CN207697481U - 一种适用于多轴纯电动客车的电动轮驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型介绍了一种适用于多轴纯电动客车的电动轮驱动系统，包括减速器和电机，减速器和电机均安装在车架上，减速器外壳和电机外壳分别通过对应的螺栓固定连接在车架上；电机的输出端与减速器的输入端通过花键连接；减速器的输出端通过伸缩球笼与驱动轴铰接；驱动轴通过球笼与轮端总成铰接；所述轮端总成是由轮毂和轮辋组成，球笼与轮毂通过花键连接，在球笼的内侧一端安装有螺母，所述螺母使球笼相对于轮毂轴向固定；所述轮毂与轮辋通过螺栓连接固定，在轮毂上套有轮毂轴承，所述轮毂通过轮毂轴承与转向节铰接。本实用新型解决了当前电动轮驱动系统造成整车簧下质量增大，导致不利于提升整车平顺性的技术问题，有利于提升整车的振动舒适性。

Description

一种适用于多轴纯电动客车的电动轮驱动系统

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术，尤其是一种适用于多轴纯电动客车的电动轮驱动系统，属于新能源汽车技术领域。

背景技术

电动客车是指以车载电源为动力，选配合适的车载蓄电池或电缆供电设备提供电能驱动行驶的客车。电动客车是国家863计划提出新一代电动汽车技术作为我国汽车科技创新的主攻方向，计划在十三五期间，在纯电驱动技术转型战略的基础上，加大对新材料、新技术的研发应用，力争到2020年，建立起完善的电动汽车动力系统科技体系和产业链技术系统，实现各类电动汽车的产业化，促进新能源汽车战略性新兴产业进入快速成长期。当前纯电动客车的发展日新月异，开发符合电动客车要求的电动轮驱动系统是核心工作之一，该工作对整车的承载、操作稳定性、振动和噪声性能等等都有巨大影响。

电动轮驱动系统由于动力传动链短（或者直接驱动车轮），而且能够通过能源管理和动力系统控制策略优化驱动、制动力分配，进而提高驱动系统效率，降低能源消耗，提升了车辆经济性。与内燃机、集中电机驱动车辆相比，电动轮驱动电动车每个车轮通过轮毂电机快速进行驱动力和制动力的控制，大大改善车辆的行驶动力学性能，容易通过电机控制技术实现ABS（防抱死系统）、TCS（牵引力控制系统）及ESP（车身电子稳定系统）功能。在四轮电动轮驱动电动车上导入线控四轮转向技术，可提高车辆转向行驶性能，并有效减小转向半径，大大增加转向灵便性。电动轮驱动系统可以省略机械制动系统，实现电机制动，容易实现各电动轮的电气制动、机电复合制动和制动能量回馈，节约能源。采用电动轮驱动系统的电动车可以把车轮附近的车架变得低平，也可以使空间有效利用且减轻整车重量等。

现目前已经公开的技术资料中，有申请号为201510656108.0的中国专利“一种电动轮电驱动系统”，它主要介绍了一种电动轮电驱动系统，包括电动轮电机单元、减速单元、制动装置和车轮，其中，电动轮电机单元、减速单元、制动装置与车轮同轴相设置；电动轮电机单元、减速单元布置在车轮的外侧面，制动装置设置在车轮的内侧面。该电动轮电驱动系统结构比较简单紧凑，适用于非独立悬架结构。但是，该系统存在以下不足，1、该技术中电机和减速器的质量均为簧下质量，增加了整车簧下质量，影响了整车振动舒适性。2、该技术中的电动轮电机单元、减速单元布置在车轮的外侧面，增加了整车宽度，影响了整车通过性，有一定的安全隐患。3、该技术中的电动轮驱动系统电机和减速器重心位置低，在满足整车涉水能力条件下，电机及减速器密封性能要求高，成本高。4、该技术中的电机和减速器只经过轮胎一级减振，系统对电机和减速器允许最大振动加速度要求高，疲劳寿命要求高。另外，还有申请号为201310019947.2的中国专利介绍了“一种电动轮驱动系统”，它主要介绍了一种电动轮驱动系统，位于车轮轮毅内侧，该系统包括固定设置在悬架上的电机和行星减速器，电机的外壳体与行星减速器的外齿圈连接为一体；电机的输出轴、行星减速器的输出轴以及车轮的驱动轴均位于同一轴线上；电机的驱动力通过行星减速器传递到车轮。但是，该系统仍然存在以下缺陷：1、该技术中电机和减速器的质量均为簧下质量，增加了整车簧下质量，影响了整车振动舒适性。2、该技术中的电机和减速器只经过轮胎一级减振,系统对电机和减速器允许最大振动加速度要求高，疲劳寿命要求高。3、该技术中的电机和减速器都安装在转向节上，对转向节的强度要求高，而且，电机和减速器的安装与制动器的安装以及悬架的设计三者之间要实现良好的匹配存在较大难度。因此，研发一种适合独立悬架的电动轮驱动系统成为必要。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型的主要目的在于解决现目前独立悬架结构的电动轮驱动系统中簧下质量较大，以及制动器和悬架难以匹配的问题，而提供一种具有较好的整车平顺性、同时具有较好平稳性和舒适性的用于多轴纯电动客车的电动轮驱动系统。

