专利名称：具有行星齿轮组的电动机的制作方法
技术领域：
本申请涉及机械动力传输的领域，更具体地讲，涉及行星齿轮组件，包括在交通工具中使用的行星齿轮组件。
背景技术：
行星齿轮组件将输入旋转转换成输出旋转。典型地，构造行星齿轮组件的齿轮比， 以使输出旋转具有与输入旋转不同的角速度和转矩。在一种应用中，行星齿轮组件结合到电动机的旋转输出。行星齿轮组件可用于将电动机的旋转输出转换成具有适合特定应用的转矩和角速度特性的旋转输出。典型的行星齿轮组件包括太阳齿轮、许多行星齿轮和环形齿轮。太阳齿轮具有齿形外边缘并限定中心轴线。每个行星齿轮具有构造为与太阳齿轮的齿形外边缘啮合的齿形外边缘。有时称为内齿轮的环形齿轮具有构造为与行星齿轮的齿形外边缘啮合的齿形内边缘。环形齿轮具有中心轴线，该中心轴线与太阳齿轮的中心轴线同轴。一些行星齿轮组件也包括托架，该托架连接到每个行星齿轮。该托架也限定中心轴线，该中心轴线与太阳齿轮的中心轴线同轴。包括行星齿轮托架的行星齿轮组件的操作包括(i)固定环形齿轮、托架和太阳齿轮之一的位置，(ii)使环形齿轮、托架和太阳齿轮中的另一个旋转，以及(iii)在环形齿轮、托架和太阳齿轮中的剩余一个产生旋转输出。例如，在一种结构中，环形齿轮保持在固定位置，太阳齿轮接收输入旋转，并且在行星托架产生输出旋转，该行星托架围绕它的中心轴线旋转。通常，设计并加工行星齿轮组件以在输入旋转和输出旋转之间引入特定齿轮比 (传动比)。因此，大多数行星齿轮组件是专用装置。考虑到前述内容，希望在多种应用中使用特定行星齿轮组件。然而，参数(诸如，输入角速度、输入转矩、输出角速度、输出转矩和最大工作速度)经常将行星齿轮组件的可能用途限制于仅仅有限数量的应用。另外，持续的增加电气产品的效率的愿望使得希望电动机和行星齿轮组件利用占据较少空间的系统产生更大的输出转矩。因此，对于行星齿轮组件而言希望实现进一步的改进。
发明内容
已开发可逆的行星齿轮组件。行星齿轮组件包括环形齿轮，构造为在处于第一位置时连接到电动机的转子并且构造为在处于第二位置时连接到电动机的壳体。行星齿轮组件还包括太阳齿轮，构造为在环形齿轮处于第一位置时连接到壳体并且构造为在环形齿轮处于第二位置时连接到转子。行星齿轮组件还包括多个行星齿轮，构造为与环形齿轮和太阳齿轮啮合。根据另一实施例，提供了一种用于相对于输入转矩构件布置齿轮系的方法。该方法包括提供行星齿轮组件，行星齿轮组件包括环形齿轮、太阳齿轮、多个行星齿轮和用于行星齿轮的托架，其中环形齿轮、太阳齿轮和托架中的至少两种构造为连接到输入转矩构件，从而对于行星齿轮组件可实现多种行星齿轮构造。该方法还包括为行星齿轮组件选择所述多种行星齿轮构造之一，并相对于输入转矩构件将行星齿轮组件布置为选择的所述多种行星齿轮构造之一。在至少一个实施例中，一种电动机组件包括行星齿轮组件；定子；和转子，位于第一内部空间内并构造为相对于定子旋转。定子包括第一内部空间并且转子限定第二内部空间。行星齿轮组件与转子关联并至少部分地位于第二内部空间内。根据另一实施例，行星齿轮组件用于与交通工具关联。该交通工具包括底盘、牵引构件和驱动系统。驱动系统包括电力牵引马达；和行星齿轮组件，结合到电力牵引马达。行星齿轮组件包括结合到牵引构件的输出构件，其中，输出构件的旋转为牵引构件提供旋转转矩。
