WO2007010843A1

WO2007010843A1 - 電動式車輪駆動装置

Info

Publication number: WO2007010843A1
Application number: PCT/JP2006/314035
Authority: WO
Inventors: Minoru Suzuki
Original assignee: Ntn Corporation
Priority date: 2005-07-19
Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2007-01-25
Also published as: US20080169141A1; US7530416B2; EP1905633A1; JP2007022386A; CN101247968A

Abstract

【課題】　車輪用軸受の耐久性向上と装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、分解・組立性を向上させた電動式車輪駆動装置を提供する。【解決手段】　外周に車輪取付フランジ５を有する外方部材７と、ステータハウジング１３を有する内方部材１４とを備えた複列の車輪用軸受１と、この車輪用軸受１の径方向内方側に配設された第１および第２の遊星減速機２、３と、この遊星減速機２、３を駆動し、電動モータＭおよびロータ部２９が固着された円筒状の支持部材２７とからなる駆動部４とを備え、支持部材２７を、内方部材１４に対して転がり軸受２８を介して回転自在に支承すると共に、電動モータＭの回転を第１および第２の遊星減速機２、３を介して外方部材７に伝達して車輪Ｗを駆動するようにした。

Description

明細書

電動式車輪駆動装置

技術分野

[0001] 本発明は、電気自動車やゴルフカート、あるいはフォークリフト等の車両に用いられ

、車輪用軸受と減速機および電動モータとがー体となった電動式車輪駆動装置に関するものである。

背景技術

[0002] 電動式車輪駆動装置は、車輪を電動モータで駆動する場合の駆動効率を上げるために提案されたもので、電気自動車等の車両の駆動輪用として用いられ、電動モータにより直接車輪を回転駆動するように構成されている。しかし、この種の電動式車輪駆動装置は、電動モータに大きな出力トルクを必要とするため、大型の電動モータを使用しなければならない。これではコストが嵩むだけでなぐ重量が増大して車両の走行性能を充分に確保することが難しくなる。

[0003] これに対して、車輪の内側空間部分に電動モータと遊星歯車減速機を配設し、この電動モータの回転出力を遊星歯車減速機を介して車輪に伝達するようにした減速機付電動式車輪駆動装置 (インホイールモータ)も既に提案されている（例えば、特許文献 1参照。）。

[0004] しかし、減速機として遊星歯車減速機を採用する場合、電動モータのロータの回転出力を遊星歯車減速機を介して車輪に伝達する出力軸は、電動式車輪駆動装置の軸方向で一旦分割した後に軸心を合わせて出力を取り出すことになるため、一般的に構成が複雑で組み立て難ぐまた、出力軸の支持スパンを短くせざるを得ないため、車輪の倒れに対する支持強度が低ヽとヽつた問題点があった。

[0005] こうした問題点を解決したものとして、図 8に示すような電動式車輪駆動装置が知られている。この電動式車輪駆動装置 51は、タイヤ 52を装着した車輪 53の内側に電動モータ 54と歯車減速機 55とを内蔵してなり、電動モータ 54の回転出力により車輪 53を回転駆動するように構成されて、る。

[0006] 電動モータ 54は、車輪 53の内側に配設されたケース 56側に固定されるステータ 5 7と、このステータ 57の内側に対向配置されたロータ 58と、このロータ 58の回転出力を歯車減速機 55を介して車輪 53に伝達する出力軸 59とを備えている。ステータ 57 とロータ 58は、カバー 60、 61に挟持された状態でケース 56側へ固定されて電動モータ 54を構成している。

[0007] 出力軸 59は、その一端部 59aに取付フランジ 62がー体形成され、ハブボルト 63を介して車輪 53を固定している。出力軸 59の一端部 59aは、ケース 56の軸揷通孔 56 bに転がり軸受 64を介して、また、他端部 59bは、外側カバー 60の中央凹部 60aに転がり軸受 65を介してそれぞれ回転自在に支承されて、る。

[0008] ケース 56内に収容されている歯車減速機 55は、複数の歯車 55a、 55b、 55cおよび 55dで構成されている。第 1の歯車 55aは、ロータ 58の端部に同心状に一体形成されている。第 2および第 3の歯車 55b、 55cは、同一の支持軸 66に固定されて互いに一体的に回転し、第 2の歯車 55bと第 1の歯車 55aが嚙合している。支持軸 66の一端部 66aは、内側カバー 61の凹部 61aに転がり軸受 67を介して、また、他端部 66 bは、ケース 56の凹部 56aに転がり軸受 68を介してそれぞれ回転自在に支承されている。第 4の歯車 55dは出力軸 59に固定され、第 3の歯車 55cに嚙合している。

