CN108407601A - 一种轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮 - Google Patents

一种轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮 Download PDF

Info

Publication number
CN108407601A
CN108407601A CN201810140147.9A CN201810140147A CN108407601A CN 108407601 A CN108407601 A CN 108407601A CN 201810140147 A CN201810140147 A CN 201810140147A CN 108407601 A CN108407601 A CN 108407601A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wheel
elasticity
damping mechanism
supporting rack
wheel hub
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810140147.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108407601B (zh
Inventor
秦宇迪
李博远
孟令盛
邹远棘
侯之超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua University
Original Assignee
Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University filed Critical Tsinghua University
Priority to CN201810140147.9A priority Critical patent/CN108407601B/zh
Publication of CN108407601A publication Critical patent/CN108407601A/zh
Priority to PCT/CN2018/114000 priority patent/WO2019153809A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108407601B publication Critical patent/CN108407601B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮，属于电动车辆动力及其传动***技术领域。包括轮毂电机和车轮，以及均位于车轮内的悬架减振机构和位置限制式柔性传动机构；悬架减振机构由弹性‑阻尼机构支撑架和位于该弹性‑阻尼机构支撑架内的至少一组弹性‑阻尼机构组成；弹性‑阻尼机构支撑架与车轮共转轴设置，且该支撑架外侧壁与车轮转动连接；该支撑架内侧壁通过各组弹性‑阻尼机构与轮毂电机定子的一端连接，轮毂电机定子的另一端与车辆固定连接；轮毂电机的转子通过位置限制式柔性传动机构与车轮连接。本发明具有减振特性优异、结构紧凑等特点，可显著提升轮毂驱动布置方式下车辆的平顺性。

Description

一种轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮
技术领域
本发明属于电动车辆动力及其传动***技术领域，特别涉及一种轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮。
背景技术
相比于传统的内燃机汽车，新能源汽车具有更加环保、节能、能源安全等优势，因此受到人们越来越多的关注。与传统内燃机汽车相比，新能源汽车的核心动力源从发动机逐渐转为轮毂电机。由于轮毂电机布置方式不需要离合器、变速器、万向传动轴、主减速器、差速器、分动器、传动节、半轴等，因此具有结构紧凑、动力传递效率高、节省车辆底盘空间、整车重心降低等优势；且轮毂驱动的电机布置方式易于实施动力***控制策略的优化，提升车辆的行驶动力学性能，提高车辆行驶稳定性。轮毂电机因具有以上独特优势而备受广泛关注。
