专利名称：轮内电动机驱动单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及可利用各自的电动机来驱动车轮而行驶的电动汽车所使用的各车轮的轮内电动机驱动单元，特别涉及即使在车轮安装构件产生位移时或发生晃动时也可良好地维持轮内电动机驱动单元内的变速齿轮组的齿轮啮合状态的技术。
背景技术：
作为该轮内电动机驱动单元，目前提案有记载于例如专利文献I的轮内电动机驱动单元。
该提案技术的轮内电动机驱动单元是安装于壳体内的电动机从电动机轴经由减速齿轮组向旋转自如地支承于壳体的车轮安装构件即轮毂传递的轮内电动机驱动单元。
具体而言，设置有直接旋转自如地支承于壳体的小齿轮，并设置有直接旋转自如地支承在同一壳体的轮毂，使上述的小齿轮与形成于该轮毂的大径齿轮啮合，经由由这些大径齿轮及小齿轮构成的减速齿轮组，将电动机(电动机轴)及轮毂(车轮)间驱动结合。
在每个驱动车轮都具备该轮内电动机驱动单元的电动汽车中，当驱动电动机时， 其旋转在减速齿轮组的减速下向车轮传递，从而能够使车辆行驶。
专利文献1:(日本)特开2008 - 044437号公报
但是，在该现有的轮内电动机驱动单元中，构成减速齿轮组的小齿轮及大径齿轮分别直接旋转自如地支承于壳体，因此，会产生以下的问题。
S卩，在转弯行驶时等，当从轮胎接地面向车轮输入轮胎横向力(车宽方向载荷)时， 轮毂就具有以向该壳体的支承部为支点而倾倒(翘动)的趋势。
上述轮胎横向力引起的轮毂的倾倒(翘动)使大径齿轮的轴线向对应方向倾斜。
在因将轮毂旋转自如地支承于壳体的轴承(轮毂轴承)的磨损及制造误差等而使轮毂相对于壳体发生了 “晃动”或产生相对位移时也同样会产生该现象。
另一方面，由于不向小齿轮输入上述的轮胎横向力，还由于轮毂的“晃动”及相对位移不会波及到小齿轮，因此，小齿轮的轴线不倾斜。
因此，大径齿轮的轴线与小齿轮的轴线的平行会破坏，会在大径齿轮及小齿轮间产生径向相对位移。
在这种情况下，大径齿轮及小齿轮间的轴间距离会发生变化，使这些齿轮间的啮合率变差，往往会产生导致这些齿轮的强度下降及耐久性变差或发生不舒适的杂音之类的问题，或产生阻力增大而使车轮减速的现象。
为了消除这些问题，考虑追加吸收如上所述的横向力及轮毂的位移(晃动)的机构，从而使如上所述的横向力及轮毂的位移(晃动)不向轮内电动机驱动单元内的齿轮组传递。
但是，追加该位移吸收机构的对策不仅产生轮内电动机驱动单元的成本增高及大型化，而且会导致传动系统的扭转振动固有值下降而产生声振性能变差之类的其他问题， 并不能从根本上解决问题。发明内容
本发明是从该观点出发而提出的，其目的在于，提供一种以如下方式进行了改进 的轮内电动机驱动单元，即，构成为不依赖该位移吸收机构的追加，即使具有上述的横向力 或轮毂的位移(晃动)，在构成齿轮组的零件间也不会产生径向的相对位移，由此，可避免上 述的问题。
为了实现该目的，本发明的轮内电动机驱动单元按以下那样构成。
首先，说明成为本发明的前提的轮内电动机驱动单元，其构成为，内装于壳体的电 动机从电动机轴经由变速齿轮组向输出轴传递电动机旋转，将向该输出轴的电动机旋转传 递到旋转自如地支承于所述壳体的车轮安装构件。
本发明在对该轮内电动机驱动单元实施有以下的改进的构成上具有特征。
即，首先，远离所述车轮安装构件的所述输出轴的内端旋转自如地支承于所述壳 体，相反侧的所述输出轴的外端经由所述车轮安装构件旋转自如地支承于所述壳体。
然后，所述电动机轴与所述输出轴以不能相对位移方式旋转自如嵌合，所述变速 齿轮组的构成元件安装于所述电动机轴与所述输出轴。
根据该本发明的轮内电动机驱动单元，即使具有所述的横向力及车轮安装构件的 位移(晃动)，电动机轴及输出轴也不会相对位移，只是一体地位移，因此，安装于这些电动 机轴及输出轴的变速齿轮组的构成元件也全都一体地位移。
因此，变速齿轮组的构成元件不会径向地相对位移，能够避免齿轮间的啮合率变差。
因此，不会产生导致这些齿轮的强度下降及耐久性变差之类的所述的问题，并且 也能够不会产生发生不舒适的杂音之类的问题，另外，也能够避免变速齿轮组内的阻力增 大而使车轮减速之类的现象。
并且，由于不依赖所述的位移吸收机构的追加就可得到上述的效果，因此，不会产 生位移吸收机构的追加引起的上述的问题即、轮内电动机驱动单元的成本增高及大型化相 关的问题及传动系统的扭转振动固有值的下降引起的声振性能变差相关的问题，能够实现 上述的效果。
图1是示意性表示本发明第一实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图2表示的是本发明第二实施例的轮内电动机驱动单元，Ca)是示意性表示该轮 内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图，(b)是例示轮胎横向力输入时的该轮内电动机驱动 单元的输出轴倾斜状态的说明图3是示意性表示本发明第三实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图4是示意性表示本发明第四实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图5是示意性表示本发明第五实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图6是示意性表示本发明第六实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图7是示意性表示本发明第七实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图8是示意性表示本发明第八实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图9是示意性表示本发明第九实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面 阅图10是示意性表示本发明第十实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图;
阅图11是示意性表示本发明第i^一实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图;
阅图12是表示本发明第十二实施例的轮内电动机驱动单元实体构成的纵剖侧面图;
图13是表示本发明第十三实施例的轮内电动机驱动单元实体构成的纵剖侧面图。
符号说明
I壳体主体
2后罩
3壳体
4电动机
5行星齿轮式减速齿轮组(变速齿轮组)
6电动机轴
7输出轴
8轴承9轮毂轴承
11轮毂(车轮安装构件)
17、18 轴承
21太阳齿轮
22齿圈
23阶梯行星小齿轮
24行星齿轮架
31轴承
