JP6099965B2 - In-wheel motor drive device - Google Patents

In-wheel motor drive device Download PDF

Info

Publication number
JP6099965B2
JP6099965B2 JP2012278958A JP2012278958A JP6099965B2 JP 6099965 B2 JP6099965 B2 JP 6099965B2 JP 2012278958 A JP2012278958 A JP 2012278958A JP 2012278958 A JP2012278958 A JP 2012278958A JP 6099965 B2 JP6099965 B2 JP 6099965B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wheel
motor
drive device
torque
motor drive
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 - Fee Related
Application number
JP2012278958A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014121941A (en
Inventor
航 山田
航 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp filed Critical NTN Corp
Priority to JP2012278958A priority Critical patent/JP6099965B2/en
Priority to PCT/JP2013/083040 priority patent/WO2014097927A1/en
Publication of JP2014121941A publication Critical patent/JP2014121941A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6099965B2 publication Critical patent/JP6099965B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D7/00Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
    • F16D7/02Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type
    • F16D7/024Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with axially applied torque limiting friction surfaces
    • F16D7/025Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with axially applied torque limiting friction surfaces with flat clutching surfaces, e.g. discs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0061Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electrical machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04Cutting off the power supply under fault conditions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C41/00Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/001Integrated brakes or clutches for stopping or coupling the relatively movable parts
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003Couplings; Details of shafts
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/108Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with friction clutches
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/02Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of clutch
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/043Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0038Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor moving together with the wheel axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0092Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being coaxial to the wheel axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/40Electrical machine applications
    • B60L2220/44Wheel Hub motors, i.e. integrated in the wheel hub
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/50Structural details of electrical machines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40Drive Train control parameters
    • B60L2240/42Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423Torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/01Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with permanent magnets
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Description

この発明は、例えば、電気自動車等の駆動輪に用いられ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 used for drive wheels of, for example, an electric vehicle.

電気自動車では、車両駆動のためのモータの異常は重大な影響を与える。特に、インホイールモータ駆動装置では、コンパクト化を図る結果、車輪用軸受、減速機、およびモータは、材料使用量の削減、モータの高速回転化を伴うため、これらの信頼性確保が重要な課題となる。車両走行中、車両駆動用のモータの例えばモータコイルに短絡異常が発生すると、モータの回転により常時ブレーキがかかるロック状態となるため、外部車両による牽引による車両移動も容易にできない。   In an electric vehicle, an abnormality in a motor for driving the vehicle has a significant influence. In particular, in-wheel motor drive devices are reduced in size. As a result, wheel bearings, reduction gears, and motors are accompanied by reductions in material usage and high-speed rotation of motors. It becomes. When a short circuit abnormality occurs in, for example, a motor coil of a motor for driving a vehicle while the vehicle is running, the vehicle is not easily moved by towing by an external vehicle because the motor is rotated and the brake is always applied.

従来、走行中の車輪に想定した範囲を超える大きな外力が作用した場合に、車輪とモータとの間の動力伝達経路のうち伝達軸の最弱部位を分割させる技術等が提案されている(特許文献1)。   Conventionally, there has been proposed a technique for dividing the weakest part of a transmission shaft in a power transmission path between a wheel and a motor when a large external force exceeding an assumed range is applied to a traveling wheel (patent) Reference 1).

特許第4877296号公報Japanese Patent No. 4877296

従来技術では、車両の修理時に伝達軸自体を交換する必要があるため、作業工数が大きくなり費用が高くつく問題がある。   In the prior art, since it is necessary to replace the transmission shaft itself when repairing the vehicle, there is a problem that the number of work steps is increased and the cost is increased.

この発明の目的は、走行中に電動モータに異常が発生した場合に、車輪がロック状態となることを防止できると共に、その修理に要する作業工数の低減を図ることができるインホイールモータ駆動装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an in-wheel motor drive device capable of preventing a wheel from being locked when an abnormality occurs in an electric motor during traveling and reducing the number of work steps required for repairing the wheel. Is to provide.

この発明における第1の発明のインホイールモータ駆動装置は、電動モータと、車輪を支持する車輪用軸受と、前記電動モータの回転を減速して前記車輪用軸受に伝達する減速機とを有するインホイールモータ駆動装置において、前記電動モータおよび前記減速機は、それぞれ回転自在に支持されたモータ回転軸、減速機入力軸を有し、これらモータ回転軸と減速機入力軸と、許容値以上のトルクの伝達を遮断するトルクリミッタを介して連結され、前記電動モータ、前記減速機、および前記トルクリミッタはそれぞれモータハウジング、減速機ハウジング、およびトルクリミッタハウジングを有し、前記モータハウジング、前記減速機ハウジング、および前記トルクリミッタハウジングが相互に組み合わせられていることを特徴とする。 In-wheel motor drive device of the first invention in this inventions will have an electric motor, a wheel bearing for supporting the wheel, and a speed reducer that transmits by reducing the rotation of the electric motor to the wheel bearing In the in-wheel motor drive device, the electric motor and the speed reducer each have a motor rotating shaft and a speed reducer input shaft that are rotatably supported, and the motor rotating shaft and the speed reducer input shaft are greater than or equal to an allowable value. is consolidated through a torque limiter for blocking the transmission of torque, the electric motor has the speed reducer, and the torque limiter each motor housing, the reducer housing, and a torque limiter housing, said motor housing, said reducer housing, and the torque limiter housing, characterized in that you are combined with one another.

この構成によると、モータ回転軸と減速機入力軸とを、許容値以上のトルクの伝達を遮断するトルクリミッタを介して連結したため、車両の走行中に電動モータに異常が発生したとき、車輪が不所望にロック状態となることを防止することができる。そして、異常の発生していない電動モータ等を用いて前記車両を自走させるか、または、外部車両により前記車両を牽引することができる。この車両を修理工場等へ移動させた後、例えば、異常原因の電動モータのみを正常な電動モータと交換するだけで済む。このため、従来技術よりも修理に要する作業工数の低減を図ることができる。また、この場合、例えば、減速機の出力軸にトルクリミッタを配置するよりも、許容トルクを小さくすることができ、インホイールモータ駆動装置全体の小型化を図ることができる。   According to this configuration, since the motor rotation shaft and the reduction gear input shaft are connected via the torque limiter that cuts off the transmission of torque exceeding the allowable value, when the abnormality occurs in the electric motor during traveling of the vehicle, the wheels It is possible to prevent an undesired lock state. Then, the vehicle can be self-propelled using an electric motor or the like in which no abnormality has occurred, or the vehicle can be pulled by an external vehicle. After moving the vehicle to a repair shop or the like, for example, only the electric motor causing the abnormality needs to be replaced with a normal electric motor. For this reason, the work man-hours required for repair can be reduced as compared with the prior art. In this case, for example, the allowable torque can be made smaller than the case where a torque limiter is arranged on the output shaft of the reduction gear, and the entire in-wheel motor drive device can be downsized.

前記トルクリミッタは、互いに対向して接触しトルク伝達可能な一対のフランジと、これら一対のフランジを互いに押し付け合う押圧力を付与する押圧手段とを有するものとしても良い。トルクリミッタに許容値以上のトルクが負荷されると、押圧手段による押圧力に抗して、トルクの伝達を遮断することができる
この発明における第2の発明のインホイールモータ駆動装置は、電動モータと、車輪を支持する車輪用軸受と、前記電動モータの回転を減速して前記車輪用軸受に伝達する減速機とを有するインホイールモータ駆動装置において、前記電動モータおよび前記減速機は、それぞれ回転自在に支持されたモータ回転軸、減速機入力軸を有し、これらモータ回転軸と減速機入力軸とが、許容値以上のトルクの伝達を遮断するトルクリミッタを介して連結され、前記トルクリミッタは、互いに対向して接触しトルク伝達可能な一対のフランジと、これら一対のフランジを互いに押し付け合う押圧力を付与する押圧手段とを有し、前記モータ回転軸を回転自在に支持する軸受を備え、前記押圧手段は、前記軸受に予圧を発生させる予圧発生手段を兼ねる。この場合、予圧発生手段を新たに設ける必要がなくなり、部品点数の低減を図り、構造を簡単化することができる。
前記押圧手段は、前記一対のフランジにそれぞれ取付けられ互いに吸引する永久磁石であり、前記トルクリミッタは、前記永久磁石による吸引力を超えたトルクの伝達を遮断するものとしても良い。トルクリミッタに許容値以上のトルクが負荷されると、永久磁石による吸引力に抗して、モータ回転軸から減速機入力軸へのトルクの伝達を遮断することができる。
The torque limiter may include a pair of flanges that are in contact with each other and capable of transmitting torque, and a pressing unit that applies a pressing force that presses the pair of flanges against each other. When torque exceeding the allowable value is loaded on the torque limiter, torque transmission can be cut off against the pressing force of the pressing means .
An in-wheel motor drive device according to a second aspect of the present invention includes an electric motor, a wheel bearing that supports a wheel, and a speed reducer that decelerates the rotation of the electric motor and transmits the rotation to the wheel bearing. In the wheel motor driving device, the electric motor and the speed reducer each have a motor rotating shaft and a speed reducer input shaft that are rotatably supported, and the motor rotating shaft and the speed reducer input shaft are not less than an allowable value. The torque limiter is connected via a torque limiter that cuts off torque transmission, the torque limiter being opposed to each other and capable of transmitting torque, and pressing means for applying a pressing force that presses the pair of flanges against each other. has, provided with a bearing for rotatably supporting the front SL motor rotation shaft, said pressing means, Ru serves as a preload generating means for generating a preload on the bearing In this case, it is not necessary to newly provide a preload generating means, the number of parts can be reduced, and the structure can be simplified.
The pressing means may be permanent magnets attached to the pair of flanges and attracting each other, and the torque limiter may block transmission of torque exceeding the attraction force by the permanent magnets. When a torque exceeding the allowable value is applied to the torque limiter, torque transmission from the motor rotation shaft to the speed reducer input shaft can be blocked against the attractive force of the permanent magnet.

