CN113954612A - 同轴纯电动驱动系统、汽车 - Google Patents

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葛海龙
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Abstract

本发明提供一种同轴纯电动驱动系统、汽车，其中，系统包括驱动装置、第一行星轮系、第二行星轮系和齿轮组件。驱动装置的两侧分别通过第一输出轴和第二输出轴与第一行星轮系和第二行星轮系传动连接；第一齿轮与第一行星轮系的第一齿圈的外壁面啮合，第二齿轮与第二行星轮系的第二齿圈的外壁面啮合；且第一齿轮和第三齿轮通过第一差速轴同轴固定连接，第二齿轮和第四齿轮通过第二差速轴同轴固定连接。本方案无需设置差速器就可以实现差速功能；且无论两侧输出与电机有无额外减速，均可以做到同轴或准同轴。此外，动力输出组件无需穿过驱动装置，驱动装置无需为了适应输出组件的穿出而增大转子轴的尺寸，减小了系统的设计难度。

Description

同轴纯电动驱动系统、汽车
技术领域
本发明涉及电机驱动技术领域，特别涉及一种同轴纯电动驱动系统、汽车。
背景技术
近年来，随着国家对环保的提倡和重视，新能源汽车越来越受到人们的欢迎。
目前现有的同轴电动驱动系统如图1所示。该驱动系统采用一个电机11进行输入，经过两级减速后到达差速器12，差速器12与电机11同轴，最后由差速器12输出功率。而该驱动系统中一侧半轴需要穿过电机11输出。
还有一种同轴电动驱动系统如图2所示，该驱动系统采用一个电机11输入，该电机11与一个并排双行星行星轮系的太阳轮13相连，行星轮系的齿圈14不动，行星架15与差速器12连接，差速器12与电机同轴，最后由差速器输出功率。而该驱动系统中一侧半轴也需要穿过电机输出。
现有技术中的驱动系统存在以下弊端：其一，一侧半轴需要穿过电机，电机转子轴需要为了适应穿轴而做大尺寸，这使得驱动系统的结构非常复杂；其二，由于差速器与电机同轴输出，而一侧半轴需要穿过电机，差速器的布置位置受到了很大的影响，最终会增大驱动系统结构的设计难度。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中驱动系统因一侧半轴需要穿过电机，电机转子轴需要为了适应穿轴而做大尺寸，这使得驱动系统的结构非常复杂；且差速器与电机同轴输出，而一侧半轴需要穿过电机，差速器的布置位置受到了很大的影响，最终会增大驱动系统结构的设计难度的问题。因此，本发明提供一种同轴电动驱动系统、汽车，无需设置差速器就可以实现差速功能；且无论两侧输出与电机有无额外减速，均可以做到同轴或准同轴。此外，动力输出组件无需穿过驱动装置，驱动装置无需为了适应输出组件的穿出而增大转子轴的尺寸，减小了系统的设计难度。
为解决上述问题，本发明的实施方式公开了一种同轴纯电动驱动系统，包括：
驱动装置，所述驱动装置具有第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴和所述第二输出轴分别延伸出所述驱动装置的两侧，且所述第一输出轴的轴线和所述第二输出轴的轴线位于同一直线上；
第一行星轮系和第二行星轮系，所述第一行星轮系的输入端与所述第一输出轴传动连接，所述第一行星轮系的输出端用于输出动力，所述第二行星轮系的输入端与所述第二输出轴传动连接，所述第二行星轮系的输出端用于输出动力，且所述第一行星轮系包括第一齿圈，所述第二行星轮系包括第二齿圈；
齿轮组件，所述齿轮组件包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮，所述第一齿轮与所述第一行星轮系的所述第一齿圈的外壁面啮合，所述第二齿轮与所述第二行星轮系的所述第二齿圈的外壁面啮合，所述第一齿轮和所述第三齿轮通过第一差速轴同轴固定连接，所述第二齿轮和所述第四齿轮通过第二差速轴同轴固定连接，所述第三齿轮与所述第四齿轮啮合。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的同轴纯电动驱动系统，所述第一行星轮系还包括第一太阳轮、第一行星轮和第一行星架，所述第一太阳轮与所述第一输出轴传动连接，所述第一行星架设有用于输出所述动力的第一动力输出轴，所述第一行星轮的行星轴转动连接于所述第一行星架，且所述第一行星轮与所述第一太阳轮啮合，并与所述第一齿圈的内壁面啮合；其中，所述第一太阳轮的轴线、所述第一齿圈的轴线和所述第一动力输出轴的轴线位于同一直线上；
