CN109130839A - 一种适用于双胎并装车轮的电动轮总成、车桥及车辆 - Google Patents

一种适用于双胎并装车轮的电动轮总成、车桥及车辆 Download PDF

Info

Publication number
CN109130839A
CN109130839A CN201811171038.XA CN201811171038A CN109130839A CN 109130839 A CN109130839 A CN 109130839A CN 201811171038 A CN201811171038 A CN 201811171038A CN 109130839 A CN109130839 A CN 109130839A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wheel
end cap
brake
hub
rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811171038.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109130839B (zh
Inventor
李建秋
胡家毅
蔡炳坤
李航
徐梁飞
欧阳明高
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Qingyan Yiwei New Energy Power Co ltd
Original Assignee
Tsinghua University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua University filed Critical Tsinghua University
Priority to CN201811171038.XA priority Critical patent/CN109130839B/zh
Priority to PCT/CN2018/116578 priority patent/WO2020073435A1/zh
Priority to EP18936528.1A priority patent/EP3865330B1/en
Publication of CN109130839A publication Critical patent/CN109130839A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109130839B publication Critical patent/CN109130839B/zh
Priority to US17/221,830 priority patent/US12005784B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B1/00Spoked wheels; Spokes thereof
    • B60B1/06Wheels with compression spokes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B11/00Units comprising multiple wheels arranged side by side; Wheels having more than one rim or capable of carrying more than one tyre
    • B60B11/06Wheels with more than one rim mounted on a single wheel body
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/12Torque-transmitting axles
    • B60B35/16Axle housings
    • B60B35/163Axle housings characterised by specific shape of the housing, e.g. adaptations to give space for other vehicle elements like chassis or exhaust system
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/043Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel
    • B60K17/046Transmission unit disposed in on near the vehicle wheel, or between the differential gear unit and the wheel with planetary gearing having orbital motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/06Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing
    • B60K17/08Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing of mechanical type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/06Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels
    • B60T1/067Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels employing drum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T5/00Vehicle modifications to facilitate cooling of brakes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D51/00Brakes with outwardly-movable braking members co-operating with the inner surface of a drum or the like
    • F16D51/16Brakes with outwardly-movable braking members co-operating with the inner surface of a drum or the like shaped as brake-shoes pivoted on a fixed or nearly-fixed axis
    • F16D51/18Brakes with outwardly-movable braking members co-operating with the inner surface of a drum or the like shaped as brake-shoes pivoted on a fixed or nearly-fixed axis with two brake-shoes
    • F16D51/20Brakes with outwardly-movable braking members co-operating with the inner surface of a drum or the like shaped as brake-shoes pivoted on a fixed or nearly-fixed axis with two brake-shoes extending in opposite directions from their pivots
    • F16D51/22Brakes with outwardly-movable braking members co-operating with the inner surface of a drum or the like shaped as brake-shoes pivoted on a fixed or nearly-fixed axis with two brake-shoes extending in opposite directions from their pivots mechanically actuated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/14Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position
    • F16D65/28Actuating mechanisms for brakes; Means for initiating operation at a predetermined position arranged apart from the brake
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/78Features relating to cooling
    • F16D65/82Features relating to cooling for internally-engaging brakes
    • F16D65/827Features relating to cooling for internally-engaging brakes with open cooling system, e.g. cooled by air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0458Oil-mist or spray lubrication; Means to reduce foam formation
    • F16H57/046Oil-mist or spray lubrication
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0469Bearings or seals
    • F16H57/0471Bearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0476Electric machines and gearing, i.e. joint lubrication or cooling or heating thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/048Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0482Gearings with gears having orbital motion
    • F16H57/0486Gearings with gears having orbital motion with fixed gear ratio
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K24/00Machines adapted for the instantaneous transmission or reception of the angular displacement of rotating parts, e.g. synchro, selsyn
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/006Structural association of a motor or generator with the drive train of a motor vehicle
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08Structural association with bearings
    • H02K7/083Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/102Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with friction brakes
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/26Structural association of machines with devices for cleaning or drying cooling medium, e.g. with filters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0038Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor moving together with the wheel axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0092Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being coaxial to the wheel axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/10Road Vehicles
    • B60Y2200/14Trucks; Load vehicles, Busses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D65/00Parts or details
    • F16D65/78Features relating to cooling
    • F16D2065/789External cooling ribs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2121/00Type of actuator operation force
    • F16D2121/02Fluid pressure
    • F16D2121/08Fluid pressure acting on a membrane-type actuator, e.g. for gas pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D2125/00Components of actuators
    • F16D2125/18Mechanical mechanisms
    • F16D2125/20Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa
    • F16D2125/22Mechanical mechanisms converting rotation to linear movement or vice versa acting transversely to the axis of rotation
    • F16D2125/28Cams; Levers with cams
    • F16D2125/30Cams; Levers with cams acting on two or more cam followers, e.g. S-cams

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种适用于双胎并装车轮的电动轮总成及车桥和车辆,包括车轮与支撑轴总成、内转子轮毂电机、行星齿轮减速器和制动系统。行星架与轮毂连接,轮毂连接轮辐与轮辋,车轮支撑轴从转子套筒中穿过,其上布置轮毂轴承支撑轮毂及整个车轮;内转子轮毂电机的转子套筒一端的太阳轮为行星齿轮减速器的动力输入,行星架为动力输出;行星齿轮减速器的行星轮采用的塔式齿轮在较小轴向长度下实现较大传动比;制动系统采用鼓式制动器,制动鼓与转子套筒连接,制动力通过行星齿轮减速器放大,可减小制动系统需提供的制动力,电机则可在制动时提供电制动力。所述电动轮总成可用于商用车的非独立悬架,并可采用一体化冷却润滑的冷却润滑方式提升性能。

