专利名称：轮内马达系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于具有作为驱动轮的直接驱动车轮的车辆中的轮内马达系统。
背景技术：
近年来，在由马达驱动的车辆例如电动车中，采用了将马达装在车轮中的轮内马达系统，因为其空间效率和驱动力传递效率较高。现有技术的轮内马达具有这样的结构，其中将马达部分固定在主轴上，而该主轴与作为车辆行车部分之一的被称为“立柱”或“转向节”的部分连接，从而马达转子和车轮可以转动。图72显示出由JP-A9-506236(在这里所用的术语“JP-A”指的是“待审公开的日本专利中请”)所披露的轮内马达80的结构。在该轮内马达80中，具有磁性部件(永磁体)80M的转子80R被安装在固定于车轮81上的壳体82中，具有线圈80C的定子80S被安装在上述磁性部件80M的内侧上并且被固定在与转向节83连接的中空轴84上，并且上述壳体82的内、外侧壁82a和82b分别通过轴承84a和84b与上述定子80S联接，从而该转子80R可以绕着定子80S转动。
一般来说，在具有悬架机构例如围绕着其腿部的弹簧的车辆中，已知的是，在簧下部分例如车轮、转向节和悬架臂的质量即所谓的“簧下质量”增大时，轮胎的接地负载方面的变动变得更大，并且当车辆在不平整的道路上行驶时道路保持能力变差。
在现有技术的轮内马达中，在如上所述地将马达部分固定在与作为车辆行走部分之一的被称为“立柱”或“转向节”的部分连接的主轴上时，上述簧下质量增加了轮内马达的质量，因此每个轮胎的接地力上的变化变得更大，并且道路保持能力变差。
为了解决上面的问题，如图73中所示，提出这样一种轮内马达系统，其中用于支撑中空的轮内马达3的转子3R的旋转侧外壳3b和车轮2通过柔性连接件10相互连接，该连接件包括多个中空的盘状板11A至11C以及按照其运动方向彼此相交的方式安装在位于中央的中空盘状板11B的前、后侧上的直接作用引导件12A和12B，并且用于支撑定子3S的非旋转侧外壳3a和转向节5通过缓冲机构90或者缓冲机构20K相互连接，该缓冲机构90包括安装在用于沿着车辆的垂直方向引导的直接作用引导件91上的缓冲器92和与缓冲器92并联并且沿着上述直接作用引导件91的运动方向扩张和收缩的弹簧构件93，缓冲机构20K如图74中所示地包括通过直接作用引导件21将其运动方向局限于车辆的垂直方向并且通过弹簧元件22和沿着车辆的垂直方向运动的缓冲器23相互连接的两块板26和27(例如，参见WO02/83446的说明书)。
由于因为这种结构而可以将轮内马达3浮动安装在作为车辆的行车部分之一的转向节5上，所以马达轴和车轮轴可以沿着径向单独地运动。也就是说，由此使马达的质量与车辆的簧下重量对应部分分开并且用作所谓的“动态缓冲器”的重量，在没有增加簧下质量的情况下增加了动态缓冲效果。因此，可以大大降低轮胎的接地负载上的变化，并且大大改善车辆的道路保持能力。
但是不能说，由相互并联的缓冲器92和弹簧构件93沿着垂直方向支撑轮内马达3的上述结构与其中将轮内马达80安装在簧下质量对应部分上的现有技术的结构相比总是令人满意的，因为尽管大大降低了在轮胎的接地载荷方面的变化，但是在接近簧下谐振频率的频率下接地载荷上的变化没有完全降低。
发明内容
本发明的一个目的在于提供了一种轮内马达系统，其通过进一步改进用于将马达质量作为动态缓冲器的重量施加的结构来使道路保持能力优异。
根据本发明的第一方面，提供了一种轮内马达系统，其中安装在车轮部分中且用来驱动车轮的轮内马达通过缓冲构件或缓冲组件安装在车辆的簧下部分上，其中所述马达通过一缓冲构件安装在车辆的簧下部分上，该缓冲构件包括每个都具有一弹簧元件和与该弹簧元件并联的缓冲元件的多个减震器，或者包括具有弹簧元件的至少一个缓冲器的一个或多个，所述缓冲器每个都包括一弹簧元件和与该弹簧元件串连的缓冲元件以及至少一个复合连接缓冲器，其并联的弹簧元件和缓冲元件与弹簧元件串连。
该车辆的簧下部分为行车部分之一，例如车轮、转向节或悬架臂。
根据本发明的第二方面，提供了一种轮内马达系统，其中该马达为一种中空式马达。
根据本发明的第三方面，提供了一种轮内马达系统，其中所述马达沿着垂直方向由弹簧元件(下面被称为“第一弹簧元件”)和具有一弹簧元件的缓冲器支撑在车辆的簧下部分上，每个缓冲器包括一弹簧元件(第二弹簧元件)和与该弹簧元件串联的缓冲元件(第二缓冲元件)。
根据本发明的第四方面，提供了一种轮内马达系统，其中所述马达的定子侧沿着垂直方向由第一弹簧元件支撑在转向节上，并且该车辆的定子侧和簧下部分通过具有一弹簧元件的缓冲器相互连接，每个缓冲器包括第二弹簧元件和与该弹簧元件串连并且与第一弹簧元件并排布置的第二缓冲元件。
根据本发明的第五方面，提供了一种轮内马达系统，其中所述马达除了垂直方向之外还沿着水平方向由弹簧和具有弹簧元件的缓冲器支撑。
根据本发明的第六方面，提供了一种轮内马达系统，其中所述马达沿着垂直方向由第一弹簧元件、第一缓冲元件和具有弹簧元件的缓冲器支撑在所述簧下部分上，所述缓冲器包括第二弹簧元件和与所述第二弹簧元件串连的第二缓冲元件。
根据本发明的第七方面，提供了一种轮内马达系统，其中所述马达的定子侧沿着垂直方向由彼此并排地布置的第一弹簧元件和第一缓冲元件支撑在所述转向节上，并且定子侧和簧下部分通过具有弹簧元件的缓冲器相互连接，所述缓冲器包括第二弹簧元件和与所述第二弹簧元件串连并且与所述第一弹簧元件和所述第一缓冲元件并排布置的第二缓冲元件。
根据本发明的第八方面，提供了一种轮内马达系统，其中所述马达除了垂直方向之外还沿着水平方向由弹簧、缓冲器和具有弹簧元件的缓冲器支撑。
根据本发明的第九方面，提供了一种轮内马达系统，其中具有弹簧元件的缓冲器的缸体被串联在缓冲元件(第二缓冲元件)和构成具有弹簧元件的缓冲器的弹簧元件(第二弹簧元件)之间。
根据本发明的第十方面，提供了一种轮内马达系统，其中构成具有弹簧元件的缓冲器的所述弹簧元件(第二弹簧元件)为金属弹簧、空气弹簧或橡胶弹簧。
根据本发明的第十一方面，提供了一种轮内马达系统，其中构成具有弹簧元件的缓冲器的所述弹簧元件(第二弹簧元件)安装在沿着具有弹簧元件的所述缓冲器的活塞的轴向的两侧上。
根据本发明的第十二方面，提供了一种轮内马达系统，其中所述马达由复合连接缓冲器沿着垂直方向支撑在车辆的簧下部分上，该复合连接缓冲器的并联的弹簧元件和缓冲元件与弹簧元件串联。
根据本发明的第十三方面，提供了一种轮内马达系统，其中所述马达由所述复合连接缓冲器和与所述复合连接缓冲器并排布置的缓冲元件沿着垂直方向支撑在车辆的簧下部分上。
根据本发明的第十四方面，提供了一种轮内马达系统，其中所述复合连接缓冲器被用作第一复合连接缓冲器，使其并联的弹簧元件和缓冲元件与缓冲元件串连的复合连接缓冲器被用作第二复合连接缓冲器，并且所述马达由所述第一复合连接缓冲器和所述第二复合连接缓冲器沿着垂直方向支撑在车辆的簧下部分上。
根据本发明的第十五方面，提供了一种轮内马达系统，其中将与所述弹簧元件并排布置的所述缓冲元件的缸体介于与所述第二复合连接缓冲器的所述缓冲元件和弹簧元件串联的缓冲元件和所述弹簧元件之间。
根据本发明的第十六方面，提供了一种轮内马达系统，其中使所述缓冲元件的缸体位于与所述复合连接缓冲器的缓冲元件并排布置的所述弹簧元件的另一个端部处。
根据本发明的第十七方面，提供了一种轮内马达系统，其中构成所述复合连接缓冲器的所述弹簧元件为金属弹簧、空气弹簧或橡胶弹簧。
根据本发明的第十八方面，提供了一种轮内马达系统，其中所述马达由缓冲器和复合连接缓冲器或者多个复合连接缓冲器沿着除了垂直方向之外还有水平方向支撑。
根据本发明的第十九方面，提供了一种轮内马达系统，其中所述多个减震器包括至少两个在一个或两个方向和阻尼系数方面相互不同的减震器。
根据本发明的第二十方面，提供了一种轮内马达系统，其中至少一个减震器的可动端部与马达侧连接，并且其固定端部与车辆的簧下侧连接，其它减震器中的至少一个的可动端部与车辆的簧下侧连接，并且其固定端部与马达侧连接。
根据本发明的第二十一方面，提供了一种轮内马达系统，其中所述减震器由具有弹簧、活塞和液压缸的液压组件构成。
根据本发明的第二十二方面，提供了一种轮内马达系统，其中，其可动端部与马达侧连接的减震器的液压缸的活塞上腔室和活塞下腔室分别通过具有单独阀门的工作油流动通道与其可动端部与簧下侧连接的减震器的液压缸的活塞上腔室和活塞下腔室连接。
根据本发明的第二十三方面，提供了一种轮内马达系统，它包括用于驱动车轮的轮内马达，该马达安装在车轮部分中并且通过缓冲构件或缓冲组件装配在车辆的簧下部分上，其中马达转子和车轮通过多个十字引导件相互连接，该十字孔导件沿着转子的圆周方向以相等的间隔布置并且其运动方向在前侧和后侧上相互交叉。
根据本发明的第二十四方面，提供了一种轮内马达系统，其中使所述十字引导件如此布置，即，这些十字引导件的所有马达侧导轨的运动方向与马达转子的径向成45°，并且所有车轮侧导轨的运动方向变得与马达侧导轨的运动方向垂直。
根据本发明的第二十五方面，提供了一种轮内马达系统，其中在马达和车轮之间安装有一个或多个弹性的环形防尘罩，用来使在马达和车轮之间形成的空间与外界隔断。
根据本发明的第二十六方面，提供了一种轮内马达系统，其中所述马达的旋转侧外壳和车轮通过柔性连接件相互连接，并且所述环形防尘罩安装在位于与马达的旋转侧外壳的柔性连接件安装侧相对的一侧的端部和与车轮的上述端部相反的端部之间。
根据本发明的第二十七方面，提供了一种轮内马达系统，其中设有一环形防尘罩，以使柔性连接件的连接部分与外界隔断。
根据本发明的第二十八方面，提供了一种轮内马达系统，其中所述环形防尘罩沿着与轴线垂直的方向具有波浪形截面形式。
根据本发明的第二十九方面，提供了一种轮内马达系统，其中在所述环形防尘罩的车轮侧安装部分附近形成多个孔。
