JP2015183830A - in-wheel motor drive device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、インホイールモータ駆動装置に使用するサイクロイド式の減速機の外ピンハウジングに関する。 The present invention relates to an outer pin housing of a cycloid reduction gear used for an in-wheel motor drive device.
インホイールモータ駆動装置121は、図25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機Bと、減速機Bからの出力を駆動輪に伝える車輪ハブCとを備える。
As shown in FIG. 25, the in-wheel
上記モータ部Aおよび減速機Bは、ケーシング122内に収容されている。ケーシング122は、モータ部A側のケーシング122aと、減速機B側のケーシング122bとからなる。
The motor part A and the speed reducer B are accommodated in the
モータ部Aは、ケーシング122aの内周面にステータ123を設け、このステータ123の内周に間隔をおいてロータ124を設けたラジアルギャップタイプのものを使用している。
The motor part A uses a radial gap type of which a
ロータ124は、モータ軸124aを中心部に有し、そのモータ軸124aは減速機Aの入力軸130と接続して減速機Bのケーシング122b内に挿入され、軸受125a、125bによってケーシング122aに対して回転自在に支持されている。
The
減速機Bのケーシング122bには、下部に潤滑油のオイルタンク141が設けられ、オイルタンク141内の潤滑油をオイルポンプ142によって吸い込み、モータ部Aと減速機Bに潤滑油を供給し、潤滑と冷却を行っている(特許文献1)。
The
潤滑油を減速機Bの内部に供給する給油通路143は、モータ部Aの回転を減速する減速機Bの出力回転を利用して駆動されるオイルポンプ142の吐出口からケーシング122aの内側に沿って後方へと延び、ケーシング122aの後方から、モータ軸124aの内部通路144と減速機Bの入力軸130の内部通路145を経て、減速機Bのケーシング122b内に至る通路により構成される。
An
潤滑油の帰還通路146は、減速機Bのケーシング122bの底部に設けられた排出口147、オイルタンク141を経てオイルポンプ142の吸入口に至る通路により構成される。
The lubricating
サイクロイド式の減速機Bは、図25〜図29に示すように、入力軸130に設けられた偏心軸部130a、130bによって2枚の曲線板131を回転自在に支持し、それらの曲線板131の外周に形成された波形歯形131aを減速機Bのケーシング122bの内径面に隙間を介して位置する外ピンハウジング150の内側に支持された外ピン132に噛合し、上記入力軸130の回転により曲線板131を偏心揺動運動させ、その曲線板131の自転を入力軸130と同軸上に配置された出力軸133から出力し、車輪ハブCを回転させている。
As shown in FIGS. 25 to 29, the cycloid reduction gear B supports two
外ピンハウジング150の内側に支持された外ピン132の数は、曲線板131の外周の波形歯形131aより多い。
The number of
外ピン132は、減速機Bのケーシング122bの内径面に隙間を介して位置する外ピンハウジング150に支持されている。外ピンハウジング150は、減速機Bのケーシング122bに対してアウター側とインナー側に、図示しないフローティングボルトによってフローティング支持されている。
The
外ピンハウジング150は、図28および図29に示すように、軸方向の両端面の内径側に一対のフランジ部151を有する筒型形状をしている。
As shown in FIGS. 28 and 29, the
入力軸130は、図25に示すように、その一端部がスプライン嵌合によりロータ124のモータ軸124aに接続されてモータ部Aにより回転駆動されるようになっており、その他端部に偏心軸部130a、130bが設けられている。
As shown in FIG. 25, one end of the
偏心軸部130a、130bは、図26に示すように、入力軸130の軸方向に一対設けられている。その一対の偏心軸部130a、130bは、円筒状外径面の中心が周方向に180°位相がずれるようにして設けられ、その一対の偏心軸部130a、130bのそれぞれの外径面に転がり軸受134が嵌合されている。
A pair of
一対の偏心軸部130a、130bを設けた入力軸130には、一対の偏心軸部130a、130bを挟むように一対のカウンタウェイト135を、周方向に180°位相をずらして設けている。
The
曲線板131は、図26、27に示すように、転がり軸受134によって入力軸130に回転自在に支持され、その外周に形成された波形歯形131aはトロコイド曲線歯形とされている。図27に示すように、曲線板131には、回転軸心を中心とする一つの円上に複数のピン孔136が等間隔に形成され、軸方向に並ぶ一対のピン孔136のそれぞれに内ピン137が余裕をもって挿入され、その内ピン137に回転自在に支持されたころ軸受137aの外周一部がピン孔136の内周一部に接触している。
As shown in FIGS. 26 and 27, the
減速機Bは、図26に示すように、偏心軸部130a、130bに回転自在に保持される公転部材としての曲線板131と、曲線板131の外周部の波形歯形131aに係合する複数の外ピン132と、曲線板131の自転運動を出力する出力軸133と、曲線板131の隙間に取り付けられてこれら曲線板131の端面に当接して曲線板131の傾きを防止するセンターカラー138とを備える。
As shown in FIG. 26, the speed reducer B includes a
出力軸133は、フランジ部133aと軸部133bとを有する。フランジ部133aには、図26及び図27に示すように、出力軸133の回転軸線を中心とする円周上に、内ピン137が等間隔に固定されている。軸部133bの外径面には、セレーション(またはスプライン)によりトルク伝達可能な状態で車輪ハブCが配置されている。複数の内ピン137を介してフランジ部133aとスタビライザ133dが連結され、出力軸133とスタビライザ133dは一体に回転する。スタビライザ133dのモータ部A側の端部には、オイルポンプ142のインナーロータに接続するポンプ駆動軸133cが一体に設けられている。
