本发明涉及一种轮内电动机驱动装置的轮毂轴承(hubbearing)。。
背景技术：
轮内电动机驱动装置被配置在车轮的内部空间区域，驱动所述车轮，经由悬架装置连接车身。作为将轮内电动机驱动装置连接于悬架装置的技术，已知有例如日本发明特许第5565388号公报(专利文献1)揭示的技术。专利文献1的第0062、0063段落揭示了悬架装置，如图9所示，悬架装置具有向车辆的车宽方向延伸的横梁、从横梁的端部向车辆前侧延伸的拖曳臂、从横梁的端部向车宽方向外侧且向车辆后侧倾斜地延伸的轮毂臂、被固定在轮毂臂的前端的板状的接合部。
专利文献1的轮内电动机驱动装置如第0076段落揭示的图9所示，将悬架装置固定在所述接合部。为了容易理解，本案的图8大致地表示所述接合部的结构，即，轮内电动机驱动装置200的轮毂轴承211具有内圈212、外圈213以及滚珠214。轮毂轴承211的内圈212具有向车宽方向延伸的圆筒部分212b和一体形成在圆筒部分212b的车宽方向外侧端的内圈凸缘212c。内圈212的圆筒部分212b穿过外圈213的中心孔。内圈凸缘212c以比外圈213大径的方式形成。
另外轮毂轴承211的外圈213具有圆筒部分213b和从圆筒部分213b的外周面突出的外圈凸缘213c。所述外圈凸缘213c以保留螺栓空间s的方式、比内圈凸缘212c更离开车宽方向内侧地配置。悬架装置的接合部220配置在比外圈凸缘213c更接近车宽方向内侧的位置，两者与轮毂轴承211的轴线方向邻接。螺栓221与轮毂轴承211的轴线平行地延伸，从螺栓空间s插入外圈凸缘213c的贯通孔，贯通并紧固所述外圈凸缘213c和接合部220。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第5565388号公报
但是，本发明的发明人发现了在专利文献1中存在需要进一步改善的点。即，为了插入将外圈凸缘213c连接于悬架装置的接合部220的螺栓221，需要具有比螺栓221更长的螺栓空间s，圆筒部分213b从外圈凸缘213c向轴线方向外侧突出。因此，轮内电动机驱动装置200的轴线方向尺寸变大。包含轮毂轴承211的轮内电动机驱动装置200优选为小型，因此，在专利文献1中仍有改善轴线方向尺寸的余地。
技术实现要素：
鉴于所述实情，本发明的目的在于提供一种减小轮内电动机驱动装置的轴线方向尺寸的技术。
(解决技术问题的手段)
为了实现上述目的，本发明的轮内电动机驱动装置包括：轮毂轴承部，其具有外圈、内圈以及多个滚动体，其中，所述内圈穿过外圈的中心孔并从外圈向轴线方向一侧突出，所述多个滚动体被配置在外圈和内圈之间的环状空间；电动机部，其驱动内圈；以及壳体，其覆盖从电动机部直至内圈的驱动传递路径。上述构件中的外圈包含外圈筒构件、外圈附属构件以及外圈附属构件支承部，其中，所述外圈筒构件具有供滚动体滚行的外侧轨道面，所述外圈附属构件具有收纳外圈筒构件的贯通孔并以规定的轴线方向尺寸与外圈筒构件的外周面嵌合，所述外圈附属构件支承部被设置在外圈附属构件且用于与壳体和车身侧构件这两者或其中任一者结合。另外，内圈在从外圈突出的轴线方向一端部具有用于与车轮结合的内圈支承部。在所述轮毂轴承部的轴线方向上，所述电动机部被配置在所述轮毂轴承部的轴线方向另一侧，所述外侧轨道面具有多列并且在轴线方向上空开间隔地配置。所述滚动体以在外侧轨道面的各列滚行的方式在轴线方向上空开间隔配置有多列。
根据所述本发明，轮毂轴承部的外圈不是一体形成的构件，而是包含外圈筒构件和外圈附属构件这2个构件。而且，外圈附属构件通过压入等的嵌合被安装固定于外圈筒构件的外周。因此，无须使用如专利文献1所述的螺栓，能够解除现有技术中的螺栓空间问题。另外，根据本发明，能够自由地制造外圈附属构件的形状，外圈附属构件支承部的配置自由度变大，根据该配置能够减小轮内电动机驱动装置的轴线方向尺寸。此外，外圈筒构件和外圈附属构件的嵌合是指：使收纳外圈筒构件的贯通孔的内径相对较小地形成，外圈筒构件的外径相对较大地形成，该内外径的尺寸之差成为直径方向的过盈量，从而外圈筒构件的外周面紧贴着外圈附属构件的贯通孔固定。另外，外圈附属构件通过外圈附属构件支承部连接车身侧构件，由此，能够回避轮重作用于轮内电动机驱动装置的壳体。另外，能够从车宽方向外侧解除外圈附属构件支承部和壳体的连接，将轮毂轴承部从壳体向车宽方向外侧分离，使轮内电动机驱动装置的检查和轮毂轴承部11的维护更换变得简单。
