CN115476665A - 驱动车桥*** - Google Patents

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Abstract

一种驱动车桥***，该驱动车桥***包括第一车轮端部组件和第二车轮端部组件、支撑结构和电动马达。支撑结构支撑第一车轮端部组件和第二车轮端部组件以及电动马达。电动马达具有转子，该转子绕转子轴线可旋转。转子轴线布置在车轮轴线的下方。

Description

驱动车桥***
技术领域
本披露内容涉及一种驱动车桥***，该驱动车桥***可以具有：支撑结构，该支撑结构可以支撑第一车轮端部组件和第二车轮端部组件；以及电动马达，该电动马达操作性地连接到第一车轮端部组件和第二车轮端部组件。
背景
在美国专利公开号2019/0054816中公开了具有电动马达模块的车桥组件。
概述
在至少一个实施例中，提供了一种驱动车桥***。驱动车桥***可以包括第一车轮端部组件、第二车轮端部组件、支撑结构和电动马达。第一车轮端部组件和第二车轮端部组件可以各自具有轮毂，该轮毂可以绕车轮轴线旋转。支撑结构可以支撑第一车轮端部组件和第二车轮端部组件。电动马达可以由支撑结构支撑，并且可以操作性地连接到第一车轮端部组件和第二车轮端部组件。电动马达可以包括转子，该转子绕转子轴线可旋转。转子轴线可以布置在车轮轴线的下方，并且可以基本上垂直于转子轴线布置。
在至少一个实施例中，提供了一种驱动车桥***。驱动车桥***可以包括第一车轮端部组件、第二车轮端部组件、支撑结构和电动马达。第一车轮端部组件和第二车轮端部组件可以各自具有轮毂，该轮毂可以绕车轮轴线旋转。支撑结构可以包括主支撑件、第一后臂、第二后臂和悬梁。主支撑件可以支撑第一车轮端部组件和第二车轮端部组件。第一后臂可以从主支撑件沿着向后方向延伸。第二后臂可以与第一后臂间隔开，并且可以从主支撑件沿着向后方向延伸。悬梁可以安装到第一后臂和第二后臂。电动马达可以由支撑结构支撑，并且可以操作性地连接到第一车轮端部组件和第二车轮端部组件。电动马达可以侧向地定位在第一车轮端部组件与第一后臂之间。
附图说明
图1是驱动车桥***的示例的平面图。
图2是图1的驱动车桥***的一部分的后侧视图。
具体实施方式
按照要求，本文公开了本发明的详细实施例；然而，应理解的是，所公开的实施例仅仅是本发明的可以以各种形式和替代性形式来体现的示例。附图不一定是按比例的；一些特征可以被夸大或者最小化以示出具体部件的细节。因此，本文公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅作为教导本领域技术人员以各种方式采用本发明的代表性基础。
词语“纵向”和“纵向地”在本文中用于表示在车辆的前端与后端之间延伸的方向，或者在从图1所示的角度来看平行于车辆的中心平面P延伸的方向。朝前方向朝向车辆的前部或从所示的角度来看朝向图1的顶部纵向地延伸。向后方向布置为与朝前方向相反。因此，向后方向朝向车辆的后部或从所示的角度来看朝向图1的底部纵向地延伸。
词语“侧向”和“侧向地”用于表示在车辆的左侧与右侧之间延伸的方向，或者从图1和图2所示的角度来看垂直于车辆的纵向和中心平面P的方向。内侧方向朝向中心平面P侧向地延伸。外侧方向远离中心平面侧向地延伸。当部件比其他部件更靠近中心平面P定位时，该部件可以在另一个部件的内侧。当部件比其他部件更远离中心平面P定位时，该部件可以在另一个部件的外侧。
术语“基本上平行”意指与平行相同或非常接***行，并且包括在±2°内彼此平行的特征或轴线。术语“基本上垂直”用于表示与垂直相同或非常接近垂直的特征或轴线，并且包括在±2°内彼此垂直的特征。
参考图1，示出了驱动车桥***10的示例。驱动车桥***10可以随车辆，例如客车、汽车、卡车等一起提供。在至少一种配置中，驱动车桥***10可以包括支撑结构20、悬架***22、一个或多个车轮端部组件24、差速器组件26、变速器28和电动马达30。
