专利名称：轮边驱动桥的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轮边驱动桥。
背景技术：
采用普通后驱动桥的车辆其动力传输路线是驱动电机_(离合器)_变速器-传 动轴-后桥主减速器-差速器-半轴_(轮边减速器)-车轮。动力传动链比较长，因齿轮 啮合及轴传动都存在一定的能量损耗，传动链越长，能量损耗越大，因此驱动系统效率就越 低，整车经济性也越低。普通后驱动桥桥壳中间因要安装主减速器及差速器，需在桥壳处增加凸起的桥 包，另外采用普通后驱动桥的城市客车，内燃机(驱动电机)及变速器布置于车架后端，必 须抬高车内后地板面的高度，因此采用后驱动桥的城市客车车内后地板一般都有两至三级 踏步，难以实现整车低地板及车内通道无台阶的要求。US6722459公开了一种轮边驱动桥结构，基于该轮边驱动桥形式的电动客车不需 要离合器、变速器、传动轴、主减速器、差速器、球型万向节等零部件，其驱动电机加减速器 机构可直接放在车轮内部及侧边，从而使得整个驱动桥结构紧凑，空间利用率高，利于实现 整车低地板化。但是在US6722459中，一级减速器为行星轮式结构，齿圈的内齿不易加工， 并且齿圈的内齿精度要求较高，因此该一级减速器不易于装配，并且加工困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有的轮边驱动桥一级减速器结构复杂、不易 加工的缺陷，提供一种轮边驱动桥，该轮边驱动桥中，一级减速器结构简单，易于加工及装 配。本发明通过以下技术方案得以实现一种轮边驱动桥，包括第一轮边驱动系统，所 述第一轮边驱动系统包括电机、连接在电机的输出轴上的一级减速器，所述一级减速器包 括输入轴齿轮、输出轴齿轮、中间轴从动齿轮和中间轴主动齿轮，所述输出轴齿轮的旋转轴 与车轮旋转轴同轴，所述输入轴齿轮的旋转轴与电机的输出轴同轴，电机的输出轴与输入 轴齿轮固定连接，用于驱动输入轴齿轮，输入轴齿轮与中间轴从动齿轮啮合，驱动中间轴从 动齿轮，并因此驱动与中间轴从动齿轮固定在同一轴上的中间轴主动齿轮，中间轴主动齿 轮与输出轴齿轮啮合，将驱动力传递给输出轴齿轮。进一步地，所述电机的输出轴的轴线相对于车轮旋转轴的轴线偏置设置。进一步地，所述电机的输出轴与输入轴齿轮通过花键连接。进一步地，所述输入轴齿轮、输出轴齿轮、中间轴从动齿轮和中间轴主动齿轮均为 斜齿轮。进一步地，所述第一轮边驱动系统还包括电机安装座、固定连接在电机安装座一 端的半轴套管及固定连接在电机安装座另一端的桥壳，所述电机安装座具有内腔，所述电 机的输出轴端置于所述电机安装座的内腔中，并且所述电机与电机安装座固定连接。
进一步地，所述电机安装座与半轴套管之间具有空腔，所述一级减速器设置于所 述空腔中。进一步地，所述第一轮边驱动系统还包括半轴及二级减速器，所述半轴的一端与 所述输出轴齿轮连接，所述半轴的另一端连接二级减速器，所述二级减速器连接车轮，所述 输出轴齿轮将电机输出的驱动力通过半轴及二级减速器传递给车轮。进一步地，所述二级减速器为行星盘减速机构，包括太阳轮、行星架、行星轮、齿圈 及壳体，所述太阳轮为输入端，所述行星架是输出端，齿圈通过花键固定在半轴套管上，行 星架与壳体相连，从输入端传递来的动力通过壳体传递到轮毂及车轮上。进一步地，所述电机安装座具有基部，所述基部的下部设置有将电机安装座的另 一端与桥壳固定连接的第一安装部，所述基部的外侧设置有将电机安装座的一端与半轴套 管固定连接的第二安装部，所述基部的内壁限定出电机安装座的内腔。进一步地，所述电机安装座还包括设置于所述电机座内腔中用于安装一级减速器 的第三安装部以及设置于基部内侧用于安装电机的第四安装部。进一步地，所述第三安装部包括外接固定在基部内壁上的支撑板，所述支撑板上 设置有分别用于安装一级减速器的输出轴轴承、输入轴轴承及中间轴轴承的第一轴承孔、 第二轴承孔及第三轴承孔。进一步地，所述电机安装座还包括设置于所述基部前后两侧用于安装前悬臂及后 悬臂的前悬壁安装座及后悬臂安装座。进一步地，所述前悬壁安装座包括设置在基体下部的第一凸块及设置在第一凸块 上方位置的第二凸块，所述后悬臂安装座包括设置在基体下部的第三凸块、设置在第三凸 块上方位置的第四凸块及设置在基体外壁上用于连接第三凸块及第四凸块的连接块。进一步地，所述基体的内侧向外延伸形成有安装加宽板，所述安装加宽板位于第 一凸块及第二凸块之间。进一步地，所述连接块的内侧面设置有条形减重孔，所述连接块的外侧面设置有 三个方形减重孔。