[0009] このような構成により、電動モータ 54の出力軸 59を、歯車減速機 55の最終段である第 4の歯車 55dの回転中心孔、およびロータ 58の軸揷通孔 58aを貫通した状態でケース 56の両端部に回転自在に支承されているため、出力軸 59を基準として、歯車減速機 55の構成部品、内側カバー 61、電動モータ 54の構成部品、外側カバー 60 を順次嵌合して容易に組み立てることができる。また、出力軸 59は、電動式車輪駆動装置 51全体としての実質的な両端部分で支承される構造であるため、その支持スパンを最大限長くとれるので車輪 53の倒れに対する充分な支持強度を得ることができる (例えば、特許文献 2参照。 )₀

特許文献 1：特許第 3440082号公報

特許文献 2：特開平 7— 81436号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0010] こうした従来の電動式車輪駆動装置 51において、この種の歯車減速機 55は、各種の構成部品を容易に組み立てることができる反面、車輪 53の内側に配設される電動モータ 54を小型化し、この電動モータ 54で高回転出力を得るためには必然的にスペースが嵩むため、出力軸 59を支承する転がり軸受 64、 65の設置スペースが制約される。したがって、車輪 53の倒れ、すなわちモーメント荷重に対する負荷容量が不足し、転がり軸受 64、 65の耐久性向上の面で改善が求められていた。

[0011] 本発明は、こうした従来の問題を解決し、車輪用軸受の耐久性向上と装置の軽量- コンパ外ィ匕を図ると共に、分解'組立性を向上させた電動式車輪駆動装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0012] 係る目的を達成すベぐ本発明のうち請求項 1に記載の発明は、複列の車輪用軸受と、この車輪用軸受の径方向内方側に配設された遊星減速機と、この遊星減速機を駆動する電動モータおよびこの電動モータを支持する円筒状の支持部材を有する駆動部とを備え、前記車輪用軸受は、外周に車輪取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成された第 1の内輪部材、およびこの第 1の内輪部材の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面と、この内側転走面のインボード側の端部に径方向外方に延びるカップ状のステータハウジングが形成された第 2の内輪部材力なる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複数の転動体とを備え、前記遊星減速機は、前記外方部材に設けられた出力要素と、前記支持部材のアウトボード側の端部にトルク伝達可能に配設された入力要素と、この入力要素と前記出力要素にそれぞれ係合し、前記第 1の内輪部材に固定された支持ピンに対して回転自在に支承された複数の遊星要素とを備え、前記駆動部は、前記ステータハウジングの内周面に固着されたステータ部と、このステータ部に所定の径方向すきまを介して対畤し、前記支持部材の外周面に固着されたロータ部とからなる電動モータを備え、前記支持部材を前記内方部材の軸部に対して一対の転がり軸受を介して回転自在に支承すると共に、前記電動モータの回転を前記遊星減速機を介して前記外方部材に伝達して車輪を駆動するようにした構成を採用した。

[0013] また、本発明のうち請求項 2に記載の発明は、複列の車輪用軸受と、この車輪用軸受の径方向内方側に配設された遊星減速機と、この遊星減速機を駆動する電動モータおよびこの電動モータを支持する円筒状の支持部材を有する駆動部とを備え、前記車輪用軸受は、外周に車輪取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成された第 1の内輪部材、およびこの第 1の内輪部材の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面と、この内側転走面のインボード側の端部に径方向外方に延びるカップ状のステータノ、ウジングが形成された第 2の内輪部材力なる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複数の転動体とを備え、前記遊星減速機は、前記第 1の内輪部材に設けられた固定要素と、前記支持部材のアウトボード側の端部にトルク伝達可能に配設された入力要素と、この入力要素と前記固定要素にそれぞれ係合する複数の遊星要素と、これら遊星要素をキャリアに対して回転自在に支承する出力要素とを備え、前記駆動部は、前記ステータハウジングの内周面に固着されたステータ部と、このステータ部に所定の径方向すきまを介して対畤し、前記支持部材の外周面に固着されたロータ部とからなる電動モータを備え、前記支持部材を前記内方部材の軸部に対して一対の転がり軸受を介して回転自在に支承すると共に、前記キャリアが、前記外方部材にトルク伝達可能に接続され、前記電動モータの回転を前記遊星減速機を介して前記外方部材に伝達して車輪を駆動するようにした構成を採用した。

