CN213676349U - 轮架、电动车轮、汽车底盘以及新能源汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轮架，包括第一安装环、第二安装环和支撑部。第一安装环与电动车轮中的轮辋适配，第一安装环能够转动设置于轮辋。第二安装环固定设置于第一安装环沿轴向的一端，第二安装环的外径小于第一安装环的外径，第二安装环与第一安装环同心设置，第二安装环与电动车轮中电机的定子适配，第二安装环用于固定安装电机的定子。支撑部固定设置于第一安装环内，支撑部与汽车中的悬架适配，支撑部能够与汽车中的悬架连接。本实用新型还涉及包括上述轮架的电动车轮、汽车底盘以及新能源汽车。上述轮架、电动车轮、汽车底盘以及新能源汽车，第二安装环固定设置于第一安装环沿轴向的一端，实现了电动车轮内电机的便捷安装以及与悬架的便捷连接。

Description

轮架、电动车轮、汽车底盘以及新能源汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车结构技术领域，特别是涉及轮架、电动车轮、汽车底盘以及新能源汽车。

背景技术

随着技术的不断进步，新能源汽车逐渐进入到人们的生活中并普及开来。区别于传统的汽车车轮，新能源汽车中的电动轮是一种新型驱动技术，直接将电机布置于轮内进行驱动。这大大减少了传动***的质量，有利于汽车的轻量化，扩展了车身的设计空间。另外由于传动链短，传动的效率高，驱动力的响应更快。另外四个车轮可以独立驱动控制，这对于汽车的动力学性能有着大幅提升，提高了汽车的动力性和安全性。但由于轮内空间有限，安装了电机后车轮内的空间进一步减小，车轮与汽车悬架的连接受到很大限制。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的电动车轮存在的安装电机后难以连接悬架的问题，提供一种便于电机和悬架安装的轮架、电动车轮、汽车底盘以及新能源汽车。

一种轮架，包括：

第一安装环，与电动车轮中的轮辋适配，所述第一安装环能够转动设置于轮辋；

第二安装环，固定设置于所述第一安装环沿轴向的一端，所述第二安装环的外径小于所述第一安装环的外径，所述第二安装环与所述第一安装环同心设置，所述第二安装环与电动车轮中电机的定子适配，所述第二安装环用于固定安装电机的定子；

支撑部，固定设置于所述第一安装环内，所述支撑部与汽车中的悬架适配，所述支撑部能够与汽车中的悬架连接。

在其中一个实施例中，所述支撑部包括支撑块和多个支撑臂，多个所述支撑臂的一端分别与所述支撑块固定连接，多个所述支撑臂的另一端分别与所述第一安装环固定连接；所述支撑块位于所述第一安装环的回转中心，所述支撑块与汽车中的悬架适配，所述支撑块能够与汽车中的悬架连接。

在其中一个实施例中，所述支撑块上设置第一连接柱和第二连接柱，所述第一连接柱和所述第二连接柱间隔设置，所述第一连接柱和所述第二连接柱向远离所述第二安装环的方向延伸；所述第一连接柱和所述第二连接柱分别用于连接悬架上支柱和悬架下横臂；所述支撑块呈中空结构。

在其中一个实施例中，至少一个所述支撑臂上设置制动安装位，所述制动安装位用于安装制动钳，所述制动安装位为凸台、凹槽等。

在其中一个实施例中，至少两个所述支撑臂在所述第一安装环内呈中心对称分布，呈中心对称分布的至少两个所述支撑臂上分别设置所述制动安装位。

一种电动车轮，包括轮辋、电机和上述各个实施例中任一项所述的轮架，所述第一安装环转动设置于所述轮辋的内圈，所述电机设置于所述轮辋的内圈和所述第二安装环之间；所述电机具有外转子和内定子，所述外转子与所述轮辋的内圈固定连接，所述内定子与所述第二安装环的外圈固定连接。