32哨合式驱动结合机构
33轴承具体实施方式
下面，基于附图所示的实施例对本发明的实施方式进行详细说明。
(第一实施例的构成)
图1是示意性表示本发明第一实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图。
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壳体3。
图1所示的轮内电动机驱动单元在壳体3内收纳电动机4及行星齿轮式减速齿轮组5 (以下，简称为“减速齿轮组”)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4s、保持径向间隙且同心配置于该圆环状定子4s的内周的转子4r构成，将转子4r与电动机轴6结合。
减速齿轮组5相当于本发明的变速齿轮组，用于将上述电动机轴6和输出轴7之 间驱动结合。
输出轴7利用轴承8将壳体3内的内端7a旋转自如地支承于壳体3 (后罩I),使 另一端(外端)7b从壳体3 (壳体主体I)的前端开口 Ia突出。
在壳体3 (壳体主体I)的前端开口 Ia内，经由可作为多组向心推力轴承的轮毂轴 承9，旋转自如地支承轮毂11。
在轮毂11的外周部同心地固定设置有制动盘12，并且设置从轮毂11的外周部贯 通制动盘12而向车宽方向外侧突出的多个轮毂螺栓13。
轮毂螺栓13用于将车轮14安装于轮毂11，在该安装时，如图所示，以在贯穿车轮 14的轮盘的螺栓孔内贯通轮毂螺栓13的方式使该轮盘与轮毂11的外侧面紧贴，在该状态 下，通过将车轮螺母15与轮毂螺栓13的前端紧固螺合，进行车轮14相对于轮毂11的安装。
因此，轮毂11相当于本发明的车轮安装构件。
以跨过制动盘12的外周的方式配设制动钳16，将该制动钳16固定设置于壳体3。
制动钳16通过与制动器操作力相应的制动器液压而动作，沿轴线方向对制动盘 12的外周夹持加压，进行车轮14的制动。
从壳体3 (壳体主体I)的前端开口 Ia突出的输出轴7的外端7b通过与轮毂11 的中心孔进行花键嵌合，之后，由锁定螺母19进行止脱，与轮毂11刚性结合。
因此，输出轴7的外端7b通过轮毂轴承9经由轮毂11旋转自如地支承于壳体3 (壳体主体I)的前端开口 la。
电动机轴6制成中空，在输出轴7的两端7a、7b间的部位嵌合于输出轴7上。
在电动机轴6的两端开口与输出轴7之间分别介设轴承17、18，通过这两个轴承 17、18，以相对于输出轴7不能沿轴线方向及径向相对位移的方式旋转自如地支承电动机 轴6。
如上所述，用于将这些电动机轴6及输出轴7间驱动结合的减速齿轮组5由太阳 齿轮21、相对于该太阳齿轮21向接近轮毂11的轴线方向错开而同心配置的不能旋转的齿 圈22、一体地具有与这些太阳齿轮21及齿圈22啮合的大径小齿轮部23a及小径小齿轮部 23b的阶梯行星小齿轮23、旋转自如地支承该阶梯行星小齿轮23的行星齿轮架24构成。
太阳齿轮21在结合有转子4r的电动机轴6的部位和轴承18之间的轴线方向位 置一体成形于电动机轴6的外周，作为减速齿轮组5的输入元件发挥功能，行星齿轮架24 与输出轴7粘接，作为减速齿轮组5的输出元件发挥功能，齿圈22止转且止脱地安装于壳 体3 (壳体主体I)的内周，作为减速齿轮组5的反力元件发挥功能。
其中，齿圈22相对于壳体3 (壳体主体I)的内周设定径向游隙而安装。
可是，轮毂11当从轮胎接地面向车轮14输入轮胎横向力(车宽方向载荷)时，另 外，当因轮毂轴承9的磨损及制造误差等而发生“晃动”时，轮毂11相对于壳体3向例如箭 头A所示的径向相对位移。
将检测这时的轮毂11的径向晃动量的位移传感器25安装设置于壳体主体I (壳 体3)。因此，位移传感器25相当于本发明的晃动量检测装置。
设置接收来自位移传感器25的信号的未图示的安全对策装置，该装置对位移传 感器25检测到的轮毂11的径向晃动量作出响应，当该径向晃动量超过安全上及构造上的容许界限时，限制向电动机轴6的输出，或向驾驶员发出警报。
(第一实施例的作用)
当对电动机4的定子4s通电时，通过由此产生的电磁力使电动机4的转子4r旋 转驱动，该旋转驱动力经由电动机轴6向减速齿轮组5的太阳齿轮21传递。
由此,太阳齿轮21经由大径小齿轮部23a使阶梯行星小齿轮23旋转，但这时被止 转的齿圈22作为反力承受体发挥功能，因此，阶梯行星小齿轮23进行使小径小齿轮部23b 沿着齿圈22的内周滚动，另外使大径小齿轮部23a沿着太阳齿轮21的外周滚动那样的行 星运动。
该阶梯行星小齿轮23的行星运动依次经由行星齿轮架24及输出轴7向轮毂11 传递，使轮毂11与电动机轴6向同方向旋转。
通过上述的传动作用，减速齿轮组5将从电动机4向电动机轴6的旋转以由太阳 齿轮21的齿数及齿圈22的齿数决定的齿数比进行减速并向轮毂11传递。
向轮毂11的旋转向通过轮毂螺栓13而与之结合的车轮14传递，从而能够使车辆 行驶。
(第一实施例的效果)
在第一实施例中，如箭头A所示，在发生轮胎横向力引起的轮毂11的倾倒(翘动) 及轮毂轴承9的磨损及制造误差等引起的轮毂11的位移“晃动”时，输出轴7围绕轴承8的 支承点01而与电动机轴6 —起向对应方向摆动。
因此，即使发生了上述的轮毂11的倾倒(翘动)及位移(晃动)，电动机轴6及输出 轴7也不会相对位移，只是一体地位移，因此，相对于这些电动机轴6及输出轴7，如上所述 安装的减速齿轮组5的构成元件21、23、24也全都一体地位移。
因此，变速齿轮组5的构成元件21、23、24不会在径向地相对位移，另外，如上所 述，也和齿圈22与壳体3的内周保持径向游隙地旋转卡合相辅相成，能够避免变速齿轮组 5的齿轮间的啮合率变差。
因此，可避免导致这些齿轮的强度下降及耐久性变差之类的问题，并且也能够避 免发生不舒适的杂音之类的问题，另外，也能够避免变速齿轮组5内的阻力增大而使车轮 14减速的现象。
并且，不依赖位移吸收机构的追加，使轮毂11的倾倒(翘动)及位移(晃动)不会波 及到减速齿轮组5，并将电动机轴6及输出轴7以不能相对位移的方式旋转自如地支承于壳 体3所述位移吸收机构，将减速齿轮组5的构成元件21、23、24安装于这些电动机轴6及输 出轴7，可得到上述的效果，因此，不会产生追加位移吸收机构时的问题即轮内电动机驱动 单元的成本增高及大型化相关的问题及传动系统的扭转振动固有值的下降引起的声振性 能变差相关的问题，能够实现上述的效果。
而且，从同样的构成上的理由来看，能够预先将电动机轴6及输出轴7与减速齿轮 组5的构成元件21、23、24 —起装配，轮内电动机驱动单元的装配作业性提高，对装配工序 的简化及成本降低来说也是大为有利的。
另外，由于在远离轮毂11的端部7a通过轴承8将输出轴7支承于壳体3，因此，当 轮毂11如箭头A所示的位移时，电动机轴6及输出轴7围绕轴承8的支承点01摆动，并且 电动机4及减速齿轮组5位于该摆动中心01及轮毂11间。
