CN112096782B - 一种同轴式电驱动桥的减振装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种同轴式电驱动桥的减振装置，以解决现有技术中电机轴向窜动的技术问题；包括主动盘、从动盘、轴向减振组件和周向减振组件；主动盘与从动盘相对设置且同轴安装，轴向减振组件为轴向磁流变阻尼减振器，其包括第一缸体、第一活塞、第一线圈和第一流通阀，第一缸体内部形成有第一空腔，第一空腔内盛装有磁流变液，第一缸体同轴活动套设于套管外侧，套管和第一缸体之间动密封，第一活塞固定套接于套管的外侧，第一活塞同轴内置于第一空腔并与其动密封，第一活塞的外周开设有第一流通槽，第一线圈安装于第一流通槽，第一流通阀安装于第一活塞的外周；周向减振组件周向安装于主动盘和从动盘之间。

Description

一种同轴式电驱动桥的减振装置

技术领域

本发明涉及同轴式电驱动桥减振技术领域，具体涉及一种同轴式电驱动桥的减振装置。

背景技术

同轴式电驱动桥中，电机、减速器、差速器等部件同轴布置，电机和减速器采用空心轴设计，半轴穿过电机与减速器将动力输出到对侧车轮。同轴式电驱动桥具有传动链短，质量轻，传动效率高等一系统优点，但由于整个传动系统刚度大，来自于电机、齿轮及路面对车轮的冲击都会影响传动系统的NVH性能，并可能对传动系统的可靠性产生影响。

电机轴的轴向窜动是指电机的轴在工作中沿轴线方向不可避免的微小移动。电机轴向蹿动会使电机的振动、噪音变大，危害设备，降低使用寿命。对于同轴式电驱动桥，减速器一级行星齿轮的太阳轮，通过直接在加工在电机轴上或者与电机轴固定连接，因此，电机轴的轴向窜动会影响太阳轮与行星齿轮的啮合特性，因此需要提供一种能有效削弱电机轴向窜动对同轴式电驱动桥的影响的减振装置。

发明内容

本发明提供了一种同轴式电驱动桥的减振装置，以解决现有技术中电机轴向窜动导致同轴式电驱动桥中的太阳轮与行星齿轮的啮合特性受到影响的技术问题。

本发明解决上述技术问题的方案如下：一种同轴式电驱动桥的减振装置，包括主动盘、从动盘、轴向减振组件和周向减振组件；

所述主动盘的中部形成有安装孔，用于固定套接于同轴式电驱动桥的电机输出轴；

所述从动盘的中部形成有套管，所述套管用于固定套接于同轴式电驱动桥的行星减速器的输入轴，所述主动盘与所述从动盘相对设置且同轴安装

所述轴向减振组件为轴向磁流变阻尼减振器，其包括第一缸体、第一活塞、第一线圈和第一流通阀，所述第一缸体为环状且内部形成有第一空腔，所述第一空腔内盛装有磁流变液，所述第一缸体同轴活动套设于所述套管外侧并与所述主动盘固定安装，所述套管和所述第一缸体之间动密封，所述第一活塞为环形板状且固定套接于所述套管的外侧，所述第一活塞同轴内置于所述第一空腔并与所述第一空腔的内壁动密封，所述第一活塞的外周开设有第一流通槽，所述第一线圈安装于所述第一流通槽，所述第一流通阀安装于所述第一活塞的外周，所述第一线圈外接电源；

所述周向减振组件周向安装于所述主动盘和所述从动盘之间，以限制所述主动盘和所述从动盘发生周向扭转振动。

本发明提供的同轴式电驱动桥的减振装置，当电机输出轴出现轴向窜动时，主动盘随着电机输出轴的轴线方向带动第一缸体运动，使第一活塞和第一缸体之间出现相对运动，第一空腔内的磁流变液从第一活塞的一侧经过第一流通阀流动至另一侧，并产生阻尼，进而实现轴向减振，同时周向减振组件安装于主动盘和所述从动盘之间，限制了主动盘和从动盘之间的扭转振动。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1为本发明实施例提供的同轴式电驱动桥的减振装置的结构示意图；

图2为图1中轴向减振组件的剖面示意图；

图3为图1中周向减振组件的安装位置示意图；

图4为图1中周向磁流变阻尼减振器的剖面示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1至图4所示，本发明提供了一种同轴式电驱动桥的减振装置，包括主动盘1、从动盘2、轴向减振组件3和周向减振组件4；

