1.本公开属于汽车技术领域，特别涉及一种扭力梁式半独立悬架电驱动后桥总成。
背景技术：2.纯电动车一直被认为是符合未来发展趋势的重要新能源汽车，相比于燃油车，其不但关注乘员和动力总成的设计而且也要考虑整车的动力电池、电驱动后桥等关键零部件的布置，同时又增加了动力电池，整车质心位置向下和向后移动，导致后悬架的负荷增大，基于此，有必要选用承载能力强、具有一定操纵性能的悬架结构形式。
3.多连杆悬架常用于车辆后悬架，具有一定的舒适性与操纵稳定性，但其结构复杂，制造成本高，且占用的空间大不利于纯电动车的动力电池与电驱动系统的布置。专利申请号201911379504.8，名称为“电驱动后桥总成”的发明专利，采用比四连杆悬架更为紧凑的h型控制臂和后上控制臂，降低了悬架的空间占用率，提高了电驱动单元的容置空间。但是，考虑成本和布置空间问题还可以进一步加以改进和优化。
技术实现要素：4.针对以上问题，本发明公开了一种扭力梁式半独立悬架电驱动后桥总成，承载力强、结构紧凑、成本低、垂向高度较低有利于底盘的布置适用于纯电动汽车。
5.所述技术方案如下：
6.本发明公开了一种扭力梁式半独立悬架电驱动后桥总成，
7.所述一种扭力梁式半独立悬架电驱动后桥总成包括扭力梁模块、后悬架模块、后副车架模块、后制动器模块、电驱动模块；
8.所述扭力梁模块包括主梁模块和纵梁模块，所述主梁模块包括主梁，所述的主梁两侧设置有纵梁模块，所述的主梁呈u形具有u型槽，所述u型槽内两端分别设置有通过螺栓固定的套筒，两个所述的套筒之间连接有横向稳定杆；
9.所述纵梁模块包括纵梁、扭力梁轮毂支架，所述的纵梁为之字型，所述纵梁包括前弯管和后弯管，所述前弯管与所述主梁焊接在一起，所述后弯管与扭力梁轮毂支架相连，所述扭力梁轮毂支架与后制动器模块连接；
10.所述后悬架模块包括减振器、螺旋弹簧、弹簧盘，所述减振器与所述纵梁的后弯管铰接，所述螺旋弹簧与所述弹簧盘连接；
11.所述后副车架模块为一体式结构，包括两个平行布置的前横梁和后横梁、一对拱形纵梁、纵梁通孔、加强板、衬套固定套管、电机支座；
12.所述电驱动模块包括两个半轴、电驱动系统、固定支座，所述电驱动系统通过固定支座固定在后副车架上，所述电驱动系统的输出端通过半轴与所述后制动器模块传动连接。
13.在本发明的一种实现方式中，所述主梁与两侧纵梁焊接在一起，并对焊缝进行喷丸处理，且所述主梁模块左右镜像对称设置所述纵梁模块，整体呈h形状。
14.在本发明的又一种实现方式中，所述纵梁为一体式空心结构件，所述纵梁的前弯管前端部设置有套筒，用于安装与车架铰接的衬套。
15.在本发明的又一种实现方式中，所述纵梁的后弯管设置有贯穿弯管截面的螺栓，通过螺栓实现纵梁与减振器的铰接。
16.在本发明的又一种实现方式中，所述主梁与所述纵梁之间设置有弹簧盘，所述弹簧盘一侧与所述主梁相连，相邻一侧与所述纵梁的前弯管相连。
17.在本发明的又一种实现方式中，所述后副车架模块的所述前横梁和所述后横梁形状外扩，使得留有足够的空间布置电驱动系统，所述一对拱形纵梁平行布置且均设有纵梁通孔，所述纵梁通孔直径大于半轴最大截面尺寸，防止纵梁通孔和半轴运动产生干涉。
18.在本发明的又一种实现方式中，所述前横梁、所述后横梁和所述拱形纵梁围成的后副车架主体部分可冲压成型，其中在拱形纵梁上打孔可形成纵梁通孔。所述加强板有四个，所述加强板的一端与所述后副车架焊接相连另一端收拢且与所述衬套固定套管固定连接，所述衬套固定套管有四个。
19.在本发明的又一种实现方式中，所述电驱动系统集成了电机、减速器、差速器、电机控制器。所述减速器和差速器设置于减速器壳体内；所述电机控制器设置在减速器壳体上方，所述减速器为行星齿轮减速器，其结构包括：太阳轮、行星齿轮、行星架和齿圈。
20.所述电驱动系统，其结构如下：
21.所述电机右侧设置有空心输出轴，所述太阳轮通过花键布置在电机空心输出轴上，所述行星齿轮外径表面与所述太阳轮外径表面和齿圈内表面分别相啮合，所述齿圈外表面固定在减速器壳体内，所述行星齿轮被所述行星架固定，且所述行星架右侧与所述差速器壳体固定连接，所述差速器分别设置左输出半轴和右输出半轴，且所述左输出半轴从电机空心输出轴中穿过，右输出半轴由差速器直接带动，且左、右输出半轴与电机空心输出轴在同一轴线上。
