JP5509713B2 - インホイールモータユニット - Google Patents
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Description
このインホイールモータユニットは、同軸に対向した入力軸および出力軸を有する遊星歯車組式の減速機を具え、かかる減速機の軸線方向一方側において上記入力軸に電動モータを結合し、軸線方向他方側において上記出力軸に車輪を結合したものである。
車両の旋回走行時などにおいては路面から車輪への横力が1トンを超える大きなものになることがあり、これによる出力軸の倒れ量が無視できないほど大きなものとなる。
よって上記した出力軸の倒れは、入力軸との間に相対的な傾きを惹起し、これら入出力軸間に介在させた遊星歯車組式減速機を成すギヤ相互間の噛み合い部においてギヤの片当たりが発生し、減速機の作用に支障が及ぶだけでなく、その耐久性を低下させるという懸念があった。
先ず、本発明の前提となるインホイールモータユニットを説明するに、これは、
同軸に対向した入力軸および出力軸を有する遊星歯車組式変速機を具え、該変速機の軸線方向一方側において前記入力軸に電動モータを結合し、前記遊星歯車組式変速機の軸線方向他方側において前記出力軸に車輪を結合したものである。
先ず、 前記入力軸と対向する前記出力軸の端部に前記遊星歯車組式変速機のキャリアを軸線方向に突き合わせて一体的に結合し、
該キャリアの中心部を貫通して前記出力軸の中心孔内に前記入力軸を貫入させることにより、前記入力軸および出力軸を相互に同軸に貫入させ合い、
前記車輪から遠い前記キャリアの入力軸側端部を前記入力軸上に軸受すると共に、前記出力軸の中心孔内に貫入させた前記入力軸の端部を、前記キャリアよりも車輪側の軸線方向位置で出力軸に対し軸受することにより、これらキャリア軸線方向両側の入出力軸間相互軸受部で前記入力軸および出力軸を相対回転可能に軸受して、これら入力軸および出力軸を1個の軸ユニットとなす。
そしてかかる軸ユニットを、軸線方向に離間した2箇所で、インホイールモータユニットのケースに回転自在に支承する。
車輪への横力で出力軸の倒れが発生したとき、入力軸も出力軸に伴われて傾くこととなり、これら出力軸および入力軸間における相対的な傾きが理論上は殆ど生じない。
しかも、入出力軸を1個の軸ユニットとなすに際し、車輪から遠いキャリアの入力軸側端部を入力軸上に軸受すると共に、出力軸の中心孔内に貫入させた入力軸の端部を、キャリアよりも車輪側の軸線方向位置で出力軸に対し軸受することにより、これらキャリア軸線方向両側の入出力軸間相互軸受部で入出力軸を相対回転可能に軸受して当該入出力軸のユニット化を実現したことから、
これら入出力軸が上記の通り相対的な傾きを生ずることなく一体的に傾くとき、これに伴われて、キャリアおよびこれに設けられた遊星歯車組式変速機のギヤ要素も相対変位することなく一緒に変位することとなり、つまり遊星歯車組式変速機がほぼ全体的に入出力軸と一体変位することとなり、上記の効果を更に顕著なものにすることができる。
<第1実施例の構成>
図1は、本発明の第1実施例になるインホイールモータユニットの半部縦断側面図である。
この図において、1は、インホイールモータユニットのケース本体、2は、該ケース本体1のリヤカバーをそれぞれ示し、
これらケース本体1およびリヤカバー2でインホイールモータユニットのケース3を構成する。
電動モータ4は、ケース本体1の内周に嵌合して固設した円環状のステータ6と、かかる円環状ステータ6の内周にラジアルギャップを持たせて同心に配したロータ7とで構成する。
減速機5は本発明における変速機に相当するもので、同軸に対向させて配置した入力軸8および出力軸9と、サンギヤ11と、このサンギヤ11に対し軸線方向へずらせて同心配置したリングギヤ12と、これらサンギヤ11およびリングギヤ12に噛合する段付きプラネタリピニオン13と、かかる段付きプラネタリピニオン13を回転自在に支持するキャリア14とにより構成する。
出力軸9は、減速機5から反対方向(前方)に延在させて、ケース本体1の前端(図の右側)開口より突出させ、この突出箇所において出力軸9に後述のごとく車輪(図示せず)を結合する。
ケース本体1の前端開口内に前記のリングギヤ12を回転止め、且つ抜け止めして固設し、プラネタリピニオン13は、サンギヤ11に噛合する大径ギヤ部13a、およびリングギヤ12に噛合する小径ギヤ部13bを一体に有した段付きピニオンとする。
ここでキャリア14は、入力軸8に近い出力軸9の内端に設けてこれに一体化させ、減速機5の出力回転メンバとする。
この出力軸中心ロッド部9aは入力軸8の中心孔8a内に貫入させて、入出力軸8,9間に径方向オーバーラップ領域を設定する。
かようにして設定した径方向オーバーラップ領域の軸線方向に離間する2箇所で、ベアリング15,16により入出力軸8,9を相互に相対回転可能に軸受する。
