CN212499860U - 轮边驱动系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了轮边驱动系统及汽车，属于汽车技术领域。该系统包括驱动电机、第一行星减速装置、减速齿毂、输出轴、换挡装置、制动盘和第二行星减速装置；制动盘位于第一行星减速装置与第二行星减速装置之间，驱动电机的转轴与第一行星减速装置中第一太阳轮的内孔连接，第二行星减速装置中第二行星架与制动盘连接；换挡装置夹在减速齿毂上，以将减速齿毂在第一太阳轮的内孔与第一行星减速装置中第一行星架的内孔之间切换连接；输出轴的第一端与减速齿毂连接，输出轴中远离其第一端的部分穿过制动盘上的通孔后与第二行星减速装置中第二太阳轮的内孔连接。如此，可实现高、低速挡的切换，满足了动力性和高速度的双重需求，发挥了驱动电机的性能。

Description

轮边驱动系统及汽车

技术领域

本申请涉及汽车技术领域，尤其涉及一种轮边驱动系统及汽车。

背景技术

因大气污染问题的日益严重，新能源汽车尤其是电动汽车成为汽车厂家积极研发的方向。现有量产的电动汽车是将传统汽车的发动机换成电机，通过传动系统将动力由电机经变速器、差速器、驱动轴等传动机构传递至车轮，以驱动车轮进行转动。

为了提高电机的利用效率，还有一些电动汽车是通过设置轮边驱动装置来直接驱动车轮进行转动的。该轮边驱动装置包括电机和与电机的转轴相连的减速机构。当电机启动时，电机的转轴会进行转动，从而会带动减速机构进行转动，然后减速机构会驱动车轮进行转动，减速机构的输入速度与输出速度不同。

但是，该轮边驱动装置只有一个减速机构来提供单级减速比。为了使电动汽车在平地上能够有较高的行驶速度，该减速机构的减速比通常设置的较小。然而，减速比较小会导致电动汽车的加速性能较差，从而会导致电动汽车的爬坡能力较差。

实用新型内容

本申请提供了一种轮边驱动系统及汽车，可以解决相关技术中电动汽车的爬坡能力较差的问题。

一方面，提供了一种轮边驱动系统，所述系统包括驱动电机、第一行星减速装置、减速齿毂、输出轴、换挡装置、制动盘和第二行星减速装置；

所述制动盘位于所述第一行星减速装置与所述第二行星减速装置之间，所述驱动电机的转轴的一端与所述第一行星减速装置中的第一太阳轮的内孔的孔壁连接，所述第二行星减速装置中的第二行星架与所述制动盘的第一侧面连接；

所述换挡装置夹在所述减速齿毂上，用于将所述减速齿毂在所述第一太阳轮的内孔的孔壁与所述第一行星减速装置中的第一行星架的内孔的孔壁之间切换连接；所述输出轴的第一端与所述减速齿毂连接，所述输出轴中远离所述输出轴的第一端的部分穿过所述制动盘上的通孔后与所述第二行星减速装置中的第二太阳轮的内孔的孔壁连接。

可选地，所述系统还包括轮毂单元；

所述轮毂单元位于所述制动盘上的通孔中，所述输出轴中远离所述输出轴的第一端的部分穿过所述轮毂单元后与所述第二太阳轮的内孔的孔壁连接。

可选地，所述换挡装置包括：换挡电机、偏心轮、螺钉和换挡拨叉；

所述换挡电机的转轴与所述偏心轮的第一侧面连接，所述偏心轮的第二侧面上设置有凹槽，所述凹槽中包括第一位置点和第二位置点，所述第一位置点与所述偏心轮的旋转点之间的距离和所述第二位置点与所述偏心轮的旋转点之间的距离不同；

所述螺钉的第一端位于所述凹槽内，且在所述偏心轮旋转后，所述螺钉的第一端能够在所述第一位置点与所述第二位置点之间移动；所述螺钉的第二端与所述换挡拨叉的第一端连接，所述换挡拨叉的第二端夹在所述减速齿毂上。

可选地，所述换挡装置还包括换挡导轴；

所述换挡导轴连接在所述螺钉的第二端与所述换挡拨叉的第一端之间，所述换挡导轴的轴线与所述输出轴的轴线平行。

可选地，所述凹槽为螺旋状。

可选地，所述减速齿毂的外壁上设置有突缘，所述换挡拨叉的第二端上设置有两个滑移夹片，所述两个滑移夹片夹在所述突缘的两侧。

可选地，所述系统还包括轴承；

所述轴承与所述第二行星架连接，所述输出轴的第二端穿过所述制动盘上的通孔和所述第二太阳轮的内孔后位于所述轴承的内圈中。

可选地，所述系统还包括壳体；

所述壳体与所述制动盘的第二侧面连接，所述驱动电机、所述第一行星减速装置、所述减速齿毂和所述输出轴中位于所述制动盘的第二侧面与所述减速齿毂之间的部分均位于所述壳体内。

可选地，所述第二行星架为壳状，所述第二行星减速装置中除所述第二行星架之外的其它组件和所述输出轴中位于所述第二太阳轮与所述制动盘的第一侧面之间的部分均位于所述第二行星架内。

一方面，提供了一种汽车，所述汽车包括至少两个驱动轮和至少两个轮边驱动系统，所述至少两个驱动轮与所述至少两个轮边驱动系统一一对应，所述至少两个驱动轮中的每个驱动轮由对应的轮边驱动系统驱动，所述至少两个轮边驱动系统中的每个轮边驱动系统为上述任一所述的轮边驱动系统。

