[發明專利]具有行星電機的輪轂驅動裝置及采用該輪轂驅動裝置的車輪動力系統

有效

• 申請號: 201310754755.6
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN104742725A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 徐國卿
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院;香港中文大學
• 主分類號: B60K7/00
• 分類號: B60K7/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 李永華;吳平

1.一種具有行星電機的輪轂驅動裝置，其特征在于，包括：

行星電機，用于提供驅動輪轂轉動的第一動力，所述行星電機包括齒圈定子及設于所述齒圈定子的徑向內側的多個行星轉子；及

行星機構，用于匹配所述行星電機與所述輪轂的轉速和轉矩，所述行星機構包括行星架、齒圈及多個行星齒輪；所述多個行星齒輪設于所述齒圈徑向內側，并且呈環形分布；所述多個行星齒輪均與所述齒圈相嚙合，使所述多個行星齒輪沿所述齒圈的內周緣可滾動；所述多個行星齒輪分別與所述多個行星轉子一一對應設置，并且所述多個行星齒輪分別與所述多個行星轉子共軸連接，以使每個所述行星齒輪與對應的所述行星轉子共軸同步轉動；所述多個行星齒輪分別通過轉軸與所述行星架可轉動連接，使所述行星架隨著所述多個行星齒輪相對于所述齒圈滾動而轉動；

其中，當所述行星電機給所述車輪提供動力時，所述行星架為動力的輸出端，并且所述行星架用于帶動所述輪轂轉動，所述行星轉子驅動所述行星齒輪轉動，所述行星齒輪與所述齒圈相嚙合而沿所述齒圈滾動，從而帶動所述行星架轉動。

2.如權利要求1所述的輪轂驅動裝置，其特征在于，所述齒圈定子與所述齒圈連接，并且所述齒圈定子沿著圓周方向布置成多個極區域，每個所述極區域內的線圈整距布置。

3.如權利要求2所述的輪轂驅動裝置，其特征在于，所述齒圈定子由定子鐵芯及線圈組成，所述定子鐵芯的內圈設有多個間隔設置的凸齒，每相鄰兩個所述凸齒之間形成齒槽，所述線圈纏繞在所述凸齒上，并且嵌入所述齒槽內，并且每個所述線圈對應一個所述凸齒，以構成一相，每個所述極區域內的所述線圈的數量與所述凸齒的數量相同。

4.如權利要求3所述的輪轂驅動裝置，其特征在于，所述齒圈定子的各相繞組由各個所述極區域的各相對應的線圈串聯或并聯構成，并且每兩相相鄰繞組同時通電，并且流過相同大小的電流。

5.如權利要求4所述的輪轂驅動裝置，其特征在于，所述各相繞組與電力電子裝置電連接，并且由所述電力電子裝置給各相繞組按次序供電，當兩相線圈通電時，所述行星轉子上會產生磁拉力，并且所述磁拉力總是使得所述行星轉子向著總磁路磁阻最小的位置運動。

6.如權利要求2所述的輪轂驅動裝置，其特征在于，所述行星轉子為無磁趨向性的導磁圓柱體，并且所述多個行星轉子沿所述齒圈定子的內周緣布置，其中，所述行星轉子的數量與所述齒圈定子的極區域數量及所述行星齒輪的數量均相同。

7.如權利要求6所述的輪轂驅動裝置，其特征在于，所述行星轉子內嵌入有磁鋼。

8.如權利要求1所述的輪轂驅動裝置，其特征在于，所述齒圈定子及所述行星轉子分別與所述齒圈及所述行星齒輪可拆卸地固定連接，或者，所述齒圈定子及所述行星轉子分別與所述齒圈及所述行星齒輪一體成型。

9.如權利要求1所述的輪轂驅動裝置，其特征在于，還包括位置傳感器，所述位置傳感器設于所述行星架上，用于感測所述行星轉子的位置。

10.一種車輪動力系統，其特征在于包括：

如權利要求1～9任一項所述的輪轂驅動裝置；

所述輪轂，與所述行星架固定連接；

車輪，與所述輪轂固定連接，并且隨著所述輪轂一起轉動；

動力裝置，用于提供驅動所述輪轂轉動的第二動力；及

轉向節，用于支撐所述行星電機、所述動力裝置、所述行星機構及所述輪轂，并用于與懸架裝置和轉向裝置相連接。

11.如權利要求10所述的車輪動力系統，其特征在于，還包括輪轂軸承，所述輪轂軸承固定在所述轉向節上，并且套設在所述輪轂的轉軸上，用于支撐所述輪轂。

12.如權利要求10所述的車輪動力系統，其特征在于，所述行星機構還包括太陽輪，所述太陽輪位于所述多個行星齒輪的中間位置，并且與所述多個行星齒輪相嚙合；所述動力裝置為電機，所述電機安裝在所述多個行星轉子的中間，并且所述電機的轉子與所述太陽輪共軸連接，使所述太陽輪隨著所述電機的轉子一起轉動；

其中，當所述動力裝置給所述車輪提供動力時，所述動力裝置驅動所述太陽輪轉動，所述太陽輪與所述行星齒輪相嚙合而帶動所述行星齒輪轉動，所述行星齒輪與所述齒圈相嚙合而沿所述齒圈滾動，從而帶動所述行星架轉動。