专利名称：轮内电动机驱动单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及由各电动机驱动车轮可行驶的电动汽车所使用的每个车轮的驱动单元、所谓的轮内电动机(in wheel motor)驱动单元的改进提案。
背景技术：
作为这种轮内电动机驱动单元，目前已知有例如专利文献I中记载的技术。
该轮内电动机驱动单元具备由电动机驱动的输入轴、与车轮结合的输出轴、旋转自如地支承该输出轴的轮毂轴承，通过将来自电动机的旋转动力经输入轴及输出轴传递到车轮，由此，将各车轮由各轮内电动机驱动单元驱动，使电动汽车行驶。
因此，上述输入轴及输出轴间需要相互驱动结合。但是，在进行输入输出轴间的驱动结合时，由于轮毂轴承的晃动及尺寸公差，输出轴因向车轮的横向力等而相对于输入轴相对摆动，因此，需要以可吸收这些输入输出轴间的驱动结合部的相对位移的方式进行该驱动结合。
因此，输入输出轴间的驱动结合也如专利文献I中所记载，通过相对位移吸收式驱动结合构造来进行该驱动结合。
专利文献1:(日本)特开2009 - 190440号公报
但是，在以专利文献I所记载的为代表的现有的轮内电动机驱动单元中，上述的相对位移吸收式驱动结合构造承担着支承输出轴的旋转的功能，同时，配置于车轮轴承部即轮毂轴承的附近，因此，产生如下问题。
S卩，相对位移吸收式驱动结合构造接近轮毂轴承意味着由于该相对位移吸收式驱动结合构造处于输出轴的摆动中心，因此，输出轴的摆动中心接近车轮接近。因此，目前，由于轮毂轴承的晃动及尺寸公差产生车轮旋转面的位移而引起的输出轴的摆动角、即输入输出轴间的驱动结合部的输入输出轴相对位移量增大。
上述的相对位移吸收式驱动结合构造需要可靠地吸收这样的大的输入输出轴驱动结合部的输入输出轴相对位移以不在输入输出轴间产生“翘动^ >9)”等不良情况，因此，在现有的轮内电动机驱动单元中，不能避免了输入输出轴间的相对位移吸收式驱动结合构造的大型化，进而会产生轮内电动机驱动单元自身大型化的问题。
这样，通过使轮毂轴承向车宽方向外方移动，当增大其与相对位移吸收式驱动结合构造的距离，则轮内电动机驱动单元的轴长变长，导致要求小型化的轮内电动机驱动单元的大型化。发明内容
本发明的目的在于，提供一种轮内电动机驱动单元，通过精心设计上述相对位移吸收式驱动结合构造相对于电动机的相对配置部位，即通过将相对位移吸收式驱动结合构造配置于远离轮毂轴承的轴线方向位置，不会带来轮内电动机驱动单元的上述的大型化， 从而避免有关上述相对位移吸收式驱动结合构造的大型化的问题。
为实现该目的，本发明的轮内电动机驱动单元如下构成。首先，对成为本发明前提 的轮内电动机驱动单元进行说明，其具备通过电动机驱动的输入轴；与车轮结合的输出 轴；旋转自如地支承该输出轴的轮毂轴承，并设有相对位移吸收式驱动结合构造，该相对位 移吸收式驱动结合构造将所述输入轴及所述输出轴间驱动结合，而且，以可吸收该驱动结 合部的输入输出轴相对位移的方式进行所述输入轴及所述输出轴间的驱动结合。
本发明使这样的轮内电动机驱动单元的所述相对位移吸收式驱动结合构造具有 如下特征，即、配置于隔着所述电动机与所述轮毂轴承相反一侧的轴线方向位置。
根据这样的本发明的轮内电动机驱动单元，相对位移吸收式驱动结合构造由于为 上述的配置，而存在于远离轮毂轴承的轴线方向位置。因此，通过相对位移吸收式驱动结合 构造的位置决定的输出轴的摆动中心远离轮毂轴承(车轮)，可以减小因轮毂轴承的晃动及 尺寸公差产生的车轮旋转面的位移而引起的输出轴的摆动角、即输入输出轴间的驱动结合 部的输入输出轴相对位移量。
因此，相对位移吸收式驱动结合构造能进尽可能吸收输入输出轴驱动结合部的上 述小的输入输出轴相对位移，可以实现输入输出轴间的相对位移吸收式驱动结合构造的小 型化，进而可以使轮内电动机驱动单元小型化，可以消除关于这些上述大型化的问题。
