CN200953512Y - 齿圈输出型内转子一体化电动轮结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种齿圈输出型内转子一体化电动轮结构，包括轮辋，鼓式制动器或盘式制动器，内转子电机，行星齿轮减速机构。内转子电机嵌配在轮辋的凹槽内，内转子电机输出轴与行星齿轮减速机构中的太阳轮相连接、直接驱动太阳轮，作为行星齿轮减速机构的输入；行星齿轮减速机构的行星架及心轴固定在定子壳上，行星齿轮减速机构的输出齿圈与轮辋相连接，将动力输出至轮辋。本实用新型具有质量轻、功率密度大、输出扭矩大的优点，对于开发基于四轮轮毂电机驱动的汽车高性能底盘系统奠定了重要的基础。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种四轮驱动燃料电池汽车的电动轮结构，尤其是一种在有限的轮辋空间内，集成了电机、行星齿轮减速机构及制动器为一体的轻量化电动轮。
背景技术
目前轮毂电动机驱动的电动汽车主要有两种类型。一种是采用高速内转子的电动机，在电机输出轴与车轮之间再加装高减速比的行星齿轮减速装置来降低车轮转速；另一种则是采用低速外转子电动机，该种电动机无需任何变速装置直接安装在车轮轮辋上。高速内转子电动机具有体积小、质量轻、成本低以及功率密度高的优点，但它需要加行星齿轮变速机构。而低速外转子电动机结构简单，但相较前者功率密度较低、体积较大。
与传统内燃机汽车相比，电动汽车的驱动系统布置有着更大的灵活性。轮边驱动型式的电动车改变了传统的集中驱动方式，由四个独立电动轮在轮边分别驱动。这样，它省略了传统汽车的机械功率从变速箱到半轴再到轮边的传递过程，具有高效率的优点。特别是由于每个车轮的驱动力均直接精确可控，可以及其方便的实现驱动防滑、制动防抱死和稳定性控制等汽车底盘动力学控制功能，并可获得极佳的动力学控制性能。因此轮边驱动型式是一种先进可行的电动汽车驱动形式。但是电动轮在轮边增加了电机、减速机构等零部件，使汽车的非簧载质量增加，将导致汽车的平顺性变差，车轮的动载荷变大。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是四轮驱动燃料电池汽车的内转子型一体化电动轮结构需要的质量轻、功率密度大、输出扭矩大，提供一种齿圈输出型内转子一体化电动轮结构。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种齿圈输出型内转子一体化电动轮结构，包括轮辋，鼓式制动器或盘式制动器，内转子电机，行星齿轮减速机构。
内转子电机嵌配在轮辋的凹槽内，内转子电机输出轴与行星齿轮减速机构中的太阳轮相连接、直接驱动太阳轮，作为行星齿轮减速机构的输入；行星齿轮减速机构的行星架及心轴固定在定子壳上，行星齿轮减速机构的输出齿圈与轮辋相连接，将动力输出至轮辋。
齿圈经弹性销与轮辋相连。内转子电机通过内转子电机壳体与悬架固定连接。鼓式制动器用螺栓与轮辋固定连接。盘式制动器的制动盘与轮辋固定连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的一体化电动轮结构，可应用盘式或鼓式制动器，具有质量轻、功率密度大、输出扭矩大的优点；另外，动力传递途径以及受力状况合理，各部件集成度高，结构紧凑，有效实现了一体化电动轮结构的轻量化。作为新型的集成一体化电动轮，该结构可直接应用于轮毂电机驱动的电动汽车。对于开发基于四轮轮毂电机驱动的汽车高性能底盘系统奠定了重要的基础，具有很强的工程针对性，因此具有很重要的实际工程价值。
附图说明
图1是本实用新型的齿圈输出型内转子结构集成鼓式制动器的示意图；
图2是本实用新型的齿圈输出型内转子结构集成盘式制动器的示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，一种齿圈输出型内转子一体化电动轮结构是齿圈输出型内转子结构集成鼓式制动器，它由轮辋，鼓式制动器，内转子电机，行星齿轮减速机构等构成。
内转子电机100嵌配在轮辋3的凹槽内，内转子电机100输出轴与行星齿轮减速机构中的太阳轮7相连接、内转子电机的转子4直接驱动太阳轮7，作为行星齿轮减速机构的输入；行星齿轮减速机构的行星架8及心轴固定在定子壳2上，行星齿轮减速机构的输出齿圈与轮辋相连接，由于行星架8及心轴固定在定子壳上2，故动力进而由太阳轮7传递给行星轮6，带动齿圈5旋转，齿圈5经弹性销15与轮辋3相连，将动力输出至轮辋3。内转子电机100通过内转子电机壳体2与悬架12固定连接。鼓式制动器11a用螺栓10与轮辋3固定连接。
如图2所示，一种齿圈输出型内转子一体化电动轮结构是齿圈输出型内转子结构集成盘式制动器，它由轮辋，盘式制动器，内转子电机，行星齿轮减速机构等构成。
内转子电机100嵌配在轮辋的凹槽内，内转子电机100输出轴与行星齿轮减速机构中的太阳轮7相连接、内转子电机100的转子4直接驱动太阳轮7，作为行星齿轮减速机构的输入；行星齿轮减速机构的行星架8及心轴固定在定子壳2上，行星齿轮减速机构的输出齿圈5与轮辋3相连接，由于行星架8及心轴固定在定子壳上2，故动力进而由太阳轮7传递给行星轮6，带动齿圈5旋转，齿圈5经弹性销15与轮辋3相连，将动力输出至轮辋3。盘式制动器11b的制动盘13与轮辋3固定连接，制动钳14与悬架12固定部件相联。
参见图1-图2所示，本实用新型内转子电机采用内转子式永磁直流无刷电机集成速比为3的NGW型行星齿轮减速机构。具体实施过程中既可装备与轮辋相连的新型鼓式制动器，也可安装与轮辋相连的环形盘式制动器。动力传动方式相同。
Claims (5)
1.一种齿圈输出型内转子一体化电动轮结构，包括轮辋，鼓式制动器或盘式制动器，其特征在于，还包括内转子电机(100)，行星齿轮减速机构(200)；所述内转子电机(100)嵌配在轮辋(3)的凹槽内，内转子电机(100)输出轴与行星齿轮减速机构(200)中的太阳轮(7)相连接、直接驱动太阳轮(7)，作为行星齿轮减速机构的输入；所述行星齿轮减速机构中的行星架(8)及心轴固定在内转子电机定子壳(2)上，行星齿轮减速机构的输出齿圈(5)与轮辋(3)相连接，将动力输出至轮辋(3)。
2.根据权利要求1所述的齿圈输出型内转子一体化电动轮结构，其特征在于，所述齿圈(5)经弹性销(15)与轮辋(3)相连。
3.根据权利要求1所述的齿圈输出型内转子一体化电动轮结构，其特征在于，所述内转子电机(100)通过内转子电机壳体(1)与悬架(12)固定连接。
4.根据权利要求1所述的齿圈输出型内转子一体化电动轮结构，其特征在于，所述鼓式制动器(11a)用螺栓(10)与轮辋(3)固定连接。
5.根据权利要求1所述的齿圈输出型内转子一体化电动轮结构，其特征在于，所述盘式制动器(11b)的制动盘(10)与轮辋(3)固定连接。
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