JP2015020707A - Wheel bearing device with built-in type in-wheel motor - Google Patents
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Description
この発明は、自動車の車輪ホイールを駆動するインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置に関する。 The present invention relates to an in-wheel type motor-integrated wheel bearing device for driving a wheel wheel of an automobile.
電気自動車の駆動形式として、インホイールモータ形式のものが知られている。このインホイールモータ形式の電気自動車用駆動装置においては、例えば、特許文献1に記載されているように、電動モータによって回転駆動される入力軸の回転を遊星歯車式の減速機により減速し、その減速機の出力軸の回転を、その出力軸にスプライン嵌合されたハブに伝達して車輪ホイールを回転させるようにしている。 An in-wheel motor type is known as an electric vehicle drive type. In this in-wheel motor type electric vehicle drive device, for example, as described in Patent Document 1, the rotation of the input shaft that is rotationally driven by the electric motor is decelerated by a planetary gear type reduction gear, The rotation of the output shaft of the reduction gear is transmitted to a hub that is spline-fitted to the output shaft to rotate the wheel.
ところで、特許文献1に記載された電気自動車用駆動装置においては、ロータがケースにボルト止めされたスリーブに軸受を介して回転自在に支持され、ロータと一体に回転する入力軸もケースに対して軸受で支持されるという複雑な構成であって、製作誤差や組立て誤差が部品ごとに累積されて精度の確保が困難であり、また、組立てにも手間がかかり、コストも高くなるという不都合がある。 By the way, in the electric vehicle driving apparatus described in Patent Document 1, the rotor is rotatably supported via a bearing on a sleeve bolted to the case, and an input shaft that rotates integrally with the rotor is also attached to the case. It is a complicated structure that is supported by a bearing, and manufacturing errors and assembly errors are accumulated for each part, so it is difficult to ensure accuracy, and it takes time and effort to assemble, and the cost is high. .
特許文献2および3にもインホイールモータ形式の電気自動車用駆動装置が提案されているが、上記特許文献1と同様に構造が複雑であって、精度の確保が困難であり、組立てにも手間がかかるという不都合がある。また、ユニットケース内にモータおよび減速機を収容しているため、モータの冷却は減速機を潤滑する潤滑オイルであると考えられる。この場合、減速機をギヤ潤滑する潤滑オイルは粘度が高いため、電動モータの冷却に使用されるとモータ効率に悪影響を与え、電気消費量が多くなる。 Patent Documents 2 and 3 also propose an in-wheel motor drive device for an electric vehicle. However, as in Patent Document 1, the structure is complicated and it is difficult to ensure accuracy, and it is troublesome to assemble. There is an inconvenience that it takes. Further, since the motor and the speed reducer are accommodated in the unit case, it is considered that the cooling of the motor is a lubricating oil that lubricates the speed reducer. In this case, since the lubricating oil for gear-lubricating the reduction gear has a high viscosity, when used for cooling the electric motor, the motor efficiency is adversely affected and the amount of electricity consumed increases.
そのような不都合を解消するため、本件出願人は、特許文献4において、ハウジングの内部を隔壁によってモータ収容空間と減速機収容空間とに区画し、上記モータ収容空間に電動モータを組込み、減速機収容空間内に減速機を組み込んで、その減速機収容空間内に貯留した潤滑オイルによって減速機のみを潤滑し、また、電動モータによって駆動される入力軸を出力部材により支持された一対の軸受で支持するようにした電気自動車用駆動装置を提案している。 In order to eliminate such inconvenience, the applicant of the present invention in Patent Document 4 partitions the interior of the housing into a motor accommodating space and a reducer accommodating space by a partition wall, and incorporates an electric motor in the motor accommodating space. A pair of bearings in which a reduction gear is incorporated in the housing space, only the reduction gear is lubricated by the lubricating oil stored in the reduction gear housing space, and the input shaft driven by the electric motor is supported by the output member. A drive device for an electric vehicle that is supported is proposed.
上記電気自動車用駆動装置においては、減速機収容空間内に貯留した潤滑オイルによって減速機のみを潤滑することができるため、潤滑オイルが電動モータの回転に悪影響を与えることがない。 In the electric vehicle driving apparatus, since only the speed reducer can be lubricated by the lubricating oil stored in the speed reducer housing space, the lubricating oil does not adversely affect the rotation of the electric motor.
また、入力軸を回転自在に支持する一対の軸受を出力部材で支持したことにより、入力軸は片持ち支持となるため、支持構造の簡素化を図ることができ、しかも、車輪から出力部材に伝達される振動や衝撃は一対の軸受に同時に同様の態様で負荷されるため、上記一対の軸受に偏荷重が作用することがなく、入力軸の回転精度および軸受の耐久性の向上を図ることができるという特徴を有している。 Further, since the input shaft is cantilevered by supporting a pair of bearings that rotatably support the input shaft with the output member, the support structure can be simplified, and the wheel can be changed to the output member. Since the transmitted vibrations and shocks are simultaneously applied to the pair of bearings in the same manner, an offset load does not act on the pair of bearings, and the rotation accuracy of the input shaft and the durability of the bearing are improved. It has the feature of being able to.
