专利名称：一种带张紧装置的一体化单摆臂悬架同步带减速式轮边电驱动系统的制作方法
技术领域：
本发明属于电动汽车底盘与传动领域，具体涉及一种带张紧装置的一体化单摆臂悬架同步带减速式轮边电驱动系统。
背景技术：
近年来，随着电动汽车驱动与控制技术的进步，出现了由轮毂电机独立驱动或减速式轮边独立驱动的分布式驱动电动汽车。特别是后者是将各驱动电机分别布置于驱动轮内或附近，并经由轮内或轮边减速器减速增扭后驱动车轮，构成所谓的减速式轮边独立电驱动系统。其特点是可省略机械差速器等传动装置，结构简洁、传动高效；且各电驱动轮转矩独立可控，在整车操纵稳定性控制方面也具有很大的发展潜力。 汽车簧下质量(非簧载质量)的大小影响着汽车行驶安全性、平顺性。对于电机安装在驱动轮内的电动汽车而言，汽车非簧载质量较大，不利于车轮接地性及车辆平顺性。为解决这一问题，目前国内外主要的研究方向有高度集成的电动轮机电一体化研究、高功率密度电机的开发以及结构方面的创新等。就结构方面，发明专利201110053092. 6提出了一种减小单摆臂悬架轮边电驱动系统等效非簧载质量结构及方法，能有效减小电机等部件引起的等效非簧载质量。
发明内容
本发明综合考虑等效非簧载质量及一体化集成设计，提出一种带张紧装置的一体化单摆臂悬架同步带减速式轮边电驱动系统。本发明提出的一种带张紧装置的一体化单摆臂悬架同步带减速式轮边电驱动系统，包括车架、一体化单摆臂悬架轮边减速箱体构件、一级主动同步带轮、一级从动同步带轮、二级主动同步带轮、二级从动同步带轮、输入轴、中间轴、输出轴、同步带张紧装置、同步齿形带、轮毂、轮毂轴承、轮毂轴承套筒和轮边电机，其中一体化单摆臂悬架轮边减速箱体构件由弹性铰和轮边减速器箱体组成为一体化结构；所述一体化单摆臂悬架轮边减速箱体构件通过所述弹性铰与车架铰接，且轮边减速器箱体可以弹性铰轴线为轴绕车架摆动，同时具有悬架单摆臂导向功能和轮边减速器壳体功能。轮边电机的壳体通过电机定位法兰固定于轮边减速器箱体上；一级主动同步带轮固定于输入轴上，一级从动同步带轮和二级主动同步带轮均固定于中间轴上，二级从动同步带轮固定于输出轴上；一级主动同步带轮和一级从动同步带轮位于同一平面上，且通过同步齿形带连接，二级主动同步带轮和二级从动同步带轮位于同一平面上，且通过同步齿形带连接；输入轴两端通过轴承固定于轮边减速器箱体内，中间轴两端通过轴承固定于同步带张紧装置上，输出轴一端通过轴承固定于轮边减速器箱体内，另一端通过轮毂轴承固定于轮边减速器箱体内且通过轮毂与车轮连接；所述轮边电机的动力通过输入轴依次传递给一级主动同步带轮、一级从动同步带轮、二级主动同步带轮和二级从动同步带轮，通过两级同步带轮减速增扭后将动力从输出轴输出，通过轮毂传递给车轮。本发明中，所述同步带张紧装置包括支撑座、活动推板、中间轴轴承座和双头螺柱。支撑座固定于轮边减速器箱体上，两个中间轴轴承座可在支撑座的滑槽内移动，且与活动推板固定连接；双头螺柱两端螺纹旋向相反，一端螺纹与支撑座相连，另一端螺纹与活动推板相连。当需要产生张紧力时，通过旋转双头螺柱，改变活动推板和支撑座之间的距离，推动中间轴轴承座沿支撑座滑槽移动，从而调节中间轴与输入轴、输出轴的中心距，获得所需张紧效果。本发明采用同步齿形带传动，可有效增大轮边电机中心轴线与车轮中心轴线距离，从而使轮边电机质心位置与单摆臂悬架中心轴线尽量靠近，有利于减小等效非簧载质量。本发明采用同步齿形带传动具有运行平稳、噪声低的优点，且同步齿形带传动无 需油脂润滑和密封，可进一步降低轮边驱/传动系统的自重和成本。本发明所述的一种带张紧装置的一体化单摆臂悬架同步带减速式轮边电驱动系统的优点在于利用同步齿形带传动，有效降低传动系统噪声，且无需普通齿轮减速器必须的润滑和密封装置，成本较低；通过有效减小轮边电机及同步齿形带传动系统的等效非簧载质量，提高汽车平顺性和驱动轮接地性；所述的同步带张紧装置，只需调节中间轴位置即可同步、连续地调整一、二级齿形传动同步带轮之间中心距，方便同步带轮的安装与张紧。
