CN111923727A - 一种商用车用两档电驱动桥布置结构 - Google Patents

Abstract

一种商用车用两档电驱动桥布置结构，包括电驱动***、后桥总成、车架、万向联轴器；电驱动***包括电驱动***壳体总成、电机、变速器，电驱动***壳体总成设置于后桥总成的后方且采用三点悬置固定于车架上，电机和变速器安装于电驱动***壳体总成中，变速器包括输入轴、中间轴、一档主动齿轮、二挡主动齿轮、一档从动齿轮、同步器、二挡从动齿轮，中间轴和后桥总成的后桥主减速输入齿轮分别与万向联轴器的两端连接。本两档电驱动桥采用后置后驱集成式布置结构，为车身中部节省了电池布置空间；采用两档式动力传递，优化了电机的工作效率区间和尺寸，提升了布置空间和整车动力性能；解决了后置后驱集成式布置结构带来的操纵性差和NVH差的问题。

Description

一种商用车用两档电驱动桥布置结构

技术领域

本发明属于电动商用车技术领域，涉及驱动***，具体涉及一种商用车用两档电驱动桥布置结构。

背景技术

传统的商用车两档电驱动桥通常采用中置后驱式布置结构和后置后驱集成式布置结构。

参见图1，中置后驱式布置结构一般将电机1和变速箱2集成在一起构成电驱动***，电驱动***通过三点悬置集成在车身上，输出的扭矩通过传动轴3和后桥主减速输入齿轮4传到后桥差速器6，再到后轮7。该传动轴3一般两端带有万向节5，可以满足电驱动***在振动工况下带传动夹角的扭矩传递。但这种布置结构占据了车身底盘中部的绝大部分空间，大大影响了电池的布置。因商用车在实际中有拉送载荷的需求，所以对电池续航有较高要求，该布置结构严重影响了电池的布置，导致整车性价比较低。

参见图2，后置后驱集成式布置结构一般将电机1和变速箱2集成在后桥总成上，该结构整体与车身无悬置连接，均属于簧下质量。虽然该布置结构能节省底盘空间，增加电池布置空间，但与后桥总成整体为簧下质量，簧下质量的增加会导致整车操纵性差和NVH差的问题，使两档电驱动桥的性能大打折扣，且同时带来的售后维修问题及更换成本问题不可估量。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种商用车用两档电驱动桥布置结构。

本发明的目的可以通过下述技术方案来实现：一种商用车用两档电驱动桥布置结构，包括电驱动***、后桥总成、车架、万向联轴器；所述电驱动***包括电驱动***壳体总成、电机、变速器，所述电驱动***壳体总成设置于后桥总成的后方且采用三点悬置固定于车架上，所述电机和变速器安装于电驱动***壳体总成中，所述变速器包括输入轴、中间轴、一档主动齿轮、二挡主动齿轮、一档从动齿轮、同步器、二挡从动齿轮，所述输入轴与电机的输出轴连接，输入轴上设有一档主动齿轮和二挡主动齿轮，所述中间轴上设有一档从动齿轮、同步器、二挡从动齿轮，一档从动齿轮和二挡从动齿轮分别与一档主动齿轮和二挡主动齿轮啮合，所述同步器与中间轴连接且与一档从动齿轮或二挡从动齿轮接合；所述中间轴和后桥总成的后桥主减速输入齿轮分别与万向联轴器的两端连接。

进一步地，所述电机的输出轴沿车身宽度方向朝左设置，所述变速器的中间轴平行设置于输入轴的前侧。更进一步地，所述变速器的输入轴与电机的输出轴花键连接，一档主动齿轮和二挡主动齿轮固定于输入轴上，一档从动齿轮和二挡从动齿轮分别通过轴承安装于中间轴上，同步器与中间轴花键连接。

进一步地，所述电驱动***壳体总成采用三点悬置固定于车架的左纵梁和后横梁上。更进一步地，所述三点悬置分别为连接于左纵梁上的第一悬置和第二悬置及连接于后横梁上的第三悬置，第一悬置和第二悬置支承电驱动***壳体总成的对应变速器的部分，第三悬置支承电驱动***壳体总成的对应电机的部分。

