专利名称：整体式主轴-齿架的电动轮驱动的制作方法
技术领域：
本发明属于用于较轻的中速车辆的小型电动轮驱动组件领域。
背景技术：
Beltkowski的美国专利No. 7，455，616为齿架输出装置。该装置包含主轴，该 主轴通常限定成支撑主轴承的内滚道的轴类部件。锥形轴承内圈安放在该轴部件上。该 No. 7，455，616专利是轮毂输出装置。主轴固定到机器框架，整个壳体绕主轴旋转。轮与壳 体连接。Schoon(本申请的发明人)的美国专利No. 6，852，061在摘要中描述如下“公开 一种新型、实用且小型的车轮马达驱动装置，该车轮马达驱动装置用于施加在例如剪式升 降机的构造设备上和其它类似的台架设备上，这些设备过去使用液压驱动系统向车轮提供 动力，以移动该设备。电动马达安装到主轴齿架，该主轴齿架可枢转地连接到设备的框架， 以允许该设备绕竖轴枢转，以进行操纵。齿轮减速行星齿轮系统绕马达的驱动轴安装，并且 整体位于旋转轮毂内。行星齿轮系统的输出齿圈一体形成到轮毂的内部，从而通过行星齿 轮系统直接应用于轮毂具有，以提供更大的效率。”需要用于较轻的中速车辆的清洁、环保、小型的电动轮驱动组件。一些示例应用为 零转动(zero turn)割草机、多用途车辆以及扫除机。当前的无轴车辆通过直接连接到车 轮的低速液压马达驱动。液压系统具有许多不希望的特征，例如噪声、泄漏和效率较低。
发明内容
一种小型车轮驱动组件包括可旋转地驱动输入恒星齿轮的电动马达。固定的驱动 端壳体栓接到所述马达壳体并包括输入齿圈、输入齿架和多个可旋转地安装到输入齿架的 输入行星齿轮。输入恒星齿轮驱动所述多个输入行星齿轮，所述输入行星齿轮与所述输入 齿圈啮合，以使所述输入齿架旋转。输出恒星齿轮由所述输入齿架驱动。固定的主轴-齿 架壳体包括位于其内部上的输出齿圈。主轴-齿架和多个可旋转地安装在其上的输出行星 齿轮位于所述固定的主轴-齿架壳体内。两个轴承位于所述主轴-齿架与所述固定的主 轴-齿架壳体之间。所述主轴-齿架用作轴承支撑件、车轮安装件、用于输出行星齿轮的安 装件以及齿轮，并且用作转矩倍增减速器。主轴-齿架大体为具有封闭驱动端和部分打开 的输入端的圆筒形，所述输入齿架部分地套设在所述主轴-齿架的所述部分打开的输入端 内。固定的主轴-齿架壳体大体为圆筒形。所述输出恒星齿轮驱动所述多个输出行星齿轮，该多个输出行星齿轮与所述固定 的主轴-齿架壳体的输出齿圈啮合，以使所述主轴-齿架旋转。支撑车胎的车轮固定到所 述主轴-齿架并可随之旋转。所述车轮固定到所述主轴-齿架，并直接安装在所述主轴-齿架上。所述主轴-齿 架包括至少一个螺栓，优选为从所述主轴-齿架的表面突出的多个螺栓。所述螺栓插入穿 过所述车轮中的一个或多个孔，以将所述车轮附接到所述主轴-齿架。优选的是，所述螺栓上包括螺纹，并且螺母旋拧在所述螺栓上，以将所述车轮固定到所述主轴-齿架。所述输入 行星齿轮与所述输入恒星齿轮和所述输入齿圈啮合，所述输入齿圈允许所述输入齿架径向 移动并且可调节地定位其实际旋转中心，因此降低负载产生的噪声。使用制动器以允许将 所述车轮保持在合适位置，并因此将由所述车轮驱动的车辆保持在合适位置。当向制动器 供应电力时，制动器不被致动。当从制动器取消电力时，致动器被致动，将马达轴锁定到马 达壳体，进而将该马达壳体锁定到车辆。车轮螺栓旋拧在齿架中。螺栓突出到行星齿轮开口之间的齿架壁(腹部)中。螺 栓为双末端。一端具有螺纹并通过粘合剂粘接到主轴-齿架中，利用螺母将车轮附接到螺 纹露出端。可使用其它结构(储如焊接、联接、磁吸引等)将所述车轮固定到主轴-齿架。马达轴包括内花键，所述输入恒星齿轮包括齿，该齿与所述内花键啮合。所述输入 齿架部分地位于固定驱动端壳体内，并且部分地位于所述旋转的主轴-齿架内，这导致车 轮驱动组件的总长减小。所述马达(优选为AC马达)部分地位于所述马达壳体内，并且部 分地位于固定的驱动端壳体内，这导致车轮驱动组件的总长减小。这里所示的驱动组件的示例的长度近似为280mm(ll英寸)长，直径近似为 154mm(6英寸)。