[發明專利]新型高速電動輪

在審

• 申請號: 201610456246.9
• 申請日: 2016-06-22
• 公開（公告）號: CN107521327A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 于平
• 申請（專利權）人: 于平
• 主分類號: B60K7/00
• 分類號: B60K7/00;B60T1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種新型高速電動輪，尤其是用于電動車中。

背景技術

動力系統總成技術是電動車技術的核心，電機驅動系統是電動車動力系統總成的心臟。電動車的驅動系統主要有三大類：集中電機驅動、輪邊電機驅動和輪轂電機驅動。集中電機驅動是由傳統內燃機車演變而來的，即用電機取代發動機或輔助發動機，包括單個集中電機驅動和雙電機驅動；輪邊電機驅動是指電動機與固定速比的減速器制成一體安裝在車架上，減速器的輸出軸通過萬向節與車輪半軸相連，從而驅動車輪；輪轂電機（in-wheel motor）驅動，又稱電動輪驅動，是集輪轂電機、傳動機構、制動器等于輪輞內，動力由驅動電機直接傳遞至車輪并驅動車輛的一種獨立的驅動單元。

電動輪結構起源于 20 世紀 50 年代初，當時美國人羅伯特發明了一種集電動機、減速機構、制動器于一體的輪轂裝置，并于 1968 年被通用戶公司推廣應用在大型礦用自卸車上。我國到 70 年代也開始對電動輪礦用自卸車進行研究，某些型號現已達到國際領先水平。隨著節能減排這一世界環保主題的提出，電動車作為唯一實現零排放、低能耗的綠色車輛，必將成為車輛的發展趨勢，占領未來汽車的主要市場。而電動輪驅動電動汽車的上述獨特優勢，將成為電動車輛的一個重要發展方向。目前，電動輪技術已廣泛應用在電動自行車、電動摩托車、電動輪椅車、電動滑板車、高爾夫球車、觀光旅游車及大型礦用自卸車等低速場合。

發明內容

為了克服現有的電動輪空間布置的難度較大,并且具有非簧載質量負效應問題存在，本發明提供一種新型電動輪結構，該新型電動輪結構降低了實際空間的占用大小，同時降低其非簧載質量負效應，提高整體適用性。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：為了保證輪轂電機及主要零部件的前、后通用性，以前輪空間進行改進，將前、后車輪及輪內零部件拆卸后，前、后電動輪唯一的區別將是電動輪與基礎車型連接部位結構不同，前輪為轉向節，后輪為車輪安裝底板；為了便于輪內空間的布置，也會改善整車垂向性能，采用四輪獨立驅動，對單個輪轂電機的動力性要求就會降低，尤其對于高速電動輪，相應的電機體積、質量也會減小。

電動輪輪轂電機采用外轉子直驅型永磁同步電機，電機軸向尺寸小，結構簡單緊湊，比功率高，可在很寬的速度范圍內控制轉矩，傳動效率高，適用于平路、負載較輕、代步等場合；為了降低對輪軸結構強度的要求，選擇定軸輪軸。

本發明的有益效果是，新型電動輪具有結構簡單緊湊，比功率高，可在很寬的速度范圍內控制轉矩，傳動效率高的特點，特別降低了電機體積、質量，便于輪內空間的布置，也會改善整車垂向性能；實現車輛四輪獨立轉矩或轉速控制，進一步提高車輛的穩定性和牽引力控制；通過性好，如果前輪或后輪打滑，另外兩個輪子還可以繼續驅動車輛行駛；輪胎的磨損均勻，有利于延長輪胎的使用壽命。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是前輪輪內結構示意圖，圖中1.輪胎，2.車輪，3.制動盤，4.輪轂軸承單元，5.輪軸，6.萬向節，7.半軸，8.轉向節，9.制動鉗。

具體實施方式

優選的，前輪為驅動輪，輪內結構如圖1 所示，輪轂軸承單元為內圈轉動型，其內圈與輪軸5配合，內圈法蘭上有安裝螺栓，依次連接制動盤3跟車輪2；輪轂軸承單元4外圈與轉向節8內孔配合，制動鉗9固定在轉向節上；動力傳遞路線：半軸7→萬向節8→輪軸5→輪轂軸承單元內圈4→制動盤3、車輪2。

優選的，后輪為從動輪，輪轂軸承單元為外圈轉動型，外圈與制動盤3、車輪固定在一起轉動；制動底板上固定有螺栓，輪軸5通過法蘭上的螺栓孔套在制動底板上，然后一起固定在車輪安裝底板上，制動鉗9固定在制動底板上；與前輪相比，后輪還有鼓式駐車制動器，其中，制動鼓集成在制動盤內腔中，制動蹄則在制動底板上。

優選的，為了保證輪轂電機及主要零部件的前、后通用性，將前、后車輪及輪內零部件拆卸后，前、后電動輪唯一的區別將是電動輪與基礎車型連接部位結構不同，前輪為轉向節8，后輪為車輪安裝底板。

優選的，采用四輪獨立驅動，實現車輛四輪獨立轉矩或轉速控制，進一步提高車輛的穩定性和牽引力控制。

優選的，電動輪輪轂電機采用外轉子直驅型永磁同步電機，它主要由轉子、永磁體、定子、繞組組成，定子與永磁體之間為氣隙，定子由多個硅鋼片疊壓而成，繞組嵌在定子的梨形槽內。

優選的，轉子殼體側面與輪輻連接，徑向與輪輞之間留出間隙邊便于通風散熱，可以選用現成車輪，實現可靠連接。