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双电机电驱动桥的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

双电机电驱动桥的制作方法

1.本实用新型涉及汽车技术领域,特别是涉及一种双电机电驱动桥。


背景技术:

2.目前,电动汽车多数采用单电机匹配单级减速器或单电机匹配二级减速器的驱动机构,电机功率消耗大,单电机匹配二级减速器换挡时会产生动力中断。为了满足电动汽车各种工况,也有采用多挡变速器,采用了多轴传动,导致换挡可靠性差且输出效率低。


技术实现要素:

3.基于此,有必要针对换挡可靠性差且输出效率低的问题,提供一种双电机驱动桥。
4.一种双电机电驱动桥,包括:
5.差速器;
6.半轴,与车轮连接,所述差速器的两侧分别固定连接有一所述半轴;
7.主减速器,与所述差速器连接;
8.第一变速器,包括第一电机及高挡第一齿轮副,所述高挡第一齿轮副与所述第一电机的输出轴连接,所述高挡第一齿轮副与所述主减速器连接;
9.第二变速器,包括第二电机及高挡第二齿轮副,所述高挡第二齿轮副与所述第二电机的输出轴连接,所述高挡第二齿轮副与所述主减速器连接;
10.控制器,用于控制所述第一电机及所述第二电机;
11.通过所述控制器启动所述第一电机以驱使所述高挡第一齿轮副运转,和/或启动所述第二电机以驱使所述高挡第二齿轮副运转,能传动所述主减速器、所述差速器及所述半轴,而使所述车轮处于高挡位工作状态。
12.上述双电机电驱动桥,当车辆高挡位行驶且需要较大扭矩时,可同时启动第一电机及第二电机以输出较大的扭矩。当车辆高挡位行驶且需要较小扭矩时,可择一启动第一电机或第二电机;且在此工作状态下,第一电机及第二电机可交替使用,避免长期只使用同一电机而使电机使用寿命短且易失效的情况。
13.在其中一个实施例中,所述主减速器包括第一主轮轴、第二主轮轴及减速从动轮,所述第一主轮轴、所述第二主轮轴分别与所述减速从动轮啮合,所述减速从动轮与所述差速器连接。
14.在其中一个实施例中,所述差速器包括壳体及行星轮,所述行星轮的两侧分别固定连接有一所述半轴,所述减速从动轮与所述壳体固定连接且均套设于所述半轴外。
15.在其中一个实施例中,所述高挡第一齿轮副包括相啮合的高挡第一主动轮及高挡第一从动轮,所述高挡第一主动轮连接于所述第一电机的输出轴,所述高挡第一从动轮连接于所述第一主轮轴。
16.在其中一个实施例中,所述第一变速器还包括低挡齿轮副及第一换挡机构,所述低挡齿轮副及所述第一换挡机构设于所述第一电机的输出轴,所述第一换挡机构选择性地
与所述低挡齿轮副、所述高挡第一齿轮副啮合,以使所述车轮在低挡位与高挡位间切换。
17.在其中一个实施例中,所述低挡齿轮副包括相啮合的低挡主动轮及低挡从动轮,所述低挡主动轮连接于所述第一电机的输出轴,所述低挡从动轮连接于所述第一主轮轴。
18.在其中一个实施例中,所述高挡第二齿轮副包括相啮合的高挡第二主动轮及高挡第二从动轮,所述高挡第二主动轮连接于所述第二电机的输出轴,所述高挡第二从动轮连接于所述第二主轮轴。
19.在其中一个实施例中,所述第二变速器还包括中挡齿轮副及第二换挡机构,所述中挡齿轮副、所述第二换挡机构设于所述第二电机的输出轴,所述第二换挡机构选择性地与所述中挡齿轮副、所述高挡第二齿轮副啮合,以使所述车轮在中挡位与高挡位间切换。
20.在其中一个实施例中,所述中挡齿轮副包括相啮合的中挡主动轮及中挡从动轮,所述中挡主动轮连接于所述第二电机的输出轴,所述中挡从动轮连接于所述第二主轮轴。
21.在其中一个实施例中,还包括轮边减速器,所述轮边减速器连接于所述半轴且位于所述差速器及所述车轮之间。
附图说明
22.图1为一实施例中双电机电驱动桥的示意图;
23.图2为图1所示的双电机电驱动桥的动力传递路线示意图一;
24.图3为图1所示的双电机电驱动桥的动力传递路线示意图二;
25.图4为图1所示的双电机电驱动桥的动力传递路线示意图三;
26.图5为图1所示的双电机电驱动桥的动力传递路线示意图四;
27.图6为图1所示的双电机电驱动桥的动力传递路线示意图五;
28.图7为图1所示的双电机电驱动桥的动力传递路线示意图六;
29.图8为图1所示的双电机电驱动桥的动力传递路线示意图七。
