CN110385976A

CN110385976A - 电桥

Info

Publication number: CN110385976A
Application number: CN201810354200.5A
Authority: CN
Inventors: 刘磊; 王天斌
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-04-19
Filing date: 2018-04-19
Publication date: 2019-10-29

Abstract

提供了一种电桥，其包括电动机、行星齿轮组、输入轴、主动齿轮和差速器，电动机的输出轴与输入轴抗扭连接，行星齿轮组包括：抗扭安装到输入轴的太阳齿轮；相对于输入轴可转动地支撑于输入轴的行星架；安装到行星架的第一行星齿轮和第二行星齿轮，第一行星齿轮和第二行星齿轮抗扭连接，第二行星齿轮与太阳齿轮啮合，第二行星齿轮的直径大于第一行星齿轮的直径；以及与第一行星齿轮啮合的齿圈，其中，主动齿轮抗扭安装到行星架，主动齿轮将行星架的转动传递到差速器。在本发明中，在相同尺寸(直径)的壳体(即，相同直径的齿圈)的情况下，可以使用较小直径的太阳齿轮，从而提高传动比。

Description

电桥

技术领域

本发明涉及车辆配件领域，具体涉及一种可以应用于例如纯电动车辆和混合动力电动车辆的电桥。

背景技术

图1示意性地示出了一种已知的具有偏置结构(即，电动机的轴和差速器的轴不是同轴而是在径向上错开)的电桥。

该电桥100包括电动机1、行星齿轮组2、差速器3、壳体4、输入轴5和主动齿轮6。

电动机1的输出轴11由两个轴承12、13支撑于电动机的壳体14。

行星齿轮组2包括行星架21、太阳齿轮24、行星齿轮26和齿圈27。行星架21通过两个球轴承22、23支撑于电桥100的壳体4。太阳齿轮24集成到输入轴5，输入轴5的轴向上的一侧端部(图1中的左侧端部)通过花键与输出轴11连接，输入轴5的轴向上的另一侧端部(图1中的右侧端部)通过球轴承25支撑于行星架21。行星齿轮26通过销和滚针轴承安装于行星架21。齿圈27固定到壳体4。

主动齿轮(小齿轮)6焊接到行星架21。

差速器3也具有行星齿轮组。差速器3的从动齿轮(大齿轮)31集成到行星架32。从动齿轮31与主动齿轮6啮合。行星架32通过两个轴承33、34支撑于壳体4。相互啮合的长行星齿轮35和短行星齿轮38通过销和滚针轴承安装于行星架32。太阳齿轮36与短行星齿轮38啮合，太阳齿轮37与长行星齿轮35啮合。两个太阳齿轮36、37分别连接到两个半轴7、8。

在上述电桥100中，来自电动机1的动力输出(扭矩)经由输出轴11、输入轴5传递到太阳齿轮24，然后经由行星齿轮26传递到行星架21，从行星架21传递到主动齿轮6，然后传递到从动齿轮31(差速器3)。

在上述电桥100中，行星架，特别是行星架21的结构较为复杂，各部件的支撑结构较为复杂，所使用的轴承数目较多，这导致了较大的制造难度和较高的成本。

更具体地，行星架21包括：第一小径部21A，其构成行星架21的轴向上的一端部并经由球轴承22支撑于壳体4；第二小径部21B，其构成行星架21的轴向上的另一端部并经由球轴承23支撑于壳体4；以及大径部21C，其位于第一小径部21A和第二小径部21B之间，行星齿轮26安装于该大径部21C。行星架21的结构复杂。输入轴5通过球轴承25支撑于行星架21的第二小径部21B，行星架21的尺寸较大。行星架21通过两个球轴承22、23支撑于壳体4，该两个球轴承22、23的尺寸受到行星架21的较大尺寸的限制而通常较大。较多和较大的轴承意味着较高的成本。主动齿轮6的尺寸受到行星架21的尺寸限制而较大，主动齿轮6的尺寸影响电桥100的传动比。

行星齿轮差速器3的部件较多、结构复杂，这意味着较高的成本。

在没有中间轴的情况下，难以以紧凑的结构获得较大的传动比(速比)。

发明内容

鉴于上述现有技术的状态而做出本发明。本发明的一个目的在于提供一种可以基于较小的径向尺寸获得较大的传动比的电桥。

提供一种电桥，其包括电动机、行星齿轮组、输入轴、主动齿轮和差速器，所述电动机的输出轴与所述输入轴抗扭连接，所述行星齿轮组包括：

抗扭安装到所述输入轴的太阳齿轮；

相对于所述输入轴可转动地支撑于所述输入轴的行星架；

安装到所述行星架的第一行星齿轮和第二行星齿轮，所述第一行星齿轮和所述第二行星齿轮抗扭连接，所述第二行星齿轮与所述太阳齿轮啮合，所述第二行星齿轮的直径大于所述第一行星齿轮的直径；以及

与所述第一行星齿轮啮合的齿圈；

其中，所述主动齿轮抗扭安装到所述行星架，所述主动齿轮将所述行星架的转动传递到所述差速器。

在至少一个实施方式中，所述电动机的输出轴与所述输入轴共用一轴。

在至少一个实施方式中，共用的所述轴经由位于共用的所述轴的轴向两端侧的两个轴承和位于共用的所述轴的轴向中间位置的轴承支撑于所述电桥的壳体。

在至少一个实施方式中，所述行星架经由滚针轴承支撑于所述输入轴。

在至少一个实施方式中，所述行星架包括位于轴向一端侧的大径部和位于轴向另一端侧的小径部，所述第一行星齿轮和所述第二行星齿轮安装到所述大径部，所述小径部经由滚针轴承支撑于所述输入轴，所述主动齿轮抗扭安装到所述小径部。

在至少一个实施方式中，所述主动齿轮经由花键安装到所述小径部或焊接到所述小径部。

在至少一个实施方式中，所述差速器包括：差速器壳体；安装在所述差速器壳体中的锥齿轮组；以及抗扭安装到所述差速器壳体的从动齿轮，所述锥齿轮组的半轴齿轮与半轴花键连接，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合。

在至少一个实施方式中，所述第一行星齿轮和所述第二行星齿轮在轴向上错开。

在至少一个实施方式中，所述第一行星齿轮和所述第二行星齿轮形成为一体，所述第一行星齿轮和所述第二行星齿轮经由销和滚针轴承安装到所述行星架。

在至少一个实施方式中，所述齿圈固定到所述电桥的壳体。

在本发明中，由于第一行星齿轮与齿圈啮合，第二行星齿轮与太阳齿轮啮合，第二行星齿轮的直径大于第一行星齿轮的直径，在相同尺寸(直径)的壳体(即，相同直径的齿圈)的情况下，可以使用较小直径的太阳齿轮，从而提高传动比。或者，在保持传动比不变的情况下，可以减小部件的尺寸(特别是电桥的壳体的径向尺寸)。

附图说明

图1示意性地示出了一种已知的具有偏置结构的电桥。

图2示意性地示出了根据本发明的第一实施方式的电桥。

图3示意性地示出了根据本发明的第二实施方式的电桥。

附图标记说明

100电桥；1电动机；11电动机的输出轴；12、13轴承；14电动机的壳体；2行星齿轮组；21行星架；21A第一小径部；21B第二小径部；21C大径部；22、23、25球轴承；24太阳齿轮；26行星齿轮；27齿圈；3差速器；31从动齿轮；32行星架；33、34轴承；35长行星齿轮；36、37太阳齿轮；38短行星齿轮；4电桥的壳体；5输入轴；6主动齿轮；7、8半轴；

200、200A电桥；210电动机；211电动机的输出轴；212、213轴承；220行星齿轮组；221行星架；221A大径部；221B小径部；222销；223滚针轴承；224太阳齿轮；225第一行星齿轮；226第二行星齿轮；227齿圈；230差速器；231从动齿轮；232差速器壳体；233、234轴承；235锥齿轮组；238、239半轴；240电桥的壳体；250输入轴；251承轴；260主动齿轮。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。

