CN108569130A - 轮毂驱动机构 - Google Patents
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Abstract
一种轮毂驱动机构，包括：壳体，壳体背对设置的两侧分别定义第一收容室及第二收容室；驱动器，位于第一收容室内，驱动器包括用于输出驱动扭矩的环形输出部，输出部穿出壳体至达到第二收容室；密封机构，位于输出部与壳体之间且沿输出部的周向形成环形，用于阻挡第二收容室内的润滑油向第一收容室内泄露；密封机构包括：第一密封件，接触密封于输出部和壳体；第二密封件，第二密封件至少接触密封于输出部，且所述第二密封件比第一密封件的抗变形能力强。本技术方案中的第二密封件可以补偿第一密封件的密封效果，增强密封机构的密封效果，更有效避免润滑油脂向第一收容室内泄露。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种轮毂驱动机构。
背景技术
轮毂电机技术又称车轮内装电机技术，其最大特点就是将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此将电动车辆的机械部分大大简化。
现有一种轮毂驱动机构包括壳体、驱动器、减速器及密封机构。其中，壳体背对设置的两侧分别定义第一收容室及第二收容室，驱动器位于第一收容室内且减速器位于第二收容室内。并且，驱动器的输出部穿出壳体至达到第二收容室，从而输出部与减速器的输入端连接。其中，驱动器选择驱动电机，其输出部选择转子支架，转子支架连接于车轮，向车轮输出驱动扭矩。在第二收容室内存有润滑油，润滑油对减速器中的各个零部件之间的配合处起到润滑作用。
密封机构包括密封圈，密封圈接触密封于输出部和壳体，阻挡第二收容室内的润滑油向第一收容室内泄露。由于密封圈与输出部接触，因此，在输出部转动时，输出部会带动密封圈转动。在输出部与密封圈之间存在高速相对转动的情况时，输出部会在转动时挤压密封圈变形，从而输出部与密封圈之间可能会出现间隙，造成润滑油油脂泄露。
发明内容
本发明解决的问题是，现有轮毂驱动机构内的密封效果不好。
为解决上述问题，本发明提供一种轮毂驱动机构。所述轮毂驱动机构包括：壳体，所述壳体背对设置的两侧分别定义第一收容室及第二收容室；驱动器，位于所述第一收容室内，所述驱动器包括用于输出驱动扭矩的环形输出部，所述输出部穿出所述壳体至达到所述第二收容室；密封机构，位于所述输出部与壳体之间且沿所述输出部的周向形成环形，用于阻挡所述第二收容室内的润滑油向第一收容室内泄露；所述密封机构包括：第一密封件，接触密封于所述输出部和壳体；第二密封件，所述第二密封件至少接触密封于所述输出部，且所述第二密封件比第一密封件的抗变形能力强。
可选地，所述第二密封件的硬度大于第一密封件的硬度。
可选地，所述第二密封件与所述输出部之间的过盈量小于所述第一密封件与所述输出部之间的过盈量。
可选地，沿所述输出部的径向，所述第一密封件的内周面比所述第二密封件的内周面光滑。
可选地，所述第二密封件的材料为PTFE。
可选地，所述第一密封件包括：密封圈，所述第一密封件通过所述密封圈接触密封于所述输出部和所述壳体。
可选地，所述第一密封件还包括：骨架，埋设于所述密封圈内。
可选地，沿所述输出部的轴向，所述第一密封件比第二密封件靠近所述第一收容室。
可选地，沿所述输出部的轴向，所述壳体具有面向所述输出部突出的第一伸出段，且所述输出部具有面向所述壳体突出的第二伸出段，所述第一伸出段和第二伸出段沿所述输出部的周向形成环形；所述密封机构位于所述第一伸出段和第二伸出段之间的径向间隙内；所述第一密封件接触密封于所述第一伸出段和第二伸出段，从而接触密封于所述壳体和输出部；所述第二密封件接触密封于所述第二伸出段，从而接触密封于所述输出部。
可选地，所述第二密封件分为：沿输出部的径向延伸的第一段及沿所述轴向延伸的第二段，连接在一起；所述第二密封件通过所述第二段接触密封于所述第二伸出段。
可选地，所述第二段具有沿所述轴向分布的若干环形槽，所述环形槽沿所述径向面向或背向所述第二伸出段且沿所述周向形成环形。
可选地，所述第二段具有螺旋槽，所述螺旋槽沿所述径向面向或背向所述第二伸出段，且围绕所述输出部的中轴线沿着所述第二段螺旋延伸。
