电动机驱动单元的制作方法

专利名称：电动机驱动单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及对用于通过各电动机驱动车轮而可行驶的电动汽车的每个车轮的驱 动单元(俗称轮内电动机驱动单元)等的电动机驱动单元，特别是涉及避免该电动机驱动单 元内的输出轴的轴承部周围的位移引起的恶劣影响的技术。
背景技术：
作为该电动机驱动单元，目前提案有作为轮内电动机驱动单元构成的例如专利文 献I中记载的内容。
该轮内电动机驱动单元内装由电动机及由该电动机驱动的输入轴，并具有以经由 轴承部旋转自如地被支承且向外部突出的方式设置的输出轴，通过行星齿轮式减速器将这 些输入轴及输出轴间驱动结合，将车轮与上述输出轴的突出端部接合。
在每个驱动车轮具备该轮内电动机驱动单元的电动汽车中，驱动电动机时，其旋 转在减速器产生的减速下向车轮传递，可以使车辆行驶。
专利文献1:(日本)特开2008 - 037355号公报
但是，在该电动机驱动单元中，输出轴的轴承部、减速器、电动机也会接近于轴线 方向配置，因输出轴的轴承部磨损或劣化等而使晃动增大，输出轴在轴承部的周围倾斜(位 移)大时，其影响波及减速器等并产生联锁，减速器的齿轮产生啮合不良，不仅成为杂音及 振动的原因，而且，因齿轮损伤或产生齿面干涉，而会产生急减速。
特别是将电动机驱动单元作为轮内电动机驱动单元用于电动汽车的情况下，因该 轮内电动机驱动单元单独驱动车轮，因此，上述急减速使车辆动作突然变化，使驾驶员不知 所措。发明内容
本发明的目的在于，提供一种电动机驱动单元，基于通常考虑静音性由斜齿轮构 成上述减速器，另外，该斜齿轮在吸收伴随输出轴在轴承部周围的位移而产生齿轮的啮合 不良的能力上有欠缺，明显产生上述杂音及振动的问题及齿轮的损伤及齿面干涉的问题时 的事实认识，通过使用在吸收齿轮啮合不良方面优良的直齿轮，解决上述问题。
为了实现该目的，本发明的电动机驱动单元如下面所述而构成。
首先，说明作为本发明的前提的电动机驱动单元，其内装电动机及由该电动机驱 动的输入轴，并具备以经由轴承部旋转自如地被支承且向外部突出的方式而设置的输出 轴，通过齿轮变速机构将所述输入轴及所述输出轴间驱动结合，从所述输出轴传递出所述 电动机的旋转。
本发明在该电动机驱动单元中，其特征在于，由直齿轮组构成所述齿轮变速机构 的相互啮合的齿轮组中的跟随所述轴承部周围的所述输出轴的位移而啮合齿轮相互相对 位移的至少一齿轮组。
根据本发明的电动机驱动单元，齿轮变速机构的相互啮合的齿轮组中由直齿轮组构成的上述一组齿轮组在吸收齿轮啮合不良的能力方面优良，因此，能够可靠地吸收伴随 输出轴在轴承部周围的位移而产生的齿轮啮合不良。
因此，即使输出轴在轴承部周围产生大位移的情况下，也不会产生随之而来的齿 轮变速机构啮合不良，能够避免因该啮合不良产生的问题即、齿轮变速机构产生杂音及振 动这种问题及产生齿轮损伤及齿面干涉而产生急减速这种问题。
另外，所述的急减速在将电动机驱动单元作为轮内电动机驱动单元用于电动汽车 的情况下，如上所述，车辆动作突然变化，但根据本发明，不会产生所述急减速，因此，也可 以避免该问题。


图1是表示构成作为轮内电动机驱动单元的本发明的第一实施例的电动机驱动 单元的纵剖面图2是表示图1的轮内电动机驱动单元的行星齿轮式减速齿轮组的齿轮间啮合关 系的正面图3是以输出轴的轴承部为正常的情况的状态表示图1的轮内电动机驱动单元的 电动机及行星齿轮式减速齿轮组的示意图4是在未实施本发明的对策，输出轴的轴承部产生异常的情况的状态表示图1 的轮内电动机驱动单元的电动机及行星齿轮式减速齿轮组的示意图5是选择表示图1的轮内电动机驱动单元的主要部分概略的纵剖面侧面图6表示图1的轮内电动机驱动单元的构成行星齿轮式减速齿轮组的啮合齿轮组 中作为直齿轮组构成的太阳齿轮及大径行星齿轮部的齿，Ca)是表示在图2的B — B线上 作为截面，从箭头方向观察太阳齿轮及大径行星齿轮部的齿的详细剖面图，(b)是表示从图 2的箭头C的方向观察太阳齿轮及大径行星齿轮部的齿的详细侧面图7是表示构成作为轮内电动机驱动单元的本发明第二实施例的电动机驱动单 元，与图5相同的概略纵剖面侧面图8是表示构成作为轮内电动机驱动单元的本发明第三实施例的电动机驱动单 元，与图5相同的概略纵剖面侧面图9是表示构成作为轮内电动机驱动单元的本发明第四实施例的电动机驱动单 元，与图5相同的概略纵剖面侧面图。
