JP7135639B2 - インホイールモータ型の車両駆動装置 - Google Patents

インホイールモータ型の車両駆動装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7135639B2
JP7135639B2 JP2018174444A JP2018174444A JP7135639B2 JP 7135639 B2 JP7135639 B2 JP 7135639B2 JP 2018174444 A JP2018174444 A JP 2018174444A JP 2018174444 A JP2018174444 A JP 2018174444A JP 7135639 B2 JP7135639 B2 JP 7135639B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
wheel
ring gear
ring
vehicle 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.)
Active
Application number
JP2018174444A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020044959A (ja
Inventor
俊之 森尾
悟 田中
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.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Aisin 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 Aisin Seiki Co Ltd, Aisin Corp filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP2018174444A priority Critical patent/JP7135639B2/ja
Priority to DE102019121659.1A priority patent/DE102019121659A1/de
Priority to CN201921485480.XU priority patent/CN211280623U/zh
Publication of JP2020044959A publication Critical patent/JP2020044959A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7135639B2 publication Critical patent/JP7135639B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • 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
    • B60K17/046Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel with planetary gearing having orbital motion
    • 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
    • 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
    • H02K7/14Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • 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
    • B60K2007/0061Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being parallel to the wheel axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00Special features of vehicle units
    • B60Y2400/70Gearings
    • B60Y2400/73Planetary gearings
    • 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
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • 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
    • H02K7/006Structural association of a motor or generator with the drive train of a motor vehicle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Motor Power Transmission Devices (AREA)
  • Retarders (AREA)

