WO2014168034A1 - 車両用インホイールモータユニットおよびその変位吸収機構組立方法 - Google Patents

車両用インホイールモータユニットおよびその変位吸収機構組立方法 Download PDF

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wheel
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崇志 瀬尾
克憲 麻生川
隆浩 岩崎
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日産自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle in-wheel motor unit in which a drive output shaft from a drive unit main body and a wheel hub shaft supported by a hub bearing with respect to a case member are connected via a displacement absorbing mechanism, and a method for assembling the displacement absorbing mechanism.
  • a drive output shaft from a drive unit main body and a wheel hub shaft supported by a hub bearing with respect to a case member are connected via a displacement absorbing mechanism, and a method for assembling the displacement absorbing mechanism.
  • an in-wheel motor for a vehicle in which a drive output shaft and a wheel hub shaft supported by a hub bearing are connected via a displacement absorbing mechanism is known.
  • the displacement absorption mechanism is a mechanism that prevents / suppresses the influence on the gear meshing part and the motor by preventing / suppressing the displacement / inclination of the hub bearing to the gear train and the motor included in the drive unit main body.
  • Patent Document 1 In the technique described in Patent Document 1, an arc tooth ring provided at one end of the motor-side input shaft and an arc tooth ring provided at one end of the wheel-side output shaft are combined into a sleeve-like inner tooth. The structure is meshed with the ring.
  • the present invention has been made paying attention to the above problems, and an object thereof is to provide an in-wheel motor unit for a vehicle excellent in assembly workability of a displacement absorbing mechanism and a method for assembling the displacement absorbing mechanism.
  • the displacement absorbing mechanism has an output shaft side drive in which the first inner tooth portion of the drive output shaft meshes with the first outer tooth portion of the gear coupling shaft.
  • a transmission fitting portion, and a hub shaft side drive transmission fitting portion in which a second inner tooth portion of the wheel hub shaft and a second outer tooth portion of the gear coupling shaft mesh with each other, and an axial direction of the wheel hub shaft
  • an opening through which the gear coupling shaft can be inserted is provided at an end opposite to the drive unit main body, and a lid member for closing the opening is provided in the wheel hub shaft.
  • the gear coupling shaft of the displacement absorbing mechanism is assembled by inserting the opening of the end portion of the wheel hub shaft, with the wheel hub shaft assembled to the case member. Is possible.
  • the gear coupling shaft is engaged with the output shaft side drive transmission fitting portion and the hub shaft side drive transmission fitting portion so as to be floatingly supported by the drive output shaft and the wheel hub shaft.
  • the gear coupling shaft is inserted through the opening on the front side of the wheel hub shaft when the gear coupling shaft is float-supported, the assembly workability of the displacement absorbing mechanism is excellent.
  • FIG. 1 is an overall cross-sectional view showing an overall cross section of a vehicle in-wheel motor unit according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is an exploded cross-sectional view illustrating a configuration in which the in-wheel motor unit for a vehicle according to the first embodiment is divided into a drive unit main body, a displacement absorbing mechanism, and a wheel structure.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged displacement absorbing mechanism and its periphery of the in-wheel motor unit for a vehicle in the first embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a displacement absorbing action for absorbing the displacement / tilt of the hub bearing in the displacement absorbing mechanism, and is an action explanatory diagram showing when there is no displacement.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a displacement absorbing action for absorbing the displacement / tilt of the hub bearing in the displacement absorbing mechanism, and is an action explanatory diagram showing a parallel displacement.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a displacement absorbing action for absorbing the displacement / tilt of the hub bearing in the displacement absorbing mechanism, and is an action explanatory diagram showing a tilt displacement.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a displacement absorbing action for absorbing a displacement / inclination of the hub bearing in the displacement absorbing mechanism, and is an action explanatory view showing an axial displacement. It is a figure which shows the structure of the spring pin in Embodiment 1, and is the front view seen from the axial orthogonal direction of the spring pin.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a gear coupling shaft in an in-wheel motor unit for a vehicle according to a second embodiment.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state before assembly of a gear coupling shaft of a displacement absorbing mechanism in an in-wheel motor unit for a vehicle according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing an initial assembly state of a gear coupling shaft of a displacement absorbing mechanism in an in-wheel motor unit for a vehicle according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing an intermediate state of assembly of a gear coupling shaft of a displacement absorbing mechanism in an in-wheel motor unit for a vehicle according to a second embodiment.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing a late state of assembly of a gear coupling shaft of a displacement absorbing mechanism in an in-wheel motor unit for a vehicle according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing an initial assembly state of a gear coupling shaft of a displacement absorbing mechanism in an in-wheel motor unit for a vehicle according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a gear coupling shaft in an in-wheel motor unit for a vehicle according to a third embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing a late assembly state of a gear coupling shaft in a vehicle in-wheel motor unit according to a third embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a gear coupling shaft in a vehicle in-wheel motor unit according to a fourth embodiment.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing a late state of assembly of a gear coupling shaft in an in-wheel motor unit for a vehicle according to a fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing another example of a gear coupling shaft in the in-wheel motor unit for a vehicle according to the fourth embodiment.
  • the configuration of the in-wheel motor unit for a vehicle in the first embodiment includes [schematic configuration of the entire unit], [detailed configuration of the drive unit main body], [detailed configuration of the displacement absorbing mechanism], [detailed configuration of the wheel structure], [ [Detailed Configuration of Gear Coupling Shaft Assembly Structure] [Detailed Configuration of Displacement Absorption Mechanism Fitting Part Wear Resistance]
  • FIG. 1 shows the whole cross section of the in-wheel motor unit for vehicles
  • the in-wheel motor unit for a vehicle is applied to left and right rear wheels of an electric vehicle, and includes a drive unit main body A, a displacement absorbing mechanism B, and a wheel structure C as shown in FIG.
  • the drive unit main body A has a function as a drive source set for each of the left and right rear wheels and includes a motor generator MG and a gear train GT.
  • a motor generator MG When the motor generator MG is powered, a three-phase alternating current is applied to the stator coil 9b wound around the stator 9 to rotate the motor shaft 6 integrally having the rotor 8, and the rotation of the motor shaft 6 is performed by the gear train GT. Decelerate and output from the drive output shaft 10.
  • the rotation input from the drive output shaft 10 is accelerated by the gear train GT and the motor shaft 6 and the rotor 8 are rotated, so that the stator disposed in the rotor 8 via the air gap.
  • a three-phase alternating current is generated in the stator coil 9b.
  • the displacement absorbing mechanism B has a function of preventing / suppressing transmission / displacement of the hub bearing 71 to the motor generator MG and the gear train GT of the drive unit main body A, and has a gear coupling shaft 50.
  • the gear coupling shaft 50 connects the drive output shaft 10 from the drive unit main body A and the wheel hub shaft 70 supported by the hub bearing 71 to the axle case 72 (case member) so as to absorb displacement.
  • the wheel structure C has a function of attaching a tire and a brake mechanism of each wheel, and has a wheel hub shaft 70.
  • the wheel hub shaft 70 is rotatably supported by the axle case 72 by a hub bearing 71 having a double-row angular bearing structure, and a brake disc 73 and a tire wheel 110 are fixed to a flange portion 70a of the wheel hub shaft 70.
  • the Further, the wheel hub shaft 70 is connected to the drive output shaft 10 of the drive unit main body A via the displacement absorbing mechanism B.
  • FIG. 2 shows a configuration in which the vehicle in-wheel motor unit is divided into a drive unit main body A, a displacement absorbing mechanism B, and a wheel structure C.
  • a detailed configuration of the drive unit main body A will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the drive unit main body A is configured by incorporating a motor generator MG having a three-phase AC embedded magnet synchronous motor structure and a gear train GT having a planetary gear type reduction gear mechanism in a unit case member 100.
  • the unit case member 100 includes a unit case 1, a unit cover 2, a motor shaft side cover 3, and an output shaft side cover 4.
  • the unit cover 2 is bolted to one end side of the unit case 1, and the motor shaft side cover 3 is bolted to the unit cover 2 so as to close one end side of the motor shaft 6.
  • the output shaft side cover 4 is bolted to the other end side of the unit case 1 so that a part of the drive output shaft 10 protrudes from the drive unit main body A.
  • An oil seal 5 is attached to the end position of the output shaft side cover 4, and the seal portion of the oil seal 5 is brought into contact with the outer peripheral surface of the drive output shaft 10 with a predetermined seal pressure. That is, the output shaft side cover 4 and the oil seal 5 are partition wall structural members that separate the drive unit main body A and the hub bearing 71.
  • the motor generator MG includes a motor shaft 6, a rotor flange 7, a rotor 8, and a stator 9.
  • One end of the motor shaft 6 is supported to be rotatable with respect to the unit cover 2 via the first bearing 11, and the other end is supported to be relatively rotatable with respect to the drive output shaft 10 via the second bearing 12.
  • the rotor 8 is configured by a laminated steel plate that is fitted to a rotor flange 7 fixed to the motor shaft 6 and embedded with permanent magnets (not shown).
  • the stator 9 is fixed to the inner surface of the unit case 1 and is disposed with respect to the rotor 8 via an air gap, and is configured by winding a stator coil 9b around each of the stator teeth 9a made of a punched laminated steel plate.
  • the harness is connected to the stator coil 9b via connection terminals 15 divided into U phase, V phase, and W phase.
  • the motor shaft 6 is formed with an axial oil passage 16 through which lubricating oil for lubricating necessary portions such as a gear meshing portion and a bearing of the gear train GT is supplied.
  • the gear train GT is disposed in the right space of FIG. 1 with the rotor flange 7 interposed therebetween, and includes a sun gear 17, a large pinion 18, a small pinion 19, a pinion carrier 20, and a ring gear 21.
  • the planetary gear type reduction gear mechanism that decelerates and outputs the input rotation is constituted by ring gear fixing, sun gear input, and pinion carrier output.
  • the sun gear 17 is formed integrally with the motor shaft 6 and meshes with the large pinion 18.
  • the large pinion 18 and the small pinion 19 are integrally formed adjacent to each other and supported so as to be rotatable with respect to the pinion carrier 20.
  • the ring gear 21 is fixed in the rotational direction by serration coupling to the unit case 1 and meshes with the small pinion 19.
  • a drive output shaft 10 is provided integrally with the pinion carrier 20.
  • the drive output shaft 10 is formed in a cylindrical sleeve shape having one end side extending in the axial direction to the inside of the small pinion 19 and the other end side extending in the axial direction until protruding from the output shaft side cover 4.
  • the rotation support structure of the drive output shaft 10 is formed together with the pinion carrier 20, is supported so as to be relatively rotatable with respect to the motor shaft 6 via the third bearing 13, and is supported by the fourth bearing 14 with respect to the output shaft side cover 4. It is supported rotatably through the.
  • a partition wall seal member 22 is disposed on the inner surface of the drive output shaft 10 in an oil-tight state at a position separating the motor shaft 6 and the gear coupling shaft 50.
  • the partition seal member 22 is a partition structure member that separates the drive unit main body A and the displacement absorbing mechanism B from each other.
  • a resolver 23 for detecting the rotation angle of the motor and a park gear 24 for fixing the motor shaft 6 by meshing with a parking pole (not shown) are arranged.
  • FIG. 2 shows a configuration in which the in-wheel motor unit for a vehicle is divided into a drive unit main body A, a displacement absorbing mechanism B, and a wheel structure C
  • FIG. 3 shows an enlarged cross-sectional view of the displacement absorbing mechanism that is a main part.
  • the detailed configuration of the displacement absorbing mechanism B will be described below with reference to FIGS.
  • the displacement absorbing mechanism B shown in FIG. 1 is configured by fitting an independently replaceable gear coupling shaft 50 to the drive output shaft 10 and the wheel hub shaft 70 so as to be able to transmit drive while absorbing displacement. Is done.
  • the gear coupling shaft 50 is configured by providing a first external tooth portion 52 and a first end portion 53, a second external tooth portion 54 and a second end portion 55, respectively, on both side positions of the gear coupling shaft portion 51. Is done.
  • the first outer tooth portion 52 is serrated to the first inner tooth portion 56 of the drive output shaft 10 so as to be capable of absorbing displacement, and the first end portion 53 can be spherically contacted with the partition wall seal member 22.
  • the second outer tooth portion 54 is serrated and fitted so as to absorb displacement with respect to the second inner tooth portion 57 of the wheel hub shaft 70, and the second end portion 55 can be brought into spherical contact with the end cap seal member 76. Is done.
  • the first internal gear portion 56 formed on the drive output shaft 10 and the second internal gear portion 57 formed on the wheel hub shaft 70 have a cylindrical shape extending linearly in the axial direction on the top and valley surfaces of the internal teeth. It is said.
  • the first external tooth portion 52 and the second external tooth portion 54 formed on the gear coupling shaft 50 have a spherical shape on the top and bottom surfaces of the external teeth.
  • a crowning shape with a thickened tooth thickness at the center and a narrower tooth thickness toward both ends absorbs inclinations in all directions around the tilt center point D and the tilt center point E. It has a structure to do.
  • the first end portion 53 and the second end portion 55 have a smooth spherical shape with the axial center position as the maximum projecting surface, and a displacement (rigidity) center point F disposed between the tilt center point D and the tilt center point E is used.
  • a structure that absorbs the inclination with respect to the center is adopted. That is, the meshing of the first external tooth portion 52 and the first internal tooth portion 56 becomes the output shaft side drive transmission fitting portion 58 between the gear coupling shaft 50 and the drive output shaft 10. Further, the meshing of the second external tooth portion 54 and the second internal tooth portion 57 becomes a hub shaft side drive transmission fitting portion 59 between the gear coupling shaft 50 and the wheel hub shaft 70 (see FIG. 3).
  • the gear coupling shaft 50 is mounted together with a grease G for lubrication (see FIGS. 6 and 7) outside the figure in a coupling space where the entire circumference is sealed.
  • the gear coupling shaft 50 is formed symmetrically at both ends in the axial direction. That is, the first external tooth portion 52 and the second external tooth portion 54 are formed so that the number of teeth and the top and bottom surfaces of the external teeth are spherically symmetrical in the axial direction (left-right direction in FIG. 1). The first end portion 53 and the second end portion 55 are also formed symmetrically in the axial direction (left-right direction in FIG. 1). Therefore, the number of teeth of both the inner teeth portions 56 and 57 that mesh with both the outer teeth portions 52 and 54 is also the same.
  • FIG. 2 shows a configuration in which the in-wheel motor unit for a vehicle is divided into a drive unit main body A, a displacement absorbing mechanism B, and a wheel structure C
  • FIG. 3 shows an enlarged cross-sectional view of the displacement absorbing mechanism that is a main part.
  • the detailed structure of the wheel structure C will be described below with reference to FIGS.
  • the wheel structure C includes a wheel hub shaft 70, a hub bearing 71, an axle case 72, a brake disc 73, and a tire wheel 110.
  • the wheel hub shaft 70 is a rotating member connected to the drive output shaft 10 through the gear coupling shaft 50 and has an inner race function of the hub bearing 71.
  • a wheel bolt 75 that fixes the brake disc 73 and the tire wheel 110 together with a wheel nut (not shown) is fixed to the flange portion 70a of the wheel hub shaft 70 in advance.
  • An end cap seal member 76 that contacts the second end portion 55 of the gear coupling shaft 50 is fixed to the end portion position by a spring pin 77.
  • a tire (not shown) is attached to the outer peripheral position of the tire wheel 110.
  • the hub bearing 71 is a bearing that supports the wheel hub shaft 70 with respect to the axle case 72, and is configured by arranging two rows of balls with a contact angle of back-to-back alignment.
  • the hub bearing 71 is a bearing having the wheel hub shaft 70 as an inner race and the axle case 72 as an outer race. The surface hardening treatment is applied.
  • the hub bearing 71 is filled with grease for lubrication.
  • the axle case 72 is a case member that is fastened to the unit case 1 and the output shaft side cover 4 by bolts 78 and has an outer race function for the hub bearing 71.
  • a wheel cylinder 79 is fixed to the axle case 72 as a brake component, and a brake caliper 81 that supports a pair of brake shoes 80 and 80 is integrally extended.
  • the axle case 72 covers the brake disk 73 and a splash guard 82 is fixed to prevent intrusion of muddy water into the hub bearing 71.
