JP6011717B2 - 車両用インホイールモータユニット - Google Patents
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Description
本発明は、駆動ユニット本体からの駆動出力軸と、ケース部材に対しハブベアリングにより支持されたホイールハブ軸を、変位吸収機構を介して連結した車両用インホイールモータユニットに関する。
従来、駆動出力軸と、ケース部材に対しハブベアリングにより支持されたホイールハブ軸を、変位吸収機構を介して連結した車両用インホイールモータが知られている。変位吸収機構は、ハブベアリングの変位/傾きを、駆動ユニット本体に有するギヤトレインやモータへ伝達することを防止/抑制することにより、ギヤ噛み合い部やモータへの影響を防止/抑制する機構である(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に記載された車両用インホイールモータにあっては、ハブベアリングと駆動ユニット本体が連通しているため、何れかが破損した際に、破損部品の摩耗粉や破損片が連通部を介して未破損部位へ到達し、破損の連鎖が生じる可能性がある、という問題があった。
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ハブベアリングと駆動ユニット本体の何れかが破損した際、破損の連鎖を防止する車両用インホイールモータユニットを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、駆動ユニット本体からの駆動出力軸と、ケース部材に対しハブベアリングにより支持されたホイールハブ軸を、変位吸収機構を介して連結した。
この車両用インホイールモータユニットにおいて、前記駆動ユニット本体と前記ハブベアリングを隔離する第1隔離構造部材を設けた。
前記第1隔離構造部材は、前記駆動ユニット本体のケース部材のうち、前記駆動出力軸側の端部に固定した出力軸側カバーを有する。
前記駆動ユニット本体は、モータとギヤトレインを備える。
前記駆動出力軸は、前記ギヤトレインのピニオンキャリアに固定され、前記ピニオンキャリアを、前記出力軸側カバーとの間に設けたベアリングにより回転可能に支持した。
この車両用インホイールモータユニットにおいて、前記駆動ユニット本体と前記ハブベアリングを隔離する第1隔離構造部材を設けた。
前記第1隔離構造部材は、前記駆動ユニット本体のケース部材のうち、前記駆動出力軸側の端部に固定した出力軸側カバーを有する。
前記駆動ユニット本体は、モータとギヤトレインを備える。
前記駆動出力軸は、前記ギヤトレインのピニオンキャリアに固定され、前記ピニオンキャリアを、前記出力軸側カバーとの間に設けたベアリングにより回転可能に支持した。
よって、車両用インホイールモータユニットにおいて、駆動ユニット本体とハブベアリングが第1隔離構造部材により隔離される。
すなわち、ハブベアリングと駆動ユニット本体の何れかが破損した際、破損部品の摩耗粉や破損片が第1隔離構造部材により受け止められ、未破損部位へ破損部品の摩耗粉や破損片が到達することによる破損の連鎖が防止される。
この結果、ハブベアリングと駆動ユニット本体の何れかが破損した際、破損の連鎖を防止することができる。
すなわち、ハブベアリングと駆動ユニット本体の何れかが破損した際、破損部品の摩耗粉や破損片が第1隔離構造部材により受け止められ、未破損部位へ破損部品の摩耗粉や破損片が到達することによる破損の連鎖が防止される。
この結果、ハブベアリングと駆動ユニット本体の何れかが破損した際、破損の連鎖を防止することができる。
以下、本発明の車両用インホイールモータユニットを実現する最良の形態を、図面に示す実施例1に基づいて説明する。
まず、構成を説明する。
実施例1における車両用インホイールモータユニットの構成を、[全体システムの概略構成]、[駆動ユニット本体の詳細構成]、[変位吸収機構の詳細構成]、[ホイール構造の詳細構成]、[駆動ユニット本体とハブベアリングの隔離詳細構成]、[駆動ユニット本体と変位吸収機構の隔離詳細構成]、[ブリーザー及びABSセンサの設定詳細構成]に分けて説明する。
実施例1における車両用インホイールモータユニットの構成を、[全体システムの概略構成]、[駆動ユニット本体の詳細構成]、[変位吸収機構の詳細構成]、[ホイール構造の詳細構成]、[駆動ユニット本体とハブベアリングの隔離詳細構成]、[駆動ユニット本体と変位吸収機構の隔離詳細構成]、[ブリーザー及びABSセンサの設定詳細構成]に分けて説明する。
[全体システムの概略構成]
車両用インホイールモータユニットの全体断面を示す図1に基づき、全体システムの概略構成を説明する。
車両用インホイールモータユニットの全体断面を示す図1に基づき、全体システムの概略構成を説明する。
前記車両用インホイールモータユニットは、電気自動車の左右後輪等に適用され、図1に示すように、駆動ユニット本体Aと、変位吸収機構Bと、ホイール構造Cと、を備えている。
前記駆動ユニット本体Aは、左右後輪等のそれぞれに設定される駆動源としての機能を持ち、モータジェネレータMGと、ギヤトレインGTと、を有する。モータジェネレータMGの力行時には、三相交流の電流をステータ9に巻き付けたステータコイル9bに印加することで、ロータ8を一体に有するモータ軸6を回転し、モータ軸6の回転をギヤトレインGTにより減速して駆動出力軸10から出力する。モータジェネレータMGの回生時には、駆動出力軸10から入力される回転を、ギヤトレインGTにより増速してモータ軸6及びロータ8を回転することで、ロータ8にエアギャップを介して配置されたステータ9のステータコイル9bに三相交流の電流が発生する。
前記変位吸収機構Bは、ハブベアリング71の変位/傾きを駆動ユニット本体AのモータジェネレータMGやギヤトレインGTへ伝達することを防止/抑制する機能を持ち、ギヤカップリング軸50を有する。このギヤカップリング軸50は、駆動ユニット本体Aからの駆動出力軸10と、アクスルケース72(ケース部材)に対しハブベアリング71により支持されたホイールハブ軸70を、変位吸収可能に連結する。
前記ホイール構造Cは、各輪のタイヤやブレーキ機構を取り付ける機能を持ち、ホイールハブ軸70を有する。このホイールハブ軸70は、アクスルケース72に対し、複列アンギュラベアリング構造によるハブベアリング71により回転可能に支持され、ホイールハブ軸70のフランジ部70aには、ブレーキディスク73及びタイヤホイール74が固定される。また、ホイールハブ軸70は、駆動ユニット本体Aの駆動出力軸10に対し、変位吸収機構Bを介して連結される。
[駆動ユニット本体の詳細構成]
図2は、車両用インホイールモータユニットを駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bとホイール構造Cに分けた構成を示す。以下、図1及び図2に基づき、駆動ユニット本体Aの詳細構成を説明する。
図2は、車両用インホイールモータユニットを駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bとホイール構造Cに分けた構成を示す。以下、図1及び図2に基づき、駆動ユニット本体Aの詳細構成を説明する。
前記駆動ユニット本体Aは、ユニットケース部材に、三相交流の埋込磁石同期モータ構造によるモータジェネレータMGと、遊星歯車式減速ギヤ機構によるギヤトレインGTと、を内蔵することで構成される。
前記ユニットケース部材は、ユニットケース1と、ユニットカバー2と、モータ軸側カバー3と、出力軸側カバー4と、を有して構成される。ユニットカバー2は、ユニットケース1の一端側にボルト固定され、モータ軸側カバー3は、モータ軸6の一端側を塞ぐようにユニットカバー2にボルト固定される。出力軸側カバー4は、駆動出力軸10の一部を駆動ユニット本体Aから突出させるようにユニットケース1の他端側にボルト固定される。
そして、出力軸側カバー4の端部位置にはオイルシール5が装着され、オイルシール5のシール部分を駆動出力軸10の外周面に対して所定のシール圧にて接触させている。つまり、出力軸側カバー4とオイルシール5を、駆動ユニット本体Aとハブベアリング71を隔離する第1隔壁構造部材としている。
そして、出力軸側カバー4の端部位置にはオイルシール5が装着され、オイルシール5のシール部分を駆動出力軸10の外周面に対して所定のシール圧にて接触させている。つまり、出力軸側カバー4とオイルシール5を、駆動ユニット本体Aとハブベアリング71を隔離する第1隔壁構造部材としている。
前記モータジェネレータMGは、モータ軸6と、ロータフランジ7と、ロータ8と、ステータ9と、を有して構成される。モータ軸6は、一端部がユニットカバー2に対し第1ベアリング11を介して回転可能に支持され、他端部が駆動出力軸10に対し第2ベアリング12を介して相対回転可能に支持される。ロータ8は、モータ軸6に固定されたロータフランジ7に嵌装され、図外の永久磁石を埋設した積層鋼板により構成される。ステータ9は、ユニットケース1の内面に固定される共にロータ8に対しエアギャップを介して配置され、打ち抜き積層鋼板によるステータティース9aのそれぞれにステータコイル9bを巻き付けることで構成される。
なお、ステータコイル9bには、U相・V相・W相に分けた接続端子15を介してハーネスが接続される。また、モータ軸6には、ギヤトレインGTのギヤ噛み合い部やベアリング等の必要部位を潤滑する潤滑油が供給される軸芯油路16が形成される。
なお、ステータコイル9bには、U相・V相・W相に分けた接続端子15を介してハーネスが接続される。また、モータ軸6には、ギヤトレインGTのギヤ噛み合い部やベアリング等の必要部位を潤滑する潤滑油が供給される軸芯油路16が形成される。
前記ギヤトレインGTは、ロータフランジ7を挟んだ図1の右側スペースに配置され、サンギヤ17と、大ピニオン18と、小ピニオン19と、ピニオンキャリア20と、リングギヤ21と、を有する。そして、入力回転を減速して出力する遊星歯車式減速ギヤ機構を、リングギヤ固定・サンギヤ入力・ピニオンキャリア出力とすることにより構成している。サンギヤ17は、モータ軸6に一体に形成され、大ピニオン18と噛み合う。大ピニオン18と小ピニオン19は、隣接して一体構成され、ピニオンキャリア20に対して回転可能に支持される。リングギヤ21は、ユニットケース1に対しセレーション結合により回転方向に固定され、小ピニオン19と噛み合う。
