JP2011185286A - In-wheel motor driving device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電動モータの出力軸と車輪のハブとを減速機を介して連結したインホイールモータ駆動装置に関するものである。 The present invention relates to an in-wheel motor drive device in which an output shaft of an electric motor and a wheel hub are connected via a speed reducer.
従来のインホイールモータ駆動装置101は、例えば、特開2009−216190号公報(特許文献1)に記載されている。
インホイールモータ駆動装置101は、図12に示すように、車体に取り付けられるハウジング102の内部に駆動力を発生させるモータ部103と、車輪に接続される車輪ハブ軸受部104と、モータ部103の回転を減速して車輪ハブ軸受部104に伝達する減速部105とを備える。
A conventional in-wheel
As shown in FIG. 12, the in-wheel
上記構成のインホイールモータ駆動装置101において、装置のコンパクト化の観点からモータ部103には低トルクで高回転のモータが採用される。一方、車輪ハブ軸受部104には、車輪を駆動するために大きなトルクが必要となる。このため、減速部105には、コンパクトで高い減速比が得られるサイクロイド減速機を採用することが多い。
In the in-wheel
サイクロイド減速機を適用した減速部105は、偏心部106a、106bを有するモータ側回転部材106と、偏心部106a、106bに配置される曲線板107a,107bと、曲線板107a、107bをモータ側回転部材106に対して回転自在に支持する転がり軸受106cと、曲線板107a、107bの外周面に係合して曲線板107a、107bに自転運動を生じさせる複数の外ピン108と、曲線板107a、107bの自転運動を車輪側回転部材110に伝達する複数の内ピン109とを含む。
The
ところで、上記構成のインホイールモータ駆動装置101において、減速部105の内部には潤滑油が封入されており、曲線板107a、107bと外ピン108および内ピン109との接触部分や転がり軸受111の軌道面等に供給されている。
By the way, in the in-wheel
上記潤滑油が封入された減速部105のハウジング102aは、図13に示すように、車輪ハブ軸受部104の外方部材104aのフランジ104bに、ボルト111によって固定されている。
As shown in FIG. 13, the
そして、減速部105に封入された潤滑油が外部に漏洩しないように、ハウジング102aと外方部材104aのフランジ104bとの固定面は、Oリング112によってシールされている。
The fixing surface between the
ところが、上記のように、ハウジング102aと外方部材104aのフランジ104bとの固定は、ハウジング102aにねじ穴102bを切り、このねじ穴102bにボルト111をねじ込むことによって行っているので、ハウジング102aと外方部材104aのフランジ104bとの固定面をOリング112によってシールしても、図13の拡大図に矢印Xで模式的に表したように、ハウジング102aのねじ穴102bとボルト111のねじ山との間に不可避的に生じる微小な隙間から潤滑油が外部に浸み出す恐れがある。
However, as described above, the
また、減速部105のハウジング102aは、軽量化のために、通常、アルミ合金によって形成されている。このアルミ合金製のハウジング102aに、ボルト111を締結するためのねじ穴102bを形成する場合には、強度の点から鋼材製の場合に比し、長く設定しなければならないので、それだけハウジング102aの肉厚を厚くしなければならず、重量アップになるという問題があった。
Moreover, the
また、ねじ穴102bからの潤滑油の漏洩を防止するために、ハウジング102aに形成するねじ穴102bを袋ねじ穴にすると、ハウジング102aの軸方向長さが長くなり、やはり重量アップになるという問題がある。
また、車輪ハブ軸受部104は、頻度は少ないものの交換するパーツであるため、交換の際にボルト111を何回か締め直す必要があり、アルミ合金製のハウジング102aに形成されたねじ穴102bは耐久性の点でも問題がある。
In addition, if the
Further, since the wheel
そこで、この発明は、潤滑油が封入された減速部105のハウジング102aと車輪ハブ軸受部104とを、ボルト111によって締結する場合に、ハウジング102a自体にねじ穴102bを形成することなく、ボルト部分からの潤滑油の漏洩を防止することを課題とするものである。
Therefore, in the present invention, when the
前記の課題を解決するために、この発明は、車体に取り付けられるハウジングの内部に駆動力を発生させるモータ部と、車輪に接続される車輪ハブ軸受部と、モータ部の回転を減速して車輪ハブ軸受部に伝達する減速部とを備え、減速部を収容す減速部ハウジングと車輪ハブ軸受部とを車輪ハブ軸受部の外面側から減速部ハウジングに対し、締め付けボルトを挿し込んで車輪ハブ軸受部と減速部ハウジングとを固定するインホイールモータ駆動装置において、減速部ハウジング内に挿通された締め付けボルトの先端が螺合する袋ねじ穴を有する締結部材を減速部ハウジング内に設置し、締結部材と減速部ハウジングとの間に油漏れ防止機構を設けたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a motor unit that generates a driving force inside a housing that is attached to a vehicle body, a wheel hub bearing unit that is connected to a wheel, and a wheel that decelerates rotation of the motor unit. A wheel hub bearing having a speed reducer portion that transmits