CN104816623B - 一种油电混合动力车的驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油电混合动力车的驱动装置。它包括电动机和发动机，电动机和发动机的输出轴与第一差速器的左半轴、右半轴固连，在第一差速器的左半轴、右半轴上分别设有单向轴承，第一差速器齿轮架上的从动齿轮与变速装置相连。本发明结构设计合理，使用方便，力传递效率高，能量损失小，动力切换快速、便捷，切换噪音小，体积小，成本低。

Description

一种油电混合动力车的驱动装置

技术领域

本发明涉及一种油电混合动力车的驱动装置。

背景技术

当今世界人类面临着能源匮乏和环境恶化两大挑战，传统汽车日益受到石油危机的严重困扰，节能环保逐渐成为汽车行业的发展主题。电动汽车以节能环保等性能突出，而使其逐渐取代传统汽车成为重要的交通工具。就目前而言，电动车基本分为纯电动车和混合动力电动车。

纯电动车具有如下缺点：1、其蓄电池的容量有限，续行时程比较短，充电时间比较长；2、扭矩小，爬坡能力较弱；3、在行驶过程中，电池部分如出现异常或没电都会导致电动车无法工作；4、蓄电池单一电源供电，造成蓄电池使用时经常长时间连续放电，对蓄电池的使用寿命有很大影响。

混合动力电动车虽然解决了纯电动车的缺点，但是自身也具有许多不足之处：1、力传递效率较低，能量损耗较大；2、动力切换比较麻烦，切换动力时需要通过操纵机构控制齿轮的拔出和啮合，噪音大，切换速度较慢，操作不当易造成齿轮的磨损；3、体积大，成本高。

发明内容

本发明提供了一种油电混合动力车的驱动装置，它结构设计合理，使用方便，力传递效率高，能量损失小，动力切换快速、便捷，切换噪音小，体积小，成本低，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：它包括电动机和发动机，电动机和发动机的输出轴与第一差速器的左半轴、右半轴固连，在第一差速器的左半轴、右半轴上分别设有单向轴承，第一差速器齿轮架上的从动齿轮与变速装置相连。

变速装置包括传动轴，在传动轴的一端设有第一锥齿轮，第一锥齿轮与第一差速器上的从动齿轮相啮合，在传动轴的另一端设有第二锥齿轮，在传动轴的一端设有与其相垂直的转轴，在转轴上活动连接相对设置的倒档齿轮和前进档齿轮，倒档齿轮和前进档齿轮均与第二锥齿轮相啮合，在倒档齿轮和前进档齿轮相对的端部分别设有倒档内齿和前进档内齿，在转轴上位于倒档内齿和前进档内齿之间的部分为花键轴部，在花键轴部上设有与其滑动连接的内齿结合齿，内齿结合齿与倒档内齿、前进档内齿相配合，在内齿结合齿的中部设有拨叉，在前进档齿轮外侧的转轴上设有传动齿轮，传动齿轮与第二差速器齿轮架上的从动齿轮相连。

第二差速器的左半轴、右半轴与左车轮、右车轮相连。

传动齿轮为斜齿轮。

第一差速器齿轮架上的从动齿轮为盆齿。

第二差速器齿轮架上的从动齿轮为盆齿。

在转轴的两端分别设有第一轴承。

在第二差速器的左半轴、右半轴上分别设有第二轴承。

本发明采用上述方案，具有以下优点：

1、本发明采用逆向利用差速器的原理，将电动机、发动机输出轴输出的力矩通过第一差速器的左半轴、右半轴传入第一差速器，第一差速器将电动机、发动机的输出力矩耦合，再通过第一差速器齿轮架上的从动齿轮传递给变速装置。在这个过程中，电动机、发动机能够以不同的转速工作，保证了电动机、发动机工作时的稳定性，并且力传递效率高，能量损失小。

在第一差速器将电动机、发动机输出力矩耦合的过程中，为了防止电动机或发动机倒转，在第一差速器的左半轴、右半轴上分别设有单向轴承。

2、本发明具有三种工作模式：（1）当车辆处于低速、滑行、怠速或小负荷工况时，由电池为电动机供电，电动机通过第一差速器将动力传递给变速装置；（2）当车辆处于启动、加速、爬坡或大负荷工况时，电动机和发动机同时工作，共同通过第一差速器将动力传递给变速装置；（3）当电池电量耗完时，由发动机通过第一差速器将动力传递给变速装置。

