一种有张紧机构的一体化单纵臂悬架轮边电驱动系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种有张紧机构的一体化单纵臂悬架轮边电驱动系统，其中从动同步带轮、同步齿形带、主动同步带轮、电机、摆臂壳体、张紧臂体、转动销轴张紧螺杆为一体化结构，形成一体单纵臂悬架轮边减速箱体组件；壳体质量得到了一定减轻，所述一体化单纵臂悬架轮边减速箱体组件通过弹性橡胶铰与车架铰接。电机的动力传递路线为主动带轮、从动同步带轮、驱动轴、轮毂及轮辋。同步带传动的张紧机构包括张紧臂体、电机、主动同步带轮、轴承、摆臂壳体、转动销轴、张紧螺杆，其优点是：采用同步齿形带传动省去了润滑和密封，提高了传动效率。有效地降低了汽车的等效簧下质量，提高汽车平顺性和车轮接地性，且结构简单，安装方便。
【专利说明】一种有张紧机构的一体化单纵臂悬架轮边电驱动系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电动汽车底盘与传动领域，具体涉及一种有张紧机构的一体化单纵臂悬架同步带减速式轮边电驱动系统。
【背景技术】
[0002]随着电动汽车的不断兴起，出现了多种电动车的驱动形式。汽车簧下质量的大小直接影响到汽车的行驶平顺性和车轮接地性。目前，以电动轮为代表的轮边电驱动系统由于其驱动系统和整车结构简洁、可利用空间大、传动效率高，各驱动轮转矩可独立控制，有利于提高恶劣路面条件下的行驶性能而成为研究热点。但由于电机安装于驱动轮内，汽车簧下质量较大，不利于汽车平顺性和车轮接地性。
[0003]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簧下质量结构及方法，能有效减小电机等部件引起的等效簧下质量。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于综合考虑簧下质量、减速增扭以及一体化的基础上提出一种有张紧机构的一体化单纵臂悬架同步带减速式轮边电驱动系统。
[0005]本实用新型采用的技术方案是:一种有张紧机构的一体化单纵臂悬架轮边电驱动系统包括轮辋、制动钳、制动盘、半轴套管、轮毂、轮毂轴承、驱动轴、轴承、从动同步带轮、同步齿形带、主动同步带轮及轴、电机、张紧臂体、转动销轴、张紧螺杆、摆臂壳体、弹性橡胶铰、车架。其中，从动同步带轮、同步齿形带、主动同步带轮及轴、电机、摆臂壳体、张紧臂体、转动销轴、张紧螺杆为一体化结构，形成一体化单纵臂悬架轮边减速箱体组件；通过结构优化和轻量化设计，得到了一种新的满足结构和强度要求的摆臂壳体结构形式，壳体质量得到了一定减轻。所述一体化单纵臂悬架轮边减速箱体组件通过弹性橡胶铰与车架铰接，且轮边减速箱体在工作时会以弹性橡胶铰与车架铰接轴线为轴绕车架摆动，同时具有悬架单纵臂导向功能和轮边减速器壳体支撑功能。电机通过与张紧臂体连接实现与摆臂壳体的一体化。主动同步带轮与主动同步带轴做成一体，主动同步带轮通过带轮轴内花键与电机输出轴外花键连接，主动带轮轴两端通过轴承支撑于张紧臂体内。主动带轮通过同步齿形带与从动带轮连接实现动力的传递。从动同步带轮通过平键与驱动轴连接。驱动轴通过花键与轮毂连接，最终轮毂把动力传递给轮辋，实现动力的输出。
[0006]本实用新型中，所述的同步带张紧机构包括张紧臂体、电机、主动同步带轮、轴承、摆臂壳体、转动销轴、张紧螺杆。电机与张紧臂体的侧平面通过螺栓固连成一体，主动同步带轮通过两端轴承支撑于张紧臂体内，电机、张紧臂体、主动同步带轮和轴承组装成一体化动力组件。通过转动销轴连接摆臂壳体和张紧臂体，张紧螺杆与摆臂壳体采用螺纹连接，张紧螺杆的下端与张紧臂体接触，通过转动张紧螺杆，张紧螺杆下端带动张紧臂体连同相关一体化动力组件一起绕转动销轴摆动，从而实现同步带轮之间的张紧。
[0007]本实用新型所述的摆臂壳体，通过结构优化和轻量化设计后，得到了一种新的满足结构和强度要求的摆臂壳体结构形式，壳体质量得到了一定减轻，有利于减小汽车簧下质量。
[0008]本实用新型的优点在于:
[0009]同步齿形带传动具有同步减速式轮边电驱动功能，运行平稳，无噪声，传动比恒定的优点。同步齿形带传动的效率也高于齿轮传动，其传动中心距不受带轮大小的限制。同步齿形带传动无需进行润滑与密封，成本相应降低。
[0010]同步齿形带传动，传动机构本身质量相对齿轮传动有较大降低，同时可显著减小电机轴与车轮轴的中心距离，从而使轮边一体化减速装置的等效质心靠近车架，有利于等效簧下质量的减小。
[0011]利用同步齿形带传动，省去了润滑和密封，提高了传动效率，有效降低了簧下质量，提高了汽车平顺性和车轮接地性。通过结构优化和轻量化设计的摆臂壳体，质量得到了一定减轻。结构简单，安装方便，运行可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的结构示意图；