图I为本发明的结构图示，
图2为张紧装置的结构图示。图中标号1为车架，2为弹性铰，3为轮边减速器箱体，4为一级主动同步带轮，5为输入轴，6为轴承,7为一级从动同步带轮,8为二级主动同步带轮,9为中间轴，10为二级从动同步带轮，11为输出轴，12为轮毂轴承挡圈，13为轮毂，14为轮毂轴承，15为轮毂轴承套筒，16为轮边电机,17为电机定位法兰，18为中间轴轴承座，19为支撑座,20为活动推板，21为双头螺柱。
具体实施例方式下面结合附图I和附图2所示，对本发明作进一步的描述。图I是本发明的示意图。所述的一种带张紧装置的一体化单摆臂悬架同步带减速式轮边电驱动系统包括车架I、一体化单摆臂悬架轮边减速箱体组件、一级主动同步带轮
4、一级从动同步带轮7、二级主动同步带轮8、二级从动同步带轮10、输入轴5、中间轴9、输出轴11、同步带张紧装置、同步齿形带(图中未画出)、轮毂13、轮毂轴承14、轮毂轴承套筒15、轮边电机16、电机固定法兰17、轮边减速器箱盖(图中未画出)。其中，弹性铰2、轮边减速器箱体3为一体化结构，形成所述一体化单摆臂悬架轮边减速箱体组件；所述一体化单摆臂悬架轮边减速箱体构件通过所述弹性铰2与车架I铰接，可绕弹性铰2轴线摆动，同时具有悬架单摆臂导向功能和轮边减速器壳体功能。轮边电机16机壳通过电机定位法兰17固定于所述轮边减速器箱体3上。轮边减速器的输出轴11通过轮毂13与车轮连接。所述轮边电机16的动力通过轮边减速器内二级同步带传动装置减速增扭后从输出轴11输出，并由轮毂13传递给车轮。在轮边减速器箱体3内部,一级主动同步带轮4固定于输入轴5, —级从动同步带轮7和二级主动同步带轮8固定于中间轴9，二级从动同步带轮10固定于输出轴11。输入轴5和输出轴11分别通过轴承6支承于轮边减速器箱体3上，中间轴9通过轴承6支承于同步带张紧装置上。图2是所述同步带张紧力装置的结构图，所述同步带张紧装置包括支撑座19、活动推板20、中间轴轴承座18和双头螺柱21。支撑座19固定于轮边减速器箱体3上，两个中间轴轴承座18可在支撑座19的滑槽内移动，并且与活动推板20固连；双头螺柱21两端螺纹旋向相反，一端螺纹与支撑座19相连，另一端螺纹与活动推板20相连。当需要产生张紧力时，通过旋转双头螺柱21，改变活动推板20和支撑座19之间的距离，推动中间轴轴承座18沿支撑座19的滑槽移动，从而调节中间轴9与输入轴5、输出轴11的中心距，获得所需张紧效果。 采用同步齿形带传动，可有效增大轮边电机16中心轴线与车轮中心轴线距离，从而使轮边电机16质心位置与单摆臂悬架中心轴线尽量靠近，有利于减小等效非簧载质量。所述同步齿形带传动具有运行平稳、噪声低的优点，且同步齿形带传动无需油脂润滑和密封，可进一步降低轮边驱/传动系统的自重和成本。所述轮边电机16为可拆卸式结构，方便拆卸更换。该系统可用于非转向轮，左右成套使用。
权利要求
