CN102756639A - 轮内驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轮内驱动装置，该轮内驱动装置包括：电动机部，发生动力；第一减速部，安装于电动机部内侧，与电动机部的传动轴连接而实现减速；传动齿轮，与第一减速部实施轴连接；第二减速部，具备与传动齿轮啮合转动的从动齿轮；轮毂外圈，沿外侧周围安装有从动齿轮；轮毂内圈，插进轮毂外圈的内侧而支撑轮毂外圈转动，并安装在车体上固定的转向节；车轮构件，与轮毂外圈成为一体而旋转，沿外侧周围安装有轮胎。

Description

轮内驱动装置
技术领域
 本发明涉及一种轮内驱动装置，具体是电动机安装于车轮内部，以小尺寸实现扭矩倍增的轮内驱动装置。
背景技术
随着化石燃料濒临枯竭，利用储存于电池上的电力驱动电动机的电动汽车即非使用汽油、柴油等化石燃料的车辆开发事业日益活跃。
电动汽车分为纯利用储存于充电电池的电力驱动电动机的纯电动车、利用光电池驱动电动机的太阳能电池车、利用使用氢燃料的燃料电池驱动电动机的燃料电池车、利用化石燃料驱动发动机和利用电力驱动电动机的发动机和电动机并用混合动力汽车。
一般而言，位于车轮内部的驱动装置是如电动汽车以电作为动力源的汽车应用技术。位于轮内驱动装置不像使用汽油或柴油的汽车，通过发动机、任务、传动轴传递动力而使车轮旋转驱动，而是通过安装于左右驱动轮或者左右及前后四个驱动轮内的电动机使动力直接传递于车轮的技术。
所述技术结构仅作为背景技术，旨在对本发明的理解提供便利，并不是指本发明所属技术领域已广泛公开的传统技术。
发明内容
技术课题
传统的轮内驱动装置是，可以利用加大电动机半径的方式，不需使用减速机，也可以增加驱动扭矩，但由此使车轮的尺寸变大而产生了改进的必要性。
为改进所述问题，本发明的目的在于，提供一种对减速机安装空间实施最小化，以缩小车轮尺寸，实现扭矩倍增的轮内驱动装置。
技术方案
本发明一方面涉及一种轮内驱动装置，该轮内驱动装置包含：电动机部，发生动力；第一减速部，安装在电动机部内侧，连接于电动机部的传动轴而实现减速；传动齿轮，与第一减速部实施轴连接；第二减速部，具备与传动齿轮相啮合而转动的从动齿轮；轮毂外圈，沿外侧周围安装有从动齿轮；轮毂内圈，插进轮毂外圈的内侧而支撑轮毂外圈转动，并装配在固定于车体上的外壳；车轮构件，与轮毂成为一体而旋转，沿外侧周围安装有轮胎。
电动机部包含：电动机外壳，包住第一减速部，一侧开口；覆盖构件，与电动机外壳结合而封住电动机外壳的开口一侧。
第一减速部包含：中心齿轮，连接于传动轴；环形齿轮，固定在电动机部内侧；行星齿轮，位于中心齿轮和环形齿轮之间；轮架，支撑行星齿轮；传动轴和中心齿轮的旋转中心一致。
第二减速部包含：连接轴构件，与所述轮架实施轴连接而向所述传动齿轮传递动力。
所述从动齿轮与所述轮毂外圈成为一体。
本发明还包含：润滑用油路，沿第一减速部和第二减速部形成具有润滑作用的油的移动通路；冷却用油路，沿电动机外侧形成具有冷却作用的油的移动通路；油泵，向润滑用油路和冷却用油路供油。
轮毂外圈的旋转中心与车轮构件的旋转中心一致，传动轴与车轮构件旋转中心之间的距离是，传动齿轮半径和从动齿轮半径之和。
有益效果
本发明涉及轮内驱动装置是，第一减速部、第二减速部乃至轮毂内圈和外圈均安装在车轮构件内部，即使加装减速机，其尺寸也不会沿轴向扩大，进而缩小车轮构件的尺寸而实现车辆小型化。
本发明涉及轮内驱动装置是，其减速机由第一减速部和第二减速部构成而使电动机驱动力倍增并直接传递于轮毂。
本发明涉及轮内驱动装置是，具有足够刚性的转向节和向轮毂传递较大扭矩的第二减速部成为一体而确实传递倍增的驱动力。
