電気自動車用駆動装置
【課題】減速ユニット12のリングギヤ42とハウジング16との間のガタを防止すると共に、減速ユニット12のリングギヤ42の歯面にエッジロードが掛かっても、リングギヤ42が損傷を受け難くいインホイールモータ形式の電気自動車用駆動装置を提供することである。
【解決手段】電動モータ11の出力によって駆動される減速ユニット12が、入力軸13に同軸状に設けられるサンギヤ39及びリングギヤ42、前記サンギヤ39とリングギヤ42の間に円周方向等配に設けられる複数のピニオンギヤ43、前記ピニオンギヤ43を保持するキャリヤとからなる遊星ギヤ形式である電気自動車用駆動装置において、前記リングギヤ42と、このリングギヤ42の外径側に設けられる減速ユニット12のハウジングの隔壁基部18aとの間に、振動を吸収するゴム又は樹脂素材の制振部材41を配置したものである。
【解決手段】電動モータ11の出力によって駆動される減速ユニット12が、入力軸13に同軸状に設けられるサンギヤ39及びリングギヤ42、前記サンギヤ39とリングギヤ42の間に円周方向等配に設けられる複数のピニオンギヤ43、前記ピニオンギヤ43を保持するキャリヤとからなる遊星ギヤ形式である電気自動車用駆動装置において、前記リングギヤ42と、このリングギヤ42の外径側に設けられる減速ユニット12のハウジングの隔壁基部18aとの間に、振動を吸収するゴム又は樹脂素材の制振部材41を配置したものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動モータを駆動源とした電気自動車用駆動装置に関し、特に、インホイールモータ形式の電気自動車用駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られているインホイールモータ形式の電気自動車用駆動装置は、電動モータと、そのモータ出力を入力とする減速ユニットと、その減速ユニットの減速出力によって回転されるハブユニットにより構成される（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に開示された電気自動車用駆動装置は、電動モータが減速ユニットの径方向外側に配置され、減速ユニットは遊星ギヤ形式のものを軸方向に２段に配置したものが用いられる。減速ユニットを２段に配置しているのは、減速比を高めるためである。
【０００４】
遊星ギヤ形式の減速ユニットの一般的な構成は、入力軸にサンギヤが同軸状態に設けられ、その入力軸の周りにリングギヤが同軸状態に固定される。前記サンギヤとリングギヤの間に複数のピニオンギヤが介在され、各ピニオンギヤを支持するピニオンピンが共通のキャリヤに連結される。キャリヤは出力部材と一体化される。
【０００５】
前記減速ユニットは、入力軸の回転によってピニオンギヤが自転しつつ公転する。その公転の回転速度が入力軸の回転速度より減速され、その減速回転がキャリヤを経て出力部材に伝達される。この場合の減速比は、Ｚｓ／（Ｚｓ＋Ｚｒ）となる。ただし、Ｚｓはサンギヤの歯数、Ｚｒはリングギヤの歯数である。
【０００６】
前記減速ユニットの入力軸は、軸方向に配置された２個所の軸受、即ち、インボード側軸受と、アウトボード側軸受によって支持されている。インボード側軸受は、減速ユニットのハウジングに取り付けられ、アウトボード側軸受は、減速ユニットの出力部材に取り付けられている。ハウジングはサスペンションを介して車体に支持され、出力部材はハブユニットの内方部材と結合一体化され車輪を回転駆動する。
【０００７】
前記の電気自動車用駆動装置において、減速ユニットの入力軸に作用する荷重は、インボード側においてはインボード側軸受を介してハウジングによって支持され、またアウトボード側においてはアウトボード側軸受を介して減速ユニットの出力部材によって支持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３２８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、インホイールモータから振動が発生すると、振動が懸架部やサスペンションを介して車体に伝わるので、車両の乗り心地が悪化する。
【００１０】
インホイールモータ形式の電気自動車用駆動装置は、バネ下重量を少しでも抑えるために、電動モータと減速ユニットを収納するハウジングは、軽合金、例えばアルミ合金によって形成されているが、ハウジングの内周面に嵌め合い固定される減速部のリングギヤは、強度上、鉄系材料によって形成されている。
【００１１】
ところが、ハウジングとリングギヤの材質が異なると、両者の線膨脹係数の差異により、嵌め合い部にガタが生じ、このガタが振動の原因になる。
【００１２】
また、ハブユニットは、タイヤからの旋回荷重を受けるため、減速ユニットのリングギヤの歯面にエッジロードが掛かり、場合によってはリングギヤが損傷を受ける恐れもある。
【００１３】
そこで、この発明は、減速ユニットのリングギヤとハウジングとの間のガタを防止すると共に、減速ユニットのリングギヤの歯面にエッジロードが掛かっても、リングギヤが損傷を受け難くいインホイールモータ形式の電気自動車用駆動装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記の課題を解決するために、この発明は、電動モータと、その電動モータの出力によって駆動される減速ユニットと、減速ユニットの入力軸と同軸の出力部材によって回転されるハブユニットとを備え、減速ユニットが、入力軸に同軸状に設けられるサンギヤ及びリングギヤ、前記サンギヤとリングギヤの間に円周方向等配に設けられる複数のピニオンギヤ、前記ピニオンギヤを保持するキャリヤとからなる遊星ギヤ形式である電気自動車用駆動装置において、前記リングギヤと、このリングギヤの外径側に設けられる減速ユニットのハウジングとの間に制振部材を配置したことを特徴とするものである。
【００１５】
前記の構成によると、リングギヤと減速ユニットのハウジング間で制振が行われるので、振動がハウジング側に伝わり難い。
【００１６】
また、リングギヤがハウジングを構成するアルミ合金等の軽合金材料よりも線膨張が大きい鉄系素材で形成している場合、高温時にあってはリングギヤとハウジング間に生じる隙間が制振部材によって埋められるため、リングギヤとハウジング間にガタが生じ難い。反対に、低温時には、軽合金材料製のハウジングの内径の方が、リングギヤの外径より小さくなるため、リングギヤとハウジング間に隙間が発生しない。
【００１７】
また、減速部のリングギヤの歯面にエッジロードが掛かっても、リングギヤが外径部の制振部材によってハブユニットの傾きに沿って傾くので、エッジロードの程度を軽減することができる。
【００１８】
前記制振部材の素材としては、加硫ゴム、樹脂等が挙げられる。
【００１９】
前記制振部材は、リングギヤの外周の全周に亘って配置してもよいし、リングギヤの外周に所定間隔を空けて複数個配置してもよい。
【００２０】
前記制振部材をリングギヤの外周に複数個配置する場合、制振部材としては円柱形又は角柱形をしたものを使用することができ、その中心に補強用の金属を配置してもよい。
【００２１】
そして、ハウジングの内周とリングギヤの外周に、制振部材を嵌め入れる溝部を形成し、この溝部に前記円柱形又は角柱形をした制振部材を嵌め入れることにより、制振部材をリングギヤの回り止めとして機能させることができる。
【００２２】
また、前記ハウジングの内径面に薄肉の金属製リングを嵌め、この金属製リングの内径面とリングギヤの外径面との間に制振部材を配置するようにしてもよい。
