CN116529107A - 一种安装有弹簧动力系的多速变速驱动桥及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了车辆、用于车辆的动力系以及将动力系安装到车辆底盘上的方法。一种车辆包括底盘、多个车轮和动力系。底盘沿着纵轴从第一端延伸到与第一端相对布置的第二端。多个车轮在第一端和第二端之间耦接到底盘，并被配置成围绕旋转轴旋转。动力系在第一端与第二端之间横向于纵轴安装到底盘。动力系被配置成在车辆被使用时驱动多个车轮围绕旋转轴旋转。

Description

一种安装有弹簧动力系的多速变速驱动桥及其方法

本申请要求于2020年7月14日提交的，申请序列号为No.16/928,235，名称为“一种安装有弹簧动力系的多速变速驱动桥及其方法”的美国专利申请的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

总体来说，本公开涉及用于车辆的动力系配置，并且更具体地涉及用于电动车辆的动力系配置。

背景技术

结合到车辆中的动力系可以包括一个或多个驱动单元和耦接到一个或多个驱动单元的变速驱动桥。在一些配置中，变速驱动桥的一个或多个部件可能在车辆被使用时经受施加到车辆的车轮的振动载荷。因此，使动力系的变速驱动桥的部件的振动最小化仍然是一个值得关注的领域。

发明内容

本公开可以包括以下特征中的一个或多个及其组合。

根据本公开的一个方面，车辆可以包括底盘、多个车轮和动力系。所述底盘可以沿着纵轴从第一端延伸到与第一端相对布置的第二端。所述多个轮子可以在所述第一端和所述第二端之间耦接到所述底盘，并且被配置成围绕旋转轴旋转。所述动力系可以在所述第一端和所述第二端之间横向于所述纵轴安装到所述底盘，并且被配置成在所述车辆被使用时驱动所述多个车轮围绕所述旋转轴旋转。所述动力系可以包括驱动单元和变速驱动桥，所述驱动单元用于产生旋转动力，所述变速驱动桥耦接到所述驱动单元以从所述驱动单元接收旋转动力并将旋转动力传递到所述多个车轮。所述变速驱动桥可以包括变速器和车轴总成，所述车轴总成耦接至所述变速器，所述车轴总成具有多个驱动轴，所述多个驱动轴沿着所述旋转轴延伸并且各自耦接至所述多个车轮中的一个车轮。所述变速器可以与所述旋转轴间隔开，以在所述车辆被使用时将所述变速器与传递至所述车轴总成的振动载荷隔离。

在一些实施例中，所述驱动单元可以包括电动马达，并且所述变速器可以包括变速器齿轮装置，并且所述电动马达和所述变速器齿轮装置可以至少部分地由公共的壳体包围，所述公共的壳体与所述旋转轴间隔开，以在所述车辆被使用时将所述变速器齿轮装置以及所述电动马达与传递到所述车轴总成的振动载荷隔离。所述动力系可以包括逆变器，所述逆变器连接到所述壳体，使得所述逆变器与所述旋转轴间隔开，以在所述车辆被使用时将所述逆变器与传递到所述车轴总成的振动载荷隔离。另外，在一些实施例中，所述壳体可以通过子框架安装到所述底盘，并且所述子框架包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板附连到所述壳体的一侧并且附连到所述底盘，所述第二安装板附连到所述壳体的与一侧相对的另一侧并且附连到所述底盘。

在一些实施例中，所述变速驱动桥可以包括差动器，所述差动器耦接到所述变速器并且耦接到所述车轴总成的多个驱动轴，以将旋转动力从所述变速器传递到所述车轴总成，并且所述差动器可以容纳在完全围绕所述旋转轴延伸的减速箱内。所述减速箱可以耦接到壳体，所述壳体至少部分地包围所述驱动单元和所述变速器，并且所述减速箱和所述壳体可以分别是单独的部件。另外，在一些实施例中，所述驱动单元和所述变速器可以至少部分地作为所述动力系的簧载质量，并且所述车轴总成可以至少部分地作为所述动力系的非簧载质量。

在一些实施例中，所述车轴总成可包括耦接到所述多个驱动轴中的第一驱动轴的第一车轮安装块及耦接到所述多个驱动轴中的第二驱动轴的第二车轮安装块，且所述第一车轮安装块及所述第二车轮安装块中的每一个可完全围绕所述旋转轴延伸且被配置成与所述多个车轮中的一个相互作用。所述车辆还可以包括悬架，所述悬架具有安装到所述底盘的第一悬架连杆装置和安装到所述底盘的第二悬架连杆装置，并且所述第一悬架连杆装置可以接触所述第一车轮安装块，并且所述第二悬架连杆装置可以接触所述第二车轮安装块。所述悬架可以包括耦接至所述第一车轮安装块和所述第二车轮安装块的梁，所述梁沿着所述底盘的所述纵轴至少部分地从所述旋转轴偏移。另外，在一些实施例中，所述变速驱动桥可以包括耦接在所述车轴总成的所述第一驱动轴与所述第二驱动轴之间的差动器，所述差动器至少部分地围绕所述旋转轴布置。

根据本公开的另一方面，一种用于车辆的动力系可以包括驱动单元和变速驱动桥，所述车辆具有底盘和多个车轮，所述底盘沿着纵轴从第一端延伸到与所述第一端相对布置的第二端，所述多个车轮在所述第一端和所述第二端之间耦接到所述底盘，所述多个车轮被配置成围绕旋转轴旋转。所述驱动单元可以产生旋转动力。所述变速驱动桥可以耦接到所述驱动单元以从所述驱动单元接收旋转动力并将旋转动力传递到所述多个车轮。所述变速驱动桥可以包括变速器和车轴总成，所述车轴总成耦接到所述变速器，所述车轴总成具有多个驱动轴，所述多个驱动轴沿着所述旋转轴延伸并且各自耦接到所述多个车轮中的一个车轮。所述变速器相对于所述旋转轴的定位使得在所述动力系被使用时将所述变速器与传递到所述车轴总成的振动载荷隔离。