本申请提供的技术方案至少可以带来以下有益效果：

轮边驱动系统通过换挡装置可以将减速齿毂与第一行星减速装置中的第一太阳轮连接，或将减速齿毂与第一行星减速装置中的第一行星架连接，从而可以选择驱动电机的动力在传递到制动盘的过程中，是先后经过第一行星减速装置和第二行星减速装置，或是仅经过第二行星减速装置，即可以实现低速挡与高速挡之间切换，满足了动力性和高速度的双重需求，充分发挥了驱动电机的性能。并且由于第一行星减速装置与第二行星减速装置分别布置在制动盘的两侧，因此不仅可以使得安装较为方便，且可以使车轮的轮胎受力均衡，不仅有利于防止汽车跑偏，提高稳定性，而且可以降低轮胎磨损，提高轮胎使用寿命。同时该轮边驱动系统的整体布局较为紧凑，集成度较高。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种轮边驱动系统的爆炸图；

图2是本申请实施例提供的一种第一行星减速装置的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种第二行星减速装置的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的第一种轮边驱动系统的剖面图；

图5是本申请实施例提供的第二种轮边驱动系统的剖面图；

图6是本申请实施例提供的一种换挡装置的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种第二行星架的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的一种壳体的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的一种汽车的结构示意图。

附图标记：

1：驱动电机；11：驱动电机的转轴；

2：第一行星减速装置；21：第一太阳轮；22：多个第一行星轮；23：第一行星架；24：多个第一定位销；25：第一齿圈；

3：减速齿毂；31：突缘；4：输出轴；41：输出轴的第一端；42：输出轴的第二端；

5：换挡装置；51：换挡电机；52：偏心轮；53：螺钉；54：换挡拨叉； 541：滑移夹片；55：换挡导轴；

6：制动盘；61：制动盘的第一侧面；62：制动盘的第二侧面；

7：第二行星减速装置；71：第二太阳轮；72：多个第二行星轮；73：第二行星架；74：多个第二定位销；75：第二齿圈；76：轴承；

8：轮毂单元；9：凹槽；91：凹槽的第一位置点；92：凹槽的第二位置点；10：壳体；12：驱动轮；13：轮边驱动系统。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

图1是本申请实施例提供的一种轮边驱动系统的爆炸图，图2是本申请实施例提供的一种第一行星减速装置的结构示意图，图3是本申请实施例提供的一种第二行星减速装置的结构示意图。参见图1、图2和图3，该系统包括驱动电机1、第一行星减速装置2、减速齿毂3、输出轴4、换挡装置5、制动盘6和第二行星减速装置7。

制动盘6位于第一行星减速装置2与第二行星减速装置7之间，驱动电机1 的转轴11的一端与第一行星减速装置2中的第一太阳轮21的内孔的孔壁连接，第二行星减速装置7中的第二行星架73与制动盘6的第一侧面61连接；

换挡装置5夹在减速齿毂3上，用于将减速齿毂3在第一太阳轮21的内孔的孔壁与第一行星减速装置2中的第一行星架23的内孔的孔壁之间切换连接；输出轴4的第一端41与减速齿毂3连接，输出轴4中远离输出轴4的第一端41 的部分穿过制动盘6上的通孔后与第二行星减速装置7中的第二太阳轮71的内孔的孔壁连接。

需要说明的是，驱动电机1可以包括转子和定子。其中，转子可以与驱动电机1的转轴11连接，以驱动转轴11转动，转子的转速受输入信号的控制。驱动电机1的类型可以根据使用需求进行预先设置，例如，驱动电机1可以为直流电动机、交流异步电动机、永磁同步电机等，本申请实施例对此不作具体限制。

另外，第一行星减速装置2是用于在驱动电机1的驱动下转动的装置，第一行星减速装置2的输入速度与输出速度不同，其输入速度由驱动电机1提供，其输出速度提供给减速齿毂3。第一行星减速装置2的尺寸、材质均可根据使用需求预先设置，本申请实施例对此不作具体限制。

其中，第一行星减速装置2是形如太阳系运动状况的齿轮组。第一行星减速装置2可以包括：第一太阳轮21、多个第一行星轮22、第一行星架23、多个第一定位销24和第一齿圈25。多个第一行星轮22位于第一齿圈25的内轮齿与第一太阳轮21的外轮齿之间，多个第一行星轮22的外轮齿均与第一齿圈25的内轮齿啮合，且多个第一行星轮22的外轮齿均与第一太阳轮21的外轮齿啮合；多个第一定位销24中的每个第一定位销24的一端与第一行星架23连接，多个第一行星轮22一一套在多个第一定位销24上；第一太阳轮21具有内孔，第一行星架23也具有内孔。

需要说明的是，第一太阳轮21是第一行星减速装置2的基本构件，其可作为第一行星减速装置2的中心齿轮。第一太阳轮21的尺寸、材质均可根据使用需求进行预先设置，例如，第一太阳轮21的材质可以为合金、不锈钢等。

另外，第一太阳轮21的内孔的孔径可以根据使用需求进行预先设置，只要保证驱动电机1的转轴11的一端和减速齿毂3均可以位于第一太阳轮21的内孔内即可，本申请实施例对此不作具体限制。

其中，驱动电机1的转轴11的一端与第一太阳轮21的内孔的孔壁之间的连接方式可以有多种。例如，驱动电机1的转轴11的一端上可以设置有外花键，第一太阳轮21的内孔的孔壁上可以设置有内花键，驱动电机1的转轴11的一端的外花键可以与第一太阳轮21的内孔的孔壁上的内花键啮合。

需要说明的是，第一行星轮22是指不仅能像定轴齿轮那样围绕着自己的轴线进行转动，还可以绕着其它齿轮的轴线进行转动的齿轮。第一行星轮22的数量、尺寸均可根据使用需求进行预先设置，例如，第一行星轮22的数量可以为 6个，这6个第一行星轮22不仅可以绕着自身的轴线转动，还可以绕着第一太阳轮21的轴线进行转动。

