專利名稱：用于通過電機驅動車輛的驅動裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種驅動裝置，更具體地，涉及一種用于通過電機驅動車輛的驅動裝置。
背景技術：
近年來，從環境保護和燃料效率的觀點出發，已將注意力集中于其車輪由電動機驅動的車輛。這種車輛的示例包括電動車輛、混合動力車輛以及燃料電池車輛。
作為安裝在這種車輛上的驅動裝置中的一種，已開發出輪內電機(輪內馬達)。輪內電機是單獨地設置在每一車輪內部的驅動電機。輪內電機能夠容易地控制每一車輪的轉矩，并預期能對諸如低摩擦、雪路面之類的惡劣路面施加影響。
然而，由于輪內電機配置在不太容易捕獲由車輛的行進產生的空氣流的位置處，它需要有效的散熱。
由于車輪內的空間有限，可以設想使來自配置在車身處的散熱器的冷卻水、冷卻油等循環。然而，需要將用于電機的電力電纜和傳感器信號電纜以及用于制動器的液壓傳遞軟管例如從車身連接到輪內電機。因此，難以再將任何其它軟管例如用于冷卻水的軟管連接到輪內電機。
日本專利未審定公開No.09-071139公開了一種能夠使輪內電機中的線圈有效地冷卻同時防止驅動裝置的尺寸過大的有關混合動力類型車輛的技術。
該技術示出一種驅動裝置，該驅動裝置具有內燃機，用于傳遞來自所述內燃機的轉動的傳遞軸，配備有固定到所述傳遞軸上的轉子、固定到一殼體上的定子以及線圈的發電機，由供給電流驅動的電動機，以及可接合并可脫離地設置且在接合時停止所述發電機內的轉子轉動的制動器。
所述制動器設置在所述發電機中線圈的端部及內周側，在支承所述制動器的管狀制動器支承部處形成有切口。已用于冷卻所述制動器的油通過所述切口飛濺到所述線圈的內周面。由于這種結構能夠冷卻線圈內側，所以無需在線圈內設置其它冷卻裝置。
在日本專利未審定公開No.09-071139中公開的技術中，已用于冷卻所述制動器的油飛濺到所述線圈的內周面。因此，所述線圈的外側不能充分冷卻。而且，當潤滑油飛濺到線圈內側時，該潤滑油可能進入所述轉子與所述定子之間的間隙部分。如果潤滑油進入所述轉子與所述定子之間的間隙部分，則發生剪切所述潤滑油的阻力，該阻力可不利地增大使所述轉子轉動的力的損失。
發明內容
本發明的目的是提供一種冷卻性能改善的用于車輛的驅動裝置。
簡言之，本發明是一種驅動裝置，它包括容納定子和轉子的電機室；沿所述轉子的轉動軸(軸線)方向與所述電機室相鄰設置并容納齒輪的齒輪室，所述轉子的轉動傳遞到所述齒輪；用于支承所述轉子或所述齒輪的轉動的軸承；以及設置在所述電機室與所述齒輪室之間用于支承所述軸承的隔離壁。所述隔離壁設置有用于允許由所述齒輪飛濺的潤滑油飛濺到所述定子的上部的開口。
優選地，所述驅動裝置配置在車輛的車輪中。
優選地，所述齒輪是使所述轉子的轉動減速并將所述轉動傳遞到使所述車輪轉動的軸的減速齒輪。所述減速齒輪包括固定到所述齒輪室的壁上的齒圈，所述轉子的轉動傳遞到其上的太陽齒輪，嵌合在所述軸中的行星架，以及具有由所述行星架支承的轉動軸并與所述太陽齒輪和所述齒圈嚙合的小齒輪。
優選地，所述驅動裝置還包括設置在所述電機室的壁部外部的冷卻翅片，從所述齒輪通過所述開口飛濺的潤滑油附著到所述電機室的該壁部。
根據本發明，已通過所述轉子的轉動傳遞到其上的齒輪飛濺的潤滑油通過所述開口的飛濺供給到所述定子的上部。因此，能實現更好的散熱。
由下面結合附圖對本發明的詳細說明可更清楚本發明的上述和其它目的、特征、方面及優點。
圖1是根據本發明的一實施例的驅動裝置的透視圖；圖2是根據本發明的該實施例的驅動裝置的示意性截面圖；圖3是示出圖2中的變速器殼545和電機殼體544如何裝配的透視圖；圖4是示出圖3中所示的狀態除去變速器殼545的透視圖；以及圖5是說明通過減速齒輪飛濺的潤滑油的流動的視圖。
具體實施例方式
