多級定轉(zhuǎn)子組合式輪邊減速驅(qū)動總成的制作方法

本發(fā)明涉及輪轂電機(jī)領(lǐng)域，具體是一種多級定轉(zhuǎn)子組合式輪邊減速驅(qū)動總成。

背景技術(shù)：

輪轂電機(jī)技術(shù)也被稱為車輪內(nèi)裝電機(jī)技術(shù)，它的最大特點就是將動力裝置、傳動裝置和制動裝置都整合一起到輪轂內(nèi)，得以將電動車輛的機(jī)械部分大為簡化，現(xiàn)有的電動輪驅(qū)動總成中通常將電機(jī)和輪邊減速器均布置在成在輪轂總成內(nèi)，對于尺寸較小的電機(jī)和減速器，二者可直接集成安裝在輪轂的內(nèi)圓空間內(nèi)，以縮小整個電動輪總成的體積，如果電機(jī)和減速器的尺寸較大，則將二者設(shè)置在輪轂的同一側(cè)，而對于電動大客車等載重較大電動車輛，其輪轂電機(jī)和減速器的體積與自重較大，電機(jī)和減速器難以布置在輪轂同一側(cè)。

因此，需要一種將多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)與輪邊減速器布置在輪轂軸向兩側(cè)，使其能夠借用現(xiàn)有的汽車輪邊減速器結(jié)構(gòu),又能實現(xiàn)多電機(jī)驅(qū)動的寬域高效和模塊化,保證汽車在較寬的轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)高效率運轉(zhuǎn)、減少轉(zhuǎn)矩波動和噪聲，提高功率密度，降低成本的多級定轉(zhuǎn)子組合式輪邊減速驅(qū)動總成。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，需要一種能夠借用現(xiàn)有的汽車輪邊減速器結(jié)構(gòu),又能實現(xiàn)多電機(jī)驅(qū)動的寬域高效和模塊化,保證汽車在較寬的轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)高效率運轉(zhuǎn)、減少轉(zhuǎn)矩波動和噪聲，提高功率密度，降低成本的多級定轉(zhuǎn)子組合式輪邊減速驅(qū)動總成。

本發(fā)明的多級定轉(zhuǎn)子組合式輪邊減速驅(qū)動總成，包括輪轂、多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)以及用于將多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)的動力傳遞至輪轂的輪邊減速器；多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)和輪邊減速器分列于輪轂的軸向兩側(cè)；

進(jìn)一步，多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)位于輪轂軸向內(nèi)側(cè)，輪邊減速器位于輪轂軸向外側(cè)；

本發(fā)明的多級定轉(zhuǎn)子組合式輪邊減速驅(qū)動總成還包括與輪轂可轉(zhuǎn)動配合的轉(zhuǎn)向節(jié)；多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)設(shè)置于轉(zhuǎn)向節(jié)朝向車架的端面，輪邊減速器設(shè)置于輪轂的外端面；

進(jìn)一步，多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)包括至少兩個具有獨立定子和轉(zhuǎn)子的子電機(jī)，其中至少一個子電機(jī)內(nèi)設(shè)有用于將該子電機(jī)的轉(zhuǎn)子的動力減速輸出的電機(jī)減速器；

進(jìn)一步，子電機(jī)為三個，并分別為左列電機(jī)、中列電機(jī)和右列電機(jī)；左列電機(jī)的輸出端傳動連接于中列電機(jī)的轉(zhuǎn)子；中列電機(jī)的輸出端傳動連接于右列電機(jī)的轉(zhuǎn)子；右列電機(jī)的輸出端傳動連接于輪邊減速器的輸入端；

進(jìn)一步，子電機(jī)為三個，并分別為左列電機(jī)、中列電機(jī)和右列電機(jī)；左列電機(jī)的輸出端和中列電機(jī)的輸出端共同傳動連接于右列電機(jī)的轉(zhuǎn)子；右列電機(jī)的輸出端傳動連接于輪邊減速器的輸入端；

進(jìn)一步，各子電機(jī)的定子為兩列并分列在轉(zhuǎn)子軸向兩側(cè)，定子包括定子鐵芯以及沿定子鐵芯周向分布的多個凸極；轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子支撐和磁瓦，轉(zhuǎn)子支撐至少包括外套于定子的筒狀翼緣，磁瓦固定于筒狀翼緣內(nèi)圓并與凸極配合；

進(jìn)一步，輪邊減速器為行星減速器，輪邊減速器的太陽輪用于接受多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)輸出的動力，輪邊減速器的行星架固定于轉(zhuǎn)向節(jié)，輪邊減速器的外圈固定于輪轂以驅(qū)動輪轂轉(zhuǎn)動；

