轮内电动机驱动装置的制造方法_4

文档序号:9620524阅读:来源:国知局
25a与减速器输入轴25 -起在纸面上向逆时针方向旋转时, 偏屯、部25aW轴屯、0为中屯、进行公转运动,因此曲线板26a的凹部33在周向上与外销27 依次抵接。其结果是,如箭头所示,曲线板26a从多个外销27受到载荷Fi,向顺时针方向自 转。
[0086] 另外,在曲线板26a上W轴屯、化为中屯、在周向上配设有多个贯通孔30曰。同与轴 屯、0同轴地配置的减速器输出轴28结合的内销31穿过各贯通孔30曰。贯通孔30a的内径 比内销31的外径大规定尺寸,因此内销31不会成为曲线板26a的公转运动的障碍,内销31 提取出曲线板26a的自转运动而使减速器输出轴28旋转。此时,与减速器输入轴25相比, 减速器输出轴28成为高转矩且低转速,如图5中箭头所示那样,曲线板26a从多个内销31 受到载荷門。运些的多个载荷Fi、門的合力Fs施加于减速器输入轴25。
[0087] 合力Fs的方向根据曲线板26a的波形形状、凹部33的数量等几何学的条件、离屯、 力的影响而变化。具体而言,与连结自转轴屯、〇2与轴屯、0的直线Y成直角且通过自转轴屯、 〇2的基准线X、同合力Fs所成的角度a大致在30。~60。内变动。
[0088] 上述的多个载荷Fi、門在减速器输入轴25旋转一周(360。)的期间,载荷的方 向、大小变化,其结果是,作用于减速器输入轴25的合力Fs的载荷的方向、大小也变动。并 且,当减速器输入轴25旋转一周时,曲线板26a的波形的凹部33被减速向顺时针方向旋转 一个间距,成为图5的状态,重复上述情况。
[0089] 因此,对于支承减速器输入轴25的深沟球轴承37a、37b,除高速旋转W外,还施加 有载荷的方向与大小变动的径向载荷W及力矩载荷。其结果是,已验证轴承溫度的上升、 轴承的内外圈的溫度差增大至预料W上。为了应对运种情况,即使在考虑深沟球轴承37a、 37b、与减速器输出轴28、稳定器3化的配合、与减速器输入轴25的配合,而设定深沟球轴承 37a、3化的初始的径向内部间隙5的情况下,也已验证若该初始的径向内部间隙5的量即 使稍小,则在运转时径向内部间隙成为负间隙,导致发热,而形成早期剥离或烧结的现象。
[0090] 另一方面,若为了避免上述的问题,而增加深沟球轴承37a、37b的初始的径向内 部间隙5的量,则导致因减速部B内的旋转体的振摆回转产生的振动、因曲线板26a、26b 与外销27、内销31的晒合部等接触而形成的声音、振动的产生,已明确具备摆线减速器的 轮内电动机驱动装置21对于运些声音、振动较为敏感。
[0091] 另外,已验证上述的声音、振动与称为非悬挂质量的轮内电动机驱动装置21的特 殊条件重叠,因此意料之外地难W进行声音、振动的衰减,对NVH特性造成负面影响,对驾 驶员W及搭乘者带来不适感。
[0092] 如上述那样,对于本实施方式的对轮内电动机驱动装置21的减速部输入轴25进 行支承的深沟球轴承37a、3化而言,鉴于综合各种因素的苛刻的使用环境,为了追求径向 内部间隙的可加工的范围,通过实验进行评价。表1示出其结果。 阳〇9引【表1】
阳0巧]表1中的评价基准如下。
[0096] 峨声、振动)
[0097] 在模拟乘坐于后部座椅的人的状态下,通过噪声计来测定噪声等级。
[0098] O:大多数人、条件下不存在因噪声产生的不适感的状态
[0099] A:仅敏感的人、或者仅在特定的条件下对噪声感到不适的状态 阳100] X:大多数的人对噪声感到不适的状态 阳1〇1]〔轴承寿命) 阳102] O:能够实现标准车辆寿命10年10万km 阳103] X:不能实现上述标准车辆寿命
[0104] 根据W上的实验结果,已验证在轮内电动机驱动装置21的具有减速部润滑机构 的减速部B中,通过将深沟球轴承37a、37b的初始的径向内部间隙5设定为IOym~ 60ym,即使在与减速器输出轴28、减速器输入轴25的配合、溫度上升、内外圈的溫度差增 大的状况下,也能够防止发热、烧结,并且能够在可加工的范围内将声音、振动的影响、W及 因声音、振动的影响产生的NVH特性的降低抑制最小限度。由此,能够与成为非悬挂质量的 轮内电动机驱动装置、摆线减速器的特殊条件无关地,抑制声音、振动,实现NVH特性优异 的轮内电动机驱动装置。另外,已验证若将初始的径向内部间隙5设为10ym~40ym,则 更加优选。
