CN109552037A - 电动车桥系统及机动车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动车桥领域，更具体地涉及电动车桥系统及机动车。该电动车桥系统包括：驱动源，来自驱动源的驱动力和扭矩通过输入轴进行传递；换挡机构，其收纳于第一壳体且包括多个齿轮副以及同步器，换挡机构能够将来自输入轴的驱动力和扭矩传递到中间轴；以及输出机构，其收纳于与第一壳体分隔开的第二壳体且包括行星齿轮组和差速器，输出机构能够将来自中间轴的驱动力和扭矩传递到输出轴。这样，通过使齿轮副和同步器位于第一壳体而行星齿轮组和差速器位于与第一壳体分隔开的第二壳体，能够在第一壳体和第二壳体内分别进行润滑以保证对行星齿轮组进行及时且有效的润滑。

Description

电动车桥系统及机动车

技术领域

本发明涉及电动车桥领域，更具体地涉及电动车桥系统及采用该电动车桥系统的机动车。

背景技术

图1是示出现有技术的电动车桥系统的连接结构的示意图。如图1所示，在现有技术中，电动车桥系统包括作为驱动源的电机EM和由行星齿轮组P0、专用同步器A0、齿轮副(例如螺旋齿轮传动副)Z0、差速器DM、多个轴组成的传动系统，该传动系统能够将来自电机EM的驱动力和扭矩传递到机动车的车轮。具体地，电机EM的驱动力和扭矩通过输入轴传递到行星齿轮组P0、进一步传递到专用同步器A0、然后通过中间轴传递到齿轮副Z0、再通过齿轮副Z0传递到差速器DM以通过差速器DM最终输出到车轮。

在现有技术的电动车桥系统中，行星齿轮组P0需要在电动车桥系统工作过程中得到及时和有效的润滑，但是具有上述具体结构的电动车桥系统很难保证行星齿轮组P0获得理想的润滑效果，具体理由如下。

组成现有技术的电动车桥系统的上述各组件均收纳于一个壳体内，行星齿轮组P0位于该壳体的前部，经由差速器DM输入该壳体的润滑油需要经由差速器DM的壳体的齿圈将润滑油甩到位于壳体后部的端板的V形收集器内，之后润滑油穿过中空的输入轴到达壳体的前部以实现对行星齿轮组P0的润滑。

在润滑油经过上述路径的过程中，润滑油所需要经过的路程较长，在电动车桥系统开始工作之后，行星齿轮组P0难以得到及时的润滑；另外，由于在壳体内部行星齿轮组P0与专用同步器A0之间设置有分隔壁(图中未示出)，导致润滑油难以经由输入轴以外的路径传输到行星齿轮组P0，因此难以保证行星齿轮组P0得到有效的润滑。

另外，在此处不详细说明专用同步器A0的结构，可以参考本申请人的公开号为CN104812603A、名称为“具有两挡传动装置的电动车桥”的中国发明专利申请，基于该专用同步器A0的复杂结构可知该专用同步器A0制造困难且难以达到其自身设计要求，这导致了生产该专用同步器A0的高成本和高耗时。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷而做出了本发明。本发明的发明目的在于提供一种新型的电动车桥系统及采用该电动车桥系统的机动车，该新型的电动车桥系统能够保证对行星齿轮组进行及时且有效的润滑。

为此，本发明采用如下的技术方案。

本发明提供了一种如下的电动车桥系统，所述电动车桥系统包括：驱动源，来自所述驱动源的驱动力和扭矩通过输入轴进行传递；换挡机构，所述换挡机构收纳于第一壳体且包括多个齿轮副以及同步器，所述换挡机构能够将来自所述输入轴的驱动力和扭矩传递到中间轴；以及输出机构，所述输出机构收纳于与所述第一壳体分隔开的第二壳体且包括行星齿轮组和差速器，所述输出机构能够将来自所述中间轴的驱动力和扭矩传递到输出轴。

优选地，所述第一壳体与所述第二壳体之间设置有中间轴承罩，所述中间轴承罩设置有用于支撑所述输入轴和所述输出轴的多个轴承，

更优选地，所述中间轴承罩用于密封所述第一壳体和所述第二壳体，所述输入轴从所述第一壳体的外侧经由所述中间轴承罩伸入所述第一壳体并由所述多个轴承中的一个轴承支撑，并且所述输出轴从所述第二壳体的内部经由所述中间轴承罩伸入所述第一壳体并由所述多个轴承中的另一个轴承支撑。