かくして入出力軸8,9は、相対回転可能であるが、相互に一体化されて1個の軸ユニットとなり、この軸ユニットは同時にキャリア14および段付きプラネタリピニオン13をも一体的に具える。
車輪側ベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)は、出力軸中心ロッド部9aの基端を包囲するよう出力軸9の内端面に穿った環状窪み9bの外周と入力軸8の外周との間に介在させる。
かくしてベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)は、減速機5の車輪側軸線方向位置に配置されることとなる。
ケース3に対する軸ユニット支承部を成すベアリング17,18のうち、電動モータ側ベアリング17(電動モータ側軸ユニット支承部)は、ベアリング15と略同じ軸線方向位置においてリヤカバー2の中心孔内周と入力軸8の対応端部外周との間に介在させ、また、
車輪側ベアリング18(車輪側軸ユニット支承部)は、ケース本体1の前端開口を塞ぐ端蓋19に取着したベアリングサポート21の内周と、ケース本体1の前端開口から突出する出力軸9の突出部に嵌着したホイールハブ22の外周との間に介在させる。
後者のベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)が、前者のベアリング18(車輪側軸ユニット支承部)よりも減速機5に近い側に位置することとなる。
ホイールハブ22に同心に、ブレーキドラム24を一体結合して設け、これらホイールハブ22およびブレーキドラム24を貫通して軸線方向に突出するよう複数個のホイールボルト25を植設する。
図示せざる車輪の取り付けに際しては、そのホイールディスクに穿ったボルト孔にホイールボルト25が貫通するようホイールディスクをブレーキドラム24の側面に密接させ、この状態でホイールボルト25にホイールナットを緊締螺合させることにより、出力軸9に対する車輪の取り付けを行う。
電動モータ4のステータ6に通電すると、これからの電磁力で電動モータ4のロータ7が回転され、この回転は電動モータ結合部材23および入力軸8を介して減速機5のサンギヤ11に伝達される。
これによりサンギヤ11は、大径ギヤ部13aを介して段付きプラネタリピニオン13を回転させるが、このときリングギヤ12が反力受けとして機能するため、段付きプラネタリピニオン13は小径ギヤ部13bがリングギヤ12に沿って転動するような遊星運動を行う。
かかる段付きプラネタリピニオン13の遊星運動はキャリア14を介して出力軸9に伝達され、出力軸9を入力軸8と同方向に回転させる。
出力軸9への回転は、これに結合したホイールハブ22およびホイールボルト25を介して図示せざる車輪に伝達され、車両を走行させることができる。
なお車両の制動に際しては、ブレーキドラム24の内周面をブレーキシュー26により摩擦制動させて所期の目的を達成し得る。
この軸ユニットを、軸線方向に離間した2箇所のベアリング17(電動モータ側軸ユニット支承部)およびベアリング18(車輪側軸ユニット支承部)で、インホイールモータユニットケース3に回転自在に支承したため、
車輪への横力で出力軸9の倒れが発生したとき、入力軸8も出力軸9に伴われて傾くこととなり、これら出力軸9および入力軸8間における相対的な傾きを理論上は殆ど生じなくし得る。
ベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)およびベアリング17(電動モータ側軸ユニット支承部)と、ベアリング18(車輪側軸ユニット支承部)との間の軸線方向距離、つまり、ケース3に対する出力軸9の支承スパンが大きくなって、出力軸9の倒れ剛性を高め得て上記の作用効果を更に顕著なものにすることができる。
ベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)を、減速機5に関し、入力軸8の電動モータ結合部と反対側の軸線方向位置に配置したため、以下の作用効果を奏し得る。
ベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)およびベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)が、入力軸8の電動モータ結合部に関し、その軸線方向両側に配置されていることとも相まって、
入力軸8の倒れ剛性を向上させることができ、入出力軸8,9間の相対倒れ量が一層小さくなって、上記の作用効果を更に顕著なものにすることができる。
入出力軸8,9が径方向オーバーラップ領域を設定すべく貫入し合っていても、ベアリング18(車輪側軸ユニット支承部)およびベアリング17(電動モータ側軸ユニット支承部)間の間隔、つまりケース3に対する軸ユニット8,9の支承スパンを短くすることができ、インホイールモータユニットを軸線方向に小型化することができる。