ところで、特許文献4に記載された電気自動車用駆動装置においては、ハウジングにおける前端部の外側面に外方部材をボルト止めし、その外方部材のインボード側の端部と出力部材の対向部間にオイルシールを組み込んで減速機収容空間内に貯留した潤滑オイルの漏洩を防止し、そのオイルシールの外側において、外方部材の内側に転がり軸受を組み込んで出力部材に嵌合されたハブを回転自在に支持しているため、転がり軸受のメンテナンスや損傷による交換の際に外方部材を取り外すとオイルシールも同時に取り外されることになる。このため、潤滑オイルを抜き取ってから外方部材を取り外す必要が生じ、作業に非常に手間がかかるという問題がある。 By the way, in the electric vehicle drive device described in Patent Document 4, the outer member is bolted to the outer surface of the front end portion of the housing, and the end portion on the inboard side of the outer member and the facing portion of the output member An oil seal is installed in between to prevent leakage of lubricating oil stored in the reducer housing space, and on the outside of the oil seal, a rolling bearing is incorporated inside the outer member and a hub fitted to the output member is installed. Since it is rotatably supported, the oil seal is also removed at the same time when the outer member is removed during maintenance or replacement of the rolling bearing due to damage. For this reason, it is necessary to remove the outer member after extracting the lubricating oil, and there is a problem that work is very troublesome.
また、転がり軸受として、外輪内に複列の内輪を組込み、その複列の内輪のそれぞれと外輪間に複列のボールを組み込んだシール付きのアンギュラコンタクトユニット軸受を採用し、内外輪の圧入およびハブを抜止めするナットの締め付けでその転がり軸受に予圧を付与するようにしているため、予圧のバラツキが大きく、トルクのバラツキが大きくなる。 In addition, as the rolling bearing, a double-row inner ring is incorporated in the outer ring, and a sealed angular contact unit bearing with a double-row ball incorporated between each inner ring and the outer ring is used. Since a preload is applied to the rolling bearing by tightening a nut that prevents the hub from being removed, variations in preload are large and variations in torque are large.
さらに、シール付きの転がり軸受においては、シールが回転抵抗となるため、トルク損失が多く、モータ効率が低下するという問題もある。 Furthermore, in a rolling bearing with a seal, since the seal becomes a rotational resistance, there is also a problem that the torque loss is large and the motor efficiency is lowered.
この発明の課題は、潤滑オイルを抜き取ることなくハブ軸受の交換を行うことができるようにしたインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a bearing device for an in-wheel type motor built-in motor that can replace a hub bearing without extracting lubricating oil.
上記の課題を解決するため、この発明においては、ハウジングと、そのハウジング内に収容された電動モータと、その電動モータのロータの軸心上に設けられてロータと一体に回転する入力軸と、その入力軸と同軸上に設けられ、アウトボード側の端部が前記ハウジングの端壁に設けられた開口部に挿通されて外部に臨む駆動車軸と、前記ハウジング内に組み込まれ、入力軸の回転を減速して前記駆動車軸に出力する減速機と、前記駆動車軸を回転自在に支持し、その駆動車軸の回転を車輪ホイールに伝達するハブを有するハブ軸受とからなり、前記ハウジング内に貯溜された潤滑オイルによって前記減速機を潤滑するインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置において、前記駆動車軸が、前記開口部内に配置される大径軸部を有し、その大径軸部の外径面と前記ハウジングの開口部の内径面間をオイルシールの組込みにより密閉した構成を採用したのである。 In order to solve the above problems, in the present invention, a housing, an electric motor accommodated in the housing, an input shaft provided on the axis of the rotor of the electric motor and rotating integrally with the rotor, A drive axle provided coaxially with the input shaft and having an end on the outboard side inserted into an opening provided in an end wall of the housing and facing the outside, and incorporated in the housing, the input shaft is rotated. And a hub bearing having a hub that rotatably supports the drive axle and transmits the rotation of the drive axle to a wheel wheel, and is stored in the housing. In the in-wheel motor-equipped wheel bearing device that lubricates the speed reducer with the lubricating oil, the drive axle has a large-diameter shaft portion disposed in the opening, An outer diameter surface of the shaft portion between the inner diameter surface of the opening portion of the housing is of employing the configuration sealed by the incorporation of the oil seal.
ここで、減速機として、遊星歯車式減速機やサイクロイド減速機を採用することができる。 Here, a planetary gear type reduction gear or a cycloid reduction gear can be employed as the reduction gear.
上記のように、駆動車軸に大径軸部を設け、その大径軸部の外径面と開口部の内径面間をオイルシールの組込みにより密閉することにより、ハブ軸受の取り外しを行なってもハウジング内を密閉状態に保持することができる。このため、ハウジング内に貯溜された潤滑オイルを抜き取ることなくハブ軸受の交換を行なうことができる。 As described above, even if the hub bearing is removed by providing a large-diameter shaft portion on the drive axle and sealing between the outer diameter surface of the large-diameter shaft portion and the inner diameter surface of the opening by incorporating an oil seal. The inside of the housing can be kept sealed. For this reason, the hub bearing can be replaced without extracting the lubricating oil stored in the housing.
