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所属技术领域

本发明属于电动汽车后桥技术领域，尤其涉及一种带无级变速车轮且宽度可 调的电动汽车后桥。

背景技术

目前小型电动汽车驱动技术是直接使用电动机配上减速器驱动车轮，通过调 节驱动电机的电流调节电机转速和扭矩进而改变车速。因为电动汽车启动初始所 需要的扭矩很大，这就要求电动机具有很高的功率。即使提高电机功率，目前的 电机技术还会出现电动汽车启动速度慢的情况，为了实现电动汽车启动快，就需 要在电动汽车上增加变速箱，增加变速箱在一定程度上会大大增加制造成本，那 么在不增加变速箱的情况下如何合理解决这个问题是非常具有意义的。

本发明设计一种带无级变速车轮且宽度可调的电动汽车后桥解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种带无级变速车轮且宽度可调 的电动汽车后桥，它是采用以下技术方案来实现的。

一种带无级变速车轮且宽度可调的电动汽车后桥，其特征在于：它包括无级 变速车轮、车轮驱动电机、车轮驱动电机固定结构、车桥固定板、差速器固定结 构、差速器输出轴固定结构、第一万向节、伸缩轴外套、减震弹簧、第二万向节、 伸缩轴内套、差速器、无级轮驱动轴轴套、减震支撑块、后桥固定盘支撑、后桥 固定盘、后桥传动盘、车轮驱动电机转轴、差速器输出轴、伸缩轴内套导轨、伸 缩轴外套导轨槽、减震固定板、减震外套、减震内套、无级轮驱动轴、减震外套 导轨槽、减震内套限位圆环、限位圆环导轨槽、减震内套限位凸起、减震内套导 轨，其中车轮驱动电机通过车轮驱动电机固定结构固定安装在车桥固定板下侧， 差速器通过差速器固定结构安装在车轮驱动电机固定结构下侧。

上述差速器两侧的传动结构分布完全相同，对于任意一侧的结构，差速器输 出轴通过差速器输出轴固定结构安装在车轮驱动电机固定结构上，伸缩轴外套通 过第一万向节安装在差速器输出轴上，伸缩轴外套内部开有两个相对的伸缩轴外 套导轨槽，伸缩轴内套外缘安装有两个相对的且平行的伸缩轴内套导轨，伸缩轴 内套安装在伸缩轴外套内部，伸缩轴内套导轨与伸缩轴外套导轨槽配合；无级轮 驱动轴通过第二万向节与伸缩轴内套连接，无级轮驱动轴通过轴承安装在无级轮 驱动轴轴套内，减震支撑块安装在无级轮驱动轴轴套上；减震内套一端安装在减 震支撑块上，另一端安装在减震外套内部，减震内套外缘面周向依次交替均匀地 安装有两个减震内套限位凸起和两个减震内套导轨，减震外套内表面开有四个均 匀分布的减震外套导轨槽，四个减震外套导轨槽与两个减震内套限位凸起和两个 减震内套导轨配合；减震内套限位圆环安装在减震外套底端，且开有两个相对的 限位圆环导轨槽，限位圆环导轨槽与减震内套导轨配合；减震固定板安装在减震 外套顶端；减震弹簧一端安装在减震支撑块上侧，另一端安装在减震固定板下侧， 且套于减震外套和减震内套外侧；后桥固定盘通过后桥固定盘支撑安装在无级轮 驱动轴轴套上，后桥传动盘安装在无级轮驱动轴一端；无级变速车轮通过后桥固 定盘和后桥传动盘安装在后桥上。

本发明中减震外套、减震内套、减震弹簧一起起到减震作用，两个万向节能 够保证车轮转轴与差速器输出轴不共线时正常驱动；伸缩轴外套和伸缩轴内套能 够满足后桥车轮在路面影响下上下波动时车轴总长需要发生变化才能安全的需 要，另外，伸缩轴内套和外套有相互重叠的部分，能够调节整个后桥的宽度，后 桥能够在一定范围内使用于宽度不一样的车架上，无需对后桥进行改动；后桥安 装在车架上开始工作时，驱动电机安装在后桥中央，驱动电机驱动差速器通过差 速器输出轴将动力传递出去。当遇到路面不平整时，车轮会受路面凸起影响，车 轮抬高，减震弹簧压缩，后桥驱动轴随着后桥驱动轴轴套沿着减震导轨方向上下 波动，这时后桥驱动轴与差速器输出轴将不会处于同一水平和同一轴线上，在差 速器输出轴和后桥驱动轴之间因为有两个万向节的传动作用，轴线的不重合也不 会影响车轮的正常驱动；车轮遇到地面凸起抬高时，两个车轮之间的直线距离发 生了变化，之间的轴总长需要伸长才能保证车辆的安全防止了侧翻的可能，本发 明通过伸缩轴外套和内套解决了此问题。

