一种驱动装置的制作方法

1.本发明涉及电机驱动技术领域，具体涉及一种驱动装置。


背景技术：

2.目前用于车辆车轮的驱动装置通常存在传动效率低、且结构较为复杂。这使得目前的驱动装置在使用中容易产生噪音或故障，且不利于车辆的轻量化、紧凑化。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明旨在提供一种可以解决或至少减轻上述问题的驱动装置。
4.为此，本发明提供一种驱动装置，包括外壳、设置在外壳内的电机以及减速机构，电机包括定子、转子以及由转子驱动的驱动轴，减速机构设置在电机的转子内并与驱动轴传动连接，减速机构包括齿轮箱，其特征在于，电机的转子与减速机构之间还设置有一连接件，连接件包括侧壁以及由侧壁径向向内延伸的基板，转子固定于侧壁的径向外侧，基板与驱动轴防转动地连接，其中连接件的轴向长度不小于转子的轴向长度。
5.在一些实施例中，减速机构包括一个固定架，固定架设置于减速机构的径向外侧，固定架至少部分地设置于连接件内侧，固定架上设置有沿径向向内凹陷的轴承颈部，连接件与轴承颈部之间设有第一轴承。
6.在一些实施例中，固定架与外壳固定连接，且固定架内侧设有内齿圈，内齿圈与减速机构中的齿轮啮合。
7.在一些实施例中，减速机构包括一个支撑架及行星齿轮，支撑架围绕驱动轴设置，行星齿轮的齿轮轴与支撑架连接，且支撑架与减速机构的输出轴固定连接。
8.在一些实施例中，支撑架包括相对设置的第一转架和第二转架，其中驱动轴沿轴向穿过第一转架，第二转架朝向驱动轴的一侧设有凹槽，凹槽中设有第二轴承，驱动轴至少部分地沿轴向嵌入凹槽内部的第二轴承中。
9.在一些实施例中，驱动装置还包括设置于外壳内的一制动机构，制动机构与驱动轴的轴向端部形成防转动的接合或解除防转动的接合。
10.在一些实施例中，制动机构包括电磁铁以及能够受电磁铁磁力驱动的制动件，制动件可释放地与驱动轴的轴向端部形成防转动的接合，当电磁铁通电时驱动制动件移动，使得制动件解除对与驱动轴的锁定。
11.在一些实施例中，外壳包括壳套，壳套包括一个沿径向向内延伸的中隔板，中隔板将壳套内限定为第一容纳腔和第二容纳腔，其中第一容纳腔用于容纳电机以及减速机构以及驱动轴的一部分，第二容纳腔用于容纳制动机构。
12.在一些实施例中，外壳包括壳套，壳套包括一个沿径向向内延伸的中隔板，中隔板将壳套内限定为第一容纳腔和第二容纳腔，其中第一容纳腔用于容纳电机以及减速机构以及驱动轴的一部分，第二容纳腔用于容纳一制动机构。
13.在一些实施例中，外壳包括上盖和底盖，壳套呈中空筒状且具有相对的两开口端，
上盖与底盖相对设置于壳套的两开口端处。
14.本发明实施例提供的驱动装置具有成本低、体积小且齿数比大的优点，且由于将连接件的轴向长度设置为比转子的轴向长度更长，使得转子的内侧能够完全固定在所述连接件的外侧壁上，从而使得驱动装置的传动更加平稳。
附图说明
15.图1是本发明一实施例驱动装置的立体示意图。
16.图2是图1中的驱动装置的分解图。
17.图3是图2中的驱动装置中减速机构的分解图。
18.图4是图2中的驱动装置中制动机构的分解图。
19.图5是图1中的驱动装置的一个截面图，其中所述制动件位于释放位置。
20.图6是图1中的驱动装置的一个截面图，其中所述制动件位于锁紧位置。
具体实施方式
21.以下将结合附图以及具体实施方式对本发明进行详细说明，以使得本发明的技术方案及其有益效果更为清晰明了。可以理解，附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制，附图中显示的尺寸仅仅是为了便于清晰描述，而并不限定比例关系。
22.参考图1至图3，根据本发明一实施例的驱动装置100包括外壳10、设置在所述外壳10中的电机30和减速机构20。所述外壳10包括壳套11、上盖13以及底盖12。本实施例中，所述壳套11大致呈空心筒状，其具有相对的两开口端，所述上盖13以及所述底盖12分别相对地设置于所述壳套11的两开口端处。所述壳套11、上盖13和底盖12通过螺钉连接等方式固定地连接在一起。
