轮边驱动总成和车辆的制作方法

文档序号:30310496发布日期:2022-06-05 11:42阅读:309来源:国知局

1.本发明涉及轮边驱动技术领域,具体地涉及一种轮边驱动总成和一种车辆。


背景技术:

2.随着车辆技术的发展,电动车辆越来越普及。例如,电动车的四轮独立驱动系统由四个电机各自独立驱动车辆的四个车轮,四个车轮的转矩和速度可以彼此独立精确控制,由此带来了一系列的优势,如实现更小半径转弯,辅助esp功能,辅助转向功能,辅助制动功能等等。
3.通常,四轮独立驱动系统中常采用轮边驱动方案,在现有的轮边驱动方案中,左右两套驱动总成往往自成一体,占用空间大,并且成本高。


技术实现要素:

4.本发明的目的是提供一种轮边驱动总成,该轮边驱动总成集成为一体,结构紧凑,空间利用率高,体积重量较小,成本低。
5.为了实现上述目的,本发明提供一种轮边驱动总成,该轮边驱动总成包括集成在一起的电机单元、第一变速器和第二变速器,其中,所述第一变速器和所述第二变速器在车辆宽度方向上分别设置在所述电机单元的两侧;所述电机单元包括集成在一起并在车辆长度方向上布置,所述第一驱动电机和所述第二驱动电机各自的电机中心轴线用于沿着车辆宽度方向延伸,所述第一驱动电机的第一输出轴与所述第一变速器的第一输入轴动力传递连接,所述第二驱动电机的第二输出轴与所述第二变速器第二输入轴动力传递连接;其中,所述第一变速器的第一输出半轴和所述第二变速器的第二输出半轴同半轴中心轴线a布置,所述半轴中心轴线a位于所述第一驱动电机的转子的横截面内。
6.在该技术方案中,由于电机单元、第一变速器和第二变速器集成在一起,第一变速器和第二变速器在车辆宽度方向上分别设置在电机单元的两侧,同时,电机单元包括集成在一起并在车辆长度方向上布置并且各自的电机中心轴线用于沿着车辆宽度方向延伸的第一驱动电机和第二驱动电机,这样,可以减小电机单元在车辆高度方向上的高度,同时,第一变速器的第一输出半轴和第二变速器的第二输出半轴同半轴中心轴线a布置,半轴中心轴线a位于第一驱动电机的转子的横截面内,这样可以使得第一变速器内的动力传递结构紧凑,减小第一变速器在车辆长度方向上的长度,同时,使得第一输出半轴和第二输出半轴靠近第一驱动电机布置,以满足整车布置要求,避免与副车架或车身产生干涉,因此该轮边驱动总成集成为一体,结构紧凑,空间利用率高,体积重量较小,成本低。
7.进一步地,所述半轴中心轴线a与所述第一驱动电机的电机中心轴线b重合。
8.更进一步地,所述第一变速器包括在车辆长度方向上和所述第一输入轴间隔并平行布置的第一中间轴,所述第一输入轴上设置的第一输入齿轮和所述第一中间轴上设置的第一中间齿轮啮合。
9.更进一步地,所述第一输入轴和所述第一驱动电机与所述第二驱动电机之间的距
离缩小,以使得所述半轴中心轴线a位于所述第一驱动电机的电机中心轴线b的背向所述第二驱动电机的一侧;所述第一输入轴上设置有直径小于所述第一输入齿轮并代替第一输入齿轮的第二输入齿轮,所述第二输入齿轮和所述第一中间齿轮啮合。
10.另外,可选择地,所述第一驱动电机和所述第二驱动电机之间的距离保持不变,并且所述半轴中心轴线a位于所述第一驱动电机的电机中心轴线b的背向所述第二驱动电机的一侧。
11.另外,所述第一变速器内设置有支撑件,所述第一输入轴的两端分别支撑在所述支撑件和所述第一变速器的内侧壁上,所述第一输出半轴的两端分别支撑在所述支撑件和所述第一变速器的外侧壁上。
12.另外,所述第一变速器中,所述第一输入轴到所述第一输出半轴的动力传递路径为u形传递路径;所述u形传递路径使得所述第一变速器在车辆长度方向上的长度小于所述第二变速器在车辆长度方向上的长度。
