JP2017024613A - In-wheel motor driving device - Google Patents

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康人 渡邊
Yasuto Watanabe
康人 渡邊
弘典 牧野
Hironori Makino
弘典 牧野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain meshing of gears constituting a parallel shaft reduction gear in a good condition even if bending moment caused by lateral force is applied to the gears.SOLUTION: An in-wheel motor driving device 21 is provided which comprises: a motor part A; a reduction gear part B constituted of a parallel shaft reduction gear 39 comprised of a plurality of gears 30-33; a bearing part C for a wheel; and a casing 22 storing the motor part A and the reduction gear part B, and in which the first-fourth gears 30-33 of the parallel shaft reduction gear 39 are rotatably supported by rolling bearings 40 and 42-46 relative to the casing 22. The parallel shaft reduction gear 39 comprises the fourth gear 33 that transmits driving power to the bearing part C for a wheel and the third gear 32 that meshes with the fourth gear 33. The fourth gear 33 and the rolling bearings 45 and 46 therefor and the third gear 32 and the rolling bearings 43 and 44 therefor are integrated using joining members 59 and 60, and the joining members 59 and 60 are attached to the casing 22.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、例えば、電動モータの出力軸と車輪用軸受とを減速機を介して連結したインホイールモータ駆動装置に関する。   The present invention relates to an in-wheel motor drive device in which, for example, an output shaft of an electric motor and a wheel bearing are connected via a reduction gear.

従来のインホイールモータ駆動装置は、例えば、特許文献1に開示された構造のものがある。この特許文献1のインホイールモータ駆動装置は、駆動力を発生させる電動モータと、その電動モータの回転を減速して出力する平行軸歯車減速機と、その平行軸歯車減速機からの出力を車輪に伝達する車輪ハブとで構成されている。   A conventional in-wheel motor drive device has a structure disclosed in Patent Document 1, for example. The in-wheel motor drive device disclosed in Patent Document 1 includes an electric motor that generates a driving force, a parallel shaft gear reducer that decelerates and outputs the rotation of the electric motor, and outputs from the parallel shaft gear reducer. It consists of a wheel hub that transmits to.

このインホイールモータ駆動装置は、電動モータと平行軸歯車減速機との間に中間プレートを設け、その中間プレートのインボード側に、電動モータを収容するモータハウジングを設けると共に、中間プレートのアウトボード側に、平行軸歯車減速機を収容するギヤハウジングを設けた構造を具備する。   This in-wheel motor drive device is provided with an intermediate plate between the electric motor and the parallel shaft gear reducer, a motor housing for accommodating the electric motor is provided on the inboard side of the intermediate plate, and an outboard of the intermediate plate The structure which provided the gear housing which accommodates a parallel shaft gear reducer in the side is comprised.

電動モータは、モータハウジングに固定されたステータと、そのステータの内側でモータハウジングに回転自在に支持されたロータ軸とで構成されている。また、平行軸歯車減速機は、電動モータのロータ軸に同軸的に連結されたモータ入力歯車と、中間プレートおよびギヤハウジングに回転自在に支持されてモータ入力歯車と噛合する第1カウンタ歯車と、第1カウンタ歯車と同軸的に支持された第2カウンタ歯車と、車輪ハブの車軸に設けられて第2カウンタ歯車と噛合する出力歯車とで構成されている。   The electric motor includes a stator fixed to the motor housing and a rotor shaft that is rotatably supported by the motor housing inside the stator. The parallel shaft gear reducer includes a motor input gear coaxially connected to the rotor shaft of the electric motor, a first counter gear that is rotatably supported by the intermediate plate and the gear housing, and meshes with the motor input gear; The second counter gear is supported coaxially with the first counter gear, and the output gear is provided on the axle of the wheel hub and meshes with the second counter gear.

このインホイールモータ駆動装置の平行軸歯車減速機を構成する歯車、例えば、第1カウンタ歯車および第2カウンタ歯車は、中間プレートおよびギヤハウジングに対して転がり軸受により回転自在に支持されている。この平行軸歯車減速機の構造によっては、第1カウンタ歯車および第2カウンタ歯車以外のモータ入力歯車や出力歯車についても、中間プレートおよびギヤハウジングに対して転がり軸受により回転自在に支持された構造のものがある。   The gears constituting the parallel shaft gear reducer of the in-wheel motor drive device, for example, the first counter gear and the second counter gear are rotatably supported by the rolling bearings with respect to the intermediate plate and the gear housing. Depending on the structure of the parallel shaft gear reducer, motor input gears and output gears other than the first counter gear and the second counter gear may also be rotatably supported by the rolling bearings with respect to the intermediate plate and the gear housing. There is something.

特開2014−46742号公報JP 2014-46742 A

ところで、特許文献1で開示されたインホイールモータ駆動装置は、前述したように、モータ入力歯車、第1カウンタ歯車、第2カウンタ歯車および出力歯車からなる複数の歯車で構成された平行軸歯車減速機を具備する。この平行軸歯車減速機の出力歯車は、第2カウンタ歯車と噛合し、車輪ハブの車軸に駆動力を伝達する。   By the way, as described above, the in-wheel motor drive device disclosed in Patent Document 1 is a parallel shaft gear reduction composed of a plurality of gears including a motor input gear, a first counter gear, a second counter gear, and an output gear. Equipped with a machine. The output gear of the parallel shaft gear reducer meshes with the second counter gear and transmits the driving force to the axle of the wheel hub.

このような平行軸歯車減速機を備えたインホイールモータ駆動装置では、車両走行での旋回時、車輪前後方向だけでなく、横力による曲げモーメントが車輪ハブの車軸およびその車軸に連結された平行軸歯車減速機の出力歯車に加わることになる。このような横力による曲げモーメントが加わると、平行軸歯車減速機の出力歯車にこじり力が作用し、その出力歯車が第2カウンタ歯車に対して傾くことになる。   In an in-wheel motor drive device equipped with such a parallel shaft gear reducer, when turning during vehicle travel, not only the longitudinal direction of the wheel but also the bending moment due to the lateral force is applied to the axle of the wheel hub and the parallel connected to the axle. It will be added to the output gear of the shaft gear reducer. When a bending moment due to such a lateral force is applied, a twisting force acts on the output gear of the parallel shaft gear reducer, and the output gear tilts with respect to the second counter gear.

このように、第2カウンタ歯車に対して出力歯車が傾くと、第2カウンタ歯車と出力歯車との噛み合いが悪化し、第2カウンタ歯車と出力歯車との間で歯面の片当たりが生じて異音や摩耗が発生する。このような歯面の片当たりによる異音や摩耗は、騒音や振動の原因になり、車室内で搭乗者にとって不快な騒音および振動現象となる。   As described above, when the output gear is inclined with respect to the second counter gear, the meshing between the second counter gear and the output gear is deteriorated, and the tooth surface is partially contacted between the second counter gear and the output gear. Abnormal noise and wear occur. Such abnormal noise and wear due to the contact of the tooth surface causes noise and vibration, and becomes a noise and vibration phenomenon uncomfortable for the passenger in the passenger compartment.

