專利名稱：高減速比電動輪轂驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及車輛的車輪輪轂驅(qū)動裝置，具體地講，涉及一種集 成電動機(jī)的輪轂驅(qū)動裝置，其將電動機(jī)、無恒星齒輪的差速行星齒輪驅(qū)動 裝置以及輪轂軸承組件組合在一起，用于提供一種緊湊的高齒輪減速電動 輪轂驅(qū)動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
輪轂驅(qū)動裝置廣泛的應(yīng)用于擺動、提升、最終驅(qū)動裝置以及車輪驅(qū)動 裝置。隨著電氣化的^L^勢，將會大量需求應(yīng)用電動機(jī)的高減速比輪轂 驅(qū)動裝置。高減速比輪轂驅(qū)動裝置提供更大的變扭杠桿作用，允許驅(qū)動電 動機(jī)減小尺寸。目前存在多種輪轂驅(qū)動裝置。兩級行星齒輪驅(qū)動裝置是輪 轂驅(qū)動裝置的一個典型例子。它們通常i殳計(jì)復(fù)雜并且不能夠與電動機(jī)充分 一體化，因此無法滿足節(jié)省空間和重量的要求。
因此，工業(yè)上需要一種集成電動機(jī)的緊湊的輪轂驅(qū)動裝置，能夠有利 地在車輪輪轂內(nèi)部節(jié)約空間以及減輕重量。

發(fā)明內(nèi)容
筒單地講，本發(fā)明提出了一種集成電動機(jī)的輪轂驅(qū)動裝置，其將電動 機(jī)、無恒星齒輪的差速行星齒輪驅(qū)動裝置以;5L輪轂軸承組件組合在一起， 用于提供一種緊湊的高齒輪減速電動輪轂驅(qū)動系統(tǒng)。
本發(fā)明前述的以及其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，以及其中將要提到的優(yōu)
選實(shí)施方式，會在下面結(jié)合附圖的描述中變得更加清楚。


在作為說明書一部分的附圖中
圖1是車輪輪輞的部分剖面圖，其中安裝了本發(fā)明的集成電動機(jī)的輪 轂驅(qū)動裝置；
圖2是圖1中車輪輪輞以及集成電動機(jī)的輪轂驅(qū)動裝置的截面圖；以
及
圖3是圖2中車輪輪輞以及集成電動機(jī)的輪轂驅(qū)動裝置的分解截面圖。
對應(yīng)參考標(biāo)號指示對應(yīng)的零件并貫穿幾幅附圖。
具體實(shí)施例方式
下面將通過實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限制于該實(shí)施例。 說明書以清楚的方式使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用本發(fā)明，描述了本 發(fā)明的一些實(shí)施例、改動、變化、可選方式以及使用，包括目前i人為的本 發(fā)明的最佳實(shí)施方式。
參照圖1和圖2，圖中示出了高比率電動輪轂驅(qū)動裝置l相對于車輪 輪輞50的操作關(guān)系，該電動輪轂驅(qū)動裝置1包括輪轂軸承子組件10、 行星齒輪子組件20以及電動機(jī)子組件30。
參照圖3，輪轂軸承子組件10包括輪轂軸11、與驅(qū)動軸28螺接的緊 固螺母12、雙列組裝軸承13以及殼體14。輪轂軸11通過組裝軸承13同 軸支撐在殼體14內(nèi)，所述殼體14又通過其安裝法蘭部分固定在支撐結(jié)構(gòu) 例如車輛(圖未示)上。
行星齒輪子組件20包括驅(qū)動齒圏21、靜止齒圏22以及支撐一套行星 齒輪組24的托架23。每一個行星齒輪組24包括兩個行星齒輪24a和24b， 所述兩個行星齒輪通過銷軸25穿過一套軸承支撐在托架23上。托架23 通過同軸軸承26支撐在靜止齒圏22上。驅(qū)動齒圏21耦聯(lián)到花鍵驅(qū)動軸 28，花鍵驅(qū)動軸配合到輪轂軸11中并驅(qū)動輪轂軸11。驅(qū)動齒圏21通過一