在动力切换的过程中，电动机、发动机的输出轴始终与第一差速器的左半轴、右半轴固连，仅需根据需要启动、关闭电动机、发动机即可，动力切换快速、便捷，切换噪音小。

3、电动机、发动机输出的力矩通过第一差速器耦合后传递给变速装置，即电动机、发动机输出的力矩通过第一锥齿轮、传动轴传递给第二锥齿轮，第二锥齿轮将力矩传递给倒档齿轮或前进档齿轮，从而实现变速的作用。具体来讲，通过控制拨叉，使内齿结合齿可以在转轴上的花键轴部滑动，使内齿结合齿与倒档内齿或前进档内齿啮合，从而使倒档齿轮或前进档齿轮带动内齿结合齿、转轴、传动齿轮转动，实现变速的目的。

4、变速装置的传动齿轮将力矩传递给第二差速器上的从动齿轮，再通过第二差速器的左半轴、右半轴将力矩分配给左车轮、右车轮，从而驱动车辆行驶。

5、传动齿轮为斜齿轮，具有以下优点：（1）啮合性能好，在斜齿轮轮齿的接触线为与齿轮轴线倾斜的直线，轮齿开始啮合和脱离啮合都是逐渐的，因而传动平稳、噪声小，同时这种啮合方式也减小了制造误差对传动的影响；（2）重合度大，可以降低每对轮齿的载荷，从而相对的提高了齿轮的承载能力，延长了齿轮的使用寿命，并使传动平稳；（3）斜齿标准齿轮不产生根切的最少齿数较直齿轮较少，因此采用斜齿轮传动可以得到更为紧凑的机构。

6、第一差速器齿轮架上的从动齿轮为盆齿，第二差速器齿轮架上的从动齿轮为盆齿，具有减速增扭的作用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中A处的放大结构示意图。

图中，1、电动机的输出轴，2、发动机的输出轴，3、第一差速器，4、单向轴承，5、变速装置，6、第二差速器，7、第一轴承，8、第二轴承，301、左半轴，302、右半轴，303、从动齿轮，501、传动轴，502、第一锥齿轮，503、第二锥齿轮，504、转轴，505、倒档齿轮，506、前进档齿轮，507、倒档内齿，508、前进档内齿，509、花键轴部，510、内齿结合齿，511、拨叉，512、传动齿轮，601、从动齿轮，602、左半轴，603、右半轴。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

如图1～图2所示，本发明包括电动机和发动机，电动机的输出轴1、发动机的输出轴2与第一差速器的左半轴301、右半轴302固连，在第一差速器的左半轴301、右半轴302上分别设有单向轴承4，第一差速器3齿轮架上的从动齿轮303与变速装置5相连。第一差速器3齿轮架上的从动齿轮303为盆齿。变速装置5包括传动轴501，在传动轴501的一端设有第一锥齿轮502，第一锥齿轮502与第一差速器3上的从动齿轮303相啮合，在传动轴501的另一端设有第二锥齿轮503。在传动轴501的一端设有与其相垂直的转轴504，在转轴504的两端分别设有第一轴承7。在转轴504上活动连接相对设置的倒档齿轮505和前进档齿轮506，倒档齿轮505和前进档齿轮506均与第二锥齿轮503相啮合。在倒档齿轮505和前进档齿轮506相对的端部分别设有倒档内齿507和前进档内齿508，在转轴504上位于倒档内齿507和前进档内齿508之间的部分为花键轴部509，在花键轴部509上设有与其滑动连接的内齿结合齿510，内齿结合齿510与倒档内齿507、前进档内齿508相配合，在内齿结合齿510的中部设有拨叉511。在前进档齿轮506外侧的转轴504上设有传动齿轮512，传动齿轮512为斜齿轮，传动齿轮512与第二差速器6齿轮架上的从动齿轮601相连。第二差速器6齿轮架上的从动齿轮601为盆齿。在第二差速器的左半轴602、右半轴603上分别设有第二轴承8。第二差速器的左半轴602、右半轴603与左车轮、右车轮相连。

现有差速器的的作用是将发动机的动力通过变速器、传动轴（力矩输入轴）传递给差速器齿轮架上的从动齿轮，再通过差速器向两边半轴（力矩输出轴）传递动力的同时，允许两边半轴（力矩输出轴）以不同的转速旋转，满足两边车轮尽可能以纯滚动的形式作不等距行驶，减少轮胎与地面的摩擦。

本发明采用逆向利用差速器的原理，将电动机、发动机输出轴输出的力矩通过第一差速器的左半轴301、右半轴302传入第一差速器3，第一差速器3将电动机、发动机的输出力矩耦合，再通过第一差速器3齿轮架上的从动齿轮303传递给变速装置5。在这个过程中，电动机、发动机能够以不同的转速工作，保证了电动机、发动机工作时的稳定性，并且力传递效率高，能量损失小。

