CN1922047A - 电动式车轮驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动式车轮驱动装置，该装置可提高车轮用轴承的耐用性，实现装置的轻型化、紧凑化，并考虑了分解、组装性。该电动式车轮驱动装置包括具有电动机(M)和旋转部件(17)的驱动部(4)，电动机(M)对安装在车轮用轴承(1)上的行星减速器(2)进行驱动，车轮用轴承(1)包括：形成有内侧滚道面(6a)的毂轮(6)；压入毂轮(6)的内环(7)；形成有多列外侧滚道面(8a)的外部部件(8)；和转动体(9)，行星减速器(2)包括：设在旋转部件(17)上的太阳齿轮(3)；配设在外部部件(8)和太阳齿轮(3)之间的多个行星齿轮(12)；和将这些行星齿轮(12)支承在连接轴(13)上的齿轮架销(14)，驱动部(4)包括：可分离地配设在外部部件(8)上的电动机(M)和旋转部件(17)，连接轴(13)通过锯齿与毂轮(6)连接，并通过旋转部件(17)和行星减速器(2)将电动机(M)的旋转传递给毂轮(6)。

Description

电动式车轮驱动装置
技术领域
本发明涉及一种电动式车轮驱动装置，该电动式车轮驱动装置用于电动机动车、高尔夫球场车或叉车等车辆，且其车轮用轴承和电动机成为一体。
背景技术
为了提高通过电动机来驱动车轮时的驱动效率，提出了电动式车轮驱动装置，该装置用于电动机动车等车辆的驱动轮，并构成为通过电动机直接对车轮进行旋转驱动。然而，在这种电动式车轮驱动装置中，由于电动机需要大的输出转矩，所以不得不使用大型电动机。这样不仅成本上升，而且重量增大，从而难以充分确保车辆的行驶性能。
针对于此，也已经提出了一种带有减速器的电动式车轮驱动装置(车轮电动机)，该装置在车轮的内侧空间部分配设电动机和行星齿轮减速器，并通过行星齿轮减速器将该电动机的旋转输出传递给车轮。
然而，当采用行星齿轮减速器作为减速器时，由于将电动机转子的旋转输出通过行星齿轮减速器传递给车轮的输出轴一旦在电动式车轮驱动装置的轴向分离后，就需要使轴心与电动机轴的轴心一致来取出输出，所以一般存在结构复杂且组装困难，而且由于不得不缩短输出轴的支承跨度，所以对车轮歪斜的支承强度低的问题。
作为解决这样的问题的装置，已知如图8所示的电动式车轮驱动装置。该电动式车轮驱动装置51构成为，在安装有轮胎52的车轮53的内侧内置电动机54和齿轮减速器55，并通过电动机54的旋转输出对车轮53进行旋转驱动。
电动机54包括：在配设于车轮53内侧的壳体56侧所固定的定子57；与该定子57的内侧相对配置的转子58；和将该转子58的旋转输出通过齿轮减速器55传递给车轮53的输出轴59。定子57和转子58以夹持在盖体60、61之间的状态而固定在壳体56侧，从而构成电动机54。
在输出轴59的一端部59a一体形成有安装凸缘62，并且，通过轮毂螺栓63将车轮53固定在该安装凸缘62上。输出轴59的一端部59a通过滚动轴承64旋转自如地支承在壳体56的轴插通孔56b中，并且，另一端部59b通过滚动轴承65旋转自如地支承在外侧盖体60的中央凹部60a中。
收纳在壳体56内的齿轮减速器55由多个齿轮55a、55b、55c和55d构成。第一齿轮55a同心状地一体形成在转子58的端部。第二和第三齿轮55b、55c固定在同一支承轴66上且彼此一体地旋转，第二齿轮55b和第一齿轮55a啮合。支承轴66的一端部66a通过滚动轴承67旋转自如地支承在内侧盖体61的凹部61a中，并且，另一端部66b通过滚筒轴承68旋转自如地支承在壳体56的凹部56a中。第四齿轮55d固定在输出轴59上，且与第三齿轮55c啮合。