【００２３】
さらに、前記ハウジングの内径面とリングギヤの外径面にそれぞれ薄肉の金属製リングを嵌め、ハウジングの内径面の金属製リングとリングギヤの外径面の金属製リングとの間の隙間に、制振部材を配置するようにしてもよい。
【００２４】
また、リングギヤをはすば歯車によって構成した場合には、リングギヤの軸方向にも応力が付加されるので、リングギヤの外径だけではなく、リングギヤの軸方向の側面とハウジング間にも制振部材を配置するようにする。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように、この発明においては、リングギヤと減速ユニットのハウジング間で制振が行われるので、振動がハウジング側に伝わり難い。
また、リングギヤと減速ユニットのハウジング間に配置された制振部材により、リングギヤと減速部ハウジングとの間のガタを防止することができると共に、減速部のリングギヤの歯面に掛かるエッジロードを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施形態の断面図である。
【図２】同上の一部拡大断面図である。
【図３】制振部材の配置例を示す部分断面図である。
【図４】制振部材の他の配置例を示す部分断面図である。
【図５】制振部材の他の配置例を示す部分断面図である。
【図６】制振部材の他の配置例を示す部分断面図である。
【図７】制振部材の他の配置例を示す部分断面図である。
【図８】制振部材の一例を示す部分断面図である。
【図９】この発明の他の実施形態の断面図である。
【図１０】図２のＸ１−Ｘ１線の拡大断面図である。
【図１１】同上の間座の斜視図である。
【図１２】図１のＸ２−Ｘ２線の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２８】
電気自動車用駆動装置は、図１に示したように、電動モータ１１、その電動モータ１１の出力によって駆動される減速ユニット１２、減速ユニット１２の入力軸１３と同軸の出力部材１４によって回転されるハブユニット１５及び電動モータ１１と減速ユニット１２を収納するハウジング１６を主要な構成要素としている。
【００２９】
前記のハウジング１６は、円筒部１７とその前端（アウトボード側の端部、図の左側の端部）に設けられた径方向の前端部１８を有する。前端部１８はセンター部が開放され、その開放部分１９にハブユニット１５の外方部材２１の後端部が嵌合され、フランジ２２が前端部１８に、ボルト２３により固定される。
【００３０】
ハブユニット１５のフランジ２２とハウジング１６の前端部１８との間には、ハウジング１６の前端部１８に形成したボルト固定孔の外径位置に、減速ユニット１２内の潤滑油のリークを防止するために、Ｏリング６９を嵌めている。
【００３１】
前記ハウジング１６の前端部１８内側に、前記開放穴１９と同芯状にこれより大径の隔壁基部１８ａが設けられる。その隔壁基部１８ａに皿形の隔壁部材２０がボルト２０ａによって固定される。前記隔壁部材２０のセンターにセンター穴２５が設けられる。そのセンター穴２５が入力軸１３の外径面に径方向のすき間をおいて臨む。前記の隔壁基部１８ａとこれに連結固定された隔壁部材２０によって隔壁２４が形成される。隔壁２４は、ハウジング１６の内部を外径側の電動モータ１１の収納空間と、内径側の減速ユニット１２の収納空間を区画する機能を有する。
【００３２】
ハウジング１６の円筒部１７の後端縁の中心対称の２個所に、軸方向に突き出したサスペンション連結部２７が設けられる。従来の自動車においては、ハブユニット１５は、車体のナックルを介在してサスペンションに連結されていたが、この図１の実施形態の場合は、ハウジング１６の一部であるサスペンション連結部２７に車体側のサスペンションを直接連結することができる。
【００３３】
ハウジング１６がナックルの機能を果たすことになるので、ハウジング１６にナックルを一体化した構造であるということができる。この場合、ハブユニット１５の外方部材２１の交換の必要が生じたときは、サスペンションからハウジング１６を外す必要がなく、ボルト２３を外すだけで交換を行うことができる。
【００３４】
電動モータ１１は、図示の場合、ラジアルギャップ形のブラシレスＤＣモータであり、ハウジング１６の円筒部１７の内径面に固定されたステータ２８と、そのステータ２８の内径面にラジアルギャップをおいて配置されたロータ２９とによって構成される。ロータ２９は、ロータ支持部材３１によって入力軸１３に嵌合固定される。
【００３５】
ロータ支持部材３１は、ロータ２９の内径部に嵌合された支持部材円筒部３１ａ（図２参照）と、前記隔壁２４に沿って後方に延び内径方向に屈曲された支持部材円板部３１ｂによって構成される。その支持部材円板部３１ｂの内径部にボス部３１ｃが設けられ、そのボス部３１ｃが入力軸１３に嵌合され、キー止め部３５により入力軸１３に固定される。
【００３６】
前記のボス部３１ｃは隔壁２４のセンター穴２５の内径側に挿入され、そのセンター穴２５とボス部３１ｃの間にオイルシール部材３６が介在される（図２参照）。隔壁２４及びオイルシール部材３６によって、電動モータ１１の収納部と減速ユニット１２の収納部が仕切られるとともに、オイルシールされる。これにより、減速ユニット１２側の潤滑油が電動モータ１１側に移動することが防止され、電動モータ１１側はドライに保たれ、潤滑油がロータ２９の回転の妨げとなる不具合が除去される。
【００３７】
減速ユニット１２は遊星ギヤ形式のものであり、図２に示したように、前記入力軸１３と出力部材１４、入力軸の外径面にキー止め部３８によって取り付けられたサンギヤ３９、そのサンギヤ３９の外周において、前記隔壁基部１８ａと隔壁部材２０との境界部分の内径面に沿って配置されたリングギヤ４２、そのリングギヤ４２とサンギヤ３９の間に周方向に等間隔をおいて３個所に設けられたピニオンギヤ４３とにより構成される。ピニオンギヤ４３は針状ころ軸受４４を介してピニオンピン４５によって支持される。
【００３８】
リングギヤ４２は、ハウジング１６に対してキー止め、あるいはボルト止めにより回り止めされている。
【００３９】
リングギヤ４２の外径部とハウジング１６の隔壁基部１８ａとの間には、加硫ゴム、樹脂素材からなる制振部材４１が配置されている。
【００４０】
前記制振部材４１は、図３、図４及び図５に示すように、リングギヤ４２の外周の全周に亘って配置してもよいし、図６及び図７に示すように、リングギヤ４２の外周に所定間隔を空けて複数個配置してもよい。
【００４１】
図３の実施形態は、リング形の制振部材４１をリングギヤ４２の外周に直接配置する例である。
【００４２】
図４の実施形態は、リング形の制振部材４１の外周のハウジング１６の隔壁基部１８ａとの間に、金属製リング４１ａを配置した例である。
【００４３】
また、図５の実施形態は、リング形の制振部材４１の内周と外周の両方に薄肉の金属製リング４１ａ、４１ｂを配置した例である。
【００４４】
図６及び図７は、リングギヤ４２の外周に所定間隔を空けて円柱形又は角柱形をした制振部材４１を配置した例であり、リングギヤ４２の外径部とハウジング１６の隔壁基部１８ａの内径部には、円柱形又は角柱形をした制振部材４１を嵌め入れる溝部４１ｃを設けている。
【００４５】
この溝部４１ｃに円柱形又は角柱形をした制振部材４１を嵌め入れることにより、制振部材４１をリングギヤ４２の回り止めとして機能させることができる。
【００４６】
前記円柱形又は角柱形をした制振部材４１の強度を向上させるために、図７に示すように、制振部材４１の中心に補強用の金属棒４１ｄを配置してもよい。
