JP2013001203A - Motor drive unit - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor drive unit capable of preventing tooth surface interference by limiting an output shaft tilt angle when a shaft is greatly inclined due to abnormal bearing conditions, and alarming the abnormal conditions by motor output decline.SOLUTION: When a bearing part 18 is abnormal, since the output shaft 9 is greatly inclined around it and an input shaft 8 is also greatly inclined linked with it, and thus gears of a reduction gear set 5 (a sun gear 11 and a pinion large diameter gear part 13a) interfere with each other. Before the interference, a radial gap is set so that a rotor 7 is brought into frictional contact with the inner periphery of a stator 6 as indicated in a B part. By the contact, the maximum tilt angle of the output shaft 9 is limited to the tilt angle shown in the figure, the tooth surface interference of the gear set 5 is prevented, and sudden deceleration by it is prevented. Also, frictional heat generated when the rotor 7 comes in contact with the inner periphery of the stator 6 elevates the temperature of a motor 4 to an irreversible demagnetization zone, and by the automatic decline of motor output, the abnormal conditions of the bearing part 18 is reported.

Description

本発明は、車輪を個々の電動モータにより駆動して走行可能な電気自動車に用いられる車輪ごとの駆動ユニット（インホイールモータユニットと俗称される）等に有用なモータ駆動ユニットに関し、特に、当該モータ駆動ユニット内における出力軸の軸受部が損傷した時の対策技術に関するものである。   The present invention relates to a motor drive unit useful for a drive unit for each wheel (commonly referred to as an in-wheel motor unit) used in an electric vehicle capable of running by driving wheels by individual electric motors. The present invention relates to a countermeasure technique when a bearing portion of an output shaft in a drive unit is damaged.

かかるモータ駆動ユニットとしては従来、インホイールモータユニットとして構成した例えば特許文献1に記載のようなものが提案されている。
このインホイールモータユニットは、電動モータを内蔵し、軸受部を介し回転自在に支持して外部に突出するよう設けた出力軸を具え、これら電動モータおよび出力軸間を遊星歯車組式の減速機により駆動結合し、上記出力軸の突出端部に車輪を直結したものである。 As such a motor drive unit, for example, a unit as described in Patent Document 1 configured as an in-wheel motor unit has been proposed.
The in-wheel motor unit includes an electric motor, and includes an output shaft that is rotatably supported through a bearing portion and protrudes to the outside. A planetary gear set type reduction gear is provided between the electric motor and the output shaft. And the wheel is directly connected to the protruding end of the output shaft.

かかるインホイールモータユニットを駆動車輪ごとに具える電気自動車にあっては、電動モータを駆動するとき、その回転が減速機による減速下で車輪へ伝達され、車両を走行させることができる。   In an electric vehicle having such an in-wheel motor unit for each drive wheel, when the electric motor is driven, the rotation is transmitted to the wheel under deceleration by the speed reducer, and the vehicle can run.

特開２００８−０３７３５５号公報JP 2008-037355 A

しかし、かかるモータ駆動ユニットにあっては、出力軸の軸受部と、減速機と、電動モータとが軸線方向に近接配置されていることもあり、出力軸の軸受部が損傷したり、劣化などによりガタが大きくなって、出力軸が軸受部の周りに大きく傾斜するようになったとき、その影響が減速機などに及んで連鎖し、減速機のギヤが噛み合い不良を生じて、歯車が損傷されたり、歯面干渉が発生することにより、急減速されることがある。   However, in such a motor drive unit, the bearing portion of the output shaft, the speed reducer, and the electric motor may be arranged close to each other in the axial direction, and the bearing portion of the output shaft may be damaged or deteriorated. When the backlash increases and the output shaft tilts greatly around the bearing, the effect extends to the reducer, etc., causing the gears of the reducer to become incompletely engaged and damage the gears. Or may be decelerated suddenly due to tooth surface interference.

特にモータ駆動ユニットをインホイールモータユニットとして電気自動車に用いる場合、当該インホイールモータユニットが車輪を個別に駆動するため、上記の現象が車両挙動を不自然にして運転者を戸惑わせる。   In particular, when the motor drive unit is used as an in-wheel motor unit in an electric vehicle, the in-wheel motor unit individually drives the wheels, and the above phenomenon makes the vehicle behavior unnatural and confuses the driver.

また電動モータは、ロータの回転位置をレゾルバなどのセンサで検出し、これにより検出したロータ回転位置に基づく同期制御により駆動制御されている。
ところで軸受部周りにおける出力軸の大きな傾斜は、レゾルバなどのロータ回転位置検出手段にも、芯ずれなどの悪影響を及ぼし、ロータ回転位置の検出精度を低下させる。
この場合、電動モータの駆動制御が不正確になったり、最悪の場合、電動モータを駆動制御することができなくなる。 The electric motor is driven and controlled by synchronous control based on the rotor rotational position detected by detecting the rotational position of the rotor with a sensor such as a resolver.
By the way, the large inclination of the output shaft around the bearing portion also has an adverse effect such as misalignment on the rotor rotational position detecting means such as a resolver, and lowers the detection accuracy of the rotor rotational position.
In this case, the drive control of the electric motor becomes inaccurate, or in the worst case, the drive control of the electric motor cannot be performed.

本発明は、上記した軸受部の異常時もその周りにおける出力軸の傾斜が、上記の問題を生ずるほど大きくなることのないようにし、併せてそのための構成が、電動モータの停止を含む出力低下を介して、当該異常を警報し得るものであるよう、モータ駆動ユニットを改良することを目的とする。   The present invention makes it possible to prevent the inclination of the output shaft around the bearing portion from becoming so large as to cause the above problem even when the above-described bearing portion is abnormal. An object of the present invention is to improve the motor drive unit so that the abnormality can be warned through the.

この目的のため、本発明のモータ駆動ユニットは、以下のごとくにこれを構成する。
先ず、本発明の前提となるモータ駆動ユニットを説明するに、これは、
電動モータを内蔵し、軸受部を介し回転自在に支持して外部に突出するよう設けた出力軸を具え、上記電動モータの回転を上記出力軸から取り出すようにしたものである。 For this purpose, the motor drive unit of the present invention is configured as follows.
First, to explain the motor drive unit which is the premise of the present invention,
An electric motor is built in, and an output shaft is provided so as to be rotatably supported through a bearing portion and project outside. The rotation of the electric motor is extracted from the output shaft.

本発明は、かかるモータ駆動ユニットに対し、以下の対策を施した構成に特徴づけられる。
まず上前記電動モータのロータを、ロータ回転軸線が、上記軸受部の周りにおける上記出力軸の傾斜に連動して傾斜するよう当該出力軸に連係させる。
そして、電動モータのロータおよびステータ間におけるエアギャップを、上記出力軸の傾斜が所定以上になる時ロータがステータに摩擦接触するよう設定したものである。 The present invention is characterized by a configuration in which the following measures are taken for such a motor drive unit.
First, the rotor of the upper electric motor is linked to the output shaft so that the rotor rotation axis is inclined in conjunction with the inclination of the output shaft around the bearing portion.
The air gap between the rotor and the stator of the electric motor is set so that the rotor comes into frictional contact with the stator when the inclination of the output shaft exceeds a predetermined value.

かかる本発明のモータ駆動ユニットによれば、軸受部の周りにおける出力軸の傾斜が所定以上になる時、電動モータのロータがステータに摩擦接触することとなり、それ以上に出力軸が傾斜するのを防止することができる。   According to the motor drive unit of the present invention, when the inclination of the output shaft around the bearing portion exceeds a predetermined value, the rotor of the electric motor comes into frictional contact with the stator, and the output shaft is further inclined. Can be prevented.

従って、出力軸が軸受部の損傷などによりその周りに大きく傾斜しようとしても、その最大傾斜角を制限することができ、モータ駆動ユニット内の構成部品に前記した歯車損傷や歯面干渉のような悪影響が及ぶのを、またこれら歯車損傷や歯面干渉による急減速を回避することができる。   Therefore, even if the output shaft tends to tilt largely around the bearing portion due to damage or the like, the maximum tilt angle can be limited, such as gear damage and tooth surface interference described above on the components in the motor drive unit. It is possible to avoid adverse effects and sudden deceleration due to gear damage and tooth surface interference.

