轮毂驱动系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于车辆(1)的车轮(10)的轮毂驱动系统(100)，其中，轮毂驱动系统(100)至少包括：具有驱动轴(106)的驱动马达(105)；输入行星齿轮组(110)；输出行星齿轮组(130)；以及中间行星齿轮组(120)。每个行星齿轮组(110、120、130)都至少包括太阳齿轮(111、121、131)、行星架(113、123、133)和设置在行星架(113、123、133)上的行星齿轮(112、122、132)。驱动轴(106)与输入行星齿轮组(110)的太阳齿轮(111)旋转固定地布置。行星齿轮组(110、120、130)被布置成使得所述输入行星齿轮组(110)的行星架(113)与中间行星齿轮组(120)的太阳齿轮(121)旋转固定，并且中间行星齿轮组(120)的行星架(123)与输出行星齿轮组(130)的太阳齿轮(131)旋转固定。输出行星齿轮组(130)的行星架(133)适于与车轮(10)的轮辋(102)旋转固定。行星齿轮组(110、20、130)相对于彼此轴向布置，使得输出行星齿轮组(130)在轴向上设置在输入行星齿轮组(110)和中间行星齿轮组(120)之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轮毂驱动系统
本专利技术涉及一种用于车辆的车轮的轮毂驱动系统。本专利技术还涉及设有这种轮毂驱动系统的车轮和车辆。本专利技术适用于工业建筑机械或建筑设备领域中的工程机械，特别是轮式装载机。尽管将针对轮式装载机来描述本专利技术，但本专利技术不限于这种特定机械，而是还可用在其他工程机械中，例如铰接式运输车、挖掘机和反铲装载机，甚至可用在诸如卡车、公共汽车和私家轿车的其他车辆上。
技术介绍
行星齿轮装置通常用在车辆轮毂驱动系统中，用于在从动轮与驱动单元(通常是马达)之间提供减速。在轮毂驱动单元中，车轮驱动单元的部件可用的空间通常非常有限。因此，希望构造一种轮毂驱动单元，该轮毂驱动单元在轴向方向和径向方向上都尽可能紧凑。在US2016/0263987中公开了一种从动轮单元，该从动轮单元被设计成在轴向上尽可能紧凑，由此，由于两个离合器被布置在行星齿轮组之一的径向外侧，从动轮单元反而在径向方向上变得更大。因此，在径向空间较小的应用中，US2016/0263987的轮毂驱动单元不太合适。例如，中型和大型轮式装载机通常配有25英寸车轮，其中可用的径向空间较小。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于车辆的车轮的轮毂驱动系统，使得在径向方向和轴向方向上都能紧凑地封装该轮毂驱动系统的一部分。本专利技术的一个目的还涉及一种设有紧凑式轮毂驱动系统的车轮，并且本专利技术的另一目的涉及一种具有紧凑式轮毂驱动系统的车辆。根据第一方面，本专利技术通过提供根据权利要求1的主题所述的轮毂驱动系统至少部分地解决了上述目的和其他目的。该轮毂驱动系统至少包括：具有驱动轴的驱动马达；输入行星齿轮组；输出行星齿轮组；以及中间行星齿轮组，每个行星齿轮组都包括太阳齿轮、行星架和设置在行星架上的行星齿轮。所述马达的驱动轴与所述输入行星齿轮组的太阳齿轮旋转固定地布置。所述行星齿轮组被布置成使得输入行星齿轮组的行星架与中间行星齿轮组的太阳齿轮旋转固定地布置。中间行星齿轮组的行星架与所述输出行星齿轮组的太阳齿轮旋转固定地布置。所述输出行星齿轮组的行星架适于与车轮的轮辋旋转固定地布置。所述行星齿轮组相对于彼此轴向地布置，使得所述输出行星齿轮组轴向设置在所述输入行星齿轮组和中间行星齿轮组之间。“所述驱动马达与输入行星齿轮组相邻，输入行星齿轮组与输出行星齿轮组相邻，输出行星齿轮组又与中间行星齿轮组相邻”的轴向布置的示例性效果在于：它使得能够在维持轴向和径向紧凑性的情况下将车轮轴承和制动器在轴向上直接放置在所述输入行星齿轮组和输出行星齿轮组之间。所述输入行星齿轮组和输出行星齿轮组之间的空间靠近轮毂驱动系统的轴向中心。