本發(fā)明涉及一種輪轂電機(jī)驅(qū)動裝置，更確切地說，本發(fā)明涉及一種外轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)與懸架集成的結(jié)構(gòu)方案，屬于新能源汽車輪轂電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的電動汽車以集中式電機(jī)驅(qū)動為主，用電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的發(fā)動機(jī)，仍保留減速器，驅(qū)動軸等傳動機(jī)構(gòu)。而輪轂電機(jī)電動車用電機(jī)直接驅(qū)動車輪，可實現(xiàn)四輪的獨立控制、四輪轉(zhuǎn)向、扭矩矢量控制等功能，并且輪轂電機(jī)電動車省卻了傳動機(jī)構(gòu)，極大地提高了工作效率，由以上可以看出輪轂電機(jī)電動車與傳統(tǒng)汽車相比優(yōu)勢明顯，儼然成為下一代電動車的發(fā)展方向。

傳統(tǒng)車輛的制動系統(tǒng)一般為X配管結(jié)構(gòu)，當(dāng)制動系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，前后對側(cè)輪的制動器同時失效，然而制動系統(tǒng)沒有失效的前后對側(cè)車輪，產(chǎn)生的前輪制動力一般大于后輪制動力，從而會對車體扭矩，車輛會產(chǎn)生跑偏。主銷偏置距一般設(shè)計為負(fù)值，形成一個制動力的力臂，制動器沒失效車輪的制動力與上述力臂形成一個反向的轉(zhuǎn)向扭矩，使車輪向制動器失效輪一側(cè)轉(zhuǎn)向，可以抵消上述車體的跑偏。

輪轂電機(jī)車輛每個車輪由一個電機(jī)獨立驅(qū)動控制，如果出現(xiàn)制動系統(tǒng)故障時，可以利用控制左右輪電機(jī)扭矩大小，產(chǎn)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)向扭矩來穩(wěn)定車輛的行駛。

另外，最重要的一點，傳統(tǒng)車的驅(qū)動力作用在輪心處，然而輪轂電機(jī)驅(qū)動輪的驅(qū)動力作用在輪胎接地點處，制動力也作用在輪胎接地點上，將主銷偏置距設(shè)置為0時，驅(qū)動力與制動力對轉(zhuǎn)向輪不會產(chǎn)生扭矩，在車輛行駛或者制動過程中即便出現(xiàn)左右輪電機(jī)扭矩不均衡的狀態(tài)也能保證車輛的穩(wěn)定性。

除此之外，輪轂電機(jī)車輛主銷偏置距為0時，在左右輪電機(jī)扭矩相同的情況下不會產(chǎn)生額外的內(nèi)力矩，使電機(jī)及懸架系統(tǒng)各部件受力減小，減少損耗。

針對這一技術(shù)領(lǐng)域，國內(nèi)外各大汽車企業(yè)開展了大量研究，如日本三菱公司提出的“輪轂電機(jī)”(特開2006199107)和比亞迪股份公司提出的發(fā)明名稱為“一種輪轂電機(jī)系統(tǒng)和包括該輪轂電機(jī)系統(tǒng)的車輛”(授權(quán)公告號CN 201549972 U)的實用新型專利。雖然這些專利都解決了輪轂電機(jī)系統(tǒng)與底盤集成的問題，但是這些專利的內(nèi)容的特點是將制動系統(tǒng)與輪轂電機(jī)集成布置或者緊湊布置，這種方式?jīng)]能充分利用輪內(nèi)空間，很難滿足電機(jī)及制動系統(tǒng)的尺寸、性能以及系統(tǒng)的散熱效果，并且下控制臂外點球頭不能布置在合適的位置從而滿足主銷偏置距為0，所以不能保證車輛驅(qū)動和制動時的穩(wěn)定性，并且會增加懸架部件所受的內(nèi)力矩，產(chǎn)生損耗。

