专利名称：电动车轮马达的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动车轮马达，整体地安装在汽车或类似设备的车轮之内，用于驱动车轮。
通常，在这类电动车轮马达中，为了防止水和灰尘从外部渗入马达内部，在马达的转动部分与固定部分之间的间隙中嵌入一种唇式密封件或防尘密封件，借以保持马达内部的气密性。
在马达内部借助于这样一种唇式密封件或防尘密封件而保持气密时，存在的缺点是，例如，如果环境压力改变，或者在马达停转时马达内的温度下降并因而马达内的压力下降的情况下，在马达内部与其外部之间就会出现压差，则会导致水、灰尘等通过唇式密封件或防尘密封件与马达各有关零件之间的间隙而渗入。这种水、灰尘等的渗入是很难防止的。
一般，这类电动车轮马达会经常直接暴露于汽车行驶路面的恶劣条件。因而，对抗水、灰尘渗入的各种反措施一直是极其需要的。
为了克服上述缺点，已公开的日本专利说明书(Kokai)No.4-185533建议，总是把一部电动车轮马达之内的压力保持在高于大气压的水平下，借以改善电动车轮马达的水密和尘密性能。
不过，上面建议的方法需要使用一台空气罐把压缩空气送入车轮马达的内部，以及一调节器用来调节压缩空气的压力，这会导致电动车轮马达的结构庞大而复杂，是很不利的。
本发明的目的是提供一种结构简单、而且水密和尘密状况得到改善的电动车轮马达。
为达此目的，本发明提供了一种整体安装在一车轮之内的电动车轮马达，包括一马达主体，具有一内部和一外部；至少一条电力导线，从所述马达主体内部伸到其外部；以及呼吸通道装置，设置在至少一条电力导线之中并且把马达主体的内部与其外部连通起来。
可取的是，至少一条导线在其中配置有一管件，呼吸通道装置包括一形成在管件之中的呼吸通道。
同样可取的是，电动车轮马达包括一设置在所述马达主体之中的电动马达，以及一设置在马达主体之中的用于驱动电动马达的控制电路，而且其中至少一条电力导线包括至少一条控制线，用于从马达主体外部向控制电路提供一种控制讯号。
更为可取的是，控制线包括一由一管件制成的芯线，以及多条围绕芯线设置的讯号导线，芯线和多条讯号导线捆裹在一起。
有利的是，呼吸通道装置包括一条形成在构成控制线的芯线的管件之中的呼吸通道。
可取的是，电动车轮马达包括一加强件，具有透气性并设置在管件之内。
更为可取的是，加强件是由一些聚酯纤维线制成的。
在本发明的一项最佳实施例中，电动车轮马达安装在一安装主体中的一预定部位处，安装主体在远离预定部位的位置处具有一内部空间。呼吸通道一孔口位于内部空间之中。
按照本发明，由于连通马达主体内部和外部的呼吸通道形成在至少一条从马达主体内部伸向其外部的电力导线中，只需把用于传统车轮马达之中的现有一条或多条电力导线代之以本发明的一条或几条电力导线，电动马达就可以得到防护，不致渗入水、灰尘等。其次，不需要在马达主体之中配置赖以从事呼吸活动的呼吸通道孔口，这就可以简化在其中形成有呼吸通道的马达那一部分的结构。除此之外，由于其中形成有呼吸通道的管件配置在电力导线之中，用于构成呼吸通道的空间可以减至最小。
再次，在呼吸通道形成在作为至少一条电力导线的至少一条控制线之中的情况下，控制线最好是包括一管件作为芯线，以及多条讯号线，围绕管件排列或绞扭的方式是，管件和各讯号线被捆裹在一起。这可以使控制线尺寸紧凑。
除此之外，呼吸通道的孔口设置在诸如车辆等某一安装主体的内部空间之内，其位置远离马达安装部位。因此，呼吸通道的孔口处于比较良好的环境条件之下，这就导致水密性和尘密性的进一步改进。