图I是表示包括底盘、牵引构件和驱动系统的交通工具的方框图；图2是表示图I的交通工具的一部分的侧面透视图；图3是包括速度控制器和电动机组件的图I的驱动系统的方框图；图4是图3的电动机组件的剖视图，该电动机组件具有位于第一位置的行星齿轮组件和连接到行星齿轮组件的托架的输出轴；图5是图4的行星齿轮组件的放大剖视图；图6是图4的行星齿轮组件的托架和行星齿轮的顶部透视图；图7是在没有行星齿轮的情况下显示的图6的托架的顶部透视图；图8是在没有行星齿轮的情况下显示的图6的托架的底部透视图；图9是图3的电动机组件的剖视图，该电动机组件具有位于第二位置的图4的行星齿轮组件，输出轴保持连接到行星齿轮组件的托架；图10是描述操作图3的电动机组件的示例性方法的流程图；图11是图3的电动机组件的剖视图，该电动机组件具有位于第一位置的图4的行星齿轮组件并具有连接到行星齿轮组件的太阳齿轮的输出轴；图12是图3的电动机组件的剖视图，该电动机组件具有位于第二位置的图4的行星齿轮组件并具有连接到行星齿轮组件的环形齿轮的输出轴；图13是表示图I的交通工具的一部分的侧面透视图，图3的电动机组件处于牵引马达构造；图14是表示图I的交通工具的另一实施例的方框图，该实施例包括许多驱动系统和牵引构件；以及图15是表示图I的交通工具的另一实施例的后部侧视图，该交通工具是船只。
具体实施例方式如图I中所示，交通工具100包括牵引构件104，牵引构件104连接到驱动系统108 并布置在底盘112中。交通工具100是地面穿越交通工具，诸如汽车、轻型载货卡车、商用载货卡车(拖拉机拖车)、高尔夫球车、摩托车、全地形车辆等。底盘112提供支撑并定位驱动系统108和牵引构件104的框架。因此，根据交通工具100的类型，底盘112可由金属、玻璃纤维和/或其它类型的合适材料形成。如图2中所示，在至少一个实施例中，牵引构件104包括轮子116和轮胎120。牵引构件104通过轮轴124以机械方式结合到驱动系统108。轮轴124将由驱动系统108产生的旋转力转变为移动交通工具100的牵引力。轮轴124的旋转使轮子116和轮胎120旋转。交通工具100可包括多个轮子116和轮胎120以支撑底盘112 ;然而,为了简单,在图2 中仅示出一个轮子和一个轮胎。如图3中所示，驱动系统108包括以电气方式结合到速度控制器132的电动机组件128。电动机组件128产生驱动转矩，该驱动转矩结合到牵引构件104以移动交通工具 100。速度控制器132控制由电动机组件128产生的转矩，从而可控制交通工具100的速度。 如本领域普通技术人员所知，速度控制器132可以是构造为控制电动机的输出转矩和/或角速度的任何类型的电子控制器。如图4中所示，电动机组件128包括定子136、转子140和行星齿轮组件144，它们中的每一个至少部分地位于壳体148内。行星齿轮组件144显示为连接到轴146 (以虚拟方式示出)，轴146可以是轮轴124(图2)。壳体148通常是金属壳，诸如钢壳或铸铝壳。然而，壳体148也能够由任何其它合适的材料构成。壳体148包括连接到盖板部分156的碗形部分152。碗形部分152和盖板部分156 —起限定壳体内部空间，定子136、转子140和行星齿轮组件144至少部分地位于壳体内部空间中。壳体内部空间包括由壳体148的相对末端限制的体积，如虚线A和B所标注。壳体148的碗形部分152限定底座164，底座164构造为容纳左轴承168。碗形部分152可还包括开口(未示出)以便使电气连接器172能够穿过该碗形部分并延伸到壳体内部空间中。如图4中所示，盖板156利用许多紧固件176连接到壳体148的碗形部分152。盖板156可以被从碗形部分152移除以便能够进行定子136、转子140和行星齿轮组件144的调整和配置。盖板156与转子140的一部分一起限定另一底座178，底座178构造为容纳右轴承180。另外，壳体148的盖板部分156限定开口 184，开口 184构造为容纳并支撑行星齿轮组件144的一部分。壳体148中的中心开口 184包括具有许多花键188或其它这种连接构件的花键部分，所述花键188或其它这种连接构件构造为与形成在由开口 184容纳的行星齿轮组件144的一部分上的对应的一组花键或其它这种连接构件啮合。