CN112046275A

CN112046275A - 轴向排列的同轴驱动车桥

Info

Publication number: CN112046275A
Application number: CN202011028439.7A
Authority: CN
Inventors: 林中尉
Original assignee: Nanjing Amtf Electronic Co ltd
Current assignee: Nanjing Amtf Electronic Co ltd
Priority date: 2020-09-26
Filing date: 2020-09-26
Publication date: 2020-12-08

Abstract

本专利提供一种同轴驱动车桥，它结构紧凑，体积小重量轻，具有较大的传动比，传动效率高。它包括差速器、电机、行星齿轮减速器，固定在壳体上的第一太阳轮和相对于壳体转动的第二太阳轮轴线重合；每组行星轮包括与两个太阳轮分别啮合的同轴固定相连的两个行星轮，在电机轴线方向上，差速器外壳位于转子轴与第二太阳轮之间；行星架具有沿着电机轴线方向向转子轴一侧延伸的延伸环，转子轴与延伸环相连；差速器外壳位于延伸环内部，差速器外壳与第二太阳轮固定，两根半轴伸入到差速器外壳内与半轴齿轮固定，与两个半轴齿轮同时啮合的中心齿轮转动设置在中心齿轮轴上，中心齿轮轴固定在差速器壳体内。

Description

轴向排列的同轴驱动车桥

技术领域

本专利涉及电机驱动的车桥结构。

背景技术

随着电动车辆的普及，电动车辆的驱动部件使用越来越多，集成度不断提高以降低成本，提高可靠性。常规的车桥使用电机加齿轮减速器，电机转子轴与齿轮减速器输出轴不同轴，两者沿着齿轮的径向排列，驱动部分的体积大，重量大，且成本高，且影响车辆的性能，因此需要高集成度的同轴驱动车桥（同轴桥）。同轴桥的特点是电机与减速器以及车轮的轴线重合，具有结构紧凑、体积小、重量轻等特点。常规的同轴桥使用中间齿轮，该中间齿轮不与车轮同轴，因此体积依然较大。

发明内容

本专利的目的是提供一种同轴驱动车桥，它结构紧凑，体积小重量轻，具有较大的传动比，传动环节少（仅有两级齿轮啮合），传动效率高，且成本低。

为实现上述目的，本专利所述的轴向排列的同轴驱动车桥，具有壳体、固定在壳体上的定子、转动设置在壳体上的转子轴、设置在转子轴上的转子、太阳轮、行星轮、转动设置在壳体上的行星架、由差速器外壳、半轴齿轮、中心齿轮轴、中心齿轮组成的差速器，转子和定子组成电机，太阳轮、行星轮和行星架组成行星齿轮减速器，它具有两个轴线重合的太阳轮，即一个固定在壳体上的第一太阳轮和一个相对于壳体转动的第二太阳轮；行星轮至少有一组，每组行星轮包括与第一太阳轮、第二太阳轮分别啮合的第一行星轮、第二行星轮，第一行星轮、第二行星轮同轴固定相连并转动设置在行星架上；转子轴转动的电机轴线、第二太阳轮轴线、行星架转动的轴线、差速器的两根半轴轴线均同轴；在电机轴线方向上，差速器外壳位于转子轴与第二太阳轮之间；行星架具有沿着电机轴线方向向转子轴一侧延伸的延伸环，转子轴与延伸环相连；差速器外壳位于延伸环内部，差速器外壳与第二太阳轮固定，两根半轴中的一根穿过第二太阳轮轴线中心伸入到差速器外壳内与一个半轴齿轮固定，另一根半轴穿过转子轴伸入到差速器外壳内与另一个半轴齿轮固定，与两个半轴齿轮同时啮合的差速器中心齿轮转动设置在中心齿轮轴上，中心齿轮轴固定在差速器壳体内。