符号说明
I 壳体主体
2 后罩
3 单元壳体
4 电动机
5 行星齿轮式减速齿轮组
6 定子
7 转子
8 输入轴
9 输出轴
11带凸面的太阳齿轮(直齿轮)
12齿圈(斜齿轮)
13阶梯行星齿轮
13a带凸面的小齿轮大径齿轮部(直齿轮)
13b小齿轮小径齿轮部(斜齿轮)
14行星齿轮架
15车轮
16滚子轴承
17球轴承
18多组向心推力轴承(轴承部)
19端盖(轴承部)
21轮毂(轴承部部)
23车轮螺栓
24车轮螺母
25制动块
31、32、33 轴承
41平行轴式减速齿轮组
41P驱动小齿轮(输入旋转构件直齿轮)
41R驱动齿圈(输出旋转构件直齿轮)
42、43、44 轴承
51平行轴式减速齿轮组
52、53、54 轴承
55驱动小齿轮(输入旋转构件斜齿轮)
56驱动齿圈(输出旋转构件直齿轮)
57阶梯惰轮齿轮
57a大径中间齿轮部(斜齿轮)
57b小径中间齿轮部(直齿轮)具体实施方式
下面，基于图示的实施例详细说明本发明的实施方式。
(第一实施例的构成)
图1是表示构成作为轮内电动机驱动单元的本发明第一实施例的电动机驱动单元的纵剖侧面图。
在该图中，I是轮内电动机驱动单元的壳体主体，2是该壳体主体I的后罩，利用这些壳体主体I及后罩2构成轮内电动机驱动单元的单元壳体3。
图1所示的轮内电动机驱动单元在单元壳体3内收纳电动机4及行星齿轮式减速齿轮组5 (相当于本发明的齿轮变速机构)而构成。
电动机4由与壳体主体I的内周嵌合而固定设置的圆环状定子6、保持径向间隙且同心配置于该圆环状定子6的内周的转子7构成。
减速齿轮组5将同轴对接对向配置的输入轴8及输出轴9间驱动结合，由太阳齿 轮11、相对于该太阳齿轮11靠近输出轴9偏离轴线方向同心配置而固定的齿圈12、与这些 太阳齿轮11及齿圈12啮合的阶梯行星齿轮(阶梯小齿轮)13、旋转自如地支承该阶梯行星 齿轮13的行星齿轮架14a、14b构成。
太阳齿轮11作为减速齿轮组5的输入旋转构件发挥功能，与接近输出轴9的输入 轴8的内端一体成形,使该输入轴8从太阳齿轮11向朝向后罩2的后方延伸。
输出轴9从减速齿轮组5向相反方向(外方)延伸，从壳体主体I的前端(图的右 侧)开口突出，在该突出部位如后述将各车轮15与该输出轴9结合。
这些输入轴8及输出轴9使两者的同轴对接端部相互相对可旋转地贯入，通过在 两者间介设作为滚子轴承的轴承16,设定输入输出轴间轴承嵌合部。
利用作为球轴承的轴承17及作为多组向心推力轴承的轴承18分别将从构成该输 入输出轴间轴承嵌合部的轴承16沿轴线方向离开的输入轴8及输出轴9的部位轴支承于 单元壳体3。
另外，轴承18介设于堵塞壳体主体I的前端开口的端盖19的内周和嵌装于从壳 体主体I的前端开口突出的输出轴9的突出部的轮毂21的外周之间，将输出轴9轴支承于 单元壳体3,通过这些轴承18、端盖19、及轮毂21构成输出轴9相对于单元壳体3的轴承 部。
上述的电动机4将其转子7与输入轴8结合，将该结合位置作为减速齿轮组和轴 承17之间的轴线方向位置。
将上述的齿圈12止旋转且止脱地固设于壳体主体I的前端开口内，当该止脱时， 利用堵塞壳体主体I的前端开口的密封适配器22进行该齿圈12的止脱。
该密封适配器22与上述端盖19 一起以堵塞壳体主体I的前端开口的方式与该壳 体主体I的前端联接而安装。
阶梯行星齿轮13作为一体具有与输入轴8上的太阳齿轮11啮合的大径齿轮部 13a、及与齿圈12啮合使阶梯行星齿轮13沿齿圈12的内周滚动的小径齿轮部13b的阶梯 小齿轮。
该阶梯行星齿轮13配置为大径齿轮部13a位于远离输出轴9侧且小径齿轮部13b 位于接近输出轴9侧的方向。