图1是示意性表示说明直至本发明的设想的经纬所使用的电动汽车用轮内电动 机驱动单元的参考例的纵剖侧面图2是表示本发明第一实施例的轮内电动机驱动单元的示意纵剖侧面图3表示在图2的轮内电动机驱动单元使用的相对位移吸收式驱动结合构造，图 3 Ca)是将该相对位移吸收式驱动结合构造以图3 (b)的II1-1II线上设定截面并沿箭 头方向观察表示的纵剖侧面图，图3 (b)是将该相对位移吸收式驱动结合构造作为轴直角 截面进行表示的纵剖正面图4是表示本发明第二实施例的轮内电动机驱动单元的示意纵剖侧面图5表示在图4的轮内电动机驱动单元使用的相对位移吸收式驱动结合构造，图 5 (a)是将该相对位移吸收式驱动结合构造以图5 (b)的V — V线上设定截面并沿箭头方 向观察表示的纵剖侧面图，图5 (b)是将该相对位移吸收式驱动结合构造作为轴直角截面 进行表示的纵剖正面图6是表示本发明第三实施例的轮内电动机驱动单元的示意纵剖侧面图7是表示本发明第四实施例的轮内电动机驱动单元的示意纵剖侧面图8是表示本发明第五实施例的轮内电动机驱动单元的示意纵剖侧面图9表示本发明第六实施例的轮内电动机驱动单元，图9 Ca)是该轮内电动机驱 动单元的示意纵剖侧面图，图9 (b)是表示该轮内电动机驱动单元的轮胎横向力输入时的 输出轴倾斜状态的说明图。
符号说明
I 外壳
2电动机
3输入轴
4、5轴承
6输出轴
7输入输出轴结合部
8轮毂轴承
9多组向心推力轴承
11相对位移吸收式驱动结合构造
12内筒
12a轴线方向突条
13外筒
13a轴线方向突条
13c外周凸缘
14弹性材料(相对位移吸收体)
15、16螺栓
21行星齿轮式减速齿轮组
22太阳齿轮
23齿圈
24阶梯行星小齿轮
25行星齿轮架
26延长轴
31平行轴式减速齿轮组
32驱动小齿轮
33大径中间齿轮
34小径中间齿轮
35输出齿轮
36惰轮轴
37轴承
38延长轴
41其它的相对位移吸收式驱动结合构造
42轮毂轴承结合部具体实施方式
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。
(参考例的构成及其问题点)
图1表示用于说明直至本发明的设想的经纬的、轮内电动机驱动单元的参考例。 图1的轮内电动机驱动单元具有外壳I，在该外壳I内收纳电动机2。
电动机2由固设于外壳I内的定子2s和在其内周具有径向间隙(径方向间隙)地 同心配置的转子2r构成。
转子2r与轮内电动机驱动单元的输入轴3驱动结合，利用配置于转子2r的轴线 方向两侧的轴承4、5将该输入轴3旋转自如地支承于外壳I。
与输入轴3同轴且对接配置有输出轴6，将这些输入轴3及输出轴6的对接部7相互结合。
在输出轴6的另一端固定有轮毂轴承8，通过利用多组向心推力轴承9将该轮毂轴承8旋转自如地支承于外壳I的开口端,将输出轴6支承于外壳I内。虽然未图不,但在轮毂轴承8的从外壳I的开口端露出的面上安装有车轮。
当对电动机2的定子2s通电时，通过来自此的电磁力驱动转子2r旋转。
来自电动机2的旋转驱动力依次经输入轴3及输出轴6到达轮毂轴承8，使车轮与输入轴3及输出轴6 —体旋转，由此可进行电动汽车的行驶。
但是，输入轴3及输出轴6的相互对接结合部7因轮毂轴承8的晃动、尺寸公差及挠曲产生向车轮的横向力等，从而使输出轴6相对于输入轴3相对摆动，因此，两轴相对位移。
这样的输出轴6的摆动(输入输出轴3、6的对接结合部7的输入输出轴相对位移) 产生杂音、驱动功能的损失(车辆不能行驶)以及左右轮驱动力差引起的车辆动作不稳定， 需要避免这些问题。
上述是如图1所不的将输入输出轴3、6间直接连结的情况的问题,在输入输出轴3、6经由变速机构结合的情况下，还进一步产生变速机构的齿轮接触带来的齿轮噪音、应力集中、摩擦增大等作为电动汽车不能忽略的其它问题，这些问题的避免也成为当务之急。
为解决上述诸多问题，目前，如上述专利文献I中所看到的，为了以可吸收上述的输出轴6的摆动(输入输出轴3、6的对接结合部7的输入输出轴相对位移)的方式驱动结合输入输出轴3、6间，而通过相对位移吸收式驱动结合构造(图1中作为黑匣子11表示)进行该驱动结合。
但是，在现有的轮内电动机驱动单元中，相对位移吸收式驱动结合构造11如虚线 11’所示，与输出轴6的旋转支承部一同配置于车轮轴承部即轮毂轴承8的附近，因此，输入输出轴3、6的相互对接结合部如虚线V所示，位于轮毂轴承8的附近，因轮毂轴承8的晃动、尺寸公差及挠曲产生的车轮旋转面的位移而引起的输出轴6的摆动角α如α’所示那样增大，输入输出轴3、6间的驱动结合部V的输入输出轴相对位移量增大。
