一種一體化單縱臂齒輪減速式輪邊電驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種一體化單縱臂齒輪減速式輪邊電驅(qū)動系統(tǒng)，采用驅(qū)動電機固定于車架，并與主動輪、行星輪、箱體以及單縱臂組裝成一體化結(jié)構，減小了汽車的非簧載質(zhì)量。A箱體、B箱體、單縱臂以及車架組成一個鉸鏈四桿機構，當車輪在隨機路面激勵的作用下上下跳動時，單縱臂以及A、B箱體也會繞著各自的旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動，該機構能夠保證電機與從動行星輪（輪輞）之間的中心距因路面輸入激勵而變化時其傳動比不變。本發(fā)明提出將電機動力傳遞給從動行星輪（輪輞）的新型輪邊減速傳動機構，它能保證電機與從動行星輪（輪輞）之間的傳動比不隨中心距而變化，但無需借助等速萬向傳動軸裝置。本發(fā)明具有輪邊減速機構簡潔、傳動效率高的優(yōu)點。
【專利說明】一種一體化單縱臂齒輪減速式輪邊電驅(qū)動系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電動汽車底盤與傳動領域，具體涉及一種一體化單縱臂齒輪減速式輪邊電驅(qū)動系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著電動汽車的不斷興起，出現(xiàn)了多種電動車的驅(qū)動形式。輪邊電驅(qū)動系統(tǒng)由于其驅(qū)動系統(tǒng)和整車結(jié)構簡潔、可利用空間大、傳動效率高，各驅(qū)動輪驅(qū)動力可獨立控制，有利于提高惡劣路面條件下的行駛性能而成為研究熱點。但由于電機安裝于驅(qū)動輪內(nèi)，電動輪的輪邊機構結(jié)構復雜，汽車非簧載質(zhì)量大，不利于汽車平順性和車輪接地性。
[0003]就結(jié)構方面而言，本專利提出了一種將電機動力傳遞給從動輪的一體化單縱臂齒輪減速式輪邊電驅(qū)動系統(tǒng)。電機布置于車架，有利于完全消除簧下質(zhì)量增加的缺點；從動行星輪(與輪輞固聯(lián))通過輪轂軸承支承于懸架單縱臂，隨車輪相對于車架上下跳動，使得電機旋轉(zhuǎn)軸線與從動輪(車輪)之間的中心距發(fā)生變化。該機構能保證電機與從動行星輪(輪輞，)之間的傳動比不隨中心距而變化，但無需借助等速萬向傳動軸裝置。因此，本發(fā)明具有輪邊減速機構簡潔、傳動效率高的優(yōu)點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種電機與從動行星輪(輪輞)之間傳動比不隨中心距而變化且能夠有效減小非簧載質(zhì)量的一種一體化單縱臂齒輪減速式輪邊電驅(qū)動系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的技術方案是:
一種一體化單縱臂齒輪減速式輪邊電驅(qū)動系統(tǒng)，包括輪輞、半軸套管、輪轂軸承、輪轂、驅(qū)動軸、轉(zhuǎn)軸、主動輪、行星輪、單縱臂、A箱體、B箱體、電機、軸承。
[0006]電機通過螺栓固定于車架，成為簧載質(zhì)量的一部分。主動輪通過軸承安裝支撐于A箱體內(nèi)，A箱體可以通過小軸承外圈繞電機軸線旋轉(zhuǎn)，構成旋轉(zhuǎn)副。與主動輪嚙合的行星輪通過軸承安裝支撐于A箱體內(nèi)，A箱體通過支撐轉(zhuǎn)軸的軸承外圈繞轉(zhuǎn)軸軸線旋轉(zhuǎn)，構成旋轉(zhuǎn)畐IJ。轉(zhuǎn)軸上的另一行星輪通過軸承安裝支撐于B箱體內(nèi)，B箱體通過軸承外圈可以繞轉(zhuǎn)軸軸線旋轉(zhuǎn)，構成旋轉(zhuǎn)副。驅(qū)動輪上的行星輪通過軸承安裝支撐于B箱體內(nèi)，B箱體通過軸承外圈可以繞驅(qū)動軸軸線旋轉(zhuǎn)，構成旋轉(zhuǎn)副。B箱體焊接有L形臂，用于支撐B箱體，其另一端通過軸承外圈可以繞轉(zhuǎn)軸軸線旋轉(zhuǎn)。單縱臂靠近輪輞一端通過螺栓與半軸套管連接，驅(qū)動軸通過軸承支撐于單縱臂內(nèi)，單縱臂通過軸承外圈可以繞驅(qū)動軸軸線旋轉(zhuǎn)形成旋轉(zhuǎn)副；另一端以彈性橡膠鉸與車架鉸接。電機、主動輪、行星輪、箱體以及單縱臂組裝成一體化結(jié)構。驅(qū)動軸與輪轂采用花鍵連接，輪轂通過螺栓連接將動力傳遞到輪輞。
