專利名稱：電動車輪馬達的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動車輪馬達，整體地安裝在汽車或類似設備的車輪之內(nèi)，用于驅(qū)動車輪。
通常，在這類電動車輪馬達中，為了防止水和灰塵從外部滲入馬達內(nèi)部，在馬達的轉(zhuǎn)動部分與固定部分之間的間隙中嵌入一種唇式密封件或防塵密封件，借以保持馬達內(nèi)部的氣密性。
在馬達內(nèi)部借助于這樣一種唇式密封件或防塵密封件而保持氣密時，存在的缺點是，例如，如果環(huán)境壓力改變，或者在馬達停轉(zhuǎn)時馬達內(nèi)的溫度下降并因而馬達內(nèi)的壓力下降的情況下，在馬達內(nèi)部與其外部之間就會出現(xiàn)壓差，則會導致水、灰塵等通過唇式密封件或防塵密封件與馬達各有關(guān)零件之間的間隙而滲入。這種水、灰塵等的滲入是很難防止的。
一般，這類電動車輪馬達會經(jīng)常直接暴露于汽車行駛路面的惡劣條件。因而，對抗水、灰塵滲入的各種反措施一直是極其需要的。
為了克服上述缺點，已公開的日本專利說明書(Kokai)No.4-185533建議，總是把一部電動車輪馬達之內(nèi)的壓力保持在高于大氣壓的水平下，借以改善電動車輪馬達的水密和塵密性能。
不過，上面建議的方法需要使用一臺空氣罐把壓縮空氣送入車輪馬達的內(nèi)部，以及一調(diào)節(jié)器用來調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力，這會導致電動車輪馬達的結(jié)構(gòu)龐大而復雜，是很不利的。
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、而且水密和塵密狀況得到改善的電動車輪馬達。
為達此目的，本發(fā)明提供了一種整體安裝在一車輪之內(nèi)的電動車輪馬達，包括一馬達主體，具有一內(nèi)部和一外部；至少一條電力導線，從所述馬達主體內(nèi)部伸到其外部；以及呼吸通道裝置，設置在至少一條電力導線之中并且把馬達主體的內(nèi)部與其外部連通起來。
可取的是，至少一條導線在其中配置有一管件，呼吸通道裝置包括一形成在管件之中的呼吸通道。
同樣可取的是，電動車輪馬達包括一設置在所述馬達主體之中的電動馬達，以及一設置在馬達主體之中的用于驅(qū)動電動馬達的控制電路，而且其中至少一條電力導線包括至少一條控制線，用于從馬達主體外部向控制電路提供一種控制訊號。
更為可取的是，控制線包括一由一管件制成的芯線，以及多條圍繞芯線設置的訊號導線，芯線和多條訊號導線捆裹在一起。
有利的是，呼吸通道裝置包括一條形成在構(gòu)成控制線的芯線的管件之中的呼吸通道。
可取的是，電動車輪馬達包括一加強件，具有透氣性并設置在管件之內(nèi)。
更為可取的是，加強件是由一些聚酯纖維線制成的。
在本發(fā)明的一項最佳實施例中，電動車輪馬達安裝在一安裝主體中的一預定部位處，安裝主體在遠離預定部位的位置處具有一內(nèi)部空間。呼吸通道一孔口位于內(nèi)部空間之中。