The
外ピン132は、図27に示すように、入力軸130の回転軸線の円周軌道上に等間隔に設けられる。そして、曲線板131が公転運動すると、外周の波形歯形131aと外ピン132とが係合して、曲線板131に自転運動を生じさせる。
As shown in FIG. 27, the
図26に示すように、外ピンハウジング150のフランジ部151の内周には、出力軸133およびスタビライザ133dが軸受190を介して回転自在に支持されている。出力軸133のフランジ部133aおよびスタビライザ133dの内径面と入力軸130の外径面とは、軸受191を介して相対的に回転可能に支持されている。
As shown in FIG. 26, an
曲線板131は、出力軸133の対向するフランジ部133aおよびスタビライザ133dの間に組み込まれている。また、出力軸133の対向するフランジ部133aおよびスタビライザ133dには、組み込まれた曲線板131のピン孔136を貫通する内ピン137の両端が支持されている。
出力軸133の対向するフランジ部133aおよびスタビライザ133dに支持された複数の内ピン137は、入力軸130の回転軸線を中心とする円周軌道上に等間隔に設けられ、曲線板131との摩擦抵抗を低減するために、曲線板131のピン孔136の内壁面に当接する位置に針状ころ軸受137aが設けられている。ピン孔136の内径寸法は、内ピン37の外径寸法より所定分大きく設定されている。
The
The plurality of
車輪ハブCは、図25に示すように、出力軸133の軸部133bの外径面にセレーション(またはスプライン)によりトルク伝達可能な状態で嵌合連結された内輪部材181と、内輪部材181をケーシング122bに対して回転自在に保持する外輪部材182とを備える。内輪部材181と外輪部材182とは複列アンギュラ玉軸受を構成し、内輪部材181と外輪部材182の間に複列の転動体183を設置している。内輪部材181には、車輪取付けフランジ部184が一体に設けられている。
As shown in FIG. 25, the wheel hub C includes an
外ピン132は、ケーシング122bに直接保持されているわけではなく、図25に示すように、ケーシング122bの内径面にフローティング状態に支持された外ピンハウジング150に保持されている。
The
また、筒型の外ピンハウジング150の下部には、図28および図29に示すように、スリット153が設けられている。
Further, as shown in FIGS. 28 and 29, a
外ピンハウジング150の一対のフランジ部151には、厚み方向に貫通する複数の外ピン保持孔154が設けられている。外ピン保持孔154は、図26に示すように、それぞれ入力軸130の回転軸線と平行な方向に延び外ピン132の両端を保持している。外ピン132の両端は、外ピン保持孔154に対して針状ころ軸受155を介して支持されている。針状ころ軸受155は、外輪155aと、この外輪155aの内周面と外ピン132の外周面とを転走面にした針状ころ155bとからなる。針状ころ軸受155の外輪155aは、外ピン保持孔154の内面に嵌合されている。
The pair of
また、一対のフランジ部151の対応する外ピン保持孔154は、周方向の同位置に互いに対面するように設けられている。即ち、1対の外ピン保持孔154の中心軸線は一致し、外ピンハウジング150を減速機Bのケーシング122bに取り付けると、この外ピン保持孔154の中心軸線は、入力軸130の回転軸線と平行になる。
Further, the corresponding outer
図28に示すように、一対のフランジ部151の内径側には、厚肉部が形成されている。この厚肉部の外径面には、外ピン保持孔154に連続するように、溝形のザグリ部157が形成されている。
As shown in FIG. 28, a thick portion is formed on the inner diameter side of the pair of
一対のフランジ部151の径方向の外周側に位置する外側面部には、図26に示すように、外ピン保持孔154に挿入した外ピン132の軸方向の抜け出しを防止する外ピンサイドプレート158が固定されている。
As shown in FIG. 26, an outer
ところで、サイクロイド式の減速機Bの筒型の外ピンハウジング150は、図28及び図29に示すように、中ぐり加工によって一体に形成されている。
Incidentally, the cylindrical
外ピンハウジング150は、サイズが大きくて、内部形状も複雑であるため、加工が困難で製作コストが高い。
Since the
また、筒型の外ピンハウジング150の内部を切削する際には、工具の突出し量を大きくしなければならないので、加工精度を向上させることも困難である。
Further, when cutting the inside of the cylindrical
また、減速機Bを組み立てる場合、外ピンハウジング150が一体に形成されているため、曲線板131等の内部部品を、スリット153を通じて外ピンハウジング150の内部に挿入し、外ピンハウジング150の中で組み立てを行わなければならない。このため、減速機Bの組み立てに手間がかかると共に、曲線板131等の大きな構成部品を内部に挿入できるように、外ピンハウジング150には、内部部品の挿入用のスリット153を大きく開ける必要があり、その大きなスリット153によって外ピンハウジング150の強度が低下する恐れがある。
When assembling the reducer B, the
そこで、この発明は、部品挿入用の開口部も小さくしても減速機の内部部品の組み込みが行え、加工も容易で加工精度も高い、外ピンハウジングを提供しようとするものである。 Accordingly, the present invention is intended to provide an outer pin housing that can incorporate the internal parts of the speed reducer even if the opening for inserting the parts is small, is easy to process, and has high processing accuracy.
