轮内电动机和具有此轮内电动机的车轮组件的制作方法

专利名称：轮内电动机和具有此轮内电动机的车轮组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及轮内电动机和具有此轮内电动机的车轮组件。
背景技术：
例如，日本专利申请公布No. JP-A-2005-73364描述了一种相关的具有 轮内电动机的车轮组件，其包括电动机；转轴，其根据电动机的输出转 矩转动；油泵，其被设置在转轴的一个端部；以及油通道，其将油从油泵 供应到电动机的定子铁芯的外周。在此具有轮内电动机的车轮组件中，来 自油泵的油经由在电动机箱的上部具有开口端的油通道被从电动机的定子 铁芯的外周供应到电动机中。以此方式供应的油用于冷却定子铁芯和定子 线圈，之后用于润滑支撑电动机的轴的轴承和减速齿轮。
但是，在上述的相关技术中，用于在电动机箱中形成油通道(其具有 处于电动机箱的上部中的开口端)的加工是困难的。就是说，在前述的相 关技术中，油通道通过如下方式形成在电动机箱的外围壁中沿电动机的 轴向钻孔；然后通过沿着径向从电动机箱的内周侧朝向外侧钻另一个孔， 形成连接到前一孔的末端的另一通路。此加工方法不那么容易，并且需要 大量的机加工时间。

发明内容
因此，本发明提供一种轮内电动机和具有此轮内电动机(在本说明书 中，术语"轮内电动机"是指被容纳在车轮内的电动机)的车轮组件，其 中，通过简单的工艺来形成用于将流体供应到电动机箱中的通道。
本发明的第一方面涉及一种电动机，其包括定子铁芯，线圈，转子以 及所述定子铁芯、所述线圈和所述转子被容纳于其中的电动机箱。该电动 机还包括管状流体运输构件，所述管状流体运输构件围绕所述电动机箱中
的所述线圈的线圈端设置，并且具有用于接收来自流体供应源的流体的入 口孔和与所述电动机箱内部的空间连通的分配孔。
本发明的第二方面涉及一种具有轮内电动机的车轮组件，其包括用 于驱动车轮的电动机；由所述电动机的旋转输出驱动的油泵；以及管状油
运输构件。所述用于驱动车轮的电动机布置在所述车轮内，并且具有定子 铁芯，线圈，转子以及所述定子铁芯、所述线圈和所述转子被容纳于其中 的电动机箱。所述管状油运输构件围绕所述电动机箱中的所述线圈的线圈 端设置，并且具有用于接收来自所述油泵的油的入口孔和与所述电动机箱 内部的空间连通的分配孔。
本发明的第三方面涉及一种具有轮内电动机的车轮组件，其包括用 于驱动车轮的电动机；反转齿轮；轴承；流体供应源；以及管状流体运输 构件。所述用于驱动车轮的电动机布置在所述车轮内，并且具有定子铁 芯，线圈，转子以及所述定子铁芯、所述线圈和所述转子被容纳于其中的 电动机箱。所述反转齿轮减速所述电动机的输出轴的旋转输出，并将所得 的旋转输出传输到所述车轮。所述轴承可旋转地支撑所述反转齿轮的旋转 轴。所述管状流体运输构件围绕所述电动机箱中的所述线圈的线圈端设 置，并且具有用于接收来自流体供应源的流体的入口孔和与所述轴承连通 的分配孔。
本发明的第四方面涉及一种具有轮内电动机的车轮组件，其包括用 于驱动车轮的电动机；反转齿轮；轴承；流体供应源；以及分配孔。所述 用于驱动车轮的电动机布置在所述车轮内，并且具有定子铁芯，线圈，转 子以及所述定子铁芯、所述线圈和所述转子被容纳于其中的电动机箱。所 述反转齿轮减速所述电动机的输出轴的旋转输出，并将所得的旋转输出传 输到所述车轮。所述轴承可旋转地支撑所述反转齿轮的旋转轴。所述流体 供应源由所述反转齿轮的所述旋转轴的旋转输出驱动，并且所述分配孔形 成在所述电动机箱中，并将流体从所述流体供应源供应到所述轴承。
由此，本发明能够提供一种轮内电动机和具有此轮内电动机的车轮组 件，其中，可以通过简单的加工方法来形成用于将流体供应到电动机箱中 的通道。


通过结合以下附图来阅读本发明优选实施例的详细描述，可以更好地 理解本发明的以上和其他目的、特征以及优点，在附图中，相同的标号代 表相同的元件，并且其中
图1是根据本发明的一个示例性实施例的具有轮内电动机的车轮组件 的主要结构的剖视图2是转向节的外围壁部分、油供给部和定子铁芯的内部结构的部分 分解透视图3是围绕定子铁芯的线圈端部布置的油供给部的透视图； 图4是用于冷却电动机和润滑轴承的油流动通路的视图； 图5是示出了油从油泵到油供给部的流动和油在电动机的上部附近的 流动的视图；以及
图6是示出了油到轴承的流动的剖视图。
具体实施例方式
在以下描述和附图中，将以示例性实施例对本发明进行更详细的描 述。图1是根据本发明的一个示例性实施例的具有轮内电动机的车轮组件 的主要结构的剖视图。在该附图中，车轮的轮胎以及大约1/3的上部被省 略。
