CN113803449B - 新能源汽车轮边驱动系统齿轮箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了新能源汽车轮边驱动系统齿轮箱，包括箱体和用于箱体盖合密封的盖板，所述箱体安装在汽车悬架上，且该悬架上设置有用于连接齿轮箱和轮边驱动电机的驱动轴，此新能源汽车轮边驱动系统齿轮箱，通过设置的套环及导板，使得在齿轮箱持续工作过程中带动套环旋转，并在旋转时将润滑油装入导轨内，并利用套环转动过程中的离心力将其从导流槽甩出，并均匀甩至主驱齿轮侧边位置，以有效的保证了主驱齿轮位于润滑油外侧部位的润滑，进而有效提高其使用寿命，保证新能源汽车长时间持续稳定的驾乘使用。

Description

新能源汽车轮边驱动系统齿轮箱

技术领域

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体为新能源汽车轮边驱动系统齿轮箱。

背景技术

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车，包括混合动力电动汽车（HEV）、纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（FCEV）、其他新能源（如超级电容器、飞轮等高效储能器）共四大类型。

现有技术中，大部分新能源汽车驱动系统的结构都是由中央电机通过传动轴连接一个传统的后桥，但这样的方式传动效率差，系统构成复杂，因而，轮边电机驱动桥结构成为目前国内外研究的一个重要方向。

所谓轮边驱动又称全轮驱动，是指汽车前后轮都有动力，目前，这类轮边驱动汽车的驱动形式一般有前置后驱、前置前驱、后置后驱、中置后驱、四轮驱动共计五种驱动形式，而所谓驱动形式，是指发动机的布置方式及驱动轮的数量、位置的形式，这种轮边驱动系统的驱动桥一般包括驱动电机、减速器机构、轮毂等部件，且每个轮边驱动都需有一个齿轮箱，代替了发动机、离合器、变速箱、传动轴、差速器、轮毂总成等部件，简化了整体机构，其全部车轮都是驱动轮，充分利用了汽车的全部附着质量，使得汽车具有较大的驱动力，并且具备克服障碍、防止打滑的能力，提高了传动效率。

而齿轮箱作为轮边驱动系统中不可或缺组成部分，其工作时齿轮间转速高、摩擦力大，若不进行任何处理的话，其齿轮表面会迅速升温，以致于出现金属烧蚀的情况，进而导致损坏齿轮甚至导致变速箱报废的问题，因而在齿轮箱的实际使用过程中，必须对其进行密封处理，并在其内部添加润滑油，以减少振动及齿轮间的冲击作用力，降低齿轮及其它运动部件的磨损，延长齿轮寿命，且降低摩擦，减少功率损失，并有效防止腐蚀和生锈，同时有效分散热量，对齿轮箱进行有效降温。

然而，由于齿轮箱里的齿轮在运转过程中要产生热量，润滑油受热后会膨胀，若将齿轮箱内注满润滑油，则润滑油会泛溢到齿轮箱外面，不仅浪费润滑油，而且会弄脏周围环境，因而其齿轮箱内润滑油都是不注满的，这种情况下就导致其最上方的齿轮往往是仅有底部的一部分浸没在润滑油内，在齿轮箱的持续工作过程中，利用齿轮外侧边的凹凸部位带动润滑油飞溅，并飞溅在齿轮箱顶部内壁上，然后落下落到齿轮位于润滑油外的位置上进行润滑，但其量少，且自然下落过程中分布不均匀，使其润滑效果不佳，影响其使用寿命，为此，我们提出新能源汽车轮边驱动系统齿轮箱。

发明内容

本发明的目的在于提供新能源汽车轮边驱动系统齿轮箱，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：新能源汽车轮边驱动系统齿轮箱，包括箱体和用于箱体盖合密封的盖板，所述箱体安装在汽车悬架上，且该悬架上设置有用于连接齿轮箱和轮边驱动电机的驱动轴，所述驱动轴延伸至箱体内，所述驱动轴位于箱体内的部分安装有主驱齿轮，在所述箱体内设置有传动轴，所述传动轴上设置有副驱齿轮，且在所述箱体内位于主驱齿轮和副驱齿轮之间的位置设置有转轴，所述转轴上设置有用于连接主驱齿轮和副驱齿轮的减速齿轮，并所述盖板上设置有与传动轴对接并用于轮毂安装的对接座；

