用于驱动电轴的驱动设备的制作方法

文档序号:14273510阅读:115来源:国知局

本发明涉及一种按照独立权利要求的前序部分所述的、用于驱动电轴的驱动设备。



背景技术:

用于驱动电轴的驱动设备已经由de102013016441a1公开。这种驱动设备包括电机,该电机构造为异步马达并且取决于结构能够提供比较高的转速和比较小的转矩。通过电机的转子,能够将驱动转矩传递到电机的、用于驱动电轴的两个驱动轴的两个输出轴上。在电机与输出轴之间的传递路径中设有差速传动机构和行星齿轮传动机构。电机和差速传动机构设置在驱动设备的驱动壳体中。差速传动机构包括差速壳体和两个差速输出轴。电机的转速在行星齿轮传动机构中减速,从而差速输出轴具有小于电机的转子的转速。为了从电机的高转速达到车辆的车轮转速,驱动设备的行星齿轮传动机构必须提供三种传动比,所述三种传动比需要特定的结构空间并且比较昂贵。



技术实现要素:

具有独立权利要求的特征性特征的依据本发明的驱动设备与此相比的优点是:驱动设备需要较少的结构空间并且降低制造成本。

依据本发明,转速的减速不是在电机与差速传动机构之间的传递路径中进行,而是仅仅紧接着差速传动机构的差速输出轴进行,其方式为:差速壳体固定在电机的转子上并且在差速传动机构的每个差速输出轴上耦接单级的行星齿轮传动机构。两个单级的行星齿轮传动机构与现有技术中的一个行星齿轮传动机构相比更小地构造并且同时比一个三级的行星齿轮传动机构成本更低,因为所述两个单级的行星齿轮传动机构分别仅设计用于一半的转矩。单级的行星齿轮传动机构在噪声和效率方面与多级的行星齿轮传动机构相比也具有优点。

通过在从属权利要求中所列举的措施,能够对独立权利要求中所提出的驱动设备进行有利的改进和改善。

特别有利的是,在差速壳体上构造有固定段、尤其法兰段,所述固定段固定在转子的固定段、尤其对应法兰段上。按照这种方式,差速壳体直接通过电机的转子来驱动。

此外有利的是,电机的转子包围空腔,差速传动机构至少部分设置在该空腔中。按照这种方式,转子的空腔作为结构空间加以利用,从而驱动设备比现有技术中总体上需要更少的结构空间。

特别有利的是,电机的转子和差速壳体具有共同的旋转轴线并且支承在两个共同的旋转轴承中,所述旋转轴承分别支撑在驱动壳体的一个轴承端盖上。通过这种设置,差速壳体和差速输出轴以与电机的转子相同的转速来旋转。

还有利的是,差速壳体具有两个轴承座,在所述轴承座的外侧上分别设有所述旋转轴承之一,并且在所述轴承座的内侧上分别设有所述差速输出轴之一。在轴承座上按照这种方式既旋转支承差速壳体和电机的转子,也旋转支承差速输出轴。

此外有利的是,轴承端盖分别具有一个用于容纳行星齿轮传动机构之一的凹处,其中,轴承端盖的凹处分别延伸到电机的转子的空腔中。按照这种方式,行星齿轮传动机构集成在轴承端盖中并且在此至少部分安装在电机的转子的空腔中,从而总体上实现一种非常紧凑的驱动设备。

除此以外有利的是,差速传动机构的差速输出轴分别与相应的行星齿轮传动机构的太阳轮耦接。按照这种方式,差速输出轴的转速能够在相应的行星齿轮传动机构中通过行星齿轮传动机构中的相应减速得到降低。

有利的是,行星齿轮传动机构分别具有一个承载行星轮的行星架并且分别具有一个齿圈,其中,行星架与驱动设备的输出轴之一连接,并且齿圈固定在相应的轴承端盖上。按照这种方式,实现差速输出轴的转速到驱动设备的输出轴的降低的转速上的减速。

此外有利的是,差速传动机构包括两个半轴齿轮和两个平衡锥齿轮,其中,差速传动机构的每个半轴齿轮能够通过差速输出轴之一和行星齿轮传动机构之一与驱动设备的输出轴之一连接,并且平衡锥齿轮在差速壳体中垂直于差速壳体的旋转轴线能够旋转地支承并且与两个半轴齿轮啮合。

此外有利的是,电机是具有12到24之间范围内的极数的永磁激励的同步电机,因为按照这种方式实现一种电机,该电机在比现有技术中更低的转速情况下产生比现有技术中更高的最大转矩。在现有技术中相反使用一种电机,该电机与本发明相比在更高的转速下提供更小的最大转矩。

