CN112373240A - 轮毂总成和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮毂总成和车辆，轮毂总成包括：轮毂主体、半轴、离合装置和驱动组件，半轴穿设轮毂主体，离合装置设置在半轴和轮毂主体之间，离合装置具有结合位置和分离位置，离合装置位于结合位置时，离合装置在半轴和轮毂主体之间进行传动；离合装置位于分离位置时，离合装置在半轴与轮毂主体之间中断传动，驱动组件驱动离合装置在结合位置和分离位置之间切换。本发明中通过设置驱动组件和离合装置实现半轴和轮毂主体之间的动力分离和结合，在车辆空载或载重部大时，可以断开半轴与轮毂主体之间的动力传输，可以减少巡航行驶时车桥的齿轮的拖曳阻力及惯性阻力，可以提高车辆燃油经济性及系统传递效率。

Description

轮毂总成和车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种轮毂总成和车辆。

背景技术

相关技术中，车辆在满载运行时，需要多个驱动轮驱动；但是卸货后，空载状态的车辆无需多个驱动轮驱动，若还是使用多个驱动轮驱动车辆，即半轴直接将扭矩传递给轮毂进行动力传递，不能在车辆空载或载重量不大时进行动力中断，这样导致车桥受到拖曳阻力，使得车辆的油耗增加。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种轮毂总成，通过设置驱动组件和离合装置实现半轴和轮毂主体之间的动力分离和结合。

本发明还提出了一种车辆。

根据本发明第一方面实施例的轮毂总成，包括：轮毂主体、半轴、离合装置和驱动组件，所述半轴穿设所述轮毂主体，所述离合装置设置在所述半轴和所述轮毂主体之间，所述离合装置具有结合位置和分离位置，所述离合装置位于所述结合位置时，所述离合装置在所述半轴和所述轮毂主体之间进行传动；所述离合装置位于所述分离位置时，所述离合装置在所述半轴与所述轮毂主体之间中断传动，所述驱动组件驱动所述离合装置在所述结合位置和所述分离位置之间切换。

根据本发明实施例的轮毂总成，通过设置驱动组件和离合装置实现半轴和轮毂主体之间的动力分离和结合，在车辆空载或载重部大时，可以断开半轴与轮毂主体之间的动力传输，从而可以减少巡航行驶时车桥的齿轮的拖曳阻力及惯性阻力，可以提高车辆燃油经济性及系统传递效率。

根据本发明的一些实施例，所述离合装置包括：第一结合件和第二结合件，所述第一结合件设置于所述半轴且与所述半轴同步转动，所述第二结合件设置于所述轮毂主体且与所述轮毂主体同步转动，所述驱动组件与所述第二结合件传动配合，以使所述第二结合件在所述结合位置和所述分离位置之间切换。

根据本发明的一些实施例，所述第二结合件与所述轮毂主体之间花键配合且相对所述轮毂主体可轴向移动，所述第二结合件在所述结合位置时与所述第一结合件花键配合。

根据本发明的一些实施例，所述第一结合件设置有第一外花键，所述第二结合件的外周设置有第二外花键且内周设置有第一内花键，所述轮毂主体设置有第二内花键，所述第一外花键与所述第一内花键相配合且所述第一外花键的轴向长度小于所述第一内花键的轴向长度，所述第二外花键与所述第二内花键相配合且所述第二外花键的轴向长度小于所述第二内花键的轴向长度。

根据本发明的一些实施例，所述驱动组件包括：端盖，所述端盖设置于所述轮毂主体的端部；气缸盖，所述气缸盖设置于所述端盖上且与所述端盖设置有气压腔；活塞，所述活塞设置于所述气压腔内且与所述第二结合件相连接；进气件，所述进气件设置于所述气缸盖上且在通过所述进气件进气后通过所述活塞带动所述第二结合件从所述分离位置向所述结合位置移动。

