专利名称：轮毂电动机驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及将电动机的输出轴与车轮的轮毂经由减速机连结于同轴上的轮毂电动机驱动装置。
背景技术：
例如在日本特开2009-219271号公报(专利文献I)中记载有现有的轮毂电动机驱动装置101。轮毂电动机驱动装置101如图16所示以串联具有在安装于车体的壳体102的内部产生驱动力的电动机部103、与车轮连结的车轮轮毂轴承部104和使电动机部103的旋转减速并传递给车轮轮毂轴承部104的减速部105。
在上述结构的轮毂电动机驱动装置101中，基于装置的紧凑化的观点，电动机部103采用低转矩高旋转的电动机。另一方面，车轮轮毂轴承部104为了驱动车轮需要大转矩。为此，减速部105大多采用紧凑的能够获得高减速比的摆线减速机。采用了摆线减速机的减速部105包括具有偏心部106a、106b的电动机侧旋转部件106 ;配置于偏心部106a、106b的曲线板107a、107b ;将曲线板107a、107b以能够自由旋转的方式支承于电动机侧旋转部件106的滚动轴承106c ;卡止于曲线板107a、107b的外周面使曲线板107a、107b产生自转运动的多个外周卡止部件108 ;和将曲线板107a、107b的自转运动传递给车轮侧旋转部件110的多个内销109。专利文献I :日本特开2009-219271号公报
发明内容
发明所要解决的课题为了使上述结构的轮毂电动机驱动装置101工作，需要用于对电动机部103施加规定频率的电压的电源线111。以往，将收容该电源线111的端子箱112配置于保持电动机部103的壳体(housing) 102轴向壁面之中远离电动机侧旋转部件106侧的壁面即电动机部103的壳体102的车体内侧(机体内侧)端面，向车体前后方向引出电源线111并布线。为此，在对相对于驱动单元处于上下方向上的逆变器进行布线的情况下，存在电源线111上的应力将变大的问题。此外，如上述那样，将向电动机部103供电的电源线111的端子箱112配置于电动机部103的壳体102的车体内侧端面的情况下，如图SB所示，端子箱112有多大尺寸那么驱动单元在轴向上将变长多大尺寸，从而存在挤占配置悬架空间的课题。尤其是，在经由减速部105将电动机侧旋转部件106和车轮轮毂轴承部104串联连结于同轴上的轮毂电动机驱动装置101中，为了确保车内空间宽阔，需要尽可能减小轴向尺寸。另外，作为电动机部103旋转所需的电布线除向电动机线圈供电的上述电源线ill以外，为了获得电动机定子和转子的相对角度信息，还需要旋转角度传感器的电缆。通常，由于旋转角度传感器通过微电流工作，因而一旦流过大电流的电源线位于旋转角度传感器附近，由于电磁噪音导致电磁噪音重叠于传感器信号，那么电动机的旋转有可能产生误动作。因此，本发明的第一课题，即通过变更收纳电源线的端子箱的配置来减小经由减速部将电动机侧旋转部件和车轮轮毂轴承部串联连结于同轴上的轮毂电动机驱动装置的轴向尺寸，确保宽敞的车内空间并且提高电源线的布线自由度。而且，本发明的第二课题，即通过考虑流过大电流的电源线和旋转角度传感器的电缆的配置，使电磁噪音难以与传感器信号重叠，使得电动机的旋转不产生误操作。解决课题所用的手段为了解决上述第一课题，本发明提供一种轮毂电动机驱动装置，在旋转驱动电动机侧旋转部件的电动机部、使所述电动机侧旋转部件的旋转减速并将其传递给车轮侧旋 转部件的减速部和与所述车轮侧旋转部件固定连结的车轮轮毂从车辆的内侧向外侧串联式配置的轮毂电动机驱动装置中，将供电给电动机部的电源线的端子箱配置于保持电动机部的壳体的外周侧面。从电动机部的定子延伸的布线，相对于保持电动机部的壳体的轴线在垂直方向上引出，由此能够将现有的垂直于车体内侧端面延伸的电源线支架配置在与壳体的轴线垂直的方向上，因而能够缩短驱动单元总体的轴向长度即向机体内侧的长度。此外，优选从配置于电动机部的壳体外周面的端子箱引出的电源线与设置于电动机部的外周面的侧面的、与壳体的轴线正交方向上延伸的电源线卡止支架卡止。