按照本發(fā)明，由于連通馬達主體內(nèi)部和外部的呼吸通道形成在至少一條從馬達主體內(nèi)部伸向其外部的電力導線中，只需把用于傳統(tǒng)車輪馬達之中的現(xiàn)有一條或多條電力導線代之以本發(fā)明的一條或幾條電力導線，電動馬達就可以得到防護，不致滲入水、灰塵等。其次，不需要在馬達主體之中配置賴以從事呼吸活動的呼吸通道孔口，這就可以簡化在其中形成有呼吸通道的馬達那一部分的結(jié)構(gòu)。除此之外，由于其中形成有呼吸通道的管件配置在電力導線之中，用于構(gòu)成呼吸通道的空間可以減至最小。
再次，在呼吸通道形成在作為至少一條電力導線的至少一條控制線之中的情況下，控制線最好是包括一管件作為芯線，以及多條訊號線，圍繞管件排列或絞扭的方式是，管件和各訊號線被捆裹在一起。這可以使控制線尺寸緊湊。
除此之外，呼吸通道的孔口設置在諸如車輛等某一安裝主體的內(nèi)部空間之內(nèi)，其位置遠離馬達安裝部位。因此，呼吸通道的孔口處于比較良好的環(huán)境條件之下，這就導致水密性和塵密性的進一步改進。
本發(fā)明的上述和其他一些目的、特點和優(yōu)點從以下結(jié)合各附圖所作的詳細說明中會更加明顯看出。其中

圖1是一縱向剖面圖，表明本發(fā)明一實施例的帶齒輪減速器的電動車輪馬達的結(jié)構(gòu)；圖2是一橫向剖面圖，表明其中裝有電動馬達的電動車輪馬達的一部分；圖3是一局部縱向剖面圖，表明一滑脫防止件及其外圍各部件；以及圖4是沿圖3的直線A-A截取的橫斷面圖，表明示于圖1中的一條控制線。
本發(fā)明將參照表明其一實施例的附圖予以詳細說明。
首先參見圖1和2，其中表明本發(fā)明一實施例的電動車輪馬達的結(jié)構(gòu)。本實施例的電動車輪馬達表示一帶有齒輪減速器的電動車輪馬達。
在圖1中，附圖標記1表示一電動車輪馬達，它具有一殼體60，設置在由帶有輪胎2的車輪3的內(nèi)部周緣所形成的一中央空間中。殼體60裝有電動馬達4和齒輪減速器5。電動馬達4的轉(zhuǎn)動輸出經(jīng)由齒輪減速器5傳送給車輪3以驅(qū)使車輪3轉(zhuǎn)動。
殼體60由具有基本上帽狀外形的外殼罩(第二殼罩)61、內(nèi)殼罩(第一殼罩)62、以及設置于其間的分隔板件63組成。外殼罩61、內(nèi)殼罩62和分隔板件63借助于螺栓10固緊在一起。外殼罩61、內(nèi)殼罩62和分隔板件63由鋁質(zhì)模鑄件制成。
外殼罩61具有一中央部分，其上形成有一軸向通孔61a；一隔壁61b，整體形成在其內(nèi)側(cè)表面上(即在殼體60內(nèi)部)，此隔壁限定一馬蹄形狀的并與齒輪減速器5隔開的空間S。
內(nèi)殼罩62具有三個孔眼62a，形成在其外周緣部分上并從分隔板件63一側(cè)延伸至內(nèi)殼罩62的外端表面。
分隔板件63具有一定子配裝部分63a，整體形成在其外周緣部分上并沿軸向朝內(nèi)殼罩62伸出。定子配裝部件63a形成有三個慣穿孔眼63b，與內(nèi)殼罩62的各相應孔眼62a沿軸向?qū)χ?。每一孔?3b的直徑大于相應孔眼62a的直徑。
分隔板件63中央部分形成有一通孔63c，轉(zhuǎn)子8輪轂的減細部分8e以不與之接觸的方式穿過此通孔。
電動馬達4是無刷型的，它包括定子7，帶有一閉合槽鐵芯(closed slot core)，裝設在內(nèi)殼罩62中；轉(zhuǎn)子8，可轉(zhuǎn)動地設置在由定子7內(nèi)周緣所限定的中央空間中；以及輸出軸9，配置得用以將轉(zhuǎn)子8的轉(zhuǎn)動輸出經(jīng)由齒輪減速器5傳送給車輪3。