1.一种带张紧装置的一体化单摆臂悬架同步带减速式轮边电驱动系统，包括车架(I)、一体化单摆臂悬架轮边减速箱体组件、轮边电机(16)、一级主动同步带轮(4)、一级从动同步带轮(7)、二级主动同步带轮(8)、二级从动同步带轮(10)、同步带张紧装置、输出轴(II)、同步齿形带、轮毂(13)、轮毂轴承(14)和轮毂轴承套筒(15)，其特征在于一体化单摆臂悬架轮边减速箱体组件由弹性铰(2)和轮边减速器箱体(3)组成一体化结构；所述轮边减速器箱体(3)通过弹性铰(2)与车架(I)铰接，且轮边减速器箱体(3)可以弹性铰(2)轴线为轴绕车架(I)摆动；轮边电机(16)的壳体通过电机定位法兰(17)固定于轮边减速器箱体(3)上；一级主动同步带轮(4)固定于输入轴(5)上，一级从动同步带轮(7)和二级主动同步带轮(8)均固定于中间轴(9)上，二级从动同步带轮(10)固定于输出轴(11)上；一级主动同步带轮(4)和一级从动同步带轮(7)位于同一平面上，且通过同步齿形带连接，二级主动同步带轮(8)和二级从动同步带轮(10)位于同一平面上，且通过同步齿形带连接；输入轴(5)两端通过轴承￠)固定于轮边减速器箱体(3)内，中间轴(9)两端通过 轴承出)固定于同步带张紧装置上，输出轴(11) 一端通过轴承固定于轮边减速器箱体(3)内，另一端通过轮毂轴承固定于轮边减速器箱体内且通过轮毂(13)与车轮连接；所述轮边电机(16)的动力通过输入轴(11)依次传递给一级主动同步带轮(4)、一级从动同步带轮(7)、二级主动同步带轮(8)和二级从动同步带轮(10),通过两级同步带轮减速增扭后将动力从输出轴(11)输出，通过轮毂(13)传递给车轮。
2.根据权利要求I所述的一种带张紧装置的一体化单摆臂悬架同步带减速式轮边电驱动系统，其特征在于所述同步带张紧装置包括支撑座(19)、活动推板(20)、中间轴轴承座(18)和双头螺柱(21)，其中支撑座(19)固定于轮边减速器箱体(3)上，两个中间轴轴承座(18)可在支撑座(19)内的滑槽上移动，且与活动推板(20)固定连接；双头螺柱(21)两端螺纹旋向相反，一端螺纹与支撑座(19)相连，另一端螺纹与活动推板(20)相连；当需要产生张紧力时，通过旋转双头螺柱(21)，改变活动推板(20)和支撑座(19)之间的距离，推动中间轴轴承座(18)沿支撑座(19)内的滑槽上移动，从而调节中间轴(9)与输入轴(5)、输出轴(11)的中心距，获得所需张紧效果。
全文摘要
本发明涉及一种带张紧装置的一体化单摆臂悬架同步带减速式轮边电驱动系统，包括车架、弹性铰、轮边减速器箱体、同步带轮、输入轴、中间轴、输出轴、同步带张紧装置、轮毂和轮边电机。弹性铰、轮边减速器箱体为一体化结构；轮边减速器箱体通过弹性铰与车架铰接，轮边电机与轮边减速箱体构件固联，输出轴通过轮毂与车轮连接。一级主动同步带轮固定于输入轴，一级从动同步带轮和二级主动同步带轮固定于中间轴，二级从动同步带轮固定于输出轴。输入轴和输出轴支承于轮边减速器箱体，中间轴支承于同步带张紧装置上。同步带张紧装置包括支撑座、活动推板、中间轴轴承座和双头螺柱。本发明利用同步齿形带传动，能有效降低传动系统噪声，且成本较低；提高了汽车平顺性和驱动轮接地性。
文档编号B60K17/28GK102745073SQ20121019964
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月18日 优先权日2012年6月18日
发明者丁晓宇, 严旻, 唐峰, 李晏, 殷珺, 王辰, 陈辛波 申请人:同济大学