CN108638838A - 电驱动轮毂系统及具有该电驱动轮毂系统的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电驱动轮毂系统及车辆。该系统包括：驱动电机，用于驱动车辆轮毂的转动；周转齿轮组，其太阳轮与所述驱动电机的输出轴相连接，并且，所述周转齿轮组的周转齿架绕所述太阳轮的轴线转动，用于按照预先设定的传动比传递所述驱动电机的动力，以带动连接至所述周转齿架上的车辆轮毂转动。本发明采用将驱动电机和周转齿轮组设计到车辆轮毂上，通过周转齿轮组按照预先设定的传动比传递所述驱动电机的动力，以对各个车辆轮毂进行单独控制，以便使得该车辆在脱困或冰雪等复杂路面上根据需求进行各个车辆轮毂的独立驱动，进而使得车辆各个车辆轮毂的转速和对各个车辆轮毂的驱动力满足需求。

Description

电驱动轮毂系统及具有该电驱动轮毂系统的车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体而言，涉及一种电驱动轮毂系统及具有该电驱动轮毂系统的车辆。

背景技术

新能源汽车的驱动系统一般由电机和减速器构成的电驱动桥组成。电机将电能转化为机械能为车辆提供动力，再通过减速器将电机的转速降低，同时将电机的输出扭矩放大，实现减速增扭的作用，使车辆能够在一定转速范围内和一定驱动力下运行。

目前新能源汽车中的电驱动系统一般采用电机和减速器构成，电驱动系统总成一般布置在前机舱内用于前轮驱动，或布置在车辆的后桥上，用于对后轮进行驱动。

中国公开号为：CN 102280963 B，公开了一种纯电动汽车驱动电机，其包括电机本体、前端盖和后端盖；所述前端盖为一不规则形状，其在与减速器的装配面上，以电机轴为中心，一半侧分布与减速器的法兰面连接的五个双头螺柱，另一半侧在径向向外凸起的部位上各设置一个与减速器的法兰面连接的通孔，连接减速器的法兰面；所述前端盖的上边缘比减速器的法兰面的上边缘宽出一段，在该宽出一段上设置悬置安装孔，安装悬置支架。

上述技术方案提供的纯电动汽车驱动电机，车辆上需要设计安装于机舱或后桥上的差速器用于平衡车辆转弯时产生的转速差，并通过车辆半轴实现动力的传递，同时此种带差速器结构的驱动系统，车辆在脱困或在冰雪等复杂路面上，不同车轮需要不同驱动力时，无法将驱动力进行合理分配，只能通过增加限滑装置，对不需要动力的车轮进行制动，实现车轮上驱动力的分配，致使其结构复杂，占用空间大。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种电驱动轮毂系统及具有该电驱动轮毂系统的车辆，旨在解决现有电动汽车驱动电机中的差速器和车辆半轴结构复杂占用空间大的问题。

一方面，本发明提出了一种电驱动轮毂系统，该系统包括：驱动电机，用于驱动车辆轮毂的转动；周转齿轮组，其太阳轮与所述驱动电机的输出轴相连接，并且，所述周转齿轮组的周转齿架绕所述太阳轮的轴线转动，用于按照预先设定的传动比传递所述驱动电机的动力，以带动连接至所述周转齿架上的车辆轮毂转动。

进一步地，上述电驱动轮毂系统，所述周转齿轮组还包括：第一周转齿轮、与所述第一周转齿轮一一对应的第二周转齿轮和内齿圈；其中，所述第一周转齿轮与所述太阳轮相啮合，用于带动相对应的所述第二周转齿轮和所述第一周转齿轮同步转动；所述内齿圈与所述第二周转齿轮内啮合且固定于所述所述电驱动轮毂系统的壳体上，用于使得所述第二周转齿轮绕所述太阳轮的轴线周转，以带动所述周转齿架转动。

