CN106627075A - 一种适用于电动车的同轴式电驱动桥 - Google Patents

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周莎
张裕强
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Abstract

本发明请求保护一种适用于电动车的同轴式电驱动桥，包括电机、行星减速器、离合器及差速器，所述电机、行星减速器及差速器同轴顺序布置，所述电机与行星减速器连通，所述行星减速器为可调节速比结构，所述离合器设置于行星减速器及差速器之间用于通断动力传动链。所述行星减速器包括一级行星减速器和二级行星减速器，其中一级行星减速器一端与电机相连接，一级行星减速器的另一端与二级行星减速器齿轮连接，一级行星减速器和二级行星减速器构成可调节速比结构，通过调节速比，实现不同力矩的输出。本装置结构紧凑、集成度高、传递效率高，传递扭矩大，壳体结构简单。

Description

一种适用于电动车的同轴式电驱动桥
技术领域
本发明属于新能源汽车驱动技术领域，尤其涉及一种将电机输出轴直接与一级行星减速器的太阳轮连接，经过二次减速，二级行星减速器与差速器通过离合器进行动力通断连接，形成电机、两级行星减速器、差速器同轴布置并集成离合器的电驱动桥。
背景技术
当前，电动车的驱动系统布置方案一般有四种：一是采用传统驱动系统布置，将内燃机替换成电动机，这种驱动系统布置形式结构复杂、效率低，不能充分发挥驱动电动机的性能；二是将电动机、减速器同轴布置，与差速器平行布置但不同轴，组合成一个驱动整体，这种结构制造简单，便于安装，但电动机和减速器占用空间较大，且壳体结构复杂。三是采用轮边电机机构，电机、减速器与半轴集成，省去差速器，这种机构对电机及控制系统要求都很高。四是将电机、差速器与半轴同轴布置，减速器平行但不同轴布置，具有结构更紧凑，传动效率高，重量轻，体积小，安装方便的特点，但减速器速比小，适用小型电动车，因此急需一种能够适用于电动车的同轴式电驱动系统。
发明内容
本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种结构紧凑、集成度高、传递效率高，传递扭矩大，壳体结构简单的适用于电动车的同轴式电驱动桥。本发明的技术方案如下：
一种适用于电动车的同轴式电驱动桥，包括电机、行星减速器、离合器及差速器，所述电机、行星减速器及差速器同轴顺序布置，所述电机与行星减速器连通，所述行星减速器为可调速比结构，所述离合器设置于行星减速器及差速器之间用于通断动力传动链。
进一步的，还包括用于固定电机、行星减速器、离合器及差速器的组合壳体，所述组合壳体为同轴的若干壳体组合连接成的整体，具有若干用于径向支撑传动轮系的轴承孔位及用于轴向定位的定位机构。
进一步的，所述行星减速器包括一级行星减速器和二级行星减速器，其中一级行星减速器一端与电机相连接，一级行星减速器的另一端与二级行星减速器齿轮连接，一级行星减速器和二级行星减速器构成可调节速比结构，通过调节速比，实现不同力矩的输出。
进一步的，所述的一级行星减速器包括一级太阳轮、一级行星轮、一级内齿圈及一级行星架，其中一级内齿圈固定在组合壳体上，一级太阳轮与电机的转子连接，一级行星轮与一级行星架连接，一级行星架与二级行星减速器的二级太阳轮连接。
进一步的，所述的二级行星减速器包括二级太阳轮、二级行星轮、二级内齿圈及二级行星架，其中二级齿圈固定在组合壳体上，二级行星轮与二级行星架连接，二级行星架与离合器的输入齿圈连接。
进一步的，所述离合器包括输入齿圈、离合齿圈、接合套、拨叉、丝杆及控制电机，电机转子与一级行星减速器的一级太阳轮固联，作为动力的输入端，一级行星减速器的行星架与二级行星减速器的二级太阳轮连接实现动力的传递，二级行星减速器的行星架与离合器的输入齿圈连接，动力传递至离合器的输入齿圈，离合器控制动力的通断，动力连通时，输入齿圈与离合齿圈通过接合套连接，离合器通过控制电机控制拨叉的行程实现动力的通断，控制电机驱动丝杆带动拨叉移动来控制接合套的位置，接合套与离合齿圈完全连接，接合套与输入齿圈完全断开时，动力断开；接合套与离合齿圈部分连接，接合套与输入齿圈完全连接时，动力传递给差速器。
进一步的，电机包括转子和定子，转子为中空结构。
进一步的，所述的差速器可在组合壳体转动，差速器的外壳与离合齿圈固联，差速器的两个半轴与轮毂连接，其中一个半轴穿过中空的电机转子与轮毂连接，驱动车轮转动。
本发明的优点及有益效果如下：
本发明将电机、行星减速器、差速器同轴布置，并与离合器集成，整个结构集成度高，结构紧凑，重量轻，节省空间，安装方便，传动效率高。
电机采用转子为中空的新型的结构，便于半轴的安装，实现整体同轴的布置。
本发明采用行星减速器，实现电驱动桥的同轴布置，结构紧凑，占用空间小，传动平稳；两级行星减速串联，能增大传动比，实现大扭矩的输出。
新型的离合器连接在减速器与差速器之间，结构简单，安装方便，能实现自动离合，且离合时间短，能快速实现动力的通断，满足汽车在不同工况下的工作需求。
附图说明
图1是本发明提供优选实施例将电机、行星减速器、差速器及离合器集成的电驱动桥结构示意图；
图2是离合器接合示意图；
图3是离合器脱开示意图。
具体实施方式
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、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。
本发明的技术方案如下：
如图1、2、3所示，本发明中，电机2，一级行星减速器3，二级行星减速器4，离合器5，差速器6均安装在组合壳体1上，电机2包括转子21和定子22，转子为中空结构，所述机构中，电机转子与一级行星减速器3的太阳轮固联，作为动力的输入端，一级行星减速器3的行星架与二级行星减速器4的太阳轮连接实现动力的传递，二级行星减速器4的行星架与离合器5的输入齿圈51连接，动力传递至离合器5的输入齿圈51，离合器5控制动力的通断，动力连通时，输入齿圈51与离合齿圈52通过接合套53连接，离合器通过控制电机56控制拨叉54的行程实现动力的通断。控制电机56驱动丝杆55带动拨叉54移动来控制接合套53的位置，接合套53与离合齿圈52完全连接，接合套53与输入齿圈51完全断开时，动力断开；接合套53与离合齿圈52部分连接，接合套53与输入齿圈51完全连接时，动力传递给差速器6。离合齿圈52与差速器6的壳体固联，动力传输至差速器6，差速器将动力分配给两个半轴，半轴7连接一侧轮毂带动车轮转动，半轴8穿过中空的转子21传输到另一侧的轮毂上，带动车轮转动。
本发明通过改变行星轮减速器的速比，可以实现不同力矩的输出，从而使得产品具有一定的通用化。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (8)

