CN104290721A - 一种新能源汽车轮边电机驱动桥 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源汽车领域，尤其涉及一种新能源汽车轮边电机驱动桥。该轮边电机驱动桥包括横梁总成和左右对称地设置在所述横梁总成两侧的轮边电机驱动系统，所述轮边电机驱动系统包括驱动电机总成、一级减速器总成、二级减速器总成、轮毂总成、液压制动器总成和驻车制动器总成，通过在轮边电机驱动系统的一级减速器总成的壳体上或者半轴套管上设置液压制动器，该液压制动器与设置在轮毂上的制动盘相配合，实现对轮毂液压制动，制动反应快，制动噪音小，从而满足轻型高端客车对制动的要求，并且采用液压制动方式，使得整个驱动桥结构紧凑，占用空间小。

Description

一种新能源汽车轮边电机驱动桥

技术领域

本发明涉及新能源汽车领域，尤其涉及一种新能源汽车轮边电机驱动桥。

背景技术

随着石油资源的日渐枯萎和空气污染的逐渐加剧，社会对新能源汽车的呼声越来越强烈，包括纯电动、混合动力、插电式、燃料电池等形式汽车，新能源汽车大大减少了对石油的依赖和大气的污染。新能源汽车相对于传统内燃机汽车而言，由于能量供给形式不同，不论是整车总布置型式，还是驱动系统总成，都发生了巨大变化，其中的驱动系统总成对整车而言至关重要，不仅承担承载功能、驱动功能，而且直接决定了整车的安全和舒适性能。

目前，大部分新能源汽车驱动系统的结构是由中央电机通过传动轴连接一个传统的后桥，这样的方式传动效率差，系统构成复杂，而轮边电机驱动桥结构成为目前国内外研究的一个重要方向，这种结构的驱动桥一般包括驱动电机、减速器机构、轮毂等部件，代替了发动机、离合器、变速箱、传动轴、差速器、轮毂总成等部件，简化了整体机构，提高了传动效率。

然而，现有国外的轮边电机驱动桥多为适用于载重为八吨以上车型的重型桥，适用范围较窄，其采用的制动器是气压制动器，气压制动器结构复杂，占用空间大，制动反应时间较长，制动噪音较大，难以满足轻型高端客车的低噪音的要求，而且现有的轮边电机驱动桥由于在结构上与传统的驱动系统相比变化较大，传统的驻车制动器安装方式不能在现有的轮边电机驱动桥上适用，所以现有的轮边电机驱动桥因缺少驻车制动器使得其整体上制动效能相对较低。

因此，针对以上不足，本发明提供了一种新能源汽车轮边电机驱动桥。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种制动反应快、制动噪音小以及结构简单紧凑的适用于轻型高端客车的新能源汽车轮边电机驱动桥。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种新能源汽车轮边电机驱动桥，其包括横梁总成和左右对称地设置在所述横梁总成两侧的轮边电机驱动系统，所述轮边电机驱动系统包括驱动电机总成、一级减速器总成、二级减速器总成、轮毂总成和液压制动器总成，所述横梁总成与所述一级减速器总成的内侧连接，所述驱动电机总成设置在所述横梁总成上且与所述一级减速器总成连接，所述一级减速器总成的外侧连接有半轴套管，所述一级减速器总成通过所述半轴套管中的半轴与所述二级减速器总成连接，所述轮毂总成安装在所述半轴套管上，所述轮毂总成与所述二级减速器总成连接，所述液压制动器总成安装在所述一级减速器总成上或所述半轴套管上且与所述轮毂总成上的制动盘相配合。

其中，所述一级减速器总成包括壳体和设置在所述壳体中相啮合的电机驱动输入齿轮和输出齿轮，所述电机驱动输入齿轮和所述驱动电机总成的电机输出轴连接，所述输出齿轮和所述半轴连接。

其中，所述轮边电机驱动系统还包括驻车制动器总成，所述一级减速器总成还包括与所述输出齿轮啮合的驻车制动输入齿轮，所述驻车制动输入齿轮与所述驻车制动器总成连接。

其中，所述二级减速器总成包括太阳轮、行星轮、行星架、齿圈和套盖，所述太阳轮和所述半轴一体化连接，所述太阳轮和所述行星轮啮合，所述行星轮和所述齿圈啮合，所述齿圈固定在所述半轴套管上，所述行星轮固定在行星架上并带动所述行星架转动，所述行星架固定在所述套盖中，所述套盖与所述轮毂总成连接。

