本发明涉及一种纯电动汽车及其轮边驱动装置。
背景技术：
目前， 随着电动汽车设计理念的不断深入以及电力驱动系统的不断进步，工程师们希望电动汽车设计逐步摆脱传统内燃机车辆设计的思维束缚，因此出现了一种以四个电机独立驱动四个车轮的电动汽车底盘结构形式，即四轮独立电驱动底盘。从国内外研究现状来看，四轮独立驱动电动汽车主要采用轮毂电机驱动。由于轮毂电机安装在车轮内部，增加了汽车非簧载质量，使车辆的平顺性和操纵性变差，另外轮毂电机功率和转矩一般相比轮边电机小，汽车动力性不如轮边电机驱动，而采用轮边电机驱动，如果不能合理设计，也会增大非簧载质量，同时从结构上很难实现四轮独立驱动同时进行四轮独立转向。
中国专利文献CN 105799503 A公开了一种具有四轮轮边电机驱动和四轮独立转向的电动汽车底盘总成和控制方法，包括：车架；转向电机，其固定在车架上；以及转向托臂，能够绕转向电机的输出轴旋转；转向架，能够随着转向托臂一同旋转；驱动电机，转向立柱，轮毂可旋转的连接转向立柱，弹簧减振器总成，其设置转向托臂和转向立柱之间，用于对转向托臂支撑和减振；导向机构，用于对弹簧减振器总成运动提供导向，本发明采用轮边电机驱动汽车转向并将轮边电机设计成为簧上质量，提高汽车行驶平顺性和动力性，采用轮边电机控制驱动四轮驱动转矩，能够实现在不同车轮间的驱动转矩合理分配。
但上述汽车的动力系统中，每个轮子需要一台轮边电机和一台转向电机，也就是每个轮子的轮边驱动装置需要两台相对独立运行的电机，从而导致轮边驱动装置的整体造价增加，整车造价提高。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种造价低的轮边驱动装置，同时还提供了一种使用该轮边驱动装置的纯电动汽车。
为解决上述技术问题，本发明中轮边驱动装置的技术方案如下：
轮边驱动装置，包括轮边电机和轮毂，自轮边电机至轮毂之间依次连接有第一离合器、第一行星排、第二离合器和第二行星排，第一离合器的输出端连接在第一行星排的行星架上，第一行星排的太阳轮连接在第二离合器，第一行星排的齿圈通过第三离合器连接有锥齿轮机构形式或蜗轮蜗杆机构形式的换向机构上，换向机构的输出端连接在第二离合器和轮毂之间的轮架上。
换向机构为锥齿轮机构形式，换向机构包括连接在第三离合器的输出端上的主动锥齿轮，主动锥齿轮上啮合连接有从动锥齿轮，从动锥齿轮通过轮轴联动连接有主动圆柱齿轮，主动圆柱齿轮啮合连接有从动圆柱齿轮，从动圆柱齿轮连接在轮架上。
从动圆柱齿轮通过导向杆间接的连接在轮架上，导向杆的下端固连在轮架上，导向杆沿上下方向导向穿装在从动圆柱齿轮上，并且导向杆和从动齿轮之间为止转配合。
所述止转配合方式为键配合。
第二行星排的齿圈上连接有第四离合器。
本发明中纯电动汽车的技术方案如下：
纯电动汽车，包括车轮及其上连接的轮边驱动装置，轮边驱动装置包括轮边电机和轮毂，自轮边电机至轮毂之间依次连接有第一离合器、第一行星排、第二离合器和第二行星排，第一离合器的输出端连接在第一行星排的行星架上，第一行星排的太阳轮连接在第二离合器，第一行星排的齿圈通过第三离合器连接有锥齿轮机构形式或蜗轮蜗杆机构形式的换向机构上，换向机构的输出端连接在第二离合器和轮毂之间的轮架上。
换向机构为锥齿轮机构形式，换向机构包括连接在第三离合器的输出端上的主动锥齿轮，主动锥齿轮上啮合连接有从动锥齿轮，从动锥齿轮通过轮轴联动连接有主动圆柱齿轮，主动圆柱齿轮啮合连接有从动圆柱齿轮，从动圆柱齿轮连接在轮架上。
从动圆柱齿轮通过导向杆间接的连接在轮架上，导向杆的下端固连在轮架上，导向杆沿上下方向导向穿装在从动圆柱齿轮上，并且导向杆和从动齿轮之间为止转配合。
所述止转配合方式为键配合。
第二行星排的齿圈上连接有第四离合器。
本发明中第二离合器可将第一行星排和第二行星排断开，同时在第三离合器接合状态下，第一行星排将动力通过换向机构传递给轮架，向轮架输送转向所需动力，实现车辆转向；在第二离合器将第一行星排和第二行星排接合，同时第三离合器断开状态下，第一行星排将动力经第二行星排输送至轮毂，实现正常行驶，因而本发明中轮边电机既是行车动力的动力源、也是转向动力的动力源，具有一机两用的优点，从而省去了在车轮上另设转向电机的需求，减少了汽车造价，降低了成本。
附图说明
图1是本发明中汽车的轮边驱动装置的结构示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明中纯电动汽车的实施例：如图1所示，轮边驱动装置包括轮边电机1和轮毂2，自轮边电机1至轮毂2之间依次连接有第一离合器3、第一行星排4、第二离合器5和第二行星排6，第一离合器3的输出端连接在第一行星排4的行星架上，第一行星排4的太阳轮连接在第二离合器5，第一行星排4的齿圈通过第三离合器10连接有锥齿轮机构形式的换向机构7上，换向机构7的输出端连接在第二离合器5和轮毂2之间的轮架8上。第二行星排6的齿圈上连接有第四离合器9。
换向机构7包括连接在第三离合器10的输出端上的主动锥齿轮71，主动锥齿轮71上啮合连接有从动锥齿轮72，从动锥齿轮72通过轮轴联动连接有主动圆柱齿轮73，主动圆柱齿轮73啮合连接有从动圆柱齿轮74，从动圆柱齿轮74连接在轮架8上。
从动圆柱齿轮74通过导向杆75间接的连接在轮架8上，导向杆75的下端固连在轮架8上，导向杆75沿上下方向导向穿装在从动圆柱齿轮74上，并且导向杆75和从动齿轮之间为止转配合，止转配合方式为花键配合。
本实施例中第二离合器5可将第一行星排4和第二行星排6断开，同时在第三离合器10接合状态下，第一行星排4将动力通过换向机构7传递给轮架8，向轮架8输送转向所需动力，实现车辆转向；在第二离合器5将第一行星排4和第二行星排6接合，同时第三离合器10断开状态下，第一行星排4将动力经第二行星排6输送至轮毂2，实现正常行驶，因而本发明中轮边电机1既是行车动力的动力源、也是转向动力的动力源，具有一机两用的优点，从而省去了在车轮上另设转向电机的需求，减少了汽车造价，降低了成本。
本发明中轮边驱动装置的实施例：该轮边驱动装置的结构与上述实施例中轮边驱动装置的结构相同，因此不再赘述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。