1.一种适用于电动车的同轴式电驱动桥，包括电机(2)、行星减速器、离合器(5)及差速器(6)，其特征在于，所述电机(2)、行星减速器及差速器(6)同轴顺序布置，所述电机(2)与行星减速器连通，所述行星减速器为可调节速比结构，所述离合器(5)设置于行星减速器及差速器(6)之间用于关断电机(2)。
2.根据权利要求1所述的适用于电动车的同轴式电驱动桥，其特征在于，还包括用于固定电机(2)、行星减速器、离合器(5)及差速器(6)的组合壳体(1)，所述组合壳体(1)为同轴的若干壳体组合连接成的整体，组合壳体(1)具有若干用于径向支撑传动轮系的轴承孔位及用于轴向定位的定位机构。
3.根据权利要求1或2所述的适用于电动车的同轴式电驱动桥，其特征在于，
所述行星减速器包括一级行星减速器(3)和二级行星减速器(4)，其中一级行星减速器(3)一端与电机(2)相连接，一级行星减速器(3)的另一端与二级行星减速器(4)齿轮连接，一级行星减速器(3)和二级行星减速器(4)构成可调节速比结构，通过调节速比，实现不同力矩的输出。
4.根据权利要求3所述的适用于电动车的同轴式电驱动桥，其特征在于，所述的一级行星减速器(3)包括一级太阳轮、一级行星轮、一级内齿圈及一级行星架，其中一级内齿圈固定在组合壳体(1)上，一级太阳轮与电机的转子(21)连接，一级行星轮与一级行星架连接，一级行星架与二级行星减速器(4)的二级太阳轮连接。
5.根据权利要求4所述的适用于电动车的同轴式电驱动桥，其特征在于，所述的二级行星减速器(4)包括二级太阳轮、二级行星轮、二级内齿圈及二级行星架，其中二级齿圈固定在组合壳体(1)上，二级行星轮与二级行星架连接，二级行星架与离合器(5)的输入齿圈(51)连接。
6.根据权利要求5所述的适用于电动车的同轴式电驱动桥，其特征在于，所述离合器(5)包括输入齿圈(51)、离合齿圈(52)、接合套(53)、拨叉(54)、丝杆(55)及控制电机(56)，电机转子与一级行星减速器(3)的一级太阳轮固联，作为动力的输入端，一级行星减速器(3)的行星架与二级行星减速器(4)的二级太阳轮连接实现动力的传递，二级行星减速器(4)的行星架与离合器(5)的输入齿圈(51)连接，动力传递至离合器(5)的输入齿圈(51)，离合器(5)控制动力的通断，动力连通时，输入齿圈(51)与离合齿圈(52)通过接合套(53)连接，离合器(5)通过控制电机(56)控制拨叉(54)的行程实现动力的通断，控制电机(56)驱动丝杆(55)带动拨叉(54)移动来控制接合套（53）的位置，接合套(53)与离合齿圈(52)完全连接，接合套(53)与输入齿圈(51)完全断开时，动力断开；接合套(53)与离合齿圈(52)部分连接，接合套(53)与输入齿圈(51)完全连接时，动力传递给差速器(6)。
7.根据权利要求1所述的适用于电动车的同轴式电驱动桥，其特征在于，电机(2)包括转子(21)和定子(22)，转子(21)为中空结构。
8.根据权利要求6所述的适用于电动车的同轴式电驱动桥，其特征在于，所述的差速器(6)可在组合壳体(1)转动，差速器(6)的外壳与离合齿圈(52)固联，差速器(6)的两个半轴与轮毂连接，其中一个半轴穿过中空的电机转子(21)与轮毂连接，驱动车轮转动。
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