下面參照附圖詳細說明本發明的一個實施例。圖中相同或相似的部件具有相同的附圖標記，并不再重復其說明。
圖1是根據本發明的一實施例的驅動裝置的透視圖。
參照圖1，該驅動裝置包括車輪510，設置在該車輪中的輪內電機520，以及設置在該輪內電機的車身內側方且根據車輪510的垂直運動而伸縮的減振器560。減振器560包括其中封閉有油、氮氣等的外筒564，在該外筒中滑動的活塞連接到其末端的活塞桿566，用于罩住該活塞桿的減振器蓋568，以及未示出的彈簧圈置于其上的彈簧座562。
輪內電機520設置有接線盒532，該接線盒532中配置有分別用于傳感器電纜534及U相、V相和W相電力電纜536、538和540的連接器；用于將電纜534、536、538和540固定到輪內電機520的殼體上的配線夾522；容納用于夾持和壓緊制動盤的制動襯塊的制動鉗550；未示出的下控制臂安裝到其上的轉向節軸592；以及轉向橫拉桿安裝球形接頭526。
轉向橫拉桿根據轉向角推動轉向橫拉桿安裝球形接頭526，從而使車輪510轉向。
輪內電機520在其轉動軸上設置有用于輸送用于潤滑容納于輪內電機520中的減速器的油的油泵524。配線夾522配置在減振器560與油泵524之間的間隙部分中，這使得配線空間緊湊。
配線夾522在接線盒532與車身處的設備之間的中間部分將電纜534、536、538和540固定到輪內電機520上。因此，當車輪轉向時，或者當減振器伸縮時，能夠減弱(緩和)作用于安裝到接線盒的連接器的應力，從而配線不容易斷線。
而且，配線夾522將電纜534、536、538和540固定成這些電纜的縱向方向與平行于車輛行駛方向的方向重合。因此，從配線夾522到車身的配線部分在轉向時的變形能夠在同一平面內進行，從而不容易在配線上施加扭轉應力。
在輪內電機520的殼體的上部處設置有要安裝到減振器上的臂。該臂通過夾緊箍580、螺母528和530以及未示出的螺栓固定到減振器560的外筒564上。
圖2是根據本發明的該實施例的驅動裝置的示意性截面圖。
參照圖1和圖2，車輪510包括輪輻514和輪輞部512。未示出的輪胎安裝到輪輞部512。
活塞桿566的上端固定到未示出的車身上。轉向節軸592通過螺栓和螺母固定到下控制臂590上。車身與減振器560之間的空間可用作配置傳感器電纜和電力電纜的配線空間。
如圖2中所示，輪內電機520的殼體與可轉動地支承輪轂的轉向節成一體。
參照圖2，輪內電機520包括電機殼體544，通過螺栓548安裝到電機殼體544上的變速器殼545，從車身側罩住變速器殼的變速器殼蓋546，以及通過螺栓549安裝到電機殼體544上的電機殼體蓋547。
球形接頭594安裝到電機殼體544，由此將電機殼體544支承得使得電機殼體可伴隨其垂直運動提供相對于轉向節軸592的角度變動。
輪輻514通過螺栓601固定到輪轂620上。制動盤552安裝到輪轂620上。通過在輪轂620與電機殼體蓋547之間設置球軸承611和612，輪轂620相對于與轉向節成一體的電機殼體可轉動地支承。
輪內電機520包括容納于電機殼體544中的定子鐵心671，纏繞在定子鐵心671周圍的定子線圈672，以及容納于定子鐵心671中的轉子673。轉子673中嵌有永磁體。
輪內電機520還包括容納于變速器殼545中的太陽齒輪682，齒圈685，行星架684，小齒輪683，以及用作小齒輪683的轉動軸的銷686。在小齒輪683與銷686之間的間隙中設置有滾針軸承。
太陽齒輪682的軸隨著轉子673的轉動而轉動。太陽齒輪682的軸由球軸承614相對于電機殼體蓋547可轉動地支承。行星架684由球軸承617相對于變速器殼蓋546可轉動地支承。
類似地，行星架684由球軸承616相對于太陽齒輪682的軸可轉動地支承，并由球軸承615相對于變速器殼545可轉動地支承。