支撑结构20可以被配置成支撑驱动车桥***10的部件，例如车轮端部组件24、差速器组件26、变速器28、电动马达30或它们的组合。此外，支撑结构20可以将车轮端部组件24操作性地连接到悬架***22。在至少一种配置中，支撑结构20可以包括主支撑件40、多个臂42和悬梁44。
主支撑件40可以支撑多个车轮端部组件24。例如，主支撑件40可以主要沿着侧向方向延伸，并且可以被中心平面P大致一分为二。车轮端部组件24可以布置在主支撑件40的每个侧向端部附近(即，在主支撑件40的相反两端处)。在至少一种配置中，主支撑件40可以在每个车轮端部组件24的下方延伸、可以具有底侧50和顶侧52。
参考图2，底侧50可以面向下或朝向支撑表面60，具有驱动车桥***10的车辆可以布置在该支撑表面上。从所示的角度来看，底侧50可以隐藏在悬梁44的后面。
参考图1和图2，顶侧52可以布置成与底侧50相反。顶侧52通常可以在车轮端部组件24之间，并且可以定位在车轮旋转轴线或车轮轴线70的下方。这种配置可以在车轮端部组件24之间提供间隙，车身结构80的一部分可以延伸穿过该间隙。更具体地，车身结构80的限定了车辆的地板或过道82的部分可以定位于车轮端部组件24之间，从而将地板或过道82更靠近车辆所布置的地面或道路定位。地板或过道82可以沿着纵向方向延伸穿过车轮端部组件24之间的间隙，使得地板或过道82的底部可以定位在车轮端部组件24的顶部的下方、并且在车轮轴线70的下方。在比如客车的车辆中，过道82可以是乘客过道。为清楚起见，车身结构80和过道82以虚线示出，以更清楚地示出驱动车桥***10的其他部件。
参考图2，限定地板或过道82的车身结构80可以在顶侧52上方延伸并且可以与该顶侧间隔开，以适应例如可能在车辆转弯时发生的车身侧倾或车身结构80沿着侧向方向的倾斜。
参考图1，一个或多个臂42可以从主支撑件40延伸。在所示的配置中，描绘了四个臂，其中两个臂从主支撑件40向前或朝前延伸，两个臂从主支撑件40向后延伸。向前延伸的臂可以被称为第一前臂42F1和第二前臂42F2。向后延伸的臂可以被称为第一后臂42R1和第二后臂42R2。
第一前臂42F1可以从主支撑件40沿着朝前方向延伸。第一前臂42F1可以更靠近从所示角度来看布置在中心平面P的左侧的车轮端部组件24侧向地定位。为了参考方便，该车轮端部组件可以被称为第一车轮端部组件24。
第二前臂42F2可以与第一前臂42F1间隔开。第二前臂42F2可以从主支撑件40沿着朝前方向延伸。第二前臂42F2可以更靠近从所示角度来看布置在中心平面P的右侧的车轮端部组件24侧向地定位。为了参考方便，该车轮端部组件可以被称为第二车轮端部组件24。
第一后臂42R1可以从主支撑件40沿着向后方向延伸。第一后臂42R1可以比第一前臂42F1更靠近中心平面P侧向地定位。因此，与第一后臂42R1定位到第一车轮端部组件24相比，第一前臂42F1可以更靠近第一车轮端部组件24侧向地定位。
第二后臂42R2可以与第一后臂42R1间隔开。第二后臂42R2可以从主支撑件40沿着向后方向延伸。与第二后臂42R2定位到第一车轮端部组件24相比，第二后臂42R2可以更靠近第二车轮端部组件24侧向地定位。第二后臂42R2可以比第二前臂42F2更靠近中心平面P侧向地定位。因此，与第二后臂42R2定位到第二车轮端部组件24相比，第二前臂42F2可以更靠近第二车轮端部组件24侧向地定位。
悬梁44可以固定地安装到第一后臂42R1和第二后臂42R2。更具体地，悬梁44可以安装到第一后臂42R1的可以布置为与主支撑件40相反的一端和第二后臂42R2的可以布置为与主支撑件40相反的一端。悬梁44可以侧向地延伸并且可以基本上平行于车轮轴线70布置。此外，悬梁44可以布置在电动马达30和一个或多个轮胎90的后方，该一个或多个轮胎可以安装到第一车轮端部组件和第二车轮端部组件24。
