一體化單縱臂懸架齒形鏈減速式輪邊電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種一體化單縱臂懸架齒形鏈減速式輪邊電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，由電機(jī)、主動(dòng)齒形鏈輪及軸、小軸承、小軸承支座組裝成一體化驅(qū)動(dòng)組件并固定于車(chē)架上，成為簧載質(zhì)量的一部分。從動(dòng)齒形鏈輪與車(chē)輪一起繞彈性鉸軸線擺動(dòng)。利用齒形鏈傳動(dòng)存在緊邊和松邊進(jìn)而存在一定的中心距可變范圍，從而使得從動(dòng)齒形鏈輪在隨車(chē)輪跳動(dòng)而擺動(dòng)時(shí)，從動(dòng)齒形鏈輪與主動(dòng)齒形鏈輪及軸的中心距在可接受的范圍內(nèi)變化，故該結(jié)構(gòu)方案合理可靠。同時(shí)選用齒形鏈進(jìn)行動(dòng)力傳遞，存在緊邊和松邊特點(diǎn)，且具有中心距可變可緩和路面沖擊等優(yōu)點(diǎn)。加裝縱臂桿連接兩端直縱臂和斜縱臂，以提高單縱臂的側(cè)向剛度。本實(shí)用新型有效的減小了非簧載質(zhì)量，提高了汽車(chē)的平順性和車(chē)輪接地性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一體化單縱臂懸架齒形鏈減速式輪邊電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電動(dòng)汽車(chē)底盤(pán)與傳動(dòng)領(lǐng)域，具體涉及一體化單縱臂懸架齒形鏈減速式輪邊電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電動(dòng)汽車(chē)的不斷興起，出現(xiàn)了多種電動(dòng)車(chē)的驅(qū)動(dòng)形式。汽車(chē)簧下質(zhì)量的大小直接影響到汽車(chē)的行駛平順性和車(chē)輪接地性。目前，以電動(dòng)輪為代表的輪邊電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由于其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和整車(chē)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、可利用空間大、傳動(dòng)效率高，各驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)矩可獨(dú)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(diǎn)。但由于電機(jī)安裝于驅(qū)動(dòng)輪內(nèi)，汽車(chē)簧下質(zhì)量較大，不利于汽車(chē)平順性和車(chē)輪接地性。
[0003]針對(duì)這些問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)外主要的研究方向有:高度集成的電動(dòng)輪機(jī)電一體化研究、高功率密度電機(jī)的開(kāi)發(fā)以及結(jié)構(gòu)方面的創(chuàng)新等。就結(jié)構(gòu)方面而言，發(fā)明專(zhuān)利201110053092.6提出了一種減小單擺臂懸架輪邊電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等效非簧載質(zhì)量結(jié)構(gòu)及方法，與傳統(tǒng)集中式電機(jī)驅(qū)動(dòng)省去了等速萬(wàn)向節(jié)和半軸使結(jié)構(gòu)更加緊湊，能有效減小電機(jī)等部件引起的等效非簧載質(zhì)量，但它還是避免不了把電機(jī)作為等效非簧載質(zhì)量的一部分。