CN110654220A - 轮边驱动系统以及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮边驱动系统以及车辆，轮边驱动系统包括：轮边电机和减速器，所述减速器包括：竖向布置的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第一齿圈，所述第二齿轮啮合在所述第一齿轮和所述第三齿轮之间且所述第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮的旋转中心不在一条直线上；所述第一齿轮和所述轮边电机相连，所述第一齿轮和所述第三齿轮在所述第一齿圈内并与所述第一齿圈啮合，所述第一齿圈为所述减速器的动力输出端。由此，通过轮边电机和减速器配合，能够使轮边驱动系统的结构更加紧凑，有利于拓宽车辆通道宽度，并且，也能够使轮边驱动系统的结构更加简单，可以提高轮边驱动系统的传动效率。

Description

轮边驱动系统以及车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域，尤其是涉及一种轮边驱动系统及具有该轮边驱动系统的车辆。

背景技术

对于传统中央发动机或电机驱动方式的客车，后段底板一般采用踏步式高低板，无法实现全通道低地板式结构。

现有技术中的轮边驱动桥的主减速器使用了两组分开式的二级减速传动齿轮副，使得减速器的轴向尺寸较大，使得车辆后段地板也只能采用踏步式高地板，勉强做成全通道低地板式结构，其通道宽度也十分狭窄，影响通过性，而且一些海外国家法规对于全通道低地板式结构的通道宽度具有一定的要求，同时也影响国内客车品牌推广海外运营。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种轮边驱动系统，该轮边驱动系统的结构更加紧凑，有利于拓宽车辆通道宽度。

本发明进一步地提出了一种车辆。

根据本发明的轮边驱动系统包括：轮边电机和减速器，所述减速器包括：竖向布置的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第一齿圈，所述第二齿轮啮合在所述第一齿轮和所述第三齿轮之间且所述第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮的旋转中心不在一条直线上；所述第一齿轮和所述轮边电机相连，所述第一齿轮和所述第三齿轮在所述第一齿圈内并与所述第一齿圈啮合，所述第一齿圈为所述减速器的动力输出端。

根据本发明的轮边驱动系统，通过轮边电机和减速器配合，能够使轮边驱动系统的结构更加紧凑，有利于拓宽车辆通道宽度，并且，也能够使轮边驱动系统的结构更加简单，可以提高轮边驱动系统的传动效率。

在本发明的一些实施例中，所述第二齿轮为多个且均啮合在所述第一齿轮和第三齿轮之间。

在本发明的一些实施例中，所述第二齿轮为两个，两个所述第二齿轮对称分布在所述第一齿轮和所述第三齿轮旋转中心连线的两侧。

在本发明的一些实施例中，所述第一齿轮、所述第二齿轮和所述第三齿轮的半径依次增大。

在本发明的一些实施例中，所述减速器包括：第一壳体及与第一壳体固定连接的齿轮架，所述第二齿轮和所述第三齿轮设在所述齿轮架上。

在本发明的一些实施例中，所述的轮边驱动系统还包括：与所述第一齿圈传动连接的行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括：太阳轮、行星轮、行星架和第二齿圈，所述行星轮设置在所述行星架上，所述行星轮啮合在所述太阳轮和所述第二齿圈之间，所述太阳轮与所述第一齿圈相连，所述第二齿圈与车轮的轮毂固定，所述行星架被固定。

在本发明的一些实施例中，所述减速器包括：第一壳体，所述行星架与所述第一壳体固定。

在本发明的一些实施例中，所述行星齿轮机构包括：第二壳体，所述第二齿圈与所述第二壳体相连，所述第二壳体与所述轮毂固定。

在本发明的一些实施例中，所述第二壳体内壁上形成一圈内齿，所述一圈内齿构成所述行星齿轮机构的所述第二齿圈。

在本发明的一些实施例中，所述太阳轮与所述第一齿圈之间设置有中间轴，所述太阳轮与所述中间轴集成为一体。

在本发明的一些实施例中，所述轮边电机的动力依次经过所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮、所述第一齿圈、所述太阳轮、所述行星轮、所述第二齿圈后输出动力给车轮的轮毂。

