CN110056628A - 用于机动车的电动车桥 - Google Patents

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刘磊
钟虎
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing

Abstract

本发明提供一种用于机动车的电动车桥，其包括：减速器和差速器，所述减速器包括输入轴，所述减速器通过所述输入轴接收输入的驱动转矩并且使驱动转矩增大后输出到差速器；其特征在于，所述减速器包括行星传动装置，所述行星传动装置包括行星架和集成式齿圈，所述集成式齿圈包括内齿和外齿并且用于从所述输入轴接收驱动转矩，以及所述差速器包括与所述行星架连接的连接架，驱动转矩从所述集成式齿圈输入所述行星传动装置并且从所述行星架输出到所述连接架。本发明的电动车桥具有结构紧凑、振动和噪声小且运行平稳的优点。

Description

用于机动车的电动车桥
技术领域
本发明涉及机动车领域，更具体地，涉及用于机动车的电动车桥。
背景技术
在使用电动机的纯电动汽车或混合动力汽车中，采用的电动车桥包括电动机、减速器和差速器。通常，减速器中包括齿轮传动装置和输入轴，输入轴用于与电动机的输出轴连接以接收驱动转矩，齿轮传动装置布置为与输入轴传动连接并且从输入轴接收驱动转矩。由于电动车桥在机动车上的布置空间较小，所以难以实现大速比，而大速比的电动车桥可以降低电动机的需求转矩，从而有效降低电动机的成本，进而降低电动车桥总成的成本，而如果需要实现大的速比，那么电动车桥需要占用的空间又太大。同时，由于输入轴的转速较快，所以导致齿轮传动装置运行时的振动和噪声均较大并且运行不够平稳。
因此，需要一种结构紧凑、具有更大速比和更小体积、振动和噪声小且运行平稳的电动车桥。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构紧凑、具有更大速比和更小体积、振动和噪声小且运行平稳的电动车桥。
本发明提供一种用于机动车的电动车桥，其包括：
减速器和差速器，所述减速器包括输入轴，所述减速器通过所述输入轴接收输入的驱动转矩并且使驱动转矩增大后输出到差速器；
其中，所述减速器包括行星传动装置，所述行星传动装置包括行星架和集成式齿圈，所述集成式齿圈包括内齿和外齿并且用于从所述输入轴接收驱动转矩，以及
所述差速器包括与所述行星架连接的连接架，驱动转矩从所述集成式齿圈输入所述行星传动装置并且从所述行星架输出到所述连接架。
根据本发明的实施例，所述减速器还包括连接传动装置，所述行星传动装置与所述输入轴通过所述连接传动装置传动连接。
根据本发明的实施例，所述连接传动装置包括中间轴，所述连接传动装置包括设置在所述输入轴上的第一齿轮以及在所述中间轴上轴向隔开的第二齿轮和第三齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第三齿轮与所述集成式齿圈啮合。
根据本发明的实施例，所述集成式齿圈通过推力轴承在轴向方向上进行定位，以及通过圆柱滚子轴承在径向方向上进行定位。
根据本发明的实施例，所述集成式齿圈的轴向侧面上设置有环形凸缘，所述圆柱滚子轴承设置在所述环形凸缘上。
根据本发明的实施例，所述第一齿轮与所述输入轴一体成型或花键连接，所述输入轴与所述电动车桥的电动机的输出轴一体成型。
根据本发明的实施例，所述第一齿轮、所述第二齿轮和所述第三齿轮是斜齿轮。
根据本发明的实施例，所述行星架与所述连接架一体成型。
根据本发明的实施例，所述差速器通过锥齿轮将驱动转矩输出到车轮。
本发明的电动车桥具有径向错位的布置，并且使用带有内齿和外齿的集成式齿圈，因此，能够减小电动车桥的轴向尺寸，同时避免了输入轴的转速较快导致行星传动装置运行时的缺陷。而且，由于行星传动装置具有体积小、速比大的特点，因此，不仅可以提高减速器的驱动转矩放大功能，还可以减小连接传动装置中的齿轮的径向尺寸，由此减小电动车桥的径向尺寸。所以，根据本发明的电动车桥具有结构紧凑、振动和噪声小且运行平稳的优点。
附图说明
图1示出根据本发明的用于机动车的电动车桥的示意图。
具体实施方式
以下将结合附图描述根据本发明的电动车桥的具体实施方式。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的保护范围由权利要求书限定。
此外，空间相关术语(诸如“上”、“下”、“左”和“右”等)用于描述附图所示的元件与另一个元件的相对位置关系。因此，空间相关术语可以应用到使用时与附图所示的方向不同的方向中。显然，虽然为了易于说明，所有这些空间相关术语指的是附图所示的方向，但是本领域技术人员能够理解可以使用与附图中所示的方向不同的方向。
