车辆电驱动桥结构

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体地，涉及一种车辆电驱动桥结构，尤其地，涉及齿形链传动在重卡集成式电驱动桥中的应用。

背景技术

在减少碳排放及相关法律法规的驱动下，越来越多的厂家相继在商用车电驱动领域开发了各种电驱动桥总成。特别在重型商用车领域，车辆功率需求及轮端扭矩需求相对较大，使用两个电机作为驱动部件已有一定范围的应用，在有限的底盘布置空间中，两个电机分别需要占用一定空间，而且各电机的布置同时受制于齿轮传动的设计因素，如齿轮中心距等。

以下现有专利反映了一种两个电机作为驱动部件的设计方案(IP number:CN216545693U)如图1所示，电机1和电机21分别放置在半轴18两侧，并通过齿轮副3-4和齿轮副23-24分别将动力传递至档位齿轮8或9处。其中，齿轮副3-4和齿轮副23-24构成了从两个电机输出端2和22处将电机动力传递至档位齿轮的解决方案。类似的设计还体现在以下专利中，US 2021/0237566 A1、US11192448 B2、WO 2019/161395A1、CN112752666A、CN216833179U、CN114851842A、WO2022126703A1、CN114834245A、CN115071415A等。此类方案的关键特点是使用齿轮副(或外啮合圆柱齿轮，或行星齿轮系等)作为解决方法将动力从电机引至档位齿轮处。但上述方案由于采用齿轮副作为解决方法将动力从电机引至档位齿轮处，均需要严格遵守齿轮副设计中的中心距需求。因此电驱桥空间布置灵活性小。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种车辆电驱动桥结构。

根据本发明提供的一种车辆电驱动桥结构，包括第一电机、第二电机，第一齿轮副、齿形链、第一链轮、第二链轮、档位齿轮机构、齿轮传动组；

所述第一电机通过所述齿轮传动组与所述档位齿轮机构传动连接；

所述第二电机通过第一齿轮副与所述第一链轮传动连接，第一链轮与第二链轮通过齿形链传动，第二链轮与所述档位齿轮机构传动连接；

所述齿形链同时套装在所述第一链轮与第二链轮上。

优选的，所述齿轮传动组与所述档位齿轮机构所具有的档位齿轮轴的一端传动连接；第二链轮与所述档位齿轮机构所具有的档位齿轮轴的另一端传动连接。

优选的，所述第一齿轮副包括第一齿轮与第二齿轮；

所述第一齿轮与第二电机所具有的电机输出轴同轴连接，第一齿轮与第二齿轮相互啮合，所述第二齿轮与所述第一链轮同轴连接。

优选的，所述齿轮传动组包括第二齿轮副与第三齿轮副；

所述第一电机与所述第二齿轮副传动连接，第二齿轮副通过所述第三齿轮副与所述档位齿轮机构所具有的档位齿轮轴传动连接。

优选的，所述第二齿轮副包括第三齿轮与第四齿轮；

所述第三齿轮副包括第五齿轮与第六齿轮；

所述第三齿轮与第一电机所具有的电机输出轴同轴连接；所述第三齿轮与第四齿轮相互啮合，所述第四齿轮与所述第五齿轮同轴连接；所述第五齿轮与第六齿轮相互啮合，所述第六齿轮与所述档位齿轮机构所具有的档位齿轮轴同轴连接。

优选的，所述车辆电驱动桥结构还包括差速器，所述差速器与档位齿轮机构传动连接，第一电机与第二电机分别布置在差速器两侧。

优选的，同时套装在所述第一链轮与第二链轮上齿形链成环形；

所述环形的上部与环形的下部间设置有间隙，所述间隙能够用于布置其他零部件。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明采用双电机的情况下，使用齿形链作为动力传递方案，有效的增加了双电机位置布置的灵活性；主要体现在齿形链传动不受限于齿轮副传动的中心距需求，避免在电机轴和档位齿轮轴中心距较大情况下使用空间受限严重的多级惰轮，简化了空间布置难度，电驱桥空间布置灵活性高。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为现有技术的结构示意图；

图2为本发明的原理示意图；

图3为本发明的结构示意图；

图4为本发明质量优化原理示意图。

图中示出：

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明提供了一种车辆电驱动桥结构，如图2-4所示，包括第一电机1、第二电机2，第一齿轮副21、齿形链6、第一链轮5、第二链轮7、档位齿轮机构8、齿轮传动组22；所述第一电机1通过所述齿轮传动组22与所述档位齿轮机构8传动连接；所述第二电机2通过第一齿轮副21与所述第一链轮5传动连接，第一链轮5与第二链轮7通过齿形链6传动，第二链轮7与所述档位齿轮机构8传动连接；所述齿形链6套装在所述第一链轮5与第二链轮7上。

所述齿轮传动组22与所述档位齿轮机构8所具有的档位齿轮轴23的一端传动连接；第二链轮7与所述档位齿轮机构8所具有的档位齿轮轴23的另一端传动连接。

所述第一齿轮副21包括第一齿轮3与第二齿轮4；所述第一齿轮3与第二电机2所具有的电机输出轴同轴连接，第一齿轮3与第二齿轮4相互啮合，所述第二齿轮4与所述第一链轮5同轴连接。