在其中一个实施例中，所述轮辋的内圈开设安装槽，所述电动车轮还包括薄壁轴承，所述薄壁轴承的外圈固定设置于所述安装槽，所述薄壁轴承的内圈和所述第一安装环的外周缘固定连接。

在其中一个实施例中，所述电动车轮还包括制动盘和至少两个制动钳，所述制动盘固定设置于所述轮辋的内侧，至少两个所述制动钳设置于所述支撑部，至少两个所述制动钳与所述制动盘适配安装；至少两个所述制动钳在所述第一安装环内呈中心对称分布。

在其中一个实施例中，所述电机采用内部中空外转子结构。

在其中一个实施例中，所述电动车轮还包括轮胎，所述轮胎设置于所述轮辋的外圈。

一种汽车底盘，包括悬架和上述各个实施例中任一项所述的电动车轮，所述悬架与所述支撑部连接。

一种新能源汽车，包括汽车底盘、电力***和车身，所述电力***和所述车身分别设置于所述汽车底盘；所述汽车底盘为上述实施例中所述的汽车底盘。

上述轮架、电动车轮、汽车底盘以及新能源汽车，第一安装环实现轮架与电动车轮中轮辋的转动连接，第二安装环和轮辋的内圈协同安装电机，支撑部与第一安装环固定连接的同时还与汽车中的悬架固定连接。第二安装环固定设置于第一安装环沿轴向的一端，能够有效将电动车轮中电机的安装空间和悬架的安装位置间隔开来，进而电机的安装和悬架的连接互不干涉，实现了电动车轮内电机的便捷安装以及与悬架的便捷连接。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的轮架立体结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的轮架剖面结构示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的电动车轮立体结构示意图；

图4为本实用新型一实施例提供的电动车轮主视结构示意图；

图5为图4中A-A截面结构示意图；

图6为图5中局部结构放大示意图。

其中：10、电动车轮；100、轮架；110、第一安装环；120、第二安装环；130、环形连接板；140、支撑部；141、支撑块；142、支撑臂；143、第一连接柱；144、第二连接柱；145、凸台；200、轮辋；300、电机；310、内定子；320、外转子；400、薄壁轴承；500、制动盘；600、制动钳；700、轮胎；20、悬架上支柱；30、悬架下横臂。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

新能源汽车以其环保、低能耗的优势逐渐的进入大众的出行生活中。区别于传统汽车的动力总成和汽车底盘，新能源汽车能够将动力源(电机)直接与车轮进行传动连接，进而缩短动力的传动链，有效提高传动性能。同时新能源汽车的车轮还需要与悬架进行连接，进而提高车身的舒适性。车轮、电机以及悬架之间的位置关系能够大大影响新能源汽车的装配效率。本实用新型提供一种便于在车轮上装配电机以及悬架的轮架，同时本实用新型还提供包括此轮架的电动车轮、汽车底盘以及新能源汽车。

如图1-2及图5-6所示，本实用新型一实施例提供一种轮架100，能够实现电机300和悬架与无辐式车轮的装配。具体的，轮架100包括第一安装环110、第二安装环120以及支撑部140。第一安装环110与电动车轮10中的轮辋200适配，第一安装环110能够转动设置于轮辋200，在轮辋200转动的过程中，第一安装环110仅随轮辋200发生位置移动，第一安装环110不会随车轮发生角度转动。第二安装环120固定设置于第一安装环110沿轴向的一端，第二安装环120的外径小于第一安装环110的外径，第二安装环120与第一安装环110同心设置，第二安装环120与电动车轮10中电机300的定子适配，第二安装环120用于固定安装电机300的定子。需要说明的是，本实施例中采用的电机300，其转子包围定子，当电机300的定子固定安装在第二安装环120上，电机300的转子也被固定安装到轮辋200上。当电机300转动时，驱动轮辋200进行同步转动。支撑部140固定设置于第一安装环110内，支撑部140与汽车中的悬架适配，支撑部140能够与汽车中的悬架连接。

