輪轂總成及汽車的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及汽車車輛領域，具體涉及一種輪轂總成及汽車。
【背景技術】
[0002]輪轂電機技術又稱車輪內裝電機技術，其最大特點就是將動力、傳動和制動裝置都整合到輪轂內，因此將電動車輛的機械部分大大簡化。
[0003]其中動力裝置采用輪轂驅動器，直接將電機安裝在車輪輪轂中。在車輪驅動時，輪轂驅動器向車輪輸出驅動扭矩；在車輪制動時，則通過安裝在輪轂驅動器之外的制動器來實現。
[0004]現有技術中有一種帶輪邊減速器的輪轂驅動器，包括電機和連接于電機的減速器。如圖1所不，輪轂驅動器包括車輪3,位于輪轂(圖中未標注)中的電機I和位于電機輸出端的減速器2，減速器2安裝在電機I和車輪3之間，電機I輸出的驅動扭矩通過減速器2的作用可以被放大，并將放大后的驅動扭矩最后輸出至車輪3。可以看到，這種輪轂驅動器只具備產生驅動扭矩的功能，而車輛的制動則需要另外的制動器來實現。
[0005]在車輛的設計和裝配中，輪轂驅動器和制動器的設計和布局都是非常復雜和嚴格的，而現有技術中，制動器分立于輪轂驅動器設立，占用了過多的空間，導致整個系統向車輪外延伸，從而極易引起其與車輛懸架系統的干涉；而且，由于輪轂驅動器和制動器不屬于同一裝配系統，導致其裝配和維修都非常困難。

【發明內容】

[0006]本發明解決的問題是如何優化輪轂中機械器件的布置，節約車輪輪轂空間，以及輪轂驅動器和制動器裝配、維修困難。
[0007]為解決上述問題，本發明提供一種輪轂總成，包括:輪轂和位于輪轂中心軸上的輪轂軸承，所述輪轂軸承的軸承外圈與輪轂連接；殼體，位于輪轂和輪轂軸承之間，所述殼體與所述輪轂軸承圍繞形成輪轂空間，所述輪轂空間包括密封的第一容納腔、與外界連通的第二容納腔；位于所述第一容納腔的驅動器，位于所述第二容納腔的制動器；所述驅動器的輸出端伸出所述第一容納腔連接至所述輪轂，所述制動器的輸出端連接至所述輪轂。
[0008]可選的，所述輪轂空間還包括密封的第三容納腔；所述輪轂總成還包括位于所述第三容納腔的減速器，所述減速器的輸入端與所述驅動器和/或制動器的輸出端連接，所述減速器的輸出端連接至所述輪轂。
[0009]可選的，所述驅動器包括:電機、位于電機轉子支架和所述殼體之間的軸承。
[0010]可選的，所述殼體至少沿軸向方向分為兩部分，軸向最外側的部分蓋設于位于軸向次外側的部分上，其中所述軸向最外側的部分與所述制動器連接。
[0011]可選的，所述驅動器的輸出端、所述制動器的輸出端與所述減速器的輸入端通過第一連接件連接。
[0012]可選的，所述制動器的輸出端與所述減速器的輸入端之間設有襯墊。
[0013]可選的，所述減速器的輸出端通過第二連接件與所述輪轂連接；或者，所述減速器的輸出端通過第二連接件連接至所述軸承外圈，并通過所述軸承外圈連接至所述輪轂。
[0014]可選的，所述減速器為行星減速器。
[0015]可選的，還包括位于第一容納腔的冷卻系統。
[0016]本發明還提供一種汽車，其包含上述任一種輪轂總成。
[0017]與現有技術相比，本發明的技術方案具有以下優點:
[0018]將制動器整合到輪轂驅動器中，使得車輪驅動器和制動器的布局在有限的輪轂空間內得到優化，并易于裝配。
[0019]進一步，減速器被同時用于加強驅動扭矩和制動扭矩，使得車輛對驅動器和制動器的動力學要求大大降低，減小了機械器件的尺寸，同時節約了成本。
【附圖說明】
[0020]圖1是現有技術輪轂驅動器結構示意圖；
[0021]圖2是本發明實施例輪轂總成的模塊結構圖；
[0022]圖3是本發明實施例輪轂總成的立體分解圖；
[0023]圖4是本發明實施例輪轂總成的軸向剖面圖；
[0024]圖5是本發明實施例輪轂總成的電機軸向剖面圖；
[0025]圖6是本發明實施例輪轂總成的減速器軸向剖面圖；
[0026]圖7是本發明實施例驅動模式扭矩傳遞圖；
[0027]圖8是本發明實施例制動模式扭矩傳遞圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖對本發明的具體實施例做詳細的說明。
