CN111376708A - 一种轮毂电机及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮毂电机及电动汽车，属于新能源汽车技术领域。轮毂电机包括轮毂；驱动装置，设置于所述轮毂内，所述驱动装置的输出轴与所述轮毂的轴心偏移设置；减速装置，设置于所述轮毂内，所述减速装置包括至少两级，所述减速装置的末级为行星排齿轮传动，所述减速装置的其它级均为圆柱齿轮传动。其优点在于：能够避免输出轴与悬架及转向拉杆之间发生干涉，使得减震弹簧的行程较长，减震效果较好；且能够使汽车的最大转向角度较大，转弯较为轻松；同时使整个轮毂电机的结构设计较为合理，能够避免行星排齿轮的磨损，使其使用寿命较高。

Description

一种轮毂电机及电动汽车

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种轮毂电机及电动汽车。

背景技术

轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此能将电动汽车的机械部分大大简化；同时由于轮毂电机的动力学控制较为灵活、方便，使轮毂电机成为新能源汽车发展的一个较好的方向。

但在目前的轮毂电机中，电机的输出轴与轮毂的轴心正对设置，一方面由于悬架与轮毂连接，在车轮转动的过程中，容易使电机与悬架发生干涉，导致位于悬架上的减震弹簧在发生弹性形变时受到电机输出轴的阻挡，使得减震弹簧的行程较短，减震效果较差；另一方面由于轮毂还与转向拉杆连接，在车轮转向时，容易影响转向拉杆的布置位置，从而使汽车的最大转向角度较小，转弯较为费劲。

同时，目前的轮毂电机中的减速装置往往采用两级行星排齿轮的减速方式，两级行星排齿轮的占用空间较大，而轮毂内的可使用空间较小，无法将其合理地安装在轮毂内；且由于电机输出轴的转速较快，直接将其与行星排齿轮连接，容易使得噪声较大，行星排齿轮磨损较快，寿命较低。

综上所述，亟需设计一种轮毂电机及电动汽车，来解决上述问题。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种轮毂电机，其具有结构合理，减震效果较好，转弯轻松及噪声较小的特点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种轮毂电机，所述轮毂电机包括：

轮毂；

驱动装置，设置于所述轮毂内，所述驱动装置的输出轴与所述轮毂的轴心偏移设置；

减速装置，设置于所述轮毂内，所述减速装置包括至少两级，所述减速装置的末级为行星排齿轮传动，所述减速装置的其它级均为圆柱齿轮传动。优选地，所述驱动装置的输出轴与所述轮毂的轴心偏移的距离为90-100mm。

优选地，所述驱动装置包括定子及穿设在所述定子上的转子，所述定子上设置有至少三个引出端，以用于电能输入，以使所述转子转动。

优选地，所述定子沿所述转子的轴向方向上的两侧均设置有集油环。

优选地，所述驱动装置的输出轴与所述圆柱齿轮的输入轴同轴，所述减速装置的输出轴与所述轮毂的转动轴同轴。

优选地，所述减速装置还包括至少一个油泵，以用于润滑及冷却所述减速装置。

优选地，所述轮毂电机还包括第一壳体，所述第一壳体用于支撑所述驱动装置、所述减速装置及所述油泵。

优选地，所述第一壳体的形状为“工”形。

优选地，所述第一壳体的形状为“[”形。

本发明的另一个目的在于提出一种电动汽车，其包括的轮毂电机具有结构合理，减震效果较好，转弯轻松及噪声较小的特点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种电动汽车，包括如上述的轮毂电机，所述电动汽车还包括悬架及转向拉杆，所述悬架及所述转向拉杆均连接在所述轮毂上，所述悬架用于连接车轮及车架，所述转向拉杆用于控制所述车轮的转向。

本发明的有益效果为：

通过将驱动装置的输出轴与轮毂的轴心偏移设置，能够避免输出轴与悬架及转向拉杆之间发生干涉；当在车轮转动的过程中，悬架上的减震弹簧在发生弹性形变时不会受到驱动装置输出轴的阻挡，使得减震弹簧的行程较长，减震效果较好；且在车轮进行转向时，转向拉杆的布置位置也不会受到驱动装置输出轴的阻挡，从而使汽车的最大转向角度较大，转弯较为轻松；同时，将减速装置的末级设置为行星排齿轮传动，减速装置的其它级均设置为圆柱齿轮传动，能够避免多级行星排齿轮的占用空间较大，而无法将减速装置合理地安装在轮毂内的问题，使整个轮毂电机的结构设计较为合理；且将电机输出轴与圆柱齿轮连接，使其先经过减速后再与行星排齿轮连接，使得整个轮毂电机的运转噪声较小，能够避免行星排齿轮的磨损，使其使用寿命较高。

附图说明

图1是本发明提供的轮毂电机的结构示意图。

附图标记说明：

1-驱动装置；11-转子；12-定子；

2-减速装置；21-第一齿轮；22-第二齿轮；23-第三齿轮；24-太阳轮；25-第一输出轴；26-行星架；261-第二输出轴；

3-轮毂。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其它等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而己。在整个说明书中，同样的附图标记指示同样的元件。

