平行轴式单电机三挡电驱动桥的制作方法

1.本发明涉及新能源汽车零部件领域，尤其涉及一种平行轴式单电机三挡电驱动桥。


背景技术：

2.新能源汽车的发展越来越受到国家的重视。电驱动桥为新能源车辆的主要组成部分，总体上朝着集成化、高效化、多挡化、轻量化的方向发展。而市面上主要为一挡或两挡电驱动桥，只能通过电机进行调速，耗电量大，续航里程短，电机尺寸和成本较高，动力模式相对较少换挡体验较差，体积较大不利于整车空间布置。研究表明，过多的挡位对提升整车动力经济性效果甚微，但会导致电驱动桥系统集成难度增大、质量与体积增加、控制系统复杂、故障问题增加等缺陷。
3.因此，有必要研究一种平行轴式单电机三挡电驱动桥来解决上述的一个或多个技术问题。


技术实现要素：

4.为解决上述至少一个技术问题，根据本发明一方面，提供了一种平行轴式单电机三挡电驱动桥，其集成单电机和三挡平行轴布置式变速机构，结构紧凑简单，并且可以实现大减速比传动，有效提高传动效率，以降低对电机大扭矩的需求，减少电机尺寸。具体地，一种平行轴式单电机三挡电驱动桥，其特征在于包括：
5.第一轴，由电机驱动且设置有第一接合套、第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，第一接合套用于传递或断开第一轴的动力至第一齿轮；
6.第二轴，设置有第四齿轮、第五齿轮、第二接合套和第六齿轮，第二接合套用于传递或断开第五齿轮或第六齿轮的动力至第二轴；
7.差速器，连接有第一输出半轴和第二输出半轴；以及
8.第七齿轮，套设于差速器的壳体外周；
9.其中，第一齿轮和第七齿轮与第四齿轮啮合，第二齿轮与第五齿轮啮合，第三齿轮与第六齿轮啮合。
10.根据本发明又一方面，所述第一轴、第二轴、第一输出半轴和第二输出半轴平行布置。
11.根据本发明又一方面，所述第一接合套、第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮沿着第一方向依次布置，第一齿轮可转动地套设于第一轴，第二齿轮和第三齿轮固定连接于第一轴。
12.根据本发明又一方面，所述第五齿轮和第六齿轮可转动地套设于第二轴，第四齿轮固定连接于第二轴。
13.根据本发明又一方面，第一接合套可在第一位置和第二位置之间切换，且位于第一位置时与第一齿轮上设置的锁环脱离，位于第二位置时与第一齿轮上设置的锁环接合；
14.第二接合套可在第三位置、中间位置和第四位置之间切换，且位于第三位置时与
第五齿轮上设置的锁环接合，位于中间位置时与第五齿轮上设置的锁环以及第六齿轮上设置的锁环断开，位于第四位置时与第六齿轮上设置的锁环接合。
15.根据本发明又一方面，所述的平行轴式单电机三挡电驱动桥还包括第八齿轮，固定连接于第二轴，第七齿轮替换为与第八齿轮啮合。
16.根据本发明又一方面，所述第八齿轮布置于第四齿轮和第五齿轮之间。
17.根据本发明又一方面，所述第二齿轮和第三齿轮的组合与第五齿轮、第二接合套和第六齿轮的组合的设置位置互换。
18.根据本发明又一方面，该平行轴式单电机三挡电驱动桥具有第一前进挡、第二前进挡和第三前进挡。
19.根据本发明又一方面，所述差速器设置有差速锁。
20.本发明可以获得以下一个或多个技术效果：
21.1.集成单电机和平行轴式三挡变速机构，结构紧凑简单，性能可靠、易于布置，增加整车电池包布置空间；
22.2.三个挡位切换，可以实现大减速比传动，并带有超速挡，提升了车辆的加速性能和最高车速性能，并提升了换挡舒适性；
23.3.使电机在全工况下大部分时间工作在高效率区间，能量利用率高，降低了对电机功率和扭矩的需求，从而减少电机尺寸；
24.4.平行轴式定轴轮系齿轮传动，传动链较短，有效提高车辆传动效率，提升整车动力学性能和经济性。
附图说明
25.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
26.图1为根据本发明的一种优选实施例的平行轴式单电机三挡电驱动桥的结构示意图。
27.图2为根据本发明的一种优选实施例的平行轴式单电机三挡电驱动桥的第一前进挡动力传递示意图。
28.图3为根据本发明的一种优选实施例的平行轴式单电机三挡电驱动桥的第二前进挡动力传递示意图。
29.图4为根据本发明的一种优选实施例的平行轴式单电机三挡电驱动桥的第三前进挡动力传递示意图。
30.图5为根据本发明的另一种优选实施例的平行轴式单电机三挡电驱动桥的结构示意图。
31.图6为根据本发明的第三种优选实施例的平行轴式单电机三挡电驱动桥的结构示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图，通过优选实施例来描述本发明的最佳实施方式，这里的具体实施方式在于详细地说明本发明，而不应理解为对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。