上述无级变速车轮包括无级轮固定盘、无级轮内齿环、无级轮固定轴固定板、 无级轮传动盘、无级轮固定架、无级轮轮胎、无级轮转轴、无级轮轮毂支撑、无 级轮轮毂、无级轮承重盘、液力变矩器、无级轮第一传动齿轮、无级轮第二传动 齿轮、无级轮固定轴、独立式双向超越离合器、无级轮驱动齿轮环、嵌入式双向 超越离合器、超越离合器固定环、液力变矩器输入轴、无级轮转轴轴套、液力变 矩器输出轴，其中无级轮轮胎安装在无级轮轮毂外缘面上，无级轮轮毂支撑安装 在无级轮轮毂内侧一端，无级轮轮毂支撑固定在无级轮转轴上，无级轮轮毂内侧 加工有无级轮内齿环；无级轮固定轴固定板安装在无级轮固定盘上，两根无级轮 固定轴上下依次安装在无级轮固定轴固定板上，无级轮第一传动齿轮、无级轮第 二传动齿轮分别通过轴承安装在两根无级轮固定轴上；液力变矩器输入轴安装在 无级轮传动盘上；超越离合器固定环固定安装在液力变矩器输入轴上，且介于液 力变矩器和无级轮传动盘之间，嵌入式双向超越离合器安装在超越离合器固定环 上，无级轮驱动齿轮环安装在嵌入式双向超越离合器上；无级轮驱动齿轮环、无 级轮第一传动齿轮、无级轮第二传动齿轮、无级轮内齿环依次相互啮合；独立式 双向超越离合器安装在液力变矩器输出轴上，无级轮转轴通过轴承安装在无级轮 转轴轴套内，无级轮转轴轴套安装在无级轮承重盘上，无级轮转轴一端与独立式 双向超越离合器输出轴连接；无级轮承重盘通过三根无级轮固定架安装在无级轮 固定盘上。

上述无级轮固定盘通过螺栓固定在后桥固定盘上，上述无级轮传动盘通过螺 栓固定在后桥传动盘上。

作为本技术的进一步改进，上述无级变速车轮还包括无级轮刹车盘，无级轮 刹车盘安装在无级轮转轴上，且一侧固定在无级轮承重盘上，无级轮刹车盘介于 无级轮轮毂支撑和无级轮承重盘之间。

作为本技术的进一步改进，上述无级变速车轮还包括无级轮固定轴轴套，两 个无级轮固定轴轴套安装在无级轮固定轴固定板上，两个无级轮固定轴分别通过 两个无级轮固定轴轴套安装在无级轮固定轴固定板上。设计中增加了无级轮固定 轴轴套，目的是为了增加无级轮固定轴与无级轮固定轴固定板之间的刚性。

作为本技术的进一步改进，上述车桥固定板通过螺栓固定在车架上。

作为本技术的进一步改进，上述减震固定板通过螺栓固定在车架上。

相对于传统的电动汽车后桥技术，本发明中驱动电机依次通过差速器、万向 节、伸缩轴外套、伸缩轴内套、万向节、后桥驱动轴的传动驱动无级变速车轮。 无级变速车轮使用了齿轮传动和液力变矩器传动，能够依靠车轮本身实现后桥驱 动轴和车轮转速的调节，省去了变速箱结构，所以本发明结构简单，又具有变速 功能；另外在传动轴上增加了伸缩轴外套和内套，因为伸缩轴内套和外套有相互 重叠的部分，能够调节整个后桥的宽度，所以本发明的后桥能够在一定范围内使 用于宽度不一样的车架上，无需对后桥进行改动。具有较强的实用效果。

