CN104913024A - 齿轮支撑结构、轮边电机驱动系统及轮边电机驱动桥 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种齿轮支撑结构、轮边电机驱动系统及轮边电机驱动桥。齿轮支撑结构包括驱动电机总成(2)的前端盖(24)和齿轮架(20)，前端盖具有第一支撑孔(241)，齿轮架具有第二支撑孔(201)，并且齿轮架(20)设置在前端盖上，与前端盖共同构成容纳空间(25)；其中，第一支撑孔与第二支撑孔一一对应，并且相对应的第一支撑孔和第二支撑孔是一次加工成型的，容纳空间位于第一支撑孔和第二支撑孔之间。轮边电机驱动系统包括上述齿轮支撑结构。轮边电机驱动桥包括权利要求上述轮边电机驱动系统。齿轮支撑结构、轮边电机驱动系统、轮边电机驱动桥均可保证用于安装齿轮的两个轴承座的同轴度。

Description

齿轮支撑结构、轮边电机驱动系统及轮边电机驱动桥
技术领域
本发明涉及汽车领域，尤其涉及一种齿轮支撑结构、轮边电机驱动系统及轮边电机驱动桥。
背景技术
目前，齿轮需要通过两个独立的轴承座进行支撑，在驱动电机总成中，这两个独立的轴承座分别加工在前端盖和另一部件上。由此，在安装过程中，很难保证这两个轴承座的同轴度。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种可保证两个轴承座的同轴度的齿轮支撑结构、轮边电机驱动系统及轮边电机驱动桥。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明一方面提供一种齿轮支撑结构，包括：驱动电机总成的前端盖，具有至少一个第一支撑孔；以及齿轮架，具有至少一个第二支撑孔，并且齿轮架设置在前端盖上，与前端盖共同构成容纳空间；其中，至少一个第一支撑孔与至少一个第二支撑孔一一对应，并且相对应的第一支撑孔和第二支撑孔是一次加工成型的，容纳空间位于第一支撑孔和第二支撑孔上。
根据本发明，齿轮架与前端盖可拆卸地连接。
根据本发明，齿轮架与前端盖螺栓连接。
根据本发明，齿轮架与前端盖通过至少一个定位销定位。
本发明另一方面提供了一种轮边电机驱动系统，包括上述任一项的齿轮支撑结构。
根据本发明，还包括驱动电机总成和主减速器总成；主减速器总成包括主动齿轮、至少两个中间齿轮轴总成以及输出齿轮，每个中间齿轮轴总成均具有以共同转动的方式连接在一起的主动中间齿轮和从动中间齿轮，并且每个中间齿轮轴总成和输出齿轮均通过轴承支撑在相对应的第一支撑孔和第二支撑孔上；其中，驱动电机总成的电机输出轴以传递动力的方式与主动齿轮连接，主动齿轮与每个中间齿轮轴总成中的主动中间齿轮均啮合，每个中间齿轮轴总成中的从动中间齿轮均与输出齿轮啮合，并且主动齿轮与输出齿轮偏心设置，主动齿轮与电机输出轴悬臂设置。
本发明的再一方面提供了一种轮边电机驱动桥，包括上述任一项轮边电机驱动系统。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：
本发明的齿轮支撑结构，包括驱动电机总成的前端盖和齿轮架，前端盖具有至少一个第一支撑孔，齿轮架具有至少一个第二支撑孔，并且齿轮架设置在前端盖上，与前端盖共同构成用于容纳齿轮的容纳空间；其中，至少一个第一支撑孔与至少一个第二支撑孔一一对应，并且相对应的第一支撑孔和第二支撑孔是一次加工成型的，容纳空间位于第一支撑孔和第二支撑孔之间。由此，由于相对应的第一支撑孔和第二支撑孔是一次加工成型的，所以可保证作为轴承座的第一支撑孔和第二支撑孔的同轴度。
本发明的齿轮支撑结构的齿轮架与前端盖通过至少一个定位销定位。由此，可方便准确的将二者相连接，进而保证了之后加工的第一支撑孔和第二支撑孔的同轴度。
本发明的轮边电机驱动系统，包括上述齿轮支撑结构，具有上述齿轮支撑结构的全部特点。