轮胎/车轮组件IO包括车轮14，其中未示出的轮胎被安装到其上。如 将在后面详细描述的，与电动机相关的构成元件的主要部分被容纳在由车 轮14的轮辋内周表面14a所围的空间中。在下面的描述中，措辞"轮胎/ 车轮组件的内部"是指由车轮14的轮辋内周表面14a所围的大致柱形的空 间中。然而，诸如"部件被布置在轮胎/车轮组件的内部"之类的表述不总 是意味着整个部件被完全容纳在此大致柱形的空间内。其还包括其中部件 的一部分部分地从该大致柱形的空间内伸出的结构。
布置在轮胎/车轮组件IO内的主要是车轴轴承100;制动盘110;制
动防尘盖112，其从车辆的沿车辆宽度方向的内侧(此后亦简称为"车辆 内侧")覆盖制动盘110;制动钳(没有示出)；电动机700，其用于驱
动车轮；减速机构200;油泵300;油箱(即，油存储器)310;油流动通 路910和920;转向节(即，悬架底盘)400;以及下球接头500，其连接 到下臂520的轮侧端部。并且，球接头510 (此后称作"横拉杆B/J 510")和上球接头540 (见图2)也被布置在轮胎/车轮组件10中，其 中，所述横拉杆B/J 510连接到横拉杆(没有示出)的轮侧端部，所述上 球接头540连接到上臂530 (其一部分示于图2)的轮侧端部。但是，当 使用滑柱式悬架时，滑柱(即，减振器)的下端而不是上臂530连接到转 向节400的上侧。
电动机700被布置在轮胎/车轮组件10内车辆内侧的空间中。如图1 所示，电动机700被相对于车轴中心向上和向前(见图4)偏离地安装。 因此，没有被电动机700占据的空间(与电动机700的偏离量相对应)被 产生于轮胎/车轮组件10内车辆内侧的下后部，如图1所示。因此，在轮 胎/车轮组件10内车辆内侧的下部空间大于其中电动机被布置在与车轴中 心相同的轴上的结构中产生的下部空间。结果，在下侧布置悬架具有更大 的自由度。并且，制动钳可以被容易地容纳在轮胎/车轮组件10中与电动 机700偏离到的一侧(即，车辆前侧)相反一侧(即，在此实例中车辆后 侧)(参见图2中的制动钳安装点122)。
电动机700包括定子铁芯702;定子线圈704;以及转子706。如果电 动机700是三相电动机，则定子线圈704可以包括U相线圈、V相线圈和 W相线圈。转子706被布置在定子铁芯702和定子线圈704的内周侧。
电动机700的转子706具有输出轴710，如上所述，输出轴710的旋 转中心偏离车轴中心。输出轴710经由轮胎/车轮组件10中的车辆内侧的 轴承820被电动机盖750可旋转地支撑，并且还经由轮胎/车轮组件10中 的车辆的沿车辆宽度方向的外侧(此后亦简称为"车辆外侧")的轴承 830被转向节400 (主要结构部分410)可旋转地支撑。例如，轴承820和 830可以是使用球作为滚动体的径向球轴承，诸如单排深沟球轴承。
电动机700的旋转输出经由减速机构200传输到车轮14。减速机构 200是双轴减速机构，其包括反转齿轮机构210和行星齿轮组220。因 此，减速机构实现两级加速。减速机构200的齿轮212， 214， 222， 224，
226和228可以是斜齿轮，它们将在下面被描述。
如图1所示，反转齿轮机构210被布置得较电动机700更远离车辆外 侧。反转齿轮机构210包括小直径的主动齿轮212，其被布置在电动机 700的输出轴710上；大直径的反转齿轮214，其与主动齿轮212啮合。小 直径主动齿轮212被从车辆外侧花键装配到电动机700的输出轴710，因 此与输出轴710形成一体。大直径反转齿轮214被形成成以车轴中心作为 其旋转中心。因此，电动机700的输出轴710被布置成相对于车轴中心偏 离大致主动齿轮212和反转齿轮214的半径和的距离。
如图1所示，行星齿轮组220被布置成较轮胎/车轮组件10中的反转 齿轮机构210更远离车辆外侧。行星齿轮组220被布置在与车轴中心相同 的轴上，并且包括太阳齿轮222、行星齿轮224、行星齿轮架226和齿圈 228。
太阳齿轮222连接到反转齿轮机构210的反转齿轮214。在图1所示 的实例中，太阳齿轮222被形成在轴(即太阳齿轮轴)250的一端侧，而 反转齿轮214被形成在轴250的沿车辆宽度方向上的另一端侧上。更具体 地，轴250的旋转中心处于与车轴中心相同的轴上。太阳齿轮222被布置 在车辆外侧的端部的外周表面上，反转齿轮214被布置在车辆内侧的端部 的外周表面上。轴250在车辆内侧的端部经由轴承800被转向节400可旋 转地支撑，并且轴250在车辆外侧的端部经由轴承810被盘状传动构件 270可旋转地支撑。太阳齿轮222和反转齿轮214也可以被形成为独立的 部件，在这种情况下，它们可以用花键连接。同样，轴承800和810例如 可以是使用球作为滚动体的径向球轴承，诸如单排深沟球轴承。此外，如 图l所示，轴承800可以被结合在反转齿轮214内部(即，内周侧)，并 且转向节400的凸部412通过压配合等连接到轴承800的内圈侧。
