CN102673381A - 轮内驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轮内驱动装置，包含：内置于车轮内部的辐板、与辐板结合设置并可旋转的轮毂、与轮毂结合固定设置于连接所述车轮及车体的悬挂上的转向节；与所述转向节结合生成动力的电机部；与所述电机部连接并与轮毂连结使电机部生成的动力传递到轮毂的减速器；所述轮毂包含从在所述转向节的中央部突出的轮毂内圈和在外侧包住轮毂外圈并与车轮结合的轮毂外圈；所述减速器则包含与所述电机部连动旋转的行星齿轮减速体、与行星齿轮减速体连接旋转并与轮毂外圈上部位置连结的反转齿轮减速体。

Description

轮内驱动装置

技术领域

本发明涉及一种轮内驱动装置，具体而言，涉及一种电机内置于车轮内部，用小尺寸实现扭矩倍增的轮内驱动装置。

背景技术

如今，随着石化燃料的日益枯竭，比起使用汽油、柴油等化石燃料的车辆，利用储存于电池上的电力驱动电机的电动汽车更加受到人们瞩目，其开发也趋于活跃化。

电动汽车分为纯利用储存于充电电池的电力驱动电机的纯电动车、利用光电池驱动电机的太阳能电池车、利用使用氢燃料的燃料电池驱动电机的燃料电池车、利用化石燃料驱动发动机和用电驱动电机的发动机和电机并用混合动力汽车。

一般而言，位于车轮内部的驱动装置是如电动汽车以电作为动力源的汽车使用技术。位于轮内驱动装置不像使用汽油或柴油的汽车，通过发动机-任务-驱动轴传递动力使车轮旋转驱动，而是利用动力通过安装于左右驱动轮或者左右及前后四个驱动轮内的电机直接传递于车轮的技术。

使用轮内驱动装置，不需使用变速器或者差速齿轮等驱动以及动力传递装置，不但减轻车重，还可以降低传递动力的过程中能量的损失。

上述技术结构仅作为背景技术，旨在对本发明的理解提供便利，并不是指本发明所属技术领域中已广泛公开的传统技术。

传统的轮内驱动装置因电机的半径大，没有减速器，也可以使扭矩倍增，或者使用一个减速器,也可以使扭矩倍增,但需要加大电机的规格或车轮的规格，由此产生了对有关问题进行改善的必要性。

发明内容

为改善上述问题，本发明提供一种使用二个减速器,也可以减少电机及车轮的尺寸，但扭矩却能倍增的轮内驱动装置。

本发明轮内驱动装置包含：安装于车轮内的辐板；与所述辐板结合并可旋转的轮毂；与所述轮毂结合，固定安装于连接所述车轮及车体的悬挂上的转向节；与所述转向节结合并生成动力的电机部；以及与所述电机部连接并与所述轮毂连结，将所述电机部生成的动力传递给所述轮毂的减速器；所述轮毂包含：从在所述转向节的中央部突出的轮毂内圈、以及在外侧包住所述轮毂内圈并与所述车轮结合的轮毂外圈；所述减速器包含：与所述电机部连动旋转的行星齿轮减速体、以及与所述行星齿轮减速体连接旋转并与所述轮毂外圈上部位置连结的反转齿轮减速体。

优选的是，上述行星齿轮减速体位于连接上述电机部的驱动轴和花键的中心齿轮和安装于上述转向节并包住所述中心齿轮的环形齿轮之间，并包含：其一侧与所述中心齿轮连结，另一侧与所述环形齿轮连结的行星齿轮；以及支持所述行星齿轮的轮架；且上述行星齿轮减速体使所述电机部的旋转中心与所述中心齿轮的旋转中心相一致。

更优选的是，上述反转齿轮减速体包含：与上述轮架用花键结合的驱动齿轮；以及与所述驱动齿轮连结同时与上述轮毂外圈用花键结合的从动齿轮；且上述反转齿轮减速体使所述电机部的旋转中心和所述车轮旋转中心之间的偏置量等于所述驱动齿轮的半径和所述从动齿轮半径之合计值。

更优选的是，上述行星齿轮减速体和上述反转齿轮减速体形成润滑用油路，上述电机部形成冷却用油路，与上述反转齿轮减速体连接的油泵向所述润滑用油路和所述冷却用油路供油。

更优选的是轮内驱动装置再包含：与上述转向节结合同时与上述辐板的端部接触以减弱所述辐板旋转力的卡钳。

更优选的是，上述辐板包含：与上述车轮内侧壁结合的辐板结合板；在所述辐板结合板的端部弯曲从所述内侧壁延伸出去并凸出形成的辐板凸出板；以及从所述辐板凸出板的端部弯曲，与上述卡钳接触的辐板接触板。