上述的同轴驱动车桥，第一行星轮、第二行星轮合二为一，是一个整体齿轮。

上述的同轴驱动车桥，第一行星轮和第二行星轮是具有不同齿轮参数的两个齿轮。

上述的同轴驱动车桥，行星轮组有多组，各组行星轮组均布在同一圆周上。

上述的同轴驱动车桥，电机为内转子电机，定子位于转子的外周部。

上述的同轴驱动车桥，电机为外转子电机，转子位于定子的外周部。

上述的同轴驱动车桥，电机为盘式电机，在电机轴线方向上，定子位于转子一侧。

本专利的有益效果：本专利中，电机的输出端（转子轴）与差速器和减速器的太阳轮依次同轴排列，差速器位于电机和减速器之间。结构紧凑、体积小、重量轻。

减速器由行星轮组和行星架以及太阳轮构成，差速器位于减速器的行星架内，减速器至少具有一组同时与两个太阳轮相啮合的行星轮组。远离电机的第一太阳轮固定不动，靠近电机的第二太阳轮为减速器的输出齿轮，差速器壳体固定连接在所述的减速器输出齿轮上（也可以是一体）。转子轴直接与行星架相连，第二太阳轮直接与差速器外壳相连，简化结构，体积更小。

该结构行星架跨过差速器，与电机的输出端相连，相比于通过轴内套管连接结构，且减少了穿过电机中心的轴管数量，因此更加简单。

该结构中的减速器结构紧凑，可实现很大的传动比传动，传动环节少（仅有两级齿轮啮合），传动效率高，且成本低；相比于传统的平行轴齿轮减速器，体积小重量轻，相比于传统的由太阳轮、行星轮、内齿圈构成的行星轮系减速器，由于不使用内齿圈，因此成本低，工艺难度小。

附图说明

图1是轴向排列的同轴驱动车桥原理图。

图中，外壳100、电机1、定子11、转子12、转子轴13，

减速器2、第一太阳轮21、第二太阳轮22、第一行星轮23、第二行星轮24、行星架25、行星轮轴26、延伸环27，

差速器3、第一半轴31、第二半轴32、第一半轴齿轮33、第二半轴齿轮34、差速器外壳35、中心齿轮36、中心齿轮轴37。

具体实施方式

参见图1所示的轴向排列的同轴驱动车桥，包括主要由外壳100、固定在外壳上的定子11、转子12、转子轴13组成的电机1，主要由第一太阳轮21、第二太阳轮22、第一行星轮23、第二行星轮24、行星架25组成的行星齿轮减速器2，主要由第一半轴31、第二半轴32、第一半轴齿轮33、第二半轴齿轮34、差速器外壳35、中心齿轮36、中心齿轮轴37组成的差速器3。外壳100是电机与减速器共用的，也可以看作是减速器的组成部分。

第一行星轮23、第二行星轮24分别与第一太阳轮21、第二太阳轮22啮合，第一行星轮、第二行星轮同轴固定相连并通过轴承转动设置在行星轮轴26上构成一行星轮组。行星轮轴26固定在行星架25上。固定在壳体100上的第一太阳轮21和通过轴承相对于壳体转动的第二太阳轮22轴线重合。

转子轴转动的轴线即是电机轴线，电机轴线、第二太阳轮轴线、行星架转动的轴线、差速器的两根半轴轴线均同轴。在电机轴线方向上，差速器外壳35位于转子轴13与第二太阳轮22之间；行星架25具有沿着电机轴线方向向转子轴一侧延伸的延伸环27，转子轴13与延伸环27相连。延伸环27也可以看作是行星架25的一部分。差速器外壳35位于延伸环27内部，差速器外壳35的侧部与第二太阳轮22固定相连。

第一半轴31穿过第二太阳轮22轴线中心伸入到差速器外壳35内与第一半轴齿轮33固定，第二半轴32穿过转子轴13伸入到差速器外壳35内与第二半轴齿轮34固定，与第一半轴齿轮33、第二半轴齿轮34同时啮合的差速器中心齿轮36转动设置在中心齿轮轴37上，中心齿轮轴37固定在差速器壳体35上。

该同轴驱动车桥，第一行星轮23、第二行星轮24可以是合二为一的一个整体齿轮，也可以是具有不同齿轮参数的两个齿轮。行星轮组可以有多组，各组行星轮组均布在同一圆周上。

电机1中的定子11位于转子12的外周部，电机1是内转子电机。当然，电机也可以是在电机轴线方向上定子位于转子一侧的盘式电机，或者是转子位于定子外周部的外转子电机，或者是其它种类和结构的电机。