电机的转矩以下述方式来设计,使从电机到驱动车轮的转速的减速通过唯一的变速比,例如采用四到六之间范围内的减速足够。这种类型的电机具有大内径的转子,从而在转子的内部形成大的空腔。该空腔依据本发明为此加以利用,即在其中节省位置地设置差速传动机构和至少分段设置行星齿轮传动机构。

附图说明

本发明的实施例在附图中简化示出并在后面的说明书中予以详细介绍。其中:

附图以截面图示出了依据本发明的用于驱动电轴的驱动设备。

具体实施方式

驱动设备1包括电机2、差速传动机构3和两个单级的行星齿轮传动机构4。通过电机2的转子5,能够将驱动转矩均匀地传递到驱动设备1的、用于驱动电轴的两个同轴的驱动轴7的两个输出轴6上。在驱动轴7的端部上分别设有车辆的一个车轮8。

在驱动设备1的电机2与同轴的输出轴6之间的机械传递路径中设有差速传动机构3和两个行星齿轮传动机构4。两个行星齿轮传动机构4具有两个相同的行星齿轮组。电机2和差速传动机构3设置在驱动设备1的驱动壳体10中,该驱动壳体例如包括具有冷却通道9的冷却套10.1,通过冷却通道能够引导用于冷却驱动设备1的冷却流体。电机2的定子14利用其外圆周紧贴在驱动壳体10的冷却套10.1上。

差速传动机构3具有差速壳体11和两个差速输出轴12。

依据本发明规定,差速壳体11固定在电机2的转子5上,并且在差速传动机构3的每个差速输出轴12上耦接单级的行星齿轮传动机构4之一。

在差速壳体11上构造有固定段15、法兰段,所述固定段固定在转子5的固定段16、例如对应法兰段上。按照该实施例,差速壳体11的法兰段15螺栓连接在转子5的对应法兰段16上。

电机2的转子5包围空腔17,差速传动机构3以下述方式设置在该空腔中,使电机2的转子5和差速传动机构3的差速壳体11具有共同的旋转轴线18并且支承在两个共同的旋转轴承19中。差速传动机构3按照该实施例完全设在空腔17中,但也能够仅部分设置在空腔17中。

电机例如是具有12到24之间范围内的极数的永磁激励的同步电机。按照这种方式产生一种转子5,对于所述转子来说,空腔17沿径向关于旋转轴线18特别大。电机的转矩以下述方式来设计,使转速的减速通过相应的行星齿轮传动机构4中唯一的变速比足够,例如采用四到六之间范围内的减速。

差速传动机构3例如沿轴向关于旋转轴线18观察居中地设置在转子5上和/或驱动壳体10中。旋转轴承19分别支撑在驱动壳体10的一个轴承端盖20上。轴承端盖20盖状地构造,在驱动壳体10的端面上将其筒柱状的冷却套10.1封闭,并且为此固定、例如法兰连接在驱动壳体10的冷却套10.1上。此外,轴承端盖20分别具有一个用于容纳行星齿轮传动机构4之一的凹处23。轴承端盖20的凹处23分别延伸到电机1的转子5的空腔17中并且由轴承端盖盖部24封闭,以便将行星齿轮传动机构封闭在其凹处23中。按照这种方式,行星齿轮传动机构4的行星齿轮组能够在油池中运行。

差速壳体11具有两个轴承座25,在所述轴承座的、面向转子5的外侧上分别设有所述旋转轴承19之一,并且在所述轴承座的内侧上分别设有所述差速输出轴12之一。差速传动机构3的差速输出轴12分别与相应的行星齿轮传动机构4的太阳轮26耦接。

两个单级的行星齿轮传动机构4具有四到六之间范围内的减速,分别具有一个承载行星轮27的行星架28并且分别具有一个齿圈29。行星齿轮传动机构4的行星架28分别与驱动设备的输出轴6之一连接或耦接。行星齿轮传动机构4的齿圈29分别固定在其轴承端盖20上,例如通过形状锁合或力锁合的连接、例如像压紧连接或收缩连接。其它的连接例如像铆接、旋拧、粘接或焊接不言而喻也是可行的。此外,齿圈29也能够与轴承端盖20一体地制造。

差速传动机构3包括两个半轴齿轮32和两个平衡锥齿轮33。在此,差速传动机构3的每个半轴齿轮32能够通过差速输出轴12之一和行星齿轮传动机构4之一与驱动设备1的输出轴6之一连接。平衡锥齿轮33在差速壳体11中垂直于差速壳体11的旋转轴线18能够旋转地支承并且与两个半轴齿轮32啮合。

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