进一步地，上述电驱动轮毂系统，所述第二周转齿轮与其对应的所述第一周转齿轮同轴设置。

进一步地，上述电驱动轮毂系统，所述周转齿架穿设于所述第一周转齿轮且与其可转动地相连接；和/或，所述周转齿架穿设于所述第二周转齿轮且与其可转动地相连接。

进一步地，上述电驱动轮毂系统，所述第二周转齿轮和所述第二周转齿轮均为多个。

进一步地，上述电驱动轮毂系统，所述周转齿轮组的传动比大于1，用于对所述驱动电机输出的转速进行减速处理。

进一步地，上述电驱动轮毂系统，所述周转齿架通过轮毂法兰与所述车辆轮毂相连接。

进一步地，上述电驱动轮毂系统，所述驱动电机的电机定子固定于所述电所述电驱动轮毂系统的壳体上，用于提高所述驱动电机的电机转子的稳定性。

进一步地，上述电驱动轮毂系统，所述太阳轮与所述驱动电机的输出轴通过花键相连接；或，所述太阳轮与所述驱动电机的输出轴为一体结构。

本发明提供的电驱动轮毂系统，采用将驱动电机和周转齿轮组设计到车辆轮毂上，可通过电驱动轮毂系统对各个车辆轮毂进行单独控制，以便使得该车辆在脱困或冰雪等复杂路面上根据需求进行各个车辆轮毂的独立驱动，进而使得车辆各个车辆轮毂的转速和各个车辆轮毂的驱动力满足需求。与现有技术中设置于机舱或后桥的电驱动桥中的差速器、半轴等零件相比，该系统大大地简化了车辆轮毂驱动系统的结构，同时该系统结构紧凑且设置于车辆轮毂上，占用面积小且无需要再占用前机舱或后桥的空间，进而节省出车辆前机舱和后桥部分的空间，从而进一步提高了车辆承载性能。

尤其是，本发明提供的电驱动轮毂系统，通过周转齿轮组按照预先设定的传动比传递所述驱动电机的动力，以带动连接至所述周转齿架上的车辆轮毂转动，进而确保车辆轮毂的转速和驱动力满足实际需求，从而使得车辆在脱困或冰雪等复杂路面上顺畅行驶。

进一步地，本发明提供的周转齿轮组，通过同步转动的第一周转齿轮和第二周转齿轮，实现了周转齿轮组按照预先设定的传动比传递动力，与行星齿轮机构相比，大大地提高了其传动比，以便使车辆获得足够大的驱动力，进而确保车辆脱困或冰雪等复杂路面上的行驶需求。

另一方面，本发明还提出了一种车辆，该车辆设置有上述的电驱动轮毂系统。

进一步地，上述车辆，所述车辆的两个前轮轮毂分别设置有一个所述电驱动轮毂系统；和/或，所述车辆的两个后轮轮毂分别设置有一个所述电驱动轮毂系统。

由于电驱动轮毂系统具有上述效果，所以具有该电驱动轮毂系统的车辆也具有相应的技术效果。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的电驱动轮毂系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电驱动轮毂系统的第一安装示意图；

图3为本发明实施例提供的电驱动轮毂系统的第二安装示意图；

图4为本发明实施例提供的电驱动轮毂系统的第三安装示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

电驱动轮毂系统实施例：

参见图1，其为本发明实施例提供的电驱动轮毂系统的结构示意图，该电驱动轮毂系统10包括：驱动电机1和周转齿轮组2；其中，驱动电机1用于驱动车辆轮毂3的转动；周转齿轮组2的太阳轮21与驱动电机1的输出轴相连接，并且，周转齿轮组1的周转齿架25绕太阳轮21的轴线转动，用于按照预先设定的传动比传递驱动电机1的动力，以带动连接至周转齿架25上的车辆轮毂3转动。

具体而言，该电驱动轮毂系统10设置有壳体（图中未示出），壳体的形状和大小可以根据实际情况进行选择；优选地，壳体固定于车辆轮毂3的固定支架上，即车辆轮毂3上不转动的零部件上；驱动电机1包括：电机定子11和电机转子12，驱动电机1通过电机转子12的转动以电机转子12的输出轴即电机轴13输出动力；电机定子11与壳体相连接即电机定子11固定于车辆轮毂3的固定支架上，以便提高电机转子12转动的稳定性。周转齿轮组2的太阳轮21与驱动电机1的输出轴的连接方式，即太阳轮21与电机轴13的连接方式可为两种方式：一、为提高周转齿轮组2转动的稳定性且便于加工，太阳轮21与驱动电机1的输出轴即电机轴13通过花键相连接，以便便于两者之间的加工，降低成本；二、太阳轮21与驱动电机1的输出轴即电机轴13为一体结构，即驱动电机1的输出轴即电机轴13既作为驱动电机1的输出轴又作为太阳轮21的输入轴，利于降低装配难度，减少零部件数量，并利于提高传动刚度，保证传动精度和传动稳定性，并增大了动力输出轴的承载能力提高其强度，使得输出动力结构更加稳固，并可减小传出动力运行噪声，同时使得该系统结构紧凑；故优选地，太阳轮21与驱动电机1的输出轴即电机轴13为一体结构；进一步优选地，太阳轮21固定于电机轴13的端部（如图1所示的左端）。