所述第二行星轮系还包括第二太阳轮、第二行星轮和第二行星架，所述第二太阳轮与所述第二输出轴传动连接，所述第二行星架设有用于输出所述动力的第二动力输出轴，所述第二行星轮的行星轴转动连接于所述第二行星架，且所述第二行星轮与所述第二太阳轮啮合，并与所述第二齿圈的内壁面啮合；其中，所述第二太阳轮的轴线、所述第二齿圈的轴线、所述第二动力输出轴的轴线和所述第一动力输出轴的轴线位于同一直线上。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的同轴纯电动驱动系统，所述同轴纯电动驱动系统还包括第一减速装置和第二减速装置；
所述第一减速装置的输入端与所述第一输出轴传动连接，第一减速装置的输出端与所述第一行星轮系的所述第一太阳轮传动连接；
所述第二减速装置的输入端与所述第二输出轴传动连接，第二减速装置的输出端与所述第二行星轮系的所述第二太阳轮传动连接。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的同轴纯电动驱动系统，所述驱动装置为驱动电机。
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的同轴纯电动驱动系统，所述同轴纯电动驱动系统还包括制动装置，所述制动装置设置于所述第一差速轴或所述第二差速轴上，以锁止所述第一差速轴或所述第二差速轴
根据本发明的另一具体实施方式，本发明实施方式公开的同轴纯电动驱动系统，所述同轴纯电动驱动系统还包括主动驱动装置，所述主动驱动装置设置于所述第一差速轴或所述第二差速轴上，以驱动所述第一差速轴或所述第二差速轴转动。
本发明的有益效果是：
本发明提供了一种同轴纯电动驱动系统，包括驱动装置、第一行星轮系、第二行星轮系和齿轮组件。驱动装置的两侧分别通过第一输出轴和第二输出轴与第一行星轮系和第二行星轮系传动连接；第一齿轮与第一行星轮系的第一齿圈的外壁面啮合，第二齿轮与第二行星轮系的第二齿圈的外壁面啮合；且第一齿轮和第三齿轮通过第一差速轴同轴固定连接，第二齿轮和第四齿轮通过第二差速轴同轴固定连接。通过上述方案，将驱动装置两侧的行星轮系通过齿轮组件和差速轴连接在一起，无需设置差速器就可以实现差速功能。此外，通过两个行星轮系分别与两个差速轴连接在一起，输出的差速可以相互影响，当两侧的输出与驱动装置在没有额外减速或者同轴减速的情况下可以实现同轴；当两侧的输出与驱动装置在有平行齿轴对减速的情况下，通过两个差速轴的相互制约，还可以实现准同轴。进一步地，相比于现有技术中一侧半轴需要穿过电机的方式，本方案中动力输出组件无需穿过驱动装置，由此驱动装置就无需为了适应输出组件的穿出而增大转子轴的尺寸。更进一步，本方案的同轴纯电动驱动系统结构对称，便于设计驱动系统的结构。
附图说明
图1是现有的一种同轴纯电动驱动系统的结构示意图；
图2是现有的另一种同轴纯电动驱动系统的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的同轴纯电动驱动系统的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的另一同轴纯电动驱动系统的结构示意图。
现有技术附图标记说明：
11.电机；12.差速器；13.太阳轮；14.齿圈；15.行星架。
本发明实施方式附图标记说明：
21.驱动装置；211.第一输出轴；212.第二输出轴；
22.第一行星轮系；221.第一太阳轮；222.第一行星架；223.第一齿圈；224.第一动力输出轴；225.第一行星轮；
23.第二行星轮系；231.第二太阳轮；232.第二行星架；233.第二齿圈；234.第二动力输出轴；235.第二行星轮；
24.齿轮组件；241.第一齿轮；242.第二齿轮；243.第三齿轮；244.第四齿轮；245.第一差速轴；246.第二差速轴；
25.第一减速装置；
26.第二减速装置；
27.制动装置；
28.主动驱动装置。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
为解决现有技术中驱动系统因一侧半轴需要穿过电机，电机转子轴需要为了适应穿轴而做大尺寸，这使得驱动系统的结构非常复杂；且差速器与电机同轴输出，而一侧半轴需要穿过电机，差速器的布置位置受到了很大的影响，最终会增大驱动系统结构的设计难度的问题，本发明提供了一种同轴纯电动驱动系统。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
