CN108749553B - 一种电动车辆轮边电机驱动结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种电动车辆轮边电机驱动结构，包括电机、减速器、阻尼元件、轮毂、纵臂总成和连接机构；连接机构固定连接纵臂总成与减速器外壳；纵臂总成，包括回转中心端、轮毂端和阻尼元件端；回转中心端和阻尼元件端分别位于轮毂端两侧，纵臂通过所述回转中心端可枢转地支撑在车体上，轮毂端设有轮毂孔且可转动地支撑在轮毂上，阻尼元件的下端安装在所述阻尼元件端；减速器输出轴与轮毂连接，且所述输出轴旋转支撑在所述轮毂孔内；减速器输入轴与所述回转中心端的回转中心同心。在车辆行驶过程中，纵臂总成承受车辆转弯时产生的侧向力和地面支持力与车身重力二力合成的转矩，纵臂总成与减震器共同承受地面的支持力并实现减震，电机固定在车身上不发生转动和平动。本设计优化了电机的工作环境，降低了簧下质量。

Description

一种电动车辆轮边电机驱动结构
技术领域
本发明涉及轮边电机领域，特别涉及一种纵臂扭力梁悬架车辆的电驱动轮边电机驱动结构。
背景技术
独立电机驱动的机构通过简化传统驱动方式的离合器、变速箱、驱动桥等传统冗杂的机械传动部件，使结构得到很大程度的简化。同时，电驱动汽车相对于传统燃油车在最大优势在于其响应速度和控制简单，独立驱动技术可以充分发挥这一优势。但是，多数现行减速机构的电机和车轮是固联在一起的，这种结构使得驱动电机工作环境恶劣，簧下质量增加。
发明内容
一种电动车辆轮边电机驱动结构，包括电机、减速器、阻尼元件、轮毂、纵臂总成和连接机构；连接机构固定连接纵臂总成与减速器外壳；纵臂总成，包括回转中心端、轮毂端和阻尼元件端；回转中心端和阻尼元件端分别位于轮毂端两侧，纵臂总成通过所述回转中心端可转动地支撑在车体上，轮毂端设有轮毂孔且通过轮毂孔可转动地支撑在轮毂上，阻尼元件的下端安装在所述阻尼元件端；减速器输出轴与轮毂固定连接；减速器输入轴与所述回转中心端的回转中心同心。
优选地，所述纵臂总成的轮毂端侧面与轮毂接触。
优选地，所述纵臂总成的轮毂端侧面与轮毂通过压力球轴承接触，。
优选地，电机输出轴或减速器输入轴可转动地支撑在车架或底盘上。
优选地，电机定子固定支撑在车体上，电机转子与减速器输入轴同心且与所述输入轴连接。
优选地，所述减速器为一级外啮合齿轮减速器，所述减速器输出轴与轮毂通过半轴或花键连接。
优选地，所述减速器输出轴通过一对圆锥滚子轴承和一对滚针轴承旋转支撑在所述轮毂孔内。
优选地，所述连接机构包括固定连接纵臂总成与减速器外壳的上连杆和下连杆。
优选地，阻尼元件为减震器总成。
优选地，车辆空载时纵臂回转中心端低于车体所处的水平面，且与上述水平面成30°夹角。
本发明针对当前轮边电机驱动的减速结构，将电机与车辆后桥固联，将电机固定在车身上，优化了电机的工作环境。此外使用闭式一级外啮合齿轮减速，提升了机械效率，降低了加工成本。
纵臂总成和减速器外壳固定连接，后悬架回转中心与减速器输入轴同心，轮毂孔与轮毂和减速器低速轴同心。当车辆发生颠簸时，纵臂总成配合减震器、减速器以及电机共同围绕后悬架回转中心摆动，保证减速器输入轴和输出轴中心距不变，从而实现动力连续不断的传动。
纵臂总成承受车辆转弯时产生的侧向力和地面支持力与车身重力二力合成的转矩，纵臂与减震器共同承受地面的支持力并实现减震，降低了簧下质量。
此外本发明增加了纵臂的长度，减小了主销后倾角变化范围，提高了车辆的平稳性和乘客乘坐的舒适性。
附图说明
图1电动车辆轮边电机驱动结构整体示意图一；
图2电动车辆轮边电机驱动结构整体示意图二；
图3纵臂总成结构图；
图4电动车辆轮边电机驱动结构剖面图；
图5电动车辆轮边电机驱动结构整车装配图；
具体实施方式
图1所示，轮边电机驱动结构包括电机1、减速器2、阻尼元件3、车轮总成、纵臂总成6、上连杆7。
图1和4所示车轮总成包括轮毂盖23、轮毂24、轮辋5、轮胎4；轮毂与轮胎固定。
图2是将图1中的减速器上箱体、阻尼元件3、轮胎和轮辋隐藏后的结构图。图中所示轮边电机驱动结构还包括减速器输入轴8、减速箱下箱体9、小齿轮10、大齿轮11、减速器输出轴12、制动装置和下连杆17。
纵臂总成与减速器外壳通过连接机构固定连接，优选地通过上连杆7和下连杆17连接。
制动装置，其设置在车轴侧并抵靠轮毂按压摩擦元件，以锁定轮毂或的旋转实现制动。制动装置包括内制动盘13、外制动盘14。
纵臂总成6包括回转中心端15、轮毂端61和阻尼元件端62。图3所示回转中心端以A处为回转中心转动支撑在车体或底盘侧，轮毂端设有轮毂孔实现纵臂总成可转动地支撑在轮毂上，回转中心端和阻尼元件端分别位于轮毂端两侧。阻尼元件3的下端安装在阻尼元件端，阻尼元件的上端安装在车体侧实现缓冲，优选地阻尼元件为减震器总成。
图4(a)示出了剖面线，图4(b)示出了剖面线对应的剖视图。紧固螺栓19固定连接轮毂与减速器输出轴；本发明还设置压力球轴承20、轮杯21、纵臂外侧挡油端盖22、轮毂盖23、轮毂24、高速油封25、滚针轴承26、圆锥滚子轴承27。
减速器，包括减速箱上箱体、减速箱下箱体9、输入轴、输出轴、大齿轮、小齿轮。本实施例采用一级平行轴式减速器，也可替换为二级或三级平行轴式减速器。减速器的输入轴与输出轴不共轴线。在减速器内，输入轴与小齿轮键连接，将电机的动力传递给大齿轮和输出轴，从而实现减速增扭。输出轴与轮毂固定连接向车轮传递动力，不承受弯矩。且输出轴通过一对圆锥滚子轴承27和一对滚针轴承26旋转支撑在纵臂总成的轮毂端内。
电机定子固定支撑在车体或底盘上，电机转子与减速器输入轴同心且与输入轴连接，向输入轴输入转速转矩。
本发明的一个优选实例中，车辆空载时纵臂的回转中心端低于车架或底盘所处的水平面，且与上述水平面成30°夹角。
图5所示，回转中心端15的后悬架回转中心A与电机输出轴和减速器输入轴同心，轮毂端61的轮毂孔与轮毂和减速器输出轴同心。电机定子固定在车架或底盘上，回转中心端15与车架或底盘枢轴连接，可选地，电机输出轴或减速器输入轴与车架或底盘枢轴连接。当车辆发生颠簸时，纵臂总成、减震器、减速器和电机同时围绕后悬架回转中心摆动，减震器介入工作，且保证了减速器的输入轴与输出轴中心距不变，从而实现动力连续不断的传动。
本发明利用平行轴式减速器中心距不变的特点，配合纵臂独立悬架实现动力的传递与车轮的避震。在车辆行驶过程中，纵臂能够承受车身的重力、车轮的侧向力、地面对车辆的支持力、以及减速器的重力，减少簧下质量。具体如下：
两个滚针轴承26将地面对车轮的支持力传递给了纵臂总成，进而传递给悬架；通过两个滚针轴承26实现纵臂总成与轮毂面接触，承受车身的重力。保证电机输出轴不受到地面支持力的影响。
压力球轴承20和轮毂盖与圆锥滚子轴承27面接触将车轮的侧向力传递给纵臂总成，进而传递给悬架。保证电机输出轴不受到地面侧向力的影响。
连接纵臂总成与减速器壳体的连接机构将减速器的重力传递给了纵臂总成。保证了低速轴可以在不受弯矩的状况下为车轮提供动力。
当车辆制动时，制动器工作，地面的摩擦力通过轮辋直接传递给轮毂，电机输出轴不会受到反托的动力。

