CN109667896A - 驱动模块 - Google Patents

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R·J·洛夫
D·L·艾克莱尔
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Abstract

一种用于驱动成对车辆车轮的驱动模块。该驱动模块可由电动机驱动，并且在电动机和车辆车轮之间包括两个减速件。减速件的至少一个由链条和成对链轮提供。

Description

驱动模块
相关申请的交叉引用
本申请主张在2017年10月17日提交的美国临时专利申请号62/573,200的权益，该申请的公开内容通过引用纳入本文，如同在本文中详细阐述一样。
技术领域
本发明涉及一种用在车辆传动系中的驱动模块。
背景技术
对用于推进机动车辆的低成本电动车轴的需求日益增长。美国专利号7458433B2公开一种用于车辆的驱动单元组件，该驱动单元组件包括电动机，该电动机通过链条和链轮组件驱动外摆线齿轮减速件。虽然此种驱动单元组件适合于其预期目的，但诸如本专利中公开的外摆线齿轮减速件的齿轮减速件可能相对昂贵，并且在电动机和车轴组件的输出轴线的布置方面可能并不提供灵活度。
发明内容
本段落提供本发明的总体概述，并且并非是对本发明的整个范围或其所有特征的全面公开。
在一种形式中，本发明提供一种驱动模块，该驱动模块具有壳体、输入轴、第一链轮、中间轴、第二链轮、第一链条、第三链轮、输出构件、第四链轮以及第二链条。壳体具有第一壳体构件和第二壳体构件，该第二壳体构件固定地但可移除地联接于第一壳体构件。第一和第二壳体构件协配以限定内部空腔。输入轴支承在壳体中用以绕第一轴线旋转。第一链轮联接于输入轴，用于随着该输入轴旋转。中间轴支承在壳体中，用于绕平行于第一轴线的第二轴线旋转。第二链轮联接于中间轴，用于随着该中间轴旋转。第一链条绕第一和第二链轮设置并且接合该第一和第二链轮。第一链轮、第二链轮以及第一链条提供第一减速比。第三链轮联接于中间轴，用于随着该中间轴旋转。输出构件支承在壳体中，用于绕平行于第二轴线的第三轴线旋转。第四链轮联接于输出构件，用于随着该输出构件旋转。第二链条绕第三和第四链轮设置并且接合该第三和第四链轮。第三链轮、第四链轮以及第二链条提供第二减速比。
在另一形式中，本发明提供一种驱动模块，该驱动模块包括壳体、第一轴、第一和第二链轮、第一链条、减速驱动件、差速器以及一对输出轴。壳体具有第一壳体构件和第二壳体构件，该第二壳体构件固定地但可移除地联接于第一壳体构件。第一和第二壳体构件协配以限定内部空腔。第一轴支承在壳体中用以绕第一轴线旋转。第一链轮联接于输入轴，用于随着该输入轴旋转。第二链轮支承在壳体中，用于绕平行于第一轴线的第二轴线旋转。第一链条绕第一和第二链轮设置并且接合该第一和第二链轮。第一链轮、第二链轮以及第一链条提供第一减速比。减速齿轮驱动件具有减速驱动件输入和减速驱动件输出，该减速驱动件输入由第二链轮驱动。差速器(24b)具有差速器输入(250)和一对差速器输出(256)。差速器输入可旋转地联接于减速驱动件输出。差速器输出的每个均能绕第二轴线旋转。输出轴的每个均可旋转地联接于差速器输出的相应一个。
从这里提供的描述中，又一些可应用领域会变得显而易见。本发明内容中的描述和特定示例仅仅旨在说明的目的，且并不旨在限制本发明的范围。
附图说明
这里描述的附图仅仅用于说明所选择的实施例而非所有可能的实施方式，且并不旨在限制本发明的范围。
图1是根据本发明教示构造的示例性驱动模块的示意剖视图；
图2是图1所示驱动模块的一部分的部分立体剖视图；
图3是图1所示驱动模块的一部分的立体图；
图4是图1所示驱动模块的一部分的俯视图；
图5是图4中说明的驱动模块的一部分的纵向剖视图；
图6是根据本发明教示构造的第二驱动模块的一部分的立体图；