此外，由于电源线包括铜线和覆盖铜线的弹性部件，因而所述电源线卡止支架的电源线的卡止部优选为压缩保持电源线的弹性部件的形状。此外，为了解决上述第二课题，相对于配置在电动机部的壳体外周侧面的收容电源线的端子箱，在电动机部的旋转轴周围，在离开180度附近的电动机部的壳体外周侧面或内侧端面，设置旋转角度传感器的电缆取出口。由此，能够最大限度地获得电源线与旋转角度传感器的电缆的相对距离，能够降低传感器信号的噪音。所述电源线经由密封部件插入端子箱内。其次，本发明的第一课题通过以下方式也能够解决，即，将向电动机部供电的电源线的端子箱配置于保持电动机部的壳体的外侧端面，将从端子箱向机体内侧引出的电源线卡止的卡止部设置于保持电动机部的壳体。在该方式中，从电动机部的定子延伸的布线，在保持电动机部的壳体的外侧方向上引出。此外，也可以将向电动机部供电的电源线的端子箱配置于保持电动机部的壳体的外侧外周面，将从所述端子箱向机体内侧引出的电源线卡止的卡止部设置于保持电动机部的壳体。在此情况下，从电动机部的定子延伸的电源线在保持电动机部的壳体的径方向弓I出。所述端子箱包括与保持电动机部的壳体一体形成的箱主体和关闭该箱主体的开口部的盖体，所述盖体相对于箱主体通过密封部件密封。
发明的效果本发明的轮毂电动机驱动装置如以上那样，将向电动机部供电的电源线的端子箱配置于保持电动机部的壳体的外周侧面，因而能够将轴向尺寸缩短相当于端子箱部分的尺寸，这样能够确保车内空间宽阔。此外，由于可以将以往相对于车体内侧端面垂直延伸的电源线支架配置在相对于壳体轴线垂直的方向上，因而能够缩短驱动单元整体的轴向长度。此外，当逆变器相对于驱动单元配置在上下方向上时，例如即便将逆变器配置于地板下、行李空间、发动机室等处的情况下，也能够防止对电源线施加过应力，提高电源线布线的自由度。此外，将从端子箱延向逆变器的电源线用设于相同电动机部的壳体的电源线卡止支架卡止，因而能够得到不存在因冲击或振动导致的电源线破损的问题、安全性优秀、可靠性高的轮毂电动机驱动装置。
此外，通过将向电动机部供电的电源线端子箱配置于保持电动机部的壳体的外侧(out board)端面或者配置于外侧的外周面，能够将轴向尺寸缩短相当于端子箱部分的尺寸，由此能够确保车内空间宽阔。
图I是根据本发明第一实施方式的轮毂电动机驱动装置的概略截面图。图2是图I的电动机部的放大图。图3是图I的减速部的放大图。图4是图I的车轮轮毂轴承部的放大图。图5是图I的V-V线的截面图。图6是图I的偏心部周边的放大图。图7是从轴向观察图I的旋转泵的图。图8A是具有图I的轮毂电动机驱动装置的电动汽车的概略俯视图。图8B是具有现有的轮毂电动机驱动装置的电动汽车的概略俯视图。图9是从图8A的后方观察到的后视图。图10是安装了悬架的轮毂电动机驱动装置的立体图。图11是从内侧观察图10的轮毂电动机驱动装置的后视图。图12是根据本发明其它实施方式的轮毂电动机驱动装置的概略截面图。图13是图12的电动机部的放大图。图14是本发明其它实施方式的轮毂电动机驱动装置的概略截面图。图15是图14的电动机部的放大图。图16是现有的轮毂电动机驱动装置的概略截面图。
具体实施例方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。具备根据本发明一个实施方式的轮毂电动机驱动装置的电动汽车11如图8A所示包括底盘12 ;作为转向轮(steering wheel)的前轮13 ;作为驱动轮的后轮14 ;和将驱动力分别传递给左右后轮14的轮毂电动机驱动装置21。后轮14如图9所示收容于底盘12的车轮罩(wheel housing)12a的内部,通过悬架(suspension)12b固定在底盘12的下部。悬架12b如图10所示通过悬架安装用的托架安装于减速部B的壳体22b上。减速部B的壳体22b具备收纳减速机构的大致圆筒状部22c和贮存润滑油的润滑油贮存部25f，悬架安装用的托架固定于大致圆筒状部22c的上方两侧面和润滑油贮存部25f的下端面。悬架12b的上臂81经由上臂托架80a安装于减速部B的壳体22b的大致圆筒状部22c的上方侧面的一方。悬架12b的前束控制杆82通过前束控制杆(toe control rod)托架80b安装于减速部B的壳体22b的大致圆筒状部22c的上方侧面的另一方。