13.另外,所述第一变速器包括在车辆长度方向上和所述第一输入轴间隔并平行布置的第一中间轴,所述第一输入轴和所述第一输出半轴位于所述第一中间轴的同一侧;所述第二变速器包括在车辆长度方向上和所述第二输入轴间隔布置的第二中间轴,所述第二输入轴和所述第二输出半轴位于所述第二中间轴的两侧;其中,所述第一输入轴的轴向中心和所述第一中间轴的轴向中心的连线与所述第一输出半轴的轴向中心和所述第一中间轴的轴向中心的连线之间的第一夹角小于90
°
;所述第二输入轴的轴向中心和所述第二中间轴的轴向中心的连线与所述第二输出半轴的轴向中心和所述第二中间轴的轴向中心的连线之间的第二夹角大于90
°

14.另外,所述电机单元包括电机壳体、第一驱动电机组件和第二驱动电机组件,其中,所述第一驱动电机组件和所述第二驱动电机组件设置在所述电机壳体内并在车辆长度方向上间隔布置,所述第一驱动电机组件和所述第二驱动电机组件各自的电机组件中心轴线用于沿着车辆宽度方向延伸,以形成共用同一个所述电机壳体的所述第一驱动电机和所述第二驱动电机;所述电机壳体一侧侧壁的一部分作为所述第一变速器的内侧壁,所述电机壳体的另一侧侧壁的至少一部分作为所述第二变速器的内侧壁。
15.另外,所述电机单元的电机壳体内设置有电机冷却水道,所述电机冷却水道包括冷却水入口和冷却水出口,其中,所述电机冷却水道从所述冷却水入口开始在所述第一驱动电机和所述第二驱动电机上交替绕制延伸到所述冷却水出口。
16.进一步地,所述轮边驱动总成包括扁平状电控单元,其中,在车辆高度方向上,所述扁平状电控单元固定连接在所述电机单元、所述第一变速器和所述第二变速器的顶部。
17.更进一步地,所述电机单元的电机壳体内设置有电机冷却水道,所述扁平状电控单元的电控壳体内设置有电控冷却水道,其中,所述电机冷却水道和所述电控冷却水道密封连通。
18.进一步地,所述电机单元和所述扁平状电控单元中的一者包括铜排,所述扁平状电控单元和所述电机单元中的另一者包括铜排连接端,所述铜排连接端和所述铜排连接,其中,所述扁平状电控单元的电控壳体包括位于所述铜排连接端和所述铜排连接处的能够打开的维修盖。
19.进一步地,所述轮边驱动总成包括旋转变压器和温度传感器,其中,所述旋转变压
器和所述温度传感器伸入到所述电机单元的电机壳体内,并且所述旋转变压器和所述温度传感器各自与所述扁平状电控单元的连接线被所述扁平状电控单元的电控壳体和所述电机壳体遮挡而不外漏。
20.最后,本发明提供一种车辆,所述车辆设置有以上任意所述的轮边驱动总成,其中,所述第一输出半轴和所述第二输出半轴中的一者作为左输出半轴另一者作为右输出半轴。
附图说明
21.图1是本发明具体实施方式提供的轮边驱动总成的一种示意图;
22.图2是本发明具体实施方式提供的轮边驱动总成的另一种示意图;
23.图3是本发明具体实施方式提供的轮边驱动总成的一种立体结构示意图;
24.图4是图3的轮边驱动总成的分解后的扁平状电控单元和电机单元的拆开结构示意图;
25.图5是图3的轮边驱动总成的分解状态图;
26.图6是本发明具体实施方式提供的轮边驱动总成中,电机单元的电机冷却水道的一种示意图;
27.图7是本发明具体实施方式提供的轮边驱动总成中,电机单元的电机冷却水道的另一种示意图;
28.图8是本发明具体实施方式提供的轮边驱动总成的另一种立体结构示意图;
29.图9是图8的轮边驱动总成的分解状态图;
30.图10是图9的轮边驱动总成的分解后的扁平状电控单元和电机单元的拆开结构示意图。
31.附图标记说明
32.1-第一变速器,2-第二变速器,3-电机单元,4-第一驱动电机,5-第二驱动电机,6-第一输出轴,7-第一输入轴,8-第二输入轴,9-第一输出半轴,10-第二输出半轴,11-第一中间轴,12-第一输入齿轮,13-第一中间齿轮,14-第二输入齿轮,15-支撑件,16-第二中间轴,17-电机壳体,18-第一驱动电机组件,19-第二驱动电机组件,20-扁平状电控单元,21-电机冷却水道,22-冷却水入口,23-冷却水出口,24-铜排,25-维修盖。
具体实施方式