通过将车轮固定到减速器-马达组件，这里所示的示例近似为373mm(14. 7 英寸)长，直径近似为234mm(9. 2英寸)。车轮自身长度近似为201英寸，具有234mm(9. 2 英寸)的直径。本发明包括主轴-齿架输出，固定的主轴-齿架壳体被固定，并且车轮附接到整体 式主轴-齿架。本发明将主轴的功能和输出齿架的功能结合成单个小型部件，即，主轴-齿 架。主轴-齿架的主轴功能包括轴承支撑和车轮安装。主轴-齿架的齿架功能包括安装并 隔开行星齿轮、转矩倍增并减速。传统上，行星齿轮减速器的这些部件(即，主轴和输出齿 架)是分离的，并且通常为行星变速箱中最昂贵的部件的其中两个部件。使用该方案，可以 消除昂贵部件以及大大减小变速箱长度。因此，本发明适用于需要考虑空间的车轮中。本发明的其中一个目的是提供一种用于较轻的中速车辆的小型电动轮驱动组件。 一些示例应用为零转动割草机、多用途车辆以及扫除机。本发明特别适用于不能使用传统 轴驱动的情况。目前无轴车辆用与车轮直接连接的低速液压马达驱动。液压系统具有许多 不希望的特征，例如噪声、泄漏和效率较低。使用本发明的车轮驱动组件允许用小型电动马 达、变速箱和制动器组件取代液压马达，并提供向车轮传递动力的安静、高效且无液压的装 置。本发明的一个目的是提供一种主轴-齿架和固定的主轴-齿架壳体，其中，车轮附 接到整体式主轴-齿架。本发明的一个目的是提供一种用于较轻的中速车辆的小型电动轮驱动组件。本发明的一个目的是利用主轴-齿架来执行主轴的功能，即，轴承支撑和车轮安 装，并且还执行齿架的功能，即，安装并隔开行星齿轮、转矩倍增并减速。本发明的一个目的是利用输入恒星齿轮、输入行星齿轮和输入行星齿架，该输入 行星齿架与输入齿圈协作而不由轴承支撑，其中，输入行星齿轮与固定驱动端壳体的输入 齿圈啮合，以使输入齿架绕其实际中心旋转。本发明的一个目的是其中输入齿圈允许输入齿架径向移动并降低负载产生的噪声。
本发明的一个目的是将输入行星齿架部分地套设在主轴-齿架内，以减小小型电 动马达齿轮减速器组件的轴向长度。本发明的一个目的是将电动马达部分地套设在驱动端壳体内，以减小小型电动马 达齿轮减速器组件的轴向长度。通过针对下述的附图简要说明和本发明的说明进行的说明，将最佳理解本发明的 这些和其它目的。
图1是整体式主轴-齿架的电动轮驱动组件的立体图。图IA是整体式主轴-齿架的电动轮驱动组件的端视图。图IB是沿图IA的线1B-1B剖取的整体式主轴-齿架的电动轮驱动组件的剖视图。图IC是示出主轴-齿架组件、输入齿架和驱动端头部的图IB的部分的放大图。图ID是输入齿架和输入行星齿轮的立体图。图IE是从齿轮减速器侧看去的驱动端头部的子组件的立体图。图IF是固定的主轴-齿架壳体的输出齿圈的立体图。图IG是主轴-齿架129的立体图。图IH是图IB的部分的放大图。图II是图IH的部分的放大图。图IJ是与图IB类似的剖视图，具有附接到整体式主轴-齿架的电动轮驱动组件 的轮毂。
具体实施例方式图1是整体式主轴-齿架129的电动轮驱动组件的立体图100。参照图1，示出了 接线条101和线路端子101A、101B和101C。图1还示出温度传感器连接器108、制动器连 接器113以及速度传感器连接器107A。马达壳体115、驱动端头部114和主轴-齿架壳体 1 示出为通过长螺钉138连接在一起。马达壳体115具有接收螺钉138的螺孔。螺栓136 示出为从主轴-齿架1 中的腹部位置延伸。如图IJ中所示，螺栓136用于紧固车轮180。 驱动端头部114容纳输入恒星齿轮117、输入行星齿架119和输入行星齿轮118。附图标记 137表示用于连接到与车辆互连的枢转或非枢转机构的附接板。附接板137中包括带螺栓 孔。图IA是整体式主轴-齿架129的电动轮驱动组件的端视图100A，示出许多针对图 1示出并描述的相同部件。图IB是沿图IA的线1B-1B剖取的整体式主轴-齿架的电动轮驱动组件的剖视示 意图100B。马达壳体115部分包围电动马达的轴104、定子绕组102和转子103。未示出组 件的配线，以更好地表示结构，而不使具有配线结构的图IB杂乱。第一台肩104A和第二台 肩104B示出为分别与轴颈轴承105和106相关。第一(齿轮减速器侧)轴支撑轴承105 限制在台肩104A与贝氏弹簧105A之间，第二(制动器侧)轴支撑轴承106限制在马达壳 体115的台肩115A和轴104的中间。附图标记135表示位于可旋转的主轴-齿架129与 固定的主轴-齿架壳体124的中间的密封件。