图7是根据本发明教示构造的第三驱动模块的一部分的立体图；
图8是图7中说明的驱动模块的一部分的俯视图；以及
图9是图7所示驱动模块的一部分的分解立体图。
在附图的整个若干视图中，对应的附图标记指示对应的部件。
具体实施方式
参照图1至3，根据本发明教示构造的示例性驱动模块总地由附图标记10所指示。驱动模块10可包括壳体12、输入轴14、中间轴16、输出轴18、第一减速驱动件20、第二减速驱动件22、差速器24以及一对半轴26。
参照图1、4和5，壳体12可分别包括第一和第二壳体构件30和32以及轴承板34，该轴承板经由多个带螺纹紧固件36固定地联接于第一壳体构件30。如果期望的话，可采用诸如销钉(未示出)的一个或多个定位元件，以相对于第一壳体构件30精确地定位轴承板34。第一和第二壳体构件30和32能以蛤壳的方式匹配在一起，并且能限定内部空腔38，第一和第二减速驱动件20和22以及差速器24能接纳在该内部空腔中，且输入轴14、中间轴16、输出轴18以及半轴26可以可旋转地接纳在该内部空腔中。
输入轴14可以是中空的管状结构，该管状结构可由第一轴承42和第二轴承44绕输入轴线40相对于壳体12可旋转地支承。在所提供的示例中，第一和第二轴承42和44包括球轴承。第一轴承42可接纳到输入轴14上，邻抵于形成在输入轴14上的第一肩部46(图5)并且固定于输入轴14，以由第一保持环48(图5)抑制或限制第一轴承42沿着输入轴14的轴向移动。类似地，第二轴承44可接纳到输入轴上，邻抵于沿着输入轴线40与第一肩部46轴向地隔开的第二肩部50(图5)，并且固定于输入轴14，以由第二保持环52(图5)抑制或限制第二轴承44沿着输入轴14的轴向移动。第一轴承42可接纳到第一环形凹穴56(图1)中，该第一环形凹穴形成到第一壳体构件30中，而第二轴承44可接纳到第二环形凹穴58(图5)中，该第二环形凹穴形成在轴承板34中。输入轴14构造成从合适的动力源接收旋转动力，该动力源在所提供的示例中示作电动机60(图1)。电动机60可固定地联接于壳体12。如果期望的话，电动机60可具有环形转子62(图1)，该环形转子可与输入轴14和半轴26的第一个同轴地设置，以限制驱动模块10设置到其中的容积。输入轴14能以任何期望的方式联接于转子62。例如，输入轴14可与转子60的一部分整体地且一体地形成，或者永久地(轴向地和旋转地)固定于转子的一部分，或者可经由允许电动机60能从输入轴14拆除的联接类型联接于转子。此种联接可包括形成到输入轴14和转子60上的匹配的阳型和阴型花键连接件(或者联接于转子60以随之一起旋转的结构)。
中间轴16可由第三轴承72和第四轴承74绕中间轴线70相对于壳体12可旋转地支承。中间轴70可平行于输入轴线40但与输入轴线径向地隔开。第三轴承72可接纳到中间轴16上，邻抵于形成在中间轴16上的第三肩部76(图5)，并且固定于中间轴16，以由第三保持环78(图5)抑制或限制第三轴承72沿着中间轴16的轴向移动。类似地，第四轴承74可接纳到中间轴16上，邻抵于沿着中间轴线70与第三肩部76轴向地隔开的第四肩部80(图5)，并且固定于中间轴16，以由第四保持环82(图5)抑制或限制第四轴承74沿着中间轴16的轴向移动。第三轴承72可接纳到第三环形凹穴86中，该第三环形凹穴形成到第一壳体构件30中，而第四轴承74可接纳到第四环形凹穴88中，该第四环形凹穴形成在第二壳体构件32中。在所提供的示例中，第三轴承72是球轴承，而第四轴承74是滚子轴承。