組細(xì)輪輻29耦聯(lián)到花鍵驅(qū)動軸28，輪輻能夠從齒團(tuán)傳遞相當(dāng)大的扭矩到 花鍵驅(qū)動軸28，并且輪輻又具有足夠的柔性，以允許驅(qū)動齒圏21與花鍵 驅(qū)動軸28之間存在一定程度的軸向錯位。靜止齒團(tuán)22通過支撐板34剛性 地固定到殼體14。
電動機(jī)子組件30包括耦聯(lián)到托架23的轉(zhuǎn)子31、置于轉(zhuǎn)子31周邊的 定子32以及電動機(jī)殼33,電動機(jī)殼與支撐定子32的殼體14成為一體。 轉(zhuǎn)子31支撐在轉(zhuǎn)子軸38上。轉(zhuǎn)子軸38的一端穩(wěn)固地固定在托架23上， 轉(zhuǎn)子軸連同托架23通過軸承26支撐在靜止齒圏22上。轉(zhuǎn)子軸38的另一 端通i^C部軸承36支撐在驅(qū)動軸28上。定子32具有一套線圏39并且固 定在電動機(jī)殼33上。電動機(jī)殼的后端安*^靜止齒圏22的支撐板34上， 并且罩杯35通過螺栓軸向連接在支撐板34上用于密封軸承26。
當(dāng)供電時，電動機(jī)子組件30的轉(zhuǎn)子31繞X軸轉(zhuǎn)動，驅(qū)動轉(zhuǎn)子軸38 以及托架23和行星齒輪組24同速轉(zhuǎn)動。由于行星齒輪組24中的行星齒輪 24a和24b分別與齒圏22和齒圏21嚙合，因此在兩個齒圏21和22之間 形成了轉(zhuǎn)動差。因?yàn)辇X團(tuán)22通過支撐板34和電動機(jī)殼33固定在殼體14 上，即使當(dāng)轉(zhuǎn)子軸38和托架23的轉(zhuǎn)速很高時，齒圏21和輪轂11的轉(zhuǎn)速 很低。因此取得轉(zhuǎn)子31和輪轂11的高減比。減速比通過下面式子給出
W二 ^
12 — ^ 其中
TV TV
二 " . 《 ="
1 ， 2 W
NA產(chǎn)齒圏22的齒數(shù)，
NA2-齒圏21的齒數(shù)，
Np產(chǎn)行星齒輪24a的齒數(shù)，以及
Npf行星齒輪24b的齒數(shù)。
輪轂11和齒圏21的驅(qū)動軸28穩(wěn)固地通過軸承13支撐，所述軸承13 可以是高承受力的兩列軸承。輪轂ll于是能夠承受大量徑向、軸向以及組 合的外部載荷，例如通常在車輪端應(yīng)用中見到，在此4^輞50以及關(guān)聯(lián)的制
動結(jié)構(gòu)直接安裝到輪轂11上，如圖1 - 3所示。由輪轂軸承子組件在重外 部載荷下引起的撓曲導(dǎo)致的齒圏21與驅(qū)動軸28之間的錯位能夠通過放射 狀輪輻29的彎曲得到適應(yīng)。于是保持了在齒團(tuán)21和行星齒輪24b之間的 合適嚙合。
本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員承認(rèn)此處說明的本發(fā)明的實(shí)施方式能夠在不 脫離本發(fā)明范圍的M下做出改動，即，高度一體的齒輪和輪轂軸承組件 提供獨(dú)特的設(shè)置，允許高比率差動齒輪同軸置于電動機(jī)內(nèi)部，使得組件高 度緊湊并且提供高速比。可撓曲的輪輻在允許傳遞大驅(qū)動扭矩的同時適應(yīng) 錯位。
考慮到以上說明，可以看到已經(jīng)達(dá)到本發(fā)明的數(shù)個目的并且取得了其 它有利的結(jié)果。由于在不脫離本發(fā)明的范圍下可以對上述構(gòu)造做出改動， 因此期望包含在所有上面的描述或者附圖示出的內(nèi)容都應(yīng)當(dāng)解釋為說明 性的，而不是作為限制來理解。
權(quán)利要求
1.一種車輪輪轂驅(qū)動系統(tǒng)，其包括輪轂軸承組件，所述輪轂軸承組件包括輪轂軸；差速行星齒輪驅(qū)動裝置，所述差速行星齒輪驅(qū)動裝置以可操作方式與所述輪轂軸承組件連接用于以旋轉(zhuǎn)方式驅(qū)動所述輪轂軸；以及電動機(jī)，所述電動機(jī)同軸包圍所述差速行星齒輪驅(qū)動裝置，所述電動機(jī)以可操作方式耦聯(lián)到所述差速行星齒輪驅(qū)動裝置，用于以旋轉(zhuǎn)方式驅(qū)動所述差速行星齒輪驅(qū)動裝置。