图IH是图IB的部分100H的放大图。图II是图IH的部分1001的放大图。参照 图IB、IH和II，示出速度传感器107位于旋转目标(光学、磁性或霍尔效应)107B附近。速 度传感器107B压配到轴104，或者其可被键连接到轴104。图IH中清楚地示出制动器壳体 109、磁体/线圈109A、以及将制动器壳体109固定到马达壳体115的螺钉109B。马达壳体115的孔109C中的螺钉109D将制动器109固定到马达壳体115。制动 器电枢110抵抗制动器109中的弹簧IlOB操作，弹簧IlOB在不向线圈109供电时推动制动 器电枢板110与旋转的制动器盘111接合。旋转的制动器盘111与轴104花键联接。摩擦 盘IllA用作旋转的制动器盘111的支撑件。旋转的制动器盘的摩擦表面IllB在弹簧IlOB 的力的作用下与电枢110相互接合。制动器盖112通过螺纹连接112A到马达壳体115中的多个螺钉112C而固定到马 达壳体115。制动器盖密封件112B被限制在制动器盖112与马达壳体115之间。图IC是图IB的部分100C的放大图，示出主轴-齿架129子组件、输入齿架119 和驱动端头部114。参照图IB和1C，马达密封件116防止变速箱的油泄漏到马达壳体115中。轴104包括与输入恒星齿轮117匹配的内花键，以使输入恒星齿轮随之一起旋转。 输入恒星齿轮117与安装在输入行星齿架119中的输入行星齿轮118匹配。图ID是输入 齿架119和输入行星齿轮118的立体图100D。销120和轴承121用于将输入行星齿轮118 安装在输入行星齿架119中。优选的是具有三个输入行星齿轮118。轴承121促进输入行 星齿轮绕销120的顺畅旋转。图IB和IC中示出的输入行星齿轮垫圈122、122A防止输入 行星齿轮与输入齿架119碰撞。如附图标记160A所示，输入行星齿轮118与输入恒星齿轮 117啮合。如附图标记163所示，输入行星齿轮118还与输入齿圈123啮合。如附图标记162所示，输出恒星齿轮125与齿架花键119啮合。类似地，如附图标 记162A所示，输出恒星齿轮125与输出行星齿轮1 啮合。输入齿圈123位于驱动端头部114的内周上。驱动端头部容纳输入恒星齿轮117、 输入行星齿架119和输入行星齿轮118。图IE是驱动端头部114的子组件的立体图100E。 输入齿圈123可被加工在驱动端头部114中，或者其可以是固定到驱动端头部114的分离 部件。如图IF所示，主轴-齿架壳体IM包括输出齿圈164。图IF是固定的主轴-齿架 壳体124的输出齿圈164A的立体图100F。输出恒星齿轮125由输入行星齿架119通过花 键联接162驱动，进而输出恒星齿轮125驱动输出行星齿轮128。优选的是具有四个输出行 星齿轮128。输出行星齿轮128中的每个均由周围具有轴承131的输出行星齿轮销130支 撑。输出行星齿轮垫圈132、132A防止输出行星齿轮128因与主轴-齿架1 碰撞而发生 的损坏。止推垫圈126、127限制输出恒星齿轮125与输入齿架119的轴向移动。当输入齿 架朝组件的马达端轴向滑动时，输入齿架的表面119A与止推垫圈127接合。图IF中示出主轴-齿架壳体的具有贯通的螺栓孔129C的唇部129B。图IG是大体圆筒形173的主轴-齿架129的立体图。图1和IB中示出大体圆 筒形的主轴-齿架的端部129A。图IB中示出位于固定的主轴-齿架壳体124与主轴-齿 架129之间的轴承133、133A。位于主轴-齿架129的外表面中的周向槽173A中的止动 134 (或等同物)和主轴-齿架壳体IM上的台肩171限制位于主轴-齿架1 与固定的主轴-齿架壳体1 之间的两个轴承133A中的一个。如图IC中所示，另一个轴承133限制 在主轴-齿架129的台肩170、172之间。图IJ是与图IB类似的剖视图100J，具有附接到整体式主轴-齿架129的电动轮 组件的轮毂180。螺母181旋拧在螺栓136上，以将毂180固定到主轴-齿架129，以随之
