CN112693305A - 一种车桥以及车辆 - Google Patents

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赵迁
邢杰
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Abstract

本发明涉及动力技术领域，具体涉及一种车桥以及车辆，所述车桥包括壳体以及设置在壳体内的动力源、变速器；所述动力源包括第一输出轴，所述第一输出轴与变速器传动连接；所述变速器包括第二输出轴，所述第二输出轴与第一输出轴同轴设置；本发明通过将变速器和动力源集成在同一壳体内，实现共壳体设置，能够减小车桥的重量和体积，提升功率密度；通过第二输出轴与第一输出轴同轴设置，能够进一步减小车桥的重量和体积，提升功率密度。

Description

一种车桥以及车辆
技术领域
本发明涉及动力技术领域，具体涉及一种车桥以及车辆。
背景技术
纯电动乘用车通常采用分体式、单速比、平行轴动力总成，即驱动电机和减速器不是采用共壳体集成设计，而是通过螺栓将驱动电机法兰和减速器法兰连接在一起；减速器只有一个速比，无法兼顾加速/爬坡性能和最高车速；驱动电机输出轴(即减速器输入轴)与减速器输出轴非同轴，也就是减速器有一个总的中心距。典型的单速比平行轴减速器方案如图1所示，其与驱动电机是分体的，减速器内部通过两级圆柱齿轮减速，集成差速机构。
其中：
1为输入轴轴齿，通常通过花键与驱动电机转轴连接，从而接受从驱动电机输送的动力；
2为中间轴齿轮，其固定在中间轴轴齿上，并与输入轴轴齿上的齿轮啮合；
3为中间轴轴齿；
4为主减速齿轮，与中间轴齿轴上的齿轮啮合；
5为差速器半轴齿轮，通过半轴将动力输送给车轮。
随着整车对动力总成的性能需求提升，以及对动力总成空间尺寸的要求提升，动力总成集成化、减速器多挡化是发展趋势。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构紧凑、功率密度高且能够实现不同速比变化的车桥以及车辆
为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案为：
一种车桥，包括壳体以及设置在壳体内的动力源、变速器；
所述动力源包括第一输出轴，所述第一输出轴与变速器传动连接；
所述变速器包括第二输出轴，所述第二输出轴与第一输出轴同轴设置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：
一种车辆，包括若干上述的车桥。
本发明的有益效果在于：通过将变速器和动力源集成在同一壳体内，实现共壳体设置，能够减小车桥的重量和体积，提升功率密度；通过第二输出轴与第一输出轴同轴设置，能够进一步减小车桥的重量和体积，提升功率密度。
附图说明
图1为现有技术单速比平行轴减速器技术方案；
图2为本发明具体实施方式的一种车桥的原理图；
图3为拉维纳(Ravigneavx)复合行星排示意图；
标号说明：10、第一离合器；11、第二离合器；12、第一太阳轮；13、外行星齿轮；14、外行星排齿圈；15、第二太阳轮；16、内行星齿轮；17、第三太阳轮；18、第三齿圈；19、第三行星齿轮；20、差速装置；21、定子；22、转子；23、第一半轴；24、第二半轴。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图2至图3，一种车桥，包括壳体以及设置在壳体内的动力源、变速器；
所述动力源包括第一输出轴，所述第一输出轴与变速器传动连接；
所述变速器包括第二输出轴，所述第二输出轴与第一输出轴同轴设置。
从上述描述可知，通过将变速器和动力源集成在同一壳体内，实现共壳体设置，能够减小车桥的重量和体积，提升功率密度；通过第二输出轴与第一输出轴同轴设置，能够进一步减小车桥的重量和体积，提升功率密度。