此外,悬架12b的下控制臂(lower control arm) 83经由下控制臂托架80c安装于减速部B的润滑油贮存部25f的下端面。下控制臂83和上控制臂81之间的空间配置有使来自路面的输入振动减弱的减震器(图示省略)。减震器的下端固定于下控制臂83，上端固定于底盘12。此外,在减速部B的壳体22b如图10所示固定有制动钳(brake caliper) 84。制动盘(brake disc) 15经由车轮轮毂轴承部C被固定为能够与车轮14 一体旋转。具备本发明第一实施方式的轮毂电动机驱动装置的电动汽车11如图10及图11所不将向电动机部A供电的电源线61的端子箱62配置于保持电动机部A的壳体22a的外周侧面，由此使轴向尺寸缩短相当于端子箱62部分的尺寸，由此，确保车内空间宽敞。从端子箱62引出至内侧的电源线61，如图11所示，被螺栓卡止固定于保持电动机部A的壳体22a的内侧的端面壁的电源线卡止支架63。该电源线卡止支架63被设置为在与壳体22a的轴线正交的方向上延伸。来自电动机部A的定子23的电源线61,在相对于壳体22a的外周侧面垂直的方向引出并收纳于端子箱62内。而且，电源线61从端子箱62引出至内侧，卡止于电源线卡止支架63，经由逆变器与电源连结，对定子23施加规定频率的电压以使电动机部A旋转。电源线61由铜线和覆盖铜线的弹性部件构成，电源线卡止支架63的卡止部被形成为压缩保持电源线的弹性部件的形状。在从端子箱62引出电源线61的连通孔嵌有O形环的密封部件以使润滑油不从端子箱62漏到外部。而且，旋转角度传感器的电缆取出口 85设置于电源线与旋转角度传感器的电缆的相对距离最大的位置上。如图11所示，由于收容电源线61的端子箱62配置于电动机部A的壳体22a的外周侧面，因而通过将旋转角度传感器的电缆取出口 85设置于在电动机部A的旋转轴周围，离开180度的附近的电动机部A的壳体22a的内侧端面，最大限度获得电源线61与旋转角度传感器的电缆的相对距离，从而降低传感器信号的噪音。旋转角度传感器的电缆取出口 85，在图11所示的例子中设置于电动机部A的壳体22a的内侧端面，但只要是在与端子箱62离开180度的附近，也可以设置于电动机部A的壳体22a的外周侧面。
该电动汽车11，在车轮罩12a内部设置分别驱动左右后轮14的轮毂电动机驱动装置21，因此无需在底盘12上设置电动机、驱动轴及差动齿轮(differential gear)机构等，由此具有能够确保乘坐空间宽敞，而且具有能够分别控制左右的驱动轮的旋转的优点。另一方面，为了提高该电动汽车11的行驶稳定性，需要抑制非悬挂重量(unsprung weight)。此外,为了确保更宽敞的乘坐空间,要求轮毂电动机驱动装置21的轴向尺寸小型化。因此，采用图I所示那样的本发明第一实施方式的轮毂电动机驱动装置21。首先，如图I所示，轮毂电动机驱动装置21包括产生驱动力的电动机部A ;使电动机部A的旋转减速并输出的减速部B ;和将来自减速部B的输出传递给驱动轮14的车轮轮毂轴承部C，电动机部A和减速部B收纳于壳体22内，并如图9所示安装于电动汽车11的车轮罩12a内。电动机部A如图2所示,为径向间隙电动机(radial gap motor),包括固定于壳体22a的定子23 ;在定子23的内侧留有径向间隙并配置在相对位置的转子24 ;和与转子24的内侧固定连结并与转子24 —体旋转的电动机侧旋转部件25。转子24具有凸缘(flange) 形状的转子部24a和圆筒状的中空部24b，通过滚动轴承36a、36b以自由旋转的方式支承于壳体22。电动机侧旋转部件25从电动机部A配置到减速部B以将电动机部A的驱动力传递给减速部B，并在减速部B内具有偏心部25a、25b。该电动机侧旋转部件25的一端与转子24嵌合并在减速部B内经由滚动轴承36c支承。