CN114771227A - 一种同轴电驱***及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车技术领域，具体公开了一种同轴电驱***及车辆。本发明提供的同轴电驱***，将电机总成、差速机构和减速机构均设置于一个壳体总成内，实现了电机与差速机构和减速机构的集成化，左右两侧的两个减速机构对称布置，集成于壳体总成内，可大幅缩减轴向距离；同轴电驱***的两个输出端对称设置，便于整车布置；行星架与壳体总成集成设计，有效降低了零件的种类和数量。本发明提供的同轴电驱***通过高度集成化的设计，缩短了轴向占用的空间，布置空间需求少，不影响其他部件的布置，且可适用于多种车型。

Description

一种同轴电驱***及车辆
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种同轴电驱***及车辆。
背景技术
近年来，国内电动车动力***研究更注重高集成度、***轻量化、***易维护、高可靠性方向。
目前电驱***多为平行轴布置构型，电驱布置方式受限，且需要较大的布置空间，并且会占用电池的布置空间，或者汽车的储物空间。少数车型的后驱采用同轴电驱***，可以优化整车高度方向及前后方向的布置空间，但是目前同轴电驱***多为减速机构与电机串联布置，轴向占用空间较大，不利于匹配多种类型的整车。
因此，亟需提供一种同轴电驱***以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种同轴电驱***及车辆，实现了高度集成化设计，降低了轴向占用空间，可适用于多种车型。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
提供一种同轴电驱***，包括：
壳体总成；
电机总成，设置于所述壳体总成内，所述电机总成包括转子；
差速机构，设置于所述壳体总成内，所述差速机构的输入端与所述转子驱动连接；
减速机构，设有两组，且均设置于所述壳体总成内，所述差速机构设有两个输出端，每个所述减速机构的输入端与所述差速机构的输出端对应驱动连接；
行星架，设有两个，两个所述行星架可转动封闭所述壳体总成相对的两个开口，所述行星架被配置为与所述减速机构的输出端和传动轴驱动连接。
作为上述的同轴电驱***的一种可选技术方案，所述差速机构包括：
支撑板，与所述转子连接；
第一行星轮，与所述支撑板转动连接，所述第一行星轮啮合有第一输入轴，所述第一输入轴与其中一组所述减速机构的输入端驱动连接；
第二行星轮，与所述支撑板转动连接，所述第二行星轮与所述第一行星轮啮合，所述第二行星轮啮合有第二输入轴，所述第二输入轴与另一组所述减速机构的输入端驱动连接。
作为上述的同轴电驱***的一种可选技术方案，所述支撑板上设有第一销轴，所述第一行星轮通过滚针轴承转动设置于所述第一销轴上；
所述支撑板上设有第二销轴，所述第二行星轮通过滚针轴承转动设置于所述第二销轴上。
作为上述的同轴电驱***的一种可选技术方案，所述第一输入轴和所述第二输入轴分别通过滚针轴承转动支撑于所述壳体总成内，并分别通过推力轴承轴向定位于所述壳体总成内。
作为上述的同轴电驱***的一种可选技术方案，所述支撑板通过支撑轴承转动支撑于所述壳体总成内。
作为上述的同轴电驱***的一种可选技术方案，所述减速机构包括：
减速齿轮组，转动设置于所述行星架上，所述减速齿轮组的输入端与所述差速机构的输出端驱动连接；
齿圈，固定安装于所述壳体总成内，所述齿圈的内齿与所述减速齿轮组啮合。
作为上述的同轴电驱***的一种可选技术方案，所述减速齿轮组包括：
一级减速齿轮，与所述差速机构的输出端驱动连接；
二级减速齿轮，与所述行星架转动连接，所述一级减速齿轮与所述二级减速齿轮固定连接，所述二级减速齿轮与所述齿圈的内齿啮合。
作为上述的同轴电驱***的一种可选技术方案，所述行星架上设有第三销轴，所述二级减速齿轮通过滚针轴承转动设置于所述第三销轴上。
