車輪驅(qū)動用電動機和輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種車輪驅(qū)動用電動機，其具備：軸線方向一方側(cè)比軸線方向中央部更小徑地形成的電動機軸(35)；將電動機軸的軸線方向一方側(cè)的小徑部(35b)支承為旋轉(zhuǎn)自如的軸承(36b)；以及固定在電動機軸的位于軸線方向中央部的大徑部(35d)的外周面(35j)且與定子對置的轉(zhuǎn)子(24)，所述電動機從電動機軸輸出用于使車輪旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力，其特征在于，轉(zhuǎn)子的軸線方向一方端部(24p)從大徑部的軸線方向一方端面(35e)向軸線方向上的小徑部(35b)側(cè)突出。
【專利說明】
車輪驅(qū)動用電動機和輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種內(nèi)置于輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置等、用于驅(qū)動車輪的車輪驅(qū)動用電動機。
【背景技術(shù)】
[0002]作為驅(qū)動車輪的車輪驅(qū)動用電動機，在現(xiàn)有技術(shù)中已知有例如日本特開2012-148725號公報(專利文獻I)以及日本特開2009-063043號公報(專利文獻2)揭示的輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置。如圖5所示，專利文獻I和專利文獻2揭示的輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置1I包括內(nèi)置有電動機的電動機部101A、內(nèi)置有擺線減速器的減速部101B、旋轉(zhuǎn)自如地支承輪轂108的輪轂軸承部101C。電動機部1lA的電動機外殼102將電動機軸103的兩端部103a、103c利用滾動軸承104、105支承為旋轉(zhuǎn)自如。在電動機軸103的中央部103b的外周面連接固定有圓筒形狀的轉(zhuǎn)子106。轉(zhuǎn)子106的外周面與固定在電動機外殼102的內(nèi)周的定子107的內(nèi)周面對置。電動機軸103的旋轉(zhuǎn)通過擺線減速器(減速部101B)、以超過1/10的高減速比減速而驅(qū)動輪轂108。這樣，與行星齒輪減速器或平行齒輪減速器等一般的減速器相比，擺線減速器結(jié)構(gòu)緊湊且減速比高，較為有利。
[0003]取出圖5的電動機軸103、轉(zhuǎn)子106以及軸承104、105在圖6中放大顯示。電動機軸103的最低限度的必要軸長1^是1^、1^+1^、1^、1^、1^的總合(1^ = 1^+1^+1^+1^+1^+1^)，其中，L1是為了支承電動機軸103的端部103a所必要的軸線方向尺寸，L2+Lf是電動機軸103的中央部103b的軸線方向尺寸，L3是為了支承電動機軸103的端部103c所必要的軸線方向尺寸，Lp是端部103a和中央部103b之間的距離，Lq是中央部103b和端部103c之間的距離。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻I:日本特開2012-148725號公報
[0007]專利文獻2:日本特開2009-063043號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0009]但是，本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)了在上述現(xiàn)有的輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置中還具有需要改進的部分。第一，由于輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置設(shè)置在車輪的負重輪內(nèi)，因此，輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置整體收容在負重輪內(nèi)，較為理想的是輪內(nèi)地電動機驅(qū)動裝置的端部不會突出。所以，要求支承電動機軸的兩端的軸承跨度較短。另一方面，電動機轉(zhuǎn)矩根據(jù)電動機的尺寸不同而不同，但由于受到設(shè)置在負重輪內(nèi)的制約，難以在徑向上變大，為了確保轉(zhuǎn)矩，需要向軸向延長。也就是說，參照圖6，從配置的觀點出發(fā)，要求電動機軸103的軸長Ls變短，但從確保轉(zhuǎn)矩的觀點出發(fā)，難以使將電動機軸的兩端部支承為旋轉(zhuǎn)自如的軸承的軸承跨度變短。
