改进车辆的乘车舒适性的车轮支承装置

摘要

本发明涉及一种改进车辆的乘车舒适性的车轮支承装置。该车轮支承装置(200)包括阻尼器(140、150)、球接头(160、170)、转向节(180)、上臂(210)以及下臂(220)。阻尼器(140、150)沿车身的上下方向(DR1)安装到轮内电机(IWM)的壳体(60)上并分别连接到球接头(160、170)。上臂(210)和下臂(220)各自的一端经由球接头(160、170)连接到相应的阻尼器(140、150)，各自的另一端可枢转地固定到车身上。转向节(180)连接到球接头(160、170)以经由轮毂轴承(11、12)可转动地支承轮毂(20)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种改进车辆的乘车舒适性的车轮支承装置。

背景技术

关于常规的轮内电机驱动系统，例如日本专利待审公开No.07-81430、No.2000-343920、No.2001-315534以及No.11-170831公开了：电机容纳于外支架中并且该电机的输出轴通过轴承单元可转动地支承在该外支架上。所述输出轴的一端经由行星齿轮装置连接到车轮。

容纳电机的外支架经由球接头连接到悬架臂。悬架臂经由减振器连接到车身(日本专利待审公开No.07-81430)。

从上述内容可以看出，在常规的轮内电机系统中，容纳电机的外支架经由球接头和悬架臂连接到车身。

此外，根据Goh Nagaya，Yasumichi Wakao和Akihiko Abe所作的“Development of Dynamic-Damper Type In-Wheel Motor”(“Proceedings of Annual Congress，Society of Automotive Engineers ofJapan，Inc.，(日本汽车工程师协会年度会议学报)”No.83-02，pp.9-12，November 26，2002)已知一种常规的轮内电机驱动系统，根据该轮内电机驱动系统，一中空电机通过电机悬架支承。该中空电机连接到车轮以使车轮转动。该中空电机通过电机悬架支承使得该中空电机可沿车辆的上下方向振动并因而与簧下重量分离。车轮通过悬架臂支承在车辆上。关于该轮内电机驱动系统，当车轮单元(包括轮胎)振动时，中空电机经由车轮接收车轮单元的振动以沿车辆的上下方向振动。中空电机的振动抵消车辆的簧下部件的振动。

然而，该常规的轮内电机驱动系统具有下述问题。当车轮例如由于路面状况而移动时，电机也移动，从而引起经由球接头和悬架臂输入车身的簧下输入，导致车辆的乘车舒适性恶化。

发明内容

本发明的目的是提供一种可改进车辆的乘车舒适性的车轮支承装置。

根据本发明，一种车轮支承装置包括弹性元件、悬架臂以及可转动支承件。所述弹性元件安装到设置在车轮单元的车轮中的负荷元件上，并设置成允许所述车轮单元的振动以及所述负荷元件的振动相互衰减(阻尼)。所述悬架臂的一端连接到所述弹性元件且另一端沿车身的上下方向可枢转地安装(固定)到所述车身上。所述可转动支承件连接到所述悬架臂以及所述弹性元件以可转动地支承所述车轮。

优选地，所述负荷元件是轮内电机(in-wheel motor)。该轮内电机包括：产生动力的电机；经由恒速接头连接到所述车轮以允许由所述电机产生的动力传递到所述车轮的电机输出轴；以及容纳所述电机的壳体。所述弹性元件安装在所述壳体上。

优选地，所述电机输出轴包括第一输出轴和第二输出轴。所述第一输出轴连接到所述电机，所述第二输出轴的一端配合入所述第一输出轴且另一端连接到所述恒速接头。

优选地，所述负荷元件是设置到所述车轮而不连接到所述车轮的重物。

优选地，所述悬架臂包括上臂和下臂。所述弹性元件连接到所述上臂和所述下臂中的至少一个。

优选地，所述弹性元件包括一对弹性元件。所述一对弹性元件中的一个连接到所述上臂，所述一对弹性元件中的另一个连接到所述下臂。

优选地，所述一对弹性元件沿所述车身的上下方向连接到所述负荷元件。所述上臂和所述下臂沿所述车身的上下方向连接到所述一对弹性元件。

优选地，所述一对弹性元件包括一对前部弹性元件和一对后部弹性元件。所述一对前部弹性元件连接到所述上臂和所述下臂并沿所述车身的上下方向安装到所述负荷元件上。所述一对后部弹性元件连接到所述上臂和所述下臂并沿所述车身的上下方向安装到所述负荷元件上。所述一对前部弹性元件和所述一对后部弹性元件沿所述车身的前后方向设置。

优选地，所述一对前部弹性元件和所述一对后部弹性元件都是橡胶支承件。

优选地，所述一对弹性元件还包括连接到所述上臂和所述下臂并沿所述车身的上下方向安装到所述负荷元件上的一对中间弹性元件。所述一对中间弹性元件由与所述一对前部弹性元件及所述一对后部弹性元件的制造材料不同的材料制成，并沿所述车身的前后方向设置在所述一对前部弹性元件与所述一对后部弹性元件之间。

优选地，所述一对前部弹性元件和所述一对后部弹性元件都包括橡胶支承件。所述一对中间弹性元件都包括弹簧。

优选地，所述一对前部弹性元件和所述一对后部弹性元件都包括弹簧。所述一对中间弹性元件都包括橡胶支承件。

优选地，所述弹性元件包括上部弹性元件和下部弹性元件。所述上部弹性元件连接到所述上臂。所述下部弹性元件连接到所述下臂。

优选地，所述上部弹性元件和所述下部弹性元件沿所述车身的上下方向安装到所述负荷元件。所述上臂和所述下臂分别沿所述车身的上下方向连接到所述上部弹性元件和所述下部弹性元件。