進(jìn)一步，電機(jī)減速器為行星減速器，電機(jī)減速器的太陽輪傳動連接于子電機(jī)的轉(zhuǎn)子，電機(jī)減速器的外圈與子電機(jī)的定子相對固定，電機(jī)減速器的行星架用于輸出子電機(jī)的動力；

進(jìn)一步，轉(zhuǎn)向節(jié)沿軸向設(shè)有過孔；輪邊減速器的太陽輪一體成型有穿過過孔并傳動連接于多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)輸出端的傳動軸。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的多級定轉(zhuǎn)子組合式輪邊減速驅(qū)動總成，作為輪轂電機(jī)的多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)具有兩級或兩級以上的定子和轉(zhuǎn)子，每級定子和轉(zhuǎn)子均能輸出動力并可具有獨立的減速比輸出，多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)和輪邊減速器為獨立的模塊并分別對應(yīng)設(shè)置在輪轂的內(nèi)外兩側(cè)，其中內(nèi)側(cè)為輪轂靠近車架的一側(cè)，外側(cè)為輪轂遠(yuǎn)離車架的一側(cè)，該驅(qū)動總成能夠借用現(xiàn)有的汽車輪邊減速器結(jié)構(gòu),又能實現(xiàn)多電機(jī)驅(qū)動的寬域高效和模塊化,保證汽車在較寬的轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)高效率運轉(zhuǎn)、減少轉(zhuǎn)矩波動和噪聲，提高功率密度，降低成本另外，這種布置方式能夠有效平衡整個輪轂總成的重心，提高整個輪轂總成運轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

圖1為本發(fā)明的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的第四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的第五實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的第六實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

圖1為本發(fā)明的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實施例的多級定轉(zhuǎn)子組合式輪邊減速驅(qū)動總成，包括輪轂1、多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)以及用于將多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)的動力傳遞至輪轂1的輪邊減速器；多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)和輪邊減速器為獨立模塊并分列于輪轂1的軸向兩側(cè)；作為輪轂1電機(jī)的多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)具有兩級或兩級以上的定子和轉(zhuǎn)子，每級定子和轉(zhuǎn)子均能輸出動力并可具有獨立的減速比輸出，因此每極子電機(jī)的最高工作效率和最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速區(qū)間不同，通過它們的工作組合可實現(xiàn)寬扭矩、寬轉(zhuǎn)速范圍仍能保持較高的工作效率，本實施例的多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)和輪邊減速器分別對應(yīng)設(shè)置在輪轂1的內(nèi)外兩側(cè)，其中內(nèi)側(cè)為輪轂1靠近車架的一側(cè)，外側(cè)為輪轂1遠(yuǎn)離車架的一側(cè)，該驅(qū)動總成能夠借用現(xiàn)有的汽車輪邊減速器結(jié)構(gòu),又能實現(xiàn)多電機(jī)驅(qū)動的寬域高效和模塊化,保證汽車在較寬的轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)高效率運轉(zhuǎn)、減少轉(zhuǎn)矩波動和噪聲，提高功率密度，降低成本，另外，這種布置方式能夠有效平衡整個輪轂總成的重心，提高整個輪轂總成運轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性。

本實施例中，多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)位于輪轂1軸向內(nèi)側(cè)，輪邊減速器位于輪轂1軸向外側(cè)；多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)的尺寸通常相比輪邊減速器的尺寸大，因此將其布置在輪轂1內(nèi)側(cè)有利于將其隱藏在車輛底盤內(nèi)，而輪邊減速器的軸向尺寸較小，將其布置在輪轂1外側(cè)不會導(dǎo)致輪轂1的整體尺寸限制增加。

本實施例的多級定轉(zhuǎn)子組合式輪邊減速驅(qū)動總成還包括與輪轂1可轉(zhuǎn)動配合的轉(zhuǎn)向節(jié)7；本實施例的轉(zhuǎn)向節(jié)7包括筒形結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向節(jié)7框架和轉(zhuǎn)向節(jié)軸，轉(zhuǎn)向節(jié)軸通過軸承與輪轂1內(nèi)圓沿軸向固定周向轉(zhuǎn)動的方式配合，多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)設(shè)置于轉(zhuǎn)向節(jié)7朝向車架的端面并位于轉(zhuǎn)向節(jié)7內(nèi)圓空間內(nèi)，保證多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)與轉(zhuǎn)向節(jié)7能夠緊湊布置，輪邊減速器設(shè)置于輪轂1的外端面，其輸出端與輪轂1固定，多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)輸出的動力經(jīng)過輪邊減速器減速增矩后傳遞至輪轂1并驅(qū)動輪轂1轉(zhuǎn)動，電機(jī)減速器為行星減速器，電機(jī)減速器的太陽輪12傳動連接于左列電機(jī)的轉(zhuǎn)子8，電機(jī)減速器的外圈10與左列電機(jī)的定子9相對固定，電機(jī)減速器的行星架11用于將左列電機(jī)的動力輸出至右列電機(jī)的轉(zhuǎn)子13，右列電機(jī)的轉(zhuǎn)子13通過傳動軸6將動力傳遞至輪邊減速器的輸入端。