根据本发明的第三十方面，提供了一种轮内马达系统，其中在用来连接马达的旋转侧外壳和非旋转侧外壳的马达轴承的外侧上设有可以沿着马达的轴向运动的中空的圆盘形分隔件。
根据本发明的第三十一方面，提供了一种轮内马达系统，其中在安装在马达轴承的外侧上的轴承装配罩中形成一中空部分，并且将所述中空的圆盘形分隔件存放在所述中空部分中。
根据本发明的第三十二方面，提供了一种轮内马达系统，其中使在所述中空的圆盘形分隔件和位于旋转侧上的轴承装配罩之间沿着径向的空间大于在所述中空的圆盘形间隔件和位于非旋转侧上的轴承装配罩之间沿着径向的空间。
图1为表示根据本发明的实施方案1的轮内马达系统的构造的纵向剖视图；图2为表示根据实施方案1的缓冲机构的构造的示意图；图3为表示根据实施方案1的具有弹簧元件的缓冲器的构造的示意图；图4为表示具有弹簧元件的缓冲器的另一个实施例的示意图；图5(a)和5(b)为表示具有弹簧元件的缓冲器的其它实施例的示意图；图6为轮内马达的示意图，该马达除了在垂直方向上之外还在水平方向上受到弹簧和具有弹簧元件的缓冲器的支撑；图7为显示出代表在车辆的垂直方向上的特征性能的参数的表格；图8(a)和8(b)为示意图，显示出在现有技术的轮内马达系统中的车辆振动模型(在接地负载上的变化)；图9为一示意图，显示出在现有技术的动态缓冲器型轮内马达系统中的车辆振动模型(在接地负载上的变化)；图10为一示意图，显示出在本发明的轮内马达系统中的车辆振动模型(在接地负载上的变化)；图11为一示意图，显示出在本发明的轮内马达系统中的车辆振动模型(在接地负载上的变化)；图12为表示车辆振动模型(在接地负载上的变化)的分析结果的曲线图；图13为显示出代表在车辆的水平方向上的特征性能的参数的表格；图14(a)和14(b)为示意图，显示出在现有技术的轮内马达系统中的车辆振动模型(在纵向力上的变化)；图15为一示意图，显示出在现有技术的动态缓冲器型轮内马达系统中的车辆振动模型(在纵向力上的变化)；
图16为一示意图，显示出在本发明的轮内马达系统中的车辆振动模型(在纵向力上的变化)；图17为一示意图，显示出在本发明的轮内马达系统中的车辆振动模型(在纵向力上的变化)；图18为表示车辆振动模型(在纵向力上的变化)的分析结果的曲线图；图19为表示根据本发明的实施方案2的轮内马达系统的构造的纵向剖视图；图20为表示根据实施方案2的缓冲机构的构造的示意图；图21为除了在垂直方向上之外还在水平方向上由弹簧、缓冲器和具有弹簧元件的缓冲器支撑的轮内马达的示意图；图22为显示出代表在车辆的垂直方向上的特性性能的参数的表格；图23(a)和23(b)为示意图，显示出在现有技术的轮内马达系统中的车辆振动模型(在接地负载上的变化)；图24为一示意图，显示出在现有技术的动态缓冲器型轮内马达系统中的车辆振动模型(在接地负载上的变化)；图25为一示意图，显示出在本发明的轮内马达系统中的车辆振动模型(在接地负载上的变化)；图26为一示意图，显示出在本发明的轮内马达系统中的车辆振动模型(在接地负载上的变化)；图27为表示车辆振动模型(在接地负载上的变化)的分析结果的曲线图；图28(a)和28(b)为示意图，显示出在现有技术的轮内马达系统中的车辆振动模型(在纵向力上的变化)；图29为一示意图，显示出在其中马达用作沿水平方向的动态缓冲器的轮内马达系统中的车辆振动模型；图30为一示意图，显示出在本发明的轮内马达系统中的车辆振动模型(在纵向力上的变化)；
图31为一示意图，显示出在本发明的轮内马达系统中的车辆振动模型(在纵向力上的变化)；图32为一示意图，显示出根据实施方案3的包括复合连接缓冲器的缓冲机构的构造；图33为表示该复合连接缓冲器的一个实施例的示意图；图34为一示意图，显示出根据本发明的包括复合连接缓冲器的缓冲机构的另一个实施例；图35为除了在垂直方向上之外还在水平方向上由复合连接缓冲器支撑的轮内马达的示意图；图36为本发明的复合连接缓冲器的另一个实施例的示意图；图37为一示意图，显示出包括本发明的复合连接缓冲器和第二复合连接缓冲器的缓冲机构的构造；图38为第二复合连接缓冲器的另一个实施例的示意图；图39为显示出代表在车辆的垂直方向上的特征性能的参数的表格；图40(a)和40(b)为示意图，显示出在现有技术的轮内马达系统中的车辆振动模型(在接地负载上的变化)；图41为一示意图，显示出在现有技术的动态缓冲器型轮内马达系统中的车辆振动模型(在接地负载上的变化)；图42为一示意图，显示出在本发明的轮内马达系统中的车辆振动模型(在接地负载上的变化)；图43为一示意图，显示出在本发明的轮内马达系统中的车辆振动模型(在接地负载上的变化)；图44为一示意图，显示出在本发明的轮内马达系统中的车辆振动模型(在接地负载上的变化)；图45为一示意图，显示出在本发明的轮内马达系统中的车辆振动模型(在接地负载上的变化)；图46为表示车辆振动模型(在接地负载上的变化)的分析结果的曲线图；
图47为表示车辆振动模型(在接地负载上的变化)的分析结果的曲线图；图48为显示出代表在车辆的水平方向上的特征性能的参数的表格；图49(a)和49(b)为示意图，显示出在现有技术的轮内马达系统中的车辆振动模型(在纵向力上的变化)；图50为一示意图，显示出在现有技术的动态缓冲器型轮内马达系统中的车辆振动模型(在纵向力上的变化)；图51为一示意图，显示出在本发明的轮内马达系统中的车辆振动模型(在纵向力上的变化)；图52为一示意图，显示出在本发明的轮内马达系统中的车辆振动模型(在纵向力上的变化)；图53为表示在本发明的轮内马达系统中的车辆振动模型(在纵向力上的变化)的示意图；图54为表示在本发明的轮内马达系统中的车辆振动模型(在纵向力上的变化)的示意图；图55为表示车辆振动模型(在纵向力上的变化)的分析结果的曲线图；图56为表示车辆振动模型(在纵向力上的变化)的分析结果的曲线图；图57为一纵向剖视图，显示出根据本发明的实施方案4的轮内马达系统的构造；图58为表示根据实施方案4的缓冲机构的构造的示意图；图59为一示意图，示出了根据本发明的包括液压减震器的缓冲组件的构造；图60为表示本发明的液压减震器的液压缸的构造的示意图；图61为一纵向剖视图，显示出根据本发明的实施方案5的轮内马达系统的构造；图62为表示根据实施方案5的十字引导件的构造的示意图；
图63为表示根据实施方案5的柔性连接件的一个实施例的示意图；图64为用于说明该柔性连接件的操作的示意图；图65为一纵向剖视图，示出了根据本发明的实施方案6的轮内马达系统的构造；图66为表示根据实施方案6的缓冲机构的一个实施例的示意图；图67为表示根据实施方案6的柔性连接件的一个实施例的示意图；图68为表示环形防尘罩的安装的示意图；图69为一纵向剖视图，显示出根据本发明的实施方案7的轮内马达系统的构造；图70为表示出根据实施方案7的防水部件的细节的示意图；图71(a)和71(b)为示意图，显示出根据实施方案7的树脂环的运动；图72为表示现有技术的轮内马达的构造的示意图；图73为表示现有技术的动态缓冲器型轮内马达的构造的示意图；以及图74为一示意图，示出了现有技术的动态缓冲器型轮内马达的另一个实施例。
具体实施例方式
下面将参照这些附图对本发明的优选实施方案进行说明。
实施方案1图1为表示根据实施方案1的轮内马达系统的构造的示意图。在图1中，参考标号1表示轮胎，标号2表示由轮辋2a和轮辐2b构成的车轮，并且标号3表示一外部转子型轮内马达，它包括马达定子(下面将被称为“定子”)3S和马达转子(下面将被称为“转子”)3R，其中所述马达定子固定在沿径向安装于内侧上的非旋转侧外壳3a上，所述马达转子固定在通过轴承3j被可转动地连接在上边非旋转侧外壳3a上并且安装在沿着径向的外侧上。
标号4表示与车轮2的旋转轴连接的轮毂部分，标号5表示与轴6连接的转向节，标号7为由减震器等构成的悬架构件，标号8表示安装在上述轮毂部分4上的制动装置，标号10表示一柔性连接件，它包括多个中空的圆盘状板11A至11C和直接作用引导件12A和12B，后者用于将相邻的板11A和11B以及相邻的板11B和11C相互连接起来并且沿着圆盘的径向引导上述相邻板11A和11B以及相邻板11B和11C，并且20表示用于使马达3的非旋转侧外壳3a与作为车辆行车部分之一的转向节5连接的缓冲机构，它包括两块板26和27，这些板其运动方向由直接作用引导件21限制成车辆的垂直方向上并且通过可以沿着车辆的垂直方向运动的第一弹簧元件22和具有弹簧元件的缓冲器25相互连接起来，每个缓冲器25包括一缓冲器23和与缓冲器23串联并且与第一弹簧元件22并排布置的第二弹簧元件24。
如图2所示，使上述的缓冲机构20和与转向节5连接的轴6连接，沿着车辆的垂直方向伸展和收缩的第一弹簧元件22被安装在位于悬架构件7侧上的第一板(下面被称为“转向节安装板”)26的四个角部上，用于使沿着车辆的垂直方向伸展和收缩的缓冲器23和第二弹簧元件24串联的具有弹簧元件的缓冲器25被安装在形成于第一板26的中央的用于轴6的连接孔26k的两侧上，弹簧容纳部22n被设在位于马达3侧上的板27(下面被称为“马达安装板”)的第一弹簧元件22上方或下方的位置处，缓冲器安装部分23n被安装在位于缓冲器25上方的位置处，即在用于轴6的连接孔27k上方的位置处，并且上述板26和27通过相对于板的中央对称布置的四个直接作用引导件21相互连接。
在图73所示的现有技术的轮内马达系统中，用于支承定子3S的非旋转侧外壳3a支撑在转向节5上或者沿着垂直方向由相互并排布置的缓冲器92和弹簧构件93支撑。在该实施方案中，如上所述，上述的非旋转侧外壳3a由第一弹簧元件22和具有弹簧元件的缓冲器25沿着垂直方向支撑在转向节5上，每个缓冲器25包括缓冲器23和与该缓冲器23串联的第二弹簧元件24，由此改变了产生缓冲力的定时。因此，与上面的现有技术相比，可以进一步降低在接近簧下谐振频率的频率处接地负载上的变化，并因此可以进一步提高车辆的道路保持能力。
