CN101500838B

CN101500838B - 包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆

Info

Publication number: CN101500838B
Application number: CN2007800298273A
Authority: CN
Inventors: 村田智史; 土田充孝
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2027-08-10
Also published as: WO2008017947A2; US20100163319A1; EP2049354A2; WO2008017947A3; DE602007004498D1; JP4501910B2; CN101500838A; KR101080664B1; JP2008044436A; KR20090042250A; US8122987B2; EP2049354B1

Abstract

一种包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆，其利用包括反转齿轮机构(210)和行星齿轮组(220)的减速机构(200)来降低轮内电动机的输出的速率，并驱动车轮。其构造为在左车轮中的反转齿轮机构(210)的螺旋齿轮的螺旋角的指向与在右车轮中的反转齿轮机构(210)的螺旋齿轮的螺旋角的指向相反，并且在左车轮中的行星齿轮组(220)的螺旋齿轮的螺旋角的指向与在右车轮中的行星齿轮组(220)的螺旋齿轮的螺旋角的指向相同。

Description

包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆

技术领域

本发明涉及包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆，其可利用包括反转齿轮机构及行星齿轮组的减速机构来降低轮内电动机的输出的速率，并驱动车轮。

背景技术

例如日本专利申请公开号JP-A-2004-168211描述了一种相关的车轮组件，其利用包括反转齿轮机构及行星齿轮组的减速机构来降低轮内电动机的输出的速率，并驱动车轮，还描述了一种具有上述车轮组件的车辆。

在这种包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆中，反转齿轮机构及行星齿轮组的齿轮通常具有螺旋角以防止噪音(即，通常使用螺旋齿轮而非正齿轮)。在此情况下，反转齿轮机构及行星齿轮组的螺旋齿轮的螺旋角的指向在左右车轮中相反，由此在左车轮中使用的齿轮与在右车轮中使用的齿轮不同(即，在左右车轮中使用的齿轮不完全相同)。

另一方面，与在常规车辆中左右车轮两者所使用(即，共用)的变速器的减速机构不同，因为在左右驱动车轮中所使用的电动机彼此独立，所以需要使包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆中的轮内电动机的减速机构中的部件相同。具体而言，对于上述包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆中的情况，当使用二级或多级减速机构时，存在特别多的齿轮部件，由此更增加了对左右车轮中相同部件(即，左车轮中的部件与右车轮中的部件相同)的要求。

一种方法是通过使反转齿轮机构及行星齿轮组的螺旋齿轮的螺旋角的指向相同，来简单地使左右车轮中的反转齿轮机构及行星齿轮机构中的螺旋齿轮相同。

但是，螺旋齿轮的上述扭转角会产生轴向力(即，推力)。因此，轴承必须具有可满足左右车轮中沿不同方向的负荷的规格，但这并不容易实现。具体而言，如果用于第一级减速的反转齿轮机构的螺旋齿轮的螺旋角的指向对于左右车轮而言相同，则难以将从车辆内侧及外侧支撑电动机的转子的两个轴承构造成满足与轴承使用寿命及最大允许转速两者相关的要求。这是因为，一方面需要增大轴承直径以延长轴承使用寿命，而另一方面需要减小轴承直径以增大最大允许转速。很明显，上述两个需求相互冲突。例如，为了确保轴承使用寿命，如果由左车轮一侧的螺旋齿轮的螺旋角所产生的轴向力处于朝向车辆内侧的方向，则需要增大接收轴向力的一侧的轴承(即，位于车辆内侧的轴承)的直径。另一方面，在此情况下在右车轮一侧，由螺旋齿轮的螺旋角所产生的轴向力处于朝向车辆外侧的方向，由此需要增大接收该轴向力的一侧的轴承(即，位于车辆外侧的轴承)的直径。由此，如果要确保必要的轴承使用寿命，则必须最终增大支撑电动机的转子的两个轴承的直径，由此会降低最大允许转速。换言之，就不能获得适用于电动机侧的设计良好的轴承。

发明内容

因此，本发明旨在有效地设置与减速机构相关的在左右车轮中相同的齿轮部件，同时使得能够在包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆(其利用包括反转齿轮机构及行星齿轮组的减速机构来降低轮内电动机的输出的速率，并驱动车轮)中容易地获得适用于电动机侧的设计良好的轴承，以简化制造处理并由此降低成本。