22.所述电机控制器设置于所述减速器壳体的上方。
23.在本发明的又一种实现方式中，所述电机支座包括第一电机支座、第二电机支座、第三电机支座，所述第一电机支座和所述第二电机支座固定在所述前横梁上，所述第三电机支座固定在所述后横梁上。
24.在本发明的又一种实现方式中，所述固定支座包括第一固定支座、第二固定支座、第三固定支座，所述第一固定支座固定在所述电机壳体上，所述第二固定支座固定在所述减速器壳体上，所述第三固定支座固定在所述电机和所述减速器壳体交界处。
25.在本发明的又一种实现方式中，所述第一电机支座、所述第二电机支座和所述第三电机支座分别与所述第一固定支座、所述第二固定支座和所述第三固定支座铰接。
26.与现有技术相比，本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
27.1、对于本发明所提供的一种扭力梁式半独立悬架电驱动后桥总成，通过采用扭力梁悬架结合其结构优势，即悬架结构简单、易装配、制造成本低的特点，可大大提高企业的竞争优势。
28.2、采用同轴式电驱动系统，省略复杂的传动结构，凸显传动高效率，缩减了电驱动系统的高度尺寸，具有结构紧凑、体积小、低成本等特点。
29.3、采用扭力梁悬架和同轴式电驱动系统相结合，通过在扭力梁的主梁内设横向稳
定杆，加强了主梁的扭转刚度，保证了车辆在行驶状态下的承载能力和结构稳定性；在空间尺寸上，易获得较大的整车后排及尾部空间，又能节省足够的空间布置电驱动模块和动力电池，适用于电动汽车。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明中的技术方案，下面将对本实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。
31.图1是本发明提供的一种扭力梁式半独立悬架电驱动后桥总成结构示意图；
32.图2是本发明提供的扭力梁模块和后悬架模块结构示意图；
33.图3是本发明提供的后副车架模块结构示意图；
34.图4是本发明提供的电驱动模块俯视图。
35.图5是本发明提供的电驱动系统内部结构示意图
36.图中各符号表示含义如下：
37.1、扭力梁模块；2、后悬架模块；3、后副车架模块；4、后制动器模块；5、电驱动模块；11、主梁模块；111、主梁；112、套筒；113、横向稳定杆；12、纵梁模块；121、纵梁；1211、前弯管；1212、后弯管；1213、套管；1214、螺栓；122、扭力梁轮毂支架；21、减振器；22、螺旋弹簧；23、弹簧盘；31、前横梁；32、后横梁；33、拱形纵梁；34、纵梁通孔；35、加强板；36、衬套固定套管；37、电机支座；371、第一电机支座；372、第二电机支座；373、第三电机支座；51、半轴；52、电驱动系统；521、电机；522、减速器；5220、减速器壳体；523、差速器；524、电机控制器；01、太阳轮；02、行星齿轮；03、行星架；04、齿圈；05、空心输出轴；06、左输出半轴；07、右输出半轴；53、固定支座；531、第一固定支座；532、第二固定支座；533、第三固定支座。
具体实施方式
38.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案作进一步地详细的描述。
39.本发明实施例提供了一种扭力梁式半独立悬架电驱动后桥总成。
40.结合图1，该扭力梁式半独立悬架电驱动后桥总成包括扭力梁模块1、后悬架模块2、后副车架模块3、后制动器模块4、电驱动模块5。
41.结合图1和图2，在本实施例中，所述扭力梁模块1包括主梁模块11和纵梁模块12，所述主梁模块11包括主梁111，所述的主梁111两侧设置有纵梁模块12，所述的主梁111呈u形具有u型槽，所述u型槽内两端分别设置有通过螺栓固定的套筒112，两个所述的套筒112之间连接有横向稳定杆113；
42.所述纵梁模块12包括纵梁121、扭力梁轮毂支架122，所述的纵梁121为之字型，所述纵梁121包括前弯管1211、后弯管1212和套管1213，所述前弯管1211与所述主梁111焊接在一起，所述后弯管1212与扭力梁轮毂支架122相连，所述扭力梁轮毂支架122与后制动器模块4连接；
