具有车轮内电机的车轮组件的制作方法

专利名称：具有车轮内电机的车轮组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有车轮内电机的车轮组件，其将电机的旋转输出经由反 转齿轮传递到车轮。
背景技术：
己知一种包括相关的具有车轮内电机的车轮组件的车辆，其可以各个 地控制每个车轮的制动/驱动力。存在许多类型的具有车轮内电机的车轮组 件，其中一些将来自电机的输出经由减速齿轮传递到车轮，而另一些使用 直接驱动方法而不经过减速齿轮将电机的输出直接传递到车轮。例如，曰本专利申请公开No. JP-A-2004-90822描述了前者类型之一，其中电机的输 出轴相对于车轴轴心在纵向上偏移布置。在前述具有车轮内电机的车轮组件中，通常安装一对轴承用于电机的 输出轴和减速机构的旋转中心轴。为了防止噪声，减速机构的每个齿轮通 常都具有一定扭转角(即，通常使用螺旋齿轮代替正齿轮)。但是，此扭 转角产生轴向力(即，推力)。因此，接收此轴向力的轴承必须由具有高 强度和刚度的构件支撑。可是，通过增大其厚度来使支撑这些轴承的部分 具有极高的强度和刚度也增大了其重量，并减少了车轮内的空间，这样是 不合理的。发明内容本发明因此提供了一种合理的结构，其合适地布置了针对电机的输出 轴设置的轴承和针对反转齿轮的旋转中心轴设置的轴承，并且其可以承受 轴承的轴向力而不会导致重量的增加等情况。本发明的第一方面涉及一种具有车轮内电机的车轮组件，其将电机的 输出轴的旋转输出经由反转齿轮传递到车轮。在此具有车轮内电机的车轮
组件中，在以可旋转的方式支撑电机的输出轴的、设置在车辆宽度方向上 的车辆内侧和车辆外侧的轴承中的位于车辆外侧的轴承，和以可旋转的方 式支撑反转齿轮的旋转中心轴的、设置在车辆宽度方向上的车辆内侧和车 辆外侧的轴承中的位于车辆内侧的轴承容纳在界定载荷传递路径的转向节 的主要结构部分内。本发明第二方面涉及根据第一方面的具有车轮电机的车轮组件，其 中，在以可旋转的方式支撑电机的输出轴的、设置在车辆内侧和车辆外侧 的轴承中，在车辆外侧的轴承具有比车辆内侧的轴承更大的承载能力，而 在以可旋转的方式支撑反转齿轮的旋转中心轴的、设置在车辆内侧和车辆 外侧的轴承中，在车辆内侧的轴承具有比在车辆外侧的轴承更大的承载能 力。此发明使得可以实现这样一种合理的结构，其合适地布置了针对电机 的输出轴设置的轴承和针对反转齿轮的旋转中心轴设置的轴承，并且其可 以承受轴承的轴向力而不会导致重量的增加等情况。


通过参考附图，从以下对本发明优选实施例的说明，本发明的上述和 其他目的、特征和优点将变得清楚，附图中相似标号用于表示相似元件， 其中-图1是从车辆内侧观察的具有车轮内电机的车轮组件的视图； 图2是具有车轮内电机的车轮组件沿着图1中的线ii-n所取的剖视 图；并且图3是用于将外座圈侧构件连接到传动构件的方法的示例的立体图。
具体实施方式
在以下说明和附图中，将以示例性实施例来更详细的描述本发明。 图l和图2是根据本发明的一个示例性实施例的具有车轮内电机(在 此说明书中的术语"车轮内电机"表示容纳在车轮内的电机)的车轮组件 的视图。图1是从车辆内侧观察的车轮组件的视图，图2是沿着图1中的