上記の課題を解決するため、この発明においては、駆動力を発生させるモータ部と、モータ部の回転を減速して出力する減速機と、減速機からの出力を駆動輪に伝える車輪ハブとを備え、前記減速機が、前記モータ部によって回転駆動される入力軸と、入力軸に設けられた偏心軸部によって入力軸に回転自在に支持され、外周に波形歯形が形成された曲線板と、曲線板の外周の波形歯形に噛合する外ピンと、減速機のケーシングの内径面に回り止めされた状態に設けられ、外ピンの両端部を支持するフランジ部を両端面に有する筒型の外ピンハウジングとを有し、外ピンハウジング内に曲線板を組み込み、入力軸の回転により曲線板を偏心揺動運動させて、その曲線板の自転を前記入力軸と同軸上に配置された出力軸から出力するようにしたサイクロイド式の減速機とされたインホイールモータ駆動装置において、前記外ピンハウジングを二分割された半割り体の組立てによって形成し、この半割り体を開いた状態で減速機の構成部品を組込み、減速機の構成部品を組み込んだ半割り体を閉じて、連結部材によって結合することを特徴とする。 In order to solve the above problems, in the present invention, a motor unit that generates a driving force, a speed reducer that decelerates and outputs the rotation of the motor unit, and a wheel hub that transmits the output from the speed reducer to the drive wheels. An input shaft that is rotationally driven by the motor unit, a curved plate that is rotatably supported on the input shaft by an eccentric shaft portion provided on the input shaft, and has a corrugated tooth profile formed on the outer periphery; An outer pin that meshes with the corrugated tooth profile on the outer periphery of the curved plate, and a cylindrical outer pin that is provided in a state of being prevented from rotating on the inner diameter surface of the casing of the speed reducer and that has flange portions that support both end portions of the outer pin on both end surfaces A curved plate is incorporated in the outer pin housing, and the curved plate is eccentrically oscillated by rotation of the input shaft, and rotation of the curved plate is performed from an output shaft arranged coaxially with the input shaft. Output In the in-wheel motor drive device that is an Icroid type speed reducer, the outer pin housing is formed by assembling a half-divided body, and the components of the speed reducer are assembled in a state in which the half-divided body is opened. The halved body incorporating the reduction gear component is closed and connected by a connecting member.
前記半割り体の分割面は、減速機の軸心に対して直交していても傾斜していてもよい。 The split surface of the half-divided body may be orthogonal or inclined with respect to the axis of the speed reducer.
前記連結部材としては、閉じ合わせた二つの半割り体の外周面に嵌めるクリップを用いることができる。 As the connecting member, a clip fitted on the outer peripheral surface of the two halves closed together can be used.
前記クリップの両端には、閉じ合わせた二つの半割り体の両側面に重なる脚部を設け、このクリップの脚部と二つの半割り体の両側面との間に係合部を設けることにより、閉じ合わせた二つの半割り体の連結強度を向上させることができる。 At both ends of the clip, there are provided leg portions that overlap both side surfaces of the two halves closed together, and an engaging portion is provided between the leg portions of the clip and both side surfaces of the two halves. The connection strength of the two halves closed together can be improved.
前記クリップを、閉じ合わせた二つの半割り体の外周面の周方向に等間隔で複数設け、このクリップの両端に設けた閉じ合わせた二つの半割り体の両側面に重なる脚部のうち、少なくとも半割り体の一方の側面に重なる脚部を、環状の円環部材によって連結することによって、閉じ合わせた二つの半割り体の連結強度を向上させることができる。 A plurality of the clips are provided at equal intervals in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the two halves closed together, and the legs overlapped on both side surfaces of the two halves closed together provided at both ends of the clip, By connecting at least the leg portion that overlaps one side surface of the half-divided body by an annular ring member, the connection strength of the two halves closed together can be improved.
前記連結部材としては、閉じ合わせた二つの半割り体に設けた軸方向に貫通する複数の貫通孔に挿通される連結シャフトを使用することができる。 As the connecting member, a connecting shaft inserted in a plurality of through-holes penetrating in the axial direction provided in two closed halves can be used.
前記連結シャフトの一端に抜け止め用の頭部を設け、他端に止め輪を嵌めることにより、半割り体に連結シャフトを抜け止めすることができる。 By providing a head for retaining at one end of the connecting shaft and fitting a retaining ring at the other end, the connecting shaft can be prevented from coming off from the half body.
前記連結シャフトの頭部と半割り体の外側面との間、連結シャフトの止め輪と半割り体の外側面との間に、外ピンスラストプレートを嵌め入れることができる。 An outer pin thrust plate can be fitted between the head of the connecting shaft and the outer surface of the half body, and between the retaining ring of the connecting shaft and the outer surface of the half body.
