CN210026923U - 一种带中央充放气功能的电动轮毂结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车零部件结构技术领域，具体地指一种带中央充放气功能的电动轮毂结构。包括轮毂、驱动电机、固定在驱动电机的壳体轴向端面上的电机法兰以及与驱动电机的芯轴传动连接的行星减速器；所述的行星减速器与壳体密封连接并形成环状中空的旋转气密室，还包括设置于壳体外侧且一端贯通轮毂连通气源、另一端连通旋转气密室的第一气道以及设置于行星减速器外侧且一端连通旋转气密室、另一端连通轮胎的第二气道。本实用新型的轮毂结构简单，充放气方便快捷，控制电路的布置能够具有多种功能，也并未增加原有结构的重量，具有极大的推广价值。

Description

一种带中央充放气功能的电动轮毂结构

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件结构技术领域，具体地指一种带中央充放气功能的电动轮毂结构。

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多。市场常见的混合、纯电动汽车主要将发动机更换成电机或增加电机、电池，而变速箱、传动轴等动力传动装置形式仍然保留，相对传统车型，整车重量并未减少，且技术复杂程度提升。提高电动汽车的行驶里程是电动汽车一直追求的目标，减少汽车整备质量、简化传动结构是此目标的重要实施方式。同时，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，通过车辆中央充放气系统调节轮胎气压，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。在某些特殊路面上，需要实时，准确的进行单个轮胎调压。

现有轮毂结构要实现对轮胎的充放气，采用的气路结构通常是：气道先通过不动的转向节，再经过设于转向节与轮毂(或减速器壳体)之间的两轴承间隙，最后通过轮毂接通至轮胎。如专利号为“CN102019820B”的名为“一种中央充放气系统的气路结构”的中国发明专利，该专利保护的一种气路结构包括轮毂，轮毂内安装有转向节，在轮毂的侧端面设有端盖，端盖与转向节之间形成空腔，在转向节与轮毂之间分别设有第Ⅰ密封圈和第Ⅱ密封圈，在所述的转向节上开有上静止气道和下静止气道，在轮毂上开有旋转气道，在端盖上开有气道出气口，其中，旋转气道和上静止气道分别与第Ⅱ密封圈上的气道孔连通，形成第一气道；下静止气道和气道出气口均与空腔连通，形成第二气道。充放气通过第一气道、第二气道和旋转气道的配合进行。

但这种气路布置结构存在一些缺陷：1、转向节和轮毂轴承的受力范围内均布置有气道，影响转向节的使用寿命；2、在两轴承之间设置密封圈，不仅加大了整体宽度，还会导致轮毂、轴承和密封圈的装配过程复杂，在拆卸维护和维修轴承和密封圈过程中，密封圈易损坏；3、转向节和行星齿轮减速器因布置气道，会增加厚度，增加了很多重量；4、无法应用于轮毂电机驱动单元，实现电动轮驱动车辆的中央中央充放气功能。

发明内容

本实用新型的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种带中央充放气功能的电动轮毂结构。

本实用新型的技术方案为：一种带中央充放气功能的电动轮毂结构，包括轮毂、驱动电机、固定在驱动电机的壳体轴向端面上的电机法兰以及与驱动电机的芯轴传动连接的行星减速器；所述的行星减速器与壳体密封连接并形成环状中空的旋转气密室，

其特征在于：还包括设置于壳体外侧且一端贯通轮毂连通气源、另一端连通旋转气密室的第一气道以及设置于行星减速器外侧且一端连通旋转气密室、另一端连通轮胎的第二气道。

进一步的所述的第一气道包括位于壳体圆周外侧端面上沿芯轴轴向布置的轴向管道以及位于壳体轴向端面上沿芯轴径向方向布置的径向管道；所述的轴向管道一端与气源连通、另一端与径向管道连通；所述的径向管道另一端与旋转气密室连通；所述的轴向管道与径向管道为布置于壳体外侧的外部管道结构。

进一步的还包括开设于电机法兰上的连通气道；所述的连通气道贯通电机法兰，一端连通径向管道、另一端连通旋转气密室。

进一步的所述的第二气道包括内侧气道和外侧管道；所述的内侧气道为沿芯轴轴向贯通行星减速器外壳的内部通道结构，内侧通道一端连通旋转气密室、另一端连通外侧管道；所述的外侧管道为布置于行星减速器外壳外部的外部管道结构。