悬架***22可以将支撑结构20与车辆的框架或底盘连接。此外，悬架***22可以抑制与车辆行驶相关联的振动、提供期望水平的行驶品质、帮助控制车辆行驶高度或它们的组合。悬架***22可以具有任何合适的配置。例如，悬架***22可以是独立的悬架***，该独立的悬架***可以允许车轮相对于彼此独立地上下移动或不受另一个车轮的影响。替代性地，悬架***22可以不是独立的悬架***。悬架***22可以包括一个或多个阻尼器100，例如空气弹簧、减震器或它们的组合。在所示的配置中，阻尼器100被描绘为空气弹簧，其中一个阻尼器100布置在第一前臂42F1的远端附近并且在可以安装到第一车轮端部组件24的轮胎90的前面，第二阻尼器100布置在第二前臂42F2的远端附近并且在可以安装到第二车轮端部组件24的轮胎90的前面，并且两个阻尼器100布置在相应轮胎90后面的悬梁44上。每个空气弹簧的顶侧均可以布置在车辆的底盘之下并且可以支撑底盘。图2中省略了阻尼器100，以更清楚地显示其他部件。
参考图1和图2，车轮端部组件24可以布置在主支撑件40的可以背离地板或过道82的外侧端部处。每个车轮端部组件24均可以有利于车轮110的安装，至少一个轮胎90可以布置在该车轮上。例如，每个车轮端部组件24均可以包括轮毂112，该轮毂可以围绕车轮轴线70旋转。轮毂112可以包括多个扁尾螺栓，这些扁尾螺栓可以以本领域技术人员已知的方式延伸穿过车轮110的相应孔。因此，轮胎90、车轮110和轮毂112可以围绕车轮轴线70一起旋转。可选地，减速齿轮可以随车轮端部组件24一起提供。例如，具有斜齿轮、锥齿轮或行星齿轮组的减速齿轮组可以随车轮端部组件24一起提供，以在差速器组件26与轮毂112之间提供齿轮减速。车轮端部组件24可以通过轴操作性地连接到差速器组件26。车轮端部组件24还可以包括摩擦制动器，该摩擦制动器可以有利于车辆的制动。
参考图1，差速器组件26可以在电动马达30与轮毂112之间传递扭矩。差速器组件26可以布置为更靠近第一车轮端部组件24而不是第二车轮端部组件24。
差速器组件26可以操作性地连接到轮毂112，并且可以允许轮毂112以本领域技术人员已知的方式以不同的旋转速度旋转。例如，差速器组件26可以具有环形齿轮，该环形齿轮可以具有齿，这些齿与可以操作性地连接到电动马达30的驱动小齿轮的齿轮部分的齿配合或啮合。因此，差速器组件26可以通过环形齿轮从驱动小齿轮接收扭矩并将扭矩传递至轮毂112。
参考图1，差速器组件26可以围绕轴线120旋转，该轴线也可以被称为差速器轴线或半轴轴线。如在图2中最佳所示，轴线120可以布置在支撑表面60的下方或比车轮轴线70更靠近该支撑表面布置。因此，轴线120可以布置在车轮轴线70的下方。此外，轴线120可以平行于或基本平行于车轮轴线70布置。
差速器组件26可以通过相应的半轴将扭矩传递到轮毂112。例如，差速器组件26可以操作性地连接到第一半轴130和第二半轴132，该第一半轴和该第二半轴可以绕轴线120旋转。
参考图1，第一半轴130可以以任何合适的方式(例如借助允许车轮轴线70偏离轴线120的啮合齿轮)操作性地连接到第一车轮端部组件24的轮毂112。例如，上齿轮可以布置在从第一车轮端部组件24的轮毂112延伸的轴上。该上齿轮可以与安装到第一半轴130的对应的下齿轮啮合。
第二半轴132可以以任何合适的方式操作性地连接到第二车轮端部组件24的轮毂112。例如，另一个上齿轮可以布置在从第二车轮端部组件24的轮毂112延伸的轴上，并且可以与安装到第二半轴132的对应的下齿轮啮合。在至少一种配置中，第二半轴132可以延伸穿过支撑结构20。例如，第二半轴132可以布置在主支撑件40的内部。
参考图1，变速器28可以操作性地将差速器组件26连接到电动马达30。变速器28可以沿着转子轴线140定位在车轮轴线70的后方、半轴轴线120的后方或车轮轴线的后方和半轴轴线的后方。变速器28可以侧向地定位在第一车轮端部组件24与车身结构的限定过道82的部分之间。变速器28可以包括多个齿轮，这些齿轮可以在电动马达30与差速器组件26之间传递扭矩。变速器28可以具有任何合适的类型并且可以提供单速或多速减速。例如，变速器28可以包括行星齿轮组，该行星齿轮组可以在电动马达30与差速器组件26之间提供齿轮减速或速度减速。在至少一种配置中，变速器28可以借助驱动小齿***作性地连接到差速器组件26，该驱动小齿轮可以与如前所讨论的差速器组件26的环形齿轮啮合。在至少一种配置中，驱动小齿轮可以围绕转子轴线140旋转。