23.另外参见图5，本实施方式中，所述驱动装置100还包括一设置于所述外壳10中的制动机构50。具体的，所述壳套11内壁的中部具有一个沿径向向内延伸的中隔板111，所述中隔板111将所述壳套11内的内腔分隔成第一容纳腔113和第二容纳腔114。所述第一容纳腔113用于收容所述电机30和所述减速机构20，所述第二容纳腔114用于容纳所述制动机构50。所述上盖13及所述底盖12分别用于封闭所述第一容纳腔113及所述第二容纳腔114。本实施例中，所述第二容纳腔114的直径小于第一容纳腔113的直径。
24.所述电机30设置于所述外壳10内。所述电机包括定子41、转子32、连接件31和驱动轴15。所述定子41固定于所述壳套11内壁。所述定子41内沿径向向内依次设有同轴布置的转子32、与所述转子32防转动地连接的连接件31、以及连接于连接件31的中央的驱动轴15。其中，所述连接件31与所述驱动轴15防转动地连接。
25.所述电机30的定子41大致呈环形，所述转子32设置于所述定子41的径向内侧，与所述转子32固定连接的连接件31包括一个大致呈圆筒状的侧壁311，以及由所述侧壁311沿径向向内延伸的基板312，所述基板312中心设有一腰形孔313，所述驱动轴15的轴向中部设置有与所述腰形孔313形成形状配合的定位段152，所述驱动轴15从而可以插入所述腰形孔313中，通过所述定位段152与所述腰形孔313的形状配合形成防转动的连接。
26.所述驱动轴15还包括位于定位段152轴向两侧的齿轮段153以及一个制动端部151。所述齿轮段153位于第一容纳腔113内，所述制动端部151穿过所述中隔板111而伸入至
第二容纳腔114内。即所述齿轮段153相对于所述基板312设置于背离所述第二容纳腔114的一侧，所述制动端部151相对于所述基板312设置于背离所述第一容纳腔113的一侧。
27.所述减速机构20设置于所述电机30内，具体地，所述减速机构20设置于所述连接件31内。所述减速机构20与所述驱动轴15传动连接，使得所述转子32的旋转通过连接件31及所述驱动轴15传递给所述减速机构20，并由所述减速机构20减速后输出。
28.所述减速机构20为行星齿轮减速装置，包括太阳轮、围绕所述太阳轮设置并与太阳轮啮合的多个行星齿轮24、设置于所述行星齿轮24的外围并与所述行星齿轮24啮合的内齿圈212，与所述行星齿轮24连接的支撑架、以及与所述支撑架连接的输出轴231。所述太阳轮固定于所述驱动轴15上，本实施例中，所述驱动轴15的齿轮段153用作所述太阳轮。所述行星齿轮24的数量为三个。所述内齿圈212呈环状，其内周壁具有若干内齿，用于与所述行星轮24啮合。本实施例中，内齿圈212由一固定架21提供，所述固定架21固定地设置于所述外壳10内。关于固定架21的具体结构将在下文详细描述。
29.所述支撑架由第一转架22和第二转架23固定连接而成，其中第一转架22包括大致呈圆盘形的第一支撑座221和自第一支撑座221凸出延伸的多个支撑轴25。所述支撑轴25分别用于支撑所述行星齿轮24。所述第一转架22包括一个轴向通孔，所述驱动轴15插入所述轴向通孔中并穿过所述第一转架22。所述第二转架23包括与第一支撑座221相对的第二支撑座232。所述第一转架22和第二转架23相互扣合，使得所述支撑轴25位于第一支撑座221和第二支撑座232之间，各支撑轴25的末端插入至第二支撑座232相应的孔内，从而将所述行星齿轮24可旋转地支撑于其间。所述三个行星齿轮24的外侧均突出于所述支撑架的周向外侧，并在所述支撑架的周向外侧与所述内齿圈212啮合。
