CN115923493A - 一种适用于新能源商用车用分布式同轴电驱桥 - Google Patents

Abstract

本发明属于同轴电驱桥技术领域，且公开了一种适用于新能源商用车用分布式同轴电驱桥，分布式同轴驱桥由桥壳、轮边电机、轮边传动系统、盘式制动器以及上横梁和下横梁组成；轮边传动系统由一级减速器总成、轮边行星减速器以及轮毂总成组成。电机的输出轴与轮边输出轴进行同轴设计，大幅度降低动力系统占用空间，降低系统重量，缩短了传动链，提高了传动效率和NVH，通过轮边集成，降低驱动系统重量、节省动力性的布置空间、缩短动力传动链、提高传动效率；通过一级使用双中间平行轴结构设计，实现电机输出与轮边输出同轴布置，改善整桥NVH性能；通过使用上、下横梁机构形式，结构简单，成本低，生产易于实现。

Description

一种适用于新能源商用车用分布式同轴电驱桥

技术领域

本发明属于同轴电驱桥技术领域，具体为一种适用于新能源商用车用分布式同轴电驱桥。

背景技术

目前，随着新能源车的大力发展，新能源商用车也步入社会，目前市面上的新能源商用车动力系统通常采用直驱动力形式进行驱动，一般为电机或者电机配合变速器的形式，再配合传动轴和传统驱动桥共同组成新能源商用车的动力系统；而这种动力系统存在以下缺陷：

1.动力传动链长，占用布置空间大，同时系统重量重、传动效率低；

2.螺旋伞齿的驱动桥主减结构，不能充分利用制动回收能量，降低运行效率；

3.不能实现单轮驱动力控制，不能更好体现驱动防滑、车身稳定性控制等主动安全策略；同时单一动力源，电机故障车辆不能运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于新能源商用车用分布式同轴电驱桥，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于新能源商用车用分布式同轴电驱桥，分布式同轴驱桥由桥壳、轮边电机、轮边传动系统、盘式制动器以及上横梁和下横梁组成；

轮边传动系统由一级减速器总成、轮边行星减速器以及轮毂总成组成；

轮边电机的输出轴设置有主动轮和输出轮，且与轮边传动系统的一级减速器总成输入轴相连接；

主动轮和输出轮之间设置有功率分流双中间轴A和功率分流双中间轴B；

将驱动电机、传动系统、承载系统以及制动系统高度集成，集成后可以大幅度降低动力系统占用空间，降低系统重量，缩短了传动链；而且电机的输出轴与轮边输出轴进行了同轴设计，提高整桥的NVH性能。

优选地，所述一级减速器总成由减速壳、两级平行圆柱齿轮、箱体、齿轮架以及前端盖组成；

其中前端盖与电机端盖集成共用设计，其中两级平行圆柱齿轮传动由双中间轴结构来实现同轴功率分流，低速级的输出轴与传动轴相连接，将动力传递到轮边减速器的太阳轮，从而通过行星架、轮减壳、轮毂总成传递给车轮，进而驱动车辆行驶；

优选地，所述一级减速器总成还包括一级减速器箱体，一级减速器箱体上设置有制动器、轮毂总成、轮边减速器、齿圈以及上横梁、下横梁、油封、轮速传感器等附件安装点；

一级减速器总成利用大小不一样的齿轮速度转换，将电机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构；降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比。

优选地，所述轮边减速器主要由轮减壳、行星架、行星轮、行星轮轴、轴承、垫片、内齿圈、太阳轮和端盖等组成；

轮边减速器是市场上大批量应用场成熟产品，其中太阳轮与半轴集成，动力由太阳轮输入，行星架输出，内齿圈进行固定，通过轮边集成，降低驱动系统重量、节省动力性的布置空间、缩短动力传动链、提高传动效率。

优选地，所述轮毂总成主要由轮毂、轮毂轴承单元、制动盘、感应齿圈、轴承单元、车轮螺栓、O形圈等组成；

轮毂总成是市场上大批量应用的成熟产品，轴承压装在轮毂内部，感应齿圈压装在轮毂或制动鼓端部，制动鼓与轮毂进行连接，轮毂外侧还装有车轮螺栓。轮毂轴承与一级减速器箱体的半轴套管配合，是轮毂可以围绕半轴套管进行旋转运动；动力经轮边减速器行星架输出、通过轮减壳以及车轮螺栓传递给轮毂和车轮，从而驱动车辆行驶，借用市场成熟的轮边减速器、轮毂总成和制动器，降低开发成本，提高产品可靠性。

