JP2020117013A

JP2020117013A - In-wheel motor drive device

Info

Publication number: JP2020117013A
Application number: JP2019008442A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　勝則; Katsunori Sato; 勝則佐藤
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2019-01-22
Filing date: 2019-01-22
Publication date: 2020-08-06

Abstract

To improve assembling/disassembling properties of an in-wheel motor drive device.SOLUTION: In an in-wheel motor drive device 21, a semi-solid lubricant J is interposed in a spline fitting section M for connecting an output gear shaft 37 and a hub wheel 51 and an opening of a hollow section in the hub wheel 51 is sealed by an O-ring 61 and a seal cap 62 which are arranged on each of an inboard side and an outboard side of the spline fitting section M. A linear space 66 is formed between the output gear shaft 37 and the hub wheel 51 by a cut-out section 65 which is formed by cutting out a circumferential direction partial region of a male spline 37a provided in the output gear shaft 37 along an axial direction. The linear space 66 and an air reservoir 60 formed between the output gear shaft 37 and the seal cap 62 are continuous in the axial direction.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、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.

下記の特許文献１には、駆動力を発生させる電動モータ部と、電動モータ部の回転を減速して出力する減速機部と、減速機部の出力を車輪に伝達する車輪用軸受部とを備えたインホイールモータ駆動装置において、スプライン嵌合により減速機部の出力軸と車輪用軸受部の入力部材（ハブ輪）とを軸方向に相対移動可能な状態で一体回転可能に連結することが記載されている。係る構造を採用すれば、スプライン嵌合部で軸方向の振動を吸収することができるので、軸方向の振動に起因した騒音の発生を効果的に防止することができる、としている。しかしながらこの場合、上記出力軸の雄スプラインとハブ輪の雌スプラインの歯面間にガタ（すきま）があるため、雄スプラインおよび雌スプラインの何れか一方又は双方が摩耗等し易いという問題がある。 Patent Document 1 below includes an electric motor unit that generates a driving force, a speed reducer unit that decelerates and outputs the rotation of the electric motor unit, and a wheel bearing unit that transmits the output of the speed reducer unit to a wheel. In the provided in-wheel motor drive device, the output shaft of the speed reducer portion and the input member (hub wheel) of the wheel bearing portion can be integrally and rotatably coupled to each other by spline fitting so as to be relatively movable in the axial direction. Have been described. If such a structure is adopted, vibrations in the axial direction can be absorbed by the spline fitting portion, so that it is possible to effectively prevent the generation of noise due to the vibrations in the axial direction. However, in this case, there is a backlash (clearance) between the tooth surfaces of the male spline of the output shaft and the female spline of the hub wheel, so that there is a problem that one or both of the male spline and the female spline are easily worn.

そこで、下記の特許文献２には、スプライン嵌合部を潤滑するためのスプライン潤滑手段を設けることが開示されている。スプライン潤滑手段は、例えば、スプライン嵌合部の軸方向両側に設けられた第１シール部材および第２シール部材と、両シール部材で密封された密封空間に充填されたグリース等の潤滑剤とで構成される（同文献の図１０〜１６）。この場合、スプライン嵌合部を持続的に潤滑することができるので、スプラインの摩耗を効果的に防止し、耐久性を向上することができる。 Therefore, the following Patent Document 2 discloses that a spline lubricating means for lubricating the spline fitting portion is provided. The spline lubrication means includes, for example, a first seal member and a second seal member provided on both sides in the axial direction of the spline fitting portion, and a lubricant such as grease filled in a sealed space sealed by both seal members. (Figs. 10-16 of the same document). In this case, since the spline fitting portion can be continuously lubricated, wear of the spline can be effectively prevented and durability can be improved.

特開２０１３−１４８１９８号公報JP, 2013-148198, A 特開２０１５−１３７７３３号公報JP, 2005-137733, A

上記のスプライン嵌合部およびスプライン潤滑手段を有するインホイールモータ駆動装置は、電動モータ部および減速機部をケーシングの内周に組み込んでから、ケーシングに組み込まれた減速機部の出力軸と車輪用軸受部のハブ輪との間にスプライン嵌合部およびスプライン潤滑手段を形成するようにして、減速機部に車輪用軸受部を連結する、といった手順を踏んで組み立てられる。 The in-wheel motor drive device having the above-mentioned spline fitting portion and spline lubrication means includes an electric motor portion and a speed reducer portion incorporated in the inner circumference of the casing, and then the output shaft of the reducer portion incorporated in the casing and wheels. The spline fitting portion and the spline lubrication means are formed between the bearing portion and the hub wheel, and the wheel bearing portion is connected to the speed reducer portion.

そのため、減速機部と車輪用軸受部の連結作業は、通常、第１シール部材を出力軸の外径面に嵌合固定すると共に第２シール部材をハブ輪の中空部に固定し、かつグリース等の潤滑剤をスプライン嵌合部の形成予定領域（雄スプラインおよび雌スプラインの少なくとも一方）に塗布した状態で行われる。この場合、上記連結作業は、ハブ輪、第２シール部材、出力軸および潤滑剤によって画成される空間（密封空間）に介在する空気を圧縮しながら進展することになるため、車輪用軸受部を所定位置まで押し込むのに大きな力が必要になる。また、車輪用軸受部と減速機部とを分離させる際に、上記密封空間の体積増加による負圧の影響により大きな力が必要となる。要するに、特許文献２のインホイールモータ駆動装置は、静粛で耐久性に優れるという利点を有する反面、組立性・分解性が悪いという問題がある。 Therefore, the work of connecting the speed reducer section and the wheel bearing section is usually performed by fitting and fixing the first seal member on the outer diameter surface of the output shaft and fixing the second seal member on the hollow portion of the hub wheel. And the like are applied to a region where the spline fitting portion is to be formed (at least one of the male spline and the female spline). In this case, the coupling work proceeds while compressing the air present in the space (sealed space) defined by the hub wheel, the second seal member, the output shaft, and the lubricant, and thus the wheel bearing portion. A large amount of force is required to push the to a predetermined position. Further, when the wheel bearing unit and the reduction gear unit are separated, a large force is required due to the negative pressure due to the increase in the volume of the sealed space. In short, the in-wheel motor drive device of Patent Document 2 has the advantage of being quiet and excellent in durability, but has a problem of poor assembly and disassembly.

このような問題は、例えば、第２シール部材を未装着の状態で上記連結作業を実行し、その後、第２シール部材をハブ輪の中空部に固定することで解消できるとも考えられる。しかしながら、このような手順を採用すると、第２シール部材に付与される軸方向の圧入力がハブ輪を介して車輪用軸受部の構成部品に伝達されてキズや凹みが生じ、車輪用軸受部の軸受性能、ひいては車両の走行性能に悪影響が及ぶ懸念がある。 It is considered that such a problem can be solved by, for example, performing the above-described connecting work in a state where the second seal member is not mounted and then fixing the second seal member to the hollow portion of the hub wheel. However, if such a procedure is adopted, the axial force applied to the second seal member is transmitted to the component parts of the wheel bearing portion via the hub wheel, causing scratches and dents, and the wheel bearing portion. Bearing performance, and eventually the running performance of the vehicle, may be adversely affected.

そこで、本発明は、静粛で耐久性に優れると共に組立性・分解性が良好なインホイールモータ駆動装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an in-wheel motor drive device that is quiet and has excellent durability, and that is easy to assemble and disassemble.

