專利名稱：整體式主軸-齒架的電動輪驅動的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于用于較輕的中速車輛的小型電動輪驅動組件領域。
背景技術：
Beltkowski的美國專利No. 7，455，616為齒架輸出裝置。該裝置包含主軸，該 主軸通常限定成支撐主軸承的內(nèi)滾道的軸類部件。錐形軸承內(nèi)圈安放在該軸部件上。該 No. 7，455，616專利是輪轂輸出裝置。主軸固定到機器框架，整個殼體繞主軸旋轉。輪與殼 體連接。Schoon(本申請的發(fā)明人)的美國專利No. 6，852，061在摘要中描述如下“公開 一種新型、實用且小型的車輪馬達驅動裝置，該車輪馬達驅動裝置用于施加在例如剪式升 降機的構造設備上和其它類似的臺架設備上，這些設備過去使用液壓驅動系統(tǒng)向車輪提供 動力，以移動該設備。電動馬達安裝到主軸齒架，該主軸齒架可樞轉地連接到設備的框架， 以允許該設備繞豎軸樞轉，以進行操縱。齒輪減速行星齒輪系統(tǒng)繞馬達的驅動軸安裝，并且 整體位于旋轉輪轂內(nèi)。行星齒輪系統(tǒng)的輸出齒圈一體形成到輪轂的內(nèi)部，從而通過行星齒 輪系統(tǒng)直接應用于輪轂具有，以提供更大的效率。”需要用于較輕的中速車輛的清潔、環(huán)保、小型的電動輪驅動組件。一些示例應用為 零轉動(zero turn)割草機、多用途車輛以及掃除機。當前的無軸車輛通過直接連接到車 輪的低速液壓馬達驅動。液壓系統(tǒng)具有許多不希望的特征，例如噪聲、泄漏和效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
一種小型車輪驅動組件包括可旋轉地驅動輸入恒星齒輪的電動馬達。固定的驅動 端殼體栓接到所述馬達殼體并包括輸入齒圈、輸入齒架和多個可旋轉地安裝到輸入齒架的 輸入行星齒輪。輸入恒星齒輪驅動所述多個輸入行星齒輪，所述輸入行星齒輪與所述輸入 齒圈嚙合，以使所述輸入齒架旋轉。輸出恒星齒輪由所述輸入齒架驅動。固定的主軸-齒 架殼體包括位于其內(nèi)部上的輸出齒圈。主軸-齒架和多個可旋轉地安裝在其上的輸出行星 齒輪位于所述固定的主軸-齒架殼體內(nèi)。兩個軸承位于所述主軸-齒架與所述固定的主 軸-齒架殼體之間。所述主軸-齒架用作軸承支撐件、車輪安裝件、用于輸出行星齒輪的安 裝件以及齒輪，并且用作轉矩倍增減速器。主軸-齒架大體為具有封閉驅動端和部分打開 的輸入端的圓筒形，所述輸入齒架部分地套設在所述主軸-齒架的所述部分打開的輸入端 內(nèi)。固定的主軸-齒架殼體大體為圓筒形。所述輸出恒星齒輪驅動所述多個輸出行星齒輪，該多個輸出行星齒輪與所述固定 的主軸-齒架殼體的輸出齒圈嚙合，以使所述主軸-齒架旋轉。支撐車胎的車輪固定到所 述主軸-齒架并可隨之旋轉。所述車輪固定到所述主軸-齒架，并直接安裝在所述主軸-齒架上。所述主軸-齒 架包括至少一個螺栓，優(yōu)選為從所述主軸-齒架的表面突出的多個螺栓。所述螺栓插入穿 過所述車輪中的一個或多個孔，以將所述車輪附接到所述主軸-齒架。優(yōu)選的是，所述螺栓上包括螺紋，并且螺母旋擰在所述螺栓上，以將所述車輪固定到所述主軸-齒架。所述輸入 行星齒輪與所述輸入恒星齒輪和所述輸入齒圈嚙合，所述輸入齒圈允許所述輸入齒架徑向 移動并且可調節(jié)地定位其實際旋轉中心，因此降低負載產(chǎn)生的噪聲。使用制動器以允許將 所述車輪保持在合適位置，并因此將由所述車輪驅動的車輛保持在合適位置。當向制動器 供應電力時，制動器不被致動。當從制動器取消電力時，致動器被致動，將馬達軸鎖定到馬 達殼體，進而將該馬達殼體鎖定到車輛。車輪螺栓旋擰在齒架中。螺栓突出到行星齒輪開口之間的齒架壁(腹部)中。螺 栓為雙末端。一端具有螺紋并通過粘合劑粘接到主軸-齒架中，利用螺母將車輪附接到螺 紋露出端?？墒褂闷渌Y構(儲如焊接、聯(lián)接、磁吸引等)將所述車輪固定到主軸-齒架。馬達軸包括內(nèi)花鍵，所述輸入恒星齒輪包括齒，該齒與所述內(nèi)花鍵嚙合。所述輸入 齒架部分地位于固定驅動端殼體內(nèi)，并且部分地位于所述旋轉的主軸-齒架內(nèi)，這導致車 輪驅動組件的總長減小。