如图2所示，阶梯行星齿轮13例如4个为一组在圆周方向等间隔配置，保持该圆 周方向等间隔配置并通过共用的行星齿轮架14旋转自如地支承阶梯行星齿轮13。
行星齿轮架14使一对一组的行星齿轮架14a、14b同轴对置而构成,这些行星齿轮 架14a、14b作为减速齿轮组5的输出旋转构件发挥功能，一体地设置于接近输入轴8的输 出轴9的内端。
因此，行星齿轮架14a、14b及阶梯行星齿轮13从输出轴9的内端向输入轴8侧伸 出与输出轴9 一体化。
下面，详述车轮15与输出轴9的结合要领。
将制动盘20与轮毂21同心一体结合设置，以贯通这些轮毂21及制动盘20向轴 线方向突出的方式设置多个车轮螺栓23。
在安装车轮15时，以在穿过该车轮盘的螺栓孔内贯通车轮螺栓23的方式使该轮盘与制动盘22的侧面紧贴，在该状态下，通过将车轮螺母24与车轮螺栓23紧固螺合，进行 车轮15相对于输出轴9的安装。
(第一实施例的作用)
在对电动机4的定子6通电时，通过由此产生的电磁力使电动机4的转子7旋转 驱动。
这时，通过分解器26等的转子旋转位置传感器检测转子7的旋转位置，基于由此 检测出的转子旋转位置，在同步条件下驱动控制电动机4。
转子7的旋转驱动力经由输入轴8向减速齿轮组5的太阳齿轮11传递。
由此，太阳齿轮11经由大径齿轮部13a使阶梯行星齿轮13旋转，但这时固定的齿 圈12作为反力承受体而发挥功能，因此，阶梯行星齿轮13进行小径齿轮部13b沿齿圈12 滚动的行星运动。
该阶梯行星齿轮13的行星运动经由行星齿轮架14 (14a、14b)向输出轴9传递， 使输出轴9向与输入轴8向相同方向旋转。
通过上述传动作用，减速齿轮组5将从电动机4向输入轴8的旋转以通过太阳齿 轮11的齿数和齿圈12的齿数决定的齿轮比进行减速并向输出轴9传递。
向输出轴9的旋转经由与此结合的轮毂21及车轮螺栓23向车轮15传递，从而能 够使车辆行驶。
另外，在车辆制动时，通过从轴线方向两侧利用制动垫25对制动盘20夹持加压， 使车轮15摩擦制动实现预期的目的。
(输出轴支承轴承部磨损时的动作及问题点)
在上述形式的轮内电动机驱动单元中，使输入轴8及输出轴9的同轴对接端部通 过轴承16相互相对可旋转地轴承嵌合，将从该输入输出轴间轴承嵌合部(轴承16)远离轴 线方向的输入轴8及输出轴9的部位分别通过轴承17、18轴支承于单元壳体3，因此，输出 轴9相对于单元壳体3的轴承部(轴承18、端盖19、及轮毂21)因磨损或劣化等而间隙增大， 输出轴9在轴承部(18、19、21)的周围大幅倾斜时，其影响波及到减速齿轮组5及电动机4， 减速齿轮组5的齿轮产生啮合不良，不仅是杂音及振动的原因，而且齿轮损伤，或产生齿面 干涉，由此，会产生急减速。
特别是，将电动机驱动单元如图1所示作为轮内电动机驱动单元用于电动汽车的 情况下，该轮内电动机驱动单元单独驱动车轮15，因此，上述现象使车辆动作突然变化，从 而使驾驶员不知所措。
利用图3、4进行详述，图3是示意性表示输出轴9的轴承部18相对于单元壳体3 没有磨损，且没有因劣化等而引起的大的晃动的正常时的减速齿轮组5及电动机4的状态 的图。
该情况下，输出轴9相对于单元壳体3在轴承部18周围没有大幅倾斜，输入轴8 及输出轴9大致沿一直线上延伸，几乎没有轴交角。
因此，在构成减速齿轮组5的啮合齿轮组中的太阳齿轮11及小齿轮大径齿轮部 13a间的轴间距离以及齿圈12及小齿轮小径齿轮部13b间的轴间距离分别大致保持正规的 轴间距离。
但是，图4示意性表示在输出轴9的轴承部18相对于单元壳体3具有磨损、或劣化等引起的大的晃动的异常时，减速齿轮组5及电动机4的状态，输出轴9绕相对于单元壳体3在轴承部18周围大幅倾斜，使输入轴8及输出轴9间产生轴交角(相对位移)。
该输出轴9的大的倾斜根据与输入轴8之间的轴交角(相对位移)，对减速齿轮组5 及电动机4造成影响，减速齿轮组5的齿轮产生啮合不良，不仅成为杂音及振动的原因，而且因齿轮损伤或产生齿面干涉，由此，会使车轮15急减速。