作为上述的同轴电驱***的一种可选技术方案，所述壳体总成的开口处由外向内依次设有油封和支撑轴承，所述行星架通过所述支撑轴承转动设置于所述壳体总成的开口处，所述行星架通过所述油封密封所述壳体总成的开口。
提供一种车辆，包括两个传动轴、两个车轮和上述任一项所述的同轴电驱***，所述传动轴的一端与行星架连接，所述传动轴的另一端连接所述车轮。
本发明的有益效果：
本发明提供的同轴电驱***，将电机总成、差速机构和减速机构均设置于一个壳体总成内，实现了电机与差速机构和减速机构的集成化，左右两侧的两个减速机构对称布置，集成于壳体总成内，可大幅缩减轴向距离；同轴电驱***的两个输出端对称设置，便于整车布置；行星架与壳体总成集成设计，有效降低了零件的种类和数量。本发明提供的同轴电驱***通过高度集成化的设计，缩短了轴向占用的空间，布置空间需求少，不影响其他部件的布置，且可适用于多种车型。
附图说明
图1是本发明实施例提供的同轴电驱***的局部剖视图；
图2是本发明实施例提供的第一行星轮和第二行星轮的安装结构示意图；
图3是本发明实施例提供的同轴电驱***与车轮连接的结构示意图。
图中：
1、壳体总成；2、电机总成；3、差速机构；4、减速机构；5、行星架；6、滚针轴承；7、推力轴承；8、支撑轴承；9、油封；
11、左壳体；12、右壳体；
21、转子；22、定子；
31、支撑板；311、左支撑板；312、右支撑板；32、第一行星轮；33、第一输入轴；34、第二行星轮；35、第二输入轴；36、第一销轴；37、第二销轴；
411、一级减速齿轮；412、二级减速齿轮；42、齿圈；43、第三销轴；
100、传动轴；200、车轮。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
针对现有技术中，同轴电驱***多为减速机构与电机串联布置，轴向占用空间较大，不利于匹配多种类型的整车的问题，本实施例提供了一种同轴电驱***以解决上述技术问题。
具体地，在本实施例中，如图1-3所示，同轴电驱***包括壳体总成1，壳体总成1内设有电机总成2、差速机构3和减速机构4。电机总成2包括转子21，差速机构3的输入端与转子21驱动连接。减速机构4设有两组，且均设置于壳体总成1内，差速机构3设有两个输出端，每个减速机构4的输入端与差速机构3的输出端对应驱动连接。壳体总成1设有两个相对设置的开口，每个开口处分别设有行星架5，行星架5可转动封闭开口，行星架5被配置为与减速机构4的输出端和传动轴100驱动连接。
本实施例提供的同轴电驱***中将电机总成2、差速机构3和减速机构4均设置于一个壳体总成1内，实现了电机与差速机构3和减速机构4的集成化，左右两侧的两个减速机构4对称布置，集成于壳体总成1内，可大幅缩减轴向距离；同轴电驱***的两个输出端对称设置，便于整车布置；行星架5与壳体总成1集成设计，有效降低了零件的种类和数量。本实施例提供的同轴电驱***通过高度集成化的设计，缩短了轴向占用的空间，布置空间需求少，不影响其他部件的布置，且可适用于多种车型。
在本实施例中，壳体总成1包括左壳体11和右壳体12，左壳体11和右壳体12上均开设有开口，两个开口相对且对称设置。开口处由外向内依次设有油封9和支撑轴承8，行星架5通过支撑轴承8设置于开口处，行星架5通过油封9密封开口。
进一步地，支撑轴承8通过卡环固定于左壳体11或右壳体12上。
电机总成2还包括定子22，定子22安装于壳体总成1内。电机总成2还包括其他结构，但是均为现有技术，在此不作具体赘述。
差速机构3包括支撑板31，支撑板31与转子21连接。支撑板31上转动连接有第一行星轮32和第二行星轮34，第一行星轮32与第二行星轮34啮合，第一行星轮32啮合有第一输入轴33，第一输入轴33与其中一组减速机构4的输入端驱动连接。第二行星轮34啮合有第二输入轴35，第二输入轴35与另一组减速机构4的输入端驱动连接，实现了双轴输出。