作为本发明优选的实施方式，当以轴线方向中心位置作为轮毂轴承部的轴线方向中心位置时，外圈附属构件被配置在比所述轴线方向中心位置更偏向轴线方向一侧的位置，其中，所述轴线方向中心位置是包含被设置在外圈筒构件的内周面的外侧轨道面中、从最接近轴线方向一侧的外侧轨道面直至最接近轴线方向另一侧的外侧轨道面的区域的轴线方向中心位置。根据所述实施方式，由于外圈筒构件从外圈附属构件向轴线方向一侧突出的长度变小，因此，能够使轮内电动机驱动装置的轴线方向尺寸比现有技术更小。作为所述实施方式的一例，将外圈附属构件和外圈筒构件的嵌合面比轴线方向中心位置更偏向轴线方向一侧地配置。作为所述实施方式的其它例，将外圈附属构件支承部比轴线方向中心位置更偏向轴线方向一侧地配置。
轮毂轴承部的外圈、内圈、滚动体中的任一者都通过满足规定强度并包含规定范围的碳含量的钢形成。与此相对地，壳体和车身侧构件优选通过轻金属形成。车身侧构件从其字面意义上来看是指被安装在车身侧的构件。具体来说，从本发明的轮内电动机驱动装置来看，车身侧构件是指悬架装置的悬架构件或协助悬架装置和轮内电动机驱动装置的连接的悬架托架。轮毂轴承部的内圈也可以具有中心孔，或者也可以是实心的轴。从电动机部至内圈的驱动传递路径也可以包含减速机构。由车身侧构件、外圈附属构件、壳体构成的3构件的结合关系如下所述，即，3构件中的任意2构件彼此直接结合，3构件中的剩余的构件与上述的2构件中的任一者直接结合即可。由此，2构件彼此间结地结合。
作为一例，外圈附属构件通过一组外圈附属构件支承部直接结合悬架构件等车身侧构件，且通过另一组外圈附属构件支承部直接结合壳体。由此，车身侧构件与壳体间接地结合。作为其它示例，壳体与车身侧构件直接结合并且通过一组外圈附属构件支承部直接结合外圈附属构件，但外圈附属构件与车身侧构件不直接结合而仅为紧密接触。进而，作为其它示例，车身侧构件与壳体直接结合并且通过一组外圈附属构件支承部直接结合外圈附属构件，但壳体与外圈附属构件不直接结合而仅为卡合。
作为本发明的一实施方式，在外圈筒构件的轴线方向一端形成有向外径侧突出的突起，在外圈筒构件的轴线方向另一侧的外周面附设有限制构件，外圈附属构件介于突起和限制构件之间。根据所述实施方式，外圈附属构件与外圈筒构件的相对移动受到限制。对限制构件不做特别的限定，例如为卡环。
作为本发明优选的实施方式，外圈附属构件的外圈附属构件支承部被设置在比内圈支承部更接近外径侧的位置。根据所述实施方式，在内圈支承部和外圈附属构件之间无须确保用于收纳向外圈附属构件支承部螺合的螺栓等的螺栓空间。因此，能够将内圈支承部配置得比现有技术更接近外圈附属构件，减小从外圈向轴线方向一侧突出的内圈的突出长度，提供比现有技术更小型化的轮内电动机驱动装置。
作为本发明进一步优选的实施方式，壳体包含收纳外圈的开口和区划所述开口的环状区域，环状区域的一部分与外圈附属构件支承部结合，在环状区域的其它部分设置有用于连接车身侧构件的连接支承部。根据所述实施方式，轮重将作用于壳体的环状区域，而不会作用于壳体中的其它部分。因此，无须在壳体设置肋条等加强构件，有利于轮内电动机驱动装置的轻量化。
对外圈附属构件的形状不做特别的限定，作为本发明的一实施方式，外圈附属构件包含向轴线方向另一侧突出并嵌合壳体的筒状部。根据所述实施方式，能够将壳体可靠地安装固定于外圈。优选在筒状部和壳体之间设置密封材料。由此，提高壳体的密封性。
对筒状部的配置不做特别的限定，作为本发明的一实施方式，筒状部沿着外圈附属构件的内周面配置，筒状部的内周面被包含于外圈筒构件和外圈附属构件的嵌合面的轴线方向尺寸且与外圈筒构件嵌合。根据所述实施方式，外圈筒构件和外圈附属构件的嵌合面变宽，由此，能够可靠地向外圈筒构件安装固定外圈附属构件。作为其它实施方式，外圈附属构件也可以是不具有筒状部的圆板。
(发明效果)
如上所述，根据本发明，外圈附属构件支承部的配置自由度变大，能够解除现有技术的螺栓空间问题，使轮内电动机驱动装置的轴线方向尺寸比现有技术更小。另外，能够避免轮重作用于轮内电动机驱动装置的壳体。另外，能够将轮毂轴承部从壳体向车宽方向外侧分离，使轮内电动机驱动装置的检查和修理变得简单。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的轮内电动机驱动装置的示意图，表示从车宽方向外侧观察的状态。
图2是表示同一实施方式的轮内电动机驱动装置的展开剖视图。
图3是放大表示同一实施方式的轮毂轴承部的纵向剖视图。
图4是取出表示同一实施方式的外圈附属构件的立体图。
图5是取出表示同一实施方式的外圈附属构件的立体图。
图6是表示本发明的第二实施方式的轮内电动机驱动装置的展开剖视图。
图7是表示本发明的第三实施方式的轮内电动机驱动装置的展开剖视图。
