专利名称：电能驱动轮毂系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于驱使车、船位移的、驱动用于连接轮胎或者桨叶的轮毂的电能驱动系统；尤其是用于电动车辆上的电动车轮系统，特别是针对车轴载荷重的大型公交乘用车、火车，以及高性能电动车的电动车轮系统。
背景技术：
近年，使用机械效率良好的轮毂电机的电动汽车开发很活跃。现有技术轮毂电机是以电机的转矩输出轴直接承担车重、路面冲击载荷，不适合自身车重较重，承担冲击载荷较强的大型车辆。现有技术对电动车辆的开发还停留在提高电气效率方面，对于支撑车重、承受路面冲击载荷等基本机械性能的研究开发较为迟缓，还没有展开符合实际使用工况的、并降低成本的应对策略方面的研究。现有技术轮毂电机是转子直接驱动车轴旋转，并且在转子上安装轮毂，车轴不仅承担转子重量、轮胎轮毂重量，还承受行驶过程中路面上的冲击载荷。为了减缓车轴的弯曲载荷、冲击载荷并传递旋转力矩会遇到以下问题
1.车轴需要使用高强度材料，造成成本升高；
2.为了确保车轴强度，可以将车轴设计更粗，但同时带来重量增加，行驶性能下降问
题；
3.行驶时冲击载荷直接传递给驱动电机的转子，导致转子微动，从而转子与定子间隙不能很小，电机输出不能提高；同时为了控制转子微动和变形，需要提高各零件的强度，导致制造成本和车身重量增加；
4.为了在同等重量条件下提高弯曲强度，就要加大车轴直径，按照力学常识可以将车轴制成管状，但是电机内径有限，令加大车轴直径很难实现；
5.在轮毂内安装碟式刹车装置或者鼓式刹车装置，刹车装置的重量增加车轴的负担，导致制造成本和车身重量增加；
6.车辆大型化、通过刹车大型化提高车辆制动力、提高车辆行驶在不平路面的性能时，都因为车轴强度限制而令设计自由度窄，电动汽车的前景受限；
7.为提高电机输出，可以提高转子外径，由于轮毂内径有限，电机输出提高度小；并且如果加大轮毂，车轴也要加粗，致使车重增加，行驶性能下降；不能制成符合市场需求的小型高性能电动车；
8.为控制车轴变形，提高车轴强度，令车轴没有弹性变形，车轴支撑直接受到冲击载荷，从而要提高车轴强度，就导致制造成本和车身重量增加；
9.如果增加车轴及其周边部件强度，造成缓冲弹簧承受重量增加，行驶性能下降很多，只能高性能的缓冲装置，导致制造成本提高；
10.以上生长成本提高导致销售价格上升，大大妨碍电动车普及，令车轴周边的生产成本、组装实施性、性能很难与燃油车企业一样；
11.以上造成重量增加时，直接影像燃料消费率，这对以提高能源使用效率的电动车来言是致命的。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出一种电能驱动轮毂系统，将轮毂电机移至轮毂外，令车重，以及行驶时从路面受到的冲击载荷不由车轴承担，而由车轴支撑件承受，从而车轴只用于在电机与轮毂间传递转矩。本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现
设计、制造一种电能驱动轮毂系统，用于安装在被驱动体(5、22)上驱使该被驱动体(5,22)位移，包括设置有定子(19)和转子(18、32)的驱动电机，用于传递所述驱动电机的输出转矩的驱动轴(3)，以及借助所述驱动轴(3)接收驱动电机的输出转矩的轮毂(13);尤其是，还包括管状的车轴支撑件(2)，所述驱动电机的转子(18、32)和轮毂(13)分别在所述车轴支撑件(2)的轴向两端的管壁上旋转，所述驱动轴(3)沿轴向在车轴支撑件(2)的管内
旋转，所述驱动轴(3)的两端分别固定连接所述驱动电机的转子(18、32)和轮毂(13)，从而令说话数驱动轴(3)仅用于传递所述驱动电机的输出转矩至轮毂(13)，而被驱动物的重量和轮毂受到的的冲击载荷由所述车轴支撑件(2 )承担。所述被驱动体(5、22)是指用于装载并运输人和/或货物的机动车辆的车体。所述驱动轴(3)借助驱动轴轴承(9)在车轴支撑件(2)的管内旋转。所述驱动电机的转子(18、32)借助转子轴承(21、31)在所述车轴支撑件(2)的端
部管壁上旋转。所述驱动电机的定子(18)被直接固定安装在所述被驱动体(5、22)上，或者借助支架(4 )被固定安装在所述被驱动体(22 )上。所述轮毂(13)借助轮毂轴承(10 )在所述车轴支撑件(2 )的端部管壁上旋转。关于驱动轴的结构，所述驱动轴(3)是具有一直线段边的平面绕该直线段边旋转一周形成的实心旋转体。所述驱动轴(3)呈圆柱体状，即所述具有一直线段边的平面是矩形平面。所述驱动轴(3)呈不等径柱体状，即所述具有一直线段边的平面由该直线段边，各自一端分别连接在该直线段边两端的两连接边，以连接在所述两连接边另一端之间的曲线边围成的平面，从而令所述驱动轴(3)的外周平滑过渡。所述驱动轴(3)呈不等径阶梯柱体状，即所述具有一直线段边的平面由该直线段边，各自端分别连接在该直线段边两端的两连接边，以连接在所述两连接边另一端之间的折线边围成的平面，从而令所述驱动轴(3)的外周呈阶梯状。所述驱动轴(3)是一平面绕该驱动轴(3)的轴向中心线旋转一周形成的中空旋转体。所述驱动轴(3)呈平滑过渡的不等外径管状，即所述驱动轴(3)的具有沿轴向外径连续变化的外周面。所述驱动轴(3)呈不等外径阶梯管状，即所述驱动轴(3)的外周面由具有不同外径的圆柱面构成。所述驱动轴(3)包括两根以上同轴连接的子驱动轴。所述各子驱动轴是具有一直线段边的平面绕该直线段边旋转一周形成的实心旋转体，从而所述驱动轴(3)呈实心旋转体状。所述各子驱动轴都是具有相同直径的圆柱体，从而所述驱动轴(3)呈圆柱体状。所述子驱动轴是呈平滑过渡的不等外径柱体状，即所述子驱动轴具有沿轴向外径连续变化的外周面，并且所述驱动轴(3)也具有外径连续变化的外周面。所述各子驱动轴中，相邻子驱动轴的直径不相同，从而所述驱动轴(3 )呈不等外径的阶梯圆柱状。所述子驱动轴呈不等外径阶梯圆柱状，即所述子驱动轴的外周面由具有不同外径的圆柱面构成，并且令所述驱动轴(3)的外周面由 具有不同外径的圆柱面构成。所述子驱动轴是一平面绕驱动轴(3)的轴向中心线旋转一周形成的中空旋转体，从而所述驱动轴(3)呈中空旋转体状。