CN110686050A - 车辆传动装置、车辆驱动系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆传动装置、车辆驱动系统和车辆，车辆传动装置包括：减速机构，减速机构包括：输入齿轮、输出齿圈、传动齿轮和多个分流齿轮，输入齿轮适于与动力源相连，输出齿圈用于输出动力，传动齿轮、分流齿轮和输入齿轮均布置在输出齿圈内，输入齿轮和多个分流齿轮均与传动齿轮啮合，且输入齿轮和多个分流齿轮绕传动齿轮的周向间隔开布置，输入齿轮和分流齿轮均与输出齿圈啮合。根据本发明的车辆传动装置，通过设置输入齿轮、输出齿圈、传动齿轮和多个分流齿轮，从而使车辆传动装置的制造通用性高，且可靠性高，速比调节范围大，且多个分流齿轮的设计，起到了功率分流的作用，增强了车辆传动装置的可靠性。

Description

车辆传动装置、车辆驱动系统和车辆

技术领域

本发明涉及车辆制造技术领域，尤其是涉及一种车辆传动装置、车辆驱动系统和车辆。

背景技术

汽车的车辆驱动系统包括车辆传动装置，车辆传动装置通常用于对动力源输出的动力进行降速增扭，并进一步地输出至车轮的轮毂。相关技术中，与动力源直接相连的减速机构通过行星齿轮机构实现减速，但是该减速机构的输入轴与输出轴同轴设置，不利于车辆驱动系统的布置。因车辆传动装置需要空间布置轮边制动系统等其他机构，需要动力源端让出部分空间，导致车辆传动装置的布置困难。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种加工难度小、扭矩传递效率高的车辆传动装置。

本发明还提出一种具有该车辆传动装置的车辆驱动系统。

本发明还提出一种具有上述车辆驱动系统的车辆。

根据本发明的车辆驱动系统包括：减速机构，所述减速机构包括：输入齿轮和输出齿圈，所述输入齿轮适于与动力源相连，所述输出齿圈用于输出动力；传动齿轮和多个分流齿轮，所述传动齿轮、所述分流齿轮和所述输入齿轮均布置在所述输出齿圈内，所述输入齿轮和多个所述分流齿轮均与所述传动齿轮啮合，且所述输入齿轮和多个所述分流齿轮绕所述传动齿轮的周向间隔开布置，所述输入齿轮和所述分流齿轮均与所述输出齿圈啮合。

根据本发明实施例的车辆传动装置，通过设置输入齿轮、输出齿圈、传动齿轮和多个分流齿轮，从而使车辆传动装置的轴间距可以根据设计需要进行调整，使车辆传动装置的制造通用性高，便于布置，且可靠性高，速比调节范围大，且多个分流齿轮的设计，起到了功率分流的作用，增强了车辆传动装置的可靠性。

在一些实施例中，所述输入齿轮和多个所述分流齿轮绕所述传动齿轮的周向均匀间隔开布置。

在一些实施例中，所述输入齿轮、每个所述分流齿轮的结构相同，所述传动齿轮的中心与所述输出齿圈的中心重合。

在一些实施例中，所述传动齿轮和多个分流齿轮安装于同一个行星架。

在一些实施例中，所述输入齿轮、所述输出齿圈、所述传动齿轮和所述分流齿轮共面设置。

在一些实施例中，车辆传动装置还包括行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括：第一元件、第二元件和第三元件，所述第一元件为太阳轮，所述第二元件和所述第三元件中的一个为行星架，另一个为齿圈，所述第一元件与所述输出齿圈相连，所述第二元件用于与车轮的轮毂固定，所述第三元件被固定。

