Lucid motors主动铁芯电机的可拆卸差动器专利介绍

差动器专利封面图

背景

Lucid Air前驱电机实车布置图

Lucid Air电驱总成渲染图

Lucid Air三合一爆炸图

摘要

差动器主结构示意图

Lucid Air后驱双电机系统

对具体实施例的描述

图1提供了动力系统总成100的横截面图，该总成101包含在空心转子轴103中，其中差动齿轮组件101是根据本发明设计的。利用主动芯结构，动力总成100使行星总成105、差异齿轮总成101和行星总成107同轴对齐，从而产生相对短宽度109的动力总成，其中在两个恒速(即CV)接头壳体构件的底表面111之间测量宽度109。

虽然本发明不要求，但在图示的组件中，空心转子轴103直接连接到转子叠层堆栈，从而实现适合于在电动汽车(EV)中使用的高速电动机比例配置。在所示的实施例中，层叠堆由四个层叠包层113A-113D组成。应当理解，本发明并不要求这种层叠堆栈配置。周围转子叠层层为定子115。在此视图中可见的是从定子的两端延伸的定子绕组117。

如下面详细描述的，本发明提供了被配置为安装在电机的转子内的可拆卸差动齿轮组件101。输出驱动轴119使用齿轮121连接到差速器组件101。

图2提供了安装在转子轴103内的不同齿轮组件101的详细横剖面图。图3提供了图2图4和图5中所示的组件的透视截面图，分别提供了齿轮组件101的一部分的特殊前后视图，这些视图仅显示了两个齿轮和三个径向销。图6是在图5中所示的组件的横截面图。请注意，图6所示的截面图与图2所示的截面图正交。图7提供了所有四个齿轮都到位且所有四个径向销都被拆除的组件101的透视截面图。

组件101的主要部件是一个中空的十字构件601，在图6和7中能最清晰的看到。横梁601的中心主体包括一个通孔603。优选地通孔603为圆柱形，并且更优选地通孔603为圆柱形并且与转子轴201同轴，如图所示。在优选实施例中，具有与通孔603的互补形状的插塞203被配置为适合在横梁601的通孔603内，优选插塞203包括通孔205。通孔205优选与转子轴201以及插头203的圆柱轴同轴，允许流体容易地从差速器组件的一侧流动到另一侧，例如在输出驱动轴119之间。通常，可适应的齿轮油通过通孔205，该油润滑差速器总成以及动力总成内的其他部件。

从横梁601的本体向外延伸的是多个中空延伸部件207。每个中空延伸部207内的通孔605延伸到横梁601的中心孔603中，并与之流体连通。选择每个横梁的扩展207的长度607，以确保横梁601在差分集成期间能够不受阻碍地滑入空心转子103中。在优选实施例中，有四个围绕交叉构件601的主体均匀间隔的交叉构件延伸部件207。然而，应该理解由发明者所设想的其他配置。例如，该组件可以利用三个围绕交叉构件601的本体均匀间隔的中空延伸部207。类似地，组件可以利用不均匀的间距，例如间距为89度、91度、89度、91度和91度的四种中空延伸部207。

在将横梁安装到转子轴103中之前，齿轮209和齿轮轴承617被安装在每个横梁延伸部件207上。最好是齿轮209在尺寸、形状和齿数上都是相同的。如图所示，齿轮209被选择为在相邻齿轮之间有一个空间609，从而确保齿轮在操作期间不相互干扰。在优选实施例中，在齿轮装配之后的每个横梁延伸部207的末端放置一个垫圈（例如，摩擦垫圈）611。从每个横梁延伸部207的端面延伸的片613安装在垫圈611的互补开口614内，从而防止垫圈611旋转。在至少一个实施例中，弹簧构件211(例如，斜角弹簧或衬套)被放置在每个齿轮209和横梁601的对应面616之间。

四个销213将差动器组件固定在空心转子轴103的内部。如图所示，销213适合在横梁延伸部件207内，在横梁和转子中相应的通孔215之间延伸。因此，横梁组件被锁定在转子内。优选地，每个销213的端部615呈锥形，从而简化了装配和拆卸过程。

可以理解，有多种方法可以将差速器组件插入到转子中，然后将其锁定到位。在一种方法中，在将齿轮209和轴承617安装到交叉构件延伸207上（有或没有弹簧构件211，取决于配置比例）之后，销213被放置在交叉构件延伸207内。然后，安装垫圈611。在可装配的这个阶段，插塞203不位于横梁孔603内，从而允许销213完全插入构件601中。当完全插入时，销213的端部不超出延伸部207的端面。在这种状态下，差速器组件可以被 插入到空心转子轴103中。一旦差速器组件插入转子103，销213与转子中相应的通孔215对齐。一旦对准，销213被向外推到转子通孔215中。专用工具可以插入横梁通孔603中，使销213被向外推到相应的转子通孔215中。示例性工具呈圆柱形，前端呈锥形，配置为向外轻轻推动销。交替地，插头203可用于迫使销向外进入转子通孔215。销213可以在转子通孔215内进行摩擦配合。或者，优选地，一旦销213完全插入通孔215，插塞203插入横梁通孔603，从而将销213锁定到位。如果叠层堆栈或其他组件已经安装在转子轴上，则这是首选的装配技术。

在组装差动器-转子组件的替代方法中，在将弹簧构件211（如果使用）、齿轮209、轴承617和垫圈611安装到横梁延伸部207上后，横梁601位于转子轴103内。在装配的这个阶段，销213尚未被 插入到横梁中。优选地，插塞203已经插入横梁通孔603中，尽管在销被正确地定位在横梁内后，它也可以插入通孔603中。一旦交叉构件601正确地定位在转子中，使得延伸延伸孔605与转子延伸孔215对齐，销213就被推动穿过转子延伸孔215并进入交叉构件延伸部207中。如前所述，如果插头203之前没有插入横梁通过孔603，优选在装配过程中在此时插入。一旦销被正确定位，叠层堆或其他组件被安装在转子轴上，从而防止销掉出组件。

虽然不需要，但在本发明的至少一个实施例中，每个销213的端部615包括如图2和3所示的小孔217。孔径217允许使用工具容易地将销收回到横梁601中，而无需去除叠层或其他组件。从转子中开始。因此，如果差速器组件需要维护，它可以从转子上拆卸，而不完全拆卸转子组件。