本发明涉及轮内驱动装置是，随油泵油循环而高速旋转的过程中，电动机部的冷却与减速机的润滑作用同时得以实现，从而提高产品的耐久性。
附图说明
图1是本发明一实施例的轮内驱动装置的截面概略示意图；
图2是本发明一实施例的轮内传动装置的截面概略示意图；
图3是图2中图示的第一减速部和第二减速部的放大图示截面图。
附图标记说明
1: 轮内驱动装置         10: 电动机部
11: 电动机外壳           12: 冷却用油路
13: 覆盖构件               14: 内侧隔壁
17: 传动轴                20: 第一减速部
22: 中心齿轮               24: 环形齿轮
26: 行星齿轮               28: 轮架
30: 第二减速部           32: 连接轴构件
34: 润滑用油路           36: 传动齿轮
38: 从动齿轮               50: 轮毂外圈
52: 轮毂内圈               80: 转向节
90: 车轮构件               96: 轮胎
100: 油泵。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明涉及轮内驱动装置的一实施例，详细进行描述。而且为说明上的便利，以电动汽车用轮内驱动装置为例进行说明。说明过程中，附图图示上的线厚度或者构件大小等，为了说明得更加简单和明了，会有所夸张。下述用语是根据本发明功能进行定义，根据使用者、运用者的意图或者惯例会有所不同。但，这些用语应以本说明书的全部内容为基础进行定义。
图1是本发明一实施例的轮内驱动装置的截面概略示意图。图2是本发明一实施例轮内传动装置的截面概略示意图。图3是图2中图示的第一减速部和第二减速部的放大图示截面图。
如图1至图3所示，在本发明一实施例中的轮内驱动装置1具备发生动力的电动机10、安装在电动机部10内侧并连接于电动机部10的传动轴17而实现减速的第一减速部20。
第一减速部20与第二减速部30连接而实现减速，所述第二减速部30具备：与第一减速部20实施轴连接的传动齿轮36、与传动齿轮36相啮合而转动的从动齿轮38。
从动齿轮38是沿轮毂外圈50周围直接加工，可在轮毂外圈50外侧直接加工出从动齿轮38形状。或者将从动齿轮38和轮毂外圈50单独制作之后，将从动齿动38和轮毂外圈50实施花链接合。
所述轮内驱动装置1包含：轮毂外圈50，沿其周围安装有从动齿轮38；轮毂内圈52，插进轮毂外圈50的内侧，支撑轮毂外圈50转动，并安装在固定于车体上的外壳80；车轮构件90，与轮毂外圈50成为一体而旋转，沿其外侧周围安装有轮胎96。
产生动力使车轮构件90旋转的电动机部10包含：电动机外壳11，包住第一减速部20；覆盖构件13，与电动机外壳11结合。
电动机外壳11的一侧（图1中左侧）为开口圆筒形状。所述电动机外壳11的开口一侧与覆盖构件13结合。
电动机外壳11内侧安装定子15，并与所述定子15相隔安装有转子16。
转子16与传动轴17连接，传动轴17随转子16旋转而旋转。
传动轴17与安装在电动机部10内侧的第一减速部20实施轴连接。所述第一减速部20通过内侧隔壁14，与定子15和转子16划分。
电动机外壳11的内侧具备内侧隔壁14，因此电动机外壳11具备有安装第一减速部20的凹槽部。
在电动机部10内侧安装的第一减速部20与电动机部10的传动轴17连接而实现减速，而且在其技术创造范围内可以使用多种变速装置，如一实施例，第一减速部20可以由螺旋行星齿轮减速机构成。