Description

一种适用于双胎并装车轮的电动轮总成、车桥及车辆
技术领域
本发明属于新能源汽车电驱动技术领域,尤其涉及一种适用于双胎并装车轮的电动轮总成以及车桥及车辆。
背景技术
传统的商用车一般采用集中驱动的方式,其性能的提升往往会受到多方面的限制,例如:传动链条长,需要传动轴、分动箱和差速器等部件,从而影响总布置与轻量化,传动系统的总体效率低限制了驱动桥的数量,从而限制了车辆向超长超重载的方向发展;单台发动机提供动力,动力传动为串联传动的方式,从而导致可靠性和容错能力差;比功率低,动力性受限。因此高功率的发动机技术发展成为技术进步的瓶颈。
对于新能源商用车,采用分布式电驱动技术可以有效突破上述限制。现有技术针对商用车的分布式驱动方案有采用轮边电机的客车低地板电动桥方案,也有轮毂电机的电动轮方案。
其中,低地板电动桥是典型的采用轮边电机的分布式驱动方案。在这种构型中,两个驱动电机对称布置于桥壳两边,电机轴线与车轮轴线呈平行或垂直关系,并采用两级减速,典型的平行轴布置与垂直轴布置电机方式的低地板电动桥分别如图1和图2所示,图1为专利“一种轮边电驱动减速低地板车桥”(专利号:CN203427602U)的布置方案,图2为专利“轮边电动车桥”(专利号:CN101830172A)的布置方案。然而,上述方案采用两级传动与盘式制动、减速机构与制动系统占用了较大的轴向空间,且此类低地板电动桥采用空气弹簧悬架,不便于应用在采用非独立悬架的商用货车上。
另外,在利用轮毂电机的分布式驱动方案中,保证电动轮的转矩需求是商用车电动轮重要问题,因此大转矩需求的电动轮方案多采用减速驱动的构型,而不采用轮毂电机直驱的方式。如图3所示,为满足电动轮的转矩需求,需要为电动轮配备具有大速比的行星齿轮减速器,图3为专利“一种具有大变速比行星减速器的电动轮及车辆”(专利号:CN404146145A)的布置方案。此类构型可以很好地满足电动轮的转矩需求。然而,由于减速机构占据较大空间,不能采用商用车常见的双胎并装车轮,且较难安装于传统商用车的非独立悬架,还可能还需要采用订制的轮辋,成本也较高。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种适用于双胎并装车轮的电动轮总成以及具有其的车桥及车辆,所述电动轮总成各部件承载合理,质量较轻,兼顾动力性、经济性和可靠性。
根据本发明实施例的适用于双胎并装车轮的电动轮总成,包括车轮与支撑轴总成、内转子轮毂电机、行星齿轮减速器和制动系统,所述车轮与支撑轴总成包括:轮胎、轮辋、轮辐、轮毂、轮轴端盖、轮毂轴承、轮毂轴承处的圆螺母及锁紧销、车轮支撑轴和桥壳;所述内转子轮毂电机包括:电机壳体、定子、绕组、转子、转子支撑、电机轴承和旋转变压器;所述行星齿轮减速器包括:太阳轮、行星轮、行星轮轴承、行星架、行星轮销、齿圈架和齿圈;所述制动系统为鼓式制动系统,包括制动鼓、制动蹄和制动器端盖。
具体地,所述轮胎和轮轮辋均设置为两个,所述两个轮胎分别安装在所述两个轮辋上,所述两个轮辋均采用双胎并装车轮的标准轮辋,且关于所述电动轮总成的中轴面对称布置;所述轮辐与所述两个轮辋上的轮辐安装平面同时安装在一起,且所述轮辐连接所述轮毂。
具体地,所述车轮支撑轴为阶梯轴,其直径较小的一端从所述轮毂中穿过,在所述车轮支撑轴和所述轮毂之间设置轮毂轴承;所述车轮支撑轴直径较小的一端还设有轮毂圆螺母及其锁紧销,所述车轮支撑轴的另一端固定于所述桥壳内部;所述桥壳为两端带有法兰盘的空心圆筒,其上安装所述制动系统的制动器端盖。
具体地,所述电机壳体包括定子壳体、内端盖、外端盖和转子套筒;所述定子壳体为筒状结构,其一端同时连接所述内端盖与所述制动器端盖,另一端同时连接所述外端盖和所述行星齿轮减速器;所述内端盖具有向靠近所述桥壳方向逐渐扩大的阶梯状截面结构,其最外缘的圆环端面上设有安装孔连接所述定子壳体与所述制动器端盖,其阶梯状截面结构内部空间用于布置所述内转子轮毂电机的旋转变压器部件以及所述制动系统部件;所述定子内套于所述定子壳体的内环面,所述转子外套于所述转子支撑上,所述转子支撑外套于所述转子套筒;所述转子套筒为阶梯形套筒状结构,其远离所述桥壳的一端设置有齿轮,所述转子套筒的另一端安装所述制动系统;所述转子套筒与所述内端盖和所述外端盖之间分别布置有一个电机轴承,对所述电机轴承中靠近所述桥壳的一个,在其靠近所述桥壳的方向还布置有电机的旋转变压器;所述定子壳体、所述内端盖和所述制动器端盖上设有开口,使所述内转子轮毂电机的三相线从所述制动器端盖的三相线出口伸出,低压信号线从制动器端盖的信号线出口伸出。
具体地,对所述内转子轮毂电机采用喷油冷却,所述定子壳体连接有冷却液进口与冷却液出口,其内部设有环形油道、内部油道的润滑油道,喷油孔、回油口的孔口结构,实现对所述内转子轮毂电机的喷油冷却。
或者,对所述车轮与支撑轴总成、内转子轮毂电机与行星齿轮减速器采用行一体化冷却润滑,即在内转子轮毂电机的外端盖上设置开孔,使由冷却液进口进入内转子轮毂电机的冷却油进入行星齿轮减速器,并从行星轮和轮毂轴承间进入轮毂内部空间,再回流至行星齿轮减速器和内转子轮毂电机的底部,通过内转子轮毂电机底部的冷却液出口流出,同时,在外端盖开孔附近设置过滤网与吸附永磁体对金属磨屑进行过滤与吸附。
具体地,所述行星齿轮减速器布置在所述轮辐与所述内转子轮毂电机之间,与所述内转子轮毂电机的外端盖一起安装于所述定子壳体;所述太阳轮为所述行星齿轮减速器的动力输入端,所述行星架为所述行星齿轮减速器的动力输出端;所述行星轮同时与所述太阳轮和所述齿圈啮合,所述行星轮为多个,每个所述行星轮通过所述行星轮销支撑在所述行星架上,所述行星轮和所述行星轮销之间设有所述行星轮轴承;所述行星轮销远离所述桥壳的一端同时与所述行星架及所述轮毂固定在一起;每个所述行星轮均为分级的塔式齿轮结构,均包括初级齿轮与所述太阳轮啮合,次级齿轮与所述初级齿轮同轴设置且与所述齿圈啮合,所述次级齿轮的齿数小于所述初级齿轮的齿数;所述齿圈内套于所述齿圈架,所述齿圈架为阶梯状套筒结构,其外周面上布置加强肋;所述齿圈架直径较大的一端与所述内转子轮毂电机连接,直径较小的一端固定齿圈端盖。
具体地,所述齿圈架与所述行星架之间还设置有减速器油封,以实现所述行星齿轮减速器的密封;所述轮毂的远离所述桥壳一端还设置有轮轴端盖;所述车轮支撑轴和所述转子套筒之间还设置有轮毂油封;所述减速器油封和所述轮毂与所述轮轴端盖共同实现所述轮毂与所述车轮支撑轴形成空间的密封。
具体地,所述制动鼓位于所述内端盖空间内、并外套于所述转子套筒的靠近所述桥壳的一端,与所述转子套筒之间通过花键连接传递扭矩,所述制动鼓外周面布置散热肋;所述制动系统还设有制动圆螺母及其锁紧销,安装在所述转子套筒端部实现所述制动鼓的轴向定位与固定;所述制动蹄安装在固定于所述桥壳端部的所述制动器端盖上,所述制动器端盖上设有通风口冷却所述制动系统;所述制动系统为凸轮促动式鼓式制动器,具有促动凸轮、促动凸轮轴、促动调整臂、制动气室顶杆和制动气室。
进一步地,本发明实施例还适用于包含适用于双胎并装车轮的电动轮总成的车桥。
进一步地,本发明实施例还适用于包含适用于双胎并装车轮的电动轮总成的车辆。
本发明的适用于双胎并装车轮的电动轮总成具有以下优点和有益效果:
1)整个电动轮总成的轴向尺寸短,内转子轮毂电机、行星齿轮减速器、制动系统均布置于电动轮总成的内侧轮辋与轮辐所限定的内侧空间中,使得电动轮总成可以适用于常见的商用车双胎并装车轮,轮辋不需订制,有效控制了电动轮总成的成本;
2)内转子轮毂电机的转子采用了中空的筒状结构并通过轮状结构的转子支撑连接到中空的转子套筒上,使得车轮支撑轴可以从中空部位穿过;
3)桥壳的圆筒状而结构形状规则且直径较小,可以较方便地设置悬架的安装接口,与传统板簧式悬架的安装兼容,保证了本实施例的双胎并装车轮的电动轮总成可以不经改动直接适用于商用车常见的非独立悬架;
4)相比传统牵引桥,本发明的电动轮总成的驱动桥的桥壳内只需要布置车轮支撑轴,去掉了锥齿轮减速器与差速器、半轴、分动箱等部件,桥壳本身的质量也大幅降低,从而有利于大幅降低驱动桥的质量,有利于降低商用车的簧下质量,提升整车的轻量化水平;
5)行星齿轮减速器的行星轮采用分级塔式齿轮,一方面提高了单级行星齿轮减速器的传动比,保证了电动轮总成的输出转矩,使采用本发明的电动轮总成的车桥输出转矩相比传统牵引桥得到提升,另一方面在保证减速比达到要求的情况下,这种布置方式有效减小了行星齿轮减速器的轴向长度,使得内转子轮毂电机与行星齿轮减速器的轴向长度之和不致过长,可以布置在轮辐和内侧轮辋所限定的空间中,也使得轮毂轴承的整体位置不致过于靠近轮胎外侧,再加上轮辐为空心盘状结构,使得轮毂和车轮支撑轴等可以从其中穿过,两个轮毂轴承布置的对称面接近或重合于所述电动轮的中轴面,使得适用于双胎并装车轮的电动轮总成的支承方式接近承力状态最合理的全浮式;
6)内转子轮毂电机和行星齿轮减速箱均通过制动器端盖安装至桥端部,电机的电机壳体及行星齿轮减速器的壳体齿圈架均与车轮支撑轴分开,使得上述壳体只承受各自的重力并传递齿圈处的扭矩,而不承载车轮的载荷,上述壳体因而可以采用铝合金等材料或进行减重设计,有利于电机壳体与齿圈架的轻量化,从而有利于本实施例的适用于双胎并装车轮的电动轮总成的轻量化;
7)可以采用机电混合制动的模式,其中用于提供机械制动力矩的制动系统,其制动鼓连接在转子套筒上,制动的摩擦转矩经过行星齿轮减速器增大之后才传递到车轮,这样的布置使得制动鼓的直径可以更小,从而可以布置在内端盖的内部空间中,缩减了电动轮总成的轴向尺寸,有效提升轻量化水平,同时这种布置使促动机构的促动力有效缩小,因而制动气室及制动气室顶杆的尺寸可以减小并布置在电动轮总成的内侧,提高系统的集成度,为车身中部节省更多空间,另外设有制动器端盖通风孔以便于引入迎面风使之冷却制动系统,而制动鼓上则布置了散热肋辅助散热。
