本發(fā)明屬于車輛動力傳動技術領域，具體涉及一種包含輪轂電機的車輪總成。

背景技術：

在車輛動力傳動領域，分布式驅(qū)動是一個重要的技術發(fā)展方向。目前，分布式驅(qū)動的結(jié)構形式主要分為兩種：輪邊電機結(jié)構和輪轂電機結(jié)構。相比于輪邊電機，輪轂電機的集成化程度更高，傳動鏈更短，效率更高，然而會有較大的簧下質(zhì)量，這一點對于整車的平順性有一定的影響，需要通過對懸架設計參數(shù)進行一定調(diào)整來彌補。同時，輪轂電機取消了萬向傳動機構，令底盤和懸架的布置更加自由，也使得動力的分配更加準確而且自由，能夠更好地控制四輪的扭矩輸出，進而控制整車的橫擺力矩，提高整車的操縱穩(wěn)定性。

然而，相比于將電機布置在汽車底盤上，將電機布置在車輪內(nèi)部對于電機的功率和扭矩密度都提出了較高的要求，否則過大的簧下質(zhì)量對于平順性的影響可能無法通過對懸架結(jié)構的改進完全抹消掉。同時，將電機布置在車輪內(nèi)部使得電機的安裝基座缺少彈性元件和阻尼原件的支撐，將加大電機受到的震動。而電機受到的震動會造成電機定子與轉(zhuǎn)子之間的間隙變化，引起電機氣隙磁場畸變，當轉(zhuǎn)速升高到一定程度后，不平衡震動的幅值有可能超過保護氣隙，進而造成電機的損壞。

因此，出于以上兩點原因的考慮，需要對車輪總成內(nèi)部進行減震處理。這樣一方面可以將一部分簧下質(zhì)量等效為簧上質(zhì)量，提升車輛運行過程中的平順性；另一方面可以減輕電機等部件所受到的沖擊，有效提高車輛運行的可靠性并降低整車維護成本。

目前輪轂電機方案往往沒有針對電機加裝減震機構，僅僅通過懸架系統(tǒng)對電機進行一定程度的減震，亦或是單獨在電機內(nèi)部加裝減震裝置。因而簧下質(zhì)量較大，難以滿足車輛平順性的要求。同時，加裝的減震裝置會使車輪內(nèi)部結(jié)構的自由度增多，在車輛行駛的過程中造成車輪參數(shù)的變化。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是：克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種動力傳動一體化電動輪，提供一種集成度高、減震效果好并且能夠保證車輪定位參數(shù)的動力傳動一體化輪轂電機驅(qū)動電動輪，解決了一體化電動輪結(jié)構的減震問題。

本發(fā)明所采用的技術解決方案是：一種動力傳動一體化電動輪，包括：外轉(zhuǎn)子輪轂電機，行星減速裝置，減速器殼體，彈性元件，轉(zhuǎn)向立柱，盤式制動器，車輪；行星減速裝置包括太陽輪，行星輪，齒圈，行星架一，行星架二，深溝球軸承；減速器殼體包括殼體蓋，殼體；盤式制動器包括制動卡鉗，制動盤，固定銷；車輪包括輪輻，輪輞；所述外轉(zhuǎn)子輪轂電機位于殼體內(nèi)，包括內(nèi)定子、外轉(zhuǎn)子，內(nèi)定子與殼體蓋相連，殼體蓋安裝在殼體一端；太陽輪的側(cè)截面為工字型，一端圓盤與外轉(zhuǎn)子連接并通過深溝球軸承支撐在殼體內(nèi)，另一端為齒輪圓盤；行星減速裝置采用單排的形式，太陽輪齒輪端圓盤與行星輪外嚙合，行星輪沿太陽輪齒輪端周向分布，行星輪再與齒圈內(nèi)嚙合，齒圈安裝在殼體內(nèi)；行星架一一端與輪輻中部相連，輪輻安裝在輪輞一端；行星架一另一端通過穿過行星輪中心的連接螺栓與行星架二相連，行星架二為環(huán)狀，套在太陽輪兩圓盤之間的連接部分上；行星架一、行星架二分別通過深溝球軸承支撐在殼體內(nèi)；轉(zhuǎn)向立柱包裹在殼體外側(cè)；彈性元件安裝在殼體與轉(zhuǎn)向立柱之間，分別環(huán)繞在殼體兩端；制動卡鉗與轉(zhuǎn)向立柱端部的支架相連，制動盤套在行星架一上且通過固定銷與行星架一連接。