根据本发明的一些实施例，所述气缸盖设置有安装孔，所述驱动组件还包括：密封件，所述密封件设置于所述安装孔内，所述进气件包括气泵和进气管，所述气泵与所述进气管相连接，所述进气管的端部设置于所述密封件内且相对所述密封件可转动。

根据本发明的一些实施例，所述轮毂总成还包括：第一复位件，所述第一复位件设置于所述活塞和所述端盖之间，以通过所述活塞给所述第二结合件从所述结合位置向所述分离位置移动的力。

根据本发明的一些实施例，所述轮毂总成还包括：第二复位件，所述第二复位件设置于所述第一结合件和所述第二结合件之间，以提供给所述第二结合件从所述结合位置向所述分离位置移动的力。

根据本发明的一些实施例，所述驱动组件包括驱动电机和传动件，所述传动件连接在所述驱动电机和所述第二结合件之间。

根据本发明的一些实施例，所述轮毂主体与所述半轴之间设置有推力轴承。

根据本发明第二方面实施例的车辆，包括：所述轮毂总成。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的离合装置在结合位置时的轮毂总成的剖视图；

图2是图1中的局部示意图A；

图3是根据本发明的离合装置在分离位置时的轮毂总成的剖视图；

图4是图3中的局部示意图B。

附图标记：

100、轮毂总成；

10、轮毂总成；11、第二内花键；

20、离合装置；21、第一结合件；211、第一外花键；22、第二结合件；221、第二外花键；222、第一内花键；

30、驱动组件；31、端盖；32、气缸盖；33、活塞；34、进气件；35、密封件； 36、安装孔；37、气压腔；

40、半轴；50、第一复位件；60、第二复位件；70、推力轴承。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的轮毂总成100，本发明还提出了具有上述轮毂总成100的车辆。

如图1和图3所示，轮毂总成100包括：轮毂主体10、半轴40、离合装置20和驱动组件30，半轴40穿设轮毂主体10，半轴40可以产生驱动力，离合装置20设置在半轴40和轮毂主体10之间，离合装置20具有结合位置和分离位置，即半轴40的驱动力可以选择性地传输给轮毂主体10，从而进行动力的传递。

例如，如图1所示，离合装置20位于结合位置时，离合装置20在半轴40和轮毂主体10之间进行传动。也就是说，离合装置20位于结合位置时，可以实现半轴40和轮毂主体10之间的传动，即半轴40的驱动力可以传输给轮毂主体10，此时轮毂主体10 可以作为驱动轮，驱动车辆进行移动。

又如，如图3所示，离合装置20位于分离位置时，离合装置20在半轴40与轮毂主体10之间中断传动。也就是说，离合装置20位于分离位置时，半轴40的驱动力不能传输给轮毂主体10，即半轴40处于空转状态，此时轮毂主体10作为从动轮轮。

车辆在装载有较重的货物时，车辆可以控制离合装置20处于结合位置。车辆在未装载有货物或装载有较轻的货物时，车辆可以控制离合装置20处于分离位置，这样可以减少巡航行驶时车桥的齿轮的拖曳阻力及惯性阻力，可以提高车辆燃油经济性及系统传递效率。

其中，驱动组件30可以驱动离合装置20在结合位置和分离位置之间切换。即，用户根据需求给驱动组件30发送信号，从而使得驱动组件30驱动离合装置20在结合位置和分离位置之间进行切换，这样可以实现驱动力可分离地的在半轴40和轮毂主体10 之间的传输。

由此，本发明中通过设置驱动组件30和离合装置20，实现半轴40和轮毂主体10 之间的动力分离和结合，在车辆空载或载重部大时，可以断开半轴40与轮毂主体10之间的动力传输，从而可以减少巡航行驶时车桥的齿轮的拖曳阻力及惯性阻力，可以提高车辆燃油经济性及系统传递效率。