然而，轮毂电机在实际应用中还存在诸多待解决的问题。例如：轮毂电机的加入和传动***的布置，增大了车辆的非簧载质量，不仅恶化了车辆平顺性和安全性，还增加了操纵难度；同时，轮毂电机与车轮共同接受路面的激励会导致电机磁隙的变化，轮毂电机寿命和工作稳定性等都有所降低。
已有专利关注轮毂电机驱动的车轮的减振问题。如现有的一种内置悬置集成式轮毂电机驱动电动轮(申请号为201210018416.7)，采用了多个设置在车轮外部的弹性元件，虽一定程度改善了轮毂电机的振动特性。但其车轮内部空间较小，不允许较大的缓冲位移，且未能增设阻尼部件，从而不能替代传统车辆悬架的功用；同时车辆的驱动力的传递过程与减振过程未能解耦，因此车辆的驱动与减振会互相影响，存在控制上的难点；纵向动力学特性与垂向动力学特性未能进行明显的分别设计，导致车辆的动力性、制动性会与车辆的平顺性相互干涉，在相关的控制算法上存在复杂性。
发明内容
本发明的目的是为了克服已有技术的不足之处，提供了一种轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮，具有减振效果显著、动力学特性优异、易于整车动力性设计的特点。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮，包括轮毂电机和车轮，其特征在于，该电动轮还包括均位于车轮内的悬架减振机构和位置限制式柔性传动机构；所述悬架减振机构由弹性-阻尼机构支撑架和位于该弹性-阻尼机构支撑架内的至少一组弹性-阻尼机构组成；其中，所述弹性-阻尼机构支撑架与车轮共车轮转轴设置，且弹性-阻尼机构支撑架与车轮转动连接；该弹性-阻尼机构支撑架内侧壁通过各组弹性-阻尼机构与轮毂电机的定子一端连接，轮毂电机的定子另一端与车辆的悬架、转向节、车梁或承载式车身的任意一者固定连接；所述轮毂电机的转子通过所述位置限制式柔性传动机构与车轮连接，该位置限制式柔性传动机构用于轮毂电机与车轮之间力的传递，且当轮毂电机与车轮发生轴心径向相对位移时仍可进行力的传递。
进一步地，所述位置限制式柔性传动机构位于悬架减振机构的内侧；所述弹性-阻尼机构支撑架为一端敞口的筒状结构，该弹性-阻尼机构支撑架的闭口端外侧壁通过滚动轴承或滑动轴承与车轮的轮毂中心进行同轴的转动连接；该弹性-阻尼机构支撑架的内侧壁和轮毂电机定子一端相应处分别设有与各组弹性-阻尼机构两端相连接的连接件。
进一步地，所述位置限制式柔性传动机构位于悬架减振机构的外侧；所述弹性-阻尼机构支撑架整体呈环状，该环状结构的外侧壁通过滚动轴承或滑动轴承和一环状固定件与车轮轮辋转动连接；其中，所述弹性-阻尼机构支撑架由两个结构相同且对称设置的环状子结构拼装而成，且拼装后两个环状子结构的外侧壁形成与轴承内圈相配合的凹槽；所述环状固定件与车轮轮辋内侧壁紧固后，与设置在车轮轮辋内侧壁上的凸起结构共同形成与轴承外圈相配合的凹槽；所述弹性-阻尼机构支撑架的内侧壁和轮毂电机定子一端相应处分别设有与各组弹性-阻尼机构两端连接的连接件。
进一步地，所述轮毂电机和位置限制式柔性传动机构均位于悬架减振机构的内部，且轮毂电机与车轮转轴偏置；所述弹性-阻尼机构支撑架为一端敞口的圆筒状结构；所述位置限制式柔性传动机构包括链条、位于同一平面内的两个链轮和位于两链轮之间且固定在弹性-阻尼机构支撑架内侧壁上的链轮张紧机构；其中，所述弹性-阻尼机构支撑架的闭口端中心处设有滚动轴承或滑动轴承，该轴承通过一短轴与车轮的轮毂中心进行同轴的转动连接，该短轴一端嵌固在轮毂中心处，另一端位于弹性-阻尼机构支撑架内嵌固在第一链轮中心处；第二链轮与轮毂电机转子同轴固定，两链轮通过链条相连，且链轮与链条相啮合进行力的传递；链条张紧机构用于保证链条与链轮处于常啮合状态；所述弹性-阻尼机构支撑架的内侧壁和轮毂电机定子一端相应处分别设有与各组弹性-阻尼机构两端连接的连接件。
与现有技术相比，本发明具有以下特点及有益效果：
1、本发明所提出的电动轮创新性地引入可与车轮发生相对转动的弹性-阻尼减振机构支撑架，大大改善了车轮中轮毂电机的振动特性，起到传统车辆悬架的作用，并将轮毂电机变为真正意义上的簧载质量，起到了保护轮毂电机和延长轮毂电机寿命的功能。
