CN209581143U - 电驱动桥及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种电驱动桥及车辆，所述电驱动桥包括桥壳、减速器、电机、差速器，减速器包括同步机构、第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构，同步机构包括接合套、第一接合齿圈和第二接合齿圈，接合套作为第二行星齿轮机构的齿圈，电机的输出轴与第一行星齿轮机构的第一运动件相连，第一行星齿轮机构的第二运动件与第二行星齿轮机构的太阳轮相连，第一行星齿轮机构的第三运动件固定于桥壳，第二行星齿轮机构的行星架与差速器的输入端相连或形成为一体，第一接合齿圈固定于桥壳，第二接合齿圈固定于第二运动件或第二行星齿轮机构的太阳轮。通过上述方案，使得该电驱动桥能够实现电机两挡动力输出。

Description

电驱动桥及车辆

技术领域

本公开涉及驱动桥，具体地，涉及一种电驱动桥及车辆。

背景技术

面对日益严苛的汽车油耗目标及排放法规要求，越来越多的汽车生产商开始考虑采用驱动电机替代传统的发动机，与减速器和差速器一起组成电驱动桥***，来实现驱动***的电动化。它可以灵活安装在前轴或后轴，实现前轮或后轮纯电驱动，也可以仅安装在后轴，匹配前轴的动力总成***，实现四驱功能。然而，在现有技术的电驱动桥中，减速器只有一个挡位，这样就导致对电机的转速要求较高，增加了电机的输出功率，使得耗电量增加，缩短了整车续航里程。并且，为了满足电机的转速要求，需要将电机的体积设计得较大，使得驱动桥整体尺寸较大，不便于在整车上安装布置，且成本较高。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种电驱动桥，该电驱动桥能够实现电机两挡动力输出。

为了实现上述目的，本公开提供一种电驱动桥，包括桥壳、减速器、电机、差速器，所述电机的动力通过所述减速器传递至所述差速器，所述减速器包括同步机构、第一行星齿轮机构和第二行星齿轮机构，所述同步机构包括接合套、第一接合齿圈和第二接合齿圈，所述接合套选择性地与所述第一接合齿圈或所述第二接合齿圈啮合，所述接合套作为所述第二行星齿轮机构的齿圈，所述电机的输出轴与所述第一行星齿轮机构的第一运动件相连，所述第一行星齿轮机构的第二运动件与所述第二行星齿轮机构的太阳轮相连，所述第一行星齿轮机构的第三运动件固定于所述桥壳，所述第二行星齿轮机构的行星架与所述差速器的输入端相连或形成为一体，所述第一接合齿圈固定于所述桥壳，所述第二接合齿圈固定于所述第二运动件或所述第二行星齿轮机构的太阳轮。

可选地，所述第一运动件为所述第一行星齿轮机构的齿圈，所述第二运动件为所述第一行星齿轮机构的行星架，所述第三运动件为所述第一行星齿轮机构的太阳轮。

可选地，所述第一运动件为所述第一行星齿轮机构的太阳轮，所述第二运动件为所述第一行星齿轮机构的齿圈，所述第三运动件为所述第一行星齿轮机构的行星架。

可选地，所述第一运动件为所述第一行星齿轮机构的太阳轮，所述第二运动件为所述第一行星齿轮机构的行星架，所述第三运动件为所述第一行星齿轮机构的齿圈。

可选地，所述电驱动桥还包括第一轴承，所述第一行星齿轮机构的太阳轮通过所述第一轴承支承在所述第一行星齿轮机构的行星架内。

可选地，所述电驱动桥还包括第二轴承，所述第一行星齿轮机构的行星架通过所述第二轴承支承在所述电机的壳体内，所述电机的壳体固定于所述桥壳。

可选地，所述电驱动桥还包括第三轴承，所述差速器的输入端为差速器壳体，所述差速器壳体通过所述第三轴承支承在所述桥壳内。

可选地，所述电驱动桥还包括第一半轴和第二半轴，所述第一半轴与所述差速器的第一输出端相连，所述第二半轴与所述差速器的第二输出端相连。

可选地，所述第一行星齿轮机构和所述第二行星齿轮机构位于所述电机和所述差速器之间，所述电机的输出轴为空心轴，所述第二半轴依次穿设于所述第二行星齿轮机构的太阳轮、所述第一行星齿轮机构的太阳轮、以及所述电机的输出轴。