[0014] このように、遊星減速機を、車輪用軸受を構成する外方部材の内径部、かつ内方部材のアウトボード側の端部に配設したので、装置の軽量 'コンパクトィ匕とパネ下重量を軽減することができ、軸受部のスペースを充分確保して耐久性の向上を図ると共に、モーメント荷重に対して遊星要素および入力要素へ偏荷重が作用するのを抑制することができる。また、遊星要素と入力要素の係合によって発生する騒音を抑制することができる。さらに、補修時には車輪用軸受と遊星減速機および駆動部をサブュニットとして容易に切り離して交換することができ、装置全体を交換する必要がなくなつて、省資源化と共にメンテナンス費用を削減することができる。

[0015] また、請求項 3に記載の発明のように、前記入力要素に複数のキャリアピンが円周方向等配に固着され、このキャリアピンに対して回転自在に支承された遊星要素と、前記第 1の内輪部材の内周に固着された固定要素と、前記支持部材のアウトボード側の端部に突設された入力要素と、これら入力要素と前記固定要素に前記遊星要素をそれぞれ係合させてなる遊星減速機を併設し、前記電動モータの回転を 2つの遊星減速機を介して前記外方部材に伝達して車輪を駆動するようにすれば、小さなスペース内で極めて大きな減速比を得ることができ、電動モータを軽量.コンパクトィ匕することができる。

[0016] また、請求項 4に記載の発明のように、前記ステータハウジングの外筒部にカップ状のモータカバーが外嵌され、固定ボルトを介して固着されると共に、前記ステータ部の外周等配に形成された半円状の軸溝が形成され、この軸溝に前記固定ボルトを係合させて前記ステータ部が径方向に位置決め固定されていれば、電動モータの軽量 •コンパクトィ匕を図ることができる。

[0017] また、請求項 5に記載の発明のように、前記軸受部の両側にシールが装着され、この内部にグリースが封入されていれば、フィルタ一等を設置することなぐ遊星減速機を潤滑するオイルに混入したコンタミの侵入を防止することができ、軸受の耐久性を向上させることができる。

発明の効果

[0018] 本発明に係る電動式車輪駆動装置は、複列の車輪用軸受と、この車輪用軸受の径方向内方側に配設された遊星減速機と、この遊星減速機を駆動する電動モータおよびこの電動モータを支持する円筒状の支持部材を有する駆動部とを備え、前記車輪用軸受は、外周に車輪取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成された第 1の内輪部材、およびこの第 1の内輪部材の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面と、この内側転走面のインボード側の端部に径方向外方に延びるカップ状のステータノ、ウジングが形成された第 2の内輪部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複数の転動体とを備え、前記遊星減速機を、前記外方部材の内径部、かつ前記内方部材のアウトボード側の端部に配設したので、装置の軽量'コンパクト化とバネ下重量を軽減することができ、軸受部のスペースを充分確保して耐久性の向上を図ると共に、モーメント荷重に対して遊星要素および入力要素へ偏荷重が作用するのを抑制することができる。また、遊星要素と入力要素の係合によって発生する騒音を抑制することができる。さらに、補修時には車輪用軸受と遊星減速機および駆動部をサブユニットとして容易に切り離して交換することができ、装置全体を交換する必要力くなつて、省資源化と共にメンテナンス費用を削減することができる。

発明を実施するための最良の形態

複列の車輪用軸受と、この車輪用軸受の径方向内方側に配設された遊星減速機と、この遊星減速機を駆動する電動モータおよびこの電動モータを支持する円筒状の支持部材を有する駆動部とを備え、前記車輪用軸受は、外周に車輪取付フランジを有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成された第 1の内輪部材、およびこの第 1の内輪部材の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面と、この内側転走面のインボード側に径方向外方に延びるカップ状のステータハウジングが形成された第 2の内輪部材力なる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複数の転動体とを備え、前記遊星減速機は、前記第 1の内輪部材の内周に固着された第 2リングギアと、前記支持部材のアウトボード側の端部に突設された第 1サンギアと、これら第 2リングギアと第 1サンギアにそれぞれ係合する複数の第 2遊星ギアと、これら第 2遊星ギアをキャリアピンを介して回転自在に支承するキャリアとからなるからなる第 2の遊星減速機と、前記キャリアに設けられた第 1サンギアと、前記外方部材のアウトボード側の端部内周に設けられた第 1リングギアと、これら第 1リングギアと第 1サンギアにそれぞれ係合する複数の第 1遊星ギァとからなる第 1の遊星減速機とを備え、前記駆動部は、前記ステータノ、ウジングの内周面に固着されたステータ部と、このステータ部に所定の径方向すきまを介して対畤し、前記支持部材の外周面に固着されたロータ部とからなる電動モータを備え、前記支持部材を前記内方部材の軸部に対して一対の転がり軸受を介して回転自在に支承すると共に、前記電動モータの回転を前記第 1および第 2の遊星減速機を介して前記外方部材に伝達して車輪を駆動するようにした。

