CN107031363A - 一种用于车辆的断开式电驱动桥及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的断开式电驱动桥及车辆，该断开式电驱动桥包括：电驱动单元、中间框架；中间框架固定在车辆车架上，电驱动单元固定在中间框架上；断开式电驱动桥还包括设置在电驱动单元两边的等速驱动轴、轮边半轴和轮毂总成；等速驱动轴的内侧与电驱动单元连接，等速驱动轴的外侧与轮边半轴连接，轮边半轴与轮毂总成刚性连接。本发明公开的用于车辆的断开式电驱动桥及车辆，一方面可以减小布置空间，降低重量，提高传动效率，增强能量回收能力、经济性；另一方面电驱动单元为簧上质量，大幅提高了整车平顺性和机动性。

Description

一种用于车辆的断开式电驱动桥及车辆

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种用于车辆的断开式电驱动桥及车辆。

背景技术

目前，纯电动商用车或混合动力商用车领域，传动系统的布置形式有两大类：

一类采用传统改良型驱动系统，如图1和图2所示，其布置形式为电机+传动轴+驱动桥或者电机+变速箱+传动轴+驱动桥。动力从电机传出，经过变速箱，由传动轴传递至驱动桥主减速器，最后传递至轮边。该类传动系统，存在着系统占用布置空间大、零部件多、重量大、动力传动链长、效率低、主减寿命低，反向力矩容量小等缺陷。

另一类采用电机系统集成在驱动桥上的整体式电驱动桥，如图3所示。动力由电驱动桥上的电机传递至减速器，再传递至轮边。第二类传动系统主要的缺点是簧下质量大幅增加，不利于车桥使用寿命，且影响整车平顺性，另外电机工作环境恶劣，影响使用寿命。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种用于车辆的断开式电驱动桥及车辆，旨在解决现有技术中驱动桥所存在的问题。

为实现上述目的，本发明实施例第一方面提供一种用于车辆的断开式电驱动桥，所述断开式电驱动桥包括：电驱动单元、中间框架；所述中间框架固定在车辆车架上，所述电驱动单元固定在所述中间框架上；

所述断开式电驱动桥还包括设置在所述电驱动单元两边的等速驱动轴、轮边半轴和轮毂总成；所述等速驱动轴的内侧与所述电驱动单元连接，所述等速驱动轴的外侧与所述轮边半轴连接，所述轮边半轴与所述轮毂总成刚性连接。

结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第一种实现方式中，所述电驱动单元包括依次连接的电机、减速机构、差速器和两个电驱动单元半轴；所述电驱动单元半轴与所述等速驱动轴的内侧连接。

本发明实施例的第一方面的第二种可能实现方式，结合本发明实施例的第一方面的第一种实现方式，所述减速机构包括一级减速机构、二级减速机构、三级减速机构、四级减速机构中的一种或多种。

本发明实施例的第一方面的第三种可能实现方式，结合本发明实施例的第一方面的第二种实现方式，所述减速机构包括一级减速机构和二级减速机构；所述一级减速机构包括太阳轮、行星齿轮、行星架以及内齿轮；所述二级减速机构包括大圆柱齿轮和小圆柱齿轮。

本发明实施例的第一方面的第四种可能实现方式，结合本发明实施例的第一方面的第一种实现方式，所述电机包括第一电机和第二电机，所述第一电机和所述第二电机对称设置。

结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第五种实现方式中，所述断开式电驱动桥还包括设置在所述电驱动单元两边的减震器、控制臂及支承梁；

所述支承梁设置在所述轮边半轴和轮毂总成之间；所述控制臂的内侧与所述车辆车架铰接，其外侧与所述支承梁铰接；所述减震器的上部与所述车辆车架铰接，其下部与所述支承梁铰接。

本发明实施例的第一方面的第六种可能实现方式，结合本发明实施例的第一方面的第五种实现方式，所述控制臂包括上控制臂和下控制臂；

所述上控制臂的内侧与所述车辆车架铰接，其外侧与所述支承梁铰接；

所述下控制臂的内侧与所述车辆车架铰接，其外侧与所述支承梁铰接。

结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第七种实现方式中，所述断开式电驱动桥还包括设置在所述电驱动单元两边的气囊总成，所述气囊总成的上部与所述车辆车架刚性连接，其下部与所述支承梁刚性连接。

