一种脱挡式轮边电驱系统结构的制作方法

1.本实用新型涉及电动汽车驱动系统领域，尤其是涉及一种脱挡式轮边电驱系统结构。


背景技术：

2.电动汽车作为近些年汽车工业发展的主导方向，其零排放和可再生电功能受到市场青睐和重视，当前纯电动汽车作为新能源汽车主要发展方向，其驱动系统效率和驱动形式备受关注，尤其在纯电动汽车电池容量有限条件下，系统效率和驱动形式已作为车辆主要性能和要求提出。
3.目前市场上大多数电动车都是由传统燃油车改装而来，通过电机替换内燃机，传动布置形式与燃油车大同小异，机械传动效率和驱动形式没有大的改变和提升，驱动控制形式不能按照系统效率最优化设计，导致系统耗电量加大，不能满足整车续航要求，车辆经济性不高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种脱挡式轮边电驱系统结构，用于提高集成度，减小传动能量损失，提高整车续航能力。
5.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种脱挡式轮边电驱系统结构，安装于汽车每个驱动轮的轮边，包括永磁同步电机、行星齿轮减速器、脱挡机构和壳体，所述的永磁同步电机、行星齿轮减速器和脱挡机构均集成安装在壳体内，永磁同步电机通过行星齿轮减速器连接车轮的轮毂，所述的脱挡机构控制行星齿轮减速器的内齿圈传动。
7.进一步地，所述的壳体包括永磁同步电机的机壳和行星齿轮减速器的箱体，机壳和箱体分体式连接，所述脱挡机构安装在箱体内。
8.进一步地，所述的永磁同步电机包括定子总成、转子总成和端盖，所述转子总成装配在机壳内，端盖连接机壳的一侧，转子总成末端装有转轴齿轮，用于与行星齿轮减速器的输入齿轮轴啮合，并且该转轴齿轮悬臂布置在机壳另一侧。
9.进一步地，所述的行星齿轮减速器包括输入齿轮轴、太阳轮、行星轮、内齿圈、双联轴承、行星架总成和结合齿圈，所述输入齿轮轴一端通过轴承装配在机壳上，另一端通过轴承连接行星架总成，所述太阳轮安装在输入齿轮轴上，所述内齿圈通过双联轴承安装在箱体内侧，所述行星轮安装在行星架总成上，太阳轮通过行星轮连接内齿圈，所述内齿圈的一侧还连接结合齿圈，所述结合齿圈用于连接脱挡机构，所述行星架总成连接车轮的轮毂。
10.进一步地，所述的结合齿圈工作端面设有犬齿或摩擦片。
11.进一步地，所述行星架总成与输入齿轮轴间装配有油封，行星架总成和输入齿轮轴可相对旋转，且油封随行星架总成旋转。
12.进一步地，所述的脱挡机构包括锁环齿座，锁环，压簧和电磁离合器，所述电磁离
合器连同锁环齿座固定于箱体内，锁环装配在锁环齿座上且可沿锁环齿座相对滑动，压簧沿锁环齿座一周均布且安装在锁环和锁环齿座之间，所述锁环被电磁离合器控制并且用于接触行星齿轮减速器的内齿圈。
13.进一步地，所述的脱挡机构还包括位置传感器，安装在锁环的一侧，并且固定在箱体上。
14.进一步地，所述永磁同步电机、行星齿轮减速器和脱挡机构集成后共用油冷却润滑。
15.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
16.1、本实用新型提出的分散式的轮边电驱系统结构，将脱挡式轮边电驱系统结构安装在汽车驱动轮的轮边，通过每个电驱系统结构内永磁同步电机、行星减速系统和脱挡机构的独立集成，省去了传统汽车结构中传动轴和差速器等零部件，传动效率高，提高电动汽车的续航能力；并且每个电驱系统结构总集成度高，整车底盘空间得到最大优化，便于其他系统布置。
17.2、电驱系统结构独立布置于轮边，可实现整车更加灵活的机动性和操控性，而永磁同步电机和行星减速系统的匹配，可保证轮边峰值扭矩的输出，使总成平稳运行在系统高效区，实现了永磁同步电机的小型化，电驱系统整体可以限制在轮毂范围内。
18.3、减速系统采用可脱挡结构设计，脱挡机构的添加保证了车辆适时全驱和发电的需求，进一步提升车辆电驱系统效率并降低能耗；脱挡式轮边电驱系统作为独立驱动模块，根据整车需求适时工作，进一步提升整车适用性和可靠性。
19.4、整个电机系统和减速系统互通并共用冷却和润滑系统，实现系统总成高效传动和散热。
附图说明
20.图1为本实用新型的整体示意图。
21.图2为本实用新型的内部结构示意图。