主要由定子7和轉(zhuǎn)子8構(gòu)成的電動馬達4軸向長度小，顯示出基本上扁平的外形，這就使整個車輪馬達1的軸向尺寸較小，亦即其沿輸出軸9的尺寸較小。
定子7具有一磁極鐵芯7b和圍繞磁極鐵芯7b外周緣設置的磁軛(yoke core)7a。磁極鐵芯7b是由一疊多個磁片(電磁鋼片)制成的，它們與多個作為極齒的突起制成一體，各個突起從轉(zhuǎn)子8穿入其中的一中央環(huán)形部分沿徑向向外延伸。各極齒以相等間距沿著中央環(huán)形部分的周向布置，而通過中央環(huán)形部分在每一對相鄰極齒之間形成閉合槽。
三相勵磁線圈7d經(jīng)由線圈架7c繞在磁極鐵芯7b的各個極齒上，構(gòu)成一三相定子繞組。
磁軛7a由一疊多個環(huán)形磁片制成，在其內(nèi)周緣上形成有多個槽口。內(nèi)周緣上的各槽口形成有一接合槽，磁極鐵芯7b的一相應極齒配裝在其中。
磁軛7a的外周緣卡持在分隔板件63的定子配裝部分63a與一擋板30之間并借助于螺栓13固定于定子配裝部分63a。
轉(zhuǎn)子8具有一轉(zhuǎn)子主體(直徑擴大部分)8b，其上形成有一軸向通孔8a，與轉(zhuǎn)子8的轉(zhuǎn)動軸線成同軸關(guān)系，并且沿軸向貫穿轉(zhuǎn)子的整個長度；以及多個永久磁鐵件8c，以相等的間距沿周向固定于主體8b的外周緣部分。轉(zhuǎn)子8的減細部分(直徑減小部分)8e從主體8b的一端沿軸向成一體地延伸，軸向尺寸比主體8b的要大。減細部分8e的端頭形成有與其成一體的齒，從而構(gòu)成齒輪減速器5的第一齒輪5a，軸向長度小于減細部分8e的主體8b可轉(zhuǎn)動地配裝在由定子7內(nèi)周緣限定的一中央空間之中，與定子成面對面關(guān)系。轉(zhuǎn)子8借助于由滾珠軸承或類似軸承所構(gòu)成的軸承14a和14b可轉(zhuǎn)動地支承在輸出軸9上，各軸承壓力配裝在轉(zhuǎn)子主體8b和減細部分8e與輸出軸9之間，以圍繞輸出軸9轉(zhuǎn)動。
轉(zhuǎn)子8具有一突起部8d，沿軸向朝分隔板件63伸出，用于檢測轉(zhuǎn)子8的位置。突起部8d上形成有一些沿周向等間距設置的槽口(未畫出)。
輸出軸9在其一端形成有一鍵槽9a和一螺紋孔9b，用于把電動車輪馬達1配裝于車輪3。配裝件70具有一軸套70a，配裝在輸出軸9的一端上并借助于擰在螺紋孔9b中的螺栓71固定在軸上。配裝件70還借助于螺栓72和螺帽73固定在車輪3的輪轂3a上，從而將電動車輪馬達1固定到車輪3上。輸出軸9的中間部分經(jīng)由一由滾珠軸承或類似軸承所構(gòu)成的軸承18可轉(zhuǎn)動地支承在外殼罩61的軸向通孔61a中，而輸出軸9的另一端則經(jīng)由一由滾珠軸承或類似軸承所構(gòu)成的軸承19可轉(zhuǎn)動地支承在制成于內(nèi)殼罩62上的中央凹槽中。輸出軸9中間部分與外殼罩61軸向通孔61a之間的間隙通過密封件27密封起來。輸出軸9借助于軸承14a和14b以不與孔眼8a內(nèi)壁接觸的方式穿過轉(zhuǎn)子8的軸向通孔8a。
齒輪減速器5是雙級減速型的，由多個(圖示實施例中為4個)齒輪組成，即齒輪5a、以及齒輪5b、5c和5d。第一齒輪5a整體形成在轉(zhuǎn)子8的減細部分8e(在圖1上看是左端部)的端頭上，與轉(zhuǎn)子8同軸心。第二和第三齒輪5b、5c都固定地配裝在共同轉(zhuǎn)軸(支承軸)20上，以便彼此一致地轉(zhuǎn)動。第二齒輪5b與第一齒輪5a相嚙合。