可选地，所述第二密封件通过所述第一段固定于所述第一密封件。
可选地，所述第二密封件固定于所述第一密封件。
可选地，轮毂驱动机构还包括：位于所述第二收容室内的减速器。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
在密封机构中，第二密封件的抗变形能力相对较强，在输出部和密封机构之间相对转动，尤其是高速相对转动时，第二密封件能够在一定程度上保持原状，从而可以补偿第一密封件因易于变形而造成的密封问题，避免润滑油泄露至第一收容室。从而，第二密封件能够增强密封机构的密封效果。
附图说明
图1示出了本发明第一实施例的轮毂驱动机构的局部结构示意图，其中示出了壳体、密封机构及驱动器之间的结构关系示意图；
图2示出了图1所示轮毂驱动机构中，密封机构、壳体及驱动器的输出部之间的连接关系示意图；
图3示出了第二实施例的轮毂驱动机构中，密封机构、壳体及驱动器的输出部之间的连接关系示意图；
图4示出了第三实施例的轮毂驱动机构中，密封机构、壳体及驱动器的输出部之间的连接关系示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、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。
第一实施例
图1为第一实施例的轮毂驱动机构的剖视图，剖切面经过轮毂驱动机构中轴线，且图1仅示出了轮毂驱动机构的上半部分，图2示出了密封机构、壳体及输出部之间的连接关系示意图。
参照图1和图2，轮毂驱动机构包括壳体1、驱动器2及密封机构3。
壳体1背对设置的两侧分别定义第一收容室1a及第二收容室1b，驱动器2位于第一收容室1a内，驱动器2包括环形输出部20，输出部20穿出壳体1至达到第二收容室1b。密封机构3位于输出部20与壳体1之间且沿输出部20的周向形成环形，用于阻挡第二收容室1b内的润滑油向第一收容室1a内泄露。密封机构3包括第一密封件31，第一密封件31接触密封于输出部20和壳体1。
轮毂驱动机构还包括减速器4(图2未示出)，减速器4位于第二收容室1b内，在第二收容室1b内存有润滑油，润滑油对减速器4中的各个零部件之间的配合处起到润滑作用，从而密封机构3用来阻挡第二收容室1b内的润滑油向第一收容室1a内泄露。
轮毂驱动机构还包括第二密封件32，第一密封件31和第二密封件32沿输出部20的轴向分布，第二密封件31至少接触密封于输出部20。其中，第二密封件32比第一密封件31的抗变形能力强，第一密封件31容易发生弹性变形，能够实现更紧密接触输出部20，从而起到更好的密封效果。但是，在输出部20和密封机构2之间出现高速相对转动时，第一密封件31受到输出部20的摩擦作用，容易发生变形而与输出部20之间形成间隙，润滑油存在经该间隙泄露的风险。此时，第二密封件32的抗变形能力强，能够在一定程度上保持原状，从而可以补偿第一密封件31的不足，避免润滑油泄露至第一收容室1a。因此，第二密封件32可以增强密封机构3在多种工况下，尤其是密封机构3和输出部20高速相对转动时的密封效果。
尤其是，沿输出部20的轴向，第一密封件31比第二密封件32靠近第一收容室1a。这样，即使润滑油从第一密封件31与输出部20之间泄露，第二密封件32也起到屏障作用，阻挡润滑油继续向第一收容室1a内泄露。
其中，在一种实施方式中，第二密封件32的硬度大于第一密封件31的硬度，实现第二密封件32比第一密封件31的抗变形能力强。例如第一密封件31包括密封圈310，密封圈310具有良好的弹性变形能力，密封圈310的材料可以选择橡胶。第二密封件32为单一材料制成，第二密封件32的材料为PTFE(Polytetrafluoroethylene的简写)。PTFE的中文名称为聚四氟乙烯，俗称塑料王，具有良好的硬度，不易发生变形。
不仅如此，PTFE还具有良好的化学稳定性及热稳定性，能够在轮毂驱动机构处于极端条件下依然保持优良的稳定性，发挥稳定得密封效果。
除了密封圈310外，第一密封件31还包括骨架311，骨架311埋设于密封圈310。这使得第一密封件31的结构紧凑。并且，骨架311被埋设，使得密封机构3通过密封圈310固定于壳体1，不同于现有技术中通过骨架固定于壳体。因此，在保证有效、稳定固定的前提下，密封圈310与壳体1之间的接触面积增大，密封效果得到增强。