上記した第1実施例においては、ベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)の軸線方向位置を、ベアリング18(車輪側軸ユニット支承部)の軸線方向位置よりも、減速機5に近い位置としたが、
環状窪み9bをもっと深くし、その分だけ、ここに侵入する入力軸8の先端を延長して、ベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)の軸線方向位置を、ベアリング18(車輪側軸ユニット支承部)の軸線方向位置よりも、減速機5から遠い位置にするようにベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)を配置してもよい。
このため、当該ベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)の軸線方向位置において生ずる入出力軸8,9の相対倒れ量を更に減ずることができて、前記の作用効果を更に顕著なものにすることができる。
図2は、本発明の第2実施例になるインホイールモータユニットの半部縦断側面図であり、図中、図1におけると同様な部分に同一符号を付して示す。
本実施例においても、インホイールモータユニットケース3内に電動モータ4および減速機5を収納してインホイールモータユニットを構成し、
これら電動モータ4および減速機5を、図1における第1実施例と同様に構成、配置する。
この出力軸中心ロッド部9aを入力軸8の中心孔8a内に貫入させると共に、入力軸8の先端を出力軸9の環状窪み9b内に侵入させて、入出力軸8,9間に径方向オーバーラップ領域を設定する。
更に、当該径方向オーバーラップ領域の軸線方向に離間した2箇所でベアリング15,16により入出力軸8,9を相互に相対回転可能に軸受し、これらにより、入出力軸8,9を相互に一体化された1個の軸ユニットとなすが、このユニット化に際し本実施例では特に以下の構成を採用する。
かかるローディングナット27の緊締、螺合に際しては、その緊締力がベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)のインナレースに対し図2の右方向に作用するよう、また、
その反力が出力軸中心ロッド部9a、図1に前述したと同様配置のベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)、および入力軸8を介して、ベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)のアウタレースに作用するよう、ベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)を配置する。
当該スラストによりベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)およびベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)に軸線方向のプリロードを与える。
このため本実施例では、ベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)およびベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)をそれぞれ、上記のスラストを支え得るアンギュラ型ベアリングまたはテーパローラベアリングとするのがよい。
本実施例において、上記以外は、図1におけると同様な構成とする。
上記した本実施例の構成によれば、第1実施例の前記した作用効果を奏し得るのに加え、
ベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)およびベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)を介し相対回転可能にユニット化された入出力軸8,9の軸ユニットを、ローディングナット27による緊締力(スラスト)で、第1実施例の場合よりも更に頑丈な軸ユニットにすることができる。
このため、減速機5を成すギヤ相互間の噛み合い部におけるギヤの片当たりを一層確実に回避することができ、かかるギヤの片当たりで減速機5の作用に支障が及んだり、減速機5の耐久性が低下するという問題を更に確実に解消し得るようになる。
図3は、本発明の第3実施例になるインホイールモータユニットの半部縦断側面図であり、図中、図1,2におけると同様な部分に同一符号を付して示す。
本実施例においても、インホイールモータユニットケース3内に電動モータ4および減速機5を収納してインホイールモータユニットを構成し、