  • a closed space 90 having a liquid sealing property is formed between the drive unit main body A and the hub bearing 71, and the wheel speed is set in the closed space 90.
  • An ABS sensor 91 for detecting the above is disposed.
  • a sensing component 91 a is provided in the upper position of the axle case 72 so as to penetrate to the closed space 90, and the sensed component 91 b is fixed to the wheel hub shaft 70 by press fitting.
  • a breather 92 communicating with outside air is connected to the closed space 90 (see FIG. 3).
  • the wheel hub shaft 70 is supported by the hub bearing 71 with respect to the unit case 1 in the state shown in FIG. 3 at the end (the right end in the drawing) opposite to the drive unit main body A in the axial direction.
  • An opening 70b is provided.
  • the opening 70b is formed to have a larger diameter than the general portion 70c that accommodates the gear coupling shaft 50 in the cylindrical wheel hub shaft 70, and has an inner diameter that allows the gear coupling shaft 50 to be inserted. Yes.
  • a step portion 70d is formed between the opening 70b and the general portion 70c due to a difference in diameter.
  • the opening 70b is closed by the end cap seal member 76 described above.
  • the end cap seal member 76 is formed in a disk shape from metal or resin, and as shown in FIG. 6, a flange 76f extending in the axial direction is formed on the outer periphery, and the closed space 90 is sealed to the outer periphery of the flange 76f.
  • a sealing member 76a is provided.
  • the end cap seal member 76 is prevented from coming off from the opening 70b by a spring pin 77 as an attaching / detaching member in a state where it is abutted against the stepped portion 70d.
  • the wheel hub shaft 70 has a pair of insertion holes 70e and 70e that open in the direction perpendicular to the axis.
  • the flange 76f of the end cap seal member 76 is U-shaped when viewed in the radial direction through which the spring pin 77 penetrates at two positions on the upper and lower sides in the drawing, which are coaxial with the insertion holes 70e and 70e.
  • the notches 76b and 76b are formed.
  • the spring pin 77 has a notch 77a formed at one place in the circumferential direction over the entire length in the axial direction.
  • the spring pin 77 can be elastically deformed in the direction of shortening the outer diameter, and can be restored from the shortened state in the diameter-enlarging direction.
  • the spring pin 77 is formed so that its outer diameter is slightly larger than the inner diameter of the insertion hole 70e in the state where no external force is applied.
  • the end cap seal member 76 is inserted into the opening 70b and abutted against the stepped portion 70d, and the spring pin 77 is inserted into the insertion holes 70e and 70e, the notch 76b, 76b and the opening 70b are penetrated.
  • the end cap seal member 76 is restricted from moving in the axial direction by the stepped portion 70 d and the spring pin 77, and is also restricted from rotating in the circumferential direction by the spring pin 77.
  • the spring pin 77 when the spring pin 77 is inserted into the insertion hole 70e, the spring pin 77 is elastically deformed in the direction of reducing the outer diameter based on the dimensional difference. The axial displacement with respect to the insertion hole 70e is restricted.
  • the insertion holes 70e and 70e are covered with the inner periphery of the mounting hole 111 of the tire wheel 110 attached to the wheel hub shaft 70. Thereby, when the tire wheel 110 is attached, the tire wheel 110 prevents the spring pin 77 from coming off. Further, the mounting hole 111 is closed by the cap 112, and the infiltration of muddy water or the like into the end cap seal member 76 or the spring pin 77 is restricted.
  • the displacement absorbing mechanism B includes the output shaft side drive transmission fitting portion 58 with the drive output shaft 10 and the hub shaft side drive transmission fitting portion 59 with the wheel hub shaft 70.
  • the fitting portion wear resistance on the component side which is difficult to replace, is easily replaced.
  • the setting is relatively higher than the wear resistance on the side fitting part.
  • the displacement absorbing mechanism B has a gear coupling shaft 50 that can be replaced independently.
  • the gear coupling shaft 50 can be replaced independently by removing the end cap seal member 76 described above.
  • the independently replaceable gear coupling shaft 50 is a component that is easier to replace than the drive output shaft 10 and the wheel hub shaft 70 in the displacement absorbing mechanism B. For this reason, the wear resistance of the fitting portion between the drive output shaft 10 and the wheel hub shaft 70 which is a component that is difficult to replace is improved. It is relatively higher than the wear resistance of the fitting part.
  • the first external tooth portion 52 and the second external tooth portion 54 of the gear coupling shaft 50 have a displacement absorbing structure in which the top surface and the bottom surface of the external teeth are spherical and the tooth surfaces are crowned. This is because the displacement absorption mechanism B absorbs the displacement of the wheel hub shaft 70 from any of parallel displacement, tilt displacement, and axial displacement, and wears at the gear meshing portion of the gear train GT. It is for suppressing. In other words, the meshing position of the first external gear portion 52 and the first internal gear portion 56 at the output shaft side drive transmission fitting portion 58, and the second external gear portion 54 at the hub shaft side drive transmission fitting portion 59. This is because the meshing position of the second internal tooth portion 57 is positively defined as a wear site.
  • the surface hardness of the fitting surfaces of the output shaft side drive transmission fitting portion 58 and the hub shaft side drive transmission fitting portion 59 that are fitted to each other there is a difference in the wear resistance of the fitting portion. It is Specifically, the first external tooth portion 52 and the first internal tooth portion 56 of the output shaft side drive transmission fitting portion 58 and the second external tooth portion 54 and the second internal tooth of the hub shaft side drive transmission fitting portion 59. All the parts 57 are subjected to surface hardening treatment by carburizing and heating, shot peening or the like. In this surface hardening treatment, the surface hardness (tooth surface strength) of the first internal tooth portion 56 and the second internal tooth portion 57 is changed by changing the processing conditions such as the temperature condition and the time condition. It is set higher than the surface hardness (tooth surface strength) of the first external tooth portion 52 and the second internal tooth portion 57.
  • the tilt displacement is driven on the output shaft side.
  • the two couplings by the transmission fitting portion 58 and the hub shaft side drive transmission fitting portion 59 can absorb the gear coupling shaft 50 through the illustrated inclination. Therefore, the tilt displacement of the wheel hub shaft 70 does not affect the drive output shaft 10 to displace it.
  • the wheel hub shaft 70 is configured by disposing the displacement center points F of the displacement absorbing mechanism B (two rows of ball center positions of the hub bearing 71) at a position between the tilt center points D and E.
  • the output shaft side drive transmission fitting portion 58 and the hub shaft side drive transmission fitting portion 59 can reliably absorb these displacements even if any of parallel displacement, tilt displacement, and axial displacement occurs. That is, the displacement of the wheel hub shaft 70 does not reach the drive output shaft 10 and displace it in the corresponding direction.
  • the in-wheel motor unit for a vehicle can prevent the displacement of the wheel hub shaft 70 from being transmitted from the drive output shaft 10 to the gear train GT and the motor generator MG by the displacement absorbing mechanism B. As a result, none of the above problems (1) to (4) occurs.
  • the gear hole 120 is filled with grease G for lubrication.
  • the filled grease G is applied to the entire gear hole 120 using a brush or the like. Further, the grease G is also applied to both the outer tooth portions 52 and 54 and both end portions 53 and 55 of the gear coupling shaft 50 which are in the range indicated by the two-dot chain line Hg in FIG.
  • the object to be filled with the grease G in this grease filling step is supported by the unit case member 100 as the case member and is not in a floating state, and therefore the work is easy.
  • the grease G maintains the lubricity of the output shaft side drive transmission fitting portion 58 and the hub shaft side drive transmission fitting portion 59.
  • the gear coupling shaft 50 is inserted into the gear hole 120 from the opening 70b of the wheel hub shaft 70 in the direction indicated by the arrow Cin, and the external tooth portions 52 and 54 of the gear coupling shaft 50 are inserted. As shown in FIG. 8, the inner teeth 56 and 57 are engaged with each other. As a result, the gear coupling shaft 50 is in a floating support state in which both ends in the axial direction are supported by the fitting portions 58 and 59. As described above, the operation when the gear coupling shaft 50 is in the floating support state is performed by inserting one gear coupling shaft 50 from the opening 70b provided at the tip of the wheel hub shaft 70. Can do.
  • the spring pin 77 is inserted in the direction orthogonal to the insertion holes 70e and 70e, and the spring pin 77 is buried in the insertion holes 70e and 70e as shown in FIG. At this time, the spring pin 77 is elastically deformed in the direction of diameter reduction based on the diameter difference from the insertion hole 70e. Therefore, the spring pin 77 is brought into contact with the insertion hole 70e with pressure due to the elastic force in the diameter expansion direction. Omission from the site is regulated.
  • the opening 70b is simply closed by the end cap seal member 76, the opening 70b is excellent in workability as compared with the work of closing the opening by the wheel side cover including the hub, the bearing, the output side shaft, and the like.
  • the gear hole 120 accommodating the gear coupling shaft 50 is sealed with the end cap seal member 76 so as to prevent the grease G from leaking out and maintain the lubricity. it can.
  • the output shaft side drive transmission fitting portion 58 and the hub shaft side drive transmission fitting portion 59 of the displacement absorbing mechanism B are configured to have a difference in wear resistance. Therefore, between the parts of the output shaft side drive transmission fitting portion 58 and the hub shaft side drive transmission fitting portion 59, the wear resistance of the parts that are difficult to replace is relatively increased, so that the wear and tear can be reduced. It is possible to prevent wear (increase) of parts that are difficult to replace when damage occurs. Thereby, improvement of exchange workability
  • the second external tooth portion 54 have a relatively low surface hardness.
  • the degree of wear or breakage of the gear coupling shaft 50 is verified, and when replacement is necessary, the gear coupling shaft 50 is replaced with a new one, and the assembly procedure described based on the above-described FIGS. Assemble. Further, when repair can be performed, after repairing the gear coupling shaft 50, the repaired gear coupling shaft 50 is assembled.
  • the in-wheel motor unit for vehicles of Embodiment 1 is A drive output shaft 10 from the drive unit main body A and a wheel hub shaft 70 supported by a hub bearing 71 with respect to a unit case member 100 as a case member of the drive unit main body A are connected via a displacement absorbing mechanism B.
  • the displacement absorbing mechanism B includes an output shaft side drive transmission fitting portion 58 in which the first inner tooth portion 56 of the drive output shaft 10 and the first outer tooth portion 52 of the gear coupling shaft 50 are engaged, and the wheel hub shaft.
  • An opening 70b through which the gear coupling shaft 50 can be inserted is provided at the end of the wheel hub shaft 70 opposite to the drive unit main body A in the axial direction.
  • the wheel hub shaft 70 is provided with an end cap seal member 76 as a lid member that closes the opening 70b.
  • the workability is excellent. Further, since the opening 70b is closed by an end cap seal member 76 serving as a lid member, the confidentiality of the gear hole 120 that houses the gear coupling shaft 50 is maintained, and leakage of grease G and intrusion of muddy water and the like are prevented. can do. In particular, in the first embodiment, since the end cap seal member 76 is provided with the seal member 76a, high sealing performance can be obtained.
  • the in-wheel motor unit for vehicles of Embodiment 1 is A spring pin 77 as a detachable member that can be displaced between a state in which the end cap seal member 76 as the lid member is fixed to the wheel hub shaft 70 and a state in which the end cap seal member 76 can be detached from the wheel hub shaft 70. It is characterized by having. Therefore, if the spring pin 77 is removed from the wheel hub shaft 70, the end cap seal member 76 can also be detached from the wheel hub shaft 70 and the opening 70b can be opened. Therefore, the gear coupling shaft 50 can be extracted from the opening 70b as necessary.
  • the end cap seal member 76 can be detached from the wheel hub shaft 70 and the gear coupling shaft 50 can be taken out. Therefore, maintainability of the displacement absorbing mechanism B such as repair or replacement of the gear coupling shaft 50 is improved. Further, since the end cap seal member 76 is fixed to the wheel hub shaft 70 by the spring pin 77, the axial dimension required for fixing can be shortened. That is, for example, the axial dimension required for fixing can be suppressed by the amount that the screw is not formed as compared with the case where the male screw is formed on the outer periphery of the lid member and the female screw is formed on the inner periphery of the opening 70b. .
  • a single spring pin 77 is penetrated in the radial direction with respect to the wheel hub shaft 70 to prevent the end cap seal member 76 from coming off. It can be implemented at a low cost compared to those.
  • the in-wheel motor unit for vehicles of Embodiment 1 is Inserting holes 70e, 70e are opened through the wheel hub shaft 70 in the direction perpendicular to the axis, A spring pin 77 as the detachable member is inserted into the insertion holes 70e and 70e so as to be removable.
  • the outer diameter side of the insertion hole 70e is covered with a tire wheel 110 attached to the wheel hub shaft 70. Therefore, the spring pin 77 is prevented from coming off by the tire wheel 110, so that the spring pin 77 can be reliably prevented from coming off without providing a separate member for preventing the spring pin 77 from being provided separately.
  • the in-wheel motor unit for vehicles of Embodiment 1 is The gear coupling shaft 50 is characterized in that both end portions in the axial direction including both external tooth portions 52 and 54 are formed symmetrically. Therefore, when the gear coupling shaft 50 is inserted from the opening 70b in the gear coupling shaft engaging step, the gear coupling shaft 50 may be inserted from either end in the axial direction, and the insertion direction of the gear coupling shaft 50 is wrong. The occurrence of incorrect assembly can be prevented.
  • the in-wheel motor unit for vehicles of Embodiment 1 is
  • the end cap seal member 76 is provided with a notch 76b as an engaging portion that engages in the circumferential direction in a state where the spring pin 77 is inserted through the insertion hole 70e. Therefore, in the mounted state of the spring pin 77, not only the end cap seal member 76 is prevented from being detached but also the relative rotation in the circumferential direction with respect to the wheel hub shaft 70 is restricted. Thereby, compared with what the end cap seal member 76 rotates relative to the wheel hub shaft 70 in the circumferential direction, deterioration of the sealing performance can be suppressed. Further, since the rotation restriction of the end cap seal member 76 is performed by using the spring pin 77 for retaining, the number of parts is reduced compared to the case where a member for rotation restriction is separately provided, Cost can be reduced.
  • the in-wheel motor unit for vehicles of Embodiment 1 is In an in-wheel motor unit for a vehicle in which a drive output shaft 10 from a drive unit main body A and a wheel hub shaft 70 supported by a hub bearing 71 with respect to a case member (axle case 72) are connected via a displacement absorbing mechanism B.
  • the displacement absorbing mechanism B includes an output shaft side drive transmission fitting portion 58 with the drive output shaft 10 and a hub shaft side drive transmission fitting portion 59 with the wheel hub shaft 70, Of the output shaft side drive transmission fitting portion 58 and the hub shaft side drive transmission fitting portion 59, the fitting portion wear resistance on the component side, which is difficult to replace, is improved. It is characterized by relatively higher wear resistance than the fitting part. For this reason, with respect to the occurrence of wear in the displacement absorbing mechanism B, it is possible to improve the workability of parts repair / part replacement after the occurrence of wear and the reliability of the displacement absorbing mechanism B.
  • the in-wheel motor unit for vehicles of Embodiment 1 is The displacement absorbing mechanism B can be replaced independently, Of the parts that are fitted together by the output shaft side drive transmission fitting portion 58 and the hub shaft side drive transmission fitting portion 59, the drive output shaft 10 and the wheel hub shaft 70 that are difficult to replace.
  • the fitting part wear resistance is relatively higher than the fitting part wear resistance of the displacement absorbing mechanism B, which is a part that is easy to replace. For this reason, in addition to the effect of (f) above, when the repair / replacement work or the inspection work is performed, it is only necessary to remove the displacement absorbing mechanism B alone, and the workability of parts repair / replacement can be further improved. .
  • the in-wheel motor unit for vehicles of Embodiment 1 is The displacement absorbing mechanism B has a gear coupling shaft 50 that can be exchanged independently from the opening 70b,
  • the gear coupling shaft 50 is configured such that the first external tooth portion 52 formed on one end side of the gear coupling shaft portion 51 is serrated and fitted to the first internal tooth portion 56 of the drive output shaft 10.
  • a side drive transmission fitting portion 58 is configured, and a second external tooth portion 54 formed on the other end side of the gear connecting shaft portion 51 is serrated to the second internal tooth portion 57 of the wheel hub shaft 70.
