JP2015112001A - In-wheel motor drive device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電気自動車やハイブリッド型自動車の駆動輪に用いられるインホイールモータ駆動装置に関する。 The present invention relates to an in-wheel motor drive device used for a drive wheel of an electric vehicle or a hybrid vehicle.
インホイールモータ駆動装置ではないが、圧縮機等に用いられるモータに関して、ステータコアを密閉容器に焼嵌めする際に生じる塑性変形部をステータ外径の一部に形成し、焼嵌めによる応力集中を塑性変形部に集中させ、応力による珪素鋼板等の電磁鋼板の磁気誘導効率悪化を防止することが提案されている(特許文献1)。 Although it is not an in-wheel motor drive device, for motors used in compressors, etc., a plastic deformation part that occurs when the stator core is shrink-fitted in a sealed container is formed in part of the stator outer diameter, and stress concentration due to shrink-fitting is plastic. It has been proposed to concentrate on the deformed portion and prevent deterioration of the magnetic induction efficiency of an electromagnetic steel sheet such as a silicon steel sheet due to stress (Patent Document 1).
また、ステータと密閉容器とを、隙間嵌めの状態で溶接により固定したモータにおいて、ステータの溶接固定部をステータの外径部に設け、溶接による応力集中部を意図的に外径部に集中させ、ステータの応力集中によるモータ効率低下を防止することが提案されている(特許文献2)。この構成によりモータ振動を抑制することも記載されている。 In addition, in a motor in which the stator and the sealed container are fixed by welding with a clearance fit, a stator fixing portion is provided on the outer diameter portion of the stator, and the stress concentration portion due to welding is intentionally concentrated on the outer diameter portion. It has been proposed to prevent a reduction in motor efficiency due to stress concentration in the stator (Patent Document 2). It is also described that motor vibration is suppressed by this configuration.
電気自動車等の駆動輪に用いられるインホイールモータ駆動装置は、特殊な状況下で使用されるため、一般のモータには見られない特有の課題がある。すなわち、インホールモータは車両のばね下に搭載されるため、その振動が車両の乗り心地に大きく影響を及ぼすという点がある。また、車両の速度は零から高速域(100km/h以上)まで大きく変化するため、図6に示すように、懸架周辺の共振周波数と強制振動成分が交差する領域R1,R2で、可聴周波数域の振動および車室内騒音を引き起こす可能性がある。
なお、インホイールモータ駆動装置におけるモータ起因の振動は、ステータとロータ間の吸引力変動によるステータの変形が、ハウジングに伝達することで生じる。特に大トルク時には、ステータ変形が大きくなり、発生する振動も大きくなる可能性がある。
An in-wheel motor drive device used for a drive wheel of an electric vehicle or the like has a specific problem that is not found in a general motor because it is used in a special situation. That is, since the in-hole motor is mounted under the spring of the vehicle, there is a point that the vibration greatly affects the riding comfort of the vehicle. Further, since the vehicle speed greatly changes from zero to a high speed range (100 km / h or more), as shown in FIG. 6, in the regions R1 and R2 where the resonance frequency and the forced vibration component around the suspension intersect, an audible frequency range is obtained. May cause vehicle vibration and vehicle interior noise.
In addition, the vibration caused by the motor in the in-wheel motor drive device is generated by transmitting the deformation of the stator due to fluctuations in the attractive force between the stator and the rotor to the housing. In particular, when the torque is large, the deformation of the stator increases, and the generated vibration may increase.
特許文献1では、ステータの固定方法を工夫することにより、モータ振動を低減させている。特許文献1に記載の技術は、産業機械である圧縮機に適用する技術であり、産業機械のようにほぼ一定周波数で稼動する機械に対しては、共振を外す工夫が可能である。しかし、インホイールモータ駆動装置は前述したように周波数域が広いため、インホイールモータ駆動装置に特許文献1の技術を適用しても、振動の大きさを抑制することは可能であるが、振動の伝達を抑制することができない。そのため、ある回転数域で、可聴周波数域の振動および車室内騒音を引き起こす可能性がある。
また、特許文献2も特許文献1と同様であり、モータ振動抑制のためにステータと密閉容器間を溶接して音や振動を抑制する方法が提案されているが、車両のインホイールモータ駆動装置に適用した場合には、可聴周波数域の振動および車室内騒音を引き起こす可能性がある。
In
この発明の目的は、簡単な構成でありながら、モータの振動伝達効果を低減し、可聴周波数域の振動および車室内騒音の発生を抑制できるインホイールモータ駆動装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an in-wheel motor drive device that can reduce the vibration transmission effect of the motor and suppress the generation of vibrations in the audible frequency range and vehicle interior noise, while having a simple configuration.