本发明的第一方面涉及包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆，其包括：电动机，其设置在左车轮和右车轮中的每个中；以及减速机构，其包括反转齿轮机构以及行星齿轮组，并且设置在左车轮和右车轮中的每个中。在包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆中，在左车轮中的反转齿轮机构的螺旋齿轮的螺旋角的指向与在右车轮中的反转齿轮机构的螺旋齿轮的螺旋角的指向相反，并且在左车轮中的行星齿轮组的螺旋齿轮的螺旋角的指向与在右车轮中的行星齿轮组的螺旋齿轮的螺旋角的指向相同。

在根据第一方面包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆中，以可旋转的方式支撑左车轮中的电动机的转轴的轴承可以与以可旋转的方式支撑右车轮中的电动机的转轴的轴承对称，并且，以可旋转的方式支撑左车轮中的行星齿轮组的太阳轮的转轴的轴承可以与以可旋转的方式支撑右车轮中的行星齿轮组的太阳轮的转轴的轴承相同。

本发明使得能够有效地设置与减速机构相关的在左右车轮中相同的齿轮部件，同时可在包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆(其利用包括反转齿轮机构及行星齿轮组的减速机构来降低轮内电动机的输出的速率，并驱动车轮)中容易地获得适用于电动机侧的设计良好的轴承。

附图说明

参考附图，通过以下对优选实施例的描述，本发明的上述及其他目的、特征及优点将变的清楚，其中类似的标号用来表示类似的元件，其中：

图1是从车辆内侧观察的具有轮内电动机的车轮组件的视图；

图2是沿图1中的线II-II所取的具有轮内电动机的车轮组件的剖视图；

图3是用于将外座圈侧构件与传动构件连接的方法的示例的立体图；

图4是示意性地示出用于左车轮的反转齿轮机构中的齿轮的齿轨迹以及用于右车轮的反转齿轮机构中的齿轮的齿轨迹的视图；并且

图5是示意性地示出用于左车轮的行星齿轮组中的齿轮的齿轨迹以及用于右车轮的行星齿轮组中的齿轮的齿轨迹的视图。

具体实施方式

在以下描述及附图中，将根据示例性实施例来更详细地描述本发明。

图1及图2是根据本发明的一个示例性实施例的具有轮内电动机(本说明书中的术语“轮内电动机”指容纳在车轮内的电动机)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，而图2是沿图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连接至传动构件270的方法的示例的立体图。在图1中，图中的左侧对应于车辆的前侧。在图1及图2中，省去了轮胎以及车轮的上1/3部。在图1及图2的描述中，不会对轮胎/车轮组件10是左车轮或是右车轮作具体的区分。换言之，除非特别说明，否则左右车轮的结构可以是对称的。

轮胎/车轮组件10包括安装有未示出的轮胎的车轮14。如下详述，与电动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封闭的空间内。在以下描述中，术语“轮胎/车轮组件的内部”指由车轮14的轮辋内周表面14a封闭的大致柱状空间。但是，诸如“布置在轮胎/车轮组件内的部件”的表述并不一定表示整个部件完全容纳在上述大致柱状空间内。也包括其中部件的一部分从大致柱状空间内局部地突伸出的结构。

布置在轮胎/车轮组件10内的部件主要包括：车轴轴承100、制动盘110、从车辆的车辆宽度方向上的内侧(以下也简称为“车辆内侧”)覆盖制动盘110的制动器防尘罩112、制动钳120、用于驱动车轮的电动机700、减速机构200、油泵300、油箱310、油流路320(仅示出其一部分)、转向节(即，承载体)400、与下臂520的车轮侧端部连接的下球节500、以与未示出的拉杆的车轮侧端部连接的球节510(以下称为“拉杆B/J 510”)。此外，尽管未示出，但与上臂的车轮侧端部连接的上球节也被布置在轮胎/车轮组件10内。但是，当使用滑柱式悬架(strut typesuspension)时，滑柱(即，减振器)的下端(而非上臂)连接至转向节400的上侧。

