CN109910605A - 动力装置及电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种动力装置及电动汽车，所述动力装置包括电机部、第一传动部以及第二传动部；其中：所述第二传动部包括太阳轮、第一行星轮以及行星架，所述第一行星轮由所述太阳轮驱动转动、所述行星架由所述第一行星轮驱动转动，且所述行星架的输出轴连接到所述差速器壳体；所述电机部的转轴经所述第一传动部驱动所述第二传动部的太阳轮转动，且所述电机部的转轴平行于所述太阳轮的转轴。本发明实施例取消了电机转轴和减速器输入轴之间传统的花键连接，同时可减小输入‑输出轴中心距，从而使得整个动力装置的体积大大减小，更便于动力装置在整车上安装。
Description
技术领域
本发明实施例涉及汽车领域，更具体地说，涉及一种动力装置及电动汽车。
背景技术
目前，纯电动汽车动力总成主要由电机、减速器以及电机控制器等组成。如图1所示，在上述纯电动汽车动力总成中，电机轴11和减速器的输入轴13通过花键12相固定连接。并且，减速器的输入轴13通过多组平行轴齿轮传动将扭矩输出到减速器的输出轴15，并由减速器的输出轴15驱动车轮轴16上的差速器转动，并向车轮18输出扭矩。
具体地，减速器的输入轴13上的第一齿轮131与减速器中间轴14上的第二齿轮141啮合，减速器中间轴14上的第三齿轮142与减速器输出轴上的第四齿轮151啮合。
上述纯电动汽车动力总成结构简单，可较好地实现动力输出。然而，如图2所示，由于减速器采用了多级平行轴齿轮传动，其输入-输出轴的中心距由第一极中心距O1O2和第二极中心距O2O3组成，并使得减速器输入-输出轴中心距O1O3较大，导致减速器体积较大。
并且，由于电机轴11和减速器输入轴13为通过花键12连接的两根轴，花键12的齿距误差、径向跳动等易产生噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness，NVH)问题。
此外，上述纯电动汽车动力总成还存在轴承数量较多(例如图1所示的8个轴承)等问题，使得传动结构整体成本较高。
发明内容
本发明实施例针对上述纯电动汽车动力总成体积较大、易产生NVH问题以及成本相对较高的问题，提供一种动力装置及电动汽车。
本发明实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种动力装置，用于向车轮轴上的差速器输出扭矩，所述动力装置包括电机部、第一传动部以及第二传动部；其中：所述第二传动部包括太阳轮、第一行星轮以及行星架，所述第一行星轮由所述太阳轮驱动转动、所述行星架由所述第一行星轮驱动转动，且所述行星架的输出轴连接到所述差速器；所述电机部的转轴经所述第一传动部驱动所述第二传动部的太阳轮转动，且所述电机部的转轴平行于所述太阳轮的转轴。
优选地，所述第一传动部包括第一齿轮以及与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；所述第一齿轮固定在所述电机部的转轴上，并由所述电机部的转轴驱动转动；所述第二齿轮固定在所述太阳轮的转轴上，并驱动所述太阳轮转动。
优选地，所述第二传动部上具有用于供所述车轮轴穿过的车轮轴腔以及用于安装所述差速器的差速器腔；所述车轮轴腔、所述差速器腔与所述太阳轮的转轴同轴心。
优选地，所述车轮轴腔的一部分位于所述太阳轮的转轴内；所述差速器腔位于所述行星架内。
优选地，所述第二传动部包括第一轴承；所述第一轴承的内圈固定，所述车轮轴穿过所述第一轴承的内圈；所述太阳轮的转轴安装到所述第一轴承的外圈。
优选地，所述第二传动部包括第二轴承，所述车轮轴腔、太阳轮以及行星架位于所述第一轴承和第二轴承之间；所述第二轴承的外圈固定，所述行星架的转轴安装到所述第二轴承的内圈；所述车轮轴穿过所述第二轴承的内圈。
优选地，所述差速器包括两个第二行星轮以及两个半轴齿轮，且所述两个半轴齿轮通过内外花键连接到车轮轴；所述两个第二行星轮通过销轴分别固定在所述差速器的轴向内壁，且每一所述第二行星轮分别与两个半轴齿轮啮合。
优选地，所述第一齿轮的直径小于所述第二齿轮的直径，所述第二齿轮的直径大于所述太阳轮的直径。
优选地，所述电机部包括电机壳以及位于所述电机壳端部的端盖，所述电机壳内具有第三轴承、所述端盖上具有第四轴承，所述电机部的转轴分别安装到所述第三轴承和第四轴承；所述第一齿轮安装到所述第四轴承的外侧。