8)不需要较大的改动,即可由内转子轮毂电机与减速器分体的冷却润滑方案改为一体化冷却润滑的形式,在一体化的冷却润滑方案下,内转子轮毂电机的峰值与持续状况下的输出转矩和输出功率可以得到极大提升,车轮与支撑轴总成和行星齿轮减速器来说也得到了冷却,并得到了润滑状态的有效改善,整个电动轮总成的集成度也得到提升。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是典型的平行轴布置方式的低地板电驱动桥的结构示意图;
图2是典型的垂直轴布置方式的低地板电驱动桥的结构示意图;
图3是一种具有大变速比行星减速器的轮毂电机电动轮的结构剖视图;
图4是本发明的电动轮总成的中轴线以上部分的纵剖面图;
图5是本发明的电动轮总成的非独立悬架桥的沿中轴线的横剖面图;
图6是本发明的电动轮总成的冷却液出口附近的局部纵剖视图;
图7是本发明的冷却油从轴向方向进出电机内端盖的一种实施例的冷却液进口附近的局部纵剖视图;
图8是本发明的冷却油从轴向方向进出电机内端盖的一种实施例的冷却液出口附近的局部纵剖视图;
图9是沿本发明的电动轮总成的某一电机三相线的局部斜剖视图;
图10是本发明的制动器端盖的正视图及立体图;
图11是本发明的电动轮总成的采用塔式齿轮高的行星齿轮减速器的原理示意图;
图12是本发明的采用一体化冷却润滑技术的实施例的纵剖视图;
图13是采用本发明的制动促动机构直接安装在轮边的电动轮总成的非独立悬架桥的沿中轴线的横剖面图;
附图中的附图标记为:
车轮与支撑轴总成,内侧轮胎101、内侧轮辋102、桥壳103、车轮支撑轴104、轮毂油封105、轮毂106、轮毂轴承107、轮毂轴承圆螺母及锁紧销108、轮轴端盖109、轮辐110、外侧轮辋111、外侧轮胎112;
内转子轮毂电机,冷却液进口201、定子壳体202、定子203、绕组204、转子205、旋转变压器206、内端盖207、转子支撑208、转子套筒209、电机轴承210、外端盖211、电机壳体、环形油道213、喷油孔214、内部流道215、回油口216、冷却液出口217、三相线218、滤网219、吸附永磁体220;
制动系统,制动鼓301、制动蹄302、制动器端盖303、制动圆螺母及其锁紧销304、制动鼓散热肋305、促动凸轮306、促动凸轮轴307、促动调整臂308、制动气室顶杆309和制动气室310、信号线出口311、制动器端盖通风口312、三相线出口313;
行星齿轮减速器,太阳轮401、行星轮402、行星轮轴承403、行星架404、行星轮销405、齿圈端盖406、减速器油封407、齿圈架408、齿圈409。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
非特殊说明,本发明中内外侧方向相对于车辆整体来说,不论是车辆左侧还是右侧电动轮,皆指沿轮轴方向靠近车辆中心一侧为内侧,远离车辆中心一侧为外侧。
除去“内侧”、“外侧”以外,在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考图4-图11描述根据本发明实施例的适用于双胎并装车轮的电动轮总成。其中,为方便展示所述电动轮总成的细节,图4为电动轮总成纵剖面的中轴线以上部分。
如图4所示,根据本发明实施例的适用于双胎并装车轮的电动轮总成,包括:车轮与支撑轴总成、内转子轮毂电机、制动系统和行星齿轮减速器,其中:
车轮与支撑轴总成,包括:内侧轮胎101、内侧轮辋102、外侧轮胎112、外侧轮辋111、轮辐110、轮毂106、轮毂轴承107、轮毂轴承圆螺母及锁紧销108、轮轴端盖109、车轮支撑轴104和桥壳103等。
具体地,内侧轮胎101安装在内侧轮辋102上,外侧轮胎112安装在外侧轮辋111上,两个轮辋102和111均可采用常用的双胎并装车轮的标准轮辋,并关于电动轮总成中轴面对称布置。
轮辐110与两个轮辋102和111上的轮辐安装平面通过螺栓安装在一起,轮辐110为空心盘状结构,与轮辋102和111连接的安装孔布置在其外缘平面上,与轮毂106连接的安装孔布置在其内缘平面上。轮辐110的所述的内缘平面向电动轮总成的外侧突出,使得轮辐110内侧有更大的空间可以布置内转子轮毂电机、制动系统和行星齿轮减速器等。应当理解的是,内转子轮毂电机、行星齿轮减速器和制动系统均布置于内侧轮辋102与轮辐110所限定的内侧空间中。
具体地,轮辐110的所述的内缘平面中心的圆形开口,可以使行星齿轮减速器的相关零件及轮毂106等从其中穿过。
轮毂106为外周面的中段设有安装法兰的圆筒状结构,所述安装法兰与轮辐110连接,所述的圆筒状结构内周面上有合适的台阶形状以便轮毂轴承107定位和固定。
车轮支撑轴104为阶梯轴,其外径较小一端布置在车轮外侧方向,并从轮毂106中穿过,在车轮支撑轴104和轮毂106之间设置轮毂轴承107。
进一步地,轮毂轴承107为两个轴承,两个轮毂轴承107布置的对称面接近或重合于电动轮总成的中轴面,使得电动轮总成的支承方式接近承力状态最合理的全浮式。在一些实施例中,轮毂轴承107可以采用圆锥滚子轴承,当然,轮毂轴承107的种类并不限于上述一种,在实际使用过程中可以根据实际情况改变轮毂轴承107的种类。
车轮支撑轴104的外侧一端安装有轮毂圆螺母与锁紧销108,以实现外侧的轮毂轴承107的定位和固定,以防止轮毂轴承107的轴向窜动。车轮支撑轴104直径较小的一端布置在车轮内侧方向,内套于桥壳103。
如图5所示,为采用两个电动轮总成的驱动桥沿中轴线的横剖面图。桥壳103为空心圆筒状结构,其两端均有法兰盘,其上布置有制动器端盖303的安装孔。应当理解的是,由于桥壳103的圆筒状结构形状规则且直径较小,可以较方便地设置悬架的安装接口,与传统板簧式悬架的安装直接兼容。桥壳103将两个电动轮连接起来。而且,采用本发明的电动轮总成的驱动桥,桥壳内只需要布置车轮支撑轴,相比传统牵引桥,去掉了锥齿轮减速器与差速器、半轴和分动箱等部件,桥壳103本身的质量也大幅降低,从而有利于大幅降低驱动桥的质量,降低商用车的簧下质量,提升整车的轻量化水平。
内转子轮毂电机包括:电机壳体、定子203、绕组204、转子205、转子支撑208、电机轴承210、旋转变压器206、冷却液进口201、冷却液出口217和三相线218等。
其中,电机壳体包括定子壳体202、内端盖207、外端盖211和转子套筒209。
具体地,所述的内端盖207具有向车轮内侧方向逐渐扩大的阶梯状截面结构,其最外缘的圆环端面上设有与制动器端盖303所配的电机安装孔。定子壳体202为筒状结构,其两端圆周上均设有轴向方向的螺纹孔,凭借所述的螺纹孔,定子壳体202内侧同时与内端盖207和制动器端盖303连接,定子壳体202外侧同时与外端盖211及行星齿轮减速器的齿圈架408连接。应当理解的是,这种安装方式下,内转子轮毂电机和行星齿轮减速器均通过制动器端盖303安装,而制动器端盖303固定于桥壳103端部,内转子轮毂电机的电机壳体及行星齿轮减速器的齿圈架408均与车轮支撑轴104分开,使得上述壳体只承受各自的重力并传递齿圈409处的扭矩,不承载车轮的载荷,有利于电机壳体与齿圈架408的轻量化,从而有利于整个电动轮总成的轻量化。
内转子轮毂电机为内转子电机,定子203内套于定子壳体202的内环面,绕组204缠绕在定子203的齿槽中,转子205位于所述定子203内侧,与定子203之间具有气隙。转子205固定于转子支撑208上,转子支撑208为轮状结构,其轮缘内套于转子205用以安装转子205,其轮毂部位外套在转子套筒209上。在一些实施例中,转子支撑208的轮缘结构内侧一端具有凸台结构为转子205提供定位,外侧一端具有卡簧槽以安装弹性挡圈固定转子205。应当理解的是,将卡簧槽设置在转子支撑208的外侧一端,可以为布置制动系统的内转子轮毂电机内侧一端节省出一定空间。当然,卡簧槽的设置位置并不限于在转子支撑208的外端。在实际使用过程中,转子205与转子支撑208之间的连接方式也不限于上述的利用弹性挡圈这一种,可以在具体的实施例中进行调整。
电机轴承210为两个轴承,分别布置在转子套筒209与内端盖207、转子套筒209与外端盖211之间,在一些实施例中,电机轴承210为深沟球轴承,当然,电机轴承210的种类并不限于上述一种,在实际使用过程中可以根据实际情况改变电机轴承210的种类。对内端盖207与转子套筒209之间的电机轴承210,在其内侧方向还布置有旋转变压器206。
应当理解的是,由于转子205采用了中空的筒状结构并通过轮状结构的转子支撑208连接到中空的转子套筒209上,使得车轮支撑轴104可以从中空部位穿过,保证电动轮总成可以用于非独立悬架的车桥构型。
转子套筒209的靠近电动轮总成外侧一端加工有齿轮,即所述行星齿轮减速器的太阳轮401。太阳轮401既可以与转子套筒209一体加工,又可以通过过盈、花键或紧固件等连接方式安装在转子套筒209的端部。转子套筒209靠近电动轮内侧一端有螺纹,用以固定制动系统的制动圆螺母及其锁紧销304。
内转子轮毂电机的冷却方式为喷油冷却,冷却油通过位于定子壳体202顶部的冷却液进口201进入定子壳体202的环形油道213,通过环形油道213将一部分冷却油分配到定子壳体202内周壁上靠近端部的各喷油孔214处,另一部分冷却油通过定子壳体202的内部流道215流至内转子轮毂电机外侧端部的各喷油孔214处。回流的冷却油通过定子壳体202底部两端的回油口216和位于定子壳体202底部内腔的内部流道215流至内转子轮毂电机的冷却液出口217。
