CN111347857A - 电驱动桥和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电驱动桥和车辆，该电驱动桥包括驱动桥壳体和驱动电机，驱动电机设置在驱动桥壳体内，驱动电机为外转子电机，外转子电机包括定子和转子，定子位于转子的内部且与驱动桥壳体固定连接，转子与驱动桥壳体之间具有间隙。通过采用外转子电机的方式进行驱动，驱动电机的转子和驱动壳体之间存在一定的间隙，避免了驱动桥壳体的变形对驱动电机的转子和定子之间气隙的影响。

Description

电驱动桥和车辆

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种电驱动桥和车辆。

背景技术

随着纯电动汽车的发展，电驱动***逐渐出现了向集成化、高效化、紧凑化方向发展的趋势，在纯电动物流车领域，传统的驱动方式为驱动电机布置在车架纵梁内侧，通过变速箱和传动轴与传统后驱动桥连接，驱动电机和变速箱需要专门的悬置***，整个电驱动***重量大、传动链长、导致传动效率低、整车质量大。

集成电驱动桥是一种将驱动电机、变速器集成在后驱动桥上的结构，相比于传统的布置方式，取消了传动轴和电机悬置，减轻了电驱动***重量、提高了传动效率，为布置其他电器部件腾出了车架内侧空间。现有的同轴式集成电驱动桥方案主要分为两种，一种是驱动电机与车轮轴线同轴，通过圆柱齿轮机构减速，另外一种是驱动电机和车轮轴向同轴，通过行星轮机构减速，这两种方式的驱动电机均选用驱动电机为内转子旋转的方式进行驱动，电机定子和驱动桥壳体固定连接，驱动桥壳体和电机壳体集成，驱动桥受载荷后壳体变形，而外定子和壳体相连，进而外定子会跟随壳体的变形而发生位置上的变化，从而导致外定子和内转子之间的气隙变小，引发驱动电机扭矩、噪音、控制等一系列的问题。

发明内容

本公开的目的是提供一种电驱动桥，该电驱动桥为采用外转子电机作为驱动电机，不会产生驱动电机的转子和定子之间气隙变小的问题。

为了实现上述目的，本公开提供一种电驱动桥，所述电驱动桥包括驱动桥壳体和驱动电机，所述驱动电机设置在所述驱动桥壳体内，所述驱动电机为外转子电机，所述外转子电机包括定子和转子，所述定子位于所述转子的内部且与所述驱动桥壳体固定连接，所述转子与所述驱动桥壳体之间具有间隙。

可选地，所述电驱动桥还包括差速器、第一输出轴、第二输出轴、第一减速机构、第二减速机构和第三减速机构，所述转子通过所述第一减速机构与所述差速器的壳体相连，所述差速器的第一半轴通过所述第二减速机构与所述第一输出轴相连，所述差速器的第二半轴通过所述第三减速机构与第三输出轴相连。

可选地，所述第一减速机构为双级行星轮减速机构，该双级行星轮减速机构包括第一太阳轮、第一行星架、第一行星内齿轮、第一行星外齿轮以及第一齿圈，所述第一行星内齿轮与所述第一行星外齿轮啮合，所述第一行星内齿轮与所述第一太阳轮啮合，所述第一行星外齿轮与所述第一齿圈啮合，所述第一行星内齿轮和所述第一行星外齿轮均安装在所述第一行星架上，所述第一行星架与所述转子连接，所述第一太阳轮与所述驱动桥壳体固定连接，所述第一齿圈与所述差速器的壳体相连。

可选地，所述第二减速机构为行星轮减速机构，所述第二减速机构包括第二太阳轮、第二行星轮、第二行星架以及第二齿圈，所述差速器的第一半轴与所述第二太阳轮相连或形成为一体，所述第二行星架与所述第一输出轴相连，所述第二齿圈与所述驱动桥壳体固定连接。

可选地，所述第三减速机构为行星轮减速机构，所述第三减速机构包括第三太阳轮、第三行星轮、第三行星架以及第三齿圈，所述差速器的第二半轴与所述第三太阳轮相连或形成为一体，所述第三行星架与所述第二输出轴相连，所述第三齿圈与所述驱动桥壳体固定连接。

