CN110315950A - 电桥驱动系统和交通工具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电桥驱动系统和交通工具。电桥驱动系统包括：具有电机轴的电机、与所述电机轴抗扭连接的输入轴、具有太阳轮和行星架的行星齿轮机构以及传动齿轮，其中，所述太阳轮被抗扭地设置在所述输入轴上，所述行星架与所述传动齿轮抗扭地连接，其中，所述传动齿轮通过第一轴承被支承在所述输入轴上，并且所述输入轴被分别设置在所述输入轴的两侧的第二轴承和第三轴承支承，其中，所述第二轴承设置在所述输入轴靠近所述电机的端侧，所述第三轴承设置在与所述第二轴承相对置的端侧。所述交通工具具有所述电桥驱动系统。

Description

电桥驱动系统和交通工具
技术领域
本发明涉及一种电桥驱动系统，包括：具有电机轴的电机、与电机轴抗扭连接的输入轴、具有太阳轮和行星架的行星齿轮机构以及传动齿轮，其中，太阳轮被抗扭地设置在所述输入轴上，行星架与所述传动齿轮抗扭地连接。本发明还涉及包括该电桥驱动系统的交通工具。
背景技术
电桥驱动系统用于混合动力车辆或纯电驱动的车辆。在一种现有的电桥驱动系统中设有行星齿轮机构，通过这样同轴的布置方式能够在紧凑的结构中增大传动比。行星齿轮机构包括太阳轮、行星轮、行星架和外圈，其中，外圈被固持在壳体上，行星架通过两个滚珠轴承被支承在壳体内壁上，太阳轮被抗扭地固定在输入轴上。输入轴在一侧通过通过花键与电机轴抗扭地连接，在另一侧通过一个滚珠轴承被支承在行星架的径向内侧表面上。行星架与一传动齿轮抗扭连接，并且该传动齿轮套在行星架上。因此，电机输出的动力从输入轴开始，依次经过太阳轮，行星轮，行星架，然后被传递到传动齿轮上。传动齿轮能够向行星齿轮差速器传递动力。
但是，在这种设计方案中，输入轴仅通过一个轴承被支承在壳体上，因此输入轴的支承不平衡，整体结构的稳定性较差，容易造成车辆噪声、振动和不平顺性等方面的问题。此外，由于受到输入轴和输入轴的轴承的限制，需要将行星架和行星架的滚珠轴承的轴径设计得较大，然而这会使得生产成本较高。同时，传动齿轮的尺寸受到轴径较大的行星架轴承的限制，使得传动齿轮的轴径变化范围受到限制，从而影响电桥驱动系统整体的传动比。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术问题在于，在现有技术基础上改进一种电桥驱动系统，能够低成本地在紧凑的空间中提供较大的传动比，并且同时保证动力传递的稳定性。
所述技术问题通过一种电桥驱动系统解决，所述电桥驱动系统包括：具有电机轴的电机、与所述电机轴抗扭连接的输入轴、具有太阳轮和行星架的行星齿轮机构以及传动齿轮，其中，所述太阳轮被抗扭地设置在所述输入轴上，所述行星架与所述传动齿轮抗扭地连接，其中，所述传动齿轮通过第一轴承被支承在所述输入轴上，并且所述输入轴被分别设置在所述输入轴的两个端侧的第二轴承和第三轴承支承，其中，所述第二轴承设置在所述输入轴靠近所述电机的端侧，所述第三轴承设置在所述输入轴远离所述电机的端侧。因此，传动齿轮通过轴承可以直接支承在输入轴上，从而能够降低传动齿轮的直径因而提高传动比。此外，能够根据传动需求设计行星架的径向尺寸，而不再受到输入轴和输入轴上的轴承的限制，因此例如能够减小主动轮、即太阳轮的齿轮，从而能够低成本地在紧凑的空间中提供较大的传动比，并且同时能够通过双侧轴承的设置保证动力传递的稳定性。
根据本发明的优选实施方式，所述第一轴承是滚针轴承。因此能够降低传动齿轮的外径，使得在较小的结构空间中支承传动齿轮，并进一步能够提供较大的传动比。
根据本发明的优选实施方式，传动齿轮通过焊接与行星架抗扭连接。备选地，传动齿轮通过花键连接与行星架抗扭连接。由此能够可靠地将扭矩从行星齿轮机构的行星架传递到传动齿轮。此外，能够将传动齿轮与行星齿轮机构在输入轴上并排安置，并通过焊接实现传动齿轮与行星齿轮机构的行星架的抗扭连接，由此能够极大地缩小结构空间。