上述的第二弹簧元件24具体地说是一种金属弹簧，其一个端部安装在几乎形成于缓冲器23的缸体(缓冲器主体)23B的中央处的弹簧安装部分24m上，而其另一个端部安装在装在上述转向节安装板26上的弹簧容纳部分24n上。在上面现有技术的轮内马达系统中，由于将用于支撑马达3的缓冲器52的相对较重的缸体固定在簧下部分(转向节5)上，簧下质量稍稍增大。在该实施方案中，由于上述的缸体23B介于串联的上述缓冲器23和上述第二弹簧元件24之间，可以通过上述第二弹簧元件24使上述较重的缸体23B与簧下质量分开。因此，可以进一步降低簧下质量，并且可以进一步提高车辆的道路保持能力。
在该实施方案1中，马达3的旋转侧外壳3b由柔性连接件10连接，该连接件10包括多块中空的盘状板11A至11C和用于沿着圆盘的径向引导相邻的板11A和11B以及相邻的板11B和11C的直接作用引导件12A和12B，并且该马达3的非旋转侧外壳3a由用于将马达3的非旋转侧外壳3a与作为车辆行车部分之一的转向节5连接的缓冲机构20连接，该缓冲机构20包括两块板26和27，其运动方向由直接作用引导件21限制成车辆的垂直方向，并且它们通过可以沿着车辆的垂直方向运动的第一弹簧元件22和具有弹簧元件的缓冲器25相互连接，这些缓冲器每一个都包括缓冲器23和与该缓冲器23串联并且与第一弹簧元件22并排布置的第二弹簧元件24。因此，可以可靠地将马达3的驱动力传递给车轮2，并且通过在没有增加簧下质量的情况下明显降低轮胎的接地负载上的变化，可以进一步改善该车辆的道路保持能力。
在上面的实施方案1中，上述第二弹簧元件24为一金属弹簧。它不局限于金属弹簧，而是可以为空气弹簧，或者可以为如图4所示的由橡胶制成的衬套状物体(图4中的橡胶衬套)，它安装在衬套安装部分28n上以支撑上述缸体23B。
在将上述第二弹簧元件24插置于缓冲器23和马达3的非旋转侧外壳3a之间或插置于缓冲器23和簧下部分之间、或者安装在缓冲器23的未示出的活塞侧安装部分或液压缸侧安装部分上时，可以获得相同的效果。
或者，如图5(a)所示，第二弹簧元件24可以安装在缓冲器23中的活塞23P上。更具体地说，将自由活塞23K安装在液压缸23V中，将与缓冲器杆23L连接的活塞23P存放在该自由活塞23K中，将第二弹簧元件24沿着轴向布置在活塞23P之前和之后以按照这样一种方式支撑缓冲器杆23L，即，它可以沿着轴向滑动，由此使上述第二弹簧元件24与上述缓冲器23串联连接。在图5(a)中，标号23a和23b表示通过孔23c和油路23d相互连接的液压缸23V的第一腔室和第二腔室。
即使在第二弹簧元件24被设置为在缓冲器23中的工作油通道空气弹簧时，也可获得相同的效果。更具体地说，如图5(b)所示，在其中使压缩空气腔室24q和工作油腔室24r由活塞24p分开的腔室24M和24M形成在作为缓冲器23的工作油通道的油管23d中，以提供一种弹簧作用，由此使得能够使具有弹簧元件作为缓冲器的缓冲器25产生缓冲力的定时相对于在只有上述缓冲器23的情况中产生缓冲力的定时延迟。通过上述缓冲器23的特征性能和马达3的尺寸来适当地确定上述腔室24M的数量，并且该数量可以为1或3或更多。
在上述实施方案中，已经对降低车辆的垂直振动进行了说明。马达3可以由弹簧和具有弹簧元件的缓冲器沿着垂直方向以及水平方向支撑。更具体地说，如图6所示，制备出其构造与上述实施方案1的转向节安装板26几乎相同并且具有其直径大于轴6的的大孔26′k来代替用于轴6的连接孔26k的中间板26′，将板36安装在中间板26′的马达安装板27侧上，该板36包括沿着车辆水平方向运动的第三弹簧元件32和具有弹簧元件的缓冲器35，缓冲器35每个都包括一缓冲器33以及与缓冲器33串联并且与上述第三弹簧元件32并排布置的第四弹簧元件34和34，板36和上述中间板26′通过相对于所述板的中央对称布置的用于沿着水平方向引导的四个直接作用引导件31相互连接，并且将板36安装在与转向节5连接的轴6上。上述中间板26′设有用于安装上述缓冲器33的缓冲器安装部分33n。
一般来说，当簧下部分较重时，该簧下部分的水平振动变大。因此，当如所述那样除了沿车辆的垂直方向之外还沿着水平方向提供动态的缓冲效果时，可以明显降低该簧下部分的振动。
实施方案1-1图7的表格显示出代表在车辆垂直方向上的特性性能的参数，用来分析当车辆在不良道路上行驶时出现在轮胎上的接地负载的变化，图8(a)、8(b)和9至11示出了其振动模型，并且图12为表示从这些振动模型中获得的分析结果的曲线图。
比较例1为一种电动汽车，它没有采用普通的轮内马达系统并且由图8(a)的振动模型表示。在图8(a)中，由于将马达安装在车身侧上，该马达的质量对应于簧上质量m2。
比较例2为包括现有技术的簧下马达的一种轮内马达式车辆，它由图8(b)的振动模型表示。这对应于图72。
比较例3为一种动态缓冲器型轮内马达式汽车，其中马达用作动态缓冲器，并且由图9的振动模型表示。
比较例4是通过加大沿比较例3的垂直方向支撑马达的弹簧的弹簧常数k3来实现的。比较例3和4分别对应于图73和图74。
实施例1为一种包括根据本发明的具有弹簧元件的缓冲器的轮内马达式汽车，它由图10的振动模型(基本模型)表示。
实施例2为一种包括根据本发明的具有弹簧元件的缓冲器的轮内马达式汽车，它由图11的振动模型表示，并且与图10的基本模型的不同之处在于，将缓冲器的缸体m4做成单独的。该实施例2与图1和图2对应。
实施例3是通过减小沿上述实施例2的垂直方向支撑马达的弹簧的弹簧常数k3并且增大缓冲器的缓冲力c3来实现的。
当如比较例2那样将马达安装在簧下质量对应部分例如车轮或转向节上时，该簧下质量增大。因此，如图12所示，与其中簧下质量较小的比较例1相比，在轮胎的接地负载上的变化增大并且道路保持能力变差。
由于当如比较例3中那样将马达安装作为动态缓冲器时使马达的质量与簧下质量分离，所以可以将簧下质量降低至与上述比较例1中相等的数值，并且通过该动态缓冲器的功能抑制了簧下部分振动。因此，如图12所示，与在上述比较例1中所示的没有采用普通轮内马达系统的电动汽车相比，可以大大降低轮胎的接地负载上的变化。当如比较例4中那样使用于沿着垂直方向支撑马达的弹簧的弹簧常数k3较大时，如图12所示，轮胎在相对较低频率下的接地负载的变化变得稍大，但是可以大大降低该轮胎处于接近簧下谐振频率的频带时的接地负载上的变化，由此使得能够进一步改善轮胎保持性能。
在包括根据本发明的具有弹簧元件的缓冲器的轮内马达式汽车(实施例1)中，由于弹簧元件k4介于与比较例3或4的马达连接的缓冲器和簧下部分之间或者介于缓冲器和马达之间，所以该轮胎在作为动态缓冲器的谐振频率的大约7Hz的频率下的接地载荷的变化如图12所示稍大，但是可以使该轮胎处于作为簧下谐振频率的7Hz至16Hz的频率时的接地负载的变化较小。
由于在上述实施例1中缓冲器的缸体m4安装在弹簧下面，所以簧下重量稍稍增大。当通过与第二弹簧元件对应的弹簧元件k4提升该缸体m4时，如在实施例2中那样可以降低簧下重量，因此，如图12中所示，可以进一步降低轮胎处于接近簧下谐振频率的频率时的接地负载上的变化。
另外，当如实施例3中那样与上述实施例2中的情况相比使与第一弹簧元件对应的沿着垂直方向支撑马达的弹簧的弹簧常数k3更小并且使缓冲器的缓冲力c3更大时，与比较例1相比，可以大大降低轮胎处于从7Hz到簧下谐振频率的频率时的接地负载上的变化。
实施例1-2图13的表格示出了代表在车辆的水平方向上的特征性能的参数，用来分析当车辆在不良道路上行驶时在轮胎中出现的纵向力的变化，图14(a)和14(b)以及图15至17示出了其振动模型，并且图18为表示从上述振动模型中获得的分析结果的曲线图。
比较例1为一种电动汽车，它没有采用普通的轮内马达系统，并且由图14(a)的振动模型表示。在图14(a)中，由于将马达安装在车身侧上，该马达的质量对应于簧上质量m2。
比较例2为包括现有技术的簧下马达的一种轮内马达式汽车，它由图14(b)的振动模型表示。这对应于图47。
比较例3为一种动态缓冲器型轮内马达式汽车，其中马达用作动态缓冲器，并且由图15的振动模型表示。
比较例4是通过加大沿比较例3的垂直方向支撑马达的弹簧的弹簧常数k3而实现的。
实施例1为一种包括根据本发明的具有弹簧元件的缓冲器的轮内马达式汽车，它由图16的振动模型(基本模型)表示。
实施例2为包括根据本发明的具有弹簧元件的缓冲器的轮内马达式汽车，它由图17的振动模型表示，并且与上述基本模型的不同之处在于，使缓冲器的缸体m4为独立的。该实施例2与图6对应。
实施例3是通过减小用于沿上述实施例2的垂直方向支撑马达的弹簧的弹簧常数k3并且增大缓冲器的缓冲力c3来实现的。
当如比较例2那样将马达安装在簧下质量对应部分例如车轮或转向节上时，该簧下质量增大。因此，如图18所示，与其中簧下质量较小的比较例1相比，该轮胎的纵向力的变化增大并沿水平方向m抓地性能变差。
由于当如比较例3中那样将马达安装作为动态缓冲器时使马达的质量与簧下质量分离，所以可以将簧下质量降低至与上述比较例1相等的数值，并且通过该动态缓冲器的功能抑制簧下振动。因此，如图18所示，与在上述比较例1中所示的没有采用普通轮内马达系统的电动汽车相比，可以大大降低该轮胎的纵向力的变化。当如比较例4中那样使用于沿着水平方向支撑马达的弹簧的弹簧常数k3较大时，如图18所示，轮胎在相对较低的频率下的纵向力的变化变得稍大，但是可以大大降低该轮胎片于接近簧下谐振频率的频带时的纵向力上的变化，由此使得能够进一步改善沿水平方向的抓地性能。
