CN114206646A - 驱动系 - Google Patents

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CN114206646A CN202080056883.1A CN202080056883A CN114206646A CN 114206646 A CN114206646 A CN 114206646A CN 202080056883 A CN202080056883 A CN 202080056883A CN 114206646 A CN114206646 A CN 114206646A
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Abstract

本公开内容针对一种用于电动卡车的驱动系，其包括变速箱，该变速箱包括变速箱壳体。该驱动系还包括输出轴，该输出轴在轴向方向上延伸穿过变速箱壳体的壁并为布置在变速箱壳体外部的万向轴提供动力。至少一个输出齿轮在变速箱壳体内部布置在输出轴上。至少第一电动机和第二电动机附接到变速箱的壳体，形成电动机组，其中每个电动机具有驱动轴，该驱动轴平行于轴向方向延伸并经由输入齿轮与输出齿轮相互连接。

Description

驱动系
技术领域
本发明涉及一种用于电动卡车的驱动系。
背景技术
以青岛青特众力车桥有限公司的名义于2019年4月26日公开的CN109677253A公开了一种商用车电驱动桥，并且具体地涉及一种集成式双电机机械差速电驱动桥，其具有集成式动力总成系统。
以苏州绿控传动科技有限公司的名义于2017年10月24日公开的CN107284211A公开了一种纯电动重卡驱动总成。该总成包括驱动电机。驱动电机的输出轴伸入飞轮壳内部。该输出轴与飞轮的输入轴端连接。飞轮的外环面设置有离合器压盘从动盘总成。离合器压盘从动盘总成的输出轴与变速箱的输入端连接。该变速箱上设置有AMT选换档机构。变速箱的输出端外部连接有输出法兰，输出法兰用于与重卡的轮毂输入结构或轮子转动输入结构连接。
发明内容
本发明的目的是改善用于电动卡车的驱动系领域中的技术状态。
本公开内容的一个优选变体是针对用于电动卡车的驱动系或动力总成。该驱动系包括变速箱，变速箱包括变速箱壳体。变速箱的壳体可以是多部分的设计。优选地，变速箱壳体有两个部分，如基本相同的前部和后部。前部和后部通常在分离平面中可以相互连接。分离平面可以是平面的和/或交错的，然而，根据应用其他设计也是可以的。变速箱壳体通常由金属制成。
驱动系还包括输出轴，输出轴在轴向方向上延伸穿过变速箱壳体的壁。输出轴被设计成为布置在变速箱壳体外部的万向轴提供动力。万向轴可以与输出轴相互连接。优选地，变速箱包括至少一个输出轴轴承，用于支承输出轴。至少一个输出轴轴承通常布置在输出轴延伸穿过的壁处。此外，驱动系包括至少一个输出齿轮，该至少一个输出齿轮在变速箱壳体内部布置在输出轴上。优选地，输出齿轮是双螺旋环齿轮。在操作期间，输出齿轮围绕旋转轴线旋转，该旋转轴线平行于轴向方向并穿过输出齿轮的中心点。优选地，多部分的变速箱壳体的分离平面垂直于旋转轴线。输出齿轮可以是多部分的设计。输出齿轮可包括圆盘形的齿轮体和可拆卸地与齿轮体相互连接的至少一个环齿轮。优选地，存在多个环齿轮。第一环齿轮和第二环齿轮可以彼此背靠背地布置在齿轮体上。这减少了在环齿轮中的每一个上传输的力。齿轮体和输出轴可以一体地形成。如果合适的话，至少一个环齿轮被形成为螺旋环齿轮。优选地，输出齿轮包括第一螺旋环齿轮和第二螺旋环齿轮。如果第一螺旋环齿轮和第二螺旋环齿轮彼此背靠背地布置在齿轮体上，形成双螺旋环齿轮，则良好的结果是可能的。双螺旋环齿轮在操作期间对于降低噪音和避免轴向力是有利的，特别是在负载变化非常大的情况下。
