轮内马达系统

摘要

本发明涉及一种轮内马达系统，其通过改进轮内马达系统的安装结构，可以将轮毂空间极大地有效利用。本发明的轮内马达系统包括：车轴，其设置在车辆的轮毂上，与轮毂一起旋转；轮内马达，其设置在所述轮毂内，具备转子及定子，所述转子及定子产生用于驱动所述轮毂的旋转力，并相对地配置，从而在中央形成有收容空间；摆线减速机，其设置在所述轮内马达的中心，具有输出轴和输入轴，输出轴将从所述轮内马达输出的减速的旋转力传递到车轴上，输入轴贯穿所述轮内马达，与所述转子一起旋转；圆盘，其设置在贯穿所述轮内马达而突出的输入轴的末端上；及盘式制动器，其对所述圆盘施压，以施加制动力；所述轮内马达及摆线减速机位于轮毂内形成的空间中。

权利要求

1.一种轮内马达系统，所述轮内马达系统设置在车辆的轮毂上，传递旋转力，其特征在于，所述轮内马达系统包括：车轴，其设置在车辆的轮毂上，与所述轮毂一起旋转，

轮内马达，其设置在所述轮毂内，具备转子及定子，所述转子及定子产生用于驱动所述轮毂的旋转力，并相对地配置，从而在所述转子中央形成有收容空间，摆线减速机，其设置在所述转子中央的收容空间中，具有输出轴和输入轴，输出轴将从所述轮内马达输出的减速的旋转力传递到车轴上，输入轴贯穿所述轮内马达，与所述转子一起旋转，圆盘，其设置在贯穿所述轮内马达而突出的输入轴的末端上，及盘式制动器，其对所述圆盘施压，以施加制动力；

其中，所述摆线减速机包括：

一对偏心轴承，其连接在与所述转子一起旋转的输入轴上，偏心地传递旋转，一对摆线圆盘，其以所述偏心轴承位于中央的方式设置在各偏心轴承上，从其中央以放射状形成有多个贯穿孔，从而进行偏心旋转，齿圈壳体，其以包覆所述一对摆线圆盘的方式设置，并沿内周面以一定距离设置有滚子，所述滚子与所述摆线圆盘的外周面相接触，使得摆线圆盘进行公转及自转，及输出轴，其与所述车轴一起旋转地结合，设置有多个输出销钉，所述输出销钉分别插入到所述多个贯穿孔中，补偿摆线圆盘的偏心的中心，所述偏心轴承、一对摆线圆盘及齿圈壳体位于所述转子内部。

2.根据权利要求1所述的轮内马达系统，其特征在于，在所述输出轴的前侧和齿圈壳体的后侧上，进一步设置输出壳体和输入壳体，输出壳体和输入壳体分别形成有输出轴和输入轴可以通过的中空部。

3.根据权利要求2所述的轮内马达系统，其特征在于，所述输出壳体和输入壳体及齿圈壳体通过紧固螺栓结合，所述紧固螺栓接合在轮内马达上，以防止所述齿圈壳体的旋转。

4.根据权利要求2所述的轮内马达系统，其特征在于，在所述输出壳体和车轴之间设置有轮毂轴承。

5.根据权利要求1所述的轮内马达系统，其特征在于，所述输入轴具有规定的长度，其中心插入到所述转子中，通过分别紧贴在转子的前侧和后侧而设置的输入轴固定螺帽进行固定，以使其与所述转子一起旋转。

6.根据权利要求5所述的轮内马达系统，其特征在于，在输入轴的另一端上，由外周面形成有突出的键，在所述偏心轴承上形成有与键在形状上匹配的键槽。

7.根据权利要求5所述的轮内马达系统，其特征在于，在所述输入轴的另一侧末端上设置有连接环，以防止偏心轴承脱离。

8.根据权利要求5所述的轮内马达系统，其特征在于，在所述输入轴的一侧末端上，通过圆盘固定螺帽固定有圆盘，以使圆盘与输入轴一起旋转。

9.根据权利要求1所述的轮内马达系统，其特征在于，在所述输入轴和输出轴之间设置有滚珠轴承。

10.根据权利要求1所述的轮内马达系统，其特征在于，所述输出轴包括：轴部，其具有规定长度并与车轴结合；凸缘部，其从所述轴部的末端向半径方向延长形成，在所述凸缘部的后侧，设置有所述多个输出销钉。