在一些实施例中，所述减速机构包括第一壳体，所述输入齿轮、所述输出齿圈、所述分流齿轮组均设在所述第一壳体内，所述第三元件与所述第一壳体固定。

在一些实施例中，所述行星齿轮机构包括第二壳体，所述第一元件、所述第二元件和所述第三元件均设在所述第二壳体内，所述第三元件与所述第二壳体固定。

在一些实施例中，所述第三元件为齿圈，所述第二壳体内壁形成一圈内齿，所述内齿构成所述齿圈。

在一些实施例中，车辆传动装置还包括：传动轴，所述传动轴与所述输出齿圈相连，且与所述第一元件相连。

根据本发明的车辆驱动系统，包括：动力源和根据本发明的车辆传动装置，所述输入齿轮与所述动力源相连。

根据本发明的车辆驱动系统，通过设置根据本发明实施例的车辆传动装置，从而使车辆驱动系统的结构紧凑，具有对动力源输出的扭矩由降速增扭的作用，且对动力源所传递出的扭矩传递至输出齿圈处有分流的作用，减小输出齿圈的应力集中，由于齿轮的传递路径少，从而使扭矩的传递效率高，热量低，进而提升车辆驱动系统的系统稳定性强，且减速机构的输入轴与输出轴的相对位置可以根据设计需求调整，进而使车辆传动装置的适用性更强。

在一些实施例中，所述动力源包括轮边电机，所述轮边电机设有外花键，所述输入齿轮设有与所述外花键配合的内花键。

根据本发明的车辆包括上述任一项实施例所述的车辆驱动系统。

根据本发明的车辆通过设置车辆驱动系统，从而使车辆具有扭矩传递效率高，稳定性强，且降低车辆的NVH(声振粗糙度)，即提升了车辆的运行平顺性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的车辆驱动系统的结构示意图(示出轮毂)；

图2是根据本发明的另一个实施例的车辆驱动系统的结构示意图(示出轮毂)；

图3是根据本发明的实施例的减速机构的结构示意图。

附图标记：

减速机构100；

行星齿轮机构200；

输入齿轮1；输出齿圈2；传动齿轮3；分流齿轮4；行星架5；

第一元件61；第二元件62；第三元件63；第四元件64；

传动轴8；

动力源300；

轮毂400。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图3描述根据本发明实施例的车辆传动装置。

如图1-图3所示，根据本发明实施例的车辆传动装置包括减速机构100，减速机构100包括：输入齿轮1、输出齿圈2、传动齿轮3和多个分流齿轮4，输入齿轮1、输和分流齿轮4可以均为外齿轮结构，输出齿圈2可以为内齿圈结构。

输入齿轮1适于与动力源300相连，动力源300可将动力通过输入齿轮1输入至车辆传动装置，输出齿圈2用于输出动力，车辆传动装置可将来自动力源300的动力通过输出齿圈2输出至车轮的轮毂400，以驱动车辆运行。其中，动力源300可包括驱动电机，动力源300的输出端可与输入齿轮1啮合，以将扭矩输入至车辆传动装置，以通过车辆传动装置的降速增扭作用驱动车轮，以满足车辆的动力需求。

如图3所示，输入齿轮1和多个分流齿轮4均布置在输出齿圈2内，以使车辆传动装置的整体尺寸较小，便于降低车辆传动装置的空占比，同时增强减速机构100的结构强度，多个分流齿轮4的设置，以使输出齿圈2具有多个动力输入点，多个动力输入点与多个分流齿轮4一一对应，且可以有效分散输出齿圈2的受力，避免应力集中，起到功率分流的作用，且多个分流齿轮4受到的径向力可以相互对称抵消，从而增强减速机构100的稳定性。

其中，如图1-图3所示，输入齿轮1和多个分流齿轮4均与传动齿轮3啮合，且输入齿轮1和多个分流齿轮4绕传动齿轮3的周向间隔开布置，即输入齿轮1和分流齿轮4均与输出齿圈2啮合，内啮合的承载能力高，使得多个分流齿轮4与输出齿圈2之间的动力传递更加稳定。同时缩小了径向尺寸，使得车辆传动装置结构紧凑且承载能力。