相对位移吸收式驱动结合构造11’需要可靠地吸收这种大的输出轴6的摆动角 α ’(输入输出轴驱动结合部7’的输入输出轴相对位移)，以不在输入输出轴3、6间产生“翘动”等的不良情况，因此，现有的轮内电动机驱动单元中，无论相对位移吸收式驱动结合构造11’为橡胶联轴器等挠曲式结构，还是齿轮联轴器等机械式结构，都不能避免其大型化， 进而会产生轮内电动机驱动单元自身大型化的问题。
这样，通过使轮毂轴承8向车宽方向外方移动，如果增大其与相对位移吸收式驱动结合构造11’的距离，则轮内电动机驱动单元的轴长加长，导致以小型化为使命的轮内电动机驱动单元的大型化。
(第一实施例的构成)
图2表示消除了上述有关大型化的问题的本发明第一实施例的轮内电动机驱动单元，图3 (a)、(b)表示用于该轮内电动机驱动单元的相对位移吸收式驱动结合构造11的详细结构。
图2中，对与图1同样起作用的部分标注同一符号进行表示，避免其重复说明。本实施例中，如图2所示，隔着电动机2在与轮毂轴承8相反一侧的轴线方向位置配置相对位移吸收式驱动结合构造11。因此，与转子2r结合的输入轴3形成中空，经由设于其外周的轴承4、5旋转自如地支承于外壳I。
输出轴6游嵌于输入轴3的中空孔内，将这些输入轴3及输出轴6在远离轮毂轴承8的端部7通过相对位移吸收式驱动结合构造11相互结合。
例如图3 (a)、(b)所示，相对位移吸收式驱动结合构造11以同心配置的方式具有内筒12及外筒13，在内筒12的外周，沿圆周反向等间隔地突设有多个轴线方向突条12a， 在外筒13的内周沿圆周方向等间隔地图设有多个轴线方向突条13a。突条12a、13a设为在圆周方向相互重叠这样的相对高度，在这些突条12a、13a所在的内筒12的外周及外筒13 的内周之间填充橡胶等弹性材料14 (相对位移吸收体)，且经由该弹性材料14使内筒12及外筒13 —体化。
如图2所示，在将这样的相对位移吸收式驱动结合构造11用于输入轴3及输出轴 6间的驱动结合时，在内筒12的轴线方向突条12a穿设轴线方向孔12b并插通螺栓15，在外筒13的轴线方向突条13a也穿设轴线方向孔13b并插通螺栓16。而且，输出轴6及输入轴3的对应端部与接近轮毂轴承8的内筒12及外筒13的端面分别接触，通过插通轴线方向突条12a的螺栓15将输出轴6的端部安装于内筒12，通过插通轴线方向突条13a的螺栓 16将中空输入轴3的端部安装于外筒13。
(第一实施例的作用、效果)
来自电动机2 (转子2r)的旋转动力经中空输入轴3到达相对位移吸收式驱动结合构造11的外筒13，之后，依次经过弹性材料14及内筒12到达输出轴6，并通过轮毂轴承 8 (车轮)的旋转驱动使电动汽车可行驶。
其间，由于轮毂轴承8的晃动、寸法公差及挠曲而产生向车轮的横向力等，使输出轴6相对于输入轴3相对摆动，即使这些轴3、6通过结合端部7相对位移，也可以通过相对位移吸收式驱动结合构造11 (弹性材料14)的弹性变形吸收该相对位移，同时，可以继续上述的动力传递，可以避免轴3、6间产生“翘动”等的不良情况。
而且，在本实施例中，相对位移吸收式驱动结合构造11配置于隔着电动机2与轮毂轴承8相反的一侧，因此，输入输出轴3、6的结合部7存在于远离轮毂轴承8的轴线方向位置，因轮毂轴承8的晃动、尺寸公差及挠曲产生的车轮旋转面的位移而引起的输出轴6的摆动角α比现有的α ’大幅减小，且输入输出轴3、6间的驱动结合部7的输入输出轴相对位移量相比目前也减小。
因此，用于如上所述吸收输入输出轴3、6间的驱动结合部7的输入输出轴相对位移的相对位移吸收式驱动结合构造11成为与输入输出轴3、6间的驱动结合部7的输入输出轴相对位移量相吻合的小型的构造，进而有助于轮内电动机驱动单元的小型化。
就该效果而言，不仅相对位移吸收式驱动结合构造11是图示例的橡胶联轴器(挠曲)式结构，即使是在齿轮联轴器等机械式结构，或是液力偶合器等流体式结构的情况下， 当然也能够同样得到。
(第二实施例的构成)
图4表示消除了有关上述大型化的问题的本发明第二实施例的轮内电动机驱动单元，图5 (a)、(b)表示用于该轮内电动机驱动单元的相对位移吸收式驱动结合构造11的详细构造。
图4中，对于与图1同样起作用的部分标注同一符号，避免其重复说明。
本实施例中，与第一实施例相同，如图4所示，隔着电动机2在与轮毂轴承8相反 一侧的轴线方向位置配置相对位移吸收式驱动结合构造11，将与转子2r结合的输入轴3设 为中空，将输出轴6游嵌于输入轴3的中空孔内。
但是，在进行中空的输入轴3及输出轴6的邻接端彼此的驱动结合时，不是如第一 实施方式那样直接进行该驱动结合，而经由行星齿轮式的减速齿轮组21进行。