前記トルクリミッタは、互いに対向してトルク伝達可能な一対のフランジと、これら一対のフランジを連結し前記許容値以上のトルクが入力したとき折れる連結具とを有するものとしても良い。トルクリミッタに許容値未満のトルクが負荷されているとき、モータ回転軸から減速機入力軸へトルクが伝達される。トルクリミッタに許容値以上のトルクが負荷されると連結具が折れることで、モータ回転軸から減速機入力軸へのトルクの伝達を遮断することができる。   The torque limiter may include a pair of flanges that are capable of transmitting torque in opposition to each other, and a connector that connects the pair of flanges and that is broken when a torque greater than the allowable value is input. When the torque limiter is loaded with a torque less than the allowable value, the torque is transmitted from the motor rotation shaft to the reduction gear input shaft. When torque exceeding the allowable value is applied to the torque limiter, the coupling is broken, so that transmission of torque from the motor rotation shaft to the reduction gear input shaft can be cut off.

前記トルクリミッタ前記モータ回転軸に同軸に配置されても良い。このため、装置全体のコンパクト化を図ることが可能となる。
前記車輪用軸受は、前記減速機入力軸と同軸の出力部材によって回転され、さらに前記減速機入力軸と前記モータ回転軸とが同軸に配置されたものとしても良い。この場合、さらに装置全体のコンパクト化を図ることが可能となる。
The torque limiter may be arranged coaxially to the motor rotating shaft. For this reason, it becomes possible to achieve downsizing of the entire apparatus.
The wheel bearing may be rotated by an output member coaxial with the reduction gear input shaft, and the reduction gear input shaft and the motor rotation shaft may be coaxially arranged. In this case, the entire apparatus can be further downsized.

前記減速機または前記車輪用軸受に、前記車輪の回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、この回転速度検出手段で検出される回転速度から、前記トルクリミッタが許容値以上のトルクの伝達を遮断したか否かを判定する判定手段を備えたものとしても良い。このように判定手段により、トルクリミッタが許容値以上のトルクの伝達を遮断したか否かを判定することで、その後、電動モータの制御を容易に且つ確実に行うことが可能となる。 The speed reducer or the wheel bearing is provided with a rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the wheel, and the torque limiter transmits torque exceeding an allowable value from the rotational speed detected by the rotational speed detecting means. It is good also as a thing provided with the determination means which determines whether it interrupted | blocked. As described above, the determination means determines whether or not the torque limiter has blocked the transmission of the torque exceeding the allowable value, so that the electric motor can be easily and reliably controlled thereafter.

前記トルクリミッタが許容値以上のトルクの伝達を遮断したとき、前記電動モータへの出力を制限する出力制限手段を備えても良い。出力制限手段は、例えば、左右の駆動輪をそれぞれ駆動する電動モータのうち、一方の電動モータに異常が発生したとき、その異常が発生した一方の電動モータ、または、一方および他方の電動モータの出力を制限する。このように、電動モータの出力を制限することで、車両の安定性を高めて所望の場所まで車両を自走させることができる。 When the torque limiter cuts off transmission of torque exceeding an allowable value, output limiting means for limiting output to the electric motor may be provided . For example, when an abnormality occurs in one of the electric motors that respectively drive the left and right drive wheels, the output restricting means is configured to detect one of the electric motors in which the abnormality has occurred, or one of the other electric motors. Limit output. In this way, by limiting the output of the electric motor, the stability of the vehicle can be improved and the vehicle can be driven to a desired location.

前記電動モータ、前記減速機、および前記トルクリミッタはそれぞれハウジングを有し、これらのハウジングを組み合わせる場合、各ハウジングを組み合わせることで、インホイールモータ駆動装置を容易に組立てることができ、各ハウジングを互いに離脱させることで、所望の部品を容易に交換することができる。 The electric motor, the reduction gear, and having a respective said torque limiter housing, if to combine these housings, by combining the housings can be assembled in-wheel motor drive device easily, the housings By separating them from each other, desired parts can be easily replaced.

この発明における第1の発明のインホイールモータ駆動装置は、電動モータと、車輪を支持する車輪用軸受と、前記電動モータの回転を減速して前記車輪用軸受に伝達する減速機とを有するインホイールモータ駆動装置において、前記電動モータおよび前記減速機は、それぞれ回転自在に支持されたモータ回転軸、減速機入力軸を有し、これらモータ回転軸と減速機入力軸と、許容値以上のトルクの伝達を遮断するトルクリミッタを介して連結され、前記電動モータ、前記減速機、および前記トルクリミッタはそれぞれモータハウジング、減速機ハウジング、およびトルクリミッタハウジングを有し、前記モータハウジング、前記減速機ハウジング、および前記トルクリミッタハウジングが相互に組み合わせられている。このため、走行中に電動モータに異常が発生した場合に、車輪がロック状態となることを防止できると共に、その修理に要する作業工数の低減を図ることができる
この発明における第2の発明のインホイールモータ駆動装置は、電動モータと、車輪を支持する車輪用軸受と、前記電動モータの回転を減速して前記車輪用軸受に伝達する減速機とを有するインホイールモータ駆動装置において、前記電動モータおよび前記減速機は、それぞれ回転自在に支持されたモータ回転軸、減速機入力軸を有し、これらモータ回転軸と減速機入力軸とが、許容値以上のトルクの伝達を遮断するトルクリミッタを介して連結され、前記トルクリミッタは、互いに対向して接触しトルク伝達可能な一対のフランジと、これら一対のフランジを互いに押し付け合う押圧力を付与する押圧手段とを有し、前記モータ回転軸を回転自在に支持する軸受を備え、前記押圧手段は、前記軸受に予圧を発生させる予圧発生手段を兼ねる。このため、走行中に電動モータに異常が発生した場合に、車輪がロック状態となることを防止できると共に、その修理に要する作業工数の低減を図ることができる。
In-wheel motor drive device of the first invention in this inventions will have an electric motor, a wheel bearing for supporting the wheel, and a speed reducer that transmits by reducing the rotation of the electric motor to the wheel bearing In the in-wheel motor drive device, the electric motor and the speed reducer each have a motor rotating shaft and a speed reducer input shaft that are rotatably supported, and the motor rotating shaft and the speed reducer input shaft are greater than or equal to an allowable value. is consolidated through a torque limiter for blocking the transmission of torque, the electric motor has the speed reducer, and the torque limiter each motor housing, the reducer housing, and a torque limiter housing, said motor housing, said The reduction gear housing and the torque limiter housing are combined with each other. For this reason, when an abnormality occurs in the electric motor during traveling, the wheels can be prevented from being locked, and the number of work steps required for the repair can be reduced .
An in-wheel motor drive device according to a second aspect of the present invention includes an electric motor, a wheel bearing that supports a wheel, and a speed reducer that decelerates the rotation of the electric motor and transmits the rotation to the wheel bearing. In the wheel motor driving device, the electric motor and the speed reducer each have a motor rotating shaft and a speed reducer input shaft that are rotatably supported, and the motor rotating shaft and the speed reducer input shaft are not less than an allowable value. The torque limiter is connected via a torque limiter that cuts off torque transmission, the torque limiter being opposed to each other and capable of transmitting torque, and pressing means for applying a pressing force that presses the pair of flanges against each other. And the pressing means also serves as a preload generating means for generating a preload on the bearing. For this reason, when an abnormality occurs in the electric motor during traveling, the wheels can be prevented from being locked, and the number of work steps required for the repair can be reduced.

この発明の第1の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 1st Embodiment of this invention. 同インホイールモータ駆動装置の要部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the principal part of the same in-wheel motor drive device. 同インホイールモータ駆動装置の制御系のブロック図である。It is a block diagram of a control system of the in-wheel motor drive device. 同インホイールモータ駆動装置の電動モータを出力制限する場合の、アクセル入力と指令トルクとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an accelerator input and command torque in the case of restrict | limiting output of the electric motor of the same in-wheel motor drive device. この発明の他の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 other embodiment of this invention. この発明のさらに他の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 other embodiment of this invention. この発明のさらに他の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 other embodiment of this invention. この発明のさらに他の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 other embodiment of this invention. いずれかのインホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車を概略示す図である。It is a figure which shows schematically the electric vehicle carrying any in-wheel motor drive device.