根据本发明的优选实施方式，传动齿轮被安置在行星齿轮机构和第三轴承之间。在一种变形方案中，传动齿轮被安置在行星齿轮机构和第二轴承之间。由此，第二轴承和第三轴承位于行星齿轮机构和传动齿轮的两侧，对输入轴的支承更稳定，因此电桥驱动系统能够可靠地传递扭矩。将传动齿轮和行星齿轮机构的相对位置设计为可以变换，从而能够适应不同的结构需求，提高系统灵活性。
根据本发明的优选实施方式，在电桥驱动系统中设置与输入轴平行且相对输入轴径向偏离布置的中间轴、以及在中间轴上抗扭安置的第一中间齿轮和第二中间齿轮，其中，第一中间齿轮与传动齿轮啮合，第二中间齿轮向差速器输出扭矩。差速器优选是锥齿轮式差速器。有利地，差速器具有抗扭连接在差速器壳体上的差速器从动齿轮，第二中间齿轮和该差速器从动齿轮啮合，由此，实现二级传动。有利地，根据差速器的布置方式，能够在中间轴上沿远离电机的轴向方向依次安置第一中间齿轮和第二中间齿轮，或者，能够在中间轴上沿远离电机的轴向方向依次安置第二中间齿轮和第一中间齿轮。因此，能够通过这样的布置在必要时增大传动比。
所述技术问题还通过一种交通工具解决，所述交通工具，特别是机动车辆，具有包括上述技术特征的电桥驱动系统。
附图说明
通过附图来示意性地阐述本发明。附图为：
图1是根据本发明的优选实施方式的电桥驱动系统的结构示意图，
图2是根据图1的电桥驱动系统的变形方案的结构示意图，
图3是根据图1的电桥驱动系统的备选方案的结构示意图，以及
图4是根据图3的电桥驱动系统的变形方案的结构示意图。
具体实施方式
在四个附图中所示的电桥驱动系统均用于混合动力车辆或纯电驱动的车辆，并且均是设有行星齿轮机构的变速电桥驱动系统。
图1示意性地示出了根据本发明第一实施方式的电桥驱动系统的结构。在该实施方式中，电桥驱动系统包括电机1、输入轴2、行星齿轮机构和传动齿轮8。
电机1是内转子式的并且电机1具有与转子抗扭连接的电机轴。输入轴2通过设置在其两端的第二轴承4和第三轴承3被支承在电桥驱动系统的壳体(未示出)上，其中，第二轴承4和第三轴承3均被设计为滚珠轴承。此外，输入轴2与电机轴通过花键抗扭连接。行星齿轮机构包括太阳轮5、行星轮、行星架7和外圈6。太阳轮5被集成在输入轴2上，优选将太阳轮与输入轴2设计为一体。外圈6被固持在电桥驱动系统的壳体上。行星齿轮机构能够将传递到输入轴2的动力传递至行星架7上。传动齿轮8通过被设计为滚针轴承的第一轴承9被支承在输入轴2上，并且传动齿轮8被焊接在行星齿轮机构的行星架7的背离电机1的一侧上。也就是说，沿远离电机1的方向，在输入轴2上依次设置滚珠轴承4、行星齿轮机构、传动齿轮8和滚珠轴承3。差速器齿轮10与差速器壳体11抗扭连接。因此，传动齿轮能够将动力从行星齿轮机构的扭矩输出端传递到差速器的动力输入端。差速器优选被设计为锥齿轮式差速器，包括差速器壳体11和锥齿轮组12。差速器壳体11通过两个轴承13，14，尤其滚珠轴承被支承在电桥驱动系统的壳体上。差速器能够将差速器壳体11上的动力分别传递到两个与车轮连接的半轴上。
图2示意性地示出了根据图1的电桥驱动系统的变形方案的结构。电桥驱动系统同样包括电机1、输入轴2、行星齿轮机构和传动齿轮8。与图1所示的电桥驱动系统的不同之处在于，传动齿轮8被焊接在行星齿轮机构的行星架7的面向电机1的一侧上。也就是说，沿远离电机1的方向，在输入轴2上依次设置滚珠轴承4、传动齿轮8、行星齿轮机构和滚珠轴承3。
在图1和图2中所示的结构中，动力传递路径相同，即电机1→太阳轮5→行星架7→传动齿轮8→差速器齿轮10→差速器壳体11→锥齿轮组12→半轴。