所述馬達(優(yōu)選為AC馬達)部分地位于所述馬達殼體內(nèi)，并且部 分地位于固定的驅動端殼體內(nèi)，這導致車輪驅動組件的總長減小。這里所示的驅動組件的示例的長度近似為280mm(ll英寸)長，直徑近似為 154mm(6英寸)。通過將車輪固定到減速器-馬達組件，這里所示的示例近似為373mm(14. 7 英寸)長，直徑近似為234mm(9. 2英寸)。車輪自身長度近似為201英寸，具有234mm(9. 2 英寸)的直徑。本發(fā)明包括主軸-齒架輸出，固定的主軸-齒架殼體被固定，并且車輪附接到整體 式主軸-齒架。本發(fā)明將主軸的功能和輸出齒架的功能結合成單個小型部件，即，主軸-齒 架。主軸-齒架的主軸功能包括軸承支撐和車輪安裝。主軸-齒架的齒架功能包括安裝并 隔開行星齒輪、轉矩倍增并減速。傳統(tǒng)上，行星齒輪減速器的這些部件(即，主軸和輸出齒 架)是分離的，并且通常為行星變速箱中最昂貴的部件的其中兩個部件。使用該方案，可以 消除昂貴部件以及大大減小變速箱長度。因此，本發(fā)明適用于需要考慮空間的車輪中。本發(fā)明的其中一個目的是提供一種用于較輕的中速車輛的小型電動輪驅動組件。 一些示例應用為零轉動割草機、多用途車輛以及掃除機。本發(fā)明特別適用于不能使用傳統(tǒng) 軸驅動的情況。目前無軸車輛用與車輪直接連接的低速液壓馬達驅動。液壓系統(tǒng)具有許多 不希望的特征，例如噪聲、泄漏和效率較低。使用本發(fā)明的車輪驅動組件允許用小型電動馬 達、變速箱和制動器組件取代液壓馬達，并提供向車輪傳遞動力的安靜、高效且無液壓的裝 置。本發(fā)明的一個目的是提供一種主軸-齒架和固定的主軸-齒架殼體，其中，車輪附 接到整體式主軸-齒架。本發(fā)明的一個目的是提供一種用于較輕的中速車輛的小型電動輪驅動組件。本發(fā)明的一個目的是利用主軸-齒架來執(zhí)行主軸的功能，即，軸承支撐和車輪安 裝，并且還執(zhí)行齒架的功能，即，安裝并隔開行星齒輪、轉矩倍增并減速。本發(fā)明的一個目的是利用輸入恒星齒輪、輸入行星齒輪和輸入行星齒架，該輸入 行星齒架與輸入齒圈協(xié)作而不由軸承支撐，其中，輸入行星齒輪與固定驅動端殼體的輸入 齒圈嚙合，以使輸入齒架繞其實際中心旋轉。本發(fā)明的一個目的是其中輸入齒圈允許輸入齒架徑向移動并降低負載產(chǎn)生的噪聲。
本發(fā)明的一個目的是將輸入行星齒架部分地套設在主軸-齒架內(nèi)，以減小小型電 動馬達齒輪減速器組件的軸向長度。本發(fā)明的一個目的是將電動馬達部分地套設在驅動端殼體內(nèi)，以減小小型電動馬 達齒輪減速器組件的軸向長度。通過針對下述的附圖簡要說明和本發(fā)明的說明進行的說明，將最佳理解本發(fā)明的 這些和其它目的。


圖1是整體式主軸-齒架的電動輪驅動組件的立體圖。圖IA是整體式主軸-齒架的電動輪驅動組件的端視圖。圖IB是沿圖IA的線1B-1B剖取的整體式主軸-齒架的電動輪驅動組件的剖視圖。圖IC是示出主軸-齒架組件、輸入齒架和驅動端頭部的圖IB的部分的放大圖。圖ID是輸入齒架和輸入行星齒輪的立體圖。圖IE是從齒輪減速器側看去的驅動端頭部的子組件的立體圖。圖IF是固定的主軸-齒架殼體的輸出齒圈的立體圖。圖IG是主軸-齒架129的立體圖。圖IH是圖IB的部分的放大圖。圖II是圖IH的部分的放大圖。圖IJ是與圖IB類似的剖視圖，具有附接到整體式主軸-齒架的電動輪驅動組件 的輪轂。
具體實施例方式圖1是整體式主軸-齒架129的電動輪驅動組件的立體圖100。參照圖1，示出了 接線條101和線路端子101A、101B和101C。圖1還示出溫度傳感器連接器108、制動器連 接器113以及速度傳感器連接器107A。馬達殼體115、驅動端頭部114和主軸-齒架殼體 1 示出為通過長螺釘138連接在一起。馬達殼體115具有接收螺釘138的螺孔。螺栓136 示出為從主軸-齒架1 中的腹部位置延伸。如圖IJ中所示，螺栓136用于緊固車輪180。 驅動端頭部114容納輸入恒星齒輪117、輸入行星齒架119和輸入行星齒輪118。附圖標記 137表示用于連接到與車輛互連的樞轉或非樞轉機構的附接板。附接板137中包括帶螺栓 孔。