在另一实施例(图中未示出)中，电动机组件128包括具有三件式构造的壳体。三件式壳体包括连接到大体上圆柱形的主体部分的第一端盖和第二端盖。第一端盖类似于盖板156或者与盖板156相同。第二端盖限定用于支撑左轴承168的底座。定子136、转子 140和行星齿轮组件144至少部分地位于该主体部分内。继续参照图4，定子136完全位于壳体内部空间(线A和B)内。定子136包括铁芯200和延伸经过铁芯的绕组204。绕组204的左侧一组端部线圈208从铁芯200的左侧延伸，并且绕组的右侧一组端部线圈212从铁芯的右侧延伸。定子136的轴向长度可限定为在方向288上测量的左端部线圈208的末端和右端部线圈212的末端之间的距离(图4)。 定子136限定定子内部空间，转子140和行星齿轮组件144至少部分地位于定子内部空间中。定子内部空间包括由左端部线圈208和右端部线圈212限制的体积，如图4的虚线C 和D所标注。
转子140完全位于壳体内部空间(线A和B)内并至少部分地位于定子内部空间 (线C和D)内。转子140构造为围绕左轴承168和右轴承180相对于壳体和定子136旋转。转子140可称为行星齿轮组件144的输入转矩构件，这是因为它为行星齿轮组件提供输入旋转。转子140包括连接到支撑框架196的永磁体192。永磁体192位于定子136的铁芯200附近。转子140的支撑框架196限定开口 224，开口 224构造为容纳行星齿轮组件144的一部分。转子140中的开口 224包括具有许多花键228或其它这种连接构件的花键部分，所述花键228或其它这种连接构件构造为与形成在由该开口容纳的行星齿轮组件 144的一部分上的对应的一组花键或其它这种连接构件啮合。转子140限定转子内部空间， 行星齿轮组件144至少部分地位于转子内部空间中。转子内部空间包括由转子140的横向末端限制的体积，如虚线E和F所标注。转子140中的开口 224位于转子内部空间内。如图5中所示，行星齿轮组件144包括环形齿轮232、太阳齿轮236、托架240和连接到托架的许多行星齿轮244。环形齿轮232、太阳齿轮236、托架240和行星齿轮244中的每一个由金属(诸如，钢等)形成。具有圆形边缘的环形齿轮232包括齿形部分248和连接部分252。齿形部分248包括许多齿等，所述许多齿构造为以啮合方式咬合行星齿轮244 的对应的齿。连接部分252是具有许多花键256或其它这种连接构件的花键部分，所述花键256或其它这种连接构件构造为与形成在转子140的开口 224内的花键188啮合(如图 4中所示)。当环形齿轮232的连接部分252由转子140中的开口 224容纳时，环形齿轮随着转子而旋转并且由转子产生的转矩被传递到环形齿轮。环形齿轮232限定内部腔260，托架240的至少一部分位于内部腔260中。继续参照图5，太阳齿轮236具有大体上圆形边缘并包括齿形部分264和连接部分 268。齿形部分264包括许多齿等，所述许多齿构造为以啮合方式咬合行星齿轮244的对应的齿。太阳齿轮236的连接部分268是具有许多花键272或其它这种连接构件的花键部分， 所述花键272或其它这种连接构件构造为与形成在壳体148的开口 184内的花键188啮合 (如图4中所示)。当太阳齿轮236的连接部分268由壳体148中的开口 184容纳时，太阳齿轮固定地连接到壳体，从而太阳齿轮不相对于壳体旋转。太阳齿轮236限定内部腔276， 托架240的至少一部分位于内部腔276中。如图6中所示，行星齿轮244具有齿形外表面，所述齿形外表面构造为围绕非旋转中心柱286旋转。该齿形表面构造为以啮合方式咬合环形齿轮232的齿形部分248和太阳齿轮236的齿形部分264(如图5中所示)。