该减速齿轮组21相当于本发明的变速齿轮机构，配置于至少一部分与相对位移 吸收式驱动结合构造11在径方向重合的轴线方向位置。
而且，减速齿轮组21由太阳齿轮22、相对于该太阳齿轮22向远离轮毂轴承8的轴 线方向错开且同心配置的固定的齿圈23、与这些太阳齿轮22及齿圈23啮合的阶梯行星小 齿轮(阶梯小齿轮)24、旋转自如地支承该阶梯行星小齿轮24的行星齿轮架25构成。
输入轴3在远离轮毂轴承8的端部一体成形有上述太阳齿轮22，将该输入轴3从 太阳齿轮22向朝向轮毂轴承8的方向延伸，利用轴承5将该延伸端部旋转自如地支承于外 壳I。
阶梯行星小齿轮24作为一体具有与输入轴3上的太阳齿轮22啮合的大径齿轮部 24a、及与固定的齿圈23啮合的小径齿轮部24b的阶梯小齿轮(行星齿轮),可以使阶梯行星 小齿轮24沿太阳齿轮22的外周及齿圈23的内周滚动。该阶梯行星小齿轮24以大径齿轮 部24a位于接近轮毂轴承8的一侧，小径齿轮部24b位于远离轮毂轴承8的一侧的朝向进 行配置。
阶梯行星小齿轮24以多个(例如4个)为一组沿圆周方向等间隔地配置，保持该圆 周方向等间隔配置，利用共通的行星齿轮架25旋转自如地支承阶梯行星小齿轮24。旋转自 如地支承多个阶梯行星小齿轮24的行星齿轮架25作为减速齿轮组21的输出旋转元件起 作用，将接近轮毂轴承8的一端旋转自如地支承于输入轴3，将另一端图5中所示的后述的 要领固定于相对位移吸收式驱动结合构造11的外周。
行星齿轮架25的该另一端通过轴承4旋转自如地支承于外壳1，由此，轴承4经由 相对位移吸收式驱动结合构造11间接地将输入轴3的对应端轴支承于外壳I。因此，输入 轴3与第一实施例相同，通过轴承4、5相对于外壳I旋转自如地支承其两端。
相对位移吸收式驱动结合构造11将输入轴3和游嵌于其中空孔内的输出轴6在 远离轮毂轴承8的端部7相互结合，例如图5 (a)、(b)所示那样构成。即，相对位移吸收式 驱动结合构造11基本上与图3 (a)、(b)所示的上述相同，将内筒12及外筒13同心配置， 在内筒12的外周沿圆周方向等间隔地突设多个轴线方向突条12a，在外筒13的内周沿圆周 方向等间隔突设多个轴线方向突条13a。另外，突条12a、13a设为在圆周方向相互重合的相 对高度，在这些突条12a、13a所在的内筒12的外周及外筒13的内周间填充橡胶等弹性材 料14，经由该弹性材料14将内筒12及外筒13 —体化。
但是，在将这样的相对位移吸收式驱动结合构造11如图4所示用于输入轴3及输 出轴6间的驱动结合时，在内筒12的轴线方向突条12a穿设轴线方向孔12b并插通螺栓17， 在外筒13的外周设置凸缘13c，并且在该凸缘13c上穿设轴线方向孔13d并插通螺栓18。 而且，输出轴6与接近轮毂轴承8的内筒12的端面接触，通过插通轴线方向突条12a的螺栓17将输出轴6的端部安装于内筒12，远离轮毂轴承8的行星齿轮架25的端部与外筒13 的凸缘13c接触，通过插通凸缘13c的螺栓18将行星齿轮架25安装于外筒13。
(第二实施例的作用、效果)
来自电动机2 (转子2r)的旋转动力经中空输入轴3传递到减速齿轮组21的太阳齿轮22。由此，太阳齿轮22经由大径齿轮部24a使阶梯行星小齿轮24旋转,但此时由于固定的齿圈23作为反作用力承受部而起作用，因此，阶梯行星小齿轮24以小径齿轮部24b沿齿圈23的内周滚动，另外大径齿轮部24a沿太阳齿轮22的外周滚动这样的方式进行行星运动。
这样的阶梯行星小齿轮24的行星运动经行星齿轮架25到达相对位移吸收式驱动结合构造11的外筒13，之后，依次经过弹性材料14及内筒12到达输出轴6，通过轮毂轴承 8 (车轮)的旋转驱动可使电动汽车行驶。通过上述的传动作用，减速齿轮组21将从电动机 2向输入轴3的旋转可以以由太阳齿轮22的齿数及齿圈23的齿数决定的比进行减速，并传递到轮毂轴承8 (车轮)。
其间，由于轮毂轴承8的晃动、尺寸公差及挠曲产生向车轮的横向力等而使输出轴6相对于输入轴3相对摆动，即使这些轴3、6在结合端部7相对位移，也能够由相对位移吸收式驱动结合构造11 (弹性材料14)的弹性变形吸收该相对位移，同时，能够继续上述的动力传递，能够避免在轴3、6间产生“翘动”等的不良情况。