图8是表示现有的轮内电动机驱动装置的纵向剖视图。
附图标记说明：
10、轮内电动机驱动装置
11、轮毂轴承部
12、内圈
12b、内圈筒部
12c、内圈凸缘
12r、内侧轨道圈
13、外圈
13b、外圈筒构件
13c、外圈附属构件
13d、突起
13e、筒状部
13f、内螺纹孔(结合支承部)
13r、卡环(限制构件)
13h、贯通孔(结合支承部)
13s、贯通孔
13m、13n、外侧轨道面
14、14m、14n、滚动体
15、17、19、螺栓
21、电动机部
31、减速部
32、入力齿轮
32s、输入轴
36、出力齿轮
37、输出轴
38、主体壳体
38a、支承面
38b、背面部分
38c、环状区域
38f、正面部分
38h、开口
55、制动盘
70、悬架装置
71、下臂
71a、车宽方向外侧端
73、支柱
74、减震器
75、下螺旋弹簧座
80、拉杆
82、动力线
102、悬架托架
102a、中央部
102b、上侧悬架托架
102c、开口
102d、下侧悬架托架
cl、轴线方向中心位置
lb、轴承区域
ls、嵌合面的轴线方向尺寸
m、n、o、轴线
s、螺栓空间
w、轮圈。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的第一实施方式的轮内电动机驱动装置的示意图，表示从车宽方向外侧观察的状态。在图1中，以纸面上侧作为车辆上方，以纸面下侧作为车辆下方，以纸面左侧作为车辆前方，以纸面右侧作为车辆后方。车辆前方是指车辆的前进方向。车辆后方是指车辆的后退方向。图2是表示同一实施方式的轮内电动机驱动装置的展开剖视图。在图2中表示的剖切面是将包含图1所示的轴线m和轴线n的平面以及包含轴线n和轴线o的平面按顺序连接了的展开平面。在图2中，以纸面左侧作为车宽方向外侧，以纸面右侧作为车宽方向内侧。在以下的说明中，也将车宽方向外侧(外盘侧)称为轴线方向一侧，将车宽方向内侧(内盘侧)称为轴线方向另一侧。第一实施方式的轮内电动机驱动装置10被配置在图2所示的轮圈w的内部空间区域，与轮圈w一起被收容在未图示的车身的车轮罩。
轮圈w的轮辋部wr和轮辐部ws区划车轮的内部空间区域。在轮辋部wr的外周嵌合有未图示的轮胎。轮圈w和轮胎构成车轮。轮圈w和轮内电动机驱动装置10被左右对称地配置在未图示的车身的车宽方向两侧，构成电动车辆。轮内电动机驱动装置10能够使电动车辆以时速0～180km/h的速度行驶。
轮内电动机驱动装置10经由悬架装置70被安装于未图示的车身。悬架装置70为减震柱式悬架装置，其包含向车宽方向延伸的下臂71、配置在比下臂71更上方的位置并向上下方向延伸的支柱73。支柱73是配置在比轮内电动机驱动装置10的轴线o更上方且比轮圈w更接近车宽方向内侧的悬架构件。另外，支柱73的车宽方向位置与轮内电动机驱动装置10的车宽方向内侧部分重叠。
支柱73的下端区域与悬架托架102结合，有关其详细内容将于后述。在图1中仅表示支柱73的下端区域，省略支柱73的上端区域。所述上端区域在比轮圈w更上方的位置连接车身。
支柱73的下端区域具体来说是减震器74的外筒。减震器74的未图示的轴从外筒的上端向上方笔直地延伸。在减震器74的外周面设置有边缘状的下螺旋弹簧座75。下螺旋弹簧座75以包围减震器74的方式支承同轴地配置的螺旋弹簧(未图示)的下端。螺旋弹簧和减震器74构成吸震器。因此，支柱73可向上下方向进行伸缩，使作用于支柱73的轴向的力衰减。
下臂71是配置在比轮内电动机驱动装置10的轴线o更下方的悬架构件，其包含车宽方向外侧端71a(图1)和车宽方向内侧端(未图示)。下臂71在车宽方向外侧端71a上经由未图示的球窝接头连接悬架托架102。下臂71在车宽方向内侧端上连接未图示的车身。以车宽方向内侧端作为基端，以车宽方向外侧端71a作为自由端，下臂71可向上下方向摆动。连接车宽方向外侧端71a和支柱73的上端的直线向上下方向延伸并构成转向轴线k。转向轴线k基本向上下方向延伸，但也可以向车宽方向和/或车辆前后方向稍稍倾斜。
悬架托架102是附设在图1所示的轮内电动机驱动装置10的构件。悬架托架102是一个构件，其包含上侧悬架托架102b、中央部102a、下侧悬架托架102d。中央部102a(图2中的符号102)以如后述的方式被安装在外圈13。中央部102a具有开口102c。开口102c收纳轮内电动机驱动装置10的外圈13，中央部102a通过螺栓15与外圈13紧固。内圈12贯通开口102c。上侧悬架托架102b从中央部102a向上方突出，在比电动机部21(在图1中仅表示轴线m)更上方的位置从车宽方向外侧向内侧延伸，在车宽方向内侧的前端部与减震器74结合。下侧悬架托架102d从中央部102a向下方突出，在前端部连接下臂71。