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例中提出了一种轮毂电机以及包括该轮毂电机的电动汽车。其中，电动汽车还包括悬架及转向拉杆(图中未示出)，悬架及转向拉杆均连接在轮毂电机中的轮毂3上，悬架用于连接车轮及车架，转向拉杆用于控制车轮的转向，车轮是介于轮胎和和车轴之间所承受负荷的旋转组件，且轮胎套设在轮毂3上。

具体地，轮毂电机还包括驱动装置1及减速装置2，且驱动装置1及减速装置2均设置于轮毂3内。由于驱动装置1及减速装置2均安装于轮毂3内，且悬架及转向拉杆均连接在轮毂3上，使得轮毂电机对悬架系统和制动系统的干涉较多，整个轮毂电机的结构设置不合理，使得减震效果及转弯性能都较差，还容易导致电动汽车的底盘在改制的过程中，需要同时兼顾轮毂电机，使得其改制的工作量较大，效率较低。

为了解决以上问题，本实施例中，将驱动装置1的输出轴与轮毂3的轴心偏移设置，以避免驱动装置1的输出轴与悬架及转向拉杆发生干涉。其中，驱动装置1的输出轴与轮毂3的轴心偏移的距离为90-100mm。本实施例中，驱动装置1的输出轴与轮毂3的轴心偏移的距离为92mm。将驱动装置1的输出轴与轮毂3的轴心偏移的距离设置为92mm，能够在使整个轮毂电机结构设置合理的情况下，更好地避免驱动装置1的输出轴与悬架及转向拉杆发生干涉。

通过将驱动装置1的输出轴与轮毂3的轴心偏移设置，结构设计紧凑合理，能够避免输出轴与悬架及转向拉杆之间发生干涉；当在车轮转动的过程中，悬架上的减震弹簧在发生弹性形变时不会受到驱动装置1输出轴的阻挡，使得减震弹簧的行程较长，减震效果较好；且在车轮进行转向时，转向拉杆的布置位置也不会受到驱动装置1输出轴的阻挡，从而使汽车的最大转向角度较大，转弯较为轻松；同时还能够使轮毂电机对悬架系统和制动系统的干涉较少，使得电动汽车的底盘在改制的过程中，不需要同时兼顾轮毂电机，使得其改制的工作量较小，效率较高，从而提高轮毂电机对底盘的兼容能力。

进一步地，轮毂电机中的减速装置2包括至少两级，减速装置2的末级为行星排齿轮传动，减速装置2的其它级均为圆柱齿轮传动。本实施例中，减速装置2为两级，减速装置2的第一级为一对圆柱齿轮，减速装置2的第二级为一组行星排齿轮。其它实施例中，还可以将减速装置2设置为三级，减速装置2的第一级和第二级均为圆柱齿轮传动，减速装置2的第三级为行星排齿轮传动。减速装置2具体的设置级数需要根据实际的减速要求及轮毂3使用空间所决定。

通过将减速装置2的末级设置为行星排齿轮传动，减速装置2的其它级均设置为圆柱齿轮传动，一方面能够避免多级行星排齿轮的占用空间较大，而无法将减速装置2合理地安装在轮毂3内的问题，使整个轮毂电机的结构设计较为合理；且将驱动装置1的输出轴与圆柱齿轮连接，使其先经过减速后再与行星排齿轮连接，使得整个轮毂电机的运转噪声较小，能够避免行星排齿轮的磨损，使其使用寿命较高；另一方面能够避免将减速装置2均采用圆柱齿轮传动时，所需要的轴的数量较多的问题，在同样的轮毂3使用空间且满足同样的减速条件下，将减速装置2的末级设置为行星排齿轮传动，减速装置2的其它级均设置为圆柱齿轮传动，能够减少轴的使用，极大地节约了轮毂3的内部使用空间，使整个轮毂电机的结构设计更加合理。

进一步地，驱动装置1包括定子12及穿设在定子12上的转子11，定子12上设置有至少三个引出端，引出端用于电源的接入，使电能输入，以使转子11转动；当定子12接收外部提供的电能后，定子12与转子11之间产生电磁感应作用以使转子11发生旋转，从而将电能转化为机械能，转子11的机械能输出至减速装置2处。本实施例中，定子12上设置有三个引出端。其它实施例中，定子12上还可以设置有四个或者五个引出端。定子12上具体的引出端的设置数量需根据定子12的实际结构所决定。其中，由于本实施例中的转子11和定子12的具体组成为现有技术中常规的结构，此处不再进行详细赘述。

具体地，转子11上设置有为转子11以及转子支撑轴承冷却、润滑的油路，以在整个转子11运转的过程中，避免转子11发生过热或者磨损，以满足轮毂电机中对转子11冷却及润滑的要求；且定子12沿转子11的轴向方向上的两侧均设置有集油环，以刮掉转子11外周壁上多余的机油，并在转子11外周壁铺涂一层均匀的机油油膜，以减少定子12与转子11之间的磨损。

