CN109591943A

CN109591943A - 用于车辆的驱动组件

Info

Publication number: CN109591943A
Application number: CN201811131018.XA
Authority: CN
Inventors: A.M.珀德尼卡尔; K.斯里坎思
Original assignee: Robert Bosch GmbH; Bosch Ltd
Current assignee: Robert Bosch GmbH; Bosch Ltd
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2019-04-09

Abstract

本发明提供了一种用于车辆（102）的驱动组件（120），所述驱动组件（120）包括安装到车轮（104）的电机（110）。所述驱动组件（120）包括通过初级太阳齿轮（206）联接到所述电机（110）的转子轴（108）的第一级（112）。所述第一级（112）包括在初级太阳齿轮（206）与初级环形齿轮（202）之间的多个初级行星齿轮（204），所述多个初级行星齿轮（204）联接到初级托架（208）。所述驱动组件（120）进一步包括第二级（114），其包括在次级太阳齿轮（216）与次级环形齿轮（212）之间的多个次级行星齿轮（214），所述多个次级行星齿轮（214）联接到次级托架（218）。所述驱动组件（120）的特征在于，所述第一级（112）作为输入联接到所述第二级（114），并且所述第二级（114）联接到所述车轮（104）。

Description

用于车辆的驱动组件

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的驱动组件。

背景技术

根据专利US6590306，公开了一种电动马达驱动的车轮。马达踏板车包括改进的电动马达驱动的车轮。用于驱动车轮的电动马达是相当紧凑的，并且被设计为嵌套在车轮的轮盘之内。马达控制器被安装在邻近车轮的受保护区域中，但通过横穿该控制器的空气流并且通过至马达壳体的热传递来冷却。在马达组件中的油也将冷却控制器。采用了两速行星齿轮变速器，该变速器也是紧凑的并且能够被容易地嵌套在电动马达的各部分之内。另外，改进的制动组件也被整体地安装在该马达驱动的机构之内。

附图说明

下面参照以下附图对本公开的实施例进行描述，

图1示出了根据本发明的实施例的采用驱动组件的第一构型的车辆；

图2示出了根据本发明的实施例的驱动组件的第一构型的分解视图；

图3示出了根据本发明的实施例的处在第二构型中的驱动组件的简单示意图；

图4示出了根据本发明的实施例的驱动组件的第三构型的简单示意图；

图5示出了根据本发明的实施例的驱动组件的第四构型的简单示意图；以及

图6示出了根据本发明的实施例的替代驱动组件。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的实施例的采用处在第一构型中的驱动组件的车辆。该驱动组件120被提供用于车辆102，该车辆102包括安装到车轮104的电机（electricalmachine）110。驱动组件120包括第一级112，该第一级112通过初级太阳齿轮206联接到电机110的转子轴108。第一级112包括在初级太阳齿轮206与初级环形齿轮202之间相互啮合的多个初级行星齿轮204。多个初级行星齿轮204联接到初级托架（carrier，或为“行星架”）208。在图示的驱动组件120中，将第一级112和第二级114安装在车轮104的旁边，具体地安装到车轮104的第一侧或第二侧。

车辆102选自包括两轮车（如摩托车、踏板车等）、三轮车（如机动三轮车）、四轮车（如轿车）和其它类型车辆（包括但不限于雪地机动车）的组群。

驱动组件120进一步包括第二级114，该第二级114包括在次级太阳齿轮216与次级环形齿轮212之间相互啮合的多个次级行星齿轮214。多个次级行星齿轮214联接到次级托架218。驱动组件120的特征是作为输入而联接到第二级114第一级112、以及联接到车轮104的第二级114。驱动组件120被图示为安装到后车轮104，但同样地适用于车辆102的其它车轮104。

此外，保持架116内部的轴承118可以被设置在第一级112与第二级114之间。摇臂/叉（未图示）被安装为横跨车轮104。第一级112的输出取自初级太阳齿轮206、初级环形齿轮202和初级托架208中的任一个。第二级114通过次级太阳齿轮216、次级环形齿轮212和次级托架218中的任一个而联接到车轮104。