[01化]运里,初始的径向内部间隙5是指,在组装于减速器输出轴28W及减速器输入轴 25之前的状态下,如图4所示,将内圈38或者外圈39的任一方固定,使未固定的轨道圈沿 径向方向移动时的移动量。换言之,是指在使内圈38的轨道面38a、外圈39的轨道面39a 与滚珠40抵接的状态下,在直径方向上对置的位置处的轨道面38a、39a与滚珠40之间的 间隙5。
[0106]并且,对于本实施方式的对轮内电动机驱动装置21的减速部输入轴25进行支承 的深沟球轴承37a、3化而言,在轴承的材料方面,由增加了娃(Si)W及儘(Mn)的含有率的 高碳铭轴承钢构成。运里,增加了娃(Si)W及儘(Mn)的含有率的高碳铭轴承钢是指例如 JISB4805的SUJ3W及SUJ5、ASTMA485的GradelW及Grade3,另夕F,表示与它们相当的 材料。表2示出运些高碳铭轴承钢的化学成分。 阳107]【表2】 阳10引
[0109] 在本实施方式中,深沟球轴承37a、3化的内圈38、外圈39、滚珠40使用SUJ3,W通 过整体泽火使表层的残留奥氏体量为25%W上的方式实施热处理。作为热处理条件,将泽 火溫度设为850~880°C,将其冷却条件设为仅在300~150°C的溫度范围内H= 0. 2cmI W下的冷却能。运里,冷却能是指泽火所使用的冷却剂的冷却能力。
[0110] 通过上述的材料W及热处理,降低残留奥氏体龟裂敏感性,因此能够提高修正额 定寿命(IS0281)而实现长寿命。即,能够使具有同等的寿命的深沟球轴承37a、3化小型化, 能够缩小减速部B的径向尺寸,不超过电动机部A的径向尺寸,而具有大减速比,因此能够 实现具有耐久性的小型且轻型的轮内电动机驱动装置21。 阳111] 在本实施方式中,示出了深沟球轴承37曰、37b的内圈38、外圈39、滚珠40全部使 用SUJ3,并实施热处理W使表层的残留奥氏体量为25%W上的例子,但不限于此,也可W内圈38、外圈39、W及滚珠40中的至少一方应用SUJ3W及上述的热处理。另外,上述的其 他构件可W使用增加了娃(Si)W及儘(Mn)的含有率的高碳铭轴承钢。
[0112] 在本实施方式中,作为对轮内电动机驱动装置21的减速部输入轴25进行支承的 球轴承例示了深沟球轴承37a、37b,但不限于此,也可W应用角接触球轴承。
[0113] 对上述结构的轮内电动机驱动装置21的整体的工作原理进行说明。
[0114] 电动机部A例如受到因向定子23a的线圈供给交流电流而产生的电磁力,从而由 永磁铁或者磁性体构成的转子23b旋转。由此,当与电动机旋转轴24a连结的减速器输入 轴25旋转时,曲线板26a、26bW减速器输入轴25的旋转轴屯、为中屯、而进行公转运动。此 时,外销27与曲线板26a、26b的曲线形状的波形卡合,使曲线板26a、26b向与减速器输入 轴25的旋转相反的方向进行自转旋转。
[0115] 穿过贯通孔30a的内销31随着曲线板26a、26b的自转运动而与贯通孔30a的内 壁面抵接。由此,曲线板26a、26b的公转运动不向内销31传递,仅曲线板26a、26b的自转 运动经由减速器输出轴28向车轮用轴承部C传递。
[0116] 此时,减速器输入轴25的旋转通过减速部B被减速而向减速器输出轴28传递,因 此即使在采用低转矩、高旋转型的电动机部A的情况下,也能够向驱动轮14传递所需的转 矩。
[0117] 在将外销27的数量设为Za,将曲线板26a、26b的波形的数量设为Zb时,上述结构 的减速部B的减速比通过(Za-Zb)/Z冰计算。在图2所示的实施方式中,ZA= 12,ZB= 11, 因此能够得到减速比为1/11的非常大的减速比。
[0118] 运样,通过采用能够在不采用多段结构的情况下获得大减速比的减速部B,能够得 到小型且高减速比的轮内电动机驱动装置21。另外,在外销27W及内销31上设置有滚针 轴承27a、31a(参照图3),从而与曲线板26a、26b之间的摩擦阻力减小,因此减速部B的传 递效率提局。 阳119] 通过将本实施方式的轮内电动机驱动装置21搭载于电动机动车11,能够抑制非 悬挂质量。其结果是,能够得到行驶稳定性W及NVH特性优异的电动机动车11。
[0120] 特别是,在本实施方式的轮内电动机驱动装置21中,在具有减速部润滑机构的减 速部B中,通过将支承减速部输入轴25的深沟球轴承37a、3化的初始
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