而且,两个偏心部25a、25b改变相位180°设置以相互抵消因偏心运动而产生的离心力。减速部B如图3所示包括自由旋转地保持于偏心部25a、25b的作为公转部件的曲线板26a、26b ;保持于外壳22b上的固定位置并作为与曲线板26a、26b的外周部卡止的外周卡止部件的多个外销27 ;将曲线板26a、26b的自转运动传递给车轮侧旋转部件28的运动变换机构；位于与偏心部25a、25b相邻位置的配重(counterweight)29。此外,减速部B设有向减速部B提供润滑油的减速部润滑机构。车轮侧旋转部件28具有凸缘部28a和轴部28b。凸缘部28a的端面在以车轮侧旋转部件28的旋转轴心为中心的圆周上等间隔地形成有固定内销31的孔。此外，轴部28b嵌合固定于车轮轮毂32，将减速部B的输出传递给车轮14。车轮侧旋转部件28的凸缘部28a和电动机侧旋转部件25通过滚动轴承36c被旋转自由地支承。曲线板26a、26b如图5所示,夕卜周部具有以外旋轮线(epitrochoid)等次摆线系曲线形成的多个波形，并具有从一方端面贯穿至另一方端面的多个贯穿孔30a。贯穿孔30a在以曲线板26a、26b的自转轴心为中心的圆周上等间隔设有多个，供后述的内销31插入。此外，贯穿孔30b设于曲线板26a、26b的中心并与偏心部25a、25b嵌合。曲线板26a、26b经由滚动轴承41以相对于偏心部25a、25b自由旋转的方式被支承。如图5所示,该滚动轴承41为圆筒形滚柱轴承,包括与偏心部25a、25b的外径面嵌合且在其外径面具有内侧轨道面的内轮部件42 ;直接形成于曲线板26a的贯穿孔30b内径面的外侧轨道面43 ;配置于内侧轨道面42a和外侧轨道面43之间的多个圆筒形滚柱44 ;和保持相邻圆筒形滚柱44的间隔的保持器(图示省略)。外销27等间隔地设置于以电动机侧旋转部件25的旋转轴心为中心的圆周轨道上。曲线板26a、26b进行公转运动时，曲线形状的波形和外销27卡止，使曲线板26a、26b产生自转运动。此外，为了降低与曲线板26a、26b的摩擦阻力，外销27在与曲线板26a、26b抵接的位置具有滚针轴承27a。配重29为圆板状，在偏离中心的位置具有与电动机侧旋转部件25嵌合的贯穿孔，为了抵消因曲线板26a、26b旋转而产生的不平衡的惯性力偶，配重29与偏心部相位改变180°配置在与各偏心部25a、25b相邻的位置。在此，如图6所示，将两块曲线板26a、26b间的中心点设为G，那么对于图6的中心点G的右侧，将中心点G和曲线板26a的中心的距离设为L1，将曲线板26a、滚动轴承41和偏心部25a的质量之和设为ml，曲线板26a的重心距旋转轴心的偏心量设为ε 1，将中心点G与配重29的距离设为L2，将配重29的质量设为m2，配重29的重心距旋转轴心的偏心量设为ε 2，那么将变为满ML1XmlX ε l=L2Xm2X ε 2的关系。此外，在图6的中心点G的左侧的曲线板26b与配重29之间同样的关系也成立。
运动转换机构包括被车轮侧旋转部件28保持的多个内销31和设于曲线板26a、26b的贯穿孔30a。内销31等间隔地设置于以车轮侧旋转部件28的旋转轴心为中心的圆周轨道上，其轴向的一方侧端部固定于车轮侧旋转部件28。此外，为了降低与曲线板26a、26b的摩擦阻力，在与曲线板26a、26b的贯穿孔30a的内壁面抵接的位置设有滚针轴承31a。另一方面，贯穿孔30a设置于与多个内销31分别对应的位置，贯穿孔30a的内径尺寸被设定为比内销31外径尺寸(指包括滚针轴承31a的最大外径。下同)大规定的量。减速部润滑机构是向减速部B提供润滑油的机构，包括润滑油路25c、润滑油供油口 25d、润滑油排出口 25e、润滑油贮存部25f、旋转泵51和循环油路25g。润滑油路25c在电动机侧旋转部件25的内部沿轴线方向延伸。此外，润滑油供油口 25d从润滑油路25c向电动机侧旋转部件25的外径面延伸。另外，在此实施方式中，润滑油供油口 25d设置于偏心部25a、25b。此外，在保持减速部B的壳体22b的下部的至少一处设有排出减速部B内部的润滑油的润滑油排出口 25e。