图3示意性地示出了根据图1的电桥驱动系统的备选方案的结构。电桥驱动系统同样包括电机1、输入轴2、行星齿轮机构和传动齿轮8。与图1所示的不同，在本实施方式中设置相对输入轴2径向偏离布置的中间轴15以及在中间轴15上抗扭安置的第一中间齿轮19和第二中间齿轮18，其中，传动齿轮8和第一中间齿轮19啮合，并且第二中间齿轮18和差速器齿轮10啮合，由此构成二级传动，在紧凑的结构中增大了传动比。传动齿轮8通过滚针轴承9被支承输入轴2上，并且传动齿轮8被焊接在行星齿轮机构的行星架7的背离电机1的一侧上。也就是说，沿远离电机1的方向，在输入轴2上依次设置滚珠轴承4、行星齿轮机构、传动齿轮8和滚珠轴承3。中间轴15通过在其两端的轴承16，17，尤其滚珠轴承被支承。第一中间齿轮19通过花键被抗扭地安置在中间轴15的沿轴向靠近电机1的一侧。第二中间齿轮18被一体地设计在、或者通过花键抗扭地安置在中间轴15的沿轴向远离电机1的一侧。
图4示意性地示出了根据图3的电桥驱动系统的变形方案的结构。与图3所示的电桥驱动系统的不同之处在于，将在输入轴2上的行星齿轮机构和传动齿轮8的轴向位置互换，并且将在中间轴15上的第一中间齿轮19和第二中间齿轮18的轴向位置互换。也就是说，沿远离电机1的方向，在输入轴2上依次设置滚珠轴承4、传动齿轮8、行星齿轮机构和滚珠轴承3，并且沿远离电机1的方向，在中间轴15上依次设置轴承17、第二中间齿轮18、第一中间齿轮19和轴承16。在该变形方案中，其它连接关系与图三所示的实施方式保持不变。由此，能够根据驱动系统的整体布局方案提供合理的实施方式。
在图3和图4中所示的结构中，动力传递路径相同，即电机1→太阳轮5→行星架7→传动齿轮8→第一中间齿轮19→中间轴15→第二中间齿轮18→差速器齿轮10→差速器壳体11→锥齿轮组12→半轴。
虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应该理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。
附图标记列表
1 电机
2 输入轴
3 第三轴承
4 第二轴承
5 太阳轮
6 外圈
7 行星架
8 传动齿轮
9 第一轴承
10 差速器齿轮
11 差速器壳体
12 锥齿轮组
13 轴承
14 轴承
15 中间轴
16 轴承
17 轴承
18 第二中间齿轮
19 第一中间齿轮

Claims (9)

1.一种电桥驱动系统，包括：具有电机轴的电机(1)、与所述电机轴抗扭连接的输入轴(2)、具有太阳轮(5)和行星架(7)的行星齿轮机构以及传动齿轮(8)，其中，所述太阳轮(5)被抗扭地设置在所述输入轴(2)上，所述行星架(7)与所述传动齿轮(8)抗扭地连接，
其特征在于，所述传动齿轮(8)通过第一轴承(9)被支承在所述输入轴(2)上，并且所述输入轴(2)被分别设置在所述输入轴(2)的两个端侧的第二轴承(4)和第三轴承(3)支承，其中，所述第二轴承(4)设置在所述输入轴(2)靠近所述电机(1)的端侧，所述第三轴承(3)设置在所述输入轴(2)远离所述电机(1)的端侧。
2.根据权利要求1所述的电桥驱动系统，其特征在于，所述第一轴承(9)是滚针轴承。
3.根据权利要求1所述的电桥驱动系统，其特征在于，所述传动齿轮(8)通过焊接与所述行星架(7)抗扭连接。
4.根据权利要求1所述的电桥驱动系统，其特征在于，所述传动齿轮(8)通过花键连接与所述行星架(7)抗扭连接。
5.根据权利要求1所述的电桥驱动系统，其特征在于，所述传动齿轮(8)被安置在所述行星齿轮机构和所述第三轴承(3)之间。
6.根据权利要求1所述的电桥驱动系统，其特征在于，所述传动齿轮(8)被安置在所述行星齿轮机构和所述第二轴承(4)之间。
7.根据权利要求1所述的电桥驱动系统，其特征在于，在所述电桥驱动系统中设置与所述输入轴(2)平行且相对所述输入轴(2)径向偏离布置的中间轴(15)以及在所述中间轴(15)上抗扭安置的第一中间齿轮(19)和第二中间齿轮(18)，所述第一中间齿轮(19)与所述传动齿轮(8)啮合，所述第二中间齿轮(18)向差速器输出扭矩。
8.根据权利要求7所述的电桥驱动系统，其特征在于，所述差速器是锥齿轮式差速器。
9.一种交通工具，其特征在于，所述交通工具具有权利要求1至8中任一项所述的电桥驱动系统。
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