如虚线所示，在比下臂71更上方的位置配置有拉杆80。拉杆80向车宽方向延伸，拉杆80的车宽方向外侧端可转动地连接悬架托架102。拉杆80的车宽方向内侧端连接未图示的转向装置。转向装置使拉杆80向车宽方向前进和后退，使轮内电动机驱动装置10和轮圈w围绕转向轴线k转向。在悬架托架102的开口102c贯穿并固定有轮内电动机驱动装置10，有关其详细将于后述。
轮内电动机驱动装置10包括图2所示的连接轮圈w的中心的轮毂轴承部11、驱动车轮的轮圈w的电动机部21、将电动机部的旋转减速并传递给轮毂轴承部11的减速部31。电动机部21和减速部31被配置在偏离轮毂轴承部11的轴线o的位置，而不是与轮毂轴承部11的轴线o同轴地配置。轴线o向车宽方向延伸，与车轴一致。与轴线o方向位置相关地，轮毂轴承部11被配置在轮内电动机驱动装置10的轴线方向一侧(外盘侧)，电动机部21被配置在轮内电动机驱动装置10的轴线方向另一侧(内盘侧)，减速部31被配置在轮内电动机驱动装置10的轴线方向中央部。轮毂轴承部11和减速部31被收容于由轮圈w的轮辋部wr和轮辐部ws区划的车轮内部空间区域。电动机部21从车轮内部空间区域向轴线方向另一侧突出。
轮毂轴承部11具有结合轮圈w且作为旋转圈的内圈12、作为固定圈的外圈13、配置在内圈12和外圈13之间的环状间隙的多个滚动体14，其旋转自如地支承内圈12。内圈12与作为通过轮毂轴承部11的中心的车轴的轴线o一致。此外，在特别需要区分滚动体14的情况下，也可称为滚动体14m、14n。
图3是取出并表示图2中的轮毂轴承部的放大纵向剖视图。图4和图5是从轮毂轴承部取出外圈附属构件并进行表示的立体图，图4表示轴线o方向一侧，图5表示轴线o方向另一侧。外圈13包含外圈筒构件13b和外圈附属构件13c。外圈筒构件13b和外圈附属构件13c是分别独立的构件。外圈附属构件13c在中央部具有贯通孔13s且是由钢制成的板材，向贯通孔13s插入由钢制成的外圈筒构件13b。外圈筒构件13b的外径比贯通孔13s的内径大，通过所述内外径差值的尺寸(直径方向的过盈量)，外圈筒构件13b在规定的整个轴线o方向上的尺寸ls上被压入固定至外圈附属构件13c。由此，外圈附属构件13c作为外圈凸缘起作用。在外圈附属构件13c的中央部形成有沿着贯通孔13s的内周面向轴线o方向另一侧突出的圆筒的筒状部13e。包括筒状部13e在内，外圈附属构件13c的内周面与外圈筒构件13b嵌合。
内圈12和外圈筒构件13b由例如从耐磨损性上佳的轴承钢suj1～suj5中选择的高碳铬轴承钢、或者从s53c等的sooc中选择的机械构造用的碳钢、或者机械构造用的合金钢构成。外圈附属构件13c由例如从s53c等的sooc选择的机械构造用的碳钢、或者机械构造用的合金钢构成。
嵌合面的轴线o方向尺寸ls为过盈配合，而不是间隙配合或中间配合。也就是说，贯通孔13s的内径比外圈筒构件13b的外径稍小。另外，在嵌合面的轴线o方向尺寸ls处，贯通孔13s的内径和外圈筒构件13b的外径分别形成有固定的。嵌合面的轴线o方向尺寸ls包含外圈附属构件13c的主体和突出设置在该主体的筒状部13e。也就是说，嵌合面的轴线o方向尺寸等于外圈附属构件13c的轴线o方向尺寸。
筒状部13e在外周面插入并嵌合形成于后述的正面部分38f的开口38h。在开口38h的内周面和筒状部13e的外周面之间具有环状的密封材料38d。密封材料38d为例如o形环，配置在形成于筒状部13e的外周面的圆周槽。通过密封材料38d，外圈13无间隙地连接主体壳体38。
在外圈筒构件13b的轴线o方向一侧端形成有向外径侧突出的突起13d。突起13d限制外圈附属构件13c向轴线o方向一侧的相对移动。此外，突起13d可以在圆周方向上空开间隔地配置，或者也可以向圆周方向连续地延伸，也可以是持续整个圆周延伸的凸缘。
在外圈筒构件13b的外周面形成有向圆周方向延伸的圆周槽，在圆周槽嵌合有c字形的卡环13r。在轴线o方向一侧的突起13d和轴线o方向另一侧的卡环13r之间具有外圈附属构件13c。进而，突起13d抵接外圈附属构件13c的一端面，卡环13r抵接筒状部13e的前端，限制外圈附属构件13c向轴线o方向另一侧的相对移动。也就是说，外圈附属构件13c被突起13d和卡环13r的双方相夹，其向轴线o方向的移动被禁止。