前記閉じ合わせた二つの半割り体を貫通するシャフトを設けることにより、二つの半割り体に加わるねじり方向の応力を受けることができる。 By providing a shaft that passes through the two halves that are closed together, it is possible to receive a torsional stress applied to the two halves.
この発明に係るインホイールモータ駆動装置においては、上記のように、外ピンハウジングを二分割された半割り体の組立てによって形成するようにしたので、加工が容易で、加工精度も高い。また、外ピンハウジング内への減速機の内部部品の組み込みを、二分割された半割り体を開いた状態で行えるので、減速機の内部部品の組み込み作業が容易である。また、部品挿入用の開口部も小さくすることができ、外ピンハウジングの強度を向上させることができる。 In the in-wheel motor drive device according to the present invention, as described above, since the outer pin housing is formed by assembling the half-divided body, the machining is easy and the machining accuracy is high. In addition, since the internal parts of the speed reducer can be assembled into the outer pin housing with the two-part halves opened, the work of assembling the internal parts of the speed reducer is easy. Further, the opening for inserting the component can be made small, and the strength of the outer pin housing can be improved.
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23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(後輪)14と、左右の駆動輪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。駆動輪14は、図24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。インホイールモータ駆動装置21の搭載形態としては、図23、24で示した後輪駆動方式の他に、前輪駆動方式でも四輪駆動方式のいずれでも構わない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIG. 23, 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駆動輪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、駆動輪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、左右の駆動輪14をそれぞれ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
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機Bと、減速機Bからの出力を駆動輪14に伝える車輪ハブCとを備え、モータ部Aと減速機Bとはケーシング22に収納されて、図24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
上記モータ部Aおよび減速機Bは、ケーシング22内に収容されている。ケーシング22は、モータ部A側のケーシング22aと、減速機B側のケーシング22bとからなる。
The motor part A and the speed reducer B are accommodated in the
モータ部Aは、ケーシング22aの内周面にステータ23を設け、このステータ23の内周に間隔をおいてロータ24を設けたラジアルギャップタイプのものを使用している。
The motor part A uses a radial gap type in which a
ロータ24は、モータ軸24aを中心部に有し、そのモータ軸24aは減速機Bの入力軸30と接続して減速機Bのケーシング22b内に挿入され、軸受25a、25bによってケーシング22に対して回転自在に支持されている。
The
減速機Bのケーシング22bには、下部に潤滑油のオイルタンク41が設けられ、オイルタンク41内の潤滑油をオイルポンプ42によって吸い込み、モータ部Aと減速機Bに潤滑油を供給し、潤滑と冷却を行っている。
The
潤滑油を減速機Bの内部に供給する給油通路43は、モータ部Aの回転を減速する減速機Bの出力回転を利用して駆動されるオイルポンプ42の吐出口からケーシング22aの内側に沿って後方へと延び、ケーシング22aの後方から、モータ軸24aの内部通路44と減速機Bの入力軸30の内部通路45を経て、減速機Bのケーシング22b内に至る通路により構成される。そして、オイルポンプ42から供給された潤滑油は、減速機Bの入力軸30の内部通路45に設けられた半径方向の供給口から遠心力およびオイルポンプ42の圧力によって飛散して、減速機B内を潤滑及び冷却している。いわゆる軸心給油方式を採用している。
The
潤滑油の帰還通路46は、減速機Bのケーシング22bの底部に設けられた排出口47、オイルタンク41を経てオイルポンプ42の吸入口に至る通路により構成される。
The
オイルポンプ42は、図4に示すように、減速機Bの回転を利用して回転するインナーロータ72と、インナーロータ72の回転に伴って従動回転するアウターロータ73と、ポンプ室74と、帰還通路46に連通する吸入口75と、給油通路43に連通する吐出口76とを備えるサイクロイドポンプである。
As shown in FIG. 4, the
インナーロータ72は、外径面にサイクロイド曲線で構成される歯形を有する。具体的には、歯先部分72aの形状がエピサイクロイド曲線、歯溝部分72bの形状がハイポサイクロイド曲線となっている。このインナーロータ72は、減速機Bの出力軸33と一体回転する。
