CN104786824B - 一种电动汽车轮边驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车轮边驱动装置，其特征是括电机、轮边减速装置；电机和轮边减速装置设置在轮毂内；轮边减速装置包括太阳轮、行星轮、内齿圈与行星架，轮边减速装置设置在轮毂支撑件内；内齿圈固定设于轮毂支撑件内，由于行星架固定在转向节上，电机轴驱动太阳轮旋转后，轮毂支撑件随内齿圈一同旋转，最终轮毂支撑件驱动车轮转动。本发明能将电机与轮边减速器集成置于车轮内部，缩短轴向尺寸，充分利用车轮内的空间，从而减小转向时电机对悬架和转向机构的干涉，并高轮毂轴承的使用寿命，从而优化汽车驾驶性能。

Description

一种电动汽车轮边驱动装置

技术领域

本发明属于电动汽车电驱动技术领域，具体涉及一种电动汽车轮边驱动装置的结构设计。

背景技术

近年来，我国电动汽车取得了长足的发展，对电动汽车轮边驱动装置的研究也在继续深入，目前，市场上电动汽车基本采用“电机+减速器+轮毂+车轮”的轮边驱动方案，电机与减速器制成一体，并于轮毂相连接，悬架和转向器安装在电机外壳上。缺点是电机不能置于车轮内，悬架、转向器和减震器不易安装，对电机壳体要求高，同时轴向尺寸大，转弯半径大，增加了转向节到轮毂轴承的偏距，缩短了轮毂轴承的使用寿命。

发明内容

本发明为克服现有技术存在的不足之处，提供一种电动汽车轮边驱动装置，以期能将电机与轮边减速器集成置于车轮内部，缩短轴向尺寸，充分利用车轮内的空间，从而减小转向时电机对悬架和转向机构的干涉，并高轮毂轴承的使用寿命，从而优化汽车驾驶性能。

本发明为了达到上述发明目的采用如下技术方案：

本发明一种电动汽车轮边驱动装置，其特点是包括：电机和轮边减速装置；所述轮边减速装置包括：太阳轮、行星轮、内齿圈和行星架；

所述电机设置在所述电动汽车车轮轮毂内，处于轮辐外侧，且固连在所述行星架的一端上；所述行星架的另一端通过螺栓连接在转向节上；

在所述电机和转向节之间设置有轮毂支撑件，且所述轮毂支撑件通过螺栓固连在所述轮毂的法兰盘上；从而使得所述轮边减速装置设置在所述轮毂支撑件内部；

处于所述转向节一侧的行星架与所述轮毂支撑件之间设置有轴承，且所述内齿圈固连在所述轮毂支撑件的内侧，从而使得所述轮毂支撑件能绕所述行星架旋转；

所述轮边驱动装置是以电机电机轴驱动所述太阳轮旋转，并带动所述行星架上的行星轮进行运转，从而带动所述内齿圈驱动所述轮毂支撑件和轮毂进行旋转，形成车轮的驱动结构。

本发明所述的一种电动汽车轮边驱动装置的特点也在于：

所述轮毂支撑件为一台阶式套筒状，包括：前端套筒和后端套筒，在所述后端套筒的端面上设置有法兰盘；所述前端套筒内用于放置所述轴承；在所述后端套筒内用于放置所述内齿圈；所述轮毂支撑件是通过所述法兰盘与所述轮毂相连接。

所述轮毂的轮辐是设置在所述轮毂的内侧；且所述电机设置在所述轮辐的外侧。

与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明所述的轮边驱动装置采用电机和轮边减速装置直接驱动车轮，取消了传统汽车的变速器、差速器、分动器、万向节和传动轴，该装置大大简化了电动汽车的传动系统，提高了传动效率。同时，减少了传动系统占用的车内空间，有利于整车布置。

2、本发明采用结构集成化设计，将电动汽车的驱动电机与轮边减速装置集成置于车轮内部，极大程度地利用了车轮内的空间，为悬架和减震器的安装留下了大量的空间，有利于选择更好的悬架和减震器，从而优化汽车驾驶性能。

3、本发明将轮毂的轮辐是设置在轮毂的内侧，将驱动电机设置在轮辐的外侧，缩短了轮边驱动装置的轴向尺寸，减小了转向节到轮毂轴承的偏距，延长了轮毂轴承的使用寿命，且有效避免了轮边驱动装置与悬架和减震器的干涉，使得转向系统设计更加容易。

4、本发明采用NGW型行星齿轮传动机构的转化机构作为减速结构，行星架固定，太阳轮输入，内齿圈输出，做到小尺寸大传动比，从分发挥了电机的转速转矩特性，提高了电机效率，增加了扭矩。

5、本发明的轮边驱动装置作为一种新型驱动系统，每个车轮单独驱动和控制，很容易实现可靠的全时四驱，且无需差速锁等装置，并且很容易做到4 轮转向，转向半径更小甚至为零。