第一实施方式

如图2所示，本发明的第一实施方式提供一种电桥200。该电桥200包括电动机210、行星齿轮组220、差速器230、壳体240、输入轴250和主动齿轮260。

在本实施方式中，电动机210的输出轴211和输入轴250共用一轴(即，为同一轴)。然而，应当理解，本发明不限于此，输出轴211和输入轴250可以是两个单独形成的轴，通过花键或焊接等方式抗扭连接到一起。

输出轴211和输入轴250经由三个轴承212、213和251支撑。位于输出轴211和输入轴250的轴向一端的轴承212、位于输出轴211和输入轴250的轴向中间位置的轴承213和位于输出轴211和输入轴250的轴向另一端的轴承251可以支撑于电桥200的壳体240。

行星齿轮组220包括行星架221、太阳齿轮224、第一行星齿轮225、第二行星齿轮226和齿圈227。行星架221通过例如滚针轴承可转动地支撑于输入轴250。太阳齿轮224通过例如花键抗扭安装到输入轴250。第一行星齿轮225和第二行星齿轮226可以一体形成或者抗扭连接到一起。第一行星齿轮225和第二行星齿轮226可以在轴向上错开。第一行星齿轮225和第二行星齿轮226通过销222和滚针轴承223安装于行星架221。其中，第一行星齿轮225与齿圈227啮合，第二行星齿轮226与太阳齿轮224啮合。第二行星齿轮226的直径大于第一行星齿轮225的直径。齿圈227固定到壳体240。

主动齿轮(小齿轮)260利用花键安装或者焊接到行星架221。

在本实施方式中，示例性但非限制性地，差速器230为锥齿轮差速器。差速器230可以包括从动齿轮(差速器齿轮)231、差速器壳体232和锥齿轮组235。

从动齿轮231焊接或利用螺栓安装到差速器壳体232。差速器壳体232利用轴承233、234支撑于壳体240。锥齿轮组235中的两个半轴齿轮分别与两个半轴238、239通过花键抗扭连接。应当理解，半轴238、239可以作为或不作为差速器230的一部分。

在该电桥200中，动力(扭矩)传递路径如下。

电动机210的输出轴211→输入轴250→太阳齿轮224→第二行星齿轮226→第一行星齿轮225→行星架221→主动齿轮260→从动齿轮231→差速器壳体232→锥齿轮组235→半轴238、239。

在本实施方式中，电桥200的偏置结构包括行星齿轮组220和一个圆柱齿轮组(主动齿轮260和从动齿轮231)。

应当理解，本实施方式中电桥200的壳体240可以包括电动机210的壳体、行星齿轮组220的壳体以及可能的电动机210和行星齿轮组220的共用壳体。在本发明的至少一个实施方式中，可以尤其在保持行星齿轮组220的壳体的尺寸(特别是径向尺寸)的情况下，提高传动比。

应当理解，本发明中的“抗扭连接”或“抗扭安装”是指相互连接或安装的两个部件实质上一起转动，从而能够传递动力/扭矩。

下面说明本实施方式可以获得的部分有益效果。

(1)电动机210的输出轴211和输入轴250共用一轴，可以减少轴的数目。

(2)输出轴211和输入轴250共用的轴通过三个轴承支撑，可以改善支撑刚性。

(3)在本实施方式中，行星架221通过滚针轴承支撑于输入轴250且输入轴250支撑于壳体240，与例如图1所示的行星架21支撑于壳体4且输入轴5支撑于行星架21相比，可以使行星架221的尺寸减小、结构简化，同时，可以使用较小尺寸的轴承，减少轴承的数目。

更具体地，在图1的结构中，行星架21包括：第一小径部21A，其构成行星架21的轴向上的一端部并经由球轴承22支撑于壳体4；第二小径部21B，其构成行星架21的轴向上的另一端部并经由球轴承23支撑于壳体4；以及大径部21C，其位于第一小径部21A和第二小径部21B之间，行星齿轮26安装于该大径部21C。