前記ピニオンキャリア20と一体に駆動出力軸10が設けられる。この駆動出力軸10は、一端側が小ピニオン19の内側まで軸方向に延び、他端側が出力軸側カバー4から突出するまで軸方向に延びた円筒スリーブ状に形成される。この駆動出力軸10の回転支持構造は、ピニオンキャリア20と共になされるもので、モータ軸6に対し第3ベアリング13を介して相対回転可能に支持され、出力軸側カバー4に対し第4ベアリング14を介して回転可能に支持される。
そして、駆動出力軸10の内面には、モータ軸6とギヤカップリング軸50とを隔てる位置に、隔壁シール部材22が閉鎖状態で配置されている。つまり、隔壁シール部材22を、駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bを隔離する第2隔壁構造部材としている。
なお、ロータフランジ7を挟んだ図1の左側スペースには、モータの回転角度を検出するレゾルバ23と、図外のパーキングポールの噛み合いによりモータ軸6を固定するパークギヤ24と、が配置される。
そして、駆動出力軸10の内面には、モータ軸6とギヤカップリング軸50とを隔てる位置に、隔壁シール部材22が閉鎖状態で配置されている。つまり、隔壁シール部材22を、駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bを隔離する第2隔壁構造部材としている。
なお、ロータフランジ7を挟んだ図1の左側スペースには、モータの回転角度を検出するレゾルバ23と、図外のパーキングポールの噛み合いによりモータ軸6を固定するパークギヤ24と、が配置される。
[変位吸収機構の詳細構成]
図2は、車両用インホイールモータユニットを駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bとホイール構造Cに分けた構成を示し、図3は、要部である変位吸収機構の拡大断面図を示す。以下、図1〜図3に基づき、変位吸収機構Bの詳細構成を説明する。
図2は、車両用インホイールモータユニットを駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bとホイール構造Cに分けた構成を示し、図3は、要部である変位吸収機構の拡大断面図を示す。以下、図1〜図3に基づき、変位吸収機構Bの詳細構成を説明する。
前記変位吸収機構Bは、単独で交換可能なギヤカップリング軸50を、駆動出力軸10とホイールハブ軸70に対し、変位を吸収しつつ駆動伝達可能に嵌合することで構成される。
前記ギヤカップリング軸50は、ギヤ連結軸部51の両側位置にそれぞれ、第1外歯部52及び第1端部53と、第2外歯部54及び第2端部55と、設けて構成される。第1外歯部52は、駆動出力軸10の第1内歯部56に対して変位吸収可能にセレーション嵌合され、第1端部53は、隔壁シール部材22に対して球面接触可能とされる。第2外歯部54は、ホイールハブ軸70の第2内歯部57に対して変位吸収可能にセレーション嵌合され、第2端部55は、エンドキャップシール部材76に対して球面接触可能とされる。
前記駆動出力軸10に形成された第1内歯部56と、ホイールハブ軸70に形成された第2内歯部57は、内歯の頂面と谷面を軸方向に直線で延びる円筒形状としている。これに対し、ギヤカップリング軸50に形成された第1外歯部52と第2外歯部54は、外歯の頂面と底面を球面形状にしている。これに加え、中央部歯厚を広くし両端部に向かうにしたがって歯厚を狭くしたクラウニング形状とし(図3参照)、傾斜中心点Dと傾斜中心点Eを中心とするあらゆる方向の傾きを吸収する構造としている。第1端部53と第2端部55は、軸芯位置を最大突出面とする滑らかな球面形状とし、傾斜中心点Dと傾斜中心点Eの間に配置したハブベアリング71の変位(剛性)中心点Fに生じる変位に対しこれを吸収する構造としている。すなわち、第1外歯部52と第1内歯部56の噛み合いが、ギヤカップリング軸50と駆動出力軸10との出力軸側駆動伝達嵌合部58となり、第2外歯部54と第2内歯部57の噛み合いが、ギヤカップリング軸50とホイールハブ軸70とのハブ軸側駆動伝達嵌合部59となる(図3参照)。
なお、ギヤカップリング軸50は、全周がシールされたカップリング空間に、図外の潤滑グリースと共に装着される。
なお、ギヤカップリング軸50は、全周がシールされたカップリング空間に、図外の潤滑グリースと共に装着される。
[ホイール構造の詳細構成]
図2は、車両用インホイールモータユニットを駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bとホイール構造Cに分けた構成を示し、図3は、変位吸収機構とその周辺の拡大断面図を示す。以下、図1〜図3に基づき、ホイール構造Cの詳細構成を説明する。
図2は、車両用インホイールモータユニットを駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bとホイール構造Cに分けた構成を示し、図3は、変位吸収機構とその周辺の拡大断面図を示す。以下、図1〜図3に基づき、ホイール構造Cの詳細構成を説明する。
前記ホイール構造Cは、ホイールハブ軸70と、ハブベアリング71と、アクスルケース72と、ブレーキディスク73と、タイヤホイール74と、を有して構成される。
前記ホイールハブ軸70は、ギヤカップリング軸50を介して駆動出力軸10に連結される回転部材であり、ハブベアリング71のインナーレース機能を持たせている。このホイールハブ軸70のフランジ部70aには、ブレーキディスク73及びタイヤホイール74を図外のホイールナットにより共締めにて固定するホイールボルト75が予め固定される。また、ギヤカップリング軸50の第2端部55と接触するエンドキャップシール部材76が、スプリングピン77により端部位置に固定される。なお、タイヤホイール74の外周位置には、図外のタイヤが装着される。
前記ハブベアリング71は、ホイールハブ軸70をアクスルケース72に対して支持するベアリングであり、2列のボールが背面合わせの接触角を持たせて配列させることで構成されている。このハブベアリング71は、ホイールハブ軸70をインナーレースとし、アクスルケース72をアウターレースとするベアリングであるため、ホイールハブ軸70とアクスルケース72のボール転動接触面に対し、浸炭焼き入れやショットピーニング等による表面硬化処理を施している。なお、ハブベアリング71には、潤滑のためのグリースが封入されている。
前記アクスルケース72は、ボルト78によりユニットケース1と出力軸側ケース4に対して共締めに固定されるケース部材であり、ハブベアリング71のアウターレース機能を持たせている。このアクスルケース72には、ブレーキ部品として、ホイールシリンダ79が固定されると共に、一対のブレーキシュー80,80が支持されるブレーキキャリパ81が一体に延設される。また、ブレーキディスク73を覆うと共に、ハブベアリング71への泥水の浸入を防止するスプラッシュガード82が固定される。さらに、アクスルケース72を出力軸側カバー4に固定することで、駆動ユニット本体Aとハブベアリング71との間に液体シール性を持たせた閉鎖空間90を形成し、この閉鎖空間90に車輪速を検出するABSセンサ91を配置している。ABSセンサ91は、センシング部品91aがアクスルケース72の上部位置に閉鎖空間90まで貫通して設けられ、ホイールハブ軸70に被センシング部品91bが圧入固定される。
なお、閉鎖空間90には、外気と連通するブリーザー92が連結される(図3参照)。
なお、閉鎖空間90には、外気と連通するブリーザー92が連結される(図3参照)。
[駆動ユニット本体とハブベアリングの隔離詳細構成]
図3は、変位吸収機構とその周辺の拡大断面図を示す。以下、図3に基づき、駆動ユニット本体Aとハブベアリング71の隔離詳細構成を説明する。
図3は、変位吸収機構とその周辺の拡大断面図を示す。以下、図3に基づき、駆動ユニット本体Aとハブベアリング71の隔離詳細構成を説明する。
前記駆動ユニット本体Aとハブベアリング71との間には、両者を互いに隔離する出力軸側カバー4及びオイルシール5(第1隔壁シール部材)を設け、出力軸側カバー4及びオイルシール5を第1隔離構造部材としている。出力軸側カバー4は、駆動ユニット本体Aのケース部材のうち、駆動出力軸10側の端部に固定される。オイルシール5は、出力軸側カバー4の環状内端部に設けられ、駆動出力軸10の外周面との間でシールする。すなわち、インホイールモータユニットから駆動ユニット本体Aを取り外したとき、駆動ユニット本体Aを閉鎖状態で独立した構造体とした(図2参照)。
前記駆動ユニット本体Aは、モータジェネレータMGとギヤトレインGTを備え、駆動出力軸10は、ギヤトレインGTのピニオンキャリア20に固定され、ピニオンキャリア20を、出力軸側カバー4との間に設けた第4ベアリング14により回転可能に支持している。このように、駆動出力軸10を出力軸側カバー4に対し第4ベアリング14により回転可能に支持することによって、駆動ユニット本体Aを取り外して独立させたとしても駆動出力軸10の支持強度が確保される。
前記ハブベアリング71は、両端位置に第1ベアリングシール83と第2ベアリングシール84を設けている。そして、出力軸側カバー4及びオイルシール5(第1隔離構造部材)と第1ベアリングシール83の間の位置に、閉鎖空間90を配置している。すなわち、閉鎖空間90を、駆動ユニット本体Aとハブベアリング71との間の隔離空間とし、出力軸側カバー4及びオイルシール5による第1隔離構造部材の隣接位置に設定している。
[駆動ユニット本体と変位吸収機構の隔離詳細構成]
図3は、変位吸収機構とその周辺の拡大断面図を示す。以下、図3に基づき、駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bの隔離詳細構成を説明する。
図3は、変位吸収機構とその周辺の拡大断面図を示す。以下、図3に基づき、駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bの隔離詳細構成を説明する。
前記駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bとの間には、両者を互いに隔離する第2隔壁シール部材22(第2隔離構造部材)を設けている。第2隔壁シール部材22は、駆動出力軸10の軸芯開孔の内面位置にOリング26により油密シール状態にて固定されている。すなわち、インホイールモータユニットから駆動ユニット本体Aを取り外したとき、駆動ユニット本体Aを閉鎖状態で独立した構造体としている(図2参照)。
前記変位吸収機構Bは、スプリングピン77とエンドキャップシール部材76を外し、カップリング空間から抜くことで、単独で交換可能なギヤカップリング軸50を有する。このギヤカップリング軸50は、駆動ユニット本体Aからタイヤホイール74に至るまでの駆動伝達機構のうち、トルク入力に対する強度が最も小さく設定される。すなわち、大きなトルク入力により破損する際、優先してギヤカップリング軸50を破損させ、ギヤトレインGT等の他の駆動伝達機構を破損から守る構成としている。