所述驱动轴上套设有一套环，所述套环跟随驱动轴旋转，在所述套环的外侧设置有安装座，在所述安装座上设置有导板，所述导板两端在径向上均与主驱齿轮外边齐平，且所述导板内设置有导轨槽，所述导轨槽向导板一端的外侧延伸，且在所述导板另一端靠近主驱齿轮的一侧开设有与导轨槽连通的导流槽，在所述套环旋转时将润滑油装入导轨槽内，并利用所述套环转动过程中的离心力将其从导流槽甩出，并甩至主驱齿轮侧边位置，以对所述主驱齿轮位于润滑油外的部分进行润滑；

且所述套环与驱动轴利用轴承转动连接，并在所述驱动轴上还设置有用于套环变速旋转的传动部件，以使所述套环与主驱齿轮不同步转动，进而对所述主驱齿轮侧边进行均匀补油。

优选的，所述导板为一端尺寸大且另一端尺寸小的楔形结构，其导流槽同样为一端尺寸大且另一端尺寸小的槽体结构，所述导流槽位于小径端，其导轨槽槽口位于大径端。

优选的，所述安装座与导板均设置有两个，且两个所述导板及导轨槽延伸方向相反。

优选的，所述传动部件包括有设置在所述套环上的齿轮一，所述齿轮一位于所述导板远离主驱齿轮的一侧，并在所述套环远离主驱齿轮的一侧设置有齿轮二，所述齿轮二套设在驱动轴上，并与驱动轴同步转动；

还包括有一安装在盖板上且同时与齿轮一和齿轮二连接的变速齿轮组，在所述驱动轴工作转动时带动齿轮二同步旋转，并利用所述变速齿轮组驱使套环与驱动轴不同速旋转。

优选的，所述变速齿轮组包括有利用轴承安装在盖板内侧的安装轴，在所述安装轴上分别设置有与齿轮一咬合的齿轮三和与齿轮二咬合的齿轮四，所述齿轮一与齿轮三的齿轮比和齿轮二与齿轮四的齿轮比不同。

优选的，所述齿轮一与齿轮二直径相同，所述齿轮三直径小于齿轮四直径。

优选的，所述安装轴延伸至盖板外侧，且其连接用轴承为密封轴承，并在其位于所述盖板外的一端设置有拨杆。

优选的，所述套环包括环一和环二，所述安装座设置在环一上，所述环二位于环一远离主驱齿轮的一侧，且所述齿轮一安装在环二上；

在所述环二上等距设置有多个螺孔，在所述环一上开设有多个分别与螺孔一一对应的通孔，所述通孔内均设置有对接螺栓，并利用所述对接螺栓将环一和环二可拆连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过设置的套环及导板，使得在齿轮箱持续工作过程中带动套环旋转，并在旋转时将润滑油装入导轨内，并利用套环转动过程中的离心力将其从导流槽甩出，并均匀甩至主驱齿轮侧边位置，以有效的保证了主驱齿轮位于润滑油外侧部位的润滑，进而有效提高其使用寿命，保证新能源汽车长时间持续稳定的驾乘使用。

2、通过设置的转动部件，能够使得套环与主驱齿轮不同速转动，从而在齿轮箱持续使用过程中，有效避免其导板上流出的润滑油持续润滑同一位置，保证对主驱齿轮侧边位置的均匀注油，进而对其进行高效润滑，有效提高其使用寿命。

3、通过设置的拨杆，使得在齿轮箱内部运维过程中，能够通过拨杆转动齿轮三及齿轮四，进而方便其分别与相应的齿轮一和齿轮二对接，以便盖板的安装固定，进而方便齿轮箱内部的运维使用。

4、通过设计的组合式套环结构，可方便的将导板单独拆下来，在齿轮箱的持续使用过程中，由于导板部位无任何磨损，进而在传动部件故障损坏的情况下，可通过将其单独拆下可将其重复利用，且无任何安全隐患，节省材料并降低材料的使用成本。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明图1另一方位结构示意图；