ここで、ハブ軸受として、駆動車軸に相対回転不能に嵌合されたハブと、そのハブのインボード側端部の小径筒部に嵌合された軸受内輪と、ハウジングの端壁外側面に着脱自在に取付けられた軸受外輪と、その軸受外輪内に組み込まれてハブおよび軸受内輪のそれぞれを回転自在に支持する複列の転動体とからなるものを採用し、上記駆動車軸の軸端部にねじ係合されてハブを抜止めするナットの締め付けにより軸受内輪を前記大径軸部の軸端面に押し付けてハブ軸受に予圧を付与することにより、ハブ軸受の予圧の変動要因を少なくできる。このため、予圧のバラツキを低減できる。 Here, as a hub bearing, a hub fitted to the drive axle so as not to rotate relatively, a bearing inner ring fitted to a small-diameter cylindrical portion at an end of the inboard side of the hub, and an outer wall of the end wall of the housing. Adopting a bearing outer ring mounted freely, and a double row rolling element incorporated in the bearing outer ring and rotatably supporting each of the hub and the bearing inner ring, the shaft end of the drive axle is adopted. By preloading the hub bearing by pressing the inner ring of the bearing against the shaft end surface of the large-diameter shaft portion by tightening a nut that is screw-engaged to prevent the hub from being pulled out, the preload variation factor of the hub bearing can be reduced. For this reason, variations in preload can be reduced.
また、ハブ軸受における軸受外輪と軸受内輪のインボード側の対向部間を開放状態とすることにより、インボード側にシールを有するシール付きハブ軸受に比較して回転抵抗が少なく、電動モータのトルク損失を低減することができる。 Also, by opening the gap between the bearing outer ring and the bearing inner ring on the inboard side in the hub bearing, the rotational resistance is less than that of a sealed hub bearing with a seal on the inboard side, and the torque of the electric motor Loss can be reduced.
上記のようなインボード開放型のハブ軸受の採用において、ハウジング開口部に対する軸受外輪の対向部間およびハブの小径筒部と駆動車軸の大径軸部の対向部間にシールリングを組み込んでおくと、軸受外輪と開口部の対向部間および駆動車軸とハブの対向部間を密封することができ、ハブ軸受の開放部から内部への泥水の侵入を確実に防止することができる。 In the use of an inboard open type hub bearing as described above, a seal ring is incorporated between the facing portion of the bearing outer ring with respect to the housing opening and between the facing portion of the small diameter cylindrical portion of the hub and the large diameter shaft portion of the drive axle. In addition, it is possible to seal between the bearing outer ring and the facing portion of the opening and between the driving axle and the facing portion of the hub, and reliably prevent muddy water from entering the inside from the open portion of the hub bearing.
また、軸受外輪と開口部の対向部間にシールリングを組み込み、かつ、ハブのアウトボード側の端部に設けられた筒状パイロット部の開口部にキャップを組み込んでおくと、軸受外輪と開口部の対向部間から内部への泥水の侵入を防止することができる。また、パイロット部から内部への泥水の侵入を防止することができる。このため、上記と同様に、ハブ軸受の開放部から内部への泥水の侵入を確実に防止することができる。 Also, if a seal ring is incorporated between the bearing outer ring and the facing part of the opening, and a cap is incorporated in the opening of the cylindrical pilot part provided at the end of the hub on the outboard side, the bearing outer ring and the opening are opened. It is possible to prevent muddy water from entering between the facing parts of the parts. Further, it is possible to prevent muddy water from entering from the pilot section. For this reason, similarly to the above, the intrusion of muddy water from the open part of the hub bearing to the inside can be reliably prevented.
この発明に係るインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置において、減速機として遊星歯車式減速機を採用する場合、その遊星歯車式減速機の遊星歯車は、駆動車軸のキャリヤ部に形成されるピン孔で両端部が支持されるピンに対し、ピン外径部に配置される針状ころ軸受によって回転自在に支持される。一方、ハブ軸受の内輪を駆動車軸の大径軸部の軸端面に押し付けてハブ軸受に予圧を付与するため、上記大径軸部の軸端面は座屈を防止するため、熱処理して硬度を高める必要がある。このとき、駆動車軸の外表面の全体に熱処理を施すと、上記ピン孔形成部の硬度も高くなり、ピン孔の加工が困難となる。 In the in-wheel type motor-equipped wheel bearing device according to the present invention, when a planetary gear type reduction gear is adopted as the reduction gear, the planetary gear of the planetary gear type reduction gear has a pin hole formed in the carrier portion of the drive axle. With respect to the pin whose both ends are supported, the needle roller bearing disposed at the pin outer diameter portion is rotatably supported. On the other hand, the inner ring of the hub bearing is pressed against the shaft end surface of the large-diameter shaft portion of the drive axle to apply preload to the hub bearing. Therefore, the shaft end surface of the large-diameter shaft portion is heat treated to prevent buckling. Need to increase. At this time, if heat treatment is applied to the entire outer surface of the drive axle, the hardness of the pin hole forming portion is increased and it is difficult to process the pin hole.