2、本发明采用了完整的内置式弹性-阻尼机构，减振特性优异。在保证结构紧凑和尺寸较小的情况下，允许较大的缓冲位移，并通过阻尼部件实现良好的车辆平顺性，可以替代传统车辆悬架；电机成为簧载质量，减小了非簧载质量，不仅使得电机的振动特性改善，更使得整车平顺性提升；车轮内部悬架空间较大，还可以在悬架减振机构内部增设主动控制和振动能量回收机构，从而进一步提高车辆的平顺性，减缓振动，回收部分振动过程中的能量，提高整车能量利用率。
3、本发明易于整车动力学设计。引入位置限制式柔性传动机构，起到了力的传递作用，并且允许了轮毂电机和车轮的径向位移，以配合内置式悬架减振机构的工作需求。从而使得车辆的驱动力的传递过程与减振过程解耦。位置限制式柔性传动机构只起到驱动力传递作用，不影响减振功能；悬架减振机构起到减振作用时，不影响车辆驱动力的传递。纵向动力学特性与垂向动力学特性可以进行分别设计，悬架减振机构可以实现垂向和纵向的不同特性。
4、本发明传动效率高，结构布置简单。与现有电动轮相同，本发明电动轮省去离合器、变速箱、传动轴、主减速器、差速器、分动器、半轴等传统动力传递装置，机械传动效率高。本发明结构简单，易于实现，减少了零部件数量，易于维护，提高电动轮的整体寿命。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2为本发明实施例2的结构示意图。
图3为本发明实施例4的结构示意图。
具体实施方式
本发明的一种轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮，包括轮毂电机和车轮，该电动轮还包括均位于车轮内的悬架减振机构和位置限制式柔性传动机构；所述悬架减振机构由弹性-阻尼机构支撑架和位于该弹性-阻尼机构支撑架内的至少一组弹性-阻尼机构组成；其中，所述弹性-阻尼机构支撑架与车轮共车轮转轴设置，且弹性-阻尼机构支撑架与车轮转动连接；该弹性-阻尼机构支撑架内侧壁通过各组弹性-阻尼机构与轮毂电机的定子一端连接，轮毂电机的定子另一端与车辆的悬架、转向节、车梁或承载式车身的任意一者固定连接；所述轮毂电机的转子通过所述位置限制式柔性传动机构与车轮连接，该位置限制式柔性传动机构用于轮毂电机与车轮之间力的传递，且当轮毂电机与车轮发生轴心径向相对位移时仍可进行力的传递。
下面结合实施例及附图，对本发明的技术方案进一步详细说明如下。
实施例1：
如图1所示，本实施例轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮，包括轮毂电机和车轮4；该电动轮还包括均位于车轮4内的悬架减振机构和位置限制式柔性传动机构3，且位置限制式柔性传动机构3位于悬架减振机构的内侧(即位置限制式柔性传动机构3相对于悬架减振机构更靠近车辆几何中心设置)。轮毂电机为外转子电机，包括轮毂电机定子1和轮毂电机转子2，与现有轮毂电机结构相同；车轮4包括轮胎、轮辋和轮毂，与现有车轮结构相同；悬架减振机构由弹性-阻尼机构支撑架6和位于该弹性-阻尼机构支撑架内且沿环向均匀设置的至少一组(考虑到设置过多的弹性-阻尼机构会增加电动轮的质量、使得内部空间拥挤，但多组弹性-阻尼机构又可能提升减振性能，故弹性-阻尼机构的组数根据实际需要确定。本实施例采用四组，图1中仅示意出了其中垂向布置的两组，剩余水平向布置的两组未示意出)弹性-阻尼机构组成；其中，弹性-阻尼机构支撑架6与车轮4共车轮转轴设置，且弹性-阻尼机构支撑架6外侧壁与车轮轮毂转动连接；该弹性-阻尼机构支撑架内侧壁通过各组弹性-阻尼机构与轮毂电机定子1的一端铰接(还可采用其他连接方式，只需满足弹性-阻尼机构运动的自由度要求即可)连接，轮毂电机定子1的另一端与车辆的悬架(除所述悬架外，还可是车辆的转向节、车梁或承载式车身的任意一者)固定连接；轮毂电机的转子2通过位置限制式柔性传动机构3与车轮4(如轮辋)铰接(还可采用其他连接方式，只需满足弹性-阻尼机构运动的自由度要求即可)连接，该位置限制式柔性传动机构用于轮毂电机与车轮之间力的传递，且当轮毂电机与车轮发生轴心径向相对位移时仍可进行力的传递。
本实施例组成部件的具体实现方式分别说明如下：