在轮胎/车轮组件10内电动机700布置在位于车辆内侧的空间中。相对于车轴中心线，电动机700如图2所示沿车辆高度方向向上偏移布置，并如图1所示沿车辆的纵向向前偏移布置。因此，如图1所示，在轮胎/车轮组件10中靠车辆内侧的下后部产生了与电动机700的偏移量对应的未被电动机700占据的空间。因此，在轮胎/车轮组件10内位于车辆内侧的下方空间比在电动机布置在与车轴中心相同的轴线上的结构情况下的该空间更大。因此，将悬架布置在下侧具有更大的自由度。此外，如图1所示，在轮胎/车轮组件10内，制动钳120可容易地容纳在与电动机700向其偏移的一侧(即，车辆前侧)相反的一侧(即，在本示例中为车辆后侧)。

电动机700包括定子芯702、定子线圈704、以及转子706。如果电动机700为三相电动机，则定子线圈704可包括U相线圈、V相线圈、以及W相线圈。转子706布置在定子芯702及定子线圈704的内周侧上。

电动机700的转子706具有输出轴710，如上所述，输出轴710的旋转中心线相对于车轴中心线偏移。

在轮胎/车轮组件10内，输出轴710连接至轴承820位于车辆内侧的内座圈一侧。轴承820的外座圈一侧连接至电动机罩750。因此，输出轴710经由车辆内侧的轴承820被电动机罩750以可旋转的方式支撑。类似的，在轮胎/车轮组件10内，输出轴710连接至轴承830的位于车辆的在车辆宽度方向上的外侧(以下也简称为“车辆外侧”)的内座圈一侧。轴承830的外座圈一侧连接至转向节400。因此，输出轴710经由车辆外侧的轴承830被转向节400以可旋转的方式支撑。轴承820及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。

轴承820可用作电动机侧的第二轴承而轴承830可用作电动机侧的第一轴承。

电动机700的旋转输出经由减速机构200被传递至车轮14。减速机构200是包括反转齿轮机构210及行星齿轮组220的双轴减速机构。因此，减速机构200可实现二级减速。

如图2所示，反转齿轮机构210比电动机700进一步朝向车辆外侧布置。反转齿轮机构210包括布置在电动机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从车辆外侧花键装配到电动机700的输出轴710，由此与输出轴710形成为一体。此时，驱动齿轮212的车辆内侧端面抵靠轴承830的与电动机700的输出轴710连接的内座圈一侧。大直径反转齿轮214形成为以车轴中心线作为其旋转中心线。因此，电动机700的输出轴710相对于车轴中心线偏移布置的距离大致为驱动齿轮212及反转齿轮214的半径合计的距离。

如图2所示，在轮胎/车轮组件10内，行星齿轮组220比反转齿轮机构210进一步朝向车辆外侧布置。行星齿轮组220布置在与车轴中心线相同的轴线上，并包括太阳轮222、行星齿轮224、行星轮架226、以及齿圈228。

太阳轮222连接至反转齿轮机构210的反转齿轮214。在图2所示的示例中，太阳轮222形成在轴(即，太阳轮轴)250的一端侧，而反转齿轮214形成在轴250的车辆宽度方向上的另一端侧。换言之，轴250具有处于与车轴中心线相同轴线上的旋转中心线。太阳轮222布置在位于车辆外侧的端部的周表面上，而反转齿轮214布置位于车辆内侧的端部的周表面上。太阳轮222及反转齿轮214也可形成为分立部件，在此情况下可利用花键将其连接。

轴250的位于车辆内侧的端部连接至轴承800的外座圈一侧。如图2所示，轴承800可结合在反转齿轮214内(即，位于其内周侧)，而转向节400的凸起部分412通过压配合等方式连接至轴承800的内座圈一侧。因此，轴250在车辆内侧处经由轴承800被转向节400以可旋转的方式支撑。类似的，轴250的车辆外侧端部连接至轴承810的内座圈一侧。轴承810通过压配合等方式连接至盘状传动构件270的周壁的内周侧。因此，轴250在车辆外侧处经由轴承810被传动构件270以可旋转的方式支撑。此外，轴承800及轴承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。

