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文档序号:20922303 发布日期:2020-05-29 14:18
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本发明涉及一种驱动装置。

本申请基于2017年10月16日在日本申请的特愿2017-200265号及2018年5月25日在日本申请的特愿2018-100946号并主张优先权,将其内容引用至本文。



背景技术:

例如,在将电动马达用于驱动源的电动汽车等中,为了提高传动效率,已知有一种将马达收纳到车轮(wheel)的轮辋(rim)部内的轮内马达(inwheelmotor)。作为所述轮内马达,有将车轮固定于马达的输出轴(旋转轴)而车轮与轴(shaft)同时旋转(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2000-297831号公报



技术实现要素:

发明所要解决的问题

所述以往技术那样的驱动装置中,马达的输出轴从马达壳体(motorcase)(马达外壳(motorcasing))突出,尘埃或雨水等容易从所述马达壳体与输出轴之间侵入。

在驱动部为马达与对马达的旋转进行减速而输出的、所谓的带减速机的马达的情况下,若尘埃或雨水浸入减速部,则有可能产生故障。

因此,本发明提供一种防尘、防水性优异的驱动装置。

解决问题的技术手段

为了解决所述问题,本发明的第一方案的驱动装置包括:马达部,具有随着朝向一方向逐渐经由阶差而缩径形成的马达壳体;减速部,配置在所述马达壳体的最靠所述一方向的一侧,且具有对所述马达部的输出进行减速而输出的输出轴;以及旋转体,较所述减速部配置在所述一方向的一侧,连结于所述输出轴而旋转,在所述马达部及所述旋转体的至少任一个,设有以包围所述马达壳体的周围的方式而形成的防水罩,所述防水罩的内周面以沿着所述马达壳体的外周面的方式而形成为阶梯状。

在具有马达部与减速部的驱动装置中,以随着朝向一方向(旋转体侧)逐渐经由阶差而缩径的方式来形成马达壳体。而且,将防水罩的内周面以沿着马达壳体外周面的方式而形成为阶梯状,由此,能够将马达壳体与防水罩之间的间隙设为复杂的形状。换言之,能够使进入马达壳体与防水罩之间的尘埃或雨水等的侵入路径复杂化。因此,即使是具有马达部与减速部的驱动装置,也能够切实地防止尘埃或雨水浸入减速部,从而能够提供防尘、防水性优异的驱动装置。

根据本发明的第二方案,在本发明的第一方案的驱动装置中,所述旋转体为车轮,且具有:圆板状的碟部,被固定在所述输出轴;以及轮辋部,从所述碟部的外周部沿着所述输出轴的轴方向而延伸,且安装有轮胎,在所述碟部,设有包围所述马达部的周围的凸肋(rib),所述凸肋为所述防水罩。

通过以此方式构成,能够借助凸肋来防止尘埃或雨水等直接溅落到马达部。因此,能够提供防尘、防水性优异的驱动装置。

由于也不需要在马达部另行设置罩等,因此能够提高马达部的通用性,并且能够抑制马达部的大型化,且还能够防止马达部的制造成本增大。

根据本发明的第三方案,本发明的第二方案的驱动装置中,在所述马达部,设有朝向所述碟部突出的筒状的第一马达罩,所述第一马达罩与所述凸肋的至少一部分在所述输出轴的径方向上重合,所述第一马达罩及所述凸肋为所述防水罩。

通过像这样并用马达罩与凸肋,与利用马达罩来覆盖整个马达部的情况相比,能够实现马达罩的小型化、简化。

由于能够由马达罩与凸肋来形成迷宫(labyrinth),因此能够使进入马达部与凸肋之间的尘埃或雨水等的侵入路径进一步复杂化。因此,能够更切实地提供防尘、防水性优异的驱动装置。

根据本发明的第四方案,本发明的第一方案的驱动装置中,在所述马达部设有第二马达罩,所述第二马达罩包括:罩本体,以沿着所述马达壳体的外周面的方式而形成为阶梯状;以及输出轴罩部,以包围从所述罩本体朝所述一方向的一侧突出的所述输出轴的周围的方式而形成为筒状,所述第二马达罩为所述防水罩。

通过像这样将第二马达罩的形状以沿着马达壳体外周面的方式而形成为阶梯状,从而既能将第二马达罩的占用空间极力省空间化,又能防止尘埃或雨水等直接溅落到马达部。因此,能够提供既能小型化,防尘、防水性也优异的驱动装置。

根据本发明的第五方案,在本发明的第四方案的驱动装置中,所述旋转体具有密封部,所述密封部从所述一方向的一侧覆盖所述输出轴罩部,由所述密封部与所述输出轴罩部形成包含环状间隙的迷宫部。

通过以此方式构成,雨水等从输出轴罩部与密封部之间的侵入路径变得复杂。因此,能够抑制尘埃或雨水等从输出轴罩部与密封部之间侵入马达部内。因而,能够提供防尘、防水性更为优异的驱动装置。

根据本发明的第六方案,在本发明的第四方案或第五方案的驱动装置中,所述马达部及所述减速部以轴方向沿着水平方向的方式而配置,在所述罩本体的重力方向下部,形成有排水部,所述排水部包含:排水孔,形成在罩本体的侧面;以及箱状的保护罩,以从径方向外侧覆盖所述排水孔的方式而形成在所述罩本体的所述侧面,且所述水平方向的一面开口。

通过以此方式构成,即使在有雨水等侵入第二马达罩内的情况下,也能够从排水部快速排出雨水。

排水部具有箱状的保护罩以覆盖排水孔。所述保护罩只有水平方向的一面开口,因此既能经由排水孔来将雨水顺利地排出至外部,又能抑制雨水等从外部经由排水部侵入第二马达罩内。因此,能够提供防尘、防水性更为优异的驱动装置。

发明的效果

根据所述驱动装置,通过防水罩,能够防止尘埃或雨水等直接溅落到马达部。因此,能够提供防尘、防水性优异的驱动装置。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式中的车辆车轮驱动装置的剖面图。