本实施例的一组弹性-阻尼机构由配套设置的阻尼机构和弹性机构组成，弹性机构5-1为一弹性元件，阻尼机构5-2为一阻尼元件，且该阻尼元件位于弹性元件的内部。图1中仅展示了垂向布置的两组弹性元件和阻尼元件。水平布置的弹性元件和阻尼元件的安装方式与垂向布置的弹性元件和阻尼元件相同。本实施例设置的弹性机构5-1和阻尼机构5-2允许了轮毂电机定子1与车轮之间的相对位移；其中两只弹性元件、两只阻尼元件垂向布置，保证了车身及轮毂电机的垂向动力学特性；另外两只弹性元件、两只阻尼元件纵向布置，保证了车身及轮毂电机的纵向动力学特性。本实施例弹性-阻尼机构中的各元件均为常规的市售产品，如常规的弹簧和阻尼器。
本实施例的位置限制式柔性传动机构3为环形柔性钢索，该柔性钢索一端与与设置在轮毂电机转子2外侧的吊耳进行铰接，该柔性钢索另一端与设置在车轮4轮辋内壁上的吊耳进行铰接。位置限制式柔性传动机构3仅承受单向拉力、不承受压力，使得轮毂电机与车轮4发生轴心的径向相对位移时仍然可以传递力。
本实施例的弹性-阻尼机构支撑架6为一端敞口的圆筒状结构，整体呈U型，该弹性-阻尼机构支撑架6的闭口端外侧壁通过滚动轴承8与车轮4的轮毂中心进行同轴的转动连接，具体地，车轮4的轮毂中心设有与车轮4同圆心的孔，与滚动轴承8的轴承外圈配合；弹性-阻尼机构支撑架6的中心设有与弹性-阻尼机构支撑架6同圆心的圆柱体凸起，与滚动轴承8的轴承内圈配合。弹性-阻尼机构支撑架6的内侧壁和轮毂电机定子1一端相应处分别设有与各组弹性-阻尼机构两端铰接的连接件，具体地，弹性-阻尼机构支撑架6的内侧壁上设有吊耳，弹性-阻尼机构支撑架6通过该吊耳和配套设置的弹性-阻尼机构连接件9与各阻尼机构5-2一端铰接，各阻尼机构5-1另一端分别通过连接件7(采用常规的铰接结构件)与轮毂电机定子1的一端铰接连接，轮毂电机定子1的另一端通过车辆的悬架固定在车辆上。本实施例中的滚动轴承8可由滑动轴承替换，其余设置不变。
本实施例电动轮的工作原理为：
在车辆的运行过程中，轮毂电机转子2旋转，通过位置限制式柔性传动机构3带动车轮4转动，实现前进和加速的功能，且车轮4与轮毂电机转子2通过该位置限制式柔性传动机构3相互传递力的作用，也能够使车辆实现后退、减速、制动能量回收等功能。在上述过程中，相应的车辆纵向动力学特性由悬架减振机构中纵向布置的弹性-阻尼机构的特性决定。轮毂电机转子2通过位置限制式柔性传动机构3与车轮4发生力的作用，弹性-阻尼机构支撑架6相对轮毂电机定子1不转动，当遇到路面起伏时，使得车轮4及弹性-阻尼机构支撑架6的轴心与轮毂电机的轴心发生径向相对位移，从而减轻振动；相应的车辆垂向动力学特性由悬架减振机构中垂向布置的弹性-阻尼机构的特性决定，车轮4会受到来自路面的随机冲击载荷，当电动轮受到冲击载荷时，轮胎和弹性-阻尼机构通过变形吸收冲击载荷的能量，防止冲击载荷影响轮毂电机。
车辆静载时，即不承受路面起伏引起的冲击载荷时，使轮毂电机定子1的中心轴线在车轮4的中心轴线偏上的位置(具体实施方式可以采用：对于垂向布置的弹性元件和阻尼元件，位于上方的元件初始长度小于下方或上方弹性元件的弹性模量小于下方)，以此保证轮毂电机下方柔性钢索即柔性传动机构3处于张紧状态。在遇到路面突起和冲击时，轮毂电机定子1和车轮4产生轴心的径向相对位移；此时，先前轮毂电机下方张紧的柔性钢索会处于舒张状态，轮毂电机转子2与车轮4的转速差以及轮毂电机转子2与车轮4的轴心的径向运动会导致柔性钢索再度处于张紧状态，进行力的传递。
实施例2：
如图2所示，本实施例轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮，包括轮毂电机和车轮4；该电动轮还包括均位于车轮4内的悬架减振机构和位置限制式柔性传动机构3，且位置限制式柔性传动机构3位于悬架减振机构外侧(即悬架减振机构相对于位置限制式柔性传动机构更靠近车辆几何中心设置)。轮毂电机为外转子电机，包括轮毂电机定子1和轮毂电机转子2组成，与现有轮毂电机结构相同；车轮4为无轮毂车轮，由常规的轮胎和轮辋组成，车轮轮辋的内侧分别设有吊耳4-1和凸起结构4-2；悬架减振机构由弹性-阻尼机构支撑架6和位于该弹性-阻尼机构支撑架内且沿环向均匀设置的至少一组(组数选取依据同实施例1，本实施例采用四组，图2中仅示意出了其中垂向布置的两组，剩余水平向布置的两组未示意出)弹性-阻尼机构组成；其中，所述弹性-阻尼机构支撑架6与车轮4共车轮转轴设置，且弹性-阻尼机构支撑架6的外侧壁与车轮轮辋转动连接；该弹性-阻尼机构支撑架的内侧壁通过各组弹性-阻尼机构与轮毂电机定子1的一端铰接连接，轮毂电机定子1的另一端与车辆的转向节(除所述转向节外，还可是车辆的悬架、车梁或承载式车身的任意一者)固定连接；轮毂电机的转子2通过位置限制式柔性传动机构3与车轮4(如轮辋)铰接连接，该位置限制式柔性传动机构用于轮毂电机与车轮之间力的传递，且当轮毂电机与车轮发生轴心径向相对位移时仍可进行力的传递。