CN206678783U - 一种双级行星减速轮毂直驱装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双级行星减速轮毂直驱装置，包括悬架系统、驱动系统和制动系统，悬架系统包括上控制臂、下控制臂、轮毂挂架、气囊和减振器，上控制臂和下控制臂分别与轮毂挂架的上下两端连接，气囊和减振器分别安装在轮毂挂架上，驱动系统包括电机、减速器、输出轴和轮毂，电机、减振器、输出轴和轮毂依次由内至外同轴安装在轮毂挂架上，制动系统安装在轮毂挂架上，与驱动系统连接。本实用新型采用电机直接驱动轮胎，气囊和减振器安装在轮毂挂架，不仅车内空间更大，载客量更多，而且有效减少气囊、减振器的摆动角度和横向位移，可靠性高，零部件寿命更高。

Description

一种双级行星减速轮毂直驱装置

技术领域

本实用新型涉及客车底盘部件技术领域，更具体地说是指一种双级行星减速轮毂直驱装置。

背景技术

随着全球能源的日益紧缺和环境的不断恶化，为了节约能源及减少车辆排气污染，实现新能源汽车的发展战略，研发推广电动车辆已是当前重中之重。电动汽车不仅能够节能减排，改善人们的生活质量，还是许多国家解决能源危机的重要措施。

在客车领域，传统电动客车仅仅将传统的燃油动力形式改变成电动形式，在客车整体结构上没有得到相应的发展，仍然采用中央直驱方式，即动力系统布置在车身中部，通过传动轴将动力传递给车桥，然后再通过车桥减速器、差速器、半轴传递到轮胎。但是中央直驱方式不仅动力传递距离长，传递效率低，而且占用客车底部中央空间，无法满足客车降低车地板，扩大客车前后通道，以方便乘客上下车及人员流通等的需求。

目前，为解决上述问题，通常采用轮毂电机驱动，即是将电机直接布置在车轮内，优点是空间利用率高，但是该方式电机体积不能大，防水、散热安全存在问题，同时轮毂电机的动力难以支撑客车满员的负荷。此外，现有不管是轮毂电机驱动或中央直驱方式，其悬架上的气囊和减振器通常安装在上/下控制臂上，上/下控制臂绕车架球头中心转动时，力臂端，相同垂直跳动高度条件下，摆角大（控制臂运动角度大），横向位移大，从而造成气囊和减振器摆动角度大，横向位移大，而且气囊和减振器安装在上/下控制臂上时，气囊和减振器的垂直载荷、行程、速度均和轮胎不等，成杠杆比关系，气囊和减振器载荷不等于轮胎载荷时，必然导致悬架和车架受到额外的应力。

发明内容

本实用新型提供一种双级行星减速轮毂直驱装置，以解决现有客车地板高、车内过道窄，动力传递效率低，悬架跳动时，气囊和减振器摆角和横向位移大，可靠性低，零部件寿命短。

本实用新型采用如下技术方案：

一种双级行星减速轮毂直驱装置，包括悬架系统、驱动系统和制动系统，所述悬架系统包括上控制臂、下控制臂、轮毂挂架、气囊和减振器，所述上控制臂和下控制臂分别与轮毂挂架的上下两端连接，所述气囊和减振器分别安装在轮毂挂架上，所述驱动系统包括电机、减速器、输出轴和轮毂，所述电机、减振器、输出轴和轮毂依次由内至外同轴安装在所述轮毂挂架上，所述制动系统安装在所述轮毂挂架上，与所述驱动系统连接。

进一步地，所述轮毂挂架中部设有一安装支座，所述气囊安装在轮毂挂架的上端顶面，所述减振器安装在所述安装支座上。

进一步地，所述减速器包括第一级行星齿轮减速器和第二级行星齿轮减速器，所述轮毂安装在所述轮毂挂架外侧，所述电机和第一级行星齿轮减速器安装在轮毂挂架内侧，电机与第一级行星齿轮减速器连接，第一级行星齿轮减速器通过所述输出轴贯穿轮毂挂架及轮毂，与第二级行星齿轮减速器连接，第二级行星齿轮减速器通过一法兰盘与所述轮毂固定连接。

进一步地，所述电机的动力轴、第一级行星齿轮减速器、输出轴、第二级行星齿轮减速器皆为与所述轮毂的轮心同轴线上。

进一步地，所述制动系统包括制动器、气室、ABS齿圈和ABS传感器。

由上述对本实用新型结构的描述可知，和现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、 本实用新型一种双级行星减速轮毂直驱装置，气囊和减振器、轮胎都安装在轮毂挂架上，悬架垂直跳动时，气囊、减振器的垂直载荷、行程、速度均和轮胎相等，杠杆比为1:1，并且相同跳动高度条件下，气囊和减振器随轮毂挂架垂直上跳，摆动角度小，横向位移小，可靠性高，零部件寿命更高。此外，气囊和减振器安装在轮毂挂架上，气囊和减振器载荷等于轮胎载荷，悬架和车架不受到额外的应力，悬架和车架无需特别加强。

2、 驱动系统采用电机直接驱动轮胎，且电机、第一级行星齿轮减速器、输出轴和第二级行星齿轮减速器皆位于轮毂的轮心同轴线上，动力传递效率更高。此外，轮毂驱动相比传统的中央直驱方式省去车身中部电机，车内空间更大，载客量更多，车身底板可以更低，经济效益更高。另外，采用两级行星减速方式，在保证速比不变情况下，能够有效减少减速器体质和重量，进一步增大车内空间。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型主视图；