圖IA是整體式主軸-齒架129的電動輪驅動組件的端視圖100A，示出許多針對圖 1示出并描述的相同部件。圖IB是沿圖IA的線1B-1B剖取的整體式主軸-齒架的電動輪驅動組件的剖視示 意圖100B。馬達殼體115部分包圍電動馬達的軸104、定子繞組102和轉子103。未示出組 件的配線，以更好地表示結構，而不使具有配線結構的圖IB雜亂。第一臺肩104A和第二臺 肩104B示出為分別與軸頸軸承105和106相關。第一(齒輪減速器側)軸支撐軸承105 限制在臺肩104A與貝氏彈簧105A之間，第二(制動器側)軸支撐軸承106限制在馬達殼 體115的臺肩115A和軸104的中間。附圖標記135表示位于可旋轉的主軸-齒架129與 固定的主軸-齒架殼體124的中間的密封件。
圖IH是圖IB的部分100H的放大圖。圖II是圖IH的部分1001的放大圖。參照 圖IB、IH和II，示出速度傳感器107位于旋轉目標(光學、磁性或霍爾效應)107B附近。速 度傳感器107B壓配到軸104，或者其可被鍵連接到軸104。圖IH中清楚地示出制動器殼體 109、磁體/線圈109A、以及將制動器殼體109固定到馬達殼體115的螺釘109B。馬達殼體115的孔109C中的螺釘109D將制動器109固定到馬達殼體115。制動 器電樞110抵抗制動器109中的彈簧IlOB操作，彈簧IlOB在不向線圈109供電時推動制動 器電樞板110與旋轉的制動器盤111接合。旋轉的制動器盤111與軸104花鍵聯(lián)接。摩擦 盤IllA用作旋轉的制動器盤111的支撐件。旋轉的制動器盤的摩擦表面IllB在彈簧IlOB 的力的作用下與電樞110相互接合。制動器蓋112通過螺紋連接112A到馬達殼體115中的多個螺釘112C而固定到馬 達殼體115。制動器蓋密封件112B被限制在制動器蓋112與馬達殼體115之間。圖IC是圖IB的部分100C的放大圖，示出主軸-齒架129子組件、輸入齒架119 和驅動端頭部114。參照圖IB和1C，馬達密封件116防止變速箱的油泄漏到馬達殼體115中。軸104包括與輸入恒星齒輪117匹配的內(nèi)花鍵，以使輸入恒星齒輪隨之一起旋轉。 輸入恒星齒輪117與安裝在輸入行星齒架119中的輸入行星齒輪118匹配。圖ID是輸入 齒架119和輸入行星齒輪118的立體圖100D。銷120和軸承121用于將輸入行星齒輪118 安裝在輸入行星齒架119中。優(yōu)選的是具有三個輸入行星齒輪118。軸承121促進輸入行 星齒輪繞銷120的順暢旋轉。圖IB和IC中示出的輸入行星齒輪墊圈122、122A防止輸入 行星齒輪與輸入齒架119碰撞。如附圖標記160A所示，輸入行星齒輪118與輸入恒星齒輪 117嚙合。如附圖標記163所示，輸入行星齒輪118還與輸入齒圈123嚙合。如附圖標記162所示，輸出恒星齒輪125與齒架花鍵119嚙合。類似地，如附圖標 記162A所示，輸出恒星齒輪125與輸出行星齒輪1 嚙合。輸入齒圈123位于驅動端頭部114的內(nèi)周上。驅動端頭部容納輸入恒星齒輪117、 輸入行星齒架119和輸入行星齒輪118。圖IE是驅動端頭部114的子組件的立體圖100E。 輸入齒圈123可被加工在驅動端頭部114中，或者其可以是固定到驅動端頭部114的分離 部件。如圖IF所示，主軸-齒架殼體IM包括輸出齒圈164。圖IF是固定的主軸-齒架 殼體124的輸出齒圈164A的立體圖100F。輸出恒星齒輪125由輸入行星齒架119通過花 鍵聯(lián)接162驅動，進而輸出恒星齒輪125驅動輸出行星齒輪128。優(yōu)選的是具有四個輸出行 星齒輪128。輸出行星齒輪128中的每個均由周圍具有軸承131的輸出行星齒輪銷130支 撐。輸出行星齒輪墊圈132、132A防止輸出行星齒輪128因與主軸-齒架1 碰撞而發(fā)生 的損壞。止推墊圈126、127限制輸出恒星齒輪125與輸入齒架119的軸向移動。當輸入齒 架朝組件的馬達端軸向滑動時，輸入齒架的表面119A與止推墊圈127接合。圖IF中示出主軸-齒架殼體的具有貫通的螺栓孔129C的唇部129B。圖IG是大體圓筒形173的主軸-齒架129的立體圖。圖1和IB中示出大體圓 筒形的主軸-齒架的端部129A。圖IB中示出位于固定的主軸-齒架殼體124與主軸-齒 架129之間的軸承133、133A。位于主軸-齒架129的外表面中的周向槽173A中的止動 134 (或等同物)和主軸-齒架殼體IM上的臺肩171限制位于主軸-齒架1 與固定的主軸-齒架殼體1 之間的兩個軸承133A中的一個。如圖IC中所示，另一個軸承133限制 在主軸-齒架129的臺肩170、172之間。圖IJ是與圖IB類似的剖視圖100J，具有附接到整體式主軸-齒架129的電動輪 組件的輪轂180。螺母181旋擰在螺栓136上，以將轂180固定到主軸-齒架129，以隨之
