[发明专利]一种内转子电动轮一体化集成结构及装配方法

摘要

本发明公开一种内转子电动轮一体化集成结构及装配方法，包括轮毂电机、减速机构、减震机构、制动器、冷却机构、密封机构、轮辋和轮胎等。减速机构包括两级减速，一级设置于轮毂电机内圈内，二级减速设置于靠轮辋侧。电机转子与一级减速结构的齿圈设计为一体化结构，一级减速机构的行星架与二级减速机构的太阳轮设计为一体化结构。轮毂电机、二级减速机构、减震机构、制动器、冷却机构设计为一体化集成的密封结构。此结构在保证电动轮驱动系统动力性能的基础上，充分考虑了电动轮系统的密封、冷却、制动、轻量化问题，且由于其一体化的集成设计，可以广泛应用于使用不同厂家/型号的各种车轮内，具有较强的通用性。

主权项

1.本发明公开一种内转子电动轮一体化集成结构及装配方法，电动轮一体化集成结构主要包括：轮毂电机、行星齿轮减速机构、减震机构、制动器、冷却机构、密封机构、轮辋、轮胎及外壳等。所述轮毂电机为内转子外定子结构，其中，转子与一级行星齿轮减速结构的齿圈设计为一体化结构；所述行星齿轮减速机构包括两级减速机构，一级行星齿轮减速机构设置于轮毂电机内圈内，二级减速设置于靠轮辋侧，其中，一级减速机构的太阳轮通过键连接固定在固定轴上，一级减速机构的行星架与二级减速机构的太阳轮设计为一体化结构，二级减速机构的齿圈固定于外壳上。车辆运行时，由轮毂电机转子将动力通过与电机转子集成于一体的一级减速机构的齿圈传递给一级减速机构的行星架，完成一级减速增扭作用，继而动力通过与一级减速机构的行星架集成于一体的二级减速机构的太阳轮输入二级减速机构，经二级减速机构的减速增扭作用，由二级减速机构的行星架输出给车轮，驱动车辆运行；所述制动器为盘式制动器，制动盘选择用二级减速机构的行星架圆盘，这在一定程度上实现了机构的简单化、轻量化，制动钳安装在电机壳体内部，通过螺栓连接固定在电机壳体上；所述减震机构分别安装在轮毂电机壳体与支撑轴之间、轮毂电机定子与电壳体之间以及行星机构行星架与轮毂之间，起到一定的连接、支撑、隔震、限位的作用的同时，可以通过有效等效转换减小车辆的非簧载质量，提高车辆平顺性和乘坐舒适性；冷却机构采用飞溅冷却和油道冷却相结合，一方面通过转动件的离心力作用将油液溅到减速机构、制动器等机构，对各部件进行冷却和润滑，另一方面从定子上方进入的油液经过油道进入到所设计的薄壁油套中，油液经过整个油路循环完成对轮毂电机的冷却，油液最终通过回油道回到液压装置中。所述轮毂电机、二级行星齿轮减速机构、减震机构、制动器、冷却机构等设计为一体化结构，并进行密封设计，在最大程度上实现了机构的集成化设计，缩小了结构的尺寸，提高空间利用率。所述装配方法如下，将键3‑10安装在固定轴3‑17上，然后将太阳轮3‑9通过键3‑10连接安装在轴3‑17上；然后安装深沟球轴承3‑13，同时在太阳轮3‑9与深沟球轴承之间安装轴用卡环3‑18和橡胶垫圈3‑19，由于行星架3‑8的内孔设计的轴向长度较长，所以加装两个深沟球轴承，轴承之间用轴用卡环3‑18和橡胶垫圈3‑19隔开；然后安装行星架3‑8，行星架3‑8安装好之后再将行星轮3‑7安装在行星架3‑8上，使太阳轮3‑9与行星轮3‑7正确啮合；然后安装转子内齿圈3‑6，同样的，需要在固定轴3‑17上先安装深沟球轴承3‑13(包括轴用卡环3‑18和橡胶垫圈3‑19)，轴承内圈用轴用卡环3‑18固定，外圈用端盖12固定(端盖用螺栓螺母固定在在转子齿圈上)；然后再在转子内齿圈外环安装转子3‑5及永磁体3‑4，即可完成一级减速机构的安装。二级减速机构安装，将轴承3‑13安装在固定轴3‑17上，由于两个轴承的距离较远，中间用轴用卡环3‑18、橡胶垫圈3‑19固定，然后将行星轮3‑21安装在行星架3‑20上，然后将行星架3‑21安装在固定轴3‑17上，使行星轮3‑21与太阳轮3‑15正确啮合；然后安装齿圈3‑22，使齿圈3‑22和行星轮3‑21正确啮合，即可完成二级减速机构的安装。接下来安装电机外壳及刹车机构；将电机外壳中3‑1套在整个机构外，定子3‑3上有一定深度的螺纹孔，电机外壳中3‑1与定子3‑3之间通过螺栓连接使定子3‑3固定在电机外壳中3‑1上(定子3‑3与电机外壳中3‑1之间加装橡胶垫片，起到减振、防滑、固定的作用)；齿圈3‑22的安装与定子3‑3相同。然后安装刹车机构5，行星架3‑20的盘状机构5‑1做刹车机构的制动盘，制动钳5‑2相对于制动盘5‑1的位置确定之后，将制动钳5‑2等零件通过螺栓螺母连接在电机外壳中3‑1上；然后安装电机左右两个盘状外壳，外壳中3‑1与左右两外壳之间加橡胶垫圈，然后通过螺栓螺母3‑23连接固定，电机右外壳2内圈加装橡胶垫圈(起密封、减振作用)后通过螺栓螺母固定在固定轴3‑17上。将轮毂连接盘2‑2与行星架3‑20通过螺栓螺母连接，然后轮毂连接盘2‑2与轮辋1‑2螺栓螺母连接，这样即可实现电机与轮辋的安装。