因此,与轮毂11的箭头A所示的位移量相比，电动机4 (转子4r)及减速齿轮组5 (构成元件21、23、24)的同方向位移量小，相应地，会减小转子4r及定子4s间的径向间隙， 并且能够减小应设定于齿圈22及壳体3间的径向游隙。
因此，能够减小小径小齿轮部23b及齿圈22间的齿隙，从而减小齿轮撞击音及齿轮啮合噪音，并且能够实现传动效率的提高及冲击减轻。
另外，在本实施例中，如图1所示，将检测轮毂11的径向晃动量的位移传感器25 设置于壳体3，当由该传感器25检测到的轮毂11的径向晃动量超过安全上及构造上的容许界限时，限制向电动机轴6的电动机输出，或向驾驶员发出警报，因此，在安全上大大地有利，并且能够提闻可罪性。
顺便说一下，减速齿轮组5自身是不容许轮毂11有较大晃动量的，但在本实施例的轮内电动机驱动单元中，通过上述的特异构成，轮毂11的容许晃动量如上所述地增大， 因此，可实现传感器25对轮毂11的晃动量检测，利用该传感器25的检测结果，可实现如本实施例所述的安全对策。
(第二实施例的构成)
图2 (a)是示意性表示本发明第二实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图，同图(b)是表示输出轴7及轮毂11的关系的示意图，在这两个图中，在与图1的相同的部分附带同一符号来表不。
本实施例采用与图1所示的第一实施例大致相同的构成，将电动机轴6及输出轴7 以不能相对位移的方式旋转自如地支承于壳体3，将减速齿轮组5的构成元件21、23、24安装于这些电动机轴6及输出轴7。
但是，不使输出轴7的外端7b与轮毂11刚性结合，而是通过以下要领可摆动地驱动结合。S卩，将中心轴部Ila和与其同心的圆筒部Ilb —体成形而设置于与输出轴7相对的轮毂11的端面，且将输出轴7的外端7b成形为与这些中心轴部Ila及圆筒部Ilb间的圆环状开口嵌合那样的形状。
在轮毂11的中心轴部Ila和输出轴7的外端7b之间介设轴承31，经由该轴承31 将输出轴7的外端7b以围绕支承点02可摆动的方式支承于轮毂11的中心轴部Ila上。
输出轴7的外端7b还利用齿轮联轴器及等速接头等啮合式驱动结合机构32使其外周与圆筒部Ilb的内周旋转卡合，由此，将输出轴7的外端7b以围绕支承点02可摆动的方式相对于轮毂11驱动结合。
(第二实施例的作用、效果)
该本实施例的轮内电动机驱动单元与第一实施例同样地发挥功能，可实现相同的效果，但除此以外，还能够实现以下的作用、效果。
S卩，如图1的箭头A所示，在发生轮胎横向力引起的轮毂11的倾倒(翘动)及轮毂轴承9的磨损及制造误差等引起的轮毂11的位移“晃动”时，如图2 (b)所示，轮毂11相对于输出轴7围绕轴承31的支承点02摆动且围绕中心点03向例如箭头B的方向位移，使输出轴7与电动机轴6 —起围绕轴承8的支承点01向对应方向摆动而倾斜。
这期间，该电动机轴6及输出轴7不会相对位移,只是一体地位移，因此，相对于这些电动机轴6及输出轴7，如上所述安装的减速齿轮组5的构成元件21、23、24也全都一体地位移，能够避免变速齿轮组5的齿轮间的啮合率变差。
因此，可避免导致这些齿轮的强度下降及耐久性变差之类的问题，并且也可避免发生不舒适的杂音之类的问题，进而，也能够避免变速齿轮组5内的阻力增大而使车轮14 减速的现象。
并且，在本实施例中，由于将输出轴7及轮毂11间可摆动地驱动结合，因此，不管轮毂11的位移的发生方式如何，都能够可靠地避免该位移转移至轮内电动机驱动单元内的变速齿轮组5，从而能够更可靠地发挥上述的作用、效果。
另外，从同样的理由来看，在轮毂11及输出轴7间的啮合型位移吸收式驱动结合机构32中，能够缓和来自路面向车轮14的反力从轮毂11移至输出轴7，输出轴7自身当然能够实现其轴承8、31的小型化及轻量化。
(第三实施例的构成)
图3是示意性表示本发明第三实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图， 在该图中，在与图1、2的相同的部分附带同一符号来表示。
本实施例采用与图1所示的第一实施例大致相同的构成，将电动机轴6及输出轴 7以不能相对位移的方式旋转自如地支承于壳体3，减速齿轮组5的构成元件21、23、24安装于这些电动机轴6及输出轴7。
但是，不使输出轴7的外端7b与轮毂11刚性结合，而是按以下的要领但通过与图 2的第二实施例稍有不同的构成可摆动地驱动结合。
S卩，在与输出轴7相对的轮毂11的端面一体成形地设置同心圆筒部11b，将输出轴 7的外端7b插入该圆筒部Ilb内。
在输出轴7的外端7b还一体成形有以被轮毂圆筒部Ilb的外周覆盖的方式向轴线方向突出的圆筒部7c。
在轮毂11的圆筒部Ilb和侵入该圆筒部Ilb内的输出轴7的外端7b之间介设轴承31，经由该轴承31，将输出轴7的外端7b以围绕支承点02可摆动的方式支承于轮毂圆筒部Ilb内。
在输出轴7的圆筒部7c设置将其内周和轮毂圆筒部Ilb的外周之间驱动结合的齿轮联轴器及等速接头等啮合式驱动结合机构32，由此，将输出轴7的外端7b以围绕支承点02可摆动的方式相对于轮毂11驱动结合。
(第三实施例的作用、效果)
该本实施例的轮内电动机驱动单元与第一实施例同样地发挥功能，可实现相同的效果，但除此以外，与第二实施例相同，还能够实现以下的作用、效果。
S卩，如图1的箭头A所示，在发生轮胎横向力引起的轮毂11的倾倒(翘动)及轮毂轴承9的磨损及制造误差等引起的轮毂11的位移“晃动”时，如对图2 (b)所述，轮毂11相对于输出轴7围绕轴承31的支承点02摆动，且绕中心点03向例如箭头B的方向位移，使输 出轴7与电动机轴6 —起围绕轴承8的支承点01向对应方向摆动而倾斜。
这期间，该电动机轴6及输出轴7不会相对位移,只是一体地位移，因此，相对于这些电动机轴6及输出轴7，如上所述安装的减速齿轮组5的构成元件21、23、24也全都一体地位移，能够避免变速齿轮组5的齿轮间的啮合率变差。
因此，可避免导致这些齿轮的强度下降及耐久性变差之类的问题，并且也可避免发生不舒适的杂音之类的问题，进而，也能够避免变速齿轮组5内的阻力增大而车轮14减速的现象。
并且，在本实施例中，由于将输出轴7及轮毂11间可摆动地驱动结合，因此不管轮 毂11的位移的发生方式如何，都能够可靠地避免该位移转移至轮内电动机驱动单元内的 变速齿轮组5，从而能够更可靠地发挥上述的作用、效果。
另外，从同样的理由来看，在轮毂11及输出轴7间的啮合型位移吸收式驱动结合 机构32中，能够缓和来自路面向车轮14的反力从轮毂11移至输出轴7，输出轴7自身当然 能够实现其轴承8、31的小型化及轻量化。
(第四实施例的构成)
图4是示意性表示本发明第四实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图， 在该图中，在与图1、2的相同的部分附带同一符号来表示。