根据这样的结构，由于电动机54的输出轴59以贯穿齿轮减速器55的最末段即第四齿轮55d的旋转中心孔、和转子58的轴插通孔58a的状态，旋转自如地支承在壳体56的两端部，所以，以输出轴59为基准，依次嵌合齿轮减速器55的构成部件、内侧盖体61、电动机54的构成部件和外侧盖体60，从而能够容易地组装。另外，由于输出轴59是由整个电动式车轮驱动装置51的实质上的两端部分支承的构造，所以能够最大限度地加长其支承跨度，因此能够获得针对车轮53歪斜的充分的支承强度。
专利文献1：日本专利文献特开平7-81436号公报。
在这样的现有的电动式车轮驱动装置51中，这种齿轮减速器55能够容易地组装各种构成部件，但是相反地，由于配设在车轮53内侧的电动机54小型化，为了通过该电动机54获得高旋转输出，必然导致空间增加，所以支承输出轴59的滚动轴承64、65的设置空间受到制约。因此，在针对车轮53的歪斜、即力矩负载的负荷容量不足、和滚动轴承64、65的耐用性提高的方面正谋求改善。
发明内容
本发明的目的在于解决这样的现有问题，提供一种电动式车轮驱动装置，该装置在提高车轮用轴承的耐用性以及实现装置的轻型化、紧凑化的同时，考虑到了分解、组装性。
为了达成该目的，在本发明中第一方面所述的发明中，电动式车轮驱动装置包括：车轮用轴承；安装在该车轮用轴承上的行星减速器；以及具有旋转部件和驱动该行星减速器的电动机的驱动部，上述车轮用轴承包括：在一端部具有车轮安装凸缘的毂轮；内环，其被压入到该毂轮的小径阶梯部，并在外周形成有多列内侧滚道面中的至少一列内侧滚道面；外部部件，其在内周形成有与上述内侧滚道面相对的多列外侧滚道面；和多列转动体，其转动自如地收纳在上述两滚道面之间，上述行星减速器包括：设在上述旋转部件上的输入元件；设在上述外部部件内周侧的固定元件；配设在该固定元件和上述输入元件之间的多个行星元件；和支承这些行星元件使它们相对于连接轴旋转自如的输出元件，上述驱动部构成上述电动机，包括：配设在上述外部部件上的定子外壳；内置在该定子外壳中的定子部；和通过预定的空气间隙与该定子部对峙，并固定在上述旋转部件上的转子部，上述连接轴装卸自如且可传递转矩地与上述毂轮连接，并通过上述行星减速器将上述电动机的旋转传递给上述毂轮以驱动车轮。
由于采用这样的结构，所以能够充分确保轴承部的空间，并且由于构成行星减速器的连接轴装卸自如且可传递转矩地与毂轮连接，所以在修理时能够容易地分开车轮用轴承、行星减速器以及驱动部并进行更换，而无需更换整个装置，从而能够节省资源并且减少维修费用。
另外，在第二方面所述的发明中，由于上述行星减速器包括：设在上述旋转部件上的太阳齿轮；多个行星齿轮，其与该太阳齿轮的外齿和形成在上述外部部件内周的内齿啮合；和齿轮架销，其突出设置于上述连接轴的外周部，并支承这些行星齿轮使它们旋转自如，所以能够有效地传递动力而不伴有滑动接触，并且还能够用密封在轴承内的润滑油来润滑。另外，能够抑制力矩负载向行星齿轮和太阳齿轮作用偏置负载，能够抑制因行星齿轮和太阳齿轮啮合而发出的啮合声音。
另外，在第三方面所述的发明中，由于在上述旋转部件上一体安装有制动装置，所以通过零件共用能够降低成本，并且由于能够在行星减速器减速之前发挥制动作用，所以能够提供一种制动转矩减少而且轻型、紧凑的制动装置。
优选如第四方面所述的发明，如果上述制动装置是驻车制动器，则在能够谋求共用零件的同时，能够将现有的配设在车轮侧的驻车制动器配设在内侧，从而能够确保车轮用轴承周围的空间以提高布局上的自由度。
更优选如第五方面所述的发明，如果上述驻车制动器包括：被保持在上述定子外壳上的中间部件；和使该中间部件移位从而与上述旋转部件接合或脱离的执行器，则可以使驻车制动器和驱动部成为一体，从而能够确保车轮用轴承周围的空间以进一步提高布局上的自由度。