本发明的上述和其他一些目的、特点和优点从以下结合各附图所作的详细说明中会更加明显看出。其中
图1是一纵向剖面图，表明本发明一实施例的带齿轮减速器的电动车轮马达的结构；图2是一横向剖面图，表明其中装有电动马达的电动车轮马达的一部分；图3是一局部纵向剖面图，表明一滑脱防止件及其外围各部件；以及图4是沿图3的直线A-A截取的横断面图，表明示于图1中的一条控制线。
本发明将参照表明其一实施例的附图予以详细说明。
首先参见图1和2，其中表明本发明一实施例的电动车轮马达的结构。本实施例的电动车轮马达表示一带有齿轮减速器的电动车轮马达。
在图1中，附图标记1表示一电动车轮马达，它具有一壳体60，设置在由带有轮胎2的车轮3的内部周缘所形成的一中央空间中。壳体60装有电动马达4和齿轮减速器5。电动马达4的转动输出经由齿轮减速器5传送给车轮3以驱使车轮3转动。
壳体60由具有基本上帽状外形的外壳罩(第二壳罩)61、内壳罩(第一壳罩)62、以及设置于其间的分隔板件63组成。外壳罩61、内壳罩62和分隔板件63借助于螺栓10固紧在一起。外壳罩61、内壳罩62和分隔板件63由铝质模铸件制成。
外壳罩61具有一中央部分，其上形成有一轴向通孔61a；一隔壁61b，整体形成在其内侧表面上(即在壳体60内部)，此隔壁限定一马蹄形状的并与齿轮减速器5隔开的空间S。
内壳罩62具有三个孔眼62a，形成在其外周缘部分上并从分隔板件63一侧延伸至内壳罩62的外端表面。
分隔板件63具有一定子配装部分63a，整体形成在其外周缘部分上并沿轴向朝内壳罩62伸出。定子配装部件63a形成有三个惯穿孔眼63b，与内壳罩62的各相应孔眼62a沿轴向对中。每一孔眼63b的直径大于相应孔眼62a的直径。
分隔板件63中央部分形成有一通孔63c，转子8轮毂的减细部分8e以不与之接触的方式穿过此通孔。
电动马达4是无刷型的，它包括定子7，带有一闭合槽铁芯(closed slot core)，装设在内壳罩62中；转子8，可转动地设置在由定子7内周缘所限定的中央空间中；以及输出轴9，配置得用以将转子8的转动输出经由齿轮减速器5传送给车轮3。
主要由定子7和转子8构成的电动马达4轴向长度小，显示出基本上扁平的外形，这就使整个车轮马达1的轴向尺寸较小，亦即其沿输出轴9的尺寸较小。
定子7具有一磁极铁芯7b和围绕磁极铁芯7b外周缘设置的磁轭(yoke core)7a。磁极铁芯7b是由一叠多个磁片(电磁钢片)制成的，它们与多个作为极齿的突起制成一体，各个突起从转子8穿入其中的一中央环形部分沿径向向外延伸。各极齿以相等间距沿着中央环形部分的周向布置，而通过中央环形部分在每一对相邻极齿之间形成闭合槽。
三相励磁线圈7d经由线圈架7c绕在磁极铁芯7b的各个极齿上，构成一三相定子绕组。
磁轭7a由一叠多个环形磁片制成，在其内周缘上形成有多个槽口。内周缘上的各槽口形成有一接合槽，磁极铁芯7b的一相应极齿配装在其中。
磁轭7a的外周缘卡持在分隔板件63的定子配装部分63a与一挡板30之间并借助于螺栓13固定于定子配装部分63a。