これら電動モータ4および減速機5を、図1,2における第1,2実施例と同様に構成、配置する。
また、当該径方向オーバーラップ領域の軸線方向に離間した2箇所でベアリング15,16により入出力軸8,9を相互に相対回転可能に軸受し、これらにより、入出力軸8,9を相互に一体化された1個の軸ユニットとなすが、このユニット化に際し本実施例では特に以下の構成を採用する。
そして、図2に示した第2実施例と同様、出力軸中心ロッド部9aの先端を入力軸中心孔8aから突出させ、この出力軸中心ロッド部9aの先端突出部にローディングナット27を螺合させる。
その反力が出力軸中心ロッド部9a、キャリア14、ベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)、電動モータ結合部材23、および入力軸8を介してベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)のアウタレースに作用するよう、ベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)を配置する。
当該スラストによりベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)およびベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)に軸線方向のプリロードを与える。
このため本実施例でも、ベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)およびベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)をそれぞれ、上記のスラストを支え得るアンギュラ型ベアリングまたはテーパローラベアリングとするのがよい。
本実施例において、上記以外は、図1,2におけると同様な構成とする。
上記した本実施例の構成によれば、第1,2実施例の前記した作用効果を奏し得るのに加え、
ベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)が第2実施例と同様な軸線方向位置であるのに対し、ベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)が、入力軸8の電動モータ結合部と減速機5との間の軸線方向位置にあって、ベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)に近いことから、その分だけ入力軸8の軸長を短縮させることができる。
ベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)の直径が大きくなり、かように大径化されたベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)により出力軸9の傾斜を抑止することから、出力軸9の倒れ剛性が更に高まって入出力軸8,9間の相対倒れ量をより小さくすることができ、前記の作用効果を更に顕著なものにすることができる。
これによれば、第1実施例においても同様に出力軸9の倒れ剛性を更に高め得るのは言うまでもない。
図4は、本発明の第4実施例になるインホイールモータユニットの半部縦断側面図であり、図中、図1,2,3におけると同様な部分に同一符号を付して示す。
本実施例は、基本的に図3に示す第3実施例と同様に構成するが、これに対し以下の変更を加えたものである。
その反力が出力軸中心ロッド部9a、キャリア14、ベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)、電動モータ結合部材23、および入力軸8を介してベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)のアウタレースに作用するようになす。
これによりベアリング17(電動モータ側軸ユニット支承部)が、軸ユニット8,9をケース3に回転自在に支承するに際し、カラー28を介して出力軸中心ロッド部9a(出力軸9)をリヤカバー2(ケース3)に支承するようになす。
よってベアリング18(車輪側軸ユニット支承部)も、ベアリング17(電動モータ側軸ユニット支承部)と同様、軸ユニット8,9をケース3に回転自在に支承するに際し、出力軸9をケース3に支承するものである。
入力軸8は、これらベアリング17(電動モータ側軸ユニット支承部)およびベアリング18(車輪側軸ユニット支承部)間においてベアリング15,16で出力軸9上に回転自在に軸受される。
本実施例において、上記以外は、図3に示した第3実施例におけると同様な構成とする。
上記した本実施例の構成によれば、第1〜3実施例の前記した各作用効果を奏し得るのに加え、以下の作用効果をも達成することができる。