无级变速车轮相对于传统的变速技术，本发明设计的无级变速车轮中动力源 通过无级轮传动盘将动力一方面经过液力变矩器、超越离合器、无级轮转轴传递 到车轮上，此过程因为使用了液力变矩器而能够根据车轮阻力自动调节传动比， 但是让车轮启动的力矩可能达不到；另一方面将动力通过液力变矩器输入轴、超 越离合器固定环、超越离合器、无级轮驱动齿轮环、无级轮第一传动齿轮、无级 轮第二传动齿轮、无级轮内齿环传递到车轮上，此过程动力以恒定的传动比驱动 车轮，传动比的设置能够启动车轮，但是当车轮较快转动时，电机的转速将无法 满足驱动要求；动力源与车轮传动过程中的两个动力传递过程均使用了超越离合 器，所以两个传递过程是不会相互干扰的；本发明中车轮根据机械结构本身的特 点起步时首先利用齿轮传递的过程起步，当起步后，车轮速度增加，液力变矩器 传递途径工作，通过不断改变传动比使车轮能够达到较高的速度。

附图说明

图1是无级轮内侧结构示意图。

图2是无级轮外侧结构示意图。

图3是无级轮内齿环安装示意图。

图4是无级轮轮毂支撑安装示意图。

图5是无级轮内部传动结构示意图1。

图6是无级轮内部传动结构示意图2。

图7是无级轮内部传动结构侧视图。

图8是无级轮承重环安装示意图。

图9是无级轮液力变矩器安装示意图。

图10是无级轮嵌入式超越离合器安装示意图。

图11是无级轮中齿轮啮合关系示意图。

图12是无级轮结构剖视图。

图13是后桥整体结构示意图。

图14是后桥整体结构前视图。

图15是后桥无级变速车轮连接结构示意图。

图16是车轮驱动电机安装示意图。

图17是伸缩轴外套和内套安装示意图。

图18是伸缩轴内套结构示意图。

图19是伸缩轴外套结构示意图。

图20是后桥驱动轴安装示意图。

图21是后桥传动盘安装示意图。

图22是后桥固定盘安装示意图。

图23是后桥固定盘支撑安装示意图。

图24是减震外套结构示意图。

图25是减震内套限位圆环结构示意图。

图26是减震内套限位凸起安装示意图。

图中标号名称：31、无级轮固定盘，32、无级轮内齿环，33、无级轮固定轴 固定板，34、无级轮传动盘，35、无级轮固定架，36、无级轮轮胎，37、无级轮 转轴，38、无级轮轮毂支撑，39、无级轮轮毂，40、无级轮承重盘，41、无级轮 刹车盘，42、液力变矩器，43、无级轮第一传动齿轮，44、无级轮第二传动齿轮， 45、无级轮固定轴，46、无级轮固定轴轴套，47、独立式双向超越离合器，48、 无级轮驱动齿轮环，49、嵌入式双向超越离合器，50、超越离合器固定环，51、 液力变矩器输入轴，52、无级轮转轴轴套，53、液力变矩器输出轴，56、无级变 速车轮，57、车轮驱动电机，58、车轮驱动电机固定结构，59、车桥固定板，60、 差速器固定结构，61、差速器输出轴固定结构，62、第一万向节，63、伸缩轴外 套，64、减震弹簧，65、第二万向节，66、伸缩轴内套，67、差速器，68、无级 轮驱动轴轴套，69、减震支撑块，70、后桥固定盘支撑，71、后桥固定盘，72、 后桥传动盘，73、车轮驱动电机转轴，74、差速器输出轴，75、伸缩轴内套导轨， 76、伸缩轴外套导轨槽，77、减震固定板，78、减震外套，79、减震内套，80、 无级轮驱动轴，82、减震外套导轨槽，83、减震内套限位圆环，84、限位圆环导 轨槽，85、减震内套限位凸起，86、减震内套导轨。

