WO2012120649A1 - 電気自動車用駆動装置 - Google Patents

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WO2012120649A1
WO2012120649A1 PCT/JP2011/055397 JP2011055397W WO2012120649A1 WO 2012120649 A1 WO2012120649 A1 WO 2012120649A1 JP 2011055397 W JP2011055397 W JP 2011055397W WO 2012120649 A1 WO2012120649 A1 WO 2012120649A1
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housing
electric motor
reduction unit
drive device
speed reduction
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鈴木　稔
石川　愛子
牧野　智昭
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to an electric vehicle drive device using an electric motor as a drive source, and more particularly to an in-wheel motor drive device for an electric vehicle.
  • a conventionally known in-wheel motor drive device for an electric vehicle includes an electric motor, a reduction unit that receives the motor output, and a hub unit that is rotated by the reduction output of the reduction unit ( Patent Document 1).
  • an electric motor is arranged on the radially outer side of the reduction unit, and the reduction unit is a planetary gear type arranged in two stages in the axial direction.
  • the reason why the reduction units are arranged in two stages is to increase the reduction ratio.
  • the general configuration of a planetary gear type reduction unit is that a sun gear is coaxially provided on an input shaft, and a ring gear is fixed coaxially around the input shaft.
  • a plurality of pinion gears are interposed between the sun gear and the ring gear, and pinion pins that support the pinion gears are connected to a common carrier.
  • the carrier is integrated with the output member.
  • the deceleration unit revolves while the pinion gear rotates as the input shaft rotates.
  • the rotational speed of the revolution is decelerated from the rotational speed of the input shaft, and the decelerated rotation is transmitted to the output member through the carrier.
  • the reduction ratio in this case is Zs / (Zs + Zr).
  • Zs is the number of teeth of the sun gear
  • Zr is the number of teeth of the ring gear.
  • the input shaft of the deceleration unit is supported by two bearings arranged in the axial direction, that is, an inboard side bearing and an outboard side bearing.
  • the inboard side bearing is attached to the housing of the reduction unit, and the outboard side bearing is attached to the output member of the reduction unit.
  • the housing is supported by the vehicle body via the suspension, and the output member is coupled and integrated with the inner member of the hub unit to drive the wheel.
  • the load acting on the input shaft of the speed reduction unit is supported by the housing on the inboard side via the inboard side bearing, and on the outboard side via the outboard side bearing. Supported by the output member of the deceleration unit.
  • Patent Document 1 as a power supply means for an electric motor, a power connector connected to a power cable through a seal ring is inserted into a mounting hole provided in a rear cover of the housing, and a lead wire on the electric motor side is connected to the connector. It is designed to be connected to and energized. (Patent Document 1).
  • the structure of the housing is complicated, and a power connector that is an independent component is required, which increases the number of components and hinders the compactness of the apparatus.
  • the power connector may fall off due to vibration or impact transmitted from the wheels.
  • the present invention eliminates the need for a power connector as an independent component as a power supply means for the electric motor, thereby reducing costs and reducing the size of the electric motor, and is mechanically affected by vibrations and the like.
  • Another object of the present invention is to provide a drive device for an electric vehicle provided with a stable power supply means.
  • the present invention provides an electric motor, a reduction unit including an input shaft driven by an output of the electric motor, a hub unit rotated by an output member of the reduction unit, and the electric motor And a housing housing the speed reduction unit, the rear end of the housing portion of the electric motor and the speed reduction unit of the housing is opened, the open portion is closed by a rear cover, and the power supply means for the electric motor includes the power supply means
  • the power supply means includes a storage recess provided in a rear end surface of the housing, a power terminal provided in the storage recess, a storage recess, and the housing interior.
  • It consists of a power supply terminal box consisting of a communication hole leading to , Leads of the electric motor is connected to the power supply terminal through the communication holes, in which through holes of the connection terminals of the power cable to the power supply terminal box has a configuration provided.
  • the power terminal box is provided using the storage recess provided in the housing, it is possible to energize the electric motor from the power cable without using an independent connector part. Compared with what is provided in the rear cover of a housing, the structure of the rear cover is simplified.
  • the housing is provided with a partition wall for partitioning the storage portion of the electric motor and the storage portion of the reduction unit, and an axial gap type or radial gap type rotation sensor is provided between the partition wall and the rotor support member of the electric motor.
  • the lead wire terminal of the rotation sensor can be configured to be provided in a connector insertion portion provided in the casing.
  • the signal detected by the rotation sensor is input to the control device via a signal cable connected at the connector insertion portion.
  • This configuration simplifies the structure of the rear cover compared to those who provide a rotation sensor between the center hole of the rear cover and the input shaft.
  • an oil seal member may be interposed between the output member and the outer member of the hub unit.
  • the output member has flanges arranged on both sides in the axial direction of the reduction rotation member such as a pinion gear, and both end portions of the support pins of the reduction rotation member are fixed to the flanges. It is possible to adopt a configuration in which the flanges are coupled and integrated, and the respective bearings are interposed between the inner diameter surface of each flange and the input shaft.
  • the “deceleration rotating member” and the “support pin” correspond to a pinion gear and a pinion pin, respectively.
  • the above-described speed reduction unit can be interposed between the flanges because the flanges on both sides are coupled and integrated by the support pins.
  • ⁇ A configuration in which the flanges are coupled by a bridge can be adopted, and the flanges can be firmly coupled and integrated by the bridge.
  • the support rigidity of the support pins such as pinion pins whose both ends are coupled to the both flanges is improved. Further, by providing the bridges at a plurality of positions in the circumferentially equidistant position, the output member can be smoothly rotated, and the rotational accuracy of the input shaft and the rotor of the electric motor fitted and fixed thereto is improved.
  • the power terminal box is configured using the storage recess provided in the housing, a connector as an independent component is not required, and the number of components can be reduced. Further, the configuration of the rear cover of the housing can be simplified.
  • the rear cover is further simplified, and a thin metal plate or resin is further developed. It can be composed of a plate or the like.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of the first embodiment.
  • FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line X1-X1 of FIG. It is a perspective view of the spacer shown in FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line X2-X2 of FIG. It is sectional drawing of the modification of the deceleration unit part. It is sectional drawing of the X3-X3 line
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a part of the second embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the third embodiment.
  • FIG. 9 is a side view of the third embodiment.
  • FIG. 10 is a partial cross-sectional view of a modification of the third embodiment.
  • the electric vehicle drive device includes an electric motor 11, a speed reduction unit 12 driven by the output of the electric motor 11, and an output member coaxial with the input shaft 13 of the speed reduction unit 12.
  • the main unit is a hub unit 15 that is rotated by the motor 14 and a housing 16 that houses the electric motor 11 and the speed reduction unit 12.
  • the housing 16 has a cylindrical portion 17 and a front end 18 in the radial direction provided at the front end thereof (the end on the outboard side, the left end in the figure).
  • the front end 18 is opened at the center, the rear end of the outer member 21 of the hub unit 15 is fitted into the open portion 19, and the flange 22 is fixed to the front end 18 by a bolt 23.
  • a partition wall base 18a having a larger diameter than that of the opening hole 19 is provided on the inner side of the front end 18 of the housing 16.
  • a dish-shaped partition member 20 is fixed to the partition base 18a by bolts 20a.
  • a center hole 25 is provided at the center of the partition member 20. The center hole 25 faces the outer diameter surface of the input shaft 13 with a radial gap.
  • a partition wall 24 is formed by the partition base 18a and the partition member 20 connected and fixed thereto. The partition wall 24 has a function of partitioning the housing 16 into a housing space for the electric motor 11 on the outer diameter side and a housing space for the reduction unit 12 on the inner diameter side.
  • Suspension connecting portions 27 protruding in the axial direction are provided at two positions symmetrical with respect to the rear end edge of the cylindrical portion 17 of the housing 16.