そこで、駆動車軸の外径面から大径軸部の軸端面に至る範囲を熱処理して表層部に硬化層を設けるようにすると、ピン孔の加工を容易とすることができる。 Therefore, if the range from the outer diameter surface of the drive axle to the shaft end surface of the large diameter shaft portion is heat-treated to provide a hardened layer on the surface layer portion, the processing of the pin hole can be facilitated.
ここで、オイルシールとして、大径軸部の外径面に圧入された断面L形のスリンガの円筒部に弾性接触する一対のラジアルリップおよびスリンガのフランジに弾性接触するアキシャルリップを有してなるパックタイプのものを採用することにより、スリンガの嵌合部を熱処理する必要がなくなるため、熱処理範囲をさらに小さくすることができ、加工コストの低減を図ることができる。また、ピン孔形成部への熱の影響をより小さくすることができ、ピン孔をより加工し易くなる。 Here, the oil seal has a pair of radial lips that are elastically contacted with the cylindrical portion of the slinger having an L-shaped cross-section press-fitted into the outer diameter surface of the large-diameter shaft portion, and an axial lip that is elastically contacted with the flange of the slinger. By adopting the pack type, it is not necessary to heat treat the fitting portion of the slinger, so that the heat treatment range can be further reduced and the processing cost can be reduced. Further, the influence of heat on the pin hole forming portion can be further reduced, and the pin hole can be more easily processed.
前述のようなインボード開放型のハブ軸受においては、回転抵抗が小さく、電動モータのトルク損失を低減することができるものの、軸受を潤滑するグリースが漏洩し易くなる。そこで、ハブ軸受の軸受外輪と軸受内輪の対向部間にラビリンスを設けておくと、グリースの漏洩防止に効果を挙げることができる。 In the inboard open type hub bearing as described above, although the rotational resistance is small and the torque loss of the electric motor can be reduced, the grease that lubricates the bearing is likely to leak. Therefore, if a labyrinth is provided between the bearing outer ring and the bearing inner ring of the hub bearing, the effect of preventing grease leakage can be obtained.
ここで、ハブに対する車輪ホイールの装着に、車輪ホイールに形成されたボルト挿入孔からハブの外周に設けられたフランジのねじ孔にボルトをねじ係合して締め付けるホイールボルト式とすると、ハブボルト式に比較して、ボルト引き抜き用のスペースを確保する必要がないため、インホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置の薄型化を図ることができる。 Here, when the wheel wheel is attached to the hub, if the wheel bolt type is to tighten the bolt by screwing the bolt into the screw hole of the flange provided on the outer periphery of the hub from the bolt insertion hole formed in the wheel wheel, the hub bolt type In comparison, it is not necessary to secure a space for pulling out the bolts, so that the in-wheel type motor-equipped wheel bearing device can be thinned.
また、ハブ軸受における複列の転動体列において、軸受内輪を回転自在に支持するインボード側転動体列のピッチ円径をハブを回転自在に支持するアウトボード側転動体列のピッチ円径より大きくすると、スパンを増加することができると共に、インボード側転動体列の転動体数をアウトボード側転動体数より多くすることができるため、軸受剛性を高めることができる。 Also, in the double row rolling element row in the hub bearing, the pitch circle diameter of the inboard side rolling element row that rotatably supports the bearing inner ring is larger than the pitch circle diameter of the outboard side rolling element row that rotatably supports the hub. If it is increased, the span can be increased and the number of rolling elements in the inboard side rolling element row can be made larger than the number of outboard side rolling elements, so that the bearing rigidity can be increased.