太陽齒輪682是中空的。在太陽齒輪682中配置有具有與輪轂620和行星架684接合的花鍵的軸710。軸710在變速器殼側設置有油路711。
包含于輪內電機520中的轉子673是中空的。減速器使輪內電機520的轉動減速并將減速后的轉動傳遞到貫穿轉子673的中空部的軸710。然后軸710使輪轂620和車輪510轉動。
將稍微詳細地說明減振器的運動。當轉子673轉動時，太陽齒輪682相應轉動。齒圈685固定到變速器殼545上。小齒輪683與太陽齒輪682及齒圈685兩者嚙合。當太陽齒輪682轉動時，小齒輪683也相應轉動。由于齒圈685固定到變速器殼545，該齒圈不轉動。因此，太陽齒輪682的轉動被減速，使得行星架684轉動。行星架684具有與軸710接合的花鍵，從而行星架684的轉動通過軸710使得輪轂620轉動，進而使得車輪510轉動。
為了潤滑減速器部分，在變速器殼蓋546上安裝有油泵524。油泵524通過油路721吸取收集在變速器殼底部的潤滑油，以將所述潤滑油輸送到油路711。由于油泵524優選通過由減速之后獲得的大轉矩所轉動的軸710轉動，所以油泵524在車身側的軸710上設置成從該軸突出。
圖3是示出圖2中的變速器殼545和電機殼體544如何裝配的透視圖。
圖4是示出圖3中所示的狀態除去變速器殼545的透視圖。
參照圖3和圖4，變速器殼545和電機殼體544通過緊固插入螺栓孔842中的螺栓而裝配。
在設置在變速器殼545與電機殼體之間的變速器殼545處的隔離壁820處，設置有用于將已通過行星齒輪裝置飛濺的潤滑油飛濺到電機殼體544的上部以及定子線圈的外周側的開口821和822。
隔離壁820設置在支承圖2中所示的球軸承616和686的齒輪室處。
當除去變速器殼545時，可以看到定子鐵心671如何容納在電機殼體544中。定子鐵心671通過插入螺栓孔844中的螺栓固定到電機殼體544上。
在電機殼體544的外側部分，設置有要連接到減振器560上的臂542，用于分別連接傳感器電纜534與U相、V相和W相電力電纜536、538和540的接線盒532，用于安裝制動鉗550的螺栓孔831和832，以及用于將電機殼體544連接到下控制臂590的連接部802。
連接部802設置有用于減重的空腔806和808，用于嵌合球形接頭的孔804，以及用于緊固用于壓緊球形接頭的蓋的螺栓孔811-814。
圖5是說明通過減速齒輪飛濺的潤滑油的流動的視圖。在圖5中，為便于理解飛濺的潤滑油的路徑，在隔離壁820部分中未示出圖3中用于保持開口821與822之間的強度的壁部。相反，示出開口821部分的特征性的截面。
參照圖5，容納定子和轉子的電機殼體544與容納轉子的轉動傳遞到其上的行星齒輪的變速器殼545沿轉子的轉動軸方向相鄰設置。用于支承轉子673或行星齒輪的轉動的軸承615和616由電機殼體544與變速器殼545室之間的隔離壁支承。所述隔離壁設置有用于將已通過齒輪飛濺的潤滑油飛濺到定子上部的開口821。
行星齒輪是使轉子673的轉動減速并將所述轉動傳遞到使車輪510轉動的軸710上的減速齒輪。該減速齒輪包括固定到變速器殼545的壁上的齒圈685，轉子673的轉動傳遞到其上的太陽齒輪682，嵌合在軸710中的行星架684，以及具有由行星架684支承的轉動軸并與太陽齒輪682和齒圈685嚙合的小齒輪683。
在電機室的壁部外部設置有冷卻風扇852，從行星齒輪通過開口821飛濺的潤滑油附著到電機室的壁部。
油量設定為使得油液面890略低于定子鐵心671的內周面。油泵524通過油路721吸取油液面890處的潤滑油。
一些潤滑油流過設置在軸710的中心部位的油路711并流過設置在行星架處的油路，然后通過開口821飛濺到定子線圈672的外周側上。此外，一些潤滑油還通過小齒輪683飛濺，并類似地通過開口821飛濺到定子線圈上以及電機殼體的內周壁上。