第一减速部20包含：中心齿轮22，连接于传动轴17；环形齿轮24，固定于电动机部10的内侧，内侧形成齿形，呈环状；行星齿轮26，位于中心齿轮22和环形齿轮24之间；轮架28，支撑行星齿轮26。
与电动机部10的传动轴17连接而旋转的中心齿轮22与多个行星齿轮26相啮合，环形齿轮24包住所述行星齿轮26的外侧而形成。
行星齿轮26与中心齿轮22、环形齿轮24相啮合，行星齿轮26随中心齿轮22旋转而自转同时旋转在中心齿轮22的周边。
电动机部10的传动轴17和中心齿轮22的旋转中心一致，因此易于动力从传动轴17传递于中心齿轮22。
行星齿轮26与中心齿轮22啮合自转同时公转而实现减速，进而通过支撑行星齿轮26转动的轮架28输出转动力。
轮架28与安装在电动机部10外侧的第二减速部30连接而实现减速。所述第二减速部30可以由螺旋中间齿轮减速机构成。
在电动机部10内侧安装的第一减速部20实现一次减速，在电动机部10外侧安装的第二减速部30实现二次减速，然后转动与车轮构件90连接的轮毂外圈50而使装配有轮胎96的车轮构件90转动。
第二减速部30包含：转动齿轮36，与第一减速部20实施轴连接；从动齿轮38，与传动齿轮36相啮合而转动；连接轴构件32。
连接轴构件32与轮架28实施轴连接而向传动齿轮36传递动力。随后第一减速部20的转动力通过连接轴构件32传递于传动齿轮36。
轮毂内圈52安装于车轮构件90的旋转中心，其一侧（图1中左侧）固定在车体上固定住的转向节80。
轮毂内圈52插进轮毂外圈50内侧，但在其技术方案范围内，可以形成多种形状。
轮毂内圈52的外侧安装可以减少磨擦的轮毂轴承42，并安装包住轮毂轴承42的同时可转动的轮毂外圈50。
轮毂外圈50形成管状，所述轮毂外圈50的另一侧（图1中右侧）固定在车轮构件90的内侧壁94。
沿轮毂外圈50周围安装与传动齿轮36相啮合的从动齿轮38，随从动齿轮38的旋转，从动齿轮38和轮毂外圈50同时旋转。
轮毂外圈50是受轮毂内圈52支撑，在外力的作用下旋转而使车轮构件90转动。
轮毂外圈50的旋转中心与车轮构件90的旋转中心一致。传动轴17与车轮构件90旋转中心之间距离D是，传动齿轮36半径和从动齿轮38的半径之和。
例如，传动轴17和车轮构件90旋转中心之间距离D为50cm，则传动齿轮36的半径为10cm，从动齿轮38的半径为40cm。如此，传动轴17和车轮构件90旋转中心之间距离D是传动齿轮36半径和从动齿轮38半径之和。
车轮构件90的内侧固定有弯曲形成的圆盘60。所述圆盘60端部接触与转向节80结合的卡钳70而受转动约束。
卡钳70具备与制动踏板互动的衬垫72。所述衬垫72与圆盘60相接产生磨擦而约速车轮构件90旋转。
转向节80固定安装在连接车体和车轮构件92加以支撑的支柱85。
车轮构件90是与轮毂外圈50成为一体而旋转，沿着外侧周围安装有轮胎96，而且在其技术方案范围内，可以实施多种变形。
车轮构件90包括支撑轮胎96的环状支撑轮92，以及封住中央开口部分的内侧壁94。
连接轴构件32和轮架28内侧具备润滑用油路34而沿第一减速部20和第二减速部30形成具有润滑作用的油的移动通道。
冷却用油路12是沿电动机外壳11内侧呈放射形状而沿电动机部10的外侧形成具有冷却作用的油的移动通道。
油泵100安装在第一减速部20和第二减速部30之间，向所述润滑用油路34和冷却用油路12供油。
第一减速部20的轮架28和第二减速部30的连接轴构件32是由齿轮轴承40支撑。轮毂内圈52外侧上安装的轮毂外圈50是由轮毂轴承42来支撑。
