一种同轴电驱动桥的制作方法

1.本实用新型涉及车辆驱动技术领域，特别涉及车辆驱动技术领域，具体是指一种同轴电驱动桥。


背景技术：

2.电驱动桥技术，它是传统车桥，差速器，电机，电机控制技术，减速箱等、技术集成的结晶。伴随着汽车市场整体电动化的浪潮，具体至皮卡车型，对电驱车桥的需求也日益增加。
3.现有技术中，电驱动桥多采用平行轴结构的电驱动桥，包括驱动电机、齿轮结构和减速器，驱动电机的动力输出轴将动力传输给齿轮结构，再由齿轮结构将动力传输至减速器。这种平行轴结构，具体的，比如现有的三轴平行轴结构的电驱动桥，凭借输入轴齿轮、中间轴齿轮和输出轴齿轮三个平行的轴结构进行动力传动，具有传动效率低、传动不平稳且噪声大等缺点，且该结构直接导致了电驱动桥的重心偏移，从而产生倾覆力矩，降低了车辆运行的可靠性，进一步导致传动效果较差。


技术实现要素：

4.本实用新型针对重心偏移的平行轴电驱动桥存在的上述问题，设计了一种同轴电驱动桥，传动部件采用偏置式同轴设计，使得驱动桥重心与动力输出轴线几乎同轴，消除了因重心偏置带所引起的倾覆力矩，提高了传动的平稳性。
5.本实用新型提供了以下技术方案：
6.一种同轴电驱动桥，包括驱动桥本体、壳体、桥管、传动轴和轮毂；所述驱动桥本体包括设置在所述壳体内的电机组件和减速器组件；
7.其中，所述减速器组件包括相互啮合的第一齿轮组和第二齿轮组，所述第一齿轮组与所述传动轴呈同轴心设置，所述第一齿轮组包括同轴设置的大齿轮和驱动套；所述第二齿轮组包括同轴设置的大齿轮和小齿轮，所述第二齿轮组中的大齿轮与小齿轮通过齿轮轴进行传动连接，所述第一齿轮组中的大齿轮与第二齿轮组中的小齿轮相啮合，所述第一齿轮组中的驱动套与第二齿轮组的大齿轮相啮合；且所述第一齿轮组与第二齿轮组的中心距不大于130mm；
8.所述传动轴包括左传动轴和右传动轴，所述驱动套固定套设于右传动轴的外部，所述驱动套的一侧与扁线油冷电机的输出端传动连接，所述第一齿轮组中的大齿轮与左传动轴传动连接。
9.在另一种优化的技术方案中，所述第一齿轮组的大齿轮的齿顶圆直径不大于200mm。
10.在另一种优化的技术方案中，所述第一齿轮组的大齿轮的齿宽不小于40mm。
11.在另一种优化的技术方案中，所述电机组件为扁线油冷电机，所述壳体内还包括泵组件和冷却组件。
12.在另一种优化的技术方案中，所述桥管包括左桥管、右桥管，所述左桥管与所述右桥管分别与所述壳体的左右两端焊接连接；所述轮毂包括左轮毂、右轮毂，所述左轮毂位于所述左桥管远离所述壳体的一端，所述右轮毂位于所述右桥管远离所述壳体的一端；所述传动轴分别位于所述减速器组件、电机组件的输出端，与所述左轮毂、所述右轮毂传动连接，将动力分别输出至所述左轮毂、所述右轮毂。
13.在另一种优化的技术方案中，所述左桥管与所述右桥管为壁厚8～12mm的钢管。
14.在另一种优化的技术方案中，所述减速器组件的速比为10～15。
15.在另一种优化的技术方案中，所述壳体的材质为金属铝或合金铝的任一种；
16.在所述壳体上设置若干加强筋组，每个所述加强筋组包括不少于6件加强筋。
17.在另一种优化的技术方案中，在所述壳体上共设置3个所述加强筋组，分别记作第一加强筋组、第二加强筋组和第三加强筋组；所述第一加强筋组设置在靠近所述电机组件的一侧，所述第二加强筋组和所述第三加强筋组设置在靠近所述减速器组件的一侧。
18.在另一种优化的技术方案中，所述第一加强筋组的加强筋呈辐射状分布在包覆所述电机组件的壳体上，所述第二加强筋组和所述第三加强筋组辐射状分布在包覆所述减速器组件的壳体上；
19.所述第一加强筋组、所述第二加强筋组和所述第三加强筋组均与所述桥管所在直线的夹角为 15
°
～75
°
。
20.本实用新型的有益效果是：
21.本实用新型提供的同轴电驱动桥，针对现有的平行轴产品重心偏移，导致的传动不平稳、效率低等问题，通过优化齿轮设计，尽量减小齿轮组之间的中心距和相应的齿轮尺寸，获得了紧凑的同轴设计，使得驱动桥重心与动力输出轴线几乎同轴，消除了因重心偏置带来的倾覆力矩，因此无需再为电机或者传动机构设置专用的支撑点，降低了整车设计的复杂度，提升了整车驾驶性和总成的可靠性。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为实施例1中同轴电驱动桥的组成结构示意图；
24.图2为将实施例1中同轴电驱动桥沿其传动轴所在的直线剖开的剖面示意图；
25.图3为实施例1中减速器组件内的齿轮结构示意图；
26.图4为现有技术中的铸造式桥管和实施例2中的薄壁钢管桥管的对比示意图，其中，图4a为铸造式桥管，图4b为薄壁钢管桥管；
