CN103029577B - 电动汽车同轴直联式驱动桥总成 - Google Patents

Abstract

一种电动汽车同轴直联式驱动桥总成，解决了现有整体式电动驱动桥结构存在无法满足匹配各种车型底盘要求的问题，包括桥壳，组装在桥壳内的驱动电机、减速器总成、差速器总成以及左、右半轴制动器总成，其技术要点是：桥壳包括筒形壳体总成和左、右桥壳管总成，驱动电机、减速器总成、差速器总成组装在同一筒形壳体总成中，采用行星减速机构的减速器总成的行星齿轮架与差速器总成的剖分式差速器壳连接在一起，差速器总成的两个半轴齿轮分别与左、右半轴制动器总成的左、右半轴以花键配合联接在一起。其结构紧凑，设计合理，载荷分布均匀，质量相对较轻，同时具备驱动、减速、差速功能，有利于满足匹配各种电动汽车底盘的要求。

Description

电动汽车同轴直联式驱动桥总成

技术领域

本发明涉及一种电动汽车驱动装置，特别是一种整体式电动驱动桥的减速器总成与驱动电机设置成优化结构的电动汽车同轴直联式驱动桥总成，它适用于匹配不同类型的电动汽车底盘。

技术背景

目前，常见的电动汽车底盘上的驱动桥主要分为两种，一种是独立悬架电动汽车采用的独立桥包式电动驱动桥，一般用在电动轿车上。另一种是用在采用整体式电动驱动桥的电动汽车上，一般用在电动微型货车及电动大客车上。市场中批量使用的整体式电动驱动桥采用的方案大多为驱动电机与驱动桥壳非同轴布置方案。有的直接将驱动电机输出法兰与传统锥齿轮驱动桥的主齿法兰盘相连，驱动电机与驱动桥壳垂直布置。也有将传统锥齿轮啮合的改成圆柱斜齿轮啮合，驱动电机输出法兰与小圆柱斜齿轮相连，驱动电机与驱动桥壳平行布置。这两种布置方案都会造成驱动电机的重心与桥壳的轴线有一定的偏离，而且为了避免运动干涉，驱动电机无法与车架固连。这就造成驱动电机实际上是处于悬臂梁状态工作。桥壳时刻承受来自于驱动电机的多余扭矩，造成桥壳早期扭转疲劳失效。同时作为簧下质量的电动驱动桥，其不稳定的状态及过大的质量将直接影响整车的平顺性指标。

在专利公布号为CN102717707A的”电动汽车驱动桥”中，公开的是一种整体式电动驱动桥结构。其采用驱动电机、变速机构、差速机构组成的驱动变速机构，虽然将驱动电机的轴线与桥壳的轴线实现同轴，可以减小桥壳的偏载及对整车平顺性的影响，但是，从其附图中可以看出，该驱动变速机构以太阳轮为输入，行星轮支架固定，外齿圈为输出，所需行星轮系的径向尺寸过大，不能满足整车最小离地间隙的要求。同时外齿圈作为主减速器的输出端承受扭矩非常大，其悬浮状态下极大的影响了运动平稳性。采用斜齿轮传动时，外齿圈无法平衡传动时产生的轴向力，造成外齿圈与差速器壳体连接体受力情况十分恶劣。连接体若有过大的变形会使齿轮啮合不在其工作区域，平稳性和噪声指标将会下降。另外其位于桥壳上方的行星轮组的润滑问题难以解决，而且差速器壳体采用整体结构，增加了车桥驱动部分的轴向长度。因此，现有整体式电动驱动桥结构存在的上述诸多问题，无法满足匹配各种车型底盘的要求，影响推广应用。

发明专利内容

本发明专利的目的是提供一种电动汽车同轴直联式驱动桥总成，解决了现有整体式电动驱动桥结构存在无法满足匹配各种车型底盘要求的问题，其结构紧凑，设计合理，载荷分布均匀，质量相对较轻，同时具备驱动、减速、差速功能，有利于满足匹配各种电动汽车底盘的要求。

