JP3115309B2 - 減速機 - Google Patents
減速機Info
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- JP3115309B2 JP3115309B2 JP02314915A JP31491590A JP3115309B2 JP 3115309 B2 JP3115309 B2 JP 3115309B2 JP 02314915 A JP02314915 A JP 02314915A JP 31491590 A JP31491590 A JP 31491590A JP 3115309 B2 JP3115309 B2 JP 3115309B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- housing
- gear
- ring gear
- motor
- rotor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Retarders (AREA)
Description
本発明は、電気自動車に用いられる減速機に関する。
近年、環境問題の観点から電気自動車の開発が盛んに
行われている。これまで開発された電気自動車には、モ
ータを従来のエンジンに置き換えてクランクシャフトに
連結し、あるいはモータを１対の前輪又は後輪の動力伝
達軸に連結して駆動する方式や、各車輪毎に減速機を介
してモータを連結して駆動するという減速機付ホィール
モータを用いる方式等がある。 このうち、後者の減速機付ホィールモータの例として
は、ホィールの中においてモータの車体外側方向に減速
機を配設して所望の減速比を得るように構成したものが
提案されている。その１例に、鉱山用ダンプトラック等
で利用され、通常ダブルタイヤ（２本タイヤ）で使われ
るもの（特開昭62−175217号公報）がある。このモータ
では、駆動機構の全長方向の制約があまりなく、一般の
車両に適用しようとすると、ホィールが１本のため、モ
ータ部がホィールから突出し、脱輪時にモータ部が破損
したり、走行中であっても石が跳ねてモータ部に当たり
破損するというような問題が生じる。その他の例に、本
出願人が提案（特願平１−290827号）したものがある。
以下にその概要を説明する。 第４図は減速機付ホィールモータの１例を示す断面図
である。 第４図に示すホィールモータの概要を説明すると、ハ
ウジング81a、81bからなるケース本体81内には、電動モ
ータ82が収容され、その回転軸82aの一端は、ハウジン
グ81aの側壁にベアリング84によって支持されている。
そして、電動モータ82のローラ82bは、回転軸82aに固定
されると共に、該ローラ82bに対向してステータ82cがハ
ウジング81aの内壁に圧入固定され、該ステータ82cにコ
イル82dが巻回されている。 ハウジング81bの側壁には、復列アンギュラベアリン
グ87を介してアウトプットフランジ89が回転可能に支持
されており、このアウトプットフランジ89には、アウト
プットキャリア90がスプライン嵌合され、ナット91によ
り軸方向に移動不能に固定されキャリアアッシィを形成
している。また、アウトプットフランジ89には、タイヤ
92を支持したホイール93がボルト・ナット95により取付
けられている。 アウトプットキャリア90の左端には、その軸心と同心
状の円形断面の凹部が形成され、該凹部内に前記モータ
の回転軸82aが嵌挿され、ベアリング85、86により回転
可能に支持されている。また、アウトプットキャリア90
には、キャリヤ83dが取付けられ、該キャリア83dとアウ
トプットキャリア90との間には、所要数のピニオンシャ
フト83cが周方向に等間隔に架設され、これら各ピニオ
ンシャフト83cにピニオンギヤ83bがそれぞれ回転可能に
支持されている。ピニオンギヤ83bは、モータ回転軸82a
の他端に形成されているサンギヤ83aと、ハウジング81b
の内壁にボルト83fにて固定されているリングギヤ83eに
常時噛み合うように配設されている。そして、キャリヤ
83d、ピニオンシャフト83c、ピニオンギヤ83b、サンギ
ヤ83aおよびイングギヤ83eによって、モータの回転軸82
aとアウトプットキャリア90とを連結する遊星歯車減速
装置を構成している。
行われている。これまで開発された電気自動車には、モ
ータを従来のエンジンに置き換えてクランクシャフトに
連結し、あるいはモータを１対の前輪又は後輪の動力伝
達軸に連結して駆動する方式や、各車輪毎に減速機を介
してモータを連結して駆動するという減速機付ホィール
モータを用いる方式等がある。 このうち、後者の減速機付ホィールモータの例として
は、ホィールの中においてモータの車体外側方向に減速
機を配設して所望の減速比を得るように構成したものが
提案されている。その１例に、鉱山用ダンプトラック等
で利用され、通常ダブルタイヤ（２本タイヤ）で使われ
るもの（特開昭62−175217号公報）がある。このモータ
では、駆動機構の全長方向の制約があまりなく、一般の
車両に適用しようとすると、ホィールが１本のため、モ
