一种基于内嵌式减速机构的电动轮总成装置及汽车制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于内嵌式减速机构的电动轮总成装置，包括：轮毂电机，其具有电机外壳；第一行星齿轮排，其包括第一太阳轮、第一内齿圈、第一行星轴和第一行星架；第一太阳轮，其固定套设轮毂电机的电机轴，能够相对于电机轴同速转动；第二行星齿轮排，其包括第二太阳轮、第二内齿圈、第二行星排和第二行星架；第二太阳轮，其可旋转的支撑在轮毂电机的电机轴上，能够相对于电机轴差速旋转；并且第二太阳轮同时套设在第一行星轴上，能够与第一行星架同步转动；轮辋，其与第二内齿圈固定连接，能够与第二内齿圈转动，用于将旋转动力输出。本实用新型专利技术还公开了一种使用基于内嵌式减速机构的电动轮总成装置的汽车。

An Electric Wheel Assembly Device and Vehicle Based on Embedded Reduction Mechanism

【技术实现步骤摘要】
一种基于内嵌式减速机构的电动轮总成装置及汽车
本技术涉及电动轮结构领域，具体涉及一种基于内嵌式减速机构的电动轮总成装置及汽车。
技术介绍
作为目前新能源汽车技术的重要发展方向，电动汽车主要包括混合动力汽车、燃料电池汽车和纯电动汽车等。其中，纯电动汽车是一种以动力电池为驱动电机提供驱动能源以驱动整车行驶的方式。目前而言，在所有纯电动汽车构型方案中，采用将电机直接与车轮集成的方案，即电动轮方案，是最有利于整车性能提升的。而这些电动轮方案中，又可以分为直接驱动式电动轮和带轮边减速器电动轮两种基本形式，直接驱动式电动轮采用低速外转子电动机，带轮边减速器电动轮采用高速内转子电动机。一般而言，高速内转子电动机本身扭矩较小，采用该方式驱动的汽车动力性不足，所以，高速内转子电动机往往带上轮边减速器，对电动机输出进行减速增扭，在输出功率基本不变的前提下，以提高整车动力性。然而，在采用高速内转子电动机带轮边减速器的时候，往往会因为结构复杂，占用空间大，整体质量过大等问题，最终导致簧下质量剧增等问题以影响到最终电动轮在整车上的安装和使用。电动轮驱动技术在国外民用车领域已开始进入产品应用阶段。国内电动轮驱动电动汽车处于技术研究阶段，国外主要汽车公司已经开发了电动轮驱动汽车。美国、德国、法国、日本等均在进行军用混合动力技术的研究，无一例外地均采用了电动轮驱动+混合动力的方案。可见采用电动轮驱动已成为未来新一代电动汽车驱动系统发展的重要方向。而电动轮则是该技术的关键总成，采用该技术的汽车具有节能、高效回收制动能量、整车结构简化等优点。在申请号为201610269786.6和201710507523.9的中国专利申请中，采用的两级行星齿轮传动构型，存在功率逆流形成内循环的特点，这一特点使得由电机输入到两级行星齿轮减速机构的功率不能完全输出到轮辋端，其中一部分在逆流形成内循环的过程中以热的形式消耗掉，效率不高的同时还易造成减速机构内部温度过高，降低减速机构内部油润滑的可靠性，以致最终影响到整个电动轮的使用寿命；同时，在201710507523.9的中国专利申请中，由于原设计中第二行星排在内侧，第一行星排在外侧，而且第二行星排的第二内齿圈作为动力输出端，与汽车轮辋相连，导致位于第二行星排外侧的第一行星排同时也位于汽车轮辋外侧，再加上第一行星排外侧的密封装置和轴承支撑装置，整个电动轮装置在轮毂端就会向轮辋外侧凸出一大块，也就是说，原设计中仅有第二行星排可以内嵌安装在电机壳凹腔中，而第一行星排依旧是布置在电机壳外侧，这与市场上一般形式的带轮边减速器的高速内转子电动机区别不够大，节省的空间不够多，这容易影响到整车轮距的设置空间和采用该装置的电动轮驱动汽车的行车安全性，即原设计结构紧凑性和合理性不足。现在的采用带轮边减速器的高速内转子电动机的电动轮装置结构复杂，集成度较低，占用空间大，比如ZF公司的轮边驱动桥，这些问题大大阻碍了电动轮驱动技术的应用。而电动轮驱动如果采用直驱方案，该方案要输出低速大转矩，就必须要求电机输出大电流，这使得电机效率低下，散热低下，且技术上实现困难。
