專利名稱：電機充當(dāng)動力吸振器質(zhì)量的減速式輪邊驅(qū)動系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動汽車底盤與傳動領(lǐng)域，特別涉及一種電機充當(dāng)動カ吸振器質(zhì)量的減速式輪邊驅(qū)動系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
輪邊驅(qū)動是指電機布置于車輪內(nèi)或車輪附近，動カ由電機直接或經(jīng)減速裝置傳遞到車輪，從而驅(qū)動車輛的驅(qū)動形式。由于輪邊驅(qū)動系統(tǒng)省略了傳統(tǒng)汽車的離合器、萬向節(jié)、 傳動軸與差速器等裝置，因此使其相比集中驅(qū)動有獨特的優(yōu)勢，如整車結(jié)構(gòu)簡潔，整車可利用空間增大；傳動鏈短，驅(qū)動系統(tǒng)傳動效率提高；動力學(xué)控制更為靈活、方便等。然而，由于輪邊驅(qū)動系統(tǒng)將電機、減速機構(gòu)和制動器等部件集成于車輪內(nèi)或車輪附近，因此使得其簧下質(zhì)量大大增加，使汽車的輪胎接地性、汽車的平順性變差。動カ吸振器通過在車輪內(nèi)加裝一套彈簧阻尼質(zhì)量系統(tǒng)，可以有效的改善輪邊驅(qū)動系統(tǒng)簧下質(zhì)量較大引起的問題。但是，受限于車輪空間，只能采用較小的動カ吸振器，使其吸振作用有限。如果采用較大的動カ吸振器不僅需占用大量空間，布置不便，同時也加大了整車質(zhì)量。禾I」司 it 的 # 禾I」US7614467B2 In—wheel motor system having damping mechanism，通過將電機懸置于車輪起到動カ吸振器作用，電機通過柔性耦合器傳遞動力， 其中心軸線平行于車輪中心軸線。但是，采用柔性耦合器效率較低，而且可能會使得輸出至車輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生波動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是要提供一種電機充當(dāng)動カ吸振器質(zhì)量的減速式輪邊驅(qū)動系統(tǒng)，電機通過動カ吸振器彈簧阻尼懸置于減速器殼體上，使得電機質(zhì)量轉(zhuǎn)化為動力吸振器質(zhì)量，使得動カ吸振器不再受限于車輪空間和整車質(zhì)量，提升了動カ吸振器的性能，同時減小了輪邊驅(qū)動系統(tǒng)的簧下質(zhì)量，改善了輪邊驅(qū)動系統(tǒng)簧下質(zhì)量大引起的負效應(yīng)。為了解決以上的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電機充當(dāng)動カ吸振器質(zhì)量的減速式輪邊驅(qū)動系統(tǒng)，包含右減速器殼體、第一級減速齒輪副、導(dǎo)向機構(gòu)、左減速器殼體、制動器旋轉(zhuǎn)件、半軸套管、半軸、第二級減速齒輪副和動カ吸振器彈簧阻尼；電機通過動カ吸振器彈簧阻尼懸置于減速器殼體上，使得電機質(zhì)量轉(zhuǎn)化為動カ吸振器質(zhì)量，動カ由電機輸出，通過第一級減速齒輪副、中間軸、第二級減速齒輪副、半軸及輪轂，最終傳遞至輪輞驅(qū)動車輛。電機由螺栓安裝于右減速器殼體上。所述右減速器殼體與左減速器殼體有兩個導(dǎo)向機構(gòu)，其導(dǎo)軌部分均安裝于左減速器殼體上，導(dǎo)軌長度方向為ー圓弧，并均以中間軸軸線為圓心，滑塊部分均安裝于右減速器殼體上。導(dǎo)向機構(gòu)主要起到導(dǎo)向作用，使右減速殼體繞減速機構(gòu)中間軸軸線相對左減速器殼體轉(zhuǎn)動。另外，導(dǎo)向機構(gòu)還起到承受電機和右減速器殼體的慣性カ及カ矩的作用。所述殼體密封件用于右減速器殼體和左減速器殼體間的密封，防止減速器殼體內(nèi)的潤滑油滲漏。