to the hub bearing portion, and inserting a tightening bolt into the speed reducer housing from the outer surface side of the wheel hub bearing portion to the speed reducer housing and the wheel hub bearing portion accommodating the speed reducer portion. In the in-wheel motor drive device for fixing the motor and the speed reduction unit housing, a fastening member having a bag screw hole into which a tip of a tightening bolt inserted into the speed reduction unit housing is screwed is installed in the speed reduction unit housing. An oil leakage prevention mechanism is provided between the motor and the speed reduction unit housing.
袋ねじ穴を有する締結部材は、袋ナットによって構成することができる。 The fastening member having the cap screw hole can be constituted by a cap nut.
袋ねじ穴を有する締結部材は、減速部ハウジング内に回り止めすることにより、締め付けボルトの締結作業が容易に行える。 The fastening member having the cap screw hole is prevented from rotating in the speed reduction portion housing, so that the fastening work of the fastening bolt can be easily performed.
締結部材の回り止めは、袋ねじ穴を有する締結部材を収容する凹所を減速部ハウジング内に設け、この凹所に締結部材を収容して回り止めすることができる。 In order to prevent the fastening member from rotating, a recess for accommodating the fastening member having the cap screw hole is provided in the speed reducer housing, and the fastening member can be received in the recess to prevent the rotation.
また、減速部ハウジング内に設けた凹所に、締結部材を圧入することにより、締め付け作業時に、締結部材の回り止めと、減速部ハウジング内への落下を防止することができる。 In addition, by press-fitting the fastening member into the recess provided in the speed reduction part housing, it is possible to prevent the fastening member from rotating and falling into the speed reduction part housing during the tightening operation.
締結部材と減速部ハウジングとの間の油漏れ防止機構は、締結部材と減速部ハウジングとの間の対向面に設けたシール部材によって構成することができる。 The oil leakage prevention mechanism between the fastening member and the speed reduction part housing can be constituted by a seal member provided on the facing surface between the fastening member and the speed reduction part housing.
前記シール部材としては、Oリングを使用することができる。 An O-ring can be used as the sealing member.
前記Oリングは、減速部ハウジングの内面と対向する締結部材の外形部と袋ねじ穴の内径との間の中間位置に配置することができる。 The O-ring can be disposed at an intermediate position between the outer shape of the fastening member facing the inner surface of the speed reduction unit housing and the inner diameter of the cap screw hole.
また、前記Oリングは、減速部ハウジングの内面と対向する締結部材の外形部に配置してもよく、外形部に配置することにより、組立て性が向上する。 Further, the O-ring may be disposed on the outer shape of the fastening member facing the inner surface of the speed reduction unit housing, and assembling is improved by being disposed on the outer shape.
前記シール部材としては、銅、紙、樹脂等の材料で形成されたガスケットを使用することができる。 As the sealing member, a gasket formed of a material such as copper, paper, or resin can be used.
前記減速部としては、減速比の高いサイクロイド減速機を使用することができる。 A cycloid reducer with a high reduction ratio can be used as the reduction unit.
