轮内驱动总成的制作方法

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种轮内驱动总成。

背景技术：

电动汽车是指以车载电源为动力并用电机驱动车轮行驶的车辆，其包含用于驱动、制动车轮的轮内驱动总成(inwheeldrive，简称iwd)，该轮内驱动总成将动力、传动和制动装置都整合到一起，因而将电动汽车的机械部分大大简化。

现有轮内驱动总成包括位于车轮的轮毂内的环形外壳，外壳包括沿轴向延伸的环形主体部以及在主体部的径向内侧与主体部的轴向一端固定的环形挡边部。挡边部将主体部所围成空间沿径向分隔为减速器腔和电机腔，减速器腔位于电机腔的径向内侧。

挡边部设有沿轴向凹陷的环形油槽，油槽环绕外壳的中轴线，并位于减速器腔的径向外侧，油槽的开口在轴向上背向主体部的轴向另一端。挡边部设有在径向上均位于油槽和减速器腔之间的注油孔、排油孔以及排气孔，注油孔、排油孔、排气孔在周向上间隔排布，并均与油槽、减速器腔连通。注油孔、排油孔、排气孔均与外壳的中轴线倾斜设置。其中，注油孔、排油孔均为螺纹孔，并均与一螺栓螺纹配合，以将注油孔、排油孔堵住。

然而，上述现有轮内驱动总成存在下述不足：

1、轮内驱动总成的效率较低以及性能较差。

2、注油孔、排油孔、排气孔加工困难，且注油孔、排油孔与螺栓的装配困难。

3、不方便外壳内润滑油的维护。

技术实现要素：

本发明要解决的问题之一是：现有轮内驱动总成的效率较低以及性能较 差。

本发明要解决的问题之二是：现有轮内驱动总成中外壳上注油孔、排油孔、排气孔加工困难，且注油孔、排油孔与螺栓的装配困难。

本发明要解决的问题之三是：现有轮内驱动总成不方便外壳内润滑油的维护。

为解决上述问题，本发明提供了一种轮内驱动总成，包括：环形外壳，包括沿轴向延伸的环形主体部以及在所述主体部的径向内侧与主体部的轴向一端固定的环形挡边部，所述挡边部将主体部所围成空间分隔为减速器腔和电机腔，所述减速器腔位于电机腔的径向内侧；设置在所述挡边部上的环绕所述外壳的中轴线的环形油槽，所述油槽位于减速器腔的径向外侧，所述油槽的开口在轴向上背向主体部的轴向另一端；设置在所述挡边部上的注油孔和排油孔，在径向上均位于所述油槽和减速器腔之间，并均与所述油槽、减速器腔连通；环形盖板，与所述油槽的开口沿轴向相对设置，所述盖板与挡边部固定；设置在所述盖板上的排气孔，所述排气孔与油槽连通；安装在所述排气孔内的排气单向阀，所述排气单向阀用于单方向地限制空气自所述油槽排向大气。

可选地，所述注油孔、排油孔至少其中之一为光孔。

可选地，所述注油孔、排油孔至少其中之一的数量为两个以上，所有所述注油孔、排油孔沿周向间隔排布。

可选地，所述盖板为可视盖板，自所述盖板能够观察到所述油槽内润滑油的油面高度。

可选地，所述盖板在轴向上背向外壳的表面设有若干刻度线，所述刻度线用于表征所述外壳内润滑油的油量。

可选地，所述可视盖板为自所述盖板能够观察到所述油槽内润滑油颜色的透明盖板。

可选地，所述盖板与挡边部可拆卸固定连接；和/或，

所述盖板设有与所述油槽连通的密封通孔，所述密封通孔内安装有可拆 卸地密封塞；

在所述轮内驱动总成安装至汽车上且所述密封塞自盖板上被取下时，所述外壳内的润滑油依次经由所述排油孔、油槽、密封通孔排出。

可选地，所述可拆卸固定连接为螺栓连接，所述密封塞为螺栓，所述螺栓与密封通孔螺纹配合。

可选地，所述密封通孔与排气孔在所述轮内驱动总成的周向上呈180度间隔设置。

可选地，所述排气孔与排油孔在所述轮内驱动总成的周向上呈180度间隔设置。

可选地，所述排气孔与注油孔在所述轮内驱动总成的周向上间隔设置。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