本发明实施例还提供一种电动汽车，包括车轮轴，所述电动汽车还包括如上所述的动力装置。
本发明实施例的动力装置及电动汽车，通过第一传动部和第二传动部将电机扭矩放大后输出到车轮轴，且第二传动部采用行星传动结构，可减小输入-输出轴中心距，从而使得整个动力装置的体积大大减小，更便于动力装置在整车上安装。
并且，本发明还通过将第一传动部的第一齿轮直接固定在电机部的转轴上，即电机和减速器采用一体化轴，不仅可减少使用轴承的数量，降低成本，而且可以避免花键连接产生的NVH问题。
附图说明
图1是现有纯电动汽车动力总成的结构示意图；
图2是现有纯电动汽车动力总成中减速器的输入-输出轴中心距的示意图；
图3是本发明实施例提供的动力装置的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的动力装置中输入-输出轴中心距的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图3所示，是本发明实施例提供的动力装置的示意图，该动力装置可应用于纯电动汽车，并向电动汽车的车轮轴70上的差速器60输出扭矩，从而驱动车轮80转动，实现电动汽车运行。本实施例的动力装置包括电机部30、第一传动部40以及第二传动部50。其中，上述电机部30包括定子、转子及转轴等，其可将电能转换为扭矩输出；第一传动部40采用平行轴传动结构，并通过该第一传动部40将电机部30的转轴输出的扭矩传送到第二传动部50；第二传动部50采用行星传动结构，其可将来自第一传动部40的扭矩放大后向电动汽车的车轮轴70上的差速器60输出，从而驱动车轮80转动。
具体地，上述第二传动部50包括太阳轮501、第一行星轮502以及行星架503。电机部30的转轴平行于太阳轮501的转轴，电机部30的转轴经第一传动部40驱动上述太阳轮501转动，第一行星轮502由太阳轮501驱动转动，行星架503则由第一行星轮502驱动转动，且行星架503的输出轴连接到差速器60。这样，电机部30输出的扭矩即可放大后输出到车轮轴70，实现车辆运行驱动。
上述动力装置通过第一传动部40和第二传动部50将电机扭矩放大后输出到车轮轴70，且第二传动部50采用行星传动结构，由于行星传动为同轴式结构，因此可有效地减小输入-输出轴中心距，从而使得整个动力装置的体积大大减小，更便于动力装置在整车上安装。并且由于第一传动部40采用具有较小扭矩的平行轴齿轮传动，其中心距相对较小，而第二传动部50采用具有较大扭矩的行星传动，能够使减速传动结构更加紧凑。
在本发明的一个实施例中，上述第一传动部40可包括第一齿轮401以及与第一齿轮401啮合的第二齿轮402。上述第一齿轮401固定在电机部30的转轴上，并由电机部30的转轴驱动转动；第二齿轮50固定在太阳轮501的转轴上，并驱动太阳轮501转动。通过上述方式，使得电机部30的转轴与传动部的输入轴一体，取消了传统结构的花键连接形式，从而避免了花键的齿距误差、径向跳动等制造误差产生的NVH问。同时，一体化轴的采用，能够减少轴承数量，例如可将图1所述的现有动力总成中的八个轴承减少到四个轴承，从而有效降低成本。
特别地，上述第一齿轮401的直径可小于第二齿轮402的直径，从而上述第一传动部40可在一定程度上实现扭矩放大，同时不占用第二传动部50的安装空间。
为便于减小体积，上述第二传动部50可结合到车轮轴70。具体地，第二传动部50包括用于供车轮轴70穿过的车轮轴腔以及用于安装差速器60的差速器腔；上述车轮轴腔、差速器腔与太阳轮501的转轴同轴心。具体地，在上述动力装置中，车轮轴腔的一部分位于太阳轮501的转轴内；差速器腔则位于行星架503内。通过上述方式，使得车轮轴70与第二传动部50同轴心，即第二传动部50包裹在车轮轴70外，进一步减小了整个动力装置的体积。
结合图4所示，在上述动力装置中，由第一传动部40和第二传动部50构成的减速传动结构，其输入-输出轴的中心距的值仅为第一传动部40中的第一齿轮401和第二齿轮402的中心距，与图2中的传统方案相比，本实施例的动力装置中的平行轴与单行星排传动相结合的方案，可有效减小传动部分的中心距，使得整个动力装置的结构更加紧凑，整体尺寸能够显著减小。