另外，第一行星架23和第一定位销24是用于固定第一行星轮22的构件。

其中，第一行星架23的形状、尺寸可以根据使用需求进行预先设置。

例如，第一行星架23可以由两个板面相对的多边形板通过多个连接板连接而成，每两个相邻连接板之间的空间用于放置一个第一行星轮22，这两个多边形板中每个多边形板上位于每两个相邻连接板的连接位置之间的部位上设置有一个通孔。这种情况下，在通过第一行星架23和第一定位销24固定第一行星轮22时，可以先将第一行星轮22放置在第一行星架23中的两个连接板之间的空间内，也即是将第一行星轮22放置在这两个多边形板之间的空间内，然后将第一定位销24依次穿过这两个多边形板中的一个多边形板上的通孔、第一行星轮22和另一个多边形板上的通孔，如此就实现了第一行星轮22的安装。

又例如，第一行星架23可以是一个具有一定厚度的多边形板，多个第一定位销24中每个第一定位销24的一端可以焊接在该多边形板的板面上。这种情况下，可以将第一行星轮22直接套在该多边形板的板面上焊接的第一定位销24 上。

值得注意的是，多个第一行星轮22一一套在多个第一定位销24上后，多个第一行星轮22中的每个第一行星轮22均可以以其所套的第一定位销24为中心进行转动。并且由于多个第一行星轮22的外轮齿均与第一太阳轮21的外轮齿啮合，且多个第一行星轮22的外轮齿均与第一齿圈25的内轮齿啮合，因此当第一太阳轮21转动时，第一太阳轮21会带动与其外轮齿相啮合的多个第一行星轮22自转且在第一齿圈25内转动。又由于多个第一行星轮22套在与第一行星架23相固定的多个第一定位销24上，因此多个第一行星轮22转动时也会带动第一行星架23转动。

需要说明的是，第一行星架23的内孔的孔径也可以根据使用需求进行预先设置，只要保证减速齿毂3可以位于第一行星架23的内孔内即可，本申请实施例对此不作具体限制。

另外，第一齿圈25是用于与第一行星轮22的外轮齿进行啮合，将第一行星轮22限制在其内转动的构件。第一齿圈25的材质、尺寸均可根据使用需求进行预先设置，例如，第一齿圈25的材质可以为合金、不锈钢等，本申请实施例对此不作具体限制。

需要说明的是，减速齿毂3指的是同时具有内花键和外花键的环状构件。减速齿毂3用于带动输出轴4转动。减速齿毂3的尺寸、材质均可根据使用需求进行预先设置，例如，减速齿毂3的材质可以为合金、不锈钢等。

其中，减速齿毂3与第一太阳轮21的内孔的孔壁或第一行星架23的内孔的孔壁之间的连接方式可以根据使用需求进行预先设置。例如，第一太阳轮21 的内孔的孔壁上可以设置有内花键，第一行星架23的内孔的孔壁上也可以设置有内花键，减速齿毂3的外花键可以与第一太阳轮21的内孔的孔壁上的内花键啮合或与第一行星架23的内孔的孔壁上的内花键啮合。

值得注意的是，减速齿毂3不能与第一太阳轮21的内孔的孔壁和第一行星架23的内孔的孔壁同时连接。减速齿毂3是在第一太阳轮21的内孔的孔壁与第一行星架23的内孔的孔壁之间切换连接。也就是说，减速齿毂3是仅与第一太阳轮21的内孔的孔壁和第一行星架23的内孔的孔壁中的一个连接的，减速齿毂3可以从与第一太阳轮21的内孔的孔壁连接切换为与第一行星架23的内孔的孔壁连接，且减速齿毂3可以从与第一行星架23的内孔的孔壁连接切换为与第一太阳轮21的内孔的孔壁连接。

需要说明的是，输出轴4是用于带动第二行星减速装置7转动的构件。输出轴4的尺寸、材质均可根据使用需求进行预先设置，例如，输出轴4的材质可以为合金、不锈钢等。

其中，输出轴4的第一端41与减速齿毂3之间的连接方式可以根据使用需求进行预先设置，减速齿毂3可以在输出轴4的第一端41上进行轴向滑移。例如，输出轴4的第一端41上可以设置有外花键，输出轴4的第一端41上的外花键可以与减速齿毂3的内花键啮合。

需要说明的是，换挡装置5是用于将减速齿毂3在第一太阳轮21的内孔的孔壁与第一行星架23的内孔的孔壁之间进行切换连接的装置。换挡装置5夹在减速齿毂3上时，不会影响减速齿毂3的旋转，仅会推动减速齿毂3沿轴向前后移动，以将减速齿毂3与第一太阳轮21的内孔的孔壁连接或与第一行星架23 的内孔的孔壁连接。

也就是说，换挡装置5可以将减速齿毂3与第一太阳轮21连接，或将减速齿毂3与第一行星架23连接。当减速齿毂3与第一太阳轮21连接时，输出轴4 就是与第一太阳轮21连接的，此时由第一太阳轮21带动输出轴4转动；当减速齿毂3与第一行星架23连接时，输出轴4就是与第一行星架23连接的，此时由第一行星架23带动输出轴4转动。

另外，制动盘6是固定在汽车的车轮上并带动车轮转动的构件。制动盘6 的尺寸、材质均可根据使用需求进行预先设置，例如，制动盘6的材质可以为合金、不锈钢等。

值得注意的是，制动盘6上的通孔的孔径可以根据使用需求进行预先设置，只要保证输出轴4中远离输出轴4的第一端41的部分可以穿过该通孔，且可以在该通孔内进行自由转动即可，本申请实施例对此不作具体限制。