技术实现思路
基于现有技术中存在的问题，本技术设计开发了一种基于内嵌式减速机构的电动轮总成装置，本技术的目的之一是通过改变两级行星排安装位置能够使动力经第二内齿圈传输至轮毂，实现了两级减速机构能够完全安嵌在电机本身的凹腔中，结构高度紧凑，大大缩减了采用本设计构型的电动轮驱动电动汽车的整车布置空间需求，也由于结构的简化降低了电动轮装置的质量以缓解簧下质量增加带来的整车性能的不良影响。本技术的目的之二是解决了减速机构内部的功率逆流形成内循环的问题，使功率传递路线线性单向，没有功率逆流形成内循环耗散在两级行星齿轮机构内部，效率大大提高的同时，温升放缓，有利于提高整体构型的使用寿命。本技术还公开了一种使用基于内嵌式减速机构的电动轮总成装置的汽车，本技术的技术目的是经由轮毂电机输出的动力，经过两级行星齿轮减速机构的减速增扭作用，车轮轮毂端将达到低速大扭矩的效果，这将大大提高电动轮驱动汽车的动力性。本技术提供的技术方案为：一种基于内嵌式减速机构的电动轮总成装置，包括：轮毂电机，其具有电机外壳；第一行星齿轮排，其包括第一太阳轮、第一内齿圈、第一行星轴和第一行星架；所述第一太阳轮，其固定套设所述轮毂电机的电机轴，能够相对于所述电机轴同速转动；第二行星齿轮排，其包括第二太阳轮、第二内齿圈、第二行星排和第二行星架；所述第二太阳轮，其可旋转的支撑在所述轮毂电机的电机轴上，能够相对于所述电机轴差速旋转；并且所述第二太阳轮同时套设在所述第一行星轴上，能够与所述第一行星架同步转动；其中，所述第一内齿圈固定安装在所述电机外壳内，并且固定套设在所述第二行星轴上，所述第二行星轴同时与所述第二行星架固定连接；轮辋，其与所述第二内齿圈固定连接，能够与所述第二内齿圈同步转动，用于将旋转动力输出。优选的是，还包括：转子支架、永磁体及转子铁芯；其中，转子支架固定在所述轮毂电机的电机轴上，所述永磁体固定在所述转子支架上，转子铁芯固定在所述电机外壳上。优选的是，所述电机外壳包括两侧向内凹陷形成电机大壳和电机小壳，所述电机大壳和所述电机小壳固定连接；其中，所述转子支架设置在所述电机大壳和所述电机小壳固定连接后形成的空间内；以及所述第一行星齿轮排和所述第二行星齿轮排固定在向内凹陷的电机大壳内。优选的是，所述电机小壳通过圆锥滚子轴承支撑在所述电机轴上。优选的是，还包括：至少一个第一行星轮，其通过第一滚针支撑在所述第一行星轴上，并且所述第一滚针通过第一挡块限位；以及至少一个第二行星轮，其通过第二滚针支撑在所述第二行星轴上，并且所述第二滚针通过第二挡块限位。优选的是，还包括：支撑衬套，其一端空套在所述电机轴上，能够相对于所述电机轴差速旋转，另一端与所述第二太阳轮内孔面间隙配合，使所述第二太阳轮可旋转的支撑在所述支撑衬套上。优选的是，还包括：多个轴用弹性挡圈，其分别设置在所述第一行星轴与所述第一行星架之间；所述第一行星轴与所述第二太阳轮之间；所述第一内齿圈与所述第二行星轴之间；所述第二行星轴与所述第二行星架之间；和/或所述第一太阳轮与所述电机轴之间。优选的是，还包括：小壳密封盘，其连接在所述电机小壳上。优选的是，还包括：第一圆锥滚子轴承，其用于使所述第一行星架支撑在所述电机轴上；以及第二圆锥滚子轴承，其用于使所述电机大壳支撑在所述电机轴上。一种汽车，使用所述的基于内嵌式减速机构的电动轮总成装置进行驱动。