[发明专利]一种电动轮的力传递方法及使用该方法的车辆

说明书

本发明提出了一种电动轮的力传递方法及使用该方法的车辆，轮毂电机转矩由电机转子轴传递给太阳轮，然后由行星架传递给轮辋，整车施加在悬架的力，依次经过转向节端盖、轮毂电机外壳、电机轴身端盖法兰、轮毂组件传递至轮辋。本发明实现了电动轮轮胎地面载荷与电机动力、机械制动力在轮毂内合理传递，实现承载和动力传递独立，减少了电动轮体积和重量，提高了传动可靠性，该装置集成度高、结构紧凑，尤其适合大转矩、重载荷的重型特种车辆应用。

技术领域

本发明属于电动汽车电驱动技术领域，具体地涉及一种电动轮的力传递方法以及使用该方法的车辆。

背景技术

电动轮技术也被称为车轮内装电机技术，该电机也称轮毂电机，最大特点就是将动力装置、传动装置和制动装置都整合一起到轮毂内，得以将电动车辆的机械部分大为简化，相比其他驱动形式，具备传动链短、传动效率高、布置灵活等居多优势。采用电动轮技术的电动车辆在车辆总布置、动力性表现和控制等性方面的明显优势使其受到学术界和产业界的普遍关注。

针对电动汽车，尤其是大吨位，其车辆承载、动力需求和轮毂轴向和径向空间有严格限制，外转子轮毂电机转矩能力有限，重量大导致簧下质量增加影响车辆高速行驶性能，采用现有外转子轮毂电机无法满足车辆所需牵引特性，所以选用高速内转子电机，并在车轮与电机之间安装大变比减速器的轮毂电机方案更适合。专利CN103328247A提出了一种轮毂电机驱动装置，但没有明确所用的减速机构且该装置轴向尺寸和体积都比较大。为实现大速比减速器，现有技术通常采用多级行星减速技术方案，其减速器所占轴向尺寸大、轮毂制动器布置困难，而从电机轴端布置制动器，要求制动器转速高导致寿命降低。

发明内容

为了克服前述现有技术和方案的不足，本发明提供一种集成度高、动力特性好、可靠性高的集成式内转子轮毂电机力传递方法及使用该方法的车辆。

本发明实现了电机动力、轮毂制动器制动力、转向动力、整车对轮辋承载力，以及地面对轮辋的作用力合理传递、分配。提高了传动部件可靠性、减小了电动轮重量，提高了传动效率，特别适合于重型电动车辆。

实现了电机动力大变比减速增扭，采用了一级大变比行星减速技术，大幅减小了部件轴向尺寸，提高了传动部件可靠性、减小了电动轮重量，提高了传动效率。

解决了高速轮毂电机、低速轮辋及轮毂制动之间接口匹配和转矩转速特性匹配。

该装置重量轻、集成度高、结构紧凑，传动高效，尤其适合大转矩、重载荷的采用电动轮驱动的重型车辆应用。

本发明方案如下：

一种电动轮的力传递方法，所述电动轮包括轮毂电机、行星减速器、轮毂组件和轮辋；所述行星减速器的输入为太阳轮，输出为行星架；所述轮毂组件包括轮毂；所述电机转子轴与所述太阳轮连接；所述轮毂电机外侧连接所述轮毂组件，所述轮毂电机内侧连接转向节端盖，所述行星减速器位于所述轮毂组件外侧；轮毂电机转矩由电机转子轴传递给太阳轮，然后由行星架传递给轮辋，以此实现电动轮的驱动力和电制动力传递；

整车施加在悬架的力，依次经过转向节端盖、轮毂电机外壳、电机轴身端盖法兰、轮毂组件传递至轮辋，以此实现电动轮的承载力传递；

地面作用于轮辋的力，依次经过轮辋、轮毂组件、电机轴身端盖法兰、轮毂电机外壳和转向节端盖传递至悬架。

优选地，轮毂组件包括：内筒状部，内筒状部和电机轴身端盖法兰固定连接；内筒状部和电机轴身端盖法兰是分体部件或一体成型部件；外筒状部，外筒状部和轮毂固定连接；外筒状部和轮毂是分体部件或一体成型部件；所述内筒状部位于所述外筒状部内，所述外筒状部相对于所述内筒状部转动连接。

优选地，整车施加在悬架的力，依次经过悬架摆臂、电机转向节端盖、轮毂电机外壳、电机轴身端盖法兰、传递至内筒状部和外筒状部进行分流，再汇聚至轮毂，最终传递至轮辋，以此实现电动轮的承载力传递。