ータ部がホィールから突出し、脱輪時にモータ部が破損
したり、走行中であっても石が跳ねてモータ部に当たり
破損するというような問題が生じる。その他の例に、本
出願人が提案（特願平１−290827号）したものがある。
以下にその概要を説明する。 第４図は減速機付ホィールモータの１例を示す断面図
である。 第４図に示すホィールモータの概要を説明すると、ハ
ウジング81a、81bからなるケース本体81内には、電動モ
ータ82が収容され、その回転軸82aの一端は、ハウジン
グ81aの側壁にベアリング84によって支持されている。
そして、電動モータ82のローラ82bは、回転軸82aに固定
されると共に、該ローラ82bに対向してステータ82cがハ
ウジング81aの内壁に圧入固定され、該ステータ82cにコ
イル82dが巻回されている。 ハウジング81bの側壁には、復列アンギュラベアリン
グ87を介してアウトプットフランジ89が回転可能に支持
されており、このアウトプットフランジ89には、アウト
プットキャリア90がスプライン嵌合され、ナット91によ
り軸方向に移動不能に固定されキャリアアッシィを形成
している。また、アウトプットフランジ89には、タイヤ
92を支持したホイール93がボルト・ナット95により取付
けられている。 アウトプットキャリア90の左端には、その軸心と同心
状の円形断面の凹部が形成され、該凹部内に前記モータ
の回転軸82aが嵌挿され、ベアリング85、86により回転
可能に支持されている。また、アウトプットキャリア90
には、キャリヤ83dが取付けられ、該キャリア83dとアウ
トプットキャリア90との間には、所要数のピニオンシャ
フト83cが周方向に等間隔に架設され、これら各ピニオ
ンシャフト83cにピニオンギヤ83bがそれぞれ回転可能に
支持されている。ピニオンギヤ83bは、モータ回転軸82a
の他端に形成されているサンギヤ83aと、ハウジング81b
の内壁にボルト83fにて固定されているリングギヤ83eに
常時噛み合うように配設されている。そして、キャリヤ
83d、ピニオンシャフト83c、ピニオンギヤ83b、サンギ
ヤ83aおよびイングギヤ83eによって、モータの回転軸82
aとアウトプットキャリア90とを連結する遊星歯車減速
装置を構成している。
減速機付ホィールモータでは、車輪の上下動や旋回時
に、車体本体とモータや減速機とが互いに干渉すること
がないようにしなければならない。そのため、モータや
減速機の設置スペースが制約される。そこで、制約され
たスペース内にモータや減速機を配設するためにこれら
をできるだけ小型化することが求められる。 また、電気自動車においては、車体重量に対して高出
力を得るために、モータを小型軽量化しながらも出力ト
ルクを相当高くしなければならない。モータの出力を高
くする場合には、発熱による問題が大きくなる。 例えば上記第４図に示したホィールモータでは、キャ
リアアッシィ固定のベアリング87が直接ハウジング81b
に圧入、固定されている。しかも、鉄製のベアリング87
に対してハウジング81bはアルミ製である。そのため、
発熱した場合に熱膨張係数の違いによりアウターレース
が緩んで回転し、すりこぎ現象を起こす。その結果、常
時荷重がかかっているため、クリープ現象（アルミの摩
耗）によるキャリアアッシィの同軸ズレが生じ、振動や
ギヤ間の騒音の発生要因となるだけでなく、耐久性の低
下を招くという問題がある。また、リングギヤとキャリ
アアッシィとが別体であるため、リングギヤのボルトの
締め付け位置ズレによる同軸ズレやリングギヤのセンタ
リング位置ズレによる同軸ズレが生じ、さらに、ギヤ故
障時にはハウジング間のボルトを緩めて分解する必要が
あるため、メンテナンスにも困難を来すという問題があ
る。 本発明は、上記の課題を解決するものであって、クリ
ープ現象、同軸ズレをなくし、メンテナンスも容易な減
速機を提供することを目的とするものである。
に、車体本体とモータや減速機とが互いに干渉すること
がないようにしなければならない。そのため、モータや
減速機の設置スペースが制約される。そこで、制約され
たスペース内にモータや減速機を配設するためにこれら
をできるだけ小型化することが求められる。 また、電気自動車においては、車体重量に対して高出
力を得るために、モータを小型軽量化しながらも出力ト
ルクを相当高くしなければならない。モータの出力を高
くする場合には、発熱による問題が大きくなる。 例えば上記第４図に示したホィールモータでは、キャ
リアアッシィ固定のベアリング87が直接ハウジング81b
に圧入、固定されている。しかも、鉄製のベアリング87
に対してハウジング81bはアルミ製である。そのため、
発熱した場合に熱膨張係数の違いによりアウターレース
が緩んで回転し、すりこぎ現象を起こす。その結果、常
時荷重がかかっているため、クリープ現象（アルミの摩
耗）によるキャリアアッシィの同軸ズレが生じ、振動や
ギヤ間の騒音の発生要因となるだけでなく、耐久性の低
下を招くという問題がある。また、リングギヤとキャリ
アアッシィとが別体であるため、リングギヤのボルトの
