CN102390224A - 轮毂电机驱动车差速器 - Google Patents

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Abstract

一种轮毂电机驱动车差速器。它是由轮毂电机的电机轴(电机内转子)通过万向节或直接与半轴相连结，半轴的另一端通过伸缩万向节或直接与半轴齿轮相连结，左右半轴齿轮中间与若干个恒星齿轮相啮合，恒星齿轮轴的端头与差速器外壳固定，差速器外壳与车架固定。车辆直行时，左右车轮的电机轴带动半轴齿轮作用于恒星齿轮的力方向相同，大小相等，此时，左右车轮电机轴均不能转动而保持静止作为电机的定子，车轮作为电机的外转子向前转动带动车辆前行。车辆转弯时，内侧车轮转速降低，内侧车轮的电机轴带动半轴向后转动，并通过恒星齿轮带动外侧半轴和电机轴等量向前转动，使得外侧的车轮向前加速转动，从而实现左右车轮的差速和转弯。

Description

轮毂电机驱动车差速器
所属技术领域
本发明涉及车辆领域中一种适用于车辆行进中左右轮差速的装置，尤其是以“恒星”齿轮取代“行星”齿轮而适用于轮毂电机驱动车的差速器。
背景技术
目前，公知的轮毂电机驱动车辆的差速器均为电子差速器，左右车轮独立操控，以实现转弯时左右车轮不同的转速。目前的轮毂电机驱动车的车轮轴(电机轴)均与车架或车体固定，作为轮毂电机的定子，而车轮作为轮毂电机的转子。使用电子差速器的车辆有两个大的缺陷：一、电子差速器结构复杂、造价很高，使用电子差速器的车辆的成本大大提高，使得轮毂电机驱动技术不能在中低档车中普及应用；二、由于使用电子差速器的轮毂电机驱动车的左右两个轮子是独立的，所以左右两个轮子的电机的能量不能共享，在转弯时只有一侧车轮的电机工作，降低车辆转弯时的驱动力和速度。
发明内容
为了克服现有的轮毂电机驱动车电子差速器的结构复杂、造价高和左右车轮能量不能共享的不足，本发明提供一种轮毂电机驱动车机械式差速器，该差速器结构简单、造价低，可以使左右车轮电机的能量共享，在车辆转弯时可以将一侧轮毂电机的能量输送到另一侧，加大另一侧车轮的驱动力和车辆转弯速度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：车辆附带轮毂电机的车轮的车轮轴(电机轴)并不作为电机的定子与车辆的车架或车体固定，而是可以转动的，并通过万向节或直接(视车轮的悬挂方式而定)与半轴相连结，半轴的另一端通过伸缩万向节或直接(视车轮的悬挂方式而定)与半轴齿轮相连结，左右半轴齿轮中间与若干个恒星齿轮(只能自转不能公转)相啮合，恒星齿轮轴端头与差速器外壳固定，差速器外壳与车架或车体固定，或者将恒星齿轮轴的端头直接与车体固定。恒星齿轮、恒星齿轮轴、左右半轴齿轮及外壳整体构成“轮毂电机驱动车差速器”。该差速器的工作原理是：由于恒星齿轮轴直接或间接与车体固定，所以恒星齿轮相对于车体能且只能自转(这就是恒星齿轮得名和区别于行星齿轮的原因所在)，啮合于恒星齿轮两侧的左右半轴齿轮只能作等量反向的转动，当作用于左右半轴齿轮的力方向相同大小相等时，由于受制于恒星齿轮轴的固定不动，所以此时左右半轴齿轮均不能转动，而处于静止状态；当两侧半轴齿轮受力不等时，两侧半轴齿轮带动两侧半轴作反向转动。依据上述“恒星齿轮两侧的半轴齿轮要么不转要么反向转”的原理，当轮毂电机通电工作车辆直行时，由于地面的阻力，两侧的附带电机的车轮的车轮轴(电机轴)同时带动两侧半轴及半轴齿轮向后转动，由于恒星齿轮的作用，使得两侧半轴不能同时向后转动，所以此时两侧半轴处于动态平衡而静止不动，与半轴相连结的车轮轴(电机轴、电机内转子)也静止不动而作为轮毂电机的定子，同时车轮(电机外转子)被迫作为转子向前滚动，带动车辆前行。当车辆转弯时，由于内侧车轮阻力大，外侧车轮阻力小，阻力大的一侧的车轮转速降低，此时该侧车轮轴(电机轴、电机内转子)带动半轴向后转动，而该侧车轮轴向后转动的同时会通过恒星齿轮带动另一侧的半轴及车轮轴等量向前转动，从而使另一侧的车轮加速转动，由此来实现左右车轮的差速和车辆的转弯。
本发明的有益效果是，结构简单，造价低，可以根据左右半轴受到的作用力的大小使左右车轮自动差速，也可以使左右车轮电机的能量相互传输和共享。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图是本发明的结构图。
图中1.附带轮毂电机的车轮，2.车轮轴(电机轴、电机内转子)，3.万向节，4.半轴，5.伸缩万向节，6.半轴齿轮，7.恒星齿轮轴，8.恒星齿轮，9.差速器外壳，10.车架。
具体实施方式
在图中，附带轮毂电机的车轮(电机外转子)(1)与车轮轴(电机轴、电机内转子)(2)均可以转动，车轮通过悬挂系统与车体连结承重。万向节(3)、半轴(4)、伸缩万向节(5)、半轴齿轮(6)、恒星齿轮(8)将左右车轮轴(电机轴、电机内转子)(2)联系起来，使其相互作用，在车辆直行时达到动态平衡，起到电机定子的作用，实现车辆前行的目的；在车辆转弯时，将车轮阻力大的一侧的电机的能量输送到另一侧，达到阻力大的一侧车轮降速、阻力小的一侧的车轮加速的效果，实现车辆转弯的目的。恒星齿轮轴(7)直接或通过差速器外壳(9)与车架(车体)(10)固定，使得恒星齿轮只能自转不能公转，同时也使得与其相啮合的左右半轴齿轮只能作反向转动，而不能同时同向转动。在车辆行进中，差速器会根据左右半轴齿轮受到的作用力的大小，自动平衡、输送和共享两侧电机的能量，并实现车辆直行与灵活转弯的目的。

Claims (1)

1.一种轮毂电机驱动车差速器，附带轮毂电机的车轮的车轮轴(电机轴、电机内转子)通过万向节或直接与半轴相连结，半轴的另一端通过伸缩万向节或直接与半轴齿轮相连结，左右半轴齿轮中间与若干个恒星齿轮相啮合，恒星齿轮轴的端头与差速器外壳固定，差速器外壳与车架固定，其特征是：附带轮毂电机的车轮的车轮轴(电机轴)并不作为电机的定子与车体固定，而是作为电机的内转子与电机外转子(车轮)可以同时转动，轮毂电机有内外两个转子，没有确定的定子，内外转子根据力量的平衡决定各自的动与静，与半轴齿轮相啮合的恒星齿轮的齿轮轴直接或间接与车架固定，恒星齿轮只能自转，不能公转，与恒星齿轮相啮合的左右半轴齿轮不能同时同向转动，只能同时反向转动。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120328