具体实施方式

如图13、14所示，它包括无级变速车轮、车轮驱动电机、车轮驱动电机固 定结构、车桥固定板、差速器固定结构、差速器输出轴固定结构、第一万向节、 伸缩轴外套、减震弹簧、第二万向节、伸缩轴内套、差速器、无级轮驱动轴轴套、 减震支撑块、后桥固定盘支撑、后桥固定盘、后桥传动盘、车轮驱动电机转轴、 差速器输出轴、伸缩轴内套导轨、伸缩轴外套导轨槽、减震固定板、减震外套、 减震内套、无级轮驱动轴、减震外套导轨槽、减震内套限位圆环、限位圆环导轨 槽、减震内套限位凸起、减震内套导轨，其中如图15、16所示，车轮驱动电机 通过车轮驱动电机固定结构固定安装在车桥固定板下侧，差速器通过差速器固定 结构安装在车轮驱动电机固定结构下侧。

如图14所示，上述差速器两侧的传动结构分布完全相同，对于任意一侧的 结构，如图15所示，差速器输出轴通过差速器输出轴固定结构安装在车轮驱动 电机固定结构上，伸缩轴外套通过第一万向节安装在差速器输出轴上，如图17、 18、19所示，伸缩轴外套内部开有两个相对的伸缩轴外套导轨槽，伸缩轴内套 外缘安装有两个相对的且平行的伸缩轴内套导轨，伸缩轴内套安装在伸缩轴外套 内部，伸缩轴内套导轨与伸缩轴外套导轨槽配合；如图17、20所示，无级轮驱 动轴通过第二万向节与伸缩轴内套连接，无级轮驱动轴通过轴承安装在无级轮驱 动轴轴套内，如图22、23所示，减震支撑块安装在无级轮驱动轴轴套上；减震 内套一端安装在减震支撑块上，另一端安装在减震外套内部，如图26所示，减 震内套外缘面周向依次交替均匀地安装有两个减震内套限位凸起和两个减震内 套导轨，如图24、25所示，减震外套内表面开有四个均匀分布的减震外套导轨 槽，四个减震外套导轨槽与两个减震内套限位凸起和两个减震内套导轨配合；如 图25所示，减震内套限位圆环安装在减震外套底端，且开有两个相对的限位圆 环导轨槽，限位圆环导轨槽与减震内套导轨配合；减震固定板安装在减震外套顶 端；如图22所示，减震弹簧一端安装在减震支撑块上侧，另一端安装在减震固 定板下侧，且套于减震外套和减震内套外侧；如图14、15所示，后桥固定盘通 过后桥固定盘支撑安装在无级轮驱动轴轴套上，如图21所示，后桥传动盘安装 在无级轮驱动轴一端；无级变速车轮通过后桥固定盘和后桥传动盘安装在后桥 上。

本发明中减震外套、减震内套、减震弹簧一起起到减震作用，两个万向节能 够保证车轮转轴与差速器输出轴不共线时正常驱动；伸缩轴外套和伸缩轴内套能 够满足后桥车轮在路面影响下上下波动时车轴总长需要发生变化才能安全的需 要，另外，伸缩轴内套和外套有相互重叠的部分，能够调节整个后桥的宽度，后 桥能够在一定范围内使用于宽度不一样的车架上，无需对后桥进行改动；后桥安 装在车架上开始工作时，驱动电机安装在后桥中央，驱动电机驱动差速器通过差 速器输出轴将动力传递出去。当遇到路面不平整时，车轮会受路面凸起影响，车 轮抬高，减震弹簧压缩，后桥驱动轴随着后桥驱动轴轴套沿着减震导轨方向上下 波动，这时后桥驱动轴与差速器输出轴将不会处于同一水平和同一轴线上，在差 速器输出轴和后桥驱动轴之间因为有两个万向节的传动作用，轴线的不重合也不 会影响车轮的正常驱动；车轮遇到地面凸起抬高时，两个车轮之间的直线距离发 生了变化，之间的轴总长需要伸长才能保证车辆的安全防止了侧翻的可能，本发 明通过伸缩轴外套和内套解决了此问题。

