[发明专利]一种基于非充气轮胎的电动轮一体化集成结构及装配方法

说明书

本发明公开一种基于非充气轮胎的电动轮一体化集成结构与装配方法，包括轮毂电机、减速机构、制动机构、冷却机构和非充气轮胎等。轮毂电机主要有定子、转子、转子支撑架、减速机构、一体化轮辋和一体化轮辐组成；减速机构为二级减速器，在电机内部设计，其结构主要由第一级减速机构的转子支撑架、从动齿轮、第一级减速机构的主动齿轮、一体化轮辋和中间轴组成。制动器为盘式制动器，一体化轮辋与制动盘相连；冷却机构采用油道冷却，一体化轮辐设计有油道，通过对一体化轮辐的冷却间接完成对定子的冷却；非充气轮胎有效避免了传统充气轮胎的易扎胎、爆胎的缺点。此系统可用于多种纯电动车型上，也可用于这些车型的混合动力车型上。

技术领域

本发明涉及电动汽车驱动系统，具体是指一种基于非充气轮胎的电动轮一体化集成结构的设计及装配方法。

技术背景

环境污染和能源消耗问题的日益严重，对汽车工业的发展提出了严峻的挑战。电动车以其低污染、高效率等优点，在近几年发展的浪潮中迅速发展。轮毂电机驱动式电动汽车在车辆总布置结构优化、操纵方便等方面的明显技术优势使其受到业界的普遍关注。

目前轮毂电机驱动系统均是基于传统充气轮胎进行的一体化设计，相对于传统的充气轮胎，非充气轮胎有效避免了传统充气轮胎的易扎胎、易爆胎，且爆胎之后可能引发交通事故的不足，有效的保证了乘车人员的生命财产安全；.非充气轮胎其具有较大的胎体，具有良好的减振效果，通过胎体吸收传递到电机的激振能量，以减少对轮毂电机的影响，不但可以更好地发挥电机的驱动性能，还可以有效的改善系统的振动特性和车轮的接地性能，改善车辆的乘坐舒适性，延长电机和减速机构等零件的寿命。基于上述非充气轮胎的优势，本发明提出一种基于非充气轮胎的电动轮一体化集成结构的设计及装配方法，考虑了电动轮的密封、冷却、制动，该电动轮内部设计有二级减速机构，可以输出较大的扭矩，轮毂电机内为盘形双定子和双转子结构，具有较高的功率密度，以上优势更加适用于当前的各种车型。

发明内容

本发明针对现有的非充气轮胎结构的特点，将轮毂电机、减速机构、轮辋和轮辐进行一体化集成设计，减速机构安装到电机内部，制动系统安装到电机外部，全面考虑轮毂空间的布置以及减速、制动、冷却等问题，提供了一种集成度高、减速效果明显、冷却速度快的一体化轮毂驱动电动轮。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

该新型机构，主要有轮毂电机、减速机构、制动机构、冷却机构和非充气轮胎构成。轮毂电机主要有定子、转子、转子支撑架、减速机构、一体化轮辋和一体化轮辐组成；减速机构为二级减速器，在电机内部设计，其结构主要由第一级减速机构的转子支撑架、从动齿轮、第二级减速机构的主动齿轮、一体化轮辋和中间轴组成。轮毂电机、减速机构、轮辋和轮辐一体化设计：半轴为非旋转结构，一体化轮辐设计成密封结构，两侧定子分别和两侧一体化轮辐设计为一体，两转子分别外贴在转子支撑架两侧，转子支撑架外部设计一齿圈，与第一级减速机构的从动轮啮合，第一级减速机构的从动轮和第二级减速机构的主动轮分别通过键固定中间轴上，一体化轮辋内部设计一齿圈，与第二级减速机构的主动轮啮合；二级减速机构的动力输入来源于转子，由转子转动将动力通过转子支撑架外齿圈传递给第一级减速机构的从动轮，从动轮将动力传递给中间轴，中间轴又将动力传递给第二级减速机构的主动轮，动力经过第二级减速机构的主动轮传递给一体化轮辋，驱动车辆行驶；制动器为盘式制动器，将一体化轮辋向外延伸一部分与制动盘相连，制动钳安装在左侧一体化轮辐外部；冷却机构采用油道冷却，在两侧的一体化轮辐都设计有油道，通过对两侧的一体化轮辐的冷却间接完成对两侧定子的冷却；在整个机构的装配方面，半轴为非旋转式结构，左侧一体化轮辐与半轴用肋板固定，限制了一体化轮辐和定子的轴向移动和旋转，右侧一体化轮辐与半轴为一体，并且增加肋板，增强一体化轮辐支撑强度和对定子的散热效果，由于一体化轮辐和一体化轮辋有相对转动，两者用密封轴承连接，转子支撑架用轴承支撑在半轴上，二级减速机构的中间轴与两侧一体化轮辐分别通过轴承支撑，制动钳通过制动器支撑轴与半轴相连，制动钳通过螺栓螺母与制动器支撑轴连接，用螺栓将制动器支撑轴和半轴连接，制动盘与一体化轮辋焊接。

本发明的工作原理：