另外，如第六方面所述的发明那样，可以在上述旋转部件上形成多个凹部，与这些凹部对应地在上述定子外壳上形成多个贯穿孔，并且在这些贯穿孔中收纳具有锥面的上述中间部件，通过与上述锥面卡合的圆筒部件使上述中间部件移位从而与上述凹部卡合或脱离。另外，如第七方面所述的发明那样，也可以在上述旋转部件上形成多个凹部和锥面，在上述中间部件上形成与这些凹部和锥面卡合的凸部和锥面，并且该中间部件被保持为可以向上述定子外壳传递转矩且可在轴向移位。这样，通过使中间部件与定子外壳的凹部卡合，能够确保比通过现有的滑动来制动的驻车制动器大的制动力，因此能够实现装置的轻型化、紧凑化。
另外，在第八方面所述的发明中，上述行星减速器包括：通过连接轴连接的第一和第二行星减速器，通过上述第一行星减速器和第二行星减速器将上述电动机的旋转减速为二档，并将动力传递给上述毂轮，因此能够在小空间内获得极大的减速比，从而能够使电动机轻型化、紧凑化。
另外，在第九方面所述的发明中，上述第一行星减速器包括：设在定子外壳上的太阳齿轮；多个行星齿轮，其与该太阳齿轮的外齿和形成在上述旋转部件内周的内齿啮合；和齿轮架销，其支承这些行星齿轮使它们相对于第一连接轴旋转自如，上述第二行星减速器包括：设在上述第一连接轴上的太阳齿轮；多个行星齿轮，其与该太阳齿轮的外齿和形成在上述外部部件内周的内齿啮合；和齿轮架销，其支承这些行星齿轮使它们相对于第二连接轴旋转自如，上述第二连接轴与上述毂轮连接，所以能够确保轴承空间，并能够在小空间内获得更大的减速比。
另外，在第十方面所述的发明中，由于上述定子外壳可分离地紧固在上述外部部件上，所以在修理时，可以容易地分开车轮用轴承和驱动部并更换，从而能够节省资源并且减少维修费用。
发明效果
本发明的电动式车轮驱动装置，包括：车轮用轴承；安装在该车轮用轴承上的行星减速器；以及具有旋转部件和驱动该行星减速器的电动机的驱动部，上述车轮用轴承包括：在一端部具有车轮安装凸缘的毂轮；内环，其被压入到该毂轮的小径阶梯部，并在外周形成有多列内侧滚道面中的至少一列内侧滚道面；外部部件，其在内周形成有与上述内侧滚道面相对的多列外侧滚道面；和多列转动体，其转动自如地收纳在上述两滚道面之间，上述行星减速器包括：设在上述旋转部件上的输入元件；设在上述外部部件内周侧的固定元件；配设在该固定元件和上述输入元件之间的多个行星元件；和支承这些行星元件使它们相对于连接轴自由旋转的输出元件，上述驱动部构成上述电动机，包括：配设在上述外部部件上的定子外壳；内置在该定子外壳中的定子部；和通过预定的空气间隙与该定子部对峙，并固定在上述旋转部件上的转子部，上述连接轴装卸自如且可传递转矩地与上述毂轮连接，通过上述行星减速器将上述电动机的旋转传递给上述毂轮以驱动车轮，因此能够充分确保轴承部的空间，并且在修理时能够容易地分开车轮用轴承和行星减速器以及驱动部并进行更换，而无需更换整个装置，从而能够节省资源并且减少维修费用。
附图说明
图1是表示本发明的电动式车轮驱动装置的第一实施方式的纵剖面图。
图2是沿图1的II-II线的横剖面图。
图3是表示本发明的电动式车轮驱动装置的第二实施方式的纵剖面图。
图4是图1的主要部分立体图。
图5是表示本发明的电动式车轮驱动装置的第三实施方式的纵剖面图。
图6是表示本发明的电动式车轮驱动装置的第四实施方式的纵剖面图。
图7是表示本发明的电动式车轮驱动装置的第五实施方式的纵剖面图。
图8是表示现有的电动式车轮驱动装置的纵剖面图。
标号说明
1车轮用轴承
2行星减速器
3、47太阳齿轮
3a、47a外齿
4、48驱动部
5车轮安装凸缘
6毂轮
6a、7a内侧滚道面
6b小径阶梯部
6c、13a锯齿
7内环
8外部部件
8a外侧滚道面
8b车体安装凸缘
8c密封件
8d、46a内齿
9转动体
10保持器
11、16止动环
12、12’行星齿轮
13连接轴
14、14’齿轮架销
15、21、22滚动轴承
17、23、32、32、39、46旋转部件
17a、24、26、33、39b圆筒部
18转子部
18a永磁体
19定子部
19a定子铁心
19b定子线圈
20、25、37、44定子外壳
24a、35凹部
26a贯穿孔
27中间部件
