[实用新型]基于离合器变速的一体化带传动轮边电驱动系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电动汽车底盘与传动领域，具体涉及一种利用离合器进行变速的一体化单摆臂同步带传动的轮边电驱动系统。

背景技术

随着对节能和环保问题的重视，电动汽车已经成为了发展的主流。其中，以电动轮为代表的分布式驱动系统具有众多优点：驱动系统和整车结构简洁紧凑、可利用空间大、传动链短、传动效率高、各驱动轮单独控制、容易实现ABS、TCS、及ESP等功能。

一般的轮内（边）驱传动系统都具有减速增扭的装置，但是其减速比是恒定的，整个轮边的转速变化是通过电机的转速变化来实现的。这样就对电机的输出转速和扭矩的变化范围提出了更高的要求。很大程度上增加了电机的制造成本和电机本身的质量。

本实用新型描述了一种利用离合器进行减速比切换的一体化轮边电驱动系统。在汽车进行爬坡等需要大扭矩的应用场合，切换到低速档来实现爬坡等功能，这样就大大降低了对电机本身的需求，从而降低电机成本和质量。

发明内容

本实用新型综合考虑轮边驱传动系统的变速、带传动优点、集成性、可行性等因素，目的在于提出一种利用离合器进行变速的一体化单摆臂同步带传动的轮边电驱动系统。

为达到上述发明目的，本实用新型的技术方案是：

基于离合器变速的一体化带传动轮边电驱动系统，包括：轮辋、制动钳、制动盘、驱动轴、轮毂、轮毂轴承、轮毂轴承套筒、车架、弹性橡胶铰、摆臂杆、电机、带摩擦盘的主动同步带轮B、离合器压盘、带摩擦盘的主动同步带轮A、壳体、从动双同步带轮、同步带B、同步带A、电机轴等。其中壳体、带摩擦盘的主动同步带轮A、带摩擦盘的主动同步带轮B、离合器压盘、从动双同步带轮、同步带A和同步带B为一体化结构，构成了整个轮边驱传动系统的减速箱体组件。

具体地说，所述电机通过电机轴输出的动力经过花键传递到离合器压盘，通过离合器压盘分别与两套不同传动比的主动同步带轮的贴合来实现减速比的变化，从而增大了整套轮边驱传动系统的转速和扭矩区间，扩展了使用范围。在换挡过程中是通过离合器慢慢贴合，确保了换挡过程的平稳可靠。

所述的减速箱体组件通过摆臂杆和弹性橡胶铰与车架弹性铰接，整个轮边减速箱体组件在工作时会以弹性橡胶铰与车架铰接轴线为轴绕车架摆动。减速箱体组件具有单摆臂悬架的导向功能和轮边减速器壳体的支撑功能。

电机通过螺栓与壳体固连，实现与减速箱体的一体化连接，从而实现动力的输出。电机轴通过花键将动力传递给离合器压盘；离合器压盘通过与带摩擦盘的主动同步带轮A（采用低速档时是带摩擦盘的主动同步带轮B）的摩擦力将动力传递给带摩擦盘的主动同步带轮A；再通过同步带A（采用低速档时是同步带B）将动力传递给从动双同步带轮；从动双同步带轮通过矩形花键与驱动轴相连。驱动轴通过渐开线花键与轮毂连接，最终把动力传递给了轮辋。制动钳安装固接在轮毂轴承套筒上。

本实用新型的变速机构包括电机轴、离合器压盘、带摩擦盘的主动同步带轮A、带摩擦盘的主动同步带轮B、同步带A、同步带B、从动双同步带轮。当离合器压盘处于中间位置时，此时电机通过电机轴输出的动力仅传递到离合器摩擦盘，处于空挡位置；当离合器压盘与带摩擦盘的主动同步带轮A贴合时，此时动力通过摩擦力传递到带摩擦盘的主动同步带轮A，带摩擦盘的主动同步带轮A通过同步带A传递到从动双摩擦盘，从而输出动力，此时处于高速档位置；当遇到爬坡等需要高扭矩的工况。此时同步移动驱动轮的离合器压盘，使得离合器压盘与带摩擦盘的主动同步带轮B贴合，此时动力通过摩擦力传递到带摩擦盘的主动同步带轮B，带摩擦盘的主动同步带轮B通过同步带B传递到从动双摩擦盘，从而输出动力，此时处于低速档位置，可以提供更大扭矩。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1)  动力切换装置简单可靠，通过离合器压盘与不同的摩擦片贴合来提供不同的档位, 在换挡过程中是通过离合器慢慢贴合，确保换挡过程平稳可靠；

2)  由于有两级档位可供选择，大大降低了对驱动电机本身的要求，降低了成本。在换挡过程中，电机通过电机轴输出的动力经过花键传递到离合器压盘，通过离合器压盘分别与两套不同传动比的同步带传动机构中的主动同步带轮的贴合来实现减速比的变化同时也增大了整个轮边驱传动系统的速度区间和扭矩区间，扩展了使用范围；

3)  同步带传动具有运行平稳、噪声小、传动比恒定等优点。相比于轮边驱动常用的齿轮传动，其具有效率高、无需润滑和密封、成本低、节省轮边空间等突出优点；

4)  同步带本身占用的空间比较小，本套机构虽然多增加了一组传动机构，整体上占用的空间依然得到了有效的控制。