[发明专利]行星减速器与高转矩密度轮毂电机集成一体的电驱动车轮

说明书

本发明公开了一种行星减速器与高转矩密度轮毂电机集成一体的电驱动车轮，解决了如何将轮毂电机、传动系统和刹车系统集成于车轮一体的问题；驱动端端盖（36）为向电机转子支架方向凹陷的嵌入式结构端盖，在驱动端端盖（36）的中心孔外侧固定连接有空心套筒（24），在空心套筒的外侧面上套接有主轴承内圈（25），在主轴承外圈（26）上连接有轮辋（38），在空心套筒（24）腔内设置有旋转过渡套（30），旋转过渡套的内圈的一端与轮毂电机转轴（7）的驱动端轴伸（31）连接，在旋转过渡套的内圈的另一端上连接有行星减速器的太阳轮轮轴（32），在太阳轮（33）上啮合有行星轮（34），行星轮与轮辋（38）啮合。

技术领域

本发明涉及一种电驱动车轮，特别涉及一种行星减速器与高转矩密度轮毂电机集成一体的电驱动车轮。

背景技术

电驱动车轮是指将轮毂电机、传动系统和刹车系统集成在一起的车轮，车轮本身就带有电驱动功能；轮毂电机一般采用转子内嵌磁钢的永磁同步电机，包括定子、转子、轴承、端盖、转子位置检测装置、水下密封电连接插座等部件，轮毂电机转子转轴与车轮转轴是同轴设置的，在轮毂电机的驱动端，集成有减速器、轮辋和橡胶轮胎，在轮毂电机的非驱动端，集成了刹车系统，轮毂电机本体被夹持在集成的减速器与集成的刹车系统之间，轮毂电机属于体积小输出转矩大的高转矩密度水冷式电机，电机发热较大，有些电机还苛刻要求：当冷却水入水温度达75℃时，电机的温升不得超过115K；轮毂电机是通过电机壳体上的水冷套中的循环冷却水，对电机进行冷却的，高转矩密度定子铁芯中嵌入的线圈中电流所产生热量，直接通过定子铁芯，传导到壳体的水冷套的冷却水中，被冷却水带走冷却；定子绕组端部是悬挑在电机端盖内的空间中的，定子绕组端部线圈所产生的热量，或者靠空气传导到电机壳体上，再通过壳体上的水冷套，将热量带走，或者沿绕组铜线传导回定子铁芯，再由定子铁芯传导到水冷套中，存在该部分热量传导慢，直接导致电机壳体内温升超过115K的苛刻要求的问题，如何解决该问题成为该类轮毂电机设计中的一个难题。

对于电驱动车轮来说，由于在轮毂电机的驱动端一侧要集成行星减速器、轮辋和橡胶轮胎，在轮毂电机的非驱动端一侧要集成刹车系统，一般将轮毂电机的转子支架设计为“工”字形，该形状的支架结构形式，为减速器及刹车系统向电机转子支架内侧空间方向集成，创造了可利用空间；轮毂电机一般为转子内嵌磁钢的永磁同步电机，现有的该类电机转子的结构为：在转子支架的外圆上的一端设置有叠压转子硅钢片的初始定位止口，在转子支架上装叠硅钢片时，先将转子铁心始端固定压板设置在该止口上，依次将硅钢片和转子铁心末端固定压板，装叠到转子支架上，转子铁心末端固定压板留有装磁钢孔，转子铁心叠压装配完成后，进行永磁磁钢的嵌入工作，最后，在转子铁心末端固定压板设置有磁钢压板，通过固定螺栓，安装一块磁钢压板，达到将转子铁心硅钢片和磁钢稳定地固定在转子支架上的目的，该磁钢压板具有一定的厚度，它与连接螺栓需要占据电机端盖内的一定空间，如何从结构上节省电机端盖内侧空间，并实现对转子铁心硅钢片、磁钢与转子支架之间的固定，是设计轮毂电机需要考虑的另一个技术问题。

轮毂电机是电驱动车轮的核心部件，轮毂电机转子转轴起着驱动车轮旋转的主动轴作用，车轮的制动鼓和刹车盘连接在该主动轴的非驱动端一侧，通过对轮毂电机转子转轴的抱紧，来实现车轮的制动，制动鼓和刹车盘，均具有一定的空间体积，如何将两者与轮毂电机集合，达到尽可能实现两者集成后小型化和集成化的目的，是该轮毂电机在结构设计上需要创造性地解决的一个关键课题；另外，在轮毂电机转子的驱动端，集成有行星减速器和橡胶轮胎车轮，轮胎自动充放气装置是设置在轮毂电机非驱动端一侧，而车轮是集成在轮毂电机的驱动端一侧，如何构建一个便捷安全的并不占据空间的轮胎充气气路，也是现场需要解决的一个难题。