用于与多用途车辆一起使用的直角驱动器的润滑系统.pdf

一种直角齿轮减速器中的轴承润滑装置，该轴承润滑装置包括齿轮箱体，该齿轮箱体中具有内部部分和润滑流体储器。甩油环、旋转小齿轮轴、小齿轮轴箱体以及用于在该小齿轮轴箱体内支承小齿轮轴的轴承一起工作，以将油连续提供给轴承。该小齿轮轴包括贯穿其沿径向纵向地延伸的两个通道，所述通道从该小齿轮轴的一个端部中的凹部向轴承供油。油被从该润滑流体储器甩到旋转小齿轮轴的凹部中，在该凹部中，油被向外压迫而通过所述通道到达由旋转小齿轮轴、轴箱体以及轴承形成的腔室。滚柱轴承将油从该腔室泵回至润滑流体储器。轴箱体中的油通道使得油能够从一个轴承组返回。

1、  一种轴承润滑装置，该轴承润滑装置包括：齿轮箱体，该齿轮箱体中具有内部部分和润滑流体储器；甩油环；小齿轮轴；小齿轮轴箱体；用于在所述小齿轮轴箱体内支承所述小齿轮轴的轴承；所述小齿轮轴包括贯穿该小齿轮轴的通道；并且所述甩油环向所述通道供油，所述通道将所述油传送至所述轴承。

2、  根据权利要求2所述的轴承润滑装置，其中，所述小齿轮轴包括贯穿该小齿轮轴的第二通道，所述第二通道用于向所述轴承传送油。

3、  根据权利要求1所述的轴承润滑装置，其中，所述小齿轮轴包括第一端部；所述第一端部包括用于容纳来自所述甩油环的油的凹部；并且所述第一通道与所述凹部和所述轴承连通。

4、  根据权利要求2所述的轴承润滑装置，其中，所述小齿轮轴包括第一端部；所述第一端部包括用于容纳来自所述甩油环的油的凹部；并且所述第二通道与所述凹部和所轴承连通。

5、  根据权利要求3所述的轴承润滑装置，其中，所述凹部为柱状。

6、  根据权利要求4所述的轴承润滑装置，其中，所述凹部为柱状。

7、  根据权利要求5所述的轴承润滑装置，其中，所述小齿轮轴包括外部，并且所述第一通道从所述小齿轮轴的所述第一端部中的所述凹部起沿径向纵向地延伸至所述小齿轮轴的所述外部。

8、  根据权利要求6所述的轴承润滑装置，其中，所述小齿轮轴包括外部，并且所述第一通道和所述第二通道从所述小齿轮轴的所述第一端部中的所述凹部起沿径向纵向地延伸至所述小齿轮轴的所述外部。

9、  根据权利要求7所述的轴承润滑装置，所述轴承润滑装置还包括第二轴承，在所述轴承、所述小齿轮轴箱体以及所述小齿轮轴之间形成的腔室，并且所述第一通道与所述腔室连通。

10、  根据权利要求8所述的轴承润滑装置，所述轴承润滑装置还包括第二轴承，在所述轴承、所述小齿轮轴箱体以及所述小齿轮轴之间形成的腔室，并且所述第一通道和所述第二通道与所述腔室连通。

11、  根据权利要求9所述的轴承润滑装置，其中，所述小齿轮轴箱体包括内部和外部；所述第一轴承从所述腔室向所述小齿轮轴箱体的所述外部泵油，而所述第二轴承从所述腔室向与所述小齿轮轴箱体的所述外部连通的回油通道泵油。

12、  根据权利要求10所述的轴承润滑装置，其中，所述小齿轮轴箱体包括内部和外部；所述第一轴承向所述腔室泵油，而所述第二轴承将油从所述腔室泵送至所述小齿轮轴箱体的所述内部；所述小齿轮轴箱体包括与所述小齿轮轴箱体的所述内部和所述小齿轮轴箱体的所述外部连通的回油通道。

13、  一种车轮驱动多用途车辆，该车轮驱动多用途车辆包括：
机架；
具有输出轴的高速马达；
直角齿轮减速器，该直角齿轮减速器由所述高速马达的所述输出轴驱动；所述直角齿轮减速器包括轴承润滑装置，该轴承润滑装置包括：齿轮箱体，该齿轮箱体中具有内部部分和润滑流体储器；甩油环；小齿轮轴；小齿轮轴箱体；用于在所述小齿轮轴箱体内支承所述小齿轮轴的轴承；所述小齿轮轴包括贯穿该小齿轮轴的通道；并且所述甩油环向所述通道供油，所述通道将所述油传送至所述轴承；
所述直角齿轮减速器包括与输出轴互连的输出托架；
所述输出轴包括第一链式驱动链轮和第二链式驱动链轮；
前轮轴和后轮轴，每一个都具有车轮链轮；
第一链条和第二链条；
所述第一链条与所述第一链式驱动链轮和所述前轮链轮相互啮合，以驱动所述前轮轴；并且
所述第二链条与所述第二链式驱动链轮和所述后轮链轮相互啮合，以驱动所述后轮轴。

14、  一种用于润滑在齿轮箱中支承轴的轴承的方法，该方法包括以下步骤：
利用甩油环将油从润滑油储器甩到所述轴的第一端部处；
在所述轴的所述第一端部的柱状凹部中收集油；
旋转所述轴并且沿径向向外压迫被收集在所述柱状凹部中的所述油，并将该油压迫到与所述凹部连通并且从所述凹部沿径向纵向地延伸至由所述轴、所述轴承以及轴箱体形成的腔室的通道中；
通过所述轴承从所述腔室泵油；以及
使所述油返回至所述润滑油储器。

15、  根据权利要求14所述的用于润滑在齿轮箱中支承轴的轴承的方法，其中，使所述油返回至所述润滑油储器的步骤是利用贯穿所述轴箱体的返回通道来执行的。

16、  根据权利要求14所述的用于润滑在齿轮箱中支承轴的轴承的方法，其中，旋转所述轴并且沿径向向外压迫被收集在所述柱状凹部中的所述油的步骤包括将被收集到的所述油压迫到与所述凹部连通并且从所述凹部沿径向纵向地延伸至由所述轴、所述轴承以及轴箱体形成的所述腔室的第二通道中的步骤。

17、  一种在多用途车辆中使用高速马达的方法，该方法包括以下步骤：
与所述多用途车辆的轨道平行地定向具有轴驱动小齿轮的两个高速马达；
将直角行星齿轮减速器安装成与所述轴驱动小齿轮啮合，每一个所述行星齿轮减速器都包括由所述轴驱动小齿轮驱动的齿轮，由所述轴驱动小齿轮驱动的所述齿轮包括形成为第二小齿轮的轴部，该第二小齿轮驱动反作用于所述行星齿轮减速器的壳体中的环形齿轮的行星齿轮组和托架，所述行星齿轮减速器的所述托架包括花键输出部，并且每一个所述花键输出部都在同一轴线上；
利用甩油环润滑支承所述小齿轮轴的轴承，所述小齿轮轴包括具有凹部、至少一个端口以及至少一个沿径向纵向地延伸的通道的鼻状部，所述至少一个沿径向纵向地延伸的通道将润滑油传送至向所述润滑轴承馈油的腔室；
通过所述润滑轴承泵油并且将油泵送到用于使油返回至所述直角齿轮减速器的通道中；
将输出轴联接至所述行星齿轮减速器的所述花键输出部，并且按希望速率驱动所述输出轴；以及，
利用链条驱动所述多用途车辆的所述轮轴。