この発明の第1の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置を図1ないし図4と共に説明する。以下の説明は、インホイールモータ駆動装置の制御方法についての説明をも含む。図1に示すように、このインホイールモータ駆動装置は、電動モータ1と、減速機2と、トルクリミッタ3と、車輪用軸受4と、潤滑油供給機構とを有する。減速機2は電動モータ1の回転を減速して車輪用軸受4に伝達する。車輪を支持する車輪用軸受4は、減速機入力軸5と同軸の出力部材6によって回転される。車輪用軸受4と電動モータ1との間に減速機2を介在させ、車輪用軸受4で支持される駆動輪である車輪のハブと、電動モータ1のモータ回転軸7とを同軸心上で連結してある。   An in-wheel motor drive apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The following description also includes a description of the control method of the in-wheel motor drive device. As shown in FIG. 1, the in-wheel motor drive device includes an electric motor 1, a speed reducer 2, a torque limiter 3, a wheel bearing 4, and a lubricating oil supply mechanism. The speed reducer 2 decelerates the rotation of the electric motor 1 and transmits it to the wheel bearing 4. The wheel bearing 4 that supports the wheel is rotated by an output member 6 that is coaxial with the speed reducer input shaft 5. The reduction gear 2 is interposed between the wheel bearing 4 and the electric motor 1, and the wheel hub that is a driving wheel supported by the wheel bearing 4 and the motor rotating shaft 7 of the electric motor 1 are coaxially arranged. It is connected.

減速機2および電動モータ1は、一体の減速機・モータハウジング8を有し、この減速機・モータハウジング8に、車両における図示外のサスペンションが連結される。なお、この明細書において、インホイールモータ駆動装置を車両に支持した状態で車両の車幅方向の外側寄りとなる側をアウトボード側と呼び、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。   The speed reducer 2 and the electric motor 1 have an integrated speed reducer / motor housing 8, and a suspension (not shown) in the vehicle is connected to the speed reducer / motor housing 8. In this specification, the side closer to the outside in the vehicle width direction of the vehicle with the in-wheel motor drive device supported by the vehicle is called the outboard side, and the side closer to the center of the vehicle is called the inboard side. .

減速機・モータハウジング8は、インボード側の大径ハウジング部8aと、この大径ハウジング部8aよりも小径でアウトボード側に配設される小径ハウジング部8bとを有する。
電動モータ1は、減速機・モータハウジング8のインボード側の大径ハウジング部8aに設けられる。電動モータ1は、同大径ハウジング部内に固定したモータステータ9と、モータ回転軸7に取り付けたモータロータ10との間にラジアルギャップを設けたラジアルギャップ型のIPMモータ(いわゆる埋込み磁石型同期モータ)である。
The reducer / motor housing 8 includes a large-diameter housing portion 8a on the inboard side and a small-diameter housing portion 8b disposed on the outboard side with a smaller diameter than the large-diameter housing portion 8a.
The electric motor 1 is provided in a large-diameter housing portion 8 a on the inboard side of the speed reducer / motor housing 8. The electric motor 1 is a radial gap type IPM motor (so-called embedded magnet type synchronous motor) in which a radial gap is provided between a motor stator 9 fixed in the same large-diameter housing portion and a motor rotor 10 attached to the motor rotating shaft 7. It is.

減速機・モータハウジング8における小径ハウジング部8bには、後述する外ピンハウジング11が収容され、大径ハウジング部8aには、ポンプハウジング12が収容されている。
ポンプハウジング12は、外ピンハウジング11に対し軸方向に隣接する。またポンプハウジング12は、大径ハウジング部8a内でこの大径ハウジング部8aと小径ハウジング部8aとの段面に当接するように配設される。大径ハウジング部8aのインボード側の開口端は、リヤーカバー13で閉鎖されている。
An outer pin housing 11 described later is accommodated in the small-diameter housing portion 8b of the reduction gear / motor housing 8, and a pump housing 12 is accommodated in the large-diameter housing portion 8a.
The pump housing 12 is adjacent to the outer pin housing 11 in the axial direction. In addition, the pump housing 12 is disposed in the large-diameter housing portion 8a so as to contact the step surfaces of the large-diameter housing portion 8a and the small-diameter housing portion 8a. The opening end on the inboard side of the large-diameter housing portion 8a is closed with a rear cover 13.

ポンプハウジング12は、モータ回転軸7と同軸で軸方向一方に所定長さ延びる円筒部14を有する。この円筒部14の内周面に、第1乃至第3の軸受15,16,17が嵌合固定されている。リヤーカバー13は、モータ回転軸7と同軸で軸方向他方に所定長さ延びる円筒状のカバー筒部13aを有し、このカバー筒部13aの内周面に、第4の軸受18が嵌合固定されている。第1乃至第4の軸受15,16,17,18は、この例では、同一サイズの深溝玉軸受からなる。カバー筒部13aの内周面のうち、第4の軸受18よりもインボード側端には、環状のシール機構19が設けられている。   The pump housing 12 has a cylindrical portion 14 that is coaxial with the motor rotating shaft 7 and extends in the axial direction to a predetermined length. First to third bearings 15, 16, and 17 are fitted and fixed to the inner peripheral surface of the cylindrical portion 14. The rear cover 13 has a cylindrical cover cylinder portion 13a that is coaxial with the motor rotating shaft 7 and extends a predetermined length in the other axial direction. A fourth bearing 18 is fitted on the inner peripheral surface of the cover cylinder portion 13a. It is fixed. The 1st thru | or 4th bearing 15,16,17,18 consists of a deep groove ball bearing of the same size in this example. An annular seal mechanism 19 is provided on the inner peripheral surface of the cover cylinder portion 13 a at the inboard side end with respect to the fourth bearing 18.

第1乃至第4の軸受15,16,17,18に、モータ回転軸7が回転自在に支持されている。モータ回転軸7は、電動モータ1の駆動力をトルクリミッタ3を介して減速機2に伝達するものである。モータ回転軸7の外周面における軸方向途中部には、ロータ固定部材20と間座21とが設けられている。つまりモータ回転軸7の外周面のうち、第3の軸受内輪と、第4の軸受内輪との間に、ロータ固定部材20および間座21がそれぞれ嵌合固定されている。前記ロータ固定部材20にモータロータ10が取付けられている。   The motor rotating shaft 7 is rotatably supported by the first to fourth bearings 15, 16, 17, and 18. The motor rotating shaft 7 transmits the driving force of the electric motor 1 to the speed reducer 2 via the torque limiter 3. A rotor fixing member 20 and a spacer 21 are provided in the middle in the axial direction on the outer peripheral surface of the motor rotating shaft 7. In other words, the rotor fixing member 20 and the spacer 21 are fitted and fixed between the third bearing inner ring and the fourth bearing inner ring on the outer peripheral surface of the motor rotating shaft 7. A motor rotor 10 is attached to the rotor fixing member 20.

減速機入力軸5は、軸方向一端がモータ回転軸内に延びて、モータ回転軸7とスプライン嵌合されている。出力部材6は、小径ハウジング部8bに設けられるカップ部6aを有し、このカップ部6a内に第5の軸受22が設けられる。減速機入力軸5の軸方向他端が前記第5の軸受22によって支持される。したがって、減速機入力軸5およびモータ回転軸7は、第1乃至第5の軸受15,16,17,18,22により一体に回転自在に支持される。小径ハウジング部8b内において、減速機入力軸5の軸方向他端寄りの外周面には、第1,第2の偏心部23,24が設けられる。これら第1,第2の偏心部23,24は、偏心運動による遠心力が互いに打ち消されるように180°位相をずらして設けられている。   The reduction gear input shaft 5 has one end in the axial direction extending into the motor rotation shaft and is spline-fitted with the motor rotation shaft 7. The output member 6 has a cup portion 6a provided in the small diameter housing portion 8b, and a fifth bearing 22 is provided in the cup portion 6a. The other axial end of the speed reducer input shaft 5 is supported by the fifth bearing 22. Therefore, the speed reducer input shaft 5 and the motor rotation shaft 7 are supported by the first to fifth bearings 15, 16, 17, 18, and 22 so as to be integrally rotatable. In the small-diameter housing portion 8b, first and second eccentric portions 23 and 24 are provided on the outer peripheral surface near the other axial end of the speed reducer input shaft 5. These first and second eccentric portions 23 and 24 are provided with a 180 ° phase shift so that the centrifugal force due to the eccentric motion is canceled out.

減速機2は、減速比が例えば、6以上のものであるのが良い。この減速機2は、曲線板25,26と、複数の外ピン27と、運動変換機構28と、カウンターウェイト29,29とを有するサイクロイド減速機である。曲線板25,26は、外周が径方向内外に互違いに湾曲する曲線状で、第1,第2の偏心部23,24にそれぞれ回転自在に設けられる。小径ハウジング部8bに収容される外ピンハウジング11に、複数の外ピン27が支持され、これら外ピン27が曲線板25,26の外周に転接するようになっている。   The reduction gear 2 may have a reduction ratio of 6 or more, for example. The speed reducer 2 is a cycloid speed reducer having curved plates 25 and 26, a plurality of outer pins 27, a motion conversion mechanism 28, and counterweights 29 and 29. The curved plates 25 and 26 are curved so that the outer circumference curves alternately inward and outward in the radial direction, and are rotatably provided in the first and second eccentric portions 23 and 24, respectively. A plurality of outer pins 27 are supported on the outer pin housing 11 accommodated in the small-diameter housing portion 8b, and these outer pins 27 are brought into rolling contact with the outer circumferences of the curved plates 25 and 26.