输出轴18可由第五轴承92和第六轴承94绕输出轴线90相对于壳体12可旋转地支承。输出轴线90可平行于输入轴线40，以及平行于中间轴线70但与该中间轴线径向地隔开。如果期望的话，输出轴线90可绕中间轴线70旋转地偏移输入轴线40。然而，在所提供的示例中，输出轴线90与输入轴线40重合。第五轴承92可接纳到中间轴16上，邻抵于形成在输出轴18上的第五肩部96(图5)，并且固定于输出轴18，以由第五保持环98(图5)抑制或限制第五轴承92沿着输出轴18的轴向移动。类似地，第六轴承94可接纳到输出轴18上，邻抵于沿着输出轴线90与第五肩部96轴向地隔开的第六肩部100(图5)，并且固定于输出轴18，以由第六保持环102(图5)抑制或限制第六轴承94沿着输出轴18的轴向移动。第五轴承92可接纳到第五环形凹穴104(图5)中，该第五环形凹穴形成在轴承板34中，而第六轴承94可接纳到第六环形凹穴106(图1)中，该第六环形凹穴形成到第一和第二壳体构件30和32中。在所提供的示例中，第五轴承92是球轴承，而第六轴承94是滚子轴承。
具体地参照图5，第一减速驱动件20可包括第一链轮120、第二链轮122以及第一链条124，该减速驱动件可联接于输入轴14用于随着该输入轴旋转，该第二链轮可联接于中间轴16用于随着该中间轴旋转。在所提供的示例中，第一链轮120在沿着输入轴线40设置在第一和第二轴承42和44之间的位置处与输入轴线14整体地且一体地形成。然而，会意识到的是，第一链轮120可以是能组装至输入轴14的离散部件。在所提供的示例中，在直径上比第一链轮120大的第二链轮122是组装至中间轴16的离散部件。第二链轮122可接纳到第一榖部分130上，该第一榖部分在第三轴承72的内轴承座圈132和形成在中间轴16上的第七肩部134之间形成在中间轴16上。第二链轮122能以任何期望的方式联接于第一榖部分130，例如分别形成到第二链轮122和第一榖部分130中的匹配的内部和外部花键，第二链轮122和第一榖部分130之间的压配合或过盈配合和/或一个或多个焊接部。第一链条124可绕第一和第二链轮120和122设置，并且可将旋转动力从第一链轮120传递至第二链轮122。可选地是，一对缓冲器138(图2，仅仅示出一个)或张紧器可联接于壳体12(图2)，并且可采用该一对缓冲器或张紧器以控制第一链条124的运动。
第二减速驱动件22可包括第三链轮140、第四链轮142以及第二链条144，该第三链轮可联接于中间轴16用于随着该中间轴旋转，该第四链轮可联接于输出轴18用于随着该输出轴旋转。在所提供的示例中，第三和第四链轮140和142是分别组装至中间轴16和输出轴18的离散部件。第三链轮140可接纳到第二榖部分150上，该第二榖部分在第四轴承74的内轴承座圈152和形成在中间轴16上的第八肩部154之间形成在中间轴16上。第三链轮140能以任何期望的方式联接于第二榖部分150，例如分别形成到第三链轮140和第二榖部分150中的匹配的内部和外部花键和/或一个或多个焊接部。在所提供的示例中，在直径上比第三链轮140大的第四链轮142是组装至输出轴18的离散部件。第四链轮142可接纳到第三榖部分160上，该第三榖部分在第五轴承92的内轴承座圈162和第九肩部164之间形成在输出轴18上，该第九肩部形成在输出轴18上。第四链轮142能以任何期望的方式联接于第三榖部分160，例如分别形成到第四链轮142和第三榖部分160中的匹配的内部和外部花键和/或一个或多个焊接部。第二链条144可绕第三和第四链轮140和142设置，并且可将旋转动力从第三链轮140传递至第四链轮142。可选地是，一对缓冲器158(图2，仅仅示出一个)或张紧器可联接于壳体12(图2)，并且可采用该一对缓冲器或张紧器以控制第二链条144的运动。
如果期望的话，一个或多个配油孔170可形成到轴承板34中。配油孔170可构造成将操作期间抛出的润滑剂引导至第二和第五轴承44和92。
图6的示例性驱动模块10a可大体类似于之前描述示例的驱动模块，除了输出轴线90示作相对于输入轴线40绕中间轴线70旋转(即，在该示例中，输出轴线90并不与输入轴线40重合)。会意识到的是，驱动模块10a的壳体(未示出)无需包括轴承板34(图5)。
参照图7至9，说明根据本发明教示构造的另一驱动模块10b的一部分。驱动模块10b可包括输入轴14b、减速驱动件20b、减速齿轮驱动件200、差速器24b以及一对半轴26。