在一些实施例中，所述驱动单元可以包括电动马达，并且所述变速器可以包括传动齿轮装置，并且所述电动马达和所述变速器齿轮装置可以至少部分地由公共的壳体包围，所述公共的壳体相对于所述旋转轴的定位使得在所述动力系被使用时将所述变速器齿轮装置以及所述电动马达与传递到所述车轴总成的振动载荷隔离。所述动力系还可以包括逆变器，所述逆变器耦接到所述壳体，所述逆变器相对于所述旋转轴的定位使得在所述动力系被使用时将所述逆变器与传递到所述车轴总成的振动载荷隔离。另外，在一些实施例中，所述变速驱动桥可以包括差动器，所述差动器耦接到所述变速器并且耦接到所述车轴总成的所述多个驱动轴，以将旋转动力从所述变速器传递到所述车轴总成，并且所述差动器可以容纳在耦接到所述壳体并完全围绕所述旋转轴延伸的减速箱内。

在一些实施例中，所述车轴总成可包括耦接到所述多个驱动轴中的第一驱动轴的第一车轮安装块及耦接到所述多个驱动轴中的第二驱动轴的第二车轮安装块，且所述第一车轮安装块及所述第二车轮安装块中的每一个可完全围绕所述旋转轴延伸且被配置成与所述多个车轮中的一个相互作用。在所述动力系被使用时，所述第一车轮安装块和所述第二车轮安装块中的每一个可以接触所述车辆的悬架的悬架连杆装置。

根据本公开的又一方面，一种将动力系安装到车辆的底盘的方法可以包括：将所述动力系的驱动单元和所述动力系的变速器安装到所述底盘，使得所安装的驱动单元和所安装的变速器横向于由所述底盘限定的纵轴，将所述动力系的车轴总成安装到所述底盘，使得所安装的车轴总成横向于所述纵轴并且至少部分地与所述车辆的多个车轮的旋转轴对准。以及确保所安装的驱动单元和所安装的变速器在竖直方向上定位在所述旋转轴上方，以在所述车辆被使用时将所安装的驱动单元和所安装的变速器与传递到所述车轴总成的振动载荷隔离。

在一些实施例中，将所述动力系的所述驱动单元和所述动力系的所述变速器安装到所述底盘的步骤可以包括利用子框架将所述驱动单元和所述变速器安装到所述底盘，并且利用所述子框架将所述驱动单元和所述变速器安装到所述底盘的步骤可以包括将所述子框架的安装板附连到所述底盘并且附连到所述驱动单元和所述变速器共用的壳体。将所述动力系的所述车轴总成安装到所述底盘的步骤可以包括使所述车轴总成的车轮安装块和驱动轴沿着所述旋转轴与所述多个车轮对准，并且将所述车辆的悬架的悬架连杆装置附连到所述车轮安装块。

通过以下对示例性实施例的描述，本公开的这些和其他特征将变得更加明显。

附图说明

在附图中以示例的方式而不是以限制的方式来说明这里描述的发明。为了说明的简单和清楚，图中所示的元件不一定按比例绘制。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可能相对于其他元件被夸大。此外，在认为适当的情况下，在附图之间重复附图标记，以指示对应或类似的元件。

图1是适于在车辆中使用的动力系的透视图；

图2是结合有图1的动力系的车辆的俯视图；

图3是从车辆上方截取的图2车辆的透视图；

图4是从车辆下方截取的图2车辆的透视图；

图5是从车辆前方截取的图2车辆的正视图；

图6是从车辆后方截取的图2车辆的正视图；

图7是从车辆侧面截取的图2车辆的正视图；以及

图8是将图1的动力系安装到车辆底盘的方法的简化流程图。

具体实施方式

尽管本公开的概念可接受各种修改和替代形式，但其具体实施例已在附图中以示例的方式示出，并将在此详细描述。然而，应该理解，并不打算将本公开的概念限制于所公开的特定形式，而是相反，该意图是覆盖与本公开和所附权利要求一致的所有修改、等同物和替代方案。

说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用表明所描述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施例可以或可以不一定包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定指代相同的实施例。而且，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，认为结合其他实施例实现这种特征、结构或特性在本领域技术人员的知识范围内，无论是否明确描述。另外，应当理解，以“至少一个A、B和C”的形式包括在列表中的项目可以表示(A)；(B)；(C)；(A和B)；(A和C)；(B和C)；或(A、B和C)。类似地，以“A、B或C中的至少一个”的形式列出的项目可以表示(A)；(B)；(C)；(A和B)；(A和C)；(B和C)；或(A、B和C)。

在附图中，为了便于描述，一些结构或方法特征，例如表示装置、模块、指令块和数据元素的特征，可以以特定的布置和/或顺序显示。然而，应当理解，可能不需要这样的特定布置和/或排序。相反，在一些实施例中，这些特征可以以不同于示例性附图中所示的方式和/或顺序来布置。另外，在特定附图中包括结构或方法特征并不意味着在所有实施例中都需要这样的特征，并且在一些实施例中，可以不包括这样的特征或者可以与其他特征组合。