如图4-图6所示为一种方式的进出油口布置方式。冷却液进口201与冷却液出口217均布置在内转子轮毂电机的侧面,冷却油从定子壳体202沿径向方向进出。在一些实施例中,冷却油也可以直接从内端面207的进出口沿轴向方向进出,如图7和图8所示。在这种布置方式中,定子壳体202、外端盖207等部件的形状略有不同,其靠近电动轮总成内侧一端的外径会比内转子轮毂电机中段略大以便布置冷却油进出口。在另外一些实施例中,如采用水冷可以满足电机的冷却要求,可以采用水冷的方式,则相应地需去掉定子壳体202中的喷油孔和回油口等结构,冷却液进口201和冷却液出口217作为冷却水的进出口,利用定子壳体内的其他油道实现冷却水的流通。可以理解的是,在这种实施例中,定子壳体202相当于内转子轮毂电机的水套。
进一步地,定子壳体202、内端盖207和制动器端盖303上设有开口,可以使内转子轮毂电机的三相线218从制动器端盖303的三相线出口313伸出,使低压信号线从制动器端盖303的信号线出口311伸出,图9为三相线出口313的局部斜剖视图,图10为制动器端盖303的正视图及立体图。制动器端盖303为空心盘状结构,中心圆洞可供桥壳103穿过,中心圆洞以外一定直径圆周上布置安装孔与桥壳103端部的安装法兰连接。制动器端盖303外缘布置电机安装孔,斜上方两侧分别布置三相线出口313及信号线出口311,信号线出口311中接出的信号线包括但不限于旋转变压器、电机温度传感器等传感器的低压信号线。制动器端盖303中部设有制动器端盖通风口312。进一步地,制动器端盖303的外侧一端设有必要的筒状凸起和安装孔等结构以便安装制动蹄302等制动系统部件。
行星齿轮减速器布置在轮辐110与电机2之间,与外端盖211一起安装于定子壳体202,行星齿轮减速器包括:太阳轮401、行星轮402、行星轮轴承403、行星架404、行星轮销405、齿圈端盖406、齿圈架408和齿圈409等。
太阳轮401即为转子套筒209一端的齿轮结构,为行星齿轮减速器的动力输入端,与行星轮402相啮合。行星轮402为多个,每个行星轮402均同时与太阳轮401和齿圈409啮合。每个行星轮402通过行星轮销405支撑在行星架404上,行星轮402和行星轮销405之间设有行星轮轴承403。行星轮销405外端穿过行星架404的安装孔和轮辐110内缘平面的开口。行星轮销405的外侧一端设置螺纹以将行星架404与轮毂106固定在一起,同时将行星轮销405的外侧一端固定在行星架404上,行星轮销405的另一端通过弹性挡圈固定在行星架404上。行星架404为所述行星齿轮减速器的动力输出端。
进一步地,每个所述行星轮402均为分级的塔式齿轮结构,均包括:初级齿轮,所述初级齿轮与所述太阳轮401啮合;次级齿轮,所述次级齿轮与所述初级齿轮同轴设置且与所述齿圈409啮合,所述次级齿轮的齿数小于所述初级齿轮的齿数。采用了变结构的分级塔式行星齿轮,从太阳轮401到与行星架404的传动比可以有效提高,具体计算公式为:
其中,如图11所示,其中太阳轮401的齿数为z1,行星轮402的初级齿轮的齿数为z2,行星轮402的次级齿轮的齿数为z3,齿圈409的齿数为z4。
综上,采用分级塔式齿轮形式的行星轮可以取得类似两级行星齿轮减速器的效果,一方面,提高了单级行星齿轮减速器的传动比,保证了电动轮总成的输出转矩,使采用本发明的电动轮总成的车桥输出转矩相比传统牵引桥得到提升;另一方面,可以在保证传动比足够大的情况下,有效减少行星齿轮减速器的轴向尺寸,使得内转子轮毂电机与行星齿轮减速器的轴向长度之和不致过长,可以布置在轮辐110和内侧轮辋102所限定的空间中,也使得轮毂轴承的整体位置不致过于靠近轮胎外侧,其支承中心在轴向位置上靠近轮心,使得电动轮总成的支承方式接近承力状态最合理的全浮式。
齿圈409内套于齿圈架408,齿圈架408为阶梯状套筒结构,直径较大的一端与内转子轮毂电机连接,直径较小的一端固定在齿圈端盖406。另外,在齿圈架408的外周面上布置加强肋。
齿圈架408与行星架404之间布置减速器油封407,以实现所述行星齿轮减速器的密封。轮毂106的外侧一端则布置有轮轴端盖109。而车轮支撑轴104和转子套筒209之间设置轮毂油封105。可以理解的是,轮毂油封105、减速器油封407及轮轴端盖109共同实现轮毂与车轮支撑轴间空间的密封。
应当理解的是,按照上述的布置,车轮与支撑轴总成与行星齿轮减速器采用共用的润滑系统,共同进行密封,而内转子轮毂电机具有独立的喷油冷却系统或通过水套进行水冷。在一些实施例中,也可以采用一体化冷却润滑的冷却润滑方式,车轮与支撑轴总成、内转子轮毂电机与行星齿轮减速器进行一体的冷却及润滑。在这种实施例中,在内转子轮毂电机的外端盖211上设置开孔,使冷却油可以进入行星齿轮减速器,并从行星轮402和位于内侧的轮毂轴承107之间进入轮毂106的内部空间,再回流至行星齿轮减速器和内转子轮毂电机的底部,通过内转子轮毂电机底部的冷却液出口流出。一体化冷却润滑下的冷却油流向示意图如图12所示。为防止行星齿轮减速器产生的磨屑进入内转子轮毂电机内部影响其工作,在外端盖211的开孔附近设置过滤网与吸附永磁体对金属磨屑进行过滤与吸附。进一步地,对采用本发明的电动轮总成的车辆,其车身上可以设置一体化冷却润滑系统的冷却液散热系统及过滤装置。
制动系统为鼓式制动系统,包括:制动鼓301、制动蹄302等。制动鼓301外套于转子套筒209的内侧端,它们之间通过花键连接以传递扭矩,并通过制动圆螺母及其锁紧销304实现轴向定位与固定。制动鼓301布置在所述内端盖的阶梯状内部空间内,其外周面可以布置制动鼓散热肋305,制动蹄302安装在制动器端盖303的朝向车轮外侧的端面或所述端面的筒状结构上。制动器端盖303上的制动器端盖通风口312与制动鼓散热肋305位置相对应,以便引入迎面风用于冷却制动系统。应当理解的是,制动鼓301连接在转子套筒209上,制动的摩擦转矩经过行星齿轮减速器增大之后才传递到车轮,这样的布置使得制动鼓301的直径可以更小,从而可以布置在内端盖207的内部空间中,缩减了电动轮总成的轴向尺寸,有效提升轻量化水平。
在一些实施例中,制动系统采用凸轮促动式鼓式制动器,每个电动轮总成的制动蹄302为两片,呈上下放置,参考图5所示的水平剖视图,可以看到制动系统的促动机构,所述促动机构包括促动凸轮306、促动凸轮轴307、促动调整臂308、制动气室顶杆309和制动气室310等。应当理解的是,在制动时,制动气室310推动制动气室顶杆309运动,使得促动调整臂308摆动,进而带动促动凸轮轴307转动,使得促动凸轮306转动,推动制动蹄302张开与制动鼓301之间产生摩擦力。当然,制动系统采用的鼓式制动器种类并不限于上述一种,在实际使用过程中可以根据实际情况改变鼓式制动器的种类。
具体地,制动气室310及制动气室顶杆309可以如图5所示布置在桥壳103的中部,固定于桥壳103或者安装于车身中部的车架上,这种安装方式需要较长的促动凸轮轴,与传统的非独立悬架的鼓式制动凸轮促动机构布置方式相同。在一些实施例中,也可以将制动气室310及制动气室顶杆309安装在如制动器端盖303的电动轮总成的内侧端部部件或桥壳103的端部,如图13的水平剖视图所示。可以理解的是,由于制动鼓301连接在转子套筒209上,制动系统的机械制动力可以经行星齿轮减速器放大,所需的促动力也会小于机械制动力未经放大的情况,因而制动气室310及制动气室顶杆309的尺寸可以减小,使其可以布置在电动轮总成的内侧,与电动轮总成集成,提高系统的集成度,为车身中部节省更多空间。
根据本实施例的电动轮总成,在车辆驱动时,依据整车控制的策略,电机控制器将电流通过三相线218通入内转子轮毂电机的绕组204,内转子轮毂电机产生转矩带动转子205转动,转子205将转矩经由转子支撑208、转子套筒209输出,通过转子套筒209端部的太阳轮401将动力输入行星齿轮减速器,经过行星齿轮减速器的减速增扭,将动力通过行星架404输出,传递到与行星架404连接的轮毂106上,从而将动力传递到轮辐110、内侧轮辋102和外侧轮辋112上,带动车轮转动。
根据本实施例的电动轮总成,在车辆制动时,采用机电混合制动的模式,作用在车轮上的制动力由制动系统和内转子轮毂电机共同提供,其中制动系统产生机械制动力,内转子轮毂电机产生电制动力,车辆在高速行驶时的制动力可以主要由内转子轮毂电机提供,而在低速行驶时或紧急制动下制动力由内转子轮毂电机与制动系统共同提供或仅有制动系统提供,可以通过一定的控制算法实现机械制动与电制动之间的协调控制,在保证安全的前提下实现制动能量回收。例如,按照一定的机电混合制动控制算法,当车辆行驶速度高于某一车速时且驾驶员输入的制动踏板动作满足一定条件,由内转子轮毂电机产生电制动转矩,通过转子套筒209输出,经由行星齿轮减速器、轮毂106作用到轮辐110、内侧轮辋102和外侧轮辋111上,起到制动作用。当车辆行驶速度低于某一车速且制动踏板动作满足一定条件时,制动系统和内转子轮毂电机都工作,控制制动气室310带动制动系统的促动机构,促动凸轮306转动,带动制动蹄302张开产生摩擦制动力,制动鼓301上的制动力同样作用到转子套筒209上,并最终输出到轮辐110、内侧轮辋102和外侧轮辋111上,起到制动作用。当车辆速度低于某一车速或者制动踏板动作满足一定条件,电制动力撤销,仅由制动系统产生制动力实现车辆的制动。另外,当制动踏板动作满足紧急制动的一定条件时,在车速较高的情况下同样可以控制制动系统产生机械制动力。
下面参考图4、图5、图6、图9、图10,描述本发明一个适用于牵引车13t驱动桥的具体实施例的双胎并装车轮的电动轮总成的具体结构。
本实施例的适用于双胎并装车轮的电动轮总成包括:车轮与支撑轴总成、内转子轮毂电机、制动系统和行星齿轮减速器。
车轮与支撑轴总成,包括:内侧轮胎101、内侧轮辋102、外侧轮胎112、外侧轮辋111、轮辐110、轮毂106、轮毂轴承107、轮毂轴承圆螺母及锁紧销108、轮轴端盖109、车轮支撑轴104和桥壳103等。
