[发明专利]轮毂驱动总成

说明书

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别是涉及一种轮毂驱动总成。

背景技术

电动汽车是指以车载电源为动力并用电机驱动车轮行驶的车辆，其包含 用于驱动、制动车轮的轮毂驱动总成，该轮毂驱动总成将动力、传动和制动 装置都整合到轮毂内，因而将电动汽车的机械部分大大简化。

图1是现有一种轮毂驱动总成的结构简化示意图，如图1所示，该轮毂 驱动总成包括：轮毂1，具有沿轮毂驱动总成的轴向延伸的环形本体1b、以 及自本体1b的一端沿轮毂驱动总成径向向内的方向延伸的轮辐1c，轮胎用于 安装在本体1b的外周面上；位于轮毂1内的外壳2，车辆行驶时外壳2始终 静止不动，外壳2与轮毂1在径向上存在间隙G，并具有连通的电机腔2a和 减速器腔2b，减速器腔2b位于电机腔2a的径向内侧；位于电机腔2a内的电 机3；位于减速器腔2b内的减速器4；制动器5，沿轮毂驱动总成轴向位于轮 毂安装面1a和减速器腔2b之间。电机3的输出端与减速器4的输入端连接， 减速器4的输出端与轮毂1的轮辐1c连接，制动器5的输出端直接与轮毂1 连接。

该轮毂驱动总成还包括：位于轮毂驱动总成的中轴线A上的中心轴6， 减速器4套设在中心轴6上；支承在中心轴6上的轮毂轴承7，轮毂轴承7位 于电机3的径向内侧，并具有两列滚动体7a、以及与中心轴6固定连接的内 圈(未标识)，轮毂轴承7的中央面O₁沿轮毂驱动总成轴向位于轮毂1的中 央面O₂远离制动器5的一侧，中央面O₁、O₂均垂直于轮毂驱动总成的中轴 线A，两列滚动体7a关于中央面O₁对称设置，轮毂1的中心C位于中央面 O₂上。

该轮毂驱动总成还包括：位于电机腔2a内并位于减速器4径向外侧的两 个支撑轴承8以及两个密封件9，两个支撑轴承8沿轮毂驱动总成轴向位于电 机腔2a朝向减速器腔2b的开口2c的两侧，两个密封件9沿轮毂驱动总成轴 向位于开口2c的两侧，支撑轴承8用于支撑电机3的转子，密封件9用于隔 绝电机腔2a。

车轮处于驱动模式时，电机3输出的驱动扭矩通过减速器4的作用被放 大，放大后的驱动扭矩输出至轮毂1，以驱动轮毂1相对外壳2转动。

车轮处于制动模式时，制动器5输出的制动扭矩直接作用在轮毂1上， 以实现制动。

但是，上述轮毂驱动总成存在以下缺陷：

1)支承在中心轴6上并位于电机3径向内侧的轮毂轴承7的径向尺寸较 小，使滚动体7a的尺寸以及数量均较小，造成轮毂轴承7的刚度不足。

2)车辆行驶时，若路面上的硬物卡入轮毂1与外壳2之间的间隙G内， 硬物会阻碍轮毂1的转动，并对相对转动的轮毂1和外壳2造成磨损，缩短 了轮毂1和外壳2的使用寿命。

3)为避免上述缺陷2)的发生，会将轮毂1与外壳2之间的间隙G设置 得偏大一些，使外壳2的径向尺寸较小，从而造成减速器腔2a的外径尺寸较 小，无法获得较大的减速比。

4)车辆在崎岖不平的路面上行驶时，轮毂1的主体1b可能会因受到路 面施加的急剧增大的作用力而发生形变，该形变所产生的作用力会经由轮辐 1c传递至减速器4的输出端，造成减速器4产生较大的噪音、以及磨损。

5)轮辐1c较重，导致整个轮毂1较重，既不便于轮胎的更换，也造成 车轮的转向不灵活。

6)车辆行驶时，轮毂1会受到路面施加的作用力，可认为该作用力的总 作用力基本上位于轮毂1的中央面O₂上。由于轮毂轴承7的中央面O₁与轮 毂1的中央面O₂沿轮毂驱动总成轴向存在间距，故在该总作用力的作用下轮 毂轴承7会受到弯矩的作用，造成轮毂轴承7的耐久性不足。

7)无法在中心轴6的刚度、减速器4的减速比之间取得良好的平衡，原 因在于：若要求中心轴6具有较大的刚度，则中心轴6的外径较大，会造成 减速器腔2b的空间较小，造成减速器4无法获得较大的减速比；反之，若要 求减速器4具有较大的减速比，则要求中心轴6的外径较小，会造成中心轴6 的刚度不足。

8)制动器5输出的制动扭矩直接作用在轮毂1上，为了实现在各种行驶 工况下的制动要求，制动器5的最大输出扭矩需要足够大，导致制动器5的 动力学要求高、以及尺寸较大。