所述主动盘1的中部形成有安装孔，用于固定套接于同轴式电驱动桥的电机输出轴。

所述从动盘2的中部形成有套管21，所述套管21用于固定套接于同轴式电驱动桥的行星减速器的输入轴，所述主动盘1与所述从动盘2相对设置且同轴安装。

所述轴向减振组件3为轴向磁流变阻尼减振器3，其包括第一缸体31、第一活塞32、第一线圈33和第一流通阀34，所述第一缸体31为环状且内部形成有第一空腔31a，所述第一空腔31a内盛装有磁流变液Y，所述第一缸体31同轴活动套设于所述套管21外侧并与所述主动盘1固定安装，所述套管21和所述第一缸体31之间动密封，所述第一活塞32为环形板状且固定套接于所述套管21的外侧，所述第一活塞32同轴内置于所述第一空腔31a并与所述第一空腔31a的内壁动密封，所述第一活塞32的外周开设有第一流通槽32a，所述第一线圈33安装于所述第一流通槽3a，所述第一流通阀34安装于所述第一活塞32的外周，所述第一线圈33外接电源，优选的，为了有效保证套管21和第一缸体31之间动密封的效果，所述缸体31和套管21的连接处安装有第一密封圈35。

由于磁流变液具有一个明显的特性，其内部所通过的电流越大，其阻尼系数越高，因而在第一线圈33上外接电源，以对磁流变液内部的电流进行控制。

由于主动盘1固定套接于同轴式电驱动桥的电机输出轴，套管21套接在同轴式电驱动桥的行星减速器的输入轴，而第一缸体31同轴活动套设于所述套管21外侧并与所述主动盘1固定安装，所述第一活塞32固定套接于所述套管21的外侧，当电机输出轴出现轴向窜动时，主动盘1随着电机输出轴的轴线方向带动第一缸体31运动，使第一活塞32和第一缸体31之间出现相对运动，第一空腔31a内的磁流变液从第一活塞31的一侧经过第一流通阀34流动至另一侧，并产生阻尼，进而实现轴向减振。

由于在实际使用中，主动盘1和从动盘2之间既有轴相相对移动，又有周向相对转动，为了减弱周向相对转动的振动，本发明还包括周向减振组件4，所述周向减振组件4安装于所述主动盘1和所述从动盘2之间，以限制所述主动盘1和所述从动盘2发生周向相对运动。

具体的，所述周向减振组件4包括若干扭转振动单元，每一所述扭转振动单元包括连杆41、周向磁流变阻尼减振器42和两个弹性件43，所述周向磁流变阻尼减振器42包括第二缸体421、第二活塞422、第二线圈423和第二流通阀424，所述第二缸体421为环状且内部形成有第二空腔421a，所述第二空腔421a盛装有磁流变液X，所述第二缸体421同轴套设于所述连杆41并与所述连杆41之间动密封，所述第二活塞422为环形板状并固定套接于所述连杆41的外侧，所述第二活塞422同轴内置于所述第二空腔421a并与所述第二空腔421的内壁动密封，所述第二活塞422的外侧边缘开设有第二流通槽422a，所述第二线圈423安装于所述第二流通槽422a，所述第二流通阀424安装于所述第二活塞422的外周，所述第二线圈423外接电源，两个所述弹性件43分别安装于所述连杆41的两端，所述弹性件43远离所述连杆41的一端连接于所述主动盘1，所述第二缸体421固定安装于所述从动盘2，所述第二缸体421的轴线与对应的所述主动盘1径向垂直设置，同样的，为了保证连杆41和第二缸体421之间的动密封，连杆41和第二缸体421的连接处安装有第二密封圈425。

可以理解的是，扭转振动单元只需要能够实现限制主动盘1和从动盘2之间的周向相对转动，因而在其他实施例中，也可以是所述弹性件43连接于所述从动盘2，所述第二缸体421固定安装于所述主动盘1。

在本实施例中，所述扭转振动单元的数目为四个；若干所述扭转振动单元沿所述主动盘1的周向均匀间隔分布，可以理解的是，扭转振动单元的数量不一定限制为4个，在其他实施例中，扭转振动单元的数量可以根据实际使用情况进行增减。

为了更好的将弹性件43安装于主动盘1，每一所述扭转振动单元还包括两个球形铰连接件44，所述球形铰连接件44包括固定座441和铰接杆442，所述固定座441固定安装于所述主动盘1，且所述固定座441设置于所述弹性件43远离所述连杆41的一端，所述铰接杆442的一端球形铰接于所述固定座441，其另一端连接所述弹性件43。

所述周向减振组件4还包括若干限位橡胶块45，所述限位橡胶块45固定环安装于所述固定座441对应的所述主动盘1上，并对应设置于每一所述第二缸体421的两侧，以限制所述第二缸体421的最大周向运动；如遇极端扭振工况，主动盘1和从动盘2之间通过橡胶限位块45缓冲冲击，防止主动盘1和从动盘2之间的刚性接触。

优选的，所述弹性件43为空气弹簧，空气弹簧是在一个密封的容器中充入压缩空气，利用气体的可压缩性实现其弹性作用，空气弹簧具有较理想的非线性弹性特性，一般被广泛应用于汽车悬架系统，替代螺旋弹簧、钢板弹簧等弹性元件。在此实施例中，利用空气弹簧的可变刚度特性，作为周向减振组件的弹性复位元件。

需要说明的是，由于电机轴的轴向窜动会随着电机轴的转动回位，因而在轴向减振组件3中，不需要设置弹性复位原件，只需要减少其振动作用即可。

为了实现磁流变液的供电，该减振装置还包括发电装置5和交直流转换装置6，其中，所述发电装置5随同轴式电驱动桥的电机输出轴转动，所述发电装置5和所述交直流转换装置6电连接，所述交直流转换装置6的输出端粉分别与所述第一线圈33和所述第二线圈423电连接。

当电机输出轴低速运转时，电机运转频率远离电机固有频率，不易产生轴向窜动和扭振，此时发电装置5发电量较小，此时轴向磁流变阻尼器3和周向磁流变阻尼器42不工作；当电机输出轴高速运转时，发电装置5发电量变大，由于发电装置5一般产生交流电，因而需要一个交直流转换装置6来将交流电转换为直流电，在实际使用时，可采用控制装置对该交直流转换装置6为了更好的控制所述第一线圈33和所述第二线圈423上的电流大小，以控制磁流变液X和磁流变液Y的阻尼，从而根据电机运行状态控制阻尼力，由于轴向磁流变阻尼器3和周向磁流变阻尼器42均随着电机输出轴转动，因而保证了轴向磁流变阻尼器3和周向磁流变阻尼器42均与发电装置5同步转动，避免使用其他如电刷等器件供电。

可以理解的是，本实施例中所提及的固定连接方式可以选择为焊接或者一体成型方式实现。

本实施例提供的减振装置在使用时，首先主动盘1固定套接于同轴式电驱动桥的电机输出轴，从动盘2的套管21固定套接在同轴式电驱动桥的行星减速器的输入轴，由于电机输出轴一般与行星减速器的太阳轮同轴配合安装，因而保证了理想情况下主动盘1和从动盘2之间实现完全同步转动且间距不会发生变化，但是由于电机输出轴的转动不是完全匀速转动且电机输出轴的轴向窜动，其会导致主从动盘之间会产生扭振和间距变化，由于第一缸体31同轴活动套设于所述套管21外侧并与所述主动盘1固定安装，所述第一活塞32固定套接于所述套管21的外侧，当电机输出轴出现轴向窜动时，主动盘1随着电机输出轴的轴线方向带动第一缸体31运动，使第一活塞32和第一缸体31之间出现相对运动，第一空腔31a内的磁流变液Y从第一活塞31的一侧经过第一流通阀34流动至另一侧，并产生阻尼，进而实现轴向减振；又由于球形铰连接件44的固定座441固定安装于所述主动盘1，所述第二缸体421固定安装于所述从动盘2，当主动盘1和从动盘2出现扭振时，第二活塞422和第二缸体421之间出现相对运动，第二空腔421a内的磁流变液X从第二活塞422的一侧经过第二流通阀424流动至另一侧，并产生阻尼，进而实现扭转振动。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种同轴式电驱动桥的减振装置，其特征在于，包括主动盘、从动盘、轴向减振组件和周向减振组件；所述主动盘的中部形成有安装孔，用于固定套接于同轴式电驱动桥的电机输出轴；

所述从动盘的中部形成有套管，所述套管用于固定套接于同轴式电驱动桥的行星减速器的输入轴，所述主动盘与所述从动盘相对设置且同轴安装；

所述轴向减振组件为轴向磁流变阻尼减振器，其包括第一缸体、第一活塞、第一线圈和第一流通阀，所述第一缸体为环状且内部形成有第一空腔，所述第一空腔内盛装有磁流变液，所述第一缸体同轴活动套设于所述套管外侧并与所述主动盘固定安装，所述套管和所述第一缸体之间动密封，所述第一活塞为环形板状且固定套接于所述套管的外侧，所述第一活塞同轴内置于所述第一空腔并与所述第一空腔的内壁动密封，所述第一活塞的外周开设有第一流通槽，所述第一线圈安装于所述第一流通槽，所述第一流通阀安装于所述第一活塞的外周，所述第一线圈外接电源；

所述周向减振组件安装于所述主动盘和所述从动盘之间，以限制所述主动盘和所述从动盘发生周向扭转振动。

2.根据权利要求1所述的同轴式电驱动桥的减振装置，其特征在于，所述周向减振组件包括若干扭转振动单元，每一所述扭转振动单元包括连杆、周向磁流变阻尼减振器和两个弹性件，所述周向磁流变阻尼减振器包括第二缸体、第二活塞、第二线圈和第二流通阀，所述第二缸体为环状且内部形成有第二空腔，所述第二空腔盛装有磁流变液，所述第二缸体同轴套设于所述连杆并与所述连杆之间动密封，所述第二活塞为环形板状并固定套接于所述连杆的外侧，所述第二活塞同轴内置于所述第二空腔并与所述第二空腔的内壁动密封，所述第二活塞的外侧边缘开设有第二流通槽，所述第二线圈安装于所述第二流通槽，所述第二流通阀安装于所述第二活塞的外周，所述第二线圈外接电源，两个所述弹性件分别安装于所述连杆的两端，所述弹性件远离所述连杆的一端连接于所述主动盘、所述第二缸体固定安装于所述从动盘或所述弹性件远离所述连杆的一端连接于所述从动盘、所述第二缸体固定安装于所述主动盘，所述第二缸体的轴线与对应的所述主动盘或者所述从动盘的径向垂直设置。

3.根据权利要求2所述的同轴式电驱动桥的减振装置，其特征在于，若干所述扭转振动单元沿所述主动盘的周向均匀间隔分布。

4.根据权利要求3所述的同轴式电驱动桥的减振装置，其特征在于，所述扭转振动单元的数目为四个。

5.根据权利要求2所述的同轴式电驱动桥的减振装置，其特征在于，每一所述扭转振动单元还包括两个球形铰连接件，所述球形铰连接件包括固定座和铰接杆，所述固定座固定安装于所述主动盘或所述从动盘，且所述固定座设置于所述弹性件远离所述连杆的一端，所述铰接杆的一端球形铰接于所述固定座，其另一端连接所述弹性件。

6.根据权利要求5所述的同轴式电驱动桥的减振装置，其特征在于，所述周向减振组件还包括若干限位橡胶块，所述限位橡胶块固定环安装于所述固定座对应的所述主动盘或所述从动盘上，并对应设置于每一所述第二缸体的两侧，以限制所述第二缸体的最大周向运动。

7.根据权利要求2所述的同轴式电驱动桥的减振装置，其特征在于，所述弹性件为空气弹簧。

8.根据权利要求2所述的同轴式电驱动桥的减振装置，其特征在于，还包括发电装置和交直流转换装置，所述发电装置随同轴式电驱动桥的电机输出轴转动，所述发电装置和所述交直流转换装置电连接，所述交直流转换装置的输出端与所述第二线圈电连接。

9.根据权利要求8所述的同轴式电驱动桥的减振装置，其特征在于，所述交直流转换装置的输出端与所述第一线圈电连接。

10.根据权利要求1所述的同轴式电驱动桥的减振装置，其特征在于，所述从动盘对应所述主动盘的一侧同轴形成有环状凸台，所述第一缸体固定嵌设于所述环状凸台的内侧。

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