Claims (10)

1.一种电动车辆轮边电机驱动结构，包括电机、减速器、阻尼元件、轮毂、纵臂总成和连接机构；
连接机构固定连接纵臂总成与减速器外壳；
纵臂总成，包括回转中心端、轮毂端和阻尼元件端；回转中心端和阻尼元件端分别位于轮毂端两侧，纵臂总成通过所述回转中心端可转动地支撑在车体上，轮毂端设有轮毂孔且通过轮毂孔可转动地支撑在轮毂上，阻尼元件的下端安装在所述阻尼元件端；
减速器输出轴与轮毂固定连接；
减速器输入轴与所述回转中心端的回转中心同心。
2.如权利要求1所述的驱动结构，其特征在于：所述纵臂总成的轮毂端侧面与轮毂接触。
3.如权利要求2所述的驱动结构，其特征在于：所述纵臂总成的轮毂端侧面与轮毂通过压力球轴承接触。
4.如权利要求1所述的驱动结构，其特征在于：电机输出轴或减速器输入轴可转动地支撑在车架或底盘上。
5.如权利要求1所述的驱动结构，其特征在于：电机定子固定支撑在车体上，电机转子与减速器输入轴同心且与所述输入轴连接。
6.如权利要求1至5任一项所述的驱动结构，其特征在于：所述减速器为一级外啮合齿轮减速器，所述减速器输出轴与轮毂通过半轴或花键连接。
7.如权利要求1至5任一项所述的驱动结构，其特征在于：所述减速器输出轴通过一对圆锥滚子轴承和一对滚针轴承旋转支撑在所述轮毂孔内。
8.如权利要求1至5任一项所述的驱动结构，其特征在于：所述连接机构包括固定连接纵臂总成与减速器外壳的上连杆和下连杆。
9.如权利要求1至5任一项所述的驱动结构，其特征在于：阻尼元件为减震器总成。
10.如权利要求1任一项所述的驱动结构，其特征在于：车辆空载时纵臂回转中心端低于车体所处的水平面，且与上述水平面成30°夹角。
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