如图3所示的本发明实施例提供的同轴纯电动驱动系统的结构示意图，该同轴纯电动驱动系统包括：
驱动装置21，驱动装置21具有第一输出轴211和第二输出轴212，第一输出轴211和第二输出轴212分别延伸出驱动装置21的两侧，且第一输出轴211的轴线和第二输出轴212的轴线位于同一直线上。
具体地，本实施例中驱动装置21为驱动电机。第一输出轴211和第二输出轴212的形状、材料和大小本领域技术人员均可以根据实际需求自行选择，本实施例对此不做具体限定。
第一行星轮系22和第二行星轮系23，第一行星轮系22的输入端与第一输出轴211传动连接，第一行星轮系22的输出端用于输出动力，第二行星轮系23的输入端与第二输出轴212传动连接，第二行星轮系23的输出端用于输出动力，且第一行星轮系22包括第一齿圈223，第二行星轮系23包括第二齿圈233。
需要说明的是，第一齿圈223和第二齿圈233与本领域常见的齿圈没有本质区别，本实施例在此不再赘述。
齿轮组件24，齿轮组件包括第一齿轮241、第二齿轮242、第三齿轮243和第四齿轮244，第一齿轮241与第一行星轮系22的第一齿圈223的外壁面啮合，第二齿轮242与第二行星轮系23的第二齿圈233的外壁面啮合，第一齿轮241和第三齿轮243通过第一差速轴245同轴固定连接，第二齿轮242和第四齿轮244通过第二差速轴246同轴固定连接，第三齿轮243与第四齿轮244啮合。
齿轮组件24的大小和材料本领域技术人员可以根据实际需要自行确定，本实施例在此不再赘述。
具体地，本实施例中第一行星轮系22还包括第一太阳轮221、第一行星轮225和第一行星架222，第一太阳轮221与第一输出轴211传动连接，第一行星架222设有用于输出动力的第一动力输出轴224，第一行星轮225的行星轴转动连接于第一行星架222，且第一行星轮225与第一太阳轮221啮合，并与第一齿圈223的内壁面啮合；其中，第一太阳轮221的轴线、第一齿圈223的轴线和第一动力输出轴224的轴线位于同一直线上。
需要说明的是，本实施例中，第一行星轮系22有且仅有一个第一太阳轮221和第一行星架222，但可以包括多个第一行星轮225。多个第一行星轮225啮合在第一太阳轮221的周侧，而第一齿圈223将第一行星轮225和第一太阳轮221都围绕在其内部，并且第一齿圈223的内壁面与第一行星轮225啮合。
第二行星轮系23还包括第二太阳轮231、第二行星轮235和第二行星架232，第二太阳轮231与第二输出轴212传动连接，第二行星架232设有用于输出动力的第二动力输出轴234，第二行星轮235的行星轴转动连接于第二行星架232，且第二行星轮235与第二太阳轮231啮合，并与第二齿圈233的内壁面啮合；其中，第二太阳轮231的轴线、第二齿圈233的轴线、第二动力输出轴234的轴线和第一动力输出轴的轴线位于同一直线上。
需要说明的是，本实施例中，第二行星轮系23有且仅有一个第二太阳轮231和第二行星架232，但可以包括多个第二行星轮235。多个第二行星轮235啮合在第二太阳轮231的周侧，而第二齿圈233将第二行星轮235和第二太阳轮231都围绕在其内部，并且第二齿圈233的内壁面与第二行星轮235啮合。
继续参考图3，本实施例中同轴纯电动驱动系统还包括第一减速装置25和第二减速装置26。
具体地，本实施例中，第一减速装置25和第二减速装置26包括但不限于平行轴齿轮或行星齿轮机构，本实施例对此不做具体限定。
具体地，第一减速装置25的输入端与第一输出轴211传动连接，第一减速装置25的输出端与第一行星轮系22的第一太阳轮221传动连接。
第二减速装置26的输入端与第二输出轴212传动连接，第二减速装置26的输出端与第二行星轮系23的第二太阳轮231传动连接。
参考图4示出的本发明实施例提供的另一同轴纯电动驱动系统的结构示意图，该同轴纯电动驱动系统还包括制动装置27，制动装置27设置于第一差速轴245或第二差速轴246上，以锁止第一差速轴245或第二差速轴246。
具体地，本实施例中，制动装置27包括但不限于开关磁阻、制动压力弹簧或者其他制动装置27，具体可以参考现有技术，本实施例对此不做具体限定。
而本实施例通过在第一差速轴245或第二差速轴246上设置制动装置27，可以实现差速锁的功能，当车辆在打滑或者其他发生一个车轮空转的情况下，可以将两个车轮连在一起，动力至少可以传递到另一侧车轮，使汽车得到行驶的动力，从而摆脱困境。
继续参考图4，该同轴纯电动驱动系统还包括主动驱动装置28，主动驱动装置28设置于第一差速轴245或第二差速轴246上，以驱动第一差速轴245或第二差速轴246转动。