齒形鏈作為一種新興傳動(dòng)方式，具有傳動(dòng)精度高、可靠性高、耐磨性強(qiáng)、負(fù)載能力大、傳動(dòng)效率高、噪音較低以及結(jié)構(gòu)緊湊等顯著優(yōu)勢(shì)，可考慮用于輪邊電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于綜合考慮簧下質(zhì)量、減速增扭以及一體化的集成設(shè)計(jì)，提出一種一體化單縱臂懸架齒形鏈減速式輪邊電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]一體化單縱臂懸架齒形鏈減速式輪邊電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其包括輪輞、半軸套管、輪轂軸承、輪轂、驅(qū)動(dòng)軸、大軸承、從動(dòng)齒形鏈輪、斜縱臂、縱臂桿、電機(jī)、直縱臂、主動(dòng)齒形鏈輪及軸、小軸承、小軸承支座、車(chē)架、彈性橡膠鉸。其中，電機(jī)、主動(dòng)齒形鏈輪及軸、小軸承、小軸承支座組裝成一體化驅(qū)動(dòng)組件并固定于車(chē)架，成為簧載質(zhì)量的一部分，從而很大程度上減小了非簧載質(zhì)量。主動(dòng)齒形鏈輪與主動(dòng)齒形鏈輪軸做成一體為主動(dòng)齒形鏈輪及軸，主動(dòng)齒形鏈輪及軸通過(guò)主動(dòng)齒形鏈輪軸內(nèi)花鍵與電機(jī)輸出軸外花鍵連接，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的輸出。主動(dòng)齒形鏈輪及軸通過(guò)小軸承安裝支撐于小軸承支座內(nèi)，并通過(guò)兩端套筒連接以使得小軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)時(shí)外圈不旋轉(zhuǎn)。小軸承支座通過(guò)螺栓與電機(jī)連接。從動(dòng)輪通過(guò)兩端的大軸承分別支撐安裝在斜縱臂和直縱臂上，斜縱臂與直縱臂間有縱臂桿連接以提高單縱臂的側(cè)向剛度，單縱臂由斜縱臂、直縱臂和縱臂桿三部分構(gòu)成，縱臂桿通過(guò)螺栓與兩端縱臂連接，以增加單縱臂的側(cè)身剛度。其中直縱臂靠近輪輞一端且通過(guò)螺栓與半軸套管連接，驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)大軸承支撐于直縱臂內(nèi)，斜縱臂安裝于從動(dòng)齒形鏈輪外側(cè)，驅(qū)動(dòng)軸也通大軸承支撐于斜縱臂內(nèi)，從動(dòng)齒形鏈輪兩端也通過(guò)套筒與大軸承連接以使得大軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)時(shí)外圈不旋轉(zhuǎn)。所述直縱臂和斜縱臂都通過(guò)所述的彈性橡膠鉸與車(chē)架鉸接。從動(dòng)齒形鏈輪與單縱臂組裝成一體化結(jié)構(gòu)。主動(dòng)齒形鏈輪及軸通過(guò)齒形鏈與從動(dòng)齒形鏈輪連接實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞。從動(dòng)齒形鏈輪通過(guò)平鍵與驅(qū)動(dòng)軸連接并一起轉(zhuǎn)動(dòng)，輪轂通過(guò)螺栓連接將動(dòng)力傳遞到輪輞。
[0007]本實(shí)用新型中，所述的電機(jī)動(dòng)力輸出軸線中心和單縱臂之間的位置關(guān)系可以通過(guò)理論計(jì)算得到以使主動(dòng)齒形鏈輪及軸與從動(dòng)齒形鏈輪之間的中心距變化最小。由于當(dāng)車(chē)輪在隨機(jī)路面激勵(lì)的作用下上下跳動(dòng)時(shí)，從動(dòng)齒形鏈輪也會(huì)隨單縱臂一起繞彈性橡膠鉸軸線擺動(dòng)，此時(shí)從動(dòng)齒形鏈輪與主動(dòng)齒形鏈輪及軸的中心距會(huì)有變化，故本實(shí)用新型中利用齒形鏈傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，即本身具有的緊邊和松邊特點(diǎn)，從而滿足在車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)中心距可變的要求。通過(guò)理論計(jì)算選定合適的電機(jī)輸出軸中心與直縱臂中心線的垂向高度，使得從動(dòng)齒形鏈輪與主動(dòng)齒形鏈輪及軸的中心距變化在齒形鏈輪張緊的可接受范圍內(nèi)，從而使得該結(jié)構(gòu)方案可行。
[0008]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:選用的齒形鏈傳動(dòng)具有運(yùn)行平穩(wěn)，噪低聲，傳動(dòng)比恒定的優(yōu)點(diǎn)。齒形鏈傳動(dòng)的效率也高于齒輪傳動(dòng)，其傳動(dòng)中心距不受鏈輪大小的限制。