在另一种实施方式中，沿输出部20的径向，第一密封件31的内周面比第二密封件32的内周面光滑。这样，在输出部20与密封机构3之间存在高速相对转动的情况时，第二密封件32不会被输出部20摩擦而带起，第二密封件32与输出部20之间基本不会出现间隙，第二密封件32具有良好的补偿密封效果。
在第二密封件32使用PTFE制成时，PTFE具有良好的自润滑特性，使得第二密封件32与输出部20之间具有低摩擦系数。
在一种变形方式中，第二密封件32与输出部20之间的过盈量小于第一密封件31与输出部20之间的过盈量。过盈量用来表征两个工件之间的接触紧密程度，第一密封件31与输出部20之间的过盈量较大，第一密封件31的密封效果非常好。第二密封件32与输出部20之间的过盈量较小，第二密封件32与输出部20之间的接触紧密程度相对较小，从而避免第二密封件32被输出部20旋转带起而形成泄露间隙。
壳体1包括沿轴向面对输出部20的环形第一壳部11，及位于第一壳部11径向外侧且连接于第一壳部11的第二壳部12(图2未示出)，第一壳部11和第二壳部12定义第一收容室1a和第二收容室1b各自的一部分边界。密封机构3位于第一壳部11和输出部20之间。
沿轴向，壳体1具有面向输出部20突出的第一伸出段110，第一伸出段110形成于第一壳部11。沿轴向，输出部20具有面向述壳体1突出的第二伸出段200，第一伸出段110和第二伸出段200沿输出部20的周向形成环形。其中，第一伸出段110和第二伸出段200径向相对，密封机构3位于第一伸出段110和第二伸出段200之间的径向间隙内。第一密封件31接触密封于第一伸出段110和第二伸出段200，从而接触密封于壳体1和输出部20。同时，第二密封件32接触密封于第二伸出段200，从而接触密封于输出部20。在其他实施例中，第二密封件可以进一步接触密封于第一伸出段，从而接触密封于第二伸出段。
其中，第一伸出段110环绕第二伸出段200。在装配时，首先将密封机构3通过密封圈310固定于第一伸出段110的径向内侧，接着将壳体1与驱动器2固定连接，使得密封机构3沿轴向穿过第二伸出段200，从而环绕在第二伸出段200上。在其他实施例中，第二伸出段环绕第一伸出段。
第二密封件32分为：沿输出部20的径向延伸的第一段321及沿轴向延伸的第二段322。第一段321和第二段322连接在一起，第二密封件32通过第二段322接触密封于第二伸出段200。其中，在装配时，在密封机构3沿轴向穿过第二伸出段200时，第二密封件32与第二伸出段200发生抵触，从而发生弯折以形成第一段321和第二段322。在这种情况下，第二段322与第二伸出段200的外周面形成紧密面接触，从而具有良好的密封效果。
同时，第二密封件32通过第一段321固定于第一密封件31，从而实现第二密封件32固定于第一密封件31。此时，第一密封件31和第二密封件32固定在一起，不仅装配方便，而且增强密封机构3的结构紧凑性。
其中，第二密封件32与第一密封件31的密封圈310固定连接，连接方式可以为硫化工艺。
同时，壳体1还包括位于第三壳部13，第三壳部13和第二壳部12分别连接第一壳部11的径向两端，且位于第一壳部11的轴向两侧。第一伸出段110环绕第三壳部13，第三壳部13定义第一收容室1a的边界。输出部20从第三壳部13穿出，并和减速器4的输入端固定连接。
驱动器2为轮毂电机，包括转子(图中示出出)及连接于转子的转子支架，其中转子支架可以作为输出部20。
第二实施例
参照图3，第二密封件5的第二段52具有沿轴向分布的若干环形槽52a，环形槽52a沿径向背向输出部6的第二伸出段60，且沿输出部6的周向形成环形。若干环形槽52a使得第二段52相比于第一段51更质软。在装配过程中，第二段52先与第二伸出段60发生轴向抵触，此时，第二段52易于弯折，减小装配过程中的困难度，易于操作。
同时，环形槽52a还分布于第一段51连接于第二段52的端部，并沿径向分布。这增加环形槽52a的分布区域，装配难度降低。
除了环形槽52a外，在一种变形例中，第二段具有螺旋槽，螺旋槽沿输出部的径向背向第二伸出段，且围绕输出部的中轴线沿着第二段螺旋延伸。螺旋槽使得第二段相比于第一段质软，降低装配难度。此时，进一步地，沿径向，螺旋槽还从第二段螺旋延伸至达到第一段。
