[发明专利]一种用于电动轮的轮毂轮辋结构、电动轮及车辆

说明书

本发明提出了一种用于电动轮的轮毂轮辋结构、电动轮及车辆，电动轮包括轮毂电机、行星减速器、轮毂组件和轮辋；轮毂轮辋结构在轮辋法兰圆周上均布两组相间的螺栓，分别用于电动轮的轮辋连接和电动轮的轮辋、行星减速器行星架、轮毂的连接，实现了电动轮电机动力、机械制动力和轮辋载荷的可靠传递，以及大变比行星减速器、轮毂和轮辋的集成安装。结构紧凑，维修方便，适合采用电动轮驱动的重型车辆应用。

技术领域

本发明属于电动汽车电驱动技术领域，具体地涉及一种集成轮毂电机的电动轮的轮毂轮辋结构，以及具有其的车辆。

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。

为了克服前述现有技术和方案的不足，提出一种集成度高、动力特性好、可靠性高的集成式内转子轮毂电机电动轮方案。

然而目前，轮辋安装通常采用一组螺栓连接的方式，且轮辋安装法兰面与中心面距离较远。现有轮毂轮辋结构存在以下问题：

1,、仅采用一组螺栓，造成轮辋连接力不充分，或是为了加强连接力使得螺栓数目增加，不便于拆装。

2、轮辋的受力点与支撑点远，力臂长，受力情况恶劣。

3、没有充分考虑到连接轮毂、减速器法兰的情形，不便于安装。

发明内容

为了克服现有技术和方案的不足，本发明提供了一种用于电动轮的轮毂轮辋连接结构。在本方案中，采用一组轮辋螺栓连接完成内、外侧轮辋非承载状态下定位和紧固，组成完整轮辋，实现可靠紧固；并在轮辋螺栓连接同一圆周上相间位置均布一组轮毂螺栓连接，实现车辆行驶时行星减速器电机动力、机械制动力和地面载荷的可靠传递，以及内外轮辋的螺栓紧固力较非承载状态增加一倍以上。在更换轮胎时只需解除轮毂螺栓即可将内外轮辋整体拆下；在车辆行驶时两种螺栓共同作用于内轮辋和外轮辋，保证了力传动结构可靠性和轮辋维修方便性。

本发明方案如下：

一种用于电动轮的轮毂轮辋结构，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；所述轮辋包括内轮辋和外轮辋；所述内轮辋具有朝向车轮中心的凸缘状的内轮辋安装法兰；所述外轮辋具有朝向车轮中心的凸缘状的外轮辋安装法兰；所述内轮辋安装法兰内侧依次设置行星架安装法兰和轮毂的连接端面；所述内、外轮辋安装法兰同一圆周上均布两组彼此相间的轮辋螺栓和轮毂螺栓；其中轮辋螺栓连接内轮辋和外轮辋；轮毂螺栓连接内轮辋和外轮辋、行星架安装法兰和轮毂的连接端面。

优选地，在内、外轮辋安装法兰上设置轮辋螺栓安装扩口，行星架安装法兰和轮毂的连接端面设置轮辋螺栓布置扩口，轮辋螺栓安装扩口位置安装轮辋螺栓，轮辋螺栓的螺栓头或其紧固螺母容纳在轮辋螺栓布置扩口形成的空间内。

优选地，在内、外轮辋安装法兰的与上述圆周尺寸相同的圆周上均布两组彼此相间的轮辋螺栓安装扩口和轮毂螺栓安装孔。