轮内驱动总成工作时，减速器腔内的润滑油会在减速器的带动下自注油孔被甩出至油槽内，在盖板的限定作用下，油槽内的润滑油不会泄露，并会在自身重力作用下在油槽内向下流动，然后经由排油孔流回减速器腔内，从而实现了减速器腔内润滑油的回收，避免了减速器腔内润滑油的减少以及因润滑油减少所导致的一系列问题，从而提高了轮内驱动总成的效率以及性能。

进一步地，注油孔、排油孔至少其中之一为光孔。与螺纹孔相比光孔的加工更为简单。另外，注油孔、排油孔无需与螺栓螺纹配合，因而不存在现有轮内驱动总成中注油孔、排油孔与螺栓装配困难的问题。

进一步地，盖板为可视盖板，自盖板能够观察到油槽内润滑油的油面高度，当根据该油面高度判断出外壳内的油量不足时，可以及时地向外壳内补充润滑油，非常方便外壳内润滑油的维护。

附图说明

图1是本发明的一个实施例中轮内驱动总成安装至汽车上时轮内驱动总成从车宽方向看过去的立体图，图中虚线为不可视结构；

图2是图1沿a-a方向的剖视图，轮内驱动总成中外壳的中轴线位于该剖视图的剖切面上。

具体实施方式

如前所述，现有轮内驱动总成存在下述不足：1、轮内驱动总成的效率较低以及性能较差。2、注油孔、排油孔、排气孔加工困难，且注油孔、排油孔与螺栓的装配困难。3、不方便外壳内润滑油的维护。

经研究发现，造成轮内驱动总成的效率较低以及性能较差的原因为：减速器腔内的润滑油易被甩出至排气孔，并自排气孔甩出外壳外，造成减速器腔内的油量减少。而减速器腔内的油量一旦减小，则一方面容易导致减速器中各个部件的润滑不足，导致减速器的效率降低，性能变差，另一方面会导致电机因冷却不足而温度升高。而电机一旦温度升高，则会导致电机输出的扭矩和功率降低，造成电机的效率降低，性能变差。例如，当减速器在高速下运行时，减速器腔内的润滑油易在减速器的带动下被甩出以致上述问题更为显著。再例如，汽车在爬坡工况时，排气孔会较为靠近润滑油的液面，减速器腔内的润滑油在减速器的带动下易被甩出至排气孔，并自排气孔甩出外壳外以致上述问题更为显著。

经研究发现，造成注油孔、排油孔、排气孔加工困难的原因为：第一，挡边部中用于在径向上将油槽与减速器腔隔开的部分的壁厚(在径向上的尺寸)很小，在挡边部中壁厚很小的部分上加工出倾斜的孔(即注油孔、排油孔、排气孔)很困难，当该孔为螺纹孔(用作注油孔、排油孔)时其加工更为困难。第二，注油孔、排油孔靠近减速器腔的开口在轴向上的位置是有限制要求的，其在轴向上不能过于远离油槽的开口，否则，注油孔、排油孔的所述开口很容易被减速器腔内的减速器阻挡住，以致无法向减速器腔内注入润滑油或无法排出减速器腔内的润滑油。而为了能够顺利地向减速器腔内加入润滑油或排出减速器腔内的润滑油，注油孔、排油孔的孔径设置得较大，因此，在加工注油孔、排油孔时该开口的位置偏差允许范围非常小，从而造成注油孔、排油孔的加工困难。

