一种低速大扭矩单级减速器电动轮的制作方法

文档序号:13497963阅读:318来源:国知局

本发明涉及越野车底盘技术领域,特别涉及一种低速大扭矩单级减速器电动轮。



背景技术:

电动轮是指将电机和车轮集成为一体的驱动轮,可以实现电动汽车的车轮独立驱动。由于采用轮毅电机直接驱动车轮,动力控制由硬连接改为软连接形式,通过线控技术实现各电动轮从零到最大速度的无级变速和各电动轮间的差速要求,从而可以省略传统汽车所需的的离合器、变速器、传动轴和机械差速器等,使驱动系统和整车结构简化,增大了有效可利用空间,降低了整车重量,缩短了传动链,提高了传动效率,每个车轮可以单独控制,便于实现性能更佳的、成本更低的牵引力控制系统(tcs)、防抱死制动系统(abs)及动力学控制系统(vdc),容易实现汽车底盘系统的电子化、主动化,能极大地改善车辆的驱动性能和行驶性能。但是,现有技术中的电动轮的研究主要集中于民用乘用车领域,功率较小,并没有对应用于大功率电驱动越野车底盘的电动车轮技术的研究。



技术实现要素:

本发明提供一种低速大扭矩单级减速器电动轮,解决了或部分解决了现有技术中没有对应用于大功率电驱动越野车底盘的电动车轮技术的研究的技术问题。

为解决上述技术问题,本发明提供了一种低速大扭矩单级减速器电动轮包括:轮毂装置;驱动装置,设置在所述轮毂装置内;支撑装置,与所述驱动装置连接,所述轮毂装置活动设置在所述支撑装置上;传动装置,第一端与所述驱动装置的输出端连接,所述传动装置设置在所述支撑装置内;减速器,设置在所述轮毂装置上,所述减速器与所述传动装置的第二端连接;行车制动装置,设置在所述驱动装置上,所述行车制动装置与所述轮毂装置连接;驻车制动装置,与所述驱动装置连接,所述驻车制动装置设置在所述驱动装置的输出端;其中,所述驱动装置上开设有若干通道,所述若干通道分别与所述驱动装置的冷却水进口、所述行车制动装置的制动液进口、所述行车制动装置的制动液排气口、所述行车制动装置的冷却油进口及所述行车制动装置的冷却油出口连通。

进一步地,所述轮毂装置包括:轮毂,通过圆锥滚子轴承活动设置在所述支撑装置上;轮辋,与所述轮毂连接。

进一步地,所述驱动装置包括:电机壳体,设置在所述轮毂装置内,所述电机壳体上开设所述若干通道;驱动电机,设置在所述电机壳体上。

进一步地,所述驱动装置还包括:电机接线机构,设置在所述电机壳体上,所述电机接线机构与所述驱动电机连接。

进一步地,所述电机接线机构包括:电机接线盒,设置在所述电机壳体上,所述电机接线盒与所述驱动电机连接。

进一步地,所述支撑装置包括:半轴套管,与所述驱动装置连接,所述轮毂装置活动设置在所述半轴套管上。

进一步地,所述传动装置包括:太阳齿轮轴,第一端与所述驱动装置的输出端连接,所述太阳齿轮轴第二端与所述减速器连接,所述太阳齿轮轴设置在所述支撑装置内。

进一步地,所述行车制动装置包括:行车制动器壳体,设置在所述驱动装置上;行车制动器,设置在所述行车制动器壳体内,所述行车制动器与所述轮毂装置连接,所述行车制动器为多片湿式制动型式。

进一步地,所述驻车制动装置包括:驻车制动器,与所述驱动装置连接;结合套,与所述驻车制动器连接,所述结合套设置在所述驱动装置的输出端;制动螺母,与所述驻车制动器连接。

进一步地,本发明电动轮还包括:油封,设置在所述减速器与所述轮毂装置的连接处;自密封轴承,设置在所述驱动装置内;密封件,设置在所述行车制动装置与所述轮毂装置的连接处。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