转子8具有一转子主体(直径扩大部分)8b，其上形成有一轴向通孔8a，与转子8的转动轴线成同轴关系，并且沿轴向贯穿转子的整个长度；以及多个永久磁铁件8c，以相等的间距沿周向固定于主体8b的外周缘部分。转子8的减细部分(直径减小部分)8e从主体8b的一端沿轴向成一体地延伸，轴向尺寸比主体8b的要大。减细部分8e的端头形成有与其成一体的齿，从而构成齿轮减速器5的第一齿轮5a，轴向长度小于减细部分8e的主体8b可转动地配装在由定子7内周缘限定的一中央空间之中，与定子成面对面关系。转子8借助于由滚珠轴承或类似轴承所构成的轴承14a和14b可转动地支承在输出轴9上，各轴承压力配装在转子主体8b和减细部分8e与输出轴9之间，以围绕输出轴9转动。
转子8具有一突起部8d，沿轴向朝分隔板件63伸出，用于检测转子8的位置。突起部8d上形成有一些沿周向等间距设置的槽口(未画出)。
输出轴9在其一端形成有一键槽9a和一螺纹孔9b，用于把电动车轮马达1配装于车轮3。配装件70具有一轴套70a，配装在输出轴9的一端上并借助于拧在螺纹孔9b中的螺栓71固定在轴上。配装件70还借助于螺栓72和螺帽73固定在车轮3的轮毂3a上，从而将电动车轮马达1固定到车轮3上。输出轴9的中间部分经由一由滚珠轴承或类似轴承所构成的轴承18可转动地支承在外壳罩61的轴向通孔61a中，而输出轴9的另一端则经由一由滚珠轴承或类似轴承所构成的轴承19可转动地支承在制成于内壳罩62上的中央凹槽中。输出轴9中间部分与外壳罩61轴向通孔61a之间的间隙通过密封件27密封起来。输出轴9借助于轴承14a和14b以不与孔眼8a内壁接触的方式穿过转子8的轴向通孔8a。
齿轮减速器5是双级减速型的，由多个(图示实施例中为4个)齿轮组成，即齿轮5a、以及齿轮5b、5c和5d。第一齿轮5a整体形成在转子8的减细部分8e(在图1上看是左端部)的端头上，与转子8同轴心。第二和第三齿轮5b、5c都固定地配装在共同转轴(支承轴)20上，以便彼此一致地转动。第二齿轮5b与第一齿轮5a相啮合。
转轴20位于输出轴9下方，不与之同轴心。转轴20由分隔板件63和外壳罩61可转动地予以支承，转轴20的一端经由一由滚珠轴承或类似轴承所构成的轴承21可转动地配装在形成在分隔板件63上的一凹槽中，而另一端则借助一由滚珠轴承或类似轴承所构成的轴承22可转动地配装在外壳罩61上形成的一凹槽中。
第四或末级齿轮5d固定地配装在输出轴9上，以便与之一致转动。第四齿轮5d与第三齿轮5c相啮合。采用上述结构时，在转子8由于在定子7所形成的旋转磁场作用下转动时，与转子8成一体的第一齿轮5a与转子8一起转动，即与后者同转速转动。第一齿轮5a的转动输出经过第二和第三齿轮5b、5c在速度减低的同时传送至第四齿轮5d，借以使输出轴9和车轮3以与第四齿轮5d相同的转动速度，即以减低了的转动速度，并沿着与转子8相同的转动方向转动。比如，在转子8沿正向以750转/每分转动时，输出轴9和车轮3，由于齿轮减速器5的减速结果，即减速比1∶5，则沿正向以150转/每分的速度转动。
构成用于驱动电动马达4的控制电路的第一电路板23装在由分隔板件63和外壳罩61的马蹄状隔壁61b限定的空间S中，并借助于定位螺钉(未画出)固牢于分隔板件63。具有马蹄状表面外形的第一电路板23上面装有各种电路器件(比如半导件)，以构成用于驱动电动马达4的控制电路。
第二电路板25装在形成于分隔板件63之中并由电动马达4限定的中央空间65之内，由来自形成在第一电路板23上的控制电路的讯号驱动以把驱动电流供给电动马达。第二电路板25由一环形总线板(bus plate)制成，外围尺寸小于分隔板件63定子配装部分63a中的中央空间65的直径。总线板借助于定位螺钉25b固定于分隔板件63。第二电路板25借以固定于分隔板件63的各固定螺钉25b固定部分设置得落在转子8相对于输出轴9的一伸出范围，亦即，装在第二电路板25上面的各功率晶体管25a位于与转子8轴向相对的区域内的一个范围之内。第一电路板23和第二电路板25彼此由一条电缆和一只接头(未画出)连接起来。