43.所述后悬架模块2包括减振器21、螺旋弹簧22、弹簧盘23，所述减振器21与所述纵梁121的后弯管1212铰接，所述螺旋弹簧22与所述弹簧盘23连接；
44.结合图3，所述后副车架模块3为一体式结构，包括两个平行布置的前横梁31和后
横梁32、一对拱形纵梁33、纵梁通孔34、加强板35、衬套固定套管36、电机支座37；
45.结合图1和图4，所述电驱动模块5包括两个半轴51、电驱动系统52、固定支座53，所述电驱动系统52通过所述固定支座53固定在所述后副车架3上，所述电驱动系统52的输出端通过半轴51与所述后制动器模块4传动连接。
46.可选地，所述主梁111与两侧纵梁121焊接在一起，并对焊缝进行喷丸处理，且所述主梁模块11左右镜像对称设置所述纵梁模块12，整体呈h形状。
47.在上述实现方式中，主梁为高强度钢，截面呈u形，具有成型工艺简单、不易变形、支撑力好等特点，所述主梁模块11与纵梁模块12整体呈h形状这能有效地提高结构的稳定性，同时在主梁u形槽内设横向稳定杆也能显著增强扭力梁悬架整体的刚度。
48.可选地，所述纵梁121为一体式空心结构件，所述纵梁121的前弯管1211前端部设置有套管1213，用于安装与车架铰接的衬套。
49.在上述实现方式中，所述套管1213内安装有衬套，通过衬套与车架连接实现扭力梁半独立悬架支撑整车底盘的目的。
50.可选地，所述纵梁121的后弯管1212设置有贯穿弯管截面的螺栓1214，通过螺栓1214实现纵梁121与减振器21的铰接。
51.可选地，所述主梁121与所述纵梁121之间设置有弹簧盘23，所述弹簧盘23一侧与所述主梁111相连，相邻一侧与所述纵梁121的前弯管1211相连。
52.在上述实现方式中，减振器21一端与纵梁121连接，另一端可与车架上的减振器支架连接，且所述弹簧盘23与纵梁121和主梁111均有连接，这些不仅达到了扭力梁悬架支撑整车底盘的目的，同时也起到了很好的定位支撑与减震作用。
53.可选地，所述后副车架模块3的所述前横梁31和所述后横梁32形状外扩，使得留有足够的空间布置电驱动系统52，所述一对拱形纵梁33平行布置且均设有纵梁通孔34，所述纵梁通孔34直径大于半轴51最大截面尺寸，防止纵梁通孔34和半轴51运动产生干涉。
54.可选地，所述前横梁31、所述后横梁32和所述拱形纵梁33围成的后副车架主体部分可锻压成型，其中在拱形纵梁上打孔可形成纵梁通孔34。所述加强板35有四个，所述加强板35的一端与所述后副车架焊接相连另一端收拢且与所述衬套固定套管34固定连接，所述衬套固定套管34有四个。
55.在上述实现方式中，通过将电驱动系统52安装在后副车架上并由后副车架模块3的衬套固定套管34与整车车身相连接，在提高整车电驱动后桥结构紧凑性的同时也可供选择性的进行平台化拓展即较方便的匹配不同的电驱动系统来适应不同的车型。
56.结合图5，所述电驱动系统52集成了电机521、减速器522、差速器523、电机控制器524。所述减速器522和差速器523设置于减速器壳体5220内；所述电机控制器524设置在减速器壳体5220上方，所述减速器522为行星齿轮减速器，其结构包括：太阳轮01、行星齿轮02、行星架03和齿圈04。
57.所述电驱动系统，其结构如下：
58.所述电机521右侧设置有空心输出轴05，所述太阳轮01通过花键布置在电机空心输出轴05上，所述行星齿轮02外径表面与所述太阳轮01外径表面和齿圈04内表面分别相啮合，所述齿圈04外表面固定在减速器壳体5220内，所述行星齿轮02被所述行星架03固定，且所述行星架03右侧与所述差速器523壳体固定连接，所述差速器523分别设置左输出半轴06
和右输出半轴07，且所述左输出半轴06从电机空心输出轴05中穿过，右输出半轴07由差速器523直接带动，且左、右输出半轴与电机空心输出轴在同一轴线上。
59.所述电机控制器524设置于所述减速器522壳体的上方。
