CN111030350A - 一种集成中央充放气的电动轮毂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种集成中央充放气的电动轮毂，涉及混合电动车型汽车驱动单元零部件技术领域，包括轮辋和充放气部件，所述轮辋内设有电机，且轮辋的中心轴位置设有花键轴，所述轮辋内的花键轴上套设有电动轮内端盖和电动轮外端盖，所述电动轮外端盖位于电动轮内端盖和轮辋之间；所述充放气部件包括气管，所述气管的一端与气源连接，另一端与电动轮外端盖外侧端部设置的气道相连，所述电动轮外端盖外侧端部上设有油气封，所述电动轮外端盖上的气道与油气封的内部气道相连，所述油气封的内部气道与轮辋上设置的气道相连，所述轮辋上的气道通过轮胎阀与轮胎相连。本发明能够减少中央充放气功能对轮毂空间的占用，且减少轮毂重量。

Description

一种集成中央充放气的电动轮毂
技术领域
本发明涉及混合电动车型汽车驱动单元零部件技术领域，具体涉及一种集成中央充放气的电动轮毂。
背景技术
随着新能源汽车技术的发展，混合、电动汽车的驱动方案越来越受到车企的欢迎。市场上常见的混合、纯电动汽车主要是将发动机更换成电机，或者在汽车上增加电机、电池等部件，而变速箱、传动轴等动力传动装置形式仍然保留，相较于传统车型，整车重量并未减少，但技术复杂程度却提升较大。
提高电动汽车的行驶里程是电动汽车一直追求的目标，减少汽车整体重量、简化传动结构是达成此目标的重要实施方式。但是，越野汽车行驶的路面比较复杂，常常需要在泥泞和松软路面上行驶，根据车辆地面力学理论，在地面摩擦系数和其他条件一定的情况下，轮胎接触面积越大，车辆获得的地面牵引力也就越大，因此，通过调节轮胎气压，改变轮胎接地面积，就可起到改变车辆牵引力的作用，中央充放气的另一项功能是在轮胎出现缓慢漏气或被戳破时维持其内部的气压。
申请号为CN201410698686.6的中国发明专利公开了一种一体化轮毂电机驱动单元，其采用将驱动电机、行星轮减速机构、制动盘、制动器等应用于车轮内的方案，通过高度集成化的结构设计省去了变速器、传动轴等汽车传统零部件，极大的减轻了整车质量、提高了传动效率，并且通过行星轮减速机构之后实现大扭矩输出。但是，该技术方案会造成车辆轴向宽度较大，且轮毂重量较重，导致车辆操作性较差，同时轮毂中中央充放气气道布置困难。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种集成中央充放气的电动轮毂，能够减少中央充放气功能对轮毂空间的占用，且减少轮毂重量。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是，包括：
轮辋，所述轮辋内设有电机，且轮辋的中心轴位置设有花键轴，所述轮辋内的花键轴上套设有电动轮内端盖和电动轮外端盖，且花键轴位于电动轮内端盖和电动轮外端盖的中心轴位置上，所述电动轮外端盖位于电动轮内端盖和轮辋之间；
充放气部件，所述充放气部件包括气管，所述气管的一端与气源连接，另一端与电动轮外端盖外侧端部设置的气道相连，所述电动轮外端盖外侧端部上设有油气封，所述电动轮外端盖上的气道与油气封的内部气道相连，所述油气封的内部气道与轮辋上设置的气道相连，所述轮辋上的气道通过轮胎阀与轮胎相连。
在上述技术方案的基础上，所述电动轮外端盖的外侧端部沿电动轮外端盖中心轴方向朝轮辋延伸，形成一凸起部，所述电动轮外端盖的气道位于所述凸起部中，所述油气封位于凸起部和花键轴之间。
在上述技术方案的基础上，所述电动轮内端盖和电动轮外端盖的外端部之间设有水道壳体。
在上述技术方案的基础上，所述电机包括定子和转子，所述定子与水道壳体间进行固定，所述转子与花键轴间进行固定。
在上述技术方案的基础上，所述电动轮外端盖和花键轴之间设有外轴承，所述电动轮内端盖和花键轴之间设有内轴承。
在上述技术方案的基础上，所述电动轮外端盖和花键轴之间设有外密封圈，且所述外密封圈位于外轴承远离内轴承的一侧，所述电动轮内端盖和花键轴之间设有内密封圈，且所述内密封圈位于内轴承远离外轴承的一侧。
在上述技术方案的基础上，所述电动轮内端盖上设有用于与车辆悬架系统进行连接的第一连接孔和第二连接孔。
在上述技术方案的基础上，所述花键轴上设有制动器，所述电动轮内端盖的中部向电动轮外端盖方向凸出，形成凹陷部，所述制动器位于凹陷部内，所述制动器的外壳与电动轮内端盖外表面间设有O型密封圈。
在上述技术方案的基础上，所述制动器和电动轮内端盖间设有旋转变压器端盖。
