轮毂电机驱动装置及汽车制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种轮毂电机驱动装置及汽车，包括轮辋、电机、以及多级减速机构，其中，轮辋可转动地连接在轮毂电机驱动装置的支架构件上，支架构件将轮辋的容纳空间分隔为驱动腔和减速腔；电机位于驱动腔中，具有第一输出轴；多级减速机构位于减速腔中，且与电机的第一输出轴传动连接，其包括切换减速单元和至少两级减速单元，切换减速单元与至少两级减速单元传动连接，至少两级减速单元能与轮辋驱动相连；其中，切换减速单元能在切换机构离合机构的作用下与至少两级减速单元二级减速单元接合或分离。解决目对现有轮毂电机采用的单级减速机构无法满足一些高功率密度重载且有较高转速和增扭需求的问题，提升电动轮的功率密度，同时提高制动效率。时提高制动效率。时提高制动效率。

【技术实现步骤摘要】
轮毂电机驱动装置及汽车


[0001]本专利技术涉及电动汽车
，尤其涉及一种轮毂电机驱动装置及汽车。

技术介绍

[0002]随着化石能源的日渐枯竭和空气污染的加剧，新能源电动车辆越来越受到社会的重视。电动汽车包括混合动力汽车、燃料电池汽车、纯电动汽车等，它具有节能、环保的特点，是新一代汽车技术的发展方向。在所有电动汽车构型方案中，采用将电机直接与车轮集成的方案称为轮毂电机驱动。轮毂电机驱动技术是提高电动汽车性能的一项关键技术，其具备明显优势：一方面可以取代传统的动力总成，简化底盘结构，实现整车灵活布局；同时可实现各轮独立控制、实时全驱，不必像传统汽车要对整车动力传动系统及制动系统进行综合控制才能实现车轮驱动力控制；再次，轮毂电机驱动大幅提高传动效率，从而提升车辆燃油经济性和动力性，可以用较低成本实现性能更好的汽车底盘控制技，因此采用轮毂电机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。
[0003]在轮辋内部的有限空间中，要集成电机、变速/减速机构、制动器，还需要考虑散热和润滑以及轮毂电机与车体之间的悬架连接，本身在技术上就有很大难度。而现有的驱动总成空间狭小，是相对固定的尺寸，排布空间极为有限，除了要考虑结构尺寸外，还需要考虑整体结构强度、传动效率，以及如何润滑和密封；现有的驱动总成制动器大多都是采取的轴向并排在减速器旁边的位置，紧靠减速器排列，这导致整个轮毂电机驱动总成占用较大空间，在轴向尺寸上无法得到更多的空间，还增加了整个驱动系统的体积和重量。
[0004]随着轮毂电机应用的越来越来越广泛，在如何提高功率，并减小体积方面，要求也越来越高；尤其是对于一些高功率、重载且有较高转速和增扭需求的车辆，现有的轮毂驱动装置缺乏深入的研究和探索。目前，减速机构一般采用单级行星轮系结构，对于大功率需要的轮毂电机驱动总成来说，此结构很难满足这种高功率密度需求；同时单一传动比通常无法同时兼顾整机动力性和经济性，使工作中的驱动电机多数情况下无法处于高效率工作点，尤其是在最高或最低车速以及低负荷条件下，驱动电机效率一般会降至60
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70％以下，严重浪费了能源。因此如何在原有空间内进一步提升电动轮的功率密度，成为了这些轮毂电机驱动装置所追求的目标。另一方面，高功率重载轮毂驱动装置往往要求制动力较大，这就导致制动器的体积比较大，占用更多的轮毂内部空间。因此，如何在保持制动器的制动效果的前提下，提高制动效率，减轻制动器的重量，对于整个高功率重载轮毂驱动装置来说是至关重要的。
[0005]目前对于高功率重载轮毂驱动装置的小型化和轻量化一直没有较好的解决方法，也缺少更深入的探索和研究，造成高功率重载轮毂电机设计困难，难以产业化等问题。因此如何在有限的空间内，合理布局，减少体积和重量，提高单位重量的功率密度和扭矩密度，是亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种轮毂电机三级变速驱动装置及汽车，解决目前对现有轮毂电机采用的单级减速机构无法满足一些高功率密度重载且有较高转速和增扭需求的问题，提升电动轮的功率密度，同时提高制动效率。
[0007]本专利技术提供一种轮毂电机驱动装置，包括：
[0008]轮辋，可转动地连接在所述轮毂电机驱动装置的支架构件上，所述支架构件将所述轮辋的容纳空间由内至外分隔为驱动腔和减速腔；电机，位于所述驱动腔中，所述电机具有第一输出轴，所述第一输出轴朝向所述减速腔延伸设置；
[0009]多级减速机构，位于所述减速腔中，所述多级减速机构与所述电机的第一输出轴传动连接，其包括沿所述第一输出轴的延伸方向依次设置的切换减速单元和至少两级减速单元，所述切换减速单元与至少两级所述减速单元传动连接，至少两级所述减速单元能与所述轮辋驱动相连；其中，所述切换减速单元能在切换机构的作用下与至少两级所述减速单元接合或分离。
[0010]在本专利技术一个较佳的实施方式中，所述切换减速单元包括一级传动轮组和一级减速轮组，所述一级减速轮组与所述第一输出轴传动相连；
[0011]所述切换机构包括由内至外依次套设的内离合机构、离合器毂和外离合机构，其中：