在轮毂内圈52外侧旋转的轮毂外圈50的外侧面安装封接44，防止油向转向节80外侧露出。
下面结合附图，对本发明一实施例的轮内驱动装置1运行状态详细进行描述。
如图1和图2所示，随着电动机部10的传动轴17旋转，与电动机部10成为一体的第一减速部20的中心齿轮22旋转。
随着中心齿轮22旋转，行星齿轮26自转同时沿中心齿轮22周围公转，随之支撑行星齿轮26的轮架28也一起旋转。
随着与轮架28实施轴连接的第二减速部30的连接轴构件32旋转，安装在连接轴构件32上的传动齿轮36也旋转。
随着与传动齿轮36啮合的从动齿轮38旋转，连接于从动齿轮38的轮毂外圈50围绕轮毂内圈52旋转而使连接于轮毂外圈50的车轮构件90也旋转。
根据所述结构，一实施例的轮内传动装置1在电动机部40的内侧形成有第一减速部20与之成为一体，从而缩小车轮构件90的尺寸。并通过第一减速部20和第二减速部30的减速，增加传动扭矩，进而提高电动机的驱动力。
此外，利用油泵100油循环，实现冷却和润滑而提高产品的耐久性。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，但仅用以示例，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所述的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。
而且以电动汽车用轮内驱动装置为例进行了说明，但仅用以示例，非电动汽车即其它运送装置或者搭乘装置也可以使用本发明涉及轮内驱动装置。

Claims (7)

1.一种轮内驱动装置，其特征在于，包括：电动机部，产生动力；
第一减速部，安装在所述电动机部的内侧，连接于所述电动机部的传动轴而实现减速；
第二减速部，具备与所述第一减速部实施轴连接的传动齿轮，以及与所述传动齿轮相啮合而转动的从动齿轮；
轮毂外圈，沿外侧周围安装有所述从动齿轮；
轮毂内圈，插进所述轮毂外圈内侧而支撑所述轮毂外圈转动，并安装在车体上固定的转向节；以及
车轮构件，与所述轮毂外圈成为一体旋转，沿外侧周围安装有轮胎。
2.根据权利要求1所述的轮内驱动装置，其特征在于，所述电动机部包括：电动机外壳，包住所述第一减速部，一侧开口；以及
覆盖构件，与所述电动机外壳结合而封住所述电动机外壳的开口一侧。
3.根据权利要求2所述的轮内驱动装置，其特征在于，所述第一减速部包括：中心齿轮，连接于所述传动轴；
环形齿轮，固定在所述电动机部的内侧；
行星齿轮，位于所述中心齿轮和所述环形齿轮之间；以及
轮架，支撑所述行星齿轮；
所述传动轴和所述中心齿轮的旋转中心一致。
4.根据权利要求3所述的轮内驱动装置，其特征在于，所述第二减速部包括：连接轴构件，与所述轮架实施轴连接而向所述传动齿轮传递动力。
5.根据权利要求4所述的轮内驱动装置，其特征在于，所述从动齿轮是在所述轮毂外圈上形成而成为一体。
6.根据权利要求4所述的轮内驱动装置，其特征在于，还包括：润滑用油路，沿所述第一减速部和所述第二减速部形成具有润滑作用的油的移动通道；
冷却用油路，沿所述电动机部的外侧形成具有冷却作用的油的移动通道；以及油泵，向所述润滑用油路和所述冷却用油路供油。
7.根据权利要求4所述的轮内驱动装置，其特征在于，所述轮毂外圈的旋转中心与所述车轮构件的旋转中心一致；
所述传动轴和所述车轮构件的旋转中心之间距离是，所述传动齿轮的半径与所述从动齿轮的半径之和。
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