更优选地，所述输出轴包括多个半轴，所述多个半轴中的一个半轴从所述差速器经由所述中间轴承罩贯通所述第一壳体。

更优选地，所述中间轴为中空轴，所述一个半轴以在所述中间轴的内部延伸方式贯通所述第一壳体。

优选地，所述多个齿轮副包括固定设置于所述输入轴的多个正齿轮以及固定设置于所述中间轴的多个换挡齿轮，所述多个正齿轮分别与所述多个换挡齿轮啮合，并且所述同步器设置于所述中间轴并且所述同步器能够与所述多个换挡齿轮接合/脱离接合。

更优选地，所述同步器由齿套、齿毂、同步器滑块、同步环和齿圈组成。

优选地，所述行星齿轮组包括外齿圈、多个行星轮、行星轮架和太阳轮，所述外齿圈与所述第二壳体固定，所述行星轮架与所述差速器的外壳固定，并且所述太阳轮固定设置于所述中间轴。

优选地，所述驱动源为电机。

本发明还提供了一种如下的机动车，所述机动车包括以上技术方案中任意一项技术方案所述的电动车桥系统。

通过采用上述技术方案，本发明提供了一种新型的电动车桥系统及采用该电动车桥系统的机动车，通过使齿轮副和同步器位于第一壳体而行星齿轮组和差速器位于与第一壳体分隔开的第二壳体，该新型的电动车桥系统能够在第一壳体和第二壳体内分别进行润滑以保证对行星齿轮组进行及时且有效的润滑。

附图说明

图1是示出现有技术的电动车桥系统的连接结构的示意图。

图2a是示出根据本发明的一实施方式的两挡电动车桥系统的一种挡位输出模式的示意图，其中图中的点线表示驱动力和扭矩的传递路径；图2b是示出图2a中的两挡电动车桥系统的另一种挡位输出模式的示意图，其中图中的点线表示驱动力和扭矩的传递路径；图2c是示出图2a中的两挡电动车桥系统的侧视示意图。

附图标记说明

EM电机P0行星齿轮组A0专用同步器Z0齿轮副DM差速器

S1输入轴Z1、Z2正齿轮Z3、Z4换挡齿轮A1通用同步器S2中间轴P1行星齿轮组Z5太阳轮Z6行星轮Z7行星轮架S3、S4半轴RB球轴承TRB圆锥滚子轴承C1第一壳体C2第二壳体C3中间轴承罩

具体实施方式

以下将结合说明书附图详细说明本发明的技术方案。

图2a和图2b是分别示出根据本发明的一实施方式的两挡电动车桥系统的不同挡位输出模式的示意图，图2c是示出图2a中的两挡电动车桥系统的侧视示意图。如图2a至图2c所示，根据本发明的一实施方式的电动车桥系统包括作为驱动源的电机EM和构成传动系统的换挡机构、输出机构和多个轴(下述的输入轴S1、中间轴S2和两个半轴S3、S4)。在本实施方式中，电机EM作为驱动源，用于产生驱动力和扭矩；传动系统用于将电机EM产生的驱动力和扭矩最终传递到车轮。

在本实施方式中，电机EM的驱动力和扭矩通过输入轴S1传递到换挡机构。

在本实施方式中，换挡机构整体收纳于第一壳体C1的内部，该换挡机构包括两个齿轮副以及同步器，换挡机构能够将来自输入轴S1的驱动力和扭矩通过中间轴S2传递到输出机构。

具体地，输入轴S1经由下述的中间轴承罩C3从第一壳体C1的一侧伸入第一壳体C1的内部。在输入轴S1的在第一壳体C1内的部分上固定设置有两个正齿轮Z1、Z2，两个正齿轮Z1、Z2在输入轴S1的轴向上彼此间隔开且均能够随着输入轴S1的转动而转动，两个正齿轮Z1、Z2的尺寸彼此不同。

中间轴S2与输入轴S1彼此平行地设置，中间轴S2的一部分设置于第一壳体C1的内部，其余部分经由下述的中间轴承罩C3伸入第二壳体C2的内部。中间轴S2的在第一壳体C1内的部分与输入轴S1间隔开预定的距离，并且在中间轴S2的在第一壳体C1内的部分上设置有通用同步器A1以及两个换挡齿轮Z3、Z4。