如图1和图3所示，离合装置20包括：第一结合件21和第二结合件22，第一结合件21设置于半轴40，并且第一结合件21与半轴40同步转动，第二结合件22设置于轮毂主体10，并且第二结合件22可以与轮毂主体10同步转动，驱动组件30与第二结合件22传动配合，以使第二结合件22在结合位置和分离位置之间切换。也就是说，驱动组件30可以驱动第二结合件22在结合位置和分离位置之间切换，当第二结合件22处于结合位置时，第二结合件22和第一结合件21传动连接，第二结合件22还与轮毂主体10传动连接，从而可以实现将半轴40的驱动力传输到轮毂主体10，即此时车辆可以载货；当第二结合件22处于分离位置时，第二结合件22和第一结合件21之间没有传动连接，从而使得半轴40的驱动力不能传输到第二结合件22。进一步地，半轴40的驱动力不能传输到轮毂主体10，即此时车辆处于空载或载重量不大时，可以减少巡航行驶时车桥的齿轮的拖曳阻力及惯性阻力，可以提高车辆燃油经济性及系统传递效率。

如图4所示，第二结合件22与轮毂主体10之间花键配合，并且第二结合件22相对轮毂主体10可以轴向移动，第二结合件22在结合位置时与第一结合件21花键配合。也就是说，当第二结合件22在结合位置时，第二结合件22和第一结合件21之间通过花键进行配合连接，因为第二结合件22与轮毂主体10之间始终有花键配合，所以在第二结合件22处于结合位置时，第一结合件21可以与第二结合件22之间传动连接，第二结合件22可以与轮毂主体10之间进行传动连接，即半轴40可以将驱动力传输给轮毂主体10，从而实现半轴40与轮毂主体10之间可分离的传动，进而使得车辆可以根据需求选择驱动轮的数量，提高车辆燃油经济性及系统传递效率。

进一步地，如图4所示，第一结合件21设置有第一外花键211，第二结合件22的外周设置有第二外花键221，并且内周设置有第一内花键222，轮毂主体10设置有第二内花键11，第一外花键211与第一内花键222相配合，第二外花键221与第二内花键 11相配合。也就是说，第二结合件22在结合位置时，第二结合件22和第一结合件21 之间通过第一内花键222和第一外花键211之间传动连接，第二结合件22与轮毂主体 10之间通过第二外花键221和第一内花键222之间传动连接，从而可以实现半轴40与轮毂主体10之间传动连接。

并且，第一外花键211的轴向长度小于第一内花键222的轴向长度，第二外花键221的轴向长度小于第二内花键11的轴向长度。如此，第一外花键211的轴向长度小于第一内花键222的轴向长度，使得第二结合件22与第一结合件21结合时，第一外花键211 和第一内花键222之间连接的更加稳定，第一结合件21和第二结合件22之间的动力传输也更稳定。并且，第二外花键221的轴向长度小于第二内花键11的轴向长度，使得第二结合件22始终与轮毂主体10之间连接，从而可以提升第二结合件22与轮毂主体 10之间的传动稳定性。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，驱动组件30包括：端盖31、气缸盖32、活塞33和进气件34，端盖31设置于轮毂主体10的端部，并且端盖31通过螺栓与轮毂主体10进行连接，即端盖31与轮毂主体10之间可拆卸地连接。其中，气缸盖32设置于端盖31上，并且气缸盖32与端盖31设置有气压腔37，活塞33设置于气压腔37内，并且活塞33与第二结合件22相连接，进气件34设置于气缸盖32上，并且进气件34 在通过进气件34进气后通过活塞33带动第二结合件22从分离位置向结合位置移动。

其中，进气件34可以向气压腔37内充气或者放气，当进气件34在充气时，气压腔37内气压升高，这样可以推动活塞33右移，即推动第二结合件22右移，从而可以将第二结合件22由分离位置移动至结合位置；当进气件34在放气时，气压腔37内气压降低，当气压腔37内气压小于大气压时，活塞33在负压力的作用下，可以推动活塞33 左移，即带动第二结合件22左移，从而可以将第二结合件22由结合位置移动至分离位置。