转子轴13通过轴承转动设置在壳体100上，带动与延伸环27、行星架25一起绕电机轴线转动。由于第一太阳轮21固定在壳体100上不能转动，所以第一行星轮23就绕行星轮轴26转动，因为第二行星轮24与第一行星轮23同轴固定，第二行星轮24也和第一行星轮23同步转动，与第二行星轮24啮合的第二太阳轮22就转动，与第二太阳轮22固定相连的差速器壳体35即转动，并通过中心齿轮36带动第一半轴31、第二半轴32同步转动。如果第一半轴31与第二半轴32转速不同，中心齿轮36就相对于中心齿轮轴37转动。

本专利中，电机的输出端（转子轴）与差速器和减速器太阳轮依次同轴排列，差速器位于电机和减速器之间，差速器位于减速器的行星架内。

远离电机的第一太阳轮固定不动，靠近电机的第二太阳轮为减速器的输出齿轮，差速器壳体固定连接在所述的减速器输出齿轮上（也可以是一体）。

该结构中，行星架跨过差速器，与电机的输出端相连，相比于通过轴内套管连接结构，且减少了穿过电机中心的轴管数量，因此更加简单。

该结构中的减速器结构紧凑，可实现很大的传动比传动，传动环节少（仅有两级齿轮啮合），传动效率高，且成本低，相比于传统的平行轴齿轮减速，体积小重量轻，相比于由太阳轮、行星轮、内齿圈构成的行星轮系减速器，由于不使用内齿圈，因此成本低，工艺难度小。

电机的种类和结构形式、所述的差速器结构不影响本专利的权利要求保护范围；

减速器的行星轮组数量至少为一组，也可以是多组，这不影响本专利的权利要求保护范围；

电机转子轴与延伸环或行星架相连，是指任何能够传递扭矩的连接，例如：一体连接、焊接、键连接、花键连接、销钉连接、螺栓连接等，它们之间的连接形式不影响本专利的权利要求保护范围。

两个太阳轮的定位结构不影响本专利的权利要求保护范围。

Claims

1.轴向排列的同轴驱动车桥，具有壳体、固定在壳体上的定子、转动设置在壳体上的转子轴、设置在转子轴上的转子、太阳轮、行星轮、转动设置在壳体上的行星架、由差速器外壳、半轴齿轮、中心齿轮轴、中心齿轮组成的差速器，转子和定子组成电机，太阳轮、行星轮和行星架组成行星齿轮减速器，其特征是：它具有两个轴线重合的太阳轮，即一个固定在壳体上的第一太阳轮和一个相对于壳体转动的第二太阳轮；行星轮至少有一组，每组行星轮包括与第一太阳轮、第二太阳轮分别啮合的第一行星轮、第二行星轮，第一行星轮、第二行星轮同轴固定相连并转动设置在行星架上；转子轴转动的电机轴线、第二太阳轮轴线、行星架转动的轴线、差速器的两根半轴轴线均同轴；在电机轴线方向上，差速器外壳位于转子轴与第二太阳轮之间；行星架具有沿着电机轴线方向向转子轴一侧延伸的延伸环，转子轴与延伸环相连；差速器外壳位于延伸环内部，差速器外壳与第二太阳轮固定，两根半轴中的一根穿过第二太阳轮轴线中心伸入到差速器外壳内与一个半轴齿轮固定，另一根半轴穿过转子轴伸入到差速器外壳内与另一个半轴齿轮固定，与两个半轴齿轮同时啮合的差速器中心齿轮转动设置在中心齿轮轴上，中心齿轮轴固定在差速器壳体内。

2.如权利要求1所述的同轴驱动车桥，其特征是：第一行星轮、第二行星轮合二为一，是一个整体齿轮。

3.如权利要求1所述的同轴驱动车桥，其特征是：第一行星轮和第二行星轮是具有不同齿轮参数的两个齿轮。

4.如权利要求1所述的同轴驱动车桥，其特征是：行星轮组有多组，各组行星轮组均布在同一圆周上。

5.如权利要求1所述的同轴驱动车桥，其特征是：电机为内转子电机，定子位于转子的外周部。

6.如权利要求1所述的同轴驱动车桥，其特征是：电机为外转子电机，转子位于定子的外周部。

7.如权利要求1所述的同轴驱动车桥，其特征是：电机为盘式电机，在电机轴线方向上，定子位于转子一侧。