可选地，所述差速器和所述第三减速机构分别布置在所述驱动电机的两侧，所述差速器的第二半轴穿过所述驱动电机的定子以与所述第三减速机构相连。

可选地，所述差速器布置在所述驱动电机和所述第一减速机构之间。

可选地，所述驱动桥壳体沿轴向分为多段，相邻两段之间通过紧固件连接。

可选地，所述驱动桥壳体包括第一段、第二段和第三段，所述第一段位于所述第二段和所述第三段之间，所述驱动电机和所述第一减速机构位于所述第一段内，所述差速器和所述第二减速机构位于所述第二段内，所述第三减速机构位于所述第三段内。

本公开还提供一种车辆，包括所述的电驱动桥。

本公开的有益效果：

通过采用外转子电机的方式进行驱动，驱动电机的转子和驱动壳体之间存在一定的间隙，避免了驱动桥壳体的变形对驱动电机的转子和定子之间气隙的影响。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开的一种实施方式的电驱动桥的结构示意图；

图2是本公开的一种实施方式的电驱动桥的第一减速机构和驱动电机转子的结构示意图；

图3是本公开的一种实施方式的电驱动桥的第一减速机构的部分结构示意图；

图4是本公开的一种实施方式的电驱动桥的第二减速机构和第一输出轴的结构示意图；

图5是本公开的一种实施方式的电驱动桥的第三减速机构和第二输出轴的结构示意图。

附图标记说明

1 驱动桥壳体 2 驱动电机

3 差速器 4 第一输出轴

5 第二输出轴 6 第一减速机构

7 第二减速机构 8 第三减速机构

11 第一段 12 第二段

13 第三段 21 定子

22 转子 31 第一半轴

32 第二半轴 84 第三齿圈

61 第一太阳轮 62 第一行星架

63 第一行星内齿轮 64 第一行星外齿轮

65 第一齿圈 83 第三行星架

72 第二行星轮 73 第二行星架

74 第二齿圈 82 第三行星轮

71 第二太阳轮 81 第三太阳轮

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如图1至图5所示，本公开提供一种电驱动桥，该电驱动桥包括驱动桥壳体1和驱动电机2，驱动电机2设置在驱动桥壳体1内，驱动电机2可以为外转子电机，外转子电机包括定子21和转子22，定子21位于转子22的内部且与驱动桥壳体1固定连接，转子22的两端支撑在定子21上，并且转子22与驱动桥壳体1之间具有间隙。驱动桥壳体1起保护内部结构的作用，驱动电机2的壳体可以集成在驱动桥壳体1上，有效地节约成本和材料，还可以起到一定的减重的作用。当驱动桥壳体1受到载荷以后会发生变形，现有技术中由于采用的是内转子的驱动电机，外定子与驱动壳体1直接相连且无间隙，当驱动桥壳体1受载荷发生变形以后，外定子会随着驱动壳体1发生位置上的变化，从而引起外定子和内转子之间气隙(驱动电机的定子和转子之间的气隙很小，一般小于1mm)的变化，进而引发驱动电机2的扭矩、控制等出现问题，并会产生较大的噪音。而采用外转子电机进行驱动，一方面，驱动力矩更大，转子22与驱动桥壳体1之间具有间隙，驱动桥壳体1发生变形以后，转子22并不会与驱动桥壳体1发生接触。另一方面驱动桥壳体1上固定有轴承座，定子21通过轴承安装在上述的驱动桥壳体1的轴承座上，定子21上可以设置有两个轴承座，转子22的两端可以通过两个轴承安装在上述的轴承座上，所以当驱动桥壳体1受到载荷发生变形以后，定子21和转子22都会随驱动桥壳体1发生位置上的变化，而定子21和转子22之间的气隙并不会发生变化，避免驱动电机2的扭矩、控制等发生问题。

具体地，如图1所示，电驱动桥还可以包括差速器3、第一输出轴4、第二输出轴5、第一减速机构6、第二减速机构7和第三减速机构8，差速器3能够实现车辆两驱动轮以不同的转速进行驱动，第一输出轴4和第二输出轴5分别与两个驱动轮相连用以提供动力，第一减速机构6为第一级减速机构，第二减速机构7和第三减速机构8为第二级减速机构，经过两级减速机构的减速能够增大减速比，提升输出扭矩。转子22将动力传递给第一减速机构6进行第一级减速增矩处理，接着第一减速机构6的输出端与差速器3的壳体相连，并通过差速器3的壳体的旋转带动差速器3进行工作，差速器3的第一个输出端第一半轴31通过第二减速机构7与第一输出轴4相连，差速器3的第二个输出端第二半轴32通过第三减速机构8与第二输出轴5相连，第一输出轴4和第二输出轴9进而将动力传递给车辆的驱动轮，实现车辆的驱动。

作为一种可选的实施方式，如图1和图2所示，第一减速机构6为双级行星轮减速机构，该双级行星轮减速机构包括第一太阳轮61、第一行星架62、第一行星内齿轮63、第一行星外齿轮64以及第一齿圈65，第一行星内齿轮63和第二行星外齿轮64均与第一行星架62相连，第一行星架62与转子21连接，第一太阳轮61与驱动桥壳体1固定连接，第一齿圈65与差速器3的壳体相连。首先，第一行星架62与驱动电机2的转子22相连作为第一减速机构6的动力的输入端，接着将动力传递给第一行星内齿轮63和第一行星外齿轮64，此处采用双级行星轮可以进一步增大减速比，提升扭矩。第一行星外齿轮64与第一齿圈65啮合并带动其转动，第一齿圈65作为第一减速机构6的动力的输出端与差速器3的壳体相连进而将动力传递至差速器3，而第一太阳轮61在整个第一减速机构6的减速过程中一直处于与驱动桥壳体1固定连接的锁死的状态。但是此处第一减速机构6并不仅限于双级行星轮减速机构，采用其他类型的减速机构亦可。

作为一种可选的实施方式，如图1和图4所示，第二减速机构7可以为行星轮减速机构，第二减速机构7包括第二太阳轮71、第二行星轮72、第二行星架73以及第二齿圈74，差速器3的第一半轴31与第二太阳轮71相连或形成为一体，第二行星架73与第一输出轴4相连，第二齿圈74与驱动桥壳体1固定连接。差速器2的第一半轴31作为第二减速机构7的动力的输入端并带动第二太阳轮71转动，第二太阳轮71与第二行星轮72啮合并带动第二行星轮72转动，而第二齿圈74处于与驱动桥壳体1固定连接的锁死状态，第二行星轮72带动第二行星架73转动，第二行星架73作为动力的输出端与第一输出轴4相连，进而将动力传递给驱动轮。但是此处第二减速机构7并不仅限于行星轮减速机构，采用其他类型的减速机构亦可。

作为一种可选的实施方式，如图1和图5所示，第三减速机构8也可以为行星轮减速机构，第三减速机构8包括第三太阳轮81、第三行星轮82、第三行星架83以及第三齿圈84，差速器3的第二半轴32与第三太阳轮81相连或形成为一体，第三行星架83与第二输出轴5相连，第三齿圈与驱动桥壳体1固定连接。差速器3的第二半轴32作为第三减速机构8的动力的输入端并带动第三太阳轮81转动，第三太阳轮81带动第三行星轮82转动，而第三齿圈84处于与驱动桥壳体1固定连接的锁止状态，第三行星轮82带动第三行星架83转动，第三行星架83作为第三减速机构8的动力的输出端与第二输出轴5相连，进而通过第二输出轴5将动力传递给驱动轮。

具体地，如图1所示，差速器3和第三减速机构8分别布置在驱动电机2的两侧，差速器3的第二半轴32穿过驱动电机2的定子21以与第三减速机构8相连，差速器3布置在驱动电机2和第一减速机构6之间，从而使整体结构更加紧凑，提高布置空间的利用率。

此外，驱动桥壳体1可以沿轴向分为多段，相邻两段之间可以通过紧固件连接，例如可以采用螺栓固定连接的方式进行连接，方便拆卸维修。但是上述紧固件并不仅限于螺栓，也可以采用其他类型的紧固件进行连接。

进一步地，如图1所示，驱动桥壳体1可以包括第一段11、第二段12和第三段13，第一段11位于第二段12和第三段13之间并且两端可以通过螺栓与第二段12和第三段13固定连接。驱动电机2和第一减速机构6可以位于第一段11内，差速器3和第二减速机构7可以位于第二段12内，第三减速机构8可以位于第三段13内。起到有效保护的同时还能便于拆卸维修。