行星齿轮组件144可包括六个行星齿轮244， 这六个行星齿轮244分成三组，每组分隔开大约一百二十度。如图7和8中所示，托架240包括行星齿轮组件144的输出部分280和许多定位器292。输出部分280位于由太阳齿轮236限定的内部腔276内并且位于由环形齿轮232 限定的内部腔内。输出部分280包括许多花键284或其它连接构件，所述花键284或其它连接构件构造为咬合形成在将要由驱动系统108驱动的轴146 (图4)上的对应花键。托架 240的定位器292包括突出部分296，突出部分296由形成在行星齿轮244的柱286中的对应凹槽容纳。突出部分296与该凹槽互锁以防止柱286的旋转并且将行星齿轮244固定到托架240。行星齿轮组件的可逆件行星齿轮组件144构造为相对于转子140处于两个位置(方位)。如以上参照图4所述，行星齿轮组件144显示为处于第一位置，在第一位置，环形齿轮232的连接部分252 由转子140的开口 224容纳，并且太阳齿轮236的连接部分268由壳体148的开口 184容纳。因此，在第一位置，输入转矩构件(即，转子140)直接使环形齿轮232旋转。环形齿轮 232的旋转引起行星齿轮244围绕它们各自与托架240的连接点旋转。另外，环形齿轮232 的旋转引起行星齿轮244围绕太阳齿轮236的中心轴线旋转并引起托架240围绕太阳齿轮 236的中心轴线旋转。连接到壳体148的太阳齿轮236具有固定位置并且不会响应于转子 140的旋转而旋转。接下来参照图9，行星齿轮组件144显示为相对于转子140处于第二位置。图9与图4相同并包括所有相同的零件。图4和图9之间的唯一差别在于行星齿轮组件144已移动到第二位置。特别地，图9中的行星齿轮组件144与图4的行星齿轮组件相同，但在图 9中显示为相对于转子处于反向位置(即，第二位置)。当行星齿轮组件144处于第二位置时，太阳齿轮236的连接部分268由转子140的开口 224容纳，并且环形齿轮232的连接部分252由壳体148的开口 184容纳。在第二位置，转子140直接使太阳齿轮236旋转。太阳齿轮236的旋转引起行星齿轮244围绕它们各自与托架240的连接点旋转。另外，太阳齿轮236的旋转引起行星齿轮244围绕太阳齿轮的中心轴线旋转，并引起托架围绕太阳齿轮的中心轴线旋转。连接到壳体148的环形齿轮232具有固定位置并且不会响应于转子140 的旋转而旋转。图10的流程图表不用于相对于输入转矩构件(例如，转子140)布置齿轮系(诸如，行星齿轮组件144)的示例性方法400。在块404中，方法400提供行星齿轮组件144， 行星齿轮组件144包括环形齿轮232、太阳齿轮236、行星齿轮244和托架240。这表示将行星齿轮组件144的组件装配成可布置的单元。其后，如块408中所示，选择所希望的行星齿轮组件144的位置。如果选择第一位置，则在块412中将环形齿轮232连接到转子140。 接下来，盖板156连接到壳体148的碗形部分152，从而太阳齿轮236由开口 184容纳。如果选择第二位置，则将太阳齿轮236连接到转子140。接下来，盖板156连接到壳体148的碗形部分152，从而环形齿轮232由开口 184容纳。行星齿轮组件144可以在第一位置和第二位置之间移动。特别地，为了改变行星齿轮组件144的位置，用户首先移除盖板156。接下来，沿着方向288将行星齿轮组件144 从转子140向右移走以使行星齿轮组件与转子分开。这种移动使行星齿轮组件144上的花键256、272中的一组与转子140上的花键228分开。其后，使行星齿轮组件144处于所希望的位置。接下来，将行星齿轮组件144沿着方向288朝着转子140向左移动以便在所希望的位置将该组件连接到转子。