结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第八种实现方式中，所述轮毂总成包括轮边减速器。

此外，为实现上述目的，本发明实施例第二方面提供一种车辆，包括上述的断开式电驱动桥。

本发明实施例提供的用于车辆的断开式电驱动桥及车辆，具有以下有益效果：

1)、电机横置并与主减速器集成，电机输出与主减速器输入直接相连，取消传动轴环节。减小布置空间、传动零部件，降低重量，减短传动链，提高传动效率。

2)、由于动力传递方向不需要90°转向，主减速器结构由螺旋伞齿轮结构可为圆柱斜齿轮或行星齿轮结构。圆柱齿轮和行星齿轮正反向力矩容量相同，采用两种齿轮结构可以增强能量回收能力、经济性。

3)、电驱动单元布置在车架上而不是车桥上，使其从原簧下质量变成簧上质量，大幅提高整车平顺性和机动性。

4)、可用于独立悬架系统。

附图说明

图1为现有技术的电驱动系统结构示意图；

图2为现有技术的电驱动系统另一结构示意图；

图3为现有技术的电驱动桥结构示意图；

图4为本发明实施例提供的断开式电驱动桥结构的主视示意图；

图5为本发明实施例提供的断开式电驱动桥结构的俯视示意图；

图6为本发明实施例提供的断开式电驱动桥中的电驱动总成结构示意图。

附图标记：

轮毂总成1、支承梁2、下控制臂3、轮边半轴4、气囊总成5、上控制臂6、减震器7、等速驱动轴8、中间框架9、电驱动单元10、电驱动单元半轴11、电机12、行星齿轮13、行星架14、内齿轮15、太阳轮16、差速器17、大圆柱齿轮18、小圆柱齿轮19、电驱动单元半轴20、总成结构100。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

下面将结合附图对本发明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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图4或图5所示，本发明第一实施例提出一种用于车辆的断开式电驱动桥，断开式电驱动桥包括：电驱动单元10、中间框架9；中间框架9固定在车辆车架上(图中未示出)，电驱动单元10固定在中间框架9上；

断开式电驱动桥还包括设置在电驱动单元10两边的等速驱动轴8、轮边半轴4和轮毂总成1；等速驱动轴8的内侧与电驱动单元10通过法兰连接，等速驱动轴8的外侧与轮边半轴4通过法兰连接，轮边半轴4与轮毂总成1刚性连接。

断开式电驱动桥的电驱动单元安装在车架上而不是车桥上，因此，电驱动单元是簧上质量而不是簧下质量。这种设置能够大幅度提高整车平顺性和机动性。

在本实施例中，等速驱动轴8可以是各种结构形式的等速驱动轴，且连接形式包括但不限于法兰连接，可以是其他形式的连接方式。

在本实施例中，轮毂总成可以根据需要，设置轮边减速器。

请参考图6，在本实施例中，电驱动单元10可包括依次连接的电机12、减速机构、差速器17和两个电驱动单元半轴(11，20)；电驱动单元半轴(11，20)与等速驱动轴8的内侧通过法兰连接。

将电机横置，并与主减速器(即减速机构)集成，电机输出与主减速器输入直接相连，取消了传动轴环节。这样可以减小布置空间、传动零部件，降低重量，减短传动链，提高传动效率。

在本实施例中，减速机构可以包括一级减速机构、二级减速机构、三级减速机构、四级减速机构中的一种或多种。以图6所示的为例，减速机构包括一级减速机构和二级减速机构；一级减速机构包括太阳轮16、行星齿轮13、行星架14以及内齿轮15；二级减速机构包括大圆柱齿轮18和小圆柱齿轮19。

由于动力传递方向不需要90°转向，主减速器的结构可由螺旋伞齿轮结构设置为圆柱斜齿轮或行星齿轮结构。由于圆柱齿轮和行星齿轮正反向力矩容量相同，采用两种齿轮结构可以增强能量回收能力，增加经济性。

请再参考图6所示，在本实施例中，电机12的数量可以为一个或者二个。当电机12的数量可以为二个时，二个电机的位置关系是对称关系(电机的输出轴相对)。

请再参考图4或图5所示，断开式电驱动桥还可包括设置在电驱动单元10两边的减震器7、控制臂及支承梁2。

支承梁2设置在轮边半轴4和轮毂总成1之间。

控制臂包括上控制臂6和下控制臂3；上控制臂6的内侧与车辆车架通过橡胶轴承铰接，为旋转副，其外侧与支承梁2铰接，同为旋转副；下控制臂3的内侧与车辆车架通过橡胶轴承铰接，为旋转副，其外侧与支承梁2铰接，同为旋转副。

