CN110829707A - 一种同轴电驱动总成传动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同轴电驱动总成传动系统，包括电机壳体、电机定子、电机转子、差速器、短传动轴、长传动轴和中间轴，差速器位于电机转子的内侧，电机转子的左端面连接有左转子轴，右端面连接有右转子轴，左转子轴通过左转子轴承与差速器的外壳连接，右转子轴通过右转子轴承与差速器的外壳连接，右转子轴与输入齿轮花键连接，输入齿轮与中间齿轮啮合，中间齿轮与中间轴花键连接，中间轴齿轮与主减速齿轮啮合，主减速齿轮与差速器的外壳花键连接，差速器内的第一半轴齿轮与短传动轴花键连接，差速器内的第二半轴齿轮与长传动轴花键连接。本发明实现了更短的轴向尺寸，结构紧凑且集成度更高；重量低；降低了轴承对电机转速限制。

Description

一种同轴电驱动总成传动系统

技术领域

本技术涉及电动汽车驱动总成集成化驱动装置，具体涉及一种同轴电驱动总成传动系统。

背景技术

电驱动总成集成技术经过物理集成、过渡集成和深度集成，在结构上有旁轴、同轴结构。其中的同轴电驱动总成传动系统，如申请号为201610256929X，发明名称为：一种电动汽车的集成式驱动装置，其中电机和减速器集成，电机轴11（即转子轴）输出端上固定套置有第一轴齿轮15，经过中间轴26的一级减速，再经过二级减速齿轮25、差速器壳体18传递至差速器，差速器布置在减速器端，左侧的传动轴从减速器壳体端输出，右侧的传动轴10穿过空心的电机轴11输出动力，控制器单独放置或在布置在电机上侧，减少物理连接过程产生的零件，从而将控制器、电机、减速器集成，实现经济的同轴电驱动桥方案。但是上述集成式驱动装置因为差速器布置问题导致驱动总成长度增加，使得产品的适应性差，不适应未来纯电动车对空间的需求度及后桥驱动的布置需求，现有的集成方式不便甚至无法放置在后桥且不能满足未来汽车发展带来的更小的空间需求。

同时电驱动总成高速化的需求带来了电机转子轴承和减速器输入轴轴承的高速性能要求，轴承的载荷和极限转速互相冲突，载荷提高，极限转速则会下降，因此面对未来16000rpm以上的转速需求，轴承的载荷需求及极限转速限制了电驱动总成高速化的发展。

因此，为更好的适应整车的空间需求，提供一种更紧凑、尺寸更小的同轴传动系统并减轻重量，同时轴承的极限转速对电机高速化的限制已经成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种同轴电驱动总成传动系统，本同轴电驱动总成传动系统实现了更短的轴向尺寸，结构紧凑且集成度更高，适应整车后桥及未来新能源车型对电驱动总成更小空间的布置需求；重量低；同时还降低了轴承对电机转速限制。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种同轴电驱动总成传动系统，包括电机壳体、电机定子、电机转子、差速器、短传动轴、长传动轴和中间轴，所述电机定子位于主壳体的内侧，所述电机转子位于电机定子的内侧，所述差速器位于电机转子的内侧，所述电机转子的左端面固定连接有左转子轴，右端面固定连接有右转子轴，所述左转子轴的内壁通过左转子轴承与差速器的外壳连接，所述右转子轴的内壁通过右转子轴承与差速器的外壳连接，右转子轴与输入齿轮花键连接，所述输入齿轮与中间齿轮啮合，所述中间齿轮与中间轴花键连接，所述中间轴上固定连接中间轴齿轮，所述中间轴齿轮与主减速齿轮啮合，所述主减速齿轮与差速器的外壳花键连接，所述差速器的外壳左端通过第一左锥轴承与电机壳体的左端盖连接，外壳右端通过第一右锥轴承与电机壳体的右端盖连接，所述差速器内的第一半轴齿轮与短传动轴花键连接，所述差速器内的第二半轴齿轮与长传动轴花键连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述差速器的外壳内部还设有行星齿轮，行星齿轮同时与第一半轴齿轮和第二半轴齿轮啮合。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述差速器的外壳位于长传动轴外侧的一段中部通过中间轴承与电机壳体连接，所述中间轴承位于主减速齿轮旁。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述中间轴、短传动轴和长传动轴 均相互平行设置。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述中间轴通过花键连接有驻车齿轮。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述中间轴左端通过第二左锥轴承与电机壳体连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述中间轴右端通过第二右锥轴承与电机壳体的右端盖连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述右端盖与电机壳体的右端面固定连接，左端盖与电机壳体的左端面固定连接.