所述子驱动轴呈平滑过渡的不等外径管状，即所述子驱动轴具有沿轴向外径连续变化的外周面，并且所述驱动轴(3)具有沿轴向外径连续变化的外周面。所述子驱动轴呈不等外径阶梯管状，即所述子驱动轴的外周面由具有不同外径的圆柱面构成，从而所述驱动轴(3 )具有不同外径的圆柱面构成。所述车轴支撑件(2)是一平面绕所述驱动轴(3)的轴向中心线旋转一周形成的中空旋转体。所述车轴支撑件(2)包括两个以上子车轴支撑件，所述子车轴支撑件是一平面绕所述驱动轴(3)的轴向中心线旋转一周形成的中空旋转体；各子车轴支撑件可拆卸地同轴连接，或者，各车轴支撑件分别同轴地固定安装在被驱动体(5、22 )上。所述车轴支撑件(2)包括用于可转动地连接所述驱动电机的转子(18、32)的电机子车轴支撑件(30)，以及用于可转动地连接所述轮毂(13)的轮毂子车轴支撑件(33);所述驱动电机的转子(18、32 )可在电机子车轴支撑件(30 )的端部管壁上旋转，所述轮毂(13 )可在轮毂子车轴支撑件(30)的端部管壁上旋转。所述车轴支撑件(2)包括用于可转动地连接所述驱动电机的转子(18、32)的电机安装子车轴支撑件，用于可转动地连接所述轮毂(13)的轮毂安装子车轴支撑件，以及用于固定连接所述被驱动体(5、22 )的被驱动体子车轴支撑件。所述驱动轴(3)靠近驱动电机的端部加工有花键(17)，所述驱动电机的转子(18、32)加工有沿该转子(18、32)轴向设置的转子通孔，借助花键(17)将所述驱动轴(3)嵌入所述转子(18、32)的转子通孔内，从而所述驱动轴(3)固定连接转子(18、32)，令驱动轴(3)能够随转子(18、32)—起旋转。借助螺栓紧固，或者防脱夹子将驱动轴(3)与驱动电机的转子(18、32)连接，防止驱动轴(3)从转子(18、32)的转子通孔内滑脱。所述驱动电机的转子(18、32)加工有沿该转子(18、32)轴向设置的转子通孔，所述驱动轴(3)的端部借助紧配合压入，或者热压工艺嵌入转子(18、32)的转子通孔内，从而所述驱动轴(3)固定连接转子(18、32)，令驱动轴(3)能够随转子(18、32) —起旋转。所述驱动轴(3)靠近驱动电机的端部加工成截头圆锥状，所述驱动电机的转子(18、32)加工有沿该转子(18、32)轴向设置的转子锥形通孔，将所述驱动轴(3)嵌入所述转子(18、32)的转子锥形通孔内，借助销固定工艺或者键固定工艺，所述驱动轴(3)固定连接转子(18、32 )，令驱动轴(3 )能够随转子(18、32 ) —起旋转。
借助螺栓紧固，或者防脱夹子将驱动轴(3)与驱动电机的转子(18、32)连接，防止驱动轴(3)从转子(18、32)的转子通孔内滑脱。电能驱动轮毂系统还包括转子安装法兰盘(15)，该转子安装法兰盘(15)的轴心固定连接驱动轴(3)靠近驱动电机的端部，并且所述转子安装法兰盘(15)固定连接驱动电机的转子(18、32)，从而所述驱动轴(3)固定连接转子(18、32)，令驱动轴(3)能够随转子
(18,32)一起旋转。所述驱动轴(3)靠近驱动电机的端部加工有花键(17)，所述转子安装法兰盘(15)加工有沿轴向设置的安装定位通孔，借助花键(17)将所述驱动轴(3)嵌入转子安装法兰盘
(15)的安装定位通孔内，从而所述驱动轴(3)固定转子安装法兰盘(15);所述转子安装法兰盘(15)表面设置有至少一个平行于转子(18、32)轴向的转子固定螺栓(20)，借助该转子固定螺栓(20)将所述转子安装法兰盘(15)与转子(18、32)固定连接。电能驱动轮毂系统还包括沿转子(18、32)轴向设置的转子轴向螺栓(16)，该转子轴向螺栓(16)穿过转子安装法兰盘(15)的安装定位通孔旋入驱动轴(3)的端部，防止驱动轴(3)从转子安装法兰盘(15)的安装定位通孔内滑脱。在螺栓上套有用弹性材料或者金属弹簧制成的垫片，令转子(18、32)与驱动轴(3)弹性地连接。所述弹性材料是橡胶或者合成树脂。电能驱动轮毂系统还包括轮毂安装法兰盘(6),该轮毂安装法兰盘(6)借助轴承
(10)在车轴支撑件(2)端部管壁的内面或者外周面上旋转；所述轮毂安装法兰盘(6)同轴固定连接所述驱动轴(3)，并且该轮毂安装法兰盘(6)固定连接所述轮毂(13)，从而借助轮毂安装法兰盘(6 )，所述驱动轴(3 )固定连接所述轮毂(13)，令轮毂(13 )能够随驱动轴(3 )
一起旋转。所述轮毂安装法兰盘(6)的盘面上设置有至少一个平行于驱动轴(3)轴向设置的轮毂安装螺栓(11)，所述轮毂(13 )与轮毂安装螺栓(11)相应的位置设置有定位通孔，借助定位通孔所述轮毂(13)安装在轮毂安装法兰盘(6)上，并且用分别旋入各轮毂安装螺栓的轮毂安装螺母(12 )将轮毂(13 )固定连接在轮毂安装法兰盘(6 )上。所述驱动轴(3)靠近轮毂(13)的端部加工有轮毂花键(7)，所述轮毂安装法兰盘(6 )加工有沿轴向设置的轮毂安装定位通孔，借助花键(7 )将所述驱动轴(3 )嵌入转轮毂安装法兰盘(6)加工有沿轴向设置的轮毂安装定位通孔内，从而所述驱动轴(3)固定连接轮毂安装法兰盘(6)。电能驱动轮毂系统还包括沿驱动轴(9)轴向设置的轮毂轴向螺栓(8)，该轮毂轴向螺栓(8)穿过轮毂安装法兰盘(6)加工有沿轴向设置的轮毂安装定位通孔旋入驱动轴(3 )的端部，防止驱动轴(3 )从轮毂安装法兰盘(6 )加工有沿轴向设置的轮毂安装定位通孔内滑脱。所述驱动轴(3)靠近轮毂(13)的端部设置有连接法兰盘，借助螺栓紧固方式或者螺栓螺母紧固方式，将所述连接法兰盘固定连接所述轮毂安装法兰盘(6)，从而所述驱动轴(3)固定连接轮毂安装法兰盘(6)。在螺栓上套有用弹性材料或者金属弹簧制成的垫片，令轮毂(13)与驱动轴(3)弹性地连接。
所述弹性材料是橡胶或者合成树脂。在所述车轴支撑件(2)与轮毂(13)之间设置有碟式刹车装置，或者设置有鼓式刹车装置，或者同时设置有碟式刹车装置和鼓式刹车装置。借助轴承和滑轴，用螺栓紧固方式或者螺栓螺母紧固方式将碟式刹车装置可拆卸地连接在车轴支撑件(2 )上。借助轴承和滑轴，用螺栓紧固方式或者螺栓螺母紧固方式将鼓式刹车装置可拆卸地连接在车轴支撑件(2 )上。在所述车轴支撑件(2)与驱动电机之间设置有碟式刹车装置，或者设置有鼓式刹车装置，或者同时设置有碟式刹车装置和鼓式刹车装置。在所述车轴支撑件(2)与轮毂(13)之间，以及在所述车轴支撑件(2)与驱动电机