このような問題を解決する対策として、平行軸歯車減速機の出力歯車と車輪ハブの車軸との間に磁力カップリングを設け、この磁力カップリングにより車輪ハブのこじりによる出力歯車の軸傾きを遮断する手段もある。しかしながら、このような磁力カップリングを設置することにより装置のコストアップを招くことになり、組み立て性が低下するおそれがある。また、磁力を利用することで異物の吸引などで汚染され、装置の寿命を低下するおそれもある。   As a measure to solve such problems, a magnetic coupling is provided between the output gear of the parallel shaft gear reducer and the axle of the wheel hub, and this magnetic coupling blocks the shaft inclination of the output gear due to the wheel hub twisting. There is also a means to do. However, the installation of such a magnetic coupling increases the cost of the apparatus, and the assemblability may be reduced. In addition, the use of magnetic force may cause contamination due to the suction of foreign matter and reduce the life of the apparatus.

そこで、本発明は前述の課題に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、横力による曲げモーメントが加わっても、平行軸歯車減速機を構成する歯車の噛み合いを良好な状態に維持し得るインホイールモータ駆動装置を提供することにある。   Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to achieve good meshing of the gears constituting the parallel shaft gear reducer even when a bending moment due to lateral force is applied. An object of the present invention is to provide an in-wheel motor drive device that can be maintained.

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、モータ部と、複数の歯車からなる平行軸歯車減速機で構成された減速機部と、車輪用軸受部と、モータ部および減速機部を収容したケーシングとを備え、平行軸歯車減速機の各歯車をケーシングに対して軸受により回転自在に支持したインホイールモータ駆動装置であって、平行軸歯車減速機は、車輪用軸受部に駆動力を伝達する出力歯車と、その出力歯車と噛合する中間歯車とを備え、出力歯車およびその軸受と中間歯車およびその軸受とを結合部材によって一体化し、結合部材をケーシングに取り付けたことを特徴とする。   As technical means for achieving the above-mentioned object, the present invention provides a motor unit, a speed reducer unit composed of a parallel shaft gear reducer composed of a plurality of gears, a wheel bearing unit, a motor unit and a speed reducer. And an in-wheel motor drive device in which each gear of the parallel shaft gear reducer is rotatably supported by a bearing with respect to the casing. The parallel shaft gear reducer includes a wheel bearing portion. An output gear that transmits a driving force to the motor, and an intermediate gear that meshes with the output gear. The output gear and its bearing are integrated with the intermediate gear and the bearing by a coupling member, and the coupling member is attached to the casing. Features.

本発明のインホイールモータ駆動装置では、出力歯車およびその軸受と、その出力歯車に噛合する中間歯車およびその軸受とを結合部材によって一体化したことにより、出力歯車と中間歯車の軸間距離および軸傾きを常に一定に保つことができる。そのため、旋回走行時などに横力による曲げモーメントが車輪用軸受部から平行軸歯車減速機の出力歯車に加わって、横力による曲げモーメントに基づくこじり力が作用しても、出力歯車と中間歯車の軸間距離および軸傾きを常に一定に保つことで、出力歯車と中間歯車との噛み合いを良好な状態に維持できる。   In the in-wheel motor drive device of the present invention, the output gear and the bearing thereof, and the intermediate gear and the bearing meshing with the output gear are integrated by the coupling member, so that the inter-shaft distance and the shaft of the output gear and the intermediate gear are integrated. The inclination can always be kept constant. Therefore, even if a bending moment due to lateral force is applied from the wheel bearings to the output gear of the parallel shaft gear reducer during turning, the output gear and the intermediate gear By keeping the inter-shaft distance and the shaft inclination constant at all times, the meshing between the output gear and the intermediate gear can be maintained in a good state.

本発明における結合部材は、出力歯車の軸部に取り付けられた軸受を収容する大径筒状部と、中間歯車の軸部に取り付けられた軸受を収容する小径筒状部と、大径筒状部と小径筒状部とを一体的に連結する連結部とで構成されていることが望ましい。このようにすれば、出力歯車と中間歯車との一体構造を容易に実現することができる。   The coupling member in the present invention includes a large-diameter cylindrical portion that accommodates a bearing attached to the shaft portion of the output gear, a small-diameter tubular portion that accommodates a bearing attached to the shaft portion of the intermediate gear, and a large-diameter cylindrical shape. It is desirable to be comprised by the connection part which connects a part and a small diameter cylindrical part integrally. In this way, an integrated structure of the output gear and the intermediate gear can be easily realized.

本発明における連結部は、大径筒状部と小径筒状部とを繋ぐ板状部と、大径筒状部の外周面と小径筒状部の外周面とを繋ぐリブ部とが一体的に形成された構成をなすことが望ましい。このようにすれば、結合部材の剛性を向上させることができ、出力歯車と中間歯車との高剛性の一体構造を容易に実現することができる。   In the connecting portion in the present invention, a plate-like portion connecting the large-diameter cylindrical portion and the small-diameter cylindrical portion, and a rib portion connecting the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion and the outer peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion are integrated. It is desirable to make the structure formed in this. In this way, the rigidity of the coupling member can be improved, and a highly rigid integrated structure of the output gear and the intermediate gear can be easily realized.

本発明において、結合部材と軸受の外輪との間に、軸受に予圧を付与するためのシムを介在させた構造が望ましい。このようにすれば、出力歯車および中間歯車を支持する深溝玉軸受やアンギュラ玉軸受に予圧を付与できるので、軸受の支持剛性を上げることができ、異音および振動の発生を抑制することができる。   In the present invention, a structure in which a shim for applying a preload to the bearing is interposed between the coupling member and the outer ring of the bearing is desirable. In this way, since the preload can be applied to the deep groove ball bearing and the angular ball bearing that support the output gear and the intermediate gear, the bearing support rigidity can be increased, and the generation of noise and vibration can be suppressed. .

本発明によれば、出力歯車と中間歯車の軸間距離および軸傾きを常に一定に保つことができるため、旋回走行時などに横力による曲げモーメントが車輪用軸受部から平行軸歯車の出力歯車に加わって、横力による曲げモーメントに基づくこじり力が作用しても、出力歯車と中間歯車の軸間距離および軸傾きを常に一定に保つことで、出力歯車と中間歯車との噛み合いを良好な状態に維持できる。   According to the present invention, since the distance between the output gear and the intermediate gear and the shaft inclination of the intermediate gear can always be kept constant, the bending moment due to the lateral force is caused from the wheel bearing portion to the output gear of the parallel shaft gear during turning. In addition, even if a twisting force based on a bending moment due to a lateral force is applied, the distance between the output gear and the intermediate gear and the shaft inclination are always kept constant, so that the output gear and the intermediate gear have good meshing. It can be maintained in a state.

その結果、歯面の片当たりに基づく異音や摩耗を未然に防止でき、平行軸歯車減速機の組み付け性の向上が図れ、信頼性の高い長寿命のインホイールモータ駆動装置を容易に実現することができる。   As a result, it is possible to prevent abnormal noise and wear due to the contact of the tooth surface, improve the assembly of the parallel shaft gear reducer, and easily realize a reliable and long-life in-wheel motor drive device. be able to.