具体地,内侧轮胎101安装在内侧轮辋102上,外侧轮胎112安装在外侧轮辋111上,两个轮胎均采用13t双胎并装车轮牵引桥常见的12R22.5轮胎,内侧轮辋102和外侧轮辋111均与12R22.5轮胎适配的标准轮辋,关于电动轮总成中轴面对称布置。
轮辐110与内侧轮辋102和外侧轮辋111上的轮辐安装平面通过螺栓安装在一起,轮辐110为空心盘状结构,与轮辋连接的安装孔布置在其外缘平面上,与轮毂连接的安装孔布置在其内缘平面上。轮辐110的所述的内缘平面向电动轮总成的外侧突出,使得轮辐110内侧有更大的空间可以布置内转子轮毂电机、制动系统和行星齿轮减速器等。
具体地,轮辐110的所述的内缘平面中心的圆形开口,可以使行星齿轮减速器的相关零件及轮毂106等从其中穿过。
轮毂106为外周面的中段设有安装法兰的圆筒状结构,所述的扁平盘状结构上有安装孔与轮辐110连接,所述的圆筒状结构内周面上有合适的台阶形状以便轮毂轴承107的定位和固定。
车轮支撑轴104为阶梯轴,其外径较小一端布置在车轮外侧方向,并从轮毂106中穿过,在车轮支撑轴104和轮毂106之间设置轮毂轴承107。
进一步地,轮毂轴承107为两个轴承,如图5所示,两个轮毂轴承107布置的对称面与电动轮的中轴面之间间距为L2,在本实施例中,L2的尺寸可以缩减到10mm左右,使得电动轮总成的支承方式接近承力状态最合理的全浮式。
车轮支撑轴104的外侧一端安装轮毂圆螺母与锁紧销108,以实现外侧的轮毂轴承107的定位和固定,防止轮毂轴承107的轴向窜动。车轮支撑轴104直径较小的一端布置在车轮内侧方向,内套于桥壳103。
桥壳103为空心圆筒状结构,其两端均有法兰盘,其上布置制动器端盖303的安装孔。桥壳103的圆筒状而结构形状规则且直径较小,可以较方便地设置悬架的安装接口,与传统板簧式悬架的安装直接兼容。如图5所示为采用两个电动轮总成的驱动桥沿中轴线的水平剖视图,L1为所述驱动桥的1/2轮距,可以很方便地根据实际应用情形修改L1,在本实施例中,两电动轮内部空间可以达到2×(L1-L2)=1150mm,为连接悬架与制动系统留出了大量的轴向空间,也为车架和车身布置提供了方便。
内转子轮毂电机包括:电机壳体、定子203、绕组204、转子205、转子支撑208、电机轴承210、旋转变压器206、冷却液进口201、冷却液出口217和三相线218等。
其中,电机壳体包括定子壳体202、内端盖207、外端盖211与转子套筒209等。
具体地,内端盖207具有向车轮内侧方向逐渐扩大的阶梯状截面结构,其最外缘的圆环端面上设有与制动器端盖303所配的电机安装孔。定子壳体202为筒状结构,其两端圆周上均设有轴向方向的螺纹孔,凭借所述的螺纹孔,定子壳体202内侧同时与内端盖207和制动器端盖303连接,定子壳体202外侧同时与外端盖211及行星齿轮减速器的齿圈架408连接。
内转子轮毂电机为内转子电机,定子203内套于定子壳体202的内环面,绕组204缠绕在定子203的齿槽中,转子205位于所述定子203内侧,与定子203之间具有气隙。转子205固定于转子支撑208上,转子支撑208为轮状结构,其轮缘内套于转子205用于安装转子205,其轮毂部位外套在转子套筒209上。转子支撑208的轮缘结构内侧一端具有凸台结构为转子205提供定位,外侧一端具有卡簧槽以安装弹性挡圈固定转子205。
电机轴承210为两个轴承,分别布置在转子套筒209与内端盖207、转子套筒209与外端盖211之间。内端盖207与转子套筒209之间的电机轴承210,在其内侧方向还布置有旋转变压器206。
转子套筒209的靠近电动轮外侧一端加工有齿轮,即所述行星齿轮减速器的太阳轮401。转子套筒209靠近电动轮内侧一端有螺纹,以固定制动系统的制动圆螺母及其锁紧销304。
内转子轮毂电机的冷却方式为喷油冷却,冷却油通过位于定子壳体202顶部的冷却液进口201进入定子壳体202的环形油道213,通过环形油道将一部分冷却油分配到定子壳体202内周壁上靠近端部的各喷油孔214处,另一部分冷却油通过定子壳体202的内部流道215流至内转子轮毂电机外侧端部的各喷油孔214处。回流的冷却油通过定子壳体202底部两端的回油口216和位于定子壳体202底部内腔的内部流道215流至内转子轮毂电机的冷却液出口217。图4-图6所示为一种方式的进出油口布置方式,冷却液进口201与冷却液出口均217布置在内转子轮毂电机的侧面,冷却油从定子壳体202沿径向方向进出。
进一步地,定子壳体202、内端盖207和制动器端盖303上均设有开口,可以使内转子轮毂电机的三相线218从制动器端盖303的三相线出口313伸出,使低压信号线从制动器端盖303的信号线出口311伸出,图9为三相线出口313的局部斜剖视图,图10为制动器端盖303的正视图及立体图。制动器端盖303为空心盘状结构,中心圆洞可供桥壳103穿过,中心圆洞以外一定直径圆周上布置安装孔与桥壳103端部的安装法兰连接。制动器端盖303外缘布置电机安装孔,斜上方两侧分别布置三相线出口313及信号线出口311,信号线出口311中接出的信号线包括但不限于旋转变压器、电机温度传感器等传感器的低压信号线。制动器端盖303中部设有制动器端盖通风口312。进一步地,制动器端盖303的外侧一端设有合适的筒状凸起和安装孔等结构以便安装制动蹄302等制动系统部件。
行星齿轮减速器布置在轮辐110与内转子轮毂电机之间,与外端盖211一起安装于定子壳体202,行星齿轮减速器包括:太阳轮401、行星轮402、行星轮轴承403、行星架404、行星轮销405、齿圈端盖406、齿圈架408和齿圈409等。
太阳轮401即为转子套筒209一端的齿轮结构,为行星齿轮减速器的动力输入端,与行星轮402相啮合。行星轮402为多个,每个行星轮402均同时与太阳轮401和齿圈409啮合。每个行星轮402通过行星轮销405支撑在行星架404上,行星轮402和行星轮销405之间设有行星轮轴承403。行星轮销405外端穿过行星架404的安装孔和轮辐110内缘平面的开口。行星轮销405的外侧一端设置螺纹以将行星架404与轮毂106固定在一起,同时将行星轮销405的外侧一端固定在行星架404上,行星轮销405的另一端通过弹性挡圈固定在行星架404上。行星架404为所述行星齿轮减速器的动力输出端。
进一步地,每个所述行星轮402均为分级的塔式齿轮结构,均包括:初级齿轮,所述初级齿轮与所述太阳轮401啮合;次级齿轮,所述次级齿轮与所述初级齿轮同轴设置且与所述齿圈409啮合,所述次级齿轮的齿数小于所述初级齿轮的齿数。采用分级塔式齿轮形式的行星轮可以取得类似两级行星齿轮减速器的效果,可以在保证传动比足够大的情况下,有效减少行星齿轮减速器的轴向尺寸,使得内转子轮毂电机与行星齿轮减速器的轴向长度之和不致过长,可以布置在轮辐110和内侧轮辋102所限定的空间中。
根据本发明的电动轮总成,桥壳103的盘状结构内端面至电动轮中轴面的尺寸为L3,在本具体实施例中为355mm,确保了电动轮总成可以适用于双胎并装车轮。在本具体实施例中,太阳轮401的齿数z1=40,行星轮402的初级齿轮的齿数为z2=46,行星轮402的次级齿轮的齿数为z3=26,行星齿轮减速器的速比达到5.95,由于具体实施例的电机峰值输出转矩可以达到2500Nm以上,本具体实施例的电动轮输出峰值转矩可达约15000Nm,采用本具体实施例电动轮的驱动桥峰值转矩可达30000Nm,具有优越的动力性。
齿圈409内套于所述的齿圈架408,齿圈架408为阶梯状套筒结构,直径较大的一端与内转子轮毂电机连接,直径较小的一端固定齿圈端盖406。齿圈架408的外周面上布置加强肋。
齿圈架408与行星架404之间布置减速器油封407,以实现所述行星齿轮减速器的密封。轮毂106的外侧一端则布置有轮轴端盖109。而车轮支撑轴104和转子套筒209之间设置轮毂油封105。可以理解的是,轮毂油封105、减速器油封407及轮轴端盖109共同实现轮毂106与车轮支撑轴104空间的密封。
制动系统为鼓式制动系统,包括:制动鼓301、制动蹄302等。制动鼓301外套于转子套筒209的内侧端,与转子套筒209之间通过花键连接传递扭矩,并通过制动圆螺母及其锁紧销304实现轴向定位与固定。制动鼓301布置在所述内端盖的阶梯状内部空间内,其外周面可以布置制动鼓散热肋305,制动蹄302安装在制动器端盖303的朝向车轮外侧的端面或所述端面的筒状结构上。制动器端盖303上的制动器端盖通风口312与制动鼓散热肋305位置相对应,以便引入迎面风使之冷却制动系统。
制动系统采用凸轮促动式鼓式制动器,每个电动轮总成的制动蹄302为两片,呈上下放置,参考图5所示的水平剖视图,可以看到制动系统的促动机构,所述促动机构包括促动凸轮306、促动凸轮轴307、促动调整臂308、制动气室顶杆309和制动气室310等。制动气室310及制动气室顶杆309如图5所示布置在桥壳103的中部,固定于桥壳103或者安装于车身中部的车架上,与传统的非独立悬架的鼓式制动凸轮促动机构布置方式相同。
本发明的适用于双胎并装车轮的电动轮总成提供了一种功率和转矩密度高、轻量化水平高、各部件承载合理的轮毂电机减速驱动的电动轮构型,在兼顾动力性、效率、密封和散热的情况下,尽量降低了总质量。
本发明的电动轮总成可以应用于各种形式的电动车辆或混合动力车辆,尤其适用于大转矩需求、重载荷、采用非独立悬架的商用车辆。尽管已经示出和描述了本发明的实施例,但本发明不限于采用非独立悬架的车辆,去掉所述桥壳103并设计相应的转向节总成,本发明的电动轮总成同样可以运用于非独立悬架的双胎并装车轮;同样,本发明也不限于使用于非商用车辆,如两轮机动车、老年人或残疾人使用的低速电动车、采矿或建筑等行业中的超重载车辆或特种车辆,以及履带车辆等。本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (10)