继续参见图1，周转齿轮组2的传动比大于1，用于对驱动电机1输出的转速进行减速处理，以便车辆轮毂3的转速和扭矩满足设计要求。周转齿轮组2的传动比可根据实际情况确定例如根据车辆动力性及经济性需求，本实施例对其不做任何限定。周转齿轮组2的周转齿架25绕太阳轮21的轴线转动，周转齿架25与车辆轮毂3相连接，以便使得周转齿架25带动车辆轮毂3转动即车辆轮毂3与周转齿架25的转速相同，进而将驱动电机1中电机轴13输出的动力以预先设定的传动比传递给车辆轮毂3；优选地，车辆轮毂3通过轮毂法兰4与周转齿架25相连接，以便确保车辆轮毂3与周转齿架25之间连接的稳定性，进而进一步确保车辆轮毂3转动的稳定性。

继续参见图1，周转齿轮组2包括：太阳轮21、第一周转齿轮22、第二周转齿轮23、内齿圈24和周转齿架25；其中，太阳轮21固定于电机轴13上，即太阳轮21作为该周转齿轮组2的输入端；第一周转齿轮22与太阳轮21相啮合，第二周转齿轮23与第一周转齿轮22一一对应且相对应的第二周转齿轮23和第一周转齿轮22并列且同轴设置，以便使得相对应的第二周转齿轮23和第一周转齿轮22同步转动即相对应的第二周转齿轮23和第一周转齿轮22转动的角速度相同；为确保两者之间转动的角速度，优选地，相对应的第二周转齿轮23和第一周转齿轮22为一体结构。优选地，第二周转齿轮23和第一周转齿轮22均可为多个且一一对应设置在周转齿架25，以便确保周转齿架25转动的稳定性；进一步优选地，各第一周转齿轮22沿太阳轮21的周向分布且均与太阳轮21外啮合，同时各第二周转齿轮23沿内齿圈24的周向分布且均与内齿圈24内啮合；各第一周转齿轮22和/或第二周转齿轮23均与周转齿架25相连接。

继续参见图2，内齿圈24与第二周转齿轮23内啮合且固定于车辆轮毂3的固定支架上，用于使得第二周转齿轮23绕太阳轮21的轴线周转即使得第二周转齿轮23绕太阳轮21的轴线公转，以带动周转齿架25转动。具体地，第二周转齿轮23设置于内齿圈24内，内齿圈24的内周面加工有内齿，以便与第二周转齿轮23内啮合；周转齿架25穿设于第一周转齿轮22且与其可转动地相连接；和/或，周转齿架25穿设于第二周转齿轮23且与其可转动地相连接，以使第一周转齿轮22和/或第二周转齿轮23可绕周转齿架25的轴线自转，同时在第一周转齿轮22和第二周转齿轮23绕太阳轮21周转时带动周转齿架25转动，进而带动车辆轮毂3转动。

本实施例提供的太阳轮21、第一周转齿轮22、第二周转齿轮23均为齿轮，其齿数可根据实际情况确定，周转齿架25的一端连接于第一周转齿轮22和/或第二周转齿轮23上，另一端通过轮毂法兰4与车辆轮毂3相连接。

本实施例提供的驱动桥变速系统的工作过程：

前进或倒车时的传递路线：首先，驱动电机1从电机转子12输出驱动力后，将驱动力通过电机轴13传递至太阳轮21以便将动力传递给周转齿轮组2；由于内齿圈24固定于车辆轮毂3的固定支架上，使得第一周转齿轮22和第二周转齿轮23绕太阳轮23的轴线周转，即太阳轮21带动第一周转齿轮22自转的同时绕太阳轮21的轴线周转，第一周转齿轮22带动第二周转齿轮23和第一周转齿轮22同步转动，使得第二周转齿轮23沿内齿圈24的内齿转动，以便带动周转齿架25绕太阳轮23的轴线转动，进而通过轮毂法兰4带动车辆轮毂3转动，以便实现车辆的驱动；倒车时，控制器控制驱动电机1反转实现车辆倒车功能，动力传递路线与车辆前进时一致。

综上，本实施例提供的电驱动轮毂系统10，采用将驱动电机1和周转齿轮组2设计到车辆轮毂3上，可通过电驱动轮毂系统10对各个车辆轮毂3进行单独控制，以便使得该车辆在脱困或冰雪等复杂路面上根据需求进行各个车辆轮毂3的独立驱动，进而使得车辆各个车辆轮毂3的转速和各个车辆轮毂3的驱动力满足需求。与现有技术中设置于机舱或后桥的电驱动桥中的差速器、半轴等零件相比，该系统大大地简化了车辆轮毂驱动系统的结构，同时该系统结构紧凑且设置于车辆轮毂3上，占用面积小且无需要再占用前机舱或后桥的空间，进而节省出车辆前机舱和后桥部分的空间，从而进一步提高了车辆承载性能。