对伴随上述的输入轴8及输出轴9间的轴交角(相对位移)的轴间距离变化为最大的太阳齿轮11及小齿轮大径齿轮部13a的啮合部,例如图2的A部的太阳齿轮11和小齿轮大径齿轮部13a的啮合部位代表性地说明时，如附加与图4相同的符号A，太阳齿轮11和小齿轮大径齿轮部13a因伴随输入轴8及输出轴9间的轴交角(相对位移)的偏心而产生啮合不良，不仅成为杂音及振动的原因，而且因齿轮损伤或齿面干涉产生，由此，使车轮15急减速。
该车轮15的急减速在将电动机驱动单元如图1所示作为轮内电动机驱动单元用于电动汽车的情况下，因该轮内电动机驱动单元单独驱动车轮15，因此使车辆动作突然变化，从而使驾驶员不知所措。
(输出轴支承轴承部的磨损时的问题解决策略)
本实施例为了限制在上述的轴承部18异常时在其周围的输出轴9的倾斜(和输入轴8的相对位移)在产生上述问题时不变大，将电动机驱动单元如下进行改进。
因此，在本实施例中，参照将图1以更容易理解的方式作为概略剖面所示的图5进行说明，在构成减速齿轮组5的啮合齿轮组中通过在吸收齿轮啮合不良能力方面优良的直齿轮组构成伴随上述的输入轴8及输出轴9间的轴交角(相对位移)的轴间距离变化最大的太阳齿轮11及四个小齿轮大径齿轮部13a。
然后，构成减速齿轮组5的其它啮合齿轮组、即齿圈12及四个小齿轮小径齿轮部 13b通过齿轮噪音小的静音性优良的斜齿轮构成它们。
而且，在通过直齿轮组构成的太阳齿轮11及小齿轮大径齿轮部13a，如图2的B — B截面即图6 (a)所示，对齿顶实施规定曲率Rl的凸面加工，另外，如图2的C向视图即图 6 (b)所示，对齿线实施规定曲率R2的凸面加工。
另外，对太阳齿轮11及小齿轮大径齿轮部13a的齿顶所设定的规定曲率Rl的凸面和对齿线设定的规定曲率R2的凸面不必一起使用，也可以仅使用其中任一方。
另外，凸面曲率Rl、R2为在上述的轴承部18异常时，将在输入输出轴8、9间产生相对位移时的太阳齿轮11及小齿轮大径齿轮部13a间的面压抑制在容许范围内的值的曲率。
(第一实施例的效果)
在上述的第一实施例的电动机驱动单元中，由直齿轮组构成行星齿轮式减速齿轮组5的相互啮合的齿轮组中的太阳齿轮11及小齿轮大径齿轮 部13a，因此,这些太阳齿轮 11及小齿轮大径齿轮部13a在吸收齿轮啮合不良的能力方面优良，能够实现下面的效果。
S卩，输出轴9的轴承部18磨损或劣化时，在该轴承部18周围的输出轴9的位移变大，因该大的位移，输入输出轴8、9间的相对位移增大，行星齿轮式减速齿轮组5产生齿轮啮合不良，但行星齿轮式减速齿轮组5的啮合齿轮组中由直齿轮组构成的太阳齿轮11及小齿轮大径齿轮部13a能够可靠地吸收行星齿轮式减速齿轮组5的上述齿轮啮合不良。
因此，输出轴9即使在如上述在轴承部18周围产生大的位移的情况下，也不会产 生随之而来的行星齿轮式减速齿轮组5的上述齿轮啮合不良，能够避免该啮合不良产生的 问题，即行星齿轮式减速齿轮组5产生杂音及振动这种问题及产生齿轮损伤及齿面干涉而 急减速(车辆突然变化的动作)这样的问题。
另外，由直齿轮组仅构成伴随输入轴8及输出轴9间的轴交角(相对变位)的轴间 距离变化最大的太阳齿轮11及小齿轮大径齿轮部13a，得到上述效果，因此，能够最高效地 实现上述效果。
而且，除此以外的啮合齿轮组(齿圈12及小齿轮小径齿轮部13b)由静音性优良的 斜齿轮构成，因此，能够将使用直齿轮组引起的静音性的牺牲限制在最小限度，并且能够实 现上述特异的效果。
另外，在如上述由直齿轮组构成的太阳齿轮11及小齿轮大径齿轮部13a的齿顶 及/或齿线实施规定曲率Rl、R2的凸面加工，因此，能够抑制输出轴9在轴承部18的磨损 及时效劣化时，在轴承部18周围产生大的位移的情况下的太阳齿轮11及小齿轮大径齿轮 部13a的面压增加，进一步可靠地防止行星齿轮式减速齿轮组5的上述啮合不良，进一步显 著地得到上述效果。
(第二实施例的构成)
图7是本发明第二实施例的电动机驱动单元，图7中对与图1、5相同的功能的部 分附加相同的符号进行表示。