所述齿轮传动组22包括第二齿轮副24与第三齿轮副25；所述第一电机1与所述第二齿轮副24传动连接，第二齿轮副24通过所述第三齿轮副25与所述档位齿轮机构8所具有的档位齿轮轴23传动连接。

所述第二齿轮副24包括第三齿轮9与第四齿轮10；所述第三齿轮副25包括第五齿轮11与第六齿轮12；所述第三齿轮9与第一电机1所具有的电机输出轴同轴连接；所述第三齿轮9与第四齿轮10相互啮合，所述第四齿轮10与所述第五齿轮11同轴连接；所述第五齿轮11与第六齿轮12相互啮合，所述第六齿轮12与所述档位齿轮机构8所具有的档位齿轮轴23同轴连接。

如图2所示，具体的，第二电机2的动力通过第一齿轮副21输出后，通过在第一链轮5和第二链轮7之间，使用齿形链6作为动力传递部件，进而将动力传递至档位齿轮机构8。其中，第二电机2的输出端到档位齿轮机构8的输入端，需保证总速比与第一电机1通过齿轮传动组22传递至档位齿轮机构8的总速比一致或相协调，第一电机1与第二电机2的技术参数和几何尺寸不必完全相同，在此情况下，第一链轮5和第二链轮7的齿数需要设计为达到目标速比的齿数，而第一链轮5和第二链轮7的中心距则可根据周围相关零部件的布置进行调整，而不必像齿轮副设计中需要相对严格遵守中心距需求。第一链轮5和第二链轮7的直径在满足齿形链6所需求链速、节距、润滑，功率等技术需求的情况下，可尽可能设计得较小以节省空间。

在一个优选例中，所述车辆电驱动桥结构还包括差速器26，所述差速器26与档位齿轮机构8传动连接，第一电机1与第二电机2分别布置在差速器两侧，通过齿形链6的使用，可以使电驱桥的质量分布相对差速器轴线更均衡。

所述档位齿轮机构可采用现有技术中的档位齿轮机构，在一个优选例中，如图2所示，所述档位齿轮机构8包括档位齿轮轴23、多个套设在档位齿轮轴23上的档位齿轮、第二齿轮轴27以及多个套设在第二齿轮轴27上的齿轮，档位齿轮轴23上的档位齿轮与第二齿轮轴27上的齿轮相互啮合以实现不同的传动速比，动力通过档位齿轮机构8传递至差速器26处。

如图3所示，为采用齿形链6的一款重卡电驱动桥的布置方案示意(使用传动建模软件建模仿真)，可以更形象的看到此方案在设计中所体现的优势，在第一链轮5和第二链轮7之间，通过齿形链6的使用，将动力从第二电机2传递至档位齿轮轴23，避免在第一链轮5和第二链轮7之间使用多级惰轮机构。除此以外，如图3所示，同时套装在所述第一链轮5与第二链轮7上齿形链6成环形；所述环形的上部与环形的下部间设置有间隙，所述间隙能够用于布置其他零部件，所述其他零部件可以为驱动半轴，即，由于采用了齿形链6的设计，可预留出位置A作为车辆的驱动半轴安装位置，驱动半轴将从齿形链6中部空间伸出，如使用惰轮机构，驱动半轴将无法安装。

本发明在重卡电驱桥布局设计中，增加了档位齿轮机构8，电机等零件空间布置的灵活性。通过齿形链6及链轮的配合，保证了电驱桥总成内部各子系统及与底盘周围零部件的合理配合(如前文所述的预留驱动半轴位置)与间隙；

进一步，如图4所示，本发明通过将两个驱动电机分别布置在差速器26两侧，以优化电驱动桥的质心位置，如下图所示，第一电机1与第二电机2布置在差速器两侧，优化了B部分质量和C部分质量相对于差速器轴线的分布，例如，在整车底盘空间允许的情况下，可以将第二电机2向右侧移动，相应的移动第一齿轮3、第二齿轮4第一链轮5齿轮系，而齿形链只需调整长度来适应即可；

除此以外，本发明齿形链6的使用可以避免在第一链轮5和第二链轮7产生轴向推力(如图4所示)，可以降低第一链轮5和第二链轮7所在轴系的轴向推力载荷，进而，可以相应减轻轴承的载荷或者选择承载能力更小的轴承，提高传递效率。

本发明在重卡集成式电驱动桥设计开发中，采用双电机的情况下，使用齿形链作为动力传递方案，将其中一个电机(或两个)动力引出，并传递至档位齿轮处。本方案在电驱桥设计过程中有效的增加了双电机位置布置的灵活性，主要体现在齿形链传动不受限于齿轮副传动的中心距需求，避免在电机轴和档位齿轮轴中心距较大情况下使用多级惰轮，可以在满足电机位置布置的情况下(通常出于考虑电驱动总成和底盘空间布置的因素)，合理安排从电机动力输出端到档位齿轮处的传动链，进而在方案设计中有效实现设计意图，满足电驱桥与底盘及电驱桥内部各子系统的空间需求。本发明在重卡电驱动桥设计中，使用齿形链6作为一部分动力传递部件，集成进电驱桥的功率流中，通过利用齿形链传动的柔性增加电驱桥设计中电机及各子系统零部件布置的灵活性，进而满足电驱桥设计中各个子系统及与底盘周围零部件的性能及空间需求。

发明在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。