実施例 1

[0020] 以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。

図 1は、本発明に係る電動式車輪駆動装置の第 1の実施形態を示す縦断面図、図 2は、図 1の Π— II線に沿った横断面図、図 3は、図 1の III— III線に沿った横断面図、図 4は、図 1の IV— IV線に沿った横断面である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で、車両の外側寄りとなる側をアウトボード側（図面左側）、中央寄り側をインボード側（図面右側） t 、う。

[0021] この電動式車輪駆動装置は、車輪用軸受 1と、この車輪用軸受 1の径方向内方側に配設された第 1の遊星減速機 2と、この第 1の遊星減速機 2に接続された第 2の遊星減速機 3と、駆動部 4とを主たる構成としている。

[0022] 車輪用軸受 1は、外周に車輪 Wおよびブレーキロータ Rを取り付けるための車輪取付フランジ 5を一体に有し、内周に複列の外側転走面 7a、 7aと、この複列の外側転走面 7a、 7aからアウトボード側に延びる円筒状のリングギア 8が連設された外方部材 7と、外周に複列の外側転走面 7a、 7aに対向するアウトボード側の内側転走面 9aと、この内側転走面 9aからインボード側に延びる小径段部 9bが形成された第 1の内輪部材 9と、この第 1の内輪部材 9の小径段部 9bに圧入固定され、外周に複列の外側転走面 7a、 7aに対向するインボード側の内側転走面 10aが形成された第 2の内輪部材 10と、これら両転走面間にそれぞれ転動自在に収容された複列の転動体 (ボール ) 11と、これら複列の転動体 11を円周等配に保持する保持器 12、 12とを備えている。第 2の内輪部材 10は、外周に径方向外方に延びるカップ状のステータハウジング 1 3がー体に形成され、その外筒部 13aに後述するステータ部 30が固着されている。これら第 1および第 2の内輪部材 9、 10で内方部材 14を構成している。

[0023] 外方部材 7における車輪取付フランジ 5の円周等配位置には車輪を固定するための車輪ボルト 6が植設されている。また、外方部材 7は S53C等の炭素 0. 40-0. 80 wt%を含む中炭素鋼からなり、複列の外側転走面 7a、 7aが表面硬さを 54〜64HR Cの範囲に硬化処理されている。熱処理としては、局部加熱ができ、硬化層深さの設定が比較的容易にできる高周波誘導加熱による焼入れが好適である。なお、外方部材 7のインボード側の端部にはシール 15が装着され、軸受内部を潤滑するオイルの漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。

[0024] 第 1の内輪部材 9は S53C等の炭素 0. 40-0. 80wt%を含む中炭素鋼からなり、内側転走面 9aから小径段部 9bに亙って表面硬さを 54〜64HRCの範囲に硬化処理されている。熱処理としては、局部加熱ができ、硬化層深さの設定が比較的容易にできる高周波誘導加熱による焼入れが好適である。ここで、小径段部 9bの端部外周にはねじ部 16が形成され、このねじ部 16に締結した固定ナット 17によって第 2の内輪部材 10が軸方向に固定され、この第 1および第 2の内輪部材 9、 10が分離自在に一体結合されている。

[0025] 第 2の内輪部材 10は S53C等の炭素 0. 40-0. 80wt%を含む中炭素鋼からなり、内側転走面 10aが表面硬さを 54〜64HRCの範囲に硬化処理されている。熱処理としては、局部加熱ができ、硬化層深さの設定が比較的容易にできる高周波誘導カロ熱による焼入れが好適である。なお、ここでは、車輪用軸受 1として転動体 11にボールを用いたアンギユラ玉軸受を例示したが、これに限らず、円錐ころを用いた円錐ころ軸受であっても良い。