输入轴14b可设置成用于绕输入轴线40旋转，并且可经由轴承210相对于壳体(未示出)支承。输入轴14b可联接于诸如电动机(未示出)的旋转动力源。
减速驱动件20b可包括第一链轮120b、第二链轮122b以及链条124b。第一链轮120b可联接于输入轴14b，用于随着该输入轴旋转。第二链轮122b可支承在壳体中，用于绕输出轴线90旋转。链条124b可与第一和第二链轮120b和122b啮合地接合，以在它们之间传递旋转动力。
减速齿轮驱动件200可以是具有环形齿轮230、太阳齿轮(并未确切地示出)、行星齿轮架234以及多个行星齿轮236的行星传递装置。环形齿轮230是环形结构，该环形结构可绕输出轴线90同心地设置，并且能固定地联接于壳体。在所提供的示例中，多个外部齿238形成到环形齿轮230上，该环形齿轮啮合地接合形成在壳体上的对应齿(未示出)。太阳齿轮可联接于第二链轮122b，用于随着该第二链轮绕输出轴线90旋转。行星齿轮架234可包括齿轮架主体240和多个齿轮架销242，这些齿轮架销绕齿轮架主体240周向地隔开并且固定地联接于齿轮架主体240。行星齿轮236与环形齿轮230和太阳齿轮啮合地接合。行星齿轮236的每个可旋转地接纳在齿轮架销242的对应一个上。在所提供的示例中，太阳齿轮和行星齿轮架234分别是减速齿轮驱动件200的输入和输出，但会意识到的是，减速齿轮驱动件200可不同地构造。
差速器24b在所提供的示例中包括差速器箱体250、多个横销252、多个差速器小齿轮254以及一对侧向齿轮256。差速器箱体250可联接于行星齿轮架234，用以随着该行星齿轮架绕输出轴线90旋转。在所提供的示例中，差速器箱体250包括箱体构件260和帽盖262，该帽盖经由多个带螺纹紧固件264固定地但可移除地联接于箱体构件260，且齿轮架主体240与箱体构件260整体地且一体地形成。横销252可沿着正交于输出轴线90的轴线固定地联接于差速器箱体250。差速器小齿轮254可在由差速器箱体250限定的空腔(并未确切地示出)中可旋转地接纳在横销252上。侧向齿轮256的每个均可接纳在空腔中并且可与差速器小齿轮254啮合地接合。侧向齿轮256的每个可限定内部带花键输出部分270，该内部带花键输出部分可对应地接合半轴26的对应一个上的外部带花键输入部分(并未确切地示出)。
已出于说明和描述的目的提供了各实施例的前文描述。这并非旨在是排他性的或者限制本发明。特定实施例的各个元件或特征通常并不局限于该特定实施例，而是在可适用的情形下是可互换的，并且可用在所选择的实施例中，即使该实施例并未确切地示出或描述。同样还可以许多方式改变。这些变型并不视为偏离本发明，且所有这些修改均旨在包括于本发明范围内。

Claims (14)

1.一种驱动模块，包括：
壳体(12)，所述壳体具有第一壳体构件(30)和第二壳体构件(32)，所述第二壳体构件固定地但可移除地联接于所述第一壳体构件，所述第一和第二壳体构件协配以限定内部空腔(38)；
输入轴(14)，所述输入轴支承在所述壳体中用以绕第一轴线旋转；
第一链轮(120)，所述第一链轮联接于所述输入轴，用于随着所述输入轴旋转；
中间轴(16)，所述中间轴支承在所述壳体中，用于绕平行于所述第一轴线的第二轴线旋转；
第二链轮(122)，所述第二链轮联接于所述中间轴，用于随着所述中间轴旋转；
第一链条(124)，所述第一链条绕所述第一和第二链轮设置并且接合所述第一和第二链轮，其中，所述第一链轮、所述第二链轮以及所述第一链条提供第一减速比；
第三链轮(140)，所述第三链轮联接于所述中间轴，用于随着所述中间轴旋转；
输出构件(18)，所述输出构件支承在所述壳体中，用于绕平行于所述第二轴线的第三轴线旋转；
第四链轮(142)，所述第四链轮联接于所述输出构件，用于随着所述输出构件旋转；以及