11.根据权利要求1所述的轮内马达系统，其特征在于，在所述一对摆线圆盘之间插入有橡胶圈。

12.根据权利要求1所述的轮内马达系统，其特征在于，所述滚子设置在环销上，并且与摆线圆盘的外周面相接触，所述环销可以旋转地设置在齿圈壳体上。

13.根据权利要求1所述的轮内马达系统，其特征在于，所述轮内马达包括：前侧壳体，其形成有其中心开口的开放部；

后侧壳体，其与所述前侧壳体通过螺栓组装，在内部形成收容空间；

转子，其设置在所述收容空间内，沿其外周面以一定距离设置有磁铁；

定子，其与所述转子的外周面以一定距离相隔，包覆所述转子而构成，并缠绕有线圈；

及

三相电源端子，其设置在所述后侧壳体的后壁上，以向线圈供给电源。

14.根据权利要求13所述的轮内马达系统，其特征在于，在所述后侧壳体的后壁上具有设置部，以设置盘式制动器。

15.根据权利要求14所述的轮内马达系统，其特征在于，所述输入轴贯穿设置部，在所述设置部和输入轴之间设置有轴承。

说明书

轮内马达系统

技术领域

[0001] 本发明涉及轮内马达（in-wheel motor）系统，更详细地涉及一种改进了轮内马达系统的安装结构，从而可以将轮毂空间极大地有效利用的轮内马达系统。

背景技术

[0002] 通常，轮内马达作为用于以电力为动力源的电动汽车的技术，与汽油或柴油汽车中的通过引擎-传动装置-驱动轴的动力传递，旋转驱动车轮的方式不同，是一种通过配置在轮圈内部的马达，直接将动力传递到轮毂的装置。

[0003] 当应用这样的轮内马达时，可以省略引擎、变速器或差速齿轮等驱动及动力传递装置，不仅可以减少车辆的重量，而且具有可以提高车轮的独立控制及驱动性能并降低动力传递过程中的能量损失的优点。

[0004] 图1是对以往的设置在车轮上的轮内马达系统的状态进行简略表示的立体图，图2是图1的组装剖视图。

[0005] 参照附图，轮内马达系统从车辆的内部向车辆的外部方向设置在轮毂10上。更详细地，其包括：车轴20，其设置在轮毂10的中心并与轮毂10一起旋转；减速机30，其将轮内马达40的旋转力减速并传递到车轴20上；轮内马达40，其与减速机30相连接；及盘式制动器60，其对设置在轮毂10和车轴20之间的圆盘50施压，产生制动力。

[0006] 这种轮内马达系统为了增大轮内马达40的扭矩，需要设置减速机30，由于制动系统，即，由于圆盘50和盘式制动器60需要安装在轮毂10内，因此，将轮内马达系统接合到轮毂10上时，会出现空间利用的非效率性及由于非簧载质量（unsprung mass）导致的车辆的行驶性能方面的问题。

[0007] 特别是，将轮内马达系统安装到轮毂10上时，虽然圆盘50和盘式制动器60及减速机30位于轮毂10内，但由于受轮毂10内的空间限制，轮内马达40向轮毂10的外侧，即，朝向车辆的内部突出，存在因外部物体的撞击而导致轮内马达40损坏的问题。

发明内容

[0008] 发明要解决的技术问题

[0009] 本发明是为了解决上述的问题而设计的，其目的在于，提供一种轮内马达系统，其将轮毂内的空间极大地有效利用，防止马达的损坏的同时，通过轮内马达系统的小型化及紧凑化，减少非簧载质量，从而可以提高车辆行驶性能。

[0010] 解决技术问题的手段

[0011] 为了实现上述目的，本发明提供一种轮内马达系统，其包括：车轴，其设置在车辆的轮毂上，与所述轮毂一起旋转；轮内马达，其设置在所述轮毂内，具备转子及定子，所述转子及定子产生用于驱动所述轮毂的旋转力，并相对地配置，从而在中央形成有收容空间；摆线减速机，其设置在所述轮内马达的中心，具有输出轴和输入轴，输出轴将从所述轮内马达输出的减速的旋转力传递到车轴上，输入轴贯穿所述轮内马达，与所述转子一起旋转；圆盘，其设置在贯穿所述轮内马达而突出的输入轴的末端上；及盘式制动器，其对所述圆盘施压，以施加制动力；所述轮内马达及摆线减速机位于轮毂内形成的空间中。