轴承800可用作行星齿轮组侧的第一轴承，而轴承810可用作行星齿轮组侧的第二轴承。

行星齿轮224在内周侧与太阳轮222齿合，而在外周侧与齿圈228啮合。行星齿轮224绕辊轴225经由辊轴承被行星轮架226以可旋转的方式支撑。行星轮架226的旋转中心线与车轴中心线相同。行星轮架226在车辆内侧处经由止推圆柱辊轴承840被轴250支撑在轮胎/车轮组件10内，而在车辆外侧处花键装配至形成在传动构件270内周的周向槽272(参见图3)。多个行星齿轮224绕太阳轮222以等间距布置。组装行星齿轮224与行星轮架226以形成单一单元(以下称为“行星齿轮单元”)。该行星齿轮单元的行星轮架226在车辆外侧处抵靠传动构件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止推圆柱辊轴承840及止挡部分274的限制。

齿圈228的旋转中心线与车轴中心线相同。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。在示出的示例中，车轴轴承100是双排角接触滚珠轴承。针对车辆外侧的那排的外侧内座圈由内座圈侧构件260之外的分立构件形成。这种分立构件通过绕内座圈侧构件260的外周进行装配而与内座圈侧构件260形成为一体。

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及282在外座圈侧构件262与内座圈侧构件260之间被设置在车辆宽度方向上的端部处。

传动构件270是盘状构件，其被设置以覆盖减速机构的车辆外侧。与行星轮架226的车辆外侧端部(周壁部分)花键配合的圆周槽272形成在传动构件270的车辆内侧。如图3所示，传动构件270的外周边缘通过卷边等方式连接至外座圈侧构件262的车辆外侧的端部。换言之，传动构件270固定至外座圈侧构件262，由此其阻挡外座圈侧构件262的位于车辆外侧的大致圆形开口。外座圈侧构件262在外周表面上具有朝向径向上的外侧突伸的凸缘部分263。用于紧固轮毂螺栓(未示出)的螺栓孔263a形成在该凸缘部分263中。外座圈侧构件262与制动盘110一起通过轮毂螺栓紧固至车轮14，使得制动盘110的内周部分夹置在凸缘部分263与车轮14之间。

在上述结构中，当电动机700的转子706响应于来自车辆控制设备(未示出)的命令而旋转时，小直径驱动齿轮212旋转，由此，与驱动齿轮212啮合的大直径反转齿轮214旋转，由此通过反转齿轮机构210实现第一级减速。当反转齿轮214旋转时，与反转齿轮214形成为一体的太阳轮222也旋转。因此，行星齿轮224在绕太阳轮222公转的同时自转。该旋转通过行星齿轮组220实现了第二级减速。行星齿轮224的公转运动被行星轮架226输出，并传递至花键配合到行星轮架226的传动构件270。当外座圈侧构件262、制动盘110以及车轮14全部与传动构件270一同旋转时，轮胎/车轮组件10被驱动。

转向节400主要包括大致位于轮胎/车轮组件10的中心附近的主结构部分410，以及圆筒周壁部分(即，电动机壳体部分)430。电动机700的上述主要构成元件被布置在转向节400的周壁部分430的径向内侧空间中。电动机罩750连接至转向节400的周壁部分430的车辆内侧的端部，由此覆盖周壁部分430内侧的空间。

与薄周向壁部分430及其他肋结构不同，转向节400的主结构部分410具有足够的强度及刚度，因此可经由车轴轴承100、拉杆及悬架臂(即，下臂520等)的安装点、以及制动钳安装点122来接收负荷输入。

内座圈侧构件260例如通过压配合或螺栓而连接至转向节400的主结构部分410的车辆外侧的端部。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，内座圈侧构件260)来接收从轮胎/车轮组件10输入的各种负荷。上述反转齿轮机构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接收经由轴承830及轴承800输入的各种推力负荷及径向负荷。

转向节400的主结构部分410具有从下侧伸出的两个腿部424及426。转向节臂130通过螺栓等紧固至每个腿部424及腿部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。拉杆B/J 510安装在转向节臂130的前端侧，而下球节500安装在转向节臂130的后端侧。转向节400的主结构部分410接收经由下球节500及拉杆B/J 510输入的各种负荷。

