一种电驱桥总成及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆电驱桥结构技术领域，具体涉及一种电驱桥总成及车辆。


背景技术：

2.新能源商用车电驱桥多采用双电机配减速器以及双电机匹配amt变速箱方案，其中，双电机配amt变速箱的方案需要至少一套换挡执行机构，用以车辆换挡实现不同车速行驶。
3.目前，amt变速箱和换挡执行机构均集成安装于电驱桥的半轴上，amt变速箱包括两套以一定的减速比啮合的传动齿轮形成的减速机构，双电机与两套常啮合的减速机构传动连接，换挡执行机构设置于两套减速机构之间，换挡执行机构驱动换挡滑套左右移动并与其中一个减速机构结合，实现一档(高速挡)和二挡(低速挡)的切换。
4.但是上述方案中，在单电机驱动一套减速机构运行时，由于另一减速机构为常啮合形式，因此会导致另一电机及减速机构空转，存在空载损耗，同时也会缩短机构使用寿命。


技术实现要素：

5.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的电驱桥中的变速箱空载损耗、寿命短的缺陷，从而提供一种避免空载损耗、经济性好、寿命长的电驱桥总成及车辆。
6.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种电驱桥总成，包括：驱动桥模块，包括半轴；中间轴，可转动地套设于所述半轴上；第一减速机构，与所述中间轴传动连接；第二减速机构，其减速比大于所述第一减速机构的减速比，所述第二减速机构的第一输出齿轮空套在所述中间轴上；离合机构，与所述中间轴连接并且能够与所述中间轴同步转动，所述离合机构能够与所述第一输出齿轮结合或分离。
7.作为一种电驱桥总成的优选的技术方案，所述第一减速机构包括：第一驱动电机；第一输入齿轮，与所述第一驱动电机传动连接；第二输出齿轮，固定套设于所述中间轴上，并且所述第二输出齿轮与所述第一输入齿轮啮合。
8.作为一种电驱桥总成的优选的技术方案，所述离合机构包括：换挡齿套，与所述中间轴连接并且能够沿所述中间轴的轴向移动，所述换挡齿套上设置有第一结合齿；第二结合齿，设置于所述第一输出齿轮上，所述第二结合齿能够与所述第一结合齿啮合或分离。
9.作为一种电驱桥总成的优选的技术方案，所述离合机构设置于所述第一减速机构和所述第二减速机构之间，所述第二结合齿设置于所述第一输出齿轮朝向所述离合机构的一侧。
10.作为一种电驱桥总成的优选的技术方案，所述换挡齿套的转速低于预设转速时所述第一结合齿与所述第二结合齿啮合，高于所述预设转速时所述第一结合齿与所述第二结合齿分离。
11.作为一种电驱桥总成的优选的技术方案，所述第二减速机构还包括：第二驱动电
机；中间传动齿轮组，与所述第二驱动电机和所述第一输出齿轮均传动连接。
12.作为一种电驱桥总成的优选的技术方案，所述中间传动齿轮组包括：传动轴；第一传动齿轮，与所述传动轴固定，所述第一传动齿轮与所述第二驱动电机传动连接；第二传动齿轮，与所述传动轴固定，所述第二传动齿轮与所述第一输出齿轮啮合。
13.作为一种电驱桥总成的优选的技术方案，所述半轴包括分别与两侧车轮连接的第一半轴和第二半轴，所述中间轴可转动地套设于所述第一半轴上。
14.作为一种电驱桥总成的优选的技术方案，所述驱动桥模块还包括行星排机构和差速器，所述行星排机构可转动地设置于所述第一半轴上，所述中间轴与所述行星排机构传动连接，所述差速器与所述行星排机构连接，所述第一半轴和所述第二半轴均与所述差速器连接。
15.本实用新型还提供了一种车辆，包括如前文所述的电驱桥总成。
16.本实用新型具有以下优点：
17.1、本实用新型的电驱桥总成，当第一减速机构以高速低扭矩带动中间轴及离合机构运行时，离合机构与第二输出齿轮分离，第二减速机构不运行，避免机构空转引起的空载损耗，提高负载率，提升整车经济性，同时减少第二减速机构的损耗，延长其使用寿命；当第一减速机构以低速高扭矩带动中间轴及离合机构运行时，离合机构与第二输出齿轮结合，此时第二减速机构和第一减速机构共同运行，提升车辆起步及爬坡性能，提高整车动力性。
18.此外，本实用新型将第一减速机构、第二减速机构和离合机构通过中间轴均集成设置于驱动桥模块的半轴上，实现电驱桥的深度集成，提升整体结构紧凑性，优化整车空间。