上記の目的を達成するために創案された本発明は、電動モータ部と、電動モータ部の回転を減速して出力する減速機部と、減速機部の出力を車輪に伝達する車輪用軸受部と、減速機部の出力軸と車輪用軸受部のハブ輪とを相対変位可能な状態で一体回転可能に連結したスプライン嵌合部と、スプライン嵌合部に介在する半固体状潤滑剤とを備え、ハブ輪の中空部の開口が、スプライン嵌合部よりもインボード側で出力軸およびハブ輪に密着した環状の第１シール部材と、スプライン嵌合部よりもアウトボード側でハブ輪の中空部に固定された第２シール部材とで封口されたインホイールモータ駆動装置において、スプライン嵌合部を形成する雄スプラインおよび雌スプラインの少なくとも一方の周方向一部領域を軸方向に沿って肉取りすることにより、出力軸とハブ輪との間に直線状空間を形成し、この直線状空間と、出力軸と第２シール部材とを軸方向に離間して配置することで両者間に形成した空気溜りとを軸方向で連続させたことを特徴とする。 The present invention devised to achieve the above object is an electric motor unit, a speed reducer unit that decelerates and outputs the rotation of the electric motor unit, and a wheel bearing unit that transmits the output of the speed reducer unit to wheels. A spline fitting portion in which the output shaft of the speed reducer portion and the hub wheel of the wheel bearing portion are integrally rotatably connected in a relatively displaceable state, and a semi-solid lubricant interposed in the spline fitting portion. The hollow first opening of the hub wheel has an annular first seal member that is in intimate contact with the output shaft and the hub wheel on the inboard side of the spline fitting portion and the hub wheel of the outboard side on the spline fitting portion. In an in-wheel motor drive device sealed with a second seal member fixed to a hollow portion, a circumferential portion of at least one of a male spline and a female spline forming a spline fitting portion is fleshed along the axial direction. By forming this, a linear space is formed between the output shaft and the hub wheel, and the linear space, the output shaft, and the second seal member are axially separated from each other to form a space therebetween. It is characterized in that the formed air reservoir is continuous in the axial direction.

なお、本発明でいう「インボード側」および「アウトボード側」とは、それぞれ、インホイールモータ駆動装置を車輪の内周に組み込んだときに車幅方向の内側および外側になる側を言う。また、「半固体状潤滑剤」としては、例えば、グリースや、グリースに固体潤滑剤を分散させたものなどを挙げることができる。 The "inboard side" and "outboard side" in the present invention refer to the inside and outside in the vehicle width direction when the in-wheel motor drive device is incorporated into the inner circumference of the wheel, respectively. Examples of the "semi-solid lubricant" include grease and grease in which a solid lubricant is dispersed.

まず、本発明に係るインホイールモータ駆動装置は、その前提構成として、特許文献２の図１０等に開示されたインホイールモータ駆動装置に設けられたスプライン嵌合部およびスプライン潤滑手段に準ずる構成を有する。そのため、軸方向の振動に起因した騒音の発生を効果的に防止することができることに加え、スプライン嵌合部を持続的に潤滑可能としてその耐久性を向上することができる。 First, the in-wheel motor drive device according to the present invention has, as a prerequisite structure thereof, a structure conforming to the spline fitting portion and the spline lubrication means provided in the in-wheel motor drive device disclosed in FIG. Have. Therefore, in addition to being able to effectively prevent the generation of noise due to axial vibration, it is possible to continuously lubricate the spline fitting portion and improve its durability.

また、スプライン嵌合部を形成する雄スプラインおよび雌スプラインの少なくとも一方の周方向一部領域を軸方向に沿って肉取りすることにより、出力軸とハブ輪との間に直線状空間を形成し、この直線状空間と、出力軸と第２シール部材との間に形成した空気溜りとを軸方向で連続させている。このような構成によれば、スプライン嵌合部の形成過程で出力軸と第２シール部材との間に形成される空間（密封空間）の圧力が上昇するのを抑えることができる。そのため、スプライン嵌合部の形成時における車輪用軸受部の押し込み力を軽減することが可能となり、プレス機等の大掛かりな設備を使用する必要がなくなるので、インホイールモータ駆動装置の組立性を向上することができる。また、スプライン嵌合部の形成過程で上記空間の圧力が上昇するのを抑えることができれば、インホイールモータ駆動装置の分解性（減速機部と車輪用軸受部の分離性）が低下するのも防止することができる。 Further, a linear space is formed between the output shaft and the hub wheel by removing the circumferential partial area of at least one of the male spline and the female spline forming the spline fitting portion along the axial direction. The linear space and the air reservoir formed between the output shaft and the second seal member are continuous in the axial direction. With such a configuration, it is possible to suppress an increase in the pressure of the space (sealing space) formed between the output shaft and the second seal member in the process of forming the spline fitting portion. Therefore, it is possible to reduce the pushing force of the wheel bearing portion when forming the spline fitting portion, and it is not necessary to use large-scale equipment such as a press machine, improving the assemblability of the in-wheel motor drive device. can do. Further, if it is possible to suppress the pressure in the space from increasing during the process of forming the spline fitting part, the disassembly property of the in-wheel motor drive device (separability of the speed reducer part and the wheel bearing part) may decrease. Can be prevented.

なお、スプラインの肉取り量を多くするほど、スプライン嵌合部の形成性（インホイールモータ駆動装置の組立性および分解性）向上には有利となるものの、肉取り量が過剰であると出力軸とハブ輪の間のトルク伝達性能に悪影響が及ぶ。そのため、スプラインの肉取り量は、出力軸とハブ輪の間のトルク伝達性能に悪影響を及ぼさない範囲内で任意に設定する。 It should be noted that the larger the amount of meat removed from the spline, the more advantageous it is in improving the formability of the spline fitting portion (the ease of assembly and disassembly of the in-wheel motor drive device). The torque transmission performance between the wheel and the hub wheel is adversely affected. Therefore, the spline weight removal amount is arbitrarily set within a range that does not adversely affect the torque transmission performance between the output shaft and the hub wheel.

減速機部は、電動モータ部の出力を受けて回転する入力歯車軸と、入力歯車軸と平行に配置された上記出力軸としての出力歯車軸とを有する、いわゆる平行軸歯車減速機を備えたものとすることができる。平行軸歯車減速機であれば、特許文献２に開示されたサイクロイド減速機に比べ、減速機部を簡素化してインホイールモータ駆動装置の組み立て性向上に寄与することができる。このとき、ケーシングの内部空間に、出力歯車軸に設けられる歯車（出力歯車）の一部を油浴状態とする潤滑油を貯留しておけば、出力歯車軸が回転するのに伴って掻き上げられる潤滑油を利用して減速機部の全体を効率良く潤滑することができるので、軽量・コンパクトで信頼性に富むインホイールモータ駆動装置を実現することができる。 The reduction gear unit includes a so-called parallel shaft gear reduction gear having an input gear shaft that rotates by receiving the output of the electric motor unit and an output gear shaft that is arranged in parallel with the input gear shaft and serves as the output shaft. Can be something. The parallel shaft gear reducer can contribute to improving the assembling property of the in-wheel motor drive device by simplifying the reducer unit as compared with the cycloid reducer disclosed in Patent Document 2. At this time, if the lubricating oil that puts a part of the gear (output gear) provided on the output gear shaft into the oil bath state is stored in the internal space of the casing, the output gear shaft is scraped up as it rotates. Since the entire reduction gear unit can be efficiently lubricated by using the lubricating oil provided, a lightweight, compact and highly reliable in-wheel motor drive device can be realized.

以上から、本発明によれば、静粛で耐久性に優れ、かつ組立性・分解性が良好なインホイールモータ駆動装置を実現することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to realize an in-wheel motor drive device that is quiet, has excellent durability, and is easy to assemble and disassemble.