  • the hub unit 15 is connected to the suspension via the knuckle of the vehicle body.
  • the suspension unit 27 which is a part of the housing 16 is connected to the suspension on the vehicle body side. Can be directly linked.
  • the housing 16 functions as a knuckle, it can be said that the housing 16 has a structure in which the knuckle is integrated. In this case, when the outer member 21 of the hub unit 15 needs to be replaced, it is not necessary to remove the housing 16 from the suspension, and the replacement can be performed by simply removing the bolt 23.
  • the electric motor 11 is a brushless DC motor of a radial gap type, and is arranged with a stator 28 fixed to the inner surface of the cylindrical portion 17 of the housing 16 and a radial gap on the inner surface of the stator 28. And the rotor 29.
  • the rotor 29 is fitted and fixed to the input shaft 13 by a rotor support member 31.
  • the rotor support member 31 includes a support member cylindrical portion 31a (see FIG. 2) fitted to the inner diameter portion of the rotor 29, and a support member disk portion 31b extending rearward along the partition wall 24 and bent in the inner diameter direction. Composed.
  • a boss portion 31 c is provided on the inner diameter portion of the support member disk portion 31 b, the boss portion 31 c is fitted to the input shaft 13, and is fixed to the input shaft 13 by the key stopper 35.
  • the boss portion 31c is inserted on the inner diameter side of the center hole 25 of the partition wall 24, and an oil seal member 36 is interposed between the center hole 25 and the boss portion 31c (see FIG. 2).
  • the partition wall 24 and the oil seal member 36 By the partition wall 24 and the oil seal member 36, the storage portion of the electric motor 11 and the storage portion of the speed reduction unit 12 are partitioned and oil-sealed.
  • the lubricating oil on the speed reduction unit 12 side is prevented from moving to the electric motor 11 side, the electric motor 11 side is kept dry, and the problem that the lubricating oil hinders the rotation of the rotor 29 is eliminated.
  • the reduction gear unit 12 is of a planetary gear type. As shown in FIG. 2, the input shaft 13, the output member 14, a sun gear 39 attached to the outer diameter surface of the input shaft by a key stopper 38, and the sun gear 39.
  • the ring gear 42 is disposed along the inner surface of the boundary portion between the partition wall base 18a and the partition wall member 20 and is attached by the key stopper 41.
  • the ring gear 42 and the sun gear 39 are equally spaced in the circumferential direction.
  • pinion gears 43 provided at three locations. The pinion gear 43 is supported by a pinion pin 45 through a needle roller bearing 44.
  • the output member 14 has a coupling shaft portion 47 at the end portion on the outboard side.
  • the coupling shaft portion 47 is splined to the inner member 46 of the hub unit 15 and fixed by the nut 50.
  • a bearing support portion 49 On the inner end side of the coupling shaft portion 47, a bearing support portion 49 that is formed to have a larger diameter than that is provided.
  • a pair of flanges 52 and 53 facing in the axial direction are provided on the inboard side of the output member 14 with an interval slightly larger than the width of the pinion gear 43 in the axial direction.
  • Bridges 54 for connecting the flanges 52 and 53 to each other in the axial direction are provided at three circumferentially equidistant positions.
  • the flanges 52 and 53 have a carrier function in the planetary gear type reduction unit 12.
  • the output member 14 is smoothly rotated, and as a result, the rotational accuracy of the rotor 29 of the electric motor 11 is improved through the output member 14 and the input shaft 13.
  • a shaft hole 51 is provided at the center of the end surface of the flange 53 on the inboard side at the center coaxial with the coupling shaft portion 47.
  • the shaft hole 51 has a length that reaches the bearing support portion 49.
  • Three pinion gear storage portions 55 partitioned in the circumferential direction are provided by a pair of flanges 52 and 53 opposed in the axial direction and three bridges 54 in the circumferential direction (see FIG. 3).
  • the pinion gear 43 is housed in each pinion gear housing portion 55, and both end portions of the pinion pin 45 are inserted into the flanges 52 and 53 and fixed by set screws 56. It can be said that both the flanges 52 and 53 are coupled and integrated not only by the bridge 54 but also by the pinion pin 45.
  • a thrust plate 57 is interposed between both side surfaces of each pinion gear 43 and each flange 52, 53 in order to ensure smooth rotation of the pinion gear 43.
  • a pair of rolling bearings 58 and 59 for supporting the input shaft 13 are provided on both sides of the sun gear 39 between the inner diameter surfaces of the flanges 52 and 53 and the outer diameter surface of the input shaft 13 facing the inner diameter surfaces. Provided. By adopting this configuration, the rolling bearings 58 and 59 are both supported by the same output member 14.
  • the positional relationship in the axial direction of the rolling bearings 58 and 59 and the fitting portion between the support member disk portion 31 b and the input shaft 13 is the same for each rolling bearing 58 and 59.
  • the support structure for the input shaft 13 disposed on the board side is a so-called cantilever support structure.
  • the bearing on the outboard side is disposed on the outboard side from the fitting portion between the support member disk portion and the input shaft, whereas the bearing on the inboard side is arranged. Since the bearing is attached to the housing, it is on the inboard side from the fitting portion. Therefore, the support structure of the input shaft is a so-called both-end support structure.
  • the cantilevered support structure has a feature that the structure is simplified as compared with the both-end supported structure.
  • the above-mentioned rolling bearing 58 on the outboard side is engaged with the stepped portion 61 provided on the input shaft 13 on the inner ring and the stepped portion 62 provided on the inner diameter surface of the shaft hole 51 on the outer ring.
  • the inboard side rolling bearing 59 has its inner ring engaged with the boss 31c and the key stopper 35 of the rotor support member 31, and the outer ring engaged with the retaining ring 63.
  • a sun gear 39 is interposed between the inner rings of the rolling bearings 58 and 59, and a spacer 64 is interposed between the outer rings.
  • the spacer 64 prevents both rolling bearings 58, 59 from being displaced in a direction approaching each other.
  • the spacer 64 is formed in a cylindrical state, and is provided with window holes 65 that match the shape of the pinion gear storage portion 55 at three locations in the circumferential direction.
  • the 65 closed portions 66 are formed in a shape that follows the shape of the bottom surface of the bridge 54.
  • the spacer 64 is interposed between the rolling bearings 58 and 59 on the inner diameter surface of the shaft hole 51 in a posture in which each window hole 65 matches the pinion gear housing portion 55 (see FIG. 3).
  • the screw 67 is screwed into the positioning hole 60 (see FIG. 4) for positioning.
  • the spacer 64 can control the bearing preload applied to both the rolling bearings 58 and 59 by appropriately setting the length in the axial direction, and has a simple fixed position preload structure.
  • the deceleration unit 12 When viewed in the radial direction, the deceleration unit 12 is disposed in the radial direction accommodated on the inner diameter side of the electric motor 11 with the partition wall 24 interposed therebetween, so that the axial direction can be made compact as compared with the axial direction.
  • the partition wall 24 will be described in more detail.
  • the partition wall cylindrical portion 24b is interposed between the electric motor 11 arranged in the radial direction and the speed reduction unit 12, and the partition disk portion 24a is connected to the speed reduction unit 12.
  • the support member disk portion 31b The peripheral edge of the center hole 25 faces the outer diameter surface of the boss 31c of the rotor support member 31 with a predetermined interval.
  • the ring gear 42 of the speed reduction unit 12 is fixed to the inner diameter surface of the partition base 18a by the key stopper 41.
  • An oil seal member 36 is interposed between the peripheral edge portion of the center hole 25 and the boss portion 31c. Due to the presence of the oil seal member 36 and the partition wall 24, the storage space for the electric motor 11 in the casing 16 and the storage space for the speed reduction unit 12 are partitioned. As a result, the lubricating oil on the speed reduction unit 12 side is prevented from moving to the electric motor 11 side, and the electric motor 11 side is kept dry, thereby preventing the lubricating oil from obstructing the rotation of the rotor 29.