本发明的轮边电机驱动系统，包括驱动电机总成和主减速器总成，主减速器总成包括主动齿轮、至少两个中间齿轮轴总成以及输出齿轮，每个中间齿轮轴总成均具有以共同转动的方式连接在一起的主动中间齿轮和从动中间齿轮。其中，驱动电机总成的电机输出轴与主动齿轮连接以将动力传递给主动齿轮，进而带动主动齿轮转动。主动齿轮与每个中间齿轮轴总成中的主动中间齿轮均啮合以进行动力分流，每个中间齿轮轴总成中的从动中间齿轮均与输出齿轮啮合以进行动力合流，并且主动齿轮与输出齿轮偏心设置，主动齿轮与电机输出轴悬臂设置。由此，主减速器总成体积减小，有效的利用了主减器的空间，减小了主减速器轴向尺寸，同时增大了速比、提高了电机功率、提高了输出扭矩、增大了中间通道宽度。而采用上述齿轮支撑结构，提高了至少两个中间齿轮轴总成和输出齿轮的安装精度，利于调整，减小了至少两个中间齿轮轴总成和输出齿轮的噪声，提高了乘坐的舒适性。
本发明的轮边电机驱动桥，包括上述轮边电机驱动系统，具有上述轮边电机驱动系统的全部优点。
附图说明
图1是本发明的齿轮支撑结构的立体示意图；
图2是图1中的齿轮支撑结构的另一立体示意图；
图3是本发明的轮边电机驱动桥的一个实施例的俯视图，其中，包括本发明的轮变电机驱动系统的一个实施例；
图4是图3中示出的轮边电机驱动系统的工作原理图；
图5是图3中示出的轮边电机驱动系统中的主减速器总成的结构原理图；
图6是图3中示出的轮边电机驱动系统中的轮边减速器总成的结构原理图；
图7是图3中的轮边电机驱动系统中的轮边减速器总成的端盖处的局部截面示意图；
图8是图7中的限位块的立体示意图；
图9是图3中示出的轮边电机驱动系统中的制动盘连接在轮毂上的示意图；
图中，1：横梁；2：驱动电机总成；3：左气囊臂；4：主减速器总成；5：轮毂总成；6：轮边减速器总成；7：气压制动器总成；8：右气囊臂；9：推力杆支架；10：冷却软管；11：冷却钢管；12：太阳轮轴；13：主动齿轮；14：第一中间齿轮轴总成；15：第二中间齿轮轴总成；16：输出齿轮；17：端盖结构18：行星轮；19：开口；20：齿轮架；21：齿圈；22：轮减壳；23：制动器；24：前端盖；25：容纳空间；26：定位销；27：螺栓；28：制动盘；29：轮毂；30：螺纹件；31：行星架；171：端盖；172：轴承；173：限位块；174：支撑面；175：伸出部；176：第一凹槽；177：第二凹槽；201：第二支撑孔；241：第一支撑孔。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明涉及的“左”和“右”，均以图3的定向为准。
参照图1和图2，本发明的齿轮支撑结构的一个实施例，其包括驱动电机总成2的前端盖24以及齿轮架20。驱动电机总成2的前端盖24具有至少一个第一支撑孔241，齿轮架20具有至少一个第二支撑孔201。并且，齿轮架20设置在前端盖24上，与前端盖24共同构成容纳空间25。其中，上述至少一个第一支撑孔241与上述至少一个第二支撑孔201一一对应，即对于一个第一支撑孔241，有且仅有一个第二支撑孔201与其相对设置。相对应的第一支撑孔241和第二支撑孔201是一次加工成型的，即在齿轮架安装于前端盖24后一次加工出第一支撑孔241和第二支撑孔201。上述容纳空间25位于第一支撑孔241和第二支撑孔201之间，该容纳空间用于容纳支撑在第一支撑孔241和第二支撑孔201之间的齿轮。
由此，由于相对应的第一支撑孔和第二支撑孔是一次加工成型的，所以可保证作为轴承座的第一支撑孔和第二支撑孔的同轴度。
具体到本实施例，齿轮架20与前端盖24螺栓连接(例如通过图1中的螺栓27)。当然，在其他可选地实施例中，齿轮架20与前端盖24可通过其他方式可拆卸地连接。
此外，齿轮架20与前端盖24通过至少一个定位销26定位。由此，可方便准确的将二者相连接，进而保证了之后加工的第一支撑孔241和第二支撑孔201的同轴度。优选地，通过3个定位销定位。