一起旋转。如图1中所示，通过接线板110向马达供电。接线条101包括线路101A、101B和 101C。电动马达包括安装转子103和定子102的轴104。示意地示出AC感应马达，然而，可 使用任何类型的马达，只要其满足车辆的需求即可。将交流电输入马达定子绕组102，该马 达定子绕组102产生在转子103中感生电流的移动磁场和转子103中的磁场。转子102和 轴104以较高速度旋转。所示的马达以4800rpm旋转，并且形成220英寸磅的转矩。马达轴104由马达轴承105、106支撑。电动马达102、103具有传感器，传感器提 供关于马达性能的信息并将该信息反馈到马达控制器(未示出)。图1中示出速度传感器 107和温度传感器连接器108。速度传感器107可以是与旋转盘107B协作使用的磁性、光 学或霍尔效应传感器107B。注意，为了清楚地表达，图IB中未示出温度传感器。在图IB的右部，示出使马达轴104止动的电制动器109，因此，车辆可在斜面上停 车制动。制动器109还用于紧急止动。制动器109包括环形电力线圈109A，该环形电力线 圈109A通过制动器电连接器113通电。也是为了清楚的目的，注意，图IB中未示出使线圈 109A通电的配线。当通电时，线圈109B产生磁场，该磁场抵抗套设在制动器壳体109中的 孔IlOA中的弹簧IlOB而牵拉制动器电枢板110。如图IH中所示，这允许使花键联接150 的制动器盘111与轴104 —起自由旋转。制动器盘111可通过键或其它类型的轴连接与马 达轴104有选择地连接。制动器组件由制动器盖112覆盖，以防止污染物影响制动器性能。马达的驱动端 头部114与马达壳体115连接，并为驱动端马达轴承105和马达密封件116提供支撑。马 达密封件116防止变速箱的油(未示出)进入马达壳体。最佳如图IC中所示，油通过固定 的主轴-齿架壳体124中的油塞195进入变速箱。马达轴104的驱动端上的内花键160与输入恒星齿轮117连接。作为选择，可使 用键或传递旋转动力的其它连接而不是花键来连接轴104与输入恒星齿轮117。输入恒星 齿轮117与输入行星齿轮118啮合，以传递旋转动力。输入行星齿轮118与包括销120的 输入齿架119互连在一起，销120允许输入行星齿轮118相对于输入齿架119旋转。行星 齿轮118包括轴承121，用于绕齿架销120顺畅地旋转。止推垫圈122、122A保护旋转输入 行星齿轮118的侧面免受输入齿架119壁的损害。输入行星齿轮118还与固定的输入齿圈 123啮合，固定的输入齿圈123作为分离环而刚性地附接到驱动端头部114，或者其可被直 接加工到驱动头端部114中。输入齿圈123内的输入行星齿轮118的旋转将旋转动力施加 至输出恒星齿轮125，该输出恒星齿轮125通过花键162、键或类似连接与输入齿架119直 接连接。输入齿架沿与输入恒星齿轮117相同的方向旋转。输出恒星齿轮125中的旋转动力比来自马达的旋转动力的转矩大且速度小。转矩 和速度的该变化是输入恒星齿轮117和输入齿圈123中的齿轮齿数的函数。当输入齿架 119旋转时，其不由轴承径向支撑，而是允许悬浮在输入齿圈123内。齿轮啮合的力施加分 离力，该分离力允许输入齿架119确定其实际中心位置，这有助于降低负载产生的噪声。输入齿架119和输出恒星齿轮125也可轴向悬浮，但是它们的轴向移动受到输出恒星止推垫 圈1 和输入齿架止推垫圈127的控制。以与输入恒星齿轮117类似的方式，输出恒星齿轮125与输出行星齿轮128啮合。 