之间，设置有碟式刹车装置，或者设置有鼓式刹车装置，或者同时设置有碟式刹车装置和鼓式刹车装置。在所述车轴支撑件(2)轴向中央部位设置有碟式刹车装置，或者设置有鼓式刹车装置，或者同时设置有碟式刹车装置和鼓式刹车装置。所述驱动轴轴承(9)设置在车轴支撑件(2)轴向中心部位，所述驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置呈圆柱状，而且驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置的外径小于该驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置两侧部分外径，从而令驱动轴(3)在该驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置可以弹性变形。所述驱动轴轴承(9)设置在车轴支撑件(2)轴向中心部位，所述驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置呈管状,而且驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置的管壁厚度小于该驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置两侧部分管壁厚度，从而令驱动轴(3)在该驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置可以弹性变形。所述驱动轴轴承(9 )设置在车轴支撑件(2 )轴向中心部位两侧，所述驱动轴(3 )呈圆柱状，而且驱动轴(3)中心部位的外径小于该驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置的外径，从而令驱动轴(3)可以弹性变形。所述驱动轴轴承(9 )设置在车轴支撑件(2 )轴向中心部位两侧，所述驱动轴(3 )呈管状，而且驱动轴(3)中心部位的管壁厚度小于该驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置的管壁厚度，从而令驱动轴(3 )可以弹性变形。所述驱动轴轴承(9 )设置在车轴支撑件(2 )轴向中心部位两侧，所述驱动轴(3 )包括至少两根圆柱状子驱动轴，位于驱动轴(3)中部的两相邻子驱动轴用万向接头或者等速连接器连接，所述位于驱动轴(3)中部的两相邻子驱动轴分别借助各自对应的驱动轴轴承(9)在车轴支撑件(2)内旋转，所述子驱动轴靠近车轴支撑件(2)轴向中心部位的外径小于子驱动轴与驱动轴轴承(9)接触位置的外径，从而令驱动轴(3)可以弹性变形。所述驱动轴轴承(9)设置在车轴支撑件(2)轴向中心部位两侧，所述驱动轴(3)包括至少两根管状子驱动轴，位于驱动轴(3)中部的两相邻子驱动轴用万向接头或者等速连接器连接，所述位于驱动轴(3)中部的两相邻子驱动轴分别借助各自对应的驱动轴轴承
(9)在车轴支撑件(2)内旋转，所述子驱动轴靠近车轴支撑件(2)轴向中心部位的管壁厚度小于子驱动轴与驱动轴轴承(9)接触位置的管壁厚度，从而令驱动轴(3)可以弹性变形。所述驱动轴轴承(9 )设置在车轴支撑件(2 )轴向中心部位两侧，所述驱动轴(3 )包括至少两根子驱动轴，位于驱动轴(3)中部的两相邻子驱动轴中的一个子驱动轴的端部加工成筒状，另一个子驱动轴的端部加工成柱状，所述子驱动轴的筒状端部套装的另一子驱动轴的柱状端部，在筒状端部与柱状端部之间缝隙填充橡胶并借助橡胶烧结工艺将两相邻子驱动轴连接，从而令驱动轴(3)可以弹性变形。所述驱动轴轴承(9)设置在车轴支撑件(2)轴向中心部位两侧，所述驱动轴(3)包括至少两根子驱动轴，位于驱动轴(3)中部的两相邻子驱动轴借助螺旋弹簧、板状弹簧连接、棒状弹簧或者皱纹金属弹簧连接在一起，从而令驱动轴(3 )可以弹性变形。所述驱动轴轴承(9)包括与车轴支撑件(2)接触连接的外轮，以及与驱动轴(3)外周接触连接的第一内轮，该第一内轮的轴向中心部位的内径小于第一内轮的轴向两侧的内径，从而吸收驱动轴(3)的轴向变形。所述驱动轴轴承(9)还包括可转动地设置在外轮和第一内轮之间的第二内轮，以吸收驱动轴(3)的轴向变形。在驱动轴轴承(9)与车轴支撑件(2)内面之间，以及驱动轴轴承(9)与驱动轴(3)外周中间设置弹性材料或者金属弹簧，以吸收驱动轴(3)的轴向变形。所述弹性材料是橡胶或者是合成树脂。所述转子轴承(21)设置在车轴支撑件(2)的外周，所述驱动电机的转子(18)与转子轴承(21)的接触面呈管状，该转子轴承(21)的外周接触连接所述转子(18)管壁内面。所述转子轴承(31)设置在车轴支撑件(2)的外周，所述驱动电机的转子(32)与转子轴承(31)的接触面呈管状，该转子轴承(31)的外周接触连接所述转子(32)管壁外面。还包括与车轴支撑件(2)转动连接的掌舵轴(24)，该掌舵轴(24)轴线与竖直直线夹角不大于45度，从而令所述车轴支撑件(2)既能够绕竖直轴线左右转动，又能够绕水平轴线上下转动。所述掌舵轴(24)借助轴承、滑轴承或者球窝接头与车轴支撑件(2)可转动的连接。所述电机子车轴支撑件被直接固定安装在被驱动体上，或者被固定安装在连接被驱动体的托架上；所述驱动轴包括两根以上同轴的子驱动轴，相邻子驱动轴之间借助万向接头或者等速接头连接；所述轮毂子车轴支撑件被以水平轴线可上下转动的安装。电能驱动轮毂系统还包括连接车轴支撑件(2)的定位架(23、29)，该定位架(23、29)将车轴支撑件(2)直接连接在被驱动体(22)上，或者连接在安装于被驱动体(22)上的托架；在所述定位架(23)与被驱动体(22)之间，或者车轴支撑件(2)与被驱动体(22)之间连接有缓冲装置(28)，以缓冲车轴支撑件(2)的振动。所述定位架包括两个以上的环状连接架，以及定位销，所述连接架借助销可转动地串行连接，从而形成可摇动地连接车轴支撑件。在相邻连接架和定位销之间设置弹性材料或者金属弹簧，令连接架弹性连接。