用于与多用途车辆一起使用的直角驱动器的润滑系统
本申请是共同所有的于2007年3月23日提交的申请号为11690785的部分继续申请案。2006年4月6日提交的名称为Cascading Oil flowBearing Lubrication system、申请号为11399123的美国专利申请采用了甩油环并且与本专利申请共同所有。
技术领域
本发明用于润滑安装在小齿轮箱体中的支承高速小齿轮(输入齿轮)的轴承，其便于与多用途车辆一起使用直角驱动器(齿轮减速器)。本发明属于用于在多用途车辆中使用的、通过高速马达提供动力的直角驱动器的领域。该直角驱动器(齿轮减速器)例如被用在多用途车辆用的驱动系统中，但也可以被用于其它应用中。
背景技术
传统上讲，由知名制造商(如等)所制造的Skid-装载机几乎无一例外地利用液压来提供动力。Skid-是Arts-wayManufacturing Co.，Inc.(特拉华州的一个公司)的注册商标。是新泽西州Clark Equipment Company的注册商标。
这些机器传统上具有驱动液压泵的汽油或柴油内燃机。该液压泵通常向两个独立控制的液压马达提供动力，一个液压马达用于该机器的一侧。每一个马达的输出功率都驱动具有两组链轮齿的驱动链轮。一组链轮齿驱动连到前轮链轮的链条，而另一组链轮齿驱动连到后轮链轮的链条。该液压泵还为起重功能提供动力，并且为可连接至该机器的器具提供动力输出。
Christianson等人的美国专利No.4,705,449公开了使用两个电牵引马达。图1是Christianson等人的美国专利No.4,705,449的电驱动系统的平面图，其中，电储器28向两个牵引马达60、64供应电能，这两个牵引马达又在附图标记84处连接至齿轮减速器82。具体来说，′449专利在第4栏10行以下部分阐释到：“第一牵引马达60向车辆左侧提供原动力，而第二牵引马达64向车辆右侧66提供原动力。第一牵引马达60和第二牵引马达64都通过电储器组28提供动力…类似的是，牵引马达64通过联接器84连接至正齿轮(spur gear)减速组件82。该正齿轮减速组件与链条86接合，该链条又与右后齿轮74和左前齿轮90接合，右后齿轮74和左前齿轮90分别通过轴92和94连接至车轮14a和14b。将会理解到，牵引马达60独立于牵引马达64运转，由此，车轮14c、14d可以按与车轮14a和14b不同的速度运转，以形成滑动转向。”。
Christianson等人的美国专利No.4,705,449公开了使用两个电牵引马达。Christianson等人并没有说明这些马达的类型是DC或AC。然而，这些马达是DC电马达，这是因为它们通过Christianson的′449专利中所标识的装置来进行控制，该装置即为通用电气EV 1SCR控制器，该控制器被设计成用来控制DC马达。通用电气EV 1SCR控制器描述了使用整流器来向DC马达脉冲供电，并且没有提供用于AC马达控制的设置。
EV 1 SCR控制器技术文献的副本在信息公开申明中随本申请一同提交，并且描述了用于DC马达控制的该控制器的使用。另外，在Dammeyer的名称为Fork Lift Truck Speed Control Upon Fork Elecvation的美国专利No.4,265,337中引入了EV 1SCR控制器，该控制器用于控制DC马达92。
另外，EV 1SCR控制器已经与DC串联马达同时用许多汽车(电动车辆)上，DC串联马达在低rpm(每分钟转速)下提供高电流和高扭矩。
DC牵引马达在过去已经用于涉及叉式升降车(forklift)和类似车辆的应用中。内燃机在这种应用中不占优势，因为内燃机在零发动机速度(RPM)下生成零扭矩，而后来在其运转范围中达到其峰值扭矩。内燃机通常在发动机与车轮之间需要变传动比变速器，以使发动机速度与行驶速度和所遇到的载荷匹配。必须设置离合器，以使发动机可以在车辆停止时与车轮机械脱离。另外，当从停止状态启动时，发动机相对于传动系统发生一些滑移。直流电牵引马达在零RPM下生成相当大的扭矩，因此可以直接连接至车轮。交流马达、液压马达以及气动马达在零RPM下也产生扭矩。
尽管术语“牵引马达”通常在直流马达的背景下引用，但该术语同样也适用于交流马达应用。另外，使用术语“牵引马达”来描述向车辆的车轮、轨道等提供扭矩和动力的任何类型的任何马达。
在小型多用途车辆等中，空间是设计车辆时的重要考虑。因此，希望使用能够在所有运转状况下提供所需扭矩和马力的小型马达，电动的、液压的，或气动的都可。如果使用电动马达，则它可以是交流马达，或者它可以是直流马达。
一般来说，在给定功率时，高速电动马达与低速马达相比，尺寸更小、重量更轻，并且更便宜。一般来说，对于给定功率，交流马达比直流马达小。
非常希望是通过使用高速马达来节省多用途车辆的动力传动系中的空间、重量以及成本，以使可以将该空间用于电储器、控制部或其它组件。还非常希望的是通过使用高速马达来节省多用途车辆或类似车辆的动力系传动中的空间、重量以及成本。可以将空间节省下来用于该车辆的其它部件，为此，在这种情况下，必需消散来自小齿轮轴支承轴承的大量热。小齿轮轴根据应用而可能以6000rpm-7000rpm或更高的转速旋转。在这些转速下，轴承中产生大量热。小型电动马达的高速输入与直角齿轮减速器相结合节省了空间，同时保持了性能扭矩和马力需求。
先前，已经在齿轮减速器中使用了外部或内部油泵，以润滑支承高转速轴和齿轮的轴承。这些装置通过齿轮箱体或壳体内的其中一个轴提供动力。虽然利用轴驱动油泵已经获得了令人满意的性能，但需要更多零件来对高速轴的轴承实现润滑。轴的转速越高产生的热量越多，这些热必须消散。外部泵必然需要穿过泵壳体的通道将油送至轴承和齿轮。
2006年4月6日提交的名称为Cascading Oil flow Bearing Lubricationsystem、申请号为11399123的美国专利申请采用了甩油环并且为本专利申请共同所有。公开并要求保护一种轴承润滑装置，该轴承润滑装置包括容纳在齿轮箱体内的输出轴托架(carrier)。该输出轴的一部分位于输出轴托架内，并且上和下轴承支承该输出轴。输出轴托架包括用于截获被甩油环甩出的润滑流体的第一油槽。该第一油槽与上轴承润滑流体连通，该上轴承将该润滑流体泵过该轴承并且泵入到在润滑流体流出的开口中终止的上通道中。
Lavender的美国专利No.5,887,678公开了一种用于轴承的润滑设备，该润滑设备包括沿径向向外延伸并且沿朝向轴承的方向向下倾斜的油槽。Jones的美国专利No.6,439,208公开了一种具有润滑油环的离心式增压器(supercharger)。Newberg等人的美国专利No.6,698,762公开了一种具有甩油环凹槽的旋转装置轴。Burkholder的美国专利申请公报No.US2003/0159888A1公开了一种盘状甩油环组件。Wood的美国专利申请公报No.US 2006/0104838A1公开了一种集成式偏心飞轮油环。