参照图2，本实施方式中的行星架221包括位于轴向上的一端侧的大径部221A和位于轴向上的另一端侧的小径部221B。第一行星齿轮225和第二行星齿轮226安装于大径部221A。小径部221B通过一个滚针轴承可转动地安装于输入轴250，与图1的结构相比，可以减少轴承的数目。主动齿轮260固定连接到小径部221B。

由此可见，本实施方式中的行星架221的结构比例如图1中的行星架21的结构简单，易于制造和降低成本。

(4)由于行星架221的支撑主动齿轮260的部位的直径减小，可以使用较小尺寸(较小直径)的主动齿轮260，从而提高传动比。

(5)在较低的输出扭矩的情况下，锥齿轮差速器230可以具有较低的成本。

(6)由于第一行星齿轮225与齿圈227啮合，第二行星齿轮226与太阳齿轮224啮合，在相同尺寸(直径)的壳体240(即，相同直径的齿圈227)的情况下，第二行星齿轮226的直径可以大于第一行星齿轮225的直径。这样，可以使用较小直径的太阳齿轮224，从而提高传动比，并且无需增加中间轴，可以减少部件的数目。或者，在保持传动比不变的情况下，可以减小部件的尺寸。

第二实施方式

下面参照图3说明根据本发明的第二实施方式。对于与第一实施方式中的部件结构或功能相同或相似的部件标注相同的附图标记，并省略对这些部件的具体说明。

在本实施方式中，提供一种电桥200A，该电桥200A具有与第一实施方式中的电桥200类似的结构并可以获得与第一实施方式相似的技术效果，下面主要说明本实施方式的电桥200A与第一实施方式的电桥200的区别。

参照图3，行星架221包括位于轴向上的一端侧(图3中靠近电动机210的那端侧)的小径部221B和位于轴向上的另一端侧的大径部221A。第一行星齿轮225和第二行星齿轮226安装于大径部221A。小径部221B可转动地安装于输入轴250，主动齿轮260固定连接到该小径部221B。

应当理解，上述实施方式仅是示例性的，不用于限制本发明。本领域技术人员可以在本发明的教导下对上述实施方式做出各种变型和改变，而不脱离本发明的范围。

Claims

1.一种电桥，其包括电动机、行星齿轮组、输入轴、主动齿轮和差速器，所述电动机的输出轴与所述输入轴抗扭连接，所述行星齿轮组包括：

抗扭安装到所述输入轴的太阳齿轮；

相对于所述输入轴可转动地支撑于所述输入轴的行星架；

与所述第一行星齿轮啮合的齿圈；

2.根据权利要求1所述的电桥，其特征在于，所述电动机的输出轴与所述输入轴共用一轴。

3.根据权利要求2所述的电桥，其特征在于，共用的所述轴经由位于共用的所述轴的轴向两端侧的两个轴承和位于共用的所述轴的轴向中间位置的轴承支撑于所述电桥的壳体。

4.根据权利要求1所述的电桥，其特征在于，所述行星架经由滚针轴承支撑于所述输入轴。

5.根据权利要求1所述的电桥，其特征在于，所述行星架包括位于轴向一端侧的大径部和位于轴向另一端侧的小径部，所述第一行星齿轮和所述第二行星齿轮安装到所述大径部，所述小径部经由滚针轴承支撑于所述输入轴，所述主动齿轮抗扭安装到所述小径部。

6.根据权利要求5所述的电桥，其特征在于，所述主动齿轮经由花键安装到所述小径部或焊接到所述小径部。

7.根据权利要求1所述的电桥，其特征在于，所述差速器包括：差速器壳体；安装在所述差速器壳体中的锥齿轮组；以及抗扭安装到所述差速器壳体的从动齿轮，所述锥齿轮组的半轴齿轮与半轴花键连接，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合。

8.根据权利要求1所述的电桥，其特征在于，所述第一行星齿轮和所述第二行星齿轮在轴向上错开。

9.根据权利要求1所述的电桥，其特征在于，所述第一行星齿轮和所述第二行星齿轮形成为一体，所述第一行星齿轮和所述第二行星齿轮经由销和滚针轴承安装到所述行星架。

10.根据权利要求1所述的电桥，其特征在于，所述齿圈固定到所述电桥的壳体。