需要说明的是，第二行星减速装置7是用于在输出轴4的带动下进行转动的装置，第二行星减速装置7的输入速度与输出速度不同，其输入速度由输出轴4提供，其输出速度提供给制动盘6。第二行星减速装置7的尺寸、材质均可根据使用需求预先预先设置，只要其输入速度与输出速度不同即可，本申请实施例对此不作具体限制。

其中，第二行星减速装置7是形如太阳系运动状况的齿轮组。第二行星减速装置7可以包括：第二太阳轮71、多个第二行星轮72、第二行星架73、多个第二定位销74和第二齿圈75。多个第二行星轮72位于第二齿圈75的内轮齿与第二太阳轮71的外轮齿之间，多个第二行星轮72的外轮齿均与第二齿圈75的内轮齿啮合，且多个第二行星轮72的外轮齿均与第二太阳轮71的外轮齿啮合；第二行星架73套在第二齿圈75上，多个第二定位销74中的每个第二定位销74 的一端与第二行星架73连接，多个第二行星轮72一一套在多个第二定位销74 上；第二太阳轮71具有内孔。

需要说明的是，第二太阳轮71是第二行星减速装置7的基本构件，其可作为第二行星减速装置7的中心齿轮。第二太阳轮71的尺寸、材质均可根据使用需求进行预先设置，例如，第二太阳轮71的材质可以为合金、不锈钢等。

还需要说明的是，第二太阳轮71的内孔的孔径可以根据使用需求进行预先设置，例如，第二太阳轮71的内孔的孔径与输出轴4中远离输出轴4的第一端 41的部分的直径可以相差很小，如可以相差0.1mm(毫米)、0.2mm等，只要能保证输出轴4中远离输出轴4的第一端41的部分可以穿过制动盘6上的通孔后与第二太阳轮71的内孔的孔壁连接，且输出轴4在转动时可以带动第二太阳轮71转动即可，本申请实施例对此不作具体限制。

另外，第二行星轮72是指不仅能像定轴齿轮那样围绕着自己的轴线进行转动，还可以绕着其它齿轮的轴线进行转动的齿轮。第二行星轮72的数量、尺寸均可根据使用需求进行预先设置，例如，第二行星轮72的数量可以为3个，这3个第二行星轮72不仅可以绕着自身的轴线转动，还可以绕着第二太阳轮71的轴线进行转动。

再者，第二行星架73和第二定位销74是用于固定第二行星轮72的构件。例如，可以将第二定位销74的一端焊接在第二行星架73上，然后再将第二行星轮72套在第二定位销74上，如此就实现了第二行星轮72的安装。

值得注意的是，多个第二行星轮72一一套在多个第二定位销74上后，多个第二行星轮72中的每个第二行星轮72均可以以其所套的第二定位销74为中心进行转动。并且由于多个第二行星轮72的外轮齿均与第二太阳轮71的外轮齿啮合，且多个第二行星轮72的外轮齿均与第二齿圈75的内轮齿啮合，因此当第二太阳轮71转动时，第二太阳轮71会带动与其外轮齿相啮合的多个第二行星轮72自转且在第二齿圈75内转动。又由于多个第二行星轮72套在与第二行星架73相固定的多个第二定位销74上，因此多个第二行星轮72转动时也会带动第二行星架73转动。

其中，第二行星架73与制动盘6的第一侧面61之间的连接方式可以有多种。例如，第二行星架73的边缘部位可以焊接在制动盘6的第一侧面61，或者第二行星架73的边缘部位可以通过螺栓与制动盘6的第一侧面61连接。如此，当第二行星架73转动时就会带动制动盘6进行转动。

值得注意的是，第二行星架73的尺寸、形状可以根据使用需求进行预先设置，例如，第二行星架73可以为壳状。此时，第二行星减速装置7中除第二行星架73之外的其它组件(即第二太阳轮71、多个第二行星轮72、第二齿圈75) 和输出轴4中位于第二太阳轮71与制动盘6的第一侧面61之间的部分均位于第二行星架73内。如此，可以避免第二太阳轮71、多个第二行星轮72、第二齿圈75和输出轴4中位于第二太阳轮71与制动盘6的第一侧面61之间的部分暴露在外部环境中，从而不仅可以避免外部环境影响第二行星减速装置7的正常工作，且可以延长第二太阳轮71、多个第二行星轮72、第二齿圈75和输出轴4的使用寿命。

另外，将第二行星减速装置7与制动盘6的第一侧面61固定连接时，可以采用先装配后焊接的连接方式，高度集成且运行可靠。并且，可以将第二行星减速装置7装配在制动盘6的外侧，更易安装。

需要说明的是，第二齿圈75是用于与第二行星轮72的外轮齿进行啮合，将第二行星轮72限制在其内转动的构件。第二齿圈75的材质、尺寸均可根据使用需求进行预先设置，例如，第二齿圈75的材质可以为合金、不锈钢等，本申请实施例对此不作具体限制。

值得注意的是，第二齿圈75可以与第二行星架73一体设置，例如，当第二行星架73为壳状时，可以在第二行星架73的内部侧壁上凿设第二齿圈75。或者，第二齿圈75可以与制动盘6集成在一起。如此，可以使得第二行星减速装置7的结构较为简单，从而可以使得第二行星减速装置7的安装速度较快，且第二行星减速装置7的成本较低。