[0007]本發(fā)明中，電機布置于車架，由于當車輪在隨機路面激勵的作用下上下跳動時，單縱臂以及A、B箱體也會隨之擺動，其中單縱臂以及B箱體繞驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，A箱體繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，保證電機與車輪之間的變中心距動力傳動；單縱臂、A箱體、B箱體以及車架構成的四桿機構和齒輪傳動保證了電機與從動行星輪(輪輞)之間的中心距因路面輸入激勵而變化時其傳動比不變；
本發(fā)明中，采用的中心距可變傳動比不變的減速傳動裝置，可使得該輪邊驅(qū)動系統(tǒng)方案可行。
[0008]本發(fā)明中，所述的傳動裝置設置合適的減速傳動比可起到減速增扭的作用。
[0009]本發(fā)明中，所述的制動系統(tǒng)可以采用盤式制動或者鼓式制動。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)越功效在于:
(I)驅(qū)動電機固定于車架，并與主動輪、行星輪、箱體以及單縱臂組裝成一體化結(jié)構，從而很大程度上減小了非簧載質(zhì)量，提高了汽車的平順性和車輪接地性。
[0011](2)提出將電機動力傳遞給從動行星輪(輪輞)的新型輪邊減速傳動機構，它能保證電機與從動行星輪(輪輞)之間的傳動比不隨中心距而變化，但無需借助等速萬向傳動軸裝置。因此，本發(fā)明具有輪邊減速機構簡潔、傳動效率高的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構示意圖；
圖2為本發(fā)明的電機與車架連接示意圖；
圖3為本發(fā)明的運動關系原理圖。
【具體實施方式】
[0013]本發(fā)明主要包括輪輞3、半軸套管22、輪轂軸承23、輪轂2、驅(qū)動軸1、轉(zhuǎn)軸13、主動輪11、行星輪16、行星輪5、行星輪18、單縱臂7、A箱體(9、10)、B箱體(19、20)、電機12、軸承8、軸承14、軸承15、軸承6、軸承4、軸承17、軸承21、車架24、L形臂101。
[0014]下面結(jié)合附圖1、圖2、圖3對本發(fā)明進一步說明。
[0015]圖1為一種一體化單縱臂齒輪減速式輪邊電驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構示意圖。圖2為圖1中A處的局部側(cè)視圖。電機12通過螺栓固定于車架24,成為簧載質(zhì)量的一部分。主動輪11通過軸承8安裝支撐于A箱體(9、10)內(nèi)。A箱體可以通過軸承8外圈繞電機軸線旋轉(zhuǎn)，構成旋轉(zhuǎn)副。行星輪16通過軸承6、軸承15安裝支撐于A箱體內(nèi)，A箱體通過兩軸承(6、15)外圈繞轉(zhuǎn)軸13軸線旋轉(zhuǎn)，構成旋轉(zhuǎn)副，行星輪16通過平鍵與轉(zhuǎn)軸13連接傳遞動力。行星輪5通過軸承4安裝支撐于B箱體(19、20)內(nèi)，B箱體通過軸承4外圈可以繞轉(zhuǎn)軸13軸線旋轉(zhuǎn)，構成旋轉(zhuǎn)副，行星輪5通過平鍵與轉(zhuǎn)軸13連接傳遞動力。行星輪18通過軸承17安裝支撐于B箱體內(nèi)，B箱體通過軸承17外圈可以繞驅(qū)動軸I軸線旋轉(zhuǎn)，構成旋轉(zhuǎn)副，行星輪18通過平鍵與驅(qū)動軸I連接傳遞動力。B箱體19焊接有L形臂101，用于支撐B箱體，其另一端通過軸承14外圈可以繞轉(zhuǎn)軸13軸線旋轉(zhuǎn)。單縱臂7 —端與半軸套管22用螺栓連接，通過軸承21外圈可以繞驅(qū)動軸I軸線旋轉(zhuǎn)形成旋轉(zhuǎn)副，驅(qū)動軸I通過軸承21支撐于單縱臂7內(nèi)；單縱臂7另一端以彈性橡膠鉸與車架24鉸接。驅(qū)動軸I與輪轂2采用花鍵連接，輪轂2通過輪轂軸承23支撐于半軸套管22內(nèi)。輪轂2通過螺栓連接將動力傳遞到輪輞3。