締め付け位置ズレによる同軸ズレやリングギヤのセンタ
リング位置ズレによる同軸ズレが生じ、さらに、ギヤ故
障時にはハウジング間のボルトを緩めて分解する必要が
あるため、メンテナンスにも困難を来すという問題があ
る。 本発明は、上記の課題を解決するものであって、クリ
ープ現象、同軸ズレをなくし、メンテナンスも容易な減
速機を提供することを目的とするものである。
そのために本発明は、ハウジング内にモータが収容さ
れ、該ハウジングにベアリングで支持されると共にタイ
ヤのホィールに連結されたアウトプットフランジに、該
モータからの動力を減速して伝達するホィールモータの
減速機において、中空のロータからなる前記モータの内
側に接続されるサンギヤと、先端部に内歯を有しハウジ
ングに圧入固定される鉄製のリングギヤと、前記アウト
プットフランジに接続され、前記サンギヤとリングギヤ
とに噛み合うピニオンギヤを回転可能に支持するアウト
プットキャリアとを備える共に、前記リングギヤのハウ
ジング側内周壁に前記ベアリングを介して前記アウトプ
ットフランジの外周側を支持するように構成したことを
特徴とするものである。
れ、該ハウジングにベアリングで支持されると共にタイ
ヤのホィールに連結されたアウトプットフランジに、該
モータからの動力を減速して伝達するホィールモータの
減速機において、中空のロータからなる前記モータの内
側に接続されるサンギヤと、先端部に内歯を有しハウジ
ングに圧入固定される鉄製のリングギヤと、前記アウト
プットフランジに接続され、前記サンギヤとリングギヤ
とに噛み合うピニオンギヤを回転可能に支持するアウト
プットキャリアとを備える共に、前記リングギヤのハウ
ジング側内周壁に前記ベアリングを介して前記アウトプ
ットフランジの外周側を支持するように構成したことを
特徴とするものである。
本発明のホィールモータの減速機では、 （イ）リングギヤと噛み合うピニオンギヤを支持するア
ウトプットキャリアがアウトプットフランジに接続さ
れ、該アウトプットフランジがリングギヤの内周壁にベ
アリングを介して圧入されるので、リングギヤとキャリ
アアッシィが一体となり、同心性が保たれる。 （ロ）キャリアアッシィ固定のベアリングが鉄製のリン
グギヤにおけるハウジング側で圧入固定されるため、熱
膨張率の低いリングギヤによってハジングが膨張するの
を抑制することが可能となり、クリープ現象をなくすこ
とができる。 （ハ）ギヤ故障時にリングギヤとキャリアアッシィとを
一体で取外しできるため、メンテナンスが容易になる。 （ニ）凹凸や砂利道等で走行時に地面に対する上下方向
の振動がホィールに起こり、ホィールに接続されたアウ
トプットフランジからの外力となる。この外力も、ベア
リング→リングギヤのハウジング側→ハウジングに伝わ
り、ハウジングによって受けられるので、リングギヤの
先端部（内歯）までは伝わらない。また、ベアリングと
ハウジングの外力を受ける部分との軸方向距離が短いた
め、外力による回転モーメントも発生し難い。したがっ
て、アウトプットフランジからの外力にかかわらず、リ
ングギヤとアウトプットキャリアとの同心性が保たれ、
リングギヤとピニオンギヤの噛み合い（歯当たり）を常
に正常に保つことができる。
ウトプットキャリアがアウトプットフランジに接続さ
れ、該アウトプットフランジがリングギヤの内周壁にベ
アリングを介して圧入されるので、リングギヤとキャリ
アアッシィが一体となり、同心性が保たれる。 （ロ）キャリアアッシィ固定のベアリングが鉄製のリン
グギヤにおけるハウジング側で圧入固定されるため、熱
膨張率の低いリングギヤによってハジングが膨張するの
を抑制することが可能となり、クリープ現象をなくすこ
とができる。 （ハ）ギヤ故障時にリングギヤとキャリアアッシィとを
一体で取外しできるため、メンテナンスが容易になる。 （ニ）凹凸や砂利道等で走行時に地面に対する上下方向
の振動がホィールに起こり、ホィールに接続されたアウ
トプットフランジからの外力となる。この外力も、ベア
リング→リングギヤのハウジング側→ハウジングに伝わ
り、ハウジングによって受けられるので、リングギヤの
先端部（内歯）までは伝わらない。また、ベアリングと
ハウジングの外力を受ける部分との軸方向距離が短いた
め、外力による回転モーメントも発生し難い。したがっ
て、アウトプットフランジからの外力にかかわらず、リ
ングギヤとアウトプットキャリアとの同心性が保たれ、
リングギヤとピニオンギヤの噛み合い（歯当たり）を常
に正常に保つことができる。
以下、図面を参照しつつ実施例を説明する。 第１図は本発明に係る減速機付ホィールモータの１実
施例を示す断面図である。 第１図において、ケース本体10は、円筒状のサポート
側ハウジング11とホィール側ハウジング12からなる２分
割構造であり、両者は図示しないボルトで固定されてい
る。さらに、サポート側ハウジング11は、ホィール側ハ
ウジング12とは反対側にプレート13、カバー14が図示し
ないボルトで固定され、サポート61にボルト62で固定さ
れている。また、底部にはオイルポンプモータ16が設け
られ、プレート13とカバー14との間で構成する油路を通