当汽车在启动或爬坡时，汽车的车轮轮胎受地面的滚动阻力较大，此时需要较好的加速性能。这种情况下，在使用该轮边驱动系统对汽车的车轮进行驱动时，可以通过换挡装置5将减速齿毂3与第一行星架23的内孔的孔壁连接。此时，参见图4，驱动电机1的转轴11转动时，驱动电机1的转轴11会带动第一太阳轮21转动，然后第一太阳轮21会带动与其外轮齿相啮合的多个第一行星轮22转动。由于多个第一行星轮22套在与第一行星架23相固定的多个第一定位销24上，因此多个第一行星轮22转动时会带动第一行星架23转动。又由于减速齿毂3与第一行星架23的内孔的孔壁连接，因此减速齿毂3会随第一行星架23的转动而转动，减速齿毂3转动后会带动输出轴4进行转动，然后输出轴4会带动第二太阳轮71进行转动。由于多个第二行星轮72的外轮齿与第二太阳轮71的外轮齿相啮合，因此多个第二行星轮72会随着第二太阳轮71的转动而转动。又由于多个第二行星轮72套在与第二行星架73相固定的多个第二定位销74上，因此多个第二行星轮72转动时会带动第二行星架73转动，第二行星架73转动后会带动制动盘6进行转动，制动盘6转动后会带动汽车的车轮进行转动，以驱动汽车行驶。如此，驱动电机1的动力在传递到制动盘6的过程中，先后经过了第一行星减速装置2和第二行星减速装置7，即具有两组减速比，减速比较大，从而在低速挡时，增加了其动力性，保证了启动性能和爬坡性能均较好。

当汽车在平路(如公路、铺装路面等)行驶时，汽车的车轮轮胎受地面的滚动阻力较小，此时需要较高的速度。这种情况下，在使用该轮边驱动系统对汽车的车轮进行驱动时，可以通过换挡装置5将减速齿毂3与第一太阳轮21的内孔的孔壁连接。此时，参见图5，驱动电机1的转轴11转动时，驱动电机1 的转轴11会带动第一太阳轮21转动。由于减速齿毂3与第一太阳轮21的内孔的孔壁连接，因此减速齿毂3会随第一太阳轮21的转动而转动，减速齿毂3转动后会带动输出轴4进行转动，然后输出轴4会带动第二太阳轮71进行转动。由于多个第二行星轮72的外轮齿与第二太阳轮71的外轮齿相啮合，因此多个第二行星轮72会随着第二太阳轮71的转动而转动。又由于多个第二行星轮72 套在与第二行星架73相固定的多个第二定位销74上，因此多个第二行星轮72 转动时会带动第二行星架73转动，第二行星架73转动后会带动制动盘6进行转动，制动盘6转动后会带动汽车的车轮进行转动，以驱动汽车行驶。如此，驱动电机1的动力在传递到制动盘6的过程中，仅经过了第二行星减速装置7，即具有一组减速比，减速比较小，从而在高速挡时，提高了汽车行驶速度。

值得注意的是，该轮边驱动系统通过换挡装置5可以将减速齿毂3与第一太阳轮21连接，或将减速齿毂3与第一行星架23连接，从而可以选择驱动电机1的动力在传递到制动盘6的过程中，是先后经过第一行星减速装置2和第二行星减速装置7，或是仅经过第二行星减速装置7，即可以实现低速挡与高速挡之间切换，满足了动力性和高速度的双重需求，充分发挥了驱动电机1的性能。

另外，本申请实施例中直接将该轮边驱动系统布置在轮边并进行一体化设计，从而可以大大缩短传动距离，最大程度减少能量损失，提高传动效率。并且，该轮边驱动系统高度集成，结构紧凑。

再者，本申请实施例中将该轮边驱动系统中的第一行星减速装置2和第二行星减速装置7分别布置在制动盘6的内外两侧，有利于车轮的轮胎重心居中，有利于减小轮胎的锥心力，从而可以使轮胎受力均衡，不仅有利于防止汽车跑偏，提高稳定性，而且可以降低轮胎磨损，提高轮胎使用寿命。并且，双侧布置可以方便安装，提高运行可靠性。

可选地，参见图1，该系统还包括轮毂单元8；轮毂单元8位于制动盘6上的通孔中，输出轴4中远离输出轴4的第一端41的部分穿过轮毂单元8后与第二太阳轮71的内孔的孔壁连接。

需要说明的是，轮毂单元8是一种轮毂轴承，其是用于承重和为制动盘6 的转动提供精确引导的零部件，是汽车载重和转动的重要组成部分。轮毂单元8 可以为压力轴承，例如，轮毂单元8可以为接触球轴承、圆锥滚子轴承等。轮毂单元8的内径可以略大于输出轴4的直径，如轮毂单元8的内径与输出轴4 的直径可以相差0.1mm、0.2mm等，只要保证输出轴4中远离输出轴4的第一端41的部分能够穿过轮毂单元8的内圈，且能够在轮毂单元8内自由转动即可，本申请实施例对此不作具体限制。

这样，在输出轴4转动的过程中，轮毂单元8可以有效防止输出轴4在转动过程中发生抖动，提高运行效率。并且由于输出轴4与轮毂单元8的内圈之间的相对运动较小，因此可以降低输出轴4的转动摩擦力。

可选地，参见图1和图6，换挡装置5包括：换挡电机51、偏心轮52、螺钉53和换挡拨叉54；换挡电机51的转轴与偏心轮52的第一侧面连接，偏心轮 52的第二侧面上设置有凹槽9，凹槽9中包括第一位置点91和第二位置点92，第一位置点91与偏心轮52的旋转点之间的距离和第二位置点92与偏心轮52 的旋转点之间的距离不同；螺钉53的第一端位于凹槽9内，且在偏心轮52旋转后，螺钉53的第一端能够在第一位置点91与第二位置点92之间移动；螺钉 53的第二端与换挡拨叉54的第一端连接，换挡拨叉54的第二端夹在减速齿毂 3上。

