JP2019059287A - In-wheel motor driving device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、インホイールモータ駆動装置、特に、電動モータ部の回転を減速して出力する減速機部を構成する歯車軸の両端部を、減速機部を収容するケーシングの内壁面に形成した歯車軸取付穴に配置する際に、ケーシングの歯車軸取付穴の位置が加工誤差により正規位置から偏芯していても、その偏芯を解消して歯車軸を偏芯なく取付けることができる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 particular, a gear in which both ends of a gear shaft constituting a reduction gear unit for decelerating and outputting rotation of an electric motor unit are formed on an inner wall surface of a casing accommodating the reduction gear unit. When arranged in the shaft mounting hole, even if the position of the gear shaft mounting hole in the casing is eccentric from the normal position due to processing error, the eccentricity is eliminated and the gear shaft can be mounted without eccentricity The present invention relates to a motor drive device.
インホイールモータ駆動装置は、ホイールの内部に収められるため、車両のばね下重量となる。ばね下重量の増加は車両の乗り心地を悪化させるため、インホイールモータ駆動装置の小型軽量化は重要な要件である。電動モータの出力トルクは、電動モータのサイズおよび重量に比例するため、モータ単体で車両の駆動に必要なトルクを発生させようとすると、大型のモータが必要になる。そのため、電動モータを減速機と組み合わせて使用することで、小型化する手段が用いられる(特許文献1、特許文献2)。 Since the in-wheel motor drive is housed inside the wheel, it becomes the unsprung weight of the vehicle. Since the increase in unsprung weight deteriorates the ride quality of the vehicle, reducing the size and weight of the in-wheel motor drive is an important requirement. Since the output torque of the electric motor is proportional to the size and weight of the electric motor, a large motor is required to generate the torque necessary for driving the vehicle by the motor alone. Therefore, a means to miniaturize is used by using an electric motor in combination with a reduction gear (Patent Document 1, Patent Document 2).
例えば、図11に示すように、インホイールモータ駆動装置121は、駆動力を発生させる電動モータ部Aと、電動モータ部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に伝達する車輪用軸受部Cとを備えている。
For example, as shown in FIG. 11, the in-wheel
前記減速機部Bは、複数の歯車軸からなり、ケーシング122に収容されている。図11に示すインホイールモータ駆動装置121では、減速機部Bを、入力歯車130aを備える入力軸130と、入力側中間歯車131aおよび出力側中間歯車131bを備える中間軸131と、最終出力歯車132aを備える出力軸132とからなる平行歯車減速機によって構成している。
The reduction gear portion B is composed of a plurality of gear shafts and is accommodated in a
入力軸130、中間軸131および出力軸132は互いに平行に配置されている。入力軸130は転がり軸受142、143によって、中間軸131は転がり軸受144、145によって、出力軸132は転がり軸受148、149によって、それぞれ、両端部がケーシング122に対して回転自在に支持されている。
The
より具体的には、入力軸130は、インボード側の端部が、ケーシング122の内壁面に加工された歯車軸取付穴171aに転がり軸受142を介して回転自在に支持され、アウトボード側の端部が、ケーシング122の内壁面に加工された歯車軸取付穴171bに転がり軸受143を介して回転自在に支持されている。
More specifically, the end on the inboard side of the
また、中間軸131は、インボード側の端部が、ケーシング122の内壁面に加工された歯車軸取付穴172aに転がり軸受44を介して回転自在に支持され、アウトボード側の端部が、ケーシング122の内壁面に加工された歯車軸取付穴172bに転がり軸受145を介して回転自在に支持されている。
The
また、出力軸132は、インボード側の端部が、ケーシング122の内壁面に加工された歯車軸取付穴173aに転がり軸受148を介して回転自在に支持され、アウトボード側の端部が、ケーシング122の内壁面に加工された歯車軸取付穴173bに転がり軸受149を介して回転自在に支持されている。
In the
ところで、減速機部Bのケーシング122の内壁面に配置される歯車軸取付穴171a、171b、172a、172b、173a、173bは、マシニングセンタで加工されている。
The gear
歯車軸取付穴171a、171b、172a、172b、173a、173bの穴径については、公差幅がIT6〜7(30μm程度)であるが、径方向の微調整が可能なボーリングヘッドなどを用いると、工作機の回転精度が維持されれば寸法公差を満足することは可能である。
The tolerance width of the hole diameters of the gear
これに対して、減速機部Bのケーシング122の内壁面に配置される歯車軸取付穴171a、171b、172a、172b、173a、173bの位置精度は、工作機がヘッド移動する際の位置決め精度、被加工物であるケースのチャック時の変形、環境温度変化による被加工物および工作機の熱膨張など多くの誤差要因を考慮しなければならないため、量産時の工程能力を勘案するとφ0.1mm程度の公差を許容せざるをえない。