进一步地，所述电机安装座还包括设置于所述基部上部用于安装直推力杆的第五 凸块。进一步地，所述基体上部的外壁上位于第五凸块的后方还设置有平台，所述平台 上开有连通内腔的排气孔。进一步地，所述基部下部的内壁上设置有贯穿基体的排油孔。进一步地，所述支撑板的下部还设置有贯穿支撑板的导油孔。进一步地，所述第一轮边驱动系统还包括与桥壳固定连接的斜推力杆、固定在电 机安装座上的直推力杆及固定安装在电机安装座上的前悬臂及后悬臂，所述前悬臂及后悬 臂通过空气弹簧及减振器与车架连接。进一步地，所述第一轮边驱动系统还包括置于电机与轮毂之间的盘式制动器，所 述盘式制动器的气室设置成与竖直方向呈一定角度。进一步地，所述盘式制动器的气室设置成与竖直方向呈45度夹角。进一步地，所述轮边驱动桥还包括连接于桥壳另一端的第二轮边驱动系统，所述 第二轮边驱动系统的组成与第一轮边驱动系统相同，所述第二轮边驱动系统相对于桥壳1的中心与第一轮边驱动系统对称地设置。进一步地，所述桥壳为两端粗、中间细的中空管状结构，桥壳的两端具有适应电机 安装的C形端面。根据本发明的轮边驱动桥，一级减速器为三轴式结构，结构简单，不需要加工内 齿，因此易于加工及装配，并且该一级减速器传动比大。并且由于增加了电机安装座，电机 安装座连接桥壳以及半轴套管，使得电机可以单独拆除，而无需同时拆除桥壳，便于电机的 装配及后期电机的拆卸检修。并且本发明的轮边驱动桥结构紧凑，节省了安装空间，并且由 于盘式制动器设置成与竖直方向呈一定角度，因此降低了驱动桥的整体高度，有利于实现 车辆的低地板要求。
图1是本发明提供的轮边驱动桥一种实施例的剖视图；图2是本发明提供的轮边驱动桥一种实施例的结构示意图；图3是本发明提供的轮边驱动桥一种实施例电机安装座的结构示意图；图4是图3另一视角图；图5是本发明提供的轮边驱动桥一种实施例一级减速器的结构示意图。
具体实施例方式为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合 附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用 以解释本发明，并不用于限定本发明。以下所说的前后、左右、上下均是指是车辆的前后、左右、上下方向。如图1及图5所示，根据本发明的轮边驱动桥包括第一轮边驱动系统100，所述第 一轮边驱动系统100包括电机2、连接在电机2的输出轴21上的一级减速器5，所述一级减 速器5包括输入轴齿轮51、输出轴齿轮52、中间轴从动齿轮53和中间轴主动齿轮M，所述 输出轴齿轮52的旋转轴与车轮旋转轴同轴，所述输入轴齿轮51的旋转轴与电机的输出轴 21同轴，电机的输出轴21与输入轴齿轮51固定连接，用于驱动输入轴齿轮51，输入轴齿轮 51与中间轴从动齿轮53啮合，驱动中间轴从动齿轮53，并因此驱动与中间轴从动齿轮53 固定在同一轴上的中间轴主动齿轮54，中间轴主动齿轮M与输出轴齿轮啮合52，将驱动力 传递给输出轴齿轮52。本实施例中，电机的输出轴21的轴线相对于车轮旋转轴(即半轴 9)的轴线偏置设置，如图1所示，半轴9的位置高于电机输出轴21的位置设置，由于电机2 的偏置设置，使电机2与车轮11之间存在足够的空间安装盘式制动器15的制动钳152及 气室151。电机的输出轴21与输入轴齿轮51通过花键连接。本实施例中，一级减速器5为 三轴结构，其三轴分别为输入轴、输出轴及中间轴，输入轴为输入轴齿轮51的旋转轴，输出 轴为输出轴齿轮52的旋转轴，中间轴为中间轴从动齿轮53及中间轴主动齿轮M共用的旋 转轴，所述输入轴、输出轴及中间轴分别通过输入轴轴承、输出轴轴承及中间轴轴承安装在 电机安装座4的第三安装部45上，具体地，第三安装部45中的支撑板451上的第一轴承孔 452、第二轴承孔453及第三轴承孔妨4分别用于安装一级减速器的输入轴轴承、输出轴轴 承及中间轴轴承，以提供一级减速器5的支撑。