此外，在保持减速部B的壳体22b的下部设有润滑油贮存部25f。润滑油贮存部25f的润滑油利用旋转泵51吸取经由循环油路25g强制回流到润滑油路25c。在此，旋转泵51如图7所示为摆线泵(cycloid pump)，包括利用车轮侧旋转部件28的旋转进行旋转的内转子52 ;随着内转子52的旋转进行从动旋转的外转子53 ;泵室54;吸入口 55和与循环油路25g连通的排出口 56。内转子52其外径面具有由摆线形成的齿形。具体而言，齿尖部分52a的形状为外摆线，齿槽部分52b为内摆线。该内转子52与内销31 (车轮侧旋转部件28)—体旋转。外转子53其内径面具有由摆线形成的齿形。具体而言，齿尖部分53a的形状为内摆线，齿槽部分53b为外摆线。该外转子53以旋转自由的方式支承于壳体22。内转子52以旋转中心Cl为中心旋转。另一方面，外转子53以不同于内转子的旋转中心Cl的旋转中心c2为中心旋转。此外，若将内转子52的齿数设为n，那么外转子53的齿数为(n+1)。另外,在本实施方式中设为n=5。内转子52与外转子53之间的空间设有多个泵室54。而且，一旦内转子52利用车轮侧旋转部件28的旋转进行旋转，外转子53进行从动旋转。此时，由于内转子52和外转子53分别以不同的旋转中心cl、c2为中心旋转，因而泵室54的容积连续地变化。由此，从吸入口 55流入的润滑油从排出口 56被压送到循环油路25g。车轮轮毂轴承部C如图4所示，包括与车轮侧旋转部件28固定连结的车轮轮毂32 ;和将车轮轮毂32相对于减速部B的壳体22b以旋转自由的方式支承的车轮轮毂轴承33。车轮轮毂32具有圆筒形状的中空部32a和凸缘部32b。驱动轴14经由螺栓32c与凸缘部32b固定连结。此外，车轮侧旋转部件28的轴部28b的外径面形成有花键(spline)及阳螺纹。此外，车轮轮毂32的中空部32a的内径面形成有花键孔。而且，将车轮侧旋转部件28与车轮轮毂32的内径面螺合，通过用螺母32d将前端固定以将两者紧固。车轮轮毂轴承33包括内侧部件33a ；、双列的滚珠33c ;外侧部件33d ;保持器33e ;和密封部件33f、33g。其中内侧部件33a由与车轮轮毂32的中空部32a的车辆外侧的外径面一体形成的外侧轨道面和在与车轮轮毂32的中空部32a的车辆内侧的外径面嵌合的外表面具有内侧轨道面的内轮33b形成，双列的滚珠33c配置于该内侧部件33a的外侧轨道面和内侧轨道面，外侧部件33d在其内周面具有与内侧部件33a的外侧轨道面和内侧轨道面对置的外侧轨道面和内侧轨道面，保持器33e保持相邻滚珠33c的间隔，密封部件 33f、33g密封车轮轮毂33的轴向两端部。车轮轮毂轴承33的外侧部件33d通过紧固螺栓71固定于减速部B的壳体22b。车轮轮毂轴承33的外侧部件33d在外径部设有凸缘部33h，在减速部B侧设有圆筒部33i。其次，具备本发明第二实施方式的轮毂电动机驱动装置的电动汽车11如图8A所示，通过将向电动机部A供电的电源线的端子箱62配置于保持电动机部A的壳体的外侧端面或配置于外侧的外周面，由此轴向尺寸缩短相当于端子箱62部分的尺寸，相应地确保车内空间宽敞。与此相反，具备现有轮毂电动机驱动装置101的电动汽车121如图8B所示，向电动机部103供电的电源线的端子箱112配置于保持电动机部103的壳体的内侧端面，轴向尺寸比图8A的情况长相当于端子箱112部分的尺寸，相应地车内空间变窄。悬架装置12b通过左右伸出的悬架系统定位臂(suspension arm)支承后轮14,并且通过包括螺旋弹簧和缓冲器的支杆(strut)吸收后轮14从地面受到的振动并抑制底盘12振动。而且，在左右悬架系统定位臂的连结部分设有抑制旋转时等车体倾斜的稳定器。另外，为了提高对路面凹凸的随动性，高效地将驱动轮的驱动力传递给路面，悬架装置12b优选采用能够使左右车轮单独上下的独立悬挂式。该实施方式2的轮毂电动机驱动装置的电动机部A、减速部B、车轮轮毂轴承部C的结构与上述第一实施方式的轮毂电动机驱动装置相同，但向电动机部A供电的电源线61的端子箱62的位置存在以下不同。