而且，在本实施例中，与第一实施例相同，相对位移吸收式驱动结合构造11配置于隔着电动机2与轮毂轴承8相反的一侧，因此，输入输出轴3、6的结合部7存在于远离轮毂轴承8的轴线方向位置，因轮毂轴承8的晃动、尺寸公差及挠曲产生的车轮旋转面的位移而引起的输出轴6的摆动角成为与图2中α所示的同水平的大小，输入输出轴3、6间的驱动结合部7的输入输出轴相对位移量减小，能够使相对位移吸收式驱动结合构造11及轮内电动机驱动单元小型化。
而且，在本实施例中，即使经由行星齿轮式的减速齿轮组21进行输入轴3及输出轴6的邻接端之间的驱动结合，由于将该减速齿轮组21配置于其至少一部分与相对位移吸收式驱动结合构造11在径方向重合的轴线方向位置，因此，也不产生轮内电动机驱动单元的轴线方向的大幅度的长度变大，从而进行能够减速齿轮组21的设置。
(第三实施例的构成)
图6表示本发明第三实施例的轮内电动机驱动单元，用于该轮内电动机驱动单元的相对位移吸收式驱动结合构造11与图5 (a)、(b)所示的上述相同。
图6中，对于与图1同样起作用的部分标注同一符号表示，避免其重复说明。在本实施例中，也与第一实施例相同，如图6所不，隔着电动机2在与轮毂轴承8相反一侧的轴线方向位置配置有相对位移吸收式驱动结合构造11。与转子2r结合的输入轴3为中空，其两端利用轴承4、5旋转自如地支承于外壳I内，输出轴6游嵌于输入轴3的中空孔内。
但是，在进行输入轴`3及输出轴6的邻接端之间的驱动结合时，该驱动结合不是如第一实施例那样直接进行，而是经由平行轴式的减速齿轮组31进行。该减速齿轮组31相当于本发明的变速齿轮机构，配置于其至少一部分与相对位移吸收式驱动结合构造11在径方向重合的轴线方向位置。
而且，减速齿轮组31利用由一体成形于远离轮毂轴承8的输入轴3的端部的驱动小齿轮32和与该驱动小齿轮32啮合的大径的中间齿轮33构成的驱动齿轮组、由小径的中间齿轮34和与该中间齿轮34啮合的大径的输出齿轮35构成的从动齿轮组构成。此外，中间齿轮33、34从接近轮毂轴承8的一侧按顺序配置，且经由惰轮轴36相互一体化，将该惰轮轴36旋转自如地支承于外壳I内。另外，输出齿轮35作为减速齿轮组31的输出旋转元件起作用，经由轴承37旋转自如地支承于外壳I内。
相对位移吸收式驱动结合构造11将输入轴3和游嵌于该中空孔内的输出轴6在远离轮毂轴承8的端部7相互结合，因此，与图5 (a)、(b)所示的上述相同。
在通过这样的相对位移吸收式驱动结合构造11如图6所示进行输入轴3及输出轴6间的驱动结合时，如图5 (a)、(b)所示，使用插通内筒12的轴线方向突条12a的螺栓 17及插通外筒13的外周凸缘13c的螺栓18。S卩，在输出轴6与接近轮毂轴承8的内筒12 的端面接触的状态下，利用螺栓17将输出轴6的端部安装于内筒12，在输出齿轮35的内周部与外筒13的凸缘13c接触的状态下，利用螺栓18将输出齿轮35安装于外筒13。
(第三实施例的作用、效果)
来自电动机2 (转子2r)的旋转动力经中空输入轴3传递到减速齿轮组31的驱动小齿轮32。之后，驱动小齿轮32的旋转依次经过驱动小齿轮32和中间齿轮33构成的驱动齿轮组、及中间齿轮34和输出齿轮35构成的从动齿轮组，到达相对位移吸收式驱动结合构造11的外筒13 (参照图5)。
向外筒13的旋转依次经过弹性材料14及内筒12 (均参照图5)到达输出轴6，通过轮毂轴承8 (车轮)的旋转驱动可使电动汽车行驶。通过上述的传动作用，减速齿轮组31 可以将从电动机2向输入轴3的旋转以驱动小齿轮32的齿数及输出齿轮35的齿数决定的比减速，并向轮毂轴承8 (车轮)传递。
其间，由于轮毂轴承8的晃动、尺寸公差及挠曲产生向车轮的横向力等而使输出轴6相对于输入轴3相对摆动，即使这些轴3、6在结合端部7相对位移，也可以通过相对位移吸收式驱动结合构造11 (图5所示的弹性材料14)的弹性变形吸收该相对位移，同时，可以继续上述的动力传递，能够避免在轴3、6间产生“翘动”等的不良情况。
而且，在本实施例中，也与 第一实施例相同，相对位移吸收式驱动结合构造11配置于隔着电动机2与轮毂轴承8相反的一侧，因此，输入输出轴3、6的结合部7存在于远离轮毂轴承8的轴线方向位置，因轮毂轴承8的晃动、尺寸公差及挠曲产生车轮旋转面的位移而引起的输出轴6的摆动角成为与图2中α所示的同水平的大小，输入输出轴3、6间的驱动结合部7的输入输出轴相对位移量减小，可使相对位移吸收式驱动结合构造11及轮内电动机驱动单元小型化。