更に同様な理由から、モータ駆動ユニットをインホイールモータユニットとして電気自動車に用いた場合に、上記の歯車損傷や歯面干渉による急減速で車両挙動が不自然になるのを回避することができる。
また上記した出力軸最大傾斜角の制限は、電動モータの駆動制御に資するロータ回転位置を検出するためのロータ回転位置検出手段が出力軸の傾斜で大きく芯ずれされる事態も回避することができ、当該芯ずれに伴うロータ回転位置の検出精度の低下により、電動モータの駆動制御が不正確になったり、電動モータが駆動制御不能に陥るのを防止することができる。 Furthermore, for the same reason, when the motor drive unit is used as an in-wheel motor unit in an electric vehicle, it is possible to avoid the unnatural behavior of the vehicle due to the above gear damage or sudden deceleration due to tooth surface interference.
In addition, the limitation on the maximum output shaft inclination angle described above can also avoid a situation in which the rotor rotation position detecting means for detecting the rotor rotation position that contributes to the drive control of the electric motor is largely misaligned by the inclination of the output shaft. In addition, it is possible to prevent the drive control of the electric motor from becoming inaccurate or the electric motor from being incapable of drive control due to the decrease in detection accuracy of the rotor rotational position due to the misalignment.

そして、電動モータのロータをステータに摩擦接触させて上記の効果が得られるようにしたため、
この摩擦接触により発生した摩擦熱による温度上昇で、例えば電動モータの停止を含む出力低下を介して、上記軸受部の異常を知らしめることができると共に、この異常で出力軸が軸受部の周りに大きく傾斜しているのに電動モータが大きな出力を発し続ける弊害を回避することができる。 And because the rotor of the electric motor was brought into frictional contact with the stator so that the above effect was obtained,
The temperature rise due to the frictional heat generated by this frictional contact can notify the abnormality of the bearing part through, for example, a reduction in output including stopping of the electric motor, and the output shaft moves around the bearing part due to this abnormality. It is possible to avoid the adverse effect that the electric motor continues to generate a large output even though it is largely inclined.

インホイールモータユニットとして構成した本発明の第1実施例になるモータ駆動ユニットを示す縦断側面図である。1 is a longitudinal side view showing a motor drive unit according to a first embodiment of the present invention configured as an in-wheel motor unit. 図1におけるインホイールモータユニットの遊星歯車式減速歯車組に係わるギヤ間噛合関係を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing a meshing relationship between gears related to a planetary gear type reduction gear set of the in-wheel motor unit in FIG. 図1におけるインホイールモータユニットの電動モータおよび遊星歯車式減速歯車組を、出力軸の軸受部が正常である場合の状態で示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the electric motor and planetary gear type reduction gear set of the in-wheel motor unit in FIG. 1 in a state where the bearing portion of the output shaft is normal. 図1におけるインホイールモータユニットの電動モータおよび遊星歯車式減速歯車組を、本発明の対策を施さないまま、出力軸の軸受部が異常を生じた場合の状態で示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the electric motor and planetary gear type reduction gear set of the in-wheel motor unit in FIG. 1 in a state where an abnormality occurs in the bearing portion of the output shaft without taking the measures of the present invention. 図1におけるインホイールモータユニットの電動モータおよび遊星歯車式減速歯車組を、出力軸の軸受部が異常を生じても、本発明の異常対策で出力軸の傾斜が制限された状態で示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the electric motor and planetary gear type reduction gear set of the in-wheel motor unit in FIG. 1 in a state where the inclination of the output shaft is limited by the abnormality countermeasure of the present invention even if the bearing portion of the output shaft is abnormal. It is. 図1におけるインホイールモータユニットの出力軸傾斜角と、電動モータのラジアルギャップとの関係を示す特性線図である。FIG. 2 is a characteristic diagram showing a relationship between an output shaft inclination angle of the in-wheel motor unit in FIG. 1 and a radial gap of the electric motor. 図1に示すインホイールモータユニットにおける電動モータのステータ温度変化を、出力軸の軸受部が正常な場合と、異常を生じている場合とで比較して示すタイムチャートである。FIG. 2 is a time chart showing a change in stator temperature of an electric motor in the in-wheel motor unit shown in FIG. 1 between a case where the bearing portion of the output shaft is normal and a case where an abnormality occurs. 図1に示すインホイールモータユニットにおける電動モータの可逆減磁温度域と、不可逆減磁温度域とを示す領域線図である。FIG. 2 is a region diagram showing a reversible demagnetization temperature region and an irreversible demagnetization temperature region of an electric motor in the in-wheel motor unit shown in FIG. 図1に示すインホイールモータユニットにおける出力軸の軸受部が異常を生じた場合における電動モータのステータ温度領域を、軸受部が正常である場合における電動モータのステータ温度変化と共に示す領域線図である。FIG. 2 is a region diagram showing a stator temperature region of an electric motor when an abnormality occurs in a bearing portion of an output shaft in the in-wheel motor unit shown in FIG. 1 together with a change in stator temperature of the electric motor when the bearing portion is normal. .

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
＜第1実施例の構成＞
図１は、インホイールモータユニットとして構成した本発明の第1実施例になるモータ駆動ユニットを示す縦断側面図である。
この図において、1は、インホイールモータユニットのケース本体、2は、該ケース本体1のリヤカバーで、これらケース本体1およびリヤカバー2により、インホイールモータユニットのユニットケース3を構成する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.
<Configuration of the first embodiment>
FIG. 1 is a longitudinal side view showing a motor drive unit according to a first embodiment of the present invention configured as an in-wheel motor unit.
In this figure, 1 is a case main body of the in-wheel motor unit, 2 is a rear cover of the case main body 1, and the case main body 1 and the rear cover 2 constitute a unit case 3 of the in-wheel motor unit.

図1に示すインホイールモータユニットは、ユニットケース3内に電動モータ4および遊星歯車式減速歯車組5（以下、単に「減速歯車組」と言う）を収納して構成する。
電動モータ4は、ケース本体1の内周に嵌合して固設した円環状のステータ6と、かかる円環状ステータ6の内周にラジアルギャップを持たせて同心に配したロータ7とで構成する。 The in-wheel motor unit shown in FIG. 1 is configured by housing an electric motor 4 and a planetary gear type reduction gear set 5 (hereinafter simply referred to as “reduction gear set”) in a unit case 3.
The electric motor 4 includes an annular stator 6 fitted and fixed to the inner periphery of the case body 1, and a rotor 7 arranged concentrically with a radial gap on the inner periphery of the annular stator 6. To do.

減速歯車組5は、同軸に突き合わせて対向配置した入力軸8および出力軸9間を駆動結合する用をなし、
サンギヤ11と、このサンギヤ11に対し出力軸9寄りに軸線方向へずらせて同心配置した固定のリングギヤ12と、これらサンギヤ11およびリングギヤ12に噛合する段付きプラネタリピニオン（段付きピニオン）13と、かかる段付きプラネタリピニオン13を回転自在に支持するキャリア14a,14bとにより構成する。 The reduction gear set 5 is used to drive-couple between the input shaft 8 and the output shaft 9 which are disposed so as to face each other coaxially,
A sun gear 11, a fixed ring gear 12 concentrically arranged near the output shaft 9 with respect to the sun gear 11, a stepped planetary pinion (stepped pinion) 13 that meshes with the sun gear 11 and the ring gear 12, and the like It comprises carrier 14a, 14b which supports the stepped planetary pinion 13 rotatably.

入力軸8は、出力軸9に近い内端に前記のサンギヤ11を一体成形して具え、この入力軸8をサンギヤ11からリヤカバー2に向かう後方へ延在させる。
出力軸9は、減速歯車組5から反対方向（外方）に延在させて、ケース本体1の前端（図の右側）開口より突出させ、この突出箇所において出力軸9に後述のごとく車輪15を結合する。 The input shaft 8 includes the sun gear 11 integrally formed at the inner end near the output shaft 9 and extends the input shaft 8 rearward from the sun gear 11 toward the rear cover 2.
The output shaft 9 extends in the opposite direction (outward) from the reduction gear set 5 and protrudes from the front end (right side in the figure) opening of the case body 1, and the wheel 15 Join.