60.在上述实现方式中，一方面，电机控制器524将电池电能逆变成交流电给电机521提供电源，电机521获取电流进而由空心输出轴05输出动力，动力经太阳轮01传递给行星架03，再由行星架03传递给差速器523，最后差速器523将动力通过左、右输出半轴经万向节装置传递给后制动器模块4。另一方面，电机控制器524也获取电机521的转速信号，并反馈给整车控制中心，控制电机521变频器频率的升降，从而达到加速或者减速的目的。通过将电机521、减速器522、差速器523集成到一起，并采取同轴式布置方式，缩减了电驱动系统52的高度尺寸，提高了传动效率；同时，电机控制器524设置于减速器壳体5220上方，也进一步提高了结构紧凑性，降低了成本。
61.可选地，所述电机支座37包括第一电机支座371、第二电机支座372、第三电机支座373，所述第一电机支座371和所述第二电机支座372固定在所述前横梁上31，所述第三电机支座373固定在所述后横梁上32。
62.可选地，所述固定支座53包括第一固定支座531、第二固定支座532、第三固定支座533，所述第一固定支座531固定在所述电机521壳体上，所述第二固定支座532固定在所述减速器521壳体上，所述第三固定支座533固定在所述电机521和所述减速器523壳体交界处。
63.可选地，所述第一电机支座371、所述第二电机支座372和所述第三电机支座373分别与所述第一固定支座531、所述第二固定支座532和所述第三固定支座533铰接。
64.在上述实现方式中，通过将固定支座53和电机支座37呈三角形布置可以更好的支撑电驱动系统52，也可以改善整车的nvh性能从而提高整车的舒适性。
65.以上所述仅为本发明的可选实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
66.最后应说明的是：在本技术的描述中，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变。
技术特征：1.一种扭力梁式半独立悬架电驱动后桥总成，其特征在于，所述电驱动后桥总成包括扭力梁模块(1)、后悬架模块(2)、后副车架模块(3)、后制动器模块(4)、电驱动模块(5)；所述扭力梁模块(1)包括主梁模块(11)和纵梁模块(12)，所述主梁模块(11)包括主梁(111)，所述的主梁(111)两侧设置有纵梁模块(12)，所述的主梁(111)呈u形具有u型槽，所述u型槽内两端分别设置有通过螺栓固定的套筒(112)，两个所述的套筒(112)之间连接有横向稳定杆(113)；所述纵梁模块(12)包括纵梁(121)、扭力梁轮毂支架(122)，所述的纵梁(121)为之字型，所述纵梁(121)包括前弯管(1211)和后弯管(1212)，所述前弯管(1211)与所述主梁(111)焊接在一起，所述后弯管(1212)与扭力梁轮毂支架(122)相连，所述扭力梁轮毂支架(122)与后制动器模块(4)连接；所述后悬架模块(2)包括减振器(21)、螺旋弹簧(22)、弹簧盘(23)，所述减振器(21)与所述纵梁(121)的后弯管(1212)铰接，所述螺旋弹簧(22)与所述弹簧盘(23)连接；所述后副车架模块(3)为一体式结构，包括两个平行布置的前横梁(31)和后横梁(32)、一对拱形纵梁(33)、纵梁通孔(34)、加强板(35)、衬套固定套管(36)、电机支座(37)；所述电驱动模块(5)包括两个半轴(51)、电驱动系统(52)、固定支座(53)，所述电驱动系统(52)通过固定支座(53)固定在后副车架(3)上，所述电驱动系统(52)的输出端通过半轴(51)与所述后制动器模块(4)传动连接。2.根据权利要求1所述的一种扭力梁式半独立悬架电驱动后桥总成，其特征在于，所述主梁(111)与两侧纵梁(121)焊接在一起，并对焊缝进行喷丸处理，且所述主梁模块(11)左右镜像对称设置所述纵梁模块(12)整体呈h形状。3.根据权利要求1所述的一种扭力梁式半独立悬架电驱动后桥总成，其特征在于，所述纵梁(121)为一体式空心结构件，所述纵梁(121)的前弯管(1211)前端部设置有套筒(1213)，用于安装与车架铰接的衬套。4.根据权利要求1所述的一种扭力梁式半独立悬架电驱动后桥总成，其特征在于，所述纵梁(121)的后弯管(1212)设置有贯穿弯管截面的螺栓(1214)，通过螺栓(1214)实现纵梁(121)与减振器(21)的铰接。5.根据权利要求1所述的一种扭力梁式半独立悬架电驱动后桥总成，其特征在于，所述主梁(111)与所述纵梁(121)之间设置有弹簧盘(23)，所述弹簧盘(23)一侧与所述主梁(111)相连，相邻一侧与所述纵梁(121)的前弯管(1211)相连。