に支承するキャリアピン(固定要素)62と、このキャリアピン62を回転不可に支持し、外方部材59のインボード側端部に圧入またはセレーション嵌合等によって相対回転不可に嵌合された円板状の固定板(固定要素)63とを備えている。
The
遊星ローラ61の外周面61aは、ハブ輪(出力要素)58の内周面58b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、電動モータ36に通電することによりロータ21が回転し、このロータ21の回転は、太陽ローラ17を介して遊星ローラ61に伝達される。そして、遊星ローラ61の回転はハブ輪58を介して減速して車輪に伝達される。
The outer
本実施形態では、車輪用軸受装置57を構成する外方部材59のインボード側の端部に遊星減速機60を構成する固定板63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60の組立が簡便となる。また、モーメント荷重に対しても複列の軸受で負荷を受け持つことができるため、遊星ローラ61および太陽ローラ17に偏荷重が作用するのを抑制することができる。さらに、ハブ輪58あるいは内輪6にキャリアピン62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できる。
In the present embodiment, since the fixed
図17は、本発明に係る電動式車輪駆動装置の第9の実施形態を示す縦断面図である。なお、この第9の実施形態は、前述した第4の実施形態(図8)における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. 17 is a longitudinal sectional view showing a ninth embodiment of the electric wheel drive device according to the present invention. The ninth embodiment is different only in the configuration of the planetary speed reducer in the fourth embodiment (FIG. 8) described above, and other parts having the same parts or the same functions are denoted by the same reference numerals. Detailed description is omitted.
この遊星減速機64は、回転軸34の先端部にトルク伝達可能に連結された太陽ギア(入力要素)65と、この太陽ギア65の周りを遊星運動する4個の遊星ギア(遊星要素)66と、これら遊星ギア66をハブ輪5および内輪6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66の外歯66aは、外方部材(固定要素)67の内周面に形成された内歯67aおよび太陽ギア65の外歯65aに噛合して回転する。
The
回転軸34の回転は太陽ギア65を介して遊星ギア66に伝達され、この遊星ギア66の回転はハブ輪5を介して減速して車輪に伝達される。したがって、前述した実施形態と同様、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複列の軸受で負荷を受け持つことができるため、遊星ギア66および太陽ギア65に偏荷重が作用するのを抑制することができ、噛み合い音の発生を抑制すると共に、耐久性を向上させることができる。また、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64の潤滑を行うことができる。
The rotation of the
図18は、本発明に係る電動式車輪駆動装置の第10の実施形態を示す縦断面図である。なお、この第10の実施形態は、前述した第7の実施形態(図15)における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. 18 is a longitudinal sectional view showing a tenth embodiment of the electric wheel drive device according to the present invention. The tenth embodiment is different only in the configuration of the planetary speed reducer in the seventh embodiment (FIG. 15) described above, and other parts having the same parts or the same functions are denoted by the same reference numerals. Detailed description is omitted.
この遊星減速機68は、回転軸34の先端部にトルク伝達可能に連結された太陽ギア65と、この太陽ギア65の周りを遊星運動する4個の遊星ギア69と、これら遊星ギア69をハブ輪51および内輪6に対して回転自在に支承するキャリアピン55とを備えている。遊星ギア69の外歯69aは、外方部材70の内周面に形成された内歯70aおよび太陽ギア65の外歯65aにそれぞれ噛合して回転する。したがって、ロータ21の回転は回転部材35を介して回転軸34に伝達され、さらに太陽ギア65を介して遊星ギア69に伝達される。そして、この遊星ギア69の回転は、ハブ輪51を介して減速して車輪に伝達される。
The
図19は、本発明に係る電動式車輪駆動装置の第11の実施形態を示す縦断面図である。なお、この第11の実施形態は、前述した第8の実施形態(図16)における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. 19 is a longitudinal sectional view showing an eleventh embodiment of the electric wheel drive device according to the present invention. The eleventh embodiment is different only in the configuration of the planetary speed reducer in the eighth embodiment (FIG. 16) described above, and other parts having the same parts or the same functions are denoted by the same reference numerals. Detailed description is omitted.