本实施例采用与图1所示的第一实施例大致相同的构成，将电动机轴6及输出轴 7以不能相对位移的方式旋转自如地支承于壳体3，减速齿轮组5的构成元件21、23、24安 装于这些电动机轴6及输出轴7。
但是，不使输出轴7的外端7b与轮毂11刚性结合，而是按与图2 (a)所示的第二 实施例相同的要领围绕支承点02可摆动地驱动结合。
而且，电动机轴6通过其两端6a、6b的轴承17、18以不能相对位移的方式旋转自 如地支承于输出轴7。
另一方面，通过利用轴承33将远离轮毂11的电动机轴6的内端6a旋转自如地支 承于壳体3,经由电动机轴6的内端6a将输出轴7的内端7a旋转自如地支承于壳体3。
因而，在本实施例的情况下，电动机轴6相对于壳体3的内端支承点01由轴承33提供。
(第四实施例的作用、效果)
该本实施例的轮内电动机驱动单元与第一实施例同样地发挥功能，可实现同样的 效果，并且还能够实现与第二实施例相同的作用、效果。
此外，在本实施例中，轴承17、33存在于相同的轴线方向位置，因此，能够实现轴 线方向尺寸的缩短，并且作用于电动机轴6及输出轴7的反力在同一轴直角面内负载于轴 承17、33，能够将载荷范围设定为最小限度，通过零件必要强度的下降，有助于轮内电动机 驱动单元的小型化。
(第五实施例的构成)
图5是示意性表示本发明第五实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图， 在该图中，在与图1、2的相同的部分附带同一符号来表示。
本实施例采用与图1所示的第一实施例大致相同的构成，将电动机轴6及输出轴 7以不能相对位移的方式旋转自如地支承于壳体3，减速齿轮组5的构成元件21、23、24安 装于这些电动机轴6及输出轴7。
但是，不使输出轴7的外端7b与轮毂11刚性结合，而是按与图2 (a)所示的第二 实施例同样的要领围绕支承点02可摆动地驱动结合。
而且，与图2 (a)所示的第二实施例相同，输出轴7利用轴承8将其内端7a旋转 自如地支承于壳体3，但电动机轴6不将其内端6a支承于输出轴7 (排除图2的轴承17)， 取而代之地利用轴承33旋转自如地支承于壳体3。
因此，与如图2 (a)所示的第二实施例相同，输出轴7相对于壳体3的内端支承点 01由轴承8提供，但电动机轴6相对于壳体3的内端支承点04与上述的任何实施例都不同，由轴承33来提供。
但是，电动机轴6相对于壳体3的内端支承点04最好尽量接近输出轴7相对于壳体3的内端支承点01，因此，轴承33尽可能地配置于轴承8的附近。
(第五实施例的作用、效果)该本实施例的轮内电动机驱动单元除电动机轴6的摆动中心04与输出轴7的摆动中心01不同以外，与第一实施例及第二实施例同样地发挥作用，即使电动机轴6的摆动中心04尽可能地接近输出轴7的摆动中心01，也能够实现与第一实施例及第二实施例相同的效果。
此外，在本实施例中，轴承8、33分别单独地承受作用于输出轴7及电动机轴6的反力，能够实现这些轴承8、33的小型、轻量化，有助于轮内电动机驱动单元的小型化及轻量化。
另外，从输出轴7及电动机轴6向轴承8、33的反力直接单独地向壳体3传递，因此，这些反力不会被合成，不需要对壳体3的设置有轴承8、33的部位进行加强，在这一点上，也能够实现轮内电动机驱动单元的小型、轻量化及低廉化。
(第六实施例的构成)
图6是示意性表示本发明第六实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图， 在该图中，在与图2的相同的部分附带同一符号来表示。
本实施例采用与图2所示的第二实施例基本上相同的构成，将电动机轴6及输出轴7以不能相对位移的方式旋转自如地支承于壳体3，减速齿轮组5的构成元件21、23、24 安装于这些电动机轴6及输出轴7，并且将输出轴7的外端7b以围绕支承点02的方式相对于轮毂11可摆动地驱动结合。
但是，将介于电动机轴6及输出轴7间的减速齿轮组5配置在与图2所示的第二实施例的轴线方向的反向。
S卩，在比形成于电动机轴6上的太阳齿轮21更远离轮毂11的轴线方向位置配置齿圈22。
将该齿圈22止转于壳体3的内周，但是，向径向具有若干游隙地收纳。
行星小齿轮23将其大径小齿轮部23a设为比小径小齿轮部23b更接近轮毂11的朝向而旋转自如地支承于行星齿轮架24，使行星小齿轮23的大径小齿轮部23a与太阳齿轮 21啮合，使小径小齿轮部23b与齿圈22的内周啮合。
(第六实施例的作用、效果)
该本实施例的轮内电动机驱动单元即使是减速齿轮组5与图2所示的第二实施例左右反向，也与第二实施例同样地发挥作用，也能够实现相同的效果。
此外，在本实施例中，减速齿轮组5与图2所示的第二实施例左右反向，因此，齿圈 22位于远离轮毂11的轴线方向位置，接近输出轴7及电动机轴6的摆动中心01，因此，伴随着围绕支承点01的输出轴7及电动机轴6的摆动，减速齿轮组5 (构成元件21、23、24) 的径向位移量变小。
因此，以可吸收该减速齿轮组5 (构成元件21、23、24)的径向位移量的方式而设定的齿圈22的径向的游隙可以变小，能够减小小径小齿轮部23b及齿圈22间的齿隙，能够减小齿轮撞击音及齿轮啮合噪音，并且能够实现传动效率的提高及冲击减轻。
(第七实施例的构成)
图7是示意性表示本发明第七实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图， 在该图中，在与图2、6的相同的部分附带同一符号来表不。
本实施例采用与图2、6所示的第二实施例及第六实施例基本上相同的构成，将电动机轴6及输出轴7以不能相对位移的方式旋转自如地支承于壳体3，减速齿轮组5的构成元件21、23、24安装于这些电动机轴6及输出轴7，并且将输出轴7的外端7b以围绕支承点 02的方式相对于轮毂11可摆动地驱动结合。
而且，将介于电动机轴6及输出轴7间的减速齿轮组5以与图6所示的第六实施例相同的朝向即与图2所示的第二实施例轴线方向反向地配置。
可是，在本实施例中，将该朝向地配置的减速齿轮组5配置于比图6更远离轮毂11 的轴线方向位置。
S卩，将减速齿轮组5的行星齿轮架24结合安装于输出轴7的内端7a，将太阳齿轮 21 —体成形地设置于电动机轴6的内端6a。
而且，在比形成于电动机轴6的内端6a的太阳齿轮21更远离轮毂11的轴线方向位置配置齿圈22，将该齿圈22止转于壳体3的内周，但是，向径向具有若干游隙地收纳。
行星小齿轮23将其大径小齿轮部23a设为比小径小齿轮部23b更接近轮毂11的朝向而旋转自如地支承于行星齿轮架24，使行星小齿轮23的大径小齿轮部23a与太阳齿轮21啮合，使小径小齿轮部23b与齿圈22的内周啮合。
(第七实施例的作用、效果)