优选地，所述上部弹性元件和所述下部弹性元件各包括至少一个弹性体。

优选地，所述至少一个弹性体都是橡胶支承件。

优选地，所述上部弹性元件和所述下部弹性元件都包括至少一个第一弹性体和与所述第一弹性体不同的第二弹性体。

优选地，所述至少一个第一弹性体都是橡胶支承件，所述第二弹性体是弹簧。

优选地，所述至少一个第一弹性体都是弹簧，所述第二弹性体是橡胶支承件。

优选地，所述弹性元件包括一对弹性元件。所述一对弹性元件经由一对臂状件连接到所述上臂。所述下臂设置到所述负荷元件和所述一对弹性元件并且没有连接到所述负荷元件和所述一对弹性元件。所述下臂的一端连接到所述可转动支承件，另一端沿所述车身的上下方向可枢转地安装到所述车身上。

优选地，所述一对弹性元件沿所述车身的前后方向安装到所述负荷元件。所述一对臂状件沿所述车身的前后方向连接到所述一对弹性元件。所述上臂的一端连接到所述可转动支承件和所述一对臂状件，另一端沿所述车身的上下方向可枢转地安装到所述车身上。所述上臂和所述下臂沿所述车身的上下方向设置。

优选地，所述一对弹性元件的所述弹性元件沿所述车身的前后方向设置在所述负荷元件的彼此相对的各侧，并能够沿所述车身的上下方向伸展和收缩。

优选地，所述车轮支承装置还包括固定到所述负荷元件并沿所述车身的前后方向从所述负荷元件延伸的延伸件。所述一对弹性元件的一端连接到所述延伸件，另一端连接到所述一对臂状件。

优选地，所述一对弹性元件包括一对悬架。

本发明的车轮支承装置包括设置成允许车轮单元的振动与负荷元件的振动相互衰减(阻尼)的弹性元件，使得所述负荷元件的振动抵消所述车轮单元的振动。从而，可阻止车轮单元的振动经由悬架臂传递到车身。

这样，根据本发明，来自车轮单元的簧下输入可被缓和，从而改进车辆的乘车舒适性。

此外，本发明的车轮支承装置包括设置成允许装有轮内电机作为负荷元件的车轮单元的振动与负荷元件的振动相互衰减的弹性元件。另外，轮内电机经由恒速接头连接到车轮，从而，当车轮单元振动时，轮内电机的振动抵消车轮单元的振动。另外，允许轮内电机的输出轴与车轮之间倾斜。从而，即使车轮发生移动，也可防止轮内电机的移动。因此，可防止车轮单元的振动以及车轮的移动经由悬架臂传递到车身。

这样，根据本发明，来自装有轮内电机的车轮单元的簧下输入可被缓和，从而可改进由轮内电机驱动的车辆的乘车舒适性。

此外，本发明的车轮支承装置包括设置成允许装有重物作为负荷元件的车轮单元的振动与负荷元件的振动相互衰减的弹性元件，使得所述重物的振动抵消车轮单元的振动。从而，可防止车轮单元的振动经由悬架臂传递到车身。

这样，根据本发明，来自装有重物的普通车轮单元的簧下输入可被缓和，从而可改进装有普通车轮单元的车辆的乘车舒适性。

另外，本发明的车轮支承装置经由上部弹性元件和下部弹性元件或一对弹性元件沿车身的上下方向支承负荷元件，使得该负荷元件易于通过车轮单元的振动而振动，从而阻止车轮单元的振动经由悬架臂传递到车身。

这样，根据本发明，可有效地缓和来自车轮单元的簧下输入以改进车辆的乘车舒适性。

此外，本发明的车辆支承装置经由一对臂状件以及仅连接到作为悬架臂的部件的上臂的一对弹性元件支承负荷元件。从而，该负荷元件易于通过车轮单元的振动而振动。从而，阻止车轮单元的振动经由悬架臂传递到车身。

这样，根据本发明，可有效地缓和来自车轮单元的簧下输入以改进车辆的乘车舒适性。

附图说明

从下面结合附图对本发明的详细说明中，可更清楚地看出本发明的上述以及其它目的、特征、方面及优点。

图1是根据本发明的第一实施例的车轮支承装置以及由其支承的电机驱动车轮的示意性剖面图；

图2是根据第一实施例的车轮支承装置以及由其支承的非电机驱动车轮的另一示意性剖面图；

图3是根据第二实施例的车轮支承装置以及由其支承的电机驱动车轮的示意性剖面图；

图4是沿图3中的方向A看时轮内电机以及车轮支承装置的俯视图；

图5是沿图3中的方向A看时轮内电机以及车轮支承装置的俯视图；

图6是根据第二实施例的车轮支承装置以及由其支承的非电机驱动车轮的另一示意性剖面图；

图7是根据第三实施例的车轮支承装置以及由其支承的电机驱动车轮的示意性剖面图；

图8是沿图7中的方向A看时轮内电机以及车轮支承装置的俯视图；

图9是根据第四实施例的车轮支承装置以及由其支承的电机驱动车轮的示意性剖面图；

图10是沿图9中的方向A看时轮内电机以及车轮支承装置的俯视图；

图11是根据第四实施例的车轮支承装置的另一俯视图；

图12是由图1中所示的车轮支承装置支承的轮内电机的另一示意性剖面图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明的实施例。应当注意，图中相同的部件用相同的附图标记指示，并不再重复其说明。

第一实施例

图1是根据本发明的第一实施例的车轮支承装置以及由其支承的电机驱动车轮的示意性剖面图。参照图1，电机驱动车轮100包括轮辐10、轮毂20、恒速接头30、制动盘40、制动钳50、轮内电机IWM以及轮胎250。

轮内电机IWM包括壳体60、电机70、行星齿轮装置80、油泵90、轴110以及油道120。

车轮支承装置200包括阻尼器140、150，球接头160、170，转向节(臂)180，上臂210，下臂220以及减振器230。

轮辐10基本为杯形并包括圆盘部10A和轮缘部10B。轮辐10可容纳轮毂20、制动盘40、制动钳50以及轮内电机IWM。轮辐10通过利用螺钉1、2将圆盘部10A固定到轮毂20而连接到轮毂20。轮毂20中包含恒速接头30，并经由所包含的恒速接头30连接到轴110。轮毂20通过轮毂轴承11、12可转动地支承在转向节180上。