On the other hand, the positional accuracy of the gear
加工誤差によって減速機部Bのケーシング122の内壁面に歯車軸取付穴171a、171b、172a、172b、173a、173bが正常な取付位置から偏芯すると、歯車軸取付穴171a、171b、172a、172b、173a、173bに転がり軸受142、143、144、145、148、149を介して挿入固定される歯車軸の軸心も正しい位置から偏芯することになり、減速機部Bの歯車の寿命、音振動に対して影響を与えることになる。
If the gear
例えば、図12に示すように、出力軸132のアウトボード側の端部を挿入固定する歯車軸取付穴173bの中心が、加工誤差によって正規位置の中心O1から一点鎖線で示すO2の位置までaだけ偏芯すると、歯車軸取付穴173bに挿入固定される出力軸132の中心も一点鎖線で示すO2の位置に偏芯することになる。
For example, as shown in FIG. 12, the center of the gear
減速機部Bの歯車の寿命、音振動に対して影響を与えないためには、歯車軸取付穴171a、171b、172a、172b、173a、173bの位置精度をできるだけ小さく抑えることが好ましいが、前記の理由から量産において安定した位置精度を確保することが困難である。
In order not to affect the life of the gears of the reduction gear portion B and the sound and vibration, it is preferable to keep the positional accuracy of the gear
そこで、この発明は、ケーシングの歯車軸取付穴が加工誤差により正規位置から偏芯していても、その偏芯を修正して歯車軸を偏芯なく取付けることができるインホイールモータ駆動装置を提供しようとするものである。 Therefore, the present invention provides an in-wheel motor drive device capable of correcting the eccentricity and mounting the gear shaft without eccentricity, even if the gear shaft mounting hole of the casing is eccentric from the normal position due to processing error It is something to try.
前記の課題を解決するために、この発明は、駆動力を発生させる電動モータ部と、電動モータ部の回転を減速して出力する減速機部と、減速機部からの出力を車輪に伝達する車輪用軸受部とを備え、前記減速機部は、ケーシングに収容された複数の歯車軸からなり、それぞれの歯車軸の両端部を、前記ケーシングの対向する内壁面に形成した歯車軸取付穴内に、転がり軸受を介して回転自在に支持したインホイールモータ駆動装置において、前記転がり軸受の外径と前記歯車軸取付穴の内径との間に、内径が外径に対して偏芯し、外径が前記歯車軸取付穴の内径に対して回動可能な外側偏芯リングと、前記外側偏芯リングの内径と同じ大きさの外径を有し、外径に対して偏芯し、前記外側偏芯リングの内径に対して回動可能な内側偏芯リングとを配置し、前記外側偏芯リングと内側偏芯リングとをそれぞれ相対回転させて、外側偏芯リングと内側偏芯リングのそれぞれの外径に対する内径の偏芯量の2倍を半径とする円内の任意の点に、内側偏芯リングの内径に挿入固定される前記歯車軸の軸心を移動可能にしたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention transmits an output from an electric motor unit that generates a driving force, a reduction gear unit that decelerates and outputs rotation of the electric motor unit, and a reduction gear unit to wheels. And a bearing unit for wheels, wherein the reduction gear unit comprises a plurality of gear shafts housed in a casing, and both end portions of the respective gear shafts are formed in gear shaft mounting holes formed in opposing inner wall surfaces of the casing. In the in-wheel motor drive device rotatably supported via a rolling bearing, the inner diameter is eccentric to the outer diameter between the outer diameter of the rolling bearing and the inner diameter of the gear shaft mounting hole, and the outer diameter Has an outer eccentric ring rotatable relative to the inner diameter of the gear shaft mounting hole, and an outer diameter equal in size to the inner diameter of the outer eccentric ring, eccentric to the outer diameter, Inner eccentric ring rotatable relative to the inner diameter of the eccentric ring And the outer eccentric ring and the inner eccentric ring are respectively rotated relative to each other to form a circle having a radius twice the amount of eccentricity of the inner diameter with respect to the outer diameter of the outer eccentric ring and the inner eccentric ring. It is characterized in that the axial center of the gear shaft inserted and fixed to the inner diameter of the inner eccentric ring is made movable at any point in the inside.