在一些实施例中，用于表示方法的方框的示意性元素可以由用户手动执行。在其他实施例中，可以使用任何合适形式的机器可读指令(诸如软件或固件应用、程序、功能、模块、例程、进程、过程、插件、小应用程序、小部件、代码片段和/或其他)来自动实现那些示意性元素，并且每个这样的指令可以使用任何合适的编程语言、库、应用编程接口(API)和/或其他软件开发工具来实现。例如，在一些实施例中，示意性元素可以使用Java、C++和/或其他编程语言来实现。类似地，用于表示数据或信息的示意性元素可以使用任何合适的电子布置或结构来实现，例如寄存器、数据存储、表、记录、阵列、索引、散列、映射、树、列表、图形、文件(任何文件类型)、文件夹、目录、数据库和/或其他。

此外，在附图中，在连接元素(诸如实线或虚线或箭头)用于示出两个或更多个其他示意性元素之间的连接、关系或关联的情况下，不存在任何这样的连接元素并不意味着不存在连接、关系或关联。换句话说，元素之间的一些连接、关系或关联可能未在附图中示出，以便不混淆本公开。另外，为了便于说明，可以使用单个连接元素来表示元素之间的多个连接、关系或关联。例如，在连接元素表示信号、数据或指令的通信的情况下，本领域技术人员应当理解，这种元素可以根据需要表示一个或多个信号路径(例如，总线)以实现通信。

现在参考图1和图2，示例性动力系100(参见图1)适于在车辆200(参见图2)中使用。在示例性实施例中，动力系100体现为或包括一组装置，这些装置能够协作地产生旋转动力并将旋转动力传输到车辆200的车轮220，以在其使用中推进车辆200。如下面参考图2所述，动力系100横向于纵轴LA安装到车辆200的底盘或主框架202，底盘202沿着纵轴LA延伸。结果，动力系100横向于车辆200的行驶方向TD布置，并且动力系100可以说具有相对于底盘202的横向安装布置。

应当理解，示例性车辆200和包括在其中的动力系100可以用于各种应用中。在一些实施例中，车辆200可以体现为或包括消防和紧急车辆、垃圾车辆、客车、休闲车辆或机动车辆、市政和/或服务车辆、农用车辆、采矿车辆、专业车辆、能源车辆、防御车辆、港口服务车辆、建筑车辆以及运输和/或公交车辆，仅举几例。另外，在一些实施例中，动力系100可以适于与拖拉机、前端装载机、铲运机系统、切割机和粉碎机、干草和饲草设备、种植设备、播种设备、喷洒器和施用器、耕作设备、多用途车辆、割草机、自卸车、反铲挖土机、轨道式装载机、履带式装载机、推土机、挖掘机、机动平地机、滑移转向机、拖拉机装载机、轮式装载机、耙、曝气器、打桩机、集束器、运输机、收割机、摆动机、转向节臂装载机、柴油发动机、轮轴、行星齿轮驱动器、泵驱动器、变速器、发电机和船用发动机以及其他合适的设备一起使用或结合到其中。

在示例性实施例中，动力系100包括驱动单元110(在图1中以虚线示出)以产生旋转动力。驱动单元110可以体现为或包括能够产生旋转动力的任何装置或装置的集合，旋转动力可以被传输到车轮220以驱动车辆200的移动。示例性驱动单元110体现为或包括一个或多个电动马达112。因为动力系100结合一个或多个电动马达或动力装置，所以至少在一些实施例中，车辆200体现为或包括电动车辆。在任何情况下，驱动单元110的操作可以由包括一个或多个处理器和一个或多个存储器装置的发动机控制模块(未示出)控制。

示例性动力系100还包括变速驱动桥120，变速驱动桥120耦接到驱动单元110以从驱动单元110接收旋转动力并将旋转动力传递到车轮220。变速驱动桥120可以体现为或包括能够从驱动单元110接收旋转动力并将旋转动力传递到车轮220的任何装置的集合。在示例性实施例中，变速驱动桥120包括变速器130(在图1中以虚线示出)、耦接到变速器130的差动器140(在图1中以虚线示出)以及耦接到差动器140的车轴总成150。车轴总成150包括驱动轴152、154，驱动轴152、154各自耦接到车轮220中的一个车轮，并且各自沿着旋转轴RA延伸并与旋转轴RA对齐，车轮220在车辆200被使用时围绕旋转轴RA旋转。变速器130与旋转轴RA间隔开，从而从旋转轴RA偏移，以在车辆200被使用时将变速器130与传递到车轴总成150的振动载荷隔离。

在一些实施例中，如图1、图5和图6所示，例如，驱动单元110和变速器130在垂直方向上定位在旋转轴RA的正上方，从而从旋转轴RA偏移。另外，在一些实施例中，驱动单元110和变速器130可以沿着纵轴LA与旋转轴RA间隔开。此外，在一些实施例中，驱动单元110和变速器130可以相对于旋转轴RA定位，以在动力系100被使用时将驱动单元110和变速器130与传递到车轴总成150的振动载荷隔离，正如下文即将讨论的那样。在这样的实施例中，驱动单元110和变速器130可以直接安装在旋转轴RA上或与旋转轴RA间隔开。

应当理解，在车辆的使用中，施加到车辆的车轮的振动载荷(例如，由于表面坡度、表面组成、起伏、凹陷、碎屑和/或异物积聚等)可以被传递到耦接到车轮的轴。在一些动力系配置中，特别是其中一个或多个驱动单元和/或变速器与耦接到车轮的车轴成直线安装的配置中，驱动单元和/或变速器可能承受从车轮或轨道传递到车轴的振动载荷。这些动力系配置可能与驱动单元和/或变速器的各种部件(例如一个或多个壳体或外壳、轴承、齿轮、电力电子器件和电路)的不期望的振动相关联。