Description

本発明は、インホイールモータ型の車両駆動装置に関し、特に、ピニオンギアを備えるインホイールモータ型の車両駆動装置に関する。
従来、ピニオンギアを備えるインホイールモータ型の車両駆動装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1に記載のインホイールモータ型の車両駆動装置(インホイールモータ構造)では、車輪内(車輪が装着されるホイールのリムの内周面に囲まれた空間)に、電気モータと、減速機構とが配置されている。電気モータの回転出力(駆動力)は、減速機構を介して、ホイールに伝達される。具体的には、減速機構は、カウンタギア機構と、遊星歯車機構とを含む。カウンタギア機構は、電気モータの出力軸に対して同軸に配置される小径の駆動歯車と、小径の駆動歯車に噛み合う大径のカウンタギアとを含む。小径の駆動歯車は、電気モータの出力軸にスプライン嵌合されることにより固定されている。
上記特許文献1に記載のインホイールモータ構造の遊星歯車機構は、サンギアと、プラネタリギア(ピニオンギア)と、リングギアとを含む。サンギアは、カウンタギア機構のカウンタギアに連結されている。また、プラネタリギアは、サンギアの径方向外側に配置されている。また、プラネタリギアの径方向外側にリングギアが配置されている。これにより、プラネタリギアは、径方向内側において、サンギアに噛み合うとともに、径方向外側において、リングギアに噛み合うように構成されている。なお、カウンタギアと、リングギアとは、回転軸に沿った方向にオフセットするように配置されている。
そして、上記特許文献1に記載のインホイールモータ構造では、電気モータの回転に伴って、カウンタギア機構の小径の駆動歯車が回転するとともに、小径の駆動歯車に噛み合う大径のカウンタギアが回転する。これにより、1段目の減速が行われる。さらに、カウンタギアの回転に伴って、カウンタギアに連結されたサンギアが回転する。サンギアの回転に伴って、プラネタリギアが自転しながらサンギアの径方向外側を公転する。このプラネタリギアの自転によって2段目の減速が行われる。そして、プラネタリギアの公転が、プラネタリキャリアを介して、プラネタリキャリアにスプライン嵌合された動力伝達部材に伝達される。その結果、動力伝達部材とともにホイールが回転する。
特開2008-44438号公報
上記特許文献1に記載のインホイールモータ構造では、小径の駆動歯車に噛み合う大径のカウンタギアが回転することにより1段目の減速が行われ、プラネタリギアの自転によって2段目の減速が行われている一方、減速比を高めることが求められている。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、減速比を高めることが可能なインホイールモータ型の車両駆動装置を提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の一の局面におけるインホイールモータ型の車両駆動装置は、外歯が設けられるモータギアを有し、車輪を駆動させるための駆動力を発生させるための電気モータと、モータギアの外歯と噛み合う外歯または内歯を有するカウンタギアと、カウンタギアの駆動力が伝達される遊星歯車機構と、遊星歯車機構の駆動力を車輪のホイールに伝達するためのハブとを備え、遊星歯車機構は、カウンタギアの径方向外側でかつ少なくとも一部がホイールの内部空間に設けられ、第1リングギアと、第2リングギアと、第1リングギアに噛み合う第1ギア部と第2リングギアに噛み合うとともに第1ギア部と直径の異なる第2ギア部とを含むピニオンギアと、を含み、モータギアの外歯と、カウンタギアの外歯または内歯と、第1リングギアとが、車輪の回転軸に直交する径方向においてオーバラップするように配置されている
この発明の一の局面におけるインホイールモータ型の車両駆動装置では、上記のように、遊星歯車機構が、第1リングギアと、第2リングギアと、第1リングギアに噛み合う第1ギア部と第2リングギアに噛み合うとともに第1ギア部と直径の異なる第2ギア部とを含むピニオンギアと、を含むので、上記特許文献1に記載のインホイールモータ構造の遊星歯車機構よりも、減速比を高めることができる。また、遊星歯車機構が、カウンタギアの径方向外側でかつ少なくとも一部がホイールの内部空間に設けられることによって、車両駆動装置が軸方向に大型化するのを抑制することができる。
また、カウンタギアと第1リングギアとが、車輪の回転軸に直交する方向においてオーバラップするように配置されている。
これにより、カウンタギアと第1リングギアとが、車輪の回転軸に沿った方向にオフセットするように配置されている場合と異なり、車両駆動装置の回転軸に沿った方向の長さが長くなるのを抑制することができる。
上記一の局面におけるインホイールモータ型の車両駆動装置において、電気モータの回転軸は、ピニオンギアの回転軸よりも径方向内側に配置されている。
このように構成すれば、電気モータの回転軸がピニオンギアの回転軸よりも径方向外側に配置されている場合と異なり、車両駆動装置の径方向(回転軸に直交する方向)の長さが長くなるのを抑制することができる。
上記一の局面におけるインホイールモータ型の車両駆動装置において、ハブは、ピニオンギアの回転軸よりも径方向内側に配置されている。
このように構成すれば、ハブがピニオンギアの回転軸よりも径方向外側に配置されている場合と比べて、ハブの直径を小さくすることができる。これにより、ハブに含まれるベアリングの直径を小さくすることができるので、ベアリングの摩擦を小さくすることができる。また、ベアリングの周囲に設けられるオイルシール(円環状のシール)の直径を小さくすることができるので、オイルシールの摩擦による抵抗を低減することができる。
上記一の局面におけるインホイールモータ型の車両駆動装置において、ハブと、第2リングギアとを接続するためのフランジ部をさらに備え、第2リングギアのフランジ部に対する軸方向の移動が止め輪により規制されている。
このように構成すれば、第2リングギアとフランジ部とが溶接などにより固定されている場合と異なり、第2リングギアとフランジ部とがある程度相対的に移動することができるので、車輪にかかる応力によってハブが変形した場合でも、ハブの変形に起因して第2リングギアの回転軸が傾斜するのを抑制することができる。これにより、第2リングギアと、第2リングギアに噛み合うピニオンギアの第2ギア部との噛み合いが悪化するのを抑制することができる。
なお、本出願では、上記一の局面によるインホイールモータ型の車両駆動装置とは別に、以下のような他の構成も考えられる。
(付記項1)