27a、28a、33a、34a锥面
28圆筒部件
29弹簧部件
29a凹口
29b柱部
30执行器
30a支点
31制动拉索
36凸部
38弹性部件
39a基部
40制动转子
41盘式制动器
41a制动衬块
41b制动钳
42第一行星减速器
43第二行星减速器
45第一连接轴
51电动式车轮驱动装置
52轮胎
53车轮
54电动机
55齿轮减速器
55a第一齿轮
55b第二齿轮
55c第三齿轮
55d第四齿轮
56壳体
56a、60a、61a凹部
56b插通孔
57定子
58转子
59输出轴
59a、66a一端部
59b、66b另一端部
60、61盖体
62安装凸缘
63轮毂螺栓
64、65、67、68滚动轴承
66支承轴
M电动机
m、n减速比
具体实施方式
用于实施本发明的最佳实施方式的电动式车轮驱动装置包括：车轮用轴承；安装在该车轮用轴承上的行星减速器；和具有驱动该行星减速器的电动机、以及旋转部件的驱动部；上述车轮用轴承包括：毂轮，其在一端部具有车轮安装凸缘，在外周形成有一个内侧滚道面、和从该内侧滚道面沿轴向延伸的小径阶梯部；内环，其压入到该毂轮的小径阶梯部，并在外周形成有另一个内侧滚道面；外部部件，其在内周形成有与上述内侧滚道面相对的多列外侧滚道面；和多列转动体，其被转动自如地收纳在这些两滚道面之间；上述行星减速器包括：设在上述旋转部件上的太阳齿轮；设在上述外部部件内周的内齿；与该内齿和上述太阳齿轮的外齿啮合的多个行星元件；和支承这些行星元件使它们相对于连接轴旋转自如的齿轮架销输出元件；上述驱动部构成上述电动机，其包括：可分离地一体配设在上述外部部件上的定子外壳；内置在该定子外壳中的定子部；和通过预定的空气间隙与该定子部对峙，并固定在上述旋转部件上的转子部；上述连接轴通过锯齿与上述毂轮连接，并通过上述行星减速器将上述电动机的旋转传递给上述毂轮以驱动车轮。
实施例一
以下基于附图详细说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明的电动式车轮驱动装置的第一实施方式的纵剖面图，图2是沿图1的II-II线的横剖面图。
该电动式车轮驱动装置主要包括：车轮用轴承1；安装在该车轮用轴承1上的行星减速器2；和一体具有太阳齿轮3的驱动部4，所述的太阳齿轮3构成该行星减速器2。另外，在以下的说明中，在组装在车辆上的状态下，靠近车辆外侧的一侧称为外侧(附图左侧)，靠近中央的一侧称为内侧(附图右侧)。
车轮用轴承1被称为支承驱动侧车轮(未图示)的第三代。该车轮用轴承1包括：毂轮6，其在外侧的端部一体地具有用于安装车轮的车轮安装凸缘5，并且该毂轮6在外周形成有内侧滚道面6a、和从该内侧滚道面6a向内侧延伸的圆筒状小径阶梯部6b；内环7，其被压入到该毂轮6的小径阶梯部6b，并且在该内环7的外周形成有内侧滚道面7a；外部部件8，其在外周一体地具有用于固定在车体上的车体安装凸缘8b，并且在该外部部件8的内周形成有与上述内侧滚道面6a、7a相对的多列外侧滚道面8a、8a；多列转动体(球)9，其被转动自如地收纳在这些两滚道面之间；和保持器10，其在圆周上等间隔地保持这些转动体9。在外部部件8的两端部安装有密封件8c、8c，以防止密封在轴承内部的润滑油泄漏以及雨水或灰尘等从外部侵入轴承内部。
在毂轮6的外周面上，从作为车轮安装凸缘5基部的密封接触(sealland)部开始，在从内侧滚道面6a直至小径阶梯部6b的区域形成有表面硬度在54-64HRC的范围内的硬化层。作为热处理，优选通过能够局部加热且能够比较容易地设定硬化层深度的高频感应加热来进行的淬火。在此，在毂轮6的小径阶梯部6b的端部安装有止动环11，被压入到该小径阶梯部6b的内环7由该止动环11在轴向固定。