因此，亟待出現(xiàn)一種能夠滿足電機(jī)及制動系統(tǒng)的尺寸、性能以及系統(tǒng)的散熱效果并能夠使得主銷偏置距為0，以保證車輛驅(qū)動和制動時的穩(wěn)定性的輪轂電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種輪轂電機(jī)驅(qū)動裝置，該裝置將制動系統(tǒng)布置在轉(zhuǎn)向節(jié)的內(nèi)側(cè)，與電機(jī)間隔一定距離，為電機(jī)和制動系統(tǒng)布置了足夠的空間，保證了電機(jī)及制動系統(tǒng)的尺寸、性能以及系統(tǒng)的散熱效果，并能夠使得主銷偏置距為0，保證了車輛驅(qū)動和制動時的穩(wěn)定性。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的實施例提供一種輪轂電機(jī)驅(qū)動裝置，包括輪轂電機(jī)、轉(zhuǎn)向節(jié)、法蘭、制動器，從所述輪轂電機(jī)的軸線位置延伸有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)向節(jié)設(shè)置在所述輪轂電機(jī)和所述制動器之間，所述轉(zhuǎn)向節(jié)固定在所述輪轂電機(jī)上，在中心形成有通孔和在邊緣形成有繞過所述制動器而與車輛的前懸架的下控制臂的最外點的控制臂球頭連接的第一連接部，所述第一連接部與所述控制臂球頭的連接位置位于所述電機(jī)和所述制動器之間使得車輛的轉(zhuǎn)向主銷的主銷偏置距為0的位置，所述轉(zhuǎn)軸通過所述通孔與所述法蘭的一端連接，所述法蘭的另一端與所述制動器連接。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)向節(jié)通過螺栓固定在所述輪轂電機(jī)的定子外端面上。

優(yōu)選地，所述定子外端面上設(shè)置有高壓線端口。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)向節(jié)上還設(shè)置有與轉(zhuǎn)向拉桿連接的第二連接部。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)向節(jié)上還設(shè)置有與所述前懸架的減震器連接的第三連接部。

優(yōu)選地，所述制動器為盤式制動器。

優(yōu)選地，所述法蘭與所述盤式制動器的制動盤通過螺栓連接。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)向節(jié)上還設(shè)置有與所述盤式制動器的制動卡鉗通過螺栓連接的第四連接部。

優(yōu)選地，所述輪轂電機(jī)為外轉(zhuǎn)子直驅(qū)式輪轂電機(jī)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果至少包括：

1.本發(fā)明將輪轂電機(jī)系統(tǒng)的制動系統(tǒng)與電機(jī)部分結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了分離，從而滿足了電機(jī)以及制動系統(tǒng)的尺寸、性能。

2.本發(fā)明中的制動系統(tǒng)布置于轉(zhuǎn)向節(jié)內(nèi)側(cè)，增加了其與空氣的對流面積，增加了制動盤的散熱能力。

3.本發(fā)明中的下控制臂外點球頭可以布置在電機(jī)與制動系統(tǒng)之間，能夠使主銷偏置距為0，保證了車輛驅(qū)動與制動時的穩(wěn)定性，減少了懸架部件所受的內(nèi)力矩。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例的輪轂電機(jī)驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一實施例的輪轂電機(jī)驅(qū)動裝置的爆炸示意圖。

(符號說明)

1.輪轂電機(jī)；1a.電機(jī)轉(zhuǎn)子；1b.定子外端面；2.高壓線端口；3.轉(zhuǎn)軸；

4.花鍵；5.轉(zhuǎn)向節(jié)；5a.轉(zhuǎn)向節(jié)固定點螺紋孔；5b.通孔；6.上節(jié)臂；

7.減震器固定點螺紋孔；8.卡鉗安裝臂；9.卡鉗固定點螺紋孔；10.轉(zhuǎn)向臂；

11.下節(jié)臂；12.法蘭；13.制動盤固定點螺紋孔；14.制動盤；15.制動卡鉗；

16.制動盤盤帽；17.轉(zhuǎn)向拉桿；18.轉(zhuǎn)向球頭；19.下控制臂；

20.控制臂球頭；21.減震器；22.連接支架；23.減震器支架螺紋孔；

24.輪胎中心面；25.主銷接地點；26.轉(zhuǎn)向主銷。

具體實施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

【本發(fā)明的技術(shù)思想】

本發(fā)明的技術(shù)思想是調(diào)整電機(jī)、制動器、轉(zhuǎn)向節(jié)和懸架之間的位置關(guān)系，即將轉(zhuǎn)向節(jié)布置在電機(jī)和制動器之間，將制動器由原來的輪內(nèi)位置調(diào)整到的位于轉(zhuǎn)向節(jié)的內(nèi)側(cè)位置，而電機(jī)布置在輪內(nèi)靠外的位置，這樣能夠保證轉(zhuǎn)向節(jié)與懸架的布置空間。同時，本發(fā)明中的電機(jī)外殼體與電機(jī)轉(zhuǎn)子相連，屬于運動部件，制動盤同屬于運動部件，而轉(zhuǎn)向節(jié)屬于固定部件，這樣將轉(zhuǎn)向節(jié)與電機(jī)定子端面相連，夾在電機(jī)與制動器之間，從而能夠保證并且提高車輛底盤各個部件的性能及整體性能。