  • both the flanges 52 and 53 of the output member 14 are coupled and integrated by both the bridge 53 and the pinion pin 45.
  • FIGS. 14 can be configured separately and combined and integrated by a pinion pin 45.
  • the oil supply port 68 and the oil discharge port 69 for lubricating the inside of the speed reduction unit 12 are provided at the front end of the housing 16, respectively.
  • the lubricating oil is sealed on the electric motor 11 side by the oil seal member 36, and the hub unit 15 side is interposed between the bearing support portion 49 of the output member 14 and the outer member 21 and is sealed by the oil seal member 70. Sealed.
  • the oil supply port 68 and the oil discharge port 69 are each closed by a closing screw 72.
  • the electric motor 11 and the speed reduction unit 12 are within the range of the axial length of the cylindrical portion 17 of the housing 16 except for the rear end portion (inboard side end portion) of the input shaft 13. Therefore, the rear cover 73 is fitted to the rear end portion of the cylindrical portion 17 via the seal member 60.
  • a heat dissipation fin 74 is provided on the outer surface of the rear cover 73 so as to dissipate heat of the electric motor 11 to the outside.
  • a rotation sensor 75 is provided between the center hole of the rear cover 73 and the input shaft 13 passing through the center hole, and the portion is closed by the sensor cover 77.
  • the illustrated rotation sensor 75 is a resolver, and its sensor stator 75 a is fixed to the center hole of the rear cover 73, and the sensor rotor 75 b is attached to the input shaft 13.
  • the lead wire 79 of the sensor stator 75 a is connected to a connector insertion part 78 provided outside the sensor cover 77.
  • a Hall element or the like can be used in addition to the resolver.
  • a connector (not shown) of a signal line cable is inserted into the connector insertion portion 78.
  • the rotation angle of the input shaft 13 detected by the rotation sensor 75 is input to a control circuit (not shown) via the signal line cable and used for rotation control of the electric motor 11.
  • a power supply terminal box 76 for supplying power to the stator 28 of the electric motor 11 is provided at a position eccentric to the outer peripheral edge of the rear cover 73 and at a 90-degree position different from that of the suspension connecting portion 27 ( (See FIG. 5).
  • the power terminal box 76 is formed in a cylindrical shape penetrating the rear cover 73, and a work hole 80 is provided in the outer peripheral portion.
  • the work hole 80 is normally closed by a lid 81.
  • a power supply terminal 82 is provided at a position facing the work hole 80.
  • a lead wire 83 connected to the winding of the stator 28 is connected to the power terminal 82, and a connection terminal of the power cable 84 is connected to the same power terminal 82. These are fixed by a tightening screw 85.
  • a cable hole 84a is provided at the rear end of the power terminal box 76, and the power cable 84 is inserted through the cable hole 84a.
  • the hub unit 15 includes the inner member 46 in which the hub 86 is integrated, a pair of inner rings 87 fitted to the outer diameter surface of the inner member 46, and the flange 22. , An outer ring 88 fitted to the inner diameter surface of the outer member 21 and having a double-row track, and a double-row ball 89 to be interposed between the inner ring 87 and the outer ring 88. Is done.
  • the wheels are attached to the hub 86 by hub bolts 90.
  • the connecting shaft portion 47 of the output member 14 is splined to the inner diameter surface of the inner member 46, and the distal end portion of the connecting shaft portion 47 protruding outward from the inner member 46 is fixed by the nut 50 as described above.
  • fixing means such as press-cut joining, diameter expansion caulking, or rocking caulking can be employed.
  • the hub unit 15 has a so-called first generation format, but a second generation or third generation format can be used.
  • the electric vehicle drive device of Embodiment 1 is configured as described above, and the operation thereof will be described next.
  • the input shaft 13 is rotated integrally with the rotation of the rotor 29, and the motor output is input to the speed reduction unit 12.
  • the reduction unit 12 revolves while the pinion gear 43 rotates.
  • the output member 14 is rotated at the deceleration output indicated by the reduction ratio.
  • the inner member 46 of the hub unit 15 is rotated integrally with the connecting shaft portion 47 of the output member 14, and the wheel attached to the hub 86 is driven.
  • the input shaft 13 is rotated on both sides of the pinion gear 43 by being supported by a rolling bearing 58 on the outboard side and a rolling bearing 59 on the inboard side, respectively.
  • These rolling bearings 58 and 59 are attached to the flanges 52 and 53 integrated with the output member 14 (in the case of FIGS. 6A and 6B, the flanges 52 and 53 integrated with the pinion pin 45). Therefore, the radial vibration and impact transmitted from the wheel to the output member 14 via the hub unit 15 are simultaneously applied to both rolling bearings 58 and 59 in the same manner.
  • any rolling bearings 58 and 59 can be prevented from applying an unbalanced load, so that the rotational accuracy and durability can be improved, and the noise of the rotating sound can be suppressed.
  • the rolling bearings 58 and 59 are arranged on the outboard side of the fitting portion between the support member 31 of the rotor 29 and the input shaft 13, that is, the keying portion 35, and compared to the conventional case arranged on both sides thereof.
  • the support structure is simple and easy to assemble.
  • the lubricating oil in the speed reduction unit 12 is sealed to the electric motor 11 side by the oil seal member 36 and to the hub unit 15 side by the oil seal member 70, the lubricating oil is supplied to the electric motor 11 side and the hub unit side. Leakage is prevented. As a result, the rotation of the rotor 29 is not hindered on the electric motor 11 side, and the lubricating oil is prevented from leaking outside through the hub unit 15 on the hub unit 15 side.
  • the heat generated as the electric motor 11 is driven is effectively dissipated by the fins 74 of the rear cover 73.
  • the second embodiment shown in FIG. 7 is different from the first embodiment in the configuration of the hub unit 15. That is, the flange 22 of the outer ring member 21 of the hub unit 15 in this case is formed with a larger diameter than the flange 22 (see FIG. 1) of the first embodiment.
  • a flange cylindrical portion 32 protruding in the axial direction is provided on the inner surface of the large-diameter flange 22.
  • the flange cylindrical portion 32 extends on the outer diameter surface of the flange 53 on the outboard side of the output member 14.
  • the flange cylindrical portion 32 is fitted to the inner diameter surface of the open hole 19 in the front end portion 18 of the housing 16.
  • the partition wall 24 integral with the front end portion 18 in the second embodiment. For this reason, in the case of this Embodiment 2, the partition member 20 (refer FIG. 1) of another member is not used.
  • the ball of the hub bearing 89a on the outboard side is interposed between the raceway groove formed on the outer diameter surface of the inner member 46 and the raceway groove formed on the inner diameter surface of the outer member 21.
  • the balls of the hub bearing 89b on the inboard side are interposed between the raceway surface formed on the outer diameter surface of the flange 52 and the raceway groove formed on the inner diameter surface of the flange cylindrical portion 32.
  • the bearing rigidity of the hub unit 15 is improved.
  • the hub unit 15 in this case can be said to be a so-called third generation modified form.
  • the balls of the hub bearings 89a and 89b are configured to directly contact the raceway grooves.
  • bearings provided with raceway grooves in the inner ring and the outer ring are used, and these race rings are fitted to the facing members. Configuration can be taken.
  • the configuration of the hub unit 15, the rotation sensor 75, the power supply terminal box 76 and the connector insertion portion 78 is different from that of the first embodiment.
  • the flange 22 of the outer member 21 is formed with a larger diameter than in the case of the first embodiment. For this reason, it is not necessary to employ the auxiliary casing 16b as in the first embodiment, and the single casing 16 having the same structure as the main casing 16a is used.
  • the large-diameter flange 22 is fixed to the casing 16 by bolts 23.
  • the ball 89a on the outboard side constituting the hub bearing is interposed between the raceway groove provided on the outer diameter surface of the inner member 46 and the raceway groove provided on the inner diameter surface of the outer member 21.
