CN221213478U - 一种直驱式轮毂电驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种直驱式轮毂电驱动装置,包括轮毂电机、制动器、制动盘、轴承单元、轮辋;轮毂电机固定在轮辋上,制动盘固定在轮毂电机和轮辋之间;轴承单元设置在轮毂电机的电机定子托架内;制动器固定在电机定子托架内侧,用于与制动盘配合。本实用新型通过采用空间、结构和功能集成的方式,将轴承单元内圈与制动盘、轮毂结构与功能集成,轴承单元外圈与高转矩密度的外转子水冷轮毂电机定子托架、悬架连接盘接口结构集成,通过采用合理偏心距钢球对作为一体,承受轴向和径向负荷,实现工况复杂的特种车辆车轮负荷以及附加负荷,同时高度集成化有效的减小了体积和重量,提高了轮毂电驱动装置的转矩功率密度。
Description
技术领域
本实用新型属于轮毂电驱动技术领域,具体涉及一种直驱式轮毂电驱动装置。
背景技术
随着能源和环境问题,使得电动车辆越来越受到重视,在现代全电化、信息化特种作战体系中,电驱动已经成为未来特种车辆发展趋势。目前电驱动轮技术发展迅猛,特别是在乘用车领域,得到了研究应用,但在轻型特种车辆领域(3T以下),由于其使用工况恶劣性以及性能要求的更高,使得电驱动轮的开发应用任重而道远。
现有的电驱动轮由于采用外转子电机、鼓式制动器、轴承、轮辋、轮胎、编码器,其中外转子电机采用常规结构,为减小质量通常不带有专门的冷却散热结构,所以其电机转矩密度不高,难以满足特种车辆的需求;制动器采用鼓式制动器,易于轮辋内布置,但制动效能低重量重;轴承采用标准常规轴承,集成度低对于整体结构空间利用率低,会带来重量增加,编码器和轮辋也不参与集成设计,因此传统结构中的集成度较低带来簧下质量较大而空间占用较大,同时电机的功率密度较低,造成整个电驱动轮的驱动能力不能很好满足特种车辆需求。
实用新型内容
本实用新型提供一种直驱式轮毂电驱动装置,解决上述缺陷。
为了解决以上技术问题,本实用新型提供了一种直驱式轮毂电驱动装置,其特征在于:包括轮毂电机、制动器、制动盘、轴承单元、轮辋;轮毂电机固定在轮辋上,制动盘固定在轮毂电机和轮辋之间;轴承单元设置在轮毂电机的电机定子托架内;制动器固定在电机定子托架内侧,用于与制动盘配合。
有益效果:本实用新型通过采用空间、结构和功能集成的方式,将轴承单元内圈与制动盘、轮毂结构与功能集成,轴承单元外圈与高转矩密度的外转子水冷轮毂电机定子托架、悬架连接盘接口结构集成,通过采用合理偏心距钢球对作为一体,承受轴向和径向负荷,实现工况复杂的特种车辆车轮负荷以及附加负荷,同时高度集成化有效的减小了体积和重量,提高了轮毂电驱动装置的转矩功率密度。
由此形成的集驱动、制动、支撑为一体的高效轻量化的电驱动***,特别适用于小型无人车、轻型全地形车,超轻型海陆空飞行器,相比较于现有技术,实现了高效、高转矩、紧凑和轻量化。
附图说明
图1直驱式轮毂电驱动装置三维剖视图
图2轮毂电机结构剖视图
图3制动盘三维结构图
图4轮毂轴承单元三维结构图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、内容和优点更加清楚,下面对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。
本实用新型提出的一种直驱式轮毂电驱动装置1,包括轮毂电机2、制动器3、制动盘4、轴承单元5、轮辋6;轮毂电机2固定在轮辋6上,制动盘4固定在轮毂电机2和轮辋6之间;轴承单元5设置在轮毂电机2的电机定子托架9内;制动器3固定在电机定子托架9内侧,用于与制动盘4配合。
轮毂电机2为外转子永磁同步电机,包括电机转子部件7、电机定子组件8、电机定子托架9、电机定子左端盖10、电机转子左端盖11;
轮毂电机2为水冷电机,电机转子部件7设置在最外圆部位,其右端部通过螺栓12直接与轮辋6固定连接,电机转子左端盖11通过螺栓13与电机转子部件7固定连接;电机定子组件8设置在电机转子部件7的内腔,并与电机定子托架9过盈配合连接,电机定子托架9内设有冷却水道,用于轮毂电机定子的冷却散热。电机定子左端盖10通过螺栓14与电机定子托架9固定连接,电机定子左端盖10与电机转子左端盖11之间连接采用迷宫式间隙结构,起密封作用。
电机定子托架9设有悬架安装孔15、轴承单元5的固定孔16、缺口17用于避免与制动器3干涉,固定制动器3用的孔18、进出水口19以及减重孔20。电机定子左端盖10同时也设有三相出线口21,用于高压三相线的出线。电机转子部件7右端部设有定位孔22,用于与制动盘4固定、传递扭矩。
所述制动器3为行驻一体钳盘式制动器,制动车轮的作用,采用液压执行机构。与电机定子托架9中的孔18通过螺栓固定连接。