恒速接头30包括内衬31和球32。内衬31通过花键配合到轴110上。球32与沿轴110的转动轴线方向设置的轮毂20的凹槽以及内衬31的凹槽接合，以在轴110转动时转动轮毂20。此外，球32可沿轮毂20以及内衬31的槽在轴110的转动轴线方向上移动。

制动盘40的内周端利用螺钉3、4固定到轮毂20的外周端，其外周端设置成穿过制动钳50。制动钳50固定到转向节180。制动钳50包括制动活塞51和制动衬块52、53。制动盘40的外周端夹在制动衬块52、53之间。

当从开口50A供应制动油时，制动活塞51向右移动(文中所用的术语“(向)右”和“(向)左”是指图中所看到的右方和左方)，以向右推动制动衬块52。当通过制动活塞51使制动衬块52向右移动时，制动衬块53响应于此而向左移动。从而制动衬块52、53保持其间的制动盘40的外周端以制动电机驱动车轮100。

壳体60设置在轮毂20的左侧。壳体60容纳电机70、行星齿轮装置80、油泵90、轴110以及油道120。

电机70包括定子铁心71、定子线圈72以及转子73。定子铁心71固定到壳体60。定子线圈72缠绕在定子铁心71周围。当电机70为三相电机时，定子线圈72包括U相、V相以及W相线圈。

转子73设置在定子铁心71以及定子线圈72的内周边内侧(内周侧)。

行星齿轮装置80包括太阳齿轮轴81、太阳齿轮82、小齿轮83、行星架84、齿圈85以及销86。太阳齿轮轴81连接到电机70的转子73。太阳齿轮轴81由轴承14、15可转动地支承。太阳齿轮82连接到太阳齿轮轴81。

小齿轮83与太阳齿轮82啮合并由设置在销86的外周边上的轴承可转动地支承。行星架84连接到小齿轮83并通过花键配合到轴110内。行星架84通过轴承16、17可转动地支承。齿圈85固定到壳体60。销86经由设置在周围的轴承而由小齿轮83支承。

油泵90设置在轴110的一端。如上所述，恒速接头30的内衬31以及行星架84通过花键配合到轴110内，并且轴110由轴承13、17可转动地支承。轴110包含油道111和油孔112。

在行星齿轮装置80的销86内设有油道121。油道120的一端连接到油泵90，另一端插入储油器130。

油泵90经由油道120向上泵送储油器130中存储的油，并将向上泵出的油供给到油道111。

轮胎250固定到轮辐10的轮缘部10B。

阻尼器140、150构造成具有其内封闭有油的橡胶并安装到轮内电机IWM的壳体60。具体地，阻尼器140、150沿由两端箭头DR1指示的车身的上下方向安装到壳体60。球接头160、170分别安装到阻尼器140、150。

转向节180(180a)的一端连接到球接头160，另一端经由轮毂轴承11、12连接到轮毂20。转向节180(180b)的一端连接到球接头170。

上臂210和下臂220沿车身的上下方向DR1设置。上臂210的一端连接到球接头160，另一端沿车身的上下方向DR1可枢转地固定到车身。下臂220的一端连接到球接头170，另一端沿车身的上下方向DR1可枢转地固定到车身。下臂220经由减振器230连接到车身。从而电机驱动车轮100悬挂在车身上。

这样，上臂210和下臂220分别经由球接头160、170沿车身的上下方向DR1连接到阻尼器140、150。

一连杆240的一端连接到球接头170。响应于来自车辆的转向盘的回转力，连杆240使电机驱动车轮100相对于车辆的行驶方向向右或向左枢转。

上臂210和下臂220沿车身的上下方向DR1可枢转地固定到车身，且下臂220经由减振器230连接到车身。从而，上臂210、下臂220以及减振器230用作悬架。从而，上臂210和下臂220构成“悬架臂”。

车轮支承装置200将阻尼器140、150固定到轮内电机IWM的壳体60，并通过球接头160、170将悬架臂(上臂210和下臂220)连接到阻尼器140、150和转向节180，从而，允许电机驱动车轮100支承在车身上。

具体地，车轮支承装置200利用上臂210、下臂220以及转向节180可转动地支承轮辐10和轮毂20，并利用上臂210、下臂220以及阻尼器140、150以允许轮内电机IWM沿车身的上下方向DR1振动的方式支承轮内电机IWM。

在车辆行驶时，当电机驱动车轮100由于路面状况而接受沿车身的上下方向DR1的振动时，阻尼器140、150由于用作缓冲质量的轮内电机IWM(电机70)而在车身的上下方向DR1上变形。从而，轮内电机IWM(电机70)产生在上下方向DR1上的振动。此处，轮内电机IWM的振动与由电机驱动车轮100接受的振动在相位上不同。换句话说，阻尼器140、150将电机驱动车轮100的振动转换为电机70的振动。因此，阻尼器140、150允许轮内电机IWM抵消由电机驱动车轮100接受的振动。具体地，阻尼器140、150设置成允许电机驱动车轮100的振动与轮内电机IWM的振动彼此阻尼，因此，阻止电机驱动车轮100的振动经由上臂210和下臂220传递到车身。

这样，来自轮胎250的簧下输入被缓和。即，不能被减振器230吸收的振动的一部分被吸收。因此，改进了车辆的乘车舒适性。

当通过安装在车身上的开关电路(未示出)向定子线圈72供给AC电流时，转子73转动，使得电机70输出预定的转矩。电机70的输出转矩经由太阳齿轮轴81传递到行星齿轮装置80。行星齿轮装置80利用太阳齿轮82和小齿轮83转换，即，改变(减小)来自太阳齿轮轴81的输出转矩以将所得转矩输出到行星架84。行星架84将行星齿轮装置80的转矩传递给轴110。然后，轴110经由恒速接头30以预定的转速转动轮毂20和轮辐10。相应地，电机驱动车轮100以该预定的转速转动。