33.以下结合附图对本发明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发明,并不用于限制本发明。
34.参考图1和图2所示的两种示意性结构,本发明提供的轮边驱动总成包括集成在一起的电机单元3、第一变速器1和第二变速器2,其中,第一变速器1和第二变速器2在车辆宽度方向上分别设置在电机单元3的两侧;电机单元3包括集成在一起并在车辆长度方向上布置并沿着车辆宽度方向横置的第一驱动电机4和第二驱动电机5,也就是,第一驱动电机4和第二驱动电机5各自的电机中心轴线用于沿着车辆宽度方向延伸,第一驱动电机4的第一输出轴6与第一变速器1的第一输入轴7动力传递连接,第二驱动电机5的第二输出轴与第二变速器2第二输入轴8动力传递连接;其中,第一变速器1的第一输出半轴9和第二变速器2的第
二输出半轴10同半轴中心轴线a布置,半轴中心轴线a位于第一驱动电机4的转子的横截面内。
35.由于电机单元、第一变速器和第二变速器集成在一起,第一变速器和第二变速器在车辆宽度方向上分别设置在电机单元的两侧,同时,电机单元包括集成在一起并在车辆长度方向上布置并沿着车辆宽度方向横置的第一驱动电机和第二驱动电机,这样,可以减小电机单元在车辆高度方向上的高度,同时,第一变速器的第一输出半轴和第二变速器的第二输出半轴同半轴中心轴线a布置,半轴中心轴线a位于第一驱动电机的转子的横截面内,这样可以使得第一变速器内的动力传递结构紧凑,减小第一变速器在车辆长度方向上的长度,同时,使得第一输出半轴和第二输出半轴靠近第一驱动电机布置,以满足整车布置要求,避免与副车架或车身产生干涉,因此该轮边驱动总成集成为一体,结构紧凑,空间利用率高,体积重量较小,成本低。
36.另外,在该轮边驱动总成中,半轴中心轴线a可以位于第一驱动电机4的转子的横截面内的任何位置处,例如,一种实施例中,半轴中心轴线a可以位于第一驱动电机4的转子的横截面的边缘处。或者,另一种实施例中,参考图1,半轴中心轴线a与第一驱动电机4的电机中心轴线b重合,此时,此时设定第一输入轴7和第一驱动电机4位于第一位置。这样,可以使得第一变速器内的动力传递结构进一步紧凑,进一步减小第一变速器在车辆长度方向上的长度。
37.另外,第一变速器1内可以具有动力传递机构,例如多个齿轮组或蜗轮蜗杆组等。例如,一种实施例中,参考图1,第一变速器1包括在车辆长度方向上和第一输入轴7间隔并平行布置的第一中间轴11,第一输入轴7上设置的第一输入齿轮12和第一中间轴11上设置的第一中间齿轮13啮合,这样,第一驱动电机4输出的转动通过啮合的第一输入齿轮12和第一中间齿轮13来带动第一中间轴11转动,第一中间轴11则将转动力传递到后续动力传递机构。
38.进一步地,参考图2,其他实施例中,第一输入轴7和第一驱动电机4与第二驱动电机5之间的距离缩小,也就是,此时设定第一输入轴7和第一驱动电机4设置在比第一位置更靠近第二驱动电机5的第二位置,也就是,缩短第一驱动电机4和第二驱动电机5之间的距离,以使得半轴中心轴线a位于第一驱动电机4的电机中心轴线b的背向第二驱动电机5的一侧;同时在第二位置,第一输入轴7上设置有直径小于第一输入齿轮12并代替第一输入齿轮的第二输入齿轮14,第二输入齿轮14和第一中间齿轮13啮合。这样,可以将第二输入齿轮14的直径进一步缩小,从而使得第一变速器1的结构尺寸更紧凑。
39.另外,在可选择的实施例中,参考图2,第一驱动电机4和第二驱动电机5之间的距离保持不变,并且半轴中心轴线a位于第一驱动电机4的电机中心轴线b的背向第二驱动电机5的一侧。这样,可以根据轮边驱动总成在车型上的实际布置需求,可以相应地调整第一变速器1的第一输出半轴9和第二变速器2的第二输出半轴10在车辆长度方向上的位置,从而满足不同车型的布置,以满足整车布置要求,避免与副车架或车身产生干涉。