其中，所述半轴套管和所述一级减速器总成的壳体一体化连接。

其中，还包括悬架支撑臂总成，所述悬架支撑臂总成和所述一级减速器总成的壳体连接。

其中，所述半轴套管上设置有制动器安装底板，所述液压制动器安装在所述制动器安装底板上。

其中，所述轮毂总成上的制动盘为通风盘。

其中，所述横梁总成的两边分别设有开口。

（三）有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供的新能源汽车轮边电机驱动桥通过在轮边电机驱动系统的一级减速器总成上或者半轴套管上设置液压制动器，该液压制动器与设置在轮毂上的制动盘相配合，实现对轮毂液压制动，制动反应快，制动噪音小，从而满足轻型高端客车对制动的要求，并且采用液压制动方式，使得整个驱动桥结构紧凑，占用空间小，同时通过在一级减速器总成中设置驻车制动输入齿轮，该驻车制动输入齿轮与驻车制动器相连，解决了液压制动系统驻车制动器的安装问题，实现对轮边电机驱动桥的驻车制动，整体上提高了轮边电机驱动桥的制动效能。

附图说明

图1是本发明实施例新能源汽车轮边电机驱动桥的俯视图；

图2是本发明实施例新能源汽车轮边电机驱动桥的结构原理图；

图3是本发明实施例中一级减速器总成的立体结构图；

图4是本发明实施例中轮毂总成的立体结构图；

图5是本发明实施例中二级减速器总成的立体结构图；

图6是本发明实施例中横梁总成的俯视图。

图中，1：横梁总成；2：驱动电机总成；3：驻车制动器总成；4：一级减速器总成；5：制动盘；6：液压制动器总成；7：二级减速器总成；8：轮毂总成；9：悬架支撑臂总成；10：电机驱动输入齿轮；11：输出齿轮；12：驻车制动输入齿轮；13：半轴；14：半轴套管；15：套盖；16：制动器安装底板；17：驻车制动输入齿轮轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1和图2所示，本发明提供的新能源汽车轮边电机驱动桥包括横梁总成1、在横梁总成1的左右两侧对称地设置有两个驱动电机总成2、两个一级减速器总成4、两个二级减速器总成7、两个轮毂总成8、两个液压制动器总成6、两个驻车制动器总成3和四个悬架支撑臂总成9。

横梁总成1与一级减速器总成4壳体的内侧连接，一级减速器总成4的壳体中具有电机驱动输入齿轮10、输出齿轮11和驻车制动输入齿轮12，电机驱动输入齿轮10和驻车制动输入齿轮12均与输出齿轮11啮合，驱动电机总成2设置在横梁上，其电机输出轴与一级减速器总成4的电机驱动输出齿轮11通过花键连接，一级减速器总成4壳体的内侧还连接有驻车制动器总成3，驻车制动器总成3与一级减速器总成4壳体中的驻车制动输入齿轮12连接，一级减速器总成4的外侧连接有半轴套管14，一级减速器总成4通过半轴套管14中的半轴13与二级减速器总成7（或称轮边减速器总成）连接，轮毂总成8通过轴承安装在半轴套管14上，轮毂总成8与二级减速器总成7连接，液压制动器总成6安装在一级减速器总成4的壳体上且与轮毂总成8上的制动盘5相配合。该液压制动器总成6优选为液压盘式制动器，根据需要可设计为单钳单缸或者单钳双缸，驱动电机总成2可为永磁同步、交流异步或者其他形式。