经研究发现，造成注油孔、排油孔与螺栓装配困难的原因为：在将螺栓装配至注油孔、排油孔内时，螺栓会穿过油槽，而油槽在径向上的宽度尺寸较小，螺栓的径向尺寸较大，故在装配时螺栓很容易与挡边部发生干涉，造成注油孔、排油孔与螺栓的装配困难。

经研究发现，造成不方便外壳内润滑油的维护的原因为：一方面，从外壳的外部无法观察到减速器腔内的油量，因而在油量不足时无法及时地补充润滑油。另一方面，从外壳的外部无法观察到减速器腔内润滑油的质量，因而无法在润滑油质量较差时及时地更换润滑油。

鉴于此，本发明提供了一种改进的轮内驱动总成，其很好地解决了上述现有轮内驱动总成所存在的不足。

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。

在做详细的说明之前，需强调的是，在本发明的技术方案中，除非特别强调，否则所述轴向是指环形外壳的轴向，所述周向是指环形外壳的周向，所述径向是指环形外壳的径向。另外，所述轴向延伸并不应严格地限定为与环形外壳的中轴线平行，也可以是与所述中轴线呈一定锐角，所述径向延伸也并不应严格地限定为与所述中轴线垂直，也可以是与所述中轴线o呈一定锐角。

结合图1至图2所示，本实施例所提供的轮内驱动总成包括环形外壳1，外壳1用于固定在车轮的轮毂(未图示)上。外壳1包括沿轴向延伸的环形主体部10以及在主体部10的径向内侧与主体部10的轴向一端固定的环形挡边部11。挡边部11将主体部10所围成空间(未标识)分隔为减速器腔12和电机腔13，减速器腔12位于电机腔13的径向内侧，且减速器腔12和电机腔13连通。其中，减速器腔12用于容纳减速器(未图示)，电机腔13用于容纳电机(未图示)，该电机为汽车行驶提供动力。

减速器腔12内填充有润滑油，以对减速器腔12内减速器的各个部件进行润滑和冷却，从而提高减速器的性能和效率。

挡边部11设有环绕外壳1的中轴线o的环形油槽14，在图1中由于油槽14不可见故用双点划线示意出其大致位置。油槽14位于减速器腔12的径向外侧，油槽14的开口在轴向上背向主体部10的轴向另一端，使得该开口在轴向上背向电机腔13。在本实施例中，油槽14的纵截面为u字型，但需说明的是，在本发明的技术方案中，油槽14的纵截面可以设置为任意形状， 并不应局限于本实施例。

挡边部11设有注油孔15和排油孔16，注油孔15和排油孔16均在径向上位于油槽14和减速器腔12之间，并均与油槽14、减速器腔12连通，使得：一方面，润滑油可以依次经由油槽14、注油孔15流入减速器腔12内，从而实现向减速器腔12内注油；另一方面，减速器腔12内的润滑油可以依次经由排油孔16、油槽14排出，从而实现减速器腔12的排油。挡边部11上的注油孔15和排油孔16在周向上间隔排布。在图2中，剖切面并未经过注油孔15，故在图中注油孔15不可见。轮内驱动总成安装至汽车上时，注油孔15比排油孔16高，即，在车高方向上，注油孔15比排油孔16更靠近车顶。

轮内驱动总成还包括环形盖板2，盖板2与油槽14的开口沿轴向相对设置，且盖板2与挡边部11固定，这样一来，盖板2盖设在油槽14的开口上，避免了该开口露出来，起到了防止油槽14内的润滑油泄露的作用。

盖板2设有与油槽14连通的排气孔20，排气孔20内安装有排气单向阀3，排气单向阀3用于单方向地限定空气自油槽14排向大气，使得减速器腔12内的空气能够依次经由注油孔15、油槽14、排气单向阀3排向大气，但是，外界的大气无法经由排气单向阀3流入油槽14内，避免了外界污染物依次经由油槽14、注油孔15、排油孔16进入减速器腔12内以致引起污染。

