CN103802655A - 轮内电动机系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供轮内电动机系统，其特征在于，包括：轮内电动机，装配于车轮内侧发生驱动力；油泵，与所述轮内电动机邻接而向所述轮内电动机内部供应冷却油；油箱，配置于所述轮内电动机下部而从所述轮内电动机排出的冷却油被集存；所述油泵和所述油箱配置在所述轮内电动机的下端部沿车辆长度方向的所述轮内电动机和转向拉杆（steeringtie-rod）之间沿车辆宽度方向比转向节更深入的车辆内侧。其效果在于，有效构成装配轮内电动机的轮内电动机系统中的油箱和油泵的配置，最大限度地减少油箱的大小，提升冷却性能，并使用不管车轮旋转速度均可独立驱动的油泵而提升冷却效率。

Description

轮内电动机系统
技术领域
 本发明涉及轮内电动机系统，具体是，有效构成装配轮内电动机的轮内电动机系统中的油箱和油泵的配置，最大限度地减少油箱的大小，且提升冷却性能的轮内电动机系统的冷却结构。
背景技术
轮内电动机系统是指发生驱动力的电动机位于车轮内部的车辆驱动系统。
轮内电动机系统包括轮内电动机、冷却轮内电动机的冷却装置、将驱动力传递给车轮的减速器、发生制动力的制动装置、转换车辆方向的转向装置、支撑车轮于车辆上的悬架装置。此外配件之间连接部需结合和功能融合，以便在车轮内部配置所述构件。
为了在车轮内部配置发生高功率驱动力的轮内电动机，需要缩小轮内电动机的大小，为此需要构成轮内电动机冷却装置。
作为传统技术曾公开了一种构成循环油的油泵、储存油的油箱、循环油的油路、喷油的排出口等时，为最大限度地扩大轮内系统封装结构效率和冷却功能，在邻接于车轮驱动轴的系统内部配置油泵和油箱的技术。
传统技术是为突出机械式油泵被轮内电动机旋转功率驱动的特征，油泵位于与车轮中心同一个位置的同时配置于传递电动机驱动力被传递的反转齿轮中心部，收集油的油箱位于悬下壁球节螺柱的上面比减速机构下面制动器更深入的车辆内侧。
所述传统技术的轮内电动机系统的循环油的机械式油泵一般采用在外部旋转才能发生排压的摆线齿轮泵、齿轮泵、叶轮泵，而这些泵存在只有车辆前进时循环油，倒退时不能循环油的问题。
而且根据车轮速度产生油排压，低速状态下电动机过于发热（如长时间行驶大关岭等上坡路）时不能有效冷却电动机。
而且储存油的油箱位置却被外围配件堵住而无法获得利用车辆行驶风冷却的效果。
发明内容
技术课题
本发明目的在于提供一种有效构成装配轮内电动机的轮内电动机系统中的油箱和油泵的配置，最大限度地减小油箱的大小，提升冷却性能，并使用不管车轮速度均可独立驱动的油泵的轮内电动机系统，从而解决所述问题。
技术方案
为解决所述问题，本发明提供一种轮内电动机系统，其特征在于，包括：轮内电动机，装配于车轮内侧发生驱动力；油泵，与所述轮内电动机邻接而向所述轮内电动机内部供应冷却油；油箱，配置于所述轮内电动机下部而从所述轮内电动机排出的冷却油被集存；所述油泵和所述油箱配置在所述轮内电动机的下端部沿车辆长度方向的所述轮内电动机和转向拉杆（steering tie-rod）之间沿车辆宽度方向比转向节更深入的车辆内侧。
所述油泵为电动式，不管车轮的速度和旋转方向均可独立运行。
所述的轮内电动机系统，还包括：控制器，控制所述油泵的驱动；所述控制器是接收所述轮内电动机的温度信息用来控制所述油泵的驱动。
所述油箱包括从外表面凸出设置的散热片。
所述油箱的高度低于所述轮内电动机轮子的下端。
所述轮内电动机的电动机轴内部形成凹窝而使冷却油移动。
所述轮内电动机系统，还包括：油管，从所述油泵连接于所述电动机轴内部的凹窝而移送冷却油。
所述轮内电动机系统，还包括：减速器，连接于所述轮内电动机而增加所述轮内电动机的旋转扭转力并向车轮传递驱动力；通过所述油泵流入所述轮内电动机的油通过所述轮内电动机的内部油路流入所述减速器。
流入所述轮内电动机内部的冷却油是从所述轮内电动机的电动机轴内部凹窝经过所述轮内电动机内部和减速器沿着转向节内部形成的油路流入所述油箱。
所述油箱与所述转向节组成为一体。