つまり図5に模式的に示すように、ベアリング17(電動モータ側軸ユニット支承部)およびベアリング18(車輪側軸ユニット支承部)が、出力軸9をその両端においてケース3に対し回転自在に支承するため、
入力軸8が、これらベアリング17(電動モータ側軸ユニット支承部)およびベアリング18(車輪側軸ユニット支承部)間においてベアリング15,16で出力軸9上に回転自在に軸受されることとなる。
ちなみに、入出力軸8,9の撓み剛性が十分あるとすれば、車輪への横力による変形は、ケース3の剛性分のみとなるが、この場合、入力軸8全体が出力軸9上に回転自在に支持されているため、出力軸9がケース3に対し傾いても入出力軸8,9間に相対的な傾きが発生することはない。
このため、これら出力軸9および入力軸8間に介在させた減速機5を成すサンギヤ11と段付きプラネタリピニオン13との間の相対傾き量を零にすることができる。
よって、減速機5を成すギヤ相互間の噛み合い部におけるギヤの片当たりが発生することがなく、かかるギヤの片当たりで減速機5の作用に支障が及んだり、減速機5の耐久性が低下するという問題を確実に解消することができる。
図6は、本発明の第5実施例になるインホイールモータユニットの半部縦断側面図であり、図中、図1,2,3,4におけると同様な部分に同一符号を付して示す。
本実施例においても、インホイールモータユニットケース3内に電動モータ4および減速機5を収納してインホイールモータユニットを構成し、
これら電動モータ4および減速機5を、図1,2,3,4における各実施例と同様に構成、配置する。
この入力軸中心ロッド部8bを出力軸9の中心孔9c内に貫入させると共に、キャリア11の内周縁に円筒部14bを設けて、入出力軸8,9間に径方向オーバーラップ領域を設定する。
また、当該径方向オーバーラップ領域の軸線方向に離間した2箇所でベアリング15,16により入出力軸8,9を相互に相対回転可能に軸受することにより、入出力軸8,9を相互に一体化された1個の軸ユニットとなすが、
このユニット化に際し本実施例では特に、ベアリング15,16を以下のようにして配置する。
これによりベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)を、入力軸8の電動モータ結合部と減速機5との間における軸線方向位置に配置する。
他方でベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)は、入力軸中心ロッド部8bの先端外周面と、出力軸9に設けた中心孔9cの内周面との間に介在させ、
これによりベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)を、減速機5よりも車輪側の軸線方向位置に配置する。
ベアリング17(電動モータ側軸ユニット支承部)は、リヤカバー2の中心孔内周と入力軸8の対応端部外周との間に介在させる。
また、ベアリング18(車輪側軸ユニット支承部)は、ケース本体1の前端開口を塞ぐ端蓋19に取着したベアリングサポート21の内周と、ケース本体1の前端開口から突出する出力軸9の突出部に嵌着したホイールハブ22の外周との間に介在させる。
本実施例において、上記以外は、図3におけると同様な構成とする。
本実施例においては、入力軸8および出力軸9を、出力軸中心孔9c、入力軸中心ロッド部8b、および、キャリア14に設けた円筒部14bにより、相互に同軸に貫入させ合って径方向オーバーラップ領域を設定すると共に、この径方向オーバーラップ領域の軸線方向に離間した2箇所のベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)およびベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)で入出力軸8,9を相対回転可能に軸受することにより、これら入出力軸8,9を1個の軸ユニットとなし、
この軸ユニットを、軸線方向に離間した2箇所のベアリング17(電動モータ側軸ユニット支承部)およびベアリング18(車輪側軸ユニット支承部)で、インホイールモータユニットケース3に回転自在に支承したため、
車輪への横力で出力軸9の倒れが発生したとき、入力軸8も出力軸9に伴われて傾くこととなり、これら出力軸9および入力軸8間における相対的な傾きを理論上は殆ど生じなくし得る。
入力軸8を小径化することができ、その分だけ、入力軸8に設けるサンギヤ11を小径にし得て、減速機5のギヤ比(減速比)大きくすることができる。
ベアリング17(電動モータ側軸ユニット支承部)およびベアリング18(車輪側軸ユニット支承部)の剛性により、これらを支点として傾斜する軸ユニット8,9の傾斜領域の外側に、ベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)が位置することとなる。
