CN105564219A - 轮毂驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供紧凑型轮毂驱动装置。为此，根据本发明实施例的轮毂驱动装置为，轮毂可旋转地结合于插入于车轮内部的电机外壳并支撑，所述轮毂根据配置在所述电机外壳内部的转子的旋转力来旋转所述车轮。

Description

轮毂驱动装置

技术领域

本发明涉及轮毂驱动装置，更详细地说涉及在车轮内部设置驱动所述车轮的电机的轮毂驱动装置。

背景技术

随着化石燃料逐渐枯竭，正在开发利用储存在电池的电能来驱动的电机的电动车，代替使用诸如汽油、柴油等石化燃料车辆。

电动车区分为，只利用储存在充电电池的电能来驱动电机的纯电动车、利用光电池来驱动电机的太阳能电池车辆、利用使用氢燃料的燃料电池来驱动电机的燃料电池车辆、利用石化燃料来驱动引擎且利用电池驱动电机进而并用引擎与电机的混合动力车辆。

一般地说，轮毂电机(In-WheelMotor)作为使用于诸如电动车以电力为动力源的汽车的技术，与在汽油或柴油车中通过引擎-变速器-传动轴的动力传达来旋转驱动车轮的方式不同，是以配置在车轮轮缘内部的电机使动力直接传达于车轮的技术。

因此，在适用轮毂电机的情况，可省略诸如引擎、变速器或汽车齿轮的驱动及动力传达装置，因此可减轻车辆的重量，并且在具有在动力传达过程中减低能量损失的优点。

但是，在适用轮毂电机的情况，在经过所述车轮中心的直线上按顺序排列用于在所述电机旁边放大所述电机的驱动力的减速器与用于制动所述车轮的鼓式刹车装置，因此所述电机无法完全插入地配置在所述车轮的内部，因此存在轮毂驱动装置的左右宽度大的问题，并且也存在缺乏设置驻车制动器的空间的问题。

发明内容

(要解决的问题)

本发明的目的在于提供紧凑型轮毂驱动装置。

本发明的目的不限制于在上述谈及的目的，并且未谈及的或其他目的可被技术人员明从以下的记载明确理解。

(解决问题的手段)

为了达成目的，根据本发明实施例的轮毂驱动装置，包括：电机外壳，插入于车轮的内部；转子，配置在所述电机外壳内部并进行旋转驱动；转子轴，在所述转子的中间凸出并与所述转子一起旋转；轮毂，可旋转地结合于所述电机外壳，并且结合于所述转子轴以所述转子的旋转力来旋转所述车轮。

其他实施例的具体事项包括于详细说明及图面。

(发明的效果)

根据本发明的轮毂驱动装置为，由于轮毂可旋转地结合于电机外壳，因此具有缩短轮毂驱动装置的左右宽度的效果。

并且，所述轮毂直接结合于轮毂电机的转子轴，因此具有缩短轮毂驱动装置的左右宽度的效果。

并且，鼓式刹车装置配置在电机外壳内部，因此具有缩短轮毂驱动装置的左右宽度的效果。

并且，可在所述电机外壳内部设置驻车制动器，因此具有可缩短轮毂驱动装置的左右宽度的效果。

本发明的效果并不限制于在以上谈及的效果，未谈及的其他效果可被技术人员从权利要求范围的记载明确理解。

附图说明

图1是在汽车内侧中的根据本发明实施例的轮毂驱动装置的正面图。

图2是沿图1的A-A线的剖面图。

(附图标记说明)

1：车轮2：轮胎

3：尾臂4、25、35、65：紧固部件

5：液压线6：驻车制动器的缆线

10：轮毂电机12：电机外壳

12a：安装部14：定子

16：转子芯体18：转子

18a：转子轴18b：螺母

18c：密封部件20：轮毂

22：车轮结合部24：电机外壳结合部

30：背板40：轴承

50：解析器60：鼓式刹车装置

62：刹车蹄64：刹车鼓

70：液压气缸

具体实施方法

与附图一起参照详细后述的实施例，可明确本发明的优点、特征及达成方法。但是，本发明并不被以下公开的实施例限定，而是可实现多种不同的形态，本实施例只是使本发明的公开更加完整，并且是为了更加完整地告知在本发明所述技术领域具有通常知识的技术人员本发明的范围而提供的，本发明只由权利要求的范围来定义。在说明书的整体内容中相同参照符号称为相同构成要素。