[0010]第二，搭載了輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置的車輛(汽車)的速度在Okm/h到100km/h以上的高速區(qū)域之間變化。因此，輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置的電動機軸的轉(zhuǎn)速在O?數(shù)萬[min—1 ]的范圍內(nèi)較大地變動。著眼于安裝了輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置的懸架裝置，參照圖7，在懸架裝置周邊的共振頻率(區(qū)域R)和旋轉(zhuǎn)η次的強迫振動成分或旋轉(zhuǎn)(n+α)次的強迫振動成分所交叉的點(圓圈S、S')中，可能會引起可聽閾的振動和車內(nèi)噪音，有給乘客帶來不適的可能性。因此，為了提高搭載有輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置的車輛的靜肅性(NVH特性:Noise Vibrat1nHarshness)，重要的是抑制以旋轉(zhuǎn)I次的強迫振動成分為首的所有成為振動源的旋轉(zhuǎn)η次的強迫振動成分。但是，在現(xiàn)有的輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置中，對抑制以旋轉(zhuǎn)I次強制振動成分為首的振動的抑制對策沒有進行充分的研究，還留有改進的余地。
[0011]第三，可以考慮在圓筒形狀的轉(zhuǎn)子內(nèi)部配置電動機軸的軸承而使軸承跨度變短。具體來說，使轉(zhuǎn)子的內(nèi)周面嵌合的電動機軸的中央部外周(以下稱為大徑部外周)形成圓筒狀，在大徑部的端部形成環(huán)狀空間。而且，在大徑部的環(huán)狀空間配置軸承的內(nèi)圈部件嵌合的電動機軸的端部外周(以下稱為小徑部外周)。在這種情況下，在電動機軸的研磨工序中，當研磨小徑部外周和大徑部外周時需要進行所謂二次夾持的步驟，無法同時研磨小徑部外周和大徑部外周。也就是說，由于小徑部外周的軸線方向位置和大徑部外周的軸線方向位置重疊，因此，需要首先夾持電動機軸的規(guī)定部分并研磨小徑部外周，接著換成電動機軸的其他部分進行夾持并研磨大徑部外周。由此，由于兩次的夾持可能損壞小徑部外周和大徑部外周的同心度。
[0012]第四，雖然考慮使用能夠插入大徑部的內(nèi)部的空間的專用磨石，不伴隨夾持的交換地對小徑部的外周進行研磨，但是，專用磨石成為導致管理成本上升的原因。
[0013]鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠使電動機軸的強制振動成分偏移、使軸承跨度變短并確保電動機轉(zhuǎn)矩、不使用專用磨石、能夠不交換夾持并使用一次夾持地對小徑部外周和大徑部外周進行研磨的車輪驅(qū)動電動機。
[0014]解決技術(shù)問題的手段
[0015]為了上述目的，本發(fā)明的車輪驅(qū)動用電動機具備:軸線方向一方側(cè)比軸線方向中央部更小徑地形成的電動機軸;將電動機軸的軸線方向一方側(cè)的小徑部支承為旋轉(zhuǎn)自如的軸承；以及固定在電動機軸的位于軸線方向中央部的大徑部的外周面且與定子對置的轉(zhuǎn)子，所述車輪驅(qū)動用電動機從電動機軸輸出用于使車輪旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力，所述車輪驅(qū)動用電動機的特征在于，轉(zhuǎn)子的軸線方向一方端部從大徑部的軸線方向一方端面向軸線方向上的小徑部側(cè)關(guān)出。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，能夠使轉(zhuǎn)子的軸線尺寸方向比電動機軸大徑部的軸線方向尺寸大。因此，能夠解決上述第一課題，在不使轉(zhuǎn)子的軸線方向尺寸發(fā)生變化的同時確保充分的電動機轉(zhuǎn)矩，并且通過使電動機軸大徑部的軸線方向尺寸縮短而縮短電動機軸的軸承跨度。另外，在電動機軸的研磨工序中，由于能夠不進行電動機軸的交換地通過一次的夾持研磨大徑部的外周面以及小徑部的外周面，因此，在旋轉(zhuǎn)體(電動機軸)的平衡修正中，能夠確保成為電動機軸的質(zhì)量部的大徑部的中心軸與成為電動機軸的軸承部的小徑部的中心軸的同軸度。因此，能夠可靠地進行旋轉(zhuǎn)體(電動機軸)的平衡修正，進而，能夠降低成為振源的旋轉(zhuǎn)η次的強制振動成分或旋轉(zhuǎn)(η+α)次的強制振動成分的絕對值。其結(jié)果，解決上述第二課題，改善給乘客帶來不適感的NVH特性。
[0017]另外，在電動機軸的研磨工序中，能夠不進行電動機軸的交換地通過一次夾持來研磨大徑部的外周面以及小徑部的外周面。所述研磨可使用通用的圓筒形磨石。因此，能夠解決上述第三以及第四的課題，在不損害小徑部外周和大徑部外周的同心度以及制造成本中較為有利。
[0018]本發(fā)明的大徑部的直徑大于小徑部的直徑即可，作為優(yōu)選的實施方式，大徑部的外徑尺寸比軸承的外徑尺寸大，轉(zhuǎn)子的軸線方向上的一方端部比軸承的軸線方向上的另一方端部更向軸線方向上的小徑部側(cè)突出。根據(jù)該實施方式，軸承的軸線方向上的位置重疊在轉(zhuǎn)子的軸線方向上的一方端部的軸線方向位置，能夠縮短電動機軸的軸承跨度。
[0019]作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，大徑部的外周面包括與轉(zhuǎn)子的內(nèi)徑側(cè)部分嵌合的大徑部嵌合面，小徑部具有在其外周與軸承的內(nèi)圈部件嵌合的小徑部嵌合面。而且，大徑部嵌合面和小徑部嵌合面以在軸線方向上位置不重疊的方式相鄰地配置。這里優(yōu)選，大徑部嵌合面和小徑部嵌合面之間的軸線方向上的距離不分開地連續(xù)配置。作為其他實施方式，大徑部嵌合面的軸線方向位置和小徑部嵌合面的軸線方向位置也可以重疊，但這種情況需要進行電動機軸的交換，通過二次夾持來分別研磨大徑部嵌合面和小徑部嵌合面，或者通過專用磨石研磨小徑部嵌合面，在精度或制造成本上較為不利。