1.一种适用于双胎并装车轮的电动轮总成,包括车轮与支撑轴总成、内转子轮毂电机、行星齿轮减速器和制动系统,其特征在于,
所述车轮与支撑轴总成包括:轮胎、轮辋、轮辐、轮毂、轮轴端盖、轮毂轴承、轮毂轴承处的圆螺母及锁紧销、车轮支撑轴和桥壳;
所述内转子轮毂电机包括:电机壳体、定子、绕组、转子、转子支撑、电机轴承和旋转变压器;
所述行星齿轮减速器包括:太阳轮、行星轮、行星轮轴承、行星架、行星轮销、齿圈架和齿圈;
所述制动系统为鼓式制动系统,包括制动鼓、制动蹄和制动器端盖。
2.根据权利要求1所述的适用于双胎并装车轮的电动轮总成,其特征在于,所述轮胎和轮轮辋均设置为两个,所述两个轮胎分别安装在所述两个轮辋上,所述两个轮辋均采用双胎并装车轮的标准轮辋,且关于所述电动轮总成的中轴面对称布置;所述轮辐与所述两个轮辋上的轮辐安装平面同时安装在一起,且所述轮辐连接所述轮毂。
3.根据权利要求1所述的适用于双胎并装车轮的电动轮总成,其特征在于,所述车轮支撑轴为阶梯轴,其直径较小的一端从所述轮毂中穿过,在所述车轮支撑轴和所述轮毂之间设置轮毂轴承;所述车轮支撑轴直径较小的一端还设有轮毂圆螺母及其锁紧销,所述车轮支撑轴的另一端固定于所述桥壳内部;所述桥壳为两端带有法兰盘的空心圆筒,其上安装所述制动系统的制动器端盖。
4.根据权利要求1所述的适用于双胎并装车轮的电动轮总成,其特征在于,所述电机壳体包括定子壳体、内端盖、外端盖和转子套筒;所述定子壳体为筒状结构,其一端同时连接所述内端盖与所述制动器端盖,另一端同时连接所述外端盖和所述行星齿轮减速器;所述内端盖具有向靠近所述桥壳方向逐渐扩大的阶梯状截面结构,其最外缘的圆环端面上设有安装孔连接所述定子壳体与所述制动器端盖,其阶梯状截面结构内部空间用于布置所述内转子轮毂电机的旋转变压器部件以及所述制动系统部件;所述定子内套于所述定子壳体的内环面,所述转子外套于所述转子支撑上,所述转子支撑外套于所述转子套筒;所述转子套筒为阶梯形套筒状结构,其远离所述桥壳的一端设置有齿轮,所述转子套筒的另一端安装所述制动系统;所述转子套筒与所述内端盖和所述外端盖之间分别布置有一个电机轴承,对所述电机轴承中靠近所述桥壳的一个,在其靠近所述桥壳的方向还布置有电机的旋转变压器;所述定子壳体、所述内端盖和所述制动器端盖上设有开口,使所述内转子轮毂电机的三相线从所述制动器端盖的三相线出口伸出,低压信号线从制动器端盖的信号线出口伸出。
5.根据权利要求4所述的适用于双胎并装车轮的电动轮总成,其特征在于,对所述内转子轮毂电机采用喷油冷却,所述定子壳体连接有冷却液进口与冷却液出口,其内部设有环形油道、内部油道的润滑油道,喷油孔、回油口的孔口结构,实现对所述内转子轮毂电机的喷油冷却;或者,对所述车轮与支撑轴总成、内转子轮毂电机与行星齿轮减速器采用行一体化冷却润滑,即在内转子轮毂电机的外端盖上设置开孔,使由冷却液进口进入内转子轮毂电机的冷却油进入行星齿轮减速器,并从行星轮和轮毂轴承间进入轮毂内部空间,再回流至行星齿轮减速器和内转子轮毂电机的底部,通过内转子轮毂电机底部的冷却液出口流出,同时,在外端盖开孔附近设置过滤网与吸附永磁体对金属磨屑进行过滤与吸附。
6.根据权利要求1所述的适用于双胎并装车轮的电动轮总成,其特征在于,所述行星齿轮减速器布置在所述轮辐与所述内转子轮毂电机之间,与所述内转子轮毂电机的外端盖一起安装于所述定子壳体;所述太阳轮为所述行星齿轮减速器的动力输入端,所述行星架为所述行星齿轮减速器的动力输出端;所述行星轮同时与所述太阳轮和所述齿圈啮合,所述行星轮为多个,每个所述行星轮通过所述行星轮销支撑在所述行星架上,所述行星轮和所述行星轮销之间设有所述行星轮轴承;所述行星轮销远离所述桥壳的一端同时与所述行星架及所述轮毂固定在一起;每个所述行星轮均为分级的塔式齿轮结构,均包括初级齿轮与所述太阳轮啮合,次级齿轮与所述初级齿轮同轴设置且与所述齿圈啮合,所述次级齿轮的齿数小于所述初级齿轮的齿数;所述齿圈内套于所述齿圈架,所述齿圈架为阶梯状套筒结构,其外周面上布置加强肋;所述齿圈架直径较大的一端与所述内转子轮毂电机连接,直径较小的一端固定齿圈端盖。
7.根据权利要求6所述的适用于双胎并装车轮的电动轮总成,其特征在于,所述齿圈架与所述行星架之间还设置有减速器油封,以实现所述行星齿轮减速器的密封;所述轮毂的远离所述桥壳一端还设置有轮轴端盖;所述车轮支撑轴和所述转子套筒之间还设置有轮毂油封;所述减速器油封和所述轮毂与所述轮轴端盖共同实现所述轮毂与所述车轮支撑轴形成空间的密封。
8.根据权利要求1所述的适用于双胎并装车轮的电动轮总成,其特征在于,所述制动鼓位于所述内端盖空间内、并外套于所述转子套筒的靠近所述桥壳的一端,与所述转子套筒之间通过花键连接传递扭矩,所述制动鼓外周面布置散热肋;所述制动系统还设有制动圆螺母及其锁紧销,安装在所述转子套筒端部实现所述制动鼓的轴向定位与固定;所述制动蹄安装在固定于所述桥壳端部的所述制动器端盖上,所述制动器端盖上设有通风口冷却所述制动系统;所述制动系统为凸轮促动式鼓式制动器,具有促动凸轮、促动凸轮轴、促动调整臂、制动气室顶杆和制动气室。
9.一种车桥,其特征在于,包含如权利要求1-8中任一项所述的电动轮总成。
10.一种车辆,其特征在于,包含如权利要求1-9中任一项所述的电动轮总成或车桥。
CN201811171038.XA 2018-10-09 2018-10-09 一种适用于双胎并装车轮的电动轮总成、车桥及车辆 Active CN109130839B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811171038.XA CN109130839B (zh) 2018-10-09 2018-10-09 一种适用于双胎并装车轮的电动轮总成、车桥及车辆
PCT/CN2018/116578 WO2020073435A1 (zh) 2018-10-09 2018-11-21 一种适用于双胎并装车轮的电动轮总成、车桥及车辆
EP18936528.1A EP3865330B1 (en) 2018-10-09 2018-11-21 Electric wheel assembly suitable for wheel with parallelly installed dual tire, axle, and vehicle
US17/221,830 US12005784B2 (en) 2018-10-09 2021-04-04 Electric wheel assembly applicable for parallelly mounted dual-tire wheel, axle, and vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811171038.XA CN109130839B (zh) 2018-10-09 2018-10-09 一种适用于双胎并装车轮的电动轮总成、车桥及车辆