【００４７】
また、図９に示す実施形態は、リングギヤ４２をはすば歯車によって構成する例である。リングギヤ４２をはすば歯車によって構成した場合には、リングギヤ４２の軸方向にも応力が付加されるので、リングギヤ４２の外径面だけではなく、リングギヤ４２の軸方向の側面にも前記制振部材４１を配置している。
【００４８】
出力部材１４は、そのアウトボード側端部に結合軸部４７を有する。結合軸部４７はハブユニット１５の内方部材４６にスプライン結合され、ナット５０によって固定される。結合軸部４７の内端側にこれより一段大径に形成された軸受支持部４９が設けられる。
【００４９】
前記出力部材１４のインボード側には軸方向にピニオンギヤ４３の幅より若干大きい間隔をおいて軸方向に対向した一対のフランジ５２、５３が設けられる（図２参照）。これらのフランジ５２、５３の相互を軸方向に連結するためのブリッジ５４が周方向等配位置の３個所に設けられる。フランジ５２、５３は遊星ギヤ形式の減速ユニット１２におけるキャリヤの機能を有する。
【００５０】
ブリッジ５４を周方向等配位置に設けることにより、出力部材１４の回転は円滑に行われ、ひいては、出力部材１４、入力軸１３を通じて電動モータ１１のロータ２９の回転精度を向上させる。
【００５１】
前記のインボード側のフランジ５３の端面のセンターに前記結合軸部４７と同軸のセンターに軸穴５１が設けられる。この軸穴５１は、前記の軸受支持部４９に達する長さを有する。
【００５２】
軸方向に対向した一対のフランジ５２、５３と、周方向の３個所のブリッジ５４によって、周方向に区画された３個所のピニオンギヤ収納部５５が設けられる（図１０参照）。ピニオンギヤ４３が各ピニオンギヤ収納部５５に収納されるとともに、ピニオンピン４５の両端部が各フランジ５２、５３に挿通され、止めネジ５６によって固定される。両方のフランジ５２、５３は前記のブリッジ５４だけでなく、ピニオンピン４５によっても結合一体化されているということができる。
【００５３】
フランジ５２、５３相互がブリッジ５４によって一体化されているので、ピニオンピン４５の両端の支持剛性が向上する。
【００５４】
各ピニオンギヤ４３の両側面と各フランジ５２、５３との間に、ピニオンギヤ４３の円滑な回転を確保するためにスラスト板５７が介在される。
【００５５】
前記の各フランジ５２、５３の内径面と、それぞれの内径面に対向した入力軸１３の外径面との間において、入力軸１３を支持する一対の転がり軸受５８、５９がサンギヤ３９の両側に設けられる。この構成を採ることにより各転がり軸受５８、５９が、共に同じ出力部材１４によって支持される。
【００５６】
また、図２に示したように、各転がり軸受５８、５９と、支持部材円板部３１ｂと入力軸１３との嵌合部の軸方向の位置関係は、各転がり軸受５８、５９が共にアウトボード側に配置され、入力軸１３の支持構造としては、いわゆる片持ち支持構造となる。
【００５７】
これに対し、従来の場合（特許文献１）は、アウトボード側の軸受は、支持部材円板部と入力軸との嵌合部よりアウトボード側に配置されるのに対し、インボード側の軸受はハウジングに取り付けられるので、前記の嵌合部よりインボード側となる。そのため、入力軸の支持構造は、いわゆる両持ち支持構造となる。両持ち支持構造に比べ片持ち支持構造は構造が簡素化される特徴がある。
【００５８】
前記のアウトボード側の転がり軸受５８は、その内輪が入力軸１３に設けられた段差部６１に、また外輪が軸穴５１の内径面に設けられた段差部６２に係合される。インボード側の転がり軸受５９は、その内輪がロータ支持部材３１のボス部３１ｃ及びキー止め部３５に、また外輪が止め輪６３に係合される。
【００５９】
各転がり軸受５８、５９の内輪相互間にサンギヤ３９が介在され、また外輪相互間には間座６４が介在される。間座６４は両方の転がり軸受５８、５９が、相互に接近する方向へ変位することを防止する。
【００６０】
間座６４は、図１０、図１１に示したように、円筒状態に形成され、周方向の３個所には前記のピニオンギヤ収納部５５の形状に合致する窓穴６５が設けられ、また窓穴６５の相互間の閉鎖部６６は前記のブリッジ５４の底面の形状に沿う形状に形成される。この間座６４は、各窓穴６５がピニオンギヤ収納部５５に合致する姿勢で軸穴５１の内径面の転がり軸受５８、５９間に介在され（図２参照）、ブリッジ５４の外径面から固定ネジ６７を位置決め穴６０（図１１参照）にねじ込むことにより、位置決めするようにしている。
【００６１】
前記の間座６４は、その軸方向長さを適宜設定することにより、両方の転がり軸受５８、５９に付与する軸受予圧をコントロールすることができ、簡易的な定位置予圧構造となる。
【００６２】
減速ユニット１２は、径方向に見た場合、隔壁２４を挟んで電動モータ１１の内径側に収納された径方向の配置となり、軸方向に配置する場合に比べ軸方向のコンパクト化が図られる。
【００６３】
ここで、前記隔壁２４について追加的に説明すると、隔壁円筒部２４ｂは、径方向に配置された電動モータ１１と、減速ユニット１２の間に介在され、また隔壁円板部２４ａは、減速ユニット１２と、支持部材円板部３１ｂの間に介在される。そのセンター穴２５の周縁部がロータ支持部材３１のボス部３１ｃの外径面に所定の間隔をおいて臨む。
【００６４】
前記のセンター穴２５の周縁部とボス部３１ｃの間にオイルシール部材３６が介在される。このオイルシール部材３６と隔壁２４の存在によって、ハウジング１６の電動モータ１１の収納空間と、減速ユニット１２の収納空間が仕切られる。これにより、減速ユニット１２側の潤滑油が電動モータ１１側に移動することが防止され、電動モータ１１側はドライに保たれるので、潤滑油がロータ２９の回転の妨げとなることが回避される。
【００６５】
減速ユニット１２の内部には、潤滑油が充填されている。潤滑油は、電動モータ１１側は前記のオイルシール部材３６によってシールされ、またハブユニット１５側は、出力部材１４の軸受支持部４９と外方部材２１の間に介在されてオイルシール部材７０によってシールされる。
【００６６】
電動モータ１１及び減速ユニット１２は、図１に示したように、入力軸１３の後端部（インボード側端部）を除き、ハウジング１６の円筒部１７の軸方向長さの範囲内に収まるので、その円筒部１７の後端部にシール部材６０を介してリヤカバー７３が嵌合される。リヤカバー７３の外側面には放熱用のフィン７４が設けられ、電動モータ１１の熱を外部に放熱するようにしている。
【００６７】
リヤカバー７３のセンター穴とそのセンター穴を貫通する入力軸１３との間に回転センサー７５が設けられ、その部分がセンサーカバー７７によって閉鎖される。図示の回転センサー７５はレゾルバであり、そのセンサーステータ７５ａがリヤカバー７３のセンター穴に固定され、センサーロータ７５ｂが入力軸１３に取り付けられる。
【００６８】
センサーステータ７５ａのリード線７９がセンサーカバー７７の外部に設けたコネクタ差込部７８に接続される。回転センサー７５としては、前記のレゾルバの他にホール素子等を用いることができる。コネクタ差込部７８に信号線ケーブルのコネクタ（図示省略）が差し込まれる。
【００６９】
回転センサー７５によって検知された入力軸１３の回転角度は、前記の信号線ケーブルを経て図示省略の制御回路に入力され、電動モータ１１の回転制御に用いられる。
【００７０】
電動モータ１１のステータ２８に電源を供給するための電源端子ボックス７６が前記のリヤカバー７３の外周縁寄りに偏心した位置で、かつ前記のサスペンション連結部２７と９０度位置を異にして設けられる（図１２参照）。
【００７１】
