用于电动桥组件的盖部的制作方法

1.本说明总体上涉及附接到电动桥组件的盖板。


背景技术：

2.为了遏制温室气体排放，对电气化车辆的需求正在增加。电动机可能尺寸设计成同时满足扭矩和速度要求，这对某些车辆的某些运行要求来说可能不是最佳选择。例如，可以利用相对较大的电动机来满足扭矩要求，这可能导致电动机尺寸过大而无法用于车辆的诸如在低负荷运行期间的其他运行要求。此外，电动机在某些车辆布置中可能难以进行封装。克服该缺点的一个选择是包括多个较小的电动机。然而，这可能增加封装的复杂性。
3.由于难以将电动机整合到现有车辆结构中的缘故，制造商在车辆电气化方面可能进展缓慢。对现有车辆结构的重新设计可能需要对底盘或其他支持结构修改。这对于包括发动机和构造成驱动车辆的电动机的混合动力汽车可能进一步扩展到车桥组件。因此，需要一种车桥组件，其可以密封到现有的安装布置，并且有利于电动机的油冷却剂，而不需要对电动机、底盘或车辆的其他架构重大重新设计(如果有的话)。
4.在一个示例中，上述问题可以通过一种系统来解决，该系统包括用于头部组件的盖板，其中交叉构件被集成到盖板中，并且构造成附接到车辆框架。以这种方式，可以减少头部组件和车架的重新加工。
5.作为一个示例，盖板密封头部组件。交叉构件与盖板集成地布置，其中该交叉构件沿垂直于电动桥组件的轭轴的方向延伸。交叉构件包括构造成附接到车辆框架导轨的配合特征。通过以这种方式构造盖板和交叉构件，可以很容易地集成整体冷却流路和逆变器，同时节省线缆的成本。该设计可以进一步使盖板能够物理联接到头部组件的现有安装图案，这可能有利于减少复杂的制造实践。通过这样做，可以有利于加强油的冷却。
6.应当理解，提供以上

技术实现要素：
是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着确定所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由所附权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。
附图说明
7.图1示出了电动桥组件的示意性立体图。
8.图2示出了图1中所示的电动桥组件的示意性爆炸视图。
9.图3示出了图1和图2中所示的电动桥组件的示意性截面图。
10.图4示出了电动桥组件的另一个实施例的示意性立体图。
11.图5示出了在其中布置电动桥组件的车辆的示例布置。
12.图1至5按比例示出，然而，如果需要的话，可以使用其它相对尺寸。
具体实施方式
13.下文描述涉及用于电动桥组件的盖部的系统和方法，系统和方法可用于汽车、越野车辆、全地形车辆、建筑和结构应用中。作为非限制性示例，本文所公开的用于电动桥组件的盖部也可用于乘用辆、电动车辆、混合动力车辆、商用车辆、自主车辆、半自主车辆和/或重型车辆的应用中。本文公开的电动桥组件可以是单车桥组件，或者可以构造成串列桥组件和/或三联桥组件的一部分。图1至3示出了电动桥组件的第一示例。图4示出了电动桥组件的第二示例。图5示出了其中使用电动桥组件的示例车辆。
14.图1至5示出了具有各个部件的相对定位的示例构造。如果示出为彼此直接接触或直接联接，则至少在一个示例中，这样的元件可以分别称为直接接触或直接联接。类似地，至少在一个示例中，示出为彼此连续或相邻的元件可以分别是彼此连续或彼此相邻的。作为示例，放置为彼此共面地接触的组件可以称为共面地接触。作为另一示例，在至少一个示例中，定位成彼此间隔开、其间仅具有间隔而没有其它部件的元件可以被如此称呼。作为又一示例，彼此上/下、彼此相对侧或彼此左/右地示出的元件可以相对于彼此如此称呼。此外，如附图中所示，在至少一个示例中，最顶上的元件或元件的位置可称为部件的“顶部”，而最底下的元件或元件的位置可称为部件的“底部”。如本文所使用的，顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以是相对于附图的竖直轴线并且用于描述附图中的元件相对于彼此的定位。这样，在一个示例中，在其它元件上方示出的元件垂直地位于其它元件上方。作为又一个示例，在附图中描绘的元件的形状可以被称为具有如此形状(例如，诸如圆形的、直线的、平面的、弯曲的、圆滑的、倒角的、成角度的等)。此外，在至少一个示例中，示出为彼此相交的元件可以被称为相交元件或彼此相交。更进一步，在一个示例中，示出为在另一个元件内或在另一个元件外的元件可以如此称呼。可以理解的是，称为“基本上相似和/或相同”的一个或多个部件根据制造公差(例如，在1％-5％的偏差内)彼此不同。