[0020]作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選的實施方式，所述車輪驅(qū)動用電動機還可以具備頂端部件，所述頂端部件安裝固定于大徑部，且從大徑部的軸線方向上的一方端面向軸線方向突出并覆蓋轉(zhuǎn)子的軸線方向上的一方端面。根據(jù)該實施方式，能夠可靠地與大徑部固定，使轉(zhuǎn)子不向軸線方向移動。此外，在大徑部的軸線方向另一端部形成凸緣部，頂端部件僅安裝于大徑部的軸線方向一方端即可。或者，也可以將頂端部件安裝固定在大徑部的軸線方向兩端。
[0021]本發(fā)明并不限定于一實施方式，但頂端部件也可以通過與電動機軸同軸的方式定位在向大徑部安裝的安裝部位，并具有與轉(zhuǎn)子的軸線方向上的一方端部的內(nèi)徑側(cè)部分嵌合的嵌合外周面。
[0022]作為本發(fā)明的一實施方式，在頂端部件和轉(zhuǎn)子的軸線方向一方端面之間也可以還具備端部部件，所述端部部件具有潤滑油路。根據(jù)該實施方式，能夠潤滑電動機的內(nèi)部。
[0023]作為一實施方式，也可以通過具備:本發(fā)明的車輪驅(qū)動用電動機;具有與電動機軸結(jié)合的輸入軸和將輸入軸的旋轉(zhuǎn)減速并輸出的輸出軸的減速部；以及具有與輸出軸結(jié)合的輪轂的輪轂軸承部，而構(gòu)成輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置。
[0024]發(fā)明效果
[0025]根據(jù)本發(fā)明，能夠在負重輪內(nèi)的空間區(qū)域中收納輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置，向狹小的輪殼或在布局上限制較大的車體合理地設(shè)置車輪驅(qū)動電動機。另外，在電動機軸的制造工序中，能夠無需進行電動機軸的交換地通過一次夾持，來研磨小徑部以及大徑部的外周面。并且，不需要專用磨石，能夠使用通用的圓筒形磨石來研磨電動機軸的小徑部和大徑部的外周面。
【附圖說明】
[0026]圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的使用車輪驅(qū)動電動機的輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置的縱ItlJ視圖；
[0027]圖2是取出同一實施方式的電動機軸、轉(zhuǎn)子以及軸承而示出的縱剖視圖；
[0028]圖3是取出同一實施方式的電動機軸而示出的縱剖視圖；
[0029]圖4是取出比較例的電動機軸、轉(zhuǎn)子以及軸承而示出的縱剖視圖；
[0030]圖5是表示使用現(xiàn)有的車輪驅(qū)動電動機的輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置的縱剖視圖；
[0031]圖6是取出現(xiàn)有的電動機軸、轉(zhuǎn)子以及軸承而示出的縱剖視圖；
[0032]圖7是表示安裝有輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置的懸架裝置以及其周邊的共振頻率和旋轉(zhuǎn)η次的強迫成分之間的關(guān)系的圖表。
【具體實施方式】
[0033]以下參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的使用了車輪驅(qū)動電動機的輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置的縱剖視圖。圖2是取出圖1的電動機軸、轉(zhuǎn)子以及軸承而示出的縱剖視圖。圖3是取出圖1的電動機軸而示出的縱剖視圖。如圖1所示，輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置21包括產(chǎn)生驅(qū)動力的電動機部Α、將電動機部A的旋轉(zhuǎn)減速并輸出的減速部B、向驅(qū)動輪傳遞來自減速部B的輸出的輪轂軸承部C。而且，以電動機部Α、減速部B、輪轂軸承部C的順序，在軸線O方向上同軸地配置。
[0034]電動機部A收容在形成電動機部A的外廓的電動機外殼22a、栗外殼22ρ、電動機外罩22t以及外罩蓋22u中，減速部B收容在形成減速部B的外廓的減速部外殼22b中，輪轂軸承部C是包含后述的輪轂32和軸承外圈22c的滾動軸承。上述電動機外殼22a、栗外殼22p、電動機外罩22t、外罩蓋22u、減速部外殼22b、以及軸承外圈22c相互結(jié)合，構(gòu)成一個外殼22。輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置21與未圖示的車輪一起設(shè)置于例如電動汽車的輪殼內(nèi)。
[0035]電動機部A是包括定子23、轉(zhuǎn)子24和電動機軸35的徑向間隙型電動機，其中，所述定子23固定在圓筒形狀的電動機外殼22a的內(nèi)周，所述轉(zhuǎn)子24經(jīng)由向徑向空開的間隙設(shè)置在與定子23的內(nèi)側(cè)相對置的位置，所述電動機軸35與轉(zhuǎn)子24—體旋轉(zhuǎn)。或者，電動機部A也可以是軸向間隙型電動機。
[0036]如圖2所示，轉(zhuǎn)子24是在軸線O方向上層積多個平坦圓環(huán)狀的鋼制圓板24m而形成的，在轉(zhuǎn)子24的兩端設(shè)置有圓板圓環(huán)狀的一對端部部件38。在軸線方向上層積的所述鋼制圓板24m和端部部件38構(gòu)成圓筒體。而且，該圓筒體設(shè)置在形成于電動機軸35的凸緣部35f和安裝固定于電動機軸35的凸緣狀的頂端部件39之間。