如图1所示，下球节500在纵向上布置在两个腿部424与426之间，并大致处于轮胎/车轮组件10在车辆纵向上的中心。此外，如图2所示，下球节500比制动盘110进一步朝向车辆内侧布置。下臂520通过螺母522从上方紧固至下球节500。下臂520沿车辆的宽度方向延伸，其车辆内侧端部经由衬套等被车体(未示出)支撑。下臂520可以是任意类型。例如，其可以是L形下臂或双环型下臂。下臂520与上臂(或滑柱)(未示出)配合，以相对于车体枢转地支撑轮胎/车轮组件10。此外，弹簧及减振器(未示出)设置在车体与下臂520之间。由此，减小了从轮胎/车轮组件10向车体的输入。弹簧可以是任意类型的盘簧或空气弹簧。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，还可以是对旋转输入施加阻尼作用的旋转电磁减振器。

在该示例性实施例中，如上所述，电动机700相对于车轴中心线向上偏移。这增加了下球节500的设置/位置方面(在设置主销轴线方向方面)的自由度。例如，如图2所示，也可使下球节500移动地尽可能接近制动盘110，仅留下必要的间隙。因此，在车辆的宽度方向上各个构件及轮胎输入位置的偏移量减小，由此使得可以减小构件(例如转向节的主结构部分410)所需的强度及刚度，由此减轻了重量。

如图1所示，拉杆B/J 510比腿部426更进一步向车辆的纵向上的前侧布置。拉杆B/J 510还比制动盘110进一步朝向车辆内侧布置。拉杆(未示出)通过螺母(未示出)从上方紧固至拉杆B/J 510。该拉杆沿车辆的宽度方向延伸，并且车辆内侧端部连接至齿条轴(未示出)，其例如通过齿条齿轮机构连接至转向轴，由此使得能够对轮胎/车轮组件10进行转向。由此，根据本示例性实施例，如上所述，电动机700在车轴中心线上方偏移，由此易于将拉杆B/J 510装配在轮胎/车轮组件10内。

如图1所示，用于相对于电动机700布置在车辆后侧的制动钳120的安装点122(在图中仅示出一个点)被安装在转向节400的主结构部分410上。转向节400的主结构部分410在制动期间接收经由用于制动钳120的安装点122输入的负荷。在图中所示的示例中，制动钳120的安装点122在转向节400的后方被设置在腿部424的基部附近。利用这种极坚固并刚性的部分作为用于制动钳120的安装部，使得可以实现适当的结构。

油泵300在车辆的宽度方向上布置在电动机700与减速机构200的行星齿轮组220之间。具体而言，油泵300设置在轴250的车辆内侧端部上。在图2所示的示例中，油泵300被布置在反转齿轮机构210的反转齿轮214内(即，反转齿轮214的在径向上的内侧)。换言之，凸起部分412(其形成转向节400的主结构部分410的一部分)容纳在形成于轴250的车辆内侧端部(即，具有更大直径的部分)中的空腔252内。在凸起部分412在径向上的内侧形成凹部。油泵300设置在该凹部内。油泵300不仅可以是图中所示的次摆线泵，还可以是任何诸如外齿轮泵或内齿轮泵之类的齿轮泵中的任一种(具有或不具有新月形分隔)，或者是任何诸如叶轮泵之类的液压泵。

由电动机700的旋转输出来驱动油泵300。具体而言，油泵300的内转子连接至轴250的车辆内侧端部，由此在轴250旋转时旋转。换言之，油泵300的内转子被与其上设置有反转齿轮214的同一轴驱动。当内转子旋转时，油箱(即，储油器)310中的油经由抽吸路径312被汲取。然后，通过入口(未示出)抽入的油在油泵300的内转子及外转子之间被捕获，并从出口(未示出)被排放至油流路320。

如上所述，在该示例性实施例中，由反转齿轮214的旋转输出来驱动油泵300。因此，以比电动机700的速度低了与通过反转齿轮机构210的速度降低对应的量的速度来驱动油泵300。由此，油泵300的最快转速低于当油泵300被电动机700的输出轴710驱动时的转速，由此提高了油泵300的耐用性。