前記ギヤカップリング軸50の第1外歯部52(外歯部)と第2外歯部54(外歯部)は、外歯の頂面と底面を球面形状にすると共に、歯面にクラウニングを付けた変位吸収構造を有する。これは、変位吸収機構Bにてホイールハブ軸70が平行変位・傾き変位・軸方向変位の何れの変位を生じても、これらの変位を吸収し、ギヤトレインGTの駆動ギヤ破損を防止するためである。言い換えると、ギヤカップリング軸50のうち、出力軸側駆動伝達嵌合部58での第1外歯部52と第1内歯部56の噛み合い部分と、ハブ軸側駆動伝達嵌合部59での第2外歯部54と第2内歯部57の噛み合い部分を、破損部位として積極的に規定するためである。
[ブリーザー及びABSセンサの設定詳細構成]
図3は、変位吸収機構とその周辺の拡大断面図を示す。以下、図3に基づき、ブリーザー及びABSセンサの設定詳細構成を説明する。
図3は、変位吸収機構とその周辺の拡大断面図を示す。以下、図3に基づき、ブリーザー及びABSセンサの設定詳細構成を説明する。
前記駆動ユニット本体Aとハブベアリング71との間に空間を形成し、この空間を、駆動ユニット本体Aとハブベアリング71と変位吸収機構Bと外部との間で液体シール性を持たせた閉鎖空間90としている。ここで、潤滑剤として潤滑油を用いる駆動ユニット本体Aとの間での液体シール性は、オイルシール5により確保している。潤滑剤として潤滑グリースを用いるハブベアリング71との間での液体シール性は、第1ベアリングシール83により確保している。なお、第1ベアリングシール83と第2ベアリングシール84により囲まれるベアリング空間に潤滑グリースが封入されている。潤滑剤として潤滑グリースを用いる変位吸収機構Bとの間での液体シール性は、ABSセンサ91の被センシング部品91bに一体接着されたグリースシール93により確保している。外部との間での液体シール性は、出力軸側カバー4とアクスルケース72の段差嵌合面に介装されたOリング25により確保している。
前記閉鎖空間90には、外気と連通する可撓性パイプ構造によるブリーザー92を連結している。駆動ユニット本体Aには、ユニット本体内部空間と外気とを連通する可撓性パイプ構造によるユニットブリーザー94を設け、ユニットブリーザー94の外気開口部94aを、車体メンバ95(クロスメンバやサイドメンバ等)の内部空間に配置している。そして、ブリーザー92をユニットブリーザー94の途中位置に接続することで、ブリーザー92外気開口部を、ユニットブリーザー94の外気開口部94aと共有している。
前記閉鎖空間90には、車輪速を検出するABSセンサ91を配置している。つまり、ABSセンサ91は、センシング部品91aがアクスルケース72の車両上部位置に閉鎖空間90まで貫通して設けられ、ホイールハブ軸70に被センシング部品91bが圧入固定される。なお、被センシング部品91bには、センシング部品91aが近接する外周上の位置に、磁力の変動波を作り出すための凹凸や溝や磁性体等が設けられている。
前記車輪速を検出するABSセンサ91(センサ)のセンシング部品91aは、アクスルケース72に設けている。そして、ABSセンサ91の被センシング部品91bを、ハブベアリング71により回転可能に支持されるホイールハブ軸70(回転部品側)に圧入固定している。
前記ABSセンサ91の被センシング部品91bには、変位吸収機構Bのグリースシール93(潤滑剤密封シール)を一体化して設けている。このグリースシール93は、弾性材によるリップシール構造とし、かつ、シール先端部を駆動ユニット本体Aの駆動出力軸10の端面位置に当接させている。なお、駆動出力軸10の端面は、内側が被センシング部品91b側に突出し、外側が被センシング部品91bと間隔を持たせた段差面とし、その段差面部分にグリースシール93のシール先端部を当接させている。
次に、作用を説明する。
実施例1の車両用インホイールモータユニットにおける作用を、[変位吸収機構での変位吸収作用]、[駆動ユニット本体とハブベアリングの隔離作用]、[駆動ユニット本体と変位吸収機構の隔離作用]、[変位吸収機構の強度設定作用]、[閉鎖空間の設定作用]、[ブリーザーの設定作用]、[ABSセンサのハブ側設定作用]、[ABSセンサの閉鎖空間設定作用]に分けて説明する。
実施例1の車両用インホイールモータユニットにおける作用を、[変位吸収機構での変位吸収作用]、[駆動ユニット本体とハブベアリングの隔離作用]、[駆動ユニット本体と変位吸収機構の隔離作用]、[変位吸収機構の強度設定作用]、[閉鎖空間の設定作用]、[ブリーザーの設定作用]、[ABSセンサのハブ側設定作用]、[ABSセンサの閉鎖空間設定作用]に分けて説明する。
[変位吸収機構での変位吸収作用]
例えば、高負荷での長期使用によりハブベアリング71のレース面摩耗が進行すると、ハブベアリング71に支持されるホイールハブ軸70が変位したり傾いたりする。このホイールハブ軸70の変位/傾きは、駆動ユニット本体AのギヤトレインGTやモータジェネレータMGへ伝達されることにより、
(1)異音・振動 :ギヤ歯の片当たりによるギヤノイズ
(2)ギヤ寿命の低下 :ギヤ歯の片当たりによる極部応力/面圧増加
(3)フリクション増加:ギヤ歯面間バックラッシ変化による損失増加
(4)モータ性能 :モータエアーギャップ変化による出力低下やトルク変動等の問題を生じさせる。
例えば、高負荷での長期使用によりハブベアリング71のレース面摩耗が進行すると、ハブベアリング71に支持されるホイールハブ軸70が変位したり傾いたりする。このホイールハブ軸70の変位/傾きは、駆動ユニット本体AのギヤトレインGTやモータジェネレータMGへ伝達されることにより、
(1)異音・振動 :ギヤ歯の片当たりによるギヤノイズ
(2)ギヤ寿命の低下 :ギヤ歯の片当たりによる極部応力/面圧増加
(3)フリクション増加:ギヤ歯面間バックラッシ変化による損失増加
(4)モータ性能 :モータエアーギャップ変化による出力低下やトルク変動等の問題を生じさせる。
したがって、ホイールハブ軸70の変位/傾きをギヤトレインGTやモータジェネレータMGへ伝達することを防止/抑制することにより、ギヤトレインGTのギヤ噛み合い部やモータジェネレータMGへの影響を防止/抑制する変位吸収機構Bが必要である。以下、図4に基づき、変位吸収機構Bでの変位吸収作用を説明する。
ホイールハブ軸70が、図4Aの非変位状態から図4Bに示すように、軸直角方向へyだけ平行変位する場合、この平行変位を出力軸側駆動伝達嵌合部58とハブ軸側駆動伝達嵌合部59による2つの自在継手作用によりギヤカップリング軸50の図示した傾斜を介して吸収することができる。よって、ホイールハブ軸70の平行変位が駆動出力軸10に影響してこれを変位させるようなことがない。
また、ホイールハブ軸70が、図4Aの非変位状態から図4Cに示すように、変位中心点Fの周りにθだけ傾き変位(首振り変位)する場合も、この傾き変位を出力軸側駆動伝達嵌合部58とハブ軸側駆動伝達嵌合部59による2つの自在継手作用によりギヤカップリング軸50の図示した傾斜を介して吸収することができる。よって、ホイールハブ軸70の傾き変位が駆動出力軸10に影響してこれを変位させるようなことがない。
さらに、ホイールハブ軸70が、図4Aの非変位状態から図4Dに示すように、軸線方向へXだけ軸方向変位した場合も、この軸方向変位を出力軸側駆動伝達嵌合部58とハブ軸側駆動伝達嵌合部59のうち、少なくとも一方によるスライド作用により吸収することができる。よって、ホイールハブ軸70の軸方向変位が駆動出力軸10に影響してこれを変位させるようなことがない。
このように、変位吸収機構Bの変位中心点F(ハブベアリング71の2列のボール中心位置)を、傾斜中心点D,Eの間の位置に配置する構成とすることで、ホイールハブ軸70が平行変位・傾き変位・軸方向変位の何れの変位を生じても、これらの変位を出力軸側駆動伝達嵌合部58とハブ軸側駆動伝達嵌合部59が確実に吸収し得し得る。すなわち、ホイールハブ軸70の変位が駆動出力軸10に及んでこれを対応方向へ変位させるようなことがない。
したがって、車両用インホイールモータユニットは、ホイールハブ軸70の変位が、駆動出力軸10からギヤトレインGT及びモータジェネレータMGに伝達されるのを、変位吸収機構Bによって防止することができる。この結果、上記(1)〜(4)の何れの問題をも生じさせることがない。
[駆動ユニット本体とハブベアリングの隔離作用]
まず、駆動ユニット本体とハブベアリングが連通しているものを比較例とする。
この比較例の場合、下記に述べる問題点がある。
・ハブベアリングと駆動ユニット本体(モータ、ギヤトレイン、センサ等)が連通しているため、何れかが破損した際に、破損部品の摩耗粉や破損片が連通部を介して未破損部位へ到達し破損の連鎖が生じる可能性がある。例えば、ハブベアリングの破損粉がギヤに付着することにより、駆動ギヤ歯面の摩耗を促進する。モータに付着することにより、出力が低下する。センサに付着することによる誤検知等が生じる。
・上記により、“万一の場合に、安全に壊れる構造”とすることができず、万一の際に安全の担保することができない。
・破損部品を取り外し状態において、駆動ユニット本体側を閉鎖状態となる構造とすることができないため、部分的な部品交換が困難である。そのため、駆動ユニット本体の使用過程時において(ハブベアリング等の)一部の部品が破損した際に、大掛かりな分解が必要となるため、市場(ディーラー、整備工場等)における部品交換/修理対応ができず、信頼性の確保や修理費用の低減が困難である。
・駆動ユニット本体とハブベアリングが連通しているため、それぞれに最適な潤滑方式をとることが不可能である。例えば、ギヤトレインをオイル潤滑、ハブベアリングをグリース潤滑とする等、それぞれを最適手法で潤滑することが不可能である。
・駆動ユニット本体を単体で運転することが不可能であり、駆動ユニット本体の運転確認試験は、ハブベアリングの組付け状態に限定されるため、組立工程の制約が大きい。
まず、駆動ユニット本体とハブベアリングが連通しているものを比較例とする。
この比較例の場合、下記に述べる問題点がある。
・ハブベアリングと駆動ユニット本体(モータ、ギヤトレイン、センサ等)が連通しているため、何れかが破損した際に、破損部品の摩耗粉や破損片が連通部を介して未破損部位へ到達し破損の連鎖が生じる可能性がある。例えば、ハブベアリングの破損粉がギヤに付着することにより、駆動ギヤ歯面の摩耗を促進する。モータに付着することにより、出力が低下する。センサに付着することによる誤検知等が生じる。