所述弹性材料包括橡胶或者合成树脂。所述被驱动体设置有两椭圆形支撑件定位孔，所述车轴支撑件嵌入该两支撑件定位孔内，令车轴支撑件能够在支撑件定位孔内沿椭圆长轴滑动。所述缓冲装置(28)包括自由伸缩地套接在一起、柱面管状的外筒和内筒，借助螺旋弹簧、油压装置和气压装置将所述外筒和内筒连接；所述缓冲装置(28)的外筒和内筒中的一个连接车轴支撑件或者定位架(23)，另一个连接被驱动体(22)。电能驱动轮毂系统还包括板状弹簧，该板状弹簧直接连接在被驱动体上，或者连接在安装于被驱动体上的托架上；所述板状弹簧的中央连接所述车轴支撑件。电能驱动轮毂系统还包括密封地罩扣在所述驱动电机外的密封箱(35)，以防止液体、灰尘进入驱动电机。在密封箱(35)设置将密封箱内容空间与外部空气连通的导管，该导管在外部空气的端部设置在驱动轴(3)的上方；利用驱动电机的转子旋转时产生的气流，借助导管完成密封箱(35)换气。在所述密封箱(35)内安装排气扇，该排气扇借助导 管完成密封箱(35)强制换气。在密封箱(35)设置过液孔，借助密封箱(35)外的冷却水管对驱动电机实施水冷却或者液体冷却。电能驱动轮毂系统还包括安装在所述轮毂(13)上的轮胎(14)。为适用水上运输工具或者水陆两用运输工具，电能驱动轮毂系统还包括安装在所述轮胎(14)上的水车或者螺旋桨叶。为适用水上运输工具或者水陆两用运输工具，电能驱动轮毂系统还包括安装在所述轮毂(13)上的水车或者螺旋桨叶。在所述车轴支撑件中部设置有电线通孔，用于将驱动电机的电气导线引出。电能驱动轮毂系统还包括安装在驱动轴上的转速传感器、扭矩传感器和温度传感器中的至少一个。在所述车轴支撑件中部设置有电线通孔，用于将转速传感器、扭矩传感器、温度传感器和驱动电机的电气导线引出。所述驱动轴以及各轴承采用油封密封。所述导管、过液孔和电线通孔都可拆卸地设置有密封件。所述密封件用橡胶、合成树脂或者硅胶制成。 所述驱动电机适用各种类型驱动电机及各种驱动电机组合，所述驱动电机是外转子电机。所述驱动电机是内转子电机。所述驱动电机包括串级连接的至少两个外转子电机。所述驱动电机包括串级连接的至少两个内转子电机。所述驱动电机包括至少一个外转子电机，以及至少一个内转子电机，各电机串级连接。同现有技术相比较，本发明“电能驱动轮毂系统”的技术效果在于
所述车轴支撑件可以不受电机内径影响，可以制成管壁薄、外径大的结构，在相同重量条件下明显加大弯曲强度；
在车轴支撑件上通过轴承支撑旋转的轮毂、轮胎、刹车装置，可以承受车重增加和不平路面造成的冲击载荷；
驱动轴只用于传递电机输出转矩，可以将驱动轴的直径减小，令其容易弯曲变形可以减轻轴承负担，进而可以使用小型轴承，降低成本；
通过以上方案可以减轻车重，降低成本，并且通过减轻车重能够提高车辆行驶性能，提高节能效率。
图I是本发明“电能驱动轮毂系统”第一实施例的正投影主视方向剖面示意图，由于驱动电机是以驱动轴3的轴线I为对称轴轴对称结构，图中省略了轴线I下方的电能驱动轮毂系统部分；
图2是本发明第二实施例的正投影主视方向剖面示意图，由于驱动电机是以轴线I为对称轴轴对称结构，图中省略了轴线I下方的电能驱动轮毂系统部分；
图3是本发明第三实施例的正投影俯视示意 图4本发明第三实施例的正投影主视示意 图5本发明第四实施例的正投影主视示意图，由于驱动电机是以驱动轴3的轴线I为对称轴轴对称结构，图中省略了轴线I下方的电能驱动轮毂系统部分。上述图中标号指代器件说明如下
I.驱动轴3的轴线；2.车轴支撑件；3.驱动轴；4.支架；5.被驱动体(车体);6.轮毂安装法兰盘；7.花键；8.轮毂轴向螺栓；9.驱动轴轴承；10.轮毂轴承；11.轮毂安装螺栓；12.轮毂安装螺母；13.轮毂；14.轮胎；15.转子安装法兰盘；16.转子轴向螺栓；17.花键；18.第一实施例转子；19.第一实施例定子；20.转子固定螺栓；21.第一实施例的转子轴承；22.被驱动体(车体或者固定在车体上的支架)；23.上部定位架；24.掌舵轴；25.掌舵用支撑架；26.掌舵用杆；27.销结合部；28.缓冲装置；29.下部定位架；30.电机子车轴支撑件；31.第二实施例的转子轴承；32.第二实施例的转子；33.轮毂子车轴支撑件；34.油封(或防尘圈或密封圈);35.密封箱；36.驱动电机的电气导线；37.用于安装导管的通气孔。
具体实施例方式以下结合附图所示各实施例作进一步详述。本发明涉及一种电能驱动轮毂系统，把驱动电机的电机位置移至轮毂外，车重及行驶时从路面受到的冲击载荷不是由驱动轴承担，而是由车轴支撑件承受。驱动轴在驱动电机与轮毂之间只用于传达转矩。并且为了提高组装性，可以把车轴支撑件分割为电机安装部，即电机安装子车轴支撑件，车体安装部，即被驱动体子车轴支撑件，轮毂安装部即轮毂安装子车轴支撑件。安装缓冲装置或用于掌舵轮时，在车轴支撑零件上安装减震器或掌舵装置。为了电机的防水，防尘性能，只是把驱动电机盖住密封后换气。本发明为实现上述方案提出一种电能驱动轮毂系统，用于安装在被驱动体(5、22)上驱使该被驱动体(5、22)位移，包括设置有定子(19)和转子(18、32)的驱动电机，用于传递所述驱动电机的输出转矩的驱动轴(3)，以及借助所述驱动轴(3)接收驱动电机的输出转矩的轮毂(13);尤其是，还包括管状的车轴支撑件(2)，所述驱动电机的转子(18、32)和轮毂(13)分别在所述车轴支撑件(2)的轴向两端的管壁上旋转，所述驱动轴(3)沿轴向在车轴支撑件(2)的管内旋转，所述驱动轴(3)的两端分别固定连接所述驱动电机的转子(18、32)和轮毂(13)，从而令说话数驱动轴(3)仅用于传递所述驱动电机的输出转矩至轮毂(13 )，而被驱动物的重量和轮毂受到的的冲击载荷由所述车轴支撑件(2 )承担。
所述被驱动体(5、22)是指用于装载并运输人和/或货物的机动车辆的车体。所述驱动轴(3)借助驱动轴轴承(9)在车轴支撑件(2)的管内旋转。所述驱动电机的转子(18、32)借助转子轴承(21、31)在所述车轴支撑件(2)的端
