CN100588566C - 轮内马达系统 - Google Patents

Abstract

一种轮内马达系统，其中，通过马达安装板(11)、转向节安装板(12)和将这些板(11)和(12)相结合的在车辆上下方向上动作的减震器(16)来连接马达的非旋转侧壳体和转向节；并且将第1直线运动引导件(13)和第2直线运动引导件(14)一体地安装在设于上述转向节安装板(12)侧面的安装构件(12m)上，上述第1直线运动引导件(13)由直线轴承(13A)和杆(13B)构成，上述第2直线运动引导件(14)由直线轴承(14A)和杆(14B)构成；而且通过做成在支承构件(11m、11m)与上述安装构件(12m)的固定部(12k)之间安装弹簧构件(15、15)的结构，从而提高了将轮内马达浮动安装在车辆的行走部分零件上的减震机构的刚性，上述支承构件(11m、11m)设在上述马达安装板(11)上并支承上述第2直线运动引导件(14)的杆(14B)的两端，上述固定部(12k)固定上述第2直线运动引导件(14)。

Description

轮内马达系统

技术领域

本发明涉及一种在以直接驱动轮为驱动轮的车辆中使用的轮内马达系统。

背景技术

通常，在行走部分具有弹簧等悬挂机构的车辆中，车轮或转向节、悬架臂这样的相当于弹簧下的零件的质量越大，即所谓弹簧下质量越大，则在行驶在凹凸路面上时轮胎接地力的变动就越加增大，并且附路性也变差，这些是公知的。

但是，虽然在电动汽车等由马达驱动的车辆中，正在采用将马达内置于车轮中的轮内马达系统，但在以往的轮内马达中，马达部固定在主轴上，该主轴与作为构成车辆行走部分的零件之一的、被称为立柱或转向节的零件连接，成为能使马达转子和车轮旋转的结构，因此上述弹簧下质量相应地增加了轮内马达的质量，其结果，存在轮胎接地力的变动增大，附路性变差这样的问题(例如，参照日本特许第2676025号公报、日本特表平9-506236号公报和日本特开平10-305735号公报)。

因此，为了解决上述那样的问题，提出了有如下结构的轮内马达系统，即借助缓冲机构50将图6所示的用于支承定子3S的非旋转侧壳体3a弹性支承在转向节5上；上述缓冲机构50具有动作方向被夹在两者间的直线运动引导件51相互限定为车辆的上下方向的两张板54、55，并且该两张板54、55通过沿车辆的上下方向动作的弹簧52和减震器53而相结合；并且由挠性联轴节60将车轮2和支承转子3R的旋转侧壳体3b结合起来，该挠性联轴节60是用直线运动引导件62A、62B连接而成的，该直线运动引导件62A、62B是动作方向相互正交地配置多张中空圆盘状的板61A～61C而成的(例如，参照WO 02/083446A1)。

详细地说，还如图7所示，上述缓冲机构50与连接于转向节5的车轴6连结；在位于悬架构件7侧的转向节安装板55的四个角上安装有在车辆的上下方向上进行伸缩的四个弹簧52；在与设于该转向节安装板55中央部的连接用的车轴6的连接孔55h的两侧安装有在车辆的上下方向上进行伸缩的两个减震器53；在位于马达3侧的马达安装板54上的与上述弹簧52的上部或下部相对应的位置安装有弹簧承接部52n，在马达安装板54的与上述减震器53的上部相对应的位置的上部安装有减震器安装部53n；并且由配置于相对于板的中心对称的位置的四个直线运动引导件51将上述板54、55相结合，由此上述马达安装板54与转向节安装板55被上述四个直线运动引导件51沿车辆上下方向引导，并且由于上述马达安装板54与转向节安装板55由弹簧52和减震器53相结合，所以产生了阻尼力，同时使轮内马达3仅在上下方向上摆动。

这样，在上述结构的轮内马达系统中，由于将马达3浮动安装在车辆的行走部分零件上，可以将马达3本身作为动态减震器的载荷发挥作用，所以可以同时提高不平路面行驶时的接地性能、乘坐舒适度性能，并且由于可借助上述挠性联轴节60将马达轴与轮轴在任何方向上都可偏心地结合，所以可高效率地从马达3向车轮2传递转矩。

但是，虽然上述缓冲机构50可以可靠地将马达3浮动安装到车辆的行走部分零件上，但是零件数多，而且需要分别在上下方向上平行地组装四个直线运动引导件51、弹簧52，所以要求较高的组装精度，因此，存在组装作业很费时间这样的问题。