支撑板31包括右支撑板312及截面为T形的左支撑板311，右支撑板312固定设置于左支撑板311上，左支撑板311的横板与转子21连接，左支撑板311的竖板与右支撑板312形成截面为U形的结构，第一行星轮32的两端和第二行星轮34的两端分别与左支撑板311的竖板和右支撑板312转动连接。
右支撑板312可以采用焊接的方式与左支撑板311连接，或者通过螺接或者铆接的方式与左支撑板311连接，在此不作具体限定。
在本实施例中，支撑板31通过支撑轴承8转动支撑于壳体总成1内。确保支撑板31能随转子21在壳体总成1内顺利转动，且还能同时为支撑板31和转子21提供支撑力。
支撑板31上设有第一销轴36，具体地，第一销轴36的两端分别与左支撑板311和右支撑板312固定连接。第一行星轮32通过滚针轴承6转动设置于第一销轴36上，连接结构简单，且易于实现。
支撑板31上设有第二销轴37，具体地，第二销轴37的两端分别与左支撑板311和右支撑板312固定连接。第二行星轮34通过滚针轴承6转动设置于第二销轴37上，连接结构简单，且易于实现。
第一输入轴33和第二输入轴35设置于壳体总成1内，第一输入轴33和第二输入轴35的轴向沿壳体总成1的长度方向延伸，第一输入轴33的一端沿与轴向垂直的方向延伸并与第一行星轮32啮合，第二输入轴35的一端沿与轴向垂直的方向延伸并与第二行星轮34啮合，即第一输入轴33与第一行星轮32及第二输入轴35与第二行星轮34在壳体总成1的宽度方向上布置，减小了同轴电驱***在轴向的占用空间，
进一步地，第一输入轴33和第二输入轴35分别通过滚针轴承6转动支撑于壳体总成1内，并分别通过推力轴承7轴向定位于壳体总成1内，避免第一输入轴33或第二输入轴35发生轴向窜动，影响第一输入轴33与第一行星轮32或第二输入轴35与第二行星轮34的啮合。
在本实施例中，减速机构4包括减速齿轮组，减速齿轮组转动设置于行星架5上，减速齿轮组的输入端与差速机构3的输出端驱动连接。壳体总成1内固定安装有齿圈42，齿圈42的内齿与减速齿轮组啮合。具体地，减速齿轮组的输入端与第一输入轴33或第二输入轴35啮合。减速齿轮组与齿圈42形成行星减速机构，第一输入轴33或第二输入轴35驱动减速齿轮组沿齿圈42转动，动力传递到行星架5上，进而带动行星架5转动。
进一步地，减速齿轮组包括一级减速齿轮411和二级减速齿轮412，一级减速齿轮411与差速机构3的输出端驱动连接，二级减速齿轮412与行星架5转动连接，一级减速齿轮411与二级减速齿轮412固定连接，二级减速齿轮412与齿圈42的内齿啮合。本实施例设置两级减速，增大了承载能力，可靠性高，完全满足电车主后驱需求。
二级减速齿轮412沿壳体总成1的长度方向延伸，二级减速齿轮412的一端与一级减速齿轮411啮合，二级减速齿轮412的另一端朝向壳体总成1内延伸与齿圈42的内齿啮合，以有效控制同轴电驱***的轴向距离。
在本实施例中，行星架5上设有第三销轴43，第三销轴43的两端与行星架5固定连接。二级减速齿轮412通过滚针轴承6转动设置于第三销轴43上。驱动力通过第三销轴43传动至行星架5上，连接结构简单，且能有效将驱动力传递至行星架5上。
如图3所示，本实施例还提供了一种车辆，包括上述的同轴电驱***，还包括两个传动轴100和两个车轮200。传动轴100的一端与行星架5连接，传动轴100的另一端连接车轮200。
在车辆直线行驶时，转子21带动支撑板31转动，同时带动第一行星轮32和第二行星轮34同时旋转，第一行星轮32和第二行星轮34相对静止。驱动力通过第一行星轮32和第二行星轮34分别传递至第一输入轴33和第二输入轴35，此时第一输入轴33和第二输入轴35输出的转速和扭矩相同。第一输入轴33和第二输入轴35分别将驱动力传递至对应的一级减速齿轮411，再传递至二级减速齿轮412，二级减速齿轮412与齿圈42啮合，齿圈42固定于壳体总成1上，驱动力通过第三销轴43传递至行星架5上，行星架5转动带动传动轴100转动，进而带动车轮200转动。