本技术与现有技术相比较所具有的有益效果：1、本技术所述的带两级行星齿轮减速机构的电动轮装置通过对轮毂电机和两级行星齿轮减速机构的集成实现了高速内转子式电动轮的减速增扭作用，解决轮毂电机驱动扭矩不足，难以应用于大型重载车辆的问题；2、本技术所述的基于内嵌式减速机构的电动轮总成装置通过对两级行星齿轮减速机构和轮毂电机的集成设计，该构型能够使动力经第二行星排的第二内齿圈传输至轮毂，而且第一行星排在凹腔内侧，第二行星排在第一行星排外侧，即两级行星齿轮减速机构都布置在轮辋的内侧，对比于现有一般的带轮边减速器的高速内转子电机结构，这种构型完全利用了电机本身的凹腔内嵌布置下两级减速机构，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于内嵌式减速机构的电动轮总成装置，其特征在于，包括：轮毂电机，其具有电机外壳；第一行星齿轮排，其包括第一太阳轮、第一内齿圈、第一行星轴和第一行星架；所述第一太阳轮，其固定套设所述轮毂电机的电机轴，能够相对于所述电机轴同速转动；第二行星齿轮排，其包括第二太阳轮、第二内齿圈、第二行星轴和第二行星架；所述第二太阳轮，其可旋转的支撑在所述轮毂电机的电机轴上，能够相对于所述电机轴差速旋转；并且所述第二太阳轮同时套设在所述第一行星轴上，能够与所述第一行星架同步转动；其中，所述第一内齿圈固定安装在所述电机外壳内，并且固定套设在所述第二行星轴上，所述第二行星轴同时与所述第二行星架固定连接；轮辋，其与所述第二内齿圈固定连接，能够与所述第二内齿圈同步转动，用于将旋转动力输出；还包括：支撑衬套，其一端空套在所述电机轴上，能够相对于所述电机轴差速旋转，另一端与所述第二太阳轮内孔面间隙配合，使所述第二太阳轮可旋转的支撑在所述支撑衬套上；还包括：多个轴用弹性挡圈，其分别设置在所述第一行星轴与所述第一行星架之间；所述第一行星轴与所述第二太阳轮之间；所述第一内齿圈与所述第二行星轴之间；所述第二行星轴与所述第二行星架之间；和/或所述第一太阳轮与所述电机轴之间。...

【技术特征摘要】
1.一种基于内嵌式减速机构的电动轮总成装置，其特征在于，包括：轮毂电机，其具有电机外壳；第一行星齿轮排，其包括第一太阳轮、第一内齿圈、第一行星轴和第一行星架；所述第一太阳轮，其固定套设所述轮毂电机的电机轴，能够相对于所述电机轴同速转动；第二行星齿轮排，其包括第二太阳轮、第二内齿圈、第二行星轴和第二行星架；所述第二太阳轮，其可旋转的支撑在所述轮毂电机的电机轴上，能够相对于所述电机轴差速旋转；并且所述第二太阳轮同时套设在所述第一行星轴上，能够与所述第一行星架同步转动；其中，所述第一内齿圈固定安装在所述电机外壳内，并且固定套设在所述第二行星轴上，所述第二行星轴同时与所述第二行星架固定连接；轮辋，其与所述第二内齿圈固定连接，能够与所述第二内齿圈同步转动，用于将旋转动力输出；还包括：支撑衬套，其一端空套在所述电机轴上，能够相对于所述电机轴差速旋转，另一端与所述第二太阳轮内孔面间隙配合，使所述第二太阳轮可旋转的支撑在所述支撑衬套上；还包括：多个轴用弹性挡圈，其分别设置在所述第一行星轴与所述第一行星架之间；所述第一行星轴与所述第二太阳轮之间；所述第一内齿圈与所述第二行星轴之间；所述第二行星轴与所述第二行星架之间；和/或所述第一太阳轮与所述电机轴之间。2.如权利要求1所述的基于内嵌式减速机构的电动轮总成装置，其特征在于，还包括：转子支架、永磁体及转子铁芯；其中，转子支架固定在所述轮毂电机的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：靳立强，雷北海，白松奇，田浩，胡浩然，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22