一种同轴式单电机三档序列换档电驱桥系统的制作方法

本发明涉及车辆动力系统，尤其涉及一种同轴式单电机三档序列换档电驱桥系统。

背景技术：

1、目前，纯电驱动的重型商用卡车多采用中央电驱动和电驱桥两种驱动方式来实现车辆动力传动，而其中的电驱桥已逐步成为发展趋势。

2、电驱桥也称为分布式电驱动，是指将电动机直接安装在车辆的轮毂或车轴上，使每个车轮都具备独立的驱动能力。其中，单电机电驱桥也成单轴电驱系统，是由一个电动机直接驱动车辆一个轴上的车轮。

3、单电机电驱桥布置形式多为偏置平行轴和同轴式布置。其中，在同轴式布置中，电动机和减速器被安装在车辆的同一个轴线上，通常是垂直于车轮轴的轴线上，电动机直接连接到减速器，而减速器再将动力传递到车轮上。

4、在同轴式电驱桥中，多为双中间轴+行星排或全行星排布置，但一般为单档或两档布置。在现有技术中，存在一种同轴两档集成电驱桥，其结构中具有三级串联行星排，仅在第三级行星排上实现两个档位的布置切换，且在轮端布置了两个行星排，以进行增大速比和扭矩。

5、但是上述结构的问题也很明显，其仅能实现两个档位的布置切换，且在增大轮端扭矩时需要增加边轮行星排来实现，这样一来，会导致系统传动效率较低，结构冗余、无法兼顾大扭矩爬坡脱困和高转速运行的多档位/低成本的电动重卡场景。

技术实现思路

1、本发明公开了一种同轴式单电机三档序列换档电驱桥系统，旨在解决现有技术中存在的技术问题。

2、本发明采用下述技术方案：

3、本发明实施例提供了一种同轴式单电机三档序列换档电驱桥系统，包括：

4、-驱动电机，包括输入轴；

5、-三档行星减速机构，包括依次串联的第一级行星排、第二级行星排及第三级行星排，第一级行星排包括第一级齿圈狗齿与第一级行星架狗齿，第一级行星排与输入轴传动连接，第二级行星排包括第二级齿圈狗齿与第二级行星架狗齿；

6、-换档机构，包括换档齿套，换档齿套具有第一齿套狗齿、第二齿套狗齿、第三齿套狗齿及第四齿套狗齿；

7、第一齿套狗齿、第二齿套狗齿能够同时分别与第二级齿圈狗齿、第一级齿圈狗齿相接合，实现一档传递；第三齿套狗齿、第二齿套能够同时分别与第二级行星架狗齿、第一级齿圈狗齿相接合，实现二档传递；第四齿套狗齿、第二齿套狗齿能够同时分别与第一级行星架狗齿、第一级齿圈狗齿相接合，实现三档传递；

8、-差速器总成，包括差速器、第一输出半轴及第二输出半轴，第三级行星架与差速器连接，第三级行星排输出的功率动力通过差速器输出至第一输出半轴与第二输出半轴，第一输出半轴与第二输出半轴共轴。

9、作为优选的技术方案，第一级行星排还包括第一级太阳轮、第一级行星轮、第一级齿圈及第一级行星架；第二级行星排还包括第二级太阳轮、第二级行星轮、第二级齿圈及第二级行星架；第三级行星排还包括第三级太阳轮、第三级行星轮、第三级齿圈及第三级行星架。

10、作为优选的技术方案，当处于一档传递状态时，第一级齿圈、第二级齿圈及第三级齿圈均锁止。

11、作为优选的技术方案，第二齿套狗齿能够与第一级齿圈狗齿相接合，第二级行星架狗齿能够位于第三齿套狗齿及第四齿套狗齿之间，实现一档换空档。

12、作为优选的技术方案，当处于第二档传递状态时，第一级行星排与第二级行星排耦合，第一级齿圈与第一级行星架分别对第二级行星架和第二级太阳轮进行功率动力输入。

13、作为优选的技术方案，第二齿套狗齿能够与第一级齿圈狗齿相接合，第三齿套狗齿及第四齿套狗齿能够位于第二级行星架狗齿和第一级行星架狗齿之间，实现二档换空档。

14、作为优选的技术方案，当处于三档传递状态时，第一级行星排整体自锁，并输出功率动力。

15、作为优选的技术方案，差速器包括差速器壳体、十字轴、行星主动轮及行星从动轮，差速器壳体与第三级行星排传动连接，行星从动轮分别与第一输出半轴与第二输出半轴传动连接。

