本發(fā)明涉及車輛領(lǐng)域，具體涉及一種輪轂驅(qū)動器總成。

背景技術(shù)：

新能源車現(xiàn)在已經(jīng)成為汽車行業(yè)頗具前瞻性的領(lǐng)域，而區(qū)別于傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的一大特點是，新能源車型的驅(qū)動技術(shù)采用輪轂電機技術(shù)(又稱車輪內(nèi)裝電機技術(shù))。

輪轂電機技術(shù)其最大特點就是將動力、傳動和制動裝置都整合到輪轂內(nèi)，因此將電動車輛的機械部分大大簡化。其中動力裝置采用輪轂驅(qū)動器，直接將電機安裝在車輪輪轂中，形成輪轂驅(qū)動器。

目前，輪轂驅(qū)動器有兩種方式，第一種采用直驅(qū)方式，其中舍棄了減速器，通過電機直接驅(qū)動車輪。當(dāng)需要增大驅(qū)動扭矩時，只能通過增加電機的尺寸來實現(xiàn)，造價較高。第二種在第一種的基礎(chǔ)上增加了減速器，其將電機、減速器、制動器、輪轂軸承等簡單堆疊后連接，集成度低，占用空間大，并且由于連接部位較多，導(dǎo)致整個裝置的連接可靠性欠佳。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有不帶減速器的輪轂驅(qū)動器只能通過增加電機尺寸來增加驅(qū)動扭矩，造價高；而帶減速器的輪轂驅(qū)動器中集成度低、占用空間大、連接可靠性欠佳。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種輪轂驅(qū)動器總成，包括由內(nèi)而外同軸套設(shè)的驅(qū)動軸、輪輞，以及套設(shè)于所述驅(qū)動軸和所述輪輞之間的殼體，所述殼體內(nèi)容置有驅(qū)動器、并通過輪轂軸承支撐在所述驅(qū)動軸上；所述殼體作為所述輪轂軸承的外圈，所述驅(qū)動軸作為所述輪轂軸承的內(nèi)圈，所述輪轂軸承的滾動體設(shè)在所述殼體的徑向內(nèi)側(cè)和所述驅(qū)動軸的外周面之間，所述殼體通過所述滾動體支撐在所述驅(qū)動軸上。

可選的，所述滾動體分別設(shè)于所述殼體沿所述驅(qū)動軸軸向的兩端。

可選的，所述殼體包括第一殼體和第二殼體，所述第一殼體、所述第二殼體圍成用于容置所述驅(qū)動器的容納腔；所述第一殼體具有圓柱狀的周壁，以及連接于所述周壁的軸向一端的圓盤狀的底壁；所述第二殼體呈圓盤狀且蓋設(shè)于所述周壁的軸向另一端；所述滾動體分別設(shè)于所述底壁的徑向內(nèi)側(cè)與所述驅(qū)動軸之間，以及所述第二殼體的徑向內(nèi)側(cè)和所述驅(qū)動軸之間。

可選的，所述殼體的徑向內(nèi)側(cè)與所述驅(qū)動軸之間還設(shè)有第一密封件，用于封閉所述殼體和所述驅(qū)動軸之間的縫隙；所述第一密封件分別位于所述殼體的軸向兩端；沿所述殼體的軸向方向，位于所述殼體的軸向兩端的滾動體位于所述第一密封件之間。

可選的，所述驅(qū)動器包括同軸套于所述驅(qū)動軸外的行星減速器，以及同軸套于所述行星減速器外的電機，所述電機的輸出端與所述行星減速器的輸入端傳動連接，所述行星減速器的輸出端與所述驅(qū)動軸傳動連接。

可選的，所述電機包括由內(nèi)而外套設(shè)的轉(zhuǎn)子和定子，所述定子固定在所述殼體的內(nèi)壁上，所述轉(zhuǎn)子內(nèi)同軸連接有作為所述電機輸出端的轉(zhuǎn)子支架；所述行星減速器包括：太陽輪、位于所述太陽輪外且固定于所述殼體內(nèi)壁的齒圈、位于所述太陽輪和所述齒圈之間的若干行星輪，以及連接各個所述行星輪的行星架；所述太陽輪作為所述行星減速器的輸入端通過第一軸承支撐在所述驅(qū)動軸上，所述行星架作為所述行星減速器的輸出端與所述驅(qū)動軸固定連接。