一起旋轉。如圖1中所示，通過接線板110向馬達供電。接線條101包括線路101A、101B和 101C。電動馬達包括安裝轉子103和定子102的軸104。示意地示出AC感應馬達，然而，可 使用任何類型的馬達，只要其滿足車輛的需求即可。將交流電輸入馬達定子繞組102，該馬 達定子繞組102產(chǎn)生在轉子103中感生電流的移動磁場和轉子103中的磁場。轉子102和 軸104以較高速度旋轉。所示的馬達以4800rpm旋轉，并且形成220英寸磅的轉矩。馬達軸104由馬達軸承105、106支撐。電動馬達102、103具有傳感器，傳感器提 供關于馬達性能的信息并將該信息反饋到馬達控制器(未示出)。圖1中示出速度傳感器 107和溫度傳感器連接器108。速度傳感器107可以是與旋轉盤107B協(xié)作使用的磁性、光 學或霍爾效應傳感器107B。注意，為了清楚地表達，圖IB中未示出溫度傳感器。在圖IB的右部，示出使馬達軸104止動的電制動器109，因此，車輛可在斜面上停 車制動。制動器109還用于緊急止動。制動器109包括環(huán)形電力線圈109A，該環(huán)形電力線 圈109A通過制動器電連接器113通電。也是為了清楚的目的，注意，圖IB中未示出使線圈 109A通電的配線。當通電時，線圈109B產(chǎn)生磁場，該磁場抵抗套設在制動器殼體109中的 孔IlOA中的彈簧IlOB而牽拉制動器電樞板110。如圖IH中所示，這允許使花鍵聯(lián)接150 的制動器盤111與軸104 —起自由旋轉。制動器盤111可通過鍵或其它類型的軸連接與馬 達軸104有選擇地連接。制動器組件由制動器蓋112覆蓋，以防止污染物影響制動器性能。馬達的驅動端 頭部114與馬達殼體115連接，并為驅動端馬達軸承105和馬達密封件116提供支撐。馬 達密封件116防止變速箱的油(未示出)進入馬達殼體。最佳如圖IC中所示，油通過固定 的主軸-齒架殼體124中的油塞195進入變速箱。馬達軸104的驅動端上的內(nèi)花鍵160與輸入恒星齒輪117連接。作為選擇，可使 用鍵或傳遞旋轉動力的其它連接而不是花鍵來連接軸104與輸入恒星齒輪117。輸入恒星 齒輪117與輸入行星齒輪118嚙合，以傳遞旋轉動力。輸入行星齒輪118與包括銷120的 輸入齒架119互連在一起，銷120允許輸入行星齒輪118相對于輸入齒架119旋轉。行星 齒輪118包括軸承121，用于繞齒架銷120順暢地旋轉。止推墊圈122、122A保護旋轉輸入 行星齒輪118的側面免受輸入齒架119壁的損害。輸入行星齒輪118還與固定的輸入齒圈 123嚙合，固定的輸入齒圈123作為分離環(huán)而剛性地附接到驅動端頭部114，或者其可被直 接加工到驅動頭端部114中。輸入齒圈123內(nèi)的輸入行星齒輪118的旋轉將旋轉動力施加 至輸出恒星齒輪125，該輸出恒星齒輪125通過花鍵162、鍵或類似連接與輸入齒架119直 接連接。輸入齒架沿與輸入恒星齒輪117相同的方向旋轉。輸出恒星齒輪125中的旋轉動力比來自馬達的旋轉動力的轉矩大且速度小。轉矩 和速度的該變化是輸入恒星齒輪117和輸入齒圈123中的齒輪齒數(shù)的函數(shù)。當輸入齒架 119旋轉時，其不由軸承徑向支撐，而是允許懸浮在輸入齒圈123內(nèi)。齒輪嚙合的力施加分 離力，該分離力允許輸入齒架119確定其實際中心位置，這有助于降低負載產(chǎn)生的噪聲。輸入齒架119和輸出恒星齒輪125也可軸向懸浮，但是它們的軸向移動受到輸出恒星止推墊 圈1 和輸入齒架止推墊圈127的控制。以與輸入恒星齒輪117類似的方式，輸出恒星齒輪125與輸出行星齒輪128嚙合。 