本实用新型的技术方案：一种适用于多轴纯电动客车的电动轮驱动系统，包括减速器和电机，其特征在于，所述减速器和电机均安装在车架上，减速器外壳和电机外壳分别通过对应的螺栓固定连接在车架上；电机的输出端与减速器的输入端通过花键连接；所述减速器的输出端通过伸缩球笼与驱动轴铰接；所述驱动轴通过球笼与轮端总成铰接；所述轮端总成是由轮毂和轮辋组成，所述球笼与轮毂通过花键连接，在球笼的内侧一端安装有螺母，所述螺母使球笼相对于轮毂轴向固定；所述轮毂与轮辋通过螺栓连接固定，在轮毂上套有轮毂轴承，所述轮毂通过轮毂轴承与转向节铰接。

本实用新型的电动轮驱动系统适用于多轴纯电动客车的电动轮驱动系统，它包括前电动轮驱动和后电动轮驱动。其中四个轮子的电动轮驱动系统结构完全相同，因此这里仅对其中一个车轮上的电动轮驱动系统进行说明。根据车型以及使用的需求，可根据两驱以及四驱系统灵活配置对应的电动轮驱动系统数量。本系统工作时，由电机输出转矩依次通过减速器、伸缩球笼、驱动轴、球笼、轮毂和轮辋传给轮胎，从而驱动汽车前进。

优化地，所述球笼是由连接端和定位端构成，所述连接端的直径大于定位端的直径，所述连接端与驱动轴相连，所述定位端穿过轮毂后与螺母连接固定。 这里通过球笼实现与驱动轴和轮毂的定位和连接，同时还实现了动力的传递，采用了简化的结构，实现了更加直接的动力传递，能量转换的效率也明显提升。

优化地，所述轮毂轴承套在轮毂的中部，所述转向节套在所述连接端上并与所述连接端间隙配合，所述转向节的内侧与轮毂轴承卡紧。这里将轮毂轴承和转向节套都通过轮毂来定位，然后又采用轮毂轴承来控制转向节套动作，进一步的优化了结构，有利于降低系统的整体重量。

优化地，在所述轮毂的外侧设有一个安装槽，所述螺母安装在安装槽内。通过所述安装槽可以起到保护螺母的作用，避免造成磨损，同时在安装时也方便定位。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

1、解决了当前电动轮驱动系统造成整车簧下质量增大，导致不利于提升整车平顺性的技术问题；本实用新型中将减速器和电机固定在车架上，二者的质量都属于簧上质量，有利于提升整车的振动舒适性，且对电机和减速器允许最大振动加速度和疲劳寿命没有过多要求。

2、解决了当前只通过轮胎一级减振的电动轮驱动系统对电机和减速器最大振动加速度和疲劳寿命要求高的技术问题，节约成本；而且实用范围广，能用于多种独立悬架，能用于带转向或不带转向的驱动轮，能用于普通双轴或多轴的电动客车，能用于单轴驱动、双轴驱动或者更多轴驱动。

3、解决了部分电动轮驱动系统造成制动器和悬架设计难以匹配的技术问题；本实用新型不需要对现有独立悬架结构做太多改动，可以借鉴设计经验，能实现传统车到电动轮驱动车的技术平滑过渡，可实施性强。

4、提升了当前客车的操纵稳定性和乘坐舒适性，以满足人们日渐提升的生活品质要求，而且结构简单紧凑，布置容易，与现有车的制动系统安装、悬架设计等互不冲突；安装后该系统中的电机和减速器位置相对地面高，不会影响整车涉水能力。