第二链条(144)，所述第二链条绕所述第三和第四链轮设置并且接合所述第三和第四链轮，其中，所述第三链轮、所述第四链轮以及所述第二链条提供第二减速比。
2.根据权利要求1所述的驱动模块，其中，所述第一和第三轴线是重合的。
3.根据权利要求2所述的驱动模块，其中，所述壳体进一步包括轴承板(34)，所述轴承板限定第一环形轴承凹穴(58)和第二环形轴承凹穴(104)，其中，第一轴承(44)接纳在所述第一环形轴承凹穴中并且支承所述输入轴用以绕所述第三轴线旋转，其中，第二轴承(92)接纳在所述第二环形轴承凹穴(58)并且支承所述输出构件用以绕所述第三轴线旋转，并且其中，多个带螺纹紧固件(36)将所述轴承板固定地但可移除地联接于所述第一壳体构件。
4.根据权利要求3所述的驱动模块，其中，所述第二环形凹穴在直径上大于所述第一轴承凹穴。
5.根据权利要求3所述的驱动模块，其中，至少一个配油孔(170)形成为通过所述轴承板，且所述至少一个配油孔与所述第二环形轴承凹穴相交。
6.根据权利要求3所述的驱动模块，其中，所述第四链轮在所述第二轴承和第三轴承(94)之间设置在所述输出构件上，且其中，所述第三轴承是接纳到所述第二壳体构件中的滚子轴承。
7.根据权利要求6所述的驱动模块，其中，所述第二和第三链轮在第四轴承(72)和第五轴承(74)之间设置在所述中间轴上，所述第四轴承安装于所述第一壳体构件，且所述第五轴承安装于所述第二壳体构件，其中，所述第五轴承是滚子轴承。
8.根据权利要求1所述的驱动模块，进一步包括电动机(60)，所述电动机固定地联接于所述壳体，且所述电动机具有驱动地联接于所述输入轴的转子(62)。
9.根据权利要求8所述的驱动模块，其中，所述转子是中空的。
10.根据权利要求9所述的驱动模块，进一步包括接纳在所述壳体中的差速器(24)和一对车轴的轴(26)，所述差速器由所述输出构件驱动并且将动力输出至所述车轴的轴，其中，所述车轴的轴的一个延伸通过所述转子。
11.一种驱动模块，包括：
壳体(12)，所述壳体具有第一壳体构件(30)和第二壳体构件(32)，所述第二壳体构件固定地但可移除地联接于所述第一壳体构件，所述第一和第二壳体构件协配以限定内部空腔(38)；
第一轴(14b)，所述第一轴支承在所述壳体中用以绕第一轴线旋转；
第一链轮(120b)，所述第一链轮联接于所述输入轴，用于随着所述输入轴旋转；
第二链轮(122b)，所述第二链轮支承在所述壳体中，用于绕平行于所述第一轴线的第二轴线旋转；
第一链条(124b)，所述第一链条绕所述第一和第二链轮设置并且接合所述第一和第二链轮，其中，所述第一链轮、所述第二链轮以及所述第一链条提供第一减速比；
减速齿轮驱动件(200)，所述减速齿轮驱动件具有减速驱动件输入和减速驱动件输出，所述减速驱动件输入由所述第二链轮驱动；
差速器(24b)，所述差速器具有差速器输入(250)和一对差速器输出(256)，所述差速器输入可旋转地联接于所述减速驱动件输出，且所述差速器输出的每个均绕所述第二轴线可旋转；以及
一对输出轴(26)，所述输出轴的每个均可旋转地联接于所述差速器输出的相应一个。
12.根据权利要求11所述的驱动模块，其中，所述差速器输入是差速器箱体，且所述差速器输出是侧向齿轮。
13.根据权利要求12所述的驱动模块，其中，所述差速器进一步包括横销(252)和多个差速器小齿轮(254)，所述横销安装于所述差速器箱体用于随着所述差速器箱体旋转，且所述多个差速器小齿轮可旋转地接纳在所述横销上并且与所述侧向齿轮啮合地接合。
14.根据权利要求12所述的驱动模块，其中，所述减速齿轮驱动件是行星减速件，所述行星减速件具有多个行星齿轮(236)和环形齿轮(300)，所述多个行星齿轮绕所述第二轴线周向地隔开并且可旋转地联接于所述差速器箱体，且所述环形齿轮不可旋转地联接于所述壳体。
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