输出行星齿轮128与固定的主轴-齿架壳体124中的固定的输出齿圈164A啮合，并且向主 轴-齿架1 施加旋转动力。输出齿圈164A可被加工在主轴-齿架壳体124中，或者其可 以是固定在壳体124中的分离部件。输出行星齿轮1 通过主轴齿架销130与主轴-齿 架1 连接，该主轴齿架销130允许输出行星齿轮1 相对于主轴-齿架1 旋转。绕输 出行星销130使用轴承，以确保输出行星齿轮1 顺畅地旋转。止推垫圈132、132A保护旋 转的输入行星齿轮128的侧面免于与主轴-齿架129的壁碰撞。以与输入齿架119类似的 方式，主轴-齿架129的旋转动力具有比输出恒星齿轮125更大的转矩和更小的速度。转 矩和速度的该变化是主轴-壳体124的输出齿圈与输出恒星齿轮125中的齿数的函数。主 轴齿架1 通过滚珠轴承133、133A支撑在主轴-齿架壳体的输出齿圈内。轴承133、133A 还为车轮负载提供支撑。轴承通过保持环134、轴承螺母或类似装置保持在主轴-齿架1 上。主密封件135被压入主轴-齿架壳体IM与主轴-齿架1 之间的环形空间中，防止 变速箱的油泄漏。车轮180通过车轮螺栓136与主轴-齿架1 直接连接。关键的是，车 轮螺栓136放置在行星齿轮1 之间的主轴-齿架129中。传统的车轮驱动变速箱具有与输出齿架连接并包含车轮支撑轴承、密封件、车轮 安装特征螺栓、车轮导向器等的分离主轴部件。在本发明的驱动中，主轴-齿架1 用于典 型的输出齿架和主轴的所有功能。这显著地降低了变速箱的成本和大小。变速箱直径较小， 这允许车轮的大部分包围电动车轮驱动组件。电动车轮驱动组件通过马达壳体上的安装部 件137与车辆框架连接。基于具体车辆的需要，这些安装部件可以呈多种构造。车轮载重 通过主轴承回到主轴-齿架壳体124、马达的驱动端头部114中承载，并回到马达壳体115 中承载。大负载螺钉138将主轴-齿架壳体124、驱动端头部114组件以及马达壳体115结 合在一起，以形成用于承载车轮负载的刚性结构。在本发明中可实现的减速比的示例为沈.6 1。第一级(输入恒星齿轮、输入行 星齿轮和输入齿架)减速比为6. 2 1，第二级(输出恒星齿轮、输出行星齿轮和主轴齿架) 减速比为4.3 1。该减速比仅以示例的方式描述，显而易见的是该减速比的范围较大。对 于两级行星齿轮系统，通常可实现20 1至60 1的范围内的减速比。该电动马达能够具有220in-lbs的最大转矩和大约4800RPM的最大速度。变速箱 最大额度大约为8850in-lbs。图II是图IH的部分的放大图，示出制动器109的部分100H。InertiaDynamics hcorporated(下文称为“IDI”)制造了为释放本文所述的制动器而通电的施加有弹簧的 线圈。IDI制动器适于通过轴的花键联接部150被安装到轴104。旋转制动器盘111包括 内花键，该内花键通过花键互联150固定到轴104的外花键。图II和IL中示出了摩擦盘 111A、旋转制动器盘IllB的摩擦表面、制动器盖112、螺钉附接装置112A、制动器盖密封件 112B和制动器盖附接螺钉112C。参照图IH和II，制动器109中的通电线圈109A抵抗弹簧IlOB的力吸引铁磁致动 板/旋转制动器盘111(有时也称为舌板(Clapper))并离开致动板/旋转制动器盘111，以 允许板111随马达轴104旋转。附图标记IlOA表示弹簧接收孔，附图标记IlOB表示制动器109中的弹簧，该弹簧推动制动器电枢板110与制动器盘111接合。附图标记IllB表示 旋转制动器盘111的摩擦表面。参照图II，当线圈109A被致动时，板111抵接制动器壳体的主体109，电枢板110 与制动器壳体109之间的未编号的小间隙消失。线圈109A为直流线圈，通过图1中所示的 制动器连接器113供应操作该线圈的能量。因为本领域技术人员已理解，因此在所有附图 中均未示出线圈的内部配线。驱动端壳体114可以由铁、钢或不锈钢或任何其它高耐用材料制成。类似地，主 轴-齿架壳体1 可由铁、钢或不锈钢或任何其它高耐用材料制成。