图1是根据本发明的用于机动车的电动车桥的示意图。以下参照图1详细介绍根据本发明的用于机动车的电动车桥。
如图1所示，根据本发明的用于机动车的电动车桥10包括电动机100、减速器200和差速器300。
以下对上述部件进行详细介绍。
电动机100的输出轴与减速器的输入轴201传动连接或一体成型。减速器200通过输入轴201接收输入的驱动转矩并且使驱动转矩增大后输出到差速器300。
如图1所示，减速器200还包括连接传动装置和行星传动装置，行星传动装置与输入轴201通过连接传动装置传动连接。
连接传动装置包括中间轴202、设置在输入轴201上的第一齿轮2011以及在中间轴202上轴向隔开的第二齿轮2021和第三齿轮2022，第一齿轮2011与第二齿轮2021啮合，第三齿轮2022与减速器200的行星传动装置的集成式齿圈啮合。第一齿轮2011与输入轴201一体成型或花键连接，输入轴201与电动车桥的电动机的输出轴(未示出)一体成型。
如图1所示，行星传动装置包括行星轮207、行星架208和集成式齿圈206，集成式齿圈206包括内齿和外齿，集成式齿圈206的外齿与第三齿轮2022啮合，集成式齿圈206的内齿与行星轮207啮合，行星轮207同时也与太阳轮啮合并且可以在太阳轮上旋转，以及，行星轮207旋转时可以驱动行星架208旋转。行星传动装置的太阳轮被固定在壳体上。因此，行星传动装置以集成式齿圈206作为输入端，以行星架208作为输出端。此外，集成式齿圈206通过推力轴承在轴向方向上进行定位，以及通过圆柱滚子轴承在径向方向上进行定位，为此，集成式齿圈206的轴向侧面上设置有环形凸缘2061，圆柱滚子轴承设置在环形凸缘上2061上；以及，推力轴承可以设置在电动车桥的壳体上。在图1示出的电动车桥中，通过球轴承支撑输入轴201，通过布置在中间轴202的两端的一对球轴承支撑中间轴202，以及，通过一对球轴承支撑行星架208。
如图1所示，差速器300包括连接架301，驱动转矩从集成式齿圈206输入行星传动装置并且从行星架208传递到连接架301以及由此输入差速器300。之后，差速器300将驱动转矩分配给连接到车轮的输出轴。
以下介绍根据本发明的电动车桥10的驱动转矩的传递过程。
驱动转矩从输入轴201传递到与其一体成型或花键连接的第一齿轮2011，使得第一齿轮2011绕输入轴201旋转。然后，绕输入轴201旋转的第一齿轮2011通过齿轮之间的啮合力驱动第二齿轮2021旋转，从而将驱动转矩传递到与其啮合的第二齿轮2021。接下来，中间轴202与第二齿轮2021一起旋转并且使得第三齿轮2022与中间轴202一起旋转，因此，固定在中间轴202上的第三齿轮2022以与第二齿轮2021相同的转速旋转，以上传递过程中驱动转矩完成第一次放大。之后，第三齿轮2022通过齿轮之间的啮合力驱动集成式齿圈206旋转，从而将驱动转矩传递到与其啮合的集成式齿圈206，以上过程中驱动转矩完成第二次放大。集成式齿圈206通过齿轮之间的啮合力驱动行星轮207旋转，从而将驱动转矩传递到与其啮合的行星轮207以及由此传递到与行星轮207一起旋转的行星架208，以上传递过程中驱动转矩完成第三次放大。最后，驱动转矩从行星架208输出到与其连接的差速器300的连接架301，以及差速器300将驱动转矩分配给连接到车轮的输出轴。
在根据本发明的电动车桥中，减速器中的行星传动装置与输入轴布置为径向隔开，这种径向错位的布置能够减小电动车桥的轴向尺寸。而且，由于行星传动装置具有体积小、速比大的特点，因此，不仅可以提高减速器的驱动转矩放大功能，还可以减小连接传动装置中的齿轮(第一齿轮和第二齿轮)的径向尺寸，由此减小电动车桥的径向尺寸。所以，根据本发明的电动车桥具有紧凑的结构。相应地，当将电动车桥安装在汽车上时，对于容纳电动车桥的壳体来讲，可以减小电动车桥的离地距离。同时，由于电动车桥的轴向尺寸较小，所以例如在混动汽车中可以给排气管的布置留出更多的空间。
此外，在根据本发明的电动车桥中，行星传动装置与输入轴不直接传动连接，因此避免了输入轴的转速较快导致行星传动装置运行时的缺陷，即，导致行星传动装置运行时的振动和噪声均较大并且运行不够平稳。
因此，本发明的电动车桥具有结构紧凑、具有更大速比和更小体积、振动和噪声小且运行平稳的优点。
根据本发明的实施例，第一齿轮2011、第二齿轮2021和第三齿轮2022是斜齿轮。
根据本发明的实施例，行星架207与连接架301一体成型。
根据本发明的实施例，差速器300通过锥齿轮将驱动转矩输出到车轮。
如前所述，尽管说明中已经参考附图对本发明的示例性实施例进行了说明，但是本发明不限于上述具体实施方式，本发明的保护范围应当由权利要求书及其等同含义来限定。