进一步的还包括位于旋转气密室内的第一密封垫；所述的第一密封垫是截面为U型的环状结构，第一密封垫除U口外的端面分别贴合在电机法兰和行星减速器上形成密封连接结构。

进一步的还包括位于旋转气密室内的第二密封垫；所述的第二密封垫是截面为U型的环状结构，第二密封垫除U口外的端面分别贴合在壳体和行星减速器上形成密封连接结构。

进一步的还包括设置于第一气道、旋转气密室和第二气道内的用于监测胎压、控制充放气的电路结构。

进一步的所述的电路结构包括穿设于第一气道和第二气道内的线路以及位于旋转气密室内的电刷；所述的电刷固定在电机法兰上与第一气道和第二气道内的线路电连接。

进一步的所述的第二气道远离旋转气密室的一端设置有连通管道；所述的连通管道上连接有通气体的第一管道和通电路结构的第二管道。

本发明的优点有：

1、本发明充分利用了转子电机内部的内凹空间，将行星减速器、电机、行车制动器、驻车制动器、中央充放气气路结构、有线胎压调整的电路结构等集成在一体的紧凑型高性能电动轮毂单元，极大的节省了布置空间；

2、本发明没有将旋转气密室布置在支撑行星齿轮减速器壳体下的两个轴承间，可以避免因布置旋转气密室带来的尺寸增加；

3、本发明布局合理，充分利用电机两端的内凹空间，使用寿命长，结构简单；

4、本发明不会增加原有结构的各向尺寸，布置气道后，仅因为密封圈和气道管路带来的少量重量增加，整体重量大幅度减轻；

5、本发明实现了轮边带电，可以将不带电方案的气动式轮胎阀换为带传感器的电磁阀，使得可控性更强，保压能力更高，实时测压更快，以便进一步实现越野车轮胎气压的实时调节与智能化；

6、本发明实现了轮边旋转端带电，可以按需要在轮边布置一些其他传感器，在轮胎上拓展更多的功能；

7、本发明实现了轮边旋转端带电，使得单独控制每个轮胎充放气气压更容易，结构更简单。

本发明的轮毂结构简单，充放气方便快捷，控制电路的布置能够具有多种功能，也并未增加原有结构的重量，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本发明的壳体、电机法兰和行车减速器布置结构示意图；

图2：本发明剖切截面示意图；

图3：本发明的气道结构放大示意图；

图4：本发明的轮毂与驱动电机布置结构示意图；

其中：1—轮毂；2—驱动电机；3—芯轴；4—行星减速器；5—行车制动器；6—电机法兰；7—壳体；8—旋转气密室；9—轴向管道；10—径向管道；11—连通气道；12—内侧气道；13—外侧管道；14—第一密封垫；15—第二密封垫；16—电刷；17—连通管道；18—第一管道；19—第二管道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1～4，本实施例为在轮毂1上集成中央充放气功能，轮毂1的内侧安装有驱动电机2，驱动电机2的芯轴3与行星减速器4传动连接，行星减速器4与驱动电机2之间设置有行车制动器5，本实施例的行车制动气5固定在行星减速器4的壳体上，电机法兰6为固定在驱动电机2的壳体7轴向端面上的一圈环状结构。

如图2～3所示，行星减速器4与壳体7密封连接并与电机法兰6形成环状中空的旋转气密室8，即壳体7上靠近芯轴3的部分沿轴向凹陷形成的内凹空间与电机法兰6和行星减速器4形成中空的环状旋转气密室8。旋转气密室8是连通壳体7上的第一气道与行星减速器4上的第二气道的连接结构。

如图1～3所示，本实施例的第一气道包括位于壳体7圆周外侧端面上沿芯轴3轴向布置的轴向管道9以及位于壳体7轴向端面上沿芯轴3径向方向布置的径向管道10，轴向管道9一端与气源连通、另一端与径向管道10连通。本实施例在电机法兰6上开设有连通径向管道10和旋转气密室8的连通气道11，如图2～3所示，连通气道11贯通电机法兰6，一端连通径向管道10、另一端连通旋转气密室8。

如图2～3所示，第二气道包括内侧气道12和外侧管道13，内侧气道12为沿芯轴3轴向贯通行星减速器4外壳的内部通道结构，内侧通道12一端连通旋转气密室8、另一端连通外侧管道13，外侧管道13为布置于行星减速器4外壳外部的外部通道结构。使用时，通过充放气装置连通外侧管道13即可实现对轮胎的充放气。

本实施例的旋转气密室8需要保证相邻零部件连接处均为密封状态，如图2～3所示，包括第一密封垫14，第一密封垫14是截面为U型的环状结构，第一密封垫14除U口外的端面分别贴合在电机法兰6和行星减速器4上形成密封连接结构。还包括第二密封垫15，第二密封垫15是截面为U型的环状结构，第二密封垫15除U口外的端面分别贴合在壳体7和行星减速器4上形成密封连接结构。