  • the inboard-side ball 89b is interposed between the raceway groove provided on the outer diameter surface of the output member 14 and the raceway groove provided on the inner diameter surface of the outer member 21. It can be said to be a so-called third generation deformation type.
  • the rotation sensor 75 is provided between the support member disk part 31b of the rotor support member 31 and the axially opposed surfaces of the partition disk part 24a.
  • the sensor rotor 91a is composed of a magnet attached to the support member disk portion 31b with screws 92.
  • the sensor stator 91b is constituted by a Hall element attached to the opposing surface of the partition disk portion 24a by screws 93. Both face each other through an axial gap.
  • the sensor rotor 91b may have a reverse L-shaped cross section, and a radial gap may be formed between the horizontal portion of the sensor rotor 91b and the sensor stator 91a.
  • Both the power terminal box 76 and the connector insertion part 78 are provided in the housing 16 (see FIG. 9).
  • the power terminal box 76 is provided with a storage recess 94 within the thickness range of the rear end surface of the housing 16, and a power terminal 82 is provided inside the storage recess 94.
  • a communication hole 95 communicating with the inside of the housing 16 is provided in the back of the storage recess 94.
  • the open surface of the storage recess 94 is closed by the lid member 96.
  • the lid member 96 is provided with a cable hole 97 through which the power cable 84 is passed.
  • a work hole 80 is provided in the wall surface of the housing 16. This working hole 80 is normally closed by a lid 81.
  • the lead wire 83 on the electric motor 11 side is connected to the power supply terminal 82 through the communication hole 95, and the power supply cable 84 is drawn through the cable hole 97, and the connection terminal is connected to the power supply terminal 82. Both are coupled to the power terminal 82 by a fastening screw 85.
  • the connector insertion portion 78 is provided side by side with the power supply terminal box 76 on the rear end surface of the housing 16.
  • the connector insertion portion 78 is provided with a concave portion 99 on the rear end surface of the housing 16, and a lead wire hole 100 (see FIG. 8) that communicates the interior of the concave portion 99 with the inside of the housing 16.
  • the lead wire 101 of the rotation sensor 84 is connected to the inside of the recess 99 through the lead wire hole 100.
  • a signal cable connector (not shown) is inserted into the connector insertion portion 78.
  • the configuration in which both the power terminal box 76 and the connector insertion portion 78 are provided in the housing 16 simplifies the configuration of the rear cover 73 and can be configured by a thin metal plate, a resin plate, or the like.

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Abstract

電動モータに対する電源供給手段として、独立した部品としての電源コネクタを不要とすることでコストの低減化及びコンパクト化を図ることを課題とする。　電動モータ１１の出力によって駆動される入力軸１３を備えた減速ユニット１２、減速ユニット１２の出力部材１４によって回転駆動されるハブユニット１５及び電動モータ１１と減速ユニット１２を収納したハウジング１６から構成された電気自動車用駆動装置において、ハウジング１６の後端面に設けられた収納凹部９４と、収納凹部９４の内部に設けられた電源端子８２と、収納凹部９４とハウジング１６内部とに通じた連通穴９５と、収納凹部９４の蓋部材９６とからなる電源端子ボックス７６が設けられた構成とした。

Description

電気自動車用駆動装置
　この発明は、電動モータを駆動源とした電気自動車用駆動装置に関し、特に、インホイールモータ形式の電気自動車用駆動装置に関するものである。
　従来から知られているインホイールモータ形式の電気自動車用駆動装置は、電動モータと、そのモータ出力を入力とする減速ユニットと、その減速ユニットの減速出力によって回転されるハブユニットにより構成される（特許文献１）。
　特許文献１に開示された電気自動車用駆動装置は、電動モータが減速ユニットの径方向外側に配置され、減速ユニットは遊星ギヤ形式のものを軸方向に２段に配置したものが用いられる。減速ユニットを２段に配置しているのは、減速比を高めるためである。
　遊星ギヤ形式の減速ユニットの一般的な構成は、入力軸にサンギヤが同軸状態に設けられ、その入力軸の周りにリングギヤが同軸状態に固定される。前記サンギヤとリングギヤの間に複数のピニオンギヤが介在され、各ピニオンギヤを支持するピニオンピンが共通のキャリヤに連結される。キャリヤは出力部材と一体化される。
