CN105398325B - 用于机动车辆的具有电动轮毂马达的驱动轮及机动车辆 - Google Patents

Abstract

一种驱动轮，其具有用于机动车辆的电动轮毂马达，该驱动轮包括围绕轮毂设置并以不可旋转的方式被连接到轮毂的定子。转子以相对于定子可旋转的方式安装以驱动以不可旋转方式连接到转子的轮辋。至少两个蓄能装置设置在轮毂和定子之间以便输出用于电动轮毂马达运行的电能。蓄能装置在每个示例中以如下方式体现为环形段的形状，即蓄能装置当彼此相邻地放置时形成围绕轮毂的封闭环。

Description

用于机动车辆的具有电动轮毂马达的驱动轮及机动车辆

对相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(a)-(d)要求2014年9月9日提交的申请号为DE102014217974.2的专利申请的国外优先权，该申请通过引用整体结合于此。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车辆的具有电动轮毂马达的驱动轮，该机动车辆包括混合动力电动车辆以及电动车辆。

背景技术

用于机动车辆的具有电动轮毂马达的驱动轮是公知的。电动轮毂马达使在非必须与变速器相互连接的情况下将驱动力传输给驱动轮可行。使用轮毂马达的驱动设置相对于典型的传动系统来说是以实质上更紧凑的构造为特点的，根据本发明，该典型的传动系统包含所需要的组件(诸如手动的或自动的变速器、驱动轴、差动传动器和/或驱动轴)。此外，存在通过轮毂马达的辅助来设计机动车辆的传动系统的完全新的且不同的可能性，例如设计为混合动力驱动或全轮电动驱动。

用于机动车辆的电动轮毂马达通过示例的方式公开在EP 2 149 470 A1的专利文件中以及所述电动轮毂马达包含固定到车轴上的定子以及设置在车辆轮辋上的转子。

此外，EP 2 423 094 A2号专利文件公开了用于电动车辆的具有电动轮毂马达的驱动轮，其中需要用来操作电动轮毂马达的电池被设置在轮辋的轮辐上。轮毂马达位于驱动轮的中心并以旋转方式驱动包括轮辐的轮辋。

此外DE 102 14 878 A1号专利文件描述了一种高尔夫球车，其中所述高尔夫球车的工作轮以电-机动化方式驱动。电动马达可以为轮毂马达或以偏心的方式设置并对工作轮的内齿轮环上的小齿轮起作用的马达。至少一个电池被设置在工作轮的内部。

发明内容

应当注意的是，在说明书中单独提到的特征在此可以以任何技术上有利的方式相互结合，以对可以明确描述和说明的所请求主题提供进一步的实施例。说明书还特别地与附图相结合对典型的实施例进行表征和说明。

在至少一个实施例中，用于机动车辆的具有电动轮毂马达的驱动轮，以及机动车辆，包括特别紧凑并高度整合的结构，其可能降低生产成本以及还可以减轻车辆的重量。此外，该驱动轮以及机动车辆使节能的驱动操作成为可能。

根据各种实施例，一种用于机动车辆、特别是混合动力电动机动车辆或电动车辆的具有电动轮毂马达的驱动轮，包含围绕驱动轮的轮毂设置的并且以不可旋转的方式连接到所述轮毂的电动轮毂马达的定子。此外，电动轮毂马达的转子围绕定子设置并且所述转子以相对于定子可旋转的方式进行安装。也就是说，定子和转子在每种情况下中以实质环形的方式体现，其中转子完全地环绕定子。转子用于驱动驱动轮的轮辋，所述轮辋以不可旋转的方式连接到转子。根据至少一个实施例，至少两个能量储存装置设置在轮毂和定子之间以便输出用于电动轮毂马达的运行的电能，以及所述蓄能装置在不同情况下以如下方式以环形段的形状这样的方式体现，其中当蓄能装置彼此相邻地放置时，该蓄能装置形成了围绕轮毂的封闭环。