[0026] 第 1の遊星減速機 2は、図 2に示すように、外方部材 7に一体に形成され、内歯 8a が形成された第 1リングギア（出力要素） 8と、この第 1リングギア 8の内歯 8aに嚙合する外歯 18aが形成され、第 1リングギア 8の内周周りを遊星運動する 4個の第 1遊星ギァ (遊星要素） 18と、これら第 1遊星ギア 18に嚙合する外歯 19aが形成された第 1サンギア (入力要素） 19とを備え、第 1リングギア 8自体が回転する、所謂スター型遊星減速機を構成している。

[0027] 第 1遊星ギア 18は、転がり軸受 18bを介して支持ピン 20に対して回転自在に支承されている。この支持ピン 20は、後述する第 2の遊星減速機 3を構成する第 2リングギァ 24を介して第 1の内輪部材 9の端部にそれぞれ周方向等配に螺着されている。第 1サンギア 19には、キャリアピン 26が周方向等配に固着されている（図 1参照)。 [0028] 一方、第 2の遊星減速機 3は、駆動部 4を構成するスピンドル部 21のアウトボード側の端部に突設され (図 1参照）、図 3に示すように、外歯 22aが形成された第 2サンギァ (入力要素） 22と、この第 2サンギア (入力要素） 22の外歯 22aに嚙合する外歯 23a が形成され、第 2サンギア 22の外周周りを遊星運動する 4個の第 2遊星ギア (遊星要素） 23と、これら第 2遊星ギア 23の外歯 23aに嚙合する内歯 24aが形成された第 2リングギア 24とを備えている。第 2遊星ギア 23は、図 1に示すキャリア 25に固着されたキャリアピン 26に対して転がり軸受 23bを介して回転自在に支承されて!、る。

[0029] 駆動部 4は、図 1に示すように、円筒状の支持部材 27と電動モータ Mで構成されている。支持部材 27の中心部にはスピンドル部 21が突設され、このスピンドル部 21と第 1の内輪部材 9間には一対の転がり軸受 28、 28が装着されている。支持部材 27 は、これらの転がり軸受 28、 28を介して、固定部材となる内方部材 14に対して回転自在に支承されている。

[0030] 支持部材 27の外周には複数の永久磁石力もなるロータ部 29が固着されている。また、このロータ部 29に所定の径方向すきま（エアギャップ）を介してステータ部 30が対畤して配設されている。このステータ部 30は、ステータ鉄心 30aと、このステータ鉄心 30aに卷回されたステータコイル 30bとからなる。これらロータ部 29とステータ部 30 とで電動モータ Mが構成されて、る。

[0031] 第 2の内輪部材 10におけるステータハウジングの外筒部 13にはカップ状のモータカバー 31が外嵌され、固定ボルト 32を介して固着されている。この固定ボルト 32は、図 4に示すように、ステータ鉄心 30aの外周等配に形成された半円状の軸溝 33に係合され、ステータ部 30を径方向に位置決め固定している。こうした構成を採用することにより、電動モータ Mの軽量 'コンパクトィ匕を図ることができる。

[0032] ここで、電動モータ Mに通電すると、図 1に示すロータ部 29を一体に有する支持部材 27が回転し、この支持部材 27の回転は第 2遊星ギア 23を遊星運動させ、キャリアピン 26を介して第 1サンギア 19に減速されて伝達される。そして、第 1サンギア 19の回転は、この第 1遊星ギア 18を介して第 1リングギア 8に伝達され、外方部材 7へさらに減速して伝達される。

[0033] こうした第 1および第 2の遊星減速機 2、 3の減速比は、第 1および第 2遊星ギア 18、 23の歯数と第 1および第 2リングギア 8、 24の歯数比を変えることにより適宜調節可能である。また、全体の減速比は、第 1の遊星減速機 2の減速比 mと、第 2の遊星減速機 3の減速比 nとの積、すなわち、 mX nとなる。したがって、小さなスペース内で極めて大きな減速比を得ることができ、電動モータ Mを軽量 'コンパクトィ匕することができる