この発明は、以上のように、減速部ハウジング内に挿通された締め付けボルトの先端が螺合する袋ねじ穴を有する締結部材を、減速部ハウジング内に設置し、締結部材と減速部ハウジングとの間に油漏れ防止機構を設けることにより、締め付けボルトの周囲からの油漏れを防止することができる。
また、締め付けボルトのねじ穴を減速部ハウジング自体に設ける必要がないため、減速部ハウジングの厚みを薄くすることができ、軽量化が図れる。
As described above, according to the present invention, the fastening member having the bag screw hole into which the tip of the tightening bolt inserted into the speed reduction portion housing is screwed is installed in the speed reduction portion housing, and the fastening member and the speed reduction portion housing are By providing an oil leakage prevention mechanism between them, oil leakage from around the fastening bolt can be prevented.
Moreover, since it is not necessary to provide the screw hole of the tightening bolt in the speed reduction part housing itself, the thickness of the speed reduction part housing can be reduced and the weight can be reduced.
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
この発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置を備えた電気自動車11は、図10に示すように、シャーシ12と、操舵輪としての前輪13と、駆動輪としての後輪14と、左右の後輪14それぞれに駆動力を伝達するインホイールモータ駆動装置21とを備える。後輪14は、図11に示すように、シャーシ12のホイールハウジング12aの内部に収容され、懸架装置(サスペンション)12bを介してシャーシ12の下部に固定されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIG. 10, an
懸架装置12bは、左右に伸びるサスペンションアームによって後輪14を支持すると共に、コイルスプリングとショックアブソーバとを含むストラットによって、後輪14が地面から受ける振動を吸収してシャーシ12の振動を抑制する。さらに、左右のサスペンションアームの連結部分には、旋回時等に車体の傾きを抑制するスタビライザーが設けられる。なお、懸架装置12bは、路面の凹凸に対する追従性を向上し、駆動輪の駆動力を効率良く路面に伝達するために、左右の車輪を独立して上下させることができる独立懸架式とするのが望ましい。
The
この電気自動車11は、ホイールハウジング12a内部に、左右の後輪14それぞれを駆動するインホイールモータ駆動装置21を設けることによって、シャーシ12上にモータ、ドライブシャフト、およびデファレンシャルギヤ機構等を設ける必要がなくなるので、客室スペースを広く確保でき、かつ、左右の駆動輪の回転をそれぞれ制御することができるという利点を備えている。
The
一方、この電気自動車11の走行安定性を向上するために、ばね下重量を抑える必要がある。また、さらに広い客室スペースを確保するために、インホイールモータ駆動装置21の小型・軽量化が求められる。
On the other hand, in order to improve the running stability of the
インホイールモータ駆動装置21は、図1に示すように、駆動力を発生させるモータ部Aと、モータ部Aの回転を減速して出力する減速部Bと、減速部Bからの出力を駆動輪14に伝える車輪ハブ軸受部Cとを備え、モータ部Aと減速部Bとは、モータ部ハウジング22aと減速部ハウジング22bに収納されて、図11に示すように電気自動車11のホイールハウジング12a内に取り付けられる。
As shown in FIG. 1, the in-wheel
モータ部Aは、図2に示すように、モータ部ハウジング22aに固定されるステータ23と、ステータ23の内側に径方向の隙間を空けて対向する位置に配置されるロータ24と、ロータ24の内側に固定連結されてロータ24と一体回転するモータ側回転部材25とを備えるラジアルギャップモータである。ロータ24は、フランジ形状のロータ部24aと円筒形状の中空部24bとを有し、転がり軸受36a、36bによってモータ部ハウジング22aに対して回転自在に支持されている。