在本发明的一些实施例中，所述的轮边驱动系统还包括：与所述第一齿圈传动连接的行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括：太阳轮、行星轮、行星架和第二齿圈，所述行星轮设置在所述行星架上，所述行星轮啮合在所述太阳轮和所述第二齿圈之间，所述太阳轮与所述第一齿圈相连，所述行星架与车轮的轮毂固定，所述第二齿圈被固定。

在本发明的一些实施例中，所述减速器包括：第一壳体，所述第二齿圈与所述第一壳体固定。

在本发明的一些实施例中，所述行星齿轮机构包括：第二壳体，所述行星架与所述第二壳体相连，所述第二壳体与所述轮毂固定。

在本发明的一些实施例中，所述轮边电机的动力依次经过所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮、所述第一齿圈、所述太阳轮、所述行星轮、所述行星架后输出动力给车轮的轮毂。

根据本发明的车辆，包括上述的轮边驱动系统。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的轮边驱动系统的原理图；

图2是根据本发明实施例的轮边驱动系统的减速器的示意图；

图3是根据本发明实施例的轮边驱动系统的行星齿轮机构、车轮和轮毂的剖视图；

图4是据据本发明实施例的轮边驱动系统的行星齿轮机构的示意图；

图5是根据本发明实施例的轮边驱动系统的行星齿轮机构的爆炸图；

图6是图5中A处的放大图。

附图标记：

轮边驱动系统10；

轮边电机1；

减速器2；第一齿轮21；第二齿轮22；第三齿轮23；第一齿圈24；第一壳体25；齿轮架26；

行星齿轮机构3；太阳轮31；行星轮32；行星架33；第二齿圈34；

第二壳体35；套设部351；安装部352；安装孔353；

中间轴4；端盖5；输入轴6；

制动器7；制动气室71；制动卡钳72；制动盘73；制动盘固定螺栓74；

螺母8；

车轮20；

轮毂30；轮毂螺栓301；轮毂轴承302；紧固件303。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的轮边驱动系统10。

如图1-图4所示，根据本发明实施例的轮边驱动系统10包括：轮边电机1和减速器2。减速器2可以包括：竖向布置的第一齿轮21、第二齿轮22、第三齿轮23和第一齿圈24，第二齿轮22啮合在第一齿轮21和第三齿轮23之间，并且第一齿轮21、第二齿轮22和第三齿轮23的旋转中心不在一条直线上，第一齿轮21和轮边电机1相连，第一齿轮21和第三齿轮23在第一齿圈24内并与第一齿圈24啮合，需要解释的是，第一齿轮21和第三齿轮23都与第一齿圈24啮合，第一齿轮21与第三齿轮23不啮合，第一齿圈24为减速器2的动力输出端。

其中，减速器2通过将第一齿轮21、第二齿轮22、第三齿轮23和第一齿圈24布置在同一垂直方向上，能够使轮边驱动系统10的结构更加简单，可以使减速器2在轴向方向上的结构更加紧凑，也能够使减速器2的尺寸减小，有利于拓宽驱动桥桥壳宽度，可以使车辆内达到尽可能大的通道宽度，从而可以拓宽车辆通道宽度。并且，通过该种齿轮啮合布置可将第一齿轮21的扭矩分散，加强减速器2的传扭能力，从而可以提高动力的传动效率。

由此，通过轮边电机1和减速器2配合，能够使轮边驱动系统10的结构更加紧凑，有利于拓宽车辆通道宽度，并且，也能够使轮边驱动系统10的结构更加简单，可以提高轮边驱动系统10的传动效率。

在本发明的一些示例中，第二齿轮22可以设置为多个，也就是说，第二齿轮22的设置数量大于等于两个，并且多个第二齿轮22均啮合在第一齿轮21和第三齿轮23之间，这样设置能够使第二齿轮22更好地装配在第一齿轮21和第三齿轮23之间，可以使第一齿轮21的动力更好地传递给第三齿轮23，从而可以进一步提升轮边驱动系统10的传动效率。

在本发明的一些示例中，如图1和图2所示，第二齿轮22可以设置为两个，两个第二齿轮22可以对称分布在第三齿轮23与第一齿轮21旋转中心连线的两侧，需要说明的是，如图2所示，两个第二齿轮22对称的布置在第一齿轮21的左右两侧，第二齿轮22与第一齿轮21啮合，第三齿轮23与两个第二齿轮22都相互啮合，如此设置能够使第二齿轮22的设置数量更加合理，可以使减速器2在轴向上结构更加紧凑。