本公开还提供一种车辆，包括上述的电驱动桥。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种电驱动桥，其特征在于，所述电驱动桥包括驱动桥壳体(1)和驱动电机(2)，所述驱动电机(2)设置在所述驱动桥壳体(1)内，所述驱动电机(2)为外转子电机，所述外转子电机包括定子(21)和转子(22)，所述定子(21)位于所述转子(22)的内部且与所述驱动桥壳体(1)固定连接，所述转子(22)与所述驱动桥壳体(1)之间具有间隙。

2.根据权利要求1所述的电驱动桥，其特征在于，所述电驱动桥还包括差速器(3)、第一输出轴(4)、第二输出轴(5)、第一减速机构(6)、第二减速机构(7)和第三减速机构(8)，所述转子(22)通过所述第一减速机构(6)与所述差速器(3)的壳体相连，所述差速器(3)的第一半轴(31)通过所述第二减速机构(7)与所述第一输出轴(4)相连，所述差速器(3)的第二半轴(32)通过所述第三减速机构(8)与所述第二输出轴(5)相连。

3.根据权利要求2所述的电驱动桥，其特征在于，所述第一减速机构(6)为双级行星轮减速机构，该双级行星轮减速机构包括第一太阳轮(61)、第一行星架(62)、第一行星内齿轮(63)、第一行星外齿轮(64)以及第一齿圈(65)，所述第一行星内齿轮(63)与所述第一行星外齿轮(64)啮合，所述第一行星内齿轮(63)与所述第一太阳轮(61)啮合，所述第一行星外齿轮(64)与所述第一齿圈(65)啮合，所述第一行星内齿轮(63)和所述第一行星外齿轮(64)均安装在所述第一行星架(62)上，所述第一行星架(62)与所述转子(22)连接，所述第一太阳轮(61)与所述驱动桥壳体(1)固定连接，所述第一齿圈(65)与所述差速器(3)的壳体相连。

4.根据权利要求2所述的电驱动桥，其特征在于，所述第二减速机构(7)为行星轮减速机构，所述第二减速机构(7)包括第二太阳轮(71)、第二行星轮(72)、第二行星架(73)以及第二齿圈(74)，所述差速器(3)的第一半轴(31)与所述第二太阳轮(71)相连或形成为一体，所述第二行星架(73)与所述第一输出轴(4)相连，所述第二齿圈(74)与所述驱动桥壳体(1)固定连接。

5.根据权利要求2所述的电驱动桥，其特征在于，所述第三减速机构(8)为行星轮减速机构，所述第三减速机构(8)包括第三太阳轮(81)、第三行星轮(82)、第三行星架(83)以及第三齿圈(84)，所述差速器(3)的第二半轴(32)与所述第三太阳轮(81)相连或形成为一体，所述第三行星架(83)与所述第二输出轴(5)相连，所述第三齿圈(84)与所述驱动桥壳体(1)固定连接。

6.根据权利要求2所述的电驱动桥，其特征在于，所述差速器(3)和所述第三减速机构(8)分别布置在所述驱动电机(2)的两侧，所述差速器(3)的第二半轴(32)穿过所述驱动电机(2)的定子(21)以与所述第三减速机构(8)相连。

7.根据权利要求2所述的电驱动桥，其特征在于，所述差速器(3)布置在所述驱动电机(2)和所述第一减速机构(6)之间。

8.根据权利要求2所述的电驱动桥，其特征在于，所述驱动桥壳体(1)沿轴向分为多段，相邻两段之间通过紧固件连接。

9.根据权利要求8所述的电驱动桥，其特征在于，所述驱动桥壳体(1)包括第一段(11)、第二段(12)和第三段(13)，所述第一段(11)位于所述第二段(12)和所述第三段(13)之间，所述驱动电机(2)和所述第一减速机构(6)位于所述第一段(11)内，所述差速器(3)和所述第二减速机构(7)位于所述第二段(12)内，所述第三减速机构(8)位于所述第三段(13)内。

10.一种车辆，其特征在于，包括上述权利要求1-9中任意一项所述的电驱动桥。

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