本発明の実施形態で、インホイールモータ駆動装置の全体構成を示す断面図である。In embodiment of this invention, it is sectional drawing which shows the whole structure of an in-wheel motor drive device. 図1の平行軸歯車減速機を構成する歯車のみをアウトボード側から見た概要図である。It is the schematic which looked at only the gearwheel which comprises the parallel shaft gear reducer of FIG. 1 from the outboard side. 図1の結合部材による一体構造を示す組立分解斜視図である。It is an assembly exploded perspective view which shows the integral structure by the coupling member of FIG. 図1の結合部材による一体構造を示す組立完了斜視図である。FIG. 2 is an assembled perspective view showing an integrated structure of the coupling member of FIG. 1. 図1のX部を示す部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view which shows the X section of FIG. 一対の結合部材の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of a pair of coupling member. インホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of the electric vehicle carrying an in-wheel motor drive device. 図7の電気自動車を示す後方断面図である。FIG. 8 is a rear sectional view showing the electric vehicle of FIG. 7.

本発明に係るインホイールモータ駆動装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。図7は、インホイールモータ駆動装置21を搭載した電気自動車11の概略平面図、図8は、電気自動車11を後方から見た概略断面図である。   An embodiment of an in-wheel motor drive device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 7 is a schematic plan view of the electric vehicle 11 on which the in-wheel motor drive device 21 is mounted, and FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of the electric vehicle 11 as viewed from the rear.

電気自動車11は、図7に示すように、シャシー12と、操舵輪としての前輪13と、駆動輪としての後輪14と、後輪14に駆動力を伝達するインホイールモータ駆動装置21とを装備する。後輪14は、図8に示すように、シャシー12のホイールハウジング15の内部に収容され、懸架装置(サスペンション)16を介してシャシー12の下部に固定されている。   As shown in FIG. 7, the electric vehicle 11 includes a chassis 12, a front wheel 13 as a steering wheel, a rear wheel 14 as a driving wheel, and an in-wheel motor driving device 21 that transmits driving force to the rear wheel 14. Equip. As shown in FIG. 8, the rear wheel 14 is accommodated in a wheel housing 15 of the chassis 12 and is fixed to a lower portion of the chassis 12 via a suspension device (suspension) 16.

懸架装置16は、左右に延びるサスペンションアームにより後輪14を支持すると共に、コイルスプリングとショックアブソーバとを含むストラットにより、後輪14が地面から受ける振動を吸収してシャシー12の振動を抑制する。左右のサスペンションアームの連結部分には、旋回時などの車体の傾きを抑制するスタビライザが設けられている。懸架装置16は、路面の凹凸に対する追従性を向上させ、後輪14の駆動力を効率よ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独立懸架式としている。   The suspension device 16 supports the rear wheel 14 by a suspension arm that extends to the left and right, and suppresses vibration of the chassis 12 by absorbing vibration received by the rear wheel 14 from the ground by a strut including a coil spring and a shock absorber. A stabilizer that suppresses the inclination of the vehicle body during turning or the like is provided at a connecting portion of the left and right suspension arms. The suspension device 16 is an independent suspension type in which the left and right wheels are independently moved up and down in order to improve the followability to the road surface unevenness and efficiently transmit the driving force of the rear wheel 14 to the road surface.

電気自動車11は、ホイールハウジング15の内部に、左右それぞれの後輪14を駆動するインホイールモータ駆動装置21を設けることによって、シャシー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など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、左右の後輪14の回転をそれぞれ制御することができるという利点を有する。   In the electric vehicle 11, the in-wheel motor drive device 21 that drives the left and right rear wheels 14 is provided inside the wheel housing 15, thereby eliminating the need to provide a motor, a drive shaft, a differential gear mechanism, and the like on the chassis 12. Therefore, there is an advantage that a wide cabin space can be secured and the rotation of the left and right rear wheels 14 can be controlled.

電気自動車11の走行安定性およびNVH特性を向上させるためにばね下重量を抑える必要があり、さらに、広い客室スペースを確保するためにインホイールモータ駆動装置21の小型化が求められる。   In order to improve the running stability and NVH characteristics of the electric vehicle 11, it is necessary to suppress the unsprung weight, and further, the in-wheel motor drive device 21 is required to be downsized in order to secure a large cabin space.

そこで、図1に示す実施形態のインホイールモータ駆動装置21は、以下の構造を具備する。これにより、コンパクトなインホイールモータ駆動装置21を実現し、ばね下重量を抑えることで、走行安定性およびNVH特性に優れた電気自動車11を得ることができる。   Therefore, the in-wheel motor drive device 21 of the embodiment shown in FIG. 1 has the following structure. Thereby, the compact in-wheel motor drive device 21 is implement | achieved and the electric vehicle 11 excellent in driving | running | working stability and NVH characteristic can be obtained by restraining unsprung weight.

この実施形態の特徴的な構成を説明する前にインホイールモータ駆動装置21の全体構成を説明する。以下の説明では、インホイールモータ駆動装置21を車両に搭載した状態で、車両の外側寄りとなる側をアウトボード側(図面左側)と称し、中央寄りとなる側をインボード側(図面右側)と称する。   Before describing the characteristic configuration of this embodiment, the overall configuration of the in-wheel motor drive device 21 will be described. In the following description, with the in-wheel motor drive device 21 mounted on the vehicle, the side closer to the outside of the vehicle is referred to as the outboard side (left side in the drawing), and the side closer to the center is referred to as the inboard side (right side in the drawing). Called.

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部Bと、減速機部Bからの出力を駆動輪としての後輪14(図7および図8参照)に伝達する車輪用軸受部Cとを備えている。モータ部Aと減速機部Bはケーシング22に収容されて、電気自動車11のホイールハウジング15(図8参照)内に取り付けられる。ケーシング22は、モータ部Aのモータハウジングと減速機部Bのギヤハウジングとからなる分割可能な構造でボルトにより締結一体化されている。   As shown in FIG. 1, the in-wheel motor drive device 21 includes a motor part A that generates a driving force, a speed reducer part B that decelerates and outputs the rotation of the motor part A, and an output from the speed reducer part B. And a wheel bearing portion C that transmits to a rear wheel 14 (see FIGS. 7 and 8) as a drive wheel. The motor part A and the speed reducer part B are accommodated in the casing 22 and attached to the wheel housing 15 (see FIG. 8) of the electric vehicle 11. The casing 22 is fastened and integrated with bolts in a separable structure including a motor housing of the motor part A and a gear housing of the speed reducer part B.

モータ部Aは、ケーシング22に固定されたステータ23と、ステータ23の径方向内側に隙間をもって対向するように配置されたロータ24と、ロータ24の径方向内側に配置されてロータ24と一体回転するモータ回転軸25とを備えたラジアルギャップ型の電動モータ26で構成されている。モータ回転軸25は、毎分一万数千回転程度で高速回転可能である。ステータ23は磁性体コアの外周にコイルを巻回することによって構成され、ロータ24は永久磁石または磁性体が内部に配置されている。   The motor unit A is a stator 23 fixed to the casing 22, a rotor 24 disposed so as to face the inner side in the radial direction of the stator 23 with a gap, and a rotor 24 disposed on the inner side in the radial direction of the rotor 24 so as to rotate integrally with the rotor 24 A radial gap type electric motor 26 having a motor rotating shaft 25 is provided. The motor rotating shaft 25 can rotate at a high speed of about 10,000 to 1000 rotations per minute. The stator 23 is configured by winding a coil around the outer periphery of the magnetic core, and the rotor 24 has a permanent magnet or a magnetic body disposed therein.