　前記減速ユニットは、入力軸の回転によってピニオンギヤが自転しつつ公転する。その公転の回転速度が入力軸の回転速度より減速され、その減速回転がキャリヤを経て出力部材に伝達される。この場合の減速比は、Ｚｓ／（Ｚｓ＋Ｚｒ）となる。ただし、Ｚｓはサンギヤの歯数、Ｚｒはリングギヤの歯数である。
　前記減速ユニットの入力軸は、軸方向に配置された２個所の軸受、即ち、インボード側軸受と、アウトボード側軸受によって支持されている。インボード側軸受は、減速ユニットのハウジングに取り付けられ、アウトボード側軸受は、減速ユニットの出力部材に取り付けられている。ハウジングはサスペンションを介して車体に支持され、出力部材はハブユニットの内方部材と結合一体化され車輪を回転駆動する。
　前記の電気自動車用駆動装置において、減速ユニットの入力軸に作用する荷重は、インボード側においてはインボード側軸受を介してハウジングによって支持され、またアウトボード側においてはアウトボード側軸受を介して減速ユニットの出力部材によって支持される。
　また、電動モータに対する電源供給手段として、特許文献１においては、ハウジングのリヤカバーに設けた取付穴にシールリングを介して電源ケーブルに接続された電源コネクタを差し込み、電動モータ側のリード線をそのコネクタに接続して通電するようになっている。（特許文献１）。
特開２００１－３２８８８号公報
　前記の電源供給手段によると、ハウジングの構造が複雑になり、独立した部品である電源コネクタが必要になり、部品点数が増え、装置のコンパクト化の支障となる問題がある。また、電源コネクタが車輪から伝わる振動や衝撃によって脱落するおそれもある。
　そこで、この発明は、電動モータに対する電源供給手段として、独立した部品としての電源コネクタを不要とすることでコストの低減化及びコンパクト化を図ること、また振動等の影響を受けることがなく機械的に安定した電源供給手段を備えた電気自動車用駆動装置を提供することを課題とする。
　前記の課題を解決するために、この発明は、電動モータ、前記電動モータの出力によって駆動される入力軸を備えた減速ユニット、前記減速ユニットの出力部材によって回転駆動されるハブユニット及び前記電動モータと前記減速ユニットを収納したハウジングとから構成され、前記ハウジングの電動モータ及び減速ユニットの収納部分の後端部が開放され、その開放部分がリヤカバーによって閉鎖され、前記電動モータに対する電源供給手段が前記ケーシングに設けられた電気自動車用駆動装置において、前記電源供給手段が、前記ハウジングの後端面に設けられた収納凹部と、その収納凹部の内部に設けられた電源端子と、収納凹部とハウジング内部とに通じた連通穴と、収納凹部の蓋部材とからなる電源端子ボックスによって構成され、電動モータのリード線が前記連通穴を通って電源端子に接続され、前記電源端子ボックスに電源ケーブルの接続端子の挿通穴が設けられた構成としたものである。
　前記の構成によると、電源端子ボックスはハウジングに設けた収納凹部を利用して設けられているので、独立したコネクタ部品を用いることなく電源ケーブルから電動モータへの通電を行うことができる。ハウジングのリヤカバーに設けるものと比べると、そのリヤカバーの構造が簡素化される。
　また、前記ハウジングに前記電動モータの収納部と減速ユニットの収納部を仕切る隔壁が設けられ、その隔壁と前記電動モータのロータ支持部材との間にアキシャルギャップ形又はラジアルギャップ形の回転センサーが設けられ、前記回転センサーのリード線端子が前記ケーシングに設けたコネクタ差込部に設けられた構成をとることができる。回転センサーによって検知された信号は、コネクタ差込部において接続された信号ケーブルを経て制御装置に入力される。
　この構成によると、回転センサーをリヤカバーのセンター穴と入力軸との間に設ける者と比べ、リヤカバーの構造が簡素化される。
　また、入力軸を支持する軸方向２個所の軸受は共に前記の出力部材に取り付けられているため、車輪から出力部材に伝達された振動や衝撃は、両方の軸受に同時に同様の態様で負荷される。このため、どちらの軸受にも偏荷重が作用することが防止される。
　さらに、前記出力部材と、前記ハブユニットの外方部材との間にオイルシール部材が介在された構成を採ることができる。この構成により、減速ユニットの潤滑油がハブユニットを経て外部へリークすることが防止される。
　前記出力部材の構成として、当該出力部材がピニオンギヤ等の減速回転部材の軸方向両側に配置されたフランジを有し、前記減速回転部材の支持ピンの両端部が各フランジに固定されることによって前記フランジ相互が結合一体化され、各フランジの内径面と前記入力軸との間にそれぞれ前記の各軸受が介在された構成を採ることができる。
　前記の「減速回転部材」及び「支持ピン」は、遊星ギヤ形式の場合はそれぞれピニオンギヤ及びピニオンピンに相当する。前記の各フランジの内径面に各軸受を取り付けることにより、両方の軸受を共に出力部材に取り付ける構成を実現することができる。
　前記の減速ユニットは、両側のフランジ相互が支持ピンによって結合一体化される構成であることにより、フランジ相互間に介在させることができる。
　前記フランジ相互間をブリッジによって結合した構成を採ることができ、ブリッジによってフランジ相互は強固に結合一体化できる。
　前記のブリッジによって両方のフランジが強固に係合一体化されるため、両端部が両フランジに結合されたピニオンピン等の支持ピンの支持剛性が向上する。また、前記ブリッジを周方向等配位置の複数箇所に設けることにより、出力部材の回転が円滑となり、入力軸及びこれに嵌合固定された電動モータのロータの回転精度が向上する。
　以上のように、この発明によると、電源端子ボックスがハウジングに設けた収納凹部を利用して構成されるので、独立した部品としてのコネクタが不要となり、部品点数を低減することができる。また、ハウジングのリヤカバーの構成を簡素化することができる。
　さらに、電動モータの回転センサーを、電動モータの収納部と減速ユニットの収納部を仕切る隔壁電動モータのロータ支持部材との間に設けることにより、リヤカバーの簡素化が一層進み、薄い金属板や樹脂板などで構成することができる。
実施形態１の断面図である。 実施形態１の一部拡大断面図である。 図２のＸ１－Ｘ１線の拡大断面図である。 図３に示した間座の斜視図である。 図１のＸ２－Ｘ２線の断面図である。 減速ユニット部分の変形例の断面図である。 図６ＡのＸ３－Ｘ３線の断面図である。 図７は、実施形態２の一部を示す断面図である。 図８は、実施形態３の断面図である。 図９は、実施形態３の側面図である。 図１０は、実施形態３の変形例の一部断面図である。
　以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
[実施形態１]
　実施形態１に係る電気自動車用駆動装置は、図１に示したように、電動モータ１１、その電動モータ１１の出力によって駆動される減速ユニット１２、減速ユニット１２の入力軸１３と同軸の出力部材１４によって回転されるハブユニット１５及び電動モータ１１と減速ユニット１２を収納するハウジング１６を主要な構成要素としている。
　前記のハウジング１６は、円筒部１７とその前端（アウトボード側の端部、図の左側の端部）に設けられた径方向の前端部１８を有する。前端部１８はセンター部が開放され、その開放部分１９にハブユニット１５の外方部材２１の後端部が嵌合され、フランジ２２がボルト２３により前端部１８に固定される。
　前記ハウジング１６の前端部１８内側に、前記開放穴１９と同芯状にこれより大径の隔壁基部１８ａが設けられる。その隔壁基部１８ａに皿形の隔壁部材２０がボルト２０ａによって固定される。前記隔壁部材２０のセンターにセンター穴２５が設けられる。そのセンター穴２５が入力軸１３の外径面に径方向のすき間をおいて臨む。前記の隔壁基部１８ａとこれに連結固定された隔壁部材２０によって隔壁２４が形成される。隔壁２４は、ハウジング１６の内部を外径側の電動モータ１１の収納空間と、内径側の減速ユニット１２の収納空間を区画する機能を有する。
　ハウジング１６の円筒部１７の後端縁の中心対称の２個所に、軸方向に突き出したサスペンション連結部２７が設けられる。従来の自動車においては、ハブユニット１５は、車体のナックルを介在してサスペンションに連結されていたが、この実施形態１の場合は、ハウジング１６の一部であるサスペンション連結部２７に車体側のサスペンションを直接連結することができる。