40.另外,参考图1和图2,第一变速器1内设置有支撑件15,第一输入轴7的两端分别支撑在支撑件15和第一变速器1的内侧壁上,第一输出半轴9的两端分别支撑在支撑件15和第一变速器的外侧壁上,这样,由于第一变速器1的结构更紧凑,这样,通过支撑件15可以将第一输出半轴9和第一输入轴7隔离并提供支撑,从而使得缩短第一输出半轴9和第一输入轴7
在车辆宽度方向的长度,使得第一变速器在车辆宽度方向上的宽度缩小,以使得第一变速器更紧凑。
41.另外,参考图1和2,第一变速器中,第一输入轴7到第一输出半轴9的动力传递路径为u形传递路径;u形传递路径使得第一变速器在车辆长度方向上的长度小于第二变速器在车辆长度方向上的长度。这样,可以有效地减小第一变速器在车辆长度方向上的长度,使得第一变速器更紧凑,同时,u形传递路径可以使得第一变速器内的动力传递机构更简化和紧凑。
42.另外,参考图1和图2,第一变速器1包括在车辆长度方向上和第一输入轴7间隔并平行布置的第一中间轴11,第一输入轴7和第一输出半轴9位于第一中间轴11的同一侧,这样,例如可以使得第一输入轴7到第一输出半轴9的动力传递路径为u形传递路径,同时,第二变速器2包括在车辆长度方向上和第二输入轴8间隔布置的第二中间轴16,第二输入轴8和第二输出半轴10位于第二中间轴16的两侧;其中,第一输入轴7的轴向中心和第一中间轴11的轴向中心的连线与第一输出半轴9的轴向中心和第一中间轴11的轴向中心的连线之间的第一夹角小于90
°
,这样可以进一步缩小第一变速器在车辆宽度方向上的宽度;第二输入轴8的轴向中心和第二中间轴16的轴向中心的连线与第二输出半轴10的轴向中心和第二中间轴16的轴向中心的连线之间的第二夹角大于90
°
,进一步为180
°
,这样,可以进一步缩小第二变速器在车辆宽度方向上的宽度。
43.此外,可以将第一驱动电机4和第二驱动电机5各自的壳体集成例如焊接在一起,或者,参考图1-图5所示的,第一驱动电机4和第二驱动电机5共用同一个电机壳体,也就是,电机单元3包括电机壳体17、第一驱动电机组件18和第二驱动电机组件19,其中,第一驱动电机组件18和第二驱动电机组件19设置在电机壳体17内并在车辆长度方向上间隔布置并沿着车辆宽度方向横置,也就是,第一驱动电机组件18和第二驱动电机组件19各自的电机组件中心轴线用于沿着车辆宽度方向延伸,以形成共用同一个电机壳体17的第一驱动电机4和第二驱动电机5,这样就形成集成在一起的第一驱动电机4和第二驱动电机5,电机壳体17一侧侧壁的一部分作为第一变速器1的内侧壁,电机壳体17的另一侧侧壁的至少一部分作为第二变速器2的内侧壁。这样,可以使得电机壳体17和变速器之间共用侧壁,从而进一步提高了该轮边驱动总成的集成性。
44.另外,参考图6和图7所示,电机单元3的电机壳体内设置有电机冷却水道21,电机冷却水道21包括冷却水入口22和冷却水出口23,其中,电机冷却水道21从冷却水入口开始在第一驱动电机4和第二驱动电机5上交替绕制延伸到冷却水出口23。这样,冷却水从冷却水入口22进入到电机冷却水道21内后,将依次交替地流过第一驱动电机4和第二驱动电机5,从而确保第一驱动电机4和第二驱动电机5能够得到相同程度的冷却,提高了散热的均衡性。
45.另外,第一驱动电机4和第二驱动电机5共用的同一个电机壳体更易于设置形成这样的电机冷却水道21。
46.当然,可选择地,也可以将第一驱动电机4和第二驱动电机5各自壳体上的冷却水道依次交替连接,从而使得形成的电机冷却水道21从冷却水入口开始在第一驱动电机4和第二驱动电机5上交替绕制延伸到冷却水出口23。
[0047]“电机冷却水道21从冷却水入口开始在第一驱动电机4和第二驱动电机5上交替绕
