專利名稱：輪內傳動組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及內設有行星減速器的電動汽車的傳動組件，特別是涉及將馬達和行星減速器設于輪輞內周側的內輪式傳動組件。
背景技術：
現有，作為輪內傳動組件而在專利文獻1或專利文獻2中有記載，專利文獻1所記載的輪內傳動組件中，支承構成輪輞的輪轂凸緣和與之驅動結合的輸出軸并使其自由旋轉的軸承、行星減速器和馬達是在軸向上并列配置的，專利文獻2所記載的輪內傳動組件中，支承輪轂凸緣和與之驅動結合的輸出軸并使其自由旋轉的軸承和行星減速器是在軸向上并列配置的，而馬達是配置在行星減速器的外周側。
專利文獻1特開2002-247713號公報專利文獻2特開2001-32888號公報但是，存在這樣的問題軸承用于支承車軸的力矩，而在軸方向兩處由軸承支承。在上述現有技術中公開的輪內傳動組件中，兩處軸承的距離(軸承跨距)短，軸承上的負載大。因此，需要設計考慮了該負載的大容量的軸承。為減小負載，而加長支承跨距，則車軸長度變長，組件整體的軸方向長度變長。

發明內容
本發明的目的在于解決上述課題而提供一種能盡可能將組件整體的軸向長度和外徑減小的輪內傳動組件。
本發明的輪內傳動組件包括馬達、行星減速器、輸出軸和輪輞，該輪內傳動組件將支承驅動結合在所述輸出軸上的所述行星減速器的旋轉元件自由旋轉的軸承的至少一個比所述輪輞寬度方向中心面位于車寬方向內側，并且通過軸承支承輸出軸使其自由旋轉。所說的車寬方向內側是指將組件安裝在車輛上后的車輛內側，車寬方向外側是指將組件安裝在車輛上后的車輛外側。
這樣，與所述行星減速器比較能將徑變小的所述軸承的至少一個比在所述輪輞寬度方向中心面位于車寬方向內側，這樣，與現有技術相比，能以軸承的軸向長度的量使所述行星減速器的最大徑部分位于在車寬方向外側。這樣，就能避開所述行星減速器的最大徑部分而將馬達配置在軸承和行星減速器的徑小部分的外周側上，能勢均良好地得以減小該輪內傳動組件整體軸向長度和組件整體除輪輞以外部分的外徑。


圖1是表示本發明內輪傳動系統一實施例的模式剖視圖；圖2是表示本發明內輪傳動系統其他實施例的模式剖視圖；圖3是表示本發明內輪傳動系統其他實施例的模式剖視圖；圖4是表示本發明內輪傳動系統其他實施例的模式剖視圖；符號說明1馬達 2齒輪減速器 3輸出軸4輪輞 5軸承 6軸承7制動裝置 8行星架 9殼體10支承部件 11轉子輪轂 12輸入軸13密封圈14軸承 15軸承16密封圈17輪轂凸緣 18螺母19輪轂螺栓 20鼓21柱塞22護板 23螺栓 24散熱片25分解儀具體實施方式
以下根據

本發明的實施例。
圖1是表示本發明的輪內傳動組件的一實施例的模式剖視圖，該圖中含有該組件的中心軸線C。
該輪內傳動組件包括馬達1、行星減速器2、輸出軸3和輪輞4，將對驅動結合在所述輸出軸3上的所述行星減速器2的旋轉元件進行支承使其自由旋轉的軸承5、6的至少一個5與所述輪輞4的寬度方向中心面EX相比位于車寬方向內側，并且由軸承5、6支承輸出軸3使其自由旋轉。馬達1、行星減速器2、輸出軸3和輪輞4按所記順序被驅動結合，從馬達1向輪輞4一邊減速一邊傳遞驅動力。