アウターロータ73は、内径面にサイクロイド曲線で構成される歯形を有する。具体的には、歯先部分73aの形状がハイポサイクロイド曲線、歯溝部分73bの形状がエピサイクロイド曲線となっている。このアウターロータ73は、ポンプケース77に回転自在に支持されている。
The
インナーロータ72は、回転中心c1を中心として回転する。一方、アウターロータ73は、インナーロータ72の回転中心c1と異なる回転中心c2を中心として回転する。また、インナーロータ72の歯数をnとすると、アウターロータ73の歯数は(n+1)となる。なお、この実施形態においては、n=5としている。
The
インナーロータ72とアウターロータ73との間の空間には、複数のポンプ室74が設けられている。そして、インナーロータ72が減速機Bの出力軸33の回転を利用して回転すると、アウターロータ73は従動回転する。このとき、インナーロータ72およびアウターロータ73はそれぞれ異なる回転中心c1、c2を中心として回転するので、ポンプ室74の容積は連続的に変化する。これにより、吸入口75から流入した潤滑油が吐出口76から給油通路43に圧送される。
A plurality of
減速機Bのケーシング22bには、図1に示すように、下部に潤滑油のオイルタンク41が設けられ、オイルタンク41内の潤滑油を帰還通路46を通じてオイルポンプ42によって吸い込み、モータ部Aと減速機Bに潤滑油を供給し、潤滑と冷却を行っている。
As shown in FIG. 1, the
サイクロイド式の減速機Bは、図1〜図3に示すように、入力軸30に設けられた偏心軸部30a、30bによって2枚の曲線板31を回転自在に支持し、それらの曲線板31の外周に形成された波形歯形31aを減速機Bのケーシング22bの内側に配設された外ピン32に噛合し、上記入力軸30の回転により曲線板31を偏心揺動運動させ、その曲線板31の自転を入力軸30と同軸上に配置された出力軸33から出力し、車輪ハブCを回転させている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the cycloid type speed reducer B rotatably supports two
減速機Bのケーシング22bの内側に配設された外ピン32の数は、曲線板31の外周の波形歯形31aより多い。
The number of
外ピン32は、図1に示すように、減速機Bのケーシング22bの内径面に隙間を介して配設される外ピンハウジング50に支持されている。外ピンハウジング50は、減速機Bのケーシング22bに対してアウター側とインナー側に、図示しないフローティングボルトによってフローティング支持されている。
As shown in FIG. 1, the
外ピンハウジング50は、図5〜図8に示すように、二分割された半割り体50a、50bからなり、二分割された半割り体50a、50bを分割面で合せ、連結部材60を結合することによって、一体に組み立てられる。
As shown in FIGS. 5 to 8, the
図5〜図8に示す外ピンハウジング50は、半割り体50a、50bの分割面を、減速機Bの軸心に対して直交するように設けた例であるが、半割り体50a、50bの分割面は、減速機Bの軸心に対して直交していなくても、傾斜していてもよいし、減速機Bの軸心に対して平行であってもよい。
The
外ピンハウジング50は、半割り体50a、50bの分割面を合せて連結部材60によって結合した状態において、筒型形状であり、軸方向両端部に内径側に延びる一対のフランジ部51を備える。
The
入力軸30は、図1に示すように、その一端部がスプライン嵌合によりロータ24のモータ軸24aに接続されてモータ部Aにより回転駆動されるようになっており、その他端部に偏心軸部30a、30bが設けられている。
As shown in FIG. 1, one end of the
偏心軸部30a、30bは、図2に示すように、入力軸30の軸方向に一対設けられている。その一対の偏心軸部30a、30bは、円筒状外径面の中心が周方向に180°位相がずれるようにして設けられ、その一対の偏心軸部30a、30bのそれぞれの外径面に転がり軸受34が嵌合されている。
As shown in FIG. 2, a pair of
一対の偏心軸部30a、30bを設けた入力軸30には、一対の偏心軸部30a、30bを挟むように一対のカウンタウェイト35を、周方向に180°位相をずらして設けている。
The
曲線板31は、転がり軸受34によって入力軸30に回転自在に支持され、その外周に形成された波形歯形31aはトロコイド曲線歯形とされている。図3に示すように、曲線板31には、回転軸心を中心とする一つの円上に複数のピン孔36が等間隔に形成され、軸方向に並ぶ一対のピン孔36のそれぞれに内ピン37が余裕をもって挿入され、その内ピン37に回転自在に支持されたころ軸受37aの外周一部がピン孔36の内周一部に接触している。
The
減速機Bは、図2に示すように、偏心軸部30a、30bに回転自在に保持される公転部材としての2枚の曲線板31と、曲線板31の外周部の波形歯形31aに係合する複数の外ピン32と、曲線板31の自転運動を出力する出力軸33と、2枚の曲線板31の隙間に取り付けられてこれら曲線板31の端面に当接して曲線板の傾きを防止するセンターカラー38とを備える。
As shown in FIG. 2, the speed reducer B is engaged with two
出力軸33は、フランジ部33aと軸部33bとを有する。図3に示すように、フランジ部33aには、出力軸33の回転軸線を中心とする円周上に、内ピン37が等間隔に固定されている。軸部33bの外径面には、図1に示すように、セレーション(またはスプライン)によりトルク伝達可能な状態で車輪ハブCが設けられている。複数の内ピン37を介しフランジ部33aとスタビライザ33dが連結され、出力軸33とスタビライザ33dは一体に回転する。スタビライザ33dのモータ部A側の端部には、オイルポンプ42のインナーロータ72に接続するポンプ駆動軸33cが一体に設けられている。
The
外ピン32は、入力軸30の回転軸線の円周軌道上に等間隔に設けられる。そして、曲線板31が公転運動すると、外周の波形歯形31aと外ピン32とが係合して、曲線板31に自転運動を生じさせる。
The outer pins 32 are provided at equal intervals on the circumferential track of the rotation axis of the
図2に示すように、外ピンハウジング50のフランジ部51およびスタビライザ33dの内周には、出力軸33が軸受90を介して回転自在に支持されている。また、出力軸33のフランジ部33aおよびスタビライザ33dの内径面と入力軸30の外径面とは、軸受91を介して相対的に回転可能に支持されている。