19.2、本实用新型的电驱桥总成，离合机构包括与中间轴连接并且能够沿中间轴的轴向移动的换挡齿套，换挡齿套上设置有第一结合齿，第一结合齿能够与第一输出齿轮上的第二结合齿啮合或分离。通过换挡齿套的移动带动第一结合齿与第二结合齿啮合或分离，实现第二减速机构在挡和脱挡两种状态的切换，实现无动力中断换挡，换挡位置自学习靠机械精度保证、精度高，降低了换挡时出现的打齿情况。
20.3、本实用新型的电驱桥总成，离合机构设置于第一减速机构和第二减速机构之间，第二结合齿设置于第一输出齿轮朝向离合机构的一侧，以进一步提升结构紧凑度、减小占用空间。
21.4、本实用新型的电驱桥总成，换挡齿套低于预设转速时第一结合齿与第二结合齿啮合，高于预设转速时第一结合齿与第二结合齿分离，从而使第一减速机构和第二减速机构低速时同步运行，提升整车动力，高速时第一减速机构单独运行，提升整车经济性，同时不会造成第二减速机构空转，延长其使用寿命。
22.5、本实用新型的电驱桥总成，半轴包括分别与两侧车轮连接的第一半轴和第二半轴，中间轴可转动地设置于第一半轴上，从而使第一减速机构、第二减速机构和离合机构均集成设置于第一半轴上，结构配合紧凑，整体性强。
23.6、本实用新型的电驱桥总成，驱动桥模块还包括行星排机构和差速器，行星排机构可转动地设置于第一半轴上，中间轴与行星排机构传动连接，差速器与行星排机构连接，第一半轴和第二半轴均与差速器连接。第一减速机构和第二减速机构通过中间轴将动力传递至行星排机构，再通过差速器分配至第一半轴和第二半轴，从而传动至两侧的车轮，实现
车辆低速高扭矩或高速低扭矩的运行。
24.7、本实用新型的车辆，包括上述的电驱桥总成，其避免了空转引起的空载损耗，提升整车经济性，同时减少第二减速机构的损耗，延长其使用寿命；此外，实现电驱桥的深度集成，提升整体结构紧凑性，优化整车空间。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1示出了本实用新型实施例的电驱桥总成的整体结构示意图；
27.图2示出了本实用新型实施例的电驱桥总成的部分放大结构示意图。
28.附图标记说明：
29.1、驱动桥模块；11、半轴；111、第一半轴；112、第二半轴；12、行星排机构；13、差速器；14、轮边减速器；2、中间轴；3、第一减速机构；31、第一驱动电机；32、第一输出轴；33、第一输入齿轮；34、第二输出齿轮；4、第二减速机构；41、第二驱动电机；42、第二输出轴；43、第二输入齿轮；44、中间传动齿轮组；441、传动轴；442、第一传动齿轮；443、第二传动齿轮；45、第一输出齿轮；451、第二结合齿；5、离合机构；51、换挡齿套；511、第一结合齿；100、车轮。
具体实施方式
30.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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做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。
31.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
34.如图1和图2所示，本实施例公开了一种电驱桥总成，包括驱动桥模块1、第一减速机构3、第二减速机构4和离合机构5，其中，驱动桥模块1包括半轴11，中间轴2可转动地套设于半轴11上，第一减速机构3与中间轴2传动连接；第二减速机构4减速比大于第一减速机构
3的减速比，第二减速机构4的第一输出齿轮45空套在中间轴2上，离合机构5与中间轴2连接并且能够与中间轴2同步转动，离合机构5能够与第一输出齿轮45结合或分离。
35.当第一减速机构3以高速低扭矩带动中间轴2及离合机构5运行时，离合机构5与第二输出齿轮34分离，第二减速机构4不运行，避免机构空转引起的空载损耗，提高负载率，提升整车经济性，同时减少第二减速机构4的损耗，延长其使用寿命；当第一减速机构3以低速高扭矩带动中间轴2及离合机构5运行时，离合机构5与第二输出齿轮34结合，此时第二减速机构4和第一减速机构3共同运行，提升车辆起步及爬坡性能，提高整车动力性。此外，本实用新型将第一减速机构3、第二减速机构4和离合机构5通过中间轴2均集成设置于驱动桥模块1的半轴11上，实现电驱桥的深度集成，提升整体结构紧凑性，优化整车空间。
36.下面结合说明书附图，对该电驱桥总成的结构进行详细介绍。
37.半轴11包括第一半轴111和第二半轴112，第一半轴111和第二半轴112分别与两侧的车轮100连接，以将动力传递至车轮100实现车辆的正常行驶。