  • the hub shaft side drive transmission fitting portion 59 is configured.
  • the gear coupling shaft 50 that is serrated and fitted to the first internal gear portion 56 and the second internal gear portion 57 when the repair / replacement operation or the inspection operation is performed. , It can be easily removed by the work of pulling out alone.
  • the in-wheel motor unit for vehicles of Embodiment 1 is The first external tooth portion 52 and the second external tooth portion 54 of the gear coupling shaft 50 have a displacement absorbing structure in which the top surface and the bottom surface of the external teeth are made spherical and the tooth surface is crowned.
  • the in-wheel motor unit for vehicles of Embodiment 1 is By providing a difference in surface hardness between the fitting surfaces of the output shaft side drive transmission fitting portion 58 and the hub shaft side drive transmission fitting portion 59 that are fitted to each other, there is a difference in the wear resistance of the fitting portion. It is characterized by that. For this reason, in addition to the effects (f) to (i), it is possible to easily provide a difference in the wear resistance of the fitting portion only by changing the surface hardening treatment applied to the drive transmission fitting surface.
  • the method for assembling the displacement absorbing mechanism of the vehicle in-wheel motor unit of the first embodiment is as follows: A drive output shaft 10 from the drive unit main body A and a wheel hub shaft 70 supported by a hub bearing 71 with respect to a unit case member 100 as a case member of the drive unit main body A are connected via a displacement absorbing mechanism B. And The displacement absorbing mechanism B includes an output shaft side drive transmission fitting portion 58 in which the first inner tooth portion 56 of the drive output shaft 10 and the first outer tooth portion 52 of the gear coupling shaft 50 are engaged, and the wheel hub shaft.
  • a mechanism assembly method A wheel hub assembly step of assembling the wheel hub shaft 70 to the unit case member 100 as the case member; After the wheel hub assembling step, the gear coupling shaft 50 is inserted from the opening 70b to engage the first external tooth portion 52 with the first internal tooth portion 56, and the second external tooth.
  • the displacement absorbing mechanism assembling method of the vehicle in-wheel motor unit according to the first embodiment is as follows.
  • the grease G filling target in the grease filling step is supported by the unit case member 100 as the case member and is not in a floating state. For this reason, compared with the operation
  • (C) The method for assembling the displacement absorbing mechanism of the in-wheel motor unit for a vehicle according to Embodiment 1 is as follows: After the gear coupling shaft engaging step, a lid member mounting step of closing the opening 70b with an end cap seal member 76 as a lid member is performed. Therefore, since the opening 70b is simply closed by the end cap seal member 76, the workability is excellent as compared with the work of closing the opening with a wheel side cover including a hub, a bearing, an output side shaft, and the like. Further, the gear hole 120 accommodating the gear coupling shaft 50 is sealed with the end cap seal member 76 so as to prevent the grease G from leaking out and maintain the lubricity. it can.
  • the method for assembling the displacement absorbing mechanism of the vehicle in-wheel motor unit of the first embodiment is as follows: In the lid member mounting step, the end cap seal member 76 serving as the lid member closes the opening 70b of the wheel hub shaft 70, and then penetrates the wheel hub shaft 70 in a direction perpendicular to the axis. A spring pin 77 is inserted into the hole 70e to prevent the end cap seal member 76 as the lid member from coming off. Accordingly, the work of preventing the end cap seal member 76 from being removed is simply a work of inserting the spring pin 77 through the insertion hole 70e and penetrating the wheel hub shaft 70, so that it is compared with a fastening work of a bolt or the like. Excellent workability.
  • FIG. 12 is an explanatory view showing a state before assembly of the gear coupling shaft of the displacement absorbing mechanism in the in-wheel motor unit for a vehicle according to the second embodiment.
  • the detailed configuration of the gear coupling shaft will be described below with reference to FIG.
  • the gear coupling shaft 500 is shown in the gear coupling space K surrounded by the first internal gear portion 56, the second internal gear portion 57, the partition wall seal member 22, and the end cap seal member 76. It is installed together with an external lubricating grease G.
  • the gear coupling space K includes an O-ring 22a fitted on the peripheral surface of the partition seal member 22 and a seal member (O-ring) 76a fitted on the peripheral surface of the end cap seal member 76 (see FIG. 15) and a grease seal 91c that seals between the drive output shaft 10 and the wheel hub shaft 70 is a closed space whose entire periphery is sealed in an oil-tight state.
  • the gear coupling shaft portion 51 of the gear coupling shaft 500 is provided with a communication path 60 that communicates one end side with the other end side.
  • One end of the communication path 60 is an end surface 51 a of the gear connecting shaft portion 51, as shown in an enlarged view in FIG. 11, and the tooth base position 52 a of the first external tooth portion 52 and the outer periphery of the first end portion 53. It opens to the position 53a and penetrates the gear coupling shaft 50 in the axial direction.
  • the other end of the communication path 60 is the other end surface 51 b of the gear connecting shaft portion 51, and is opened between the tooth root position 54 a of the second external tooth portion 54 and the outer peripheral position 55 a of the second end portion 55.
  • the gear coupling shaft 50 is penetrated in the axial direction.
  • a plurality of communication paths 60 are provided so as to surround the first end portion 53 and the second end portion 55. Further, the inner diameter dimension of the communication path 60 is set to a dimension capable of circulating the lubricating grease G (see FIG. 12) enclosed in the gear coupling space K.
  • FIGS. 12 to 15 are explanatory views showing each stage of the assembled state of the gear coupling shaft in the displacement absorbing mechanism of the vehicle in-wheel motor unit according to the second embodiment.
  • FIGS. 12 to 15 a description will be given of the ventilation action when the gear coupling shaft is assembled.
  • the gear coupling shaft 50 can be independently replaced with respect to the drive unit main body A and the wheel structure C (not shown in FIG. 12). . That is, in order to assemble this displacement absorbing mechanism, first, as shown in FIG. 12, the axle case 72 in which the wheel hub shaft 70 is attached to the drive unit main body A assembled in advance via the hub bearing 71 is attached to the bolt 78. Fixed by. As a result, a gear coupling space K surrounded by the partition wall seal member 22, the first internal gear portion 56, and the second internal gear portion 57 of the drive output shaft 10 is formed. At this time, the spring pin 77 is pulled out, and the end cap seal member 76 is removed.
  • the space between the partition seal member 22 and the drive output shaft 10 is sealed in an oil-tight state by an O-ring 22a, and the space between the drive output shaft 10 and the wheel hub shaft 70 is sealed in an oil-tight state by a grease seal 91c. Yes. That is, the gear coupling space K before the assembly of the gear coupling shaft 50 is open on the wheel structure C side, but the drive unit main body A side and the periphery are sealed.
  • the first external tooth portion 52 and the second external tooth portion 54 have the same shape, and the first internal tooth portion 56 and the second internal tooth portion 57 have the same shape. Therefore, as shown in FIG. 13, first, the first external tooth portion 52 is engaged with the second internal tooth portion 57 formed on the wheel hub shaft 70. Here, there is almost no gap between the first external tooth portion 52 and the first internal tooth portion 56 and between the second external tooth portion 54 and the second internal tooth portion 57. Even when the outer tooth portion 52 and the second inner tooth portion 57 are engaged with each other, there is almost no gap between the first outer tooth portion 52 and the second inner tooth portion 57.
  • the gear coupling space K between the partition wall seal member 22 and the gear coupling shaft 50 is the gear coupling shaft 50. It becomes a state blocked by. If the gear coupling shaft 50 is moved in the axial direction in this state, the volume of the gear coupling space K gradually decreases.
  • the gear coupling shaft portion 51 of the gear coupling shaft 50 is formed with a communication path 60 that communicates one end side with the other end side. Therefore, as indicated by arrows in FIG. 13, the air in the gear coupling space K flows into the communication path 60.
  • the opening on the other end 50b side of the communication path 60 is open to the atmosphere, the air in the gear coupling space K flows out to the atmosphere through the communication path 60, and the inside of the gear coupling space K The pressure rise is suppressed.
  • the gear coupling shaft 50 is moved in the axial direction, and as shown in FIG. 15, the first external tooth portion 52 and the first internal tooth portion 56 are engaged with each other, and the second external tooth portion 54 and the second internal tooth are engaged.
  • the gear coupling space K is again sealed by the gear coupling shaft 50.
  • the air in the gear coupling space K flows into the communication path 60 and flows out to the atmosphere through the communication path 60, and the pressure increase in the gear coupling space K is suppressed. Excess grease G is also discharged through the communication path 60.
  • the pressure in the gear coupling space K increases as the gear coupling shaft 50 is inserted.
  • the pressure burden on the O-ring 22a and the grease seal 91c that seals the gear coupling space K is increased, which may cause a problem that seal deformation occurs.
  • the grease seal 91c is a lip seal, if the pressure in the gear coupling space K is increased, leakage of the grease G cannot be suppressed and the grease seal 91c may be damaged.
  • the pressure in the gear coupling space K increases, the insertion resistance of the gear coupling shaft 50 is increased, which makes it difficult to insert.
  • the gear coupling shaft 50 can be mounted while suppressing an increase in pressure in the gear coupling space K. Therefore, the gear coupling space K The pressure load on the O-ring 22a and the grease seal 91c for sealing the seal is not increased, and seal deformation can be prevented. Moreover, since the pressure in the gear coupling space K does not increase, the gear coupling shaft 50 can be inserted smoothly.
  • the inner diameter dimension of the communication path 60 is set to a dimension that allows the grease G to flow, excess grease G can be discharged smoothly, and the grease seal 91c can be discharged. It is possible to further reduce the pressure load and prevent seal breakage.
  • the gear coupling shaft 50 can be pulled out while suppressing the pressure fluctuation in the gear coupling space K. That is, when the gear coupling shaft 50 is pulled out from the gear coupling space K, air flows into the gear coupling space K through the communication path 60. This prevents a negative pressure between the partition wall seal member 22 and the gear coupling shaft portion 51. As a result, the gear coupling shaft 50 can be pulled out while suppressing the pressure drop in the gear coupling space K, so that the pressure load on the O-ring 22a and the grease seal 91c for sealing the gear coupling space K is increased. Therefore, seal deformation can be prevented.
  • the in-wheel motor unit for a vehicle according to the second embodiment is A first internal tooth portion 56 formed on the drive output shaft 10; A second internal tooth portion 57 formed on the wheel hub shaft 70; A gear connecting shaft portion 51; a first outer tooth portion 52 provided on one end side of the gear connecting shaft portion 51 and meshing with the first inner tooth portion 56 and having a displacement absorbing structure; and the gear connecting shaft portion 51.
  • a second external tooth portion 54 which is provided on the other end side of the gear and meshes with the second internal tooth portion 57 and has a displacement absorbing structure, and is provided on one end side of the gear connecting shaft portion 51 and the first rotating shaft.
  • a gear coupling having a first end portion 53 that can be spherically contacted to 10 and a second end portion 55 that is provided on the other end side of the gear connecting shaft portion 51 and can be spherically contacted with the second rotating shaft 70.
  • a displacement absorbing mechanism (B) that includes a shaft 50, connects the drive output shaft 10 and the wheel hub shaft 70, and transmits the drive while absorbing the displacement with respect to both the shafts 10, 70; With The displacement absorbing mechanism (B) is mounted with the gear coupling shaft 50 and surrounded by the drive output shaft 10, the wheel hub shaft 70, the first internal gear portion 56, and the second internal gear portion 57.
  • a gear coupling space K sealed with Further, the gear connecting shaft portion 51 is provided with a communication path 60 that communicates one end surface 51a on one end side and the other end surface 51b on the other end side.
  • the in-wheel motor unit for a vehicle according to the second embodiment is
  • the gear coupling space K is filled with grease G for lubrication together with the gear coupling shaft 50,
  • the inner diameter dimension of the communication path 60 is set to a dimension that allows the grease G to flow.
  • the third embodiment is an example in which the structure of the communication path is different from that of the second embodiment.
  • FIG. 16 is a sectional view showing the gear coupling shaft of the third embodiment.
  • FIG. 17 is an explanatory view showing a late assembly state of the gear coupling shaft of the third embodiment.
  • the gear coupling shaft of the third embodiment will be described with reference to FIGS. 16 and 17.
  • symbol is attached
  • the communication passage 61 that connects one end side and the other end side of the gear connection shaft portion 51 includes a through communication passage 61a and an intermediate communication passage 61b.
  • One end of the through communication passage 61a is opened to the one end surface 51a of the gear connecting shaft portion 51, the other end is opened to the other end surface 51b of the gear connecting shaft portion 51, and the gear connecting shaft portion 51 is penetrated in the axial direction. Yes.
  • the intermediate communication path 61b extends in the radial direction of the gear connecting shaft portion 51, and is opened to the circumferential surface of the gear connecting shaft portion 51 at an intermediate position between the first outer tooth portion 52 and the second outer tooth portion 54.
  • the through communication path 61a communicates with the gear coupling space K between the first external tooth portion 52 and the second external tooth portion 54.
  • the “gear coupling space K between the first external tooth portion 52 and the second external tooth portion 54” means that when the gear coupling shaft 50 is mounted in the gear coupling space K, the first external tooth portion 52 This is a space around the gear connecting shaft portion 51 sandwiched between the tooth portion 52 and the second external tooth portion 54 (BB portion in FIG. 17).
  • the “gear coupling space K between the first external tooth portion 52 and the second external tooth portion 54” is such that the first external tooth portion 52 meshes with the first internal tooth portion 56 and the second external tooth portion.
  • the air in the gear coupling space K (BB portion) between the first outer tooth portion 52 and the second outer tooth portion 54 is passed through the intermediate communication path 61b. Can pass through the through communication passage 61a to the atmosphere. Thereby, the pressure rise in the gear coupling space K can be further suppressed, and deformation and breakage of the grease seal 91c can be further prevented.
  • the in-wheel motor unit for vehicles of Embodiment 3 is The communication path 61 includes: A through communication passage 61a penetrating the one end surface 51a on one end side and the other end surface 51b on the other end side of the gear connecting shaft portion 51; An intermediate communication path 61b that communicates the penetrating communication path 61a and the gear coupling space K (BB section) between the first external tooth portion 52 and the second external tooth portion 54; It was set as the structure which has. Thereby, the air of the gear coupling space K (BB part) between the 1st external tooth part 52 and the 2nd external tooth part 54 can be released to air
  • FIG. 18 is a cross-sectional view showing a gear coupling shaft in the in-wheel motor unit for a vehicle according to the fourth embodiment.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram showing a late assembly state of the gear coupling shaft in the fourth embodiment.
  • the gear coupling shaft in the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 18 and 19.
  • symbol is attached
  • the communication passage 62 that connects one end side and the other end side of the gear connection shaft portion 51 has a first communication passage 62a and a second communication passage 62b. .
  • the first communication passage 62a opens to the one end surface 51a of the gear connecting shaft portion 51 and the first external tooth portion 52 and the second external tooth portion 54 (in the BC portion in FIG. 19). Communication).
  • the first communication passage 62a opens to the one end surface 51a of the gear connection shaft portion 51 and extends in the axial direction.
  • the first communication passage 62a opens to the peripheral surface of the gear connection shaft portion 51, and the gear connection shaft.
  • a radial passage 622 a extending in the radial direction of the portion 51.
  • the axial direction passage 621a and the radial direction passage 622a intersect and communicate with each other inside the gear coupling shaft portion 51.
  • the second communication path 62b has one end opened to the other end surface 51b of the gear connecting shaft portion 51 and the other end of the gear connecting shaft portion 51 at an intermediate position between the first outer tooth portion 52 and the second outer tooth portion 54. Open to the circumference.
  • this 2nd communicating path 62b is the other end side of the gear connection shaft part 51, and the gear coupling space K (BC part) between the 1st external tooth part 52 and the 2nd external tooth part 54, Communicate.
  • the second communication passage 62b opens to the other end surface 51b of the gear connection shaft portion 51 and extends in the axial direction, and opens to the peripheral surface of the gear connection shaft portion 51, and to the gear connection shaft.
  • a radial passage 622b extending in the radial direction of the portion 51.
  • the axial direction passage 621b and the radial direction passage 622b intersect and communicate with each other inside the gear coupling shaft portion 51.