以上のように、この発明によれば、ケーシングの対向する内壁面に形成する歯車軸取付穴の内径と転がり軸受の外径との間に、歯車軸取付穴の内径に対して360°の範囲内で回動可能な外側偏芯リングと、前記外側偏芯リングの内径と同じ大きさの外径を有し、外径に対して偏芯し、前記外側偏芯リングの内径に対して360°の範囲内で回動可能な内側偏芯リングとを配置し、前記外側偏芯リングと内側偏芯リングとをそれぞれ360°の範囲内で相対回転させることにより、外側偏芯リングと内側偏芯リングのそれぞれの外径に対する内径の偏芯量の2倍を半径とする円内の任意の点に、内側偏芯リングの内径に挿入固定される前記歯車軸の軸心を移動可能にすることができる。2つの偏芯リング、即ち、外側偏芯リングと内側偏芯リングのそれぞれの外径に対する内径の偏芯量の相対値は、数μmレベルで高精度で管理することができるので、高精度加工が困難な歯車軸取付穴のケーシングに対する位置精度については、外側偏芯リングと内側偏芯リングのそれぞれの外径に対する内径の偏芯量の2倍を半径とする誤差内に管理しておけば、歯車軸取付穴の位置ずれがあっても、歯車軸の端部を支持する転がり軸受の軸心を、正確な位置に修正して軸受嵌合穴内に配置することができる。 As described above, according to the present invention, a range of 360 ° with the inner diameter of the gear shaft mounting hole between the inner diameter of the gear shaft mounting hole formed on the opposing inner wall surface of the casing and the outer diameter of the rolling bearing It has an outer eccentric ring that can rotate inside and an outer diameter that is the same size as the inner diameter of the outer eccentric ring, eccentric to the outer diameter, and 360 to the inner diameter of the outer eccentric ring An outer eccentric ring and an inner eccentric are arranged by arranging an inner eccentric ring rotatable within the range of ° and relatively rotating the outer eccentric ring and the inner eccentric ring within the range of 360 ° respectively. The axial center of the gear shaft inserted and fixed to the inner diameter of the inner eccentric ring is movable at any point in a circle whose radius is twice the eccentricity of the inner diameter with respect to the outer diameter of each of the core rings be able to. The relative value of the eccentricity of the inner diameter to the outer diameter of each of the two eccentric rings, ie, the outer eccentric ring and the inner eccentric ring, can be managed with high accuracy at a few μm level, so high precision processing If the positioning accuracy of the gear shaft mounting hole with difficulty is to be managed within the error with the radius of twice the eccentricity of the inner diameter to the outer diameter of each of the outer eccentric ring and the inner eccentric ring as the radius Even if the gear shaft mounting hole is misaligned, the shaft center of the rolling bearing supporting the end of the gear shaft can be corrected to the correct position and placed in the bearing fitting hole.
したがって、この発明によれば、減速機部を構成する歯車軸のミスアライメントを修正し、装置の長寿命化、音振動の低減を実現することができる。 Therefore, according to the present invention, it is possible to correct the misalignment of the gear shaft constituting the reduction gear portion, and to realize the long life of the device and the reduction of the sound and vibration.
