[发明专利]用于电力牵引机动车辆的电动轮毂

说明书

发明领域

本发明涉及电力牵引机动车辆的接地连接，特别涉及其电动车轮。

背景技术

在本领域中，已知有很多提案，例如如下文献EP 0878332，WO 2006/032669，US 2007/0257570和WO 2007/083209。

在本申请中，词语″电动轮毂″用于指包括轮毂，轮毂载体，用于相对轮毂载体引导轮毂的系统，电动机和轮毂制动装置的机械组件。电动轮毂因此用于一方面接收装备有诸如轮胎的车轮，且另一方面承载车辆，一般地通过悬架装置承载车辆。在本申请中，词语″电动车轮″也用于指包括上面定义的电动轮毂和相应车轮的机械组件。

将这种电动轮毂用于批量生产的车辆上的困难之一是与制造商对制造例如悬架系统和车轮的一些部件所采取的和证实了的解决方案的向后兼容性。另一困难是获得尽可能地轻巧的紧凑且简单的系统，以提供机动车辆工业可以接受的成本。

特别地，将电动机集成到车轮中是特别需要的，因为采用电力牵引经常必需携带电池以存储电能，这使得即使使用目前所知的性能最好的技术，也必须为装载在车辆上的电池贡献足够的空间，除非电动车的续航力大幅度地减小。类似的推论可以适用于燃料电池车辆的情况中。

另外，如果希望能够提供足够的牵引力矩，安装减速装置被证明是需要的，因为电动机足够紧凑，所以由其提供合适的直接驱动电动车的力矩是不可能的。

最后，一般地，需要能够集成到车轮内的不仅有电动机和辅助减速装置，还有机械制动装置(盘式或鼓式制动器)。

在大多数已知设计中，盘或鼓以及电动机和车轮都是同轴的。

内转子式电动机具有电机轴线相对于车轮的轴线偏置而能使减速级安装在轮轴和电动机转子之间的结构，如果车轮悬架也集成到车轮内，尽管这种内转子式电动机结构看上去唯一的好处在于安装滑动系统，本申请人已经注意到可以释放足够的空间以沿径向在电机轴的内侧且沿轴向相对减速装置在车辆内侧安装制动盘或制动鼓。

这里描述了一个好的折衷方式，特别地假定可由电动装置提供部分制动力矩。

发明内容

本发明因此提供一种用于电力牵引机动车辆的电动轮毂，所述电动轮毂包括轮毂，所述轮毂适于接收车轮，且装配成相对轮毂载体绕轮毂轴线转动，所述电动轮毂包括牵引电机，所述电机包括内转子和固定到所述轮毂载体的外定子，所述内转子的旋转轴与所述轮毂轴线隔开且平行于所述轮毂轴线，所述电动轮毂包括在所述电机转子和所述轮毂之间操作的减速装置，所述电动轮毂进一步包括摩擦制动装置，制动器转子固定在轮毂上且相对于所述减速装置沿轴向设置在车辆的内侧，电机转子的轴沿径向设置在所述制动器转子的外侧，并且从所述减速装置向车辆的内侧沿轴向延伸。

所述轮毂优选由轮毂轴承引导以相对于所述轮毂载体转动，所述制动器转子相对于所述轮毂轴承沿轴向设置在车辆的内侧。

所述减速装置优选是可逆的。

所述减速装置优选包括单级减速级，所述单级减速级包括固定于所述轮毂的齿圈和固定于所述电机转子且与所述齿圈啮合的驱动齿轮。

所述制动器转子优选是盘。

在本发明的第一实施例中，所述制动器转子的正中面与所述电机定子相交，且所述电机沿径向设置在所述制动器转子的外侧。所述制动器转子和电机优选位于车轮的内径内。所述制动器转子优选通过贯穿所述轮毂的花键轴固定到轮毂上，该花键轴还沿轴向夹紧所述轮毂轴承。

所述轮毂优选固定到所述轮毂轴承的内侧部且所述轮毂载体优选固定到所述轴承的外侧部。所述轮毂载体优选还形成包围所述减速装置的壳体。

在本发明的第二实施例中，相反地，所述轮毂载体位于所述轮毂的内侧且形成固定于所述轮毂轴承的内侧部的短轴，所述轮毂固定到所述轮毂轴承的外侧部。壳体装配成绕所述轮毂转动。优选地，所述壳体相对于短轴的转动受到阻止，且所述壳体优选支撑所述电机定子。

在本发明的第三实施例中，所述电机定子的整体朝向车辆的内部沿轴向定位于车轮的外侧。衬套设置在所述电机定子和轮毂载体之间，并优选支撑所述定子，所述驱动齿轮穿过所述衬套沿轴向延伸电机的转子。所述制动器转子设置为面向衬套。

所述衬套优选还通过齿轮轴承引导所述驱动齿轮。所述轮毂载体优选也形成包围所述减速装置的壳体。

在本发明的第四实施例中，包围所述减速装置的壳体固定于所述轮毂载体，所述驱动齿轮相对于轮毂载体由固定到所述壳体的齿轮轴承引导。所述驱动齿轮优选也由固定到壳体的盖上的轴承引导，所述轴承相对于电机沿轴向位于所述齿圈的外侧。

根据本发明，所述电动轮毂还包括用于减速装置的润滑剂的储存器，所述储存器使用位于壳体下部的至少一个突起。