图2是本发明的第一实施方式中的带减速机的马达的立体图。

图3是沿着图2的a-a线的剖面图。

图4是从图1的b方向观察车辆车轮驱动装置的局部分解立体图。

图5是图1的c箭头图。

图6是从带减速机的马达侧观察本发明的第一实施方式中的驱动轮的立体图。

图7是将本发明的第二实施方式中的车辆车轮驱动装置的驱动轮设为剖面的图。

图8是表示在本发明的第二实施方式中的带减速机的马达安装有马达罩的状态的立体图。

图9是图7的d部放大图。

图10是将本发明的第二实施方式的变形例中的车辆车轮驱动装置的驱动轮设为剖面的图。

图11是本发明的第三实施方式中的车辆车轮驱动装置的剖面图。

图12是本发明的第三实施方式中的马达罩的立体图。

具体实施方式

接下来,基于附图来说明本发明的实施方式。

(第一实施方式)

(车辆车轮驱动装置)

图1是车辆车轮驱动装置100的剖面图。

如图1所示,车辆车轮驱动装置100包括:带减速机的马达1;以及作为旋转体的驱动轮101,被安装在带减速机的马达1的后述的输出部44。车辆车轮驱动装置100被安装在未图示的车身,用于使所述车身行驶。

作为车辆车轮驱动装置100的安装方向,例如以带减速机的马达1的马达轴线l沿着车宽方向(水平方向)的方式,且带减速机的马达1被配置在车身的车宽方向内侧的方式予以安装。以下的说明中,有时将沿着马达轴线l的方向简称作轴方向或车身的车宽方向,将绕马达轴线l的方向简称作周方向、将与马达轴线l及周方向正交的方向称作径方向来进行说明。

(带减速机的马达)

图2是带减速机的马达1的立体图。图3是沿着图2的a-a线的剖面图。

如图1~图3所示,带减速机的马达1包括:扁平形状的马达部2,构成为所谓的直流(directcurrent,dc)无刷(brushless)马达;控制部3,进行马达部2的驱动控制;以及减速机构4,接受马达部2的旋转力来驱动。带减速机的马达1是依照控制部3、马达部2、减速机构4的顺序排列配置。

(马达部)

(外壳)

马达部2被收纳在大致阶梯形圆筒状的外壳10内。外壳10的外周面10a具有:两个缩径部11a、12a(第一缩径部11a、第二缩径部12a),这两个缩径部11a、12a随着远离控制部3,经由两个阶差面11b、12b(第一阶差面11b、第二阶差面12b)而逐渐缩径。在外壳10的外周面10a,形成有经由较轴方向大致中央形成在控制部3侧(图3中的左侧)的第一阶差面11b而较外周面10a缩径形成的第一缩径部11a。在外壳10,形成有经由第二阶差面12b而较第一缩径部11a缩径形成的第二缩径部12a。

在第一缩径部11a,一体成形有朝径方向外侧突出且配置在第一阶差面11b上的多个(例如在本实施方式中为六个)螺栓座17。各螺栓座17是在周方向上以等间隔而配置。在这些螺栓座17中的例如三个螺栓座17,在控制部3侧的一面(背面)17a刻设有定子(stator)用母螺纹部17c。这些定子用母螺纹部17c是在周方向上以等间隔而配置。定子用母螺纹部17c被用于将后述的定子21紧固固定至外壳10。在未刻设有定子用母螺纹部17c的例如三个螺栓座17,在与一面17a为相反侧的另一面(表面)17b,刻设有外部设备用母螺纹部17d。这些外部设备用母螺纹部17d被用于紧固固定未图示的外部设备(例如后述的第二实施方式中的马达罩121)。

在外壳10的外周面10a,在控制部3侧的一端一体成形有朝向径方向外侧伸出的外凸缘部13。外凸缘部13用于紧固固定外壳10与控制部3的后述的控制壳体5。

在外凸缘部13,以径方向中央为中心而在两侧各一体成形有两个板状的安装吊耳(stay)81。各安装吊耳81是朝向径方向外侧而突出形成。安装吊耳81用于将带减速机的马达1(外壳10)紧固固定至未图示的外部设备(例如未图示的车身)。在安装吊耳81,形成有沿厚度方向贯穿的贯穿孔81a。未图示的螺栓等插通所述贯穿孔81a。

在外壳10的内周面,在第一阶差面11b的附近,一体成形有朝径方向内侧伸出的隔壁部14。外壳10中,夹着沿径方向延伸的大致圆板状的隔壁部14而控制部3侧构成为马达收纳部15,与马达收纳部15为相反侧构成为齿轮收纳部16。在隔壁部14的径方向中央,一体成形有大致圆筒状的轴承座19。在所述轴承座19中,设有滚珠轴承20,所述滚珠轴承20用于旋转自如地支撑马达部2的后述的转子(rotor)22。

在马达收纳部15中,收纳有马达部2。马达部2包含:大致环状的定子21、及旋转自如地设在定子21的径方向内侧的转子22。

定子21具有定子芯(statorcore)23,所述定子芯23是通过将电磁钢板多片层叠,或者通过对软磁性粉进行加压成形而形成。在定子芯23的外周部,在与外壳10的定子用母螺纹部17c对应的位置,形成有螺栓插通孔21a(参照图3)。从控制部3侧(图3中的左侧)将螺栓26插入至所述螺栓插通孔21a。通过将所述螺栓26螺入至外壳10的定子用母螺纹部17c,从而将定子21紧固固定至外壳10的马达收纳部15。

在定子芯23的内周面,沿周方向排列形成有朝向径方向内侧突出的多个牙部(teeth)24。在这些牙部24卷绕有线圈25。并且,当对线圈25进行供电时,在定子21产生规定的磁场。