  • the gear coupling shaft 50B of the fourth embodiment first, the air between the partition wall seal member 22 and the gear coupling shaft portion 51 is allowed to flow between the first external tooth portion 52 and the first communication passage 62a. It flows out to the gear coupling space K (BC part) between the 2nd external tooth parts 54. Subsequently, the air in the gear coupling space K (BC portion) between the first external tooth portion 52 and the second external tooth portion 54 is caused to flow out to the atmosphere via the second communication passage 62b.
  • the gear coupling shaft 50 when the gear coupling shaft 50 is mounted in the gear coupling space K, the air in the gear coupling space K (BC portion) between the first outer tooth portion 52 and the second outer tooth portion 54. In addition, the air in the gear coupling space K can be released to the atmosphere.
  • the gear coupling shaft 50 can be mounted in the gear coupling space K while suppressing an increase in pressure in the gear coupling space K.
  • the communication passage 62 of the fourth embodiment is divided into the first communication passage 62a and the second communication passage 62b, the communication passage 62 can be easily formed, and the gear coupling shaft 50B can be easily manufactured. Can do.
  • the first communication passage 62a is divided into an axial passage 621a and a radial passage 622a
  • the second communication passage 62b is divided into an axial passage 621b and a radial passage 622b. For this reason, the workability of the gear coupling shaft 50B can be further improved.
  • the vehicle in-wheel motor unit of Embodiment 4 is The communication path 62 is A first end (one end face) 51a of the gear connecting shaft 51 communicates with a gear coupling space K (BC portion) between the first outer tooth portion 52 and the second outer tooth portion 54.
  • the other end side (other end surface) 51b of the gear connecting shaft portion 51 communicates with a gear coupling space K (BC portion) between the first outer tooth portion 52 and the second outer tooth portion 54.
  • the in-wheel motor unit for a vehicle has been described on the basis of the embodiment.
  • the specific configuration is not limited to the first embodiment, and the invention relates to each claim in the claims. Design changes and additions are allowed without departing from the scope of the invention.
  • the end cap seal member is shown as the lid member.
  • the lid member closes the opening of the wheel hub shaft
  • the shape and the manner of attachment to the opening are not limited to those shown in the embodiment.
  • the opening may be screwed.
  • the number of teeth of each external tooth part and each internal tooth part was shown to be the same number, the present invention is not limited to this.
  • a spring pin is shown as the detachable member.
  • a member other than a spring pin such as a pin or a bolt may be used as long as the lid member is detachably fixed.
  • Embodiment 1 shows an example in which the vehicle in-wheel motor unit of the present invention is applied to the left and right rear wheels of an electric vehicle.
  • the vehicle in-wheel motor unit of the present invention can be applied to the left and right front wheels of an electric vehicle, and can also be applied to all the wheels of an electric vehicle.
  • the wear resistance of the fitting portion is obtained.
  • An example of giving a difference to is shown.
  • the difference in fitting portion wear resistance is given. It is also possible to provide a difference in the wear resistance of the fitting part by using different material strength and surface hardness in combination.
  • the drive output shaft 10 and the wheel hub shaft 70 are parts that are difficult to replace, and the displacement absorbing mechanism B (gear coupling shaft 50) is a part that is easy to replace.
  • the difficulty of exchanging work is relative, and depending on the in-wheel motor unit configuration, conversely, the displacement absorbing mechanism (gear coupling shaft) can be a difficult part for exchanging work. It is good also as an example which uses the rotating shaft components of the both sides of a shaft as a part with easy exchange workability.
  • the first external tooth portion 52, the first end portion 53, the second external tooth portion 54, and the second end portion 55 are formed integrally with the gear connecting shaft portion 51. showed that.
  • the first external tooth portion 52 and the like may be separate parts from the gear connecting shaft portion 51.
  • the first communication path 62a and the second communication path 62b are configured by the axial paths 621a and 621b and the radial paths 622a and 622b, respectively.
  • the present invention is not limited thereto. .
  • the extending direction of the first communication passage 63a and the second communication passage 63b is inclined with respect to the axial direction of the gear connection shaft portion 51, and the gear connection shaft portion 51
  • the one end face 51a and the peripheral surface of the gear connecting shaft part 51 may be connected in a straight line.

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Abstract

変位吸収機構の組付作業性に優れる車両用インホイールモータユニットを提供する。 駆動ユニット本体(A)からの駆動出力軸(10)と、ユニットケース(1)に対しハブベアリング(71)により支持されたホイールハブ軸(70)と、を連結する変位吸収機構(B)が、駆動出力軸(10)の第1内歯部(56)とギヤカップリング軸(50)の第1外歯部(52)とが噛み合う出力軸側駆動伝達嵌合部(58)と、ホイールハブ軸(70)の第2内歯部(57)とギヤカップリング軸(50)の第2外歯部(54)とが噛み合うハブ軸側駆動伝達嵌合部(59)と、を有し、ホイールハブ軸(70)の駆動ユニット本体(A)側とは反対側の端部に、ギヤカップリング軸(50)を挿通可能な開口部(70b)を設け、開口部(70b)を塞ぐエンドキャップシール部材(76)をホイールハブ軸(70)に設けた車両用インホイールモータユニットとした。

Description

車両用インホイールモータユニットおよびその変位吸収機構組立方法
 本発明は、駆動ユニット本体からの駆動出力軸と、ケース部材に対しハブベアリングにより支持されたホイールハブ軸を、変位吸収機構を介して連結した車両用インホイールモータユニットおよびその変位吸収機構組立方法に関する。
 従来、駆動出力軸と、ハブベアリングにより支持されたホイールハブ軸を、変位吸収機構を介して連結した車両用インホイールモータが知られている。変位吸収機構は、ハブベアリングの変位/傾きを、駆動ユニット本体に有するギヤトレインやモータへ伝達することを防止/抑制することにより、ギヤ噛み合い部やモータへの影響を防止/抑制する機構である(例えば、特許文献1参照)。
  そして、この特許文献1に記載の技術では、モータ側の入力軸の一端に設けられた円弧歯リングと、ホイール側の出力軸の一端に設けられた円弧歯リングとを、スリーブ状の内歯リングに噛み合わせた構造となっている。
特開2009-190440号公報
 しかしながら、特許文献1に記載された従来技術では、変位吸収機構における入力軸と出力軸とを円弧歯リングにより連結したフローティング部分が、ハウジング本体の内部においてホイールハブよりも奥まった位置に配置された構造となっていた。
  このため、変位吸収機構にて入力軸と出力軸とを円弧歯リングにより連結する際の組付作業性に問題があった。
 本発明は、上記問題に着目してなされたもので、変位吸収機構の組付作業性に優れる車両用インホイールモータユニットおよびその変位吸収機構組立方法を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するため、本発明の車両用インホイールモータユニットは、変位吸収機構が、駆動出力軸の第1内歯部とギヤカップリング軸の第1外歯部とが噛み合う出力軸側駆動伝達嵌合部と、ホイールハブ軸の第2内歯部と前記ギヤカップリング軸の第2外歯部とが噛み合うハブ軸側駆動伝達嵌合部と、を備え、前記ホイールハブ軸において軸方向で前記駆動ユニット本体側とは反対側の端部に、前記ギヤカップリング軸を挿通可能な開口部が設けられ、この開口部を塞ぐ蓋部材が前記ホイールハブ軸に設けたことを特徴とする。
 本発明の車両用インホイールモータの組付時には、ケース部材にホイールハブ軸を組み付けた状態として、変位吸収機構のギヤカップリング軸を、ホイールハブ軸の端部の開口部を挿通させて組み込むことが可能となる。なお、この組込状態では、ギヤカップリング軸は、出力軸側駆動伝達嵌合部及びハブ軸側駆動伝達嵌合部にて噛み合い状態として、駆動出力軸とホイールハブ軸とにフローティング支持される。
  このように、ギヤカップリング軸をフローティング支持する組付時に、ギヤカップリング軸をホイールハブ軸の手前側の開口部から差し込む作業となるため、変位吸収機構の組付作業性に優れる。
実施の形態1における車両用インホイールモータユニットの全体断面を示す全体断面図である。 実施の形態1における車両用インホイールモータユニットを駆動ユニット本体と変位吸収機構とホイール構造に分けた構成を示す分解断面図である。 実施の形態1における車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構とその周辺を拡大して示した拡大断面図である。 変位吸収機構でのハブベアリングの変位/傾きを吸収する変位吸収作用を説明するもので、変位無し時を示す作用説明図である。 変位吸収機構でのハブベアリングの変位/傾きを吸収する変位吸収作用を説明するもので、平行変位時を示す作用説明図である。 変位吸収機構でのハブベアリングの変位/傾きを吸収する変位吸収作用を説明するもので、傾き変位時を示す作用説明図である。 変位吸収機構でのハブベアリングの変位/傾きを吸収する変位吸収作用を説明するもので、軸方向変位時を示す作用説明図である。 実施の形態1におけるスプリングピンの構造を示す図であり、スプリングピンの軸直交方向から見た正面図である。 実施の形態1におけるスプリングピンの構造を示す図であり、スプリングピンを軸方向から見た側面図である。 実施の形態1の車両用インホイールモータユニットの組付工程の説明図であって、ホイールハブ軸組付工程及びグリース充填工程の説明図である。 実施の形態1の車両用インホイールモータユニットの組付工程の説明図であって、グリース充填工程におけるグリースの塗布の態様を示す説明図である。 実施の形態1の車両用インホイールモータユニットの組付工程の説明図であって、ギヤカップリング係合工程を示す説明図である。 実施の形態1の車両用インホイールモータユニットの組付工程の説明図であって、エンドキャップシール部材装着工程の途中を示す説明図である。 実施の形態1の車両用インホイールモータユニットの組付工程の説明図であって、エンドキャップシール部材装着工程の完了状態を示す説明図である。 実施の形態2の車両用インホイールモータユニットにおけるギヤカップリング軸を示す断面図である。 実施の形態2の車両用インホイールモータユニットにおける変位吸収機構のギヤカップリング軸の組付け前状態を示す説明図である。 実施の形態2の車両用インホイールモータユニットにおける変位吸収機構のギヤカップリング軸の組付け初期状態を示す説明図である。 実施の形態2の車両用インホイールモータユニットにおける変位吸収機構のギヤカップリング軸の組付け中期状態を示す説明図である。 実施の形態2の車両用インホイールモータユニットにおける変位吸収機構のギヤカップリング軸の組付け後期状態を示す説明図である。 実施の形態3の車両用インホイールモータユニットにおけるギヤカップリング軸を示す断面図である。 実施の形態3の車両用インホイールモータユニットにおけるギヤカップリング軸の組付け後期状態を示す説明図である。 実施の形態4の車両用インホイールモータユニットにおけるギヤカップリング軸を示す断面図である。 実施の形態4の車両用インホイールモータユニットにおけるギヤカップリング軸の組付け後期状態を示す説明図である。 実施の形態4の車両用インホイールモータユニットにおけるギヤカップリング軸の他の例を示す断面図である。