30.附图标记:
31.100、差速器;110、壳体;120、行星轮;
32.200、半轴;
33.300、主减速器;310、第一主轮轴;320、第二主轮轴;330、减速从动轮;
34.400、第一变速器;410、第一电机;420、高挡第一齿轮副;421、高挡第一主动轮;422、高挡第一从动轮;430、低挡齿轮副;431、低挡主动轮;432、低挡从动轮;440、第一换挡机构;
35.500、第二变速器;510、第二电机;520、高挡第二齿轮副;521、高挡第二主动轮;522、高挡第二从动轮;530、中挡齿轮副;531、中挡主动轮;532、中挡从动轮;540、第二换挡机构;
36.600、车轮;700、轮边减速器。
具体实施方式
37.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域
技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
38.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
39.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
40.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,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,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
42.需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
43.请参考图1,一实施例的双电机电驱动桥包括差速器100、半轴200、主减速器300、第一变速器400、第二变速器500及控制器(图未示出)。第一变速器400及第二变速器500与主减速器300连接,主减速器300与差速器100连接,差速器100的两侧分别固定连接有一半轴200,半轴200连接车轮600。通过控制器控制第一变速器400及第二变速器500,而传动主减速器300、差速器 100、半轴200及车轮600,以使车轮600能够切换至不同挡位的工作状态。
44.具体地,如图1所示,第一变速器400包括第一电机410及高挡第一齿轮副420,高挡第一齿轮副420与第一电机410的输出轴连接,高挡第一齿轮副 420与主减速器300连接。第二变速器500包括第二电机510及高挡第二齿轮副 520,高挡第二齿轮副520与第二电机510的输出轴连接,高挡第二齿轮副520 与主减速器300连接。
45.通过控制器启动第一电机410以驱使高挡第一齿轮副420运转,和/或启动第二电机510以驱使高挡第二齿轮副520运转,能够传动主减速器300、差速器 100、半轴200及车轮
600,而使车轮600处于高挡位工作状态。
46.通过上述设置,如图1所示,当车辆高挡位行驶且需要较大扭矩时,可同时启动第一电机410及第二电机510,双电机作为动力源以输出较大的扭矩,从而减小转速。当车辆高挡位行驶且需要较小扭矩时,可择一启动第一电机410 或第二电机510,单电机作为动力源以输出较小的扭矩;且在此工作状态下,第一电机410及第二电机510可交替使用,以使两电机的使用里程相当,避免长期只使用同一电机而使电机使用寿命短且易失效的情况。
47.本具体实施方式中,第一电机410及第二电机510的参数完全相同,当二个电机中的一个出现故障时,第一电机410及第二电机510可以完全互换,方便实际使用。在其他实施方式中,第一电机410及第二电机510也可以部分参数相同。
48.如图1所示实施例中,主减速器300包括第一主轮轴310、第二主轮轴320 及减速从动轮330,第一主轮轴310、第二主轮轴320分别与减速从动轮330啮合,减速从动轮330与差速器100连接。
49.在具体实施方式中,减速从动轮330套设于半轴200外周,第一主轮轴310、第二主轮轴320分别位于半轴200的不同侧,以使整体结构紧凑且避免互相干扰。
50.请继续参考图1,差速器100包括壳体110及行星轮120,行星轮120的两侧分别固定连接有一半轴200,壳体110套设于行星轮120外。