有益效果
根据本发明的轮内电动机系统，有效构成装配轮内电动机的轮内电动机系统中的油箱和油泵的配置，最大限度地减小油箱的大小，提升冷却性能，使用不管车轮速度均可独立驱动的油泵而提升冷却效率。
附图说明
图1是从车辆内侧向外侧观察的本发明一个实施例的轮内电动机系统的立体图；
图2是图1中Ⅱ-Ⅱ的剖面图；
图3是包含图1的轮内电动机的主要部位立体图；
图4是表示提供于图1的轮内电动机的冷却油流动的结构；
图5是表示提供于图1的轮内电动机的冷却油流动的图示；
图6是说明图1的轮内电动机与油箱之间配置关系的图示；
图7是从车辆内侧向外侧观察的本发明另一个实施例的轮内电动机系统的立体图；
图8是图7中Ⅷ-Ⅷ的剖面图；
图9是包含图7的轮内电动机的主要部位立体图；
图10是表示提供于图7的轮内电动机的冷却油流动的图示。
附图标记说明
1 : 轮内电动机系统；              20 : 减速器;
21 : 行星齿轮;                    22 : 反转齿轮;
31 : 卡钳;                        32 : 辐板;
40 : 悬架;                        41 : 转向节;
42 : 下臂球接头;                  51 : 转向拉杆;
70 : 轮毂;                        90 : 车轮;
100 : 轮内电动机;                  110 : 定子;
120 : 轮子;                        130 : 电动机轴;
200 : 油泵;                        210 : 油管;
211 : 油口;                        300 : 油箱;
310 : 散热片;                      400 : 控制器。
具体实施方式
下面参照附图，对发明优选实施例详细进行描述。说明内容和附图中的同一个构件用同一个符号表示，不再重复说明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是从车辆内侧向外侧观察的本发明一个实施例的轮内电动机系统的立体图，图2是图1中Ⅱ-Ⅱ的剖面图，图3是包含图1的轮内电动机的主要部位立体图，图4是表示提供于图1的轮内电动机的冷却油流动的结构图，图5是表示提供于图1的轮内电动机的冷却油流动的图示，图6是说明图1的轮内电动机与油箱之间配置关系的图示。
所述图1至图6只对主要特征部分做出图示，以便从概念上更加明确理解本发明，因此至于图解可以做出多种变形，本发明的范围也并不限于附图中图示的特定形状。
根据图1和图2，本发明一个实施例的轮内电动机系统1包括：装配于车轮90内侧发生驱动力的轮内电动机100；与轮内电动机100邻接地设置而向轮内电动机100内部供应冷却油的油泵200；设置于轮内电动机100的下部而集存从轮内电动机100排出的冷却油的油箱300。
本实施例的轮内电动机系统1还包括：将轮内电动机100的驱动力传递给车轮90的减速器20；发生制动力的制动装置；转换车辆方向的转向装置；支撑车轮于车辆上的悬架40装置。
减速器20包括连接于轮内电动机100的电动机轴130降低轮内电动机100旋转速度的行星齿轮21和连接于行星齿轮21降低行星齿轮21的速度传递给轮毂的反转齿轮22。
制动装置包括连接于轮毂70的辐板32；位于辐板32的边缘给辐板32加压而发生制动力的卡钳31。
悬架40装置是压杆、转向节41、下臂球接头42等连接于轮内电动机系统1。
转向装置包含连接于转向节41的转向拉杆51(steering tie-rod)。
下面对具有所述结构的轮内电动机系统1详细进行描述。
根据图2，轮内电动机100包含被施加电流而发生磁场的定子110、被插入磁铁而在与定子110之间旋转的轮子120、连接于轮子120且构成旋转轴的电动机轴130。
