CN113775701A - 一种同轴分布式驱动减速器及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种同轴分布式驱动减速器及其安装方法，通过采用分布式驱动，可以对整个减速器的扭矩实现更加灵活的控制，还可以实现电子限滑差速等功能；第一驱动减速部和第二驱动减速部通过同一支撑件支撑，分别在支撑件两侧对称分布，相比于需要分别通过支撑件进行支撑的现有技术，可以减轻壳体重量，且两驱动减速部的输出力能更加平衡，降低成本的同时避免了被驱动件的大扭矩输出情况下而不等长半轴的扭矩转向问题；输入轴和输出轴采用同轴设置，空间占用低，使得该驱动减速器整体结构占积小，用于车辆时可以为车辆提升更多使用空间；且采用平行轴机构实现，避免了行星传动机构的行星排等精密零件，降低了制造难度和制造风险。

Description

一种同轴分布式驱动减速器及其安装方法

技术领域

本发明涉及减速机技术领域，尤其涉及一种同轴分布式驱动减速器及其安装方法。

背景技术

分布式驱动由于可以实现扭矩矢量控制，因此后续在高性能纯电动汽车上是重要的技术路线之一；电桥同轴设计可以有效降低总成尺寸，从而为客舱提供更多的空间，提升车辆驾乘舒适性；目前尚未有分布式同轴的电驱动桥，而其难点就在于分布式同轴减速器设计，以及其装配工艺。

有同轴电驱动桥设计，但其通过行星减速机构实现，和本方案的平行轴方案有很大差异。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种实现扭矩适量控制、电子限滑差速等功能的同轴分布式驱动减速器及其安装方法。

本发明公开了一种同轴分布式驱动减速器，包括第一驱动减速部和第二驱动减速部；所述第一驱动减速部和所述第二驱动减速部通过同一支撑件支撑，且分别在所述支撑件两侧对称分布；所述第一驱动减速部包括第一输入轴和第一输出轴；所述第一输入轴为轴向中空件且所述第一输出轴穿过所述第一输入轴的中空部设置，或所述第一输出轴为轴向中空件且所述第一输入轴穿过所述第一输出轴的中空部设置；所述第二驱动减速部包括第二输入轴和第二输出轴；所述第二输入轴为轴向中空件且所述第二输出轴穿过所述第二输入轴的中空部设置，或所述第二输出轴为轴向中空件且所述第二输入轴穿过所述第二输出轴的中空部设置；所述第一输入轴、所述第二输入轴分别连接不同的驱动电机，所述第一输出轴、所述第二输出轴分别连接不同的被驱动件；所述第一输入轴与所述第一输出轴通过第一传动件连接；所述第二输入轴与所述第二输出轴通过第二传动件连接；所述第一传动件包括第一传动轴组，所述第二传动件包括第二传动轴组，所述第一传动轴组与所述第二传动轴组的轴向尺寸相同且轴向力相反，所述第一输入轴与所述第二输入轴的轴向尺寸相同且轴向力相反，所述第一输出轴与所述第二输出轴的轴向尺寸相同且轴向力相反。

优选的，所述第一传动件还包括设于所述第一传动轴组上的第一齿轮组，所述第二传动件还包括设于所述第二传动轴组上的第二齿轮组；所述第一齿轮组与所述第二齿轮组上的相对应的齿轮的旋向相反。

优选的，所述第一传动轴组与所述第一输入轴、所述第一输出轴平行设置；所述第一输入轴与所述第一传动轴组之间通过所述第一齿轮组进行力传递，所述第一传动轴组与所述第一输出轴之间通过所述第一齿轮组进行力传递；所述第二传动轴组与所述第二输入轴、所述第二输出轴平行设置；所述第二输入轴与所述第二传动轴组之间通过所述第二齿轮组进行力传递，所述第二传动轴组与所述第二输出轴之间通过所述第二齿轮组进行力传递。

优选的，所述第一驱动减速部和所述第二驱动减速部设于同一壳体内，所述支撑件将所述壳体分隔成第一子壳体和第二子壳体，所述第一子壳体和第二子壳体分别与所述支撑件形成两个容置空间，所述第一驱动减速部和所述第二驱动减速部分别设于两个所述容置空间内。