この発明においては、上記のように、駆動車軸に大径軸部を設け、その大径軸部の外径面とハウジングの端壁に形成された開口部の内径面間をオイルシールの組込みにより密閉したことにより、ハブ軸受の取り外しを行なっても減速機収容空間内を密閉状態に保持することができるため、減速機収容空間内に貯溜された潤滑オイルを抜き取ることなくハブ軸受を交換することができる。 In the present invention, as described above, the drive axle is provided with a large diameter shaft portion, and an oil seal is incorporated between the outer diameter surface of the large diameter shaft portion and the inner diameter surface of the opening formed in the end wall of the housing. By sealing, the hub bearing space can be kept sealed even if the hub bearing is removed, so the hub bearing can be replaced without draining the lubricating oil stored in the reducer housing space. Can do.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1乃至図3は、この発明に係るインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置の実施の形態を示し、ハウジング10を有している。ハウジング10は、円筒状をなし、その軸方向の一端が開口し、他端は端板11によって閉塞されている。また、一端の開口はカバー12の取付けにより閉塞されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 show an embodiment of a bearing device for an in-wheel type motor built-in wheel according to the present invention, which has a
端板11の内側面には円筒部13が設けられ、その円筒部13の端面に隔壁14の外周部がボルト止めされている。隔壁14はキャップ状をなし、その隔壁14の取り付けによってハウジング10の内部はモータ収容空間15aと減速機収容空間15bとに区画されている。
A
モータ収容空間15a内には電動モータ16が組み込まれている。電動モータ16は、モータ収容空間15aの内径面に固定されたステータ17と、その内側に組み込まれたロータ18とを有し、上記ロータ18はステータ17のコイル17aに対する通電により回転する。
An
ロータ18は、ロータ支持部材19の外周部で支持されている。ロータ支持部材19には複数の抜き孔20が周方向に等間隔に形成され、中心部にはボス部21が設けられている。
The
ボス部21は、隔壁14の中央部に形成された軸挿入孔22に挿通されて端部が減速機収容空間15b内に臨み、そのボス部21の外径面と軸挿入孔22の内径面間はオイルシール23の組込みによって密閉されている。
The
ボス部21の内側には入力軸24が挿通されている。入力軸24はキー25によりロータ18に回り止めされてロータ18と共に回転するようになっている。
An
入力軸24は、上記ボス部21を介して隔壁14に形成された軸挿入孔22に挿通された状態であり、そのインボード側の端部はモータ収容空間15a内に臨み、一方、アウトボード側の端部は減速機収容空間15b内に位置している。
The
入力軸24のアウトボード側には駆動車軸26が設けられている。駆動車軸26は入力軸24と同軸上の配置とされアウトボード側の端部がハウジング10の端板11中央部に形成された開口部27内に挿通され外部に臨んでいる。
A
駆動車軸26の入力軸24側に位置するインボード側の端部には大径軸部26aが設けられ、その大径軸部26aの外径面と開口部27の内径面間はオイルシール28の組込みによって密閉されている。
A large-
駆動車軸26のアウトボード側の端部はハブ軸受30によって回転自在に支持されている。
An end portion on the outboard side of the
ハブ軸受30は、駆動車軸26にスプライン嵌合されたハブ31と、そのハブ31のインボード側端部に設けられた軸受内輪32と、その軸受内輪32およびハブ31のインボード側端部を覆う軸受外輪33と、その軸受外輪33とハブ31の対向面間および軸受外輪33と軸受内輪32の対向面間のそれぞれに組み込まれてハブ31および軸受内輪32を回転自在に支持する複列の転動体34a、34bとからなり、上記軸受内輪32はハブ31のインボード側端部に形成された小径筒部31aに嵌合されている。
The
軸受外輪33のインボード側の端部は開口部27に案内されて外径面に設けられた車体取付フランジ33aが端板11の外側面に衝合され、その車体取付フランジ33aが端板11にねじ込まれるボルト35の締め付けによって端板11に取付けられている。
An end portion of the bearing
ハブ31は、駆動車軸26の軸端部に嵌合され、セレーション36により駆動車軸26に回り止めされて駆動車軸26と一体に回転する。ハブ31の軸受外輪33から外部に臨むアウトボード側の端部外周には車輪取付フランジ31bが設けられ、その車輪取付フランジ31bに支持されたハブボルト37にナット38がねじ係合され、そのナット38の締め付けによって車輪取付フランジ31bに車輪ホイール39およびブレーキロータ40が取付けられている。
The
駆動車軸26の軸端部には小径のねじ軸部26bが設けられ、そのねじ軸部26bにねじ係合されたナット41の締め付けによってハブ31は抜止めされている。また、ナット41の締め付けによりハブ軸受30の軸受内輪32が大径軸部26aの軸端面に押し付けられ、ハブ軸受30に予圧が付与される。
A small-diameter
このとき、ナット41の締め付けのみで予圧管理できるため、予圧のバラツキを抑制することができる。
At this time, since the preload can be managed only by tightening the
軸受外輪33の軸方向両端の開口部はシール42、43の組込みによって密閉されている。
Openings at both ends in the axial direction of the bearing
図2に示すように、駆動車軸26の入力軸24と対向する端部には軸挿入孔44が形成されている。軸挿入孔44内には一対の軸受45が軸方向に間隔をおいて組み込まれ、その一対の軸受45によって入力軸24の端部が回転自在に支持されている。
As shown in FIG. 2, a
減速機収容空間15b内には入力軸24の回転を減速して駆動車軸26に伝達する減速機50が設けられている。
A