まず、この発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車を図9、図10に基づいて説明する。図9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10は、電気自動車11を後方から見た概略断面図である。
First, an electric vehicle equipped with an in-wheel motor drive device according to an embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a schematic plan view of the
電気自動車11は、図9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10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. 9, the
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
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。
The
この発明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の全体構成を図1および図2に基づいて説明する。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と称し、中央寄りとなる側をインボード側と称する。
Before describing the characteristic configuration of the embodiment of the present invention, the overall configuration of the in-wheel
図1に示すように、インホイールモータ駆動装置21は、駆動力を発生させる電動モータ部Aと、電動モータ部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に伝達する車輪用軸受部Cとを備えている。電動モータ部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に収容あるいは取り付けられる。ケーシング22は、分割可能な構造とする他、一体構造とすることもできる。ケーシング22は、アルミニウムないしアルミ合金などの軽金属製が望ましい。特に、アルミ合金は、軽量かつ高い強度を有するので、この実施形態のケーシング22はアルミ合金製とした。
As shown in FIG. 1, the in-wheel
電動モータ部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。
なお、電動モータ26は、アキシアルギャップ型でも適用することができる。
The electric motor unit A includes a
The
モータ回転軸25は、その軸方向一方側の端部(図1の左側)が転がり軸受40により、軸方向他方側の端部(図1の右側)が転がり軸受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。
The
減速機部Bは、入力歯車30aを有する入力軸30と、中間歯車としての入力側中間歯車31aおよび出力側中間歯車31b有する中間軸31と、最終出力歯車35を有する出力軸36とを備える。入力軸30は入力歯車30aを一体に有しており、この入力軸30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。中間軸31は、入力側中間歯車31aおよび出力側中間歯車31bと一体に形成されている。最終出力歯車36aと出力軸36は、一体に形成されている。
The reduction gear portion B includes an
入力軸30、中間軸31および出力軸36は互いに平行に配置されている。入力軸30は転がり軸受42、43によって、中間軸31は転がり軸受44、45によって、出力軸36は転がり軸受48、49によって、それぞれ、両端部がケーシング22に対して回転自在に支持されている。
The
より具体的には、入力軸30は、インボード側の端部が、ケーシング22の内壁面に加工された歯車軸取付穴71aに転がり軸受42を介して回転自在に支持され、アウトボード側の端部が、ケーシング22の内壁面に加工された歯車軸取付穴71bに転がり軸受43を介して回転自在に支持されている。
More specifically, the end on the inboard side of the
また、中間軸31は、インボード側の端部が、ケーシング22の内壁面に加工された歯車軸取付穴72aに転がり軸受44を介して回転自在に支持され、アウトボード側の端部が、ケーシング22の内壁面に加工された歯車軸取付穴72bに転がり軸受45を介して回転自在に支持されている。
The
また、出力軸36は、インボード側の端部が、ケーシング22の内壁面に加工された歯車軸取付穴73aに転がり軸受48を介して回転自在に支持され、アウトボード側の端部が、ケーシング22の内壁面に加工された歯車軸取付穴73bに転がり軸受49を介して回転自在に支持されている。
The
図1および図2に示すように、減速機部Bでは、入力歯車30aと入力側中間歯車31aとが噛合し、出力側中間歯車31bと最終出力歯車36aとが噛合している。入力側中間歯車31aの歯数は、入力歯車30aおよび出力側中間歯車31bの歯数よりも多く、最終出力歯車36aの歯数は出力側中間歯車31bの歯数よりも多い。以上の構成から、モータ回転軸25の回転運動を2段階に減速する平行軸式歯車減速機39が構成される。2段の平行軸歯車からなる減速機構は、部品点数が比較的少なく、かつ、高減速比と小型化を両立させることができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, in the reduction gear portion B, the