輸出行星齒輪128與固定的主軸-齒架殼體124中的固定的輸出齒圈164A嚙合，并且向主 軸-齒架1 施加旋轉動力。輸出齒圈164A可被加工在主軸-齒架殼體124中，或者其可 以是固定在殼體124中的分離部件。輸出行星齒輪1 通過主軸齒架銷130與主軸-齒 架1 連接，該主軸齒架銷130允許輸出行星齒輪1 相對于主軸-齒架1 旋轉。繞輸 出行星銷130使用軸承，以確保輸出行星齒輪1 順暢地旋轉。止推墊圈132、132A保護旋 轉的輸入行星齒輪128的側面免于與主軸-齒架129的壁碰撞。以與輸入齒架119類似的 方式，主軸-齒架129的旋轉動力具有比輸出恒星齒輪125更大的轉矩和更小的速度。轉 矩和速度的該變化是主軸-殼體124的輸出齒圈與輸出恒星齒輪125中的齒數(shù)的函數(shù)。主 軸齒架1 通過滾珠軸承133、133A支撐在主軸-齒架殼體的輸出齒圈內(nèi)。軸承133、133A 還為車輪負載提供支撐。軸承通過保持環(huán)134、軸承螺母或類似裝置保持在主軸-齒架1 上。主密封件135被壓入主軸-齒架殼體IM與主軸-齒架1 之間的環(huán)形空間中，防止 變速箱的油泄漏。車輪180通過車輪螺栓136與主軸-齒架1 直接連接。關鍵的是，車 輪螺栓136放置在行星齒輪1 之間的主軸-齒架129中。傳統(tǒng)的車輪驅動變速箱具有與輸出齒架連接并包含車輪支撐軸承、密封件、車輪 安裝特征螺栓、車輪導向器等的分離主軸部件。在本發(fā)明的驅動中，主軸-齒架1 用于典 型的輸出齒架和主軸的所有功能。這顯著地降低了變速箱的成本和大小。變速箱直徑較小， 這允許車輪的大部分包圍電動車輪驅動組件。電動車輪驅動組件通過馬達殼體上的安裝部 件137與車輛框架連接。基于具體車輛的需要，這些安裝部件可以呈多種構造。車輪載重 通過主軸承回到主軸-齒架殼體124、馬達的驅動端頭部114中承載，并回到馬達殼體115 中承載。大負載螺釘138將主軸-齒架殼體124、驅動端頭部114組件以及馬達殼體115結 合在一起，以形成用于承載車輪負載的剛性結構。在本發(fā)明中可實現(xiàn)的減速比的示例為沈.6 1。第一級(輸入恒星齒輪、輸入行 星齒輪和輸入齒架)減速比為6. 2 1，第二級(輸出恒星齒輪、輸出行星齒輪和主軸齒架) 減速比為4.3 1。該減速比僅以示例的方式描述，顯而易見的是該減速比的范圍較大。對 于兩級行星齒輪系統(tǒng)，通常可實現(xiàn)20 1至60 1的范圍內(nèi)的減速比。該電動馬達能夠具有220in-lbs的最大轉矩和大約4800RPM的最大速度。變速箱 最大額度大約為8850in-lbs。圖II是圖IH的部分的放大圖，示出制動器109的部分100H。InertiaDynamics hcorporated(下文稱為“IDI”)制造了為釋放本文所述的制動器而通電的施加有彈簧的 線圈。IDI制動器適于通過軸的花鍵聯(lián)接部150被安裝到軸104。旋轉制動器盤111包括 內(nèi)花鍵，該內(nèi)花鍵通過花鍵互聯(lián)150固定到軸104的外花鍵。圖II和IL中示出了摩擦盤 111A、旋轉制動器盤IllB的摩擦表面、制動器蓋112、螺釘附接裝置112A、制動器蓋密封件 112B和制動器蓋附接螺釘112C。參照圖IH和II，制動器109中的通電線圈109A抵抗彈簧IlOB的力吸引鐵磁致動 板/旋轉制動器盤111(有時也稱為舌板(Clapper))并離開致動板/旋轉制動器盤111，以 允許板111隨馬達軸104旋轉。附圖標記IlOA表示彈簧接收孔，附圖標記IlOB表示制動器109中的彈簧，該彈簧推動制動器電樞板110與制動器盤111接合。附圖標記IllB表示 旋轉制動器盤111的摩擦表面。參照圖II，當線圈109A被致動時，板111抵接制動器殼體的主體109，電樞板110 與制動器殼體109之間的未編號的小間隙消失。線圈109A為直流線圈，通過圖1中所示的 制動器連接器113供應操作該線圈的能量。因為本領域技術人員已理解，因此在所有附圖 中均未示出線圈的內(nèi)部配線。驅動端殼體114可以由鐵、鋼或不銹鋼或任何其它高耐用材料制成。類似地，主 軸-齒架殼體1 可由鐵、鋼或不銹鋼或任何其它高耐用材料制成。齒輪和齒架優(yōu)選由鐵、 鋼或不銹鋼制成。