JP2018070095A - In-wheel motor drive device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve miniaturization of an in-wheel motor drive device by making the dimension of the in-wheel motor drive device in a vehicle width direction smaller than a known dimension, to thereby enhance versatility of the drive device or its peripheral elements.SOLUTION: An in-wheel motor drive device 21 according to the present invention comprises a motor part A, a bearing part C for wheel, and a reduction gear part B. The reduction gear part B has: an input shaft 35 to which a rotational driving force is input; an output shaft 38 from which the rotational driving force is output; at least one intermediate shaft 36 parallel to the input shaft 35 and the output shaft 38; an input gear 30 provided in the input shaft 35; an output gear 34 provided in the output shaft 38; and a large-diameter intermediate gear 31 and a small-diameter intermediate gear 32 provided in the intermediate shaft 36 and having different pitch circle diameters. These input gear 30 and the output gear 34, and the large-diameter intermediate gear 31 and the small-diameter intermediate gear 32 constitute a power transmission path from the input shaft 35 to the output shaft 38, and an idler gear 33 is provided on this power transmission path.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、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.

インホイールモータには、モータの回転駆動力をダイレクトに車輪に伝達するダイレクト方式と、モータの回転駆動力を減速機で減速して車輪に伝達する減速機併用方式とが知られている。例えば特許文献1には、減速機併用方式を採用した装置の一例として、減速機を備えると共に、出力軸と入力軸が互いに平行となるように配置されているインホイールモータ駆動装置が開示されている。   As the in-wheel motor, there are known a direct system in which the rotational driving force of the motor is directly transmitted to the wheels, and a reduction gear combined system in which the rotational driving force of the motor is decelerated by a speed reducer and transmitted to the wheels. For example, Patent Document 1 discloses an in-wheel motor drive device that includes a speed reducer and is arranged so that an output shaft and an input shaft are parallel to each other as an example of a device that employs a speed reducer combined system. Yes.

特開2012−214202号公報JP2012-214202A

このように、出力軸と入力軸が互いに平行となるように配置することによって、例えば、モータと、減速機と、車輪用軸受が同軸でかつ直列に配置される場合と比べて、インホイールモータ駆動装置の車幅方向寸法(車両に搭載された状態において、車両の前後方向に直交する向きの寸法をいうものとする。以下、本明細書において同じ。)を小さくすることが可能となる。しかしながら、特許文献1に記載のインホイールモータ駆動装置は、減速機を構成する減速用遊星歯車機構を出力軸と同軸に配置した構成をとっている。これでは、たとえモータと車輪用軸受を並列に配置したとしても、インホイールモータ駆動装置の車幅方向寸法を十分に小さくすることは難しい。   Thus, by arranging the output shaft and the input shaft so as to be parallel to each other, for example, compared to the case where the motor, the speed reducer, and the wheel bearing are coaxially arranged in series, the in-wheel motor It is possible to reduce the dimension in the vehicle width direction of the drive device (the dimension in the direction perpendicular to the front-rear direction of the vehicle when mounted on the vehicle; the same applies hereinafter). However, the in-wheel motor drive device described in Patent Document 1 has a configuration in which a reduction planetary gear mechanism that constitutes a reduction gear is arranged coaxially with an output shaft. In this case, even if the motor and the wheel bearing are arranged in parallel, it is difficult to sufficiently reduce the dimension in the vehicle width direction of the in-wheel motor drive device.

すなわち、インホイールモータ駆動装置の車幅方向寸法が十分に小さくなっておらず、インホイールモータ駆動装置のインボード側が車輪から突き出る場合、内燃機関自動車用の車体に設けられるホイールハウジングに、車輪及びインホイールモータ駆動装置を完全に収容することが困難になる。これでは、インホイールモータ駆動装置を具備する電動車両に、内燃機関自動車用の車体を流用することができず、電動車両のコストアップを招くおそれがある。   That is, when the in-wheel motor drive device is not sufficiently small in the vehicle width direction and the inboard side of the in-wheel motor drive device projects from the wheel, the wheel and It becomes difficult to completely accommodate the in-wheel motor drive device. In this case, the vehicle body for the internal combustion engine vehicle cannot be used for the electric vehicle equipped with the in-wheel motor drive device, which may increase the cost of the electric vehicle.

以上の事情に鑑み、本明細書では、インホイールモータ駆動装置の車幅方向寸法を公知の寸法よりも小さくすることで、インホイールモータ駆動装置の小型化を図り、もって当該駆動装置ないしその周辺要素の汎用性を高めることを、解決すべき技術的課題とする。   In view of the above circumstances, in the present specification, the in-wheel motor drive device is made smaller in size in the vehicle width direction than the known size, so that the in-wheel motor drive device can be downsized, and thus the drive device or its surroundings. Increasing the versatility of elements is a technical issue to be solved.

前記課題の解決は、本発明に係る電動アクチュエータによって達成される。すなわちこのアクチュエータは、モータ部と、車輪用軸受部と、モータ部による回転を減速して車輪用軸受部に伝達する減速機部とを備えたインホイールモータ駆動装置において、減速機部は、モータ部による回転駆動力が入力される入力軸と、回転駆動力が出力される出力軸と、入力軸と出力軸に平行な少なくとも一つの中間軸、及び入力軸に設けられた入力歯車と、出力軸に設けられた出力歯車と、中間軸に設けられ互いにピッチ円直径の異なる大径中間歯車及び小径中間歯車とを有し、入力歯車と出力歯車、及び大径中間歯車と小径中間歯車は、入力軸から出力軸に至る動力伝達経路を構成し、動力伝達経路上にアイドラ歯車が配設されている点をもって特徴付けられる。   The solution to the above problem is achieved by the electric actuator according to the present invention. That is, this actuator is an in-wheel motor drive device including a motor unit, a wheel bearing unit, and a reduction gear unit that decelerates rotation by the motor unit and transmits the reduced speed to the wheel bearing unit. An input shaft to which the rotational driving force by the unit is input, an output shaft from which the rotational driving force is output, at least one intermediate shaft parallel to the input shaft and the output shaft, an input gear provided on the input shaft, and an output An output gear provided on the shaft, and a large-diameter intermediate gear and a small-diameter intermediate gear provided on the intermediate shaft and having different pitch circle diameters, the input gear and the output gear, and the large-diameter intermediate gear and the small-diameter intermediate gear are: A power transmission path from the input shaft to the output shaft is configured, and an idler gear is disposed on the power transmission path.

このように、本発明では、互いに平行な入力軸と出力軸と中間軸、及び入力歯車と出力歯車に加えて、中間軸に設けられた大径中間歯車と小径中間歯車とを有する減速機部をインホイールモータ駆動装置に設け、これら入力歯車と出力歯車、及び大径中間歯車と小径中間歯車と出力歯車とで入力軸から出力軸に至る動力伝達経路を構成した。このように動力伝達経路を構成することによって、最小限の歯車の車幅方向への直列配置のみで、少なくとも二段の減速を図ることができる。よって、特許文献1のように遊星歯車機構を出力軸と直列に配置する場合と比べて、インホイールモータ駆動装置の車幅方向寸法を小さくしつつも、所要の大きさの回転出力を得ることが可能となる。   Thus, in the present invention, a reduction gear unit having a large-diameter intermediate gear and a small-diameter intermediate gear provided on the intermediate shaft in addition to the input shaft, the output shaft, and the intermediate shaft that are parallel to each other, and the input gear and the output gear. Is provided in the in-wheel motor drive device, and a power transmission path from the input shaft to the output shaft is configured by the input gear, the output gear, and the large-diameter intermediate gear, the small-diameter intermediate gear, and the output gear. By configuring the power transmission path in this way, at least two-stage deceleration can be achieved with only a minimum number of gears arranged in series in the vehicle width direction. Therefore, as compared with the case where the planetary gear mechanism is arranged in series with the output shaft as in Patent Document 1, it is possible to obtain a rotational output having a required size while reducing the size in the vehicle width direction of the in-wheel motor drive device. Is possible.