[0009]選用合適的齒形鏈輪之間的減速傳動(dòng)比可起到減速增扭的作用。
[0010]選用的制動(dòng)系統(tǒng)可以采用盤(pán)式制動(dòng)或者鼓式制動(dòng)。
[0011]把電機(jī)布置于車(chē)架，在很大程度上減小了非簧載質(zhì)量，提高了汽車(chē)的平順性和車(chē)輪接地性。利用齒形鏈傳動(dòng)傳動(dòng)的特點(diǎn)，提高了傳動(dòng)效率，具有中心距可變的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實(shí)用新型的單縱臂及主從動(dòng)鏈輪的運(yùn)動(dòng)關(guān)系原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖1、附圖2對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0015]本實(shí)用新型的一體化單縱臂懸架齒形鏈減速式輪邊電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括:輪輞1、半軸套管2、輪轂軸承3、輪轂4、驅(qū)動(dòng)軸5、大軸承6、從動(dòng)齒形鏈輪7、斜縱臂8、縱臂桿9、電機(jī)10、直縱臂11、主動(dòng)齒形鏈輪及軸12、小軸承13、小軸承支座14、車(chē)架15、彈性橡膠鉸16。
[0016]圖1為一體化單縱臂懸架齒形鏈減速式輪邊電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。電機(jī)10、主動(dòng)齒形鏈輪及軸12、小軸承13、小軸承支座14組裝成一體化結(jié)構(gòu)并固定于車(chē)架，成為簧載質(zhì)量的一部分，從而很大程度上減小了非簧載質(zhì)量。主動(dòng)齒形鏈輪及軸12與主動(dòng)齒形鏈輪軸做成一體為主動(dòng)齒形鏈輪及軸，主動(dòng)齒形鏈輪及軸12通過(guò)主動(dòng)齒形鏈輪軸內(nèi)花鍵與電機(jī)輸出軸外花鍵連接，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的輸出。主動(dòng)齒形鏈輪及軸12通過(guò)小軸承13安裝支撐于小軸承支座14內(nèi)，并通過(guò)兩端套筒(圖中未標(biāo)出)連接以使得小軸承13內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)時(shí)外圈不旋轉(zhuǎn)。小軸承支座14通過(guò)螺栓與電機(jī)10連接。單縱臂由斜縱臂8、縱臂桿9和直縱臂11三部分構(gòu)成且，縱臂桿9通過(guò)螺栓與斜縱臂8和直縱臂11連接，斜縱臂8、縱臂桿9和直縱臂11的截面都為工字梁結(jié)構(gòu)，其中直縱臂11靠近輪輞I 一端且通過(guò)螺栓與半軸套管2連接，驅(qū)動(dòng)軸5通過(guò)大軸承6支撐于直縱臂11內(nèi)，從動(dòng)齒形鏈輪7兩端通過(guò)套筒(圖中未標(biāo)出)與大軸承6連接以使得大軸承6內(nèi)圈轉(zhuǎn)而外圈不轉(zhuǎn)。斜縱臂8安裝于從動(dòng)齒形鏈輪7外側(cè)，驅(qū)動(dòng)軸5也通過(guò)大軸承6支撐于斜縱臂8內(nèi)。所述直縱臂11和斜縱臂8都通過(guò)所述的彈性橡膠鉸16與車(chē)架15鉸接。從動(dòng)齒形鏈輪7與單縱臂(8、9、11)組裝成一體化結(jié)構(gòu)。主動(dòng)齒形鏈輪及軸12通過(guò)齒形鏈(圖中未畫(huà)出)與從動(dòng)齒形鏈輪7連接實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞。從動(dòng)齒形鏈輪7通過(guò)平鍵與驅(qū)動(dòng)軸5連接。驅(qū)動(dòng)軸5通過(guò)花鍵與輪轂4連接，最終輪轂4把動(dòng)力傳遞給輪輞1，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力輸出。動(dòng)力傳遞路線是:電機(jī)10、主動(dòng)齒形鏈輪及軸12、從動(dòng)齒形鏈輪7、驅(qū)動(dòng)軸5、輪轂4、輪輞I。