该本实施例的轮内电动机驱动单元即使减速齿轮组5配置于比图6所示的第六实施例更远离轮毂11的轴线方向位置，也与第六实施例(第二实施例)同样地发挥作用，也能够实现相同的效果。
此外，在本实施例中，由于减速齿轮组5配置于比图6所示的第六实施例更远离轮毂11的轴线方向位置，因此，齿圈22位于比图6的第六实施例更远离轮毂11的轴线方向位置，接近输出轴7及电动机轴6的摆动中心01。
因此，伴随着围绕支承点01的输出轴7及电动机轴6的摆动，减速齿轮组5(构成元件21、23、24)的径向位移量变小。
因此，以可 吸收该减速齿轮组5 (构成元件21、23、24)的径向位移量的方式而设定的齿圈22的径向的游隙可以更小，能够进一步减小小径小齿轮部23b及齿圈22间的齿隙， 从而能够进一步减小齿轮撞击音及齿轮啮合噪音，并且能够实现进一步的传动效率提高及冲击减轻。
(第八实施例的构成)
图8是示意性表示本发明第八实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图， 在该图中，在与图7的相同的部分附带同一符号来表示。本实施例采用与图7所示的第七实施例基本相同的构成。
即，将电动机轴6及输出轴7以不能相对位移的方式旋转自如地支承于壳体3，减速齿轮组5的构成元件21、23、24安装于这些电动机轴6及输出轴7，并且将输出轴7的外端7b以围绕支承点02的方式相对于轮毂11可摆动地驱动结合。
而且，将介于电动机轴6及输出轴7间的减速齿轮组5配置为齿圈22成为比太阳 齿轮21更远离轮毂11的轴线方向位置的朝向。
可是，在本实施例中，在将该朝向的减速齿轮组5以与图6的第六实施例相同的主 旨配置于远离轮毂11的轴线方向位置时，以减速齿轮组5的齿圈22成为与输出轴7相对 于壳体3的内端轴承8相同的轴线方向位置的方式配置减速齿轮组5。
(第八实施例的作用、效果)
该本实施例的轮内电动机驱动单元即使是减速齿轮组5为上述的配置，也与第六 实施例(第二实施例)同样地发挥作用，也能够实现相同的效果。
此外，在本实施例中，由于减速齿轮组5的齿圈22存在于与输出轴7相对于壳体3 的内端轴承8相同的轴线方向位置，因此，齿圈22位于与输出轴7及电动机轴6的摆动中 心01相同的轴线方向位置，两者间的轴线方向距离为O。
因此，在伴随着围绕支承点01的输出轴7及电动机轴6的摆动而带来的减速齿轮 组5 (构成元件21、23、24)的径向位移时，与齿圈22啮合的小径小齿轮部23b的径向位移 量也理论上为O。
因此，以可吸收该小径小齿轮部23b的径向位移量的方式而设定的齿圈22的径向 的游隙理论上是不需要的，能够进一步减小小径小齿轮部23b及齿圈22间的齿隙，从而能 够进一步减小齿轮撞击音及齿轮啮合噪音，并且能够实现进一步的传动效率提高及冲击减 轻。
另外，当伴随着输出轴7及电动机轴6的摆动产生减速齿轮组5(构成元件21、23、 24)的径向位移时，小径小齿轮部23b不会径向位移，只是倾斜，因此，齿圈22只要以可吸收 小径小齿轮部23b的该倾斜的方式相对于壳体3具有倾斜方向的游隙即可。
可是，齿圈22的倾斜方向的游隙仅通过对壳体3和齿圈22之间的止转齿22a实 施如图所示的凹凸加工就可简单且容易地设定，因此，远比设定径向游隙更容易应对且非 常有利。
另外，齿圈22的倾斜方向的游隙与小径小齿轮部23b及齿圈22间的齿隙无关，因 此，不会使该齿隙变差，可按要求来设定齿圈22的倾斜方向的游隙，在这一点上是大为有 利的。
(第九实施例的构成)
图9是示意性表示本发明第九实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图， 在该图中，在与图2 Ca)的相同的部分附带同一符号来表示。
本实施例包含减速齿轮组5采用与图2所示的第二实施例基本相同的构成，但将 减速齿轮组5以其齿圈22成为与轴承31相同的轴线方向位置的方式配置于轮毂11的外周。
(第九实施例的作用、效果)
在本实施例中，除减速齿轮组5以包围轮毂11的方式配置于其外周以外，其它为 与图2所示的第二实施例相同的构成，因此，可实现与该第二实施例相同的作用、效果。
而且，因减速齿轮组5的上述的特异配置，能够缩短轮内电动机驱动单元的轴线 方向长度，并且通过减速齿轮组5的大径化，可得到较大的减速比，能够通过其额定转矩的下降将电动机4小型化及轻量化。
(第十实施例的构成)
图10是示意性表示本发明第十实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图，在该图中，在与图3的相同的部分附带同一符号来表示。
本实施例包含减速齿轮组5采用与图3所示的第三实施例基本相同的构成，但将减速齿轮组5以其齿圈22成为与轴承31相同的轴线方向位置的方式配置于轮毂11的外周。
因此，除在与输出轴7相对的轮毂11的端面设置图3所述的同心圆筒部Ilb之外， 还一体成形地设置包围其的鼓部11c。
鼓部Ilc覆盖壳体3 (壳体主体I)的开口前端Ib而配置,通过在鼓部Ilc的内周和壳体3 (壳体主体I)的开口前端Ib之间介设轮毂轴承9，使轮毂11旋转自如地支承于壳体3。
在壳体3 (壳体主体I)的开口前端Ib内，将齿圈22止转但具有向径向可位移的游隙地配置，使阶梯行星小齿轮23的小径小齿轮部23b及大径小齿轮部23a分别与该齿圈 22的内周及太阳齿轮21的外周啮合而构成减速齿轮组5。
S卩，将减速齿轮组5配置于轮毂11相对于壳体3的轴承部9的内周。
(第十实施例的作用、效果)
在本实施例中，除减速齿轮组5配置于轮毂11相对于壳体3的轴承部9的内周以外，其它为与图3所示的第三实施例相同的构成，因此，可实现与该第三实施例相同的作用、效果。
而且，因减速齿轮组5的上述的特异配置，能够缩短轮内电动机驱动单元的轴线方向长度，并且通过减速齿轮组5的大径化，可得到较大的减速比，能够通过其额定转矩的下降将电动机4小型化及轻量化。
另外，通过轮毂轴承9的大径化，可实现其高刚性化，并且可实现负荷容量下降， 能够减小轮毂11的倾倒(翘动)及轮毂11的位移“晃动”。
因此，能够减小小径小齿轮部23b及齿圈22间的齿隙，从而减小齿轮撞击音及齿轮啮合噪音，并且能够实现传动效率的提高及冲击减轻。
(第^^一实施例的构成)
图11是示意性表示本发明第i^一实施例的轮内电动机驱动单元的概略纵剖侧面图，在该图中，在与图1的相同的部分附带同一符号来表示。
本实施例采用与图1所示的第一实施例基本相同的构成，但将减速齿轮组5设为即使是相同的行星齿轮式减速齿轮组，其行星小齿轮23也不是阶梯小齿轮而是仅由一个小齿轮部构成的如下那样的减速齿轮组。
S卩，在与一体成形于电动机轴6的太阳齿轮21相同的轴线方向位置配设齿圈22, 使行星小齿轮23与这些太阳齿轮21及齿圈22啮合。
因此，减速齿轮组5采用将太阳齿轮21、齿圈22及行星小齿轮23配置于相同的轴线方向位置的构成。