如图1、2、5、6、7所示，上述无级变速车轮包括无级轮固定盘、无级轮内 齿环、无级轮固定轴固定板、无级轮传动盘、无级轮固定架、无级轮轮胎、无级 轮转轴、无级轮轮毂支撑、无级轮轮毂、无级轮承重盘、液力变矩器、无级轮第 一传动齿轮、无级轮第二传动齿轮、无级轮固定轴、独立式双向超越离合器、无 级轮驱动齿轮环、嵌入式双向超越离合器、超越离合器固定环、液力变矩器输入 轴、无级轮转轴轴套、液力变矩器输出轴，其中如图3、4所示，无级轮轮胎安 装在无级轮轮毂外缘面上，无级轮轮毂支撑安装在无级轮轮毂内侧一端，无级轮 轮毂支撑固定在无级轮转轴上，无级轮轮毂内侧加工有无级轮内齿环；如图5、 6所示，无级轮固定轴固定板安装在无级轮固定盘上，两根无级轮固定轴上下依 次安装在无级轮固定轴固定板上，无级轮第一传动齿轮、无级轮第二传动齿轮分 别通过轴承安装在两根无级轮固定轴上；如图9、10所示，液力变矩器输入轴安 装在无级轮传动盘上；超越离合器固定环固定安装在液力变矩器输入轴上，且介 于液力变矩器和无级轮传动盘之间，嵌入式双向超越离合器安装在超越离合器固 定环上，无级轮驱动齿轮环安装在嵌入式双向超越离合器上；如图11所示，无 级轮驱动齿轮环、无级轮第一传动齿轮、无级轮第二传动齿轮、无级轮内齿环依 次相互啮合；独立式双向超越离合器安装在液力变矩器输出轴上，无级轮转轴通 过轴承安装在无级轮转轴轴套内，无级轮转轴轴套安装在无级轮承重盘上，无级 轮转轴一端与独立式双向超越离合器输出轴连接；无级轮承重盘通过三根无级轮 固定架安装在无级轮固定盘上。

如图12所示，本发明无级变速车轮中的动力源通过无级轮传动盘将动力一 方面经过液力变矩器、超越离合器、无级轮转轴传递到车轮上，此过程因为使用 了液力变矩器而能够根据车轮阻力自动调节传动比，但是让车轮启动的力矩可能 达不到；另一方面将动力通过液力变矩器输入轴、超越离合器固定环、超越离合 器、无级轮驱动齿轮环、无级轮第一传动齿轮、无级轮第二传动齿轮、无级轮内 齿环传递到车轮上，此过程动力以恒定的传动比驱动车轮，传动比的设置能够启 动车轮，但是当车轮较快转动时，电机的转速将无法满足驱动要求；动力源与车 轮传动过程中的两个动力传递过程均使用了超越离合器，所以两个传递过程是不 会相互干扰的；本发明中车轮根据机械结构本身的特点起步时首先利用齿轮传递 的过程起步，当起步后，车轮速度增加，液力变矩器传递途径工作，通过不断改 变传动比使车轮能够达到较高的速度。

上述无级轮固定盘通过螺栓固定在后桥固定盘上，上述无级轮传动盘通过螺 栓固定在后桥传动盘上。

如图5、7所示，上述无级变速车轮还包括无级轮刹车盘，无级轮刹车盘安 装在无级轮转轴上，且一侧固定在无级轮承重盘上，无级轮刹车盘介于无级轮轮 毂支撑和无级轮承重盘之间。

如图7、8所示，上述无级变速车轮还包括无级轮固定轴轴套，两个无级轮 固定轴轴套安装在无级轮固定轴固定板上，两个无级轮固定轴分别通过两个无级 轮固定轴轴套安装在无级轮固定轴固定板上。设计中增加了无级轮固定轴轴套， 目的是为了增加无级轮固定轴与无级轮固定轴固定板之间的刚性。

上述车桥固定板通过螺栓固定在车架上。

上述减震固定板通过螺栓固定在车架上。

综上所述，本发明中驱动电机依次通过差速器、万向节、伸缩轴外套、伸缩 轴内套、万向节、后桥驱动轴的传动驱动无级变速车轮。无级变速车轮使用了齿 轮传动和液力变矩器传动，能够依靠车轮本身实现后桥驱动轴和车轮转速的调 节，省去了变速箱结构，所以本发明结构简单，又具有变速功能；另外在传动轴 上增加了伸缩轴外套和内套，因为伸缩轴内套和外套有相互重叠的部分，能够调 节整个后桥的宽度，所以本发明的后桥能够在一定范围内使用于宽度不一样的车 架上，无需对后桥进行改动。具有较强的实用效果。