這樣，通過將能夠與所述行星減速器2比較直徑變小的所述軸承5、6的至少一個與所述輪輞4的寬度方向中心面EX相比位于車寬方向內側，從而與現有技術相比，能以軸承5的軸向長度的量，使所述行星減速器2位于車寬方向外側。由此，能避開所述行星減速器2的直徑最大的部分，而在軸承5以及行星減速器2的直徑小的部分的外周側上配置馬達1，能夠勢均良好地得以縮短該輪內傳動組件整體軸向長度和減小除輪輞4以外的部分的外徑。
在此基礎上，使所述軸承5、6位于行星減速器2的軸向兩側。
這樣，由于能加長由軸承5、6對輸出軸3和與輸出軸3驅動結合的行星減速器2的旋轉元件進行支承的跨距，所以容易確保軸承5、6的支承剛性，且由于能降低軸承5、6對從設于輪輞4外周側的未圖示的輪胎輸入的車寬方向的力、即橫向力所需的負載容量，所以能使軸承小型化。另外，能在車寬方向外側的軸承6以及行星減速器2的外周側上配置制動裝置7，能提高輪內傳動組件整體的集成密度。另外，行星減速器2在此是由一個行星齒輪機構所構成的。
進而在此，與輸出軸3驅動結合的行星減速器2的旋轉元件采用行星架8。
這樣，與將行星減速器2的環形齒輪9作為與輸出軸3驅動結合的旋轉元件時要設置直徑比小齒輪2p的最外周面大的旋轉體，使環形齒輪9與輸出軸3驅動結合的情況相比，不必設置這種的旋轉體就能使行星架8與輸出軸3驅動結合。在此，行星架8和輸出軸3一體形成。
在此基礎上，將組成所述軸承5、6的軸承內圈結合在組成輪內傳動組件的殼體9側上，將組成所述軸承5、6的軸承外圈結合在所述行星減速器2側上，在此是結合在行星架8上。
這樣，如圖1所示，軸承5、6由滾錐軸承構成的情況下，為支承作用于行星架8上的橫向力，由該軸承5、6從軸向兩側夾入支承行星架8，緣于此，與滾錐中心垂直延伸出的直線與輪內傳動組件的中心軸線C相交的點PQ間的距離(是實質上的支承跨距)比實際的軸承5、6對行星架8的支承跨距長，從而加長軸承5、6對行星架8實質上的支承跨距，所以能使用負載容量小的軸承，將軸承本身小型化。
另外，在支承車寬方向內側的軸承5的支承部件10與由鍵嵌合通過轉子輪轂11而結合在馬達1的轉子1a上的輸入軸12之間設有密封圈13，這樣就能將包含馬達1的空間與包含行星減速器2的空間進行分離，不會使輪內傳動組件大型化就能進行潤滑油的分離和包含馬達1的空間的干燥。在此基礎上，與后述圖2所示方式的輪內傳動組件相比，由于將軸承5、6的軸承內圈結合在殼體9側上，而能減小支承部件10與輸入軸12的徑向距離，所以能減小該密封圈13。輸入軸12由軸承14、15支承自由旋轉。
圖1是表示了使用滾錐軸承的情況，但只要是能支承軸向負載的軸承即可，例如也可以使用角接觸球軸承。這時，所述實質上的支承跨距PQ由連接角接觸球軸承的軸承內圈、滾珠、軸承外圈的接觸點的直線與輪內傳動組件的中心軸線C相交的點P、Q確定。
另外，優選地，將位于車寬方向外側的所述軸承6比位于車寬方向內側的所述軸承5靠近所述輪輞的寬度方向中心面EX設置，以及，使位于車寬方向外側的所述軸承6的外徑大于位于車寬方向內側的所述軸承5的外徑。
根據上述優選方式，車寬方向外側的軸承6都能更多地承受上下方向的負載，由于從未圖示的輪胎輸入的橫向力的力矩作用的負載(偶力)能夠均等地分配給車寬方向內側的軸承5和車寬方向外側的軸承6，所以能減小車寬方向內側的軸承5的負載容量，并能降低該軸承5的支承部件10的強度以至剛性，由此，能使該支承部件10小型化，減小位于該支承部件10的外周側的馬達1的外徑。