油泵90经由油道120从储油器向上泵送油，并将向上泵出的油供给到设置在轴110内的油道111。

在通过油道111输送油的同时，供入油道111的油通过由于轴110的转动而产生的离心力从油孔112排出。然后，油道121将从轴110排出的油供到行星齿轮装置80以润滑行星齿轮装置80。此外，从轴110排出的油冷却定子线圈72并润滑轴承14-17。

在车辆行驶时，当电机驱动车轮100由于路面状况而受到振动时，阻尼器140、150利用由电机驱动车轮100接受的振动使轮内电机IWM(电机70)沿车身的上下方向DR1振动，轮内电机IWM的振动与由电机驱动车轮100接受的振动在相位上不同，从而防止大的振动传递到车身的簧上部分(抵消振动)。因此，改进了装有由轮内电机IWM驱动的电机驱动车轮的车辆的乘车舒适性。

图2是根据第一实施例的车轮支承装置200以及由其支承的非电机驱动车轮的另一示意性剖面图。参照图2，非电机驱动车轮100A包括轮辐10、轮毂20A、制动盘40、制动钳50、重物WG以及轮胎250。轮辐10、制动盘40、制动钳50以及轮胎250与上文所述相同。

轮毂20A利用螺钉1、2连接到轮辐10的圆盘部10A。轮毂20A的外周端利用螺钉3、4连接到制动盘40的内周端。轮毂20A通过轮毂轴承11、12可转动地支承在转向节180上。

在车轮支承装置200将非电机驱动车轮100A支承在车身上的情况下，阻尼器140、150沿车身的上下方向DR1安装到重物WG上。此外，车轮支承装置200通过上臂210、下臂220以及转向节180可转动地支承轮辐10和轮毂20A，并通过上臂210、下臂220以及阻尼器140、150以允许重物WG沿车身的上下方向DR1振动的方式支承重物WG。

在车辆行驶时，当非电机驱动车轮100A例如由于路面状况而受到振动时，阻尼器140、150通过由非电机驱动车轮100A接受的振动使重物WG沿车身的上下方向DR1振动。换句话说，阻尼器140、150将非电机驱动车轮100A接受的振动转换为重物WG的振动。因此，阻尼器140、150允许通过重物WG抵消由非电机驱动车轮100A接受的振动。具体地，阻尼器140、150设置成使得非电机驱动车轮100A的振动与重物WG的振动彼此阻尼。因此，阻止非电机驱动车轮100A的振动经由上臂210和下臂220传递到车身。

这样，来自轮胎250的簧下输入被缓和，从而，改进了装有非电机驱动车轮100A的车辆的乘车舒适性。

如上所述，车轮支承装置200将其上装有轮内电机IWM的电机驱动车轮100以及非电机驱动车轮100A支承在车身上，通过阻尼器140、150将由电机驱动车轮100或非电机驱动车轮100A接受的振动转换为轮内电机IWM或重物WG的振动，并使得由电机驱动车轮100或非电机驱动车轮100A接受的振动被轮内电机IWM或重物WG抵消。

从而，可改进装有支承电机驱动车轮100或非电机驱动车轮100A的车轮支承装置200的车辆的乘车舒适性。

根据本发明，可使用具有套管的弹簧或内部封装有粘性材料的阻尼器代替阻尼器140、150。即，根据本发明，轮内电机IWM或重物G可通过弹性体或阻尼器以允许轮内电机IWM或重物G振动的方式支承。

此处，轮辐10和轮毂20(或20A)构成“车轮”。

文中的“车轮单元”指电机驱动车轮100或非电机驱动车轮100A。

阻尼器140、150构成“一对弹性元件”。在第一实施例中，所述一对弹性元件连接到上臂210和下臂220。

此外，阻尼器140、150构成“弹性元件”。在第一实施例中，所述弹性元件连接到上臂210和下臂220。

此外，阻尼器140构成“上部弹性元件”，阻尼器150构成“下部弹性元件”。

轮内电机IWM或重物WG构成“负荷元件”。

此外，转向节180构成电机驱动车轮100或非电机驱动车轮100A的可转动地支承车轮(轮辐10和轮毂20、20A)的“可转动支承件”。

第二实施例

图3是根据第二实施例的车轮支承装置以及由其支承的电机驱动车轮的示意性剖面图。图4和图5分别是沿图3中的方向A看时轮内电机IWM以及车轮支承装置的俯视图。为了更容易看清壳体60，图3未示出轮内电机IWM的内部结构。

参照图3至5，除了第二实施例的车轮支承装置200A包括代替车轮支承装置200的阻尼器140、150的阻尼器140A、150A并另外包括臂260、270之外，第二实施例的车轮支承装置200A与车轮支承装置200相同。

如同阻尼器140、150，阻尼器140A、150A构造成具有其内封装有油的橡胶并在车身的前后方向DR2上安装到轮内电机IWM的壳体60。臂260、270沿车身的前后方向DR2设置。臂260的一端固定到阻尼器140A，另一端连接到球接头160。臂270的一端固定到阻尼器150A，另一端连接到球接头160。

从而，上臂210经由球接头160和臂260、270连接到阻尼器140A、150A。换句话说，阻尼器140A、150A经由臂260、270和球接头160仅连接到上臂210。

在第二实施例中，球接头170仅使转向节180(180b)、下臂220以及连杆240彼此连接，而不连接到轮内电机IWM和阻尼器140A、150A。

当电机驱动车轮100例如由于路面状况而沿车身的上下方向DR1振动时，阻尼器140A、150A通过电机驱动车轮100的振动使得轮内电机IWM沿车身的上下方向DR1振动。换句话说，阻尼器140A、150A将电机驱动车轮100的振动转换为轮内电机IWM的振动。从而，阻尼器140A、150A使得电机驱动车轮100的振动被轮内电机IWM吸收。

由于阻尼器140A、150A构造成具有其内封装有油的橡胶，阻尼器140A、150A可沿车身的上下方向DR1变形。因此，当阻尼器140A、150A经由转向节180(180a)和臂260、270接受电机驱动车轮100的振动时，如图5所示，阻尼器140A、150A沿车身的上下方向DR1变形，使得轮内电机IWM沿车身的上下方向DR1振动。