本实施例的弹性-阻尼机构支撑架6整体为与车轮共转轴设置的环状结构，该环状结构通过滚动轴承8和环状固定件10与车轮轮辋转动连接，具体的，该环状结构由两个形状完全相同且对称设置的环状子结构拼装而成，且拼装后两个环状子结构的外侧壁形成与滚动轴承的轴承内圈8-2相配合的凹槽(两个环状子结构分别位于滚动轴承8的轴承内圈8-2两侧)；环状固定件10(本实施例的环状固定件具有L型横截面)与车轮轮辋内侧壁紧固后，与设置在车轮轮辋内侧壁上的凸起结构4-2共同形成与滚动轴承的轴承外圈8-1相配合的凹槽；通过滚动轴承8，实现了车轮4与弹性-阻尼机构支撑架6的同轴转动。弹性-阻尼机构支撑架6的内侧壁通过阻尼机构连接件9与各组弹性-阻尼机构的一端铰接连接，各组弹性-阻尼机构的另一端通过连接件7(采用常规的铰接结构件)与轮毂电机定子1一端铰接连接，轮毂电机定子1的另一端通过车辆的转向节固定在车辆上。类似的，本实施例的滚动轴承8也可由滑动轴承替换，其余设置不变。
本实施例的位置限制式柔性传动机构3采用环状的柔性钢索，该柔性钢索分别与设置在轮辋内侧壁上的吊耳4-1和设置在轮毂电机转子2外侧壁上的吊耳铰接，轮毂电机位于车轮4与弹性-阻尼元件机构支撑架6中间空心的部位。位置限制式柔性传动机构3在本实施例中的实现方式、布置方式都与实施例1相同。
本实施例的其余组成部件、工作原理均与实施例1相同，此处不再赘述。
实施例3：
本实施将实施例2中外转内定电机改为内转子电机，电机内转子与车轮通过柔性钢索连接，电机外定子通过弹性-阻尼机构与弹性-阻尼机构支撑架6连接，其余部分均与实施例2相同，此处不再赘述。
实施例4：
本实施例与实施例1的区别之处在于将环状柔性钢索替换为常规的链条、链轮和链条张紧机构，如图3所示，本实施例轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮，包括轮毂电机和车轮4；该电动轮还包括均位于车轮4内的悬架减振机构和位置限制式柔性传动机构，轮毂电机和位置限制式柔性传动机构均位于悬架减振机构的内部，且轮毂电机与车轮转轴偏置。轮毂电机为外转子电机，由轮毂电机定子1和轮毂电机转子2组成，与现有轮毂电机结构相同；车轮4包括轮胎、轮辋和轮毂，与现有车轮结构相同。悬架减振机构由弹性-阻尼机构支撑架6和位于该弹性-阻尼机构支撑架内设置的至少一组弹性-阻尼机构组成。其中，弹性-阻尼机构支撑架6与车轮4共车轮转轴设置，且弹性-阻尼机构支撑架6与车轮轮毂转动连接；该弹性-阻尼机构支撑架6内侧壁通过各组弹性-阻尼机构与轮毂电机定子1的一端铰接连接，轮毂电机定子1的另一端与车辆的车梁(除所述车梁外，还可是车辆的悬架、转向节、或承载式车身的任意一者)固定连接；轮毂电机的转子2通过位置限制式柔性传动机构与车轮连接，该位置限制式柔性传动机构用于轮毂电机与车轮之间力的传递，且当轮毂电机与车轮发生轴心径向相对位移时仍可进行力的传递。
本实施例组成部件的具体实现方式分别说明如下：
本实施例的弹性-阻尼机构支撑架6为一端敞口的圆筒状结构，整体呈U型；位置限制式柔性传动机构包括链条3-3、位于同一平面内的两个链轮(3-1、3-2)和位于两链轮之间且固定在弹性-阻尼机构支撑架6内侧壁上的链轮张紧机构3-4；其中，弹性-阻尼机构支撑架6的闭口端中心处设有滚动轴承8，该滚动轴承通过一短轴10与车轮4的轮毂中心进行同轴的转动连接，短轴10一端嵌固在轮毂中心处，另一端位于弹性-阻尼机构支撑架6内嵌固在链轮3-1中心处，即车轮4、弹性-阻尼机构支撑架6、链轮3-1按如上顺序在短轴10上从外到内排列；车轮4与轮毂电机轴心偏置，链轮3-2与轮毂电机转子2同轴固定，该链轮3-2通过链条3-3与车轮上的链轮3-1连接，且链轮与链条相啮合进行力的传递；链条张紧机构3-4用于保证链条3-3与链轮3-1、3-2处于常啮合状态，实时进行力的传递，该链条张紧机构3-4允许车轮4与轮毂电机的轴心产生径向位移的情况下，调整链条3-3的分布情况，在径向位移发生时进行力的实时传递。
本实施例的其他组成部件的具体实现方式级布置方式均与实施例1相同，此处不再赘述。