部管壁上旋转。所述驱动电机的定子(18)被直接固定安装在所述被驱动体(5、22)上，或者借助支架(4 )被固定安装在所述被驱动体(22 )上。所述轮毂(13)借助轮毂轴承(10 )在所述车轴支撑件(2 )的端部管壁上旋转。图I是此发明第一实施例的剖面图，为了说明发明的技能，省略了刹车，配管，电线等实际设计，生产所需的形状及零件。并且I是驱动轴3的轴线，图I是以I对称的，省
略了下半部分。驱动轴3在管状车轴支撑件2的内侧，通过轴承9自由旋转。车轴支撑件2的右侧外周通过轴承10自由旋转地支撑轮毂安装法兰盘6，轮毂安装法兰盘6上的复数螺栓11镶嵌了轮毂13，并用螺母12固定。轮毂13的外周镶嵌了轮胎14，形成了车轮。车轴支撑件2的左侧外周部用轴承21支撑电机的转子18自由旋转。转子18是因连接在被驱动体的车体5的定子19产生转矩。定子19产生的回转力通过复数螺栓20传达到圆盘状的转子安装法兰盘15，因为转子安装法兰盘15是通过键17和螺栓16安装至驱动轴3，所以给驱动轴3传达转矩。在驱动轴3的右端通过花键镶嵌部7用螺栓8把轮毂安装法兰盘6安装，转子18的输出转矩通过驱动轴3传达到轮胎14，并且车轴支撑件2是通过支架4安装至车体5。通过以上结构，加载至轮毂13的车重或冲击荷重由管状轴承支撑件2支撑，驱动轴3不直接承受荷重。以这个结构为基本，如果分段设置车轴支撑件，可以提高组装性。驱动轴的中央部附近用一个轴承9支撑，所以可以吸收震动及组装误差，制造误差。关于驱动轴的结构，所述驱动轴(3)是具有一直线段边的平面绕该直线段边旋转一周形成的实心旋转体。所述驱动轴(3)呈圆柱体状，即所述具有一直线段边的平面是矩形平面。所述驱动轴(3)呈不等径柱体状，即所述具有一直线段边的平面由该直线段边，各自一端分别连接在该直线段边两端的两连接边，以连接在所述两连接边另一端之间的曲线边围成的平面，从而令所述驱动轴(3)的外周平滑过渡。所述驱动轴(3)呈不等径阶梯柱体状，即所述具有一直线段边的平面由该直线段边，各自端分别连接在该直线段边两端的两连接边，以连接在所述两连接边另一端之间的折线边围成的平面，从而令所述驱动轴(3)的外周呈阶梯状。所述驱动轴(3)是一平面绕该驱动轴(3)的轴向中心线旋转一周形成的中空旋转体。所述驱动轴(3)呈平滑过渡的不等外径管状，即所述驱动轴(3)的具有沿轴向外径连续变化的外周面。所述驱动轴(3)呈不等外径阶梯管状，即所述驱动轴(3)的外周面由具有不同外径的圆柱面构成。所述驱动轴(3)包括两根以上同轴连接的子驱动轴。所述各子驱动轴是具有一直线段边的平面绕该直线段边旋转一周形成的实心旋转体，从而所述驱动轴(3)呈实心旋转体状。所述各子驱动轴都是具有相同直径的圆柱体，从而所述驱动轴(3)呈圆柱体状。
所述子驱动轴是呈平滑过渡的不等外径柱体状，即所述子驱动轴具有沿轴向外径连续变化的外周面，并且所述驱动轴(3)也具有外径连续变化的外周面。所述各子驱动轴中，相邻子驱动轴的直径不相同，从而所述驱动轴(3 )呈不等外径的阶梯圆柱状。所述子驱动轴呈不等外径阶梯圆柱状，即所述子驱动轴的外周面由具有不同外径的圆柱面构成，并且令所述驱动轴(3)的外周面由具有不同外径的圆柱面构成。所述子驱动轴是一平面绕驱动轴(3)的轴向中心线旋转一周形成的中空旋转体，从而所述驱动轴(3)呈中空旋转体状。所述子驱动轴呈平滑过渡的不等外径管状，即所述 子驱动轴具有沿轴向外径连续变化的外周面，并且所述驱动轴(3)具有沿轴向外径连续变化的外周面。所述子驱动轴呈不等外径阶梯管状，即所述子驱动轴的外周面由具有不同外径的圆柱面构成，从而所述驱动轴(3 )具有不同外径的圆柱面构成。所述车轴支撑件(2)是一平面绕所述驱动轴(3)的轴向中心线旋转一周形成的中空旋转体。所述车轴支撑件(2)包括两个以上子车轴支撑件，所述子车轴支撑件是一平面绕所述驱动轴(3)的轴向中心线旋转一周形成的中空旋转体；各子车轴支撑件可拆卸地同轴连接，或者，各车轴支撑件分别同轴地固定安装在被驱动体(5、22 )上。所述车轴支撑件(2 )包括用于可转动地连接所述驱动电机的转子(18、32 )的电机子车轴支撑件(30)，以及用于可转动地连接所述轮毂(13)的轮毂子车轴支撑件(33);所述驱动电机的转子(18、32 )可在电机子车轴支撑件(30 )的端部管壁上旋转，所述轮毂(13 )可在轮毂子车轴支撑件(30)的端部管壁上旋转。所述车轴支撑件(2 )包括用于可转动地连接所述驱动电机的转子(18、32 )的电机安装子车轴支撑件，用于可转动地连接所述轮毂(13)的轮毂安装子车轴支撑件，以及用于固定连接所述被驱动体(5、22 )的被驱动体子车轴支撑件。图2是从图I结构变更转子支撑方法的结构。管状车轴支撑零件分割成电机子车轴支撑件30和轮毂子车轴支撑件33，电机子车轴支撑件30安装定子19。电机子车轴支撑件30的内侧压入轴承31，支撑转子32回转自在。通过这个结构，可以用电机子车轴支撑件30把转子及定子即电机整套安装，拆卸，所以提高的组装性能。并且轮毂侧也可以是同样结构，把轴承安装在轮毂子车轴支撑件33内侧。所述驱动轴(3)靠近驱动电机的端部加工有花键(17)，所述驱动电机的转子(18、32)加工有沿该转子(18、32)轴向设置的转子通孔，借助花键(17)将所述驱动轴(3)嵌入所述转子(18、32)的转子通孔内，从而所述驱动轴(3)固定连接转子(18、32)，令驱动轴(3)能够随转子(18、32) —起旋转。借助螺栓紧固，或者防脱夹子将驱动轴(3)与驱动电机的转子(18、32)连接，防止驱动轴(3)从转子(18、32)的转子通孔内滑脱。所述驱动电机的转子(18、32)加工有沿该转子(18、32)轴向设置的转子通孔，所述驱动轴(3)的端部借助紧配合压入，或者热压工艺嵌入转子(18、32)的转子通孔内，从而所述驱动轴(3 )固定连接转子(18、32 )，令驱动轴(3 )能够随转子(18、32 ) —起旋转。所述驱动轴(3)靠近驱动电机的端部加工成截头圆锥状，所述驱动电机的转子(18、32 )加工有沿该转子(18、32 )轴向设置的转子锥形通孔，将所述驱动轴(3 )嵌入所述转子(18、32)的转子锥形通孔内，借助销固定工艺或者键固定工艺，所述驱动轴(3)固定连接转子(18、32)，令驱动轴(3)能够随转子(18、32) —起旋转。借助螺栓紧固，或者防脱夹子将驱动轴(3)与驱动电机的转子(18、32)连接，防止驱动轴(3)从转子(18、32)的转子通孔内滑脱。电能驱动轮毂系统还包括转子安装法兰盘(15)，该转子安装法兰盘(15)的轴心固定连接驱动轴(3)靠近驱动电机的端部，并且所述转子安装法兰盘(15)固定连接驱动电机的转子(18、32)，从而所述驱动轴(3)固定连接转子(18、32)，令驱动轴(3)能够随转子