本實施例中，多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)包括兩個具有獨立定子和轉(zhuǎn)子的子電機(jī)，分別為左列電機(jī)和右列電機(jī)，其中左列電機(jī)內(nèi)設(shè)有用于將該子電機(jī)的轉(zhuǎn)子的動力減速輸出的電機(jī)減速器；本實施例中，左列電機(jī)中的電機(jī)減速器的減速比以及極對數(shù)等結(jié)構(gòu)可根據(jù)左列電機(jī)的最高工作效率和最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)速區(qū)間進(jìn)行設(shè)定，使整個多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)可實現(xiàn)寬扭矩、寬轉(zhuǎn)速范圍仍能保持較高的工作效率。

本實施例中，輪邊減速器為行星減速器，輪邊減速器的太陽輪5用于接受多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)輸出的動力，輪邊減速器的行星架3通過花鍵沿周向固定于轉(zhuǎn)向節(jié)7，輪邊減速器的外圈2固定于輪轂1以驅(qū)動輪轂1轉(zhuǎn)動，輪邊減速器還包括用于固定在外圈外端面的端蓋4，避免雜質(zhì)進(jìn)入到輪邊減速器內(nèi)。

本實施例中，轉(zhuǎn)向節(jié)7的轉(zhuǎn)向節(jié)7軸上沿軸向設(shè)有過孔；輪邊減速器的太陽輪5一體成型有穿過過孔并傳動連接于多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)輸出端的傳動軸6，其中傳動軸6為變徑軸，其靠近多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)的軸段的外徑大于靠近輪邊減速器的軸段的外徑，傳動軸靠近多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)的軸段形成用于與多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)輸出軸傳動連接的花鍵孔。

圖2為本發(fā)明第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明的第二實施例中，各子電機(jī)的定子16為兩列并分列在轉(zhuǎn)子軸向兩側(cè)，定子16包括定子鐵芯以及沿定子鐵芯周向分布的多個凸極；轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子支撐15和磁瓦14，轉(zhuǎn)子支撐15至少包括外套于定子的筒狀翼緣，磁瓦14固定于筒狀翼緣內(nèi)圓并與凸極配合；兩個定子16的凸極與轉(zhuǎn)子配合形成兩個獨立的電氣驅(qū)動件，將定子16分列于轉(zhuǎn)子軸向兩側(cè)有利于增加定子凸極的數(shù)量，提高子電機(jī)的驅(qū)動動力，同時又能有效縮短子電機(jī)的軸向尺寸，其中兩個定子16的尺寸可以根據(jù)需要布置為相同或不同，本實施例的多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)利用了轉(zhuǎn)子內(nèi)部較大的空間，使得產(chǎn)生更大的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)啟動更加容易，運行更平穩(wěn)，同時其工藝更容易，散熱更好，工作更可靠。

圖3為本發(fā)明的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明的第三實施例中，子電機(jī)為三個，并分別為左列電機(jī)、中列電機(jī)和右列電機(jī)；左列電機(jī)的輸出端傳動連接于中列電機(jī)的轉(zhuǎn)子19；中列電機(jī)的輸出端傳動連接于右列電機(jī)的轉(zhuǎn)子26；右列電機(jī)的輸出端傳動連接于輪邊減速器的輸入端；本實施例中，左列電機(jī)和右列電機(jī)均設(shè)置電機(jī)減速器并通過電機(jī)減速器將轉(zhuǎn)子的動力輸出，電機(jī)減速器為行星齒輪減速器，其中，左列電機(jī)中的電機(jī)減速器的太陽輪17傳動連接于左列電機(jī)的轉(zhuǎn)子22，外圈23通過螺栓與電機(jī)殼體固定，行星架18通過花鍵將動力傳遞至中列電機(jī)的轉(zhuǎn)子19，中列電機(jī)中的電機(jī)減速器的太陽輪20傳動連接于中列電機(jī)的轉(zhuǎn)子19，外圈24通過螺栓與電機(jī)殼體固定，行星架25通過花鍵將動力傳遞至右列電機(jī)的轉(zhuǎn)子26，右列電機(jī)的轉(zhuǎn)子26通過傳動軸將動力傳遞至輪邊減速器的太陽輪，最終驅(qū)動輪轂轉(zhuǎn)動，本實施例中通過三列電機(jī)同時向輪邊減速器輸出動力，更好的滿足車輛的動力要求。