因此，即使电机驱动车轮100沿基本垂直于阻尼器140A、150A的安装方向(前后方向DR2)的方向(上下方向DR1)振动，阻尼器140A、150A也可利用电机驱动车轮100的振动使轮内电机IWM沿车身的上下方向DR1振动。因此，电机驱动车轮100的振动被轮内电机IWM的振动抵消，从而阻止振动经由上臂210和下臂220传递到车身。因此，簧下输入被缓和，从而改进了车辆的乘车舒适性。

如上所述，车轮支承装置200A利用上臂210、下臂220以及转向节180可转动地支承轮辐10和轮毂20，并利用上臂210、臂260、270以及阻尼器140A、150A以允许轮内电机IWM沿车身的上下方向DR1振动的方式支承轮内电机IWM。

图6是根据第二实施例的车轮支承装置200A以及由其支承的非电机驱动车轮的另一示意性剖面图。参照图6，车轮支承装置200A将非电机驱动车轮100A支承在车身上。在这种情况下，阻尼器140A、150A在车身的前后方向DR2(垂直于图6的平面的方向)上安装到重物WG。尽管由于在图6中看时阻尼器140A位于重物WG的后方而没有在图6中示出阻尼器140A，但是阻尼器140A、150A实际上以与图4中所示相同的方式安装到重物WG。球接头170没有连接到重物WG和阻尼器140A、150A。

从而，车轮支承装置200A通过上臂210、下臂220以及转向节180可转动地支承轮辐10和轮毂20A，并通过上臂210、臂260、270以及阻尼器140A、150A以通过上述机理(见图5)允许重物WG沿车身的上下方向DR1振动的方式支承重物WG。

在车辆行驶时，当非电机驱动车轮100A例如由于路面状况而接受振动时，阻尼器140A、150A利用由非电机驱动车轮100A接受的振动使重物WG沿车身的上下方向DR1振动，从而允许通过重物WG抵消由非电机驱动车轮100A接受的振动。因此，阻止非电机驱动车轮100A的振动经由上臂210和下臂220传递到车身。

因此，来自轮胎250的簧下输入被缓和，从而改进了车辆的乘车舒适性。

如上所述，车轮支承装置200A将其上装有轮内电机IWM的电机驱动车轮100或通常的非电机驱动车轮100A支承在车身上，通过阻尼器140A、150A将由电机驱动车轮100或非电机驱动车轮100A接受的振动转换为轮内电机IWM或重物WG的振动，并允许由电机驱动车轮100或非电机驱动车轮100A接受的振动被轮内电机IWM或重物WG抵消。

从而，可改进电机驱动车轮100或非电机驱动车轮100A由车轮支承装置200A支承的车辆的乘车舒适性。

根据以上所述，安装到轮内电机IWM或重物WG的阻尼器140A、150A经由臂260、270和球接头160仅连接到上臂210。然而，在第二实施例中，臂260、270可经由球接头170连接到下臂220，而阻尼器140A、150A可经由臂260、270和球接头170仅连接到下臂220。在这种情况下，球接头160未连接到轮内电机IWM或重物WG。

根据上述布置，阻尼器140A、150A也可通过非电机驱动车轮100A的振动使重物WG沿车身的上下方向DR1振动，以允许非电机驱动车轮100A的振动被轮内电机IWM或重物WG抵消。

换句话说，在第二实施例中，阻尼器140A、150A可经由臂260、270连接到上臂210和下臂220中的一个。

阻尼器140A、150A构成“一对弹性元件”。在第二实施例中，所述一对弹性元件连接到上臂210和下臂220中的一个。

此外，阻尼器140A、150A构成“弹性元件”。在第二实施例中，所述弹性元件连接到上臂210和下臂220中的一个。

臂260、270构成“一对臂状件”。

第二实施例中的其它细节与第一实施例中的相同。

如上所述，第一实施例的车轮支承装置200将一对弹性元件(阻尼器140、150)连接到上臂210和下臂220两者，以允许其上装有轮内电机IWM的电机驱动车轮100或其上装有重物WG的非电机驱动车轮100A的振动与轮内电机IWM或重物WG的振动彼此衰减。

第二实施例的车轮支承装置200A将一对弹性元件(阻尼器140A、150A)连接到上臂210和下臂220中的一个，以允许其上装有轮内电机IWM的电机驱动车轮100或其上装有重物WG的非电机驱动车轮100A的振动与轮内电机IWM或重物WG的振动彼此衰减。

因此，对于本发明的车轮支承装置，一对弹性元件可连接到构成悬架臂的上臂210和下臂220中的至少一个。

此外，根据如上所述，一对阻尼器140、150或阻尼器140A、150A沿车身的上下方向DR1或前后方向DR2安装到轮内电机IWM或重物WG。然而，根据本发明，一对阻尼器140、150或140A、150A可沿任意方向安装到轮内电机IWM或重物WG，其中沿该任意方向，电机驱动车轮100或非电机驱动车轮100A的振动可转换为轮内电机IWM或重物WG的振动。

第三实施例

图7是根据第三实施例的车轮支承装置以及由其支承的电机驱动车轮的示意性剖面图。图8是沿图7中的方向A看时轮内电机IWM以及车轮支承装置的俯视图。此处，如同图3，图7没有示出轮内电机IWM的内部结构。

参照图7和8，除了车轮支承装置200B另外包括悬架280、290、减振器300、310以及延伸件320之外，第三实施例的车轮支承装置200B与图3-5所示的车轮支承装置200A相同，并且其另外的部件与车轮支承装置200A中相同。

延伸件320的中央部分固定到轮内电机IWM，并且该延伸件沿车身的前后方向DR2从轮内电机IWM延伸。延伸件320具有端部320A、320B，端部320A相对于轮内电机IWM更靠近车身的前端，端部320B相对于轮内电机IWM更靠近车身的后端。