2. 如權(quán)利要求l所述的車輪輪轂驅(qū)動系統(tǒng)，其中所述電動機(jī)包括轉(zhuǎn) 子，所述轉(zhuǎn)子以可操作方式耦聯(lián)到所述差速行星齒輪驅(qū)動裝置的驅(qū)動部 件；以及定子，所述定子以可^作方式耦聯(lián)到固定支撐結(jié)構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求l所述的車輪輪轂驅(qū)動系統(tǒng)，其中所述差速行星齒輪 驅(qū)動裝置包括驅(qū)動齒圏、靜止齒圏、托架以及一套行星齒輪組；其中所述驅(qū)動齒圏以可操作方式耦聯(lián)到所述輪轂軸；其中所述靜止齒圏以可操作方式耦聯(lián)到固定支撐結(jié)構(gòu)；以及其中所述托架支撐所述一套行星齒輪組并與所述驅(qū)動齒圏以及所述 靜止齒圏嚙合。
4. 如權(quán)利要求3所述車輪輪轂驅(qū)動系統(tǒng)，其中所述一套行星齒輪組 中的每一個行星齒輪組包括與所述驅(qū)動齒圏噴合的第一行星齒輪，以及與 所述靜止齒圏嚙合的第二行星齒輪。
5.如權(quán)利要求4所述車輪輪轂驅(qū)動系統(tǒng)，其中所述行星齒輪驅(qū)動裝置 在所述電動機(jī)與所述輪轂軸之間提供轉(zhuǎn)速減速比，該減速比通過下列等式 給出<formula>formula see original document page 3</formula><formula>formula see original document page 3</formula>其中:NA產(chǎn)所述靜止齒圏的齒數(shù)，NA產(chǎn)所述驅(qū)動齒圏的齒數(shù)，Np產(chǎn)在每個所述行星齒輪組中的所述第 一行星齒輪的齒數(shù)，以及 Np2-在每個所述行星齒輪組中的所述第二行星齒輪的齒數(shù)。
6.如權(quán)利要求4所述的車輪輪轂驅(qū)動系統(tǒng)，其中行星齒輪組中每一個 所述第 一和第二行星齒輪以可操作方式耦聯(lián)在一起用于圍繞共同軸線轉(zhuǎn) 動。
7.如權(quán)利要求3所述的車輪輪轂驅(qū)動系統(tǒng)，其中所述驅(qū)動齒圏通過多 個輪幅耦聯(lián)到同軸對齊的軸，用以從所述驅(qū)動齒團(tuán)向所述軸傳遞扭矩；并 且所述軸以可操作方式耦聯(lián)到所述輪轂軸。
8.如權(quán)利要求7所述的車輪輪轂驅(qū)動系統(tǒng)，其中每一個所述輪輻是柔 性的。
9.如權(quán)利要求7所述的車輪輪轂驅(qū)動系統(tǒng)，其中所述多個輪輻構(gòu)造成 適應(yīng)所述軸與所述被驅(qū)動齒圏之間的軸向錯位。
10.如權(quán)利要求l所述的車輪輪轂驅(qū)動系統(tǒng)，進(jìn)一步包括殼體，所述 殼體以可操作方式耦聯(lián)到靜止支撐結(jié)構(gòu)；所述輪轂軸通過軸承支撐在所述殼體內(nèi)部； 所述差速行星齒輪驅(qū)動裝置以可操作方式耦聯(lián)到所述殼體；以及 所述電動機(jī)以可操作方式耦聯(lián)到所述殼體。
全文摘要
一種集成電動機(jī)的輪轂驅(qū)動裝置(1)，其將電動機(jī)子組件(30)、無恒星齒輪的差速行星齒輪驅(qū)動子組件(20)以及輪轂軸承組件(10)一起組合在一個同軸組件中，用于提供一種緊湊的高齒輪減速比電動輪轂驅(qū)動系統(tǒng)。
文檔編號B60K17/04GK101107142SQ200680002309
公開日2008年1月16日 申請日期2006年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月13日
發(fā)明者艾曉嵐 申請人:蒂姆肯公司