運動変換機構28は、曲線板25,26の自転運動を出力部材6に伝達する機構である。この運動変換機構28は、出力部材6におけるカップ部6aに設けられた複数の内ピン30と、曲線板25,26に設けられた貫通孔とを有する。内ピン30は、出力部材6の回転軸心を中心として円周方向に等間隔に配設されている。減速機入力軸5における第1,第2の偏心部23,24に隣接する軸方向位置に、それぞれカウンターウェイト29,29が設けられている。   The motion conversion mechanism 28 is a mechanism for transmitting the rotational motion of the curved plates 25 and 26 to the output member 6. The motion conversion mechanism 28 includes a plurality of inner pins 30 provided in the cup portion 6 a of the output member 6 and through holes provided in the curved plates 25 and 26. The inner pins 30 are arranged at equal intervals in the circumferential direction around the rotation axis of the output member 6. Counterweights 29 and 29 are provided at axial positions adjacent to the first and second eccentric portions 23 and 24 in the speed reducer input shaft 5, respectively.

図2は、このインホイールモータ駆動装置の要部の拡大断面図である。トルクリミッタ3は、モータ回転軸7と減速機入力軸5とを連結し、許容値以上のトルクの伝達を遮断するものである。この例では、前記モータ回転軸7は第1,第2のモータ回転軸7a,7bを含み、これら第1,第2のモータ回転軸7a,7bは、同軸に設けられ、互いに対向して接触しトルク伝達可能な一対のフランジ31,31を有する。トルクリミッタ3は、前記一対のフランジ31,31と、これら一対のフランジ31,31を互いに押付け合う押圧力を付与する押圧手段32とを有する。   FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the in-wheel motor drive device. The torque limiter 3 connects the motor rotating shaft 7 and the speed reducer input shaft 5 and interrupts transmission of torque exceeding an allowable value. In this example, the motor rotating shaft 7 includes first and second motor rotating shafts 7a and 7b. The first and second motor rotating shafts 7a and 7b are provided coaxially and are in contact with each other. And a pair of flanges 31 and 31 capable of transmitting torque. The torque limiter 3 includes the pair of flanges 31 and 31 and pressing means 32 that applies a pressing force that presses the pair of flanges 31 and 31 against each other.

押圧手段32は、第2の回転軸7bのフランジ31と第2の軸受内輪16aとの間に設けられ、例えば、皿ばね等のばねからなる。試験やシミュレーションにより、電動モータ1(図1)の異常時のトルクの許容値が定められる。このトルクの許容値に基づいて、前記ばねのばね定数、一対のフランジ31,31の対向する表面積等を規定し得る。電動モータの正常時には、トルクリミッタは、押圧手段32により一対のフランジ31,31が押付け合うことで、両フランジ31,31に発生する摩擦力にてトルクを伝達する。   The pressing means 32 is provided between the flange 31 of the second rotating shaft 7b and the second bearing inner ring 16a, and is made of a spring such as a disc spring, for example. The allowable value of the torque when the electric motor 1 (FIG. 1) is abnormal is determined by testing and simulation. Based on the allowable value of the torque, the spring constant of the spring, the surface area of the pair of flanges 31, 31 facing each other, and the like can be defined. When the electric motor is normal, the torque limiter transmits torque by the frictional force generated at the flanges 31, 31 when the pair of flanges 31, 31 are pressed against each other by the pressing means 32.

トルクリミッタ3に許容値以上のトルクが負荷される電動モータ1(図1)の異常時には、トルクリミッタ3は、押圧手段32による押圧力に抗して、トルクの伝達を遮断し得る。換言すれば、トルクリミッタ3は、前記両フランジ31,31に発生する摩擦力を超えたトルクを遮断し得る。また押圧手段32は、第1および第2の軸受15,16に予圧を発生させる予圧発生手段を兼ねている。ポンプハウジング12の円筒部14の内周面に止め輪33が設けられ、この止め輪33に第1の軸受外輪15aの端面を当接させている。また第1の軸受外輪15aと第2の軸受外輪16bとの間には、外輪間座34が設けられ、第1の軸受内輪15bと第2の軸受内輪16aとの間には、内輪間座35が設けられている。電動モータの正常時には、第1および第2の軸受15,16に前記予圧発生手段により一定の予圧を与えることで、第1および第2の軸受15,16の剛性を高め得る。   When the electric motor 1 (FIG. 1) in which the torque limiter 3 is loaded with a torque exceeding the allowable value is abnormal, the torque limiter 3 can block the transmission of torque against the pressing force by the pressing means 32. In other words, the torque limiter 3 can cut off the torque exceeding the frictional force generated in the flanges 31 and 31. The pressing means 32 also serves as preload generating means for generating preload on the first and second bearings 15 and 16. A retaining ring 33 is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 14 of the pump housing 12, and the end surface of the first bearing outer ring 15 a is brought into contact with the retaining ring 33. Further, an outer ring spacer 34 is provided between the first bearing outer ring 15a and the second bearing outer ring 16b, and an inner ring spacer is provided between the first bearing inner ring 15b and the second bearing inner ring 16a. 35 is provided. When the electric motor is normal, the rigidity of the first and second bearings 15 and 16 can be increased by applying a certain preload to the first and second bearings 15 and 16 by the preload generating means.

図1に示すように、車輪用軸受4は、内周に複列の軌道面を形成した外方部材36と、これら各軌道面に対向する軌道面を外周に設けた内方部材37と、これら外方部材36および内方部材37の軌道面間に介在した複列の転動体とを有する。内方部材37は、駆動輪を取付けるハブを兼用する。この車輪用軸受4は、複列のアンギュラ玉軸受とされていて、前記転動体はボールからなり、各列毎に保持器で保持されている。   As shown in FIG. 1, the wheel bearing 4 includes an outer member 36 having a double-row raceway surface on the inner periphery, an inner member 37 having a raceway surface facing each of the raceway surfaces on the outer periphery, The outer member 36 and the inner member 37 have double row rolling elements interposed between the raceway surfaces. The inner member 37 also serves as a hub for mounting the drive wheel. The wheel bearing 4 is a double-row angular ball bearing, and the rolling elements are balls and are held by a cage for each row.

外方部材36は、静止側軌道輪となるものであって、小径ハウジング部8bのアウトボード側端に取付けるフランジ38a付きのハウジング38に嵌合固定される。前記フランジ38aには、周方向の複数箇所にボルト挿通孔が設けられている。小径ハウジング部8bには、ボルト挿通孔に対応する位置に貫通孔が、外ピンハウジング11には、前記ボルト挿通孔に対応する位置に雌ねじからなるボルト螺着孔がそれぞれ設けられている。フランジ38aのボルト挿通孔、および小径ハウジング部8bの貫通孔に挿通した固定ボルトをボルト螺着孔に螺着させることにより、外方部材36およびハウジング38が小径ハウジング部8bに固定される。   The outer member 36 is a stationary raceway, and is fitted and fixed to a housing 38 with a flange 38a attached to the outboard side end of the small diameter housing portion 8b. The flange 38a is provided with bolt insertion holes at a plurality of locations in the circumferential direction. The small diameter housing portion 8b is provided with a through hole at a position corresponding to the bolt insertion hole, and the outer pin housing 11 is provided with a bolt screw hole made of an internal thread at a position corresponding to the bolt insertion hole. The outer member 36 and the housing 38 are fixed to the small diameter housing portion 8b by screwing the fixing bolt inserted into the bolt insertion hole of the flange 38a and the through hole of the small diameter housing portion 8b into the bolt screw hole.

内方部材37には、車輪取付用フランジ39が設けられている。車輪取付用フランジ39の中空部にはスプライン孔が形成され、同中空部に出力部材6がスプライン嵌合されている。出力部材6の先端部には雌ねじが形成され、前記中空部から突出する出力部材6の先端部にナット40を螺着することで、出力部材6と、車輪取付用フランジ39とが連結されている。   The inner member 37 is provided with a wheel mounting flange 39. A spline hole is formed in the hollow portion of the wheel mounting flange 39, and the output member 6 is spline-fitted into the hollow portion. A female thread is formed at the tip of the output member 6, and the nut 40 is screwed onto the tip of the output member 6 protruding from the hollow portion, thereby connecting the output member 6 and the wheel mounting flange 39. Yes.

前記潤滑油供給機構は、減速機2の潤滑および電動モータ1の冷却の両方に用いられる潤滑油を供給する軸心給油機構であって、潤滑油流路と、オイルポンプ41と、油溜り42とを有する。前記潤滑油流路は、ポンプハウジング12に設けられた第1の流路43、大径ハウジング部8aに設けられた第2の流路44、リヤーカバー13に設けられた第3の流路45、および後述の第4の流路を有する。油溜り42は、潤滑油を貯留する貯留部であり、小径ハウジング部8bの下部に設けられる。   The lubricating oil supply mechanism is an axial oil supply mechanism that supplies lubricating oil used for both the lubrication of the speed reducer 2 and the cooling of the electric motor 1, and includes a lubricating oil flow path, an oil pump 41, and an oil sump 42. And have. The lubricating oil flow path includes a first flow path 43 provided in the pump housing 12, a second flow path 44 provided in the large diameter housing portion 8a, and a third flow path 45 provided in the rear cover 13. And a fourth flow path described later. The oil sump 42 is a reservoir for storing lubricating oil, and is provided below the small-diameter housing portion 8b.