して底部のオイル溜18からオイルが循環冷却されるよう
に構成されている。さらに、オイルの冷却のためカバー
14の外周面には、多数の冷却用フィン15とヒートパイプ
が17が設けられている。そして、このケース本体10の内
部には、偏平、中空にしたロータ23を有する電動モータ
20が収容され、そのロータ23の中空部に遊星歯車減速装
置30が収容されている。 電動モータ20のステータ21は、ハウジング12の内壁に
圧入固定され、ステータ21にコイル22が巻回されてい
る。電動モータ20のロータ23は、中空の鉄心で構成され
外周に永久磁石24が保持バンド25で固定されると共に、
その一方端に永久磁石24から軸方向へ突き出た薄肉部26
が設けられ、この薄肉部26及びその反対側の両端で回転
自在に支持されている。図示の例では、その一端がハウ
ジング11側でボールベアリング41により支持され、他端
が遊星歯車減速装置30のリングギヤ31側でボールベアリ
ング42により支持されており、そして、遊星歯車減速装
置30のリングギヤ31がハウジング12に圧入、ボルトによ
り固定されている。したがって、リングギヤ31がボール
ベアリング42により薄肉部26を支持するハウジング12側
を兼ね、その先端からのボールベアリング42取付け位置
がロータ23とステータ21との対向幅以上となっている。
そして、ロータ23を図示左側から挿入して組付ける際
に、ロータ23がボールベアリング42を介してケース側延
長部先端、つまりリングギヤ31の先端よりガイドされる
ようになっている。そのため、そのガイド面となるリン
グギヤ31の外周部は、途中に段差を設け先端側の径をや
や小さくしている。 また、遊星歯車減速装置30のサンギヤ33は、ハウジン
グ11側にボールベアリング43により支持されると共に、
ローラ23の中空内側にスプライン嵌合されている。ピニ
オンシャフト34は、出力回転軸となるアウトプットキャ
リア51に連結され、ピニオンギヤ32は、ピニオンシャフ
ト34にニードルベアリング45で回転可能に支持され、リ
ングギヤ31とサンギヤ33に常時噛み合うように配設され
ている。 アウトプットフランジ52は、アウトプットキャリア51
の外周にスプライン嵌合されてナット53により軸方向に
移動不能に固定され、リングギヤ31のピニオンギヤ32と
噛み合う外側で複列アンギュラベアリング44によって支
持されている。そして、このアウトプットフランジ52に
は、ブレーキのディスク板56がスプライン嵌合されると
共に、タイヤ55を保持したホィール54がボルト・ナット
により取り付けられる。 サポート61は、上部に外歯を有する筒状部材であっ
て、アンギュラベアリング46とナット64によりナックル
63に回転自在に支持され、スラスト力が支持されるよう
になっている。さらにこのナックル63にカバーインター
ナル66がボルトで固定されている。そして、内歯を有す
るインターナルギヤ65が操舵レバー67にボルトで固定さ
れ、ボールベアリング47とニードルローラベアリング48
によりカバーインターナル66に回転自在に支持されると
共に、サポート61の外歯とインターナルギヤ65が噛み合
うように配設され、増速ギヤを構成している。このよう
にしてレバー67の操舵に伴いインターナルギヤ65が回転
すると、その回転角を例えば２倍に増幅してサポート61
が回転する。 鉄製のリングギヤ31は、ハウジング12に圧入固定さ
れ、そのハウジング側の内側で複列アンギュラベアリン
グ44によりアウトプットフランジ52、アウトプットキャ
リア51を支持する（その基単部がハウジングに圧入固定
されたリングギヤ31にベアリングを固定してアウトプッ
トフランジ52を圧入し、それにキャリアアッシィをセン
タリングしスプライン嵌合してナットでタイトに締め上
げる）と共に、外周側でボールベアリングにより電動モ
ータ20のローラ23を支持している。つまり、リングギヤ
31と、ハウジング側にてアルミ製のハウジング12と鉄製
の複列アンギュラベアリング44との間で鉄製スリーブを
兼用した構成となっている。そのため、 （イ）リングギヤと噛み合うピニオンギヤを支持するア
ウトプットキャリアがアウトプットフランジに接続さ
れ、該アウトプットフランジがリングギヤの内周壁にベ
アリングを介して圧入されるので、リングギヤとキャリ
アアッシィが一体となり、同心性が保たれる。 （ロ）キャリアアッシィ固定のベアリングが鉄製のリン
グギヤにおけるハウジング側で圧入固定されるため、熱
膨張率の低いリングギヤによってハジングが膨張するの
を抑制することが可能となり、クリープ現象をなくすこ
とができる。 （ハ）ギヤ故障時にリングギヤとキャリアアッシィとを
一体で取外しできるため、メンテナンスが容易になる。 （ニ）凹凸や砂利道等で走行時に地面に対する上下方向
の振動がホィールに起こり、ホィールに接続されたアウ
トプットフランジからの外力となる。この外力も、ベア
リング→リングギヤのハウジング側→ハウジングに伝わ
り、ハウジングによって受けられるので、リングギヤの
先端部（内歯）までは伝わらない。また、ベアリングと
ハウジングの外力を受ける部分との軸方向距離が短いた