而且,旋转自如地支承行星小齿轮23的行星齿轮架24固定设置于壳体3而成为反力元件，将齿圈22作为输出元件固定于轮毂11。
另外，在本实施例中，也利用两个轮毂轴承9a、9b将轮毂11旋转自如地支承于壳体3，但一轮毂轴承9b介设于齿圈22的外周和壳体3之间，并在轴线方向远离在轮毂11的外周和壳体3之间的另一轮毂轴承9a。
因此，在本实施例中，在轮毂轴承9b的内周配设减速齿轮组5。
(第^^一实施例的作用、效果)
在本实施例中，也如上所述，将减速齿轮组5设为比上述各实施例都简易的构成， 将行星齿轮架24设为反力元件，将齿圈22设为输出元件，此外都是与图1所示的第一实施例相同的构成，因此，可实现与该第一实施例同相同的作用、效果。
而且，因减速齿轮组5的上述的特异构成、配置，能够缩短轮内电动机驱动单元的轴线方向长度，并且通过减速齿轮组5的大径化，可得到较大的减速比，能够通过其额定转矩下降将电动机4小型化及轻量化。
另外，通过轮毂轴承9b的大径化，可实现其高刚性化，并且可实现负荷容量下降， 能够减小轮毂11的倾倒(翘动)及轮毂11的位移“晃动”。
因此，能够减小小径小齿轮部23b及齿圈22间的齿隙，从而减小齿轮撞击音及齿轮啮合噪音，并且能够实现传动效率的提高及冲击减轻。
并且，不是将用于吸收轮毂11的倾倒(翘动)及轮毂11的位移“晃动”的径向游隙保持于难以设定的齿圈22及壳体3间，而是仅保持于容易设定的行星齿轮架24及壳体3 间或行星小齿轮23相对于行星齿轮架24的轴承部即可，因此，容易设计。
另外，根据减速齿轮组5的上述的特异构成，如图11所示，能够将其收纳于从电动机4划分的专用空间，可以减少减速齿轮组5所用的润滑油量，此外，还能够避免该润滑油给电动机4带来不良影响,能够进一步实现轮内电动机驱动单元的小型、轻量化、低廉化。
(第十二实施例的构成)
上述的第一实施例 第i^一实施例的各部分的设想可任意组合来使用。
图12是表示由这些设想的某组合构成的本发明第十二实施例的轮内电动机驱动单元的实体构成的纵剖侧面图。
另外，在图12中，在与图1 11的相同的部分附带同一符号来表示。
图12的轮内电动机驱动单元在壳体主体I及后罩2的相互合体地形成的壳体3 内收纳电动机4及行星齿轮式减速齿轮组5而构成。
电动机4具备与壳体主体I的内周嵌合而固定设置的圆环状定子4s、保持径向间隙(径方向间隙)而同心地配置于该圆环状定子4s的内周的转子4r，将转子4r与电动机轴 6的两端6a、6b间结合而构成。
电动机轴6设为中空,与输出轴7嵌合,通过介设于电动机轴6的两端6a、6b和输出轴7之间的可作为滚子轴承的轴承17、18，使电动机轴6 及输出轴7成为以不能相对位移的方式相互旋转自如。
电动机轴6的在车宽方向内侧的内端6a的外周及输出轴7的在车宽方向内侧的内端7a的相对于壳体3的支承要领设为与对图4所述的相同，电动机轴6的外周通过可作为球轴承的轴承33旋转自如且可摆动地支承于壳体3，由此，输出轴7的内端7a经由电动机轴6的内端6a旋转自如且可摆动地支承于壳体3。
在壳体3 (壳体主体I)的车宽方向外侧端的开口 Ia内，经由轴承支架41安装可作为多组向心推力轴承的轮毂轴承9，经由该轮毂轴承9将轮毂11旋转自如地支承于壳体 3 (壳体主体I)。
轮毂11由中心轴部Ila和外周圆筒部Ilb构成，在圆筒部Ilb的外周凸缘上一体 结合而具备制动盘12，并且具备将这些圆筒部Ilb的外周凸缘及制动盘12贯通而向车宽方 向外侧突出的轮毂螺栓13，通过该轮毂螺栓13，将车轮14安装于轮毂11。
输出轴7的在车宽方向外侧的外端7b以侵入轮毂11的中心轴部Ila内的方式延 伸，在输出轴7的外端7b和轮毂11的中心轴部Ila之间介设可作为球轴承的轴承31。
该可作为球轴承的轴承31除用于经由轮毂11 (中心轴部Ila)将输出轴7的外端 7b旋转自如地支承于壳体3以外，还容许在轴承31的周围，输出轴7的外端7b和轮毂11 (中心轴部Ila)之间的相对摆动。
减速齿轮组5相当于本发明的变速齿轮组，将上述电动机轴6和输出轴7之间驱 动结合，由太阳齿轮21、相对于该太阳齿轮21向接近轮毂11的轴线方向错开而同心配置的 不能旋转的齿圈22、一体地具有与这些太阳齿轮21及齿圈22啮合的大径小齿轮部23a及 小径小齿轮部23b的阶梯行星小齿轮23、旋转自如地支承该阶梯行星小齿轮23的行星齿轮 架24构成。
太阳齿轮21在结合有转子4r的电动机轴6的部位和轴承18之间的轴线方向位 置一体成形于电动机轴6的外周，作为减速齿轮组5的输入元件发挥功能，行星齿轮架24 与输出轴7粘接，作为减速齿轮组5的输出元件发挥功能，齿圈22止转且止脱地安装于壳 体3 (壳体主体I)的内周，作为减速齿轮组5的反力元件发挥功能。
其中，齿圈22相对于壳体3 (壳体主体I)的内周设定径向游隙而安装。
在行星齿轮架24上以侵入轮毂11的外周圆筒部Ilb内的方式向轴线方向突出地 设置圆筒部24a，通过齿轮联轴器及等速接头等啮合式驱动结合机构32使圆筒部24a的前 端外周与轮毂外周圆筒部Ilb的内周旋转卡合。
但是，啮合式驱动结合机构32容许在上述的轴承31的周围的输出轴7和轮毂11 的相对摆动，在该摆动中，也可维持行星齿轮架24的圆筒部24a和轮毂外周圆筒部Ilb的 旋转卡合。
另外，将位移传感器25装设于壳体主体1(壳体3),所述位移传感器25对轮毂11 因从轮胎接地面向车轮14的轮胎横向力(车宽方向载荷)或轮毂轴承9的磨损及制造误差 等引起的“晃动”而相对于壳体3向径向相对位移时的径向晃动量进行检测。
设置接收来自该位移传感器25的信号的未图示的安全对策装置，该装置对位移 传感器25检测到的轮毂11的径向晃动量作出响应，当该径向晃动量超过安全上及构造上 的容许界限时，限制向电动机轴6的输出，或向驾驶员发出警报。
(第十二实施例的作用)
从电动机4向电动机轴6的旋转向减速齿轮组5的太阳齿轮21传递。
太阳齿轮21经由大径小齿轮部23a使阶梯行星小齿轮23旋转,但由于这时被止 转的齿圈22作为反力承受体发挥功能，因此，阶梯行星小齿轮23进行使小径小齿轮部23b 沿着齿圈22的内周滚动，另外使大径小齿轮部23a沿着太阳齿轮21的外周滚动那样的行星运动。
该阶梯行星小齿轮23的行星运动依次经由行星齿轮架24及其圆筒部24a向轮毂11传递，使轮毂11与电动机轴6向同方向旋转。
通过上述的传动作用，减速齿轮组5将从电动机4向电动机轴6的旋转以由太阳 齿轮21的齿数及齿圈22的齿数决定的齿数比进行减速并向轮毂11传递。向轮毂11的旋 转向由轮毂螺栓13而与之结合的车轮14传递，从而能够使车辆行驶。
(第十二实施例的效果)