オイルポンプ41は、ポンプハウジング12に設けられ、潤滑油を強制的に循環させている。このオイルポンプ41は、例えば、出力部材6の回転により回転する図示外のインナーロータと、このインナーロータの回転に伴って従動回転するアウターロータと、ポンプ室と、吸入口と、吐出口とを有するサイクロイドポンプである。前記インナーロータが内方部材37の回転により回転すると、前記アウターロータは従動回転する。このとき前記インナーロータおよび前記アウターロータはそれぞれ異なる回転中心を中心として回転することで、前記ポンプ室の容積が連続的に変化する。   The oil pump 41 is provided in the pump housing 12 and forcibly circulates lubricating oil. The oil pump 41 includes, for example, an unillustrated inner rotor that rotates as the output member 6 rotates, an outer rotor that rotates following the rotation of the inner rotor, a pump chamber, a suction port, and a discharge port. It is a cycloid pump having. When the inner rotor is rotated by the rotation of the inner member 37, the outer rotor is driven to rotate. At this time, the inner rotor and the outer rotor rotate about different rotation centers, so that the volume of the pump chamber changes continuously.

これにより、油溜り42に貯留された潤滑油は、吸い上げられて前記吸入口から流入し、前記吐出口から、ポンプハウジング12内の第1の流路43に圧送される。前記第2の流路44は第1および第3の流路43,45に連通し、第3の流路45は第4の流路に連通する。第1の流路43に圧送された潤滑油は、順次、第2,第3の流路44,45を経て第4の流路に圧送される。
前記第4の流路は、モータ回転軸7に設けられるモータ回転軸油路46と、モータ油路47と、貫通孔と、環状隙間と、減速機入力軸5に設けられる入力軸油路48と、オイル供給口49,49と、オイル排出口50とを有する。
Thereby, the lubricating oil stored in the oil sump 42 is sucked up and flows in from the suction port, and is pumped from the discharge port to the first flow path 43 in the pump housing 12. The second flow path 44 communicates with the first and third flow paths 43 and 45, and the third flow path 45 communicates with the fourth flow path. The lubricating oil pumped to the first channel 43 is sequentially pumped to the fourth channel via the second and third channels 44 and 45.
The fourth flow path includes a motor rotation shaft oil passage 46 provided in the motor rotation shaft 7, a motor oil passage 47, a through hole, an annular gap, and an input shaft oil passage 48 provided in the speed reducer input shaft 5. And oil supply ports 49 and 49 and an oil discharge port 50.

モータ回転軸油路46は、第3の流路45の油圧送方向下流部に連通し、モータ回転軸内の軸心に沿って設けられる。入力軸油路48は、モータ回転軸油路46に連通し、減速機入力軸5の内部におけるインボード端側からアウトボード側に軸方向に延びる。オイル供給口49,49は、入力軸油路48のうち偏心部23,24が設けられる軸方向位置から、半径方向外方に延びている。
減速機・モータハウジング8の小径ハウジング部8bには、減速機2の潤滑に供された潤滑油を油溜り42に排出するオイル排出口50が設けられている。したがって、第3の流路45からモータ回転軸油路46に送られた潤滑油は、入力軸油路48のオイル供給口49,49から減速機2の潤滑に供される。この潤滑油は、遠心力および重力によって径方向外方で且つ下方に移動し、油溜り42に戻される。
The motor rotation shaft oil passage 46 communicates with the downstream portion of the third passage 45 in the hydraulic pressure feeding direction, and is provided along the shaft center in the motor rotation shaft. The input shaft oil passage 48 communicates with the motor rotation shaft oil passage 46 and extends in the axial direction from the inboard end side to the outboard side in the reducer input shaft 5. The oil supply ports 49 and 49 extend radially outward from the axial position where the eccentric portions 23 and 24 are provided in the input shaft oil passage 48.
The small-diameter housing portion 8 b of the speed reducer / motor housing 8 is provided with an oil discharge port 50 for discharging the lubricating oil used for lubricating the speed reducer 2 to the oil reservoir 42. Therefore, the lubricating oil sent from the third flow path 45 to the motor rotation shaft oil passage 46 is used for lubricating the speed reducer 2 from the oil supply ports 49, 49 of the input shaft oil passage 48. The lubricating oil moves radially outward and downward by centrifugal force and gravity, and is returned to the oil sump 42.

モータ回転軸7における、ロータ固定部材20が設けられる軸方向位置には、径方向に貫通する複数の貫通孔が設けられている。また、ロータ固定部材20には、前記複数の貫通孔に連通して径方向外方に延びるモータ油路47が設けられている。このモータ油路47は、ロータ固定部材20とモータロータ10の内周面との環状隙間に連通する。モータ回転軸油路46から貫通孔に導かれた潤滑油は、モータ油路47を経由して環状隙間に導かれて、電動モータ1の冷却に供される。この冷却に供された潤滑油は、ロータ固定部材20のフランジに形成された吐出口から排出されて、遠心力および重力によって下方に移動し油溜りに戻される。   A plurality of through holes penetrating in the radial direction are provided at the axial position of the motor rotating shaft 7 where the rotor fixing member 20 is provided. The rotor fixing member 20 is provided with a motor oil passage 47 that communicates with the plurality of through holes and extends radially outward. The motor oil passage 47 communicates with an annular gap between the rotor fixing member 20 and the inner peripheral surface of the motor rotor 10. Lubricating oil guided to the through hole from the motor rotating shaft oil passage 46 is guided to the annular gap via the motor oil passage 47 to be used for cooling the electric motor 1. The lubricating oil used for this cooling is discharged from the discharge port formed in the flange of the rotor fixing member 20, moves downward by centrifugal force and gravity, and returns to the oil sump.

図3は、このインホイールモータ駆動装置の制御系のブロック図である。
車体には、電子制御ユニット(ECU)51と、インバータ装置52と、バッテリ53とが搭載されている。ECU51は、自動車全体の統括制御,協調制御を行い、インバータ装置52に指令を与える上位制御手段であり、相互にコントローラ・エリア・ネットワーク(略称:CAN)等で接続されている。ECU51は、マイクロコンピュータとその制御プログラム、および電子回路等で構成されている。
FIG. 3 is a block diagram of a control system of the in-wheel motor drive device.
An electronic control unit (ECU) 51, an inverter device 52, and a battery 53 are mounted on the vehicle body. The ECU 51 is a high-order control means that performs overall control and cooperative control of the entire vehicle and gives commands to the inverter device 52, and is connected to each other via a controller area network (abbreviation: CAN) or the like. The ECU 51 includes a microcomputer, its control program, an electronic circuit, and the like.

インバータ装置52は、各電動モータ1に対して設けられたパワー回路部54と、このパワー回路部54を制御するモータコントロール部55とを有する。モータコントロール部55は、各パワー回路部54に対して共通して設けられていても、別々に設けられていても良いが、共通して設けられた場合であっても、各パワー回路部54を、例えば互いにモータトルクが異なるように独立して制御可能なものとされる。モータコントロール部55は、このモータコントロール部55が持つインホイールモータ駆動装置に関する各検出値や制御値等の各情報をECU51に出力する機能を有する。   The inverter device 52 includes a power circuit unit 54 provided for each electric motor 1 and a motor control unit 55 that controls the power circuit unit 54. The motor control unit 55 may be provided in common for each power circuit unit 54 or may be provided separately, but even if provided in common, each power circuit unit 54. For example, can be controlled independently so that the motor torque is different from each other. The motor control unit 55 has a function of outputting information such as detection values and control values relating to the in-wheel motor drive device of the motor control unit 55 to the ECU 51.

パワー回路部54は、バッテリ53の直流電力を電動モータ1の駆動に用いる3相の交流電力に変換するインバータ56と、このインバータ56を制御するPWMドライバ57とを有する。電動モータ1は3相の同期モータからなる。インバータ56は、複数の半導体スイッチング素子(図示せず)で構成され、PWMドライバ57は、入力された電流指令をパルス幅変調し、前記各半導体スイッチング素子にオンオフ指令を与える。   The power circuit unit 54 includes an inverter 56 that converts the DC power of the battery 53 into three-phase AC power that is used to drive the electric motor 1, and a PWM driver 57 that controls the inverter 56. The electric motor 1 is composed of a three-phase synchronous motor. The inverter 56 is composed of a plurality of semiconductor switching elements (not shown), and the PWM driver 57 performs pulse width modulation on the input current command and gives an on / off command to each of the semiconductor switching elements.