线II-II所取的剖视图。图3是用于将外座圈侧构件262连接到传动构件 270的方法的示例的立体图。在图1中，图的左侧对应于车辆的前侧。在 图1和图2中，省略了轮胎以及车轮上侧约1/3部分。轮胎/车轮组件IO包括车轮14，未示出的轮胎安装到车轮14。如将在 下文详细描述的，与电机相关的构成元件的主要部分容纳在由车轮14的 轮辋内周表面14a所包围的空间内。在下面的描述中，用语"轮胎/车轮组 件内"是指由车轮14的轮辋内周表面14a所包围的大体柱形空间。但是， 诸如"一个部件布置在轮胎/车轮组件内"的表述并不一定表示整个部件都 完全容纳在此大体柱状的空间内。它们也包括其中该部件的一部分局部地 从该大体柱状的空间内突出的结构。布置在轮胎/车轮组件10内的主要有车轴轴承100、制动盘110、从车 辆在车辆宽度方向上的内侧(此后也简称作"车辆内侧")覆盖制动盘 110的制动器防尘盖112、制动钳120、用于驱动车轮的电机700、减速机 构200、油泵300、油箱310、油流动通路320 (仅示出了一部分)、转向 节(即，托架)400、连接到下臂520的车轮侧端部的下球节500、以及连 接到未示出的拉杆的车轮侧端部的球节510 (此后称作"拉杆B/J 510")。此外，虽然未示出，连接到上臂的车轮侧端部的上球节也布置 在轮胎/车轮组件10中。但是，当使用滑柱式悬架时，滑柱(即，减振 器)的下端代替上臂连接到转向节400的上侧。电机700布置在轮胎/车轮组件10内的车辆内侧上的空间中。电机 700被布置为如图2所示相对于车轴轴心在车辆的高度方向上向上偏移， 并如图1所示相对于车轴轴心在车辆的纵向上向前偏移。因此，如图1所 示，对应于电机700偏移量的、未被电机700占用的空间形成于轮胎/车轮 组件10内车辆内侧上的下后侧。因此，轮胎/车轮组件10内车辆内侧上的 下部空间大于其中电机布置在与车轴轴心相同的轴线上的结构中的情况。 结果，对于将悬架布置在下侧提供了更大的自由度。而且，如图1所示， 制动钳120可以容易地容纳在与电机700在轮胎/车轮组件10内偏移的那 侧(即，车辆前侧)相对的一侧(即，在此示例中为车辆后侧)上。电机700包括定子芯702、定子线圈704和转子706。如果电机700是
三相电机，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布置在定子芯702和定子线圈704的内周侧。电机700的转子706具有输出轴710，其旋转中心如上所述相对于车 轴轴心偏移。输出轴710在轮胎/车轮组件10内的车辆内侧上连接到轴承820的内 座圈侧。轴承820的外座圈侧连接到电机盖750。因此，输出轴710在车 辆内侧上由电机盖750经由轴承820以可旋转的方式支撑。类似地，在轮 胎/车轮组件10内，输出轴710在车辆的车辆宽度方向上的外侧(此后简 称作"车辆外侧")上连接到轴承830的内座圈侧。轴承830的外座圈侧 连接到转向节400。因此，输出轴710在车辆外侧上由转向节400经由轴 承830以可旋转的方式支撑。轴承820和830可以是使用滚珠作为滚动体 的径向滚珠轴承，例如单排深槽滚珠轴承。电机700的旋转输出经由减速机构200传递到车轮14。减速机构200 是两轴式减速机构，其包括反转齿轮机构210和行星齿轮组220。于是减 速机构200实现两级减速。将在以下描述的减速机构200的齿轮212、 214、 222、 224、 226和228是螺旋齿轮。如图2所示，反转齿轮机构210布置为比电机700更靠车辆外侧。反 转齿轮机构210包括布置在电机700的输出轴710上的小直径驱动齿轮 212，以及与驱动齿轮212啮合的大直径从动齿轮(即，反转齿轮)214。 小直径驱动齿轮212从车辆外侧花键配合并压配合(crimp)到电机700的 输出轴710，从而与输出轴710 —体。