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109130839A true CN109130839A (zh) 2019-01-04
CN109130839B CN109130839B (zh) 2020-06-30

Family

ID=64810943

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811171038.XA Active CN109130839B (zh) 2018-10-09 2018-10-09 一种适用于双胎并装车轮的电动轮总成、车桥及车辆

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3865330B1 (zh)
CN (1) CN109130839B (zh)
WO (1) WO2020073435A1 (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109823163A (zh) * 2019-03-06 2019-05-31 清华大学 一种采用鼓式制动器的电动轮总成
CN109854639A (zh) * 2019-01-22 2019-06-07 清华大学 一种电动轮鼓式制动器
CN111361358A (zh) * 2020-04-14 2020-07-03 清华大学 一种重载电动轮
CN111503252A (zh) * 2020-04-03 2020-08-07 武汉理工大学 一种电动轮冷却系统及方法
CN112406518A (zh) * 2020-11-25 2021-02-26 南京清研易为新能源动力有限责任公司 一种基于分布式电驱动的宽体重型车辆短轴车桥及车辆
CN112537189A (zh) * 2020-12-14 2021-03-23 重庆虎溪电机工业有限责任公司 一种无人车用电驱动装置
CN113374795A (zh) * 2020-03-09 2021-09-10 美国打桩设备公司 振动打桩器的轴承冷却系统和方法
CN113525308A (zh) * 2020-04-21 2021-10-22 滕州市大宏机械制造有限公司 一种挂车制动鼓内循环冷却总成装置
EP4039496A4 (en) * 2019-09-30 2022-09-14 BYD Company Limited DRIVE AXLE ASSEMBLY FOR VEHICLE
CN117154996A (zh) * 2023-10-31 2023-12-01 江苏中工高端装备研究院有限公司 一种防爆型自除尘式半直驱永磁电机