行星齿轮224在内周侧与太阳齿轮222啮合，在外周侧与齿圈228啮 合。行星齿轮224经由滚柱轴承225被行星齿轮架226可旋转地支撑。行 星齿轮架226的旋转中心与车轴中心相同。在车辆内侧，行星齿轮架226 经由止推圆柱滚柱轴承840被轴250支撑在轮胎/车轮组件10内，并且在 车辆外侧被花键装配到被以圆周方式形成在传动构件270中的圆周槽272
中。多个行星齿轮224以等距的间隔围绕太阳齿轮222布置。行星齿轮 224和行星齿轮架226被组装成单个单元(此后被称作"行星齿轮单 元")。此行星齿轮单元的行星齿轮架226抵靠传动构件270的车辆外侧 的挡块部分274。因此，行星齿轮单元在车辆宽度方向上的位移受到止推 圆柱滚柱轴承840和挡块部分274的限制。
齿圈228的旋转中心与车轴中心相同。齿圈228被形成在内圈侧构件 260的内周表面上，所述内圈侧构件260被布置成从外周侧围绕太阳齿轮 222。内圈侧构件260的外周表面形成车轴轴承100的内圈。在图示的实 例中，车轴轴承100是双排角接触球轴承。对于车辆外侧上的一排的外侧 内圈由不同于内圈侧构件260的独立构件形成。这种独立的构件通过将其 围绕内圈侧构件260的外周装配并且将其压接到其上而与内圈侧构件260 形成一体。
外圈侧构件262被布置成从外周侧围绕内圈侧构件260。外圈侧构件 262的内周表面形成车轴轴承100的外圈。用于防止异物进入并且防止油 流出的密封280和282被设置在外圈侧构件262和内圈侧构件260之间沿 车辆宽度方向的端部。
转动构件270是盘状构件，其被设置来覆盖减速机构200的车辆外 侧。圆周槽272被形成在传动构件270的车辆内侧上，其中行星齿轮架 226的车辆外侧端部(外周壁部分)被花键装配到所述圆周槽272。转动 构件270的外周缘通过压接等连接到外圈侧构件262的车辆外侧端部。就 是说，传动构件270被固定到外圈侧构件262，使得其封闭外圈侧构件 262的车辆外侧上的基本圆形的开口。外圈侧构件262在外周表面上具有 法兰部分263，所述法兰部分263沿径向向外凸出。用于紧固轮毂螺栓的 螺栓孔被形成在此法兰部分263中。外圈侧构件262连同制动盘110被轮 毂螺栓紧固到车轮14上，其中制动盘110的内周部分被夹在法兰部分263 和车轮14之间。
在前面的结构中，当电动机700的转子706响应于来自车辆控制设备 (没有示出)的命令旋转时，反转齿轮机构210的小直径主动齿轮212旋 转，并且随着小直径主动齿轮212旋转，与主动齿轮212啮合的大直径反
转齿轮214旋转，于是实现第一级减速。当反转齿轮214旋转时，与反转 齿轮214 —体的太阳齿轮222也旋转。结果，行星齿轮224旋转，同时围 绕太阳齿轮222公转。此旋转实现了第二级减速。行星齿轮224的公转运 动由行星齿轮架226输出，并且被传输到花键装配到行星齿轮架226的传 动构件270上。随着外圈侧构件262、制动盘110和车轮14全部和传动构 件270 —起旋转，轮胎/车轮组件10被驱动。
转向节400主要包括主结构部分410，其基本靠近轮胎/车轮组件10 的中心布置；圆筒形外周壁部分430，其在内周侧容纳上述的电动机700 的主要组成元件；以及底部414，其面向电动机700的主要组成元件的车 辆外侧。在此实例中，转向节400的外周壁部分430和底部414形成电动 机箱。上述的电动机700的主要组成元件被布置在向着转向节400的外周 壁部分430的沿径向的内部的空间中。电动机盖750被连接到转向节400 的外周壁部分430的车辆外侧上的端部，从而覆盖外周壁部分430内的空 间。还可以将用于防止油漏出的垫圈(没有示出)设置在外周壁部分430 和电动机盖750连接的部分处。
不同于薄的外周壁部分430和其它的加强筋等，转向节400的主结构 部分410具有足够的强度和刚度，并因此用于经由与车轴轴承100连接的 部分、横拉杆和悬架臂(即下臂520等)的安装点以及制动钳安装点122 (见图2)接受载荷输入。
内圈侧构件260通过螺栓550 (见图2)连接到转向节400的主结构 部分410的车辆外侧上的端部。用于防止油漏出的O形圈可以被设置在内 圈侧构件260和转向节400的主结构部分410之间的接合部分处。
转向节400的主结构部分410经由车辆外侧端部处的车轴轴承100 (即内圈侧构件260)接受来自轮胎/车轮组件10的各种载荷输入。上述 的反转齿轮机构210被布置在转向节400的主结构部分410内的空间中转 向节400的主结构部分410经由轴承830和轴承800接受各种推力载荷和 径向载荷输入。转向节400的主结构部分410具有高的刚性，因此轴承 830和800的动态载荷等级或动态当量载荷优选地被设定为高于相应的轴 承820和810。结果，可以在多个具有高强度和刚度的部分处实现能够承
受大的载荷的合理结构。