可选地，所述电机的输出轴、所述差速器、所述第二行星齿轮机构的太阳轮、所述第一行星齿轮机构的太阳轮、所述第一半轴和所述第二半轴的中心轴线重合。

在公开中，通过将同步机构结合到行星齿轮减速机构中，能够实现电机两挡动力输出。通过将同步机构的接合套同时作为第二行星齿轮机构的齿圈，使得减速器的零部件数量减少，结构简单，且不占用轴向空间。

本公开还提供一种车辆，包括如上所述的电驱动桥。

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是本公开第一种实施方式的电驱动桥的示意性原理图；

图2是图1的局部放大图。

附图标记说明

10电机 101输出轴

20第一行星齿轮机构 201第一行星齿轮机构的太阳轮

202第一行星齿轮机构的行星架 203第一行星齿轮机构的齿圈

30第二行星齿轮机构 301第二行星齿轮机构的太阳轮

302第二行星齿轮机构的行星架 303第二行星齿轮机构的齿圈

401接合套 402第一接合齿圈

403第二接合齿圈 50差速器

501差速器壳体 502第一半轴齿轮

503第二半轴齿轮 61第一半轴

62第二半轴 81第一轴承

82第二轴承 83第三轴承

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。

图1是本公开第一种实施方式的电驱动桥的示意性原理图。图2是图1的局部放大图。如图1和图2所示，在本公开第一种实施方式中，电驱动桥包括桥壳(未图示)、电机10、减速器、差速器50、第一行星齿轮机构20和第二行星齿轮机构30。电机10、减速器、差速器50均设置在桥壳内，电机10的动力通过所述减速器传递至差速器20。其中，减速器包括同步机构、第一行星齿轮机构20和第二行星齿轮机构30。

同步机构包括接合套401、第一接合齿圈402和第二接合齿圈403，接合套401选择性地与第一接合齿圈402或第二接合齿圈403啮合以实现同步转动，接合套401同时作为第二行星齿轮机构30的齿圈303。

第一行星齿轮机构20包括第一运动件、第二运动件和第三运动件。电机10的输出轴101与第一运动件相连，第二运动件与第二行星齿轮机构30的太阳轮301相连，第三运动件固定于桥壳。第二行星齿轮机构30的行星架302与差速器50的输入端相连或形成为一体，第一接合齿圈402固定于桥壳，第二接合齿圈403固定于第一行星齿轮机构20的第二运动件或第二行星齿轮机构30的太阳轮301。

在上述减速器中，当接合套401与第一接合齿圈402啮合时，由于第一接合齿圈402固定于桥壳，使得接合套401无法转动，此时电机10的动力经过两级行星齿轮机构(第一行星齿轮机构20和第二行星齿轮机构30)减速后传递至差速器50，第一行星齿轮机构20和第二行星齿轮机构30此时都参与减速，传动比较大；当接合套401与第二接合齿圈403啮合时，由于第二接合齿圈403固定于第一行星齿轮机构20的第二运动件或第二行星齿轮机构30的太阳轮301，使得第二行星齿轮机构30的齿圈303和太阳轮301被刚性联接，第二行星齿轮机构30直接传动(传动比为1)，此时电机10的动力只经过一级行星齿轮机构(第一行星齿轮机构20)减速后传递至差速器50，第二行星齿轮机构30此时不参与减速，传动比较小。

也就是说，在公开中，通过将同步机构结合到行星齿轮减速机构中，能够实现电机两挡动力输出。通过将同步机构的接合套401同时作为第二行星齿轮机构30的齿圈303，使得减速器的零部件数量减少，结构简单，且不占用轴向空间。这里采用齿圈作为同步机构的接合套是因为，相比于行星齿轮机构的其他元件(例如，太阳轮或行星架)，齿圈更容易被加工成接合套，从而可以减小加工难度，降低加工成本。与现有技术中的单挡电驱动桥相比，本公开的两挡电驱动桥具有以下优势：