將位于車寬方向外側的所述軸承6由組成輪內傳動組件的殼體9支承，將位于車寬方向內側的所述軸承5由設于所述殼體9內側的支承部件10支承。
這樣，有更大負載作用的車寬方向外側的軸承6就能夠由安裝未圖示的懸架裝置的殼體9支承，減小有大負載作用的部分，盡量減少需要以高強度高剛性構成的部分，謀求組件整體的小型輕量化。
在此基礎上，例如將支承部件10由鐵類材料構成，將殼體9由鋁類材料構成，就能使外徑大且體積重量都大的殼體9輕量化，使支承部件10薄壁化，使位于支承部件10的外周側的馬達1等部件小型化，使輪內傳動組件整體小型輕量化。支承部件10由鐵類材料構成，能將由鐵類料構成的輸出軸3與支承部件10的線膨脹系數的不同盡量減小，極力抑制作用在軸承5上的施壓因溫度而發生的變化，減少軸承5的負載容量。
在殼體9與輸出軸3之間位于車寬方向外側的所述軸承6的內周側的部分設置密封圈16。
這樣，能抑制因設置密封圈16而引起的輪內傳動組件的軸向長度的增加，使組件整體小型化。
在此基礎上，將輪輞4經由輪轂凸緣17以可拆卸的方式固定在所述輸出軸3上。具體說，將輪轂凸緣17鍵嵌合在輸出軸3上，將螺母18擰合在設于輸出軸3的車寬方向外側的螺紋部分上，將輪輞4由輪轂螺栓19固定在輪轂凸緣17上。
由此，即使將馬達1和行星減速器2整周都設置在輪轂凸緣17的車寬方向內側上，也能將輪轂凸緣17從輸出軸3上卸下，從而能簡單地進行輪轂螺栓19的更換和該部分的修理。
在輪轂凸緣17上與輪輞4一起通過輪轂螺栓19固定組成制動裝置7的鼓20。在殼體9上通過螺栓23固定也組成制動裝置7的柱塞21的護板22。呈鼓狀的殼體9的車寬方向內側部分的內周側上固定構成馬達1的定子1b，呈鼓狀的殼體9的車寬方向內側部分的外周側上設置用于冷卻馬達1的散熱片24。圖1中的附圖標記25表示檢測轉子1a的轉速的分解儀。
所述行星減速器2采用步進式小齒輪型的行星齒輪機構，在該小齒輪2p的車寬方向內側的小徑部上嚙合環形齒輪2r，在該小齒輪2p的車寬方向外側的大徑部上嚙合形成在輸入軸12車寬方向外側部分上的太陽齒輪2s。另外，環形齒輪2r嵌合固定在所述支承部件10的內周面上，小齒輪2p由行星架8支承自由旋轉。
這樣，由于能減小所述支承部件10位于馬達1內周側部分的外徑，所以能減小馬達1的外徑以至內輪傳動系統整體除輪輞4以外的部分的外徑。
在此基礎上，使構成所述馬達1的轉子1a位于車寬方向內側的軸承5的外周側。
這樣，由于可將馬達1和軸承5在軸向上重疊配置，所以能減小內輪傳動系統整體的軸向尺寸。
圖2是表示本發明的輪內傳動組件其他實施例的模式剖視圖，該圖中包含輪內傳動組件的中心軸線C。
該輪內傳動組件包括馬達1、行星減速器2、輸出軸3和輪輞4，將對驅動結合在所述輸出軸3上的所述行星減速器2的旋轉元件進行支承使其自由旋轉的軸承5、6的至少一個5比所述輪輞4寬度方向中心面EX位于車寬方向內側，并通過軸承5、6支承輸出軸3使其自由旋轉。與圖1所示的輪內傳動組件同樣地，馬達1、行星減速器2、輸出軸3和輪輞4按照所記順序被驅動結合，從馬達1向輪輞4傳遞驅動力。