16、作为优选的技术方案，换档机构还包括换档执行器与换档拨叉，换档执行器能够带动换档拨叉和换档齿套实现三个换档档位的切换。

17、作为优选的技术方案，第一输出半轴与第二输出半轴分别与车轮端传动连接。

18、上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：

19、本发明主要提供了一种同轴式单电机三档序列换档电驱桥系统，与现有技术相比，本发明实施例仅采用三级串联的行星排即可实现大扭矩输出和高转速运行，同时仅采用一个换档执行器和换档齿套就能实现三个档位无动力中断的序列切换，大大提高了电驱桥系统的传动效率，同时降低了整机的成本。

技术特征：

1.一种同轴式单电机三档序列换档电驱桥系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的同轴式单电机三档序列换档电驱桥系统，其特征在于，所述第一级行星排还包括第一级太阳轮、第一级行星轮、第一级齿圈及第一级行星架；所述第二级行星排还包括第二级太阳轮、第二级行星轮、第二级齿圈及第二级行星架；所述第三级行星排还包括第三级太阳轮、第三级行星轮、第三级齿圈及第三级行星架。

3.根据权利要求2所述的同轴式单电机三档序列换档电驱桥系统，其特征在于，当处于所述一档传递状态时，所述第一级齿圈、所述第二级齿圈及所述第三级齿圈均锁止。

4.根据权利要求3所述的同轴式单电机三档序列换档电驱桥系统，其特征在于，所述第二齿套狗齿能够与所述第一级齿圈狗齿相接合，所述第二级行星架狗齿能够位于所述第三齿套狗齿及所述第四齿套狗齿之间，实现一档换空档。

5.根据权利要求2所述的同轴式单电机三档序列换档电驱桥系统，其特征在于，当处于所述第二档传递状态时，所述第一级行星排与所述第二级行星排耦合，所述第一级齿圈与所述第一级行星架分别对所述第二级行星架和所述第二级太阳轮进行功率动力输入。

6.根据权利要求5所述的同轴式单电机三档序列换档电驱桥系统，其特征在于，所述第二齿套狗齿能够与所述第一级齿圈狗齿相接合，所述第三齿套狗齿及所述第四齿套狗齿能够位于所述第二级行星架狗齿和所述第一级行星架狗齿之间，实现二档换空档。

7.根据权利要求2所述的同轴式单电机三档序列换档电驱桥系统，其特征在于，当处于所述三档传递状态时，所述第一级行星排整体自锁，并输出功率动力。

8.根据权利要求1所述的同轴式单电机三档序列换档电驱桥系统，其特征在于，所述差速器包括差速器壳体、十字轴、行星主动轮及行星从动轮，所述差速器壳体与所述第三级行星排传动连接，所述行星从动轮分别与所述第一输出半轴与所述第二输出半轴传动连接。

9.根据权利要求1所述的同轴式单电机三档序列换档电驱桥系统，其特征在于，所述换档机构还包括换档执行器与所述换档拨叉，所述换档执行器能够带动所述换档拨叉和所述换档齿套实现三个换档档位的切换。

10.根据权利要求1所述的同轴式单电机三档序列换档电驱桥系统，其特征在于，所述第一输出半轴与所述第二输出半轴分别与车轮端传动连接。

技术总结
本发明涉及一种同轴式单电机三档序列换档电驱桥系统，包括驱动电机、三档行星减速机构、换档机构及差速器总成；本发明的技术方案中仅采用三级串联的行星排即可实现大扭矩输出和高转速运行，同时仅采用一个换档执行器和换档齿套就能实现三个档位无动力中断的序列切换，大大提高了电驱桥系统的传动效率，同时降低了整机的成本。

技术研发人员：沈银州,李康华,毕志超,周游,刘超
受保护的技术使用者：江苏零一汽车科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15