[0037]如圖1所示，從軸線O方向一方側(cè)向另一方側(cè)依次層積的頂端部件39、一方端部部件38、多個鋼制圓板24m、另一方端部部件38、凸緣部35f由與軸線O平行延伸的細長螺栓37貫通。具體來說，在頂端部件39設(shè)置有內(nèi)螺紋孔，在一方端部部件38、多個鋼制圓板24m、另一方端部部件38、凸緣部35f分別設(shè)置小孔或缺口，從凸緣部35f側(cè)開始貫通螺栓37，螺栓37的頭部37η從凸緣部35f向外側(cè)突出。而且，在螺栓37的前端部的外周形成的外螺紋與形成于頂端部件39的內(nèi)螺紋孔螺紋連接。由此，頂端部件39、一方端部部件38、多個鋼制圓板24m、另一方端部部件38被緊固在作為電動機軸35的軸線方向中央部的大徑部35d。而且，通過頂端部件39和凸緣部35f沿軸線方向夾壓多個鋼制圓板24m和一對端部部件38。在各端部部件38中的與轉(zhuǎn)子24接觸的端面，如圖2所示地形成有向直徑方向延伸的槽59u。槽59u覆蓋轉(zhuǎn)子24的端面，構(gòu)成后述的潤滑油路。
[0038]如圖1所;^，電動機外殼22a向電動機軸35的軸線O方向延伸。與電動機外殼22a的一端一體形成的栗外殼22p為具有中央孔的大致圓板形狀，在電動機部A的軸線O方向一方端形成與減速部B的邊界，并且通過軸承36b將電動機軸35的另一方端部支承為旋轉(zhuǎn)自如。軸承36b為具有外圈部件、內(nèi)圈部件和多個滾動體的公知的滾動軸承，但并不限定于此。軸承36b的內(nèi)圈部件通過嵌合固定于電動機軸35的一方端部的外周面。
[0039]栗外殼22p在中央部分包括油栗51。在面向電動機部A的栗外殼22p的端面形成環(huán)狀槽22g。環(huán)狀槽22g承接從定子23向軸線O方向突出的定子線圈23c。栗外殼22p的中心部22i朝向圓筒體的轉(zhuǎn)子24的內(nèi)徑側(cè)空間突出。在形成于中心部22i的中央孔的內(nèi)周面安裝固定有軸承36b的外圈部件。
[0040]安裝固定在電動機外殼22a的另一方端的電動機外罩22t為具有中心孔的大致圓板形狀，在電動機部A的軸線O方向另一方端形成電動機部A的端面，并且通過軸承36a將電動機軸35的另一方端部支承為旋轉(zhuǎn)自如。電動機外罩22t為電動機部A的端部并且是輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置21的端部。軸承36b為具有外圈部件、內(nèi)圈部件和多個滾動體的公知的滾動軸承，但并不限定于此。軸承36b的內(nèi)圈部件通過嵌合固定于電動機軸35的另一方端部的外周面。在形成于電動機外罩22t的中央孔的內(nèi)周面，安裝固定有軸承36a的外圈部件。在軸承36a和轉(zhuǎn)子24之間的軸線O方向位置配置有轉(zhuǎn)速傳感器34。轉(zhuǎn)速傳感器34(檢測方)由朝向轉(zhuǎn)子24突出的電動機外殼22t的托架22v支承，與安裝在電動機軸35的外周面的傳感器轉(zhuǎn)子(被檢測方)相對置。另外，在電動機外罩22t安裝有堵住電動機外罩22t的中央孔并覆蓋電動機軸35的端面的外罩蓋22u。
[0041]參照取出轉(zhuǎn)子24和電動機軸35并放大示出的圖2，在電動機軸35的兩端部形成具有規(guī)定外徑的小徑部35a、35b，在電動機軸35的中央部形成比小徑部35a、35b充分大徑且具有規(guī)定外徑的圓筒形狀的大徑部35d。
[0042]大徑部35d通過從大徑部35d的軸線方向中央部開始向內(nèi)徑方向延伸的結(jié)合部35c與電動機軸35的軸部分(從小徑部35a到小徑部36b的直柄部分)連接。而且，大徑部35d的軸線方向兩端部由結(jié)合部35c懸臂支承。在大徑部35d中的小徑部35a—側(cè)的端部還形成有向外徑側(cè)突出的凸緣部35f。與此相對地，在大徑部35d中小徑部35b—側(cè)的端部安裝有頂端部件39。
[0043]軸承36b將成為電動機軸35的一方端部的小徑部35b支承為旋轉(zhuǎn)自如。軸承36a將成為電動機軸35的另一方端部的小徑部35a支承為旋轉(zhuǎn)自如。在成為電動機軸35的中央部的大徑部35d的外周面35 j嵌合有轉(zhuǎn)子24的內(nèi)周面24i。在轉(zhuǎn)子24的內(nèi)周面24i，形成通過形成在鋼制圓板24m的內(nèi)周面的缺口連接從而避免與螺栓34之間的干涉的槽。構(gòu)成后述的潤滑油路的槽59t形成于外周面35j。轉(zhuǎn)子24的軸線方向的一方端部24p從大徑部35d的軸線方向的一方端面35e向小徑部35b側(cè)突出。因此，轉(zhuǎn)子24的軸線方向尺寸Lr比外周面35j的軸線方向尺寸1^大。由此，充分確保轉(zhuǎn)子24的軸線方向尺寸Lr，使轉(zhuǎn)子24和定子23之間能夠產(chǎn)生充分的電動機轉(zhuǎn)矩。此外，圖2所示的尺寸Lr表示通過大徑部35d的凸緣部35f和頂端部件39的凸緣部夾持的區(qū)域的軸線方向長度。也就是說，在圖2中，以轉(zhuǎn)子24本身的軸線方向尺寸加上一對端部部件38的內(nèi)徑側(cè)部分(分別與大徑部35d的凸緣部35f和頂端部件39的凸緣部接觸的部分)的軸線方向尺寸之和作為尺寸Lr表示。
