CN218287414U - 电动汽车的驱动桥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电动汽车的驱动桥装置，第一行星机构与第一动力输入组件配合以接受第一动力输入组件的扭矩，第一输出组件与第一行星机构与配合以输出扭矩，调节单元包括：接受第一动力输入组件的扭矩的第一齿轮副，第一齿轮副与第一动力输入组件连接；副轴组件，副轴组件与第一齿轮副枢轴配合，副轴组件还与第一齿轮副结合或分离以传递或切断第一齿轮副的扭矩；齿圈毂，齿圈毂与副轴组件啮合，齿圈毂与第一行星机构固定使来自于副轴组件的扭矩通过第一行星机构加载到第一输出组件上，以调节第一输出组件的扭矩和转速。本实用新型具有集成度高且结构简单的优点。

Description

电动汽车的驱动桥装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于纯电或混合动力的电动汽车的驱动桥装置。

背景技术

传统的驱动桥是位于传动系末端能改变来自变速器的转速和转矩，并将它们传递给驱动轮的机构。在科技高度发展的现代，电动车以及电动车衍生的电气化技术为驾驶者带来了全新的改变与体验：更安静的环境感受，更多的电子设备搭载，更流畅的动力表现，更安全的多套系统保障。

电驱动桥系统指的是一种装在一个车桥结构中的机电系统，其中包含一个电机、动力电子元件和一种相当于变速箱或差速器的装置

通过将电子组件、电机与差速器集成为一体，电驱动桥系统可以提升各种级别汽车的封装灵活性、电气化程度以及性能，起到了出色的整合作用。

例如，专利CN201511031133.6公开的一种电驱动桥总成及具有该电驱动桥总成的车辆，该电驱动桥总成包括：电动力总成和桥壳总成，所述电动力总成包括动力电机、变速器和差速器，该发明的主要创新思路在于传统的驱动桥结构基础集成电驱动变速器，布局分散集成度不高且体积庞大，由于新能源车需布置大块的动力电池，因此该技术方案不利于新能源车的整车空间布置。

发明内容

本实用新型提供一种集成度高且结构简单的电动汽车的驱动桥装置。

实现上述目的的技术方案如下：

电动汽车的驱动桥装置，包括第一动力输入组件、第一行星机构、第一输出组件，第一行星机构与第一动力输入组件配合以接受第一动力输入组件的扭矩，第一输出组件与第一行星机构与配合以输出扭矩，还包括用于调节输出扭矩和转速的调节单元，调节单元包括：

接受第一动力输入组件的扭矩的第一齿轮副，第一齿轮副与第一动力输入组件连接；

副轴组件，副轴组件与第一齿轮副枢轴配合，副轴组件还与第一齿轮副结合或分离以传递或切断第一齿轮副的扭矩；

齿圈毂，齿圈毂与副轴组件啮合，齿圈毂与第一行星机构固定使来自于副轴组件的扭矩通过第一行星机构加载到第一输出组件上，以调节第一输出组件的扭矩和转速。

本实用新型包含如下有益效果：

1、本实用新型采用了行星组与齿轮副相结合的集成布置方案，技术方案集成度高、结构简单、参与功能部件目的明确、成本低，更有利于混合动力系统车辆或纯电动系统车辆的集成匹配；

2、本实用新型技术方案，扩展性好，可实现更合理的模块化、平台化开发，可适应更多车型的要求；

3、本实用新型技术方案可实现双电机及多档位匹配的驱动特性，其电机和档位速比可根据车辆和功能需求进行匹配，更有利于乘用车、商用车等多功能需求车辆的传动系统需求。

4、本实用新型技术方案双电机可独立控制且分别独立的向左或右驱动轮输出动力。

附图说明

图1为本实用新型电动汽车的驱动桥装置的示意图；

附图中的标记：

第一电动马达D1，第一输入轴Z1，第一太阳轮X1-1，第一行星齿轮X2-1，第一齿圈X3-1，第一输出轴Z4，第一行星架X4-1；

第一主动齿轮G1，第一从动齿轮G4；

副轴Z3，同步器T1，主动齿轮G6，齿圈毂Z6，从动齿轮G2；

第二电动马达D2，第二输入轴Z2，第二太阳轮X1-2，第二行星齿轮X2-2，第二齿圈X3-2，第二输出轴Z5，第二行星架X4-2；

第二主动齿轮G3，第二从动齿轮G5。

具体实施方式

下面结合图1对本实用新型进行详细地说明。

如图1所示，本实用新型的电动汽车的驱动桥装置，包括第一动力输入组件、第一行星机构、第一输出组件、用于调节输出扭矩和转速的调节单元，下面对每部分以及各部分之间的关系进行详细说明：