また、本発明では、上述した動力伝達経路上にアイドラ歯車を配設するようにした。このようにアイドラ歯車を配設することにより、入力軸と中間軸、又は中間軸と出力軸との距離を適宜変更することができるので、インホイールモータ駆動装置を構成する各要素の配置をコンパクト化する向きに設定することが可能となる。   In the present invention, the idler gear is disposed on the power transmission path described above. By disposing the idler gear in this way, the distance between the input shaft and the intermediate shaft, or the distance between the intermediate shaft and the output shaft can be changed as appropriate, so the arrangement of the elements constituting the in-wheel motor drive device is compact. It is possible to set the orientation to be changed.

詳述すると、上述のように中間軸にピッチ円直径の異なる二つの中間歯車を設けて二段もしくはそれ以上の減速構造をとる場合、減速比を極力上げるために相対的に大径側の歯車、例えば中間大径歯車を大径にして歯数を増やそうとすると、この中間歯車と隣接する出力軸又はその周辺要素との干渉が起こり得る。この干渉を回避するためには、何れかの要素、例えば図3に示すように、出力軸の周辺要素を車両のインボード側にずらして配置する必要があるが、そうなると、回転中心が折れ曲がった形状となるように各軸が配置される関係上、例えば出力軸と離れているはずのモータが出力軸の周辺要素と干渉する恐れが新たに生じ、結果的にモータをさらに車両のインボード側にずらす必要が生じていた。これに対して、本発明では、動力伝達経路上にアイドラ歯車を配設するようにしたので、例えば図1に示すように、小径中間歯車と出力歯車との間にアイドラ歯車が噛み合う配置をとることができ、これにより中間軸の回転中心と出力軸の回転中心との距離を大きくすることができる。よって、例えば出力軸の周辺要素、ひいてはモータを車両のインボード側にずらさなくても大径中間歯車を大径化することができ、高出力化とコンパクト化の両立を図ることが可能となる。従って、インホイールモータ駆動装置を具備する電動車両に、既存の内燃機関自動車用の車体を流用することも可能となり、インホイールモータ駆動装置及びその周辺要素の汎用性も向上する。   Specifically, as described above, when two intermediate gears having different pitch circle diameters are provided on the intermediate shaft to adopt a two-stage or more reduction gear structure, a relatively large-diameter gear is used to increase the reduction ratio as much as possible. For example, if an intermediate large-diameter gear is increased in diameter to increase the number of teeth, interference between the intermediate gear and an adjacent output shaft or its peripheral elements may occur. In order to avoid this interference, it is necessary to displace any element, for example, the peripheral element of the output shaft toward the inboard side of the vehicle as shown in FIG. 3, but when this happens, the center of rotation is bent. Due to the arrangement of the shafts so as to have a shape, for example, there is a possibility that a motor that should be separated from the output shaft may interfere with surrounding elements of the output shaft, and as a result, the motor is further connected to the inboard side of the vehicle. It was necessary to shift to. On the other hand, in the present invention, since the idler gear is arranged on the power transmission path, for example, as shown in FIG. 1, the idler gear meshes between the small-diameter intermediate gear and the output gear. Thus, the distance between the rotation center of the intermediate shaft and the rotation center of the output shaft can be increased. Therefore, for example, the large-diameter intermediate gear can be increased in diameter without shifting the peripheral elements of the output shaft, and thus the motor, to the inboard side of the vehicle, and both high output and compactness can be achieved. . Therefore, it is possible to divert an existing vehicle body for an internal combustion engine automobile to an electric vehicle equipped with an in-wheel motor drive device, and improve the versatility of the in-wheel motor drive device and its peripheral elements.

また、本発明に係るインホイールモータ駆動装置は、アイドラ歯車のピッチ円直径が、アイドラ歯車と動力伝達経路上において入力軸に近い側で噛み合う歯車のピッチ円直径よりも大きく、かつアイドラ歯車と動力伝達経路上において出力軸に近い側で噛み合う歯車のピッチ円直径よりも小さい構成をなすものであってもよい。   In the in-wheel motor drive device according to the present invention, the pitch circle diameter of the idler gear is larger than the pitch circle diameter of the gear meshing with the idler gear on the side close to the input shaft on the power transmission path, and the idler gear and the power It may be configured to be smaller than the pitch circle diameter of the gear meshing on the side close to the output shaft on the transmission path.

このような関係が成立するように、各歯車を選定することによって、出力軸の周辺要素との干渉を確実に回避し得る程度に大径中間歯車を出力軸の周辺要素から離すことができると共に、必要以上に大径中間歯車をインホイール駆動装置の外径側に配置することによる当該駆動装置の大型化を避けて、ホイールハウジングに上記駆動装置を確実に収容することが可能となる。   By selecting each gear so that such a relationship is established, the large-diameter intermediate gear can be separated from the peripheral element of the output shaft to such an extent that interference with the peripheral element of the output shaft can be surely avoided. The drive device can be reliably accommodated in the wheel housing while avoiding an increase in the size of the drive device by disposing the intermediate gear having a larger diameter on the outer diameter side of the in-wheel drive device than necessary.

また、本発明に係るインホイールモータ駆動装置は、アイドラ歯車が、小径中間歯車及び出力歯車と噛み合っており、車幅方向から見て、アイドラ歯車の回転中心と、小径中間歯車の回転中心、及び出力歯車の回転中心が直線状に並んだ位置にある構成をなすものであってもよい。   In the in-wheel motor drive device according to the present invention, the idler gear meshes with the small-diameter intermediate gear and the output gear, and when viewed from the vehicle width direction, the rotation center of the idler gear, the rotation center of the small-diameter intermediate gear, and A configuration may be adopted in which the rotation centers of the output gears are in a linearly aligned position.

このようにアイドラ歯車と小径中間歯車、及び出力歯車とを配置することによって、非常に効率よくこの小径中間歯車と同軸に配置された大径中間歯車を出力歯車及び出力軸から遠ざけることができる。また、上記三つの歯車の回転中心が直線状に並んだ配置をとることで、小径中間歯車と出力歯車との噛み合い時にアイドラ歯車が受ける力がラジアル成分、スラスト成分ともに相殺されることになるため、アイドラ歯車には大きな負荷が作用することはない。よって、アイドラ歯車の選定に際して自由度を高めることが可能となり、例えばなるべく小型のアイドラ歯車を選定することで、インホイールモータ駆動装置の更なる小型化を図ることが可能となる。   By arranging the idler gear, the small-diameter intermediate gear, and the output gear in this manner, the large-diameter intermediate gear arranged coaxially with the small-diameter intermediate gear can be separated from the output gear and the output shaft very efficiently. In addition, since the rotation centers of the three gears are arranged in a straight line, the force received by the idler gear when the small-diameter intermediate gear and the output gear mesh with each other cancels out both the radial component and the thrust component. A large load does not act on the idler gear. Therefore, it is possible to increase the degree of freedom in selecting the idler gear. For example, by selecting a small idler gear as much as possible, it is possible to further reduce the size of the in-wheel motor drive device.

また、本発明に係るインホイールモータ駆動装置は、アイドラ歯車が、大径中間歯車よりも車両のアウトボード側に位置している構成をなすものであってもよい。   Further, the in-wheel motor drive device according to the present invention may be configured such that the idler gear is positioned closer to the outboard side of the vehicle than the large-diameter intermediate gear.