この発明のインホイールモータ駆動装置は、車輪を支持する車輪用軸受と、この車輪用軸受の回転輪を回転させる電動モータとを備えたインホイールモータ駆動装置において、
前記電動モータが、モータハウジングと、コアおよびコイルを有し前記モータハウジング内に設けられたステータと、磁石が組込まれ前記ステータに対して回転可能なロータとを有し、
前記モータハウジング内と前記ステータとを固定する固定部位に、前記ステータが非接触となる非接触部を設けたことを特徴とする。
An in-wheel motor drive device according to the present invention includes an in-wheel motor drive device including a wheel bearing that supports a wheel and an electric motor that rotates a rotating wheel of the wheel bearing.
The electric motor has a motor housing, a stator having a core and a coil and provided in the motor housing, and a rotor in which a magnet is incorporated and rotatable with respect to the stator,
A non-contact portion where the stator is non-contact is provided at a fixing portion for fixing the inside of the motor housing and the stator.
この構成によると、電動モータのモータハウジング内のステータを固定する固定部位に、ステータが非接触となる非接触部を設けたことにより、非接触部が設けられていない場合と比べて、固定部位とステータの接触面積が小さくなり、ステータとロータ間の吸引力変動によるステータの変形がモータハウジングに伝わり難い。そのため、車室内に伝わる振動が低減して、乗り心地に悪影響を及ぼさない。また、非接触部を設けたため、この非接触部の位置、面積等を適正に定めることにより、固定部位の接触部を通ってステータ側からモータハウジング側へ伝達する振動の周波数を可聴周波数域から外すことが可能である。よって、非接触部を適正に定めることで、可聴周波数域の振動および車室内騒音の発生を低減させることができる。 According to this configuration, since the non-contact portion where the stator is non-contact is provided in the fixing portion that fixes the stator in the motor housing of the electric motor, the fixed portion is compared with the case where the non-contact portion is not provided. The contact area between the stator and the rotor is reduced, and deformation of the stator due to fluctuations in the attractive force between the stator and the rotor is difficult to be transmitted to the motor housing. Therefore, the vibration transmitted to the passenger compartment is reduced and the ride comfort is not adversely affected. Since the non-contact part is provided, the frequency of vibration transmitted from the stator side to the motor housing side through the contact part of the fixed part is determined from the audible frequency range by appropriately determining the position, area, etc. of the non-contact part. It is possible to remove. Therefore, by appropriately determining the non-contact portion, it is possible to reduce vibration in the audible frequency range and generation of vehicle interior noise.
前記非接触部が、前記ステータ側から前記モータハウジング側へ伝達する振動の周波数を可聴周波数域から外すものであるのが良い。
この場合、可聴周波数域の振動および車室内騒音の発生を低減させることができる。
It is preferable that the non-contact portion removes a frequency of vibration transmitted from the stator side to the motor housing side from an audible frequency range.
In this case, generation of vibrations in the audible frequency range and vehicle interior noise can be reduced.
前記ステータは、前記モータハウジングの内周面に嵌合して固定され、前記モータハウジング内と前記ステータとを固定する固定部位が、前記モータハウジングの内周面と前記ステータの外周面との嵌合部であって、前記嵌合部に互いに非接触となる非接触部を設けても良い。 The stator is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the motor housing, and a fixing portion that fixes the motor housing and the stator is fitted between the inner peripheral surface of the motor housing and the outer peripheral surface of the stator. A non-contact part that is a non-contact with each other may be provided in the fitting part.
この構成によると、電動モータのモータハウジングの内周面とステータの外周面との嵌合部に非接触部を設けたことにより、非接触部が設けられていない場合と比べて、モータハウジングの内周面とステータの外周面の接触面積が小さくなり、ステータとロータ間の吸引力変動によるステータの変形がモータハウジングに伝わり難い。そのため、車室内に伝わる振動が低減して、乗り心地に悪影響を及ぼさない。また、非接触部を設けたため、この非接触部の位置、面積等を適正に定めることにより、嵌合部の接触部を通ってステータ側からモータハウジング側へ伝達する振動の周波数を可聴周波数域から外すことが可能である。よって、非接触部を適正に定めることで、可聴周波数域の振動および車室内騒音の発生を低減させることができる。 According to this configuration, the non-contact portion is provided in the fitting portion between the inner peripheral surface of the motor housing of the electric motor and the outer peripheral surface of the stator, so that the motor housing The contact area between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the stator is reduced, and deformation of the stator due to fluctuations in the attractive force between the stator and the rotor is difficult to be transmitted to the motor housing. Therefore, the vibration transmitted to the passenger compartment is reduced and the ride comfort is not adversely affected. In addition, since the non-contact part is provided, the frequency of vibration transmitted from the stator side to the motor housing side through the contact part of the fitting part by appropriately determining the position, area, etc. of the non-contact part is an audible frequency range. It is possible to remove from. Therefore, by appropriately determining the non-contact portion, it is possible to reduce vibration in the audible frequency range and generation of vehicle interior noise.