在图12及图13所示的实施方式中，电源线61的端子箱62配置于保持电动机部A的壳体22a的外侧端面，卡止从端子箱62向内侧引出的电源线61的卡止部63设于保持电动机部A的壳体22a。端子箱61包括与保持电动机部A的壳体22a —体形成且外侧开口的箱主体62a和关闭箱主体62a的开口部的另外的盖体62b。从电动机部A的定子23引出至外侧的配线64在端子箱62内与电源线61连接。电源线61由导线和覆盖导线的弹性部件构成，一端与定子23的线圈连接，另一端经由逆变器与电源连接，向定子23施加规定频率的电压以使电动机部A旋转。端子箱62在电动机部A的壳体外周面的内侧形成有连通孔65，从该连通孔65引出电源线61，通过设于电动机部A的壳体22a外周面的内侧的卡止部63将端子箱62直线状地支承于电动机部A的壳体的外周面。保持电源线61的卡止部63 —体形成于电动机部A的壳体22a的外周面。在从端子箱62引出电源线61的连通孔65中嵌有轴套形状的密封部件66以使润滑油不从端子箱62漏到外部。此外，在端子箱62的箱主体62a与盖体62b之间设置O形环等密封部件67以使润滑油不漏到外部。端子箱62内部的电动机部A的壳体22a，在从电动机部A的定子23引出的配线64与电源线61的连接部分安装有绝缘材料68。 图14及图15为本发明的其它实施方式，电源线61的端子箱62配置于保持电动机部A的壳体22a外周面的外侧，卡止从端子箱62向内侧引出的电源线的卡止部63设于保持电动机部A的壳体22a。端子箱62包括与保持电动机部A的壳体22a —体形成且外周面侧开口的箱主体62a ;和关闭箱主体62a的开口部的另外的盖体62b。在该图14及图15所示的实施方式中，电动机部A的定子23的配线64向径向的外周面侧引出至端子箱62内，在端子箱62内与电源线61连接。端子箱62与图12及图13的实施方式相同，在电动机部A的壳体22a外周面的内侧形成有连通孔65，从该连通孔65引出电源线61，通过设于电动机部A的壳体22a外周面的内侧的卡止部63将端子箱62直线状地支承于电动机部A的壳体的外周面。在该图14及图15所示的实施方式中，在从端子箱62引出电源线61的连通孔65中也嵌有轴套形状的密封部件66，使得润滑油不从端子箱62漏到外部。此外，在端子箱62的箱主体62a与盖体62b之间也设置O形环等密封部件67以使润滑油不漏到外部。接下来，对以上的轮毂电动机驱动装置21的工作原理进行详细说明。电动机部A例如接受由于向定子23的线圈提供交流电流而产生的电磁力，由永久磁铁或磁性体构成的转子24旋转。此时，对线圈施加高频电压，转子24相应进行高速旋转。由此，一旦与转子24连接的电动机侧旋转部件25旋转，那么曲线板26a、26b就以电动机侧旋转部件25的旋转轴心为中心进行公转运动。此时，外销27与曲线板26a、26b曲线形状的波形卡合，使曲线板26a、26b在与电动机侧旋转部件25的旋转相反方向上进行自转运动。插入贯穿孔30a中的内销31伴随曲线板26a、26b自转运动与贯穿孔30a的内壁面抵接。由此，曲线板26a、26b的公转运动未传递给内销31，而仅有曲线板26a、26b的自转运动通过车轮侧旋转部件28传递给车轮轮毂轴承部C。此时，电动机侧旋转部件25的旋转被减速部B减速并传递给车轮侧旋转部件28，因而即便采用低转矩、高旋转型的电动机部A，也能够将所需的转矩传递给驱动轮14。另外，如果将外销27的数量设为ZA，将曲线板26a、26b的波形数设为ZB，那么上述结构的减速部B的减速比可以用(ZA-ZB)/ZB来计算。在图7所示的实施方式中，由于ZA=12, ZB=11，因而减速部为1/11，能够获得非常大的减速比。如此，通过采用能够获得大减速部而无需形成为多级结构的减速部B，能够获得紧凑且高减速比的轮毂电动机驱动装置21。此外，通过在与外销27及内销31的曲线板26a、26b抵接的位置设置滚针轴承27a、31a，能够降低摩擦阻力，因而减速部B的传递效率得以提闻。