前述文献都没有对使用甩油环、小齿轮轴以及小齿轮箱体的直角齿轮减速器中的小齿轮轴的轴承提供润滑，直角齿轮减速器被构成在多用途车辆中使用。
前述文献都没有公开与多用途车辆同时使用包括甩油环润滑系统的直角齿轮减速器。
发明内容
直角齿轮减速器中的轴承润滑装置包括齿轮箱体，该齿轮箱体中具有内部部分和润滑流体储器(reservoir)。本文公开的原理和结构可以用在齿轮减速器中，而不管该齿轮减速器是否被明确为直角齿轮减速器。甩油环、旋转小齿轮轴、小齿轮轴箱体以及用于在该小齿轮轴箱体内支承小齿轮轴的轴承一起工作，以将连续提供的油提供给轴承。该小齿轮轴包括贯穿该小齿轮轴的沿径向纵向地延伸的第一和第二通道，这些通道从该小齿轮轴的鼻状端部中的凹部(recess)向轴承供油。油被从所述润滑流体储器甩到旋转的小齿轮轴的所述凹部中，其中，该柱状凹部中的油被离心地向外压迫并且通过沿径向纵向地延伸的通道而被离心地压迫到由旋转小齿轮轴、轴箱体以及轴承形成的供油腔室。锥状滚柱(roller)轴承将油从供油腔室泵回至油储器。轴箱体中的油通道使得油能够从第一轴承组(bearing set)返回，而另一轴承组将油直接返回至油储器。这样，形成了非常紧凑且有效的齿轮减速器，其具有紧凑且使得必需零件数最少的轴驱动甩油环。
公开了一种用于润滑在齿轮箱中支承轴的轴承的方法，该方法包括以下步骤：利用甩油环将油从润滑油储器甩向小齿轮轴的第一端部；在所述小齿轮轴的第一端部中的柱状凹部中收集油；旋转所述轴并且沿径向向外压迫被收集在该柱状凹部中的油，并将该油压迫到与该凹部连通并且从该凹部沿径向纵向地延伸至由该轴、轴承以及轴箱体形成的供油腔室的通道中；通过所述轴承从所述腔室泵油；以及使所述油返回至所述润滑油储器。另外，使从回油腔室泵出的油返回至润滑油储器的步骤是利用贯穿所述轴箱体的返回通道来执行的。
在此描述的直角驱动器在多用途车辆中特别有用。该车辆包括：机架(frame)；具有输出轴的高速马达；直角齿轮减速器，该直角齿轮减速器由所述高速马达的输出轴驱动；所述直角齿轮减速器包括轴承润滑装置，该轴承润滑装置包括：齿轮箱体，该齿轮箱体中具有内部部分和润滑流体储器；甩油环；小齿轮轴；小齿轮轴箱体；用于在所述小齿轮轴箱体内支承所述小齿轮轴的轴承；所述小齿轮轴包括贯穿该小齿轮轴的通道；并且该甩油环向所述通道供油，该通道通过供油腔室将所述油传送至所述轴承；所述直角齿轮减速器包括与输出轴互连的输出托架；所述输出轴包括第一和第二链式驱动链轮；前轮轴和后轮轴每一个都具有车轮链轮；第一和第二链条；所述第一链条与所述第一链式驱动链轮和所述前轮链轮相互啮合，以驱动所述前轮轴；并且所述第二链条与所述第二链式驱动链轮和所述后轮链轮相互啮合，以驱动所述后轮轴。
公开了在多用途车辆中使用高速马达的另一方法。该方法包括以下步骤：与所述车辆的轨道平行地定向具有轴驱动小齿轮的两个高速马达；将直角行星齿轮减速器安装成与所述轴驱动小齿轮啮合，每一个行星齿轮减速器都包括被所述轴驱动小齿轮驱动的齿轮，由所述轴驱动小齿轮驱动的所述齿轮驱动一轴，该轴包括第二小齿轮，该第二小齿轮驱动抵抗行星齿轮减速器的壳体中的环形齿轮的行星齿轮组和托架，该行星齿轮减速器的托架包括花键输出部，并且每一个花键输出部都在同一轴线上；利用甩油环润滑支承所述小齿轮轴的轴承，该小齿轮轴包括具有凹部、至少一个端口以及至少一个沿径向纵向地延伸的通道的鼻状部，该通道将润滑油传送至向所述润滑轴承馈油的供油腔室；通过所述润滑轴承泵油并且将油泵送到用于使油返回至直角齿轮减速器的通道中；将输出轴联接至所述行星齿轮减速器的花键输出部，并且按希望速率驱动所述输出轴；以及利用链条驱动所述车辆的轮轴。
由于电动马达技术已经发展到用更少成本来提供更多性能的程度，因而也可以利用电气系统替换液压系统。电动马达通常以比液压马达(特别是适于滑动转向装载器的那些液压马达)更高的RPM旋转。希望最小化传动系统组件的尺寸，以使可用于电池和控制部的空间最大化。在此描述的车辆可以采用镍金属氢化物电池、锂离子电池、锂离子聚合物电储器、铅酸电池或其它电池技术。
尽管在此描述的本发明的一个实施例使用了高速交流电动马达，但可以明确地想到本发明可以与高速直流电动马达、高速液压马达和高速气动马达一起使用。
在一个实施例中，齿轮箱的输入部是由小齿轮驱动的偏置螺旋齿轮。行星太阳齿轮输入至行星级。行星齿轮组在紧凑包装中提供扭矩倍增。齿轮箱的输出部是具有包括固定环形齿轮的行星齿轮组减速器的托架。齿轮箱壳体包括环形齿轮，该环形齿轮是反动齿轮并且与三齿轮行星组互相啮合。行星齿轮组的托架包括花键，该花键与花键输出轴互相啮合。
齿轮箱中的偏置减速是本发明的一个重要方面，这是因为其使得电动马达能够并排设置。通过偏置齿轮箱而使得能够在本申请中使用电动马达。这样，可以并排安装左侧和右侧马达，而不会造成干扰，同时仍为其它组件(如电池和控制部)保持最大可用空间。
在另一实施例中，偏置齿轮箱可以与并排的马达不同地定向(即，旋转180度)。尽管该实施例会导致车辆宽度缩减，但它还可以导致车辆长度增加。另外可替换的是，该实施例可以被用于直接驱动一个轮轴。
车轮驱动的多用途车辆包括机架和用于驱动该车辆的并排设置的两个高速交流电动马达。利用变频交流驱动器来控制马达的速度并由此控制多用途车辆的方向和转弯。除了高速交流马达之外，还可以使用高速直流马达、高速液压马达以及/或高速气动马达。
每一个交流马达都具有驱动偏置行星齿轮减速器的输出部。每一个偏置行星齿轮减速器都固定至电动马达(或其它马达类型)并且包括与输出轴互连的输出托架。每一个输出轴都包括驱动链条的第一和第二链式驱动链轮，该链条与分别驱动前和后轮的轴互连。每一个偏置行星齿轮减速器都使得能够使用伴随较大减速的、节省空间的相对高速低扭矩交流电动马达(或具有类似性能特征的其它马达)。齿轮减速使得能够在车辆的车轮处生成足够扭矩。除了多用途车辆以外，也可以明确地想到其它应用。
在本发明的一个实施例中，多用途车辆驱动系统包括两个交流电动马达(或具有类似性能特征的其它高速马达)，每一个交流电动马达都具有轴驱动小齿轮。中间齿轮啮合轴驱动小齿轮，这又会驱动行星齿轮。每一个行星齿轮减速器都包括输出花键，并且每一个输出花键都彼此沿轴向对准。
在本发明的一个实施例中，在多用途车辆中使用高速电动马达(或高速液压、气动或直流马达)的方法包括将具有轴驱动小齿轮的马达并排定向而使得轴驱动小齿轮设置在车辆的相对两侧的步骤。接下来，将偏置行星齿轮减速器安装成与所述轴驱动小齿轮相啮合。每一个行星齿轮减速器都包括由轴驱动小齿轮驱动的齿轮。由轴驱动小齿轮驱动的齿轮包括形成为第二太阳小齿轮的轴部，该第二太阳小齿轮驱动行星齿轮组和托架。行星齿轮组抵抗行星齿轮减速器的壳体中的环形齿轮。行星齿轮减速器的托架包括花键输出部。每一个花键输出部都位于定位在车辆的另一侧上的另一花键输出部的同一轴上。另外，该方法包括驱动联接至行星齿轮减速器的托架的花键输出部的输出轴。而且，最后，该方法包括利用链条驱动车辆的轮轴。