As shown in FIG. 2, the
曲線板31は、出力軸33の対向するフランジ部33aおよびスタビライザ33dの間に組み込まれている。また、出力軸33の対向するフランジ部33aには、組み込まれた曲線板31のピン孔36を貫通する内ピン37の両端が支持されている。
The
出力軸33の対向するフランジ部33aおよびスタビライザ33dに支持された複数の内ピン37は、入力軸30の回転軸線を中心とする円周軌道上に等間隔に設けられ、曲線板31との摩擦抵抗を低減するために、2枚の曲線板31の各ピン孔36の内壁面に当接する位置に針状ころ軸受37aがそれぞれ設けられている。ピン孔36の内径寸法は、内ピン37の外径寸法(「針状ころ軸受37a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 plurality of
減速機Bは、図9に示すように、二分割された外ピンハウジング50の半割り体50a、50bを開いた状態で、入力軸30、2枚の曲線板31、カウンタウェイト35、出力軸33、内ピン37、転がり軸受90、91等の外ピンハウジング50内に組み込まれる減速機Bの内部部品を組み立て、その後、針状ころ軸受55の外輪55aと針状ころ55bを組込んでいる半割り体50a、50bを左右から減速機Bの内部部品を挟み、次いで、外ピン32を挿し入れて、端面に外ピンサイドプレート58を装着し、二つの半割り体50a、50bによって形成される筒状部の外周面の数か所にクリップ型の連結部材60を装着することにより、組み立てが完了する。
As shown in FIG. 9, the speed reducer B has an
このように、二分割された外ピンハウジング50の半割り体50a、50bを開いた状態で、減速機Bの内部部品の組み立てを行うことができるので、外ピンハウジング50の半割り体50a、50bに設ける開口部は、入力軸30と出力軸33が挿通できる大きさがあればよい。したがって、外ピンハウジング50に、大きな曲線板31を挿入する大きさの開口部が不要になるので、外ピンハウジング50の強度が向上する。
Thus, since the internal parts of the reduction gear B can be assembled with the
インホイールモータ駆動装置21の軽量化の観点から、ケーシング22は、アルミ合金やマグネシウム合金等の軽金属で形成する。一方、高い強度が求められる外ピンハウジング50は、鋼で形成するのが望ましい。
From the viewpoint of reducing the weight of the in-wheel
半割り体50a、50bによって形成される外ピンハウジング50は、図5〜図8に示すように、軸方向両端部から径方向内側に延びる一対のフランジ部51を備える筒型である。一対のフランジ部51は、外側面部の内径側に厚肉部を有する。
As shown in FIGS. 5 to 8, the
また、外ピンハウジング50の周囲には、半割り体50a、50bの合わせ面に、外ピンハウジング50内の潤滑油を抜く切欠き53を数か所設けている(図5、6参照)。また、半割り体50a、50bの外側面には、フローティングボルトの固定孔59が周方向に等間隔で設けられている。
Further, around the
図2に示すように、半割り体50a、50bを合わせて形成される外ピンハウジング50の一対のフランジ部51には、厚み方向に貫通する複数の外ピン保持孔54が設けられている。外ピン保持孔54は、それぞれ入力軸30の回転軸線と平行な方向に延び外ピン32の両端を保持する。外ピン32の両端は、外ピン保持孔54に対して針状ころ軸受55を介して支持されている。針状ころ軸受55は、外輪55aと、この外輪55aの内周面と外ピン32の外周面とを転走面にした針状ころ55bとからなる。針状ころ軸受55の外輪55aは、外ピン保持孔54の内面に嵌合されている。
As shown in FIG. 2, a plurality of outer
また、一対のフランジ部51の対応する外ピン保持孔54は、周方向の同位置に互いに対面するように設けられている。即ち、一対の外ピン保持孔54の中心軸線は一致し、外ピンハウジング50を減速機Bのケーシング22bに取り付けると、この外ピン保持孔54の中心軸線は、入力軸30の回転軸線と平行になる。これにより、外ピン32を入力軸30の回転軸線と平行に保持することができる。
Further, the corresponding outer
図5〜図8に示すように、一対のフランジ部51の径方向の内周側に位置する厚肉部には、外ピン保持孔54に連続するように、溝形のザグリ部57が形成されている。
As shown in FIG. 5 to FIG. 8, a groove-shaped
一対のフランジ部51の径方向の外周側に位置する外側面部には、図2及び図9に示すように、外ピン保持孔54に挿入した外ピン32の軸方向の抜け出しを防止する外ピンサイドプレート58がそれぞれ固定される。
As shown in FIGS. 2 and 9, an outer pin that prevents the
図5〜図9に示す実施形態の外ピンハウジング50は、半割り体50a、50bの連結部材60として、金属製プレス品が使用され、ここではばね鋼のプレス成形によって形成されたコ字形のクリップ61を使用している。
The
このクリップ61を、合せた半割り体50a、50bの外周面に嵌めることによって、合せた半割り体50a、50bの軸方向への分離を防止することができる。
By fitting the
半割り体50a、50bを合わせて外ピンハウジング50を形成した場合、トルク負荷によって半割り体50a、50bの合わせ面には、ねじれ力が加わる。
When the
この半割り体50a、50bの合わせ面のねじれ力を受けるために、半割り体50a、50bの合わせ面に互いに嵌り合う位置決め用の凹凸部または複数のピンを設けることが望ましい。
In order to receive the twisting force of the mating surfaces of the
また、連結部材60として、コ字形のクリップ61を使用する場合、半割り体50a、50bの合わせ面のねじれ力を受け、クリップ61と半割り体50a、50bとの連結強度を向上させるために、図10(a)〜(d)に示すように、クリップ61の両端の脚部61aと半割り体50a、50bのフランジ部51との重なり面に係合部62を設けている。なお、図10(a)〜(d)は、図8の丸印部分を拡大して半割り体50a側の係合部62を複数のタイプを説明しているが、半割り体50b側もそれぞれのタイプで同様な構成となっている。
Further, when a