・上記により、“万一の場合に、安全に壊れる構造”とすることができず、万一の際に安全の担保することができない。
・破損部品を取り外し状態において、駆動ユニット本体側を閉鎖状態となる構造とすることができないため、部分的な部品交換が困難である。そのため、駆動ユニット本体の使用過程時において(ハブベアリング等の)一部の部品が破損した際に、大掛かりな分解が必要となるため、市場(ディーラー、整備工場等)における部品交換/修理対応ができず、信頼性の確保や修理費用の低減が困難である。
・駆動ユニット本体とハブベアリングが連通しているため、それぞれに最適な潤滑方式をとることが不可能である。例えば、ギヤトレインをオイル潤滑、ハブベアリングをグリース潤滑とする等、それぞれを最適手法で潤滑することが不可能である。
・駆動ユニット本体を単体で運転することが不可能であり、駆動ユニット本体の運転確認試験は、ハブベアリングの組付け状態に限定されるため、組立工程の制約が大きい。
これに対し、実施例1では、駆動ユニット本体Aとハブベアリング71を、第1隔離構造部材(出力軸側カバー4及びオイルシール5)により隔離する構成を採用した。
このように、駆動ユニット本体A(モータジェネレータMG、ギヤトレインGT等)とハブベアリング71が隔離されているため、何れかが破損した際に、破損部品の摩耗粉や破損片が隔離構造部材(出力軸側カバー4及びオイルシール5)により受け止められ、比較例のように、連通部を介して未破損部位へ到達し破損の連鎖が生じることを防止できる。
この結果、例えば、ハブベアリング71の破損粉がギヤに付着することにより、駆動ギヤ歯面の摩耗を促進したり、モータジェネレータMGに付着することにより、モータ出力が低下したり、センサ部に付着することによる誤検知等が防止される。
このように、駆動ユニット本体A(モータジェネレータMG、ギヤトレインGT等)とハブベアリング71が隔離されているため、何れかが破損した際に、破損部品の摩耗粉や破損片が隔離構造部材(出力軸側カバー4及びオイルシール5)により受け止められ、比較例のように、連通部を介して未破損部位へ到達し破損の連鎖が生じることを防止できる。
この結果、例えば、ハブベアリング71の破損粉がギヤに付着することにより、駆動ギヤ歯面の摩耗を促進したり、モータジェネレータMGに付着することにより、モータ出力が低下したり、センサ部に付着することによる誤検知等が防止される。
そして、上記破損連鎖防止により、万一、駆動ユニット本体Aが破損した場合に、2次的な破損を防止できるというように、万一、破損に至った際にも安全を担保することができる。
さらに、破損部品を取り外した状態において、駆動ユニット本体Aを閉鎖状態の独立したユニット構造体とすることができるため、部分的な部品交換が容易である。そのため、駆動ユニット本体Aの使用過程時において、一部の部品(駆動ユニット本体A又はハブベアリング71)が破損した際に、大掛かりな分解が不要となるため、市場(ディーラー、整備工場等)における部品交換/修理対応が可能となり、信頼性の確保や修理費用の低減ができる。
また、修理/組立時に、駆動ユニット本体Aへの異物の進入を防止することができ、修理/組立後の信頼性も確保することが可能である。さらに、内部部品露出を防止できるため、電気部品への接触による作業上のトラブルを未然に防止できる。
また、修理/組立時に、駆動ユニット本体Aへの異物の進入を防止することができ、修理/組立後の信頼性も確保することが可能である。さらに、内部部品露出を防止できるため、電気部品への接触による作業上のトラブルを未然に防止できる。
駆動ユニット本体Aとハブベアリング71が独立しているため、それぞれに最適な潤滑方式をとることが可能である。例えば、実施例1では、ギヤトレインGTをオイル潤滑方式とし、ハブベアリング71をグリース潤滑方式としている。
駆動ユニット本体Aが単体により運転が可能となるため、ハブベアリング71や変位吸収機構Bの組付け有無によらず、駆動ユニット本体Aの運転確認試験が可能となる。すなわち、組立工程の制約によらず、確認試験が可能となる。
[駆動ユニット本体と変位吸収機構の隔離作用]
まず、駆動ユニット本体と変位吸収機構が連通しているものを比較例とする。
この比較例の場合、下記に述べる問題点がある。
・変位吸収機構と駆動ユニット本体(モータ、ギヤトレイン、センサ等)が連通しているため、何れかが破損した際に、破損部品の摩耗粉や破損片が連通部を介して未破損部位へ到達し破損の連鎖が生じる可能性がある。例えば、変位吸収機構の破損粉がギヤに付着することにより、駆動ギヤ歯面の摩耗を促進する。モータに付着することにより、出力が低下する。センサに付着することによる誤検知等が生じる。
・上記により、“万一の場合に、安全に壊れる構造”とすることができず、万一の際に安全の担保することができない。また、破損の箇所が特定できず、破損後の修理の際も、部分的な修理では修復ができない場合があるため、修理費用が大きくなる。
・破損部品を取り外し状態において、駆動ユニット本体側を閉鎖状態となる構造とすることができないため、部分的な部品交換が困難である。そのため、駆動ユニット本体の使用過程時において(ハブベアリング等の)一部の部品が破損した際に、大掛かりな分解が必要となるため、市場(ディーラー、整備工場等)における部品交換/修理対応ができず、信頼性の確保や修理費用の低減が困難である。
・駆動ユニット本体と変位吸収機構が連通しているため、それぞれに最適な潤滑方式をとることが不可能である。例えば、ギヤトレインをオイル潤滑、変位吸収機構をグリース潤滑とする等、それぞれを最適手法で潤滑することが不可能である。
まず、駆動ユニット本体と変位吸収機構が連通しているものを比較例とする。
この比較例の場合、下記に述べる問題点がある。
・変位吸収機構と駆動ユニット本体(モータ、ギヤトレイン、センサ等)が連通しているため、何れかが破損した際に、破損部品の摩耗粉や破損片が連通部を介して未破損部位へ到達し破損の連鎖が生じる可能性がある。例えば、変位吸収機構の破損粉がギヤに付着することにより、駆動ギヤ歯面の摩耗を促進する。モータに付着することにより、出力が低下する。センサに付着することによる誤検知等が生じる。
・上記により、“万一の場合に、安全に壊れる構造”とすることができず、万一の際に安全の担保することができない。また、破損の箇所が特定できず、破損後の修理の際も、部分的な修理では修復ができない場合があるため、修理費用が大きくなる。
・破損部品を取り外し状態において、駆動ユニット本体側を閉鎖状態となる構造とすることができないため、部分的な部品交換が困難である。そのため、駆動ユニット本体の使用過程時において(ハブベアリング等の)一部の部品が破損した際に、大掛かりな分解が必要となるため、市場(ディーラー、整備工場等)における部品交換/修理対応ができず、信頼性の確保や修理費用の低減が困難である。
・駆動ユニット本体と変位吸収機構が連通しているため、それぞれに最適な潤滑方式をとることが不可能である。例えば、ギヤトレインをオイル潤滑、変位吸収機構をグリース潤滑とする等、それぞれを最適手法で潤滑することが不可能である。
これに対し、実施例1では、駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bを、第2隔離構造部材(第2隔壁シール部材22)により隔離する構成を採用した。
このように、駆動ユニット本体A(モータジェネレータMG、ギヤトレインGT等)と変位吸収機構Bが隔離されているため、何れかが破損した際に、破損部品の摩耗粉や破損片が隔壁シール部材22により受け止められ、比較例のように、連通部を介して未破損部位へ到達し破損の連鎖が生じることを防止できる。
この結果、例えば、変位吸収機構Bの破損粉がギヤに付着することにより、駆動ギヤ歯面の摩耗を促進したり、モータジェネレータMGに付着することにより、モータ出力が低下したり、センサ部に付着することによる誤検知等が防止される。
このように、駆動ユニット本体A(モータジェネレータMG、ギヤトレインGT等)と変位吸収機構Bが隔離されているため、何れかが破損した際に、破損部品の摩耗粉や破損片が隔壁シール部材22により受け止められ、比較例のように、連通部を介して未破損部位へ到達し破損の連鎖が生じることを防止できる。
この結果、例えば、変位吸収機構Bの破損粉がギヤに付着することにより、駆動ギヤ歯面の摩耗を促進したり、モータジェネレータMGに付着することにより、モータ出力が低下したり、センサ部に付着することによる誤検知等が防止される。
そして、上記破損連鎖防止により、万一、過大なトルクが入力した場合に、2次的な破損を防止できるというように、万一、破損に至った際にも安全を担保することができる。
さらに、破損部品を取り外した状態において、駆動ユニット本体Aを閉鎖状態の独立したユニット構造体とすることができるため、部分的な部品交換が容易である。そのため、駆動ユニット本体Aの使用過程時において、一部の部品(駆動ユニット本体A又はハブベアリング71)が破損した際に、大掛かりな分解が不要となるため、市場(ディーラー、整備工場等)における部品交換/修理対応が可能となり、信頼性の確保や修理費用の低減ができる。
また、修理/組立時に、駆動ユニット本体Aへの異物の進入を防止することができ、修理/組立後の信頼性も確保することが可能である。さらに、内部部品露出を防止できるため、電気部品への接触による作業上のトラブルを未然に防止できる。
また、修理/組立時に、駆動ユニット本体Aへの異物の進入を防止することができ、修理/組立後の信頼性も確保することが可能である。さらに、内部部品露出を防止できるため、電気部品への接触による作業上のトラブルを未然に防止できる。
駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bが独立しているため、それぞれに最適な潤滑方式をとることが可能である。例えば、実施例1では、ギヤトレインGTをオイル潤滑方式とし、変位吸収機構Bをグリース潤滑方式としている。
[変位吸収機構の強度設定作用]
実施例1では、駆動伝達機構全体の中で、変位吸収機構Bのトルク入力に対する強度を最も小さくする設定を採用している。なお、ギヤトレインGT(減速機)を有するユニットにおいては、その減速比を考慮して強度設定が行われる。
実施例1では、駆動伝達機構全体の中で、変位吸収機構Bのトルク入力に対する強度を最も小さくする設定を採用している。なお、ギヤトレインGT(減速機)を有するユニットにおいては、その減速比を考慮して強度設定が行われる。
万一、想定以上の使われかた/駆動機構への過大なトルク入力が発生した場合に、その破損部位/破損形態を、変位吸収機構Bに限定することができるため、万一の場合に、部分的な破損とすることが可能となる。