减振器300固定到臂260的一端。减振器310固定到臂270的一端。悬架280的一端利用螺钉5固定到延伸件320的端部320A，另一端连接到减振器300。此外，悬架290的一端利用螺钉6固定到延伸件320的端部320B，另一端连接到减振器310。这样，悬架280、290沿车身的前后方向DR2设置在关于轮内电机IWM彼此相对的各侧。

上臂210经由球接头160和臂260、270连接到减振器300、310和悬架280、290。换句话说，悬架280、290和减振器300、310经由臂260、270仅连接到上臂210。

延伸件320在车身的前后方向DR2上的中心与穿过轮内电机的中心O的轴线AX一致。从轴线AX到螺钉5的距离L1与从轴线AX到螺钉6的距离相同。

考虑到轮内电机IWM的重量以及轮辐10内的空间而确定距离L1。具体地，距离L1确定为使得臂260、270、悬架280、290、减振器300、310以及延伸件320可设置在轮辐10内，并使得轮内电机IWM可通过臂260、270、悬架280、290、减振器300、310以及延伸件320支承。

延伸件320将轮内电机IWM的重量均等地分配到悬架280、290。

上臂210具有两个端部210A、210B，并通过端部210A、210B沿车身的上下方向DR1可枢转地固定到车身上。

当电机驱动车轮100例如由于路面状况而沿车身的上下方向DR1振动时，悬架280、290以及减振器300、310利用电机驱动车轮100的振动使得轮内电机IWM经由延伸件320沿车身的上下方向DR1振动。换句话说，悬架280、290以及减振器300、310将电机驱动车轮100的振动转换为轮内电机IWM的振动。从而，悬架280、290以及减振器300、310允许电机驱动车轮100的振动被轮内电机IWM吸收。

悬架280、290以及减振器300、310可沿车身的上下方向DR1伸展和收缩。当悬架280、290以及减振器300、310经由转向节180(180a)和臂260、270接受电机驱动车轮100的振动时，悬架280、290以及减振器300、310沿车身的上下方向DR1伸展或收缩，使得轮内电机IWM沿车身的上下方向DR1振动。

从而，即使电机驱动车轮100沿上下方向DR1振动，悬架280、290以及减振器300、310也可利用电机驱动车轮100的振动使轮内电机IWM沿车身的上下方向DR1振动。因此，电机驱动车轮100的振动被轮内电机IWM抵消，从而阻止振动经由上臂210和下臂220传递到车身。因此，簧下输入被缓和，改进了车辆的乘车舒适性。

在这种情况下，由于与作为发动机支承件的弹性支承件相比，悬架280、290沿车身的上下方向DR1伸展或收缩的行程较大，所以悬架280、290可有效地缓和由于电机驱动车轮100的振动引起的簧下输入。因此，可进一步改进具有由车轮支承装置200B支承的电机驱动车轮100的车辆的乘车舒适性。

如上所述，车轮支承装置200B通过上臂210、下臂220以及转向节180可转动地支承轮辐10和轮毂20，并通过上臂210、臂260、270、减振器300、310以及悬架280、290以允许轮内电机IWM沿车身的上下方向DR1振动的方式支承轮内电机IWM。

车轮支承装置200B可以以允许重物WG沿车身的上下方向DR1振动的方式支承非电机驱动车轮100A的重物WG(见图2和6)而不是轮内电机IWM。在这种情况下，延伸件320以与图8中所示相同的方式固定到重物WG。换句话说，图8中的轮内电机IWM可被重物WG代替。球接头170未连接到重物WG。

因此，车轮支承装置200B通过上臂210、下臂220以及转向节180可转动地支承轮辐10和轮毂20A，并通过上臂210、臂260、270、减振器300、310以及悬架280、290以允许重物WG沿车身的上下方向DR1振动的方式支承重物WG。

在车辆行驶时，当非电机驱动车轮100A例如由于路面状况而受到振动时，悬架280、290以及减振器300、310利用由非电机驱动车轮100A接受的振动使重物WG沿车身的上下方向DR1振动，从而允许通过重物WG抵消由非电机驱动车轮100A接受的振动。从而，阻止重物WG的振动经由上臂210和下臂220传递到车身。

因此，来自轮胎250的簧下输入被缓和，从而改进了车辆的乘车舒适性。

如上所述，车轮支承装置200B将其上装有轮内电机IWM的电机驱动车轮100以及通常的非电机驱动车轮100A支承在车身上，通过悬架280、290以及减振器300、310将由电机驱动车轮100或非电机驱动车轮100A接受的振动转换为轮内电机IWM或重物WG的振动，并允许由电机驱动车轮100或非电机驱动车轮100A接受的振动被轮内电机IWM或重物WG抵消。

从而，可改进具有由车轮支承装置200B支承的电机驱动车轮100或非电机驱动车轮100A的车辆的乘车舒适性。

上文已经说明，安装到轮内电机IWM或重物WG的悬架280、290以及减振器300、310经由臂260、270和球接头160仅连接到上臂210。然而，在第三实施例中，臂260、270可经由球接头170连接到下臂220，悬架280、290以及减振器300、310可经由臂260、270和球接头170仅连接到下臂220。在这种情况下，球接头160未连接到轮内电机IWM或重物WG。

同样根据上述布置，悬架280、290以及减振器300、310也可通过电机驱动车轮100或非电机驱动车轮100A的振动使轮内电机IWM或重物WG沿车身的上下方向DR1振动，并允许电机驱动车轮100或非电机驱动车轮100A的振动被轮内电机IWM或重物WG抵消。

换句话说，根据第三实施例，悬架280、290以及减振器300、310可经由臂260、270连接到上臂210和下臂220中的一个。

此处，悬架280、290以及减振器300、310构成“一对弹性元件”。在第三实施例中，所述一对弹性元件连接到上臂210和下臂220中的一个。

悬架280、290构成“一对悬架”。

第三实施例的其它细节与第一和第二实施例中的相同。

第四实施例

图9是根据第四实施例的车轮支承装置以及由其支承的电机驱动车轮的示意性剖面图。图10是沿图9中的方向A看时轮内电机IWM以及车轮支承装置的俯视图。

参照图9和10，除了车轮支承装置200C包括代替车轮支承装置200的转向节180的转向节330以及代替阻尼器140、150的橡胶支承件340、350、360、370之外，第四实施例的车轮支承装置200C与车轮支承装置200相同。车轮支承装置200C的其它部件与车轮支承装置200中的相同。