上述的第一实施例中，如图1、5所示，将行星齿轮式减速齿轮组5配置于输出轴9 的轴承部18和电动机4之间的轴线方向位置，但在本实施例中，如从图7、和图1、5的对比 可知，隔着电动机4，在远离输出轴9的轴承部18侧的轴线方向位置配置行星齿轮式减速齿 轮组5。
因此，如图7所示，将与电动机4的转子7结合的输入轴8制成中空，输出轴9游 嵌于输入轴8的中空孔内，并且通过轮毂21将外端旋转自如地支承于单元壳体3。
利用轴承31将接近轮毂21的输入轴8的端部旋转自如地支承于单元壳体3，利用 轴承32将远离轮毂21的输出轴9的端部旋转自如地支承于单元壳体3。
另外，通过利用轴承33将转子7相对于单元壳体3旋转自如地支承，轴承33经由 转子7将输入轴8旋转自如地支承于单元壳体3，其结果，利用轴承31、33将输入轴8旋转 自如地支承于单元壳体3。
将远离轮毂21的输入轴8及输出轴9的邻接端彼此驱动结合时，与第一实施例相 同，经由行星齿轮式减速齿轮组5进行该驱动结合，但是，将该减速齿轮组5配置于轴线方 向两端与第一实施例相反位置的方向。
因此，将减速齿轮组5的太阳齿轮11与远离轮毂21的输入轴8的端部外周一体 成形，相对于太阳齿轮11向远离轮毂21的轴线方向偏心同心配置齿圈12。
而且，利用行星齿轮架14旋转自如地支承分别与这些太阳齿轮11及齿圈12啮合 的具有大径齿轮部13a及小径齿轮部13b的阶梯行星齿轮13。
行星齿轮架14在接近大径齿轮部13a的一端14b旋转自如地支承于输入轴8上， 在接近小径齿轮部13b的另一端14a与输出轴9驱动旋转。
在本实施例中，利用轴承32将远离轮毂21的输出轴9的端部支承于单元壳体3，因此，因轴承部18的磨损及劣化而使输出轴9在轴承部18周围倾斜时，输出轴9在轴承32 的输出轴支承点32a的周围相对于输入轴8相对位移。
伴随该相对位移，形成减速齿轮组5的啮合齿轮组的太阳齿轮11和小齿轮大径齿 轮部13a相互变化轴间距离，齿圈12和小齿轮小径齿轮部13b相互变化轴间距离。
但是，输出轴9在轴承32的输出轴支承点32a的周围相对于输入轴8相对位移， 因此，该相对位移引起的太阳齿轮11及小齿轮大径齿轮部13a的轴间距离变化比齿圈12 及小齿轮小径齿轮部13b的轴间距离变化大。
因此，在本实施例中，由在吸收齿轮啮合不良的能力方面优良的直齿轮组构成减 速齿轮组5的啮合齿轮组中的太阳齿轮11及小齿轮大径齿轮部13a，齿圈12及小齿轮小径 齿轮部13b通过静音性优良的斜齿轮组构成。
于是，在由直齿轮组构成的太阳齿轮11及上齿轮大径齿轮部13a，对齿顶及/或齿 线实施如基于图6上述规定曲率Rl、R2的凸面加工。
(第二实施例的作用、效果)
在本实施例中，来自电动机4 (转子7)的旋转也从输入轴8经由减速齿轮组5及 输出轴9，在减速下向轮毂21 (车轮)传递，从而能够使车辆行驶。
在输出轴9的轴承部18磨损、或劣化等引起的具有大的晃动的异常时，输出轴9 在轴承部18周围大幅倾斜，在与输入轴8之间产生大的相对位移。由于该相对位移，减速 齿轮组5的齿轮产生啮合不良，不仅成为杂音及振动的原因，而且因齿轮损伤或产生齿面 干涉，从而会使车轮15急减速。
但是，由直齿轮组构成伴随上述输入轴8及输出轴9间的相对位移的轴间距离变 化最大的太阳齿轮11及小齿轮大径齿轮部13a，因此,在这些齿轮的啮合部,能够可靠地吸 收减速齿轮组5的上述啮合不良，能够防止该啮合不良引起的杂音及振动的产生，并且能 够防止齿轮损伤及齿面干涉引起的急减速(车辆动作不稳定)。
另外，由直齿轮组仅构成伴随输入轴8及输出轴9间相对位移的轴间距离变化最 大的太阳齿轮11及小齿轮大径齿轮部13a，得到上述效果，除此以外的啮合齿轮组(齿圈12 及小齿轮小径齿轮部13b)由静音性优良的斜齿轮构成，因此，将使用直齿轮组引起的静音 性的牺牲限制在最小限度，能够实现上述的特异的效果。