示出了驱动组件120的第一构型，其中转子轴108与第一级112的初级太阳齿轮206相联接。初级太阳齿轮206利用中间的多个初级行星齿轮204联接到初级环形齿轮202。初级托架208是第一级112的输出。来自第一级112的输出是至第二级114的次级太阳齿轮216的输入。次级太阳齿轮216通过中间的多个次级行星齿轮214而联接到次级环形齿轮212。次级托架218联接到车轮104，由此将多个次级行星齿轮214联接到车轮104。在第一构型中，初级环形齿轮202和次级环形齿轮212被固定到壳体222的内部。多个初级行星齿轮204和多个次级行星齿轮214在各自的轴线上可旋转，并且可分别围绕初级太阳齿轮206和次级太阳齿轮216旋转。

图2示出了根据本发明的实施例的驱动组件的第一构型的分解视图。图中仅示出了在第一级112与第二级114之间的一组的轴承118和保持架116。轴承118为驱动组件120提供支撑。然而，存在其它的组，一组在电机110的壳体222之内，另一组在车轮104的第二侧上。保持架116再次由壳体222支撑，以确保将轴承118固定就位。突起220是其中安装摇臂的位置，但这不应被认为是限制意义的。电机110通过壳体222联接到驱动组件120。

在一个实施例中，驱动组件120整合到车轮104。在另一个实施例中，驱动组件120整合到电机110。在又一个实施例中，驱动组件120是独立的单元，适合于安装到车轮104和/或电机110。

为简单起见，未将其它部件（例如用以操作电机110的控制器、联接构件、离合器、电池和电连接件）示出。控制器是发动机控制单元（ECU）或者专用控制器。

第一级112的输出取自初级太阳齿轮206、初级环形齿轮202和初级托架208中的任一个。类似地，第二级114通过次级太阳齿轮216、次级环形齿轮212和次级托架218中的任一个而联接到车轮104。驱动组件120按照要求并按照车辆102的设计而进行设计。

图3示出了根据本发明的实施例的处在第二构型中的驱动组件的简单示意图。在该第二构型中，为了便于理解和说明，图中仅示出了转子轴108并且未示出电机110。转子轴108联接到第一级112的初级太阳齿轮206。第一级112的输出与图1的相同，即初级托架208。第一级112的初级托架208联接到第二级114的次级太阳齿轮216。然而，第二级114的输出是次级环形齿轮212。次级环形齿轮212联接到车轮104，并且将由电机110所产生的转矩传递至车轮104。该第二构型/布置给出比第一构型更低的齿轮减速，其中两个输出取自初级托架208和次级托架218。

在第二构型中，初级环形齿轮202被固定到壳体222，而次级环形齿轮212可在各自的轴线上旋转。多个初级行星齿轮204可在各自的轴线上并围绕初级太阳齿轮206旋转，而多个次级行星齿轮214仅可在各自的轴线上旋转但被固定到各自的位置，即，围绕次级太阳齿轮216不可动。次级托架218在保持架116与第二级114之间。次级托架218被固定到壳体222。

电机110是选自包括DC马达、BLDC马达、AC马达（如同步马达）等的组群的任一个。本发明能够使用所有类型的电机110，无论是交流或者直流，而且不论电机110是被安装在底盘上还是被安装在车轮104的轮毂中。

图4示出了根据本发明的实施例的驱动组件的第三构型的简单示意图。在该第三构型中，电机110的转子轴108联接到第一级112的初级太阳齿轮206。第一级112的输出来自初级环形齿轮202。第一级112的初级环形齿轮202联接到第二级114的次级太阳齿轮216。第二级114的输出来自联接到车轮104的次级托架218。该第三构型/布置给出与第一构型相同的齿轮减速。

在第三构型中，初级环形齿轮202可围绕初级太阳齿轮206旋转，而次级环形齿轮212被固定到壳体222。多个初级行星齿轮204可以各自的轴线旋转但并不围绕初级太阳齿轮206旋转，而多个次级行星齿轮214可在各自的轴线上并围绕次级太阳齿轮216旋转。