　ハウジング１６がナックルの機能を果たすことになるので、ハウジング１６にナックルを一体化した構造であるということができる。この場合、ハブユニット１５の外方部材２１の交換の必要が生じたときは、サスペンションからハウジング１６を外す必要がなく、ボルト２３を外すだけで交換を行うことができる。
　電動モータ１１は、図示の場合、ラジアルギャップ形のブラシレスＤＣモータであり、ハウジング１６の円筒部１７の内径面に固定されたステータ２８と、そのステータ２８の内径面にラジアルギャップをおいて配置されたロータ２９とによって構成される。ロータ２９は、ロータ支持部材３１によって入力軸１３に嵌合固定される。
　ロータ支持部材３１は、ロータ２９の内径部に嵌合された支持部材円筒部３１ａ（図２参照）と、前記隔壁２４に沿って後方に延び内径方向に屈曲された支持部材円板部３１ｂによって構成される。その支持部材円板部３１ｂの内径部にボス部３１ｃが設けられ、そのボス部３１ｃが入力軸１３に嵌合され、キー止め部３５により入力軸１３に固定される。
　前記のボス部３１ｃは隔壁２４のセンター穴２５の内径側に挿入され、そのセンター穴２５とボス部３１ｃの間にオイルシール部材３６が介在される（図２参照）。隔壁２４及びオイルシール部材３６によって、電動モータ１１の収納部と減速ユニット１２の収納部が仕切られるとともに、オイルシールされる。これにより、減速ユニット１２側の潤滑油が電動モータ１１側に移動することが防止され、電動モータ１１側はドライに保たれ、潤滑油がロータ２９の回転の妨げとなる不具合が除去される。
　減速ユニット１２は遊星ギヤ形式のものであり、図２に示したように、前記入力軸１３と出力部材１４、入力軸の外径面にキー止め部３８によって取り付けられたサンギヤ３９、そのサンギヤ３９の外周において、前記隔壁基部１８ａと隔壁部材２０との境界部分の内径面に沿って配置され、キー止め部４１によって取り付けられたリングギヤ４２、そのリングギヤ４２とサンギヤ３９の間に周方向に等間隔をおいて３個所に設けられたピニオンギヤ４３とにより構成される。ピニオンギヤ４３は針状ころ軸受４４を介してピニオンピン４５によって支持される。
　出力部材１４は、そのアウトボード側端部に結合軸部４７を有する。結合軸部４７はハブユニット１５の内方部材４６にスプライン結合され、ナット５０によって固定される。結合軸部４７の内端側にこれより一段大径に形成された軸受支持部４９が設けられる。
　前記出力部材１４のインボード側には軸方向にピニオンギヤ４３の幅より若干大きい間隔をおいて軸方向に対向した一対のフランジ５２、５３が設けられる。これらのフランジ５２、５３の相互を軸方向に連結するためのブリッジ５４が周方向等配位置の３個所に設けられる。フランジ５２、５３は遊星ギヤ形式の減速ユニット１２におけるキャリヤの機能を有する。
　ブリッジ５４を周方向等配位置に設けることにより、出力部材１４の回転は円滑に行われ、ひいては、出力部材１４、入力軸１３を通じて電動モータ１１のロータ２９の回転精度を向上させる。
　前記のインボード側のフランジ５３の端面のセンターに前記結合軸部４７と同軸のセンターに軸穴５１が設けられる。この軸穴５１は、前記の軸受支持部４９に達する長さを有する。
　軸方向に対向した一対のフランジ５２、５３と、周方向の３個所のブリッジ５４によって、周方向に区画された３個所のピニオンギヤ収納部５５が設けられる（図３参照）。ピニオンギヤ４３が各ピニオンギヤ収納部５５に収納されるとともに、ピニオンピン４５の両端部が各フランジ５２、５３に挿通され、止めネジ５６によって固定される。両方のフランジ５２、５３は前記のブリッジ５４だけでなく、ピニオンピン４５によっても結合一体化されているということができる。
　フランジ５２、５３相互がブリッジ５４によって一体化されているので、ピニオンピン４５の両端の支持剛性が向上する。
　各ピニオンギヤ４３の両側面と各フランジ５２、５３との間に、ピニオンギヤ４３の円滑な回転を確保するためにスラスト板５７が介在される。
　前記の各フランジ５２、５３の内径面と、それぞれの内径面に対向した入力軸１３の外径面との間において、入力軸１３を支持する一対の転がり軸受５８、５９がサンギヤ３９の両側に設けられる。この構成を採ることにより各転がり軸受５８、５９が、共に同じ出力部材１４によって支持される。
　また、図２に示したように、各転がり軸受５８、５９と、支持部材円板部３１ｂと入力軸１３との嵌合部の軸方向の位置関係は、各転がり軸受５８、５９が共にアウトボード側に配置され、入力軸１３の支持構造としては、いわゆる片持ち支持構造となる。
　これに対し、従来の場合（特許文献１）は、アウトボード側の軸受は、支持部材円板部と入力軸との嵌合部よりアウトボード側に配置されるのに対し、インボード側の軸受はハウジングに取り付けられるので、前記の嵌合部よりインボード側となる。そのため、入力軸の支持構造は、いわゆる両持ち支持構造となる。両持ち支持構造に比べ片持ち支持構造は構造が簡素化される特徴がある。
　前記のアウトボード側の転がり軸受５８は、その内輪が入力軸１３に設けられた段差部６１に、また外輪が軸穴５１の内径面に設けられた段差部６２に係合される。インボード側の転がり軸受５９は、その内輪がロータ支持部材３１のボス部３１ｃ及びキー止め部３５に、また外輪が止め輪６３に係合される。
　各転がり軸受５８、５９の内輪相互間にサンギヤ３９が介在され、また外輪相互間には間座６４が介在される。間座６４は両方の転がり軸受５８、５９が、相互に接近する方向へ変位することを防止する。
　間座６４は、図３、図４に示したように、円筒状態に形成され、周方向の３個所には前記のピニオンギヤ収納部５５の形状に合致する窓穴６５が設けられ、また窓穴６５の相互間の閉鎖部６６は前記のブリッジ５４の底面の形状に沿う形状に形成される。この間座６４は、各窓穴６５がピニオンギヤ収納部５５に合致する姿勢で軸穴５１の内径面の転がり軸受５８、５９間に介在され（図３参照）、ブリッジ５４の外径面から固定ネジ６７を位置決め穴６０（図４参照）にねじ込むことにより、位置決めするようにしている。
　前記の間座６４は、その軸方向長さを適宜設定することにより、両方の転がり軸受５８、５９に付与する軸受予圧をコントロールすることができ、簡易的な定位置予圧構造となる。
　減速ユニット１２は、径方向に見た場合、隔壁２４を挟んで電動モータ１１の内径側に収納された径方向の配置となり、軸方向に配置する場合に比べ軸方向のコンパクト化が図られる。
　ここで、前記隔壁２４について追加的に説明すると、隔壁円筒部２４ｂは、径方向に配置された電動モータ１１と、減速ユニット１２の間に介在され、また隔壁円板部２４ａは、減速ユニット１２と、支持部材円板部３１ｂの間に介在される。そのセンター穴２５の周縁部がロータ支持部材３１のボス部３１ｃの外径面に所定の間隔をおいて臨む。減速ユニット１２のリングギヤ４２が隔壁基部１８ａの内径面にキー止め部４１によって固定される。
　前記のセンター穴２５の周縁部とボス部３１ｃの間にオイルシール部材３６が介在される。このオイルシール部材３６と隔壁２４の存在によって、ケーシング１６の電動モータ１１の収納空間と、減速ユニット１２の収納空間が仕切られる。これにより、減速ユニット１２側の潤滑油が電動モータ１１側に移動することが防止され、電動モータ１１側はドライに保たれるので、潤滑油がロータ２９の回転の妨げとなることが回避される。
　前記の説明では出力部材１４の両方のフランジ５２、５３がブリッジ５３とピニオンピン４５の両方によって結合一体化されるとして説明したが、図６Ａ，図６Ｂに示したように、フランジ５３を出力部材１４とは別体に構成し、両者をピニオンピン４５によって結合一体化する構造をとることができる。
　減速ユニット１２の内部を潤滑する潤滑油の給油口６８及び排油口６９は、それぞれハウジング１６の前端部に設けられる。潤滑油は、電動モータ１１側は前記のオイルシール部材３６によってシールされ、またハブユニット１５側は、出力部材１４の軸受支持部４９と外方部材２１の間に介在されてオイルシール部材７０によってシールされる。給油口６８及び排油口６９はそれぞれ閉塞ネジ７２によって閉塞される。
