CN103158542B - 集成式电机后驱后悬架机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成式电机后驱后悬架机构，包括后车桥、驱动机构和后悬架；所述差速器为行星齿轮差速器，所述行星齿轮差速器中的行星齿轮支架设有柱形输入齿轮；所述行星齿轮差速器和所述减速器集成安装在同一个集成壳体内；所述减速器的输出轴与所述行星齿轮差速器中的柱形输入齿轮通过输出齿轮集成传动连接；所述减速器的输出轴与所述行星齿轮差速器中的输出轴相互平行；所述减速器的输入轴与所述电动机的输出轴集成同轴固定连接，所述悬架包括两个上纵臂和两个下纵臂。本发明可以减少中间传动环节，提高传动的效率，传动效率提高到92%。同时，也大大减少了后桥附近的空间占用，有利于布置其他零部件，提高乘车者的舒适性。

Description

集成式电机后驱后悬架机构

技术领域

本发明涉及一种后驱后悬架机构，尤其涉及一种用于乘用电动汽车的集成式电机后驱后悬架机构。

背景技术

电动汽车是指以车载电源为动力，用电动机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。

现有电动汽车的结构有两种。一种是前驱独立悬挂结构，另一种是单纵臂式整体桥后驱结构。

前驱独立悬挂结构存在的问题有：1.电动汽车相对于内燃车的驱动力不足，由于车辆在启动、加速、爬坡时的重心会后移，因此前驱会产生驱动力不足的问题，尤其在爬坡时，此问题更加明显。2.前驱布置，电机和减速器放在前舱，使得前轮的负荷加大，造成车辆转向费力。3.电机和加速器前置，造成前部空间的占用。

单纵臂式整体桥后驱结构存在的问题有：1.单纵臂式减震结构，主要应用于前驱形式。当驱动电机后置时，由于后轮受到向前的驱动力，造成纵臂会受到压缩力。长期受到此方向力量的冲击，会造成纵臂寿命的缩短，从而引发安全性的问题。2.在将后驱动力向车身传递的过程中，只通过单臂传递，造成车辆的稳定性降低。3.车辆舒适性不好。

作为一种现有技术的电动汽车的电机后驱后悬架机构，其具体结构是，包括后车桥、驱动后车桥转动的驱动机构和连接后车桥和车架的后悬架；所述后车桥包括两个后桥半轴；两个后桥半轴分别套有半轴桥壳；所述驱动机构包括分立的差速器、减速器和电动机；所述差速器的两个输出轴分别与所述两个后桥半轴的一端同轴固定焊接；所述两个后桥半轴的另一端分别与车轮连接；所述差速器的壳体与所述两个后桥半轴的半轴桥壳固定连接；所述差速器为行星齿轮差速器，所述行星齿轮差速器中的行星齿轮支架设有锥形从动齿轮，所述锥形从动齿轮可相对转动地套装在所述行星齿轮差速器中的一个输出轴上；所述锥形从动齿轮通过锥形主动齿轮与输入轴传动连接；所述输入轴垂直于所述差速器的两个输出轴；所述减速器的输出轴与所述差速器的输入轴同轴固定连接；所述减速器的壳体与所述差速器的壳体固定连接；所述减速器的输入轴与所述电动机的输出轴同轴固定连接。所述后悬架包括两个下纵臂、一个稳定杆和两个减震器；所述两个下纵臂的后端分别与所述两个后桥半轴的半轴桥壳下侧面固定连接；所述稳定杆横向设置在所述后车桥的后方；所述两个减震器的下端分别与所述两个后桥半轴的半轴桥壳固定连接。

现有技术的电动汽车由于差速器、减速器和电动机均为分立的部件，所以，中间传动环节较多，从而降低了传动的效率。同时，也占用了大量的后桥附近的空间，不利于布置其他零部件。又由于后悬架仅包括两个下纵臂，所以，两个下纵臂的刚度得不到充分的保征，如果通过增大下纵臂的横截面积来提高下纵臂的刚度，则对乘车者的舒适性将产生极大的影向。再由于两个下纵臂的后端分别与两个后桥半轴的半轴桥壳下侧面固定连接，所以，每一个下纵臂运动的变化和受力的变化都会干涉到另一个下纵臂运动的状态和受力的状态。也就是说，两个下纵臂运动的变化和受力的变化会产生相互干涉，增加各零部件的内应力，降低各零部件的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种集成式电机后驱后悬架机构，这种集成式电机后驱后悬架机构能够减少中间传动环节，提高传动的效率。同时，也大大减少了后桥附近的空间占用，有利于布置其他零部件。

为了解决上述技术问题，本发明的集成式电机后驱后悬架机构，包括后车桥、驱动后车桥转动的驱动机构和连接后车桥和车架的后悬架；所述后车桥包括两个后桥半轴；所述驱动机构从前到后依次包括差速器、减速器和电动机；所述差速器的两个输出轴分别与所述两个后桥半轴的一端固定连接；所述差速器为行星齿轮差速器，所述行星齿轮差速器中的行星齿轮支架设有柱形输入齿轮，所述柱形输入齿轮可相对转动地套装在所述行星齿轮差速器中的一个输出轴上；所述行星齿轮差速器和所述减速器集成安装在同一个集成壳体内；所述减速器的输出轴与所述行星齿轮差速器中的柱形输入齿轮通过输出齿轮集成传动连接；所述减速器的输出轴与所述行星齿轮差速器中的输出轴相互平行；所述减速器的输入轴与所述电动机的输出轴集成同轴固定连接。

所述减速器为二级减速器并集成有换挡总成和驻车总成；所述二级减速器的输入轴上分别固定设置有高速主动齿轮和低速主动齿轮，所述二级减速器的输出轴上套有高速从动齿轮和低速从动齿轮，高速从动齿轮与高速主动齿轮相互啮合，低速从动齿轮与低速主动齿轮相互啮合；在所述高速从动齿轮和低速从动齿轮之间设置有同步器总成；所述同步器总成包括两个同步器结合齿、两个同步器齿环、三个同步器滑块、两个同步器弹簧圈、一个同步器齿毂和一个同步器齿套；所述两个同步器结合齿分别与所述高速从动齿轮和低速从动齿轮固定连接；所述两个同步器齿环分别与两个所述同步器结合齿通过同步摩擦面同步传动连接；所述同步器齿毂通过花键与所述输出轴固定连接；沿着所述同步器齿毂的周向均匀地分布有三个轴向导槽；三个所述同步器滑块分别卡合在所述齿毂的三个轴向导槽中；三个所述同步器滑块的顶面分别设置有拨头；所述同步器齿套的内侧壁对应三个同步器滑块分布有三个轴向滑槽；该三个轴向滑槽与同步器齿毂的三个轴向导槽相对应，该三个轴向滑槽的底面分别对应三个所述同步器滑块的拨头设置有拨口；同步器齿套的外侧壁中部沿周向设置有圆环形拨动槽；所述同步器齿套套装在同步器齿毂上并可沿轴向往返移动；所述拨口卡在所述拨头上；同步器齿套的同步啮合齿和两个同步器结合齿的同步啮合齿、两个同步器齿环的同步啮合齿以及同步器齿毂的同步啮合齿均位于同一个圆柱面上；两个所述同步器弹簧圈呈带开口的圆环形，平行地位于同步器齿毂的两端；两个所术同步器弹簧圈外侧面顶在三个所述同步器滑块底部，将三个同步器滑块沿径向顶向同步器齿套三个滑槽的底部；三个所述同步器滑块分别与所述两个同步器齿环通过同步摩擦面同步传动连接。

所述二级减速器的高速主动齿轮和低速主动齿轮与输入轴是整体锻造结构；所述二级减速器的输出轴与输出齿轮是整体锻造结构。

所述减速器的输入轴与所述电动机的输出轴集成同轴固定连接是直接用花键集成同轴固定连接，所述电动机的壳体和所述集成壳体位于所述输入轴处通法兰和螺栓固定连接。

所述差速器的两个输出轴分别与所述两个后桥半轴的一端同轴固定连接是通过花键同轴固定连接；所述两个后桥半轴分别套有半轴桥壳；两个所述半轴桥壳分别与所述集成壳体位所述输出轴处通过法兰螺栓固定连接。

所述集成壳体的内腔形状与所述行星齿轮差速器和所述减速器集成传动连接后的整体外部轮廓相应；所述集成壳体由两半对开的壳体构成，所述两半对开的壳体在同一平面内对开或对合，该平面为结合面；所述行星齿轮差速器中的输出轴垂直于所述结合面；或者，所述行星齿轮差速器中输出轴的轴线和所述减速器输入轴的轴线均位于所述结合面内；所述两半对开的壳体相互对合，在对合处的接触面上对应地设置有定位销和定位孔，沿着两半对开的壳体周向的外侧壁分布有多对向外延伸的凸缘，每一对凸缘中的一个凸缘设有通孔，每一对凸缘中的另一个凸缘对应地设有螺纹固定孔，并配有固定螺钉。

所述后悬架包括两个上纵臂、两个下纵臂、一个稳定杆和两个减震器；所述两个后桥半轴分别套有半轴桥壳；所述两个上纵臂的后端分别与所述两个后桥半轴的半轴桥壳上侧面铰接；所述两个下纵臂的后端分别与所述两个后桥半轴的半轴桥壳下侧面铰接；所述一个稳定杆横向设置在所述后车桥的后方；一个所述后桥半轴的半轴桥壳后侧面与推力杆的前端固定连接；所述推力杆的后端与所述稳定杆的一端铰接；所述两个减震器的下端分别与所述两个后桥半轴的半轴桥壳固定连接。

所述两个上纵臂的后端分别与所述两个后桥半轴的半轴桥壳上侧面铰接，其铰轴和铰孔之间设有硫化橡胶套；所述两个下纵臂的后端分别与所述两个后桥半轴的半轴桥壳下侧面铰接，其铰轴和铰孔之间设有硫化橡胶套；所述推力杆的后端与所述稳定杆的一端铰接，其铰轴和铰孔之间设有硫化橡胶套。

所述两个上纵臂相对于汽车的纵向中线呈横向对称分布；所述两个下纵臂相对于汽车的纵向中线呈横向对称分布；每一个所述后桥半轴的半轴桥壳上的上纵臂和下纵臂相互交叉。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本技术方案由于采用了行星齿轮差速器中的行星齿轮支架设有柱形输入齿轮，柱形输入齿轮可相对转动地套装在行星齿轮差速器中的一个输出轴上，行星齿轮差速器和减速器集成安装在同一个集成壳体内的技术手段，所以，减速器的输出轴与行星齿轮差速器中的柱形输入齿轮可通过输出齿轮集成传动连接，减速器的输出轴与行星齿轮差速器中的输出轴相互平行，使驱动机构进一步地得到集成，减速器的输入轴与电动机的输出轴集成同轴固定连接。这样，使驱动机构更进一步地得到集成。因此，可以减少中间传动环节，提高传动的效率，传动效率提高到92%。同时，也大大减少了后桥附近的空间占用，有利于布置其他零部件。