左、右減速器殼體間有動カ吸振器彈簧阻尼相連。電機連同一部分右減速器殼體的質(zhì)量就轉(zhuǎn)變?yōu)閯鹰衿鞯馁|(zhì)量。所述半軸套管通過螺栓安裝于左減速器殼體，輪轂軸承外圈支撐于半軸套管，內(nèi)圈支撐于輪轂上，輪輞及制動器旋轉(zhuǎn)件安裝于輪轂上，而制動器固定件則通過螺栓固定于半軸套管上。最后，整個驅(qū)動系統(tǒng)通過安裝于左減速器殼體上懸架連接于車架上。所述中間軸通過兩個中間軸軸承支撐于減速器殼體內(nèi)。半軸右端通過半軸軸承支撐于左減速器殼體上，左端通過花鍵與輪轂相連。動カ由電機輸出，通過第一級減速齒輪副、中間軸、第二級減速齒輪副、半軸及輪轂，最終傳遞至輪網(wǎng)，從而驅(qū)動車輛。制動器可使用盤式制動器或鼓式制動器，制動反カ矩通過半軸套管、左減速器殼體及懸架最終傳遞至車架上。本發(fā)明中來自地面的反力通過輪轂、輪轂軸承傳遞至半軸套管上，并由半軸套管傳遞至左減速器殼體上，最后通過連接于左減速器殼體的懸架傳遞至車架上。故本系統(tǒng)中， 半軸不承受來自地面的反力，類似于傳統(tǒng)汽車的全浮式半軸支撐結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的主要作用在干
(1)電機轉(zhuǎn)化為動カ吸振器質(zhì)量，使得動カ吸振器不在受限于車輪空間和整車質(zhì)量，提升了動カ吸振器的性能，從而改善車輛的垂向性能；
(2)由于電機轉(zhuǎn)化為動カ吸振器質(zhì)量，因而減小了輪邊驅(qū)動系統(tǒng)的簧下質(zhì)量，從而改善車輛的垂向性能；
(3)采用齒輪減速機構(gòu)，效率較高。


圖1為普通輪邊驅(qū)動電動汽車1/4車輛ニ自由度振動模型圖； 圖2為本發(fā)明電機充當(dāng)動カ吸振器質(zhì)量的輪邊驅(qū)動電動汽車1/4車輛J
型圖
圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖4為本發(fā)明輪邊驅(qū)動系統(tǒng)減速器殼體及電機等部件側(cè)視圖； 圖中標號說明
自由度振動模
I一右減速器殼體 3 一中間軸軸承； 5 —電機；
7 —導(dǎo)向機構(gòu)； 9 一制動器固定件
II一半軸套管； 13 一半軸；
15 —輪轂； 17 一中間軸； 19 ー輪輞；
2ー殼體密封件；
4ー導(dǎo)向機構(gòu)；
6 一第一級減速齒輪副；
8 一左減速器殼體；、
10 一制動器旋轉(zhuǎn)件；
12 一輪轂軸承；
14 一半軸軸承；
16 一第二級減速齒輪副；
18 一中間軸軸承；
20 一動カ吸振器彈簧阻尼,
具體實施方式
請參閱附圖所示，對本發(fā)明作進ー步的描述。圖1為普通輪邊驅(qū)動電動汽車1/4車輛ニ自由度振動模型圖，其中Hi1為除電機以外的簧下質(zhì)量，1113為電機質(zhì)量，1112為1/4簧上質(zhì)量。由于電機也是簧下質(zhì)量的一部分，因此簧下質(zhì)量較大。為了將電機轉(zhuǎn)化為動カ吸振器質(zhì)量，同時減小了輪邊驅(qū)動系統(tǒng)的簧下質(zhì)量，提出將電機充當(dāng)動カ吸振器質(zhì)量的1/4車輛三自由度振動模型圖，如圖2所示。其中1112為1/4 簧上質(zhì)量，Hi1為簧下質(zhì)量，主要包括車輪、輪輞、制動系統(tǒng)、半軸、減速機構(gòu)、減速器殼體等質(zhì)量，1113為電機質(zhì)量，由動カ吸振器彈簧阻尼懸置于車輪內(nèi)。電機通過導(dǎo)向機構(gòu)使得電機繞簧下質(zhì)量的某一定點做擺動。通過適當(dāng)設(shè)置阻尼系數(shù)C3及剛度系數(shù)k3可極大改善車輛的垂向性能。圖3為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明提供了一種電機充當(dāng)動カ吸振器質(zhì)量的減速式輪邊驅(qū)動系統(tǒng)，包含右減速器殼體1、殼體密封件2、中間軸軸承3、導(dǎo)向機構(gòu)4、電機5、第一級減速齒輪副6、導(dǎo)向機構(gòu)7、左減速器殼體8、制動器固定件9、制動器旋轉(zhuǎn)件10、半軸套管11、輪轂軸承12、半軸13、半軸軸承14、輪轂15、第二級減速齒輪副16、中間軸軸承17、中間軸18、輪輞19和動カ吸振器彈簧阻尼20 ；電機5通過動カ吸振器彈簧阻尼20懸置于減速器殼體上，使得電機質(zhì)量轉(zhuǎn)化為動カ吸振器質(zhì)量，動カ由電機5輸出，通過第一級減速齒輪副6、中間軸18、第二級減速齒輪副16、半軸13及輪轂15，最終傳遞至輪輞19驅(qū)動車輛。