モータ回転軸25は、径方向外側へ一体的に延びるホルダ部27によりロータ24が保持されている。ホルダ部27は、ロータ24が嵌め込み固定された凹溝を環状に形成した構成としている。モータ回転軸25は、その軸方向一方側端部(図1の右側)が転がり軸受28に、軸方向他方側端部(図1の左側)が転がり軸受29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 motor rotating shaft 25 has a rotor 24 held by a holder portion 27 that integrally extends radially outward. The holder portion 27 has a configuration in which a concave groove into which the rotor 24 is fitted and fixed is formed in an annular shape. The motor rotating shaft 25 is rotatable with respect to the casing 22 by one end in the axial direction (right side in FIG. 1) on the rolling bearing 28 and the other end in the axial direction (left side in FIG. 1) by the rolling bearing 29. It is supported by.

減速機部Bは、入力歯車である第1歯車30と、中間歯車である第2歯車31および第3歯車32と、出力歯車である第4歯車33とを有する。第1歯車30は、インボード側に延びる軸部34をモータ回転軸25にスプライン嵌合(セレーション嵌合を含む。以下、同じ)によって連結することにより、モータ回転軸25に同軸的に取り付け固定されている。第2歯車31は、中間軸35に取り付け固定されている。第3歯車32は、前述の中間軸35に一体的に形成されている。第4歯車33は、その軸部36を減速機出力軸37のインボード側軸部38にスプライン嵌合によって連結することにより、減速機出力軸37に同軸的に取り付け固定されている。   The reduction gear unit B includes a first gear 30 that is an input gear, a second gear 31 and a third gear 32 that are intermediate gears, and a fourth gear 33 that is an output gear. The first gear 30 is coaxially attached and fixed to the motor rotating shaft 25 by connecting the shaft portion 34 extending to the inboard side to the motor rotating shaft 25 by spline fitting (including serration fitting; the same applies hereinafter). Has been. The second gear 31 is attached and fixed to the intermediate shaft 35. The third gear 32 is formed integrally with the intermediate shaft 35 described above. The fourth gear 33 is coaxially attached and fixed to the reduction gear output shaft 37 by connecting the shaft portion 36 to the inboard side shaft portion 38 of the reduction gear output shaft 37 by spline fitting.

この減速機部Bは、第1歯車30と第2歯車31とが噛合し、第3歯車32と第4歯車33とが噛合することにより、モータ回転軸25の回転運動を2段に減速する平行軸歯車減速機39で構成されている。   The reduction gear portion B decelerates the rotational movement of the motor rotating shaft 25 in two stages by meshing the first gear 30 and the second gear 31 and meshing the third gear 32 and the fourth gear 33. A parallel shaft gear reducer 39 is used.

第1歯車30の軸部34は、転がり軸受40によりケーシング22に対して回転自在に支持されている。第2歯車31の軸部41は、転がり軸受42によりケーシング22に対して回転自在に支持されている。第2歯車31が取り付け固定され、第3歯車32が一体的に形成された中間軸35は、転がり軸受43,44により後述の結合部材59,60を介してケーシング22に対して回転自在に支持されている。減速機出力軸37が取り付け固定された第4歯車33は、転がり軸受45,46により結合部材59,60を介してケーシング22に対して回転自在に支持されている。減速機出力軸37のアウトボード側軸部47は、車輪用軸受部Cのハブ輪49にスプライン嵌合によって連結され、減速機部Bの出力を後輪14(図7および図8参照)に伝達する。   The shaft portion 34 of the first gear 30 is rotatably supported with respect to the casing 22 by a rolling bearing 40. The shaft portion 41 of the second gear 31 is supported by the rolling bearing 42 so as to be rotatable with respect to the casing 22. The intermediate shaft 35, to which the second gear 31 is attached and fixed and the third gear 32 is integrally formed, is rotatably supported by the casing 22 by means of rolling bearings 43, 44 via coupling members 59, 60 described later. Has been. The fourth gear 33, to which the reduction gear output shaft 37 is attached and fixed, is rotatably supported with respect to the casing 22 via the coupling members 59, 60 by rolling bearings 45, 46. The outboard side shaft portion 47 of the reduction gear output shaft 37 is connected to the hub wheel 49 of the wheel bearing portion C by spline fitting, and the output of the reduction gear portion B is connected to the rear wheel 14 (see FIGS. 7 and 8). introduce.

第1歯車30〜第4歯車33および各歯車の回転軸を図2に基づいて説明する。図2は、図1の平行軸歯車減速機39を構成する第1歯車30〜第4歯車33のみをアウトボード側から見た概要図である。   The 1st gearwheel 30-the 4th gearwheel 33, and the rotating shaft of each gearwheel are demonstrated based on FIG. FIG. 2 is a schematic view of only the first gear 30 to the fourth gear 33 constituting the parallel shaft gear reducer 39 of FIG. 1 as viewed from the outboard side.

第1歯車30は、モータ回転軸25(図1参照)に取り付け固定され、その軸心C1を中心にして回転する。第2歯車31は、中間軸35(図1参照)に取り付け固定され、第3歯車32は、中間軸35に一体的に形成され、その軸心C2を中心にして回転する。第4歯車33は、減速機出力軸37(図1参照)に取り付け固定され、その軸心C3を中心にして回転する。なお、モータ回転軸25と減速機出力軸37は同軸上に配置されていることから、それぞれの軸心C1と軸心C3は一致している。   The first gear 30 is attached and fixed to the motor rotation shaft 25 (see FIG. 1), and rotates about its axis C1. The second gear 31 is attached and fixed to the intermediate shaft 35 (see FIG. 1), and the third gear 32 is formed integrally with the intermediate shaft 35 and rotates about its axis C2. The fourth gear 33 is fixedly attached to the speed reducer output shaft 37 (see FIG. 1), and rotates around its axis C3. In addition, since the motor rotating shaft 25 and the reduction gear output shaft 37 are arrange | positioned coaxially, each axial center C1 and axial center C3 correspond.

この実施形態では、モータ回転軸25、中間軸35および減速機出力軸37の各軸心C1,C2,C3が直線E−E上に配置され、減速機部Bの径方向のコンパクト化を図っている。ただし、各軸心C1,C2,C3の配置は、この実施形態のような配置に限らず、各歯車30〜33の噛合いを維持した状態で、ケーシング22のスペースなどを考慮して適宜ずらしてもよい。   In this embodiment, the shaft centers C1, C2, and C3 of the motor rotating shaft 25, the intermediate shaft 35, and the speed reducer output shaft 37 are arranged on a straight line EE, so that the speed reducer portion B is made compact in the radial direction. ing. However, the arrangement of the shaft centers C1, C2, and C3 is not limited to the arrangement as in this embodiment, and is appropriately shifted in consideration of the space of the casing 22 while maintaining the meshing of the gears 30 to 33. May be.