图3为本发明图1局部爆炸结构示意图；

图4为本发明盖板结构示意图；

图5为本发明箱体结构示意图；

图6为本发明图5局部放大结构示意图；

图7为本发明图6另一方位结构示意图；

图8为本发明图7局剖结构示意图；

图9为本发明图8另一方位结构示意图；

图10为本发明套环爆炸结构示意图；

图11为本发明导板局剖结构示意图。

图中：1、箱体；2、盖板；3、驱动轴；31、主驱齿轮；32、传动轴；33、副驱齿轮；34、转轴；35、减速齿轮；36、对接座；4、套环；41、安装座；42、导板；43、导轨槽；44、导流槽；45、环一；46、环二；47、螺孔；48、通孔；49、对接螺栓；5、传动部件；51、齿轮一；52、齿轮二；6、变速齿轮组；61、安装轴；62、齿轮三；63、齿轮四；64、拨杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-11，本发明提供一种技术方案：

参阅1-3所示：

新能源汽车轮边驱动系统齿轮箱，包括箱体1和用于箱体1盖合密封的盖板2，箱体1安装在汽车悬架上，且该悬架上设置有用于连接齿轮箱和轮边驱动电机的驱动轴3，驱动轴3延伸至箱体1内，而驱动轴3位于箱体1内的部分安装有主驱齿轮31；

并在箱体1内设置有传动轴32，传动轴32上设置有副驱齿轮33，且在箱体1内位于主驱齿轮31和副驱齿轮33之间的位置设置有转轴34，转轴34上设置有用于连接主驱齿轮31和副驱齿轮33的减速齿轮35，并在盖板2上设置有与传动轴32对接并用于轮毂安装的对接座36；

通过上述设计，在实际使用过程中，轮边驱动电机工作驱使驱动轴3旋转，并经主驱齿轮31和副驱齿轮33的变速传动后，以驱使对接座36转动，而对接座36连接汽车轮毂，进而供轮边驱动系统的变速传动使用。

参阅图9、图11所示：

在上述特征基础上，在驱动轴3上套设有一套环4，套环4为圆形环结构，但不局限，保证在驱动轴3外提供稳定的安装承载能力即可，其套环4跟随驱动轴3旋转，并在套环4的外侧设置有安装座41，在安装座41上设置有导板42，导板42两端在径向上均与主驱齿轮31外边齐平，在套环4转动时带动导板42同步旋转；

并在导板42内设置有导轨槽43，导轨槽43向导板42一端的外侧延伸，且在导板42另一端靠近主驱齿轮31的一侧开设有与导轨槽43连通的导流槽44，导轨槽43开口位置类似的将润滑油“舀”在导轨槽43内，并随着套环4的继续旋转，利用套环4转动过程中的离心力，将润滑油持续甩向导流槽44，并从导流槽44甩出；

需要说明的是，导流槽44的槽口位置恰好位于主驱齿轮31的侧边位置，此时甩出的润滑油恰好被甩至主驱齿轮31上，进而利用这种方式在齿轮箱持续工作过程中对处于润滑油外的尺寸进行“补油”，从而保证其有效润滑，进而保证其使用寿命，以对主驱齿轮31位于润滑油外的部分进行润滑。

进一步的，上述导板42进行补充优化，其导板42为一端尺寸大且另一端尺寸小的楔形结构，其导流槽44同样为一端尺寸大且另一端尺寸小的槽体结构，导流槽44位于小径端，其导轨槽43槽口位于大径端，通过这样的结构设计，使得在持续工作过程中，能够使得导轨槽43能够以大口径进油而小口径出油的方式来进行补油，这样能够使得润滑油在导轨槽43内通过其槽径持续变小的方式来增加其压力，以提高其导流槽44出油的射速，以保证其对主驱齿轮31表面充分且均匀的补油使用。

进一步的，安装座41与导板42均至少设置有两个，且相邻导板42及导轨槽43延伸方向相反，通过这样的结构设计，由于汽车在实际驾乘过程中分为前进倒退两种状态，而两个形式方式下会使得驱动轴3以两种转向工作，其单一方向的导轨槽43会在其反向旋转时而无法将润滑油装入导轨槽43内，此时利用上述设计，使得驱动轴3无论是正转还是反转的情况下，都能够利用本方案的导板42及导轨槽43来对主驱齿轮31进行补油润滑，保证其持续稳定且有效的润滑使用。

参阅图3-4：

进一步的，在上述特征基础上，其套环4与驱动轴3利用轴承转动连接，并在驱动轴3上还设置有用于套环4变速旋转的传动部件5，以使套环4与主驱齿轮31不同步转动，通过这样的结构设计，能够使得主驱齿轮31和套环4发生相对转动，这样能够使主驱齿轮31侧边能够依次从导流槽44槽口位置转动而过，以保证对主驱齿轮31侧边进行均匀补油，提高其不有均匀度，保证高质量润滑使用。