在包括根据本发明的具有弹簧元件的缓冲器的轮内马达式汽车(实施例1)中，由于弹簧元件k4介于与比较例3或4的马达连接的缓冲器和簧下部分之间或者介于缓冲器和马达之间，所以该轮胎在作为动态缓冲器的谐振频率的大约10Hz的频率下的纵向力上的变化如图18所示地稍大，但是可以使该轮胎处于作为簧下谐振频率的从10Hz至20～25Hz的频率时的纵向力上的变化较小。
由于在上述实施例1中缓冲器的缸体m4安装在弹簧下面，所以簧下重量稍稍增大。当通过与第二弹簧元件对应的弹簧元件k4提升缸体m4时，可以如在实施例2中那样降低簧下重量，因此，可以如图18中所示地进一步降低轮胎处在接近簧下谐振频率的频率时的纵向力的变化。
另外，当如实施例3中那样与上述实施例2中的情况相比使与第二弹簧元件对应的沿着水平方向支撑马达的弹簧的弹簧常数k3更小并且使缓冲器的缓冲力c3更大时，与比较例1相比，可以大大降低该轮胎处在从10Hz到簧下谐振频率的频率时的纵向力的变化。
实施方案2在上述实施方案1中，为了代替图73中所示的现有技术的轮内马达系统的缓冲器92，轮内马达3的非旋转侧外壳3a由具有弹簧元件的缓冲器25沿着垂直方向支撑在转向节5上，每个缓冲器包括一缓冲器23和与该缓冲器23串联连接的第二弹簧元件24，由此改变产生缓冲力的定时。如图19和图20所示，当轮内马达3的非旋转侧外壳3a通过一缓冲机构20Z联接在转向节5上时，可以进一步减小处于接近簧下谐振频率的频率时接地负载的变化，并且进一步提高车辆的道路保持能力，该缓冲机构用于利用第一弹簧元件22和第一缓冲器23Z沿着垂直方向将轮内马达3的非旋转侧外壳3a支撑在转向节5上，并且还利用具有弹簧元件的上述缓冲器25沿着垂直方向将轮内马达3的非旋转侧外壳3a支撑在转向节5上。在图21中，标号24z表示用于安装上述缓冲器23Z的缓冲器安装部分。
在图73中所示的现有技术的轮内马达系统中，马达3通过相互并排布置的弹簧构件93和缓冲器92支撑在车辆的簧下部分上。在该实施方案2的缓冲机构20Z中，具有弹簧元件的缓冲器25包括缓冲器23和作为第二缓冲元件的与缓冲器23串联连接的第二弹簧元件24并且与第一弹簧元件22和缓冲器23Z并排布置，将该缓冲器25加入到与上述弹簧构件93对应的第一弹簧元件22上和作为与上述缓冲器52对应的第一缓冲元件的缓冲器23Z。
当车辆在不良道路上行驶的过程中马达3由于从道路输入的振动而在车轮2中振动时，用于使马达3与转向节5连接的上述缓冲机构20Z的操作速度随着其振动频率变得更高而变得更快。也就是说，只有作为第二缓冲元件的缓冲器23Z在任意频率下起着缓冲的作用。具有弹簧元件的缓冲器25在其操作速度较慢的低频带下用作缓冲器，而在其操作速度较快的高频带下因为作为第二缓冲元件的缓冲器23的缓冲力增长而用作弹簧，以使第二弹簧元件24运动。与之相反，当第一弹簧元件22和上述缓冲器23Z如在该实施方案2中一样与具有弹簧元件的缓冲器25并排布置时，可以更有效地抑制具有接近频率相对较高的簧下谐振频率的频率的振动。
在上述实施方案中，减少了车辆的垂直振动。除了垂直方向之外，马达3可以由弹簧、缓冲器和具有弹簧元件的缓冲器沿着水平方向支撑。更具体地说，如图21所示，安装在中间板26′上的其中一个具有弹簧元件的缓冲器25为作为第一缓冲元件的缓冲器23Z，并且安装在板36上的其中一个具有弹簧元件的缓冲器35为在结构上与缓冲器23Z相同的缓冲器33Z以在除了车辆的垂直方向之外还在水平方向上提供动态缓冲效果。因此，可以进一步减小轮胎的接地负载上的变化，并且可以进一步抑制轮胎的纵向力方面的变化。
在上述实施方案1和2中，中空外部转子型轮内马达3被用作通过缓冲机构20或缓冲机构20Z安装在车辆的簧下部分上的马达。本发明不限于此，并且可以被应用于中空内部转子型轮内马达以及作为中空内部转子型轮内马达和减速齿轮装置的组合的齿轮马达。在上述齿轮马达的情况中，非旋转侧外壳或者其上安装有上述非旋转侧外壳的马达外壳通过上述缓冲机构20或20Z与作为车辆行车部分之一的转向节连接。
实施例2-1图22的表格示出了代表在车辆垂直方向上的特征性能的参数，用来分析当车辆在不良道路上行驶时在轮胎中出现的接地负载上的变化，图23(a)和23(b)以及图24至26示出了其振动模型，并且图27为表示从上述振动模型中获得的分析结果的曲线图。
比较例1为一种电动汽车，它没有采用普通的轮内马达系统，并且由图23(a)的振动模型表示。在图23(a)中，由于在将马达安装在车身侧上时，该马达的质量对应于簧上质量m2。
比较例2为一种包括现有技术的簧下马达的轮内马达式汽车，它由图23(b)的振动模型表示。这对应于图72。
比较例3为一种动态缓冲器型轮内马达式汽车，其中马达用作动态缓冲器，并且由图24的振动模型表示。比较例3与图73和图74对应。
实施例1为一种轮内马达式汽车，其中马达通过根据本发明的包括相互并排布置的弹簧、缓冲器和具有弹簧元件的缓冲器的缓冲装置用作动态缓冲器，它由图25的振动模型(基本模型)表示。
实施例2为包括根据本发明的具有弹簧元件的缓冲器的轮内马达式汽车，它由图26的振动模型表示，并且与图25的振动模型的不同之处在于，使缓冲器的缸体m4为单独的。
当如比较例2那样将马达安装在簧下质量对应部分例如车轮或转向节上时，该簧下质量增大。因此，如图27所示，与其中簧下质量较小的比较例1相比，该轮胎的接地负载的变化增大并且道路保持能力变差。
由于当如在比较例3中一样将马达安装作为动态缓冲器时使马达的质量与簧下质量分离，所以可以将簧下质量降低至与上述比较例1相等的数值，并且通过动态缓冲器的功能抑制簧下振动。因此，如图27所示，与在上述比较例1中所示的没有采用普通轮内马达系统的电动汽车相比，可以大大减小该轮胎的接地负载的变化。在根据本发明的包括弹簧、缓冲器和具有弹簧元件的缓冲器的轮内马达式汽车(实施例1)中，由于包括缓冲器元件c4和与该缓冲元件c4串联连接的弹簧元件k4的具有弹簧元件的缓冲器与上述比较例3的缓冲元件c3和弹簧元件k3并排布置，所以轮胎在作为动态缓冲器的谐振频率的大约7Hz的频率下的接地载荷上的变化如图27所示地稍大，但是与上述比较例3相比，可以使该轮胎在作为簧下谐振频率的7Hz至16Hz的频率时的接地负载的变化更小。
由于在上述实施例1中将缓冲器的缸体m4安装在弹簧下面，所以簧下重量稍稍增大。当通过与第二弹簧元件对应的弹簧元件k4提升该缸体m4时，可以如在实施例2中一样降低簧下重量，因此，如图27中所示，可以将轮胎的处于接近簧下谐振频率的频率时的接地负载的变化进一步降低至小于上述实施例1中的数值。
由于如由图28(a)的振动模型所表示的那样普通车辆的悬架在弹簧作用下沿着水平方向振动，所以当该车辆在不良道路上行驶时，轮胎的纵向力波动。在如由图28(b)的振动模型所表示的现有技术的轮内马达式汽车中，由于将马达安装在簧下部分上，所以簧下质量递增，当该车辆在不良道路上行驶时轮胎的纵向力的变化增大，并且该轮胎的产生力(驱动力)减小。
至于这个问题，如由图29的振动模型所示，当马达用作沿着水平方向的动态缓冲器时，使簧下质量减小以抑制轮胎的纵向力的变化。通过将如图21所示的实施方案2的用于垂直方向的结构应用于水平方向，获得了图30中所示的振动模型，由此如上述实施方案1-2一样可以进一步抑制轮胎的纵向力的变化。如图31所示，通过利用与第二弹簧元件对应的弹簧元件k4提升缓冲器的缸体m4，可以进一步减小该轮胎在处于接近簧下谐振频率的频率时纵向力的变化。
实施方案3在上述实施方案1和2中，轮内马达3的非旋转侧外壳3a通过具有弹性元件的缓冲器25沿垂直方向支撑在转向节5上，该缓冲器25包括缓冲器23和与该缓冲器23串联连接的第二弹簧元件24。即使在轮内马达3的非旋转侧外壳3a通过缓冲机构20X与转向节5连接时，可以减小在接近簧下谐振频率的频率下接地负载的变化，所述缓冲机构20X如图32中所示用于借助其并联连接的弹簧元件23s和缓冲元件24s与弹簧元件25s串联的复合连接缓冲器25S和与该复合连接缓冲器25S并排布置的缓冲元件23Z沿着垂直方向将轮内马达3的非旋转侧外壳3a支撑在转向节5上。
图33示出了上述复合连接缓冲器25S的一个实施例。将上述缓冲元件24s的缸体24b安装在作为与马达3或转向节5连接的金属弹簧的弹簧元件23s的另一个端部上，以便将上述弹簧元件23s和上述缓冲元件24s并排布置，并且将是金属弹簧的弹簧元件25s置于该缸体24b和转向节5之间，以使上述弹簧元件25s与上述弹簧元件23s和上述缓冲元件24s串联连接。在图33中，标号25m表示用于将上述弹簧元件25s安装在转向节侧板26上的安装部分，并且标号25z表示用于将上述弹簧元件25s安装在缸体24b上的安装部分。
因为用于支撑马达3的缓冲元件24s的相对较重的缸体部分可由于上述结构而介于弹簧元件23s和弹簧元件25s之间，所以可以减小簧下质量并且提高车辆的道路保持能力。
在该实施方案的缓冲机构20X中，当在车辆于不良道路上行驶的情况下马达3由于从道路输入的振动而在车轮2中振动时，用于连接马达3和转向节5的复合连接缓冲器25S的操作速度随着其振动频率变高而增大。也就是说，在第一弹簧元件22在图73中所示的现有技术的轮内马达系统中用作在任意频率处具有固定的弹簧常数的缓冲器期间，由于使弹簧元件25s在上述复合连接缓冲器25S中与弹簧元件23s和与弹簧元件23s并联连接的缓冲元件24s串联连接，缓冲元件24s的缓冲力在操作速度较低的低频带下较低，并且上述复合连接缓冲器25S用作一弱弹簧，其中弹簧元件23s和弹簧元件25s串联连接。上述缓冲元件24s的缓冲力在操作速度较快的高频带处增大，以固定与上述缓冲元件24s并联连接的上述弹簧元件23s，由此复合连接缓冲器25S用作只由弹簧元件25s构成的硬弹簧。通过将上述复合连接缓冲器25S与缓冲元件23Z并排布置，可以更加有效地抑制具有接近相对较高的簧下谐振频率的频率的振动。因此，可以减小轮胎在接近簧下谐振频率的频率下的接地负载上的变化，并且可以进一步提高车辆的道路保持能力。