ここで、平行軸歯車減速機39を構成する第1歯車30〜第4歯車33には、はすば歯車を用いている。はすば歯車は、同時に噛合う歯数が増え、歯当たりが分散されるので音が静かで、トルク変動が少ない点で有効である。歯車のかみあい率や限界の回転数などを考慮して、モジュールは1〜3程度が好ましい。   Here, helical gears are used for the first gear 30 to the fourth gear 33 constituting the parallel shaft gear reducer 39. Helical gears are effective in that the number of teeth engaged simultaneously increases and the tooth contact is dispersed, so that the sound is quiet and torque fluctuation is small. In consideration of the meshing ratio of gears and the limit number of rotations, the number of modules is preferably about 1 to 3.

インホイールモータ駆動装置21は、ホイールハウジング15(図8参照)の内部に収められ、ばね下荷重となるため、小型軽量化が必須である。平行軸歯車減速機39を電動モータ26と組み合わせることで電動モータ26の小型化を図ることができる。例えば、減速比11の平行軸歯車減速機39を用いた場合、毎分一万数千回転程度の高速回転の電動モータ26を使用することにより電動モータ26を小型化することができる。この場合、ケーシング22のスペースなどを考慮すると、第1歯車30と第2歯車31からなる第1段の減速比は2〜4程度とし、第3歯車32と第4歯車33からなる第2段の減速比は3〜5程度とすることが好ましい。   Since the in-wheel motor drive device 21 is housed in the wheel housing 15 (see FIG. 8) and becomes an unsprung load, it is essential to reduce the size and weight. The electric motor 26 can be miniaturized by combining the parallel shaft gear reducer 39 with the electric motor 26. For example, when the parallel shaft gear reducer 39 having a reduction ratio of 11 is used, the electric motor 26 can be reduced in size by using the electric motor 26 that rotates at a high speed of about ten thousand rotations per minute. In this case, considering the space of the casing 22 and the like, the reduction ratio of the first stage consisting of the first gear 30 and the second gear 31 is about 2 to 4, and the second stage consisting of the third gear 32 and the fourth gear 33. The reduction ratio is preferably about 3 to 5.

車輪用軸受部Cは、図1に示すように、以下のような構造の車輪用軸受48で構成されている。車輪用軸受48は、減速機出力軸37にトルク伝達可能に連結されたハブ輪49と、ハブ輪49の外周に嵌合された内輪50と、ハブ輪49および内輪50の外側に配置された外輪51と、ハブ輪49および内輪50と外輪51との間に配置された複数の玉52と、複数の玉52を保持する保持器53とを備えた複列アンギュラ玉軸受である。車輪用軸受48の軸方向両端部には、泥水または潤滑油などの侵入防止、および軸受内部に封入されたグリースの漏洩防止のためにシール部材54が設けられている。   As shown in FIG. 1, the wheel bearing portion C includes a wheel bearing 48 having the following structure. The wheel bearing 48 is disposed on the outer side of the hub wheel 49 and the inner ring 50, the hub wheel 49 connected to the reducer output shaft 37 so as to transmit torque, the inner ring 50 fitted to the outer periphery of the hub wheel 49, and the outer ring 50. This is a double-row angular contact ball bearing including an outer ring 51, a plurality of balls 52 disposed between the hub ring 49 and the inner ring 50 and the outer ring 51, and a cage 53 that holds the plurality of balls 52. Seal members 54 are provided at both ends of the wheel bearing 48 in the axial direction to prevent intrusion of muddy water or lubricating oil and leakage of grease sealed in the bearing.

この車輪用軸受48は、減速機出力軸37のアウトボード側軸部47の端部に形成された雄ねじ部55にナット56を螺合させることにより、平行軸歯車減速機39に締め付け固定されている。車輪用軸受48の外輪51は、ケーシング22に取り付け固定されている。車輪用軸受48の内輪50は、減速機出力軸37のフランジ部57に当接することにより抜け止めされている。車輪用軸受48のハブ輪49にハブボルト58で後輪14(図7および図8参照)が連結される。   The wheel bearing 48 is fastened and fixed to the parallel shaft gear reducer 39 by screwing a nut 56 into a male screw portion 55 formed at the end of the outboard side shaft portion 47 of the reducer output shaft 37. Yes. The outer ring 51 of the wheel bearing 48 is attached and fixed to the casing 22. The inner ring 50 of the wheel bearing 48 is prevented from coming off by coming into contact with the flange portion 57 of the reduction gear output shaft 37. The rear wheel 14 (see FIGS. 7 and 8) is connected to the hub wheel 49 of the wheel bearing 48 by a hub bolt 58.

この実施形態におけるインホイールモータ駆動装置21の全体構成は、前述のとおりであるが、その特徴的な構成を以下に詳述する。   The overall configuration of the in-wheel motor drive device 21 in this embodiment is as described above, and the characteristic configuration will be described in detail below.

このインホイールモータ駆動装置21は、図1に示すように、平行軸歯車減速機39における第2段目の減速部である第3歯車32およびその転がり軸受43,44と第4歯車33およびその転がり軸受45,46とを結合部材59,60によって一体化し、その結合部材59,60をケーシング22に取り付けた構造を具備する。   As shown in FIG. 1, the in-wheel motor drive device 21 includes a third gear 32 that is a second-stage reduction unit in the parallel shaft gear reducer 39, rolling bearings 43 and 44 thereof, a fourth gear 33, and The rolling bearings 45 and 46 are integrated by the coupling members 59 and 60, and the coupling members 59 and 60 are attached to the casing 22.

図3は、第3歯車32および転がり軸受43,44と第4歯車33および転がり軸受45,46を結合部材59,60により一体化した歯車ユニット61の組立分解斜視図、図4は、図3の歯車ユニット61の組立完了斜視図である。   FIG. 3 is an exploded perspective view of the gear unit 61 in which the third gear 32 and the rolling bearings 43 and 44, the fourth gear 33 and the rolling bearings 45 and 46 are integrated by the coupling members 59 and 60, and FIG. FIG. 6 is a perspective view of the completed assembly of the gear unit 61 of FIG.

図3および図4に示すように、歯車ユニット61において、第3歯車32および転がり軸受43,44と第4歯車33および転がり軸受45,46を一体化するための結合部材59,60は、同一材質および同一形状を有する一対の金属製部材からなる。   As shown in FIGS. 3 and 4, in the gear unit 61, the third gear 32 and the rolling bearings 43 and 44, the coupling members 59 and 60 for integrating the fourth gear 33 and the rolling bearings 45 and 46 are the same. It consists of a pair of metal members having the same material and shape.

この結合部材59,60は、例えばプレス加工により製作される。結合部材59,60の素材としては、炭素鋼(S45C、S55C等)、一般構造用鋼(SS400等)、ステンレス鋼(SUS430、SUS304等)、プレス鋼板(SPCC材)およびSTKM鋼などの高剛性材料が有効である。   The coupling members 59 and 60 are manufactured, for example, by pressing. High rigidity such as carbon steel (S45C, S55C, etc.), general structural steel (SS400, etc.), stainless steel (SUS430, SUS304, etc.), pressed steel plate (SPCC material), STKM steel, etc. The material is effective.