参考图1和图2，电动马达30可以例如通过差速器组件26、变速器28以及第一半轴和第二半轴130、132操作性地连接到车轮端部组件24。电动马达30可以向车轮端部组件24提供扭矩，以帮助推进车辆。此外，电动马达30可以从车轮端部组件24接收扭矩，以帮助回收能量或提供再生制动。电动马达30可以电连接到诸如电池、电容器等的电源。逆变器可以以本领域技术人员已知的方式电连接电动马达30和电源。
电动马达30可以以有助于减少或避免侵入过道82的方式定位。如在图2中最佳所示，电动马达30可以布置在主支撑件40的底侧50的上方，以帮助防止与车辆下方的物体碰撞。电动马达30也可以部分或完全定位在车轮轴线70的下方，以帮助增加过道82的侧向宽度。此外，电动马达30的直径可以足够小，以保持在差速器托架的轮廓内，该差速器托架可以支撑差速器组件26。如在图1中最佳所示，电动马达30可以布置为更靠近第一车轮端部组件24而不是第二车轮端部组件24，以帮助将电动马达30远离中心平面P和过道82定位。例如，电动马达30可以布置在第一车轮端部组件24的轮胎90的内侧和车身结构80的限定过道82的部分的外侧。此外，电动马达30可以侧向地定位在第一车轮端部组件24与第一后臂42R1之间。电动马达30可以部分地或完全地相对于车轮轴线70、半轴轴线120或车轮轴线和半轴轴线向后布置。例如，电动马达30可以定位在主支撑件40的后方和悬梁44的前方。
电动马达30可以具有任何合适的配置。在至少一种配置中并且如参考图1最佳所示，电动马达30可以包括壳体150、定子152、转子154。
壳体150可以接收电动马达30的部件，例如定子152和转子154。此外，壳体150可以有利于将电动马达30安装到变速器28。还考虑的是，壳体150可以由支撑结构20的一部分(例如悬梁44)支撑。
定子152可以被接收在壳体150的内部，并且可以相对于壳体150固定地定位。定子152可以围绕转子轴线140延伸并且可以不围绕转子轴线140旋转。定子152可以包括定子绕组，这些定子绕组可以电连接到电源。可选地，冷却套可以绕定子152延伸并且可以环绕该定子。定子152可以环绕转子154。
转子154可以被接收在定子152的内部。此外，转子154可以绕转子轴线140延伸并且可以绕该转子轴线旋转。转子154可以相对于定子152围绕转子轴线140旋转。转子154可以与定子152间隔开，但可以紧邻定子152布置。转子154可以包括磁体或铁磁材料，该磁体或铁磁材料可以有利于电流产生或者可以是基于感应的。转子154可以例如通过可以绕转子轴线140旋转的转子轴操作性地连接到变速器28。
参考图2，转子轴线140可以布置在车轮轴线70的下方或比车轮轴线70更靠近支撑表面60布置。此外，转子轴线140可以基本上垂直于车轮轴线70布置，如图1最佳所示。在一种或多种配置中，转子轴线140可以布置在轴线120的上方。如在图1中最佳所示，转子轴线140可以侧向地定位在第一车轮端部组件24与车身结构的限定过道82的部分之间。此外，转子轴线140可以侧向地定位在第一车轮端部组件24与第一后臂42R1之间。例如，转子轴线140可以侧向地定位在第一前臂42F1与第一后臂42R1之间。
如上所述的驱动车桥***可以帮助以减少电动马达侵入车辆的过道的方式定位电动马达，这可以有利于乘客或货物沿着过道移动。此外，如上所述的驱动车桥***可以允许单个电动马达连接到多个车轮端部组件，与其中不同的电动马达连接到每个车轮端部组件的配置相比，这可以减轻重量和相关成本。此外，单个电动马达配置可以允许单个变速器设置在电动马达与车轮端部组件之间，从而有助于降低成本、重量和封装空间。
虽然上文描述了示例性实施例，但是这些实施例并不旨在描述本发明的所有可能形式。而是，本说明书中使用的词语是说明而非限制性的词语，并且应当理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种改变。此外，可以结合各种实现的实施例的特征以形成本发明的另外实施例。

Claims (20)