モータハウジングの内周面とステータの外周面との嵌合部に非接触部を設けるには、モータハウジングの内周面の非接触部となる箇所の径を大きくする手法、またはステータの外周面の非接触部となる箇所の径を小さくする手法、または上記2つの手法を併用する手法がある。これらの手法は、モータハウジングの内周面およびステータの外周面のいずれかまたは両方に他よりも凹んだ箇所を設けるという、簡単な構成変更を行うだけで実施することができる。 In order to provide a non-contact portion in the fitting portion between the inner peripheral surface of the motor housing and the outer peripheral surface of the stator, a method of increasing the diameter of the portion that becomes the non-contact portion of the inner peripheral surface of the motor housing, or the outer peripheral surface of the stator There is a method of reducing the diameter of the portion that becomes the non-contact portion, or a method of using the above two methods in combination. These methods can be implemented only by making a simple configuration change, such as providing a recessed portion on either or both of the inner peripheral surface of the motor housing and the outer peripheral surface of the stator.
前記ハウジング内の固定部位は、前記ステータの軸方向端面に対向しこのステータの軸方向端面を固定するハウジング段部とステータの軸端面であり、このハウジング段部とステータとの間に、前記ステータの軸方向端面が非接触となる非接触部を設けても良い。この場合、ハウジング段部の一部に、他よりも凹んだ箇所を設けることで、非接触部を簡単に形成することができる。 The fixing portion in the housing is a housing step portion that faces the axial end surface of the stator and fixes the axial end surface of the stator, and a shaft end surface of the stator, and the stator portion is interposed between the housing step portion and the stator. You may provide the non-contact part from which the axial direction end surface becomes non-contact. In this case, the non-contact part can be easily formed by providing a part of the housing step part that is recessed more than the other part.
前記モータハウジングの内周面と前記ステータの外周面との間に環状隙間を設け、前記モータハウジングに、前記非接触部と前記環状隙間とを連通する連通部を設けても良い。この場合、モータコイルを冷却する潤滑油を、非接触部から連通部を介して環状隙間に流れ込ませることができる。したがって、モータの冷却効果を高めることができる。 An annular clearance may be provided between the inner peripheral surface of the motor housing and the outer peripheral surface of the stator, and a communication portion that communicates the non-contact portion and the annular clearance may be provided in the motor housing. In this case, the lubricating oil for cooling the motor coil can be caused to flow into the annular gap from the non-contact portion via the communication portion. Therefore, the cooling effect of the motor can be enhanced.
前記嵌合部は、具体的には、前記コアの外周面の全体と前記モータハウジングの内周面とが対向する部分である。この場合、前記モータハウジングの内周面と前記ステータの外周面とが互いに接触する接触部の面積よりも前記非接触部の面積の方が広いことが好ましい。これは、接触部の面積よりも非接触部の面積の方が広い方が、その逆よりも、ステータとロータ間の吸引力変動によるステータの変形がモータハウジングに伝わり難いからである。例えば、前記嵌合部の全面積のうち前記非接触部の面積が占める割合が90%以上としても良い。 Specifically, the fitting portion is a portion where the entire outer peripheral surface of the core and the inner peripheral surface of the motor housing face each other. In this case, it is preferable that the area of the non-contact portion is larger than the area of the contact portion where the inner peripheral surface of the motor housing and the outer peripheral surface of the stator are in contact with each other. This is because when the area of the non-contact portion is larger than the area of the contact portion, the deformation of the stator due to fluctuations in the attractive force between the stator and the rotor is less likely to be transmitted to the motor housing than the reverse. For example, the ratio of the area of the non-contact portion in the total area of the fitting portion may be 90% or more.