また、変位吸収機構Bは、駆動ユニット本体A(モータジェネレータMG、ギヤトレインGT、電子部品等)と離れた位置に配置、若しくは隔離することが容易であり、その場合は変位吸収機構Bが破損した際の破損部品の摩耗粉や破損片がモータジェネレータMGやギヤトレインGT等へ到達し、破損の連鎖が生じることを防止できる。そのため、駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bの隔離構造と併せて適用した場合は、万一、過大入力が加わった場合も、駆動ユニット本体Aへの破損連鎖を生じさせることなく、確実に変位吸収機構Bを単独にて破損させることが可能となる。この結果、駆動装置や車両として、より一層安全を確保できることが可能である。
さらに、破損部位が限定されるため、破損後の修理の際も、部分的な修理で修復可能となり、修理費用の低減が可能である。この効果は、変位吸収機構Bのギヤカップリング軸50を、駆動ユニット本体Aに対し単独で交換可能な構造とすることにより、より向上する。
また、点検の際も、変位吸収機構Bを優先して確認を行うことにより、不具合の兆候を発見することが可能となるため、信頼性が向上する。
[閉鎖空間の設定作用]
まず、駆動ユニット(モータ、ギヤトレイン、センサ等)とハブベアリングとが連通しているものを比較例とする。この比較例の場合、下記に列挙するような問題がある。
(1)駆動ユニットとハブベアリングの何れかの部品が破損した際、破損部品の摩耗粉や破損片が連通部を介して未破損部位へ到達し破損の連鎖が生じる可能性がある。例えば、ハブベアリングの破損粉がギヤに付着することにより、駆動ギヤ歯面の摩耗を促進する。モータ部に付着することにより、出力の低下を招く。また、センサ部に付着することによる誤検知をする。
(2)ハブベアリングを取り外した状態において、駆動ユニット側を密閉状態の構造とすることができないため、ハブベアリングを単体部品として交換することが困難である。そのため、駆動ユニットの使用過程時において、ハブベアリング等の一部の部品が破損した際に、大掛かりな分解が必要となるため、市場(ディーラー、整備工場 等)における部品交換/修理対応ができず、信頼性の確保や修理費用の低減が困難である。
(3)駆動ユニットやハブベアリングから潤滑剤が流出した際に、外部へ流出し、ブレーキやタイヤへの潤滑剤付着による機能低下を生じることがある。
まず、駆動ユニット(モータ、ギヤトレイン、センサ等)とハブベアリングとが連通しているものを比較例とする。この比較例の場合、下記に列挙するような問題がある。
(1)駆動ユニットとハブベアリングの何れかの部品が破損した際、破損部品の摩耗粉や破損片が連通部を介して未破損部位へ到達し破損の連鎖が生じる可能性がある。例えば、ハブベアリングの破損粉がギヤに付着することにより、駆動ギヤ歯面の摩耗を促進する。モータ部に付着することにより、出力の低下を招く。また、センサ部に付着することによる誤検知をする。
(2)ハブベアリングを取り外した状態において、駆動ユニット側を密閉状態の構造とすることができないため、ハブベアリングを単体部品として交換することが困難である。そのため、駆動ユニットの使用過程時において、ハブベアリング等の一部の部品が破損した際に、大掛かりな分解が必要となるため、市場(ディーラー、整備工場 等)における部品交換/修理対応ができず、信頼性の確保や修理費用の低減が困難である。
(3)駆動ユニットやハブベアリングから潤滑剤が流出した際に、外部へ流出し、ブレーキやタイヤへの潤滑剤付着による機能低下を生じることがある。
これに対し、実施例1では、駆動ユニット本体Aとハブベアリング71の間に形成される空間を、閉鎖空間90とする構成を採用した。
駆動ユニット本体Aとハブベアリング71との間に形成した閉鎖空間90が、駆動ユニット本体Aとハブベアリング71を隔離する隔離空間機能を発揮し、ハブベアリング71と駆動ユニット本体Aの何れかが破損した際、破損の連鎖が防止される。
そして、閉鎖空間90は、外部との間で液体シール性を持たせているため、内部に設けられた各シールを破損させる原因となる外部からの泥水浸入が防止される。このため、駆動ユニット本体Aの駆動出力軸10をシールするオイルシール5や第1ベアリングシール83等への泥水付着によるシール破損を防止することができる。
さらに、ブレーキやタイヤへ潤滑剤が付着することによる機能低下の原因となる外部への潤滑剤の流出が防止される。万一、オイルシール5が破損すると、駆動ユニット本体Aから外部へ潤滑油が流出する。また、第1ベアリングシール83が破損するとハブベアリング71から潤滑グリースが流出する。このように潤滑剤が流出した際、外部への流出を防止または最小限とすることができるため、ブレーキやタイヤへの潤滑剤付着による機能低下を防止することができる。
[ブリーザーの設定作用]
実施例1では、駆動ユニット本体Aと、ハブベアリング71との間の閉鎖空間90にブリーザー92(外気との連通部)を接続する構成を採用した。なお、ブリーザー構造は、外部からの水や泥の浸入しにくい構造とすることが望ましいため、ブリーザー開口部は、水や泥の浸入がガードされている車体内に配置した。
したがって、ブリーザー92(外気との連通部)を設けることにより、駆動出力軸10の部分に設けたオイルシール5やハブベアリング71の第1ベアリングシール83の機能失陥(漏れ)を防止できる。なぜなら、シールによっては、微小に外部からの空気を吸いながら漏れを防ぐ構造のものが存在する。その場合シールの機能を確保するため、外気と連通するのが望ましい。また、駆動ユニット本体Aとの温度差が大きい使用環境で適用する際には、閉鎖空間90内の気圧変化が大きくなることによるシール機能低下を誘発することがあるが、これを防止できる。
実施例1では、駆動ユニット本体Aと、ハブベアリング71との間の閉鎖空間90にブリーザー92(外気との連通部)を接続する構成を採用した。なお、ブリーザー構造は、外部からの水や泥の浸入しにくい構造とすることが望ましいため、ブリーザー開口部は、水や泥の浸入がガードされている車体内に配置した。
したがって、ブリーザー92(外気との連通部)を設けることにより、駆動出力軸10の部分に設けたオイルシール5やハブベアリング71の第1ベアリングシール83の機能失陥(漏れ)を防止できる。なぜなら、シールによっては、微小に外部からの空気を吸いながら漏れを防ぐ構造のものが存在する。その場合シールの機能を確保するため、外気と連通するのが望ましい。また、駆動ユニット本体Aとの温度差が大きい使用環境で適用する際には、閉鎖空間90内の気圧変化が大きくなることによるシール機能低下を誘発することがあるが、これを防止できる。
さらに、実施例1では、ブリーザー92(外気との連通部)の外気開口部を、ユニットブリーザー94(外気との連通部)の外気開口部94aと共有化する構成を採用した。
このように、ブリーザー92の外気開口部を、ユニットブリーザー94の外気開口部94aと共有化することにより、それぞれ単独で外気開口部を設ける構造に対し、ブリーザー機構部品が削減され、コストの削減、軽量化が可能となる。
このように、ブリーザー92の外気開口部を、ユニットブリーザー94の外気開口部94aと共有化することにより、それぞれ単独で外気開口部を設ける構造に対し、ブリーザー機構部品が削減され、コストの削減、軽量化が可能となる。
なお、ブリーザーに求められる機能として、“外部からの水/泥等の浸入防止”があるが、この機能を担保するに最も重要な要素の一つとしてとしては、その開口部の設定がある。車両において、この要件を満足する部位は限定されるため、ブリーザーの開口部を統一化することにより、それぞれのブリーザーにおける“外部からの水/泥等の浸入防止”性能を向上することが可能となる。
[ABSセンサのハブ側設定作用]
ABSセンサを設定する際、被センシング部品の固定を、駆動ユニット本体A側の駆動出力軸側に圧入固定した場合を比較例とすると、比較例の場合、下記の問題点がある。
・部品固定に際し圧入を行なう際、その圧入反力で破損しないように駆動ユニット本体側(支持ベアリング等)を強度向上する必要ある。そのため、駆動ユニット本体の大型化、重量増、コストアップとなる。
・ABSセンサにより、駆動伝達経路の失陥を検知させる場合、駆動伝達経路の末端(ハブベアリング、若しくはハブベアリングと嵌合している軸)の回転状態を検知できないため、駆動失陥部品の検知範囲(部位)が縮小することになり、駆動システムの信頼性が低い。
ABSセンサを設定する際、被センシング部品の固定を、駆動ユニット本体A側の駆動出力軸側に圧入固定した場合を比較例とすると、比較例の場合、下記の問題点がある。
・部品固定に際し圧入を行なう際、その圧入反力で破損しないように駆動ユニット本体側(支持ベアリング等)を強度向上する必要ある。そのため、駆動ユニット本体の大型化、重量増、コストアップとなる。
・ABSセンサにより、駆動伝達経路の失陥を検知させる場合、駆動伝達経路の末端(ハブベアリング、若しくはハブベアリングと嵌合している軸)の回転状態を検知できないため、駆動失陥部品の検知範囲(部位)が縮小することになり、駆動システムの信頼性が低い。
また、ABSセンサとともに、変位吸収機構の潤滑剤密封シールをそれぞれ独立した部品として有する構造の場合には、下記問題点がある。
・それぞれ独立した2部品が必要となるため、部品の大型化、重量増、コストアップとなる。
・固定部が2ヶ所必要となるため、ユニット内配置性が悪い。また、組立作業効率が悪化し、組立作業時間が長くなる。
・市場におけるハブベアリング交換整備の際に、ハブベアリング交換作業とは別に、変位吸収機構部の密封シールの交換作業が発生するため、整備効率の悪化と整備作業時間が長くなり、信頼性の確保が困難である。
・それぞれ独立した2部品が必要となるため、部品の大型化、重量増、コストアップとなる。
・固定部が2ヶ所必要となるため、ユニット内配置性が悪い。また、組立作業効率が悪化し、組立作業時間が長くなる。
・市場におけるハブベアリング交換整備の際に、ハブベアリング交換作業とは別に、変位吸収機構部の密封シールの交換作業が発生するため、整備効率の悪化と整備作業時間が長くなり、信頼性の確保が困難である。
これに対し、実施例1では、ABSセンサ91の被センシング部品91bを、駆動出力軸10側ではなく、ハブベアリング71に支持される回転部品であるホイールハブ軸70に圧入固定する構成を採用した。
よって、部品固定に際し圧入を行なう際、その圧入反力で破損しないように駆動ユニット本体A側(支持ベアリング等)を強度向上する必要がないため、駆動ユニット本体Aの小型化、軽量化、低コスト化が可能である。なぜなら、ハブベアリング71は、車体重量を支える機能をもっており、一般的に十分な強度を有しているため、圧入反力に応じた強度向上策を講じる必要がないことによる。