從而，定子線圈和定子鐵心被冷卻。在電機殼體的壁的外部設置有散熱翅片852，潤滑油通過開口821飛濺到電機殼體的壁上。因此，潤滑油的熱被翅片852發散到空氣中。
此外，飛濺的潤滑油滲透到定子線圈與電機殼體的壁之間的間隙中。因此，與該間隙充滿空氣的情況相比，能實現從定子線圈到電機殼體的壁的更好的熱傳遞。因此，也改進了散熱。
盡管已詳細說明和示出本發明，但是應清楚地理解，這僅是示意性和示例性而并非限制性的，本發明的精神和范圍僅由所附的權利要求限制。
權利要求
1.一種驅動裝置，它包括容納定子(671，672)和轉子(673)的電機室(544)；沿所述轉子的轉動軸方向與所述電機室相鄰設置并容納齒輪(682，683，685)的齒輪室(545)，所述轉子的轉動傳遞到所述齒輪；用于支承所述轉子或所述齒輪的轉動的軸承(615)；以及設置在所述電機室與所述齒輪室之間用于支承所述軸承的隔離壁(820)，其中，所述隔離壁(820)設置有用于允許由所述齒輪飛濺的潤滑油飛濺到所述定子的上部的開口(821，822)。
2.根據權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，所述驅動裝置配置在車輛的車輪(510)中。
3.根據權利要求2所述的驅動裝置，其特征在于，所述齒輪是使所述轉子的轉動減速并將所述轉動傳遞到使所述車輪轉動的軸(710)的減速齒輪，并且所述減速齒輪包括固定到所述齒輪室的壁上的齒圈(685)，所述轉子的轉動傳遞到其上的太陽齒輪(682)，嵌合在所述軸中的行星架(684)，以及具有由所述行星架支承的轉動軸并與所述太陽齒輪和所述齒圈嚙合的小齒輪(683)。
4.根據權利要求3所述的驅動裝置，其特征在于，它還包括設置在所述電機室的壁部外部的冷卻翅片(852)，從所述齒輪通過所述開口飛濺的潤滑油附著到所述電機室的該壁部。
5.根據權利要求2所述的驅動裝置，其特征在于，它還包括設置在所述電機室的壁部外部的冷卻翅片(852)，從所述齒輪通過所述開口飛濺的潤滑油附著到所述電機室的該壁部。
6.根據權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，所述齒輪是使所述轉子的轉動減速并將所述轉動傳遞到使車輪轉動的軸(710)的減速齒輪，并且所述減速齒輪包括固定到所述齒輪室的壁上的齒圈(685)，所述轉子的轉動傳遞到其上的太陽齒輪(682)，嵌合在所述軸中的行星架(684)，以及具有由所述行星架支承的轉動軸并與所述太陽齒輪和所述齒圈嚙合的小齒輪(683)。
7.根據權利要求6所述的驅動裝置，其特征在于，它還包括設置在所述電機室的壁部外部的冷卻翅片(852)，從所述齒輪通過所述開口飛濺的潤滑油附著到所述電機室的該壁部。
8.根據權利要求1所述的驅動裝置，其特征在于，它還包括設置在所述電機室的壁部外部的冷卻翅片(852)，從所述齒輪通過所述開口飛濺的潤滑油附著到所述電機室的該壁部。
全文摘要
本發明涉及用于通過電機驅動車輛的驅動裝置。用于支承轉子(673)或行星齒輪的轉動的軸承(615，616)由設置在電機殼體(544)與變速器殼(545)室之間的隔離壁支承。該隔離壁設置有用于允許通過齒輪飛濺的潤滑油飛濺到定子的上部的開口(821)。一些潤滑油流過設置在軸(710)的中心部位的油路(711)并通過設置在行星架處的油路，然后通過開口(821)飛濺到定子線圈(672)的外周側上。此外，一些潤滑油還通過小齒輪(683)飛濺，并類似地通過開口(821)飛濺到定子線圈上以及電機殼體的內周壁上。由此，定子線圈和定子鐵心被冷卻。
文檔編號B62M7/12GK1827414SQ20061005763
公開日2006年9月6日 申請日期2006年2月22日 優先權日2005年3月2日
發明者水谷良治, 鳥居厚志, 戶島裕基 申請人:豐田自動車株式會社, 愛信精機株式會社