減速機50は、入力軸24の軸端部に設けられた太陽歯車51と、減速機収容空間15bの内径面に嵌合固定された内歯歯車52と、その内歯歯車52の内周の内歯と太陽歯車51の外周の外歯のそれぞれに噛合する遊星歯車53とからなる遊星歯車式のものからなる。
The
遊星歯車53は、駆動車軸26の大径軸部26aのインボード側端部の外周に設けられたキャリヤ部54によって回転自在に支持される。キャリヤ部54は対向一対の円板部55を有し、その一対の円板部55に軸方向で対向する一対のピン孔56を周方向に間隔をおいて複数設け、その一対のピン孔56のそれぞれによって両端部が支持されたピン57を中心にして遊星歯車53が回転自在に支持されている。
The
上記の構成からなるインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置において、ステータ17のコイル17aに対する通電によってロータ18を回転駆動すると、そのロータ18と共に入力軸24が回転する。
In the in-wheel motor-equipped wheel bearing device having the above-described configuration, when the
入力軸24の回転は遊星歯車式の減速機50により減速されて駆動車軸26に伝達され、その駆動車軸26により車輪ホイール39が回転駆動される。
The rotation of the
上記のような車輪ホイール39の駆動時、入力軸24の回転を減速して駆動車軸26に伝達する減速機50は遊星歯車式のものであるため、歯車の噛み合いにより摩耗が生じて耐久性が低下する。そのような不都合の発生を抑制するため、減速機収容空間15b内にオイルを貯留し、その貯留オイルで減速機50を潤滑している。
Since the
ここで、減速機収容空間15b内に収容するオイル量が必要以上に少ない場合には、減速機50を効果的に潤滑することができなくなる。そこで、潤滑用オイルのオイル量は入力軸24の中心軸とほぼ同レベルとしている。
Here, when the amount of oil accommodated in the
減速機50の潤滑用オイルを収容する減速機収容空間15bは、隔壁14によって電動モータ16を収容するモータ収容空間15aと区画され、その隔壁14に形成された軸挿入孔22はオイルシール23の組込みによって密閉されているため、潤滑用オイルがモータ収容空間15a内に浸入して電動モータ16の回転に影響を与えるようなことはない。また、歯車の噛み合いにより摩耗した金属粉がオイルに混入したとしても、その金属粉が電動モータ16内に侵入して回転に影響を与えるというようなことはない。
A reduction
なお、電動モータ16は空冷してもよく、モータ収容空間15a内にオイルを貯溜してオイル冷却してもよい。
The
図2において、端板11に形成された開口部27はオイルシール28の組み込みにより密閉されているため、潤滑オイルが外部に漏洩するようなことはない。このとき、オイルシール28は、駆動車軸26における大径軸部26aの外径面と開口部27の内径面間に組み込まれたものであるため、ハブ軸受30の取り外しを行なっても減速機収容空間15b内は密閉状態に保持される。このため、減速機収容空間15b内に貯溜された潤滑オイルを抜き取ることなくハブ軸受30のメンテナンスや交換を行なうことができる。
In FIG. 2, the
図4は、ハブ軸受30の他の例を示している。この例におけるハブ軸受30においては、図2に示すハブ軸受30のインボード側のシール42を省略して軸受外輪33と軸受内輪32のインボード側の対向部間を開放状態としている点で、図2に示すハブ軸受30と相違している。
FIG. 4 shows another example of the
図4に示すように、軸受外輪33と軸受内輪32のインボード側の対向部間を開放状態とすることにより、インボード側にシールを設けた図2のシール付きハブ軸受30に比較して回転抵抗が少なく、電動モータ16のトルク損失を低減することができる。
As shown in FIG. 4, compared with the sealed hub bearing 30 of FIG. 2 in which a seal is provided on the inboard side by opening the space between the opposing portions on the inboard side of the bearing
上記のようなインボード開放型のハブ軸受30の採用においては、開口部27と軸受外輪33の対向部間や駆動車軸26とハブ31の対向部間から泥水が侵入した際、その泥水がハブ軸受30のインボード側の開放部から内部に侵入する可能性がある。
When the inboard open
その対策として、図5におけるインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置においては、軸受外輪33と開口部27の対向部間およびハブ31の小径筒部31aと駆動車軸26の大径軸部26aの対向部間のそれぞれにシールリング60を組み込んで、軸受外輪33と開口部27の対向面間および駆動車軸26とハブ31の対向面間を密封し、ハブ軸受30の開放部から内部への泥水の侵入を防止している。
As countermeasures, in the in-wheel type motor-equipped wheel bearing device in FIG. 5, the opposed
また、図6においては、軸受外輪33と開口部27の対向部間にシールリング60を組み込んで対向部間から内部への泥水の侵入を防止し、かつ、ハブ31のアウトボード側の端部に設けられた筒状パイロット部31cの開口部にキャップ61を組み込んで、パイロット部31cから内部への泥水の侵入を防止している。
In FIG. 6, a
図2に示すハブ軸受30においては、軸受内輪32を駆動車軸26の大径軸部26aの軸端面に押し付けてハブ軸受30に予圧を付与するため、上記大径軸部26aの軸端面は座屈を防止するため、熱処理して硬度を固める必要がある。このとき、駆動車軸26の外表面の全体に熱処理を施すと、キャリヤ部54のピン孔形成部の硬度も高くなり、ピン孔56の加工が困難となる。
In the hub bearing 30 shown in FIG. 2, the bearing
そこで、図7においては、駆動車軸26の外径面から大径軸部26aの軸端面に至る範囲のみを熱処理して表層部に硬化層62を設けている。同図の斜め格子状の模様部が硬化層62を示している。
Therefore, in FIG. 7, only the range from the outer diameter surface of the
上記のように、駆動車軸26の外径面から大径軸部26aの軸端面に至る範囲のみを熱処理することによってピン孔形成部位が硬化することのない生の状態とされるため、ピン孔56を容易に加工することができる。
As described above, only the range from the outer diameter surface of the
図8に示すように、オイルシール28として、大径軸部26aの外径面に圧入された断面L形のスリンガ63の円筒部63aに弾性接触する一対のラジアルリップR1、R2およびスリンガ63のフランジ63bに弾性接触するアキシャルリップR3を有してなるパックタイプのものを採用することにより、スリンガ63の嵌合部を熱処理する必要がなくなるため、熱処理範囲を小さくすることができ、加工コストの低減を図ることができる。また、ピン孔形成部への熱の影響をより小さくすることができ、ピン孔56をより加工し易くなる。