优选的，所述支撑件相对于所述第一传动轴组、所述第二传动轴组的径向设置；所述支撑件包括两限位块，所述第一传动轴组、所述第二传动轴组置于两所述限位块所形成的限位空间内。

优选的，所述第一输入轴通过球轴承设于所述壳体上，所述第一输出轴通过所述球轴承设于所述支撑件上、且通过滚针轴承设于所述第一输入轴上；所述第二输入轴通过球轴承设于所述壳体上，所述第二输出轴通过所述球轴承设于所述支撑件上、且通过滚针轴承设于所述第二输入轴上。

优选的，所述第一齿轮组与所述球轴承之间设有限位补偿件，所述限位补偿件包括弹性件和压板。

本发明还公开了一种同轴分布式驱动减速器的安装方法，所述同轴分布式驱动减速器为上述的同轴分布式驱动减速器，所述安装方法包括如下步骤：

将所述第一齿轮组内相应的齿轮安装于所述第一传动轴组上，将所述第一传动轴组安装到所述第一子壳体上；将所述第一齿轮组内相应的齿轮安装于所述第一输出轴上，将所述第二齿轮组内相应的齿轮安装于所述第二输出轴上，将所述第一输出轴、所述第二输出轴安装到所述支撑件上，且通过球轴承支撑；将所述支撑件安装到所述壳体内，使得所述第一输出轴上的齿轮与所述第一传动件上的齿轮相啮合；将所述第二齿轮组内相应的齿轮安装于所述第二传动轴组上，将所述第二传动轴组安装到所述第二子壳体上，使得所述第二输出轴上的齿轮与所述第二传动件上的齿轮相啮合。

优选的，所述将所述第一齿轮组内相应的齿轮安装于所述第一输出轴上，将所述第二齿轮组内相应的齿轮安装于所述第二输出轴上，将所述第一输出轴、所述第二输出轴安装到所述支撑件上，且通过球轴承支撑后还包括：在所述球轴承与所述第一输出轴的齿轮之间、所述球轴承与所述第二输出轴的齿轮之间设置所述压板。

优选的，所述在所述球轴承与所述第一输出轴的齿轮之间、所述球轴承与所述第二输出轴的齿轮之间设置所述压板包括：穿过所述第一输出轴的齿轮上的减重孔对所述压板进行螺钉紧固，穿过所述第二输出轴的齿轮上的减重孔对所述压板进行螺钉紧固。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.通过采用分布式驱动，可以对整个减速器的扭矩实现更加灵活的控制，还可以实现电子限滑差速等功能；第一驱动减速部和第二驱动减速部通过同一支撑件支撑，分别在支撑件两侧对称分布，相比于需要分别通过支撑件进行支撑的现有技术，可以减轻壳体重量，且两驱动减速部的输出力能更加平衡，降低成本的同时避免了被驱动件的大扭矩输出情况下而不等长半轴的扭矩转向问题；

2.输入轴和输出轴采用同轴设置，空间占用低，使得该驱动减速器整体结构占积小，用于车辆时可以为车辆提升更多使用空间；且采用平行轴机构实现，避免了行星传动机构的行星排等精密零件，降低了制造难度和制造风险。

附图说明

图1为本发明提供的同轴分布式驱动减速器的结构示意图；

图2为本发明提供的同轴分布式驱动减速器的安装方法流程图。

其中：1-壳体，2-支撑件，3-限位块，4-第一输入轴，5-第一输出轴，6-第一传动轴组，7-第一齿轮组，8-压板。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

参见附图1，本发明公开了一种同轴分布式驱动减速器，包括第一驱动减速部和第二驱动减速部，通过采用此种分布式驱动，可以对整个减速器的扭矩实现更加灵活的控制，还可以实现电子限滑差速等功能。第一驱动减速部和第二驱动减速部通过同一支撑件2支撑，分别在支撑件2两侧对称分布，相比于需要分别通过支撑件2进行支撑的现有技术，可以减轻壳体1重量，且两驱动减速部的输出力能更加平衡。

第一驱动减速部包括第一输入轴4和第一输出轴5，第二驱动减速部包括第二输入轴和第二输出轴，第一输入轴4、第二输入轴分别连接不同的驱动电机，第一输出轴5、第二输出轴分别连接不同的被驱动件，例如车辆轮胎。

本发明的输入轴和输出轴采用同轴设置，空间占用低，使得该驱动减速器整体结构占积小，用于车辆时可以为车辆提升更多使用空间。

具体的，第一输入轴4为轴向中空件且第一输出轴5穿过第一输入轴4的中空部设置；或第一输出轴5为轴向中空件且第一输入轴4穿过第一输出轴5的中空部设置。相应地，第二输入轴为轴向中空件且第二输出轴穿过第二输入轴的中空部设置；或第二输出轴为轴向中空件且第二输入轴穿过第二输出轴的中空部设置。

在本发明提供的优选实施例中，参见附图1，第一输入轴4为轴向中空件且第一输出轴5穿过第一输入轴4的中空部设置，相应地，第二输入轴为轴向中空件且第二输出轴穿过第二输入轴的中空部设置，即输入轴径向尺寸大于输出轴的径向尺寸，而在其他实施例中，也可以根据需要设置输出轴的径向尺寸大于输入轴的径向尺寸，即第一输出轴5为轴向中空件且第一输入轴4穿过第一输出轴5的中空部设置、第二输出轴为轴向中空件且第二输入轴穿过第二输出轴的中空部设置。

第一输入轴4与第一输出轴5通过第一传动件连接，相应地，第二输入轴与第二输出轴通过第二传动件连接，第一传动件、第二传动件作为两驱动减速部的主要传动部件，用于改变输入轴和输出轴的传动比。

且两驱动减速部各自的半轴等长，半轴在此指的是各驱动减速部内的输入轴、输出轴和传动轴。具体的，第一传动件包括第一传动轴组，第二传动件包括第二传动轴组，第一传动轴组与第二传动轴组的轴向尺寸相同且轴向力相反，第一输入轴4与第二输入轴的轴向尺寸相同且轴向力相反，第一输出轴5与第二输出轴的轴向尺寸相同且轴向力相反。可以相互抵消其轴向力，使得两驱动减速部运行更加契合，既可以降低成本，还避免了被驱动件的大扭矩输出的情况下而不等长半轴的扭矩转向问题。

第一传动件包括设于第一传动轴组6上的第一齿轮组7，第二传动件包括设于第二传动轴组上的第二齿轮组，第一齿轮组7与第二齿轮组的旋向相反，可以理解为，第一传动件与第二传动件的齿轮啮合方向相反。

具体的，在第一驱动减速部中，第一传动件的第一齿轮组7包括一号齿轮、二号齿轮、三号齿轮和四号齿轮，一号齿轮设于第一输入轴4上，二号齿轮、三号齿轮设于第一传动轴组6上，四号齿轮设于输出轴上。一号齿轮与二号齿轮啮合成为一相啮合齿轮组，三号齿轮与四号齿轮啮合成为一相啮合齿轮组，由于二号齿轮与三号齿轮同轴，故输入轴的转动最终可以通过两个相啮合齿轮组带动输出轴的转动，并且通过两个相啮合齿轮组的传动比改变了输入轴的转速，从而形成输出轴的新转速。

第二驱动减速部与上述原理类似，在此不再赘述。

需要说明的是，本发明的优选实施例中的第一传动件与第二传动件都分别仅包括两个相啮合齿轮组，第一传动件与第二传动件中相对应的相啮合齿轮组的啮合方向相反。而在其他实施例中，还可以包括更多相啮合齿轮组，此处并不限制相啮合齿轮组的数量。

较佳的，第一传动轴组6与第一输入轴4、第一输出轴5平行设置，第二传动轴组与第二输入轴、第二输出轴平行设置。避免了行星传动机构的行星排等精密零件，降低了制造难度和制造风险。

较佳的，第一驱动减速部和第二驱动减速部设于同一壳体1内，支撑件2将壳体1分隔成第一子壳体和第二子壳体，第一子壳体和第二子壳体分别与支撑件形成两个容置空间，而第一驱动减速部和第二驱动减速部分别设于同一壳体1内的两个容置空间内。相比于分别设于两个壳体1、并分别采用两支撑件2进行支撑的分布式减速器，本发明结构更加统一，各个减速部之间的力传递更加平衡。

较佳的，支撑件2相对于第一传动轴组6、第二传动轴组的径向设置，支撑件包括两限位块3，两限位块3凸出设置在支撑件上，且分别与支撑件呈90度。第一传动轴组6、第二传动轴组置于两限位块3所形成的限位空间内，该支撑件既起到支撑的作用还具备限位的作用，防止传动件在传动过程中由于旋转出现径向位移。

一种优选的，为了保证限位块3的强度，限位块3与支撑件为一体加工而成。

较佳的，第一输入轴6通过球轴承设于壳体1上，第一输出轴5通过球轴承设于支撑件2上，为了更好的承受径向载荷，且第一输出轴5通过滚针轴承设于第一输入轴6上。同样的，第二输入轴通过球轴承设于壳体上，第二输出轴通过球轴承设于支撑件上，为了更好的承受径向载荷，且第二输出轴通过滚针轴承设于第二输入轴上。

较佳的，第一齿轮组与球轴承之间设有限位补偿件，限位补偿件包括弹性件和压板，且在装配时，通过限位补偿件实现齿轮的轴向固定，也提升了装配的灵活度。本发明的优选实施例中选用压板8。

参见附图2，本发明还公开了一种同轴分布式驱动减速器的安装方法，同轴分布式驱动减速器为上述的同轴分布式驱动减速器，由于共用支撑件，因此需要特殊的装配工艺，安装方法包括如下步骤：

将第一齿轮组7内相应的齿轮安装于第一传动轴组6上，将第一传动轴组安装到第一子壳体上，以首先实现一侧的传动轴的安装；

将第一齿轮组7内相应的齿轮安装于第一输出轴5上，将第二齿轮组内相应的齿轮安装于第二输出轴上，将第一输出轴5、第二输出轴安装到支撑件2上，且通过球轴承支撑，实现对输出轴在支撑件2上的安装；

将支撑件2安装到壳体1内，使得第一输出轴5上的齿轮与第一传动件上的齿轮相啮合，实现第一驱动减速部的安装；

将第二齿轮组内相应的齿轮安装于第二传动轴组上，将第二传动轴组安装到第二子壳体上，使得第二输出轴上的齿轮与第二传动件上的齿轮相啮合，实现第二驱动减速部的安装，并相应的实现壳体1内第二驱动减速部与第一驱动减速部之间的配合安装。

需要说明的是，本安装步骤提供的是第一驱动减速部(图中右部分的驱动减速部)先安装其次再安装第二驱动减速部(图中左部分的驱动减速部)的实施例，而本发明所提供的安装方法并不限制第一驱动减速部和第二驱动减速部之间的安装顺序。即，可以理解为，在其他实施例中，图中右部分的驱动减速部也可以为第二驱动减速部，图中左部分的驱动减速部也可以为第一驱动减速部。

较佳的，将输出轴安装在支撑件2上时，采用压板8来填补输出轴上的齿轮与球轴承之间的空隙，以限制输出轴上的齿轮的轴向位移。

较佳的，第一齿轮组7、第二齿轮组上都设有减重孔，穿过第一输出轴5的齿轮上的减重孔对相应的压板进行螺钉紧固，穿过第二输出轴的齿轮上的减重孔对相应的压板进行螺钉紧固，可以避免安装过程中的遮挡问题，提升整个装配环节的装配灵活度。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种同轴分布式驱动减速器，其特征在于，包括第一驱动减速部和第二驱动减速部；所述第一驱动减速部和所述第二驱动减速部通过同一支撑件支撑，且分别在所述支撑件两侧对称分布；

所述第一驱动减速部包括第一输入轴和第一输出轴；所述第一输入轴为轴向中空件且所述第一输出轴穿过所述第一输入轴的中空部设置，或所述第一输出轴为轴向中空件且所述第一输入轴穿过所述第一输出轴的中空部设置；

所述第二驱动减速部包括第二输入轴和第二输出轴；所述第二输入轴为轴向中空件且所述第二输出轴穿过所述第二输入轴的中空部设置，或所述第二输出轴为轴向中空件且所述第二输入轴穿过所述第二输出轴的中空部设置；

所述第一输入轴、所述第二输入轴分别连接不同的驱动电机，所述第一输出轴、所述第二输出轴分别连接不同的被驱动件；

所述第一输入轴与所述第一输出轴通过第一传动件连接；所述第二输入轴与所述第二输出轴通过第二传动件连接；所述第一传动件包括第一传动轴组，所述第二传动件包括第二传动轴组，所述第一传动轴组与所述第二传动轴组的轴向尺寸相同且轴向力相反，所述第一输入轴与所述第二输入轴的轴向尺寸相同且轴向力相反，所述第一输出轴与所述第二输出轴的轴向尺寸相同且轴向力相反。

2.根据权利要求1所述的同轴分布式驱动减速器，其特征在于，所述第一传动件还包括设于所述第一传动轴组上的第一齿轮组，所述第二传动件还包括设于所述第二传动轴组上的第二齿轮组；

所述第一齿轮组与所述第二齿轮组上的相对应的齿轮的旋向相反。

3.根据权利要求2所述的同轴分布式驱动减速器，其特征在于，所述第一传动轴组与所述第一输入轴、所述第一输出轴平行设置；所述第一输入轴与所述第一传动轴组之间通过所述第一齿轮组进行力传递，所述第一传动轴组与所述第一输出轴之间通过所述第一齿轮组进行力传递；

所述第二传动轴组与所述第二输入轴、所述第二输出轴平行设置；所述第二输入轴与所述第二传动轴组之间通过所述第二齿轮组进行力传递，所述第二传动轴组与所述第二输出轴之间通过所述第二齿轮组进行力传递。

4.根据权利要求3所述的同轴分布式驱动减速器，其特征在于，所述第一驱动减速部和所述第二驱动减速部设于同一壳体内，所述支撑件将所述壳体分隔成第一子壳体和第二子壳体，所述第一子壳体和第二子壳体分别与所述支撑件形成两个容置空间，所述第一驱动减速部和所述第二驱动减速部分别设于两个所述容置空间内。

5.根据权利要求4所述的同轴分布式驱动减速器，其特征在于，所述支撑件相对于所述第一传动轴组、所述第二传动轴组的径向设置；

所述支撑件包括两限位块，所述第一传动轴组、所述第二传动轴组置于两所述限位块所形成的限位空间内。

6.根据权利要求5所述的同轴分布式驱动减速器，其特征在于，所述第一输入轴通过球轴承设于所述壳体上，所述第一输出轴通过所述球轴承设于所述支撑件上、且通过滚针轴承设于所述第一输入轴上；

所述第二输入轴通过球轴承设于所述壳体上，所述第二输出轴通过所述球轴承设于所述支撑件上、且通过滚针轴承设于所述第二输入轴上。

7.根据权利要求6所述的同轴分布式驱动减速器，其特征在于，所述第一齿轮组与所述球轴承之间设有限位补偿件，所述限位补偿件包括弹性件和压板。

8.一种同轴分布式驱动减速器的安装方法，其特征在于，所述同轴分布式驱动减速器为上述权利要求7所述的同轴分布式驱动减速器，所述安装方法包括如下步骤：

将所述第一齿轮组内相应的齿轮安装于所述第一传动轴组上，将所述第一传动轴组安装到所述第一子壳体上；

将所述第一齿轮组内相应的齿轮安装于所述第一输出轴上，将所述第二齿轮组内相应的齿轮安装于所述第二输出轴上，将所述第一输出轴、所述第二输出轴安装到所述支撑件上，且通过球轴承支撑；

将所述支撑件安装到所述壳体内，使得所述第一输出轴上的齿轮与所述第一传动件上的齿轮相啮合；

将所述第二齿轮组内相应的齿轮安装于所述第二传动轴组上，将所述第二传动轴组安装到所述第二子壳体上，使得所述第二输出轴上的齿轮与所述第二传动件上的齿轮相啮合。

9.根据权利要求8所述的安装方法，其特征在于，所述将所述第一齿轮组内相应的齿轮安装于所述第一输出轴上，将所述第二齿轮组内相应的齿轮安装于所述第二输出轴上，将所述第一输出轴、所述第二输出轴安装到所述支撑件上，且通过球轴承支撑后还包括：

在所述球轴承与所述第一输出轴的齿轮之间、所述球轴承与所述第二输出轴的齿轮之间设置所述压板。

10.根据权利要求8所述的安装方法，其特征在于，所述在所述球轴承与所述第一输出轴的齿轮之间、所述球轴承与所述第二输出轴的齿轮之间设置所述压板包括：

穿过所述第一输出轴的齿轮上的减重孔对所述压板进行螺钉紧固，穿过所述第二输出轴的齿轮上的减重孔对所述压板进行螺钉紧固。

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