转子22包括:旋转轴31,经由滚珠轴承20而旋转自如地支撑在隔壁部14;转子芯32,被外嵌固定于旋转轴31;环形磁铁33(ringmagnet),被固定于转子芯32。旋转轴31的轴线成为马达轴线l。

旋转轴31包含:支撑轴34,由滚珠轴承20予以支撑;安装轴35,从支撑轴34的控制部3侧的一端(图3中的左端)较所述支撑轴34稍许缩径形成,且沿着轴方向而延伸;以及凸缘部34a,一体成形在支撑轴34的与安装轴35为相反侧的一端。

凸缘部34a的外径被设定为大于滚珠轴承20的内径。由此,旋转轴31的轴方向的偏离受到限制。

在安装轴35,外嵌固定有转子芯32。转子芯32具有:沿径方向延伸的大致圆板状的芯本体36。在芯本体36的径方向中央部,在轴方向上朝向滚珠轴承20侧而突出形成有大致圆筒状的内周壁37。所述内周壁37被外嵌固定于支撑轴34。

在芯本体36的外周部,沿着轴方向而一体成形有大致圆筒状的外周壁38。外周壁38的轴方向的高度被设定为比定子芯23的轴方向的厚度稍大的程度。定子芯23的牙部24的径方向内侧端面的整体,在径方向上与转子芯32的外周壁38相向。在此种外周壁38的外周面,外嵌固定有环形磁铁33。环形磁铁33是以与外周壁38对应的方式而形成为大致圆筒状。在环形磁铁33,沿周方向交替地磁化有多个n极与s极。

固定在外周壁38的磁铁并不限于环形磁铁33,也可为沿周方向经分割的磁铁。此时,以在周方向上磁极轮替的方式而固定在外周壁38。

(减速机构)

在旋转轴31的减速机构4侧的一端(左端),沿着轴方向而一体成形有偏心轴41。所述偏心轴41构成减速机构4的一部分。减速机构4构成为所谓的内摆线(hypocycloid)减速机构。减速机构4除了偏心轴41以外,还包括:环形齿轮42,被固定在外壳10的齿轮收纳部16;摆动齿轮43,咬合于环形齿轮42;以及输出部44,咬合于摆动齿轮43。

偏心轴41包含:偏心部45,形成在旋转轴31的凸缘部34a上;以及支撑轴46,从偏心部45的与凸缘部34a为相反侧的一端沿着轴方向而延伸。偏心部45形成为大致圆柱状。并且,偏心部45的外周面45a是由以相对于马达轴线l而偏心的位置为中心o的圆筒面所形成。支撑轴46是以轴心与马达轴线l一致的方式而形成。

在偏心部45,经由一个滚珠轴承47而旋转自如地支撑有摆动齿轮43。摆动齿轮43一体成形有:大致圆板状的摆动齿轮本体48,沿径方向延伸;大致圆筒状的轴承座49,从摆动齿轮本体48的径方向中央沿着轴方向而朝向与马达部2为相反侧突出;以及大致圆筒状的齿壁50,从摆动齿轮本体48的外周部朝向与轴承座49的竖立设置方向相同的方向而竖立设置。由于形成有摆动齿轮43,因此在所述摆动齿轮43,在轴承座49与齿壁50之间,形成有与马达部2为相反侧(图3中的右侧)经开口的、从轴方向观察为大致圆环状的凹部43a。

摆动齿轮43的轴承座49经由滚珠轴承47而旋转自如地支撑于偏心部45。在齿壁50,在外周面形成有外齿50a,在内周面形成有内齿50b。此处,外齿50a的轴方向中央、内齿50b的轴方向中央、及滚珠轴承47的轴方向中央在径方向上位于同一平面p上。

环形齿轮42的内齿42a咬合于摆动齿轮43的外齿50a。环形齿轮42的外周面被内嵌固定于外壳10的齿轮收纳部16。在环形齿轮42的内周面,形成有与马达轴线l同心的内齿42a。

输出部44的外齿53a咬合于摆动齿轮43的内齿50b。输出部44具有:沿径方向延伸的大致圆板状的输出部本体51。在输出部本体51的马达部2侧(图3中的左侧)的一面51a,在径方向中央形成有轴承收纳凹部52。在所述轴承收纳凹部52内收纳有滚珠轴承40。在输出部本体51,经由所述滚珠轴承40而旋转自如地支撑有偏心轴41的支撑轴46。

在输出部本体51的一面51a,突出形成有外齿环53。外齿环53是以与摆动齿轮43的凹部43a对应的方式而形成。外齿环53面向所述凹部43a。在此种外齿环53的外周面,形成有外齿53a,所述外齿53a咬合于环形齿轮42的内齿42a且与马达轴线l同心。

环形齿轮42的内齿42a与摆动齿轮43的外齿50a的咬合范围的轴方向中央与这些内齿42a及外齿50a的轴方向中央大致一致。摆动齿轮43的内齿50b与输出部44的外齿53a的咬合范围的轴方向中央与这些内齿50b及外齿53a的轴方向中央大致一致。环形齿轮42的内齿42a与摆动齿轮43的外齿50a的咬合范围的轴方向中央、及摆动齿轮43的内齿50b与输出部44的外齿53a的咬合范围的轴方向中央、滚珠轴承47的轴方向中央在径方向上位于大致同一平面p上。

在输出部本体51的与一面51a为相反侧的另一面51b,刻设有多个(例如,本实施方式中为四个)母螺纹部54。这些母螺纹部54将驱动轮101紧固固定至输出部44。

输出部44的输出部本体51经由滚珠轴承55而旋转自如地支撑于引导部56。在输出部本体51的外周面,外嵌有滚珠轴承55的内轮55a。在输出部本体51的摆动齿轮43侧的一端(图3中的左端),一体成形有从外周面朝向径方向外侧伸出的轴承外凸缘部58。通过滚珠轴承55中的内轮55a的摆动齿轮43侧的端部抵接于所述轴承外凸缘部58,从而滚珠轴承55朝向摆动齿轮43侧的移动受到限制。