另外,如上所述,对由直齿轮组构成的太阳齿轮11及小齿轮大径齿轮部13a的齿 顶及/或齿线实施规定曲率的凸面加工，因此，能够抑制输出轴9因轴承部18磨损及时效 劣化在轴承部18周围大幅变化的情况的太阳齿轮11及小齿轮大径齿轮部13a的面压增 加，能够进一步可靠地防止行星齿轮式减速齿轮组5的上述的齿轮啮合不良，进一步显著 地得到上述效果。
而且，在本实施例中，隔着电动机4，将行星齿轮式减速齿轮组5配置于远离输出 轴支承轴承部18侧的轴线方向位置，因此，输出轴9因轴承部18磨损及时效劣化而在轴承 部18周围产生位移时的输出轴9的摆动中心32a为远离轮毂21的位置，其结果可以减小 输出轴9的倾斜角。
因此，伴随输出轴9的倾斜的太阳齿轮11及小齿轮大径齿轮部13a的轴间距离变 化及齿圈12及小齿轮小径齿轮部13b的轴间距离变化减小,进一步可靠地避免行星齿轮式 减速齿轮组5的啮合不良，能够进一步显著地得到上述效果。
(第三实施例的构成)
图8为本发明第三实施例的电动驱动单元，图8中与图1、5的相同功能的部分附加相同符号进行表不。
在上述第一实施例及第二实施例中，如图1、5、7所示，利用行星齿轮式减速齿轮组5将输入轴8及输出轴9间驱动结合，但在本实施例中，利用平行轴式减速齿轮组41将输入轴8及输出轴9间驱动结合。
因此，没有将输入轴8与输出轴9同轴配置，而与输出轴9平行并列配置。
与上述的第一实施例及第二实施例相同，虽然作为由定子6及转子7形成的径向间隙式电动机构成电动机4,但是,与输入轴8同心配置而设置。
输入轴8其两端由轴承42、43旋转自如地支承于单元壳体3内，输出轴9其两端由轴承44、45旋转自如地支承于单元壳体3内。
电动机4以定子6及转子7包围输入轴8的方式配置并收纳于单元壳体3内，将定子6固定于单兀壳体3,将转子7与输入轴8结合。
平行轴式减速齿轮组41由以与输入轴8 一起旋转的方式与其一端结合的驱动小齿轮41p、以与输出轴9 一起旋转的方式与其一端结合的驱动齿圈41r构成，使这些驱动小齿轮41p及驱动齿圈41r相互啮合而构成。
这样，平行轴式减速齿轮组41将输入轴8及输出轴9的邻接端彼此驱动结合，驱动小齿轮41p作为平行轴式减速齿轮组41的输入旋转构件发挥功能，另外，驱动齿圈41r 作为平行轴式减速齿轮组41的输出旋转构件发挥功能。
使远离驱动齿圈41r的输出轴9的另一端从单元壳体3突出，将轮毂21固定于该输出轴9的突出另一端，在该轮毂21安装车轮15及制动盘20。
另外，本实施例的电动驱动单元与车轮15 —起，围绕中心销轴线Kp可转舵地安装于车身。
在本实施例中，将远离轮毂21的输出轴9的端部通过轴承44旋转自如地支承于单元壳体3，将输出轴9的另一端通过轴承45与轮毂21 —起旋转自如地支承于单元壳体 3，因此，提供输出轴9及轮毂21的轴承部的轴承45磨损及时效劣化而使输出轴9在轴承部45周围倾斜时，输出轴9在轴承44的输出轴支承点44a周围相对于输入轴8相对位移。
伴随该相对位移， 作为平行轴式减速齿轮组41的啮合齿轮组的驱动小齿轮41p和驱动齿圈41r使轴间距离相互变化。
因此，在本实施例中，由在吸收齿轮啮合不良的能力方面优良的直齿轮组构成作为平行轴式减速齿轮组41的啮合齿轮组的驱动小齿轮41p及驱动齿圈41r。
而且，在由直齿轮组构成的驱动小齿轮41p及驱动齿圈41ι■上，对齿顶及/或齿线实施基于图6上述的规定曲率Rl、R2的凸面加工。
(第三实施例的作用、效果)
在本实施例中，来自电动机4 (转子7)的旋转从输入轴8经由平行轴式减速齿轮组41及输出轴9在减速下向轮毂21 (车轮)传递，能够使车辆行驶。
输出轴9的轮毂侧轴承部45磨损或劣化等引起的具有大的晃动的异常时，输出轴 9在轴承部45周围大幅倾斜，在与输入轴8之间产生大的相对位移。伴随该相对位移，减速齿轮组41 (驱动小齿轮41p及驱动齿圈41r)的齿轮产生啮合不良，不仅成为杂音及振动的原因，而且齿轮损伤，产生齿面干涉，由此，会使车轮15急减速。