进一步地，所述万向联轴器的两端为万向节，一端通过输出法兰与中间轴连接，另一端通过后桥输入法兰与后桥主减速输入齿轮连接。

进一步地，所述后桥总成包括后桥壳体总成、后桥主减速输入齿轮、后桥差速器、左半轴转接轴、左半轴、右半轴，所述后桥主减速输入齿轮、后桥差速器、左半轴转接轴、右半轴安装于后桥壳体总成中，所述后桥主减速输入齿轮和后桥差速器的主减速从动齿轮啮合，所述后桥差速器的两个半轴齿轮分别与左半轴转接轴和右半轴连接，所述左半轴转接轴和左半轴连接。更进一步地，所述左半轴转接轴的左端和左半轴的右端分别固定有第一连接法兰和第二连接法兰，所述第一连接法兰和第二连接法兰相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：采用后置后驱集成式布置结构，为车身中部节省了超大空间来布置电池，保证车辆从后桥往车头方向均能布置电池包，大大增加了车身空间利用率，有效满足了商用车在载荷和续航上的较高需求；采用两档式动力传递，能有效优化电机的工作效率区间，保证电机长期处于高效率高性能区间，提升了商用车的加速性能和最高车速性能，而且减小了电机的尺寸，减轻了重量，为后置后驱方案进一步提升了布置空间和整车动力性能；采用万向联轴器解耦电驱动***和后桥差速器，电驱动***通过三点悬置固定于车身的纵梁和横梁上，其重量均为簧上质量，簧下质量较传统商用车保持不变，有效解决了现有后置后驱集成式布置结构带来的操纵性差和NVH差的问题，同时可以保证将两档电驱动桥性能发挥到最优。

附图说明

图1为现有技术商用车用两档电驱动桥中置后驱式布置结构的示意图。

图2为现有技术商用车用两档电驱动桥后置后驱集成式布置结构的示意图。

图1和图2中部件标号如下：

1电机、2齿轮箱、3传动轴、4后桥主减速输入齿轮、5万向节、6差速器、7后轮。

图3为本发明的结构示意图。

图3中部件标号如下：

1电驱动***壳体总成、2电机、3输入轴、4中间轴、5一档主动齿轮、6二挡主动齿轮、7一档从动齿轮、8同步器、9二挡从动齿轮、10左纵梁、11后横梁、12第一悬置、13第二悬置、14第三悬置、15后桥壳体总成、16后桥主减速输入齿轮、17后桥差速器、18左半轴转接轴、19左半轴、20右半轴、21第一连接法兰、22第二连接法兰、23万向联轴器、24输出法兰、25后桥输入法兰。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明的具体实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本发明。尽管结合其优选的具体实施方案描述了本发明，但这些实施方案只是阐述，而不是限制本发明的范围。

参见图3，一种商用车用两档电驱动桥布置结构，包括电驱动***、后桥总成、车架、万向联轴器23。

所述电驱动***包括电驱动***壳体总成1、电机2、变速器。所述电机2和变速器安装于电驱动***壳体总成1中，电机2的输出轴沿车身宽度方向朝左设置。所述变速器包括输入轴3、中间轴4、一档主动齿轮5、二挡主动齿轮6、一档从动齿轮7、同步器8、二挡从动齿轮9，所述输入轴3沿车身宽度方向设置且与电机2的输出轴花键连接，输入轴3上固定有左右布置的一档主动齿轮5和二挡主动齿轮6，所述中间轴4平行设置于输入轴3的前侧，中间轴4上从左至右依次安装有一档从动齿轮7、同步器8、二挡从动齿轮9，所述一档从动齿轮7和二挡从动齿轮9分别通过轴承安装于中间轴4上，一档从动齿轮7和二挡从动齿轮9分别与一档主动齿轮5和二挡主动齿轮6啮合，所述同步器8与中间轴4花键连接且与一档从动齿轮7或二挡从动齿轮9接合。所述电驱动***壳体总成1设置于后桥总成的后方且采用三点悬置固定于车架的左纵梁10和后横梁11上，其中，三点悬置分别为连接于左纵梁10上的第一悬置12和第二悬置13及连接于后横梁11上的第三悬置14，第一悬置12和第二悬置13支承电驱动***壳体总成1的对应变速器的部分，第三悬置14支承电驱动***壳体总成1的对应电机2的部分。

所述后桥总成包括后桥壳体总成15、后桥主减速输入齿轮16、后桥差速器17、左半轴转接轴18、左半轴19、右半轴20、第一连接法兰21、第二连接法兰22。所述后桥主减速输入齿轮16、后桥差速器17、左半轴转接轴18、右半轴20安装于后桥壳体总成15中，所述后桥主减速输入齿轮16和后桥差速器17的主减速从动齿轮啮合，所述后桥差速器17的两个半轴齿轮分别与左半轴转接轴18的右端和右半轴20的左端连接，所述左半轴转接轴18的左端和左半轴19的右端分别固定有第一连接法兰21和第二连接法兰22，所述第一连接法兰21和第二连接法兰22相连接。

所述万向联轴器23的两端为万向节，一端通过输出法兰24与中间轴4连接，另一端通过后桥输入法兰25与后桥主减速输入齿轮16连接，万向联轴器23可以满足电驱动***在振动工况下带传动夹角的扭矩传递。

本电驱动桥布置结构在一档时，此时的同步器8与一档从动齿轮7接合，电机2在启动时扭矩为峰值，一档大速比传递可以瞬间提升整车加速性能。工作时，电机2将扭矩传递到变速器的输入轴3，输入轴3上的一档主动齿轮5传递到一档从动齿轮7，再通过中间轴4、输出法兰24和万向联轴器23将扭矩传递到后桥输入法兰25，接着通过后桥主减速输入齿轮16传递到后桥差速器17，最后通过左半轴转接轴18、第一连接法兰21、第二连接法兰22、左半轴19传递到左后轮，通过右半轴20传递到右后轮。