これら入力軸8および出力軸9は、両者の同軸突き合わせ端部を相互に相対回転可能に貫入させ合って、両者間にローラベアリングを可とするベアリング16を介在させることにより、入出力軸間軸受嵌合部を設定する。
この入出力軸間軸受嵌合部を成すベアリング16から軸線方向に離間した入力軸8および出力軸9の箇所をそれぞれ、ボールベアリングを可とするベアリング17および複列アンギュラベアリングを可とするベアリング18でユニットケース3に軸受する。 The input shaft 8 and the output shaft 9 are formed so that the coaxial abutting ends of the input shaft 8 and the output shaft 9 are inserted into each other so as to be relatively rotatable with each other, and a bearing 16 that allows a roller bearing is interposed between the two. Set the fitting part.
A bearing 17 that allows a ball bearing and a bearing 18 that allows a double row angular bearing at locations of the input shaft 8 and the output shaft 9 that are axially spaced from the bearing 16 that forms the bearing fitting portion between the input and output shafts, respectively. Bearing the unit case 3 with.

なおベアリング18は、ケース本体1の前端開口を塞ぐ端蓋19の内周と、ケース本体1の前端開口から突出する出力軸9の突出部に嵌着したホイールハブ21の外周との間に介在させて、出力軸9をユニットケース3に軸受する用をなし、
これらベアリング18、端蓋19、およびホイールハブ21で、ユニットケース3に対する出力軸9の軸受部が構成される。 The bearing 18 is interposed between the inner periphery of the end lid 19 that closes the front end opening of the case body 1 and the outer periphery of the wheel hub 21 that is fitted to the protruding portion of the output shaft 9 that protrudes from the front end opening of the case body 1. The output shaft 9 is used for bearing the unit case 3
The bearing 18, the end cover 19, and the wheel hub 21 constitute a bearing portion of the output shaft 9 with respect to the unit case 3.

前記の電動モータ4は、そのロータ7を入力軸8に結合し、この結合位置を、減速歯車組5とベアリング17との間における軸線方向位置とする。   In the electric motor 4, the rotor 7 is coupled to the input shaft 8, and this coupling position is defined as the axial position between the reduction gear set 5 and the bearing 17.

ケース本体1の前端開口内に前記のリングギヤ12を廻り止め、且つ抜け止めして固設し、この抜け止めに際しては、ケース本体1の前端開口を塞ぐシールアダプタ22により当該リングギヤ12の抜け止めを行う。
このシールアダプタ22は、上記の端蓋19と共に、ケース本体1の前端開口を塞ぐよう該ケース本体1の前端に共締めして取着する。 The ring gear 12 is prevented from turning in the front end opening of the case main body 1 and is fixed so as not to come off.In order to prevent this, the ring gear 12 is prevented from coming off by a seal adapter 22 that closes the front end opening of the case main body 1. Do.
The seal adapter 22 is attached to the front end of the case body 1 together with the end lid 19 so as to close the front end opening of the case body 1.

段付きプラネタリピニオン13は、入力軸8上のサンギヤ11に噛合する大径ギヤ部13a、およびリングギヤ12に噛合して段付きプラネタリピニオン13をリングギヤ12の内周に沿い転動させる小径ギヤ部13bを一体に有した段付きピニオンとする。
この段付きプラネタリピニオン13は、大径ギヤ部13aが出力軸9から遠い側に位置し、小径ギヤ部13bが出力軸9に近い側に位置するよう向きに配置する。 The stepped planetary pinion 13 includes a large-diameter gear portion 13a that meshes with the sun gear 11 on the input shaft 8, and a small-diameter gear portion 13b that meshes with the ring gear 12 and rolls the stepped planetary pinion 13 along the inner periphery of the ring gear 12. Is a stepped pinion that has
The stepped planetary pinion 13 is arranged so that the large-diameter gear portion 13a is positioned on the side far from the output shaft 9 and the small-diameter gear portion 13b is positioned on the side close to the output shaft 9.

段付きプラネタリピニオン13は、図2に明示するごとく例えば4個一組として円周方向等間隔に配置し、この円周方向等間隔配置を保って段付きプラネタリピニオン13を共通なキャリア14により回転自在に支持する。
キャリア14は一対1組のキャリア14a,14bを同軸に対向させて構成し、これらキャリア14a,14bは、減速歯車組5の出力回転メンバとして機能させ、入力軸8に近い出力軸9の内端に一体的に設ける。
このため、キャリア14a,14bおよび段付きプラネタリピニオン13は、出力軸9の内端から入力軸8側へ張り出して出力軸9に一体化されることとなる。 As shown in FIG. 2, the stepped planetary pinions 13 are arranged, for example, as a set of four at equal intervals in the circumferential direction, and the stepped planetary pinions 13 are rotated by a common carrier 14 while maintaining the circumferential equal intervals. Support freely.
The carrier 14 is configured by coaxially opposing a pair of carriers 14a and 14b, and these carriers 14a and 14b function as output rotating members of the reduction gear set 5, and are located at the inner end of the output shaft 9 close to the input shaft 8. Provided integrally with
For this reason, the carriers 14a and 14b and the stepped planetary pinion 13 project from the inner end of the output shaft 9 toward the input shaft 8 and are integrated with the output shaft 9.

次に、車輪15の出力軸9への結合要領を詳述する。
ホイールハブ21に同心に、ブレーキディスク20を一体結合して設け、これらホイールハブ21およびブレーキディスク20を貫通して軸線方向に突出するよう複数個のホイールボルト23を植設する。
車輪15の取り付けに際しては、そのホイールディスクに穿ったボルト孔にホイールボルト23が貫通するよう当該ホイールディスクをブレーキディスク22の側面に密接させ、この状態でホイールボルト23にホイールナット24を緊締螺合することにより、出力軸9に対する車輪15の取り付けを行う。 Next, how to connect the wheel 15 to the output shaft 9 will be described in detail.
A brake disk 20 is provided concentrically with the wheel hub 21, and a plurality of wheel bolts 23 are implanted so as to penetrate the wheel hub 21 and the brake disk 20 and protrude in the axial direction.
When attaching the wheel 15, the wheel disc is brought into close contact with the side surface of the brake disc 22 so that the wheel bolt 23 penetrates into the bolt hole made in the wheel disc, and in this state, the wheel nut 24 is tightened and screwed. By doing so, the wheel 15 is attached to the output shaft 9.

＜第1実施例の作用＞
電動モータ4のステータ6に通電すると、これからの電磁力で電動モータ4のロータ7が回転駆動される。
この際、ロータ7の回転位置をレゾルバ26等のロータ回転位置センサで検出し、これにより検出したロータ回転位置に基づき電動モータ4を同期下に駆動制御する。
ロータ7の回転駆動力は入力軸8を介して減速歯車組5のサンギヤ11に伝達される。
これによりサンギヤ11は、大径ギヤ部13aを介して段付きプラネタリピニオン13を回転させるが、このとき固定のリングギヤ12が反力受けとして機能するため、段付きプラネタリピニオン13は、小径ギヤ部13bがリングギヤ12に沿って転動するような遊星運動を行う。
かかる段付きプラネタリピニオン13の遊星運動はキャリア14（14a,14b）を介して出力軸9に伝達され、出力軸9を入力軸8と同方向に回転させる。 <Operation of the first embodiment>
When the stator 6 of the electric motor 4 is energized, the rotor 7 of the electric motor 4 is rotationally driven by the electromagnetic force from now on.
At this time, the rotational position of the rotor 7 is detected by a rotor rotational position sensor such as the resolver 26, and the electric motor 4 is driven and controlled in synchronization based on the detected rotor rotational position.
The rotational driving force of the rotor 7 is transmitted to the sun gear 11 of the reduction gear set 5 via the input shaft 8.
As a result, the sun gear 11 rotates the stepped planetary pinion 13 via the large-diameter gear portion 13a. At this time, since the fixed ring gear 12 functions as a reaction force receiver, the stepped planetary pinion 13 has a small-diameter gear portion 13b. Performs a planetary motion that rolls along the ring gear 12.
The planetary motion of the stepped planetary pinion 13 is transmitted to the output shaft 9 via the carrier 14 (14a, 14b), and the output shaft 9 is rotated in the same direction as the input shaft 8.