进一步的，所述变速器包括第一行星排、第二行星排、第三行星排、第一离合器10和第二离合器11；
所述第一行星排包括第一太阳轮12、外行星齿轮13、外行星排齿圈14；
所述第二行星排包括第二太阳轮15、第二行星架和内行星齿轮16；
所述第一输出轴与第二行星排太阳轮传动连接；所述内行星齿轮16连接在第二行星架上；所述第一离合器10与第二行星架传动连接；所述外行星齿轮13通过第一太阳轮12与第二离合器11传动连接；所述内行星齿轮16与外行星齿轮13设置在第二太阳轮15外行星排齿圈14之间；
所述外行星排齿圈14通过第三行星排与第二输出轴传动连接。
进一步的，所述第一行星排和第二行星排组合为拉维纳复合行星排。
有益效果：通过第一行星排和第二行星排组合为拉维纳复合行星排，能够更进一步减小车桥的重量和体积。
进一步的，所述第三行星排包括第三太阳轮17、第三齿圈18、第三行星架和第三行星齿轮19；
所述外行星排齿圈14与第三太阳轮17传动连接；所述第三行星齿轮19位于第三太阳轮17与第三齿圈18之间，所述第三行星齿轮19通过第三行星架与第二输出轴传动连接。
进一步的，所述第一离合器10为多片式离合器、带式制动器或狗牙式离合器中的一种；
所述第二离合器11为多片式离合器、带式制动器或狗牙式离合器中的一种。
进一步的，所述第二输出轴包括第一半轴23和第二半轴24，所述第一半轴23与第二半轴24通过差速装置20传动连接。
从上述描述可知，通过第一半轴23与第二半轴24通过差速装置20进行传动连接，所述第一半轴23将动力传输给左侧车轮，所述第二半轴24将动力传输给右侧车轮，可以让两侧车轮产生转速差，保证车辆顺利转弯。
进一步的，所述差速装置20与变速器集成设计，并与设置在壳体内。
从上述描述可知，通过差速装置20与变速器集成设计，能够缩小总成的体积。
进一步的，所述变速器位于动力源与差速装置20之间。
从上述描述可知，通过变速器位于动力源与差速装置20之间，直线式的设计能够使车桥的重量分布更加均匀，提升稳定性。
进一步的，所述动力源为驱动电机，所述驱动电机包括定子21与转子22，所述转子22套设在定子21内，所述第一输出轴与转子22传动连接，所述转子22上开设有供第二输出轴穿过的通孔；
所述转子22、第一输出轴以及第二输出轴同轴设置。
一种车辆，包括上述任意一项的车桥。
实施例一
一种车桥，包括壳体以及设置在壳体内的动力源、变速器；
所述动力源包括第一输出轴，所述第一输出轴与变速器传动连接；
所述变速器包括第二输出轴，所述第二输出轴与第一输出轴同轴设置。
所述变速器包括第一行星排、第二行星排、第三行星排、第一离合器10和第二离合器11；
所述第一行星排包括第一太阳轮12、外行星齿轮13、外行星排齿圈14；
所述第二行星排包括第二太阳轮15、第二行星架和内行星齿轮16；
所述第一输出轴与第二行星排太阳轮传动连接；所述内行星齿轮16连接在第二行星架上；所述第一离合器10与第二行星架传动连接；所述外行星齿轮13通过第一太阳轮12与第二离合器11传动连接；所述内行星齿轮16与外行星齿轮13设置在第二太阳轮15外行星排齿圈14之间；
所述外行星排齿圈14通过第三行星排与第二输出轴传动连接。
所述第一行星排和第二行星排组合为拉维纳复合行星排。
所述第三行星排包括第三太阳轮17、第三齿圈18、第三行星架和第三行星齿轮19；
所述外行星排齿圈14与第三太阳轮17传动连接；所述第三行星齿轮19位于第三太阳轮17与第三齿圈18之间，所述第三行星齿轮19通过第三行星架与第二输出轴传动连接。
所述第一离合器10为多片式离合器、带式制动器或狗牙式离合器中的一种；
所述第二离合器11为多片式离合器、带式制动器或狗牙式离合器中的一种。
所述第二输出轴包括第一半轴23和第二半轴24，所述第一半轴23与第二半轴24通过差速装置20传动连接。所述第二半轴24套设在第一输出轴内，所述第二输出轴与第一输出轴之间具有空隙。