此时，驱动齿轮212的车辆内侧端 表面对应于连接到电机700的输出轴710的轴承830的内座圈侧。大直径 反转齿轮214形成为以车轴轴心为其旋转中心。电机700的输出轴710相 对于车轴轴心大约偏移的距离是驱动齿轮212和反转齿轮214的半径之 和。如图2所示，在轮胎/车轮组件10内，行星齿轮组220布置得比反转 齿轮机构210更靠车辆外侧。行星齿轮组220布置在与车轴轴心相同的轴 线上，并包括太阳轮222、行星齿轮224、行星轮架226和齿圈228。太阳轮222连接到反转齿轮机构210的反转齿轮214。在图2所示的
示例中，在车辆宽度方向上，太阳轮222形成在轴(即，太阳轮轴)250 的一个端侧上，并且反转齿轮214形成在轴250的另一个端侧上。即，轴 250的旋转中心在与车轴轴心相同的轴线上。太阳轮222形成在轴250的 车辆外侧端部的周表面上，反转齿轮214形成在轴250的车辆内侧端部的 周表面上。轴250也是反转齿轮214的旋转中心轴。太阳轮222和反转齿 轮214还可以形成为分离的部件，在该情况下他们可以使用键槽连接。在 此情况下，两个部件形成反转齿轮214的旋转中心轴。轴250在车辆内侧上的端部连接到轴承800的外座圈侧。如图2所 示，轴承800可以结合在反转齿轮214的内侧(即，在其内周侧上)，并 且转向节400的凸起部分412通过压配合等连接到轴承800的内座圈侧。 因此，轴250在车辆内侧由转向节400经由轴承800以可旋转的方式支 撑。类似地，轴250的车辆外侧端部连接到轴承810的内座圈侧。轴承 810通过压配合等连接到盘形动力传递构件270的周壁的内周侧。因此， 轴250在车辆外侧上由传动构件270经由轴承810以可旋转的方式支撑。 此外，轴承800和810可以是使用滚珠作为滚动体的径向滚珠轴承，例如 单排深槽滚珠轴承。行星齿轮224在内周侧与太阳轮222啮合，并在外周侧与齿圈228啮 合。行星齿轮224由行星轮架226经由滚子轴承绕滚轴225以可旋转的方 式支撑。行星轮架226的旋转中心与车轴轴心相同。行星轮架226在轮胎/ 车轮组件10内的车辆内侧处由轴250经由推力圆柱滚子轴承840支撑，并 在车辆外侧处花键配合到周向形成在传动构件270中的周向槽272 (见图 3)。多个行星齿轮224以等间距绕太阳轮222布置。行星齿轮224和行星 轮架226被组装形成单个单元(此后称作"行星齿轮单元")。此行星齿 轮单元的行星轮架226在车辆外侧上抵靠传动构件270的止挡部分274。 因此，行星齿轮单元在车辆宽度方向上的位移受到推力圆柱滚子轴承840 和止挡部分274的限制。齿圈228的旋转中心与车轴轴心相同。齿圈228形成在内座圈侧构件 260的内周表面上，内座圈侧构件260被布置为从外周侧围绕太阳轮 222。内座圈侧构件260的外周表面形成车轴轴承100的内座圈。在图示示例中，车轴轴承100是双排径向推力滚珠轴承。对于车辆外侧上的那排的外侧内座圈由与内座圈侧构件260分离的构件形成。这种分离构件通过 将其绕内座圈侧构件260的外周装配并压配合到内座圈侧构件260的外周 而与内座圈侧构件260成为一体。外座圈侧构件262被布置成从外周侧围绕内座圈侧构件260。外座圈 侧构件262的内周表面形成车轴轴承100的外座圈。用于防止异物进入并 防止油流出的密封件280和282设置在外座圈侧构件262与内座圈侧构件 260之间的车辆宽度方向上的端部处。传动构件270是盘形构件，其被设置成覆盖减速机构的车辆外侧。行 星轮架226的车辆外侧端部(周壁部分)花键配合到的周向槽272形成在 传动构件270的车辆内侧。