図10(a)の係合部62は、クリップ61の両端の脚部61aの先端に内向きの屈曲部61bを設け、この屈曲部61bが嵌る凹部61cを半割り体50a、50bのフランジ部51の側面に設けた例である。
10 (a) is provided with inwardly
図10(b)の係合部62は、クリップ61の両端の脚部61aの先端に内向きのばね力のある湾曲した屈曲部61dを設け、この屈曲部61dが嵌る凹部61eを半割り体50a、50bのリング部52の側面に設けた例である。
The engaging
図10(c)の係合部62は、クリップ61の脚部61aの両端面が当接する凸部61fを、半割り体50a、50bのリング部52の側面に設けた例である。
10C is an example in which
図10(d)の係合部62は、半割り体50a、50bのフランジ部51の側面に凸部61gを設け、この凸部61gが嵌る凹部61hをクリップ61の脚部61aに設けた例である。
10 (d) is an example in which a
次に、図11〜図18に示す実施形態は、半割り体50a、50bの連結部材60として、別な形式のクリップ63(連結部材60)を使用したものである。
Next, in the embodiment shown in FIGS. 11 to 18, another type of clip 63 (connection member 60) is used as the
このクリップ63は、一方の半割り体50aのフランジ部51の厚肉の内側面部52bに嵌められる円環部材63aと、この円環部材63aから半割り体50a、50bを合わせた軸方向に延びる4本のクリップ部63bとからなる。
The
円環部材63aと4本のクリップ部63bは、金属製プレス品が使用され、ここではばね鋼によってプレスにより一体に形成されている。
The
クリップ部63bは、合せた半割り体50a、50bの両側面に嵌る屈曲片63cを有する。屈曲片63cは、合せた半割り体50a、50bのフランジ部51の両側面に弾性的に嵌るように内向きに湾曲している。
The
図15〜図18は、クリップ63をばね鋼の板を折り曲げて形成する実施形態を示している。
15 to 18 show an embodiment in which the
この図15〜図18の実施形態では、円環部材63aを形成する帯部材と、クリップ部63bを形成するクリップ片とを一体に、プレス打ち抜き加工により形成している。
In the embodiment of FIGS. 15 to 18, the band member that forms the
円環部材63aを形成する帯部材の一端には、かしめ部63eを設け、このかしめ部63eを差し込む係合孔63dを帯部材の他端に設けている。図16に示すように、円環部材63aを形成する帯部材を、一端と他端が重なるように環状に折り曲げ、一端のかしめ部63eを他端の係合孔63dに挿し込んで、図17及び図18に示すように、かしめ部63eを折り曲げることによって、円環部材63aを形成することができる。
A
次に、図19に示す実施形態は、半割り体50a、50bを合わせて外ピンハウジング50を形成した場合、前述のように、トルク負荷によって半割り体50a、50bの合わせ面にねじれ力が加わるので、このねじれ力を受けるように、半割り体50a、50bを貫通するシャフト64を半割り体50a、50bに挿通した例を示している。この図19に示す実施形態では、半割り体50a、50bの連結部材60として、ばね鋼のプレス成形によって形成されたコ字形のクリップ61を使用している。
Next, in the embodiment shown in FIG. 19, when the
次に、図20〜図22に示す実施形態は、半割り体50a、50bの連結部材60として、連結シャフト65を使用する例である。
Next, the embodiment shown in FIGS. 20 to 22 is an example in which a connecting
合せた半割り体50a、50bには、連結シャフト65を挿通する貫通孔66を軸方向に形成している。
In the combined
連結シャフト65は、合せた半割り体50a、50bの幅寸法と、外ピンサイドプレート58の厚みを合わせた幅よりも長く形成されている。
The connecting
図20及び図21の連結シャフト65は、一端に抜け止め用の頭部65aが設けられ、連結シャフト65の先端に、止め輪65bを嵌めて合せた半割り体50a、50bを連結している。
The connecting
また、図22に示す連結シャフト65は、先端の抜け止め孔に抜け止めピン65cを差し込み、合せた半割り体50a、50bを連結している。この図22に示す連結シャフト65の頭部と外ピンサイドプレート58との間には、ばね座金65dを嵌め入れ、連結シャフト65のガタつきをなくしている。
Further, the connecting
図20〜図22に示す連結シャフト65を使用する実施形態では、連結シャフト65は、周方向に等間隔で複数本設置している。連結シャフト65と半割り体50a、50bに設ける貫通孔66との関係は、すきまばめが望ましいが、数本をしまりばめにすることによって、合せた半割り体50a、50bの位置精度を向上させることができる。
In the embodiment using the connecting
車輪ハブCは、図1に示すように、出力軸33の軸部33bの外径面に固定連結された内輪部材81と、内輪部材81をケーシング22bに対して回転自在に保持する外輪部材82とを備える。内輪部材81と外輪部材82とは複列アンギュラ玉軸受を構成し、内輪部材81と外輪部材82の間に複列の転動体83を設置している。内輪部材81には、車輪取付けフランジ部84が一体に設けられている。
As shown in FIG. 1, the wheel hub C includes an
また、前記の実施形態において、曲線板31を支持する転がり軸受34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、深溝玉軸受、円錐ころ軸受、針状ころ軸受、自動調心ころ軸受、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-described embodiment, an example of a cylindrical roller bearing has been shown as the rolling
また、前記の実施形態においては、モータ部Aに、ケーシング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面する位置に配置されるロータ24とを備える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。例えばステータとロータとが軸方向に開いた隙間を介して対向配置されるアキシアルギャップモータであってもよい。
