[發(fā)明專利]一種集成輪轂電機的電動輪總成

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810310347.4
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN108340768B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李建秋;胡家毅;蔡炳坤;馬克西姆;徐梁飛;李航
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: B60K7/00
• 分類號: B60K7/00;B60K17/04;H02K7/00;H02K7/116;H02K7/102
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

本發(fā)明開了一種集成輪轂電機的電動輪總成，電動輪總成包括輪轂、輪轂軸、內(nèi)轉(zhuǎn)子電機、行星齒輪減速器、轉(zhuǎn)向節(jié)總成及制動系統(tǒng)。輪轂軸連接在輪轂上，內(nèi)轉(zhuǎn)子電機設(shè)在輪轂內(nèi)部，內(nèi)轉(zhuǎn)子電機包括套設(shè)在輪轂軸上的轉(zhuǎn)子套筒，行星齒輪減速器的輸入端與轉(zhuǎn)子套筒相連，輸出端與輪轂相連。轉(zhuǎn)向節(jié)總成包括外套在輪轂軸上的轉(zhuǎn)向節(jié)套筒，制動系統(tǒng)套設(shè)在轉(zhuǎn)子套筒上，制動系統(tǒng)通過制動轉(zhuǎn)子套筒來制動電動輪總成。轉(zhuǎn)子套筒與電機殼體之間設(shè)有電機軸承，轉(zhuǎn)向節(jié)套筒與輪轂軸之間設(shè)有輪轂軸承。根據(jù)本發(fā)明實施例的集成輪轂電機的電動輪總成承力更加合理，提升了電動輪總成的可靠性和安全性，減小了電動輪總成的軸向尺寸，極大地降低了電動輪總成的質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源汽車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種集成輪轂電機和減速器的電動輪總成。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)機械驅(qū)動的重載車輛不論采用單橋、雙橋還是多橋驅(qū)動的構(gòu)型，一般均采用集中驅(qū)動的方式，往往會面臨一些限制：傳動軸、分動箱和差速器等部件占據(jù)了車輛縱梁的大部分空間，影響總布置與輕量化；多環(huán)節(jié)的傳動鏈總體效率低，限制了驅(qū)動橋的數(shù)量，從而限制了車輛向超長超重載的方向發(fā)展；單臺發(fā)動機提供動力，動力傳動為串聯(lián)傳動的方式，可靠性和容錯能力差；比功率低，動力性受限，高功率的發(fā)動機技術(shù)發(fā)展將成為技術(shù)進步的瓶頸。

對新能源重載汽車來說，采用分布式電驅(qū)動的構(gòu)型可以有效規(guī)避上述限制。尤其采用輪轂電機驅(qū)動的電動輪，可以大大減少底盤有效空間，可以方便和靈活布置除了驅(qū)動系統(tǒng)之外的其他零部件；但是電動輪本身的設(shè)計難度加大，如何在車輪內(nèi)有限的空間內(nèi)合理布置驅(qū)動電機、減速機構(gòu)、制動元件、并連接懸架與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，成為各汽車公司和科研單位的研究重點。

目前已經(jīng)存在多種輪轂電機驅(qū)動的電動輪設(shè)計方案，一般有直驅(qū)和減速驅(qū)動兩種形式，為了降低電動輪總質(zhì)量和提高驅(qū)動轉(zhuǎn)矩要求，一般均需采用減速驅(qū)動的形式。多級減速的方案會占去過多的輪內(nèi)空間，降低傳動效率，而單級行星齒輪減速的方案往往難以實現(xiàn)需要的較大的減速比。其次，電動輪內(nèi)電機與減速機構(gòu)的布置方式不得當(dāng)，會帶來車輪主軸承位置布置不合理，輪轂電機占去車輪外側(cè)空間過多、沒有空間布置轉(zhuǎn)向主銷、懸架與制動系統(tǒng)，電機殼體等部件承載不合理等問題。若制動系統(tǒng)的布置不合理，會影響電動輪的可靠性與安全性，制動系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量會影響電機的性能。輪轂電機驅(qū)動輪的設(shè)計還面臨電機冷卻難、簧下質(zhì)量過大等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提出一種集成輪轂電機的電動輪總成，所述電動輪總成各部件承載合理，質(zhì)量較輕。

根據(jù)本發(fā)明實施例的集成輪轂電機的電動輪總成，包括：輪轂，所述輪轂具有輪輻和連接所述輪輻的外周緣的輪輞，所述輪輞適于安裝輪胎；輪轂軸，所述輪轂軸連接在所述輪輻上，且所述輪轂軸同軸套在所述輪輞的中心；內(nèi)轉(zhuǎn)子電機，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子電機設(shè)在所述輪轂內(nèi)部，所述內(nèi)轉(zhuǎn)子電機包括；電機殼體；轉(zhuǎn)子套筒，所述轉(zhuǎn)子套筒套設(shè)在所述輪轂軸上；轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子外套且固定在所述轉(zhuǎn)子套筒上；定子，所述定子內(nèi)套且固定在所述電機殼體上，且所述定子套于所述轉(zhuǎn)子的外側(cè)；行星齒輪減速器，所述行星齒輪減速器套設(shè)在所述輪轂軸上，且位于所述輪轂軸的靠近所述輪輻的一端，所述行星齒輪減速器的輸入端與所述轉(zhuǎn)子套筒相連，所述行星齒輪減速器的輸出端與所述輪轂相連；轉(zhuǎn)向節(jié)總成，所述轉(zhuǎn)向節(jié)總成包括轉(zhuǎn)向節(jié)套筒，所述轉(zhuǎn)向節(jié)套筒的朝向所述輪輻的一端伸入到所述轉(zhuǎn)子套筒內(nèi)，且外套在所述輪轂軸上；制動系統(tǒng)，所述制動系統(tǒng)套設(shè)在所述轉(zhuǎn)子套筒上，且位于所述轉(zhuǎn)子套筒的遠離所述輪輻的一端，所述制動系統(tǒng)通過制動所述轉(zhuǎn)子套筒來制動所述電動輪總成；其中：所述轉(zhuǎn)子套筒與所述電機殼體之間設(shè)有電機軸承；所述轉(zhuǎn)向節(jié)套筒與所述輪轂軸之間設(shè)有輪轂軸承。