(18,32)一起旋转。所述驱动轴(3)靠近驱动电机的端部加工有花键(17)，所述转子安装法兰盘(15)加工有沿轴向设置的安装定位通孔，借助花键(17)将所述驱动轴(3)嵌入转子安装法兰盘
(15)的安装定位通孔内，从而所述驱动轴(3)固定转子安装法兰盘(15);所述转子安装法兰盘(15)表面设置有至少一个平行于转子(18、32)轴向的转子固定螺栓(20)，借助该转子固定螺栓(20)将所述转子安装法兰盘(15)与转子(18、32)固定连接。电能驱动轮毂系统还包括沿转子(18、32)轴向设置的转子轴向螺栓(16)，该转子轴向螺栓(16)穿过转子安装法兰盘(15)的安装定位通孔旋入驱动轴(3)的端部，防止驱动轴(3)从转子安装法兰盘(15)的安装定位通孔内滑脱。在螺栓上套有用弹性材料或者金属弹簧制成的垫片，令转子(18、32)与驱动轴(3)弹性地连接。所述弹性材料是橡胶或者合成树脂。电能驱动轮毂系统还包括轮毂安装法兰盘(6)，该轮毂安装法兰盘(6)借助轴承
(10)在车轴支撑件(2)端部管壁的内面或者外周面上旋转；所述轮毂安装法兰盘(6)同轴固定连接所述驱动轴(3 )，并且该轮毂安装法兰盘(6 )固定连接所述轮毂(13)，从而借助轮毂安装法兰盘(6)，所述驱动轴(3)固定连接所述轮毂(13)，令轮毂(13)能够随驱动轴(3)
一起旋转。所述轮毂安装法兰盘(6)的盘面上设置有至少一个平行于驱动轴(3)轴向设置的轮毂安装螺栓(11)，所述轮毂(13 )与轮毂安装螺栓(11)相应的位置设置有定位通孔，借助定位通孔所述轮毂(13)安装在轮毂安装法兰盘(6)上，并且用分别旋入各轮毂安装螺栓的轮毂安装螺母(12 )将轮毂(13 )固定连接在轮毂安装法兰盘(6 )上。所述驱动轴(3)靠近轮毂(13)的端部加工有轮毂花键(7)，所述轮毂安装法兰盘(6 )加工有沿轴向设置的轮毂安装定位通孔，借助花键(7 )将所述驱动轴(3 )嵌入转轮毂安装法兰盘(6)加工有沿轴向设置的轮毂安装定位通孔内，从而所述驱动轴(3)固定连接轮毂安装法兰盘(6)。电能驱动轮毂系统还包括沿驱动轴(9)轴向设置的轮毂轴向螺栓(8)，该轮毂轴向螺栓(8)穿过轮毂安装法兰盘(6)加工有沿轴向设置的轮毂安装定位通孔旋入驱动轴(3 )的端部，防止驱动轴(3 )从轮毂安装法兰盘(6 )加工有沿轴向设置的轮毂安装定位通孔内滑脱。所述驱动轴(3)靠近轮毂(13)的端部设置有连接法兰盘，借助螺栓紧固方式或者螺栓螺母紧固方式，将所述连接法兰盘固定连接所述轮毂安装法兰盘(6)，从而所述驱动轴(3)固定连接轮毂安装法兰盘(6)。在螺栓上套有用弹性材料或者金属弹簧制成的垫片，令轮毂(13)与驱动轴(3)弹性地连接。所述弹性材料是橡胶或者合成树脂。在所述车轴支撑件(2)与轮毂(13)之间设置有碟式刹车装置，或者设置有鼓式刹车装置，或者同时设置有碟式刹车装置和鼓式刹车装置。借助轴承和滑轴，用螺栓紧固方式或者螺栓螺母紧固方式将碟式刹车装置可拆卸地连接在车轴支撑件(2 )上。借助轴承和滑轴，用螺栓紧固方式或者螺栓螺母紧固方式将鼓式刹车装置可拆卸地连接在车轴支撑件(2 )上。在所述车轴支撑件(2)与驱动电机之间设置有碟式刹车装置，或者设置有鼓式刹车装置，或者同时设置有碟式刹车装置和鼓式刹车装置。在所述车轴支撑件(2)与轮毂(13)之间，以及在所述车轴支撑件(2)与驱动电机之间，设置有碟式刹车装置，或者设置有鼓式刹车装置，或者同时设置有碟式刹车装置和鼓式刹车装置。在所述车轴支撑件(2)轴向中央部位设置有碟式刹车装置，或者设置有鼓式刹车装置，或者同时设置有碟式刹车装置和鼓式刹车装置。所述驱动轴轴承(9)设置在车轴支撑件(2)轴向中心部位，所述驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置呈圆柱状，而且驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置的外径小于该驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置两侧部分外径，从而令驱动轴(3)在该驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置可以弹性变形。所述驱动轴轴承(9)设置在车轴支撑件(2)轴向中心部位，所述驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置呈管状,而且驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置的管壁厚度小于该驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置两侧部分管壁厚度，从而令驱动轴(3)在该驱动轴
(3)与驱动轴轴承(9)接触位置可以弹性变形。所述驱动轴轴承(9 )设置在车轴支撑件(2 )轴向中心部位两侧，所述驱动轴(3 )呈圆柱状，而且驱动轴(3)中心部位的外径小于该驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置的外径，从而令驱动轴(3)可以弹性变形。所述驱动轴轴承(9 )设置在车轴支撑件(2 )轴向中心部位两侧，所述驱动轴(3 )呈管状，而且驱动轴(3)中心部位的管壁厚度小于该驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置的管壁厚度，从而令驱动轴(3 )可以弹性变形。