[0016]圖3為一體化單縱臂齒輪減速式輪邊電驅(qū)動系統(tǒng)運動關系原理圖。主要包括主動輪11、行星輪16、行星輪5、行星輪183箱體(9、10)、8箱體(19、20)、單縱臂7、電機12以及車架24。A箱體等效于AB桿，B箱體等效于BC桿，單縱臂7等效于⑶桿，整個系統(tǒng)(A箱體、B箱體、單縱臂7和車架24)相當于一個鉸鏈四桿機構。在該鉸鏈四桿機構中，當在C點有一個垂向跳動輸入時，CD桿繞D點轉(zhuǎn)動，同時由于BC桿兩端鉸接，BC桿將繞軸心B點轉(zhuǎn)動，AB桿將繞軸心A點轉(zhuǎn)動，故AC中心距可隨車輪跳動而變化，該鉸鏈四桿機構(A箱體、B箱體、單縱臂7和車架24)和齒輪傳動(主動輪11與行星輪16嚙合；行星輪5與行星輪18嚙合)保證了電機12與行星輪18 (輪輞3)之間的中心距因路面輸入激勵而變化時其傳動比不變，從而能夠保證電機12與行星輪18 (輪輞3)間動力傳遞的可靠性。
[0017]本發(fā)明中，選用中心距可變傳動比不變的減速傳動裝置傳遞動力，可省去傳統(tǒng)裝置中的等速萬向節(jié)半軸等，提高了傳動效率，節(jié)省了空間。
[0018]本發(fā)明中，選取合適的傳動比，可以起到減速增扭的作用。
[0019]本發(fā)明中，選用的制動部分可以采用盤式制動或者鼓式制動，只需加裝相應的結(jié)構以安裝制動鉗或制動鼓即可。
【權利要求】
1.一種一體化單縱臂齒輪減速式輪邊電驅(qū)動系統(tǒng)，包括輪輞、半軸套管、輪轂軸承、輪轂、驅(qū)動軸、轉(zhuǎn)軸、主動輪、行星輪、單縱臂、A箱體、B箱體、電機、軸承；其特征在于:電機作為動力源將動力傳遞給主動輪，主動輪通過行星輪系將動力傳遞給車輪，主動輪通過兩端軸承安裝支撐在A箱體內(nèi)，A箱體可以通過軸承外圈繞電機軸線旋轉(zhuǎn)，構成旋轉(zhuǎn)副；與主動輪嚙合的行星輪通過軸承安裝支撐于A箱體內(nèi)，A箱體可隨支撐轉(zhuǎn)軸的兩軸承外圈繞轉(zhuǎn)軸軸線旋轉(zhuǎn)，構成旋轉(zhuǎn)副；位于轉(zhuǎn)軸上的另一行星輪通過軸承安裝支撐于B箱體內(nèi)，B箱體可隨軸承外圈繞轉(zhuǎn)軸軸線旋轉(zhuǎn)，構成旋轉(zhuǎn)副；驅(qū)動輪上的行星輪通過軸承安裝支撐于B箱體內(nèi)，B箱體可隨軸承外圈繞驅(qū)動軸軸線旋轉(zhuǎn)，構成旋轉(zhuǎn)副；B箱體焊接有L形臂，用于支撐B箱體，其另一端可隨軸承外圈繞驅(qū)動軸軸線旋轉(zhuǎn)；單縱臂靠近輪輞一端通過螺栓與半軸套管連接，通過軸承外圈可以繞驅(qū)動軸軸線旋轉(zhuǎn)形成旋轉(zhuǎn)副，驅(qū)動軸通過軸承支撐于單縱臂內(nèi)；另一端以彈性橡膠鉸與車架鉸接；驅(qū)動軸與輪轂采用花鍵連接，輪轂通過螺栓連接將動力傳遞到輪輞。
2.如權利要求1所述的一種一體化單縱臂齒輪減速式輪邊電驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于:驅(qū)動電機固定于車架，并與主動輪、行星輪、箱體以及單縱臂組裝成一體化結(jié)構，A箱體、B箱體、單縱臂以及車架組成一個鉸鏈四桿機構，當車輪在隨機路面激勵的作用下上下跳動時，單縱臂以及A、B箱體也會繞著各自的旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動,該機構能夠保證電機與從動行星輪(輪輞)之間的中心距因路面輸入激勵而變化時其傳動比不變。
【文檔編號】B60K17/08GK103707749SQ201310666861
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月11日 優(yōu)先權日:2013年12月11日
【發(fā)明者】沈勇, 陳辛波, 許乃文, 劉怡憐, 王斌 申請人:同濟大學