As shown in FIG. 2, the motor unit A includes a
モータ側回転部材25は、モータ部Aの駆動力を減速部Bに伝達するためにモータ部Aから減速部Bにかけて配置され、減速部B内に偏心部25a、25bを有する。このモータ側回転部材25は、ロータ24の中空部24bに嵌合固定されて、ロータ24と一体回転する。さらに、2つの偏心部25a、25bは、偏心運動による遠心力を互いに打ち消し合うために、180°位相を変えて設けられている。
The motor
減速部Bは、図3に示すように、偏心部25a、25bに回転自在に保持される公転部材としての曲線板26a、26bと、減速部ハウジング22b上の固定位置に保持され、曲線板26a、26bの外周部に係合する外周係合部材としての複数の外ピン27と、曲線板26a、26bの自転運動を車輪側回転部材28に伝達する運動変換機構と、偏心部25a、25bに隣接する位置にカウンタウェイト29とを備える。また、減速部Bには、減速部Bに潤滑油を供給する減速部潤滑機構が設けられている。
車輪側回転部材28は、フランジ部28aと軸部28bとを有する。フランジ部28aの端面には、車輪側回転部材28の回転軸心を中心とする円周上の等間隔に内ピン31を固定する穴が形成されている。また、軸部28bは車輪ハブ32に嵌合固定され、減速部Bの出力を車輪14に伝達する。車輪側回転部材28のフランジ部28aとモータ側回転部材25とは、転がり軸受36cによって回転自在に支持されている。
As shown in FIG. 3, the speed reducer B is held at fixed positions on the
The wheel
曲線板26a、26bは、図6に示すように、外周部にエピトロコイド等のトロコイド系曲線で構成される複数の波形を有し、一方側端面から他方側端面に貫通する複数の貫通孔30aを有する。貫通孔30aは、曲線板26a、26bの自転軸心を中心とする円周上に等間隔に複数個設けられており、後述する内ピン31を受入れる。また、貫通孔30bは、曲線板26a、26bの中心に設けられており、偏心部25a、25bに嵌合する。
As shown in FIG. 6, the
曲線板26a、26bは、転がり軸受41によって偏心部25a、25bに対して回転自在に支持されている。この転がり軸受41は、偏心部25a、25bの外径面に嵌合し、その外径面に内側軌道面を有する内輪部材と、曲線板26a、26bの貫通孔30bの内径面に直接形成された外側軌道面と、内側軌道面および外側軌道面の間に配置される複数の円筒ころ44と、隣接する円筒ころ44の間隔を保持する保持器(図示省略)とを備える円筒ころ軸受である。
The
外ピン27は、モータ側回転部材25の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に設けられる。曲線板26a、26bが公転運動すると、曲線形状の波形と外ピン27とが係合して、曲線板26a、26bに自転運動を生じさせる。ここで、外ピン27は、針状ころ軸受によって減速部ハウジング22bに対して回転自在に支持されている。これにより、曲線板26a、26bとの間の接触抵抗を低減することができる。
The outer pins 27 are provided at equal intervals on a circumferential track centering on the rotation axis of the motor
カウンタウェイト29は、円板状で、中心から外れた位置にモータ側回転部材25と嵌合する貫通孔を有し、曲線板26a、26bの回転によって生じる不釣合い慣性偶力を打ち消すために、各偏心部25a、25bに隣接する位置に偏心部と180°位相を変えて配置される。
The
運動変換機構は、車輪側回転部材28に保持された複数の内ピン31と、曲線板26a、26bに設けられた貫通孔30aとで構成される。内ピン31は、車輪側回転部材28の回転軸心を中心とする円周軌道上に等間隔に設けられており、その軸方向一方側端部が車輪側回転部材28に固定されている。また、曲線板26a、26bとの摩擦抵抗を低減するために、曲線板26a、26bの貫通孔30aの内壁面に当接する位置に針状ころ軸受が設けられている。
The motion conversion mechanism includes a plurality of
貫通孔30aは、複数の内ピン31それぞれに対応する位置に設けられ、貫通孔30aの内径寸法は、内ピン31の外径寸法(「針状ころ軸受を含む最大外径」を指す。以下同じ。)より所定分大きく設定されている。
The through