轮内驱动总成工作时，减速器腔12内的润滑油会在减速器的带动下自注油孔15被甩出至油槽14内，在盖板2的限定作用下，油槽14内的润滑油不会泄露，并会在自身重力作用下在油槽14内向下流动，然后经由排油孔16流回减速器腔12内，从而实现了减速器腔12内润滑油的回收，避免了减速器腔12内润滑油的减少以及因润滑油减少所导致的一系列问题，从而提高了轮内驱动总成的效率以及性能。

在本实施例中，排气孔20与注油孔15在轮内驱动总成的周向上间隔设置。如前所述，轮内驱动总成工作时，减速器腔12内的润滑油会在减速器的带动下飞溅起来，飞溅起来的部分润滑油能与减速器腔12内的空气混合形成油气，油气自注油孔15排出后实现油气分离，分离出来的空气自排气单向阀3排向大气，由于在轮内驱动总成的周向上排气孔20与注油孔15相互错开， 故分离出来的润滑油不会自排气孔20内的排气单向阀3泄漏，避免了减速器腔12内润滑油的减少以及因润滑油减少所导致的一系列问题，从而提高了轮内驱动总成的效率以及性能。

进一步地，在本实施例中，排气孔20与注油孔15在轮内驱动总成的周向上的间隔角度为小于45度的锐角。当然，在其它实施例中，若不考虑分离出来的润滑油的泄漏问题，排气孔20与注油孔15在轮内驱动总成的轴向上也可以对齐，即两者的间隔角度为零。

在本实施例中，排气孔20与排油孔16在轮内驱动总成的周向上呈180度间隔设置，使得排气孔20与排油孔16在同一平面上，外壳1的中轴线o位于该平面上。轮内驱动总成安装至汽车上时：如图1所示，排气孔20位于中轴线o的上方，排气孔20与盖板2的中心(未标识)的连线与车高方向平行，油槽14在车高方向上的最高位置与排气孔20对应；结合图1至图2所示，排油孔16位于中轴线o的下方，并与油槽14在车高方向上的最低位置对应。

根据前面所述可知，减速器腔12内的空气会依次经由注油孔15、油槽14、排气单向阀3排向大气，由于排气孔20与油槽14在车高方向上的最高位置对应，故自减速器腔12进入至油槽14内所述最高位置的空气也能通过排气孔20内的排气单向阀3排向大气，实现了外壳1内空气最大效率的排放。

根据前面所述可知，自减速器腔12流入至油槽14内的润滑油会经由排油孔16流回减速器腔12内，由于排油孔16与油槽14在车高方向上的最低位置对应，故油槽14内所述最低位置的润滑油也能通过排油孔16流回减速器腔12内，实现了油槽14内润滑油最大效率的回收。

但需说明的是，在其它实施例中，若不考虑外壳1内空气的排放效率、油槽14内润滑油的回收效率，排气孔20与排油孔16在轮内驱动总成的周向上也可以以其它角度(如钝角)间隔设置。

在本实施例中，排气孔20沿轴向贯穿盖板2，而现有轮内驱动总成中排气孔倾斜设置在挡边部中用于在径向上将油槽与减速器腔隔开的部分上，将两者比较可知，本实施例中排气孔20的加工更为简单。

在本实施例中，注油孔15、排油孔16均与外壳1的中轴线o倾斜设置，即，注油孔15、排油孔16均不与中轴线o垂直，且各个油孔靠近油槽14的开口在轴向上比各个油孔靠近减速器腔12的开口更靠近盖板2。但需说明的是，在本发明的技术方案中，注油孔15、排油孔16与中轴线o之间的相对位置关系并不应局限于本实施例。

在本实施例中，注油孔15、排油孔16至少其中之一为光孔。而现有轮内驱动总成中注油孔、排油孔为螺纹孔，与螺纹孔相比光孔的加工更为简单。另外，由于注油孔15、排油孔16为光孔，无需与螺栓螺纹配合，因而不存在现有轮内驱动总成中注油孔、排油孔与螺栓装配困难的问题。