以下，参照附图说明根据本发明实施例的轮毂驱动装置。

图1是在汽车内侧中的根据本发明实施例的轮毂驱动装置的正面图。图2是沿图1的A-A线的剖面图。

参照图1及图2，根据本发明实施例的轮毂驱动装置包括配置在车轮1内部的轮毂电机10。

车轮1在轮缘的外周面安装轮胎2。在车轮1的内侧通过紧固部件25结合轮毂20。在本实施例中，使用螺栓为紧固部件25。

轮毂20，包括：通过紧固部件25结合于车轮1的内侧中心附近的车轮结合部22；在轮结合部22的中间向汽车内侧弯曲90度而凸出形成的电机外壳结合部24。

电机外壳结合部24中间为形成中空状，并配置在以左右方向经过车轮1的中心的直线上。

车轮1的轮缘为，向汽车内侧的部分被开口。

轮毂电机10通过轮缘的被开口的部分插入到车轮1的内侧。配置轮毂电机10被完全插入于车轮1的内部。

轮毂电机10，包括：完全插入于车轮1内部来配置的电机外壳12；固定并结合于电机外壳12的内侧的定子14；以与定子14隔离的状态配置在定子14的内部，并在轮毂电机10施加电流的情况下进行旋转的转子芯体16；外周面结合于转子芯体16的内周围面并旋转转子芯体16的情况下与转子芯体16一起旋转驱动的转子18。

电机外壳12为，在向汽车外侧的电机外壳12的前方面中间，向后方凹陷来形成安装部12a。在安装部12a插入轮毂20的电机外壳结合部24。

电机外壳12为向汽车内侧的其后方面被开口。在电机外壳12的被开口的后方面通过紧固部件35结合背板30。在本实施例中，使用螺栓为紧固部件35。在背板30结合于电机外壳12的情况下，背板30覆盖电机外壳12的被开口的后方面。

轮毂20的电机外壳结合部24插入到电机外壳12的安装部12a之后，可旋转地结合于电机外壳12的安装部12a。电机外壳结合部24可通过轴承40来可旋转地结合于安装部12a。轴承40可被配置为双轴承。

在转子18的中间凸出配置转子轴18a。在转子18旋转的情况下，转子轴18a与转子18一起进行旋转。

转子轴18a也可直接形成在转子18，并且转子轴18a也可与转子18形成单独的部件通过按键固定在转子18。

转子轴18a配置为，在转子轴18a直接形成在转子18的中间的情况下，转子轴18a向转子18的两面凸出形成；及转子轴18a与转子18形成单独的部件，并转子轴18a贯通转子18的中间进而两端从转子18凸出。

转子轴18a为，向前方的转子轴18a一端贯通电机外壳12的安装部12a中间来配置为凸出向电机外壳12的外部。转子轴18a的一端配置为贯通插入到安装部12a的轮毂20中间的电机外壳结合部24进而向轮毂20外部凸出，而向其轮毂20的外部凸出配置的转子轴18a的一端通过螺母18b结合于轮毂20。

转子轴18a与轮毂20的电机外壳结合部24相同地配置在以左右方向经过车轮1中心的直线上。即，转子轴18a、轮毂20的中心、车轮1的中心配置在一条直线上。

转子轴18a为，在贯通电机外壳结合部24的转子轴18a外周面固定于电机外壳结合部24的内周面。

转子轴18a的外周面与电机外壳结合部24内周面之间配置密封部件18c(seal)。密封部件18c密封转子轴18a的外周面与电机外壳结合部24内周面之间的间隙，进而防止异物质进入电机外壳12内部。

转子轴18a的向汽车内侧的另一端可旋转地结合于背板30的中间。

在背板30的中间配置用于检测转子轴18a位置的解析器50。

电机外壳结合部24的外周面可旋转地结合于电机外壳12的安装部12a，因此轮毂20被电机外壳12支撑。并且，轮毂20为电机外壳结合部24的内周面结合于转子轴18a的外周面。与此相同。轮毂20可旋转地结合于电机外壳12，因此轮毂20被电机外轮12支撑，并且轮毂20结合于转子轴18a，因此在转子18旋转的情况下，轮毂20因转子18的旋转力与转子18一同进行旋转。因此在转子18旋转的情况下，轮毂20可旋转车轮1。