进一步地，减速装置2的第一级的一对圆柱齿轮包括第一齿轮21和第二齿轮22，减速装置2的第二级的一组行星排齿轮包括太阳轮24和行星轮(图中未标示)。其中，第二齿轮22的第一输出轴25与第二齿轮22之间设置有第三齿轮23，第三齿轮23穿设在第一输出轴25上，且卡接在第二齿轮22的内圈，使第二齿轮22与第一输出轴25固定连接，以使第二齿轮22能够带动第一输出轴25转动；且太阳轮24穿设在第一输出轴25上，第一输出轴25以带动太阳轮24转动，太阳轮24再带动行星轮转动，以使行星轮带动行星架26转动，以使行星架26上的第二输出轴261带动轮毂3转动。其中，驱动装置1的输出轴为转子11，其与圆柱齿轮的输入轴同轴，即转子11穿设在第一齿轮21上；减速装置2的输出轴为第二输出轴261，其与轮毂3的转动轴同轴，即第二输出轴261通过轮毂轴承直接穿设在轮毂3上。

具体地，减速装置2还包括至少一个油泵，以用于润滑及冷却减速装置2，以满足轮毂电机中对减速装置2的润滑及冷却要求。本实施例中，油泵包括第一油泵及第二油泵(图中未标示)，其中，第一油泵与圆柱齿轮的动力输出轴同轴，即第一油泵由第一输出轴25驱动，当第一输出轴25转动，以驱动第一油泵运转，以提供润滑油润滑冷却圆柱齿轮；为了合理设计使用空间，第二油泵不与第一油泵同轴驱动，第二油泵的驱动力既可以是圆柱齿轮或者行星排齿轮输出轴提供，也可以是额外的附加电源提供。

进一步地，轮毂电机还包括第一壳体(图中未标示)，第一壳体用于支撑驱动装置1中的定子12、转子11输出的一侧、减速装置2中的圆柱齿轮输入的一侧、圆柱齿轮输出的一侧及油泵。本实施例中，第一壳体的形状为“工”形。将第一壳体的形状设置为“工”形，能够节约空间，使其较好地安装在轮毂3的内侧。其它实施例中，还可以将第一壳体的形状设置为“[”形。第一壳体具体的设置形状需要根据实际的轮毂3的使用空间所决定。本实施例中，集油环通过螺栓与第一壳体连接。

具体地，轮毂电机还包括第二壳体和第三壳体(图中未标示)，第二壳体用于支撑圆柱齿轮输入的另一侧、圆柱齿轮输出的另一侧、行星排齿轮及第二油泵；第三壳体用于支撑转子11输出的另一侧。其中，由于本实施例中的第一壳体、第二壳体及第三壳体的具体组成为现有技术中常规的结构，此处不再进行详细赘述。通过设置第一壳体、第二壳体及第三壳体，以满足轮毂电机中对驱动装置1、减速装置2、第一油泵及第二油泵的支撑要求。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种轮毂电机，其特征在于，所述轮毂电机包括：

轮毂(3)；

驱动装置(1)，设置于所述轮毂(3)内，所述驱动装置(1)的输出轴与所述轮毂(3)的轴心偏移设置；

减速装置(2)，设置于所述轮毂(3)内，所述减速装置(2)包括至少两级，所述减速装置(2)的末级为行星排齿轮传动，所述减速装置(2)的其它级均为圆柱齿轮传动。

2.如权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，所述驱动装置(1)的输出轴与所述轮毂(3)的轴心偏移的距离为90-100mm。

3.如权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，所述驱动装置(1)包括定子(12)及穿设在所述定子(12)上的转子(11)，所述定子(12)上设置有至少三个引出端，以用于电能输入，以使所述转子(11)转动。

4.如权利要求3所述的轮毂电机，其特征在于，所述定子(12)沿所述转子(11)的轴向方向上的两侧均设置有集油环。

5.如权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，所述驱动装置(1)的输出轴与所述圆柱齿轮的输入轴同轴，所述减速装置(2)的输出轴与所述轮毂(3)的转动轴同轴。

6.如权利要求1所述的轮毂电机，其特征在于，所述减速装置(2)还包括至少一个油泵，以用于润滑及冷却所述减速装置(2)。

7.如权利要求6所述的轮毂电机，其特征在于，所述轮毂电机还包括第一壳体，所述第一壳体用于支撑所述驱动装置(1)、所述减速装置(2)及所述油泵。

8.如权利要求7所述的轮毂电机，其特征在于，所述第一壳体的形状为“工”形。

9.如权利要求7所述的轮毂电机，其特征在于，所述第一壳体的形状为“[”形。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的轮毂电机，所述电动汽车还包括悬架及转向拉杆，所述悬架及所述转向拉杆均连接在所述轮毂(3)上，所述悬架用于连接车轮及车架，所述转向拉杆用于控制所述车轮的转向。

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