38.作为本实施例的一种电驱桥总成的优选的技术方案，驱动桥模块1还包括行星排机构12和差速器13，行星排机构12可转动地设置于第一半轴111上，中间轴2与行星排机构12传动连接，差速器13与行星排机构12连接，第一半轴111和第二半轴112均与差速器13连接。
39.上述设置，第一减速机构3和第二减速机构4共同驱动、或者第一减速机构3单独驱动中间轴2转动，带动行星排机构12运动，进而将动力传递至差速器13，经差速器13分配至第一半轴111和第二半轴112，最后传递至两侧的车轮100，实现车辆的正常行驶。
40.由于上述的行星排机构12和差速器13均为现有技术，本实施例不再赘述。
41.此外，驱动桥模块1还包括轮边减速器14，轮边减速器14设置于半轴11和车轮100之间，使动力经半轴11传递到轮边减速器14，经减速后传递至车轮100。具体地，第一半轴111和车轮100之间、第二半轴112和车轮100之间均分别设有一个轮边减速器14。
42.中间轴2为空心轴，其可转动地套设于第一半轴111上，以在第一半轴111转动时，中间轴2不发生同步转动，中间轴2转动时不带动第一半轴111转动，即两者相互独立运动，同时通过中间轴2将第一减速机构3、第二减速机构4和离合机构5均集成设置于第一半轴111上，结构配合紧凑，整体性强。
43.中间轴2与行星排机构12的太阳轮一体式固定连接或者通过键连接，中间轴2带动行星排机构12运动并将动力传递到差速器13，经差速器13分配至第一半轴111和第二半轴112最后输出到车轮100。第一减速机构3包括第一驱动电机31、第一输入齿轮33和第二输出齿轮34，其中，第一驱动电机31与第一输入齿轮33传动连接，第一输入齿轮33与第二输出齿啮合，第二输出齿轮34固定套设于中间轴2上。第一驱动电机31驱动第一输入齿轮33转动，带动第二输出齿轮34转动，从而带动中间轴2同步转动，驱动行星排机构12运动，经差速器13分配至第一半轴111和第二半轴112，最终将动力传递至两侧的车轮100。
44.可选地，第一减速机构3还包括第一输入轴，第一输入轴与第一驱动电机31传动连接，第一输入齿轮33固定套设于第一输入轴上以实现与第一输入轴同步转动。
45.第二减速机构4的减速比大于第一减速机构3的减速比，即同样的输出转速，经第二减速机构4减速后输出的转速要小于经第一减速机构3减速后输出的转速，以满足不同的行驶需求。
46.作为本实施例的一种电驱桥总成的优选的技术方案，第二减速机构4还包括第二驱动电机41和中间传动齿轮组44，其中，第二驱动电机41和中间传动齿轮组44传动连接，中间传动齿轮组44与第一输出齿轮45传动连接。第二驱动电机41驱动中间传动齿轮组44转动，带动第一输出齿轮45转动，从而驱动中间轴2同步转动，经行星排机构12、差速器13分配至第一半轴111和第二半轴112，最终将动力传递至两侧的车轮100。
47.可选地，中间传动齿轮组44包括传动轴441、第一传动齿轮442和第二传动齿轮443，其中，第一传动齿轮442和第二传动齿轮443均固定套设于传动轴441上，第一传动齿轮442与第二驱动电机41传动连接，第二传动齿轮443与第一输出齿轮45啮合。第二驱动电机41驱动第一传动齿轮442转动，带动传动轴441和第二传动齿轮443同步转动，从而驱动第一输出齿轮45及中间轴2同步转动，经行星排机构12、差速器13分配至第一半轴111和第二半轴112，最终将动力传递至两侧的车轮100。
48.相应地，第二减速机构4还包括第二输入轴和第二输入齿轮43，第二输入齿轮43固定套设于第二输入轴上，第二输入轴与第二驱动电机41传动连接并且第二输入齿轮43与第一传动齿轮442啮合。
49.上述设置，第二驱动电机41驱动第二输入轴和第二输入齿轮43同步转动，带动第一传动齿轮442、传动轴441和第二传动齿轮443同步转动，从而驱动第一输出齿轮45及中间轴2同步转动，经行星排机构12、差速器13分配至第一半轴111和第二半轴112，最终将动力传递至两侧的车轮100。
50.同时，通过双电机驱动模式，在第一驱动电机41和第二驱动电机41其中一个失效时，另一个能够正常工作，以将车辆运行至安全地带，提高整车安全性。
51.离合机构5能够与第一输出齿轮45结合或分离，以实现第一减速机构3和第二减速机构4的共同运行、或者第一减速机构3的独立运行，满足不同工况的使用需求。