第二电路板在其两侧上具有多个印刷电路(未画出)，以及在其上形成的一些连接于各印刷电路的通孔67。各通孔67沿着第二电路板25的外周缘、沿周向以等间距布置，通过这些通孔各相应励磁线圈7d的端部7e连接于第二电路板25。各励磁线圈7d依靠每一通孔67与励磁线圈7d的相应端部之间的牢固连接而彼此连接起来。
多个功率晶体管(功率MOSFET)25a和其他一些电路器件装在第二电路板25的面对分隔板件63的表面上，用于经由各励磁线圈7d的端部7e向各励磁线圈7d供应电流。各功率晶体管25a和其他电路器件依靠钎焊连接于各相应印刷电路。各功率晶体管25a相对于第二电路板25的中心(输出轴9的中心)沿径向设置在第二电路板25上面，安装方式是，各晶体管25a的热辐射表面(面对分隔板件63的表面)通过一绝热板片(未画出)紧密接触分隔板件63的面对内壳罩62的端面，而且，各功率晶体管25a与分隔板件63紧密接触的接触部分的至少一部分沿轴向对着转子8。其次，各功率晶体管25a使其热辐射表面部分紧紧地夹持在第二电路板25与分隔板件63之间。
控制线32连接于第一电路板23，从外部向其提供控制讯号。控制线32经由穿过分隔板件63的定子配装部分63a制成的孔眼63b之一和穿过内壳罩62制成的并与孔眼63b对中的相应孔眼62a被导引至壳体60以外。滑脱防止件43，今后要提及，在对应于孔眼63b的位置处装在控制线32上，以防止第一电路板23受到从外部施加的拉线力量。
图3表明滑脱防止件43如何安装在控制线32上。滑脱防止件装于其中的、穿过定子配装部分63a制成的孔眼63b具有一扩大部分和一狭窄部分，其间形成一台肩63c。圆柱形滑脱防止件43以由台肩63c靠合的方式配装在扩大部分之中。滑脱防止件43在其外周缘表面上制有环槽43a，其中配装有一密封圈。密封圈密封于滑脱防止件43的外周缘表面与孔眼63b扩大部分的内部表面之间，借以保持车轮马达内部的气密性。
图4表明沿着图3中箭头A-A所取的控制线32的剖面。控制线32的组成是作为线芯的管子32a；围绕管子32a绞扭起来的5股讯号线32b，管子32a和各讯号线32b由丝纸带32d捆裹在一起；以及一种聚氯乙烯(PVC)包敷材料32c，外径为4.20毫米，覆盖线芯32a和各讯号线32b整个线束。管子32a填塞了一束具有透气性的聚酯纤维线(polyester fiber thread)作为加强材料，以致可以确保在管子32a内部形成一条通道。使用加强材料可以防止即使在控制线弯曲时管子32a内部的通道也不会变扁。
控制线32引向具有车轮3且位于其内侧的诸如车辆或类似设备其中的内部空间，其中容放一控制器(未画出)，它连接于电动车轮马达1，而且控制线32连接于内部空间之内的控制电路和/或接头。这一内部空间通常远离电动车轮马达1，并因而处于比较良好的环境条件之下。于是，电动车轮马达1可以随着车轮马达中的压力变化通过管子32a的敞开端部从事一种呼吸活动，此端部通向周围大气，这种大气洁净而又新鲜并且不暴露于水、灰尘等。
