轮毂电机驱动系统及车辆的制作方法

本申请涉及例如电动汽车等的车辆领域，具体地涉及用于车辆的轮毂电机驱动系统及包括该轮毂电机驱动系统的车辆。

背景技术：

1、在现有技术中，例如电动汽车等的新能源车辆仍然主要使用中央电机、离合器、变速器和差速器组成的驱动系统，这导致了驱动系统的部件过多且扭矩的传递路径较长，从而使得驱动系统的动力损耗高且效率低，而这严重影响了新能源车辆的行驶距离。因此，技术人员开发出扭矩传递路径较短的轮毂电机驱动系统来克服上述问题。

2、现有的轮毂电机驱动系统将电机、变速机构以及车轮的制动机构等集成在一起。但是，在现有的轮毂电机驱动系统中这些部件的布局并不合理，导致整个轮毂电机驱动系统的尺寸(尤其是轴向尺寸)过大，因而占用空间过大，进而对包括轮毂电机驱动系统的车轮的尺寸和车辆的结构布局(例如悬架系统的布局)产生不利影响。

技术实现思路

1、基于上述现有技术的缺陷做出了本申请。本申请的一个目的在于提供一种新型的轮毂电机驱动系统，其与现有的轮毂电机驱动系统相比能够减小系统的整体尺寸，尤其缩短轴向尺寸，进而减小轮毂电机驱动系统对车轮的尺寸和车辆的结构布局产生的不利影响。本申请的另一个目的在于提供一种包括上述轮毂电机驱动系统的车辆。

2、为了实现上述发明目的，本申请采用如下的技术方案。

3、本申请提供了一种如下的轮毂电机驱动系统，其具有轴向、径向和周向，所述轮毂电机驱动系统包括：

4、输出轴，其用于固定于车轮的轮毂且包括沿着所述轴向延伸的轴部；

5、电机，其包括定子和转子；

6、行星轮减速机构，其与所述电机在所述轴向上并排布置，所述行星轮减速机构包括太阳轮和行星轮架，所述太阳轮与所述转子传动联接，所述行星轮架与所述输出轴传动联接；

7、制动机构，其与所述电机在所述轴向上并排布置，所述制动机构包括制动盘和制动钳组件，所述制动盘抗扭地安装于所述输出轴，所述制动钳组件能够受控地与所述制动盘产生摩擦转矩，所述制动钳组件与所述行星轮减速机构在所述径向上重叠，所述制动盘与所述行星轮减速机构在所述轴向上重叠；

8、壳体组件，其用于安装于车辆的悬架系统且形成有用于至少部分地收纳所述电机和所述行星轮减速机构的空间；以及

9、第一支撑轴承和第二支撑轴承，所述第一支撑轴承位于所述轴部的一端部和所述壳体组件之间，所述第二支撑轴承位于所述轴部的另一端部和所述壳体组件之间。

10、在一种可选的方案中，所述第一支撑轴承和所述第二支撑轴承中的一者在所述径向上与所述制动机构重叠，所述第一支撑轴承和所述第二支撑轴承中的另一者在所述径向上与所述电机重叠。

11、在另一种可选的方案中，所述第一支撑轴承和所述第二支撑轴承分别位于所述行星轮减速机构的轴向两侧。

12、在另一种可选的方案中，所述轴部为沿着所述轴向直线状延伸的实心轴。

13、在另一种可选的方案中，所述输出轴还包括与所述轴部固定的法兰部，所述法兰部相对于所述轴部位于轴向一侧，所述轴部从所述法兰部朝向轴向另一侧沿着所述轴向延伸，所述法兰部用于固定于所述轮毂。

14、在另一种可选的方案中，所述制动钳组件包括相对于所述制动盘位于所述轴向一侧的轴向一侧部分，所述轴向一侧部分位于所述行星轮减速机构的径向外侧，所述轴向一侧部分与所述行星轮减速机构在所述径向上重叠。

15、在另一种可选的方案中，所述制动钳组件包括相对于所述制动盘位于所述轴向另一侧的轴向另一侧部分，所述轴向另一侧部分位于所述行星轮减速机构的径向外侧，所述轴向另一侧部分与所述行星轮减速机构在所述径向上重叠。

16、在另一种可选的方案中，所述壳体组件限定彼此分隔开的第一空间和第二空间，所述电机至少部分地收纳安装于所述第一空间，所述行星轮减速机构至少部分地收纳安装于所述第二空间，所述制动机构位于所述壳体组件的外侧，

17、所述第一空间的径向外侧部分和所述制动机构在所述轴向上彼此相邻，所述第一空间的径向内侧部分和所述制动机构之间隔着所述第二空间。

18、在另一种可选的方案中，所述行星轮减速机构包括第一行星排和第二行星排，所述第一行星排包括第一太阳轮和第一行星轮架，所述第二行星排包括第二太阳轮和第二行星轮架，所述第一太阳轮与所述转子传动联接，所述第一行星轮架与所述第二太阳轮传动联接，所述第二行星轮架与所述输出轴传动联接。