作為選擇，齒輪和/或齒架可由硬而耐用的塑料制成。附圖標記100 整體式主軸-齒架電動輪驅動組件的立體圖100A 整體式主軸-齒架的電動輪驅動組件的端視圖100B 沿圖IA的線1B-1B剖取的整體式主軸-齒架的電動輪驅動組件的剖視圖100C 示出整體式主軸-齒架子組件、輸入齒架和驅動端頭部的圖IB的部分的放 大圖100D 輸入齒架和輸入行星齒輪的立體圖100E 驅動端頭部的子組件的立體圖100F 固定的主軸-齒架殼體的輸出齒圈的立體圖100G 主軸-齒架129的立體圖100H 圖IB的部分的放大圖1001 圖IH的部分的放大圖100J 與圖IB類似的剖視圖，具有附接到驅動組件的輪轂101 接線條IOlA 線路端子IOlB 線路端子IOlC 線路端子102 定子繞組103 轉子104 -M104A 軸104上的第一臺肩104B 軸104上的第二臺肩105 第一(齒輪減速器側)軸支撐軸承105A 在驅動端頭部114與軸支撐軸承105之間操作的貝氏彈簧106 位于馬達殼體115與軸104中間的第二(制動器側)軸支撐軸承107 速度傳感器107A 速度傳感器連接器107B 目標(磁性、光學、霍爾效應)108 溫度傳感器連接器109 制動器殼體
109々磁體/線圈109B 將制動器殼體109固定到馬達殼體115的螺釘109C 制動器殼體109中的孔109D 馬達殼體115中的螺釘109B的螺紋互連110 制動器電樞IlOA 彈簧接收孔IlOB 制動器中的彈簧，該彈簧推動制動器電樞板與制動器盤接合111 旋轉制動器盤IllA 摩擦盤IllB 旋轉的制動器盤的摩擦表面112 制動器蓋112A 螺釘112C與馬達115的螺紋互連112B:制動器蓋密封件112C 制動器蓋附接螺釘113:制動器配線連接器114 容納輸入恒星齒輪117、輸入行星齒架119、輸入行星齒輪118和輸出恒星齒 輪125的驅動端頭部115:馬達殼體116:馬達密封件117:輸入恒星齒輪118:輸入行星齒輪119:輸入行星齒架119A 輸入齒架的與止推墊圈127接合的表面120:輸入行星齒輪的銷121:輸入行星齒輪軸承122:輸入行星齒輪墊圈122A 輸入行星齒輪墊圈123:輸入齒圈124:主軸-齒架殼體125:輸出恒星齒輪126:輸出恒星止推墊圈127:輸入齒架止推墊圈128 輸出行星齒輪，共4個129 大體圓筒形的主軸-齒架129A 大體圓筒形的主軸-齒架的端部1 ^B:殼體的唇部129C 主軸-齒架殼體中的螺栓孔129D 驅動端殼體114與主軸-齒架殼體124的唇部129B之間的密封件130:輸出行星齒輪銷
131 用于輸出行星齒輪128的軸承132、132A:用于輸出行星齒輪的止推墊圈133、133A:主軸/固定的齒圈124與主軸-齒架129之間的軸承134 止動環(huán)135:密封件136 具有樂泰膠(Ioctite)的螺栓137 用于連接到樞轉或非樞轉機構的附接板138 將主軸-齒架殼體124、驅動端頭部114和馬達殼體115互連在一起的螺釘150 驅動旋轉的制動器盤111的軸104上的花鍵151 目標160的壓配(干涉配合)，以使輸入恒星齒輪117和軸104的內(nèi)齒嚙合160 輸入行星齒輪118與輸入恒星齒輪117的嚙合160A 軸104的內(nèi)花鍵與輸入恒星齒輪117的嚙合162 輸出恒星齒輪125與輸入齒架119的花鍵的嚙合162A 輸出恒星齒輪118與輸出行星齒輪的嚙合163 輸入行星齒輪118與輸入齒圈123的嚙合164 輸出行星齒輪128與輸出齒圈164A的嚙合164A:輸出齒圈170 固定的主軸-齒架殼體的內(nèi)部上的臺肩171 固定的主軸-齒架殼體的內(nèi)部上的臺肩172 主軸-齒架129的外部上的臺肩173 主軸-齒架129的圓筒表面173A 主軸-齒架129的外圓筒表面173中的周向槽180 車輪181 螺母195 潤滑油塞已通過實施例對本發(fā)明進行了闡述。本領域技術人員將認識到，在不脫離所附的 權利要求的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明進行改變。
權利要求