此外，如上所述，在本示例性实施例中，油泵300被设置在轴250内(即，反转齿轮214内侧)并在车辆宽度方向上布置在与反转齿轮机构210大致相同的区域内。因此，相较于当串联设置电动机、油泵、以及减速机构的情况，可以使布置电动机700、油泵300及减速机构200所需的轴向长度缩短油泵300的量。

此外，如上所述，在本示例性实施例中，油泵300布置在电动机700与减速机构200的行星齿轮组220之间。因此，易于布置用于冷却电动机700或润滑减速机构200的油流路320以及各个轴承(例如轴承800，810，820，及830)。虽然在这里不会详细描述油流路320的路径，但例如通过轴250旋转时产生的离心力，形成在轴250内侧的油流路320中的油被供应至轴承810，并经由油孔(未示出)供应至行星齿轮224。以此方式供应的油被用于润滑轴承810以及位于行星齿轮224的旋转中心线的辊轴承。此外，来自油泵300的油被用于经由利用定子线圈704的线圈端部附近的空间322所形成的油流路320(在图2中的剖面中未示出)来冷却定子线圈704并润滑轴承800，820及830。上述用于冷却或润滑的油然后通过重力最终被返回至油箱310。

如图2所示，油箱310形成在转向节400下方，并沿与车轴中心线垂直的垂直线布置在轮胎/车轮组件10中的车轴中心线下方。此外，如图2所示，油箱310比下球节500进一步朝向车辆外侧布置，并比制动器防尘罩112进一步朝向车辆内侧布置。利用制动盘110的帽部110a内的空间来布置油箱310。形成在转向节400内的抽吸路径312的下端部以及用于返回油的油返回路径313与与油箱310连通。如上所述，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。

排放塞330是阻挡油箱310的排放流路314的开口的可移除塞，并可在从油箱310内部排放使用后的油时(例如，在换油时)被移除。排放流路314被形成为使得其在转向节400内侧连接至油箱310。此外，排放流路314具有位于转向节400的车辆内侧表面上的开口。液密的排放塞330被安装至该开口。如图1所示，排放塞330相对于下球节500朝向车辆前方偏移布置。

注油口塞340是阻挡油箱310的注油口流路316(仅示出其一部分)的开口的可移除塞，并可在向油箱310注入新油时(例如在换油时)被移除。注油口流路316被形成为使得其在转向节400内侧与油箱310连通。在本示例中，如图1及图2所示，注油口流路316在车辆宽度方向上形成在转向节400的周壁部分430中。注油口流路316具有位于周壁部分430的车辆内侧表面上的开口，并且液密的注油口塞340被安装至该开口。如图2所示，注油口塞340比下球节500进一步朝向车辆内侧布置。

下面，基于上述结构，将描述上述减速机构200以及轴承800，810，820及830的细节作为本示例性实施例的特征结构。在以下描述中，为了便利起见，将描述左右车轮的左右对称结构，如果必要，用附于附图标记后的字母L来表示位于左车轮一侧的那些结构，而用附于附图标记后的字母R来表示位于右车轮一侧的那些结构。当电动机700L被驱动时转子706L的旋转方向与当电动机700R被驱动时转子706R的旋转方向对称。

减速机构200L及200R的齿轮212L，212R，214L，214R，222L，222R，224L，224R，226L，226R，228L及228R全部是螺旋齿轮，其具有螺旋状齿轨迹以防止在齿彼此接触的部分产生噪音。

图4是示意性地示出用于左车轮的反转齿轮机构210L的驱动齿轮212L及反转齿轮214L的以及用于右车轮的反转齿轮机构210R的驱动齿轮212R及反转齿轮214R的扭转角的方向的视图。

在本示例性实施例中，如图4所示，用于左车轮的反转齿轮机构210L的驱动齿轮212L及反转齿轮214L的扭转角β与用于右车轮的反转齿轮机构210R的驱动齿轮212R及反转齿轮214R的扭转角相同，但扭转角β的指向(即，扭转方向)相反。