在一些示例中，减速机构100还可以包括输入轴和输出轴，输入轴与输入齿轮1相连，输出轴与输出齿圈2相连，输入轴用于将扭矩传递到输入齿轮1，输出轴用于将输出齿圈2的扭矩传递出减速机构100，由于输入齿轮1与输出齿圈2的上述布置方式，输入齿轮1的轴线与齿圈的轴线不共线，从而使输入轴与输出轴的轴间距可以通过改变输入齿轮1和输出齿圈2的尺寸进行调节，进而使减速机构100的输入端和输出端的相对位置可调，从而可以使减速机构100可以根据设计需求，调节输入轴与输出轴的相对位置，进而方便车辆传动装置在各种车辆上的布置。

由此可见，通过输出齿圈2的设置充分利用内啮合承载能力高显示输出齿圈2的的空间容积，从而缩小了减速机构100的径向尺寸，使结构很紧凑而承载能力高。在减速机构100中，扭矩传动路线简单，不仅降低整个车辆传动装置的制造成本，由于齿轮的传递路径减少，使得减速机构100的扭矩传递效率高，热量低，对周边润滑冷却系统也有帮助。减速机构100的整体结构紧凑，通过分流齿轮4的设置，功率分流后输出齿圈的受力小，对轴承有保护，而且扭矩传递路线简单，系统稳定性强，NVH性能有优势，输入齿轮与输出齿圈不同轴设置，从而使输入中心和输出中心的间距可调整范围大，便于车辆传动装置可以根据车型进行调整，使车辆传动装置的适配性强，且减速机构与行星齿轮机构的部件相近，零部件通用性高，系统稳定性高，也可以降低减速机构100的制造成本与维修成本，输入齿轮1与输出齿圈2的旋转中心不同心，便于使输入齿轮1与支撑在地板上的电机等配合，从而便于减速机构100在车辆上的装配。

根据本发明实施例的车辆传动装置，通过设置输入齿轮1、输出齿圈2、传动齿轮3和多个分流齿轮4，从而使车辆传动装置的轴间距可以根据设计需要进行调整，使减速机构100的制造通用性高，便于布置，且可靠性高，速比调节范围大，且多个分流齿轮4的设计，起到了功率分流的作用，增强了车辆传动装置的可靠性。

在一些实施例中，如图3所示，输入齿轮1和多个分流齿轮4绕传动齿轮3的周向均匀间隔开布置，这样，输入齿轮1和多个分流齿轮4对传动齿轮3的径向力可以相互对称抵消，且结构强度高，使车辆传动装置在减速机构100处的承载能力强。

在一些实施例中，如图3所示，输入齿轮1、每个分流齿轮4的结构相同，传动齿轮3的中心与输出齿圈2的中心重合，这样，可以使减速机构100在工作时更平稳，增强减速机构100的稳定性，使减速机构100具有良好的运行平顺性。

在一些实施例中，如图3所示，传动齿轮3和多个分流齿轮4安装于同一个行星架5，这样可以使传动齿轮3和多个分流齿轮4的相对位置不变，传动齿轮3与多个分流齿轮4共同作为减速机构100的传动元件，将输入齿轮1传递到减速机构100的扭矩传递到输出齿圈2，从而完成扭矩的传递，并使减速机构100达到降速增扭的作用。

在一些实施例中，如图3所示，输入齿轮1、输出齿圈2、传动齿轮3和分流齿轮4共面设置，即输入齿轮1、输出齿圈2和多个分流齿轮4均位于同一平面内，由此，极大地减小车辆传动装置的空占比，使得减速机构100的整体结构更加紧凑，且减速机构100的动力仅在该平面内传递，力传递更加准确、稳定，动力损失较少。

在一些实施例中，如图1和图2所示，车辆传动装置还包括行星齿轮机构200，行星齿轮机构200包括：第一元件61、第二元件62和第三元件63，第一元件61为太阳轮，第二元件62和第三元件63中的一个为行星架，另一个为齿圈，第一元件61与输出齿圈2相连，第二元件62用于与车轮的轮毂400固定，第三元件63被固定。

