整体式主轴－齿架的电动轮驱动制造技术

本发明专利技术提供一种车轮驱动组件，其包括固定到车轮的可旋转的主轴－齿架。固定的壳体包括输出齿圈，主轴－齿架大体位于该壳体内。由输入齿架驱动的输出恒星齿轮驱动输出行星齿轮，该输出行星齿轮进而与输出齿圈相互接合，以驱动并旋转主轴－齿架。固定的驱动端壳体包括输入齿圈，并容纳径向悬浮降低噪音的输入齿架和多个可旋转地安装在输入齿架中的输入行星齿轮。输入恒星齿轮由电动马达驱动，并驱动多个输入行星齿轮，该多个输入行星齿轮与输入齿圈啮合，以使输入齿架绕其实际中心旋转。输入齿架部分地套设在主轴－齿架内，马达部分地套设在固定的驱动端壳体内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于用于较轻的中速车辆的小型电动轮驱动组件领域。
技术介绍
Beltkowski的美国专利No.7,455,616为齿架输出装置。该装置包含主轴，该主轴通常限定成支撑主轴承的内滚道的轴类部件。锥形轴承内圈安放在该轴部件上。该No.7,455,616专利是轮毂输出装置。主轴固定到机器框架，整个壳体绕主轴旋转。轮与壳体连接。Schoon(本申请的专利技术人)的美国专利No.6,852,061在摘要中描述如下：“公开一种新型、实用且小型的车轮马达驱动装置，该车轮马达驱动装置用于施加在例如剪式升降机的构造设备上和其它类似的台架设备上，这些设备过去使用液压驱动系统向车轮提供动力，以移动该设备。电动马达安装到主轴齿架，该主轴齿架可枢转地连接到设备的框架，以允许该设备绕竖轴枢转，以进行操纵。齿轮减速行星齿轮系统绕马达的驱动轴安装，并且整体位于旋转轮毂内。行星齿轮系统的输出齿圈一体形成到轮毂的内部，从而通过行星齿轮系统直接应用于轮毂具有，以提供更大的效率。”需要用于较轻的中速车辆的清洁、环保、小型的电动轮驱动组件。一些示例应用为零转动(zero turn)割草机、多用途车辆以及扫除机。当前的无轴车辆通过直接连接到车轮的低速液压马达驱动。液压系统具有许多不希望的特征，例如噪声、泄漏和效率较低。
技术实现思路
一种小型车轮驱动组件包括可旋转地驱动输入恒星齿轮的电动马达。固定的驱动端壳体栓接到所述马达壳体并包括输入齿圈、输入齿架和多个可旋转地安装到输入齿架的输入行星齿轮。输入恒星齿轮驱动所述多个输入行星齿轮，所述输入行星齿轮与所述输入齿圈啮合，以使所述输入齿架旋转。输出恒星齿轮由所述输入齿架驱动。固定的主轴-齿架壳体包括位于其内部上的输出齿圈。主轴-齿架和多个可旋转地安装在其上的输出行星齿轮位于所述固定的主轴-齿架壳体内。两个轴承位于所述主轴-齿架与所述固定的主轴-齿架壳体之间。所述主轴-齿架用作轴承支撑件、车轮安装件、用于输出行星齿轮的安装件以及齿轮，并且用作转矩倍增减速器。主轴-齿架大体为具有封闭驱动端和部分打开的输入端的圆筒形，所述输入齿架部分地套设在所述主轴-齿架的所述部分打开的输入端内。固定的主轴-齿架壳体大体为圆筒形。所述输出恒星齿轮驱动所述多个输出行星齿轮，该多个输出行星齿轮与所述固定的主轴-齿架壳体的输出齿圈啮合，以使所述主轴-齿架旋转。支撑车胎的车轮固定到所述主轴-齿架并可随之旋转。所述车轮固定到所述主轴-齿架，并直接安装在所述主轴-齿架上。所述主轴-齿架包括至少一个螺栓，优选为从所述主轴-齿架的表面突出的多个螺栓。所述螺栓插入穿过所述车轮中的一个或多个孔，以将所述车轮附接到所述主轴-齿架。优选的是，所述螺栓-->上包括螺纹，并且螺母旋拧在所述螺栓上，以将所述车轮固定到所述主轴-齿架。所述输入行星齿轮与所述输入恒星齿轮和所述输入齿圈啮合，所述输入齿圈允许所述输入齿架径向移动并且可调节地定位其实际旋转中心，因此降低负载产生的噪声。使用制动器以允许将所述车轮保持在合适位置，并因此将由所述车轮驱动的车辆保持在合适位置。当向制动器供应电力时，制动器不被致动。当从制动器取消电力时，致动器被致动，将马达轴锁定到马达壳体，进而将该马达壳体锁定到车辆。车轮螺栓旋拧在齿架中。螺栓突出到行星齿轮开口之间的齿架壁(腹部)中。螺栓为双末端。一端具有螺纹并通过粘合剂粘接到主轴-齿架中，利用螺母将车轮附接到螺纹露出端。可使用其它结构(储如焊接、联接、磁吸引等)将所述车轮固定到主轴-齿架。