轮毂驱动总成的制作方法_2

文档序号:9918516阅读:来源:国知局
特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0038]本发明实施例提供一种轮毂驱动总成,参照图2-4,包括轮毂110以及位于轮毂110轮毂中轴线C-C上的轮毂轴承120。轮毂110包括轮毂安装面111和位于轮毂中轴线C-C上的法兰轴112,法兰轴112同轴套设于轮毂轴承120内,同时通过一面向轮毂安装面111的法兰盘112a固定连接于轮毂安装面111。轮毂110由周向表面和轮毂安装面111围绕形成一个凹腔。在其他实施例中,法兰轴112也可以套设在轮毂轴承120外。
[0039]轮毂驱动总成还包括位于轮毂110凹腔内的外壳500,用以形成密封的电机腔、密封的减速器腔以及与外界连通的制动器腔,减速器腔和制动器腔沿轴向分布,减速器腔相对于制动器腔更靠近轮毂安装面111。
[0040]电机腔中设有驱动电机200,减速器腔中设有减速器400,制动器腔中设有制动器300。其中驱动电机200、减速器400、制动器300以及外壳500都套装在法兰轴112和轮毂轴承120上,且以轮毂中轴线C-C为中心轴。驱动电机200需要在干燥、干净的空气中使用,如果工作场所环境恶劣,比如油污,灰尘较大,脏水飞溅等,就需要有较好的防护,以保护线圈干净、干燥、不锈、不被腐蚀,因此需要将电机腔密封起来。减速器400的正常运行需要润滑油的参与,因此需要将减速器腔密封在纯净的润滑油环境中。制动器300在工作的过程中会产生大量的热量、金属碎肩等杂质,如果热量和杂质不能及时排出,不仅会导致制动器的失效,还有可能导致电机腔和减速器腔的密封失效,影响电机和减速器的工作性能,因此需要将制动器腔与外界连通,以便将热量和杂质及时地排出轮毂空间。
[0041]本实施例中,驱动电机200的输出端伸出电机腔,并与减速器400的输入端、制动器300的输出端连接,减速器400的输出端与轮毂110连接。
[0042]驱动电机200用于产生驱动扭矩。参照图4,驱动电机200包括同轴套设的电机转子220、电机定子210,以及固设于电机转子220的转子支架230,转子支架230作为电机200的输出端连接至减速器400的输入端,以将驱动扭矩通过减速器400输出至车轮。由于减速器400的扭矩放大作用,驱动电机能以较小的输出扭矩实现对车轮较大的驱动扭矩,因此对驱动电机最大输出扭矩的要求将会变小,相应的,驱动电机的尺寸要求也会变小,从而减小驱动电机所需要的装配空间。其中,转子支架230也可以采用任何一种可以隔热的材料。
[0043]另外,驱动电机200还可以包括冷却系统,例如风冷却系统或水冷却系统。本实施例中采用冷却水套240作为冷却系统用于电机的散热。冷却水套240可以固定于电机定子210和外壳500之间。
[0044]制动器300用于产生制动扭矩。参照图4,本实施例中,制动器300为鼓式制动器,包括:连接于外壳500的制动蹄310 ;套设于制动蹄310外的制动鼓320。制动鼓320作为制动器300的输出端与减速器400连接,将制动扭矩输出至减速器400。由于减速器400的扭矩放大作用,制动器能以较小的输出扭矩实现对车轮较大的制动扭矩,因此对制动器所要求的最大输出扭矩将会变小,相应的,制动器300的尺寸要求也会变小,从而减小制动器300所需要的装配空间。
[0045]减速器400用于放大驱动扭矩或制动扭矩。参照图4,本实施例中,减速器400为行星减速器,包括:太阳轮410,若干行星轮420以及行星架430。太阳轮410作为减速器400的输入端与转子支架230 (即驱动电机200的输出端)、制动鼓320 (即制动器300的输出端)连接,行星轮420布置于太阳轮410周围、同时与太阳轮410啮合,行星架430连接若干行星轮420、并作为减速器400的输出端连接至轮毂110。