また、ABSセンサ91により、駆動伝達経路の失陥を検知させる場合、ABSセンサ91を駆動伝達経路の末端であるハブベアリング71側に設置することが可能となるため、駆動失陥部品の検知範囲(部位)が拡大することになり、駆動システムの信頼性が向上する。
よって、部品固定に際し圧入を行なう際、その圧入反力で破損しないように駆動ユニット本体A側(支持ベアリング等)を強度向上する必要がないため、駆動ユニット本体Aの小型化、軽量化、低コスト化が可能である。なぜなら、ハブベアリング71は、車体重量を支える機能をもっており、一般的に十分な強度を有しているため、圧入反力に応じた強度向上策を講じる必要がないことによる。
また、ABSセンサ91により、駆動伝達経路の失陥を検知させる場合、ABSセンサ91を駆動伝達経路の末端であるハブベアリング71側に設置することが可能となるため、駆動失陥部品の検知範囲(部位)が拡大することになり、駆動システムの信頼性が向上する。
実施例1では、ABSセンサ91の被センシング部品91bと、変位吸収機構Bの潤滑剤密封シールであるグリースシール93を一体化する構成を採用した。
したがって、ハブベアリング71側にグリースシール93が組み付いたアッシー状態での部品供給とすることが可能となるため、部品運搬効率の向上と、ABSセンサ91の被センシング部品91bの破損防止が可能となる。
また、被センシング部品91bにシール機能を統合化することにより、部品の小型化、軽量化、コスト低減が図れる。さらに、固定部が1ヶ所のみとできるため、限られたスペースに配置することが容易である。そのためインホイールモータユニットの小型化が図れる。また、組立作業性の向上ができるため作業時間の短縮が可能である。
さらに、ABSセンサ91の被センシング部品91bと、グリースシール93が1つの取り付け工程で組立が可能となるため、組立工程の効率化/時間短縮化が可能となる。
加えて、市場におけるハブベアリング交換整備の際に、ハブベアリング71の交換と共に変位吸収機構Bのグリースシール93が交換できるため、信頼性の向上が容易となると共に、整備性の向上と整備作業時間の短縮が可能となる。
したがって、ハブベアリング71側にグリースシール93が組み付いたアッシー状態での部品供給とすることが可能となるため、部品運搬効率の向上と、ABSセンサ91の被センシング部品91bの破損防止が可能となる。
また、被センシング部品91bにシール機能を統合化することにより、部品の小型化、軽量化、コスト低減が図れる。さらに、固定部が1ヶ所のみとできるため、限られたスペースに配置することが容易である。そのためインホイールモータユニットの小型化が図れる。また、組立作業性の向上ができるため作業時間の短縮が可能である。
さらに、ABSセンサ91の被センシング部品91bと、グリースシール93が1つの取り付け工程で組立が可能となるため、組立工程の効率化/時間短縮化が可能となる。
加えて、市場におけるハブベアリング交換整備の際に、ハブベアリング71の交換と共に変位吸収機構Bのグリースシール93が交換できるため、信頼性の向上が容易となると共に、整備性の向上と整備作業時間の短縮が可能となる。
[ABSセンサの閉鎖空間設定作用]
例えば、ABSセンサを独立した空間に設置することができない場合、ハブベアリングや駆動ユニット本体から発生する摩耗粉等がABSセンサに付着することによるABSセンサの機能損失が生じる可能性がある。
例えば、ABSセンサを独立した空間に設置することができない場合、ハブベアリングや駆動ユニット本体から発生する摩耗粉等がABSセンサに付着することによるABSセンサの機能損失が生じる可能性がある。
これに対し、実施例1では、ABSセンサ91を独立した閉鎖空間90に配置する構成を採用した。
このため、駆動ユニット本体A(モータジェネレータMG、ギヤトレインGT等)や変位吸収機構BとABSセンサ91の設置場所が隔離されることになる。
したがって、駆動伝達部(ギヤトレインGT/変位吸収機構B)が破損した際に、破損部品の摩耗粉や破損片が連通部を介してABSセンサ91へ到達し、ABSセンサ91の性能/機能を損失することを防止できる。ABSセンサ91の性能/機能の損失とは、例えば、変位吸収機構Bの破損粉がABSセンサ91の検出部に付着することによる誤検知等をいう。
このため、駆動ユニット本体A(モータジェネレータMG、ギヤトレインGT等)や変位吸収機構BとABSセンサ91の設置場所が隔離されることになる。
したがって、駆動伝達部(ギヤトレインGT/変位吸収機構B)が破損した際に、破損部品の摩耗粉や破損片が連通部を介してABSセンサ91へ到達し、ABSセンサ91の性能/機能を損失することを防止できる。ABSセンサ91の性能/機能の損失とは、例えば、変位吸収機構Bの破損粉がABSセンサ91の検出部に付着することによる誤検知等をいう。
上記のように、駆動伝達部の破損に伴う、ABSセンサ91の検出機能の失陥を防止できるため、ABSセンサ91を駆動伝達部の破損/折損発生時の検出に使用する場合にその検出信頼性を確保できる。また、駆動伝達部の潤滑剤がABSセンサ91に付着して機能の低下/損失することを防止できる。ABSセンサ91への水、泥の付着を防止できるため、ABSセンサ91の検出機能の低下/失陥を防止できる。また、駆動ユニット本体Aから発生する摩耗粉などの影響も排除することが可能である。
さらに、実施例1では、閉鎖空間90にABSセンサ91を設置する場合、センシング部品91aを車両上部位置に設置する構成を採用した。
したがって、万一、駆動ユニット本体A等の潤滑油が、ABSセンサ91が設置される閉鎖空間90へ流出した場合、センシング部品91aが車両上部位置に設置されていることで、センシング部品91aへの付着を最小限に防ぐことができ、ABSセンサ91の機能低下/失陥を防止できる。また、ABSセンサ91のセンシング部品91aへの潤滑油付着を最小限にとどめることができるため、センシング部品91aの材料強度低下/破損を防止できる。
次に、効果を説明する。
実施例1の車両用インホイールモータユニットにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
したがって、万一、駆動ユニット本体A等の潤滑油が、ABSセンサ91が設置される閉鎖空間90へ流出した場合、センシング部品91aが車両上部位置に設置されていることで、センシング部品91aへの付着を最小限に防ぐことができ、ABSセンサ91の機能低下/失陥を防止できる。また、ABSセンサ91のセンシング部品91aへの潤滑油付着を最小限にとどめることができるため、センシング部品91aの材料強度低下/破損を防止できる。
次に、効果を説明する。
実施例1の車両用インホイールモータユニットにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
(1) 駆動ユニット本体Aからの駆動出力軸10と、ケース部材(アクスルケース72)に対しハブベアリング71により支持されたホイールハブ軸70を、変位吸収機構Bを介して連結した車両用インホイールモータユニットにおいて、
前記駆動ユニット本体Aと前記ハブベアリング71を隔離する第1隔離構造部材(出力軸側カバー4及びオイルシール5)を設けた(図3)。
このため、ハブベアリング71と駆動ユニット本体Aの何れかが破損した際、破損の連鎖を防止することができる。
前記駆動ユニット本体Aと前記ハブベアリング71を隔離する第1隔離構造部材(出力軸側カバー4及びオイルシール5)を設けた(図3)。
このため、ハブベアリング71と駆動ユニット本体Aの何れかが破損した際、破損の連鎖を防止することができる。
(2) 前記第1隔離構造部材(出力軸側カバー4及びオイルシール5)を前記駆動ユニット本体A側に設け、インホイールモータユニットから前記駆動ユニット本体Aを取り外したとき、前記駆動ユニット本体Aを閉鎖状態で独立した構造体とした(図3)。
このため、(1)の効果に加え、
・部品交換/修理の際の信頼性の確保や修理費用の低減
・修理/組立の際、修理/組立後の信頼性確保
・電気部品への接触による作業上のトラブルの未然防止
・駆動ユニット本体Aとハブベアリング71のそれぞれに最適な潤滑方式を適用可能
・組立工程の制約によらず、確認試験が可能
という効果が得られる。
このため、(1)の効果に加え、
・部品交換/修理の際の信頼性の確保や修理費用の低減
・修理/組立の際、修理/組立後の信頼性確保
・電気部品への接触による作業上のトラブルの未然防止
・駆動ユニット本体Aとハブベアリング71のそれぞれに最適な潤滑方式を適用可能
・組立工程の制約によらず、確認試験が可能
という効果が得られる。
(3) 前記第1隔離構造部材は、前記駆動ユニット本体Aのケース部材のうち、前記駆動出力軸10側の端部に固定した出力軸側カバー4と、該出力軸側カバー4に設けられ、前記駆動出力軸10の外周面との間でシールする第1隔壁シール部材(オイルシール5)と、により構成した(図3)。
このため、(2)の効果に加え、駆動ユニット本体Aを独立した構造体としたとき、第1隔離構造部材の第1隔壁シール部材(オイルシール5)により、駆動出力軸10の油密状態を確保することができる。
このため、(2)の効果に加え、駆動ユニット本体Aを独立した構造体としたとき、第1隔離構造部材の第1隔壁シール部材(オイルシール5)により、駆動出力軸10の油密状態を確保することができる。
(4) 前記駆動ユニット本体Aは、モータ(モータジェネレータMG)とギヤトレインGTを備え、
前記駆動出力軸10は、前記ギヤトレインGTのピニオンキャリア20に固定され、
前記ピニオンキャリア20を、前記出力軸側カバー4との間に設けたベアリング(第4ベアリング14)により回転可能に支持した(図3)。
このため、(3)の効果に加え、駆動ユニット本体Aを独立した構造体としたとき、出力軸側カバー4との間に設けたベアリング(第4ベアリング14)により、駆動出力軸10の支持強度を確保することができる。
前記駆動出力軸10は、前記ギヤトレインGTのピニオンキャリア20に固定され、
前記ピニオンキャリア20を、前記出力軸側カバー4との間に設けたベアリング(第4ベアリング14)により回転可能に支持した(図3)。
このため、(3)の効果に加え、駆動ユニット本体Aを独立した構造体としたとき、出力軸側カバー4との間に設けたベアリング(第4ベアリング14)により、駆動出力軸10の支持強度を確保することができる。
(5) 前記ハブベアリング71は、両端位置に第1ベアリングシール83と第2ベアリングシール84を設け、