15.现在转到图1，其示出了包括电动系统的电动机12在内的电动桥组件10的立体图。在图2和图3中进一步示出了电动系统，在此与图1一并描述。电动桥组件10可以被称为电动桥头部组件和/或电动桥架组件。电动机12可以构造成用于将电力转换为机械动力的机电能量转换器。在一个实施例中，电动机12是中空转子电动机，包括从其延伸的中空转子轴。在一些实施例中，附加地或替代地，电动机12可以不是中空的。
16.电动机12可以通过经由能量储存装置102提供的电力来通电。在一个示例中，能量储存装置102是电池。电动机12可以构造成输出旋转运动和扭矩。在一个实施例中，电动机12可以进一步构造成在制动运行期间用作发电机，其可以将制动力转化为电力(例如，再生制动)。电动机12可以包括各种不同的电动机类型和尺寸。电动机12也可以以各种不同的速度运行，包括单速、双速、三速等。附加地或替代地，电动桥组件10可以包括被布置成靠近电动机12的逆变器151。可以整体地包括逆变器151以降低线缆的成本并且利用电动机12的冷却电路。
17.尽管电动桥组件10被示出为在包括电动机12的机动车中，它也可用于包括输出旋转运动的原动机的其他车辆或设备中。附加地或替代地，电动机12可以用于轻型、中型、重型和/或高性能应用中。
18.电动桥组件10包括车桥壳体14、差速器组件16、差速器壳26、以及一个或多个桥轴壳体18。车桥壳体14可以具有一定的尺寸和形状以接纳和/或保留电动桥组件10的各种部
件。车桥壳体14可构造成将电动桥组件10安装到车辆。车桥壳体14可以包括可经由焊接、紧固件、粘合剂等组装在一起的多个壳体部件。车桥壳体14可以部分地限定中心部分30。
19.中心部分30可以布置成靠近车桥壳体14的中心，并且可以限定被构造成接纳差速器组件16的一部分的腔体。中心轴线99延伸经过差速器组件16的几何中心和中心部分30的中心。两个桥轴壳体18的一部分可以整体地连接到车桥壳体14的相对端。桥轴壳体18中的每一个都可以包括一定尺寸和形状以接纳其中的桥半轴28的至少一部分。桥轴壳体18可以各自具有可围绕桥半轴28延伸的中空构造或管状构造。桥半轴28中的每一个都可以驱动地连接到差速器组件16的端部。
20.如图2所示，桥轴壳体18从中心部分30沿相反方向延伸。在一个示例中桥轴壳体18沿垂直于中心轴线99的方向延伸。中心部分30可以设置成靠近车桥壳体14的中心。中心部分30可限定可接纳差速器组件16的腔体。差速器组件16可以构造成将扭矩传递到车轮组件，并且允许车轮组件以不同的速度旋转。
21.如图1至3所示，旋转能量经过输入轴40提供到车桥组件10。输入轴40可以联接到车辆传动系部件，诸如驱动轴。替代地，输入轴40可以可操作地连接到另一车桥组件的输出。
22.差速器壳26可以支承差速器组件16，并且有利于将差速器组件16安装到车桥壳体14。差速器壳26可以与车桥壳体14协配，以接纳和封闭差速器组件16。
23.电动机12可以与车桥壳体14间隔开，并且可以设置成靠近差速器组件16。电动机12可以电联接到电力源，诸如可提供和/或储存电能的电池和/或电容器。
24.如图2所示，差速器组件16包括固定到输入轴40并且随之转动的第一齿轮组42。在一个实施例中，第一齿轮组42包括一个或多个输入斜齿轮。第一齿轮组42可与第二齿轮组44相互作用以实现双重减速。在一个实施例中，第二齿轮组44包括一个或多个双曲面齿轮。由于第一齿轮组42和第二齿轮组44刚性地连接在输入轴40上，输入斜齿轮和双曲面齿轮可以以相同的速度驱动，以渐增地降低所有齿轮42、44的齿轮比的速度。