在一些动力系配置中，一个或多个驱动单元和/或变速器与车轴的直线安装可以增加动力系的非簧载质量。出于本公开的目的，动力系的非簧载质量是指直接连接到车辆悬架的动力系的质量，而动力系的簧载质量是指由车辆悬架支撑的动力系的质量。增加的非簧载质量可能会导致降低的行驶质量、降低的牵引力和增加的车轮跳动以及其他缺点，或者与上述缺点相关联。

在一些动力系配置中，车辆悬架的移动可能使各种电缆和/或流体管线到动力系的部件的布线复杂化。例如，由于悬架行程，电缆和/或流体管线到各种动力系部件(例如，功率逆变器、油冷却器、控制模块、输入/输出接口等)的布线可能需要考虑应变消除措施以避免部件故障，从而引入不期望的成本和设计复杂性。

在一些动力系配置中，诸如结合内燃机的那些配置，例如，变速驱动桥可能需要准双曲面齿轮或锥齿轮以将扭矩传递到车轴。由于填隙和齿隙测量，包括准双曲面齿轮或锥齿轮可能导致性能效率的降低和/或设计复杂性的增加或与之相关联。

在一些动力系配置中，变速驱动桥可能缺乏理想的模块化程度，这使得将这些变速驱动桥设为能够安装在多个不同车辆底盘上的模块变得复杂。另外，这种变速驱动桥可能不能设有电力电子部件、热传递部件(例如，油冷却器和/或含有水乙二醇的冷却器)和控制模块(例如，发动机和/或变速器控制模块)作为被配置成用于安装在多个不同车辆底盘上的模块化集成组件。

在一些动力系配置中，变速驱动桥可能缺乏与常规车辆部件的理想的兼容程度。例如，在一些配置中，变速驱动桥可能不太适合与在多个车辆平台上采用的常规车轮、制动器和悬架部件一起使用。

最后，在一些动力系配置中，变速驱动桥的封装尺寸可能使在车辆底盘的框架导轨之间提供足够的空间以容纳一个或多个动力源(例如，一个或多个电池以供应电力)变得复杂。这种动力系配置尤其在电驱动应用中可能受到限制。

至少部分地由于驱动单元110和变速器130相对于旋转轴RA的定位，示例性动力系100可以避免与其他动力系配置相关联的许多缺点。在一个方面，与一个或多个驱动单元和/或变速器与耦接到车轮的车轴成直线安装的配置相比，动力系100可以提供减小的非簧载质量，或与之相关联，这可以改善车辆动力学。在另一方面，与一个或多个驱动单元和/或变速器与耦接到车轮的车轴成直线安装的配置相比，动力系100可以提供改善的振动隔离和增强的电力电子器件耐久性，或与之相关联。在又一方面，与一个或多个驱动单元和/或变速器与连耦接到车轮的车轴成直线安装的配置相比，动力系100可以提供施加到各种动力系部件的壳体或外壳的减小的负载，或与之相关联。在又一方面，可以在基本上不考虑悬架行程的情况下执行各种电缆和/或流体管线到动力系100的部件的布线。在另一方面，动力系100可以省略一些应用中所需的准双曲面齿轮或锥齿轮，从而提供降低的设计复杂性和提高的性能效率，或与之相关联。在又一方面，动力系100可以设置有电力电子部件、热传递部件(例如，油冷却器和/或含有水乙二醇的冷却器)和控制模块(例如，发动机和/或变速器控制模块)，作为被配置成用于安装在多个不同车辆底盘上的模块化集成组件。在又一方面，动力系100可以配置为与在多个车辆平台上采用的常规车轮、制动器和悬架部件一起使用。最后，在另一个方面，动力系100可以提供包装型材，或与之相关联，包装型材允许在底盘202的框架导轨204、206之间容纳一个或多个电源(未示出)的空间。

返回到图1，示例性变速器130体现为或包括能够将由驱动单元110供应的旋转动力传递到变速驱动桥120的差动器140的任何装置或装置的集合。示例性变速器130体现为或包括变速器齿轮装置132。变速器130的操作可以由包括一个或多个处理器和一个或多个存储器装置的变速器控制模块(未示出)来控制。

在示例性实施例中，驱动单元110和变速器130至少部分地由公共的壳体114包围，公共壳体114的尺寸设计成定位在底盘202的框架导轨204、206之间限定的切口208中。在一些实施例中，一个或多个电动马达112和变速器齿轮装置132完全被壳体114包围。在任何情况下，当壳体114如图2所示安装到底盘202时，壳体114横向于纵轴LA布置。另外，当壳体114安装到底盘202时，壳体114与旋转轴RA间隔开并从旋转轴RA偏移。这样，壳体114和由其容纳的部件(例如，一个或多个电动机112、齿轮装置132、一个或多个轴承、一个或多个轴、一个或多个离合器、与驱动单元110和变速器130相关联的电路和/或电气硬件等)与在车辆200被使用时传递到车轴总成150的振动载荷隔离。

壳体114示例性地包括彼此相对布置的大致平面的侧面116、118和将侧面116、118互连的弧形顶部117。在示例性实施例中，壳体114通过子框架134安装到底盘202。更具体地，子框架134的安装板或面板136附连到壳体114的侧面116，并且子框架134的安装板或面板138附连到壳体114的侧面118。当壳体114如图2所示经由子框架134安装到底盘202时，安装板136、138中的每一个定位在切口208中并接触底盘202。另外，当壳体114经由子框架134安装到底盘202时，安装板136、138中的每一个横向于纵轴LA布置。