第三实施例
参照图4，第二密封件7的第二段72具有螺旋槽72a，螺旋槽72a沿输出部8的径向面向第二伸出段80，且围绕输出部8的中轴线沿着第二段72螺旋延伸。
一方面，第二段72通过螺旋槽72a接触密封于第二伸出段80，螺旋槽72a形成一种迷宫式密封，增强密封效果。另一方面，螺旋槽72a使得第二收容室(图中未示出)与第一收容室1a之间的压力形成动态平衡，从而阻挡润滑油向第一收容室1a内泄露。并且，即使存在第二收容室内的润滑油渗入螺旋槽72a，在螺旋槽72a跟随第二密封件7转动时，当螺旋槽72a的反输能力在克服润滑油沿螺旋槽72a的外泄流动之后还足够把螺旋槽72a内的润滑油泵送回第一收容室1a，使第二收容室内的润滑油不会外泄而达到密封目的。
在一种变形例中，第二密封件的第二段具有沿轴向分布的若干环形槽，环形槽沿输出部的径向面向第二伸出段，且沿输出部的周向形成环形槽。这能够实现第二段比第一段质软。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (15)
1.一种轮毂驱动机构，包括：壳体，所述壳体背对设置的两侧分别定义第一收容室及第二收容室；
驱动器，位于所述第一收容室内，所述驱动器包括用于输出驱动扭矩的环形输出部，所述输出部穿出所述壳体至达到所述第二收容室；
密封机构，位于所述输出部与壳体之间且沿所述输出部的周向形成环形，用于阻挡所述第二收容室内的润滑油向第一收容室内泄露；
所述密封机构包括：第一密封件，接触密封于所述输出部和壳体；
其特征在于，还包括：第二密封件，所述第二密封件至少接触密封于所述输出部，且所述第二密封件比第一密封件的抗变形能力强。
2.如权利要求1所述的轮毂驱动机构，其特征在于，所述第二密封件的硬度大于第一密封件的硬度。
3.如权利要求1所述的轮毂驱动机构，其特征在于，所述第二密封件与所述输出部之间的过盈量小于所述第一密封件与所述输出部之间的过盈量。
4.如权利要求1所述的轮毂驱动机构，其特征在于，沿所述输出部的径向，所述第一密封件的内周面比所述第二密封件的内周面光滑。
5.如权利要求1所述的轮毂驱动机构，其特征在于，所述第二密封件的材料为PTFE。
6.如权利要求1所述的轮毂驱动机构，其特征在于，所述第一密封件包括：
密封圈，所述第一密封件通过所述密封圈接触密封于所述输出部和所述壳体。
7.如权利要求6所述的轮毂驱动机构，其特征在于，所述第一密封件还包括：
骨架，埋设于所述密封圈内。
8.如权利要求1所述的轮毂驱动机构，其特征在于，沿所述输出部的轴向，所述第一密封件比第二密封件靠近所述第一收容室。
9.如权利要求1所述的轮毂驱动机构，其特征在于，沿所述输出部的轴向，所述壳体具有面向所述输出部突出的第一伸出段，且所述输出部具有面向所述壳体突出的第二伸出段，所述第一伸出段和第二伸出段沿所述输出部的周向形成环形；
所述密封机构位于所述第一伸出段和第二伸出段之间的径向间隙内；
所述第一密封件接触密封于所述第一伸出段和第二伸出段，从而接触密封于所述壳体和输出部；
所述第二密封件接触密封于所述第二伸出段，从而接触密封于所述输出部。
10.如权利要求9所述的轮毂驱动机构，其特征在于，所述第二密封件分为：
沿输出部的径向延伸的第一段及沿所述轴向延伸的第二段，连接在一起；
所述第二密封件通过所述第二段接触密封于所述第二伸出段。
11.如权利要求10所述的轮毂驱动机构，其特征在于，所述第二段具有沿所述轴向分布的若干环形槽，所述环形槽沿所述径向面向或背向所述第二伸出段且沿所述周向形成环形。
12.如权利要求10所述的轮毂驱动机构，其特征在于，所述第二段具有螺旋槽，所述螺旋槽沿所述径向面向或背向所述第二伸出段，且围绕所述输出部的中轴线沿着所述第二段螺旋延伸。
13.如权利要求10所述的轮毂驱动机构，其特征在于，所述第二密封件通过所述第一段固定于所述第一密封件。
14.如权利要求1所述的轮毂驱动机构，其特征在于，所述第二密封件固定于所述第一密封件。
15.如权利要求1所述的轮毂驱动机构，其特征在于，还包括：位于所述第二收容室内的减速器。
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