As shown in FIG. 8, as the
図9および図10はハブ軸受の他の例を示している。図9に示すハブ軸受30においては、軸受外輪33と軸受内輪32の対向部間にラビリンス64を設けている。
9 and 10 show another example of the hub bearing. In the hub bearing 30 shown in FIG. 9, a
また、図10に示すハブ軸受30においては、軸受外輪33の端部内径面に断面L形のスリンガ65を圧入し、そのスリンガ65の内向きフランジ65aの内径面と軸受内輪32の肩部外径面間にラビリンス66を設けている。
In the hub bearing 30 shown in FIG. 10, a
図9および図10に示すように、軸受外輪33と軸受内輪32の対向部間にラビリンス64、66を設けることにより、ハブ軸受30の内部を潤滑するグリースの外部への漏洩を防止することができる。
As shown in FIGS. 9 and 10, by providing the
図11は、インホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置の他の例を示している。この例においては、ハブ31に対する車輪ホイール39の装着をホイールボルト式としている。すなわち、車輪ホイール39およびブレーキロータ40のそれぞれに形成されたボルト挿入孔67からハブ31の車輪取付フランジ31bに設けられたねじ孔68にボルト69をねじ係合し、そのボルト69の締付けによって車輪ホイール39を固定している。
FIG. 11 shows another example of an in-wheel motor-equipped wheel bearing device. In this example, the mounting of the
上記のように、車輪ホイール39の装着をホイールボルト式とすることにより、図1に示すハブボルト式に比較して、ボルト引き抜き用のスペースを確保する必要がないため、インホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置の薄型化を図ることができる。
As described above, since the
また、図11に示す例においては、ハブ軸受30に設けられた複列の転動体34a、34b列のうち、軸受内輪32を回転自在に支持するインボード側の転動体34a列のピッチ円径D1をハブ31を回転自在に支持するアウトボード側の転動体34b列のピッチ円径D2より大きくし(D1>D2)、かつ、インボード側転動体34a列の転動体34a数をアウトボード側転動体34b数より多くしている。
In addition, in the example shown in FIG. 11, the pitch circle diameter of the inboard-
上記のように、インボード側の転動体34a列のピッチ円径D1をアウトボード側の転動体34b列のピッチ円径D2より大きくし、かつ、インボード側転動体34a列の転動体34a数をアウトボード側転動体34b数より多くすることにより、軸受剛性を高めることができる。
As described above, the pitch circle diameter D 1 of the rolling
図1に示す実施の形態においては、入力軸24の回転を減速して駆動車軸26に出力する減速機50として遊星歯車式減速機を示したが、減速機50は遊星歯車式のものに限定されない。例えば、サイクロイド減速機であってもよい。
In the embodiment shown in FIG. 1, a planetary gear type reduction gear is shown as the
10 ハウジング
16 電動モータ
18 ロータ
22 軸挿入孔
24 入力軸
26 駆動車軸
26a 大径軸部
27 開口部
28 オイルシール
30 ハブ軸受
31 ハブ
31a 小径筒部
31c パイロット部
32 軸受内輪
33 軸受外輪
34a 転動体
34b 転動体
39 車輪ホイール
41 ナット
50 減速機
60 シールリング
61 キャップ
62 硬化層
63 スリンガ
64 ラビリンス
66 ラビリンス
67 ボルト挿入孔
68 ねじ孔
69 ボルト
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記駆動車軸が、前記開口部内に配置される大径軸部を有し、その大径軸部の外径面と前記ハウジングの開口部の内径面間をオイルシールの組込みにより密閉したことを特徴とするインホイール型モータ内蔵車輪用軸受装置。 A housing, an electric motor accommodated in the housing, an input shaft provided on the axis of the rotor of the electric motor and rotating integrally with the rotor, and provided coaxially with the input shaft; A drive axle that is inserted through an opening provided in an end wall of the housing and faces the outside, and a speed reducer that is incorporated in the housing and decelerates rotation of the input shaft to output to the drive axle. An in-wheel type comprising a hub bearing having a hub that rotatably supports the drive axle and transmits the rotation of the drive axle to a wheel, and lubricates the speed reducer with lubricating oil stored in the housing In the bearing device for the motor built-in wheel,
The drive axle has a large-diameter shaft portion disposed in the opening, and the space between the outer diameter surface of the large-diameter shaft portion and the inner diameter surface of the opening of the housing is sealed by incorporating an oil seal. An in-wheel motor built-in wheel bearing device.