转向节400的主结构部分410具有从下侧延伸出的两个支杆部分。转 向节臂130通过螺栓等紧固到每一个支杆部分424和426的下端。转向节 臂130在轮胎/车轮组件10内沿车辆的纵向延伸。横拉杆B/J 510安装在转 向节臂130的前端侧，并且下球接头500安装在转向节臂130的后端侧 (见图2)。转向节400的主结构部分410经由下球接头500等接受各种 载荷输入。
如图1所示，下球接头500较之制动盘IIO被更靠车辆内侧布置。下 臂520通过螺母522从上方紧固到下球接头500。下臂520沿车辆宽度方 向延伸，并且车辆内侧端部经由衬套等被车体(没有示出)支撑。下臂 520可以任何形状。例如，其可以是L形下臂或双环型下臂。下臂520和 上臂530 (或滑杆)协同工作，以相对于车体以枢轴方式支撑轮胎/车轮组 件10。并且，弹簧或减震器(没有示出)被设置在车体和下臂520之间。 结果，从轮胎/车轮组件10到车体的输入被缓解。弹簧可以是任何类型的 圈簧或空气弹簧。除了对垂直输入施加阻尼作用的液压减震器，减震器还 可以是对旋转输入施加阻尼作用的旋转电磁减震器。
在此示例性实施例中，如上所述，电动机700相对于车轴中心向上偏 离。这增大了布置/定位下球接头500 (即布置主销轴线)的自由度。例 如，也可以将下球接头500移动到尽可能靠近制动盘110，只留下必要的 间隙，如图1所示。结果，每一个构件和轮胎输入点在车辆宽度方向上的 偏离量减小，由此使得构件(诸如转向节400的主结构部分410)的必要 强度和刚度可以被减小，这减小了重量。
油箱310被形成在转向节400下方，并且布置在轮胎/车轮组件10中 车轴沿着垂直于车轴中心的的垂直线的下方，如图l所示。油箱310优选 布置在减速机构200的齿轮部分的最低位置的下方。并且，油箱310被布 置成较之下球接头500更靠车辆外侧，较之制动防尘盖112更靠车辆内 侧，如图l所示。
利用制动盘110的顶帽部分UOa内的空间布置油箱310。在所示的实 例中，油箱310由从车辆外侧固定到转向节400的盖构件311形成。盖构
件311可以通过压接或螺栓等连接到转向节400。根据此结构，油箱310 被布置成在车辆宽度方向上完全偏离下球接头500。结果，即使油由于油 箱310损坏等而从油箱310泄漏出来，则也将可靠地防止泄漏的油到达下 球接头500上，从而可靠地防止了下球接头500的性能的下降。
形成在转向节400中的抽吸通路312的下端部，以及形成在转向节 400中的用于返回油的回油通路313与油箱310连通(见图1)。油箱310 用于收集用于冷却电动机700或润滑减速机构200的油。
并且，形成在转向节400中的排出流动通路314和填充流动通路316 也与油箱310连通(见图4)。排出流动通路314和填充流动通路316分 别由排出插塞314 (见图2)和填充插塞(没有示出)封闭。
油泵300沿车辆宽度方向布置在电动机700和减速机构200的行星齿 轮组220之间。更具体地，油泵300设置在轴250的车辆内侧端部。在图 1所示的实例中，油泵300布置在反转齿轮机构210的反转齿轮214内， 即，布置到反转齿轮214沿径向的内部。更具体地，转向节400的凸部 412被容纳在轴250的车辆内侧端部(即，用于形成反转齿轮214的较大 直径的部分)的沿径向的内部的腔252中。凹部413被形成到凸部412的 沿径向的内部。油泵300设置在此凹部413中。此凹部4B的内部，以及 围绕延伸到凹部413中的泵旋转轴302的区域由密封构件305密封。
例如，油泵300不仅可以是附图中示出的余摆线泵，而且可以是各种 类型的齿轮泵中的任何一种，诸如外齿轮泵或内齿轮泵(具有或没有新月 形间隔)，或另一种类型的液压泵，诸如叶轮泵。
油泵300由电动机700的旋转输出驱动。更具体地，油泵300的内转 子被连接到与轴250 —体的泵旋转轴302，因此在轴250旋转时旋转。就 是说，油泵300的内转子由反转齿轮214驱动。当内转子旋转时，外转子 也旋转，所述外转子的旋转轴线偏离内转子的旋转轴线。结果，油箱(存 储箱)310中的油经由抽吸通路312被抽出。被通过入口 304 (见图4)抽 入的油然后被捕获在油泵300的内转子和外转子之间，并从出口 306 (见 图4)主要排出到油流动通路910和920。这些油流动通路910和920将在 后面描述。
接着，将描述主油流动通路910和920以及形成这些油流动通路的构 件(主要是油供给部930)，其中，从油泵300排出的油通过所示主油流 动通路910和920流动。
如图1所示，油流动通路910沿轴250的纵向形成在轴250中。油流 动通路910的车辆内侧端部与油泵300的出口 306连通(见图4)。油流 动通路910的车辆外侧端部具有从轴250的末端部向着车辆外侧开口的开 口 914。沿轴250的径向形成的油孔912与油流动通路910连通。