27.图5为现有技术中的铸造式桥管和实施例2中的薄壁钢管桥管的厚度对比示意图，其中，图5a 为铸造式桥管，图5b为薄壁钢管桥管；
28.图6为对比例1与实施例2中同轴电驱动桥的壳体的应力等值线对比示意图，其中，图6a为对比例1中的壳体，图6b为实施例2中的壳体。
29.附图标记：
30.11—电机组件，12—减速器组件，13—泵组件，14—冷却组件，21—第一加强筋组，22—第二加强筋组，23—第三加强筋组，31—左桥管，32—右桥管，311—左支撑支架，321—右支撑支架， 41—左轮毂，42—右轮毂，51—左传动轴，61—驱动套，121—第一齿轮组，122—第二齿轮组。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.需要说明的是，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定状态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定状态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。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。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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。
33.实施例1：
34.一种同轴电驱动桥，包括驱动桥本体、壳体、桥管、传动轴和轮毂。
35.其中，上述驱动桥本体被壳体所包覆，该壳体的两端与上述桥管固定连接，上述传动轴与该驱动桥本体连接，并穿过桥管，与上述轮毂传动连接，从而将驱动本体输出的动力输出至轮毂端。在上述中，壳体以及两端的桥管均用于外层包覆起到保护作用，而位于内部的驱动桥本体可通过传动轴驱动轮毂运转以实现动力输出。
36.进一步的结构如附图1、附图2所示，上述驱动桥本体包括设置在上述壳体内的电机组件11、和减速器组件12。在实施例中，该电机组件11为扁线油冷电机。可选的，电机组件11的输出端和减速器组件12的输入端传动连接。
37.进一步的，参见附图3，减速器组件12包括有相互啮合的第一齿轮组121和第二齿轮组122，第一齿轮组121与传动轴呈同轴心设置。第一齿轮组121包括同轴设置的大齿轮和驱动套61，第一齿轮组121中的大齿轮与驱动套61之间无传动连接关系。第二齿轮组122包括同轴设置的大齿轮和小齿轮，第二齿轮组122中的大齿轮与小齿轮通过齿轮轴进行传动连接。第一齿轮组121中的大齿轮与第二齿轮组122中的小齿轮相啮合，第一齿轮组121中的驱动套61与第二齿轮组122的大齿轮相啮合，第二齿轮组122的轴心线与所述传动轴平行。
38.继续参见附图2和附图3，传动轴包括左传动轴51和右传动轴(图中未标示)，驱动套61固定套设于右传动轴的外部，驱动套61的一侧与扁线油冷电机的输出端传动连接。第一齿轮组121中的大齿轮与左传动轴51传动连接。
39.具体而言：本技术采用特定的传动路线来进一步实现电驱动桥的紧凑化与轻量化设计，进而使得驱动桥重心与动力输出轴线几乎同轴，消除了因重心偏置所引起的倾覆力矩。传动路线如下：
40.扁线油冷电机的输出端对驱动套61传动，使得驱动套61转动的同时，分别带动右传动轴、以及第二齿轮组122中的大齿轮转动，进而带动第一齿轮组121中的大齿轮进行传动，最终实现了左传动轴51的驱动。
41.采用上述设计，缩小了第一齿轮组121和第二齿轮组122之间的中心距，进而避免了重心偏置所引起的倾覆力矩，实现了驱动桥重心与动力输出轴线几乎同轴。进而让整个驱动桥结构更为紧凑，有利于轻量化。继续参照附图3，该第一齿轮组121与第二齿轮组122的中心距s不大于130mm，比现有产品中，两个齿轮之间的中心距缩小了10％左右，从而可得到更为紧凑的同轴结构的电驱动桥，方便传动轴、桥管等部件的装配，在实现了驱动桥重心与动力输出轴线几乎同轴的同时，也减轻了电驱动桥的重量。
42.进一步的，该驱动桥本体还包括泵组件13和冷却组件14，该泵组件13驱动冷却组件14来控制该同轴驱动电桥的温升，保障设备可以在适宜的温度条件下工作。
43.继续参见附图2，上述桥管包括左桥管31、右桥管32，分别与该壳体的左右两端焊接连接。将该桥管与电驱动桥的壳体通过焊接的方式连接，相较于传统的一体铸造式桥管，本实施例中对桥管的焊接插管设计，可在匹配不同车型时，通过更新桥管设计而不是更新整个驱动桥的设计，来快速满足客户的需求，降低了成本和匹配时间。
44.继续参见附图2，上述轮毂包括左轮毂41、右轮毂42，该左轮毂41位于上述左桥管31远离壳体的一端，该右轮毂42位于上述右桥管32远离壳体的一端。
45.进一步地，上述第一齿轮组121的大齿轮的齿顶圆直径不大于200mm，可进一步减小电驱动桥的空间体积，使得电驱动桥的结构更为紧凑。
46.进一步地，上述第一齿轮组121的大齿轮的齿宽设计不小于40mm。这是因为，增大齿宽后，齿轮的强度可随之提高，齿轮的重合度也随之提升，可以有效的降低啮合噪音。更为具体地，在本实施例中，电机组件11为扁线油冷电机，取代了通常使用的水冷电机，并与上述第一齿轮121增大齿宽、减小齿轮中心距和减小齿轮尺寸等优化设计相配合，可获得持续高功率和约4000n
·
m 的大扭矩输出，可以满足整车的动力需求。且使用扁线油冷电机，可以去除传统水冷电机需要的外水套，同时因功率/扭矩密度的提升，同等功率/扭矩要求下电机的重量反而减轻了。
47.实施例2：
48.本实施例在实施例1的基础上，对实施例1中的同轴电驱动桥做了进一步的优化设计。
49.在本实施例中，该壳体为铸铝壳体，可大大减轻电驱动桥的重量。
50.上述左桥管31和右桥管32为优选的薄壁钢管，相较于一体铸造式桥管的壁厚，本实施例中薄壁钢管的壁厚减小了20％～40％不等，如附图4所示，为现有技术中的铸造式桥管和实施例2中的薄壁钢管桥管的对比示意图，其中，图4a为铸造式桥管，图4b为薄壁钢管桥管。本实施例中的桥管为焊接插管式设计，便于进行桥管的局部更新以匹配不同的车型。
51.优选的，该薄壁钢管的壁厚可在8～12mm之间优选。如附图5所示，为现有技术中的铸造式桥管和实施例2中的薄壁钢管桥管的厚度对比示意图，其中，图5a为铸造式桥管，图5b为薄壁钢管桥管，本实施例中的薄壁钢管的设计厚度，在保证承载能力的前提下，显著的减少了电驱动桥重量。同时，相较于传统的铸造式桥管，本实施例的薄壁钢管，也赋予了电驱动桥柔性匹配能力，配合焊接的连接方式，可以更好地匹配不同的车型，只需要更新桥管
设计即可重新进行匹配，降低了成本和减少了匹配时间。
52.继续参加附图1，在其他优选的实施例中，上述壳体上还设置了三组加强筋组，分别记作第一加强筋组21、第二加强筋组22和第三加强筋组23，且每个加强筋组都设置了不少于6件的加强筋。该第一加强筋组21设置在靠近上述电机组件11的一侧，该第二加强筋组22和第三加强筋组23 设置在靠近上述减速器组件12的一侧。
53.上述各个加强筋组的位置分布与本实施例中的电驱动桥壳体上的载荷分布相适应。具体的，在电机组件11一侧，在包覆电机组件11的壳体上设置第一加强筋组21，可加强该处壳体的强度，改善该处载荷分布情况；相应的，在减速器组件12一侧，包括两个齿轮结构，因此，适应包覆该两齿轮结构的壳体形状，分别设置第二加强筋组22和第三加强筋组23，可有效缓解该侧壳体应力过于集中的问题，从而在壳体基材选择铝材的情况下，也能确保承受整车的载荷要求。
54.在其他优选的实施例中，具体的，设计该第一加强筋组21的加强筋呈辐射状分布在包覆上述电机组件11的壳体上，第二加强筋组22和第三加强筋组23的加强筋则呈辐射状分布在包覆上述减速器组件12的壳体上。
55.在其他优选的实施例中，该第一加强筋组21的加强筋与上述右桥管32所作直线的夹角可在 15
°
～75
°
之间优选；该第二加强筋组22和第三加强筋组23的加强筋与上述左桥管31所在直线的夹角也可在15
°
～75
°
之间优选，从而最大化发挥加强筋对壳体的加强作用，提高壳体的力学承载性能。
56.对比例1：
57.本对比例提供一种同轴电驱动桥，包括驱动桥本体、壳体、桥管、传动轴和轮毂。具体的，在该对比例中，使用的壳体也为铸铝壳体，大大减轻了该电驱动桥的重量。
58.但与实施例2相比，本对比例的壳体上并未设计加强筋结构，其他技术特征则均与实施例2相同。
59.如附图6所示，为本对比例1与实施例2中同轴电驱动桥的壳体的应力等值线对比示意图，其中，图6a为对比例1中的壳体，图6b为实施例2中的壳体，从图6中可以看出，相较于对比例1，实施例2中的壳体上增加设计了加强筋结构，这使得实施例2中的壳体的强度大大增加，壳体上的应力分布也更为均匀。
60.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的技术构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的各种等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域，只要不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型权利要求书中所定义的范围。