可選的，所述第一軸承為滾針軸承。

可選的，所述行星架和所述轉(zhuǎn)子支架分別位于所述太陽輪的軸向兩側(cè)，所述轉(zhuǎn)子支架沿徑向延伸至所述太陽輪、并與所述太陽輪抗扭轉(zhuǎn)地連接。

可選的，所述驅(qū)動軸在軸向具有第一部分、第二部分以及位于所述第一部分、第二部分之間的第三部分，所述第三部分用于支撐所述太陽輪，所述第三部分的直徑大于所述第一部分但小于所述第二部分；所述滾動體分別設(shè)于所述第一部分、所述第二部分上；所述驅(qū)動軸還包括固套于所述第一部分外的軸承圈，所述軸承圈用于支撐設(shè)于所述第一部分的所述滾動體，使得在所述殼體軸向兩端的所述滾動體所在的圓具有相同的直徑。

可選的，所述軸承圈與所述第一部分之間設(shè)有第二密封件。

可選的，所述軸承圈、所述行星架分別設(shè)于所述太陽輪的軸向兩端；所述太陽輪在軸向面向所述行星架的一側(cè)設(shè)有第二軸承，并通過所述第二軸承支撐在所述行星架上；所述太陽輪在軸向面向所述軸承圈的一側(cè)設(shè)有第三軸承，并通過所述第三軸承支撐在所述軸承圈上。

可選的，所述第二軸承、第三軸承為止推軸承。

可選的，所述驅(qū)動軸還包括壓塊，所述壓塊套設(shè)在所述第一部分外且位于所述軸承圈背向所述第二部分的一端。

可選的，所述驅(qū)動軸的所述第二部分伸出所述殼體，并在伸出部分與所述輪輞連接；所述輪轂驅(qū)動器總成還包括制動器，同軸地套設(shè)在所述輪輞與所述伸出部分之間，所述制動器包括制動鼓和制動蹄，所述制動蹄固定于所述殼體外壁，所述制動鼓固定于所述伸出部分上。

可選的，所述轉(zhuǎn)子支架與所述殼體的內(nèi)壁之間具有間隙；所述間隙內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)變壓器，所述旋轉(zhuǎn)變壓器包括同軸套設(shè)的旋變轉(zhuǎn)子和旋變定子，所述旋變轉(zhuǎn)子固定于所述轉(zhuǎn)子支架，所述旋變定子固定于所述殼體內(nèi)壁。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明將輪轂軸承集成在驅(qū)動軸和殼體上，一方面不需要在另外設(shè)置用于支撐殼體的支撐軸承，可以在增加輪轂驅(qū)動器的集成度的同時，減小整個其總重量；另一方面由于滾動體直接設(shè)置在殼體和驅(qū)動軸之間，不需要再另外設(shè)置軸承內(nèi)圈和軸承外圈，滾動體的直徑可以設(shè)置得更大，從而增加輪轂軸承的載荷能力。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的輪轂驅(qū)動器總成的分解示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例的輪轂驅(qū)動器總成立體剖視圖；

圖3是本發(fā)明實施例的輪轂驅(qū)動器總成沿軸向的剖面圖；

圖4示出了本發(fā)明實施例的輪轂驅(qū)動器總成的驅(qū)動軸與殼體以及制動器之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系；

圖5示出了本發(fā)明實施例的輪轂驅(qū)動器總成的驅(qū)動軸與電機、行星減速器以及殼體之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。

本發(fā)明實施例提供一種輪轂驅(qū)動器總成，參照圖1并結(jié)合圖2、圖3所示，該輪轂驅(qū)動器總成包括由內(nèi)而外同軸套設(shè)的驅(qū)動軸10、輪輞20，以及套設(shè)于驅(qū)動軸10和輪輞20之間的殼體30，殼體30通過輪轂軸承支撐在驅(qū)動軸10上。殼體30內(nèi)容置有驅(qū)動器，用于驅(qū)動車輪轉(zhuǎn)動。

本實施例中，殼體30作為輪轂軸承的外圈，驅(qū)動軸10作為輪轂軸承的內(nèi)圈。輪轂軸承還包括滾動體60，設(shè)于殼體30的徑向內(nèi)側(cè)和驅(qū)動軸10的外周面之間，用于支撐殼體30。也就是說，殼體30通過滾動體60支撐在驅(qū)動軸10上。