将车轮轴承放置成靠近轮毂驱动系统的轴向中心是有益的，这是因为轴承中的轴向力较小，由此，与车轮轴承需要相对于车轮的轴向中心布置有较大偏移的情况相比，能够使用较小的轴承。在轮毂驱动系统的一个示例性实施例中，该轮毂驱动系统还包括制动器。该制动器包括第一部分和第二部分，其中，第一部分与轮毂驱动系统的静止部分旋转固定，而第二部分与所述输出行星齿轮组的太阳齿轮旋转固定。第一部分和第二部分能够被可控地接合，使得它们彼此旋转固定。由此，该制动器可以设定在接合状态和分离状态下。在该制动器的接合状态下，所述输出行星齿轮组的太阳齿轮与轮毂驱动系统的静止部分旋转固定。在该制动器的分离状态下，所述输出行星齿轮的太阳齿轮与轮毂驱动系统的任何静止部分都没有任何旋转固定连接。提供该制动器以在其接合状态下制动所述输出行星齿轮组的太阳齿轮的示例性效果在于：它使得该制动器能够在轴向上放置在输入行星齿轮组和输出行星齿轮组之间。静止部分是相对于轮毂驱动系统的电动马达的转子静止的部分。由此，轮毂驱动系统的静止部分可以是电动马达的定子，或者可以是任何固定地连接到电动马达的定子的部分。在轮毂驱动系统的一个示例性实施例中，该制动器在轴向上设置在输入行星齿轮组和输出行星齿轮组之间。将该制动器在轴向上设置在输入行星齿轮组和输出行星齿轮组之间的示例性效果在于：它仍然留有在轴向上在输入行星齿轮组和输出行星齿轮组之间设置车轮轴承的空间，而不会对径向构造空间有任何重大影响。在一个示例性实施例中，该轮毂驱动系统还至少包括车轮轴承的内圈，其中，该内圈在径向上布置在所述制动器外侧并且布置在轮毂驱动系统的静止部分上。该车轮轴承的内圈的这种示例性布置的示例性效果在于：车轮轴承的内圈内侧的径向狭窄空间可以用于容纳所述制动器。与行星齿轮组被布置在内圈内侧的情况相比，这允许车轮轴承的该内圈具有相对小的半径。小半径有助于使整个轮毂驱动系统保持径向紧凑。将该制动器径向布置在内圈的内侧有助于使整个轮毂驱动系统保持轴向紧凑。在一个示例性实施例中，该轮毂驱动系统还包括车轮轴承的外圈，并且该外圈适于旋转固定到车轮的轮辋。这样做的示例性效果在于：轮毂驱动系统由此已经设有车轮轴承，并且能够容易地装配到车轮的轮辋上。在轮毂驱动系统的一个示例性实施例中，中间行星齿轮组还包括齿圈，并且中间行星齿轮组的齿圈与输出行星齿轮组的行星架旋转固定。提供适于与输出行星齿轮组的行星架旋转固定的齿圈的示例性效果在于：当轮毂驱动系统被布置在车辆的车轮中时，中间行星齿轮组的齿圈也将把驱动扭矩传递到车轮的轮辋。在轮毂驱动系统的一个示例性实施例中，所述输出行星齿轮组还包括齿圈，并且所述输出行星齿轮组的齿圈与轮毂驱动系统的静止部分旋转固定。这种构造的示例性效果在于从该行星齿轮组实现了最大可能的传动比。在轮毂驱动系统的一个示例性实施例中，所述输入行星齿轮组还包括齿圈，并且所述输入行星齿轮组的齿圈与轮毂驱动系统的静止部分旋转固定。这种构造的示例性效果在于该从行星齿轮组实现了最大可能的传动比。在一个示例性实施例中，该轮毂驱动系统还包括与所述马达的驱动轴同轴地布置的至少一个延伸轴，其中，中间行星齿轮组的太阳齿轮设置在该延伸轴上。该延伸轴的示例性效果在于它将所述输入行星齿轮组的行星架和中间行星齿轮组的太阳齿轮连接。在一个示例性实施例中，该轮毂驱动系统还包括至少一个中空轴，该中空轴与所述马达的驱动轴同轴地布置并且围绕所述延伸轴设置，其中，所述输出行星齿轮组的太阳齿轮设置在该中空轴上。该中空轴围绕所述延伸轴设置的示例性效果在于它使得能够将输出行星齿轮组布置在输入行星齿轮组和中间行星齿轮组之间。本公开的一个方面涉及设有根据其任一相关实施例的轮毂驱动系统的车轮，其中，该车轮包括轮辋，并且该轮辋至少与输出行星齿轮组的行星架旋转固定。这种车轮的示例性效果在于其设有集成的驱动系统，该驱动系统装配在用于相关应用(例如轮式装载机和其他建筑设备等)的标准轮辋尺寸内。本公开的一个方面涉及包括车轮的车辆，该车轮包括根据其任一相关实施例的轮毂驱动系统。这种车辆的示例性效果是它在可以具有标准尺寸的至少一个车轮上设有集成的驱动系统。在以下描述和从属权利要求中公开了本专利技术的进一步的优点和有利特征。附图说明参考附图，下面是作为示例引用的本专利技术实施例的更详细描述。