引导部56包含:引导本体57,形成为大致圆筒状;以及凸缘部59,以朝径方向外侧伸出的方式而一体成形在引导本体57的外周面57a。

凸缘部59抵接于外壳10的与控制部3为相反侧的端面。并且,通过多个(例如,本实施方式中为四个)螺栓60,凸缘部59被紧固固定至外壳10。由此,引导部56被固定至外壳10。

在引导本体57的内周面,内嵌有滚珠轴承55的外轮55b。在引导本体57的与摆动齿轮43为相反侧的一端(图3中的右端),一体成形有从内周面朝向径方向内侧伸出的轴承内凸缘部61。通过滚珠轴承55中的外轮55b的与摆动齿轮43为相反侧的端部抵接于所述轴承内凸缘部61,滚珠轴承55的朝向与摆动齿轮43为相反侧的移动受到限制。滚珠轴承55经由轴承内凸缘部61的内周缘侧的开口而露出至外部。

这样,滚珠轴承55中,滚珠轴承55的内轮55a的摆动齿轮43侧的端部抵接于输出部44的轴承外凸缘部58。滚珠轴承55的外轮55b的与摆动齿轮43为相反侧的端部抵接于引导部56的轴承内凸缘部61,由此,滚珠轴承55进行轴方向的定位。

在引导本体57的摆动齿轮43侧的端面,一体成形有从靠外周部朝向摆动齿轮43侧突出的凸肋62。凸肋62形成为在轴方向俯视时呈大致圆环状。

输出部44的输出部本体51的外径及引导部56的引导本体57的内径被设定成,设在这些各本体51、57之间的滚珠轴承55在轴方向上与环形齿轮42的内齿42a和摆动齿轮43的外齿50a的咬合位置、及摆动齿轮43的内齿50b和输出部44的外齿53a的咬合位置相向。

此处所说的在轴方向上相向,并非完全在轴方向上相向,而是指环形齿轮42的内齿42a和摆动齿轮43的外齿50a的咬合位置及摆动齿轮43的内齿50b和输出部44的外齿53a的咬合位置与滚珠轴承55沿着轴方向排列配置。

而且,在引导部56的引导本体57设有凸肋62,因此在所述凸肋62的径方向内侧形成间隙。即,在环形齿轮42的内齿42a和摆动齿轮43的外齿50a的咬合位置及摆动齿轮43的内齿50b和输出部44的外齿53a的咬合位置、与滚珠轴承55之间,形成间隙。所述间隙构成为润滑剂存留部63。在润滑剂存留部63中,填充有未图示的润滑剂。所述润滑剂具有:降低环形齿轮42的内齿42a与摆动齿轮43的外齿50a的咬合阻力、及摆动齿轮43的内齿50b与输出部44的外齿53a的咬合阻力的作用。润滑剂具有:降低滚珠轴承55的滑动阻力的作用。

滚珠轴承55经由引导部56的轴承内凸缘部61中的内周缘侧的开口而露出至外部。因此,理想的是,至少在滚珠轴承55的轴承内凸缘部61侧的面设有密封。由此,能够防止尘埃等从外部侵入滚珠轴承55。

(控制部)

控制部3包括:有底圆筒状的控制壳体5;以及控制基板6,被收纳在控制壳体5内。控制壳体5以朝向马达部2侧的形态而配置有开口部5a。在控制壳体5的开口部5a,形成有朝向径方向外侧伸出的外凸缘部71。所述外凸缘部71的马达部2侧的端面71a抵接于外壳10的外凸缘部13。控制壳体5的外凸缘部71与外壳10外凸缘部13通过多个螺栓72(参照图1、图2)而紧固固定。

在控制壳体5的外凸缘部71的端面71a,遍及整周而形成有o型环槽73。通过在此o型环槽73内安装未图示的o型环,从而确保控制壳体5的外凸缘部71与外壳10的外凸缘部13之间的密封性。

在控制壳体5,朝向外方而突出形成有大致圆筒状的电源用引出口77及大致圆筒状的传感器用引出口78,电源用引出口77引出与收纳在所述控制壳体5内的控制基板6连接的后述的电源用线束75,所述传感器用引出口78引出传感器用线束76。

控制基板6是在所谓的环氧基板形成有多个导电性图案(未图示)者。控制基板6是以其一面在轴方向上与定子21及转子22相向的方式而配置。在控制基板6,在轴方向上与转子22的环形磁铁33相向的位置,安装有多个磁检测元件74。磁检测元件74通过检测环形磁铁33的磁变化,从而检测转子22的旋转位置。

在控制基板6,连接有定子21的线圈25的末端部,并且连接有与未图示的外部电源连接的电源用线束75的末端部、及与未图示的外部控制设备连接的传感器用线束76的末端部。在控制基板6,安装有进行对此控制基板6施加的电压的平滑化的电容器(未图示)等。在控制基板6,例如也可安装包含对供给至线圈25的电流进行控制的场效应晶体管(fieldeffecttransistor,fet)等开关元件的电源模块(未图示)。

(驱动轮)

图4是从图1的b方向观察车辆车轮驱动装置100的局部分解立体图。

如图1、图4所示,驱动轮101包括:车轮102、及被组装至车轮102的轮辋部105的轮胎103。

车轮102一体成形有:碟部104,形成为与马达轴线l同心的大致圆板状;以及轮辋部105,从碟部104的外周缘朝向带减速机的马达1侧(图1中的左侧)突出。

轮辋部105一体成形有:与马达轴线l同心的大致圆筒状的轮辋本体106;以及两个外凸缘部107a、107b,从轮辋本体106的轴方向两端朝径方向伸出。由这些轮辋本体106与两个外凸缘部107a、107b,形成径方向外侧经开口的轮胎收纳凹部108。以收纳至所述轮胎收纳凹部108的方式,在车轮102上安装有轮胎103。