图2是当从车辆内侧观察时的局部分解透视图，示出了定子铁芯702 和形成油通道920的油供给部930之间的关系，以及转向节400的外围壁 部分430的内部结构。在附图中，车轮14，制动钳，电动机盖750以及电 动机700的转子706等被省略。
图3是当从车轮外侧观察时围绕定子铁芯702的线圈端705A布置的 油供给部930的透视图。
图4示出了用于冷却电动机700和润滑轴承820、 830和800的油流动 通路，并且是当从车辆内侧观察时转向节400的外围壁部分430的内侧的 平面图，而电动机盖750和电动机700的内部元件等被省略。在附图中， 与油流动通路的描述相关性不大的构件被适当省略了。
图5是沿不同于图1中所示的剖视图的平面所切的剖视图，并且示出 了油从油泵300到油供给部930的流动以及油在电动机700的上部附近的 流动。在图5中，从油泵300引出的压力油通道916被示出，使得其看起 来平行于车轴中心延伸，以便于说明。但是，实际上，压力油通道916并 不平行于车轴中心延伸，而是沿将油泵300的出口 306和油供给部930的 出口孔936连接的方向延伸，如图4所示。然而，依据电动机700偏离的 方式等，也可以使得压力油通道916平行于车轴中心延伸。
图6是示出了油到轴承800的流动的剖视图，并且对应于沿图4的线 VI-VI所取的剖视图。在图4中没有示出的电动机盖750和电动机700的 内部元件等在此被在图6中示出。
利用线圈端705A附近的空间设置的油流动通路920 (同样参见图1) 与油泵300的出口 306连通。油流动通路920在转向节400的外围壁部分430的底部附近的角部处环绕线圈端705A，如图4所示。油流动通路920 由独立于转向节400的构件930 (即油供给部930)形成。
油供给部930是弧形的，其内半径稍大于线圈端705A的外周的半 径，如图l和2所示。油供给部930是管状的，使得油在其内部流动，如 图1和5所示。例如，油供给部930由铝浇铸或树脂模制制成。
油供给部930布置在定子线圈704的车辆外侧上的线圈端705A的外 周侧的间隙或空间中，如图l和5所示。就是说，油供给部930被布置成 围绕定子铁芯702的线圈端705A的外周侧。在此情况下，不再需要为布 置油供给部930提供单独的空间，因此可以实现不增大电动机700的尺寸 的高效布置。
油供给部930被布置成在车辆宽度方向上紧密地夹在转向节400的底 表面414和定子铁芯702的车辆外侧端表面之间，如图1和5所示。同 时，在径向和轴向(即车辆宽度方向)上，油供给部930被布置成在其和 线圈端705A的外周侧之间形成间隙，如图1和5所示。
油供给部930具有多个凸起938，所述多个凸起938沿轴向朝向车辆 外侧地形成在沿周向以适当间隔布置的多个角位处，如图3所示。插入孔 438形成在转向节400的底部414中对应于凸起938的角位处，如图2所 示。在这些插入孔438中，仅仅是对应于车辆前侧凸起938的插入孔438 被示于图2中。
油供给部930具有在车轴中心附近形成在角位上的入口孔936，如图 3， 4和5所示。此入口孔936沿轴向朝向车辆外侧开口。如图4和5所 示，压力油通道916形成在所示转向节400中，所述压力油通道916提供 油供给部930的入口孔936与油泵300的出口 306之间的连通。
并且，如图2， 3禾Q4所示，油供给部930在角位置以沿周向适当的间 隔形成有分配孔932，所述分配孔932沿径向朝向外侧开口。如图2和4 所示，沿轴向延伸的油槽432被形成在转向节400的外周壁部分430的内 周表面上与所述分配孔932相对应的每一个角位置处。
并且，如图2和4所示，油供给部930在角位置以沿周向适当的间隔 形成有分配孔933，所述分配孔932沿径向朝向内侧开口。在图示的实例
中，分配孔933被形成在与分配孔932相同的角位置上。然而，分配孔 933的设定数量和角位置可以与分配孔932的不同。
并且，如图2和4所示，油供给部930具有轴承供给孔934，所述轴 承供给孔934形成在当沿轴向观察时与布置轴承的方位相交的周向上的角 位置附近。轴承分配孔934朝向车辆外侧(即沿垂直于图4的纸面的方 向)开口。如图6所示，提供轴承分配孔934和轴承800之间的连通的分 配孔434被形成在转向节400中。分配孔434沿轴向从轴承分配孔934延 伸到轴承800。分配孔434不必平行于车轴中心延伸，而是可以当沿轴向 观察时倾斜地形成，就像图中的压力油通道916。