另外，虽然在此例示了转动体9使用球的多列径向止推球轴承，但是并不限定于此，也可以是使用圆锥滚子的多列圆锥滚子轴承。另外，关于车轮用轴承1，虽然例示了在毂轮6的外周直接形成内侧滚道面6a的第三代结构，但是并不限定于此，在本发明的电动式车轮驱动装置中，也可以是所谓的第二代结构，即：在毂轮上形成有小径阶梯部，并将一对内环压入到该小径阶梯部。
在外部部件(固定元件)8的内侧的端部内周形成有内齿8d，并安装与该内齿8d和太阳齿轮(输入元件)3的外齿3a啮合的四个行星齿轮(行星元件)12，从而构成行星式行星减速器2。行星齿轮12通过滚动轴承15旋转自如地支承在齿轮架销14上，该齿轮架销14突出设置在连接轴13的外周部(参照图2)。另外，连接轴13在外周形成有锯齿(或者花键)13a，该锯齿(或者花键)13a与形成在毂轮6内周的锯齿(或者花键)6c卡合以进行可传递转矩的连接。毂轮6和连接轴13通过安装在该连接轴13端部的止动环16而被装卸自如地在轴向固定。另外，虽然在此例示了太阳齿轮3直接形成在构成驱动部4的旋转部件17上的情况，但是并不限定于此，也可以在旋转部件上突出设置旋转轴，并把单独的太阳齿轮压入到该旋转轴上。
旋转部件17形成为杯状，在其圆筒部17a的外周固定有构成电动机M的转子部18。该转子部18由多个永磁体18a构成。另外，将定子部19配设成通过预定的空气间隙与该转子部18相对峙，并将该定子部19内置于形成为杯状的定子外壳20中。定子部19由定子铁心19a、和卷绕在该定子铁心19a上的定子线圈19b构成。由该转子部18和定子部19来构成电动机M(参照图2)。
旋转部件17通过滚动轴承21、22被支承成可分别相对于作为固定部件的定子外壳20和外部部件8自由旋转。另外，定子外壳20通过未图示的固定螺栓装卸自如地紧固在外部部件8的车体安装凸缘8b上。然后，通过向电动机M通电，使旋转部件17旋转，该旋转部件17的旋转通过太阳齿轮3传递给行星齿轮12，该行星齿轮12的旋转通过连接轴13传递给毂轮6，从而驱动未图示的车轮。
这样的行星减速器2的减速比可以通过改变行星齿轮12的齿数与外部部件8的内齿8d的齿数比来适当调节，例如在应用于电动机动车用的电动式车轮驱动装置的情况下，减速比可以设定在3～9的范围内。进一步讲，如果想获得该程度的减速比，则通过减小太阳齿轮3的外径就可以充分实现，减速器也不会随着减速比的增大而大型化。另外，由于行星齿轮12与在车轮用轴承装置1中的外部部件8的内周上所形成的内齿8d啮合，所以能够充分确保轴承部的空间，并且能够抑制力矩负载向行星齿轮12和太阳齿轮3作用偏置负载，能够抑制因行星齿轮12和太阳齿轮3啮合而发出的啮合噪音。另外，构成行星减速器2的连接轴13通过锯齿13a与毂轮6连接，因此在修理时能够容易地把车轮用轴承1、行星减速器2和驱动部4作为分部件分开并进行更换，而无需更换整个装置，从而可以节省资源并减少维修费用。
虽然在本实施方式中，例示了行星减速器的各元件通过齿轮传递装置来传递动力的情况，但是并不限定于此，也可以通过摩擦装置来传递动力(牵引传动)。在该情况下，能够尽量抑制传递动力时发出的噪音和震动。
实施例二
图3是表示本发明的电动式车轮驱动装置的第二实施方式的纵剖面图，图4是图3的主要部分立体图。另外，该第二实施方式和上述第一实施方式(图1)相比，只有驱动部的结构不同，所以对其他相同部件、相同部位或具有相同功能的部位标注相同标号，并省略其详细说明。
在旋转部件23上突出设置有向内侧延伸的圆筒部24，在该圆筒部24的外周，在圆周方向上等间隔地形成有多个凹部24a。另外，在定子外壳25的内侧也突出设置有与该圆筒部24相对的圆筒部26，并与上述凹部24a相对应地形成有多个贯穿孔26a。在这些贯穿孔26a中收纳有中间部件27。如图4所示，中间部件27是前端呈尖塔形状的大致长方体，其端面形成为锥面27a，该锥面27a与圆筒部件28的锥面28a滑动接触。然后，中间部件27的前端部进入环状的弹簧部件29的凹口29a内。
