本发明专利技术公开了一种内置悬置集成式轮毂电机驱动电动轮，包括轮毂电机、制动器、车轮、减振机构和减速机构，所述减速机构包括太阳轮、行星轮、行星架、齿圈，所述减振机构包括第一弹性元件、第二弹性元件；轮毂电机通过第一弹性元件与车辆连接，通过第二弹性元件与车轮的支撑轴连接；所述减速机构包括太阳轮、行星轮、行星架、齿圈。与现有技术相比，本发明专利技术具有结构紧凑、质量轻、功率密度大，易于在车轮上布置的优点，且车辆动力性和安全性有显著的提高，同时有效改善了电动轮驱动系统的动力学特性，提高了车轮接地性能及零部件的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电动汽车中的动力传动系统，特别涉及一种内置悬置集成式轮毂电机驱动电动轮。
技术介绍
对环境污染与能源消耗问题的日益关注，加速了电动汽车的发展。其中，轮毂电机驱动的电动汽车在车辆总布置结构、底盘主动控制以及操控方便性方面的明显技术优势使其受到工业界和学术界的普遍关注，许多著名的汽车企业及研究机构相继推出轮毂电机驱动的概念车。 轮毂电机的驱动方式是根据纯电动汽车本身的特点研制的分布式驱动形式，将两个、四个或者多个电机直接安装在车轮的内部，直接驱动车轮转动。这种驱动结构可以去掉复杂的变速箱、离合器、机械差速机构、半轴等传动系部件，提高了传动的效率，简化了底盘的机械结构，同时，也减少了整车质量且布置更合理，为实现底盘的智能化和电气化提供了可能。目前，轮毂电机驱动的电动汽车研发尚处于起步阶段，虽然国内外还尚无成熟的量产产品，但采用电动轮的电动汽车却获得了前所未有的重视和发展，像三菱汽车公司、通用汽车公司及日产汽车公司等都提出了电动轮方案。除了整车企业外，一些汽车零件供应商也对一体化的电动轮进行了研发，像米其林公司、普利司通轮胎公司，法国TM4公司，美国Solectria公司等都有自己的电动轮方案。与国外相比,我国的电动轮的研发相对落后，如同济大学、比亚迪公司等都提出了电动轮的方案，成熟的轮毂电机产品主要集中在电动自行车上。由于车轮的内部空间有限，如何在有限的空间中将驱动元件、制动元件、减速机构等集成在一起，并进行合理的布置已成为各大汽车公司和科研单位攻关的热点。当前国内外所研发一体化的电动轮中，减速方面，有减速机构和无减速机构两种结构形式均存在；制动方面，大部分选择使用钳盘式制动器；而关于电动轮驱动系统的隔振方面，据目前检索到的资料显示，只有专利W002/083446A1考虑通过在电机定、转子安装弹性元件来隔离由轮辋和支撑元件传递到电机的振动激励，其制动器仍采用钳盘式，无减速机构，且其电机的外转子外环面与轮辋连接。该系统在轮辋与电机转子之间增加弹性元件，会增大电机磁隙的变化量，影响电机的力矩性能；并且其结构特点决定了电机的定子和转子之间需要很大直径的轴承支撑，增大了电动轮的重量；同时只能采用外转子的结构形式，无法实现内转子的结构方案；因此需要对传统的车轮结构进行改造。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种集成度高、减振效果好、动力学特性好的内置悬置集成式轮毂电机驱动电动轮。本专利技术的技术目的通过以下技术方案实现一种内置悬置集成式轮毂电机驱动电动轮,包括轮毂电机、制动器和车轮,还包括减振机构，所述减振机构包括第一弹性元件、第二弹性元件；轮毂电机通过第一弹性元件与车辆连接，通过第二弹性元件与车轮的支撑轴连接。所述轮毂电机包括外定子、由永磁体和转子磁轭组成的内转子、壳体、转子支撑架，外定子固定于壳体上，永磁体通过胶贴在转子磁轭的表面，转子磁轭通过螺纹与转子支撑架连接；壳体通过第一弹性元件与节臂连接，通过第二弹性元件与车轮的支撑轴连接。所述轮毂电机包括内定子、由永磁体和转子磁轭组成的外转子、壳体、定子支撑架；内定子支撑在定子支撑架上；壳体通过螺钉与外转子固定连接，通过轴承支撑在定子支撑架上；定子支撑架通过第一弹性元件与节臂连接，通过第二弹性元件与车轮的支撑轴连接；壳体还通过第三弹性元件与车轮的轮毂连接。所述的内置悬置集成式轮毂电机驱动电动轮，还包括减速机构，所述减速机构包括太阳轮、行星轮、行星架、齿圈，所述太阳轮作为动力输入端，与转子支撑架相连接；行星 轮分别与太阳轮、行星架相连接；齿圈与壳体相连接并保持静止；行星架作为动力输出端，通过螺柱、第四弹性元件与车轮的轮毂相连接。所述制动器为多片式湿式制动器，包括摩擦片、压盘、活塞、回位弹簧，所述摩擦片安装在行星架上，并随着行星架转动；压盘安装在壳体上，活塞和回位弹簧装在由壳体和齿圈形成的活塞腔内；所述壳体上设有与活塞腔相连通的进油道、回油道；所述活塞腔与回油道之间设有单向阀；所述进油道、出油道与外部液压系统连接；制动时，单向阀关闭，进油道的压力升高，推动活塞压紧压盘和摩擦片，实现制动；解除制动时，单向阀开启，活塞腔内的油液迅速从腔内流入回油道，减小活塞腔内的压力，在回位弹簧的作用下，活塞离开压盘和摩擦片，制动解除。所述制动器为多片式电磁式制动器，包括摩擦片、压盘、磁轭、衔铁，摩擦片和衔铁装在行星架上，并随行星架转动；压盘安装在壳体上；磁轭内腔中绕有线圈，磁轭装在由壳体和齿圈形成的环形腔内；制动时，线圈中通入电流，磁轭中的磁场吸引衔铁向压盘端靠近，并压紧压盘和摩擦片，实现制动；解除制动时，切断线圈中的电流，磁轭中的磁场消失，衔铁离开压盘和摩擦片，制动解除。