CN205033933U - 一种轮边电驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轮边电驱动系统，包括轮边电机单元、减速单元、制动装置和车轮；其中，轮边电机单元、减速单元、制动装置与车轮同轴相设置；轮边电机单元、减速单元布置在车轮的外侧面，制动装置设置在车轮的内侧面。本实用新型轮边电驱动系统结构简单紧凑，适用于非独立悬架结构，传动效率高，能够提供较大的峰值功率和扭矩，并且应用范围广泛。

Description

一种轮边电驱动系统

技术领域

本实用新型属于电动汽车驱动系统，具体涉及一种用于轮边驱动的电动轮系统。

背景技术

近年来，随着节能环保日益受到重视，电动汽车得到了快速发展，出现了多种电动车的驱动形式，目前，以电动轮为代表的轮边驱动系统，由于其功率密度大、传动效率高、可利用空间大、结构简单、各驱动轮转矩可独立控制，成为研究热点。由于车轮的内部空间有限，如何在有限的空间中将驱动元件、制动元件、减速机构等集成在一起，并进行合理的布置已成为各大汽车公司和科研单位攻关的热点。

现有专利技术中的轮边电驱动系统，结构复杂，电机布置到车轮内侧面，应用于非独立悬架比较困难；而应用于独立悬架，也需要足够的悬架空间避免运动干涉，对独立悬架及整车的性能产生重要的影响。电机布置到轮辋里面的轮毂电机驱动形式，由于制动装置及轮辋直径的限制，电机的尺寸、峰值功率和扭矩会受到影响。

因此，开发一种轮边电驱动系统，用于改善现有技术的不足，已成为电动车轮边驱动技术领域迫切的需求。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺点和不足，提供一种轮边电驱动系统，该电驱动系统结构简单紧凑，传动效率高，能够提供较大的峰值功率和扭矩，并且应用范围广泛。

本实用新型为解决上述技术问题，通过以下技术方案实现：

一种轮边电驱动系统，包括轮边电机单元、减速单元、制动装置和车轮。其中，轮边电机单元、减速单元、制动装置与车轮同轴相设置；轮边电机单元、减速单元布置在车轮的外侧面，制动装置设置在车轮的内侧面。

具体地，所述的轮边电机单元包括机壳、定子绕组、转子、端盖和冷却风扇。其中，机壳、定子绕组、转子、端盖和冷却风扇同轴安装在转向节轴上；机壳一端为内齿圈，所述内齿圈与第一行星齿轮、第二行星齿轮和第三行星齿轮啮合；定子绕组固定于机壳内，转子设置在定子绕组内与太阳轮通过花键连接；冷却风扇设置在定子绕组和转子的外侧面，所述冷却风扇与转子固定连接，转子带动冷却风扇转动，实现对轮边电机单元的风冷；端盖安装在冷却风扇的外侧面。

所述的减速单元包括太阳轮、第一行星轮、第二行星轮、第三行星轮、行星齿轮架、过渡板、第一行星齿轮轴、第二行星齿轮轴和第三行星齿轮轴。其中，太阳轮一端外圈通过花键与转子内圈连接、内圈通过轴承与转向节轴连接，太阳轮的另一端为齿轮结构，分别与第一行星轮、第二行星轮、第三行星轮啮合连接；所述第一行星轮、第二行星轮和第三行星轮分别通过第一行星齿轮轴、第二行星齿轮轴和第三行星齿轮轴安装在行星齿轮架上，所述第一行星轮、第二行星轮和第三行星轮分别与太阳轮和机壳内齿圈啮合；所述行星齿轮架与过渡板固定连接，行星齿轮架的侧面固定第一行星齿轮轴、第二行星齿轮轴和第三行星齿轮轴，用于安装行星齿轮；所述过渡板布置在行星齿轮架和轮辋辐板之间、分别与行星齿轮架和轮辋辐板固定连接。

所述的制动装置为气压盘式制动器、与车轮同轴安装，气室布置到车轮的内侧面，可以替换为鼓式制动器。

所述的车轮包括轮辋辐板、转向节轴、转向节和电源线；其中，轮辋辐板与过渡板通过螺栓连接；转向节轴穿过电机单元、减速单元、制动装置和车轮，所述转向节轴轴向中心开有孔，电源线从孔中穿过、一端与电机控制器连接、另一端与定子绕组连接。

可选地，当电源线采用外部布置方案时，需要设置电源线引出杆、电源线接插件、电源线导向软管和电源线接插件。其中，电源线引出杆一端与电机外壳固定连接，另一端固定电源线接插件；电源线导向软管一端与电源线接插件连接，另一端通过电源线接插件连接于车身；电机定子电源线由定子上部引出，并通过电源线引出杆，电源线接插件、电源线导向软管和电源线接插件连接到电机控制器。