在图3中，在圆筒部件28的附近配设有执行器30，该执行器30被支承为以支点30a为中心自由摆动。该执行器30的一端抵接于圆筒部件28的端面，并且另一端卡定在制动拉索31上。另外，如果使制动拉索31动作，则执行器30以支点30a为中心摆动，从而使圆筒部件28在轴向(向图中左侧)移位。通过该圆筒部件28的移位，中间部件27开始一齐向径向内侧移动，从而使中间部件27的前端部与旋转部件23的凹部24a卡合。其结果为，旋转部件23和定子外壳25通过中间部件27而成为一体，从而旋转部件23固定在定子外壳25上。
伴随中间部件27的移动，环状的弹簧部件29的凹口29a扩张，凹口29a之间的柱部29b发生弹性变形(参照图4)。由此，如果使制动拉索31动作以解除制动，则中间部件27在该弹性变形的柱部29b的回复力的作用下向径向外侧移动并返回至原来的位置。因此，旋转部件23的凹部24a与中间部件27的卡合被解除，从而旋转部件23和定子外壳25的连接也被解除。
这样，通过定子外壳25的贯穿孔26a和环状的弹簧部件29来稳定地保持中间部件27，并且，能够通过该弹簧部件29的弹力使中间部件27顺利地回复至原来的状态，从而能够发挥稳定且可靠的制动作用。因此，通过将这样的驻车制动器一体配设在构成电动机M的旋转部件23上，能够减少零件个数从而降低成本，并且由于能够在通过行星减速器2减速之前通过该驻车制动器发挥制动作用，所以能够提供一种制动转矩减少且轻型、紧凑的制动装置。进一步讲，由于具有比现有的通过滑动来制动的驻车制动器更大的制动力，所以能够进一步实现制动部的轻型化、紧凑化。
实施例三
图5是表示本发明的电动式车轮驱动装置的第三实施方式的纵剖面图。另外，该第三实施方式和上述第二实施方式(图3)相比，只有制动部的结构不同，所以对其他相同部件、相同部位或具有相同功能的部位标注相同标号，并省略其详细说明。
在旋转部件32上突出设置有向内侧延伸的圆筒部33，在该圆筒部33的内周形成有锥面33a。另一方面，将环状的中间部件34配设成与该旋转部件32在轴向相对，在该中间部件34的外周上形成有与上述锥面33a相对应的锥面34a。另外，在旋转部件32的内侧侧面上形成有凹部35，与该凹部35卡合的凸部36形成在中间部件34的前端。进一步讲，中间部件34通过弹性部件38而与定子外壳37相对配置，并且通过锯齿等与上述定子外壳37嵌合成相对于该定子外壳37不可旋转但可以沿轴向滑动。
在中间部件34的附近配设有执行器30，并且该执行器30被支承成以支点30a为中心自由摆动。该执行器30的一端抵接于中间部件34的端面，并且另一端卡定于制动拉索31。另外，如果使制动拉索31动作，则执行器30以支点30a为中心摆动，并克服弹性部件38而使中间部件34沿轴向(向图中左侧)移位。通过该中间部件34的移位，中间部件34的锥面34a与旋转部件32的锥面33a接触配合，并最终使凸部36卡合在旋转部件32的凹部35中。其结果为，旋转部件32与定子外壳37通过中间部件34成为一体，从而旋转部件32被固定在定子外壳37上。另外，如果使制动拉索31动作以解除制动，则中间部件34在该弹性部件38的回复力的作用下沿轴向(向图中右侧)移动并返回至原来的位置。因此，旋转部件32的凹部35与中间部件34的凸部36的卡合被解除，从而旋转部件32与定子外壳37的连接也被解除。
这样，由于中间部件34通过滑动和凹凸卡合而相对于旋转部件32卡合或脱离，所以即使旋转部件32不完全停止也能够发挥制动作用，并且由于凹凸卡合具有大的制动力，从而能够发挥稳定且可靠的制动作用。另外，通过使这样的驻车制动器与构成电动机M的旋转部件32成为一体，能够减少零件个数从而降低成本。
实施例四
图6是表示本发明的电动式车轮驱动装置的第四实施方式的纵剖面图。另外，该实施方式和上述实施方式(图3、图5)相比，只有制动部的结构不同，所以对其他相同部件、相同部位或具有相同功能的部位标注相同标号，并省略其详细说明。