需要说明的是，换挡电机51可以包括转子和定子。其中，转子可以与换挡电机51的转轴连接，以驱动转轴转动，转子的转速受输入信号的控制。如此，通过换挡电机51可以控制偏心轮52的转动方向、转动速度和转动时间，从而可以控制螺钉53的第一端在偏心轮52的凹槽9中的移动方向、移动速度和移动距离，继而也就可以控制与螺钉53的第二端连接的换挡拨叉54的移动距离，进而可以控制换挡拨叉54所夹持的减速齿毂3的移动距离。

另外，偏心轮52是一种机械的回转或滑动件，它能够把运动传递给在其凹槽9内自由运动的螺钉53。偏心轮52的尺寸、形状均可根据使用需求进行预先设置，例如，偏心轮52可以为盘形、圆柱形、圆锥形等，本申请实施例对此不作具体限制。

值得注意的是，偏心轮52的第二侧面上的凹槽9的形状可以根据使用需求进行预先设置，且凹槽9中的第一位置点91和第二位置点92一般是凹槽9的两个端点。例如，凹槽9可以为螺旋状。这种情况下，第一位置点91可以为螺旋状凹槽的最外侧的端点，第二位置点92为螺旋状凹槽的最内侧的端点。

需要说明的是，螺钉53是用于带动换挡拨叉54进行直线移动的构件。螺钉53的尺寸、材质均可根据使用需求进行预先设置，只要保证螺钉53的第一端位于凹槽9内时，螺钉53的第二端能够与换挡拨叉54的第一端连接即可，本申请实施例对此不作具体限制。

另外，换挡拨叉54是用于带动减速齿毂3进行轴向移动的构件。换挡拨叉 54的第二端夹在减速齿毂3上时，不会影响减速齿毂3的旋转，仅会推动减速齿毂3沿轴向前后移动。换挡拨叉54的尺寸、材质均可根据使用需求进行预先设置，例如，换挡拨叉54的材质可以为合金、不锈钢等，本申请实施例对此不作具体限制。

再者，第一位置点91与偏心轮52的旋转点之间的距离和第二位置点92与偏心轮52的旋转点之间的距离不同，例如，第一位置点91与偏心轮52的旋转点之间的距离可以大于第二位置点92与偏心轮52的旋转点之间的距离，或者，第一位置点91与偏心轮52的旋转点之间的距离可以小于第二位置点92与偏心轮52的旋转点之间的距离。因此，当偏心轮52旋转时，由于凹槽9的槽壁的限制，螺钉53的第一端在从第一位置点91移动到第二位置点92时，螺钉53 进行的是直线运动。如此，通过凹槽9可以将偏心轮52的圆周转动转化成为螺钉53的直线运动，从而保证了与螺钉53连接的换挡拨叉54进行的是直线移动，进而保证了与换挡拨叉54连接的减速齿毂3进行的是轴向运行。

具体地，当需要将减速齿毂3在第一太阳轮21的内孔的孔壁与第一行星架 23的内孔的孔壁之间切换连接时，换挡电机51的转轴转动，换挡电机51的转轴转动后会带动偏心轮52进行旋转，此时位于偏心轮52的第二侧面上的凹槽9 内的螺钉53的第一端可以从第一位置点91移动到第二位置点92，或者从第二位置点92移动到第一位置点91，从而会使得与螺钉53的第二端连接的换挡拨叉54移动。由于换挡拨叉54的第二端夹在减速齿毂3上，因此换挡拨叉54移动后会带动减速齿毂3进行移动，从而可以将减速齿毂3从与第一太阳轮21的内孔的孔壁连接切换为与第一行星架23的内孔的孔壁连接，或者可以将减速齿毂3从与第一行星架23的内孔的孔壁连接切换为与第一太阳轮21的内孔的孔壁连接。

可选地，参见图6，换挡装置5还包括换挡导轴55；换挡导轴55连接在螺钉53的第二端与换挡拨叉54的第一端之间，换挡导轴55的轴线与输出轴4的轴线平行。

需要说明的是，换挡导轴55是用于将螺钉53的第二端与换挡拨叉54的第一端进行连接的构件。换挡导轴55的尺寸、材质均可根据使用需求进行预先设置，例如，换挡导轴55的材质可以为合金、不锈钢等。

另外，换挡导轴55与螺钉53的第二端之间的连接方式可以根据使用需求进行预先设置，例如，螺钉53的第二端可以焊接在换挡导轴55的一端上，本申请实施例对此不作具体限制。

再者，换挡导轴55与换挡拨叉54的第一端之间的连接方式可以根据使用需求进行预先设置，例如，换挡导轴55的另一端可以焊接在换挡拨叉54的第一端上，本申请实施例对此不作具体限制。

值得说明的是，由于换挡导轴55连接在螺钉53的第二端与换挡拨叉54的第一端之间，因此可以使得螺钉53的第二端与换挡拨叉54的第一端之间的连接更为方便且紧固。又由于换挡导轴55的轴线与输出轴4的轴线平行，因此当螺钉53进行直线移动后带动换挡导轴55沿其轴线移动时，换导轴55是沿着与输出轴4的轴线平行的方向进行直线移动的，如此可以保证换挡拨叉54是沿着与输出轴4的轴线平行的方向进行直线移动的，进而使得减速齿毂3可以在输出轴4上进行轴向滑移。

可选地，参见图6，减速齿毂3的外壁上设置有突缘31，换挡拨叉54的第二端上设置有两个滑移夹片541，两个滑移夹片541夹在突缘31的两侧。

需要说明的是，突缘31是减速齿毂3的外壁上凸起的部分。突缘31的尺寸、材质均可根据使用需求进行预先设置，只要保证换挡拨叉54的两个滑移夹片541可以夹在突缘31上即可，本申请实施例对此不作具体限制。