なお、第3歯車32の転がり軸受43,44および第4歯車33の転がり軸受45,46は、外周面に内側軌道面が形成された内輪62,63と、内周面に外側軌道面が形成された外輪64,65と、内輪62,63の内側軌道面と外輪64,65の外側軌道面との間に介在する複数の転動体66,67と、各転動体66,67を円周方向等間隔に保持する保持器(図示せず)とで構成された深溝玉軸受などの玉軸受である。   The rolling bearings 43 and 44 of the third gear 32 and the rolling bearings 45 and 46 of the fourth gear 33 are formed with inner rings 62 and 63 having inner raceways formed on the outer circumferential surface and outer raceways formed on the inner circumferential surface. The outer races 64, 65, a plurality of rolling elements 66, 67 interposed between the inner raceway surface of the inner races 62, 63 and the outer raceway surface of the outer rings 64, 65, and the rolling members 66, 67 in the circumferential direction. It is a ball bearing such as a deep groove ball bearing constituted by a cage (not shown) held at equal intervals.

各結合部材59,60は、第4歯車33の軸部36に取り付けられた転がり軸受45,46を収容する大径筒状部68と、第3歯車32の軸部35に取り付けられた転がり軸受43,44を収容する小径筒状部69と、大径筒状部68と小径筒状部69とを一体的に連結する連結部である板状部70とで構成されている。このような構造を有することにより、第4歯車33と第3歯車32との一体構造を容易に実現することができる。   Each of the coupling members 59 and 60 includes a large-diameter cylindrical portion 68 that accommodates the rolling bearings 45 and 46 attached to the shaft portion 36 of the fourth gear 33 and a rolling bearing attached to the shaft portion 35 of the third gear 32. The small-diameter cylindrical portion 69 that accommodates 43 and 44, and the plate-shaped portion 70 that is a connecting portion that integrally connects the large-diameter cylindrical portion 68 and the small-diameter cylindrical portion 69. By having such a structure, an integrated structure of the fourth gear 33 and the third gear 32 can be easily realized.

結合部材59,60の大径筒状部68は、その外側端部から径方向内側へ一体的に延在するフランジ部71を有し、そのフランジ部71の内側が開口している。この大径筒状部68に圧入された転がり軸受45,46の外輪65はフランジ部71に当接することにより抜け止めされている。同様に、結合部材59,60の小径筒状部69は、その外側端部から径方向内側へ一体的に延在するフランジ部72を有し、そのフランジ部72の内側が開口している。この小径筒状部69に圧入された転がり軸受43,44の外輪64はフランジ部72に当接することにより抜け止めされている。   The large-diameter cylindrical portion 68 of the coupling members 59 and 60 has a flange portion 71 that integrally extends radially inward from the outer end portion thereof, and the inside of the flange portion 71 is open. The outer ring 65 of the rolling bearings 45 and 46 press-fitted into the large-diameter cylindrical portion 68 is prevented from coming off by coming into contact with the flange portion 71. Similarly, the small-diameter cylindrical portion 69 of the coupling members 59 and 60 has a flange portion 72 that integrally extends radially inward from the outer end portion thereof, and the inside of the flange portion 72 is open. The outer ring 64 of the rolling bearings 43 and 44 press-fitted into the small-diameter cylindrical portion 69 is prevented from coming off by coming into contact with the flange portion 72.

以上の構成からなる結合部材59,60を利用することにより、第4歯車33および転がり軸受45,46と第3歯車32および転がり軸受43,44とを以下のようにして組み付けることで歯車ユニット61が構成されている。   By using the coupling members 59 and 60 having the above-described configuration, the fourth gear 33 and the rolling bearings 45 and 46, the third gear 32 and the rolling bearings 43 and 44 are assembled as follows, and the gear unit 61 is assembled. Is configured.

つまり、第4歯車33のインボード側およびアウトボード側の軸部36に転がり軸受45,46の内輪63を圧入すると共に、第3歯車32の中間軸35のインボード側およびアウトボード側に転がり軸受43,44の内輪62を圧入する。   That is, the inner ring 63 of the rolling bearings 45 and 46 is press-fitted into the shaft portion 36 on the inboard side and the outboard side of the fourth gear 33, and the intermediate shaft 35 of the third gear 32 is rolled on the inboard side and the outboard side. The inner rings 62 of the bearings 43 and 44 are press-fitted.

そして、第4歯車33に組み付けられた転がり軸受45,46の外輪65を結合部材59,60の大径筒状部68に圧入すると共に、第3歯車32に組み付けられた転がり軸受43,44の外輪64を結合部材59,60の小径筒状部69に圧入する。   Then, the outer ring 65 of the rolling bearings 45 and 46 assembled to the fourth gear 33 is press-fitted into the large-diameter cylindrical portion 68 of the coupling members 59 and 60, and the rolling bearings 43 and 44 assembled to the third gear 32 are inserted. The outer ring 64 is press-fitted into the small diameter cylindrical portion 69 of the coupling members 59 and 60.

これら転がり軸受43〜46の外輪64,65を結合部材59,60の大径筒状部68および小径筒状部69に圧入するに際して、転がり軸受45,46の外輪65と大径筒状部68との間にリング状のシム73を介在させると共に(図5参照)、転がり軸受43,44の外輪64と小径筒状部69との間にリング状のシム74を介在させている。   When the outer rings 64 and 65 of the rolling bearings 43 to 46 are press-fitted into the large-diameter cylindrical portion 68 and the small-diameter cylindrical portion 69 of the coupling members 59 and 60, the outer ring 65 and the large-diameter cylindrical portion 68 of the rolling bearings 45 and 46 are inserted. A ring-shaped shim 73 is interposed between the outer ring 64 and the small-diameter cylindrical portion 69 of the rolling bearings 43 and 44 (see FIG. 5).

このようなシム73,74を組み付けることにより、転がり軸受43〜46に予圧を付与することができる。これにより、転がり軸受43〜46を構成する深溝玉軸受やアンギュラ玉軸受に予圧を付与することができるので、転がり軸受43〜46の支持剛性を上げることができ、異音および振動の発生を抑制することができる。   By assembling such shims 73 and 74, a preload can be applied to the rolling bearings 43 to 46. Thereby, since the preload can be applied to the deep groove ball bearings and the angular ball bearings constituting the rolling bearings 43 to 46, the support rigidity of the rolling bearings 43 to 46 can be increased, and the generation of abnormal noise and vibration is suppressed. can do.

以上のようにして、一対の結合部材59,60により、第3歯車32および転がり軸受43,44と第4歯車33および転がり軸受45,46を一体化した歯車ユニット61は、図1に示すように、一方の結合部材59をケーシング22の隔壁面75に形成された開口孔76に嵌合させて固定すると共に、他方の結合部材60をケーシング22の隔壁面77に形成された開口孔78に嵌合させて固定する。このようにして、歯車ユニット61がインホイールモータ駆動装置21の減速機部Bに組み込まれる。   The gear unit 61 in which the third gear 32 and the rolling bearings 43 and 44 are integrated with the fourth gear 33 and the rolling bearings 45 and 46 by the pair of coupling members 59 and 60 as described above is as shown in FIG. In addition, one coupling member 59 is fitted and fixed in the opening hole 76 formed in the partition wall surface 75 of the casing 22, and the other coupling member 60 is inserted into the opening hole 78 formed in the partition wall surface 77 of the casing 22. Fit and fix. In this way, the gear unit 61 is incorporated in the speed reducer part B of the in-wheel motor drive device 21.