[0044]大徑部35d也就是外周面35j的外徑尺寸比小徑部35b的外徑尺寸充分大，比軸承36b的外徑尺寸也充分大。而且，軸承36b的軸線方向位置與轉(zhuǎn)子24的軸線方向的一方端部24p的軸線方向位置重疊。由此，從一方的軸承36b到另一方的軸承36a的距離縮短，電動機軸35的軸承跨度變短，由此，能夠縮短電動機部A的軸線方向尺寸。
[0045]此外，作為與轉(zhuǎn)子24的嵌合面的外周面35j在軸線方向上比轉(zhuǎn)子24短，但由于頂端部件39向軸線方向按壓轉(zhuǎn)子24的軸線方向的一方端部24p，因此，不會產(chǎn)生轉(zhuǎn)子安裝上的問題。另外，一方的端部部件38離開外周面35j，但由頂端部件39支承，因此，不會產(chǎn)生端部部件安裝上的問題。
[0046]參照取出電動機軸35并放大表示的圖3。大徑部35d的外周面35j包含與轉(zhuǎn)子24的內(nèi)徑側(cè)部分嵌合的大徑部嵌合面。小徑部35a在外周具有與軸承36a的內(nèi)圈部件嵌合的小徑部嵌合面35h。小徑部35b在外周具有與軸承36b的內(nèi)圈部件嵌合的小徑部嵌合面35i。成為大徑部嵌合面的外周面35j和小徑部嵌合面35i的軸線方向位置不重疊地相鄰配置。由此，在電動機軸35的表面研磨加工中，能夠始終夾持電動機軸35而不進行交換地從徑向的外方使磨石抵接外周面35j和小徑部嵌合面35i，因此，能夠同時進行表面研磨加工。
[0047]特別是本實施方式的小徑部嵌合面35i和大徑部的外周面35j如以軸線尺寸L3、L2所示地、在軸線方向上連續(xù)配置，因此，能夠使電動機軸的軸承跨度比現(xiàn)有的短。如圖6所示，這是由于現(xiàn)有的電動機軸103在軸承105和轉(zhuǎn)子106之間存在距離Lq。
[0048]為了進一步理解本實施方式，圖4表示比較例。在比較例的電動機軸135中，大徑部嵌合面135j和小徑部嵌合面135i的軸線方向位置重疊。因此，在電動機軸135的表面研磨加工中，必須夾持電動機軸135并使磨石從直徑方向的外方抵接大徑部嵌合面135j，接著，交換成電動機軸135并進行夾持，使磨石抵接小徑部嵌合面135i。由此，通過兩次的夾持，不可避免地會產(chǎn)生偏心，因此，會產(chǎn)生大徑部嵌合面135j和小徑部嵌合面135i的同心度出現(xiàn)稍許偏差的可能性，在平衡上不優(yōu)選。
[0049]或者，在比較例的電動機軸135中，也可以考慮準備能夠插入圓筒狀的大徑部135d內(nèi)的突出形狀的專用磨石，研磨小徑部嵌合面135i，但專用磨石會導致成本的提高。另外，所述突出形狀的專用磨石的剛性較低，在加工精度上較為不利。
[0050]與電動機軸135相比較明確可知，根據(jù)圖3所示的本實施方式，能夠以一次夾持同時研磨外周面35 j和小徑部嵌合面35i，在外周面35 j和小徑部嵌合面35i的同心度的高精度化以及成本這兩方面都較為有利。
[0051]回到圖2進行說明，頂端部件39安裝固定在大徑部35d的軸線方向的一方端面35e，從軸線方向的一方端面35e向軸線方向突出，接著朝向外徑方向凸緣狀地擴展。也就是說，頂端部件39隔著轉(zhuǎn)子24和一對端部部件38的內(nèi)徑側(cè)部分與凸緣部35f對置。
[0052]頂端部件39是由圓筒部和凸緣部構(gòu)成的圓環(huán)狀的部件，在包含中心軸線(軸線O)的平面上切斷時的截面為L字形狀(參照圖2)。在大徑部35d的軸線方向的一方端部形成以與電動機軸35的軸線O同心的方式高精度加工的嵌合面35g。嵌合面35g為圓周面，當圓環(huán)狀的頂端部件39的被接合面嵌合該嵌合面35g時，頂端部件39以與軸線O成為同心圓的方式進行定位。此外，本實施方式的嵌合面35g為內(nèi)周面，頂端部件39的被接合面為外周面，但該圓周面的內(nèi)外關(guān)系也可以相反。
[0053]頂端部件39具有與轉(zhuǎn)子24的軸線方向上的一方端部24p的內(nèi)徑側(cè)部分嵌合的嵌合外周面39 j。通過與轉(zhuǎn)子24的內(nèi)徑側(cè)部分嵌合的外周面35 j和嵌合外周面39 j，轉(zhuǎn)子24以與軸線O成為同心圓的方式高精度地定位。另外，嵌合外周面39j不僅與轉(zhuǎn)子24的內(nèi)周面24i嵌合，還與一方的端部部件38的內(nèi)周面嵌合。由此，一方的端部部件38也通過嵌合外周面39j高精度地定位，從而使轉(zhuǎn)子24與軸線O成為同心圓。相同地，另一方的端部部件38也通過大徑部35d的外周面35j高精度地定位，從而使轉(zhuǎn)子24與軸線O成為同心圓。
[0054]如圖1所示，電動機軸35的一端與旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置在減速部B內(nèi)部的減速部輸入軸25結(jié)合。遠離電動機部A—側(cè)的減速部輸入軸25的一端通過軸承36d旋轉(zhuǎn)自如地支承在后述的減速部輸出軸28的端部。另外，靠近電動機部A—側(cè)的減速部輸入軸25的另一端與電動機軸35的一端結(jié)合。減速部輸入軸25的中央部通過軸承36c旋轉(zhuǎn)自如地支承在后述的加強部件61 ο軸承36c、36d是具有外圈部件、內(nèi)圈部件、多個滾動體的公知的滾動軸承。
[0055]在減速部輸入軸25的外周，從軸線O偏心地形成偏心部25a、25b。兩個圓盤形狀的偏心部25a、25b在軸線O方向上空開間隔地設(shè)置，為了相互抵消由于偏心運動的離心力而產(chǎn)生的振動，在圓周方向上改變180°相位地設(shè)置。電動機軸35和減速部輸入軸25構(gòu)成向減速部B傳遞電動機部A的驅(qū)動力的電動機側(cè)旋轉(zhuǎn)部件。