上記の伝動作用により減速歯車組5は、電動モータ4から入力軸8への回転を、サンギヤ11の歯数およびリングギヤ12の歯数により決まる比で減速して出力軸9に伝達する。
出力軸9への回転は、これに結合したホイールハブ21およびホイールボルト23を介して車輪15に伝達され、車両を走行させることができる。
なお車両の制動に際しては、ブレーキディスク20を軸線方向両側からブレーキパッド25で挟圧することにより車輪15を摩擦制動させて所期の目的を達成し得る。 Due to the above transmission operation, the reduction gear set 5 decelerates the rotation from the electric motor 4 to the input shaft 8 at a ratio determined by the number of teeth of the sun gear 11 and the number of teeth of the ring gear 12, and transmits it to the output shaft 9.
The rotation to the output shaft 9 is transmitted to the wheel 15 via the wheel hub 21 and the wheel bolt 23 coupled to the output shaft 9, so that the vehicle can run.
When braking the vehicle, the intended purpose can be achieved by friction-braking the wheel 15 by clamping the brake disc 20 with the brake pad 25 from both sides in the axial direction.

＜出力軸支承ベアリングの損傷時における動作および問題点＞
上記した型式のインホイールモータユニットにおいては、入力軸8および出力軸9の同軸突き合わせ端部をベアリング16により相互に相対回転可能に軸受嵌合させ、
この入出力軸間軸受嵌合部（ベアリング16）から軸線方向に離間した入力軸8および出力軸9の箇所をそれぞれベアリング17,18によりユニットケース3に軸受するため、
ユニットケース3に対する出力軸9の軸受部（ベアリング18、端蓋19、およびホイールハブ21）が損傷したり、劣化などによりガタが大きくなって、出力軸9が軸受部（18,19,21）の周りに大きく傾斜するようになったとき、その影響が減速歯車組5や電動モータ4に及び、減速歯車組5のギヤが噛み合い不良を生じて、歯車が損傷されたり、歯面干渉が発生することにより、急減速されることがある。 <Operation and problems when the output shaft bearing is damaged>
In the above-mentioned type of in-wheel motor unit, the coaxial butted ends of the input shaft 8 and the output shaft 9 are fitted to each other by a bearing 16 so that they can rotate relative to each other.
To place the input shaft 8 and the output shaft 9 spaced apart in the axial direction from this input / output shaft bearing fitting portion (bearing 16) to the unit case 3 by bearings 17 and 18,
The bearing portion (bearing 18, end cap 19, and wheel hub 21) of the output shaft 9 with respect to the unit case 3 is damaged or becomes loose due to deterioration or the like, and the output shaft 9 becomes the bearing portion (18, 19, 21). When it comes to tilt significantly around the gear, the effect is on the reduction gear set 5 and the electric motor 4, causing the gears of the reduction gear set 5 to be intermeshing, causing the gears to be damaged and tooth surface interference to occur. Doing so may cause a sudden deceleration.

特にモータ駆動ユニットを図1のごとくインホイールモータユニットとして電気自動車に用いる場合、当該インホイールモータユニットが車輪15を個別に駆動するため、上記の現象が車両挙動を不自然にして運転者を戸惑わせる。   In particular, when the motor drive unit is used in an electric vehicle as an in-wheel motor unit as shown in FIG. 1, the in-wheel motor unit individually drives the wheels 15, so the above phenomenon makes the vehicle behavior unnatural and opens the driver. Confuse me.

また電動モータ4は前記した通り、ロータ7の回転位置をレゾルバ26などのセンサで検出し、これにより検出したロータ回転位置に基づく同期制御により駆動制御されている。
ところで軸受部（18,19,21）周りにおける出力軸9の大きな傾斜は、レゾルバ26などのロータ回転位置検出センサにも、芯ずれなどの悪影響を及ぼし、ロータ回転位置の検出精度を低下させ、電動モータ4の駆動制御が不正確になり、最悪の場合、電動モータ4を駆動制御することができなくなる。 Further, as described above, the electric motor 4 is driven and controlled by synchronous control based on the detected rotor rotational position by detecting the rotational position of the rotor 7 with a sensor such as the resolver 26.
By the way, the large inclination of the output shaft 9 around the bearing portion (18, 19, 21) also has an adverse effect on the rotor rotational position detection sensor such as the resolver 26, such as misalignment, and decreases the detection accuracy of the rotor rotational position. The drive control of the electric motor 4 becomes inaccurate, and in the worst case, the drive control of the electric motor 4 cannot be performed.

図3,4により詳述するに、図3は、ユニットケース3に対する出力軸9の軸受部（18）が損傷しておらず、且つ、劣化などによる大きなガタを有していない正常時における減速歯車組5および電動モータ4の状態を模式的に示したものである。   3 and 4 show that the bearing portion (18) of the output shaft 9 with respect to the unit case 3 is not damaged and does not have large backlash due to deterioration or the like. The states of the gear set 5 and the electric motor 4 are schematically shown.

この場合、出力軸9がユニットケース3に対する軸受部（18）の周りに大きく傾斜されることがなく、入力軸8および出力軸9が略一直線上に延在し、ほとんど軸交角を持たない。
そのため、減速歯車組5を構成する歯車のうち、相互に噛合するサンギヤ11およびピニオン大径ギヤ部13a間の軸間距離、並びに、相互に噛合するリングギヤ12およびピニオン小径ギヤ部13b間の軸間距離は、それぞれ正規の軸間距離を保つ。 In this case, the output shaft 9 is not largely inclined around the bearing portion (18) with respect to the unit case 3, the input shaft 8 and the output shaft 9 extend substantially in a straight line, and have almost no crossing angle.
Therefore, among the gears constituting the reduction gear set 5, the inter-shaft distance between the sun gear 11 and the pinion large-diameter gear portion 13a that mesh with each other, and the inter-shaft between the ring gear 12 and the pinion small-diameter gear portion 13b that mesh with each other. Each distance maintains a normal inter-axis distance.

しかし、ユニットケース3に対する出力軸9の軸受部（18）が損傷したり、劣化などによる大きなガタを有している異常時は、減速歯車組5および電動モータ4の状態を模式的に示す図4から明らかなとおり、出力軸9がユニットケース3に対する軸受部（18）の周りに大きく傾斜され、入力軸8および出力軸9間に軸交角を生じさせる。   However, when the bearing portion (18) of the output shaft 9 with respect to the unit case 3 is damaged or has an abnormal backlash due to deterioration or the like, the state of the reduction gear set 5 and the electric motor 4 is schematically shown. As is clear from FIG. 4, the output shaft 9 is greatly inclined around the bearing portion (18) with respect to the unit case 3, and an axis crossing angle is generated between the input shaft 8 and the output shaft 9.

かかる出力軸9の大きな傾斜は、入力軸8との間の軸交角によって、減速歯車組5や電動モータ4に影響を及ぼし、減速歯車組5のギヤが噛み合い不良を生じて、歯車が損傷されたり、歯面干渉が発生することにより、車輪15を急減速させることがある。
例えば図2のA部におけるサンギヤ11とピニオン大径ギヤ部13aとの噛合箇所につき代表的に説明すると、図4に同符号Aを付して示すごとく、サンギヤ11とピニオン大径ギヤ部13aとが偏心により噛み合い不良を生じて、歯車が損傷されたり、歯面干渉が発生することにより、車輪15を急減速されることとなる。 The large inclination of the output shaft 9 affects the speed reduction gear set 5 and the electric motor 4 due to the axis crossing angle with the input shaft 8, causing the gears of the speed reduction gear set 5 to have poor meshing and damage to the gears. Or the tooth surface interference may cause the wheel 15 to decelerate suddenly.
For example, the engagement position between the sun gear 11 and the pinion large-diameter gear portion 13a in the portion A in FIG. 2 will be described representatively. As shown in FIG. 4 with the same symbol A, the sun gear 11 and the pinion large-diameter gear portion 13a However, the gear 15 is damaged due to eccentricity, and the gear 15 is damaged or tooth surface interference occurs, so that the wheel 15 is decelerated rapidly.