所述行星架一一端通過螺栓螺母安裝在輪輻中心處，螺栓頭部安裝在行星架一端部側(cè)壁上的卡槽內(nèi)、與行星架一固定，另一端穿過輪輻、通過螺母固定在輪輻上。

所述彈性元件為環(huán)形桶狀丁晴橡膠，通過轉(zhuǎn)向立柱內(nèi)的卡槽進行軸向定位。

所述行星減速裝置還包括卡簧一、花鍵；齒圈通過花鍵固定在殼體內(nèi)，通過與殼體之間安裝的卡簧一進行軸向定位。

所述盤式制動器還包括卡簧二，固定銷通過卡簧二進行軸向定位，對稱安裝在制動盤與行星架一之間；卡簧二與制動盤之間存在間隙。

所述行星架一中心處開有通氣加油孔。

所述殼體端口與太陽輪之間安裝骨架油封進行動密封，殼體端口與行星架一之間安裝骨架油封進行動密封。

所述行星輪有四個，沿太陽輪齒輪端周向均勻分布。

所述連接螺栓頭部卡在貫穿行星架二側(cè)壁的安裝孔內(nèi)，另一端穿過行星輪后通過螺母與行星架一端部連接，螺母卡在行星架一端部側(cè)壁的卡槽內(nèi)；連接螺栓和行星輪之間安裝滾針軸承。

還包括連接耳片，連接耳片固定在轉(zhuǎn)向立柱端部，用于將外轉(zhuǎn)子輪轂電機，行星減速裝置，減速器殼體，彈性元件，轉(zhuǎn)向立柱，盤式制動器，車輪組成的整體結(jié)構與懸架連接。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于：

(1)本發(fā)明在保證對于電機定子與轉(zhuǎn)子所受到的沖擊進行充分緩沖的前提下，約束了輪轂的運動自由度，保證了車輪參數(shù)在車輛行駛過程的變化不足以影響車的操縱穩(wěn)定性。

(2)本發(fā)明使用行星輪減速系統(tǒng)，利用行星齒輪系統(tǒng)的特點，將傳輸過程中的力同時分配給多個齒輪，與定軸式齒輪系統(tǒng)相比，顯著提升了齒輪系統(tǒng)的承載力，并實現(xiàn)同軸輸出，將整個電動輪系統(tǒng)高度集成化，充分提升了電動輪的功率密度比。提高了簧上質(zhì)量與簧下質(zhì)量的比例，進而提高整車的平順性。

(3)本發(fā)明將行星架設計為通過螺栓連接的兩部分，在進行維護時，可以在拆除螺栓之后，將與軸承過盈配合的行星架直接拆除。降低整體拆卸的難度，便于檢修。同時，螺栓作為行星輪的旋轉(zhuǎn)軸，進一步提升了系統(tǒng)的集成度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明動力傳動一體化電動輪傳動簡圖。

圖2為本發(fā)明動力傳動一體化電動輪的示意圖。

圖3為圖2中a位置放大圖。

具體實施方式

如圖2、圖3所示，本發(fā)明的一種動力傳動一體化電動輪，包括：外轉(zhuǎn)子輪轂電機1，行星減速裝置，減速器殼體，彈性元件36，轉(zhuǎn)向立柱7，盤式制動器，以及車輪。行星減速裝置包括：太陽輪27，行星輪26，齒圈16，行星架一19，行星架二29。減速器殼體包括：殼體蓋3，殼體11。盤式制動器包括：制動卡鉗33，制動盤32，固定銷30，卡簧二31。車輪包括：輪輻10，輪輞8。

所述外轉(zhuǎn)子輪轂電機1位于殼體11內(nèi)，由內(nèi)定子與外轉(zhuǎn)子兩部分構成，內(nèi)定子通過螺栓與殼體蓋3相連，殼體蓋3通過螺栓同殼體11相連。太陽輪27其側(cè)截面為工字型，一端圓盤與外轉(zhuǎn)子輪轂電機1外轉(zhuǎn)子通過螺栓連接，作為行星減速裝置的輸入端，并通過深溝球軸承13支撐在殼體11內(nèi)。深溝球軸承13、定子與后蓋的連接共同作為電機的支撐。行星減速裝置采用單排的形式，太陽輪27齒輪端圓盤與行星輪26外嚙合，行星輪26沿太陽輪27周向分布，共四個，行星輪26再與齒圈16內(nèi)嚙合，齒圈16安裝在殼體11內(nèi)。