齿轮和齿架优选由铁、 钢或不锈钢制成。作为选择，齿轮和/或齿架可由硬而耐用的塑料制成。附图标记100 整体式主轴-齿架电动轮驱动组件的立体图100A 整体式主轴-齿架的电动轮驱动组件的端视图100B 沿图IA的线1B-1B剖取的整体式主轴-齿架的电动轮驱动组件的剖视图100C 示出整体式主轴-齿架子组件、输入齿架和驱动端头部的图IB的部分的放 大图100D 输入齿架和输入行星齿轮的立体图100E 驱动端头部的子组件的立体图100F 固定的主轴-齿架壳体的输出齿圈的立体图100G 主轴-齿架129的立体图100H 图IB的部分的放大图1001 图IH的部分的放大图100J 与图IB类似的剖视图，具有附接到驱动组件的轮毂101 接线条IOlA 线路端子IOlB 线路端子IOlC 线路端子102 定子绕组103 转子104 -M104A 轴104上的第一台肩104B 轴104上的第二台肩105 第一(齿轮减速器侧)轴支撑轴承105A 在驱动端头部114与轴支撑轴承105之间操作的贝氏弹簧106 位于马达壳体115与轴104中间的第二(制动器侧)轴支撑轴承107 速度传感器107A 速度传感器连接器107B 目标(磁性、光学、霍尔效应)108 温度传感器连接器109 制动器壳体
109々磁体/线圈109B 将制动器壳体109固定到马达壳体115的螺钉109C 制动器壳体109中的孔109D 马达壳体115中的螺钉109B的螺纹互连110 制动器电枢IlOA 弹簧接收孔IlOB 制动器中的弹簧，该弹簧推动制动器电枢板与制动器盘接合111 旋转制动器盘IllA 摩擦盘IllB 旋转的制动器盘的摩擦表面112 制动器盖112A 螺钉112C与马达115的螺纹互连112B:制动器盖密封件112C 制动器盖附接螺钉113:制动器配线连接器114 容纳输入恒星齿轮117、输入行星齿架119、输入行星齿轮118和输出恒星齿 轮125的驱动端头部115:马达壳体116:马达密封件117:输入恒星齿轮118:输入行星齿轮119:输入行星齿架119A 输入齿架的与止推垫圈127接合的表面120:输入行星齿轮的销121:输入行星齿轮轴承122:输入行星齿轮垫圈122A 输入行星齿轮垫圈123:输入齿圈124:主轴-齿架壳体125:输出恒星齿轮126:输出恒星止推垫圈127:输入齿架止推垫圈128 输出行星齿轮，共4个129 大体圆筒形的主轴-齿架129A 大体圆筒形的主轴-齿架的端部1 ^B:壳体的唇部129C 主轴-齿架壳体中的螺栓孔129D 驱动端壳体114与主轴-齿架壳体124的唇部129B之间的密封件130:输出行星齿轮销
131 用于输出行星齿轮128的轴承132、132A:用于输出行星齿轮的止推垫圈133、133A:主轴/固定的齿圈124与主轴-齿架129之间的轴承134 止动环135:密封件136 具有乐泰胶(Ioctite)的螺栓137 用于连接到枢转或非枢转机构的附接板138 将主轴-齿架壳体124、驱动端头部114和马达壳体115互连在一起的螺钉150 驱动旋转的制动器盘111的轴104上的花键151 目标160的压配(干涉配合)，以使输入恒星齿轮117和轴104的内齿啮合160 输入行星齿轮118与输入恒星齿轮117的啮合160A 轴104的内花键与输入恒星齿轮117的啮合162 输出恒星齿轮125与输入齿架119的花键的啮合162A 输出恒星齿轮118与输出行星齿轮的啮合163 输入行星齿轮118与输入齿圈123的啮合164 输出行星齿轮128与输出齿圈164A的啮合164A:输出齿圈170 固定的主轴-齿架壳体的内部上的台肩171 固定的主轴-齿架壳体的内部上的台肩172 主轴-齿架129的外部上的台肩173 主轴-齿架129的圆筒表面173A 主轴-齿架129的外圆筒表面173中的周向槽180 车轮181 螺母195 润滑油塞已通过实施例对本发明进行了阐述。本领域技术人员将认识到，在不脱离所附的 权利要求的精神和范围的情况下，可以对本发明进行改变。
权利要求