上記一の局面におけるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、ピニオンギアは、第1リングギアと第2リングギアの内歯とに噛み合うように、リングギアの径方向内側に配置されている。
(付記項2)
上記一の局面におけるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、電気モータの回転軸は、車輪の回転軸に対して上方向側または下方向側の一方にオフセットされており、車輪を操舵する際に回転中心の一端となるボールジョイントは、車輪の回転軸に対して、上方向側または下方向側の他方でかつホイールの内部に配置されている。
(付記項3)
上記一の局面におけるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、ピニオンギアを回転可能に支持するとともに、カウンタギアの回転とともに回転する第1キャリアをさらに備え、電気モータの駆動力が、カウンタギア、第1キャリア、および、ピニオンギアを介して、出力軸としての第2リングギアに伝達されるように構成されている。
(付記項4)
上記一の局面におけるインホイールモータ型の車両駆動装置において、好ましくは、ピニオンギアを回転可能に支持するとともに、ピニオンギアを覆う筐体に固定された第2キャリアをさらに備え、電気モータの駆動力が、カウンタギア、第1リングギア、および、固定された第2キャリアに支持されたピニオンギアを介して、出力軸としての第2リングギアに伝達されるように構成されている。
第1実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置の断面図である。 電気モータ(モータギア)、カウンタギアおよびピニオンギアを模式的に表した図である。 キャリアの構成を示した図である。 図1の部分拡大図である。 第1実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置の速度線図である。 第2実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置を模式的に表した図である。 第3実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置を模式的に表した図である。 第3実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置の速度線図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
図1~図5を参照して、第1実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置100の構成について説明する。
本願明細書では、「軸方向(回転軸方向)」とは、図1に示すように、車輪1の回転軸C1に沿った方向(X方向)を意味する。また、「径方向」とは、車輪1の回転軸C1に直交する方向(R方向)を意味する。また、「径方向内側」とは、径方向に沿って回転軸C1に向かう方向(R1方向)を意味する。また、「径方向外側」とは、径方向に沿って回転軸C1の外に向かう方向(R2方向)を意味する。
図1に示すように、車輪1は、タイヤ2が装着されるホイール3を備えている。ホイール3は、略円筒形状を有している。略円筒形状のホイール3の内部(内部空間3a)には、車輪1を駆動させるための駆動力を発生させるための電気モータ10と、減速機構20と、ハブ50とが設けられている。
電気モータ10は、ホイール3の内部空間3aにおいて、車両の内側(X1方向側)に配置されている。また、電気モータ10の回転軸C2は、車輪1の回転軸C1に対して上方向側にオフセットされている。具体的には、図2に示すように、電気モータ10の回転軸C2は、車輪1の回転軸C1に対して斜め上方向(水平線に対して略45度の角度方向)にオフセットされている。これにより、ホイール3の内部空間3aの下方側には、電気モータ10に占有されない部分が生じる。そして、車輪1を操舵する際に回転中心の一端となるボールジョイント4は、車輪1の回転軸C1に対して、ホイール3の下方向側の内部空間3aに配置されている。また、電気モータ10に電力を供給するための端子台5は、ホイール3の上方向側の内部空間3aに配置されている。
また、図1に示すように、電気モータ10は、ステータ11と、ステータ11に配置されるコイル12と、ステータ11の径方向内側に配置されるロータ13とを含む。ステータ11は、電気モータ10を覆うように設けられる第1筐体31に固定されている。また、ロータ13には、出力軸としてのシャフト14が設けられている。上記のように、シャフト14の回転軸C2は、車輪1の回転軸C1に対して斜め上方向側にオフセットされている。シャフト14のX1方向側は、第1筐体31に設けられる軸受部15(ベアリング)により支持されている。また、シャフト14のX2方向側は、第1筐体31と、減速機構20を覆うように設けられる第2筐体32との間に配置された第3筐体33に設けられる軸受部15(ベアリング)により支持されている。また、シャフト14のX2方向側には、外歯16aを有するモータギア16が設けられている。
また、第1実施形態では、電気モータ10の回転軸C2は、ピニオンギア26の回転軸C3(自転軸)よりも径方向内側に配置されている。具体的には、電気モータ10の回転軸C2は、車輪1の回転軸C1と、ピニオンギア26の回転軸C3(自転軸)との間に配置されている。
また、電気モータ10の駆動力は、減速機構20を介して、ホイール3に伝達されるように構成されている。減速機構20は、カウンタギア21と、キャリア22と、リングギア23と、ピニオンギア26とを含む。
カウンタギア21は、モータギア16の外歯16aと噛み合う外歯21aを有する。また、カウンタギア21の直径は、モータギア16の直径よりも大きい。つまり、カウンタギア21の歯数は、モータギア16の歯数よりも多い。また、カウンタギア21の回転軸は、車輪1の回転軸C1に一致している。また、カウンタギア21は、車輪1の回転軸C1を中心として回転するシャフト6の径方向外側に設けられている。
また、図1および図3に示すように、キャリア22には、ピニオンギア26を回転可能に支持する円柱状の柱部42が設けられている。円柱状の柱部42は、3つ設けられている。また、キャリア22は、カウンタギア21の回転とともに回転するように構成されている。具体的には、キャリア22の内径側の部分(円環状の部分)22aに、カウンタギア21の駆動力が伝達されることにより、キャリア22は、カウンタギア21の回転とともに回転する。また、キャリア22には、ピニオンギア26のX1方向側とX2方向側とに位置する(ピニオンギア26を挟み込む)円環状の一対の支持板41が設けられている。また、一対の支持板41は、ブリッジ部材22bにより接続されている。なお、キャリア22の内径側の部分(円環状の部分)22aと、ブリッジ部材22bとは、接続部材22cにより接続されている。ブリッジ部材22bは、3つ設けられている。円柱状の柱部42と、ブリッジ部材22bとは、円周上沿って交互に配置されている。