25.如图1至3所示，输入轭46可联接到第二齿轮组44。然而，可以理解的，在一些示例中，输入轭46可联接到第一齿轮组42。输入轭46包括轭轴48，轭轴穿过车桥组件10的中心部分30的轭出口50。在一个实施例中，输入轭46可联接到输入轴40，输入轴可联接到扭矩源，诸如变速器或另一车桥组件。结果，输入轭46可以在没有小齿轮的情况下推进车桥组件10。
26.车桥壳体14至少部分地被车桥盖32环绕。车桥盖32可以经由焊接、紧固件、粘合剂、熔接等的一种或多种选择性地并且固定地安装到车桥壳体14。在一个示例中，车桥盖32经由延伸穿过多个孔52的多个螺栓而用螺栓接到车桥壳体14，多个孔布置成与车桥壳体14上的安装组件匹配。在一个实施例中，车桥盖32是盖板，其安装成围绕车桥壳体14的中心部分30。车桥盖32可以由各种材料构成，包括塑料、金属等。
27.轭轴48的一端可以延伸穿过车桥壳体14的中心部分30处的轭出口50，其中，轭出口50可以是一个或多个孔52的中心布置的孔。在一个示例中，一个或多个孔52是对称地布置成围绕车桥盖32。中心轴线99可以进一步穿过轭轴48的中心。
28.在一些实施例中，车桥组件10还包括构造成与电动机12电联通的一个或多个整体逆变器151。这允许在车桥组件10内消除线缆，并且存在整体冷却电路。
29.在一个示例中，车桥盖32包括一组交叉构件，包括第一交叉构件155和第二交叉构
件156。第一交叉构件155可构造成物理联接到第一框架导轨202，而第二交叉构件156可构造成物理联接到车辆框架导轨的第二框架导轨。第一框架导轨202包括第一表面204，第一表面204垂直于第二表面206并且平行于第三表面208，其中第三表面208垂直于第二表面206。在一个示例中，第一框架导轨202包括u形形状。第二框架导轨可以与第一框架导轨202形状相同。
30.第一交叉构件155构造成装配在第一表面204和第三表面208之间。紧固件可以延伸穿过第一表面204的开口212延伸，其中该紧固件进一步延伸穿过第一交叉构件155的开口214。因此，第一交叉构件155可以是不可移动的。
31.第一交叉构件155包括下部部分157，下部部分可以与第二表面206和第三表面208面共用接触。下部部分157的材料可以与第一交叉构件155的材料不同。例如，第一交叉构件155的材料可以硬度大于下部部分157的硬度。附加地或替代地，第一交叉构件155的材料可以与下部部分157的材料相同。
32.下部部分157沿垂直于中心轴线99的方向、平行于第二表面206的方向延伸。第二交叉构件156也可以包括下部部分158，与第一交叉构件155的下部部分157相同。
33.图3示出了图1和图2中所示的电动桥组件10的示意性截面图。。其中，轭部46包括c形形状和/或u形形状。轭部46可以与轴或其他装置接合，以转动两个或多个车轮。
34.现在转到图4，其示出了电动桥组件10的实施例400。这样，先前介绍的部件在该图和后续图中都被类似地编号。实施例400与图1至3的实施例不同可以在于，交叉构件402包括第一部分410和第二部分420。第一部分410和第二部分420沿垂直于电动桥架的中心轴线499的方向从盖板32延伸。
35.在一个示例中，第一部分410和第二部分420的尺寸和形状相同。附加地或替代地，第一部分410和第二部分420可以在尺寸和形状中的一个或多个方面不同。第一部分410包括第一上臂412和第一下臂414。在一个示例中，第一上臂412和第一下臂414包括矩形的形状。然而，也可以使用其它密封垫构造。第一上臂412和第一下臂414可以基本相同。第一上臂412和第一下臂414彼此均匀地间隔开。第二部分420包括第二上臂422和第二下臂424。在一个示例中，第二上臂422和第二下臂424包括矩形形状，并且彼此均匀地间隔开。在一个示例中，第二上臂422和第二下臂424与第一上臂412和第一下臂414基本相同。
