专利名称：车辆驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于通过各电动机驱动车轮而能行驶的电动汽车的车轮驱动装置的改进提案。
背景技术：
作为该车轮驱动装置，目前公知的有例如专利文献I所记载的装置。
该车轮驱动装置具有由电动机和获取来自该电动机的旋转的输出轴构成的电动机驱动单元，使该电动机驱动单元的输出轴与车轮驱动结合，通过各电动机驱动单元来驱动各车轮，使电动汽车行驶。
但是，在上述的车轮驱动装置中，由于旋转自如地支承车轮的轮毂轴承的晃动及尺寸公差而使车轮摆动或向轴线方向移动时，需要用什么部位来吸收这些车轮的位移。
在专利文献I中有代表性的现有的车轮驱动装置中，在电动机驱动单元的电动机轴及输出轴间插入能够吸收上述的车轮的位移的位移吸收式驱动结合机构,经由该位移吸收式驱动结合机构在电动机驱动单元内将电动机轴和输出轴之间进行驱动结合。
该位移吸收式驱动结合机构可吸收因轮毂轴承的晃动及尺寸公差引起的车轮的位移，能够避免由于车轮的位移而使传动系受到“翘动^ >9)”等的影响。
专利文献1:(日本)特开2009 — 190440号公报
但是，在专利文献I记载的所代表的现有的车轮驱动装置中，由于在电动机轴和输出轴之间介设有位移吸收式驱动结合机构，因此，在位移吸收式驱动结合机构吸收上述车轮的位移时在电动机轴及输出轴间发生轴交角，上述车轮的位移难免波及电动机驱动单元内。
在上述车轮的位移到达电动机驱动单元并在电动机轴及输出轴间发生轴交角时， 不仅产生电动机的转子与定子干涉的现象，作为电动机传动系的齿轮组产生齿轮的啮合不良，导致音振方面及耐久性方面不利，而且产生使车轮减速的现象。
另外，将上述的位移吸收式驱动结合机构排列于电动机驱动单元的电动机轴及输出轴间的轴线方向位置并串联设置，因此，位移吸收式驱动结合机构在轴线方向也容易大型化，电动机驱动单元进而车轮驱动装置产生在轴线方向长度变大之类的问题及重量变重的问题。
另外，位移吸收式驱动结合 机构位于与轮毂轴承接近的轴线方向位置，为了吸收由轮毂轴承的晃动及尺寸公差引起的车轮的摆动位移，位移吸收式驱动结合机构需要大的摆动位移吸收角，也产生了不能避免成为大型且变重的问题。
另外，由于将位移吸收式驱动结合机构插置于电动机驱动单元的电动机传动系， 因此，也产生电动机传动系的扭转刚性降低，扭矩控制的响应性恶化，电动机传动系的扭转振动固有值降低，在低频振动区域的乘坐舒适性恶化之类的问题。发明内容
本发明的目的是提供一种车轮驱动装置，在车轮因轴承部的晃动及尺寸公差原因 而位移时，如果以电动机驱动单元整体连动的方式对该位移进行浮动支承，则可由该浮动 支承部吸收该位移，从防止该位移传递到电动机驱动单元的内部传动系的观点考虑，将该 想法具体化不会产生上述诸多问题。
为实现该目的，本发明的车轮驱动装置有如下的构成。首先，说明成为本发明的前 提的车轮驱动装置，其具有电动机驱动单元，其将电动机内置于单元箱内，并且使获取来 自该电动机的旋转的输出轴从所述单元箱突出；车轮支承部件，其支承车轮使该车轮旋转 自如，通过从所述单元箱突出的输出轴的突出端来驱动所述车轮。
本发明的所述车轮驱动装置，其特征在于，其构成为，将所述输出轴的突出端与所 述车轮驱动结合，将所述单元箱相对于所述车轮支承部件可相对位移地安装。
根据本发明的车轮驱动装置，将电动机驱动单元的单元箱相对于车轮支承部件可 相对位移地安装，因此，当车轮因轴承部的磨损及公差而产生位移时，电动机驱动单元整体 与该位移连动，可吸收该位移，该位移不会传递到到含有电动机的电动机驱动单元的内部 传动系。
因此，即使车轮产生位移时，也能够防止电动机的旋转体与其它部件干涉的现象 以及防止发生电动机旋转传动系的构成部件相互干涉等不良现象。
另外，用于将电动机驱动单元的单元箱相对于车轮支承部件可相对位移地安装的 单元箱安装构造在其自身轴线方向尺寸小的基础上，未必需要相对于单元箱在轴线方向排 列配置，也可以配置于单元箱的外周，因此，车轮驱动装置不会在轴线方向长度变大，或重 量不会增大，与现有的构造相比，能够实现车轮驱动装置的小型化及轻量化。
另外，根据本发明，所述单元箱安装构造位于远离车轮支承部的轴线方向位置。因 此，吸收由车轮支承部的晃动及尺寸公差引起的车轮的摆动位移所需的单元箱安装构造的 摆动位移吸收角小，该单元箱安装构造足够小型且轻量，在这一点上也能够使车轮驱动装 置小型化及轻量化。
另外，单元箱安装构造与电动机驱动单元的传动系无任何关系，因此，不会产生电 动机传动系的扭转刚性降低且扭矩控制的响应性恶化之类的问题，也不会产生电动机传动 系的扭转振动固有值降低且在低频振动区域的乘坐舒适性地恶化之类的问题。