図1に示すように、ピニオンギア26は、円環状の一対の支持板41に接続された円柱状の柱部42により回転可能に支持されている。また、ピニオンギア26は、複数(本実施形態では、3個)設けられている。ここで、第1実施形態では、ピニオンギア26は、後述する第1リングギア24に噛み合う第1ギア部27と、後述する第2リングギア25に噛み合うとともに第1ギア部27の直径r1と異なる(たとえば、直径r1よりも直径r2の小さい)第2ギア部28とを含む。第1ギア部27の回転軸C3と第2ギア部28の回転軸C3とは、一致している。また、第1ギア部27は、第2ギア部28のX1方向側に配置されている。なお、第1ギア部27の歯の数と、第2ギア部28の歯の数とは異なる。
リングギア23は、カウンタギア21の径方向外側に配置されている。また、リングギア23は、第1リングギア24と、回転可能な出力軸としての第2リングギア25とを含む。第1リングギア24は、第2筐体32に固定されている。つまり、第1リングギア24は、回転しない。また、第1リングギア24は、第2リングギア25のX1方向側に配置されている。そして、ピニオンギア26は、リングギア23の径方向内側に配置されており、第1リングギア24の内歯24aは、ピニオンギア26の第1ギア部27の外歯27aに噛み合うように構成されている。また、第2リングギア25の内歯25aは、ピニオンギア26の第2ギア部28の外歯28aに噛み合うように構成されている。また、第1リングギア24の回転軸および第2リングギア25の回転軸は、車輪1の回転軸C1に一致している。
そして、第1リングギア24と、第2リングギア25と、ピニオンギア26とによって、遊星歯車機構101が構成されている。また、遊星歯車機構101は、カウンタギア21の径方向外側でかつ少なくとも一部(第1実施形態では全てが)がホイール3の内部空間3aに設けられている。
また、第1実施形態では、カウンタギア21と第1リングギア24とは、車輪1の回転軸C1に直交する方向(径方向)においてオーバラップするように配置されている。また、カウンタギア21と、モータギア16と、ピニオンギア26の第1ギア部27と、第1リングギア24とが、径方向内側から径方向外側に向かってこの順で配置されている。
ハブ50は、遊星歯車機構101の駆動力を車輪1のホイール3に伝達するように構成されている。ハブ50は、シャフト6の径方向外側に配置されている。また、ハブ50は、シャフト6に配置される内径側部材51と、内径側部材51の径方向外側に配置される外径側部材52と、内径側部材51と外径側部材52との間に設けられるベアリング53とを含む。また、ベアリング53のX1方向側およびX2方向側には、それぞれ、ベアリング53を円滑に回転させるためのオイルを封入するためのオイルシール54が設けられている。
また、ハブ50は、ピニオンギア26の回転軸C3よりも径方向内側に配置されている。また、ハブ50とピニオンギア26の第2ギア部28とは、車輪1の回転軸C1に直交する方向(径方向)においてオーバラップするように配置されている。
また、図4に示すように、第1実施形態では、ハブ50と、第2リングギア25とを接続するためのフランジ部55が設けられている。そして、第2リングギア25は、フランジ部55に対してスナップリング60により固定されている。具体的には、フランジ部55の一方端(径方向内側)は、外径側部材52にスプライン嵌合されることにより固定されている。そして、第2リングギア25の内歯25aの一部分25cが削られて、スプラインとして使用されている。この一部分25cに、フランジ部55の他方端(径方向外側)が嵌合される。また、第2リングギア25には、スプラインとして使用される一部分25cの近傍に溝部25bが設けられている。そして、この溝部25bに、スナップリング60が配置されている。そして、フランジ部55の第2リングギア25に対する周方向の移動がスプラインによって規制され、第2リングギア25に対する軸方向の移動がスナップリング60により規制されている。つまり、第2リングギア25のフランジ部55に対する軸方向の移動がスナップリング60により規制されている。これにより、車輪1にかかる応力によってハブ50が変形した場合に、ハブ50の変形に伴ってフランジ部55が径方向に対して傾斜しても、この傾斜の第2リングギア25に対する影響は少ない。なお、スナップリング60は、特許請求の範囲の「止め輪」の一例である。
また、図1に示すように、ハブ50の外径側部材52とホイール3とがボルト61によって固定(締結)されている。
また、減速機構20を覆うように設けられる第2筐体32と、ハブ50の外径側部材52との間には、シール62が設けられている。
そして、第1実施形態では、電気モータ10の駆動力が、カウンタギア21、キャリア22、および、ピニオンギア26を介して、出力軸としての第2リングギア25に伝達されるように構成されている。具体的には、電気モータ10の回転に伴って、モータギア16に噛み合うカウンタギア21が回転する。これにより、1段目の減速が行われる。また、カウンタギア21の回転に伴ってキャリア22が回転する。キャリア22の回転に伴って、ピニオンギア26の第1ギア部27が第1リングギア24の径方向内側を自転しながら公転する。なお、第1リングギア24は、固定されているので、ピニオンギア26は、直径r2の小さい第2ギア部28が第2リングギア25に沿って公転する。ここで、ピニオンギア26の第1ギア部27と第2ギア部28とのギア比に応じた減速が行われる。そして、第2リングギア25の回転に伴って、ハブ50の外径側部材52とともにホイール3が回転する。
図5に示すように、第1リングギア24を固定(速度0)したと仮定した場合に、ピニオンギア26(第1ギア部27、第2ギア部28)が速度1で回転するとする。そして、第2リングギア25は、速度1と速度0との間の速度に減速される。
(第1実施形態の効果)
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第1実施形態では、上記のように、遊星歯車機構101が、第1リングギア24と、第2リングギア25と、第1リングギア24に噛み合う第1ギア部27と第2リングギア25に噛み合うとともに第1ギア部27と直径の異なる第2ギア部28とを含むピニオンギア26と、を含むので、上記特許文献1に記載のインホイールモータ構造の遊星歯車機構よりも、減速比を高めることができる。また、遊星歯車機構101が、カウンタギア21の径方向外側でかつ少なくとも一部がホイール3の内部空間3aに設けられることによって、車両駆動装置100が軸方向に大型化するのを抑制することができる。