 以下、本発明の車両用インホイールモータユニットを実現する最良の形態を、図面に示す実施の形態1に基づいて説明する。
 まず、構成を説明する。
実施の形態1における車両用インホイールモータユニットの構成を、[ユニット全体の概略構成]、[駆動ユニット本体の詳細構成]、[変位吸収機構の詳細構成]、[ホイール構造の詳細構成]、[ギヤカップリング軸の組付構造の詳細構成][変位吸収機構の嵌合部耐摩耗性の詳細設定構成]に分けて説明する。
 [ユニット全体の概略構成]
  車両用インホイールモータユニットの全体断面を示す図1に基づき、ユニット全体の概略構成を説明する。
  前記車両用インホイールモータユニットは、電気自動車の左右後輪等に適用され、図1に示すように、駆動ユニット本体Aと、変位吸収機構Bと、ホイール構造Cと、を備えている。
 前記駆動ユニット本体Aは、左右後輪等のそれぞれに設定される駆動源としての機能を持ち、モータジェネレータMGと、ギヤトレインGTと、を有する。モータジェネレータMGの力行時には、三相交流の電流をステータ9に巻き付けたステータコイル9bに印加することで、ロータ8を一体に有するモータ軸6を回転し、モータ軸6の回転をギヤトレインGTにより減速して駆動出力軸10から出力する。モータジェネレータMGの回生時には、駆動出力軸10から入力される回転を、ギヤトレインGTにより増速してモータ軸6及びロータ8を回転することで、ロータ8にエアギャップを介して配置されたステータ9のステータコイル9bに三相交流の電流が発生する。
 前記変位吸収機構Bは、ハブベアリング71の変位/傾きを駆動ユニット本体AのモータジェネレータMGやギヤトレインGTへ伝達することを防止/抑制する機能を持ち、ギヤカップリング軸50を有する。このギヤカップリング軸50は、駆動ユニット本体Aからの駆動出力軸10と、アクスルケース72(ケース部材)に対しハブベアリング71により支持されたホイールハブ軸70を、変位吸収可能に連結する。
 前記ホイール構造Cは、各輪のタイヤやブレーキ機構を取り付ける機能を持ち、ホイールハブ軸70を有する。このホイールハブ軸70は、アクスルケース72に対し、複列アンギュラベアリング構造によるハブベアリング71により回転可能に支持され、ホイールハブ軸70のフランジ部70aには、ブレーキディスク73及びタイヤホイール110が固定される。また、ホイールハブ軸70は、駆動ユニット本体Aの駆動出力軸10に対し、変位吸収機構Bを介して連結される。
 [駆動ユニット本体の詳細構成]
  図2は、車両用インホイールモータユニットを駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bとホイール構造Cに分けた構成を示す。以下、図1及び図2に基づき、駆動ユニット本体Aの詳細構成を説明する。
 前記駆動ユニット本体Aは、ユニットケース部材100に、三相交流の埋込磁石同期モータ構造によるモータジェネレータMGと、遊星歯車式減速ギヤ機構によるギヤトレインGTと、を内蔵することで構成される。
 前記ユニットケース部材100は、ユニットケース1と、ユニットカバー2と、モータ軸側カバー3と、出力軸側カバー4と、を有して構成される。ユニットカバー2は、ユニットケース1の一端側にボルト固定され、モータ軸側カバー3は、モータ軸6の一端側を塞ぐようにユニットカバー2にボルト固定される。出力軸側カバー4は、駆動出力軸10の一部を駆動ユニット本体Aから突出させるようにユニットケース1の他端側にボルト固定される。
そして、出力軸側カバー4の端部位置にはオイルシール5が装着され、オイルシール5のシール部分を駆動出力軸10の外周面に対して所定のシール圧にて接触させている。つまり、出力軸側カバー4とオイルシール5を、駆動ユニット本体Aとハブベアリング71を隔離する隔壁構造部材としている。
 前記モータジェネレータMGは、モータ軸6と、ロータフランジ7と、ロータ8と、ステータ9と、を有して構成される。モータ軸6は、一端部がユニットカバー2に対し第1ベアリング11を介して回転可能に支持され、他端部が駆動出力軸10に対し第2ベアリング12を介して相対回転可能に支持される。ロータ8は、モータ軸6に固定されたロータフランジ7に嵌装され、図外の永久磁石を埋設した積層鋼板により構成される。ステータ9は、ユニットケース1の内面に固定される共にロータ8に対しエアギャップを介して配置され、打ち抜き積層鋼板によるステータティース9aのそれぞれにステータコイル9bを巻き付けることで構成される。
なお、ステータコイル9bには、U相・V相・W相に分けた接続端子15を介してハーネスが接続される。また、モータ軸6には、ギヤトレインGTのギヤ噛み合い部やベアリング等の必要部位を潤滑する潤滑油が供給される軸芯油路16が形成される。
 前記ギヤトレインGTは、ロータフランジ7を挟んだ図1の右側スペースに配置され、サンギヤ17と、大ピニオン18と、小ピニオン19と、ピニオンキャリア20と、リングギヤ21と、を有する。そして、入力回転を減速して出力する遊星歯車式減速ギヤ機構を、リングギヤ固定・サンギヤ入力・ピニオンキャリア出力とすることにより構成している。サンギヤ17は、モータ軸6に一体に形成され、大ピニオン18と噛み合う。大ピニオン18と小ピニオン19は、隣接して一体構成され、ピニオンキャリア20に対して回転可能に支持される。リングギヤ21は、ユニットケース1に対しセレーション結合により回転方向に固定され、小ピニオン19と噛み合う。
 前記ピニオンキャリア20と一体に駆動出力軸10が設けられる。この駆動出力軸10は、一端側が小ピニオン19の内側まで軸方向に延び、他端側が出力軸側カバー4から突出するまで軸方向に延びた円筒スリーブ状に形成される。この駆動出力軸10の回転支持構造は、ピニオンキャリア20と共になされるもので、モータ軸6に対し第3ベアリング13を介して相対回転可能に支持され、出力軸側カバー4に対し第4ベアリング14を介して回転可能に支持される。
そして、駆動出力軸10の内面には、モータ軸6とギヤカップリング軸50とを隔てる位置に、隔壁シール部材22が油密状態で配置されている。つまり、隔壁シール部材22を、駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bを隔離する隔壁構造部材としている。
なお、ロータフランジ7を挟んだ図1の左側スペースには、モータの回転角度を検出するレゾルバ23と、図外のパーキングポールの噛み合いによりモータ軸6を固定するパークギヤ24と、が配置される。
 [変位吸収機構の詳細構成]
  図2は、車両用インホイールモータユニットを駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bとホイール構造Cに分けた構成を示し、図3は、要部である変位吸収機構の拡大断面図を示す。以下、図1~図3に基づき、変位吸収機構Bの詳細構成を説明する。
 図1に示す前記変位吸収機構Bは、単独で交換可能なギヤカップリング軸50を、駆動出力軸10とホイールハブ軸70に対し、変位を吸収しつつ駆動伝達可能に嵌合することで構成される。
 前記ギヤカップリング軸50は、ギヤ連結軸部51の両側位置にそれぞれ、第1外歯部52及び第1端部53と、第2外歯部54及び第2端部55と、設けて構成される。第1外歯部52は、駆動出力軸10の第1内歯部56に対して変位吸収可能にセレーション嵌合され、第1端部53は、隔壁シール部材22に対して球面接触可能とされる。第2外歯部54は、ホイールハブ軸70の第2内歯部57に対して変位吸収可能にセレーション嵌合され、第2端部55は、エンドキャップシール部材76に対して球面接触可能とされる。
 前記駆動出力軸10に形成された第1内歯部56と、ホイールハブ軸70に形成された第2内歯部57は、内歯の頂面と谷面を軸方向に直線で延びる円筒形状としている。これに対し、ギヤカップリング軸50に形成された第1外歯部52と第2外歯部54は、外歯の頂面と底面を球面形状にしている。これに加え、中央部歯厚を広くし両端部に向かうにしたがって歯厚を狭くしたクラウニング形状とし(図3参照)、傾斜中心点Dと傾斜中心点Eを中心とするあらゆる方向の傾きを吸収する構造としている。第1端部53と第2端部55は、軸芯位置を最大突出面とする滑らかな球面形状とし、傾斜中心点Dと傾斜中心点Eの間に配置した変位(剛性)中心点Fを中心とする傾きに対しこれを吸収する構造としている。すなわち、第1外歯部52と第1内歯部56の噛み合いが、ギヤカップリング軸50と駆動出力軸10との出力軸側駆動伝達嵌合部58となる。また、第2外歯部54と第2内歯部57の噛み合いが、ギヤカップリング軸50とホイールハブ軸70とのハブ軸側駆動伝達嵌合部59となる(図3参照)。
なお、ギヤカップリング軸50は、全周がシールされたカップリング空間に、図外の潤滑用のグリースG(図6、図7参照)と共に装着される。
 さらに、前記ギヤカップリング軸50は、軸方向の両端部が対称に形成されている。すなわち、第1外歯部52と第2外歯部54は、その歯数及び外歯の頂面と底面を球面形状が軸方向(図1の左右方向)で対称に形成されている。また、第1端部53と第2端部55も、その形状が軸方向(図1の左右方向)で対称に形成されている。
  したがって、両外歯部52,54と噛み合う両内歯部56,57の歯数も同数に形成されている。
 [ホイール構造の詳細構成]
  図2は、車両用インホイールモータユニットを駆動ユニット本体Aと変位吸収機構Bとホイール構造Cに分けた構成を示し、図3は、要部である変位吸収機構の拡大断面図を示す。以下、図1~図3に基づき、ホイール構造Cの詳細構成を説明する。
 前記ホイール構造Cは、ホイールハブ軸70と、ハブベアリング71と、アクスルケース72と、ブレーキディスク73と、タイヤホイール110と、を有して構成される。
 前記ホイールハブ軸70は、ギヤカップリング軸50を介して駆動出力軸10に連結される回転部材であり、ハブベアリング71のインナーレース機能を持たせている。このホイールハブ軸70のフランジ部70aには、ブレーキディスク73及びタイヤホイール110を図外のホイールナットにより共締めにて固定するホイールボルト75が予め固定される。また、ギヤカップリング軸50の第2端部55と接触するエンドキャップシール部材76が、スプリングピン77により端部位置に固定される。なお、タイヤホイール110の外周位置には、図外のタイヤが装着される。
 前記ハブベアリング71は、ホイールハブ軸70をアクスルケース72に対して支持するベアリングであり、2列のボールが背面合わせの接触角を持たせて配列させることで構成されている。このハブベアリング71は、ホイールハブ軸70をインナーレースとし、アクスルケース72をアウターレースとするベアリングであるため、ホイールハブ軸70とアクスルケース72のボール接触面に対し、浸炭焼き入れやショットピーニング等による表面硬化処理を施している。なお、ハブベアリング71には、潤滑のためのグリースが封入されている。
 前記アクスルケース72は、ボルト78によりユニットケース1と出力軸側カバー4に対して共締めに固定されるケース部材であり、ハブベアリング71のアウターレース機能を持たせている。このアクスルケース72には、ブレーキ部品として、ホイールシリンダ79が固定されると共に、一対のブレーキシュー80,80が支持されるブレーキキャリパ81が一体に延設される。また、アクスルケース72は、ブレーキディスク73を覆うと共に、ハブベアリング71への泥水の浸入を防止するスプラッシュガード82が固定される。さらに、アクスルケース72を出力軸側カバー4に固定することで、駆動ユニット本体Aとハブベアリング71との間に液体シール性を持たせた閉鎖空間90を形成し、この閉鎖空間90に車輪速を検出するABSセンサ91を配置している。ABSセンサ91は、センシング部品91aがアクスルケース72の上部位置に閉鎖空間90まで貫通して設けられ、ホイールハブ軸70に被センシング部品91bが圧入により固定される。
なお、閉鎖空間90には、外気と連通するブリーザー92が連結される(図3参照)。
 [ギヤカップリング軸の組付構造の詳細構成]
  次に、ギヤカップリング軸50の組付に関する構成について説明する。
  ホイールハブ軸70は、ユニットケース1に対してハブベアリング71により支持された図3に示す状態で、軸方向で駆動ユニット本体A側とは反対側の端部(図において右側の端部)に、開口部70bが設けられている。この開口部70bは、円筒状のホイールハブ軸70においてギヤカップリング軸50を収容する一般部70cよりも大径に形成されており、ギヤカップリング軸50を挿通可能な内径寸法に形成されている。また、開口部70bと一般部70cとの間には、径差により段部70dが形成されている。
 さらに、この開口部70bは、前述したエンドキャップシール部材76により塞がれている。
  エンドキャップシール部材76は、金属あるいは樹脂により円盤状に形成され、外周部には、図6に示すように、軸方向に延びるフランジ76fが形成され、このフランジ76fの外周に閉鎖空間90をシールするシール部材76aが設けられている。
 このエンドキャップシール部材76は、段部70dに突き当てられた状態で、着脱部材としてのスプリングピン77により開口部70bからの抜け止めが成されている。
  すなわち、ホイールハブ軸70には、軸直交方向に貫通して一対の挿通孔70e,70eが開口されている。
  さらに、エンドキャップシール部材76のフランジ76fには、挿通孔70e,70eと径方向で同軸の位置であって図において上下の2箇所に、スプリングピン77を貫通させる径方向で見てU字状の切欠部76b,76bが形成されている。
 また、スプリングピン77は、図5A及び図5Bに示すように、周方向の一箇所に、軸方向の全長に亘って切欠部77aが形成されている。これにより、スプリングピン77は、外径寸法を短縮させる方向に弾性変形可能であり、かつ、この短縮状態から拡径方向に復元可能に形成されている。
  そして、スプリングピン77は、外力を加えない状態で、その外径寸法が、挿通孔70eの内径寸法よりも僅かに大きな寸法に形成されている。
 したがって、図3に示す、組付状態では、エンドキャップシール部材76を開口部70bに挿入して段部70dに突き当てた状態で、スプリングピン77を、挿通孔70e,70e、切欠部76b,76b及び開口部70bに貫通させる。これにより、エンドキャップシール部材76は、軸方向への移動を、段部70d及びスプリングピン77により規制され、また、周方向への回動も、スプリングピン77により規制される。
 また、スプリングピン77は、挿通孔70eに対して挿通させる際には、その寸法差に基づいて、外径を縮める方向に弾性変形させるため、組付状態では、復元方向の弾性反発力により、挿通孔70eに対する軸方向の変位が規制される。
 さらに、挿通孔70e,70eは、図1に示すように、ホイールハブ軸70に装着されたタイヤホイール110の取付穴111の内周により覆われている。これにより、タイヤホイール110の装着状態では、スプリングピン77の抜け止めがタイヤホイール110により成される。また、取付穴111は、キャップ112により塞がれ、エンドキャップシール部材76やスプリングピン77への泥水などの浸入が規制される。
 [変位吸収機構の嵌合部耐摩耗性の詳細設定構成]
  上記のように、変位吸収機構Bは、駆動出力軸10との出力軸側駆動伝達嵌合部58と、ホイールハブ軸70とのハブ軸側駆動伝達嵌合部59と、を有する。そして、上述した出力軸側駆動伝達嵌合部58とハブ軸側駆動伝達嵌合部59のうち、交換作業性が困難な部品側の嵌合部耐摩耗性を、交換作業性が容易な部品側の嵌合部耐摩耗性より相対的に高めた設定としている。
 すなわち、変位吸収機構Bは、単独で交換可能なギヤカップリング軸50を有する。ギヤカップリング軸50は、上述のエンドキャップシール部材76を取り外して単独で交換可能となっている。そこで、この単独で交換可能なギヤカップリング軸50は、変位吸収機構Bにおいて、駆動出力軸10とホイールハブ軸70よりも交換作業性が容易な部品になる。このため、交換作業性が困難な部品である駆動出力軸10とホイールハブ軸70の嵌合部耐摩耗性を、交換作業性が容易な部品である変位吸収機構Bのギヤカップリング軸50の嵌合部耐摩耗性よりも相対的に高めている。
 前記ギヤカップリング軸50の第1外歯部52と第2外歯部54は、外歯の頂面と底面を球面形状にすると共に、歯面にクラウニングを付けた変位吸収構造を有する。これは、変位吸収機構Bにてホイールハブ軸70が平行変位・傾き変位・軸方向変位の何れの変位を生じても、これらの変位を吸収し、ギヤトレインGTのギヤ噛み合い部での摩耗を抑制するためである。言い換えると、出力軸側駆動伝達嵌合部58での第1外歯部52と第1内歯部56の噛み合い位置と、ハブ軸側駆動伝達嵌合部59での第2外歯部54と第2内歯部57の噛み合い位置を、摩耗部位として積極的に規定するためである。
 そして、出力軸側駆動伝達嵌合部58及びハブ軸側駆動伝達嵌合部59の互いに嵌合する嵌合面の表面硬度に高低差を与えることで、嵌合部耐摩耗性に差を持たせている。具体的には、出力軸側駆動伝達嵌合部58の第1外歯部52と第1内歯部56及びハブ軸側駆動伝達嵌合部59の第2外歯部54と第2内歯部57は、何れも浸炭熱入れやショットピーニング等により表面硬化処理が施される。この表面硬化処理において、温度条件や時間条件等の処理条件を異ならせることで、第1内歯部56及び第2内歯部57の表面硬度(歯面強度)を、ギヤカップリング軸50の第1外歯部52と第2内歯部57の表面硬度(歯面強度)よりも高めて設定している。
 次に、作用を説明する。
実施の形態1の車両用インホイールモータユニットにおける作用を、[変位吸収機構での変位吸収作用]、[変位吸収機構の組立方法]、[変位吸収機構の部品修理/部品交換作用]に分けて説明する。
 [変位吸収機構での変位吸収作用]
  例えば、高負荷での長期使用によりハブベアリング71のレース面摩耗が進行すると、ハブベアリング71に支持されるホイールハブ軸70が変位したり傾いたりする。このホイールハブ軸70の変位/傾きは、駆動ユニット本体AのギヤトレインGTやモータジェネレータMGへ伝達されることにより、
(1)異音・振動   :ギヤ歯の片当たりによるギヤノイズ
(2)ギヤ寿命の低下 :ギヤ歯の片当たりによる極部応力/面圧増加
(3)フリクション増加:ギヤ歯面間バックラッシ変化による損失増加
(4)モータ性能   :モータエアーギャップ変化による出力低下やトルク変動等の問題を生じさせる。