由于支撑装置与驱动装置连接,轮毂装置活动设置在支撑装置上,传动装置第一端与驱动装置的输出端连接,传动装置设置在支撑装置内,减速器设置在轮毂装置上,减速器与传动装置的第二端连接,行车制动装置设置在驱动装置上,行车制动装置与轮毂装置连接,驻车制动装置与驱动装置连接,驻车制动装置设置在驱动装置的输出端,所以,有效解决了现有技术中没有对应用于大功率电驱动越野车底盘的电动车轮技术的研究的技术问题,通过驱动装置将动力通过传动装置传递给减速器,减速器将扭矩放大后传递给轮毂装置,驱动装置作为安装基体,节约了空间,使总体结构更加紧凑,驱动装置设置在轮毂装置内,避免转向过程中驱动装置与周边系统的干涉问题,驱动装置上开设有若干通道,若干通道分别与驱动装置的冷却水进口、行车制动装置的制动液进口、行车制动装置的制动液排气口、行车制动装置的冷却油进口及行车制动装置的冷却油出口连通,可以确保行车制动装置所需的所有接头均能从驱动装置端部引出,很大程度上节约了行车制动装置的径向空间,将驱动装置、减速器、支撑装置、轮毂装置、行车制动装置及驻车制动装置集成在一起,可以在规定的空间范围内,实现电动轮驱动、行车制动、驻车制动、散热等功能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的低速大扭矩单级减速器电动轮的结构示意图。

具体实施方式

参见图1,本发明实施例提供的一种低速大扭矩单级减速器电动轮包括:轮毂装置1、驱动装置2、支撑装置3、传动装置4、减速器5、行车制动装置6及驻车制动装置7。

所述驱动装置2设置在所述轮毂装置1内。

所述支撑装置3与所述驱动装置2连接,所述轮毂装置1活动设置在所述支撑装置3上。

所述传动装置4第一端与所述驱动装置2的输出端连接,所述传动装置4设置在所述支撑装置3内。

所述减速器5设置在所述轮毂装置1上,所述减速器5与所述传动装置4的第二端连接。

所述行车制动装置6设置在所述驱动装置2上,所述行车制动装置6与所述轮毂装置1连接。

所述驻车制动装置7与所述驱动装置2连接,所述驻车制动装置设置在所述驱动装置2的输出端。

其中,所述驱动装置2上开设有若干通道,所述若干通道分别与所述驱动装置的冷却水进口2-1-1、所述行车制动装置的制动液进口6-1-1、所述行车制动装置的制动液排气口6-1-2、所述行车制动装置的冷却油进口及所述行车制动装置的冷却油出口连通。

由于支撑装置与驱动装置连接,轮毂装置活动设置在支撑装置上,传动装置第一端与驱动装置的输出端连接,传动装置设置在支撑装置内,减速器设置在轮毂装置上,减速器与传动装置的第二端连接,行车制动装置设置在驱动装置上,行车制动装置与轮毂装置连接,驻车制动装置与驱动装置连接,驻车制动装置设置在驱动装置的输出端,所以,有效解决了现有技术中没有对应用于大功率电驱动越野车底盘的电动车轮技术的研究的技术问题,通过驱动装置将动力通过传动装置传递给减速器,减速器将扭矩放大后传递给轮毂装置,驱动装置作为安装基体,节约了空间,使总体结构更加紧凑,驱动装置设置在轮毂装置内,避免转向过程中驱动装置与周边系统的干涉问题,驱动装置上开设有若干通道,若干通道分别与驱动装置的冷却水进口、行车制动装置的制动液进口、行车制动装置的制动液排气口、行车制动装置的冷却油进口及行车制动装置的冷却油出口连通,可以确保行车制动装置所需的所有接头均能从驱动装置端部引出,很大程度上节约了行车制动装置的径向空间,将驱动装置、减速器、支撑装置、轮毂装置、行车制动装置及驻车制动装置集成在一起,可以在规定的空间范围内,实现电动轮驱动、行车制动、驻车制动、散热等功能。

详细介绍轮毂装置的结构。

所述轮毂装置包括:轮毂1-1及轮辋。

所述轮毂1-1通过圆锥滚子轴承活动设置在所述支撑装置3上。

所述轮辋与所述轮毂1-1固定连接。所述轮毂1-1上设置有轮辋螺栓1-1-1并设置有与所述轮辋的安装接口,所述轮辋通过轮辋螺栓1-1-1固定安装在所述轮毂1-1的安装接口上。