所述驱动轴轴承(9 )设置在车轴支撑件(2 )轴向中心部位两侧，所述驱动轴(3 )包括至少两根圆柱状子驱动轴，位于驱动轴(3)中部的两相邻子驱动轴用万向接头或者等速连接器连接，所述位于驱动轴(3)中部的两相邻子驱动轴分别借助各自对应的驱动轴轴承(9)在车轴支撑件(2)内旋转，所述子驱动轴靠近车轴支撑件(2)轴向中心部位的外径小于子驱动轴与驱动轴轴承(9)接触位置的外径，从而令驱动轴(3)可以弹性变形。所述驱动轴轴承(9)设置在车轴支撑件(2)轴向中心部位两侧，所述驱动轴(3)包括至少两根管状子驱动轴，位于驱动轴(3)中部的两相邻子驱动轴用万向接头或者等速连接器连接，所述位于驱动轴(3)中部的两相邻子驱动轴分别借助各自对应的驱动轴轴承(9)在车轴支撑件(2)内旋转，所述子驱动轴靠近车轴支撑件(2)轴向中心部位的管壁厚度小于子驱动轴与驱动轴轴承(9)接触位置的管壁厚度，从而令驱动轴(3)可以弹性变形。所述驱动轴轴承(9 )设置在车轴支撑件(2 )轴向中心部位两侧，所述驱动轴(3 )包括至少两根子驱动轴，位于驱动轴(3)中部的两相邻子驱动轴中的一个子驱动轴的端部加工成筒状，另一个子驱动轴的端部加工成柱状，所述子驱动轴的筒状端部套装的另一子驱动轴的柱状端部，在筒状端部与柱状端部之间缝隙填充橡胶并借助橡胶烧结工艺将两相邻子驱动轴连接，从而令驱动轴(3)可以弹性变形。所述驱动轴轴承(9)设置在车轴支撑件(2)轴向中心部位两侧，所述驱动轴(3)包括至少两根子驱动轴，位于驱动轴(3)中部的两相邻子驱动轴借助螺旋弹簧、板状弹簧连接、棒状弹簧或者皱纹金属弹簧连接在一起，从而令驱动轴(3 )可以弹性变形。所述驱动轴轴承(9)包括与车轴支撑件(2)接触连接的外轮，以及与驱动轴(3)外
周接触连接的第一内轮，该第一内轮的轴向中心部位的内径小于第一内轮的轴向两侧的内径，从而吸收驱动轴(3)的轴向变形。所述驱动轴轴承(9)还包括可转动地设置在外轮和第一内轮之间的第二内轮，以吸收驱动轴(3)的轴向变形。在驱动轴轴承(9)与车轴支撑件(2)内面之间，以及驱动轴轴承(9)与驱动轴(3)外周中间设置弹性材料或者金属弹簧，以吸收驱动轴(3)的轴向变形。所述弹性材料是橡胶或者是合成树脂。所述转子轴承(21)设置在车轴支撑件(2)的外周，所述驱动电机的转子(18)与转子轴承(21)的接触面呈管状，该转子轴承(21)的外周接触连接所述转子(18)管壁内面。所述转子轴承(31)设置在车轴支撑件(2)的外周，所述驱动电机的转子(32)与转子轴承(31)的接触面呈管状，该转子轴承(31)的外周接触连接所述转子(32)管壁外面。还包括与车轴支撑件(2)转动连接的掌舵轴(24)，该掌舵轴(24)轴线与竖直直线夹角不大于45度，从而令所述车轴支撑件(2)既能够绕竖直轴线左右转动，又能够绕水平轴线上下转动。所述掌舵轴(24)借助轴承、滑轴承或者球窝接头与车轴支撑件(2)可转动的连接。所述电机子车轴支撑件被直接固定安装在被驱动体上，或者被固定安装在连接被驱动体的托架上；所述驱动轴包括两根以上同轴的子驱动轴，相邻子驱动轴之间借助万向接头或者等速接头连接；所述轮毂子车轴支撑件被以水平轴线可上下转动的安装。电能驱动轮毂系统还包括连接车轴支撑件(2)的定位架(23、29)，该定位架(23、29)将车轴支撑件(2)直接连接在被驱动体(22)上，或者连接在安装于被驱动体(22)上的托架；在所述定位架(23)与被驱动体(22)之间，或者车轴支撑件(2)与被驱动体(22)之间连接有缓冲装置(28)，以缓冲车轴支撑件(2)的振动。所述定位架包括两个以上的环状连接架，以及定位销，所述连接架借助销可转动地串行连接，从而形成可摇动地连接车轴支撑件。在相邻连接架和定位销之间设置弹性材料或者金属弹簧，令连接架弹性连接。所述弹性材料包括橡胶或者合成树脂。所述被驱动体设置有两椭圆形支撑件定位孔，所述车轴支撑件嵌入该两支撑件定位孔内，令车轴支撑件能够在支撑件定位孔内沿椭圆长轴滑动。所述缓冲装置(28)包括自由伸缩地套接在一起、柱面管状的外筒和内筒，借助螺旋弹簧、油压装置和气压装置将所述外筒和内筒连接；所述缓冲装置(28)的外筒和内筒中的一个连接车轴支撑件或者定位架(23)，另一个连接被驱动体(22)。电能驱动轮毂系统还包括板状弹簧，该板状弹簧直接连接在被驱动体上，或者连接在安装于被驱动体上的托架上；所述板状弹簧的中央连接所述车轴支撑件。图3是把本发明的电能驱动轮毂系统用作掌舵系统时的实施例子，掌舵系统即方向控制系统，图3是从上往下看的模式图。图中用斜线画的部分是与车体的销结合部22。管状车轴支撑件2用掌舵轴24摇动自在地支撑在安装在车体22上的上部定位架23。用这种结构通过操作安装在掌舵用支撑架25上的掌舵用杆26，摇动驱动电机和轮胎14，可以边驱动边掌舵。并用分割的管状车轴支撑件的电机子车轴 支撑件30固定在车体侧，分割的驱动轴3用万向接头或等速接头连接，减少掌舵周边的惯性力矩，掌舵会变轻。图4是从图3的侧面看的模式图，表示有缓冲装置28的结构。掌舵轴24通过上下定位架23、29安装在车体22，并在车体22可以上下摇动。缓冲装置28是安装在上部定位架23的减震装置，通过弹簧和油压或气压和减弱装置组合的缓冲装置。通过此结构，此发明的电动汽车车轮可以驱动，制动，掌舵，缓冲。并且图中的斜线部分与图3—样，表示与车体固定的销结合部22。并且碟刹的碟刹盘可以安装在掌舵轴24。电能驱动轮毂系统还包括密封地罩扣在所述驱动电机外的密封箱(35)，以防止液体、灰尘进入驱动电机。在密封箱(35)设置将密封箱内容空间与外部空气连通的导管，该导管在外部空气的端部设置在驱动轴(3)的上方；利用驱动电机的转子旋转时产生的气流，借助导管完成密封箱(35)换气。在所述密封箱(35)内安装排气扇，该排气扇借助导管完成密封箱(35)强制换气。在密封箱(35)设置过液孔，借助密封箱(35)外的冷却水管对驱动电机实施水冷却或者液体冷却。图5表示密封电机，防止行驶时石粒弹跳或水进入到电机，电机受损的结构。把图2的30延长的密封箱35，盖住电机转子32和定子19。在此结构下轮毂安装法兰盘6和轮毂子车轴支撑件33之间放防尘圈或油封或密封圈34，驱动轴3，定子19，转子32及安装各轴承的空间与外边空气隔开，发挥防尘，防水机能。在密封箱35上开一个孔，放入橡胶或硅胶等把空隙填好后在放入驱动电机的电气导线36。在密封状态下电机所产生的热量会在电机内，所以做用于安装导管的通孔37换气。