[0056]減速部B是擺線減速器，包括減速部外殼22b、外銷保持部45、減速部輸入軸25、偏心部25a、25b、曲線板26a、26b、多個外銷27、減速部輸出軸28、內(nèi)銷31、中心卡圈(CenterCollar)29、加強部件61，其中，所述減速部外殼22b同軸設(shè)置于電動機部A的軸線O方向的一側(cè)并為圓筒形狀，所述外銷保持部45固定在減速部外殼22b，所述偏心部25a、25b與減速部輸入軸25結(jié)合，所述曲線板26a、26b作為旋轉(zhuǎn)自如地保持在偏心部25a、25b的公轉(zhuǎn)部件，所述多個外銷27是作為卡合曲線板26a、26b的外周部的外周卡合部件，所述內(nèi)銷31是作為與減速部輸出軸28結(jié)合并貫通形成于曲線板26a、26b的貫通孔的內(nèi)側(cè)卡合部件，所述中心卡圈29安裝于曲線板26a、26b之間的間隙并與這些曲線板26a、26b的端面抵接而防止曲線板的傾斜。在偏心部25a的外周和曲線板26a的內(nèi)周之間的環(huán)狀空間設(shè)置有滾動軸承41。在偏心部25b的外周和曲線板26b的內(nèi)周之間也設(shè)置有滾動軸承41。
[0057]減速部輸出軸28在電動機部A側(cè)具有凸緣部28a，在輪轂軸承部C側(cè)具有軸部28b。在凸緣部28a的中心形成承接減速部輸入軸25的一端的圓形凹部，在該圓形凹部的內(nèi)周面安裝固定有軸承36d的外圈部件。在凸緣部28a的外緣部，在以減速部輸出軸28的軸線O為中心的圓周上等間隔地形成固定內(nèi)銷31的一端部的孔。在軸部28b的外周面連接固定有輪轂32。減速輸出軸28和輪轂32構(gòu)成向驅(qū)動輪傳遞減速部B的驅(qū)動力的車輪側(cè)旋轉(zhuǎn)部件。
[0058]外銷27以軸線O為中心地在圓周方向上等間隔地設(shè)置。當減速部輸入軸25旋轉(zhuǎn)一次時，與卡合外銷27卡合的曲線板26a、26b對應(yīng)偏心部25a、25b的動作地圍繞軸線O進行一次公轉(zhuǎn)，同時向與公轉(zhuǎn)方向相反的方向稍進行自轉(zhuǎn)。內(nèi)銷31貫通形成在曲線板26a、26b的貫通孔，具有比該貫通孔的內(nèi)徑尺寸充分小的外徑尺寸。由此，內(nèi)銷31僅取出曲線板26a、26b的自轉(zhuǎn)運動向減速部輸出軸28傳遞。相對于減速部輸入軸25的轉(zhuǎn)速，減速部輸出軸28的轉(zhuǎn)速超過I /I O地減速。根據(jù)本實施方式的減速部B，能夠以緊湊的結(jié)構(gòu)得到高減速比。
[0059]在離開凸緣部28a—側(cè)的內(nèi)銷31的另一端部設(shè)置有加強部件61。加強部件61包含結(jié)合多個內(nèi)銷31的頂端的凸緣形狀的圓環(huán)部61b和從圓環(huán)部61b的內(nèi)周緣沿著軸線方向向電動機部A延伸的圓筒部61c。由于從兩片曲線板26a、26b向一部分的內(nèi)銷31負載的載荷通過圓環(huán)部61b被所有內(nèi)銷31支承，因此，能夠降低作用于內(nèi)銷31的應(yīng)力，提高耐久性。圓筒部
61c的前端插入油栗51，驅(qū)動油栗51。
[0060]油栗51與設(shè)置在栗外殼22p的壁內(nèi)部的吸入油路52和排出油路54連接，從設(shè)置在減速部B的下部的儲油部53經(jīng)由吸入油路52吸入潤滑油，從排出油路54排出潤滑油。排出油路54以冷卻油路55、連絡(luò)油路56a、連絡(luò)油路56b、軸線油路57、在減速部B中的分支油路58a和分支油路58b、孔43的順序依次連接，其中，所述冷卻油路55設(shè)置在電動機外殼22a并冷卻潤滑油，所述連絡(luò)油路56a設(shè)置在電動機外罩22t的壁內(nèi)部，所述連絡(luò)油路56b設(shè)置在外罩蓋22u的壁內(nèi)部，所述軸線油路57設(shè)置在管狀的電動機軸35和減速部輸入軸25內(nèi)部并沿著軸線O延伸，所述分支油路58a在偏心部25a內(nèi)從軸線O朝向徑向外側(cè)延伸，所述分支油路58b同樣地在偏心部25b內(nèi)延伸，所述孔43穿設(shè)在分別嵌合偏心部25a、25b的內(nèi)圈部件42。
[0061 ] 從油栗51排出的潤滑油以油路54、55、56a、56b、57、58a(58b)以及43的順序依次流過而潤滑減速部B的內(nèi)部(滾動軸承41、曲線板26a、26b、內(nèi)銷31、外銷27、軸承36c、36d等)。潤滑后的潤滑油落下，通過形成在外銷保持部45的下部的貫通孔45h和附設(shè)在減速部外殼22b的下部的貫通孔53h，集中至附設(shè)在減速部外殼22b的下部的儲油部53。并且，通過油栗51再次被吸入，在輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置21的內(nèi)部循環(huán)。
[0062]另外，如圖2所示，在電動機軸35形成從軸線油路57分支并向徑向延伸的轉(zhuǎn)子油路59。轉(zhuǎn)子油路59包含孔59s、槽59t、槽59u，其中，所述孔59s從形成在結(jié)合部35c內(nèi)部的軸線油路57向外徑方向延伸，所述槽59t與孔59c連接，所述槽59u從槽59t的端部向外徑方向延伸。槽59u的外徑側(cè)端成為開口。從軸線油路57分支并流過轉(zhuǎn)子油路59的潤滑油向電動機外殼22a內(nèi)部噴射，潤滑電動機部A的內(nèi)部(軸承36a、36b等)。潤滑后的潤滑油落下，通過貫通栗外殼22p的下部的貫通孔53i，集中至儲油部53。