また、本発明に係るインホイールモータ駆動装置は、少なくとも減速機部を収容するケーシングをさらに備え、アイドラ歯車の軸が、車両のアウトボード側でケーシングに取り付けた軸受により支持されている構成をなすものであってもよい。   The in-wheel motor drive device according to the present invention further includes a casing that houses at least the speed reducer portion, and the shaft of the idler gear is supported by a bearing attached to the casing on the vehicle outboard side. It may be a thing.

このように、アイドラ歯車をアウトボード側でケーシングに取り付けられた軸受により支持する構成をとることによって、例えばアイドラ歯車を片持ち支持として、その軸の回転中心が車幅方向から見て大径中間歯車と重なる位置にアイドラ歯車を配置することができる。よって、アイドラ歯車を配置した場合であっても、極力コンパクトに減速機部を構成して、インホイールモータ駆動装置の更なる小型化を図ることが可能となる。   In this way, by adopting a configuration in which the idler gear is supported by the bearing attached to the casing on the outboard side, for example, the idler gear is cantilevered, and the center of rotation of the shaft is large in diameter when viewed from the vehicle width direction. An idler gear can be arranged at a position overlapping the gear. Therefore, even when the idler gear is arranged, it is possible to further reduce the size of the in-wheel motor drive device by configuring the speed reducer portion as compactly as possible.

また、本発明に係るインホイールモータ駆動装置は、中間軸が一つであり、一つの中間軸の大径中間歯車と入力歯車が噛み合い、一つの中間軸の小径中間歯車とアイドラ歯車が噛み合っている構成をなすものであってもよい。   Further, the in-wheel motor driving device according to the present invention has one intermediate shaft, and the large-diameter intermediate gear and the input gear of one intermediate shaft mesh with each other, and the small-diameter intermediate gear and the idler gear of one intermediate shaft mesh with each other. The structure which makes it may be sufficient.

本発明は、動力伝達経路上にアイドラ歯車を配設することにより、大径中間歯車の大径化を図りつつも、インホイールモータ駆動装置の車幅方向寸法の増大化を抑制可能とするものであるから、例えば中間軸が一つでこの中間軸に設けた一つずつの大径中間歯車と小径中間歯車、入力歯車と出力歯車、及びアイドラ歯車とで動力伝達経路を構成する場合であっても、必要十分な減速比ひいては出力トルクを発揮しつつもホイールハウジングの収容可能な程度にインホイールモータ駆動装置を小型化することが可能となる。   In the present invention, by disposing an idler gear on the power transmission path, it is possible to suppress an increase in the vehicle width direction dimension of the in-wheel motor drive device while increasing the diameter of the large-diameter intermediate gear. Therefore, for example, there is one intermediate shaft, and a power transmission path is constituted by one large-diameter intermediate gear and one small-diameter intermediate gear provided on the intermediate shaft, an input gear, an output gear, and an idler gear. However, it is possible to reduce the size of the in-wheel motor drive device to such an extent that the wheel housing can be accommodated while exhibiting the necessary and sufficient reduction ratio and thus the output torque.

以上のように、本発明によれば、インホイールモータ駆動装置の車幅方向寸法を公知の寸法よりも小さくすることで、インホイールモータ駆動装置の小型化を図り、もって当該駆動装置ないしその周辺部材の汎用性を高めることが可能となる。   As described above, according to the present invention, the in-wheel motor drive device is reduced in size in the vehicle width direction to be smaller than a known size, so that the in-wheel motor drive device can be reduced in size, and the drive device or its surroundings can be obtained. It becomes possible to improve the versatility of the member.

本発明の第一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の断面図で、図2のP−P線に沿った断面図である。It is sectional drawing of the in-wheel motor drive device which concerns on 1st embodiment of this invention, and is sectional drawing along the PP line of FIG. 図1のQ−Q線に沿ったインホイールモータ駆動装置の一部断面図である。It is a partial cross section figure of the in-wheel motor drive device along the QQ line of FIG. 図1に示すインホイールモータ駆動装置の比較対象となる、他の構成に係るインホイールモータの断面図で、図4のS−S線に沿った断面図である。It is sectional drawing of the in-wheel motor which concerns on the other structure used as the comparison object of the in-wheel motor drive device shown in FIG. 1, and is sectional drawing along the SS line | wire of FIG. 図3のR−R線に沿ったインホイールモータ駆動装置の一部断面図である。It is a partial cross section figure of the in-wheel motor drive device along the RR line | wire of FIG. 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5の電気自動車を示す後方断面図である。FIG. 6 is a rear sectional view showing the electric vehicle of FIG. 5. 図3に示すインホイールモータ駆動装置に懸架連結部材を取り付けた状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which attached the suspension connection member to the in-wheel motor drive device shown in FIG. 図3に示すインホイールモータ駆動装置に懸架連結部材を取り付けた状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which attached the suspension connection member to the in-wheel motor drive device shown in FIG. 本発明の第二実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の断面図である。It is sectional drawing of the in-wheel motor drive device which concerns on 2nd embodiment of this invention.

以下、本発明の第一実施形態を図1〜図8に基づき説明する。なお、各図面において、実質的に同一の要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにし、一度説明した後ではその詳細な説明を省略する。後述する本発明の第二実施形態以降の説明についても同様の取扱いとする。   Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that in each drawing, substantially the same elements are denoted by the same reference numerals as much as possible, and the detailed description thereof will be omitted once described. The same applies to the description after the second embodiment of the present invention to be described later.

図5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6は、電気自動車11を後方から見た概略断面図である。   FIG. 5 is a schematic plan view of the electric vehicle 11 on which the in-wheel motor drive device 21 is mounted, and FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the electric vehicle 11 as viewed from the rear.

電気自動車11は、これら図5と図6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とを具備する。後輪14は、図6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 FIGS. 5 and 6, 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 drive that transmits driving force to the rear wheel 14. Device 21. As shown in FIG. 6, the rear wheel 14 is accommodated in a wheel housing 15 of the chassis 12 and fixed to the lower portion of the chassis 12 via a suspension device (suspension) 16.

懸架装置16は、左右に伸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17、及びこのストラット17と後述するインホイールモータ駆動装置21とを連結する懸架連結部材100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 from side to side, and includes a strut 17 including a coil spring and a shock absorber, and a suspension connection member that connects the strut 17 and an in-wheel motor drive device 21 described later. By 100, the vibration which the rear-wheel 14 receives from the ground is absorbed, and the vibration of the chassis 12 is suppressed. 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.

次に、インホイールモータ駆動装置21の構成を説明する。なお。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、車両の車幅方向外側をアウトボード側、車幅方向内側をインボード側と称する。   Next, the configuration of the in-wheel motor drive device 21 will be described. Note that. In the following description, in a state where the in-wheel motor drive device 21 is mounted on the vehicle, the vehicle width direction outer side of the vehicle is referred to as an outboard side, and the vehicle width direction inner side is referred to as an inboard side.

図1は、図2のP−P線で矢視したインホイールモータ駆動装置21の縦断面図で、図2は、図1のQ−Q線で矢視したインホイールモータ駆動装置21の一部断面を含む正面図である。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the in-wheel motor drive device 21 taken along the line P-P in FIG. 2, and FIG. 2 shows one of the in-wheel motor drive device 21 taken along the line Q-Q in FIG. It is a front view containing a partial cross section.