圖2所示的輪內傳動組件，與圖1所示的輪內傳動組件相比，使用與圖1相同的符號，并僅說明沒有不同之處及作用效果。
如圖2所示，將構成所述軸承5、6的軸承外圈結合在構成輪內傳動組件的殼體9上，將構成所述軸承5、6的軸承內圈結合在所述行星減速器2上，在此是結合在行星架8上。車寬方向內側的軸承5的軸承外圈是通過支承部件10來支承。
這樣，由于能將殼體9和支承部件10形成用于支承軸承5、6外圈的最低限度的大小，所以能謀求輪內傳動組件整體的小型輕量化。
圖3是表示本發明的輪內傳動組件其他實施例的模式剖視圖，該圖中包含輪內傳動組件的中心軸線C。
該輪內傳動組件包括馬達1、行星減速器2、輸出軸3和輪輞4，將對驅動結合在所述輸出軸3上的所述行星減速器2的旋轉元件進行支承使其自由旋轉的軸承5、6的至少一個5比所述輪輞4寬度方向中心面EX位于車寬方向內側，并通過軸承5、6支承輸出軸3使其自由旋轉。與圖1和圖2所示的輪內傳動組件同樣地，馬達1、行星減速器2、輸出軸3和輪輞4按照所記順序被驅動結合，從馬達1向輪輞4一邊減速一邊傳遞驅動力。
圖3所示的輪內傳動組件所示的輪內傳動組件，與圖1所示的輪內傳動組件相比，使用與圖1相同的符號，并僅說明沒有不同之處及作用效果。
如圖3所示，使構成所述馬達1的定子1b的線圈端1c位于車寬方向內側的軸承5的外周側。
這樣，由于能使軸承5和馬達1在軸向上重疊配置，所以能盡可能地縮短內輪傳動系統整體的軸向長度。
在此，與圖1和圖2所示的方式的輪內傳動組件不同，馬達1是配置在軸承5的車寬方向內側，轉子1a是不通過轉子輪轂而直接鍵嵌合在輸入軸12上。該結構在使用大輸出、大負載容量的馬達時是有利的。
圖3是表示本發明的輪內傳動組件其他實施例的模式剖視圖，該圖中包含輪內傳動組件的中心軸線C。
該輪內傳動組件包括馬達1、行星減速器2、輸出軸3和輪輞4，將對驅動結合在所述輸出軸3上的所述行星減速器2的旋轉元件進行支承使其自由旋轉的軸承5、6的至少一個5與所述輪輞4寬度方向中心面EX相比位于車寬方向內側，并通過軸承5、6支承輸出軸3使其自由旋轉。與圖1～圖3所示的輪內傳動組件同樣地，馬達1、行星減速器2、輸出軸3和輪輞4按照所記順序被驅動結合，從馬達1向輪輞4一邊減速一邊傳遞驅動力。
圖4所示的輪內傳動組件所示的輪內傳動組件，與圖1所示的輪內傳動組件相比，使用與圖1相同的符號，并僅說明沒有不同之處及作用效果。
即將所述行星減速器2由組合兩個行星齒輪機構2a、2b構成。位于車寬方向內側的行星齒輪機構2a包括形成在輸入軸12外周側上的太陽齒輪2as、小齒輪2ap、嵌合在支承部件10內周側上的環形齒輪2ar和保持小齒輪2ap使其自由旋轉的行星架2ac，位于車寬方向外側的行星齒輪機構2b包括與所述行星架2ac形成一體的太陽齒輪2bs、小齒輪2bp、嵌合在支承部件10內周側上的環形齒輪2br和保持小齒輪2bp使其自由旋轉的行星架8。行星架8與前述同樣與輸出軸3形成一體。
這樣通過將行星減速器2由組合兩個行星齒輪機構2a、2b來構成，與由一個行星齒輪機構構成行星減速器相比，則得到相同減速比的情況下，能減小每個行星齒輪機構的外徑，因此能減小行星減速器2的外徑和位于其外周側的馬達1的外徑，這樣就能減小輪內傳動組件整體除輪輞4以外部分的直徑。當然只要軸向的空間允許也可以組合更多的行星齒輪機構。