[0063]像這樣，本實施方式的輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置21包括軸心供油方式的潤滑油回路，從輸入軸25噴射潤滑油。而且，潤滑油從輸入軸25流至徑向外側(cè)而潤滑電動機部A以及減速部B。
[0064]但是，根據(jù)本實施方式，如圖2所示，在電動機部中，轉(zhuǎn)子24的軸線方向的一方端部24p從大徑部35d的軸線方向一方端面35e向小徑部35b側(cè)突出，由此，能夠使轉(zhuǎn)子24的軸線方向尺寸Lr比外周面35 j的軸線方向尺寸1^大(1^>1^)，其中所述電動機部包括將電動機軸35的軸線方向一方側(cè)的小徑部35b支承為旋轉(zhuǎn)自如的軸承36b和被固定在電動機軸35的軸線方向的另一方側(cè)(中央部)的大徑部36d的外周面35i并與定子對置的轉(zhuǎn)子24。因此，能夠確保車輪驅(qū)動所需要的電動機轉(zhuǎn)矩。進而，如圖3所示，電動機軸35的軸長Ls比現(xiàn)有技術(shù)的短，能夠比現(xiàn)有的電動機進一步地縮短軸承跨度。
[0065]為了進行比較，將表不本實施方式的電動機軸35的圖3與表不現(xiàn)有的電動機軸103的圖6進行比較，電動機軸35的軸長Ls是軸承36a的軸線方向尺寸1^、從軸承36a到凸緣部35f的距離Lp、凸緣部35f的厚度尺寸Lf、外周面35j的軸線方向尺寸L2、軸承36b的軸線方向尺寸L3的總合。與此相對地，現(xiàn)有的電動機軸103的軸長Ls為LszLs+Lq+U+Lf+Lp+U。也就是說，本實施方式的電動機軸35比現(xiàn)有的電動機軸103短了距離Lq。另外，現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子106的軸線方向尺寸Lr比在電動機軸103中安裝固定有轉(zhuǎn)子106和一對端部部件109的外周面部分的軸線方向尺寸LM、，軸線方向尺寸1^2整體沒有充分得到利用。
[0066]此外，圖6所示的尺寸Lr僅表示轉(zhuǎn)子106的軸線方向尺寸。假設(shè)，這里的尺寸Lr也表示將轉(zhuǎn)子106本身的軸線尺寸和一對端部部件109的內(nèi)徑側(cè)部分的軸線方向尺寸相加的尺寸，則現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子106的尺寸Lr將與電動機軸103的中央部(大徑部)103b的外周面的軸線方向尺寸L2大致相同。
[0067]另外，根據(jù)本實施方式，如圖2所示，大徑部35d的外徑尺寸比軸承36b的外徑尺寸大，軸承36b的軸線方向位置與轉(zhuǎn)子24的軸線方向一方端部24p的軸線方向位置重疊。由此，能夠充分地確保轉(zhuǎn)子24的軸線方向尺寸Lr，并且使電動機軸35的軸長進一步變短。
[0068]另外，根據(jù)本實施方式，如圖3所示，大徑部35d的外周面35j包含與轉(zhuǎn)子24的內(nèi)徑側(cè)部分嵌合的大徑部嵌合面35k，小徑部35b在外周具有與軸承36b的內(nèi)圈部件嵌合的小徑部嵌合面35i。而且，大徑部嵌合面35k和小徑部嵌合面35i以軸線方向位置不重疊的方式相鄰地配置。由此，在電動機軸35的研磨工序中，能夠同時加工外周面35 j和小徑部嵌合面35i，因此，能夠高精度地形成同心圓。此外，在本實施方式中，例舉了在大徑部嵌合面35k(外周面35j)的軸線方向一方端的位置和小徑部嵌合面35i的軸線方向另一方端的位置大致一致的狀態(tài)下，大徑部嵌合面35k和小徑部嵌合面35i在軸線方向上相鄰地配置的示例，但該位置也可以為稍分開的狀態(tài)。也就是說，大徑部嵌合面35k和小徑部嵌合面35i至少以小徑部嵌合面35i的軸線方向位置與頂端部件39的軸線方向位置重疊的方式在軸線方向上相鄰地配置即可。更具體來說，小徑部嵌合面35i的軸線方向另一端的位置只要配置在大徑部嵌合面35k的軸線方向一方端的位置和頂端部件39的軸線方向一方端的位置所區(qū)劃出的范圍內(nèi)即可。
[0069]另外，根據(jù)本實施方式，由于還包括頂端部件39，因此，限制轉(zhuǎn)子24的軸線方向位置，轉(zhuǎn)子24不會向軸線方向偏移，其中，所述頂端部件39安裝于大徑部35d，從大徑部35d的軸線方向一方端面向軸線方向突出，覆蓋轉(zhuǎn)子24的軸線方向一方端面。
[0070]另外，根據(jù)本實施方式，頂端部件39通過與大徑部35d的嵌合面35g，以與電動機軸35的軸線O同軸的方式進行定位，具有與轉(zhuǎn)子24的軸線方向一方端部24p的內(nèi)徑側(cè)部分嵌合的嵌合外周面39j。由此，轉(zhuǎn)子24以與軸線O形成同心圓的方式高精度地定位。
[0071]另外，根據(jù)本實施方式，在頂端部件39和轉(zhuǎn)子24的軸線方向一方端面之間包括具有流過潤滑油的槽59u的端部部件38，由此，能夠潤滑電動機部A。此外，也可在轉(zhuǎn)子24和頂端部件39之間、以及轉(zhuǎn)子24和大徑部35d的凸緣部35f之間的至少任一方不設(shè)置端部部件38 ο