 したがって、ホイールハブ軸70の変位/傾きをギヤトレインGTやモータジェネレータMGへ伝達することを防止/抑制することにより、ギヤトレインGTのギヤ噛み合い部やモータジェネレータMGへの影響を防止/抑制する変位吸収機構Bが必要である。以下、図4A~図4Dに基づき、変位吸収機構Bでの変位吸収作用を説明する。
 ホイールハブ軸70が、図4Aの非変位状態から図4Bに示すように、軸直角方向へyだけ平行変位する場合、この平行変位を出力軸側駆動伝達嵌合部58とハブ軸側駆動伝達嵌合部59による2つの自在継手作用によりギヤカップリング軸50の図示した傾斜を介して吸収することができる。よって、ホイールハブ軸70の平行変位が駆動出力軸10に影響してこれを変位させるようなことがない。
 また、ホイールハブ軸70が、図4Aの非変位状態から図4Cに示すように、変位中心点Fの周りにθだけ傾き変位(首振り変位)する場合も、この傾き変位を出力軸側駆動伝達嵌合部58とハブ軸側駆動伝達嵌合部59による2つの自在継手作用によりギヤカップリング軸50の図示した傾斜を介して吸収することができる。よって、ホイールハブ軸70の傾き変位が駆動出力軸10に影響してこれを変位させるようなことがない。
 さらに、ホイールハブ軸70が、図4Aの非変位状態から図4Dに示すように、軸線方向へXだけ軸方向変位した場合も、この軸方向変位を出力軸側駆動伝達嵌合部58とハブ軸側駆動伝達嵌合部59のうち、少なくとも一方によるスライド作用により吸収することができる。よって、ホイールハブ軸70の軸方向変位が駆動出力軸10に影響してこれを変位させるようなことがない。
 このように、変位吸収機構Bの変位中心点F(ハブベアリング71の2列のボール中心位置)を、傾斜中心点D,Eの間の位置に配置する構成とすることで、ホイールハブ軸70が平行変位・傾き変位・軸方向変位の何れの変位を生じても、これらの変位を出力軸側駆動伝達嵌合部58とハブ軸側駆動伝達嵌合部59が確実に吸収し得る。すなわち、ホイールハブ軸70の変位が駆動出力軸10に及んでこれを対応方向へ変位させるようなことがない。
 したがって、車両用インホイールモータユニットは、ホイールハブ軸70の変位が、駆動出力軸10からギヤトレインGT及びモータジェネレータMGに伝達されるのを、変位吸収機構Bによって防止することができる。この結果、上記(1)~(4)の何れの問題をも生じさせることがない。
 [変位吸収機構の組立方法]
  次に、実施の形態1の車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構Bの組立方法について、図6~図10に基づいて順を追って説明する。
  (ホイールハブ軸組付工程)
  まず、図6に示すように、駆動ユニット本体Aにホイールハブ軸70を組み付ける。この組付状態で、駆動出力軸10とホイールハブ軸70とは、同軸に配置されて、その軸心部に、ギヤカップリング軸50を配置するギヤ孔120が形成される。
 (グリース充填工程)
  次に、ギヤ孔120に潤滑用のグリースGを充填する。
  また、充填したグリースGは、刷毛などを用いて、ギヤ孔120の全体に塗布する。
  さらに、このグリースGを、図7において、二点鎖線Hgにて示す範囲であるギヤカップリング軸50の両外歯部52,54及び両端部53,55にも塗布する。
  このグリース充填工程によるグリースGの充填対象は、ケース部材としてのユニットケース部材100に支持されてフローティング状態ではないため、作業が容易である。加えて、このグリースGにより出力軸側駆動伝達嵌合部58及びハブ軸側駆動伝達嵌合部59の潤滑性が維持される。
 (ギヤカップリング軸係合工程)
  次に、ギヤカップリング軸50を、ギヤ孔120に対して、ホイールハブ軸70の開口部70bから、矢印Cinに示す方向に挿入し、ギヤカップリング軸50の各外歯部52,54を、それぞれ、図8に示すように、各内歯部56,57に係合させる。
  これにより、ギヤカップリング軸50は、両嵌合部58,59により軸方向両端の支持されたフローティング支持状態となる。
  このように、ギヤカップリング軸50をフローティング支持状態とする際の作業は、ホイールハブ軸70の先端に設けられた開口部70bから、一本のギヤカップリング軸50を挿入することで行なうことができる。
  このため、従来のように、長尺の2本の軸を、孔の中央で、スリーブで連結する構造と比較して、作業性に優れる。
  加えて、ギヤカップリング軸50の軸方向両端の各外歯部52,54を係合相手の各内歯部56,57は、ユニットケース部材100側に支持されているため、従来のように係合対象がフローティング状態である場合と比較して、係合作業が容易である。
 また、ギヤカップリング軸50の挿入に伴い、余剰分のグリースGaが、図8に示すように、開口部70b側に漏れ出す。この余剰分のグリースGaのうち、図示のように、開口部70bの周縁に付着したものは、第2端部55の端面に塗布する(この塗布分がグリースGbである)。その後、このグリースGaのうち、段部70dなどのエンドキャップシール部材76を装着する部分に残ったものは拭き取る。
 (エンドキャップシール部材装着工程(蓋部材装着工程))
  次に、開口部70bをエンドキャップシール部材76により塞ぐ。
  この場合、まず、図9に示すように、エンドキャップシール部材76を開口部70bに差し込み、さらに、図10に示すように、段部70dに突き当てる。
  そして、エンドキャップシール部材76のフランジ76fの切欠部76bの周方向の位置を、ホイールハブ軸70の挿通孔70e,70eの周方向の位置に一致させ、両者76b,70eを径方向の内外に重ねる。
 次に、挿通孔70e,70eに対して、スプリングピン77を軸直交方向に差し込み、図10に示すように、スプリングピン77を挿通孔70e,70eに埋没状態とする。このとき、スプリングピン77は、挿通孔70eとの径差に基づいて縮径方向に弾性変形されるため、拡径方向の弾性力により挿通孔70eに圧を持って当接され、挿通孔70eからの抜け落ちが規制される。
  このように、開口部70bは、単にエンドキャップシール部材76により塞ぐため、この開口を、ハブ、軸受け、出力側の軸などを備えたホイール側蓋により塞ぐ作業と比較して、作業性に優れる。
  また、このように、ギヤカップリング軸50を収容したギヤ孔120は、エンドキャップシール部材76によりシール性を有して塞がれるため、グリースGが漏れ出すのを防いで、潤滑性を保持できる。
 その後、図1に示すように、タイヤホイール110を、ホイールハブ軸70に組み付けた状態としたときに、スプリングピン77の軸方向の端部は、ホイールハブ軸70に覆われる。これにより、スプリングピン77は、タイヤホイール110により抜け止めされた状態となる。
 [変位吸収機構の部品修理/部品交換作用]
  動力を伝達しつつ変位を吸収する変位吸収機構Bには、高い負荷が作用するため、長期使用により部品摩耗が進行すると、部品交換が必要となる。以下、これを反映する変位吸収機構Bの部品修理/部品交換作用を説明する。
 まず、変位吸収機構の駆動伝達嵌合部において、強度(硬度)差が同等な場合、若しくは、交換作業性が困難な部品側の強度(硬度)が小さい場合を比較例とする。
  この比較例の場合には、下記の問題点がある。
(b1)万一摩耗や破損が生じた際に交換作業性が困難な部品の摩耗(増大)が発生し、交換作業性の悪化や、修理費用の増大となる。
(b2)点検の際も、(双方の部品に対して摩耗が発生する可能性があるため)双方の部品共に点検を要することとなり、不具合の兆候を発見することが困難となるため、信頼性が悪化する。
(b3)変位吸収機構が駆動ユニット本体に対し、単独で交換可能な構造となっていない場合、摩耗発生後の修理/部品交換作業性が著しく悪化することとなり、修理費用の増大と信頼性の維持管理性はさらに悪化する。
 これに対し、実施の形態1では、変位吸収機構Bの出力軸側駆動伝達嵌合部58とハブ軸側駆動伝達嵌合部59において、耐摩耗性に差を持たせる構成を採用した。
したがって、出力軸側駆動伝達嵌合部58とハブ軸側駆動伝達嵌合部59の部品間において、交換作業性が困難な部品の耐摩耗性を相対的に高くすることにより、万一摩耗や破損が生じた際に交換作業性が困難な部品の摩耗(増大)を防止することができる。これにより、交換作業性の向上や、修理費用を低減することができる。
 すなわち、駆動出力軸10に形成された第1内歯部56と、ホイールハブ軸70に形成された第2内歯部57に対し、ギヤカップリング軸50に形成された第1外歯部52と第2外歯部54との表面硬度を相対的に低くしている。これにより、万一摩耗が生じた場合には、ギヤカップリング軸50側の第1外歯部52と第2外歯部54のみが摩耗するというように、摩耗部品がギヤカップリング軸50に規定される。このため、部品修理や部品交換は、ギヤカップリング軸50のみで良くなるため、修理費用や交換費用の削減が可能である。また、点検の際も、相対的に耐摩耗性が低い方の部品(ギヤカップリング軸50)を優先して確認を行うことにより、不具合の兆候を発見することが可能となるため、信頼性が向上する。
 ここで、単独で交換可能なギヤカップリング軸50の取り外し作業について説明すると、この作業は、図9に基づいて説明した組立手順と逆になる。
  すなわち、部品修理や部品交換や点検の際、ギヤカップリング軸50の取り外すときは、まず、ハブボルトを緩めてタイヤホイール110を外す。次に、スプリングピン77を、ピン抜き治具を用いて抜き、ギヤカップリング軸50の第2端部55と接触するエンドキャップシール部材76を外す。次に、第2端部55が露出したギヤカップリング軸50を、全周がシールされたカップリング空間から抜き出す。以上の手順によりギヤカップリング軸50が単独で取り外される。そして、ギヤカップリング軸50の摩耗や破損の度合いを検証し、交換が必要なときは、ギヤカップリング軸50を新品に交換し、前述の図8、図9に基づいて説明した組立手順にて組み付ける。また、修理で補修できるときは、ギヤカップリング軸50の補修を行った後、補修後のギヤカップリング軸50を、組み付ける。
 [実施の形態1の効果]
  次に、実施の形態1の効果を説明する。
  実施の形態1の車両用インホイールモータユニットにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
  (a) 実施の形態1の車両用インホイールモータユニットは、
駆動ユニット本体Aからの駆動出力軸10と、駆動ユニット本体Aのケース部材としてのユニットケース部材100に対しハブベアリング71により支持されたホイールハブ軸70とを、変位吸収機構Bを介して連結した車両用インホイールモータユニットにおいて、
前記変位吸収機構Bは、前記駆動出力軸10の第1内歯部56とギヤカップリング軸50の第1外歯部52とが噛み合う出力軸側駆動伝達嵌合部58と、前記ホイールハブ軸70の第2内歯部57と前記ギヤカップリング軸50の第2外歯部54とが噛み合うハブ軸側駆動伝達嵌合部59と、を有し、
前記ホイールハブ軸70において軸方向で前記駆動ユニット本体A側とは反対側の端部に、前記ギヤカップリング軸50を挿通可能な開口部70bが設けられ、
この開口部70bを塞ぐ蓋部材としてのエンドキャップシール部材76が前記ホイールハブ軸70に設けられていることを特徴とする。
  このため、ギヤカップリング軸50をフローティング支持状態とする際の作業は、ホイールハブ軸70の先端に設けられた開口部70bから、一本のギヤカップリング軸50を挿入することで行なうことができる。よって、従来のように、長尺の2本の軸を、孔の中央で、スリーブで連結する構造と比較して、作業性に優れる。
  また、開口部70bは、蓋部材としてのエンドキャップシール部材76により塞ぐため、ギヤカップリング軸50を収容するギヤ孔120の機密性は保持され、グリースGの漏れや、泥水などの浸入を防止することができる。
  特に、実施の形態1では、エンドキャップシール部材76にシール部材76aを設けているため、高いシール性を得ることができる。
 (b) 実施の形態1の車両用インホイールモータユニットは、
前記蓋部材としてのエンドキャップシール部材76を、前記ホイールハブ軸70に対して固定した状態と、前記ホイールハブ軸70からの取り外しを可能な状態とに変位可能な着脱部材としてのスプリングピン77を備えていることを特徴とする。
  したがって、スプリングピン77を、ホイールハブ軸70から外せば、エンドキャップシール部材76もホイールハブ軸70から取り外し、開口部70bを開口することが可能である。
  よって、必要に応じて、ギヤカップリング軸50を開口部70bから抜き出すことが可能である。
  このように、駆動ユニット本体Aにホイールハブ軸70が取り付けられている状態でも、エンドキャップシール部材76をホイールハブ軸70から取り外し、ギヤカップリング軸50を取り出すことが可能である。よって、ギヤカップリング軸50の修理や交換などの変位吸収機構Bのメンテナンス性が向上する。
  また、エンドキャップシール部材76をスプリングピン77によりホイールハブ軸70に固定しているため、固定に要する軸方向寸法を短くすることができる。すなわち、例えば、蓋部材の外周に雄ねじを形成し、開口部70bの内周に雌ねじを形成したものと比較して、ねじを形成しない分だけ、固定に必要な軸方向寸法を抑えることができる。これにより、駆動ユニット本体Aからタイヤホイール110までの軸方向寸法を抑えて、車載性を向上できる。
  加えて、実施の形態1では、1本のスプリングピン77を、ホイールハブ軸70に対して径方向に貫通させて、エンドキャップシール部材76の抜け止めを行なうため、複数個所に着脱部材を設けるものと比較して、安価に実施可能である。
 (c) 実施の形態1の車両用インホイールモータユニットは、
前記ホイールハブ軸70に軸直交方向に貫通して挿通孔70e,70eが開口され、
この挿通孔70e,70eに抜き差し可能に、前記着脱部材としてのスプリングピン77が挿通され、
前記挿通孔70eの外径側が、前記ホイールハブ軸70に装着されたタイヤホイール110により覆われていることを特徴とする。
  したがって、スプリングピン77の抜け止めがタイヤホイール110により成されるため、別途、抜け止め用の部材を設けることなく、安価に、スプリングピン77の抜け止めを確実に行うことができる。
 (d) 実施の形態1の車両用インホイールモータユニットは、
前記ギヤカップリング軸50は、両外歯部52,54を含む軸方向両端部が対称に形成されていることを特徴とする。
  したがって、ギヤカップリング軸係合工程においてギヤカップリング軸50を開口部70bから挿入する際に、軸方向のどちら側の端部から挿入してもよく、ギヤカップリング軸50の挿入方向を間違えた誤組付の発生を防止できる。
 (e) 実施の形態1の車両用インホイールモータユニットは、
エンドキャップシール部材76には、スプリングピン77を前記挿通孔70eに挿通した状態で、周方向に係合する係合部としての切欠部76bを設けたことを特徴とする。
  したがって、スプリングピン77の装着状態では、エンドキャップシール部材76の抜け止めだけではなく、ホイールハブ軸70に対して周方向に相対回動するのも規制される。
  これにより、エンドキャップシール部材76がホイールハブ軸70に対して周方向に相対回動するものと比較して、シール性能の悪化を抑制できる。また、エンドキャップシール部材76の回動規制を、抜き止め用のスプリングピン77を利用して行なうため、別途、回動規制用の部材を設けるものと比較して、部品点数を削減して、コスト低減を図ることが可能である。
 (f)実施の形態1の車両用インホイールモータユニットは、
駆動ユニット本体Aからの駆動出力軸10と、ケース部材(アクスルケース72)に対しハブベアリング71により支持されたホイールハブ軸70を、変位吸収機構Bを介して連結した車両用インホイールモータユニットにおいて、
前記変位吸収機構Bは、前記駆動出力軸10との出力軸側駆動伝達嵌合部58と、前記ホイールハブ軸70とのハブ軸側駆動伝達嵌合部59と、を有し、
前記出力軸側駆動伝達嵌合部58と前記ハブ軸側駆動伝達嵌合部59のうち、交換作業性が困難な部品側の嵌合部耐摩耗性を、交換作業性が容易な部品側の嵌合部耐摩耗性より相対的に高めたことを特徴とする。
  このため、変位吸収機構Bでの摩耗発生に対し、摩耗発生後の部品修理/部品交換の作業性向上と変位吸収機構Bの信頼性向上を図ることができる。
 (g)実施の形態1の車両用インホイールモータユニットは、
前記変位吸収機構Bを、単独で交換可能とし、
前記出力軸側駆動伝達嵌合部58及び前記ハブ軸側駆動伝達嵌合部59により互いに嵌合する部品のうち、交換作業性が困難な部品である前記駆動出力軸10と前記ホイールハブ軸70の嵌合部耐摩耗性を、交換作業性が容易な部品である前記変位吸収機構Bの嵌合部耐摩耗性より相対的に高めたことを特徴とする。
  このため、上記(f)の効果に加え、修理/交換作業や点検作業を行う際、変位吸収機構Bを単独で取り外すだけでよく、部品修理/部品交換の作業性をさらに向上させることができる。
 (h)実施の形態1の車両用インホイールモータユニットは、
前記変位吸収機構Bは、前記開口部70bから出し入れして単独で交換可能なギヤカップリング軸50を有し、
前記ギヤカップリング軸50は、ギヤ連結軸部51の一端側に形成された第1外歯部52が前記駆動出力軸10の第1内歯部56に対してセレーション嵌合することで出力軸側駆動伝達嵌合部58を構成し、前記ギヤ連結軸部51の他端側に形成された第2外歯部54が前記ホイールハブ軸70の第2内歯部57に対してセレーション嵌合することでハブ軸側駆動伝達嵌合部59を構成したことを特徴とする。
  このため、上記(g)の効果に加え、修理/交換作業や点検作業を行う際、第1内歯部56と第2内歯部57に対してセレーション嵌合されたギヤカップリング軸50を、単独で抜き取るだけの作業により容易に取り外すことができる。
 (i)実施の形態1の車両用インホイールモータユニットは、
前記ギヤカップリング軸50の第1外歯部52と第2外歯部54は、外歯の頂面と底面を球面形状にすると共に、歯面にクラウニングを付けた変位吸収構造を有することを特徴とする。
  このため、上記(h)の効果に加え、駆動ユニット本体A側のギヤ噛み合い部での摩耗が抑制され、出力軸側駆動伝達嵌合部58とハブ軸側駆動伝達嵌合部59の噛み合い位置を、摩耗部位として積極的に規定することができる。
 (j)実施の形態1の車両用インホイールモータユニットは、
前記出力軸側駆動伝達嵌合部58及び前記ハブ軸側駆動伝達嵌合部59の互いに嵌合する嵌合面の表面硬度に高低差を与えることで、嵌合部耐摩耗性に差を持たせたことを特徴とする。
  このため、(f)~(i)の効果に加え、駆動伝達嵌合面に施される表面硬化処理を異ならせるだけで、簡単に嵌合部耐摩耗性に差を持たせることができる。