[0034] 本実施形態では、車輪用軸受 1を構成する外方部材 7のアウトボード側の開口部に 2つの第 1および第 2の遊星減速機 2、 3が組み込まれているので、軸受部のスぺースを充分確保でき、組立が簡便となると共に、第 1および第 2の遊星減速機 2、 3は、モーメント荷重に対しても複列の車輪用軸受 1で均等に負荷を受け持つことができるため、第 1および第 2遊星ギア 18、 23および第 1および第 2サンギアへ偏荷重が作用するのを抑制することができる。また、電動モータ Mが、ステータハウジング 13を介して内方部材 14を構成する第 2の内輪部材 10に分離可能に一体構成されているので

、装置を軸方向にコンパクトィ匕することができる。さらに、補修時には車輪用軸受 1と第 1および第 2の遊星減速機 2、 3および駆動部 4をサブユニットとして容易に切り離して交換することができ、装置全体を交換する必要がなくなって、省資源化と共にメンテナンス費用を削減することができる。

[0035] また、外方部材 7のアウトボード側の端部にカップ状のカバー 34が固定されると共に、内方部材 14のインボード側の端部（第 1の内輪部材 9における小径段部 9bの端部）シール 35が装着され、車輪用軸受 1の開口部を閉塞している。これにより、車輪用軸受 1、第 1および第 2の遊星減速機 2、 3、および支持部材 27を支承する一対の転がり軸受 28、 28を全て同じオイルで潤滑することができる。なお、車輪用軸受 1と一対の転がり軸受 28、 28の両側にシール（図示せず)を装着し、これら軸受部のみをグリース潤滑し、第 1および第 2の遊星減速機 2、 3をオイルによって別々に潤滑することもできる。これにより、装置内にフィルタ一等を設置することなぐ第 1および第 2 の遊星減速機 2、 3を潤滑するオイルに混入したコンタミの侵入を防止することができ、軸受の耐久性を向上させることができる。

[0036] 本実施形態では、 2つの第 1および第 2の遊星減速機 2、 3の各要素が歯車伝達手段により動力伝達されているものを例示したが、これに限らず、摩擦手段により動力伝達 (トラクシヨンドライブ)されるものであっても良い。この場合、動力伝達時に発生する騒音や振動を可及的に抑制することができる。

実施例 2

[0037] 図 5は、本発明に係る電動式車輪駆動装置の第 2の実施形態を示す縦断面図である。なお、本実施形態は、前述した第 1の実施形態における遊星減速機、詳しくは、第 1の遊星減速機の構成が異なるのみで、その他同一部品同一部位、あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して重複した説明を省略する。

[0038] 第 1の遊星減速機 2'は、第 1の内輪部材 9 'に一体に形成され、内歯 8aが形成された第 1リングギア（出力要素） 8 'と、この第 1リングギア 8 'の内歯 8aに嚙合する外歯 18 aが形成され、第 1リングギア 8 'の内周周りを遊星運動する 4個の第 1遊星ギア (遊星要素） 18と、これら第 1遊星ギア 18に嚙合する外歯 19aが形成された第 1サンギア（入力要素） 19とを備え、所謂プラネタリ型遊星減速機を構成している。そして、第 1遊星ギア 18は、キャリア 36に固着されたキャリアピン 37に回転自在に支承され、このキャリア 36は外方部材 7'に一体に固定されている。

[0039] ここで、電動モータ Mに通電すると、ロータ部 29を一体に有する支持部材 27が回転し、この支持部材 27の回転は第 2遊星ギア 23を遊星運動させ、キャリアピン 26を介して第 1サンギア 19に減速されて伝達される（1段目）。そして、第 1サンギア 19の回転は、第 1リングギア 8 'に嚙合する第 1遊星ギア 18を介してキャリア 36にさらに減速して伝達され (2段目）、最終的に外方部材 7'へ伝達される。

実施例 3

[0040] 図 6は、本発明に係る電動式車輪駆動装置の第 3の実施形態を示す縦断面図である。なお、本実施形態は、前述した第 1の実施形態の変形例で、一段の遊星減速機で構成されている。その他前述した実施形態と同一部品同一部位、あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して重複した説明を省略する。

[0041] この電動式車輪駆動装置における遊星減速機は、基本的には、第 1の実施形態（図 1)における第 2の遊星減速機 3を廃止し、第 1の遊星減速機 2の 1段で構成されている。この遊星減速機 38は、外方部材 7に一体に形成され、内歯 8aが形成された第 1リングギア（出力要素） 8と、このリングギア 8の内歯 8aに嚙合する外歯 18aが形成され、第 1リングギア 8の内周周りを遊星運動する 4個の第 1遊星ギア（遊星要素） 18と、これら第 1遊星ギア 18に嚙合する外歯 19aが形成されたサンギア (入力要素） 19 'とを備え、第 1リングギア 8自体が回転するスター型遊星減速機を構成している。サンギァ 19 'はスピンドル部 21に一体に形成されている。