電源端子ボックス７６はリヤカバー７３を貫通した円筒状に形成され、外周部に作業用穴８０が設けられる。作業用穴８０は通常は蓋８１によって閉塞される。内部には電源端子８２が作業用穴８０に対向した位置に設けられる。電源端子８２にステータ２８の巻線に接続されたリード線８３が接続され、また電源ケーブル８４の接続端子が同じ電源端子８２に接続される。これらは締付けネジ８５によって固定される。電源端子ボックス７６の後端には、ケーブル穴８４ａが設けられ、これに電源ケーブル８４が挿通される。
【００７２】
ハブユニット１５は、図１に示したように、ハブ８６が一体化された前記の内方部材４６と、その内方部材４６の外径面に嵌合された一対の内輪８７と、フランジ２２を有する外方部材２１と、その外方部材２１の内径面に嵌合され複列の軌道を有する外輪８８と、前記内輪８７と外輪８８の間に介在されたい複列のボール８９とにより構成される。車輪はハブボルト９０によってハブ８６に取り付けられる。
【００７３】
前記出力部材１４の連結軸部４７が、内方部材４６の内径面にスプライン結合部され、内方部材４６から外部に突き出した連結軸部４７の先端部が前記のようにナット５０によって固定される。ナット５０を用いた固定手段に代えて、プレスカット接合、拡径かしめ、揺動かしめ等の固定手段を採用することができる。
【００７４】
前記のハブユニット１５は、いわゆる第１世代と呼ばれる形式であるが、第２世代もしくは第３世代の形式のものを用いることができる。
【００７５】
実施形態１の電気自動車用駆動装置は以上のように構成され、次にその作用について説明する。
【００７６】
運転席のアクセルが作動されることによって電動モータ１１が駆動されると、そのロータ２９の回転と一体に入力軸１３が回転され、減速ユニット１２にモータ出力が入力される。減速ユニット１２は、サンギヤ３９が入力軸１３と一体に回転すると、ピニオンギヤ４３が自転しつつ公転する。ピニオンピン４５がその公転速度で減速回転することにより、出力部材１４を前記の減速比に示した減速出力で出力部材１４を回転させる。
【００７７】
出力部材１４の結合軸部４７と一体にハブユニット１５の内方部材４６が回転され、ハブ８６に取り付けられた車輪が駆動される。
【００７８】
前記の入力軸１３は、ピニオンギヤ４３の両側においてそれぞれアウトボード側の転がり軸受５８とインボード側の転がり軸受５９によって支持されて回転する。これらの転がり軸受５８、５９は、いずれも出力部材１４と一体の各フランジ５２、５３に取り付けられているので、車輪からハブユニット１５を経て出力部材１４に伝達されるラジアル方向の振動や衝撃は、両方の転がり軸受５８、５９に同時に同様の態様で負荷される。
【００７９】
その結果、いずれの転がり軸受５８、５９のも偏荷重が作用することが避けられるので、回転精度、耐久性の向上が図れ、回転音の騒音が抑制される。
【００８０】
ピニオンギヤ４３のピニオンピン４５は、その両端部がそれぞれフランジ５２、５３によって支持されるので、片持ち支持される従来の場合に比べて支持剛性が向上する。
【００８１】
前記の転がり軸受５８、５９は、ロータ２９の支持部材３１と入力軸１３との嵌合部、即ちキー止め部３５よりアウトボード側に配置され、その両側に配置される従来の場合に比べ、支持構造が簡単になり組立て易くなる。
【００８２】
また、減速ユニット１２内の潤滑油は、電動モータ１１側へはオイルシール部材３６により、またハブユニット１５側へはオイルシール部材７０によりシールされるので、電動モータ１１側及びハブユニット側へのリークが防止される。その結果、電動モータ１１側においては、ロータ２９の回転に支障を来すことがなく、ハブユニット１５側においては、潤滑油がハブユニット１５を経て外部へリークすることが防止される。
【００８３】
電動モータ１１の駆動に伴い発生する熱は、リヤカバー７３のフィン７４によって効果的に放熱される。
【００８４】
電動モータ１１の回転制御に必要な入力軸１３の回転角度は、回転角度センサー７５によって検知され、制御装置に入力される。
【符号の説明】
【００８５】
１１ 電動モータ
１２ 減速ユニット
１３ 入力軸
１４ 出力部材
１５ ハブユニット
１６ ハウジング
１７ 円筒部
１８ 前端部
１８ａ 隔壁基部
１９ 開放部分
２０ 隔壁部材
２０ａ ボルト
２１ 外方部材
２２ フランジ
２３ ボルト
２４ 隔壁
２４ａ 隔壁円板部
２４ｂ 隔壁円筒部
２５ センター穴
２７ サスペンション連結部
２８ ステータ
２９ ロータ
３１ ロータ支持部材
３１ａ 支持部材円筒部
３１ｂ 支持部材円板部
３１ｃ ボス部
３２ フランジ円筒部
３５ キー止め部
３６ オイルシール部材
３８ キー止め部
３９ サンギヤ
４１ 制振部材
４１ａ、４１ｂ 金属製リング
４１ｃ 溝部
４１ｄ 金属棒
４２ リングギヤ
４３ ピニオンギヤ
４４ 針状ころ軸受
４５ ピニオンピン
４６ 内方部材
４７ 結合軸部
４９ 軸受支持部
５０ ナット
５１ 軸穴
５２ 、５３ フランジ
５４ ブリッジ
５５ ピニオンギヤ収納部
５６ 止めネジ
５７ スラスト板
５８、５９ 転がり軸受
６０ 位置決め穴
６１、６２ 段差部
６３ 止め輪
６４ 間座
６５ 窓穴
６６ 閉鎖部
６７ 止めネジ
６９ Ｏリング
７０ オイルシール部材
７３ リヤカバー
７４ フィン
７５ 回転センサー
７５ａ センサーステータ
７５ｂ センサーロータ
７６ 電源端子ボックス
７６ａ 電源端子
７７ センサーカバー
７８ コネクタ差込部
７９ 挿通穴
８０ 作業用穴
８１ 蓋
８２ 電源端子
８３ リード線
８４ 電源ケーブル
８４ａ ケーブル穴
８５ 締付けネジ
８６ ハブ
８７ 内輪
８８ 外輪
８９ ボール
８９ａ、８９ｂ ハブ軸受
９０ ハブボルト
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動モータを駆動源とした電気自動車用駆動装置に関し、特に、インホイールモータ形式の電気自動車用駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られているインホイールモータ形式の電気自動車用駆動装置は、電動モータと、そのモータ出力を入力とする減速ユニットと、その減速ユニットの減速出力によって回転されるハブユニットにより構成される（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に開示された電気自動車用駆動装置は、電動モータが減速ユニットの径方向外側に配置され、減速ユニットは遊星ギヤ形式のものを軸方向に２段に配置したものが用いられる。減速ユニットを２段に配置しているのは、減速比を高めるためである。
【０００４】
遊星ギヤ形式の減速ユニットの一般的な構成は、入力軸にサンギヤが同軸状態に設けられ、その入力軸の周りにリングギヤが同軸状態に固定される。前記サンギヤとリングギヤの間に複数のピニオンギヤが介在され、各ピニオンギヤを支持するピニオンピンが共通のキャリヤに連結される。キャリヤは出力部材と一体化される。
【０００５】
前記減速ユニットは、入力軸の回転によってピニオンギヤが自転しつつ公転する。その公転の回転速度が入力軸の回転速度より減速され、その減速回転がキャリヤを経て出力部材に伝達される。この場合の減速比は、Ｚｓ／（Ｚｓ＋Ｚｒ）となる。ただし、Ｚｓはサンギヤの歯数、Ｚｒはリングギヤの歯数である。
【０００６】