但是，由直齿轮组构成伴随上述输入轴8及输出轴9间的相对位移而产生轴间距离变化的驱动小齿轮41p及驱动齿圈41ι■，能够可靠地吸收在这些齿轮的啮合部，减速齿轮组41的上述啮合不良，防止该啮合不良引起的杂音及振动的产生，能够防止齿轮的损伤及齿面干涉引起的急减速(车辆动作不稳定)。
另外，如上所述，对由直齿轮组构成的驱动小齿轮41p及驱动齿圈41r的齿顶及/ 或齿线实施规定曲率的凸面加工，因此，能够抑制输出轴9因轮毂侧轴承部45磨损或时效劣化而在轴承部45周围产生大位移的驱动小齿轮41p及驱动齿圈41r的面压增加，能够进一步可靠地防止平行轴式减速齿轮组41的上述的齿轮啮合不良，进一步显著得到上述效果O
而且，在本实施例中，根据上述构成，输出轴9因轮毂侧轴承部45的磨损及时效劣化而在轴承部45周围产生位移时的输出轴9的摆动中心44a为最远离轮毂21的位置，其结果是可以减小输出轴9的倾斜角。
因此，伴随输出轴9的倾斜的驱动小齿轮41p及驱动齿圈41r的轴间距离变化减小，能够进一步避免平行轴式减速齿轮组41的啮合不良，能够进一步显著得到上述效果。
(第四实施例的构成)
图9是本发明第四实施例的电动机驱动单兀，图9中对于与图1、5、7、8有同样功能的部分附加同符号表不。
在本实施例中也与第三实施例相同，利用平行轴式减速齿轮组51将输入轴8及输出轴9间驱动结合，但使该平行轴式减速齿轮组51与图8的平行轴式减速齿轮组41如下面有所不同。
首先，将与电动机4的转子7结合的输入轴8制成中空，输出轴9游嵌于输入轴8 的中空孔内，并且利用轮毂21将外端旋转自如地支承于单元壳体3。
输入轴8将接近轮毂21的端部通过轴承52旋转自如地支承于单元壳体3，通过轴承53将远离轮毂21的端部旋转自如地支承于单元壳体3。将远离轮毂21的输出轴9的端部通过轴承54旋转自如地支承于单元壳体3。
平行轴式减速齿轮组51由设置于远离轮毂21的输入轴8的端部的驱动小齿轮 55、设置于远离轮毂21输出轴9的端部的驱动齿圈56、分别与这些驱动小齿轮55及驱动齿圈56啮合的大径的中间齿轮部57a及小径的中间齿轮部57b —体化的阶梯惰轮齿轮57构成，并将阶梯惰轮齿轮57旋转自如地支承于单元壳 体3内而构成。
如上所述，平行轴式减速齿轮组51将远离轮毂21的输入轴8及输出轴9的端部驱动结合，驱动小齿轮55作为平行轴式减速齿轮组51的输入旋转构件发挥功能，另外，驱动齿圈56作为平行轴式减速齿轮组51的输出旋转构件发挥功能。
在本实施例中，通过轴承54将远离轮毂21的输出轴9的端部支承于单元壳体3， 因此，轴承部18的磨损及时效劣化而使输出轴9在轴承部18周围倾斜时，输出轴9在轴承 54的输出轴支承点54a周围相对于输入轴8相对位移。伴随该相对位移，作为平行轴式减速齿轮组51的啮合齿轮组的驱动齿圈56和惰轮小径齿轮部57b相互轴间距离虽然变化， 但驱动小齿轮55和惰轮大径齿轮部57a轴间距离没有发生变化。
因此，在本实施例中，由在吸收齿轮啮合不良的能力方面优良的直齿轮组构成作为平行轴式减速齿轮组51的啮合齿轮组中前者的驱动齿圈56及惰轮小径齿轮部57b，由静 音性优良的斜齿轮组构成后者的小齿轮55及惰轮大径齿轮部57a。
而且，对由直齿轮组构成的驱动齿圈56及惰轮小径齿轮部57b的齿顶及/或齿线 按图6如上所述实施规定曲率Rl、R2的凸面加工。
(第四实施例的作用、效果)
在本实施例中，来自电动机4 (转子7)的旋转从输入轴8经由平行轴式减速齿轮 组51及输出轴9并在减速下向轮毂21 (车轮)传递，从而能够使车辆行驶。
在具有输出轴9的轴承部18磨损、或劣化等引起的大的晃动的异常时，输出轴9 在轴承部18周围大幅倾斜，在与输入轴8之间产生大的相对位移。伴随该相对位移，减速 齿轮组51的驱动齿圈56及惰轮小径齿轮部57b使轴间距离变化，产生啮合不良，不仅成为 杂音及振动的原因，而且齿轮损伤，产生齿面干涉，由此，会使轮毂21 (车轮)急减速。
但是，由直齿轮组构成伴随上述输入轴8及输出轴9间的相对位移而轴间距离变 化产生变化的驱动齿圈56及惰轮小径齿轮部57b，因此，在这些齿轮的啮合部，能够可靠地 吸收减速齿轮组51的上述啮合不良，防止该啮合不良引起的杂音及振动的发生，并且能够 防止齿轮的损伤及齿面干涉引起的急减速(车辆动作不稳定)。