图1是表示本发明第一实施例的车轮驱动装置的实体构造的纵向截面侧面图2是表示图1的车轮驱动装置概略的纵向截面侧面图3是用于将图1、2中的轮内电动机(in wheel motor)驱动单元安装于车轮支 承部件的弹性圆环体的正面图4是表示本发明第二实施例的车轮驱动装置概略的纵向截面侧面图5是表示本发明第三实施例的车轮驱动装置概略的纵向截面侧面图6是用于将图5中的轮内电动机驱动单元安装于车轮支承部件的相对位移吸收 式安装构造的正面图7是表示本发明第四实施例的车轮驱动装置概略的纵向截面侧面图8是表示本发明第五实施例的车轮驱动装置概略的纵向截面侧面图9是表示本发明第六实施例的车轮驱动装置的实体构造的纵向截面侧面图10是表示图9的车轮驱动装置概略的纵向截面侧面图11是表示本发明第七实施例的车轮驱动装置概略的纵向截面侧面图12是表示本发明第八实施例的车轮驱动装置概略的纵向截面侧面图13是表示本发明第九实施例的车轮驱动装置概略的纵向截面侧面图14是表示本发明第十实施例的车轮驱动装置概略的纵向截面侧面图15是用于将图14中的轮内电动机驱动单元的输出轴与轮毂驱动结合的相对位移吸收式驱动结合机构的正面图。
符号说明
1、车轮
2、车轮支承部件
3a、3b、悬架构件
4、轮毂轴承
5、轮毂
7、车轮螺栓
8、车轮螺母
11、轮内电动机驱动单元(电动机驱动单元)
12、单元箱
13、电动机
14、输出轴
14a、输出轴突出端
21、弹性圆环体(弹性体相对位移吸收式安装构造)
31、行星齿轮式减速齿轮组
32、输入轴
36、太阳齿轮
37、齿圈
38、行星小齿轮
39、行星齿轮架
41、相对位移吸收式安装构造
42、圆板状安装构件
43、杆状安装构件
44、套筒状弹性材料
51、相对位移吸收式安装构造
52、圆板状安装构件
53、杆状安装构件
54、机构接头
57、轴部
58、连结管
59、筒状安装构件
61、相对位移吸收式驱动结合机构(啮合型联轴器机构)
62、机构接头
71、相对位移吸收式驱动结合机构(弹性联轴器机构)
72、弹性圆板
73、刚性圆板
81、相对位移吸收式驱动结合机构
82、圆板状驱动构件
83、圆板状从动构件
84、套筒状弹性材料具体实施方式
以下，基于附图所示的实施例详细地说明本发明的实施方式。
(第一实施例的构成)
图1是表示本发明第一实施例的车轮驱动装置的实体构造的纵向截面侧面图，图 2是表示其概略的纵向截面侧面图。
在这些图中，I表示车轮，2表示旋转自如地支承车轮I的车轮支承部件。
车轮支承部件2将车宽方向内侧的内端通过上下悬架构件3a、3b与未图示的车身 连结，通过含有这些悬架构件3a、3b的悬架装置将车轮支承部件2相对于车身以向上下方 向可进行悬架行程的方式进行悬挂。
车轮支承部件2在车宽方向外侧的外端的中心开口 2a具有多组可作为向心推力 轴承的轮毂轴承4，经由该轮毂轴承4将轮毂5旋转自如地支承于车轮支承部件2的外端中 心开口 2a。
在轮毂5的外端与其同心一体结合地设有制动盘6，以贯通这些轮毂5的外端及制 动盘6以向轴线方向突出的方式嵌设有多个车轮螺栓7。
在车轮I相对于轮毂5进行安装时，以在穿过车轮I的轮盘的螺栓孔贯通车轮螺 栓7的方式使该轮盘与制动盘6的侧面紧贴，在该状态下使车轮螺母8与车轮螺栓7拧紧 螺合，进行车轮I相对于轮毂5的安装。
因此，车轮I经由轮毂5及轮毂轴承4旋转自如地支承于车轮支承部件2。
在制动盘6的外周以跨越的方式配置并设有制动钳9，将该制动钳9安装于车轮支 承部件2。
制动钳9根据制动踏板操作所产生的制动液压而进行响应，从轴线方向两侧夹压 制动盘6的外周，由此，来制动车轮I。
车轮支承部件2设为也作为内置有轮内电动机驱动单元11 (电动机驱动单元)的 壳体而发挥作用的形状。
轮内电动机驱动单元11与车轮I (轮毂5)同心配置并内置于车轮支承部件2内。
而且，轮内电动机驱动单元11具备单元箱12，在该单元箱12内收纳有电动机13。
电动机13由固设于单元箱12内的定子13s和在其内周具有径方向间隙(径向间 隙)且同心配置的转子13r。
转子13r使内周部与轮内电动机驱动单元11的输出轴14驱动结合，使该输出轴14也作为电动机轴而发挥功能。
输出轴14通过配置于转子13r的轴线方向两侧的轴承15、16旋转自如地支承于 单元箱12。
输出轴14使与车轮I (轮毂5)接近的外端14a从单元箱12突出，使该输出轴14 的突出端14a花键嵌合于轮毂5的中心孔内，并且，通过锁紧螺母17止脱，使输出轴14与 轮毂5 (车轮I)刚性结合。
在将轮内电动机驱动单元11安装于车轮支承部件2时，通过从远离轮毂5 (车轮 I)的单元箱12的内端中心部向径方向外侧延伸直到车轮支承部件2的弹性圆环体21，进 行轮内电动机驱动单元11相对于车轮支承部件2的安装。
弹性圆环体21为将金属制或橡胶制等的弹性板形成图3所示的圆环状而制造，在 其内周部穿设有多个通孔21a，在外周部穿设有多个通孔21b。
该弹性圆环体21将其内周部利用与插通通孔21a的螺栓22安装于单元箱12的 内端中心部，将其外周部利用插通通孔21b的螺栓23安装于车轮支承部件2的内端开口部 2b。
因此，弹性圆环体21能够在圆周方向及径方向以规定的刚性将轮内电动机驱动 单元11 (单元箱12)相对于车轮支承部件2进行固定。
但是，在因轮毂轴承4的晃动及尺寸公差而引起车轮I (轮毂5)相对于车轮支承 部件2向倾斜方向及轴线方向的相对位移时，弹性圆环体21经由轮内电动机驱动单元11 与该倾斜方向位移及轴线方向位移连动而产生弹性变形，由此，能够吸收该位移。