马达轴包括内花键，所述输入恒星齿轮包括齿，该齿与所述内花键啮合。所述输入齿架部分地位于固定驱动端壳体内，并且部分地位于所述旋转的主轴-齿架内，这导致车轮驱动组件的总长减小。所述马达(优选为AC马达)部分地位于所述马达壳体内，并且部分地位于固定的驱动端壳体内，这导致车轮驱动组件的总长减小。这里所示的驱动组件的示例的长度近似为280mm(11英寸)长，直径近似为154mm(6英寸)。通过将车轮固定到减速器-马达组件，这里所示的示例近似为373mm(14.7英寸)长，直径近似为234mm(9.2英寸)。车轮自身长度近似为201英寸，具有234mm(9.2英寸)的直径。本专利技术包括主轴-齿架输出，固定的主轴-齿架壳体被固定，并且车轮附接到整体式主轴-齿架。本专利技术将主轴的功能和输出齿架的功能结合成单个小型部件，即，主轴-齿架。主轴-齿架的主轴功能包括轴承支撑和车轮安装。主轴-齿架的齿架功能包括安装并隔开行星齿轮、转矩倍增并减速。传统上，行星齿轮减速器的这些部件(即，主轴和输出齿架)是分离的，并且通常为行星变速箱中最昂贵的部件的其中两个部件。使用该方案，可以消除昂贵部件以及大大减小变速箱长度。因此，本专利技术适用于需要考虑空间的车轮中。本专利技术的其中一个目的是提供一种用于较轻的中速车辆的小型电动轮驱动组件。一些示例应用为零转动割草机、多用途车辆以及扫除机。本专利技术特别适用于不能使用传统轴驱动的情况。目前无轴车辆用与车轮直接连接的低速液压马达驱动。液压系统具有许多不希望的特征，例如噪声、泄漏和效率较低。使用本专利技术的车轮驱动组件允许用小型电动马达、变速箱和制动器组件取代液压马达，并提供向车轮传递动力的安静、高效且无液压的装置。本专利技术的一个目的是提供一种主轴-齿架和固定的主轴-齿架壳体，其中，车轮附接到整体式主轴-齿架。本专利技术的一个目的是提供一种用于较轻的中速车辆的小型电动轮驱动组件。本专利技术的一个目的是利用主轴-齿架来执行主轴的功能，即，轴承支撑和车轮安装，并且还执行齿架的功能，即，安装并隔开行星齿轮、转矩倍增并减速。本专利技术的一个目的是利用输入恒星齿轮、输入行星齿轮和输入行星齿架，该输入行星齿架与输入齿圈协作而不由轴承支撑，其中，输入行星齿轮与固定驱动端壳体的输入齿圈啮合，以使输入齿架绕其实际中心旋转。本专利技术的一个目的是其中输入齿圈允许输入齿架径向移动并降低负载产生的噪声。-->本专利技术的一个目的是将输入行星齿架部分地套设在主轴-齿架内，以减小小型电动马达齿轮减速器组件的轴向长度。本专利技术的一个目的是将电动马达部分地套设在驱动端壳体内，以减小小型电动马达齿轮减速器组件的轴向长度。通过针对下述的附图简要说明和本专利技术的说明进行的说明，将最佳理解本专利技术的这些和其它目的。附图说明图1是整体式主轴-齿架的电动轮驱动组件的立体图。图1A是整体式主轴-齿架的电动轮驱动组件的端视图。图1B是沿图1A的线1B-1B剖取的整体式主轴-齿架的电动轮驱动组件的剖视图。图1C是示出主轴-齿架组件、输入齿架和驱动端头部的图1B的部分的放大图。图1D是输入齿架和输入行星齿轮的立体图。图1E是从齿轮减速器侧看去的驱动端头部的子组件的立体图。图1F是固定的主轴-齿架壳体的输出齿圈的立体图。图1G是主轴-齿架129的立体图。图1H是图1B的部分的放大图。图1I是图1H的部分的放大图。图1J是与图1B类似的剖视图，具有附接到整体式主轴-齿架的电动轮驱动组件的轮毂。具体实施方式图1是整体式主轴-齿架129的电动轮驱动组件的立体图100。参照图1，示出了接线条101和线路端子101A、101B和101C。图1还示出温度传感器连接器108、制动器连接器113以及速度传感器连接器107A。马达壳体115、驱动端头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车轮驱动组件，该车轮驱动组件包括：输入恒星齿轮和马达，该马达可旋转地驱动所述输入恒星齿轮；固定的驱动端壳体，所述固定的驱动端壳体包括输入齿圈；输入齿架和多个可旋转地安装至该输入齿架上的输入行星齿轮，所述输入恒星齿轮驱动所述多个输入行星齿轮，所述输入行星齿轮与所述输入齿圈啮合，以使所述输入齿架旋转；输出恒星齿轮，该输出恒星齿轮由所述输入齿架驱动；固定的主轴－齿架壳体；主轴－齿架，所述主轴－齿架位于所述固定的主轴－齿架壳体内，所述固定的主轴－齿架壳体包括输出齿圈；多个输出行星齿轮，该多个输出行星齿轮可旋转地安装在所述主轴－齿架中，所述输出恒星齿轮驱动所述多个输出行星齿轮，所述输出行星齿轮与所述输出齿圈啮合，以使所述主轴－齿架旋转；车轮；并且所述车轮固定到所述主轴－齿架并可随所述主轴－齿架旋转。