[0029]本發明實施例提供一種輪轂總成100，參照圖2-4，包括:輪轂110和位于輪轂110中心軸C-C上的輪轂軸承120，所述輪轂軸承120包括輪轂軸承內圈121和位于輪轂軸承內圈121外周的輪轂軸承外圈122，軸承內圈121和軸承外圈122之間設有滾動體123 ;其中，軸承外圈122與輪轂110連接。
[0030]輪轂總成100還包括殼體500，位于輪轂110和輪轂軸承120之間。殼體500與輪轂軸承120圍繞形成輪轂空間，輪轂空間包括密封的第一容納腔、與外界連通的第二容納腔、密封的第三容納腔；位于第一容納腔的是驅動器200，位于第二容納腔的是制動器300、位于第三容納腔的是減速器400 ;驅動器200的輸出端伸出第一容納腔與制動器300的輸出端共同連接至減速器400的輸入端，減速器400的輸出端連接至輪轂110。
[0031]本實施例的輪轂總成100將制動器300整合到輪轂驅動器中，使得車輪的驅動器200和制動器300的布局在有限的輪轂空間內得到優化。
[0032]殼體500至少沿軸向方向分為兩部分，其中軸向最外側的部分蓋設于位于軸向次外側的部分上，與所述輪轂軸承120圍繞形成輪轂空間。
[0033]本實施例中，參照圖3-4，殼體500分為設置于輪轂110內側周面的第一部分510、蓋設于第一部分510的第二部分520,以及蓋設于第二部分520的第三部分530。其中，第一部分510為環形、且其軸向截面呈C形；第二部分520暴露出輪轂軸承120、且基本上封閉第一部分510的C形的開口以形成第一容納腔；第三部分530具有通孔(圖中未標注)、與軸承內圈121連接，第三部分530與軸承內圈121和第二部分520圍成第二容納腔。
[0034]第一部分510的環形內周面與輪轂軸承外圈122圍成第三容納腔。
[0035]參照圖4，其中，第一容納腔具有朝向中心軸C-C方向的開口(圖中未標注)，驅動器200位于第一容納腔中，其輸出端通過第一容納腔的開口伸出；制動器300位于第二容納腔中并與第三部分530連接，其中制動器300產生的熱量和雜質可以通過第三部分530的通孔散出；減速器400位于第三容納腔中。
[0036]輪轂總成100的裝配如下:
[0037]第一步，將第一部分510放置于輪轂110的內周面，其C形的開口朝外；
[0038]第二步，將驅動器200對應裝配于C形的開口中，將減速器400套設于軸承外圈122上、并固定于第一部分510，減速器400的輸出端連接至軸承外圈122，并通過軸承外圈122連接至輪轂110 ;其中，驅動器200的輸出端朝向輪轂110的中心軸C-C伸出，并與減速器400的輸入端連接；
[0039]第三步，將第二部分520蓋設于第一部分510上；
[0040]第四步，將連接有制動器300的第三部分530蓋設于第二部分520，并通過第三部分530的通孔將制動器300的輸出端與驅動器200的輸出端和減速器400的輸入端連接。
[0041]在其他實施例中，殼體500也可以為兩部分，例如將上述第二部分520和第三部分530 一體成型、合并成一個部分,并將其蓋設于第一部分510。需要注意的是,殼體500也可以由多于三個部分組成，只要滿足其余殼體部分與位于最內側的第一部分510圍成輪轂空間，就能實現本發明的目的。
[0042]本實施例中，驅動器200的輸出端、制動器300的輸出端通過減速器400的輸出端連接至軸承外圈122，并通過軸承外圈122連接至輪轂110。本實施例輪轂總成100的裝配非常簡單和快速。
[0043]下面對驅動器200、制動器300以及減速器400逐一作詳細的說明。
[0044]驅動器200用于產生驅動扭矩。參照圖3-4并結合圖5，本實施例中，驅動器200為電機，具體為內轉子電機(例如可以是高速內轉子電機)，包括:固定于第一容納腔的電機定子210、位于電機定子210內的電機轉子220、固定于電機轉子220的電機轉子支架230，以及位于電機轉子支架230和殼體500之間的軸承240。其中，電機轉子支架230作為電機200的輸出端輸出至減速器400的輸入端，將驅動扭矩輸出至減速器400。由于減速器400的扭矩放大作用，車輪轉動要求的驅動扭矩將會變小，相應的，電機的尺寸要求也會變小，從而減小電機所需要的裝配空間。
[0045]其中，電機轉子支架230也可以采用