这种移动使行星齿轮组件144上的花键256、272中的另一组与转子140上的花键228啮合。接下来，将盖板156连接到壳体148的碗形部分152以固定行星齿轮组件144的位置。电动机组件的可用齿轮比行星齿轮组件144的可配置性使电动机组件128能够以可选择的齿轮比产生旋转输出。以下，描述针对行星齿轮组件144的每个位置的可用齿轮比。不同的齿轮比使行星齿轮组件144能够增加由旋转的转子140产生的转矩。首先考虑图4的布置，行星齿轮组件144显示为处于第一位置并且轴146连接到托架240的输出部分。在这种布置中，环形齿轮232连接到转子140以便由转子140旋转，托架240构造为围绕太阳齿轮236的中心轴线旋转，并且太阳齿轮固定到壳体148。因此，在第一位置，行星齿轮组件144在转子140 和电动机组件128的旋转输出(在这种布置中，该旋转输出是托架240的输出部分280 (图 5))之间引入第一齿轮比。这种布置中的示例性第一齿轮比是1.6比1(转子的旋转与托架的旋转之比)。现在考虑图9中显示的布置，行星齿轮组件144显示为处于第二位置并且轴146 仍然连接到托架240的输出部分。在这种布置中，太阳齿轮236连接到转子140以便由转子140旋转，托架240构造为围绕太阳齿轮的中心轴线旋转，并且环形齿轮232固定到壳体 148。因此，在第二位置，行星齿轮组件144在转子140和托架240的输出部分280 (图5) 之间引入第二齿轮比。这种布置中的示例性齿轮比是2.7比1(转子的旋转与托架的旋转之比)。需要注意的是，在上述两种布置中的每一种布置中可使用相同的轴146。另外，轴 146的位置在每种布置中保持相同。因此，电动机组件128能够利用完全相同的零件在转子 140和轴146之间引入两种不同的齿轮比，仅零件的相对位置改变。如图11中所示,行星齿轮组件144可布置为在处于第一位置时产生另一齿轮比。 在这种第三布置中，环形齿轮232连接到转子140以便由转子旋转。托架240固定到壳体 148，从而行星齿轮244可围绕柱286旋转(图6)，但无法围绕太阳齿轮236的中心轴线旋转。如本领域普通技术人员所知,托架240可以利用任何方法固定到壳体148。例如，如图 11中所示，托架240可利用紧固构件(诸如，柱270)固定到壳体148，该紧固构件穿过盖板 156’并由托架240中的对应开口容纳。很明显，太阳齿轮236由盖板156’中的开口 184’ 容纳，并构造为相对于盖板旋转。因此，盖板156’不咬合太阳齿轮236的花键272并且能够使太阳齿轮相对于壳体148旋转。行星齿轮组件144的旋转输出构件是太阳齿轮236。 为此，具有与轴146不同的尺寸的轴150可由太阳齿轮236容纳以便由太阳齿轮236旋转。 轴150可以按照与轴146连接到托架240的方式相似或相同的方式连接到太阳齿轮236。 因此，在这种布置中，行星齿轮组件144在转子140和电动机组件128的旋转输出之间引入第三齿轮比。需要注意的是，可提供适配器构件(未示出)，从而轴146(图4和9)可用于行星齿轮组件144的这种布置(图11)。该适配器可位于由太阳齿轮236限定的腔内。如图12中所示,行星齿轮组件144可布置为在配置于第二位置时产生另一齿轮比 (到目前为止考虑的第四齿轮比)。在这种布置中，太阳齿轮236连接到转子140以便由转子旋转。托架240固定到壳体148，从而行星齿轮244可围绕柱286旋转(图6)，但无法围绕太阳齿轮236的中心轴线旋转。很明显，环形齿轮232由盖板156’中的开口 184’容纳， 并构造为相对于盖板旋转。因此，盖板156’不咬合环形齿轮232的花键256并且因此能够使环形齿轮响应于转子140的旋转而相对于壳体148旋转。