具体地，本实施例中，主动驱动装置28包括但不限于电机驱动及齿轮传动机构，本实施例对此不做具体限定。
本实施例通过在第一差速轴245或第二差速轴246上设置主动驱动装置28，可实现主动差速，输出矢量扭矩。
采用上述方案，将驱动装置两侧的行星轮系通过齿轮组件和差速轴连接在一起，无需设置差速器就可以实现差速功能。此外，通过两个行星轮系分别与两个差速轴连接在一起，输出的差速可以相互影响，当两侧的输出与驱动装置在没有额外减速或者同轴减速的情况下可以实现同轴；当两侧的输出与驱动装置在有平行齿轴对减速的情况下，通过两个差速轴的相互制约，还可以实现准同轴。进一步地，相比于现有技术中一侧半轴需要穿过电机的方式，本方案中动力输出组件无需穿过驱动装置，由此驱动装置就无需为了适应输出组件的穿出而增大转子轴的尺寸。更进一步，本方案的同轴纯电动驱动系统结构对称，便于设计驱动系统的结构。
基于上述同轴纯电动驱动系统，本发明的实施例还提供一种汽车，该汽车包含如上实施方式所描述的同轴纯电动驱动系统。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (7)

1.一种同轴纯电动驱动系统，其特征在于，包括：
驱动装置，所述驱动装置具有第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴和所述第二输出轴分别延伸出所述驱动装置的两侧，且所述第一输出轴的轴线和所述第二输出轴的轴线位于同一直线上；
第一行星轮系和第二行星轮系，所述第一行星轮系的输入端与所述第一输出轴传动连接，所述第一行星轮系的输出端用于输出动力，所述第二行星轮系的输入端与所述第二输出轴传动连接，所述第二行星轮系的输出端用于输出动力，且所述第一行星轮系包括第一齿圈，所述第二行星轮系包括第二齿圈；
齿轮组件，所述齿轮组件包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮，所述第一齿轮与所述第一行星轮系的所述第一齿圈的外壁面啮合，所述第二齿轮与所述第二行星轮系的所述第二齿圈的外壁面啮合，所述第一齿轮和所述第三齿轮通过第一差速轴同轴固定连接，所述第二齿轮和所述第四齿轮通过第二差速轴同轴固定连接，所述第三齿轮与所述第四齿轮啮合。
2.如权利要求1所述的同轴纯电动驱动系统，其特征在于，所述第一行星轮系还包括第一太阳轮、第一行星轮和第一行星架，所述第一太阳轮与所述第一输出轴传动连接，所述第一行星架设有用于输出所述动力的第一动力输出轴，所述第一行星轮的行星轴转动连接于所述第一行星架，且所述第一行星轮与所述第一太阳轮啮合，并与所述第一齿圈的内壁面啮合；其中，所述第一太阳轮的轴线、所述第一齿圈的轴线和所述第一动力输出轴的轴线位于同一直线上；
所述第二行星轮系还包括第二太阳轮、第二行星轮和第二行星架，所述第二太阳轮与所述第二输出轴传动连接，所述第二行星架设有用于输出所述动力的第二动力输出轴，所述第二行星轮的行星轴转动连接于所述第二行星架，且所述第二行星轮与所述第二太阳轮啮合，并与所述第二齿圈的内壁面啮合；其中，所述第二太阳轮的轴线、所述第二齿圈的轴线、所述第二动力输出轴的轴线和所述第一动力输出轴的轴线位于同一直线上。
3.如权利要求2所述的同轴纯电动驱动系统，其特征在于，所述同轴纯电动驱动系统还包括第一减速装置和第二减速装置；
所述第一减速装置的输入端与所述第一输出轴传动连接，第一减速装置的输出端与所述第一行星轮系的所述第一太阳轮传动连接；
所述第二减速装置的输入端与所述第二输出轴传动连接，第二减速装置的输出端与所述第二行星轮系的所述第二太阳轮传动连接。
4.如权利要求1所述的同轴纯电动驱动系统，其特征在于，所述驱动装置为驱动电机。
5.如权利要求1所述的同轴纯电动驱动系统，其特征在于，所述同轴纯电动驱动系统还包括制动装置，所述制动装置设置于所述第一差速轴或所述第二差速轴上，以锁止所述第一差速轴或所述第二差速轴。
6.如权利要求1-5中任一项所述的同轴纯电动驱动系统，其特征在于，所述同轴纯电动驱动系统还包括主动驱动装置，所述主动驱动装置设置于所述第一差速轴或所述第二差速轴上，以驱动所述第一差速轴或所述第二差速轴转动。
7.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-6任意一项所述的同轴纯电动驱动系统。
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