この発明のインホイールモータ駆動装置は、車輪を支持する車輪用軸受と、この車輪用軸受の回転輪を回転させる電動モータとを備えたインホイールモータ駆動装置において、前記電動モータが、モータハウジングと、コアおよびコイルを有し前記モータハウジング内に設けられたステータと、磁石が組込まれ前記ステータに対して回転可能なロータとを有し、前記モータハウジング内と前記ステータとを固定する固定部位に、前記ステータが非接触となる非接触部を設けたため、簡単な構成でありながら、モータの振動伝達効果を低減し、可聴周波数域の振動および車室内騒音の発生を抑制できる。 An in-wheel motor drive device according to the present invention includes an in-wheel motor drive device including a wheel bearing that supports a wheel and an electric motor that rotates a rotating wheel of the wheel bearing. The in-wheel motor drive device includes: a motor housing; A stator having a core and a coil and provided in the motor housing; a rotor having a magnet built therein and rotatable with respect to the stator; and a fixing portion for fixing the motor housing and the stator. Since the non-contact portion where the stator is non-contact is provided, the vibration transmission effect of the motor can be reduced while the structure is simple, and vibrations in the audible frequency range and generation of vehicle interior noise can be suppressed.
この発明の実施形態を図面と共に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の断面図である。このインホイールモータ駆動装置は、車輪を駆動する電動モータ1と、この電動モータ1の回転を減速する減速機2と、この減速機2の入力軸3と同軸の出力部材4によって回転させられる車輪用軸受5と、潤滑油供給機構7とを有する。車輪用軸受5と電動モータ1との間に減速機2を介在させ、車輪用軸受5で支持される駆動輪である車輪のハブと、電動モータ1のモータ回転軸6とを同軸心上で連結してある。なおこの明細書において、インホイールモータ駆動装置を車両に設けた状態で車両の車幅方向の外側寄りとなる側をアウトボード側と呼び、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an in-wheel motor drive device according to an embodiment of the present invention. This in-wheel motor drive device is a wheel that is rotated by an
電動モータ1は、それぞれモータハウジング8内に収容されたステータ9およびロータ10を有する。ステータ9は、ステータコア9aにコイル9bが巻かれたもので、モータハウジング8の内周面に嵌合してボルト54にて軸方向に締め付けて固定されている。ロータ10は、図2に示すように、ロータコア10aに永久磁石10bを組み込んだもので、モータ回転軸6に取り付けられ、ステータ9に対して回転可能である。永久磁石10bの組み込み方は、例えば図2のようにV字状でも良い。これらステータ9とロータ10間には、ラジアルギャップが設けられている。すなわち、この電動モータ1は、ラジアルギャップ型のIPMモータ(いわゆる埋込み磁石型同期モータ)である。なお、図2は、モータハウジング8につき、ステータ9が嵌合する内周部分のみ図示してある。
The
図1(B)の部分拡大図に示すように、モータハウジング8の内周面F1とステータ9のステータコア9aの外周面F2との嵌合部12には、互いに非接触となる環状の非接触部13が設けられている。具体的には、ステータコア9aの外周面F2の軸方向の一部のみがモータハウジング8の内周面F1と接触するように構成してある。つまり、嵌合部12は、モータハウジング8の内周面F1とステータ9の外周面F2とが互いに接触する接触部14と、前記両面F1,F2が隙間15を隔てて対向する非接触部13とからなる。図では、前記隙間15を強調するために、隙間寸法δを大きく図示してあるが、実際の隙間寸法δは図よりもはるかに微小である。要するに、隙間寸法δは、ステータ9とロータ10間の吸引力変動によりステータ9が変形した場合でも、モータハウジング8の内周面F1とステータコア9aの外周面F2とが互いに接触しない大きさであれば良い。
As shown in the partially enlarged view of FIG. 1 (B), the
前記嵌合部12は、接触部14の面積よりも非接触部13の面積の方が広くするのが好ましい。これは、接触部14の面積よりも非接触部13の面積の方が広い方が、その逆よりも、ステータ9とロータ10間の吸引力変動によるステータ9の変形がモータハウジング8に伝わり難いからである。例えば、嵌合部12の全面積のうち非接触部13の面積が占める割合が90%以上としても良い。