[0012] 优选地，所述摆线减速机包括：一对偏心轴承，其连接在与上述转子一起旋转的输入轴上，偏心地传递旋转；一对摆线圆盘，其以所述偏心轴承位于中央的方式设置在各偏心轴承上，从其中央以放射状形成有多个贯穿孔，从而进行偏心旋转；齿圈壳体，其以包覆所述一对摆线圆盘的方式设置，并沿内周面以一定距离设置有滚子，所述滚子与所述摆线圆盘的外周面相接触，使得摆线圆盘进行公转及自转；及输出轴，其与上述车轴一起旋转地结合，设置有多个输出销钉，所述输出销钉分别插入到所述多个贯穿孔中，补偿摆线圆盘的偏心的中心。

[0013] 优选地，所述输出轴的前侧和齿圈壳体的后侧上，进一步设置输出壳体和输入壳体，输出壳体和输入壳体分别形成有输出轴和输入轴可以通过的中空部。

[0014] 优选地，所述输出壳体和输入壳体及齿圈壳体通过紧固螺栓结合，所述紧固螺栓接合在轮内马达上，以防止所述齿圈壳体的旋转。

[0015] 优选地，在所述输出壳体和车轴之间设置有轮毂轴承。

[0016] 优选地，所述输入轴具有规定的长度，其中心插入到上述转子中，通过分别紧贴在转子的前侧和后侧而设置的输入轴固定螺帽进行固定，以使其与所述转子一起旋转。

[0017] 优选地，在所述输入轴的另一端上，由外周面形成有突出的键，在所述偏心轴承上形成有与键在形状上匹配的键槽。

[0018] 优选地，在所述输入轴的另一侧末端上设置有连接环，以防止偏心轴承脱离。

[0019] 优选地，在所述输入轴的一侧末端上，通过圆盘固定螺帽固定有圆盘，以使圆盘与输入轴一起旋转。

[0020] 优选地，在所述输入轴和输出轴之间设置有滚珠轴承。

[0021] 优选地，所述输出轴包括：轴部，其具有规定长度并与车轴结合；凸缘部，其从所述轴部的末端向半径方向延长形成，在所述凸缘部的后侧，设置有所述多个输出销钉。

[0022] 优选地，在所述一对摆线圆盘之间插入有橡胶圈。

[0023] 优选地，所述滚子设置在环销上，并且与摆线圆盘的外周面相接触，所述环销可以旋转地设置在齿圈壳体上。

[0024] 优选地，所述轮内马达包括：前侧壳体，其形成有其中心开口的开放部；后侧壳体，其与所述前侧壳体通过螺栓组装，在内部形成收容空间；转子，其设置在所述收容空间内，沿其外周面以一定距离设置有磁体；定子，其与所述转子的外周面以一定距离相隔，包覆所述转子而构成，并缠绕有线圈；及三相电源端子，其设置在所述后侧壳体的后壁上，以向线圈供给电源。

[0025] 优选地，在所述后侧壳体的后壁上具有设置部，以设置盘式制动器。

[0026] 优选地，所述输入轴贯穿设置部，在所述设置部和输入轴之间设置有轴承。

[0027] 发明效果

[0028] 根据本发明的轮内马达系统具有如下的效果。

[0029] 第一，通过确保摆线减速机及马达的空间占有率，从而提高设计上的自由度。

[0030] 第二，通过将马达以位于轮毂内侧的方式安装，保护其免受来自外部物质的撞击，从而可以防止马达的损坏。

[0031] 第三，通过轮内马达系统的小型化及紧凑化，减少非簧载质量，从而可以提高车辆行驶的安全性。

附图说明

[0032] 下面通过附图具体地说明本发明，但这些附图只是用于展示本发明的优选实施例，本发明的技术思想并不受以下附图的限制及解释。

[0033] 图1为将现有的轮内马达系统简略表示的分解立体图。

[0034] 图2为图1的组装剖视图。

[0035] 图3为表示本发明的优选实施例的轮内马达系统的分解立体图。

[0036] 图4为图3的组装剖视图。

[0037] 图5为表示本发明的优选实施例的轮内马达系统的所具备的摆线减速机的分解立体图。

[0038] 附图标记说明

[0039] 110：轮毂 120：车轴

[0040] 130：轮内马达 131：前侧壳体

[0041] 132：后侧壳体 134：转子

[0042] 135：定子 136：三相电源端子

[0043] 140：摆线减速机 141：输入轴

[0044] 142：偏心轴承 143：摆线圆盘

[0045] 144：齿圈壳体 145：滚子

[0046] 146：输入壳体 151：输出轴

[0047] 152：输出壳体 153：输出销钉

[0048] 160：圆盘 170：盘式制动器

具体实施方式

[0049] 下面，参照附图详细地说明本发明的优选实施例。首先，在本说明书及权利要求书中使用的术语或单词不能被限定在词典中的含义而解释，而是应立足于发明人为了将自身的发明以最佳的方法进行说明而可以将术语的概念恰当地定义的原则上，将其解释成符合本发明的技术思想上的意义和概念。因此，在本说明书中记载的实施例和在附图中表示的结构，只不过是本发明的最优选的一个实施例，不能全部代表本发明的技术思想，因此应理解，在申请本申请时可以存在替代它们的多种等同物和变形例。