[0012]所述内离合机构被配置为接合或分离所述第一输出轴与所述离合器毂，所述一级传动轮组与所述离合器毂传动连接；
[0013]所述外离合机构被配置为接合或分离所述离合器毂与所述支架构件。
[0014]在本专利技术一个较佳的实施方式中，所述内离合机构包括：
[0015]内弹簧，可沿所述第一输出轴的轴向方向弹性地设置；
[0016]内摩擦结构，与所述内弹簧抵接，所述内摩擦结构具有多个连接在所述第一输出轴上的内摩擦片和多个连接在所述离合器毂内的内钢片，两两相邻的所述内摩擦片之间设有所述内钢片；
[0017]其中，在所述内弹簧被压缩的状态下，所述内摩擦片与所述内钢片相接触使得所述第一输出轴与所述离合器毂接合。
[0018]在本专利技术一个较佳的实施方式中，所述外离合机构包括：
[0019]外弹簧，可沿所述第一输出轴的轴向方向弹性地设置；
[0020]外摩擦结构，与所述外弹簧抵接，所述外摩擦结构具有多个连接在所述离合器毂上的外摩擦片和多个连接在所述支架构件内的外钢片，两两相邻的所述外摩擦片之间设有所述外钢片；
[0021]其中，在所述外弹簧被压缩的状态下，所述外摩擦片与所述外钢片相接触使得所述离合器毂与所述支架构件接合。
[0022]在本专利技术一个较佳的实施方式中，所述轮辋的容纳空间还包括制动腔，所述制动腔围设在所述减速腔的外周，其内设有制动机构。
[0023]在本专利技术一个较佳的实施方式中，所述支架构件包括：
[0024]第一支撑盘，套接在所述第一输出轴上；
[0025]第二支撑盘，套设在所述离合机构的外周，所述第二支撑盘的内侧端与所述第一
支撑盘相接，所述第二支撑盘形成有套设在所述多级减速机构的外周的套筒；
[0026]其中，所述驱动腔位于所述第二支撑盘的内侧，所述套筒的内通道形成所述减速腔。
[0027]在本专利技术一个较佳的实施方式中，所述支架构件还包括第三支撑盘，所述第三支撑盘可转动地套设在所述第二支撑盘的外部，所述第三支撑盘的外侧端通过端盖与所述轮辋相接。
[0028]在本专利技术一个较佳的实施方式中，所述电机包括：
[0029]转子，与所述第一输出轴相接，所述转子的外周驱动连接有驱动单元；
[0030]定子，套设在所述驱动单元的外周；
[0031]电机壳体，套接在所述定子的外周，所述电机壳体与所述支架构件相接。
[0032]在本专利技术一个较佳的实施方式中，所述离合器毂的内侧端与所述第一支撑盘抵接，并将所述第二支撑盘与所述第一支撑盘相连的端部分隔为内容纳腔和围设在所述内容纳腔外周的外容纳腔，所述外容纳腔内设有用于驱动所述外离合机构的外推盘，所述内容纳腔内设有用于驱动所述内离合机构的内推盘。
[0033]在本专利技术一个较佳的实施方式中，至少两级所述减速单元包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轮毂电机驱动装置，其特征在于，包括：轮辋，可转动地连接在所述轮毂电机驱动装置的支架构件上，所述支架构件将所述轮辋的容纳空间由内至外分隔为驱动腔和减速腔；电机，位于所述驱动腔中，所述电机具有第一输出轴，所述第一输出轴朝向所述减速腔延伸设置；多级减速机构，位于所述减速腔中，所述多级减速机构与所述电机的第一输出轴传动连接，其包括沿所述第一输出轴的延伸方向依次设置的切换减速单元和至少两级减速单元，所述切换减速单元与至少两级所述减速单元传动连接，至少两级所述减速单元能与所述轮辋驱动相连；其中，所述切换减速单元能在切换机构的作用下与至少两级所述减速单元接合或分离。2.根据权利要求1所述的轮毂电机驱动装置，其特征在于，所述切换减速单元包括一级传动轮组和一级减速轮组，所述一级减速轮组与所述第一输出轴传动相连；所述切换机构包括由内至外依次套设的内离合机构、离合器毂和外离合机构，其中：所述内离合机构被配置为接合或分离所述第一输出轴与所述离合器毂，所述一级传动轮组与所述离合器毂传动连接；所述外离合机构被配置为接合或分离所述离合器毂与所述支架构件。3.根据权利要求2所述的轮毂电机驱动装置，其特征在于，所述内离合机构包括：内弹簧，可沿所述第一输出轴的轴向方向弹性地设置；内摩擦结构，与所述内弹簧抵接，所述内摩擦结构具有多个连接在所述第一输出轴上的内摩擦片和多个连接在所述离合器毂内的内钢片，两两相邻的所述内摩擦片之间设有所述内钢片；其中，在所述内弹簧被压缩的状态下，所述内摩擦片与所述内钢片相接触使得所述第一输出轴与所述离合器毂接合。4.根据权利要求2所述的轮毂电机驱动装置，其特征在于，所述外离合机构包括：外弹簧，可沿所述第一输出轴的轴向方向弹性地设置；外摩擦结构，与所述外弹簧抵接，所述外摩擦结构具有多个连接在所述离合器毂上的外摩擦片和多个连接在所述支架构件内的外钢片，两两相邻的所述外摩擦片之间设有所述外钢片；其中，在所述外弹簧被压缩的状态下，所述外摩擦片与所述外钢片相接触使得所述离合器毂与所述支架构件接合。5.根据权利要求2所述的轮毂电机驱动装置，其特征在于，所述轮辋的容纳空...

【专利技术属性】
技术研发人员：何永勇，寇智慧，雒建斌，刘大猛，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：