 さらに、実施の形態1の車両用インホイールモータユニットにおける変位吸収機構組立方法にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
  (A) 実施の形態1の車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構組立方法は、
駆動ユニット本体Aからの駆動出力軸10と、前記駆動ユニット本体Aのケース部材としてのユニットケース部材100に対しハブベアリング71により支持されたホイールハブ軸70とが、変位吸収機構Bを介して連結され、
前記変位吸収機構Bは、前記駆動出力軸10の第1内歯部56とギヤカップリング軸50の第1外歯部52とが噛み合う出力軸側駆動伝達嵌合部58と、前記ホイールハブ軸70の第2内歯部57と前記ギヤカップリング軸50の第2外歯部54とが噛み合うハブ軸側駆動伝達嵌合部59と、を有し、
前記ホイールハブ軸70において軸方向で前記駆動ユニット本体A側とは反対側の端部に、前記ギヤカップリング軸50を挿通可能な開口部70bが設けられた車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構組立方法であって、
前記ケース部材としてのユニットケース部材100に、前記ホイールハブ軸70を組み付けるホイールハブ組付工程と、
このホイールハブ組付工程の後に、前記開口部70bから前記ギヤカップリング軸50を挿入し、前記第1外歯部52を前記第1内歯部56に係合させるとともに、前記第2外歯部54を前記第2内歯部57に係合させるギヤカップリング軸係合工程と、
を実行することを特徴とする。
  したがって、ギヤカップリング軸50をフローティング支持状態とする際の作業は、ホイールハブ軸70の先端に設けられた開口部70bから、一本のギヤカップリング軸50を挿入することで行なうことができる。このため、従来のように、長尺の2本の軸を、孔の中央で、スリーブで連結する構造と比較して、作業性に優れる。
  加えて、ギヤカップリング軸50の軸方向両端の各外歯部52,54を係合相手の各内歯部56,57は、ユニットケース部材100側に支持されているため、従来のように係合対象がフローティング状態である場合と比較して、係合作業が容易である。
 (B) 実施の形態1の車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構組立方法は、
前記ホイールハブ組付工程の実施後、前記ギヤカップリング軸係合工程の実施前に、前記開口部70bから前記ホイールハブ軸70及び前記駆動出力軸10の内周にグリースを充填するグリース充填工程を実行することを特徴とする。
  このように、グリース充填工程によるグリースGの充填対象は、ケース部材としてのユニットケース部材100に支持されておりフローティング状態ではない。このため、フローティング状態のものに対してグリースGを充填あるいは塗布する作業と比較して、作業が容易である。
 (C) 実施の形態1の車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構組立方法は、
前記ギヤカップリング軸係合工程の実施後、前記開口部70bを、蓋部材としてのエンドキャップシール部材76により塞ぐ蓋部材装着工程を実施することを特徴とする。
  したがって、開口部70bは、単にエンドキャップシール部材76により塞ぐため、この開口を、ハブ、軸受け、出力側の軸などを備えたホイール側蓋により塞ぐ作業と比較して、作業性に優れる。
  また、このように、ギヤカップリング軸50を収容したギヤ孔120は、エンドキャップシール部材76によりシール性を有して塞がれるため、グリースGが漏れ出すのを防いで、潤滑性を保持できる。
 (D) 実施の形態1の車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構組立方法は、
前記蓋部材装着工程では、前記蓋部材としてのエンドキャップシール部材76により前記ホイールハブ軸70の前記開口部70bを塞いだ後、前記ホイールハブ軸70に軸直交方向に貫通して形成された挿通孔70eに、スプリングピン77を挿通して前記蓋部材としてのエンドキャップシール部材76の抜け止めを行なうことを特徴とする。
  したがって、エンドキャップシール部材76の抜け止め作業が、単にスプリングピン77を、挿通孔70eを挿通させてホイールハブ軸70に対して貫通させるだけの作業であるため、ボルトなどの締結作業と比較して作業性に優れる。
 (他の実施の形態)
  以下に、他の実施の形態の車両用インホイールモータユニットについて説明する。
  なお、以下に説明する他の実施の形態は、実施の形態1の変形例であるため、実施の形態1と共通する構成には実施の形態1と同じ符号を付して説明を省略し、実施の形態1との相違点のみ説明する。
 (実施の形態2)
  実施の形態2の車両用インホイールモータユニットは、ギヤカップリング軸の構成が実施の形態1と異なる。
 [ギヤカップリング軸の詳細構成]
  図12は実施の形態2の車両用インホイールモータユニットにおける変位吸収機構のギヤカップリング軸の組付け前状態を示す説明図である。以下、図12に基づきギヤカップリング軸の詳細構成を説明する。
  図12に示すように、ギヤカップリング軸500は、第1内歯部56と第2内歯部57と隔壁シール部材22とエンドキャップシール部材76に囲まれたギヤカップリング空間Kに、図外の潤滑用のグリースGと共に装着される。
ここで、前記ギヤカップリング空間Kは、隔壁シール部材22の周面に嵌着されたOリング22aと、エンドキャップシール部材76の周面に嵌着されたシール部材(Oリング)76a(図15参照)と、駆動出力軸10とホイールハブ軸70の間をシールするグリスシール91cと、によって全周が油密状態にシールされた閉鎖空間となっている。
 そして、前記ギヤカップリング軸500のギヤ連結軸部51には、一端側と他端側を連通する連通路60が設けられている。
  前記連通路60の一端は、図11に拡大して示すように、ギヤ連結軸部51の一端面51aであって、第1外歯部52の歯元位置52aと第1端部53の外周位置53aとの間に開放し、ギヤカップリング軸50を軸方向に貫通している。また、連通路60の他端は、ギヤ連結軸部51の他端面51bであって、第2外歯部54の歯元位置54aと第2端部55の外周位置55aとの間に開放し、ギヤカップリング軸50を軸方向に貫通している。なお、ここでは、連通路60は、第1端部53及び第2端部55を取り囲むように複数設けられている。
また、この連通路60の内径寸法は、ギヤカップリング空間Kに封入された潤滑用のグリースG(図12参照)を流通可能な寸法に設定される。
 次に、作用を説明する。
  実施の形態2の車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構におけるギヤカップリング軸組付け時通気作用について説明する。
  [ギヤカップリング軸組付け時通気作用]
  図12~図15は、実施の形態2の車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構におけるギヤカップリング軸の組付け状態の各段階を示す説明図である。以下、図12~図15に基づき、ギヤカップリング軸組付け時通気作用について説明する。
 実施の形態2の車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構において、ギヤカップリング軸50は、駆動ユニット本体A及びホイール構造C(図12では図示省略)に対して単独で交換可能となっている。
つまり、この変位吸収機構を組み立てるには、まず、図12に示すように、予め組み立てた駆動ユニット本体Aに、ハブベアリング71を介してホイールハブ軸70が取り付けられたアクスルケース72を、ボルト78によって固定する。これにより、駆動出力軸10の隔壁シール部材22、第1内歯部56、第2内歯部57に囲まれたギヤカップリング空間Kが形成される。
なお、このとき、スプリングピン77は引き抜かれ、エンドキャップシール部材76は取り外されている。しかしながら、隔壁シール部材22と駆動出力軸10との間はOリング22aによって油密状態にシールされ、駆動出力軸10とホイールハブ軸70との間はグリスシール91cによって油密状態にシールされている。すなわち、ギヤカップリング軸50の組付前のギヤカップリング空間Kは、ホイール構造C側が開放しているものの、駆動ユニット本体A側及び周囲は密閉された状態になっている。
 そして、このような状態のギヤカップリング空間Kにギヤカップリング軸50を装着するには、まず、ギヤカップリング空間K内に潤滑用のグリースGを流し込む。続いて、ギヤカップリング軸50の、第1外歯部52及び第1端部53が設けられた一端側(図12においてAAで示す部分)をギヤカップリング空間Kに向けた状態にする。そして、ギヤカップリング軸50を軸方向に移動させ、この一端側(AA)からギヤカップリング空間K内に挿入する。
 ギヤカップリング軸50は、ギヤカップリング空間Kに入り込むと、第1外歯部52と第2外歯部54が同形であり、第1内歯部56と第2内歯部57が同形であるため、図13に示すように、まず第1外歯部52がホイールハブ軸70に形成された第2内歯部57に対し噛合った状態となる。ここで、第1外歯部52と第1内歯部56との間、及び、第2外歯部54と第2内歯部57との間の隙間がほぼ生じていないことから、第1外歯部52と第2内歯部57とが噛合った際も、第1外歯部52と第2内歯部57との間に隙間はほぼ生じることはない。
 このため、第1外歯部52と第2内歯部57とが噛合った状態では、隔壁シール部材22とギヤカップリング軸50との間のギヤカップリング空間Kは、ギヤカップリング軸50によって封鎖された状態なる。そして、この状態でギヤカップリング軸50を軸方向に移動させると、ギヤカップリング空間Kの容積が次第に小さくなる。
 これに対し、ギヤカップリング軸50のギヤ連結軸部51には、一端側と他端側を連通する連通路60が形成されている。そのため、図13に矢印で示すように、ギヤカップリング空間K内の空気は、連通路60内に流れ込む。ここで、連通路60は、他端部50b側の開口が大気開放しているので、ギヤカップリング空間K内の空気は連通路60を介して大気へと流出し、ギヤカップリング空間K内の圧力上昇が抑制される。
 そして、さらにギヤカップリング軸50を軸方向に移動させ、図14に示すように、第1外歯部52と第2内歯部57との噛合いが解除されると、ギヤカップリング空間K内の空気は、連通路60だけでなく、第1外歯部52の歯の間及び第2内歯部57の歯の間を通り、大気へと流れ出る。これにより、ギヤカップリング空間K内の圧力上昇が抑制される。
なお、このとき、ギヤカップリング軸50がグリースGに接触すれば、グリースGは、一部の連通路60に入り込み、余分なグリースGはギヤカップリング空間Kから排出される。
 さらに、ギヤカップリング軸50を軸方向に移動させ、図15に示すように、第1外歯部52と第1内歯部56とが噛合い、第2外歯部54と第2内歯部57とが噛合うと、再びギヤカップリング空間Kはギヤカップリング軸50によって封鎖された状態になる。
しかしながら、ギヤカップリング空間K内の空気は連通路60内に流れ込み、この連通路60を介して大気へと流出し、ギヤカップリング空間K内の圧力上昇が抑制される。また、余分なグリースGも連通路60を介して排出される。
 そして、ギヤカップリング軸50がギヤカップリング空間K内に完全に入り込み、第1端部53が隔壁シール部材22に接触したら、エンドキャップシール部材76をホイールハブ軸70の内側に配置し、スプリングピン77を装着して固定する。
 このように、ギヤカップリング空間K内にギヤカップリング軸50を挿入していく際、第1外歯部52及び第2外歯部54と、第1内歯部56及び第2内歯部57とが噛合った時には、ギヤカップリング空間Kが、ギヤカップリング軸50によって封鎖された状態になる。しかし、このとき、ギヤ連結軸部51に設けた連通路60を介して、ギヤカップリング空間K内の空気を大気へ逃がすことができるため、ギヤカップリング空間K内の圧力上昇を抑えながら、ギヤカップリング軸50を挿入し、ギヤカップリング空間Kに装着することができる。
 なお、ギヤカップリング空間K内の空気を大気へ逃がすことができないと、ギヤカップリング軸50の挿入に伴ってギヤカップリング空間K内の圧力が高まってしまう。そして、これにより、ギヤカップリング空間KをシールするOリング22aやグリスシール91cへの圧力負担が高くなり、シール変形を生じるという問題が生じるおそれがある。しかも、グリスシール91cはリップシールであるため、ギヤカップリング空間K内の圧力が高くなると、グリースGの漏れを抑えきれずにめくれてしまい、破損するおそれもあった。
また、ギヤカップリング空間K内の圧力が上昇することで、ギヤカップリング軸50の挿入抵抗が高まり、挿入させにくくなるという問題もあった。
 これに対し、実施の形態2の車両用インホイールモータユニットの変位吸収構造では、ギヤカップリング空間K内の圧力上昇を抑えながら、ギヤカップリング軸50の装着ができるので、ギヤカップリング空間KをシールするOリング22aやグリスシール91cへの圧力負担が高くならず、シール変形を防止することができる。また、ギヤカップリング空間K内の圧力が高くならないので、ギヤカップリング軸50を円滑に挿入することができる。
特に、トルク反動制御等のインホイールモータシステムにおける制御性の向上要求が高い場合では、噛合った歯部間のがたつき音の発生を抑制するために、グリースGの粘度を増加させる必要がある。この場合であっても、連通路60を設定したことで、グリースGによってグリスシール91cが圧迫されることを防止でき、シール変形やシール破損を防止することができる。
 しかも、実施の形態2では、連通路60の内径寸法を、グリースGの流通が可能な寸法に設定しているため、余分なグリースGの排出も円滑に行うことができ、グリスシール91cヘの圧力負担をさらに低減して、シール破損を防止することができる。
 なお、図12~図15では、ギヤカップリング軸50を装着する際の空気の流れを示したが、例えば、図15のようにギヤカップリング軸50をギヤカップリング空間Kから引き抜く際であっても、ギヤカップリング空間K内の圧力変動を抑制しながら、ギヤカップリング軸50を引き抜くことができる。
すなわち、ギヤカップリング軸50をギヤカップリング空間Kから引き抜いていくと、連通路60を介して空気がギヤカップリング空間K内に流れ込む。これにより、隔壁シール部材22とギヤ連結軸部51との間が負圧になることが防止される。
この結果、ギヤカップリング空間K内の圧力低下を抑えながら、ギヤカップリング軸50を引き抜くことができるので、ギヤカップリング空間KをシールするOリング22aやグリスシール91cへの圧力負担が高くならず、シール変形を防止することができる。
 次に、実施の形態2の効果を説明する。
  実施の形態2の車両用インホイールモータユニットにあっては、上記実施の形態1の効果に加えて、下記に列挙する効果を得ることができる。 
  (2-1) 実施の形態2の車両用インホイールモータユニットは、
駆動出力軸10に形成された第1内歯部56と、
ホイールハブ軸70に形成された第2内歯部57と、
ギヤ連結軸部51と、前記ギヤ連結軸部51の一端側に設けられて前記第1内歯部56に噛合うと共に変位吸収構造を有する第1外歯部52と、前記ギヤ連結軸部51の他端側に設けられて前記第2内歯部57に噛合うと共に変位吸収構造を有する第2外歯部54と、前記ギヤ連結軸部51の一端側に設けられて前記第1回転軸10に球面接触可能な第1端部53と、前記ギヤ連結軸部51の他端側に設けられて前記第2回転軸70に球面接触可能な第2端部55と、を有するギヤカップリング軸50を備え、駆動出力軸10とホイールハブ軸70を連結し、両軸10,70に対して変位を吸収しつつ駆動伝達する変位吸収機構(B)と、
を備え、
前記変位吸収機構(B)は、前記ギヤカップリング軸50が装着されて、前記駆動出力軸10と前記ホイールハブ軸70と前記第1内歯部56と前記第2内歯部57とに囲まれてシールされたギヤカップリング空間Kを備え、
さらに、前記ギヤ連結軸部51に、一端側の一端面51aと他端側の他端面51bとを連通する連通路60を設けたことを特徴とする。
  これにより、一対の両軸10,70の平行変位を吸収可能であって、組付け/組外し時のグリスシール91cへの圧力負担を低減することができる。
 (2-2) 実施の形態2の車両用インホイールモータユニットは、
前記ギヤカップリング空間Kには、前記ギヤカップリング軸50と共に潤滑用のグリースGを封入し、
前記連通路60の内径寸法を、前記グリースGを流通可能な寸法に設定したことを特徴とする。
  これにより、ギヤカップリング空間K内で余った余分なグリースGをスムーズに排出し、グリスシール91cヘの圧力負担をさらに低減して、シール破損を防止することができる。
 (実施の形態3)
  実施の形態3は、連通路の構造を、実施の形態2とは異なる構成とした例である。
  図16は、実施の形態3のギヤカップリング軸を示す断面図である。図17は、実施の形態3のギヤカップリング軸の組付け後期状態を示す説明図である。以下、図16及び図17に基づき、実施の形態3のギヤカップリング軸を説明する。なお、実施の形態2と同等の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
 図16に示すギヤカップリング軸50Aでは、ギヤ連結軸部51の一端側と他端側を連通する連通路61が、貫通連通路61aと、中間連通路61bとを有している。
  前記貫通連通路61aは、一端がギヤ連結軸部51の一端面51aに開放され、他端がギヤ連結軸部51の他端面51bに開放され、ギヤ連結軸部51を軸方向に貫通されている。
 前記中間連通路61bは、ギヤ連結軸部51の径方向に延在され、第1外歯部52と第2外歯部54との中間位置のギヤ連結軸部51周面に開放することで、貫通連通路61aと、第1外歯部52と第2外歯部54との間のギヤカップリング空間Kと、を連通している。
ここで、「第1外歯部52と第2外歯部54との間のギヤカップリング空間K」とは、ギヤカップリング空間K内にギヤカップリング軸50を装着した際、第1外歯部52と第2外歯部54とに挟まれたギヤ連結軸部51の周囲の空間である(図17におけるBB部)。
この「第1外歯部52と第2外歯部54との間のギヤカップリング空間K」は、第1外歯部52が第1内歯部56に噛合うと共に、第2外歯部54が第2内歯部57に噛合った状態では、この第1外歯部52、第1内歯部56、第2外歯部54、第2内歯部57、及びギヤ連結軸部51によって囲まれた閉鎖空間となる。