本发明的一个目的是节省多用途车辆、旅行车等中的马达空间，同时在车轮和轮胎提供高扭矩。
本发明的一个目的是在多用途车辆、旅行车等中提供一种行星齿轮减速器，其使得能够使用较小、较轻的高速马达，同时在车轮和轮胎处提供高扭矩。
本发明的一个目的是在多用途车辆、旅行车等中提供一种行星齿轮减速器，其使得能够使用从交流马达、直流马达、液压马达以及气动马达构成的组中选定的较小、较轻的高速马达。
本发明的一个目的是在多用途车辆、旅行车等中提供一种行星齿轮减速器，其使得能够使用较小、较轻的高速交流电动马达，同时在车轮和轮胎处提供高扭矩。
本发明的一个目的是提供一种供在多用途车辆、旅行车等中使用的高效的行星齿轮减速器。
本发明的一个目的是通过利用两个偏置行星齿轮减速器而在多用途车辆、旅行车等中提供两个偏置电动马达。
本发明的一个目的是在多用途车辆、旅行车等中利用高速交流马达。
本发明的一个目的是提供一种利用两个高速电动马达的方法。
本发明的一个目的是提供用于与高速马达同时使用的偏置行星齿轮减速器，以有效利用多用途车辆中的空间。
本发明的一个目的是提供用于与交流电动马达同时使用的偏转行星齿轮减速器，以在多用途车辆的车轮处有效地生成扭矩。
本发明的一个目的是提供用于与高速马达同时使用的直角行星齿轮减速器，以有效利用多用途车辆中的空间。
本发明的一个目的是提供用于与交流电动马达同时使用的直角行星齿轮减速器，以在多用途车辆的车轮处有效地生成扭矩。
本发明的一个目的是提供采用甩油环润滑支承小齿轮轴的轴承的直角行星齿轮减速器。该小齿轮轴包括凹部和贯穿其的通道，该通道与用于向轴承供油的第一腔室连通。第二腔室通过适于回油的小齿轮箱体将油返回至主箱体内的油储器。
本发明的一个目的是提供一种具有用于润滑小齿轮轴的轴承的第一和第二腔室的直角齿轮减速器。
本发明的一个目的是提供一种具有紧凑的直角齿轮减速器的多用途车辆，该直角齿轮减速器具有纵向布置的马达，从而使得车辆侧轨具有紧密的间距。
通过参照附图的简短描述、本发明的描述以及下文的权利要求书，可以更好地理解本发明的这些和其它目的。
附图说明
图1通过两个DC牵引马达提供动力的现有技术滑动转向车辆的平面图。
图2是多用途车辆的俯视图，示出了并排定向的两个交流马达，其中每一个交流马达都具有驱动相应输出轴的偏置行星齿轮减速器。
图2A是图2的示出了车辆的左侧的一部分的放大部分。
图2B是图2A的示出了齿轮减速器和输出轴的放大部分。
图2C是齿轮减速器的输入部、齿轮减速器以及输出轴的分解图。
图2D是托架和输出轴的立体图。
图2E是偏置行星齿轮减速器的立体图。
图3是与偏置行星齿轮减速器一起使用高速交流电动马达的方法的框图。
图4是多用途车辆的示出了结合两个直角驱动器的两个交流马达的俯视图。
图4A是一个直角驱动器和马达的截面图。
图4B是一个直角驱动器的立体图。
图4C是小齿轮轴箱体的立体图。
图4D是小齿轮轴箱体的端视图。
图4E是沿图4D的线4E-4E截取的小齿轮轴箱体的截面图。
图4F是沿图4D的线4F-4F截取的小齿轮轴箱体的截面图。
图4G是图4A的一部分的放大图。
图4H是类似于图4F的其中插入有小齿轮轴和轴承的放大图。
图4I是小齿轮轴和螺旋小伞齿轮的立体图。
图4J是小齿轮轴和螺旋小伞齿轮的俯视图。
图4K是小齿轮轴和螺旋小伞齿轮的的鼻状端部的视图。
图4L是齿轮壳体的示出了螺旋小伞齿轮和螺旋伞齿轮的截面图。
图5是用于润滑在小齿轮轴箱体中支承小齿轮轴的轴承的处理流程图。
图6是用于在具有直角行星齿轮减速器的多用途车辆中使用高速马达的处理流程图。
参照下面对本发明的描述和权利要求书，可以最佳地理解附图。
具体实施方式
图2是多用途车辆200的俯视图，示出了并排定向的两个交流电动马达201、202，每一个交流电动马达都具有驱动相应输出轴208、214的偏置行星齿轮减速器203、204。尽管附图标记201、202表示的是高速交流电动马达，但也可以明确地想到使用其它类型的高速马达，如直流马达、液压马达和气动马达。
该多用途车辆包括用于支承车辆组成部件的机架205、206、250、251。如图2所示，侧机架部件205位于车辆的左侧，而侧机架部件206位于多用途车辆的右侧。在图2、图2A以及图2B中以截面图示出了两个侧机架部件205、206。
侧机架部件205支承第一链式从动轮轴210。链轮210S形成为轮轴210的一部分，或者可替换的是固定或安装至轮轴210的单独链轮。侧机架部件205还支承行星齿轮减速器203的输出轴208。
输出轴208包括两个相同的链轮208S。链轮208可以是轴208的一体部分，或者它们可以单独地安装至该轴。金属链条210与链轮210S和208S相互啮合，并在链轮210S和208S之间传送马力和扭矩。输出轴主动链轮208S与从动链轮210S的减速比大约为2.5-5∶1，以使输出轴208每旋转一圈，前链轮210S和轮轴210转动0.4到0.2圈或转。对于给定的输入功率来说，从动链轮210S的减速导致扭矩对应增加。
参照图2和2B，输出轴208利用花键联接至行星齿轮减速器203的托架230的花键输出部230T。侧机架部件205还支承第二链式从动轮轴212。链轮212S形成为轮轴212的一部分，或者可替换的是固定或安装至用于驱动后轮212A的轮轴212的单独链轮。
金属链条211与链轮212S和208S相互啮合并在链轮212S和208S之间传送马力和扭矩。输出轴主动链轮208S与从动链轮212S的减速比大约为2.5-5∶1，以使输出轴208每旋转一圈，后链轮212S和轮轴212恰好转动0.4到0.2圈或转。对于给定的输入功率来说，从动链轮212S的减速导致扭矩对应增加。
类似的是，右侧上和右机架206内的从动链轮216S、217S，轴216、217，前轮和后轮216A、217A，链轮214S，轴214以及链条213、215的结构和运转与左侧机架部件205和机架205相同。输出轴主动链轮214S与从动链轮216S、217S的减速比与该车辆左侧的减速比相同，即，大约2.5-5∶1。
刚才描述的大约2.5-5∶1的减速是除了在此将进一步描述的行星齿轮减速器203、204之外的减速。交流马达201、202并排设置，并且具有输出轴221S和222S，该输出轴221S和222S上具有分别用于驱动两个偏置行星齿轮减速器203、204的小齿轮221、222，以使实现减速和扭矩增加。可替换的是，螺旋小齿轮221H和螺旋从动齿轮223H。
满载电动马达扭矩通常限定如下：
扭矩(ft-lbs.)＝5250×马力/RPM