前記減速ユニットの入力軸は、軸方向に配置された２個所の軸受、即ち、インボード側軸受と、アウトボード側軸受によって支持されている。インボード側軸受は、減速ユニットのハウジングに取り付けられ、アウトボード側軸受は、減速ユニットの出力部材に取り付けられている。ハウジングはサスペンションを介して車体に支持され、出力部材はハブユニットの内方部材と結合一体化され車輪を回転駆動する。
【０００７】
前記の電気自動車用駆動装置において、減速ユニットの入力軸に作用する荷重は、インボード側においてはインボード側軸受を介してハウジングによって支持され、またアウトボード側においてはアウトボード側軸受を介して減速ユニットの出力部材によって支持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３２８８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、インホイールモータから振動が発生すると、振動が懸架部やサスペンションを介して車体に伝わるので、車両の乗り心地が悪化する。
【００１０】
インホイールモータ形式の電気自動車用駆動装置は、バネ下重量を少しでも抑えるために、電動モータと減速ユニットを収納するハウジングは、軽合金、例えばアルミ合金によって形成されているが、ハウジングの内周面に嵌め合い固定される減速部のリングギヤは、強度上、鉄系材料によって形成されている。
【００１１】
ところが、ハウジングとリングギヤの材質が異なると、両者の線膨脹係数の差異により、嵌め合い部にガタが生じ、このガタが振動の原因になる。
【００１２】
また、ハブユニットは、タイヤからの旋回荷重を受けるため、減速ユニットのリングギヤの歯面にエッジロードが掛かり、場合によってはリングギヤが損傷を受ける恐れもある。
【００１３】
そこで、この発明は、減速ユニットのリングギヤとハウジングとの間のガタを防止すると共に、減速ユニットのリングギヤの歯面にエッジロードが掛かっても、リングギヤが損傷を受け難くいインホイールモータ形式の電気自動車用駆動装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記の課題を解決するために、この発明は、電動モータと、その電動モータの出力によって駆動される減速ユニットと、減速ユニットの入力軸と同軸の出力部材によって回転されるハブユニットとを備え、減速ユニットが、入力軸に同軸状に設けられるサンギヤ及びリングギヤ、前記サンギヤとリングギヤの間に円周方向等配に設けられる複数のピニオンギヤ、前記ピニオンギヤを保持するキャリヤとからなる遊星ギヤ形式である電気自動車用駆動装置において、前記リングギヤと、このリングギヤの外径側に設けられる減速ユニットのハウジングとの間に制振部材を配置したことを特徴とするものである。
【００１５】
前記の構成によると、リングギヤと減速ユニットのハウジング間で制振が行われるので、振動がハウジング側に伝わり難い。
【００１６】
また、リングギヤがハウジングを構成するアルミ合金等の軽合金材料よりも線膨張が大きい鉄系素材で形成している場合、高温時にあってはリングギヤとハウジング間に生じる隙間が制振部材によって埋められるため、リングギヤとハウジング間にガタが生じ難い。反対に、低温時には、軽合金材料製のハウジングの内径の方が、リングギヤの外径より小さくなるため、リングギヤとハウジング間に隙間が発生しない。
【００１７】
また、減速部のリングギヤの歯面にエッジロードが掛かっても、リングギヤが外径部の制振部材によってハブユニットの傾きに沿って傾くので、エッジロードの程度を軽減することができる。
【００１８】
前記制振部材の素材としては、加硫ゴム、樹脂等が挙げられる。
【００１９】
前記制振部材は、リングギヤの外周の全周に亘って配置してもよいし、リングギヤの外周に所定間隔を空けて複数個配置してもよい。
【００２０】
前記制振部材をリングギヤの外周に複数個配置する場合、制振部材としては円柱形又は角柱形をしたものを使用することができ、その中心に補強用の金属を配置してもよい。
【００２１】
そして、ハウジングの内周とリングギヤの外周に、制振部材を嵌め入れる溝部を形成し、この溝部に前記円柱形又は角柱形をした制振部材を嵌め入れることにより、制振部材をリングギヤの回り止めとして機能させることができる。
【００２２】
また、前記ハウジングの内径面に薄肉の金属製リングを嵌め、この金属製リングの内径面とリングギヤの外径面との間に制振部材を配置するようにしてもよい。
【００２３】
さらに、前記ハウジングの内径面とリングギヤの外径面にそれぞれ薄肉の金属製リングを嵌め、ハウジングの内径面の金属製リングとリングギヤの外径面の金属製リングとの間の隙間に、制振部材を配置するようにしてもよい。
【００２４】
また、リングギヤをはすば歯車によって構成した場合には、リングギヤの軸方向にも応力が付加されるので、リングギヤの外径だけではなく、リングギヤの軸方向の側面とハウジング間にも制振部材を配置するようにする。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように、この発明においては、リングギヤと減速ユニットのハウジング間で制振が行われるので、振動がハウジング側に伝わり難い。
また、リングギヤと減速ユニットのハウジング間に配置された制振部材により、リングギヤと減速部ハウジングとの間のガタを防止することができると共に、減速部のリングギヤの歯面に掛かるエッジロードを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施形態の断面図である。
【図２】同上の一部拡大断面図である。
【図３】制振部材の配置例を示す部分断面図である。
【図４】制振部材の他の配置例を示す部分断面図である。
【図５】制振部材の他の配置例を示す部分断面図である。
【図６】制振部材の他の配置例を示す部分断面図である。
【図７】制振部材の他の配置例を示す部分断面図である。
【図８】制振部材の一例を示す部分断面図である。
【図９】この発明の他の実施形態の断面図である。
【図１０】図２のＸ１−Ｘ１線の拡大断面図である。
【図１１】同上の間座の斜視図である。
【図１２】図１のＸ２−Ｘ２線の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２８】
電気自動車用駆動装置は、図１に示したように、電動モータ１１、その電動モータ１１の出力によって駆動される減速ユニット１２、減速ユニット１２の入力軸１３と同軸の出力部材１４によって回転されるハブユニット１５及び電動モータ１１と減速ユニット１２を収納するハウジング１６を主要な構成要素としている。
【００２９】
前記のハウジング１６は、円筒部１７とその前端（アウトボード側の端部、図の左側の端部）に設けられた径方向の前端部１８を有する。前端部１８はセンター部が開放され、その開放部分１９にハブユニット１５の外方部材２１の後端部が嵌合され、フランジ２２が前端部１８に、ボルト２３により固定される。
【００３０】
ハブユニット１５のフランジ２２とハウジング１６の前端部１８との間には、ハウジング１６の前端部１８に形成したボルト固定孔の外径位置に、減速ユニット１２内の潤滑油のリークを防止するために、Ｏリング６９を嵌めている。
【００３１】
前記ハウジング１６の前端部１８内側に、前記開放穴１９と同芯状にこれより大径の隔壁基部１８ａが設けられる。その隔壁基部１８ａに皿形の隔壁部材２０がボルト２０ａによって固定される。前記隔壁部材２０のセンターにセンター穴２５が設けられる。そのセンター穴２５が入力軸１３の外径面に径方向のすき間をおいて臨む。前記の隔壁基部１８ａとこれに連結固定された隔壁部材２０によって隔壁２４が形成される。隔壁２４は、ハウジング１６の内部を外径側の電動モータ１１の収納空間と、内径側の減速ユニット１２の収納空間を区画する機能を有する。