行星齿轮机构200可以包括多个第四元件64，第四元件64为行星轮，多个行星轮与行星齿轮机构的行星架相连。当行星齿轮机构200的太阳轮转动时，太阳轮可以带动行星轮转动，与行星轮相连的行星架可以选择性的转动。如当齿圈固定，行星齿轮机构的行星架不固定时，太阳轮输入，行星轮转动并带动行星齿轮机构的行星架输出；当行星齿轮机构的行星架固定，齿圈不固定时，太阳轮输入，行星轮转动并带动齿圈输出；当行星齿轮机构的行星架和齿圈都不固定时，扭矩由太阳轮、行星架或齿圈中的一个输入，并由太阳轮、行星架和齿圈中的另两个输出。

行星齿轮机构200可将减速机构100输出的扭矩传递给车辆的轮毂400，其中，第一元件61即太阳轮可以与输出齿圈2相连，作为行星齿轮机构200的输入端，第二元件62为行星齿轮机构200的输出端，第三元件63固定，作为第一元件61和第二元件62之间的传动元件，由此，输出齿圈2的扭矩通过第一元件61、第三元件63和第二元件62依次传递给车辆的轮毂400，实现动力传递，保证车辆传动装置可将动力源300输出的动力稳定、有效地传递给车辆的轮毂400。

在一些实施例中，车辆传动装置可以包括第一壳体，输入齿轮1、输出齿圈2、分流齿轮4组均设在第一壳体内，第三元件63与第一壳体固定，第一壳体的设置可以增强车辆传动装置的强度，且可以起到保护车辆传动装置中各部件的作用，第三元件63与第一壳体固定，从而使第三元件63作为行星齿轮机构200的传动元件。

在一些实施例中，行星齿轮机构200包括第二壳体，第一元件61、第二元件62和第三元件63均设在第二壳体内，第三元件63与第二壳体固定，第二壳体的设置可以增强行星齿轮系统的强度，且可以起到保护行星齿轮机构200中各部件的作用，第三元件63与第二壳体固定，从而使第三元件63作为行星齿轮机构200的传动元件。

在如图1所示的一个实施例中，第三元件63为齿圈，第二壳体内壁形成一圈内齿，内齿构成齿圈，这样，行星齿轮机构的行星架可以作为行星齿轮机构200的输出元件，在如图3所示的另一个实施例中，第二元件62为齿圈，第三元件63为行星齿轮机构的行星架，即齿圈为输出元件。由此，行星架、齿圈、太阳轮的固定方式灵活，连接形式不单一，可实现输出齿圈2与车轮的轮毂400之间的动力传递即可，具有很好的灵活性和多选性，安装更方便。

当行星齿轮机构的行星架作为输出元件时，在行星齿轮机构200中，太阳轮作为输入端，行星齿轮机构的行星架作为输出端，行星齿轮机构200不仅可以起到减速增扭的作用，且扭矩在输入端与输出端的转动方向相同，从而可以使车辆传动装置的驱动方式更简单。

在一些实施例中，如图1和图2所示，车辆传动装置还包括：传动轴8，传动轴8与输出齿圈2相连，且与第一元件61相连，这样，由输出齿圈2传递的扭矩可以通过传动轴8传递到行星齿轮机构200的第一元件61。

本发明实施例的车辆传动装置可以为轮边传动装置，对应的动力源300可以为动力源。

根据本发明实施例的车辆驱动系统可以包括动力源300和上述任一项实施例的车辆传动装置，输入齿轮1与动力源300相连，从而使动力源300的扭矩经过车辆传动装置传递到车轮，驱动车辆的行驶。