旋转部件39包括基部39a和圆筒部39b，该基部39a形成为帽子状，该圆筒部39b通过锯齿等以可传递转矩的方式嵌合在旋转部件39的基部39a的外周。在该圆筒部39b的外周固定有构成电动机M的转子部18。另外，在基部39a内侧的端部一体形成有制动转子40。另外，在该制动转子40上安装有盘式制动器41。该盘式制动器41包括：从两侧夹持制动转子40的制动衬块41a；和通过未图示的执行器来按压这些制动衬块41a的制动钳41b。
在本实施方式中，由于制动转子40与构成电动机M的旋转部件39一体形成，所以通过零件共用而能够降低成本。另外，由于可以在通过行星减速器2减速之前通过该盘式制动器41发挥制动作用，所以能够提供一种制动转矩减少且在径向轻型、紧凑的盘式制动器41。进一步讲，该盘式制动器41兼有作为驻车制动器的功能。
实施例五
图7是表示本发明的电动式车轮驱动装置的第五实施方式的纵剖面图。另外，该第五实施方式和上述第一实施方式(图1)相比，只有行星减速器的结构不同，所以对其他相同部件、相同部位或具有相同功能的部位标注相同标号，并省略其详细说明。
本实施方式具有：车轮用轴承1；和安装在该车轮用轴承1上的两个行星减速器42、43。第一行星减速器42包括：一体形成在定子外壳44上的太阳齿轮(固定元件)3；围绕该太阳齿轮3做行星运动的四个行星齿轮(行星元件)12；以及通过滚动轴承15将这些行星齿轮12支承为可相对于第一连接轴45自由旋转的齿轮架销(输出元件)14。在第一连接轴45的外周部突出设置多个该齿轮架销14。在旋转部件(输入元件)46内侧的内周，形成有与上述行星齿轮12啮合的内齿46a，从而构成太阳式的行星减速器42。
另一方面，第二行星减速器43包括：一体形成在第一连接轴45上的太阳齿轮(输入元件)47；围绕该太阳齿轮47做行星运动的四个行星齿轮(行星元件)12’；以及通过滚动轴承15将这些行星齿轮12’支承为可相对于第二连接轴13自由旋转的齿轮架销(输出元件)14’。在外部部件(固定元件)8内侧的内周，形成有与上述行星齿轮12’啮合的内齿8d。
在此，向电动机M通电后，一体地具有转子部18的旋转部件46旋转，该旋转部件46的旋转通过行星齿轮12减速传递给第一连接轴45。然后，第一连接轴45的旋转通过一体形成在该第一连接轴45上的太阳齿轮47传递给行星齿轮12’，然后通过该行星齿轮12’的公转，即齿轮架销14’传递给第二连接轴13，再通过锯齿13a向毂轮6减速传递。
这样的第一和第二行星减速器42、43的减速比可以通过改变行星辊轮12、12’的齿数与旋转部件46及外部部件8中的内齿46a、8d的齿数比来适当调节，例如在应用于电动机动车用的电动式车轮驱动装置的情况下，减速比可以设定在3～9的范围内。另外，整体的减速比为：第一行星减速器42的减速比m与第二行星减速器43的减速比n的乘积，即m×n。因此，能够在小空间内获得尽可能大的减速比，从而能够使电动机M轻型化、紧凑化。
在实施方式中，与上述相同，由于也在构成车轮用轴承1的外部部件8的内侧端部组装有构成第二行星减速器43的行星齿轮12’，所以能够充分确保轴承部的空间，简化第二行星减速器43的组装，并且由于第一和第二行星减速器42、43通过多列轴承对力矩负载均等地接受负荷，所以能够抑制向行星齿轮12、12’和太阳齿轮3、47作用偏置负载(offsetload)。另外，由于电动机M通过定子外壳44可分离地与外部部件8的车体安装凸缘8b构成一体，所以能够使装置在轴向紧凑化。进一步讲，由于可以使驱动部48收纳在未图示的转向节内，所以能够保护电动机M不受飞石等损伤。
以上说明了本发明的实施方式，但是本发明并不限于这样的实施方式，这只是例示，在不脱离本发明的主旨的范围内，当然可以进一步通过各种方式来实施，本发明的范围由权利要求书的记载示出，并且进一步包括与权利要求书所记载的内容均等的意思、和范围内的全部变更。