同时，图5是示意性示出用于左车轮的行星齿轮组220L的齿轮222L，224L，226L及228L中的齿轮222L及224L的扭转角的指向、以及用于右车轮的行星齿轮组220R的齿轮222R，224R，226R及228R中的齿轮222R及224R的扭转角的指向的视图。在本示例性实施例中，用于左车轮的行星齿轮组220L与用于右车轮的行星齿轮组220R的齿轮的扭转角β以及扭转角的指向都相同。

因此，用于左车轮的行星齿轮组220L的齿轮可以与用于右车轮的行星齿轮组220R的齿轮相同。

在这里，因为螺旋角的原因在螺旋齿轮中产生轴向力(即，推力)，故当用于左车轮的行星齿轮组220L的齿轮与用于右车轮的行星齿轮组220R的齿轮相同时，轴向力对于左右车轮沿不同方向产生。因此，支撑轴250L以及250R的、位于两侧的轴承800L及800R以及810L及810R最初必须对于左侧和右侧具有不同的规格。但是，通过本示例性实施例，在电动机700L及700R的旋转被输入至行星齿轮组220L及220R的阶段，如上所述，通过反转齿轮机构210L及210R降低旋转速率，由此不需要轴承800L，800R，810L及810R具有较高的最大允许转速。因此，用于轴承800L，800R，810L及810R的规格仅需考虑轴承使用寿命。因此，通过相对于各个最佳轴承直径(尺寸)简单地略微增大轴承直径，可以使左右两侧的轴承800L，800R，810L及810R具有相同的规格。换言之，可以使全部的轴承800L，800R，810L及810R的规格与各个最佳规格中最大需要的规格相符。例如，对于轴承800L及轴承800R，当轴承800L的最佳直径小于轴承800R的最佳直径时，仅需使轴承800L的直径与轴承800R的最佳直径相符即可。此时，因为通过反转齿轮机构210L及210R的第一级减速，故不会产生使轴承800L的直径大于所需尺寸(即，大于最佳值)所带来的负面影响(即，降低最大允许转速)。

另一方面，支撑电动机700的输出轴710(即，转子706)的、位于两侧的轴承820及830的规格必须满足与电动机700的最大转速相符的较高最大允许转速。为此，根据本示例性实施例，如上所述，用于左车轮的反转齿轮机构210L与用于右车轮的反转齿轮机构210R对称，由此相对于左右车轮的各个车轮，沿轴向力的方向不存在差异。因此，在本示例性实施例中，轴承820L及820R可具有相同(即，对称)的最佳规格，而轴承830L及830R可具有相同(即，对称)的最佳规格。因此，易于使轴承800L，800R，810L及810R具有的最佳规格能够满足较高最大允许转速及必要轴承使用寿命的条件。例如，可以将轴承830L及830R的额定动负荷或等效动负荷设置为高于相应轴承820L及820R的额定动负荷或等效动负荷。因此，可以实现合适的结构，其中使转向节400的极坚固及刚性的主结构部分410用于接收较大负荷。

由此，根据本示例性实施例，仅用于第一级减速的反转齿轮机构210L及210R的齿轮的扭转角处于相反方向(形成左右对称)。用于第二级减速的反转齿轮机构220L及220R的齿轮的扭转角处于相同方向。因此，易于获得适于设置有电动机700L及700R的那侧的、设计良好的轴承820L，820R，830L及830R，同时可以在左右车轮中最佳地使用相同的齿轮部件的情况下有效地减少部件类型的总数量。具体而言，行星齿轮组220L及220R具有比反转齿轮机构210L及210R更多的齿轮，由此使行星齿轮组220L及220R中的齿轮相同产生的效果就更加显著。

虽然以上已经描述了本发明的示例性实施例，但应当理解本发明并不限于示出的实施例的细节，而可在不脱离本发明的精神及范围的前提下进行各种改变、修改或改进来实施。

例如，在图中的示例中，减速机构200实现了二级减速，但其也可实现三级或更多级减速。例如，减速机构200可利用反转齿轮机构实现第一级减速并利用串联连接的两个行星齿轮组来实现第二级及第三级减速。同样，在此情况下，可以通过仅使反转齿轮机构在左右车轮中对称地实现第一级减速，来增大串联连接的两个行星齿轮组中的在左右车轮中相同的轴承及齿轮的数量。