根据本发明实施例的车辆驱动系统，通过设置根据本发明实施例的车辆传动装置，从而使车辆驱动系统的结构紧凑，具有对动力源300输出的扭矩由降速增扭的作用，且对动力源300所传递出的扭矩传递至输出齿圈2处有分流的作用，减小输出齿圈2的应力集中，由于齿轮的传递路径少，从而使扭矩的传递效率高，热量低，进而提升车辆驱动系统的系统稳定性强，且减速机构100的输入轴与输出轴的相对位置可以根据设计需求调整，进而使车辆传动装置的适用性更强。

在一些实施例中，动力源300包括轮边电机，轮边电机设有外花键，输入齿轮1设有与外花键配合的内花键，采用内花键和外花键的配合方式可以使车辆驱动系统的扭矩的传递效率高，稳定性好，且动力源300为轮边电机可以使车辆驱动系统用于电动车辆和混合动力车辆上，从而使车辆驱动系统的使用范围更广。

根据本发明实施例的车辆，包括根据本发明实施例的车辆驱动系统。

根据本发明的车辆通过设置车辆驱动系统，从而使车辆具有扭矩传递效率高，稳定性强，且降低车辆的NVH(声振粗糙度)，即提升了车辆的运行平顺性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种车辆传动装置，其特征在于，包括减速机构，所述减速机构包括：

输入齿轮和输出齿圈，所述输入齿轮适于与动力源相连，所述输出齿圈用于输出动力；

传动齿轮和多个分流齿轮，所述传动齿轮、所述分流齿轮和所述输入齿轮均布置在所述输出齿圈内，所述输入齿轮和多个所述分流齿轮均与所述传动齿轮啮合，且所述输入齿轮和多个所述分流齿轮绕所述传动齿轮的周向间隔开布置，所述输入齿轮和所述分流齿轮均与所述输出齿圈啮合。

2.根据权利要求1所述的车辆传动装置，其特征在于，所述输入齿轮和多个所述分流齿轮绕所述传动齿轮的周向均匀间隔开布置。

3.根据权利要求2所述的车辆传动装置，其特征在于，所述输入齿轮、每个所述分流齿轮的结构相同，所述传动齿轮的中心与所述输出齿圈的中心重合。

4.根据权利要求1所述的车辆传动装置，其特征在于，所述传动齿轮和多个分流齿轮安装于同一个行星架。

5.根据权利要求1所述的车辆传动装置，其特征在于，所述输入齿轮、所述输出齿圈、所述传动齿轮和所述分流齿轮共面设置。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的车辆传动装置，其特征在于，还包括行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括：第一元件、第二元件和第三元件，所述第一元件为太阳轮，所述第二元件和所述第三元件中的一个为行星架，另一个为齿圈，所述第一元件与所述输出齿圈相连，所述第二元件用于与车轮的轮毂固定，所述第三元件被固定。

7.根据权利要求5所述的车辆传动装置，其特征在于，所述减速机构包括第一壳体，所述输入齿轮、所述输出齿圈、所述分流齿轮组均设在所述第一壳体内，所述第三元件与所述第一壳体固定。

8.根据权利要求5所述的车辆传动装置，其特征在于，所述行星齿轮机构包括第二壳体，所述第一元件、所述第二元件和所述第三元件均设在所述第二壳体内，所述第三元件与所述第二壳体固定。

9.根据权利要求8所述的车辆传动装置，其特征在于，所述第三元件为齿圈，所述第二壳体内壁形成一圈内齿，所述内齿构成所述齿圈。

10.根据权利要求5所述的车辆传动装置，其特征在于，还包括：传动轴，所述传动轴与所述输出齿圈相连，且与所述第一元件相连。

11.一种车辆驱动系统，其特征在于，包括：

动力源；

如权利要求1-10中任一项所述的车辆传动装置，所述输入齿轮与所述动力源相连。

12.根据权利要求11所述的车辆驱动系统，其特征在于，所述动力源包括轮边电机，所述轮边电机设有外花键，所述输入齿轮设有与所述外花键配合的内花键。

13.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求11或12所述的车辆驱动系统。

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