所述差速装置20与变速器集成设计。
所述变速器位于动力源与差速装置20之间。
所述动力源为驱动电机，所述驱动电机包括定子21与转子22，所述转子22套设在定子21内，所述第一输出轴与转子22传动连接，所述转子22上开设有供第二输出轴穿过的通孔；
所述转子22、第一输出轴以及第二输出轴同轴设置。
实施例二
一种车辆，包括若干实施例一所述的车桥。
所述第三行星排产生固定速比i3，通过拉维纳(Ravigneavx)复合行星排(即第一行星排和第二行星排)与第一离合器10(B1)和第二离合器11(B2)实现两个速比。如表1所示，当驱动电机正转，B1闭合，同时B2打开，车辆前进且为两挡位中较大速比i1(D1挡)；当驱动电机正转，B2制动器闭合，同时B1制动器打开，车辆前进且为两挡位中较小速比i2(D2挡)；车辆倒车(R)通过驱动电机反转，且B1闭合、B2打开实现。
表一挡位控制
B1 B2 驱动电机
D1 √ 正转
D2 √ 正转
R √ 反转
D1和R挡速比为：i1×i3
D2挡速比为：i2×i3
换挡时，一个离合器打开的同时，另一个离合器同时结合，可保证输出动力连续、稳定。因此可实现动力换挡，换挡过程无动力中断，舒适性高。
以D1切换D2为例，车辆开始以D1挡低速行驶，当车速达到升挡线时，B1逐渐打开，而同时B2逐渐结合，直至B1完全松开而B2完全结合，动力可以始终连续输出至车轮，从而整个换挡过程没有动力中断。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种车桥，其特征在于，包括壳体以及设置在壳体内的动力源、变速器；
所述动力源包括第一输出轴，所述第一输出轴与变速器传动连接；
所述变速器包括第二输出轴，所述第二输出轴与第一输出轴同轴设置。
2.根据权利要求1所述的车桥，其特征在于，所述变速器包括第一行星排、第二行星排、第三行星排、第一离合器和第二离合器；
所述第一行星排包括第一太阳轮、外行星齿轮、外行星排齿圈；
所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星架和内行星齿轮；
所述第一输出轴与第二行星排太阳轮传动连接；所述内行星齿轮连接在第二行星架上；所述第一离合器与第二行星架传动连接；所述外行星齿轮通过第一太阳轮与第二离合器传动连接；所述内行星齿轮与外行星齿轮设置在第二太阳轮外行星排齿圈之间；
所述外行星排齿圈通过第三行星排与第二输出轴传动连接。
3.根据权利要求2所述的车桥，其特征在于，所述第一行星排和第二行星排组合为拉维纳复合行星排。
4.据权利要求2或3任意一项所述的车桥，其特征在于，所述第三行星排包括第三太阳轮、第三齿圈、第三行星架和第三行星齿轮；
所述外行星排齿圈与第三太阳轮传动连接；所述第三行星齿轮位于第三太阳轮与第三齿圈之间，所述第三行星齿轮通过第三行星架与第二输出轴传动连接。
5.据权利要求2或3任意一项所述的车桥，其特征在于，所述第一离合器为多片式离合器、带式制动器或狗牙式离合器中的一种；
所述第二离合器为多片式离合器、带式制动器或狗牙式离合器中的一种。
6.据权利要求1-3任意一项所述的车桥，其特征在于，所述第二输出轴包括第一半轴和第二半轴，所述第一半轴与第二半轴通过差速装置传动连接。
7.根据权利要求6所述的车桥，其特征在于，所述差速装置与变速器集成设计。
8.根据权利要求6所述的车桥，其特征在于，所述变速器位于动力源与差速装置之间。
9.据权利要求1-3任意一项所述的车桥，其特征在于，所述动力源为驱动电机，所述驱动电机包括定子与转子，所述第一输出轴与转子传动连接，所述转子上开设有供第二输出轴穿过的通孔；
所述转子、第一输出轴以及第二输出轴同轴设置。
10.一种车辆，其特征在于，包括若干权利要求1-9任意一项所述的车桥。
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