本发明的有益效果为：

（1）本发明将电机、差速器布置在同一轴线上，通过差速器布置在电机转子内，使其比现有技术更短的轴向尺寸，结构紧凑且集成度更高。差速器布置在电机转子内，实现了更短的轴向尺寸，实现了同轴产品比旁轴产品更短的轴向尺寸，在当前电机的尺寸内实现电机、差速器的集成，适应整车后桥及未来新能源车型对电驱动总成更小空间的布置需求；因设计尺寸的减少，可有效降低总成重量30%，提升整车效率，同时满足车辆动力性和经济型要求.

（2）本发明的电机转子与输入齿轮花键配合，同转向；输入齿轮与中间齿轮啮合传递动力，转向相反；中间轴与中间齿轮花键配合，同转向；中间轴齿轮与主减速齿轮啮合，转向相反；主减速齿轮与差速器的外壳花键配合，同转向；转向变换两次后，电机转子与差速器的外壳转向相同，转速不同；差速器的外壳的转速/电机转子转速=速比；因此左转子轴承和右转子轴承的转速可降低：速比%，电机转速可在转子轴承（即左转子轴承和右转子轴承）的极限转速基础上增加速比%的转速提升，降低了转子轴承对电机转速的限制。同时本发明取消了减速器输入轴轴承，本发明的电机转子是通过输入齿轮驱动减速器的中心轴和主减速齿轮旋转，取消了减速器输入轴轴承，因此降低了减速器输入轴轴承对电机转速的限制。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面根据图1对本发明的具体实施方式作出进一步说明：

参见图1，一种同轴电驱动总成传动系统，包括电机壳体1、电机定子2、电机转子3、差速器6、短传动轴11、长传动轴12和中间轴20，所述电机定子2连接于主壳体1的内侧，所述电机转子3位于电机定子2的内侧，所述差速器6位于电机转子3的内侧。电机转子3的左端面固定连接有左转子轴4，电机转子3的右端面固定连接有右转子轴5，左转子轴4的内壁通过左转子轴承15与差速器6的外壳10连接，所述右转子轴5的内壁通过右转子轴承16与差速器6的外壳10连接。右转子轴5与输入齿轮17花键连接，输入齿轮17与中间齿轮22啮合，中间齿轮22与中间轴20花键连接，中间轴20上固定连接中间轴齿轮21，中间轴齿轮21与主减速齿轮19啮合，主减速齿轮19与差速器6的外壳10花键连接。差速器6的外壳10左端通过第一左锥轴承13与电机壳体1的左端盖27连接，外壳10右端通过第一右锥轴承14与电机壳体1的右端盖26连接，本实施例的外壳10通过第一左锥轴承13和第一右锥轴承14支撑于电机壳体1上。差速器6内的第一半轴齿轮7与短传动轴11花键连接，差速器6内的第二半轴齿轮9与长传动轴11花键连接。

本实施例的差速器6的外壳10内部还设有行星齿轮8，行星齿轮8同时与第一半轴齿轮7和第二半轴齿轮9啮合。

本实施例的差速器6的外壳10位于长传动轴12外侧的一段中部通过中间轴承18与电机壳体1连接，中间轴承18位于主减速齿轮19旁。中间轴承18的增加降低差速器6的外壳10变形，改善主减速齿轮19啮合。

本实施例的中间轴20、短传动轴11和长传动轴12 均相互平行设置。中间轴20通过花键连接有驻车齿轮23，可实现驻车功能。中间轴20左端通过第二左锥轴承24与电机壳体1连接。中间轴20右端通过第二右锥轴承25与电机壳体1的右端盖26连接。第二左锥轴承24和第二右锥轴承25用于支撑中间轴20。

本实施例的右端盖26与电机壳体1的右端面固定连接，左端盖27与电机壳体1的左端面固定连接。

本实施例的工作过程为：电机定子2中的绕组通电后，通过电子定转子的电磁场将电能转换为机械能驱动电机转子3旋转。电机转子3将动力通过输入齿轮17传递给中间齿轮22，中间齿轮22将动力通过中间轴20传递给中间轴齿轮21，中间轴齿轮21将动力通过主减速齿轮19传递给差速器6的外壳10，最后将动力传递到第一半轴齿轮7和第二半轴齿轮9，第一半轴齿轮7将动力传递给短传动轴11上进而输出动力，第二半轴齿轮9将动力传递给长传动轴11上进而输出动力。本实施例的中间轴20连接有驻车齿轮23，两者花键连接，外部驻车结构通过驻车齿轮23锁住中间轴20，进而实现驻车功能。

本实施例将电机、差速器6布置在同一轴线上，通过差速器6布置在电机转子3内，使其比现有技术更短的轴向尺寸，结构紧凑且集成度更高。差速器6布置在电机转子3内，实现了更短的轴向尺寸，实现了同轴产品比旁轴产品更短的轴向尺寸，在当前电机的尺寸内实现电机、差速器6的集成，适应整车后桥及未来新能源车型对电驱动总成更小空间的布置需求；因设计尺寸的减少，可有效降低总成重量30%，提升整车效率，同时满足车辆动力性和经济型要求。

本实施例的电机转子3与输入齿轮17花键配合，同转向；输入齿轮17与中间齿轮22啮合传递动力，转向相反；中间轴20与中间齿轮22花键配合，同转向；中间轴齿轮21与主减速齿轮19啮合，转向相反；主减速齿轮19与差速器6的外壳10花键配合，同转向；转向变换两次后，电机转子3与差速器6的外壳10转向相同，转速不同；差速器6的外壳10的转速/电机转子3转速=速比；因此左转子轴承15和右转子轴承16的转速可降低：速比%，降低了转子轴承对电机转速的限制。同时本实施例取消了减速器输入轴轴承（如现有技术中申请号201610256929X中的减速器输入轴轴承为第一轴齿轮15两端支撑的第一轴轴承14。本实施例的减速器包括中间齿轮22、中心轴20和主减速齿轮19），本实施例的电机转子3是通过输入齿轮17依次驱动中间齿轮22、中心轴20和主减速齿轮19旋转，取消了减速器输入轴轴承，本实施例的减速器与电机转子3共轴承（即左转子轴承15和右转子轴承16），因此降低了减速器输入轴轴承对电机转速的限制。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本发明做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种同轴电驱动总成传动系统，其特征在于，包括电机壳体（1）、电机定子（2）、电机转子（3）、差速器（6）、短传动轴（11）、长传动轴（12）和中间轴（20），所述电机定子（2）位于主壳体（1）的内侧，所述电机转子（3）位于电机定子（2）的内侧，所述差速器（6）位于电机转子（3）的内侧，所述电机转子（3）的左端面固定连接有左转子轴（4），右端面固定连接有右转子轴（5），所述左转子轴（4）的内壁通过左转子轴承（15）与差速器（6）的外壳（10）连接，所述右转子轴（5）的内壁通过右转子轴承（16）与差速器（6）的外壳（10）连接，右转子轴（5）与输入齿轮（17）花键连接，所述输入齿轮（17）与中间齿轮（22）啮合，所述中间齿轮（22）与中间轴（20）花键连接，所述中间轴（20）上固定连接中间轴齿轮（21），所述中间轴齿轮（21）与主减速齿轮（19）啮合，所述主减速齿轮（19）与差速器（6）的外壳（10）花键连接，所述差速器（6）的外壳（10）左端通过第一左锥轴承（13）与电机壳体（1）的左端盖（27）连接，外壳（10）右端通过第一右锥轴承（14）与电机壳体（1）的右端盖（26）连接，所述差速器（6）内的第一半轴齿轮（7）与短传动轴（11）花键连接，所述差速器（6）内的第二半轴齿轮（9）与长传动轴（11）花键连接。

2.根据权利要求1所述的同轴电驱动总成传动系统，其特征在于，所述差速器（6）的外壳（10）内部还设有行星齿轮（8），行星齿轮（8）同时与第一半轴齿轮（7）和第二半轴齿轮（9）啮合。

3.根据权利要求1所述的同轴电驱动总成传动系统，其特征在于，所述差速器（6）的外壳（10）位于长传动轴（12）外侧的一段中部通过中间轴承（18）与电机壳体（1）连接，所述中间轴承（18）位于主减速齿轮（19）旁。

4.根据权利要求1所述的同轴电驱动总成传动系统，其特征在于，所述中间轴（20）、短传动轴（11）和长传动轴（12） 均相互平行设置。

5.根据权利要求4所述的同轴电驱动总成传动系统，其特征在于，所述中间轴（20）通过花键连接有驻车齿轮（23）。

6.根据权利要求5所述的同轴电驱动总成传动系统，其特征在于，所述中间轴（20）左端通过第二左锥轴承（24）与电机壳体（1）连接。

7.根据权利要求6所述的同轴电驱动总成传动系统，其特征在于，所述中间轴（20）右端通过第二右锥轴承（25）与电机壳体（1）的右端盖（26）连接。

8.根据权利要求1至7任一项所述的同轴电驱动总成传动系统，其特征在于，所述右端盖（26）与电机壳体（1）的右端面固定连接，左端盖（27）与电机壳体（1）的左端面固定连接。

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