本发明专利所采用的技术方案是：该电动汽车同轴直联式驱动桥总成包括桥壳，组装在桥壳内的驱动电机、减速器总成、差速器总成以及左、右半轴制动器总成，其技术要点是：所述桥壳包括筒形壳体总成和左、右桥壳管总成，组装在筒形壳体总成一侧的驱动电机转子采用空心轴结构，减速器总成、差速器总成组装在筒形壳体总成另一侧，减速器总成包括联接在驱动电机转子的空心轴输出端的太阳轮、与太阳轮相啮合的大行星齿轮、与大行星齿轮联接在同一轴上的小行星齿轮、固定在筒形壳体总成上的内齿外圈、与差速器总成的剖分式差速器壳连接在一起的行星齿轮架；差速器总成包括剖分式差速器壳、固定在剖分式差速器壳内的差速器星轮轴、组装在差速器星轮轴上的差速器星轮、与差速器星轮相啮合的半轴齿轮；减速器总成的行星齿轮架与差速器总成的剖分式差速器壳连接在一起，减速器总成的太阳轮与大行星齿轮相啮合，大行星齿轮通过花键配合联接在小行星齿轮轴上，太阳轮通过花键配合联接在驱动电机转子的空心轴输出端，小行星齿轮与固定在筒形壳体总成上的内齿外圈相啮合，差速器总成的两个半轴齿轮分别与左、右半轴制动器总成的左、右半轴以花键配合联接在一起。

  本发明具有的优点及积极效果是：由于本发明是在整体式电动驱动桥的结构基础上改进的，所以它具有整体式电动驱动桥的减小桥壳的偏载及对整车平顺性影响的优点。它将转子采用空心轴结构的驱动电机与采用行星减速机构的减速器总成组装在同一筒形壳体总成中，左、右半轴可以穿过中空轴与差速器总成的半轴齿轮花键配合，构成同轴直联式驱动桥总成，巧妙的将驱动电机壳体融合成桥壳的一部分，不仅节省材料，还极好的保证了空心轴转子与差减速系统同轴度，减少装配误差对系统精度的影响。因此，其结构紧凑，设计合理，载荷分布均匀，质量相对较轻，同时具备驱动、减速、差速功能，还可以实现电动汽车减速增扭作用。因该同轴直联式驱动桥总成通过太阳轮输入，行星轮架输出，故在获得较大传动比的同时，实现动力输入轴与输出轴同轴。采用剖分式结构的差速器壳，可使差速器星轮轴上的差速器星轮、与差速器星轮相啮合的半轴齿轮布置容易，利用行星齿轮架与剖分式差速器壳将减速器总成与差速器总成连接在一起，缩小了车桥驱动部分的轴向长度，且不会造成车桥的半径过大，影响离地间隙。

综上所述，本发明不仅能使所配置的电动汽车具有增加动力性、布置容易、底盘无多余偏载、簧下质量减小等诸多优点，而且解决了现有整体式电动驱动桥结构存在无法满足匹配各种车型底盘要求的问题，有利于满足匹配各种电动汽车底盘的要求。

附图说明：

以下结合附图对本发明专利作进一步描述：

图1是电动后驱动桥总成

图2是减速器总成

图3是差速器总成

图中序号说明：1 左半轴制动器总成、2右半轴制动器总成、3左桥壳管总成、4 右桥壳管总成、5 筒形壳体总成、6 驱动电机、7 减速器总成、8 差速器总成、9 左半轴、10 右半轴、11 大行星齿轮、12 行星齿轮架、13 空心轴输出端、14 太阳轮、15 小行星齿轮、16内齿外圈、17 剖分式差速器壳、18 差速器星轮、19 半轴齿轮、20 差速器星轮轴。

具体实施方式

根据图1~3详细说明本发明专利的具体结构。该电动汽车同轴直联式驱动桥总成是在整体式电动驱动桥的结构基础上改进的。它包括桥壳，组装在桥壳内的驱动电机6，减速器总成7，差速器总成8，以及左、右半轴制动器总成1、2等部件。其中桥壳包括筒形壳体总成5和左、右桥壳管总成3、4。减速器总成7包括联接在驱动电机6转子的空心轴输出端13的太阳轮14、与太阳轮14相啮合的大行星齿轮11、与大行星齿轮11联接在同一轴上的小行星齿轮15、固定在筒形壳体总成5上的内齿外圈16、与差速器总成7的剖分式差速器壳17连接在一起的行星齿轮架12等件。差速器总成8包括剖分式差速器壳17、固定在剖分式差速器壳17内的差速器星轮轴20、组装在差速器星轮轴20上的差速器星轮18、与差速器星轮18相啮合的半轴齿轮19等件。

组装在筒形壳体总成5一侧的驱动电机6转子采用空心轴结构，减速器总成7、差速器总成8组装在筒形壳体总成5另一侧，组成减速器总成与驱动电机同轴直联式驱动桥总成。减速器总成7的行星齿轮架12与差速器总成8的剖分式差速器壳17连接在一起。减速器总成7的太阳轮14与大行星齿轮11相啮合，大行星齿轮11通过花键配合联接在小行星齿轮15轴上，太阳轮14通过花键配合联接在驱动电机6转子的空心轴输出端13。小行星齿轮15与固定在筒形壳体总成5上的内齿外圈16相啮合。差速器总成8的两个半轴齿轮19分别与左、右半轴制动器总成1、2的左、右半轴9、10以花键配合联接在一起。

电动汽车底盘匹配具有上述特点的电动汽车同轴直联式驱动桥总成时，驱动电机6通电后，输出扭矩通过空心轴输出端13带动太阳轮14，太阳轮14将动力均匀传递给绕太阳轮14转动的大行星齿轮11、小行星齿轮15，小行星齿轮15与固定在筒形壳体总成5上的内齿外圈16相啮合。通过太阳轮14与大行星齿轮11及小行星齿轮15与内齿外圈16的速比关系，实现太阳轮14的高转速低扭矩转换成小行星齿轮15及固定小行星齿轮15的行星齿轮架12输出的低转速大扭矩输出。通过小行星齿轮15与行星齿轮架12及剖分式差速器壳17固定连接，将动力传递到差速器总成8中。差速器总成8中的剖分式差速器壳17通过差速器星轮轴20将动力传递到差速器星轮18。差速器星轮18将动力传递到固定在剖分式差速器壳17中的半轴齿轮19上。两个半轴齿轮19分别与左、右半轴9、10以花键配合，将扭矩传递到固定在左、右半轴9、10上的车轮（图中未示出）中实现车辆行驶。车辆通过驱动电机6的转速变化实现汽车车速的高低变化。若汽车的两侧车轮（图中未示出）与地面附着力不同，则通过差速器星轮18与半轴齿轮19绕着自身轴线自传，满足车辆差速的要求。

Claims (1)

1.一种电动汽车同轴直联式驱动桥总成，包括桥壳，组装在桥壳内的驱动电机、减速器总成、差速器总成以及左、右半轴制动器总成，其特征在于：所述桥壳包括筒形壳体总成和左、右桥壳管总成，组装在筒形壳体总成一侧的驱动电机转子采用空心轴结构，减速器总成、差速器总成组装在筒形壳体总成另一侧，减速器总成包括联接在驱动电机转子的空心轴输出端的太阳轮、与太阳轮相啮合的大行星齿轮、与大行星齿轮联接在同一轴上的小行星齿轮、固定在筒形壳体总成上的内齿外圈、与差速器总成的剖分式差速器壳连接在一起的行星齿轮架；差速器总成包括剖分式差速器壳、固定在剖分式差速器壳内的差速器星轮轴、组装在差速器星轮轴上的差速器星轮、与差速器星轮相啮合的半轴齿轮；减速器总成的行星齿轮架与差速器总成的剖分式差速器壳连接在一起，减速器总成的太阳轮与大行星齿轮相啮合，大行星齿轮通过花键配合联接在小行星齿轮轴上，太阳轮通过花键配合联接在驱动电机转子的空心轴输出端，小行星齿轮与固定在筒形壳体总成上的内齿外圈相啮合，差速器总成的两个半轴齿轮分别与左、右半轴制动器总成的左、右半轴以花键配合联接在一起。