36.第一上臂412物理联接到第一上部配合特征430，而第一下臂414物理联接到第一下部配接特征440。第一上部配合特征430包括第一表面432和第二表面434，其中第一表面432垂直于第二表面434。第一表面432包括开口436，而第二表面434包括多个开口438。在一个示例中，开口436和多个开口438可以接纳可与车辆的框架导轨接合的紧固件。第一下部配合特征440包括第一表面442和第二表面444，其中第一表面442垂直于第二表面444。第一表面442包括开口446，而第二表面444包括多个开口448。在一个示例中，开口446和多个开口448可以接纳可与车辆的框架导轨接合的紧固件，其中框架导轨是如第一上部配合特征430的同一个。
37.第二上臂422物理联接到第二上部配合特征450，而第二下臂424物理联接到第二下部配合特征460。第二上部配合特征450包括第一表面452和第二表面454，其中第一表面452垂直于第二表面454。第一表面452包括开口456，而第二表面454包括多个开口458。在一个示例中，开口456和多个开口458可以接纳可与车辆的框架导轨接合的紧固件，其中框架
导轨和与第一上部配合特征430接合的框架导轨不同。下部配合特征460包括第一表面462和第二表面464，其中第一表面462垂直于第二表面464。第一表面462包括开口466，而第二表面464包括多个开口468。在一个示例中，开口46和多个开口468可以接纳可与框架导轨接合的紧固件，其中框架导轨是如第二上部配合特征450的同一个。
38.在一个示例中，第一表面432、442、452和462包括梯形形状。然而，可以理解的，第一表面432、442、452和462可以包括三角形、正方形、长方形、五边形或其他类似的形状，而不偏离本公开的范围。第二表面434、444、454和462可以包括矩形形状。然而，可以理解的，第二表面434、444、454和464可以包括三角形、正方形、长方形、五边形或其他类似的形状，而不偏离本公开的范围。
39.在一个示例中，第二表面相对于它们从其延伸的第一表面是弯曲的。第二表面可以跨越分隔上臂和下臂的空间朝彼此延伸。例如，第二表面434和444朝彼此延伸，使得它们之间的空间小于第一上臂412和第二上臂414之间的空间。
40.如图4的示例所示，第一部分410和第二部分420从盖板32延伸，其中盖板32用螺栓接到电动桥头部组件10。盖板32构造成流体地密封电动桥头部组件10，同时允许从其延伸整体布置的第一部分和第二部分。在一个示例中，盖板32、第一部分410和第二部分420作为一件铸成。然而，在一些示例中，附加地或替代地，第一部分和第二部分可以与盖板32分开铸造。
41.转到图5，其示出了框架502的实施例，电动桥头部组件10安装到该框架。在图5的示例中，框架502是轻型、中型或重型车辆的车架。电动桥头部组件10安装到框架502的第一导轨504和第二导轨506。
42.驱动轴508接纳来自电动桥头部组件10的输出，并且将该输出传输到多个轮组中的一个轮组。更具体地，有第一轮组510、第二轮组520和第三轮组530。驱动轴508可以与轭(例如，图2的轭46)接合，并且响应于来自其的输出而运行。驱动轴508随后可以驱动第二轮组520的车桥，这可能导致车辆的移动。可以理解的，驱动轴508可以联接到第一轮组510或第三轮组530而不是第二轮组520。附加地或替代地，驱动轴508可以构造成直接驱动多个轮组，而不偏离本公开的范围。
43.这样，电动桥包括经由盖板密封的头部组件。盖板包括从其延伸的安装件。安装件构造成与车辆的导轨物理地联接。安装件和盖板的技术效果是加强头部组件的现有构造，同时消除齿圈、差速器壳和差速器轴承。轭以及轭轴将能量从齿轮布置输出到驱动轴，以驱动车辆的车轮。通过这样做，油冷却可以加强，并且动力能力也可以提高。此外，可以利用整体逆变器，这可以降低线缆成本，同时利用预先存在的冷却剂路线。
44.系统的示例包括用于头部组件的盖板，其中交叉构件被集成到盖板中，并且构造成附接到车架。
45.系统的第一示例，进一步包括其中头部组件是电动桥架头部组件。
46.该系统的第二示例，可选地包括第一示例，进一步包括：其中盖板包括开口，轭轴延伸穿过该开口。
47.该系统的第三示例，可选地包括先前的一个或多个示例，进一步包括：其中轭轴联接到驱动桥。
48.该系统的第四示例，可选地包括先前的一个或多个示例，进一步包括：其中，交叉