かかる車輪15の急減速は、モータ駆動ユニットを図1のごとくインホイールモータユニットとして電気自動車に用いる場合、当該インホイールモータユニットが車輪15を個別に駆動するため、車両の挙動を不安定にしたり、不自然にして運転者を戸惑わせる。   Such sudden deceleration of the wheel 15 may cause the behavior of the vehicle to be unstable because the in-wheel motor unit individually drives the wheel 15 when the motor drive unit is used in an electric vehicle as an in-wheel motor unit as shown in FIG. , Unnatural and upset the driver.

また、図4に示さなかったが、出力軸9の上記した大きな傾斜は、電動モータ4の同期駆動制御用にロータ7の回転位置を検出するレゾルバ26（図1参照）などのセンサをも芯ずれさせ、ロータ回転位置の検出精度の低下により、電動モータ4の駆動制御が不正確になり、最悪の場合、電動モータ4を駆動制御することができなくなる。   Although not shown in FIG. 4, the large inclination of the output shaft 9 also centers on a sensor such as a resolver 26 (see FIG. 1) that detects the rotational position of the rotor 7 for synchronous drive control of the electric motor 4. Due to the shift and the detection accuracy of the rotor rotational position is lowered, the drive control of the electric motor 4 becomes inaccurate, and in the worst case, the drive control of the electric motor 4 cannot be performed.

＜出力軸支承ベアリングの損傷時における問題解決策＞
本実施例は、上記した軸受部(18)の異常時もその周りにおける出力軸9の傾斜が、上記の問題を生ずるほど大きくなることのないよう制限し得るようになし、併せて、軸受部(18)の異常に伴う出力軸9の傾斜時は、電動モータ4を出力低下させたり、停止させて、当該異常を警報し得るよう、モータ駆動ユニットを以下のごとくに改良したものである。 <Problem solution when the output shaft bearing is damaged>
In this embodiment, even when the bearing portion (18) is abnormal, the inclination of the output shaft 9 around the bearing portion (18) can be limited so that it does not become so large as to cause the above problem. When the output shaft 9 is tilted due to the abnormality of (18), the motor drive unit is improved as follows so that the output of the electric motor 4 can be reduced or stopped to alarm the abnormality.

このため本実施例おいては、先ず図1につき前述した構成などにより、電動モータ4のロータ7を、ロータ回転軸線（入力軸８）が、軸受部（18）の周りにおける出力軸9の傾斜に連動して、図4につき前述したごとくに傾斜するよう、出力軸9に連係させる。
そして、図3に示すごとく、ユニットケース3に対する出力軸9の軸受部（18）が損傷しておらず、且つ、劣化などによる大きなガタを有していない正常時に、電動モータ4のステータ6およびロータ7間のラジアルギャップCを以下のようなものであるように設定する。 For this reason, in the present embodiment, the rotor 7 of the electric motor 4 is firstly tilted with the rotor rotation axis (input shaft 8) around the bearing portion (18) by the configuration described above with reference to FIG. In conjunction with the output shaft 9, the output shaft 9 is linked so as to be inclined as described above with reference to FIG.
And, as shown in FIG. 3, the stator 6 of the electric motor 4 and the bearing 6 (18) of the output shaft 9 with respect to the unit case 3 are not damaged and do not have large backlash due to deterioration or the like. The radial gap C between the rotors 7 is set to be as follows.

つまり図3につき上述した正常時は、つまり軸受部（18）の剛性や部品交差に起因した軸受部（18）の周りにおける出力軸9の傾斜に連動するロータ回転軸線（入力軸８）の傾斜程度では、ロータ7がステータ6の内周に干渉することのないようラジアルギャップCを設定する。
而して図4につき上述した異常時は、軸受部（18）の周りにおける出力軸9の大きな傾斜に連動してロータ回転軸線（入力軸８）が大きく傾斜し、図4のA部に例示するごとく減速歯車組5のギヤが（サンギヤ11とピニオン大径ギヤ部13aとが）相互に干渉するよりも前に、つまり図4に示すよりも小さな出力軸9およびロータ回転軸線（入力軸８）の傾斜角で、ロータ7が図5のB部に示すごとくステータ6の内周に摩擦接触するようラジアルギャップCを設定し、
出力軸9およびロータ回転軸線（入力軸８）の最大傾斜角を、図4に示すよりも小さな、図5に示すごときものに制限する。 That is, in the normal state described above with reference to FIG. 3, that is, the inclination of the rotor rotation axis (input shaft 8) that is linked to the inclination of the output shaft 9 around the bearing portion (18) due to the rigidity of the bearing portion (18) or the crossing of parts. To the extent, the radial gap C is set so that the rotor 7 does not interfere with the inner periphery of the stator 6.
Thus, in the case of the abnormality described above with reference to FIG. 4, the rotor rotational axis (input shaft 8) is greatly inclined in conjunction with the large inclination of the output shaft 9 around the bearing portion (18), and is illustrated in part A of FIG. Thus, before the gears of the reduction gear set 5 interfere with each other (the sun gear 11 and the pinion large-diameter gear portion 13a), that is, the output shaft 9 and the rotor rotation axis (input shaft 8) smaller than those shown in FIG. ), And the radial gap C is set so that the rotor 7 is in frictional contact with the inner periphery of the stator 6 as shown in part B of FIG.
The maximum inclination angle of the output shaft 9 and the rotor rotation axis (input shaft 8) is limited to that shown in FIG. 5, which is smaller than that shown in FIG.

図6に基づき付言するに、本実施例においては、軸受部（18）の正常時と、異常時とで異なる、軸受部（18）の周りにおける出力軸9の傾斜角θに対し、ロータ7およびステータ6間のラジアルギャップCが、図6に実線で示す特性を持って変化するよう設定する。   In addition, based on FIG. 6, in this embodiment, the rotor 7 is different from the inclination angle θ of the output shaft 9 around the bearing portion (18), which is different between when the bearing portion (18) is normal and when it is abnormal. The radial gap C between the stator 6 and the stator 6 is set so as to change with the characteristic indicated by the solid line in FIG.

つまり、軸受部（18）が正常であって出力軸傾斜角θがθ1未満である正常時領域においては、ラジアルギャップCが残存してロータ7を未だステータ6の内周に接触させないことにより、電動モータ4の性能を保証する。   That is, in the normal region where the bearing portion (18) is normal and the output shaft inclination angle θ is less than θ1, the radial gap C remains and the rotor 7 is not yet in contact with the inner periphery of the stator 6, The performance of the electric motor 4 is guaranteed.

しかし、軸受部（18）が損傷したり、劣化などによる大きなガタを有して、出力軸傾斜角θがθ1以上となる異常時領域においては、ラジアルギャップCが0を含む負値となってロータ7をステータ6の内周に摩擦接触させるようになす。
これにより出力軸9の傾斜角θは最大値を、ラジアルギャップCが0となるときの図5に示す出力軸傾斜角に制限される。
同時に電動モータ4の駆動中は、ロータ7がステータ6の内周に摩擦接触して摩擦熱を発生し、電動モータ4（モータ駆動ユニット内）を温度上昇させる。 However, in an abnormal region where the bearing (18) is damaged or has a large backlash due to deterioration or the like, and the output shaft inclination angle θ is greater than or equal to θ1, the radial gap C becomes a negative value including zero. The rotor 7 is brought into frictional contact with the inner periphery of the stator 6.
As a result, the maximum inclination angle θ of the output shaft 9 is limited to the output shaft inclination angle shown in FIG. 5 when the radial gap C is zero.
At the same time, while the electric motor 4 is being driven, the rotor 7 frictionally contacts the inner periphery of the stator 6 to generate frictional heat, which raises the temperature of the electric motor 4 (in the motor drive unit).