この実施形態では、減速機部Bを構成する入力歯車30a、入力側中間歯車31a、出力側中間歯車31bおよび最終出力歯車36aとして、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は1〜3程度に設定するのが好ましい。
In this embodiment, helical gears are used as the
図1に示すように、車輪用軸受部Cは、内輪回転タイプの車輪用軸受50で構成される。車輪用軸受50は、ハブ輪60と内輪52とからなる内方部材61と、外輪53と、玉56および保持器(図示省略)を主な構成とする複列アンギュラ玉軸受である。
As shown in FIG. 1, the wheel bearing portion C is configured of an inner ring rotation
ハブ輪60のアウトボード側の外周に車輪取付用フランジ60aが形成され、インボード側の小径段部に内輪52が嵌合され加締め固定されている。加締め部60bは、車輪用軸受50の組み立て後、内輪52を固定すると共に車輪用軸受50に予圧を付与している。ハブ輪60の外周にアウトボード側の内側軌道面54aが形成され、内輪52の外周にインボード側の内側軌道面54bが形成されている。図示は省略するが、車輪取付用フランジ60aには、ブレーキディスクおよびホイールが取り付けられる。外輪53の内周には、ハブ輪60の内側軌道面54aおよび内輪52の内側軌道面54bに対応して複列の外側軌道面55が形成されている。出力軸36は、ハブ輪60にスプライン嵌合し、トルク伝達可能に連結されている。
A
外輪53の外周にフランジ部53aが形成され、このフランジ部53aは、ボルト71によりケーシング22に締結固定されている。このようにして、車輪用軸受50とケーシング22とが結合される。
A
インホイールモータ駆動装置21では、電動モータ26の冷却や減速機39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。また、ケーシング22の外周面には、空冷用の冷却フィン22aを設けている。
In the in-wheel
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10参照)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。前述した構成の平行軸式歯車減速機39を電動モータ26と組み合わせることで、低トルクかつ高回転型の小型の電動モータ26を使用することが可能となる。例えば、減速比11の平行軸式歯車減速機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。
The in-wheel
この実施形態のインホイールモータ駆動装置21の全体構成は以上のとおりである。次に特徴的な構成を説明する。
The whole structure of the in-wheel
前記のように、減速機部Bを構成する歯車軸の両端は、それぞれ、ケーシング22の内壁面に加工された歯車軸取付穴71a、71b、72a、72b、73a、73bに、転がり軸受42、43、44、45、48、49を介して回転自在に挿入固定されている。
As described above, both ends of the gear shaft constituting the reduction gear portion B are respectively formed on the gear
ケーシング22の内壁面に加工される歯車軸取付穴71a、71b、72a、72b、73a、73bの穴径、即ち、内径については、公差幅がIT6〜7(30μm程度)であるが、径方向の微調整が可能なボーリングヘッドなどを用いて加工すると、工作機の回転精度が維持されれば寸法公差を満足させることが可能である。
The tolerance of the hole diameter of the gear
ところが、減速機部Bのケーシング22の内壁面に配置される歯車軸取付穴71a、71b、72a、72b、73a、73bの位置精度は、工作機がヘッド移動する際の位置決め精度、被加工物であるケーシング22のチャック時の変形、環境温度変化による被加工物および工作機の熱膨張など多くの誤差要因を考慮しなければならないため、量産時の工程能力を勘案するとφ0.1mm程度の公差を許容せざるをえない。
However, the positioning accuracy of the gear
この加工誤差によって減速機部Bのケーシング22の内壁面に歯車軸取付穴71a、71b、72a、72b、73a、73bの内径の軸心位置が正常な軸心位置(図2のO1の位置)から偏芯している場合(図2のO2の位置)、歯車軸取付穴71a、71b、72a、72b、73a、73bに転がり軸受42、43、44、45、48、49を介して挿入固定される歯車軸の軸心が正しい軸心位置(図2のO1の位置)から偏芯することになり、減速機部Bの歯車の寿命、音振動に対して影響を与えることになる。
The axial center position of the inner diameter of the gear
この発明は、歯車軸取付穴71a、71b、72a、72b、73a、73bの内径が加工誤差によって偏芯があっても(例えば、図2のO2の位置)、この偏芯を修正して、歯車軸取付穴71a、71b、72a、72b、73a、73bに転がり軸受42、43、44、45、48、49を介して挿入固定される歯車軸の軸心を正しい位置(例えば、図2のO1の位置)に配置することができるようにするものである。
例えば、図3に示すように、出力軸36のアウトボード側の端部が、挿入固定される歯車軸取付穴73bの内径の軸心O2が、加工誤差によって正規の軸心O1から上方に偏芯(偏芯量a)している場合に、偏芯量aを修正して、転がり軸受42の内輪の内径に挿入される出力軸36のアウトボード側の端部の軸心を、正規の軸心O1に一致させることができるようにした実施形態について、以下に説明する。
In the present invention, even if the inner diameters of the gear