このインホイールモータ駆動装置21では、第4歯車33および転がり軸受45,46と、その第4歯車33に噛合する第3歯車32および転がり軸受43,44とを結合部材59,60によって一体化した高剛性の歯車ユニット61を具備することにより、第4歯車33と第3歯車32の軸間距離および軸傾きを常に一定に保つことができる。   In the in-wheel motor drive device 21, the fourth gear 33 and the rolling bearings 45 and 46, and the third gear 32 and the rolling bearings 43 and 44 that mesh with the fourth gear 33 are integrated by the coupling members 59 and 60. By providing the highly rigid gear unit 61, the inter-axis distance and the shaft inclination of the fourth gear 33 and the third gear 32 can always be kept constant.

そのため、旋回走行時などに横力による曲げモーメントが車輪用軸受部Cから平行軸歯車減速機39の第4歯車33に加わって、横力による曲げモーメントに基づくこじり力が作用しても、歯車ユニット61の結合部材59,60により、第4歯車33と第3歯車32の軸間距離および軸傾きを常に一定に保つことで、第4歯車33と第3歯車32との噛み合いを良好な状態に維持できる。   Therefore, even when a bending moment due to a lateral force is applied from the wheel bearing portion C to the fourth gear 33 of the parallel shaft gear reducer 39 when turning, for example, even if a twisting force based on the bending moment due to the lateral force acts, the gear The coupling between the fourth gear 33 and the third gear 32 is maintained in a good state by always maintaining the inter-axis distance and the shaft inclination of the fourth gear 33 and the third gear 32 by the coupling members 59 and 60 of the unit 61. Can be maintained.

その結果、歯車ユニット61において、第4歯車33の歯面と第3歯車32の歯面との片当たりに基づく異音や摩耗を未然に防止でき、騒音や振動を抑制して車室内で搭乗者にとって快適な環境を確保することができる。また、第4歯車33と第3歯車32の軸間距離をケーシング側で位置決めする必要がないので、第4歯車33と第3歯車32の組み付けが容易で組立コストの低減が図れる。   As a result, in the gear unit 61, abnormal noise and wear due to contact between the tooth surfaces of the fourth gear 33 and the tooth surfaces of the third gear 32 can be prevented and boarding in the passenger compartment while suppressing noise and vibration. A comfortable environment for the person. Further, since it is not necessary to position the distance between the shafts of the fourth gear 33 and the third gear 32 on the casing side, the assembly of the fourth gear 33 and the third gear 32 is easy and the assembly cost can be reduced.

以上の実施形態では、大径筒状部68と小径筒状部69とを繋ぐ連結部を板状部70とした結合部材59,60について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、図6に示す連結部を有する結合部材79,80であってもよい。   In the above embodiment, the connecting members 59 and 60 in which the connecting portion that connects the large-diameter cylindrical portion 68 and the small-diameter cylindrical portion 69 is the plate-like portion 70 have been described, but the present invention is not limited to this. Further, the connecting members 79 and 80 having the connecting portion shown in FIG. 6 may be used.

同図に示す結合部材79,80の連結部は、大径筒状部68と小径筒状部69とを繋ぐ板状部81と、大径筒状部68の外周面と小径筒状部69の外周面とを繋ぐリブ部82とが一体的に形成された構成をなしている。   The connecting parts of the coupling members 79 and 80 shown in the figure include a plate-like part 81 that connects the large-diameter cylindrical part 68 and the small-diameter cylindrical part 69, the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical part 68, and the small-diameter cylindrical part 69. The rib part 82 which connects with the outer peripheral surface of this is comprised integrally.

このように、大径筒状部68と小径筒状部69との連結部を板状部81とリブ部82とで構成したことにより、結合部材79,80の剛性をより一層向上させることができ、第4歯車33と第3歯車32の高剛性の一体構造を容易に実現することができる。   As described above, the connecting portion between the large-diameter cylindrical portion 68 and the small-diameter cylindrical portion 69 is configured by the plate-like portion 81 and the rib portion 82, whereby the rigidity of the coupling members 79 and 80 can be further improved. In addition, a highly rigid integrated structure of the fourth gear 33 and the third gear 32 can be easily realized.

最後に、この実施形態におけるインホイールモータ駆動装置21の全体的な作動原理を説明する。   Finally, the overall operation principle of the in-wheel motor drive device 21 in this embodiment will be described.

図1に示すように、モータ部Aにおいて、例えば、ステータ23に交流電流を供給することによって生じる電磁力を受けてロータ24が回転する。これにより、減速機部Bにおいて、モータ回転軸25の回転が、平行軸歯車減速機39を構成する第1歯車30、第2歯車31、第3歯車32および第4歯車33によって減速され、減速機出力軸37を介して車輪用軸受部Cに伝達される。この時、モータ回転軸25の回転が減速機部Bによって減速されて減速機出力軸37に伝達されるので、モータ部Aにおいて、低トルク、高速回転型の電動モータ26を採用した場合でも、後輪14(図7および図8参照)に必要なトルクを伝達することが可能となる。   As shown in FIG. 1, in the motor part A, for example, the rotor 24 rotates by receiving electromagnetic force generated by supplying an alternating current to the stator 23. Thereby, in the speed reducer part B, the rotation of the motor rotating shaft 25 is decelerated by the first gear 30, the second gear 31, the third gear 32 and the fourth gear 33 that constitute the parallel shaft gear speed reducer 39. It is transmitted to the wheel bearing portion C via the machine output shaft 37. At this time, since the rotation of the motor rotating shaft 25 is decelerated by the reducer part B and transmitted to the reducer output shaft 37, even when the low torque, high speed rotating type electric motor 26 is employed in the motor part A, It is possible to transmit a necessary torque to the rear wheel 14 (see FIGS. 7 and 8).

減速機部Bの減速比は、第1歯車30と第2歯車31の第1段で1/2.5、第3歯車32と第4歯車33の第2段で1/4.5とすれば、減速比は約1/11と大きな減速比を得ることができる。このように、大きな減速比を得ることができる平行軸歯車減速機39を採用することにより、コンパクトで高減速比のインホイールモータ駆動装置21を得ることができる。また、平行軸歯車減速機39は、はすば歯車を用いているので、製造が容易で、コストの低減が図れ、性能面でも、静粛かつ効率のよいインホイールモータ駆動装置21を実現することができる。   The reduction ratio of the reduction gear section B is 1 / 2.5 at the first stage of the first gear 30 and the second gear 31 and 1 / 4.5 at the second stage of the third gear 32 and the fourth gear 33. For example, the reduction ratio can be as large as about 1/11. Thus, by adopting the parallel shaft gear reducer 39 capable of obtaining a large reduction ratio, a compact and high reduction ratio in-wheel motor drive device 21 can be obtained. Further, since the parallel shaft gear reducer 39 uses a helical gear, it is easy to manufacture, the cost can be reduced, and the in-wheel motor drive device 21 that is quiet and efficient in terms of performance is realized. Can do.