The
また、嵌合部12の非接触部13は、図7のグラフに示されるように、接触部14を通ってステータ9側からモータハウジング8側へ伝達する振動の周波数を可聴周波数域から外すように、位置、面積等が定められている。モータハウジング8側へ伝達する振動の周波数は、電動モータ1の形状、大きさ、配置等によって変わるが、計算やシミュレーションにより、それぞれの条件に合った適正な非接触部13の位置、面積等が求められる。
Further, as shown in the graph of FIG. 7, the
この実施形態では、モータハウジング8の内周面F1における非接触部13となる箇所F1aの径を大きくすることで、両面F1,F2間に隙間15を形成しているが、図4のように、ステータ9の外周面F2における非接触部13となる箇所F2aを小さくすることで、両面F1,F2間に隙間15を形成しても良い。また、図5のように、モータハウジング8の内周面F1における非接触部13となる箇所F1aの径を大きくすると共に、ステータ9の外周面F2における非接触部13となる箇所F2aを小さくすることで、両面F1,F2間に隙間15を形成しても良い。いずれの手法も、モータハウジング8の内周面F1およびステータ9の外周面F2のいずれかまたは両方に他よりも凹んだ箇所を設けるという、簡単な構成変更を行うだけで実施することができる。
なお、非接触部13は環状でなくても良い。例えば、軸方向に沿う溝状の非接触部(図示せず)を、円周方向に等配で複数配置した構成としても良い。
また、非接触部13が接触部14の間に形成されてもよい。例えば、図1(B)のように、接触部14でステータ9を片持ち支持してもよいし、特に図示はしないが、両持ち支持としてもよい。
In this embodiment, the
In addition, the
Further, the
モータハウジング8には、図1に示すように、軸方向に離隔して軸受20,21が設けられ、これら軸受20,21に前記モータ回転軸6が回転自在に支持されている。モータ回転軸6は、電動モータ1の駆動力を減速機2に伝達するものである。モータ回転軸6の軸方向中間付近部には、径方向外方に延びるフランジ部6aが設けられ、このフランジ部6aにロータ固定部材23を介してロータ10が取り付けられている。
As shown in FIG. 1,
減速機2は、図の例では後述のサイクロイド減速機であるが、このインホイールモータ駆動装置に搭載される減速機の形態は、特にサイクロイド減速機に限定されるものではなく、例えば、遊星歯車減速機等、種々の形態の減速機であっても良い。また、減速機2を用いないダイレクトモータタイプであっても良い。
後で説明するように、インホイールモータ駆動装置は、懸架装置(サスペンション、図示省略)を介して車体に取り付けられる。インホイールモータ駆動装置において、装置のコンパクト化の観点から電動モータ1には低トルクで高回転型のモータが採用される。一方、車輪用軸受5には、車輪を駆動するために大きなトルクが必要となる。このため、コンパクトで高い減速比が得られるという特徴がサイクロイド減速機にある。
インホイールモータ駆動装置は、ホイールの内部にユニットを収めなければならず、また、ばね下重量を抑える必要があり、さらには、広い客室スペースを確保するために、小型化が必須の要件となる。そのため、モータは小型のものを使用する必要があり、小型低トルクのモータから必要な出力を得るために15,000min−1以上の高速回転が要求される。このような過酷な使用環境やサイクロイド減速機では、特にモータの振動伝達効果を低減し、可聴周波数域の振動および車室内騒音の発生を抑制することが必要である。
Although the
As will be described later, the in-wheel motor drive device is attached to the vehicle body via a suspension device (suspension, not shown). In the in-wheel motor drive device, a low-torque, high-rotation type motor is adopted as the
The in-wheel motor drive device must house the unit inside the wheel, it is necessary to reduce the unsprung weight, and further downsizing is an essential requirement to ensure a large cabin space. . Therefore, it is necessary to use a small motor, and high-speed rotation of 15,000 min −1 or more is required in order to obtain a necessary output from a small and low torque motor. In such a harsh use environment and cycloid reducer, it is necessary to reduce the vibration transmission effect of the motor, and to suppress the vibration in the audible frequency range and the generation of vehicle interior noise.