在作为外圈凸缘的外圈附属构件13c、在圆周方向上空开间隔地穿设有多个内螺纹孔13f和贯通孔13h。例如，内螺纹孔13f和贯通孔13h在圆周方向上以规定的间隔交替地设置。各内螺纹孔13f和各贯通孔13h与轴线o平行地延伸，从轴线o方向一侧分别被螺栓15、17穿过。各螺栓15的轴部穿过悬架托架102的贯通孔102h，螺合于内螺纹孔13f。各螺栓15的头部从悬架托架102向轴线o方向一侧突出。此外，在外圈附属构件13c的外缘形成有收纳并卡合悬架托架102的规定形状的切口13g、13j。切口13g形成在外圈附属构件13c的轴线方向一侧端面。内螺纹孔13f形成在切口13g的内部并指向轴线o方向一侧。由此，外圈13被安装固定于悬架托架102。内螺纹孔13f是图3所示的无底的贯通孔，但作为变形例，也可以是未图示的有底的孔。为了容易理解，在图2中仅表示悬架托架102的一部分，省略剩余的部分。
主体壳体38的正面部分38f与外圈附属构件13c的轴线o方向另一侧端面面接触。贯通孔13h形成在切口13j的内部并向轴线o方向延伸，所述切口13j形成于外圈附属构件13c的外缘。各螺栓17的轴部穿过贯通孔13h螺合于内螺纹孔38g，所述内螺纹孔38g被穿设在正面部分38f。由此外圈13被安装固定于主体壳体38。各螺栓17的头部位于切口13j的内部。另外，主体壳体38经由外圈13被支承于悬架托架102。
此外，正面部分38f是覆盖减速部31的轴线o方向的一端的壳体壁部。悬架托架102与外圈13和主体壳体38同样地为非旋转构件。与此相对地，内圈12是与轮圈w一体旋转的旋转构件。
切口13j、贯通孔13h、与正面部分38f面接触的外圈附属构件13c的轴线o方向另一侧端面、在外圈附属构件13c表面上与螺栓17头部面接触的平坦的螺栓支承面形成用于与成为壳体的正面部分38f结合的外圈附属构件支承部。
切口13g、内螺纹孔13f、外圈附属构件13c表面中与悬架托架102在轴线方向上紧密接触的平坦面是用于与成为车身侧构件的悬架托架102结合的外圈附属构件支承部。车身侧构件从所述说明的构件来看是指安装在车身侧的构件，从外圈13来看，其包括悬架托架102、悬架装置、车身等。
内圈12包含内圈筒部12b和内圈凸缘12c。内圈筒部12b是比外圈13更长的圆筒体，穿过外圈筒构件13b的中心孔。在从外圈13向轮内电动机驱动装置10的外部突出的内圈筒部12b的轴线o方向一侧端部形成有内圈凸缘12c。内圈凸缘12c不是圆形，而是在圆周方向上以规定的间隔切入有切口。内圈12在内圈凸缘12c上与轮圈w结合，与车轮一体旋转。内圈凸缘12c构成用于与制动盘55和车轮(轮圈w)同轴地结合的车轮支承部。
内圈筒部12b从内圈凸缘12c向轴线o方向另一侧突出在内圈筒部12b的轴线o方向的另一区域的外周面和外圈筒构件13b之间的环状空间配置有多列滚动体14m、14n。内圈筒部12b的轴线o方向中央部的外周面构成第一列的滚动体14m的内侧轨道面。在内圈筒部12b的轴线o方向的另一侧端部的外周面嵌合有内侧轨道圈12r。内侧轨道圈12r的外周面构成第二列的滚动体14n的内侧轨道面。在内圈筒部12b和外圈筒构件13b之间的环状空间还具有密封材料16。密封材料16密封环状空间的两端，阻止尘埃和异物的侵入。向内圈筒部12b的轴线o方向的另一端的中心孔插入减速部31的输出轴37并进行花键配合。
这里，附带说明被配置在最接近轴线o方向一侧(车宽方向外侧)的第一列的滚动体14m和被配置在最接近轴线o方向另一侧(车宽方向内侧)的第二列的滚动体14n。外圈筒构件13b的轴线o方向另一侧端部从外圈附属构件13c向轴线o方向另一侧突出。所述外圈筒构件13b的轴线o方向另一侧端部中的内周面构成第二列的滚动体14n的外侧轨道面13n。也就是说，第二列的滚动体14n的轴线o方向位置不与外圈附属构件13c的轴线o方向位置重叠。与此相对地，第一列的滚动体14m的轴线o方向位置与外圈附属构件13c的轴线o方向位置重叠。
参照图3，在滚动体14的多个外侧轨道面中，将包含从最接近轴线o方向一侧的外侧轨道面13m到最接近轴线o方向另一侧的外侧轨道面13n之间的区域称作轮毂轴承部11的轴承区域lb。另外，将轴承区域lb的轴线o方向中心位置称作轮毂轴承部11的轴线方向中心位置cl。本实施方式的嵌合面的轴线o方向尺寸ls比轴线方向中心位置cl更偏向轴线方向一侧(车宽方向外侧)地配置。换言之，比较轴承区域lb的轴线方向中心位置cl，嵌合面的轴线o方向尺寸ls的轴线方向中心位置cs更接近内圈凸缘12c。
如图2所示，电动机部21具有电动机旋转轴22、转子23、定子24、电动机壳体25，并以该顺序从电动机部21的轴线m向外径侧依次配置。电动机部21是内转子、外定子形式的径向间隙电机，但也可以为其它形式。例如，未图示的电动机部21也可以为轴向间隙电机。