め、外力による回転モーメントも発生し難い。したがっ
て、アウトプットフランジからの外力にかかわらず、リ
ングギヤとアウトプットキャリアとの同心性が保たれ、
リングギヤとピニオンギヤの噛み合い（歯当たり）を常
に正常に保つことができる。 さらに、ロータ23の中空部を利用して遊星歯車減速装
置30を配置したので、軸方向の長さを短縮して扁平、小
型化し、高速回転を可能にして加減速性能を良好にする
ことができる。この場合、ロータは、扁平で径が大きく
なるため、２点支持してもその支持間隔が短くなって、
ハウジング間の芯ずれの影響が出やすくなり、ロータの
傾きによりステータとロータの磁石との間隔のバラツキ
が生じトルク特性にバラツキが生じる。この問題に対し
て、ロータの横に薄肉部を設けその両端のロータ外周に
近い方で両側から挟み込むように２点支持するので、支
持部の径を大きくすることができ、さらに同芯性を高
め、ロータの傾き、ステータとの間隙の変動を少なくす
ることができる。さらに、リングギヤの外周側にベアリ
ングで薄肉部を支持するので、減速装置との同芯性も高
めることができる。したがって、ロータのカタギによる
性能のバラツキをなくすことができる。 次に、ロータの組付け手順を説明する。 第２図はステータ側とロータ側のそれぞれの構成を示
す図、第３図はロータの組付け手順を説明するための図
である。 まず、ロータの組付けに至る前に、一方では、第２図
（ａ）に示すようにハウジング12にリングギヤ31、ステ
ータ21の圧入固定、さらにその内側にピニオンギヤ32、
複列アンギュラベアリング44、アウトプットキャリア5
1、アウトプットフランジ52等の組み込みが行われる。
また、他方では、同図（ｂ）に示すようにロータ23にサ
ンギヤ33、ボールベアリング41、42等の組み込みが行わ
れる。 しかる後、第３図（ａ）に示すように組付治具72をボ
ルト73でロータアッシィに取付け、組付治具71をボルト
74でハウジング12に取付ける。そして、ボルト75を締め
ることによってロータアッシィをハウジング12に組付け
る。このボルト75を締め始めでは、まず、ロータ23の薄
肉部26に取付けたボールベアリング42が同図（ａ）に示
すようにリングギヤ31の先端と接触してロータ23をガイ
ドする。ここでは、まだ、ロータ23の永久磁石24がステ
ータと対向しない位置であり、サンギヤとピニオンギヤ
が噛み合う前でもある。 さらにボルト75を締めると、同図（ｂ）に示すように
永久磁石24とステータ21が重なり、永久磁石24とステー
タ鉄心との間に吸引力が働くが、ボールベアリング42と
リングギヤ31との接触点、組付治具71とボルト75との接
触点の２点でロータ23が支持されるので、永久磁石24と
ステータ21との間のクリアランスによって永久磁石24と
ステータ21との接触を回避しながらロータ23を挿入する
ことができる。 その後、同図（ｃ）に示すようにサンギヤ31とピニオ
ンギヤ32が噛み合いながらロータ23がハウジング12内に
完全に組付けられる。 なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものでは
なく、種々の変形が可能である。例えば上記の実施例で
は、ホィールモータに適用したが、他の原動機の減速に
用いる場合にも同様に適用できる。 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、鉄
製のリングギヤにベアリングを固定してアウトプットフ
ランジを圧入し、それにキャリアアッシィをセンタリン
グしスプライン嵌合してナットでタイトに締め上げるの
で、リングギヤとキャリアアッシィとの一体化が可能に
なった。そのため、これらの同芯性を保ことができる。
また、キャリアアッシィ固定のベアリングが鉄製のリン
グギヤに固定されるため、クリープ現象をなくすことが
できる。さらに、ギヤ故障時には一体で取り外すことが
でき、メンテナンスが容易になる。 さらには、偏平中空ロータを採用し、その中空部に減
速装置を配設したので、軸方向の長さを短縮することが
できる。そのため、シングルタイヤの一般車両に適用し
ても、大きくはみ出ることがなく、脱輪時や走行中には
ねる石によるモータの損傷を防止することができる。 しかも、ロータの端部に薄肉部を設けてこの薄肉部と
反対側の端部とのロータの外周に近い方で両側から挟む
ようにベアリングを配置して回転自在にロータを２点支
持するので、ステータとロータとの間隙の変化を抑える
ことができ、モータ性能を安定化させることができる。
そして、この薄肉部側にハウジングの延長部分を設け、
この延長部分に沿ってベアリングでロータをガイドし、
組付けるようにするので、組付けの際にロータの永久磁
石とステータの鉄芯との吸引力で永久磁石とステータが
接触するのを防ぐことができ、永久磁石の破損を防ぐこ
とができる。 また、ロータとステータとの間隙を狭くすることがで
きるので、モータの出力性能の向上、安定化を図ること
ができる。
施例を示す断面図である。 第１図において、ケース本体10は、円筒状のサポート
側ハウジング11とホィール側ハウジング12からなる２分