详细介绍驱动装置的结构。

所述驱动装置包括:电机壳体2-1及驱动电机2-2。

所述电机壳体2-1设置在所述轮毂装置1内,可以使所述驱动电机2-2完全缩在轮辋1-1内,避免了转向过程中驱动电机2-2与周边系统的干涉问题。所述电机壳体2-1上开设所述若干通道及冷却水进口2-1-1,所述冷却水通道2-1-1余所述若干通道连通,用于输送冷却水,对所述驱动电机2-2降温。所述电机壳体2-1同时用于电动轮的支撑,使总体结构更加紧凑。

所述驱动电机2-2固定设置在所述电机壳体2-1上,用于提供驱动力。

所述驱动装置还包括:电机接线机构2-3。

所述电机接线机构2-3固定设置在所述电机壳体2-1上。具体地,在本实施方式中,所述电机接线机构2-3通过螺栓固定设置在所述电机壳体2-1上,在其它实施方式中,所述电机接线机构2-3可通过其它方式如轴销等固定设置在所述电机壳体2-1上。所述电机接线机构2-3与所述驱动电机2-2连接。

详细介绍电机接线机构的结构。

所述电机接线机构包括:电机接线盒2-3-1。

所述电机接线盒2-3-1固定设置在所述电机壳体2-1上,所述电机接线盒2-3-1与所述驱动电机2-2连接,用于向所述电机接线盒2-3-1供电及传递控制信号。

详细介绍支撑装置的结构。

所述支撑装置包括:半轴套管3-1

所述半轴套管3-1与所述驱动装置2固定连接。具体地,在本实施方式中,所述半轴套管3-1通过螺栓与所述驱动装置2固定连接,在其它实施方式中,所述半轴套管3-1可通过其它方式如轴销等与所述驱动装置2固定连接。所述轮毂装置1活动设置在所述半轴套管3-1上。

详细介绍传动装置的结构。

所述传动装置包括:太阳齿轮轴4-1。

所述太阳齿轮轴4-1第一端与所述驱动装置2的输出端连接,所述太阳齿轮轴4-1第二端与所述减速器5连接,所述太阳齿轮轴4-1设置在所述支撑装置3内。所述太阳齿轮轴4-1将所述驱动装置2的驱动力传递给所述减速器5,。

详细介绍行车制动装置的结构。

所述行车制动装置包括:行车制动器壳体6-1及行车制动器6-2。

所述行车制动器壳体6-1固定设置在所述驱动装置2上。具体地,在本实施方式中,所述行车制动器壳体6-1通过螺栓固定设置在所述驱动装置2上,在其它实施方式中,所述行车制动器壳体6-1可通过其它方式如轴销等固定设置在所述驱动装置2上。所述行车制动器壳体6-1上开设制动液进口6-1-1、制动液排气口6-1-2、冷却油进口及冷却油出口,所述制动液进口6-1-1、制动液排气口6-1-2、冷却油进口及冷却油出口与所述若干通道连通。

所述行车制动器6-2固定设置在所述行车制动器壳体6-1内,所述行车制动器6-2与所述轮毂装置1固定连接,所述行车制动器6-2为多片湿式制动型式,制动稳定,可靠性高。

详细介绍驻车制动装置的结构。

所述驻车制动装置包括:驻车制动器7-1、结合套7-2及制动螺母7-3。

所述驻车制动器7-1与所述驱动装置2固定连接。具体地,在本实施方式中,所述驻车制动器7-1通过螺栓与所述驱动装置2固定连接,在其它实施方式中,所述驻车制动器7-1可通过其它方式如轴销等与所述驱动装置2固定连接。所述驻车制动器7-1为多盘式干式制动器。

