车轮驱动系统的制作方法_2

文档序号:9678862阅读:来源:国知局
37]图1为本发明所提供的车轮驱动系统实施例的外侧立体示意图;图2为本发明所提供的车轮驱动系统实施例的内侧立体示意图;图3为转向节(2)、轮内电机系统(400)、制动盘(31)和内制动卡钳(32)的装配体的局部剖视示意图;图4为悬架(8)、转向横拉杆
(9)和转向节⑵的装配体外侧示意图;图5为悬架(8)、转向横拉杆(9)、转向节⑵和轮内电机系统(400)的装配体的外侧示意图;图6为悬架(8)、转向横拉杆(9)、转向节(2)、轮内电机系统(400)和环形制动盘(31)的装配体的外侧示意图;图7为悬架(8)、转向横拉杆(9)、转向节(2)、轮内电机系统(400)、环形制动盘(31)和内制动卡钳(32)的装配体的外侧示意图;图8为悬架(8)、转向横拉杆(9)、转向节(2)、轮内电机系统(400)、环形制动盘(31)、内制动卡钳(32)和轮毂单元(I)的装配体的外侧示意图;图9为悬架(8)、转向横拉杆(9)、转向节⑵、轮内电机系统(400)、环形制动盘(31)、内制动卡钳(32)、轮毂单元
(1)和车轮(7)的装配体的外侧示意图。
[0038]参照图1、图2和图3所示,车轮驱动系统包括:车轮(7)、轮毂单元(I)、转向节
(2)、环形制动盘(31)、内制动卡钳(32)和轮内电机系统(400)。其中,轮内电机系统(400)包括:轮内电机(40)和电机控制器(49);轮内电机(40)包括:环形内转子(41)、环形转子轴(42)、环形外定子(43)、定子托盘(44)和电机轴承(45);环形内转子(41)安装在环形转子轴(42)上,环形外定子(43)安装在定子托盘(44)上;电机轴承(45)设置在定子托盘
(44)和环形转子轴(42)之间;环形制动盘(31)安设在环形转子轴(42)的内腔里;环形转子轴(42)与车轮(7)之间以只限制相对转动的方式连接;定子托盘(44)、内制动卡钳(32)和轮毂单元(I)安设在转向节(2)上;电机控制器(49)安设在定子托盘(44)的后侧。
[0039]其中,定子托盘(44)的后侧具体指的是定子托盘(44)近转向节(2)侧的直径较大的位置。
[0040]另外,环形转子轴(42)与车轮(7)之间以只限制相对转动的方式连接意指这种连接方式使得环形转子轴(42)的转速与车轮(7)的转速相等,一起转动没有转速差,但允许两者之间有轴向相对运动,因此保证了车轮(7)易于安装到轮毂单元(I)和环形转子轴
(42)上,从轮毂单元(I)和环形转子轴(42)上拆下车轮(7)也简单。
[0041]进一步地,车轮(7)的辐条(71)之间设有连接耳(72),在连接耳(72)上设有销钉(73);环形转子轴(42)的前端面法兰(421)上设有销孔(47),在销孔(47)中设有塑料或橡胶制成的销孔衬套(471);销钉(73)插入销孔衬套(471)中,以将轮内电机(40)的动力输出传递到车轮(7)。
[0042]其中,塑料或橡胶制成的销孔衬套(471)具有一定的变形量,允许车轮(7)受力后局部变形时引起的销钉(73)在销孔(47)内的轻微移动,可避免车轮(7)上的地面作用力传递到环形转子轴(42)上,从而也避免电机轴承(45)承受该作用力。销孔衬套(471)还可以补偿销钉(73)和销孔(47)之间的装配误差,或可降低销钉(73)和销孔(47)之间相对位置的加工精度要求。
[0043]采用销钉(73)和销孔(47)的连接方式可以实现只限制环形转子轴(42)与车轮(7)之间的相对转动和动力传递的目的,但本发明并不局限于此,任何可实现该目的的其它连接方式也是可以的,而且销钉(73)和销孔(47)的横截面也并不局限于常规的圆形截面,可以采用任何其它形状的横截面来实现该目的。
[0044]另外,也不局限于在车轮(7)上设置销钉(73)和在环形转子轴(42)上设置销孔(47),销钉(73)也可以设置在环形转子轴(42)的前端面法兰(421)上,销孔(47)也可以设置在车轮(7)的连接耳(72)上。