如图3所示，传动构件270的外周边缘通过压 配合等连接到外座圈侧构件262的车辆外侧上的端部。即，传动构件270 固定到外座圈侧构件262，使得其将外座圈侧构件262在车辆外侧上的基 本圆形的开口堵塞。外座圈侧构件262在外周表面上具有向径向上的外侧 突出的凸缘部分263。用于紧固未示出的轮毂螺栓的螺栓孔263a形成在此 凸缘部分263中。外座圈侧构件262与制动盘110 —起通过轮毂螺栓紧固 到车轮14，制动盘110的内周部分夹在凸缘部分263与车轮14之间。在前述结构中，当电机700的转子706响应于来自车辆控制装置(未 示出)的命令旋转时，反转齿轮机构210的小直径驱动齿轮212旋转，随 着其旋转，与驱动齿轮212啮合的大直径反转齿轮214也旋转，从而实现 一级减速。当反转齿轮214旋转时，与反转齿轮214—体的太阳轮222也 旋转。结果，行星齿轮224在绕太阳轮222公转的同时自转。此旋转实现 了二级减速。行星齿轮224的公转运动通过行星轮架226输出并传递到花 键配合到行星轮架226的传动构件270。随着外座圈侧构件262、制动盘 110和车轮14全部与传动构件270—起旋转，轮胎/车轮组件IO被驱动。油泵300在车辆宽度方向上布置在电机700与减速机构200的行星齿 轮组220之间。更具体而言，油泵300设置在轴250的车辆内侧端部上。 在如图2所示的示例中，油泵300布置在反转齿轮机构210的反转齿轮 214内，SP，布置到反转齿轮214在径向上的内侧。换言之，转向节400
的凸起部分412容纳在形成于轴250的车辆内侧端部(即，具有大直径的 部分)中的腔体252内。凹部形成到凸起部分412在径向上的内侧。油泵 300设置在此凹部中。油泵300不仅可以是如图所示的次摆线泵，而可以 是诸如外齿轮泵或内齿轮泵(具有或不具有月牙形隔板)之类的各种齿轮 泵中的任一种，或者可以是诸如叶轮泵之类的其他类型的液压泵。油泵300通过电机700的旋转输出来驱动。更具体而言，油泵300的 内转子连接到轴250的车辆内侧端部，并从而在轴250旋转时旋转。艮卩， 油泵300的内转子由其上设置反转齿轮214的相同轴来驱动。当内转子旋 转时，油箱(即，储油器)310中的油经由抽吸通路312被汲取。通过未 示出的入口引入的油接着被截留在油泵300的内外转子之间，然后从未示 出的出口排放到油流动通路320。在此示例实施例中，如上所述，油泵300由其上设置反转齿轮214的 相同轴驱动。因此，以比电机700的速度低了与通过反转齿轮机构210得 到的减速相对应的量的速度来驱动油泵300。结果，油泵300的最高转速 低于当由电机700的输出轴710驱动油泵300的情况，这提高了油泵300 的耐久度。此外，在此示例实施例中，如上所述，油泵300设置在轴250内 (即，反转齿轮214内)并在车辆宽度方向上布置在与反转齿轮机构210 基本相同的区域中。因此，与电机、油泵和减速机构串联布置的情况相 比，布置电机700、油泵300和减速机构200所需的轴向长度可以縮短油 泵300的量。此外，如上所述，在此示例实施例中，油泵300布置在电机700与减 速机构200的行星齿轮组220之间。因此，容易布置油流动通路320用于 冷却电机700或润滑减速机构200和各种轴承(例如轴承800、 810、 820 和830)。虽然在此将不详细描述油流动通路320的路径，但是例如，形 成在轴250内的油流动通路320中的油供应到轴承810，并且通过随着轴 250旋转产生的离心力而经由未示出的油孔供应到行星齿轮224。这样供 应的油用于润滑轴承810以及处于行星齿轮224的旋转中心处的滚子轴 承。此外，来自油泵300的油经由利用定子线圈704的线圈端部附近的空