如图2所示，气缸盖32设置有安装孔36，驱动组件30还包括：密封件35，密封件 35设置于安装孔36内，进气件34包括气泵和进气管，气泵与进气管相连接，进气管的端部设置于密封件35内，并且进气管相对密封件35可转动。如此，通过密封件35可以将气压腔37密封，从而可以在进气件34工作时，避免气体从气压腔37内流出，保证驱动组件30可以正常工作。此外，进气件34包括气泵和进气管，气泵可以进行充放气来对第二结合件22进行控制。

由此，下面结合图1和图3来描述本发明中第二结合件22的切换过程：

如图1所示，当车辆需要进行载货时，会给气泵发出切换信号，气泵在接收到切换信号时进行充气，气体通过进气管进入到气压腔37内，气压腔37内气压升高，会推动活塞33向右移动，因为活塞33与第二结合件22固定连接，即推动第二结合件22由分离位置向结合位置移动，当第二结合件22移动至结合位置时，第一结合件21和第二结合件22结合，从而可以将半轴40的驱动力传输到轮毂总成100，即轮毂总成100可以产生驱动力，提升车辆整体驱动能力。

如图3所示，当车辆处于空载或载重量不大时，会给气泵发出切换信号，气泵在接收到切换信号时进行放气，气体通过进气管从气压腔37内释放，气压腔37内气压降低，会导致活塞33向左移动，因为活塞33与第二结合件22固定连接，即导致第二结合件 22由结合位置向分离位置移动，当第二结合件22移动至分离位置时，第一结合件21 和第二结合件22分离，半轴40的驱动力无法传输到轮毂总成100，从而使得半轴40 处于空转状态，减少了巡航行驶时车桥的齿轮的拖曳阻力及惯性阻力，提高了车辆燃油经济性及系统传递效率。

如图1-图2所示，轮毂总成100还包括：第一复位件50，第一复位件50设置于活塞33和端盖31之间，以通过活塞33给第二结合件22从结合位置向分离位置移动的力。车辆在空载状态下时，车辆不需要多个驱动轮，因此通过进气件34产生的负压和第一复位件50的弹性力，可以推动活塞33由结合位置向分离位置移动，因为活塞33与第二结合件22固定连接，所以可以将第二结合件22由结合位置向分离位置推动，从而可以将第二结合件22与第一结合件21分离，即半轴40与轮毂主体10之间没有动力传动，此时轮毂主体10属于从动状态，从而可以降低车辆的油耗。

如图1-图2所示，轮毂总成100还包括：第二复位件60，第二复位件60设置于第一结合件21和第二结合件22之间，以提供给第二结合件22从结合位置向分离位置移动的力。车辆在空载状态下时，车辆不需要多个驱动轮，因此通过进气件34产生的负压和第一复位件50的弹性力，可以推动第二结合件22由结合位置向分离位置移动，从而可以将第二结合件22与第一结合件21分离，即半轴40与轮毂主体10之间没有动力传动，此时轮毂主体10属于从动状态，从而可以降低车辆的油耗。其中，第一复位件 50和第二复位件60可以均为弹簧。

进一步地，在气泵充气时，活塞33向右移，第一复位件50和第二复位件60受到压缩，并且第一结合件21和第二结合件22结合，实现扭矩传递。在气泵放气时，第一复位件50和第二复位件60的结合来释放弹性力，从而可以提升第二结合件22受到的弹性力，即可以提升第二结合件22由结合位置向分离位置移动的稳定性和精确性。

在本发明的一个实施例中，驱动组件30还可以包括驱动电机和传动件，传动件连接在驱动电机和第二结合件22之间。也就是说，驱动组件30也可以为驱动电机，传动件设置在驱动电机和第二结合件22之间，如此，在需要切换第二结合件22的位置时，启动驱动电机，第二结合件22在驱动电机的驱动下，第二结合件22可以选择性的与第一结合件21结合或分离，如此可以实现轮毂总成100的动力分离或结合，减少了巡航行驶时车桥的齿轮的拖曳阻力及惯性阻力，提高了车辆燃油经济性及系统传递效率。