前記第1隔離構造部材(出力軸側カバー4及びオイルシール5)と前記第1ベアリングシール83の間の位置に、閉鎖空間90を配置した(図3)。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、第1隔離構造部材(出力軸側カバー4及びオイルシール5)と閉鎖空間90との二重隔離構成により、ハブベアリング71と駆動ユニット本体Aの何れかが破損した際、確実に破損の連鎖を防止することができる。
前記第1隔離構造部材(出力軸側カバー4及びオイルシール5)と前記第1ベアリングシール83の間の位置に、閉鎖空間90を配置した(図3)。
このため、(1)〜(4)の効果に加え、第1隔離構造部材(出力軸側カバー4及びオイルシール5)と閉鎖空間90との二重隔離構成により、ハブベアリング71と駆動ユニット本体Aの何れかが破損した際、確実に破損の連鎖を防止することができる。
(6) 前記駆動ユニット本体Aと前記変位吸収機構Bを隔離する第2隔離構造部材(第2隔壁シール部材22)を設けた(図3)。
このため、(1)〜(5)の効果に加え、変位吸収機構Bと駆動ユニット本体Aの何れかが破損した際、破損の連鎖を防止することができる。
このため、(1)〜(5)の効果に加え、変位吸収機構Bと駆動ユニット本体Aの何れかが破損した際、破損の連鎖を防止することができる。
(7) 前記駆動ユニット本体Aからタイヤホイール74に至るまでの駆動伝達機構のうち、前記変位吸収機構Bのトルク入力に対する強度を最も小さく設定した(図3)。
このため、(6)の効果に加え、万一、過大入力が加わった場合、駆動ユニット本体Aへの破損連鎖を生じさせることなく、変位吸収機構Bを単独にて破損させることができる。さらに、破損部位が限定されるため、破損後の修理の際、修理費用の低減できるし、点検の際、不具合の兆候を容易に発見することができる。
このため、(6)の効果に加え、万一、過大入力が加わった場合、駆動ユニット本体Aへの破損連鎖を生じさせることなく、変位吸収機構Bを単独にて破損させることができる。さらに、破損部位が限定されるため、破損後の修理の際、修理費用の低減できるし、点検の際、不具合の兆候を容易に発見することができる。
(8) 前記変位吸収機構Bは、単独で交換可能なギヤカップリング軸50を有し、
前記ギヤカップリング軸50の外歯部(第1外歯部52、第2外歯部54)は、外歯の頂面と底面を球面形状にすると共に、歯面にクラウニングを付けた変位吸収構造を有する(図3)。
このため、(7)の効果に加え、ギヤカップリング軸50を単独にて確実に破損させることができ、ギヤカップリング軸50が破損した後の、部品交換/部品修理の作業を容易に行うことができる。
前記ギヤカップリング軸50の外歯部(第1外歯部52、第2外歯部54)は、外歯の頂面と底面を球面形状にすると共に、歯面にクラウニングを付けた変位吸収構造を有する(図3)。
このため、(7)の効果に加え、ギヤカップリング軸50を単独にて確実に破損させることができ、ギヤカップリング軸50が破損した後の、部品交換/部品修理の作業を容易に行うことができる。
(9) 前記第2隔離構造部材は、前記駆動出力軸10の軸芯開孔の内面位置に固定され、前記駆動ユニット本体Aと前記変位吸収機構Bを隔離する第2隔壁シール部材22により構成した(図3)。
このため、(6)〜(8)の効果に加え、駆動出力軸10の軸芯開孔の内面位置に第2隔壁シール部材22を固定するだけで、駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bを隔離することができる。
このため、(6)〜(8)の効果に加え、駆動出力軸10の軸芯開孔の内面位置に第2隔壁シール部材22を固定するだけで、駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bを隔離することができる。
(10) 前記駆動ユニット本体Aと前記ハブベアリング71との間に空間を形成し、
前記空間を、前記駆動ユニット本体Aと前記ハブベアリング71と前記変位吸収機構Bと外部との間で液体シール性を持たせた閉鎖空間90とした(図3)。
このため、(1)〜(9)の効果に加え、ハブベアリング71と駆動ユニット本体Aの何れかが破損した際、破損の連鎖を防止すると共に、外部からの泥水浸入と外部への潤滑剤(潤滑油、潤滑グリース)の流出を防止することができる。
前記空間を、前記駆動ユニット本体Aと前記ハブベアリング71と前記変位吸収機構Bと外部との間で液体シール性を持たせた閉鎖空間90とした(図3)。
このため、(1)〜(9)の効果に加え、ハブベアリング71と駆動ユニット本体Aの何れかが破損した際、破損の連鎖を防止すると共に、外部からの泥水浸入と外部への潤滑剤(潤滑油、潤滑グリース)の流出を防止することができる。
(11) 前記閉鎖空間90に、外気と連通するブリーザー92を連結した(図3)。
このため、(10)の効果に加え、駆動ユニット本体Aのシール部(オイルシール5)及びハブベアリング71のシール部(第1ベアリングシール83)の機能失陥を防止することができる。
このため、(10)の効果に加え、駆動ユニット本体Aのシール部(オイルシール5)及びハブベアリング71のシール部(第1ベアリングシール83)の機能失陥を防止することができる。
(12) 前記駆動ユニット本体Aに、ユニット本体内部空間と外気とを連通するユニットブリーザー94を設け、
前記ブリーザー92の外気開口部を、前記ユニットブリーザー94の外気開口部94aと共有した(図3)。
このため、(11)の効果に加え、ブリーザー92とユニットブリーザー94にそれぞれ単独で外気開口部を設ける構造に対し、ブリーザー機能部品の共有化により、コストの削減や軽量化を図ることができる。
前記ブリーザー92の外気開口部を、前記ユニットブリーザー94の外気開口部94aと共有した(図3)。
このため、(11)の効果に加え、ブリーザー92とユニットブリーザー94にそれぞれ単独で外気開口部を設ける構造に対し、ブリーザー機能部品の共有化により、コストの削減や軽量化を図ることができる。
(13) 前記ケース部材(アクスルケース72)に車輪速を検出するセンサ(ABSセンサ91)のセンシング部品91aを設け、
前記センサ(ABSセンサ91)の被センシング部品91bを、前記ハブベアリング71により回転可能に支持される回転部品(ホイールハブ軸70)側に圧入固定した(図3)。
このため、(1)〜(12)の効果に加え、車輪速を検出するセンサ(ABSセンサ91)の設置に際し、駆動ユニット本体Aの小型化、軽量化、低コスト化を達成することができる。
前記センサ(ABSセンサ91)の被センシング部品91bを、前記ハブベアリング71により回転可能に支持される回転部品(ホイールハブ軸70)側に圧入固定した(図3)。
このため、(1)〜(12)の効果に加え、車輪速を検出するセンサ(ABSセンサ91)の設置に際し、駆動ユニット本体Aの小型化、軽量化、低コスト化を達成することができる。
(14) 前記センサ(ABSセンサ91)の被センシング部品91bに、前記変位吸収機構Bの潤滑剤密封シール(グリースシール93)を一体化して設けた(図3)。
このため、(13)の効果に加え、被センシング部品91bにシール機能を統合化することにより、部品の小型化、軽量化、コスト低減を図ることができると共に、組立作業性や整備作業性の向上を図ることができる。
このため、(13)の効果に加え、被センシング部品91bにシール機能を統合化することにより、部品の小型化、軽量化、コスト低減を図ることができると共に、組立作業性や整備作業性の向上を図ることができる。
(15) 前記潤滑剤密封シール(グリースシール93)を、弾性材によるリップシール構造とし、かつ、シール先端部を前記駆動ユニット本体Aの駆動出力軸10に当接させた(図3)。
このため、(14)の効果に加え、潤滑剤密封シール(グリースシール93)を簡単なリップシール構造としながらも、潤滑剤密封機能を維持することができる。なぜなら、被センシング部品91bが圧入固定された回転部品(ホイールハブ軸70)と、駆動ユニット本体Aの駆動出力軸10と、の間に相対回転が生じないことで、潤滑剤密封シール(グリースシール93)に摩耗が生じることがないことによる。
このため、(14)の効果に加え、潤滑剤密封シール(グリースシール93)を簡単なリップシール構造としながらも、潤滑剤密封機能を維持することができる。なぜなら、被センシング部品91bが圧入固定された回転部品(ホイールハブ軸70)と、駆動ユニット本体Aの駆動出力軸10と、の間に相対回転が生じないことで、潤滑剤密封シール(グリースシール93)に摩耗が生じることがないことによる。
(16) 前記センサ(ABSセンサ91)の被センシング部品91bを、前記ハブベアリング71により回転可能に支持された前記ホイールハブ軸70に対し圧入固定した(図3)。
このため、(13)〜(15)の効果に加え、十分な支持強度を有しているホイールハブ軸70に対し圧入固定したことで、ホイールハブ軸70に対し被センシング部品91bを圧入固定する際、圧入反力に応じた強度向上策を講じる必要がない。
このため、(13)〜(15)の効果に加え、十分な支持強度を有しているホイールハブ軸70に対し圧入固定したことで、ホイールハブ軸70に対し被センシング部品91bを圧入固定する際、圧入反力に応じた強度向上策を講じる必要がない。
(17) 前記駆動ユニット本体Aと前記ハブベアリング71との間に閉鎖空間90を形成し、
前記閉鎖空間90に、車輪速を検出するセンサ(ABSセンサ91)を配置した(図3)。
このため、(13)〜(16)の効果に加え、隔離された閉鎖空間90にセンサ(ABSセンサ91)を配置したことで、閉鎖空間90の外で生じた影響が排除され、センサ(ABSセンサ91)による検出性能や検出機能が低下することを防止することができる。
前記閉鎖空間90に、車輪速を検出するセンサ(ABSセンサ91)を配置した(図3)。
このため、(13)〜(16)の効果に加え、隔離された閉鎖空間90にセンサ(ABSセンサ91)を配置したことで、閉鎖空間90の外で生じた影響が排除され、センサ(ABSセンサ91)による検出性能や検出機能が低下することを防止することができる。
(18) 前記センサ(ABSセンサ91)のセンシング部品91aを、前記閉鎖空間90の車両上部位置に配置した(図3)。
このため、(17)の効果に加え、万一、潤滑油が閉鎖空間90に流入しても、センサ(ABSセンサ91)のセンシング部品91aへの潤滑油付着を最小限に抑えることができる。
このため、(17)の効果に加え、万一、潤滑油が閉鎖空間90に流入しても、センサ(ABSセンサ91)のセンシング部品91aへの潤滑油付着を最小限に抑えることができる。