间322形成的油流动通路320 (其在图2的横截面中未示出)用于冷却定 子线圈704，并润滑轴承800、 802和830。如上所述用于冷却或润滑的油 最终通过重力返回到油箱310。如图2所示，油箱310形成在转向节400的下方，并沿着垂直于轮胎/ 车轮组件IO中的车轴轴心的竖直线布置在车轴轴心的下方。此外，如图2 所示，油箱310比下球节500布置得更靠车辆外侧，并比制动器防尘盖 112布置得更靠车辆内侧。使用制动盘IIO的帽形部分110a内的空间布置 油箱310。形成在转向节400中的抽吸通路312的下端部以及用于将油返 回的油返回通路313与油箱310连通。油箱310用于收集如上所述用于冷 却电机700或者润滑减速机构200的油。排出塞330是堵塞油箱310的排出流动路径314的开口的可拆卸塞， 并可以在从油箱310内排出使用过的油时(例如在更换油时)卸下。排出 流动路径314形成为使得其在转向节400内连接到油箱310。此外，排出 流动路径314具有在转向节400的车辆内侧表面上的开口。液体密封的排 出塞330附装到该开口。如图1所示，排出塞330相对于下球节500朝向 车辆前方偏移布置。注入塞340是堵塞油箱310的注入流动路径316 (仅示出了一部分) 的开口的可拆卸塞，并可以在用新的油注入油箱310时(例如在更换油 时)卸下。注入流动路径316形成为使得其在转向节400内与油箱310连 通。在此示例中，如图l和图2所示，注入流动路径316在车辆宽度方向 上形成在转向节400的周壁部分430中。注入流动路径316具有在内周部 分430的车辆内侧表面上的开口，并且液密的注入塞340附装到该开口。 如图2所示，注入塞430比下球节500布置得更靠车辆内侧。转向节400具有圆筒形周壁部分(即，电机壳体部分)430。上述电 机700的主要构成元件布置在转向节400的周壁部分430的径向内侧的空 间中。电机盖750连接到转向节400的周壁部分430的车辆内侧上的端 部，以覆盖周壁部分430内的空间。转向节400具有从下侧延伸的两个腿部424和426。转向节臂130通 过螺栓134和136紧固到每个腿部424和426的下端。转向节臂130在轮
胎/车轮组件10内沿车辆纵向延伸。拉杆B/J 510安装在转向节臂130的前 端侧上，下球节500安装在转向节臂130的后端侧上。当车轮正在转向或 者被加载/卸载等情况时，转向节400接收在下球节500与拉杆B/J 510的 连接部分处产生的横向和竖直载荷。如图1所示，下球节500在车辆纵向上布置在两个腿部424和426之 间，并大体布置在轮胎/车轮组件10的在车辆纵向上的中心。此外，如图 2所示，下球节500比制动盘IIO布置得更靠车辆内侧。下臂520通过螺 母522从上方紧固到下球节500。下臂520在车辆宽度方向上延伸，并且 车辆内侧端部由未示出的车身经由轴套等支撑。下臂520可以是任何类 型。例如，其可以是L型下臂或者双环型下臂。下臂520与未示出的上臂 (或滑柱)协同工作以将轮胎/车轮组件10相对于车身可枢转地支撑。此 外，未示出的弹簧和减振器设置在车身与下臂520之间。结果，减小了从 轮胎/车轮组件10到车身的输入。弹簧可以是任何类型的弹簧圈或者气 簧。此外，减振器不仅可以是对竖直输入施加阻尼作用的液压减振器，而 且还可以是对旋转输入施加阻尼作用的旋转电磁减振器。