参照图3，本发明的轮边电机驱动桥的一个实施例包括本发明的轮边电机驱动系统的一个实施例，轮边电机驱动系统包括上述齿轮支撑结构，具有上述齿轮支撑结构的全部特点。
其中，参照图3至图5，在本实施例中，轮边电机驱动系统还包括驱动电机总成2和主减速器总成4。
具体地，主减速器总成4包括主动齿轮13、至少两个中间齿轮轴总成以及输出齿轮16，每个中间齿轮轴总成均具有主动中间齿轮和从动中间齿轮，主动中间齿轮和从动中间齿轮以共同转动的方式连接在一起(优选地，主动中间齿轮和从动中间齿轮采用对齿后焊接连接)，并且，每个中间齿轮轴总成和输出齿轮均通过轴承支撑在相对应的第一支撑孔241和第二支撑孔201上。而采用上述齿轮支撑结构，提高了至少两个中间齿轮轴总成和输出齿轮的安装精度，利于调整，减小了至少两个中间齿轮轴总成和输出齿轮的噪声，提高了乘坐的舒适性。可理解，在上述齿轮支撑结构用于本发明的轮边电机驱动系统时，其第一支撑孔和第二支撑孔的数量、尺寸及位置与每个中间齿轮轴总成和输出齿轮相配合。当然，在本发明的齿轮支撑结构中第一支撑孔和第二支撑孔的数量、尺寸及位置根据实际需要设置。
此外，驱动电机总成2的电机输出轴以传递动力的方式与主动齿轮13连接(优选地主动齿轮13与电机输出轴悬臂设置以减少现有技术中用于此处的轴承，进而简化了结构，并且主动齿轮13与电机输出轴通过花键连接)，电机输出轴带动主动齿轮13转动。主动齿轮13与每个中间齿轮轴总成中的主动中间齿轮均啮合，以进行动力分流。每个中间齿轮轴总成中的从动中间齿轮均与输出齿轮16啮合，以进行动力合流。另外，主动齿轮13与输出齿轮16偏心设置。可理解，上述主动齿轮13、至少两个中间齿轮轴总成以及输出齿轮16构成了输入输出偏心多中间轴结构。
由此，主减速器总成4体积减小，有效的利用了主减器的空间，减小了主减速器轴向尺寸，同时增大了速比、提高了电机功率、提高了输出扭矩、增大了中间通道宽度。
优选地，主减速器总成4中的所有齿轮的齿均构造为斜齿。并且优选地，上述至少两个中间齿轮轴总成为两个中间齿轮轴总成(分别为第一中间齿轮轴总成14和第二中间齿轮轴总成15)，由此，上述主动齿轮13、两个中间齿轮轴总成以及输出齿轮16构成了输入输出偏心双中间轴结构。
此外，图3中示出的轮边电机驱动系统还包括轮边减速器总成6和轮毂总成5。具体地，参照图3和图6，轮边减速器总成6包括太阳轮轴12、行星轮18、轮减壳22和行星架31。其中，输出齿轮16以传递动力的方式与太阳轮轴12连接，以带动太阳轮轴12转动。太阳轮轴12与行星轮18啮合，以驱动行星轮18转动。行星轮18以传递动力的方式设置在行星架31上，以带动行星架31转动。行星架31以传递动力的方式设置在轮减壳22中，以带动轮减壳22转动。轮减壳22以传递动力的方式与轮毂总成5连接，以将动力传递给轮毂总成5。优选地，太阳轮轴12与输出齿轮16之间通过半轴连接。更加优选地，太阳轮轴12与上述半轴一体化连接。
由此，输出齿轮16带动太阳轮轴12转动，太阳轮轴12的转动带动行星轮18转动从而推动行星架31和轮减壳22转动，轮减壳22将动力传递给轮毂总成5，有效的利用了轮辋空间增大了速比。
综上，可理解，驱动电机总成2的电机输出轴与主减速器总成4的主动齿轮13连接，将动力传递给主减速器总成4，经过主减速器总成4实现一级的转速降低和转矩增大，然后主减速器总成4的输出齿轮16与太阳轮轴12轴连接，将动力传递至轮边减速器总成6，经过轮边减速器总成6进一步降低转速和增大转矩，轮边减速器总成6与轮毂总成5连接，实现将动力传递给轮毂，从而驱动车轮的转动。由此，通过设置上述主减速器总成4和轮边减速器总成6，减小了传动链，提高了传动效率。并且整个轮边电机驱动系统结构紧凑，节省空间。