一般来说，对于给定功率，与低速马达相比，高速电动马达尺寸更小、重量更轻，以及更便宜。一般来说，对于给定功率，交流马达的尺寸小于直流马达。另外，对于给定功率，交流马达的尺寸小于直流马达。
使用行星齿轮减速器203、204和交流马达201、202节省了空间。如先前所述，马达可以是液压、气动或直流马达。减速器203、204的直径大约8英寸，深大约5.5英寸，并且占用大约300立方英寸的容积。
图2A是图2的例示车辆的左侧的一部分的放大部分200A，而图2B是图2A的更详细地例示齿轮减速器203和输出轴221S上的小齿轮221的一部分的进一步放大部分200B。
参照图2A和2B，交流马达201、202被变频驱动器(未示出)控制，以控制马达的速度。优选的是，该交流马达是三相马达。偏置行星齿轮减速器203、204中的每一个都包括具有固定于其上的环形齿轮224的箱体。环形齿轮224被限制在减速器的箱体部分203、203A之间。密封件224S阻止齿轮壳体内的润滑油漏出。
行星齿轮减速器203、204中的每一个都包括托架230，该托架230具有与环形齿轮224互相啮合的行星齿轮225、226、229和输出花键230T。尽管所示行星齿轮减速器具有三个行星齿轮，但可以使用任何合理数量的行星齿轮。每一个行星齿轮减速器都包括具有齿223T的齿轮223，该齿轮223由交流马达201的输出轴221的小齿轮221驱动。由交流马达201的输出轴221S的小齿轮221驱动的齿轮223包括形成具有齿轮齿227T的太阳小齿轮227的轴部。
太阳小齿轮或齿轮227与三个行星齿轮225、226以及229互相啮合，其中，每一个行星齿轮自然都包括与环形齿轮224互相啮合的齿225T、226T以及229T。环形齿轮224环绕齿轮箱的内周延伸。链式驱动轴208、214中的每一个上都包括花键208T，该花键208T与托架230的输出花键230T互相啮合，如图2B中最佳观察。行星齿轮减速器203、204实现范围大约在20-30∶1之间的减速。即，输入小齿轮221、222每旋转一圈，托架230将旋转1/20到1/30转。可以明确地想到其它减速。链式驱动链轮208S、214S结合轮轴链轮210S、212S、216S以及217S实现范围大约在2.5-5∶1的减速。即，链式驱动链轮208S每转一圈，轮轴链轮210S、212S将旋转0.4到0.2转。可以明确地想到其它减速。因为扭矩与轴转速成反比，所以扭矩随着速度的减小而增加。
考虑载荷、斜坡以及其它变量，根据车轮处希望的扭矩和机器的行进速度而明确预期其它减速。使用在此公开的偏置减速器能够有效利用空间，并且利用高速电动马达所提供的较小输入扭矩来向车轮提供相同扭矩。偏置减速器的效率在额定载荷下大约为95％。
使用偏置减速器和电动马达使得能够使用高速、重量轻的电动马达，该电动马达直径较小并且比更慢、更重、更大的马达输出更少的扭矩，无论它们是交流马达还是直流马达。使用偏置行星齿轮减速器和高速马达所获得的空间、重量以及金钱的节省相当显著。使用行星齿轮减速器提供了稳定的动力传送和与减速成反比的扭矩放大。本发明的行星齿轮减速器重量大约为100磅，但重量可以随使用材料(如钢铁、不锈钢或铝)而变。齿轮223、225、226、229以及托架230由钢铁或不锈钢制成。如果希望极其轻的重量，则可以将铝用于齿轮箱壳体203、203A。低重量的具有大约300立方英寸的体积(直径大约8英寸，深大约5.5英寸)的齿轮减速器结合轻重量的交流马达在如图2所示并排设置时提供了紧凑的低成本布置结构。
交流电动马达203、204是水冷马达，并且以7000到8000RPM运行。在大约7500RPM下，三相电动马达输出大约14.75ft-lbs的扭矩，其等于大约21马力。峰值起动扭矩大约为77ft-lbs。待使用的马达大约长14英寸、直径8英寸，并且具有大约700立方英寸的体积。
图2C是针对齿轮减速器的输入部221T、齿轮减速器203以及输出轴208的分解图200C。参照图2B和2C，太阳小齿轮227由轴承223B和227B支承。使用齿轮223使得行星齿轮减速器能够在其被小齿轮221驱动时偏置，该小齿轮221位于电动马达的轴221S上。三个行星齿轮225、226以及229，更具体地说，它们的齿225T、226T以及229T与恒星小齿轮齿227T和环形齿轮234及其齿234T互相啮合。
行星齿轮225、226以及229由轴承(即，235B)支承，并且利用销而与托架销接。例如，参见图2A和2B中的销235。销225P阻止销235在托架230内移动，并由此将齿轮225固定在适当位置。齿轮225和其它行星齿轮当然能够自由旋转，但它们被固定地紧固至托架，从而将旋转运动传给托架230。附图标记225A表示行星齿轮齿225T与环形齿轮齿224T之间的互相啮合。参照图2A，输出轴208由轴承208B和208C支承，并且使其花键208T与托架的花键230T互相啮合。
行星齿轮减速器203将载荷均匀地分布至三个行星齿轮225、226以及229。如先前所示，可以使用从1到“n”的任何合理数量的行星齿轮。陈述齿轮减速器的运转，轴221S通过小齿轮221的齿221T施加扭矩，该小齿轮221将旋转运动和扭矩传给齿轮223。齿轮223包括太阳小齿轮227，通过该太阳小齿轮227并且通过其齿227T经由齿225T、226T以及229T将旋转运动和扭矩传给齿轮225、226以及229。如先前所述，行星齿轮225、226以及229能够自由旋转，并且将旋转运动传给托架230，从而实现减速，该减速被传递至与托架花键230T互连的输出轴208。齿轮箱203、203A可分成两个部分203、203A，并且在用紧固件240A将齿轮箱固定至电动马达201并且用紧固件240将部分203、203A固定在一起时部分203、203A保持环形齿轮224。
图2D是托架203、203A，行星齿轮229和225，以及具有对应花键208T的输出轴208的立体图200D。图2E是没有示出轴承208B的偏置行星齿轮减速器的立体图200E。偏置行星齿轮减速器的主要尺度在忽略容纳小齿轮221的输入箱体241的情况下，直径大约为8英寸，深大约5.5英寸。偏置行星齿轮减速器通常为柱状形状，并且包括用于轴驱动小齿轮221的箱体241。法兰(未编号)被紧固至马达201。
图3是示出在多用途车辆中与偏置行星齿轮减速器结合使用高速电动马达的方法的框图300。第一步骤301包括将具有轴驱动小齿轮的两个高速电动马达并排定向，使得它们的轴驱动小齿轮设置在车辆的相对两侧上。接下来，该方法包括将偏置行星齿轮减速器安装成与轴驱动小齿轮啮合的步骤302。行星齿轮减速器203、204中的每一个都包括由轴驱动小齿轮221、222驱动的齿轮。由轴驱动小齿轮驱动的齿轮包括形成为太阳小齿轮227的轴部，该太阳小齿轮227驱动行星齿轮组和托架230。行星齿轮组和托架230抵抗行星齿轮减速器203、203A的壳体中的环形齿轮224。行星齿轮减速器的托架230包括花键输出部230T，并且每一个花键输出部230T都在同一轴线上。该方法还包括驱动联接至行星齿轮减速器的花键输出部230T的输出轴208、214。最后，该方法包括利用链条209、211、213、215来驱动车辆的轮轴210、212、216、217。
