[發(fā)明專利]電機充當動力吸振器的減速式輪邊驅動系統(tǒng)

無效

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• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102555720A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 陳辛波;唐峰;陸承超;余卓平;張擎宇
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B60G13/00
• 分類號: B60G13/00;B60K7/00
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 陳樹德;劉瑩

技術領域

?本發(fā)明涉及電動汽車底盤與傳動領域，特別涉及一種電機充當動力吸振器的減速式輪邊驅動系統(tǒng)。

背景技術

目前，以電動輪為代表的輪邊電驅動系統(tǒng)其主要結構特征是將驅動電機安裝在驅動輪內(nèi)或驅動輪附近，具有驅動傳動鏈短、傳動高效、結構緊湊等優(yōu)點。同時，輪邊驅動系統(tǒng)各驅動輪轉矩可獨立控制，輪邊電機既是汽車的信息單元，又是快速反應的控制執(zhí)行單元，有利于實現(xiàn)傳統(tǒng)汽車上難以實現(xiàn)的高性能控制功能，從而提高惡劣路面條件下的行駛性能。

但一般的輪邊驅動系統(tǒng)，因在輪邊/輪內(nèi)引入了驅動電機、減速器等部件，致使整車簧下質量顯著增加，直接影響到車輪接地性、車身平順性。在車輪上加裝動力吸振器是解決簧下質量過大引起的車輛垂向負效應的一種有效方法。但傳統(tǒng)的動力吸振器方式，需要額外在車輪上懸置一質量塊，這一方面占用了空間，也增加了整車整備質量，從而降低續(xù)駛里程。此外，受到上述因素的影響，加裝的動力吸振器質量不宜過大，因而起到的吸振作用有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是要提供一種電機充當動力吸振器的減速式輪邊驅動系統(tǒng)，本發(fā)明將大質量的電機單獨懸置于車輪，因而電機質量由簧下質量轉化為了動力吸振器質量。本發(fā)明采用減速式驅動方式，為一對普通定軸圓錐齒輪副，具有制造成本低、傳動效率高，且有利于發(fā)揮高速電機效率高、功率密度大的優(yōu)勢。

為了解決以上的技術問題，本發(fā)明提供了一種電機充當動力吸振器的減速式輪邊驅動系統(tǒng)，包含吸振器阻尼元件、吸振器彈性元件、制動系統(tǒng)非旋轉元件、制動系統(tǒng)旋轉元件、半軸、電機輸出軸、小錐齒輪、吸振器導向桿、導向套管、減速箱體、大錐齒輪及軸承；動力由電機通過電機輸出軸輸出至小錐齒輪，小錐齒輪與大錐齒輪嚙合，由大錐齒輪將動力輸出至半軸，半軸伸入輪轂段制有外花鍵，通過制有內(nèi)花鍵的輪轂將動力傳遞至輪輞。所述輪轂與輪輞及制動系統(tǒng)旋轉元件固接并一起轉動。所述電機輸出軸與小錐齒輪相配合傳遞動力，電機輸出軸沿小錐齒輪的軸線方向相對滑動。小錐齒輪與大錐齒輪構成了圓錐齒輪減速副，起到減速器的作用。

電機除輸出動力外還起到動力吸振器作用。吸振器導向桿固接于電機，并沿導向套管中心軸線方向滑動，即電機可沿導向套管中心軸線方向滑動。導向套管與減速箱體、轉向系統(tǒng)非旋轉元件及轉向節(jié)相固接。小錐齒輪通過兩個軸承支承于減速箱體上，其相對于減速箱體能且僅能做繞自身中心軸線的轉動。導向套管中心軸線與電機輸出軸中心軸線相平行，避免電機沿導向套管中心軸線滑動時與電機輸出軸和小錐齒輪傳動之間的干涉。電機通過吸振器阻尼元件和吸振器彈性元件懸置于固接在一起的減速箱體-轉向節(jié)上；電機除輸出動力外還充當動力吸振器質量塊的作用，電機在沿導向套管中心軸線方向滑動時，在垂向方向有運動，起到垂向動力吸振器作用，通過適當調整吸振器阻尼元件和吸振器彈性元件參數(shù)能改善車輛垂向性能。

大錐齒輪與半軸相接，二者不可作相對運動，大錐齒輪中心軸線與半軸中心軸線相重合。半軸通過兩軸承支承于減速箱體上，相對于減速箱體可且僅可作繞自身軸線的旋轉運動。半軸與輪轂之間以花鍵相連，不可做相對運動，僅起到傳遞動力的作用。即，輪輞、輪轂、制動系統(tǒng)旋轉元件、半軸、大錐齒輪之間不存在相對運動，它們可且僅可繞車輪中心軸線相對于轉向節(jié)-減速箱體-制動系統(tǒng)非旋轉元件作角速度相同的旋轉運動。

車輪所承受的各向力經(jīng)由輪輞傳遞至與其固接的輪轂。輪轂的外圈與輪轂軸承的內(nèi)圈相配合，二者不可作相對運動。輪轂軸承的外圈與轉向節(jié)的內(nèi)圈相配合，二者不可作相對運動。車輪傳遞至輪轂的各向力經(jīng)由輪轂軸承傳遞至轉向節(jié)。輪轂軸承內(nèi)圈與外圈可且僅可相對轉動，故輪輞、輪轂、制動系統(tǒng)旋轉元件、半軸及大錐齒輪與固結于一起的減速箱體-轉向節(jié)-制動系統(tǒng)非旋轉元件之間可且僅可相對轉動。

本發(fā)明電機充當動力吸振器的減速式輪邊驅動系統(tǒng)須左右成套使用。

本發(fā)明電機充當動力吸振器的減速式輪邊驅動系統(tǒng)根據(jù)轉向節(jié)具體結構形式的不同，可以匹配多種懸架類型。

本發(fā)明電機充當動力吸振器的減速式輪邊驅動系統(tǒng)的制動系統(tǒng)采用盤式制動器，或鼓式制動器。

本發(fā)明的優(yōu)越功效在于：

1）電機質量不屬于簧下質量，故簧下質量與傳統(tǒng)汽車相當，遠小于傳統(tǒng)輪邊驅動電動車的簧下質量；

2）采用普通定軸圓錐齒輪副減速傳動，制造成本低、傳動效率高，且有利于發(fā)揮高速電機效率高、功率密度大的優(yōu)勢；

3）大質量的電機充當動力吸振器質量，通過適當設置動力吸振器懸置于車輪的阻尼與剛度，可極大改善車輛的垂向性能；