減速部潤滑機構は、減速部Bに潤滑油を供給するものであって、潤滑油路26cと、潤滑油給油口25dと、潤滑油排出口22cと、潤滑油貯留部22dと、回転ポンプ51と、循環油路22gとを備える。
The speed reduction unit lubrication mechanism supplies lubricating oil to the speed reduction unit B, and includes a lubricating oil passage 26c, a lubricating
潤滑油路25cは、モータ側回転部材25の内部を軸線方向に沿って延びている。また、潤滑油供給口25dは、潤滑油路25cからモータ側回転部材25の外径面に向かって延びている。なお、この実施形態において、潤滑油供給口25dは、偏心部25a、25bに設けられている。
The lubricating
また、減速部Bの位置における減速部ハウジング22bの少なくとも1箇所には、減速部B内部の潤滑油を排出する潤滑油排出口22cが設けられている。また、潤滑油排出口22cと潤滑油路25cとを接続する循環油路22gがモータ部ハウジング22aの内部に設けられている。そして、潤滑油排出口22cから排出された潤滑油は、循環油路22gを経由して潤滑油路25cに還流する。
Further, at least one position of the speed
さらに、減速部潤滑機構は、循環油路22gを通過する潤滑油を冷却する冷却手段をさらに有する。この実施形態における冷却手段は、モータ部ハウジング22bに設けられた冷却水路22eを備え、冷却手段は、潤滑油のみならず、モータ部Aの冷却にも寄与する。
Further, the speed reduction unit lubrication mechanism further includes a cooling means for cooling the lubricating oil passing through the circulating
車輪ハブ軸受部Cは、図4に示すように、車輪側回転部材28に固定連結された車輪ハブ32と、車輪ハブ32を減速部ハウジング22bに対して回転自在に保持する車輪ハブ軸受33とを備える。車輪ハブ32は、円筒形状の中空部32aとフランジ部32bとを有する。フランジ部32bにはボルト32cによって駆動輪14が固定連結される。また、車輪側回転部材28の軸部28bの外径面にはスプラインおよび雄ねじが形成されている。また、車輪ハブ32の中空部32aの内径面にはスプライン穴が形成されている。そして、車輪ハブ32の内径面に車輪側回転部材28を螺合し、先端をナット32dでとめることによって、両者を締結している。
As shown in FIG. 4, the wheel hub bearing portion C includes a
車輪ハブ軸受33は、車輪ハブ32の中空部32aの車両アウター側の外径面に一体形成されたアウター側軌道面と車輪ハブ32の中空部32aの車両インナー側の外径面に嵌合された外面にインナー側軌道面を有する内輪33bとからなる内方部材33aと、この内方部材33aのアウター側軌道面とインナー側軌道面に配置される複列の玉33cと、内方部材33aのアウター側軌道面とインナー側軌道面に対向するアウター側軌道面とインナー側軌道面を内周面に有する外方部材33dと、隣接する玉33cの間隔を保持する保持器33eと、車輪ハブ軸受33の軸方向両端部を密封する密封部材33f、33gとを備える複列アンギュラ玉軸受である。
The wheel hub bearing 33 is fitted to the outer raceway surface integrally formed on the outer diameter surface of the
車輪ハブ軸受33の外方部材33dは、減速部ハウジング22bに対して締結ボルト61によって固定される。
The
車輪ハブ軸受33の外方部材33dには、外径部にフランジ部33hが設けられ、減速部B側に円筒部33iが設けられている。
The
減速部ハウジング22bの車輪ハブ軸受部C側の端面には、車輪ハブ軸受32の外方部材33dのフランジ部33hに面接触し、外方部材33dの円筒部33iに嵌合する環状部22fが設けられている。
An
減速部ハウジング22bの環状部22fの外径よりの端面には、車輪ハブ軸受32の外方部材33dのフランジ部33hとの間を密封するために、Oリング62を嵌める環状溝63が形成されている。
An
車輪ハブ軸受32の外方部材33dのフランジ部33hには、締結ボルト61を挿通するための、ボルト挿通孔64が周方向に複数設けられている。
A plurality of bolt insertion holes 64 through which the
また、減速部ハウジング22bの環状部22fには、外方部材33dのフランジ部33hのボルト挿通孔64に対応する位置に、ボルト挿通孔65が設けられている。