在本发明的一些示例中，第一齿轮21、第二齿轮22和第三齿轮23的半径依次增大。需要说明的是，第一齿轮21的半径小于第二齿轮22的半径，第二齿轮22的半径小于第三齿轮23的半径，这样设置能够使第一齿轮21、第二齿轮22和第三齿轮23的半径设置更加合理，当第一齿轮21、第二齿轮22和第三齿轮23传输动力时，可以实现两次减速增扭的作用，从而可以保证减速器2的工作可靠性。

在本发明的一些示例中，如图1和图3所示，减速器2可以包括：第一壳体25及与第一壳体25固定连接的齿轮架26，当齿轮架26固定在第一壳体25上后，齿轮架26无法转动，第二齿轮22和第三齿轮23都设置在齿轮架26上。其中，第二齿轮22、第三齿轮23都可以通过轴承空套在齿轮架26上，第二齿轮22、第三齿轮23相对齿轮架26均可自由转动，如此设置能够把第二齿轮22和第三齿轮23可靠地装配在齿轮架26上，可以保证动力在第一齿轮21、第二齿轮22和第三齿轮23之间能够更好地传动，从而可以进一步提升动力的传动效率。

在本发明的一些示例中，如图1和图3所示，轮边驱动系统10还可以包括：与第一齿圈24传动连接的行星齿轮机构3，行星齿轮机构3可以包括：太阳轮31、行星轮32、行星架33和第二齿圈34，行星轮32可以设置在行星架33上，行星轮32可以通过轴承空套在行星架33上，并且行星轮32能自转，行星轮32啮合在太阳轮31和第二齿圈34之间，太阳轮31与第一齿圈24相连，第二齿圈34与车轮20的轮毂30固定，行星架33被固定。

其中，当轮边驱动系统10工作时，第一齿圈24将动力传递给太阳轮31后，太阳轮31会带着行星轮32转，行星轮32在转动过程中会带着第二齿圈34转，然后第二齿圈34会带着轮毂30转，最终将动力传递至车轮20，这样设置可以实现将动力传递给车轮20的工作目的。

在本发明的一些示例中，如图1和图3所示，减速器2可以包括：第一壳体25，行星架33与第一壳体25固定，需要说明的是，行星架33可以通过螺母8固定在第一壳体25上，行星架33固定在第一壳体25上后，行星架33无法转动，其中，螺母8的紧固性好，这样设置能够将行星架33稳固地装配在第一壳体25上，可以防止行星架33从第一壳体25上脱落。

在本发明的一些示例中，如图1和图3所示，行星齿轮机构3可以包括：第二壳体35，第二齿圈34与第二壳体35相连，第二壳体35与轮毂30固定。需要解释的是，第二壳体35可以通过轮毂螺栓301与轮毂30连接，端盖5可以通过螺栓与第二壳体35连接，如此设置能够将第二壳体35与轮毂30稳固地装配在一起，可以防止第二壳体35与轮毂30分离，从而可以保证轮边驱动系统10的工作可靠性。

在本发明的一些示例中，如图5和图6所示，第二壳体35的内壁上可以形成一圈内齿，一圈内齿可以构成行星齿轮机构3的第二齿圈34，这样设置能够将轮毂30和第二齿圈34集成，可以使减速器2结构更为简单，并且，由于行星架33固定，动力经过第二壳体35直接输出给轮毂30，从而可以使传动效率更高，同时，也能够使第二壳体35与第二齿圈34的整体结构更加紧凑，可以减小行星齿轮机构3的体积，也能够省去单独设置第二齿圈34的工序，可以减少组成行星齿轮机构3的零部件数量，从而可以使行星齿轮机构3的结构更加简单，进而可以简化轮边驱动系统10的结构。

