[发明专利]一种内置悬置集成式轮毂电机驱动电动轮

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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WO02/083446A1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。

发明内容

为了克服现有技术的上述不足，本发明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。

本发明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。