为了进一步对轮胎充放气进行控制，本实施例还在气路结构中布置有电路结构，可通过电路结构控制布置在轮胎或是其他零部件上的阀门或是传感器，以便于更方便的对轮胎充放气进行控制。如图1和3所示，电路结构包括穿设于第一气道和第二气道内的线路以及位于旋转气密室内的电刷16，电刷16固定在电机法兰6上与第一气道和第二气道内的线路电连接。第二气道远离旋转气密室8的一端设置有连通管道17，连通管道17上连接有通气体的第一管道18和通电路结构的第二管道19，即线路进口与气流进口是分离的，实际使用时需要对第二管道19的进口进行密封，避免因为充放气的时候这部分管路出现漏气的问题。

使用时，当轮胎需要进行充气时，通过外侧管道13连通的充气装置向气路中充气，气体沿外侧管道13、内侧气道12进入到旋转气密室8，旋转气密室8内的气体通过电机法兰6上的连通气道11进入到径向管道10，然后进入到轴向管道9并进入到轮胎中完成充气过程，反之当需要放气时，气体沿方向流动即可。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种带中央充放气功能的电动轮毂结构，包括轮毂(1)、驱动电机(2)、固定在驱动电机(2)的壳体(7)轴向端面上的电机法兰(6)以及与驱动电机(2)的芯轴(3)传动连接的行星减速器(4)；所述的行星减速器(4)与壳体(7)密封连接并形成环状中空的旋转气密室(8)，

其特征在于：还包括设置于壳体外侧且一端贯通轮毂(1)连通气源、另一端连通旋转气密室(8)的第一气道以及设置于行星减速器(4)外侧且一端连通旋转气密室(8)、另一端连通轮胎的第二气道。

2.如权利要求1所述的一种带中央充放气功能的电动轮毂结构，其特征在于：所述的第一气道包括位于壳体(7)圆周外侧端面上沿芯轴(3)轴向布置的轴向管道(9)以及位于壳体(7)轴向端面上沿芯轴(3)径向方向布置的径向管道(10)；所述的轴向管道(9)一端与气源连通、另一端与径向管道(10)连通；所述的径向管道(10)另一端与旋转气密室(8)连通；所述的轴向管道(9)与径向管道(10)为布置于壳体(7)外侧的外部管道结构。

3.如权利要求2所述的一种带中央充放气功能的电动轮毂结构，其特征在于：还包括开设于电机法兰(6)上的连通气道(11)；所述的连通气道(11)贯通电机法兰(6)，一端连通径向管道(10)、另一端连通旋转气密室(8)。

4.如权利要求1所述的一种带中央充放气功能的电动轮毂结构，其特征在于：所述的第二气道包括内侧气道(12)和外侧管道(13)；所述的内侧气道(12)为沿芯轴(3)轴向贯通行星减速器(4)外壳的内部通道结构，内侧气道(12)一端连通旋转气密室(8)、另一端连通外侧管道(13)；所述的外侧管道(13)为布置于行星减速器(4)外壳外部的外部管道结构。

5.如权利要求1所述的一种带中央充放气功能的电动轮毂结构，其特征在于：还包括位于旋转气密室(8)内的第一密封垫(14)；所述的第一密封垫(14)是截面为U型的环状结构，第一密封垫(14)除U口外的端面分别贴合在电机法兰(6)和行星减速器(4)上形成密封连接结构。

6.如权利要求1所述的一种带中央充放气功能的电动轮毂结构，其特征在于：还包括位于旋转气密室(8)内的第二密封垫(15)；所述的第二密封垫(15)是截面为U型的环状结构，第二密封垫(15)除U口外的端面分别贴合在壳体(7)和行星减速器(4)上形成密封连接结构。

7.如权利要求1所述的一种带中央充放气功能的电动轮毂结构，其特征在于：还包括设置于第一气道、旋转气密室(8)和第二气道内的用于监测胎压、控制充放气的电路结构。

8.如权利要求7所述的一种带中央充放气功能的电动轮毂结构，其特征在于：所述的电路结构包括穿设于第一气道和第二气道内的线路以及位于旋转气密室内的电刷(16)；所述的电刷(16)固定在电机法兰(6)上与第一气道和第二气道内的线路电连接。

9.如权利要求7或8所述的一种带中央充放气功能的电动轮毂结构，其特征在于：所述的第二气道远离旋转气密室(8)的一端设置有连通管道(17)；所述的连通管道(17)上连接有通气体的第一管道(18)和通电路结构的第二管道(19)。

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