CN114347721A - 一种主副电机双速比电动汽车驱动桥 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种主副电机双速比电动汽车驱动桥，包括后车桥壳体和差速器总成，还包括于后车桥壳体两侧安装的主驱动总成和副驱动总成，主驱动总成包括第一端盖、主电机以及第一传动组，副驱动总成包括第二端盖、副电机以及第二传动组，第一传动组内置在第一端盖内，并与主电机连接，第二传动组内置在第二端盖内，并与副电机连接，在第一传动组和第二传动组之间，传动连接齿圈，差速器总成安装在齿圈内，并在第二传动组上连接有超越离合器。本发明采用主副电机双速比技术方案，可满足车辆在满载爬坡时所需要的超大扭矩，还可兼顾最高车速要求，结构简洁，传动环节精简到极致，可大幅度提高效率，降低能耗。

Description

一种主副电机双速比电动汽车驱动桥

技术领域

本发明实施例涉及交通工具技术领域，具体涉及一种主副电机双速比电动汽车驱动桥。

背景技术

目前电动重卡车辆的主要驱动、传动技术包括四大类：1、中央电机+自动变速器+传动轴+内置差速器的车桥，其传动链过长、传动环节过多、制造成本过过高，使综合效率大幅度下降，百公里耗电过高，续航里程严重不足；2、轮边电机，其驱动电机的功率受安装位置限制，无法达到重卡的上限要求，电子差速控制器技术无法适应复杂工况，导致无法应用的30吨以上的重型车辆上；3、电机直连自动变速器和内置差速器的车桥，其造价过高、电机及自动变速器偏置导致疲劳寿命急剧下降，自动变速器无法在复杂工况下实现最优换挡，导致效率下降，能耗增加；4、电机直连内置差速器的车桥，其电机采用单速比减速，无法覆盖满载50T爬坡时的超大扭矩与时速90km以上的最高车速。因此，以上四种现有的技术方案都无法满足电动重卡对技术指标和经济性的要求，导致电动重卡的市场推广遇到难以克服的障碍。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种主副电机双速比电动汽车驱动桥，以解决现有技术中由于无法满足电动重卡对技术指标和经济性的要求而导致电动重卡的市场推广遇到难以克服的障碍的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例，一种主副电机双速比电动汽车驱动桥，包括后车桥壳体和差速器总成，所述主副电机双速比电动汽车驱动桥还包括于后车桥壳体一侧安装于后车桥壳体中部的主驱动总成，和于后车桥壳体另一侧安装于后车桥壳体中部的副驱动总成，所述主驱动总成包括第一端盖、主电机以及第一传动组，所述第一端盖安装在后车桥壳体的侧面上，所述主电机于第一端盖的外部安装在第一端盖上，所述第一传动组内置在第一端盖内，且第一传动组与主电机连接，所述副驱动总成包括第二端盖、副电机以及第二传动组，所述第二端盖安装在后车桥壳体的侧面上，所述副电机于第二端盖的外部安装在第二端盖上，所述第二传动组内置在第二端盖内，且第二传动组与副电机连接，在第一传动组和第二传动组之间，于后车桥壳体内设有齿圈，所述差速器总成安装在齿圈内，使第一传动组和第二传动组分别与齿圈传动连接，并对齿圈构成夹持结构，其中，所述第二传动组上连接有超越离合器。

进一步地，所述后车桥壳体的中部沿垂直后车桥壳体轴线的方向形成有两端均开口的容置腔，所述齿圈通过支架安装在容置腔内，且齿圈的圈面呈垂直于后车桥壳体的轴线设置，所述第一端盖通过螺栓安装且封闭在容置腔的一端口上，所述第二端盖通过螺栓安装且封闭在容置腔的另一端口上。

进一步地，所述齿圈的一侧形成有供差速器总成集成安装的安装腔，使齿圈用于连接电动汽车轮胎系统的左半轴和右半轴。

进一步地，所述第一端盖包括固定座和安装座，所述固定座呈于容置腔一端口处，贴合于后车桥壳体侧面上的圆形平面结构，所述安装座为固定座远离容置腔的侧面上，向远离后车桥壳体的方向延伸形成的平面结构，所述主电机安装在安装座的侧面上，其中，所述第二端盖的结构与第一端盖的结构一致。

进一步地，所述固定座和安装座的内部形成有连通的传动腔，使传动组内置安装在传动腔内，所述传动腔于固定座靠近容置腔的侧面上形成有开口，使传动腔与容置腔呈连通设置。

进一步地，所述第一传动组包括第一主轴、第一主齿轮、第一从轴、第一从齿轮以及第一传动齿轮，所述第一主轴和第一从轴均平行于后车桥壳体设置，且第一主轴的一端与主电机的输出端连接，所述第一主齿轮连接在第一主轴上，所述第一从齿轮和第一传动齿轮均连接在第一从轴上，使第一主齿轮与第一从齿轮呈啮合设置，且第一传动齿轮与齿圈呈啮合设置。

进一步地，所述第一主轴和第一从轴的端部分别通过轴承安装在第一端盖的传动腔内侧壁上。

进一步地，所述第二传动组包括第二主轴、第二主齿轮、第二从轴、第二从齿轮以及第二传动齿轮，所述第二主轴和第二从轴均平行于后车桥壳体设置，且第二主轴的一端与副电机的输出端连接，所述第二主齿轮连接在第二主轴上，所述第二从齿轮和第二传动齿轮均连接在第二从轴上，使第二主齿轮与第二从齿轮呈啮合设置，且第二传动齿轮与齿圈呈啮合设置，其中，所述第二传动齿轮与第一传动齿轮对齿圈构成夹持结构，且超越离合器安装在第二从齿轮上。

进一步地，所述第二主轴和第二从轴的端部分别通过轴承安装在第二端盖的传动腔内侧壁上。

进一步地，所述第一从齿轮的直径大于第一主齿轮和第一传动齿轮，所述第二从齿轮的直径大于第二主齿轮和第二传动齿轮。

本发明实施例具有如下优点：

1、结构简洁，传动环节精简到极致，可大幅度提高效率，降低能耗；

2、全部组件的重量比以现有的四种技术方案显著减少，制造成本显著下降；

3、用主副电机双速比技术方案，可满足车辆在满载爬坡时所需要的超大扭矩，还可兼顾最高车速超过90km/h的要求；

4、可使组件的疲劳寿命显著提高，达到车辆对无故障工作时间的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的一种主副电机双速比电动汽车驱动桥的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种主副电机双速比电动汽车驱动桥的结构爆炸示意图；

图3为本发明实施例提供的一种主副电机双速比电动汽车驱动桥的第一端盖的结构示意图。

图中：1、后车桥壳体；2、差速器总成；3、第一端盖；3a、固定座；3b、安装座；4、主电机；5、第二端盖；6、副电机；7、齿圈；8、容置腔；9、安装腔；10、传动腔；11、第一主轴；12、第一主齿轮；13、第一从轴；14、第一从齿轮；15、第一传动齿轮；16、第二主轴；17、第二主齿轮；18、第二从轴；19、第二从齿轮；20、第二传动齿轮；21、超越离合器。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。

实施例

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种主副电机双速比电动汽车驱动桥，包括后车桥壳体1和差速器总成2，后车桥壳体1和差速器总成2为现有燃油重卡车辆原有的后车桥壳体1及内置的差速器，利用燃油重卡车辆原有的后桥壳体及内置的差速器，使技术成熟的终端动力传输具有良好的可靠性。在此基础上，本实施例的主副电机双速比电动汽车驱动桥还包括于后车桥壳体1一侧安装于后车桥壳体1中部的主驱动总成，和于后车桥壳体1另一侧安装于后车桥壳体1中部的副驱动总成。主驱动总成包括第一端盖3、主电机4以及第一传动组。第一端盖3安装在后车桥壳体1的侧面上，主电机4于第一端盖3的外部安装在第一端盖3上，第一传动组内置在第一端盖3内，且第一传动组与主电机4连接。副驱动总成包括第二端盖5、副电机6以及第二传动组。第二端盖5安装在后车桥壳体1的侧面上，副电机6于第二端盖5的外部安装在第二端盖5上，第二传动组内置在第二端盖5内，且第二传动组与副电机6连接。在第一传动组和第二传动组之间，于后车桥壳体1内设有齿圈7，差速器总成2安装在齿圈7内，使第一传动组和第二传动组分别与齿圈7传动连接，并对齿圈7构成夹持结构。其中，齿圈7为大直径结构。

如上所述，在后车桥壳体1的中部沿垂直后车桥壳体1轴线的方向形成有两端均开口的容置腔8，齿圈7通过支架安装在容置腔8内，且齿圈7的圈面呈垂直于后车桥壳体1的轴线设置。其中，齿圈7的设置是为了取代现有燃油车后桥的锥形伞齿轮，因此齿圈7的安装方式，与现有燃油车后桥的弧形被动齿轮安装方式相同。令齿圈7的一侧形成有供差速器总成2集成安装的安装腔9，使齿圈7用于连接电动汽车轮胎系统的左半轴和右半轴。其中，内置的差速器总成2与传统车的安装方式相同，其内部构造由半轴、行星齿轮构成，车辆上的左右半轴可从轮毂中心孔插入。将第一端盖3通过螺栓安装且封闭在容置腔8的一端口上，并将第二端盖5通过螺栓安装且封闭在容置腔8的另一端口上，从而使容置腔8形成良好的封闭结构。

进一步地，结合图3所示，第一端盖3包括固定座3a和安装座3b。固定座3a呈于容置腔8一端口处，贴合于后车桥壳体1侧面上的圆形平面结构。安装座3b为固定座3a远离容置腔8的侧面上，向远离后车桥壳体1的方向延伸形成的平面结构。在固定座3a和安装座3b的内部形成有连通的传动腔10，使传动组内置安装在传动腔10内。传动腔10于固定座3a靠近容置腔8的侧面上形成有开口，使传动腔10与容置腔8呈连通设置，以便于第一传动组与齿圈7传动连接。另外将主电机4安装在安装座3a的侧面上，以便于主电机4连接第一传动组。其中，第二端盖5的结构与第一端盖3的结构一致。通过后车桥壳体1和两个端盖组合的结构设置，以便于后车桥壳体1前后两侧的容置腔8端口分别与两台电机连接，实现了车桥前端与后端的重力平衡，疲劳寿命不受影响。

进一步地，第一传动组包括第一主轴11、第一主齿轮12、第一从轴13、第一从齿轮14以及第一传动齿轮15。第一主轴11和第一从轴13均平行于后车桥壳体1设置，且第一主轴11的一端与主电机4的输出端连接。第一主齿轮12连接在第一主轴11上，第一从齿轮14和第一传动齿轮15均连接在第一从轴13上，使第一主齿轮12与第一从齿轮14呈啮合设置，且第一传动齿轮15与齿圈7呈啮合设置。其中，第一主轴11和第一从轴13的端部分别通过轴承安装在第一端盖3的传动腔10内侧壁上，且第一从齿轮14的直径大于第一主齿轮12和第一传动齿轮15。第二传动组包括第二主轴16、第二主齿轮17、第二从轴18、第二从齿轮19以及第二传动齿轮20。第二主轴16和第二从轴18均平行于后车桥壳体1设置，且第二主轴16的一端与副电机6的输出端连接。第二主齿轮17连接在第二主轴16上。第二从齿轮19和第二传动齿轮20均连接在第二从轴18上，使第二主齿轮17与第二从齿轮19呈啮合设置，且第二传动齿轮20与齿圈7呈啮合设置。其中，第二主轴16和第二从轴18的端部分别通过轴承安装在第二端盖5的传动腔10内侧壁上，且第二从齿轮19的直径大于第二主齿轮17和第二传动齿轮20，并由第二传动齿轮20与第一传动齿轮15对齿圈7构成夹持结构。优选的，齿圈7的直径大于各个齿轮的直径。

通过上述结构的设置，将本装置直接与后桥壳体1直连，在主驱动总成一侧，主电机4的驱动，带动第一主轴11转动，通过第一主齿轮12与第一从齿轮14的啮合，以将动力传动到第一从齿轮14上形成一级减速，并带动第一从轴13转动，经第一从轴13上的第一传动齿轮15传动到齿圈7，使齿圈7转动，并形成形成二级减速，从而使电机输入扭矩增大到减速比的倍数。利用安装在齿圈7上的差速器总成2，通过差速器总成2的行星齿轮内花键与半轴连接，输出动力，使其将动力分配给电动汽车轮胎系统的左、右半轴。并使副电机6工作时可由副驱动总成侧提供动力，与主电机4同时工作。其中，在第二传动组上连接有超越离合器21，具体地，超越离合器21安装在第二从齿轮19上，其安装方式为超越离合器21的外径套装在第二从齿轮19的内径上，且超越离合器21的内径固定安装在第二从轴18上，并由键槽使之紧固，使二者同步转动(超越离合器21的离合功能在该零件的内部)。当副电机6按照控制逻辑停止工作时，驱动桥另一侧的主电机4仍在工作，使齿圈7会变成主动，带动副驱动总成侧的第二从轴18被动旋转，利用超越离合器21，可使第二从齿轮19被动旋转，也就防止了与第二从齿轮19相啮合的第二主齿轮17随转，也就避免了副驱动总成侧的副电机6反向旋转所产生的负载。

如上所述，在本实施例的主副电机双速比结构中，由于主电机4要兼顾车速从低速到高速的全工作区域，采用较低的减速比；而副电机6主要滿足低速大扭矩的输出，因此与副电机6配套的齿轮所形成的速比就比主电机4配套的齿轮所形成的速比要大很多，从而获得更大的输出扭矩，以滿足车辆滿载爬坡的需求；当车辆在平坦道路上高速行驶时，副电机6通过高速比减速下的转速达到了自身上限时，控制器切断电源，使副电机6停止工作，主电机4单独驱动车辆高速行驶，位于副电机6的第二从齿轮19与第二从轴18之间的超越离合器21在被动旋转时断开，不将旋转力向副电机6输出，避免了车辆在高速行驶时副电机6成为主电机4的负载。其中，与后桥壳体1前后两侧连接的电机并不相同，其中一台额定转速较高和功率较大的电机是主电机4，另一台额定转速较低、功率较小的电机是副电机6，主电机4用于全工况，副电机6主要是在低速、爬坡、需要超大扭矩时使用，从而可使超大扭矩与90km以上的最高车速兼顾。

本发明实施例具有如下优点：

1、结构简洁，传动环节精简到极致，可大幅度提高效率，降低能耗；

2、全部组件的重量比以现有的四种技术方案显著减少，制造成本显著下降；

3、用主、副电机双速比技术方案，可满足车辆在满载爬坡时所需要的超大扭矩，还可兼顾最高车速超过90km/h的要求；

4、可使组件的疲劳寿命显著提高，达到车辆对无故障工作时间的要求。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种主副电机双速比电动汽车驱动桥，包括后车桥壳体和差速器总成，其特征在于：所述主副电机双速比电动汽车驱动桥还包括于后车桥壳体一侧安装于后车桥壳体中部的主驱动总成，和于后车桥壳体另一侧安装于后车桥壳体中部的副驱动总成，所述主驱动总成包括第一端盖、主电机以及第一传动组，所述第一端盖安装在后车桥壳体的侧面上，所述主电机于第一端盖的外部安装在第一端盖上，所述第一传动组内置在第一端盖内，且第一传动组与主电机连接，所述副驱动总成包括第二端盖、副电机以及第二传动组，所述第二端盖安装在后车桥壳体的侧面上，所述副电机于第二端盖的外部安装在第二端盖上，所述第二传动组内置在第二端盖内，且第二传动组与副电机连接，在第一传动组和第二传动组之间，于后车桥壳体内设有齿圈，所述差速器总成安装在齿圈内，使第一传动组和第二传动组分别与齿圈传动连接，并对齿圈构成夹持结构，其中，所述第二传动组上连接有超越离合器。

2.根据权利要求1所述的一种主副电机双速比电动汽车驱动桥，其特征在于：所述后车桥壳体的中部沿垂直后车桥壳体轴线的方向形成有两端均开口的容置腔，所述齿圈通过支架安装在容置腔内，且齿圈的圈面呈垂直于后车桥壳体的轴线设置，所述第一端盖通过螺栓安装且封闭在容置腔的一端口上，所述第二端盖通过螺栓安装且封闭在容置腔的另一端口上。

3.根据权利要求1或2所述的一种主副电机双速比电动汽车驱动桥，其特征在于：所述齿圈的一侧形成有供差速器总成集成安装的安装腔，使齿圈用于连接电动汽车轮胎系统的左半轴和右半轴。

4.根据权利要求2所述的一种主副电机双速比电动汽车驱动桥，其特征在于：所述第一端盖包括固定座和安装座，所述固定座呈于容置腔一端口处，贴合于后车桥壳体侧面上的圆形平面结构，所述安装座为固定座远离容置腔的侧面上，向远离后车桥壳体的方向延伸形成的平面结构，所述主电机安装在安装座的侧面上，其中，所述第二端盖的结构与第一端盖的结构一致。

5.根据权利要求4所述的一种主副电机双速比电动汽车驱动桥，其特征在于：所述固定座和安装座的内部形成有连通的传动腔，使传动组内置安装在传动腔内，所述传动腔于固定座靠近容置腔的侧面上形成有开口，使传动腔与容置腔呈连通设置。

6.根据权利要求5所述的一种主副电机双速比电动汽车驱动桥，其特征在于：所述第一传动组包括第一主轴、第一主齿轮、第一从轴、第一从齿轮以及第一传动齿轮，所述第一主轴和第一从轴均平行于后车桥壳体设置，且第一主轴的一端与主电机的输出端连接，所述第一主齿轮连接在第一主轴上，所述第一从齿轮和第一传动齿轮均连接在第一从轴上，使第一主齿轮与第一从齿轮呈啮合设置，且第一传动齿轮与齿圈呈啮合设置。

7.根据权利要求6所述的一种主副电机双速比电动汽车驱动桥，其特征在于：所述第一主轴和第一从轴的端部分别通过轴承安装在第一端盖的传动腔内侧壁上。

8.根据权利要求6所述的一种主副电机双速比电动汽车驱动桥，其特征在于：所述第二传动组包括第二主轴、第二主齿轮、第二从轴、第二从齿轮以及第二传动齿轮，所述第二主轴和第二从轴均平行于后车桥壳体设置，且第二主轴的一端与副电机的输出端连接，所述第二主齿轮连接在第二主轴上，所述第二从齿轮和第二传动齿轮均连接在第二从轴上，使第二主齿轮与第二从齿轮呈啮合设置，且第二传动齿轮与齿圈呈啮合设置，其中，所述第二传动齿轮与第一传动齿轮对齿圈构成夹持结构，且超越离合器安装在第二从齿轮上。

9.根据权利要求8所述的一种主副电机双速比电动汽车驱动桥，其特征在于：所述第二主轴和第二从轴的端部分别通过轴承安装在第二端盖的传动腔内侧壁上。

10.根据权利要求8所述的一种主副电机双速比电动汽车驱动桥，其特征在于：所述第一从齿轮的直径大于第一主齿轮和第一传动齿轮，所述第二从齿轮的直径大于第二主齿轮和第二传动齿轮。

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