以上、本発明の車両用インホイールモータユニットを実施例1に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例1に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
実施例1では、第1隔離構造部材として、出力軸側カバー4及びオイルシール5を用いる例を示した。しかし、第1隔離構造部材としては、駆動ユニット本体Aとハブベアリング71を隔離する構造部材であれば、実施例1以外の構造部材を用いても良い。
実施例1では、第2隔離構造部材として、駆動出力軸10の軸芯開孔の内面位置に固定した第2隔壁シール部材22を用いる例を示した。しかし、第2隔離構造部材としては、駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bを隔離する構造部材であれば、実施例1以外の構造部材を用いても良い。
実施例1では、車輪速を検出するセンサとして、ブレーキABS制御に用いるABSセンサ91の例を示した。しかし、車輪速を検出するセンサとしては、ブレーキABS制御に用いるだけでなく、インホイールモータ車の左右の駆動力差制御に用いられる車輪速センサであっても良いし、また、ブレーキABS制御と左右の駆動力差制御の両方に対し車輪速情報をもたらす車輪速センサ(ABSセンサ)であっても良い。
実施例1では、ABSセンサ91の被センシング部品91bを圧入固定する回転部品として、ホイールハブ軸70を用いる例を示した。しかし、車輪速を検出するセンサの被センシング部品を圧入固定する回転部品としては、ハブベアリングにより回転可能に支持される回転部品であれば、ホイールハブ軸に限られることはないし、被センシング部品の圧入固定位置もホイールハブ軸の内面位置に限られることはない。
実施例1では、車輪速を検出するセンサとして、ブレーキABS制御に用いるABSセンサ91の例を示した。しかし、車輪速を検出するセンサとしては、ブレーキABS制御に用いるだけでなく、インホイールモータ車の左右の駆動力差制御に用いられる車輪速センサであっても良いし、また、ブレーキABS制御と左右の駆動力差制御の両方に対し車輪速情報をもたらす車輪速センサ(ABSセンサ)であっても良い。
実施例1では、本発明の車両用インホイールモータユニットを、電気自動車の左右後輪に適用する例を示した。しかし、本発明の車両用インホイールモータユニットは、電気自動車の左右前輪に対しても適用することができるし、電気自動車の全輪に対しても適用することができる。
本出願は、2013年4月11日に日本国特許庁に同日出願された特願2013−082795、特願2013−082796、特願2013−082794、特願2013−082792に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。
Claims (17)
- 駆動ユニット本体からの駆動出力軸と、ケース部材に対しハブベアリングにより支持されたホイールハブ軸を、変位吸収機構を介して連結した車両用インホイールモータユニットにおいて、
前記駆動ユニット本体と前記ハブベアリングを隔離する第1隔離構造部材を設け、
前記第1隔離構造部材は、前記駆動ユニット本体のケース部材のうち、前記駆動出力軸側の端部に固定した出力軸側カバーを有し、
前記駆動ユニット本体は、モータとギヤトレインを備え、
前記駆動出力軸は、前記ギヤトレインのピニオンキャリアに固定され、
前記ピニオンキャリアを、前記出力軸側カバーとの間に設けたベアリングにより回転可能に支持した
ことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。 - 請求項1に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
前記第1隔離構造部材を前記駆動ユニット本体側に設け、インホイールモータユニットから前記駆動ユニット本体を取り外したとき、前記駆動ユニット本体を閉鎖状態で独立した構造体とした
ことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。 - 請求項2に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
前記第1隔離構造部材は、前記出力軸側カバーと、該出力軸側カバーに設けられ、前記駆動出力軸の外周面との間でシールする第1隔壁シール部材と、により構成した
ことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。 - 請求項1から3までの何れか一項に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
前記ハブベアリングは、両端位置に第1ベアリングシールと第2ベアリングシールを設け、
前記第1隔離構造部材と前記第1ベアリングシールの間の位置に、閉鎖空間を配置した
ことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。 - 請求項1から4までの何れか一項に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
前記駆動ユニット本体と前記変位吸収機構を隔離する第2隔離構造部材を設けた
ことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。 - 請求項5に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
前記駆動ユニット本体からタイヤホイールに至るまでの駆動伝達機構のうち、前記変位吸収機構のトルク入力に対する強度を最も小さく設定した
ことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。 - 請求項6に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
前記変位吸収機構は、単独で交換可能なギヤカップリング軸を有し、
前記ギヤカップリング軸の外歯部は、外歯の頂面と底面を球面形状にすると共に、歯面にクラウニングを付けた変位吸収構造を有する
ことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。 - 請求項5から7までの何れか一項に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
前記第2隔離構造部材は、前記駆動出力軸の軸芯開孔の内面位置に固定され、前記駆動ユニット本体と前記変位吸収機構を隔離する第2隔壁シール部材により構成した
ことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。 - 請求項1から8までの何れか一項に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
前記駆動ユニット本体と前記ハブベアリングとの間に空間を形成し、
前記空間を、前記駆動ユニット本体と前記ハブベアリングと前記変位吸収機構と外部との間で液体シール性を持たせた閉鎖空間とした
ことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。 - 請求項9に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
前記閉鎖空間に、外気と連通するブリーザーを連結した
ことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。 - 請求項10に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
前記駆動ユニット本体に、ユニット本体内部空間と外気とを連通するユニットブリーザーを設け、
前記ブリーザーの外気開口部を、前記ユニットブリーザーの外気開口部と共有した
ことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。 - 請求項1から11までの何れか一項に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
前記ケース部材に車輪速を検出するセンサのセンシング部品を設け、
前記センサの被センシング部品を、前記ハブベアリングにより回転可能に支持される回転部品側に圧入固定した
ことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。 - 請求項12に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
前記センサの被センシング部品に、前記変位吸収機構の潤滑剤密封シールを一体化して設けた
ことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。 - 請求項13に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
前記潤滑剤密封シールを、弾性材によるリップシール構造とし、かつ、シール先端部を前記駆動ユニット本体の駆動出力軸に当接させた
ことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。 - 請求項12から14までの何れか一項に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
前記センサの被センシング部品を、前記ハブベアリングにより回転可能に支持された前記ホイールハブ軸に対し圧入固定した
ことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。 - 請求項12から15までの何れか一項に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
前記駆動ユニット本体と前記ハブベアリングとの間に閉鎖空間を形成し、
前記閉鎖空間に、車輪速を検出するセンサを配置した
ことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。 - 請求項16に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
前記センサのセンシング部品を、前記閉鎖空間の車両上部位置に配置した
ことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。
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