モータコントロール部55は、コンピュータとこれに実行されるプログラム、および電子回路により構成され、その基本となる制御部としてモータ駆動制御部58を有している。モータ駆動制御部58は、上位制御手段であるECU51から与えられるトルク指令等による加速・減速指令に従い、電流指令に変換して、PWMドライバ57に電流指令を与える手段である。モータ駆動制御部58は、インバータ56から電動モータ1に流すモータ電流値を電流検出手段59から得て、電流フィードバック制御を行う。また、モータ駆動制御部58は、電動モータ1のモータロータ(図1)の回転角を角度センサ60から得て、ベクトル制御を行う。   The motor control unit 55 includes a computer, a program executed on the computer, and an electronic circuit, and includes a motor drive control unit 58 as a basic control unit. The motor drive control unit 58 is a unit that converts the current command into a current command in accordance with an acceleration / deceleration command by a torque command or the like given from the ECU 51 that is the host control unit, and gives the current command to the PWM driver 57. The motor drive control unit 58 obtains a motor current value to be passed from the inverter 56 to the electric motor 1 from the current detection unit 59 and performs current feedback control. Further, the motor drive control unit 58 obtains the rotation angle of the motor rotor (FIG. 1) of the electric motor 1 from the angle sensor 60 and performs vector control.

この実施形態では、前記構成のモータコントロール部55に、次の出力制限手段61を設け、減速機2または車輪用軸受4に、車輪62の回転速度を検出する回転速度検出手段Saを設けている。出力制限手段61は、トルクリミッタ3(図2)が許容値以上のトルクの伝達を遮断したとき、電動モータ1への出力を制限するものであり、判定手段63と、記憶部64と、電流制御部65とを有する。
判定手段63は、回転速度検出手段Saで検出される回転速度から、トルクリミッタ3(図2)が許容値以上のトルクの伝達を遮断したか否かを判定する。判定手段63は、例えば、一方の電動モータ1に異常が発生したことに起因して左右の車輪62の回転速度差が定められた閾値以上になったとき、または角度センサ60と回転速度検出手段Saの回転速度差が定められた閾値以上になったとき、トルクリミッタが許容値以上のトルクの伝達を遮断したと判定する。前記閾値は、実験やシミュレーション等により適宜に定められる。この閾値は、記憶部64に書換え可能に記憶され、判定手段63による判定時に読出されて演算に供される。
In this embodiment, the motor control unit 55 having the above-described configuration is provided with the following output limiting means 61, and the speed reducer 2 or the wheel bearing 4 is provided with a rotational speed detecting means Sa that detects the rotational speed of the wheel 62. . The output limiting means 61 limits the output to the electric motor 1 when the torque limiter 3 (FIG. 2) cuts off the transmission of torque exceeding the allowable value. The output limiting means 61 is a determination means 63, a storage section 64, a current And a control unit 65.
The determination means 63 determines whether or not the torque limiter 3 (FIG. 2) has blocked the transmission of torque exceeding the allowable value from the rotation speed detected by the rotation speed detection means Sa. The determination means 63 is, for example, when the difference between the rotational speeds of the left and right wheels 62 exceeds a predetermined threshold due to the occurrence of an abnormality in one of the electric motors 1 or the angle sensor 60 and the rotational speed detection means. When the difference in rotational speed of Sa is equal to or greater than a predetermined threshold value, it is determined that the torque limiter has blocked transmission of torque exceeding the allowable value. The threshold value is appropriately determined by experiment, simulation, or the like. This threshold value is stored in the storage unit 64 so as to be rewritable, and is read at the time of determination by the determination unit 63 and used for calculation.

判定手段63によりトルクリミッタが許容値以上のトルクの伝達を遮断したと判定すると、電流制御部65は、電動モータ1の電流値を低減するように、モータ駆動制御部58を介してパワー回路部54に指令する。具体的には、モータトルクが、例えば、正常時における最大トルクの10%以上90%以下となるように、電流制御部65は、モータ駆動制御部58を介してパワー回路部54に指令する。なお電流制御部65は、現在の電流に対して定められた割合で低下させても良いし、また割合ではなく定められた値に低下させても良い。   If it is determined by the determination means 63 that the torque limiter has blocked the transmission of the torque exceeding the allowable value, the current control unit 65 is connected to the power circuit unit via the motor drive control unit 58 so as to reduce the current value of the electric motor 1. 54. Specifically, the current control unit 65 commands the power circuit unit 54 via the motor drive control unit 58 so that the motor torque is, for example, 10% or more and 90% or less of the maximum torque at normal time. Note that the current control unit 65 may decrease the current at a predetermined rate, or may decrease the current to a predetermined value.

図4は、このインホイールモータ駆動装置の電動モータを出力制限する場合の、アクセル入力と指令トルクとの関係を示す図である。同図に出力制限しない場合の例も示している。同図によると、アクセル入力と指令トルクとは、アクセル入力が大きくなればなる程指令トルクが大きくなる比例関係にある。一方の電動モータに異常が発生してトルクリミッタが許容値以上のトルクの伝達を遮断すると、アクセル入力にかかわらず出力制限手段が電動モータへの出力を制限する。   FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the accelerator input and the command torque when the output of the electric motor of the in-wheel motor drive device is limited. An example in which the output is not limited is also shown in FIG. According to the figure, the accelerator input and the command torque are in a proportional relationship in which the command torque increases as the accelerator input increases. When an abnormality occurs in one of the electric motors and the torque limiter cuts off the transmission of torque exceeding the allowable value, the output limiting means limits the output to the electric motor regardless of the accelerator input.

作用効果について説明する。
以上説明したインホイールモータ駆動装置によると、モータ回転軸7と減速機入力軸5とを、許容値以上のトルクの伝達を遮断するトルクリミッタ3を介して連結したため、車両の走行中に電動モータ1に異常が発生したとき、車両が不所望にロック状態となることを防止することができる。そして、異常の発生していない電動モータ等を用いて前記車両を自走させるか、または、外部車両により前記車両を牽引することができる。この車両を修理工場等へ移動させた後、例えば、異常原因の電動モータ1のみを正常な電動モータ1と交換するだけで済む。このため、従来技術よりも修理に要する作業工数の低減を図ることができる。また、この場合、例えば、減速機2の出力軸にトルクリミッタを配置するよりも、許容トルクを小さくすることができ、インホイールモータ駆動装置全体の小型化を図ることができる。このトルクリミッタ3は繰返し使用することができるため、従来技術のものよりもランニングコスト上有利となる。
The effect will be described.
According to the in-wheel motor drive apparatus described above, the motor rotating shaft 7 and the speed reducer input shaft 5 are connected via the torque limiter 3 that cuts off transmission of the torque exceeding the allowable value, so that the electric motor is driven during the traveling of the vehicle. When an abnormality occurs in 1, the vehicle can be prevented from being undesirably locked. Then, the vehicle can be self-propelled using an electric motor or the like in which no abnormality has occurred, or the vehicle can be pulled by an external vehicle. After moving the vehicle to a repair shop or the like, for example, only the electric motor 1 causing the abnormality needs to be replaced with a normal electric motor 1. For this reason, the work man-hours required for repair can be reduced as compared with the prior art. Further, in this case, for example, the allowable torque can be made smaller than when a torque limiter is arranged on the output shaft of the speed reducer 2, and the entire in-wheel motor drive device can be reduced in size. Since the torque limiter 3 can be used repeatedly, it is more advantageous in running cost than the conventional one.

トルクリミッタ3をモータ回転軸7に同軸に配置したため、装置全体のコンパクト化を図ることが可能となる。車輪用軸受4は、減速機入力軸5と同軸の出力部材6によって回転され、さらに減速機入力軸5とモータ回転軸7とが同軸に配置されたため、さらに装置全体のコンパクト化を図ることが可能となる。
判定手段63により、トルクリミッタ3が許容値以上のトルクの伝達を遮断したか否かを判定することで、その後、電動モータ1の制御を容易に且つ確実に行うことが可能となる。
出力制限手段61は、例えば、左右の駆動輪62,62をそれぞれ駆動する電動モータ1,1のうち、一方の電動モータ1に異常が発生したとき、その異常が発生した一方の電動モータ1、または、一方および他方の電動モータ1,1の出力を制限する。このように、電動モータ1の出力を制限することで、車両の安定性を高めて所望の場所まで車両を自走させることができる。
Since the torque limiter 3 is disposed coaxially with the motor rotation shaft 7, the entire apparatus can be made compact. Since the wheel bearing 4 is rotated by an output member 6 coaxial with the speed reducer input shaft 5, and the speed reducer input shaft 5 and the motor rotating shaft 7 are coaxially arranged, the overall device can be further reduced in size. It becomes possible.
By determining whether or not the torque limiter 3 has blocked the transmission of the torque exceeding the allowable value by the determination means 63, the electric motor 1 can be easily and reliably controlled thereafter.
The output restricting means 61 is, for example, one of the electric motors 1 and 1 that drives the left and right drive wheels 62 and 62, respectively. Alternatively, the output of one and the other electric motors 1 and 1 is limited. In this way, by limiting the output of the electric motor 1, the vehicle stability can be improved and the vehicle can travel to a desired location.

他の実施形態について説明する。
以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
Another embodiment will be described.
In the following description, the same reference numerals are given to the portions corresponding to the matters described in the preceding forms in each embodiment, and the overlapping description is omitted. When only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described in advance unless otherwise specified. The same effect is obtained from the same configuration. Not only the combination of the parts specifically described in each embodiment, but also the embodiments can be partially combined as long as the combination does not hinder.