在组装过程中，油供给部930首先被安装到定子铁芯702，如图3所 示。然后，油供给部930和定子铁芯702作为一个单元被组装到转向节 400。就是说，油供给部930被组装到其上的定子铁芯702被插入到转向 节400的外围壁部分430中。此时，油供给部930上的凸起938 (见图3) 被装配到转向节400的底部414中的相应的插入孔438中。结果，油供给 部930能够相对于转向节400正确地沿周向定位。接着，定子铁芯702通 过将螺栓(没有示出)紧固到转向节400中螺栓孔452 (见图2等)，而 固定到转向节400，所述螺栓己经被拧紧到螺栓孔450 (见图2)中。因 此，油供给部930被紧密地夹在转向节400的底部414和定子铁芯702的 车辆外侧端表面之间。因此，在此示例性实施例中，油供给部930通过紧 固到定子铁芯702而被固定到转向节400，因而组装很简单，并且可以实 现良好的组装状态。并且，较之其中油供给部与紧固到定子铁芯702的操 作相独立地通过胶粘剂或通过紧固等连接到转向节400的结构，用于粘接 或者紧固等的工艺(例如，胶粘剂涂覆工艺)以及部件的数量可以被减少。
接着，将描述当油泵300工作时油流动通路910和920中的油的流动。
从油泵300的出口 306 (见图4)排出到油流动通路910的油经由轴 250的末端部中的开口 914供应到轴承810 (图1)，并且通过轴250旋转 时产生的离心力经由油孔912供应到行星齿轮224 (见图1)。以此方式 供应的油被用于润滑轴承810，以及在行星齿轮224的旋转中心处的滚柱 轴承225。然后，用于以此方式进行冷却或润滑的油最终通过重力经由回 油通路313返回到油箱310。
并且，如图4和5中的箭头P1所示，油经由油供给部930的压力油通 道916和入口孔936被从油泵300的出口 306 (见图4)供应到油流动通路 920 (即油供给部930内侧流动通路)。然后，供应到油流动通路920的 油被输送到围绕线圈端705A的区域，如图4和5中的箭头P2所示。在此 过程中，如图6中的箭头P7所示，油中的一些经由油供给部930的轴承 分配孔934和转向节400的分配孔434被供应到轴承800，在此其用于润 滑轴承800。同时，如图4和5中的箭头P3所示，油中的一些还经由多个 分配孔932和933被从油供给部930径向地朝内和朝外输送。
如图5中的箭头P4所示，经由分配孔932排出到油槽432中的油沿油 槽432延伸的方向被引导，使得其围绕定子铁芯702的整个外周表面流 动，由此冷却整个定子铁芯702。类似地，如图4和5中的箭头P3 (即指 向径向朝内的箭头)所示，经由分配孔933排出的油直接与定子铁芯702 的线圈端705A接触，由此冷却整个定子线圈704，所述定子线圈704处于 周围是线圈端705A的中心。通过将油的热量经由转向节400等释放到周 围的空间中，来实现冷却。就是说，油流动通过电动机700的内部，以充 当热交换介质。
如图5中的箭头P4的末端所示，经由分配孔932和油槽432供应到电 动机700的内部的油经由电动机盖和定子铁芯702之间的间隙接触车辆内 侧的线圈端705B，由此冷却线圈端705B。并且，如图5的箭头P5所示， 经由分配孔932和油槽432供应到油然后到达电动机700的输出轴710， 并且润滑轴承820。类似地，如图5中的箭头P6所示，经由分配孔933供 应到电动机700内部的油经由转向节400的底部414和定子线圈704之间 的间隙到达电动机700的输出轴710，并且润滑轴承830。
除了前面的描述中所记载的效果以外，前面的示例性实施例的结构还 具有下面的特别的效果。
首先，如上所述，油供给部930的安装消除了使用钻孔(其是一项困
难的工作)来加工转向节400的底部414和外围壁部分430中的油流动通 路920和多个分配孔932等的需要，因此降低了加工成本。此外，不再需 要用于封闭加工出的孔的端部出的开口的装置，而如果这些孔是加工出来 的话，则所述装置是必需的。顺便地，如也可从图2所示的结构清晰可见 的，转向节400的外围壁部分430中的油槽432沿径向朝向电动机700的 中心轴线开口。这使得槽432易于在转向节400的制造过程中形成(例 如，其可以通过模制容易地形成)，使得其不必在形成转向节400之后通 过钻孔等利用后加工来形成。
并且，如上所述，油供给部930的安装消除了在转向节400的底部 414和外围壁部分430上安装用于油通道的部分(例如，加厚部分)的需 要。具体地，如上所述，通过利用线圈端705A附近的开口空间的油供给 部930的布置，可以高效地节约空间，使得较之其中通过在电动机箱中加 工孔来形成油流动通路的结构相比，可以高效地减小转向节400的外围壁 部分430沿径向的尺寸。顺带地，在此示例性实施例中，电动机箱由转向 节400的底部414和外围壁部分430来实现。