因此，为了解决上述问题，本申请人提出的轮内马达系统是图8所示那样的、由缓冲机构50Z连接马达的非旋转侧壳体3a与转向节5而成的结构，该缓冲机构50Z具有板54、55和减震器53，上述板54、55通过带弹簧的直线运动引导件58相结合，该带弹簧的直线运动引导件58是由直线运动引导件56和在车辆的上下方向上动作的弹簧构件57、57构成为一体而成的，该直线运动引导件56由直线轴承56A与杆56B组成。另外，在图8中，附图标记58n是直线运动引导件58或直线运动引导件58与减震器53的支承构件，58m、53m分别是直线运动引导件58和减震器53的固定构件。由此，可以用结构简单且零件数量少的缓冲机构将轮内马达浮动安装到车辆的行走部分零件上，所以可提高生产率，并且可廉价地制造轮内马达。

发明内容

本发明目的在于提供一种轮内马达系统，该轮内马达系统具有缓冲机构，该缓冲机构进一步改良了具有上述带弹簧的直线运动引导件的缓冲机构，并且刚性较高，能更可靠地将马达浮动安装到车辆的行走部分零件上。

本申请的技术方案1的发明是一种轮内马达系统，该轮内马达系统的中空状的直接驱动马达的定子侧通过缓冲机构支撑于车辆的行走部分零件上，所述直接驱动马达设于车轮部，

所述缓冲机构具有马达安装板、转向节安装板、直线运动引导件、弹簧构件和减震器，所述马达安装板结合于所述马达的非旋转侧壳体，所述转向节安装板与所述马达安装板同轴配置、并结合于转向节，所述直线运动引导件将所述马达安装板和转向节安装板相结合、并沿车辆上下方向引导所述2张板，所述弹簧构件和减震器将所述马达安装板和转向节安装板相结合、并在车辆上下方向上动作；

所述直线运动引导件分别是由直线轴承和杆构成的第1及第2直线运动引导件；

所述第1直线运动引导件的直线轴承安装在设置于所述转向节安装板的安装构件上；

所述第2直线运动引导件的直线轴承安装在从所述安装构件突出设置的固定部上；

所述第1和第2直线运动引导件的两端分别安装在设置于所述马达安装板的支承构件上；

所述弹簧构件配置于所述安装构件和所述支承构件之间、以及所述固定部与所述支承构件之间的任一方上。

此外，技术方案2的发明是一种轮内马达系统，将所述第1直线运动引导件安装在所述转向节安装板的轮胎前后方向侧面。

根据技术方案1或2所述的轮内马达系统中，技术方案3的发明是所述第1及第2直线运动引导件在车辆的后方侧且沿车轮的宽度方向并列配置。

技术方案4的发明是一种轮内马达系统，该轮内马达系统的中空状的直接驱动马达的定子侧通过缓冲机构支撑于车辆的行走部分零件上，所述直接驱动马达设于车轮部，其特征在于，所述缓冲机构具有马达安装板、转向节安装板、直线运动引导件、弹簧构件和减震器，所述马达安装板结合于所述马达的非旋转侧壳体，所述转向节安装板与所述马达安装板同轴配置、并结合于转向节，所述直线运动引导件将所述马达安装板和转向节安装板相结合、并沿车辆上下方向引导所述2张板，所述弹簧构件和减震器将所述马达安装板和转向节安装板相结合、并在车辆上下方向上动作；