转向节330(330a)的一端连接到球接头160，另一端连接到轮毂轴承11、12。此外，转向节330(330b)的一端连接到球接头170，另一端连接到轮毂轴承11、12。

转向节330(330a)连接到球接头160的一端具有沿车身的前后方向DR2延伸的臂331、332，转向节330(330b)连接到球接头170的一端具有沿车身的前后方向DR2延伸的臂333、334。

橡胶支承件340固定到壳体60并利用螺钉21连接到转向节330(330a)的臂331。橡胶支承件350固定到壳体60并利用螺钉22连接到转向节330(330a)的臂332。

橡胶支承件360固定到壳体60并利用螺钉23连接到转向节330(330b)的臂333。橡胶支承件370固定到壳体60并利用螺钉24连接到转向节330(330b)的臂334。

橡胶支承件340、350沿车身的前后方向DR2设置，且橡胶支承件360、370也沿车身的前后方向DR2设置。橡胶支承件340、350、360及370均可沿车身的上下方向DR1变形。

通过分别将橡胶支承件340、350、360、370固定到轮内电机IWM的壳体60的四个角上并通过球接头160、170将悬架臂(上臂210和下臂220)连接到转向节330和橡胶支承件340、350、360、370，车轮支承装置200C将电机驱动车轮100支承在车身上。

具体地，车轮支承装置200C通过上臂210、下臂220以及转向节330可转动地支承轮辐10和轮毂20，并通过上臂210、下臂220、转向节330以及橡胶支承件340、350、360、370以允许轮内电机IWM沿车身的上下方向DR1振动的方式支承轮内电机IWM。

当电机驱动车轮100通过从轮内电机IWM输出的转矩沿转动方向DR3转动时，轮内电机IWM受到沿转动方向DR4的转动反作用力(反转力)。车轮支承装置200C如上所述利用四个橡胶支承件340、350、360、370支承轮内电机IWM的四个角。因此，车轮支承装置200C可抵抗由于电机驱动车轮100的转动导致的转动反作用力。从而，不需要专门用于阻止由于电机驱动车轮100的转动造成的转动反作用力的部件，这意味着可降低成本。

在车辆行驶时，当电机驱动车轮100由于路面状况而沿车身的上下方向DR1受到振动时，橡胶支承件340、350、360、370通过用作缓冲质量的轮内电机IWM(电机70)而沿车身的上下方向DR1变形，以产生轮内电机IWM(电机70)的沿车身的上下方向DR1的振动，使得轮内电机IWM(电机70)的振动与由电机驱动车轮100接受的振动的相位不同。换句话说，橡胶支承件340、350、360、370将电机驱动车轮100的振动转换为电机70的振动。从而，橡胶支承件340、350、360、370允许由电机驱动车轮100接受的振动被轮内电机IWM抵消。具体地，橡胶支承件340、350、360、370设置成使得电机驱动车轮100的振动与电机70的振动彼此衰减。因此，可阻止电机驱动车轮100的振动经由上臂210和下臂220传递到车身。

这样，来自轮胎250的簧下输入被缓和。即，不能被减振器230吸收的振动的一部分被吸收。从而改进了车辆的乘车舒适性。

此外，车轮支承装置200C抵抗由于电机驱动车轮100的转动引起的转动反作用力而抑制轮内电机IWM自身的转动。

上文已经说明，两个橡胶支承件340、350沿车身的上下方向DR1设置在轮内电机IWM的上侧，两个橡胶支承件360、370设置在轮内电机IWM的下侧。然而，本发明并不限于上述布置。具体地，设置在轮内电机IWM的上侧和下侧之一的橡胶支承件的数量可以是一个。在这种情况下，在球接头160与轮内电机IWM之间或者轮内电机IWM与球接头170之间设置一个橡胶支承件。

此外，根据本发明，沿车身的上下方向DR1设置在轮内电机IWM的上侧与设置在下侧的橡胶支承件的数量可以不同。

从而，根据本发明，可沿车身的上下方向DR1在轮内电机IWM的上侧和下侧分别设置至少一个橡胶支承件。当在轮内电机IWM的上侧和下侧之一设置多个橡胶支承件时，能够抵抗由于电机驱动车轮100的转动引起的转动反作用力。

第四实施例的车轮支承装置可以是图11所示的车轮支承装置。图11是根据第四实施例的车轮支承装置的另一俯视图。参照图11，除了车轮支承装置200D另外包括弹簧380、390之外，第四实施例的车轮支承装置200D与车轮支承装置200C相同。

弹簧380的一端固定到转向节330(330a)与球接头160之间的连接部335，另一端固定到壳体60。弹簧390的一端固定到转向节330(330b)与球接头170之间的连接部336，另一端固定到壳体60。弹簧380、390沿车身的上下方向DR1伸展和收缩。

通过分别将橡胶支承件340、350、360、370固定到轮内电机IWM的壳体60的四个角上，分别将弹簧380、390固定到橡胶支承件340、350与橡胶支承件360、370之间的壳体60，并通过球接头160、170将悬架臂(上臂210，下臂220)连接到转向节330、橡胶支承件340、350、360、370以及弹簧380、390，车轮支承装置200D将电机驱动车轮100支承在车身上。

具体地，车轮支承装置200D通过上臂210、下臂220以及转向节330可转动地支承轮辐10和轮毂20，并通过上臂210、下臂220、转向节330、橡胶支承件340、350、360、370以及弹簧380、390以允许轮内电机IWM沿车身的上下方向DR1振动的方式支承轮内电机IWM。

