CN207311087U - 低地板模块化电动车桥 - Google Patents

Abstract

一种低地板模块化电动车桥，包括：车桥、盘式轮毂电机、轮毂和轮辋，其中，车桥两端设置有盘式轮毂电机安装位；盘式轮毂电机包括外壳、电机定子、转子磁极、转子磁轭和电机转轴，其中，外壳安装在车桥任意一端的盘式轮毂电机安装位上，电机定子固定在外壳内壁上，电机转轴可转动地固定在外壳上，转子磁轭与电机转轴相固定，转子磁极固定在转子磁轭上，且电机定子包围转子磁轭；轮毂内圆面与电机转轴的外侧端通过花键连接，外圆面通过两个圆锥滚子轴承支撑在电机外壳的内缘；轮辋与轮毂相固定；制动盘安装在车架内侧与电机转轴的内侧端通过花键连接。该低地板模块化电动车桥使得电机转轴与车轮轴分开，使车轮的受力主要传递给电机的外壳和车桥主体，只有少量的车轮的受力传递给电机转轴，由此可提高电机的寿命和可靠性；该低地板模块化电动车桥减少了动力传递过程和动力传递部件占用的空间，使得车厢地板高度降低。

Description

低地板模块化电动车桥

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种低地板模块化电动车桥。

背景技术

现有车辆的传动系统安装于车辆底部，包括：变速箱、传动轴和驱动桥，存在着传动效率低的明显缺点，其典型数值为0.82～0.85，不能满足未来对车辆提出的能耗和排放要求。

目前使用电驱动的大客车越来越多，现在电驱动大客车采用的车桥大多是传统式车桥进行电动化改造。在现有的这种电动车桥结构中，电机转轴通常通过减速机连接于车轮轴，这样车轮的受力主要传递给车轮轴，并使与其相连的电机轴变形，必然降低了电机的寿命和可靠性。

而且，传统式车桥具有数多的传动部件，较多的传动部件占用较大的布置空间，紧凑性差，导致空间占用率很低，不仅减少客车内部空间，而且增大其地板高度。针对城市电动公交车等具有大量站立乘客的短途运输车辆而言，不仅需要减少乘客上下车的时间，而且还要提供乘客上下车的便利，另外降低地板高度还会使得乘客的重心较低，起步加速或制动刹车时能减少前冲后仰，还可以提高乘车舒适性。因此车辆低地板化是电动公交车的一个重要特征。

如何有效提高电动车桥中电机的寿命和可靠性以及降低车辆的车厢地板高度，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题

实用新型内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供一种低地板模块化电动车桥，其可以通过电动车桥的创新性结构设置，有效提高电机的寿命和可靠性，同时进一步降低了使用该电动车桥的车辆的车厢地板高度。

为此，本申请公开了一种低地板模块化电动车桥，包括：车桥、制动器、盘式轮毂电机、轮毂和轮辋，其中，

所述车桥两端设置有盘式轮毂电机安装位；

所述盘式轮毂电机包括：外壳、电机定子、转子磁极、转子磁轭和电机转轴，其中，所述外壳安装在所述车桥任意一端的盘式轮毂电机安装位上，所述电机定子固定在所述外壳内壁上，所述电机转轴可转动地固定在所述外壳上，所述转子磁轭与所述电机转轴相固定，所述转子磁极固定在所述转子磁轭上，且所述电机定子包围所述转子磁轭；

所述轮毂内圆面与所述电机转轴的外侧端通过花键连接，所述轮毂的外圆面通过两个圆锥滚子轴承支撑在所述外壳的内缘；

所述轮辋与所述轮毂相固定。

可选地，还包括：制动气室、气动执行机构、制动卡钳和制动盘，其中，

所述制动气室内存储有高压气体；

所述制动盘与所述电机转轴的内侧端相固定；

所述气动执行机构安装在所述车桥上，且所述制动卡钳与所述制动盘的位置相对应，且所述制动卡钳与所述制动盘之间相分离；

所述气动执行机构与所述制动卡钳相连接；所述制动气室通过气路管道与所述气动执行机构相连通，所述制动气室内的高压气体驱动所述气动执行机构，所述气动执行机构推动制动卡钳挤压所述制动盘，所述制动盘与所述制动卡钳的摩擦力将与所述制动盘相连接的电机转轴减速。