在碟部104的与带减速机的马达1为相反侧(图1中的右侧、图4中的纸面跟前侧)的一面104a,在径方向中央的大部分形成有轴方向俯视呈大致圆形状的凹部109。在所述凹部109的径方向中央部,在与带减速机的马达1中的输出部44的母螺纹部54对应的位置,贯穿形成有螺栓插通孔111。将螺栓110插通该螺栓插通孔111,将螺栓110螺入至输出部44的母螺纹部54。由此,在碟部104的与一面104a为相反侧的另一面104b抵接至输出部44的另一面51b的状态下,车轮102被紧固固定至输出部44。输出部44与车轮102成为一体而旋转。

图5是图1的c箭头图。

如图4、图5所示,在碟部104的凹部109,在靠外周沿周方向等间隔地形成有四个长孔112。长孔112是沿着大致周方向为长长的直线状、且长圆形状的孔。长孔112具有:实现车轮102的轻量化的功能、及作为供起子等工具插入的插入口的功能。

凹部109的直径被设定为大于带减速机的马达1的外壳10的最外径。如图5所详细表示的那样,长孔112与外壳10的安装吊耳81在轴方向上相向。因此,当在未图示的车身安装车辆车轮驱动装置100时,能够从车宽方向外侧将未图示的螺栓经由长孔112而插入至安装吊耳81的贯穿孔81a。能够从车宽方向外侧将未图示的工具插入长孔112,以紧固未图示的螺栓。

如图3、图4所示,在碟部104的一面104a,设有嵌合于凹部109的车轮罩113。车轮罩113通过螺栓114而紧固固定于碟部104。由车轮罩113来覆盖露出至碟部104的凹部109的螺栓110。形成在碟部104的凹部109的长孔112被覆盖。因此,驱动轮101的设计性提高。

在碟部104的另一面104b,以稍稍突出的方式而一体成形有轴方向俯视呈大致圆环状的套接部115。所述套接部115的内周缘外嵌于输出部44的输出部本体51。由此来进行车轮102(碟部104)相对于输出部44的径方向定位。

图6是从带减速机的马达1侧观察驱动轮101的立体图。

如图1、图6所示,在碟部104的另一面104b,在与带减速机的马达1的外壳10的第一缩径部11a及第一阶差面11b对应的位置,一体成形有朝向这些第一缩径部11a及第一阶差面11b突出的大致圆筒状的凸肋116。

凸肋116从碟部104的另一面104b突出至外壳10的第一阶差面11b之前为止的大致圆筒状的第一凸部117、及从第一凸部117的外周部进一步突出至外壳10的外凸缘部13之前为止。凸肋116包含以覆盖外壳10的外周面的方式而形成为大致圆筒状的第二凸部118。凸肋116以内周面的形状与外壳10的阶梯状的外周面对应的方式而形成为阶梯状。

第一凸部117的内径被设定为比外壳10的第一缩径部11a的直径稍大的程度。第二凸部118的内径被设定为比外壳10的螺栓座17的最外径稍大的程度。因此,凸肋116与外壳10不会产生干涉。

(车辆车轮驱动装置的运行)

接下来,对车辆车轮驱动装置100的运行进行说明。

当经由控制部3来对马达部2的线圈25供给规定的电流时,在定子21产生规定的磁场。并且,在此磁场与转子22的环形磁铁33之间产生磁性吸引力或斥力,转子22旋转。

当转子22旋转时,与转子22的旋转轴31一体成形的偏心轴41旋转。当偏心轴41旋转时,摆动齿轮43接受所述旋转而旋转。摆动齿轮43相对于偏心轴41的偏心部45,经由滚珠轴承47而旋转自如地设置,并且外齿50a咬合于环形齿轮42的内齿42a。因此,摆动齿轮43绕马达轴线l公转,且绕偏心部45的中心o(参照图3),相对于偏心轴41而减速旋转。而且,通过摆动齿轮43的摆动旋转,与摆动齿轮43的内齿50b咬合的输出部44相对于摆动齿轮43而受到动力传递。由此,输出部44旋转。

当输出部44旋转时,与此输出部44一体化的驱动轮101旋转。由此,安装有车辆车轮驱动装置100的未图示的车身行驶。

由于外壳10的外周面被车轮102的凸肋116覆盖,因此可防止尘埃或雨水等直接溅落到马达部2。

所述第一实施方式中,在车轮102,在碟部104的另一面104b,突出形成有覆盖外壳10的外周面的凸肋116。因此,能够防止尘埃或雨水等直接溅落到马达部2。因此,能够提供防尘、防水性优异的车辆车轮驱动装置100。带减速机的马达1的滚珠轴承55经由轴承内凸缘部61的内周缘侧的开口而露出至外部,但通过凸肋116,能够切实地防止尘埃或雨水等侵入滚珠轴承55内。

由于也不需要在马达部2(带减速机的马达1)另行设置罩等,因此能够提高马达部2(带减速机的马达1)的通用性,并且能够抑制马达部2(带减速机的马达1)的大型化。也能够防止马达部2(带减速机的马达1)的制造成本增大。

凸肋116是以内周面的形状与外壳10的阶梯状的外周面对应的方式而形成为阶梯状。因此,能够将外壳10与凸肋116之间的间隙设为复杂的形状。换言之,能够使进入外壳10与凸肋116之间的尘埃或雨水等的侵入路径复杂化。因此,能够提供防尘、防水性优异的车辆车轮驱动装置100。

在车轮102的碟部104所形成的长孔112与外壳10的安装吊耳81是以在轴方向上相向的方式而配置。因此,当将车辆车轮驱动装置100安装于未图示的车身时,能够从车宽方向外侧将未图示的螺栓经由长孔112而插入至安装吊耳81的贯穿孔81a。能够从车宽方向外侧将未图示的工具插入至长孔112,以紧固未图示的螺栓。因而,能够提高驱动轮101向带减速机的马达1的安装作业性。