圖4為本發(fā)明包括左減速器殼體8、右減速器殼體1、電機5、導(dǎo)向機構(gòu)4、導(dǎo)向機構(gòu) 7、動カ吸振器彈簧阻尼20和輪輞19等部件的側(cè)視圖。所述電機5由螺栓安裝于所述右減速器殼體1上。所述的兩個導(dǎo)向機構(gòu)4和7的導(dǎo)軌部分均安裝于左減速器殼體8上，導(dǎo)軌長度方向為ー圓弧，并均以中間軸軸線為圓心，滑塊部分均安裝于右減速器殼體1上。導(dǎo)向機構(gòu)4 和7主要起到導(dǎo)向作用，使右減速殼體1繞減速機構(gòu)中間軸18軸線相對左減速器殼體8轉(zhuǎn)動。另外，導(dǎo)向機構(gòu)4和7還起到承受電機5和右減速器殼體1的慣性カ及カ矩的作用。所述殼體密封件4用于右減速器殼體1和左減速器殼體8間的密封，防止減速器殼體內(nèi)的潤滑油滲漏。所述動カ吸振器彈簧阻尼20連接左減速器殼體8和右減速器殼體1，如圖4所示， 但不限于安裝于圖示位置，只需安裝于輪內(nèi)固定部件和擺動部件之間即可。由此，電機5連同一部分右減速器殼體1的質(zhì)量就轉(zhuǎn)變?yōu)閯鹰衿鞯馁|(zhì)量。所述半軸套管11通過螺栓安裝于左減速器殼體8，輪轂軸承12外圈支撐于半軸套管11，內(nèi)圈支撐于輪轂15上，輪輞19及制動器旋轉(zhuǎn)件9安裝于輪轂上，而制動器固定件10 則通過螺栓固定于半軸套管11上。最后，整個驅(qū)動系統(tǒng)通過安裝于左減速器殼體8上懸架連接于車架上。所述中間軸18通過兩個中間軸軸承3、17支撐于右減速器殼體1和左減速器殼體 8內(nèi)。所述半軸13右端通過半軸軸承14支撐于左減速器殼體8上，左端通過花鍵與輪轂 15相連。動カ由電機5輸出，通過第一級減速齒輪副6、中間軸18、第二級減速齒輪副16、 半軸13及輪轂15，最終傳遞至輪輞19，從而驅(qū)動車輛。制動器可使用盤式制動器或鼓式制動器，制動反カ矩通過半軸套管11、左減速器殼體8及懸架最終傳遞至車架上。
本發(fā)明中來自地面的反力通過輪轂15、輪轂軸承12傳遞至半軸套管11上，并由半軸套管11傳遞至左減速器殼體8上，最后通過連接于左減速器殼體8的懸架傳遞至車架上。故本系統(tǒng)中，半軸13不承受來自地面的反力，類似于傳統(tǒng)汽車的全浮式半軸支撐結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種電機充當(dāng)動カ吸振器質(zhì)量的減速式輪邊驅(qū)動系統(tǒng)，包含右減速器殼體、第一級減速齒輪副、導(dǎo)向機構(gòu)、左減速器殼體、制動器旋轉(zhuǎn)件、半軸套管、半軸、第二級減速齒輪副和動カ吸振器彈簧阻尼；其特征在于電機通過動カ吸振器彈簧阻尼懸置于減速器殼體上，使得電機質(zhì)量轉(zhuǎn)化為動カ吸振器質(zhì)量，動カ由電機輸出，通過第一級減速齒輪副、中間軸、第二級減速齒輪副、半軸及輪轂，最終傳遞至輪輞驅(qū)動車輛。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機充當(dāng)動カ吸振器質(zhì)量的減速式輪邊驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在干所述右減速器殼體與左減速器殼體有兩個導(dǎo)向機構(gòu)，其導(dǎo)軌部分均安裝于左減速器殼體上，導(dǎo)軌長度方向為ー圓弧，并均以中間軸軸線為圓心，滑塊部分均安裝于右減速器殼體上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機充當(dāng)動カ吸振器質(zhì)量的減速式輪邊驅(qū)動系統(tǒng)，其特征在于左、右減速器殼體間有動カ吸振器彈簧阻尼相連。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電機充當(dāng)動力吸振器質(zhì)量的減速式輪邊驅(qū)動系統(tǒng)，電機通過動力吸振器彈簧阻尼懸置于減速器殼體上，使得電機質(zhì)量轉(zhuǎn)化為動力吸振器質(zhì)量，動力由電機輸出，通過第一級減速齒輪副、中間軸、第二級減速齒輪副、半軸及輪轂，最終傳遞至輪輞驅(qū)動車輛。本發(fā)明的優(yōu)點是電機通過動力吸振器彈簧阻尼懸置于減速器殼體上，使得電機質(zhì)量轉(zhuǎn)化為動力吸振器質(zhì)量，使得動力吸振器不再受限于車輪空間和整車質(zhì)量，提升了動力吸振器的性能，同時減小了輪邊驅(qū)動系統(tǒng)的簧下質(zhì)量，改善了輪邊驅(qū)動系統(tǒng)簧下質(zhì)量大引起的負效應(yīng)；采用齒輪減速機構(gòu)，效率較高。
文檔編號B60K7/00GK102555770SQ20121001116
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者余卓平, 唐峰, 舒濤, 陸承超, 陳辛波 申請人:同濟大學(xué)