更为优先地，所述输入轴齿轮51、输出轴齿轮52、中间轴从动齿轮53和中间轴主 动齿轮M均为斜齿轮。斜齿轮传动可以减少齿轮在高速啮合时所产生的噪声。本实施例中，所述第一轮边驱动系统100还包括电机安装座4、固定连接在电机安 装座4 一端的半轴套管3及固定连接在电机安装座4另一端的桥壳1，所述电机安装座4具 有内腔41，所述电机2的输出轴端置于所述电机安装座的内腔41中，并且所述电机2与电 机安装座4固定连接。本实施例中，所述电机安装座4与半轴套管3之间具有空腔，所述一 级减速器5设置于所述空腔中。 本实施例中，所述第一轮边驱动系统100还包括半轴9及二级减速器10，所述半轴 9的一端与所述输出轴齿轮52连接，所述半轴9的另一端连接二级减速器10，所述二级减 速器10连接车轮11，所述输出轴齿轮52将电机2输出的驱动力通过半轴9及二级减速器 10传递给车轮11。更为优选地，所述二级减速器10为行星盘减速机构，包括太阳轮101、行 星架102、行星轮103、齿圈104及壳体105，所述太阳轮101为输入端，所述行星架102是输 出端，齿圈104通过花键固定在半轴套管3上，行星架102与壳体105相连，从输入端101 传递来的动力通过壳体105传递到轮毂14及车轮11上。如图3及图4所示，本实施例中，所述电机安装座4具有基部42，所述基部42的下 部设置有将电机安装座4的另一端与桥壳1固定连接的第一安装部43，所述基部42的外侧 设置有将电机安装座4的一端与半轴套管3固定连接的第二安装部44，所述基部42的内 壁限定出电机安装座的内腔41。如图4所示，基部42的外侧面构成第二安装部44。所述 电机安装座4还包括设置于所述电机座内腔41中用于安装一级减速器5的第三安装部45 以及设置于基部42内侧的用于安装电机2的第四安装部49。如图3所示，基部42的内侧 面构成第四安装部49。本实施例中，所述电机2具有外部凸缘22，电机2通过外部凸缘22 固定在基部42的内侧面上(即第四安装部49上)。本实施例中，所述第三安装部45包括 外接固定在基部42内壁上的支撑板451，所述支撑板451上设置有分别用于安装一级减速 器的输入轴轴承、输出轴轴承及中间轴轴承的第一轴承孔452、第二轴承孔453及第三轴承 孔 454。本实施例中，所述电机安装座4还包括设置于所述基部42前后两侧用于安装前悬 臂6及后悬臂7的前悬壁安装座46及后悬臂安装座47。所述前悬壁安装座46包括设置 在基体42下部的第一凸块461及设置在第一凸块461上方位置的第二凸块462，所述后悬 臂安装座47包括设置在基体42下部的第三凸块471、设置在第三凸块471上方位置的第 四凸块472及设置在基体42外壁上用于连接第三凸块471及第四凸块472的连接块473。 所述连接块473的内侧面设置有条形减重孔474，所述连接块473的外侧面设置有三个方形 减重孔475。所述基体42的内侧向外延伸形成有安装加宽板421，所述安装加宽板421位 于第一凸块462及第二凸块463之间。本实施例中，安装加宽板421是根据电机壳体的而 设置的，可以增大安装面，增强安装的稳定性。本实施例中，所述电机安装座4还包括设置于所述基部42上部用于安装直推力杆 8的第五凸块48。所述基体42上部的外壁上位于第五凸块48的后方还设置有平台422，所 述平台422上开有连通内腔41的排气孔423。一级减整器5发热后会使内腔41中的空气 膨胀，空气膨胀后气体可通过排气孔423排出，从而可以避免空气膨胀造成的电机安装座 的损害。
本实施例中，所述基部42下部的内壁上设置有贯穿基体42的排油孔424。所述支 撑板的下部还设置有贯穿支撑板的导油孔425。一级减速器5由于是齿轮传动，因此润滑油 是不可避免的，但是润滑油一定时间后需要更换，更换的润滑可以通过导油孔425流入内 腔41中，并经由基部42下部的内壁上的排油孔似4排出，润滑油的更换方便快捷，不会影 响其它部件。本实施例中，所述第一轮边驱动系统100还包括与桥壳1固定连接的斜推力杆12、 固定在电机安装座4上的直推力杆8及固定安装在电机安装座4上的前悬臂6及后悬臂7， 所述前悬臂6及后悬壁7均通过空气弹簧13及减振器14与车架连接。更为优选地，前悬 臂6及后悬臂7分别安装在电机安装座上的前悬壁安装座46及后悬臂安装座47上，直推 力杆8安装在电机安装座的第五凸块48上。本实施例中，所述第一轮边驱动系统100还包括置于电机2与轮毂14之间的盘式 制动器15，所述盘式制动器15由气室151、制动钳152、及制动盘153构成，所述盘式制动 器15的气室151设置成与竖直方向呈一定角度，例如45度夹角，这样盘式制动器15的气 室151高度降低，驱动桥的整体高度降低，有利于实现车辆的低地板设计。本实施例中，所述轮边驱动桥还包括连接于桥壳1另一端的第二轮边驱动系统， 所述第二轮边驱动系统的组成与第一轮边驱动系统100相同，所述第二轮边驱动系统相对 于桥壳1的中心与第一轮边驱动系统100对称地设置，所述第一轮边驱动系统100、第二轮 边驱动系统及连接第一轮边驱动系统100、第二轮边驱动系统的桥壳1共同构成本发明完 整的轮边驱动桥。