図1および図2に示すように、インホイールモータ駆動装置21は、回転駆動力を発生させるモータ部Aと、モータ部Aにより入力された回転駆動力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に伝達する車輪用軸受部Cとを備えている。モータ部A、減速機部B、および車輪用軸受部Cは、それぞれケーシング22に収容される。なお、ケーシング22は一体構造とすることもできるが、本実施形態では、図1に示すように、各要素の組込み性を考慮して、分割可能な構造にすることもできる。この場合、アウトボード側を第一分割ケーシング22a、インボード側を第二分割ケーシング22bと称する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the in-wheel motor drive device 21 includes a motor part A that generates a rotational drive force, and a speed reducer part B that decelerates and outputs the rotational drive force input by the motor part A. And a wheel bearing portion C for transmitting the output from the speed reducer portion B to the rear wheel 14 as a drive wheel. The motor part A, the speed reducer part B, and the wheel bearing part C are each accommodated in the casing 22. Note that the casing 22 may be an integral structure, but in the present embodiment, as shown in FIG. In this case, the outboard side is referred to as a first divided casing 22a, and the inboard side is referred to as a second divided casing 22b.

図1に示すように、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の半径方向内側に所定の隙間を介して対向するように配置されたロータ24と、ロータ24の半径方向内側に配置されてロータ24と一体的に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モータ26を有する。モータ26は、例えば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は永久磁石等で構成されている。   As shown in FIG. 1, the motor unit A includes a stator 23 fixed to the casing 22, a rotor 24 arranged to face the inner side in the radial direction of the stator 23 with a predetermined gap, and a radius of the rotor 24. A radial gap type motor 26 having a motor rotating shaft 25 that is disposed on the inner side in the direction and rotates integrally with the rotor 24 is provided. The motor 26 can be rotated at a high speed of, for example, about 10,000 to 1,000 revolutions per minute. The stator 23 is configured by winding a coil around a magnetic core, and the rotor 24 is configured by a permanent magnet or the like.

モータ回転軸25の軸方向一方側の端部(図1の左側端部)は軸受40により、軸方向他方側の端部(図1の右側端部)は軸受41により、ケーシング22に対してそれぞれ回転自在に支持されている。これら一対の軸受40,41は、モータ26と共にモータ部Aを構成している。   One end (left end in FIG. 1) in the axial direction of the motor rotating shaft 25 is connected to the casing 22 by a bearing 40, and the other end in the axial direction (right end in FIG. 1) is connected to the casing 22 by a bearing 41. Each is supported rotatably. The pair of bearings 40 and 41 constitutes a motor part A together with the motor 26.

減速機部Bは、図1に示すように、入力歯車30と、大径中間歯車31と、小径中間歯車32と、アイドラ歯車33と、出力歯車34、及び入力軸35と、中間軸36と、アイドラ歯車軸37と、出力軸38とを有する。このうち、入力歯車30は中空の入力軸35と一体に形成されており、この入力軸35はスプライン嵌合(セレーション嵌合を含む。以下、同じ)によってモータ回転軸25と同軸に連結されている。この場合、モータ回転軸25と入力軸35は共通の回転中心O1まわりに回転するようになっている。大径中間歯車31及び小径中間歯車32は、中間軸36と一体に形成されている。この場合、大径中間歯車31と小径中間歯車32は、共通の回転中心O2まわりに回転するようになっている。アイドラ歯車33はアイドラ歯車軸37と一体に形成されており、アイドラ歯車軸37の中心軸線となる回転中心O3まわりに回転するようになっている。また、出力歯車34は、出力軸38と一体に形成されており、出力軸38の中心軸線となる回転中心O4まわりに回転するようになっている。   As shown in FIG. 1, the reduction gear unit B includes an input gear 30, a large-diameter intermediate gear 31, a small-diameter intermediate gear 32, an idler gear 33, an output gear 34, an input shaft 35, and an intermediate shaft 36. And an idler gear shaft 37 and an output shaft 38. Among these, the input gear 30 is formed integrally with a hollow input shaft 35, and this input shaft 35 is coaxially connected to the motor rotating shaft 25 by spline fitting (including serration fitting, the same applies hereinafter). Yes. In this case, the motor rotation shaft 25 and the input shaft 35 rotate around a common rotation center O1. The large diameter intermediate gear 31 and the small diameter intermediate gear 32 are formed integrally with the intermediate shaft 36. In this case, the large diameter intermediate gear 31 and the small diameter intermediate gear 32 rotate around a common rotation center O2. The idler gear 33 is formed integrally with the idler gear shaft 37, and rotates around the rotation center O <b> 3 that is the central axis of the idler gear shaft 37. The output gear 34 is formed integrally with the output shaft 38, and rotates around the rotation center O <b> 4 that is the central axis of the output shaft 38.

また、何れも歯車軸となる入力軸35、中間軸36、アイドラ歯車軸37、及び出力軸38は互いに平行に配置されている。このうち、入力軸35は一対の軸受42、43によって支持され、中間軸36は一対の軸受44、45によって支持され、出力軸38は一対の軸受46,47によって、それぞれケーシング22に対して回転自在に支持されている。なお、中間軸36に関し、本実施形態では、インボード側の軸受44は、大径中間歯車31のインボード側端面に設けられた凹部31aに収容されており、これにより軸受44の位置を極力アウトボード側に近づけている。また、出力軸38に関し、本実施形態では、アウトボード側の転がり軸受47は、出力歯車34のアウトボード側端面に設けられた凹部34aに収容されており、これにより出力歯車34を極力アウトボード側に近づけている。   In addition, the input shaft 35, the intermediate shaft 36, the idler gear shaft 37, and the output shaft 38, which are all gear shafts, are arranged in parallel to each other. Among these, the input shaft 35 is supported by a pair of bearings 42 and 43, the intermediate shaft 36 is supported by a pair of bearings 44 and 45, and the output shaft 38 is rotated with respect to the casing 22 by a pair of bearings 46 and 47, respectively. It is supported freely. Regarding the intermediate shaft 36, in this embodiment, the inboard-side bearing 44 is accommodated in a recess 31 a provided on the inboard-side end surface of the large-diameter intermediate gear 31, thereby positioning the bearing 44 as much as possible. It is close to the outboard side. In addition, regarding the output shaft 38, in this embodiment, the outboard side rolling bearing 47 is accommodated in a recess 34 a provided on the end face of the output gear 34, thereby allowing the output gear 34 to be outboard as much as possible. It is close to the side.

また、図1に示すように、減速機部Bでは、入力歯車30と大径中間歯車31とが噛み合うと共に、大径中間歯車31と同軸の小径中間歯車32とアイドラ歯車33とが噛み合っており、かつこのアイドラ歯車33と出力歯車34とが噛み合っている。この際、大径中間歯車31の歯数は、入力歯車30と小径中間歯車32の何れの歯数よりも多く、出力歯車34の歯数は、小径中間歯車32の歯数よりも多くなるよう設定されている。以上の構成より、減速機部Bは、モータ回転軸25から入力された回転運動力を二段階に減速する減速構造をなし、入力歯車30と出力歯車34、大径中間歯車31と小径中間歯車32、及びアイドラ歯車33は、入力軸35から出力軸38に至る動力伝達経路を構成している。   Further, as shown in FIG. 1, in the reduction gear unit B, the input gear 30 and the large-diameter intermediate gear 31 mesh with each other, and the small-diameter intermediate gear 32 coaxial with the large-diameter intermediate gear 31 and the idler gear 33 mesh with each other. The idler gear 33 and the output gear 34 are meshed with each other. At this time, the number of teeth of the large diameter intermediate gear 31 is larger than the number of teeth of either the input gear 30 or the small diameter intermediate gear 32, and the number of teeth of the output gear 34 is larger than the number of teeth of the small diameter intermediate gear 32. Is set. With the above configuration, the reduction gear unit B has a speed reduction structure that reduces the rotational kinetic force input from the motor rotation shaft 25 in two stages, and includes the input gear 30 and the output gear 34, the large diameter intermediate gear 31, and the small diameter intermediate gear. 32 and the idler gear 33 constitute a power transmission path from the input shaft 35 to the output shaft 38.