[0042] ここで、電動モータ Mに通電すると、ロータ部 29を一体に有する支持部材 27が回転し、この支持部材 27の回転はスピンドル部 21を介してサンギア 19 'を回転させ、このサンギア 19，の回転は、この第 1遊星ギア 18を介して第 1リングギア 8に伝達され、そして、外方部材 7へ減速して伝達される。

実施例 4

[0043] 図 7は、本発明に係る電動式車輪駆動装置の第 4の実施形態を示す縦断面図である。なお、本実施形態は、前述した第 2の実施形態の変形例で、一段の遊星減速機で構成されている。その他前述した実施形態と同一部品同一部位、あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して重複した説明を省略する。

[0044] この電動式車輪駆動装置における遊星減速機は、基本的には、第 2の実施形態（図 5)における第 1の遊星減速機 3を廃止し、第 1の遊星減速機 2'の 1段で構成されている。遊星減速機 39は、第 1の内輪部材 9 'に一体に形成され、内歯 8aが形成された第 1リングギア（出力要素） 8 'と、この第 1リングギア 8 'の内歯 8aに嚙合する外歯 18aが形成され、第 1リングギア 8 'の内周周りを遊星運動する 4個の第 1遊星ギア (遊星要素） 18と、これら第 1遊星ギア 18に嚙合する外歯 19aが形成されたサンギア (入力要素） 19 'とを備え、プラネタリ型遊星減速機を構成している。サンギア 19 'はスピンドル部 21と一体に形成されている。

[0045] ここで、電動モータ Mに通電すると、ロータ部 29を一体に有する支持部材 27が回転し、この支持部材 27はスピンドル部 21を介してサンギア 19 'を回転させる。そして、このサンギア 19，の回転は、第 1リングギア 8，に嚙合する第 1遊星ギア 18を介してキャリア 36に減速して伝達され、最終的に外方部材 7 'へ伝達される。

[0046] 以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなぐあくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

産業上の利用可能性

[0047] 本発明に係る電動式車輪駆動装置は、燃料電池自動車や電気自動車等の四輪自動車、二輪自動車、ゴルフカートあるいは高齢者や障害者用の三輪あるいは四輪のカート、および建設現場や輸送業界で使用する手押し式一輪車乃至四輪車等、各種車両を電気駆動式とする場合、または電動により補助動力を付与する場合の電動式車輪駆動装置に適用することができる。