在此示例实施例中，如上所述，电机700相对于车轴轴心向上偏移。 这增大了在布置/定位下球节500 (即，布置主销轴线)时的自由度。例 如，如图2所示，下球节500可以移动尽可能地靠近制动盘110，仅留下 必要的空隙。结果，减小了每个构件和轮胎输入点在车辆宽度方向上的偏 移量，从而能够减小构件(例如转向节)所需的强度和刚度，这减轻了重如图1所示，拉杆B/J 510在车辆纵向上比前腿部426布置得更靠前 侧。拉杆B/J 510比制动盘110布置得更靠车辆内侧。未示出的拉杆通过 未示出的螺母从上方紧固到拉杆B/J510。拉杆在车辆宽度方向上延伸，并 且车辆内侧端部连接到未示出的齿条轴，齿条轴例如通过齿条和齿轮机构 连接到转向轴，从而使轮胎/车轮组件10能够转向。这样，根据此示例实 施例，电机700如上所述偏移在车轴轴心上方，这使得容易将拉杆B/J 510 装配在轮胎/车轮组件10内。如图1所示，相对于电机700布置在车辆后侧的用于制动钳120的安装点122 (图中仅示出了一点)安装在转向节400上。转向节400经由用 于制动钳120的安装点122接收制动期间输入的载荷。在如图所示的示例 中，制动钳120的下安装点122设定在转向节400的车辆后侧的腿部424 的基部附近。使这种极为高强度和高刚度的部分作为用于制动钳120的安 装部分能够实现合理的结构。内座圈侧构件260通过例如压配合或螺栓连接到转向节400的车辆外 侧端部。转向节400接收由来自轮胎/车轮组件10的输入等而在内座圈侧 构件260 (即，车轴轴承IOO)的连接部分处产生的各种载荷。这样，转向节400用于经由车轴轴承100、用于拉杆和悬架臂(即， 下臂520等)的安装点和用于制动钳120的安装点来接收载荷输入。在这 些输入点处，为了确保必要的强度和刚度，转向节400形成得较厚，并因 此具有极高的强度和刚度。转向节400的具有高强度和刚度的部分，与薄 的周壁部分430和其他肋条等不同，将被称作"转向节400的主要结构部 分410" 。 g卩，转向节400的主要结构部分410是界定了经由车轴轴承 100等输入的载荷的传递路径的部分，并表示连接车轴轴承100的连接部 分、拉杆和悬架臂(即，下臂520等)的安装点和用于制动钳120的安装 点的部分。图2中示出了转向节400的主要结构部分410的大体区域。在如图所 示的示例中，在车辆宽度方向上，转向节400的主要结构部分410大体从 车轴轴承100的连接部分延伸到最靠车辆内侧的悬架臂的输入点。在此示例实施例中，如上所述，连接车轴轴承100的部分、连接转向 节臂130的部分以及连接制动钳120的部分等作为主要输入点，全部都集 中在轮胎/车轮组件10在车辆宽度方向上的中心附近(即，它们全部都在 车辆宽度方向上布置在电机700与行星齿轮组220之间)。因此，转向节 400的具有高强度和刚度的部分，即转向节400的主要结构部分410可以 集中在轮胎/车轮组件10的中心附近。因此，与其中主要输入点分散在车 里宽度方向上的较宽区域上的结构相比，可以在有效地维持转向节400的 必要强度和刚度的同时，减轻转向节400整体的重量。上述反转齿轮机构210布置在转向节400的主要结构部分410内。此外，轴承830和轴承800由转向节400的主要结构部分410支撑。因此， 转向节400的主要结构部分410接收经由轴承830和轴承800输入的各种 推力载荷和径向载荷。