かくして本実施例では、軸受部（18）が正常である場合、電動モータ4のステータ温度Tempが図7に実線で例示するごとく、モータ出力に応じた温度変化を呈するのに対し、
軸受部（18）が損傷したり、劣化などによる大きなガタを持つこととなった異常時は、ロータ7がステータ6の内周に摩擦接触して摩擦熱によりステータ6（電動モータ4、モータ駆動ユニット内）を温度上昇させるため、ステータ温度Tempが摩擦熱による温度上昇分だけ嵩上げされて、図7に破線で示すごとくに時系列変化する。 Thus, in the present embodiment, when the bearing portion (18) is normal, the stator temperature Temp of the electric motor 4 exhibits a temperature change according to the motor output as illustrated by a solid line in FIG.
When the bearing (18) is damaged or has a large backlash due to deterioration, the rotor 7 is brought into frictional contact with the inner periphery of the stator 6 and frictional heat causes the stator 6 (electric motor 4, motor drive) In order to raise the temperature in the unit), the stator temperature Temp is raised by the temperature rise due to frictional heat, and changes in time series as shown by the broken line in FIG.

ところで電動モータ4は、温度上昇につれてモータ内磁石の減磁により最大出力を低下され、定格出力を発生し得なくなるが、モータ温度（ステータ温度）Tempが150℃〜160℃未満である図8の可逆減磁域では、モータ温度（ステータ温度）Tempの低下時に再び定格出力を発生し得る状態に復帰する。   By the way, the electric motor 4 is reduced in the maximum output due to the demagnetization of the magnet in the motor as the temperature rises and cannot generate the rated output, but the motor temperature (stator temperature) Temp is 150 ° C. to less than 160 ° C. in FIG. In the reversible demagnetization region, the motor returns to a state where the rated output can be generated again when the motor temperature (stator temperature) Temp decreases.

しかし、モータ温度（ステータ温度）Tempが150℃〜160℃以上となる図8の不可逆減磁域では、モータ温度（ステータ温度）Tempの上昇につれ、電動モータ4が最大出力を図8に示すように低下され、Temp＝170℃〜180℃において電動モータ4が最大出力を遂に0にされてモータ出力を発生し得なくなる。
しかも不可逆減磁域では、モータ温度（ステータ温度）Tempの上昇につれ電動モータ4が最大出力を図8に示すように低下された後は、温度低下によっても電動モータ4の最大出力が元に戻ることはない。
従って、モータ温度（ステータ温度）Tempが一旦Temp＝170℃〜180℃まで上昇すると、電動モータ4はその後まったくモータ出力を発生し得なくなる。 However, in the irreversible demagnetization region of FIG. 8 where the motor temperature (stator temperature) Temp is 150 ° C. to 160 ° C. or more, as the motor temperature (stator temperature) Temp rises, the electric motor 4 shows the maximum output as shown in FIG. The electric motor 4 is finally set to 0 at Temp = 170 ° C. to 180 ° C. and cannot generate a motor output.
In addition, in the irreversible demagnetization region, the maximum output of the electric motor 4 returns to the original even when the temperature decreases, after the maximum output of the electric motor 4 is reduced as shown in FIG. 8 as the motor temperature (stator temperature) Temp increases. There is nothing.
Therefore, once the motor temperature (stator temperature) Temp rises to Temp = 170 ° C. to 180 ° C., the electric motor 4 cannot generate any motor output thereafter.

かくして本実施例においては、軸受部（18）の異常時にモータ温度（ステータ温度）Tempが図7に破線で例示するように時系列変化する間、このモータ温度（ステータ温度）Tempが図8の不可逆減磁域の温度に上昇することで、当該上昇時のモータ温度（ステータ温度）Tempに応じ電動モータ4の出力を低下させ、Temp＝170℃〜180℃で電動モータ4の出力を0にすることができる。   Thus, in the present embodiment, when the motor temperature (stator temperature) Temp changes in time series as illustrated by a broken line in FIG. 7 when the bearing portion (18) is abnormal, the motor temperature (stator temperature) Temp is changed as shown in FIG. By raising the temperature to the irreversible demagnetization range, the output of the electric motor 4 is lowered according to the motor temperature (stator temperature) Temp at the time of the rise, and the output of the electric motor 4 is reduced to 0 at Temp = 170 ° C to 180 ° C. can do.

＜第1実施例の効果＞
上記した第1実施例によれば、軸受部（18）の異常でその周りにおける出力軸9の傾斜角θが所定値（θ1）以上になる時、電動モータ4のロータ7がステータ6の内周に摩擦接触するよう構成したため、
出力軸9の最大傾斜角を図5に示すごとく、減速歯車組5のギヤが（サンギヤ11とピニオン大径ギヤ部13aとが）相互に干渉する（図4参照）ことのない傾斜角に制限することとができる。 <Effects of the first embodiment>
According to the first embodiment described above, when the inclination angle θ of the output shaft 9 around the bearing portion (18) is not less than a predetermined value (θ1) due to an abnormality in the bearing portion (18), the rotor 7 of the electric motor 4 Because it is configured to make frictional contact with the circumference,
As shown in FIG. 5, the maximum inclination angle of the output shaft 9 is limited to an inclination angle at which the gears of the reduction gear set 5 do not interfere with each other (the sun gear 11 and the pinion large diameter gear portion 13a) (see FIG. 4). Can do.

従って、出力軸9が軸受部（18）の異常でその周りに大きく傾斜しようとしても、減速歯車組5のギヤが（サンギヤ11とピニオン大径ギヤ部13aとが）図4に示すごとく相互に干渉するほどの大きさまで傾斜することはなく、減速歯車組5に前記した歯車損傷や歯面干渉のような悪影響が及ぶのを、またこれら歯車損傷や歯面干渉による車輪15の急減速を回避することができ、結果として、当該車輪15の急減速により車両挙動が不自然になって運転者を戸惑わせる事態を生ずることがない。   Therefore, even if the output shaft 9 is inclined abnormally around the bearing portion (18) due to an abnormality in the bearing portion (18), the gears of the reduction gear set 5 (the sun gear 11 and the pinion large-diameter gear portion 13a) are mutually connected as shown in FIG. It does not tilt to such an extent that it interferes, and the reduction gear set 5 is adversely affected by gear damage and tooth surface interference as described above, and avoids sudden deceleration of the wheel 15 due to gear damage and tooth surface interference. As a result, a sudden deceleration of the wheel 15 does not cause a situation in which the vehicle behavior becomes unnatural and the driver is confused.

また上記した出力軸最大傾斜角θの制限は、電動モータ4の同期駆動制御に資するロータ回転位置を検出するためのレゾルバ26が、出力軸9（入力軸8）の傾斜で大きな芯ずれなどの弊害を受ける事態も回避させ得て、
ロータ回転位置の検出精度を軸受部（18）の異常時も本来のままに維持することができ、ロータ回転位置の検出不正により、電動モータ4の同期駆動制御が不正確になったり、電動モータ4が駆動制御不能に陥るのを防止することができる。 In addition, the limitation on the maximum output shaft inclination angle θ described above is that the resolver 26 for detecting the rotor rotational position that contributes to the synchronous drive control of the electric motor 4 has a large misalignment due to the inclination of the output shaft 9 (input shaft 8). You can avoid the situation of being harmful,
The detection accuracy of the rotor rotational position can be maintained as it is even when the bearing portion (18) is abnormal. The incorrect detection of the rotor rotational position makes the synchronous drive control of the electric motor 4 inaccurate or the electric motor It is possible to prevent 4 from being incapable of driving control.

更に、軸受部（18）の異常でその周りにおける出力軸9の傾斜角θが所定値（θ1）以上になる時、電動モータ4のロータ7がステータ6の内周に摩擦接触するよう構成して、上記の効果が奏し得られるようにしたことにより、
軸受部（18）の異常時は、ロータ7およびステータ6の接触部からの摩擦熱によるステータ6の温度上昇（Temp≧150℃〜160℃）で、電動モータ4が不可逆減磁域に入って、出力を自動的に低下されたり、0にされることとなる。 Furthermore, the rotor 7 of the electric motor 4 is configured to be in frictional contact with the inner periphery of the stator 6 when the inclination angle θ of the output shaft 9 around the bearing portion (18) becomes more than a predetermined value (θ1) due to an abnormality in the bearing portion (18). By making it possible to achieve the above effects,
When the bearing (18) is abnormal, the temperature of the stator 6 rises due to frictional heat from the contact part of the rotor 7 and the stator 6 (Temp ≧ 150 ° C to 160 ° C), and the electric motor 4 enters the irreversible demagnetization range. The output will be automatically reduced or zeroed.

