离合控制型电驱动车桥的制作方法

本发明涉及一种电动汽车驱动装置，特别是一种将电机与减速器、差减速器集成，并能够使输入与输出具有离合功能的离合控制型电驱动车桥，它适用于匹配不同类型的电动汽车。

技术背景：

目前，常见的电动汽车用驱动桥的结构主要分为两种，一种是在传统的驱动桥外联接驱动电机，电机与车桥平行布置；另一种是在传统的驱动桥外联接驱动电机，电机与车桥垂直布置。以上两种布置通常采用单电机双驱动形式且输入、输出轴、差速器三轴垂直或平行布置。这两种布置方案都会造成驱动电机的重心与桥壳的轴线有一定的偏离，受力不均匀、体积大的问题，桥壳时刻承受来自于驱动电机的多余扭矩，造成桥壳早期扭转疲劳失效，而且在汽车滑行工况下车辆拖动电机转动，造成能量损耗，降低汽车的续航里程。

在专利公布号为CN102717707A的“电动汽车驱动桥”中，公开的是一种整体式电动驱动桥结构。其采用驱动电机、变速机构、差速机构组成的驱动变速机构，与现有技术相比少了驱动变速机构外侧的桥壳，由连接套管通过轮毂支撑与轮毂连接，可使整体结构简化。虽然将驱动电机的轴线与桥壳的轴线实现同轴，可以减小桥壳的偏载及对整车平顺性的影响，但是，该驱动变速机构以太阳轮为输入，行星轮支架固定，外齿圈为输出，所需行星轮系的径向尺寸过大，因受其结构影响，不能满足整车最小离地间隙的要求，外齿圈与差速器壳体连接体的变形会使齿轮啮合不在其工作区域，差速器壳体采用整体结构，增加了车桥驱动部分的轴向长度，故存在无法满足匹配各种车型底盘的问题。

本申请人曾针对上述问题设计出专利公布号为CN103029577A的“电动汽车同轴直联式驱动桥总成”，其技术方案包括：桥壳，组装在桥壳内的驱动电机、减速器总成、差速器总成以及左、右半轴制动器总成，将转子采用空心轴结构的驱动电机与采用行星减速机构的减速器总成组装在同一筒形壳体总成中，左、右半轴可以穿过中空轴与差速器总成的半轴齿轮花键配合，构成同轴直联式驱动桥总成，巧妙的将驱动电机壳体融合成桥壳的一部分。其取得的技术效果是：它不仅能使所配置的电动汽车具有增加动力性、布置容易、底盘无多余偏载、簧下质量减小等诸多优点，而且解决了现有整体式电动驱动桥结构存在无法满足匹配各种车型底盘要求的问题，有利于满足匹配各种电动汽车底盘的要求。

但是，上述两个专利的电驱动车桥都没有输入与输出离合的功能。在汽车滑行时由车辆拖动电机转动，造成能量损耗较大，降低汽车的续航里程。因此，现有电驱动车桥的结构亟待进一步改进。

技术实现要素：
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本发明的目的是提供一种离合控制型电驱动车桥，解决了现有电驱动车桥存在的受力不均匀、在滑行工况时能量损耗较大的问题，其除保持同轴直联式驱动桥的结构紧凑，设计合理，满足匹配各种电动汽车底盘的要求等优点外，还具有实现自动离、合，显著节能，有利于提升汽车的续航里程等特点。

本发明所采用的技术方案是：该离合控制型电驱动车桥包括桥壳，组装在桥壳内的由驱动电机，减速器总成，差速器总成，左、右驱动半轴及左、右轮毂构成的同轴直联式驱动桥总成，其技术要点是：所述驱动电机的空心轴内组装有中间驱动轴，中间驱动轴一端通过花键与差速器总成的半轴齿轮相互啮合连接，中间驱动轴另一端的花键与右驱动半轴端的花键之间设置有离合器，通过离合器沿轴线往复移动，实现中间驱动轴与右驱动半轴相互啮合或分离；减速器总成中的大、小行星轮通过行星轮轴组装连接在左、右行星轮架之间，太阳轮与驱动电机的空心轴为一体式结构。

所述离合控制型电驱动车桥中组装在桥壳一侧的驱动电机转子采用空心轴结构，减速器总成、差速器总成组装在桥壳另一侧，减速器总成的左行星轮架与差速器总成的差速器壳连接在一起，空心轴的太阳轮与大行星轮相啮合，大行星轮通过花键配合联接在小行星轮轴上，小行星轮与固定在桥壳上的内齿圈相啮合，差速器总成的两个半轴齿轮分别与左驱动半轴、中间驱动轴以花键配合联接在一起。