轉(zhuǎn)軸20位于輸出軸9下方，不與之同軸心。轉(zhuǎn)軸20由分隔板件63和外殼罩61可轉(zhuǎn)動地予以支承，轉(zhuǎn)軸20的一端經(jīng)由一由滾珠軸承或類似軸承所構(gòu)成的軸承21可轉(zhuǎn)動地配裝在形成在分隔板件63上的一凹槽中，而另一端則借助一由滾珠軸承或類似軸承所構(gòu)成的軸承22可轉(zhuǎn)動地配裝在外殼罩61上形成的一凹槽中。
第四或末級齒輪5d固定地配裝在輸出軸9上，以便與之一致轉(zhuǎn)動。第四齒輪5d與第三齒輪5c相嚙合。采用上述結(jié)構(gòu)時，在轉(zhuǎn)子8由于在定子7所形成的旋轉(zhuǎn)磁場作用下轉(zhuǎn)動時，與轉(zhuǎn)子8成一體的第一齒輪5a與轉(zhuǎn)子8一起轉(zhuǎn)動，即與后者同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動。第一齒輪5a的轉(zhuǎn)動輸出經(jīng)過第二和第三齒輪5b、5c在速度減低的同時傳送至第四齒輪5d，借以使輸出軸9和車輪3以與第四齒輪5d相同的轉(zhuǎn)動速度，即以減低了的轉(zhuǎn)動速度，并沿著與轉(zhuǎn)子8相同的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動。比如，在轉(zhuǎn)子8沿正向以750轉(zhuǎn)/每分轉(zhuǎn)動時，輸出軸9和車輪3，由于齒輪減速器5的減速結(jié)果，即減速比1∶5，則沿正向以150轉(zhuǎn)/每分的速度轉(zhuǎn)動。
構(gòu)成用于驅(qū)動電動馬達4的控制電路的第一電路板23裝在由分隔板件63和外殼罩61的馬蹄狀隔壁61b限定的空間S中，并借助于定位螺釘(未畫出)固牢于分隔板件63。具有馬蹄狀表面外形的第一電路板23上面裝有各種電路器件(比如半導件)，以構(gòu)成用于驅(qū)動電動馬達4的控制電路。
第二電路板25裝在形成于分隔板件63之中并由電動馬達4限定的中央空間65之內(nèi)，由來自形成在第一電路板23上的控制電路的訊號驅(qū)動以把驅(qū)動電流供給電動馬達。第二電路板25由一環(huán)形總線板(bus plate)制成，外圍尺寸小于分隔板件63定子配裝部分63a中的中央空間65的直徑?？偩€板借助于定位螺釘25b固定于分隔板件63。第二電路板25借以固定于分隔板件63的各固定螺釘25b固定部分設置得落在轉(zhuǎn)子8相對于輸出軸9的一伸出范圍，亦即，裝在第二電路板25上面的各功率晶體管25a位于與轉(zhuǎn)子8軸向相對的區(qū)域內(nèi)的一個范圍之內(nèi)。第一電路板23和第二電路板25彼此由一條電纜和一只接頭(未畫出)連接起來。
第二電路板在其兩側(cè)上具有多個印刷電路(未畫出)，以及在其上形成的一些連接于各印刷電路的通孔67。各通孔67沿著第二電路板25的外周緣、沿周向以等間距布置，通過這些通孔各相應勵磁線圈7d的端部7e連接于第二電路板25。各勵磁線圈7d依靠每一通孔67與勵磁線圈7d的相應端部之間的牢固連接而彼此連接起來。