因此，弹性圆环体21构成用于将轮内电动机驱动单元11 (单元箱12)相对于车轮 支承部件2可相对位移地安装的相对位移吸收式安装构造。
但是，只要相对位移吸收式安装构造发挥相同的功能，并不限于上述的弹性圆环 体21，也可以是使用弹簧等其它型式的挠性接头型的结构，或使用了液体耦合及气体冲击 等的流体接头型的结构，也可以是球形键及花键等的间隙接头型的结构。
(第一实施例的作用)
当向电动机13的定子13s通电时，通过来自这些的电磁力使转子13r被旋转驱动。
来自电动机13的旋转驱动力经由输出轴14向轮毂5传递，使车轮I与输出轴14 一体旋转，由此，可实现电动汽车的行驶。
(第一实施例的效果)
在因轮毂轴承4的晃动、尺寸公差进而挠曲，轮毂5 (车轮I)相对于车轮支承部件 2相对地摆动(向倾斜方向位移)，或向轴线方向位移时，弹性圆环体21经由轮内电动机驱 动单元11 (输出轴14及单元箱12)与上述倾斜方向位移及轴线方向位移连动而产生弹性 变形，由此,能够吸收该位移。
因此，即使是轮毂5 (车轮I)的上述倾斜方向位移或轴线方向位移，由于电动机驱 动单元11整体与该位移连动而产生位移，因此，该位移也不会传递到轮内电动机驱动单元 11内的电动机13及电动机传动系。
因此，即使是轮毂5 (车轮I)的上述位移，也不会发生电动机13的转子13r与定 子13s相干涉等不良情况。
另外，用于将轮内电动机驱动单元11的单元箱12相对于车轮支承部件2可相对位移地安装的弹性圆环体21，其自身的轴线方向尺寸小，而且未必需要如图示那样相对于单元箱12在轴线方向排列配置，只要配置于单元箱12的外周即可，因此，车轮驱动装置不会在轴线方向增长，不会增大重量，与上述现有的构造相比，能够实现车轮驱动装置的小型化及轻量化。
另外，根据本实施例，用于使轮内电动机驱动单元11的单元箱12相对于车轮支承部件2可相对位移地安装的弹性圆环体21位于远离轮毂轴承4的轴线方向位置。因此，吸收由轮毂轴承4的晃动及尺寸公差引起的轮毂5 (车轮I)的倾斜方向位移所需的弹性圆环体21的摆动位移吸收角小，该弹性圆环体21能实现小型且轻量，在这一点也能够使车轮驱动装置小型化及轻量化。
另外，上述的弹性圆环体21与轮内电动机驱动单元11的传动系没有任何关系，因此，不会产生该传动系的扭转刚性降低而扭矩控制的响应性恶化之类的问题，不会产生传动系的扭转振动固有值降低而在低频振动区域的乘坐舒适性恶化的问题。
(第二实施例的构成)
图4表示本发明第二实施例的车轮驱动装置，在该图中，由同一符号表示与图1，2 相同的部件。
在本实施例中，将轮内电动机驱动单元11设定为与图1、2不同的以下的构成。
S卩，在图1、2中，轮内电动机驱动单元11内的电动机13的旋转向输出轴14直接传递，但是，在本实施例中以电动机13的旋转经由行星齿轮式减速齿轮组31向输出轴14 传递的方式而构成轮内电动机驱动单元11。
因此，与输出轴14同轴对接设有输入轴32，输出轴14经由轴承33旋转自如地支承于单元箱12，输入轴32经由轴承34旋转自如地支承于单元箱12。而且，使输入轴32及输出轴14的同轴对接端部彼此相互嵌合，在该嵌合部夹装轴承35使输入轴32及输出轴14 为可相对旋转。
在轴承34、35间，使电动机13的转子13r与输入轴32结合，向输出轴14传递来自该电动机13 (转子13r)向输入轴32的电动机旋转的行星齿轮式减速齿轮组31由太阳齿轮36、齿圈37、行星小齿轮38、行星齿轮架39构成。
太阳齿轮36与输入轴32结合并设置为与其一起旋转，齿圈37从太阳齿轮36向靠近输出轴14的轴线方向偏置且固定于单元箱12。
行星小齿轮38设为将与太阳齿轮36啮合的大径小齿轮部38a、与齿圈37的内周齿啮合的小径小齿轮部38b —体化的阶梯行星小齿轮。
阶梯行星小齿轮38作为4个一组等间隔地配置于输入轴32的周围，行星齿轮架 39保持该等间隔且旋转自如地支承行星小齿轮38。
该行星齿轮架39在接近输入轴32的输出轴14的内端一体地设置，输出轴14的外端14a从单元箱12突出，与轮毂5刚性结合。
在将上述构成的轮内电动机驱动单元11安装于车轮支承部件2时，与图1、2中上述的第一实施例相同，通过从远离轮毂5 (车轮I)的单元箱12的内端中心部向径方向外方延伸直到车轮支承部件2的内端开口部2b的弹性圆环体21 (与图3相同的结构)，进行轮内电动机驱动单元11相对于车轮支承部件2的安装 。
(第二实施例的作用)
从电动机13 (转子13r)向输入轴32的旋转动力向行星齿轮式减速齿轮组31的 太阳齿轮36传递。
由此,太阳齿轮36经由大径小齿轮部38a使阶梯行星小齿轮38旋转,但是,这时 固定的齿圈37承受反作用力而发挥功能，因此，阶梯行星小齿轮38以小径小齿轮部38b沿 着齿圈37的内周滚动，大径小齿轮部38a沿着太阳齿轮36的外周滚动的方式进行行星运动。
该阶梯行星小齿轮38的行星运动经由行星齿轮架39传递到输出轴14，通过轮毂 5 (车轮I)的旋转驱动可实现电动汽车的行驶。
通过上述的传动作用，减速齿轮组31能够将从电动机13向输入轴32的旋转以由 太阳齿轮36的齿数及齿圈37的齿数所决定的齿轮比进行减速且向轮毂5 (车轮I)传递。