一、在整车技术要求(爬坡度/最高车速)不变的前提下，两挡相比较于单挡，高速过程中可以减小电机的转速，从而降低电机的输出功率，可以节约电量，大大增加整车续航里程；

二、由于电机在不同转速下的效率不同，两挡可以使电机尽量在高效率工作区间下持续工作，从而节约电能；

三、改为两挡后，可以降低对电机的转速要求，扭矩不变的情况下，电机的功率可以减小(比如从100KW减小到80KW)，从而使电机的体积可以减小，进而使驱动桥整体尺寸也会变小，电机和整桥的成本也会降低。

在本公开的第一种实施方式中，如图1和图2所示，第一运动件为第一行星齿轮机构20的太阳轮201，第二运动件为第一行星齿轮机构20的行星架202，第三运动件为第一行星齿轮机构20的齿圈203。也就是说，在第一行星齿轮机构20中，太阳轮201作为主动件，行星架202作为被动件，齿圈203作为固定件。

在第一种实施方式中，第一行星齿轮机构20采用太阳轮输入，行星架输出，齿圈固定的结构，是为了得到较大的传动比。

在第一种实施方式中，如图1和图2所示，为了增加太阳轮201的运动稳定性，防止太阳轮201产生径向窜动，优选地，电驱动桥还包括第一轴承81，第一轴承81设置在太阳轮201和行星架202之间，太阳轮201通过第一轴承81支承在行星架202内。

进一步地，如图1和图2所示，为了增加行星架202的运动稳定性，防止行星架202产生径向窜动，优选地，电驱动桥还包括第二轴承82，第二轴承82设置在行星架202和电机10的壳体之间，行星架202通过第二轴承82支承在电机10的壳体内，电机10的壳体通过螺栓连接或其他方式固定于桥壳。

如图1和图2所示，为了将差速器50的动力传递至车轮，电驱动桥还包括第一半轴61和第二半轴62，第一半轴61的一端与差速器50的第一输出端相连，第一半轴61的另一端与一个车轮的轮毂相连，第二半轴62与差速器50的第二输出端相连，第二半轴62的另一端与另一个车轮的轮毂相连。

在本公开中，差速器50的输入端可以为差速器壳体501，差速器50的第一输出端可以为差速器50的第一半轴齿轮502，差速器50的第二输出端可以为差速器50的第二半轴齿轮503。

如图1和图2所示，为了将差速器50稳定地安装在桥壳内，优选地，电驱动桥还包括第三轴承83，差速器壳体501通过第三轴承83支承在桥壳内。

为了使驱动桥内部结构更紧凑，提高空间利用率，在一种实施方式中，如图1所示，第一行星齿轮机构20和第二行星齿轮机构30位于电机10和差速器50之间，电机10的输出轴101为空心轴，第二半轴62的一端与差速器50的第二输出端相连，另一端依次穿过第二行星齿轮机构30的太阳轮301、第一行星齿轮机构20的太阳轮201、电机10的输出轴101以与车轮相连，从而使本公开的电驱动桥为同轴电驱动桥。进一步地，电机10的输出轴101、差速器50、第二行星齿轮机构30的太阳轮301、第一行星齿轮机构20的太阳轮201、第一半轴61和第二半轴62的中心轴线重合。

在本公开的第二种实施方式中，与第一种实施方式不同，第一运动件可以为第一行星齿轮机构20的齿圈203，第二运动件可以为第一行星齿轮机构20的行星架202，第三运动件可以为第一行星齿轮机构20的太阳轮201。也就是说，在第一行星齿轮机构20中，齿圈203作为主动件，行星架202作为被动件，太阳轮201作为固定件，同样可以达到减速目的。

在本公开的第三种实施方式中，与第一种实施方式不同，第一运动件可以为第一行星齿轮机构20的太阳轮201，第二运动件可以为第一行星齿轮机构20的齿圈203，第三运动件可以为第一行星齿轮机构20的行星架202。也就是说，在第一行星齿轮机构20中，太阳轮201作为主动件，齿圈203作为被动件，行星架202作为固定件，同样可以达到减速目的。