在本实施例中，注油孔15、排油孔16的数量均为一个。

在本实施例的变换例中，注油孔15、排油孔16至少其中之一的数量为两个以上，所有注油孔15、排油孔16沿周向间隔排布。该变换例相对于本实施例具有下述优点：通过增加注油孔15和/或排油孔16的数量，能够在确保顺利地向减速器腔12内加入润滑油或排出减速器腔12内润滑油的同时，减小各个注油孔15、排油孔16的孔径，当注油孔15、排油孔16的孔径较小时，在加工注油孔15、排油孔16时各个油孔靠近减速器腔12的开口的位置偏差允许范围相对较大一些，使得注油孔15、排油孔16的加工更为困难。

在本实施例中，排气单向阀3为排气螺栓，在其它实施例中，排气单向阀3也可以设置为其它能够实现单方向排气的构造。

在本实施例中，挡边部11包括沿径向延伸的第一径向延伸部11a、第二径向延伸部11b，第二径向延伸部11b位于第一径向延伸部11a的径向内侧，第一径向延伸部11a、第二径向延伸部11b之间通过沿轴向延伸的轴向延伸部11c固定。

但需说明的是，在本发明的技术方案中，挡边部11的形状构造并不应局限于本实施例，只要其能将主体部10所围成空间分隔为减速器腔12和电机腔13即可。

在本实施例中，盖板2为可视盖板，自盖板2能够观察到油槽14内润滑油的油面高度，当根据该油面高度判断出外壳1内的油量不足时，可以及时 地向外壳1内补充润滑油。

进一步地，在本实施例中，盖板2在轴向上背向外壳1的表面设有若干刻度线22，刻度线22用于表征外壳1内润滑油的油量，这样一来，根据刻度线22可以非常直观地判断外壳1内润滑油的油量是否适宜，当判断出油量不足时，可以及时地向外壳1内补充润滑油。

更进一步地，在本实施例中，所述若干刻度线22包括最大油量刻度线24和最小油量刻度线23。轮内驱动总成安装至汽车上时，最大油量刻度线24位于最小油量刻度线23的上方。最大油量刻度线24用于表征外壳1内润滑油的最大适宜油量，最小油量刻度线23用于表征外壳1内润滑油的最小适宜油量，当从盖板2观察到油槽14内润滑油的油面高度低于最小油量刻度线23时，向外壳1内补充润滑油。在向外壳1内注入润滑油时，当从盖板2观察到油槽14内润滑油的油面高度到达最大油量刻度线24时，停止向外壳1内注入润滑油，避免润滑油的浪费。

需说明的是，在其它实施例中，盖板2上的所述若干刻度线22也可以设置为其它方式，并不应局限于本实施例。

进一步地，在本实施例中，盖板2为透明盖板，且自盖板2能够观察到油槽14内润滑油的颜色。当观察到润滑油的颜色异常时，表明外壳1内润滑油的质量较差，可以及时地更换外壳1内的润滑油。一般而言，当润滑油的颜色较浅、透明度较高时，则表明润滑油的质量较佳，反之，则表明润滑油的质量较差。需说明的是，所述透明盖板的颜色不应对油槽14内润滑油颜色的判断造成干扰。

当盖板2为透明盖板时，其材质可以为玻璃或工程塑料，所述工程塑料可以为pa(尼龙)、pp(聚丙烯)等。

在本实施例中，盖板2与挡边部11可拆卸固定连接，盖板2设有与油槽14连通的密封通孔21，密封通孔21内安装有可拆卸地密封塞4。在具体实施例中，密封通孔21沿盖板2的轴向贯穿盖板2。

