内轮电动机驱动装置及其设计方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种内轮电动机驱动装置，其中，容易将电动机的发热排放到外部，电动机的冷却性能优良。在以电动机(B)的低速旋转而产生最大的转矩的转数区域(L)、并且在上述最大转矩的50％以上的高输出区域(LH)，在由铜损和铁损构成的电动机(B)的损耗中，使定子的损耗为50％以上。电动机(B)具有通过冷却液对定子(23)的线圈部(28)进行冷却的冷却介质流路(45)，电动机(B)的损耗中的铜损为25％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，该内轮电动机驱动装置连接有装载于汽车上的电动机、减速器、车轮用轴承。
技术介绍
电动汽车所采用的内轮电动机组件式的内轮电动机驱动装置为下述的结构，其中，将称为轮毂轴承等的车轮用轴承、减速器、电动机进行连接，通过减速器而使电动机的驱动转矩倍增(在转数上进行减速)，经由车轮用轴承传递给轮胎。在该减速器中，采用使用了行星齿轮的类型，但是，为了确保乘坐舒适性，采用极力地减轻车体的簧下重量的结构，采用摆线减速器(比如，专利文献I)。另外，同样在电动机中，其尺寸紧凑地被设计，电动机的能量密度必须较大。现有技术文献专利文献专利文献I JP特开2006-258289号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是，作为像这样，谋求减速器和电动机的紧凑化的结果，确保减速器和电动机的可靠性成为重要的课题。特别是电动机的冷却性能为课题之一，必须要求小尺寸内，即小表面积的冷却。在伴随产生的冷却组件的尺寸大的同时，该冷却用的消耗能量变大。特别是在电动汽车用电动机中，对应于汽车的运转状况，转矩和旋转速度改变。额定输出不是通过点，而是通过转矩和旋转速度的面的特性表示。该电动机所要求的特性为(I)在低速区域，必须短时间地产生最大转矩；(2)在中速、高速区域，可以最大输出进行宽 范围的变速运转等。在这些电动机所要求的特性中，在前者的场合，在低速区域产生的过大转矩为短时间内发生，但是此时的电动机的能量投入量大。于是，必须通过抑制电动机的发热或对其冷却，确保内轮电动机的可靠性。在上述内轮电动机驱动装置中，如果电动机、减速器处于过负荷状态，则温度过度地上升。特别是，在采用为摆线式的具有高减速比的减速器的场合，电动机的特长在于:与必须要求到达高速旋转的转数的情况相反，电动机本身的转矩可减小，可减小电动机的整体尺寸。这样虽然可减小电动机的整体尺寸，但是，电动机本身的输出相对采用具有低转速比的减速器的场合，是没有改变的。即，来自电动机的发热量与减小减速比的场合相同。于是，具有下述的课题，即，对于电动机本身的输出，与采用具有低减速比的减速器的场合相比较，在采用作为摆线式的具有高减速比的减速器的场合，必须在电动机的整体尺寸小的同时，对电动机进行冷却。人们提出了极力抑制电动机部损耗而产生的热量，或电动机的冷却方法的方案，但是，没有关于容易冷却的电动机本身的方案的例子。本专利技术的目的在于提供容易将电动机的发热排放到外部，电动机的冷却性能优良的。用于解决课题的技术方案本专利技术的内轮电动机驱动装置包括车轮用轴承，该车轮用轴承具有静止侧轨道圈和旋转侧轨道圈，在上述旋转侧轨道圈上安装车轮；电动机，该电动机旋转驱动该车轮用轴承的上述旋转侧轨道圈；减速器，该减速器夹设于该电动机和上述车轮用轴承的旋转侧轨道圈之间，具有5以上的减速比，其中，该内轮电动机驱动装置按照下述方式构成，该方式为上述电动机的性能具有在低速旋转区域(Lo)产生最大转矩的电动机特性，另外上述电动机的冷却主要通过来自定子的放热而进行，在通过上述电动机的低速旋转而产生最大转矩的转数区域(L)，并且在上述最大转矩的50%以上的高输出区域(LH)，在由铜损和铁损构成的上述电动机的损耗中，上述定子的损耗为50%以上。另外，在上面描述中，“电动机的冷却主要通过来自定子的放热而进行”是指电动机整体的放热量的至少一半为来自定子的放热。另外，“以低速旋转，产生最大的转矩的转数区域(L) ”为“低速旋转区域(Lo) ”。像这样，设定电动机的特性的结构，分配冷却较容易的定子的发热比例，由此，可抑制电动机的冷却困难的电动机转子的发热，可促进电动机的整体的冷却。其结果是，在与具有5以上的减速比的减速器相组合而使用的高输出的同时，可进行整体尺寸小的小型电动机的冷却。在本专利技术中，最好，上述电动机具有通过冷却液对上述定子的线圈部进行冷却的 冷却介质流路，在上述电动机的损耗中，铜损为25%以上。为了促进来自定子的线圈部的放热，在形成将冷却液直接或间接地流过线圈部的结构的基础上，电动机采用了将来自电动机的发热变为线圈部的损耗的电动机的设计，由此，可以良好的效率将来自电动机的发热量排放到外部，小型电动机的冷却容易。