在上述技术方案的基础上，所述花键轴上还依次套设有太阳轮和行星轮，所述行星轮上套设有内齿圈，所述电动轮外端盖的中部向电动轮外端盖方向凸出，形成内凹部，所述太阳轮、行星轮和内齿圈均位于内凹部中，所述内齿圈与电动轮外端盖间进行固定，所述电动轮外端盖和轮辋之间还设有行星架。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过将充气部件设置于轮辋内的电动轮外端盖上，减少了中央充放气功能对轮毂空间的占用，且本发明的中央充放气功能布置简单，不需要额外增加重量与空间，减少轮毂重量以避免对车辆操作性的影响，油气封既形成了中央充放气功能的旋转气密室，同时也起到了电动轮总成的密封作用。
附图说明
图1为本发明实施例中一种集成中央充放气的电动轮毂的结构示意图。
图中：1-制动器，2-电动轮内端盖，3-气管，4-电动轮外端盖，5-油气封，6-行星架，7-轮辋，8-内齿圈，9-行星轮，10-太阳轮，11-花键轴，12-外密封圈，13-外轴承，14-定子，15-转子，16-水道壳体，17-内轴承，18-内密封圈，19-旋转变压器端盖。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明实施例提供的一种集成中央充放气的电动轮毂，包括轮辋7和充放气部件。轮辋7内设有电机，且轮辋7的中心轴位置设有花键轴11，轮辋7内的花键轴11上套设有电动轮内端盖2和电动轮外端盖4，且花键轴11位于电动轮内端盖2和电动轮外端盖4的中心轴位置上，电动轮外端盖4位于电动轮内端盖2和轮辋7之间。充放气部件包括气管3，气管3的一端与气源连接，另一端与电动轮外端盖4外侧端部设置的气道相连，电动轮外端盖4外侧端部上设有油气封5，电动轮外端盖4上的气道与油气封5的内部气道相连，油气封5的内部气道与轮辋7上设置的气道相连，轮辋7上的气道通过轮胎阀与轮胎相连。
电动轮外端盖4的外侧端部沿电动轮外端盖4中心轴方向朝轮辋7延伸，形成一凸起部，电动轮外端盖4的气道位于所述凸起部中，油气封5位于凸起部和花键轴11之间。通过各个气道，气管3最终与轮胎相连，从而实现轮胎的充放气功能。
电动轮内端盖2和电动轮外端盖4的外端部之间设有水道壳体16。电机包括定子14和转子15，定子14与水道壳体16间进行固定，转子15与花键轴11间进行固定。电动轮外端盖4和花键轴11之间设有外轴承13，电动轮内端盖2和花键轴11之间设有内轴承17，通过外轴承13和内轴承17，将花键轴11支承在电动轮内端盖2和电动轮外端盖4上。电动轮外端盖4和花键轴11之间设有外密封圈12，且外密封圈12位于外轴承13远离内轴承17的一侧，电动轮内端盖2和花键轴11之间设有内密封圈18，且内密封圈18位于内轴承17远离外轴承13的一侧，通过外密封圈12和内密封圈18，对电动轮总成形成一道密封。电动轮内端盖2上设有用于与车辆悬架系统进行连接的第一连接孔2-1和第二连接孔2-2。
花键轴11上设有制动器1，电动轮内端盖2的中部向电动轮外端盖4方向凸出，形成凹陷部，制动器1位于凹陷部内，制动器1的外壳与电动轮内端盖2外表面间设有O型密封圈。制动器1和电动轮内端盖2间设有旋转变压器端盖19。花键轴11上还依次套设有太阳轮10和行星轮9，行星轮9上套设有内齿圈8，电动轮外端盖4的中部向电动轮外端盖4方向凸出，形成内凹部，太阳轮10、行星轮9和内齿圈8均位于内凹部中，内齿圈8与电动轮外端盖4间进行固定，电动轮外端盖4和轮辋7之间还设有行星架6，行星架6和轮辋7之间通过止口定心。
花键轴11提供动力输出，花键轴11一端与行驻一体化的制动器1连接，实现行车制动、驻车制动功能，并且形成的行车制动力和驻车制动力通过行星减速器成速比倍放大；另一端与太阳轮10连接，通过行星轮9和内齿圈8形成行星减速，内齿圈8固定在电动轮外端盖4上，通过行星架6与轮辋7连接，形成驱动力和制动力的输出。
本发明实施例的电动轮毂实现驱动的具体过程为：整车电能及控制信号通过电机线束输入给电机的定子14，定子14的线圈通过磁感应力驱动转子15，转子15带动花键轴11输出驱动力矩，花键轴11将动力输出给太阳轮10，太阳轮10通过与行星轮9和行星架6结合，将动力减速增扭后输出给轮辋7，进而驱动车辆运行。
本发明实施例的电动轮毂实现行车制动的具体过程为：驾驶员进行制动踏板操作后，进过控制系统合理分配，一部分制动力由＝电动轮的电制动承担，一部分制动力通过制动系统制动液压管路建压，压力通过制动管输入给制动器1中的液压缸，推动蹄片与制动鼓产生摩擦提供行车制动力，制动力通过行星减速机构按速比关系放大后，将行车制动力传递至车轮。
