技术领域
[0001] 本
发明涉及车辆领域，并且尤其涉及其中至少一个桥是电驱动的混合动
力或
电动车辆。本发明还涉及一种模块化电驱动桥(modular electric drive axle)，其包括电驱动模块和
差速器模块，其中，差速器模块可以取决于驱动桥被
指定用于的车辆的需求而被更换。
背景技术
[0002] 在过去十年期间用于车辆的新的推进技术已经得到发展，其中传统的内燃
发动机被可替代的驱动源(例如
电动机)支持或者甚至被替换，对于驱动源的布置给出了新的可能性和需求。特别是在设置有两个不同推进装置的混合动力车辆中存在空间不足。例如在具有内燃发动机和电动机的混合动力车辆中，除了传统的内燃发动机之外还必须同时配备有例如电动机和
电池。所得的是充满辅助系统(例如导航设施、主动安全设备等等)的现代车辆，由此除了重量和
燃料消耗之外，填充空间也成为一个非常重要的问题。车辆中的高填充
密度给予乘客和/或行李舱更多的空间和较低的重量并且给予更低的燃料消耗，由此减少车辆环境压力。
[0003] 此外，客户有不同的需求，由此必须为每个车辆提供广泛的定制可能性以便满足各种需求。
发明内容
[0004] 本公开的一个目的是提供一种车辆和一种用于车辆的电驱动桥，该电驱动桥允许高填充密度和高定制可能性。
[0005] 车辆的驱动桥通常设置有差速器以便在第一和第二
驱动轴之间分配驱动力。
[0006] 仅设置有一个驱动源的车辆的电驱动桥也必须设置有差速
齿轮以便允许左右驱动轴以不同的速度旋转。由于电驱动桥需要驱动源，可能有
减速齿轮和差速齿轮被添加到桥，因此带有电驱动桥的车辆的填充空间变得至关重要。还可能期望诸如
扭矩矢量化和/或多模式和/或阶梯齿轮的附加特征。
[0007] 因此，本公开提出了一种具有两个模块的电驱动桥，其根据客户的需求自由地组合。
[0008] 电驱动桥包括轴向对齐的左右驱动轴、电驱动模块以及差速器模块，其中电驱动模块包括电动机和
行星齿轮组，其中电动机和行星齿轮组都围绕驱动轴同轴布置，[0009] 其中电驱动模块的输出装置被连接到差速器模块的输入装置，其中所述输入装置被设置成或者能设置成与左右驱动轴驱动连接，使得由电驱动模块产生的驱动力能被传递到第一和/或第二驱动轴，
[0010] 其中所述电驱动桥包括在输出装置和输入装置之间的联接器，其中所述联接器被布置成允许输出装置和输入装置在轴向方向上滑动到接合。
[0011] 示例性电驱动桥的一个示例性效果是差速器模块能被容易地更换以便满足对于电驱动桥的客户规格。利用一个指定的电驱动模块，通过改变差速器模块能实现电驱动桥的不同特性。通过给差速器模块提供期望的特性，例如紧凑性、附加驱动模式、扭矩矢量化和/或附加减速齿轮，能满足客户的不同需求。
[0012] 如果期望驱动桥的镜像布局，则第一和第二驱动轴对应于驱动桥的左右驱动轴或相应的右和左驱动轴。
[0013] 行星齿轮组包括太阳齿轮、具有行星齿轮的
行星架以及齿圈，其中太阳齿轮是连接到电驱动源的输入部分，齿圈是固定连接的静止部分(即齿圈是静止的)并且行星架是输出部分。
[0014] 行星齿轮组能是普通行星齿轮组或具有复合行星齿轮的复合行星齿轮组。例如，每个复合行星齿轮能是一对刚性连接且纵向布置的不同半径的齿轮，其中两个齿轮中的一个
啮合中心
定位的太阳齿轮而另一个啮合
外齿圈。行星通常被布置成使得它们能在行星架上旋转。
[0015] 电驱动模块的输出装置能是齿轮、轴或行星架或者连接到行星齿轮组的输出部分的任何其它合适的部分。差速器模块的输入装置能是齿轮或轴或者连接到行星齿轮组的输入部分(太阳齿轮)以及由此差速器模块的输入部分的任何其它合适的部分。
[0016] 所述联接器包括布置在电驱动模块的输出装置上的第一联接器部分和布置在差速器模块的输入装置上的第二联接器部分。合适的联接器类型是
花键联接器。
[0017] 在电驱动桥的一个示例性版本中，电驱动模块和差速器模块设置有独立的壳体并且在电驱动模块输出装置和/或差速器模块输入装置与所述壳体之一之间设置
密封件，使得每个壳体是独立的密封容积。
[0018] 密封件的示例性
位置在差速器模块壳体和差速器模块
输入轴之间以及在驱动轴和差速器模块输入轴之间。以及在电驱动模块输出装置和电驱动模块的壳体之间及驱动轴和电驱动模块