行星齿轮组件144的旋转输出是环形齿轮232。为此，轴150(也在图11中示出)可由环形齿轮232容纳以便由环形齿轮旋转。因此，在这种布置中，行星齿轮组件144在转子140和电动机组件128的旋转输出之间引入第四齿轮比。需要注意的是，可提供适配器构件(未示出)，从而轴146 (图4和9) 可用于行星齿轮组件144的这种布置(图12)。该适配器可位于由环形齿轮232限定的腔内。行星齿轮组件144构造为根据该组件的位置和构造以至少四种不同的齿轮比使输出轴旋转。在至少一些实施例中，也可以实现行星齿轮组件144的第五输出齿轮比。特别地，可实现锁定构造，在锁定构造中，行星齿轮组件144的输出构件以I比I齿轮比(转子的旋转与输出的旋转之比)旋转。例如，通过将托架240连接到环形齿轮232并使用托架作为电动机组件128的旋转输出，利用处于第一位置的行星齿轮组件144(图4)可实现锁定构造。利用处于第一位置和第二位置的行星齿轮组件144可实现其它锁定构造。电动机组件的紧凑构造行星齿轮组件144相对于定子136和转子140的位置能够使电动机组件128从紧凑的封装产生相对较高的转矩输出。例如，在典型情况下，行星齿轮组件连接到电动机的输出轴。在这个例子中，该组合的总长度由电动机的轴向长度加上行星齿轮组件的轴向长度限定。电动机组件128用于减小前述组合的总长度。如本文所使用，行星齿轮组件144的总长度是在图4的方向288上测量的行星齿轮组件的长度，并且电动机组件128的轴向长度可由在方向288上测量的线A和线B (也参见图4)之间的距离确定。再次参照图4，与典型的电动机和行星齿轮组件相比，行星齿轮组件144对电动机组件128的轴向长度没有贡献。例如，行星齿轮组件144完全位于壳体内部空间(线A和 B)和定子内部空间(线C和D)内；因此，行星齿轮组件144对电动机组件128的轴向长度没有贡献。换句话说，行星齿轮组件144的轴向长度完全与定子136的轴向长度重叠，因此定子的轴向长度确定电动机组件128的轴向长度。电动机组件128的紧凑布置能够使行星齿轮组件144的组件位于各种上述内部空间内。如图4中所示，在第一位置，环形齿轮232、托架240和行星齿轮244完全位于壳体内部空间(线A和B)、定子内部空间(线C和D)和转子内部空间(线E和F)内。而太阳齿轮236完全位于壳体内部空间(线A和B)和定子内部空间(线C和D)内，并且部分地位于转子内部空间(线E和F)内。如图9中所示，在第二位置，太阳齿轮236、托架240和行星齿轮244完全位于壳体内部空间(线A和B)、定子内部空间(线C和D)和转子内部空间 (线E和F)内。而环形齿轮232完全位于壳体内部空间(线A和B)和定子内部空间(线 C和D)内，并且部分地位于转子内部空间(线E和F)内。本文描述的电动机组件128在壳体内部空间、定子内部空间和转子内部空间内包括行星齿轮组件144，从而实现行星齿轮组件的益处(例如，高转矩输出)而不增加电动机组件的轴向长度。由于这些原因和其它原因，电动机组件128在需要产生大量转矩的电动机但具有小的形状因子的应用诸如用于混合动力交通工具和电动交通工具中是有用的。在另一实施例(未示出)中，行星齿轮组件144对电动机组件128的轴向长度有贡献。在这种实施例中，行星齿轮组件144的轴向长度仅部分地与定子136的轴向长度重叠，从而行星齿轮组件从定子内部空间延伸。这种从定子内部空间的延伸导致电动机组件 128的轴向长度的增加。例如，行星齿轮组件144的轴向长度的至少50%位于定子内部空间内。在另一例子中，行星齿轮组件144的轴向长度的至少75%位于定子内部空间内。在另一例子中，行星齿轮组件144的轴向长度的至少90%位于定子内部空间内。