可选地，当定子绕组和转子采用另外一种传动方式时，需要设置转子，定子绕组，第一转子支架，第二转子支架，键，连接螺栓和。其中，定子绕组通过键固定于转向节轴上；转子布置在定子绕组的同心圆外部、分别与第一转子支架和第二转子支架固定连接；所述第一转子支架和第二转子支架分别与转向节轴通过轴承连接，第二转子支架与过渡板通过连接螺栓连接，过渡板与轮辋辐板通过连接螺栓固定连接。

本实用新型的有益效果为:

（1）本实用新型所提出的轮边电驱动系统，轮边电机单元和减速单元布置到车轮外侧面，应用于非独立悬架结构；

（2）本实用新型所提出的轮边电驱动系统，减速单元可布置到电机转子内圈里面，有效减小轴向定位尺寸；

（3）本实用新型所提出的轮边电驱动系统，节省悬架布置空间，功率密度大，传动效率高，并且应用范围广泛。

附图说明

图1为本实用新型的轮边电驱动系统整体结构示意图；

图2为本实用新型图1的剖视图；

图3为本实用新型的电机与减速单元轴测图；

图4为本实用新型的减速单元轴测图；

图5为本实用新型的另一种实施例的剖视图；

图6为本实用新型的另一种实施例的电机与减速单元轴测图；

图7为本实用新型的另一种实施例的减速单元轴测图；

图8为本实用新型的另一种实施例的减速单元反向轴测图；

图9为本实用新型的实施例1或实施例2的另一种电源线布置结构图；

图10为本实用新型的实施例1或实施例2的另一种传动结构剖视图；

图11为本实用新型的实施例1或实施例2的另一种传动结构布置结构图；

图12为本实用新型的实施例1或实施例2的另一种传动结构轴测图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的具体内容和工作过程。

实施例1

如图1所示，为本实用新型的一种轮边电驱动系统，包括轮边电机单元1、减速单元2、制动装置3和车轮4。其中，轮边电机单元1、减速单元2、制动装置3与车轮4同轴相设置；轮边电机单元1、减速单元2布置在车轮4的外侧面，制动装置3设置在车轮4的内侧面。

结合图2及图3，所述的轮边电机单元1包括机壳11、定子绕组12、转子13、端盖14和冷却风扇15。其中，机壳11、定子绕组12、转子13、端盖14和冷却风扇15同轴安装在转向节轴42上；机壳11一端为内齿圈111，所述内齿圈111与第一行星齿轮22、第二行星齿轮23和第三行星齿轮24啮合；定子绕组12固定于机壳11内，转子13设置在定子绕组12内与太阳轮21通过花键连接；冷却风扇15设置在定子绕组12和转子13的外侧面，所述冷却风扇15与转子13固定连接，转子13带动冷却风扇15转动，实现对轮边电机单元1的风冷；端盖14安装在冷却风扇15的外侧面。

结合图2及图4，所述的减速单元2包括太阳轮21、第一行星轮22、第二行星轮23、第三行星轮24、行星齿轮架25、过渡板26、第一行星齿轮轴27、第二行星齿轮轴28和第三行星齿轮轴29。其中，太阳轮21一端外圈通过花键与转子13内圈连接、内圈通过轴承45与转向节轴42连接，太阳轮21的另一端为齿轮结构，分别与第一行星轮22、第二行星轮23、第三行星轮24啮合连接；所述第一行星轮22、第二行星轮23和第三行星轮24分别通过第一行星齿轮轴27、第二行星齿轮轴28和第三行星齿轮轴29安装在行星齿轮架25上，所述第一行星轮22、第二行星轮23和第三行星轮24分别与太阳轮21和机壳11内齿圈111啮合；所述行星齿轮架25与过渡板26固定连接，行星齿轮架25的侧面固定第一行星齿轮轴27、第二行星齿轮轴28和第三行星齿轮轴29，所述行星齿轮架25用于安装行星齿轮；所述过渡板26布置在行星齿轮架25和轮辋辐板41之间、分别与行星齿轮架25和轮辋辐板41固定连接。

结合图1，所述的制动装置3为气压盘式制动器、与车轮4同轴安装，气室布置到车轮4的内侧面，可以替换为鼓式制动器。

结合图2，所述的车轮4包括轮辋辐板41、转向节轴42、转向节43和电源线44；其中，轮辋辐板41与行星齿轮架25和过渡板26通过螺栓连接；转向节轴42穿过电机单元1、减速单元2、制动装置3和车轮4，所述转向节轴42轴向中心开有孔421，电源线44从孔421中穿过、一端与电机控制器连接、另一端与定子绕组12连接。轴承45安装于转向节轴42上，用于支撑太阳轮21的转动。