成为电动机旋转轴22以及电动机23的旋转中心的轴线m与轮毂轴承部11的轴线o平行地延伸。也就是说，电动机部21以从轮毂轴承部11的轴线o离开的方式偏离配置。具体而言，如图1所示，电动机部的轴线m配置于比轴线o靠车辆前方。在电动机部21的上部连接固定有从轮内电动机驱动装置10的外部延伸的动力线82的一端部。电动机21是三相交流电动机，在本实施方式中配置有三条动力线82。但是，电动机部21的型号以及动力线82的根数不限于此。
电动机壳体25为大致圆筒形状，如图2所示，在轴线m方向的一端与主体壳体38的背面部分38b结合成一体，在轴线m方向的另一侧端通过板状的电动机壳体外罩25v密封。电动机旋转轴22的两端部经由滚动轴承27、28旋转自如地支承于主体壳体38的背面部分38b和电动机部21的电动机壳体外罩25v。主体壳体38、电动机壳体25、电动机壳体外罩25v构成轮内电动机驱动装置10的壳体。电动机部21驱动内圈12。
减速部31是三轴平行轴齿轮减速机，具有输入轴32s、输入齿轮32、多个中间齿轮33、35、中间轴34、输出轴37、输出齿轮36、主体壳体38，其中，所述输入轴32s与电动机部21的电动机旋转轴22同轴地结合，所述输入齿轮32同轴地设置在输入轴32s的外周面，所述中间轴34与所述中间齿轮33、35的中心结合，所述输出轴37与轮毂轴承部11的内圈12同轴地结合，所述输出齿轮36同轴地设置在输出轴37的外周面，所述主体壳体38收容所述多个齿轮和旋转轴。输入轴32s沿着轴线m延伸，中间轴34沿着轴线n延伸，输出轴37沿着轴线o延伸。
输入齿轮32是小径的外齿轮，是形成在沿着轴线m配置的输入轴32s的轴线m方向的另一端部的外周的多个齿。在输入轴32s的轴线方向的另一端部形成有沿着轴线m延伸的中心孔，将电动机旋转轴22的轴线方向的一端部插入并使其不可相对旋转地嵌合。输入轴32s在输入齿轮32的两端侧经由滚动轴承32m、32n旋转自如被支承于主体壳体38的正面部分38f和背面部分38b。
减速部31的中间轴34与轴线o平行地延伸，中间轴34的两端经由轴承34m、34n旋转自如地被支承于主体壳体38的正面部分38f和背面部分38b。在中间轴34的中央部，第一中间齿轮33和第二中间齿轮35与中间轴34的轴线n同轴地设置。第一中间齿轮33和第二中间齿轮35是外齿的斜齿轮，第一中间齿轮33的直径比第二中间齿轮35的直径大。第一中间齿轮33被配置在比第二中间齿轮35更接近轴线n方向的另一侧的位置，与输入齿轮32啮合。第二中间齿轮35被配置在比第一中间齿轮33更接近轴线n方向一侧的位置，与输出齿轮36啮合。
如图1所示，中间轴34的轴线n被配置在比轴线o和轴线m更上方的位置。另外，中间轴34的轴线n被配置在比轴线o更靠近车辆前方并且比轴线m更靠近车辆后方的位置。减速部31是具有相互平行延伸的轴线o、n、m的三轴平行轴齿轮减速机。
图2所示的输出齿轮36为外齿轮，同轴地设置在输出轴37的中央部。输出轴37沿着轴线o延伸。输出轴37的轴线o方向的一端部被插入内圈12的中心孔并相对不可旋转地嵌合。所述嵌合是花键配合或锯齿配合。输出齿轮36的齿顶和齿底比内圈12的内圈凸缘12c部更大径，但输出齿轮36的齿顶圆比外圈附属构件13c更小。输出齿轮36的轴线o方向的一侧端部经由滚动轴承36m旋转自如地被支承于主体壳体38的正面部分38f。输出轴37的轴线o方向另一侧端部经由滚动轴承36n旋转地如地被支承于主体壳体38的背面部分38b。
减速部31通过小径的驱动齿轮和大径的从动齿轮的啮合、即输入齿轮32和第一中间齿轮33的啮合、或者第二中间齿轮35和输出齿轮36的啮合使电动机旋转轴22的旋转减速并向输出轴37传递。
主体壳体38包含筒状部分和覆盖该筒状部分的两端的正面部分38f和背面部分38b。筒状部分以包围相互平行地延伸的轴线o、n、m的方式覆盖减速部31的内部构件。正面部分38f从轴线方向一侧覆盖减速部31的内部构件。在正面部分38f形成有开口38h。开口38h以收纳外圈附属构件13c的筒状部13e的方式嵌合。区划开口38h的环状区域38c包含指向轴线o方向一侧的平坦面，并穿设有从该平坦面向轴线o方向另一侧延伸的内螺纹孔38g。环状区域38c的半径方向尺寸比轴线方向厚度大。另外，环状区域38c的轴线方向厚度比主体壳体38的其它部分厚度大。