51.该实施例中,减速从动轮330与壳体110固定连接且套设于半轴200外周。第一主轮轴310或第二主轮轴320转动能驱使减速从动轮330转动,并传动行星轮120及半轴200,最后传动车轮600。
52.在具体实施方式中,减速从动轮330与壳体110通过螺钉等紧固件固定连接。在其他实施方案中,减速从动轮330与壳体110可以通过卡接或铆接等其他方式固定连接。
53.请参考图1,第一变速器400还包括低挡齿轮副430及第一换挡机构440,低挡齿轮副430及第一换挡机构440设于第一电机410的输出轴,第一换挡机构440选择性地与低挡齿轮副430、高挡第一齿轮副420啮合,以使车轮600在低挡位与高挡位间切换。
54.具体地,如图1所示,低挡齿轮副430包括相啮合的低挡主动轮431及低挡从动轮432,低挡主动轮431连接于第一电机410的输出轴,低挡从动轮432 连接于第一主轮轴310。高挡第一齿轮副420包括相啮合的高挡第一主动轮421 及高挡第一从动轮422,高挡第一主动轮421连接于第一电机410的输出轴,高挡第一从动轮422连接于第一主轮轴310。
55.可以理解的是,如图1所示,低挡主动轮431、第一换挡机构440及高挡第一主动轮421均设于第一电机410的输出轴。第一换挡机构440位于低挡主动轮431、高挡第一主动轮421之间,通过控制器能够控制第一换挡机构440沿轴向移动(即图1所示x方向)。当第一换挡机构440移动至与低挡主动轮431 啮合时,车轮600切换至低挡位工作状态;当第一换挡机构440移动至与高挡第一主动轮421啮合时,车轮600切换至高挡位工作状态。
56.在具体实施方式中,第一换挡机构440为换挡齿套。
57.请参考图1,第二变速器500还包括中挡齿轮副530及第二换挡机构540,中挡齿轮副530、第二换挡机构540设于第二电机510的输出轴,第二换挡机构 540选择性地与中挡齿轮副530、高挡第二齿轮副520啮合,以使车轮600在中挡位与高挡位间切换。
58.具体地,如图1所示,中挡齿轮副530包括相啮合的中挡主动轮531及中挡从动轮532,中挡主动轮531连接于第二电机510的输出轴,中挡从动轮532 连接于第二主轮轴320。
高挡第二齿轮副520包括相啮合的高挡第二主动轮521 及高挡第二从动轮522,高挡第二主动轮521连接于第二电机510的输出轴,高挡第二从动轮522连接于第二主轮轴320。
59.可以理解的是,如图1所示,中挡主动轮531、第二换挡机构540及高挡第二主动轮521均设于第二电机510的输出轴。第二换挡机构540位于中挡主动轮531、高挡第二主动轮521之间,通过控制器能够控制第二换挡机构540沿轴向移动(即图1所示x方向)。当第二换挡机构540移动至与中挡主动轮531 啮合时,车轮600切换至中挡位工作状态;当第二换挡机构540移动至与高挡第二主动轮521啮合时,车轮600切换至高挡位工作状态。
60.在具体实施方式中,第二换挡机构540为换挡齿套。
61.请参考图1,上述双电机电驱动桥还包括轮边减速器700,轮边减速器700 连接于半轴200且位于差速器100及车轮600之间。
62.可以理解的是,轮边减速器700可用于增加输出扭矩,而减小车轮600转速。
63.上述双电机电驱动桥,能够根据车辆实际使用过程中对扭矩的需求,选择单电机或双电机运行,有不同的电机与挡位组合以匹配相应的转速,有效提升电机使用效率。
64.该实施例中,单电机作为动力源时,有3种动力输出组合;双电机作为动力源时,有4种动力输出组合。为便于理解,具体说明如下:
65.组合一(低挡位):仅第一电机410为动力源,第一换挡机构440与低挡主动轮431啮合且第二换挡机构540处于空挡。动力传递路线如图2箭头所示,第一电机410的动力经低挡主动轮431、低挡从动轮432、第一主轮轴310、减速从动轮330、差速器100、半轴200、轮边减速器700传递至车轮600。
66.组合二(中挡位):仅第二电机510为动力源,第二换挡机构540与中挡主动轮531啮合且第一换挡机构440处于空挡。动力传递路线如图3箭头所示,第二电机510的动力经中挡主动轮531、中挡从动轮532、第二主轮轴320、减速从动轮330、差速器100、半轴200、轮边减速器700传递至车轮600。