图4是多用途车辆的俯视图400，示出了结合两个直角驱动器495、496的两个交流马达495A、496A。每一个直角驱动装置都包括主箱体401和小齿轮箱体402。机架支承件250、251支承马达495A、496A。主箱体401和齿轮箱体403优选地由8620H退火钢制成。参见图4A，主箱体401直径大约为10″，长大约8″。小齿轮箱体402长大约为3″，直径大约为4″。马达495A、496A优选为电动马达，但可以是液压或气动马达。
图4A是沿图4B的线4A-4A截取的直角驱动器495和马达495A中的截面图400A。主箱体的一部分限定了将油498保持在如附图标记499所示水平的流体储器。参见图4L，油498位于由主箱体401和间隔件401A形成的储器中，油498用于润滑互相啮合的螺旋小伞齿轮和螺旋伞齿轮以及行星输出齿轮组。另外，油498用于润滑小齿轮箱体和主箱体中的全部轴承。小齿轮箱体402包括用于连接至马达495A的法兰402A。小齿轮箱体402还包括用于与齿轮箱401相连接的法兰402B。间隔件401A用于使直角驱动器495的主箱体401和车辆侧壁部205相互连接。
图4B是直角驱动器495和马达495A中的一个的立体图400B。参照图4A和4B，法兰402A将小齿轮箱体固定至马达495A。利用螺栓435将齿轮箱体403固定至主箱体401。齿轮箱体403包括用卡环(snap ring)431固定至其中并且利用O型环428密封的聚碳酸酯盖帽404。利用未示出的螺栓将主箱体安装至间隔件401A和支承件205。
(在此有时称为螺旋小伞齿轮)的螺旋小伞齿轮405和螺旋伞齿轮406优选地由8620H退火钢制成。
仍参照图4B，马达安装螺栓434将马达495A固定至小齿轮箱体的法兰402A。图2B中例示了检查塞438、439以及439，这些检查塞使得能够快速且容易地检查主箱体和/或使得能够添加油。
参照图4A，轴承419A、419B支承由螺旋小齿轮405驱动的螺旋伞齿轮406。轴承419A、419B由锥体422、422A以及杯体423、423A支承。螺旋伞齿轮轴承保持片412抵靠止动部(stop)479保持并固定轴承419A。优选的是，该保持片由软钢制成。保持螺栓435将螺旋齿轮轴承保持片412固定至螺旋伞齿轮406。在轴承保持片412与齿轮体406之间使用了垫片419。利用O型环密封件427将螺旋齿轮箱体403与主箱体401相对地密封。小齿轮箱体402和齿轮箱体403一样优选地由软钢制成。利用小齿轮箱体垫片组418和齿轮箱体垫片组417将齿轮箱体403固定至小齿轮箱体402。小齿轮箱体密封件426将齿轮箱体403和主箱体401密封至小齿轮箱体402。
仍参照图4A，螺旋小齿轮齿405与螺旋齿轮406的螺旋伞齿轮齿406A互相啮合。螺旋伞齿轮406包括花键476，该花键476与太阳齿轮轴407中的互补花键445互相啮合，以驱动甩油环413和太阳齿轮445A。太阳齿轮轴扣环432使太阳齿轮轴407定位并且阻止该轴407向右(当观看图4A时)行进。止推板414阻止轴407沿向左方向(当观看图4时)行进。
仍参照图4A，针对齿轮箱的输入部是小齿轮轴405和螺旋伞齿轮405。小齿轮轴405A驱动齿轮406，该齿轮406又驱动太阳齿轮轴407和太阳齿轮445A。行星太阳齿轮输入至行星级。行星齿轮组以紧凑包装提供扭矩倍增。齿轮箱495的输出部是具有包括固定环形齿轮409的减速行星齿轮组的托架410。托架410优选地由D7003级钢制成。主箱体或壳体401包括环形齿轮409，该环形齿轮409是反动齿轮并且与包括行星齿轮408的三齿轮行星组互相啮合。通过图4A中未看到的螺栓将环形齿轮409固定至主箱体401。行星齿轮组的托架410包括内花键481，该内花键481与作为输出部的花键输出轴208A互相啮合，以驱动车辆。直角行星齿轮减速器495、496实现范围大约在20-30∶1之间的减速。即，输入小齿轮405每旋转一圈，托架410将旋转1/20到1/30转。可以明确预期其它减速。如上针对图2-2E所讨论的，可以明确地想到使用电动马达、液压马达以及/或气动马达。具有上述减速的直角行星齿轮驱动器使得能够使用侧轨之间具有相对较窄宽度的多用途车辆。
仍参照图4A，行星齿轮408包括由太阳齿轮齿445A驱动的齿轮齿408T。行星齿轮408利用安装至向齿轮提供支承的行星销411的滚销(rollpins)433而销连接至托架410。滚针轴承424、间隔件416以及止推轴承415定位并支承行星齿轮408，以环绕行星销411旋转。
图4G是图4A的一部分的放大图400G。小齿轮箱体402大致为筒形形状，并且承载被滚柱轴承451和452支承的小齿轮轴405A。滚柱轴承451被杯体421和锥体420支承，而滚柱轴承452被杯体421A和锥体420A支承。内圆周止动部456与防松螺母429和小齿轮带柄防松垫圈430一起将轴承451和452支承并固定在小齿轮箱体内。防松垫圈430的柄部460与小齿轮轴405A中的狭槽459相互接合，并且被放松螺母429压紧，放松螺母429在429A处与轴405A相互接合。
仍参照图4A和4G，小齿轮轴405A包括与马达联接器455A相互接合的凹槽455，以驱动该小齿轮轴。小齿轮轴以大约6-7000rpm旋转。通过向形成在滚柱轴承451、452、小齿轮轴405A以及小齿轮箱体402内部之间的腔室453供油来解决轴承的散热。通过小齿轮轴405A中的端口446B、447B向腔室453馈油。端口446B、447B通过通道405B、405C供油。通道405B、405C通过定位在柱状凹部405D中的端口405E、405F馈油。端口405E和405F在柱状凹部405D中沿直径彼此相对地定位。参见图4L，齿轮壳体的截面图400L。柱状凹部405D在小齿轮轴405A旋转时而接收来自如图4A中看到的甩油环413的油。
通过压入配合或螺纹互连407A将甩油环413联接至轴407并且随其旋转。齿轮406包括与螺旋小伞齿轮405A的齿405相互啮合的螺旋伞齿406A。甩油环413的直径大约为4.5英寸。图4L是齿轮壳体的剖视图400L，以虚线示出的轴407驱动甩油环413从主箱体401内的油储器拾取油499并将它存放到旋转凹部405D中。图4A示出了从甩油环413起的流向471所示的油流动。