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104908581A (en) * | 2015-05-31 | 2015-09-16 | 简式国际汽车设计(北京)有限公司 | Wheel side motor driving system and wheel side motor driving axle |
CN105751814A (en) * | 2016-01-13 | 2016-07-13 | 宣建民 | Shaft-less wheel |
EP3290248A1 (en) * | 2016-08-29 | 2018-03-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | In-wheel motor unit |
WO2018225695A1 (en) * | 2017-06-08 | 2018-12-13 | Ntn株式会社 | Wheel bearing system with generator |
WO2018225696A1 (en) * | 2017-06-09 | 2018-12-13 | Ntn株式会社 | Generator-equipped wheel bearing device and system for vehicles |
KR20190057675A (en) * | 2017-11-20 | 2019-05-29 | 현대건설기계 주식회사 | Reduction Gear |
WO2019124152A1 (en) * | 2017-12-18 | 2019-06-27 | 日本電産株式会社 | In-wheel motor |
CN110135119A (en) * | 2019-06-11 | 2019-08-16 | 武汉理工大学 | A kind of main reducing gear driving gear support stiffness calculation method considering axle housing structure |
CN111465522A (en) * | 2017-12-18 | 2020-07-28 | 日本电产株式会社 | In-wheel motor |
CN111466068A (en) * | 2017-12-18 | 2020-07-28 | 日本电产株式会社 | Motor unit and in-wheel motor |
JP7431066B2 (en) | 2020-03-13 | 2024-02-14 | 住友重機械工業株式会社 | wheel drive device |
-
2013
- 2013-07-23 JP JP2013152626A patent/JP2015020707A/en active Pending
Cited By (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104908581A (en) * | 2015-05-31 | 2015-09-16 | 简式国际汽车设计(北京)有限公司 | Wheel side motor driving system and wheel side motor driving axle |
CN105751814A (en) * | 2016-01-13 | 2016-07-13 | 宣建民 | Shaft-less wheel |
KR101949381B1 (en) | 2016-08-29 | 2019-02-18 | 도요타 지도샤(주) | In-wheel motor unit |
EP3290248A1 (en) * | 2016-08-29 | 2018-03-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | In-wheel motor unit |
KR20180025232A (en) * | 2016-08-29 | 2018-03-08 | 도요타 지도샤(주) | In-wheel motor unit |
JP2018034539A (en) * | 2016-08-29 | 2018-03-08 | トヨタ自動車株式会社 | In-wheel motor unit |
CN107791823A (en) * | 2016-08-29 | 2018-03-13 | 丰田自动车株式会社 | Wheel hub electric motor unit |
US10384530B2 (en) | 2016-08-29 | 2019-08-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | In-wheel motor unit |
EP3636476A4 (en) * | 2017-06-08 | 2021-03-03 | NTN Corporation | Wheel bearing system with generator |
JP2018204754A (en) * | 2017-06-08 | 2018-12-27 | Ntn株式会社 | Wheel bearing device with generator |
US11641146B2 (en) | 2017-06-08 | 2023-05-02 | Ntn Corporation | Wheel bearing system with generator |
CN110709268B (en) * | 2017-06-08 | 2022-12-20 | Ntn株式会社 | Wheel bearing device with generator |
CN110709268A (en) * | 2017-06-08 | 2020-01-17 | Ntn株式会社 | Wheel bearing device with generator |
WO2018225695A1 (en) * | 2017-06-08 | 2018-12-13 | Ntn株式会社 | Wheel bearing system with generator |
WO2018225696A1 (en) * | 2017-06-09 | 2018-12-13 | Ntn株式会社 | Generator-equipped wheel bearing device and system for vehicles |
JP7164937B2 (en) | 2017-06-09 | 2022-11-02 | Ntn株式会社 | Bearing device for wheel with generator and system for vehicle |
JP2018203193A (en) * | 2017-06-09 | 2018-12-27 | Ntn株式会社 | Wheel bearing device with generator and system for vehicle |
KR102368567B1 (en) * | 2017-11-20 | 2022-03-02 | 현대제뉴인 주식회사 | Reduction Gear |
KR20190057675A (en) * | 2017-11-20 | 2019-05-29 | 현대건설기계 주식회사 | Reduction Gear |
CN111466068A (en) * | 2017-12-18 | 2020-07-28 | 日本电产株式会社 | Motor unit and in-wheel motor |
CN111466068B (en) * | 2017-12-18 | 2022-09-06 | 日本电产株式会社 | Motor unit and in-wheel motor |
CN111465522A (en) * | 2017-12-18 | 2020-07-28 | 日本电产株式会社 | In-wheel motor |
WO2019124152A1 (en) * | 2017-12-18 | 2019-06-27 | 日本電産株式会社 | In-wheel motor |
CN110135119A (en) * | 2019-06-11 | 2019-08-16 | 武汉理工大学 | A kind of main reducing gear driving gear support stiffness calculation method considering axle housing structure |
JP7431066B2 (en) | 2020-03-13 | 2024-02-14 | 住友重機械工業株式会社 | wheel drive device |
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