两个换挡齿轮Z3、Z4位于通用同步器A1的两侧，换挡齿轮Z3与正齿轮Z1常啮合并且换挡齿轮Z4与正齿轮Z2常啮合以形成两个齿轮副，两个换挡齿轮Z3、Z4也为正齿轮并且具有彼此不同的尺寸。因此，换挡齿轮Z3与正齿轮Z1常啮合并且换挡齿轮Z4与正齿轮Z2常啮合所形成的齿轮副具有不同的传动比。

通用同步器A1能够处于与换挡齿轮Z3或换挡齿轮Z4接合的挂挡状态(如图2a和图2b所示两种挡位模式)以及与两个换挡齿轮Z3、Z4均不接合的空挡状态。需要说明的是，该通用同步器A1与背景技术中说明的专用同步器A0具有完全不同的结构，具体地在本实施方式中，通用同步器A1是由齿套、齿毂、同步器滑块、两个同步环和齿圈组成的同步器，该通用同步器A1是机动车领域内非常常用的同步器，相比于背景技术的电动车桥系统中所采用的专用同步器A0的结构，该通用同步器A1的结构简单、容易制造且成本低。

通过具有上述具体结构的换挡机构，来自电机EM的驱动力和扭矩能够通过两种挡位模式从输入轴S1传递到中间轴S2。

在本实施方式中，输出机构整体收纳于第二壳体C2的内部，该输出机构包括行星齿轮组P1和差速器DM，输出机构能够将来自中间轴S2的驱动力和扭矩通过两个半轴S3、S4输出到车轮。

具体地，行星齿轮组P1包括外齿圈(未示出)、行星轮架Z7、多个行星轮Z6和太阳轮Z5，外齿圈与第二壳体C2固定，行星轮架Z7与差速器DM的外壳固定，并且太阳轮Z5固定于中间轴S2。这样，使得太阳轮Z5能够随着中间轴S2的转动而转动，太阳轮Z5将来自中间轴S2的驱动力和扭矩通过行星轮Z6传递到行星轮架Z7，以通过行星轮架Z7传递到差速器DM。差速器DM将所获得驱动力和扭矩经过其内部结构分别从作为输出轴的两个半轴S3、S4输出给车轮。

需要说明的是，为了使得本发明的电动车桥系统的结构紧凑且易于制造和组装，使得中间轴S2为中空轴，一个半轴S3从差速器DM内部伸出、穿过第二壳体C2、经由下述的中间轴承罩C3以在中间轴S2的内部延伸的方式延伸贯通第一壳体C1。

通过采用上述的结构，使两个齿轮副和通用同步器A1位于第一壳体C1而行星齿轮组P1和差速器DM位于与第一壳体C1分隔开的第二壳体C2，能够通过在第一壳体C1和第二壳体C2分别进行润滑来保证对行星齿轮组P1进行及时且有效的润滑。

进一步地，根据本发明的电动车桥系统还包括位于第一壳体C1与第二壳体C2之间的中间轴承罩C3。在本实施方式中，该中间轴承罩C3用于支撑输入轴S1、中间轴S2和半轴S3，并且该中间轴承罩C3设置有分别支撑输入轴S1和半轴S3的轴承，该中间轴承罩C3还起到将第一壳体C1的内部和第二壳体C2的内部分隔成两个不同的润滑空间的作用，即实现对第一壳体C1和第二壳体C2的密封。

具体地，输入轴S1从外侧经由中间轴承罩C3伸入到第一壳体C1的内部，输入轴S1由两个球轴承RB支撑，其中一个球轴承RB位于中间轴承罩C3内，另一个球轴承RB位于第一壳体C1内。虽然中间轴S2从第一壳体C1经由中间轴承罩C3伸入到第二壳体C2的内部，但是用于支撑该中间轴S2的两个球轴承RB均位于第一壳体C1内。半轴S3从第二壳体C2(差速器DM)经由中间轴承罩C3伸入第一壳体C1的内部并且由该中间轴承罩C3内的圆锥滚子轴承TRB支撑。而两个半轴S3、S4中的另一个半轴S4则不经由中间轴承罩C3，而直接从第二壳体C2伸出。

以上详细地说明了根据本发明的一实施方式的两挡电动车桥系统的具体结构，以下将说明该两挡电动车桥系统在两种挡位模式下电机EM的驱动力和扭矩的传递路径。

1.如图2a中的点线所示，当通用同步器A1实现与换挡齿轮Z3接合的情况下，电机EM的驱动力和扭矩的传递路径为：输入轴S1→正齿轮Z1→换挡齿轮Z3→通用同步器A1→中间轴S2→行星齿轮组P1→差速器DM→两个半轴S3、S4。