应当理解，在其他实施例中，可以省略子框架134。在这样的实施例中，壳体114可以使用一个或多个紧固件直接安装到底盘202并且横向于纵轴LA。另外，在这样的实施例中，壳体114可以形成为包括特征(例如，安装凸缘、突起、突片等)，以便于将壳体114直接安装到底盘202。

示例性差动器140体现为或包括能够耦接在驱动轴152、154之间以将旋转动力从变速器130传递到车轴总成150的任何装置或装置的集合。示例性差动器140体现为或包括差动器齿轮系142，差动器齿轮系142耦接到变速器130和车轴总成150的驱动轴152、154。在示例性实施例中，差动器140省略了在其他动力系配置中可能需要的准双曲面齿轮或锥齿轮，例如在如上所述的包括一个或多个内燃机的配置中。在任何情况下，差动器140由减速箱144容纳并包括减速箱144，减速箱144耦接到壳体并从壳体114向外延伸。更具体地，如图5和图6中最佳所示，减速箱144远离壳体114朝向驱动轴152、154向下延伸，使得减速箱144至少部分地围绕旋转轴RA布置。如图4中最佳所示，减速箱144完全围绕旋转轴RA延伸。在一些实施例中，应当理解，减速箱144可以与壳体114集成或包括在壳体114中。在这样的实施例中，驱动单元110、变速器130和差动器140可以由共同的壳体包围。

在示例性实施例中，壳体114和减速箱144分别是彼此耦接的单独部件。然而，在其他实施例中，壳体114和减速箱144可以彼此互连和/或彼此一体形成。

示例性车轴总成150包括驱动轴152、154、耦接到驱动轴152的车轮安装块156以及耦接到驱动轴154的车轮安装块158。驱动轴152、154各自示例性地体现为或包括半轴，半轴可以由一个或多个轴承支撑以围绕旋转轴RA旋转。在一些实施例中，驱动轴152、154中的每一个可以通过一个或多个等速(CV)接头被固定和/或支撑以围绕旋转轴RA旋转，例如一个或多个球形接头、尔泽泊万向节、韦斯接头、三球销式接头、双联式万向节、汤普森等速接头或Malpezzi接头。在其他实施例中，驱动轴152、154中的每一个可以通过一个或多个U形接头、万向联轴器，Spicer接头或胡克接头被固定和/或支撑以围绕旋转轴RA旋转。

示例性车轮安装块156、158中的每一个被配置成与车轮220中的一个(即，其中心轮毂)相互作用，以在车辆200被使用时向其传递旋转。车轮安装块156、158彼此基本相同并且分别布置在车轴总成150的相对端151、153处。以车轮安装块156为例，块156包括平面160、与平面160相对布置的平面162以及将面160、162互连的弧形表面164。在一些实施例中，面160、162和表面164可以形成为连续表面或区段。当然，在其他实施例中，应当理解，面160、162和表面164可以彼此分开形成。在任何情况下，如图4中最佳所示，车轮安装块156、158中的每一个示例性地完全围绕旋转轴RA延伸。如下面参考图3和图4更详细地描述的，车轮安装块156、158被配置成与包括在车辆200中的悬架370的部件直接相互作用。

在示例性实施例中，悬架梁170耦接到车轮安装块156、158，并且当动力系100安装到底盘202时，悬架梁170横向于底盘202的纵轴LA延伸。悬架梁170可以包括在悬架370中或耦接到悬架370。在任何情况下，悬架梁170沿着底盘202的纵轴LA至少部分地从旋转轴RA偏移。在示例性实施例中，当动力系100安装到底盘202时，壳体114和减速箱144在方向D1上沿着纵轴LA至少部分地从旋转轴RA偏移，并且悬梁170在与方向D1相反的方向D2上沿着纵轴LA至少部分地从旋转轴RA偏移。然而，在其他实施例中，应当理解，壳体114和减速箱144可以相对于悬架梁170具有另一种合适的布置。

悬架梁170示例性地体现为或包括能够设置为独立或非独立悬架系统的悬架部件的任何结构。在示例性实施例中，悬架梁170体现为或包括不直接连接到底盘202的迪里恩横管。另外，在示例性实施例中，悬架梁170未被配置成用于明显的弯曲，并且在车辆200被使用时不将旋转动力传递到车轮220。然而，在其他实施例中，应当理解，梁170可以体现为或包括另一合适的装置。

在示例性实施例中，圆形轮毂166布置成与驱动轴152、车轮安装块156和悬架梁170接触。当动力系100安装到底盘202时，圆形轮毂166与旋转轴RA对准并完全围绕旋转轴RA延伸。在一些实施例中，轮毂166可以与车轮安装块156和悬架梁170分开形成，并且附连到车轮安装块156和悬架梁170中的至少一个。在其他实施例中，轮毂166可以与车轮安装块156和悬架梁170中的至少一个一体地形成。另外，在一些实施例中，在车辆200被使用时，轮毂166可以不将旋转动力传递到车轮220。

在示例性实施例中，圆形轮毂168设置成与驱动轴154、车轮安装块158和悬架梁170接触。当动力系100安装到底盘202时，圆形轮毂168与旋转轴RA对准并且完全围绕旋转轴RA延伸。在一些实施例中，轮毂168可以与车轮安装块158和悬架梁170分开形成，并且附连到车轮安装块158和悬架梁170中的至少一个。在其他实施例中，轮毂168可以与车轮安装块158和悬架梁170中的至少一个一体地形成。另外，在一些实施例中，在车辆200被使用时，轮毂168可以不将旋转动力传递到车轮220。