根据应用，变速箱还可以包括中心差速器，该中心差速器优选与输出齿轮同轴布置。中心差速器提供的优点是可以将动力分配到两个方向，这允许电动卡车的四轮驱动操作。
在一个优选变体中，至少第一电动机和第二电动机附接到变速箱的壳体，形成电动机组。电动机组可以包括两个或更多个电动机，优选偶数数量的电机。电动机都具有驱动轴。至少一个驱动轴可以平行于轴向方向延伸。优选地，每个电动机的驱动轴平行于轴向方向延伸。每个电动机的驱动轴经由输入齿轮与输出齿轮相互连接。输入齿轮与输出齿轮之间的比通常在3：1至15：1之间。
至少一个喷嘴桥可以在变速箱壳体的前部和后部之间延伸，并且可以包括用于将油注入到变速箱中的至少一个喷嘴。喷嘴桥优选呈C形，并且部分地围绕至少一个输入齿轮。喷嘴可以部分地布置在喷嘴桥内部。优选地，喷嘴包括指向输入齿轮的喷嘴末端。油底壳可以经由与油底壳和喷嘴桥相互连接的油泵向喷嘴桥供应油。油泵可以操作性地连接到输出轴。优选地，输出轴驱动至少一个泵。如果合适的话，输出轴驱动多个泵，如油泵和用于使液压装置转向的泵。优选地，这些泵与万向轴相反地布置在变速箱壳体处。
多部分变速箱壳体的前部和/或后部可以包括适于附接电动机的至少一个安装法兰。此外，变速箱壳体可以作为承载结构，其被配置为经由安装法兰支撑相应的电动机。
当电动机的输入齿轮直接联接到输出齿轮形成单级变速箱时，可以实现良好的结果。相比多级变速箱，单级变速箱具有的优点是：在尺寸上更小，在重量上更轻，并且效率更高。优选地，壳体在轴向方向上的尺寸小于在横向方向或竖向方向上的尺寸。轴向方向、横向方向和竖向方向成对垂直于彼此。单级变速箱的其他优点是：使用工作量小，寿命周期成本低，并且产品使用寿命长。
相同或不同类型的电动机可以用在同一电动机组中。在一个变体中，电动机组中的至少一个电动机是同步型的，并且电动机组中的至少一个电动机是异步型的。优选地，电动机组的控制以这种方式配置：更高效率的电动机可以在相应的负载范围内接管。与在电动机组中使用单一类型的电动机相比，这使得效率能够提高。优选地，使用轻的、快速旋转的电动机。这使得重量能够减轻，同时为电动卡车提供高扭矩和强大驱动力。
优选地，电动机组中的至少一个电动机是扭矩控制的。这对于组中的所有电动机是优选的。如果合适的话，电动机组中的两个或更多个电动机以相同的扭矩操作。这确保了从电机到输出齿轮的均匀动力传输，而没有不希望的在输出齿轮上的传输力的不平衡。
根据电动卡车的尺寸和动力要求，可以在变速箱壳体处布置不同数量的电动机。在电动机或控制相应电动机的相关联的电子装置故障时，多个电动机使得驱动操作能够继续。优选地，电动机的数量是偶数，然而，也可以是奇数数量的电动机。通常，电动机围绕输出轴并沿着至少一个环齿轮同心地布置。根据应用，至少第一电动机和第二电动机可以布置在变速箱的壳体的相反侧，形成一对电动机。优选地，第一电动机和第二电动机关于它们的驱动轴同轴布置。在这种配置中，该对电动机的驱动轴可以直接相互连接，形成在两个电机之间延伸的单一驱动轴。替代性地，或附加地，至少第一电动机和第二电动机可以布置在变速箱的壳体的同一侧。
当电动机组包括布置成两对电动机的四个电动机时，可以获得良好的结果。优选地，至少一对电动机关于垂直于轴向方向的平面和/或垂直于横向方向的平面镜像对称地布置。两个镜像平面都穿过变速箱壳体的中心点。
变速箱壳体的前部和/或后部可以包括基本垂直于轴向方向延伸的壁，其中冷却装置与所述壁相互连接。该壁将变速箱的内部与外部分离。冷却装置可以布置在所述壁的外部。优选地，冷却装置可以形成为冷却板，然而根据情况，可以是其他类型的冷却装置，如通风器和/或冷却片。此外，可以在所述壁面向输出齿轮的内侧布置冷却肋，以增加壁的用于热交换的表面积。优选地，冷却板包括与外部冷却回路连接的通道，外部冷却回路用于冷却流体流动通过。优选地，冷却肋沿轴向方向从壁朝输出齿轮突出。