输出轴之间。
[0019] 提供电驱动模块和差速器模块的密封件和壳体使得电驱动模块和差速器模块变成独立的密封容积的示例性效果是每个容积能单独地填充有
润滑剂，例如油或油脂或不同
质量的油和油脂，而不同的润滑剂能用于两个独立的容积。
[0020] 在一个示例性电驱动桥中，电驱动模块的壳体在其
输出侧设置有附接凸缘并且差速器模块的壳体在其
输入侧设置有附接凸缘，由此所述附接凸缘朝向彼此固定地布置。
[0021] 附接凸缘的一个示例性效果是两个模块能容易地彼此附接。
[0022] 在一个示例性电驱动桥中，联接器设置在电驱动模块的壳体内部。
[0023] 在另一示例性电驱动桥中，联接器被轴向设置在两个密封件之间，其中第一密封件在输出装置和电驱动模块的壳体之间密封并且第二密封件在输入装置和差速器模块的壳体之间密封。
[0024] 在分别抵靠电驱动模块和差速器模块的壳体密封的两个密封件之间提供联接器的示例性效果是该联接器被布置在由两个壳体构成的两个密封容积的外部。由此在电驱动模块和差速器模块已经彼此附接之前，两个模块都能填充有它们相应的润滑剂。
[0025] 在一个示例性电驱动桥中，联接器是花键联接器。
[0026] 在一个示例性电驱动桥中，差速器模块包括具有
锥齿轮的标准差速器，其中差速齿轮的输入齿轮被连接到差速器模块的输入装置。
[0027] 在一个示例性电驱动桥中，差速器模块包括双
离合器差速器，其中第一离合器连接到第一驱动轴并且第二离合器连接到第二驱动轴。每个离合器可以被单独控制。在差速器模块中提供
双离合器差速器的一个示例性效果是其允许电驱动桥的扭矩矢量化。
[0028] 在一个示例性电驱动桥中，差速器模块包括行星差速器。在差速器模块中提供行星差速器的一个示例性效果是行星差速器非常紧凑，由此可获得用于附加行星齿轮的空间。具有带有行星差速器的差速器模块的电驱动桥能提供更高的齿轮减速和/或附加驱动模式，而无需增加电驱动桥的轴向和径向空间消耗。
[0029] 在一个示例性电驱动桥中，差速器模块还包括附加行星齿轮组，其中在附加行星齿轮组中，太阳齿轮连接到差速器模块的输入装置并且齿圈经由可选择的
单向离合器连接到壳体而行星架连接到行星差速器的行星架。提供具有根据上述的行星齿轮组的差速器模块的一个示例性效果是其提供了两种驱动模式：第一驱动模式和第二自由轮模式，在第二自由轮模式中电驱动源与驱动轴断开连接。在一个示例性驱动桥中，差速器模块包括布置成具有不同齿轮速度的附加行星齿轮组。
[0030] 本公开还涉及一种设置有根据本公开的电驱动桥的示例性车辆。
[0031] 本公开还涉及一种组装电驱动桥的方法，其中电驱动模块被组装在第一驱动轴上并且差速器模块被组装在第二驱动轴上，由此使差速器模块的输入装置与电驱动模块的输出装置相接合，使所述输入装置和输出装置在轴向方向上一起滑动使得联接器被接合并且使附接凸缘彼此紧固。
附图说明
[0032] 图1公开了车辆的示意图。
[0033] 图2公开了示例性电驱动桥的示意图。
[0034] 图3公开了示例性电驱动桥的示意图。
[0035] 图4公开了示例性电驱动桥的示意图。
[0036] 图5公开了示例性电驱动桥的示意图。
具体实施方式
[0037] 在下文中将结合附图描述本公开的各种方面以说明而非限制本公开，其中相同的标号表示相同的元件，并且所描述的各方面的变型不限于特别示出的各
实施例，而是可应用于本公开的其它变型。所有附图都是示意性的。
[0038] 图1公开了可以设置有电驱动桥100的车辆1的示意图。在图2中公开了示例性电驱动桥100，电驱动桥100包括用于连接到车辆1的左右
驱动轮2的第一和第二驱动轴10、20。电驱动桥100包括电驱动模块110和差速器模块150。在图2中的示例性驱动桥100中，电驱动模块110和差速器模块150在附接凸缘142、172处彼此附接，附接凸缘142、172用附接装置173
螺栓连接在一起。附接装置173可以例如是螺栓、螺钉、夹紧装置、贴合或压配件或者任何其它合适的附接装置。
[0039] 图3-5公开了三个不同的示例性电驱动桥100。图3-5中公开的