[0045]进一步地,环形制动盘(31)可以通过从外侧拧入的螺栓固接在环形转子轴(42)的内腔法兰(422)上;内制动卡钳(32)可以通过从外侧拧入的螺栓固接在转向节(2)上。定子托盘(44)可以通过从外侧拧入的螺栓固接在转向节(2)上;且轮毂单元(I)的固定法兰可以通过从外侧拧入的螺栓固接在转向节(2)上,以将定子托盘(44)夹紧在轮毂单元
(I)的固定法兰和转向节⑵之间。
[0046]另外,可选的,定子托盘(44)可单独固接在转向节(2)上,这意味着在其它部件拆下时轮内电机系统(400)也能留在转向节(2)上。
[0047]例如,维修轮毂单元(I)时,可以直接将轮毂单元(I)拆下;维修环形制动盘(31)或内制动卡钳(32)时,可以先将轮毂单元(I)拆下,再将内制动卡钳(32)和环形制动盘
(31)拆下。因此,本发明提供的车轮驱动系统,在维修轮毂单元(I)、环形制动盘(31)或内制动卡钳(32)时,均不需要拆下轮内电机系统(400),减少了维修时所需要拆卸的部件,提高了车轮驱动系统的可维修性。
[0048]进一步地,定子托盘(44)的后侧可以设有环形开口槽,电机控制器(49)安设在该环形开口槽内;定子托盘(44)在对应环形外定子(43)的环形区域设有通线孔(48);以及环形外定子(43)的线圈末端穿过通线孔(48)与电机控制器(49)电连接。
[0049]更进一步地,轮内电机(40)的气隙长度范围为0.4mm?0.5mm。只利用轮毂单元
(1)支撑定子和转子的其它轮内电机,其气隙长度至少要大于0.6mm,方可克服加工误差和变形可能引起的转子外表面与定子内表面刮蹭,典型的气隙长度设计数值为0.75_。而在环形内转子(41)和环形外定子(43)之间采用电机轴承(45)进行支撑和定位时,可避免环形内转子(41)的外表面和环形外定子(43)的内表面发生刮蹭,因此可将气隙长度减小到
0.4mm?0.5mm之间,进而增大轮内电机(40)的输出转矩。
[0050]在本实施例中,轮内电机(40)要提供足够大直径的内腔,而其外径又受到车轮(7)内腔尺寸的限制,再加上环形转子轴(42)和定子托盘(44)也具有一定的径向厚度,因此电机轴承(45)要满足在如此狭小空间内安装的要求。具体地,电机轴承(45)的内径不小于环形内转子(41)的内径,且外径不大于环形外定子(43)的外径,可以根据轮内电机(40)的装配需求来选择合适的尺寸。电机轴承(45)的直径不仅远大于轮毂单元(I)的轴承直径,而且大于环形制动盘(31)的直径,从而保证环形的轮内电机(40)具有大直径的内腔,可以安设较大直径的环形制动盘(31),并保证轮毂单元(I)和内制动卡钳(32)可以从外侧装入并固接到转向节(2)上。
[0051]电机轴承(45)并不承受车轮(7)上的复杂作用力,车轮(7)上的复杂作用力仍然主要由轮毂单元(I)承受,其主要用于环形转子轴(42)和定子托盘(44)之间的支撑和定位,承载能力要求远低于轮毂单元(I)。现有的用于航空、航天等其它行业的薄壁型轴承,在轴承内径相同的条件下其横截面尺寸比常规标准轴承的小得多,更适用于安装空间受到严格限制的场合,因此可以用作本实施例的电机轴承(45)。
[0052]现有薄壁型轴承已有标准化产品样本,可以参考合适的型号并在此基础上修改成适用于本实施例的电机轴承(45),例如一种可选型号的数据为:滚珠数量为192个,内径/外径/宽度为355.600/371.475/7.938mm,质量为0.476kg,径向承载(静态/动态)为30.07/7.86kN,轴向承载(静态/动态)为86.740/21.53kN,最高转速为1400rpm,足以使得配用18寸车轮和轮胎的常规车辆的最高车速达到160km/h。如想进一步提高最高车速,则可适当减少滚珠数量、采用更轻的滚珠或保持架,在满足承载能力的前提下进一步提高电机轴承(45)的最高转速。
[0053]其中,采用薄壁型轴承作为电机轴承(45)可以满足安装和最高转速要求,但本发明并不局限于此,任何可以满足该要求的其它类型轴承也是可以的。
[0054]轮内电机系统(400)生产装配时,环形内转子(
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