并参阅附图6所示：

进一步的，对上述传动部件5进行补充，其传动部件5包括有设置在套环4上的齿轮一51，齿轮一51位于导板42远离主驱齿轮31的一侧，并在套环4远离主驱齿轮31的一侧设置有齿轮二52，齿轮二52套设在驱动轴3上，并与驱动轴3同步转动；

还包括有一安装在盖板2上且同时与齿轮一51和齿轮二52连接的变速齿轮组6；

需要说明的是，其套环4与驱动轴3转动连接，而齿轮一51与套环4固定，且齿轮二52与驱动轴3固定，这样在驱动轴3工作时带动齿轮二52同步旋转，并利用变速齿轮组6的变速传动，进而驱使齿轮一51带动套环4以与齿轮二52及驱动轴3不同的转速来旋转。

参阅附图6所示：

在上述特征基础上，对变速齿轮组6进行补充，其变速齿轮组6包括有利用轴承安装在盖板2内侧的安装轴61，安装轴61为圆形轴结构，但不局限，保证提供稳定安装承载的能力即可；

在安装轴61上分别设置有与齿轮一51咬合的齿轮三62和与齿轮二52咬合的齿轮四63，需要说明的是，齿轮一51与齿轮三62的齿轮比和齿轮二52与齿轮四63的齿轮比不同，这样在经齿轮三62和齿轮四63的两次传动过程中，能够保证齿轮一51与齿轮二52以不同转速来旋转。

需要做进一步说明的是，齿轮一51与齿轮二52直径相同，齿轮三62直径小于齿轮四63直径，由于安装轴61安装在盖板2上，而在盖板2拆装对箱体1内部进行运维时，其齿轮三62和齿轮四63也会相应与齿轮一51和齿轮二52脱离，但在盖板2安装时，其齿轮三62会先接近齿轮二52，若齿轮三62直径大于齿轮四63直径，则无法实现盖板2单独的拆装，因而通过上述设计，以有效方便齿轮三62与齿轮四63在齿轮箱实时运维过程中的使用。

进一步的，参阅附图3所示：

其安装轴61延伸至盖板2外侧，且其连接用轴承为密封轴承，并在其位于盖板2外的一端设置有拨杆64；

由于齿轮箱内部各齿轮在经过运维后，很难保证齿轮一51及齿轮二52的位置状态，此时若直接安装盖板2，首先，此过程中齿轮三62保证与齿轮一51咬合对接，那么后续齿轮二52与齿轮四63更不可能首先咬合对接，此时，可利用拨杆64转动安装轴61，以带动齿轮三62旋转，并一边旋转一边按动盖板2插向箱体1，在齿轮三62转动至与齿轮一51咬合时，盖板2继续靠近箱体1，并继续旋转安装轴61，直至齿轮四63与齿轮二52咬合对接，完成盖板2的安装；

需要说明的是，齿轮一51转动在驱动轴3上，可自由转动，而对齿轮箱运维时，必然其车轮已经拆下，且此时驱动轴3悬空，类比推车，其驱动轴3也是出于可自动转动的状态，以使其满足安装轴61带动各齿轮相应的手动旋转，进而方便盖板2的拆装运维使用。

进一步的，在上述基础上，参阅附图9-11所示：

对上述套环4做进一步的补充又换，其套环4包括环一45和环二46，安装座41设置在环一45上，环二46位于环一45远离主驱齿轮31的一侧，且齿轮一51安装在环二46上；

在环二46上等距设置有多个螺孔47，在环一45上开设有多个分别与螺孔47一一对应的通孔48，通孔48内均设置有对接螺栓49，并利用对接螺栓49将环一45和环二46可拆连接。

进而通过上述设计，由于导板42部位无任何磨损，进而在传动部件5故障损坏的情况下，可通过将其单独拆下可将其重复利用，且无任何安全隐患，节省材料并降低材料的使用成本。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.新能源汽车轮边驱动系统齿轮箱，包括箱体（1）和用于箱体（1）盖合密封的盖板（2），所述箱体（1）安装在汽车悬架上，且该悬架上设置有用于连接齿轮箱和轮边驱动电机的驱动轴（3），所述驱动轴（3）延伸至箱体（1）内，所述驱动轴（3）位于箱体（1）内的部分安装有主驱齿轮（31），在所述箱体（1）内设置有传动轴（32），所述传动轴（32）上设置有副驱齿轮（33），且在所述箱体（1）内位于主驱齿轮（31）和副驱齿轮（33）之间的位置设置有转轴（34），所述转轴（34）上设置有用于连接主驱齿轮（31）和副驱齿轮（33）的减速齿轮（35），并所述盖板（2）上设置有与传动轴（32）对接并用于轮毂安装的对接座（36），其特征在于：

所述驱动轴（3）上套设有一套环（4），所述套环（4）跟随驱动轴（3）旋转，在所述套环（4）的外侧设置有安装座（41），在所述安装座（41）上设置有导板（42），所述导板（42）两端在径向上均与主驱齿轮（31）外边齐平，且所述导板（42）内设置有导轨槽（43），所述导轨槽（43）向导板（42）一端的外侧延伸，且在所述导板（42）另一端靠近主驱齿轮（31）的一侧开设有与导轨槽（43）连通的导流槽（44），在所述套环（4）旋转时将润滑油装入导轨槽（43）内，并利用所述套环（4）转动过程中的离心力将其从导流槽（44）甩出，并甩至主驱齿轮（31）侧边位置，以对所述主驱齿轮（31）位于润滑油外的部分进行润滑；

且所述套环（4）与驱动轴（3）利用轴承转动连接，并在所述驱动轴（3）上还设置有用于套环（4）变速旋转的传动部件（5），以使所述套环（4）与主驱齿轮（31）不同步转动，进而对所述主驱齿轮（31）侧边进行均匀补油，所述传动部件（5）包括有设置在所述套环（4）上的齿轮一（51），所述齿轮一（51）位于所述导板（42）远离主驱齿轮（31）的一侧，并在所述套环（4）远离主驱齿轮（31）的一侧设置有齿轮二（52），所述齿轮二（52）套设在驱动轴（3）上，并与驱动轴（3）同步转动；还包括有一安装在盖板（2）上且同时与齿轮一（51）和齿轮二（52）连接的变速齿轮组（6），在所述驱动轴（3）工作转动时带动齿轮二（52）同步旋转，并利用所述变速齿轮组（6）驱使套环（4）与驱动轴（3）不同速旋转，所述变速齿轮组（6）包括有利用轴承安装在盖板（2）内侧的安装轴（61），在所述安装轴（61）上分别设置有与齿轮一（51）咬合的齿轮三（62）和与齿轮二（52）咬合的齿轮四（63），所述齿轮一（51）与齿轮三（62）的齿轮比和齿轮二（52）与齿轮四（63）的齿轮比不同。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车轮边驱动系统齿轮箱，其特征在于：所述导板（42）为一端尺寸大且另一端尺寸小的楔形结构，其导流槽（44）同样为一端尺寸大且另一端尺寸小的槽体结构，所述导流槽（44）位于小径端，其导轨槽（43）槽口位于大径端。

3.根据权利要求2所述的新能源汽车轮边驱动系统齿轮箱，其特征在于：所述安装座（41）与导板（42）均设置有两个，且两个所述导板（42）及导轨槽（43）延伸方向相反。

4.根据权利要求3所述的新能源汽车轮边驱动系统齿轮箱，其特征在于：所述齿轮一（51）与齿轮二（52）直径相同，所述齿轮三（62）直径小于齿轮四（63）直径。

5.根据权利要求4所述的新能源汽车轮边驱动系统齿轮箱，其特征在于：所述安装轴（61）延伸至盖板（2）外侧，且其连接用轴承为密封轴承，并在其位于所述盖板（2）外的一端设置有拨杆（64）。

6.根据权利要求5所述的新能源汽车轮边驱动系统齿轮箱，其特征在于：所述套环（4）包括环一（45）和环二（46），所述安装座（41）设置在环一（45）上，所述环二（46）位于环一（45）远离主驱齿轮（31）的一侧，且所述齿轮一（51）安装在环二（46）上；

在所述环二（46）上等距设置有多个螺孔（47），在所述环一（45）上开设有多个分别与螺孔（47）一一对应的通孔（48），所述通孔（48）内均设置有对接螺栓（49），并利用所述对接螺栓（49）将环一（45）和环二（46）可拆连接。

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