实施例2

其它结构同实施例1,只是机壳11与齿圈分开，定子绕组12和转子13与减速单元2的相对位置发生了改变，结合图1，图5,图6，图7及图8，所述的轮边电驱动系统，包括轮边电机单元1、减速单元2、制动装置3和车轮4。其中，轮边电机单元1、减速单元2、制动装置3与车轮4同轴布置；轮边电机单元1、减速单元2布置在车轮4的外侧面，制动装置3布置在车轮4的内侧面。

所述的轮边电机单元1包括机壳11、定子绕组12、转子13、端盖14、冷却风扇15和带有齿圈301的齿盘30。其中，机壳11、定子绕组12、转子13、端盖14、冷却风扇15和齿盘30同轴安装在转向节轴42上；齿盘30与第一行星齿轮22、第二行星齿轮23和第三行星齿轮24啮合；定子绕组12外圈固定于机壳11上，转子13与太阳轮21通过花键连接；冷却风扇15布置在定子绕组12和转子13的外侧面，所述冷却风扇15与转子13固定连接，转子13带动冷却风扇15转动，实现对轮边电机单元1的风冷；端盖14安装在冷却风扇15的外侧面，与转向节轴42固定连接。

所述的减速单元2包括太阳轮21、第一行星轮22、第二行星轮23、第三行星轮24、行星齿轮架25、过渡板26、第一行星齿轮轴27、第二行星齿轮轴28和第三行星齿轮轴29。其中，太阳轮21、第一行星轮22、第二行星轮23、第三行星轮24布置到转子13内圈里面，减小轴向定位尺寸。

实施例3

其它结构同实施例1或实施例2，只是电源线44的布置方式发生了改变。结合图9，当电源线44采用外部布置方案时，需要设置电源线引出杆441、电源线接插件442、电源线导向软管443和电源线接插件444。其中，电源线引出杆441一端与电机外壳固定连接，另一端固定电源线接插件442；电源线导向软管443一端与电源线接插件442连接，另一端通过电源线接插件444连接于车身；电机定子电源线由定子上部引出，并通过电源线引出杆441，电源线接插件442、电源线导向软管443和电源线接插件444连接到电机控制器。

实施例4

其它结构同实施例1或实施例2，取出来减速单元2，同时定子绕组12和转子13的传动方式发生了改变。结合图10、图11及图12，当定子绕组12和转子13采用另外一种传动方式时，需要设置转子13，定子绕组12，第一转子支架131，第二转子支架132，键421，连接螺栓261和262。其中，定子绕组12通过键421固定于转向节轴42上；转子13布置在定子绕组12的同心圆外部，分别与第一转子支架131和第二转子支架132固定连接；第一转子支架131和第二转子支架132分别与转向节轴42通过轴承连接，第二转子支架132与过渡板26通过连接螺栓261连接，过渡板26与轮辋辐板41通过连接螺栓262固定连接。

上述实施例仅用于说明本实用新型，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本实用新型的技术方案基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本实用新型的保护范围之外。

Claims (9)

1.一种轮边电驱动系统，其特征在于：包括轮边电机单元（1）、减速单元（2）、制动装置（3）和车轮（4）；其中，轮边电机单元（1）、减速单元（2）、制动装置（3）与车轮（4）同轴相设置；轮边电机单元（1）、减速单元（2）布置在车轮（4）的外侧面，制动装置（3）设置在车轮（4）的内侧面。

2.根据权利要求1所述的一种轮边电驱动系统，其特征在于：所述的轮边电机单元（1）包括机壳（11）、定子绕组（12）、转子（13）、端盖（14）和冷却风扇（15）；其中，机壳（11）、定子绕组（12）、转子（13）、端盖（14）和冷却风扇（15）同轴安装在转向节轴（42）上；机壳（11）一端为内齿圈（111），所述内齿圈（111）与第一行星齿轮（22）、第二行星齿轮（23）和第三行星齿轮（24）啮合；定子绕组（12）固定于机壳（11）内，转子（13）设置在定子绕组（12）内与太阳轮（21）通过花键连接；冷却风扇（15）设置在定子绕组（12）和转子（13）的外侧面，所述冷却风扇（15）与转子（13）固定连接，转子（13）带动冷却风扇（15）转动，实现对轮边电机单元（1）的风冷；端盖（14）安装在冷却风扇（15）的外侧面。