このため、出力軸9が軸受部(18)の異常でその周りに正常時よりも大きく傾斜しているのに、電動モータ4が大きな出力を発し続ける弊害を防止することができると共に、かかる電動モータ4の出力低下により上記軸受部（18）の異常を運転者に確実に知らしめることができる。   For this reason, it is possible to prevent the problem that the electric motor 4 continues to produce a large output even though the output shaft 9 is abnormally inclined around the periphery of the output shaft 9 due to an abnormality in the bearing portion (18). Due to the decrease in the output of the motor 4, the driver can be surely notified of the abnormality of the bearing (18).

＜第2実施例＞
なお、上記した第1実施例に以下の構成を追加した第2実施例のような構成にしてもよい。
この第2実施例では、上記第1実施例に、電動モータ4（詳しくはステータ6）の温度Tempを検出する図示せざる温度センサを、温度上昇検出手段として設け、
これにより検出したモータ温度（ステータ温度）Tempに基づき、図9に例示する温度領域マップを用いて、軸受部(18)の前記した異常時に以下のように電動モータ4を出力低下制御する。 <Second embodiment>
The configuration of the second embodiment may be the same as the first embodiment described above with the following configuration added.
In the second embodiment, in the first embodiment, a temperature sensor (not shown) for detecting the temperature Temp of the electric motor 4 (specifically, the stator 6) is provided as a temperature rise detection means.
Based on the detected motor temperature (stator temperature) Temp, the output reduction control of the electric motor 4 is performed as described below when the bearing portion (18) is abnormal using the temperature region map illustrated in FIG.

図9は、軸受部(18)が正常である場合の、モータ出力に対するモータ温度（ステータ温度）Tempの変化特性を実線で例示する。
軸受部(18)が正常である場合、モータ温度（ステータ温度）Tempは主にモータ出力に応じて変化し、モータ出力の大きさに比例して上昇する。 FIG. 9 illustrates the change characteristic of the motor temperature (stator temperature) Temp with respect to the motor output in a solid line when the bearing portion (18) is normal.
When the bearing portion (18) is normal, the motor temperature (stator temperature) Temp changes mainly according to the motor output, and increases in proportion to the magnitude of the motor output.

本実施例では、かかるモータ温度（ステータ温度）Tempの実線で示す変化特性に対し、これよりも所定温度だけ高い温度（図8の不可逆減磁域よりも低い温度）をモータ出力ごとの下限設定温度とし、この下限設定温度以上の温度域を、軸受部(18)が異常であると判定するための異常時温度域と定める。
この異常時温度域は、出力軸9が軸受部(18)の異常でその周りに正常時よりも大きく傾斜する過程で、ロータ7が図5のごとくステータ6の内周に摩擦接触し、この時の摩擦熱によって上昇されるモータ温度（ステータ温度）Tempの温度域である。 In this embodiment, a temperature that is higher than the change characteristic indicated by the solid line of the motor temperature (stator temperature) Temp by a predetermined temperature (a temperature lower than the irreversible demagnetization region in FIG. 8) is set as a lower limit for each motor output. The temperature range is equal to or higher than the lower limit temperature, and is defined as an abnormal temperature range for determining that the bearing (18) is abnormal.
This abnormal temperature range is a process in which the output shaft 9 is inclined more greatly than normal when the output shaft 9 is abnormal, and the rotor 7 frictionally contacts the inner periphery of the stator 6 as shown in FIG. This is the temperature range of the motor temperature (stator temperature) Temp that is raised by the frictional heat at the time.

そして、上記の温度センサで検出したモータ温度（ステータ温度）Tempと、現在のモータ出力とから、モータ温度（ステータ温度）Tempが、現在のモータ出力に対応した下限設定温度以上か否かにより、つまりモータ温度（ステータ温度）Tempが、図9に示した異常時温度域の温度か否かにより、軸受部(18)が損傷や劣化などによる異常を生じているか否かを判定する。   Then, from the motor temperature (stator temperature) Temp detected by the temperature sensor and the current motor output, whether the motor temperature (stator temperature) Temp is equal to or higher than the lower limit set temperature corresponding to the current motor output, That is, it is determined whether or not the bearing (18) is abnormal due to damage, deterioration, or the like, depending on whether or not the motor temperature (stator temperature) Temp is in the abnormal temperature range shown in FIG.

モータ温度（ステータ温度）Tempが、図9の異常時温度域の温度であると判定するとき、つまり、軸受部(18)が損傷や劣化などによる異常を生じていると判定する場合、電動モータ4を出力低下させたり、電動モータ4の出力を0にして、車輪15の駆動力を低下させたり、0にする。   When it is determined that the motor temperature (stator temperature) Temp is the temperature in the abnormal temperature range of FIG. 9, that is, when it is determined that the bearing (18) is abnormal due to damage or deterioration, the electric motor 4 is reduced, or the output of the electric motor 4 is set to 0, and the driving force of the wheels 15 is reduced or set to 0.

＜第2実施例の効果＞
かかる第2実施例の構成によれば、第1実施例の効果に加えて、以下の効果をも奏し得る。
つまり、図9に示す異常時温度域の下限設定温度を、図8の不可逆減磁域よりも低い温度（可逆減磁域の温度）としたことにより、
第1実施例において説明した電動モータ4自身の減磁による出力低下よりも先に、電動モータ4を出力低下させたり、電動モータ4の出力を0にして、運転者に早期に異常を知らせることができる上に、リンプホーム可能なモータ出力を確保して、修理工場までの自走を可能にすることができる。 <Effect of the second embodiment>
According to the configuration of the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment.
That is, by setting the lower limit temperature of the abnormal temperature range shown in FIG. 9 to a temperature lower than the irreversible demagnetization range of FIG. 8 (temperature of the reversible demagnetization range),
Prior to the output reduction due to the demagnetization of the electric motor 4 described in the first embodiment, the output of the electric motor 4 is reduced or the output of the electric motor 4 is set to 0 to notify the driver of the abnormality at an early stage. In addition, it is possible to secure a motor output capable of limp home and enable self-running to the repair shop.

＜その他の実施例＞
なお第2実施例では、第1実施例につき前述したと同様な電動モータ4自身の減磁による出力低下と、検出したモータ温度（ステータ温度）Tempに基づく電動モータ4の出力低下制御とを併用するようにしたが、後者のモータ出力低下制御を、減磁によるモータ出力低下とは別に、単独で用いてもよいのは言うまでもない。 <Other examples>
In the second embodiment, the output reduction due to the demagnetization of the electric motor 4 itself and the output reduction control of the electric motor 4 based on the detected motor temperature (stator temperature) Temp are used in combination as described in the first embodiment. However, it goes without saying that the latter motor output reduction control may be used independently of the motor output reduction due to demagnetization.

また第1，2実施例の何れも、電動モータ4がロータ7およびステータ6を相互に径方向内外に配して具え、これらロータ7およびステータ6間のエアギャップとしてラジアルギャップCを有したものである場合につき説明したが、
電動モータが、ロータおよびステータを相互に軸線方向に並べて具え、これらロータおよびステータ間のエアギャップとしてアキシャルギャップを有したものである場合も、本発明の前記した着想はそのまま適用可能であり、同様な作用効果を奏し得ること勿論である。 In both of the first and second embodiments, the electric motor 4 has the rotor 7 and the stator 6 arranged radially inside and outside, and has a radial gap C as an air gap between the rotor 7 and the stator 6. I explained in the case of
In the case where the electric motor includes the rotor and the stator arranged in the axial direction and has an axial gap as an air gap between the rotor and the stator, the above-described idea of the present invention can be applied as it is. Of course, it is possible to achieve various effects.