此外采用内齿集成于第二壳体35的方式能有效解决第二齿圈34螺栓连接第二壳体35的方式导致的连接不稳定使动力中断的问题，可以降低齿轮机构损坏的风险，从而可以提高轮边驱动系统10的可靠性，延长使用寿命。从整体角度，第二齿圈34集成于第二壳体35的方式集成度高，还能有效的减小零部件占用空间，能够提高空间利用率，可以使第二壳体35内的零部件布局更加灵活。最后，第二齿圈34集成第二壳体35能有效的提高生产装配效率，降低人工成本。

在本发明的一些示例中，如图5和图6所示，第二壳体35可以包括：套设部351和安装部352，套设部351与安装部352相连，套设部351套设在轮毂30的外侧，安装部352与轮毂30通过多个紧固件303固定连接。需要说明的是，安装部352上也可以设置有多个安装孔353，紧固件303可以穿过安装部352上的安装孔353，从而可以将安装部352与轮毂30稳固地装配在一起。

在本发明的一些示例中，如图1和图3所示，太阳轮31与第一齿圈24之间可以设置有中间轴4，太阳轮31与中间轴4可以集成为一体。其中，当轮边驱动系统10工作时，减速器2的动力可以通过中间轴4传递给太阳轮31，这样设置能够提升太阳轮31与中间轴4的整体结构强度，可以防止太阳轮31与中间轴4的连接处断裂，从而可以防止太阳轮31与中间轴4分离，进而可以保证太阳轮31能够与中间轴4同转速转动。

在本发明的一些示例中，如图1和图3所示，轮边驱动系统10还可以包括输入轴6，轮边电机1通过输入轴6与第一齿轮21连接，动力通过输入轴6输入，第一齿轮21与输入轴6可以刚性连接，并且，第一齿轮21可以随输入轴6同转速转动。

并且，通过该种齿轮啮合布置使得通过啮合点的径向力与输入轴6相交，从而相互抵消，同时通过两个第二齿轮22与第一齿圈24的啮合连接，第一齿轮21的扭矩得到分散，可以加强减速器2的传扭能力，从而可以进一步提高动力的传递效率。

在本发明的一些示例中，如图1所示，轮边电机1的动力可以依次经过输入轴6、第一齿轮21、第二齿轮22、第三齿轮23、第一齿圈24、中间轴4、太阳轮31、行星轮32、第二齿圈34后输出动力给车轮20的轮毂30。其中，经过减速器2和行星齿轮机构3的两级减速增扭，可以满足整车的动力性。

根据本发明的第二具体实施例，轮边驱动系统10还可以包括：与第一齿圈24传动连接的行星齿轮机构3，行星齿轮机构3可以包括：太阳轮31、行星轮32、行星架33和第二齿圈34，行星轮32可以设置在行星架33上，行星轮32啮合在太阳轮31和齿圈之间，太阳轮31与第一齿圈24相连，行星架33与车轮20的轮毂30固定，第二齿圈34被固定。其中，当轮边驱动系统10工作时，行星架33会带着轮毂30转，最终将动力传递至车轮20，这样设置可以实现将动力传递给车轮20的工作目的。

在本发明的一些示例中，减速器2可以包括：第一壳体25，第二齿圈34与第一壳体25固定连接，这样设置能够将第二齿圈34可靠地固定在第一壳体25上，可以实现将第二齿圈34固定的工作目的。

在本发明的一些示例中，行星齿轮机构3可以包括：第二壳体35，行星架33与第二壳体35相连，第二壳体35与轮毂30固定，其中，轮毂30可以通过轮毂轴承302空套在第一壳体25上，轮毂30相对第一壳体25可以自转，并且，由于行星架33与第二壳体35相连，动力经过第二壳体35直接输出给轮毂30。

在本发明的一些示例中，第一齿轮21、第二齿轮22、第三齿轮23、第一齿圈24、太阳轮31、行星轮32、行星架33后输出动力给车轮20的轮毂30，这样设置能够减少动力的损耗，可以进一步提升动力的传递效率。

在本发明的一些示例中，如图1和图3所示，轮边驱动系统10还可以包括：制动器7。制动器7可以包括：制动气室71、制动卡钳72、制动盘73和制动盘固定螺栓74，其中，制动盘73可以通过制动盘固定螺栓74与轮毂30连接在一起，制动气室71与制动卡钳72连接，制动卡钳72固定在第一壳体25上。