此外，在示出的示例中，反转齿轮机构210使得反转齿轮214外接在直接连接至电动机700的驱动齿轮212上，由此减小了转向节400的围绕反转齿轮机构210的主结构部分410的直径。但是，驱动齿轮212也可替代地内接在较大直径的反转齿轮中。换言之，可以构造驱动齿轮212及反转齿轮，使得反转齿轮的内周表面上的齿与驱动齿轮212的外周表面上的齿啮合。

此外，所解释的示例示出了具有与转向轮相关的轮内电动机的车轮组件，但本发明也可应用于非转向轮的其他车轮。

此外，用于左车轮的反转齿轮机构210L的驱动齿轮212L及反转齿轮214L的扭转角的指向以及用于右车轮的反转齿轮机构210R的驱动齿轮212R及反转齿轮214R的扭转角的指向可以互换。

虽然已经参考了其优选实施例对本发明进行了描述，但应当理解本发明并不限于上述实施例或结构。相反，本发明意在涵盖各种不同的改变及等同设置。此外，虽然以各种不同组合及构造示出了上述发明的各个不同元件，但这仅是示例，其他包括更多、更少或仅单一元件的组合及结构也落在本发明的实旨及范围内。

Claims

1.一种包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆，其特征在于包括：

电动机，其设置在左车轮和右车轮中的每个中；以及

减速机构(200)，其包括反转齿轮机构(210)和行星齿轮组(220)，并且设置在所述左车轮和所述右车轮中的每个中，

其中，在所述左车轮中的所述反转齿轮机构的螺旋齿轮的螺旋角的指向与在所述右车轮中的所述反转齿轮机构的螺旋齿轮的螺旋角的指向相反，并且在所述左车轮中的所述行星齿轮组的螺旋齿轮的螺旋角的指向与在所述右车轮中的所述行星齿轮组的相应螺旋齿轮的螺旋角的指向相同。

2.根据权利要求1所述的包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆，其特征在于还包括：

以可旋转的方式对所述电动机的转轴进行支撑的轴承；以及

以可旋转的方式对所述行星齿轮组的太阳轮的转轴进行支撑的轴承，

其中，在所述左车轮中的所述电动机侧的所述轴承与在所述右车轮中的所述电动机侧的所述轴承对称，并且，在所述左车轮中的所述行星齿轮组侧的所述轴承与在所述右车轮中的所述行星齿轮组侧的所述轴承相同。

3.根据权利要求2所述的包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆，其中，所述电动机侧的所述轴承包括第一轴承和第二轴承，所述行星齿轮组侧的所述轴承包括第一轴承和第二轴承，在所述电动机侧的所述轴承中，所述第一轴承被设置为具有比所述第二轴承更高的额定动负荷或等效动负荷；并且在所述行星齿轮组侧的所述轴承中，所述第一轴承和所述第二轴承具有相同的结构。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆，其特征在于还包括：

油泵，其设置在所述左车轮和所述右车轮中的每个中，并且其由所述反转齿轮机构的旋转输出来驱动，

其中，在每个车轮中，所述油泵在车辆宽度方向上布置在所述电动机与所述行星齿轮组之间。

5.根据权利要求4所述的包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆，其中，每个油泵均布置在每个反转齿轮机构的反转齿轮的径向内侧。

6.根据权利要求3所述的包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆，其特征在于还包括：

转向节的主结构部分，其设置在所述左车轮和所述右车轮中的每个中，并界定了施加至所述车轮的负荷的传递路径，

其中，所述电动机侧的所述第一轴承比所述电动机侧的所述第二轴承进一步朝向车辆外侧布置，并且所述行星齿轮组侧的所述第一轴承比所述行星齿轮组侧的所述第二轴承进一步朝向车辆内侧布置，并且所述电动机侧的所述第一轴承和所述行星齿轮组侧的所述第一轴承布置在所述转向节的所述主结构部分内。

7.根据权利要求4所述的包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆，其特征在于还包括：

8.根据权利要求5所述的包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆，其特征在于还包括：

9.根据权利要求1至3中任一项所述的包括具有轮内电动机的车轮组件的车辆，其中，每个电动机的输出轴相对于车轴中心线向上并向前偏移布置。