所述直线运动引导件分别是由直线轴承和杆构成的第1及第2直线运动引导件；

所述第1直线运动引导件的直线轴承安装在设置于所述转向节安装板的安装构件上；

所述第2直线运动引导件的直线轴承安装在从所述转向节安装板突出的固定片上；

所述第1和第2直线运动引导件的两端分别安装在设置于所述马达安装板的支承构件上；

所述弹簧构件配置于所述安装构件和所述支承构件之间、以及所述固定片与所述支承构件之间的任一方上。

采用本发明，由缓冲机构连接马达的非旋转侧壳体和转向节，该缓冲机构具有结合于马达的非旋转侧壳体上的马达安装板、结合于转向节上的转向节安装板以及结合这些板的在车辆上下方向上动作的减震器；并且将由直线轴承和杆构成的第1直线运动引导件安装在所述转向节安装板上，通过将与所述第1直线运动引导件同样结构的第2直线运动引导件安装在所述转向节安装板上或从所述第1直线运动引导件突出的固定构件上，或者将所述第2直线运动引导件安装在连接所述第1和第2直线运动引导件的直线轴承的壳体之间而将它们固定为一体的固定构件上。由此将所述第1和第2直线运动引导件安装在所述转向节安装板上，而且在所述固定构件与将安装于马达安装板的所述第1或第2直线运动引导件的两端侧予以安装的支承构件之间配设弹簧构件，由所述第1和第2直线运动引导件限制所述马达安装板和转向节安装板在车辆上下方向上的动作，因此可以提高缓冲机构的刚性，可以更可靠地将轮内马达浮动安装在车辆的行走部分零件上。

此外，由于附加了上述第1和第2直线运动引导件以及弹簧构件的缓冲机构的零件数量少且组装容易，所以可以提高生产率。

附图说明

图1是表示本发明最佳方式的轮内马达系统的结构的纵剖视图。

图2是表示本最佳方式的直线运动引导件的结构的图。

图3是表示本最佳方式的缓冲机构的结构的图。

图4是表示本最佳方式的直线运动引导件的安装位置与作用于马达上的转矩的关系的图。

图5(a)(b)是表示直线运动引导件的其他配置方法的图。

图6是表示以往的轮内马达的结构的图。

图7是表示以往的缓冲机构的结构的图。

图8是表示使用了带弹簧的直线运动引导件的缓冲机构的结构的图。

附图标记的说明

1轮胎，2车轮，2a轮辋，2b轮辐，3轮内马达，3R马达转子，3S马达定子，3a非旋转侧壳体，3b旋转侧壳体，3j轴承，4轮毂，5转向节，6车轴，7悬架构件，8制动装置，10缓冲机构，11马达安装板，11m、11n支承构件，11D支承构件安装片，11K缺口部，12转向节安装板，12h连接孔，12m、12n安装构件，12k固定部，13直线运动引导构件，13A、14A直线轴承，13B、14B杆，15弹簧构件，16减震器，60挠性联轴节，61A～61C中空圆盘状的板，62A、62B直线运动引导件

具体实施方式

下面，根据附图说明本发明的最佳方式。

图1是表示本最佳方式的轮内马达系统的结构的图。在该图中，附图标记1是轮胎；附图标记2是由轮辋2a与轮辐2b构成的车轮；附图标记3是外转子型的轮内马达，并具有定子3S和转子3R，上述定子3S固定于在半径方向上设在其内侧的非旋转侧壳体3a上，上述转子3R固定于在半径方向上设在其外侧的、借助轴承3j可旋转地接合于上述非旋转侧壳体3a上的旋转侧壳体3b上。

此外，附图标记4是在车轮的旋转轴上与该车轮2连接的轮毂；附图标记5是接合于车轴6的转向节；附图标记7是由吸震器等构成的悬架构件；附图标记8是由安装于上述轮毂4上的制动盘构成的制动装置；附图标记10是缓冲机构，其具有第1和第2直线运动引导件13、14、弹簧构件15、15和单杆型减震器16，并将马达3的非旋转侧壳体3a和转向节5连结，上述第1和第2直线运动引导件13、14在车辆的上下方向上引导结合于马达3的非旋转侧壳体3a上的马达安装板11、和安装于上述车轴6上的转向节安装板12，上述弹簧构件15、15安装于上述第2直线运动引导件14上并沿上述第2直线运动引导件14的工作方向伸缩，上述单杆型减震器16沿上述第1和第2直线运动引导件13、14的工作方向伸缩；附图标记60是连接马达3和车轮2的挠性联轴节，其具有多张中空圆盘状的板61A～61C和连接上述片61A～61C间的、动作方向相互正交地配置的直线运动引导件62A、62B。

另外，在本例子中，为了便于理解缓冲机构10的结构，在车轴方向上错开地图示了马达安装板11与转向节安装板12的位置、以及直线运动引导件13、14与减震器16的位置。