构件沿垂直于轭轴的中心轴线的方向延伸。
49.电动系统的实施例，包括电动机和电动桥架，其中盖板物理联接到电动桥架的头部组件；以及从盖板延伸的交叉构件，其中交叉构件构造成联接到车架。
50.电动系统的第一示例进一步包括：其中交叉构件包括第一部分和第二部分，其中第一部分和第二部分沿垂直于电动桥架的中心轴线的方向从盖板延伸。
51.该电动系统的第二示例，可选地包括第一示例，进一步包括：其中第一部分和第二部分的尺寸和形状相同。
52.该电动系统的第三示例，可选地包括先前的一个或多个示例，进一步包括：其中第一部分包括第一上臂和第一下臂，其中第一上臂联接到第一上部配合特征，而第一下臂联接到第一下部配合特征。
53.该电动系统的第四示例，可选地包括先前的一个或多个示例，进一步包括：其中第一上部配合特征包括呈梯形形状的第一上表面，其中第一上部配合特征进一步包括沿垂直于第一上表面和电动桥架的中心轴线的方向从第一上表面延伸的第一下表面。
54.该电动系统的第五示例，可选地包括先前的一个或多个示例，进一步包括：其中第一下部配合特征包括呈梯形形状的第二上表面，其中第一下部配合特征进一步包括沿垂直于第二上表面和电动桥架的中心轴线的方向从第二上表面延伸的第二下表面，其中第二下表面朝第一下表面延伸。
55.该电动系统的第六示例，可选地包括先前的一个或多个示例，进一步包括：其中第一间隙布置在第一上臂和第一下臂之间，并且其中第二间隙布置在第一下表面和第二下表面之间，其中第一间隙大于第二间隙。
56.该电动系统的第七示例，可选地包括先前的一个或多个示例，进一步包括：其中第一下表面和第二下表面包括通孔，其中通孔中的每一个都构造成接纳紧固件，其中紧固件将第一下表面和第二下表面物理地联接到车架。
57.该电动系统的第八示例，可选地包括先前的一个或多个示例，进一步包括：其中盖板用螺栓接到头部组件。
58.该电动系统的第九示例，可选地包括先前的一个或多个示例，进一步包括：其中盖板包括用于接纳电动桥架的轭输出的开口。
59.系统示例,包括电动桥系统，该电动桥系统包括:电动机和轭轴；构造成接纳来自电动机的输出的输入斜齿轮组和构造成接纳斜齿轮组输出并且对轭轴提供输入的双曲面齿轮组；物理联接到电动桥系统的头部组件的盖板，其中该盖板包括构造成接纳轭轴的中心开口和轭，并且其中，盖板进一步包括相对于中心开口径向向外间隔的多个开口，其中紧固件延伸穿过该多个开口并且与头部组件接合；以及从盖板延伸并且构造成附接到车辆的第一框架导轨和第二框架导轨的交叉构件，其中该交叉构件包括第一部分和第二部分，其中第一部分朝第一框架导轨延伸，而第二部分朝第二框架导轨延伸。
60.该系统的第一示例进一步包括：其中第一部分包括第一配合特征，而第二部分包括第二配合特征，其中第一配合特征用螺栓接到第一框架导轨，而第二配合特征用螺栓接到第二框架导轨。
61.该系统的第二示例，可选地包括第一示例，进一步包括：其中电动桥系统没有齿圈、差速器壳、差速器轴承和小齿轮，并且其中轭轴连接到驱动桥。
62.该系统的第三示例，可选地包括先前的一个或多个示例，进一步包括，其中盖板密封头部组件。
63.该系统的第四示例，可选地包括先前的一个或多个示例，进一步包括，其中交叉构件与盖板成整体。
64.可以理解的，本文公开的构造和例程本质上是示例性的，并且这些具体实施例不应被认为是限制性的，因为可以进行多种变化。本公开的主题包括本文公开的各种系统和构造以及其他特征、功能和/或特性的所有新颖且非显而易见的组合和子组合。
65.如本文所使用的，除非另外指明，否则术语“大约”解释为表示该范围的正负百分之五。
66.所附权利要求特别指出了被认为是新颖且非显而易见的某些组合和子组合。这些权利要求可能涉及“一个”元件或“第一”元件或其等同物。应当将这样的权利要求理解为包括一个或多个这样的元件的结合，既不需要也不排除两个或多个这样的元件。在本技术或相关申请中，可以通过修改本权利要求或通过提出新权利要求来主张所公开的特征、功能、元件和/或特性的其他组合和子组合。这样的权利要求，无论是在范围上与原始权利要求相比更宽、更窄、相同或不同，都被认为包括在本公开的主题范围内。