在车辆左转弯时，左侧车轮200相对于右侧车轮200的转速降低，此时第一行星轮32会逆时针转动(从整车左侧位置观看)，降低第一输入轴33的输出转速，同时，由于第一行星轮32与第二行星轮34啮合，第二行星轮34顺时针转动，致使第二输入轴35的输出转速增加，并分别通过具有固定速比的减速机构4传递至车轮200，使两侧车轮200具有差速。当车辆右转弯时，与车辆左转弯的工作原理相反，在此不作具体叙述。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种同轴电驱***，其特征在于，包括：
壳体总成(1)；
电机总成(2)，设置于所述壳体总成(1)内，所述电机总成(2)包括转子(21)；
差速机构(3)，设置于所述壳体总成(1)内，所述差速机构(3)的输入端与所述转子(21)驱动连接；
减速机构(4)，设有两组，且均设置于所述壳体总成(1)内，所述差速机构(3)设有两个输出端，每个所述减速机构(4)的输入端与所述差速机构(3)的输出端对应驱动连接；
行星架(5)，设有两个，两个所述行星架(5)可转动封闭所述壳体总成(1)相对的两个开口，所述行星架(5)被配置为与所述减速机构(4)的输出端和传动轴(100)驱动连接。
2.根据权利要求1所述的同轴电驱***，其特征在于，所述差速机构(3)包括：
支撑板(31)，与所述转子(21)连接；
第一行星轮(32)，与所述支撑板(31)转动连接，所述第一行星轮(32)啮合有第一输入轴(33)，所述第一输入轴(33)与其中一组所述减速机构(4)的输入端驱动连接；
第二行星轮(34)，与所述支撑板(31)转动连接，所述第二行星轮(34)与所述第一行星轮(32)啮合，所述第二行星轮(34)啮合有第二输入轴(35)，所述第二输入轴(35)与另一组所述减速机构(4)的输入端驱动连接。
3.根据权利要求2所述的同轴电驱***，其特征在于，所述支撑板(31)上设有第一销轴(36)，所述第一行星轮(32)通过滚针轴承(6)转动设置于所述第一销轴(36)上；
所述支撑板(31)上设有第二销轴(37)，所述第二行星轮(34)通过滚针轴承(6)转动设置于所述第二销轴(37)上。
4.根据权利要求2所述的同轴电驱***，其特征在于，所述第一输入轴(33)和所述第二输入轴(35)分别通过滚针轴承(6)转动支撑于所述壳体总成(1)内，并分别通过推力轴承(7)轴向定位于所述壳体总成(1)内。
5.根据权利要求2所述的同轴电驱***，其特征在于，所述支撑板(31)通过支撑轴承(8)转动支撑于所述壳体总成(1)内。
6.根据权利要求1所述的同轴电驱***，其特征在于，所述减速机构(4)包括：
减速齿轮组，转动设置于所述行星架(5)上，所述减速齿轮组的输入端与所述差速机构(3)的输出端驱动连接；
齿圈(42)，固定安装于所述壳体总成(1)内，所述齿圈(42)的内齿与所述减速齿轮组啮合。
7.根据权利要求6所述的同轴电驱***，其特征在于，所述减速齿轮组包括：
一级减速齿轮(411)，与所述差速机构(3)的输出端驱动连接；
二级减速齿轮(412)，与所述行星架(5)转动连接，所述一级减速齿轮(411)与所述二级减速齿轮(412)固定连接，所述二级减速齿轮(412)与所述齿圈(42)的内齿啮合。
8.根据权利要求7所述的同轴电驱***，其特征在于，所述行星架(5)上设有第三销轴(43)，所述二级减速齿轮(412)通过滚针轴承(6)转动设置于所述第三销轴(43)上。
9.根据权利要求1所述的同轴电驱***，其特征在于，所述壳体总成(1)的开口处由外向内依次设有油封(9)和支撑轴承(8)，所述行星架(5)通过所述支撑轴承(8)转动设置于所述壳体总成(1)的开口处，所述行星架(5)通过所述油封(9)密封所述壳体总成(1)的开口。
10.一种车辆，其特征在于，包括两个传动轴(100)、两个车轮(200)和权利要求1-9任一项所述的同轴电驱***，所述传动轴(100)的一端与行星架(5)连接，所述传动轴(100)的另一端连接所述车轮(200)。
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