示例性动力系100包括逆变器180，逆变器180具有连接到壳体114的外壳182。当动力系100安装到底盘202时，逆变器180耦接到壳体114，使得逆变器180与旋转轴RA间隔开并从旋转轴RA偏移，以在车辆200被使用时将逆变器180与传递到车轴总成150的振动载荷隔离。在一些实施例中，逆变器180可以体现为或包括能够将直流(DC)转换为交流(AC)的功率逆变器。在这样的实施方式中，逆变器180可以电耦接到电源，例如DC电池，当动力系100安装到底盘202时，电源可以容纳在底盘202的框架导轨204、206之间。当然，在其他实施例中，应当理解，逆变器180可以体现为或包括另一合适的装置。在一些实施例中，应当理解，外壳182可以与壳体114集成或包括在壳体114中。在这样的实施例中，驱动单元110、变速器130和逆变器180可以由共同的壳体包围。

现在参考图2-4，示例性动力系100横向于底盘202安装，并且驱动单元110和变速器130从旋转轴RA偏移，如上所述。在示例性动力系安装布置中，驱动单元110和变速器130至少部分地作为动力系100的簧载质量。另外，在示例性动力系安装布置中，车轴总成150至少部分地作为动力系100的非簧载质量。

车辆200的示例性悬架370包括悬架连杆装置372，悬架连杆装置372通过安装支架374、376安装到底盘202的框架导轨204。安装支架374、376沿着底盘202的纵轴LA彼此间隔开。悬架连杆装置372包括直接连接到安装支架374的臂378和耦接到臂378并直接连接到安装支架376的连杆380。在一些实施例中，连杆380可以体现为或包括液压缸，例如双作用液压缸，其被配置成用于延伸和缩回以调节缸的长度。当然，在其他实施例中，应当理解，连杆380可以体现为或包括另一合适的装置。另外，在一些实施例中，臂378和连杆380可以形成为单个部件。

车辆200的示例性悬架370包括悬架连杆装置382，悬架连杆装置382通过安装支架384、386安装到底盘202的框架导轨206。安装支架384、386沿着底盘202的纵轴LA彼此间隔开。悬架连杆装置382包括直接连接到安装支架384的臂388和耦接到臂388并直接连接到安装支架386的连杆390。在一些实施例中，连杆390可以体现为或包括液压缸，例如双作用液压缸，其被配置成用于延伸和缩回以调节缸的长度。当然，在其他实施例中，应当理解，连杆390可以体现为或包括另一合适的装置。另外，在一些实施例中，臂388和连杆390可以形成为单个部件。

如图4中最佳所示，悬架连杆装置372接触车轮安装块156，并且悬架连杆装置382接触车轮安装块158。因此，在车辆200被使用时，从车轮220传递到车轴总成150(即，车轮安装块156、158)的振动载荷可以施加到悬架连杆装置372、382。在一些实施例中，将振动载荷施加到悬架连杆装置372、382可以抑制和/或减小载荷。另外，在一些实施例中，悬架连杆装置372、382可以促进或实现车轴总成150相对于底盘202的移动。

在示例性实施例中，悬架370还包括托盘470，托盘470耦接到对应的悬架连杆装置372、382的臂378、388。示例性托盘470横向于底盘202的纵轴LA延伸。在一些实施例中，托盘470和悬架连杆装置372、382可以配合以在车辆200被使用时抑制和/或减小从车轮220传递到车轴总成150的振动载荷。

现在参考图5，其更详细地示出了悬架连杆装置372、382的臂378、388与对应的安装支架374、384之间的相互作用。臂378、388以基本相同的方式耦接到对应的安装支架374、384。以臂378和安装支架374为例，臂378接收安装支架374的安装凸缘576的销574，使得臂378通过安装支架374固定到框架导轨204。

在示例性实施例中，当动力系100安装到底盘202时，由壳体114容纳的驱动单元110和变速器130相对于车轮220定位在其上的支撑表面(未示出)布置在旋转轴RA上方。当动力系100安装到底盘202时，示例性悬架连杆装置372、382相对于支撑表面至少部分地在旋转轴RA下方延伸。另外，如图5和图6中最佳所示，当动力系100安装到底盘202时，托盘470相对于支撑表面布置在旋转轴RA下方。

现在参考图6，其更详细地示出了悬架连杆装置372、382的连杆380、390与对应的安装支架376、386之间的相互作用。连杆380、390以基本相同的方式耦接到对应的安装支架376、386。以连杆380和安装支架376为例，安装支架376接收连杆380的安装凸缘680，使得连杆380通过安装支架376固定至框架导轨204。

示例性悬架370还包括空气弹簧670、672，空气弹簧670、672耦接到托盘470并支撑在托盘470上。空气弹簧670、672接触相应的框架导轨204、206的底侧604、606。在示例性实施例中，空气弹簧670、672中的每一个体现为或包括气囊或风箱，该气囊或风箱流体地耦接到加压空气源(未示出)，诸如鼓风机、泵、压缩机等，其操作可以由驱动单元110驱动。另外，在示例性实施例中，空气弹簧670、672中的每一个可用加压空气充气，以调节底盘202相对于车轴总成150的位置。

应当理解，除了轮子220、悬架连杆装置372、382、托盘470和空气弹簧670、672之外，示例性悬架370可以包括其他合适的部件。例如，在一些实施例中，悬架370可以包括一个或多个线圈或板簧、减震器、阻尼器、扭杆、支柱、附加连杆、轴、梁等。在这样的实施例中，悬架370的那些部件可以被配置成与车轴总成150直接或间接相互作用，视情况而定。