在带减速机的马达1的外壳10,在第一缩径部11a,一体成形有朝径方向外侧突出且配置在第一阶差面11b上的多个(例如,本实施方式中为六个)螺栓座17。在各螺栓座17的一面17a刻设有定子用母螺纹部17c,并且在另一面17b中的、未刻设定子用母螺纹部17c的部位,刻设有外部设备用母螺纹部17d。通过有效利用螺栓座17的两面来刻设母螺纹部17c、17d,从而能够使定子21或外部设备相对于外壳10的固定部位集中。因此,能够使外壳10小型化,并且能够提高外壳10的设计性。

(第二实施方式)

接下来,引用图2、图3,并基于图7、图8来说明第二实施方式。另外,对于与第一实施方式相同的形态,标注相同的符号来进行说明(以下的变形例及第三实施方式也同样)。

图7是将第二实施方式中的车辆车轮驱动装置200的驱动轮201设为剖面的图。图8是表示在带减速机的马达1安装有马达罩121的状态的立体图。

如图7、图8所示,在第二实施方式中,与前述的第一实施方式的同样之处在于,车辆车轮驱动装置200包括带减速机的马达1及驱动轮201,所述驱动轮201被安装在带减速机的马达1的后述的输出部44。与前述的第一实施方式同样之处还在于,带减速机的马达1是以马达轴线l沿着车宽方向(水平方向)的方式,且带减速机的马达1被配置在车身的车宽方向内侧的方式而安装。

第二实施方式中,在带减速机的马达1安装有马达罩121。第二实施方式中的车轮202的凸肋216是以与马达罩121的形状对应的方式而形成。这些点是与前述的第一实施方式不同的点。

更具体而言,马达罩121通过螺栓120(参照图7、图8)而紧固固定至带减速机的马达1的螺栓座17(参照图2、图3)。马达罩121一体成形有:大致圆环状的固定部122,被固定在螺栓座17;大致圆筒状的罩本体123,从固定部122在轴方向上朝向驱动轮201侧突出;以及内凸缘部124,以从罩本体123的前端(驱动轮201侧的一端、图7中的右端)朝向径方向斜内侧逐渐缩径的方式而延伸。

固定部122以覆盖外壳10的外周面中的、形成有螺栓座17的阶梯的外周面的方式,形成为从轴方向观察呈大致圆环状。固定部122是由外周壁122a与覆盖螺栓座17的轴方向端面的端壁122b形成为剖面大致l字状。罩本体123从端壁122b的内周缘弯曲延伸。

固定部122的外周壁122a的外径被设定为与外壳10的外径大致相同。因此,在外周壁122a的与螺栓座17对应的位置,形成有用于避免与此螺栓座17产生干涉的缺口部122c。

在端壁122b,在与螺栓座17对应的位置中的、形成有外部设备用母螺纹部17d的部位,形成有可插通螺栓120的未图示的贯穿孔。从驱动轮201侧将螺栓120插通此贯穿孔,将此螺栓120螺入外部设备用母螺纹部17d,由此,将马达罩121紧固固定至螺栓座17。

在端壁122b与罩本体123的外周面之间,形成有多个跨及这些端壁122b与罩本体123的加强用凸肋127。这些加强用凸肋127提高马达罩121的机械强度。

罩本体123的内径被设定为比外壳10的第一缩径部11a的外径稍大的程度。

设在罩本体123前端的内凸缘部124形成为内周缘的直径比设在带减速机的马达1的引导部56的引导本体57的外径稍大的程度。在内凸缘部124的内周缘,一体成形有圆筒状的加强用凸肋125。所述加强用凸肋125提高内凸缘部124的机械强度。

车轮202的凸肋216是以覆盖马达罩121的外周面中的、从加强用凸肋125的前端到达罩本体123的前端部之间的方式,而形成为大致圆筒状。凸肋216的内周面216a形成为,与从马达罩121的加强用凸肋125的前端到达罩本体123的前端部之间的形状对应。凸肋216的内周面形成为,随着从碟部104朝向带减速机的马达1而逐渐扩径。通过像这样形成凸肋216,从而所述凸肋216与马达罩121在径方向上重合。

所述的第二实施方式中,在带减速机的马达1的外壳10设置马达罩121,并且以覆盖所述马达罩121的外周面的一部分的方式,而形成有车轮202的凸肋216。马达罩121的一部分与凸肋216在径方向上重合。因此,由马达罩121的一部分与凸肋216形成迷宫部126。因而,能够使进入外壳10与凸肋216之间的尘埃或雨水等的侵入路径进一步复杂化,从而能够提供防尘、防水性更为优异的车辆车轮驱动装置200。

通过并用带减速机的马达1的马达罩121与车轮202的凸肋216,与仅利用马达罩121来提供防尘、防水性优异的车辆车轮驱动装置200的情况相比,能够简化马达罩121的结构,且能够使马达罩121小型化。

图9是图7的d部放大图。

所述的第二实施方式中,马达罩121具有:大致圆筒状的罩本体123;以及内凸缘部124,以从罩本体123的前端朝向径方向斜内侧逐渐缩径的方式而延伸。

因此,如图9所示,例如在有雨水w从车轮202的车宽方向内侧(图9中的左侧)侵入的情况下,此雨水w因自重而顺着马达罩121的外周面流入车轮202的径方向中央,从而有可能到达带减速机的马达1的输出部44(参照图9中的箭头y)。因此,也可如以下的变形例中的马达罩221那样构成马达罩121。

(第二实施方式的变形例)