由于大部分缓冲力因为上述结构而由复合连接缓冲器25S的缓冲元件24s产生，所以缓冲元件23Z的缓冲力可以较小。因此，如图34所示，可以取消上述缓冲元件23Z并且只使用复合连接缓冲器25S。
在上面的实施方案中，减小了车辆的垂直振动。如图35所示，制备出中间板26′，将具有彼此并排布置的上述连接缓冲器25S和缓冲元件23Z的板36安装在中间板26′的马达安装板27侧上，通过相对于该板的中央对称布置的四个用于沿着水平方向引导的直接作用引导件31将该板36和中间板26′装配在一起，并且将该板36装配到与转向节5连接的轴6上，以除了在车辆的垂直方向上而且还在水平方向上提供动态缓冲效果。因此，可以进一步减小轮胎的接地负载的变化，并且可以进一步抑制轮胎的纵向力的变化。
在上述实施方案3中，上述弹簧元件25s为金属弹簧。它不限于此，并且可以为空气弹簧，或者可以为如图36所示的由橡胶制成的衬套状物体(该图中的橡胶衬套25g)，它通过衬套安装部分28t安装在中间板26′上，以支撑上述缸体24b。
在上述实施方案中，轮内马达3由复合连接缓冲器25S和与该复合连接缓冲器25S并排布置的缓冲元件23Z沿着垂直方向支撑在转向节5上。如图37所示，即使在制备出其中使并联连接的弹簧元件23t和缓冲元件24t与缓冲元件25t串联连接的第二复合连接缓冲器25T并且使马达3的非旋转侧外壳3a通过包括上述复合连接缓冲器25S和与该复合连接缓冲器25S并排布置的上述第二复合连接缓冲器25T的缓冲机构20Y与转向节5连接时，也可以降低在接近簧下谐振频率的频率下的接地负载的变化。图38示出了第二复合连接缓冲器25T的一个实施例。在该第二复合连接缓冲器25T中，将橡胶衬套25G安装在缓冲元件25t的缸体25b上并且安装在中间板26′上。由于由橡胶弹性体构成的橡胶衬套25G为弹簧/缓冲元件，所以可以构造出用于将弹簧元件23t和缓冲元件24t并联连接的构件。由于缓冲元件25t的缸体部分因为上述结构而可以介于弹簧元件23t和缓冲元件25t之间，所以可以降低簧下质量并且可以提高车辆的道路保持能力。
在低频带下，由于上述缓冲元件25t的操作速度较慢，所以缓冲力较低，并且上述第二复合连接缓冲器25T用作一缓冲器。在高频带下，上述缓冲元件24s的缓冲力较高，并且上述弹簧元件23t运动，由此上述第二复合连接缓冲器25T在使产生缓冲的定时延迟时用作弹簧。也就是说，上述第二复合连接缓冲器25T可以和上述复合连接缓冲器25S一样通过频率改变整个弹簧常数。因此，如图36所示，当通过使用上述第二复合连接缓冲器25T和上述复合连接缓冲器25S来支撑轮胎马达3时，可以进一步减小在接近簧下谐振频率的频率下的轮胎接地负载的变化。
该实施方案的缓冲机构20X和20Y不仅可以被应用于中空外部转子型轮内马达3，而且还可以被应用于作为中空内部转子型马达和减速齿轮装置的组合的齿轮马达。
实施例3-1图39的表格示出了代表在车辆垂直方向上的特性性能的参数，用来分析当车辆在不良道路上行驶时在轮胎中出现的接地负载的变化，图40(a)和40(b)以及图41至45示出了其振动模型，并且图46和图47为表示从上述振动模型中得出的分析结果的曲线图。
在上述表格中，m1为车轮等的簧下质量，m2为车身等的簧上质量，m3为作为动态缓冲器的马达的质量，m4为作为动态缓冲器(第二复合连接缓冲器)的缸体的质量，m5为作为动态缓冲器(复合连接缓冲器)的缸体的质量，k1为轮胎的纵向弹簧的常数，k2为沿着悬架的垂直方向的弹簧的常数，k3为马达支撑弹簧的常数，k4为缓冲器支撑弹簧的常数，k5为构成与马达支撑弹簧串联连接的缓冲器+弹簧并联组件的弹簧的常数，c1为沿着轮胎分别垂直方向的阻尼系数，k2为沿悬架的垂直方向的阻尼系数，并且k3为沿着马达支撑缓冲器的垂直方向的阻尼系数，k4为沿着与马达支撑缓冲器串联连接的缓冲器的垂直支撑方向的阻尼系数，并且k5为沿着构成与马达支撑弹簧串联连接的缓冲器+弹簧并联组件的缓冲器的垂直支撑方向的阻尼系数。
比较例1为一种电动汽车，它没有采用普通的轮内马达系统并且由图40(a)的振动模型表示。在图40(a)中，由于将马达安装在车身侧上，该马达的质量对应于簧上质量m2。
比较例2为包括现有技术的簧下马达的一种轮内马达式车辆，它由图40(b)的振动模型表示。这对应于图72。
比较例3为一种现有技术的动态缓冲器型轮内马达式汽车，其中马达用作动态缓冲器，并且由图41的振动模型表示。该比较例3对应于图73。
实施例1为一种轮内马达式汽车，其中马达通过根据本发明的包括相互并排布置的弹簧元件和复合连接缓冲器的缓冲组件用作动态缓冲器，并且它由图42的振动模型表示。
实施例2为一种轮内马达式汽车，其中马达通过根据本发明的包括两个相互并排布置的复合连接缓冲器的缓冲组件用作动态缓冲器，并且它由图43的振动模型表示。
实施例3为一种轮内马达式汽车，其中马达通过根据本发明的包括相互并排布置的复合连接缓冲器和第二复合连接缓冲器的缓冲组件用作动态缓冲器，并且它由图44的振动模型表示。
实施例4为一种轮内马达式汽车，其中马达通过根据本发明的包括相互并排布置的复合连接缓冲器和第二复合连接缓冲器的缓冲组件用作动态缓冲器，并且它由图45的振动模型表示。
当如比较例2那样将马达安装在簧下质量对应部分例如车轮或转向节上时，该簧下质量增大，由此如图46所示，与其中簧下质量较小的比较例1相比，轮胎的接地负载的变化增大并且道路保持能力变差。
由于当如比较例3中那样将马达安装作为动态缓冲器时使马达的质量与簧下质量分离，所以可以将簧下质量降低至与上述比较例1相等的数值，并且通过动态缓冲器的功能抑制簧下振动。因此，如图46所示，与在上述比较例1中所示的没有采用普通轮内马达系统的电动汽车相比，可以大大减小轮胎的接地负载的变化。当如在实施例1中那样构成图42中所示的振动模型时，如图46所示那样，轮胎在作为动态缓冲器的谐振频率的大约为7Hz的频率下的接地负载的变化稍大，但是可以使该轮胎在作为簧下谐振频率的大约为7Hz至16Hz的频率下的接地负载的变化小于上述比较例3中的变化。
当如上述实施例2中那样构成图43中所示的振动模型时，如图46中所示，与上述实施例1相比，可以进一步减小轮胎在接近簧下谐振频率的频率下的接地负载的变化。
当如在上述实施方案3中那样构成图44中所示的振动模型时，可以如图47中所示地进一步减小轮胎在接近簧下谐振频率的频率下的接地负载的变化。
由于如在实施例4中那样构成图45中所示的振动模型并且缸体的质量从弹簧和马达侧下面升高，所以如图47中所示在接近簧下谐振频率的频率下的接地负载的变化比上述实施例3中的那些变化要小得多。
实施例3-2图48的表格示出了代表在车辆水平方向上的特性性能的参数，用来分析当车辆在不良道路上行驶时在轮胎中出现的纵向力的变化，图49(a)和49(b)以及图50至54示出了其振动模型，并且图55和图56为表示从上述振动模型中得出的分析结果的曲线图。
在上述表格中，m1为车轮等的簧下质量，m2为车身等的簧上质量，m3为作为动态缓冲器的马达的质量，m4为作为动态缓冲器(第二复合连接缓冲器)的缸体的质量，m5为作为动态缓冲器(复合连接缓冲器)的缸体的质量，k1为轮胎的纵向弹簧的常数，k2为沿着悬架的水平方向的弹簧的常数，k3为马达支撑弹簧的常数，k4为缓冲器支撑弹簧的常数，k5为构成与马达支撑弹簧串联连接的缓冲器+弹簧并联组件的弹簧的常数，c1为沿着轮胎的水平方向的阻尼系数，k2为沿悬架的水平方向的阻尼系数，k3为沿马达支撑缓冲器的水平方向的阻尼系数，k4为沿着与马达支撑缓冲器串联连接的缓冲器的水平支撑方向的阻尼系数，并且k5为沿着构成与马达支撑弹簧串联连接的缓冲器+弹簧并联组件的缓冲器的垂直支撑方向的阻尼系数。
比较例1为一种电动汽车，它没有采用普通的轮内马达系统并且由图49(a)的振动模型表示。
比较例2为包括现有技术的簧下马达的一种轮内马达式车辆，它由图49(b)的振动模型表示。
比较例3为现有技术的一种动态缓冲器型轮内马达式汽车，它由图50的振动模型表示。
实施例1为根据本发明的动态缓冲器型轮内马达式汽车，它由图51的振动模型表示。这对应于图35。
实施例2为根据本发明的动态缓冲器型轮内马达式汽车，它由图52的振动模型表示。
实施例3为根据本发明的动态缓冲器型轮内马达式汽车，它由图53的振动模型表示。
实施例4为根据本发明的动态缓冲器型轮内马达式汽车，它由图54的振动模型表示。这对应于图37。
当如比较例2那样将马达安装在簧下质量对应部分例如车轮或转向节上时，如图55所示，与其中簧下质量较小的比较例1相比，轮胎的纵向力的变化增大并且道路保持能力变差。
由于当如比较例3中那样将马达安装作为动态缓冲器时使马达的质量与簧下质量分离，所以可以将簧下质量降低至与上述比较例1相等的数值，并且通过该动态缓冲器的功能抑制簧下振动。因此，如图55所示，与在上述比较例1中所示的没有采用普通轮内马达系统的电动汽车相比，可以大大减小轮胎的纵向力上的变化。
但是，当如在实施例1中那样构成图51中所示的振动模型时，如图55所示，在作为动态缓冲器的谐振频率的大约为10Hz的频率下纵向力的变化稍大，但是可以使在作为簧下谐振频率的大约为10Hz至22Hz的频率下纵向力的变化小于上述比较例3中的变化。
当如在上述实施例2中那样构成图52中所示的振动模型时，与如图55中所示的上述实施例1相比，可以进一步减小在接近簧下谐振频率的频率下纵向力的变化。
当如在上述实施例3中那样构成图53中所示的振动模型时，可以如图56中所示地进一步减小在接近簧下谐振频率的频率下纵向力上的变化。
由于如在实施例4中那样构成图55中所示的振动模型并且使缸体的质量从弹簧和马达侧下面升高，所以可以使在接近簧下谐振频率的频率下的纵向力的变化比如图56中所示的上述实施例3的那些变化小得多。