蓄能装置可以通过可再充电的电池实施。然而，所述可再充电电池还可以为电池或之前已知的另一蓄能装置，其至少适合于向电动轮毂马达输出电能。该蓄能装置可以存储以任何形式供应的电能。举例来说，如果混合动力电动机动车辆或电动车辆被连接到车辆外部的充电站或在驱动轮的回收或再生操作的过程中，其中通过示例的方式制动能量在驱动轮的制动操作过程中以电能的形式来回收。

由于用来驱动驱动轮所需要的所有部件，特别是电动轮毂马达和蓄能装置，都被体现为驱动轮的部件，所以根据各种实施例的驱动轮提供了特别紧凑并高度整合的结构。因此，可行的是，完全地预装配包括电动轮毂马达以及蓄能装置的驱动轮是可行的。该驱动轮可以仅通过轮毂连接到车辆车轴上，以随后安装在机动车辆上。此外，由于仅仅电动轮毂马达的转子以及被连接到所述转子的轮辋以可旋转的方式驱动(即，以可旋转的方式加速)，所以该驱动轮使得节能操作变得可行。相比之下，设置在不旋转定子和不旋转轮毂之间的蓄能装置在机动车辆向前运动的情况下仅以线性方式且不以旋转方式加速。

由于设置在轮毂和定子之间的至少两个蓄能装置在不同的情况下以如下方式体现为环形段的形状，即所述环形段在彼此相邻地放置时形成围绕轮毂的封闭环，所以获得了按照一个或多个实施例的驱动轮的特别紧凑并高度整合的结构。为了这个目的，当从横截面上观察时，蓄能装置可以实质地体现为V型环形段，并且当蓄能装置彼此相邻地放置且所述环形完全地环绕轮毂时，所述环形段形成环。

按照有利的实施例，定子的内圆周表面形成了每个蓄能装置的外壁。如上所述，由于所述的定子以环形方式体现，所以定子包含了内圆周表面以及外圆周表面，其中内圆周表面优选地形成了每个蓄能装置的外表面。由于定子的内圆周表面同时地形成了用于定子的壁部以及用于蓄能装置的壁部，所以这个实施例除了驱动轮的更紧凑的结构外，使得另外降低驱动轮的重量成为可能。

进一步有利的实施例规定了轮毂的外圆周表面形成每个蓄能装置的内壁。如之前所述，轮毂还以实质的环形方式体现并包含外圆周表面以及内圆周表面。除了驱动轮的更紧凑的结构，由于轮毂的外圆周表面同时形成了用于轮毂的壁部以及用于蓄能装置的壁部，所以这个实施例还使以其他方式减轻其重量成为可能。轮毂的内圆周表面可以适配于车辆车轴以便将驱动轮固定到机动车辆以及所述内圆周表面可以以不可旋转的方式连接到所述车辆车轴。

按照进一步有利的实施例，用于控制从蓄能装置向电动轮毂马达的电力供应的至少一个动力控制装置被连接到一个或多个蓄能装置。在动力控制装置、电动轮毂马达和一个或多个蓄能装置之间的电缆引导管可以因此完全在驱动轮上体现。

在一个实施例中，转子以可旋转的方式通过设置在转子和定子之间的至少一个安装单元安装在(实质环形的)定子的外圆周表面上，所述安装单元例如为滚动或滚柱轴承。由于在轮毂上的转子的附加的安装设置可以被省略，以这个方式可行的是按照实施例以更紧凑并更轻的方式构造驱动轮。

在更进一步的有利实施例中，转子形成了驱动轮的轮辋。因此，由于提供用于驱动轮的附加轮辋并非必要，所以驱动轮的重量被进一步降低。相应地在进一步实施例中，橡胶轮胎以不可旋转的方式连接到转子的外圆周表面。

按照各种实施例的进一步的方面，一种机动车辆，特别是混合动力电动机动车辆或电动机动车辆，包含按照上述实施例中的一个的至少一个驱动轮。为了避免重复，在这一点上，关于以此方式实施的机动车辆的益处可以参考与驱动轮相关的上述说明。