減速機2の入力軸3は、軸方向一端がモータ回転軸6内に延びて、モータ回転軸6とスプライン嵌合(セレーション嵌合も含む。以下、同じ)されている。前記出力部材4のカップ部4a内に軸受24aが嵌合され、カップ部4aに内ピン48を介して連結される筒状の連結部材(図示せず)内に軸受24bが嵌合されている。したがって、減速機2の入力軸3およびモータ回転軸6は、軸受20,21,24a,24bにより一体に回転自在に支持される。
The
サイクロイド減速機である減速機2は、図1(A)のIII−III断面図である図3に示すように、外形がなだらかな波状のトロコイド曲線で形成された2枚の曲線板41,42がそれぞれ軸受43を介して、モータ回転軸6(図1)の外周に設けられた各偏心部45,46に装着してある。これら各曲線板41,42の偏心運動を外周側で案内する複数の外ピン47が、それぞれ減速機ハウジング25の内側に設けられている。また、出力部材4(図1)に取り付けた複数の内ピン48が、各曲線板41,42の内部に設けられた複数の貫通孔49に挿入状態に係合している。
As shown in FIG. 3 which is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 1A, the
外ピン47の両端部外周には軸受52が装着され、この軸受52の外輪(図示せず)が減速機ハウジング25に固定され外ピン47は回転自在に支持され、曲線板41,42の外周面に転接している。また、内ピン48の外周には軸受53が装着され、この軸受53の外輪(図示せず)が、曲線板41,42の各貫通孔49の内周面と転接している。したがって、外ピン47と各曲線板41,42の外周面との接触抵抗、および内ピン48と各貫通孔49の内周面との接触抵抗が低減し、各曲線板41,42の偏心運動をスムーズに出力部材4に回転運動として伝達し得る。
すなわち、図1に示すように、モータ回転軸6が回転すると、このモータ回転軸6と一体回転する入力軸3に設けられた各曲線板41,42が偏心運動を行う。このとき、外ピン47が、偏心運動する各曲線板41,42の外周面と転がり接触するように係合すると共に、内ピン48が、各曲線板41,42の貫通孔49の内周面と転がり接触するように係合することによって、各曲線板41,42の自転運動のみが出力部材4に回転運動として伝達される。モータ回転軸6の回転に対して出力部材4の回転は減速されたものとなる。
That is, as shown in FIG. 1, when the
減速機2を収納する減速機ハウジング25には、車両における図示外の懸架装置が連結される。そして、その懸架装置の上に、車室内空間を形成する車体(図示せず)が搭載される。減速機ハウジング25および前記モータハウジング8は、互いにボルト等で固定されている。
A suspension device (not shown) in the vehicle is connected to the
車輪用軸受5は、内周に複列の軌道面を形成した外方部材26と、これら各軌道面に対向する軌道面を外周に設けた内方部材27と、これら外方部材26および内方部材27の軌道面間に介在した複列の転動体28とを有する。内方部材27は、この車輪用軸受5の回転輪であり、車両の駆動輪を取り付けるハブを兼用する。この車輪用軸受5は、複列のアンギュラ玉軸受とされていて、転動体28はボールからなり、各列毎に保持器で保持されている。外方部材26は静止側軌道輪となるものであって、減速機ハウジング25に取り付けるフランジ26aを有する。内方部材27は、前記出力部材4にスプライン嵌合(セレーション嵌合も含む、以下、同じ)している。
The
潤滑油供給機構7は、減速機2の潤滑および電動モータ1の冷却の両方に用いられる潤滑油をモータ回転軸6の内部から供給する軸心給油機構である。この潤滑油供給機構7は、ポンプ30により潤滑油貯留部31の潤滑油を吸い上げて、潤滑油流路32を経由してモータ回転軸油路33および減速機油路34に循環させる。
The lubricating oil supply mechanism 7 is an axial oil supply mechanism that supplies lubricating oil used for both the lubrication of the
モータ回転軸油路33に導かれた潤滑油の一部は、ロータ10等の遠心力とポンプ30の圧力とにより、フランジ部6aの内部等から半径方向外方に導かれてロータ10を冷却し、さらにステータ9のコイル9bに向けて噴射されて同コイル9bを冷却するようになっている。この冷却に供された潤滑油は、重力によって下方に移動しモータハウジング8の下部に落ち、その後、このモータハウジング8の下部に連通する潤滑油貯留部31に貯留される。
A part of the lubricating oil guided to the motor rotation
このインホイールモータ駆動装置の作用効果について説明する。
電動モータ1が回転すると、ステータ9とロータ10間の吸引力変動により、ステータ9が変形して振動する。モータハウジング8の内周面F1とステータ9のステータコア9aの外周面F2との嵌合部12に非接触部13が設けられており、両面F1,F2の接触面積が狭くなっているため、ステータ9の前記振動がモータハウジング8に伝わり難い。そのため、減速機ハウジング25および懸架装置を介してモータハウジング8と繋がる車体の室内への振動が低減して、乗り心地に悪影響を及ぼさない。
The effect of this in-wheel motor drive device is demonstrated.
When the
また、嵌合部12に非接触部13を設けたため、この非接触部13の位置、面積等を適正に定めることにより、嵌合部12の接触部14を通ってステータ9側からモータハウジング8側へ伝達する振動の周波数を可聴周波数域から外すことが可能である。よって、非接触部13を適正に定めることで、共振による可聴周波数域の振動を防止して、車室内での異音、騒音の発生を低減させることができる。
Further, since the
他の実施形態について説明する。
以下の説明においては、各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、特に記載のない限り先行して説明している形態と同様とする。同一の構成から同一の作用効果を奏する。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。
Another embodiment will be described.