圖4為本發(fā)明的第四實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明的第四實施例中，子電機(jī)為三個，并分別為左列電機(jī)、中列電機(jī)和右列電機(jī)；左列電機(jī)的輸出端和中列電機(jī)的輸出端共同傳動連接于右列電機(jī)的轉(zhuǎn)子30；右列電機(jī)的輸出端傳動連接于輪邊減速器的輸入端；本實施例中電機(jī)減速器和輪邊減速器均為行星減速器，其中，左列電機(jī)中的電機(jī)減速器的太陽輪33傳動連接于左列電機(jī)的轉(zhuǎn)子34，外圈27通過螺栓與電機(jī)殼體固定，行星架28沿軸向一體延伸出一轉(zhuǎn)軸，該轉(zhuǎn)軸通過花鍵將動力傳遞至中列電機(jī)的輸出端(即中列電機(jī)的行星架31)，中列電機(jī)中的電機(jī)減速器的太陽輪傳動連接于中列電機(jī)的轉(zhuǎn)子32，外圈29通過螺栓與電機(jī)殼體固定，行星架31通過花鍵將動力傳遞至右列電機(jī)的轉(zhuǎn)子30，右列電機(jī)的轉(zhuǎn)子30通過傳動軸將動力傳遞至輪邊減速器的太陽輪，最終驅(qū)動輪轂轉(zhuǎn)動，這種結(jié)構(gòu)的多級定轉(zhuǎn)子組合式電機(jī)總的左列電機(jī)和右列電機(jī)在工作時的轉(zhuǎn)速差異不大，特別是左列電機(jī)工作時，其轉(zhuǎn)速不會過高，有利于提高整個多列定轉(zhuǎn)子電機(jī)的效率。

圖5為本發(fā)明的第五實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明的第五實施例中，子電機(jī)為三個，并分別為左列電機(jī)、中列電機(jī)和右列電機(jī)；且只有中列電機(jī)設(shè)有電機(jī)減速器，左列電機(jī)的轉(zhuǎn)子40直接傳動連接于中列電機(jī)的轉(zhuǎn)子39，中列電機(jī)中的電機(jī)減速器的太陽輪35傳動連接于中列電機(jī)的轉(zhuǎn)子39，外圈36通過螺栓與電機(jī)殼體固定，行星架38通過花鍵將動力傳遞至右列電機(jī)37的轉(zhuǎn)子，右列電機(jī)的轉(zhuǎn)子37通過傳動軸將動力傳遞至輪邊減速器的太陽輪，最終驅(qū)動輪轂轉(zhuǎn)動，本實施例中的左列電機(jī)取消了電機(jī)減速器，避免多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)在運行過程中左列電機(jī)的轉(zhuǎn)速過高，可有效降低電機(jī)的制造成本。

圖6為本發(fā)明的第六實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明的第六實施例中，子電機(jī)為三個，并分別為左列電機(jī)、中列電機(jī)和右列電機(jī)；且只有中列電機(jī)設(shè)有電機(jī)減速器，左列電機(jī)的轉(zhuǎn)子43沿軸向延伸出一轉(zhuǎn)軸，并通過該轉(zhuǎn)軸直接穿過中列電機(jī)的轉(zhuǎn)子44傳動連接于中列電機(jī)的電機(jī)減速器的輸出端(即行星架45)，中列電機(jī)中的電機(jī)減速器的太陽輪41傳動連接于中列電機(jī)的轉(zhuǎn)子44，外圈42通過螺栓與電機(jī)殼體固定，行星架45通過花鍵將動力傳遞至右列電機(jī)的轉(zhuǎn)子46，右列電機(jī)的轉(zhuǎn)子46通過傳動軸將動力傳遞至輪邊減速器的太陽輪，最終驅(qū)動輪轂轉(zhuǎn)動，本實施例中的左列電機(jī)取消了電機(jī)減速器，避免多級定轉(zhuǎn)子減速電機(jī)在運行過程中左列電機(jī)的轉(zhuǎn)速過高，同時左列電機(jī)在運行過程中，其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與中列電機(jī)電機(jī)減速器輸出端轉(zhuǎn)速相同，進(jìn)一步降低左列電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。