进一步的特征和益处在典型的实施例的此处的说明书中是显而易见的，其不被理解为限制并且其参考附图以进一步地解释。

附图说明

图1概要地示出了按照所请求保护的主题的驱动轮的典型实施例的侧视图；以及

图2概要地示出了从正面观察的沿着图1中所示的线A-A的图1的驱动轮的截面图。

具体实施方式

按照需要，详细的实施例在此公开；然而，可以理解的是所公开的实施例仅仅是可以以不同的和可选择的形式体现的典型的示例。附图并非按比例绘制，一些特征可能被夸大或最小化以示出具体部件的细节。因此，此处公开的特定的结构和功能上的细节并非被解释为限定，而是仅仅作为教导本领域技术人员多方面地使用本实施例的典型基础。

在不同的附图中，为功能上相同的部件提供了相同的附图标记，以使所述部件总体上仅进行一次描述。

图1示出了按照本发明的驱动轮1的示例实施例的侧视图，驱动轮1具有用于机动车辆的电动轮毂马达2。如图1中显而易见的，驱动轮1包含环形轮毂3，环形定子4设置为环绕环形轮毂3。定子4以非旋转方式连接到轮毂。此外，环形转子5围绕定子4设置。转子5以相对于定子4可以旋转的方式被安装。在图1中所示的驱动轮1的典型的实施例的情况下，转子5同时体现为轮辋6。也就是说，转子5和轮辋6在图1中所示的驱动轮1的情况下形成了单件式单元。然而，轮辋6还可以体现为在这个示例中可以以不可旋转方式被连接到转子5的分离的部件。

此外，在图1中显而易见的是总数为八个的蓄能装置7(分别为7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g以及7h)设置在轮毂3和定子4之间，以输出用于电动轮毂马达2运行的电能。在图1中所示的驱动轮1的情况中，蓄能装置7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g以及7h在各种情况下都是可充电电池。每个单独的蓄能装置7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g以及7h在各种情况下体现为环形段的形状或当以图1的侧视图观察时其横截面为V形。当如图1中所示彼此相邻地放置时，单个的蓄能装置7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g以及7h形成了围绕轮毂3设置以及完全环绕轮毂3的封闭环。

在图1中所示的驱动轮1的示例性实施例的示例中特别有利的是环形定子4的内圆周表面同时形成了每个蓄能装置7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g以及7h的外壁8。此外，在所示的驱动轮1的示例中，环形轮毂3的外圆周表面形成了每个蓄能装置7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g以及7h的内壁9。

图2示出了从正面观察的沿着图1中所示的线A-A的图1的驱动轮1的截面图。用于控制从蓄能装置7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g以及7h到电动轮毂马达2的电能供应的动力控制装置10在图2中是显而易见的。动力控制装置10可以被连接到一个或多个蓄能装置7a、7b、7c、7d、7e、7f、7g以及7h。

此外，在图2中显而易见的是，转子5通过设置在转子5和定子4之间并在所示的示例性实施例的情况下体现为球轴承的两个环形安装单元11以可旋转的方式被安装在环形定子4的外圆周表面上。安装单元11优选地为滚动轴承单元，然而其中所述单元并未被限定为图2中所示的球轴承。

在图1和图2中所示的驱动轮1的典型实施例的情况下，由于转子5同时地形成轮辋6，橡胶轮胎12优选地以不可旋转的方式直接连接到转子5的外圆周表面上。

驱动轮1可以通过其环形轮毂3装配到车辆车轴(未示出)上，以及所述驱动轮可以以不可旋转的方式连接到所述车辆车轴。

按照各种实施例的驱动轮以及机动车辆参考附图中所示的典型实施例进一步地进行解释。然而，上述驱动轮以及机动车辆并未被限定为在这个示例中公开的典型的实施例，而所述驱动轮和机动车辆还包含进一步的实施例。