实施方案4图57示出了根据实施方案4的轮内马达系统的构造。在图57中，参考标号1表示轮胎，标号2表示由轮辋2a和轮辐2b构成的车轮，而标号3为外部转子型轮内马达，它包括马达定子(下面被称为“定子”)3S和马达转子(下面被称为“转子”)3R，所述马达定子被固定在沿着径向安装于内侧上的非旋转侧外壳3a上，所述马达转子固定在通过轴承3j与上述非旋转侧外壳3a可转动地连接的旋转侧外壳3b上并且安装在沿着径向的外侧上。
标号4表示与车轮2的旋转轴连接的轮毂部分，标号5为与轴6连接的作为车轮的行车部分之一的转向节，标号7为由减震器等构成的悬架构件，标号8为由安装在上述轮毂部分4上的制动盘构成的制动装置，标号10为用于用于支撑上述马达3的转子3R的旋转侧外壳3b和车轮2的柔性连接件，并且标号20A为用于沿着车辆的垂直方向将支撑轮内马达3的定子3S的非旋转侧外壳3a弹性地支撑在转向节5上的缓冲组件。
如图58所示，上述缓冲组件20A使用了第一减震器41和第二减震器42，其中所述第一减震器41包括弹簧41S并且具有与马达安装板27相连接的可动端部41a和与作为车辆的簧下侧的转向节安装板26连接的固定端部41b，所述第二减震器42包括一弹簧42S并且和第一减震器41类似地具有与转向节安装板26连接的可动端部42a和与马达安装板27连接的固定端部42b，以将轮内马达3弹性地支撑在弹簧下面，由此使得能够简化并降低减震单元的重量。
在图58中，标号41m为安装在马达安装板27上的用于接收第一减震器41的可动端部41a的缓冲器安装部分，并且标号42m为用于接收第二减震器42的固定端部42b的缓冲器安装部分。标号41n为安装在转向节安装板26上的用于接收第一减震器41的固定端部41b的缓冲器安装部分，并且标号42n为用于接收第二减震器42的可动端部42a的缓冲器安装部分。
由于上述结构，当上述马达3在车轮中向上运动时，第一减震器41沿着伸展方向运动；并且第二减震器42沿着收缩方向运动。当上述马达3在车轮2中向下运动时，第一减震器41沿着收缩方向运动，而第二减震器42沿着伸展方向运动。因此，即使在马达3沿着垂直方向运动时，这些减震器中的任一个的弹簧一直受到压缩以提供弹性力。
由于马达受到两个减震器41和42的弹性支撑，与图74中所示的现有技术的轮内马达系统相比，可以大大减少弹性支撑部件的数量，并且可以使缓冲组件的尺寸更小，重量更轻。因此，可以降低车辆的簧下质量，并且可以进一步抑制轮胎的接地负载的变化。
如图59所示，为了代替上述减震器41和42，马达的非旋转侧外壳3a可以由包括第一液压减震器43和第二液压减震器44的缓冲组件20B沿着车辆的垂直方向弹性地支撑在转向节5上，所述第一液压减震器包括弹簧43A、活塞43B和液压缸43C并且具有与马达安装板27连接的可动端部43a和与转向节安装板26连接的固定端部43b，所述第二液压减震器44包括弹簧44A、活塞44B和液压缸44C并且具有与转向节安装板26连接的可动端部44a和与马达安装板27连接的固定端部44b。
如图60所示，液压缸43C的活塞上腔室43m和活塞下腔室43n分别通过具有单独的阀门(孔)45v和46v的工作油通道45和46与液压缸44C的活塞上腔室44m和活塞下腔室44n连接，其中所述液压缸43C构成具有与马达侧连接的所述可动端部43a的第一液压减震器43，所述液压缸44C构成具有与车辆的簧下侧连接的所述可动端部44a的第二液压减震器44。
由此，从液压缸43C的活塞上腔室43m流进工作油通道45的工作油量变得与流进上述液压缸44C的活塞上腔室44m的工作油量相同，并且从上述液压缸44C的活塞下腔室44n流进工作油通道46的工作油量变得与流进液压缸43C的活塞下腔室43n的油量相同。因此，当与上述液压缸43C的活塞43P连接的活塞杆43L伸出时，与上述液压缸44C的活塞44P连接的活塞杆44L回缩与上述液压缸43C的活塞杆43L相同的行程。其上装配有弹簧43A和44A的第一和第二液压减震器43和44的活塞43B和44B根据上述活塞杆43L和44L的伸出和收缩而伸出和收缩。因此，即使在该马达3沿着垂直方向运动时，也总是可以通过这些液压减震器中的任一个获得弹性力。
由于在该实施方案中使液压减震器43和44如上所述地相互连接，所以液压缸43C和44C的活塞上腔室43m和44m以及活塞下腔室43n和44n应该彼此相互连接，由此使得能够消除存储容器并且减小该设备的尺寸和重量。
实施方案5在上述实施方案1至4中，将柔性连接件10用作驱动力传递机构，该柔性连接件10包括多个中空的圆盘状板11A至11C和用于沿着圆盘的径向引导相邻板11A和11B以及相邻板11B和11C的直接作用引导件12A和12B。通过使用包括多个十字引导件的柔性连接件代替上述的柔性连接件10，可以确实地传递驱动力，并且可以降低该设备的重量，由此与上述现有技术相比，使得能够降低簧下质量并且进一步减小轮胎的接地负载上的变化。
图61示出了根据实施方案5的轮内马达系统的构造。在图61中，参考标号1表示轮胎标号，2表示由轮辋2a和轮辐2b构成的车轮，而标号3为外部转子型轮内马达，它包括马达定子(下面被称为“定子”)3S和马达转子(下面被称为“转子”)3R，所述马达定子固定在沿着径向安装于内侧上的非旋转侧外壳3a上，所述马达转子固定在通过轴承3j与上述非旋转侧外壳3a可转动地连接的旋转侧外壳3b上并且沿着径向安装在外侧上。
标号4表示与车轮2的旋转轴连接的轮毂部分，标号5为与轴6连接的作为车辆的行车部分之一的转向节，标号7为由减震器等构成的悬架构件，标号8为被安装在上述轮毂部分4上制动装置，标号20为用于将马达的非旋转侧外壳3a与作为车辆的行车部分之一的转向节5连接的缓冲组件，它包括两块板26和27，其运动方向通过直接作用引导件21被限制成车辆的垂直方向并且它们通过可以沿着车辆的垂直方向运动的第一弹簧元件22和与所述第一弹簧元件22并排布置且具有弹簧元件的缓冲器25相互连接，每个缓冲器25包括一缓冲器23和与该缓冲器23串联连接的第二弹簧元件24，并且标号50为一柔性连接件，它包括安装在马达的旋转侧外壳3b上的中空圆盘形马达侧板51、安装在车轮2上的中空圆盘形车轮侧板52和多个用于连接板51和52的十字引导件53。
每个均为其轴线如图62所示彼此相交的直接作用引导件的组合的十字引导件53，其每个都由两者均为梁状构件的马达侧导轨53A和车轮侧导轨53B以及十字引导件主体53C构成，该十字引导件主体具有在矩形构件的顶面和底面上形成的用于引导上述导轨53A和53B的导槽53a和53b。由此，马达侧导轨53A和车轮侧导轨53B可以在相交方向上沿着十字引导件主体53C的导槽53a和53b运动。
在该实施方案中，如图63所示，在马达侧板51和车轮侧板52之间以相等的间隔(90°)插置四个上述的十字引导件53(间隔90°)，并且将这些十字引导件53中的所有马达侧导轨53A如此布置，即，其所有的运动方向与转子3R的径向成45°角。因此，马达侧导轨53A的所有运动方向都相同(45°方向)，并且车轮侧导轨53B的所有运动方向变成与马达侧导轨53A的运动方向垂直。
在上述结构中，来自轮内马达3的旋转侧外壳3b的转矩首先通过马达侧板51施加在马达侧导轨53A上。通过十字引导件主体53C将施加在马达侧导轨53A上的周向力传递给车轮侧导轨53B以驱动车轮2。
在这一点上，用于沿着圆周方向转动的力和用于沿着径向向外推的力如图64中所示地通过来自马达侧导轨53A的输入和来自车轮侧导轨53B的反作用施加在十字引导件主体53C上。
但是，虽然马达侧导轨53A和车轮侧导轨53B沿着转动方向运动，但是它们总是试图保持其相交方向，因此用于沿着径向向外推动十字引导件53的力与这些十字引导件主体53C的扭转反作用力平衡。因此，由于可以只通过多个十字引导件53来吸收偏心，所以可以平稳地将来自转子3R的转矩传递给车轮2。
根据该实施方案5，在这样的轮内马达系统中，即其中用于支撑轮内马达3的定子3S的非旋转侧外壳3a通过缓冲机构20以其可以沿着车辆的垂直方向运动的方式被连接用于支撑转子3R的旋转侧外壳3b和车轮2通过柔性连接件50相互连接，该柔性连接件包括多个按照这样一种方式布置的十字引导件53，即，马达侧导轨53A的运动方向都与转子3R的径向方向成45°，并且车轮侧导轨53B的所有运动方向变成与上述马达侧导轨53A的运动方向垂直，由此使得能够将马达3的驱动力可靠地传递给车轮2。
由于可以取消中间板，所以可以降低驱动力传递机构的重量，可以大大降低被传递给马达3的振动，并且可以使传动系统的惯性较小。还有，由于无需在车轮中形成预定的间隙，所以可以加大设计自由度。
另外，由于通过使用十字引导件53可以将马达侧导轨53A的运动方向和车轮侧导轨53B的运动方向限制在相交方向上，所以便于装配，并且可以使柔性连接件50的操作稳定。
在上述实施方案5中，使用了四个十字引导件53。该十字引导件53的数量不限于4个，而是可以为2、3或5或更多。这些十字引导件53优选地以相等的间隔置于马达侧板51和车轮侧板52之间。
十字引导件53的导轨53A和53B不限于如图62中所示的梁状形状，而是可以为具有装配在十字引导件的导槽53a和53b中的凸起的构件。为了使上述导轨53A和53B更平稳地滑动，可以将多个钢球放置在上述导槽53a和53b以及上述导轨53A和53B的凸起之间。
实施方案6在具有上述的动态缓冲器型轮内马达3的车辆中，由于上述马达3在结构上与所述行车部分之一垂直分开地振动，所以在上述马达3和车轮2之间需要有一定的空间。因此，当车辆在砾石路上行驶并且砾石进入该空间时，马达3在车轮2中振动并且可能被损坏。为了使柔性连接件10操作平稳，必须防止该连接部分(直接作用引导件12A和12B及其周围的中空的盘状板11A至11C)由于飞石或灰尘进入到这些直接作用引导件12A和12B中而变形。