由此可見，本實施例的輪轂驅(qū)動器中，將輪轂軸承集成在驅(qū)動軸10和殼體30上，一方面不需要在另外設(shè)置用于支撐殼體30的支撐軸承，可以在增加輪轂驅(qū)動器的集成度的同時，減小整個其總重量；另一方面由于滾動體60直接設(shè)置在殼體30和驅(qū)動軸10之間，不需要再另外設(shè)置軸承內(nèi)圈和軸承外圈，滾動體60的直徑可以設(shè)置得更大，從而增加輪轂軸承的載荷能力。

其中，滾動體60在沿驅(qū)動軸10軸向的布置位置根據(jù)驅(qū)動軸10以及殼體30的形狀來確定。本實施例中，滾動體60有兩組且分別設(shè)于殼體30沿驅(qū)動軸10軸向的兩端，殼體30通過兩組滾動體支撐在驅(qū)動軸10上，每一組滾動體圍繞形成與驅(qū)動軸10同軸的圓。

這樣設(shè)置的好處在于，兩組滾動體60沿軸向的間隔距離足夠大，可以使得驅(qū)動軸10在承受由滾動體60傳遞的載荷時，使得載荷在驅(qū)動軸10軸向的分布更加均勻，驅(qū)動軸10更加不容易發(fā)生變形，從而提高驅(qū)動軸10的載荷能力。

如前所述，殼體30用于容置驅(qū)動器。從理論上來說，殼體30中的容納腔可以具有各種形狀，只要能夠妥善安置驅(qū)動器即可。但是本實施例中，結(jié) 合圖4所示，殼體30基本為圓柱形，且在其內(nèi)部具有基本也呈圓柱形的容納腔30a。驅(qū)動器均設(shè)置于該圓柱形的容納腔30a內(nèi)。

具體地，如圖1至3并結(jié)合圖4所示，殼體30包括相互連接的第一殼體31和第二殼體32，第一殼體31、第二殼體32圍成用于容置驅(qū)動器的所述容納腔30a。

如圖4，第一殼體31具有圓柱狀的周壁31a、以及位于圓柱狀周壁31a的軸向一端的圓盤狀的底壁31b，第二殼體32呈圓盤狀、且蓋設(shè)在圓環(huán)狀周壁31a的軸向另一端。圓盤狀的底壁31b以及圓盤狀的第二殼體32均開設(shè)有與驅(qū)動軸10同軸且與容納腔30a連通的通孔(圖中未標注)，以供驅(qū)動軸10穿過。

兩組滾動體60分別設(shè)于第二殼體32的徑向內(nèi)側(cè)和驅(qū)動軸的外周面之間、定義為第一滾動體61，以及底壁31b的徑向內(nèi)側(cè)與驅(qū)動軸10的外周面之間、定義為第二滾動體62。

如圖1，底壁31b的徑向內(nèi)側(cè)、第二殼體32的徑向內(nèi)側(cè)均設(shè)有與第一滾動體61、第二滾動體62對應(yīng)的第一滾道30b。結(jié)合圖4，驅(qū)動軸10分別在與第一滾道30b對應(yīng)的位置設(shè)有第二滾道10b、分別對應(yīng)第一滾動體61和第二滾動體62。第一滾動體61、第二滾動體62分別可滾動地設(shè)于對應(yīng)的第一滾道30b、第二滾道10b之間。

進一步地，結(jié)合圖4，殼體30的徑向內(nèi)側(cè)與驅(qū)動軸10之間還設(shè)有第一密封件71，用于封閉殼體30和驅(qū)動軸10之間的縫隙。第一密封件71分別位于殼體30的軸向兩端。鑒于本實施例中殼體30的構(gòu)造，第一密封件71分別設(shè)置于第一殼體31的底壁31b與驅(qū)動軸10之間，以及第二殼體32與驅(qū)動軸之間。

由此，殼體30與驅(qū)動軸10之間通過第一密封件71密封，以使得容納腔30a成為一個密閉的容納腔。而由于輪轂軸承也需要密封，那么滾動體60也可以設(shè)置在密閉的容納腔30a中。更確切地說，第一密封件71沿殼體30的軸向方向，第一滾動體61、第二滾動體62均位于第一密封件71之間。