1.一种车轮驱动组件，该车轮驱动组件包括输入恒星齿轮和马达，该马达可旋转地驱动所述输入恒星齿轮； 固定的驱动端壳体，所述固定的驱动端壳体包括输入齿圈；输入齿架和多个可旋转地安装至该输入齿架上的输入行星齿轮，所述输入恒星齿轮驱 动所述多个输入行星齿轮，所述输入行星齿轮与所述输入齿圈啮合，以使所述输入齿架旋 转；输出恒星齿轮，该输出恒星齿轮由所述输入齿架驱动； 固定的主轴-齿架壳体；主轴-齿架，所述主轴-齿架位于所述固定的主轴-齿架壳体内，所述固定的主轴-齿 架壳体包括输出齿圈；多个输出行星齿轮，该多个输出行星齿轮可旋转地安装在所述主轴-齿架中，所述输 出恒星齿轮驱动所述多个输出行星齿轮，所述输出行星齿轮与所述输出齿圈啮合，以使所 述主轴-齿架旋转； 车轮；并且所述车轮固定到所述主轴-齿架并可随所述主轴-齿架旋转。
2.根据权利要求1所述的车轮驱动组件，该车轮驱动组件还包括轴承，所述轴承位于 所述主轴-齿架与所述固定的主轴-齿架壳体之间。
3.根据权利要求1所述的车轮驱动组件，其中，所述车轮中包括孔，所述主轴-齿架包 括用于插入穿过所述车轮中的所述孔的螺栓，以将所述车轮附接到所述主轴-齿架。
4.根据权利要求3所述的车轮驱动组件，其中，所述螺栓上包括螺纹，并且该车轮驱动 组件还包括旋拧在所述螺栓上的螺母，以将所述车轮固定到所述主轴-齿架。
5.根据权利要求1所述的车轮驱动组件，其中，所述输入行星齿轮与所述输入恒星齿 轮和所述输入齿圈啮合，以允许所述输入齿架径向移动并且可调节地定位实际旋转中心， 因此降低负载产生的噪声。
6.根据权利要求1所述的车轮驱动组件，其中，所述马达为电动马达。
7.根据权利要求1所述的车轮驱动组件，该车轮驱动组件还包括制动器。
8.根据权利要求1所述的车轮驱动组件，该车轮驱动组件还包括马达轴，所述马达轴 包括内花键，所述输入恒星齿轮包括与所述内花键啮合的齿。
9.根据权利要求1所述的车轮驱动组件，其中，所述输入行星齿架部分地位于所述主 轴-齿架内。
10.一种车轮驱动组件，该车轮驱动组件包括电动马达，该电动马达可旋转地对输入恒星齿轮进行驱动； 固定的驱动端壳体，所述固定的驱动端壳体包括输入齿圈；输入齿架和多个可旋转地安装在所述输入齿架中的输入行星齿轮，所述输入恒星齿轮 驱动所述多个输入行星齿轮，并与所述多个输入行星齿轮啮合，所述输入行星齿轮与所述 输入齿架的所述输入齿圈啮合，以使所述输入齿架绕其实际中心旋转，所述输入齿圈允许 所述输入齿架径向移动并降低负载产生的噪声；输出恒星齿轮，该输出恒星齿轮由所述输入齿架驱动； 固定的主轴-齿架壳体，所述固定的主轴-齿架壳体包括输出齿圈；主轴-齿架和多个可旋转地安装在所述主轴-齿架中的输出行星齿轮，所述输出恒星 齿轮驱动所述多个输出行星齿轮，所述输出行星齿轮与所述主轴-齿架壳体的所述输出齿 圈啮合，以使所述主轴-齿架旋转；所述输入行星齿架部分地位于所述主轴-齿架内；车轮；并且所述车轮固定到所述主轴-齿架并可随所述主轴-齿架旋转。
11.根据权利要求10所述的车轮驱动组件，该车轮驱动组件还包括第一和第二轴承， 所述第一和第二轴承夹设在所述主轴-齿架与所述固定的主轴-齿架壳体之间。
12.根据权利要求1所述的车轮驱动组件，该车轮驱动组件还包括第一和第二轴承，所 述第一和第二轴承夹设在所述主轴-齿架与所述固定的主轴-齿架壳体之间。
13.根据权利要求1所述的车轮驱动组件，该车轮驱动组件还包括用于安装所述车轮 驱动组件的连接。
14.根据权利要求10所述的车轮驱动组件，该车轮驱动组件还包括用于安装所述车轮 驱动组件的连接。
15.一种车轮驱动组件，该车轮驱动组件包括主轴-齿架和车轮，所述车轮固定到所述主轴-齿架； 固定的主轴-齿架壳体，所述主轴-齿架壳体包括输出齿圈； 所述主轴-齿架大体位于所述主轴-齿架壳体内； 输出行星齿轮；输出恒星齿轮，所述输出恒星齿轮与所述输出行星齿轮相互接合并驱动所述输出行星 齿轮；并且所述输出行星齿轮与所述固定的主轴-齿架壳体的所述输出齿圈相互接合，驱动所述 主轴-齿架和所述车轮，并使所述主轴-齿架和所述车轮随之旋转。