本公开还提供一种车辆，该车辆采用如上所述的电驱动桥。

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 (11)

1.一种电驱动桥，其特征在于，包括桥壳、减速器、电机(10)、差速器(50)，所述减速器包括同步机构、第一行星齿轮机构(20)和第二行星齿轮机构(30)，所述同步机构包括接合套(401)、第一接合齿圈(402)和第二接合齿圈(403)，所述接合套(401)选择性地与所述第一接合齿圈(402)或第二接合齿圈(403)啮合，所述接合套(401)作为所述第二行星齿轮机构(30)的齿圈(303)，

所述电机(10)的输出轴(101)与所述第一行星齿轮机构(20)的第一运动件相连，所述第一行星齿轮机构(20)的第二运动件与所述第二行星齿轮机构(30)的太阳轮(301)相连，所述第一行星齿轮机构(20)的第三运动件固定于所述桥壳，所述第二行星齿轮机构(30)的行星架(302)与所述差速器(50)的输入端相连或形成为一体，所述第一接合齿圈(402)固定于所述桥壳，所述第二接合齿圈(403)固定于所述第二运动件或所述第二行星齿轮机构(30)的太阳轮(301)。

2.根据权利要求1所述的电驱动桥，其特征在于，所述第一运动件为所述第一行星齿轮机构(20)的齿圈(203)，所述第二运动件为所述第一行星齿轮机构(20)的行星架(202)，所述第三运动件为所述第一行星齿轮机构(20)的太阳轮(201)。

3.根据权利要求1所述的电驱动桥，其特征在于，所述第一运动件为所述第一行星齿轮机构(20)的太阳轮(201)，所述第二运动件为所述第一行星齿轮机构(20)的齿圈(203)，所述第三运动件为所述第一行星齿轮机构(20)的行星架(202)。

4.根据权利要求1所述的电驱动桥，其特征在于，所述第一运动件为所述第一行星齿轮机构(20)的太阳轮(201)，所述第二运动件为所述第一行星齿轮机构(20)的行星架(202)，所述第三运动件为所述第一行星齿轮机构(20)的齿圈(203)。

5.根据权利要求4所述的电驱动桥，其特征在于，所述电驱动桥还包括第一轴承(81)，所述第一行星齿轮机构(20)的太阳轮(201)通过所述第一轴承(81)支承在所述第一行星齿轮机构(20)的行星架(202)内。

6.根据权利要求4所述的电驱动桥，其特征在于，所述电驱动桥还包括第二轴承(82)，所述第一行星齿轮机构(20)的行星架(202)通过所述第二轴承(82)支承在所述电机(10)的壳体内，所述电机(10)的壳体固定于所述桥壳。

7.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第三轴承(83)，所述差速器(50)的输入端为差速器壳体(501)，所述差速器壳体(501)通过所述第三轴承(83)支承在所述桥壳内。

8.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第一半轴(61)和第二半轴(62)，所述第一半轴(61)与所述差速器(50)的第一输出端相连，所述第二半轴(62)与所述差速器(50)的第二输出端相连。

9.根据权利要求8所述的电驱动桥，其特征在于，所述第一行星齿轮机构(20)和所述第二行星齿轮机构(30)位于所述电机(10)和所述差速器(50)之间，所述电机(10)的输出轴(101)为空心轴，所述第二半轴(62)依次穿设于所述第二行星齿轮机构(30)的太阳轮(301)、所述第一行星齿轮机构(20)的太阳轮(201)、以及所述电机(10)的输出轴(101)。

10.根据权利要求8所述的电驱动桥，其特征在于，所述电机(10)的输出轴(101)、所述差速器(50)、所述第二行星齿轮机构(30)的太阳轮(301)、所述第一行星齿轮机构(20)的太阳轮(201)、所述第一半轴(61)和所述第二半轴(62)的中心轴线重合。

11.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-10中任一项所述的电驱动桥。