このため、当該ベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)の軸線方向位置において生ずる入出力軸8,9の相対倒れ量を更に減ずることができて、前記の作用効果をより顕著なものにすることができる。
ベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)を、減速機5よりも車輪側の軸線方向位置に配置して、
これらベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)およびベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)を減速機5の軸線方向両側に位置させたため、
減速機5の構成ギヤが全てベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)およびベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)間に両持ち梁型式に支持されることとなる。
このため本実施例においてはこの点でも、減速機5を成すギヤ相互間の噛み合い部におけるギヤの片当たりを回避することができ、かかるギヤの片当たりで減速機5の作用に支障が及んだり、減速機5の耐久性が低下する事態の発生を確実に防止することができる。
ベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)を、入力軸中心ロッド部8bおよび出力軸中心孔9c間に介在させる場合よりも、大径にすることができ、
かかるベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)の大径化により、入出力軸8,9間の相互軸受強度を高めて、前記の作用効果を一層顕著なものにすることができる。
ベアリング18(車輪側軸ユニット支承部)が、ケース本体1の前端開口を塞ぐ端蓋19に取着したベアリングサポート21の内周と、ケース本体1の前端開口から突出する出力軸9の突出部に嵌着したホイールハブ22の外周との間に介在されて、出力軸9をケース3に対し回転自在に支承するため、
入出力軸8,9が径方向オーバーラップ領域を設定すべく貫入し合っていても、ベアリング17(電動モータ側軸ユニット支承部)およびベアリング18(車輪側軸ユニット支承部)間の間隔、つまりケース3に対する軸ユニット8,9の支承スパンを短くすることができ、インホイールモータユニットを簡単な構成で軸線方向に小型化することができる。
図7は、本発明の第6実施例になるインホイールモータユニットの半部縦断側面図であり、図中、図1〜6におけると同様な部分に同一符号を付して示す。
本実施例においても、インホイールモータユニットケース3内に電動モータ4および減速機5を収納してインホイールモータユニットを構成し、
これら電動モータ4および減速機5を、図1〜4,6における各実施例と同様に構成、配置する。
更に、当該径方向オーバーラップ領域の軸線方向に離間した2箇所でベアリング15,16により入出力軸8,9を相互に相対回転可能に軸受し、これらにより、入出力軸8,9を相互に一体化された1個の軸ユニットとなすが、このユニット化に際し本実施例では特に以下の構成を採用する。
かかるローディングナット31の緊締、螺合に際しては、その緊締力がベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)のインナレースに対し図7の左方向に作用するよう、また、
その反力が入力軸中心ロッド部8b、図6につき前述したと同様配置のベアリング15(電動モータ入出力軸間相互軸受部)、キャリア14、出力軸9、およびホイールハブ22を介してベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)のアウタレースに作用するようベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)を配置して、ホイールハブ22の内周と入力軸中心ロッド部8bの外周との間に介在させる。
当該スラストによりベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)およびベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)に軸線方向のプリロードを与える。
このため本実施例では、ベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)およびベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)をそれぞれ、上記のスラストを支え得るアンギュラ型ベアリングまたはテーパローラベアリングとするのがよい。