根据图5，在电动机轴130内部沿电动机轴130的长度方向形成凹窝而使冷却油流入。电动机轴130的一端部具备连接于凹窝的油口211，冷却油通过连接油泵200和油口211的油管210从油泵200流入电动机轴130内部的凹窝。
根据图1和图2，油泵200和油箱300配置于轮内电动机100下端部沿车辆长度方向的轮内电动机100和转向拉杆51(steering tie-rod)之间沿车辆宽度方向比转向节41更深入车辆内侧的部位。所述配置结构的优点是油泵200和油箱300在车辆行驶时会被行驶风冷却下来。而且油箱200露在系统外部，便于通过油箱更换液压油。
油泵200为电动式，不管与车轮90的速度和旋转方向均可独立运行。
根据图4，本实施例的轮内电动机系统1还包括控制油泵200驱动的控制器400。控制器400接收轮内电动机100的温度信息用来控制油泵200的驱动。即控制器400是不管车轮90速度和旋转方向，只根据轮内电动机100的温度，控制油泵200运行而提升冷却油对轮内电动机100的冷却效率。
根据图3，油箱300包括从外表面凸出配置的散热片310。如上所述，油箱300位于可通过行驶风散热的位置，因此可以通过散热片310更加有效地实现散热。
根据图6，油箱300的设置高度低于比轮内电动机100轮子120的下端（A线）。轮内电动机100和油箱300内部积存的冷却油的水位优选地低于轮内电动机100轮子120的最下端部。如果冷却油的水位上升到轮子120的最下端部的上部，则冷却油会接触到高速旋转的轮子120，增加轮子120的转动阻力而降低轮内电动机100的效率，最终降低燃料效率。
根据所述限制，在轮内电动机100循环的冷却油始终积存在定子110下端部并达到油箱300的最大高度。随之，车辆行驶时，冷却油被流入轮内电动机100下端部侧的风即行驶风冷却下来，增加在轮内电动机100下端部冷却的面积而提高冷却效率，因此可以减小油箱300的大小。
另一方面，根据图5，通过油泵200流入轮内电动机100的油是通过轮内电动机100的内部油路流入减速器20。
下面对具有所述结构的轮内电动机系统1的作用进行说明。
轮内电动机100驱动时定子110被施加电流发生磁场而从插入磁铁的轮子120上发生扭转力。电动机轴130是被角面接触滚珠轴承支承旋转，连接于电动机轴130的行星齿轮21是将电动机的旋转速度第一次减速，反转齿轮22是将行星齿轮21的速度第二次减速而向轮毂70传递驱动力。由此连接于轮毂70的辐板32和车轮90旋转。制动时，位于辐板32外围且固定于转向节41的卡钳31加压辐板32而产生制动力。
所述轮内电动机系统1运行时发热的构件是被施加电流的轮内电动机100的定子110、电动机轴130轴承、行星齿轮21轴承和齿轮、反转齿轮，油泵200是向这些构件供应冷却油进行冷却。
根据图3至图5，油通过油泵200循环的过程如下。
油箱300的冷却油通过油泵200流入电动机轴130的凹窝油路，通过轮内电动机100的轮子120内部油路喷射于减速器20、轴承和定子110。喷射的冷却油是被自身重力流向轮内电动机100下端，通过油收集空间储存于油箱300后重新通过油泵200循环。
油泵200是被控制器400驱动，不管车轮90速度和方向，被轮内电动机100温度控制。
随之，车辆不管是前进还是倒退，皆可向轮内电动机100循环冷却油。而且车辆长时间行驶斜道导致定子110的线圈温度急剧上升时也可以最大限度地向定子110喷射冷却油而提升冷却效果。
如上所述，根据本发明的轮内电动机系统1，有效构成装配轮内电动机100的轮内电动机系统中的油箱300和油泵200的配置，最大限度地减小油箱300的大小，提升冷却性能，使用不管车轮90速度均可独立驱动的油泵200而提升冷却效率。
下面结合附图对本发明另一个实施例的轮内电动机系统进行说明。但，与本发明一个实施例的轮内电动机系统的说明相同的部分不再进行说明。
图7是从车辆内侧外外侧观察的本发明另一个实施例的轮内电动机系统的立体图，图8是图7中Ⅷ-Ⅷ的剖面图，图9是包含图7的轮内电动机的主要部位立体图，图10是表示流入图7的轮内电动机的冷却油流动的图示。