参照图4A、4G以及4L，当小齿轮轴405A旋转时，凹部405D中的油在离心力下被沿径向向外推出并且进入端口405E和405F中。在油流动到端口405E和405F中，在离心力下将油推进到并且通过沿径向纵向地延伸的通道405B和405C中，如流向457、458所示。通道405B和405C分别在与腔室453连通的端口446B和447B中终止。端口446B和447B处于小齿轮轴405A外部的凹槽466中，并且与腔室453连通并向其供油。参见图4G、4I以及4J。
仍参照图4A和4G，腔室453在轴405A进行了足够数量的回转之后(在起动之后)充满油，并且向锥状滚柱轴承451和452供油，由此，通过轴承向外泵油。锥状滚柱轴承452向油储器499泵油，而锥状滚柱轴承451向回油腔室454泵油。腔室454由小齿轮箱体402、防松垫圈429、防松螺母429。小齿轮轴405A、马达联接器455A以及马达输入密封件425限定。优选的是，密封件425是氟橡胶(viton)密封件。将波形弹簧442设置在马达与马达输入密封件425之间。
腔室454与内圆周凹槽448中的端口494、497连通，端口494、497又与通道446A和447A连通。参见图4H。端口446B和447B形成在小齿轮箱体402中的内圆周凹槽448内。小齿轮箱体402为具有法兰402A、402B的大致柱状形状，法兰402A、402B用于与齿轮箱的主箱体401和马达495A互连。通道446A、447B分别在端口446、447中终止，该端口446、447准许将油排出到用作并形成油储器的主箱体401中。端口446和447优选地竖直设置，以使端口446浸没在油面499之下。
图4C是小齿轮轴箱体402的立体图400C，示出了马达法兰402A和主箱体法兰402B。端口446和447以它们的竖直取向示出。也可以想到端口446和447的其它取向。在图4C中示出了接入端口440A，同样示出了法兰螺栓孔449、450。参照图4A和4H，示出了其中旋入销440的接入端口440A。图4D是小齿轮轴箱体的端视图400D，示出了端口446、447的竖直取向。普通端口446将浸没在油中。可以使用具有更多或更少回油端口的其它构造。
图4H是与图4F类似的放大图400H，其中插入有小齿轮轴405A和轴承451、452。凹槽466是图4H和4I中看到的小齿轮轴405A中的外圆周凹槽。端口446B和447B形成在如图4G和4H中看到的外圆周凹槽466中。图4H中示出了与回油腔室454连通的端口494和497。通过锥状滚柱轴承451将油泵入到小齿轮轴箱体中的回油腔室454和凹槽448中，在凹槽448中，油分别流动到通道446A和447A中直达端口446和447。端口446实际上浸没在如图4L所示油线499之下。轴承451、452在马达495A起动并且小齿轮轴405A开始旋转时浸没在油中。因为小齿轮轴(尽管以大约6000到7000rpm旋转)尚未产生轴承所要承受的过多的热(因为轴承已经由于部分浸没在油中而被润滑)，所以轴承通过浸没在油中而被充分地润滑。由于甩油环413从油储器聚集油并将它甩到或抛到凹部405D中并且之后通过小齿轮轴405A，因而能够非常快速地进行完全润滑。
类似的是，轴承419、419A支承恒星齿轮组407并且通过油储器中的油而被充分地润滑。太阳齿轮组407比输入小齿轮轴405A的旋转慢得多，由此生成较少热。轴承419、419A的位置在轴407没有旋转时部分浸没在油中。
油被从甩油环413的外圆周413A甩出，如图4A中流向471所示。一些油可以从甩油环的侧面拾取，但多数油498从甩油环的外圆周413A拾取并甩出。甩油环413为盘状，并且外圆周未轮廓化和粗糙化。然而，可以明确地想到以使甩油环的表面轮廓化或粗糙化的方式来使用不同形状和构造的甩油环。甩油环盘413优选地由软钢制成。
图4E是沿图4D的线4E-4E截取的小齿轮轴箱体402的截面图400E。图4E中示出了轴承止动部456和内圆周凹槽448。轴承止动部456和小齿轮轴405A将锥状滚柱轴承452固定在适当位置。与防松垫圈429A一起使用的防松螺母429使轴承451抵靠轴承止动部456而固定。参见图4G和4H。
图4F是沿图4D的线4F-4F截取的小齿轮轴箱体的截面图400F，并且示出了在没有插入小齿轮轴405A的情况下的回油通道447A、447和446A、446。
图4I是小齿轮轴405A和齿轮405的立体图400I。图4I提供了与端口446B连通的外圆周凹槽466以及与带柄防松垫圈430一起进行锁定时使用的狭槽459的视图。小齿轮和轴的鼻状部中的凹部405D显露了其中的端口405F。小齿轮轴405A示出了用于与如图4A所示的防松螺母429互连的外部螺纹429A，放松螺母429用于保持轴承451、452。
图4J是小齿轮轴405A和齿轮405的俯视图400J，而图4K是小齿轮轴405A和齿轮405的鼻状端部的视图400K。在图4K中看到了凹部405D与端口405E和405F。
图4L是齿轮壳体的截面图400L，以虚线示出的轴407驱动甩油环413从主箱体401内的油储器拾取油499并将它沉积到小齿轮轴405A的旋转凹部405D中。螺旋小伞齿轮齿405与齿轮406的螺旋伞齿轮齿406A互相啮合，以实现减速。示出了用于支承轴407的轴承锥体423、423A，同样示出了轴承保持片412和保持螺栓435。
图5是用于润滑小齿轮轴箱体中的支承小齿轮轴的轴承的处理流程图500。公开了一种用于润滑小齿轮轴箱体中的支承小齿轮轴的轴承的方法。该方法包括以下步骤：利用轴的第一端部处的甩油环将油从润滑油储器甩出(步骤501)；将油收集在轴的第一端部处的柱状凹部中(步骤502)；使所述轴旋转并且沿径向向外压迫被收集在所述柱状凹部中的所述油，并将该油压迫到与所述凹部连通并且从所述凹部起沿径向纵向地延伸至由所述轴、所述轴承以及轴箱体形成的腔室的通道中(步骤503)；通过轴承从腔室泵油(步骤504)；以及使油返回至润滑油储器(步骤505)。使油返回至润滑油储器的步骤可以利用贯穿轴箱体的返回通道来执行。使轴旋转并且沿径向向外压迫收集在柱状凹部中的油的步骤包括将收集到的油从所述凹部压迫到与该凹部连通并且沿纵向和径向延伸的第二通道，从而使油到达由轴、轴承以及轴箱体形成的腔室中的步骤。
图6是用于在具有直角行星齿轮减速器的多用途车辆中利用高速马达的处理流程图600。还公开了一种用于在多用途车辆中利用高速马达的方法，该方法包括以下步骤：与该车辆的轨道平行地定向具有轴驱动小齿轮的两个高速马达(步骤601)；将直角行星齿轮减速器安装成与轴驱动小齿轮啮合(步骤602)，每一个行星齿轮减速器都包括由轴驱动小齿轮驱动的齿轮，由轴驱动小齿轮驱动的齿轮包括形成为第二小齿轮的轴部，该第二小齿轮驱动反作用于所述行星齿轮减速器的壳体中的环形齿轮的行星齿轮组和托架，行星齿轮减速器的托架包括花键输出部，并且每一个花键输出部都在同一轴上；利用甩油环润滑支承小齿轮轴的轴承(步骤603)，该小齿轮轴包括具有凹部、至少一个端口以及至少一个沿径向纵向地延伸的通道的鼻状部，从而将润滑油传送至向所述润滑轴承馈油的腔室；通过润滑轴承泵油并且将油泵入用于返回至直角齿轮减速器的通道中(步骤604)；将输出轴联接至行星齿轮减速器的花键输出部，并且按希望速率驱动该输出轴(步骤605)；以及利用链条驱动该车辆的轮轴(步骤606)。