上述轮架100，第一安装环110实现轮架100与电动车轮10中轮辋200的转动连接，第二安装环120和轮辋200的内圈协同安装电机300，支撑部140与第一安装环110固定连接的同时还与汽车中的悬架固定连接。第二安装环120固定设置于第一安装环110沿轴向的一端，能够有效将电动车轮10中电机300的安装空间和悬架的安装位置沿轴向间隔开来，进而电机300的安装和悬架的连接互不干涉，实现了电动车轮10内电机300的便捷安装以及与悬架的便捷连接。需要说明的是，在本实施例以及下述各个实施例中，内圈和外圈中的内外概念指的是沿电动车轮10(也可以是第一安装环110或第二安装环120)的径向，相对靠近电动车轮10的转动轴心为内，相对远离电动车轮10的转动轴心为外。

在上述实施例中，第一安装环110和第二安装环120之间存在直径的差异，第一安装环110的端面和第二安装环120的端面之间可以是通过连接板、连接柱或者其他可实现的方式进行连接。如图1-2所示，作为一种可实现的方式，第一安装环110和第二安装环120之间相互靠近的端面是通过环形连接板130进行连接，进而第一安装环110、环形连接板130和第二安装环120之间形成一个轴对称的台阶状截面。使用环形连接板130能够有效保证第一安装环110和第二安装环120之间的连接强度，进而为新能源汽车的安全行驶提供了必要条件。

支撑部140设置在第一安装环110内，能够在电动车轮10的轴向上与电机300间隔设置，进而允许悬架与电机300沿电动车轮10的轴向也间隔设置。定义电动车轮10沿自身轴向靠近悬架安装的一侧为内侧，电动车轮10沿自身轴向远离悬架安装的一侧为外侧；意即轮架100中的第一安装环110相对于第二安装环120位于内侧，同理第二安装环120相对于第一安装环110位于外侧。如图1-2所示，在本实用新型一实施例中，支撑部140包括支撑块141和多个支撑臂142，多个支撑臂142的一端分别与支撑块141固定连接，多个支撑臂142的另一端分别与第一安装环110固定连接；支撑块141位于第一安装环110的回转中心，支撑块141与汽车中的悬架适配，支撑块141能够与汽车中的悬架连接。支撑块141和多个支撑臂142配合的结构形式不仅能够为悬架以及车身的安装提供足够强度的支撑，同时能够有效减轻轮架100的质量，进而显著降低新能源汽车的簧下质量，提升车身的舒适性。

支撑块141与悬架的稳定连接是保证安全行驶和有效减震的前提。如图1-3所示，在本实用新型一实施例中，支撑块141上设置第一连接柱143和第二连接柱144，第一连接柱143和第二连接柱144间隔设置，第一连接柱143和第二连接柱144向远离第二安装环120的方向延伸。第一连接柱143和第二连接柱144分别用于连接悬架上支柱20和悬架下横臂30。在本实用新型其他的实施例中，支撑块141不仅能够与上述实施例中的麦弗逊式悬架连接，还能够与双横臂悬架、单纵臂悬架、扭力梁式非独立悬架等进行连接，可根据待连接悬架的结构形式对支撑块141上的支撑柱进行适应性设计。进一步，支撑块141呈中空结构，能够在保证自身强度的同时，进一步降低轮架100的质量。同时中空的结构还能够有利于外界气流的通过，便于轮架100或者电动车轮10的通风散热。

在本实用新型一实施例中，如图1-3所示，至少一个支撑臂142上设置制动安装位，制动安装位用于安装制动钳600，制动安装位为凸台145、凹槽等。制动钳600和制动盘500配合能够有效对轮辋200进行制动。进一步，至少两个支撑臂142在第一安装环110内呈中心对称分布，呈中心对称分布的至少两个支撑臂142上分别设置制动安装位，能够对轮辋200形成环形的制动力矩，保证制动过程的稳定性。