この実施形態では、モータ部Aとしてラジアルギャップ型の電動モータ26を例示したが、任意の構成のモータを適用可能である。例えば、ケーシングに固定されたステータと、ステータの軸方向内側に隙間をもって対向するように配置されたロータとを備えるアキシャルギャップ型の電動モータであってもよい。   In this embodiment, the radial gap type electric motor 26 is exemplified as the motor portion A, but a motor having an arbitrary configuration is applicable. For example, an axial gap type electric motor including a stator fixed to a casing and a rotor arranged so as to face the inner side in the axial direction of the stator with a gap may be used.

この実施形態における作動の説明は、各部材の回転に着目して行ったが、実際にはトルクを含む動力がモータ部Aから後輪14に伝達される。従って、前述のように減速された動力は高トルクに変換されたものとなっている。また、モータ部Aに電力を供給してモータ部を駆動させ、モータ部Aからの動力を後輪14に伝達させる場合を示したが、これとは逆に、車両が減速したり坂を下ったりするようなときは、後輪14側からの動力を減速機部Bで高回転低トルクの回転に変換してモータ部Aに伝達し、モータ部Aで発電してもよい。さらに、ここで発電した電力は、バッテリーに蓄電しておき、後でモータ部Aを駆動させることや、車両に備えられた他の電動機器などの作動に用いてもよい。   The description of the operation in this embodiment has been made by paying attention to the rotation of each member, but in reality, power including torque is transmitted from the motor part A to the rear wheel 14. Therefore, the power decelerated as described above is converted to high torque. Also, the case where power is supplied to the motor unit A to drive the motor unit and the power from the motor unit A is transmitted to the rear wheels 14 is shown. On the contrary, the vehicle decelerates or goes down the hill. In such a case, the power from the rear wheel 14 side may be converted into high-rotation low-torque rotation by the reduction gear part B and transmitted to the motor part A, and the motor part A may generate power. Furthermore, the electric power generated here may be stored in a battery and used later for driving the motor unit A or for operating other electric devices provided in the vehicle.

以上の実施形態では、図7および図8に示すように、後輪14を駆動輪とした電気自動車11を例示したが、前輪13を駆動輪としてもよく、4輪駆動車であってもよい。なお、本明細書中で「電気自動車」とは、電力から駆動力を得る全ての自動車を含む概念であり、例えば、ハイブリッドカー等も含むものである。   In the above embodiment, as shown in FIGS. 7 and 8, the electric vehicle 11 having the rear wheel 14 as a driving wheel is illustrated, but the front wheel 13 may be a driving wheel or a four-wheel driving vehicle. . In the present specification, “electric vehicle” is a concept including all vehicles that obtain driving force from electric power, and includes, for example, a hybrid vehicle.

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can of course be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. It includes the equivalent meanings recited in the claims and the equivalents recited in the claims, and all modifications within the scope.

21 インホイールモータ駆動装置
22 ケーシング
32 中間歯車(第3歯車)
33 出力歯車(第4歯車)
35 中間歯車の軸部
36 出力歯車の軸部
39 平行軸歯車減速機
43〜46 軸受(転がり軸受)
59,60 結合部材
64,65 外輪
68 大径筒状部
69 小径筒状部
70 連結部(板状部)
73,74 シム
79,80 結合部材
81 板状部
82 リブ部
A モータ部
B 減速機部
C 車輪用軸受部
21 In-wheel motor drive device 22 Casing 32 Intermediate gear (third gear)
33 Output gear (4th gear)
35 Shaft of intermediate gear 36 Shaft of output gear 39 Parallel shaft gear reducer 43 to 46 Bearing (rolling bearing)
59,60 Coupling member 64,65 Outer ring 68 Large-diameter cylindrical portion 69 Small-diameter cylindrical portion 70 Connecting portion (plate-like portion)
73, 74 Shim 79, 80 Coupling member 81 Plate part 82 Rib part A Motor part B Reducer part C Wheel bearing part

Claims (4)

モータ部と、複数の歯車からなる平行軸歯車減速機で構成された減速機部と、車輪用軸受部と、前記モータ部および減速機部を収容したケーシングとを備え、前記平行軸歯車減速機の各歯車をケーシングに対して軸受により回転自在に支持したインホイールモータ駆動装置であって、
前記平行軸歯車減速機は、前記車輪用軸受部に駆動力を伝達する出力歯車と、前記出力歯車と噛合する中間歯車とを備え、前記出力歯車およびその軸受と前記中間歯車およびその軸受とを結合部材によって一体化し、前記結合部材を前記ケーシングに取り付けたことを特徴とするインホイールモータ駆動装置。
The parallel shaft gear reducer comprising: a motor unit; a reducer unit configured by a parallel shaft gear reducer including a plurality of gears; a wheel bearing unit; and a casing that houses the motor unit and the reducer unit. An in-wheel motor drive device in which each gear is rotatably supported by a bearing with respect to a casing,
The parallel shaft gear reducer includes an output gear that transmits a driving force to the wheel bearing portion, and an intermediate gear that meshes with the output gear, and the output gear and its bearing, and the intermediate gear and its bearing. An in-wheel motor drive device characterized by being integrated by a coupling member and attaching the coupling member to the casing.
前記結合部材は、前記出力歯車の軸部に取り付けられた軸受を収容する大径筒状部と、前記中間歯車の軸部に取り付けられた軸受を収容する小径筒状部と、前記大径筒状部と前記小径筒状部とを一体的に連結する連結部とで構成されている請求項1に記載のインホイールモータ駆動装置。   The coupling member includes a large-diameter cylindrical portion that accommodates a bearing attached to the shaft portion of the output gear, a small-diameter tubular portion that accommodates a bearing attached to the shaft portion of the intermediate gear, and the large-diameter tube. The in-wheel motor drive device of Claim 1 comprised by the connection part which connects a shape part and the said small diameter cylindrical part integrally. 前記連結部は、大径筒状部と小径筒状部とを繋ぐ板状部と、前記大径筒状部の外周面と前記小径筒状部の外周面とを繋ぐリブ部とが一体的に形成された構成をなす請求項2に記載のインホイールモータ駆動装置。   The connecting portion is integrally formed of a plate-like portion connecting the large-diameter cylindrical portion and the small-diameter cylindrical portion, and a rib portion connecting the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion and the outer peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion. The in-wheel motor drive device of Claim 2 which makes the structure formed in. 前記結合部材と軸受の外輪との間に、前記軸受に予圧を付与するためのシムを介在させた請求項1〜3のいずれか一項に記載のインホイールモータ駆動装置。   The in-wheel motor drive device according to any one of claims 1 to 3, wherein a shim for applying a preload to the bearing is interposed between the coupling member and an outer ring of the bearing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022246054A1 (en) * 2021-05-20 2022-11-24 American Axle & Manufacturing, Inc. Electric drive module for driving a vehicle wheel

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