而且，在本实施例中，输入轴3及输出轴6的邻接端之间的驱动结合经由平行轴式的减速齿轮组31进行，但由于将该减速齿轮组31配置于其至少一部分与相对位移吸收式驱动结合构造11在径方向重合的轴线方向位置，因此，也不产生轮内电动机驱动单元的轴线方向的大幅度的长度变大，从而进行能够减速齿轮组31的设置。
(第四实施例的构成)
图7表示本发明第四实施例的轮内电动机驱动单元，用于该轮内电动机驱动单元的相对位移吸收式驱动结合构造11与图3 (a)、(b)中上述的相同。
在本实施例中，也与第一实施例相同，如图7所示，隔着电动机2在与轮毂轴承8相反一侧的轴线方向位置配置相对位移吸收式驱动结合构造11，将与转子2r结合的输入轴3设为中空,输出轴6游嵌于输入轴3的中空孔内。
而且，输入轴3及输出轴6的邻接端之间的驱动结合与图4所示的第二实施例相同，经由行星齿轮式的减速齿轮组21进行该结合。但是，与图4所示的第二实施例不同，减速齿轮组21以不与相对位移吸收式驱动结合构造11在径方向重合的方式配置于相对位移吸收式驱动结合构造11及电动机2间的轴线方向位置。
而且，减速齿轮组21与图4所示的第二实施例相同，由太阳齿轮22、固定的齿圈 23、阶梯行星小齿轮24、行星齿轮架25构成，在将远离轮毂轴承8的行星齿轮架25的端部与相对位移吸收式驱动结合构造11驱动结合时，由于相对位移吸收式驱动结合构造11及减速齿轮组21的上述的轴线方向相对位置，因此，在接近轮毂轴承8的相对位移吸收式驱动结合构造11的端面，相对于其外筒13 (参照图3)驱动结合行星齿轮架25的上述端部。
S卩，在行星齿轮架25的上述端部同心配置并固定朝向相对位移吸收式驱动结合构造11延伸的延长轴26，该延长轴26构成为可游嵌输出轴6的中空。而且，使接近相对位移吸收式驱动结合构造11的中空延长轴26的前端与接近轮毂轴承8的外筒13(参照图 3)的端面接触，利用插通轴线方向突条13a的螺栓16将中空延长轴26的上述前端安装于外筒13。此外，输出轴6使接近相对位移吸收式驱动结合构造11的端部与接近轮毂轴承8 的内筒12的端面接触，利用插通轴线方向突条12a的螺栓15将输出轴6的该端部安装于内筒12。
(第四实施例的作用、效果)
从电动机2 (转子2r)向输入轴3的旋转动力利用行星齿轮式的减速齿轮组21减速，从行星齿轮架25达到中空延长轴26。向该中空延长轴26的减速旋转朝向相对位移吸收式驱动结合构造11的外筒13，之后，依次经过弹性材料14及内筒12到达输出轴6，利用轮毂轴承8 (车轮)的旋转驱动可使电动汽车行驶。
其间，由于轮毂轴承8的晃动、尺寸公差及挠曲产生向车轮的横向力等而使输出轴6相对于输入轴3相对摆动，即使这些轴3、6在结合端部7相对位移，也可以通过相对位移吸收式驱动结合构造11 (弹性材料14)的弹性变形吸收该相对位移，同时，可以继续上述的动力传递，能够避免在轴3、6间产生“翘动”等的不良情况。
而且，在本实施例中，相对位移吸收式驱动结合构造11配置于隔着电动机2与轮毂轴承8相反一侧，而，且配置于相比减速齿轮组21更远离轮毂轴承8的轴线方向位置，因此，输入输出轴3、6的结合部7存在于相比图4的情况距轮毂轴承8更远的轴线方向位置， 因轮毂轴承8的晃动、尺寸公差及挠曲产生的车轮旋转面的位移而引起的输出轴6的摆动角相比图4的情况更小。
由此，输入输出轴3、6间的驱动结合部7的输入输出轴相对位移量相比图4的情况更小，能够实现相对位移吸收式驱动结合构造11及轮内电动机驱动单元进一步的小型化。
此外，由于将相对位移吸收式驱动结合构造11配置于相比减速齿轮组21更远离轮毂轴承8的轴线方向位置，因此，轮内电动机驱动单元的轴长变长，但由于轴长增大部分仅为相对位移吸收式驱动结合构造11且为小径，因此，车载性的恶化有一定限度。
(第五实施例的构 成)
图8表示本发明第五实施例的轮内电动机驱动单元，用于该轮内电动机驱动单元的相对位移吸收式驱动结合构造11与图3 (a)、(b)的上述的相同。
在本实施例中，也与第一实施例相同，如图8所示，隔着电动机2在与轮毂轴承8 相反一侧的轴线方向位置配置相对位移吸收式驱动结合构造11，将与转子2r结合的输入轴3设为中空,输出轴6游嵌于输入轴3的中空孔内。