For example, as shown in FIG. 3, the end portion of the outboard side of the
図3に示すように、歯車軸取付穴73bの内径を、出力軸36のアウトボード側の端部が挿入固定される転がり軸受42の外径よりも大きく設定し、歯車軸取付穴73bの内径と転がり軸受49の外径との間に、内側偏芯リング81と外側偏芯リング82が隙間なく回動可能に挿入固定できるようにする。
As shown in FIG. 3, the inner diameter of the gear
内側偏芯リング81と外側偏芯リング82は、それぞれの外径に対する偏芯量の相対値を数μmレベルで等しくし、内側偏芯リング81は外側偏芯リング82の内径に対して隙間なく360°の範囲内で回動可能にしている。
The inner
また、内側偏芯リング81の内径は、転がり軸受49の外径に対して隙間なく挿入固定されるように寸法設定し、ケーシング22に加工される歯車軸取付穴73bの内径は、外側偏芯リング82の外径に対して隙間なく挿入固定されるように寸法設定する。ケーシング22に加工される歯車軸取付穴73bの内径は、ボーリングヘッドなどを用いれば高精度な加工が可能である。
Further, the inner diameter of the inner
高精度加工が困難な歯車軸取付穴73bのケーシング22における位置精度については、内側偏芯リング81と外側偏芯リング82のそれぞれの外径に対する内径の偏芯量の2倍を半径とする誤差内に管理する。この実施形態では、内側偏芯リング81と外側偏芯リング82のそれぞれの外径に対する内径の偏芯量を、0.1mm程度に設定している。
Regarding the positional accuracy of the gear
次に、内側偏芯リング81と外側偏芯リング82を使用して、歯車軸取付穴73bの軸心の偏芯を修正する方法について説明する。
Next, a method of correcting the eccentricity of the shaft center of the gear
まず、図4に示すように、外側偏芯リング82と任意の位相に組み合わせた内側偏芯リング81に転がり軸受49を挿入し、さらにこれを任意の位相で歯車軸取付穴73bに挿入する。
First, as shown in FIG. 4, the rolling
歯車軸取付穴73bに挿入した転がり軸受49の軸心が、正規の軸心O1からどれ位ずれているかを、即ち、半径方向のずれ量、および方向を、三次元測定機、画像処理装置などを使って計測する。
How much the axis of the rolling
そして、半径方向のずれ量は、外側偏芯リング82と内側偏芯リング81の位相差により、またずれの方向は外側偏芯リング82の歯車軸取付穴73bへの固定位相により修正すると、図4に示すように、転がり軸受49の軸心が、正規の軸心O1の位置に修正される。
Then, if the amount of displacement in the radial direction is corrected by the phase difference between the outer
この後、外側偏芯リング82は、歯車軸取付穴73bの内径に対して、内側偏芯リング81は、外側偏芯リング82の内径に対して接着固定して軸受トルクによるとも回りを防止し、出力軸36のアウトボード側の端部を、転がり軸受49の内輪の内径に挿入固定すると、図2に示すように、組み立てが完了する。
After this, the outer
次に、外側偏芯リング82および内側偏芯リング81の位相修正に際しては、図5〜図8に示すように、転がり軸受49の外径と同径の円筒部91を有し、この円筒部91が減速機部Bのケーシング22に対して転がり軸受49の正確な位置に配置された位置決め冶具90を用いることができる。
Next, when correcting the phases of the outer
位置決め冶具90は、図5に示すように、転がり軸受49の外径と同径の円筒部91に、取付けアーム92が設けられ、この取付けアーム92の位置決めピン93を、減速機部Bのケーシング22に設けた位置決め穴94に嵌めることによって、円筒部91の軸中心が、減速機部Bのケーシング22に対する転がり軸受49の正確な中心O1に一致するように配置している。
In the
取付けアーム92の位置決めピン93を嵌める2か所の位置決め穴94は、減速機部Bのケーシング22の取付け用のボルト穴を使用することができる。
The two
この位置決め冶具90を用いた偏芯修正は、次のように行う。
まず、図7に示すように、位置決め冶具90の円筒部91の外径に、予め内側偏芯リング81および外側偏芯リング82を任意の位相で挿入する。次いで、図8に示すように、位置決め冶具90の位置決めピン93を減速機部Bのケーシング22の2か所の位置決め穴94に、内側偏芯リング81および外側偏芯リング82の位相を調整しながら嵌め入れると、位置決め冶具90の円筒部91の軸心が減速機部Bのケーシング22の正確な中心O1に一致するように配置される。
Eccentricity correction using this
First, as shown in FIG. 7, the inner
この後、位置決め冶具90を取り外し、内側偏芯リング81の内径に、転がり軸受49を嵌め入れると、図4に示すように、転がり軸受49の軸心を、減速機部Bのケーシング22の正確な中心O1に一致するように配置することができる。
After that, when the
以上の実施形態では、1軸のみに、この発明の偏芯修正機構を適用したが、多軸の歯車軸に適用することもできる。
前記内側偏芯リング81および外側偏芯リング82の材質として、減衰材料、例えばゴム、樹脂、制振合金などを採用することにより、減速機部Bの外部への音振動を絶縁することができる。
In the above embodiment, the eccentricity correction mechanism of the present invention is applied to only one axis, but can be applied to a multi-axis gear shaft.