本发明实施例的电动轮毂实现驻车制动具体过程为：驾驶员拉动驻车制动拉索，推动蹄片与制动鼓产生摩擦提供驻车制动力，制动力通过行星减速机构按速比关系放大后，将驻车制动力传递至车轮。
本发明实施例的集成中央充放气的电动轮毂，结构简单、紧凑，不仅具备驱动、制动、支撑、中央充放气功能，而且各部件均集成于车轮内，极大的减轻了电动轮总成的重量，降低了整车的质量，同时采用了行驻车一体化的制动器1，制动器1布置在径向磁通电机的内凹空间，制动力可通过行星减速机构按速比关系放大，极大的减轻了制动器1的制动压力；巧妙的将行星减速机构布置在径向磁通电机的内凹空间，充分利用电动轮的有限空间，极大的减短了电动轮总成的整体宽度，提高了整车的灵活性；通过制动器1与电动轮内端盖2间的O型密封圈、电动轮外端盖4与花键轴11间的密封圈、电动轮外端盖4与行星架6间的油气封5，对电动轮总成形成了多重密封，极大的提高了一体化电动轮总成的密封可靠性。中央充放气功能布置简单，不需要额外增加重量与空间，且油气封5既形成了中央充放气功能的旋转气密室，同时也起到了电动轮总成的密封作用。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种集成中央充放气的电动轮毂，其特征在于，包括：
轮辋(7)，所述轮辋(7)内设有电机，且轮辋(7)的中心轴位置设有花键轴(11)，所述轮辋(7)内的花键轴(11)上套设有电动轮内端盖(2)和电动轮外端盖(4)，且花键轴(11)位于电动轮内端盖(2)和电动轮外端盖(4)的中心轴位置上，所述电动轮外端盖(4)位于电动轮内端盖(2)和轮辋(7)之间；
充放气部件，所述充放气部件包括气管(3)，所述气管(3)的一端与气源连接，另一端与电动轮外端盖(4)外侧端部设置的气道相连，所述电动轮外端盖(4)外侧端部上设有油气封(5)，所述电动轮外端盖(4)上的气道与油气封(5)的内部气道相连，所述油气封(5)的内部气道与轮辋(7)上设置的气道相连，所述轮辋(7)上的气道通过轮胎阀与轮胎相连。
2.如权利要求1所述的一种集成中央充放气的电动轮毂，其特征在于：所述电动轮外端盖(4)的外侧端部沿电动轮外端盖(4)中心轴方向朝轮辋(7)延伸，形成一凸起部，所述电动轮外端盖(4)的气道位于所述凸起部中，所述油气封(5)位于凸起部和花键轴(11)之间。
3.如权利要求1所述的一种集成中央充放气的电动轮毂，其特征在于：所述电动轮内端盖(2)和电动轮外端盖(4)的外端部之间设有水道壳体(16)。
4.如权利要求3所述的一种集成中央充放气的电动轮毂，其特征在于：所述电机包括定子(14)和转子(15)，所述定子(14)与水道壳体(16)间进行固定，所述转子(15)与花键轴(11)间进行固定。
5.如权利要求1所述的一种集成中央充放气的电动轮毂，其特征在于：所述电动轮外端盖(4)和花键轴(11)之间设有外轴承(13)，所述电动轮内端盖(2)和花键轴(11)之间设有内轴承(17)。
6.如权利要求5所述的一种集成中央充放气的电动轮毂，其特征在于：所述电动轮外端盖(4)和花键轴(11)之间设有外密封圈(12)，且所述外密封圈(12)位于外轴承(13)远离内轴承(17)的一侧，所述电动轮内端盖(2)和花键轴(11)之间设有内密封圈(18)，且所述内密封圈(18)位于内轴承(17)远离外轴承(13)的一侧。
7.如权利要求5所述的一种集成中央充放气的电动轮毂，其特征在于：所述电动轮内端盖(2)上设有用于与车辆悬架系统进行连接的第一连接孔(2-1)和第二连接孔(2-2)。
8.如权利要求1所述的一种集成中央充放气的电动轮毂，其特征在于：所述花键轴(11)上设有制动器(1)，所述电动轮内端盖(2)的中部向电动轮外端盖(4)方向凸出，形成凹陷部，所述制动器(1)位于凹陷部内，所述制动器(1)的外壳与电动轮内端盖(2)外表面间设有O型密封圈。
9.如权利要求8所述的一种集成中央充放气的电动轮毂，其特征在于：所述制动器(1)和电动轮内端盖(2)间设有旋转变压器端盖(19)。
10.如权利要求1所述的一种集成中央充放气的电动轮毂，其特征在于：所述花键轴(11)上还依次套设有太阳轮(10)和行星轮(9)，所述行星轮(9)上套设有内齿圈(8)，所述电动轮外端盖(4)的中部向电动轮外端盖(4)方向凸出，形成内凹部，所述太阳轮(10)、行星轮(9)和内齿圈(8)均位于内凹部中，所述内齿圈(8)与电动轮外端盖(4)间进行固定，所述电动轮外端盖(4)和轮辋(7)之间还设有行星架(6)。
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