更に第2実施例では、モータ温度（ステータ温度）Tempを直接検出して、検出温度が下限設定温度以上であるとき、電動モータ4の前記した出力低下制御を行うこととしたが、
モータ駆動ユニット内における潤滑オイルの温度がモータ温度（ステータ温度）Tempに近似することから、モータ温度（ステータ温度）Tempの代わりに、モータ駆動ユニット内の油温を検出して、検出油温が異常時温度域の高温であるとき、電動モータ4の前記した出力低下制御を行うようにしてもよい。 Furthermore, in the second embodiment, the motor temperature (stator temperature) Temp is directly detected, and when the detected temperature is equal to or higher than the lower limit set temperature, the output reduction control of the electric motor 4 is performed.
Since the temperature of the lubricating oil in the motor drive unit approximates the motor temperature (stator temperature) Temp, instead of the motor temperature (stator temperature) Temp, the oil temperature in the motor drive unit is detected and the detected oil temperature is When the temperature is in the abnormal temperature range, the output reduction control of the electric motor 4 may be performed.

また、モータ温度（ステータ温度）Tempおよびモータ駆動ユニット内の油温を共に検出し、これら両者を電動モータ4の出力低下制御に用いて、制御の信頼性を向上させることも可能である。
いずれにしても、これら検出温度に基づき電動モータ4の出力低下制御を行う場合は、このとき別に設けた警報手段も作動させて、軸受部(18)の異常を運転者に一層確実に且つ速やかに知らせるようにするのがよい。 It is also possible to detect both the motor temperature (stator temperature) Temp and the oil temperature in the motor drive unit, and use both of them for output reduction control of the electric motor 4 to improve control reliability.
In any case, when the output reduction control of the electric motor 4 is performed based on these detected temperatures, the alarm means provided separately is also activated at this time, so that the abnormality of the bearing (18) can be more reliably and promptly given to the driver. It would be better to let them know.

1 ケース本体
2 リヤカバー
3 ユニットケース
4 電動モータ
5 減速歯車組
6 ステータ
7 ロータ
8 入力軸
9 出力軸
11 サンギヤ
12 リングギヤ
13 段付きプラネタリピニオン
14 キャリア
15 車輪
16 ローラベアリング
17 ボールベアリング
18 複列アンギュラベアリング（軸受部）
19 端蓋（軸受部）
20 ブレーキディスク
21 ホイールハブ（軸受部）
23 ホイールボルト
24 ホイールナット
25 ブレーキパッド
26 レゾルバ（ロータ回転位置検出センサ） 1 Case body
2 Rear cover
3 Unit case
4 Electric motor
5 Reduction gear set
6 Stator
7 Rotor
8 Input shaft
9 Output shaft
11 Sungear
12 Ring gear
13 Stepped planetary pinion
14 Career
15 wheels
16 Roller bearing
17 Ball bearing
18 Double row angular bearing (bearing)
19 End cover (bearing part)
20 Brake disc
21 Wheel hub (bearing part)
23 Wheel bolt
24 Wheel nut
25 Brake pads
26 Resolver (rotor rotational position detection sensor)

Claims (10)

電動モータを内蔵し、軸受部を介し回転自在に支持して外部に突出するよう設けた出力軸を具え、前記電動モータの回転を前記出力軸から取り出すようにしたモータ駆動ユニットにおいて、
前記電動モータのロータを、ロータ回転軸線が、前記軸受部の周りにおける前記出力軸の傾斜に連動して傾斜するよう該出力軸に連係させ、
前記電動モータのロータおよびステータ間におけるエアギャップを、前記出力軸の傾斜が所定以上になる時、ロータがステータに摩擦接触するよう設定したことを特徴とするモータ駆動ユニット。 In a motor drive unit that includes an electric motor, includes an output shaft that is rotatably supported via a bearing portion and protrudes to the outside, and takes out the rotation of the electric motor from the output shaft.
The rotor of the electric motor is linked to the output shaft so that the rotor rotation axis is tilted in conjunction with the tilt of the output shaft around the bearing portion,
A motor drive unit, wherein an air gap between a rotor and a stator of the electric motor is set so that the rotor comes into frictional contact with the stator when the inclination of the output shaft exceeds a predetermined value. 請求項1に記載のモータ駆動ユニットにおいて、
前記出力軸の所定以上の傾斜は、前記軸受部の機能不良に起因した出力軸の傾斜量であることを特徴とするモータ駆動ユニット。 In the motor drive unit according to claim 1,
The motor drive unit according to claim 1, wherein the inclination of the output shaft more than a predetermined amount is an amount of inclination of the output shaft due to a malfunction of the bearing portion. 請求項1または2に記載のモータ駆動ユニットにおいて、
前記電動モータは、ロータおよびステータを相互に径方向内外または径方向外内に配して具え、これらロータおよびステータ間のエアギャップとしてラジアルギャップを有したものであることを特徴とするモータ駆動ユニット。 In the motor drive unit according to claim 1 or 2,
The electric motor comprises a rotor and a stator arranged radially inside and outside or inside and outside in the radial direction, and has a radial gap as an air gap between the rotor and the stator. . 請求項1または2に記載のモータ駆動ユニットにおいて、
前記電動モータは、ロータおよびステータを相互に軸線方向に並べて具え、これらロータおよびステータ間のエアギャップとしてアキシャルギャップを有したものであることを特徴とするモータ駆動ユニット。 In the motor drive unit according to claim 1 or 2,
The electric motor includes a rotor and a stator arranged in the axial direction, and has an axial gap as an air gap between the rotor and the stator. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のモータ駆動ユニットにおいて、
前記電動モータのロータがステータに摩擦接触することで発生した摩擦熱による温度上昇に応答して前記電動モータの出力を低下させるよう構成したことを特徴とするモータ駆動ユニット。 In the motor drive unit according to any one of claims 1 to 4,
A motor drive unit configured to decrease the output of the electric motor in response to a temperature increase due to frictional heat generated by frictional contact of a rotor of the electric motor with a stator. 請求項5に記載のモータ駆動ユニットにおいて、
前記摩擦熱により前記電動モータが不可逆減磁温度域に温度上昇することで前記電動モータの出力低下を生起させるよう構成したことを特徴とするモータ駆動ユニット。 In the motor drive unit according to claim 5,
A motor drive unit configured to cause a decrease in output of the electric motor by causing the electric motor to rise in temperature to an irreversible demagnetization temperature region due to the frictional heat. 請求項5または6に記載のモータ駆動ユニットにおいて、
前記摩擦熱による温度上昇を検出する温度上昇検出手段を設け、
該手段により検出した温度上昇に応じ前記電動モータを出力低下制御するよう構成したことを特徴とするモータ駆動ユニット。 In the motor drive unit according to claim 5 or 6,
Providing a temperature rise detection means for detecting a temperature rise due to the frictional heat;
A motor drive unit configured to control output reduction of the electric motor in accordance with a temperature rise detected by the means. 請求項7に記載のモータ駆動ユニットにおいて、
前記温度上昇検出手段は、前記電動モータの温度を検出するものであり、
該手段により検出した電動モータの温度が、電動モータの出力ごとに設定した設定モータ温度以上であるとき、前記電動モータの出力低下制御を行うよう構成したことを特徴とするモータ駆動ユニット。 In the motor drive unit according to claim 7,
The temperature rise detection means detects the temperature of the electric motor,
A motor drive unit configured to perform output reduction control of the electric motor when the temperature of the electric motor detected by the means is equal to or higher than a set motor temperature set for each output of the electric motor. 請求項7または8に記載のモータ駆動ユニットにおいて、
前記温度上昇検出手段は、前記モータ駆動ユニット内の潤滑油温を検出するものであり、
該手段により検出した潤滑油温が、電動モータの出力ごとに設定した設定油温以上であるとき、前記電動モータの出力低下制御を行うよう構成したことを特徴とするモータ駆動ユニット。 In the motor drive unit according to claim 7 or 8,
The temperature rise detecting means detects a lubricating oil temperature in the motor drive unit,
A motor drive unit configured to perform output reduction control of the electric motor when the lubricating oil temperature detected by the means is equal to or higher than a set oil temperature set for each output of the electric motor. 請求項7〜9のいずれか1項に記載のモータ駆動ユニットにおいて、
前記電動モータの出力低下制御中であるのを警報する警報手段を設けたことを特徴とするモータ駆動ユニット。 In the motor drive unit according to any one of claims 7 to 9,
A motor drive unit comprising alarm means for alarming that the output reduction of the electric motor is being controlled.
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