16.根据权利要求15所述的车轮驱动组件，该车轮驱动组件还包括 固定的驱动端壳体，所述固定的驱动端壳体包括输入齿圈；输入齿架和多个可旋转地安装在所述输入齿架中的输入行星齿轮， 输入恒星齿轮，所述输入恒星齿轮驱动所述多个输入行星齿轮，并与所述多个输入行 星齿轮啮合，所述输入行星齿轮与所述固定的驱动端壳体的所述输入齿圈啮合，以使所述 输入齿架绕其实际中心旋转，所述输入齿圈允许所述输入齿架径向移动并降低负载产生的 噪声；并且所述输出恒星齿轮由所述输入齿架驱动。
17.根据权利要求16所述的车轮驱动组件，其中，所述输入齿架部分地套设在所述主 轴-齿架内。
18.根据权利要求17所述的车轮驱动组件，该车轮驱动组件还包括马达壳体，其中，电 动马达部分地位于所述固定的驱动端壳体和所述马达壳体内，所述电动马达可旋转地对输 入恒星齿轮进行驱动。
19.根据权利要求18所述的车轮驱动组件，其中所述主轴-齿架大体为具有封闭驱动端和部分打开的输入端的圆筒形，所述输入齿架 部分地套设在所述主轴-齿架的所述部分打开的输入端内；并且 所述固定的主轴-齿架壳体大体为圆筒形。
20.根据权利要求18所述的车轮驱动组件，其中 所述壳体包括具有贯通螺栓孔的唇部；所述固定端驱动壳体包括贯通螺栓孔； 所述马达壳体中包括具有螺纹的螺栓孔；并且多个螺钉分别位于所述壳体和所述固定端驱动壳体的所述螺栓孔中以及所述马达壳 体的所述具有螺纹的螺栓孔中。
21.一种车轮驱动组件，该车轮驱动组件包括主轴-齿架和车轮，所述车轮固定到所述主轴-齿架；固定的主轴-齿架壳体，所述主轴-齿架位于所述主轴-齿架壳体内，所述主轴-齿架 可旋转并且所述车轮随所述主轴-齿架旋转； 固定的驱动端壳体； 马达壳体；输入齿架，该输入齿架部分地位于所述固定的驱动端壳体内，并且部分地位于所述主 轴-齿架内，所述输入齿架自对中；并且马达，该马达部分地位于所述马达壳体内，并且部分地位于所述固定的驱动端壳体内。
22.根据权利要求21所述的车轮驱动组件，该车轮驱动组件还包括第一和第二轴承， 所述第一和第二轴承夹设在所述主轴-齿架与所述固定的主轴-齿架壳体之间。
23.一种与固定的主轴-齿架壳体结合的主轴-齿架，该主轴-齿架包括所述主轴-齿架大体为圆筒形，并且大体位于所述固定的主轴-齿架壳体内；以及 轴承，所述轴承位于所述大体圆筒形的主轴-齿架和所述固定的主轴-齿架壳体的中 间，以允许所述主轴-齿架相对于所述固定的主轴-齿架壳体旋转。
24.根据权利要求23所述的与固定的主轴-齿架壳体结合的主轴-齿架，其中 所述固定的主轴-齿架壳体包括内输出齿圈；所述大体圆筒形的主轴-齿架包括封闭端部和部分打开的端部； 多个行星齿轮，该多个行星齿轮可旋转地安装在所述大体圆筒形的主轴-齿架中； 恒星齿轮，所述恒星齿轮部分地位于所述大体圆筒形的主轴-齿架的所述部分打开的 端部中；所述恒星齿轮驱动所述多个行星齿轮；所述行星齿轮可旋转地安装在与所述固定的主轴-齿架壳体的所述输出齿圈啮合的 所述主轴-齿架中，以使所述主轴-齿架相对于所述固定的主轴-齿架壳体旋转，从而驱动 车辆的车轮。
全文摘要
本发明提供一种车轮驱动组件，其包括固定到车轮的可旋转的主轴-齿架。固定的壳体包括输出齿圈，主轴-齿架大体位于该壳体内。由输入齿架驱动的输出恒星齿轮驱动输出行星齿轮，该输出行星齿轮进而与输出齿圈相互接合，以驱动并旋转主轴-齿架。固定的驱动端壳体包括输入齿圈，并容纳径向悬浮降低噪音的输入齿架和多个可旋转地安装在输入齿架中的输入行星齿轮。输入恒星齿轮由电动马达驱动，并驱动多个输入行星齿轮，该多个输入行星齿轮与输入齿圈啮合，以使输入齿架绕其实际中心旋转。输入齿架部分地套设在主轴-齿架内，马达部分地套设在固定的驱动端壳体内。
文档编号B60K7/00GK102085798SQ20101019840
公开日2011年6月8日 申请日期2010年6月7日 优先权日2009年12月2日
发明者本杰明·沃伦·朔恩 申请人:费尔菲尔德制造公司