【技术特征摘要】
US 2009-12-2 12/629,2041.一种车轮驱动组件，该车轮驱动组件包括：输入恒星齿轮和马达，该马达可旋转地驱动所述输入恒星齿轮；固定的驱动端壳体，所述固定的驱动端壳体包括输入齿圈；输入齿架和多个可旋转地安装至该输入齿架上的输入行星齿轮，所述输入恒星齿轮驱动所述多个输入行星齿轮，所述输入行星齿轮与所述输入齿圈啮合，以使所述输入齿架旋转；输出恒星齿轮，该输出恒星齿轮由所述输入齿架驱动；固定的主轴-齿架壳体；主轴-齿架，所述主轴-齿架位于所述固定的主轴-齿架壳体内，所述固定的主轴-齿架壳体包括输出齿圈；多个输出行星齿轮，该多个输出行星齿轮可旋转地安装在所述主轴-齿架中，所述输出恒星齿轮驱动所述多个输出行星齿轮，所述输出行星齿轮与所述输出齿圈啮合，以使所述主轴-齿架旋转；车轮；并且所述车轮固定到所述主轴-齿架并可随所述主轴-齿架旋转。2.根据权利要求1所述的车轮驱动组件，该车轮驱动组件还包括轴承，所述轴承位于所述主轴-齿架与所述固定的主轴-齿架壳体之间。3.根据权利要求1所述的车轮驱动组件，其中，所述车轮中包括孔，所述主轴-齿架包括用于插入穿过所述车轮中的所述孔的螺栓，以将所述车轮附接到所述主轴-齿架。4.根据权利要求3所述的车轮驱动组件，其中，所述螺栓上包括螺纹，并且该车轮驱动组件还包括旋拧在所述螺栓上的螺母，以将所述车轮固定到所述主轴-齿架。5.根据权利要求1所述的车轮驱动组件，其中，所述输入行星齿轮与所述输入恒星齿轮和所述输入齿圈啮合，以允许所述输入齿架径向移动并且可调节地定位实际旋转中心，因此降低负载产生的噪声。6.根据权利要求1所述的车轮驱动组件，其中，所述马达为电动马达。7.根据权利要求1所述的车轮驱动组件，该车轮驱动组件还包括制动器。8.根据权利要求1所述的车轮驱动组件，该车轮驱动组件还包括马达轴，所述马达轴包括内花键，所述输入恒星齿轮包括与所述内花键啮合的齿。9.根据权利要求1所述的车轮驱动组件，其中，所述输入行星齿架部分地位于所述主轴-齿架内。10.一种车轮驱动组件，该车轮驱动组件包括：电动马达，该电动马达可旋转地对输入恒星齿轮进行驱动；固定的驱动端壳体，所述固定的驱动端壳体包括输入齿圈；输入齿架和多个可旋转地安装在所述输入齿架中的输入行星齿轮，所述输入恒星齿轮驱动所述多个输入行星齿轮，并与所述多个输入行星齿轮啮合，所述输入行星齿轮与所述输入齿架的所述输入齿圈啮合，以使所述输入齿架绕其实际中心旋转，所述输入齿圈允许所述输入齿架径向移动并降低负载产生的噪声；输出恒星齿轮，该输出恒星齿轮由所述输入齿架驱动；固定的主轴-齿架壳体，所述固定的主轴-齿架壳体包括输出齿圈；主轴-齿架和多个可旋转地安装在所述主轴-齿架中的输出行星齿轮，所述输出恒星齿轮驱动所述多个输出行星齿轮，所述输出行星齿轮与所述主轴-齿架壳体的所述输出齿圈啮合，以使所述主轴-齿架旋转；所述输入行星齿架部分地位于所述主轴-齿架内；车轮；并且所述车轮固定到所述主轴-齿架并可随所述主轴-齿架旋转。11.根据权利要求10所述的车轮驱动组件，该车轮驱动组件还包括第一和第二轴承，所述第一和第二轴承夹设在所述主轴-齿架与所述固定的主轴-齿架壳体之间。12.根据权利要求1所述的车轮驱动组件，该车轮驱动组件还包括第一和第二轴承，所述第一和第二轴承夹设在所述主轴-齿架与所述固定的主轴-齿架壳体之间。13.根据权利要求1所述的车轮驱动组件，该车轮驱动组件还包括用于安装所述车轮驱动组件的连接。14.根据权利要求10所述的车轮驱动组件，该车轮驱动组件还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：本杰明沃伦朔恩，
申请(专利权)人：费尔菲尔德制造公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]