　電動モータ１１及び減速ユニット１２は、図１に示したように、入力軸１３の後端部（インボード側端部）を除き、ハウジング１６の円筒部１７の軸方向長さの範囲内に収まるので、その円筒部１７の後端部にシール部材６０を介してリヤカバー７３が嵌合される。リヤカバー７３の外側面には放熱用のフィン７４が設けられ、電動モータ１１の熱を外部に放熱するようにしている。
　リヤカバー７３のセンター穴とそのセンター穴を貫通する入力軸１３との間に回転センサー７５が設けられ、その部分がセンサーカバー７７によって閉鎖される。図示の回転センサー７５はレゾルバであり、そのセンサーステータ７５ａがリヤカバー７３のセンター穴に固定され、センサーロータ７５ｂが入力軸１３に取り付けられる。
　センサーステータ７５ａのリード線７９がセンサーカバー７７の外部に設けたコネクタ差込部７８に接続される。回転センサー７５としては、前記のレゾルバの他にホール素子等を用いることができる。コネクタ差込部７８に信号線ケーブルのコネクタ（図示省略）が差し込まれる。
　回転センサー７５によって検知された入力軸１３の回転角度は、前記の信号線ケーブルを経て図示省略の制御回路に入力され、電動モータ１１の回転制御に用いられる。
　電動モータ１１のステータ２８に電源を供給するための電源端子ボックス７６が前記のリヤカバー７３の外周縁寄りに偏心した位置で、かつ前記のサスペンション連結部２７と９０度位置を異にして設けられる（図５参照）。
　電源端子ボックス７６はリヤカバー７３を貫通した円筒状に形成され、外周部に作業用穴８０が設けられる。作業用穴８０は通常は蓋８１によって閉塞される。内部には電源端子８２が作業用穴８０に対向した位置に設けられる。電源端子８２にステータ２８の巻線に接続されたリード線８３が接続され、また電源ケーブル８４の接続端子が同じ電源端子８２に接続される。これらは締付けネジ８５によって固定される。電源端子ボックス７６の後端には、ケーブル穴８４ａが設けられ、これに電源ケーブル８４が挿通される。
　ハブユニット１５は、図１に示したように、ハブ８６が一体化された前記の内方部材４６と、その内方部材４６の外径面に嵌合された一対の内輪８７と、フランジ２２を有する外方部材２１と、その外方部材２１の内径面に嵌合され複列の軌道を有する外輪８８と、前記内輪８７と外輪８８の間に介在されたい複列のボール８９とにより構成される。車輪はハブボルト９０によってハブ８６に取り付けられる。
　前記出力部材１４の連結軸部４７が、内方部材４６の内径面にスプライン結合部され、内方部材４６から外部に突き出した連結軸部４７の先端部が前記のようにナット５０によって固定される。ナット５０を用いた固定手段に代えて、プレスカット接合、拡径かしめ、揺動かしめ等の固定手段を採用することができる。
　前記のハブユニット１５は、いわゆる第１世代と呼ばれる形式であるが、第２世代もしくは第３世代の形式のものを用いることができる。
　実施形態１の電気自動車用駆動装置は以上のように構成され、次にその作用について説明する。
　運転席のアクセルが作動されることによって電動モータ１１が駆動されると、そのロータ２９の回転と一体に入力軸１３が回転され、減速ユニット１２にモータ出力が入力される。減速ユニット１２は、サンギヤ３９が入力軸１３と一体に回転すると、ピニオンギヤ４３が自転しつつ公転する。ピニオンピン４５がその公転速度で減速回転することにより、出力部材１４を前記の減速比に示した減速出力で出力部材１４を回転させる。
　出力部材１４の結合軸部４７と一体にハブユニット１５の内方部材４６が回転され、ハブ８６に取り付けられた車輪が駆動される。
　前記の入力軸１３は、ピニオンギヤ４３の両側においてそれぞれアウトボード側の転がり軸受５８とインボード側の転がり軸受５９によって支持されて回転する。これらの転がり軸受５８、５９は、いずれも出力部材１４と一体の各フランジ５２、５３（図６Ａ、図６Ｂの場合は、ピニオンピン４５を介して一体化された各フランジ５２、５３）に取り付けられているので、車輪からハブユニット１５を経て出力部材１４に伝達されるラジアル方向の振動や衝撃は、両方の転がり軸受５８、５９に同時に同様の態様で負荷される。
　その結果、いずれの転がり軸受５８、５９のも偏荷重が作用することが避けられるので、回転精度、耐久性の向上が図れ、回転音の騒音が抑制される。
　ピニオンギヤ４３のピニオンピン４５は、その両端部がそれぞれフランジ５２、５３によって支持されるので、片持ち支持される従来の場合に比べて支持剛性が向上する。
　前記の転がり軸受５８、５９は、ロータ２９の支持部材３１と入力軸１３との嵌合部、即ちキー止め部３５よりアウトボード側に配置され、その両側に配置される従来の場合に比べ、支持構造が簡単になり組立て易くなる。
　また、減速ユニット１２内の潤滑油は、電動モータ１１側へはオイルシール部材３６により、またハブユニット１５側へはオイルシール部材７０によりシールされるので、電動モータ１１側及びハブユニット側へのリークが防止される。その結果、電動モータ１１側においては、ロータ２９の回転に支障を来すことがなく、ハブユニット１５側においては、潤滑油がハブユニット１５を経て外部へリークすることが防止される。
　電動モータ１１の駆動に伴い発生する熱は、リヤカバー７３のフィン７４によって効果的に放熱される。
　電動モータ１１の回転制御に必要な入力軸１３の回転角度は、回転角度センサー７５によって検知され、制御装置に入力される。
 [実施形態２]
　図７に示した実施形態２は、前記の実施形態１の場合と比べ、ハブユニット１５の構成において相違している。即ち、この場合のハブユニット１５の外輪部材２１のフランジ２２は前記実施形態１のフランジ２２（図１参照）より大径に形成されている。
　前記大径のフランジ２２の内側面に軸方向に突き出したフランジ円筒部３２が設けられる。フランジ円筒部３２は出力部材１４のアウトボード側のフランジ５３の外径面上に延び出す。そのフランジ円筒部３２がハウジング１６の前端部１８の開放穴１９の内径面に嵌合される。
　前記実施形態１の場合に比べ、開放穴１９の内径が大きく形成されるので、この実施形態２の場合は前端部１８と一体の隔壁２４を製作することは容易である。このため、この実施形態２の場合は別部材の隔壁部材２０（図１参照）を用いていない。
　アウトボード側のハブ軸受８９ａのボールは、内方部材４６の外径面に形成された軌道溝と、外方部材２１の内径面に形成された軌道溝との間に介在される。またインボード側のハブ軸受８９ｂのボールは前記フランジ５２の外径面に形成された軌道面と、フランジ円筒部３２の内径面に形成された軌道溝との間に介在される。
　アウトボード側のハブ軸受８９ａのボール中心、ピニオンシャフト４５の中心及びインボード側のハブ軸受８９ｂのボール中心のセンターからの半径をそれぞれｒ１、ｒ２、ｒ３とした場合、これらの大きさはｒ１＜ｒ３かつｒ２＜ｒ３の関係がある。その他の構成は実施形態１の場合と同様である。
　前記のように、インボード側のハブ軸受８９ｂのボールＰＣＤをアウトボード側のハブ軸受８９ａのボールのＰＣＤよりも大きく設定することにより、ハブユニット１５の軸受剛性が向上する。
　なお、この場合のハブユニット１５は、いわゆる第３世代の変形形式ということができる。
　図示の場合、ハブ軸受８９ａ、８９ｂの各ボールは、直接軌道溝に接する構成であるが、軌道溝を内輪及び外輪に設けた軸受を用い、これらの軌道輪を前記の対向部材に嵌合した構成をとることができる。
[実施形態３]
　図８から図１０に示した実施形態３の場合は、実施形態１と比べハブユニット１５、回転センサー７５、電源端子ボックス７６及びコネクタ差込部７８の構成において相違している。
　即ち、この場合のハブユニット１５は、外方部材２１のフランジ２２が実施形態１の場合よりも大径に形成されている。このため、実施形態１のような補助ケーシング１６ｂを採用する必要がなく、主ケーシング１６ａと同様の構造の単一のケーシング１６が用いられる。前記の大径のフランジ２２がボルト２３によってケーシング１６に固定される。
　ハブ軸受を構成するアウトボード側のボール８９ａは内方部材４６の外径面に設けられた軌道溝と、外方部材２１の内径面に設けられた軌道溝との間に介在される。また、インボード側のボール８９ｂは出力部材１４の外径面に設けられた軌道溝と、外方部材２１の内径面に設けられた軌道溝との間に介在される。いわゆる第３世代の変形タイプということができる。
　回転センサー７５は、ロータ支持部材３１の支持部材円板部３１ｂと、隔壁円板部２４ａの軸方向の対向面間に設けられる。センサーロータ９１ａは支持部材円板部３１ｂにビス９２によって取り付けられた磁石によって構成される。また、センサーステータ９１ｂは隔壁円板部２４ａの対向面にビス９３によって取り付けられたホール素子によって構成される。両者はアキシャルギャップを介して対向する。
　図１０に示したように、センサーロータ９１ｂの断面形状を逆Ｌ形に形成し、その水平部分とセンサーステータ９１ａとの間にラジアルギャップを形成するものであってもよい。
　電源端子ボックス７６及びコネクタ差込部７８はいずれもハウジング１６に設けられる（図９参照）。電源端子ボックス７６は、ハウジング１６の後端面の肉厚の範囲内に収納凹部９４が設けられ、その収納凹部９４の内部に電源端子８２が設けられる。収納凹部９４の奥所には、ハウジング１６の内部に通じた連通穴９５が設けられる。収納凹部９４の開放面は蓋部材９６によって閉塞される。蓋部材９６には電源ケーブル８４を通すためのケーブル穴９７が設けられる。
　また、ハウジング１６の壁面に作業用穴８０が設けられる。この作業用穴８０は、通常は蓋８１によって閉塞されている。電動モータ１１側のリード線８３は前記の連通穴９５を通って電源端子８２に接続され、また電源ケーブル８４はケーブル穴９７を通って引き込まれ、その接続端子が電源端子８２に接続される。両者は締付けネジ８５によって電源端子８２に結合される。
　コネクタ差込部７８は、図９に示したように、ハウジング１６の後端面において前記の電源端子ボックス７６と並んで設けられる。このコネクタ差込部７８は、ハウジング１６の後端面に凹部９９を設け、その凹部９９の奥所とハウジング１６の内部を連通するリード線穴１００（図８参照）を設けている。回転センサー８４のリード線１０１は前記のリード線穴１００を通って凹部９９の内部に接続される。信号ケーブルのコネクタ（図示省略）がコネクタ差込部７８に差し込まれる。
　前記のように、電源端子ボックス７６及びコネクタ差込部７８の両者をハウジング１６に設けた構成により、リヤカバー７３の構成が簡素化され、薄い金属板、樹脂板などによって構成することができる。
　１１　電動モータ
　１２　減速ユニット
　１３　入力軸
　１４　出力部材
　１５　ハブユニット
　１６　ハウジング
　１７　円筒部
　１８　前端部
　１９　突出部
　２０　隔壁部材
　２０ａ　ボルト
　２１　外方部材
　２２　フランジ
　２３　ボルト
　２４　隔壁
　２４ａ　隔壁円板部
　２４ｂ　隔壁円筒部
　２５　センター穴
　２６　フィン
　２７　サスペンション連結部
　２８　ステータ
　２９　ロータ
　３１　ロータ支持部材
　３１ａ　支持部材円筒部
　３１ｂ　支持部材円板部
　３１ｃ　ボス部
　３２　フランジ円筒部
　３５　キー止め部
　３６　オイルシール部材
　３８　キー止め
　３９　サンギヤ
　４１　キー止め部
　４２　リングギヤ
　４３　ピニオンギヤ
　４４　針状ころ軸受
　４５　ピニオンピン
　４６　内方部材
　４７　結合軸部
　４８　転がり軸受
　４９　軸受支持部
　５０　ナット
　５１　軸穴
　５２　、５３　フランジ
　５４　ブリッジ
　５５　ピニオンギヤ収納部
　５６　止めネジ
　５７　スラスト板
　５８、５９　転がり軸受
　６０　位置決め穴
　６１、６２　段差部
　６３　止め輪
　６４　間座
　６５　窓穴
　６６　閉鎖部
　６７　止めネジ
　６８　給油口
　６９　排油口
　７０　オイルシール部材
　７１　溝
　７２　閉塞ネジ
　７３　リヤカバー
　７４　フィン
　７５　回転センサー
　７５ａ　センサーステータ
　７５ｂ　センサーロータ
　７６　電源端子ボックス
　７６ａ　電源端子
　７７　センサーカバー
　７８　コネクタ差込部
　７９　挿通穴
　８０　作業用穴
　８１　蓋
　８２　電源端子
　８３　リード線
　８４　電源ケーブル
　８４ａ　ケーブル穴
　８５　締付けネジ
　８６　ハブ
　８７　内輪
　８８　外輪
　８９　ボール
　８９ａ、８９ｂ　ハブ軸受
　９０　ハブボルト
　９１ａ　センサーロータ
　９１ｂ　センサーステータ
　９２、９３　ビス
　９４　収納凹部
　９５　連通穴
　９６　蓋部材
　９７　ケーブル穴
　９９　凹部
　１００　リード線穴

Claims (12)

  1. 　電動モータ、前記電動モータの出力によって駆動される入力軸を備えた減速ユニット、前記減速ユニットの出力部材によって回転駆動されるハブユニット及び前記電動モータと前記減速ユニットを収納したハウジングとから構成され、前記ハウジング内において前記電動モータは減速ユニットの外径側に配置され、前記ハウジングの電動モータ及び減速ユニットの収納部分の後端部が開放され、その開放部分がリヤカバーによって閉鎖され、前記電動モータに対する電源供給手段が前記ハウジングに設けられた電気自動車用駆動装置において、前記電源供給手段が、前記ハウジングの後端面に設けられた収納凹部と、その収納凹部の内部に設けられた電源端子と、収納凹部とハウジング内部とに通じた連通穴と、収納凹部の蓋部材とからなる電源端子ボックスによって構成され、電動モータのリード線が前記連通穴を通って電源端子に接続され、前記電源端子ボックスに電源ケーブルの接続端子の挿通穴が設けられたことを特徴とする電気自動車用駆動装置。
  2. 　前記ハウジングに前記電動モータの収納部と減速ユニットの収納部を仕切る隔壁が設けられ、その隔壁と前記電動モータのロータ支持部材との間にアキシャルギャップ形又はラジアルギャップ形の回転センサーが設けられ、前記回転センサーのリード線端子が前記ケーシングに設けたコネクタ差込部に設けられたことを特徴とする請求項２に記載の電気自動車用駆動装置。
  3. 　前記一対の軸受が共に前記の出力部材によって支持されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の電気自動車用駆動装置。
  4. 　前記入力軸を支持する一対の軸受は、いずれも前記入力軸と電動モータのロータ支持部材との嵌合部よりもアウトボード側に配置される支持構造をとることを特徴とする請求項３に記載の電気自動車用駆動装置。
  5. 　前記出力部材が、前記減速ユニットの減速回転部材の軸方向両側に配置された一対のフランジを有し、前記減速回転部材の支持ピンの両端部が各フランジに固定されることによって前記フランジ相互が結合一体化され、各フランジの内径面と前記入力軸との間にそれぞれ前記の各軸受が介在されたことを特徴とする請求項３又は４に記載の電気自動車用駆動装置。
  6. 　前記減速ユニットが、入力軸に同軸状に設けられるサンギヤ及びリングギヤ、前記サンギヤとリングギヤの間に円周方向等配に設けられる複数のピニオンギヤ、前記ピニオンギヤを保持するキャリヤとからなる遊星ギヤ形式であることを特徴とする請求項５に記載の電気自動車用駆動装置。
  7. 　前記減速ユニットが、遊星ギヤ形式であり、前記フランジ相互が周方向に所要の間隔をおいて設けられたブリッジによって一体化され、そのブリッジ相互間にピニオンギヤが収納され、そのピニオンピンの両端部が前記のフランジによってそれぞれ支持されたことを特徴とする請求項６に記載の電気自動車用駆動装置。
  8. 　前記一対の軸受がそれぞれ転がり軸受によって構成され、一対の転がり軸受の外輪相互間に環状の間座が介在され、前記間座は前記減速回転部材と対向する部分において干渉回避のための窓穴が設けられ、前記間座の固定ビスが前記ブリッジ部外径面からねじ込まれたことを特徴とする請求項３から７のいずれかに記載の電気自動車用駆動装置。
  9. 　前記減速ユニットが、前記電動モータの内径側に配置され、減速ユニットと電動モータの収納部がハウジングに設けた隔壁によって区画されたたことを特徴とする請求項３から８のいずれかに記載の電気自動車用駆動装置。
  10. 　前記隔壁が、ハウジングに設けた隔壁基部と、その隔壁基部に連結固定された隔壁部材とにより構成されたことを特徴とする請求項９に記載の電気自動車用駆動装置。
  11. 　前記電動モータのステータが、前記減速ユニットの外径側においてハウジングに固定され、ロータが前記ステータと前記隔壁の間に配置され、前記ロータの支持部材が前記入力軸に嵌合一体化されたことを特徴とする請求項１０に記載の電気自動車用駆動装置。
  12. 　前記電動モータ及び減速ユニットを収納したハウジングに前記ハブユニットの外方部材のフランジを固定したことを特徴とする請求項３から１１のいずれかに記載の電気自動車用駆動装置。
     
     
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