また、第1実施形態では、カウンタギア21と第1リングギア24とが、車輪1の回転軸C1に沿った方向にオフセットするように配置されている場合と異なり、車両駆動装置100の回転軸C1に沿った方向の長さが長くなるのを抑制することができる。
また、第1実施形態では、電気モータ10の回転軸C2がピニオンギア26の回転軸C3よりも径方向外側に配置されている場合と異なり、車両駆動装置100の径方向(回転軸C1に直交する方向)の長さが長くなるのを抑制することができる。
また、第1実施形態では、ハブ50がピニオンギア26の回転軸C3よりも径方向外側に配置されている場合と比べて、ハブ50の直径を小さくすることができる。これにより、ハブ50に含まれるベアリング53の直径を小さくすることができるので、ベアリング53の摩擦を小さくすることができる。また、ベアリング53の周囲に設けられるオイルシール54(円環状のシール)の直径を小さくすることができるので、オイルシール54の摩擦による抵抗を低減することができる。
また、第1実施形態では、第2リングギア25とフランジ部55とが溶接などにより固定されている場合と異なり、第2リングギア25とフランジ部55とがある程度相対的に移動することができるので、車輪1にかかる応力によってハブ50が変形した場合でも、ハブ50の変形に起因して第2リングギア25の回転軸が傾斜するのを抑制することができる。これにより、第2リングギア25と、第2リングギア25に噛み合うピニオンギア26の第2ギア部28との噛み合いが悪化するのを抑制することができる。
また、第1実施形態では、車輪1を操舵するボールジョイント4は、車輪1の回転軸C1に対して、電気モータ10が配置される上方向側とは反対の下方向側でかつホイール3の内部に配置されている。これにより、電気モータ10が配置されないホイール3の内部の下方側にボールジョイント4を容易に配置することができる。
[第2実施形態]
図6を参照して、第2実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置200の構成について説明する。第2実施形態では、モータギア16の外歯16aに噛み合うカウンタギア121の歯が、第1実施形態とは異なっている。
車両駆動装置200では、モータギア16の外歯16aに、カウンタギア121の内歯121aが噛み合うように構成されている。このため、カウンタギア121の直径は、第1実施形態のカウンタギア21の直径よりも大きくなる。また、モータギア16、カウンタギア121、ピニオンギア26、および、リングギア23が、径方向内側から径方向外側に向かってこの順で配置されている。
なお、第2実施形態のその他の構成、速度線図(図5参照)および効果は、上記第1実施形態と同様である。
[第3実施形態]
図7および図8を参照して、第3実施形態によるインホイールモータ型の車両駆動装置300の構成について説明する。第3実施形態では、カウンタギア21の駆動力がキャリア22に伝達される上記第1および第2実施形態と異なり、カウンタギア221の駆動力が第1リングギア224に伝達される。
車両駆動装置300では、モータギア16(外歯)に、カウンタギア221(内歯)が噛み合うように構成されている。また、カウンタギア221は、第1リングギア224に接続されており、カウンタギア221の回転に伴って、第1リングギア224が回転する。また、第1リングギア224(内歯)にピニオンギア26の第1ギア部27(外歯)が噛み合う。なお、ピニオンギア26は、第2筐体32に固定されているキャリア222に回転可能に支持されている。また、ピニオンギア26の第2ギア部28(外歯)に第2リングギア25(内歯)が噛み合う。そして、電気モータ10の駆動力が、カウンタギア221、第1リングギア224、および、固定されたキャリア222に支持されたピニオンギア26を介して、出力軸としての第2リングギア25に伝達されるように構成されている。
図8に示すように、ピニオンギア26(第1ギア部27、第2ギア部28)を固定(速度0)したと仮定した場合に、第1リングギア224が速度1で回転するとする。そして、第2リングギア25は、速度1と速度0との間の速度に減速される。
なお、第3実施形態のその他の構成および効果は、上記第1実施形態と同様である。
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、カウンタギアと第1リングギアとが、車輪の回転軸に直交する方向においてオーバラップするように配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、カウンタギアと第1リングギアとが、車輪の回転軸方向にオフセットされていてもよい。
また、上記実施形態では、第2リングギアは、フランジ部に対してスナップリングにより固定されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第2リングギアをフランジ部に対してスナップリング以外の止め輪によって固定していてもよい。
また、上記実施形態では、電気モータの回転軸が車輪の回転軸に対して上方向側にオフセットされており、ボールジョイントは、車輪の回転軸に対して、下方向側に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電気モータの回転軸を車輪の回転軸に対して下方向側にオフセットして、ボールジョイントを、車輪の回転軸に対して、上方向側に配置してもよい。
また、上記実施形態では、第2ギア部28の直径r2が第1ギア部27の直径r1よりも小さい例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第2ギア部28の直径r2が第1ギア部27の直径r1よりも大きくてもよい。
1 車輪
3 ホイール
3a 内部空間
10 電気モータ
16 モータギア
16a (モータギアの)外歯
21 カウンタギア
21a (カウンタギアの)外歯
23 リングギア
24、224 第1リングギア
25 第2リングギア
26 ピニオンギア
27 第1ギア部
28 第2ギア部
50 ハブ
55 フランジ部
60 スナップリング(止め輪)
100、200、300 車両駆動装置
101 遊星歯車機構
121 カウンタギア
121a (カウンタギアの)内歯
C1 車輪の回転軸
C2 電気モータの回転軸
C3 ピニオンギアの回転軸