[0050] 图3为表示本发明的优选实施例的轮内马达系统的分解立体图，图4为图3的组装剖视图。

[0051] 参照图3及图4，本发明的轮内马达系统包括：车轴120，其与轮毂110一起旋转；轮内马达130，其产生用于驱动轮毂110的旋转力；摆线减速机140，其减小旋转力，并传递到车轴120；圆盘160，其通过轮内马达130进行旋转；及盘式制动器170，其对圆盘160施压，以施加制动力。

[0052] 车轴120与轮毂110结合，与轮毂110一起旋转。在这样的车轴120上，从其中心以放射状设置有多个车轴螺栓122。此车轴螺栓122在贯穿轮毂110后，通过车轴螺帽112，接合在轮毂110上。

[0053] 轮内马达130作为具备转子134和定子135的电动马达，其设置在轮毂110内产生驱动车轮的动力。更详细地，轮内马达130具备通过螺栓133组装的前侧壳体131和后侧壳体132，在组装上述前侧壳体131和后侧壳体132时，在内部形成的收容空间131b内，设置有相对而置的转子134和定子135。在转子134上，沿外周面以规定距离设置有磁铁134'，在与该转子134以一定距离相隔、包覆转子134构成的定子135中，缠绕有线圈（未图示）。如果在这样的线圈上通电时，在磁铁134'和线圈之间的斥力及引力的作用下，转子
134将旋转。

[0054] 另一方面，前侧壳体131形成有其中心开口的开放部131a。上述开放部131a，在将后述的摆线减速机140设置在马达130的收容空间131b中时，起到使摆线减速机140的一部分露出的作用。

[0055] 在后侧壳体132的后壁上设置有用于向线圈供给电源的三相电源端子136。此外，在后侧壳体136的后壁上配置了设置有盘式制动器170的设置部138。上述设置部138由后壁处突出，后述的输入轴141将贯穿其中心而设置。即，如图所示，圆盘160被设置在贯穿设置部138的输入轴141的末端上，并将盘式制动器170设置在设置部138的上侧附近，以对该圆盘160施压。此时，在输入轴141和设置部138之间设置有轴承137。此外，设置在输入轴141一侧末端上的圆盘160，通过以圆盘160为中心设置在前后侧的一对圆盘固定螺帽161进行固定，以使其与输入轴141一起旋转。

[0056] 另一方面，圆盘160和盘式制动器170作为常用于车辆制动的制动装置，本领域的技术人员仅凭名称就可以充分地理解，所以省略详细的说明。此时，未说明的附图标记“172”为从两侧向圆盘施压，从而施加制动力的衬垫（pad）。

[0057] 根据本发明的摆线减速机140包括：输入轴141，其与转子134结合；一对偏心轴承142，其与上述输入轴141相连接，偏心地传递旋转；一对摆线圆盘143，其通过偏心轴承142偏心地旋转；齿圈144，其设置有滚子145，以使摆线圆盘143固定及自传；及输出轴151，其设置有输出销钉153，所述输出销钉153分别插入在摆线圆盘143上形成的多个贯穿孔143′中（参考图5）。

[0058] 这样的摆线减速机140执行将轮内马达130的旋转扭矩放大的作用，配置在轮内马达130的收容空间131b内。

[0059] 输入轴141具有规定的长度，贯穿转子134而设置。如图所示，输入轴141其中心附近被插入到转子134中，通过分别紧贴设置在转子134的前侧和后侧的输入轴固定螺帽139进行固定，以使其与上述转子134一起旋转。这样的输入轴141的一端，贯穿轮内马达
130的后侧壳体132，如上所述，在一侧的末端上设置有圆盘160。输入轴141的另一端与一对偏心轴承142结合。此时，在输入轴141的另一端，由外周面形成有突出的键141a，在偏心轴承142上形成有与键141a在形状上匹配的键槽142'。