本実施例において、上記以外は、図6におけると同様な構成とする。
上記した本実施例の構成によれば、図6に示した第5実施例の前記した作用効果を奏し得るのに加え、
ベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)およびベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)を介し相対回転可能にユニット化された入出力軸8,9の軸ユニットを上記ローディングナット31の緊締力(プリロード)によって、第5実施例の場合よりも更に頑丈な軸ユニットにすることができる。
よって、減速機5を成すギヤ相互間の噛み合い部におけるギヤの片当たりを一層確実に回避することができ、かかるギヤの片当たりで減速機5の作用に支障が及んだり、減速機5の耐久性が低下するという問題を更に確実に解消することができる。
従って、ベアリング17(電動モータ側軸ユニット支承部)およびベアリング18(車輪側軸ユニット支承部)の剛性により、これらを支点として傾斜する軸ユニット8,9の傾斜領域の遙か外側にベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)が位置することになる。
このため、当該ベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)の軸線方向位置において生ずる入出力軸8,9の相対倒れ量を更に減ずることができて、前記の作用効果を更に顕著なものにすることができる。
図8は、本発明の第7実施例になるインホイールモータユニットの半部縦断側面図であり、図中、図1〜4,6,7におけると同様な部分に同一符号を付して示す。
本実施例においても、インホイールモータユニットケース3内に電動モータ4および減速機5を収納してインホイールモータユニットを構成し、
これら電動モータ4および減速機5を、図1〜4,6,7における各実施例と同様に構成、配置する。
また、当該径方向オーバーラップ領域の軸線方向に離間した2箇所でベアリング15,16により入出力軸8,9を相互に相対回転可能に軸受し、これらにより、入出力軸8,9を相互に一体化された1個の軸ユニットとなすが、このユニット化に際し本実施例では特に以下の構成を採用する。
これによりベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)を、入力軸8の電動モータ結合部と減速機5の出力回転メンバであるキャリア14との間における軸線方向位置に配置する。
そして、図7に示した第6実施例と同様、入力軸中心ロッド部8bの先端を出力軸中心孔9cから突出させ、この入力軸中心ロッド部8bの先端突出部にローディングナット31を緊締、螺合させる。
その反力が入力軸中心ロッド部8b、電動モータ結合部材23、上述の配置としたベアリング15(電動モータ入出力軸間相互軸受部)、キャリア14、出力軸9、およびホイールハブ22を介してベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)のアウタレースに作用するよう、ベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)を配置して、ホイールハブ22の内周と入力軸中心ロッド部8bの外周との間に介在させる。
当該スラストによりベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)およびベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)に軸線方向のプリロードを与える。
このため本実施例でも、ベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)およびベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)をそれぞれ、上記のスラストを支え得るアンギュラ型ベアリングまたはテーパローラベアリングとするのがよい。
本実施例において、上記以外は、図7におけると同様な構成とする。
上記した本実施例の構成によれば、図1〜4,6,7に示した各実施例による前記した作用効果を奏し得るのに加え、
ベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)を、減速機5の出力回転メンバであるキャリア14に設けた円筒部14aの内周と、電動モータ結合部材23に設けた円筒部23aの外周との間に介在させたため、
ベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)の直径を、図6,7に示した第5,6実施例よりも更に大きくすることができ、かように更に大径化されたベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)により出力軸9の傾斜を更に確実に抑止し得ることから、出力軸9の倒れ剛性が高まって入出力軸8,9間の相対倒れ量をより小さくすることができ、前記の作用効果を更に顕著なものにすることができる。
なお上記した各実施例においてはいずれも、入出力軸8,9間に径方向オーバーラップ領域を設定するに際し、出力軸9に一体的に設けた中心ロッド部9aを入力軸8の中心孔8a内に貫入させたり、入力軸8に一体的に設けた中心ロッド部8bを出力軸9の中心孔9c内に貫入させることにより、入出力軸8,9間に径方向オーバーラップ領域を設定することとしたが、
上記出力軸中心ロッド部9aまたは入力軸中心ロッド部8bの代わりに、これらと同様に機能する中心軸(図示せず)を入出力軸8,9とは別体に設け、この中心軸を入力軸8および出力軸9の対向端部における中心孔内に挿置、貫入させることにより、当該中心軸を介し入力軸8および出力軸9を相互に同軸に貫入させ合って径方向オーバーラップ領域を設定するようにしてもよい。
皿バネなどの弾性手段を介してベアリング15(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)およびベアリング16(車輪側入出力軸間相互軸受部)の内外レース間に軸線方向のプリロードを付与するように構成してもよいのは言うまでもない。
2 リヤカバー
3 インホイールモータユニットケース
4 電動モータ
5 遊星歯車組式減速機(変速機)
6 ステータ
7 ロータ
8 入力軸
8a 入力軸中心孔
8b 入力軸中心ロッド部
9 出力軸
9a 出力軸中心ロッド部
9b 環状窪み
9c 出力軸中心孔
11 サンギヤ
12 リングギヤ
13 段付きプライマリピニオン
14 キャリア(減速機の出力回転メンバ)
15 ベアリング(電動モータ側入出力軸間相互軸受部)
16 ベアリング(車輪側入出力軸間相互軸受部)
17 ベアリング(電動モータ側軸ユニット支承部)
18 ベアリング(車輪側軸ユニット支承部)
19 端蓋
21 ベアリングサポート
22 ホイールハブ
23 電動モータ結合部材
24 ブレーキドラム
25 ホイールボルト
26 ブレーキシュー
27 ローディングナット(スラスト構造部)
28 カラー(スラスト構造部)
31 ローディングナット(スラスト構造部)
Claims (4)
- 同軸に対向した入力軸および出力軸を有する遊星歯車組式変速機を具え、該遊星歯車組式変速機の軸線方向一方側において前記入力軸に電動モータが結合され、前記遊星歯車組式変速機の軸線方向他方側において前記出力軸に車輪が結合されるインホイールモータユニットにおいて、
前記入力軸と対向する前記出力軸の端部に前記遊星歯車組式変速機のキャリアを軸線方向に突き合わせて一体的に結合し、
該キャリアの中心部を貫通して前記出力軸の中心孔内に前記入力軸を貫入させることにより、前記入力軸および出力軸を相互に同軸に貫入させ合い、
前記車輪から遠い前記キャリアの入力軸側端部を前記入力軸上に軸受すると共に、前記出力軸の中心孔内に貫入させた前記入力軸の端部を、前記キャリアよりも車輪側の軸線方向位置で出力軸に対し軸受することにより、これらキャリア軸線方向両側の入出力軸間相互軸受部で前記入力軸および出力軸を相対回転可能に軸受して、これら入力軸および出力軸を1個の軸ユニットとなし、
前記軸ユニットを、軸線方向に離間した2箇所の軸ユニット支承部で、インホイールモータユニットのケースに回転自在に支承したことを特徴とするインホイールモータユニット。 - 請求項1に記載のインホイールモータユニットにおいて、
前記入出力軸間相互軸受部のうち車輪側における入出力軸間相互軸受部の軸線方向位置を、前記軸ユニット支承部のうち車輪側における軸ユニット支承部の軸線方向位置よりも前記遊星歯車組式変速機から遠い軸線方向位置としたことを特徴とするインホイールモータユニット。 - 請求項1または2に記載のインホイールモータユニットにおいて、
前記入力軸および出力軸にスラストを付与するスラスト構造部を設定し、該スラストにより前記入出力軸間相互軸受部に軸線方向のプリロードを与えるよう構成したことを特徴とするインホイールモータユニット。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のインホイールモータユニットにおいて、
前記軸ユニット支承部のうち電動モータ側における軸ユニット支承部は、前記入力軸を前記ケースに対し回転自在に支承するものであり、
前記軸ユニット支承部のうち車輪側における軸ユニット支承部は、前記出力軸を前記ケースに対し回転自在に支承するものであることを特徴とするインホイールモータユニット。
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