工业实用性
本发明的电动式车轮驱动装置可以应用于电动驱动式的各种车辆，或者通过电动来给予辅助动力的情况，如燃料电池汽车或电动汽车等的四轮机动车、两轮机动车、高尔夫球场车或是老年人或残疾人使用的三轮或四轮车，以及在建筑工地或运输行业中使用的手推式独轮车至四轮车等。

Claims (10)

1.一种电动式车轮驱动装置，其特征在于，该电动式车轮驱动装置包括：车轮用轴承；安装在该车轮用轴承上的行星减速器；以及具有旋转部件和驱动该行星减速器的电动机的驱动部，
上述车轮用轴承包括：在一端部具有车轮安装凸缘的毂轮；内环，其被压入到该毂轮的小径阶梯部，并在外周形成有多列内侧滚道面中的至少一列内侧滚道面；外部部件，其在内周形成有与上述内侧滚道面相对的多列外侧滚道面；和多列转动体，其转动自如地收纳在上述两滚道面之间，
上述行星减速器包括：设在上述旋转部件上的输入元件；设在上述外部部件内周侧的固定元件；配设在该固定元件和上述输入元件之间的多个行星元件；和支承这些行星元件使它们相对于连接轴旋转自如的输出元件，
上述驱动部构成上述电动机，并包括：配设在上述外部部件上的定子外壳；内置在该定子外壳中的定子部；和通过预定的空气间隙与该定子部相对，并固定在上述旋转部件上的转子部，
上述连接轴装卸自如且可传递转矩地与上述毂轮连接，并通过上述行星减速器将上述电动机的旋转传递给上述毂轮以驱动车轮。
2.根据权利要求1所述的电动式车轮驱动装置，其中，上述行星减速器包括：设在上述旋转部件上的太阳齿轮；多个行星齿轮，其与该太阳齿轮的外齿和形成在上述外部部件内周的内齿啮合；和齿轮架销，其突出设置于上述连接轴的外周部，并支承这些行星齿轮使它们旋转自如。
3.根据权利要求1或2所述的电动式车轮驱动装置，其中，在上述旋转部件上一体安装有制动装置。
4.根据权利要求3所述的电动式车轮驱动装置，其中，上述制动装置是驻车制动器。
5.根据权利要求4所述的电动式车轮驱动装置，其中，上述驻车制动器包括：被保持在上述定子外壳上的中间部件；和使该中间部件移位从而与上述旋转部件卡合或脱离的执行器。
6.根据权利要求5所述的电动式车轮驱动装置，其中，在上述旋转部件上形成多个凹部，与这些凹部对应地在上述定子外壳上形成多个贯穿孔，并且在这些贯穿孔中收纳具有锥面的上述中间部件，通过与上述锥面卡合的圆筒部件使上述中间部件移位从而与上述凹部卡合或脱离。
7.根据权利要求5所述的电动式车轮驱动装置，其中，在上述旋转部件上形成多个凹部和锥面，在上述中间部件上形成与这些凹部和锥面卡合的凸部和锥面，并且该中间部件被保持为可以向上述定子外壳传递转矩且可在轴向移位。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电动式车轮驱动装置，其中，上述行星减速器包括通过连接轴连接的第一和第二行星减速器，通过上述第一行星减速器和第二行星减速器对上述电动机的旋转进行二级减速，并将动力传递给上述毂轮。
9.根据权利要求8所述的电动式车轮驱动装置，其中，上述第一行星减速器包括：设在定子外壳上的太阳齿轮；多个行星齿轮，其与该太阳齿轮的外齿和形成在上述旋转部件内周的内齿啮合；和齿轮架销，其支承这些行星齿轮使它们相对于第一连接轴旋转自如，上述第二行星减速器包括：设在上述第一连接轴上的太阳齿轮；多个行星齿轮，其与该太阳齿轮的外齿和形成在上述外部部件内周的内齿啮合；和齿轮架销，其支承这些行星齿轮使它们相对于第二连接轴旋转自如，上述第二连接轴与上述毂轮连接。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的电动式车轮驱动装置，其中，上述定子外壳可分离地紧固在上述外部部件上。
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