在附图中：图1是根据本公开的一个方面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆(1)的车轮(10)的轮毂驱动系统(100)，其中，所述轮毂驱动系统(100)至少包括：具有驱动轴(106)的驱动马达(105)；输入行星齿轮组(110)；输出行星齿轮组(130)；以及中间行星齿轮组(120)，其中/n每个行星齿轮组(110、120、130)都至少包括太阳齿轮(111、121、131)、行星架(113、123、133)和设置在所述行星架(113、123、133)上的行星齿轮(112、122、132)，其中/n所述驱动轴(106)与所述输入行星齿轮组(110)的所述太阳齿轮(111)旋转固定地布置，并且/n所述行星齿轮组(110、120、130)被布置成使得所述输入行星齿轮组(110)的所述行星架(113)与所述中间行星齿轮组(120)的所述太阳齿轮(121)旋转固定，并且所述中间行星齿轮组(120)的所述行星架(123)与所述输出行星齿轮组(130)的所述太阳齿轮(131)旋转固定，其中，所述输出行星齿轮组(130)的所述行星架(133)适于与所述车轮(10)的轮辋(102)旋转固定，其特征在于，所述行星齿轮组(110、120、130)相对于彼此轴向地布置，使得所述输出行星齿轮组(130)在轴向上设置在所述输入行星齿轮组(110)和所述中间行星齿轮组(120)之间。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于车辆(1)的车轮(10)的轮毂驱动系统(100)，其中，所述轮毂驱动系统(100)至少包括：具有驱动轴(106)的驱动马达(105)；输入行星齿轮组(110)；输出行星齿轮组(130)；以及中间行星齿轮组(120)，其中
每个行星齿轮组(110、120、130)都至少包括太阳齿轮(111、121、131)、行星架(113、123、133)和设置在所述行星架(113、123、133)上的行星齿轮(112、122、132)，其中
所述驱动轴(106)与所述输入行星齿轮组(110)的所述太阳齿轮(111)旋转固定地布置，并且
所述行星齿轮组(110、120、130)被布置成使得所述输入行星齿轮组(110)的所述行星架(113)与所述中间行星齿轮组(120)的所述太阳齿轮(121)旋转固定，并且所述中间行星齿轮组(120)的所述行星架(123)与所述输出行星齿轮组(130)的所述太阳齿轮(131)旋转固定，其中，所述输出行星齿轮组(130)的所述行星架(133)适于与所述车轮(10)的轮辋(102)旋转固定，其特征在于，所述行星齿轮组(110、120、130)相对于彼此轴向地布置，使得所述输出行星齿轮组(130)在轴向上设置在所述输入行星齿轮组(110)和所述中间行星齿轮组(120)之间。


2.根据权利要求1所述的轮毂驱动系统(100)，其中，所述轮毂驱动系统(100)还包括制动器(140)，其中，所述制动器(140)包括第一部分(141)和第二部分(142)，其中所述第一部分(141)与所述轮毂驱动系统(100)的静止部分(7)旋转固定，而所述第二部分(142)与所述输出行星齿轮组(130)的所述太阳齿轮(131)旋转固定，其中所述第一部分(141)和所述第二部分(142)能够被可控地接合，使得所述第一部分(141)和所述第二部分(142)彼此旋转固定。


3.根据权利要求2所述的轮毂驱动系统(100)，其中，所述制动器(140)在轴向上设置在所述输入行星齿轮组(110)和所述输出行星齿轮组(130)之间。


4.根据权利要求3所述的轮毂驱动系统(100)，其中，所述轮毂驱动系统(100)还至少包括车轮轴承(150)的内圈(151)，其中所述内圈(151)在径向上布置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔·弗雷德里克·旺根博恩，阿托·洪卡宁，托马斯·安德森，
申请(专利权)人：沃尔沃建筑设备公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE