CN204567285U - 基于离合器变速的一体化带传动轮边电驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于离合器变速的一体化带传动轮边电驱动系统，其中，壳体、两套不同传动比带摩擦盘的主动同步带轮和同步带、离合器压盘、从动双同步带轮为一体化结构，构成了整个轮边驱传动系统的减速箱体组件。所述一体化单纵臂悬架轮边减速箱体组件通过弹性橡胶铰与车架铰接。电机的动力传递路线为：离合器压盘、两套不同传动比带摩擦盘的主动同步带轮和同步带、从动双同步带轮、驱动轴、轮毂及轮辋。在换挡过程中，电机通过电机轴输出的动力经过花键传递到离合器压盘，通过离合器压盘分别与两套不同传动比的同步带传动机构中的主动同步带轮的贴合来实现减速比的变化，从而增大了整套轮边驱传动系统的转速和扭矩区间，扩展了使用范围。

Description

基于离合器变速的一体化带传动轮边电驱动系统

技术领域

本实用新型属于电动汽车底盘与传动领域，具体涉及一种利用离合器进行变速的一体化单摆臂同步带传动的轮边电驱动系统。

背景技术

随着对节能和环保问题的重视，电动汽车已经成为了发展的主流。其中，以电动轮为代表的分布式驱动系统具有众多优点：驱动系统和整车结构简洁紧凑、可利用空间大、传动链短、传动效率高、各驱动轮单独控制、容易实现ABS、TCS、及ESP等功能。

一般的轮内（边）驱传动系统都具有减速增扭的装置，但是其减速比是恒定的，整个轮边的转速变化是通过电机的转速变化来实现的。这样就对电机的输出转速和扭矩的变化范围提出了更高的要求。很大程度上增加了电机的制造成本和电机本身的质量。

本实用新型描述了一种利用离合器进行减速比切换的一体化轮边电驱动系统。在汽车进行爬坡等需要大扭矩的应用场合，切换到低速档来实现爬坡等功能，这样就大大降低了对电机本身的需求，从而降低电机成本和质量。

发明内容

本实用新型综合考虑轮边驱传动系统的变速、带传动优点、集成性、可行性等因素，目的在于提出一种利用离合器进行变速的一体化单摆臂同步带传动的轮边电驱动系统。

为达到上述发明目的，本实用新型的技术方案是：

基于离合器变速的一体化带传动轮边电驱动系统，包括：轮辋、制动钳、制动盘、驱动轴、轮毂、轮毂轴承、轮毂轴承套筒、车架、弹性橡胶铰、摆臂杆、电机、带摩擦盘的主动同步带轮B、离合器压盘、带摩擦盘的主动同步带轮A、壳体、从动双同步带轮、同步带B、同步带A、电机轴等。其中壳体、带摩擦盘的主动同步带轮A、带摩擦盘的主动同步带轮B、离合器压盘、从动双同步带轮、同步带A和同步带B为一体化结构，构成了整个轮边驱传动系统的减速箱体组件。

具体地说，所述电机通过电机轴输出的动力经过花键传递到离合器压盘，通过离合器压盘分别与两套不同传动比的主动同步带轮的贴合来实现减速比的变化，从而增大了整套轮边驱传动系统的转速和扭矩区间，扩展了使用范围。在换挡过程中是通过离合器慢慢贴合，确保了换挡过程的平稳可靠。

所述的减速箱体组件通过摆臂杆和弹性橡胶铰与车架弹性铰接，整个轮边减速箱体组件在工作时会以弹性橡胶铰与车架铰接轴线为轴绕车架摆动。减速箱体组件具有单摆臂悬架的导向功能和轮边减速器壳体的支撑功能。

电机通过螺栓与壳体固连，实现与减速箱体的一体化连接，从而实现动力的输出。电机轴通过花键将动力传递给离合器压盘；离合器压盘通过与带摩擦盘的主动同步带轮A（采用低速档时是带摩擦盘的主动同步带轮B）的摩擦力将动力传递给带摩擦盘的主动同步带轮A；再通过同步带A（采用低速档时是同步带B）将动力传递给从动双同步带轮；从动双同步带轮通过矩形花键与驱动轴相连。驱动轴通过渐开线花键与轮毂连接，最终把动力传递给了轮辋。制动钳安装固接在轮毂轴承套筒上。

本实用新型的变速机构包括电机轴、离合器压盘、带摩擦盘的主动同步带轮A、带摩擦盘的主动同步带轮B、同步带A、同步带B、从动双同步带轮。当离合器压盘处于中间位置时，此时电机通过电机轴输出的动力仅传递到离合器摩擦盘，处于空挡位置；当离合器压盘与带摩擦盘的主动同步带轮A贴合时，此时动力通过摩擦力传递到带摩擦盘的主动同步带轮A，带摩擦盘的主动同步带轮A通过同步带A传递到从动双摩擦盘，从而输出动力，此时处于高速档位置；当遇到爬坡等需要高扭矩的工况。此时同步移动驱动轮的离合器压盘，使得离合器压盘与带摩擦盘的主动同步带轮B贴合，此时动力通过摩擦力传递到带摩擦盘的主动同步带轮B，带摩擦盘的主动同步带轮B通过同步带B传递到从动双摩擦盘，从而输出动力，此时处于低速档位置，可以提供更大扭矩。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1)  动力切换装置简单可靠，通过离合器压盘与不同的摩擦片贴合来提供不同的档位, 在换挡过程中是通过离合器慢慢贴合，确保换挡过程平稳可靠；

2)  由于有两级档位可供选择，大大降低了对驱动电机本身的要求，降低了成本。在换挡过程中，电机通过电机轴输出的动力经过花键传递到离合器压盘，通过离合器压盘分别与两套不同传动比的同步带传动机构中的主动同步带轮的贴合来实现减速比的变化同时也增大了整个轮边驱传动系统的速度区间和扭矩区间，扩展了使用范围；

3)  同步带传动具有运行平稳、噪声小、传动比恒定等优点。相比于轮边驱动常用的齿轮传动，其具有效率高、无需润滑和密封、成本低、节省轮边空间等突出优点；

4)  同步带本身占用的空间比较小，本套机构虽然多增加了一组传动机构，整体上占用的空间依然得到了有效的控制。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

附图中标号说明：

1——轮辋；     2——制动钳；   3——制动盘；

4——驱动轴；   5——轮毂；     6——轮毂轴承；

7——轮毂轴承套筒；   8——车架；      9——弹性橡胶铰；

10——摆臂杆；        11——电机；

12——带摩擦盘的主动同步带轮B；

13——离合器压盘；    14——带摩擦盘的主动同步带轮A；

15——壳体；    16——从动双同步带轮； 17——同步带B；

18——同步带A；       19——电机轴。

具体实施方式

以下结合附图1对本实用新型作进一步描述。

基于离合器变速的一体化带传动轮边电驱动系统，包括：轮辋1、制动钳2、制动盘3、驱动轴4、轮毂5、轮毂轴承6、轮毂轴承套筒7、车架8、弹性橡胶铰9、摆臂杆10、电机11、带摩擦盘的主动同步带轮B12、离合器压盘13、带摩擦盘的主动同步带轮A14、壳体15、从动双同步带轮16、同步带B17、同步带A18、电机轴19等。

如附图1所示，电机11与电机轴19固连，电机轴19通过花键将动力传递给离合器压盘13；离合器压盘13通过与带摩擦盘的主动同步带轮A14（采用低速档时是带摩擦盘的主动同步带轮B12）的摩擦力将动力传递给带摩擦盘的主动同步带轮A14；再通过同步带A18（采用低速档时是同步带B17）将动力传递给从动双同步带轮16；从动双同步带轮16通过矩形花键与驱动轴4相连。驱动轴4通过渐开线花键与轮毂5连接，最终把动力传递给了轮辋1。制动钳2安装固接在轮毂轴承套筒7上。电机的动力传递路线为：离合器压盘13、带摩擦盘的主动同步带轮A14（带摩擦盘的主动同步带轮B12）、同步带A18(同步带B17)、从动双同步带轮16、驱动轴4、轮毂5及轮辋1。