本实施例在工作过程中，因为链轮3-1与3-2位于同一平面内，轮毂电机的中心轴线与车轮4的中心轴线不会重合。链条3-3与链轮3-1、3-2一直处于啮合状态，传递力。在张紧机构3-4的作用下，链条3-3一直处于张紧状态，不存在舒张状态。其余工作原理同
实施例1。
实施例5：
本实施将实施例4中外转内定电机改为内转子电机，电机内转子外侧同轴固定链轮，车轮内侧的链轮布置方式同实施例4。电机外定子通过弹性-阻尼机构与弹性-阻尼机构支撑架6连接，其余部分均与实施例4相同，此处不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含的本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮，包括轮毂电机和车轮，其特征在于，该电动轮还包括均位于车轮内的悬架减振机构和位置限制式柔性传动机构；所述悬架减振机构由弹性-阻尼机构支撑架和位于该弹性-阻尼机构支撑架内的至少一组弹性-阻尼机构组成；其中，所述弹性-阻尼机构支撑架与车轮共车轮转轴设置，且弹性-阻尼机构支撑架与车轮转动连接；该弹性-阻尼机构支撑架内侧壁通过各组弹性-阻尼机构与轮毂电机的定子一端连接，轮毂电机的定子另一端与车辆的悬架、转向节、车梁或承载式车身的任意一者固定连接；所述轮毂电机的转子通过所述位置限制式柔性传动机构与车轮连接，该位置限制式柔性传动机构用于轮毂电机与车轮之间力的传递，且当轮毂电机与车轮发生轴心径向相对位移时仍可进行力的传递。
2.根据权利要求1所述的内置悬架及位置限制式传动电动轮，其特征在于，所述位置限制式柔性传动机构位于悬架减振机构的内侧；所述弹性-阻尼机构支撑架为一端敞口的筒状结构，该弹性-阻尼机构支撑架的闭口端外侧壁通过滚动轴承或滑动轴承与车轮的轮毂中心进行同轴的转动连接；该弹性-阻尼机构支撑架的内侧壁和轮毂电机定子一端相应处分别设有与各组弹性-阻尼机构两端相连接的连接件。
3.根据权利要求1所述的内置悬架及位置限制式传动电动轮，其特征在于，所述位置限制式柔性传动机构位于悬架减振机构的外侧；所述弹性-阻尼机构支撑架整体呈环状，该环状结构的外侧壁通过滚动轴承或滑动轴承和一环状固定件与车轮轮辋转动连接；其中，所述弹性-阻尼机构支撑架由两个结构相同且对称设置的环状子结构拼装而成，且拼装后两个环状子结构的外侧壁形成与轴承内圈相配合的凹槽；所述环状固定件与车轮轮辋内侧壁紧固后，与设置在车轮轮辋内侧壁上的凸起结构共同形成与轴承外圈相配合的凹槽；所述弹性-阻尼机构支撑架的内侧壁和轮毂电机定子一端相应处分别设有与各组弹性-阻尼机构两端连接的连接件。
4.根据权利要求1所述的内置悬架及位置限制式传动电动轮，其特征在于，所述轮毂电机和位置限制式柔性传动机构均位于悬架减振机构的内部，且轮毂电机与车轮转轴偏置；所述弹性-阻尼机构支撑架为一端敞口的圆筒状结构；所述位置限制式柔性传动机构包括链条、位于同一平面内的两个链轮和位于两链轮之间且固定在弹性-阻尼机构支撑架内侧壁上的链轮张紧机构；其中，所述弹性-阻尼机构支撑架的闭口端中心处设有滚动轴承或滑动轴承，该轴承通过一短轴与车轮的轮毂中心进行同轴的转动连接，该短轴一端嵌固在轮毂中心处，另一端位于弹性-阻尼机构支撑架内嵌固在第一链轮中心处；第二链轮与轮毂电机转子同轴固定，两链轮通过链条相连，且链轮与链条相啮合进行力的传递；链条张紧机构用于保证链条与链轮处于常啮合状态；所述弹性-阻尼机构支撑架的内侧壁和轮毂电机定子一端相应处分别设有与各组弹性-阻尼机构两端连接的连接件。
5.根据权利要求1所述的内置悬架及位置限制式传动电动轮，其特征在于，各组所述弹性-阻尼机构均由配套设置的阻尼机构和弹性机构组成，所述弹性机构为一弹性元件，所述阻尼机构为一阻尼元件，且该阻尼元件位于弹性元件的内部。
6.根据权利要求2或3所述的内置悬架及位置限制式传动电动轮，其特征在于，所述位置限制式柔性传动机构采用环状的柔性钢索；该柔性钢索两端分别与车轮轮辋内侧壁和轮毂电机转子相连。
CN201810140147.9A 2018-02-11 2018-02-11 一种轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮 Active CN108407601B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810140147.9A CN108407601B (zh) 2018-02-11 2018-02-11 一种轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮
PCT/CN2018/114000 WO2019153809A1 (zh) 2018-02-11 2018-11-05 一种电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810140147.9A CN108407601B (zh) 2018-02-11 2018-02-11 一种轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108407601A true CN108407601A (zh) 2018-08-17
CN108407601B CN108407601B (zh) 2019-11-08

Family

ID=63128359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810140147.9A Active CN108407601B (zh) 2018-02-11 2018-02-11 一种轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN108407601B (zh)
WO (1) WO2019153809A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109720160A (zh) * 2019-01-04 2019-05-07 青岛科技大学 一种新型轮毂驱动电动汽车悬架***
WO2019153809A1 (zh) * 2018-02-11 2019-08-15 清华大学 一种电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮
CN112081867A (zh) * 2020-08-27 2020-12-15 南京航空航天大学 一种防爆电动轮减震装置
CN115227146A (zh) * 2021-04-22 2022-10-25 宁波方太厨具有限公司 一种地面清洁装置及工作方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1925005A (zh) * 2005-08-31 2007-03-07 日本发条株式会社 磁头部分静态修正方法和静态修正装置
CN201183438Y (zh) * 2008-01-29 2009-01-21 上海宝钢汽车检测修复有限公司 轨道地爬车悬架弹性装置
US20110209938A1 (en) * 2010-03-01 2011-09-01 Victor Basadzishvili Vehicle Suspension and Drive System
CN104290593A (zh) * 2012-01-18 2015-01-21 华南理工大学 一种内置悬置集成式轮毂电机驱动电动轮
CN105235459A (zh) * 2015-10-27 2016-01-13 李志联 悬架减震电动轮
CN107444007A (zh) * 2017-08-18 2017-12-08 华中科技大学 一种具有内置悬架的电动车轮以及车辆

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2380325T3 (es) * 2002-08-29 2012-05-10 Kabushiki Kaisha Bridgestone Sistema de motor integrado en una rueda
CN108407601B (zh) * 2018-02-11 2019-11-08 清华大学 一种轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1925005A (zh) * 2005-08-31 2007-03-07 日本发条株式会社 磁头部分静态修正方法和静态修正装置