可选地，所述盘式轮毂电机安装位为设置在所述车桥上的多个螺纹孔，且所述多个螺纹孔呈环形排列分布；

所述外壳上设置有与所述车桥上螺纹孔位置一一对应的多个螺纹孔；

所述外壳通过螺栓以及螺纹孔固定在所述盘式轮毂电机安装位上。

可选地，所述外壳上设置有第一安装孔和第二安装孔，其中，

所述第一安装孔靠近所述车桥，所述第二安装孔靠近所述轮毂；

所述电机转轴与所述第一安装孔之间通过单列球轴承转动连接；所述轮毂与所述第二安装孔之间通过两个圆锥滚子轴承转动连接。

可选地，所述轮辋内部设置有空腔；

所述轮毂安装在所述空腔的一个端面上，所述轮辋和所述轮毂配合形成内凹的安装空间；

所述电机转轴穿过所述安装空间与所述轮毂通过花键连接；

所述盘式轮毂电机外壳位于所述安装空间内，且所述外壳的外壁与所述安装空间的内壁之间具有间隙。

可选地，所述电机转轴通过第一花键与所述轮毂相固定；

所述电机转轴位于所述外壳内部的中段两端分别设置有一个窄小的第二花键；

所述电机转轴通过两个所述第二花键与所述电机转子相连接，且所述电机转轴中段第二花键之间的部分与电机转子之间具有较大空隙。

可选地，所述车桥的任意一端还包括一个减振器安装悬臂，其中，

所述减振器安装悬臂的一端固定在所述车桥的前侧面，另一端的端部上设置有减振器支座；

所述减振器支座上设置有减振器安装位，用于安装减振器；

两个所述减振器安装悬臂固定在所述车桥上，且两个所述减振器安装悬臂分别位于所述电机转轴轴线的前部。

可选地，所述车桥的两端还分别包括一个纵拉杆，其中，

两个所述纵拉杆在所述车桥上对称分布；

所述纵拉杆的第一端安装在所述车桥的前侧面，且所述纵拉杆的第一端的位置靠近所述盘式轮毂电机所在位置；

所述纵拉杆与所述车桥的侧面相垂直；

所述纵拉杆的第二端设置有固定位，用于与车架相固定。

可选地，还包括第一斜拉杆和第二斜拉杆，其中，

所述第一斜拉杆的一端和第二斜拉杆的一端均安装在所述车桥的前侧面中心位置；

所述第一斜拉杆和第二斜拉杆呈V型分布；

所述第一斜拉杆的另一端和第二斜拉杆的另一端均设置有固定位，用于与车架固定。

本申请提供的该低地板模块化电动车桥，由于盘式轮毂电机的外壳直接安装在车桥主体的盘式轮毂电机安装位上，电机转轴可转动地固定在外壳上，轮毂内圆面与电机转轴的外侧端通过花键连接，外圆面通过两个圆锥滚子轴承支撑在电机的外壳的内缘；轮辋与轮毂相固定，因此利用上述结构，盘式轮毂电机的电机定子、转子磁极、转子磁轭相互作用下使得电机转轴转动，从而带动通过花键连接于电机转轴的轮毂转动，并进而带动固定于轮毂的轮辋转动，最终使得安装在轮辋上的车轮转动，实现车辆的行驶。在此结构中，电机转轴与车轮轴分开，使车轮的受力主要传递给盘式轮毂电机的外壳和车桥主体，只有少量的车轮的受力传递给电机转轴，由此可提高电机的寿命和可靠性。

此外，本申请提供的该低地板模块化电动车桥，由于盘式轮毂电机的外壳直接安装在车桥主体上，盘式轮毂电机的电机转轴通过花键直接与轮毂相连接，以驱动与轮毂相连接的轮辋转动，这种传动方式直接利用电机转轴驱动轮胎，无需安装传统式车桥的传动部件，减少了动力传递过程和动力传递部件占用的空间，所以该车桥整体高度可以降低，进而使得采用该车桥的车辆的车厢地板高度降低。车厢地板高度降低，可以减少乘客上下车的时间，使得乘客上下车更加便利。车厢地板高度的降低，还可以使得乘客的重心降低，在车辆起步加速或制动刹车时可以减少前冲后仰，提高了乘车的舒适性。

此外，由于省去了传动的动力部件，所以，还可以提高传动效率，减小了能量损耗。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对实施例或背景技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种低地板模块化电动车桥的俯视结构示意图；

