專利名稱：一種集外掛驅(qū)動電機為一體的單軸變比驅(qū)動車用前橋裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及汽車動力傳動技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種集外掛驅(qū)動電機為一體的單軸變比驅(qū)動車用前橋裝置。
背景技術(shù)：
混合動力汽車具有二個動力源熱動力源(由傳統(tǒng)的汽油機或者柴油機產(chǎn)生)與電動力源(電池與電動機)。根據(jù)混合動力驅(qū)動的聯(lián)結(jié)方式，其動力傳動方式分為以下三類并聯(lián)式，串聯(lián)式以及混聯(lián)式。上述三種混合動力傳動方法，鑒于混合動力汽車自身的特點，其均具有二套動力傳動裝置，如圖1所示，由燃油驅(qū)動系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng)組成，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動效率低，造價高。此外，其動力源，尤其是電動力源距離動力執(zhí)行機構(gòu)(即后車輪)較遠(yuǎn)，導(dǎo)致在電動模式下，混合動力汽車的傳動效率不高。目前，對于市面已經(jīng)應(yīng)用的混合動力汽車的動力傳動方式，均存在上述問題。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種集外掛驅(qū)動電機為一體的單軸變比驅(qū)動車用前橋裝置，能夠簡化現(xiàn)有混合動力汽車動力傳動結(jié)構(gòu)、提高動力傳動效率以及進行能量回收。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種集外掛驅(qū)動電機為一體的單軸變比驅(qū)動車用前橋裝置，包括前橋殼，所述的前橋殼內(nèi)設(shè)有差速器和內(nèi)半軸，所述的內(nèi)半軸設(shè)置在所述的差速器兩端；所述的內(nèi)半軸上設(shè)有內(nèi)半軸從齒輪；所述的內(nèi)半軸從齒輪與主動齒輪嚙合；所述的內(nèi)半軸通過萬向節(jié)與外半軸相連；所述的主動齒輪與動力輸入軸相連；所述的動力輸入軸通過離合器與發(fā)動機相連，所述的前橋殼的外表面上安裝有驅(qū)動電機外殼與變比齒輪密封罩；所述的驅(qū)動電機外殼內(nèi)裝有電機轉(zhuǎn)子和電機定子繞組； 所述的電機轉(zhuǎn)子安裝在所述的動力輸入軸上；所述的變比齒輪密封罩內(nèi)裝有相互嚙合的變比從動輪和變比主動輪；所述的變比從動輪與所述的動力輸入軸相連；所述的變比主動輪與電動主動軸相連。所述的驅(qū)動電機外殼與變比齒輪密封罩均通過焊接的方式或者螺栓緊固的方式固定在所述的前橋殼的外表面。所述的電機定子繞組通過四個定位軸承固定在所述的驅(qū)動電機外殼內(nèi)。所述的差速器由差速器側(cè)齒輪和四個差速器行星齒輪組成；所述的四個差速器行星齒輪均勻分布在所述的差速器側(cè)齒輪的四周。有益效果由于采用了上述的技術(shù)方案，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果本實用新型將電動力源(驅(qū)動電機)直接安裝在前橋殼外表面上，更靠近動力執(zhí)行機構(gòu)，提高了動力傳動效率，省去一套動力傳動系統(tǒng)，簡化結(jié)構(gòu)。同時，驅(qū)動電機安裝在前橋殼外表面上，不受前橋殼內(nèi)部空間限制，可以使用多種電機(如盤式電機)；增一級變速齒輪，放寬了選擇驅(qū)動電機的額定速度的限制，實現(xiàn)方式相當(dāng)靈活。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中混合動力汽車傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖3是采用本實用新型的混合動力汽車傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本實用新型。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。