其中壳体15、带摩擦盘的主动同步带轮A14、带摩擦盘的主动同步带轮B12、离合器压盘13、从动双同步带轮16、同步带A18和同步带B17为一体化结构，构成了整个轮边驱传动系统的减速箱体组件。所述的减速箱体组件通过摆臂杆10和弹性橡胶铰9与车架8弹性铰接，整个轮边减速箱体组件在工作时会以弹性橡胶铰9与车架8铰接轴线为轴绕车架8摆动。减速箱体组件具有单摆臂悬架的导向功能和轮边减速器壳体的支撑功能。

本实用新型的变速机构包括电机轴19、离合器压盘13、带摩擦盘的主动同步带轮A14、带摩擦盘的主动同步带轮B12、同步带A18、同步带B17、从动双同步带轮16。当离合器压盘13处于中间位置时，此时电机11通过电机轴19输出的动力仅传递到离合器摩擦盘13，处于空挡位置；当离合器压盘13与带摩擦盘的主动同步带轮A14贴合时，此时动力通过摩擦力传递到带摩擦盘的主动同步带轮A14，带摩擦盘的主动同步带轮A14通过同步带A18传递到从动双摩擦盘16，从而输出动力，此时处于高速档位置；当遇到爬坡等需要高扭矩的工况，此时同步移动驱动轮的离合器压盘13，使得离合器压盘13与带摩擦盘的主动同步带轮B12贴合，此时动力通过摩擦力传递到带摩擦盘的主动同步带轮B12，带摩擦盘的主动同步带轮B12通过同步带B17传递到从动双摩擦盘16，从而输出动力，此时处于低速档位置，可以提供更大扭矩。

Claims (9)

1.基于离合器变速的一体化带传动轮边电驱动系统，其特征在于，至少包括：轮辋、制动钳、制动盘、驱动轴、轮毂、轮毂轴承、轮毂轴承套筒、车架、弹性橡胶铰、摆臂杆、电机、带摩擦盘的主动同步带轮B、离合器压盘、带摩擦盘的主动同步带轮A、壳体、从动双同步带轮、同步带B、同步带A、电机轴；其中壳体、带摩擦盘的主动同步带轮A、带摩擦盘的主动同步带轮B、离合器压盘、从动双同步带轮、同步带A和同步带B为一体化结构，构成了整个轮边驱传动系统的减速箱体组件。

2.根据权利要求1所述的基于离合器变速的一体化带传动轮边电驱动系统，其特征在于，电机通过电机轴输出的动力经过花键传递到离合器压盘，通过离合器压盘分别与两套不同传动比的主动同步带轮的贴合。

3.根据权利要求1所述的基于离合器变速的一体化带传动轮边电驱动系统，其特征在于，所述的减速箱体组件通过摆臂杆和弹性橡胶铰与车架弹性铰接，整个轮边减速箱体组件在工作时会以弹性橡胶铰与车架铰接轴线为轴绕车架摆动。

4. 根据权利要求1所述的基于离合器变速的一体化带传动轮边电驱动系统，其特征在于，所述的同步带A和同步带B的传动，也可以采用齿形链传动。

5. 根据权利要求1所述的基于离合器变速的一体化带传动轮边电驱动系统，其特征在于，制动方式采用的是盘式制动，也可以采用鼓式制动。

6. 根据权利要求1所述的基于离合器变速的一体化带传动轮边电驱动系统，其特征在于，所述的摆臂杆的悬架的形式可以有单纵臂、单横臂和单斜臂。

7. 根据权利要求1所述的基于离合器变速的一体化带传动轮边电驱动系统，其特征在于，驱动轴通过渐开线花键与轮毂连接，把动力传递给了轮辋。

8. 根据权利要求1所述的基于离合器变速的一体化带传动轮边电驱动系统，其特征在于，制动钳固接在轮毂轴承套筒上。

9. 根据权利要求1所述的基于离合器变速的一体化带传动轮边电驱动系统，其特征在于，电机轴、离合器压盘、带摩擦盘的主动同步带轮A、带摩擦盘的主动同步带轮B、同步带A、同步带B、从动双同步带轮构成了变速机构。