這樣設(shè)置能夠?qū)⑤嗇炤S承的第一滾動體61、第二滾動體62的潤滑和驅(qū)動 器的潤滑集成在一起，兩者一起通過第一密封件71來實現(xiàn)密封，保證輪轂軸承的潤滑以及輪轂軸承的性能。

其中，第一密封件71為動態(tài)密封圈，例如唇形密封圈。

在其他實施例中，第一滾動體61、第二滾動體62也可以沿軸向設(shè)置于第一密封件71外，在這種情況下，則需要增加用于密封滾動體的密封件。

繼續(xù)參照圖1至3所示，本實施例中，驅(qū)動器包括同軸套于驅(qū)動軸10外的行星減速器40，以及同軸套于行星減速器40外的電機50。電機50的輸出端與行星減速器40的輸入端傳動連接，行星減速器40的輸出端與驅(qū)動軸0傳動連接。電機50將扭矩傳遞給行星減速器40，經(jīng)由行星減速器40將扭矩放大后，再輸出至驅(qū)動軸10。

如圖1至3結(jié)合圖5所示，電機50包括由內(nèi)而外套設(shè)的轉(zhuǎn)子51和定子52，定子52固定在殼體30的內(nèi)壁上，轉(zhuǎn)子51內(nèi)同軸連接有作為電機50的輸出端的轉(zhuǎn)子支架53。

行星減速器40包括：作為行星減速器40的輸入端的太陽輪41，位于太陽輪41外且固定于殼體30內(nèi)壁的齒圈42，位于太陽輪41和齒圈42之間的若干行星輪43，以及連接各個行星輪43的行星架44。太陽輪41作為行星減速器40的輸入端通過第一軸承81支撐在驅(qū)動軸10上，行星架44作為行星減速器40的輸出端與驅(qū)動軸10固定連接。

其中，固定連接的方式可以有很多種，例如過盈配合、壓緊配合等。本實施例中，行星架44與驅(qū)動軸10之間通過花鍵連接。具體地，如圖5，驅(qū)動軸10上設(shè)有面向行星架10的軸肩10a，行星架44沿軸向頂靠在軸肩10a上并在軸向一端通過軸肩10a進行限位。

由此可見，本實施例中，電機50的轉(zhuǎn)子支架53與行星減速器40的太陽輪41直接連接，行星減速器40的行星架44則與驅(qū)動軸10直接連接，在扭矩傳遞的過程中，動力的損耗小，驅(qū)動軸10能夠?qū)﹄姍C50的驅(qū)動扭矩快速響應(yīng)，提高驅(qū)動效率。

其中，第一軸承81可以選用滾珠軸承、一般滾珠軸承等。本實施例的第一軸承81為滾針軸承，這樣可以減小第一軸承81占用的徑向空間，從而放 寬行星減速器40以及電機50的選擇空間。

在其他實施例中，行星架44與驅(qū)動軸10之間也可以通過傳動部件傳動連接。

進一步地，如圖1至3并結(jié)合圖5，行星減速器40的行星架44和電機50的轉(zhuǎn)子支架53分別位于太陽輪41的軸向兩側(cè)，轉(zhuǎn)子支架53沿徑向延伸至太陽輪41、并與太陽輪41抗扭轉(zhuǎn)地連接，例如過盈配合連接、焊接連接或者一體成型。

轉(zhuǎn)子支架53直接與太陽輪41連接，以將扭矩直接傳遞給太陽輪，可以提高扭矩傳遞效率。

進一步地，驅(qū)動軸10在軸向具有第一部分11、第二部分12以及位于第一部分11、第二部分12之間的第三部分13，第三部分13用于支撐太陽輪41，第三部分13的直徑大于第一部分11但小于第二部分12。第一滾動體61設(shè)于第一部分11上，第二滾動體62設(shè)于第二部分12上。

其中，驅(qū)動軸10還包括固套于第一部分11外的軸承圈14，軸承圈14用于支撐第一滾動體61，使得第一滾動體61、第二滾動體62所在的圓具有相同的直徑。

軸承圈14與第一部分11之間設(shè)有第二密封件72，用于封閉軸承圈14與第一部分11之間的縫隙。第二密封件72可以選用靜態(tài)密封圈，例如O形圈。

如圖1至3所示，輪輞20沿軸向的截面大致呈C形，驅(qū)動軸10的第一部分11靠近C形開口的位置，第二部分12伸入C形的底部。也就是說，沿軸向朝向C形開口的方向，驅(qū)動軸10的外徑呈減小的趨勢，這樣可以方便各個環(huán)形部件從C形開口的外部依次套入驅(qū)動軸10。