如图2所示，第1和第2直线运动引导件13、14分别由直线轴承13A(14A)和安装于该直线轴承13A(14A)上的直线运动的杆13B(14B)构成。在本例子中，如图3所示，将安装构件12m安装于转向节安装板12的轮胎前后方向侧面，该转向节安装板12设有供未图示的车轴6连接用的连接孔12h，在该安装构件12m上一体地安装有上述第1和第2直线运动引导件13、14。详细地说，上述安装构件12m在构成上述第1直线运动引导件13的直线轴承13A的几乎全长范围支承第1直线运动引导件13，并且具有从上述第1直线运动引导件13的中心附近向悬架构件7方向突出的、固定上述第2直线运动引导件14的中央部的固定部12k，在该固定部12k上安装有上述第2直线运动引导件14；并且在设于上述连接孔12h的另一侧的固定构件12n上安装上述减震器16的固定部16A。

而且，在对应于位于马达3侧的马达安装板11的上述第1和第2直线运动引导件13、14的可动部即杆13B、14B的两端部的位置上安装有支承构件11m、11m，在该支承构件11m、11m上安装上述杆13B、14B的两端部；并且在承受上述支承构件11m的支承上述杆14B的两端部的一侧与上述固定部12k之间安装有弹簧构件15、15。此外，在上述马达安装板11上设有减震器用的支承构件11n，将上述减震器16可动部、即杆16B的前端侧安装在上述支承构件11n上。

由此，马达安装板11与转向节安装板12被上述第1和第2直线运动引导件13、14沿车辆上下方向引导，并通过安装于上述第2直线运动引导件14的弹簧构件15、15和上述减震器16而弹性结合，所以可产生阻尼力，同时使轮内马达3仅在上下方向上摆动。

此外，在本例子中，为了减小缓冲机构10的厚度，如图3所示，在马达安装板11上设有缺口部11K、11K，在该缺口部11K、11K中配置用于分别安装上述杆13B、14B的支承构件11m、11m的支承构件安装板11D、11D，以安装支承构件11m、11m。即，当在车轮2的宽度方向上配置2个直线运动引导件时，不仅增大了支承构件11m、11m的突出量，增加了缓冲机构10的厚度，而且还加大了悬架构件7侧的直线运动引导件(第2直线运动引导件14)与马达安装板11的距离，所以为了稳定地沿车辆上下方向引导马达安装板11和转向节安装板12，需要通过加大上述支承构件11m、11m的厚度等来确保强度。对此，在本例子中，如上所述，由于做成将支承构件11m、11m的一部分装入到马达安装板11内的结构，所以不加大缓冲机构的厚度，就能可靠地在车辆上下方向上引导马达安装板11和转向节安装板12。

而且，在本例子中，如上所述，通过用上述第1和第2直线运动引导件13、14这2个直线运动引导件支承马达的非旋转侧壳体3a，从而使其刚性比1个直线运动引导件的情况高，所以能更可靠地将轮内马达3浮动安装到车辆的行走部分零件上。而且，与上述图8的带弹簧的直线运动引导件58同样，一直线运动引导件(第2直线运动引导件14)仅用固定部12k与转向节安装板12连接，但另一直线运动引导件(第1直线运动引导件13)在直线轴承13A的几乎全长范围安装于转向节安装板12上，所以与仅配置2个上述带弹簧的直线运动引导件58的情况相比，可以提高缓冲机构10的刚性。另外，只要将弹簧构件15、15仅安装在一直线运动引导件上，就可以充分发挥其效果。

此外，在本例子中，将上述第1和第2直线运动引导件13、14配置于车辆的后方侧。因此，停车过程中，如图4所示，对马达3作用使车轮向前进方向滚动的转矩T。而且，在车轮开始起步时，在马达3上产生与上述转矩T反向的驱动反作用力，由于该驱动反作用力与上述转矩T相抵消，因此可实现顺利的引导滑动。因而，最好是上述第1和第2直线运动引导件13、14配置于车辆的前进方向的后方侧。

另外，不仅在加速时，在行驶时同样，在轮内马达3中，在转子3R向车辆前进方向上旋转着时，在定子3S侧在与之相反的方向(车辆的后方)上产生驱动反作用力，由于上述直线运动引导件13、14支承该驱动反作用力，所以如果将上述直线运动引导件13、14配置于车辆的后方侧，则即使在行驶时，施加于上述直线运动引导件13、14上的马达3的转矩T仍与上述驱动反作用力保持平衡，杆13B、14B与直线轴承13A、14A的滑动性变好，可以在上下方向上顺利地引导马达3。