1.一种驱动车桥***，包括：
第一车轮端部组件和第二车轮端部组件，所述第一车轮端部组件和所述第二车轮端部组件各自具有绕车轮轴线可旋转的轮毂；
支撑结构，所述支撑结构支撑所述第一车轮端部组件和所述第二车轮端部组件；以及
电动马达，所述电动马达由所述支撑结构支撑、操作性地连接到所述第一车轮端部组件和所述第二车轮端部组件、并且包括绕转子轴线可旋转的转子，其中，所述转子轴线布置在所述车轮轴线的下方并且基本上垂直于所述车轮轴线布置。
2.如权利要求1所述的驱动车桥***，其中，所述电动马达完全布置在所述车轮轴线的下方。
3.如权利要求1所述的驱动车桥***，其中，所述电动马达布置在所述支撑结构的底侧的上方。
4.如权利要求1所述的驱动车桥***，其中，所述电动马达被布置为更靠近所述第一车轮端部组件而不是所述第二车轮端部组件。
5.如权利要求4所述的驱动车桥***，其中，轮胎能够与所述第一车轮端部组件的轮毂一起旋转，并且所述电动马达布置在所述轮胎的内侧、并且在车身结构的限定过道的一部分的外侧。
6.如权利要求4所述的驱动车桥***，其中，所述电动马达操作性地连接到差速器组件，所述差速器组件被布置为更靠近所述第一车轮端部组件而不是所述第二车轮端部组件，并且所述差速器组件通过延伸穿过所述支撑结构的半轴操作性地连接到所述第二车轮端部组件。
7.如权利要求6所述的驱动车桥***，其中，所述半轴布置在所述支撑结构的内部。
8.如权利要求7所述的驱动车桥***，其中，所述半轴绕半轴轴线可旋转，所述半轴轴线布置在所述车轮轴线的下方并且基本上平行于所述车轮轴线。
9.如权利要求8所述的驱动车桥***，其中，所述电动马达相对于所述半轴轴线向后布置。
10.如权利要求8所述的驱动车桥***，其中，所述电动马达完全地相对于所述车轮轴线向后布置。
11.如权利要求6所述的驱动车桥***，进一步包括变速器，所述变速器将所述电动马达操作性地连接到所述差速器组件，其中，所述变速器沿着所述转子轴线定位在所述车轮轴线的后方。
12.如权利要求11所述的驱动车桥***，其中，所述变速器侧向地定位在所述第一车轮端部组件与车身结构的限定过道的一部分之间。
13.一种驱动车桥***，包括：
第一车轮端部组件和第二车轮端部组件，所述第一车轮端部组件和所述第二车轮端部组件各自具有绕车轮轴线可旋转的轮毂；
支撑结构，所述支撑结构包括：
主支撑件，所述主支撑件支撑所述第一车轮端部组件和所述第二车轮端部组件；
第一后臂，所述第一后臂从所述主支撑件沿着向后方向延伸；
第二后臂，所述第二后臂与所述第一后臂间隔开、并且从所述主支撑件沿着所述向后方向延伸；以及
悬梁，所述悬梁安装到所述第一后臂和所述第二后臂；以及
电动马达，所述电动马达由所述支撑结构支撑并且操作性地连接到所述第一车轮端部组件和所述第二车轮端部组件，其中，所述电动马达侧向地定位在所述第一车轮端部组件与所述第一后臂之间。
14.如权利要求13所述的驱动车桥***，其中，所述电动马达纵向地定位在所述主支撑件与所述悬梁之间。
15.如权利要求13所述的驱动车桥***，其中，所述悬梁固定地安装到所述第一后臂的一端和所述第二后臂的一端。
16.如权利要求13所述的驱动车桥***，其中，所述电动马达包括转子，所述转子绕转子轴线可旋转，其中，所述转子轴线布置在所述车轮轴线的下方并且基本上垂直于所述车轮轴线布置。
17.如权利要求16所述的驱动车桥***，其中，所述转子轴线侧向地定位在所述第一车轮端部组件与所述第一后臂之间。
18.如权利要求16所述的驱动车桥***，其中，所述转子轴线侧向地定位在所述第一车轮端部组件与车身结构的限定过道的一部分之间。
19.如权利要求16所述的驱动车桥***，其中，所述支撑结构进一步包括第一前臂，所述第一前臂从所述主支撑件沿着朝前方向延伸，并且与所述第一后臂定位到所述第一车轮端部组件相比更靠近所述第一车轮端部组件侧向地定位。
20.如权利要求19所述的驱动车桥***，其中，所述转子轴线侧向地定位在所述第一前臂与所述第一后臂之间。
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