根据本发明实施例的轮毂驱动装置，在轮毂电机10及轮毂20之间并未设置用于放大轮毂电机10的驱动力的现有的减速器，而是轮毂电机10的转子轴18a直接与轮毂20结合来旋转轮毂20，因此轮毂电机10可完全插入于车轮1的轮缘内部，进而使轮毂驱动装置变得紧凑。只是，为了代替所述减速器的功能，相比于现有的转子芯体使用直径更大的转子芯体16，进而相比于现有的轮毂电机可更加放大驱动力。

在背板30的外侧面通过紧固部件4结合尾臂3。在本实施例中，使用螺栓为紧固部件4。在这里，尾臂3结合减震器是悬架的部分零部件，其中减震器是用于吸收从路面通过车轮1传达到车体的振动。所述减震器作为其上端连接于所述车体而其下端安装并结合于尾臂3的零部件，在所述减震器也设置弹簧。

在车轮1的内部还设置用于制动车轮1的鼓式刹车装置60。在本实施例中，为了缩短轮毂驱动装置的左右宽度，鼓式刹车装置60被配置在电机外壳12的内部。

即，鼓式刹车装置60，包括：在电机外壳12内中配置在背板30的刹车蹄62；与通过紧固部件65结合于转子18的刹车鼓64。在本实施例中使用螺栓为紧固部件65。

背板30，配置在电机外壳12内部的面即内侧面结合液压气缸70。液压气缸70与刹车蹄62连接并向刹车蹄62供给液压油。

若从液压气缸70供给液压油，则刹车蹄62被扩张而紧贴于刹车鼓64。即，在刹车蹄62被扩张的情况下，刹车鼓64与刹车蹄62摩擦进而制动转子18。

在背板30形成插入液压线5的孔32，其中液压线5是用于向液压气缸70供给液压油。液压线5插入到孔32来与液压气缸70连接。因此，流动于液压线5内的液压油向液压气缸70供给并储存于液压气缸70内之后，重新在液压气缸70内供给到刹车蹄62内，进而刹车蹄62被所述液压油扩张而接触于刹车鼓64，进而刹车鼓64与刹车蹄62摩擦。

并且，在背板30形成插入驻车制动器的线缆6的孔34，驻车制动器的线缆6插入到孔34可与约束转子18旋转的机械的卡钳(caliper，未图示)连接。即，在背板30的内侧面设置所述卡钳，在与所述卡钳面对的转子18的一面设置垫片(未图示)，在驻车制动器的缆线6被拉动的情况下，配置在所述卡钳的圆盘加压所述垫片，以使转子18无法旋转，进而车轮1将无法进行旋转。

根据如上述构成的本发明实施例的轮毂驱动装置的组装过程如下。在以下说明的组装过程只不过是一实施例，并且如图2所示只要在完成组装时的构成零部件之间的相互结合关系相同，则也可被技术人员改变部分组装顺序。

首先，电机外壳12的内周面以缩合来结合定子14。

之后，将轴承40紧固于电机外壳12的安装部12a之后，将轮毂20的电机外壳结合部24插入到轴承40，将轮毂20可旋转地结合于电机外壳12。

之后，在转子18的外周面以缩合来结合转子芯体16。

之后，通过紧固部件65将刹车鼓64结合于转子18。

之后，在背板30结合液压气缸70，将液压气缸70及刹车蹄62配置在背板30。

之后，将解析器50紧固于背板30的中间。

之后，将液压线5插入于形成在背板30的孔32来与液压气缸70结合。

之后，将驻车制动器的缆线6插入于形成在背板30的孔34，来与约束转子18旋转的结构结合。

之后，将转子轴18a的前端插入于轮毂20的电机外壳结合部24，并且转子轴18a的后端插入于解析器50的同时，通过紧固部件35将背板30紧固于电机外壳12。

之后，将螺母18b紧固于转子轴18a的前端，将转子轴18a的前端固定在轮毂20。

之后，通过紧固部件4将尾臂3紧固于背板30，并通过紧固部件25将轮毂20的车轮结合部22紧固于车轮1，进而完成根据本发明实施例的轮毂驱动装置的组装。

如下说明根据如上述构成的本发明实施例的轮毂驱动装置的作用。

第一，说明车轮1旋转的过程。

首先，若在轮毂电机10的逆变器施加电流，则因定子14及转子芯体16的磁场而旋转转子芯体16。因此，结合于转子芯体16的转子18与转子芯体16一起同时旋转。然后，转子轴18a及轮毂20也与转子18一起同时旋转，进而驱动车轮1旋转。