進一步地，軸承圈14和行星架44分別設(shè)于太陽輪41的軸向兩端，且在軸向方向的投影上分別與太陽輪41部分重疊。也就是說，行星架44位于太陽輪41面向第二部分12的一端，那么轉(zhuǎn)子支架53則相應(yīng)地位于太陽輪41面向第一部分11的一端。

其中，沿軸向方向，太陽輪41與軸承圈14之間，以及太陽輪41與行星 架44之間分別設(shè)有軸承，以使得太陽輪41在軸向通過軸承支撐在軸承圈14和行星架44之間，從而固定電機轉(zhuǎn)子51以及轉(zhuǎn)子支架53的軸向位置。

具體地，如圖5所示，太陽輪41在軸向面向行星架44的一側(cè)設(shè)有第二軸承82，并通過第二軸承82支撐在行星架44上；太陽輪41在軸向面向軸承圈14的一側(cè)設(shè)有第三軸承83，并通過第三軸承83支撐在軸承圈14上。由此，太陽輪41沿軸向的兩端分別通過行星架44、軸承圈14來限位，而行星架44的軸向兩端則分別通過太陽輪41和驅(qū)動軸10的軸肩10a來限位。

其中，第二軸承82、第三軸承83可以選用滑動軸承、平面軸承等。本實施例中的第二軸承82、第三軸承83為止推軸承。

進一步地，如圖1至3并結(jié)合圖4，驅(qū)動軸10還包括壓塊15，壓塊15套設(shè)在第一部分11外且位于軸承圈14背向第二部分12的一端，用于對軸承圈14沿軸向背向太陽輪41的一端進行限位，防止軸承圈14沿軸向脫出驅(qū)動軸10。由此，軸承圈14的軸向兩端分別通過太陽輪41和壓塊15來限位。

進一步地，如圖1至3并結(jié)合圖4，驅(qū)動軸10的第二部分12伸出殼體30，并在伸出部分與輪輞20連接。輪轂驅(qū)動器總成的輪輞20內(nèi)還集成有制動器T。

制動器T同軸地套設(shè)在輪輞20和第二部分12的伸出部分之間。制動器T包括制動蹄T1和制動鼓T2，制動蹄T1固定于殼體30的外壁，制動鼓T2則固定于驅(qū)動軸10的伸出部分上。

其中，如圖4，驅(qū)動軸10為法蘭軸，第二部分12上設(shè)有連接法蘭14，制動鼓T2位于連接法蘭14的軸向一端且通過連接螺栓S固定在連接法蘭14上。

進一步地，如圖1、圖2以及圖5所示，轉(zhuǎn)子支架53與殼體30的內(nèi)壁之間具有間隙。該間隙內(nèi)設(shè)有旋轉(zhuǎn)變壓器90，旋轉(zhuǎn)變壓器90包括同軸套設(shè)的旋變轉(zhuǎn)子91和旋變定子92，旋變轉(zhuǎn)子91固定于轉(zhuǎn)子支架53，旋變定子92固定于殼體30內(nèi)壁。

旋轉(zhuǎn)變壓器90的工作原理與普通變壓器類似，旋變定子92相當(dāng)于普通變壓器的原邊線圈，旋變轉(zhuǎn)子91相當(dāng)于副邊線圈，旋變轉(zhuǎn)子91相對于旋變 定子92可以旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)變壓器90與電機控制器連接，通過旋變轉(zhuǎn)子91相對于旋變定子的相對轉(zhuǎn)角來判斷電機的電流、電壓，并將電機的電流、電壓發(fā)送給電機控制器，由電機控制器根據(jù)電機的電流、電壓來控制電機的工作。

綜上所述，本實施例的輪轂驅(qū)動器總成在輪轂圍成的空間內(nèi)集成了電機、行星減速器以及制動器，同時將輪轂軸承的外圈和內(nèi)圈分別集成在殼體和驅(qū)動軸上，整個裝置的集成度高，驅(qū)動軸對驅(qū)動器和制動器的響應(yīng)快，驅(qū)動和制動效率高。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準。