【本發(fā)明的技術(shù)方案】

圖1為本發(fā)明一實施例的輪轂電機(jī)驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明一實施例的輪轂電機(jī)驅(qū)動裝置的爆炸示意圖。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供的輪轂電機(jī)驅(qū)動裝置主要包括外轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)1、轉(zhuǎn)向節(jié)5、法蘭12、制動器，從輪轂電機(jī)的軸線位置延伸有轉(zhuǎn)軸3，所述轉(zhuǎn)向節(jié)5布置在所述輪轂電機(jī)1和所述制動器之間，所述轉(zhuǎn)向節(jié)5固定在所述電機(jī)1上，所述轉(zhuǎn)軸3通過所述通孔與所述法蘭12的一端連接，即該轉(zhuǎn)軸3的內(nèi)側(cè)通過所述轉(zhuǎn)向節(jié)5并一直延伸到該轉(zhuǎn)向節(jié)5的內(nèi)側(cè)，所述法蘭12的另一端與所述制動器連接，本發(fā)明對法蘭12的具體類型和結(jié)構(gòu)沒有特別限制，只要是能夠起到連接作用的法蘭均可以。

本發(fā)明的輪轂電機(jī)1可為外轉(zhuǎn)子直驅(qū)式輪轂電機(jī)，屬于傳統(tǒng)技術(shù)范疇，與現(xiàn)有技術(shù)的輪轂電機(jī)的區(qū)別之處在于電機(jī)布置在輪內(nèi)靠外的位置，即車輪和外轉(zhuǎn)子電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定在轉(zhuǎn)軸3的外端，從而能夠保證轉(zhuǎn)向節(jié)與懸架的布置空間，電機(jī)內(nèi)部構(gòu)型做了更改，將電機(jī)殼體與轉(zhuǎn)向節(jié)固定連接起來。可包括車輪、輪輞、電機(jī)轉(zhuǎn)子1a、電機(jī)定子1b、密封圈、軸承、控制器、永磁鐵、電機(jī)繞組等，在電機(jī)定子1b的外端面安裝有為電機(jī)供電的高壓線端口2。為簡便起見，在此避免對其詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。

本發(fā)明的轉(zhuǎn)向節(jié)5具體可固定在電機(jī)定子的外端面，可通過螺栓固定到該外端面上，為此轉(zhuǎn)向節(jié)5在周圍部分均勻形成有3個螺紋孔5a，然后通過螺栓固定到電子定子的外端面1b上。本發(fā)明的轉(zhuǎn)向節(jié)5需要滿足一定的剛度/強(qiáng)度，保證其可靠性/耐久性，對材料沒有特別限制，考慮其成本/重量等因素，可選擇鑄鐵/鍛鋁來進(jìn)行制造，此外，本發(fā)明的轉(zhuǎn)向節(jié)5可適用于多種懸架結(jié)構(gòu)，對其具體結(jié)構(gòu)沒有限制，可根據(jù)不同的使用情況來進(jìn)行配置，例如，可根據(jù)輪轂電機(jī)驅(qū)動裝置所連接的懸架類型不同而具有不同的結(jié)構(gòu)。作為一示意性實施例，本發(fā)明使用麥弗遜懸架(以下簡稱懸架)為例進(jìn)行說明，但絕不是限制的目的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠輕易地根據(jù)本發(fā)明的實施例和轉(zhuǎn)向節(jié)所連接的懸架類型而對轉(zhuǎn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)(包括尺寸、位置和具體形狀等)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