Claims (9)

1.一种用于机动车的电动车桥，其包括：
减速器和差速器，所述减速器包括输入轴，所述减速器通过所述输入轴接收输入的驱动转矩并且使驱动转矩增大后输出到差速器；
其特征在于，所述减速器包括行星传动装置，所述行星传动装置包括行星架和集成式齿圈，所述集成式齿圈包括内齿和外齿并且用于从所述输入轴接收驱动转矩，以及
所述差速器包括与所述行星架连接的连接架，驱动转矩从所述集成式齿圈输入所述行星传动装置并且从所述行星架输出到所述连接架。
2.根据权利要求1所述的电动车桥，其中，所述减速器还包括连接传动装置，所述行星传动装置与所述输入轴通过所述连接传动装置传动连接。
3.根据权利要求2所述的电动车桥，其中，所述连接传动装置包括中间轴，所述连接传动装置包括设置在所述输入轴上的第一齿轮以及在所述中间轴上轴向隔开的第二齿轮和第三齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第三齿轮与所述集成式齿圈啮合。
4.根据权利要求3所述的电动车桥，其中，所述集成式齿圈通过推力轴承在轴向方向上进行定位，以及通过圆柱滚子轴承在径向方向上进行定位。
5.根据权利要求4所述的电动车桥，其中，所述集成式齿圈的轴向侧面上设置有环形凸缘，所述圆柱滚子轴承设置在所述环形凸缘上。
6.根据权利要求5所述的电动车桥，其中，所述第一齿轮与所述输入轴一体成型或花键连接，所述输入轴与所述电动车桥的电动机的输出轴一体成型。
7.根据权利要求6所述的电动车桥，其中，所述第一齿轮、所述第二齿轮和所述第三齿轮是斜齿轮。
8.根据权利要求6所述的电动车桥，其中，所述行星架与所述连接架一体成型。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电动车桥，其中，所述差速器通过锥齿轮将驱动转矩输出到车轮。
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