图5示出了根据本发明的实施例的驱动组件的第四构型的简单示意图。在该第四构型中，电机110的转子轴108联接到第一级112的初级太阳齿轮206。来自第一级112的输出是来自联接到第二级114的次级太阳齿轮216的初级环形齿轮202。来自第二级114的输出是来自联接到车轮104的次级环形齿轮212。在该第四构型中，初级环形齿轮202和次级环形齿轮212可分别围绕初级太阳齿轮206和次级太阳齿轮216旋转，并且不附着到壳体222。另一方面，多个初级行星齿轮204和多个次级行星齿轮214仅可在各自的轴线上旋转，并且并不分别围绕初级太阳齿轮206和次级太阳齿轮216旋转。第四构型/布置给出与前述构型相比最低可能的齿轮减速。

图6示出了根据本发明的实施例的替代驱动组件。在该替代驱动组件120中，第一级112和第二级114分别安装到车轮104的第一侧和第二侧。换句话说，车轮104安装在第一级112与第二级114之间。第一级112的输出穿过车轮104的旋转轴线并联接到第二级114。第二级114的输出联接到车轮104以便驱动车辆102。

如在图1至图5中所说明的构型也适用于替代驱动组件120。在一个实施例中，电机110安装到车辆102的底盘。可替代地，电机110安装到车轮104的轮毂。

在又一个实施例中，以选自包括第一布置、第二布置、第三布置和第四布置的组群的至少一种方式，将第一级112、第二级114和电机110安装到车轮104，第一布置包括联接到车轮104的第一侧的电机110、第一级112和第二级，其中电机110与驱动组件120在同一侧上，第二布置包括在车轮104的第一侧上的电机110和第一级112以及在车轮104的第二侧上的第二级114，第三布置包括在第一侧上的电机110和第二级114以及在车轮104的第二侧上的第一级112，第四布置包括在第一侧上的电机110以及在车轮104的第二侧上的第一级112和第二级114。

在另一个实施例中，驱动组件120包括将第二级114的输出联接到车轮104的至少一个第三行星级，其中至少一个第三行星级的结构和构型类似于第一级112和第二级114，具有或不具有适应车轮104所必需的变更。三个或更多级的安装位置也类似于上面就两个行星级112、114所描述的安装位置。

提供驱动组件120的工作。具有所需尺寸和形状的第一级112和第二级114的驱动组件120基于电机110和安装到车辆102的类型决定。电机110由来自电池（未图示）的电力供电，并且由控制器（未图示）控制。电机110的输出通过联接到第一级112的初级太阳齿轮的转子轴108。来自第一级112的输出是至第二级114的输入。第二级114驱动车辆102的车轮104。

在本发明中，在所有的构型中，两个行星级112、114的设计保持相同。仅有的差异在于两个级112、114的输出。该构型适用于串联混合动力车辆102、并联混合动力车辆102和电动车辆102。此外，在以上构型中电机可操作地用作为电池充电的发电机，如在本领域中公知的。驱动组件120设置成与电机110整合。可替代地，驱动组件120和电机110独立地彼此联接，然后联接到车辆102（例如但不限于两轮车）的车轮104。所提出的驱动组件120能够加装（retro-fit）到任何普通马达，从而允许将马达直接地安装到车轮104上。驱动组件120的设计也适合于配合车辆102的任何轮辋尺寸。在本发明中，驱动组件120是两级固定减速行星系统，该系统被设计成加装到任何电机110，因此允许将电机110直接地安装到车轮104上，即沿着车辆102的车轮104的轴线。制动器也能够整合到驱动组件120的壳体222内。可替代地，分离的制动器部件安装在车轮104的另一侧上。本发明也能够并允许将任何普通电机110转换成基于轮毂的电机110（如轮毂马达）。

