[发明专利]一种具有自锁功能的大扭矩轮毂驱动机构

说明书

本发明公开了一种具有自锁功能的大扭矩轮毂驱动机构，包括外转子永磁电机、驱动半轴和内齿圈轮毂，所述内齿圈轮毂两端通过轴承支承在驱动半轴上，该驱动半轴为一阶梯轴，外转子永磁电机通过支架固定在驱动半轴的台阶面上，且外转子永磁电机的外转子与内齿圈轮毂的内齿圈构成鼓形蜗杆传动副。本发明具有结构紧凑、体积小、重量轻、能自锁，驱动扭矩大等优点，适用于大型汽车轮毂等对驱动扭矩和自锁功能有要求的传动场合。

技术领域

本发明属于机械传动技术领域，特别是涉及一种用于汽车轮毂驱动的具有自锁功能的大扭矩轮毂驱动机构。

背景技术

电动汽车包括混合动力汽车，燃料电池汽车，纯电动汽车等，它具有节能、环保的特点，是新一代汽车技术的发展方向。在电动汽车的构型方案中，采用电机直接与车轮集成的方案，即轮毂电机驱动方案是最有利于整车性能提升的。轮毂电机驱动技术是提高电动汽车性能的一项关键性技术，它简化了车辆整体的机构并且能够精确控制车轮的驱动力而不必像传统汽车那样对整车的动力系统进行综合控制才能实现车轮驱动力控制，同时轮毂电机驱动相比传统驱动技术可以较低成本的实现更好的汽车底盘控制。

轮毂电机驱动技术在国外民用车领域已经逐渐进入产品应用阶段，但是国内的轮毂电机驱动电动汽车仍有不少难题需要攻克。美国、德国、法国、日本等均在进行军用混合动力技术的研究，无一例外地均采用了轮毂电机驱动+混合驱动的方案，可见轮毂电机驱动已经成为新一代电动汽车驱动系统发展的重要方向。

但是现在的轮毂电机驱动转矩不足，特别是大型车辆对扭矩需要更大，而现在轮毂电机转矩小阻碍了轮毂电机驱动技术的应用。目前车辆轮毂电机驱动一般采用直驱方案，该方案在对电机性能要求较高的同时，还存在效率低下，无法自锁等问题。

如何解决上述现有技术存在的缺陷成为了该领域技术人员努力的方向。

发明内容

本发明的目的就是提供一种具有自锁功能的大扭矩轮毂驱动机构，具有零件少，高可靠性，结构紧凑，体积小，能自锁，大驱动扭矩等特点，解决了轮毂电机驱动转矩不足，无法自锁的问题，特别是对大型汽车轮毂驱动力不足的问题。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种具有自锁功能的大扭矩轮毂驱动机构，包括外转子永磁电机、驱动半轴和内齿圈轮毂，所述内齿圈轮毂两端通过轴承支承在驱动半轴上，该驱动半轴为一阶梯轴，外转子永磁电机通过支架固定在驱动半轴的台阶面上，且外转子永磁电机的外转子与内齿圈轮毂的内齿圈构成鼓形蜗杆传动副。

进一步，所述外转子永磁电机包括定子轴、内定子铁芯、内定子机架、鼓形外转子、励磁绕组和外转子端盖，所述定子轴的两端通过螺栓连接支架，内定子机架配合在定子轴上，内定子机架与内定子铁芯内孔配合安装，所述励磁绕组均匀缠绕在内定子铁芯上，鼓形外转子两端通过轴承支承在定子轴上，鼓形外转子具有内腔，且一端开口，外转子端盖通过螺栓连接在该开口端，内定子机架、内定子铁芯和励磁绕组均处于该内腔中，该内腔壁设有与励磁绕组对应的永磁体分块，鼓形外转子外表面为蜗杆齿面。

进一步，所述鼓形外转子的蜗杆齿面是以内齿圈轮毂的内齿面为母面按啮合关系包络形成。

进一步，在驱动半轴台阶面上均匀布置有4个外转子永磁电机，且4个外转子永磁电机的鼓形外转子分别与内齿圈轮毂的内齿圈啮合。

进一步，所述内齿圈轮毂外表面设有用于安装轮胎的环槽。

进一步，所述内齿圈轮毂采用高硬度材料淬火加工成型，外转子永磁电机的外转子采用中碳合金钢调质热处理。

一种轮毂驱动方法，包括上述的驱动机构，4个鼓形外转子通过鼓形蜗杆传动副带动内齿圈轮毂转动。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.该机构采用多个外转子永磁电机驱动，解决了轮毂电机驱动扭矩不足，特别是对大型车辆驱动力矩小的问题；