[发明专利]高速电动轮轮内减振装置及电动车轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种减振装置，特别涉及一种高速轮毂电机驱动系统的减振装置。

背景技术

由于环境污染和能源危机的加剧，电动汽车已经成为降低排放和节约能源技术的重要研究方向。目前的纯电动汽车驱动形式主要有两种：集中电机驱动和轮毂电机驱动(包括减速驱动型和直接驱动型)，前者即用电机取代内燃机将动力通过减速器和差速器分配到各个驱动轮，从而驱动车辆行驶；后者则是把驱动电机布置在车轮内，该驱动形式可大大简化传动系统，既可节省车厢内空间，又可提高传递效率。因此，电动轮驱动电动汽车以其独特优势，将成为电动车辆的一个重要发展方向。

轮毂电机安装型式，目前比较常见的做法是将电机与车轮刚性连接，例如法国TM4的外转子直驱轮毂电机将电机外转子与轮辋作为一体；日本三菱Lancer轿车则将电机转子直接与车轮固定。这样的安装方式虽然实现了电机与车轮之间动力的高效转化，但车轮的振动直接传递到电机，一方面会降低电机的耐久性；另一方面轮毂电机的引入产生了一个重要的问题：轮毂电机增加的车轮簧下质量严重影响了车辆的安全性和舒适性。

目前解决以上问题的途径上主要有：采用轻量化设计、提高电机功率密度、开发一套适合轮边驱动电动车的被动悬架系统或者可控悬架的特殊控制策略以及在轮内增加减振装置。采用轻量化手段受到材料本身强度、刚度和储能量的限制；电机功率密度的提高受到当前电机研究水平和轮内空间散热环境的制约；被动式悬架虽然结构简单，但是受平顺性和安全性相互制约的限制，因此解决效果非常有限；半主动或主动悬架，可以通过各种控制方法如天棚阻尼、模糊控制、自适应控制等对悬架的阻尼、刚度或者力发生器进行控制，但相对成本较高，结构复杂，而且无论采用什么方法，最终也只能采用安全性和平顺性折中的方法来实现，无法根本解决问题；采用附加吸振器的方式，虽然能够很好地降低车轮的动载荷，提高整车的平顺性，但是由于整车质量的增加使整车的经济性、动力性和制动性能都受到影响，同时使悬架的顺从性和固有特性等性能也受到影响，而且吸振器本身体积和对工作空间的要求也增加了吸振器安装的难度。

虽然目前普利司通公司开发的动态阻尼吸振系统对车辆垂向性能有很大改善，但是其整个电动轮的结构存在过于复杂、整体质量过大的缺陷；因此，目前还没有一种能很好的解决轮毂电机驱动电动汽车的平顺性、舒适性较差及轮毂电机工作环境恶劣等关键问题的减振装置。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种高速电动轮轮内减振装置，以解决电机驱动电动汽车的平顺性、舒适性较差及轮毂电机工作环境恶劣等问题。

本发明高速电动轮轮内减振装置，包括阻尼减振器和弹簧减振器；

所述阻尼减振器包括阻尼器壳体和穿在阻尼器壳体上并与阻尼器壳体滑动配合的支撑杆，所述支撑杆的两端伸出阻尼器壳体，所述支撑杆上设置有挤压阻尼液的阻尼盘；

所述弹簧减振器包括套筒座和位于套筒座中的弹簧，所述套筒座和支撑杆的一端固定连接，所述弹簧套在支撑杆上，且弹簧的一端顶在阻尼器壳体上，弹簧的另一端顶在套筒座上。

进一步，所述阻尼器壳体包括阻尼液腔体和与阻尼液腔体可拆分式连接的阻尼液盖体，所述阻尼液盖体和阻尼液腔体之间设置有静密封圈，所述支撑杆两端分别穿过阻尼液腔体和阻尼液盖体，且支撑杆上设置有分别与阻尼液腔体和阻尼液盖体配合的动密封圈。

进一步，所述阻尼液盖体上设置有与套筒座单自由度滑动配合的导向孔，所述支撑杆的另一端上设置有导向座，所述导向座和阻尼液腔体单自由度滑动配合。

进一步，所述导向孔的横截面为扁圆形。

本发明具有高速电动轮轮内减振装置的电动车轮，包括轮轴和电机定子，所述阻尼器壳体固定在轮轴上，所述支撑杆竖直设置、且支撑杆与轮轴垂直，所述套筒座和导向座分别与电机定子固定连接。

进一步，所述电动车轮还包括制动器，所述制动器的制动盘与电机转子固定连接，所述制动器的制动钳与电机定子固定连接。

本发明的有益效果：