图10是将第二实施方式的变形例中的车辆车轮驱动装置200的驱动轮201设为剖面的图,对应于前述的图7。

如图10所示,马达罩221一体成形有:从轴方向观察呈大致圆环状的固定部222;以及罩本体223,从固定部222的外周缘朝向驱动轮201侧突出。

固定部222通过螺栓120而紧固固定于螺栓座17。罩本体223以随着从固定部222的外周缘朝向驱动轮201侧一边逐渐弯曲一边扩径的方式而形成为逐渐展开状。

车轮302的凸肋316被配置在马达罩221的内周面侧。凸肋316形成为大致圆筒状。凸肋316的外周面316a是以与罩本体223的内周面223a的形状对应的方式弯曲形成。马达罩221的罩本体223与凸肋316在径方向上重合。

马达罩221的罩本体223形成为逐渐展开状,因此例如即使在有雨水w从车轮302的车宽方向内侧(图10中的左侧)侵入的情况下,雨水w也不会因其自重而顺着罩本体223的外周面绕回到车轮302的径方向内侧。

因此,所述的第二实施方式的变形例中,除了与前述的第二实施方式同样的效果以外,还能够更切实地防止雨水等溅落到带减速机的马达1的输出部44。

所述的第一实施方式、第二实施方式及第二实施方式的变形例中,对在碟部104的另一面104b一体成形有凸肋116、216、316的情况进行了说明。但是,并不限于此,也可构成为,使碟部104与凸肋116、216、316独立地构成,在碟部104安装凸肋116、216、316。

(第三实施方式)

接下来,基于图11、图12来说明第三实施方式。

图11是第三实施方式中的车辆车轮驱动装置300的剖面图。

如图11所示,在第三实施方式中,与前述的第一实施方式的同样之处在于,车辆车轮驱动装置300包括带减速机的马达1与驱动轮301。而且,与前述的第一实施方式的同样之处还在于,带减速机的马达1是以马达轴线l沿着车宽方向(水平方向)的方式,且以带减速机的马达1被配置在车身的车宽方向内侧的方式而安装。

第三实施方式中,具备附加轴(attachshaft)400,来作为构成带减速机的马达1的输出部44的一部分者。在输出部44,经由附加轴400而安装有驱动轮301。第三实施方式中,在驱动轮301,并未像前述的第一实施方式、第二实施方式及第二实施方式的变形例那样设有凸肋116、216、316,而在马达部2安装有马达罩321。这些点是与前述的第一实施方式、第二实施方式及第二实施方式的变形例不同的点。

(附加轴)

更具体而言,附加轴400一体成形有:大致圆板状的底座部401,抵接于输出部44的另一面51b;以及输出轴402,从底座部401的径方向中央朝向与输出部44为相反侧而沿着轴方向突出。在底座部401的外周缘,一体成形有大致圆筒状的套接部403,所述套接部403与输出部44的另一面51b抵接的一面401a突出。套接部403的内周缘外嵌于输出部44的输出部本体51。由此来进行附加轴400相对于输出部44的径方向定位。

在底座部401,在与输出部44的母螺纹部54对应的位置,形成有螺栓插通孔404。将螺栓110插通所述螺栓插通孔404,将螺栓110螺入至输出部44的母螺纹部54,由此,在底座部401的一面401a抵接于输出部44的另一面51b的状态下,将附加轴400紧固固定至输出部44。由此,输出部44与附加轴400成为一体而旋转。

在螺栓插通孔404,在与底座部401的一面401a为相反侧的另一面401b侧,通过阶差而形成有经扩径的沉头部404a。由于螺栓110的头部110a被收纳在此沉头部404a中,因此螺栓110的头部110a不会从底座部401的另一面401b突出。

从底座部401突出的输出轴402被配置成,轴心与马达轴线l(输出部44的旋转轴线)位于同轴上。在底座部401的前端,安装有驱动轮301的车轮502。

(马达罩)

被安装于马达部2的马达罩321通过螺栓120而紧固固定至带减速机的马达1的螺栓座17。

图12是马达罩321的立体图。

如图11、图12所示,马达罩321具有:被固定于螺栓座17的大致圆环状的固定部322。在固定部322,在与带减速机的马达1的螺栓座17对应的位置,朝向径方向外侧而突出形成有台座323。在所述台座323形成有可插通螺栓120的贯穿孔323a。将螺栓120插入至此贯穿孔323a,将此螺栓120的前端螺入至螺栓座17的外部设备用母螺纹部17d,由此,将马达罩321紧固固定至外壳10。

在固定部322的内周缘,一体成形有朝向驱动轮301侧突出的大致圆筒状的第一圆筒部324。第一圆筒部324的固定部322侧的基端部外嵌于外壳10的第一缩径部11a。

在第一圆筒部324的与固定部322为相反侧的前端侧,在使带减速机的马达1的马达轴线l沿着水平方向的状态下成为重力方向最下部(图11中的下部)的部位,设有排水部330。

排水部330包含:排水孔331,形成于第一圆筒部324;以及保护罩332,从径方向外侧覆盖排水孔331。排水孔331形成为从径方向观察呈大致四边形状,连通第一圆筒部324的内外。保护罩332形成为在马达部2侧(图11中的右侧)具有开口部332a的箱状。保护罩332具有:三个侧壁332b,从第一圆筒部324朝向下方突出,且配置成从重力方向观察呈大致c字状;以及底壁332c,分别跨及三个侧壁332b的下端。

在第一圆筒部324的前端,一体成形有经由阶差面325而较第一圆筒部324缩径形成的第二圆筒部326。第二圆筒部326的内径被设定为大于附加轴400的底座部401的外径。

在第二圆筒部326的与阶差面325为相反侧的前端,一体成形有大致圆板状的顶板327。顶板327的底座部401侧的一面327a抵接于底座部401的另一面401b。在顶板327的径方向中央,形成有可插通附加轴400的输出轴402的贯穿孔328。输出轴402的前端经由所述贯穿孔328而从马达罩321突出。

在顶板327的与一面327a为相反侧的另一面327b,形成有较贯穿孔328的周缘稍稍从径方向外侧突出的第三内圆筒部333。在顶板327的另一面327b,在较第三内圆筒部333为径方向外侧,突出形成有第三外圆筒部334。第三外圆筒部334的突出高度被设定为低于第三内圆筒部333的突出高度。这些第三内圆筒部333及第三外圆筒部334协同后述的密封部340而形成迷宫部343。