CN201183438Y (zh) * 2008-01-29 2009-01-21 上海宝钢汽车检测修复有限公司 轨道地爬车悬架弹性装置
US20110209938A1 (en) * 2010-03-01 2011-09-01 Victor Basadzishvili Vehicle Suspension and Drive System
CN104290593A (zh) * 2012-01-18 2015-01-21 华南理工大学 一种内置悬置集成式轮毂电机驱动电动轮
CN105235459A (zh) * 2015-10-27 2016-01-13 李志联 悬架减震电动轮
CN107444007A (zh) * 2017-08-18 2017-12-08 华中科技大学 一种具有内置悬架的电动车轮以及车辆

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019153809A1 (zh) * 2018-02-11 2019-08-15 清华大学 一种电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮
CN109720160A (zh) * 2019-01-04 2019-05-07 青岛科技大学 一种新型轮毂驱动电动汽车悬架***
CN112081867A (zh) * 2020-08-27 2020-12-15 南京航空航天大学 一种防爆电动轮减震装置
CN112081867B (zh) * 2020-08-27 2022-01-18 南京航空航天大学 一种防爆电动轮减震装置
CN115227146A (zh) * 2021-04-22 2022-10-25 宁波方太厨具有限公司 一种地面清洁装置及工作方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019153809A1 (zh) 2019-08-15
CN108407601B (zh) 2019-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108407601B (zh) 一种轮毂电机驱动的内置悬架及位置限制式传动电动轮
US20090133944A1 (en) In-wheel motor system
US7870918B2 (en) Drive unit for a motor vehicle
CN102700372B (zh) 高稳定性电动轮毂
US20100000811A1 (en) In-wheel motor system
CN108757830B (zh) 一种用于分布式电动汽车的轮毂电机的减振装置
CN103026103A (zh) 轮毂电机驱动装置
CN102555770B (zh) 电机充当动力吸振器质量的减速式轮边驱动***
CN105555573A (zh) 轮内电动机驱动装置
CN111572331B (zh) 一种电动轮磁流变扭转减振器
CN101683855B (zh) 机车牵引传动装置
CN206067493U (zh) 强力支撑型电驱动减速器
CN112049919A (zh) 轨道车辆用齿轮箱和驱动***、以及轨道车辆
CN106827961A (zh) 新型纯电动汽车整体后桥装置
CN101476612B (zh) 一种用于主减速器的扭转减振器
CN207809044U (zh) 一种轮边电动总成及其驱动桥
CN107458221A (zh) 一种二级减速式轮边驱动***
CN208789419U (zh) 悬架集成自动变速箱的电驱动桥总成
CN102555772A (zh) 具有动力吸振作用的减速式轮边驱动***
CN206579409U (zh) 新型纯电动汽车整体后桥装置
CN113147364B (zh) 一种用于电动轮内的主动减振磁流变悬置装置
CN102582417A (zh) 电动汽车的减速式轮边电驱动***
CN102555771A (zh) 电机作为动力吸振器质量的减速式轮边驱动***
CN210484509U (zh) 曲轴系及具有该曲轴系的车辆
CN211969149U (zh) 车辆及其驱动机构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant