WO2010012151A1

WO2010012151A1 - 电机驱动的驱动桥

Info

Publication number: WO2010012151A1
Application number: PCT/CN2009/000576
Authority: WO
Inventors: 肖亨琳
Original assignee: 无锡开普动力有限公司
Priority date: 2008-07-30
Filing date: 2009-05-25
Publication date: 2010-02-04
Also published as: CN101348075B; CN101348075A

Description

电机驱动的驱动桥

技术领域

本发明涉及一种电机驱动的驱动桥，具体地说是电动车辆的驱动桥。背景技术

电动车辆驱动桥的功用是将来自电机的动力减速传递给左、右驱动轮。日本专利申请公开号 2001-039174公开了一种电动机的输出驱动装置，该装置中的电机驱动力通过齿轮、中间齿轮、输入轴、差动器、输出轴传递到驱动轮；该装置中电机的轴线与输出轴的轴线是平行布置的，也就是电机与差速器平行布置，并且电机布置在差速器的上方。电机这样布置势必增加了该驱动装置在高度上的尺寸，将该装置用于电动叉车时，会使驾驶室的高度增加，从而导致叉车的重心过高，整车的稳定性差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种能节约高度空间，行车制动系统与驻车制动系统一体化，安全可靠；可降低减速器的径向尺寸，且使驱动桥的重心更低，运行更平稳的电机驱动的驱动桥。

按照本发明提供的技术方案，其主要包括电机、差速器、第一行星齿轮减速器及第二行星齿轮减速器，特征是电机布置在驱动桥的中部，电机一端与第一行星齿轮减速器同轴连接，另一端与差速器、第二行星齿轮减速器同轴顺序连接，所述差速器与第二行星齿轮减速器之间设置有制动装置。

所述电机上的电机轴的右端与差速器的差速器壳通过花键连接；电机轴内部设置传动轴；所述传动轴端部与差速器的一半轴齿轮连接，所述差速器的另一半轴齿轮与第二行星齿轮减速器的太阳轮轴连接；传动轴向左穿过电机轴与第一行星齿轮减速器的太阳轮连接。

所述电机上的电机端盖内设有隔板，隔板将电机端盖分成两个腔室，隔板上开有中心孔。

所述制动装置包括在轴向顺序设置的活塞、第一压盘、大摩擦片、第二压盘、副摩擦装置、主摩擦装置及固定盘；所述活塞设置于电机端盖的内腔内，第一压盘套装在活塞内，在第一压盘与第二压盘之间设置大摩擦片，副摩擦装置与主摩擦装置相配啮合；固定盘轴向固定在第二行星齿轮减速器的内齿圈中。所述第一压盘一端设置有两个凸台，另一端设置有凸缘，所述凸缘上开设有三个凹槽，凹槽内开设有通孔。

所述二压盘为设有凸出轴颈的空心圆盘，所述轴颈的外表面设置有花键，其轴颈的内表面设置有花键槽。

所述副摩擦装置包括副摩擦片及副摩擦盘，所述副摩擦片的内孔设有键槽，所述副摩擦盘的外圆周设有齿尖，所述副摩擦盘的外侧设置有制动齿圈。

所述主摩擦装置包括第三压盘、第一主摩擦片、第二主摩擦片、及主摩擦盘；所述第三压盘为设有凸出轴颈的空心圆盘，所述轴颈的外表面设置有花键，其轴颈的内表面设置有花键槽；所述主摩擦盘的内孔设有键槽，主摩擦盘内孔的键槽与第三压盘轴颈的花键相配啮合；第二主摩擦片设置在第三压盘与主摩擦盘之间，第一主摩擦片设置在主摩擦盘与固定盘之间，所述第一主摩擦片、第二主摩擦片的外圆周分别设有齿尖，第一主摩擦片、第二主摩擦片的齿尖与第二行星齿轮减速器的内齿圈相配啮合。

所述第三压盘的圆盘与第二压盘的圆盘之间设置有轴向间隙。

所述副摩擦片、副摩擦盘及主摩擦片、主摩擦盘设置有二套或二套以上。所述第一行星齿轮减速器及第二行星齿轮减速器分别为二级减速器。本发明与已有技术相比具有以下优点：

1.本发明的电机、差速器与行星齿轮减速器布置在一条轴线上，驱动桥的高度尺寸小，节约了高度空间；

2.制动装置内置于电机的端盖内，结构紧凑；

3.拨叉、第一压盘、大摩擦片、第二压盘、副摩擦装置、主摩擦装置及固定盘组成驻车制动系统；活塞、第一压盘、大摩擦片、第二压盘、副摩擦装置、主摩擦装置及固定盘组成行车制动系统；行车制动系统与驻车制动系统一体化，结构简单，安全可靠；

4.采用二级行星齿轮减速器减速，在减速比一定的情况下，进一步降低了减速器的径向尺寸，使驱动桥的重心更低，运行更平稳。

附图说明

图 1为本发明的结构剖视图。

图 2为本发明中的第一行星齿轮减速器的结构剖视图。

图 3为本发明中的第二行星齿轮减速器的结构剖视图。

图 4为本发明中的电机端盖部分的结构剖视图，其中包括差速器和制动装置。图 5为图 4的外形图。

图 6为图 5中的 A-A剖视图。

图 7为本发明中的拨叉与第一压盘配合示意图。

图 8为图 7中的拨叉立体示意图。

图 9为图 7中的第一压盘立体示意图。

图 10为图 7中的第一压盘另一角度的立体示意图。

图 11为本发明中的制动装置立体分解图。

具体实施方式

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

图 1〜图 11所示，包括：驱动桥 1，第一行星齿轮减速器 2，电机 3，差速器 4，制动装置 5，第二行星齿轮减速器 6，轮毂 7，中心轴 8，第二行星齿轮减速器壳体 9，二级行星齿轮机构 10，太阳轮轴 1 1，电机端盖 12，半轴齿轮 13，隔板 14，半轴齿轮 15，差速器壳 16，电机壳体 17，电机定子 18，电机转子 19，电机轴 20，传动轴 21，太阳轮 22，二级行星齿轮机构 23，第一行星齿轮减速器壳体 24，中心轴 25 , 轮毂 26，密封圈 27，内齿圈 28，二级行星机构 29，一级行星机构 30，螺栓 31，第一主摩擦片 32，固定盘 33，内齿圈 34，一级行星机构 35，二级行星机构 36，螺栓 37，密封圈 38，限位螺栓 39，第一压盘 40，限位套 41，大摩擦片 42，第二压盘 43，第三压盘 44，第二主摩擦片 45，主摩擦盘 46，挡圈 47，制动齿圈 48，副摩擦片 49，副摩擦盘 50，活塞 51，拨叉 52，手柄 53，拨叉端盖 54，调整螺栓 55，调整螺母 56, 凸起 57，凸台 58，凸缘 59，圆筒体 60，凹槽 61，通孔 62等。

如图 1所示，电机驱动的驱动桥 1，包括电机 3、差速器 4、第一行星齿轮减速器 2，即为本实施例中的左行星齿轮减速器，第二行星齿轮减速器 6，即为本实施例中的右行星齿轮减速器。电机 3的一端与第一行星齿轮减速器 2同轴连接，该电机 3的另一端与差速器 4、第二行星齿轮减速器 6同轴顺序连接。

所述电机 3布置在驱动桥 1 的中部，其包括电机壳体 17、电机定子 18 和电机转子 19。电机壳体 17兼做驱动桥 1的壳体。电机转子 19装配在电机轴 20上，电机定子 18安装在电机转子 19上。所述电机轴 20是空心的，其内部设置传动轴 21。

所述电机 3的左侧端盖与电机壳体 17—体成型，电机 3的右侧设置电机端盖 12, 电机端盖 12内设有隔板 14，隔板 14将电机端盖 12分成两个腔室，差速器 4及制动装置 5均设置于电机端盖 12的外侧腔室内。所述隔板 14开有中心孔，差速器壳 16的左侧通过轴承支承在该中心孔内。电机轴 20的右端与差速器 4的差速器壳 16通过花键连接。该侧的传动轴 21端部与差速器 4的半轴齿轮 15连接，所述差速器 4的另一半轴齿轮 13与第二行星齿轮减速器 6的太阳轮轴 11连接。

所述电机端盖 12与第二行星齿轮减速器壳体 9通过螺栓装配成一体，在其接合面还装有起密封作用的密封圈 38。在第二行星齿轮减速器壳体 9内装有二级行星齿轮机构 10。二级行星齿轮机构 10包括内齿圈 34、一级行星机构 35及二级行星机构 36。二级行星机构 36的中心轴 8与右轮毂 7花键连接。右轮毂 7通过螺栓 37固定在右驱动轮（图中未示出）上。

所述传动轴 21向左穿过空心电机轴 20与第一行星齿轮减速器 2的太阳轮 22连接。

如图 2所示，所述电机壳体 17与第一行星齿轮减速器壳体 24通过螺栓装配成一体，在其接合面还装有起密封作用的密封圈 27。在第一行星齿轮减速器壳体 24内装有二级行星齿轮机构 23。二级行星齿轮机构 23包括内齿圈 28、一级行星机构 30及二级行星机构 29。二级行星机构 29的中心轴 25与左轮毂 26花键连接。左轮毂 26通过螺栓 31固定在左驱动轮（图中未示出）上。

利用传动轴 21把电机 3左、右两侧的传动机构连接起来，形成整体传动系。电机 3的输出扭矩通过左、右两侧的传动机构传递至驱动桥 1左、右两侧的驱动轮。差速器 4的作用是解决左、右两侧的驱动轮在转向行驶中的差速问题。

所述差速器 4与第二行星齿轮减速器 6之间设置有制动装置 5。

如图 3〜图 4所示，制动装置 5包括在轴向顺序设置的活塞 51、第一压盘 40、大摩擦片 42、第二压盘 43、副摩擦装置、主摩擦装置及固定盘 33。

所述活塞 51设置于电机端盖 12的内腔内，该活塞 51与液压装置（图中未示出）连接，在液压装置的作用下可沿轴向移动。

如图 5〜图 10所示，所述第一压盘 40为圆筒体 60，活动地套在活塞 51 内，圆筒体 60的一端设置两个凸台 58，该凸台 58与拨叉 52的凸起 57相抵靠。拨叉 52可转动地设置于电机端盖 12的外壳上，拨叉 52的一端固定在电机端盖 12内的盲孔中，其另一端通过拨叉端盖 54固定在电机端盖 12的通孔中；拨叉 52的该端还装有手柄 53 ; 手柄 53的一端设有调整螺栓 55与调整螺母 56, 通过调整螺栓 55和调整螺母 56可调整手柄 53的转动角度。手柄 53转动带动拨叉 52转动，拨叉 52的转动可推动第一压盘 40轴向移动。第一压盘 40的圆筒体 60的另一端设置凸缘 59，该凸缘 59与上述活塞 51的端面配合，凸缘 59上开有三个凹槽 61，凹槽 61内还开有通孔 62，限位套 41 安装于此通孔 62中，限位螺栓 39穿过限位套 41连接到电机端盖 12上，通过限位套 41、限位螺栓 39可以调整第一压盘 40的轴向位移量。

如图 4所示，所述第一压盘 40与第二压盘 43之间设置大摩擦片 42, 副摩擦装置与主摩擦装置相配啮合，大摩擦片 42通过设置在其外圆周上的齿尖嵌合在第二行星齿轮减速器 6的内齿圈 34中。

所述第二压盘 43 为带有凸出轴颈的空心圆盘，其轴颈的外表面设置花键，其轴颈的内表面设置花键槽，第二压盘 43轴颈的花键槽与差速器壳 16 的花键配合。

如图 11所示，所述副摩擦装置包括副摩擦片 49及副摩擦盘 50。副摩擦盘 50的外侧还装有制动齿圈 48，制动齿圈 48由挡圈 47轴向定位。副摩擦片 49的内孔带有键槽，副摩擦片 49内孔的键槽与第二行星齿轮减速器 6的太阳轮轴 11配合；副摩擦盘 50的外圆周带有齿尖。

所述主摩擦装置包括第三压盘 44、第一主摩擦片 32、第二主摩擦片 45 及主摩擦盘 46。第三压盘 44为带有凸出轴颈的空心圆盘，其轴颈的外表面设置花键，其轴颈的内表面设置花键槽。副摩擦盘 50的齿尖与第三压盘 44 轴颈的花键槽配合。第三压盘 44轴颈的花键槽与第二压盘 43轴颈的花键配合。第三压盘 44的圆盘与第二压盘 43的圆盘之间设置轴向间隙。

所述第一主摩擦片 32、第二主摩擦片 45的外圆周带有齿尖，第一主摩擦片 32、第二主摩擦片 45的齿尖与第二行星齿轮减速器 6的内齿圈 34相配啮合，第二主摩擦片 45为双面摩擦片、第一主摩擦片 32为单面摩擦片。第二主摩擦片 45设置在第三压盘 44与主摩擦盘 46之间，第一主摩擦片 32设置在主摩擦盘 46与固定盘 33之间；主摩擦盘 46的内孔带有键槽，主摩擦盘 46内孔的键槽与第三压盘 44轴颈的花键相配啮合。固定盘 33轴向固定在第二行星齿轮减速器 6的内齿圈 34中。

所述副摩擦片 49、副摩擦盘 50及第二主摩擦片 45、主摩擦盘 46设置有二套或二套以上。

本发明的制动装置 5将行车制动与驻车制动连成一体，简单可靠。

驻车制动：当手柄 53摆动一个角度时，带动与其固定的拨叉 52摆动，拨叉 52的凸起 57与第一压盘 40的凸台 58相抵靠，推动第一压盘 40轴向向右移动，压紧大摩擦片 42，达到了制动的目的。当手柄 53恢复原位时，通过回位弹簧，使第一压盘 40向左移，制动力消除。

行车制动：当脚踏制动压板时，制动压板压紧制动总泵的推杆，迫使总泵的刹车油往外流出，进入活塞 51的油腔，迫使活塞 51向右移动，并带动第一压盘 40向右移动压紧大摩擦片 42，从而达到刹车的目的，当脚离开制动压板时，高压刹车油回流，制动力消除。

本发明的行车制动和驻车制动的特点是由内向外制动，制动力由小变大，制动柔和，驾驶员操作安全、舒服。

具体的制动过程如下：第二压盘 43与差速器壳 16连接，差速器壳 16 带动第二压盘 43旋转，通过渐开线花键的连接，第二压盘 43带动第三压盘 44旋转。另一方面，差速器壳 16内的半轴齿轮 13带动太阳轮轴 11。太阳轮轴 11的中间加工成渐开线花键，与铜基材料或纸基材料制成的副摩擦片 49 内花键连接。而副摩擦盘 50外面加工成渐开线花键，里面加工成圆，与太阳轮轴 11中间花键处留有一定间隙，而外面的花键与第三压盘 44的内花键相连接。构成了第三压盘 44、副摩擦盘 50、副摩擦片 49、副摩擦盘 50、副摩擦片 49、副摩擦盘 50循环重叠。

当活塞 51、第一压盘 40移动时，电机 3已停电，电机轴 20空转，通过大摩擦片 42移动，迫使第二压盘 43也移动，第二压盘 43和第三压盘 44同时旋转，但第二压盘 43和第三压盘 44侧面不接触，第二压盘 43的副摩擦片 49和副摩擦盘 50就贴合，带动了第三压盘 44旋转，使第二压盘 43、第三压盘 44、副摩擦片 49、副摩擦盘 50、太阳轮轴 11连成一体，当第三压盘 44 继续移动时，带动主摩擦片 45、主摩擦盘 46与固定盘 33之间紧密贴合，产生了摩擦力，使太阳轮轴 11停止转动，从而达到刹车的目的。

本驱动桥 1的工作过程为：当电机 3通电旋转时，空心的电机轴 20带动差速器壳 16旋转，而差速器壳 16带动两个半轴齿轮 15、 13旋转，而一个半轴齿轮 15带动传动轴 21旋转，而传动轴 21又带动太阳轮 22旋转，而另一个半轴齿轮 13又带动另一侧太阳轮轴 11旋转。两侧通过同样的二级行星齿轮机构 23、 10减速传动，传至驱动轮。当太阳轮 22和太阳轮轴 11旋转时，带动了一级行星齿轮传动，而一级行星齿轮的传动，带动一级行星架的旋转。一级行星架中心通过花键装有二级行星齿轮减速的二级中心轮，同样的道理，二级中心轮带动二级行星齿轮旋转，而二级行星的齿轮带动二级行星齿轮架旋转。二级行星齿轮架的中心轴 25、 8的外径加工成渐开线外花键，与轮毂 26、 7的内花键结合，带动驱动轮旋转，从而驱使车辆前行。

Claims

权利要求

1、一种电机驱动的驱动桥，包括电机（3)、差速器（4)、第一行星齿轮减速器（2) 及第二行星齿轮减速器（6)，其特征是电机（3) 布置在驱动桥

(1) 的中部，电机（3)—端与第一行星齿轮减速器（2) 同轴连接，另一端与差速器（4)、第二行星齿轮减速器（6) 同轴顺序连接，所述差速器（4) 与第二行星齿轮减速器（6) 之间设置有制动装置（5)。

2、根据权利要求 1所述的电机驱动的驱动桥，其特征在于所述电机（3) 上的电机轴（20) 的右端与差速器（4) 的差速器壳（16)通过花键连接; 电机轴（20) 内部设置传动轴（21); 所述传动轴（21) 端部与差速器（4) 的一半轴齿轮（15)连接，所述差速器（4) 的另一半轴齿轮（13)与第二行星齿轮减速器（6) 的太阳轮轴（11)连接；传动轴（21) 穿过电机轴（20) 与第一行星齿轮减速器（2) 的太阳轮（22) 连接。

3、根据权利要求 1所述的电机驱动的驱动桥，其特征在于所述电机（3) 上的电机端盖（12) 内设有隔板（14)，隔板（14)上开有中心孔，将电机端盖（12) 分成两个腔室。

4、根据权利要求 1所述的电机驱动的驱动桥，其特征在于所述制动装置（5) 包括轴向顺序设置的活塞（51)、第一压盘（40)、大摩擦片（42)、第二压盘（43)、副摩擦装置、主摩擦装置及固定盘（33); 活塞（51) 设置于电机端盖（12) 的内腔内，第一压盘（40) 套装在活塞（51) 内，在第一压盘（40)与第二压盘（43)之间设置大摩擦片（42)，副摩擦装置与主摩擦装置相配啮合；固定盘（33)轴向固定在第二行星齿轮减速器（6) 的内齿圈 (34) 中。

5、根据权利要求 4所述的电机驱动的驱动桥，其特征在于所述第一压盘 (40) —端设置有凸台（58)，另一端设置有凸缘（59)，所述凸缘（59) 上开设有凹槽（61)，凹槽（61) 内开设有通孔（62)。

6、根据权利要求 4所述的电机驱动的驱动桥，其特征在于所述第二压盘 (43) 为设有凸出轴颈的空心圆盘，所述轴颈的外表面设置有花键，其轴颈的内表面设置有花键槽。

7、根据权利要求 4所述的电机驱动的驱动桥，其特征在于所述副摩擦装置包括副摩擦片（49)及副摩擦盘（50), 所述副摩擦片（49) 的内孔设有键槽，所述副摩擦盘（50) 的外圆周设有齿尖，所述副摩擦盘（50) 的外侧设置有制动齿圈（48)。

8、根据权利要求 4所述的电机驱动的驱动桥，其特征在于所述主摩擦装置包括第三压盘（44)、第一主摩擦片（32)、第二主摩擦片（45 ) 及主摩擦盘（46); 所述第三压盘（44)为设有凸出轴颈的空心圆盘，所述轴颈的外表面设置有花键，其轴颈的内表面设置有花键槽；所述主摩擦盘（46) 的内孔设有键槽，主摩擦盘（46) 内孔的键槽与第三压盘（44 ) 轴颈的花键相配啮合；第二主摩擦片（45 ) 设置在第三压盘（44) 与主摩擦盘（46) 之间，第一主摩擦片（32 ) 设置在主摩檫盘（46) 与固定盘（33 ) 之间，所述第一主摩擦片（32)、第二主摩擦片（45 )的外圆周分别设有齿尖，第一主摩擦片（32)、第二主摩擦片（45 )的齿尖与第二行星齿轮减速器（6) 的内齿圈（34)相配啮合。

9、根据权利要求 8所述的电机驱动的驱动桥，其特征在于所述第三压盘 (44) 的圆盘与第二压盘（43 ) 的圆盘之间设置有轴向间隙。

10、根据权利要求 7所述的电机驱动的驱动桥，其特征在于所述副摩擦片（49)、副摩擦盘（50)、第二主摩擦片（45 ) 及主摩擦盘（46) 设置有二套或二套以上。