[0013]图2为本实用新型的张紧机构结构示意图；
[0014]图3为本实用新型的摆臂壳体结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]以下结合附图1、附图2、附图3，对本实用新型作进一步描述。本实用新型主要包括:1.轮辋；2.制动钳；3.制动盘；4.半轴套管；5.轮毂；6.驱动轴；7.轮毂轴承；8.轴承；
9.从动同步带轮；10.同步齿形带；11.主动同步带轮及轴；12.轴承；13.张紧臂体；14.张紧螺杆；15.摆臂壳体；16.电机；17.车架；18.弹性橡胶铰；19.转动销轴。
[0016]在图1中，轮辋1、制动盘3和轮毂5通过螺栓连接以传递动力。制动钳2安装固定于半轴套管4上，半轴套管4与摆臂壳体15通过螺栓连接。轮毂轴承7安装于轮毂5外。驱动轴6通过花键与轮毂5连接以传递动力。驱动轴6通过轴承8支撑于摆臂壳体15上。从动同步带轮9与驱动轴6采用平键连接以传递动力。主动同步带轮及轴11与从动同步带轮9之间由同步齿形带10连接。电机16通过花键与主动同步带轮轴连接。主动同步带轮及轴11通过轴承12支撑于张紧臂体13内。从动同步带轮9、同步齿形带10、主动同步带轮及轴11、电机16、摆臂壳体15、张紧臂体13、张紧螺杆14为一体化结构，形成一体化单纵臂悬架轮边减速箱体组件；所述一体化单纵臂悬架轮边减速箱体组件通过弹性橡胶铰18与车架17铰接，可绕弹性橡胶铰18与车架17的连接轴线摆动，充当单纵臂，同时兼有其导向功能。动力传递路线是:电机16、主动同步带轮及轴11、从动同步带轮9、驱动轴6、轮毂5、轮辋I。
[0017]在图2中，张紧臂体13、电机16 (图中未画出)、主动同步带轮及轴11、轴承12 (图中未画出)、摆臂壳体15、转动销轴19、张紧螺杆14共同构成了张紧机构，电机16与张紧臂体13的侧平面通过螺栓固连成一体，主动同步带轮及轴11通过两端轴承12支撑于张紧臂体13内，电机16、张紧臂体13、主动同步带轮及轴11和轴承12组装成一体化动力组件。通过转动销轴19连接摆臂壳体15和张紧臂体13，张紧螺杆14与摆臂壳体15采用螺纹连接，张紧螺杆14的下端与张紧臂体13接触，通过转动张紧螺杆14，张紧螺杆14下端带动张紧臂体13连同相关一体化动力组件一起绕转动销轴19摆动，从而实现同步带轮之间的张紧。
[0018]图3为所用摆臂壳体15的结构示意图，通过结构优化和轻量化设计，其基本外形如图所示。
[0019]采用结构优化和轻量化设计后，得到了一种新的满足结构和强度要求的摆臂壳体结构形式，壳体质量得到了一定减轻，有利于减小汽车簧下质量。
[0020]采用同步齿形带传动具有运行平稳、无噪声、无需润滑和密封等优点，降低了相关制造成本。
[0021]采用同步齿形带传动，中心距不受带轮大小的限制，同时可有效使电机的质心尽量靠近车架，有效降低了簧下质量，提高了汽车的平顺性和接地性。
[0022]采用的张紧机构，结构简单，安装方便，运行可靠，可有效调节同步带轮张紧力的大小。
[0023]该悬架的弹性元件可以采用螺旋弹簧或扭杆弹簧。
[0024]该一体化轮边驱动系统可用于非转向轮,成套使用。
【权利要求】
1.一种有张紧机构的一体化单纵臂悬架轮边电驱动系统，包括轮辋、制动钳、制动盘、半轴套管、轮毂、驱动轴、轮毂轴承、轴承、从动同步带轮、同步齿形带、主动同步带轮、张紧臂体、张紧螺杆、摆臂壳体、电机、车架、弹性橡胶铰、转动销轴，其特征在于:从动同步带轮、同步齿形带、主动同步带轮、电机、摆臂壳体、张紧臂体、张紧螺杆为一体化结构，形成单纵臂悬架摆臂一体化的轮边减速箱体组件；张紧臂体、摆臂壳体、转动销轴、张紧螺杆共同构成了同步带轮的张紧机构；主动同步带轮与主动同步轴做成一体，主动同步带轮通过主动同步带轮轴内花键与电机输出轴外花键连接，电机动力通过主动同步带轮、从动同步带轮、驱动轴、轮毂传递到轮辋，实现动力的输出。
2.根据权利要求1所述的一种有张紧机构的一体化单纵臂悬架轮边电驱动系统，其特征在于:张紧臂体、电机、主动同步带轮、轴承、摆臂壳体、转动销轴和张紧螺杆，电机与张紧臂体的侧平面通过螺栓固连成一体，主动同步带轮通过两端轴承支撑于张紧臂体内，电机、张紧臂体、主动同步带轮和轴承组装成一体化动力组件；通过转动销轴连接摆臂壳体和张紧臂体，张紧螺杆与摆臂壳体采用螺纹连接，张紧螺杆的下端与张紧臂体接触，通过转动张紧螺杆，张紧螺杆下端带动张紧臂体连同相关一体化动力组件一起绕转动销轴摆动，从而实现同步带轮之间的张紧。
【文档编号】B60K17/28GK203543558SQ201320688148
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年11月4日 优先权日:2013年11月4日
【发明者】陈辛波, 许乃文, 姜宇 申请人:同济大学