本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概略断面図であって、図２のＺ₂−Ｚ₂線矢視断面図である。A schematic cross-sectional view of the in-wheel motor drive device according to an embodiment of the present invention, a Z ₂ -Z ₂ a sectional view taken along line of FIG. 図１のＺ₁−Ｚ₁線矢視断面図である。It is Z ₁ -Z ₁ a sectional view taken along line of FIG. 図１の部分拡大図である。It is a partially expanded view of FIG. 図３のＺ₃−Ｚ₃線矢視断面図である。A Z ₃ -Z ₃ a sectional view taken along line of FIG. （ａ）図は、減速機部と車輪用軸受部の連結工程の初期段階を示す図、（ｂ）図は、（ａ）図のＺ₄−Ｚ₄線矢視断面図である。(A) figure shows an initial stage of the connecting process of the reduction gear unit and the wheel bearing unit, (b) drawing a Z ₄ -Z ₄ a sectional view taken along line in (a) FIG. 減速機部と車輪用軸受部の連結工程の途中段階を示す図である。It is a figure which shows the intermediate step of the connection process of a speed reducer part and the bearing part for wheels. 図６を模式的に示した図である。FIG. 7 is a diagram schematically showing FIG. 6. （ａ）図および（ｂ）図は、何れも、変形例に係るインホイールモータ駆動装置の部分拡大断面図である。Both (a) and (b) are partially enlarged cross-sectional views of an in-wheel motor drive device according to a modification. インホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車の概略平面図である。It is a schematic plan view of the electric vehicle carrying the in-wheel motor drive device. 図９に示す電気自動車の後方断面図である。FIG. 10 is a rear cross-sectional view of the electric vehicle shown in FIG. 9.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、図９および図１０に基づき、インホイールモータ駆動装置を搭載した電気自動車１１の概要を説明する。図９に示すように、電気自動車１１は、シャシー１２と、操舵輪として機能する一対の前輪１３と、駆動輪として機能する一対の後輪１４と、左右の後輪１４のそれぞれを駆動するインホイールモータ駆動装置２１とを備える。図１０に示すように、後輪１４は、シャシー１２のホイールハウジング１５の内部に収容され、懸架装置１６を介してシャシー１２の下部に固定されている。 First, an outline of an electric vehicle 11 equipped with an in-wheel motor drive device will be described with reference to FIGS. 9 and 10. As shown in FIG. 9, an electric vehicle 11 drives a chassis 12, a pair of front wheels 13 functioning as steered wheels, a pair of rear wheels 14 functioning as driving wheels, and an in-vehicle driving wheel 14 for driving each of left and right rear wheels 14. The wheel motor drive device 21 is provided. As shown in FIG. 10, the rear wheel 14 is housed inside the wheel housing 15 of the chassis 12 and is fixed to the lower portion of the chassis 12 via a suspension device 16.

懸架装置１６は、左右に延びるサスペンションアームによって後輪１４を支持すると共に、コイルスプリングおよびショックアブソーバを含むストラットによって、後輪１４が路面から受ける振動を吸収してシャシー１２の振動を抑制する。懸架装置１６は、後輪１４の駆動力を効率よく路面に伝達するために、左右の車輪を独立して上下させる独立懸架式が好ましいが、その他の懸架方式が採用される場合もある。 The suspension device 16 supports the rear wheel 14 by a suspension arm extending to the left and right, and absorbs the vibration received by the rear wheel 14 from the road surface by the strut including the coil spring and the shock absorber to suppress the vibration of the chassis 12. In order to efficiently transmit the driving force of the rear wheels 14 to the road surface, the suspension device 16 is preferably an independent suspension type in which the left and right wheels are independently moved up and down, but other suspension systems may be adopted.

この電気自動車１１では、左右のホイールハウジング１５の内部に、左右の後輪１４それぞれを回転駆動させるインホイールモータ駆動装置２１が組み込まれるので、シャシー１２上にモータ、ドライブシャフトおよびデファレンシャルギヤ機構等を設ける必要がなくなる。そのため、この電気自動車１１は、客室スペースを広く確保でき、しかも、左右の後輪１４の回転をそれぞれ制御することができるという利点を有する。 In the electric vehicle 11, since the in-wheel motor drive device 21 that rotationally drives the left and right rear wheels 14 is incorporated inside the left and right wheel housings 15, a motor, a drive shaft, a differential gear mechanism, and the like are mounted on the chassis 12. There is no need to provide it. Therefore, the electric vehicle 11 has an advantage that a large passenger compartment space can be secured and the rotations of the left and right rear wheels 14 can be controlled respectively.

なお、インホイールモータ駆動装置２１は、上記のように、後輪１４を駆動輪とした後輪駆動タイプの電気自動車１１のみならず、前輪１３を駆動輪とした前輪駆動タイプの電気自動車や、前輪１３および後輪１４の双方を駆動輪とした四輪駆動タイプの電気自動車に組み込むこともできる。以下、本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１について詳細に説明する。 As described above, the in-wheel motor drive device 21 includes not only the rear-wheel drive type electric vehicle 11 in which the rear wheels 14 are drive wheels, but also the front-wheel drive type electric vehicle in which the front wheels 13 are drive wheels, It can also be incorporated into a four-wheel drive type electric vehicle in which both the front wheels 13 and the rear wheels 14 are drive wheels. Hereinafter, the in-wheel motor drive device 21 according to the embodiment of the present invention will be described in detail.

図１に、本発明の一実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１、より詳細には、図１０に示す電気自動車１１の左側の駆動輪を回転駆動させるインホイールモータ駆動装置２１の概略断面図（図２のＺ₂−Ｚ₂線矢視断面図）を示す。このインホイールモータ駆動装置２１は、駆動力を発生させる電動モータ部Ａと、電動モータ部Ａの回転を減速して出力する減速機部Ｂと、減速機部Ｂの出力を駆動輪に伝達する車輪用軸受部Ｃとを備える。電動モータ部Ａおよび減速機部Ｂはケーシング２２のモータ室２２Ａおよび減速機室２２Ｂにそれぞれ収容され、車輪用軸受部Ｃはケーシング２２に取り付けられている。なお、以下、方向性を説明する上で使用する“アウトボード側”および“インボード側”とは、それぞれ、インホイールモータ駆動装置２１を駆動輪の内周に組み込んだ状態で車幅方向の外側および内側となる側である。図１においては、紙面左側がアウトボード側であり、紙面右側がインボード側である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an in-wheel motor drive device 21 according to an embodiment of the present invention, more specifically, an in-wheel motor drive device 21 that rotationally drives the left drive wheel of the electric vehicle 11 shown in FIG. shows the (Z ₂ -Z ₂ a sectional view taken along line of FIG. 2). This in-wheel motor drive device 21 transmits an electric motor unit A that generates a driving force, a speed reducer unit B that decelerates and outputs the rotation of the electric motor unit A, and an output of the speed reducer unit B to the drive wheels. And a wheel bearing portion C. The electric motor portion A and the reduction gear portion B are housed in the motor chamber 22A and the reduction gear chamber 22B of the casing 22, respectively, and the wheel bearing portion C is attached to the casing 22. In the following description, the terms "outboard side" and "inboard side" used to describe the directionality refer to the vehicle width direction with the in-wheel motor drive device 21 incorporated in the inner circumference of the drive wheels. The outer and inner sides. In FIG. 1, the left side of the paper is the outboard side, and the right side of the paper is the inboard side.

電動モータ部Ａは、ケーシング２２に固定された筒状のステータ２３と、図示しない径方向隙間を介してステータ２３の内周に配置されたロータ２４と、外周にロータ２４を装着したモータ回転軸２５とを有するラジアルギャップ型の電動モータ２６を備える。モータ回転軸２５は、その軸方向の二箇所に離間して配置された転がり軸受４０，４１によってケーシング２２に対して回転自在に支持されており、毎分１万数千回程度の回転速度で回転可能である。電動モータ部Ａには、ラジアルギャップ型に替えてアキシャルギャップ型の電動モータを採用することもできる。 The electric motor unit A includes a cylindrical stator 23 fixed to the casing 22, a rotor 24 arranged on the inner circumference of the stator 23 with a radial gap (not shown), and a motor rotating shaft having the rotor 24 mounted on the outer circumference. And a radial gap type electric motor 26 having The motor rotating shaft 25 is rotatably supported with respect to the casing 22 by rolling bearings 40 and 41 which are arranged at two locations in the axial direction thereof so as to be spaced apart from each other. It is rotatable. As the electric motor section A, an axial gap type electric motor can be adopted instead of the radial gap type.

図示は省略しているが、インホイールモータ駆動装置２１の駆動中、電動モータ部Ａ（電動モータ２６）の各部は、図示外の潤滑機構から供給される潤滑油によって潤滑および冷却される。 Although illustration is omitted, while the in-wheel motor drive device 21 is being driven, each part of the electric motor unit A (electric motor 26) is lubricated and cooled by a lubricating oil supplied from a lubricating mechanism (not shown).