図5の拡大部に示すように、トルクリミッタ3は、一対のフランジ31,31と、これら一対のフランジ31,31を連結し定められた許容値以上のトルクが入力したとき折れる連結具66とを有するものとしても良い。連結具66は、例えば、円周方向一定間隔おきに並ぶ複数のピンからなる。トルクリミッタ3に許容値未満のトルクが負荷されているとき、モータ回転軸7から減速機入力軸5へトルクが伝達される。トルクリミッタ3に許容値以上のトルクが負荷されると連結具66が折れることで、モータ回転軸7から減速機入力軸5へのトルクの伝達を遮断することができる。この場合、トルクリミッタ3のフランジ31の表面積を第1の実施形態のものより小さくでき、よってトルクリミッタ3を径方向に小型化することが可能となる。   As shown in the enlarged portion of FIG. 5, the torque limiter 3 includes a pair of flanges 31, 31, and a coupling tool 66 that is connected when the pair of flanges 31, 31 are connected and a torque exceeding a predetermined allowable value is input. It is good also as what has. For example, the connector 66 includes a plurality of pins arranged at regular intervals in the circumferential direction. When torque less than the allowable value is applied to the torque limiter 3, torque is transmitted from the motor rotation shaft 7 to the reduction gear input shaft 5. When torque exceeding the allowable value is applied to the torque limiter 3, the coupling 66 is broken, so that transmission of torque from the motor rotation shaft 7 to the reduction gear input shaft 5 can be cut off. In this case, the surface area of the flange 31 of the torque limiter 3 can be made smaller than that of the first embodiment, and thus the torque limiter 3 can be downsized in the radial direction.

図6に示すように、トルクリミッタ3の押圧手段32Aは、一対のフランジ31,31にそれぞれ取付けられ互いに吸引する永久磁石であっても良い。各フランジ31における、互いに対向する表面に環状溝が形成され、この環状溝に接着剤等を介して永久磁石が嵌込まれて固定されている。トルクリミッタ3は、永久磁石による吸引力を超えたトルクの伝達を遮断するものとしている。このトルクリミッタ3に許容値以上のトルクが負荷されると、永久磁石による吸引力に抗して、モータ回転軸7から減速機入力軸5へのトルクの伝達を遮断することができる。   As shown in FIG. 6, the pressing means 32 </ b> A of the torque limiter 3 may be a permanent magnet that is attached to each of the pair of flanges 31 and 31 and attracts each other. An annular groove is formed on the surface of each flange 31 facing each other, and a permanent magnet is fitted into and fixed to the annular groove via an adhesive or the like. The torque limiter 3 cuts off the transmission of torque exceeding the attractive force by the permanent magnet. When torque exceeding the allowable value is loaded on the torque limiter 3, transmission of torque from the motor rotation shaft 7 to the reduction gear input shaft 5 can be blocked against the attractive force of the permanent magnet.

図7に示すように、回転速度検出手段67をハブに設け、判定手段63(図3)は、前記回転速度検出手段67で検出される回転速度から、トルクリミッタ3が許容値以上のトルクの伝達を遮断するか否かを判定するものとしても良い。   As shown in FIG. 7, the rotational speed detection means 67 is provided in the hub, and the determination means 63 (FIG. 3) determines that the torque limiter 3 has a torque exceeding the allowable value based on the rotational speed detected by the rotational speed detection means 67. It is good also as what determines whether transmission is interrupted | blocked.

図8に示すように、電動モータ1、減速機2、およびトルクリミッタ3はそれぞれモータハウジングHm、減速機ハウジングHg、およびトルクリミッタハウジングHtを有し、これらのハウジングHm,Hg,Htを組み合わせて構成されるものとしても良い。
前記各実施形態では、減速機・モータハウジングにおける大径ハウジング部に、ポンプハウジングが収容されているが、この例ではポンプハウジングが省略されている。モータハウジングHmに、オイルポンプ41と、トルクリミッタハウジングHtとがそれぞれ設けられている。この例では、モータ回転軸7は、同軸に設けられる第1乃至第3のモータ回転軸7a,7b,7cを含み、第3のモータ回転軸7cの外周面が、第1のモータ回転軸7aの内周面にスプライン嵌合されている。
As shown in FIG. 8, the electric motor 1, the speed reducer 2, and the torque limiter 3 each have a motor housing Hm, a speed reducer housing Hg, and a torque limiter housing Ht, and these housings Hm, Hg, and Ht are combined. It may be configured.
In each of the above embodiments, the pump housing is accommodated in the large-diameter housing portion of the reduction gear / motor housing, but in this example, the pump housing is omitted. The motor housing Hm is provided with an oil pump 41 and a torque limiter housing Ht. In this example, the motor rotation shaft 7 includes first to third motor rotation shafts 7a, 7b, and 7c provided coaxially, and the outer peripheral surface of the third motor rotation shaft 7c is the first motor rotation shaft 7a. It is spline-fitted to the inner peripheral surface.

また車輪用軸受4の外方部材36は、減速機ハウジングHgのアウトボード側端に取付けるフランジ36aを有する。内方部材37における、出力部材6を挿通する中空部におけるインボード側の外周面に段部が形成され、この段部に内輪が嵌合固定されている。内方部材37の外周面に一列の軌道面が一体形成され、前記内輪の外周面に他列の軌道面が形成されている。
図8の構成では、各ハウジングHm,Hg,Htを組み合わせることで、インホイールモータ駆動装置を容易に組立てることができ、各ハウジングHm,Hg,Htを互いに離脱させることで、所望の部品を容易に交換することができる。
Further, the outer member 36 of the wheel bearing 4 has a flange 36a attached to the outboard side end of the reduction gear housing Hg. A step portion is formed on the outer peripheral surface on the inboard side of the hollow portion through which the output member 6 is inserted in the inner member 37, and the inner ring is fitted and fixed to the step portion. A row of raceway surfaces is integrally formed on the outer circumferential surface of the inner member 37, and another row of raceway surfaces is formed on the outer circumferential surface of the inner ring.
In the configuration of FIG. 8, the in-wheel motor drive device can be easily assembled by combining the housings Hm, Hg, and Ht, and desired parts can be easily separated by separating the housings Hm, Hg, and Ht from each other. Can be replaced.

図9は、前記いずれかのインホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車を概略示す図である。この電気自動車は、車体68の左右の後輪となる車輪62が駆動輪とされ、左右の前輪となる車輪62が従動輪とされた4輪の自動車である。前輪となる車輪62は操舵輪とされている。この例の電気自動車は、駆動輪となる左右の車輪62,62を、それぞれ独立の電動モータ1,1により駆動するドライブユニットを備えている。電動モータ1の回転は、減速機2および車輪用軸受4を介して車輪62に伝達される。前記ドライブユニットは、電動モータ1の一部または全体が車輪62内に配置されて、電動モータ1、減速機2、および車輪用軸受4を含むインホイールモータ駆動装置を構成している。
この電気自動車に前記いずれかのインホイールモータ駆動装置を搭載したため、走行中に電動モータに異常が発生した場合に、車輪がロック状態となることを防止できると共に、その修理に要する作業工数の低減を図ることができる。
FIG. 9 is a diagram schematically showing an electric vehicle on which any one of the in-wheel motor driving devices is mounted. This electric vehicle is a four-wheeled vehicle in which the wheels 62 that are the left and right rear wheels of the vehicle body 68 are drive wheels, and the wheels 62 that are the left and right front wheels are driven wheels. The front wheel 62 is a steering wheel. The electric vehicle of this example includes drive units that drive the left and right wheels 62 and 62 that are drive wheels by independent electric motors 1 and 1, respectively. The rotation of the electric motor 1 is transmitted to the wheel 62 via the speed reducer 2 and the wheel bearing 4. In the drive unit, a part or the whole of the electric motor 1 is disposed in the wheel 62 to constitute an in-wheel motor drive device including the electric motor 1, the speed reducer 2, and the wheel bearing 4.
Since any one of the in-wheel motor driving devices is mounted on this electric vehicle, it is possible to prevent the wheels from being locked when an abnormality occurs in the electric motor during traveling, and to reduce the work man-hours required for repairing the wheels. Can be achieved.