在每个上述例子中，壳体内部空间也响应于行星齿轮组件144的位置而增大。壳体内部空间的增大增加了壳体在方向288上的长度。电力牵引马汰构造如图13中所示，电动机组件128可构造为用作用于交通工具100的电力牵引马达，电动机组件128位于该交通工具100中。如在本文所使用，术语牵引马达产生用于移动交通工具的驱动转矩。图13中的电动机组件128直接连接到轮轴124，以便为牵引构件104 提供驱动转矩并且在电动机组件和轮轴之间没有传输元件。因此，轮子116和轮胎120以与行星齿轮组件144的输出构件相同的角速度旋转。由电动机组件128产生的转矩的很大百分比直接传输给轮子116。在操作中，驱动系统108使牵引构件104的一部分旋转以便移动交通工具100。具体地讲，速度控制器132向引起转子140以特定角速度旋转的定子136的绕组204发送信号。转子140的旋转引起行星齿轮组件144的输出构件旋转。输出构件的旋转直接结合到牵引构件104以便移动交通工具100。驱动系统108适合用于任何类型的交通工具100，包括由电动机和内燃机提供动力的交通工具(通常称为“混合动力”交通工具)以及全电动交通工具。因此，在一些实施例中，驱动系统108的旋转输出可经其它类型的机械传输装置中的传动装置和/或差动装置结合到牵引构件104。如图14中所示，交通工具100’的另一实施例包括许多驱动系统108’，每个驱动系统108’与许多牵引构件104’之一关联。驱动系统108’和牵引构件104’位于底盘112’ 内。在这个实施例中，每个牵引构件104’由它的关联的驱动系统108’独立地驱动并控制。 一个或多个驱动系统108’可构造于如上所述的牵引马达装置中。在另一实施例中，如图15中所示，底盘112”是船只100”的元件。示例性船只100” 包括小船、个人船只等。在这个实施例中，牵引构件104”组件包括轮轴124”和构造为产生牵引力的螺旋桨292”，当螺旋桨292”在水下旋转时，螺旋桨292”移动船只100”。尽管已参照示例性实施例描述了本发明，但本领域技术人员将会理解，可采用其它实现方式和修改。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，可做出各种改变并且等同元件可替换其元件。另外，在不脱离本发明基本范围的情况下，可做出许多修改以使特定情况或材料适应于本发明的教导。此外，对于可在不包括本文描述的其它方面的情况下获得的在本文描述的单个的改进而言，存在优点。因此，本发明不应局限于为用于执行本发明的公开的特定实施例，而是本发明将会包括落在所附权利要求的范围内的所有实施例。
权利要求
1.一种行星齿轮组件，包括环形齿轮，构造为在处于第一位置时连接到电动机的转子并且构造为在处于第二位置时连接到电动机的壳体；太阳齿轮，构造为在环形齿轮处于第一位置时连接到壳体并且构造为在环形齿轮处于第二位置时连接到转子；和多个行星齿轮，构造为与环形齿轮和太阳齿轮啮合。
2.如权利要求I所述的行星齿轮组件，其特征在于，还包括托架，连接到所述多个行星齿轮。
3.如权利要求2所述的行星齿轮组件，其特征在于，所述托架的输出部分至少部分地位于由太阳齿轮限定的腔内。
4.如权利要求2所述的行星齿轮组件，其特征在于，所述转子在环形齿轮处于第一位置时以第一齿轮比使托架旋转，并且所述转子在环形齿轮处于第二位置时以第二齿轮比使托架旋转。
5.如权利要求I所述的行星齿轮组件，其特征在于，还包括第一花键部分，布置在环形齿轮上；第二花键部分，布置在太阳齿轮上；第三花键部分，布置在转子上；和第四花键部分，布置在壳体上，其中，(i)当环形齿轮处于第一位置时，第一花键部分与第三花键部分啮合并且第二花键部分与第四花键部分啮合，并且(ii)当环形齿轮处于第二位置时，第一花键部分与第四花键部分啮合并且第二花键部分与第三花键部分啮合。