内螺纹孔38g以轴线o为中心、在圆周方向上空开间隔地配置有多个，该配置对应所述外圈附属构件13c的贯通孔13h。此外，内螺纹孔38g是有底的孔。由此，有利于主体壳体38的密封性。
背面部分38b从轴线方向另一侧覆盖减速部31的内部构件。主体壳体38的背面部分38b是结合电动机壳体25并分隔减速部31和电动机部21的隔壁。电动机壳体25被支承于主体壳体38，从主体壳体38向轴线方向的另一侧突出。就这样，主体壳体38收容减速部31的所有旋转元件(旋转轴和齿轮)，覆盖从电动机部21到内圈12的驱动传递路径。
输入轴32s、中间轴34、输出轴37通过所述滚动轴承被两端支承。有关相互平行的轴线m、n、o的轴线方向位置，轴线方向一侧的滚动轴承32m、34m、36m的轴线方向位置相互重叠。进一步优选为，如图2所示地，所述滚动轴承32m、34m、36m的轴线方向尺寸相同且轴线方向位置都一致。轴线方向另一侧的滚动轴承32n、34n、36n的轴线方向位置相互重叠。进一步优选为，所述滚动轴承32n、34n、36n的轴线方向尺寸相同且轴线方向位置都一致。第二中间齿轮35和输出齿轮36被配置在轴线方向一侧，所述齿轮的轴线方向位置相互重叠。进一步优选为，所述齿轮的轴线方向尺寸相同且轴线方向位置一致。输入齿轮32和第一中间齿轮33被配置在轴线方向另一侧，所述齿轮的轴线方向位置相互重叠。进一步优选为，所述齿轮的轴线方向尺寸相同且轴线方向位置一致。由此，能够减小减速部31的轴线方向尺寸。
根据第一实施方式，包括外圈13、内圈12、轮毂轴承部11、电动机部21、主体壳体38，其中，所述内圈12从穿过外圈13的中心孔从外圈13向轴线o方向一侧突出，所述轮毂轴承部11具有配置在外圈13和内圈12之间的环状空间的多个滚动体14，所述电动机部21驱动内圈12，所述主体壳体38覆盖从电动机部21到内圈12的驱动传递路径。外圈13包含外圈筒构件13b、外圈附属构件13c、外圈附属构件支承部(内螺纹孔13f、贯通孔13h、切口13g、13j)，其中，所述外圈筒构件13b具有供滚动体14滚行的外侧轨道面13m、13n，所述外圈附属构件13c具有收纳外圈筒构件13b的贯通孔并且以规定的轴线o方向尺寸ls嵌合在外圈筒构件13b的外周面，所述外圈附属构件支承部被设置在外圈附属构件13c并且用于与主体壳体38或悬架托架102结合。内圈12具有用于向从外圈13突出的轴线o方向一侧端部结合轮圈w的车轮支承部(内圈凸缘12c)。与轮毂轴承部11的轴线o方向相关地，主体壳体38和电动机部21被配置在轮毂轴承部11的轴线o方向另一侧。以区域lb的轴线o方向中心位置作为轮毂轴承部11的轴线方向中心位置cl，嵌合面的轴线o方向尺寸ls被配置在比轴线方向中心位置cl更偏向轴线o方向一侧(车宽方向外侧)的位置，其中，在区域lb中，轮毂轴承部11的滚动体14在轴线o方向上空开间隔地配置多列，区域lb包含从所述多列外侧轨道面13m、13n中最接近轴线o方向一侧的外侧轨道面13m直至最接近轴线o方向另一侧的外侧轨道面13n的区域。
根据所述第一实施方式，外圈13不是如现有技术中的包含凸缘的一体形成的构件，而是作为与外圈筒构件13b不同的其它构件的外圈附属构件13c被安装固定在外圈筒构件13b的外周。由此，能够自由地制造外圈附属构件13c的形状，外圈附属构件支承部(内螺纹孔13f、贯通孔13h、切口13g、13j)的配置自由度变大，能够解决现有技术中的螺栓空间问题并且使轮内电动机驱动装置10的轴线o方向尺寸比现有技术更小。另外，通过外圈附属构件13c连接成为车身侧构件的悬架托架102，由此，能够避免轮重作用在轮内电动机驱动装置10的主体壳体38上。另外，能够从车宽方向外侧放松螺栓17，将轮毂轴承部11从主体壳体38向车宽方向外侧分离，使轮内电动机驱动装置10的检查和轮毂轴承部11的维护更换变得简单。
在第一实施方式中，外圈附属构件13c通过螺栓15与悬架托架102直接结合，通过螺栓17与主体壳体38直接结合。但是，悬架托架102与主体壳体38隔开，两者不直接结合。像这样，通过外圈附属构件13c在外圈附属构件支承部与成为车身侧构件的悬架托架102连接，从而能够避免轮重作用于轮内电动机驱动装置10的主体壳体38。
另外，根据第一实施方式，在外圈筒构件13b的轴线o方向一端形成有向外径侧突出的突起13d，在外圈筒构件13b的轴线o方向另一侧的外周面附设有作为限制构件的卡环13r，外圈附属构件13c介于突起13d和卡环13r之间。由此，外圈附属构件13c与外圈筒构件13b的相对移动受到限制。