并且，如上所述，油供给部930分别且独立于电动机箱(即在此实例 中，转向节400的底部414和外围壁部分430)由树脂等形成。因此，油 供给部930的形状的自由度增大，并且较之使用钻孔来开孔的情形，设置 油流动通路920的自由度增大。例如，如图4所示，图中的油供给部930 从车轴中心的角位置沿圆形路径延伸到大致为逆时钟方向300度的角位 置。然而，油供给部930可以延伸360度而不是300度。这样的修改可以 通过形成环形的油供给部来容易地实现。并且相反地，例如，油供给部也 可以从车轴中心附近的角位置沿圆形路径延伸到大致为逆时钟方向180度 的角位置。这样的修改可以通过简单地縮短油供给部沿周向的长度来容易 地实现。
在此示例性实施例的情况下，如上所述，油供给部930独立于电动机 箱由树脂等制成，因而较之使用钻孔形成分配孔的情形，分配孔932直径 和位置的设计自由度更高。就是说，每一个分配孔932可以以最佳的直径 被设置在最佳位置，这增大了确定油的分配的自由度。例如，大量的油可
以被供应到当安装油供给部930时在垂直方向上更高的油槽432 (诸如图 4中逆时钟方向的第三和第四油槽432)，而仅仅少量的油被供应到当安 装油供给部930时在垂直方向上更低的油槽432 (诸如图4中逆时钟方向 的第七油槽432)。这种油分配对于高效地在整个电动机700上分散油是 有利的。这样的油分配可以通过增大对应于较高油槽432的分配孔932的 直径并且减小对应于较低油槽432的分配孔932的直径来实现。
并且，如上所述，油供给部930紧邻线圈端705A布置，使得油可以 被直接供应到线圈端705A。结果，产生大量热的线圈端705A可以被高效 地冷却。
并且，如上所述，将电动机700偏离布置并且通过以更低速度旋转的 轴250 (其与车轴中心同心)来操作油泵300，可以有效地使得从油泵300 到油供给部930的流动通路更短。就是说，如上所述，通过将油供给部 930围绕线圈端705A从车轴中心附近的角位置开始布置，可以使得压力油 通道916的长度更短。
此外，油供给部930布置成被在车辆宽度上紧密地夹在转向节400的 底部414和定子铁芯702的车外侧端表面之间。这都便于油供给部930的 组装，并且适当地防止了油从油供给部930径向地向内和向外泄漏。为了 进一步增强此效果，例如，诸如橡胶或柔性树脂的弹性或可弯曲层或构件 (诸如O形圈)可以被粘附或安装到油供给部930的车辆宽度方向的一侧 或两侧。结果，转向节400的底部414和定子铁芯702之间的车辆宽度方 向上的紧密性可以被增大，由此在最大程度上防止了油从油供给部930径 向地向内和向外泄漏。就是说，防止了来自油供给部930的内周侧和线圈 端705A的外周侧之间的间隙的油与来自油供给部930的外周侧和转向节 400的外围壁部分430之间的间隙(特别是油槽432)的油相混合。因 此，可以适当地防止油的实际分配量(即分配比)由于油泄漏而偏离所期 望的油分配量。从相同的观点来看，油供给部930本身也可以油诸如橡胶 或柔性树脂的弹性材料制成。
并且，加工从油泵300的出口 306延伸到转向节400中的轴承800 (以便形成到布置在油泵300的外周侧的轴承800的油供应通路)的孔是 极其困难的。相反，在此示例性实施例中，如上所述，来自油泵300的油 经由油供给部930供应到轴承800，因此仅仅是容易加工的直的分配孔 434和压力油通道916需要被形成，这大大地降低了加工成本。就是说， 如上所述，需要压力油通道916来将油供应到电动机700，使得基本通过 仅仅添加分配孔434，就可以将油供应到轴承800。并且，油供给部930 被布置成当沿轴向观察时其靠近轴承800通过，因此由于与压力油通道 916相同的原因，使得分配孔434具有最短的直线距离。
虽然上面举例说明了本发明的示例性实施例，但是应该理解，本发明 不限于所示实施例的细节，而可以利用各种变化、修改或改进来实现，而 不脱离本发明的精神和范围。
例如，在图示实例中，油供给部930首先被组装到定子铁芯702，然 后油供给部930和定子铁芯702作为一个单元被组装到转向节400。然 而，油供给部930也可以首先组装到转向节400，然后可以将定子铁芯 702组装到转向节400。在此情况下，同样地，通过将油供给部930上的 凸起938装配到转向节400的底部414中的插入孔438中，油供给部930 被相对于转向节定位地支撑，这便于组装并且得到良好的组装状态。
并且，在附图中的实例中，由转向节400的底部414和外围壁部分 430形成电动机箱。然而，电动机箱也可以由与转向节400独立的构件形 成，或者可以由转向节400和独立的构件共同形成。
此外，在附图中的实例中，转向节400的外围壁部分中的油槽432具 有不需要在转向节400的外围壁部分430中钻出的孔的结构。但是，它们 可以通过钻孔形成的类似的油槽或孔。并且，类似于油供给部930，油槽 432可以由独立于转向节400的外围壁部分430的构件来形成。