另外，滑移夹片541是用于夹在突缘31的两侧的构件。滑移夹片541的尺寸、材质均可根据使用需求进行预先设置，例如，滑移夹片541的材质可以为合金、不锈钢等。两个滑移夹片541夹在突缘31上时，不会影响突缘31的旋转，仅会推动突缘31沿轴向前后移动。

具体地，当需要将换挡拨叉54的第二端夹在减速齿毂3上时，可以将换挡拨叉54的第二端上设置的两个滑移夹片541夹在减速齿毂3的突缘31的两侧。如此，即可快速且便捷地将换挡拨叉54的第二端夹在减速齿毂3上。

可选地，参见图1和图7，该系统还包括轴承76；轴承76与第二行星架73 连接，输出轴4的第二端42穿过制动盘6上的通孔和第二太阳轮71的内孔后位于轴承76的内圈中。

需要说明的是，轴承76可以为压力轴承，例如轴承76可以为调心球轴承、圆柱滚子轴承等。轴承76的内径可以略大于输出轴4的直径，例如轴承76的内径可以为18毫米等，只要保证输出轴4的第二端42能够位于轴承76上的内圈中即可，本申请实施例对此不作具体限制。

另外，轴承76与第二行星架73之间的连接方式可以根据使用需求进行预先设置，例如，当第二行星架73为壳状时，第二行星架73具有内孔，轴承76 可以焊接在第二行星架73的内孔中，本申请实施例对此不作具体限制。

由于输出轴4的第二端42穿过制动盘6上的通孔和第二太阳轮71的内孔后位于轴承76的内圈中，且轴承76与第二行星架73连接，所以输出轴4的第二端42的位置可以被轴承76限制，从而可以有效防止输出轴4的第二端42在转动过程中发生抖动，提高运行效率。并且由于输出轴4与轴承76的内圈之间的相对运动较小，因此可以降低输出轴4的转动摩擦力。

可选地，参见图3和图8，该系统还包括壳体10；壳体10与制动盘6的第二侧面62连接，驱动电机1、第一行星减速装置2、减速齿毂3和输出轴4中位于制动盘6的第二侧面62与减速齿毂3之间的部分均位于壳体10内。

需要说明的是，壳体10的材质和尺寸可以根据使用需求进行预先设置，只要能使驱动电机1、第一行星减速装置2、减速齿毂3和输出轴4中位于制动盘 6的第二侧面62与减速齿毂3之间的部分均位于壳体10内即可，本申请实施例对此不做具体限定。

另外，壳体10与制动盘6的第二侧面62之间的连接方式也可以根据使用需求进行预先设置，例如，壳体10与制动盘6的第二侧面62之间可以焊接，壳体10与制动盘6的第二侧面62之间也可以通过螺栓连接，本申请实施例对此不作具体限制。

再者，由于驱动电机1、第一行星减速装置2、减速齿毂3和输出轴4中位于制动盘6的第二侧面62与减速齿毂3之间的部分均位于壳体10内，所以可以使驱动电机1、第一行星减速装置2、减速齿毂3和输出轴4中位于制动盘6 的第二侧面62与减速齿毂3之间的部分均与外界环境隔绝，从而不仅可以避免外界环境影响第一行星减速装置2的正常工作，且可以延长了驱动电机1、第一行星减速装置2、减速齿毂3和输出轴4的使用寿命。

在本申请实施例中，轮边驱动系统通过换挡装置5可以将减速齿毂3与第一行星减速装置2中的第一太阳轮21连接，或将减速齿毂3与第一行星减速装置2中的第一行星架23连接，从而可以选择驱动电机1的动力在传递到制动盘 6的过程中，是先后经过第一行星减速装置2和第二行星减速装置7，或是仅经过第二行星减速装置7，即可以实现低速挡与高速挡之间切换，满足了动力性和高速度的双重需求，充分发挥了驱动电机1的性能。并且由于第一行星减速装置2与第二行星减速装置7分别布置在制动盘6的两侧，因此不仅可以使得安装较为方便，且可以使车轮的轮胎受力均衡，不仅有利于防止汽车跑偏，提高稳定性，而且可以降低轮胎磨损，提高轮胎使用寿命。同时该轮边驱动系统的整体布局较为紧凑，集成度较高。

图9是本申请实施例提供的一种汽车的结构示意图。参见图9，该汽车包括至少两个驱动轮12和至少两个轮边驱动系统13，至少两个驱动轮12与至少两个轮边驱动系统13一一对应，至少两个驱动轮12中的每个驱动轮12由对应的轮边驱动系统13驱动，至少两个轮边驱动系统13中的每个轮边驱动系统13均为图1-图8中任一所示的轮边驱动系统。

一种可能的情况中，以四轮汽车为例，汽车的四个车轮均可以为驱动轮，这四个车轮与四个轮边驱动系统一一对应。这四个车轮中的每个车轮均可以由对应的轮边驱动系统驱动。由于这四个车轮分别由对应的轮边驱动系统驱动，因此当车辆为前驱模式时，只需布置在两个前车轮处的两个轮边驱动系统工作即可；当车辆为后驱模式时，只需布置在两个后车轮处的两个轮边驱动系统工作即可；当车辆为四驱模式时，布置在四个车轮处的四个轮边驱动系统全部工作。如此，即可在发挥轮边驱动系统的最大性能的情况下实现汽车不同的驱动模式，增加驾驶乐趣。