这样，采用本最佳方式，由马达安装板11和转向节安装板12、及将这些板11、12相结合的在车辆上下方向上动作的减震器16，来连接马达3的非旋转侧壳体3a和转向节5；并且将由直线轴承13A与杆13B构成的第1直线运动引导件13、和由直线轴承14A与杆14B构成的上述第2直线运动引导件14一体地安装在设于上述转向节安装板12的侧面上的安装构件12m上；而且在支承构件11m、11m与上述安装构件12m的固定部12k之间安装弹簧构件15、15，限制上述马达安装板11与转向节安装板12在车辆上下方向的动作，上述支承构件11m、11m设于上述马达安装板11上并支承上述第2直线运动引导件14的杆14B的两端，上述固定部12k固定上述第2直线运动引导件14。因此可以提高缓冲机构10的刚性，可以更可靠地将轮内马达浮动安装到车辆的行走部分零件上。

另外，在上述最佳方式中，虽然将减震器16配置在转向节安装板12的悬架构件7侧，但如图5(a)所示，也可以将该减震器16安装在与安装有第1直线运动引导件13的面12a相反侧的侧面12b上。此外，如图5(b)所示，虽然也可以是使固定片12p从上述侧面12b突出，并将第2直线运动引导件14固定在该固定片12p上的结构，但如上所述，如果考虑到车辆的起步性，则最好是如本例子这样，在车辆的后方侧且沿车轮2的宽度方向并列地配置第1和第2直线运动引导件13、14。

此外，减震器16也不限于上述单杆型，也可以使用沿一个方向伸缩的公知的减震器。

产业可利用性

如以上说明的那样，采用本发明，由于可靠地将轮内马达浮动安装在车辆的行走部分零件上，所以可以进一步同时提高不平路面行驶时的接地性能、乘坐舒适度性能。此外，由于结构简单且零件数少，因此可提高本发明的缓冲机构的生产率，并且可廉价地制造轮内马达。

Claims (4)

1.一种轮内马达系统，该轮内马达系统的中空状的直接驱动马达的定子侧通过缓冲机构支撑于车辆的行走部分零件上，所述直接驱动马达设于车轮部，

所述缓冲机构具有马达安装板、转向节安装板、直线运动引导件、弹簧构件和减震器，所述马达安装板结合于所述马达的非旋转侧壳体，所述转向节安装板与所述马达安装板同轴配置、并结合于转向节，所述直线运动引导件将所述马达安装板和转向节安装板相结合、并沿车辆上下方向引导所述2张板，所述弹簧构件和减震器将所述马达安装板和转向节安装板相结合、并在车辆上下方向上动作；其特征在于，

所述直线运动引导件分别是由直线轴承和杆构成的第1及第2直线运动引导件；

所述第1直线运动引导件的直线轴承安装在设置于所述转向节安装板的安装构件上；

所述第2直线运动引导件的直线轴承安装在从所述安装构件突出设置的固定部上；

所述第1和第2直线运动引导件的两端分别安装在设置于所述马达安装板的支承构件上；

所述弹簧构件配置于所述安装构件和所述支承构件之间、以及所述固定部与所述支承构件之间的任一方上。

2.根据权利要求1所述的轮内马达系统，其特征在于，

将所述第1直线运动引导件安装在所述转向节安装板的轮胎前后方向侧面。

3.根据权利要求1或2所述的轮内马达系统，其特征在于，

所述第1及第2直线运动引导件在车辆的后方侧且沿车轮的宽度方向并列配置。

4.一种轮内马达系统，该轮内马达系统的中空状的直接驱动马达的定子侧通过缓冲机构支撑于车辆的行走部分零件上，所述直接驱动马达设于车轮部，

所述缓冲机构具有马达安装板、转向节安装板、直线运动引导件、弹簧构件和减震器，所述马达安装板结合于所述马达的非旋转侧壳体，所述转向节安装板与所述马达安装板同轴配置、并结合于转向节，所述直线运动引导件将所述马达安装板和转向节安装板相结合、并沿车辆上下方向引导所述2张板，所述弹簧构件和减震器将所述马达安装板和转向节安装板相结合、并在车辆上下方向上动作；其特征在于，

所述直线运动引导件分别是由直线轴承和杆构成的第1及第2直线运动引导件；

所述第1直线运动引导件的直线轴承安装在设置于所述转向节安装板的安装构件上；

所述第2直线运动引导件的直线轴承安装在从所述转向节安装板突出的固定片上；

所述第1和第2直线运动引导件的两端分别安装在设置于所述马达安装板的支承构件上；

所述弹簧构件配置于所述安装构件和所述支承构件之间、以及所述固定片与所述支承构件之间的任一方上。

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