而且，在所示实例中，多个分配孔932被形成还在油供给部930中。 但是，分配孔932不必是多个，S卩，它们可以是仅仅一个分配孔932。虽 然这不像上述的示例性实施例一样那么有利，但是通过在油供给部930中 在最高位置处形成仅仅一个具有较宽开口的分配孔932，由可以被供应到 电动机700内部并且在一定程度上分散。
此外，附图中的实例涉及应用于具有轮内电动机的车轮组件的电动机
700的结构。但是，只要电动机是需要用于冷却的油的电动机，本发明就
可以类似地应用于其它类型的电动机或布置在其它位置的电动机。
虽然已经参考其优选实施例对本发明进行了描述，应当理解到本发明 不限于所公开的实施例或构造。相反，本发明意在覆盖各种改进和等同布 置。此外，虽然以各种示例性的组合和结构示出了本发明的各种元件，但 包括更多、更少或仅仅单个元件的其他组合和结构也在本发明的构思和范 围内。
权利要求
1. 一种电动机，具有定子铁芯，线圈，转子以及所述定子铁芯、所述 线圈和所述转子被容纳于其中的电动机箱，其特征在于包括管状流体运输构件，所述管状流体运输构件围绕所述电动机箱中的所 述线圈的线圈端设置，并且具有用于接收来自流体供应源的流体的入口孔 和与所述电动机箱内部的空间连通的分配孔。
2. —种具有轮内电动机的车轮组件，其特征在于包括 用于驱动车轮的电动机，所述电动机布置在所述车轮内，并且具有定子铁芯，线圈，转子以及所述定子铁芯、所述线圈和所述转子被容纳于其 中的电动机箱；油泵，所述油泵由所述电动机的旋转输出驱动；以及管状油运输构件，所述管状油运输构件围绕所述电动机箱中的所述线 圈的线圈端设置，并且具有用于接收来自所述油泵的油的入口孔和与所述 电动机箱内部的空间连通的分配孔。
3. —种具有轮内电动机的车轮组件，其特征在于包括 用于驱动车轮的电动机，所述电动机布置在所述车轮内，并且具有定子铁芯，线圈，转子以及所述定子铁芯、所述线圈和所述转子被容纳于其 中的电动机箱；反转齿轮，所述反转齿轮降低所述电动机的输出轴的旋转输出速率，并将所得的旋转输出传输到所述车轮；轴承，所述轴承可旋转地支撑所述反转齿轮的旋转轴； 流体供应源；以及管状流体运输构件，所述管状流体运输构件围绕所述电动机箱中的所 述线圈的线圈端设置，并且具有用于接收来自流体供应源的流体的入口孔 和与所述轴承连通的分配孔。
4. 一种具有轮内电动机的车轮组件，其特征在于包括 用于驱动车轮的电动机，所述电动机布置在所述车轮内，并且具有定子铁芯，线圈，转子以及所述定子铁芯、所述线圈和所述转子被容纳于其 中的电动机箱；反转齿轮，所述反转齿轮降低所述电动机的输出轴的旋转输出速率，并将所得的旋转输出传输到所述车轮；轴承，所述轴承可旋转地支撑所述反转齿轮的旋转轴；流体供应源，所述流体供应源由所述反转齿轮的所述旋转轴的旋转输出驱动；以及分配孔，所述分配孔形成在所述电动机箱中，并且将流体从所述流体 供应源供应到所述轴承。
5. 如权利要求2所述的具有轮内电动机的车轮组件，其特征在于还包括反转齿轮，所述反转齿轮降低所述电动机的输出轴的旋转输出速率，并将所得的旋转输出传输到所述车轮；以及轴承，所述轴承可旋转地支撑所述反转齿轮的旋转轴，其中，所述油泵由所述电动机的旋转输出驱动，所述旋转输出已经由所述反转齿轮减速，并且所述管状油运输构件具有与所述轴承连通的分配孔。
6. 如权利要求2或5所述的具有轮内电动机的车轮组件，其特征在于 所述管状油运输构件被夹在所述电动机箱和所述线圈端的外周表面之间。
7. 如权利要求2或5所述的具有轮内电动机的车轮组件，其特征在于 所述管状油运输构件形成为弧形，所述弧形的内半径稍大于所述线圈端的 外周的半径。
8. 如权利要求5所述的具有轮内电动机的车轮组件，其特征在于所述 油泵布置在所述反转齿轮的电动机侧或者所述反转齿轮的内侧。
9. 如权利要求5所述的具有轮内电动机的车轮组件，其特征在于所述 油泵以所述车轴中心作为轴线相对于所述反转齿轮同心地布置。
10. 如权利要求5所述的具有轮内电动机的车轮组件，其特征在于所 述电动机的所述输出轴相对于所述车轴中心向上和向前偏离地布置。
全文摘要
本发明公开了一种电动机(700)，具有定子铁芯(702)，线圈(704)，转子(706)以及所述定子铁芯(702)、所述线圈(704)和所述转子(706)被容纳于其中的电动机箱(430)。所述电动机(700)还具有管状流体运输构件，所述管状流体运输构件围绕所述电动机箱(430)中的所述线圈(704)的线圈端(705A)布置，并且具有用于接收来自流体供应源(300)的流体的入口孔(936)和与所述电动机箱(430)内部的空间连通的分配孔(932，933，934)。
文档编号B60K7/00GK101121394SQ200710135710
公开日2008年2月13日 申请日期2007年8月10日 优先权日2006年8月11日
发明者土田充孝, 村田智史, 浦野广晓 申请人:丰田自动车株式会社