In addition, a
締結ボルト61は、車輪ハブ軸受32側から外方部材33dのフランジ部33hのボルト挿通孔64に挿通して、締結ボルト61の先端を減速部ハウジング22bの環状部22fのボルト挿通孔65から減速部ハウジング22の内面側に突き出させ、この突き出した締結ボルト61の先端を、減速部ハウジング22bの内面に設けた袋ナット66にねじ込んで、外方部材33dのフランジ部33hと減速部ハウジング22bの端面の環状部22fとを密着させている。
The
減速部ハウジング22bの端面の環状部22fの内面側には、袋ナット66を収容する凹所67が設けられている。
A
凹所67の形状は、袋ナット66の外形形状と同一にしてもよいし、同一でなくても、図5に示すように、袋ナット66の外形の平行な2面が嵌まる平行部を有する形状、即ち、袋ナット66を収容した状態で、袋ナット66の回り止めができる形状であればよい。
The shape of the
袋ナット66は、凹所67に対して圧入することが好ましい。袋ナット66を凹所67に圧入することにより、袋ナット66の減速部ハウジング22bにおける位置が決まり、締結ボルト61を外方部材33dのフランジ部33h側から挿し込んだ際に、袋ナット66が減速部ハウジング22b側への抜け出しを防止できる。
The
上記凹所67の底面と対向する袋ナット66の端面との間には、図7〜図9示すように、減速部ハウジング22b内の潤滑油が締結ボルト61のねじ山と、減速部ハウジング22bのボルト挿通孔67、外方部材33dのフランジ部33hのボルト挿通孔64との間から潤滑油が漏れ出さないようにするために、シール部材が配置されている。
Between the bottom surface of the
このシール部材は、図7及び図8の実施形態では、Oリング68を使用し、図9の実施形態では、銅、紙、樹脂等の材料で形成されたガスケット69を使用している。
7 and 8, the seal member uses an O-
図7の実施形態では、Oリング68を袋ナット66の外形部と袋ねじ穴の内径との間の中間位置に配置している。
In the embodiment of FIG. 7, the O-
また、図8の実施形態では、Oリング68を袋ナット66の外形部に配置している。図8の実施形態のように、Oリング68を袋ナット66の外形部に配置すると、Oリング68の取り付けが容易であり、組立て性がよい。
In the embodiment of FIG. 8, the O-
上記の実施形態では袋ナット66を使用したが、減速部ハウジング22b内に挿通された締め付けボルト61の先端が螺合する袋ねじ穴を有する締結部材であれば、袋ナット以外でもよい。
In the above embodiment, the
この発明は、前記のように、減速部ハウジング22b内に挿通された締め付けボルト61の先端を、減速部ハウジング22b内に配置された袋ねじ穴を有する締結部材に螺合することにより、減速部ハウジング22bと車輪ハブ軸受32とを固定している。したがって、減速部ハウジング22b自体にねじ穴を形成することなく、車輪ハブ軸受32を固定することができるので、減速部ハウジング22bの肉厚を薄くすることができ、それにより軽量化が図れる。
As described above, according to the present invention, the tip of the tightening
また、袋ねじ穴を有する締結部材の端面を、減速部ハウジング22bの内面にシール部材を介して密着させることにより、締め付けボルト61の回りからの潤滑油の漏洩を防止することができる。
Further, the end face of the fastening member having the cap screw hole is brought into close contact with the inner surface of the speed
以下、インホイールモータ駆動装置21の作動原理について説明する。
モータ部Aは、例えば、ステータ23のコイルに交流電流を供給することによって生じる電磁力を受けて、永久磁石または磁性体によって構成されるロータ24が回転する。これにより、ロータ24に接続されたモータ側回転部材25が回転すると、曲線板26a、26bはモータ側回転部材25の回転軸心を中心として公転運動する。このとき、外ピン27が、曲線板26a、26bの曲線形状の波形と係合して、曲線板26a、26bをモータ側回転部材25の回転とは逆向きに自転運動させる。
Hereinafter, the operation principle of the in-wheel
The motor unit A receives, for example, an electromagnetic force generated by supplying an alternating current to the coil of the