1.一種車輪驅動組件，該車輪驅動組件包括輸入恒星齒輪和馬達，該馬達可旋轉地驅動所述輸入恒星齒輪； 固定的驅動端殼體，所述固定的驅動端殼體包括輸入齒圈；輸入齒架和多個可旋轉地安裝至該輸入齒架上的輸入行星齒輪，所述輸入恒星齒輪驅 動所述多個輸入行星齒輪，所述輸入行星齒輪與所述輸入齒圈嚙合，以使所述輸入齒架旋 轉；輸出恒星齒輪，該輸出恒星齒輪由所述輸入齒架驅動； 固定的主軸-齒架殼體；主軸-齒架，所述主軸-齒架位于所述固定的主軸-齒架殼體內(nèi)，所述固定的主軸-齒 架殼體包括輸出齒圈；多個輸出行星齒輪，該多個輸出行星齒輪可旋轉地安裝在所述主軸-齒架中，所述輸 出恒星齒輪驅動所述多個輸出行星齒輪，所述輸出行星齒輪與所述輸出齒圈嚙合，以使所 述主軸-齒架旋轉； 車輪；并且所述車輪固定到所述主軸-齒架并可隨所述主軸-齒架旋轉。
2.根據(jù)權利要求1所述的車輪驅動組件，該車輪驅動組件還包括軸承，所述軸承位于 所述主軸-齒架與所述固定的主軸-齒架殼體之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的車輪驅動組件，其中，所述車輪中包括孔，所述主軸-齒架包 括用于插入穿過所述車輪中的所述孔的螺栓，以將所述車輪附接到所述主軸-齒架。
4.根據(jù)權利要求3所述的車輪驅動組件，其中，所述螺栓上包括螺紋，并且該車輪驅動 組件還包括旋擰在所述螺栓上的螺母，以將所述車輪固定到所述主軸-齒架。
5.根據(jù)權利要求1所述的車輪驅動組件，其中，所述輸入行星齒輪與所述輸入恒星齒 輪和所述輸入齒圈嚙合，以允許所述輸入齒架徑向移動并且可調節(jié)地定位實際旋轉中心， 因此降低負載產(chǎn)生的噪聲。
6.根據(jù)權利要求1所述的車輪驅動組件，其中，所述馬達為電動馬達。
7.根據(jù)權利要求1所述的車輪驅動組件，該車輪驅動組件還包括制動器。
8.根據(jù)權利要求1所述的車輪驅動組件，該車輪驅動組件還包括馬達軸，所述馬達軸 包括內(nèi)花鍵，所述輸入恒星齒輪包括與所述內(nèi)花鍵嚙合的齒。
9.根據(jù)權利要求1所述的車輪驅動組件，其中，所述輸入行星齒架部分地位于所述主 軸-齒架內(nèi)。
10.一種車輪驅動組件，該車輪驅動組件包括電動馬達，該電動馬達可旋轉地對輸入恒星齒輪進行驅動； 固定的驅動端殼體，所述固定的驅動端殼體包括輸入齒圈；輸入齒架和多個可旋轉地安裝在所述輸入齒架中的輸入行星齒輪，所述輸入恒星齒輪 驅動所述多個輸入行星齒輪，并與所述多個輸入行星齒輪嚙合，所述輸入行星齒輪與所述 輸入齒架的所述輸入齒圈嚙合，以使所述輸入齒架繞其實際中心旋轉，所述輸入齒圈允許 所述輸入齒架徑向移動并降低負載產(chǎn)生的噪聲；輸出恒星齒輪，該輸出恒星齒輪由所述輸入齒架驅動； 固定的主軸-齒架殼體，所述固定的主軸-齒架殼體包括輸出齒圈；主軸-齒架和多個可旋轉地安裝在所述主軸-齒架中的輸出行星齒輪，所述輸出恒星 齒輪驅動所述多個輸出行星齒輪，所述輸出行星齒輪與所述主軸-齒架殼體的所述輸出齒 圈嚙合，以使所述主軸-齒架旋轉；所述輸入行星齒架部分地位于所述主軸-齒架內(nèi)；車輪；并且所述車輪固定到所述主軸-齒架并可隨所述主軸-齒架旋轉。
11.根據(jù)權利要求10所述的車輪驅動組件，該車輪驅動組件還包括第一和第二軸承， 所述第一和第二軸承夾設在所述主軸-齒架與所述固定的主軸-齒架殼體之間。
12.根據(jù)權利要求1所述的車輪驅動組件，該車輪驅動組件還包括第一和第二軸承，所 述第一和第二軸承夾設在所述主軸-齒架與所述固定的主軸-齒架殼體之間。
13.根據(jù)權利要求1所述的車輪驅動組件，該車輪驅動組件還包括用于安裝所述車輪 驅動組件的連接。
14.根據(jù)權利要求10所述的車輪驅動組件，該車輪驅動組件還包括用于安裝所述車輪 驅動組件的連接。
15.一種車輪驅動組件，該車輪驅動組件包括主軸-齒架和車輪，所述車輪固定到所述主軸-齒架； 固定的主軸-齒架殼體，所述主軸-齒架殼體包括輸出齒圈； 所述主軸-齒架大體位于所述主軸-齒架殼體內(nèi)； 輸出行星齒輪；輸出恒星齒輪，所述輸出恒星齒輪與所述輸出行星齒輪相互接合并驅動所述輸出行星 齒輪；并且所述輸出行星齒輪與所述固定的主軸-齒架殼體的所述輸出齒圈相互接合，驅動所述 主軸-齒架和所述車輪，并使所述主軸-齒架和所述車輪隨之旋轉。