减震器7的上部与车辆车架铰接，其下部与支承梁2铰接，同为旋转副。减震器7可以根据设计情况，布置在需要的任意位置。

请再参考图4或图5所示，断开式电驱动桥还可包括设置在电驱动单元10两边的气囊总成5，气囊总成5的上部与车辆车架刚性连接，其下部与支承梁2刚性连接。气囊总成5也可以根据设计情况，布置在需要的任意位置。

作为示例的，本发明的工作原理大致如下：电能输入电机12，并转化为动力动力输出，经过由行星齿轮13、行星架14、内齿轮15、太阳轮16组成的第一级行星减速机构，再经过由大圆柱齿轮18、小圆柱齿轮19组成的圆柱齿轮第二级减速机构，至差速器17，再由电驱动单元半轴11和电驱动单元半轴20分别传递至两边的等速驱动轴8，经过轮边半轴4再至轮毂总成1。其中等速驱动轴8的长度在一定范围内可变，以适应车轮上下跳动时两个万向节之间的距离变化。

需要说明的是，轮毂总成1、支承梁2、下控制臂3、轮边半轴4、气囊总成5、上控制臂6、减震器7以及等速驱动轴8可以为一个总成结构100。

本发明进一步提供一种车辆，车辆包括断开式电驱动桥。断开式电驱动桥在上面已进行叙述，在此不做赘述。

本发明实施例提供的用于车辆的断开式电驱动桥及车辆，具有以下有益效果：

1)、电机横置并与主减速器集成，电机输出与主减速器输入直接相连，取消传动轴环节。减小布置空间、传动零部件，降低重量，减短传动链，提高传动效率。

2)、由于动力传递方向不需要90°转向，主减速器结构由螺旋伞齿轮结构可为圆柱斜齿轮或行星齿轮结构。圆柱齿轮和行星齿轮正反向力矩容量相同，采用两种齿轮结构可以增强能量回收能力、经济性。

3)、电驱动单元布置在车架上而不是车桥上，使其从原簧下质量变成簧上质量，大幅提高整车平顺性和机动性。

4)、可用于独立悬架系统。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制，采用与其相同或相似的其它装置，均在本发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于车辆的断开式电驱动桥，其特征在于，所述断开式电驱动桥包括：电驱动单元、中间框架；所述中间框架固定在车辆车架上，所述电驱动单元固定在所述中间框架上；

所述断开式电驱动桥还包括设置在所述电驱动单元两边的等速驱动轴、轮边半轴和轮毂总成；所述等速驱动轴的内侧与所述电驱动单元连接，所述等速驱动轴的外侧与所述轮边半轴连接，所述轮边半轴与所述轮毂总成刚性连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于车辆的断开式电驱动桥，其特征在于，所述电驱动单元包括依次连接的电机、减速机构、差速器和两个电驱动单元半轴；所述电驱动单元半轴与所述等速驱动轴的内侧连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于车辆的断开式电驱动桥，其特征在于，所述减速机构包括一级减速机构、二级减速机构、三级减速机构、四级减速机构中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的一种用于车辆的断开式电驱动桥，其特征在于，所述减速机构包括一级减速机构和二级减速机构；所述一级减速机构包括太阳轮、行星齿轮、行星架以及内齿轮；所述二级减速机构包括大圆柱齿轮和小圆柱齿轮。

5.根据权利要求2所述的一种用于车辆的断开式电驱动桥，其特征在于，所述电机包括第一电机和第二电机，所述第一电机和所述第二电机对称设置。

6.根据权利要求1所述的一种用于车辆的断开式电驱动桥，其特征在于，所述断开式电驱动桥还包括设置在所述电驱动单元两边的减震器、控制臂及支承梁；

所述支承梁设置在所述轮边半轴和轮毂总成之间；所述控制臂的内侧与所述车辆车架铰接，其外侧与所述支承梁铰接；所述减震器的上部与所述车辆车架铰接，其下部与所述支承梁铰接。

7.根据权利要求6所述的一种用于车辆的断开式电驱动桥，其特征在于，所述控制臂包括上控制臂和下控制臂；

所述上控制臂的内侧与所述车辆车架铰接，其外侧与所述支承梁铰接；

所述下控制臂的内侧与所述车辆车架铰接，其外侧与所述支承梁铰接。

8.根据权利要求1所述的一种用于车辆的断开式电驱动桥，其特征在于，所述断开式电驱动桥还包括设置在所述电驱动单元两边的气囊总成，所述气囊总成的上部与所述车辆车架刚性连接，其下部与所述支承梁刚性连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于车辆的断开式电驱动桥，其特征在于，所述轮毂总成包括轮边减速器。

10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的断开式电驱动桥。