在本实施例中，在发生轮胎横向力引起的轮毂11的倾倒(翘动)或轮毂轴承9的磨 损及制造误差等引起的轮毂11的位移“晃动”时，如对图2 (b)所述，轮毂11相对于输出 轴7围绕轴承31的支承点(02)摆动，且围绕中心点(03)向例如图2 (b)的箭头B方向位 移，使输出轴7与电动机轴6 —起围绕轴承33的支承点(01)向对应方向摆动而倾斜。
这期间，该电动机轴6及输出轴7不会相对位移,只是一体地位移，因此，相对于这 些电动机轴6及输出轴7，如上所述安装的减速齿轮组5的构成元件21、23、24也全都一体 地位移，不会径向地相对位移，另外，如上所述，也和齿圈22保持径向游隙地旋转卡合于壳 体3的内周相辅相成，从而能够避免变速齿轮组5的齿轮间的啮合率变差。
因此，不会导致这些齿轮的强度下降及耐久性变差，并且也不会发生不舒适的杂 音，另外，也不会产生变速齿轮组5内的阻力增大而使车轮14减速的现象。
并且，在本实施例中，由于通过轴承31及啮合型位移吸收式驱动结合机构32将输 出轴7及轮毂11间可摆动地驱动结合，因此，不管轮毂11的位移的发生方式如何，都能够 可靠地避免该位移转移至轮内电动机驱动单元内的变速齿轮组5，从而能够更可靠地发挥 上述的作用、效果。
另外，从同样的理由来看，在轮毂11及输出轴7间的轴承31及啮合型位移吸收式 驱动结合机构32中，能够缓和来自路面向车轮14的反力从轮毂11移至输出轴7，输出轴7 自身当然能够实现与其相关的轴承31、33的小型化及轻量化。
并且，不依赖位移吸收机构的追加，使轮毂11的倾倒(翘动)及位移(晃动)不会波 及到减速齿轮组5，并将电动机轴6及输出轴7以不能相对位移的方式旋转自如地支承于壳 体3所述位移吸收机构，将减速齿轮组5的构成元件21、23、24安装于这些电动机轴6及输 出轴7，可得到上述的效果，因此不会如追加位移吸收机构时那样产生成本高及大型化相关 的问题及传动系统的扭转振动固有值的下降引起的声振性能变差相关的问题，能够实现上 述的效果。
而且，从同样的构成上的理由来看，能够预先将电动机轴6及输出轴7与减速齿轮 组5的构成元件21、23、24 —起装配，轮内电动机驱动单元的装配作业性提高，对装配工序 的简化及成本降低来说也是大为有利的。
另外，在本实施例中，如图12所示，将检测轮毂11的径向晃动量的位移传感器25 设置于壳体3，当由该传感器25检测到的轮毂11的径向晃动量超过安全上及构造上的容许 界限时，限制向电动机轴6的电动机输出，或向驾驶员发出警报,这在安全上大为有利，并 且能够提高可靠性。
(第十三实施例的构成)
图13是表示将上述的第一实施例 第十一实施例的各部的设想不同于图12地组 合而构成的本发明第十三实施例的轮内电动机驱动单元的实体构成的纵剖侧面图。
另外，在图13中，在与图1 12的相同的部分附带同一符号来表示。
图13的轮内电动机驱动单元与图12的同样地构成收纳于壳体3内的电动机4及行星齿轮式减速齿轮组5，但不使轴承(相当于图12的轴承17)介设在与输出轴7嵌合且结合有转子4r的中空电动机轴6的内端6a和输出轴7的内端7a之间，而是按对图5所述的要领将电动机轴6的内端6a及输出轴7的内端7a分别通过各自的轴承33、8旋转自如地支承于壳体3。
S卩，经由可作为球轴承的轴承33将停车齿轮42旋转自如地支承在支承这些电动机轴6的内端6a及输出轴7的内端7a的壳体3 (后罩2)的开口内。
而且，利用花键嵌合等将电动机轴6的内端6a与该停车齿轮42的内周一体结合， 经由该停车齿轮42并通过轴承33将电动机轴6的内端6a以可摆动的方式旋转自如地支承于壳体3 (后罩2)。
另外，在从电动机轴6的内端6a突出的输出轴7的内端7a和停车齿轮42的内周之间介设可作为球轴承的轴承8，利用该轴承8并经由停车齿轮42将输出轴7的内端7a以可摆动的方式旋转自如地支承于壳体3 (后罩2)。
轴承8位于与轴承33大致相同的轴线方向位置，使轴承8的输出轴7的支承点01 (参照图5)与轴承33的电动机轴6的支承点04 (参照图5)位于大致相同的轴线方向位置。
在壳体3 (壳体主体I)的在车宽方向外侧端的开口 Ia内经由轴承支架41安装有可作为多组向心推力轴承的轮毂轴承9，经由该轮毂轴承9将轮毂11旋转自如地支承于壳体3 (壳体主体I)。
轮毂11由中心轴部Ila和外周圆筒部Ilb构成，在圆筒部Ilb的外周凸缘上一体结合地具备制动盘12，并且具备将这些圆筒部Ilb的外周凸缘及制动盘12贯通而向车宽方向外侧突出的轮毂螺栓13，通过该轮毂螺栓13，将车轮14安装于轮毂11。
输出轴7的外端7b以使前端覆盖轮毂11的中心轴部Ila的方式筒状地延伸，在输出轴筒状外端7b的内周和轮毂中心轴部Ila的外周之间介设可作为球轴承的轴承31。
该可作为球轴承的轴承31除用于经由轮毂11 (中心轴部Ila)将输出轴7的外端 7b旋转自如地支承于壳体3以外，还容许在轴承31的周围，输出轴7的外端7b和轮毂11 (中心轴部Ila)之间的相对摆动。
输出轴筒状外端7b的外周通过齿轮联轴器及等速接头等啮合式驱动结合机构32 与轮毂外周圆筒部Ilb的内周旋转卡合。
但是，啮合式驱动结合机构32容许在上述的绕轴承31的输出轴7和轮毂11的相对摆动，在该摆动中，也可维持输出轴7的外端7b和轮毂外周圆筒部Ilb的旋转卡合。
与图12所示的相同，减速齿轮组5由太阳齿轮21、相对于该太阳齿轮21向接近轮毂11的轴线方向错开而同心配置的不能旋转的齿圈22、一体地具有与这些太阳齿轮21及齿圈22啮合的大径小齿轮部23a及小径小齿轮部23b的阶梯行星小齿轮.23、旋转自如地支承该阶梯行星小齿轮23的行星齿轮架24构成。
太阳齿轮21在结合有转子4r的电动机轴6的部位和轴承18之间的轴线方向位置一体成形于电动机轴6的外周，作为减速齿轮组5的输入元件发挥功能，行星齿轮架24 粘接于输出轴7，作为减速齿轮组5的输出元件发挥功能，齿圈22止转且止脱地安装于壳体3(壳体主体I)的内周，作为减速齿轮组5的反力元件发挥功能。
其中，齿圈22相对于壳体3 (壳体主体I)的内周设定径向游隙而安装。
另外，将位移传感器25装设于壳体主体1(壳体3),所述位移传感器25对轮毂11 因从轮胎接地面向车轮14的轮胎横向力(车宽方向载荷)或轮毂轴承9的磨损及制造误差 等引起的“晃动”而相对于壳体3向径向相对位移时的径向晃动量进行检测。
设置接收来自该位移传感器25的信号的未图示的安全对策装置，该装置对位移 传感器25检测到的轮毂11的径向晃动量作出响应，当该径向晃动量超过安全上及构造上 的容许界限时，限制向电动机轴6的输出，或向驾驶员发出警报。
(第十三实施例的作用)
从电动机4向电动机轴6的旋转向减速齿轮组5的太阳齿轮21传递，太阳齿轮21 以齿圈22为反力承受体,使阶梯行星小齿轮23沿齿圈22的内周滚动(行星运动)。
该阶梯行星小齿轮23的行星运动依次经由行星齿轮架24、输出轴7的外端7b及 啮合式驱动结合机构32向轮毂11传递，使轮毂11 (车轮14)与电动机轴6向同方向旋转， 从而能够使车辆行驶。