优选地，所述制动器主要由旋转部分、固定部分和调整机构组成，旋转部分为制动盘；固定部分包括制动蹄和制动底板，调整机构由偏心支、承销和调整凸轮组成；制动器的制动盘与轮毂相连接，制动器卡钳或者制动蹄片与一级减速器箱体相连接；

制动蹄片与制动鼓内侧通过摩擦产生制动力，利用与车身相连的非旋转元件和与车轮相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。

优选地，所述桥壳采用上横梁结构和下横梁结构与一级减速器箱体相连接，将左轮边传动系统和右轮边传动系统连接起来；

由于横梁的设计，上横梁和下横梁的结构在满足整桥性能的前提下，结构比较简单，成本低，生产易于实现。

优选地，所述轮毂轴承单元与一级减速器箱体的半轴套管配合，轴承单元包含轮毂轴承、润滑脂、密封圈等；

轮毂轴承单元压装在轮毂内部，感应齿圈压装在轮毂或制动盘端部，制动盘通过螺栓安装在轮毂上，轮毂外侧还压装有车轮安装螺栓。

本发明的有益效果如下：

提出一种适用新能源商用车的分布式同轴电驱桥结构，将驱动电机、传动系统、承载系统以及制动系统集成在一起，电机的输出轴与轮边输出轴进行同轴设计，大幅度降低动力系统占用空间，降低系统重量，缩短了传动链，提高了传动效率和NVH，通过轮边集成，降低驱动系统重量、节省动力性的布置空间、缩短动力传动链、提高传动效率；通过一级使用双中间平行轴结构设计，实现电机输出与轮边输出同轴布置，改善整桥NVH性能；通过使用上、下横梁机构形式，结构简单，成本低，生产易于实现。

附图说明

图1为本发明实物的正面结构示意图；

图2为本发明实物的俯视结构示意图；

图3为本发明实物的侧视结构示意图；

图4为本发明一级减速器箱体的内部结构示意图；

图5为本发明轮边电机的结构示意图；

图6为本发明齿轮同轴输出结构简图。

图中：1、轮边电机；2、盘式制动器；3、上横梁；4、下横梁；5、一级减速器总成；6、轮边减速器；7、轮毂总成；8、行星轮；9、太阳轮；10、感应齿圈；11、主动轮；12、输出轮；13、减速壳；14、一级减速器箱体；15、功率分流双中间轴A；16、功率分流双中间轴B。

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。

如图1至图6所示，本发明实施例提供了一种适用于新能源商用车用分布式同轴电驱桥，分布式同轴两档电驱桥由桥壳、轮边电机1、轮边传动系统、盘式制动器2以及上横梁3和下横梁4组成；

轮边传动系统由一级减速器总成5、轮边行星减速器6以及轮毂总成7组成；

轮边电机1的输出轴设置有主动轮11和输出轮12，且与轮边传动系统的一级减速器总成5输入轴相连接；

主动轮11和输出轮12之间设置有功率分流双中间轴A15和功率分流双中间轴B16；

将驱动电机、传动系统、承载系统以及制动系统高度集成，集成后可以大幅度降低动力系统占用空间，降低系统重量，缩短了传动链；而且电机的输出轴与轮边输出轴进行了同轴设计，提高整桥的NVH性能。

其中，一级减速器总成5由减速壳13、两级平行圆柱齿轮、箱体、齿轮架以及前端盖组成；

其中前端盖与电机端盖集成共用设计，其中两级平行圆柱齿轮传动由双中间轴结构来实现同轴功率分流，低速级的输出轴与传动轴相连接，将动力传递到轮边减速器6的太阳轮9，从而通过行星架、轮减壳、轮毂总成7传递给车轮，进而驱动车辆行驶；

其中，一级减速器总成5还包括一级减速器箱体14，一级减速器箱体14上设置有制动器、轮毂总成7、轮边减速器6、齿圈以及上横梁3、下横梁4、油封、轮速传感器等附件安装点；

一级减速器总成5利用大小不一样的齿轮速度转换，将电机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的机构；降速同时提高输出扭矩，扭矩输出比例按电机输出乘减速比。

其中，轮边减速器6主要由轮减壳、行星架、行星轮8、行星轮8轴、轴承、垫片、内齿圈、太阳轮9和端盖等组成；

轮边减速器6是市场上大批量应用场成熟产品，其中太阳轮9与半轴集成，动力由太阳轮9输入，行星架输出，内齿圈进行固定，通过轮边集成，降低驱动系统重量、节省动力性的布置空间、缩短动力传动链、提高传动效率。