貫通孔30aに挿通する内ピン31は、曲線板26a、26bの自転運動に伴って貫通孔30aの内壁面と当接する。これにより、曲線板26a、26bの公転運動が内ピン31に伝わらず、曲線板26a、26bの自転運動のみが車輪側回転部材28を介して車輪ハブ軸受部Cに伝達される。
The
このとき、モータ側回転部材25の回転が減速部Bによって減速されて車輪側回転部材28に伝達されるので、低トルク、高回転型のモータ部Aを採用した場合でも、駆動輪14に必要なトルクを伝達することが可能となる。
At this time, since the rotation of the motor-
なお、上記構成の減速部Bの減速比は、外ピン27の数をZA、曲線板26a、26bの波形の数をZBとすると、(ZA−ZB)/ZBで算出される。図6に示す実施形態では、ZA=12、ZB=11であるので、減速比は1/11と、非常に大きな減速比を得ることができる。
Note that the reduction ratio of the speed reduction unit B having the above-described configuration is calculated as (ZA−ZB) / ZB, where ZA is the number of
このように、多段構成とすることなく大きな減速比を得ることができる減速部Bを採用することにより、コンパクトで高減速比のインホイールモータ駆動装置21を得ることができる。また、外ピン27および内ピン31に針状ころ軸受を設けたことにより、曲線板26a、26bとの間の摩擦抵抗が低減されるので、減速部Bの伝達効率が向上する。
In this way, by adopting the speed reduction unit B that can obtain a large speed reduction ratio without using a multi-stage configuration, the in-wheel
上記の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置21を電気自動車11に採用することにより、ばね下重量を抑えることができる。その結果、走行安定性に優れた電気自動車11を得ることができる。
By employing the in-wheel
また、上記の実施形態においては、潤滑油供給口25dを偏心部25a、25bに設けた例を示したが、これに限ることなく、モータ側回転部材25の任意の位置に設けることができる。ただし、転がり軸受41に安定して潤滑油を供給する観点からは、潤滑油供給口25dは偏心部25a、25bに設けるのが望ましい。
In the above-described embodiment, the example in which the lubricating
また、上記の実施形態においては、減速部Bの曲線板26a、26bを180°位相を変えて2枚設けたが、この曲線板の枚数は任意に設定することができ、例えば、曲線板を3枚設ける場合は、120°位相を変えて設けるとよい。
In the above embodiment, the two
また、上記の実施形態における運動変換機構は、車輪側回転部材28に固定された内ピン31と、曲線板26a、26bに設けられた貫通孔30aとで構成される例を示したが、これに限ることなく、減速部Bの回転を車輪ハブ32に伝達可能な任意の構成とすることができる。例えば、曲線板に固定された内ピンと、車輪側回転部材に形成された穴とで構成される運動変換機構であってもよい。
In addition, although the motion conversion mechanism in the above-described embodiment has been shown as an example including the
なお、上記の実施形態における作動の説明は、各部材の回転に着目して行ったが、実際にはトルクを含む動力がモータ部Aから駆動輪に伝達される。したがって、上述のように減速された動力は高トルクに変換されたものとなっている。 In addition, although description of the action | operation in said embodiment was performed paying attention to rotation of each member, the motive power containing a torque is actually transmitted from the motor part A to a driving wheel. Therefore, the power decelerated as described above is converted into high torque.