この遊星減速機71は、回転軸34の先端部にトルク伝達可能に連結された太陽ギア(入力要素)72と、この太陽ギア72の周りを遊星運動する4個の遊星ギア(固定要素)73と、これら遊星ギア73を回転自在に支承するキャリアピン(固定要素)62と、このキャリアピン62を回転不可に支持し、外方部材59のインボード側の端部に相対回転不可に嵌合された円板状の固定板(遊星要素)63とを備えている。
The
遊星ギア73の外歯73aは、ハブ輪(出力要素)74の内周面に形成された内歯74aおよび太陽ギア72の外歯72aにそれぞれ噛合している。したがって、ロータ21の回転は回転部材35を介して回転軸34に伝達され、さらに太陽ギア72を介して遊星ギア73に伝達される。そして、この遊星ギア73の回転はハブ輪74を介して減速して車輪に伝達される。
The
図20は、本発明に係る電動式車輪駆動装置の第12の実施形態を示す縦断面図である。なお、この第12の実施形態は、前述した第4の実施形態(図8)における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. 20 is a longitudinal sectional view showing a twelfth embodiment of the electric wheel drive device according to the present invention. The twelfth embodiment is different only in the configuration of the drive unit in the fourth embodiment (FIG. 8) described above, and other parts having the same parts or the same functions are denoted by the same reference numerals and the details thereof are described. The detailed explanation is omitted.
駆動部75は、ステータハウジング18に固着され、鉄心19aの周りに電磁コイル19bが巻回された一対のステータ19、19と、このステータ19に所定のエアギャップを介して対峙し、回転部材76の一側に固着された複数の永久磁石からなるロータ21と、ステータハウジング18に対して回転部材76を回転自在に支承する転がり軸受23とを備えている。ステータ19とロータ21とで構成される電動モータ36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34を介して遊星減速機2に伝達される。
The
ここで、回転部材76のディスクブレーキ24の近傍には冷却フィン77が一体に形成されている。回転部材76の回転に伴いこの冷却フィン77が回転し、放熱効果によりディスクブレーキ24を冷却してその昇温を抑制することができる。これにより、ディスクブレーキ24の熱が回転部材76を介して電動モータ36に伝導するのを防止する。
Here, a cooling
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、50、57・・・・・・・・・・・・・・・車輪用軸受装置
2、53、60、64、68、71・・・・・・遊星減速機
3、29、34・・・・・・・・・・・・・・・回転軸
4、25、75・・・・・・・・・・・・・・・駆動部
5、51、58、74・・・・・・・・・・・・ハブ輪
5a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
5b、6a・・・・・・・・・・・・・・・・・内側転走面
5c、51a、58a・・・・・・・・・・・・小径段部
5d・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・加締部
6・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
7・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
8、52、59、67、70・・・・・・・・・外方部材
8a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
8b・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
9・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
10・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
11・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・シール
12、13・・・・・・・・・・・・・・・・・開口部
12a、13a・・・・・・・・・・・・・・・凹所
14、55、62・・・・・・・・・・・・・・キャリアピン
14a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・二面幅
15、54、61・・・・・・・・・・・・・・遊星ローラ
16、23・・・・・・・・・・・・・・・・・転がり軸受
17・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・太陽ローラ
17a、54a、61a・・・・・・・・・・・外周面
18、31、39、47・・・・・・・・・・・ステータハウジング
19、32・・・・・・・・・・・・・・・・・ステータ
19a、32a・・・・・・・・・・・・・・・鉄心
19b、32b・・・・・・・・・・・・・・・電磁コイル
20、26、35、37、45、76・・・・・回転部材
21、33・・・・・・・・・・・・・・・・・ロータ
22、30、36・・・・・・・・・・・・・・電動モータ
24・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ディスクブレーキ
24a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ブレーキパッド
24b・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ブレーキキャリパ
26a、38、46・・・・・・・・・・・・・円筒部
27・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ブレーキドラム
28・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ブレーキシュー
38a、45a・・・・・・・・・・・・・・・凹部
39a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・貫通孔
40、48・・・・・・・・・・・・・・・・・中間部材
40a、42a、46a、48a・・・・・・・テーパ面
41・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ばね部材
41a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ポケット
41b・・・・・・・・・・・・・・・・・・・柱部
42・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・円筒部材
43・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・アクチュエータ
43a・・・・・・・・・・・・・・・・・・・支点
44・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ブレーキワイヤー
48b・・・・・・・・・・・・・・・・・・・凸部
49・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・弾性部材
8c、52a、58b・・・・・・・・・・・・内周面
56・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・凹所
63・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・固定板
65、72・・・・・・・・・・・・・・・・・太陽ギア
65a、66a、69a、72a、73a・・・外歯
66、69、73・・・・・・・・・・・・・・遊星ギア
67a、70a、74a・・・・・・・・・・・内歯
77・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・冷却フィン