尤其是，本实施例提供的电驱动轮毂系统10，通过周转齿轮组2按照预先设定的传动比传递驱动电机1的动力，以带动连接至周转齿架25上的车辆轮毂3转动，进而确保车辆轮毂3的转速和驱动力满足实际需求，从而使得车辆在脱困或冰雪等复杂路面上顺畅行驶。

进一步地，本实施例提供的周转齿轮组2，通过同步转动的第一周转齿轮22和第二周转齿轮23，实现了周转齿轮组2按照预先设定的传动比传递动力，以便使车辆获得足够大的驱动力，进而确保车辆脱困或冰雪等复杂路面上的行驶需求。

车辆实施例：

本实施例还提出了一种车辆，该车辆上设置有上述电驱动轮毂系统10。

参见图2至图4，其示出了本发明实施例提供的电驱动轮毂系统的优选安装示意图，如图所示，该车辆上可设置两个或四个上述电驱动轮毂系统10，即车辆的两个前轮轮毂31分别设置一个电驱动轮毂系统10，和/或车辆的两个后轮轮毂32分别设置有一个电驱动轮毂系统10，以便通过整车控制系统对每个车辆轮毂3进行实时控制，调节车辆的驱动力，使不同车轮根据车辆运行状态，输出相对应的驱动力，使车辆工作在最佳状态下。

其中，电驱动轮毂系统10的具体实施过程参见上述说明即可，本实施例在此不再赘述。

由于电驱动轮毂系统10具有上述效果，所以具有该电驱动轮毂系统10的车辆也具有相应的技术效果。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种电驱动轮毂系统，其特征在于，包括：

驱动电机（1），用于驱动车辆轮毂（3）的转动；

周转齿轮组（2），其太阳轮（21）与所述驱动电机（1）的输出轴相连接，并且，所述周转齿轮组（2）的周转齿架（25）绕所述太阳轮（21）的轴线转动，用于按照预先设定的传动比传递所述驱动电机（1）的动力，以带动连接至所述周转齿架（25）上的车辆轮毂（3）转动。

2.根据权利要求1所述的电驱动轮毂系统，其特征在于，所述周转齿轮组（2）还包括：第一周转齿轮（22）、与所述第一周转齿轮（22）一一对应的第二周转齿轮（23）和内齿圈（24）；其中，

所述第一周转齿轮（22）与所述太阳轮（21）相啮合，用于带动相对应的所述第二周转齿轮（23）和所述第一周转齿轮（22）同步转动；

所述内齿圈（24）与所述第二周转齿轮（23）内啮合且固定于所述电驱动轮毂系统的壳体上，用于使得所述第二周转齿轮（23）绕所述太阳轮（21）的轴线周转，以带动所述周转齿架（25）转动。

3.根据权利要求2所述的电驱动轮毂系统，其特征在于，

所述第二周转齿轮（23）与其对应的所述第一周转齿轮（22）同轴设置。

4.根据权利要求2所述的电驱动轮毂系统，其特征在于，

所述周转齿架（25）穿设于所述第一周转齿轮（22）且与其可转动地相连接；和/或，

所述周转齿架（25）穿设于所述第二周转齿轮（23）且与其可转动地相连接。

5.根据权利要求2所述的电驱动轮毂系统，其特征在于，

所述第二周转齿轮（23）和所述第一周转齿轮（22）均为多个。

6.根据权利要求1至5任一项所述的电驱动轮毂系统，其特征在于，

所述周转齿轮组（2）的传动比大于1，用于对所述驱动电机（1）输出的转速进行减速处理。

7.根据权利要求1至5任一项所述的电驱动轮毂系统，其特征在于，

所述周转齿架（25）通过轮毂法兰（4）与所述车辆轮毂（3）相连接。

8.根据权利要求1至5任一项所述的电驱动轮毂系统，其特征在于，

所述驱动电机（1）的电机定子（11）固定于所述电驱动轮毂系统的壳体上，用于提高所述驱动电机（1）的电机转子（12）的稳定性。

9.根据权利要求1至5任一项所述的电驱动轮毂系统，其特征在于，

所述太阳轮（21）与所述驱动电机（1）的输出轴通过花键相连接；或，

所述太阳轮（21）与所述驱动电机（1）的输出轴为一体结构。

10.一种车辆，其特征在于，设置有如权利要求1至9中任一项所述的电驱动轮毂系统（10）。

11.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，

所述车辆的两个前轮轮毂（31）分别设置有一个所述电驱动轮毂系统（10）；和/或，

所述车辆的两个后轮轮毂（32）分别设置有一个所述电驱动轮毂系统（10）。