(第二实施例的效果)
即使在本实施例中，当因轮毂轴承4的晃动、尺寸公差及挠曲而使轮毂5 (车轮I) 相对于车轮支承部件2相对地摆动(向倾斜方向位移)，或向轴线方向位移时，弹性圆环体 21经由轮内电动机驱动单元11 (输出轴14及单元箱12)与上述倾斜方向位移及轴线方向 位移连动进行弹性变形，由此，能够吸收该位移。
因此，即使是轮毂5 (车轮I)的上述倾斜方向位移或轴线方向位移，由于电动机驱 动单元11整体与该位移连动而产生位移，因此，该位移也不会传递到轮内电动机驱动单元 11内的电动机13及电动机传动系(行星齿轮式减速齿轮组31)。
因此，即使是轮毂5 (车轮I)的上述位移，也不会发生电动机13的转子13r与定 子13s相干涉等不良情况，并且，不会产生行星齿轮式减速齿轮组31啮合不良的情况。
当产生行星齿轮式减速齿轮组31啮合不良时，会产生发生噪声、或使传动效率降 低、使车轮减速等不良情况，但是，由于不会发生行星齿轮式减速齿轮组31的啮合不良，因 此，能够可靠地避免这些不良情况。
另外，用于实现该效果的弹性圆环体21为轴线方向尺寸小的结构，而且，也可以 配置于单元箱12的外周，因此，车轮驱动装置在轴线方向不会增大，或不会使重量增加，能 够实现其小型化及轻量化。
另外，弹性圆环体21位于远离轮毂轴承4的轴线方向位置，因此，吸收由轮毂轴承 4的晃动及尺寸公差引起的轮毂5 (车轮I)的倾斜方向位移所需的弹性圆环体21的摆动 位移吸收角小，该弹性圆环体21能实现小型且轻量，在这一点也能够使车轮驱动装置小型 化及轻量化。
另外，弹性圆环体21与轮内电动机驱动单元11的传动系没有任何关系，不会产生 该传动系的扭转刚性降低，且扭矩控制的响应性恶化之类的问题，也不会产生传动系的扭 转振动固有值降低而在低频振动区域的乘坐舒适性恶化之类的问题。
(第三实施例的构成)
图5表示本发明第三实施例的车轮驱动装置，在该图中，由同一符号表示与图1、2 相同的部件。
在本实施例中，将轮内电动机驱动单元11设定为与图1、2相同的构成，但是，在将 轮内电动机驱动单元11 (单元箱12)安装于车轮支承部件2时，图1、2中的弹性圆环体21即使为相同的挠性接头型，也可以使用构成不同的相对位移吸收式安装构造41。
该相对位移吸收式安装构造41由从车轮支承部件2的内端开口部2b向径方向内 侧延伸的如图6所示的圆板状的安装构件42、在远离轮毂5的单元箱12的端面以向轴线方 向突出的方式设置的杆状的安装构件43、在这些构件42、43间如后述的介设的套筒状的弹 性材料44构成。
如图6所示，在圆板状安装构件42的外周部穿设多个通孔42a，通过插置于这些通 孔42a内的螺栓45将圆板状安装构件42安装于车轮支承部件2的内端开口部2b。
将多个杆状安装构件43作为一组，在远离轮毂5的单元箱12的端面中心部等间 隔配置在圆周方向，以向轴线方向突出的方式与单元箱12的该端面一体结合。
在圆板状安装构件42的中心部设有杆状安装构件43游嵌的开口 42b。而且，向圆 板状安装构件42的开口 42b和杆状安装构件43之间填充橡胶等套筒状弹性材料44，使相 对位移吸收式安装构造41与单元箱12 —体化。
另外，在套筒状弹性材料44设定有用于使其弹性系数降低而容易变形的“醋栗 (十 C >9 ) 44a”。
(第三实施例的作用、效果)
来自电动机13的旋转驱动力与图1、2的第一实施例相同，经由输出轴14向轮毂 5传递，使车轮I与输出轴14 一体旋转，由此，电动汽车能够行驶。
在因轮毂轴承4的晃动、尺寸公差及挠曲而使轮毂5 (车轮I)相对于车轮支承部 件2相对摆动(向倾斜方向位移)，或向轴线方向位移时，即使套筒状弹性材料44也进行“醋 栗44a”的设定，经由轮内电动机驱动单元11 (输出轴14及单元箱12)与上述倾斜方向位 移及轴线方向位移连动进行弹性变形，由此，能够吸收该位移。
因此，即使在本实施例中，即使轮毂5 (车轮I)产生上述的倾斜方向位移或轴线方 向位移，由于电动机驱动单元11整体与该位移连动而产生位移，因此，该位移也不会传递 到轮内电动机驱动单元11内的电动机13及电动机传动系。
因此，即使是轮毂5 (车轮I)的上述位移，也不会发生电动机13的转子13r与定 子13s干涉等的不良情况。
另外，在本实施例中，用于将轮内电动机驱动单元11的单元箱12相对于车轮支承 部件2可相对位移地安装的相对位移吸收式安装构造41为以套筒状弹性材料44为主的上 述构成，因此，与“醋栗44a”的设定相对应，相对位移吸收能力优异，能够获得比第一实施例 更显著的上述的效果。
另外，在本实施例中，相对位移吸收式安装构造41也位于远离轮毂轴承4的轴线 方向位置，因此，吸收因轮毂轴承4的晃动及尺寸公差引起的轮毂5 (车轮I)的倾斜方向位 移所需的套筒状弹性材料44的摆动位移吸收角小，该套筒状弹性材料44能实现小型且轻 量，能够使车轮驱动装置小型化及轻量化。
另外，上述的套筒状弹性材料44与轮内电动机驱动单元11的传动系没有任何关 系，因此，不会产生该传动系的扭转刚性降低而扭矩控制的响应性恶化之类的问题，也不会 产生传动系的扭转振动固有值降低且在低频振动区域的乘坐舒适性恶化之类的问题。