また、図2に示すように、減速機部Bの入力軸35の回転中心O1と車輪用軸受部Cの車軸をなす出力軸38の回転中心O4との間には、中間軸36の回転中心O2と、アイドラ歯車軸37の回転中心O3が折れ曲がった形状をなすように配置されている。詳細には、ホイールハウジング15の内周面に沿うように各回転中心O1〜O4が配置されており、インホイールモータ駆動装置21の外周輪郭のコンパクト化を図っている。   Further, as shown in FIG. 2, the rotation center of the intermediate shaft 36 is between the rotation center O1 of the input shaft 35 of the speed reducer part B and the rotation center O4 of the output shaft 38 forming the axle of the wheel bearing part C. O2 and the rotation center O3 of the idler gear shaft 37 are arranged so as to be bent. Specifically, the rotation centers O <b> 1 to O <b> 4 are arranged along the inner peripheral surface of the wheel housing 15, so that the outer peripheral contour of the in-wheel motor drive device 21 is made compact.

アイドラ歯車33は、本実施形態では図1に示すように、大径中間歯車31よりもアウトボード側に配設されている。また、アウトボード側の第一分割ケーシング22aに取付け部39を介して一対の軸受(ここでは転がり軸受)48,49の外輪が取り付けられており、各軸受48,49の内輪をアイドラ歯車軸37に固定することによって、アイドラ歯車33をケーシング22に対して回転自在に支持している。この際、アイドラ歯車33のアウトボード側端面には凹部33aが設けられており、この凹部33aに一対の軸受48,49が収容されるように配置することで、車幅方向から見て、アイドラ歯車33を大径中間歯車31と重なる位置(図2を参照)に配置可能としている。   In this embodiment, the idler gear 33 is disposed on the outboard side with respect to the large-diameter intermediate gear 31 as shown in FIG. Further, outer rings of a pair of bearings (here, rolling bearings) 48 and 49 are attached to the first divided casing 22a on the outboard side via an attachment portion 39, and the inner rings of the bearings 48 and 49 are connected to an idler gear shaft 37. The idler gear 33 is rotatably supported with respect to the casing 22. At this time, a concave portion 33a is provided on the end surface of the idler gear 33 on the outboard side, and the idler gear 33 is disposed so that the pair of bearings 48 and 49 are accommodated in the concave portion 33a. The gear 33 can be arranged at a position overlapping the large-diameter intermediate gear 31 (see FIG. 2).

また、アイドラ歯車33は、小径中間歯車32及び出力歯車34と噛み合っている場合、車幅方向から見て、例えばアイドラ歯車33の回転中心(すなわちアイドラ歯車軸37の回転中心O3)と、小径中間歯車32の回転中心(すなわち中間軸36の回転中心O2)、及び出力歯車34の回転中心(すなわち出力軸38の回転中心O4)が直線状に並んだ位置にあるよう、配置がなされていてもよい。図2では、同じ歯同士が摺接することによる偏摩耗を抑制する観点から、小径中間歯車32の歯数とアイドラ歯車33の歯数を少し異ならせて各回転中心O2〜O4が略直線状に並んだ位置にあるよう、配置がなされている。   When the idler gear 33 meshes with the small-diameter intermediate gear 32 and the output gear 34, for example, when viewed from the vehicle width direction, the rotation center of the idler gear 33 (that is, the rotation center O3 of the idler gear shaft 37) and the small-diameter intermediate gear 33, for example. Even if the rotation center of the gear 32 (that is, the rotation center O2 of the intermediate shaft 36) and the rotation center of the output gear 34 (that is, the rotation center O4 of the output shaft 38) are located in a line. Good. In FIG. 2, from the viewpoint of suppressing uneven wear due to sliding contact between the same teeth, the number of teeth of the small-diameter intermediate gear 32 and the number of teeth of the idler gear 33 are slightly different so that the respective rotation centers O2 to O4 are substantially linear. They are arranged so that they are in a line.

なお、アイドラ歯車33のピッチ円直径は任意であるが、例えばインホイールモータ駆動装置21の外径寸法(仮想外接円寸法)の縮小化を考慮した場合、アイドラ歯車33と上記動力伝達経路O1〜O4上において入力軸35に近い側で噛み合う歯車(ここでは小径中間歯車32)のピッチ円直径よりも大きく、かつ上記動力伝達経路O1〜O4上において出力軸38に近い側で噛み合う歯車(ここでは出力歯車34)のピッチ円直径よりも小さく設定することが可能である。   The pitch circle diameter of the idler gear 33 is arbitrary, but when considering reduction of the outer diameter dimension (virtual circumscribed circle dimension) of the in-wheel motor drive device 21, for example, the idler gear 33 and the power transmission paths O1 to O1. A gear that is larger than the pitch circle diameter of the gear (here, the small-diameter intermediate gear 32) meshed on the side close to the input shaft 35 on O4 and meshed on the side close to the output shaft 38 on the power transmission path O1 to O4 (here, It can be set smaller than the pitch circle diameter of the output gear 34).

また、減速機部Bを構成する入力歯車30、各中間歯車31,32、アイドラ歯車33、及び出力歯車34としては、公知の種類の歯車が適用可能であり、例えば本実施形態で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、各歯車のモジュールについても任意に設定可能であるが、歯車の噛み合い率や限界の回転数などを考慮した場合、例えば1〜3程度に設定することが可能である。   Further, as the input gear 30, the intermediate gears 31, 32, the idler gear 33, and the output gear 34 constituting the speed reducer part B, known types of gears can be applied. Gears are used. 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. Each gear module can be arbitrarily set in consideration of the gear meshing ratio and the limit rotational speed, but when considering the gear meshing ratio and the limit rotational speed, for example, about 1 to 3 It is possible to set.

車輪用軸受部Cは、本実施形態では内輪回転タイプの車輪用軸受50で構成される(図1を参照)。この車輪用軸受50は、車軸としての出力軸38の外周に配置される一対の軸受内輪51,52と、これら軸受内輪51,52のさらに外周に配置される軸受外輪53と、軸受内輪51,52の外周面に形成された複列のインナレース54と、軸受外輪53の内周面に形成された複列のアウタレース55と、インナレース54とアウタレース55の間に配置された複数の転動体としての玉56と、各玉56を保持する保持器(図示省略)とを備えた複列アンギュラ玉軸受である。   In this embodiment, the wheel bearing portion C is constituted by an inner ring rotation type wheel bearing 50 (see FIG. 1). The wheel bearing 50 includes a pair of bearing inner rings 51 and 52 disposed on the outer periphery of the output shaft 38 as an axle, a bearing outer ring 53 disposed on the outer periphery of the bearing inner rings 51 and 52, a bearing inner ring 51, 52, a double row inner race 54 formed on the outer peripheral surface of the bearing 52, a double row outer race 55 formed on the inner peripheral surface of the bearing outer ring 53, and a plurality of rolling elements disposed between the inner race 54 and the outer race 55. This is a double-row angular contact ball bearing provided with a ball 56 and a cage (not shown) for holding each ball 56.

また、軸受外輪53には半径方向外側に伸びるフランジ部57が設けられており、このフランジ部57が後述する懸架連結部材100のハブアタッチメント101をボルト58で連結されている。ハブアタッチメント101は、例えばフランジ部57との連結位置とは円周方向で異なる位置でケーシング22(アウトボード側の第一分割ケーシング22a)にボルト59で連結されている。これにより、ハブアタッチメント101がインホイールモータ駆動装置21に固定される。   Further, the bearing outer ring 53 is provided with a flange portion 57 extending radially outward, and the flange portion 57 is connected to a hub attachment 101 of a suspension connecting member 100 described later by a bolt 58. The hub attachment 101 is connected to the casing 22 (the first divided casing 22a on the outboard side) with a bolt 59 at a position different from the connection position with the flange portion 57 in the circumferential direction, for example. As a result, the hub attachment 101 is fixed to the in-wheel motor drive device 21.