图2为本申请提供的一种低地板模块化电动车桥的后视图；

图3为本申请提供的一种低地板模块化电动车桥的局部剖视示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例提供的一种低地板模块化电动车桥的俯视结构示意图。图2为本申请实施例提供的一种低地板模块化电动车桥的后视图。图3为本申请实施例提供的一种低地板模块化电动车桥的局部剖视示意图。

如图1、图2和图3所示，该低地板模块化电动车桥包括：盘式轮毂电机1、制动器、车桥10、轮毂20和轮辋13，各部分的连接关系参见下述描述。

车桥10两端均设置有电机安装位。

盘式轮毂电机1包括：外壳14、电机定子16、转子磁轭15、转子磁极17和电机转轴19，其中，外壳14安装在所述车桥10任意一端的电机安装位上，所述电机定子16依靠夹紧固定方式固定在所述外壳14内壁上，所述转子磁轭与电机转轴相固定，并且电机内部的转子磁轭15两端各设有一个单列轴承22，用来支撑转子磁轭15且减小其转动摩擦；所述转子磁极17固定在所述转子磁轭15上，且所述电机定子16包围所述转子磁轭15。

为了方便盘式轮毂电机的拆卸，在本申请实施例中，外壳14通过可拆卸方式固定在电机安装位上。

轮毂20内圆面与电机转轴19的外侧端通过花键连接。对于电机转轴19而言，其靠近车桥10的一端为内侧端，远离车桥10的一端为外侧端。

轮辋13与轮毂20相固定。另外，所述电机转轴、所述轮毂以及所述轮辋的轴线相重合。

在本申请实施例中，轮辋13上可以安装普通车轮2，所以车桥10两侧的轮辋分别为一个。

本申请实施例提供的该低地板模块化电动车桥，由于盘式轮毂电机的外壳直接安装在车桥主体的盘式轮毂电机安装位上，电机转轴可转动地固定在外壳上，轮毂内圆面与电机转轴的外侧端通过花键连接，外圆面通过两个圆锥滚子轴承支撑在电机的外壳的内缘；轮辋与轮毂相固定，因此利用上述结构，盘式轮毂电机的电机定子、转子磁极、转子磁轭相互作用下使得电机转轴转动，从而带动通过花键连接于电机转轴的轮毂转动，并进而带动固定于轮毂的轮辋转动，最终使得安装在轮辋上的车轮转动，实现车辆的行驶。在此结构中，电机转轴与车轮轴分开，使车轮的受力主要传递给盘式轮毂电机的外壳和车桥主体，只有少量的车轮的受力传递给电机转轴，由此可提高电机的寿命和可靠性。

此外，本申请实施例提供的该低地板模块化电动车桥，由于盘式轮毂电机的外壳直接安装在车桥主体上，盘式轮毂电机的电机转轴通过花键直接与轮毂相连接，以驱动与轮毂相连接的轮辋转动，这种传动方式直接利用电机转轴驱动轮胎，无需安装传统式车桥的传动部件，减少了动力传递过程和动力传递部件占用的空间，所以该车桥整体高度可以降低，进而使得采用该车桥的车辆的车厢地板高度降低。车厢地板高度降低，可以减少乘客上下车的时间，使得乘客上下车更加便利。车厢地板高度的降低，还可以使得乘客的重心降低，在车辆起步加速或制动刹车时可以减少前冲后仰，提高了乘车的舒适性。

此外，由于省去了传动的动力部件，所以，还可以提高传动效率，减小了能量损耗。

在本申请一个实施例中，该低地板模块化电动车桥还可以包括：制动气室8、气动执行机构7、制动卡钳(图中未示出)和制动盘23。

在本申请实施例中，制动盘23与电机转轴19的内侧端通过法兰12相固定，通过限制制动盘23的转动，可以限制电机转轴19的转速，进而启动刹车作用。制动盘23一般采用耐磨材料制成，以提高制动寿命。

制动卡钳安装在所述车桥上，与所述制动盘的位置相对应，且与所述制动盘之间具有间隙。这样当制动卡钳挤压制动盘时，两者之间可以产生摩擦力，而且随着挤压力度增加，产生的摩擦力也越大。由于制动卡钳与车桥之间不会转动，所以摩擦力会使得制动盘转速降低，进而带动电机转轴转速降低，以实现刹车的目的。