【００３２】
ハウジング１６の円筒部１７の後端縁の中心対称の２個所に、軸方向に突き出したサスペンション連結部２７が設けられる。従来の自動車においては、ハブユニット１５は、車体のナックルを介在してサスペンションに連結されていたが、この図１の実施形態の場合は、ハウジング１６の一部であるサスペンション連結部２７に車体側のサスペンションを直接連結することができる。
【００３３】
ハウジング１６がナックルの機能を果たすことになるので、ハウジング１６にナックルを一体化した構造であるということができる。この場合、ハブユニット１５の外方部材２１の交換の必要が生じたときは、サスペンションからハウジング１６を外す必要がなく、ボルト２３を外すだけで交換を行うことができる。
【００３４】
電動モータ１１は、図示の場合、ラジアルギャップ形のブラシレスＤＣモータであり、ハウジング１６の円筒部１７の内径面に固定されたステータ２８と、そのステータ２８の内径面にラジアルギャップをおいて配置されたロータ２９とによって構成される。ロータ２９は、ロータ支持部材３１によって入力軸１３に嵌合固定される。
【００３５】
ロータ支持部材３１は、ロータ２９の内径部に嵌合された支持部材円筒部３１ａ（図２参照）と、前記隔壁２４に沿って後方に延び内径方向に屈曲された支持部材円板部３１ｂによって構成される。その支持部材円板部３１ｂの内径部にボス部３１ｃが設けられ、そのボス部３１ｃが入力軸１３に嵌合され、キー止め部３５により入力軸１３に固定される。
【００３６】
前記のボス部３１ｃは隔壁２４のセンター穴２５の内径側に挿入され、そのセンター穴２５とボス部３１ｃの間にオイルシール部材３６が介在される（図２参照）。隔壁２４及びオイルシール部材３６によって、電動モータ１１の収納部と減速ユニット１２の収納部が仕切られるとともに、オイルシールされる。これにより、減速ユニット１２側の潤滑油が電動モータ１１側に移動することが防止され、電動モータ１１側はドライに保たれ、潤滑油がロータ２９の回転の妨げとなる不具合が除去される。
【００３７】
減速ユニット１２は遊星ギヤ形式のものであり、図２に示したように、前記入力軸１３と出力部材１４、入力軸の外径面にキー止め部３８によって取り付けられたサンギヤ３９、そのサンギヤ３９の外周において、前記隔壁基部１８ａと隔壁部材２０との境界部分の内径面に沿って配置されたリングギヤ４２、そのリングギヤ４２とサンギヤ３９の間に周方向に等間隔をおいて３個所に設けられたピニオンギヤ４３とにより構成される。ピニオンギヤ４３は針状ころ軸受４４を介してピニオンピン４５によって支持される。
【００３８】
リングギヤ４２は、ハウジング１６に対してキー止め、あるいはボルト止めにより回り止めされている。
【００３９】
リングギヤ４２の外径部とハウジング１６の隔壁基部１８ａとの間には、加硫ゴム、樹脂素材からなる制振部材４１が配置されている。
【００４０】
前記制振部材４１は、図３、図４及び図５に示すように、リングギヤ４２の外周の全周に亘って配置してもよいし、図６及び図７に示すように、リングギヤ４２の外周に所定間隔を空けて複数個配置してもよい。
【００４１】
図３の実施形態は、リング形の制振部材４１をリングギヤ４２の外周に直接配置する例である。
【００４２】
図４の実施形態は、リング形の制振部材４１の外周のハウジング１６の隔壁基部１８ａとの間に、金属製リング４１ａを配置した例である。
【００４３】
また、図５の実施形態は、リング形の制振部材４１の内周と外周の両方に薄肉の金属製リング４１ａ、４１ｂを配置した例である。
【００４４】
図６及び図７は、リングギヤ４２の外周に所定間隔を空けて円柱形又は角柱形をした制振部材４１を配置した例であり、リングギヤ４２の外径部とハウジング１６の隔壁基部１８ａの内径部には、円柱形又は角柱形をした制振部材４１を嵌め入れる溝部４１ｃを設けている。
【００４５】
この溝部４１ｃに円柱形又は角柱形をした制振部材４１を嵌め入れることにより、制振部材４１をリングギヤ４２の回り止めとして機能させることができる。
【００４６】
前記円柱形又は角柱形をした制振部材４１の強度を向上させるために、図７に示すように、制振部材４１の中心に補強用の金属棒４１ｄを配置してもよい。
【００４７】
また、図９に示す実施形態は、リングギヤ４２をはすば歯車によって構成する例である。リングギヤ４２をはすば歯車によって構成した場合には、リングギヤ４２の軸方向にも応力が付加されるので、リングギヤ４２の外径面だけではなく、リングギヤ４２の軸方向の側面にも前記制振部材４１を配置している。
【００４８】
出力部材１４は、そのアウトボード側端部に結合軸部４７を有する。結合軸部４７はハブユニット１５の内方部材４６にスプライン結合され、ナット５０によって固定される。結合軸部４７の内端側にこれより一段大径に形成された軸受支持部４９が設けられる。
【００４９】
前記出力部材１４のインボード側には軸方向にピニオンギヤ４３の幅より若干大きい間隔をおいて軸方向に対向した一対のフランジ５２、５３が設けられる（図２参照）。これらのフランジ５２、５３の相互を軸方向に連結するためのブリッジ５４が周方向等配位置の３個所に設けられる。フランジ５２、５３は遊星ギヤ形式の減速ユニット１２におけるキャリヤの機能を有する。
【００５０】
ブリッジ５４を周方向等配位置に設けることにより、出力部材１４の回転は円滑に行われ、ひいては、出力部材１４、入力軸１３を通じて電動モータ１１のロータ２９の回転精度を向上させる。
【００５１】
前記のインボード側のフランジ５３の端面のセンターに前記結合軸部４７と同軸のセンターに軸穴５１が設けられる。この軸穴５１は、前記の軸受支持部４９に達する長さを有する。
【００５２】
軸方向に対向した一対のフランジ５２、５３と、周方向の３個所のブリッジ５４によって、周方向に区画された３個所のピニオンギヤ収納部５５が設けられる（図１０参照）。ピニオンギヤ４３が各ピニオンギヤ収納部５５に収納されるとともに、ピニオンピン４５の両端部が各フランジ５２、５３に挿通され、止めネジ５６によって固定される。両方のフランジ５２、５３は前記のブリッジ５４だけでなく、ピニオンピン４５によっても結合一体化されているということができる。
【００５３】
フランジ５２、５３相互がブリッジ５４によって一体化されているので、ピニオンピン４５の両端の支持剛性が向上する。
【００５４】
各ピニオンギヤ４３の両側面と各フランジ５２、５３との間に、ピニオンギヤ４３の円滑な回転を確保するためにスラスト板５７が介在される。
【００５５】
前記の各フランジ５２、５３の内径面と、それぞれの内径面に対向した入力軸１３の外径面との間において、入力軸１３を支持する一対の転がり軸受５８、５９がサンギヤ３９の両側に設けられる。この構成を採ることにより各転がり軸受５８、５９が、共に同じ出力部材１４によって支持される。
【００５６】
また、図２に示したように、各転がり軸受５８、５９と、支持部材円板部３１ｂと入力軸１３との嵌合部の軸方向の位置関係は、各転がり軸受５８、５９が共にアウトボード側に配置され、入力軸１３の支持構造としては、いわゆる片持ち支持構造となる。
【００５７】
これに対し、従来の場合（特許文献１）は、アウトボード側の軸受は、支持部材円板部と入力軸との嵌合部よりアウトボード側に配置されるのに対し、インボード側の軸受はハウジングに取り付けられるので、前記の嵌合部よりインボード側となる。そのため、入力軸の支持構造は、いわゆる両持ち支持構造となる。両持ち支持構造に比べ片持ち支持構造は構造が簡素化される特徴がある。