30.具体地，本实施例中，所述第一支撑座221和第二支撑座232相对的表面上相向设有多个凸起，所述多个凸起在所述第一转架22和第二转架23相互扣合后相互抵顶，从而在第一支撑座221和第二支撑座232之间形成用于收容行星齿轮24的空间。优选地，所述第一支撑座221的凸起的表面进一步凸出延伸形成有凸柱，所述第二支撑座232的凸起的表面对应所述凸柱形成有扣孔(图中未示出)，通过凸柱与扣孔的配合可以进一步提高第一支撑座221与第二支撑座232的精准对位。
31.所述输出轴231固定连接于第二支撑座232的背离所述第一转架22的一侧。由于第一转架22和第二转架23固定连接，使得行星齿轮24由太阳轮驱动而沿内齿圈212转动时，带动第一转架22转动，而第二转架22随第一转架23转动，从而驱动输出轴23旋转。
32.具有所述内齿圈212的所述固定架21设置于在所述连接件31的径向内侧和所述支撑架的径向外侧之间。所述固定架21大致呈空心筒状，其包括所述内齿圈212和位于所述内齿圈212的轴向一端的轴承颈部211。所述轴承颈部211的壁部端面设有螺纹孔。所述上盖13则对应地设有通孔，使得所述固定架21与所述上盖13能够通过螺钉等方式固定连接，从而固定所述固定架21。
33.请一并参考图5，所述轴承颈部211位于沿轴向背离所述第二容纳腔114的一侧。所述轴承颈部211与所述内齿圈212相比具有较小的直径。所述电机的连接件31通过一第一轴承61可旋转地支撑于所述固定架21的轴承颈部211外围。具体地，所述第一轴承61可以为滚珠轴承。所述第一轴承61的内侧套置在所述轴承颈部211上，所述第一轴承61的外侧与一支撑环65的径向内侧抵顶，而所述支撑环65的径向外侧则抵顶在所述连接件31的侧壁311的
径向内侧，从而对所述连接件31实现可旋转地支撑。
34.所述第二转架23的第二支撑座232上朝向所述驱动轴15的一侧设置有一个沿轴向延伸的凹槽，所述凹槽内侧嵌设有一个第二轴承62，所述驱动轴15至少部分地嵌入所述第二轴承62的内环中。同时，所述壳套11的中隔板111的中央形成有一个沿轴向向第二容纳腔114延伸的轴筒112，所述轴筒112中间形成为沿轴向贯通的结构，所述驱动轴15具有所述制动端部151的一端穿过所述轴筒112向下延伸，直至伸入至所述第二容纳腔114中。所述轴筒112与所述驱动轴15之间还设有第三轴承63。由此，所述驱动轴15在所述定位段152和所述齿轮段153的轴向的两侧分别由第二轴承62和第三轴承63支撑，使得所述驱动轴15的转动更加稳定，且能够承受更大的转动力矩或转速。
35.进一步地，所述上盖13的中央设置有凹入所述第一容纳腔113内的保持部131，所述保持部131包括由所述上盖13中心部分向下延伸的圆筒状内壁，所述保持部131的径向内侧限定一沿轴向贯通的输出轴孔，所述输出轴231经由所述输出轴孔伸出。所述保持部131的径向内侧与所述输出轴231的伸出部分之间留有空间，在所述保持壁的径向内侧与所述输出轴231的伸出部分之间设置第四轴承64。在本实施例中，沿所述输出轴231的轴向设置两个所述第四轴承64，从而能够更加稳定地为所述输出轴231提供支持。另外，以上所述的第一轴承61、第二轴承62、第三轴承63和第四轴承64可以为例如深沟球轴承或者无油轴承等。
36.同时参考图4至6，本发明第一实施例的驱动装置100还包括制动机构50。具体的，所述驱动轴15包括一制动端部151，所述制动机构50可以被操控而与所述驱动轴15的制动端部151接合。
37.本实施例中，所述制动机构50包括一个相对所述下盖12固定设置的电磁铁51和可移动地设置于电磁铁51内的制动件52。所述电磁铁51的中部设有一空置槽511，所述制动件52设置于所述容置槽511中。本实施例中，所述电磁铁51包括一底板，所述底板通过紧固件固定于所述下盖12上。所述电磁铁51可以通过螺纹等方式与所述底板固定连接。