另一方面，一对电力线31连接于第二电路板25，以从外部供给直流电流来驱动电动马达4。电力线31经由定子配装部分63a的另外两个相应孔眼63b、而后经由内壳罩62的与各孔眼63b对中的各相应的孔眼62a被导引至壳体60的外面。各滑脱防止件33在对应于各孔眼63b的相应位置处装在各电力线31上，类似于控制线32，以防护第二电路板25不受从外部施加的拉拽力量。
在本实施例中，如上所述，连接在带有齿轮减速器的车轮马达1内部与其外部之间的管子32a设置在控制线32里面，但这并不是限制性的。换句话说，管子32a可以设置在一条或多条电力线31里面。在这种代换情况下，也可以得到如上所述同样的效果。
如上所述，按照本实施例，输出轴9中间部分与外壳罩61的轴向通孔61a之间的间隙通常由密封件27密封起来。不过，如果大气压力改变，或者当马达停转而电动马达之内的温度下降且电动马达之内的压力因而下降时，则通过设置在控制线32内部的管子32a从事呼吸活动，借以防止通过密封件27等的呼吸活动。结果，电动马达可以得到防护，不致由于呼吸活动而造成通过密封件27渗入水、灰尘等。
权利要求
1.一种电动车轮马达，整体地安装在一车轮之内，包括一具有一内部和一外部的马达主体；至少一条从所述马达主体内部伸向其外部的电力导线；以及设置在所述至少一条电力导线之中、并把所述马达主体内部与其外部连通起来的呼吸通道装置。
2.如权利要求1所述的电动车轮马达，其中，所述至少一条导线具有一设置在其中的管件，所述呼吸通道装置包括一形成在所述管件之中的呼吸通道。
3.如权利要求1所述的电动车轮马达，其中，包括一设置在所述马达主体之中的电动马达，以及一设置在所述马达主体之中的用于驱动所述电动马达的控制电路，所述至少一条电力导线包括至少一条控制线，用于从所述马达主体外部向所述控制电路提供一种控制讯号。
4.如权利要求2所述的电动车轮马达，其中，包括一设置在所述马达主体之中的电动马达，以及一设置在所述马达主体之中的用于驱动所述电动马达的控制电路，所述至少一条电力导线包括至少一条控制线，用于从所述马达主体外部向所述控制电路提供一种控制讯号。
5.如权利要求3所述的电力车轮马达，其中，所述控制线包括一由一管件制成的芯线，以及多条围绕所述芯线设置的讯号导线，所述芯线和所述多条讯号导线捆裹在一起。
6.如权利要求5所述的电动车轮马达，其中，所述呼吸通道装置包括一条形成在所述管件之中的呼吸通道。
7.如权利要求4所述的电动车轮马达，其中，所述控制线包括一由所述管件制成的芯线，以及多条围绕所述芯线设置的讯号导线，所述芯线和所述多条讯号导线捆裹在一起。
8.如权利要求2所述的电动车轮马达，其中，包括一具有透气性并设置在所述管件之中的加强件。
9.如权利要求8所述的电动车轮马达，其中，所述加强件由一些聚酯纤维线制成。
10.如权利要求1所述的电动车轮马达，其中，所述呼吸通道具有一孔口，所述电动车轮马达装在一安装主体中的一预定位置处，所述安装主体在远离所述预定位置的位置处具有一内部空间，所述呼吸通道的所述孔口位于所述内部空间之中。
全文摘要
本发明公开了一种整体地安装在一车轮内的电动车轮马达，具有至少一条从马达的马达主体内部伸向其外部的导线。一呼吸通道设置在至少一条电力导线之内并把马达主体内部与其外部连通起来。
文档编号B60K17/04GK1140673SQ9611023
公开日1997年1月22日 申请日期1996年6月28日 优先权日1995年6月30日
发明者广濑好寿, 樋田直也, 菅家博夫, 小谷善明, 饭良洋 申请人:本田技研工业株式会社