[发明专利]用于电动机轮轴驱动的具有行星差速器的减速齿轮系

说明书

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的驱动系统。更具体地说，本发明涉及一种用于混合电动机车辆的电动机驱动单元。

背景技术

为了减少专由内燃机驱动的汽车动力传动系统排放到大气中的污染物的排放量，已经开发了独立或联合运行的包括电动机和内燃机的混合动力传动系统。

用于四轮驱动车辆、使电动机和发动机可以将动力传输到前驱动轮和后驱动轮的混合电动力传动系统正在开发之中。然而，混合四轮驱动系统对机车设计师来说存在安装难度。安装用于前轴或后轴的电动机驱动单元时，最好将电动机驱动单元置于轴中心线上，以取得最佳安装效率。

将电动机安装于轴上并消除对90度锥齿轮差速器的需求给电力混合动力传动系统提供了安装效率的实质改进。伴随安装效率而来的是性能的改进和燃料的更加节约。

需要适用于四轮驱动车辆的混合电动动力传动系统，其使用传统动力传动系统组件，将安装空间减至最小，并减少制造和组装成本。

发明内容

这里说明的电动机驱动单元提供电动机、紧凑的齿轮组和轮间差速机构，其便于将牵引电动机和齿轮传动装置安装在轴中心线上。电动机速度可以通过两个简单行星齿轮组的运行减少大约8-10∶1。车辆的最高速度和轮胎尺寸有助于确立最大电动机速度和传动装置的最大速度。

通过使用贝他比率(Beta ratios)，即，太阳轮的节圆直径和内齿圈节圆直径的比率，约为2.0-2.5，将电动机驱动单元的直径保持较小，从而可使齿轮组嵌套在电动机转子的内部。这种安排与那些可比较的安排相比，产生更低的小齿轮速度，而需要的安装空间相差无几。

较佳实施例提供了一种用于四轮驱动车辆的混合动力传动系统。该设计消除了对90度锥齿轮差速器的需求并提供了尽可能的安装效率、性能和燃料节约。

一种用于车辆的电驱动单元，包括电动机、两个输出轴、由电动机驱动的第一减速行星齿轮组、由第一齿轮组输出端驱动的第二减速齿轮组以及复合行星差速器齿轮组，其中该复合行星差速器齿轮组包括可驱动地连接至第二齿轮组输出端的输入端、可驱动地连接至第一输出轴的第一差速器输出端、以及可驱动地连接至第二输出轴的第二差速器输出端。

较佳实施例的应用范围可从以下详细说明、权利要求和附图中变得显而易见。应该理解，尽管说明和具体的实例对本发明的较佳实施例进行了说明，但其仅以说明性的方式给出。对所属技术领域的技术人员来说，各种对所述实施例和所举实例的变化和修改都是显而易见的。

附图说明

本发明的其他优点对所属技术领域的技术人员来说，当考虑所附附图时，可以从以下对较佳实施例的详细说明中很容易变得显而易见，其中：

图1为用于混合电动车辆的动力传动系统的示意图，其中该车辆的前半轴由电动机驱动单元驱动；

图2为用于混合电动车辆的动力传动系统的示意图，其中该车辆的后轮轴或后半轴由电动机驱动单元驱动；

图3为电动机驱动单元的截面图，表示齿轮单元的第一实施例；

图4为电动机驱动单元的截面图，表示齿轮单元的第二实施例；

图5为电动机驱动单元的截面图，表示齿轮单元的第三实施例；以及

图6为电动机驱动单元的截面图，表示齿轮单元的第四实施例。

具体实施方式

首先参照图1，用于混合电动车辆的动力传动系统10包括前轮驱动系统，其包括分别可驱动地连接至前轮16、18的前半轴12、14，轮轴由电动机驱动单元20驱动。动力传动系统10还包括后轮驱动系统22，其包括分别可驱动地连接至后轮28、30的后轮轴24、26。后轮轴可以用半轴替换。内燃机32通过变速器34、驱动轴36和轮间差速机构38驱动后轮轴24、26，其中差速机构将动力差速传输至后轮28、30。

图2表示具有前驱动系统和后驱动系统的一个可选实施例，其中前驱动系统中前轮16、18由发动机32驱动，后驱动系统中后轮28、20由电动机驱动单元20驱动。在图2的实施例中，前轮驱动系统40包括可驱动地连接在发动机32和右侧和左侧前半轴12、14之间的变速驱动桥42。变速驱动桥42包括变速器和轮间差速机构，可以是任何自动、手动或自动化手动分步改变的变速器、或皮带驱动、链条驱动或牵引驱动连续可变变速器。后轮驱动系统包括驱动后轮轴24、26和后轮28、30的电动机驱动单元20。后轮轴可以用半轴替换。