优选地，如图7和图8示出的，轮边电机驱动系统中的轮边减速器总成6的端盖171上设置有轴承172以及限位块173，限位块173具有支撑面174和与支撑面174相反设置的伸出部175，伸出部175插接在轴承172的内圈中。可理解，上述端盖171、轴承172以及限位块173构成了一种端盖结构17，在该端盖结构17用于轮边减速器总成中时，太阳轮轴12在其正转时与支撑面174脱离、并在其反转时与支撑面174相抵靠。由此，太阳轮轴较现有技术摆脱了轴承的束缚，可在转动时径向(垂直于太阳轮轴轴向的方向)浮动。并且，太阳轮轴不会因其被构造为斜齿而产生轴向窜动。。其中，太阳轮轴12的正转为其沿顺时针旋转和逆时针旋转中的一种，太阳轮轴12的反转为另一种。
进一步，在本实施例中，限位块173的支撑面174上设置有油道，油道具有贯穿限位块173的外周面且供润滑油流入的入口、以及贯穿限位块173的外周面且供润滑油流出的出口。由此，限位块173周围的润滑油便可从入口流入，在支撑面174和太阳轮轴12的端面之间流过，然后从出口流出限位块173。这样，可减少限位块173与太阳轮轴12的端面之间的摩擦，减少二者在运行过程中的损坏。
更进一步地，在本实施例中，油道包括第一凹槽176和至少两个第二凹槽177，第一凹槽176位于支撑面174的中央，第二凹槽177的一端与第一凹槽176连通，另一端贯穿限位块173的外周面。由此，至少两个第二凹槽177中的一部分凹槽的一端作为油道的入口，至少两个第二凹槽177中的另一部分凹槽的一端作为油道的出口。优选地，至少两个第二凹槽177均匀地围绕第一凹槽176布置。更加优选地，在本实施例中，设置4个第二凹槽177。当然，油道的布置不局限于上述实施例，在其他可选的实施例中，油道可以根据实际需要构造其形状、入口和出口的数量、以及其与支撑面的面积比。此外，在本实施例中，轴承172为角接触轴承。
进一步，具体到本实施例，主减速器总成4还包括壳体，上述驱动电机总成2的前端盖上的齿轮架20设置在壳体中，由此至少两个中间齿轮轴总成以及输出齿轮16均设置在壳体中。此外，主动齿轮13也设置在壳体中。也就是说，主动齿轮13、至少两个中间齿轮轴总成以及输出齿轮16都是设置在壳体中的。优选地，上述壳体为整体式结构。
轮毂总成5通过轴承也设置在壳体上。驱动电机总成2也安装在壳体上，其中，驱动电机总成2可为永磁同步、交流异步或者其他形式。当然，本发明不局限于此，在其他可选的实施例中，轮毂总成5、驱动电机总成2也可安装在主减速器总成4的其他部件(除壳体以外的部件)上。
轮边减速器总成6在本实施例中还包括齿圈21，齿圈21也设置在壳体上，行星轮18与齿圈21啮合。由此，行星轮18也支撑在壳体上。当然，不局限于此，齿圈21还可设置在主减速器总成4的其他部件(除壳体以外的部件)上，以将行星轮18支撑在主减速器总成4的其他部件(除壳体以外的部件)上。
此外，在本实施例中，轮边电机驱动系统还包括气压制动器总成7，其与主减速器总成4的壳体相连，并与轮毂总成5的制动盘相配合。由此，实现对轮毂的制动。其中，优选地，轮毂总成5的制动盘为通风盘。
进一步，参照图9，在制动盘28上设置有通孔，在轮毂29上设置有螺纹孔，螺纹件30穿过通孔与螺纹孔螺纹连接。由此，克服了现有技术(在轮毂上设置有通孔，在制动盘上设置螺纹孔，螺纹件由轮毂的内部穿过通孔与螺纹孔螺纹连接，即轮毂内部的密封腔与通孔连通)中的漏油的问题，并且简化了结构。在本实施例中，螺纹件30优选地为螺栓。
进一步参照图1，在本实施例中，轮边电机驱动桥包括上述轮边电机驱动系统。因而具有上述轮边电机驱动系统的全部优点。
此外，在本实施例中，轮边电机驱动桥还包括横梁1、用于支撑空气悬架的气囊臂(分别为位于横梁1左右两侧的两端的左气囊臂3和右气囊臂8)、冷却软管10、冷却钢管11、与横梁1连接的推力杆支架9。