在本申请实施例中，如图2所示，制动气室安装在制动盘的上方，并且制动气室内存储有高压气体，气动执行机构和制动卡钳相连接，在本申请实施例中，制动气室通过气路管道与所述气动机执行构相连通，所述制动气室内的高压气体驱动所述气动执行机构，所述气动执行机构推动制动卡钳挤压所述制动盘，所述制动盘与所述制动卡钳的摩擦力将与所述制动盘相连接的电机转轴减速。

在本申请一个实施例中，电机安装位为设置在所述车桥侧面上的多个螺纹孔，且所述多个螺纹孔呈环形排列分布；所述外壳上设置有与所述车桥上螺纹孔位置一一对应的多个螺纹孔；所述外壳通过螺栓21以及螺纹孔固定在所述电机安装位上。

在本申请一个实施例中，外壳上设置有第一安装孔和第二安装孔，其中，所述第一安装孔靠近所述车桥，所述第二安装孔靠近所述轮毂；所述电机转轴与所述第一安装孔之间通过单列球轴承22转动连接，单列球轴承22用来支撑转子及其转动。所述轮毂与所述第二安装孔之间通过两个圆锥滚子轴承18转动连接。当车轮上的垂直载荷传递到轮辋13时将产生力矩作用，此力矩将作用在轮毂20上，并通过外侧的两个圆锥滚子轴承18将力和力矩传递给外壳14，此时电机转轴19外侧受力将明显减小，内侧装一个单列球轴承22，与两个圆锥滚子轴承可以保证电机转轴19的精确旋转。为防止电机转轴19受到弯矩时出现变形给盘式轮毂电机工作带来隐患，电机转轴19的中部花键分割成两段较窄小的部分，一方面保证扭矩的传递，另一方面也可抵消电机转轴19轻微的弯曲变形。

在本申请一个实施例中，如图3所示，轮辋内部设置有空腔；所述轮毂安装在所述空腔的一个端面上，所述轮辋和所述轮毂配合形成内凹的安装空间；所述电机转轴穿过所述安装空间与所述轮毂相固定；所述盘式轮毂电机外壳位于所述安装空间内，且所述外壳的外壁与所述安装空间的内壁之间具有间隙。

在本申请一个实施例中，电机转轴通过第一花键与所述轮毂相固定；所述电机转轴位于所述外壳内部的两端分别设置有一个较窄小的第二花键；所述电机转轴通过两个所述第二花键与所述电机转子相连接，且所述电机转轴与电机转子之间具有间隙，此缝隙可允许盘式轮毂电机内部转轴19出现微小的变形且不会影响到盘式轮毂电机正常工作。

在本申请一个实施例中，所述车桥的任意一端还包括一个减振器安装悬臂3。在实际应用中，车桥的两端均分别安装一个减振器安装悬臂3，并且车桥两端所安装的减振器安装悬臂3对称分布。

所述减振器安装悬臂3的一端固定在所述车桥前侧面上，另一端的端部上设置有减振器支座4；所述减振器支座4上设置有减振器安装位，用于安装减振器。两个所述减振器安装悬臂3固定在所述车桥上，且两个所述减振器安装悬臂3分别位于所述电机转轴轴线的前部。

在车桥上还设置有空气弹簧支座9，并且空气弹簧支座9上设置空气弹簧11。

在本申请一个实施例中，所述车桥的两端还分别包括一个纵拉杆5，其中，两个所述纵拉杆5在所述车桥上对称分布；所述纵拉杆5的第一端安装在所述车桥的侧面，且所述纵拉杆5的第一端的位置靠近所述盘式轮毂电机所在位置；所述纵拉杆5与所述车桥侧面相垂直；所述纵拉杆5的第二端设置有固定位，用于与车架相固定。

在本申请一个实施例中，该电动车车桥还包括两个斜拉杆6，具体为第一斜拉杆和第二斜拉杆，其中，所述第一斜拉杆的一端和第二斜拉杆的一端均安装在所述车桥的侧面中心位置；所述第一斜拉杆和第二斜拉杆呈V型分布；所述第一斜拉杆的另一端和第二斜拉杆的另一端均设置有固定位，用于与车架固定。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种低地板模块化电动车桥，其特征在于，包括：车桥、制动器、盘式轮毂电机、轮毂和轮辋，其中，