图5是示意图，所以密封箱35以一体表示，实际上是考虑到组装性，分割成几块后镶嵌，组装。图I至图5结构中电气导线只能安装在车体侧，所以容易保护电源插头，不让行驶时的泥，水进入。另外可以通过连接电机提高输出，明显提高电动汽车的机能，提高开发效率，能够确立可实现的生产参数。电能驱动轮毂系统还包括安装在所述轮毂(13)上的轮胎(14)。为适用水上运输工具或者水陆两用运输工具，电能驱动轮毂系统还包括安装在所述轮胎(14)上的水车或者螺旋桨叶。为适用水上运输工具或者水陆两用运输工具，电能驱动轮毂系统还包括安装在所述轮毂(13)上的水车或者螺旋桨叶。在所述车轴支撑件中部设置有电线通孔，用于将驱动电机的电气导线引出。电能驱动轮毂系统还包括安装在驱动轴上的转速传感器、扭矩传感器和温度传感器中的至少一个。在所述车轴支撑件中部设置有电线通孔，用于将转速传感器、扭矩传感器、温度传感器和驱动电机的电气导线引出。所述驱动轴以及各轴承采用油封密封。所述导管、过液孔和电线通孔都可拆卸地设置有密封件。所述密封件用橡胶、合成树脂或者硅胶制成。所述驱动电机适用各种类型驱动电机及各种驱动电机组合，所述驱动电机是外转子电机。所述驱动电机是内转子电机。所述驱动电机包括串级连接的至少两个外转子电机。所述驱动电机包括串级连接的至少两个内转子电机。所述驱动电机包括至少一个外转子电机，以及至少一个内转子电机，各电机串级连接。本发明可以显著提高电能驱动轮毂系统的强度，可以得到适于生产的电动汽车生产参数。既确保成本，生产性，组装性，最高输出，最高载货重量，节能等电动汽车所要求的各性能，还能获得实现适合量产车的参数。
权利要求
1.一种电能驱动轮毂系统，用于安装在被驱动体(5、22)上驱使该被驱动体(5、22)位移，包括设置有定子(19)和转子(18、32)的驱动电机，用于传递所述驱动电机的输出转矩的驱动轴(3)，以及借助所述驱动轴(3)接收驱动电机的输出转矩的轮毂(13);其特征在于 还包括管状的车轴支撑件(2)，所述驱动电机的转子(18、32)和轮毂(13)分别在所述车轴支撑件(2 )的轴向两端的管壁上旋转，所述驱动轴(3 )沿轴向在车轴支撑件(2 )的管内旋转，所述驱动轴(3)的两端分别固定连接所述驱动电机的转子(18、32)和轮毂(13)，从而令说话数驱动轴(3)仅用于传递所述驱动电机的输出转矩至轮毂(13)，而被驱动物的重量和轮毂受到的的冲击载荷由所述车轴支撑件(2 )承担。
2.根据权利要求I所述的电能驱动轮毂系统，其特征在于 所述车轴支撑件(2)包括两个以上子车轴支撑件，所述子车轴支撑件是一平面绕所述驱动轴(3)的轴向中心线旋转一周形成的中空旋转体； 各子车轴支撑件可拆卸地同轴连接，或者，各车轴支撑件分别同轴地固定安装在被驱动体(5、22)上。
3.根据权利要求I所述的电能驱动轮毂系统，其特征在于 所述驱动轴(3)靠近驱动电机的端部加工有花键(17)，所述驱动电机的转子(18、32)加工有沿该转子(18、32)轴向设置的转子通孔，借助花键(17)将所述驱动轴(3)嵌入所述转子(18、32 )的转子通孔内，从而所述驱动轴(3 )固定连接转子(18、32 )，令驱动轴(3 )能够随转子(18、32)—起旋转。
4.根据权利要求I所述的电能驱动轮毂系统，其特征在于 还包括轮毂安装法兰盘(6 )，该轮毂安装法兰盘(6 )借助轴承(10 )在车轴支撑件(2 )端部管壁的内面或者外周面上旋转； 所述轮毂安装法兰盘(6)同轴固定连接所述驱动轴(3)，并且该轮毂安装法兰盘(6)固定连接所述轮毂(13)，从而借助轮毂安装法兰盘(6)，所述驱动轴(3)固定连接所述轮毂(13)，令轮毂(13 )能够随驱动轴(3 ) —起旋转。
5.根据权利要求I所述的电能驱动轮毂系统，其特征在于 所述驱动轴轴承(9 )设置在车轴支撑件(2 )轴向中心部位，所述驱动轴(3 )与驱动轴轴承(9)接触位置呈圆柱状，而且驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置的外径小于该驱动轴(3)与驱动轴轴承(9)接触位置两侧部分外径，从而令驱动轴(3)在该驱动轴(3)与驱动轴轴承(9 )接触位置可以弹性变形。
6.根据权利要求I所述的电能驱动轮毂系统，其特征在于 所述转子轴承(21)设置在车轴支撑件(2 )的外周，所述驱动电机的转子(18 )与转子轴承(21)的接触面呈管状，该转子轴承(21)的外周接触连接所述转子(18)管壁内面。
7.根据权利要求I所述的电能驱动轮毂系统，其特征在于 所述转子轴承(31)设置在车轴支撑件(2 )的外周，所述驱动电机的转子(32 )与转子轴承(31)的接触面呈管状，该转子轴承(31)的外周接触连接所述转子(32)管壁外面。
8.根据权利要求I所述的电能驱动轮毂系统，其特征在于 还包括与车轴支撑件(2)转动连接的掌舵轴(24)，该掌舵轴(24)轴线与竖直直线夹角不大于45度，从而令所述车轴支撑件(2)既能够绕竖直轴线左右转动，又能够绕水平轴线上下转动。
9.根据权利要求I所述的电能驱动轮毂系统，其特征在于 还包括密封地罩扣在所述驱动电机外的密封箱(35)，以防止液体、灰尘进入驱动电机。
10.根据权利要求I所述的电能驱动轮毂系统，其特征在于 所述驱动电机是外转子电机。
全文摘要
本发明提出一种电能驱动轮毂系统，把驱动电机的电机位置移至轮毂外，车重及行驶时从路面受到的冲击载荷不是由驱动轴承担，而是由车轴支撑件承受。驱动轴在驱动电机与轮毂之间只用于传达转矩。并且为了提高组装性，可以把车轴支撑件分割为电机安装部，即电机安装子车轴支撑件，车体安装部，即被驱动体子车轴支撑件，轮毂安装部即轮毂安装子车轴支撑件。安装缓冲装置或用于掌舵轮时，在车轴支撑零件上安装减震器或掌舵装置。为了电机的防水，防尘性能，只是把驱动电机盖住密封后换气。
文档编号B60B27/02GK102874097SQ20121024293
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月15日 优先权日2011年7月15日
发明者高野正, 松田笃志 申请人:高野回转电机研究所有限公司