由于马达3和行车部分之一单独运动，所以用于马达轴的轴承必须与用于车轴的轴承分开安装。当使用中空式马达例如上述马达3时，轴承3j变得较大，并且其速度在行驶时变得较高。因此，不能使用通常用于密封小直径轴承的挡尘圈，由此，在车辆行驶经过水坑时，水会进入马达3的内部，从而损坏该马达3。
在该实施方案中，对于上述轮内马达系统采取有效的防水和防尘措施，以改善上述轮内马达系统的可靠性。
图65示出了根据实施方案6的轮内马达系统的构造。在图65中，参考标号1表示轮胎，标号2表示由轮辋2a和轮辐2b构成的车轮，并且3表示一外部转子型轮内马达，它包括马达定子(下面被称为“定子”)3S和马达转子(下面被称为“转子”)3R，其中所述马达定子固定在沿着径向安装于内侧上的非旋转侧外壳3a上，所述马达转子固定在通过轴承3j与上述非旋转侧外壳3a可转动地连接的旋转侧外壳3b上并且沿着径向安装在外侧上。
标号4表示与车轮2的旋转轴连接的轮毂部分，标号5为与悬架臂6连接的作为车辆的行车部分之一的转向节，标号7为由减震器等构成的悬架构件，并且标号8为由安装在上述轮毂部分4上的制动盘构成的制动装置。
参考标号10为用于将马达的旋转侧外壳3b连接在车轮2上的柔性连接件，并且标号20K为用于将非旋转侧外壳3a弹性支撑在上述悬架臂6上的缓冲机构。
标号61为置于马达旋转侧外壳3b的与其上安装有上述柔性连接件20的端部相对的端部和车轮2的与上述端部相对的端部之间的第一环形防尘罩，而标号62为置于上述旋转侧外壳3b的其上安装有上述柔性连接件10的端部和车轮2的与上述端部相对的端部之间以存放上述柔性连接件10的第二环形防尘罩。
图66示出了该柔性连接件10的一个实施例。该柔性连接件10包括多个中空的盘状板11A至11C和按照其运动方向彼此相交的方式位于在中央的中空盘状板11B的前、后侧上的直接作用引导件12A和12B。更具体地说，中空的盘状板11A和11B由直接作用引导件12A相互连接，该直接作用引导件12A由引导构件12a和12a以及导轨12b和12b构成，所述引导构件12a和12a以180°的间隔安装在位于车轮2侧上的板11A的与车轮2相对的表面上，所述导轨12b和12b安装在中间板11B的上述板11A侧上且与上述引导构件12a和12a相配，并且中空的盘状板11B和11C通过直接作用引导件12B相互连接，该直接作用引导件由导轨12c和12c以及引导构件12d和12d构成沿着与上述导轨12b和12b成90°的方向以180°的间隔安装在上述板11B的后侧上，所述导向构件安装在位于马达3侧上的板11C的上述板11B侧上且与上述导轨12c和12c相配。由此，可以沿着任意方向偏心地使马达轴和车轮轴相互连接，由此可以将来自旋转侧外壳3b的转矩有效地传递给车轮2。
图67示出了缓冲机构20K的一个实施例。该缓冲机构20K包括两块板26和27，其运动方向由直接作用引导件21限制于车辆的垂直方向并且通过可以沿着车辆的垂直方向运动的弹簧元件22和缓冲器23相互连接。更具体地说，在设置于悬架臂6侧上的转向节安装板26的四个角部中安装有四个沿着车辆垂直方向伸展和收缩的弹簧元件22，在这些弹簧元件22的内侧上安装有两个沿着垂直方向伸展和收缩的缓冲器23，并且上述板26和27通过相对于该板的中央对称布置的四个直接作用引导件21相互连接。
由此，上述轮内马达3被浮动安装在行车部分之一上，从而马达自身可以用作动态缓冲器的配重，由此当车辆行驶在不平整的道路上时可以改善地面接触性能和驾驶舒适性。
在其中马达具有动态缓冲器功能的上述轮内马达系统中，如图68所示，由于马达轴可以沿着与车轴分开的径向运动，所以必须在马达3和车轮2之间形成空间S。在该实施方案中，在马达的旋转侧外壳3b的悬架臂6侧(即在与柔性连接件10安装侧相对的一侧上的端部)和与车轮2的端部相对的端部之间安装有沿着与轴线垂直的方向具有波浪形截面形式的基本上为中空的圆盘状第一环形防尘罩61以形成一间隔，从而使上述空间S与外界隔开。由于能够由此防止石头和灰尘进入到上述空间S中，所以可以改善该轮内马达系统的可靠性。
由于可以通过沿着与上述第一环形防尘罩61的轴线垂直的方向形成波浪形截面形式而降低上述第一环形防尘罩61的沿着径向的刚度，所以可以使马达3在车轮2中的运动更加平稳。另外，在该实施方案中，在位于上述第一环形防尘罩61的车轮2侧上的安装部分附近形成有多个孔61s，从而如果水进入到上述空间S，则可在行驶期间在离心力的作用下使水从上述孔61s向外排出。
在该实施方案中，如图65和图68中所示，将沿着与轴线垂直的方向具有波浪形截面形式的基本上为中空的圆盘状第二环形防尘罩62安装在上述直接作用引导件12A和12B的内侧上，而该直接作用引导件12A和12B位于在轮辐2b侧上的中空盘状板11A和在柔性连接件10的马达侧上的中空盘状板11C之间，以便将上述柔性连接件10的连接部分与外界隔开。
也就是说，由于可以通过用上述第二环形防尘罩62在上述柔性连接件10的直接作用引导件12A和12B的内侧上形成隔离来防止上述连接部分在飞石和进入到直接作用引导件12A和12B中的灰尘的作用下变形，可以使上述柔性连接件10平滑地运动，并且可以提高轮内马达系统的可靠性。
由于可以通过沿着与上述第二环形防尘罩62的轴线垂直的方向形成波浪形的截面形式来降低沿着上述第二环形防尘罩61的径向的刚度，所以也可以使该柔性连接件10平滑地运动。
根据该实施方案6，在这样的轮内马达系统中，即其中马达的旋转侧外壳3a和车轮2通过柔性连接件10相互连接并且该马达的非旋转侧外壳3b通过缓冲机构20K与转向节5连接通过沿着与轴线垂直的方向具有波浪形截面形式的第一环形防尘罩61将在上述马达3和车轮2之间形成的空间S与外界隔开，从而防止了灰尘和石头进入上述空间S，并且通过第二环形防尘罩62在上述柔性连接件10的内侧上形成隔离，从而防止了该连接部分在飞石和进入到直接作用引导件12A和12B中的灰尘的作用下变形，以便使上述柔性连接件10平滑地运动。因此，可以明显提高该轮内马达系统的可靠性。
实施方案7图69示出了根据实施方案7的轮内马达系统的构造。在图69中，参考标号1表示轮胎，标号2表示车轮，标号3表示一包括马达定子3S和马达转子3R的外部转子型轮内马达，该马达定子3S固定在沿着径向安装于内侧上的非旋转侧外壳3a上，该马达转子3R固定在通过轴承3j与上述非旋转侧外壳3a可转动地连接的旋转侧外壳3b上并且沿着径向安装在外侧上，标号4表示轮毂部分，标号5表示转向节，标号6表示一悬架臂，标号7表示一悬架构件，标号8表示一制动装置，标号10表示用于使马达的旋转侧外壳3b与车轮2相互连接的柔性连接件，标号20K表示用于将马达的非旋转侧外壳3a弹性支撑在上述悬架臂6上的缓冲机构，并且标号70表示用于封闭沿着上述马达的轴向的空间的防水部件。
如图70所示，该防水部件70如此构成，即，在安装于马达轴承3j的外侧上的轴承安装罩71和72的相对表面上形成台阶状(两个台阶状)凹槽71k和72k，在位于上述凹槽71k和72k中的轴承安装罩71和72的外侧上安装有罩盖构件71p和72p以形成一中空部分73，并且在中空部分73中存放一构成中空的盘状间隔件且能够沿着马达的轴向运动的树脂环74。
由此，如图71(a)所示，由于在马达3运转(转动)时马达3的内部温度由于马达3所产生出的热量而增大，所以马达的内部压力变得高于外部气压，并且上述树脂环74沿着马达的轴向向外运动，即朝着上述罩盖构件71p和72p运动。因此，即使在车辆经过具有一定深度的水坑时，也可以通过该压力差防止水进入马达3中。
当马达3运转时，上述树脂环74与旋转侧一起转动，在其离心力的作用下伸展并且压靠在旋转侧外壳3b的轴承安装罩71上，由此可以防止树脂环74沿着马达的轴向运动。为了应付这种情况，在该实施方案中，当马达3运转时，使在旋转侧上位于上述树脂环74和轴承装配罩71之间的径向空间大于在非旋转侧上位于上述树脂环74和轴承装配罩72之间的径向空间，从而防止上述树脂环74与旋转侧一起转动。因此，上述树脂环74可以沿着轴向平滑地运动。
如图71(b)所示，当车辆停止在水坑中时，水从在上述罩盖构件71p和72p之间的空间进入。上述树脂环74在压力的作用下沿着马达的轴向向内运动，以封闭由上述轴承装配罩71和72形成的在转子和定子之间的空间，由此使得能够防止水进入到马达3中。
在该实施方案7中，在安装于马达轴承3j的外侧上的轴承装配罩71和72的相对表面上形成台阶状凹槽71k和72k，这些罩盖构件71p和72p被安装在位于上述凹槽71k和72k的轴承装配罩71和72的外侧上以形成中空部分73，并且将构成可以沿着马达的轴向运动的中空盘状分隔件的树脂环74存放在该中空部分73中以形成防水部件70，从而沿着马达3的轴向封闭该空间。因此，即使在使用中空式马达例如上述的轮内马达3时，也可以防止水进入到该马达3中，并且可以提高该轮内马达系统的可靠性。
在上述实施方案6和7中，已经描述了用于如此构成的轮内马达系统的防水和防尘措施，从而使用于支撑定子3S的非旋转侧外壳3a通过缓冲机构20K弹性支撑在转向节5上，该缓冲机构20K包括通过弹簧元件22和缓冲器23相互连接的两块板26和27，该弹簧元件22和缓冲器23可以沿着车辆的垂直方向运动并且其运动方向由直接作用引导件21限制在车辆的垂直方向上。不用说，本发明不局限于此，并且可以被应用于具有中空式马达的轮内马达系统，其中安装在车轮部分上的直接驱动马达和行车部分之一独立地沿着垂直方向振动。
