[發明專利]一種內置懸置集成式輪轂電機驅動電動輪

有效

• 申請號: 201210018416.7
• 申請日: 2012-01-18
• 公開（公告）號: CN102673380A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 羅玉濤
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B60K7/00
• 分類號: B60K7/00;H02K21/24;H02K1/18
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松

技術領域

本發明涉及電動汽車中的動力傳動系統，特別涉及一種內置懸置集成式輪轂電機驅動電動輪。

背景技術

對環境污染與能源消耗問題的日益關注，加速了電動汽車的發展。其中，輪轂電機驅動的電動汽車在車輛總布置結構、底盤主動控制以及操控方便性方面的明顯技術優勢使其受到工業界和學術界的普遍關注，許多著名的汽車企業及研究機構相繼推出輪轂電機驅動的概念車。

輪轂電機的驅動方式是根據純電動汽車本身的特點研制的分布式驅動形式，將兩個、四個或者多個電機直接安裝在車輪的內部，直接驅動車輪轉動。這種驅動結構可以去掉復雜的變速箱、離合器、機械差速機構、半軸等傳動系部件，提高了傳動的效率，簡化了底盤的機械結構，同時，也減少了整車質量且布置更合理，為實現底盤的智能化和電氣化提供了可能。

目前，輪轂電機驅動的電動汽車研發尚處于起步階段，雖然國內外還尚無成熟的量產產品，但采用電動輪的電動汽車卻獲得了前所未有的重視和發展，像三菱汽車公司、通用汽車公司及日產汽車公司等都提出了電動輪方案。除了整車企業外，一些汽車零件供應商也對一體化的電動輪進行了研發，像米其林公司、普利司通輪胎公司，法國TM4公司，美國Solectria公司等都有自己的電動輪方案。與國外相比，我國的電動輪的研發相對落后，如同濟大學、比亞迪公司等都提出了電動輪的方案，成熟的輪轂電機產品主要集中在電動自行車上。

由于車輪的內部空間有限，如何在有限的空間中將驅動元件、制動元件、減速機構等集成在一起，并進行合理的布置已成為各大汽車公司和科研單位攻關的熱點。當前國內外所研發一體化的電動輪中，減速方面，有減速機構和無減速機構兩種結構形式均存在；制動方面，大部分選擇使用鉗盤式制動器；而關于電動輪驅動系統的隔振方面，據目前檢索到的資料顯示，只有專利WO02/083446A1考慮通過在電機定、轉子安裝彈性元件來隔離由輪輞和支撐元件傳遞到電機的振動激勵，其制動器仍采用鉗盤式，無減速機構，且其電機的外轉子外環面與輪輞連接。該系統在輪輞與電機轉子之間增加彈性元件，會增大電機磁隙的變化量，影響電機的力矩性能；并且其結構特點決定了電機的定子和轉子之間需要很大直徑的軸承支撐，增大了電動輪的重量；同時只能采用外轉子的結構形式，無法實現內轉子的結構方案；因此需要對傳統的車輪結構進行改造。

發明內容

為了克服現有技術的上述不足，本發明的目的在于提供一種集成度高、減振效果好、動力學特性好的內置懸置集成式輪轂電機驅動電動輪。

本發明的技術目的通過以下技術方案實現：

一種內置懸置集成式輪轂電機驅動電動輪，包括輪轂電機、制動器和車輪，還包括減振機構，所述減振機構包括第一彈性元件、第二彈性元件；輪轂電機通過第一彈性元件與車輛連接，通過第二彈性元件與車輪的支撐軸連接。

所述輪轂電機包括外定子、由永磁體和轉子磁軛組成的內轉子、殼體、轉子支撐架，外定子固定于殼體上，永磁體通過膠貼在轉子磁軛的表面，轉子磁軛通過螺紋與轉子支撐架連接；殼體通過第一彈性元件與節臂連接，通過第二彈性元件與車輪的支撐軸連接。

所述輪轂電機包括內定子、由永磁體和轉子磁軛組成的外轉子、殼體、定子支撐架；內定子支撐在定子支撐架上；殼體通過螺釘與外轉子固定連接，通過軸承支撐在定子支撐架上；定子支撐架通過第一彈性元件與節臂連接，通過第二彈性元件與車輪的支撐軸連接；殼體還通過第三彈性元件與車輪的輪轂連接。

所述的內置懸置集成式輪轂電機驅動電動輪，還包括減速機構，所述減速機構包括太陽輪、行星輪、行星架、齒圈，所述太陽輪作為動力輸入端，與轉子支撐架相連接；行星輪分別與太陽輪、行星架相連接；齒圈與殼體相連接并保持靜止；行星架作為動力輸出端，通過螺柱、第四彈性元件與車輪的輪轂相連接。

所述制動器為多片式濕式制動器，包括摩擦片、壓盤、活塞、回位彈簧，所述摩擦片安裝在行星架上，并隨著行星架轉動；壓盤安裝在殼體上，活塞和回位彈簧裝在由殼體和齒圈形成的活塞腔內；所述殼體上設有與活塞腔相連通的進油道、回油道；所述活塞腔與回油道之間設有單向閥；所述進油道、出油道與外部液壓系統連接；

制動時，單向閥關閉，進油道的壓力升高，推動活塞壓緊壓盤和摩擦片，實現制動；

解除制動時，單向閥開啟，活塞腔內的油液迅速從腔內流入回油道，減小活塞腔內的壓力，在回位彈簧的作用下，活塞離開壓盤和摩擦片，制動解除。