52.离合机构5包括换挡齿套51和第二结合齿451，其中，换挡齿套51与中间轴2连接并且能够沿中间轴2的轴向移动，换挡齿套51上设置有第一结合齿511，第二结合齿451设置于第一输出齿轮45上，第二结合齿451能够与第一结合齿511啮合或分离。
53.上述设置，换挡齿套51沿中间轴2的轴向移动带动第一结合齿511运动并与第二结合齿451啮合，实现第二减速机构4和第一减速机构3同步运行，提升整车动力性能，满足爬坡等工况；换挡齿套51沿中间轴2的轴向移动带动第一结合齿511运动并与第二结合齿451分离，实现第一减速机构3的独立运行，避免第二减速机构4空转，提升整车经济性，满足中高速运行工况。因此，通过换挡齿套51沿中间轴2移动带动第一结合齿511与第二结合齿451啮合或分离，就能够实现第二减速机构4在挡和脱挡两种状态的切换，实现无动力中断换挡，换挡位置自学习靠机械精度保证、精度高，降低了换挡时出现的打齿情况。
54.换挡齿套51通过花键或四方键连接至中间轴2上，从而使换挡齿套51既能够与中间轴2实现同步转动，又能沿中间轴2的轴向移动，使第一结合齿511与第二结合齿451啮合或分离。
55.就离合机构5的设置位置来说，本实施例中，离合机构5设置于第一减速机构3和第二减速机构4之间，第二结合齿451设置于第一输出齿轮45朝向离合机构5的一侧。因此，将离合机构5设置于第一减速机构3和第二减速机构4之间，进一步缩短结构轴向布置距离，提升结构紧凑度、减小占用空间。
56.本实施例中，换挡齿套51低于预设转速时第一结合齿511与第二结合齿451啮合，高于预设转速时第一结合齿511与第二结合齿451分离，从而使第一减速机构3和第二减速机构4低速时同步运行，提升整车动力，高速时第一减速机构3单独运行，提升整车经济性，同时不会造成第二减速机构4空转，延长其使用寿命。
57.为便于理解本实施例的电驱桥总成，现对其工作过程做如下介绍：
58.当车辆在平路工况，需要高速低扭矩行驶时，换挡齿套51沿中间轴2轴向远离第二减速机构4移动，使得第一结合齿511与第二结合齿451分离，此时第一减速机构3单独运行，第一驱动电机31驱动第一输入轴和第一输入齿轮33同步转动，带动第二输出齿轮34和中间轴2同步转动，驱动行星排机构12运动，动力经差速器13分配至第一半轴111和第二半轴112，最终将动力传递至两侧的车轮100。
59.当车辆在爬坡或路段不平工况，需要低速高扭矩行驶时，换挡齿套51沿中间轴2轴向靠近第二减速机构4移动，使得第一结合齿511与第二结合齿451啮合，此时第一减速机构3和第二减速机构4同时运行，第一驱动电机31驱动第一输入轴和第一输入齿轮33同步转动，第二驱动电机41驱动第二输入轴和第二输入齿轮43同步转动，带动传动轴441、第一传动齿轮442和第二传动齿轮443同步转动，进而带动第一输出齿轮45、第二输出齿轮34和中间轴2同步转动，驱动行星排机构12运动，动力经差速器13分配至第一半轴111和第二半轴112，最终将动力传递至两侧的车轮100。
60.本实施例还公开了一种车辆，包括前文的电驱桥总成。
61.此外，需要说明的是，第一输出轴32和第一输入齿轮33之间，第一输出齿轮45和中间轴2之间，第二输出轴42和第二输入齿轮43之间，传动轴441、第一传动齿轮442和第二传动齿轮443之间，既可设置为一体式轴齿结构，也可通过过盈、花键或四方键连接，具体连接方式可根据需要选择，本实施例不做具体限制。
62.在其他实施例中，离合机构5也可位于第一输出齿轮45远离第一减速机构3的一侧，轮边减速器14可根据需要设置或不设置，也可将中间轴2可转动地套设于第二半轴112上，从而将第一减速机构3、第二减速机构4和离合机构5均集成设置于第二半轴112上，不以本实施例为限。
63.综上所述，我们可以看出，本实用新型的优点在于：
64.(1)可根据不同工况，切换运行模式，同时避免了空载损耗，提高负载率，提升整车经济性，延长机构使用寿命。
65.(2)双电机驱动模式，提升车辆行驶的安全性。
66.(3)实现电驱桥的深度集成，提升整体结构紧凑性，优化整车空间。
67.(4)实现第二减速机构4在挡和脱挡两种状态的切换，实现无动力中断换挡，换挡位置自学习靠机械精度保证、精度高，降低了换挡时出现的打齿情况。
68.(5)使第一减速机构3、第二减速机构4和离合机构5均集成设置于第一半轴111上，结构配合紧凑，整体性强。
69.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。