而且，输入轴3及输出轴6的邻接端之间的驱动结合与图6所示的第三实施例相同，经由平行轴式的减速齿轮组31进行该驱动结合。但是，与图6所示的第四实施例不同， 减速齿轮组31以不与相对位移吸收式驱动结合构造11在径方向重合的方式配置于相对位移吸收式驱动结合构造11及电动机2间的轴线方向位置。
而且，减速齿轮组31与图6所示的第三实施例相同，利用由驱动小齿轮32及大径中间齿轮33构成的驱动齿轮组、由小径中间齿轮34及输出齿轮35构成的从动齿轮组构成，但在将输出齿轮35的内周与相对位移吸收式驱动结合构造11驱动结合时，由于相对位移吸收式驱动结合构造11及减速齿轮组31的上述的轴线方向相对位置，因此，在接近轮毂轴承8的相对位移吸收式驱动结合构造11的端面，相对于外筒13 (参照图3)驱动结合输出齿轮35的内周。
S卩，在输出轴35的内周同心配置并固定朝向相对位移吸收式驱动结合构造11延伸的延长轴38，该延长轴38构成为可游嵌输出轴6的中空。而且，使接近相对位移吸收式驱动结合构造11的中空延长轴38的前端与接近轮毂轴承8的外筒13 (参照图3)的端面接触，利用插通轴线方向突条13a的螺栓16将中空延长轴26的上述前端安装于外筒13。 此外，输出轴6使接近相对位移吸收式驱动结合构造11的端部与接近轮毂轴承8的内筒12 的端面接触，利用插通轴线方向突条12a的螺栓15将输出轴6的该端部安装于内筒12。
(第五实施例的作用、效果)
来自电动机2 (转子2r)的旋转动力利用平行轴式的减速齿轮组31减速，从输出齿轮35达到中空延长轴38。向该中空延长轴38的减速旋转朝向相对位移吸收式驱动结合构造11的外筒13，之后，依次经过弹性材料14及内筒12到达输出轴6，利用轮毂轴承8 (车轮)的旋转驱动可使电动汽车行驶。
其间，由于轮毂轴承8的晃动、尺寸公差及挠曲产生向车轮的横向力等而使输出轴6相对于输入轴3相对摆动，即使这些轴3、6在结合端部7相对位移，也可以通过相对位移吸收式驱动结合构造11 (图3所示的弹性材料14)的弹性变形吸收该相对位移，同时，可以继续上述的动力传递，能够避免在轴3、6间产生“翘动”等的不良情况。
而且，在本实施例中，相对位移吸收式驱动结合构造11配置于隔着电动机2与轮毂轴承8相反一侧，而且配置于相比减速齿轮组31更远离轮毂轴承8的轴线方向位置，因此，输入输出轴3、6的结合部7存在于相比图6的情况更远离轮毂轴承8的轴线方向位置， 因轮毂轴承8的晃动、尺寸公差及挠曲产生的车轮旋转面的位移而引起的输出轴6的摆动角相比图6的情况更小，由此，输入输出轴3、6间的驱动结合部7的输入输出轴相对位移量相比图6的情况更小，能够实现相对位移吸收式驱动结合构造11及轮内电动机驱动单元 的进一步的小型化。
此外，由于将相对位移吸收式驱动结合构造11配置于相比减速齿轮组31更远离轮毂轴承8的轴线方向位置，因此，轮内电动机驱动单元的轴长变长，但由于轴长增大部分仅为相对位移吸收式驱动结合构造11且为小径，因此，车载性的恶化有一定限度。
(第六实施例的构成)
图9 (a)、(b)表示本发明第六实施例的轮内电动机驱动单元。
本实施例基本上与图4的第二实施例同样构成，但输出轴6和轮毂轴承8的结合不是如上述的各实施例那样刚性结合，而是利用与相对位移吸收式驱动结合构造11不同而另外设置的相对位移吸收式驱动结合构造41，通过围绕结合部42以可吸收输出轴6及轮毂轴承8的相对位移的方式，将这些输出轴6及轮毂轴承8间驱动结合。
(第六实施例的作用、效果)
从电动机2 (转子2r)向输入轴3的旋转动力利用行星齿轮式的减速齿轮组21减速，从行星齿轮架25朝向相对位移吸收式驱动结合构造11的外筒13 (参照图5)，之后，依次经过弹性材料14及内筒12到达输出轴6，利用轮毂轴承8 (车轮)的旋转驱动可使电动汽车行驶。
其间，由于轮毂轴承8的晃动、尺寸公差及挠曲产生向车轮的横向力等而使输出轴6相对于输入轴3例如图9 (b)那样相对摆动，即使这些轴3、6在结合端部7相对位移， 也可以通过相对位移吸收式驱动结合构造11 (弹性材料14)的弹性变形吸收该相对位移， 同时，可以继续上述的动力传递，能够避免在轴3、6间产生“翘动”等的不良情况。
而且，相对位移吸收式驱动结合构造11配置于隔着电动机2与轮毂轴承8相反一侧，因此，输入输出轴3、6的结合部7存在于远离轮毂轴承8的轴线方向位置，因轮毂轴承 8的晃动、尺寸公差及挠曲产生的车轮旋转面的位移而引起的输出轴6的摆动角如图9 (b) 那样减小。