与上述各个实施例对应的，如图3-6所示，本实用新型还提供一种电动车轮10，包括轮辋200、电机300和上述各个实施例中任一项所记述的轮架100。其中，第一安装环110转动设置于轮辋200的内圈，电机300设置于轮辋200的内圈和第二安装环120之间。具体的，电机300具有外转子320和内定子310，外转子320与轮辋200的内圈固定连接，内定子310与第二安装环120的外圈固定连接。上述电动车轮10，第一安装环110实现轮架100与电动车轮10中轮辋200的转动连接，第二安装环120和轮辋200的内圈协同安装电机300，支撑部140与第一安装环110固定连接的同时还与汽车中的悬架固定连接。第二安装环120固定设置于第一安装环110沿轴向的一端，能够有效将电动车轮10中电机300的安装空间和悬架的安装位置间隔开来，进而电机300的安装和悬架的连接互不干涉，实现了电动车轮10内电机300的便捷安装以及与悬架的便捷连接。可以理解的，在本实施例中，轮辋200为无轮辐形式，通过轮架100实现电动车轮10和悬架以及电机300的安装，同时扩大了电动车轮10内的安装空间、降低了电动车轮10的整体质量。

作为一种可实现的方式，如图3-6所示，轮辋200的内圈开设安装槽，电动车轮10还包括薄壁轴承400，薄壁轴承400的外圈固定设置于安装槽，薄壁轴承400的内圈和第一安装环110的外周缘固定连接。在其它的实施例中，第一安装环110还可以通过其他类型的轴承安装在轮辋200的内圈靠近内侧的位置。

在本实用新型一实施例中，如图3-6所示，电动车轮10还包括制动盘500和至少两个制动钳600，制动盘500固定设置于轮辋200的内侧，至少两个制动钳600设置于支撑部140，至少两个制动钳600与制动盘500适配安装。至少两个制动钳600在第一安装环110内呈中心对称分布。具体的，轮架100上具有两个呈中心对称的支撑臂142，并且在这两个支撑臂142上分别具有用于安装制动钳600的凸台145，并且凸台145的形状与制动钳600的安装位置适配，便于制动钳600进行制动和安装。可选的，制动盘500与轮辋200之间通过铆钉、焊接、螺纹连接、过盈连接等方式进行连接。在其它的实施例中，制动盘500还可以是与轮辋200一体设置，通过整体加工的方式加工而成。

在本实用新型一实施例中，如图3-6所示，电机300采用内部中空外转子320结构，便于电机300在行驶过程中自身达到良好的散热效果。在本实用新型其他的实施例中，电动车轮10还包括轮胎700，轮胎700设置于轮辋200的外圈。

本实用新型中上述各个实施例中，去除了传统的轮辐结构，通过轮架100来直接传递车身的重力。这种设计大大拓展了轮内可用空间，降低了电动车轮10的总质量，并且在路面垂向动载荷下轮辋200受力更加均匀。另外，外转子320电机300和内侧制动器(制动钳600和制动盘500)的布置相结合可以减少制动器产生的热量对电机300磁场的影响。与现有技术相比本实用新型还具有以下优点：(1)这种设计降低了电动车轮10的总质量，并且在路面垂向动载荷下轮辋200受力更加均匀，大大拓展了轮内可用空间，为后续隔振等装置留出了足够的空间；(2)轮架100更易与悬架部件连接，另外外形上更加美观；(3)该构型的制动器为布置在车轮的内侧外盘式制动器，距离外侧电机300距离远，且中间有轮架100“隔离”，可以减少制动器产生的热量对电机300磁场的影响；(4)该结构的电机300采用镂空式外转子320电机300，在车辆行驶过程中的电机300的风冷散热更迅速。