此外，上述第二传动部50具体可包括第一轴承504，该第一轴承504的内圈固定(例如固定在车辆的底盘结构上等)，车轮轴70穿过第一轴承504的内圈；太阳轮501的转轴则安装固定到第一轴承504的外圈。这样，在第二齿轮402转动时，太阳轮501的转轴、太阳轮501跟随第二齿轮402转动，实现扭矩传递。并且，上述太阳轮501的直径可小于第二齿轮402的直径，从而更利于以行星传动方式实现扭矩放大。
上述第二传动部50还包括第二轴承505，车轮轴腔、太阳轮501以及行星架503均位于第一轴承504和第二轴承505之间。上述第二轴承505的外圈固定(例如固定在车辆的底盘等)，行星架503的转轴安装到第二轴承505的内圈；车轮轴70穿过第二轴承505的内圈。
差速器60具体可包括两个第二行星轮以及两个半轴齿轮，且两个半轴齿轮通过内外花键连接到车轮轴70；两个第二行星轮通过销轴分别固定在行星架503的轴向侧壁，且每一第二行星轮分别与两个半轴齿轮啮合。通过上述结构，可将差速器60集成到第二传动部50的内部，进一步减小整机体积。
上述电机部30包括电机壳以及位于电机壳端部的端盖，电机壳内具有第三轴承、端盖上具有第四轴承302，电机部30的转轴分别安装到第三轴承301和第四轴承302的内圈；第一齿轮401安装到第四轴承302的外侧。这样，只需两个轴承即可实现电机部30与传动部的扭矩转接，节省了轴承。
本发明实施例还提供一种电动汽车，该电动汽车包括车轮轴以及如上所述的动力装置。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种动力装置，用于向车轮轴上的差速器输出扭矩，其特征在于，所述动力装置包括电机部、第一传动部以及第二传动部；其中：所述第二传动部包括太阳轮、第一行星轮以及行星架，所述第一行星轮由所述太阳轮驱动转动、所述行星架由所述第一行星轮驱动转动，且所述行星架的输出轴连接到所述差速器；所述电机部的转轴经所述第一传动部驱动所述第二传动部的太阳轮转动，且所述电机部的转轴平行于所述太阳轮的转轴。
2.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，所述第一传动部包括第一齿轮以及与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；所述第一齿轮固定在所述电机部的转轴上，并由所述电机部的转轴驱动转动；所述第二齿轮固定在所述太阳轮的转轴上，并驱动所述太阳轮转动。
3.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，所述第二传动部上具有用于供所述车轮轴穿过的车轮轴腔以及用于安装所述差速器的差速器腔；所述车轮轴腔、所述差速器腔与所述太阳轮的转轴同轴心。
4.根据权利要求3所述的动力装置，其特征在于，所述车轮轴腔的一部分位于所述太阳轮的转轴内；所述差速器腔位于所述行星架内。
5.根据权利要求4所述的动力装置，其特征在于，所述第二传动部包括第一轴承；所述第一轴承的内圈固定，所述车轮轴穿过所述第一轴承的内圈；所述太阳轮的转轴安装到所述第一轴承的外圈。
6.根据权利要求5所述的动力装置，其特征在于，所述第二传动部包括第二轴承，所述车轮轴腔、太阳轮以及行星架位于所述第一轴承和第二轴承之间；所述第二轴承的外圈固定，所述行星架的转轴安装到所述第二轴承的内圈；所述车轮轴穿过所述第二轴承的内圈。
7.根据权利要求6所述的动力装置，其特征在于，所述差速器包括两个第二行星轮以及两个半轴齿轮，且所述两个半轴齿轮通过内外花键连接到车轮轴；所述两个第二行星轮通过销轴分别固定在所述差速器的轴向内壁，且每一所述第二行星轮分别与两个半轴齿轮啮合。
8.根据权利要求2所述的动力装置，其特征在于，所述第一齿轮的直径小于所述第二齿轮的直径，所述第二齿轮的直径大于所述太阳轮的直径。
9.根据权利要求2所述的动力装置，其特征在于，所述电机部包括电机壳以及位于所述电机壳端部的端盖，所述电机壳内具有第三轴承、所述端盖上具有第四轴承，所述电机部的转轴分别安装到所述第三轴承和第四轴承；所述第一齿轮安装到所述第四轴承的外侧。
10.一种电动汽车，包括车轮轴，其特征在于，所述电动汽车还包括如权利要求1-9中任一项所述的动力装置。
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