然后，伴随输入轴8及输出轴9间的相对位移没有产生轴间距离变化的驱动小齿 轮55及惰轮大径齿轮部57a通过静音性优良的斜齿轮构成，因此，将使用直齿轮组引起的 静音性的牺牲限制在最小限度，能够实现上述特异的效果。
另外，对如上所述由直齿轮组构成的驱动齿圈56及惰轮小径齿轮部57b的齿顶及 /或齿线实施规定曲率的凸面加工，能够抑制输出轴9因轴承部18磨损及时效劣化在轴承 部18周围产生大的位移时的驱动齿圈56及惰轮小径齿轮部57b的面压增加，进一步可靠 地防止平行轴式减速齿轮组51的上述齿轮啮合不良，能够进一步得到上述效果。
而且，在本实施例中，隔着电动机4，将平行轴式减速齿轮组51配置于远离输出轴 支承轴承部18侧的轴线方向位置，因此，输出轴9因轴承部18的磨损及时效劣化而在轴承 部18周围产生位移时的输出轴9的摆动中心32a为远离轮毂21的位置，其结果是，能够减 小输出轴9的倾斜角。
因此，伴随输出轴9的倾斜的驱动齿圈56及惰轮小径齿轮部57b的轴间距离变化 减小，能够进一步可靠地避免平行轴式减速齿轮组51(驱动齿圈56及惰轮小径齿轮部57b) 的啮合不良，能够进一步显著得到上述的效果。
权利要求
1.一种电动机驱动单元，内装电动机及由该电动机驱动的输入轴，并具备以经由轴承部旋转自如地被支承且向外部突出的方式而设置的输出轴，通过齿轮变速机构将所述输入轴及所述输出轴间驱动结合，从所述输出轴传递出所述电动机的旋转，其特征在于， 由直齿轮组构成所述齿轮变速机构的相互啮合的齿轮组中的跟随所述轴承部周围的所述输出轴的位移而啮合齿轮相互相对位移的至少一齿轮组。
2.如权利要求1所述的电动机驱动单元，其特征在于， 在构成所述一齿轮组的直齿轮的齿顶及/或齿线上实施规定曲率的凸面加工。
3.如权利要求1所述的电动机驱动单元，其特征在于， 隔着所述电动机，在远离所述轴承部侧的轴线方向位置配有所述齿轮变速机构。
4.如权利要求广3中任一项所述的电动机驱动单元，其特征在于， 所述一齿轮组为伴随着所述轴承部周围的所述输出轴的位移、啮合齿轮间相对位移量最大的齿轮组。
5.如权利要求4所述的电动机驱动单元，其特征在于，所述齿轮变速机构是将所述输入轴上的太阳齿轮作为输入旋转构件，将行星齿轮架作为输出旋转构件且与所述输出轴结合的行星齿轮式齿轮变速机构， 作为所述一齿轮组，由直齿轮组构成由所述行星齿轮式齿轮变速机构的太阳齿轮及与该太阳齿轮啮合的行星齿轮构成的齿轮组， 由斜齿轮组构成所述行星齿轮式齿轮变速机构的其它齿轮组。
6.如权利要求4所述的电动机驱动单元，其特征在于，所述齿轮变速机构是将所述输入轴上的齿轮作为输入旋转构件，将所述输出轴上的齿轮作为输出旋转构件的平行轴式齿轮变速机构， 作为所述一组齿轮组，由直齿轮组构成由所述输出轴上的齿轮及与该齿轮啮合的齿轮构成的齿轮组， 由斜齿轮组构成所述平行轴式齿轮变速机构的其它齿轮组。
全文摘要
本发明提供一种电动机驱动单元，能够可靠地吸收轴因轴承异常而产生大倾斜时引起的齿轮啮合不良，防止齿轮的齿面干涉及噪音。转子的旋转从输入轴经由行星齿轮式减速齿轮组传递至输出轴，之后到达至轮毂(车轮)，从而使车辆行驶。轴承部异常时，输出轴在其周围产生大倾斜，因和输入轴的相对位移，齿轮组的啮合齿轮组(太阳齿轮及小齿轮大径齿轮部)产生啮合不良的倾向。但是，由于通过在吸收啮合不良方面优良的直齿轮组构成齿轮，因此，能够防止上述啮合不良，防止齿面干涉及噪音。其它的啮合齿轮组(齿圈及小齿轮小径齿轮部)由静音性优良的斜齿轮构成，因此，将使用直齿轮组而引起的静音性的牺牲限制在最小限度，能够实现解决啮合不良的问题。
文档编号B60B35/18GK103029563SQ20121031444
公开日2013年4月10日 申请日期2012年8月30日 优先权日2011年9月29日
发明者瀬尾崇志, 刈屋武 申请人:日产自动车株式会社