By employing a damping material such as rubber, resin, damping alloy or the like as the material of the inner
また、以上の実施形態は、内側偏芯リング81および外側偏芯リング82の2つの偏芯リングを使用したが、転がり軸受42、43、44、45、48、49の外輪外径を偏芯させることにより、内側偏芯リング81を省略することもできる。
Further, although the above embodiment uses two eccentric rings of the inner
また、外側偏芯リング82は、その内外径に滑り止めコーティング、ブラストなどを施すことによって摩擦係数を増大させ、また、内側偏芯リング81の外径および歯車軸取付穴71a、71b、72a、72b、73a、73bの内径に対して圧入しろを設けることにより、接着固定の工程を省略することができる。
Also, the outer
以上の各実施形態のインホイールモータ駆動装置21の減速機部Bは、2段減速の平行軸式歯車減速機39を用いたものを例示したが、これに限定されるものではなく、1段減速や3段減速以上のものにしてもよい。
Although the reduction gear part B of the in-wheel
この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、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々の形態で実施し得ることは勿論のことであり、この発明の範囲は、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 embodiment described above, and it goes without saying that the present invention can be practiced in various forms without departing from the scope of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the patent The scope of the present invention is defined by the claims, and further includes the meaning of equivalents described in the claims, and all changes within the scope.
21 :インホイールモータ駆動装置
22 :ケーシング
30 :入力軸
31 :中間軸
36 :出力軸
40、41、42、43、44、45、48、49 :転がり軸受
71a、71b、72a、72b、73a、73b :歯車軸取付穴
81 :内側偏芯リング
82 :外側偏芯リング
90 :位置決め冶具
91 :円筒部
92 :取付けアーム
93 :位置決めピン
94 :位置決め穴
A :電動モータ部
B :減速機部
C :車輪用軸受部
21: In-wheel motor drive device 22: Casing 30: Input shaft 31: Intermediate shaft 36:
Claims (4)
前記転がり軸受の外径と前記歯車軸取付穴の内径との間に、内径が外径に対して偏芯し、外径が前記歯車軸取付穴の内径に対して回動可能な外側偏芯リングと、前記外側偏芯リングの内径と同じ大きさの外径を有し、外径に対して偏芯し、前記外側偏芯リングの内径に対して回動可能な内側偏芯リングとを配置し、前記外側偏芯リングと内側偏芯リングとをそれぞれ相対回転させて、外側偏芯リングと内側偏芯リングのそれぞれの外径に対する内径の偏芯量の2倍を半径とする円内の任意の点に、内側偏芯リングの内径に挿入固定される前記歯車軸の軸心を移動可能にしたことを特徴とするインホイールモータ駆動装置。 The electric motor unit generates a driving force, a reduction gear unit that decelerates and outputs the rotation of the electric motor unit, and a wheel bearing unit transmits an output from the reduction gear unit to the wheels, and the reduction gear unit is An in-wheel comprising a plurality of gear shafts housed in a casing, wherein both ends of each gear shaft are rotatably supported via rolling bearings in a gear shaft mounting hole formed on the opposing inner wall surface of the casing In the motor drive,
Between the outer diameter of the rolling bearing and the inner diameter of the gear shaft mounting hole, the inner diameter is eccentric to the outer diameter, and the outer diameter is rotatable relative to the inner diameter of the gear shaft mounting hole A ring, and an inner eccentric ring having an outer diameter the same size as the inner diameter of the outer eccentric ring, eccentric to the outer diameter, and rotatable with respect to the inner diameter of the outer eccentric ring; In the circle which arrange | positions and makes the said outer eccentric ring and the inner eccentric ring mutually rotate relatively, and makes twice the amount of eccentricity of the internal diameter with respect to each outer diameter of an outer eccentric ring and an inner eccentric ring a radius An in-wheel motor drive device characterized in that the axis of the gear shaft, which is inserted into and fixed to the inner diameter of the inner eccentric ring, is movable at any point of the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017184035A JP2019059287A (en) | 2017-09-25 | 2017-09-25 | In-wheel motor driving device |
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2017
- 2017-09-25 JP JP2017184035A patent/JP2019059287A/en active Pending
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