[發明專利]一種集成式外轉子電動輪一體化結構及裝配方法

在審

• 申請號: 201811265148.2
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109398069A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 譚迪;葛光成
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: B60K7/00
• 分類號: B60K7/00;B60K17/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種集成式外轉子電動輪一體化結構及裝配方法，包括輪轂電機、減速機構、制動器、減振機構、冷卻機構、輪輞等。減速機構包括一級和二級減速機構，輪轂電機轉子與一級減速機構齒圈設計為一體化結構，一級減速機構的行星架與二級減速機構的太陽輪設計為一體化結構。動力由輪轂電機轉子輸入，經一級減速機構齒圈、行星架、二級減速機構太陽輪及行星架輸出給車輪，驅動車輛運行。同時，制動器制動盤與二級減速機構行星架設計為一體化結構，隨之轉動，制動鉗安裝在外殼上。冷卻機構采用飛濺冷卻和油道冷卻相結合的方式，完成對電機、減速機構和制動器等的全面冷卻。此系統可以廣泛應用于使用不同廠家/型號的各種車輪，具有較強的通用性。

技術領域

本發明涉及電動汽車純電驅動動力傳動系統，具體涉及一類集成式外轉子電動輪一體化及裝配方法。

技術背景

作為下一代‘純電驅動’電動汽車的關鍵技術之一，輪轂電機驅動電動汽車因其在車輛總布置結構、底盤主動控制以及操控方便性方面的明顯技術優勢，受到業界的高度重視。輪轂電機驅動系統與傳統車輛用集中電機驅動系統具有顯著的區別，輪轂電機驅動系統需要將輪轂電機、制動器及其它連接部件等高度集成且合理布置于狹小的車輪內。因此，結構和空間上的限制，要求電動輪驅動系統的設計不僅要考慮車輛驅動/制動的要求，還要充分考慮系統的冷卻和密封問題，才能保證輪轂電機驅動系統及車輛的正常的運行。

另外，電動輪驅動電動汽車將車輛的一部分質量由簧上轉到了簧下，使車輛非簧載質量增加。國內外眾多學者的研究成果表明：輪轂電機驅動系統非簧載質量的增加，使輪胎的動載和車身的振動加速度均方值都明顯增大，對車輛的平順性和乘坐舒適性產生不利影響。因此，在進行一體化集成設計時，還要同時兼顧電動輪驅動系統的輕量化問題。

基于此，本發明提出了一種集成式外轉子電動輪一體化結構及裝配方法。此一體化結構將輪轂電機、制動器、二級減速機構等進行了一體化集成設計，此電動輪系統結構同時兼顧車輛對動力性的需求、驅動系統的冷卻、密封、輕量化、減振及電動輪系統的通用性問題，所設計的電動輪系統具有較高的綜合性能。

發明內容

本發明提出了一種集成式外轉子電動輪一體化結構及裝配方法，對輪轂電機、減速機構、制動器及其它連接部件進行了一體化集成設計，此結構在有限的車輪空間內，充分考慮電動輪驅動系統的驅動、制動、減振、冷卻、減振、輕量化、密封及通用性問題，設計出了一種集成度高、動力性好、質量輕、散熱性好且具有較高的通用性的一體化集成電動輪系統，其中的減速機構采用二級行星減速，進一步滿足電動輪驅動車輛對驅動系統低速大扭矩的性能需求。

本發明的目的通過以下方案實現：

該結構包括輪轂電機、行星減速機構、盤式制動器、減振機構、冷卻結構、輪輞、輪胎等。輪轂電機主要由定子、轉子及電機外殼組成；減速機構包括一級減速機構和二級減速機構，一級減速機構的動力來源于輪轂電機轉子，轉子轉動帶動轉子齒圈轉動，太陽輪通過鍵連接固定于軸上，齒圈將動力傳遞到行星輪，然后行星輪帶動行星架轉動；一級行星減速機構的行星架與二級行星減速機構的太陽輪設計為一體化結構，將動力輸出給二級減速機構的太陽輪；二級減速機構太陽輪將動力傳遞給行星輪，然后行星輪帶動行星架轉動，從而將動力輸出。行星架通過連接輪轂連接盤與輪輞進行連接，驅動車輛前行。制動器為盤式制動器，其中制動盤與二級減速機構的行星架設計為一體化結構，而制動鉗則通過螺栓螺母安裝在電機殼體上；減振機構分別安裝在輪輞與電機連接處、減速機構的齒圈與電機外殼之間、支撐架與固定軸之間以及電機殼體與固定軸之間，起到一定的連接、支撐、隔震、限位的作用；冷卻機構包括兩種冷卻方式，一種是由固定軸進油，通過二級減速機構的行星架轉動的離心力甩油的飛濺冷卻；另一種是通過設計的與定子線圈繞組配合的薄壁油套進油，通過冷卻油套來完成對輪轂電機定子的冷卻。

本發明的工作原理：