一方、一対の軸受内輪51,52のうちアウトボード側の軸受内輪51は、車軸としての出力軸38の外周にスプライン嵌合により固定されている。この軸受内輪51には、半径方向外側に伸びるフランジ部60が設けられており、このフランジ部60は車輪取付け用のフランジであり、例えば図1に示すように、ブレーキディスク104及び後輪14(図6を参照)のホイール105がハブボルト61で取り付けられる。以上の構成より、モータ部Aからの回転駆動力が。減速機部Bを介して減速された状態で後輪14に伝達される。   On the other hand, the bearing inner ring 51 on the outboard side of the pair of bearing inner rings 51 and 52 is fixed to the outer periphery of the output shaft 38 as an axle by spline fitting. The bearing inner ring 51 is provided with a flange portion 60 extending radially outward. The flange portion 60 is a flange for mounting a wheel. For example, as shown in FIG. 1, the brake disc 104 and the rear wheel 14 ( A wheel 105 shown in FIG. 6 is attached with a hub bolt 61. With the above configuration, the rotational driving force from the motor unit A is obtained. It is transmitted to the rear wheel 14 while being decelerated via the reduction gear part B.

インホイールモータ駆動装置21では、モータ部Aの冷却や減速機部Bの潤滑および冷却のため、図示しない回転ポンプで潤滑油が各部に供給される。車輪用軸受50の軸受内部はグリースにより潤滑される。   In the in-wheel motor drive device 21, for cooling the motor part A and lubricating and cooling the speed reducer part B, lubricating oil is supplied to each part by a rotary pump (not shown). The inside of the wheel bearing 50 is lubricated with grease.

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2及び図6を参照)の内部に収容され、ばね下荷重に影響するため、小型軽量化が必須である。前述した平行軸歯車式の減速機部Bをモータ部Aと組み合わせることで、低トルクかつ高回転型でありかつ小型のモータ26を使用することが可能となる。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を実現することができ、ばね下重量を抑えて走行安定性およびNVH特性に優れた電気自動車11を得ることができる。   Since the in-wheel motor drive device 21 is housed inside the wheel housing 15 (see FIGS. 2 and 6) and affects the unsprung load, it is essential to reduce the size and weight. By combining the above-described parallel shaft gear type reduction gear unit B with the motor unit A, it is possible to use a low-torque, high-rotation type and small motor 26. Thereby, the compact in-wheel motor drive device 21 can be realized, and the electric vehicle 11 excellent in running stability and NVH characteristics can be obtained while suppressing the unsprung weight.

次に、本発明の特徴的な構成である、アイドラ歯車33を動力伝達経路O1〜O4上に配設したことの利点を、アイドラ歯車33のないインホイールモータ駆動装置71(図3及び図4を参照)との比較を行うことで説明する。   Next, the advantage of disposing the idler gear 33 on the power transmission paths O1 to O4, which is a characteristic configuration of the present invention, is the in-wheel motor drive device 71 without the idler gear 33 (FIGS. 3 and 4). This will be explained by comparing with the above.

図3は、図1等に示すアイドラ歯車33が欠落しているインホイールモータ駆動装置71の縦断面図で、図4は、図3に示すインホイールモータ駆動装置71の一部断面を含む正面図である。これら図3及び図4に示すように、アイドラ歯車33がなく、小径中間歯車32と出力歯車34とが直接的に噛み合う場合、大径中間歯車31と出力軸38との距離が非常に近くなる。そのため、必要とする大径中間歯車31のピッチ円直径(歯数)によっては、図3に示すように、出力軸38を支持するインボード側の軸受46をさらにインボード側にずらして配置する必要が生じる。しかしながら、この種の駆動装置21においては、図4に示すように、各軸31,36,38の回転中心O1,O2,O4がホイールハウジング15の内周面に沿って折れ曲がった形状となるように配置されることから、軸受46をインボード側にずらすことで、この軸受46との干渉を回避するべく、モータ26(例えばステータ23)をさらにインボード側にずらす必要が生じる。これに対して、本発明では、図1に示すように、動力伝達経路O1〜O4上にアイドラ歯車33を配設したので、小径中間歯車32と出力歯車34との間にアイドラ歯車33が噛み合う配置をとることができ、これにより中間軸36の回転中心O2と出力軸38の回転中心O4との距離を大きくすることができる(図2及び図4を参照)。よって、出力軸38の周辺要素(ここでは軸受46)、ひいてはモータ26をインボード側にずらさなくても大径中間歯車31を大径化することができ、これによりインホイールモータ駆動装置21の高出力化とコンパクト化の両立を図ることが可能となる。   3 is a longitudinal sectional view of the in-wheel motor drive device 71 in which the idler gear 33 shown in FIG. 1 and the like is missing, and FIG. 4 is a front view including a partial cross-section of the in-wheel motor drive device 71 shown in FIG. FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, when there is no idler gear 33 and the small-diameter intermediate gear 32 and the output gear 34 mesh directly, the distance between the large-diameter intermediate gear 31 and the output shaft 38 becomes very close. . Therefore, depending on the required pitch circle diameter (number of teeth) of the large-diameter intermediate gear 31, as shown in FIG. 3, the inboard side bearing 46 that supports the output shaft 38 is further shifted to the inboard side. Need arises. However, in this type of drive device 21, as shown in FIG. 4, the rotation centers O 1, O 2, O 4 of the shafts 31, 36, 38 are bent along the inner peripheral surface of the wheel housing 15. Therefore, it is necessary to further shift the motor 26 (for example, the stator 23) toward the inboard side in order to avoid interference with the bearing 46 by shifting the bearing 46 toward the inboard side. In contrast, in the present invention, as shown in FIG. 1, the idler gear 33 is disposed on the power transmission paths O1 to O4, so that the idler gear 33 meshes between the small-diameter intermediate gear 32 and the output gear 34. Thus, the distance between the rotation center O2 of the intermediate shaft 36 and the rotation center O4 of the output shaft 38 can be increased (see FIGS. 2 and 4). Therefore, the large-diameter intermediate gear 31 can be increased in diameter without shifting the peripheral elements (here, the bearings 46) of the output shaft 38 and the motor 26 to the inboard side. It is possible to achieve both high output and compactness.

また、動力伝達経路O1〜O4上にアイドラ歯車33を配設することの利点として、インホイールモータ駆動装置21周辺のレイアウトを好適に変更し得る点が挙げられる。以下、主に図7及び図8を中心に説明する。   Further, as an advantage of disposing the idler gear 33 on the power transmission paths O1 to O4, the layout around the in-wheel motor drive device 21 can be suitably changed. Hereinafter, description will be made mainly with reference to FIGS.