本發明并不限定于上述的實施例，可以有多的變形或變更。
本發明的內輪傳動系統在電動汽車等乘坐用車上使用是合適的，提供了更簡約的系統。
權利要求
1.一種輪內傳動組件，該輪內傳動組件包括馬達、行星減速器、輸出軸和輪輞，其特征在于，對與所述輸出軸驅動結合的所述行星減速器的旋轉元件以使其自由旋轉的方式支承的軸承的至少一個，與所述輪輞寬度方向中心面相比位于車寬方向內側，并且通過所述軸承支承輸出軸自由旋轉。
2.如權利要求1所述的輪內傳動組件，其特征在于，使所述軸承位于在所述行星減速器的軸向兩側。
3.如權利要求1或2所述的輪內傳動組件，其特征在于，與所述輸出軸驅動結合的所述行星減速器的所述旋轉元件采用行星架。
4.如權利要求1～3任一項所述的輪內傳動組件，其特征在于，使構成所述軸承的軸承外圈結合在構成輪內傳動組件的殼體側，使構成所述軸承的軸承內圈結合在所述行星減速器側。
5.如權利要求1～3任一項所述的輪內傳動組件，其特征在于，將構成所述軸承的軸承內圈結合在構成輪內傳動組件的殼體側上，將構成所述軸承的軸承外圈結合在所述行星減速器側上。
6.如權利要求1～5任一項所述的輪內傳動組件，其特征在于，使位于車寬方向外側的所述軸承比位于車寬方向內側的所述軸承更靠近所述輪輞的寬度方向中心面設置。
7.如權利要求1～6所述的輪內傳動組件，其特征在于，位于車寬方向外側的所述軸承的外徑比位于車寬方向內側的所述軸承的外徑大。
8.如權利要求1～7所述的輪內傳動組件，其特征在于，位于車寬方向外側的所述軸承由構成輪內傳動組件的殼體支承，位于車寬方向內側的所述軸承由設于所述殼體內側的支承部件支承。
9.如權利要求1～8任一項所述的輪內傳動組件，其特征在于，在所述殼體與輸出軸之間、位于車寬方向外側的所述軸承的位于內周側的部分設置密封圈。
10.如權利要求1～9任一項所述的輪內傳動組件，其特征在于，所述輪輞經由輪轂凸緣以可拆卸的方式固定在所述輸出軸上。
11.如權利要求1～10所述的輪內傳動組件，其特征在于，所述行星減速器通過組合兩個行星齒輪機構構成。
12.如權利要求1～10所述的輪內傳動組件，其特征在于，所述行星減速器采用步進式小齒輪型行星齒輪機構，在該小齒輪的車寬方向內側的小徑部上嚙合環形齒輪，在該小齒輪的車寬方向外側的大徑部上嚙合太陽齒輪。
13.如權利要求1～12所述的輪內傳動組件，其特征在于，構成所述馬達的轉子位于車寬方向內側的軸承的外周側。
14.如權利要求1～12所述的輪內傳動組件，其特征在于，構成所述馬達的定子的線圈端位于車寬方向內側的軸承的外周側。
全文摘要
一種能盡可能地將組件整體的軸向長度和外徑減小的輪內傳動組件。是包括馬達(1)、行星減速器(2)、輸出軸(3)和輪輞(4)的輪內傳動組件，其使對與所述輸出軸(3)驅動結合的所述行星減速器(2)的旋轉元件以使其自由旋轉的方式支承的軸承(5、6)的至少一個比所述輪輞(4)寬度方向中心面(EX)位于車寬方向內側，并且通過所述軸承(5、6)支承輸出軸自由旋轉。
文檔編號B62M11/16GK1944093SQ200610131719
公開日2007年4月11日 申請日期2006年9月29日 優先權日2005年10月5日
發明者忍足俊一 申請人:日產自動車株式會社