多個功率晶體管(功率MOSFET)25a和其他一些電路器件裝在第二電路板25的面對分隔板件63的表面上，用于經(jīng)由各勵磁線圈7d的端部7e向各勵磁線圈7d供應電流。各功率晶體管25a和其他電路器件依靠釬焊連接于各相應印刷電路。各功率晶體管25a相對于第二電路板25的中心(輸出軸9的中心)沿徑向設置在第二電路板25上面，安裝方式是，各晶體管25a的熱輻射表面(面對分隔板件63的表面)通過一絕熱板片(未畫出)緊密接觸分隔板件63的面對內(nèi)殼罩62的端面，而且，各功率晶體管25a與分隔板件63緊密接觸的接觸部分的至少一部分沿軸向?qū)χD(zhuǎn)子8。其次，各功率晶體管25a使其熱輻射表面部分緊緊地夾持在第二電路板25與分隔板件63之間。
控制線32連接于第一電路板23，從外部向其提供控制訊號?？刂凭€32經(jīng)由穿過分隔板件63的定子配裝部分63a制成的孔眼63b之一和穿過內(nèi)殼罩62制成的并與孔眼63b對中的相應孔眼62a被導引至殼體60以外?；摲乐辜?3，今后要提及，在對應于孔眼63b的位置處裝在控制線32上，以防止第一電路板23受到從外部施加的拉線力量。
圖3表明滑脫防止件43如何安裝在控制線32上。滑脫防止件裝于其中的、穿過定子配裝部分63a制成的孔眼63b具有一擴大部分和一狹窄部分，其間形成一臺肩63c。圓柱形滑脫防止件43以由臺肩63c靠合的方式配裝在擴大部分之中?；摲乐辜?3在其外周緣表面上制有環(huán)槽43a，其中配裝有一密封圈。密封圈密封于滑脫防止件43的外周緣表面與孔眼63b擴大部分的內(nèi)部表面之間，借以保持車輪馬達內(nèi)部的氣密性。
圖4表明沿著圖3中箭頭A-A所取的控制線32的剖面?？刂凭€32的組成是作為線芯的管子32a；圍繞管子32a絞扭起來的5股訊號線32b，管子32a和各訊號線32b由絲紙帶32d捆裹在一起；以及一種聚氯乙烯(PVC)包敷材料32c，外徑為4.20毫米，覆蓋線芯32a和各訊號線32b整個線束。管子32a填塞了一束具有透氣性的聚酯纖維線(polyester fiber thread)作為加強材料，以致可以確保在管子32a內(nèi)部形成一條通道。使用加強材料可以防止即使在控制線彎曲時管子32a內(nèi)部的通道也不會變扁。
控制線32引向具有車輪3且位于其內(nèi)側(cè)的諸如車輛或類似設備其中的內(nèi)部空間，其中容放一控制器(未畫出)，它連接于電動車輪馬達1，而且控制線32連接于內(nèi)部空間之內(nèi)的控制電路和/或接頭。這一內(nèi)部空間通常遠離電動車輪馬達1，并因而處于比較良好的環(huán)境條件之下。于是，電動車輪馬達1可以隨著車輪馬達中的壓力變化通過管子32a的敞開端部從事一種呼吸活動，此端部通向周圍大氣，這種大氣潔凈而又新鮮并且不暴露于水、灰塵等。
另一方面，一對電力線31連接于第二電路板25，以從外部供給直流電流來驅(qū)動電動馬達4。電力線31經(jīng)由定子配裝部分63a的另外兩個相應孔眼63b、而后經(jīng)由內(nèi)殼罩62的與各孔眼63b對中的各相應的孔眼62a被導引至殼體60的外面。各滑脫防止件33在對應于各孔眼63b的相應位置處裝在各電力線31上，類似于控制線32，以防護第二電路板25不受從外部施加的拉拽力量。
在本實施例中，如上所述，連接在帶有齒輪減速器的車輪馬達1內(nèi)部與其外部之間的管子32a設置在控制線32里面，但這并不是限制性的。換句話說，管子32a可以設置在一條或多條電力線31里面。在這種代換情況下，也可以得到如上所述同樣的效果。