33.实施例1
34.根据本发明一种优选实施方式，参见图1-4，提供了一种平行轴式单电机三挡电驱动桥，其特征在于优选实施方式包括：
35.第一轴，由电机1驱动且设置有第一接合套2、第一齿轮4、第二齿轮5和第三齿轮6，第一接合套2用于传递或断开第一轴的动力至第一齿轮4；
36.第二轴，设置有第四齿轮7、第五齿轮8、第二接合套10和第六齿轮12，第二接合套10用于传递或断开第五齿轮8或第六齿轮12的动力至第二轴；
37.差速器14，连接有第一输出半轴和第二输出半轴；以及
38.第七齿轮13，套设于差速器14的壳体外周；
39.其中，第一齿轮4和第七齿轮13与第四齿轮7啮合，第二齿轮5与第五齿轮8啮合，第三齿轮6与第六齿轮12啮合。
40.优选地，差速器14通过第一输出半轴和第二输出半轴实现动力输出至左右车轮。
41.根据本发明又一优选实施方式，所述第一轴、第二轴、第一输出半轴和第二输出半轴平行布置。
42.根据本发明又一优选实施方式，所述第一接合套2、第一齿轮4、第二齿轮5和第三齿轮6沿着第一方向依次布置，第一齿轮4可转动地套设于第一轴，第二齿轮5和第三齿轮6固定连接于第一轴。
43.根据本发明又一优选实施方式，所述第五齿轮8和第六齿轮12可转动地套设于第二轴，第四齿轮7固定连接于第二轴。
44.根据本发明又一优选实施方式，第一接合套2可在第一位置和第二位置之间切换，且位于第一位置时与第一齿轮4上设置的锁环3脱离，位于第二位置时与第一齿轮4上设置的锁环3接合。
45.优选地，第二接合套10可在第三位置、中间位置和第四位置之间切换，且位于第三位置时与第五齿轮8上设置的锁环9接合，位于中间位置时与第五齿轮8上设置的锁环9以及第六齿轮12上设置的锁环11断开，位于第四位置时与第六齿轮12上设置的锁环11接合。
46.根据本发明又一优选实施方式，参见图6，所述的平行轴式单电机三挡电驱动桥还包括第八齿轮，固定连接于第二轴，第七齿轮13替换为与第八齿轮啮合。
47.根据本发明又一优选实施方式，参见图6，所述第八齿轮布置于第四齿轮7和第五齿轮8之间。
48.根据本发明又一优选实施方式，参见图5，所述第二齿轮5和第三齿轮6的组合与第五齿轮8、第二接合套10和第六齿轮12的组合的设置位置互换。也就是说，所述第二齿轮5和第三齿轮6固定连接于第二轴。第五齿轮8、第二接合套10和第六齿轮12设置于第一轴，第二接合套10的作用变更为将第一轴的动力传递或断开至第五齿轮或第六齿轮。
49.根据本发明又一优选实施方式，该平行轴式单电机三挡电驱动桥具有第一前进挡、第二前进挡和第三前进挡。
50.根据本发明又一优选实施方式，所述差速器14设置有差速锁。可实现左右轮动力锁止，以应对低附着力路面。
51.本发明的工作原理如下。
52.一挡(低速挡)：换挡执行机构推动接合套10与齿轮12上的锁环11结合，电机1输出
扭矩通过花键连接传递到齿轮6，齿轮6通过齿轮啮合连接将动力传递到齿轮12，经锁环11和接合套10传递到齿轮7，齿轮13和齿轮7为啮合齿轮副，再经齿轮13和差速器14输出到车轮。此时接合套2空转不参与动力传递。一挡的动力功率流示意图见图2。
53.二挡(高速挡)：换挡执行机构推动接合套10从齿轮12上的锁环11摘下，然后与齿轮8上的锁环9结合，电机1输出扭矩通过花键连接传递到齿轮5，齿轮5通过齿轮啮合连接将动力传递到齿轮8，经锁环9和接合套10传递到齿轮7，齿轮13和齿轮7为啮合齿轮副，再经齿轮13和差速器14输出到车轮。此时接合套2空转不参与动力传递。二挡的动力功率流示意图见图3。
54.三挡(超速挡)：换挡执行机构推动接合套10从齿轮8上的锁环9摘下，第二换挡执行机构推动同步器上的结合套2与齿轮4上的锁环3结合，电机1输出扭矩通过花键连接传递到结合套2，经锁环3传递到齿轮4，齿轮4通过齿轮啮合连接将动力传递到齿轮7，齿轮13和齿轮7为啮合齿轮副，再经齿轮13和差速器14输出到车轮。此时接合套10空转不参与动力传递。三挡的动力功率流示意图见图4。
55.本发明可以获得以下一个或多个技术效果：
56.1.集成单电机和平行轴式三挡变速机构，结构紧凑简单，性能可靠、易于布置，增加整车电池包布置空间；
57.2.三个挡位切换，可以实现大减速比传动，并带有超速挡，提升了车辆的加速性能和最高车速性能，并提升了换挡舒适性；
58.3.使电机在全工况下大部分时间工作在高效率区间，能量利用率高，降低了对电机功率和扭矩的需求，从而减少电机尺寸；
59.4.平行轴式定轴轮系齿轮传动，传动链较短，有效提高车辆传动效率，提升整车动力学性能和经济性。
60.本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。