割構造であり、両者は図示しないボルトで固定されてい
る。さらに、サポート側ハウジング11は、ホィール側ハ
ウジング12とは反対側にプレート13、カバー14が図示し
ないボルトで固定され、サポート61にボルト62で固定さ
れている。また、底部にはオイルポンプモータ16が設け
られ、プレート13とカバー14との間で構成する油路を通
して底部のオイル溜18からオイルが循環冷却されるよう
に構成されている。さらに、オイルの冷却のためカバー
14の外周面には、多数の冷却用フィン15とヒートパイプ
が17が設けられている。そして、このケース本体10の内
部には、偏平、中空にしたロータ23を有する電動モータ
20が収容され、そのロータ23の中空部に遊星歯車減速装
置30が収容されている。 電動モータ20のステータ21は、ハウジング12の内壁に
圧入固定され、ステータ21にコイル22が巻回されてい
る。電動モータ20のロータ23は、中空の鉄心で構成され
外周に永久磁石24が保持バンド25で固定されると共に、
その一方端に永久磁石24から軸方向へ突き出た薄肉部26
が設けられ、この薄肉部26及びその反対側の両端で回転
自在に支持されている。図示の例では、その一端がハウ
ジング11側でボールベアリング41により支持され、他端
が遊星歯車減速装置30のリングギヤ31側でボールベアリ
ング42により支持されており、そして、遊星歯車減速装
置30のリングギヤ31がハウジング12に圧入、ボルトによ
り固定されている。したがって、リングギヤ31がボール
ベアリング42により薄肉部26を支持するハウジング12側
を兼ね、その先端からのボールベアリング42取付け位置
がロータ23とステータ21との対向幅以上となっている。
そして、ロータ23を図示左側から挿入して組付ける際
に、ロータ23がボールベアリング42を介してケース側延
長部先端、つまりリングギヤ31の先端よりガイドされる
ようになっている。そのため、そのガイド面となるリン
グギヤ31の外周部は、途中に段差を設け先端側の径をや
や小さくしている。 また、遊星歯車減速装置30のサンギヤ33は、ハウジン
グ11側にボールベアリング43により支持されると共に、
ローラ23の中空内側にスプライン嵌合されている。ピニ
オンシャフト34は、出力回転軸となるアウトプットキャ
リア51に連結され、ピニオンギヤ32は、ピニオンシャフ
ト34にニードルベアリング45で回転可能に支持され、リ
ングギヤ31とサンギヤ33に常時噛み合うように配設され
ている。 アウトプットフランジ52は、アウトプットキャリア51
の外周にスプライン嵌合されてナット53により軸方向に
移動不能に固定され、リングギヤ31のピニオンギヤ32と
噛み合う外側で複列アンギュラベアリング44によって支
持されている。そして、このアウトプットフランジ52に
は、ブレーキのディスク板56がスプライン嵌合されると
共に、タイヤ55を保持したホィール54がボルト・ナット
により取り付けられる。 サポート61は、上部に外歯を有する筒状部材であっ
て、アンギュラベアリング46とナット64によりナックル
63に回転自在に支持され、スラスト力が支持されるよう
になっている。さらにこのナックル63にカバーインター
ナル66がボルトで固定されている。そして、内歯を有す
るインターナルギヤ65が操舵レバー67にボルトで固定さ
れ、ボールベアリング47とニードルローラベアリング48
によりカバーインターナル66に回転自在に支持されると
共に、サポート61の外歯とインターナルギヤ65が噛み合
うように配設され、増速ギヤを構成している。このよう
にしてレバー67の操舵に伴いインターナルギヤ65が回転
すると、その回転角を例えば２倍に増幅してサポート61
が回転する。 鉄製のリングギヤ31は、ハウジング12に圧入固定さ
れ、そのハウジング側の内側で複列アンギュラベアリン
グ44によりアウトプットフランジ52、アウトプットキャ
リア51を支持する（その基単部がハウジングに圧入固定
されたリングギヤ31にベアリングを固定してアウトプッ
トフランジ52を圧入し、それにキャリアアッシィをセン
タリングしスプライン嵌合してナットでタイトに締め上
げる）と共に、外周側でボールベアリングにより電動モ
ータ20のローラ23を支持している。つまり、リングギヤ
31と、ハウジング側にてアルミ製のハウジング12と鉄製
の複列アンギュラベアリング44との間で鉄製スリーブを
兼用した構成となっている。そのため、 （イ）リングギヤと噛み合うピニオンギヤを支持するア
ウトプットキャリアがアウトプットフランジに接続さ
れ、該アウトプットフランジがリングギヤの内周壁にベ
アリングを介して圧入されるので、リングギヤとキャリ
アアッシィが一体となり、同心性が保たれる。 （ロ）キャリアアッシィ固定のベアリングが鉄製のリン
グギヤにおけるハウジング側で圧入固定されるため、熱
膨張率の低いリングギヤによってハジングが膨張するの
を抑制することが可能となり、クリープ現象をなくすこ
とができる。 （ハ）ギヤ故障時にリングギヤとキャリアアッシィとを
