CN201890141U - 一种集外挂驱动电机为一体的单轴驱动车用后桥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种集外挂驱动电机为一体的单轴驱动车用后桥装置，包括后桥壳，所述的后桥壳内设有差速器和半轴，所述的半轴设置在所述的差速器两端；所述的半轴上设有半轴从齿轮；所述的半轴从齿轮与主动齿轮啮合；所述的主动齿轮与动力输入轴相连；所述的动力输入轴通过离合器与发动机相连，所述的后桥壳的外表面上安装有驱动电机外壳；所述的驱动电机外壳内装有电机转子和电机定子绕组；所述的电机转子安装在所述的动力输入轴上。本实用新型能够简化现有混合动力汽车动力传动结构、提高动力传动效率以及进行能量回收。

Description

一种集外挂驱动电机为一体的单轴驱动车用后桥装置

技术领域

本实用新型涉及汽车动力传动技术领域，特别是涉及一种集外挂驱动电机为一体的单轴驱动车用后桥装置。

背景技术

混合动力汽车具有二个动力源：热动力源(由传统的汽油机或者柴油机产生)与电动力源(电池与电动机)。根据混合动力驱动的联结方式，其动力传动方式分为以下三类：并联式，串联式以及混联式。上述三种混合动力传动方法，鉴于混合动力汽车自身的特点，其均具有二套动力传动装置，如图1所示，由燃油驱动系统和电机驱动系统组成，其结构复杂，传动效率低，造价高。此外，其动力源，尤其是电动力源距离动力执行机构(即后车轮)较远，导致在电动模式下，混合动力汽车的传动效率不高。目前，对于市面已经应用的混合动力汽车的动力传动方式，均存在上述问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种集外挂驱动电机为一体的单轴驱动车用后桥装置，能够简化现有混合动力汽车动力传动结构、提高动力传动效率以及进行能量回收。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种集外挂驱动电机为一体的单轴驱动车用后桥装置，包括后桥壳，所述的后桥壳内设有差速器和半轴，所述的半轴设置在所述的差速器两端；所述的半轴上设有半轴从齿轮；所述的半轴从齿轮与主动齿轮啮合；所述的主动齿轮与动力输入轴相连；所述的动力输入轴通过离合器与发动机相连，所述的后桥壳的外表面上安装有驱动电机外壳；所述的驱动电机外壳内装有电机转子和电机定子绕组；所述的电机转子安装在所述的动力输入轴上。

所述的驱动电机外壳通过焊接的方式或者螺栓紧固的方式固定在所述的后桥壳的外表面。

所述的电机定子绕组通过四个定位轴承固定在所述的驱动电机外壳内。

所述的差速器由差速器侧齿轮和四个差速器行星齿轮组成；所述的四个差速器行星齿轮均匀分布在所述的差速器侧齿轮的四周。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本实用新型将电动力源(驱动电机)直接安装在后桥壳外表面上，更靠近动力执行机构，提高了动力传动效率，省去一套动力传动系统，简化结构。同时，驱动电机安装在后桥壳外表面上，不受后桥壳内部空间限制，可以使用多种电机(如盘式电机)，实现方式相当灵活。

附图说明

图1是现有技术中混合动力汽车传动系统结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图；

图3是采用本实用新型的混合动力汽车传动系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本实用新型涉及一种集外挂驱动电机为一体的单轴驱动车用后桥装置，如图2所示，包括后桥壳3，后桥壳3内设有差速器1和半轴2，半轴2设置在所述的差速器1两端。半轴2上设有半轴从齿轮4，半轴从齿轮4与主动齿轮5啮合，主动齿轮5与动力输入轴6相连，动力输入轴6通过离合器与发动机相连。后桥壳3的外表面上安装有驱动电机外壳7，可通过焊接的方式或螺栓紧固的方式来实现。驱动电机外壳7内装有电机转子8和电机定子绕组9，其中，电机定子绕组9通过四个定位轴承10固定在驱动电机外壳7内，电机转子8安装在动力输入轴6上，使发动机和驱动电机共用一轴。差速器1由差速器侧齿轮11和四个差速器行星齿轮12组成，四个差速器行星齿轮12均匀分布在差速器侧齿轮11的四周。

图3所示的是采用本实用新型的混合动力汽车传动系统结构示意图。以江淮瑞风穿梭系列2.0L标准型为例，根据江淮瑞风穿梭系列2.0L标准型的参数，得知该车最高车速v_max，车轮半径R，车身质量m，以及主动齿轮与半轴从齿轮的传动比i。并求出该车与地滚动摩擦系数f和车身等效风阻面积A。根据以下等式求出外挂在后桥壳内壁上的驱动电机的参数。