现在参照图7，在示例性实施方式中，安装支架374在车轮220中的一个的中心轮毂710的前方(即，右侧)固定至框架导轨204，中心轮毂710被配置成绕旋转轴RA旋转。安装支架376在中心毂710的后面(即，左侧)固定到框架导轨204。安装支架384、386固定到框架导轨206，使得安装支架384、386的相对定位与安装支架374、376的相对定位基本相同。

现在参考图8，将动力系100安装到车辆200的底盘202的示例性方法800可以由用户手动执行或自动执行(例如，通过机器人)。在方法800的执行是自动化的实施例中，方法800可以体现为或包括一组指令，该指令可由控制系统执行以执行方法800的方框。在任何情况下，方法800对应于以下在图8的示例性序列中描述的方框的执行，或者与之相关联。然而，应当理解，方法800可以以与示例性序列不同的一个或多个序列来执行。

示例性方法800开始于方框802。在方框802中，驱动单元110和变速器130横向于纵轴LA安装到底盘202。为了执行方框802，在示例性实施例中，在方框804中，驱动单元110和变速器130的壳体114安装到底盘202，其中子框架134横向于纵轴LA。为了执行方框804，在示例性实施例中执行方框806。在方框806中，将安装板136、138附连到底盘202和壳体114的相应侧面116、118。

在一些实施例中，为了执行方框802，在方框808中，驱动单元110和变速器130的壳体114横向于纵轴LA直接安装到底盘202。当然，应当理解，在这样的实施例中，可以省略子框架134。无论如何，在执行方框802之后，示例性方法800随后进行到方框810。

在示例性方法800的方框810中，车轴总成150横向于纵轴LA安装到底盘202。为了执行方框810，在示例性实施例中，执行方框812和814。在方框812中，车轮安装块156、158和驱动轴152、154沿着旋转轴RA与车轮220的中心轮毂(例如，轮毂710)对准。因此，在方框812中，车轴总成150至少部分地与车轮220的旋转轴RA对准。在方框814中，悬架连杆装置372、382附连到车轮安装块156、158，使得悬架连杆装置372、382与安装块156、158接触。在执行方框810之后，示例性方法800前进到方框816。

在示例性方法800的方框816中，确保驱动单元110和变速器130的安装壳体114与底盘202的旋转轴RA间隔开，以在车辆200被使用时将驱动单元110和变速器130与传递到车轴总成150的振动载荷隔离。在示例性实施例中，为了执行方框816，执行方框818。在方框818中，确保驱动单元110和变速器130是至少部分地作为动力系100的簧载质量的簧载质量。在执行方框816之后，示例性方法800随后进行到方框820。

在示例性方法800的方框820中，驱动单元110和变速器130经由具有差动器140的减速箱144连接到车轴总成150(即，驱动轴152、154)。也就是说，在方框820中，驱动单元110和变速器130(由壳体114容纳)通过差动器140(由减速箱144容纳)耦接到车轴总成150。因此，在方框820中，可以将减速箱144连接到壳体114。在一些实施例中，方框820的执行对应于示例性方法800的一次迭代的完成。

虽然在上述附图和描述中详细说明和描述了本公开，但应将其视为示例性的而非限制性的，应当理解，仅示出和描述了其示例性实施例，并且期望保护符合本公开精神的所有变更和修改。

Claims (20)

1.一种车辆，包括：

底盘，所述底盘沿着纵轴从第一端延伸到与所述第一端相对布置的第二端；

多个车轮，所述多个车轮在所述第一端和所述第二端之间耦接到所述底盘，所述多个车轮被配置成围绕旋转轴旋转；以及

动力系，所述动力系在所述第一端与所述第二端之间横向于所述纵轴安装到所述底盘，所述动力系被配置成在所述车辆被使用时驱动所述多个车轮围绕所述旋转轴旋转，其中，所述动力系包括驱动单元和变速驱动桥，所述驱动单元用于产生旋转动力，所述变速驱动桥耦接到所述驱动单元以从所述驱动单元接收旋转动力并将旋转动力传递到所述多个车轮，其中，所述变速驱动桥包括变速器和车轴总成，所述车轴总成耦接至所述变速器，所述车轴总成具有多个驱动轴，所述多个驱动轴沿着所述旋转轴延伸并且各自耦接至所述多个车轮中的一个车轮，并且其中，所述变速器与所述旋转轴间隔开，以在所述车辆被使用时将所述变速器与传递至所述车轴总成的振动载荷隔离。

2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述驱动单元包括电动马达，并且所述变速器包括变速器齿轮装置，其中，所述电动马达和所述变速器齿轮装置至少部分地由公共的壳体包围，并且其中，所述壳体与所述旋转轴间隔开，以在所述车辆被使用时将所述变速器齿轮装置以及所述电动马达与传递到所述车轴总成的振动载荷隔离。

3.根据权利要求2所述的车辆，其中，所述动力系包括逆变器，所述逆变器耦接到所述壳体，使得所述逆变器与所述旋转轴间隔开，以在所述车辆被使用时将所述逆变器与传递到所述车轴总成的振动载荷隔离。

4.根据权利要求2所述的车辆，其中，所述壳体通过子框架安装到所述底盘，并且其中，所述子框架包括第一安装板和第二安装板，所述第一安装板附连到所述壳体的一侧并且附连到所述底盘，所述第二安装板附连到所述壳体的与所述一侧相对的另一侧并且附连到所述底盘。

5.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述变速驱动桥包括差动器，所述差动器耦接到所述变速器并且耦接到所述车轴总成的所述多个驱动轴，以将旋转动力从所述变速器传递到所述车轴总成，并且其中，所述差动器容纳在完全围绕所述旋转轴延伸的减速箱内。