本电驱动桥布置结构在二档时，此时的同步器8与二档从动齿轮接合，二挡时速比较小，可以提升最高车速，同时二挡小速比可以保证电机2不用一直处于高转速区间，避免了电机2的高速啸叫，获得了较好的NVH性能。工作时，电机2将扭矩传递到变速器的输入轴3，输入轴3上的二档主动齿轮传递到二档从动齿轮，再通过中间轴4、输出法兰24和万向联轴器23将扭矩传递到后桥输入法兰25，接着通过后桥主减速输入齿轮16传递到后桥差速器17，最后通过左半轴转接轴18、第一连接法兰21、第二连接法兰22、左半轴19传递到左后轮，通过右半轴20传递到右后轮。

本电驱动桥布置结构采用后置后驱集成式布置结构，与现有中置后驱式布置结构相比，为车身中部节省了超大空间来布置电池，保证车辆从后桥往车头方向均能布置电池包，大大增加了车身空间利用率，有效满足了商用车在载荷和续航上的较高需求。本电驱动桥布置结构采用两档式动力传递，与固定速比相比，能有效优化电机2的工作效率区间，保证电机2长期处于高效率高性能区间，提升了商用车的加速性能和最高车速性能，而且减小了电机2的尺寸，减轻了重量，为后置后驱方案进一步提升了布置空间和整车动力性能。本电驱动桥布置结构采用万向联轴器23有效地解耦了电驱动***和后桥差速器17，电驱动***通过三点悬置固定于车身的纵梁和横梁上，其重量均为簧上质量，簧下质量较传统商用车保持不变，有效解决了现有后置后驱集成式布置结构带来的操纵性差和NVH差的问题，同时可以保证将两档电驱动桥性能发挥到最优。

应当指出，对于经充分说明的本发明来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本发明的说明，而不是对本发明的限制。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。

Claims (8)

1.一种商用车用两档电驱动桥布置结构，其特征在于，包括电驱动***、后桥总成、车架、万向联轴器；

所述电驱动***包括电驱动***壳体总成、电机、变速器，所述电驱动***壳体总成设置于后桥总成的后方且采用三点悬置固定于车架上，所述电机和变速器安装于电驱动***壳体总成中，所述变速器包括输入轴、中间轴、一档主动齿轮、二挡主动齿轮、一档从动齿轮、同步器、二挡从动齿轮，所述输入轴与电机的输出轴连接，输入轴上设有一档主动齿轮和二挡主动齿轮，所述中间轴上设有一档从动齿轮、同步器、二挡从动齿轮，一档从动齿轮和二挡从动齿轮分别与一档主动齿轮和二挡主动齿轮啮合，所述同步器与中间轴连接且与一档从动齿轮或二挡从动齿轮接合；所述中间轴和后桥总成的后桥主减速输入齿轮分别与万向联轴器的两端连接。

2.根据权利要求1所述的商用车用两档电驱动桥布置结构，其特征在于，所述电机的输出轴沿车身宽度方向朝左设置，所述变速器的中间轴平行设置于输入轴的前侧。

3.根据权利要求2所述的商用车用两档电驱动桥布置结构，其特征在于，所述变速器的输入轴与电机的输出轴花键连接，一档主动齿轮和二挡主动齿轮固定于输入轴上，一档从动齿轮和二挡从动齿轮分别通过轴承安装于中间轴上，同步器与中间轴花键连接。

4.根据权利要求1所述的商用车用两档电驱动桥布置结构，其特征在于，所述电驱动***壳体总成采用三点悬置固定于车架的左纵梁和后横梁上。

5.根据权利要求4所述的商用车用两档电驱动桥布置结构，其特征在于，所述三点悬置分别为连接于左纵梁上的第一悬置和第二悬置及连接于后横梁上的第三悬置，第一悬置和第二悬置支承电驱动***壳体总成的对应变速器的部分，第三悬置支承电驱动***壳体总成的对应电机的部分。

6.根据权利要求1所述的商用车用两档电驱动桥布置结构，其特征在于，所述万向联轴器的两端为万向节，一端通过输出法兰与中间轴连接，另一端通过后桥输入法兰与后桥主减速输入齿轮连接。

7.根据权利要求1~6任一项所述的商用车用两档电驱动桥布置结构，其特征在于，所述后桥总成包括后桥壳体总成、后桥主减速输入齿轮、后桥差速器、左半轴转接轴、左半轴、右半轴，所述后桥主减速输入齿轮、后桥差速器、左半轴转接轴、右半轴安装于后桥壳体总成中，所述后桥主减速输入齿轮和后桥差速器的主减速从动齿轮啮合，所述后桥差速器的两个半轴齿轮分别与左半轴转接轴和右半轴连接，所述左半轴转接轴和左半轴连接。

8.根据权利要求7所述的商用车同轴电驱动桥布置结构，其特征在于，所述左半轴转接轴的左端和左半轴的右端分别固定有第一连接法兰和第二连接法兰，所述第一连接法兰和第二连接法兰相连接。

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