其中，轮毂总成7主要由轮毂、轮毂轴承单元、制动盘、感应齿圈10、轴承单元、车轮螺栓、O形圈等组成；

轮毂总成7是市场上大批量应用的成熟产品，轴承压装在轮毂内部，感应齿圈10压装在轮毂或制动鼓端部，制动鼓与轮毂进行连接，轮毂外侧还装有车轮螺栓。轮毂轴承与一级减速器箱体14的半轴套管配合，是轮毂可以围绕半轴套管进行旋转运动；动力经轮边减速器6行星架输出、通过轮减壳以及车轮螺栓传递给轮毂和车轮，从而驱动车辆行驶，借用市场成熟的轮边减速器6、轮毂总成7和制动器，降低开发成本，提高产品可靠性。

其中，制动器主要由旋转部分、固定部分和调整机构组成，旋转部分为制动盘；固定部分包括制动蹄和制动底板，调整机构由偏心支、承销和调整凸轮组成；制动器的制动盘与轮毂相连接，制动器卡钳或者制动蹄片与一级减速器箱体14相连接；

制动蹄片与制动鼓内侧通过摩擦产生制动力，利用与车身相连的非旋转元件和与车轮相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。

其中，桥壳采用上横梁3结构和下横梁4结构与一级减速器箱体14相连接，将左轮边传动系统和右轮边传动系统连接起来；

由于横梁的设计，上横梁3和下横梁4的结构在满足整桥性能的前提下，结构比较简单，成本低，生产易于实现。

其中，轮毂轴承单元与一级减速器箱体14的半轴套管配合，轴承单元包含轮毂轴承、润滑脂、密封圈等；

轮毂轴承单元压装在轮毂内部，感应齿圈10压装在轮毂或制动盘端部，制动盘通过螺栓安装在轮毂上，轮毂外侧还压装有车轮安装螺栓。

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 (8)

1.一种适用于新能源商用车用分布式同轴电驱桥，其特征在于：分布式同轴驱桥由桥壳、轮边电机(1)、轮边传动系统、盘式制动器(2)以及上横梁(3)和下横梁(4)组成；

轮边传动系统由一级减速器总成(5)、轮边行星减速器(6)以及轮毂总成(7)组成；

轮边电机(1)的输出轴设置有主动轮(11)和输出轮(12)，且与轮边传动系统的一级减速器总成(5)输入轴相连接；

主动轮(11)和输出轮(12)之间设置有功率分流双中间轴A(15)和功率分流双中间轴B(16)。

2.根据权利要求1所述的一种适用于新能源商用车用分布式同轴电驱桥，其特征在于：所述一级减速器总成(5)由减速壳(13)、两级平行圆柱齿轮、箱体、齿轮架以及前端盖组成。

3.根据权利要求1所述的一种适用于新能源商用车用分布式同轴电驱桥，其特征在于：所述一级减速器总成(5)还包括一级减速器箱体(14)，一级减速器箱体(14)上设置有制动器、轮毂总成(7)、轮边减速器(6)、齿圈以及上横梁(3)、下横梁(4)、油封、轮速传感器等附件安装点。

4.根据权利要求3所述的一种适用于新能源商用车用分布式同轴电驱桥，其特征在于：所述轮边减速器(6)主要由轮减壳、行星架、行星轮(8)、行星轮(8)轴、轴承、垫片、内齿圈、太阳轮(9)和端盖等组成。

5.根据权利要求1所述的一种适用于新能源商用车用分布式同轴电驱桥，其特征在于：所述轮毂总成(7)主要由轮毂、轮毂轴承单元、制动盘、感应齿圈(10)、轴承单元、车轮螺栓、O形圈等组成。

6.根据权利要求3所述的一种适用于新能源商用车用分布式同轴电驱桥，其特征在于：所述制动器主要由旋转部分、固定部分和调整机构组成，旋转部分为制动盘；固定部分包括制动蹄和制动底板，调整机构由偏心支、承销和调整凸轮组成；制动器的制动盘与轮毂相连接，制动器卡钳或者制动蹄片与一级减速器箱体(14)相连接。

7.根据权利要求1所述的一种适用于新能源商用车用分布式同轴电驱桥，其特征在于：所述桥壳采用上横梁(3)结构和下横梁(4)结构与一级减速器箱体(14)相连接，将左轮边传动系统和右轮边传动系统连接起来。

8.根据权利要求5所述的一种适用于新能源商用车用分布式同轴电驱桥，其特征在于：所述轮毂轴承单元与一级减速器箱体(14)的半轴套管配合，轴承单元包含轮毂轴承、润滑脂、密封圈等。

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