一体で取外しできるため、メンテナンスが容易になる。 （ニ）凹凸や砂利道等で走行時に地面に対する上下方向
の振動がホィールに起こり、ホィールに接続されたアウ
トプットフランジからの外力となる。この外力も、ベア
リング→リングギヤのハウジング側→ハウジングに伝わ
り、ハウジングによって受けられるので、リングギヤの
先端部（内歯）までは伝わらない。また、ベアリングと
ハウジングの外力を受ける部分との軸方向距離が短いた
め、外力による回転モーメントも発生し難い。したがっ
て、アウトプットフランジからの外力にかかわらず、リ
ングギヤとアウトプットキャリアとの同心性が保たれ、
リングギヤとピニオンギヤの噛み合い（歯当たり）を常
に正常に保つことができる。 さらに、ロータ23の中空部を利用して遊星歯車減速装
置30を配置したので、軸方向の長さを短縮して扁平、小
型化し、高速回転を可能にして加減速性能を良好にする
ことができる。この場合、ロータは、扁平で径が大きく
なるため、２点支持してもその支持間隔が短くなって、
ハウジング間の芯ずれの影響が出やすくなり、ロータの
傾きによりステータとロータの磁石との間隔のバラツキ
が生じトルク特性にバラツキが生じる。この問題に対し
て、ロータの横に薄肉部を設けその両端のロータ外周に
近い方で両側から挟み込むように２点支持するので、支
持部の径を大きくすることができ、さらに同芯性を高
め、ロータの傾き、ステータとの間隙の変動を少なくす
ることができる。さらに、リングギヤの外周側にベアリ
ングで薄肉部を支持するので、減速装置との同芯性も高
めることができる。したがって、ロータのカタギによる
性能のバラツキをなくすことができる。 次に、ロータの組付け手順を説明する。 第２図はステータ側とロータ側のそれぞれの構成を示
す図、第３図はロータの組付け手順を説明するための図
である。 まず、ロータの組付けに至る前に、一方では、第２図
（ａ）に示すようにハウジング12にリングギヤ31、ステ
ータ21の圧入固定、さらにその内側にピニオンギヤ32、
複列アンギュラベアリング44、アウトプットキャリア5
1、アウトプットフランジ52等の組み込みが行われる。
また、他方では、同図（ｂ）に示すようにロータ23にサ
ンギヤ33、ボールベアリング41、42等の組み込みが行わ
れる。 しかる後、第３図（ａ）に示すように組付治具72をボ
ルト73でロータアッシィに取付け、組付治具71をボルト
74でハウジング12に取付ける。そして、ボルト75を締め
ることによってロータアッシィをハウジング12に組付け
る。このボルト75を締め始めでは、まず、ロータ23の薄
肉部26に取付けたボールベアリング42が同図（ａ）に示
すようにリングギヤ31の先端と接触してロータ23をガイ
ドする。ここでは、まだ、ロータ23の永久磁石24がステ
ータと対向しない位置であり、サンギヤとピニオンギヤ
が噛み合う前でもある。 さらにボルト75を締めると、同図（ｂ）に示すように
永久磁石24とステータ21が重なり、永久磁石24とステー
タ鉄心との間に吸引力が働くが、ボールベアリング42と
リングギヤ31との接触点、組付治具71とボルト75との接
触点の２点でロータ23が支持されるので、永久磁石24と
ステータ21との間のクリアランスによって永久磁石24と
ステータ21との接触を回避しながらロータ23を挿入する
ことができる。 その後、同図（ｃ）に示すようにサンギヤ31とピニオ
ンギヤ32が噛み合いながらロータ23がハウジング12内に
完全に組付けられる。 なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものでは
なく、種々の変形が可能である。例えば上記の実施例で
は、ホィールモータに適用したが、他の原動機の減速に
用いる場合にも同様に適用できる。 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、鉄
製のリングギヤにベアリングを固定してアウトプットフ
ランジを圧入し、それにキャリアアッシィをセンタリン
グしスプライン嵌合してナットでタイトに締め上げるの
で、リングギヤとキャリアアッシィとの一体化が可能に
なった。そのため、これらの同芯性を保ことができる。
また、キャリアアッシィ固定のベアリングが鉄製のリン
グギヤに固定されるため、クリープ現象をなくすことが
できる。さらに、ギヤ故障時には一体で取り外すことが
でき、メンテナンスが容易になる。 さらには、偏平中空ロータを採用し、その中空部に減
速装置を配設したので、軸方向の長さを短縮することが
できる。そのため、シングルタイヤの一般車両に適用し
ても、大きくはみ出ることがなく、脱輪時や走行中には
ねる石によるモータの損傷を防止することができる。 しかも、ロータの端部に薄肉部を設けてこの薄肉部と
反対側の端部とのロータの外周に近い方で両側から挟む
ようにベアリングを配置して回転自在にロータを２点支
持するので、ステータとロータとの間隙の変化を抑える
ことができ、モータ性能を安定化させることができる。
そして、この薄肉部側にハウジングの延長部分を設け、
この延長部分に沿ってベアリングでロータをガイドし、
組付けるようにするので、組付けの際にロータの永久磁