101・・・・・・・・・・・・・・・・・・・電動式車輪駆動装置
102・・・・・・・・・・・・・・・・・・・タイヤ
103・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪
104・・・・・・・・・・・・・・・・・・・電動モータ
105・・・・・・・・・・・・・・・・・・・歯車減速機
105a・・・・・・・・・・・・・・・・・・第1の歯車
105b・・・・・・・・・・・・・・・・・・第2の歯車
105c・・・・・・・・・・・・・・・・・・第3の歯車
105d・・・・・・・・・・・・・・・・・・第4の歯車
106・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ケース
106a、110a、111a・・・・・・・・凹部
106b・・・・・・・・・・・・・・・・・・挿通孔
107・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ステータ
108・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ロータ
109・・・・・・・・・・・・・・・・・・・出力軸
109a、116a・・・・・・・・・・・・・一端部
109b、116b・・・・・・・・・・・・・他端部
110、111・・・・・・・・・・・・・・・カバー
110b・・・・・・・・・・・・・・・・・・凹部
112・・・・・・・・・・・・・・・・・・・取付フランジ
113・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
114、115、117、118・・・・・・・転がり軸受
116・・・・・・・・・・・・・・・・・・・支持軸
1, 50, 57...
Claims (14)
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と共に、前記回転部材に制動装置が一体に装着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 speed reducer mounted on the wheel bearing device, a rotating member integrally having a rotating shaft of the planetary speed reducer, and an integrally fixed to the rotating member A drive unit composed of an electric motor having a rotor and a stator disposed opposite to the rotor via a predetermined gap;
The electric motor is characterized in that the rotation of the electric motor is decelerated by the planetary speed reducer to transmit power to a hub wheel constituting the wheel bearing device, and a braking device is integrally mounted on the rotating member. Type wheel drive device.
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、車体に固定され、ステータが内蔵されたステータハウジングと、このステータハウジング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請求項1に記載の電動式車輪駆動装置。 The wheel bearing device includes a hub ring having a wheel mounting flange at one end, an inner ring press-fitted into the hub ring, and formed with at least one inner rolling surface among double row inner rolling surfaces on an outer periphery. 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 between the two rolling surfaces so as to roll freely. ,
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 includes a stator housing that is fixed to the vehicle body and includes a stator, and a rotating member that is rotatably supported with respect to the stator housing. The rotating member is coupled to the input element so as to transmit torque. The electric wheel drive device according to claim 1, wherein the rotation of the electric motor is transmitted to the hub wheel via the planetary speed reducer to drive the wheel.
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承され、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、車体に固定され、ステータが内蔵されたステータハウジングと、このステータハウジング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請求項1に記載の電動式車輪駆動装置。 The wheel bearing device includes a hub ring having a wheel mounting flange at one end, an inner ring press-fitted into the hub ring, and formed with at least one inner rolling surface among double row inner rolling surfaces on an outer periphery. 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 between the two rolling surfaces so as to roll freely. ,
The planetary speed reducer is rotatably supported with respect to 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 the fixed element. The input element and a plurality of fixing elements engaged with the hub wheel,
The drive unit includes a stator housing that is fixed to the vehicle body and includes a stator, and a rotating member that is rotatably supported with respect to the stator housing. The rotating member is coupled to the input element so as to transmit torque. The electric wheel drive device according to claim 1, wherein the rotation of the electric motor is transmitted to the hub wheel via the planetary speed reducer to drive the wheel.
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