JP2015183831A - 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における曲線板の外周の波形歯形に噛合する外ピンの両端を支持する外ピン保持孔の精度不良を解消し、耐久性に優れた信頼性の高いインホイールモータ駆動装置に関する。 This invention eliminates inaccuracy of the outer pin holding hole that supports both ends of the outer pin that meshes with the corrugated tooth profile on the outer periphery of the curved plate in the cycloid reduction gear used in the in-wheel motor drive device, and is excellent in durability. The present invention relates to a highly reliable in-wheel motor drive device.
インホイールモータ駆動装置121は、図15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. 15, 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15〜図17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. 15 to 17, 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18および図19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. 18 and 19, the
入力軸130は、図15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. 15, one end of the
偏心軸部130a、130bは、図16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16、図17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17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. 16 and 17, the
減速機Bは、図16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. 16, 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16及び図17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17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. 17, the
図16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を介してそれぞれ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. 16, 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。
The
出力軸133の対向するフランジ部133a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137の外径寸法より所定分大きく設定されている。
The plurality of
車輪ハブCは、図15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. 15, 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15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18および図19に示すように、スリット153が設けられている。
Further, as shown in FIGS. 18 and 19, 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16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18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. 18, 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16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. 16, an outer
また、外ピンハウジング150を使用しないで、外ピン132の両端を保持する部材を、減速機Bのケーシング122bの内径面に配置したり(特許文献2)、外ピン132の両端を保持する部材の加工を簡素化するために、外ピン132の両端を保持するプレート状のリング部材を連結したりすることも行われている(特許文献3)。
In addition, a member that holds both ends of the
ところで、外ピン132の両端を保持する外ピン保持孔154は、従来、外ピンハウジング150や、減速機Bのケーシング122bの内径面に保持されたプレート状のリング部材によって、外ピン保持孔154の孔位置が固定された位置に設けられている。
By the way, the outer
したがって、外ピン保持孔154の孔位置の位置精度が悪かったり、外ピン保持孔154を設ける部材の組付け精度や加工精度が悪いと、外ピン保持孔154に保持する外ピン132のミスアライメントの影響により、負荷が大きい部位が発生し、外ピン132や曲線板131の破損の原因になったり、サイクロイド減速機の駆動時の音や振動の原因になったりする。
Accordingly, if the positional accuracy of the hole position of the outer
そこで、この発明は、外ピンを保持する外ピン保持孔の芯ズレの影響を少なくすることにより、耐久性に優れた信頼性の高いインホイールモータ駆動装置を提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a highly reliable in-wheel motor drive device that is excellent in durability by reducing the influence of the misalignment of the outer pin holding hole that holds the outer pin.
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設けられ、外ピンの両端部を軸受を介して支持する外ピン保持孔とを備え、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、前記減速機のケーシングの内径面に互いに相対運動可能な一対の分割プレートを配置し、この分割プレートに、外ピンの両端部を軸受を介して支持する外ピン保持孔を形成したことを特徴とするインホイールモータ駆動装置。 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 an outer pin holding hole that is provided on the inner diameter surface of the casing of the speed reducer and supports both ends of the outer pin through bearings. In the in-wheel motor drive device, which is a cycloid type speed reducer, wherein the plate is eccentrically oscillated and the rotation of the curved plate is output from an output shaft arranged coaxially with the input shaft. Machine case An in-wheel motor characterized in that a pair of split plates that can move relative to each other are arranged on the inner surface of the ring, and an outer pin holding hole that supports both ends of the outer pin via a bearing is formed in the split plate. Drive device.
前記一対の分割プレートと減速機のケーシングの内径面との間に弾性変形可能な回り止め部材を設けることより、分割プレートに生じる振動が減速機のケーシングに伝達されるのを軽減することができる。 By providing a non-rotating member that can be elastically deformed between the pair of split plates and the inner diameter surface of the reducer casing, it is possible to reduce the vibration generated in the split plates being transmitted to the reducer casing. .
前記一対の分割プレートの外径面と減速機のケーシングの内径面に、対向する凹所を設け、この凹所に回り止め部材を隙間を空けて挿入することにより、一対の分割プレートの相対運動を確保するようにしてもよい。 Relative motion of the pair of divided plates is achieved by providing opposing recesses in the outer diameter surface of the pair of divided plates and the inner diameter surface of the casing of the speed reducer, and inserting a detent member into the recess with a gap therebetween. May be secured.
前記一対の分割プレートの外径面と減速機のケーシングの内径面に、互いに嵌り合う凸部と凹部を設け、この凸部と凹部との間に隙間を設け、一対の分割プレートの相対運動を確保するようにしてもよい。 Protrusions and recesses that fit into each other are provided on the outer diameter surface of the pair of split plates and the inner diameter surface of the casing of the speed reducer, and a gap is provided between the convex portions and the recesses, so that the relative movement of the pair of split plates is performed. It may be ensured.
