CN201549972U - 一种轮毂电机系统和包括该轮毂电机系统的车辆 - Google Patents

一种轮毂电机系统和包括该轮毂电机系统的车辆 Download PDF

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陈广全
陈大启
景双红
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比亚迪股份有限公司
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Abstract

本实用新型提供了一种轮毂电机系统,包括电机和主减速器,其中,还包括偏心轮系,所述偏心轮系包括配合传动的输入齿轮和输出齿轮,所述电机的输出轴与输入齿轮相连,所述输出齿轮与主减速器的输入端相连,当所述主减速器的输出端与车轮的轮毂相连时所述电机的输出轴的轴线低于车轮的中心轴线。本实用新型还提供了一种车辆,所述车辆包括上述的轮毂电机系统。本实用新型的轮毂电机系统和包括该轮毂电机系统的车辆,由于采用偏心轮系,使得电机的输出轴的轴线低于车轮的中心轴线,因此可以使得电机尤其是体积较大的电机可以避开车轮处的制动钳等而靠近车轮布置,从而降低了对车轮控制灵活性的影响。

Description

一种轮毂电机系统和包括该轮毂电机系统的车辆
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种轮毂电机系统和包括该轮毂电机系统的车辆。
背景技术
[0002] 轮毂式电动汽车是一种新兴的驱动式电动汽车,依据采用低速外转子还是高速内 转子电动机,电动轮式电驱动系统分为直接驱动式电动轮和带轮边减速器电动轮两种基本 形式。
[0003] 直接驱动式电动轮电驱动系统采用低速外转子电动机,电动轮与车轮组成一个完 整部件总成,采用电子差速方式,电机布置在车轮内部,直接驱动车轮带动汽车行驶。 [0004] 带轮边减速器电动轮电驱动系统采用高速内转子电动机,适合现代高性能电动汽 车的运行要求。它起源于矿用车的传统电动轮,属于减速驱动类型。
[0005] 在通常的设计中,常见的是将电机与车轮同轴布置,但是,由于车轮处有制动器等 的存在,制动钳等结构占用了沿车轮径向的部分空间,使得电机需要远离车轮布置,或者是 减小电机的直径,以便使电机尽可能的靠近车轮,这两种方案不是影响车轮控制的灵活性, 就是严重制约电机的性能从而影响车辆性能。因此当需要布置体积较大的电机时由于电机 需要远离车辆布置,所以会影响车轮控制的灵活性。
实用新型内容
[0006] 本实用新型为解决现有技术中需要远离车轮布置体积较大的电机并且会影响车 轮控制灵活性的技术问题,提供一种布置体积较大的电机时可以降低对车轮控制灵活性影 响的轮毂电机系统。
[0007] —种轮毂电机系统,包括电机和主减速器,其中,还包括偏心轮系,所述偏心轮系 包括配合传动的输入齿轮和输出齿轮,所述电机的输出轴与输入齿轮相连,所述输出齿轮 与主减速器的输入端相连,当所述主减速器的输出端与车轮的轮毂相连时所述电机的输出 轴的轴线低于车轮的中心轴线。
[0008] 进一步地,所述偏心轮系为第一行星轮系,所述输入齿轮为第一行星轮,所述输出 齿轮为第一齿圈,第一行星架固定。
[0009] 所述主减速器为第二行星轮系,所述输出齿轮与第二太阳轮相连,第二行星架与 轮毂相连,第二齿圈固定。
[0010] 为了便于连接,所述输出齿轮与第二太阳轮一体成型。
[0011 ] 本实用新型还提供了 一种车辆,所述车辆包括上述的轮毂电机系统。
[0012] 本实用新型的轮毂电机系统和包括该轮毂电机系统的车辆,由于采用偏心轮系,
使得电机的输出轴的轴线低于车轮的中心轴线,因此可以使得电机尤其是体积较大的电机
可以避开车轮处的制动钳等而靠近车轮布置,从而降低了对车轮控制灵活性的影响。附图说明
[0013] 图1是本实用新型提供的轮毂电机系统的一种实施方式的剖视图; [0014] 图2是图1中的动力传递结构的示意图。
具体实施方式
[0015] 为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下 结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施 例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0016] 根据本实用新型的一种实施方式,如图1所示,一种轮毂电机系统,包括电机1和
主减速器,其中,还包括偏心轮系,偏心轮系包括配合传动的输入齿轮2和输出齿轮3,电机