此外，利用与车轮支承装置200C相同的机理，车轮支承装置200D抵抗由于电机驱动车轮100的转动引起的转动反作用力。

在车辆行驶时，当电机驱动车轮100例如由于路面状况而沿车身的上下方向DR1受到振动时，橡胶支承件340、350、360、370通过用作缓冲质量的轮内电机IWM(电机70)而沿车身的上下方向DR1变形，从而弹簧380、390沿车身的上下方向DR1伸展和收缩，以使轮内电机IWM(电机70)产生与由电机驱动车轮100接受的振动的相位不同的、沿车身的上下方向DR1的振动。换句话说，橡胶支承件340、350、360、370以及弹簧380、390将电机驱动车轮100的振动转换为电机70的振动。从而，橡胶支承件340、350、360、370以及弹簧380、390允许由电机驱动车轮100接受的振动被轮内电机IWM抵消。因此，可阻止电机驱动车轮100的振动经由上臂210和下臂220传递到车身。

这样，来自轮胎250的簧下输入被缓和。即，不能被减振器230吸收的振动的一部分被吸收。从而改进了车辆的乘车舒适性。

此外，车轮支承装置200D抵抗由于电机驱动车轮100的转动引起的转动反作用力而抑制轮内电机IWM自身的转动。

由于车轮支承装置200D通过橡胶支承件340、350、360、370以及弹簧380、390支承轮内电机IWM，即使在橡胶支承件340、350、360、370随时间劣化或者由于环境温度而劣化时，仍可通过弹簧380、390支承轮内电机IWM。

关于车轮支承装置200D，橡胶支承件340、350、360、370可由弹簧380、390替换。具体地，可将弹簧固定在轮内电机IWM的四个角与转向节330之间，并且可将橡胶支承件固定在转向节330(330a)的连接部335与壳体60之间和转向节330(330b)的连接部336与壳体60之间。

上文已经说明，车轮支承装置200C、200D以允许轮内电机IWM沿车身的上下方向DR1振动的方式支承轮内电机IWM。然而，本发明并不限于上述布置。具体地，根据本发明，车轮支承装置200C、200D可以以允许重物WG沿车身的上下方向DR1振动的方式支承非电机驱动车轮100A的重物WG而不是轮内电机IWM。

此外，上文已经说明，弹簧可沿车身的上下方向DR1设置在轮内电机IWM的上侧和下侧。然而，根据本发明，弹簧可设置在轮内电机IWM的上侧和下侧之一。

橡胶支承件340、350、360、370构成“一对弹性元件”。

此外，橡胶支承件340、350、360、370构成“弹性元件”。

另外，橡胶支承件340、360构成连接到上臂210和下臂220并沿车身的上下方向DR1安装到负荷元件(轮内电机IWM或重物WG)的“一对前部弹性元件”，橡胶支承件350、370构成连接到上臂210和下臂220并沿车身的上下方向DR1安装到负荷元件(轮内电机IWM或重物WG)的“一对后部弹性元件”。所述一对前部弹性元件和所述一对后部弹性元件沿车身的前后方向DR2设置。

弹簧380、390构成连接到上臂210和下臂220并沿车身的上下方向DR1安装到负荷元件(轮内电机IWM或重物WG)的“一对中间弹性元件”。所述一对中间弹性元件沿车身的前后方向DR2设置在所述一对前部弹性元件与所述一对后部弹性元件之间。

此外，橡胶支承件340、350构成“上部弹性元件”，橡胶360、370构成“下部弹性元件”。

另外，橡胶支承件340、350以及弹簧380构成“上部弹性元件”，橡胶360、370以及弹簧390构成“下部弹性元件”。

另外，橡胶支承件340、350、360、370构成“至少一个弹性体”或“至少一个第一弹性体”，弹簧380、390构成“第二弹性体”。

其它细节与第一实施例中相同。

第五实施例

图12示出由图1中所示的车轮支承装置200支承的轮内电机的另一剖面图。参照图12，轮内电机IWM2包括代替轮内电机IWM的轴110的轴110A、110B，轮内电机IWM2的其它细节与轮内电机IWM中相同。

如同轴110，行星架84通过花键配合到轴110A的一端，轴110B通过花键配合到轴110A的另一端。轴110A由轴承13、17可转动地支承。此外，如同轴110，轴110A内包括油道111、112。

轴110B的一端通过花键配合入轴110A，恒速接头30的内衬31通过花键配合入轴110B的另一端。在这种情况下，在轴110B与轮毂20之间设置有护罩7。护罩7用于防止异物进入恒速接头30并防止供给到恒速接头30的润滑脂从接头30漏出。

轴110A经由行星齿轮装置80接收从电机70输出的转矩，并经由轴110B和恒速接头30将该转矩输出到轮毂20和轮辐10。从而轮毂20和轮辐10以预定的转速转动。

通过将轮内电机IWM2的轴分为轴110A、110B，便于制造电机驱动车轮100的零件。具体地，在组装电机驱动车轮100时，可将具有结合到恒速接头30内的轴110B的轮毂20固定到轮辐10，可将护罩7设置在轴110B与轮毂20之间，然后可安装轮内电机IWM2使之能够通过花键配合在轴110A与轴110B之间。这样，便于制造轴110A、110B。

图1中所示的车轮支承装置200以允许轮内电机IWM2沿车身的上下方向DR1振动的方式支承上述轮内电机IWM2，将电机驱动车轮100沿车身的上下方向DR1的振动转换为轮内电机IWM2沿车身的上下方向DR1的振动，并阻止簧下输入经由上臂210和下臂220传递到车身。

此外，根据第五实施例，可以通过车轮支承装置200A、200、200C及200D中的任何一个以允许轮内电机IWM2沿车身的上下方向DR1振动的方式支承轮内电机IWM2。

此处，轴110A、110B构成“电机输出轴”。

轴110A构成“第一输出轴”，轴110B构成“第二输出轴”。

其它细节与第一至第四实施例中相同。

工业应用性

本发明应用于可改进车辆的乘车舒适性的车轮支承装置。