6.如权利要求5所述的行星齿轮组件，其特征在于，还包括托架，连接到所述多个行星齿轮，该托架包括构造为提供电动机的旋转输出的输出部分。
7.如权利要求6所述的行星齿轮组件，其特征在于，所述壳体限定内部空间并且行星齿轮位于该内部空间内。
8.如权利要求6所述的行星齿轮组件，其特征在于，所述电动机是牵引马达，并且该牵引马达位于交通工具内。
9.一种电动机组件,包括定子，限定第一内部空间；转子，位于第一内部空间内并构造为相对于定子旋转，转子限定第二内部空间；和行星齿轮组件，与转子关联并至少部分地位于第二内部空间内。
10.如权利要求9所述的电动机组件，其特征在于，所述定子包括第一多个端部线圈，从定子的第一端延伸；和第二多个端部线圈，从定子的第二端延伸，其中，行星齿轮组件完全位于第一多个端部线圈和第二多个端部线圈之间。
11.如权利要求10所述的电动机组件，其特征在于，所述行星齿轮组件包括环形齿轮；太阳齿轮；多个行星齿轮，构造为以啮合方式咬合环形齿轮和太阳齿轮；和托架，连接到所述多个行星齿轮。
12.如权利要求9所述的电动机组件，其特征在于，所述转子包括多个永磁体。
13.如权利要求9所述的电动机组件，其特征在于，所述行星齿轮组件包括环形齿轮；太阳齿轮；和多个行星齿轮，构造为以啮合方式咬合环形齿轮和太阳齿轮，其中，所述多个行星齿轮完全位于第二内部空间内。
14.如权利要求13所述的电动机组件，其特征在于，所述行星齿轮组件还包括托架，连接到所述多个行星齿轮并包括电动机组件的输出连接部分，其中，托架完全位于第二内部空间内。
15.如权利要求9所述的电动机组件，其特征在于，还包括壳体，其中，定子、转子和行星齿轮组件至少部分地位于壳体内。
16.如权利要求15所述的电动机组件，其特征在于，所述行星齿轮组件包括环形齿轮，构造为在处于第一位置时连接到转子并且构造为在处于第二位置时连接到壳体；太阳齿轮，构造为在环形齿轮处于第一位置时连接到壳体并且构造为在环形齿轮处于第二位置时连接到转子；和多个行星齿轮，构造为与环形齿轮和太阳齿轮啮合。
17.如权利要求9所述的电动机组件，其特征在于，所述行星齿轮组件的旋转输出提供用于移动与电动机组件关联的交通工具的驱动转矩。
18.一种交通工具，包括底盘；牵引构件，与底盘关联；和驱动系统，与底盘和牵引构件关联，包括电力牵引马达，行星齿轮组件，结合到电力牵引马达，行星齿轮组件包括结合到牵引构件的输出构件， 其中，输出构件的旋转为牵引构件提供旋转转矩。
19.如权利要求18所述的交通工具，其特征在于，所述输出构件直接连接到牵引构件， 从而输出构件和牵弓I构件以相同的角速度旋转。
20.如权利要求18所述的交通工具，其特征在于，所述电力牵引马达包括壳体；定子；和转子，其中，定子限定第一内部空间，并且行星齿轮组件至少部分地位于第一内部空间内。
全文摘要
一种行星齿轮组件，包括环形齿轮，构造为在处于第一位置时连接到电动机的转子并且构造为在处于第二位置时连接到电动机的壳体；太阳齿轮，构造为在环形齿轮处于第一位置时连接到壳体并且构造为在环形齿轮处于第二位置时连接到转子；和多个行星齿轮，构造为与环形齿轮和太阳齿轮啮合。在至少一个实施例中，壳体限定内部空间并且行星齿轮位于该内部空间内。在至少一个实施例中，电动机是牵引马达，并且该牵引马达位于交通工具内。
文档编号F16H3/44GK102612614SQ201080051662
公开日2012年7月25日 申请日期2010年11月15日 优先权日2009年11月16日
发明者B·D·钱伯林, B·帕尔福伊, L·A·库贝斯 申请人:雷米技术有限公司