本实用新型一实施例还提供一种汽车底盘，包括悬架和上述各个实施例任一项中所记述的电动车轮10，悬架与支撑部140连接。对应的，本实用新型一实施例还提供一种新能源汽车，包括汽车底盘、电力***和车身，电力***和车身分别设置于汽车底盘；汽车底盘为上述实施例中所记述的汽车底盘。上述汽车底盘以及新能源汽车，第一安装环110实现轮架100与电动车轮10中轮辋200的转动连接，第二安装环120和轮辋200的内圈协同安装电机300，支撑部140与第一安装环110固定连接的同时还与汽车中的悬架固定连接。第二安装环120固定设置于第一安装环110沿轴向的一端，能够有效将电动车轮10中电机300的安装空间和悬架的安装位置间隔开来，进而电机300的安装和悬架的连接互不干涉，实现了电动车轮10内电机300的便捷安装以及与悬架的便捷连接。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种轮架，其特征在于，包括：

第一安装环，与电动车轮中的轮辋适配，所述第一安装环能够转动设置于轮辋；

第二安装环，固定设置于所述第一安装环沿轴向的一端，所述第二安装环的外径小于所述第一安装环的外径，所述第二安装环与所述第一安装环同心设置，所述第二安装环与电动车轮中电机的定子适配，所述第二安装环用于固定安装电机的定子；

支撑部，固定设置于所述第一安装环内，所述支撑部与汽车中的悬架适配，所述支撑部能够与汽车中的悬架连接。

2.根据权利要求1所述的轮架，其特征在于，所述支撑部包括支撑块和多个支撑臂，多个所述支撑臂的一端分别与所述支撑块固定连接，多个所述支撑臂的另一端分别与所述第一安装环固定连接；所述支撑块位于所述第一安装环的回转中心，所述支撑块与汽车中的悬架适配，所述支撑块能够与汽车中的悬架连接。

3.根据权利要求2所述的轮架，其特征在于，所述支撑块上设置第一连接柱和第二连接柱，所述第一连接柱和所述第二连接柱间隔设置，所述第一连接柱和所述第二连接柱向远离所述第二安装环的方向延伸；所述第一连接柱和所述第二连接柱分别用于连接悬架上支柱和悬架下横臂；所述支撑块呈中空结构。

4.根据权利要求2-3任一项所述的轮架，其特征在于，至少一个所述支撑臂上设置制动安装位，所述制动安装位用于安装制动钳，所述制动安装位为凸台、凹槽等。

5.根据权利要求4所述的轮架，其特征在于，至少两个所述支撑臂在所述第一安装环内呈中心对称分布，呈中心对称分布的至少两个所述支撑臂上分别设置所述制动安装位。

6.一种电动车轮，其特征在于，包括轮辋、电机和权利要求1-5任一项所述的轮架，所述第一安装环转动设置于所述轮辋的内圈，所述电机设置于所述轮辋的内圈和所述第二安装环之间；所述电机具有外转子和内定子，所述外转子与所述轮辋的内圈固定连接，所述内定子与所述第二安装环的外圈固定连接。

7.根据权利要求6所述的电动车轮，其特征在于，所述轮辋的内圈开设安装槽，所述电动车轮还包括薄壁轴承，所述薄壁轴承的外圈固定设置于所述安装槽，所述薄壁轴承的内圈和所述第一安装环的外周缘固定连接。

8.根据权利要求6所述的电动车轮，其特征在于，所述电动车轮还包括制动盘和至少两个制动钳，所述制动盘固定设置于所述轮辋的内侧，至少两个所述制动钳设置于所述支撑部，至少两个所述制动钳与所述制动盘适配安装；至少两个所述制动钳在所述第一安装环内呈中心对称分布。

9.根据权利要求6所述的电动车轮，其特征在于，所述电机采用内部中空外转子结构。

10.一种汽车底盘，其特征在于，包括悬架和权利要求6-9任一项所述的电动车轮，所述悬架与所述支撑部连接。

11.一种新能源汽车，其特征在于，包括汽车底盘、电力***和车身，所述电力***和所述车身分别设置于所述汽车底盘；所述汽车底盘为权利要求10所述的汽车底盘。

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