如图1和图3所示，轮毂主体10与半轴40之间设置有推力轴承70。推力轴承70 设置在半轴40和轮毂主体10之间，可以减小轮毂主体10和半轴40之间的摩擦力，减小轮毂主体10和半轴40的磨损，进一步地减小车辆的油耗。进一步地，推力轴承70 为两个，其中一个推力轴承70支撑在第一结合件21和轮毂主体10之间，另一个推力轴承70设置在半轴40背离第一结合件21的一端，如此，使得轮毂总成100安装在半轴40上时更加稳定。

根据本发明第二方面实施例的车辆，包括：上述实施例的轮毂总成100。该轮毂总成100应用于车辆的中桥上。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种轮毂总成，其特征在于，包括：

轮毂主体；

半轴，所述半轴穿设所述轮毂主体；

离合装置，所述离合装置设置在所述半轴和所述轮毂主体之间，所述离合装置具有结合位置和分离位置，所述离合装置位于所述结合位置时，所述离合装置在所述半轴和所述轮毂主体之间进行传动；所述离合装置位于所述分离位置时，所述离合装置在所述半轴与所述轮毂主体之间中断传动；

驱动组件，所述驱动组件驱动所述离合装置在所述结合位置和所述分离位置之间切换。

2.根据权利要求1所述的轮毂总成，其特征在于，所述离合装置包括：第一结合件和第二结合件，所述第一结合件设置于所述半轴且与所述半轴同步转动，所述第二结合件设置于所述轮毂主体且与所述轮毂主体同步转动，所述驱动组件与所述第二结合件传动配合，以使所述第二结合件在所述结合位置和所述分离位置之间切换。

3.根据权利要求2所述的轮毂总成，其特征在于，所述第二结合件与所述轮毂主体之间花键配合且相对所述轮毂主体可轴向移动，所述第二结合件在所述结合位置时与所述第一结合件花键配合。

4.根据权利要求3所述的轮毂总成，其特征在于，所述第一结合件设置有第一外花键，所述第二结合件的外周设置有第二外花键且内周设置有第一内花键，所述轮毂主体设置有第二内花键，所述第一外花键与所述第一内花键相配合且所述第一外花键的轴向长度小于所述第一内花键的轴向长度，所述第二外花键与所述第二内花键相配合且所述第二外花键的轴向长度小于所述第二内花键的轴向长度。

5.根据权利要求2所述的轮毂总成，其特征在于，所述驱动组件包括：

端盖，所述端盖设置于所述轮毂主体的端部；

气缸盖，所述气缸盖设置于所述端盖上且与所述端盖设置有气压腔；

活塞，所述活塞设置于所述气压腔内且与所述第二结合件相连接；

进气件，所述进气件设置于所述气缸盖上且在通过所述进气件进气后通过所述活塞带动所述第二结合件从所述分离位置向所述结合位置移动。

6.根据权利要求5所述的轮毂总成，其特征在于，所述气缸盖设置有安装孔，所述驱动组件还包括：密封件，所述密封件设置于所述安装孔内，所述进气件包括气泵和进气管，所述气泵与所述进气管相连接，所述进气管的端部设置于所述密封件内且相对所述密封件可转动。

7.根据权利要求5所述的轮毂总成，其特征在于，还包括：第一复位件，所述第一复位件设置于所述活塞和所述端盖之间，以通过所述活塞给所述第二结合件从所述结合位置向所述分离位置移动的力。

8.根据权利要求2所述的轮毂总成，其特征在于，还包括：第二复位件，所述第二复位件设置于所述第一结合件和所述第二结合件之间，以提供给所述第二结合件从所述结合位置向所述分离位置移动的力。

9.根据权利要求2所述的轮毂总成，其特征在于，所述驱动组件包括驱动电机和传动件，所述传动件连接在所述驱动电机和所述第二结合件之间。

10.根据权利要求2所述的轮毂总成，其特征在于，所述轮毂主体与所述半轴之间设置有推力轴承。

11.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求1-10中任一项所述的轮毂总成。

Images