1的输出轴11与输入齿轮2相连,输出齿轮3与主减速器的输入端相连,当主减速器的输出
端与车轮的轮毂5相连时电机1的输出轴11的轴线低于车轮的中心轴线。
[0017] 电机1为内转子电机,可以根据需要设置为各种合适的电机,如:AC交流电机、永
磁同步电机等。
[0018] 电机1的输出轴11与输入齿轮2可以通过各种合适的方式相连,如焊接、花键连 接、一体成型等。
[0019] 输出齿轮3与主减速器的输入端可以通过各种合适的方式相连,如焊接、花键连 接、一体成型等。
[0020] 主减速器的输出端与车轮的轮毂5可以通过各种合适的方式相连,如焊接、花键 连接、一体成型等。
[0021 ] 偏心轮系可以为各种合适的轮系,输入齿轮2和输出齿轮3可以相互啮合,如可以 为一组内啮合齿轮组或外啮合齿轮组;也可以通过惰轮来传递动力,即输入齿轮2和输出 齿轮3之间设置一个齿轮,该齿轮分别与输入齿轮2和输出齿轮3啮合。为了使得偏心轮 系中的齿轮在工作时受力均衡从而提高效率,优选地,如图2所示,图2中示出了电机1、第 一行星轮系和第二行星轮系的连接关系,偏心轮系为第一行星轮系,输入齿轮2为第一行 星轮系中的第一行星轮,对于具有多个行星轮的行星轮系,每一个行星轮都可以作为第一 行星轮,电机1的输出轴11与位于最下面的第一行星轮相连,而且可以根据需要将第一行 星轮的位置设置到车轮中心轴线下方的任意位置,只要可以布置电机l即可。输出齿轮3 为第一齿圈,第一行星架固定,第一行星架可以固定到各种合适的位置,如电机1的壳体或 与电机1的壳体相连的箱体8。
[0022] 由于电机1的输入轴11与输入齿轮2相连,输出齿轮3与主减速器相连从而形成 偏心结构,进而使得电机1的输入轴11的轴线低于车轮的中心轴线,因此偏心轮系也能起 到减速作用,可以与主减速器一起作为轮毂电机系统的减速装置,从而有利于降低主减速 器的设计需求,两者配合即能更好的满足车辆的减速要求。
[0023] 主减速器可以为各种合适的减速装置,对于轮毂电机来说,常用的为行星轮系减 速装置。根据本实用新型的一种实施方式,主减速器为第二行星轮系减速机构。对于行星 轮系,可以根据需要从太阳轮、行星架和齿圈中任选两个分别作为输入端和输出端。如第二 太阳轮41与输出齿轮3相连用作输入,第二行星架42与轮毂5相连用作输出,此时第二齿 圈43可以固定到各种合适的位置,如固定到电机1的壳体相连的箱体8。[0024] 本实用新型还提供了一种车辆,该车辆包括上述的轮毂电机系统。根据需要,本领 域技术人员可以将上述的轮毂电机系统作为前驱,作为后驱,也可以在每一个车轮处都使 用该轮毂电机驱动系统。
[0025] 根据本实用新型的轮毂电机系统以及包括该轮毂电机系统的车辆,由于电机1的 输出轴11与偏心轮系相连,从而使得电机1的输出轴轴线低于车轮的中心轴线,对于需要 大扭矩的车辆如电动车、电动客车等,可以将体积较大的电机靠近车轮布置而无需通过转 轴将电机布置到离车轮较远的地方。即电机1的布置不会受到制动器尤其是盘式制动器的 影响,如图l所示的制动钳7和制动盘6。这样就可以充分利用车轮内除去制动钳7之外的 空间,从而使得轮毂电机系统的结构更加紧凑,降低对车轮控制灵活性尤其是车轮转向控 制的影响。同时本实用新型中采用行星轮系作为偏心结构,由于行星轮系具有体积小、重量 轻、传动比范围大、效率高、工作平稳等优点,其设计制造也相对成熟,所以可以降低轮毂电 机系统的成本,使得轮毂电机系统结构紧凑、占用空间少、使用寿命长。
[0026] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
5

Claims (5)

  1. 一种轮毂电机系统,包括电机和主减速器,其特征在于,还包括偏心轮系,所述偏心轮系包括配合传动的输入齿轮和输出齿轮,所述电机的输出轴与输入齿轮相连,所述输出齿轮与主减速器的输入端相连,当所述主减速器的输出端与车轮的轮毂相连时所述电机的输出轴的轴线低于车轮的中心轴线。
  2. 2. 如权利要求1所述的轮毂电机系统,其特征在于,所述偏心轮系为第一行星轮系,所 述输入齿轮为第一行星轮,所述输出齿轮为第一齿圈,第一行星架固定。
  3. 3. 如权利要求2所述的轮毂电机系统,其特征在于,所述主减速器为第二行星轮系,所 述输出齿轮与第二太阳轮相连,第二行星架与轮毂相连,第二齿圈固定。
  4. 4. 如权利要求3所述的轮毂电机系统,其特征在于,所述输出齿轮与第二太阳轮一体 成型。
  5. 5. —种车辆,其特征在于,所述车辆包括权利要求1-4中任意一项所述的轮毂电机系统。
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