本實用新型涉及一種集外掛驅(qū)動電機為一體的單軸變比驅(qū)動車用前橋裝置，如圖 2所示，包括前橋殼7，所述的前橋殼7內(nèi)設(shè)有差速器18和內(nèi)半軸10，所述的內(nèi)半軸10設(shè)置在所述的差速器18兩端；所述的內(nèi)半軸10上設(shè)有內(nèi)半軸從齒輪3 ；所述的內(nèi)半軸從齒輪3 與主動齒輪2嚙合；所述的內(nèi)半軸10通過萬向節(jié)17與外半軸4相連；所述的主動齒輪2與動力輸入軸1相連；所述的動力輸入軸1通過法蘭12與離合器相連，再通過離合器與發(fā)動機相連，所述的前橋殼7的外表面上安裝有驅(qū)動電機外殼13與變比齒輪密封罩14，驅(qū)動電機外殼13與變比齒輪密封罩14均通過焊接的方式或者螺栓緊固的方式固定在所述的前橋殼7的外表面；所述的驅(qū)動電機外殼13內(nèi)裝有電機轉(zhuǎn)子19和電機定子繞組8，其中，電機定子繞組8通過四個定位軸承11固定在所述的驅(qū)動電機外殼13內(nèi)；所述的電機轉(zhuǎn)子19安裝在所述的動力輸入軸9上；所述的變比齒輪密封罩14內(nèi)裝有相互嚙合的變比從動輪15 和變比主動輪16 ；所述的變比從動輪15與所述的動力輸入軸1相連；所述的變比主動輪16 與電動主動軸9相連。差速器18由差速器側(cè)齒輪5和四個差速器行星齒輪6組成，四個差速器行星齒輪6均勻分布在差速器側(cè)齒輪5的四周。圖3所示的是采用本實用新型的混合動力汽車傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。以江淮賓悅 2009款2. OL手動精英型為例，根據(jù)江淮賓悅2009款2. OL手動精英型的參數(shù)，得知該車最高車速Vmax，車輪半徑R，車身質(zhì)量m，主動齒輪與內(nèi)半軸從齒輪的傳動比I1，以及變比主動輪與變比從動輪的傳動比i2。并求出該車與地滾動摩擦系數(shù)f和車身等效風(fēng)阻面積Α。根據(jù)以下等式求出外掛在前橋殼內(nèi)壁上的驅(qū)動電機的參數(shù)。^x60⑴
J^* 2* πFf = m*g*f (2)K = O-S* Cd* J* ρ* V1max(3)
ΓΠτ F +Fw丄(4)
R* I1 * ι2Ρ=Τ^^* λ* 2(5)
R上式中，Iimax為驅(qū)動電機最高轉(zhuǎn)速，π為圓周率，F(xiàn)f為車地間滾動摩擦力，g為重力加速度，F(xiàn)w*風(fēng)阻，Cd為風(fēng)阻系數(shù)，P為空氣密度，Te為驅(qū)動電機最大輸出轉(zhuǎn)矩，P為電機輸出功率。根據(jù)得到的數(shù)據(jù)可以設(shè)計出所需要的驅(qū)動電機，根據(jù)設(shè)計出的驅(qū)動電機，對汽車的前橋殼進行加工，使驅(qū)動電機可以外掛在前橋殼的外表面。如圖3所示，本實用新型的實現(xiàn)原理如下混合動力汽車燃油模式下，發(fā)動機開啟，閉合離合器，動力輸入軸1轉(zhuǎn)動，主動齒輪2轉(zhuǎn)動，帶動內(nèi)半軸從齒輪3轉(zhuǎn)動，帶動與內(nèi)半軸從齒輪3相連的內(nèi)半軸10轉(zhuǎn)動，差速器側(cè)齒輪5轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)彎時帶動差速器行星齒輪6轉(zhuǎn)動；若走直線，差速器行星齒輪6則相對差速器側(cè)齒輪5靜止。如此差速器18兩邊的內(nèi)半軸10同時轉(zhuǎn)動，通過萬向節(jié)17帶動兩邊的外半軸4轉(zhuǎn)動，最終實現(xiàn)后車輪轉(zhuǎn)動。同時，動力輸入軸1轉(zhuǎn)動，帶動和動力輸入軸1相連的變比從動輪15轉(zhuǎn)動，帶動變比主動輪16轉(zhuǎn)動，帶動與變比主動輪16相連的電動主動軸9轉(zhuǎn)動，帶動與電動主動軸9相連的驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，發(fā)電儲存給蓄電池?；旌蟿恿ζ囯妱幽Ｊ较拢瑪嚅_離合器，驅(qū)動電機開啟，帶動電動主動軸9轉(zhuǎn)動， 變比主動輪16轉(zhuǎn)動，帶動變比從動輪15轉(zhuǎn)動，動力輸入軸1轉(zhuǎn)動，帶動與動力輸入軸1相連的主動齒輪2轉(zhuǎn)動，帶動內(nèi)半軸從齒輪3轉(zhuǎn)動，帶動與內(nèi)半軸從齒輪3相連的內(nèi)半軸10 轉(zhuǎn)動，差速器側(cè)齒輪5轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)彎時帶動差速器行星齒輪6轉(zhuǎn)動；若走直線，差速器行星齒輪 6則相對差速器側(cè)齒輪5靜止。如此差速器18兩邊的內(nèi)半軸10同時轉(zhuǎn)動，通過萬向節(jié)17 帶動兩邊的外半軸4轉(zhuǎn)動，最終實現(xiàn)后車輪轉(zhuǎn)動?；旌蟿恿ζ嚮旌蟿恿δＪ较麻]合離合器，發(fā)動機開啟，動力輸入軸1轉(zhuǎn)動，同時，開啟驅(qū)動電機，帶動電動主動軸9轉(zhuǎn)動，帶動與電動主動軸9相連的變比主動輪16轉(zhuǎn)動，帶動變比從動輪15轉(zhuǎn)動，帶動與變比從動輪15相連的動力輸入軸1轉(zhuǎn)動。