更具体而言，在车辆宽度方向上的两侧以可旋转的方式支撑电机700 的输出轴710 (即，转子750)的轴承820和830中，位于车辆外侧的轴 承830布置在转向节400的主要结构部分410中，位于车辆内侧的轴承 820布置在转向节400的主要结构部分410外。此外，在车辆宽度方向上 的两侧以可旋转的方式支撑用作反转齿轮214的旋转中心轴的轴250的轴 承800和810中，位于车辆内侧的轴承800布置在转向节400的主要结构 部分410内，位于车辆外侧的轴承810布置在转向节400的主要结构部分 410外。这里，在本示例实施例中，轴承830具有比相应的轴承820更大的承 载能力(即，承载性)。类似地，轴承800具有比相应的轴承810更大的 承载能力。即，通过例如使轴承830和800的直径大于相应轴承820和 810的直径，轴承830和800的动态额定载荷或动态等效载荷可以高于相 应轴承820和810。根据此结构，对于电机700的输出轴710，当利用随着电机700的输 出轴710旋转而旋转的减速机构200的运行产生轴向力时，该轴向力主要 被具有更大承载能力的轴承830那侧接收。即，由转向节400的主要结构 部分410经由轴承830接收轴向力。类似地，对于行星齿轮组220的轴 250，当随着电机700的输出轴710旋转而旋转的减速机构200的运行产生 轴向力时，该轴向力主要被具有更大承载能力的轴承800那侧接收。艮口， 由转向节400的主要结构部分410经由轴承800接收轴向力。这样，根据此示例实施例，接收轴向力的轴承830和800布置在转向 节400的具有极高强度和刚度的主要结构部分410内。因此，可以实现合 理的结构，其中由具有非常高强度和刚度的、转向节400的主要结构部分 410接收大载荷。因此，例如相反地，对于其中由轴承820而不是轴承 830来接收较大轴向力的结构，转向节400的周壁部分430和电机盖750 必须较厚来确保所需强度和刚度。但是，与此结构相反，对于此示例实施
例，不需要提高转向节400的周壁部分430和电机盖750的强度和刚度， 所以可以使转向节400的周壁部分430和电机盖750更薄。此外，类似 地，例如对于其中由轴承810而不是轴承800接收较大轴向力的结构，传 动构件270必须较厚来确保所需强度和刚度。但是，与此结构相反，对于 此示例实施例，不需要提高传动构件270的强度和刚度，所以可以使传动 构件270更薄。如上所述，根据此示例实施例，使转向节400整体的质量和构造更 小，从而减轻了重量，同时维持了轴承800、 810、 820和830的所需耐久 性(寿命)。同时，可以增大轮胎/车轮组件10内的空的空间，这减小了 对悬架设计的限制。虽然以上解释了本发明的示例实施例，但是应该理解，本发明不限于 所解释实施例的细节，而能够在不偏离本发明精神和范围的情况下以各种 改变、修改或改进实施。例如，在如图所示的示例中，减速机构200实现两级减速，但是它还 可以实现三级或更多级减速。例如，减速机构200可以使用反转齿轮机构 实现第一级减速，可以使用串联连接的两个行星齿轮组实现第二级和第三 级减速。此外，当用于上悬架臂的安装点安装在转向节400的上周壁部分430 上时，转向节400的上周壁部分430的一部分可以较厚。在此情况下，用 于上悬架臂的安装点可以确定转向节400的主要结构部分410的上边界， 并确定转向节400的主要结构部分410的车辆内侧边界。而且，在如图所示的示例中，电机700被布置为相对于车轴轴心朝向 车辆前侧布置。但是，电机700还可以被布置为相对于车轴轴心朝向车辆 后侧布置，在此情况下制动钳120可以布置在车辆前侧。此外，所示示例示出了与转向车轮相关的具有车轮内电机的车轮组 件，但是本发明还可以应用于除了转向车轮之外的车轮。