[0046]本实施例中,驱动电机为内转子电机;行星减速器为单级减速器,行星轮430的数目是三个,减速比可选范围2-6。另外,根据实际的设计要求,行星减速器也可以是多级减速器,行星轮430的数目可以大于三个,减速比也可以大于6。
[0047]需注意的是,在其他实施例中,驱动电机200也可以是外转子电机。减速器400不应局限于行星减速器,可以是任何一种能够加强驱动扭矩和制动扭矩的机械系统。制动器300也不仅限于鼓式制动器,例如也可以是盘式制动器。只要满足在装配时将制动器300的输出端连接至减速器400的输入端、并同时与驱动电机200的输出端连接,就能实现本发明的目的。
[0048]本实施例中轮毂驱动总成的工作原理如下:
[0049]驱动电机200的转子支架230、行星减速器的太阳轮410和鼓式制动器的制动鼓
320固定连接在一起,三者同步转动。
[0050]车轮处于驱动模式时,驱动电机200工作,输出驱动扭矩;鼓式制动器的制动蹄310不张开,无制动扭矩输出。电机转子220驱动转子支架230转动,驱动太阳轮410转动,将驱动扭矩传输至行星减速器。由此,驱动电机200输出的驱动扭矩通过行星减速器的放大作用被放大并输出至轮毂。
[0051]车轮处于制动模式时,驱动电机200无驱动扭矩输出;鼓式制动器输出制动扭矩:制动蹄310张开并卡紧制动鼓320,对制动鼓320施加制动扭矩,导致制动鼓320的转速降低,此时太阳轮410的转速随之降低。由此,鼓式制动器输出的制动扭矩通过行星减速器的放大作用被放大输出至轮毂。
[0052]由此可见,本实施例的轮毂驱动总成将减速器设置于制动器和轮毂安装面之间,驱动电机的输出端减速器的输入端、制动器的输出端一并连接,使得减速器不仅能用于加强驱动扭矩,还能用于加强制动扭矩,使得车辆对制动器的动力学要求大大降低,减小了机械器件的尺寸,同时节约了成本。
[0053]继续参照图4并结合图5,电机腔包括靠近轮毂内周面的本体Q1,以及与本体Ql连通、且朝向轮毂中轴线C-C延伸的通道Q2。驱动电机200的电机定子210和电机转子220位于本体Ql内,转子支架230作为驱动电机200的输出端、穿过通道Q2后伸出电机腔,并与减速器400的输入端、制动器300的输出端连接。
[0054]外壳500在靠近通道Q2径向内端的部位与转子支架230之间设置有密封件。
[0055]同时,外壳500在靠近通道Q2径向内端的部位与转子支架230之间设置有支撑轴承,用于支撑转子支架230和电机转子220。
[0056]可见,与现有技术的轮毂系统中关于电机腔的密封件和支撑轴承的设置方式不同,本实施例的轮毂驱动总成将电机腔分为靠近轮毂内周面的本体Ql和朝向所述轮毂中轴线延伸的通道Q2,并将密封件和支撑轴承设置在电机腔靠近通道Q2径向内端的部位,使两者更靠近轮毂的轮毂中轴线,以减小其直径。对于密封件来说,由于其直径较小,因此在车轮转动时,密封件的线速度不会很高,这样可以降低密封件的磨损、延长密封件的寿命。对于支撑轴承来说,同样由于其直径较小,因此在车轮转动时,支撑轴承的线速度也不会很高,这样可以降低其可靠性和耐久性的要求,降低设计和制造成本;另外,支撑轴承不需设置在电机腔的本体内,减小了电机腔本体的径向空间需求,相应地,可以增大减速器的最大可能设计外径,使得减速器可以选择较大的减速比。
[0057]具体地,继续参照图4并结合图5,沿轴向远离轮毂安装面111的方向,外壳500包括第一壳体510、盖设于第一壳体510的第二壳体520,以及盖设于
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