[0072]以上，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但本發(fā)明并不局限附圖所示的實施方式。對于附圖所示的實施方式，在與本發(fā)明的相同范圍或均等范圍內(nèi)，能夠追加各種修改或變形。
[0073]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0074]本發(fā)明的車輪驅(qū)動用電動機以及輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置能夠有效地使用于電動汽車以及混合型車輛。
[0075]符號說明
[0076]21、輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置；
[0077]22、外殼；
[0078]22a、電動機外殼；
[0079]22g、環(huán)狀槽；
[0080]221、中心部；
[0081]22p、栗外殼；
[0082]22t、電動機外殼；
[0083]22u、外殼蓋；
[0084]23、定子；
[0085]23c、定子線圈；
[0086]24、轉(zhuǎn)子；
[0087]241、內(nèi)周面；
[0088]24m、鋼制圓板；
[0089]24p、轉(zhuǎn)子的軸線方向一方端部；
[0090]25、減速部輸入軸；
[0091]28、減速部輸出軸；
[0092]35f、凸緣部；
[0093]32、輪轂.’
[0094]35、電動機軸；
[0095]35a、35b、小徑部；
[0096]35c、結(jié)合部；
[0097]35d、大徑部；
[0098]35e、大徑部的軸線方向一方端面；
[0099]35h、351、小徑部嵌合面；
[0100]35 j、外周面；
[0101]35k、大徑部嵌合面；
[0102]36a、36b、36c、36d、41、軸承;
[0103]37、螺栓；
[0104]37η、螺母；
[0105]38、端部部件；
[0106]39、頂端部件；
[0107]39 j、嵌合外周面；
[0108]51、油栗；
[0109]52、吸入油路；
[0110]53、儲油部；
[0111]59、轉(zhuǎn)子油路；
[0112]59s、孔(潤滑油路);
[0113]59t、59u、槽(潤滑油路)；
[0114]Lf、凸緣部厚度尺寸；
[0115]Ls、電動機軸的最低限度的必要軸長；
[0116]0、軸線。
【主權(quán)項】
1.一種車輪驅(qū)動用電動機，其具備:軸線方向一方側(cè)比軸線方向中央部更小徑地形成的電動機軸;將所述電動機軸的軸線方向一方側(cè)的小徑部支承為旋轉(zhuǎn)自如的軸承；以及固定在所述電動機軸的位于軸線方向中央部的大徑部的外周面且與定子對置的轉(zhuǎn)子，所述車輪驅(qū)動用電動機從所述電動機軸輸出用于使車輪旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力， 所述車輪驅(qū)動用電動機的特征在于， 所述轉(zhuǎn)子的軸線方向一方端部從所述大徑部的軸線方向一方端面向軸線方向上的小徑部側(cè)突出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪驅(qū)動用電動機，其中， 所述大徑部的外徑尺寸比所述軸承的外徑尺寸大， 所述轉(zhuǎn)子的軸線方向上的一方端部比所述軸承的軸線方向上的另一方端部更向軸線方向上的小徑部側(cè)突出。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輪驅(qū)動用電動機，其中， 所述大徑部的外周面包括與所述轉(zhuǎn)子的內(nèi)徑側(cè)部分嵌合的大徑部嵌合面， 所述小徑部在外周具有與所述軸承的內(nèi)圈部件嵌合的小徑部嵌合面， 所述大徑部嵌合面和所述小徑部嵌合面以在軸線方向上位置不重疊的方式相鄰地配置。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的車輪驅(qū)動用電動機，其中， 所述車輪驅(qū)動用電動機還具備頂端部件，所述頂端部件安裝固定于所述大徑部，且從所述大徑部的軸線方向上的一方端面向軸線方向突出并覆蓋所述轉(zhuǎn)子的軸線方向上的一方端面。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輪驅(qū)動用電動機，其中， 所述頂端部件以與電動機軸同軸的方式定位在向所述大徑部安裝的安裝部位， 所述頂端部件具有與所述轉(zhuǎn)子的軸線方向上的一方端部的內(nèi)徑側(cè)部分嵌合的嵌合外周面。6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的車輪驅(qū)動用電動機，其中， 在所述頂端部件和所述轉(zhuǎn)子的軸線方向上的一方端面之間還具備端部部件，所述端部部件具有潤滑油路。7.一種輪內(nèi)電動機驅(qū)動裝置，其具備: 權(quán)利要求1?6中任一項所述的車輪驅(qū)動用電動機； 具有與所述電動機軸結(jié)合的輸入軸和將所述輸入軸的旋轉(zhuǎn)減速并輸出的輸出軸的減速部；以及 具有與所述輸出軸結(jié)合的輪轂的輪轂軸承部。
【文檔編號】H02K1/28GK106030991SQ201580008546
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年1月27日
【發(fā)明人】魚住朋久, 黑田優(yōu), 鈴木健, 鈴木健一
【申請人】Ntn株式會社