行星架作為動力輸出端，行星架分為行星架一19、行星架二29，每部分分別通過深溝球軸承13支撐在殼體11上，作為動力輸出端。行星架同時替代了輪轂的結(jié)構。行星架一19外端，通過螺栓螺母結(jié)構與輪輻10中心連接，螺栓外六角頭部通過行星架一19外端側(cè)壁上的卡槽與行星架一19固定，另一端通過螺母固定在輪輻10上。外轉(zhuǎn)子輪轂電機1、行星減速裝置、減速器殼體、彈性元件36、轉(zhuǎn)向立柱7、盤式制動器均位于輪輞8內(nèi)，輪輞8安裝在輪輻10一端，輪輞8與輪輻10通過螺栓連接。行星架二29為環(huán)形，套在太陽輪27兩圓盤之間的連接部分，通過連接螺栓24與行星架一19未與輪輻10相連的一端相連，連接螺栓24穿過行星輪中心，連接兩部分行星架的連接螺栓24同時作為行星輪26的旋轉(zhuǎn)軸。在行星輪26和連接螺栓24之間通過滾針軸承22進行潤滑。齒圈16通過花鍵與殼體11進行連接，使用卡簧一15進行軸向定位。行星減速裝置采用油浴潤滑，通過行星架一19中心的通氣孔加油，并在太陽輪27外側(cè)與行星架一19外側(cè)加裝骨架油封12與殼體11進行動密封。

盤式制動器的制動卡鉗33，通過螺栓同轉(zhuǎn)向立柱7端部的支架相連。盤式制動器的制動盤32套在行星架一19上，兩者通過固定銷30連接。固定銷30通過卡簧二31進行軸向定位安裝在制動盤32上?？ɑ啥?1與制動盤32之間保留一定間隙，以避免制動盤32在制動過程中因過熱膨脹卡死或?qū)⒖ɑ啥?1脹開。

轉(zhuǎn)向立柱7分為對稱的兩部分，通過螺栓連接。包裹在殼體11外側(cè)，在殼體11與轉(zhuǎn)向立柱7之間加裝彈性元件36。彈性元件36為環(huán)形桶狀丁晴橡膠，安裝在殼體11與轉(zhuǎn)向立柱7之間，環(huán)繞在殼體11周圍，通過轉(zhuǎn)向立柱7上的凸臺結(jié)構進行軸向定位，利用丁晴橡膠本身的彈性與內(nèi)部阻尼對外轉(zhuǎn)子輪轂電機1及行星減速機構進行減震。

使用螺栓6、39將連接耳片4、38固定轉(zhuǎn)向立柱7端部，通過連接耳片4、38將電動輪整體與懸架連接，實現(xiàn)電動輪一體吊裝。

如圖1所示，本發(fā)明的工作原理如下：

(1)傳動路線：動力通過外轉(zhuǎn)子輪轂電機1產(chǎn)生，功率從與外轉(zhuǎn)子輪轂電機1相連的太陽輪27輸入行星減速裝置，齒圈16維持制動狀態(tài)，通過行星輪26與行星架一19輸出到輪輞10，驅(qū)動車輪。行星減速裝置利用行星架與太陽輪27的轉(zhuǎn)速比進行減速，同時提高輸出扭矩以適應整車需求，詳見圖1的傳動簡圖。

(2)車輪跳動過程中力的傳遞路線：在車輛行駛的過程中，路面激勵產(chǎn)生的震動會通過輪胎，輪輻10和輪輞8傳遞到輪轂即行星架一19上，行星架一19將力傳遞到行星齒輪軸即連接螺栓24以及行星齒輪26上，并通過行星齒輪26傳遞給太陽輪27與外轉(zhuǎn)子輪轂電機1；另一方面，行星齒輪26也將一部分震動傳遞到齒圈16以及齒圈16所固連在的殼體11上。最終，全部震動都匯集在殼體11上并進一步傳遞到轉(zhuǎn)向立柱7上。為避免懸架和轉(zhuǎn)向立柱7上受到的反作用力對運轉(zhuǎn)中的外轉(zhuǎn)子輪轂電機1產(chǎn)生不良的影響，在轉(zhuǎn)向立柱7和殼體11之間添加了彈性元件36進行減震。但彈性元件36的增加也增加了電動輪內(nèi)部元件的運動自由度，使得車輪定位參數(shù)(如車輪內(nèi)傾角，車輪束角)在車輛行駛過程中可能產(chǎn)生較大變化，會對車輛的操縱穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴重影響。因此需要束縛電動輪內(nèi)部元件的運動自由度，將彈性元件36置于殼體11與轉(zhuǎn)向立柱7之間，對外轉(zhuǎn)子輪轂電機1與行星減速裝置整體進行減震處理，并且在殼體11與轉(zhuǎn)向立柱7之間設計配合面，進一步將外轉(zhuǎn)子輪轂電機1與行星減速裝置的運動自由度限制在垂向方向。同時，彈性元件36內(nèi)部也能夠提供相應的阻尼力。詳見圖2中的結(jié)構。

本發(fā)明未詳細說明部分屬于本領域技術人員公知常識。