6.根据权利要求1所述的一种扭力梁式半独立悬架电驱动后桥总成，其特征在于，所述后副车架模块(3)的所述前横梁(31)和所述后横梁(32)形状外扩，使得留有足够的空间布置电驱动系统(52)，所述一对拱形纵梁(33)平行布置且均设有纵梁通孔(34)，所述纵梁通孔(34)直径大于半轴(51)最大截面尺寸，防止纵梁通孔(34)和半轴(51)运动产生干涉。7.根据权利要求6所述的一种扭力梁式半独立悬架电驱动后桥总成，其特征在于，所述前横梁(31)、所述后横梁(32)和所述拱形纵梁(33)围成的后副车架主体部分可冲压成型，其中在拱形纵梁(33)上打孔可形成纵梁通孔(34)。所述加强板(35)有四个，所述加强板(35)的一端与所述后副车,焊接相连，另一端收拢且与所述衬套固定套管(36)固定连接，所述衬套固定套管(36)有四个。8.根据权利要求1所述的一种扭力梁式半独立悬架电驱动后桥总成，其特征在于，所述
电驱动系统集成了电机(521)、减速器(522)、差速器(523)、电机控制器(524)。所述减速器(522)和差速器(523)设置于减速器壳体(5220)内；所述电机控制器(524)设置在减速器壳体(5220)上方，所述减速器(522)为行星齿轮减速器(522)，其结构包括：太阳轮(01)、行星齿轮(02)、行星架(03)和齿圈(04)。所述电驱动系统(52)，其结构如下：所述电机(521)右侧设置有空心输出轴(05)，所述太阳轮(01)通过花键布置在电机空心输出轴(05)上，所述行星齿轮(02)外径表面与所述太阳轮(01)外径表面和齿圈(04)内表面分别相啮合，所述齿圈(04)外表面固定在减速器壳体(5220)内，所述行星齿轮(02)被所述行星架(03)固定，且所述行星架(03)右侧与所述差速器壳体(5220)固定连接，所述差速器(523)分别设置左输出半轴(06)和右输出半轴(07)，且所述左输出半轴(06)从电机空心输出轴(05)中穿过，右输出半轴(07)由差速器(523)直接带动，且左、右输出半轴与电机空心输出轴(05)在同一轴线上。所述电机控制器(524)设置于所述减速器壳体(5220)的上方。9.根据权利要求1所述的一种扭力梁式半独立悬架电驱动后桥总成，其特征在于，所述电机支座(37)包括第一电机支座(371)、第二电机支座(372)、第三电机支座(373)，所述第一电机支座(371)和所述第二电机支座(372)固定在所述前横梁(31)上，所述第三电机支座(373)固定在所述后横梁(32)上。10.根据权利要求1所述的一种扭力梁式半独立悬架电驱动后桥总成，其特征在于，所述固定支座(53)包括第一固定支座(531)、第二固定支座(532)、第三固定支座(533)，所述第一固定支座(531)固定在所述电机(521)的壳体上，所述第二固定支座(532)固定在所述减速器壳体(5220)上，所述第三固定支座(533)固定在所述电机(521)和所述减速器壳体(5220)交界处。11.根据权利要求9和10所述的一种扭力梁式半独立悬架电驱动后桥总成，其特征在于，所述第一电机支座(371)、所述第二电机支座(372)和所述第三电机支座(373)分别与所述第一固定支座(531)、所述第二固定支座(532)和所述第三固定支座(533)铰接。
技术总结本发明提供了一种扭力梁式半独立悬架电驱动后桥总成，属于汽车技术领域。该总成包括扭力梁模块、后悬架模块、后副车架模块、后制动器模块、电驱动模块。扭力梁模块包括主梁模块和纵梁模块，所述主梁呈U形，具有U形槽，且槽内设置有横向稳定杆；纵梁模块包括纵梁、扭力梁轮毂支架；电驱动模块包括两个半轴、电驱动系统、固定支座，电驱动系统通过固定支座悬置在后副车架上，其输出端通过半轴与后制动器模块传动连接。本发明采用扭力梁悬架类型，在整车纵横向占用空间小，有利于电驱动模块和动力电池的布置；用同轴式电驱动系统为后轮提供动力，结构紧凑，成本低；此布局下整车空间利用率大幅度提升，可适用于电动汽车。可适用于电动汽车。可适用于电动汽车。
技术研发人员：汪选要 孙华双
受保护的技术使用者：安徽理工大学环境友好材料与职业健康研究院（芜湖）
技术研发日：2022.04.06
技术公布日：2022/7/5