19、本申请还提供了一种如下的车辆，包括以上技术方案中任意一项技术方案所述的轮毂电机驱动系统。

20、通过采用上述技术方案，本申请提供了一种新型的轮毂电机驱动系统和包括该轮毂电机驱动系统的车辆。该轮毂电机驱动系统包括组装在一起的输出轴、电机、行星轮减速机构和制动机构。行星轮减速机构与电机在轴向上并排布置并且用于在电机和输出轴之间传递扭矩。制动机构与电机在轴向上并排布置且包括制动盘和制动钳组件。制动盘抗扭地安装于输出轴，制动钳组件能够受控地与制动盘产生摩擦转矩。制动钳组件与行星轮减速机构在径向上重叠，制动盘与行星轮减速机构在轴向上重叠。可以理解，这里的制动钳组件与行星轮减速机构在径向上重叠是指，沿至少一个径向观察，制动钳组件和行星轮减速机构在垂直于该径向的投影面上的投影至少部分地重叠。另外，该轮毂电机驱动系统还包括壳体组件和两个支撑轴承，壳体组件用于安装于车辆的悬架系统且至少部分收纳安装电机和行星轮减速机构。两个支撑轴承位于输出轴的轴向两端部和壳体组件之间，用于支撑输出轴。

21、这样，电机与行星轮减速机构和制动机构在轴向上并排布置，行星轮减速机构与制动机构的制动钳组件在径向上重叠，因此整个轮毂电机驱动系统的轴向长度能够通过电机和制动机构确定，也就是说整个轮毂电机驱动系统的轴向长度基本等于电机和制动机构两者的轴向长度之和。由此，与现有的轮毂电机驱动系统相比能够减小系统的整体尺寸，尤其缩短轴向尺寸，进而能够降低轮毂电机驱动系统的轴向长度对车轮的尺寸和车辆的结构布局(悬架系统的布局)产生的不利影响。此外，由于两个支撑轴承位于输出轴的轴向两端部和壳体组件之间以支撑输出轴，可以通过壳体组件与车辆的悬架系统相连并且省略插入输出轴中的转向节，因而通过壳体组件承载车辆的全部重量。由此，能够减少轮毂电机驱动系统的组成部件及降低成本。

技术特征：

1.一种轮毂电机驱动系统，其具有轴向(a)、径向(r)和周向，其特征在于，所述轮毂电机驱动系统包括：

2.根据权利要求1所述的轮毂电机驱动系统，其特征在于，所述第一支撑轴承(61)和所述第二支撑轴承(62)中的一者在所述径向(r)上与所述制动机构(4)重叠，所述第一支撑轴承(61)和所述第二支撑轴承(62)中的另一者在所述径向(r)上与所述电机(2)重叠。

3.根据权利要求1所述的轮毂电机驱动系统，其特征在于，所述第一支撑轴承(61)和所述第二支撑轴承(62)分别位于所述行星轮减速机构(3)的轴向两侧。

4.根据权利要求1所述的轮毂电机驱动系统，其特征在于，所述轴部(12)为沿着所述轴向(a)直线状延伸的实心轴。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮毂电机驱动系统，其特征在于，所述输出轴(1)还包括与所述轴部(12)固定的法兰部(11)，所述法兰部(11)相对于所述轴部(12)位于轴向一侧，所述轴部(12)从所述法兰部(11)朝向轴向另一侧沿着所述轴向(a)延伸，所述法兰部(11)用于固定于所述轮毂。

6.根据权利要求5所述的轮毂电机驱动系统，其特征在于，所述制动钳组件(42)包括相对于所述制动盘(41)位于所述轴向一侧的轴向一侧部分，所述轴向一侧部分位于所述行星轮减速机构(3)的径向外侧，所述轴向一侧部分与所述行星轮减速机构(3)在所述径向(r)上重叠。

7.根据权利要求5所述的轮毂电机驱动系统，其特征在于，所述制动钳组件(42)包括相对于所述制动盘(41)位于所述轴向另一侧的轴向另一侧部分，所述轴向另一侧部分位于所述行星轮减速机构(3)的径向外侧，所述轴向另一侧部分与所述行星轮减速机构(3)在所述径向(r)上重叠。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的轮毂电机驱动系统，其特征在于，所述壳体组件(5)限定彼此分隔开的第一空间(s1)和第二空间(s2)，所述电机(2)至少部分地收纳安装于所述第一空间(s1)，所述行星轮减速机构(3)至少部分地收纳安装于所述第二空间(s2)，所述制动机构(4)位于所述壳体组件的外侧，

9.根据权利要求1至4中任一项所述的轮毂电机驱动系统，其特征在于，所述行星轮减速机构(3)包括第一行星排和第二行星排，所述第一行星排包括第一太阳轮(31)和第一行星轮架(33)，所述第二行星排包括第二太阳轮(35)和第二行星轮架(37)，所述第一太阳轮(31)与所述转子(22)传动联接，所述第一行星轮架(33)与所述第二太阳轮(35)传动联接，所述第二行星轮架(37)与所述输出轴(1)传动联接。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的轮毂电机驱动系统。

技术总结
本申请提供了一种轮毂电机驱动系统及车辆。在该轮毂电机驱动系统中，电机与行星轮减速机构和制动机构在轴向上并排布置，行星轮减速机构与制动机构的制动钳组件在径向上重叠。因此，整个轮毂电机驱动系统的轴向长度能够通过电机和制动机构确定，也就是说整个轮毂电机驱动系统的轴向长度基本等于电机和制动机构两者的轴向长度之和。由此，与现有的轮毂电机驱动系统相比能够减小系统的整体尺寸，尤其缩短轴向尺寸，进而能够降低轮毂电机驱动系统的轴向长度对车轮的尺寸和车辆的结构布局产生的不利影响。此外，可以通过壳体组件与车辆的悬架系统相连并且省略插入输出轴中的转向节，能够减少轮毂电机驱动系统的组成部件及降低成本。

技术研发人员：蔡向阳
受保护的技术使用者：舍弗勒技术股份两合公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23