制动盘安装在电机定子托架9与电机转子部件7之间,制动盘4包括动盘23、轮毂24、中间轴25,左侧为动盘23,右侧为轮毂24,通过中间轴25固定为一体。轮毂24右侧设有端面键26、27,右侧外圈与轮毂电机2的电机转子部件7右端部孔22配合连接,右侧内圈与轴承单元5的内圈30孔位41配合连接。
轮毂24中的孔位28通过螺栓12和电机转子部件7与轮辋6固定连接为一体。轮毂24中的孔位29与轴承单元5固定连接。制动盘4的动盘23采用碳陶材质。
轴承单元5用于支撑轮毂电机与轮胎轮辋总成并传递扭矩,采用内外圆多功能一体化集成结构。
轴承单元5由内圈30、外圈31、钢球32、端盖33、旋变34、内半圈35、锁紧螺母36、油封37、连接螺栓38、39、40、旋变固定螺母41组成,其中内圈30带有法兰结构与制动盘4止口配合连接,并通过螺栓38与制动盘4固定连接;外圈31带有法兰结构与电机定子托架9配合连接并通过螺栓39与电机定子托架9固定连接。钢球32为标准件,与内圈30、内半圈35、外圈31的沟道配合连接,两球心距满足车辆使用要求。并通过锁紧螺母36将内半圈35与内圈30轴向固定,并满足游隙要求。轴承单元5内腔两端都设有油封37,起密封油脂作用。旋变的内圈安装在内圈30的左侧端部通过螺母41固定连接,旋变的外圈固定安装在端盖33上,端盖33与外圈31止口配合连接并通过螺栓40固定连接。
所述轮辋6为对开式铝合金轮辋,对于轻型车一般选取16~18寸轮辋匹配在不同车型上使用。
动力传递:
行车工况:所述轮毂电机2提供驱动力,经电机转子部件7、制动盘4、轮辋6直接传递给车轮驱动车轮转动。
制动工况:制动器3接受制动指令,通过液压***给油动作,制动器3的制动钳夹紧制动盘4的动盘23,制动住动盘23运转,通过中间轴25、连接盘24、电机转子部件7、轮辋6制动住车轮,阻止其转动。
轴承单元5起支撑轮毂电机、轮辋轮胎的作用,在行车运转过程中传递扭矩,承受轴向、径向载荷以及倾覆力矩等。
本实用新型可以根据需求与不同滚动半径的轮胎匹配在轮辋上使用。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种直驱式轮毂电驱动装置,其特征在于:包括轮毂电机(2)、制动器(3)、制动盘(4)、轴承单元(5)、轮辋(6);轮毂电机固定在轮辋上,制动盘固定在轮毂电机和轮辋之间;轴承单元设置在轮毂电机的电机定子托架内;制动器固定在电机定子托架内侧,用于与制动盘配合。
2.根据权利要求1所述的一种直驱式轮毂电驱动装置,其特征在于:轮毂电机(2)为外转子永磁同步电机。
3.根据权利要求1所述的一种直驱式轮毂电驱动装置,其特征在于:轮毂电机(2)包括电机转子部件(7)、电机定子组件(8)、电机定子托架(9)、电机定子左端盖(10)、电机转子左端盖(11);电机转子部件(7)设置在最外圆部位,其右端部直接与轮辋(6)固定连接,电机转子左端盖(11)与电机转子部件(7)固定连接;电机定子组件(8)设置在电机转子部件(7)的内腔,并与电机定子托架(9)过盈配合连接,电机定子左端盖(10)与电机定子托架(9)固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种直驱式轮毂电驱动装置,其特征在于:轮毂电机(2)为水冷电机。
5.根据权利要求3所述的一种直驱式轮毂电驱动装置,其特征在于:电机定子托架(9)内设有冷却水道,用于轮毂电机定子的冷却散热。
6.根据权利要求3所述的一种直驱式轮毂电驱动装置,其特征在于:电机定子左端盖(10)与电机转子左端盖(11)之间连接采用迷宫式间隙结构,起密封作用;电机定子左端盖(10)设有三相出线口(21),用于高压三相线的出线。
7.根据权利要求3所述的一种直驱式轮毂电驱动装置,其特征在于:制动盘(4)包括动盘(23)、轮毂(24)、中间轴(25),动盘(23)通过中间轴(25)与轮毂(24)固定为一体,轮毂(24)右侧外圈与电机转子部件(7)配合连接,轮毂(24)右侧内圈与轴承单元(5)的内圈配合连接。
8.根据权利要求1所述的一种直驱式轮毂电驱动装置,其特征在于:所述制动器(3)为行驻一体钳盘式制动器。
9.根据权利要求3所述的一种直驱式轮毂电驱动装置,其特征在于:轴承单元(5)包括内圈(30)、外圈(31)、钢球(32)、端盖(33)、旋变(34)、内半圈(35),其中内圈(30)与制动盘(4)固定连接;外圈(31)与电机定子托架(9)固定连接,钢球(32)与内圈(30)、内半圈(35)、外圈(31)的沟道配合连接,内半圈(35)与内圈(30)轴向固定,旋变内圆与内圈(30)的左侧端部固定连接,旋变的外圆固定安装在端盖(33)上。
10.根据权利要求1所述的一种直驱式轮毂电驱动装置,其特征在于:所述轮辋(6)为对开式铝合金轮辋。
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