図１に示すように、減速機部Ｂには、入力歯車３１を有する入力歯車軸３５と、入力側中間歯車（大径歯車）３２および出力側中間歯車（小径歯車）３３を有する中間歯車軸３６と、出力歯車３４を有する出力軸としての出力歯車軸３７とを備え、各歯車軸３５〜３７（の回転軸Ｏ１〜Ｏ３）が互いに平行に配置された、いわゆる平行軸歯車減速機３０が設けられる。図２にも示すように、この平行軸歯車減速機３０では、入力歯車３１と入力側中間歯車３２とが噛み合い、出力側中間歯車３３と出力歯車３４とが噛み合っている。入力側中間歯車３２の歯数は、入力歯車３１および出力側中間歯車３３の歯数よりも多く、出力歯車３４の歯数は、出力側中間歯車３３の歯数よりも多い。係る構成から、本実施形態の平行軸歯車減速機３０は、モータ回転軸２５の回転を二段階で減速して出力する。 As shown in FIG. 1, the reduction gear unit B has an input gear shaft 35 having an input gear 31, an intermediate gear shaft having an input side intermediate gear (large diameter gear) 32 and an output side intermediate gear (small diameter gear) 33. 36, and an output gear shaft 37 as an output shaft having an output gear 34, and a so-called parallel shaft gear reducer 30 in which the respective gear shafts 35 to 37 (rotating shafts O1 to O3) are arranged in parallel with each other. It is provided. As shown in FIG. 2, in this parallel shaft gear reducer 30, the input gear 31 and the input-side intermediate gear 32 mesh with each other, and the output-side intermediate gear 33 and the output gear 34 mesh with each other. The number of teeth of the input side intermediate gear 32 is larger than the number of teeth of the input gear 31 and the output side intermediate gear 33, and the number of teeth of the output gear 34 is larger than the number of teeth of the output side intermediate gear 33. With this configuration, the parallel shaft gear reducer 30 of the present embodiment decelerates the rotation of the motor rotation shaft 25 in two stages and outputs the decelerated rotation.

図１に示すように、入力歯車軸３５は、モータ回転軸２５と同軸に配置され、スプライン嵌合によってモータ回転軸２５と一体回転可能に連結されている。従って、モータ回転軸２５の回転軸は、入力歯車軸３５の回転軸Ｏ１上にある。入力歯車軸３５は、軸方向の二箇所に離間して配置された転がり軸受４２，４３によってケーシング２２に対して回転自在に支持されている。中間歯車軸３６は、軸方向の二箇所に離間して配置された転がり軸受４４，４５によりケーシング２２に対して回転自在に支持され、また、出力歯車軸３７は、軸方向の二箇所に離間して配置された転がり軸受４６，４７によりケーシング２２に対して回転自在に支持されている。 As shown in FIG. 1, the input gear shaft 35 is arranged coaxially with the motor rotating shaft 25, and is connected to the motor rotating shaft 25 so as to be integrally rotatable by spline fitting. Therefore, the rotation shaft of the motor rotation shaft 25 is on the rotation shaft O1 of the input gear shaft 35. The input gear shaft 35 is rotatably supported with respect to the casing 22 by rolling bearings 42 and 43 which are arranged at two positions in the axial direction so as to be separated from each other. The intermediate gear shaft 36 is rotatably supported with respect to the casing 22 by rolling bearings 44 and 45 arranged at two axial positions, and the output gear shaft 37 is spaced at two axial positions. The rolling bearings 46 and 47 arranged in parallel are rotatably supported with respect to the casing 22.

詳細な図示は省略しているが、減速機３０に設けられる入力歯車３１、両中間歯車３２，３３および出力歯車３４には、何れも、歯筋がつるまき線状に形成された（歯筋が軸方向に対して傾斜した）はすば歯車を用いている。はすば歯車は、同時に噛合う歯数が多く、歯当たりが分散されるため、噛合い時の音が静かでトルク変動が少ないという利点を有する。従って、はすば歯車を用いれば、静粛かつトルク伝達効率に優れた減速機３０を実現する上で有利となる。 Although detailed illustration is omitted, all of the input gear 31, the intermediate gears 32 and 33, and the output gear 34 provided in the speed reducer 30 have tooth traces formed in a spiral line shape (tooth traces). Is inclined with respect to the axial direction) using a helical gear. The helical gear has many teeth that mesh at the same time and the tooth contact is dispersed, so that it has the advantages that the sound at the time of meshing is quiet and the torque fluctuation is small. Therefore, the use of the helical gear is advantageous in realizing the speed reducer 30 that is quiet and has excellent torque transmission efficiency.

各歯車３１〜３４がはすば歯車で構成される関係上、インホイールモータ駆動装置２１の駆動中（各歯車軸３５〜３７の回転中）、入力歯車３１と入力側中間歯車３２との噛合い部、および出力側中間歯車３３と出力歯車３４との噛合い部には、ラジアル荷重およびスラスト荷重の双方が作用する。これらのラジアル荷重およびスラスト荷重は、歯車軸３５〜３７を支持する転がり軸受４２〜４７によって支持される。従って、転がり軸受４２〜４７には、ラジアル荷重およびスラスト荷重の双方を受けることができる軸受、例えば深溝玉軸受が使用される。 Since the gears 31 to 34 are helical gears, the input gear 31 and the input side intermediate gear 32 mesh with each other while the in-wheel motor drive device 21 is being driven (the gear shafts 35 to 37 are rotating). Both the radial load and the thrust load act on the engagement portion and the meshing portion between the output side intermediate gear 33 and the output gear 34. These radial load and thrust load are supported by rolling bearings 42 to 47 that support the gear shafts 35 to 37. Therefore, for the rolling bearings 42 to 47, bearings capable of receiving both radial load and thrust load, for example, deep groove ball bearings are used.

本実施形態のインホイールモータ駆動装置２１においては、中間歯車軸３６のインボード側の端部を支持する転がり軸受４４に、中間歯車軸３６のアウトボード側の端部を支持する転がり軸受４５よりも大径のもの、すなわち負荷容量（剛性）が大きいものを用いると共に、出力歯車軸３７の軸方向中央部付近を支持する転がり軸受４７に、出力歯車軸３７のインボード側の端部を支持する転がり軸受４６よりも大径のものを用いている。係る構成に加え、入力側中間歯車３２を部分的に肉取りして入力側中間歯車３２の内周に中間歯車軸３６のインボード側の端部を支持する転がり軸受４４を配置している。以上の構成を採用することにより、減速機部Ｂに高い減速比を確保しつつ、減速機部Ｂの軸方向のコンパクト化を図っている。 In the in-wheel motor drive device 21 of the present embodiment, the rolling bearing 44 that supports the end portion of the intermediate gear shaft 36 on the inboard side has a rolling bearing 45 that supports the end portion of the intermediate gear shaft 36 on the outboard side. Also has a large diameter, that is, a large load capacity (rigidity), and the end portion of the output gear shaft 37 on the inboard side is supported by the rolling bearing 47 that supports the vicinity of the central portion in the axial direction of the output gear shaft 37. The diameter of the rolling bearing 46 is larger than that of the rolling bearing 46. In addition to this configuration, the input side intermediate gear 32 is partially thinned to arrange a rolling bearing 44 on the inner periphery of the input side intermediate gear 32 to support the end portion of the intermediate gear shaft 36 on the inboard side. By adopting the above configuration, the reduction gear unit B can be made compact in the axial direction while ensuring a high reduction gear ratio.

図２に示すように、ケーシング２２の減速機室２２Ｂには、出力歯車３４の一部を常時油浴状態とする潤滑油Ｆが充填されている。そして、出力歯車３４の回転に伴って潤滑油Ｆが掻き上げられると、この掻き上げられた潤滑油Ｆにより、減速機部Ｂの各部（歯車同士の噛合い部や転がり軸受４２〜４７）が潤滑される。 As shown in FIG. 2, the speed reducer chamber 22B of the casing 22 is filled with a lubricating oil F that keeps a part of the output gear 34 in an oil bath state at all times. Then, when the lubricating oil F is scraped up as the output gear 34 rotates, the scraped lubricating oil F causes each part of the reduction gear unit B (the meshing parts of the gears and the rolling bearings 42 to 47). Lubricated.

図１および図３に示すように、車輪用軸受部Ｃは、いわゆる内輪回転タイプの車輪用軸受５０を備える。車輪用軸受５０は、ハブ輪５１および内輪５２からなる内方部材５３と、外輪５４と、ボール５７と、図示外の保持器とを備えた複列アンギュラ玉軸受からなる。この車輪用軸受５０では、ハブ輪５１および内輪５２の外周にそれぞれ形成された内側軌道面５５と、外輪５４の内周に形成された複列の外側軌道面５６とで形成されるボールトラックに複数のボール５７が組み込まれている。内方部材５３と外輪５４との間に画成される環状空間５９はグリース等の潤滑剤で満たされている。環状空間５９への異物侵入および環状空間５９からの潤滑剤漏洩を防止するため、環状空間５９の軸方向両端部にはシール部材が設けられている。 As shown in FIGS. 1 and 3, the wheel bearing portion C includes a so-called inner ring rotating type wheel bearing 50. The wheel bearing 50 is a double row angular contact ball bearing including an inner member 53 including a hub wheel 51 and an inner ring 52, an outer ring 54, balls 57, and a cage (not shown). In the wheel bearing 50, a ball track formed by an inner raceway surface 55 formed on the outer circumferences of the hub wheel 51 and the inner race 52 and a double row outer raceway surface 56 formed on the inner circumference of the outer race 54 is formed. A plurality of balls 57 are incorporated. An annular space 59 defined between the inner member 53 and the outer ring 54 is filled with a lubricant such as grease. In order to prevent foreign matter from entering the annular space 59 and leakage of the lubricant from the annular space 59, seal members are provided at both axial ends of the annular space 59.

ハブ輪５１のアウトボード側の端部には、径方向外向きに延びたフランジ部５１ａが設けられており、このフランジ部５１ａに駆動輪が取り付けられる。また、ハブ輪５１のインボード側の端部には、車輪用軸受５０に予圧を付与するため、内輪５２を加締め固定してなる加締め部５１ｂが形成されている。 A flange portion 51a extending outward in the radial direction is provided at the end portion of the hub wheel 51 on the outboard side, and the drive wheel is attached to the flange portion 51a. Further, at the end portion of the hub wheel 51 on the inboard side, a caulking portion 51b formed by caulking and fixing the inner ring 52 is formed in order to apply a preload to the wheel bearing 50.

外輪５４のアウトボード側の端部には、径方向外向きに延びたフランジ部が設けられ、このフランジ部にアタッチメント５８がボルト止めされている。そして、車輪用軸受部Ｃは、アタッチメント５８を介してケーシング２２に対してボルト止めされている。 A flange portion extending outward in the radial direction is provided at the end portion of the outer ring 54 on the outboard side, and an attachment 58 is bolted to the flange portion. The wheel bearing portion C is bolted to the casing 22 via the attachment 58.

図３に拡大して示すように、ハブ輪５１の中空部の内径面には雌スプライン５１ｃが形成されており、この雌スプライン５１ｃに出力歯車軸３７の外径面に形成された雄スプライン３７ａを嵌合することでハブ輪５１と出力歯車軸３７とが一体回転可能に連結されている。図４に示すように、雄スプライン３７ａと雌スプライン５１ｃのはめあいは、両スプライン３７ａ，５１ｃの歯面間にすきまを介在させたすきまばめとなっている。図４では、理解の容易化のために歯面間のすきまを誇張して描いており、実際のすきま幅は０．１〜０．５ｍｍ程度である。そのため、雌スプライン５１ｃに雄スプライン３７ａを嵌合することで形成されるスプライン嵌合部Ｍは、ハブ輪５１と出力歯車軸３７とを径方向および軸方向に相対変位可能な状態で一体回転可能に連結している。 As enlarged and shown in FIG. 3, a female spline 51c is formed on the inner diameter surface of the hollow portion of the hub wheel 51, and a male spline 37a formed on the outer diameter surface of the output gear shaft 37 is formed on the female spline 51c. The hub wheel 51 and the output gear shaft 37 are integrally rotatably connected to each other by fitting. As shown in FIG. 4, the fit between the male spline 37a and the female spline 51c is a clearance fit with a clearance between the tooth surfaces of both splines 37a and 51c. In FIG. 4, the clearance between the tooth surfaces is exaggerated for ease of understanding, and the actual clearance width is about 0.1 to 0.5 mm. Therefore, the spline fitting portion M formed by fitting the male spline 37a to the female spline 51c can integrally rotate the hub wheel 51 and the output gear shaft 37 in a relatively displaceable manner in the radial direction and the axial direction. Connected to.

係る構成により、インホイールモータ駆動装置２１の駆動中に、組立誤差等に起因する静的なミスアライメントや、車両走行時の車輪の変位等に起因する動的なミスアライメントによりハブ輪５１や出力歯車軸３７（インホイールモータ駆動装置２１の出力系）で生じる径方向の振動をスプライン嵌合部Ｍで吸収することができる他、車両走行時にハブ輪５１等に入力される軸方向の変位（振動）もスプライン嵌合部Ｍで吸収することができる。そのため、各種振動等に起因した騒音の発生を可及的に防止することができ、静粛なインホイールモータ駆動装置２１を実現することができる。 With such a configuration, during the driving of the in-wheel motor drive device 21, the hub wheel 51 or the output is generated due to a static misalignment caused by an assembly error or the like, or a dynamic misalignment caused by a wheel displacement while the vehicle is traveling. Radial vibrations generated in the gear shaft 37 (the output system of the in-wheel motor drive device 21) can be absorbed by the spline fitting portion M, and axial displacements input to the hub wheel 51 and the like during vehicle traveling ( Vibration) can also be absorbed by the spline fitting portion M. Therefore, generation of noise due to various vibrations can be prevented as much as possible, and a quiet in-wheel motor drive device 21 can be realized.

図３および図４に示すように、スプライン嵌合部Ｍを形成する雄スプライン３７ａは、周方向の一部領域が軸方向に沿って肉取りされている。図示例では、雄スプライン３７ａを構成する多数の歯（凸部）のうち、一つの凸部全体を除去するようにして肉取り部６５を形成している。このような肉取り部６５が設けられていることにより、スプライン嵌合部Ｍの周方向一部領域には軸方向に沿って延びた直線状空間６６が形成される。この直線状空間６６の形成領域では、出力歯車軸３７とハブ輪５１の離間距離（歯面間のすきま）が直線状空間６６の非形成領域に比べて大きくなっている。肉取り部６５は、例えば、通常の雄スプライン３７ａを形成した後、切削等の機械加工で雄スプライン３７ａを構成する一つの凸部を除去することによって形成することができる。 As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the male spline 37a forming the spline fitting portion M has a partial circumferential region that is cut out along the axial direction. In the illustrated example, among the many teeth (projections) forming the male spline 37a, the filleting portion 65 is formed by removing one entire projection. By providing such a meat removal portion 65, a linear space 66 extending along the axial direction is formed in a partial circumferential region of the spline fitting portion M. In the area where the linear space 66 is formed, the distance between the output gear shaft 37 and the hub wheel 51 (the clearance between the tooth surfaces) is larger than that in the area where the linear space 66 is not formed. The meat removing portion 65 can be formed, for example, by forming a normal male spline 37a and then removing one convex portion forming the male spline 37a by a machining process such as cutting.

スプライン嵌合部Ｍが無潤滑の状態でハブ輪５１と出力歯車軸３７とが繰り返し相対変位すると、スプライン３７ａ，５１ｃが摩耗し、耐久性が低下する可能性がある。そのため、図４に示すように、スプライン嵌合部Ｍ（両スプライン３７ａ，５１ｃの歯面間のすきま）には、上記の直線状空間６６を含め、半固体状潤滑剤Ｊが介在している。この潤滑剤Ｊとしては、例えば、リチウム系グリースやウレア系グレースなどに代表される各種グリースの他、上記グリースに二硫化モリブデンやグラファイト等の固体潤滑剤を分散させることで潤滑効果（摩耗防止効果）を高めたもの、などを使用することができる。 If the hub wheel 51 and the output gear shaft 37 are repeatedly displaced relative to each other while the spline fitting portion M is in a non-lubricated state, the splines 37a and 51c may be worn and durability may be reduced. Therefore, as shown in FIG. 4, in the spline fitting portion M (the clearance between the tooth surfaces of the splines 37a and 51c), the semi-solid lubricant J including the linear space 66 is interposed. .. Examples of the lubricant J include various greases typified by lithium-based grease and urea-based grace, and a lubricating effect (wear-prevention effect) obtained by dispersing a solid lubricant such as molybdenum disulfide or graphite in the grease. ) Is used, and the like can be used.

図３に示すように、スプライン嵌合部Ｍよりもインボード側およびアウトボード側には、ハブ輪５１の中空部の開口を封口した第１シール部材Ｓ１および第２シール部材Ｓ２がそれぞれ設けられる。これにより、スプライン嵌合部に介在させた半固体状潤滑剤Ｊの外部漏洩やスプライン嵌合部Ｍへの異物侵入等を可及的に防止することができるので、スプライン嵌合部Ｍを持続的にかつ効率良く潤滑することができる。 As shown in FIG. 3, on the inboard side and the outboard side of the spline fitting portion M, a first seal member S1 and a second seal member S2 that seal the opening of the hollow portion of the hub wheel 51 are provided, respectively. .. As a result, it is possible to prevent external leakage of the semi-solid lubricant J intervening in the spline fitting portion and foreign matter from entering the spline fitting portion M as much as possible, so that the spline fitting portion M is maintained. And can be efficiently lubricated.

本実施形態では、出力歯車軸３７の外径面のうち、スプライン嵌合部Ｍよりもインボード側の領域に設けた環状溝３７ｂに環状の第１シール部材Ｓ１としてのＯリング６１を嵌合固定し、このＯリング６１を出力歯車軸３７およびハブ輪５１の双方に密着させることにより、スプライン嵌合部Ｍよりもインボード側でハブ輪５１の中空部の開口を封口している。また、ハブ輪５１の中空部の内径面のうちスプライン嵌合部Ｍよりもアウトボード側に設けた大径内径面に、有底筒状をなした第２シール部材Ｓ２としてのシールキャップ６２を圧入することにより、スプライン嵌合部Ｍよりもアウトボード側でハブ輪５１の中空部の開口を封口している。シールキャップ６２は、芯金６３と、芯金６３の表面に加硫接着されたゴム部６４とを有し、ゴム部６４をハブ輪５１の中空部の内径面に圧入することで密封性を担保している。 In this embodiment, the O-ring 61 as the annular first seal member S1 is fitted into the annular groove 37b provided in the area on the inboard side of the spline fitting portion M on the outer diameter surface of the output gear shaft 37. The O-ring 61 is fixed and brought into close contact with both the output gear shaft 37 and the hub wheel 51, thereby closing the opening of the hollow portion of the hub wheel 51 on the inboard side of the spline fitting portion M. Further, on the inner diameter surface of the hollow portion of the hub wheel 51, a large diameter inner diameter surface provided on the outboard side with respect to the spline fitting portion M is provided with a seal cap 62 as a bottomed cylindrical second seal member S2. By press-fitting, the opening of the hollow portion of the hub wheel 51 is closed on the outboard side of the spline fitting portion M. The seal cap 62 has a cored bar 63 and a rubber portion 64 vulcanized and adhered to the surface of the cored bar 63. The rubber part 64 is press-fitted into the inner diameter surface of the hollow portion of the hub wheel 51 to ensure hermeticity. I have collateral.

図３に示すように、シールキャップ６２は、出力歯車軸３７と軸方向に離間して配置されており、出力歯車軸３７（のアウトボード側の端面３７ｃ）との間に空気が介在する空気溜り６０を形成している。この空気溜り６０は、肉取り部６５を設けることでスプライン嵌合部Ｍの周方向一部領域に形成された直線状空間６６（図４参照）と軸方向で連続している。すなわち、直線状空間６６のアウトボード側の端部は空気溜り６０に開口している。なお、空気溜り６０の大半は空気で占められているが、空気溜り６０には、スプライン嵌合部Ｍの形成過程等でスプライン嵌合部Ｍから溢れ出た半固体状潤滑剤Ｊが介在する場合もある。 As shown in FIG. 3, the seal cap 62 is axially separated from the output gear shaft 37, and air is present between the output gear shaft 37 and the output gear shaft 37 (the end surface 37c on the outboard side thereof). A pool 60 is formed. The air reservoir 60 is axially continuous with a linear space 66 (see FIG. 4) formed in a partial circumferential region of the spline fitting portion M by providing the meat removal portion 65. That is, the end portion on the outboard side of the linear space 66 is open to the air reservoir 60. Although most of the air pool 60 is occupied by air, the semi-solid lubricant J overflowing from the spline fitting part M during the process of forming the spline fitting part M is present in the air pool 60. In some cases.

以上の構成を有するインホイールモータ駆動装置２１は、ケーシング２２のモータ室２２Ａおよび減速機室２２Ｂにモータ部Ａおよび減速機部Ｂをそれぞれ組み込んでから、ケーシング２２に組み込まれた減速機部Ｂの出力軸（出力歯車軸３７）と車輪用軸受部Ｃのハブ輪５１との間にスプライン嵌合部Ｍ（半固体状潤滑剤Ｊが介在するスプライン嵌合部Ｍ）を形成するようにして、減速機部Ｂに対して車輪用軸受部Ｃを連結する、といった手順を踏んで組み立てられる。そのため、連結作業の開始前には、雄スプライン３７ａおよび雌スプライン５１ｃの少なくとも一方に半固体状潤滑剤Ｊが塗布される。本実施形態では、雌スプライン５１ｃの全域に半固体状潤滑剤Ｊが塗布される［図５（ａ）参照］。 In the in-wheel motor drive device 21 having the above-described configuration, the motor unit A and the speed reducer unit B are installed in the motor chamber 22A and the speed reducer unit 22B of the casing 22, respectively. A spline fitting portion M (spline fitting portion M in which the semi-solid lubricant J is present) is formed between the output shaft (output gear shaft 37) and the hub wheel 51 of the wheel bearing portion C, It is assembled by following the procedure of connecting the wheel bearing portion C to the speed reducer portion B. Therefore, before starting the connecting operation, the semi-solid lubricant J is applied to at least one of the male spline 37a and the female spline 51c. In this embodiment, the semi-solid lubricant J is applied to the entire area of the female spline 51c [see FIG. 5(a)].

連結作業時には、スプライン嵌合部Ｍの密封構造も併せて形成する。そのため、図５（ａ）に示すように、連結作業に供される出力歯車軸３７には、その外径面に設けた環状溝３７ｂにＯリング６１が嵌合固定され、連結作業に供されるハブ輪５１の中空部の内径面には、シールキャップ６２が圧入されている。 At the time of connection work, the sealing structure of the spline fitting portion M is also formed. Therefore, as shown in FIG. 5A, the O-ring 61 is fitted and fixed to the annular groove 37b provided on the outer diameter surface of the output gear shaft 37 used for the coupling work, and the output gear shaft 37 is used for the coupling work. A seal cap 62 is press-fitted onto the inner diameter surface of the hollow portion of the hub wheel 51.

上記態様で減速機部Ｂに対して車輪用軸受部Ｃを連結する際には、ハブ輪５１の雌スプライン５１ｃに潤滑剤Ｊが塗布され、また、ハブ輪５１の中空部の内径面にシールキャップ６２が圧入固定されている関係上、雌スプライン５１ｃと雄スプライン３７ａの嵌合が開始されると、図５（ａ）に示すように、出力歯車軸３７、ハブ輪５１、シールキャップ６２および潤滑剤Ｊによって密封空間６０’が画成される。そのため、以降、減速機部Ｂに対する車輪用軸受部Ｃの連結作業は、密封空間６０’の容積を縮小（密封空間６０’に介在する空気を圧縮）するようにして進展する。 When the wheel bearing portion C is connected to the speed reducer portion B in the above mode, the lubricant J is applied to the female spline 51c of the hub wheel 51, and the inner diameter surface of the hollow portion of the hub wheel 51 is sealed. When the fitting of the female spline 51c and the male spline 37a is started because the cap 62 is press-fitted and fixed, as shown in FIG. 5A, the output gear shaft 37, the hub wheel 51, the seal cap 62, and The lubricant J defines a sealed space 60'. Therefore, thereafter, the work of connecting the wheel bearing portion C to the speed reducer portion B proceeds so as to reduce the volume of the sealed space 60' (compress the air present in the sealed space 60').

本実施形態では、雄スプライン３７ａの周方向一部領域を軸方向に沿って肉取りしたことにより、スプライン嵌合部Ｍの周方向一部領域に直線状空間６６が形成されており、この直線状空間６６の形成領域では、両スプライン３７ａ，５１ｃの歯面間のすきまが直線状空間６６の非形成領域よりも大きくなっている。そのため、上記連結作業が進展し、密封空間６０’に介在する空気が圧縮されるのに伴って、スプライン嵌合部Ｍに介在する半固体状潤滑剤Ｊに空気の反発力が作用すると、Ｏリング６１がハブ輪５１の内径面に接触していない段階では、直線状空間６６に介在する半固体状潤滑剤Ｊが押し退けられて密封空間６０’と外部空間とが連通する［図５（ａ）（ｂ）参照］。これにより、密封空間６０’の圧力上昇を抑えることができるので、車輪用軸受部Ｃに付与すべき軸方向の押し込み力をいたずらに高めずとも、車輪用軸受部Ｃをスムーズに押し込むことができる。 In the present embodiment, the linear space 66 is formed in the circumferential partial area of the spline fitting portion M by thinning out the circumferential partial area of the male spline 37a along the axial direction. In the region where the linear space 66 is formed, the clearance between the tooth surfaces of the splines 37a and 51c is larger than in the region where the linear space 66 is not formed. Therefore, when the connecting work progresses and the air existing in the sealed space 60′ is compressed, and the repulsive force of air acts on the semi-solid lubricant J existing in the spline fitting portion M, O At a stage where the ring 61 is not in contact with the inner diameter surface of the hub wheel 51, the semi-solid lubricant J existing in the linear space 66 is pushed away, and the sealed space 60′ and the external space communicate with each other [FIG. ) (B)]. As a result, the pressure increase in the sealed space 60′ can be suppressed, so that the wheel bearing portion C can be smoothly pushed in without unnecessarily increasing the axial pushing force to be applied to the wheel bearing portion C. ..

連結作業がさらに進展し、図６に示すように、Ｏリング６１がハブ輪５１の内径面に接触すると、密封空間６０’と外部空間とは非連通の状態になるが、密封空間６０’は、この状態では半固体状潤滑剤Ｊで満たされていない直線状空間６６と軸方向で連続しているので、密封空間６０’の容積を拡大することができる。これにより、密封空間６０’の圧力上昇を抑えることができるので、車輪用軸受部Ｃをスムーズに押し込むことができる。 When the connecting work progresses further and the O-ring 61 comes into contact with the inner diameter surface of the hub wheel 51 as shown in FIG. 6, the sealed space 60′ and the external space are not in communication with each other, but the sealed space 60′ is In this state, since it is continuous in the axial direction with the linear space 66 not filled with the semi-solid lubricant J, the volume of the sealed space 60′ can be expanded. As a result, the pressure increase in the sealed space 60' can be suppressed, so that the wheel bearing portion C can be pushed in smoothly.

また、連結作業が完了したインホイールモータ駆動装置２１（図３参照）においては、ハブ輪５１に固定されたシールキャップ６２と出力歯車軸３７との間に空気が介在する空気溜り６０が形成されている。係る構成は、シールキャップ６２と出力歯車軸３７とが軸方向で当接するまで（密封空間６０’が実質的に消失するまで）減速機部Ｂと車輪用軸受部Ｃとを接近移動させずに、シールキャップ６２と出力歯車軸３７とを所定量軸方向に離間して配置することによって得られる。そのため、連結作業の完了間際においても、密封空間６０’の圧力上昇を抑えることができる。 Further, in the in-wheel motor drive device 21 (see FIG. 3) in which the coupling work is completed, the air reservoir 60 in which air is interposed is formed between the seal cap 62 fixed to the hub wheel 51 and the output gear shaft 37. ing. With such a configuration, the reduction gear unit B and the wheel bearing unit C are not moved close to each other until the seal cap 62 and the output gear shaft 37 come into contact with each other in the axial direction (until the sealed space 60′ substantially disappears). , The seal cap 62 and the output gear shaft 37 are axially separated from each other by a predetermined amount. Therefore, even before the completion of the connecting work, the pressure increase in the sealed space 60' can be suppressed.

以上で説明したように、本発明によれば、スプライン嵌合部Ｍの形成過程における密封空間６０’の圧力上昇を抑えることができる。これにより、減速機部Ｂに対する車輪用軸受部Ｃの連結作業をプレス機等の大掛かりな設備を用いずに人手作業で実施することが可能となるので、組立工程を簡略化してインホイールモータ駆動装置２１の組立性（生産性）を高めることができる。また、上記連結作業の実施に伴う密封空間６０’の圧力上昇を抑えることができれば、スプライン嵌合部Ｍの分解過程で空気溜り６０の圧力が低下することによる分解性（減速機部Ｂと車輪用軸受部Ｃの分離性）の低下も効果的に防止することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the pressure increase in the sealed space 60' during the process of forming the spline fitting portion M. As a result, the work of connecting the wheel bearing portion C to the speed reducer portion B can be performed manually without using large-scale equipment such as a press machine, so that the assembly process can be simplified and the in-wheel motor drive can be performed. The assembling property (productivity) of the device 21 can be improved. Further, if it is possible to suppress the pressure increase in the sealed space 60 ′ due to the execution of the connecting work, the decomposability due to the pressure drop in the air reservoir 60 during the disassembly process of the spline fitting part M (the speed reducer part B and the wheels). It is also possible to effectively prevent a decrease in the separability of the bearing portion C for use.

従って、以上で説明した本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１は、静粛で耐久性に優れると共に組立性および分解性も良好である。 Therefore, the in-wheel motor drive device 21 according to the embodiment of the present invention described above is quiet and excellent in durability, and is also easy to assemble and disassemble.

なお、上記のように、減速機部Ｂに対する車輪用軸受部Ｃの連結作業（スプライン嵌合部Ｍの形成）を人手作業で実施可能とするには、密封空間６０’の圧力上昇に伴って生じる空気の反発力（最大値）を２０ｋｇｆ（１９６Ｎ）以下に抑えるのが好ましい。これを実現するには、図７に模式的に示すように、空気溜り６０の容積をＶ₁、雄スプライン３７ａの半径（最大値）をｒ、出力歯車軸３７に嵌合したＯリング６１がハブ輪５１の内径面に接触した位置（図６参照）から車輪用軸受部Ｃの連結完了位置（スプライン嵌合部Ｍの形成完了位置）に至るまでの出力歯車軸３７のストローク量をｘとしたとき、Ｖ₁≧（π²ｒ⁴ｘ）／（１９６０−πｒ²）の関係式が成立するようにする。例えば、ｒ＝１５ｍｍ、ｘ＝３ｍｍの場合、Ｖ≒１１９５ｍｍ³（≒１ｃｍ³）以上に設定する。 In addition, as described above, in order to enable the work of connecting the wheel bearing portion C to the speed reducer portion B (formation of the spline fitting portion M) to be manually performed, it is necessary to increase the pressure in the sealed space 60 ′. It is preferable to suppress the repulsive force (maximum value) of the generated air to 20 kgf (196 N) or less. To realize this, as schematically shown in FIG. 7, the volume of the air reservoir 60 is V ₁ , the radius (maximum value) of the male spline 37 a is r, and the O-ring 61 fitted to the output gear shaft 37 is The stroke amount of the output gear shaft 37 from the position in contact with the inner diameter surface of the hub wheel 51 (see FIG. 6) to the connection completion position of the wheel bearing portion C (completion formation position of the spline fitting portion M) is x. Then, the relational expression of V ₁ ≧(π ² r ⁴ x)/(1960−πr ² ) is satisfied. For example, when r=15 mm and x=3 mm, V≈1195 mm ³ (≈1 cm ³ ) or more is set.

以上の構成を有するインホイールモータ駆動装置２１の全体的な作動態様を簡単に説明する。まず、電動モータ部Ａにおいて、ステータ２３に交流電流が供給されると、これに伴って生じる電磁力によりロータ２４およびモータ回転軸２５が一体回転する。モータ回転軸２５の回転は、平行軸歯車減速機３０によって減速された上で車輪用軸受５０に伝達されるので、低トルクで高回転型の電動モータ（小型の電動モータ）２６を採用した場合でも、駆動輪に必要なトルクを伝達することができる。 An overall operation mode of the in-wheel motor drive device 21 having the above configuration will be briefly described. First, in the electric motor section A, when an alternating current is supplied to the stator 23, the rotor 24 and the motor rotating shaft 25 are integrally rotated by an electromagnetic force generated with the alternating current. Since the rotation of the motor rotation shaft 25 is reduced by the parallel shaft gear reducer 30 and then transmitted to the wheel bearing 50, when a low torque and high rotation type electric motor (small electric motor) 26 is adopted. However, the required torque can be transmitted to the drive wheels.

以上、本発明の実施形態に係るインホイールモータ駆動装置２１について説明したが、インホイールモータ駆動装置２１には、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜の変更を施すことが可能である。 Although the in-wheel motor drive device 21 according to the embodiment of the present invention has been described above, the in-wheel motor drive device 21 can be appropriately modified without departing from the scope of the present invention.

例えば、スプライン嵌合部Ｍの周方向一部領域に設ける直線状空間６６は、図８（ａ）に示すように、雄スプライン３７ａを構成する多数の凸部のうち、一つの凸部を部分的に除去するように肉取り部６５を設けることで形成しても良いし、図８（ｂ）に示すように、雌スプライン５１ｃを構成する多数の凸部のうち、一つの凸部全体を除去するように肉取り部６５を設けることで形成しても良い。さらに言えば、肉取り部６５（直線状空間６６）の形成態様は、スプライン嵌合部Ｍにおけるトルク伝達性能に悪影響が及ばない限りにおいて任意に変更することができる。従って、肉取り部６５は、雄スプライン３７ａおよび雌スプライン５１ｃの双方に設けても良いし、周方向に離間した複数箇所に設けても良い。この場合、減速機部Ｂと車輪用軸受部Ｃの連結作業性（インホイールモータ駆動装置２１の組立性）を向上する上で有利となる。 For example, as shown in FIG. 8(a), the linear space 66 provided in the circumferential partial area of the spline fitting portion M is one of the plurality of convex portions forming the male spline 37a. It may be formed by providing the flesh-removing portion 65 so as to be removed selectively, and as shown in FIG. 8B, one of the plurality of protruding portions forming the female spline 51c is entirely formed. It may be formed by providing the meat removing portion 65 so as to be removed. Furthermore, if it says, the formation aspect of the meat removal part 65 (linear space 66) can be arbitrarily changed as long as the torque transmission performance in the spline fitting part M is not adversely affected. Therefore, the meat removal portions 65 may be provided on both the male spline 37a and the female spline 51c, or may be provided on a plurality of locations that are spaced apart in the circumferential direction. In this case, it is advantageous in improving workability of connecting the reduction gear unit B and the wheel bearing unit C (assemblability of the in-wheel motor drive device 21).

また、以上で説明した実施形態では、平行軸歯車減速機３０として、入力歯車軸３５と出力歯車軸３７との間に一軸の中間歯車軸３６を配置してなり、モータ回転軸２５の回転を二段階で減速して車輪用軸受部Ｃに伝達する三軸タイプの平行軸歯車減速機３０を採用したが、平行軸歯車減速機３０には、入力歯車軸３５と出力歯車軸３７との間に二軸以上の中間歯車軸３６を配置してなる四軸以上の平行軸歯車減速機３０を採用することも可能である（図示省略）。また、本発明は、減速機部Ｂに平行軸歯車減速機３０以外の減速機を採用した場合にも同様に適用することができる。 Further, in the embodiment described above, as the parallel shaft gear reducer 30, a single intermediate gear shaft 36 is arranged between the input gear shaft 35 and the output gear shaft 37 to rotate the motor rotating shaft 25. A three-axis type parallel shaft gear reducer 30 that reduces the speed in two steps and transmits to the wheel bearing portion C is used. The parallel shaft gear reducer 30 has a space between the input gear shaft 35 and the output gear shaft 37. It is also possible to employ a parallel shaft gear reducer 30 having four or more shafts, in which two or more intermediate gear shafts 36 are arranged in the shaft (not shown). Further, the present invention can be similarly applied to the case where a speed reducer other than the parallel shaft gear speed reducer 30 is adopted in the speed reducer section B.

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得る。すなわち、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be carried out in various forms without departing from the gist of the present invention. That is, the scope of the present invention is defined by the claims, and includes equivalent meanings in the claims and all modifications within the scope.

２１インホイールモータ駆動装置
２２ケーシング
２２Ｂ減速機室
２６電動モータ
３０平行軸歯車減速機
３７出力歯車軸（減速機部の出力軸）
３７ａ雄スプライン
５０車輪用軸受
５１ハブ輪
５１ｃ雌スプライン
６０空気溜り
６０’ 密封空間
６１Ｏリング（第１シール部材）
６２シールキャップ（第２シール部材）
６５肉取り部
６６直線状空間
Ａ電動モータ部
Ｂ減速機部
Ｃ車輪用軸受部
Ｆ潤滑油
Ｊ半固体状潤滑剤
Ｓ１第１シール部材
Ｓ２第２シール部材 21 In-wheel Motor Drive Device 22 Casing 22B Reduction Gear Chamber 26 Electric Motor 30 Parallel Shaft Gear Reduction Gear 37 Output Gear Shaft (Output Shaft of Reduction Gear Unit)
37a Male spline 50 Wheel bearing 51 Hub wheel 51c Female spline 60 Air reservoir 60' Sealed space 61 O-ring (first seal member)
62 seal cap (second seal member)
65 Thinning part 66 Linear space A Electric motor part B Reducer part C Wheel bearing part F Lubricating oil J Semi-solid lubricant S1 First seal member S2 Second seal member

Claims

電動モータ部と、該電動モータ部の回転を減速して出力する減速機部と、該減速機部の出力を車輪に伝達する車輪用軸受部と、前記減速機部の出力軸と前記車輪用軸受部のハブ輪とを相対変位可能な状態で一体回転可能に連結したスプライン嵌合部と、該スプライン嵌合部に介在する半固体状潤滑剤とを備え、
前記ハブ輪の中空部の開口が、前記スプライン嵌合部よりもインボード側で前記出力軸および前記ハブ輪に密着した環状の第１シール部材と、前記スプライン嵌合部よりもアウトボード側で前記ハブ輪の中空部に固定された第２シール部材とで封口されたインホイールモータ駆動装置であって、
前記スプライン嵌合部を形成する雄スプラインおよび雌スプラインの少なくとも一方の周方向一部領域を軸方向に沿って肉取りすることにより、前記出力軸と前記ハブ輪との間に直線状空間を形成し、この直線状空間と、前記出力軸と前記第２シール部材とを軸方向に離間して配置することで両者間に形成した空気溜りとを軸方向で連続させたことを特徴とするインホイールモータ駆動装置。 An electric motor unit, a speed reducer unit that decelerates and outputs the rotation of the electric motor unit, a wheel bearing unit that transmits the output of the speed reducer unit to wheels, an output shaft of the speed reducer unit, and the wheels. A hub ring of the bearing portion, and a spline fitting portion that is integrally rotatably connected in a relatively displaceable state, and a semi-solid lubricant interposed in the spline fitting portion,
The opening of the hollow portion of the hub wheel is an inboard side of the spline fitting portion on the inboard side, and an annular first seal member in close contact with the output shaft and the hub wheel, and on the outboard side of the spline fitting portion. An in-wheel motor drive device sealed with a second seal member fixed to the hollow portion of the hub wheel,
A linear space is formed between the output shaft and the hub wheel by cutting out a circumferential partial area of at least one of the male spline and the female spline forming the spline fitting portion along the axial direction. However, the linear space and the air reservoir formed between the output shaft and the second seal member are arranged axially apart from each other so as to be continuous in the axial direction. Wheel motor drive.

前記減速機部が、前記電動モータ部の出力を受けて回転する入力歯車軸と、該入力歯車軸と平行に配置された前記出力軸としての出力歯車軸とを有する平行軸歯車減速機を備える請求項１に記載のインホイールモータ駆動装置。 The reduction gear unit includes a parallel shaft gear reduction gear having an input gear shaft that rotates by receiving the output of the electric motor unit, and an output gear shaft that is arranged in parallel with the input gear shaft and serves as the output shaft. The in-wheel motor drive device according to claim 1.

前記電動モータ部および前記減速機部を収容したケーシングの内部空間に、前記出力歯車軸に設けられる出力歯車の一部を油浴状態とする潤滑油が貯留されている請求項２に記載のインホイールモータ駆動装置。 The lubricating oil for storing a part of an output gear provided on the output gear shaft in an oil bath state is stored in an internal space of a casing accommodating the electric motor unit and the speed reducer unit. Wheel motor drive.