67.组合三(高挡位):仅第一电机410为动力源,第一换挡机构440与高挡第一主动轮421啮合且第二换挡机构540处于空挡。动力传递路线如图4实线箭头所示,第一电机410的动力经高挡第一主动轮421、高挡第一从动轮422、第一主轮轴310、减速从动轮330、差速器100、半轴200、轮边减速器700传递至车轮600。或者,仅第二电机510为动力源,第二换挡机构540与高挡第二主动轮521啮合且第一换挡机构440处于空挡。动力传递路线如图4虚线箭头所示,第二电机510的动力经高挡第二主动轮521、高挡第二从动轮522、第二主轮轴320、减速从动轮330、差速器100、半轴200、轮边减速器700传递至车轮600。
68.组合四(低挡位+中挡位):第一电机410与第二电机510同时为动力源,第一换挡机构440与低挡主动轮431啮合,第二换挡机构540与中挡主动轮531 啮合。动力传递路线如图5所示,第一电机410的动力经低挡主动轮431、低挡从动轮432传递至第一主轮轴310,第二电机510的动力经中挡主动轮531、中挡从动轮532传递至第二主轮轴320,第一主轮轴310及第二主轮轴320传递至减速从动轮330后,再经差速器100、半轴200、轮边减速器700传递至车轮 600。
69.组合五(低挡位+高挡位):第一电机410与第二电机510同时为动力源,第一换挡机构440与低挡主动轮431啮合,第二换挡机构540与高挡第二主动轮521啮合。动力传递路线如图6所示,第一电机410的动力经低挡主动轮431、低挡从动轮432传递至第一主轮轴310,
第二电机510的动力经高挡第二主动轮 521、高挡第二从动轮522传递至第二主轮轴320,第一主轮轴310及第二主轮轴320传递至减速从动轮330后,再经差速器100、半轴200、轮边减速器700 传递至车轮600。
70.组合六(高挡位+中挡位):第一电机410与第二电机510同时为动力源,第一换挡机构440与高挡第一主动轮421啮合,第二换挡机构540与中挡主动轮531啮合。动力传递路线如图7所示,第一电机410的动力经高挡第一主动轮421、高挡第一从动轮422传递至第一主轮轴310,第二电机510的动力经中挡主动轮531、中挡从动轮532传递至第二主轮轴320,第一主轮轴310及第二主轮轴320传递至减速从动轮330后,再经差速器100、半轴200、轮边减速器 700传递至车轮600。
71.组合七(高挡位+高挡位):第一电机410与第二电机510同时为动力源,第一换挡机构440与高挡第一主动轮421啮合,第二换挡机构540与高挡第二主动轮521啮合。动力传递路线如图8所示,第一电机410的动力经高挡第一主动轮421、高挡第一从动轮422传递至第一主轮轴310,第二电机510的动力经高挡第二主动轮521、高挡第二从动轮522传递至第二主轮轴320,第一主轮轴310及第二主轮轴320传递至减速从动轮330后,再经差速器100、半轴200、轮边减速器700传递至车轮600。
72.在本实施方式中,如图1所示,第一变速器400及第二变速器500均为两挡变速器,第一变速器400有低挡及高挡位,第二变速器500有中挡及高挡位。第一变速器400及第二变速器500有一个相同挡位,以使得在高挡位时,可择一使用第一变速器400及第二变速器500,以使第一变速器400及第二变速器 500中的电机交替使用而提高使用寿命。
73.在其他实施方式中,第一变速器400及第二变速器500还可以为n挡变速器(n大于2),且使第一变速器400及第二变速器500至少有一个相同的挡位,第一变速器400及第二变速器500至多有n-1个相同的挡位。例如,第一变速器400及第二变速器500均为三挡变速器,第一变速器400及第二变速器500 至少有一个相同的挡位,第一变速器400及第二变速器500至多有两个相同的挡位,利于第一变速器400及第二变速器500中的电机均衡使用,同时提高电机使用效率。
74.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
75.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。