1…電動モータ
2…減速機
3…トルクリミッタ
4…車輪用軸受
5…減速機入力軸
7…モータ回転軸
31…フランジ
32,32A…押圧手段
61…出力制限手段
62…車輪
63…判定手段
67…回転速度検出手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric motor 2 ... Reduction gear 3 ... Torque limiter 4 ... Wheel bearing 5 ... Reduction gear input shaft 7 ... Motor rotating shaft 31 ... Flange 32, 32A ... Pressing means 61 ... Output restriction means 62 ... Wheel 63 ... Determination means 67 ... Rotation speed detection means

Claims (8)

電動モータと、車輪を支持する車輪用軸受と、前記電動モータの回転を減速して前記車輪用軸受に伝達する減速機とを有するインホイールモータ駆動装置において、
前記電動モータおよび前記減速機は、それぞれ回転自在に支持されたモータ回転軸、減速機入力軸を有し、
これらモータ回転軸と減速機入力軸と、許容値以上のトルクの伝達を遮断するトルクリミッタを介して連結され、
前記電動モータ、前記減速機、および前記トルクリミッタはそれぞれモータハウジング、減速機ハウジング、およびトルクリミッタハウジングを有し、前記モータハウジング、前記減速機ハウジング、および前記トルクリミッタハウジングが相互に組み合わせら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: an electric motor; a wheel bearing that supports a wheel; and a speed reducer that decelerates rotation of the electric motor and transmits the reduced speed to the wheel bearing.
The electric motor and the speed reducer each have a motor rotation shaft and a speed reducer input shaft that are rotatably supported,
These motor rotation shaft and the reduction gear input shaft, is consolidated through a torque limiter for cutting off transmission of more than the allowable value of the torque,
The electric motor, the speed reducer, and the torque limiter each have a motor housing, a speed reducer housing, and a torque limiter housing, and the motor housing, the speed reducer housing, and the torque limiter housing are combined with each other. in-wheel motor drive device comprising a call.
請求項1記載のインホイールモータ駆動装置において、前記トルクリミッタは、互いに対向して接触しトルク伝達可能な一対のフランジと、これら一対のフランジを互いに押し付け合う押圧力を付与する押圧手段とを有するインホイールモータ駆動装置。   2. The in-wheel motor drive device according to claim 1, wherein the torque limiter includes a pair of flanges that are opposed to each other and can transmit torque, and a pressing unit that applies a pressing force that presses the pair of flanges against each other. In-wheel motor drive device. 電動モータと、車輪を支持する車輪用軸受と、前記電動モータの回転を減速して前記車輪用軸受に伝達する減速機とを有するインホイールモータ駆動装置において、
前記電動モータおよび前記減速機は、それぞれ回転自在に支持されたモータ回転軸、減速機入力軸を有し、
これらモータ回転軸と減速機入力軸とが、許容値以上のトルクの伝達を遮断するトルクリミッタを介して連結され、
前記トルクリミッタは、互いに対向して接触しトルク伝達可能な一対のフランジと、これら一対のフランジを互いに押し付け合う押圧力を付与する押圧手段とを有し、
前記モータ回転軸を回転自在に支持する軸受を備え、前記押圧手段は、前記軸受に予圧を発生させる予圧発生手段を兼ねるインホイールモータ駆動装置。
In an in-wheel motor drive device comprising: an electric motor; a wheel bearing that supports a wheel; and a speed reducer that decelerates rotation of the electric motor and transmits the reduced speed to the wheel bearing.
The electric motor and the speed reducer each have a motor rotation shaft and a speed reducer input shaft that are rotatably supported,
These motor rotation shaft and reduction gear input shaft are connected via a torque limiter that cuts off the transmission of torque exceeding the allowable value,
The torque limiter has a pair of flanges that are in contact with each other and capable of transmitting torque, and a pressing unit that applies a pressing force to press the pair of flanges against each other,
Comprising a bearing for rotatably supporting the motor rotation shaft, said pressing means, in-wheel motor drive device serving as a preload generating means for generating a preload to the bearing.
請求項2記載のインホイールモータ駆動装置において、前記押圧手段は、前記一対のフランジにそれぞれ取付けられ互いに吸引する永久磁石であり、前記トルクリミッタは、前記永久磁石による吸引力を超えたトルクの伝達を遮断するものとしたインホイールモータ駆動装置。   3. The in-wheel motor drive device according to claim 2, wherein the pressing means is a permanent magnet that is attached to each of the pair of flanges and attracts each other, and the torque limiter transmits torque exceeding the attractive force of the permanent magnet. An in-wheel motor drive device that cuts off the motor. 請求項1記載のインホイールモータ駆動装置において、前記トルクリミッタは、互いに対向してトルク伝達可能な一対のフランジと、これら一対のフランジを連結し前記許容値以上のトルクが入力したとき折れる連結具とを有するインホイールモータ駆動装置。   The in-wheel motor drive device according to claim 1, wherein the torque limiter includes a pair of flanges capable of transmitting torque in opposition to each other, and a connecting tool that is connected when the pair of flanges are connected and a torque exceeding the allowable value is input. And an in-wheel motor drive device. 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のインホイールモータ駆動装置において、前記トルクリミッタ前記モータ回転軸に同軸に配置されたインホイールモータ駆動装置。 In-wheel motor drive device according to any one of claims 1 to 5, in-wheel motor drive device disposed coaxially the torque limiter in the motor rotational shaft. 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のインホイールモータ駆動装置において、前記車輪用軸受は、前記減速機入力軸と同軸の出力部材によって回転され、さらに前記減速機入力軸と前記モータ回転軸とが同軸に配置された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 6, wherein the wheel bearing is rotated by an output member coaxial with the reducer input shaft, and further, the reducer input shaft and the An in-wheel motor drive device in which the motor rotation shaft is arranged coaxially. 請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のインホイールモータ駆動装置において、前記減速機または前記車輪用軸受に、前記車輪の回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、この回転速度検出手段で検出される回転速度から、前記トルクリミッタが許容値以上のトルクの伝達を遮断したか否かを判定する判定手段を備え、前記トルクリミッタが許容値以上のトルクの伝達を遮断したとき、前記電動モータへの出力を制限する出力制限手段を備えた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 7, wherein the reduction gear or the wheel bearing is provided with a rotation speed detection means for detecting a rotation speed of the wheel, and the rotation speed. from the rotational speed detected by the detection means, when said torque limiter comprises a judging device for judging whether or not to block the transmission of more than the allowable value of the torque, the torque limiter is cut off the transmission of more than the allowable value of the torque , in-wheel motor drive device provided with an output limiting means for limiting the output to the electric motor.
JP2012278958A 2012-12-21 2012-12-21 In-wheel motor drive device Expired - Fee Related JP6099965B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012278958A JP6099965B2 (en) 2012-12-21 2012-12-21 In-wheel motor drive device
PCT/JP2013/083040 WO2014097927A1 (en) 2012-12-21 2013-12-10 In-wheel motor drive device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012278958A JP6099965B2 (en) 2012-12-21 2012-12-21 In-wheel motor drive device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014121941A JP2014121941A (en) 2014-07-03
JP6099965B2 true JP6099965B2 (en) 2017-03-22

Family

ID=50978262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012278958A Expired - Fee Related JP6099965B2 (en) 2012-12-21 2012-12-21 In-wheel motor drive device

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6099965B2 (en)
WO (1) WO2014097927A1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016063599A (en) * 2014-09-17 2016-04-25 ナブテスコ株式会社 Motor with reduction gear
CN104348296B (en) * 2014-11-22 2017-11-21 浙江琦星电子有限公司 A kind of motor with harmonic speed reducer
CN107104533A (en) * 2017-06-15 2017-08-29 湖南万通科技股份有限公司 A kind of electromechanical assembly and the sample making apparatus with the electromechanical assembly
JP7244076B2 (en) * 2019-07-05 2023-03-22 コアレスモータ株式会社 Wheel-in motor overload protector
FR3121120B1 (en) * 2021-03-24 2023-03-17 Jnov Tech Electrically motorized wheel for mobile platform
DE102022002743A1 (en) 2022-07-28 2024-02-08 Borgwarner Inc. Drive arrangement with an electric machine and a gearbox and component for such a drive arrangement
WO2024058105A1 (en) * 2022-09-12 2024-03-21 Ntn株式会社 Ball bearing

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006348804A (en) * 2005-06-14 2006-12-28 Toyota Motor Corp Engine starting device
JP4877296B2 (en) * 2008-08-21 2012-02-15 トヨタ自動車株式会社 DRIVE DEVICE AND CONTROL DEVICE THEREOF
JP5533682B2 (en) * 2011-01-13 2014-06-25 トヨタ自動車株式会社 Fail-safe device
JP2012192766A (en) * 2011-03-15 2012-10-11 Aisin Seiki Co Ltd Motor type vehicle drive apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014097927A1 (en) 2014-06-26
JP2014121941A (en) 2014-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6099965B2 (en) In-wheel motor drive device
US10207576B2 (en) In-wheel motor drive device
JP6274886B2 (en) In-wheel motor drive device
US10230323B2 (en) Motor drive device
JP4877296B2 (en) DRIVE DEVICE AND CONTROL DEVICE THEREOF
EP2282394A1 (en) Drive device for vehicle
JP5066925B2 (en) Wheel drive device
WO2012140963A1 (en) Lubrication control device for in-wheel motor unit for vehicle
JP6508148B2 (en) In-wheel motor unit
WO2015045903A1 (en) Wheel drive device
JP5032382B2 (en) Motor drive device and in-wheel motor drive device
JP2009079625A (en) Driving device
JP2017093002A (en) Motor drive unit
JP2016065617A (en) Lubricating device for in-wheel motor drive
JP2013104532A (en) In-wheel motor vehicle driving device
JP2015119525A (en) Abnormality detection device of electric vehicle
JP2018046742A (en) In-wheel motor drive device
US11339835B2 (en) Drive force transfer device
WO2016174984A1 (en) In-wheel motor drive device
JP2006117003A (en) Electric wheel drive device
WO2017154252A1 (en) In-wheel motor drive device
JP2007131027A (en) Braking device for vehicle
JP5884352B2 (en) Lubrication control device for in-wheel motor unit for vehicle
WO2020090662A1 (en) In-wheel motor drive device
JP2016151342A (en) Vehicle motor drive unit and vehicle having vehicle motor drive unit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150918

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160823

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161021

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170207

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170222

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6099965

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees