CN114502410A - 用于平行电动车桥齿轮组件的轴承支撑 - Google Patents

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Abstract

轴承(72、74)布置用于具有电动马达的驱动单元(10)，该驱动单元用于为车辆的电动车桥和车轮组件提供驱动。驱动单元包括一对轴承和减速齿轮组件(12)，减速齿轮组件具有安装到马达的主轴并与其同轴的第一驱动齿轮，以及可旋转地联接到第一驱动齿轮并安装到中间轴并与其同轴以形成中间轴组件的第一从动齿轮。减速齿轮组件包括安装到中间轴并与中间轴同轴的第二驱动齿轮，以及与第二驱动齿轮可旋转地联接的第二从动齿轮。所述成对轴承中的第一轴承安装到隔板并在第一从动齿轮和第二驱动齿轮之间安装到所述中间轴组件上，以减小在第一轴承和第二轴承之间的距离。

Description

用于平行电动车桥齿轮组件的轴承支撑
技术领域
本公开涉及一种用于车辆的电动车桥的齿轮组件。
背景技术
用于机动车辆的电动车桥的驱动单元通常包括减速齿轮箱，或更一般地，包括减速齿轮组件或齿轮装置，以降低马达的速度或旋转运动。降低的速度转变为传递到车辆车轮的增加的扭矩。齿轮组件通常由多个轴承支撑，并且必须配合在用于车辆的驱动单元的有限空间内。电动车桥可以是电动马达车辆或混合动力电动车辆(HEV)的一部分。
发明内容
根据一个实施例，公开了一种用于车辆的电动车桥的驱动单元，该驱动单元具有用于向车轮组件提供驱动的电动马达。驱动单元包括具有隔板部分的外壳、由马达驱动的主轴和联接到主轴的减速齿轮组件，减速齿轮组件具有第一级齿轮组件、中间轴和第二级齿轮组件。第一级齿轮组件具有安装到主轴并与主轴同轴的第一驱动齿轮，以及可旋转地联接到第一驱动齿轮并安装到中间轴且与中间轴同轴的第一从动齿轮。第二级齿轮组件具有安装到中间轴并与中间轴同轴的第二驱动齿轮，以及与第二驱动齿轮可旋转地联接的第二从动齿轮。第一从动齿轮、第二驱动齿轮和中间轴形成中间轴组件。中间轴组件包括成对轴承。所述成对轴承中的第一轴承安装到外壳的隔板部分并且在第一从动齿轮和第二驱动齿轮之间安装到中间轴组件。
在一些实施例中，第一轴承安装在外壳的隔板部分和第一从动齿轮之间。第一从动齿轮和第二驱动齿轮也可以与中间轴成一体。
在一些实施例中，第一从动齿轮和第一轴承安装到中间轴的与马达轴向相邻的近端，并且该成对轴承中的第二轴承安装在外壳和中间轴的远端之间。轴承可以是固定轴承对、浮动轴承对或调整轴承对的各种组合中的任何一种。
在一些实施例中，第一轴承构造成支撑在朝向中间轴的近端的方向上的轴向载荷，并且第二轴承构造成支撑在朝向中间轴的远端的方向上的轴向载荷。中间轴可以从第一从动齿轮连续地延伸到第二驱动齿轮，并且可以平行于主轴并且与主轴径向间隔开。
在一些实施例中，外壳的隔板部分构造成通过轴承可旋转地支撑联接到第二从动齿轮的差动单元的一端，用于将驱动传递到车轮组件。第二从动齿轮的旋转速度可以小于第一从动齿轮的旋转速度。主轴可以直接或间接地连接到马达。
附图说明
现在将通过示例的方式参考示出本申请的示例实施例的附图，其中：
图1示出了根据本公开的实施例的用于车辆的电动车桥的驱动单元的横截面图；
图2示出了图1的一部分的特写横截面图；
图3示出了本公开的一个实施例的轴承损坏与第一轴承到第一从动齿轮的轴向距离相比的曲线图；和
图4示出了本公开的另一个实施例的轴承损坏与第一轴承到第一从动齿轮的轴向距离相比的曲线图。
在不同的附图中可以使用类似的附图标记来表示类似的部件。
具体实施方式
本公开针对一种用于机动车辆的电动车桥的驱动单元，机动车辆包括电池电动马达车辆(BEV)和混合动力电动车辆(HEV)。具体地，本公开针对用于支撑在驱动单元中的减速齿轮组件的轴承的构造。
一些电动车桥或电车桥(eAxles)包括减速齿轮箱或齿轮组件，该减速齿轮箱或齿轮组件联接到电动马达以增加扭矩并降低待传递到车辆的车轮的速度。齿轮箱通常由布置在平行轴线中的两个斜齿轮或直齿轮级组成。第一级的从动齿轮和第二级的驱动齿轮可以附接到由两个轴承支撑的中间轴。一种传统的布置是使齿轮彼此相邻并且一个轴承支撑中间轴的每个外端。这种布置可以通过固定/浮动、浮动或调整的轴承布置进行轴向固定。
根据本公开的实施例，通过移动在第一级的从动齿轮附近支撑中间轴的轴承的位置来改进用于减速齿轮组件的轴承布置。具体而言，该轴承安装到外壳的隔板部分并安装到放置在第一级的从动齿轮和第二级的驱动齿轮之间的中间轴组件上。在一个实施例中，轴承安装到外壳并安装到第一级的从动齿轮。因此，外壳通过轴承支撑中间轴。第二轴承位于中间轴的远端处。通过减少在第一轴承和第二驱动齿轮之间的距离，使每个轴承的疲劳寿命更加平衡。小齿轮(第二级的驱动齿轮)的负载通常远高于大齿轮(第一级的从动齿轮)的负载。减少在轴承之间的距离还可以通过实现更紧凑的封装来改进驱动单元。也可以减少公差叠加，从而降低轴承的噪音。
图1是根据本公开的一个实施例的驱动单元10和减速齿轮组件12的横截面图。驱动单元10具有外壳14。外壳14可以由外壳段的组件组成。外壳14包含电动马达16和减速齿轮组件12。虽然图1示出了减速齿轮组件12位于马达16的左侧，但是应当理解，根据参考系，减速齿轮组件12可以位于马达16的右侧。因此，在本说明书或权利要求书中采用的方向性参考，例如左、右、顶、底、上、下等，用于便于描述，并且不打算在任何方面限制本发明的范围。
左输出轴20和右输出轴22从外壳14延伸并支撑用于连接和传递扭矩到相应的左和右轮组件(未示出)的左轮毂24和右轮毂26。左输出轴20和右输出轴22通过诸如差动单元30的组件连接到减速齿轮组件12和马达16。如图所示，右输出轴22与驱动单元10的主轴32同轴并且可旋转地支撑在主轴32内。主轴32也可称为并可以等同于驱动单元10的马达轴或驱动轴。
减速齿轮组件12操作以降低旋转速度并增加由马达16提供给差速单元的扭矩。减速齿轮组件12包括围绕中间轴42布置的第一级齿轮组件38和第二级齿轮组件40。具体地，第一级齿轮组件38包括第一驱动齿轮50和第一从动齿轮52。第一从动齿轮齿轮52和中间轴42形成中间轴组件。第一驱动齿轮50安装到主轴或马达轴32并与主轴或马达轴同轴。在一个实施例中，第一驱动齿轮50与主轴或马达轴32成一体并形成为主轴或万达轴的一部分。第一从动齿轮52安装到中间轴42并且与中间轴同轴，并且与第一驱动齿轮50可旋转地联接。在一些实施例中，第一从动齿轮52与中间轴42成一体并且形成为中间轴的一部分。如图所示，第一从动齿轮52安装到中间轴42的近端54，即轴的与马达16轴向相邻的端部。
中间轴42与主轴或马达轴32径向间隔开并平行于主轴或马达轴。第一级齿轮组件38的第一驱动齿轮50联接到马达16，并且第一级齿轮组件38的第一从动齿轮52联接到中间轴42。第二级齿轮组件40的第二驱动齿轮58联接到中间轴42，并且第二级齿轮组件40的第二从动齿轮60也与差动单元30的壳体44联接，用于驱动左输出轴20和右输出轴22。第一级齿轮组件38的齿轮50、52和第二级齿轮组件40中的齿轮58、60可以是斜齿轮或直齿轮。
如上所述，第二级齿轮组件40包括第二驱动齿轮58和第二从动齿轮60。第二驱动齿轮58安装到中间轴42并且与中间轴同轴。在一个实施例中，第二驱动齿轮58与中间轴42成一体并且形成为中间轴的一部分。因此，第二驱动齿轮58和第一从动齿轮52具有相同的旋转轴线。在一个实施例中，中间轴42从第一从动齿轮52连续地延伸到第二驱动齿轮58。第二从动齿轮60与第二驱动齿轮58可旋转地联接。第二从动齿轮60也安装到差动单元30的壳体44并由壳体支撑，以将扭矩从减速齿轮组件12传递到差动单元30和左右车轮。
如图1所示，差动单元30由外壳壁隔板62支撑，该外壳壁隔板可以是外壳14的一部分并且具有与主轴32相同的旋转轴线。差动单元30通常由两个轴承64、66支撑，轴承64、66可以是圆锥滚子轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、或深沟和圆柱滚子轴承的组合。同样，主轴或马达轴32由在马达16的相对侧上轴向隔开的至少两个轴承68、70支撑。与轴承64、66类似，支撑主轴或马达轴32的轴承68、70可以是球轴承、圆锥滚子轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、或深沟和圆柱滚子轴承的组合。
用于中间轴42的一对轴承在图1和图2的特写视图中示出。该对包括第一轴承72和第二轴承74。第一轴承72和第二轴承74可以是深沟球轴承、圆柱滚子轴承、角接触球轴承或圆锥滚子轴承。第一轴承72在中间轴42的近端附近安装到外壳14和所述第一从动齿轮52。第二轴承74在中间轴42的远端76处安装在外壳14和中间轴42之间。
具体地，在一个实施例中，第一轴承72的内圈80安装到第一从动齿轮52的轴部82的外圆周表面。内圈80可以相对于中间轴42轴向固定在保持环84和由第一从动齿轮52限定的第一肩部86之间。第一轴承72的外圈88安装到外壳14，并且具体地安装到外壳14的朝减速齿轮组件12径向向内延伸的部分90上。在一个实施例中，如图1所示，外壳14的该部分90还可以形成支撑差动单元30的外壳壁隔板62。在一个实施例中，外圈88抵靠由外壳14的隔板部分90限定的第一肩部92而向右(即在朝向中间轴42的近端54的方向上)轴向固定。
第二轴承74能够以已知构造保持在外壳14和中间轴42之间，如图1和图2所示。在一个实施例中，第二轴承74的内圈98与远端76相邻地安装到中间轴42。第二轴承74的外圈100安装到外壳14的内表面。第二轴承74的外圈100可以抵靠由外壳14限定的第二肩部102而向左(即在朝向中间轴42的远端的方向上)轴向固定。
因此，在一个实施例中，第一轴承72和第二轴承74中的每一个可以相对于中间轴42的相应近端54和远端76在一个方向上固定。在其他实施例中，第一轴承72可以是固定轴承，第二轴承74可以构造为浮动轴承。可替代地，第二轴承74可以是固定轴承，而第一轴承72可以是浮动轴承。
在一些实施例中，第一轴承72和第二轴承74可以是下表1中所示的类型和构造。
Figure BDA0003551473280000041
Figure BDA0003551473280000051
表1：根据本公开的实施例的第一轴承和第二轴承72、74的构造
图3和图4显示曲线图300、400，其说明第一轴承72和第二轴承74相对于第一从动齿轮52的不同轴向位置的轴承损坏减少程度。第一轴承72表示为右手或RH轴承，并且第二轴承74表示为左手或LH轴承。随着距离“x”减小并变为负值，即第一轴承72定位至相对于第一从动齿轮52的左侧，可以看出两个轴承的损坏都减少了。LH或第二轴承74的损坏减少比RH或第一轴承72的损坏增加更显着，因此平衡了第一轴承72和第二轴承74之间的损坏。图3表示固定的第一轴承72和浮动的第二轴承74。图4表示第一轴承72和第二轴承74中的每一个相对于中间轴42的相应近端和远端在一个方向上固定并且是预加载的(称为调整轴承布置)。
可以对所描述的实施例进行某些调适和修改。因此，以上论述的实施例被认为是说明性的而不是限制性的。本文所述的驱动单元部件和轴承的其他组合和构造可以包括在本公开的范围内。

Claims (14)

1.一种用于车辆的电动车桥的驱动单元，所述驱动单元具有用于为车轮组件提供驱动的 电动马达，所述驱动单元包括：外壳，其具有隔板部分；主轴，其由所述马达驱动；减速齿轮组件，其联接到所述主轴，所述减速齿轮组件具有第一级齿轮组件、中间轴和 第二级齿轮组件；和成对轴承；所述第一级齿轮组件具有，第一驱动齿轮，其安装到所述主轴并与所述主轴同轴，以及第一从动齿轮，其可旋转地联接到所述第一驱动齿轮并且安装到所述中间轴并且与所 述中间轴同轴，所述第二级齿轮组件具有，第二驱动齿轮，其安装到所述中间轴并与所述中间轴同轴，以及第二从动齿轮，其与所述第二驱动齿轮可旋转地联接，所述第一从动齿轮、所述第二驱 动齿轮和所述中间轴形成中间轴组件；和所述成对轴承中的第一轴承安装到所述外壳的隔板部分并且在所述第一从动齿轮和 第二驱动齿轮之间安装到所述中间轴组件。
根据权利要求1所述的驱动单元，其中，所述第一轴承安装在所述外壳的隔板部分和所述第一从动齿轮之间。
2.根据权利要求1或2所述的驱动单元，其中，所述第一从动齿轮与所述中间轴成一体。
3.根据权利要求1至3中任一项所述的驱动单元，其中，所述第一从动齿轮和所述第一轴承安装到所述中间轴的与所述马达轴向相邻的近端，并且其中所述成对轴承的第二轴承安装在所述外壳和所述中间轴的远端之间。
4.根据权利要求4所述的驱动单元，其中，所述第一轴承包括固定轴承或浮动轴承中的一个，并且其中，所述第二轴承包括固定轴承或浮动轴承中的另一个。
5.根据权利要求4所述的驱动单元，其中，所述第一轴承构造成支撑在朝向所述中间轴的近端的方向上的轴向载荷，并且其中，所述第二轴承构造成支撑在朝向所述中间轴的远端的方向上的轴向载荷。
6.根据权利要求1至6中任一项所述的驱动单元，其中，所述第二驱动齿轮与所述中间轴成一体。
7.根据权利要求7所述的驱动单元，其中，所述中间轴从所述第一从动齿轮连续地延伸到所述第二驱动齿轮。
8.根据权利要求1至8中任一项所述的驱动单元，其中，所述成对轴承构造成仅将所述中间轴组件支撑在所述外壳内。
9.根据权利要求1至9中任一项所述的驱动单元，其中，所述中间轴平行于所述主轴并且与所述主轴径向间隔开。
10.根据权利要求10所述的驱动单元，其中，所述外壳的隔板部分构造成可旋转地支撑联接到所述第二从动齿轮的差动单元的一端，用于将驱动传递到所述车轮组件。
11.根据权利要求1至11中任一项所述的驱动单元，其中，所述第二从动齿轮的旋转速度小于所述第一从动齿轮的旋转速度。
12.根据权利要求1至12中任一项所述的驱动单元，其中，所述第一驱动齿轮与所述主轴成一体。
13.根据权利要求1至13中任一项所述的驱动单元，还包括花键，所述花键可操作地连接到所述主轴和所述第一从动齿轮，用于驱动所述第一从动齿轮。
14.根据权利要求1至14中任一项所述的驱动单元，其中，所述主轴直接可操作地连接到所述马达。
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