特别是如果对于该线圈部的发热量(损耗量)，即铜损设为占电动机整体的损耗比例的25%以上，则可以良好的效率将来自电动机的发热量排放到外部，小型电动机的冷却变容易。在具有冷却介质流路的场合，上述电动机包括覆盖转子的筒状的外壳；固定于该外壳上的上述定子，其中，在上述外壳内部可形成上述冷却介质流路。在该场合，最好，上述冷却介质流路形成于上述外壳中的与上述转子的前端部面对的周壁部上。按照该方案，有效地对发热量大的上述定子进行冷却，其结果是，可促进电动机的整体的冷却。在本专利技术中，上述减速器也可为摆线减速器。由于上述减速器具有高减速比，故可实现内轮电动机驱动装置的紧凑化。在采用这样的高的减速比的减速器的场合，更进一步有效地发挥本专利技术的容易将电动机的发热排放到外部的优点。本专利技术的内轮电动机驱动装置的设计方法为设计内轮电动机驱动装置的方法，该内轮电动机驱动装置包括车轮用轴承，该车轮用轴承具有静止侧轨道圈和旋转侧轨道圈，在上述旋转侧轨道圈上安装车轮；电动机，该电动机旋转驱动该车轮用轴承的上述旋转侧轨道圈；减速器，该减速器夹设于该电动机和上述车轮用轴承的旋转侧轨道圈之间，具有5以上的减速比，其中，该内轮电动机驱动装置按照下述方式构成，该方式为上述电动机的性能具有在低速旋转区域产生最大转矩的电动机特性，另外上述电动机的冷却主要通过来自定子的放热而进行，其中，在上述电动机中，在通过低速旋转产生最大转矩的转数区域，并且在上述最大转矩的50%以上的高输出区域，在由铜损和铁损构成的上述电动机的损耗中，上述定子的损耗为50%以上。按照该设计方法，关于具有车轮用轴承、电动机与减速器的内轮电动机驱动装置，可制造将电动机的发热容易排放到外部的类型。同样在本专利技术的设计方法中，最好，上述电动机具有通过冷却液对上述定子的线圈部进行冷却的冷却介质流路，在上述电动机的损耗中，铜损为25%以上。由此，可以更良好的效率，将来自电动机的发热量排放到外部，小型电动机的冷却变得容易。附图说明根据参照附图的下面的优选的实施方式的说明，会更清楚地理解本专利技术。但是，实施方式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于确定本专利技术的范围。本专利技术的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相当的部分。 图I (A)为本专利技术的一个实施方式的内轮电动机驱动装置的剖视图，图I⑶为表示该电动机的电动机特性曲线图的图；图2为沿图I中的II-II线的剖视图；图3为该内轮电动机驱动装置的减速器部的剖视图；图4为图3的部分放大剖视图；图5为电动机的特性曲线图。具体实施例方式通过图1(A)、图I(B) 图5，对本专利技术的一个实施方式进行说明。图I(A)表示内轮电动机驱动装置，在该内轮电动机驱动装置中，在车辆的车轮用轴承A和电动机B之间夹设有减速器C，通过车轮用轴承A支承的轮毂和电动机B的输出轴24在同轴线上连接。该车轮用轴承A、电动机B与减速器C相互构成作为一个组成部件而形成组件的内轮电动机组件U。减速器C具有5倍以上的减速比。在本例子中，减速器C为摆线减速器，其为下述的结构，其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.04 JP 2010-0477081.一种内轮电动机驱动装置，其包括车轮用轴承，该车轮用轴承具有静止侧轨道圈和旋转侧轨道圈，在上述旋转侧轨道圈上安装车轮；电动机，该电动机旋转驱动该车轮用轴承的上述旋转侧轨道圈；减速器，该减速器夹设于该电动机和上述车轮用轴承的旋转侧轨道圈之间，具有5以上的减速比，其中，该内轮电动机驱动装置按照下述方式构成，该方式为上述电动机的性能具有在低速旋转区域产生最大转矩的电动机特性，另外上述电动机的冷却主要通过来自定子的放热而进行， 在通过上述电动机的低速旋转而产生最大转矩的转数区域，并且在上述最大转矩的50%以上的高输出区域，在由铜损和铁损构成的上述电动机的损耗中，上述定子的损耗为50%以上。2.根据权利要求I所述的内轮电动机驱动装置，其中，上述电动机具有通过冷却液对 上述定子的线圈部进行冷却的冷却介质流路，在上述电动机的损耗中，铜损为25%以上。3.根据权利要求2所述的内轮电动机驱动装置，其中，上述电动机包括覆盖转子的筒状的外壳；固定于该外壳上的上述定子，其中，在上述外壳内部形成上述冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：尾崎孝美，冈田浩一，牧野祐介，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：发明
国别省市：