在第一差速器3将电动机、发动机输出力矩耦合的过程中，为了防止电动机或发动机倒转，在第一差速器的左半轴301、右半轴302上分别设有单向轴承4。

电动机、发动机输出的力矩通过第一差速器3耦合后传递给变速装置5，即电动机、发动机输出的力矩通过第一锥齿轮502、传动轴501传递给第二锥齿轮503，第二锥齿轮503将力矩传递给倒档齿轮505或前进档齿轮506，从而实现变速的作用。具体来讲，通过控制拨叉511，使内齿结合齿510可以在转轴504上的花键轴部509滑动，使内齿结合齿510与倒档内齿507或前进档内齿508啮合，从而使倒档齿轮505或前进档齿轮506带动内齿结合齿510、转轴504、传动齿轮512转动，实现变速的目的。

变速装置5的传动齿轮512将力矩传递给第二差速器6上的从动齿轮601，再通过第二差速器的左半轴602、右半轴603将力矩分配给左车轮、右车轮，从而驱动车辆行驶。

本发明具有三种工作模式：（1）当车辆处于低速、滑行、怠速或小负荷工况时，由电池为电动机供电，电动机通过第一差速器3将动力传递给变速装置5；（2）当车辆处于启动、加速、爬坡或大负荷工况时，电动机和发动机同时工作，共同通过第一差速器3将动力传递给变速装置5；（3）当电池电量耗完时，由发动机通过第一差速3器将动力传递给变速装置5。在动力切换的过程中，电动机、发动机的输出轴始终与第一差速器的左半轴301、右半轴302固连，仅需根据需要启动、关闭电动机、发动机即可，动力切换快速、便捷，切换噪音小。

传动齿轮512为斜齿轮，具有以下优点：（1）啮合性能好，在斜齿轮轮齿的接触线为与齿轮轴线倾斜的直线，轮齿开始啮合和脱离啮合都是逐渐的，因而传动平稳、噪声小，同时这种啮合方式也减小了制造误差对传动的影响；（2）重合度大，可以降低每对轮齿的载荷，从而相对的提高了齿轮的承载能力，延长了齿轮的使用寿命，并使传动平稳；（3）斜齿标准齿轮不产生根切的最少齿数较直齿轮较少，因此采用斜齿轮传动可以得到更为紧凑的机构。

第一差速器3齿轮架上的从动齿轮303为盆齿，第二差速器6齿轮架上的从动齿轮601为盆齿，具有减速增扭的作用。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.一种油电混合动力车的驱动装置，其特征在于：包括电动机和发动机，电动机和发动机的输出轴与第一差速器的左半轴、右半轴固连，在第一差速器的左半轴、右半轴上分别设有单向轴承，第一差速器齿轮架上的从动齿轮与变速装置相连；所述变速装置包括传动轴，在传动轴的一端设有第一锥齿轮，第一锥齿轮与第一差速器上的从动齿轮相啮合，在传动轴的另一端设有第二锥齿轮，在传动轴的一端设有与其相垂直的转轴，在转轴上活动连接相对设置的倒档齿轮和前进档齿轮，倒档齿轮和前进档齿轮均与第二锥齿轮相啮合，在倒档齿轮和前进档齿轮相对的端部分别设有倒档内齿和前进档内齿，在转轴上位于倒档内齿和前进档内齿之间的部分为花键轴部，在花键轴部上设有与其滑动连接的内齿结合齿，内齿结合齿与倒档内齿、前进档内齿相配合，在内齿结合齿的中部设有拨叉，在前进档齿轮外侧的转轴上设有传动齿轮，传动齿轮与第二差速器齿轮架上的从动齿轮相连。

2.根据权利要求1所述的一种油电混合动力车的驱动装置，其特征在于：所述第二差速器的左半轴、右半轴与左车轮、右车轮相连。

3.根据权利要求1所述的一种油电混合动力车的驱动装置，其特征在于：所述传动齿轮为斜齿轮。

4.根据权利要求1或2所述的一种油电混合动力车的驱动装置，其特征在于：所述第一差速器齿轮架上的从动齿轮为盆齿。

5.根据权利要求1所述的一种油电混合动力车的驱动装置，其特征在于：所述第二差速器齿轮架上的从动齿轮为盆齿。

6.根据权利要求1所述的一种油电混合动力车的驱动装置，其特征在于：在转轴的两端分别设有第一轴承。

7.根据权利要求2所述的一种油电混合动力车的驱动装置，其特征在于：在第二差速器的左半轴、右半轴上分别设有第二轴承。