發(fā)動機、驅(qū)動電機一并帶動主動齒輪2轉(zhuǎn)動，帶動內(nèi)半軸從齒輪3轉(zhuǎn)動，帶動與內(nèi)半軸從齒輪3相連的內(nèi)半軸10轉(zhuǎn)動，差速器側(cè)齒輪5轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)彎時帶動差速器行星齒輪6轉(zhuǎn)動；若走直線，差速器行星齒輪6則相對差速器側(cè)齒輪5靜止。如此差速器18兩邊的內(nèi)半軸10同時轉(zhuǎn)動，通過萬向節(jié)17帶動兩邊的外半軸4轉(zhuǎn)動，最終實現(xiàn)后車輪轉(zhuǎn)動。不難發(fā)現(xiàn)，本實用新型將電動力源(驅(qū)動電機)直接安裝在前橋殼外表面上，更靠近動力執(zhí)行機構(gòu)，提高了動力傳動效率，省去一套動力傳動系統(tǒng)，簡化結(jié)構(gòu)。同時，驅(qū)動電機安裝在前橋殼外表面上，不受前橋殼內(nèi)部空間限制，可以使用多種電機(如盤式電機)；增一級變速齒輪，放寬了選擇驅(qū)動電機的額定速度的限制，實現(xiàn)方式相當(dāng)靈活。
權(quán)利要求1.一種集外掛驅(qū)動電機為一體的單軸變比驅(qū)動車用前橋裝置，包括前橋殼(7)，所述的前橋殼(7)內(nèi)設(shè)有差速器(18)和內(nèi)半軸(10)，所述的內(nèi)半軸(10)設(shè)置在所述的差速器 (18)兩端；所述的內(nèi)半軸(10)上設(shè)有內(nèi)半軸從齒輪(3)；所述的內(nèi)半軸從齒輪(3)與主動齒輪(2)嚙合；所述的內(nèi)半軸(10)通過萬向節(jié)(17)與外半軸(4)相連；所述的主動齒輪 (2)與動力輸入軸(1)相連；所述的動力輸入軸(1)通過離合器與發(fā)動機相連，其特征在于，所述的前橋殼⑵的外表面上安裝有驅(qū)動電機外殼(13)與變比齒輪密封罩(14)；所述的驅(qū)動電機外殼(13)內(nèi)裝有電機轉(zhuǎn)子(19)和電機定子繞組(8)；所述的電機轉(zhuǎn)子(19)安裝在所述的動力輸入軸(9)上；所述的變比齒輪密封罩(14)內(nèi)裝有相互嚙合的變比從動輪 (15)和變比主動輪(16)；所述的變比從動輪(15)與所述的動力輸入軸(1)相連；所述的變比主動輪(16)與電動主動軸(9)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集外掛驅(qū)動電機為一體的單軸變比驅(qū)動車用前橋裝置，其特征在于，所述的驅(qū)動電機外殼(13)與變比齒輪密封罩(14)均通過焊接的方式或者螺栓緊固的方式固定在所述的前橋殼(7)的外表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集外掛驅(qū)動電機為一體的單軸變比驅(qū)動車用前橋裝置，其特征在于，所述的電機定子繞組(8)通過四個定位軸承(11)固定在所述的驅(qū)動電機外殼(13) 內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集外掛驅(qū)動電機為一體的單軸變比驅(qū)動車用前橋裝置，其特征在于，所述的差速器(18)由差速器側(cè)齒輪(5)和四個差速器行星齒輪(6)組成；所述的四個差速器行星齒輪(6)均勻分布在所述的差速器側(cè)齒輪(5)的四周。
專利摘要本實用新型涉及一種集外掛驅(qū)動電機為一體的單軸變比驅(qū)動車用前橋裝置，包括前橋殼，前橋殼內(nèi)設(shè)有差速器和內(nèi)半軸，內(nèi)半軸設(shè)置在差速器兩端；內(nèi)半軸上設(shè)有內(nèi)半軸從齒輪；內(nèi)半軸與外半軸通過萬向節(jié)相連；內(nèi)半軸從齒輪與主動齒輪嚙合；主動齒輪與動力輸入軸相連；動力輸入軸通過離合器與發(fā)動機相連，前橋殼的外表面上安裝有驅(qū)動電機外殼和變比齒輪密封罩；驅(qū)動電機外殼內(nèi)裝有電機轉(zhuǎn)子和電機定子繞組；變比齒輪密封罩內(nèi)裝有相互嚙合的變比從動齒輪和變比主動齒輪；變比主動齒輪與電動主動軸相連；變比從動輪與動力輸入軸相連；所述的電機轉(zhuǎn)子安裝在動力輸入軸上。本實用新型能夠簡化現(xiàn)有混合動力汽車動力傳動結(jié)構(gòu)、提高動力傳動效率以及進行能量回收。
文檔編號B60B35/14GK201941524SQ20102067930
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者程歡, 鄧灝, 陳家新, 陳徐超 申請人:東華大學(xué)