Claims (4)

  1. 外歯が設けられるモータギアを有し、車輪を駆動させるための駆動力を発生させるための電気モータと、
    前記モータギアの外歯と噛み合う外歯または内歯を有するカウンタギアと、
    前記カウンタギアの駆動力が伝達される遊星歯車機構と、
    前記遊星歯車機構の駆動力を前記車輪のホイールに伝達するためのハブとを備え、
    前記遊星歯車機構は、前記カウンタギアの径方向外側でかつ少なくとも一部が前記ホイールの内部空間に設けられ、第1リングギアと、第2リングギアと、前記第1リングギアに噛み合う第1ギア部と前記第2リングギアに噛み合うとともに前記第1ギア部と直径の異なる第2ギア部とを含むピニオンギアと、を含み、
    前記モータギアの前記外歯と、前記カウンタギアの前記外歯または前記内歯と、前記第1リングギアとが、前記車輪の回転軸に直交する径方向においてオーバラップするように配置されている、インホイールモータ型の車両駆動装置。
  2. 前記電気モータの回転軸は、前記ピニオンギアの回転軸よりも径方向内側に配置されている、請求項に記載のインホイールモータ型の車両駆動装置。
  3. 前記ハブは、前記ピニオンギアの回転軸よりも径方向内側に配置されている、請求項1または2に記載のインホイールモータ型の車両駆動装置。
  4. 前記ハブと、前記第2リングギアとを接続するためのフランジ部をさらに備え、
    前記第2リングギアの前記フランジ部に対する軸方向の移動が止め輪により規制されている、請求項1~のいずれか1項に記載のインホイールモータ型の車両駆動装置。
JP2018174444A 2018-09-19 2018-09-19 インホイールモータ型の車両駆動装置 Active JP7135639B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018174444A JP7135639B2 (ja) 2018-09-19 2018-09-19 インホイールモータ型の車両駆動装置
DE102019121659.1A DE102019121659A1 (de) 2018-09-19 2019-08-12 Fahrzeugantriebsgerät in Bauweise mit Motor im Rad
CN201921485480.XU CN211280623U (zh) 2018-09-19 2019-09-06 轮内马达型车辆驱动装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018174444A JP7135639B2 (ja) 2018-09-19 2018-09-19 インホイールモータ型の車両駆動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020044959A JP2020044959A (ja) 2020-03-26
JP7135639B2 true JP7135639B2 (ja) 2022-09-13