2.如图2b中的点线所示，当通用同步器A1实现与换挡齿轮Z4接合的情况下，电机EM的驱动力和扭矩的传递路径为：输入轴S1→正齿轮Z2→换挡齿轮Z4→通用同步器A1→中间轴S2→行星齿轮组P1→差速器DM→两个半轴S3、S4。

如上所述，两挡电动车桥系统实现了两种不同的挂挡挡位，而当通用同步器A1不与换挡齿轮Z3、Z4两者中的任意一者接合的情况下，电动车桥系统处于空挡状态。另外，来自中间轴S2的驱动力和扭矩经由太阳轮Z5→行星轮Z6→行星轮架Z7的路径实现传递，通过两个正齿轮Z1、Z2和两个换挡齿轮Z3、Z4分别组成的齿轮副与行星齿轮组P1配合，使得整个电动车桥系统能够获得不同的传动比。

进一步地，本发明还提供了包括具有上述具体结构的电动车桥系统的机动车，该机动车优选地为电动车。

虽然以上具体实施方式对本发明的技术方案进行了详细地阐述，但是还需要说明的是：

1.虽然在以上的具体实施方式中说明了在第一壳体C1内通过两个正齿轮Z1、Z2和两个换挡齿轮(正齿轮)Z3、Z4分别组成齿轮副，但是本发明不限于此。上述齿轮副也可以是斜齿轮组成的齿轮副、即螺旋齿轮传动副。

2.虽然在以上的实施方式中说明了电动车桥系统的各轴(输入轴S1、中间轴S2和半轴S3、S4)的轴承的类型和设置位置，但是本发明不限于此。上述轴承的类型和设置位置可以根据需要进行变化。

本发明的保护范围不限于上述具体实施方式，而是只要满足权利要求的技术特征的组合就落入了本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动车桥系统，其特征在于，所述电动车桥系统包括：

驱动源，来自所述驱动源的驱动力和扭矩通过输入轴进行传递；

换挡机构，所述换挡机构收纳于第一壳体且包括多个齿轮副以及同步器，所述换挡机构能够将来自所述输入轴的驱动力和扭矩传递到中间轴；以及

输出机构，所述输出机构收纳于与所述第一壳体分隔开的第二壳体且包括行星齿轮组和差速器，所述输出机构能够将来自所述中间轴的驱动力和扭矩传递到输出轴。

2.根据权利要求1所述的电动车桥系统，其特征在于，所述第一壳体与所述第二壳体之间设置有中间轴承罩，所述中间轴承罩设置有用于支撑所述输入轴和所述输出轴的多个轴承。

3.根据权利要求2所述的电动车桥系统，其特征在于，所述中间轴承罩用于密封所述第一壳体和所述第二壳体，

所述输入轴从所述第一壳体的外侧经由所述中间轴承罩伸入所述第一壳体并由所述多个轴承中的一个轴承支撑，并且

所述输出轴从所述第二壳体的内部经由所述中间轴承罩伸入所述第一壳体并由所述多个轴承中的另一个轴承支撑。

4.根据权利要求3所述的电动车桥系统，其特征在于，所述输出轴包括多个半轴，所述多个半轴中的一个半轴从所述差速器经由所述中间轴承罩贯通所述第一壳体。

5.根据权利要求4所述的电动车桥系统，其特征在于，所述中间轴为中空轴，所述一个半轴以在所述中间轴的内部延伸方式贯通所述第一壳体。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电动车桥系统，其特征在于，所述多个齿轮副包括固定设置于所述输入轴的多个正齿轮以及固定设置于所述中间轴的多个换挡齿轮，所述多个正齿轮分别与所述多个换挡齿轮啮合，并且

所述同步器设置于所述中间轴并且所述同步器能够与所述多个换挡齿轮接合/脱离接合。

7.根据权利要求6所述的电动车桥系统，其特征在于，所述同步器由齿套、齿毂、同步器滑块、同步环和齿圈组成。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的电动车桥系统，其特征在于，所述行星齿轮组包括外齿圈、多个行星轮、行星轮架和太阳轮，

所述外齿圈与所述第二壳体固定，

所述行星轮架与所述差速器的外壳固定，并且

所述太阳轮固定设置于所述中间轴。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的电动车桥系统，其特征在于，所述驱动源为电机。

10.一种机动车，其特征在于，所述机动车包括权利要求1至9中任一项所述的电动车桥系统。