如圖1所示，本發(fā)明的轉(zhuǎn)向節(jié)5在周邊位置(邊緣)形成有一體形成的第一連接部11、第二連接部10和第三連接部6(在本實施例中，第一連接部11、第二連接部10和第三連接部6具體可分別被稱作下節(jié)臂11、轉(zhuǎn)向臂10和上節(jié)臂6)，第一連接部11繞過所述制動器而與車輛的懸架的下控制臂19的最外點的控制臂球頭20連接，所述第一連接部11與所述控制臂球頭20的連接位置位于所述電機(jī)和所述制動器之間使得車輛的轉(zhuǎn)向主銷26的主銷偏置距為0的位置，本發(fā)明中的主銷偏置距為0是指轉(zhuǎn)向主銷26與輪胎中心面24的交點跟主銷接地點25重合，如圖1所示，這樣能夠保證輪轂電機(jī)車輛驅(qū)動及制動時的穩(wěn)定性。第二連接部10用于繞過制動器與轉(zhuǎn)向系的轉(zhuǎn)向拉桿17連接，第三連接部6用于繞過制動器與懸架的減震器21連接。本發(fā)明中的“繞過”是指與第一連接部、第二連接部和第三連接部的連接的控制臂球頭、轉(zhuǎn)向拉桿和減震器的運動不會與制動器產(chǎn)生干涉，即不受制動器的限制，如此，制動器可設(shè)置在第一連接部、第二連接部和第三連接部所圍成的空間中。第二連接部10可設(shè)置在轉(zhuǎn)向節(jié)5的一側(cè)，可形成為自轉(zhuǎn)向節(jié)5的邊緣向右(圖面方向)延伸的彎曲臂的形式，可在端部具有通孔，通過螺柱等連接件與轉(zhuǎn)向拉桿17的最外點的轉(zhuǎn)向球頭18連接，第一連接部11和第三連接部6可根據(jù)使用的懸架類型而不具有不同的結(jié)構(gòu)，在該實施例中，第一連接部11和第三連接部6可分別位于轉(zhuǎn)向節(jié)5的在豎直方向上的上側(cè)和下側(cè)，可分別形成為自轉(zhuǎn)向節(jié)5的邊緣向下延伸和向上延伸的彎曲臂的形式，具體地，第一連接部11可在端部具有通孔，通過螺柱等連接件與下控制臂19的最外點的控制臂球頭20連接，第三連接部6的端部可形成有2個固定螺紋孔7，在減震器21上固定有連接支架22，該連接支架22上設(shè)置有與第三連接部6上的固定螺紋孔7一一對應(yīng)的支架螺紋孔23，這樣，第三連接部6可通過螺柱與減震器連接在一起。此外，在轉(zhuǎn)向節(jié)5的中心形成有供轉(zhuǎn)軸3通過的通孔5b，如圖2所示，轉(zhuǎn)軸3通過通孔5b通過花鍵4而與法蘭12的一端(頸部)連接，法蘭12的另一端(圓盤部)與制動器連接。

本發(fā)明的制動器可為盤式制動器，盤式制動器可包括制動盤14、安置制動盤14的制動盤盤帽16和制動卡鉗15。法蘭12的圓盤部上可形成有均勻分布的多個螺紋孔13，例如5個螺紋孔，在盤式制動器的制動盤盤帽16上可設(shè)置與之對應(yīng)的多個螺紋孔，例如能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)固連接的5個螺紋孔，由此，可通過螺栓將法蘭12和制動盤14連接起來。在轉(zhuǎn)向節(jié)5的另一側(cè)(第二連接部10的對側(cè))還形成有兩個連接制動卡鉗15的第四連接部8，第四連接部8可形成為自轉(zhuǎn)向節(jié)5的邊緣向左(圖面方向)延伸的彎曲臂形式(以下可稱為卡鉗安裝臂8)，在每個卡鉗安裝臂8的端部設(shè)置一個固定螺紋孔9，如此可通過螺栓將每個卡鉗安裝臂8與制動卡鉗15連接起來。

綜上，本發(fā)明的電機(jī)1和制動器可分別布置在轉(zhuǎn)向節(jié)5的兩側(cè)，下控制臂19與轉(zhuǎn)向拉桿17在空間上可繞過制動器與轉(zhuǎn)向節(jié)相連，如此能夠提高各部件的布置自由度，特別是下控制臂的控制臂球頭20的位置不會受到制動器的位置限制，能夠滿足主銷偏置距為0，從而保證輪轂電機(jī)車輛驅(qū)動及制動時的穩(wěn)定性，減少了懸架部件所受的內(nèi)力。此外，電機(jī)與制動器分離布置，增大了空氣的對流面積，增加了制動器的散熱能力。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。