また、上記の実施形態における作動の説明では、モータ部Aに電力を供給してモータ部Aを駆動させ、モータ部Aからの動力を駆動輪14に伝達させたが、これとは逆に、車両が減速したり坂を下ったりするようなときは、駆動輪14側からの動力を減速部Bで高回転低トルクの回転に変換してモータ部Aに伝達し、モータ部Aで発電しても良い。さらに、ここで発電した電力は、バッテリーに蓄電しておき、後でモータ部Aを駆動させたり、車両に備えられた他の電動機器等の作動に用いたりしてもよい。
Further, in the description of the operation in the above embodiment, power is supplied to the motor unit A to drive the motor unit A, and the power from the motor unit A is transmitted to the
さらに、上記の実施形態の構成にブレーキを加えることもできる。例えば、図1の構成において、ケーシング22を軸方向に延長してロータ24の図中右側に空間を形成し、ロータ24と一体的に回転する回転部材と、ケーシング22に回転不能にかつ軸方向に移動可能なピストンと、このピストンを作動させるシリンダとを配置して、車両停止時にピストンと回転部材とを嵌合させてロータ24をロックするパーキングブレーキであってもよい。
Further, a brake can be added to the configuration of the above embodiment. For example, in the configuration of FIG. 1, the casing 22 is extended in the axial direction to form a space on the right side of the
または、ロータ24と一体的に回転する回転部材の一部に形成されたフランジおよびケーシング22側に設置された摩擦板をケーシング22側に設置されたシリンダで挟むディスクブレーキであってもよい。さらに、この回転部材の一部にドラムを形成すると共に、ケーシング22側にブレーキシューを固定し、摩擦係合およびセルフエンゲージ作用で回転部材をロックするドラムブレーキを用いることができる。
Alternatively, it may be a disc brake in which a flange formed on a part of a rotating member that rotates integrally with the
また、上記の実施形態において、曲線板26a、26bを支持する軸受として円筒ころ軸受の例を示したが、これに限ることなく、例えば、すべり軸受、円筒ころ軸受、円錐ころ軸受、針状ころ軸受、自動調心ころ軸受、深溝玉軸受、アンギュラ玉軸受、4点接触玉軸受等、すべり軸受であるか転がり軸受であるかを問わず、転動体がころであるか玉であるかを問わず、さらには複列か単列かを問わず、あらゆる軸受を適用することができる。また、その他の場所に配置される軸受についても、同様に任意の形態の軸受を採用することができる。
In the above embodiment, an example of a cylindrical roller bearing is shown as a bearing for supporting the
ただし、深溝玉軸受は、円筒ころ軸受と比較して許容限界回転数は高い反面、負荷容量が低い。そのため、必要な負荷容量を得るためには、大型の深溝玉軸受を採用しなければならない。したがって、インホイールモータ駆動装置21のコンパクト化の観点からは、転がり軸受41には円筒ころ軸受が好適である。
However, the deep groove ball bearing has a higher allowable limit speed than the cylindrical roller bearing, but has a low load capacity. Therefore, in order to obtain a necessary load capacity, a large deep groove ball bearing must be employed. Therefore, from the viewpoint of making the in-wheel
また、上記の各実施形態においては、モータ部Aにラジアルギャップモータを採用した例を示したが、これに限ることなく、任意の構成のモータを適用可能である。例えばケーシングに固定されるステータと、ステータの内側に軸方向の隙間を空けて対向する位置に配置されるロータとを備えるアキシアルギャップモータであってもよい。 In each of the above-described embodiments, an example in which a radial gap motor is adopted as the motor unit A has been described. However, the present invention is not limited to this, and a motor having an arbitrary configuration can be applied. For example, it may be an axial gap motor including a stator fixed to the casing and a rotor disposed at a position facing the inner side of the stator with an axial gap.
また、上記の各実施形態においては、減速部Bにサイクロイド減速機構を採用したインホイールモータ駆動装置21の例を示したが、これに限ることなく、任意の減速機構を採用することができる。例えば、遊星歯車減速機構や平行軸歯車減速機構等が該当する。
Moreover, in each said embodiment, although the example of the in-wheel
さらに、図10に示した電気自動車11は、後輪14を駆動輪とした例を示したが、これに限ることなく、前輪13を駆動輪としてもよく、4輪駆動車であってもよい。なお、本明細書中で「電気自動車」とは、電力から駆動力を得る全ての自動車を含む概念であり、例えば、ハイブリッドカー等をも含むものとして理解すべきである。
Furthermore, although the
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.
11 電気自動車
12 シャーシ
12a ホイールハウジング
12b 懸架装置
13 前輪
14 後輪
22a ハウジング
22b 減速部ハウジング
61 締め付けボルト
66 袋ナット
67 凹所
68 Oリング
69 ガスケット
A モータ部
B 減速部
C 車輪ハブ軸受部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
The in-wheel motor drive device according to any one of claims 1 to 11, wherein the motor unit is a radial gap motor.
Priority Applications (1)
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JP2010047840A JP2011185286A (en) | 2010-03-04 | 2010-03-04 | In-wheel motor driving device |
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JP2010047840A JP2011185286A (en) | 2010-03-04 | 2010-03-04 | In-wheel motor driving device |
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