前記一対の分割プレートの軸方向の間隔を保持する間隔保持ピンを設け、この間隔保持ピンと一対の分割プレートとの間に一対の分割プレートの相対運動を可能にする隙間を設置している。 An interval holding pin that holds an axial interval between the pair of divided plates is provided, and a gap that allows relative movement of the pair of divided plates is provided between the interval holding pin and the pair of divided plates.
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、減速機のケーシングの内径面に互いに相対運動可能な一対の分割プレートを配置し、この互いに相対運動可能な一対の分割プレートに外ピンの両端を保持する外ピン保持孔を設けたので、外ピンと外ピン保持孔との間の軸受や曲線板が均等に当たるように、外ピン保持孔の位置が調心される。これにより、荷重を複数の外ピンで分散することができ、外ピンと曲線板との面圧を下げることができるので、耐久性に優れた信頼性の高いインホイールモータ駆動装置を提供することできる。 In the in-wheel motor drive device according to the present invention, as described above, the pair of split plates that can move relative to each other are arranged on the inner diameter surface of the casing of the speed reducer, and the pair of split plates that can move relative to each other are arranged outside. Since the outer pin holding hole for holding both ends of the pin is provided, the position of the outer pin holding hole is aligned so that the bearing and the curved plate between the outer pin and the outer pin holding hole are evenly contacted. As a result, the load can be distributed by a plurality of outer pins, and the surface pressure between the outer pins and the curved plate can be lowered, so that it is possible to provide a highly reliable in-wheel motor drive device with excellent durability. .
上記のように、外ピン保持孔の位置の調心効果があるため、分割プレートに設ける外ピン保持孔の位置精度を緩和することができ、生産性が向上する。 As described above, since the alignment effect of the position of the outer pin holding hole is obtained, the position accuracy of the outer pin holding hole provided in the divided plate can be relaxed, and the productivity is improved.
前記一対の分割プレートと減速機のケーシングの内径面との間に弾性変形可能な回り止め部材を設けることより、分割プレートに生じる振動が減速機のケーシングに伝達されるのを軽減することができる。 By providing a non-rotating member that can be elastically deformed between the pair of split plates and the inner diameter surface of the reducer casing, it is possible to reduce the vibration generated in the split plates being transmitted to the reducer casing. .
前記一対の分割プレートの軸方向の間隔を保持する間隔保持ピンを設けることにより、一対の分割プレート間に配置される回転部品に過度な荷重がかかるのを防止することができる。 By providing an interval holding pin that holds the interval between the pair of divided plates in the axial direction, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the rotating component disposed between the pair of divided plates.
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13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14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13、14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. 13, 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14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の出力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、図2及び図5に示すように、前記減速機Bのケーシング22bの内径面に隙間を介して、互いに相対運動可能に配置された一対の分割プレート50a、50bに支持されている。相対運動可能に配置された一対の分割プレート50a、50bには、外ピン32の両端部を軸受55を介して支持する外ピン保持孔54がそれぞれ形成されている。
As shown in FIGS. 1, 2, and 5, the
図5は、一対の分割プレート50a、50bの外ピン保持孔54に、外ピン32の両端部を軸受55を介して支持した状態を示している。
FIG. 5 shows a state in which both end portions of the
分割プレート50a、50bは、図2および図5に示すように、リング形状で、内径側に厚肉部51を有する。
As shown in FIGS. 2 and 5, the divided
一対の分割プレート50a、50b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は、中心軸線が一致するように設けられる。
The corresponding outer
一対の分割プレート50a、50bは、互いに相対運動可能なように、減速機Bのケーシング22bの内径面に隙間を介して配置され、一対の分割プレート50a、50bは、ゴム等の弾性変形可能な回り止め部材60を介して減速機Bのケーシング22bの内径面に回り止めされている。
The pair of
一対の分割プレート50a、50bと減速機Bのケーシング22bの内径面に弾性変形可能な回り止め部材60を配置すると、分割プレートに生じる振動が減速機のケーシングに伝達されるのを軽減することができる。また、回り止め部材60を弾性変形可能な素材によって形成することにより、一対の分割プレート50a、50bは、互いに減速機Bのケーシング22bの内径面に対して相対運動が可能である。
If the
一対の分割プレート50a、50bが互いに相対運動可能に配置されていると、外ピン32と外ピン保持孔54との間の軸受55や曲線板31が均等に当たるように、一対の分割プレート50a、50bに形成された外ピン保持孔54の位置が調心される。これにより、曲線板31から受ける荷重を複数の外ピン32で分散することができ、外ピン32と曲線板31との面圧を下げることができるので、耐久性が向上する。
When the pair of
前記軸受55としては、図1、図2及び図5に示す実施形態では、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を使用している。
In the embodiment shown in FIGS. 1, 2 and 5, 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(図3参照)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 includes 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、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(図1参照)。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、一対の分割プレート50a、50bの内周には、出力軸33およびスタビライザ33dが転がり軸受90を介してそれぞれ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、転がり軸受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, an