本发明涉及的轮内驱动装置在车轮内部内置减速器和轮毂，不需因减速器的增加而加大轴向尺寸，有利于实现小型化车型。

本发明涉及的轮内驱动装置，行星齿轮减速体和反转齿轮减速体置于减速器内，使电机的驱动力倍增的同时传递于轮毂。

本发明涉及的轮内驱动装置在通过油泵的润滑油循环而高速旋转的过程中，可以同时实现电机部的冷却与减速器的润滑。

附图说明

图1概略显示本发明一实施例的轮内驱动装置的截面图；

图2是概略显示本发明一实施例的轮内驱动装置的截面图；

图3是放大显示图2中减速器周边的示意图；

主要附图标记说明

10 : 辐板                   11 : 轮毂结合板

12 : 辐板凸出板             13 : 轮毂接触板

20 : 轮毂                   21 : 轮毂内圈

22 : 轮毂外圈               30 : 转向节

40 : 电机部                 41 : 电机

42 : 驱动轴                 43 : 电机壳体

50 : 减速器                 51 : 行星齿轮减速体

52 : 反转齿轮减速体         60 : 卡钳

70 : 油泵                   71 : 润滑用油路

72 : 冷却用油路。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明涉及的轮内驱动装置实施例进行说明。在此过程中，图中图示的线的厚度或者构件大小等，鉴于说明的准确性和便利性，图示会有所放大。后述的术语是根据本发明中的功能而定义使用，有可能与用户、运营商的意图或习惯用法有所区别。因此，对于这些术语应结合本说明书的总体内容进行定义。

图1概略显示本发明一实施例的轮内驱动装置的截面图；图2是依照本发明的一个实施例概略显示轮内驱动装置的截面图，图3是放大显示图2中减速器周边的示意图。

按图1和图3，依照本发明一个实施例的轮内驱动装置1具备辐板10、轮毂20、转向节30、电机部40以及减速器50。

辐板10安装于车轮110内部。这种车轮110具备支持轮胎120的环形支持轮11和封闭支持轮111中央开口部的内侧壁112。辐板10安装于内侧壁112，位于支持轮111的内部。

轮毂20与辐板10结合旋转。转向节30与轮毂20结合。这种转向节30固定安装用于车体和车轮110连接支撑的悬挂130上。

电机部40与转向节30结合产生动力。减速器50是与轮毂20相连结，将电机部40的动力传递给轮毂20。

依照本发明一个实施例的轮内驱动装置1还具备一个卡钳60。这一卡钳60与转向节30结合，同时与辐板10的端部接触而减弱辐板10的旋转力。

依照本发明一个实施例的辐板10具备辐板结合板11、辐板凸出板12以及辐板接触板13。

辐板结合板11与车轮110的内侧壁结合，辐板凸出板12是在辐板结合板11的端部弯曲，从内侧壁112延伸出去凸出形成。这一辐板凸出板12位于支持轮111的内部。

辐板接触板13是在辐板凸出板12的端部弯曲，朝支持轮111凸出形成。这种辐板接触板13与卡钳60接触。

卡钳60可以具备一双衬垫61。刹车踏板施加压力，则衬垫61间隔变窄，衬垫61紧贴于辐板接触板13而实施对车轮110的制动。

依照本发明一个实施例，轮毂20具备轮毂内圈21和轮毂外圈22。

轮毂内圈21的一侧与转向节30结合，另一侧与车轮110内侧壁结合或形成一体。轮毂外圈22与车轮110的内侧壁112结合。

此时，轮毂外圈22包住轮毂内圈21而形成。轮毂内圈21和轮毂外圈22之间具备轴承23。随之，轮毂外圈22受到轮毂内圈21的支持，利用外力旋转同时使车轮110旋转起来。

依照本发明一个实施例，电机部40具备电机41、驱动轴42以及电机壳体43。电机壳体43与转向节30结合，电机41内置于电机壳体43而生成旋转力。驱动轴42与电机41连接，将从电机41生成的旋转力传递给减速器50。

依照本发明一个实施例，减速器50具备行星齿轮减速体51和反转齿轮减速体52。

行星齿轮减速体51与电机部40的驱动轴42连接。该行星齿轮减速体51内置于转向节30。

反转齿轮减速体52内置于转向节30，与行星齿轮减速体51连动旋转。这种反转齿轮减速体52与轮毂外圈22连结，使动力传递到轮毂20。

此时，减速器50如行星齿轮减速体51和反转齿轮减速体52，在两端形成而使电机41的驱动力倍增同时传递到轮毂20。

依照本发明一个实施例，行星齿轮减速体51具备中心齿轮511、环形齿轮512、行星齿轮513以及轮架514。

中心齿轮511通过花键与电机部40的驱动轴42结合，环形齿轮512是包住中心齿轮511而形成，并固定于转向节30。而且在中心齿轮511和环形齿轮512形成多个行星齿轮513，并分别连结于中心齿轮511和环形齿轮512实施自转和公转。轮架514支持各行星齿轮513。

此时，电机部40的旋转中心和轮毂20的旋转中心轴会相偏置。

依照本发明一个实施例，反转齿轮减速体52具备驱动齿轮521和从动齿轮522。

驱动齿轮521与轮架514通过花键结合。从动齿轮522与驱动齿轮521连结而旋转。这种从动齿轮522与轮毂外圈22用花键结合，将驱动齿轮521的旋转力传递给轮毂外圈22。