本发明具有的优点及积极效果是：由于本发明是在专利公布号为CN103029577A的“电动汽车同轴直联式驱动桥总成”的结构基础上改进的，分别通过组装在驱动电机的空心轴内的中间驱动轴两端的花键，连接差速器总成和通过离合器连接右驱动半轴，利用离合器沿轴线往复移动，实现中间驱动轴与右驱动半轴相互啮合或分离，所以其除保持同轴直联式驱动桥的结构紧凑，设计合理，载荷分布均匀，质量相对较轻，同时具备驱动、减速、差速功能，有利于满足匹配各种电动汽车底盘的要求等优点外，更为突出的是该电驱动车桥因增加了离合器，具有动力分离的功能，故还可以根据行驶工况需求，控制离合器实现自动离、合，将显著节能，有利于提升汽车的续航里程。因此，本发明从根本上解决了现有电动驱动桥存在的受力不均匀、在滑行工况时能量损耗较大的问题。

附图说明：

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是图1中的离合器处于分离状态下的结构示意图；

图3是图1中的离合器处于啮合状态下的结构示意图；

图4是图1中的差速器总成与左驱动半轴、中间驱动轴的组装结构示意图。

图中序号说明：1左轮毂、2左驱动半轴、3差速器总成、4左行星轮架、5右行星轮架、6桥壳、7空心轴、8中间驱动轴、9驱动电机、10离合器、11右驱动半轴、12右轮毂、13内齿圈、14小行星轮、15大行星轮、16半轴齿轮、17差速器壳。

具体实施方式

根据图1～4详细说明本发明专利的具体结构。该离合控制型电驱动车桥是在本申请人的的“电动汽车同轴直联式驱动桥总成”的结构基础上改进的，本实施方案中的同轴直联式驱动桥总成包括桥壳6，组装在桥壳6内的由驱动电机9，减速器总成，差速器总成3，左、右驱动半轴2、11及左、右轮毂1、12。上述各零部件的结构仍采用“电动汽车同轴直联式驱动桥总成”的基本结构。其中在驱动电机9的空心轴7内组装有中间驱动轴8，中间驱动轴8一端的花键与差速器总成3的半轴齿轮16相互啮合连接，中间驱动轴8另一端的花键与右驱动半轴11端的花键之间设置有离合器10，通过离合器10沿轴线往复移动，实现中间驱动轴8与右驱动半轴11相互啮合或分离。减速器总成中的大、小行星轮15、14通过行星轮轴组装连接在左、右行星轮架4、5之间，太阳轮与驱动电机9的空心轴7为一体式结构。

组装在桥壳6一侧的驱动电机9的转子采用空心轴7的结构，减速器总成、差速器总成3组装在桥壳6另一侧，减速器总成的左行星轮架4与差速器总成3的差速器壳17连接在一起，驱动电机9的空心轴7上的太阳轮与大行星轮15相啮合，大行星轮15通过花键配合联接在小行星轮14的轴上，小行星轮14与固定在桥壳6上的内齿圈13相啮合，差速器总成3的两个半轴齿轮16分别与左驱动半轴2、中间驱动轴8以花键配合联接在一起。

当电动汽车底盘匹配具有上述特点的离合控制型电驱动车桥时，可以根据汽车的行驶工况需求，依靠控制系统实施离合器的自动分离与结合。驱动电机9通电后，输出扭矩通过空心轴7输出，带动减速器总成，减速器总成将转速降低、扭矩增大后通过行星轮架4输出，带动差速器总成3，差速器总成3将扭矩分配给左驱动半轴2和中间驱动轴8，中间驱动轴8通过离合器10带动右驱动半轴11（此时离合器处于啮合状态），左驱动半轴2和右驱动半轴11分别带动左轮毂1和右轮毂12，从而实现汽车行驶。通过驱动电机9的转速变化实现汽车车速的变化。当汽车转弯或两侧车轮（图中未示出）与地面附着力不同，则通过差速器总成3实现车辆差速的要求。

当汽车滑行时，驱动电机9无动力输出，左、右轮毂1、12分别带动左、右驱动半轴2、11，左驱动半轴2带动差速器总成3，此时右驱动半轴11与离合器10分离，无动力传递，而差速器总成3通过自身的差速功能带动中间驱动轴8，而不能带动减速器总成和驱动电机总成9。因此，汽车滑行工况，离合器8分离，车轮只带动驱动轴，而不拖动减速器总成和驱动电机9，达到节能效果。

当汽车制动减速时，驱动电机9无动力输出，左、右轮毂1、12分别带动左、右驱动半轴2、11，左驱动半轴2带动差速器总成3，此时右驱动半轴11与离合器10处于啮合状态，右驱动半轴11通过离合器10带动中间驱动轴8，中间驱动轴8和左驱动半轴2同时带动差速器总成3，差速器总成3带动减速器总成，减速器总成带动空心轴7。此时驱动电机9被拖动运转，从而利用驱动电机9的制动功能发电，可实现能量回收。因此，汽车制动减速工况，离合器10啮合，驱动电机9被拖动运转，处于发电状态，可实现能量回收，达到进一步节能的效果。