本实施例中，所述桥壳1为两端粗、中间细的中空管状结构，桥壳1的两端具有适 应电机安装的C形端面。根据本发明的轮边驱动桥，一级减速器为三轴式结构，结构简单，不需要加工内 齿，因此易于加工及装配，并且该一级减速器传动比大。并且由于增加了电机安装座，电机 安装座连接桥壳以及半轴套管，使得电机可以单独拆除，而无需同时拆除桥壳，便于电机的 装配及后期电机的拆卸检修。并且本发明的轮边驱动桥结构紧凑，节省了安装空间，并且由 于盘式制动器设置成与竖直方向呈一定角度，因此降低了驱动桥的整体高度，有利于实现 车辆的低地板要求。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种轮边驱动桥，包括第一轮边驱动系统，所述第一轮边驱动系统包括电机、连接 在电机的输出轴上的一级减速器，其特征在于，所述一级减速器包括输入轴齿轮、输出轴齿 轮、中间轴从动齿轮和中间轴主动齿轮，所述输出轴齿轮的旋转轴与车轮旋转轴同轴，所述 输入轴齿轮的旋转轴与电机的输出轴同轴，电机的输出轴与输入轴齿轮固定连接，用于驱 动输入轴齿轮，输入轴齿轮与中间轴从动齿轮啮合，驱动中间轴从动齿轮，并因此驱动与中 间轴从动齿轮固定在同一轴上的中间轴主动齿轮，中间轴主动齿轮与输出轴齿轮啮合，将 驱动力传递给输出轴齿轮。
2.如权利要求1所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述电机的输出轴的轴线相对于车 轮旋转轴的轴线偏置设置。
3.如权利要求1所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述电机的输出轴与输入轴齿轮通 过花键连接。
4.如权利要求1所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述输入轴齿轮、输出轴齿轮、中间 轴从动齿轮和中间轴主动齿轮均为斜齿轮。
5.如权利要求1所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述第一轮边驱动系统还包括电机 安装座、固定连接在电机安装座一端的半轴套管及固定连接在电机安装座另一端的桥壳， 所述电机安装座具有内腔，所述电机的输出轴端置于所述电机安装座的内腔中，并且所述 电机与电机安装座固定连接。
6.如权利要求5所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述电机安装座与半轴套管之间具 有空腔，所述一级减速器设置于所述空腔中。
7.如权利要求1至6任意一项所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述第一轮边驱动系统 还包括半轴及二级减速器，所述半轴的一端与所述输出轴齿轮连接，所述半轴的另一端连 接二级减速器，所述二级减速器连接车轮，所述输出轴齿轮将电机输出的驱动力通过半轴 及二级减速器传递给车轮。
8.如权利要求7所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述二级减速器为行星盘减速机构， 包括太阳轮、行星架、行星轮、齿圈及壳体，所述太阳轮为输入端，所述行星架是输出端，齿 圈通过花键固定在半轴套管上，行星架与壳体相连，从输入端传递来的动力通过壳体传递 到轮毂及车轮上。
9.如权利要求5所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述电机安装座具有基部，所述基部 的下部设置有将电机安装座的另一端与桥壳固定连接的第一安装部，所述基部的外侧设置 有将电机安装座的一端与半轴套管固定连接的第二安装部，所述基部的内壁限定出电机安 装座的内腔。
10.如权利要求9所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述电机安装座还包括设置于所述 电机座内腔中用于安装一级减速器的第三安装部以及设置于基部内侧用于安装电机的第 四安装部。
11.如权利要求10所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述第三安装部包括外接固定在 基部内壁上的支撑板，所述支撑板上设置有分别用于安装一级减速器的输出轴轴承、输入 轴轴承及中间轴轴承的第一轴承孔、第二轴承孔及第三轴承孔。