In the following description, the same reference numerals are given to the portions corresponding to the matters described in the preceding forms in each embodiment, and the overlapping description is omitted. When only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described in advance unless otherwise specified. The same effect is obtained from the same configuration. Not only the combination of the parts specifically described in each embodiment, but also the embodiments can be partially combined as long as the combination does not hinder.
図8は、この発明のさらに異なる実施形態に係るインホイールモータ駆動装置の断面図である。図9は、図8のD部の拡大図である。この例では、モータハウジング8内のステータ9を固定する固定部位を、ハウジング段部8aとしている。このモータハウジング8内のハウジング段部8aは、ステータ9の軸方向端面における外径側部分に対向する環状段部である。ハウジング段部8aに、ステータ9のアウトボード側の軸方向端面を複数のボルト54により固定している。このハウジング段部8aに、ステータ9の軸方向端面が非接触となる非接触部8aaを設けている。
FIG. 8 is a cross-sectional view of an in-wheel motor drive device according to still another embodiment of the present invention. FIG. 9 is an enlarged view of a portion D in FIG. In this example, a fixing portion for fixing the
図10は、図8のC−C´断面図である。図8乃至図10に示すように、ハウジング段部8aにおける各非接触部8aaは、ステータ9におけるアウトボード側の軸方向端面に接触する接触部8abよりも、アウトボード側に凹む(例えば、数μm〜数十μm凹む)段差(隙間δ)となっている。換言すると、非接触部8aaよりも接触部8abがアウトボード側に凸形状に突出し、これら非接触部8aaと接触部8abとで円周方向に連なる凹凸形状を成している。
10 is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG. As shown in FIGS. 8 to 10, each non-contact portion 8aa in the
ハウジング段部8aには、円周方向一定間隔おきに複数(この例では9つ)の接触部8abが設けられ、周方向に隣り合う接触部8ab,8ab間にそれぞれ非接触部8aaが設けられている。モータハウジング8において、ハウジング段部8aの各接触部8abからアウトボード側に所定距離延びる雌ねじ部55がそれぞれ形成されている。
The
ステータ9の外径側部分には、複数の雌ねじ部55に対応する貫通孔(図示せず)がそれぞれ形成されている。ハウジング段部8aにステータ9を固定したとき、ステータ9における複数の貫通孔が、複数の雌ねじ部55に対し同一の位相で且つ同一の径方向位置となるように配設されている。モータハウジング8におけるハウジング段部8aの各接触部8abに、ステータ9のアウトボード側の軸方向端面を接触させている。これと共にモータハウジング8における複数の雌ねじ部55に対し、ステータ9における複数の貫通孔の位相を合わせた状態で、複数のボルト54を、ステータ9のインボード側の軸方向端面から、各貫通孔を介して、複数の雌ねじ部55にそれぞれ螺合させ固定している。
In the outer diameter side portion of the
ハウジング段部8aにおける、非接触部8aaおよび接触部8abの面積の大小関係について説明する。図10に示すように、複数(この例では9つ)の非接触部8aaの面積は、複数(この例では9つ)の接触部8abの面積よりも大きくなっている。また複数(この例では9つ)の非接触部8aaの面積は、非接触部8aaおよび接触部8abの総面積の90%以上である。
The size relationship of the areas of the non-contact part 8aa and the contact part 8ab in the
以上説明したインホイールモータ駆動装置によると、モータハウジング8内のステータ9を固定するハウジング段部8aに、ステータ9が非接触となる非接触部8aaを設けたことにより、非接触部8aaが設けられていない場合と比べて、ハウジング段部8aとステータ9の接触面積が小さくなり、ステータ9とロータ10間の吸引力変動によるステータ9の変形がモータハウジング8に伝わり難い。そのため、車室内に伝わる振動が低減して、乗り心地に悪影響を及ぼさない。
According to the in-wheel motor drive apparatus described above, the non-contact portion 8aa is provided in the
非接触部8aaを設けたため、この非接触部8aaの位置、面積等を適正に定めることにより、図7のグラフに示すように、ハウジング段部8aの接触部8abを通ってステータ9側からモータハウジング8側へ伝達する振動の周波数を可聴周波数域から外すことが可能である。
また、ハウジング段部8aの一部に、他よりも凹んだ箇所を設けるだけで、非接触部8aaを簡単に形成することができる。ハウジング段部8aにおける元の環状平面に追加工等を行うことにより、凹形状から成る非接触部8aaを容易に形成することができる。
Since the non-contact portion 8aa is provided, the position, area, etc. of the non-contact portion 8aa is appropriately determined, so that the motor from the