应当理解的是，在以上描述中所说明的实施例只是说明性的而并不限制本发明的范围。许多这种实施例以及在描述中所说明的实施例中的其它修改和变更是可设想的。本发明的范围是仅由权利要求的范围所限定。

Claims

1. 一种用于车辆（102）的驱动组件（120），所述驱动组件（120）包括安装到车轮（104）的电机（110），所述驱动组件（120）包括：

联接到所述电机（110）的转子轴（108）的第一级（112），所述第一级（112）包括在初级太阳齿轮（206）与初级环形齿轮（202）之间相互啮合的多个初级行星齿轮（204），所述多个初级行星齿轮（204）联接到初级托架（208），以及

第二级（114），其包括在次级太阳齿轮（216）与次级环形齿轮（212）之间相互啮合的多个次级行星齿轮（214），所述多个次级行星齿轮（214）联接到次级托架（218），

其特征在于，

所述第一级（112）作为输入联接到所述第二级（114），并且所述第二级（114）联接到所述车轮（104）。

2.如权利要求1所述的驱动组件（120），其中，所述第一级（112）的输出取自所述初级太阳齿轮（206）、所述初级环形齿轮（202）和所述初级托架（208）中的任一个。

3.如权利要求1所述的驱动组件（120），其中，所述第二级（114）通过所述次级太阳齿轮（216）、所述次级环形齿轮（212）和所述次级托架（218）中的任一个而联接到所述车轮（104）。

4.如权利要求1所述的驱动组件（120），其中，所述电机（110）的所述转子轴（108）联接到所述第一级（112）的所述初级太阳齿轮（206），并且所述第一级（112）的所述初级托架（208）联接到所述第二级（114）的所述次级太阳齿轮（216），并且所述第二级（114）的所述次级托架（218）联接到所述车轮（104）。

5.如权利要求1所述的驱动组件（120），其中，所述电机（110）的所述转子轴（108）联接到所述第一级（112）的所述初级太阳齿轮（206），并且所述第一级（112）的所述初级托架（208）联接到所述第二级（114）的所述次级太阳齿轮（216），并且所述第二级（114）的所述次级环形齿轮（212）联接到所述车轮（104）。

6.如权利要求1所述的驱动组件（120），其中，所述电机（110）的所述转子轴（108）联接到所述第一级（112）的所述初级太阳齿轮（206），并且所述第一级（112）的所述初级环形齿轮（202）联接到所述第二级（114）的所述次级太阳齿轮（216），并且所述第二级（114）的所述次级托架（218）联接到所述车轮（104）。

7.如权利要求1所述的驱动组件（120），其中，所述电机（110）的所述转子轴（108）联接到所述第一级（112）的所述初级太阳齿轮（206），并且所述第一级（112）的所述初级环形齿轮（202）联接到所述第二级（114）的所述次级太阳齿轮（216），并且所述第二级（114）的所述次级环形齿轮（212）联接到所述车轮（104）。

8.如权利要求1所述的驱动组件（120），其中，以选自包括第一布置、第二布置、第三布置和第四布置的组群的至少一种方式，将所述第一级（112）、所述第二级（114）和所述电机（110）安装到所述车轮（104），所述第一布置包括联接到所述车轮（104）的第一侧的所述电机（110）、所述第一级和所述第二级，所述第二布置包括在所述车轮（104）的所述第一侧上的所述电机（110）和所述第一级（112）以及在所述车轮（104）的第二侧上的所述第二级（114），所述第三布置包括在所述车轮（104）的所述第一侧上的所述电机（110）和所述第二级（114）以及在所述车轮（104）的所述第二侧上的所述第一级（112），所述第四布置包括在所述第一侧上的所述电机（110）以及在所述车轮（104）的所述第二侧上的所述第一级（112）和所述第二级（114）。

9.如权利要求1所述的驱动组件（120），进一步包括将所述第二级（114）的输出联接到所述车轮（104）的至少一个第三行星级。

10.如权利要求1所述的驱动组件（120），所述驱动组件（120）被加装到现有车辆的车轮。