通过将根据上述实施方式的轮毂电动机驱动装置21用于电动汽车11，能够使轴向尺寸变小，其结果，能够确保车内空间宽敞。此外，在上述实施方式中，示出了利用车轮侧旋转部件28的旋转来驱动旋转泵51的例子，但也可以利用电动机侧旋转部件25的旋转来驱动旋转泵51。但是由于与车轮侧旋转部件28相比电动机侧旋转部件25的转数大(在上述实施方式中为11倍)，因而有可能降低旋转泵51的耐久性。此外，即便与车轮侧旋转部件28连接也能够确保充足的排出量。从这些角度出发，优选利用车轮侧旋转部件28的旋转来驱动旋转泵51。 此外，在上述实施方式中，示出了摆线泵作为旋转泵51的例子，但并不限于此，可以采用利用车轮侧旋转部件28的旋转来驱动的所有的旋转型泵。此外，在实施方式中，将减速部B的曲线板26a、26b相位改变180°设置两块，但该曲线板的块数可以任意地设定，例如在设置三块曲线板的情况下，可以相位改变120°设置。此外，示出了上述实施方式中的运动变换机构包括固定于车轮侧旋转部件28的内销31和设于曲线板26a、26b的贯穿孔30a的例子，但并不限于此，可以做成能够将减速部B的旋转传递给车轮轮毂32的任意结构。例如，也可以是由固定在曲线板上的内销和形成于车轮侧旋转部件上的孔构成的运动变换机构。另外，着眼于各部件的旋转对上述实施方式中的工作进行了说明，但实际上是将包括转矩的动力从电动机部A传递给驱动轮。因此,上述那样被减速的动力将被变换成高转矩。此外，在上述实施方式中的工作说明中，向电动机部A供电驱动电动机部A，使来自电动机部A的动力传递给驱动轮14。但与此相反，也可以在车辆减速或下坡这种时候，由减速部B将来自驱动轮14侧的动力变换为高旋转低力矩的旋转并传递给电动机部A，由电动机部A进行发电。而且，在此所发的电可以存储在蓄电池中，随后可驱动电动机部A或用于车辆所具备的其它电动器具的工作中。此外，上述实施方式中示出了圆筒形滚柱轴承作为支承曲线板26a、26b的轴承的例子，但是并不限于此，可以采用所有的轴承，例如滑动轴承、圆筒形滚柱轴承、圆锥滚子轴承、滚针轴承、自动调心滚子轴承(self-aligning roller bearing)、深槽滚珠轴承、径向止推滚珠轴承(angular ball bearing)、四点接触球轴承等,无论是滑动轴承还是滚动轴承，无论滚动体是滚子还是滚珠，而且无论是单列还是双列。此外，对于配置于其它位置的轴承也同样可以采用任意形态的轴承。但是，深槽滚珠轴承与圆筒形滚柱轴承相比容许极限转数高而负荷容量低。为此，为了获得必要的负荷容量必须采用大型的深槽滚珠轴承。因此，从轮毂电动机驱动装置21的紧凑化角度出发，对于滚动轴承41来说优选圆筒形滚柱轴承。此外，在上述各实施方式中，示出了采用径向间隙电动机作为电动机部A的例子，但并不限于此，可以采用任意结构的电动机。例如可以是包括固定在壳体上的定子和在转子内侧留有轴向间隙并配置于相向位置上的转子的轴向间隙电动机。此外，在上述各实施方式中，示出了减速部B采用摆线减速机构的轮毂电动机驱动装置21的例子，但并不限于此，可以采用任意的减速机构。例如，行星齿轮减速机构或平行轴齿轮减速机构等适合。而且，示出了图8A所示的电动汽车11以后轮14作为驱动轮的例子，但并不限于此，也可以将前轮13作为驱动轮，也可以是四轮驱动。另外，本说明书中“电动汽车”是包含从电力获得驱动力的所有汽车的概念，应当理解为例如还包括混合动力汽车。
以上参照附图对本发明的实施方式作了说明，但本发明并不限于图示的实施方式。在与本发明相同的范围内或等同的范围内可以对图示的实施方式实施各种修正或变形。标记说明11电动汽车12 底盘12a车轮罩12b 悬架13 前轮14 车轮22a电动机部A的壳体22b减速部B的壳体61电源线62端子箱63电源线卡止支架85电缆取出口
权利要求
1.一种轮毂电动机驱动装置，其特征在于， 在旋转驱动电动机侧旋转部件的电动机部、使所述电动机侧旋转部件的旋转减速并传递给车轮侧旋转部件的减速部和与所述车轮侧旋转部件固定连结的车轮轮毂从车辆的内侧至外侧串联地配置的轮毂电动机驱动装置中， 将供电给电动机部的电源线的端子箱配置于保持电动机部的壳体的外周侧面。