22.附图标记：1、永磁同步电机，2、行星齿轮减速器，3、脱挡机构，11、转轴齿轮，12、转子总成，13、定子总成，14、端盖，201、第一轴承，202、输入齿轮轴，203、第二轴承，204、太阳轮，205、行星轮，206、内齿圈，207、双联轴承，208、行星架总成，209、结合齿圈，211、油封，212、第三轴承，214、滚针轴承，31、锁环齿座，32、锁环，33、压簧，34、电磁离合器，35、位置传感器。4、壳体，41、机壳，42、箱体。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
24.如图1和图2所示，本实施例提供了一种脱挡式轮边电驱系统结构，安装于汽车每个车轮的轮边，包括了永磁同步电机1、行星齿轮减速器2和脱挡机构3。其中，永磁同步电机1的机壳41和行星齿轮减速器2的箱体42分体式连接，组成一个完整的壳体4，脱挡机构3安装在箱体42内。永磁同步电机1通过行星齿轮减速器2连接车轮的轮毂，脱挡机构3控制行星
齿轮减速器2的内齿圈206传动。永磁同步电机1、行星齿轮减速器2和脱挡机构3集成后共用油冷却润滑。
25.永磁同步电机1包括转轴齿轮11，转子总成12，定子总成13，端盖14和机壳41。其中定子总成13固定在机壳41内，转子总成12装配在端盖14和机壳41内；转轴齿轮11装在转子总成12末端，且转轴齿轮11悬臂布置在机壳41一侧并驱动行星齿轮减速器2。
26.永磁同步电机1与行星齿轮减速器2通过转轴齿轮11和输入齿轮轴202啮合传动。其中行星齿轮减速器2包括输入齿轮轴202、太阳轮204、行星轮205、内齿圈206、双联轴承207、行星架总成208、结合齿圈209、箱体42、油封211、滚针轴承214、第一轴承201、第二轴承203和第三轴承212。其中太阳轮204固定在输入齿轮轴202上，输入齿轮轴202一端通过第一轴承201装配在机壳41上，另一端通过滚针轴承214装配在行星架总成208内。在行星架总成208内安装有油封211，且油封211作用在输入齿轮轴202上。行星架总成208一端通过第二轴承203安装在输入齿轮轴202上，另一端通过第三轴承212安装在箱体42上。箱体42也安装有油封211，该油封作用于行星架总成208形成密封。内齿圈206通过双联轴承207装配在箱体42内，其中双联轴承207内圈装配在内齿圈206上，双联轴承207外圈装配在箱体42上；在内齿圈206一侧固定有结合齿圈209，该结合齿圈209与脱挡机构3作用实现行星齿轮减速器2的脱挡和减速功能。
27.脱挡机构主要包括了锁环齿座31，锁环32，压簧33，电磁离合器34，和位置传感器35。其中电磁离合器34连同锁环齿座31固定于箱体42内。锁环32装配在锁环齿座31上且可沿锁环齿座31相对滑动但不可转动。压簧33沿锁环齿座34一周均布且装配在锁环32和电磁离合器34之间。
28.在电磁离合器34断电时，压簧33将锁环32与结合齿圈209压合，由于锁环32和结合齿圈209的结合面制有犬齿或摩擦片，此时结合齿圈209连同内齿圈206在锁环齿座31形成锁止约束，则行星齿轮减速器2形成减速功能。当输入齿轮轴202连同太阳轮204旋转时，内齿圈206制动，行星架总成208减速传动输出动力。
29.当电磁离合器34通电时锁环32被吸回，锁环32和结合齿圈209结合面脱离，在输入齿轮轴202连同太阳轮204旋转时，内齿圈206连同结合齿圈209在双联轴承207上空转，行星齿轮减速器2失去减速功能。其中行星齿轮减速器2的挡位状态通过位置传感器35反馈，锁环32与结合齿圈209锁止时位置传感器35反馈在挡信号，锁环32与结合齿圈209分离时位置传感器35反馈空挡信号，其中位置传感器35固定在箱体42上。
30.本实施例将电机系统集成到驱动轮的轮边，省去传动轴和差速器等零部件，通过轮边减速系统减速增扭，实现驱动电机小型化，同时对减速系统采用可脱挡结构设计，使得驱动轮控制更加灵活，实现适时驱动和发电，整个电机系统和减速系统互通并共用冷却和润滑系统，实现系统总成高效传动和散热。
31.以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。