 そして、ギヤカップリング軸50Aの装着途中において、第1外歯部52が第1内歯部56に噛合うと共に、第2外歯部54が第2内歯部57に噛合うと、図17に示すように、第1外歯部52と第2外歯部54との間のギヤカップリング空間K(BB部)が閉鎖された状態になる。
 このとき、実施の形態3のギヤカップリング軸50Aでは、この第1外歯部52と第2外歯部54との間のギヤカップリング空間K(BB部)の空気を、中間連通路61bから貫通連通路61aを通し、大気へ逃がすことができる。
これにより、ギヤカップリング空間K内の圧力上昇をさらに抑制することができ、グリスシール91cの変形や破損をさらに防止することができる。
 すなわち、実施の形態3の変位吸収機構にあっては、上記実施の形態1の効果に加えて、下記に列挙する効果を得ることができる。 
  (3-1) 実施の形態3の車両用インホイールモータユニットは、
前記連通路61は、
前記ギヤ連結軸部51の一端側の一端面51aと他端側の他端面51bとを貫通する貫通連通路61aと、
前記貫通連通路61aと、前記第1外歯部52と前記第2外歯部54との間のギヤカップリング空間K(BB部)と、を連通する中間連通路61bと、
を有する構成とした。
  これにより、第1外歯部52と第2外歯部54との間のギヤカップリング空間K(BB部)の空気を大気へ逃がすことができ、ギヤカップリング空間K内の圧力上昇をさらに抑制することができる。
 (実施の形態4)
  実施の形態4は、連通路の構造を、実施の形態2、実施の形態3とは異なる構成とした例である。
  図18は、実施の形態4の車両用インホイールモータユニットにおけるギヤカップリング軸を示す断面図である。図19は、実施の形態4におけるギヤカップリング軸の組付け後期状態を示す説明図である。以下、図18及び図19に基づき、実施の形態4におけるギヤカップリング軸を説明する。なお、実施の形態2又は実施の形態3と同等の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
 図18に示すギヤカップリング軸50Bでは、ギヤ連結軸部51の一端側と他端側を連通する連通路62が、第1連通路62aと、第2連通路62bと、を有している。
 前記第1連通路62aは、一端がギヤ連結軸部51の一端面51aに開放され、他端が第1外歯部52と第2外歯部54との中間位置のギヤ連結軸部51の周面に開放されている。これにより、この第1連通路62aは、ギヤ連結軸部51の一端側と、第1外歯部52と第2外歯部54との間のギヤカップリング空間K(図19においてBC部で示す)と、を連通する。
また、この第1連通路62aは、ギヤ連結軸部51の一端面51aに開放すると共に軸方向に延在した軸方向通路621aと、ギヤ連結軸部51の周面に開放すると共にギヤ連結軸部51の径方向に延在した径方向通路622aと、を有している。この軸方向通路621aと径方向通路622aとは、ギヤ連結軸部51の内部で交差し、連通されている。
 前記第2連通路62bは、一端がギヤ連結軸部51の他端面51bに開放し、他端が第1外歯部52と第2外歯部54との中間位置のギヤ連結軸部51の周面に開放している。これにより、この第2連通路62bは、ギヤ連結軸部51の他端側と、第1外歯部52と第2外歯部54との間のギヤカップリング空間K(BC部)と、を連通する。
また、この第2連通路62bは、ギヤ連結軸部51の他端面51bに開放すると共に軸方向に延在した軸方向通路621bと、ギヤ連結軸部51の周面に開放すると共にギヤ連結軸部51の径方向に延在した径方向通路622bと、を有している。この軸方向通路621bと径方向通路622bは、ギヤ連結軸部51の内部で交差し、連通されている。
 そして、ギヤカップリング軸50Bの装着途中において、第1外歯部52が第1内歯部56に噛合うと共に、第2外歯部54が第2内歯部57に噛合うと、図19に示すように、第1外歯部52と第2外歯部54との間のギヤカップリング空間K(BC部)が閉鎖された状態になる。
 このとき、実施の形態4のギヤカップリング軸50Bでは、まず、隔壁シール部材22とギヤ連結軸部51との間の空気を、第1連通路62aを介して、第1外歯部52と第2外歯部54との間のギヤカップリング空間K(BC部)へと流出させる。続いて、この第1外歯部52と第2外歯部54との間のギヤカップリング空間K(BC部)内の空気を、第2連通路62bを介して、大気へ流出させる。このように、ギヤカップリング空間K内にギヤカップリング軸50を装着する際、第1外歯部52と第2外歯部54との間のギヤカップリング空間K(BC部)内の空気も含めて、ギヤカップリング空間K内の空気を大気へ逃がすことができる。これにより、ギヤカップリング空間K内の圧力上昇を抑えながら、ギヤカップリング軸50をギヤカップリング空間Kに装着することができる。
 しかも、実施の形態4の連通路62では、第1連通路62aと第2連通路62bとに分割されているため、連通路62を形成しやすく、ギヤカップリング軸50Bを容易に製造することができる。
特に、実施の形態4では、第1連通路62aを、軸方向通路621aと径方向通路622aとに分け、第2連通路62bを、軸方向通路621bと径方向通路622bとに分けている。このため、さらにギヤカップリング軸50Bの加工性を向上することができる。
 すなわち、実施の形態4の車両用インホイールモータユニットにあっては、実施の形態1の効果に加えて、下記に列挙する効果を得ることができる。
  (4-1) 実施の形態4の車両用インホイールモータユニットは、
前記連通路62は、
前記ギヤ連結軸部51の一端側(一端面)51aと、前記第1外歯部52と前記第2外歯部54との間のギヤカップリング空間K(BC部)と、を連通する第1連通路62aと、
前記ギヤ連結軸部51の他端側(他端面)51bと、前記第1外歯部52と前記第2外歯部54との間のギヤカップリング空間K(BC部)と、を連通する第2連通路62bと、
を有する構成とした。
  これにより、連通路62を形成しやすく、ギヤカップリング軸50Bの加工性を向上することができる。
 以上、本発明の車両用インホイールモータユニットを実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態1に限られるものではなく、請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
  実施の形態1では、蓋部材として、エンドキャップシール部材を示した。しかし、蓋部材は、ホイールハブ軸の開口部を塞ぐものであれば、その形状や開口部への取り付けの態様は、実施の形態で示したものに限定されない。例えば、開口部に、ねじ込み式のものとしてもよい。
  また、各外歯部と各内歯部の歯数は、全て同数に形成した例を示したが、これに限定されない。すなわち、開口部から遠い側の第1内歯部及び第1外歯部の歯数は、第2内歯部及び第2外歯部に対して、同位相で少ない歯数である場合には、第1内歯部を第2外歯部に対して通過させることが可能である。
  実施の形態1では、着脱部材としてスプリングピンを示した。しかし、着脱部材としては、蓋部材を着脱可能に固定するものであれば、ピンやボルトなどスプリングピン以外のものを用いてもよい。
 実施の形態1では、本発明の車両用インホイールモータユニットを、電気自動車の左右後輪に適用する例を示した。しかし、本発明の車両用インホイールモータユニットは、電気自動車の左右前輪に対しても適用することができるし、電気自動車の全輪に対しても適用することができる。
 実施の形態1では、出力軸側駆動伝達嵌合部58及びハブ軸側駆動伝達嵌合部59の互いに嵌合する嵌合面の表面硬度に高低差を与えることで、嵌合部耐摩耗性に差を持たせる例を示した。しかし、出力軸側駆動伝達嵌合部58及びハブ軸側駆動伝達嵌合部59の互いに嵌合する2つの部品の素材強度を異ならせることで、嵌合部耐摩耗性に差を持たせる例としても良いし、素材強度と表面硬度を併用して異ならせることで、嵌合部耐摩耗性に差を持たせる例としても良い。
  実施例1では、駆動出力軸10とホイールハブ軸70を交換作業性が困難な部品とし、変位吸収機構B(ギヤカップリング軸50)を交換作業性が容易な部品とする例を示した。しかし、交換作業性の困難性は、相対的なものであり、インホイールモータユニット構成によっては、逆に、変位吸収機構(ギヤカップリング軸)を交換作業性が困難な部品とし、ギヤカップリング軸の両側の回転軸部品を交換作業性が容易な部品とする例としても良い。
 また、上記各実施の形態では、ギヤ連結軸部51に対し、第1外歯部52、第1端部53、第2外歯部54、第2端部55を、それぞれ一体に形成した例を示した。しかしながら、ギヤ連結軸部51に対して第1外歯部52等を別体部品としてもよい。
  また、実施の形態4では、第1連通路62aと第2連通路62bを、それぞれ軸方向通路621a,621bと、径方向通路622a,622bとで構成する例を示したが、これに限らない。例えば、図20に示すギヤカップリング軸50Cのように、ギヤ連結軸部51の軸方向に対し、第1連通路63a及び第2連通路63bの延在方向を傾斜させ、ギヤ連結軸部51の一端面51aと、ギヤ連結軸部51の周面を直線状態に連結してもよい。
関連出願の相互参照
 本出願は、2013年4月11日に日本国特許庁に出願された特願2013-082665、2013年4月11日に日本国特許庁に出願された特願2013-082791、2013年4月11日に日本国特許庁に出願された特願2013-082721、2013年4月11日に日本国特許庁に出願された特願2013-082664、に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。

Claims (17)

  1.  駆動ユニット本体からの駆動出力軸と、前記駆動ユニット本体のケース部材に対しハブベアリングにより支持されたホイールハブ軸とを、変位吸収機構を介して連結した車両用インホイールモータユニットにおいて、
     前記変位吸収機構は、前記駆動出力軸の第1内歯部とギヤカップリング軸の第1外歯部とが噛み合う出力軸側駆動伝達嵌合部と、前記ホイールハブ軸の第2内歯部と前記ギヤカップリング軸の第2外歯部とが噛み合うハブ軸側駆動伝達嵌合部と、を有し、
     前記ホイールハブ軸において軸方向で前記駆動ユニット本体側とは反対側の端部に、前記ギヤカップリング軸を挿通可能な開口部が設けられ、
     この開口部を塞ぐ蓋部材が前記ホイールハブ軸に設けられていることを特徴とする車両用インホイールモータユニット。
  2.  請求項1に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
     前記蓋部材を、前記ホイールハブ軸に対して固定した状態と、前記ホイールハブ軸からの取り外しを可能な状態とに変位可能な着脱部材を備えていることを特徴とする車両用インホイールモータユニット。
  3.  請求項1又は請求項2に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
     前記ホイールハブ軸に軸直交方向に貫通して挿通孔が開口され、
     この挿通孔に抜き差し可能に、前記着脱部材としてのスプリングピンが挿通され、
     前記挿通孔の外径側が、前記ホイールハブ軸に装着されたホイールにより覆われていることを特徴とする車両用インホイールモータユニット。
  4.  請求項1~請求項3のいずれか1項に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
     前記ギヤカップリング軸は、両外歯部を含む軸方向両端部が対称に形成されていることを特徴とする車両用インホイールモータユニット。
  5.  請求項1~4のいずれか1項に記載の車両用インホイールモータユニットにおいて、
     前記出力軸側駆動伝達嵌合部と前記ハブ軸側駆動伝達嵌合部のうち、交換作業性が困難な部品側の嵌合部耐摩耗性を、交換作業性が容易な部品側の嵌合部耐摩耗性より相対的に高めたことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。
  6.  請求項5に記載の車両用インホイールモータユニットにおいて、
     前記変位吸収機構を、単独で交換可能とし、
     前記交換作業性が困難な部品である前記駆動出力軸及び前記ホイールハブ軸の前記第1内歯部及び前記第2内歯部の耐摩耗性を、前記交換作業性が容易な部品である前記変位吸収機構の両外歯部の耐摩耗性よりも相対的に高めたことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。
  7.  請求項6に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
     前記変位吸収機構は、前記開口部から出し入れして単独で交換可能なギヤカップリング軸を有し、
     前記ギヤカップリング軸は、ギヤ連結軸部の一端側に形成された前記第1外歯部が前記駆動出力軸の第1内歯部に対してセレーション嵌合することで出力軸側駆動伝達嵌合部を構成し、前記ギヤ連結軸部の他端側に形成された前記第2外歯部が前記ホイールハブ軸の第2内歯部に対してセレーション嵌合することでハブ軸側駆動伝達嵌合部を構成したことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。
  8.  請求項7に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
     前記ギヤカップリング軸の前記第1外歯部と前記第2外歯部は、外歯の頂面と底面を球面形状にすると共に、歯面にクラウニングを付けた変位吸収構造を有することを特徴とする車両用インホイールモータユニット。
  9.  請求項5~請求項8のいずれか1項に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
     前記出力軸側駆動伝達嵌合部及び前記ハブ軸側駆動伝達嵌合部の互いに嵌合する嵌合面の表面硬度に高低差を与えることで、前記嵌合部耐摩耗性に差を持たせたことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。
  10.  請求項1~4のいずれか1項に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
     前記ギヤカップリング軸を、前記駆動出力軸と前記ホイールハブ軸と前記第1内歯部と前記第2内歯部とに囲まれてシールされたギヤカップリング空間に装着し、
     前記ギヤカップリング軸のギヤ連結軸部に、一端側と他端側とを連通する連通路を設けたことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。
  11.  請求項10に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
     前記ギヤカップリング空間には、前記ギヤカップリング軸と共に潤滑用のグリースを封入し、
     前記連通路の内径寸法を、前記グリースを流通可能な寸法に設定したことを特徴とする車両用インホイールモータユニット。
  12.  請求項10又は請求項11に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
     前記連通路は、
    前記ギヤ連結軸部の一端側と他端側とを貫通する貫通連通路と、
    前記貫通連通路と、前記第1外歯部と前記第2外歯部との間のギヤカップリング空間と、を連通する中間連通路と、
    を有すること特徴とする車両用インホイールモータユニット。
  13.  請求項10に記載された車両用インホイールモータユニットにおいて、
     前記連通路は、
    前記ギヤ連結軸部の一端側と、前記第1外歯部と前記第2外歯部との間の前記ギヤカップリング空間と、を連通する第1連通路と、
    前記ギヤ連結軸部の他端側と、前記第1外歯部と前記第2外歯部との間の前記ギヤカップリング空間と、を連通する第2連通路と、
    を有することを特徴とする車両用インホイールモータユニット。
  14.  請求項1~13のいずれか1項に記載された車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構組立方法であって、
     前記ケース部材に、前記ホイールハブ軸を組み付けるホイールハブ組付工程と、
     このホイールハブ組付工程の後に、前記開口部から前記ギヤカップリング軸を挿入し、前記第1外歯部を前記第1内歯部に係合させるとともに、前記第2外歯部を前記第2内歯部に係合させるギヤカップリング軸係合工程と、
    を実行することを特徴とする車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構組立方法。
  15.  請求項14に記載された車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構組立方法において、
     前記ホイールハブ組付工程の実施後、前記ギヤカップリング軸係合工程の実施前に、前記開口部から前記ホイールハブ軸及び前記駆動出力軸の内周に潤滑用のグリースを充填するグリース充填工程を実行することを特徴とする車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構組立方法。
  16.  請求項14又は請求項15に記載された車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構組立方法において、
     前記ギヤカップリング軸係合工程の実施後、前記開口部を、前記蓋部材により塞ぐ蓋部材装着工程を実施することを特徴とする車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構組立方法。
  17.  請求項16に記載された車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構組立方法において、
     前記蓋部材装着工程では、前記蓋部材により前記ホイールハブ軸の前記開口部を塞いだ後、前記ホイールハブ軸に軸直交方向に貫通して形成された挿通孔に、スプリングピンを挿通して前記蓋部材の抜け止めを行なうことを特徴とする車両用インホイールモータユニットの変位吸収機構組立方法。
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