12.如权利要求9所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述电机安装座还包括设置于所述 基部前后两侧用于安装前悬臂及后悬臂的前悬壁安装座及后悬臂安装座。
13.如权利要求12所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述前悬壁安装座包括设置在基 体下部的第一凸块及设置在第一凸块上方位置的第二凸块，所述后悬臂安装座包括设置在 基体下部的第三凸块、设置在第三凸块上方位置的第四凸块及设置在基体外壁上用于连接 第三凸块及第四凸块的连接块。
14.如权利要求13所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述基体的内侧向外延伸形成有 安装加宽板，所述安装加宽板位于第一凸块及第二凸块之间。
15.如权利要求13所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述连接块的内侧面设置有条形 减重孔，所述连接块的外侧面设置有三个方形减重孔。
16.如权利要求9所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述电机安装座还包括设置于所述 基部上部用于安装直推力杆的第五凸块。
17.如权利要求16所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述基体上部的外壁上位于第五 凸块的后方还设置有平台，所述平台上开有连通内腔的排气孔。
18.如权利要求9所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述基部下部的内壁上设置有贯穿 基体的排油孔。
19.如权利要求11所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述支撑板的下部还设置有贯穿 支撑板的导油孔。
20.如权利要求5所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述第一轮边驱动系统还包括与桥 壳固定连接的斜推力杆、固定在电机安装座上的直推力杆及固定安装在电机安装座上的前 悬臂及后悬臂，所述前悬臂及后悬臂通过空气弹簧及减振器与车架连接。
21.如权利要求5所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述第一轮边驱动系统还包括置于 电机与轮毂之间的盘式制动器，所述盘式制动器的气室设置成与竖直方向呈一定角度。
22.如权利要求20所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述盘式制动器的气室设置成与 竖直方向呈45度夹角。
23.如权利要求20或21或22所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述轮边驱动桥还包括 连接于桥壳另一端的第二轮边驱动系统，所述第二轮边驱动系统的组成与第一轮边驱动系 统相同，所述第二轮边驱动系统相对于桥壳的中心与第一轮边驱动系统对称地设置。
24.如权利要求23所述的轮边驱动桥，其特征在于，所述桥壳为两端粗、中间细的中空 管状结构，桥壳的两端具有适应电机安装的C形端面。
全文摘要
本发明提供了一种轮边驱动桥，包括第一轮边驱动系统，所述第一轮边驱动系统包括电机、连接在电机的输出轴上的一级减速器，所述一级减速器包括输入轴齿轮、输出轴齿轮、中间轴从动齿轮和中间轴主动齿轮，所述输出轴齿轮的旋转轴与车轮旋转轴同轴，所述输入轴齿轮的旋转轴与电机的输出轴同轴，电机的输出轴与输入轴齿轮固定连接，用于驱动输入轴齿轮，输入轴齿轮与中间轴从动齿轮啮合，驱动中间轴从动齿轮，并因此驱动与中间轴从动齿轮固定在同一轴上的中间轴主动齿轮，中间轴主动齿轮与输出轴齿轮啮合，将驱动力传递给输出轴齿轮。根据本发明的轮边驱动桥，一级减速器结构简单，易于加工及装配。
文档编号B60K7/00GK102139629SQ20101010617
公开日2011年8月3日 申请日期2010年1月29日 优先权日2010年1月29日
发明者彭旺, 潘洪明, 谢世滨 申请人:比亚迪股份有限公司