在一个实施例中，驱动轮包括电动轮毂马达以驱动机动车辆，特别是混合动力电动机动车辆或电动车辆。

尽管示例性实施例在以上进行了描述，其并非意味着这些实施例描述了所请求保护的主题的所有可行的形式。相反，用于说明书中的词语为说明性而非限定性的词语，以及可以理解的是各种改变可以在不偏离所请求保护的主题的精神和范围的情况下做出。

Claims (18)

1.一种用于车辆的具有电动轮毂马达的驱动轮，包含：

不可旋转地安装到轮毂的定子；

围绕所述定子可旋转地安装的转子；以及，

多个蓄能装置，其被设置在所述轮毂和所述定子之间以对所述轮毂马达电力地供能，所述蓄能装置成形为环形段以形成围绕所述轮毂的封闭环；

其中所述轮毂的外圆周表面形成了所述多个蓄能装置的内壁。

2.如权利要求1所述的驱动轮，其中所述定子的内圆周表面形成了所述多个蓄能装置的外壁。

3.如权利要求1所述的驱动轮，其中所述多个蓄能装置中的每个包含电池。

4.如权利要求1所述的驱动轮，进一步包含至少一个动力控制装置，其被连接到所述多个蓄能装置中的至少一个以控制从所述多个蓄能装置中的每个供应到所述电动轮毂马达的电能。

5.如权利要求1所述的驱动轮，其中，所述转子使用设置在所述转子和所述定子之间的至少一个滚柱轴承以可旋转的方式安装在所述定子的外圆周表面上。

6.如权利要求1所述的驱动轮，其中所述转子包含轮辋。

7.如权利要求1所述的驱动轮，进一步包含橡胶轮胎，其以不可旋转的方式固定到所述转子的外圆周表面上。

8.如权利要求7所述的驱动轮，其中所述橡胶轮胎以不可旋转的方式固定到轮辋，所述轮辋以不可旋转的方式固定到所述转子。

9.如权利要求1所述的驱动轮，进一步包含不可旋转地安装到所述转子的轮辋。

10.一种用于车辆的驱动轮，包含：

轮毂；

不可旋转地安装到所述轮毂的定子；

可旋转地安装到所述定子的转子；

多个电池，其设置在所述轮毂和所述定子之间以向车轮马达电力地供能，其每个具有拱形的内径和外径以形成围绕所述轮毂的封闭环；

其中所述轮毂的外圆周表面形成了所述多个电池的内壁。

11.如权利要求10所述的驱动轮，进一步包含安装在所述转子上的橡胶轮胎。

12.如权利要求10所述的驱动轮，进一步包含控制器，其电力地连接到所述至少一个电池并被配置为控制到所述车轮马达的电能。

13.如权利要求12所述的驱动轮，其中所述控制器被安装到所述至少一个电池。

14.如权利要求10所述的驱动轮，进一步包含：

安装到所述转子的轮辋；以及

安装到所述轮辋的轮胎。

15.一种车辆驱动轮，其具有轮毂、不可旋转地安装到所述轮毂的定子、以及可旋转地安装到所述定子的转子，所述车辆 驱动轮包含：

多个蓄能装置，其每个成形为环形段以形成围绕所述轮毂的封闭环，所述蓄能装置被配置为连接到轮毂马达以向所述车辆驱动轮供能；

其中所述轮毂的外圆周表面形成了所述多个蓄能装置的内壁。

16.如权利要求15所述的车辆驱动轮，进一步包含控制器，其电力地连接到所述多个蓄能装置以及所述轮毂马达，所述控制器被配置用于控制所述蓄能装置和所述轮毂马达之间的电能流动。

17.如权利要求16所述的车辆驱动轮，其中所述控制器被安装到所述多个蓄能装置中的至少一个上。

18.如权利要求15所述的车辆驱动轮，其中所述多个蓄能装置中的每个包含电池。

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