轴承143和密封件141都是象征性公开的。轴承143和密封件141被设置在示例性的而非限制性的位置处。非限制性的示例性普通轴承类型是不同的
滚珠轴承、
滚动轴承和
滑动轴承。轴承143还可以设置有与密封件141相组合的密封件或者设置有作为密封件141的替代物的密封件。
[0040] 图3公开了电驱动桥100的更详细的视图，其中电驱动模块110在图的右边并且差速器模块150在图的左边。差速器模块150中的差速器151在图3中仅被象征性地公开。
[0041] 在图2-5中公开的示例性电驱动桥100中，差速器模块150和电驱动模块110被设置为与两个轴向对齐的驱动轴10、20同轴。
[0042] 图3-5中公开的电驱动模块110包括电动机/发
电机111(下文仅称为电动机)、行星齿轮组120以及壳体140。
[0043] 壳体140能被设置成将电动机111和行星齿轮组120二者都保持在一个壳体140中或者能被分成一起形成壳体140的单独壳体部件。电驱动模块110设置有密封件141、141_1，密封件141、141_1在壳体140与从壳体140延伸出的旋
转轴10、114、152之间密封使得壳体140形成封闭容积。由此壳体140能填充有润滑剂(例如油或油脂)以便润滑壳体140中的旋转部分。
[0044] 电动机111包括
转子112和
定子113，由此定子113优选地被连接到定子壳体140。转子112包括转子轴114，该转子轴114与行星齿轮组120的太阳齿轮121直接连接。
[0045] 行星齿轮组120包括太阳齿轮121、带有行星齿轮123、124的行星架122以及齿圈125。在图3-5中公开的示例性电驱动模块110中，行星齿轮组120是具有复合行星齿轮123、
124的复合行星齿轮组。复合行星齿轮包括一对第一和第二行星齿轮123、124，第一和第二行星齿轮123、124在它们的轴向方向上刚性连接并且被布置在行星架122上使得它们可以在行星架122上旋转。第一行星齿轮123与太阳齿轮121啮合并且第二行星齿轮124与齿圈
125啮合。第一和第二行星齿轮123、124具有不同的半径，由此可以在较小的空间中实现具有较高齿轮比的行星齿轮组。电驱动模块110能例如设置有具有一组普通的行星齿轮的行星齿轮组120和/或取决于电驱动模块110的要求的另一合适的行星齿轮组。
[0046] 电动机111能在电驱动模块110中与行星齿轮组120密封隔离，以便为行星齿轮组120创造密封的寿命环境。在密封的寿命环境中，行星齿轮组120的寿命周期所需的所有润滑剂已经在电驱动模块110的制造时提供。
[0047] 行星架122是输出部分130并且直接或间接连接到差速器模块150的输入部分160。
[0048] 差速器模块150至少包括差速器151(在图3中仅被象征性地公开)，其具有输入部分160。差速器151将驱动力从输入部分160分配到第一和第二驱动轴10、20。差速器模块150的差速器151被设置在静止壳体170中，该静止壳体170连接到电驱动模块110的壳体140。差速器模块150设置有密封件141、141_1，密封件141、141_1在壳体170与从壳体170延伸出的
旋转轴20、114、152之间密封使得壳体170形成密封容积。由此壳体170可以填充有润滑剂(例如油或油脂)以便润滑壳体170中的旋转部分。
[0049] 电驱动模块110和差速器模块150之间的
接口包括相应壳体140、170的附接凸缘142、172以及电驱动模块110的输出部分130与差速器模块150的输入部分160之间的联接器
131。
[0050] 在图3-5中，联接器131被放置在行星架130和差速器模块150的输入轴152之间，在行星架130的正后方。由此，联接器131被布置在电驱动模块110的壳体140内部。行星架130成为输出部分131并且输入轴152是输入部分16。
[0051] 在图3中，在图中画出了虚线框135。虚线框135示出了联接器131的通常合适的位置，即联接器131能但禁止被设置在行星架122与差速器模块150的输入部分160之间的接口中。虚线框135内的一个示例性的不同位置在密封相应模块110、150的密封件141_1之间，使得联接器131被放置在相应密封空间的外部。由此相应的模块110、150在它们彼此附接之前能被密封并且可选地填充有润滑剂。