図7及び図8は、インホイールモータ駆動装置71に懸架連結部材100が取り付けられた状態を示す正面図及び側面図である。これら図7及び図8に示すように、懸架連結部材100(ナックルと呼ばれることもある)は、車幅方向で分割可能な構造をなし、アウトボード側の部材(ハブアタッチメント101)と、インボード側の部材(懸架ブラケット102)との間に、インホイールモータ駆動装置71が収容された形態をなしている。ハブアタッチメント101は、インホイールモータ駆動装置71に連結され、懸架ブラケット102はストラット17を介して懸架装置16に連結されている。よって、ハブアタッチメント101と懸架ブラケット102とを結合することにより、インホイールモータ駆動装置71ひいてはこの駆動装置71に取り付けられる車輪14が懸架装置16に連結された状態となる。   7 and 8 are a front view and a side view showing a state where the suspension connecting member 100 is attached to the in-wheel motor drive device 71. FIG. As shown in FIGS. 7 and 8, the suspension connecting member 100 (sometimes referred to as a knuckle) has a structure that can be divided in the vehicle width direction, and includes an outboard side member (hub attachment 101), an inboard The in-wheel motor drive device 71 is accommodated between the side member (suspension bracket 102). The hub attachment 101 is connected to the in-wheel motor drive device 71, and the suspension bracket 102 is connected to the suspension device 16 via the strut 17. Therefore, by connecting the hub attachment 101 and the suspension bracket 102, the in-wheel motor drive device 71 and the wheels 14 attached to the drive device 71 are connected to the suspension device 16.

ここで、ハブアタッチメント101と懸架ブラケット102とを結合するためには、図8に示すように、インホイールモータ駆動装置71の周囲でつながるように、ハブアタッチメント101と懸架ブラケット102がそれぞれインホイールモータ駆動装置71の半径方向外側に手を伸ばす必要がある。しかしながら、図3に示す如き構成のインホイールモータ駆動装置71だと、小径中間歯車32と出力歯車34とが直接的に噛み合う構造をなしているため、小径中間歯車32の回転中心O2を、入力歯車30の回転中心O1と出力歯車34の回転中心O4との間(図2との比較でいえば、ストラット17に近い側)に配置せざるを得ない。これでは、図4に示すように、車軸(出力軸38)の上方が大径中間歯車31で塞がれ、余剰空間S1が非常に狭い状態となる。結果、この狭い余剰空間S1にハブアタッチメント101と懸架ブラケット102との結合部103を設けざるを得ず(図7を参照)、結合部103の厚み寸法に制約が生じることから、強度や剛性の面で問題が生じるおそれがあった。   Here, in order to connect the hub attachment 101 and the suspension bracket 102, as shown in FIG. 8, the hub attachment 101 and the suspension bracket 102 are connected to each other around the in-wheel motor driving device 71, respectively. It is necessary to reach to the outside of the drive device 71 in the radial direction. However, in the in-wheel motor drive device 71 configured as shown in FIG. 3, since the small-diameter intermediate gear 32 and the output gear 34 are directly meshed with each other, the rotational center O2 of the small-diameter intermediate gear 32 is input. It must be arranged between the rotation center O1 of the gear 30 and the rotation center O4 of the output gear 34 (the side closer to the strut 17 in comparison with FIG. 2). In this case, as shown in FIG. 4, the upper portion of the axle (output shaft 38) is blocked by the large-diameter intermediate gear 31, and the surplus space S1 is in a very narrow state. As a result, the coupling portion 103 between the hub attachment 101 and the suspension bracket 102 must be provided in this narrow surplus space S1 (see FIG. 7), and the thickness dimension of the coupling portion 103 is restricted, so that the strength and rigidity are limited. There was a risk of problems.

これに対して、本発明に係るインホイールモータ駆動装置21によれば、小径中間歯車32及び出力歯車34と噛み合う位置にアイドラ歯車33を配設したので、図2に示すように、回転中心O2,O4間の距離を大きくとって、大径中間歯車31をストラット17から遠い側に配置することができる。これにより、図2に示すように、車軸(出力軸38)の上方にまで余剰空間S2が拡大するため、ハブアタッチメント101と懸架ブラケット102との結合スペースを大きくとることができる。これにより、強度面や剛性面の問題が解消し、インホイールモータ駆動装置21の外観形状の影響を受けることなく、周辺部材となる懸架連結部材100(ハブアタッチメント101、懸架ブラケット102)の設計を行うことが可能となる。   On the other hand, according to the in-wheel motor drive device 21 according to the present invention, the idler gear 33 is disposed at the position where it meshes with the small-diameter intermediate gear 32 and the output gear 34, and therefore, as shown in FIG. The large-diameter intermediate gear 31 can be arranged on the side far from the strut 17 by taking a large distance between O4 and O4. As a result, as shown in FIG. 2, the surplus space S <b> 2 expands above the axle (output shaft 38), so that a coupling space between the hub attachment 101 and the suspension bracket 102 can be increased. As a result, the problems of strength and rigidity are solved, and the suspension connecting member 100 (hub attachment 101, suspension bracket 102) as a peripheral member can be designed without being affected by the external shape of the in-wheel motor drive device 21. Can be done.

以下、本発明の第一実施形態を説明したが、このインホイールモータ駆動装置21は上記実施形態には限定されず、本発明の範囲内で任意の形態をとることが可能である。   Hereinafter, although the first embodiment of the present invention has been described, the in-wheel motor driving device 21 is not limited to the above-described embodiment, and can take any form within the scope of the present invention.

例えば第一実施形態では、アイドラ歯車33の軸受として、一対の転がり軸受48,49を採用した場合を説明したが、もちろんこれ以外の種類の軸受を採用することも可能である。図9は、本発明の第二実施形態に係るインホイールモータ駆動装置121の縦断面図を示している。図9に示すように、本実施形態に係るインホイールモータ駆動装置21は、アイドラ歯車33を回転自在に支持する軸受として、一対の転がり軸受48,49に代えて、ニードル軸受62を採用している。アイドラ歯車33は、その回転中心O3を介して対向する小径中間歯車32及び出力歯車34と噛み合う構造をなす関係上(図2を参照)、アイドラ歯車33に作用する力のラジアル成分及びスラスト成分が相殺又は減殺される。よって、転がり軸受48,49を採用する場合にしても、玉径の小さな種類の軸受を採用することができ、アイドラ歯車33の支持構造を極力小型化することができる。以上の事情より、図9に示すように、アイドラ歯車33の支持用であれば、負荷容量がそれほど大きくないニードル軸受62であっても問題なく採用することができ、アイドラ歯車33の支持構造をさらに小型化することが可能となる。   For example, in the first embodiment, the case where a pair of rolling bearings 48 and 49 is employed as the bearing of the idler gear 33 has been described. Of course, other types of bearings may be employed. FIG. 9 shows a longitudinal sectional view of an in-wheel motor drive device 121 according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the in-wheel motor drive device 21 according to the present embodiment employs a needle bearing 62 as a bearing that rotatably supports the idler gear 33 instead of the pair of rolling bearings 48 and 49. Yes. The idler gear 33 has a structure that meshes with the small-diameter intermediate gear 32 and the output gear 34 that are opposed to each other through the rotation center O3 (see FIG. 2), so that the radial component and the thrust component of the force acting on the idler gear 33 are reduced. Offset or diminished. Therefore, even when the rolling bearings 48 and 49 are employed, a type of bearing having a small ball diameter can be employed, and the support structure of the idler gear 33 can be miniaturized as much as possible. From the above circumstances, as shown in FIG. 9, as long as it is for supporting the idler gear 33, even the needle bearing 62 having a load capacity not so large can be adopted without any problem. Further downsizing is possible.

なお、上記実施形態では、アイドラ歯車33を小径中間歯車32と出力歯車34との間に配設した場合を説明したが、もちろん動力伝達経路O1〜O4上であれば任意の二つの歯車と噛み合う位置にアイドラ歯車33を配設することも可能である。配置することによって、少なくとも大径中間歯車31と小径中間歯車32の位置が変わるので、必要に応じて適切な大きさのアイドラ歯車33を適切な位置に配置することにより、インホイールモータ駆動装置21の各要素のレイアウト、もしくは懸架連結部材100などインホイールモータ駆動装置21の周辺要素のレイアウトを適宜設定し直すことが可能となる。   In the above embodiment, the case where the idler gear 33 is disposed between the small-diameter intermediate gear 32 and the output gear 34 has been described, but of course, it is meshed with any two gears on the power transmission paths O1 to O4. It is also possible to arrange the idler gear 33 at the position. Since the positions of at least the large-diameter intermediate gear 31 and the small-diameter intermediate gear 32 are changed by the arrangement, the idler gear 33 having an appropriate size is arranged at an appropriate position as necessary, so that the in-wheel motor drive device 21 is arranged. It is possible to appropriately reset the layout of each element or the layout of peripheral elements of the in-wheel motor drive device 21 such as the suspension connecting member 100.

