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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