其中，在本实施例中，两个上述轮边电机驱动系统对称连接在横梁1的左右两侧的两端，四个气囊臂对称设置在横梁1的左右两侧的两端(四个气囊臂包括两个左气囊臂3和两个右气囊臂8)，优选地，左气囊臂3和右气囊臂8各自的一端与横梁1连接，其上设置有气囊安装点，并设置有加强筋。
优选地，推力杆支架9垂直于横梁1的延伸方向设置在横梁1上。“横梁1的延伸方向”即为在横梁1安装于车辆中时车的横向方向。推力杆支架9传递横梁的纵向力，且增加了横梁的刚度。
优选地，而一根冷却软管10和一根冷却钢管11沿横梁的延伸方向延伸，并设置在延伸在横梁1的中间。较现有技术中在横梁的每端均设置冷却软管和冷却钢管的方式，本发明简化了管路系统结构，降低了泄露的风险。
并且优选地，横梁1与轮边电机驱动系统中的主减速器总成4的壳体连接。
此外，优选地，横梁1上的对应于驱动电机总成2的位置设置有开口，更加优选地，在横梁上均匀地设置多个开口。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，实现轮边电机驱动桥的轻量化。通过改变横梁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1的厚度，可满足不同轴荷车型需求。
综上，在具有本发明的轮边电机驱动桥和轮边电机驱动系统的车辆中，还可通过控制驱动电机总成2，实现车辆下坡时和制动时的能量回收。此外，还可通过分别控制两个轮边电机驱动系统的驱动电机的力矩来实现车辆的驱动防滑控制和车身稳定控制。
优选地，本发明的轮边电机驱动桥和轮边电机驱动系统应用于新能源低地板车，尤其优选地适用于高端城市低地板客车和高端旅游客车。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种齿轮支撑结构，其特征在于，包括：
驱动电机总成(2)的前端盖(24)，具有至少一个第一支撑孔(241)；以及
齿轮架(20)，具有至少一个第二支撑孔(201)，并且所述齿轮架(20)设置在所述前端盖(24)上，与所述前端盖(24)共同构成容纳空间(25)；
其中，所述至少一个第一支撑孔(241)与所述至少一个第二支撑孔(201)一一对应，并且相对应的第一支撑孔(241)和第二支撑孔(201)是一次加工成型的，所述容纳空间(25)位于所述第一支撑孔(241)和所述第二支撑孔(201)之间。
2.根据权利要求1所述的齿轮支撑结构，其特征在于，
所述齿轮架(20)与所述前端盖(24)可拆卸地连接。
3.根据权利要求2所述的齿轮支撑结构，其特征在于，
所述齿轮架(20)与所述前端盖(24)螺栓连接。
4.根据权利要求1所述的齿轮支撑结构，其特征在于，
所述齿轮架(20)与所述前端盖(24)通过至少一个定位销(26)定位。
5.一种轮边电机驱动系统，其特征在于，包括权利要求1-4中任一项所述的齿轮支撑结构。
6.根据权利要求5所述的轮边电机驱动系统，其特征在于，还包括驱动电机总成(2)和主减速器总成(4)；
所述主减速器总成(4)包括主动齿轮(13)、至少两个中间齿轮轴总成以及输出齿轮(16)，每个所述中间齿轮轴总成均具有以共同转动的方式连接在一起的主动中间齿轮和从动中间齿轮，并且每个所述中间齿轮轴总成和所述输出齿轮均通过轴承支撑在相对应的所述第一支撑孔(241)和所述第二支撑孔(201)上；
其中，所述驱动电机总成(2)的电机输出轴以传递动力的方式与所述主动齿轮(13)连接，所述主动齿轮(13)与每个所述中间齿轮轴总成中的主动中间齿轮均啮合，每个所述中间齿轮轴总成中的从动中间齿轮均与所述输出齿轮(16)啮合，并且所述主动齿轮(13)与所述输出齿轮(16)偏心设置，所述主动齿轮(13)与所述电机输出轴悬臂设置。
7.一种轮边电机驱动桥，其特征在于，包括权利要求5或6所述的轮边电机驱动系统。
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