2、本技术方案由于采用了减速器为二级减速器的技术手段，所以，既可以在平坦的公路上利用高速档行驶，又可以在有坡度的公路上利用低速档降低车速保证行车的安全，让电动机运行在高效区域，达到节约电能的目的，从而为用户创造可观的经济效益。又由于采用了换挡总成与高速从动齿轮和低速从动齿轮通过同步摩擦面传动连接的技术手段，所以，可使换挡总成先与高速从动齿轮或低速从动齿轮同步转动后再进行换挡操作，避免了打齿现象的发生。再由于采用了二级减速器中集成有换挡总成和驻车总成的技术手段，所以，可大大节省了车内空间。一般来说，后桥及悬架的位置是不易放置其他部件的，当把换挡总成，驻车总成和电动机总成都放到后桥位置之后，就可以节省出前桥空间来布置其他部件。

3、本技术方案由于采用了二级减速器的高速主动齿轮和低速主动齿轮与输入轴是整体锻造结构，二级减速器的输出轴与输出齿轮是整体锻造结构的技术手段，所以，大大增强了齿轮轴的强度，大大延长了二级减速器的使用寿命。

4、本技术方案由于采用了减速器的输入轴与电动机的输出轴集成同轴固定连接是直接用花键集成同轴固定连接，电动机的壳体和集成壳体位于输入轴处通法兰和螺栓固定连接的技术手段，所以，可以选取装配不同功率，不同尺寸的电动机，而不用更改集成安装的减速器和差速器的结构。这种集成机构，非常灵活，是一个通用的平台，大大提高了零部件的通用性，减少了重复开发和重复制造。

5、本技术方案由于采用了差速器的两个输出轴分别与两个后桥半轴的一端同轴固定连接是通过花键同轴固定连接，两个后桥半轴分别套有半轴桥壳，两个半轴桥壳分别与集成壳体位于输出轴处通过法兰和螺栓固定连接的技术手段，所以，可以根据不同的车辆尺寸，来配置不同的桥壳和半轴长度，而不用更改其他结构。

6、本技术方案由于采用了集成壳体的内腔形状与所述行星齿轮差速器和所述减速器集成传动连接后的整体外部轮廓相应的技术手段，所以，可以将集成壳体设计得最小。又由于集成壳体由两半对开的壳体构成，两半对开的壳体在同一平面内对开或对合的技术手段，所以方便制造和拆装。再由于采用了行星齿轮差速器中的输出轴垂直于结合面的技术手段，所以，进一步地方便制造和拆装；当采用了行星齿轮差速器中输出轴的轴线和减速器输入轴的轴线均位于所述结合面内的技术手段时，可进一步地方便拆装。还由于采用了两半对开的壳体相互对合，在对合处的接触面上对应地设置有定位销和定位孔的技术手段，所以，可提高装安精度，提高安装质量。更由于采用了沿着两半对开的壳体周向的外侧壁分布有多对向外延伸的凸缘，每一对凸缘中的一个凸缘设有通孔，每一对凸缘中的另一个凸缘对应地设有螺纹固定孔，并配有固定螺钉的技术手段，所以，安装稳定可靠。

7、本技术方案由于采用了后悬架包括两个上纵臂、两个下纵臂、一个稳定杆和两个减震器的技术手段，所以，有效地减小了车架的变搞，提高了车架的疲劳强度，增强了车辆的稳定性和对乘车者的舒适性。

8、本技术方案由于采用了铰轴和铰孔之间设有硫化橡胶套的技术手段，所以，进一步增强了对乘车者的舒适性，同时延长了上纵臂、下纵臂和稳定杆的使用寿命。

9、本技术方案由于采用了每一个后桥半轴的半轴桥壳上的上纵臂和下纵臂相互交叉的技术手段，所以，大大提高了车架的稳定性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

图1是本发明的集成式电机后驱后悬架机构的俯视结构示意图。

图2是本发明的集成式电机后驱后悬架机构的后视结构示意图。

图3是本发明的集成式电机后驱后悬架机构的侧视结构示意图。

图4是本发明的集成式电机后驱后悬架机构中二级减速器的结构示意图。

图5是图4中同步器总成227的局部放大示意图。

图6是图4中只画出手动换挡总成25的二级减速器的示意图。

图7是只画出驻车总成26的二级减速器的示意图。

图8是通过辅助支撑212支撑电动机时二级减速器的示意图。

图9是图4中二级减速器的自动换挡总成27的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明的集成式电机后驱后悬架机构，包括后车桥1、驱动后车桥1转动的驱动机构2和连接后车桥1和车架的后悬架3；所述后车桥1包括两个后桥半轴11、12；所述驱动机构2从前到后依次包括差速器23、减速器22和电动机21；所述差速器23的两个输出轴分别与所述两个后桥半轴11、12的一端固定连接；所述差速器23为行星齿轮差速器23，所述行星齿轮差速器23中的行星齿轮支架设有柱形输入齿轮231（本行业也称该柱形输入齿轮231为主减速从动齿轮），所述柱形输入齿轮231可相对转动地套装在所述行星齿轮差速器23中的一个输出轴上；所述行星齿轮差速器23和所述减速器22集成安装在同一个集成壳体24内；所述减速器22的输出轴与所述行星齿轮差速器23中的柱形输入齿轮231通过输出齿轮228（本行业也称该输出齿轮228为主减速主动齿轮）集成传动连接；所述减速器22的输出轴224与所述行星齿轮差速器23中的输出轴相互平行；所述减速器22的输入轴221与所述电动机21的输出轴211集成同轴固定连接。

本实施方式由于采用了行星齿轮差速器中的行星齿轮支架设有柱形输入齿轮，柱形输入齿轮可相对转动地套装在行星齿轮差速器中的一个输出轴上，行星齿轮差速器和减速器集成安装在同一个集成壳体内的技术手段，所以，减速器的输出轴与行星齿轮差速器中的柱形输入齿轮可通过输出齿轮集成传动连接，减速器的输出轴与行星齿轮差速器中的输出轴相互平行，使驱动机构进一步地得到集成，减速器的输入轴与电动机的输出轴集成同轴固定连接。这样，使驱动机构更进一步地得到集成。因此，可以减少中间传动环节，提高传动的效率，传动效率提高到92%。同时，也大大减少了后桥附近的空间占用，有利于布置其他零部件。

作为本实施方式的一种改进，如图4所示，所述减速器22为二级减速器22并集成有换挡总成25和驻车总成26。

所述二级减速器22的输入轴221上分别固定设置有高速主动齿轮222和低速主动齿轮223，所述二级减速器22的输出轴224上套装有高速从动齿轮225和低速从动齿轮226，高速从动齿轮225与高速主动齿轮222相互啮合，低速从动齿轮226与低速主动齿轮223相互啮合。

所述高速从动齿轮225和低速从动齿轮226相对的两个端面上分别具有沿轴向相向延伸的柱面环状凸缘，该两个柱面环状凸缘与输出轴224同轴。

在所述高速从动齿轮225和低速从动齿轮226之间设置有同步器总成227。所述同步器总成227包括两个同步器结合齿2271、2272、两个同步器齿环2273、2274、三个同步器滑块2275、两个同步器弹簧圈2276、2277、一个同步器齿毂2278和一个同步器齿套2279。

从图4中可以看出，同步器结合齿2271包括同步啮合齿和轴孔，同步器结合齿2271的同步啮合齿为直齿，从直齿的齿顶方向看，位于同步器结合齿2271一个端面的直齿端部均呈梯形，其齿厚从正常厚度逐渐变薄。同步器结合齿2271这一个端面有一个沿其轴孔方向延伸的外圆锥面环形凸缘，该凸缘的外圆锥面为圆锥同步摩擦面。同步器结合齿2271的轴孔直径与高速从动齿轮225柱面环状凸缘的直径相应。同步器结合齿2271套装在高速从动齿轮225的柱面环状凸缘上并通过焊接固定连接。相应地，同步器结合齿2272包括同步啮合齿和轴孔，同步器结合齿2272的同步啮合齿为直齿，从直齿的齿顶方向看，位于同步器结合齿2272一个端面的直齿端部均呈梯形，其齿厚从正常厚度逐渐变薄。同步器结合齿2272这一个端面有一个沿其轴孔方向延伸的外圆锥面环形凸缘，该外圆锥面为圆锥同步摩擦面。同步器结合齿2272的轴孔直径与低速从动齿轮226柱面环状凸缘的直径相应。同步器结合齿2272套装在高速从动齿轮226的柱面环状凸缘上并通过焊接固定连接。

同步器结合齿2272的外圆锥面环形凸缘与同步器结合齿2271的外圆锥面环形凸缘相正对。

这样的连接有利于生产制造，提高连接强度。当然，所述同步器结合齿2271与所述高速从动齿轮225的柱面凸缘侧壁也可以通过螺钉连接，所述同步器结合齿2272与所述低速从动齿轮226的柱面凸缘侧壁也可以通过螺钉连接。这样的连接有利于维修保养，更换零部件。

同步器齿环2273包括同步啮合齿和轴孔，同步器齿环2273的同步啮合齿为直齿，从直齿的齿顶方向看，位于同步器齿环2273一个端面的直齿端部均呈梯形，其齿厚从正常厚度逐渐变薄。同步器齿环2273这一个端面有一个沿其轴孔方向延伸的大圆柱面环形凸缘。该大圆柱面环形凸缘的端面有一个沿其轴孔方向延伸的小圆柱面环形凸缘。该大圆柱面环形凸缘和该小圆柱面环形凸缘形成环状同步摩擦面。同步器齿环2273的轴孔为与同步器结合齿2271的外圆锥面环形凸缘相应的圆锥面轴孔，该轴孔的内圆锥面为圆锥同步摩擦面。同步器齿环2273套装在同步器结合齿2271的外圆锥面环形凸缘上并通过圆锥同步摩擦面同步传动连接。相应地，同步器齿环2274包括同步啮合齿和轴孔，同步器齿环2274的同步啮合齿为直齿，从直齿的齿顶方向看，位于同步器齿环2274一个端面的直齿端部均呈梯形，其齿厚从正常厚度逐渐变薄。同步器齿环2274这一个端面有一个沿其轴孔方向延伸的大圆柱面环形凸缘。该大圆柱面环形凸缘的端面有一个沿其轴孔方向延伸的小圆柱面环形凸缘。该大圆柱面环形凸缘和该小圆柱面环形凸缘形成环状同步摩擦面。同步器齿环2274的轴孔为与同步器结合齿2272的外圆锥面环形凸缘相应的圆锥面轴孔，该轴孔的内圆锥面为圆锥同步摩擦面。同步器齿环2274套装在同步器结合齿2272的外圆锥面环形凸缘上并通过圆锥同步摩擦面同步传动连接。

同步器齿环2274的大圆柱面环形凸缘与同步器齿环2273的大圆柱面环形凸缘相正对，同步器齿环2274的小圆柱面环形凸缘与同步器齿环2273的小圆柱面环形凸缘相正对。

同步器齿毂2278包括同步啮合齿和轴孔，同步器齿毂2278的同步啮合齿为直齿，沿着同步器齿毂2278的周向均匀地分布有三个轴向导槽，同步器齿毂2278通过轴孔和花键与输出轴224固定连接。

从图4中可以看出，三个同步器滑块2275分别位于同步器齿毂2278的三个轴向导槽中。在三个同步器滑块2275的底面沿着同步器齿毂2278的周向分别设置有限位槽，三个同步器滑块2275的限位槽分别卡合在齿毂2278的三个轴向导槽中，三个同步器滑块2275可沿着同步器齿毂2278的轴向移动且可沿着同步器齿毂2278的径向移动。三个同步器滑块2275的顶面分别设置有拨头（参见图5，拨头为柱状，其横截面呈等腰梯形。作为一种优选，等腰梯形的两个腰为外凸的弧形，其曲率半径为2mm。三个同步器滑块2275朝向同步器齿环2273的环状同步摩擦面的三个端面形成位于同一圆周上的三段弧形同步摩擦面，该三段弧形同步摩擦面与同步器齿环2273的环状同步摩擦面相对应。三个同步器滑块2275与同步器齿环2273之间通过三段弧形同步摩擦面与同步器齿环2273的环状同步摩擦面形成同步传动连接。相应地，三个同步器滑块2275朝向同步器齿环2274的环状同步摩擦面的三个端面形成位于同一圆周上的三段弧形同步摩擦面，该三段弧形同步摩擦面与同步器齿环2274的环状同步摩擦面相对应。三个同步器滑块2275与同步器齿环2274之间通过三段弧形同步摩擦面与同步器齿环2274的环状同步摩擦面形成同步传动连接。

同步器齿套2279的同步啮合齿为内直齿，从内直齿的齿顶方向看，同步器齿套2279的内直齿两个端部均呈梯形，其齿厚从正常厚度逐渐变薄。同步器齿套2279内侧壁，对应三个同步器滑块2275分布有三个轴向滑槽。该三个轴向滑槽与同步器齿毂2278的三个轴向导槽相对应，该三个轴向滑槽的底面分别对应三个同步器滑块2275的梯形拨头设置有拨口（参见图5，拨口为柱状，其横截面呈等腰梯形），同步器齿套2279的外侧壁中部沿周向设置有圆环形拨动槽。同步器齿套2279套装在同步器齿毂2278上并可沿轴向往返移动。梯形拨口卡在梯形拨头上。显然，同步器齿套2279的同步啮合齿和两个同步器结合齿2271、2272的同步啮合齿、两个同步器齿环2273、2274的同步啮合齿和同步器齿毂2278的同步啮合齿均位于同一个圆柱面上。

两个同步器弹簧圈2276、2277呈带开口的圆环形，平行地位于同步器齿毂2278的两端，两个同步器弹簧圈2276、2277外侧面顶在三个同步器滑块2275底部的限位槽内，将三个同步器滑块2275沿径向顶向同步器齿套2279三个滑槽的底部。

当同步器齿套2279向同步器齿环2273滑动时，通过同步器齿套2279的三个拨口拨动三个同步器滑块2275的拨头，使三个同步器滑块2275向同步器齿环2273移动，在三个同步器滑块2275压向同步器齿环2273的同时，同步器齿环2273压向同步器结合齿2271。在同步摩擦面（参见前面所述的圆锥同步摩擦面、环状同步摩擦面以及三段弧形同步摩擦面）的作用下，高速从动齿轮225、同步器结合齿2271、同步器齿环2273、三个同步器滑块2275、同步器齿套2279和同步器齿毂2278同步转动。此时，将同步器齿套2279继续向同步器齿环2273和结合齿2271移动，即可顺利挂挡，不会产生打齿现象，使电动车高速行驶。同理，当同步器齿套2279向同步器齿环2274滑动时，通过同步器齿套2279的三个拨口拨动三个同步器滑块2275的拨头，使三个同步器滑块2275向同步器齿环2274移动，在三个同步器滑块2275压向同步器齿环2274的同时，同步器齿环2274压向同步器结合齿2272。在同步摩擦面的作用下，低速从动齿轮226、同步器结合齿2272、同步器齿环2274、同步器齿套2279和同步器齿毂2278同步转动。此时，将同步器齿套2279继续向同步器齿环2274和结合齿2272移动，即可顺利挂挡，不会产生打齿现象，使电动车低速行驶。

通过无数次反复的实践和统计分析发现，三个同步器滑块2275的拨头的横截面为等腰梯形时，其顶角的角度为110°~125°，相应地，同步器齿套2279的三个梯形拨口顶角A的角度为110°~125°，换档操作较适宜。优选地，三个同步器滑块2275的梯形拨头的顶角的角度为118°、120°、122°，相应地，同步器齿套2279的三个梯形拨口顶角A的角度为117°、119°、121°，换档操作最适宜。结合齿2271、2272的外圆锥面环形凸缘的锥度B为6°~8°，同步传动效果较佳。优选地，结合齿2271、2272的外圆锥面环形凸缘的锥度B为7.5°，同步传动效果最佳。

本实施方式由于采用了减速器为二级减速器的技术手段，所以，既可以在平坦的公路上利用高速档行驶，又可以在有坡度的公路上利用低速档降低车速保证行车的安全，让电动机运行在高效区域，达到节约电能的目的，从而为用户创造可观的经济效益。

通过对箱体中三根轴的合理布置和对箱体的结构合理的设计，输入轴和中间轴中心距为56mm，中间轴与差速器中心距为104mm，输入轴与差速器采用平行布置，其距离为149mm，中间轴位于两者下方，与两者中心连线呈10°布置，这样，在不增加箱体高度方向尺寸的情况下，就可以集成地布置下了换挡机构总成25和驻车总成26，这样就减小了空间占用，使得箱体与车架之间可以保持足够的空间。

换挡总成25包括手动换挡总成25和自动换挡总成27。

如图6所示，手动换挡总成25包括拨叉252和与拨叉连接的拉线251，拨叉252与同步器齿套2279的圆环形拨动槽连接。手动换挡总成虽然可以实现集成安装，减少空间的占用，但是有如下两点不足：

1.由于本电动车采用的是无极变速形式，在减速器的集成中，没有离合装置，因此换挡时必须要先停车后换挡。这样的操作不方便，而且容易误操作。

2.使用手动换挡结构，需要布置换挡杆装置，拉线要贯穿整个车身，对车身布置是一个难点。

为了克服手动换挡总成的不足，如图9所示，将手动换挡总成25替换为自动换挡总成27。自动换挡总成27也可以集成安装在集成箱体24上。自动换挡总成27包括蜗轮271蜗杆272机构和与蜗杆272连接的电机273。蜗轮通过换挡杆274与同步器齿套2279的圆环形拨动槽连接。从图9中可以看出，蜗轮271呈扇形蜗轮，这样可以节省蜗轮的占用空间。蜗轮271与挡杆274同轴固定连接。在此基础上，增加一个电机273的控制模块，该控制模块的作用如下，自动判断道路情况，遇到坡度大的地方时，发出指令给换挡电机，同时通过传感器采集到动力电机的转速，调整换挡电机的转速，实现同步推进。

自动换挡总成的优点是：实现自动换挡，操作方便。取销手动换挡杆，方便布置。

驻车总成26如图7所示，驻车总成用于车辆停止状态下防止车辆移动，保证车辆安全。驻车总成26包括驻车主摇臂263，驻车主摇臂263的摆动端与驻车拉线264铰接，驻车主摇臂263与驻车轨板262和驻车从摇臂260固定连接。驻车轨板262与驻车弹性板261相卡接。驻车从摇臂260的摆动端与驻车推杆266的一端铰接。驻车推杆266的另一端有一个可在推杆266上滑动的压块，压块通过压簧的作用靠向驻车推杆266的另一端，压块的前端部呈筒状，压块的后端部逐渐变粗。压块的上方是驻车导向器265，压块的下方是驻车棘爪267，驻车棘爪267通过螺旋扭转弹簧向上顶住压块使压块靠在驻车导向器265，驻车棘爪267的下方是驻车键轮269。驻车键轮269与行星齿轮差速器23中的柱形输入齿轮231固定连接。当车辆静止时，通过驻车拉线264拉动驻车摇臂263，带动驻车轨板262向上转动，并带动驻车推杆266向前移动，利用驻车导向器265导向，推动驻车棘爪267卡入驻车键轮269的棘齿中实现驻车作用，驻车弹性板261用于限制驻车轨板262的位置移动，如若停止驻车，则需反向拉动拉线。

本实施方式由于采用了二级减速器中集成有换挡总成和驻车总成的技术手段，所以，可大大节省了车内空间。一般来说，后桥及悬架的位置是不易放置其他部件的，当把换挡总成，驻车总成和电动机总成都放到后桥位置之后，就可以节省出前桥空间来布置其他部件。

作为本实施方式进一步的改进，如图4所示，所述二级减速器的高速主动齿轮222和低速主动齿轮223与输入轴221是整体锻造结构；所述二级减速器的输出轴224与输出齿轮228是整体锻造结构。

本实施方式由于采用了二级减速器的高速主动齿轮和低速主动齿轮与输入轴是整体锻造结构，二级减速器的输出轴与输出齿轮是整体锻造结构的技术手段，所以，大大增强了齿轮轴的强度，大大延长了二级减速器的使用寿命。

作为本实施方式再进一步的改进，所述减速器22的输入轴221与所述电动机21的输出轴集成同轴固定连接是直接用花键集成同轴固定连接，所述电动机21的壳体和所述集成壳体24位于所述输入轴处通法兰和螺栓固定连接。

本实施方式由于采用了减速器的输入轴与所述电动机的输出轴集成同轴固定连接是直接用花键集成同轴固定连接，所述电动机的壳体和所述集成壳体位于所述输入轴处通过法兰和螺栓固定连接的技术手段，所以，可以选取装配不同功率，不同尺寸的电动机，而不用更改集成安装的减速器和差速器的结构。这种集成机构，非常灵活，是一个通用的平台，大大提高了零部件的通用性，减少了重复开发和重复制造。为了进一步适应不同功率，不同尺寸的电动机，所述集成壳体位于所述输入轴处的法兰与集成壳体通过螺栓固定连接。这样，可通过更换集成壳体位于所述输入轴处的法兰来进一步的适应差别较大的不同功率，不同尺寸的电动机。

作为本实施方式又进一步的改进，所述差速器23的两个输出轴分别与所述两个后桥半轴13、14的一端同轴固定连接是通过花键同轴固定连接；所述两个后桥半轴13、14分别套有半轴桥壳；两个所述半轴桥壳分别与所述集成壳体24位于所述输出轴处通过法兰和螺栓固定连接。

本实施方式由于采用了差速器的两个输出轴分别与两个后桥半轴的一端同轴固定连接是通过花键同轴固定连接，两个后桥半轴分别套有半轴桥壳，两个半轴桥壳分别与集成壳体位于输出轴处通过法兰和螺栓固定连接的技术手段，所以，可以根据不同的车辆尺寸，来配置不同的桥壳和半轴长度，而不用更改其他结构。

作为本实施方式还进一步的改进，如图4和图8所示，所述集成壳体24的内腔形状与所述行星齿轮差速器23和所述减速器22集成传动连接后的整体外部轮廓相应；所述集成壳体24由两半对开的壳体构成，所述两半对开的壳体在同一平面内对开或对合，该平面为结合面；所述行星齿轮差速器23中的输出轴垂直于所述结合面。当然，也可以是所述行星齿轮差速器23中输出轴的轴线和所述减速器22输入轴的轴线均位于所述结合面内；所述两半对开的壳体相互对合，在对合处的接触面上对应地设置有定位销和定位孔，沿着两半对开的壳体周向的外侧壁分布有多对向外延伸的凸缘，每一对凸缘中的一个凸缘设有通孔，每一对凸缘中的另一个凸缘对应地设有螺纹固定孔，并配有固定螺钉。

集成壳体24采用了铝合金铸造技术，可减轻壳体的重量。

当采用比较大的电机时，由于电机重量大，在长时间冲击时可能会影响到电机输出轴的同轴度。因此，可以在电机的尾部增加一个辅助支撑212（参见图8），辅助支撑212呈圆角的等腰梯形，等腰梯形的上底侧(图8中辅助支撑212的右侧)有一个圆弧形凹口，该圆弧形凹口与半桥轴壳的外侧面相应，等腰梯形的四个角部设有安装孔，从图8中可以看出，辅助支撑212的下底侧与电动机的底部固定连接，辅助支撑212的上底侧通过支撑架与半桥轴壳固定连接。

正常情况下，辅助支撑212可以承担一部分的电机重量，当电机相对于箱体发生大的变形时，又可以起到一定的限制作用，对提高产品运行稳定性和寿命和很大好处。

本实施方式由于采用了集成壳体的内腔形状与所述行星齿轮差速器和所述减速器集成传动连接后的整体外部轮廓相应的技术手段，所以，可以将集成壳体设计得最小。又由于集成壳体由两半对开的壳体构成，两半对开的壳体在同一平面内对开或对合的技术手段，所以方便制造和拆装。再由于采用了行星齿轮差速器中的输出轴垂直于结合面的技术手段，所以，进一步地方便制造和拆装；当采用了行星齿轮差速器中输出轴的轴线和减速器输入轴的轴线均位于所述结合面内的技术手段时，可进一步地方便拆装。还由于采用了两半对开的壳体相互对合，在对合处的接触面上对应地设置有定位销和定位孔的技术手段，所以，可提高装安精度，提高安装质量。更由于采用了沿着两半对开的壳体周向的外侧壁分布有多对向外延伸的凸缘，每一对凸缘中的一个凸缘设有通孔，每一对凸缘中的另一个凸缘对应地设有螺纹固定孔，并配有固定螺钉的技术手段，所以，安装稳定可靠。

作为本实施方式更进一步的改进，如图1所示，所述后悬架3包括两个上纵臂31、33、两个下纵臂32、34、一个稳定杆35和两个减震器36、37；所述两个后桥半轴11、12分别套有半轴桥壳；所述两个上纵臂31、33的后端分别与所述两个后桥半轴11、12的半轴桥壳上侧面铰接；所述两个下纵臂32、34的后端分别与所述两个后桥半轴11、12的半轴桥壳下侧面铰接；所述一个稳定杆34横向设置在所述后车桥1的后方；从图1中可以看出，左边的一个所述后桥半轴12的半轴桥壳后侧面与推力杆38的前端固定连接；所述推力杆38的后端与所述稳定杆34的一端铰接；所述两个减震器36、37的下端分别与所述两个后桥半轴11、12的半轴桥壳固定连接。

本实施方式由于采用了后悬架包括两个上纵臂、两个下纵臂、一个稳定杆和两个减震器的技术手段，所以，有效地减小了车架的变搞，提高了车架的疲劳强度，增强了车辆的稳定性和对乘车者的舒适性。

作为本实施方式再更进一步的改进，所述两个上纵臂31、33的后端分别与所述两个后桥半轴11、12的半轴桥壳上侧面铰接，其铰轴和铰孔之间设有硫化橡胶套；所述两个下纵臂32、34的后端分别与所述两个后桥半轴11、12的半轴桥壳下侧面铰接，其铰轴和铰孔之间设有硫化橡胶套；所述推力杆38的后端与所述稳定杆35的一端铰接，其铰轴和铰孔之间设有硫化橡胶套。

本实施方式由于采用了铰轴和铰孔之间设有硫化橡胶套的技术手段，所以，进一步增强了对乘车者的舒适性，同时延长了上纵臂、下纵臂和稳定杆的使用寿命。

作为本实施方式还更进一步的改进，如图1所示，所述两个上纵臂31、33相对于汽车的纵向中线呈横向对称分布；所述两个下纵臂32、34相对于汽车的纵向中线呈横向对称分布；每一个所述后桥半轴11、12的半轴桥壳上的上纵臂31、33和下纵臂32、34相互交叉。从图1中可以看出，两个所述上纵臂31、33位于两个所述下纵臂32、34的内侧。当然，两个所述下纵臂32、34也可以位于两个所述上纵臂31、33的内侧。

本实施方式由于采用了每一个后桥半轴的半轴桥壳上的上纵臂和下纵臂相互交叉的技术手段，所以，大大提高了车架的稳定性。

Claims (9)

1.一种集成式电机后驱后悬架机构，包括后车桥、驱动后车桥转动的驱动机构和连接后车桥和车架的后悬架；所述后车桥包括两个后桥半轴；所述驱动机构从前到后依次包括差速器、减速器和电动机；所述差速器的两个输出轴分别与所述两个后桥半轴的一端同轴固定连接；所述差速器为行星齿轮差速器，其特征在于：所述行星齿轮差速器中的行星齿轮支架设有柱形输入齿轮，所述柱形输入齿轮可相对转动地套装在所述行星齿轮差速器中的一个输出轴上；所述行星齿轮差速器和所述减速器集成安装在同一个集成壳体内；所述减速器的输出轴与所述行星齿轮差速器中的柱形输入齿轮通过输出齿轮集成传动连接；所述减速器的输出轴与所述行星齿轮差速器中的输出轴相互平行；所述减速器的输入轴与所述电动机的输出轴集成同轴固定连接，所述减速器为二级减速器并集成有换挡总成和驻车总成；所述驻车总成包括驻车主摇臂，所述驻车主摇臂的摆动端与驻车拉线铰接，所述驻车主摇臂与驻车轨板和驻车从摇臂固定连接，所述驻车轨板与驻车弹性板相卡接，所述驻车从摇臂的摆动端与驻车推杆的一端铰接，所述驻车推杆的另一端有一个可在推杆上滑动的压块，所述压块通过压簧的作用靠向所述驻车推杆的另一端，所述压块的前端部呈筒状，所述压块的后端部逐渐变粗，所述压块的上方是驻车导向器，所述压块的下方是驻车棘爪，所述驻车棘爪通过螺旋扭转弹簧向上顶住压块使压块靠在驻车导向器，所述驻车棘爪的下方是驻车键轮，所述驻车键轮与所述行星齿轮差速器中的柱形输入齿轮固定连接。

2.根据权利要求1所述的集成式电机后驱后悬架机构，其特征在于：所述二级减速器的输入轴上分别固定设置有高速主动齿轮和低速主动齿轮，所述二级减速器的输出轴上套有高速从动齿轮和低速从动齿轮，高速从动齿轮与高速主动齿轮相互啮合，低速从动齿轮与低速主动齿轮相互啮合；在所述高速从动齿轮和低速从动齿轮之间设置有同步器总成；所述同步器总成包括两个同步器结合齿、两个同步器齿环、三个同步器滑块、两个同步器弹簧圈、一个同步器齿毂和一个同步器齿套；所述两个同步器结合齿分别与所述高速从动齿轮和低速从动齿轮固定连接；所述两个同步器齿环分别与两个所述同步器结合齿通过同步摩擦面同步传动连接；所述同步器齿毂通过花键与所述输出轴固定连接；沿着所述同步器齿毂的周向均匀地分布有三个轴向导槽；三个所述同步器滑块分别卡合在所述齿毂的三个轴向导槽中；三个所述同步器滑块的顶面分别设置有拨头；所述同步器齿套的内侧壁对应三个同步器滑块分布有三个轴向滑槽；该三个轴向滑槽与同步器齿毂的三个轴向导槽相对应，该三个轴向滑槽的底面分别对应三个所述同步器滑块的拨头设置有拨口；同步器齿套的外侧壁中部沿周向设置有圆环形拨动槽；所述同步器齿套套装在同步器齿毂上并可沿轴向往返移动；所述拨口卡在所述拨头上；同步器齿套的同步啮合齿和两个同步器结合齿的同步啮合齿、两个同步器齿环的同步啮合齿以及同步器齿毂的同步啮合齿均位于同一个圆柱面上；两个所述同步器弹簧圈呈带开口的圆环形，平行地位于同步器齿毂的两端；两个所术同步器弹簧圈外侧面顶在三个所述同步器滑块底部，将三个同步器滑块沿径向顶向同步器齿套三个滑槽的底部；三个所述同步器滑块分别与所述两个同步器齿环通过同步摩擦面同步传动连接。

3.根据权利要求2所述的集成式电机后驱后悬架机构，其特征在于，所述二级减速器的高速主动齿轮和低速主动齿轮与输入轴是整体锻造结构；所述二级减速器的输出轴与输出齿轮是整体锻造结构。

4.根据权利要求1所述的集成式电机后驱后悬架机构，其特征在于：所述减速器的输入轴与所述电动机的输出轴集成同轴固定连接是直接用花键集成同轴固定连接，所述电动机的壳体和所述集成壳体位于所述输入轴处通法兰和螺栓固定连接。

5.根据权利要求1所述的集成式电机后驱后悬架机构，其特征在于：所述差速器的两个输出轴分别与所述两个后桥半轴的一端同轴固定连接是通过花键同轴固定连接；所述两个后桥半轴分别套有半轴桥壳；两个所述半轴桥壳分别与所述集成壳体位于所述输出轴处通过法兰和螺栓固定连接。

6.根据权利要求1至5之一所述的集成式电机后驱后悬架机构，其特征在于：所述集成壳体的内腔形状与所述行星齿轮差速器和所述减速器集成传动连接后的整体外部轮廓相应；所述集成壳体由两半对开的壳体构成，所述两半对开的壳体在同一平面内对开或对合，该平面为结合面；所述行星齿轮差速器中的输出轴垂直于所述结合面；或者，所述行星齿轮差速器中输出轴的轴线和所述减速器输入轴的轴线均位于所述结合面内；所述两半对开的壳体相互对合，在对合处的接触面上对应地设置有定位销和定位孔，沿着两半对开的壳体周向的外侧壁分布有多对向外延伸的凸缘，每一对凸缘中的一个凸缘设有通孔，每一对凸缘中的另一个凸缘对应地设有螺纹固定孔，并配有固定螺钉。

7.根据权利要求1所述的集成式电机后驱后悬架机构，其特征在于：所述后悬架包括两个上纵臂、两个下纵臂、一个稳定杆和两个减震器；所述两个上纵臂的后端分别与所述两个后桥半轴的半轴桥壳上侧面铰接；所述两个下纵臂的后端分别与所述两个后桥半轴的半轴桥壳下侧面铰接；所述一个稳定杆横向设置在所述后车桥的后方；一个所述后桥半轴的半轴桥壳后侧面与推力杆的前端固定连接；所述推力杆的后端与所述稳定杆的一端铰接；所述两个减震器的下端分别与所述两个后桥半轴的半轴桥壳固定连接。

8.根据权利要求7所述的集成式电机后驱后悬架机构，其特征在于：所述两个上纵臂的后端分别与所述两个后桥半轴的半轴桥壳上侧面铰接，其铰轴和铰孔之间设有硫化橡胶套；所述两个下纵臂的后端分别与所述两个后桥半轴的半轴桥壳下侧面铰接，其铰轴和铰孔之间设有硫化橡胶套；所述推力杆的后端与所述稳定杆的一端铰接，其铰轴和铰孔之间设有硫化橡胶套。

9.根据权利要求7所述的集成式电机后驱后悬架机构，其特征在于：所述两个上纵臂相对于汽车的纵向中线呈横向对称分布；所述两个下纵臂相对于汽车的纵向中线呈横向对称分布；每一个所述后桥半轴的半轴桥壳上的上纵臂和下纵臂相互交叉。