第一动力输入组件用于输出动力，第一动力输入组件包括第一电动马达D1、第一输入轴Z1、第一太阳轮X1-1，第一输入轴Z1与第一电动马达D1输出端固定，第一输入轴Z1与第一齿轮副固定，第一输入轴Z1为空心轴，第一输出组件的一部分穿过第一输入轴Z1，第一太阳轮X1-1与第一输入轴Z1固定，第一太阳轮X1-1与第一行星机构配合。

第一行星机构与第一动力输入组件配合以接受第一动力输入组件的扭矩，第一行星机构包括第一行星齿轮X2-1、第一齿圈X3-1，第一行星齿轮X2-1与第一输出组件配合，第一行星齿轮X2-1与第一齿圈X3-1啮合，第一行星齿轮X2-1与第一太阳轮X1-1啮合。

第一输出组件与第一行星机构与配合以输出扭矩，第一输出组件包括第一输出轴Z4、第一行星架X4-1，第一行星架X4-1与第一输出轴Z4固定，第一行星架X4-1与第一行星机构配合，第一行星架X4-1与第一行星机构中的第一行星齿轮X2-1配合，第一输出轴Z4穿过第一输入轴Z1。

调节单元包括第一齿轮副、副轴组件、齿圈毂Z6，第一齿轮副接受第一动力输入组件的扭矩，第一齿轮副与第一动力输入组件连接，第一齿轮副包括第一主动齿轮G1、第一从动齿轮G4，第一主动齿轮G1与第一输入轴Z1固定，第一主动齿轮G1与第一从动齿轮G4啮合，第一输入轴Z1将扭矩传递给第一主动齿轮G1，第一主动齿轮G1将扭矩传递给第一从动齿轮G4。

副轴组件与第一齿轮副枢轴配合，副轴组件还与第一齿轮副结合或分离以传递或切断第一齿轮副的扭矩；副轴组件包括副轴Z3、同步器T1，副轴Z3与第一齿轮副枢轴配合，第一从动齿轮G4可转动地与副轴Z3配合，例如通过第一从动齿轮G4通过轴承与副轴Z3配合。同步器T1与副轴Z3周向固定；同步器T1上设有用于与第一齿轮副结合或分离的主动齿轮G6, 主动齿轮G6与齿圈毂Z6啮合，主动齿轮G6可以沿着同步器T1的轴向滑动。

齿圈毂Z6与副轴组件啮合，齿圈毂Z6包括齿圈毂本体以及设置在齿圈毂本体上的从动齿轮G2，从动齿轮G2与副轴组件中的主动齿轮G6啮合。齿圈毂Z6与第一行星机构固定使来自于副轴组件的扭矩通过第一行星机构加载到第一输出组件上，以调节第一输出组件的扭矩和转速。本实施例中，第一行星机构中的第一齿圈X3-1与齿圈毂Z6固定。

本实施例还包括第二动力输入组件、第二行星机构、第二输出组件、第二齿轮副，其中：

第二动力输入组件包括第二电动马达D2、第二输入轴Z2、第二太阳轮X1-2，第二输入轴Z2与第二电动马达D2的输出端固定，第二电动马达D2驱动第二输入轴Z2旋转，第二输入轴Z2与第二齿轮副固定，第二输入轴Z2为空心轴，第二输出组件的一部分穿过第二输入轴Z2；第二太阳轮X1-2与第二输入轴Z2固定，第二太阳轮X1-2与第二行星机构啮合。

第二行星机构与第二动力输入组件配合以接受第二动力输入组件的扭矩，第二行星机构包括第二行星齿轮X2-2、第二齿圈X3-2，第二行星齿轮X2-2与第二输出组件配合，第二行星齿轮X2-2与第二齿圈X3-2啮合。第二行星齿轮X2-2与第二太阳轮X1-2啮合。

第二输出组件与第二行星机构与配合以输出扭矩，第二输出组件包括第二输出轴Z5、第二行星架X4-2，第二行星架X4-2与第二输出轴Z5固定，第二行星架X4-2与第二行星机构配合，第二行星架X4-2与第二行星机构中的第二行星齿轮X2-2配合，第二输出轴Z5穿过第二输入轴Z2。

第二齿轮副与第二动力输入组件连接以接受第二动力输入组件的扭矩，第二齿轮副包括第二主动齿轮G3、第二从动齿轮G5，第二主动齿轮G3与第二输入轴Z2固定，第二主动齿轮G3与第二从动齿轮G5啮合，第二输入轴Z2将扭矩传递给第二主动齿轮G3，第二主动齿轮G3将扭矩传递给第二从动齿轮G5。

第二齿轮副与副轴组件枢轴配合，第二齿轮副中的第二主动齿轮G3与副轴组件中的副轴Z3可转动配合，例如第二主动齿轮G3空套在副轴Z3上，或者第二主动齿轮G3通过轴承与副轴Z3配合。副轴组件还与第二齿轮副结合或分离以传递或切断第二齿轮副的扭矩，副轴组件中同步器T1上的主动齿轮G6与第二从动齿轮G5结合或分离。

所述齿圈毂Z6与第二行星机构固定使来自于副轴组件的扭矩通过第二行星机构加载到第二输出组件上，以调节第二输出组件的扭矩和转速。本实施例中，第二行星机构中的第二齿圈X3-2与齿圈毂Z6固定。

所述第一输入轴Z1、第一输入轴Z1、副轴Z3、第一输出轴Z4、第二输出轴Z5、齿圈毂Z6均分别通过轴承支承在箱体上。

上述结构根据驱动轮动力需求及车辆运行状态，通过同步器T1选择不同的驱动档位，并通过功率流平衡方程计算其左右驱动轮的动力需求选择电机不同的动力输出满足驱动轮的动力需求。相应的过程如下：

（1）、当主动齿轮G6与第一齿轮副中的第一从动齿轮G4结合，主动齿轮G6与第二齿轮副中的第二从动齿轮G5分离的状态下，这种情况的工作传递过程为：

第一电动马达D1输出的扭矩提供给第一输入轴Z1，第一输入轴Z1分别带动第一太阳轮X1-1和第一主动齿轮G1旋转，第一太阳轮X1-1驱动第一行星齿轮X2-1，第一行星齿轮X2-1将扭矩传递到第一行星架X4-1，第一行星架X4-1将扭矩传递给第一输出轴Z4。由于第一主动齿轮G1获得第一输入轴Z1提供的动力，因此第一主动齿轮G1驱使第一从动齿轮G4旋转。

第二电动马达D2输出的扭矩提供给第二输入轴Z2，第二输入轴Z2分别带动第二太阳轮X1-2和第二主动齿轮G3旋转，第二太阳轮X1-2驱动第二行星齿轮X2-2，第二行星齿轮X2-2将扭矩传递到第二行星架X4-2，第二行星架X4-2将扭矩传递给第二输出轴Z5。由于第二主动齿轮G3获得第二输入轴Z2提供的动力，因此第二主动齿轮G3驱使第二从动齿轮G5旋转。

由于第一主动齿轮G1获得第一输入轴Z1提供的动力，因此使第一从动齿轮G4旋转，由于同步器T1与第二从动齿轮G5处于分离状态，因此，第二齿轮副处于空转状态，而同步器T1上的主动齿轮G6与第一从动齿轮G4结合，因此，通过第一从动齿轮G4将扭矩传递给同步器T1上的主动齿轮G6，主动齿轮G6将扭矩传递给从动齿轮G2，从而扭矩依次给递给齿圈毂Z6，由于齿圈毂Z6与第一齿圈X3-1和第二齿圈X3-2固定，因此，第一齿圈X3-1和第二齿圈X3-2均获得来自于齿圈毂Z6的扭矩节，第一齿圈X3-1对第一行星齿轮X2-1的扭矩和转速进行调节，进而通过第一行星架X4-1使第一输出轴Z4的扭矩和转速获得调节。第二齿圈X3-2对第二行星齿轮X2-2的扭矩和转速进行调节，进而通过第二行星架X4-2使第二输出轴Z5的扭矩和转速获得调节。

（2）、当主动齿轮G6与第二齿轮副中的第二从动齿轮G5结合，主动齿轮G6与第一齿轮副中的第一从动齿轮G4分离的状态下，这种情况的工作传递过程为：

第一电动马达D1输出的扭矩提供给第一输入轴Z1，第一输入轴Z1分别带动第一太阳轮X1-1和第一主动齿轮G1旋转，第一太阳轮X1-1驱动第一行星齿轮X2-1，第一行星齿轮X2-1将扭矩传递到第一行星架X4-1，第一行星架X4-1将扭矩传递给第一输出轴Z4。由于第一主动齿轮G1获得第一输入轴Z1提供的动力，因此第一主动齿轮G1驱使第一从动齿轮G4旋转。

第二电动马达D2输出的扭矩提供给第二输入轴Z2，第二输入轴Z2分别带动第二太阳轮X1-2和第二主动齿轮G3旋转，第二太阳轮X1-2驱动第二行星齿轮X2-2，第二行星齿轮X2-2将扭矩传递到第二行星架X4-2，第二行星架X4-2将扭矩传递给第二输出轴Z5。由于第二主动齿轮G3获得第二输入轴Z2提供的动力，因此第二主动齿轮G3驱使第二从动齿轮G5旋转。

由于同步器T1与第一从动齿轮G4处于分离状态，因此，第一齿轮副处于空转状态，而同步器T1上的主动齿轮G6与第二从动齿轮G5结合，因此，通过第二从动齿轮G5将扭矩传递给同步器T1上的主动齿轮G6，主动齿轮G6将扭矩传递给从动齿轮G2，从而扭矩依次给递给齿圈毂Z6，由于齿圈毂Z6与第一齿圈X3-1和第二齿圈X3-2固定，因此，第一齿圈X3-1和第二齿圈X3-2均获得来自于齿圈毂Z6的扭矩节，第一齿圈X3-1对第一行星齿轮X2-1的扭矩和转速进行调节，进而通过第一行星架X4-1使第一输出轴Z4的扭矩和转速获得调节。第二齿圈X3-2对第二行星齿轮X2-2的扭矩和转速进行调节，进而通过第二行星架X4-2使第二输出轴Z5的扭矩和转速获得调节。

（3）、上述由第一主动齿轮G1和第一从动齿轮G4组成的第一齿轮副，与第二主动齿轮G3和第二从动齿轮G5组成的第二齿轮副的齿比不同，采用第一齿轮副或第二齿轮副与同步器T1结合，可以使副轴组件和齿圈毂Z6产生不同的扭矩和转速，从而采用第一齿轮副或第二齿轮副与同步器T1结合，最终的目的是使第一输出轴Z4获得不同的扭矩和转速，以及使第二输出轴Z5获得不同的扭矩和转速。

由于第一电动马达D1和第二电动马达D2是受行车控制器的控制，因此，第一电动马达D1和第二电动马达D2根据行车需要可以选择工作或停止。上面描述了第一电动马达D1和第二电动马达D2均处于工作状态时所产生的结果，在行车控制器的控制下，也可以是第一电动马达D1和第二电动马达D2中的其中一个处于工作状态，而另一个处于非工作状态的情况，其中一个电动马达工作时，具体过程参考上述描述的过程，在此不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本实用新型的较优实施例用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，当更不是限制本实用新型的专利范围；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围；另外，将本实用新型的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.电动汽车的驱动桥装置，包括第一动力输入组件、第一行星机构、第一输出组件，第一行星机构与第一动力输入组件配合以接受第一动力输入组件的扭矩，第一输出组件与第一行星机构与配合以输出扭矩，其特征在于，还包括用于调节输出扭矩和转速的调节单元，调节单元包括：

接受第一动力输入组件的扭矩的第一齿轮副，第一齿轮副与第一动力输入组件连接；

副轴组件，副轴组件与第一齿轮副枢轴配合，副轴组件还与第一齿轮副结合或分离以传递或切断第一齿轮副的扭矩；

齿圈毂（Z6），齿圈毂（Z6）与副轴组件啮合，齿圈毂（Z6）与第一行星机构固定使来自于副轴组件的扭矩通过第一行星机构加载到第一输出组件上，以调节第一输出组件的扭矩和转速。

2.根据权利要求1所述的电动汽车的驱动桥装置，其特征在于，第一动力输入组件包括：

第一电动马达（D1）；

第一输入轴（Z1），第一输入轴（Z1）与第一电动马达（D1）输出端固定，第一输入轴（Z1）与第一齿轮副固定，第一输入轴（Z1）为空心轴，第一输出组件的一部分穿过第一输入轴（Z1）；

第一太阳轮（X1-1），第一太阳轮（X1-1）与第一输入轴（Z1）固定，第一太阳轮（X1-1）与第一行星机构配合。

3.根据权利要求1所述的电动汽车的驱动桥装置，其特征在于，第一行星机构包括：

第一行星齿轮（X2-1），第一行星齿轮（X2-1）与第一输出组件配合；

第一齿圈（X3-1），第一行星齿轮（X2-1）与第一齿圈（X3-1）啮合。

4.根据权利要求1所述的电动汽车的驱动桥装置，其特征在于，第一输出组件包括：

第一输出轴（Z4）；

第一行星架（X4-1），第一行星架（X4-1）与第一输出轴（Z4）固定，第一行星架（X4-1）第一行星机构配合。

5.根据权利要求1所述的电动汽车的驱动桥装置，其特征在于，副轴组件包括：

副轴（Z3），副轴（Z3）与第一齿轮副枢轴配合；

同步器（T1），同步器（T1）与副轴（Z3）周向固定；同步器（T1）上设有用于与第一齿轮副结合或分离的主动齿轮（G6）, 主动齿轮（G6）与齿圈毂（Z6）啮合。

6.根据权利要求1所述的电动汽车的驱动桥装置，其特征在于，齿圈毂（Z6）包括齿圈毂本体以及设置在齿圈毂本体上的从动齿轮（G2），从动齿轮（G2）与副轴组件啮合。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的电动汽车的驱动桥装置，其特征在于，还包括：

第二动力输入组件；

第二行星机构，第二行星机构与第二动力输入组件配合以接受第二动力输入组件的扭矩；

第二输出组件，第二输出组件与第二行星机构与配合以输出扭矩；

第二齿轮副，第二齿轮副与第二动力输入组件连接以接受第二动力输入组件的扭矩，第二齿轮副与副轴组件枢轴配合，副轴组件还与第二齿轮副结合或分离以传递或切断第二齿轮副的扭矩；

所述齿圈毂（Z6）与第二行星机构固定使来自于副轴组件的扭矩通过第二行星机构加载到第二输出组件上，以调节第二输出组件的扭矩和转速。

8.根据权利要求7所述的电动汽车的驱动桥装置，其特征在于，第二动力输入组件包括：

第二电动马达（D2）；

第二输入轴（Z2），第二输入轴（Z2）与第二电动马达（D2）输出端固定；第二输入轴（Z2）与第二齿轮副固定，第二输入轴（Z2）为空心轴，第二输出组件的一部分穿过第二输入轴（Z2）；

第二太阳轮（X1-2），第二太阳轮（X1-2）与第二输入轴（Z2）固定，第二太阳轮（X1-2）与第二行星机构啮合。

9.根据权利要求7所述的电动汽车的驱动桥装置，其特征在于，第二行星机构包括：

第二行星齿轮（X2-2），第二行星齿轮（X2-2）与第二输出组件配合；

第二齿圈（X3-2），第二行星齿轮（X2-2）与第二齿圈（X3-2）啮合。

10.根据权利要求7所述的电动汽车的驱动桥装置，其特征在于，第二输出组件包括：

第二输出轴（Z5）；

第二行星架（X4-2），第二行星架（X4-2）与第二输出轴（Z5）固定，第二行星架（X4-2）第二行星机构配合。

Images