[发明专利]用于车辆的轮毂驱动装置及轮毂驱动车辆

说明书

本发明涉及一种用于车辆的轮毂驱动装置及轮毂驱动车辆。该轮毂驱动装置包括电机、第一减速级、中心传动轴、第二减速级和轮毂，该电机的扭矩经过第一减速级、中心传动轴和第二减速级被传送到轮毂上，将第一减速级和第二减速级设计为与中心传动轴具有相同的旋转轴线的行星齿轮传动机构，并且第一减速级和第二减速级被分别布置在中心传动轴的两端且分别与中心传动轴传动连接；其中，电机的转子与中心传动轴具有相同的旋转轴线，并且该转子与第一减速级传动连接。本发明的轮毂驱动装置及轮毂驱动车辆能够通过较短的传动链获得较大的传动比，减小能量损失并提高轮毂驱动装置整体的紧凑性和稳定性。

技术领域

本发明涉及轮毂驱动领域。具体地，本发明涉及一种用于车辆的轮毂驱动装置及包括这种轮毂驱动装置的车辆。

背景技术

随着化石能源的日渐枯竭和空气污染的加剧，新能源车辆越来越受到社会的重视。当前的新能源车辆多采用中心驱动电机、离合器、2-3挡变速器和传统的驱动桥来驱动车轮。这样的驱动系统所包含的部件较多，传动链非常长，因而能量损失较大。传统驱动桥中的所有这些部件以及差速器都对车辆布局有较大影响，比如在公交车中，这些部件的上方需要设置凸台，影响了车辆内部的空间布局。

新兴的轮毂驱动技术可以在一定程度上解决上述问题。但要将驱动电机、变速机构及制动机构都集成在轮内有限的空间中，这在技术上有很大限制，尤其是对于重型汽车、矿用自卸车、越野车和公共汽车等大型车辆或载重车辆，其一般具有较大的增扭需求，现有的轮毂驱动装置所采用的单级减速机构很难满足这种需求。

CN 104290721 B公开了一种新能源汽车的轮边电机驱动桥。在该驱动桥中，每个车轮具有两级减速器，其中，一级减速器由两个相互啮合的齿轮组成，二级减速器为行星齿轮组。在这种布局下，电机输出轴与行星齿轮组不同轴布置，进而与轮毂不同轴布置。这种布置不易装配，稳定性不足，并且需要较大的布局空间。

发明内容

因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种能够在紧凑的空间布局中获得较大变速比的轮毂驱动装置及轮毂驱动车辆。

上述技术问题通过根据本发明的一种轮毂驱动装置而得到解决。该轮毂驱动装置包括电机、第一减速级、中心传动轴、第二减速级和轮毂，电机的扭矩依次经过第一减速级、中心传动轴和第二减速级被传送到轮毂上，从而驱动轮毂转动。根据本发明的设计方案，第一减速级和第二减速级均为行星齿轮传动机构，电机的转子与第一减速级传动连接，尤其与第一减速级的太阳轮抗扭连接，第一减速级和第二减速级被分别布置在中心传动轴的两端且分别与中心传动轴传动连接，其中，转子、第一减速级、第二减速级均与中心传动轴具有相同的旋转轴线，即同轴布置。通过设置与电机的转子共轴布置的两级减速装置，可以通过较短的传动链获得较大的传动比，减小能量损失，并提高轮毂驱动装置整体的紧凑性和稳定性。

根据本发明的一个优选实施例，该轮毂驱动装置还包括中空支架，中空支架被固定在电机的壳体上并与中心传动轴共轴布置，其中，中心传动轴从中空支架的中空部分中穿过。优选地，该中空支架通过滚动轴承支承在中心传动轴上。优选地，在第一减速级与第二减速级之间设置有轮毂轴承，轮毂通过轮毂轴承支撑在中空支架上。中空支架不干扰中心传动轴及轮毂的转动，同时通过轴承为中心传动轴及轮毂提供结构支撑。

根据本发明的另一优选实施例，该轮毂驱动装置还包括用于制动所述轮毂的制动装置，其中，制动装置被安置在第一减速级和第二减速级之间。优选地，该制动装置包括安装在轮毂上的制动鼓和安装在中空支架上的制动片。当车辆制动时，可以借助例如液压装置驱动制动鼓和制动片二者接合，通过二者之间的摩擦力使轮毂停止转动。这种制动装置集成在轮毂驱动装置内，节省了车辆部件的安装空间。

根据本发明的另一优选实施例，该轮毂驱动装置还包括壳体盖，电机的转子通过转子轴承支撑在壳体盖上，并且第一减速级也支撑在壳体盖上，尤其是第一减速级的齿圈支承在该壳体盖上。电机的转子能够通过转子轴承相对于壳体盖转动，从而向第一减速级输出转矩。