在附加轴400的输出轴402,在前端侧安装有密封部340。

密封部340是构成车轮502的一部分者,由具有弹性的橡胶所形成。密封部340是以从车轮502侧覆盖第三内圆筒部333的方式而形成。密封部340一体形成有:圆板部341,被安装在输出轴402;以及密封圆筒部342,从圆板部341的外周部朝向马达罩321的顶板327突出。

在圆板部341的径方向中央,形成有贯穿孔341a。输出轴402被压入至所述贯穿孔341a。由此,将密封部340固定至输出轴402。

密封圆筒部342的前端介隔在马达罩321的第三内圆筒部333与第三外圆筒部334之间。在密封圆筒部342与顶板327的另一面327b之间,形成有规定的间隙k1。而且,在密封圆筒部342的内周面与第三内圆筒部333的外周面之间,也形成有从轴方向观察呈环状的间隙k2。进而,在密封圆筒部342的外周面与第三外圆筒部334的内周面之间,也形成有从轴方向观察呈环状的间隙k3。并且,由这些间隙k1~k3以及形成间隙k1~k3的顶板327、第三内圆筒部333、第三外圆筒部334、密封部340,形成雨水等的侵入路径复杂的迷宫部343。

基于此种结构,当使带减速机的马达1驱动时,附加轴400及驱动轮301与输出部44成为一体而旋转。此时,被固定于附加轴400的密封部340也与附加轴400成为一体而旋转。在密封部340与马达罩321之间,形成有规定的间隙k1~k3,因此不会在密封部340与马达罩321之间产生滑动阻力。

而且,在密封部340与马达罩321之间,形成有迷宫部343,因此雨水从所述迷宫部343的外部侵入马达罩321内的侵入路径复杂。因此,确保密封部340与马达罩321之间的防水性。

假设在有雨水等侵入马达罩321内,或者马达罩321内发生结露的情况下,水滴将顺着马达罩321的内周面而移动到重力方向下部。所述移动到下部的水滴经由排水部330而排出至外部。

排水部330具有箱状的保护罩332,以覆盖排水孔331。所述保护罩332只在水平方向的一面形成有开口部332a,因此既能将水滴经由排水孔331而顺利地排出至外部,又能抑制雨水等从外部经由排水部330而侵入马达罩321内。因此,能够提供防尘、防水性优异的车辆车轮驱动装置300。

马达部2或减速机构4被外壳10与紧固固定于此外壳10的马达罩321完全覆盖。因此,与前述的第一实施方式或第二实施方式相比,能够切实地防止雨水或尘埃向马达部2或减速机构4的侵入。

马达罩321是将固定部322、第一圆筒部324、阶差面325、第二圆筒部326、及顶板327作为主结构,以沿着外壳10、减速机构4及附加轴400的外周面形状的方式而形成为阶梯状。因此,既能将马达罩321的占用空间极力省空间化,又能防止尘埃或雨水等直接溅落到马达部2或减速机构4。

本发明并不限于所述实施方式,包含在不脱离本发明主旨的范围内对所述实施方式添加有各种变更者。

例如,所述的实施方式中,对下述情况进行了说明,即,带减速机的马达1包括:扁平形状的马达部2,构成为所谓的dc无刷马达;控制部3,进行马达部2的驱动控制;以及减速机构4,接受马达部2的旋转力而驱动。而且,对减速机构4构成为所谓的内摆线减速机构的情况进行了说明。但是,并不限于这些,能够采用各种马达、减速机构。

所述的第一实施方式及第二实施方式中,对驱动轮101、201的车轮102、202、302被紧固固定至减速机构4的输出部44的情况进行了说明。但是,例如在使用各种旋转电机的情况下,只要根据所采用的旋转电机的外廓形状,来变更设于车轮102、202、302的凸肋116、216、316的形状即可。

所述的实施方式中,对采用驱动轮101来作为旋转体的情况进行了说明。但是,并不限于此,可采用各种部件来作为旋转体。

所述的第三实施方式中,对下述情况进行了说明,即,马达罩321将固定部322、第一圆筒部324、阶差面325、第二圆筒部326及顶板327作为主结构,且以沿着外壳10、减速机构4及附加轴400的外周面形状的方式而形成为阶梯状。但是,并不限于此,只要根据所采用的旋转电机的外廓形状来变更马达罩321的形状即可。

所述的第三实施方式中,对在附加轴400中的输出轴402的前端侧安装有密封部340的情况进行了说明。但是,并不限于此,也可在车轮502直接设置密封部340。

产业上的可利用性

根据所述驱动装置,能够通过防水罩来防止尘埃或雨水等直接溅落到马达部。因此,能够提供防尘、防水性优异的驱动装置。

符号的说明

1:带减速机的马达

2:马达部

4:减速机构(减速部)

10:外壳(马达壳体)

10a:外周面

11a:第一缩径部

11b:第一阶差面(阶差)

12a:第二缩径部

12b:第二阶差面(阶差)

44:输出部(输出轴)

100、200、300:车辆车轮驱动装置(驱动装置)

驱动轮101:驱动轮(旋转体)

102、202、302、502:车轮

103:轮胎

104:碟部

105:轮辋部

116、216、316:凸肋(防水罩)

216a:内周面

121、221:马达罩(第一马达罩、防水罩)

321:马达罩(第二马达罩、防水罩)

322:固定部(罩本体)

324:第一圆筒部(罩本体)

325:阶差面(罩本体)

326:第二圆筒部(罩本体)

330:排水部

331:排水孔

332:保护罩

332a:开口部(开口)

333:第三内圆筒部(输出轴罩部)

334:第三外圆筒部

340:密封部(旋转体)

343:迷宫部

400:附加轴(输出轴)

再多了解一些
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