此时，电机部40的旋转中心即驱动轴42和车轮110的旋转中心之间偏置量等于驱动齿轮521半径和从动齿轮522半径之合计值。

另外，行星齿轮减速体51和反转齿轮减速体52上形成润滑用油路71。电机部40则形成冷却用油路72。

润滑用油路71是在驱动齿轮521的旋转轴和轮架514的旋转轴上形成，通过润滑用油路71流入的润滑用油是对减速体51和反转齿轮减速体52上具备的齿轮实施润油。

此时，润滑用油流入位于轮毂内圈21和轮毂外圈22之间的轴承23，同时还流入支持行星齿轮减速体51和反转齿轮减速体52旋转的齿轮轴承38、39。

为防止润滑用油漏的现象，轮毂外圈22粘贴顶板90。

冷却用油路72是在转向节30和电机壳体43上形成。通过冷却用油路72流入的冷却用油对电机41实施冷却。这种冷却用油路72是从电机壳体43按辐射状分支出去并配置于电机41的线圈周围。

另外，与反转齿轮减速体52结合的油泵70向润滑用油路71和冷却用油路72供油。

依照本发明一实施例，具有上述结构的轮内驱动装置所起到的作用如下。

电机部40的电机驱动，则行星齿轮减速体51和反转齿轮减速体52与之连动旋转，加倍提升电机41的驱动力。

反转齿轮减速体52具备与行星齿轮减速体51连动旋转的驱动齿轮52和与驱动齿轮521相连结的从动齿轮522。从动齿轮522与轮毂外圈22用花键结合，使轮毂外圈52随着中心齿轮减速箱52旋转而旋转。

随着轮毂外圈22旋转，与轮毂外圈22连接的车轮110旋转，随之车辆也会移动起来。

此时，辐板10的辐板接触板13与卡钳60接触而减弱旋转力，由此形成车辆的制动。

另外，依照本发明的轮内驱动装置1的通过电机41驱动的减速器50和使车轮110旋转的轮毂20的旋转中心轴，分别由不同的双轴结构形成，从而使其配置于车轮110内部，既有车轮110尺寸也不需加大。

而且，因使用行星齿轮减速体51和反转齿轮减速体52而相对地获得较大的减速比。进一步，因安装油泵70向润油用油路71和冷却用油路72供油而一并实现减速器50的润滑和电机部40的冷却。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照附图中图示的实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种轮内驱动装置，其特征在于，包含：

内置于车轮内部的辐板;

与所述辐板结合设置并可旋转的轮毂;

与所述轮毂结合固定设置于连接所述车轮及车体的悬挂上的转向节；

与所述转向节结合并生成动力的电机部；以及

与所述电机部连接并与所述轮毂连结，将所述电机部生成的动力传递给所述轮毂的减速器；

所述轮毂包括从在所述转向节的中央部突出的轮毂内圈、以及在外侧包住所述轮毂内圈的同时与所述车轮结合的轮毂外圈；

所述减速器则包含与所述电机部连动旋转的行星齿轮减速体、以及与所述行星齿轮连接旋转的同时与所述轮毂外圈连结的反转齿轮减速体。

2.根据权利要求1所述的轮内驱动装置，其特征在于，所述行星齿轮减速体包含： 

与所述电机部通过花键连接的中心齿轮;

安装于所述转向节并包住所述中心齿轮的环形齿轮； 

位于所述中心齿轮和所述环形齿轮之间并其一端与所述中心齿轮连结，另一端与所述环形齿轮连结的行星齿轮；以及

支持所述行星齿轮的轮架；

所述行星齿轮减速体使所述电机部的旋转中心和所述中心齿轮的旋转中心相一致。

3.根据权利要求2所述的轮内驱动装置，其特征在于，所述反转齿轮减速体包含：

与所述轮架用花键结合的驱动齿轮；以及

与所述驱动齿轮连结，与所述轮毂外圈用花键结合的从动齿轮；

所述反转齿轮减速体使所述电机部的旋转中心和所述车轮旋转中心之间的偏置量等于所述驱动齿轮半径与所述从动齿轮半径之合计值。

4.根据权利要求3所述的轮内驱动装置，其特征在于，所述行星齿轮减速体和所述反转齿轮减速体形成润滑用油路；

所述电机部形成冷却用油路；

与所述反转齿轮减速体连接的油泵向所述润滑用油路和所述冷却用油路分别供油。

5.根据权利要求4所述的轮内驱动装置，其特征在于，所述轮内驱动装置还包括：与所述转向节结合，并与所述辐板端部接触而减弱所述辐板旋转力的卡钳。

6.根据权利要求5所述的轮内驱动装置，其特征在于，所述辐板包括：

与所述车辆的内侧部结合的辐板结合板；

在所述辐板结合板弯曲并从所述内侧壁延伸出去凸出形成所辐板凸出板；以及在所述辐板凸板弯曲并与所述卡钳接触的辐板接触板。

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