[0060] 另一方面，在输入轴141的另一侧末端上，设置有连接环141b，以防止偏心轴承142脱离。

[0061] 从一对偏心轴承142的中心偏心地形成有使输入轴插入并结合的孔，以使偏心轴承142偏心旋转。。所述偏心轴承142的中心相隔地连接到输入轴141上。

[0062] 摆线圆盘143，其以偏心轴承142位于中央的方式设置在各偏心轴承142上。即，设置有一对摆线圆盘143，通过偏心轴承142偏心地旋转。

[0063] 在这样的摆线圆盘143上，以中心为基准以放射状形成有多个贯穿孔143'。如图所示，在摆线圆盘143上，以一定间隔形成有8个贯穿孔143'。在此，贯穿孔143'的个数可以根据容量选择性地增减，在上述贯穿孔143′中插入有补偿摆线圆盘143的偏心的中心的输出销钉153。

[0064] 另一方面，摆线圆盘143，在其外周面上连续地形成有具有摆线曲线的突起（lobe）。在这样的一对摆线圆盘143之间，插入有橡胶圈147，分离一对摆线圆盘143。

[0065] 齿圈壳体144与摆线圆盘143以一定距离相隔，以包覆摆线圆盘143的方式形成。在这样的齿圈壳体144的内周面上，设置有多个滚子145，所述滚子145与摆线圆盘143的外周面，即，与突起接触，从而使摆线圆盘143进行公转或自转。更具体地，滚子145设置在沿着齿圈壳体144的内周面以一定间隔可旋转地设置的环销145'上，与一对摆线圆盘143的外周面相接触。此时，齿圈壳体144，通过后述的紧固螺栓148，固定在轮内马达130上，从而防止旋转。

[0066] 输出轴151起到接收由摆线圆盘143减小的旋转力并传递到车轴120的作用。这样的输出轴151包括：轴部151a，其具有规定长度并与车轴120结合；凸缘部151b，从轴部151a的末端向半径方向延长形成。此时，在凸缘部151b的后侧上设置有分别插入在多个贯穿孔143'的多个输出销钉153。所述多个输出轴销钉153，显然具有与贯穿孔143′同样的个数。

[0067] 同时，在输出轴151的前侧和齿圈壳体144的后侧上分别设置有输出壳体152和输入壳体146，所述输出壳体152和输入壳体146上形成有可使输出轴151和输入轴141通过的中空部152'、146'。该输出壳体152和输入壳体146起到保护上述的摆线减速机140的部件的作用。此时，输出壳体152和输入壳体146及齿圈壳体144，通过紧固螺栓149相结合。该紧固螺栓149随着接合在轮内马达130的前侧壳体131上，从而防止齿圈壳体144的旋转。

[0068] 此外，未说明的附图标记“149”为设置在输入轴141和输出轴151之间使得输入轴141的旋转力不能被直接传递到输出轴151上的滚珠轴承，附图标记“155”为设置在输出壳体152和车轴120之间的轮毂轴承，附图标记“115”为结合在输出轴151末端上的凸缘部螺帽。

[0069] 像这样的摆线减速机140，当连接在与轮内马达130的转子134一起旋转的输入轴141上的一对偏心轴承142旋转时，一对摆线圆盘143就会在齿圈壳体144内与滚子145相接触，进行公转及自传。例如，将摆线圆盘143通过偏心轴承142向顺时针方向旋转时，即使摆线圆盘143自身沿顺时针方向旋转，也会因与滚子145相啮合，从而向逆时针方向旋转。即，这样的摆线圆盘143的旋转运动量为最终被减速输出的旋转数，从而将利用其的减速通过输出轴151传递到车轴120。此时，在摆线圆盘143的贯穿孔143'上连接输出销钉153，抵消公转运动的晃动，通过输出轴151可以使接收到旋转力的车轴120和轴部151a在同一线上旋转。

[0070] 最终，轮内马达130的驱动力通过摆线减速机140，在放大的状态下向车轴120传递的结构，以串联方式结合，摆线减速机140安装在轮内马达130内，用于该轮内马达130置于轮毂110内，与以往相比，可以减少整体的轮内马达系统的大小。由此，不仅防止由于外部的撞击导致的轮内马达130的损坏，还可以减少非簧载质量，提高车辆行驶的安全性，在确保设置的方便性的同时，提高了空间设置的利用性，从而可以提高设计上的自由度。

[0071] 如上所述，虽然通过限定的实施例和附图对本发明进行了说明，但本发明并不限定于此，显然，本发明所属技术领域中的技术人员，可以在本发明的技术思想和上述记载的权利要求书的等同范围内，进行多种修改及变形。