图3为图2中A-A方向剖面图；

图4为本实用新型悬架系统主视图。

具体实施方式

下面参照附图说明本实用新型实施例的具体实施方式。

参照图1、图2和图4，一种双级行星减速轮毂直驱装置，包括悬架系统1、驱动系统2和制动系统（图中为画出）。悬架系统1包括上控制臂11、下控制臂12、轮毂挂架13、气囊14和减振器15，上控制臂11和下控制臂12分别与轮毂挂架13的上下两端连接。轮毂挂架13中部设有一安装支座16，气囊14安装在轮毂挂架13的上端顶面，减振器15安装在轮毂挂架13上的安装支座16上。

该悬架系统1主要用于传递作用在车轮和车架之间的一切力和力矩，并缓和车辆行驶过不平路面时所产生的冲击，衰减由此引起振动，以保证车辆的行驶平顺性，更好地控制轮胎运动轨迹。

参照图2和图3，驱动系统2包括电机21、减速器22、输出轴23和轮毂24，电机21、减速器22、输出轴23和轮毂24依次由内至外同轴安装在轮毂挂架13上。减速器22包括第一级行星齿轮减速器221和第二级行星齿轮减速器222，轮毂24安装在轮毂挂架13外侧，电机21和第一级行星齿轮减速器221安装在轮毂挂架13内侧。电机21与第一级行星齿轮减速器221连接，第一级行星齿轮减速器221通过输出轴23贯穿轮毂挂架13及轮毂24，与第二级行星齿轮减速器222连接，第二级行星齿轮减速器222通过一法兰盘25与轮毂24固定连接，且电机21的动力轴、第一级行星齿轮减速器221、输出轴23和第二级行星齿轮减速器222皆位于轮毂24的轮心同轴线上。

该驱动系统2主要作用是将电能转化为驱动力，并通过减速器22减速增扭驱动轮胎转动，制动或下坡时还可利用电机21反转回收电能，辅助制动。此外，该驱动系统2不仅仅是个驱动单元，同时也是信息单元和智能控制的执行单元，可替代传统的ABS、ESP以及主动悬架等功能，是未来智能无人驾驶不可或缺的基础系统。

制动系统安装在轮毂挂架13上，并与驱动系统2连接。制动系统包括制动器、气室、ABS齿圈和ABS传感器，主要用于强制行驶中的汽车减速或停车，使下坡行驶的汽车车速保持稳定，或使已停驶的车辆保持驻留不动。

综上所述可知，本实用新型具有以下诸多优点：

参照图1至图4，驱动系统2采用电机21直接驱动轮胎，且电机21、第一级行星齿轮减速器221、输出轴23、第二级行星齿轮减速器222皆位于轮毂24的轮心同轴线上，动力传递效率更高。同时，整车可以采用多轮驱动，通过控制系统的优化控制，在坡道、高速公路等高负载工况时，采用多轮同时负荷工作，提高驱动力；在低负载工况时，减少甚至停止部分轮胎驱动，最大限制利用电机21反转回收电能的经济特性，满足整车最大驱动同时，最大限度提高整车的经济性。此外，轮毂驱动相比传统的中央直驱方式省去车身中部电机21，车内空间更大，载客量更多，车身底板可以更低，经济效益更高。另外，采用两级行星减速方式，在保证速比不变情况下，能够有效减少减速器22体质和重量，进一步增大车内空间。

参照图1至图4，气囊14和减振器15、轮胎都安装在轮毂挂架13上，悬架垂直跳动时，气囊14、减振器15的垂直载荷、行程、速度均和轮胎相等，杠杆比为1:1，并且相同跳动高度条件下，气囊14和减振器15随轮毂挂架13垂直上跳，摆动角度小，横向位移小，可靠性高，零部件寿命更高。此外，气囊14和减振器15安装在轮毂挂架13上，气囊14和减振器15载荷等于轮胎载荷，悬架和车架不受到额外的应力，悬架和车架无需特别加强。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims (5)

1.一种双级行星减速轮毂直驱装置，包括悬架系统、驱动系统和制动系统，所述悬架系统包括上控制臂、下控制臂、轮毂挂架、气囊和减振器，其特征在于：所述上控制臂和下控制臂分别与轮毂挂架的上下两端连接，所述气囊和减振器分别安装在轮毂挂架上，所述驱动系统包括电机、减速器、输出轴和轮毂，所述电机、减振器、输出轴和轮毂依次由内至外同轴安装在所述轮毂挂架上，所述制动系统安装在所述轮毂挂架上，与所述驱动系统连接。

2.根据权利要求 1 所述的一种双级行星减速轮毂直驱装置，其特征在于：所述轮毂挂架中部设有一安装支座，所述气囊安装在轮毂挂架的上端顶面，所述减振器安装在所述安装支座上。

3.根据权利要求 1 所述的一种双级行星减速轮毂直驱装置，其特征在于：所述减速器包括第一级行星齿轮减速器和第二级行星齿轮减速器，所述轮毂安装在所述轮毂挂架外侧，所述电机和第一级行星齿轮减速器安装在轮毂挂架内侧，电机与第一级行星齿轮减速器连接，第一级行星齿轮减速器通过所述输出轴贯穿轮毂挂架及轮毂，与第二级行星齿轮减速器连接，第二级行星齿轮减速器通过一法兰盘与所述轮毂固定连接。

4.根据权利要求 3 所述的一种双级行星减速轮毂直驱装置，其特征在于：所述电机的动力轴、第一级行星齿轮减速器、输出轴、第二级行星齿轮减速器皆为与所述轮毂的轮心同轴线上。

5.根据权利要求 1 所述的一种双级行星减速轮毂直驱装置，其特征在于：所述制动系统包括制动器、气室、ABS齿圈和ABS传感器。