第二，说明车轮1被制动的过程。在这里，在刹车鼓64摩擦于刹车蹄62的同时产生的制动力，与通过轮毂电机10的逆变器控制而生成的制动力将全部被利用于制动车轮1的过程。

更详细地说，若液压油通过液压线5供给到液压气缸70内，则刹车蹄62被扩张来紧贴于刹车鼓64，进而制动转子18。同时，通过轮毂电机10的逆变器控制根据定子14及转子芯体16的磁场在转子芯体16生成制动力，则转子18被制动，进而制动车轮1。

如上所述，根据本发明的轮毂驱动装置为，轮毂20可旋转地结合于电机外壳12，因此缩短了轮毂驱动装置的左右宽度。

并且，轮毂20直接结合于轮毂电机10的转子轴18a，因此缩短了轮毂驱动装置的左右宽度。

并且，鼓式刹车装置60配置在电机外壳12内部，因此缩短了轮毂驱动装置的左右宽度。

并且，可在电机外轮12的内部设置驻车制动器，因此缩短了轮毂驱动装置的左右宽度。

在本发明所属技术领域具有通常知识的技术人员应该能够理解不改变本发明的技术思想或必要特征也可实施其他具体形态。因此，应该理解为在以上记述的实施例是示例性而并非限定性的。本发明的范围相比于上述详细说应该由权利要求书的范围来体现，应该解释为从权利要求的范围的意义及范围还有与其同等的概念导出的所有改变包括在本发明的范围。

Claims (12)

1.一种轮毂驱动装置，其特征在于，包括：

电机外壳，插入于车轮的内部；

转子，配置在所述电机外壳内部并进行旋转驱动；

转子轴，在所述转子的中间凸出并与所述转子一起旋转；

轮毂，可旋转地结合于所述电机外壳，并且结合于所述转子轴以所述转子的旋转力来旋转所述车轮。

2.根据权利要求1所述的轮毂驱动装置，其特征在于，还包括：

轴承，将所述轮毂可旋转地结合于所述电机外壳。

3.根据权利要求1所述的轮毂驱动装置，其特征在于，

所述转子轴贯通所述轮毂的中间。

4.根据权利要求1所述的轮毂驱动装置，其特征在于，

所述电机外壳完全插入于所述车轮的内部。

5.根据权利要求1所述的轮毂驱动装置，其特征在于，

所述电机外壳中间被凹陷来形成插入所述轮毂的安装部，

所述轮毂可旋转地结合于所述安装部。

6.根据权利要求5所述的轮毂驱动装置，其特征在于，

所述轮毂，包括：

车轮结合部，结合于所述车轮；

电机外壳结合部，从所述车辆结合部弯曲，并且插入于所述安装部并可旋转地结合于所述安装部。

7.根据权利要求1所述的轮毂驱动装置，其特征在于，

结合所述轮毂的所述电机外壳的相反的面被开口，

还包括覆盖所述电机外壳的所述被开口的相反的面并且结合于所述电机外壳的背板。

8.根据权利要求7所述的轮毂驱动装置，其特征在于，

在所述背板结合尾臂，其中，所述尾臂安装吸收车体的振动的减震器。

9.根据权利要求7所述的轮毂驱动装置，其特征在于，还包括：

刹车蹄，在所述电机外壳内中配置在所述背板；

刹车鼓，以与所述刹车蹄隔离的状态结合于所述转子，并且在所述刹车蹄被扩张的情况下与所述刹车蹄摩擦。

10.根据权利要求9所述的轮毂驱动装置，其特征在于，还包括：

液压气缸，在所述电机外壳内结合于所述背板，并且向所述刹车蹄供给液压。

11.根据权利要求10所述的轮毂驱动装置，其特征在于，

在所述背板形成孔，来插入用于向所述液压气缸供给液压油的液压线。

12.根据权利要求7所述的轮毂驱动装置，其特征在于，

在所述背板形成孔来插入驻车制动器的缆线。