また、上記実施形態では、中間軸36に二つの中間歯車(大径中間歯車31と小径中間歯車32)を一体的に設けてなる中間歯車ユニットを減速機部Bに一つ組み込んだ場合を例示したが、もちろん、二つ以上の上記中間歯車ユニットを組み込んで減速機部Bを構成する場合にも、本発明を適用することは可能である。その場合、アイドラ歯車33は、最終段の小径中間歯車と出力歯車34に噛み合う位置に配設することが望ましい。   Moreover, in the said embodiment, the case where the intermediate gear unit which integrally provided two intermediate gears (large diameter intermediate gear 31 and small diameter intermediate gear 32) in the intermediate shaft 36 was integrated in the reduction gear part B was illustrated. However, of course, the present invention can also be applied to the case where the reduction gear unit B is configured by incorporating two or more intermediate gear units. In that case, it is desirable that the idler gear 33 is disposed at a position where the idler gear 33 meshes with the final-stage small-diameter intermediate gear and the output gear 34.

11 電気自動車
12 シャシー
13 前輪
14 後輪
15 ホイールハウジング
16 懸架装置
17 ストラット
21,71,121 インホイールモータ駆動装置
22 ケーシング
23 ステータ
24 ロータ
25 モータ回転軸
26 モータ
30 入力歯車
31 大径中間歯車
32 小径中間歯車
33 アイドラ歯車
34 出力歯車
35 入力軸
36 中間軸
37 アイドラ歯車軸
38 出力軸
40〜49 軸受
50 車輪用軸受
51,52 軸受内輪
53 軸受外輪
57 フランジ部
60 フランジ部
62 ニードル軸受
100 懸架連結部材
101 ハブアタッチメント
102 懸架ブラケット
103 結合部
104 ブレーキディスク
105 ホイール
A モータ部
B 減速機部
C 車輪用軸受部
O1,O2,O3,O4 回転中心
S1,S2 余剰空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Electric vehicle 12 Chassis 13 Front wheel 14 Rear wheel 15 Wheel housing 16 Suspension device 17 Struts 21, 71, 121 In-wheel motor drive device 22 Casing 23 Stator 24 Rotor 25 Motor rotating shaft 26 Motor 30 Input gear 31 Large diameter intermediate gear 32 Small diameter Intermediate gear 33 Idler gear 34 Output gear 35 Input shaft 36 Intermediate shaft 37 Idler gear shaft 38 Output shaft 40-49 Bearing 50 Wheel bearings 51, 52 Bearing inner ring 53 Bearing outer ring 57 Flange portion 60 Flange portion 62 Needle bearing 100 Suspension connecting member DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Hub attachment 102 Suspension bracket 103 Connection part 104 Brake disc 105 Wheel A Motor part B Reducer part C Wheel bearing part O1, O2, O3, O4 Rotation center S1, S2 Extra space

Claims (6)

モータ部と、車輪用軸受部と、前記モータ部による回転を減速して前記車輪用軸受部に伝達する減速機部とを備えたインホイールモータ駆動装置において、
前記減速機部は、前記モータ部による回転駆動力が入力される入力軸と、前記回転駆動力が出力される出力軸と、前記入力軸と前記出力軸に平行な少なくとも一つの中間軸、及び
前記入力軸に設けられた入力歯車と、前記出力軸に設けられた出力歯車と、前記中間軸に設けられ互いにピッチ円直径の異なる大径中間歯車及び小径中間歯車とを有し、
前記入力歯車と前記出力歯車、及び前記大径中間歯車と前記小径中間歯車は、前記入力軸から前記出力軸に至る動力伝達経路を構成し、
前記動力伝達経路上にアイドラ歯車が配設されていることを特徴とするインホイールモータ駆動装置。
In an in-wheel motor drive device comprising a motor unit, a wheel bearing unit, and a speed reducer unit that decelerates the rotation of the motor unit and transmits it to the wheel bearing unit.
The speed reducer unit includes an input shaft to which rotational driving force from the motor unit is input, an output shaft to which the rotational driving force is output, at least one intermediate shaft parallel to the input shaft and the output shaft, and An input gear provided on the input shaft, an output gear provided on the output shaft, and a large-diameter intermediate gear and a small-diameter intermediate gear provided on the intermediate shaft and having different pitch circle diameters,
The input gear and the output gear, and the large-diameter intermediate gear and the small-diameter intermediate gear constitute a power transmission path from the input shaft to the output shaft,
An in-wheel motor drive device, wherein an idler gear is disposed on the power transmission path.
前記アイドラ歯車のピッチ円直径は、前記アイドラ歯車と前記動力伝達経路上において前記入力軸に近い側で噛み合う歯車のピッチ円直径よりも大きく、かつ前記アイドラ歯車と前記動力伝達経路上において前記出力軸に近い側で噛み合う歯車のピッチ円直径よりも小さい請求項1に記載のインホイールモータ駆動装置。   A pitch circle diameter of the idler gear is larger than a pitch circle diameter of a gear meshing with the idler gear on the side close to the input shaft on the power transmission path, and the output shaft on the idler gear and the power transmission path. The in-wheel motor drive device according to claim 1, wherein the in-wheel motor drive device is smaller than a pitch circle diameter of a gear meshing on a side close to the gear. 前記アイドラ歯車は、前記小径中間歯車及び前記出力歯車と噛み合っており、
車幅方向から見て、前記アイドラ歯車の回転中心と、前記小径中間歯車の回転中心、及び前記出力歯車の回転中心が直線状に並んだ位置にある請求項1又は2に記載のインホイールモータ駆動装置。
The idler gear meshes with the small-diameter intermediate gear and the output gear;
The in-wheel motor according to claim 1 or 2, wherein when viewed from the vehicle width direction, the rotation center of the idler gear, the rotation center of the small-diameter intermediate gear, and the rotation center of the output gear are arranged in a straight line. Drive device.
前記アイドラ歯車は、前記大径中間歯車よりも車両のアウトボード側に位置している請求項1〜3の何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 the idler gear is positioned on an outboard side of the vehicle with respect to the large-diameter intermediate gear. 少なくとも前記減速機部を収容するケーシングをさらに備え、
前記アイドラ歯車の軸は、車両のアウトボード側で前記ケーシングに取り付けた軸受により支持されている請求項1〜4の何れか一項に記載のインホイールモータ駆動装置。
A casing for accommodating at least the speed reducer,
The in-wheel motor drive device according to any one of claims 1 to 4, wherein the shaft of the idler gear is supported by a bearing attached to the casing on an outboard side of the vehicle.
前記中間軸は一つであり、前記一つの中間軸の前記大径中間歯車と前記入力歯車が噛み合い、前記一つの中間軸の小径中間歯車と前記アイドラ歯車が噛み合っている請求項1〜5の何れか一項に記載のインホイールモータ駆動装置。   The intermediate shaft is one, the large-diameter intermediate gear of the one intermediate shaft and the input gear mesh with each other, and the small-diameter intermediate gear of the one intermediate shaft and the idler gear mesh with each other. The in-wheel motor drive device as described in any one.
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