6.根据权利要求5所述的车辆，其中，所述减速箱耦接到壳体，所述壳体至少部分地包围所述驱动单元和所述变速器，并且其中，所述减速箱和所述壳体分别是单独的部件。

7.根据权利要求1所述的车辆，其中所述车轴总成包括耦接到所述多个驱动轴中的第一驱动轴的第一车轮安装块及耦接到所述多个驱动轴中的第二驱动轴的第二车轮安装块，其中所述第一车轮安装块及所述第二车轮安装块中的每一个被配置成与所述多个车轮中的一个相互作用，且其中所述第一车轮安装块及所述第二车轮安装块中的每一个完全围绕所述旋转轴延伸。

8.根据权利要求7所述的车辆，还包括悬架，所述悬架具有安装到所述底盘的第一悬架连杆装置和安装到所述底盘的第二悬架连杆装置，并且其中，所述第一悬架连杆装置接触所述第一车轮安装块，并且所述第二悬架连杆装置接触所述第二车轮安装块。

9.根据权利要求8所述的车辆，其中，所述悬架包括耦接至所述第一车轮安装块和所述第二车轮安装块的梁，所述梁至少部分地从所述旋转轴偏移。

10.根据权利要求7所述的车辆，其中，所述变速驱动桥包括耦接在所述车轴总成的所述第一驱动轴与所述第二驱动轴之间的差动器，所述差动器至少部分地围绕所述旋转轴布置。

11.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述驱动单元和所述变速器至少部分地作为所述动力系的簧载质量，并且所述车轴总成至少部分地作为所述动力系的非簧载质量。

12.一种用于车辆的动力系，所述车辆具有底盘和多个车轮，所述底盘沿着纵轴从第一端延伸到与所述第一端相对布置的第二端，所述多个车轮在所述第一端和所述第二端之间耦接到所述底盘，所述多个车轮被配置成围绕旋转轴旋转，所述动力系包括：

驱动单元，所述驱动单元用于产生旋转动力；以及

变速驱动桥，所述变速驱动桥耦接到所述驱动单元以从所述驱动单元接收旋转动力并将旋转动力传递到所述多个车轮，其中，所述变速驱动桥包括变速器和车轴总成，所述车轴总成耦接到所述变速器，所述车轴总成具有多个驱动轴，所述多个驱动轴沿着所述旋转轴延伸并且各自耦接到所述多个车轮中的一个车轮，并且其中，所述变速器相对于所述旋转轴的定位使得在所述动力系被使用时将所述变速器与传递到所述车轴总成的振动载荷隔离。

13.根据权利要求12所述的动力系，其中，所述驱动单元包括电动马达，并且所述变速器包括变速器齿轮装置，其中，所述电动马达和所述变速器齿轮装置至少部分地由公共的壳体包围，并且其中，所述壳体相对于所述旋转轴的定位使得在所述动力系被使用时将所述变速器齿轮装置以及所述电动马达与传递到所述车轴总成的振动载荷隔离。

14.根据权利要求13所述的动力系，还包括逆变器，所述逆变器耦接到所述壳体，所述逆变器相对于所述旋转轴的定位使得在所述动力系被使用时将所述逆变器与传递到所述车轴总成的振动负载隔离。

15.根据权利要求13所述的动力系，其中，所述变速驱动桥包括差动器，所述差动器耦接到所述变速器并且耦接到所述车轴总成的所述多个驱动轴，以将旋转动力从所述变速器传递到所述车轴总成，其中，所述差动器容纳在完全围绕所述旋转轴延伸的减速箱内，并且其中，所述减速箱耦接到所述壳体。

16.根据权利要求12所述的动力系，其中所述车轴总成包括耦接到所述多个驱动轴中的第一驱动轴的第一车轮安装块及耦接到所述多个驱动轴中的第二驱动轴的第二车轮安装块，其中所述第一车轮安装块及所述第二车轮安装块中的每一个被配置成与所述多个车轮中的一个相互作用，且其中所述第一车轮安装块及所述第二车轮安装块中的每一个完全围绕所述旋转轴延伸。

17.根据权利要求16所述的动力系，其中，在所述动力系被使用时，所述第一车轮安装块和所述第二车轮安装块中的每一个接触所述车辆的悬架的悬架连杆装置。

18.一种将动力系安装到车辆的底盘的方法，所述方法包括：

将所述动力系的驱动单元和所述动力系的变速器安装到所述底盘，使得所安装的驱动单元和所安装的变速器横向于由所述底盘限定的纵轴；

将所述动力系的车轴总成安装到所述底盘，使得所安装的车轴总成横向于所述纵轴并且至少部分地与所述车辆的多个车轮的旋转轴对准；以及

确保所安装的驱动单元和所安装的变速器在竖直方向上定位在所述旋转轴上方，以在所述车辆被使用时将所安装的驱动单元和所安装的变速器与传递到所述车轴总成的振动载荷隔离。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，将所述动力系的所述驱动单元和所述动力系的所述变速器安装到所述底盘的步骤包括利用子框架将所述驱动单元和所述变速器安装到所述底盘，并且其中，利用所述子框架将所述驱动单元和所述变速器安装到所述底盘的步骤包括将所述子框架的安装板附连到所述底盘并且附连到所述驱动单元和所述变速器共用的壳体。

20.根据权利要求19所述的方法，其中，将所述动力系的所述车轴总成安装到所述底盘的步骤包括使所述车轴总成的车轮安装块和驱动轴沿着所述旋转轴与所述多个车轮对准，并且将所述车辆的悬架的悬架连杆装置附连到所述车轮安装块。