(第四实施例的构成)
图7表示本发明第四实施例的车轮驱动装置，在该图中用同一符号表示与图1、2相同的部件。
在本实施例中，将轮内电动机驱动单元11设定为与图1、2的相同的构成，但是，在 将该轮内电动机驱动单元11 (单元箱12)安装于车轮支承部件2时，使用与图1、2的弹性 圆环体21不同的型式，以等速接头及齿轮联轴器等构成的机构接头型的相对位移吸收式 安装构造51。
该相对位移吸收式安装构造51由从车轮支承部件2的内端开口部2b向径方向内 侧延伸的圆板状的安装构件52、在远离轮毂5的单元箱12的端面以向轴线方向突出的方式 设置的杆状的安装构件53、使这些构件52、53间旋转卡合但允许向轴线方向及摆动方向的 相对位移的等速接头及齿轮联轴器等机构接头54构成。
圆板状安装构件52将其外周部用螺栓55安装于车轮支承部件2的内端开口部 2b。
杆状安装构件53同心配置于远离轮毂5的单元箱12的端面，通过螺栓56安装于 该单元箱12的端面。
(第四实施例的作用、效果)
来自电动机13的旋转驱动力与图1、2的第一实施例相同，经由输出轴14向轮毂 5传递，使车轮I与输出轴14 一体旋转，由此，电动汽车能够行驶。
当因轮毂轴承4的晃动、尺寸公差及挠曲而使轮毂5 (车轮I)相对于车轮支承部 件2相对地摆动(向倾斜方向位移)、或向轴线方向位移时,轮内电动机驱动单元11通过机 构接头54允许与上述倾斜方向位移及轴线方向位移连动，在机构接头54中能够吸收该位 移。
因此，即使在本实施例中，即使是轮毂5 (车轮I)的上述倾斜方向位移或轴线方向 位移，由于电动机驱动单元11整体与该位移连动而产生位移，因此，该位移也不会传递到 轮内电动机驱动单元11内的电动机13及电动机传动系。
因此，即使是轮毂5 (车轮I)的上述位移，也不会发生电动机13的转子13r与定 子13s干涉等不良情况。
另外，在本实施例中，用于将轮内电动机驱动单元11的单元箱12相对于车轮支承 部件2可相对位移地安装的相对位移吸收式安装构造51为以等速接头及齿轮联轴器等的 机构接头54为主的上述的构成，因此，相对位移吸收能力优异，能够获得比第一 第三实 施例更显著的上述的效果。
另外，即使在本实施例中，相对位移吸收式安装构造51也位于远离轮毂轴承4的 轴线方向位置，因此，吸收因轮毂轴承4的晃动及尺寸公差引起的轮毂5 (车轮I)的倾斜方 向位移所需的机构接头54的摆动位移吸收角小，该机构接头54能实现小型且轻量，能够使 车轮驱动装置小型化及轻量化。
(第五实施例的构成)
图8表示本发明第五实施例的车轮驱动装置，在该图中，用同一符号表示与图1、2、7中相同的部件。
在本实施例中，将轮内电动机驱动单元11设定为与图1、2、7的相同的构成，但是， 在将该轮内电动机驱动单元11 (单元箱12)安装于车轮支承部件2时，与图7相同，使用由 等速接头及齿轮联轴器等构成的机构接头型的相对位移吸收式安装构造51，但是，采用与图7不同的以下的构成。
S卩，在本实施例中，由两个串联配置的机构接头54a，54b构成相对位移吸收式安装构造51的机构接头54。
因此，在圆板状安装构件52的中心设有朝向杆状安装构件53且同心突出的轴部 57。
杆状安装构件53及轴部57的同轴对接端部将连结管58的两端覆盖。杆状安装构件53和连结管58之间通过等速接头及齿轮联轴器等机构接头54a允许向轴线方向及摆动方向的相对位移，同时，使之旋转卡合。
另外，轴部57和连结管58之间通过等速接头及齿轮联轴器等机构接头54b允许向轴线方向及摆动方向的相对位移，同时，使之旋转卡合。
(第五实施例的作用、效果)
本实施例除了由两个串联配置的机构接头54a，54b构成相对位移吸收式安装构造51的机构接头54之外，与图7的第四实施例为相同的构成，因此，可起到与该第四实施例相同的作用及效果。
但是，由于相对位移吸收式安装构造51的机构接头54由两个串联配置的机构接头54a，54b构成，因此，机构接头54的可吸收位移量比图7的第四实施例大，可获得更显著的第四实施例的作用、效果。
(第六实施例的构成)
图9表示本发明第六实施例的车轮驱动装置的实体构造的纵向截面侧面图，图10 为表不其概略的纵向截面侧面图。在这些图9、10中，用同一符号表不与图1 8相同的部件。
在本实施例中，将轮内电动机驱动单元11设定为与图1、2、7、8的相同的构成，但是，在将该轮内电动机驱动单元11(单元箱12)安装于车轮支承部件2上时,与图7、8相同， 使用由等速接头及齿轮联轴器等构成的机构接头型的相对位移吸收式安装构造51，但是采用与图7、8若干不同的构成。
S卩，在本实施例中，由在远离轮毂5的单元箱12的端面同心设置的筒状安装构件 59、在圆板状安装构件52的中心以嵌合于筒状安装构件59内的方式突出设置的轴部57、在这些筒状安装构件59及轴部57的嵌合部设定的等速接头及齿轮联轴器等的机构接头54 构成相对位移吸收式安装构造51。
这样，即使在本实施例中，相对位移吸收式安装构造51也成为通过机构接头54允许轮内电动机驱动单元11 (单元箱12)相对于圆板状安装构件52 (车轮支承部件2)向轴线方向及摆动方向的相对位移，同时，使之旋转卡合用。
另外，在本实施例中，在将从单元箱12突出的输出轴14的突出端14a与轮毂5(车轮I)驱动结合时，不是上述各实施例那样的刚性结合，而是通过相对位移吸收式驱动结合机构61在能使输出轴14 (突出端14a)及轮毂5 (车轮I)向轴线方向及摆动方向相对位移的状态下，使之旋转卡合。
本实施例的相对位移吸收式驱动结合机构61设定为在输出轴14的突出端14a和轮毂5的嵌合部介设等速接头及齿轮联轴器等机构接头62而 构成的啮合型联轴器机构。
(第六实施例的作用、效果)
来自电动机13的旋转驱动力经由相对位移吸收式驱动结合机构61(机构接头62) 从输出轴14传递到轮毂5，使车轮I与输出轴14 一体旋转，由此，电动汽车能够行驶。
当因轮毂轴承4的晃动、尺寸公差及挠曲而使轮毂5 (车轮I)相对于车轮支承部件2相对地摆动(向倾斜方向位移)、或向轴线方向位移时，这些倾斜方向位移及轴线方向位移的一部分由相对位移吸收式驱动结合机构61 (机构接头62)吸收，而剩余部分由相对位移吸收式安装构造51 (机构接头54)经由轮内电动机驱动单元11的倾斜方向位移及轴线方向位移而吸收。
因此，即使是轮毂5 (车轮I)的上述倾斜方向位移、轴线方向位移，由于电动机驱动单元11整体与该位移(与上述剩余部分相当的位移量)连动而位移，该位移也不会传递到轮内电动机驱动单元11内的电动机13及电动机传动系(行星齿轮式减速齿轮组31)。
因此，即使是轮毂5 (车轮I)的上述位移，也不会发生电动机13的转子13r与定子13s干涉等的不良情况。
而且，在本实施例中，轮毂5 (车轮I)的上述的倾斜方向位移及轴线方向位移中的一部分由相对位移吸收式驱动结合机构61 (机构接头62)吸收，剩余部分由相对位移吸收式安装构造51 (机构接头54)经由电动机驱动单元11的连动位移吸收，因此，相对位移吸收式驱动结合机构61 (机构接头62)的位移吸收量及相对位移吸收式安装构造51 (机构接头54)的位移吸收量分别减少，作为车轮驱动装置整体可使其可吸收的位移量增大，对于大范围的位移，能够发挥上述的效果。
另外，根据相同的理由，能够使相对位移吸收式驱动结合机构61 (机构接头62)的位移吸收量及相对位移吸收式安装构造51 (机构接头54)它们各自的负担减半，因此，能够使它们小型化及轻量化，也很大程度上有利于车轮驱动装置的小型、轻量化。
另外，在轮内电动机驱动单元11的轴线方向两端分别存在位移吸收机构61、51， 由此，用这些位移吸收机构61、51能够可靠地遮断来自电动机13的噪音及振动，能够抑制其向轮内电动机驱动单元11的外部传递，使音振对策也变得容易。
另外，由于相同的理由，能够缓和朝向轮内电动机驱动单元11的外部输入，对于冲击输入的对策也变得容易，在这一点也能够实现小型化及轻量化。
(第七实施例的构成)
图11表示本发明第七实施例的车轮驱动装置，在该图中，用同一符号表示与图9、 10相同的部件。
在本实施例中，将轮内电动机驱动单元11设定为与图9、10不同的以下的构成，除此之外为与图9、10相同的构成。
本实施例的轮内电动机`驱动单元11与图4中前述的相同，用同一符号表示与图4 相同的部件。
S卩，在输出轴14同轴对接设置输入轴32，输出轴14经由轴承33旋转自如地支承于单元箱12，输入轴32经由轴承34旋转自如地支承于单元箱12。
而且，使输入轴32及输出轴14的同轴对接端部彼此相互地嵌合，在该嵌合部介设轴承35并使输入轴32及输出轴14为可相对旋转。
在轴承34、35间使电动机13的转子13r与输入轴32结合，将从该电动机13 (转子13r)向输入轴32的电动机旋转向输出轴14传递的行星齿轮式减速齿轮组31由太阳齿轮36、齿圈37、行星小齿轮38、行星齿轮架39构成，设定为与图4的相同的构成。
在将上述构成的轮内电动机驱动单元11安装于车轮支承部件2时，与图9、10的 前述的第六实施例相同，经由相对位移吸收式安装构造51进行该安装。
另外，在将输出轴14的突出端部14a与轮毂5 (车轮I)驱动结合时，与图9、10的 前述的第六实施例相同，经由相对位移吸收式驱动结合机构61进行该驱动结合。
(第七实施例的作用、效果)
从电动机13 (转子13r)向输入轴32的旋转动力通过行星齿轮式减速齿轮组31 以由太阳齿轮36的齿数及齿圈37的齿数所决定的齿数比进行减速后向轮毂5 (车轮I)传 递，能够使车辆行驶。
本实施例中，也与第六实施例相同，当因轮毂轴承4的晃动、尺寸公差及挠曲而使 轮毂5 (车轮I)相对于车轮支承部件2相对地摆动(向倾斜方向位移)、或向轴线方向位移 时，这些倾斜方向位移及轴线方向位移的一部分可通过相对位移吸收式驱动结合机构61 (机构接头62)吸收，剩余部分通过相对位移吸收式安装构造51 (机构接头54)经由轮内电 动机驱动单元11的倾斜方向位移及轴线方向位移吸收。
因此，即使是轮毂5 (车轮I)的上述倾斜方向位移、轴线方向位移，由于电动机驱 动单元11整体与该位移(与上述剩余部分相当的位移量)连动而位移，该位移也不会传递到 轮内电动机驱动单元11内的电动机13及电动机传动系(行星齿轮式减速齿轮组31)。