所述制动器为甜盘式制动器，包括制动盘、制动卡甜、制动油管；所述制动卡甜通过螺钉固定在壳体上；所述制动油管埋在壳体表面上，一端连接外界液压系统，另一端与制动卡钳中的活塞连接；所述制动盘与转子支撑架花键连接，制动盘通过螺柱、第五弹性元件与车轮的轮毂弹性连接；制动时，外界液压系统提供给制动油管制动油压，推动制动卡钳中的活塞运动，使制动卡甜压紧制动盘，实现制动；解除制动，减少油道内的压力，使制动卡钳与制动盘分离，制动解除。所述制动器为内卡式钳盘制动器，包括制动盘、制动卡钳和制动油管，所述制动盘通过铆钉固定在壳体的外壁，随着壳体一起旋转；制动卡钳内卡于制动盘，并且通过螺栓固定于节臂表面的凸台处；所述制动油管的一端连接外界液压系统，另一端与与制动卡钳内的活塞连接；制动时，外界液压系统提供给制动油管内腔制动油压，推动活塞，使制动卡钳上的摩擦片压紧制动盘，实现制动；解除制动时，减少制动油管内的压力，使制动卡钳与制动盘分离，制动解除。本专利技术的工作原理如下车辆运行过程中，路面激励会通过轮胎、轮辋经减速机构作用到轮毂电机的转子上，同时簧载质量对节臂的反作用力也会通过支撑轴作用到轮毂电机的定子上，这将对轮毂电机的结构产生一定影响，进而影响电机的驱动性能，甚至车辆的动力学特性，基于此，在轮毂电机与车辆悬架下底盘、支撑轴的连接处添加弹性元件，在减小非簧载质量的同时，通过弹性元件的内摩擦阻尼吸收传递过来的振动能量来对振动进行消减，减小其对电机结构的影响，达到改善系统动力学特性的 目的。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果(I)本专利技术通过减振机构的设置，将电动轮新增加的非簧载质量——轮毂电机、减速机构、制动器等转化为与传统意义上的簧载质量相并联的质量系统，有效改善了车辆的动力学特性，提高了车辆的平顺性和舒适性；有效避免了路面激励对轮毂电机结构的影响，改善了系统的振动特性，提高了零件的使用寿命；(2)将制动系统活塞腔和电机壳体作为一体考虑，轮毂电机上开设与活塞腔相通的进油道和回油道，系统进行制动的同时对轮毂电机进行了有效冷却；(3)采用行星减速机构，以太阳轮作为动力输入，行星架作为动力输出，可最大限度的实现减速增扭的功能。(4)选用多片式制动器，由于多片式制动器的尺寸和质量较小，这使得使整个系统的结构更加紧凑。附图说明图I为本专利技术第一个实施例的示意图。图2为本专利技术第二个实施例的示意图。图3为本专利技术第三个实施例的示意图。图4为本专利技术第四个实施例的示意图。图5为本专利技术第五个实施例的示意图。具体实施例方式下本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种内置悬置集成式轮毂电机驱动电动轮，包括轮毂电机、制动器和车轮，其特征在于，还包括减振机构，所述减振机构包括第一弾性元件、第二弾性元件；轮毂电机通过第一弾性元件与车辆连接，通过第二弾性元件与车轮的支撑轴连接。2.根据权利要求I所述的内置悬置集成式轮毂电机驱动电动轮，其特征在于，所述轮毂电机包括外定子、由永磁体和转子磁轭组成的内转子、壳体、转子支撑架，外定子固定于壳体上，永磁体通过胶贴在转子磁轭的表面，转子磁轭通过螺纹与转子支撑架连接；壳体通过第一弾性元件与节臂连接，通过第二弾性元件与车轮的支撑轴连接。3.根据权利要求I所述的内置悬置集成式轮毂电机驱动电动轮，其特征在于，所述轮毂电机包括内定子、由永磁体和转子磁轭组成的外转子、壳体、定子支撑架；内定子支撑在定子支撑架上；壳体通过螺钉与外转子固定连接，通过轴承支撑在定子支撑架上；定子支撑架通过第一弾性元件与节臂连接，通过第二弾性元件与车轮的支撑轴连接；壳体还通过第三弾性元件与车轮的轮毂连接。4.根据权利要求2所述的内置悬置集成式轮毂电机驱动电动轮，其特征在于，还包括減速机构，所述减速机构包括太阳轮、行星轮、行星架、齿圈，所述太阳轮作为动カ输入端，与转子支撑架相连接；行星轮分别与太阳轮、行星架相连接；齿圈与壳体相连接并保持静止；行星架作为动カ输出端，通过螺柱、第四弾性元件与车轮的轮毂相连接。5.根据权利要求4所述的内置悬置集成式轮毂电机驱动电动轮，其特征在于，所述制动器为多片式湿式制动器，包括摩擦片、压盘、活塞、回位弹簧，所述摩擦片安装在行星架上，井随着行星架转动；压盘安装在壳体上，活塞和回位弹簧装在由壳体和齿圈形成的活塞腔内；所述壳体上设有与活塞腔相连通的进油道、回油道；所述活塞腔与回油道之间设有单向阀；所述进油道、出油道与外部液压系统连接； 制动时，单向阀关闭，进油道的压カ升高，推动活...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗玉涛，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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