38.所述制动件52由铁磁性材料制成，其大致呈空心的长方体状，且所述制动件52朝向所述第一容纳腔113的端壁具有一接合孔，用于与所述驱动轴15的所述制动端部151形成接合。具体的，所述驱动轴15的所述制动端部151上形成有外花键，对应地，形成于所述制动件52上的所述接合孔为花键孔，所述花键孔521与所述驱动轴15的制动端部151上的外花键形成形状配合。
39.所述制动件52背离所述第一容纳腔113的一侧敞开，一沿轴向设置的复位弹簧54由此伸入所述制动件52内部，并抵顶所述制动件52的端壁内侧，从而为所述制动件52提供朝向所述第一容纳腔113的推力。
40.所述电磁铁51的容置槽511中还设置有一个为所述复位弹簧54提供定位的定位柱53，所述定位柱53大致呈圆柱形，所述复位弹簧54部分地套置在所述定位柱53上，从而防止了所述定位柱53在工作过程中发生偏移。
41.在所述电磁铁51未通电时，所述制动件52在所述复位弹簧54的推动下被顶至所述第一容纳腔113的顶端，从而使得所述驱动轴的制动端部151与所述制动件上的花键孔521形成接合并形成形状配合，以防止所述驱动轴15发生转动。在所述电磁铁51通电时，所述制动件52在所述电磁铁51的磁力作用下向下移动，使得所述制动件52与所述制动端部151脱
离接合，从而解除对使所述驱动轴15的锁定，使得所述驱动轴15可以正常转动。
42.本实施方式中，所述连接件31的侧壁311的轴向长度大于转子32的轴向长度，使得所述转子32内侧能够完全由所述连接件31的外壁支撑并固定。且所述连接件31的侧壁311的临近所述上盖的部分的轴向内侧可以通过支撑环65与第一轴承61抵顶，从而对所述连接件的旋转形成稳定的支撑。在所述转子32受到定子41的驱动而转动时，所述转子32与连接件31之间形成牢固且稳定的连接，从而实现传动平稳的目的。可以理解的是，在未示出的其他实施例中，转子的轴向长度也可以等于连接件的轴向长度，只需保证所述转子的径向内侧能够完全由所述连接件的外壁支撑并固定即可。例如，可以将所述转子的轴向长度延长至于所述连接件的外壁的轴向长度一致，且所述转子的轴向的两端分别与所述连接件的外壁的轴向的两端齐平，由此，所述转子的径向内侧能够完全由所述连接件的外壁支撑并固定，且同时可以在所述连接件的径向的内侧设置第一轴承及支撑环，增加传动的稳定性。
43.以下将对驱动装置的作动原理进行详细描述。
44.在驱动装置通电后，电磁铁51产生磁力，将制动件52吸入容置槽511，制动件52上的花键孔521与驱动轴15上的外花键脱离接合，制动解除，同时电机定子41通电后驱动转子32旋转，电机30开始工作。转子32带动连接件31一同旋转，而连接件31通过腰型孔313进一步带动驱动轴15转动，所述输入轴15通过与其驱动连接的减速机构20，将驱动力输出给输出轴231。
45.断电后，定子41停止驱动转子32旋转，电磁铁51不再产生磁场，制动件52在复位弹簧54的作用下朝向驱动轴15伸出，制动件52上的花键孔521与驱动轴15上的外花键接合，从而锁紧驱动轴15，实现制动。
46.可以理解地，制动的方式可以如本实施方式中所述的利用弹簧及花键等机械结构进行制动，而在其他实施方式中，也可以采用其他机械结构，或者可以采用电路控制的方式进行制动，当通过电路进行制动控制时，制动机构50可以省略，从而减小驱动装置的轴向尺寸。
47.根据本发明驱动装置中位于电机与减速机构之间的连接件的轴向长度大于电机转子的轴向长度，使转子的内侧可以完全固定在所述连接件的外周，从而传动均匀稳定，实现平稳传动的目的。驱动装置的减速机构部分设置在驱动装置的中央，具有成本低、体积小且齿数比大的优点。由于将转子及定子等发热部件设置于外侧，提高了驱动装置的散热效果，且提高了驱动装置的负载能力。另外，由于将制动机构内置于驱动装置内部，使得驱动装置的结构更加紧凑。
48.以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于以上列举的实施例，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。