因此，即使由于轮毂5 (车轮I)的上述位移，也不会发生电动机13的转子13r与 定子13s干涉等不良情况，并且，行星齿轮式减速齿车组31不会产生啮合不良。
在行星齿轮式减速齿轮组31产生啮合不良时，会产生发生噪声、或使传动效率降 低、或使车轮减速等不良情况，但是，由于不发生行星齿轮式减速齿轮组31的啮合不良，从 而能够可靠地避免这些不良情况。
(第八实施例的构成)
图12表示本发明第八实施例的车轮驱动装置，在该图中用同一符号表示与图10 相同的部件。
在本实施例中，将轮内电动机驱动单元11设定为与图10不同的以下的构成，除此 之外设定为与图10相同的构成。
在本实施例中，将轮内电动机驱动单元11设为行星齿轮式减速组31配置为与图 10中的轴线方向相反方向的构成。因此，在单元箱12上经由轴承15、16旋转自如地支承的 输出轴14的外周旋转自如地支承输入轴32。
在与轮毂5相近的输入轴32的端部结合电动机13的转子13r，在输入轴32的相 反侧端部设置太阳齿轮36。在距轮毂5比太阳齿轮36更远的轴线方向位置配置齿圈37， 将该该齿圈37固定于单元箱12。
通过行星齿轮架39旋转自如地支承一体具有与太阳齿轮36及齿圈37分别啮合 的小齿轮部38a，38b的阶梯初级小齿轮38，使该行星齿轮架38与输出轴14结合。
通过以上构成的行星齿轮式减速齿轮组31驱动结合输入轴32及输出轴14间，在 将来自电动机13的电动机旋转由齿轮组31减速下从输出轴14取出的轮内电动机驱动单 元11，利用与图11相同的机构接头型的相对位移吸收式安装构造51将单元箱12安装于车 轮支承部件2，另外，利用与图11相同的机构接头型的相对位移吸收式驱动结合机构61将输出轴14的突出端14a与轮毂5 (车轮I)驱动结合。
(第八实施例的作用、效果)
本实施例的车轮驱动装置除了如上述行星齿轮式减速齿轮组31的轴线方向配置为相反方向之外，为与图10相同的构成，因此，能够发挥与图10所示的第七实施例相同的功能以及相同的效果。
(第九实施例的构成)
图13是表示本发明第九实施例的车轮驱动装置概略的纵向截面侧面图。
在本实施例中，轮内电动机驱动单元11的构成及将此安装于车轮支承部件2的构造分别与图2相同，但是，用于将输出轴14的突出端14a与轮毂5 (车轮I)驱动结合的构造设定为以下的与图2不同的构成。
S卩，在将输出轴14的突出端14a与轮毂5 (车轮I)驱动结合时，用由弹性联轴器机构构成的相对位移吸收式驱动结合机构71进行该驱动结合。
该相对位移吸收式驱动结合机构71具有与输出轴14的突出端14a同心配置并一体结合的弹性圆板72、与该圆板72同心对向配置并与轮毂5结合的刚性圆板73，将刚性圆板73的外周爪73a作为与弹性圆板72的外周部连结的弹性联轴器机构来构成。
弹性圆板72将金属制或橡胶制等弹性板形成为圆板状而成，将其中心部与输出轴14的突出端14a连结，其外周部连结有与轮毂5 —起旋转的刚性圆板73的外周爪73a。
弹性圆板72在圆周方向及径方向具有规定的刚性，但是，相对于轴线方向的外力具有弹性变形，允许因该外力导致的位移。
(第九实施例的作用、效果)
从电动机13 (转子13r)向输出轴14的旋转动力经由相对位移吸收式驱动结合机构71 (弹性圆板72及刚性圆板73)向轮毂5 (车轮I)传递，能够使车辆行驶。
当因轮毂轴承4的晃动、尺寸公差及挠曲而使轮毂5 (车轮I)相对于车轮支承部件2相对地摆动(向倾斜方向位移)、或向轴线方向位移时，这些倾斜方向位移及轴线方向位移的一部分通过相对位移吸收式驱动结合机构71 (弹性圆板72的弹性变形)吸收，剩余部分通过弹性圆环体21 (相对位移吸收式安装构造)的弹性变形经由轮内电动机驱动单元11 的倾斜方向位移及轴线方向位移而吸收。
因此，即使是轮毂5 (车轮I)的上述倾斜方向位移、轴线方向位移，由于电动机驱动单元11整体与该位移(与上述剩余部分相当的位移量)连动而位移，该位移也不会传递到轮内电动机驱动单元11内的电动机13及电动机传动系。
因此，即使由于轮毂5 (车轮I)的上述位移，也不会发生电动机13的转子13r与定子13s干涉等不良情况。
(第十实施例的构成)
图14是表示本发明第十实施例的车轮驱动装置概略的纵向截面侧面图。
在本实施例中， 轮内电动机驱动单元11的构成及将此安装于车轮支承部件2的构造分别设定为与图5相同的构成，但是，用于将输出轴14的突出端14a与轮毂5 (车轮I) 驱动结合的构造设为以下的与图5不同的构成。
S卩，在将输出轴14的突出端14a与轮毂5 (车轮I)驱动结合时，即使图13的相对位移吸收式驱动结合机构71为同型式的弹性联轴器机构，也通过构成与其不同的相对位移吸收式驱动结合机构81进行该驱动结合。
该相对位移吸收式驱动结合机构81由在输出轴14的突出端14a以从此向径方向 外方延伸的方式连结的图15所示的圆板状的驱动构件82、与轮毂5连结的相同的圆板状的 从动构件83、如后述介设于这些构件82、83间的套筒状的弹性材料84构成。
如图15所示，在圆板状驱动构件82的外周部穿设有多个开口 82a，在圆板状驱动 件83的外周部突设有具有间隙侵入圆板状驱动构件82的开口 82a的轴线方向杆部83a。