附图说明

图1为本发明轮边驱动装置的结构简图；

图2为本发明车轮边驱动装置在轮胎中的内侧面视图；

图3为一本发明轮边驱动装置的放大视图；

图4为本发明轮毂支撑件外侧面视图；

图5为本发明轮毂支撑件内侧面视图；

图6为本发明轮毂支撑件剖视图；

图中序号：1电机；2电机轴；3太阳轮；4行星架；5行星轮；6内齿圈；7轮毂支撑件；8转向节；9轮毂；10轴承。

具体实施方式

本实施例中，如图1所示，一种电动汽车轮边驱动装置包括电机1和轮边减速装置；具体实施中，电机1为永磁无刷直流电机；而轮边减速装置包括：太阳轮3、行星轮5、内齿圈6和行星架4；

参见图2和图3，电动汽车轮毂9的轮辐是设置在轮毂4的内侧，而电机2设置在电动汽车车轮轮毂9内，处于轮辐的外侧，且固连在行星架4的一端上，从而可以缩短轮边驱动装置的轴向尺寸，减小了转向节8到轮毂轴承10的偏距，延长了轮毂轴承10的使用寿命，且有效避免了轮边驱动装置与悬架和减震器的干涉，使得转向系统设计更加容易；行星架4的另一端通过螺栓连接在转向节8上；

在电机1和转向节8之间设置有轮毂支撑件7，且轮毂支撑件7通过螺栓固连在轮毂9的法兰盘上，从而使得轮边减速装置设置在轮毂支撑件7的内部，极大程度地利用了车轮内的空间，为悬架和减震器的安装留下了大量的空间，有利于选择更好的悬架和减震器，从而优化汽车驾驶性能。

本实施例中，参见图4、图5和图6，轮毂支撑件7为一台阶式套筒状，包括：前端套筒和后端套筒，在后端套筒的端面上设置有法兰盘，以便于通过螺栓与轮毂连接；前端套筒内设计有轴承座孔，用于安装轮毂轴承10；在后端套筒内设计有内齿圈安装孔；用于安装内齿圈6后，轮毂支撑件7通过其法兰盘与轮毂9相连接，并能随内齿圈6一起旋转。

处于转向节8一侧的行星架4与轮毂支撑件7之间设置有轴承10，且内齿圈6固连在轮毂支撑件7的内侧，从而使得轮毂支撑件7能绕行星架4旋转；

由于行星架4固定在转向节8上，电机1的电机轴2轴驱动所述太阳轮旋转，并带动行星架4上的行星轮5进行运转，从而带动内齿圈6驱动轮毂支撑件7和轮毂9一同进行旋转，最终轮毂支撑件7驱动车轮转动。

本发明的工作原理说明如下：

以实际开发某型纯电动汽车为例，依据其驱动系统设计指标，选择一款电机，计算轮边减速器传动比为4，并根据齿轮计算方法，算出轮边减速器各齿轮的齿数如表1所示：

表1 轮边减速器齿轮齿数表

齿轮	中心轮	行星轮	内齿圈
				齿数	15	22	60

该电动汽车轮边驱动装置的动力传递路线如下：

电机1做功，通过电机轴2输出动力，电机轴2驱动太阳轮3，动力由电机轴2传递至轮边减速装置——NGW型行星齿轮转化机构，太阳轮3与行星轮5外啮合，行星轮5与内齿圈6内啮合，构成单排行星轮系，行星架4固定不动，动力可由中心齿轮传递至内齿圈6，达到减速增距的效果，内齿圈6固定设于车轮轮毂支撑件7上，从而将动力传递至车轮，达到驱动车轮的作用。

Claims (3)

1.一种电动汽车轮边驱动装置，其特征是包括：电机(1)和轮边减速装置；所述轮边减速装置包括：太阳轮(3)、行星轮(5)、内齿圈(6)和行星架(4)；

所述电机(1)设置在所述电动汽车车轮轮毂(9)内，处于轮辐外侧，且固连在所述行星架(4)的一端上；所述行星架(4)的另一端通过螺栓连接在转向节(8)上；

在所述电机(1)和转向节(8)之间设置有轮毂支撑件(7)，且所述轮毂支撑件(7)通过螺栓固连在所述轮毂(9)的法兰盘上；从而使得所述轮边减速装置设置在所述轮毂支撑件(7)内部；

处于所述转向节(8)一侧的行星架(4)与所述轮毂支撑件(7)之间设置有轴承(10)，且所述内齿圈(6)固连在所述轮毂支撑件(7)的内侧，从而使得所述轮毂支撑件(7)能绕所述行星架(4)旋转；

所述轮边驱动装置是以电机(1)电机轴(2)驱动所述太阳轮(3)旋转，并带动所述行星架(4)上的行星轮(5)进行运转，从而带动所述内齿圈(6)驱动所述轮毂支撑件(7)和轮毂(9)进行旋转，形成车轮的驱动结构。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车轮边驱动装置，其特征是：所述轮毂支撑件(7)为一台阶式套筒状，包括：前端套筒和后端套筒，在所述后端套筒的端面上设置有法兰盘；所述前端套筒内用于放置所述轴承(10)；在所述后端套筒内用于放置所述内齿圈(6)；所述轮毂支撑件(7)是通过所述法兰盘与所述轮毂(9)相连接。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车轮边驱动装置，其特征是：所述轮毂(9)的轮辐是设置在所述轮毂(9)的内侧；且所述电机(1)设置在所述轮辐的外侧。