[0052] 当电驱动模块110和差速器模块150接合时，相应壳体140、170的附接凸缘142、172面向彼此并且通过附接装置173彼此附接。所述附接装置173可以是螺钉、螺栓、夹紧装置或任何其它合适的附接装置。
[0053] 图4公开了示例性驱动桥100，其具有包括双离合器180作为差速器的差速器模块150。双离合器180包括连接到第一驱动轴10的第一离合器181和连接到第二驱动轴20的第二离合器182。通过在电驱动桥100中提供双离合器180作为差速器，能通过对两个离合器
181、182的单独控制实现扭矩矢量化。
[0054] 图5公开了示例性驱动桥100，其具有包括行星差速器200和附加行星齿轮组250的差速器模块150。行星差速器200包括布置在第一和第二驱动轴10、11上的第一和第二
太阳轮211、221。第一和第二太阳轮211、221与第一和第二行星齿轮213、223啮合，第一和第二行星齿轮213、223布置在公共行星架202上使得它们能在其上旋转。行星架202用作至差速器200的输入部分。在图5中公开的示例性驱动桥100中，差速器200的行星架202也与附加行星齿轮组250的行星架252共用。
[0055] 附加行星齿轮组250包括连接到差速器模块150的输入轴152的太阳轮251、与差速器200的行星架共用的行星架252、布置在行星架252上的行星齿轮253、以及齿圈255。齿圈255通过自由轮253连接到壳体170，自由轮253能被控制为
锁定或打开。
[0056] 在其锁定位置，自由轮253将齿圈255锁定到静止壳体170。在其打开位置，自由轮253使齿圈255独立于静止壳体170转动。自由轮256的示例性效果是电动机111能与驱动轴
10、20断开连接。在车辆应用中，这可以例如被用于在更高的速度处将电动机111断开连接。
[0057] 行星差速器200的示例性效果是其是轴向紧凑的，这能用于将附加减速齿轮添加到电驱动桥100。在图5中公开的示例性电驱动桥100中，额外的空间用于使附加行星齿轮组250与自由轮256相结合。
[0058] 取决于车辆中可获得的填充空间，电驱动桥100被指定用于差速器的不同组合并且行星齿轮能根据客户的需求设置在差速器模块150和/或电驱动模块110中。然而，模块110、150总是设置有联接器130，该联接器130允许电驱动模块110与差速器模块150的轴向滑动接合。示例性联接器130是花键联接器。独立于用作标准构造的电驱动模块110的构造，例如图3-5中公开的构造，电驱动模块110能容易地配合有满足客户需求的差速器模块150。
能选择差速器模块150以满足填充空间、扭矩矢量化、附加减速比、电动机断开连接能力和/或附加齿轮级的需求。
[0059] 在图3-5中公开了示例性电驱动桥。在不脱离本公开的范围的情况下，可以改变诸如行星齿轮、齿轮比、自由轮和可变齿轮的类型的各特征。
[0060] 附图标记
[0061] 1.车辆 130.输出部分
[0062] 2.轮 131.联接器
[0063] 10.第一驱动轴 132.联接区域
[0064] 20.第二驱动轴 140.壳体
[0065] 100.电驱动桥 141.密封件
[0066] 110.电驱动模块 141_1.密封件
[0067] 111.电动机 142.附接凸缘
[0068] 112.转子 143.轴承
[0069] 113.定子 150.差速器模块
[0070] 114.转子轴 151.通用差速器
[0071] 120.行星齿轮组 152.输入轴
[0072] 121.太阳齿轮 160.输入部分
[0073] 122.行星架 170.壳体
[0074] 123.行星齿轮 172.附接凸缘
[0075] 124.行星齿轮 173.附接装置
[0076] 125.齿圈 180.双离合器差速器
[0077] 181.第一离合器 251.太阳齿轮
[0078] 182.第二离合器 252.行星架
[0079] 200.行星差速器 253.行星齿轮
[0080] 202.行星架 255.齿圈
[0081] 250.行星齿轮组 256.自由轮