Moreover, in the said embodiment, the radial gap provided with the
さらに、この発明に係るインホイールモータ駆動装置21を搭載した電気自動車は、後輪を駆動輪としてもよく、また、前輪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, the electric vehicle equipped with the in-wheel
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 :駆動輪
21 :インホイールモータ駆動装置
22 :ケーシング
22a :ケーシング
22b :ケーシング
23 :ステータ
24 :ロータ
24a :モータ軸
25a :軸受
25b :軸受
30 :入力軸
30a :偏心軸部
30b :偏心軸部
31 :曲線板
31a :波形歯形
32 :外ピン
33 :出力軸
33a :フランジ部
33b :軸部
33c :ポンプ駆動軸
34 :転がり軸受
35 :カウンタウェイト
36 :ピン孔
37 :内ピン
37a :軸受
38 :センターカラー
41 :オイルタンク
42 :オイルポンプ
43 :給油通路
44 :内部通路
45 :内部通路
46 :帰還通路
47 :排出口
50 :外ピンハウジング
50a :半割り体
50b :半割り体
51 :フランジ部
52 :リング部
52b :内側面部
53 :切欠き
54 :外ピン保持孔
55 :軸受
55a :外輪
57 :ザグリ部
58 :外ピンサイドプレート
59 :固定孔
60 :連結部材
61 :クリップ
61a :脚部
61b :屈曲部
61c :凹部
61d :屈曲部
61e :凹部
61f :凸部
61g :凸部
61h :凹部
62 :係合部
63 :クリップ
63a :円環部材
63b :クリップ部
63c :屈曲片
63d :係合孔
63e :かしめ部
64 :シャフト
65 :連結シャフト
65a :頭部
65b :止め輪
65c :抜け止めピン
65d :ばね座金
66 :貫通孔
72 :インナーロータ
72a :歯先部分
72b :歯溝部分
73 :アウターロータ
73a :歯先部分
73b :歯溝部分
74 :ポンプ室
75 :吸入口
76 :吐出口
77 :ポンプケース
81 :内輪部材
82 :外輪部材
83 :転動体
84 :車輪取付けフランジ部
90 :軸受
91 :軸受
A :モータ部
B :減速機
C :車輪ハブ
c1 :回転中心
c2 :回転中心
11: Electric vehicle 12: Chassis 12a: Wheel housing 12b: Suspension device 13: Front wheel 14: Drive wheel 21: In-wheel motor drive device 22: Casing 22a: Casing 22b: Casing 23: Stator 24: Rotor 24a: Motor shaft 25a: Bearing 25b: Bearing 30: Input shaft 30a: Eccentric shaft portion 30b: Eccentric shaft portion 31: Curved plate 31a: Corrugated tooth profile 32: Outer pin 33: Output shaft 33a: Flange portion 33b: Shaft portion 33c: Pump drive shaft 34: Rolling Bearing 35: Counter weight 36: Pin hole 37: Inner pin 37a: Bearing 38: Center collar 41: Oil tank 42: Oil pump 43: Oil supply passage 44: Internal passage 45: Internal passage 46: Return passage 47: Discharge port 50: Outer pin housing 50a: Half body 50b: Half Body 51: Flange 52: Ring 52b: Inner side 53: Notch 54: Outer pin holding hole 55: Bearing 55a: Outer ring 57: Counterbore 58: Outer pin side plate 59: Fixing hole 60: Connecting member 61: Clip 61a: leg portion 61b: bent portion 61c: recessed portion 61d: bent portion 61e: recessed portion 61f: protruding portion 61g: protruding portion 61h: recessed portion 62: engaging portion 63: clip 63a: annular member 63b: clip portion 63c: bent piece 63d: engagement hole 63e: caulking portion 64: shaft 65: coupling shaft 65a: head 65b: retaining ring 65c: retaining pin 65d: spring washer 66: through hole 72: inner rotor 72a: tooth tip portion 72b: tooth groove Part 73: Outer rotor 73a: Tooth tip part 73b: Tooth gap part 74: Pump chamber 75: Suction port 76: Discharge port 77 Pump casing 81: inner ring member 82: outer ring member 83: rolling element 84: a wheel mounting flange portion 90: Bearing 91: Bearing A: Motor unit B: reducer C: wheel hub c1: rotation center c2: rotation center
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