如上所述，按照本實施例，輸出軸9中間部分與外殼罩61的軸向通孔61a之間的間隙通常由密封件27密封起來。不過，如果大氣壓力改變，或者當馬達停轉(zhuǎn)而電動馬達之內(nèi)的溫度下降且電動馬達之內(nèi)的壓力因而下降時，則通過設置在控制線32內(nèi)部的管子32a從事呼吸活動，借以防止通過密封件27等的呼吸活動。結(jié)果，電動馬達可以得到防護，不致由于呼吸活動而造成通過密封件27滲入水、灰塵等。
權(quán)利要求
1.一種電動車輪馬達，整體地安裝在一車輪之內(nèi)，包括一具有一內(nèi)部和一外部的馬達主體；至少一條從所述馬達主體內(nèi)部伸向其外部的電力導線；以及設置在所述至少一條電力導線之中、并把所述馬達主體內(nèi)部與其外部連通起來的呼吸通道裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的電動車輪馬達，其中，所述至少一條導線具有一設置在其中的管件，所述呼吸通道裝置包括一形成在所述管件之中的呼吸通道。
3.如權(quán)利要求1所述的電動車輪馬達，其中，包括一設置在所述馬達主體之中的電動馬達，以及一設置在所述馬達主體之中的用于驅(qū)動所述電動馬達的控制電路，所述至少一條電力導線包括至少一條控制線，用于從所述馬達主體外部向所述控制電路提供一種控制訊號。
4.如權(quán)利要求2所述的電動車輪馬達，其中，包括一設置在所述馬達主體之中的電動馬達，以及一設置在所述馬達主體之中的用于驅(qū)動所述電動馬達的控制電路，所述至少一條電力導線包括至少一條控制線，用于從所述馬達主體外部向所述控制電路提供一種控制訊號。
5.如權(quán)利要求3所述的電力車輪馬達，其中，所述控制線包括一由一管件制成的芯線，以及多條圍繞所述芯線設置的訊號導線，所述芯線和所述多條訊號導線捆裹在一起。
6.如權(quán)利要求5所述的電動車輪馬達，其中，所述呼吸通道裝置包括一條形成在所述管件之中的呼吸通道。
7.如權(quán)利要求4所述的電動車輪馬達，其中，所述控制線包括一由所述管件制成的芯線，以及多條圍繞所述芯線設置的訊號導線，所述芯線和所述多條訊號導線捆裹在一起。
8.如權(quán)利要求2所述的電動車輪馬達，其中，包括一具有透氣性并設置在所述管件之中的加強件。
9.如權(quán)利要求8所述的電動車輪馬達，其中，所述加強件由一些聚酯纖維線制成。
10.如權(quán)利要求1所述的電動車輪馬達，其中，所述呼吸通道具有一孔口，所述電動車輪馬達裝在一安裝主體中的一預定位置處，所述安裝主體在遠離所述預定位置的位置處具有一內(nèi)部空間，所述呼吸通道的所述孔口位于所述內(nèi)部空間之中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種整體地安裝在一車輪內(nèi)的電動車輪馬達，具有至少一條從馬達的馬達主體內(nèi)部伸向其外部的導線。一呼吸通道設置在至少一條電力導線之內(nèi)并把馬達主體內(nèi)部與其外部連通起來。
文檔編號B60K17/04GK1140673SQ9611023
公開日1997年1月22日 申請日期1996年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月30日
發(fā)明者廣瀨好壽, 樋田直也, 菅家博夫, 小谷善明, 飯良洋 申請人:本田技研工業(yè)株式會社