(第十三实施例的效果)
在本实施例中，在发生轮胎横向力引起的轮毂11的倾倒(翘动)及轮毂轴承9的磨 损及制造误差等引起的轮毂11的位移“晃动”时，如对图2 (b)所述，轮毂11相对于输出 轴7围绕轴承31的支承点(02)摆动，且围绕中心点(03)向例如图2 (b)的箭头B方向位 移，使输出轴7围绕轴承8的支承点(01)向对应方向摆动而倾斜。
这时，电动机轴6伴随着输出轴7围绕轴承33的支承点(图5中，利用04来表示) 向对应方向摆动。
这期间，电动机轴6的摆动中心(04)和输出轴7的摆动中心(01)也往往位于大致 相同的轴线方向位置，电动机轴6及输出轴7不会相对位移，只是一体地位移。
因此，相对于这些电动机轴6及输出轴7，如上所述安装的减速齿轮组5的构成元 件21、23、24也全都一体地位移，不会径向地相对位移，如上所述，也和齿圈22保持径向游 隙地旋转卡合于壳体3的内周相辅相成，从而能够避免变速齿轮组5的齿轮间的啮合率变 差。
因此，不会导致这些齿轮的强度下降及耐久性变差，并且也不会发生不舒适的杂 音，另外，也不会产生变速齿轮组5内的阻力增大而使车轮14减速的现象。
并且，在本实施例中，由于通过轴承31及啮合型位移吸收式驱动结合机构32将输 出轴7及轮毂11间可摆动地驱动结合，因此，不管轮毂11的位移的发生方式如何，都能够 可靠地避免该位移转移至轮内电动机驱动单元内的变速齿轮组5，能够更可靠地发挥上述 的作用、效果。
另外，从同样的理由来看，在轮毂11及输出轴7间的轴承31及啮合型位移吸收式 驱动结合机构32中，能够缓和来自路面向车轮14的反力从轮毂11移至输出轴7，输出轴7 自身当然能够实现与之相关的轴承31、33的小型化及轻量化。
并且，不依赖位移吸收机构的追加，使轮毂11的倾倒(翘动)及位移(晃动)不会波 及到减速齿轮组5，并将电动机轴6及输出轴7以不能相对位移的方式旋转自如地支承于壳 体3所述位移吸收机构，将减速齿轮组5的构成元件21、23、24安装于这些电动机轴6及输 出轴7，可得到上述的效果，因此不会如追加位移吸收机构时那样产生成本高及大型化相关 的问题及传动系统的扭转振动固有值的下降引起的声振性能变差相关的问题，能够实现上述的效果。
而且，从同样的构成上的理由来看，能够预先将电动机轴6及输出轴7与减速齿轮 组5的构成元件21、23、24 —起装配，轮内电动机驱动单元的装配作业性提高，对装配工序 的简化及成本降低来说也是大为有利的。
另外，在本实施例中，如图12所示，将检测轮毂11的径向晃动量的位移传感器25 设置于壳体3，当由该传感器25检测到的轮毂11的径向晃动量超过安全上及构造上的容许 界限时，限制向电动机轴6的电动机输出，或向驾驶员发出警报,这在安全上大为有利，并 且能够提高可靠性。
此外，在本实施例中，轴承8、33分别单独地承受作用于输出轴7及电动机轴6的 反力，能够实现这些轴承8、33的小型、轻量化，有助于轮内电动机驱动单元的小型化及轻量化。
另外，来自输出轴7及电动机轴6向轴承8、33的反力直接单独地向壳体3传递， 这些反力不会合成，不需要对壳体3的设置轴承8、33的部位进行加强，在这一点上，也能够 实现轮内电动机驱动单元的小型、轻量化及低廉化。
权利要求
1.一种轮内电动机驱动单元，内装于壳体的电动机从电动机轴经由变速齿轮组向输出轴传递电动机旋转，将向该输出轴的电动机旋转传递到旋转自如地支承于所述壳体的车轮安装构件，其特征在于， 远离所述车轮安装构件的所述输出轴的内端旋转自如地支承于所述壳体，相反侧的所述输出轴的外端经由所述车轮安装构件旋转自如地支承于所述壳体， 所述电动机轴与所述输出轴以不能相对位移方式旋转自如嵌合，所述变速齿轮组的构成元件安装于所述电动机轴与所述输出轴。
2.如权利要求1所述的轮内电动机驱动单元，其特征在于， 所述输出轴的外端以可摆动的方式驱动结合于所述车轮安装构件。
3.如权利要求1或2所述的轮内电动机驱动单元，其特征在于， 远离所述车轮安装构件的所述电动机轴的内端旋转自如地支承于所述壳体，所述输出轴的内端经由该电动机轴的内端旋转自如地支承于所述壳体。
4.如权利要求1或2所述的轮内电动机驱动单元，其特征在于， 远离所述车轮安装构件的所述电动机轴及所述输出轴的内端分别直接旋转自如地支承于所述壳体。
5.如权利要求1所述的轮内电动机驱动单元，其特征在于， 所述变速齿轮组具备与所述壳体旋转卡合的反力元件， 在所述反力元件与所述壳体的旋转卡合部设有径向间隙。
6.如权利要求5所述的轮内电动机驱动单元，其特征在于， 以所述反力元件存在于远离所述车轮安装构件的变速齿轮组的轴线方向位置的方式规定该变速齿轮组的轴线方向的朝向。
7.如权利要求1所述的轮内电动机驱动单元，其特征在于， 所述变速齿轮组位于比所述电动机更远离所述车轮安装构件的轴线方向位置。
8.如权利要求7所述的轮内电动机驱动单元，其特征在于， 所述变速齿轮组具备与所述壳体旋转卡合的反力元件， 所述输出轴相对于所述壳体的内端支承部位于与所述反力元件大致相同的轴线方向位置。
9.如权利要求1所述的轮内电动机驱动单元，其特征在于， 在与所述输出轴相对于所述车轮安装构件的外端支承部大致相同的轴线方向位置，所述变速齿轮组以包围该支承部的方式配置。
10.如权利要求1所述的轮内电动机驱动单元，其特征在于， 在与所述车轮安装构件相对于所述壳体的支承部大致相同的轴线方向位置，所述变速齿轮组以由该支承部包围的方式配置。
11.如权利要求10所述的轮内电动机驱动单元，其特征在于， 所述变速齿轮组的输出元件一体地设置于所述车轮安装构件的内周。
12.如权利要求1所述的轮内电动机驱动单元，其特征在于，设有 晃动量检测装置，其对所述车轮安装构件的晃动量进行检测； 安全对策装置，其对来自该晃动量检测装置的信号作出响应，在车轮安装构件的晃动量超过容许界限时，限制向所述电动机轴的输出或者发出警报。
全文摘要
本发明提供一种轮内电动机驱动单元，其构成为，即使伴随着轮胎横向力等而产生轮毂的位移，也不会使轮内电动机驱动单元内的齿轮啮合率变差。电动机的转子旋转经由电动机轴向齿轮组的太阳齿轮传递，使阶梯行星小齿轮沿着齿圈的内周及太阳齿轮的外周滚动。该滚动依次经由行星齿轮架及输出轴向轮毂传递。可是，由于将电动机轴及输出轴设为以不能相对位移的方式相互旋转自如，利用轴承使输出轴的内端以可摆动的方式支承于壳体，将外端与轮毂刚性结合，将齿轮组的构成元件安装于这些轴，因此，即使具有轮毂的翘动，齿轮组的构成元件也只是与轴一起一体地向径向位移，不会产生相对位移，能够防止轮内电动机驱动单元内的齿轮的啮合率变差。
文档编号B60K7/00GK103029565SQ20121031526
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, 麻生川克宪 申请人:日产自动车株式会社