工业实用性如上所述，根据本发明，提供了一种轮内马达系统，其中使轮内马达通过缓冲构件或缓冲组件安装在车辆的簧下部分上，上述马达通过这样一种缓冲构件安装在车辆的簧下部分上，即，该缓冲构件包括弹簧元件和具有弹簧元件的缓冲器，每个缓冲器包括一弹簧元件和与该弹簧元件串联连接并且与上述弹性元件并排布置的缓冲元件。因此，与现有技术的动态缓冲器型轮内马达系统相比，可以减小轮胎的接地负载上的变化，并且可以提高道路保持能力。
当通过弹簧元件、缓冲元件和如下所述的具有弹簧元件的缓冲器将上述马达安装在车辆的簧下部分上时，可以进一步提高道路保持能力，上述具有弹簧元件的缓冲器，包括弹簧元件和与该弹簧元件串联连接并且与上述弹簧元件和缓冲元件并排布置的缓冲元件。
通过采用本发明的轮内马达系统，可以实现这样的轮内马达系统，它具有优异的空间效率和驱动力传递效率，并且在轮胎的接地负载方面的变化较小。
由于该轮内马达通过多个沿着车辆的垂直方向运动的减震器与车辆的簧下部分连接并且至少一个上述减震器的可动端部与马达侧连接而其固定端部与簧下侧连接，所以至少一个其它减震器的可动端部与簧下侧连接，而其固定端部与马达侧连接，可以使用于支撑轮内马达的减震组件的结构紧凑并且重量较轻，可以减小在轮胎的接地负载方面的变化，并且可以提高道路保持能力。
由于马达转子和车轮通过多个以相等的间隔沿着转子的圆周方向布置并且在前、后侧上沿着相交方向运动的十字引导件相互连接，所以可以可靠地限制在前、后侧上的引导构件的运动方向并且可以使驱动传递机构的尺寸更小并且重量更轻，由此能够降低该驱动系统的惯性。通过减小尺寸和重量，可以大大抑制传递给马达的振动。
由于将上述十字引导件的马达侧导轨如此布置，即，其所有的运动方向与马达转子的径向成45°，并且将车轮侧导轨如此布置，即其所有的运动方向与上述马达侧导轨的运动方向垂直，所以可以抑制弯曲变形并且可以可靠地只将转矩传递给车轮。因此，可以实现具有优异的空间效率和驱动力传递效率并且在轮胎的接地负载方面的变化较小的轮内马达式汽车。
权利要求
1.一种轮内马达系统，其中安装在车轮部分中且用来驱动车轮的轮内马达通过缓冲构件或缓冲组件安装在车辆的簧下部分上，其中所述马达通过一缓冲构件和至少一个复合连接缓冲器安装在车辆的簧下部分上，该缓冲构件包括多个减震器而每个减震器都具有一弹簧元件和与该弹簧元件并联的缓冲元件，或者缓冲构件包括具有弹簧元件的至少一个缓冲器的一个或多个，所述缓冲器每个都包括一弹簧元件和与该弹簧元件串连的缓冲元件，所述至少一个复合连接缓冲器的并联的弹簧元件和缓冲元件与一弹簧元件串连。
2.如权利要求1所述的轮内马达系统，其特征为，所述马达为一种中空式马达。
3.如权利要求1或2所述的轮内马达系统，其特征为，所述马达沿着垂直方向由弹簧元件和具有一弹簧元件的缓冲器支撑在车辆的簧下部分上，每个缓冲器包括一弹簧元件和与该弹簧元件串联的缓冲元件。
4.如权利要求3所述的轮内马达系统，其特征为，所述马达的定子侧沿着垂直方向由第一弹簧元件支撑在转向节上，并且该车辆的定子侧和簧下部分通过具有弹簧元件的缓冲器相连，每个缓冲器包括一弹簧元件和与所述弹簧元件串连连接并且与所述第一弹簧元件并排布置的缓冲元件。
5.如权利要求3或4所述的轮内马达系统，其特征为，所述马达在除了垂直方向之外还在水平方向上由弹簧和具有弹簧元件的缓冲器支撑。
6.如权利要求1或2所述的轮内马达系统，其特征为，所述马达沿着垂直方向由第一弹簧元件、第一缓冲元件和具有弹簧元件的缓冲器支撑在所述簧下部分上，所述缓冲器包括第二弹簧元件和与所述第二弹簧元件串连连接的第二缓冲元件。
7.如权利要求6所述的轮内马达系统，其特征为，所述马达的定子侧沿着垂直方向由彼此并排布置的第一弹簧元件和第一缓冲元件支撑在所述转向节上，并且定子侧和簧下部分通过具有弹簧元件的缓冲器相互连接，所述缓冲器包括第二弹簧元件和与所述第二弹簧元件串连连接并且与所述第一弹簧元件和所述第一缓冲元件并排布置的第二缓冲元件。
8.如权利要求6或7所述的轮内马达系统，其特征为，所述马达在除了垂直方向之外还在水平方向上由弹簧、缓冲器和具有弹簧元件的缓冲器支撑。
9.如权利要求1至8中任一项所述的轮内马达系统，其特征为，具有弹簧元件的缓冲器的缸体在缓冲元件和构成具有弹簧元件的缓冲器的弹簧元件之间串联连接。
10.如权利要求1至9中任一项所述的轮内马达系统，其特征为，构成具有弹簧元件的缓冲器的所述弹簧元件为金属弹簧、空气弹簧或橡胶弹簧。
11.如权利要求1至10中任一项所述的轮内马达系统，其特征为，构成具有弹簧元件的缓冲器的所述弹簧元件(第二弹簧元件)安装在沿着具有弹簧元件的所述缓冲器的活塞的轴向的两侧上。
12.如权利要求1或2所述的轮内马达系统，其特征为，所述马达由复合连接缓冲器沿着垂直方向支撑在车辆的簧下部分上，该复合连接缓冲器的并联的弹簧元件和缓冲元件与弹簧元件串联连接。
13.如权利要求12所述的轮内马达系统，其特征为，所述马达由所述复合连接缓冲器和与所述复合连接缓冲器并排布置的缓冲元件沿着垂直方向支撑在车辆的簧下部分上。
14.如权利要求12所述的轮内马达系统，其特征为，所述复合连接缓冲器被用作第一复合连接缓冲器，将其并联的弹簧元件和缓冲元件与缓冲元件串连的复合连接缓冲器用作第二复合连接缓冲器，并且所述马达由所述第一复合连接缓冲器和所述第二复合连接缓冲器沿着垂直方向支撑在车辆的簧下部分上。
15.如权利要求14所述的轮内马达系统，其特征为，与所述弹簧元件并排布置的所述缓冲元件的缸体置于与所述第二复合连接缓冲器的所述缓冲元件和弹簧元件串联连接的缓冲元件和所述弹簧元件之间。
16.如权利要求12至15中任一项所述的轮内马达系统，其特征为，所述缓冲元件的缸体位于与所述复合连接缓冲器的缓冲元件并排布置的所述弹簧元件的另一个端部处。
17.如权利要求12至16中任一项所述的轮内马达系统，其特征为，构成所述复合连接缓冲器的所述弹簧元件为金属弹簧、空气弹簧或橡胶弹簧。
18.如权利要求12至17中任一项所述的轮内马达系统，其特征为，所述马达由缓冲器和复合连接缓冲器或者多个复合连接缓冲器沿着除了垂直方向之外还有水平方向支撑。
19.如权利要求1或2所述的轮内马达系统，其特征为，所述多个减震器包括至少两个在一个或两个方向上以及阻尼数方面互不相同的减震器。
20.如权利要求19所述的轮内马达系统，其特征为，使中至少一个减震器的可动端部与马达侧连接，并且使其固定端部与车辆的簧下侧连接，使其它减震器中的至少一个的可动端部与车辆的簧下侧连接，并且使其固定端部与马达侧连接。
21.如权利要求20所述的轮内马达系统，其特征为，所述减震器由具有弹簧、活塞和液压缸的液压组件构成。
22.如权利要求21所述的轮内马达系统，其特征为，使其可动端部与马达侧连接的减震器的液压缸的活塞上腔室和活塞下腔室分别通过具有单独阀门的工作油流动能道与其可动端部与簧下侧连接的减震器的液压缸的活塞上腔室和活塞下腔室连接。
23.一种轮内马达系统，它包括用于驱动车轮的轮内马达，该马达安装在车轮部分中并且通过缓冲构件或缓冲组件装配在车辆的簧下部分上，其中马达转子和车轮通过多个十字引导件相互连接，该十字引导件以相等的间隔沿着转子的圆周方向布置并且其运动方向在前、后侧上相互交叉。
24.如权利要求23所述的轮内马达系统，其特征为，所述十字引导件如此布置，即，这些十字引导件的所有马达侧导轨的运动方向与马达转子的径向成45°，并且所有车轮侧导轨的运动方向变成与马达侧导轨的运动方向垂直。
25.如权利要求2至24中任一项所述的轮内马达系统，其特征为，在马达和车轮之间安装一个或多个弹性的环形防尘罩，用来将形成在马达和车轮之间的空间与外界阻隔开。
26.如权利要求25所述的轮内马达系统，其特征为，所述马达的旋转侧外壳和车轮通过柔性连接件相互连接，并且将所述环形防尘罩安装在位于与马达的旋转侧外壳的柔性连接件安装侧相对的一侧上的端部和与车轮的上述端部相反的端部之间。
27.如权利要求24或26所述的轮内马达系统，其特征为，设有一环形防尘罩，用来将柔性连接件的连接部分与外界阻隔开。
28.如权利要求24至26中任一项所述的轮内马达系统，其特征为，所述环形防尘罩具有沿着与轴线垂直的方向的波浪形截面形式。
29.如权利要求25至28中任一项所述的轮内马达系统，其特征为，在所述环形防尘罩的车轮侧安装部分附近形成多个孔。
30.如权利要求2至24中任一项所述的轮内马达系统，其特征为，在马达轴承的外侧上设有可以沿着马达的轴向运动的中空的圆盘状分隔件，用来连接马达的旋转侧外壳和非旋转侧外壳。
31.如权利要求30所述的轮内马达系统，其特征为，在安装于马达轴承的外侧上的轴承装配罩中形成一中空部分，并且将所述中空的圆盘状分隔件存放在所述中空部分中。
32.如权利要求31所述的轮内马达系统，其特征为，使在所述中空的圆盘状分隔件和位于旋转侧上的轴承装配罩之间的径向空间大于在所述中空的圆盘状间隔件和位于非旋转侧上的轴承装配罩之间的径向空间。
全文摘要
一种轮内马达系统，其中轮内马达(3)的旋转侧外壳(3b)通过具有多块中空盘状板(11A－11C)以及直接作用引导件(12A，12B)的柔性连接件(10)与车轮(2)连接，并且使所述马达(3)的非旋转侧外壳(3a)通过缓冲机构(20)与车辆弹簧的下部相连，该缓冲机构具有通过第一弹簧元件(22)和具有弹簧元件的缓冲器(25)相互连接的两块板(26，27)，每个缓冲器与第一弹簧元件(22)并排布置并且包括彼此串联并将马达的非旋转侧外壳(3a)连接在作为车辆的行车部分之一的转向节(5)上的缓冲器(23)和第二弹簧元件(24)，由此可以将轮内马达(3)的驱动力可靠地传递给车轮(2)，并且通过大大减小轮胎的接地负载的变化而提高车辆的道路保持能力。
文档编号B60G3/01GK1684851SQ0382341
公开日2005年10月19日 申请日期2003年8月29日 优先权日2002年8月29日
发明者长屋豪 申请人:株式会社普利司通