其中，行星齿轮机构3输出一个大减速比：Z₃₅/Z₃₁，Z₃₅为轮毂30的齿数，Z₃₁为太阳轮31的齿数，从而可以满足整车的动力性。

根据本发明实施例的车辆，包括上述实施例的轮边驱动系统10，轮边驱动系统10设置安装在车辆上，能够使轮边驱动系统10的结构更加紧凑，有利于拓宽车辆通道宽度，并且，也能够使轮边驱动系统10的结构更加简单，可以提高车辆的传动效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (16)

1.一种轮边驱动系统，其特征在于，包括：

轮边电机；

减速器，所述减速器包括：竖向布置的第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第一齿圈，所述第二齿轮啮合在所述第一齿轮和所述第三齿轮之间且所述第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮的旋转中心不在一条直线上；所述第一齿轮和所述轮边电机相连，所述第一齿轮和所述第三齿轮在所述第一齿圈内并与所述第一齿圈啮合，所述第一齿圈为所述减速器的动力输出端。

2.根据权利要求1所述的轮边驱动系统，其特征在于，所述第二齿轮为多个且均啮合在所述第一齿轮和第三齿轮之间。

3.根据权利要求2所述的轮边驱动系统，其特征在于，所述第二齿轮为两个，两个所述第二齿轮对称分布在所述第一齿轮和所述第三齿轮旋转中心连线的两侧。

4.根据权利要求1所述的轮边驱动系统，其特征在于，所述第一齿轮、所述第二齿轮和所述第三齿轮的半径依次增大。

5.根据权利要求1所述的轮边驱动系统，其特征在于，所述减速器包括：第一壳体及与第一壳体固定连接的齿轮架，所述第二齿轮和所述第三齿轮设在所述齿轮架上。

6.根据权利要求1所述的轮边驱动系统，其特征在于，还包括：与所述第一齿圈传动连接的行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括：太阳轮、行星轮、行星架和第二齿圈，所述行星轮设置在所述行星架上，所述行星轮啮合在所述太阳轮和所述第二齿圈之间，所述太阳轮与所述第一齿圈相连，所述第二齿圈与车轮的轮毂固定，所述行星架被固定。

7.根据权利要求6所述的轮边驱动系统，其特征在于，所述减速器包括：第一壳体，所述行星架与所述第一壳体固定。

8.根据权利要求6所述的轮边驱动系统，其特征在于，所述行星齿轮机构包括：第二壳体，所述第二齿圈与所述第二壳体相连，所述第二壳体与所述轮毂固定。

9.根据权利要求8所述的轮边驱动系统，其特征在于，所述第二壳体内壁上形成一圈内齿，所述一圈内齿构成所述行星齿轮机构的所述第二齿圈。

10.根据权利要求6所述的轮边驱动系统，其特征在于，所述太阳轮与所述第一齿圈之间设置有中间轴，所述太阳轮与所述中间轴集成为一体。

11.根据权利要求6所述的轮边驱动系统，其特征在于，所述轮边电机的动力依次经过所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮、所述第一齿圈、所述太阳轮、所述行星轮、所述第二齿圈后输出动力给车轮的轮毂。

12.根据权利要求1所述的轮边驱动系统，其特征在于，还包括：与所述第一齿圈传动连接的行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括：太阳轮、行星轮、行星架和第二齿圈，所述行星轮设置在所述行星架上，所述行星轮啮合在所述太阳轮和所述第二齿圈之间，所述太阳轮与所述第一齿圈相连，所述行星架与车轮的轮毂固定，所述第二齿圈被固定。

13.根据权利要求12所述的轮边驱动系统，其特征在于，所述减速器包括：第一壳体，所述第二齿圈与所述第一壳体固定。

14.根据权利要求12所述的轮边驱动系统，其特征在于，所述行星齿轮机构包括：第二壳体，所述行星架与所述第二壳体相连，所述第二壳体与所述轮毂固定。

15.根据权利要求1所述的轮边驱动系统，其特征在于，所述轮边电机的动力依次经过所述第一齿轮、所述第二齿轮、所述第三齿轮、所述第一齿圈、所述太阳轮、所述行星轮、所述行星架后输出动力给车轮的轮毂。

16.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-15中任一项所述的轮边驱动系统。

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