附图标记列表如下。
附图标记
14a-d-车辆的轮胎
28-电池
60、64：马达
62、66：车辆的侧部
68、84：联接器
70、82：正齿轮减速组件
72、86：链条
74、76、88、90：齿轮
78、80、92、94：轴
70、82：正齿轮减速组件
100：现有技术的多用途车辆
200：多用途车辆
200A：多用途车辆的放大部分
200B：行星齿轮减速器的进一步放大图
200C：动力系的分解图
200D：托架和输出轴的立体分解图
200E：偏置行星齿轮减速器的立体图
201、202：交流马达
203、203A、204：齿轮箱
205、206：车辆侧壁部
208、214：输出轴
208B、223B、227B、235B、208C：轴承
208T：输出轴上的花键
209、211、213、215：驱动链条
210、212、216、217：轮轴
210A、212A、216A、217A：轮胎
221T：小齿轮齿
221、222：马达轴小齿轮
221H：螺旋小齿轮
221S、222S：马达轴
223：齿轮
223H：螺旋齿轮
223B：轴承
223T：齿轮上的齿
224：固定环形齿轮
224T：环形齿轮齿
224S、259S：密封件
225、226、229：行星齿轮
225A：行星齿轮齿223T与环形齿轮齿224T之间的啮合
225P：销
225T、226T、229T：行星齿轮齿
227：太阳小齿轮
227T：太阳齿轮齿
230：托架
230T：托架上的花键
235：销
240、240A：螺栓
241：小齿轮箱体
250、251：机架部件
300：利用高速马达和偏置行星齿轮减速器的方法的框图
301：并排定向和安装具有相对地设置的小齿轮的高速马达
302：将偏置行星齿轮减速器安装成与轴驱动小齿轮啮合
303：按希望速率将输出轴联接至花键输出部
304：驱动车辆的轮轴
400：滑动转向应用中使用的直角驱动器的示意图
400A：直角驱动器的截面示意图
400B：直角驱动器和马达的立体示意图
400C：小齿轮箱体的立体示意图
400D：小齿轮箱体的端部示意图
400E：沿4e-4e线截取的小齿轮箱体的截面图
400F：沿4f-4f线截取的小齿轮箱体的截面图
400G：与图4e类似的小齿轮箱体和小齿轮的截面图
400H：与图4f类似的小齿轮箱体和小齿轮的截面图
400I：小齿轮和轴的立体图
400J：小齿轮和轴的正交图
400K：小齿轮的正视图
400L：小齿轮箱体和小齿轮以及轴的分解图
401：主箱体
401A：用于将直角驱动器互连至车辆侧壁的间隔件
402：小齿轮箱体
402A：小齿轮箱体-马达连接的法兰部分
402B：小齿轮箱体-齿轮箱连接的法兰部分
403：齿轮箱体
404：齿轮箱体盖帽
405：螺旋小伞齿轮齿
405A：小齿轮轴
405B：第一通道
405C：第二通道
405D：小齿轮轴中的凹部
405E：端口
405F：端口
406：螺旋伞齿轮
406A：螺旋伞齿轮齿
407：太阳齿轮轴
407A：压入配合或螺纹互连
408：行星齿轮
408T：行星齿轮齿
409：环形齿轮
410：托架
411：行星销
412：螺旋齿轮轴承保持片
413：甩油环盘
413A：甩油环盘的外圆周
414：太阳齿轮轴止推板
415：行星齿轮止推垫圈
416：针状滚柱间隔件
417：小齿轮箱体垫片组
418：齿轮箱体垫片组
419：螺旋齿轮轴承垫片组
419A：轴承
419B：轴承
420：螺旋小齿轮锥状轴承锥体
420A：螺旋小齿轮锥状轴承锥体
421：螺旋小齿轮锥状轴承杯体
421A：螺旋小齿轮锥状轴承杯体
422：螺旋齿轮锥状轴承锥体
422A：螺旋齿轮锥状轴承锥体
423：螺旋齿轮锥状轴承杯体
423A：螺旋齿轮锥状轴承杯体
424：滚针轴承
425：马达输入密封件
426：小齿轮箱体O型环
427：齿轮箱体O型环
428：齿轮箱体帽盖O型环
429：螺旋小齿轮防松螺母
429A：螺旋防松螺母与小齿轮轴螺纹互连
430：螺旋小齿轮带柄防松垫圈
431：齿轮箱体盖帽扣环
432：太阳齿轮轴扣环
433：滚销
434：马达安装螺栓
435：小齿轮箱体、轴承保持盘螺栓
438：排放/填充/检查塞
439：具有管螺纹的检查塞
440：1/8npt管塞
440A：孔
441：1/4NPT管塞
442：输入轴承波形弹簧
445：花键
445A：太阳齿轮齿
446：小齿轮箱体端口
446A：小齿轮箱体回油通道
446B：小齿轮轴中的端口
447：小齿轮箱体端口
447A：小齿轮箱体回油通道
447B：小齿轮轴中的端口
448：小齿轮箱体内圆周凹槽
449：螺栓孔
450：螺栓孔
451：锥状滚柱轴承
452：锥状滚柱轴承
453：油腔室
454：油腔室
455：小齿轮轴上的花键
455A：马达联接器
456：内圆周轴承止动部
457：表示油流动路径的箭头
458：表示油流动路径的箭头
459：小齿轮轴405A中的外狭槽
460：防松垫圈429上的柄部
466：小齿轮轴外部中的凹槽
471：从甩油环起的流向
476：花键
479：止动部
481：花键
494：端口
495：直角驱动组件
495A：马达
496：直角驱动组件
496A：马达
497：端口
498：油
499：油面
500：用于润滑支承小齿轮轴箱体的轴承的处理流程图
501：利用轴的第一端部处的甩油环从润滑油储器甩油
502：在轴的第一端部中的柱状凹部中收集油
503：使轴旋转并且沿径向向外压迫收集在柱状凹部中的油并将该油压迫到与该凹部连通并且从该凹部起沿纵向和径向延伸至腔室的通道中
504：通过轴承从腔室泵油
505：将油返回至润滑油储器
600：用于在具有直角行星齿轮减速器的多用途车辆中利用高速马达的处理流程图
601：与车辆的轨道平行地定向具有轴驱动小齿轮的两个高速马达(步骤601)
602：将直角行星齿轮减速器安装成与轴驱动小齿轮啮合
603：利用甩油环润滑支承小齿轮轴的轴承
604：通过润滑轴承泵油并且将油泵入到用于返回至直角齿轮减速器的通道中
605：将输出轴联接至行星齿轮减速器的花键输出部，并且按希望速率驱动该输出轴
606：利用链条驱动该车辆的轮轴(步骤606)
已经通过具有特殊性的实施例对本发明进行了阐述。本领域技术人员容易地认识到，在不脱离要求保护的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行改变。