附图说明

图1为本实用新型一种适用于多轴纯电动客车的电动轮驱动系统的整体结构示意图。

图2为本实用新型一种适用于多轴纯电动客车的电动轮驱动系统的立体图。

图3为本实用新型中的车轮总成结构示意图。

图中，1—减速器，2—电机，3—伸缩球笼，4—驱动轴，5—球笼，51—连接端，52—定位端，6—轮端总成，7—轮毂，8—轮辋，9—螺母，10—轮毂轴承，11—转向节，12—安装槽，13—轮胎。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2和图3所示，一种适用于多轴纯电动客车的电动轮驱动系统，包括减速器1和电机2，所述减速器1和电机2均安装在车架上，减速器1外壳和电机2外壳分别通过对应的螺栓固定连接在车架上；这里的车架即为电动客车的现有车架，属于现有结构，安装连接的方式也是本领域技术人员能够清楚知道的，因此在图中并未标示出。电机2的输出端与减速器1的输入端通过花键连接；所述减速器1的输出端通过伸缩球笼3与驱动轴4铰接；所述驱动轴4通过球笼5与轮端总成6铰接；所述轮端总成6是由轮毂7和轮辋8组成，所述球笼5与轮毂7通过花键连接，在球笼5的内侧一端安装有螺母9，所述螺母9使球笼5相对于轮毂7轴向固定；所述轮毂7与轮辋8通过螺栓连接固定，在轮毂7上套有轮毂轴承10，所述轮毂7通过轮毂轴承10与转向节11铰接。

参见图2和图3，所述球笼5是由连接端51和定位端52构成，所述连接端51的直径大于定位端52的直径，所述连接端51与驱动轴4相连，所述定位端52穿过轮毂7后与螺母9连接固定。所述轮毂轴承10套在轮毂7的中部，所述转向节11套在所述连接端51上并与所述连接端51间隙配合，所述转向节11的内侧与轮毂轴承10卡紧。在所述轮毂7的外侧设有一个安装槽12，所述螺母9安装在安装槽12内。

本实用新型的关键点在于，它是以电动机、减速器和等速驱动轴串联的形式构成电动轮驱动系统。同时，还可以组合成为以电动机、减速器和等速驱动轴串联的形式构成四轮驱动电动客车的电动轮驱动系统。进一步的，还可以成为以电动机、减速器和等速驱动轴串联的形式构成四轮转向的四轮驱动纯电动客车的电动轮驱动系统。以及以电动机、减速器和等速驱动轴串联的形式构成多轴纯电动客车的单轴或多轴电动轮驱动系统。因此，本实用新型的驱动系统具有很好的通用性和扩展性，具有很好的市场价值。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型技术方案进行的修改或者等同替换，不能脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种适用于多轴纯电动客车的电动轮驱动系统，包括减速器（1）和电机（2），其特征在于，所述减速器（1）和电机（2）均安装在车架上，减速器（1）外壳和电机（2）外壳分别通过对应的螺栓固定连接在车架上；电机（2）的输出端与减速器（1）的输入端通过花键连接；所述减速器（1）的输出端通过伸缩球笼（3）与驱动轴（4）铰接；所述驱动轴（4）通过球笼（5）与轮端总成（6）铰接；所述轮端总成（6）是由轮毂（7）和轮辋（8）组成，所述球笼（5）与轮毂（7）通过花键连接，在球笼（5）的内侧一端安装有螺母（9），所述螺母（9）使球笼（5）相对于轮毂（7）轴向固定；所述轮毂（7）与轮辋（8）通过螺栓连接固定，在轮毂（7）上套有轮毂轴承（10），所述轮毂（7）通过轮毂轴承（10）与转向节（11）铰接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于多轴纯电动客车的电动轮驱动系统，其特征在于，所述球笼（5）是由连接端（51）和定位端（52）构成，所述连接端（51）的直径大于定位端（52）的直径，所述连接端（51）与驱动轴（4）相连，所述定位端（52）穿过轮毂（7）后与螺母（9）连接固定。

3.根据权利要求2所述的一种适用于多轴纯电动客车的电动轮驱动系统，其特征在于，所述轮毂轴承（10）套在轮毂（7）的中部，所述转向节（11）套在所述连接端（51）上并与所述连接端（51）间隙配合，所述转向节（11）的内侧与轮毂轴承（10）卡紧。

4.根据权利要求3所述的一种适用于多轴纯电动客车的电动轮驱动系统，其特征在于，在所述轮毂（7）的外侧设有一个安装槽（12），所述螺母（9）安装在安装槽（12）内。