权利要求
1. 一种具有车轮内电机的车轮组件，其将电机的输出轴的旋转输出经 由反转齿轮传递到车轮，所述车轮组件的特征在于包括设置在车辆宽度方向上的车辆内侧的轴承和设置在所述车辆宽度方向 上的车辆外侧的轴承，所述轴承以可旋转的方式支撑所述电机的所述输出 轴；设置在所述车辆宽度方向上的所述车辆内侧的轴承和设置在所述车辆 宽度方向上的所述车辆外侧的轴承，所述轴承以可旋转的方式支撑所述反转齿轮的旋转中心轴；和转向节的主要结构部分，其界定了输入到所述车轮的载荷的传递路径，其中，在支撑所述电机的所述输出轴的所述轴承中的位于所述车辆外 侧的所述轴承和在支撑所述反转齿轮的所述旋转中心轴的所述轴承中的位 于所述车辆内侧的所述轴承布置在所述转向节的所述主要结构部分内。
2. 根据权利要求1所述的具有车轮内电机的车轮组件，其中，在以可 旋转的方式支撑所述电机的所述输出轴的、设置在所述车辆内侧的所述轴 承和设置在所述车辆外侧的所述轴承中，在所述车辆外侧的所述轴承具有 比在所述车辆内侧的所述轴承更大的承载能力；在以可旋转的方式支撑所 述反转齿轮的所述旋转中心轴的、设置在所述车辆内侧的所述轴承和设置 在所述车辆外侧的所述轴承中，在所述车辆内侧的所述轴承具有比在所述 车辆外侧的所述轴承更大的承载能力。
3. 根据权利要求1或2所述的具有车轮内电机的车轮组件，其中，所述转向节的所述主要结构部分包括用于拉杆和悬架臂的连接部分、用于制 动钳的连接部分和用于车轴轴承的连接部分，并接收从这些连接部分输入 的载荷。
4. 根据权利要求1或2所述的具有车轮内电机的车轮组件，其特征在 于还包括行星齿轮组， 其中，所述转向节的所述主要结构部分在所述车辆宽度方向上布置在 所述电机与所述行星齿轮组之间。
5. 根据权利要求1或2所述的具有车轮内电机的车轮组件，其中，所述电机的所述输出轴被布置为相对于车轴轴心向上并向前偏移。
6. 根据权利要求5所述的具有车轮内电机的车轮组件，其特征在于还包括下球节，其连接到所述悬架臂的下臂的车轮侧端部；和 球节，其连接到所述拉杆的车轮侧端部，其中，所述下臂的所述下球节在所述车辆宽度方向上布置在制动盘附 近；并且所述拉杆的所述球节布置在所述车轮内。
7. 根据权利要求1或2所述的具有车轮内电机的车轮组件，其中，所 述转向节的所述主要结构部分形成为比所述转向节的其他部分厚，比电机 盖厚和比传动构件厚，支撑所述电机的所述输出轴的所述轴承中的在所述 车辆内侧的所述轴承布置在所述电机盖中，支撑所述反转齿轮的所述旋转 中心轴的所述轴承中的在所述车辆外侧的所述轴承布置在所述传动构件 中。
全文摘要
本发明公开了一种具有车轮内电机的车轮组件，其将电机(700)的输出轴(710)的旋转输出经由反转齿轮(214)传递到车轮(14)，其使得在以可旋转的方式支撑电机(700)的输出轴(710)的、设置在车辆宽度方向上的车辆内侧和车辆外侧的轴承(820、830)中的位于车辆外侧的轴承(830)，和以可旋转的方式支撑反转齿轮(214)的旋转中心轴(250)的、设置在车辆宽度方向上的车辆内侧和车辆外侧的轴承(800、810)中的位于车辆内侧的轴承(800)容纳在界定载荷传递路径的转向节(400)的主要结构部分(410)内。
文档编号B60K7/00GK101123375SQ20071013571
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
发明者村田智史 申请人:丰田自动车株式会社