【００５８】
前記のアウトボード側の転がり軸受５８は、その内輪が入力軸１３に設けられた段差部６１に、また外輪が軸穴５１の内径面に設けられた段差部６２に係合される。インボード側の転がり軸受５９は、その内輪がロータ支持部材３１のボス部３１ｃ及びキー止め部３５に、また外輪が止め輪６３に係合される。
【００５９】
各転がり軸受５８、５９の内輪相互間にサンギヤ３９が介在され、また外輪相互間には間座６４が介在される。間座６４は両方の転がり軸受５８、５９が、相互に接近する方向へ変位することを防止する。
【００６０】
間座６４は、図１０、図１１に示したように、円筒状態に形成され、周方向の３個所には前記のピニオンギヤ収納部５５の形状に合致する窓穴６５が設けられ、また窓穴６５の相互間の閉鎖部６６は前記のブリッジ５４の底面の形状に沿う形状に形成される。この間座６４は、各窓穴６５がピニオンギヤ収納部５５に合致する姿勢で軸穴５１の内径面の転がり軸受５８、５９間に介在され（図２参照）、ブリッジ５４の外径面から固定ネジ６７を位置決め穴６０（図１１参照）にねじ込むことにより、位置決めするようにしている。
【００６１】
前記の間座６４は、その軸方向長さを適宜設定することにより、両方の転がり軸受５８、５９に付与する軸受予圧をコントロールすることができ、簡易的な定位置予圧構造となる。
【００６２】
減速ユニット１２は、径方向に見た場合、隔壁２４を挟んで電動モータ１１の内径側に収納された径方向の配置となり、軸方向に配置する場合に比べ軸方向のコンパクト化が図られる。
【００６３】
ここで、前記隔壁２４について追加的に説明すると、隔壁円筒部２４ｂは、径方向に配置された電動モータ１１と、減速ユニット１２の間に介在され、また隔壁円板部２４ａは、減速ユニット１２と、支持部材円板部３１ｂの間に介在される。そのセンター穴２５の周縁部がロータ支持部材３１のボス部３１ｃの外径面に所定の間隔をおいて臨む。
【００６４】
前記のセンター穴２５の周縁部とボス部３１ｃの間にオイルシール部材３６が介在される。このオイルシール部材３６と隔壁２４の存在によって、ハウジング１６の電動モータ１１の収納空間と、減速ユニット１２の収納空間が仕切られる。これにより、減速ユニット１２側の潤滑油が電動モータ１１側に移動することが防止され、電動モータ１１側はドライに保たれるので、潤滑油がロータ２９の回転の妨げとなることが回避される。
【００６５】
減速ユニット１２の内部には、潤滑油が充填されている。潤滑油は、電動モータ１１側は前記のオイルシール部材３６によってシールされ、またハブユニット１５側は、出力部材１４の軸受支持部４９と外方部材２１の間に介在されてオイルシール部材７０によってシールされる。
【００６６】
電動モータ１１及び減速ユニット１２は、図１に示したように、入力軸１３の後端部（インボード側端部）を除き、ハウジング１６の円筒部１７の軸方向長さの範囲内に収まるので、その円筒部１７の後端部にシール部材６０を介してリヤカバー７３が嵌合される。リヤカバー７３の外側面には放熱用のフィン７４が設けられ、電動モータ１１の熱を外部に放熱するようにしている。
【００６７】
リヤカバー７３のセンター穴とそのセンター穴を貫通する入力軸１３との間に回転センサー７５が設けられ、その部分がセンサーカバー７７によって閉鎖される。図示の回転センサー７５はレゾルバであり、そのセンサーステータ７５ａがリヤカバー７３のセンター穴に固定され、センサーロータ７５ｂが入力軸１３に取り付けられる。
【００６８】
センサーステータ７５ａのリード線７９がセンサーカバー７７の外部に設けたコネクタ差込部７８に接続される。回転センサー７５としては、前記のレゾルバの他にホール素子等を用いることができる。コネクタ差込部７８に信号線ケーブルのコネクタ（図示省略）が差し込まれる。
【００６９】
回転センサー７５によって検知された入力軸１３の回転角度は、前記の信号線ケーブルを経て図示省略の制御回路に入力され、電動モータ１１の回転制御に用いられる。
【００７０】
電動モータ１１のステータ２８に電源を供給するための電源端子ボックス７６が前記のリヤカバー７３の外周縁寄りに偏心した位置で、かつ前記のサスペンション連結部２７と９０度位置を異にして設けられる（図１２参照）。
【００７１】
電源端子ボックス７６はリヤカバー７３を貫通した円筒状に形成され、外周部に作業用穴８０が設けられる。作業用穴８０は通常は蓋８１によって閉塞される。内部には電源端子８２が作業用穴８０に対向した位置に設けられる。電源端子８２にステータ２８の巻線に接続されたリード線８３が接続され、また電源ケーブル８４の接続端子が同じ電源端子８２に接続される。これらは締付けネジ８５によって固定される。電源端子ボックス７６の後端には、ケーブル穴８４ａが設けられ、これに電源ケーブル８４が挿通される。
【００７２】
ハブユニット１５は、図１に示したように、ハブ８６が一体化された前記の内方部材４６と、その内方部材４６の外径面に嵌合された一対の内輪８７と、フランジ２２を有する外方部材２１と、その外方部材２１の内径面に嵌合され複列の軌道を有する外輪８８と、前記内輪８７と外輪８８の間に介在されたい複列のボール８９とにより構成される。車輪はハブボルト９０によってハブ８６に取り付けられる。
【００７３】
前記出力部材１４の連結軸部４７が、内方部材４６の内径面にスプライン結合部され、内方部材４６から外部に突き出した連結軸部４７の先端部が前記のようにナット５０によって固定される。ナット５０を用いた固定手段に代えて、プレスカット接合、拡径かしめ、揺動かしめ等の固定手段を採用することができる。
【００７４】
前記のハブユニット１５は、いわゆる第１世代と呼ばれる形式であるが、第２世代もしくは第３世代の形式のものを用いることができる。
【００７５】
実施形態１の電気自動車用駆動装置は以上のように構成され、次にその作用について説明する。
【００７６】
運転席のアクセルが作動されることによって電動モータ１１が駆動されると、そのロータ２９の回転と一体に入力軸１３が回転され、減速ユニット１２にモータ出力が入力される。減速ユニット１２は、サンギヤ３９が入力軸１３と一体に回転すると、ピニオンギヤ４３が自転しつつ公転する。ピニオンピン４５がその公転速度で減速回転することにより、出力部材１４を前記の減速比に示した減速出力で出力部材１４を回転させる。
【００７７】
出力部材１４の結合軸部４７と一体にハブユニット１５の内方部材４６が回転され、ハブ８６に取り付けられた車輪が駆動される。
【００７８】
前記の入力軸１３は、ピニオンギヤ４３の両側においてそれぞれアウトボード側の転がり軸受５８とインボード側の転がり軸受５９によって支持されて回転する。これらの転がり軸受５８、５９は、いずれも出力部材１４と一体の各フランジ５２、５３に取り付けられているので、車輪からハブユニット１５を経て出力部材１４に伝達されるラジアル方向の振動や衝撃は、両方の転がり軸受５８、５９に同時に同様の態様で負荷される。
【００７９】
その結果、いずれの転がり軸受５８、５９のも偏荷重が作用することが避けられるので、回転精度、耐久性の向上が図れ、回転音の騒音が抑制される。
【００８０】
ピニオンギヤ４３のピニオンピン４５は、その両端部がそれぞれフランジ５２、５３によって支持されるので、片持ち支持される従来の場合に比べて支持剛性が向上する。
【００８１】
前記の転がり軸受５８、５９は、ロータ２９の支持部材３１と入力軸１３との嵌合部、即ちキー止め部３５よりアウトボード側に配置され、その両側に配置される従来の場合に比べ、支持構造が簡単になり組立て易くなる。