16.根據(jù)權利要求15所述的車輪驅動組件，該車輪驅動組件還包括 固定的驅動端殼體，所述固定的驅動端殼體包括輸入齒圈；輸入齒架和多個可旋轉地安裝在所述輸入齒架中的輸入行星齒輪， 輸入恒星齒輪，所述輸入恒星齒輪驅動所述多個輸入行星齒輪，并與所述多個輸入行 星齒輪嚙合，所述輸入行星齒輪與所述固定的驅動端殼體的所述輸入齒圈嚙合，以使所述 輸入齒架繞其實際中心旋轉，所述輸入齒圈允許所述輸入齒架徑向移動并降低負載產(chǎn)生的 噪聲；并且所述輸出恒星齒輪由所述輸入齒架驅動。
17.根據(jù)權利要求16所述的車輪驅動組件，其中，所述輸入齒架部分地套設在所述主 軸-齒架內(nèi)。
18.根據(jù)權利要求17所述的車輪驅動組件，該車輪驅動組件還包括馬達殼體，其中，電 動馬達部分地位于所述固定的驅動端殼體和所述馬達殼體內(nèi)，所述電動馬達可旋轉地對輸 入恒星齒輪進行驅動。
19.根據(jù)權利要求18所述的車輪驅動組件，其中所述主軸-齒架大體為具有封閉驅動端和部分打開的輸入端的圓筒形，所述輸入齒架 部分地套設在所述主軸-齒架的所述部分打開的輸入端內(nèi)；并且 所述固定的主軸-齒架殼體大體為圓筒形。
20.根據(jù)權利要求18所述的車輪驅動組件，其中 所述殼體包括具有貫通螺栓孔的唇部；所述固定端驅動殼體包括貫通螺栓孔； 所述馬達殼體中包括具有螺紋的螺栓孔；并且多個螺釘分別位于所述殼體和所述固定端驅動殼體的所述螺栓孔中以及所述馬達殼 體的所述具有螺紋的螺栓孔中。
21.一種車輪驅動組件，該車輪驅動組件包括主軸-齒架和車輪，所述車輪固定到所述主軸-齒架；固定的主軸-齒架殼體，所述主軸-齒架位于所述主軸-齒架殼體內(nèi)，所述主軸-齒架 可旋轉并且所述車輪隨所述主軸-齒架旋轉； 固定的驅動端殼體； 馬達殼體；輸入齒架，該輸入齒架部分地位于所述固定的驅動端殼體內(nèi)，并且部分地位于所述主 軸-齒架內(nèi)，所述輸入齒架自對中；并且馬達，該馬達部分地位于所述馬達殼體內(nèi)，并且部分地位于所述固定的驅動端殼體內(nèi)。
22.根據(jù)權利要求21所述的車輪驅動組件，該車輪驅動組件還包括第一和第二軸承， 所述第一和第二軸承夾設在所述主軸-齒架與所述固定的主軸-齒架殼體之間。
23.一種與固定的主軸-齒架殼體結合的主軸-齒架，該主軸-齒架包括所述主軸-齒架大體為圓筒形，并且大體位于所述固定的主軸-齒架殼體內(nèi)；以及 軸承，所述軸承位于所述大體圓筒形的主軸-齒架和所述固定的主軸-齒架殼體的中 間，以允許所述主軸-齒架相對于所述固定的主軸-齒架殼體旋轉。
24.根據(jù)權利要求23所述的與固定的主軸-齒架殼體結合的主軸-齒架，其中 所述固定的主軸-齒架殼體包括內(nèi)輸出齒圈；所述大體圓筒形的主軸-齒架包括封閉端部和部分打開的端部； 多個行星齒輪，該多個行星齒輪可旋轉地安裝在所述大體圓筒形的主軸-齒架中； 恒星齒輪，所述恒星齒輪部分地位于所述大體圓筒形的主軸-齒架的所述部分打開的 端部中；所述恒星齒輪驅動所述多個行星齒輪；所述行星齒輪可旋轉地安裝在與所述固定的主軸-齒架殼體的所述輸出齒圈嚙合的 所述主軸-齒架中，以使所述主軸-齒架相對于所述固定的主軸-齒架殼體旋轉，從而驅動 車輛的車輪。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車輪驅動組件，其包括固定到車輪的可旋轉的主軸-齒架。固定的殼體包括輸出齒圈，主軸-齒架大體位于該殼體內(nèi)。由輸入齒架驅動的輸出恒星齒輪驅動輸出行星齒輪，該輸出行星齒輪進而與輸出齒圈相互接合，以驅動并旋轉主軸-齒架。固定的驅動端殼體包括輸入齒圈，并容納徑向懸浮降低噪音的輸入齒架和多個可旋轉地安裝在輸入齒架中的輸入行星齒輪。輸入恒星齒輪由電動馬達驅動，并驅動多個輸入行星齒輪，該多個輸入行星齒輪與輸入齒圈嚙合，以使輸入齒架繞其實際中心旋轉。輸入齒架部分地套設在主軸-齒架內(nèi)，馬達部分地套設在固定的驅動端殼體內(nèi)。
文檔編號B60K7/00GK102085798SQ20101019840
公開日2011年6月8日 申請日期2010年6月7日 優(yōu)先權日2009年12月2日
發(fā)明者本杰明·沃倫·朔恩 申請人:費爾菲爾德制造公司