Family

ID=69647187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018174444A Active JP7135639B2 (ja) 2018-09-19 2018-09-19 インホイールモータ型の車両駆動装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7135639B2 (ja)
CN (1) CN211280623U (ja)
DE (1) DE102019121659A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003509283A (ja) 1999-09-22 2003-03-11 ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト 車両の車輪を駆動するための車輪駆動装置
JP2014198516A (ja) 2013-03-29 2014-10-23 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 インホイールモータ駆動装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6095250U (ja) * 1983-12-05 1985-06-28 神鋼電機株式会社 歯車式減速機
JPS6130740U (ja) * 1984-07-28 1986-02-24 株式会社クボタ 車輌の最終減速装置
JPH05340449A (ja) * 1992-04-08 1993-12-21 Nissan Motor Co Ltd 電気自動車用動力伝達装置
KR20140006377A (ko) * 2012-07-04 2014-01-16 현대모비스 주식회사 인휠 구동장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003509283A (ja) 1999-09-22 2003-03-11 ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト 車両の車輪を駆動するための車輪駆動装置
JP2014198516A (ja) 2013-03-29 2014-10-23 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 インホイールモータ駆動装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN211280623U (zh) 2020-08-18
JP2020044959A (ja) 2020-03-26
DE102019121659A1 (de) 2020-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7188849B2 (ja) 減速機およびアクチュエータ
CN108953504B (zh) 齿轮传动装置
JP6156135B2 (ja) ハイブリッド車両の駆動装置
CN111120583B (zh) 减速装置及机电设备
JP6596897B2 (ja) モータ駆動装置
CN111169274A (zh) 轮毂电机驱动系统及机动车
US11015683B2 (en) Vehicle driving device
JP6583347B2 (ja) 歯車伝動装置
JP2015110382A (ja) 車輪駆動装置
JP2007159287A (ja) 車両用駆動装置の電動機支持機構
JP2008215550A (ja) 歯車変速機構及び車輪駆動装置
JP2016031081A (ja) 差動装置
JP4967789B2 (ja) 車輪駆動装置
JP7135639B2 (ja) インホイールモータ型の車両駆動装置
JP6601602B2 (ja) 減速機
JP5544949B2 (ja) 変速伝動ユニット
JP2014177265A (ja) 駆動装置
JP6521204B1 (ja) 電動車両駆動装置
JP5146742B2 (ja) 差動装置
JP6006137B2 (ja) 駆動装置
JP7080339B2 (ja) 減速機
JP2008273405A (ja) 車輪駆動装置
JP2007331476A (ja) 車輪駆動装置
JP4185746B2 (ja) 相対回転状態検知装置
JP6581453B2 (ja) インホイールモータ駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20210423

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210806

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220428

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220510

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220701

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: 20220802

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220815

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7135639

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150