由此，输入输出轴3、6间的驱动结合部7的输入输出轴相对位移量减小，能够实现相对位移吸收式驱动结合构造11及轮内电动机驱动单元的小型化。
在此基础上，在本实施例中，以利用其它的相对位移吸收式驱动结合构造41围绕结合部42以可吸收输出轴6及轮毂轴承8的相对位移的方式将这些输出轴6及轮毂轴承8 间驱动结合，因此，通过相对位移吸收式驱动结合构造11、41的共同动作，输出轴6的两端均具有关节地与对方构件驱动结合，无论轮毂轴承8的晃动及位移的发生方式如何，都能够可靠地吸收该晃动及位移，能够使上述的效果更显著。
另外，即使产生输出轴6弯曲这样方式的位移的情况下，相对位移吸收式驱动结合构造41也可以使轮毂轴承8如图9 (b)所示那样围绕某轮胎接地中心点01例如向箭头 B方向摆动，能够缓和从路面对输出轴6的荷重输入或使其消失，能够实现以可对抗其的方式而制造的必要的输出轴6及其轴承构造的小型化。
此外，该效果也可以吸收车轮转向时的轮毂轴承8与输出轴6的相对位移，对于在该转向时在轮毂轴承8及输出轴6间不发生“翘动”也有效。
S卩，轮 胎接地中心点01与轮毂轴承8及输出轴6间的关节中心42的距离越短，越能够降低从路面到上下输入的轮毂轴承8的力矩力及位移，有利于车辆的动作稳定。
权利要求
1.一种轮内电动机驱动单兀，具备通过电动机驱动的输入轴；与车轮结合的输出轴；旋转自如地支承该输出轴的轮毂轴承，并设有相对位移吸收式驱动结合构造，该相对位移吸收式驱动结合构造将所述输入轴及所述输出轴间驱动结合，而且，以可吸收该驱动结合部的输入输出轴相对位移的方式进行所述输入轴及所述输出轴间的驱动结合，其特征在于， 隔着所述电动机在与所述轮毂轴承相反一侧的轴线方向位置，配置有所述相对位移吸收式驱动结合构造。
2.如权利要求1所述的轮内电动机驱动单元，其特征在于，所述电动机经由变速齿轮机构驱动所述输入轴， 所述变速齿轮机构以至少一部分与所述相对位移吸收式驱动结合构造在径方向重合的方式配置。
3.如权利要求2所述的轮内电动机驱动单元，其特征在于，所述相对位移吸收式驱动结合构造由内周部、外周部、及以吸收所述驱动结合部的输入输出轴相对位移的方式介设于该内外周部之间的相对位移吸收体构成，所述变速齿轮机构的输出旋转元件与所述外周部的外周面结合，所述输出轴与所述内周部的端面结合。
4.如权利要求1所述的轮内电动机驱动单元，其特征在于，所述电动机经由变速齿轮机构驱动所述输入轴，所述变速齿轮机构以与所述相对位移吸收式驱动结合构造在径方向不重合的方式，配置于该相对位移吸收式驱动结合构造与所述电动机之间的轴线方向位置。
5.如权利要求4所述的轮内电动机驱动单元，其特征在于，所述相对位移吸收式驱动结合构造由内周部、外周部、及以吸收所述驱动结合部的输入输出轴相对位移的方式介设于该内外周部之间的相对位移吸收体构成，所述变速齿轮机构的输出旋转元件与所述外周部的端面结合，所述输出轴与所述内周部的端面结合。
6.如权利要求1 5中任一项所述的轮内电动机驱动单元，其特征在于，设有其它的相对位移吸收式驱动结合构造，该其它的相对位移吸收式驱动结合构造将所述轮毂轴承及所述输出轴间驱动结合，而且，以可吸收该驱动结合部的轮毂轴承及输出轴的相对位移的方式进行所述轮毂轴承及所述输出轴间的驱动结合。
全文摘要
一种可吸收输入输出轴相对倾斜且可实现将这两轴间驱动结合的相对位移吸收式驱动结合构造的小型化的轮内电动机驱动单元。电动机的旋转经由输入轴、相对位移吸收式驱动结合构造及输出轴传递到轮毂轴承(车轮)。相对位移吸收式驱动结合构造在内筒及外筒间填充弹性材料而构成，通过使输出轴与内筒结合使输入轴外筒结合使输入输出轴通过结合部可摆动地驱动结合。相对位移吸收式驱动结合构造配置于隔着电动机与轮毂轴承相反一侧。由此，输入输出轴的可摆动的结合部存在于远离轮毂轴承的轴线方向位置，因轮毂轴承的晃动、尺寸公差及挠曲产生的车轮旋转面的位移引起的输出轴的摆动角α相比现有的α’小，可以实现相对位移吸收式驱动结合构造的小型化。
文档编号H02K7/08GK103029562SQ20121028862
公开日2013年4月10日 申请日期2012年8月14日 优先权日2011年9月28日
发明者瀬尾崇志, 刈屋武 申请人:日产自动车株式会社