所述车桥两端设置有盘式轮毂电机安装位；

所述盘式轮毂电机包括：外壳、电机定子、转子磁极、转子磁轭和电机转轴，其中，所述外壳安装在所述车桥任意一端的盘式轮毂电机安装位上，所述电机定子固定在所述外壳的内壁上，所述电机转轴可转动地固定在所述外壳上，所述转子磁轭与所述电机转轴相固定，所述转子磁极固定在所述转子磁轭上，且所述电机定子包围所述转子磁轭；

所述轮毂的内圆面与所述电机转轴的外侧端通过花键连接，所述轮毂的外圆面通过两个圆锥滚子轴承支撑在所述外壳的内缘；

所述轮辋与所述轮毂相固定。

2.根据权利要求1所述的低地板模块化电动车桥，其特征在于，还包括制动气室、气动执行机构、制动卡钳和制动盘，其中，

所述制动气室内存储有高压气体；

所述制动盘与所述电机转轴的内侧端通过花键连接；

所述气动执行机构安装在所述车桥上，且所述制动卡钳与所述制动盘的位置相对应，且所述制动卡钳与所述制动盘之间相分离；

所述气动执行机构与所述制动卡钳相连接，所述制动气室通过气路管道与所述气动执行机构相连通，所述制动气室内的高压气体驱动所述气动执行机构，所述气动执行机构推动制动卡钳挤压所述制动盘，所述制动盘与所述制动卡钳的摩擦力将与所述制动盘相连接的电机转轴减速。

3.根据权利要求1所述的低地板模块化电动车桥，其特征在于，所述盘式轮毂电机安装位为设置在所述车桥上的多个螺纹孔，且所述多个螺纹孔呈环形排列分布；

所述外壳上设置有与所述车桥上的螺纹孔位置一一对应的多个螺纹孔；

所述外壳通过螺栓以及螺纹孔固定在所述盘式轮毂电机安装位上。

4.根据权利要求1所述的低地板模块化电动车桥，其特征在于，所述外壳上设置有第一安装孔和第二安装孔，其中，

所述第一安装孔靠近所述车桥，所述第二安装孔靠近所述轮毂；

所述电机转轴与所述第一安装孔之间通过单列球轴承转动连接；所述轮毂与所述第二安装孔之间通过两个圆锥滚子轴承转动连接。

5.根据权利要求1所述的低地板模块化电动车桥，其特征在于，所述轮辋内部设置有空腔；

所述轮毂安装在所述空腔的一个端面上，所述轮辋和所述轮毂配合形成内凹的安装空间；

所述电机转轴穿过所述安装空间与所述轮毂通过花键连接；

所述盘式轮毂电机外壳位于所述安装空间内，且所述外壳的外壁与所述安装空间的内壁之间具有间隙。

6.根据权利要求5所述的低地板模块化电动车桥，其特征在于，所述电机转轴通过第一花键与所述轮毂相固定；

所述电机转轴位于所述外壳内部的中段两端分别设置有一个窄小的第二花键；

所述电机转轴通过两个所述第二花键与所述电机转子相连接，且所述电机转轴中段第二花键之间的部分与电机转子之间具有较大空隙。

7.根据权利要求1所述的低地板模块化电动车桥，其特征在于，所述车桥的任意一端还包括一个减振器安装悬臂，其中，

所述减振器安装悬臂的一端固定在所述车桥的前侧面，另一端的端部安装有减振器支座；

所述减振器支座上设置有减振器安装位，用于安装减振器；

两个所述减振器安装悬臂固定在所述车桥上，且两个所述减振器安装悬臂分别位于所述电机转轴轴线的前部。

8.根据权利要求1所述的低地板模块化电动车桥，其特征在于，所述车桥的两端还分别包括一个纵拉杆，其中，

两个所述纵拉杆在所述车桥上对称分布；

所述纵拉杆的第一端安装在所述车桥的前侧面，且所述纵拉杆的第一端的位置靠近所述盘式轮毂电机所在位置；

所述纵拉杆与所述车桥的侧面相垂直；

所述纵拉杆的第二端设置有固定位，用于与车架相固定。

9.根据权利要求1所述的低地板模块化电动车桥，其特征在于，还包括第一斜拉杆和第二斜拉杆，其中，

所述第一斜拉杆的一端和第二斜拉杆的一端均安装在所述车桥的前侧面中心位置；

所述第一斜拉杆和第二斜拉杆呈V型分布；

所述第一斜拉杆的另一端和第二斜拉杆的另一端均设置有固定位，用于与车架固定。