3.根据权利要求1所述的一种轮边电驱动系统，其特征在于：所述的轮边电机单元（1）包括机壳（11）、定子绕组（12）、转子（13）、端盖（14）、冷却风扇（15）和带有齿圈（301）的齿盘（30）；其中，机壳（11）、定子绕组（12）、转子（13）、端盖（14）、冷却风扇（15）和齿盘（30）同轴安装在转向节轴（42）上；齿盘（30）与第一行星齿轮（22）、第二行星齿轮（23）和第三行星齿轮（24）啮合；定子绕组（12）外圈固定于机壳（11）上，转子（13）与太阳轮（21）通过花键连接；冷却风扇（15）布置在定子绕组（12）和转子（13）的外侧面，所述冷却风扇（15）与转子（13）固定连接，转子（13）带动冷却风扇（15）转动，实现对轮边电机单元（1）的风冷；端盖（14）安装在冷却风扇（15）的外侧面，与转向节轴（42）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种轮边电驱动系统，其特征在于：所述的减速单元（2）包括太阳轮（21）、第一行星轮（22）、第二行星轮（23）、第三行星轮（24）、行星齿轮架（25）、过渡板（26）、第一行星齿轮轴（27）、第二行星齿轮轴（28）和第三行星齿轮轴（29）；其中，太阳轮（21）一端外圈通过花键与转子（13）内圈连接、内圈通过轴承（45）与转向节轴（42）连接，太阳轮（21）的另一端为齿轮结构，分别与第一行星轮（22）、第二行星轮（23）、第三行星轮（24）啮合连接；所述第一行星轮（22）、第二行星轮（23）和第三行星轮（24）分别通过第一行星齿轮轴（27）、第二行星齿轮轴（28）和第三行星齿轮轴（29）安装在行星齿轮架（25）上，所述第一行星轮（22）、第二行星轮（23）和第三行星轮（24）分别与太阳轮（21）和机壳（11）内齿圈（111）啮合；所述行星齿轮架（25）与过渡板（26）固定连接，行星齿轮架（25）的侧面固定第一行星齿轮轴(27)、第二行星齿轮轴（28）和第三行星齿轮轴（29），用于安装行星齿轮；所述过渡板（26）布置在行星齿轮架（25）和轮辋辐板（41）之间、分别与行星齿轮架（25）和轮辋辐板（41）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种轮边电驱动系统，其特征在于：所述的减速单元（2）包括太阳轮（21）、第一行星轮（22）、第二行星轮（23）、第三行星轮（24）、行星齿轮架（25）、过渡板（26）、第一行星齿轮轴（27）、第二行星齿轮轴（28）和第三行星齿轮轴（29）；其中，太阳轮（21）、第一行星轮（22）、第二行星轮（23）、第三行星轮（24）布置到转子（13）内圈里面，减小轴向定位尺寸。

6.根据权利要求1所述的一种轮边电驱动系统，其特征在于：所述的制动装置（3）为气压盘式制动器、与车轮（4）同轴安装，气室布置到车轮（4）的内侧面，可以替换为鼓式制动器。

7.根据权利要求1所述的一种轮边电驱动系统，其特征在于：所述的车轮（4）包括轮辋辐板（41）、转向节轴（42）、转向节（43）和电源线（44）；其中，轮辋辐板（41）与过渡板（26）通过螺栓连接；转向节轴（42）穿过电机单元（1）、减速单元（2）、制动装置（3）和车轮（4），所述转向节轴（42）轴向中心开有孔（421），电源线（44）从孔（421）中穿过、一端与电机控制器连接、另一端与定子绕组（12）连接。

8.根据权利要求4所述的一种轮边电驱动系统，其特征在于：当电源线（44）采用外部布置方案时，需要设置电源线引出杆（441）、电源线接插件（442）、电源线导向软管（443）和电源线接插件（444）；其中，电源线引出杆（441）一端与电机外壳固定连接，另一端固定电源线接插件（442）；电源线导向软管（443）一端与电源线接插件（442）连接，另一端通过电源线接插件（444）连接于车身；电机定子电源线由定子上部引出，并通过电源线引出杆（441），电源线接插件（442）、电源线导向软管（443）和电源线接插件（444）连接到电机控制器。

9.根据权利要求2或3所述的一种轮边电驱动系统，其特征在于：当定子绕组（12）和转子（13）采用另外一种传动方式时，需要设置转子（13），定子绕组（12），第一转子支架（131），第二转子支架（132），键（421），连接螺栓（261、262）；其中，定子绕组（12）通过键（421）固定于转向节轴（42）上；转子（13）布置在定子绕组（12）的同心圆外部、分别与第一转子支架（131）和第二转子支架（132）固定连接；所述第一转子支架（131）和第二转子支架（132）分别与转向节轴（42）通过轴承连接，第二转子支架（132）与过渡板（26）通过连接螺栓（261）连接，过渡板（26）与轮辋辐板（41）通过连接螺栓（262）固定连接。