In addition, the non-contact portion 8aa can be easily formed simply by providing a part of the
図11乃至図13の例では、ハウジング段部8aにおける内径縁部に、環状の非接触部8aaを設けている。ハウジング段部8aにおける、非接触部8aa以外の部分は、接触部8ab(図13のクロスハッチングにて表記)となっている。環状の非接触部8aaは、接触部8abよりも、アウトボード側に凹む円周溝状の段差となっている。この例では、非接触部8aaの面積は、接触部8abの面積よりも小さくなっている。
この構成によると、例えば、旋盤等を用いて、モータハウジング8をその回転軸心回りに回転させながら環状の非接触部8aaを容易に追加工することができる。その他、図8乃至図10の例と同様の作用効果を奏する。
In the example of FIGS. 11 to 13, an annular non-contact portion 8aa is provided at the inner diameter edge portion of the
According to this configuration, for example, the annular non-contact portion 8aa can be easily additionally machined while rotating the
図14乃至図16の例では、モータハウジング8の内周面とステータ9の外周面との間に環状隙間δ1を設け、モータハウジング8に、非接触部8aaと環状隙間δ1とを連通する連通部56を設けている。この場合、モータコイル9bを冷却する潤滑油を、非接触部8aaから連通部56を介して環状隙間δ1に流れ込ませることができる。したがって、モータ1の冷却効果を高めることができる。その他、図8乃至図10の例と同様の作用効果を奏する。図14乃至図16の例は、図1のステータ9の外周面とハウジング8の内周面との間に径隙間を設けた例と図8のステータ9の軸端面とハウジング8のハウジング段部8aとの間に軸隙間を設けた例の合体した例、つまり、径方向隙間および軸方向隙間と両方を組合わせた例である。
14 to 16, an annular gap δ1 is provided between the inner peripheral surface of the
参考提案例について説明する。
図17乃至図20の参考提案例では、ハウジング段部8aに「非接触部」が設けられておらず、接触部8abのみ設けられている。ハウジング段部8aに、ステータ9のアウトボード側の軸方向端面を複数のボルト54により固定している点は、図8乃至図10の実施形態と同様である。この参考提案例では、モータハウジング8の内周面にステータ9の外周面を嵌合固定する構造よりも、組み立てを簡単化できる。但し、ハウジング段部8aに「非接触部」が設けられていない分、図8乃至図10の実施形態よりも振動低減の効果は低い。
A reference proposal example will be described.
In the reference proposal examples of FIGS. 17 to 20, the
以上の説明では、ハウジング8に非接触部を直接形成しているが、例えば、接触部8abを別体のワッシャのようなものを設けてもよく、非接触部13、8aaおよび接触部14,8abは、ハウジング8、ステータ9の一体で形成しても別体で形成してもよい。また、モータ部1にラジアルギャップモータを採用した構成に本発明を適用したが、本発明は、モータ部1に、ステータ9とロータ10とを軸方向の隙間を介して対向させるアキシャルギャップモータを採用した場合にも好ましく適用できる。
In the above description, the non-contact portion is directly formed in the
1…電動モータ
2…減速機
5…車輪用軸受
7…潤滑油供給機構
8…モータハウジング
8a…ハウジング段部(固定部位)
8aa…非接触部
9…ステータ
9a…コア
9b…コイル
10…ロータ
10b…永久磁石
12…嵌合部
13…非接触部
14…接触部
27…内方部材(回転輪)
56…連通部
F1…モータハウジングの内周面
F2…ステータの外周面
δ1…環状隙間
DESCRIPTION OF
8aa ...
56 ... Communication portion F1 ... Inner peripheral surface F2 of motor housing ... Outer peripheral surface δ1 of stator ... Annular gap
Claims (6)
前記電動モータが、モータハウジングと、コアおよびコイルを有し前記モータハウジング内に設けられたステータと、磁石が組込まれ前記ステータに対して回転可能なロータとを有し、
前記モータハウジング内と前記ステータとを固定する固定部位に、前記ステータが非接触となる非接触部を設けたことを特徴とするインホイールモータ駆動装置。 In an in-wheel motor drive device comprising a wheel bearing that supports a wheel and an electric motor that rotates a rotating wheel of the wheel bearing,
The electric motor has a motor housing, a stator having a core and a coil and provided in the motor housing, and a rotor in which a magnet is incorporated and rotatable with respect to the stator,
The in-wheel motor drive device characterized by providing the non-contact part from which the said stator becomes non-contact in the fixing | fixed part which fixes the said motor housing and the said stator.
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