石とステータの鉄芯との吸引力で永久磁石とステータが
接触するのを防ぐことができ、永久磁石の破損を防ぐこ
とができる。 また、ロータとステータとの間隙を狭くすることがで
きるので、モータの出力性能の向上、安定化を図ること
ができる。
【第１図】 本発明に係る減速機付ホィールモータの１実施例を示す
断面図である。
断面図である。
【第２図】 ステータ側とロータ側のそれぞれの構成を示す図であ
る。
る。
【第３図】 ロータの組付け手順を説明するための図である。
【第４図】 減速機付ホィールモータの１例を示す断面図である。
10……ケース本体 16……オイルポンプモータ 17……ヒートパイプ 20……モータ 30……遊星歯車減速装置 31……リングギヤ 51……アウトプットキャリア 52……アウトプットフランジ 54……ホィール 55……タイヤ 61……サポート 63……ナックル 65……インターナルギヤ 66……カバーインターナル 67……レバー
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−185939（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−119550（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−11419（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−129148（ＪＰ，Ａ) 特表 平５−505442（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 1/28
Claims (1)
- 【請求項１】ハウジング内にモータが収容され、該ハウ
ジングにベアリングで支持されると共にタイヤのホィー
ルに連結されたアウトプットフランジに、該モータから
の動力を減速して伝達するホィールモータの減速機にお
いて、 中空のロータからなる前記モータの内側に接続されるサ
ンギヤと、 先端部に内歯を有しハウジングに圧入固定される鉄製の
リングギヤと、 前記アウトプットフランジに接続され、前記サンギヤと
リングギヤとに噛み合うピニオンギヤを回転可能に支持
するアウトプットキャリアと を備える共に、 前記リングギヤのハウジング側内周壁に前記ベアリング
を介して前記アウトプットフランジの外周側を支持する
ように構成したことを特徴とする減速機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02314915A JP3115309B2 (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | 減速機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02314915A JP3115309B2 (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | 減速機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04185939A JPH04185939A (ja) | 1992-07-02 |
| JP3115309B2 true JP3115309B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=18059177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02314915A Expired - Lifetime JP3115309B2 (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | 減速機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3115309B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5667455A (en) * | 1992-10-30 | 1997-09-16 | Nsk Ltd. | Reduction gear unit |
| US5873800A (en) * | 1993-06-11 | 1999-02-23 | Synkinetics, Inc. | Variable output speed drive |
| JP5594024B2 (ja) * | 2010-09-29 | 2014-09-24 | 日産自動車株式会社 | 歯車伝動ユニット |
-
1990
- 1990-11-20 JP JP02314915A patent/JP3115309B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04185939A (ja) | 1992-07-02 |
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