[0017]圖2為單縱臂及主從動(dòng)鏈輪的運(yùn)動(dòng)關(guān)系原理圖。包括:從動(dòng)齒形鏈輪7、小軸承支座14、主動(dòng)齒形鏈輪及軸12、電機(jī)10、車(chē)架15。電機(jī)10與主動(dòng)齒形鏈輪及軸12的動(dòng)力輸出軸線中心A與單縱臂(8、9、11)之間的位置關(guān)系可以通過(guò)理論計(jì)算得到以使主動(dòng)齒形鏈輪及軸與從動(dòng)齒形鏈輪之間的中心距變化最小。當(dāng)車(chē)輪在隨機(jī)路面激勵(lì)的作用下上下跳動(dòng)時(shí)，從動(dòng)齒形鏈輪7也會(huì)隨單縱臂(8、9、11)繞彈性橡膠鉸軸線O擺動(dòng)，此時(shí)從動(dòng)齒形鏈輪7與主動(dòng)齒形鏈輪及軸12的中心距AD會(huì)有變化，故本實(shí)用新型中利用齒形鏈傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，即本身具有的緊邊和松邊特點(diǎn)，從而滿足在車(chē)輪跳動(dòng)時(shí)中心距可變的要求。通過(guò)理論計(jì)算選定合適的電機(jī)動(dòng)力輸出軸線中心A與直縱臂中心線OD的垂向距離，使得從動(dòng)齒形鏈輪7與主動(dòng)齒形鏈輪及軸12的中心距變化在齒形鏈輪張緊的可接受范圍內(nèi)，從而使得該結(jié)構(gòu)方案可行。
[0018]本實(shí)用新型中，制動(dòng)系統(tǒng)可以采用盤(pán)式制動(dòng)或者鼓式制動(dòng)，只需加裝相關(guān)制動(dòng)組件即可。
[0019]本實(shí)用新型中，選用合適的齒形鏈輪之間的減速傳動(dòng)比可起到減速增扭的作用。
[0020]本實(shí)用新型中，采用齒形鏈傳動(dòng)，具有傳動(dòng)精度高、可靠性高、耐磨性強(qiáng)、負(fù)載能力大、傳動(dòng)效率高、噪音較低等優(yōu)點(diǎn)，降低了相關(guān)制造成本。其傳動(dòng)中心距不受鏈輪大小的限制。
[0021]本實(shí)用新型中，所述的一體化輪邊驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可用于非轉(zhuǎn)向輪，成套使用。
【權(quán)利要求】
1.一體化單縱臂懸架齒形鏈減速式輪邊電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括輪輞、半軸套管、輪轂軸承、輪轂、驅(qū)動(dòng)軸、大軸承、從動(dòng)齒形鏈輪、斜縱臂、縱臂桿、電機(jī)、直縱臂、主動(dòng)齒形鏈輪及軸、小軸承、小軸承支座、車(chē)架、彈性橡膠鉸，其特征在于:電機(jī)、主動(dòng)齒形鏈輪及軸、小軸承、小軸承支座組裝成一體化驅(qū)動(dòng)組件并固定于車(chē)架，成為簧載質(zhì)量的一部分，從而很大程度上減小了非簧載質(zhì)量，主動(dòng)齒形鏈輪及軸通過(guò)齒形鏈將動(dòng)力傳遞給從動(dòng)齒形鏈輪，主動(dòng)齒形輪及軸通過(guò)兩端小軸承安裝支撐在小軸承支座上，小軸承支座與電機(jī)固連，從動(dòng)輪通過(guò)兩端的大軸承分別支撐安裝在斜縱臂和直縱臂上，斜縱臂與直縱臂間有縱臂桿連接以提高單縱臂的側(cè)向剛度，從動(dòng)輪通過(guò)平鍵與驅(qū)動(dòng)軸連接并一起轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)軸與輪轂采用花鍵連接，輪轂通過(guò)輪轂軸承支撐于與直縱臂固連的半軸套管內(nèi)，輪轂通過(guò)螺栓連接將動(dòng)力傳遞到輪輞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化單縱臂懸架齒形鏈減速式輪邊電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于:縱臂桿通過(guò)螺栓與兩端直縱臂和斜縱臂連接，以提高單縱臂的側(cè)向剛度。
【文檔編號(hào)】B60K7/00GK203600986SQ201320726802
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】陳辛波, 許乃文, 肖棋文 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)