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およびスタビライザ33d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6に示すように、一対の分割プレート50a、50bを両側に開いた状態で、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を組込んである分割プレート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を装着することにより、組み立てが完了する。
As shown in FIG. 6, the reducer B has an
このように、一対の分割プレート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、減速機Bの組み立てが容易である。
Thus, since the internal components of the reduction gear B can be assembled with the pair of
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分割プレート50a、50bは、鋼で形成するのが望ましい。
From the viewpoint of reducing the weight of the in-wheel
図2に示すように、分割プレート50a、50b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, the
また、一対の分割プレート50a、50b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、対の分割プレート50a、50b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
一対の分割プレート50a、50bの外側面部には、図2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 FIG. 2, outer
次に、図7及び図8に示す実施形態は、一対の分割プレート50a、50bの軸方向の間隔を保持するために、一対の分割プレート50a、50bの間に段付きの間隔保持ピン61を設け、一対の分割プレート50a、50b間に配置される回転部品に過度な荷重がかかるのを防止するようにしている。一対の分割プレート50a、50bには、段付きの間隔保持ピン61を嵌め入れる嵌合孔62が形成され、段付きの間隔保持ピン61と嵌合孔62との間には、一対の分割プレート50a、50bの相対運動が可能なように、ラジアル方向で50〜500μm程度の隙間を設けている。間隔保持ピン61は円周方向に等間隔に複数本設けられる。図8の例では、2本の間隔保持ピン61を設けている。
Next, in the embodiment shown in FIGS. 7 and 8, in order to maintain the axial distance between the pair of divided
次に、図9及び図10に示す実施形態は、一対の分割プレートの50a、50b外径面と減速機Bのケーシング22bの内径面とに、対向する凹所62a、62bを設け、この凹所62a、62bに回り止め部材63を隙間を空けて挿入することにより、一対の分割プレート50a、50bの相対運動を確保した例である。凹所62a、62bと回り止め部材63との間の隙間は、相対運動が可能なように、ラジアル方向で50〜500μm程度である。回り止め部材63は円周方向に等間隔に複数本設けられる。図10の例では、4本の回り止め部材63が90度の間隔で設けている。
Next, in the embodiment shown in FIG. 9 and FIG. 10, opposed recesses 62 a and 62 b are provided on the outer diameter surfaces of the pair of
次に、図11及び図12に示す実施形態は、一対の分割プレートの50a、50b外径面と減速機Bのケーシング22bの内径面に、互いに嵌り合う凸部64と凹部65を設けて回り止めを行った例である。この凸部64と凹部65との間には、ラジアル方向で50〜500μm程度の隙間を設け、一対の分割プレート50a、50bの相対運動を確保している。回り止め部材63は円周方向に等間隔に複数本設けられる。図12の例では、4本の回り止め部材63が90度の間隔で設けている。
図7〜図12の実施形態において、上記ラジアル方向の隙間が50μm以下であると、調心効果が得られ難く、500μmであると、ガタが大きすぎて、振動発生の原因になる。
Next, the embodiment shown in FIG. 11 and FIG. 12 is provided with a
In the embodiment of FIGS. 7 to 12, if the radial gap is 50 μm or less, it is difficult to obtain the alignment effect, and if it is 500 μm, the play is too large, causing vibration.
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
33d :スタビライザ
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
50a :分割プレート
50b :分割プレート
51 :厚肉部
54 :外ピン保持孔
55 :軸受
55a :外輪
55b :針状ころ
58 :外ピンサイドプレート
60 :回り止め部材
61 :間隔保持ピン
62 :嵌合孔
62a :凹所
62b :凹所
63 :回り止め部材
64 :凸部
65 :凹部
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 :転がり軸受
91 :転がり軸受
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 33d: Stabilizer 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: Exhaust Outlet 50a: Dividing plate 50b: Minute Plate 51: Thick part 54: Outer pin holding hole 55: Bearing 55a: Outer ring 55b: Needle roller 58: Outer pin side plate 60: Non-rotating member 61: Spacing holding pin 62: Fitting hole 62a: Recess 62b: Recess 63: Anti-rotation member 64: Convex portion 65: Concavity 72: Inner rotor 72a: Tooth tip portion 72b: Tooth groove portion 73: Outer rotor 73a: Tooth tip portion 73b: Tooth groove portion 74: Pump chamber 75: Inlet 76: Discharge port 77: Pump case 81: Inner ring member 82: Outer ring member 83: Rolling element 84: Wheel mounting flange part 90: Rolling bearing 91: Rolling bearing A: Motor part B: Reducer C: Wheel hub c1: Wheel center c1 c2: Center of rotation
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WO2018103160A1 (en) * | 2016-12-09 | 2018-06-14 | 深圳市荣德机器人科技有限公司 | Cycloidal-pin wheel speed reducer |
KR102322054B1 (en) * | 2020-05-21 | 2021-11-04 | 주식회사 피티지 | Separate and combined type in-wheel moter |
WO2024127779A1 (en) * | 2022-12-16 | 2024-06-20 | 住友重機械工業株式会社 | Eccentric oscillation-type gear device |
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- 2014-03-26 JP JP2014063586A patent/JP2015183831A/en active Pending
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