本公开内容可以通过以下条款进行总结:
条款1：一种用于电动卡车的驱动系，所述驱动系包括：
a.变速箱，该变速箱包括变速箱壳体；
b.输出轴，该输出轴在轴向方向上延伸穿过变速箱壳体的壁并且为布置在变速箱壳体外部的万向轴提供动力；
c.至少一个输出齿轮，该至少一个输出齿轮在变速箱壳体内部布置在输出轴上；
d.至少第一电动机和第二电动机，该第一电动机和第二电动机附接到变速箱的壳体，形成电动机组；其中：
e.每个电动机具有驱动轴，该驱动轴平行于轴向方向延伸并且经由输入齿轮与输出齿轮相互连接。
条款2：根据条款1所述的驱动系，其中，电动机组的电动机是扭矩控制的。
条款3：根据条款1或2所述的驱动系，其中，第一电动机和第二电动机布置在变速箱的壳体的同一侧，形成一对电动机。
条款4：根据条款1或2所述的驱动系，其中，第一电动机和第二电动机布置在变速箱的壳体的相反侧，形成一对电动机。
条款5：根据条款4所述的驱动系，其中，第一电动机和第二电动机关于它们的驱动轴同轴布置。
条款6：根据前述条款中任一项所述的驱动系，其中，电动机组包括四个电动机，该四个电动机布置成两对电动机。
条款7：根据条款3至6中至少一项所述的驱动系，其中，至少一对电动机关于垂直于轴向方向的平面和/或垂直于横向方向的平面镜像对称地布置。
条款8：根据前述条款中任一项所述的驱动系，其中，组中的所有电动机都以相同的扭矩操作。
条款9：根据前述条款中任一项所述的驱动系，其中，电动机的输入齿轮直接联接到输出齿轮，形成单级变速箱。
条款10：根据前述条款中任一项所述的驱动系，其中，至少一个输出齿轮包括圆盘形的齿轮体和可拆卸地与齿轮体相互连接的至少一个环齿轮。
条款11：根据条款10所述的驱动系，其中，第一环齿轮和第二环齿轮彼此背靠背地布置。
条款12：根据条款10或11所述的驱动系，其中，齿轮体和输出轴一体地形成。
条款13：根据前述条款中任一项所述的驱动系，其中，输入齿轮与输出齿轮之间的比在10的范围内。
条款14：根据前述条款中任一项所述的驱动系，其中，变速箱的壳体具有前部和后部，该前部和后部是基本相同的并且在基本垂直于轴向方向布置的分离平面中是彼此能够相互连接的。
条款15：根据条款14所述的驱动系，其中，前部和/或后部包括适于附接电动机的至少一个安装法兰。
条款16：根据条款14或15所述的驱动系，其中，前部和/或后部的变速箱壳体的壁基本垂直于轴向方向延伸，并且冷却装置与所述壁相互连接。
条款17：根据前述条款中任一项所述的驱动系，其中，壳体在轴向方向上的尺寸小于在横向方向或竖向方向上的尺寸。
应当理解的是，前述的总体描述和以下的详细描述都提出了实施例，并且旨在为理解本公开内容的性质和特征提供概述或框架。包括随附附图是为了提供进一步理解，并且随附附图被并入本说明书并构成本说明书的一部分。附图示出了各种实施例，并与描述一起用于解释所公开概念的原理和操作。
附图说明
根据下面本文给出的详细描述和随附附图，本文描述的发明将被更充分的理解，该详细描述和随附附图不应被视为对所附权利要求书中描述的发明的限制。附图示出了：
图1是根据本公开内容的驱动系的分解图；
图2是组装后的图1的驱动系的立体图；
图3是图2的驱动系的由图2中A线表示的剖视图；以及
图4是图2的驱动系的由图2中B线表示的剖视图。
具体实施例
现在将详细参考某些实施例，其示例在随附附图中示出，在该随附附图中一些特征被示出，但不是所有特征都被示出。事实上，本文公开的实施例可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限制于本文阐述的实施例；更准确地说，提供这些实施例使得本公开内容将满足适用的法律要求。在任何可能的情况下，类似的附图标记将被用来指代类似的部件或零件。
图1示出了本公开内容的变体，其针对用于电动卡车的驱动系1。驱动系1包括变速箱2和电动机8，其他数量也是可以的，如四个电动机8。变速箱2包括壳体3，壳体3具有基本相同的前部14和后部15。如图4中可见的，前部14和后部15在基本垂直于轴向方向(x)布置的分离平面16中可以相互连接。变速箱壳体3由金属制成。
图4示出了驱动系1的输出轴4，其在轴向方向(x)上延伸穿过变速箱壳体的壁5，并为布置在变速箱壳体3外部的万向轴(6)提供动力。图1、图3和图4示出了驱动系1的输出齿轮7，该输出齿轮7在变速箱壳体3内部被布置在输出轴4上。输出齿轮7包括圆盘形的齿轮体12和至少一个环齿轮13，该至少一个环齿轮13与齿轮体12可拆卸地相互连接。在示出的变体化中，第一环齿轮13和第二环齿轮13彼此背靠背地布置在齿轮体12上。如图4中示出的，齿轮体12和输出轴4一体地形成。
图2示出了组装后的驱动系1，其具有附接到变速箱2的壳体3的四个电动机8，形成电动机组9。电动机8都具有驱动轴10，该驱动轴10平行于轴向方向(x)延伸。每个电动机9的驱动轴10经由输入齿轮11与输出齿轮7相互连接。输入齿轮11与输出齿轮7之间的比在10:1的范围内。
在图1和图3中可以看到两个喷嘴桥19，它们在变速箱壳体3的前部14和后部15之间延伸，并且每个喷嘴桥包括至少一个喷嘴(未示出)。喷嘴桥19呈C形，并且部分地围绕着相应的输入齿轮11。如图4中示出的，油底壳20经由油泵21向喷嘴桥19供应油。油泵21与油底壳20和喷嘴桥19相互连接，以将油从油底壳21输送到每个喷嘴桥19的至少一个喷嘴。
前部14和后部15都包括两个安装法兰17，如图2中示出的。变速箱壳体3经由相应的安装法兰17承载电动机8。图1中示出的动力系1的电动机8直接联接到输出齿轮7，并形成单级变速箱。壳体3在轴向方向(x)上的尺寸小于在横向方向(y)或竖向方向(z)上的尺寸。
第一电动机和第二电动机8被布置在变速箱2的壳体3的相反侧，形成一对电动机。第一电动机和第二电动机关于它们的驱动轴同轴布置。此外，图2示出了布置在变速箱2的壳体3的同一侧的第一电动机和第二电动机8。在图2中，两对电动机8同轴布置在变速箱壳体3的相反侧。这两对电动机关于平行于横向方向(y)和竖向方向(z)的镜像平面镜像对称地布置，该镜像平面与图4中示出的分离平面17相同。
在操作期间，电动机组9的电动机8被扭矩控制地操作，并且每个电动机8对输出齿轮7施加相同的扭矩。
前部14和/或后部15包括基本平行于分离平面17延伸的壁5。图1和图2还示出了布置在所述壁5上的冷却装置18。冷却装置18布置在壁5的外部，并且包括冷却板。该冷却板包括与外部冷却回路连接的通道，外部冷却回路用于冷却流体流动通过(未示出)。
更确切地讲，说明书中使用的文字是描述性的文字，而不是限制性的文字，可以理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种改变。
附图标记列表：
1 驱动系
2 变速箱
3 壳体(变速箱)
4 输出轴
5 壁(变速箱壳体)
6 万向轴
7 输出齿轮
8 电动机
9 电动机组
10 驱动轴(电动机)
11 输入齿轮
12 齿轮体
13 环齿轮
14 前部(壳体)
15 后部(壳体)
16 分离平面(壳体)
17 安装法兰
18 冷却装置(壳体)
19 喷嘴桥
20 油底壳
21 油泵

Claims (17)

1.一种用于电动卡车的驱动系(1)，所述驱动系(1)包括：
a.变速箱(2)，所述变速箱(2)包括变速箱壳体(3)；
b.输出轴(4)，所述输出轴(4)在轴向方向(x)上延伸穿过所述变速箱壳体(3)的壁(5)并且为布置在所述变速箱壳体(3)外部的万向轴(6)提供动力；
c.至少一个输出齿轮(7)，所述至少一个输出齿轮(7)在所述变速箱壳体(3)内部布置在所述输出轴(4)上；
d.至少第一电动机和第二电动机(8)，所述第一电动机和所述第二电动机(8)附接到所述变速箱(2)的所述壳体(3)，形成电动机组(9)；其中：
e.每个电动机(8)具有驱动轴(10)，所述驱动轴(10)平行于所述轴向方向(x)延伸并且经由输入齿轮(11)与输出齿轮(7)相互连接。
2.根据权利要求1所述的驱动系，其中，所述电动机组(9)的所述电动机(8)是扭矩控制的。
3.根据权利要求1或2所述的驱动系，其中，第一电动机和第二电动机(8)布置在所述变速箱(2)的所述壳体(3)的同一侧，形成一对电动机(8)。
4.根据权利要求1或2所述的驱动系，其中，第一电动机和第二电动机(8)布置在所述变速箱(2)的所述壳体(3)的相反侧，形成一对电动机(8)。
5.根据权利要求4所述的驱动系，其中，所述第一电动机和所述第二电动机(8)关于它们的驱动轴(10)同轴布置。
6.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系，其中，所述电动机组(9)包括四个电动机(8)，所述四个电动机(8)布置成两对电动机(8)。
7.根据权利要求3至6中至少一项所述的驱动系，其中，至少一对电动机(8)关于垂直于所述轴向方向(x)的平面和/或垂直于横向方向(y)的平面镜像对称地布置。
8.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系，其中，组(9)中的所有电动机(8)都以相同的扭矩操作。
9.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系，其中，所述电动机(8)的所述输入齿轮(11)直接联接到输出齿轮(7)，形成单级变速箱(2)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系，其中，所述至少一个输出齿轮(7)包括圆盘形的齿轮体(12)和可拆卸地与所述齿轮体相互连接的至少一个环齿轮(13)。
11.根据权利要求10所述的驱动系，其中，第一环齿轮和第二环齿轮(13)彼此背靠背地布置。
12.根据权利要求10或11所述的驱动系，其中，所述齿轮体(12)和所述输出轴(4)一体地形成。
13.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系，其中，所述输入齿轮(11)与所述输出齿轮(7)之间的比在10的范围内。
14.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系，其中，所述变速箱(2)的所述壳体(3)具有前部(14)和后部(15)，所述前部(14)和所述后部(15)是基本相同的并且在基本垂直于所述轴向方向(x)布置的分离平面(16)中是彼此能够相互连接的。
15.根据权利要求14所述的驱动系，其中，所述前部(14)和/或所述后部(15)包括适于附接电动机(8)的至少一个安装法兰(17)。
16.根据权利要求14或15所述的驱动系，其中，所述前部(14)和/或所述后部(15)的所述变速箱壳体(3)的所述壁(5)基本垂直于所述轴向方向延伸，并且冷却装置(18)与所述壁(5)相互连接。
17.根据前述权利要求中任一项所述的驱动系，其中，所述壳体(3)在所述轴向方向(x)上的尺寸小于在横向方向(y)或竖向方向(z)上的尺寸。
CN202080056883.1A 2019-08-20 2020-08-14 驱动系 Pending CN114206646A (zh)

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