另外，根据第一实施方式，外圈附属构件13c的外圈附属构件支承部(内螺纹孔13f、贯通孔13h、切口13g、13j)被设置于比内圈支承部(内圈凸缘12c)更接近外径侧的位置，由此，无须在内圈支承部(内圈凸缘12c)和外圈附属构件13c之间确保收纳螺栓15、17的螺栓空间。因此，将内圈支承部(内圈凸缘12c)以比现有技术更接近外圈附属构件13c的方式进行配置，使从外圈13突出的内圈12的突出长度变短，能够提供比现有技术更小型化的轮内电动机驱动装置10。
另外，根据第一实施方式，外圈附属构件13c包含向轴线o方向另一侧突出并与主体壳体38嵌合的筒状部13e。由此，能够将主体壳体38可靠地安装固定于外圈13。
另外，根据第一实施方式，筒状部13e沿着外圈附属构件13c的贯通孔13s的内周面配置，筒状部13e的内周面被包含于嵌合面的轴线o方向尺寸ls。由此，能够充分地确保嵌合面的轴线o方向尺寸ls，将外圈附属构件13c可靠地安装固定于外圈筒构件13b。
接着说明本发明的第二实施方式。图6是表示本发明的第二实施方式的展开剖视图。有关该第二实施方式，对于与所述实施方式相同的结构赋予相同的符号并省略其说明，以下说明不同的结构。在该第二实施方式中，通过螺栓19将悬架托架102结合于主体壳体38的环状区域38c。
环状区域38c的厚度t2比主体壳体38的其它部分的厚度t1更厚地形成。另外，在环状区域38c中，在圆周方向上空开间隔地形成有多个比外圈附属构件13c位于更外径侧并且向轴线o方向一侧突出的支承面38a。在各支承面38a穿设有内螺纹孔38i。支承面38a和内螺纹孔38i对应悬架托架102的贯通孔102h地配置，内螺纹孔38i与贯通孔102h一致，与轴线o平行地延伸。螺栓19从轴线方向一侧插入贯通孔102h，螺合于内螺纹孔38i。
根据第二实施方式，主体壳体38包含收纳外圈13的开口38h和区划开口38h的环状区域38c，其在环状区域38c的一部分结合外圈附属构件13c的外圈附属构件支承部(贯通孔13h和另一侧端面)，在环状区域38c的其它部分设置有用于连接悬架托架102的连接支承部(内螺纹孔38i)。由此，轮重将作用于主体壳体38的中厚度较厚的环状区域38c，而不会作用于主体壳体38中厚度较薄的其它部分。因此，无须在主体壳体38设置肋条等加强构件，有利于轮内电动机驱动装置10的轻量化。此外，在第二实施方式中，主体壳体38通过螺栓17与外圈附属构件13c直接结合，通过螺栓19与悬架托架102直接结合，但外圈附属构件13c不与悬架托架102直接结合。悬架托架102与外圈附属构件13c仅相接触。
接下来，对本发明的第三实施方式进行说明，图7是表示本发明的第三实施方式的展开剖视图。关于该第三实施方式，对于与所述实施方式相同的结构标注同一附图标记并省略说明，对于不同的结构以下进行说明。该第三实施方式是将图3所示的螺栓15的紧固结构和图6所示的螺栓19的紧固结构进行组合的结构。
根据第三实施方式，主体壳体38包含收纳外圈13的开口38h和区划开口38h的环状区域38c，其在环状区域38c的一部分与外圈附属构件13c的外圈附属构件支承部(贯通孔13h和另一侧端面)结合，其在环状区域38c的其它部分设置有用于连接悬架托架102的连接支承部(内螺纹孔38i)。由此，轮重将作用于主体壳体38的中厚度较厚的环状区域38c，而不会作用于主体壳体38中厚度较薄的其它部分。因此，无须在主体壳体38设置肋条等加强构件，有利于轮内电动机驱动装置10的轻量化。此外，在第三实施方式中，悬架托架102通过螺栓15与外圈附属构件13c直接结合，通过螺栓19与主体壳体38直接结合。但是，不具有像所述的螺栓17那样的与外圈附属构件13c和主体壳体38直接结合的紧固结构。外圈附属构件13c和主体壳体38直接嵌合，但两者的固定通过螺栓15进行。
以上，参照附图对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不局限附图所示的实施方式。对于附图所示的实施方式，在与本发明的相同范围或均等范围内，能够追加各种修改或变形。例如，说明了本实施方式所述的轮毂轴承部11在内圈筒部12b的轴线o方向中央部的外周面构成第一列的滚动体14m的内侧轨道面、向内圈筒部12b的轴线o方向另一侧端部外周嵌合内侧轨道圈12r的结构，但不限定于此，也可以形成以下结构，即，不在内圈筒部12b的轴线o方向中央部的外周面构成第一列的滚动体14m的内侧轨道面，而在其它构件构成第一列的滚动体14m的内侧轨道面，将所述其它构件嵌合于内圈筒部12b的轴线o方向中央部。
产业上的可利用性
本发明的轮内电动机驱动装置能够被有效地利用在电动汽车和混合动力车辆中。