制延伸到冷却水出口23”可以具有多种方式,例如,在图6的方式中,电机冷却水道21绕第一驱动电机4(例如第一驱动电机组件18)一圈后在两个驱动电机的中间绕到第二驱动电机5(例如第二驱动电机组件19)上接着绕制,然后又在两个驱动电机的中间绕到第一驱动电机4上,依次交替绕制。在图7的方式中,电机冷却水道21绕第一驱动电机4绕制到两个驱动电机的中间的上部,然后轴向弯折后再返回绕第一驱动电机4绕制到两个驱动电机的中间的下部后绕第二驱动电机5绕制到两个驱动电机的中间的上部,然后轴向弯折后再返回绕第二驱动电机5绕制到两个驱动电机的中间的下部后在绕第一驱动电机4绕制,依次交替绕制。
[0048]
进一步地,电机冷却水道21的冷却水入口22和冷却水出口23形成在第一驱动电机4和第二驱动电机5之间的中间位置处。
[0049]
另外,参考图3、图4和图5,轮边驱动总成包括扁平状电控单元20,其中,在车辆高度方向上,扁平状电控单元20固定连接在电机单元3、第一变速器1和第二变速器2的顶部。这样,由于采用扁平状电控单元20,可以减小该轮边驱动总成在车辆高度方向上的高度,同时,可以使得轮边驱动总成的电控单元和电机单元以及变速器更集成。
[0050]
另外,电机单元3的电机壳体内设置有电机冷却水道,扁平状电控单元20的电控壳体内设置有电控冷却水道,其中,电机冷却水道和电控冷却水道密封连通。例如,电控冷却水道可以设置有总进水口,这样,冷却水从总进水口进入到电控冷却水道对扁平状电控单元20进行冷却,由于扁平状电控单元20的扁平形状可以增大散热面积,同时,扁平状电控单元20的散热量较小,这样,冷却水的温度基本不会上升,因此可以继续流入到电机冷却水道内依次交替对两个驱动电机进行冷却。冷却水可以直接从电机单元3的冷却水出口23排出。
[0051]
或者,可选择的,扁平状电控单元20包括总出水口时,这样,从冷却水出口23排出的冷却水可以从扁平状电控单元20的总出水口排出,这样,可以方便地将扁平状电控单元20装配在电机单元3上而不用避开冷却水出口23。
[0052]
另外,一种实施例中,参考图4和图5所示的一种实施例以及图8-图10所示的另一种实施例,电机单元3和扁平状电控单元20中的一者包括铜排24,电机单元3和扁平状电控单元20中的另一者包括铜排连接端,铜排连接端和铜排24连接,其中,扁平状电控单元20的电控壳体包括位于铜排连接端和铜排24连接处的能够打开的维修盖25。这样,通过铜排连接端和铜排24的连接,可以便捷地实现电机单元3和扁平状电控单元20之间的三相电连接,使得该轮边驱动总成更集成。进一步地,在电机单元3和扁平状电控单元20连接后,电机单元3的壳体和扁平状电控单元20的壳体将遮挡铜排连接端和铜排24而不外漏,这样,可以有利于满足防护要求。
[0053]
另外,一种实施例中,该轮边驱动总成包括旋转变压器和温度传感器,其中,旋转变压器和所述温度传感器伸入到电机单元3的电机壳体内,并且旋转变压器和温度传感器各自与扁平状电控单元20的连接线被扁平状电控单元20的电控壳体和电机壳体遮挡而不外漏,也就是,扁平状电控单元20和电机单元20连接后,将遮挡住旋转变压器和温度传感器各自与扁平状电控单元20的连接线,这样,可以有利于满足防护要求。
[0054]
最后,本发明提供一种车辆,该车辆设置有以上任意所述的轮边驱动总成,其中,第一输出半轴9和第二输出半轴10中的一者作为左输出半轴另一者作为右输出半轴。左输出半轴和右输出半轴分别与车辆的左轮和右轮动力传动连接。这样,该车辆的整体品质得
到有效提升。
[0055]
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0056]
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,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0057]
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
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