如图2所示，本发明轮边电机驱动桥的驱动原理为：驱动电机总成2的电机驱动轴与一级减速器总成4的电机驱动输入齿轮10连接，将动力传递给一级减速器总成4，经过一级减速器总成4实现一级的转速降低和转矩增大，然后一级减速器总成4的输出齿轮11通过半轴13将动力传递为二级减速器总成7（即轮边减速器总成），经过二级减速器总成7，进一步降低转速和增大转矩，二级减速器总成7与轮毂总成8连接，实现将动力传递给轮毂，从而驱动车轮的转动，整个轮边电机驱动桥结构紧凑，节省空间；液压制动器总成6设置在一级减速器总成4壳体上且与轮毂总成8上的制动盘5配合，实现对轮毂的制动，采用液压制动器，结构简单，制动噪音小，制动反应快，能够满足轻型高端客车对制动的要求；在一级减速器中设置与输出齿轮11啮合的驻车制动输入齿轮12，该驻车制动输入齿轮12和驻车制动器总成3连接，可以实现对轮边电机驱动桥的驻车制动。

当然，液压制动器总成6也可以安装在半轴套管14上，具体来讲，如图3所示，半轴套管14上设置有制动器安装底板16，液压制动器总成6安装在制动器安装底板16上，在制动器安装底板16的外侧安装轮毂总成8，如图4所示，轮毂总成8上具有制动盘5，液压制动器总成6与该制动盘5相配合，实现对轮毂的液压制动，该制动盘5为通风盘。液压制动器通过制动器安装底板16安装在半轴套管14上，安装方便，结构简单紧凑；制动盘5采用通风盘，可以提高液压制动器总成6的散热能力，提高制动器的热稳定性和水稳定性，进而提高整车的安全性。

再如图3所示，驻车制动输入齿轮12与驻车制动输入齿轮轴17一体铸造而成，该齿轮轴伸出一级减速器总成4壳体外与驻车制动器的制动鼓连接，驻车制动器总成3安装在与一级减速器壳体连接的安装座上。在传统的驱动桥中，驻车制动器是安装在变速器和后桥之间的传动轴上，而在轮边电机驱动桥中由于传动方式的改变，传统的驻车制动器安装方式不能在现有的轮边电机驱动桥上适用，现有的轮边电机驱动桥缺少驻车制动器，本发明在一级减速器中设置与输出齿轮11啮合的驻车制动输入齿轮12，驻车制动器总成3与该驻车制动输入齿轮12的齿轮轴相连，方便地实现了轮边电机驱动桥的驻车制动功能，与轮边电机驱动桥的液压制动功能相结合，可以整体上提高对轮边电机驱动桥的制动效能，解决了液压制动系统驻车制动器的安装问题，适合高端轻型客车的制动要求。

进一步地，半轴套管14与一级减速器总成4壳体通过焊接的方式一体化连接，这样，可以防止半轴套管14与一级减速器总成4壳体连接处漏油，保证一级减速的密封性。

如图2和图5所示，二级减速器总成7为行星减速器，其包括太阳轮、行星轮、行星架、齿圈和套盖15，太阳轮和半轴13采用一体化铸造的方式连接，太阳轮和行星轮啮合，行星轮和齿圈啮合，齿圈固定在半轴套管14上，行星轮固定在行星架上并带动行星架转动，行星架固定在套盖15中，套盖15与轮毂总成8连接。这样，半轴13转动驱动太阳轮转动，太阳轮转动驱动行星轮的转动，行星轮转动带动行星架的转动，由于行星架固定的套盖15中，从而带动套盖15的转动，进而驱动与套盖15连接的轮毂转动，实现了二级的转速降低和转矩增大。二级减速器总成7的太阳轮和半轴13一体化铸造连接的方式在不影响太阳轮性能的前提下，相对于花键连接可以使太阳轮的尺寸变小，从而减小了二级减速器总成7的体积，进而可以节省整个轮边电机桥的占用空间。

如图1所示，悬架支撑臂总成9的一端连接在一级减速器总成4壳体的前端或者后端上，悬架支撑臂总成9上设置有气囊安装点，该悬架支撑臂总成9用于支撑空气悬架。当半轴套管14在长度上具有安装空间时，可以直接在半轴套管14上设置钢板弹簧悬架。

如图6所示，横梁总成1的两边设有开口，该开口不仅可以提高电机的散热性能，兼具有排水排污的功能，而且可以减少材料用量，实现轮边电机桥的轻量化。通过改变横梁总成1的横向尺寸，可以实现匹配不同轮距的车型，通过改变横梁总成1的厚度，可满足不同轴荷车型需求。

本发明的新能源汽车轮边电机桥特别适用于八吨以下的中型客车、商务车等其他高端轻型车。

综上所述，本发明提供的新能源汽车轮边电机驱动桥通过在轮边电机驱动系统的一级减速器总成4的壳体上或者半轴套管14上设置液压制动器总成6，该液压制动器与总成设置在轮毂总成8上的制动盘5相配合，实现对轮毂液压制动，制动结构简单，制动反应快，制动噪音小，从而满足轻型高端客车对制动的要求；通过在一级减速器总成4中设置与输出齿轮11啮合的驻车制动输入齿轮12，驻车制动器总成3与该驻车制动输入齿轮12的齿轮轴相连，方便地实现了轮边电机驱动桥的驻车制动功能，整体上提高对轮边电机驱动桥的制动效能，适合高端轻型客车的制动要求；通过半轴套管14与一级减速器总成4壳体一体化连接，保证一级减速器总成4的密封性；通过太阳轮和半轴13采用一体化铸造的方式连接，减少了太阳轮的尺寸，进而减小了二级减速器总成7的占用空间。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种新能源汽车轮边电机驱动桥，其特征在于：其包括横梁总成（1）和左右对称地设置在所述横梁总成（1）两侧的轮边电机驱动系统，所述轮边电机驱动系统包括驱动电机总成（2）、一级减速器总成（4）、二级减速器总成（7）、轮毂总成（8）和液压制动器总成（6），所述横梁总成（1）与所述一级减速器总成（4）的内侧连接，所述驱动电机总成（2）设置在所述横梁总成（1）上且与所述一级减速器总成（4）连接，所述一级减速器总成（4）的外侧连接有半轴套管（14），所述一级减速器总成（4）通过所述半轴套管（14）中的半轴（13）与所述二级减速器总成（7）连接，所述轮毂总成（8）安装在所述半轴套管（14）上，所述轮毂总成（8）与所述二级减速器总成（7）连接，所述液压制动器总成（6）安装在所述一级减速器总成（4）上或所述半轴套管（14）上且与所述轮毂总成（8）上的制动盘（5）相配合。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车轮边电机驱动桥，其特征在于：所述一级减速器总成（4）包括壳体和设置在所述壳体中相啮合的电机驱动输入齿轮（10）和输出齿轮（11），所述电机驱动输入齿轮（10）和所述驱动电机总成（2）的电机输出轴连接，所述输出齿轮（11）和所述半轴（13）连接。

3.根据权利要求2所述的新能源汽车轮边电机驱动桥，其特征在于：所述轮边电机驱动系统还包括驻车制动器总成（3），所述一级减速器总成（4）还包括与所述输出齿轮（11）啮合的驻车制动输入齿轮（12），所述驻车制动输入齿轮（12）与所述驻车制动器总成（3）连接。

4.根据权利要求1所述的新能源汽车轮边电机驱动桥，其特征在于：所述二级减速器总成（7）包括太阳轮、行星轮、行星架、齿圈和套盖（15），所述太阳轮和所述半轴（13）一体化连接，所述太阳轮和所述行星轮啮合，所述行星轮和所述齿圈啮合，所述齿圈固定在所述半轴套管（14）上，所述行星轮固定在行星架上并带动所述行星架转动，所述行星架固定在所述套盖（15）中，所述套盖（15）与所述轮毂总成（8）连接。

5.根据权利要求2所述的新能源汽车轮边电机驱动桥，其特征在于：所述半轴套管（14）和所述一级减速器总成（4）的壳体一体化连接。

6.根据权利要求2所述的新能源汽车轮边电机驱动桥，其特征在于：还包括悬架支撑臂总成（9），所述悬架支撑臂总成（9）和所述一级减速器总成（4）的壳体连接。

7.根据权利要求1所述的新能源汽车轮边电机驱动桥，其特征在于：所述半轴套管（14）上设置有制动器安装底板（16），所述液压制动器安装在所述制动器安装底板（16）上。

8.根据权利要求1所述的新能源汽车轮边电机驱动桥，其特征在于：所述轮毂总成（8）上的制动盘（5）为通风盘。

9.根据权利要求1所述的新能源汽车轮边电机驱动桥，其特征在于：所述横梁总成（1）的两边分别设有开口。