而且，在圆板状驱动构件82的开口 82a和圆板状驱动件83的轴线方向杆部83a 之间填充有橡胶等套筒状弹性材料84，使相对位移吸收式驱动结合机构81单元化。
另外，在套筒状弹性材料84设定有用于使其弹性系数降低而容易变形而形成的 “醋栗84a”。
(第十实施例的作用、效果)
来自电动机13的旋转驱动力从输出轴14经由相对位移吸收式驱动结合机构81 向轮毂5传递，使车轮I与输出轴14 一体旋转，由此，电动汽车能够行驶。
当因轮毂轴承4的晃动、尺寸公差及挠曲而使轮毂5 (车轮I)相对于车轮支承部 件2相对地摆动(向倾斜方向位移)、或向轴线方向位移时，这些倾斜方向位移及轴线方向位 移的一部分通过相对位移吸收式驱动结合机构81 (套筒状弹性材料84的弹性变形)吸收， 剩余部分通过相对位移吸收式安装构造41 (套筒状弹性材料44的弹性变形)经由轮内电 动机驱动单元11的倾斜方向位移及轴线方向位移能够而吸收。
因此，即使是轮毂5 (车轮I)的上述倾斜方向位移、轴线方向位移，由于电动机驱 动单元11整体与该位移(与上述剩余部分相当的位移量)连动而位移，该位移也不会传递到 轮内电动机驱动单元11内的电动机13及电动机传动系。
因此，即使由于轮毂5 (车轮I)的上述位移，也不会发生电动机13的转子13r与 定子13s干涉等不良情况
另外，在本实施例中，由于相对位移吸收式安装构造41及相对位移吸收式驱动结 合机构81为以套筒状弹性材料44、84为主的上述的构成，因此，与“醋栗44a、84a”的设定 相结合，相对位移吸收能力优异，能够显著地实现上述的效果。
(其它实施例)
另外,第一实施例 第十实施例的相对位移吸收式安装构造21、41、51、第六 第 十实施例的相对位移吸收式驱动结合机构61、81的组合并不局限于图示例而可以为任意 的结构，当然即使任何组合都能够得到相同的作用、效果。
权利要求
1.一种车轮驱动装置，具有电动机驱动单元，其将电动机内置于单元箱内，并且使获取来自该电动机的旋转的输出轴从所述单元箱突出；车轮支承部件，其支承车轮使该车轮旋转自如，通过从所述单元箱突出的输出轴的突出端来驱动所述车轮，其特征在于， 将所述输出轴的突出端与所述车轮驱动结合，将所述单元箱相对于所述车轮支承部件可相对位移地安装。
2.如权利要求1所述的车轮驱动装置，其特征在于， 用于将所述单元箱相对于所述车轮支承部件可相对位移地安装的相对位移吸收式安装构造，由向这些单元箱及车轮支承部件间延伸的弹性体构成。
3.如权利要求1所述的车轮驱动装置，其特征在于， 用于将所述单元箱相对于所述车轮支承部件可相对位移地安装的相对位移吸收式安装构造，由从所述单元箱延伸的安装构件、从所述车轮支承部件延伸的安装构件以及将这些构件间结合的弹性材料构成。
4.如权利要求1所述的车轮驱动装置，其特征在于， 用于将所述单元箱相对于所述车轮支承构件可相对位移地安装的相对位移吸收式安装构造，由从所述单元箱延伸的安装构件、从所述车轮支承部件延伸的安装构件以及将这些构件间结合的机构接头构成。
5.如权利要求1 4中任一项所述的车轮驱动装置，其特征在于， 将所述输出轴的突出端相对于所述车轮可相对位移地驱动结合。
6.如权利要求5所述的车轮驱动装置，其特征在于， 所述车轮经由与该车轮一起旋转的轮毂旋转自如地支承于所述车轮支承部件， 用于将所述输出轴的突出端相对于所述车轮可相对位移地驱动结合的相对位移吸收式驱动结合机构为，介于所述输出轴的突出端和所述轮毂之间的啮合型联轴器机构。
7.如权利要求5所述的车轮驱动装置，其特征在于， 所述车轮经由与该车轮一起旋转的轮毂旋转自如地支承于所述车轮支承部件， 用于将所述输出轴的突出端相对于所述车轮可相对位移地驱动结合的相对位移吸收式驱动结合机构为，向所述输出轴的突出端及轮毂间延伸的弹性联轴器机构。
8.如权利要求5所述的车轮驱动装置，其特征在于， 所述车轮经由与该车轮一起旋转的轮毂旋转自如地支承于所述车轮支承部件， 用于将所述输出轴的突出端相对于所述车轮可相对位移地驱动结合的相对位移吸收式驱动结合机构，由从所述输出轴的突出端延伸的驱动构件、从所述轮毂延伸的从动构件以及将这些驱动构件及从动构件间驱动结合的弹性材料构成。
全文摘要
本发明提供一种车轮驱动装置，在车轮因轮毂轴承的磨损而位移时，不会使该位移传递到电动机驱动单元内而能够吸收。电动机的旋转经由输出轴向轮毂(车轮)传递。电动机驱动单元通过轴承将输出轴的两端支承于单元箱而构成，使输出轴的突出端与轮毂刚性结合。通过从单元箱的内端中心部向径方向外方延伸直到车轮支承部件的内端开口部的弹性圆环体将电动机驱动单元安装于车轮支承部件。当因轮毂轴承的晃动而使轮毂(车轮)位移时，与此连动而弹性圆环体经由电动机驱动单元(输出轴及单元箱)弹性变形。因此，轮毂(车轮)的位移不会传递到电动机驱动单元的内部，能够避免电动机的转子与定子干涉的不良情况。
文档编号B60K7/00GK103029561SQ201210288608
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, 谷合和博 申请人:日产自动车株式会社