$n_{\max }=\frac{v_{\max }}{R*2*\mathrm{\π}}*60---\left(1\right)$

F_f＝m*g*f                                (2)

$F_w=0.5*C_d*A*\mathrm{\ρ}*v_{\max }^2---\left(3\right)$

$T_e=\frac{F_f+F_w}{R*i}---\left(4\right)$

$P=T_e*\frac{v_{\max }}{R}*i---\left(5\right)$

上式中，n_max为驱动电机最高转速，π为圆周率，F_f为车地间滚动摩擦力，g为重力加速度，F_w为风阻，C_d为风阻系数，ρ为空气密度，T_e为驱动电机最大输出转矩，P为电机输出功率。根据得到的数据可以设计出所需要的驱动电机，根据设计出的驱动电机，对汽车的后桥壳进行加工，使驱动电机可以外挂在后桥壳的外表面。

如图3所示，本实用新型的实现原理如下：

混合动力汽车燃油模式下，发动机开启，闭合离合器，动力输入轴转动，主动齿轮5转动，带动半轴从齿轮4转动，带动与半轴从齿轮4相连的半轴2转动，差速器侧齿轮11转动，在转弯时带动差速器行星齿轮12转动；若走直线，差速器行星齿轮12则相对差速器侧齿轮11静止。如此差速器1两边的半轴2同时转动，最终实现后车轮转动。同时，动力输入轴转动带动驱动电机转动发电储存给蓄电池。

混合动力汽车电动模式下，断开离合器，驱动电机开启，带动动力输入轴转动，主动齿轮5转动，带动半轴从齿轮4转动，带动与半轴从齿轮4相连的半轴2转动，差速器侧齿轮11转动，转弯时带动差速器行星齿轮12转动；若走直线，差速器行星齿轮12则相对差速器侧齿轮11静止。如此差速器1两边的半轴2同时转动，最终实现后车轮转动。

混合动力汽车混合动力模式下：闭合离合器，发动机开启，动力输入轴转动，同时，开启驱动电机。发动机、驱动电机一并带动主动齿轮5转动，带动半轴从齿轮4转动，带动与半轴从齿轮4相连的半轴2转动，差速器侧齿轮11转动，转弯时带动差速器行星齿轮12转动；若走直线，差速器行星齿轮12则相对差速器侧齿轮11静止。如此差速器1两边的半轴2同时转动，最终实现后车轮转动。

不难发现，本实用新型将电动力源(驱动电机)直接安装在后桥壳外表面上，更靠近动力执行机构，提高了动力传动效率，省去一套动力传动系统，简化结构。同时，驱动电机安装在后桥壳外表面上，不受后桥壳内部空间限制，可以使用多种电机(如盘式电机)，实现方式相当灵活。

Claims (4)

1.一种集外挂驱动电机为一体的单轴驱动车用后桥装置，包括后桥壳(3)，所述的后桥壳(3)内设有差速器(1)和半轴(2)，所述的半轴(2)设置在所述的差速器(1)两端；所述的半轴(2)上设有半轴从齿轮(4)；所述的半轴从齿轮(4)与主动齿轮(5)啮合；所述的主动齿轮(5)与动力输入轴(6)相连；所述的动力输入轴(6)通过离合器与发动机相连，其特征在于，所述的后桥壳(3)的外表面上安装有驱动电机外壳(7)；所述的驱动电机外壳(7)内装有电机转子(8)和电机定子绕组(9)；所述的电机转子(8)安装在所述的动力输入轴(6)上。

2.根据权利要求1所述的集外挂驱动电机为一体的单轴驱动车用后桥装置，其特征在于，所述的驱动电机外壳(7)通过焊接的方式或者螺栓紧固的方式固定在所述的后桥壳(3)的外表面。

3.根据权利要求1所述的集外挂驱动电机为一体的单轴驱动车用后桥装置，其特征在于，所述的电机定子绕组(9)通过四个定位轴承(10)固定在所述的驱动电机外壳(7)内。

4.根据权利要求1所述的集外挂驱动电机为一体的单轴驱动车用后桥装置，其特征在于，所述的差速器(1)由差速器侧齿轮(11)和四个差速器行星齿轮(12)组成；所述的四个差速器行星齿轮(12)均匀分布在所述的差速器侧齿轮(11)的四周。

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