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112519571B (zh) * 2020-12-22 2022-01-25 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 动密封可调式梭车轮边制动减速器及梭车行走系统
CN112455219B (zh) * 2020-12-22 2021-12-21 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 安全型轮边制动梭车行走系统
CN113202887B (zh) * 2021-05-21 2022-09-13 深圳市太美亚电子科技有限公司 一种新能源汽车制动装置
WO2023183399A1 (en) * 2022-03-24 2023-09-28 Rehrig Pacific Company Hub motor with integrated brake

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3974895A (en) * 1975-03-10 1976-08-17 Murphy Patrick N Emergency brake unit
DE19527951A1 (de) * 1995-08-01 1997-02-13 Voith Gmbh J M Antriebseinheit
EP2568199A1 (en) * 2011-09-12 2013-03-13 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Travel drive device for dump truck
CN107284224A (zh) * 2017-06-05 2017-10-24 山东理工大学 一种电动客车用双轮胎电动轮系统
CN108128141A (zh) * 2017-08-28 2018-06-08 北京理工大学 一种电动轮的力传递方法及使用该方法的车辆
CN108340768A (zh) * 2018-04-09 2018-07-31 清华大学 一种集成轮毂电机的电动轮总成

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3770074A (en) * 1972-04-24 1973-11-06 Gen Motors Corp Reduction drive for electric axle
EP2177387B1 (en) * 2007-07-30 2017-08-16 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd Running driver of working vehicle
US20100194180A1 (en) * 2009-02-04 2010-08-05 Terex Corporation Unitized hub and rim for off-road vehicles
CN101830172A (zh) 2010-05-12 2010-09-15 湖北车桥有限公司 轮边电动车桥
CN102673380B (zh) * 2012-01-18 2014-12-31 华南理工大学 一种内置悬置集成式轮毂电机驱动电动轮
KR101338796B1 (ko) * 2012-02-10 2013-12-06 현대다이모스(주) 모터 일체형 액슬
JP5829998B2 (ja) * 2012-06-29 2015-12-09 日立建機株式会社 ダンプトラックの走行駆動装置
CN203427602U (zh) 2013-08-30 2014-02-12 陕西汉德车桥有限公司 一种轮边电驱动减速低底板车桥
DE102017105458A1 (de) * 2017-03-15 2018-09-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Radnabenantrieb
CN108146145B (zh) * 2017-08-28 2020-08-18 北京理工大学 一种具有大变速比行星减速器的电动轮及车辆

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3974895A (en) * 1975-03-10 1976-08-17 Murphy Patrick N Emergency brake unit
DE19527951A1 (de) * 1995-08-01 1997-02-13 Voith Gmbh J M Antriebseinheit
EP2568199A1 (en) * 2011-09-12 2013-03-13 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Travel drive device for dump truck
CN107284224A (zh) * 2017-06-05 2017-10-24 山东理工大学 一种电动客车用双轮胎电动轮系统
CN108128141A (zh) * 2017-08-28 2018-06-08 北京理工大学 一种电动轮的力传递方法及使用该方法的车辆
CN108340768A (zh) * 2018-04-09 2018-07-31 清华大学 一种集成轮毂电机的电动轮总成

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109854639A (zh) * 2019-01-22 2019-06-07 清华大学 一种电动轮鼓式制动器
CN109823163A (zh) * 2019-03-06 2019-05-31 清华大学 一种采用鼓式制动器的电动轮总成
EP4039496A4 (en) * 2019-09-30 2022-09-14 BYD Company Limited DRIVE AXLE ASSEMBLY FOR VEHICLE
CN113374795A (zh) * 2020-03-09 2021-09-10 美国打桩设备公司 振动打桩器的轴承冷却系统和方法
CN113374795B (zh) * 2020-03-09 2024-05-10 美国打桩设备公司 振动打桩器的轴承冷却系统和方法
CN111503252A (zh) * 2020-04-03 2020-08-07 武汉理工大学 一种电动轮冷却系统及方法
CN111503252B (zh) * 2020-04-03 2021-07-09 武汉理工大学 一种电动轮冷却系统及方法
CN111361358A (zh) * 2020-04-14 2020-07-03 清华大学 一种重载电动轮
CN111361358B (zh) * 2020-04-14 2024-05-28 南京清研易为新能源动力有限责任公司 一种重载电动轮
CN113525308A (zh) * 2020-04-21 2021-10-22 滕州市大宏机械制造有限公司 一种挂车制动鼓内循环冷却总成装置
CN112406518A (zh) * 2020-11-25 2021-02-26 南京清研易为新能源动力有限责任公司 一种基于分布式电驱动的宽体重型车辆短轴车桥及车辆
CN112537189A (zh) * 2020-12-14 2021-03-23 重庆虎溪电机工业有限责任公司 一种无人车用电驱动装置
CN117154996A (zh) * 2023-10-31 2023-12-01 江苏中工高端装备研究院有限公司 一种防爆型自除尘式半直驱永磁电机
CN117154996B (zh) * 2023-10-31 2024-01-23 江苏中工高端装备研究院有限公司 一种防爆型自除尘式半直驱永磁电机

Also Published As

Publication number Publication date
EP3865330A4 (en) 2021-08-18
US20210221218A1 (en) 2021-07-22
CN109130839B (zh) 2020-06-30
WO2020073435A1 (zh) 2020-04-16
EP3865330A1 (en) 2021-08-18
EP3865330B1 (en) 2023-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109130839A (zh) 一种适用于双胎并装车轮的电动轮总成、车桥及车辆
CN107487175B (zh) 一种一体化集成式轮毂电机驱动单元
WO2019196395A1 (zh) 集成轮毂电机的电动轮总成
CN108340768A (zh) 一种集成轮毂电机的电动轮总成
CN207328119U (zh) 一种电动汽车转向轮用直驱式轮毂电机驱动装置
CN109823163A (zh) 一种采用鼓式制动器的电动轮总成
CN111361358B (zh) 一种重载电动轮
CN108146145A (zh) 一种具有大变速比行星减速器的电动轮及车辆
CN110481305B (zh) 对称布置盘式电机差动轮系复合驱动的汽车轮毂电机
CN107128162A (zh) 一种重载车辆用电动轮总成装置及汽车
JP2013533155A (ja) 電気トラクションユニットを有する電動ハブ
JP2002514550A (ja) 自転車等用のモジュール電動式車輪ハブ組立体
CN105270161A (zh) 一种轮边电机驱动装置
CN108128143A (zh) 一种集成式电动轮及车辆
CN111098697A (zh) 一种采用全盘式制动器的两级减速电动轮
CN209666821U (zh) 一种采用鼓式制动器的电动轮总成
CN105262270B (zh) 车辆驱动用电机以及使用该车辆驱动用电机的车辆
CN111030350B (zh) 一种集成中央充放气的电动轮毂
CN105150827A (zh) 一种轮边电驱动系统
CN108128141A (zh) 一种电动轮的力传递方法及使用该方法的车辆
CN200953506Y (zh) 集成外侧盘式制动器的行星架输出型内转子一体化电动轮
CN209365877U (zh) 一种同轴双电机电驱驱动桥总成
CN211969079U (zh) 一种重载电动轮
CN108146144A (zh) 一种用于电动轮的轮毂组件、电动轮及车辆
CN108128142A (zh) 一种用于电动轮的轮毂轮辋结构、电动轮及车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230330

Address after: No. 9-183, Buyue Road, Pukou Economic Development Zone, Pukou District, Nanjing City, Jiangsu Province, 210000

Patentee after: Nanjing Qingyan Yiwei new energy power Co.,Ltd.

Address before: 100084 Tsinghua University, Beijing, Haidian District

Patentee before: TSINGHUA University