【００８２】
また、減速ユニット１２内の潤滑油は、電動モータ１１側へはオイルシール部材３６により、またハブユニット１５側へはオイルシール部材７０によりシールされるので、電動モータ１１側及びハブユニット側へのリークが防止される。その結果、電動モータ１１側においては、ロータ２９の回転に支障を来すことがなく、ハブユニット１５側においては、潤滑油がハブユニット１５を経て外部へリークすることが防止される。
【００８３】
電動モータ１１の駆動に伴い発生する熱は、リヤカバー７３のフィン７４によって効果的に放熱される。
【００８４】
電動モータ１１の回転制御に必要な入力軸１３の回転角度は、回転角度センサー７５によって検知され、制御装置に入力される。
【符号の説明】
【００８５】
１１ 電動モータ
１２ 減速ユニット
１３ 入力軸
１４ 出力部材
１５ ハブユニット
１６ ハウジング
１７ 円筒部
１８ 前端部
１８ａ 隔壁基部
１９ 開放部分
２０ 隔壁部材
２０ａ ボルト
２１ 外方部材
２２ フランジ
２３ ボルト
２４ 隔壁
２４ａ 隔壁円板部
２４ｂ 隔壁円筒部
２５ センター穴
２７ サスペンション連結部
２８ ステータ
２９ ロータ
３１ ロータ支持部材
３１ａ 支持部材円筒部
３１ｂ 支持部材円板部
３１ｃ ボス部
３２ フランジ円筒部
３５ キー止め部
３６ オイルシール部材
３８ キー止め部
３９ サンギヤ
４１ 制振部材
４１ａ、４１ｂ 金属製リング
４１ｃ 溝部
４１ｄ 金属棒
４２ リングギヤ
４３ ピニオンギヤ
４４ 針状ころ軸受
４５ ピニオンピン
４６ 内方部材
４７ 結合軸部
４９ 軸受支持部
５０ ナット
５１ 軸穴
５２ 、５３ フランジ
５４ ブリッジ
５５ ピニオンギヤ収納部
５６ 止めネジ
５７ スラスト板
５８、５９ 転がり軸受
６０ 位置決め穴
６１、６２ 段差部
６３ 止め輪
６４ 間座
６５ 窓穴
６６ 閉鎖部
６７ 止めネジ
６９ Ｏリング
７０ オイルシール部材
７３ リヤカバー
７４ フィン
７５ 回転センサー
７５ａ センサーステータ
７５ｂ センサーロータ
７６ 電源端子ボックス
７６ａ 電源端子
７７ センサーカバー
７８ コネクタ差込部
７９ 挿通穴
８０ 作業用穴
８１ 蓋
８２ 電源端子
８３ リード線
８４ 電源ケーブル
８４ａ ケーブル穴
８５ 締付けネジ
８６ ハブ
８７ 内輪
８８ 外輪
８９ ボール
８９ａ、８９ｂ ハブ軸受
９０ ハブボルト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと、その電動モータの出力によって駆動される減速ユニットと、減速ユニットの入力軸と同軸の出力部材によって回転されるハブユニットとを備え、減速ユニットが、入力軸に同軸状に設けられるサンギヤ及びリングギヤ、前記サンギヤとリングギヤの間に円周方向等配に設けられる複数のピニオンギヤ、前記ピニオンギヤを保持するキャリヤとからなる遊星ギヤ形式である電気自動車用駆動装置において、前記リングギヤと、このリングギヤの外径側に設けられる減速ユニットのハウジングとの間に制振部材を配置したことを特徴とする電気自動車用駆動装置。
【請求項２】
前記制振部材が、リングギヤの外周の全周に亘って配置されている請求項１記載の電気自動車用駆動装置。
【請求項３】
前記制振部材が、リングギヤの外周に所定間隔を空けて複数個配置されている請求項１記載の電気自動車用駆動装置。
【請求項４】
前記複数個の制振部材が、円柱形又は角柱形をしている請求項３記載の電気自動車用駆動装置。
【請求項５】
前記円柱形又は角柱形をしている制振部材の中心に金属が配置されている請求項４記載の電気自動車用駆動装置。
【請求項６】
前記リングギヤの外周に複数個配置した制振部材が、リングギヤの回り止めを兼ねている請求項３〜５のいずれかに記載の電気自動車用駆動装置。
【請求項７】
前記ハウジングの内径面に薄肉の金属製リングを嵌め、この金属製リングの内径面とリングギヤの外径面との間に制振部材を配置した請求項１記載の電気自動車用駆動装置。
【請求項８】
前記前記ハウジングの内径面とリングギヤの外径面にそれぞれ薄肉の金属製リングを嵌め、ハウジングの内径面の金属製リングとリングギヤの外径面の金属製リングとの間の隙間に、制振部材を配置した請求項１記載の電気自動車用駆動装置。
【請求項９】
前記減速ユニットの構成部材であるリングギヤをはすば歯車によって構成し、リングギヤの軸方向の側面とハウジング間にも制振部材を配置したことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電気自動車用駆動装置。
【請求項１０】
前記制振部材が加硫ゴム又は樹脂素材からなる請求項１〜９のいずれかに記載の電気自動車用駆動装置。
【請求項１】
電動モータと、その電動モータの出力によって駆動される減速ユニットと、減速ユニットの入力軸と同軸の出力部材によって回転されるハブユニットとを備え、減速ユニットが、入力軸に同軸状に設けられるサンギヤ及びリングギヤ、前記サンギヤとリングギヤの間に円周方向等配に設けられる複数のピニオンギヤ、前記ピニオンギヤを保持するキャリヤとからなる遊星ギヤ形式である電気自動車用駆動装置において、前記リングギヤと、このリングギヤの外径側に設けられる減速ユニットのハウジングとの間に制振部材を配置したことを特徴とする電気自動車用駆動装置。
【請求項２】
前記制振部材が、リングギヤの外周の全周に亘って配置されている請求項１記載の電気自動車用駆動装置。
【請求項３】
前記制振部材が、リングギヤの外周に所定間隔を空けて複数個配置されている請求項１記載の電気自動車用駆動装置。
【請求項４】
前記複数個の制振部材が、円柱形又は角柱形をしている請求項３記載の電気自動車用駆動装置。
【請求項５】
前記円柱形又は角柱形をしている制振部材の中心に金属が配置されている請求項４記載の電気自動車用駆動装置。
【請求項６】
前記リングギヤの外周に複数個配置した制振部材が、リングギヤの回り止めを兼ねている請求項３〜５のいずれかに記載の電気自動車用駆動装置。
【請求項７】
前記ハウジングの内径面に薄肉の金属製リングを嵌め、この金属製リングの内径面とリングギヤの外径面との間に制振部材を配置した請求項１記載の電気自動車用駆動装置。
【請求項８】
前記前記ハウジングの内径面とリングギヤの外径面にそれぞれ薄肉の金属製リングを嵌め、ハウジングの内径面の金属製リングとリングギヤの外径面の金属製リングとの間の隙間に、制振部材を配置した請求項１記載の電気自動車用駆動装置。
【請求項９】
前記減速ユニットの構成部材であるリングギヤをはすば歯車によって構成し、リングギヤの軸方向の側面とハウジング間にも制振部材を配置したことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電気自動車用駆動装置。
【請求項１０】
前記制振部材が加硫ゴム又は樹脂素材からなる請求項１〜９のいずれかに記載の電気自動車用駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−７１６９８（Ｐ２０１３−７１６９８Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１３８０３（Ｐ２０１１−２１３８０３）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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