2.如权利要求I所述的轮毂电动机驱动装置，其特征在于 将从所述端子箱引出的电源线卡止的电源线卡止支架被设置为在与电动机部的壳体的轴线正交的方向上延伸。
3.如权利要求2所述的轮毂电动机驱动装置，其特征在于 所述电源线卡止支架的卡止部形成为压缩保持电源线的弹性部件的形状。
4.如权利要求I 3中任一项所述的轮毂电动机驱动装置，其特征在于 从电动机部的定子延伸的电源线，在与保持电动机部的壳体的轴线正交的方向上被弓I出。
5.如权利要求I 4中任一项所述的轮毂电动机驱动装置，其特征在于 相对于配置在所述电动机部的壳体的外周侧面的端子箱，在电动机部的旋转轴周围离开180度的附近的电动机部的壳体外周侧面，设置有旋转角度传感器的电缆取出口。
6.如权利要求I 5中任一项所述的轮毂电动机驱动装置，其特征在于 相对于配置在所述电动机部的壳体的外周侧面的端子箱，在电动机部的旋转轴周围离开180度的附近的电动机部的壳体内侧的端面，设置有旋转角度传感器的电缆取出口。
7.如权利要求I 6中任一项所述的轮毂电动机驱动装置，其特征在于 卡止所述电源线的卡止部一体地形成于保持电动机部的壳体的外周部的内侧。
8.一种轮毂电动机驱动装置，其特征在于， 在旋转驱动电动机侧旋转部件的电动机部、使所述电动机侧旋转部件的旋转减速并传递给车轮侧旋转部件的减速部和与所述车轮侧旋转部件固定连结的车轮轮毂从车辆的内侧至外侧串联地配置的轮毂电动机驱动装置中， 将供电给电动机部的电源线的端子箱配置于保持电动机部的壳体的外侧端面，将从端子箱引出至内侧的电源线卡止的卡止部被设置在保持电动机部的壳体。
9.如权利要求8所述的轮毂电动机驱动装置，其特征在于 从电动机部的定子延伸的电线，在保持电动机部的壳体的外侧的方向被引出。
10.一种轮毂电动机驱动装置，其特征在于， 在旋转驱动电动机侧旋转部件的电动机部、使所述电动机侧旋转部件的旋转减速并传递给车轮侧旋转部件的减速部和与所述车轮侧旋转部件固定连结的车轮轮毂从车辆的内侧至外侧串联地配置的轮毂电动机驱动装置中， 将供电给电动机部的电源线的端子箱配置于保持电动机部的壳体的外侧的外周面，将从端子箱引出至内侧的电源线卡止的卡止部被设置在保持电动机部的壳体。
11.如权利要求10所述的轮毂电动机驱动装置，其特征在于 从电动机部的定子延伸的电线，在保持电动机部的壳体的径向被弓I出。
12.如权利要求I 11中任一项所述的轮毂电动机驱动装置，其特征在于 所述端子箱包括与保持电动机部的壳体一体形成的箱主体；和关闭该箱主体的开口部的盖体。
13.如权利要求12所述的轮毂电动机驱动装置，其特征在于 所述盖体通过密封部件对箱主体进行密封。
14.如权利要求8 13中任一项所述的轮毂电动机驱动装置，其特征在于 将所述电源线卡止的卡止部被配置在保持电动机部的壳体的外周部的内侧。
15.如权利要求14所述的轮毂电动机驱动装置，其特征在于 将所述电源线卡止的卡止部，一体地形成于保持电动机部的壳体的外周部的内侧。
16.如权利要求I 15中任一项所述的轮毂电动机驱动装置，其特征在于 所述电源线通过密封部件被插入端子箱内。
17.如权利要求I 16中任一项所述的轮毂电动机驱动装置，其特征在于 所述减速部由摆线减速机构成。
全文摘要
本发明以使通过减速部(B)将电动机部(A)和车轮的轮毂轴承部(C)串联式连结于同轴上的轮内端面驱动装置(21)的轴向尺寸变小，确保宽敞的车内空间并且提高电源线(61)配线自由度作为课题。向电动机部(A)供电的电源线(61)的端子箱(62)配置于保持电动机部(A)的壳体(22a)的外周侧面，通过在垂直于壳体(22a)的轴线的方向上延伸的电源线卡止支架(63)卡止从端子箱(62)向内侧引出的电源线(61)。
文档编号F16H1/32GK102811879SQ201180015569
公开日2012年12月5日 申请日期2011年3月24日 优先权日2010年3月25日
发明者铃木稔, 山本宪, 雪岛良 申请人:Ntn株式会社