另一种可能的情况中，以四轮汽车为例，汽车的四个车轮均可以为驱动轮，这四个车轮与四个轮边驱动系统一一对应。这四个车轮中的每个车轮均可以由对应的轮边驱动系统驱动。当汽车需要进行转向时，可以采用汽车上设置的ECU (Electronic Control Unit，电子控制单元)来采集与方向盘相连接的转角传感器的转角参数信息，并根据该转角参数信息控制与四个车轮相对应的四个轮边驱动系统，以使这四个轮边驱动系统可以驱动四个车轮进行差速转动，从而实现汽车的转向，此时汽车可以拥有较小的转向半径。甚至当方向盘打死时，可以控制位于汽车左右两侧的轮边驱动系统中的驱动电机中的转子反转，此时汽车可以原地转向。

值得说明的是，本申请实施例中可以在汽车的每个驱动轮12上设置一个相对应的轮边驱动系统13来驱动该驱动轮12进行转动。由于将轮边驱动系统13 直接布置在汽车的驱动轮12上，因此可以省掉变速器、差速器、驱动轴等辅助传动机构，提高了传动效率，实现了汽车动力性的适时调节。

在本申请实施例中，汽车的每个驱动轮12都采用相对应的轮边驱动系统13 进行驱动，因此可以提高传动效率。这种情况下，可以通过汽车中的轮边驱动系统13实现汽车中驱动轮12的差速转动，从而便于汽车的驱动。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轮边驱动系统，其特征在于，所述系统包括驱动电机(1)、第一行星减速装置(2)、减速齿毂(3)、输出轴(4)、换挡装置(5)、制动盘(6)和第二行星减速装置(7)；

所述制动盘(6)位于所述第一行星减速装置(2)与所述第二行星减速装置(7)之间，所述驱动电机(1)的转轴(11)的一端与所述第一行星减速装置(2)中的第一太阳轮(21)的内孔的孔壁连接，所述第二行星减速装置(7)中的第二行星架(73)与所述制动盘(6)的第一侧面(61)连接；

所述换挡装置(5)夹在所述减速齿毂(3)上，用于将所述减速齿毂(3)在所述第一太阳轮(21)的内孔的孔壁与所述第一行星减速装置(2)中的第一行星架(23)的内孔的孔壁之间切换连接；所述输出轴(4)的第一端(41)与所述减速齿毂(3)连接，所述输出轴(4)中远离所述输出轴(4)的第一端(41)的部分穿过所述制动盘(6)上的通孔后与所述第二行星减速装置(7)中的第二太阳轮(71)的内孔的孔壁连接。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括轮毂单元(8)；

所述轮毂单元(8)位于所述制动盘(6)上的通孔中，所述输出轴(4)中远离所述输出轴(4)的第一端(41)的部分穿过所述轮毂单元(8)后与所述第二太阳轮(71)的内孔的孔壁连接。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述换挡装置(5)包括：换挡电机(51)、偏心轮(52)、螺钉(53)和换挡拨叉(54)；

所述换挡电机(51)的转轴与所述偏心轮(52)的第一侧面连接，所述偏心轮(52)的第二侧面上设置有凹槽(9)，所述凹槽(9)中包括第一位置点(91)和第二位置点(92)，所述第一位置点(91)与所述偏心轮(52)的旋转点之间的距离和所述第二位置点(92)与所述偏心轮(52)的旋转点之间的距离不同；

所述螺钉(53)的第一端位于所述凹槽(9)内，且在所述偏心轮(52)旋转后，所述螺钉(53)的第一端能够在所述第一位置点(91)与所述第二位置点(92)之间移动；所述螺钉(53)的第二端与所述换挡拨叉(54)的第一端连接，所述换挡拨叉(54)的第二端夹在所述减速齿毂(3)上。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述换挡装置(5)还包括换挡导轴(55)；

所述换挡导轴(55)连接在所述螺钉(53)的第二端与所述换挡拨叉(54)的第一端之间，所述换挡导轴(55)的轴线与所述输出轴(4)的轴线平行。

5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述凹槽(9)为螺旋状。

6.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述减速齿毂(3)的外壁上设置有突缘(31)，所述换挡拨叉(54)的第二端上设置有两个滑移夹片(541)，所述两个滑移夹片(541)夹在所述突缘(31)的两侧。

7.如权利要求1-6任一所述的系统，其特征在于，所述系统还包括轴承(76)；

所述轴承(76)与所述第二行星架(73)连接，所述输出轴(4)的第二端(42)穿过所述制动盘(6)上的通孔和所述第二太阳轮(71)的内孔后位于所述轴承(76)的内圈中。

8.如权利要求1-6任一所述的系统，其特征在于，所述系统还包括壳体(10)；

所述壳体(10)与所述制动盘(6)的第二侧面(62)连接，所述驱动电机(1)、所述第一行星减速装置(2)、所述减速齿毂(3)和所述输出轴(4)中位于所述制动盘(6)的第二侧面(62)与所述减速齿毂(3)之间的部分均位于所述壳体(10)内。

9.如权利要求1-6任一所述的系统，其特征在于，所述第二行星架(73)为壳状，所述第二行星减速装置(7)中除所述第二行星架(73)之外的其它组件和所述输出轴(4)中位于所述第二太阳轮(71)与所述制动盘(6)的第一侧面(61)之间的部分均位于所述第二行星架(73)内。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括至少两个驱动轮(12)和至少两个轮边驱动系统(13)，所述至少两个驱动轮(12)与所述至少两个轮边驱动系统(13)一一对应，所述至少两个驱动轮(12)中的每个驱动轮(12)由对应的轮边驱动系统(13)驱动，所述至少两个轮边驱动系统(13)中的每个轮边驱动系统(13)为权利要求1-9任一所述的轮边驱动系统。

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