当向外壳1内注入润滑油时，密封塞4安装在密封通孔21内以防止外壳1内的润滑油泄漏，取下排气单向阀3，自排气孔20注入润滑油，注入的润 滑油依次经由油槽14、注油孔15流入减速器腔12内。注入完润滑油之后，将排气单向阀3安装在排气孔20内。

当需排出外壳1内的润滑油时，无需拆卸盖板2，直接取下密封塞4，减速器腔12内的润滑油依次经由排油孔16、油槽14、密封通孔21排出。

进一步地，在本实施例中，盖板2与外壳1通过螺栓5来实现可拆卸固定连接，螺栓5的数量为两个以上，并排列成两圈，一圈螺栓5位于盖板2的径向外侧，另一圈螺栓5位于盖板2的径向内侧，每圈的所有螺栓5沿周向间隔设置。但需说明的是，在其它实施例中，盖板2与外壳1也可以通过其它方式来实现可拆卸固定连接。

进一步地，在本实施例中，密封塞4为螺栓，密封通孔21为螺纹孔，密封塞4与密封通孔21螺纹配合，反拧密封塞4，即可取下密封塞4。但需说明的是，在其它实施例中，密封塞4也可以为其它构造，密封通孔21也可以为光孔，密封塞4、密封通孔21的构造并不应局限于本实施例。

进一步地，在本实施例中，密封通孔21与排气孔20在轮内驱动总成的周向上呈180度间隔设置。根据前面所述可知，在本实施例中，排油孔16与排气孔20在轮内驱动总成的周向上也呈180度间隔设置，这样一来，密封通孔21与排油孔16在轮内驱动总成周向上的角度一致，在轮内驱动总成的轴向上对齐。在排出外壳1内的润滑油时，减速器腔12内的全部润滑油都能通过排油孔16流向油槽14内，最后从密封通孔21排出，实现了外壳1内润滑油的最大效率的排出。但需说明的是，在其它实施例中，若不考虑轮内驱动总成内润滑油的排出效率，密封通孔21与排气孔20在轮内驱动总成的周向上也可以以其它角度(如钝角)间隔设置。

在本实施例的第一变换例中，盖板2上设有与油槽14连通的另一密封通孔(未图示)，所述另一密封通孔与排气孔20在轮内驱动总成的周向上间隔设置，所述另一密封通孔内安装有可拆卸地密封塞(未图示)。在需向外壳1内注入润滑油时，无需取下排气单向阀3，取下所述密封塞，通过所述另一密封通孔向油槽14内注入润滑油。在需排出外壳1内的润滑油时，无需取下所述密封塞。本实施例相对于该变换例具有下述优点：轮内驱动总成所用零部 件的数量更少。

在本实施例的第二变换例中，盖板2与外壳1刚性固定连接，在这种情况下，通过取下密封塞4即可以排出外壳1内的润滑油。

在本实施例的第三变换例中，没有密封塞4和密封通孔21，在这种情况下，通过拆卸盖板2即可以排出外壳1内的润滑油，或者，旋转轮内驱动总成使排气单向阀3位于中轴线o的下方，取下排气单向阀3，通过排气孔20排出外壳1内的润滑油。本实施例相对于该变换例具有下述优点：排出外壳1内的润滑油更为简单。

在本实施例中，挡边部11还设有环绕中轴线o的环形第一、二密封槽(未标识)，所述第一、二密封槽的开口与油槽14的开口设置在外壳1的轴向同一侧，所述第一密封槽位于油槽14的径向外侧，所述第二密封槽在径向上位于油槽14与减速器腔12之间。所述第一密封槽内设有第一密封圈，所述第二密封槽内设有第二密封圈，所述第一、二密封圈在轴向上与盖板2相抵，以防止油槽14内的润滑油泄漏。

在本实施例中，轮内驱动总成还包括中央法兰轴6和后外壳7。其中，中央法兰轴6与中轴线o平行，并穿过外壳1的中心孔。后外壳7与主体部10的轴向另一端固定，并围成用于容纳制动器(未图示)的制动器腔17。

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。