根据图7至图10，图1至图6的参照符号指的是同一个构件，在此不再详述。
根据图7至图10，本发明另一个实施例的轮内电动机系统2与一个实施例的轮内电动机系统1比较时，油泵200和油箱300的位置相互调换构成。
本实施例的轮内电动机系统2中，油箱300连接于转向节41。转向节41内部具备便于冷却油移动的油路。连接于转向节41的油箱300是收集沿转向节内部的油路流下的冷却油，通过油泵200集存于油箱300的冷却油是重新流入轮内电动机100的电动机轴130凹窝油路。
下面结合图9和图10对于冷却油移动的路径详细进行说明。流入轮内电动机100内部的冷却油从轮内电动机100的电动机轴130内部凹窝经过轮内电动机100内部和减速器20沿着转向节41内部形成的油路流入油箱300。
随之，冷却油对包括轮内电动机100定子110、轴承、行星齿轮21和反转齿轮22在内的减速器20进行冷却的同时为这些配件旋转发挥润滑油的作用。
而且为了制造工艺的便利，油箱300与转向节41可以形成为一体。油箱300与转向节41成为一体，可以使油箱300的结构和配置变得更加简单而简化制造工艺，使冷却油的集存更加容易。
如上所述，根据本发明轮内电动机系统2，在装配轮内电动机100的轮内电动机系统中有效构成油箱300和油泵200的配置而使油箱300的大小最小化，提升冷却性能，并使用不管车轮90旋转速度均可独立驱动的油泵200而提升冷却效率。
以上实施例和附图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，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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。本发明的保护范围应根据下述的权利要求范围进行解释，而且在其同等范围内的所有技术方案应都属于本发明的权利要求范围。

Claims (11)

1.一种轮内电动机系统，其特征在于，包括：
轮内电动机，装配于车轮内侧发生驱动力；
油泵，与所述轮内电动机邻接而向所述轮内电动机内部供应冷却油；
油箱，配置于所述轮内电动机下部而从所述轮内电动机排出的冷却油被集存；
所述油泵和所述油箱配置在所述轮内电动机的下端部沿车辆长度方向的所述轮内电动机和转向拉杆之间沿车辆宽度方向比转向节更深入的车辆内侧。
2.根据权利要求1所述的轮内电动机系统，其特征在于，
所述油泵为电动式，不管车轮的速度和旋转方向，可独立运行。
3.根据权利要求2所述的轮内电动机系统，其特征在于，还包括：
控制器，控制所述油泵的驱动；
所述控制器是接收所述轮内电动机的温度信息用来控制所述油泵的驱动。
4.根据权利要求1所述的轮内电动机系统，其特征在于，
所述油箱包括从外表面凸出设置的散热片。
5.根据权利要求1所述的轮内电动机系统，其特征在于，
所述油箱的高度低于所述轮内电动机轮子的下端。
6.根据权利要求1所述的轮内电动机系统，其特征在于，
所述轮内电动机的电动机轴内部形成凹窝而使冷却油移动。
7.根据权利要求6所述的轮内电动机系统，其特征在于，还包括：
油管，从所述油泵连接于所述电动机轴内部的凹窝而移送冷却油。
8.根据权利要求1所述的轮内电动机系统，其特征在于，还包括：  
减速器，连接于所述轮内电动机而增加所述轮内电动机的旋转扭转力并向车轮传递驱动力；
通过所述油泵流入所述轮内电动机的油通过所述轮内电动机的内部油路流入所述减速器。
9.根据权利要求1所述的轮内电动机系统，其特征在于，
流入所述轮内电动机内部的冷却油是从所述轮内电动机的电动机轴内部凹窝经过所述轮内电动机内部和减速器沿着转向节内部形成的油路流入所述油箱。
10.根据权利要求1所述的轮内电动机系统，其特征在于，
所述油箱是在所述转向节的下部连接于所述转向节。
11.根据权利要求1所述的轮内电动机系统，其特征在于，
所述油箱与所述转向节组成为一体。
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