図面の簡単な説明

[0048] [図 1]本発明に係る電動式車輪駆動装置の第 1の実施形態を示す縦断面図である。

[図 2]図 1の Π— II線に沿った横断面図である。

[図 3]図 1の III— III線に沿った横断面図である。

[図 4]図 1の IV— IV線に沿った横断面図である。

[図 5]本発明に係る電動式車輪駆動装置の第 2の実施形態を示す縦断面図である。

[図 6]本発明に係る電動式車輪駆動装置の第 3の実施形態を示す縦断面図である。

[図 7]本発明に係る電動式車輪駆動装置の第 4の実施形態を示す縦断面図である。

[図 8]従来の電動式車輪駆動装置を示す縦断面図である。

符号の説明

[0049] 1、 1，車輪用軸受

2 第 1の遊星減速機

3 第 2の遊星減速機

4 駆動部

5 車輪取付フランジ

6 車輪ボル卜

7. 7' 外方部材

7a 外側転走面

8 第 1リングギア

8a、 24a 内歯第 1の内輪部材a、 10a 内側転走面b 小径段部

0 第 2の内輪部材1 転動体

2 保持器

3 ステータハウジング3a 外筒部

4 内方部材

5. 35 シーノレ

6 ねじ部

7 固定ナット8 第 1遊星ギア8a, 19a, 22a, 23a 外歯

8b、 23b、 28 転がり軸受9 第 1サンギア

支持ピン

1 スピンドソレ §2 第 2サンギア3 第 2遊星ギア

第 2リングギア . 36 キャリア

. 37 キャリアピン

支持部材ロータ部ステータ部 a ステータ鉄心 b ステータコィノレ 31 モータカバー

32 固定ボルト

33 軸溝

34 カバー

51 電動式車輪駆動装置

52 タイヤ

53 車輪

54 電動モータ

55 歯車減速機 o5a 第 1の困皋

55b 第 2の齒車

55c 第 dの困皋

55d 第 4の歯車

56 ケース

56a、 60a、 61a 凹部

56b 揷通孔

57 ステータ

58 ロータ

59 出力軸

59a、 66a 一端部

59b、 66b 他端部

60. 61 カバー

62 取付フランジ

63 ノヽブボノレ卜

64. 65、 67、 68 転がり軸受

66 支持軸

M 電動モータ

Claims

請求の範囲

[1] 複列の車輪用軸受と、この車輪用軸受の径方向内方側に配設された遊星減速機と

、この遊星減速機を駆動する電動モータおよびこの電動モータを支持する円筒状の支持部材を有する駆動部とを備え、

前記車輪用軸受は、外周に車輪取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、

外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成された第 1の内輪部材、およびこの第 1の内輪部材の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面と、この内側転走面のインボード側の端部に径方向外方に延びる力ップ状のステータハウジングが形成された第 2の内輪部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複数の転動体とを備え、

前記遊星減速機は、前記外方部材に設けられた出力要素と、

前記支持部材のアウトボード側の端部にトルク伝達可能に配設された入力要素と、この入力要素と前記出力要素にそれぞれ係合し、前記第 1の内輪部材に固定された支持ピンに対して回転自在に支承された複数の遊星要素とを備え、

前記駆動部は、前記ステータハウジングの内周面に固着されたステータ部と、このステータ部に所定の径方向すきまを介して対畤し、前記支持部材の外周面に固着されたロータ部とからなる電動モータを備え、

前記支持部材を前記内方部材の軸部に対して一対の転がり軸受を介して回転自在に支承すると共に、前記電動モータの回転を前記遊星減速機を介して前記外方部材に伝達して車輪を駆動するようにしたことを特徴とする電動式車輪駆動装置。

[2] 複列の車輪用軸受と、この車輪用軸受の径方向内方側に配設された遊星減速機と

前記車輪用軸受は、外周に車輪取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成された第 1の内輪部材、およびこの第 1の内輪部材の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面と、この内側転走面のインボード側の端部に径方向外方に延びる力ップ状のステータハウジングが形成された第 2の内輪部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複数の転動体とを備え、

前記遊星減速機は、前記第 1の内輪部材に設けられた固定要素と、

前記支持部材のアウトボード側の端部にトルク伝達可能に配設された入力要素と、この入力要素と前記固定要素にそれぞれ係合する複数の遊星要素と、これら遊星要素をキャリアに対して回転自在に支承する出力要素とを備え、前記駆動部は、前記ステータハウジングの内周面に固着されたステータ部と、このステータ部に所定の径方向すきまを介して対畤し、前記支持部材の外周面に固着されたロータ部とからなる電動モータを備え、

前記支持部材を前記内方部材の軸部に対して一対の転がり軸受を介して回転自在に支承すると共に、前記キャリアが、前記外方部材にトルク伝達可能に接続され、前記電動モータの回転を前記遊星減速機を介して前記外方部材に伝達して車輪を駆動するようにしたことを特徴とする電動式車輪駆動装置。

[3] 前記入力要素に複数のキャリアピンが円周方向等配に固着され、このキャリアピンに対して回転自在に支承された遊星要素と、前記第 1の内輪部材の内周に固着された固定要素と、前記支持部材のアウトボード側の端部に突設された入力要素と、これら入力要素と前記固定要素に前記遊星要素をそれぞれ係合させてなる遊星減速機を併設し、前記電動モータの回転を 2つの遊星減速機を介して前記外方部材に伝達して車輪を駆動するようにした請求項 1または 2に記載の電動式車輪駆動装置。

[4] 前記ステータハウジングの外筒部にカップ状のモータカバーが外嵌され、固定ボルトを介して固着されると共に、前記ステータ部の外周等配に形成された半円状の軸溝が形成され、この軸溝に前記固定ボルトを係合させて前記ステータ部が径方向に位置決め固定されて！ヽる請求項 1乃至 3 ヽずれかに記載の電動式車輪駆動装置。 [5] 前記軸受部の両側にシールが装着され、この内部にグリースが封入されている請求項 1乃至 4いずれかに記載の電動式車輪駆動装置。