所述结合套7-2与所述驻车制动器7-1连接,所述结合套7-2设置在所述驱动装置2的输出端。

所述制动螺母7-3与所述驻车制动器7-1连接。

本发明低速大扭矩单级减速器电动轮还包括:油封8、自密封轴承9及密封件10。

所述油封8固定设置在所述减速器5与所述轮毂装置1的连接处。具体地,在本实施方式中,所述油封8通过螺栓固定设置在所述减速器5与所述轮毂装置1的连接处,在其它实施方式中,所述油封8可通过其它方式如轴销等固定设置在所述减速器5与所述轮毂装置1的连接处。所述油封8防止减速器5的齿轮油外泄。

所述自密封轴承9固定设置在所述驱动装置2内。具体地,在本实施方式中,所述自密封轴承9通过螺栓固定设置在所述驱动装置2内,在其它实施方式中,所述自密封轴承9可通过其它方式如轴销等固定设置在所述驱动装置2内。所述驱动电机2-2的转子采用自密封轴承9支撑在支撑装置3和电机壳体2-1上。

所述密封件10固定设置在所述行车制动装置6与所述轮毂装置1的连接处。具体地,在本实施方式中,所述密封件10通过螺栓固定设置在所述行车制动装置6与所述轮毂装置1的连接处,在其它实施方式中,所述密封件10可通过其它方式如轴销等固定设置在所述行车制动装置6与所述轮毂装置1的连接处。通过所述密封件10密封冷却油液。

为了更清楚本发明实施例,下面从本发明实施例的使用方法上予以介绍。

驱动电机2-2采用永磁同步电机,是电动轮总成的驱动(输入)单元。驱动电机2-2提供的驱动力通过太阳齿轮轴4-1传递给轮边减速器5。轮边减速器5将驱动电机2-2提供的扭矩放大后传递到轮毂1-1,通过轮毂1-1上设置的轮辋传递给轮胎,为底盘行驶提供动力。减速器5采用单级ngw型行星齿轮减速器,速比6.5~9范围内,减速器5采用油封6密封,以防止齿轮油外泄。驱动电机2-2还包含电机接线盒2-3-1,电机接线盒2-3-1向驱动电机2-2输送电力及控制信号。驱动电机2-2的转子采用自密封轴承9支撑在半轴套管3-1和电机壳体2-1上。电机壳体2-1也是电动轮总成的安装基体,其中行车制动器壳体6-1以及半轴套管3-1与电机壳体2-1相连接。电机壳体2-1上开设有冷却水进口13,用于向驱动电机2-1输送冷却水,进而冷却驱动电机2-2。另外,电机壳体2-1上还设置4组通道,分别与制动器壳体6-1上的制动液进口6-1-1、行车制动器制动液排气口6-1-2、行车制动器冷却油进口、行车制动器冷却油出口相连通。采用这种孔道设置方式,可以确保行车制动器6-2所需的所有接头均能从电机壳体2-1端部引出,很大程度上节约了行车制动器6-2的径向空间。

行车制动器6-2采用多片湿式制动型式,行车制动器6-2的外摩擦片6-2-2(固定)与制动器壳体6-1相连,行车制动器6-2的内摩擦片6-2-4(转动)与轮毂1-1相连,当底盘需要制动时,制动液通过制动器壳体6-1上制动液进口6-1-1进入制动器壳体6-1,推动活塞6-2-1移动从而抱紧内外摩擦片实现制动。制动解除时,内外摩擦片通过碟簧6-2-3分离,避免摩擦片在车辆行驶过程中产生拖磨发热,行车制动器6-2采用密封件19密封冷却油液。

轮毂1-1通过一对圆锥滚子轴承安装在半轴套管3-1上,轮毂1-1也是减速器5的安装基体,轮毂1-1上带有轮辋螺栓1-1-1并提供与轮辋的安装接口,用于连接轮辋。

驻车制动器7-1安装在电机壳体2-2上,通过结合套7-2的结合与分离实现驻车制动,结合套7-2通过气动控制,通过旋动手动解除驻车制动螺母7-3可实现手动解除驻车制动的功能。将驱动电机、减速器、行车制动器、驻车制动器,散热系统等总成集成在一起,解决了电动轮难度最大的总体集成布置问题,可以在规定的空间范围内,实现电动轮驱动、行车制动、驻车制动、散热等功能。

最后所应说明的是,以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照实例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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