Мехатронный мост электротранспортного средства

Полезная модель относится к области электротранспортных средств и, в частности, к мехатронным мостам электротранспортных средств.
Мехатронные мосты электротранспортных средств имеют сложные конструкции. При проектировании таких мостов наиболее приоритетным является уменьшение габаритов моста из-за ограниченности пространства проектирования и необходимости обеспечения большего компоновочного пространства под электрические накопители энергии.
Известна электрическая ось транспортного средства, включающая электрический двигатель, редукторную часть, распределительный дифференциал и два выходных вала, расположенные соосно с осями колес, связанные с основным редуктором с помощью двух цилиндрических передач (см. патент US9527382B2, МПК B60K17/16; B60K1/02, дата приоритета 29.05.2012г.).
Недостатком данного технического решения является несоосное колесам расположение электродвигателя, что значительно увеличивает габаритные размеры моста, создает повышенную нагрузку на картер моста из-за реактивного момента, создаваемого двигателем, а также наличие большого количества ступеней редуктора, что повышает сложность сборки конструкции, уменьшает общую эффективность и энергоемкость конструкции, что приводит к снижению эффективности работы.
Известен узел моста с электроприводом, включающий в себя электродвигатель, коробку передач, дифференциал, размещенные в едином картере, прикрепленном к картеру моста (см. патент WO2017114423A1, B60B 35/16, BOOB 2310/206, дата приоритета 31.12.2015г.).
Недостатком данного технического решения является несоосное колесам расположение электродвигателя, наличие нескольких промежуточных валов со своими рядами подшипников и зубчатых колес, а также невозможность переключения передачи без разрыва потока мощности, что приводит к существенному снижению эффективности работы транспортного средства.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является уменьшение габаритов мехатронного моста электротранспортного средства за счет интеграции электродвигателя в несущий картер моста и оснащения коробки передач двумя управляющими элементами для переключения передач, взаимодействующими с эпициклами каждого планетарного ряда.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в мехатронном мосту электротранспортного средства, включающем электродвигатель, коробку передач, механизм переключения передач,  межколесный дифференциал, механизм блокировки межколесного дифференциала, согласно заявляемой полезной модели электродвигатель интегрирован в картер моста и двухступенчатая планетарная коробка передач оснащена двумя управляющими элементами для переключения передач, взаимодействующими с эпициклами каждого планетарного ряда.
Совокупность существенных признаков, заключающаяся в том, что «электродвигатель интегрирован в картер моста и двухступенчатая планетарная коробка передач оснащена двумя управляющими элементами для переключения передач, взаимодействующими с эпициклами каждого планетарного ряда» позволяет сделать габариты мехатронного моста более компактными.
В результате поиска по научно-технической и патентной документации аналога, совпадающего со всей совокупностью существенных признаков заявляемого решения, обнаружено не было. Это позволяет предположить, что заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна».
Полезная модель поясняется чертежом, на котором изображена кинематическая схема мехатронного моста электротранспортного средства.
Мехатронный мост электротранспортного средства включает в себя тяговый электродвигатель 1, интегрированный в картер моста и расположенный соосно с колесами электротранспортного средства, через полый вал которого проходит полуось  моста, двухскоростную планетарную коробку 2 передач, включающую в себя первый планетарный ряд коробки передач, состоящий из солнечного колеса 3, являющегося одновременно солнечным колесом второго планетарного ряда и установленные непосредственно на валу электродвигателя 1, водила 4 первого планетарного ряда и эпицикла 5 первого планетарного ряда, второй планетарный ряд коробки 2 передач, состоящий из солнечного колеса 3, водила 6 второго планетарного ряда и эпицикла 7 второго планетарного ряда, соединенного с водилом 4 первого планетарного ряда, управляющий элемент 8 включения первой передачи, расположенный на эпицикле 7 второго планетарного ряда, и управляющий элемент 9 включения второй передачи, расположенный на эпицикле 5 первого планетарного ряда.
Водило 6 второго планетарного ряда является одновременно солнечным колесом планетарного редуктора 10. Эпицикл 11 планетарного редуктора 10 закреплен на картере 12 ведущего моста. Водило 13 планетарного редуктора является одновременно корпусом 14 межколесного дифференциала. Крутящий момент на корпусе 14 межколесного дифференциала разделяется между первой полуосью 15 и второй полуосью 16. На первой полуоси 15 предусмотрен механизм 17 блокировки дифференциала.
Управляющий элемент 8 включения первой передачи и управляющий элемент 9 включения второй передачи представляют собой фрикционные, дисковые или ленточные тормоза, и могут быть приведены в действие с помощью электрического, гидравлического или пневматического приводов.
Расположение элементов управления для включения передач на эпициклах планетарных рядов коробки передач позволяет разместить элементы управления для включения передач в любой части картера мехатронного моста электротранспортного средства, что позволяет в совокупности с интегрированием электродвигателя в картере мехатронного моста сделать его габариты более компактными.
Данная полезная модель разработана в рамках выполнения работ по Соглашению от «7» апреля 2022 г. № 075-11-2022-015 между Министерством науки и высшего образования Российской Федерации и Публичным акционерным обществом «КАМАЗ».