CN115723543A - 单侧电机换挡的两电机驱动结构 - Google Patents

Abstract

提供了一种单侧电机换挡的两电机驱动结构，包括：中心轴，固定连接有驱动接合齿；花键套，可相对转动地套设于中心轴外，且设置有双星行星排和接合齿套，该双星行星排的齿圈与中心轴连接；短轴，可相对转动地套接于花键套外，且与双星行星排的行星架连接；第一动力输入齿轮，固定连接于短轴；制动接合齿，连接于箱体；第二动力输入齿轮，固定安装于双星行星排的外周；以及差速器，与中心轴连接并由该中心轴传动，且用于将动力传递至第一输出半轴和第二输出半轴；其中，所述接合齿套可选择地接合于制动接合齿或驱动接合齿。采用双星行星排结构，可以有效提高承载能力。

Description

单侧电机换挡的两电机驱动结构

技术领域

本发明涉及新能源汽车零部件领域，尤其涉及一种单侧电机换挡的两电机驱动结构。

背景技术

新能源汽车越来越受到国家和汽车行业的重视。随着中型及重型商用车电驱动化技术的迭代发展，集成式电驱桥系统已经逐渐成为新一代中重型商用车的主流驱动形式。但是，目前的电驱桥的传动结构复杂，传动效率低，重量大，成本高，难以满足不同路况对于动力、车速以及经济性的要求。

因此，有必要研究一种单侧电机换挡的两电机驱动结构来解决上述的一个或多个技术问题。

发明内容

为解决上述至少一个技术问题，根据本发明一方面，提供了一种单侧电机换挡的两电机驱动结构，其特征在于包括：

中心轴，固定连接有驱动接合齿；

花键套，可相对转动地套设于中心轴外，且设置有双星行星排和接合齿套，该双星行星排的齿圈与中心轴连接；

短轴，可相对转动地套接于花键套外，且与双星行星排的行星架连接；

第一动力输入齿轮，固定连接于短轴；

制动接合齿，连接于箱体；

第二动力输入齿轮，固定安装于双星行星排的外周；以及

差速器，与中心轴连接并由该中心轴传动，且用于将动力传递至第一输出半轴和第二输出半轴；

其中，所述接合齿套可选择地接合于制动接合齿或驱动接合齿。

根据本发明又一方面，所述的单侧电机换挡的两电机驱动结构还包括第一传动单元，该第一传动单元用于将第一电机的动力传递至所述第一动力输入齿轮。

根据本发明又一方面，所述的单侧电机换挡的两电机驱动结构还包括第二传动单元，该第二传动单元用于将第二电机的动力传递至所述第二动力输入齿轮。

根据本发明又一方面，所述双星行星排包括太阳轮、内行星轮、外行星轮、行星架和齿圈，该太阳轮固定连接于花键套。

根据本发明又一方面，第一传动单元包括：第一传动齿轮、第二传动齿轮、第一传动轴和第三传动齿轮，第一传动齿轮由第一电机驱动，第二传动齿轮啮合于第一传动齿轮，第二传动齿轮和第三传动齿轮固定连接于第一传动轴，第三传动齿轮啮合于第一动力输入齿轮。

根据本发明又一方面，第二传动单元包括：第四传动齿轮、第五传动齿轮、第二传动轴和第六传动齿轮，第四传动齿轮由第二电机驱动，第五传动齿轮啮合于第四传动齿轮，第五传动齿轮和第六传动齿轮固定连接于第二传动轴，第六传动齿轮啮合于第二动力输入齿轮。

根据本发明又一方面，双星行星排的齿圈与中心轴通过连接件连接。

根据本发明又一方面，接合齿套由单侧电机驱动以实现换挡。

根据本发明又一方面，所述接合齿套接合于制动接合齿时为第一前进挡。

根据本发明又一方面，所述接合齿套接合于驱动接合齿时为第二前进挡。

本发明可以获得以下一个或多个技术效果：

1.两电机配合双星行星排实现两挡变速传动，可满足不同路况对于动力、车速、经济性的要求，提升了承载能力和可靠性；

2.采用双星行星排变速，可以使得一挡和二挡挡位速度阶比减小，换挡冲击减小，换挡更加平滑，提高了驾驶操控舒适性；

3.采用双星行星排结构，可以有效提高承载能力，提升了整个产品的紧凑性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为根据本发明的一种优选实施例的单侧电机换挡的两电机驱动结构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过优选实施例来描述本发明的最佳实施方式，这里的具体实施方式在于详细地说明本发明，而不应理解为对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。

实施例1

根据本发明一种优选实施方式，参见图1，提供了一种单侧电机换挡的两电机驱动结构，其特征在于包括：

中心轴23，固定连接有驱动接合齿17；

花键套15，可相对转动地套设于中心轴23外，且设置有双星行星排和接合齿套18，该双星行星排的齿圈13与中心轴23连接；

短轴2，可相对转动地套接于花键套15外，且与双星行星排的行星架9连接；

第一动力输入齿轮8，固定连接于短轴2；

制动接合齿16，连接于箱体22；

第二动力输入齿轮14，固定安装于双星行星排的外周；以及

差速器29，与中心轴23连接并由该中心轴23传动，且用于将动力传递至第一输出半轴31和第二输出半轴30；

其中，所述接合齿套18可选择地接合于制动接合齿16或驱动接合齿17。

优选地，差速器29可与中心轴23直接连接或间接连接。例如，差速器29还可通过例如行星排连接于中心轴23。

根据本发明又一优选实施方式，所述的单侧电机换挡的两电机驱动结构还包括第一传动单元，该第一传动单元用于将第一电机M1的动力传递至所述第一动力输入齿轮8。

根据本发明又一优选实施方式，所述的单侧电机换挡的两电机驱动结构还包括第二传动单元，该第二传动单元用于将第二电机M2的动力传递至所述第二动力输入齿轮14。

根据本发明又一优选实施方式，所述双星行星排包括太阳轮10、内行星轮11、外行星轮12、行星架9和齿圈13，该太阳轮固定连接于花键套15。

根据本发明又一优选实施方式，第一传动单元包括：第一传动齿轮4、第二传动齿轮5、第一传动轴6和第三传动齿轮7，第一传动齿轮4由第一电机驱动，第二传动齿轮5啮合于第一传动齿轮4，第二传动齿轮5和第三传动齿轮7固定连接于第一传动轴6，第三传动齿轮7啮合于第一动力输入齿轮8。可以理解的是，第一传动单元的结构不限于此，例如还可由一对齿轮副构成等等。

根据本发明又一优选实施方式，第二传动单元包括：第四传动齿轮33、第五传动齿轮34、第二传动轴35和第六传动齿轮36，第四传动齿轮33由第二电机驱动，第五传动齿轮34啮合于第四传动齿轮33，第五传动齿轮34和第六传动齿轮36固定连接于第二传动轴35，第六传动齿轮36啮合于第二动力输入齿轮14。可以理解的是，第二传动单元的结构不限于此，例如还可由一对齿轮副构成等等。

根据本发明又一优选实施方式，双星行星排的齿圈13与中心轴23通过连接件连接。

根据本发明又一优选实施方式，接合齿套18由单侧电机21驱动以实现换挡。

根据本发明又一优选实施方式，所述接合齿套18接合于制动接合齿16时为第一前进挡。

根据本发明又一优选实施方式，所述接合齿套18接合于驱动接合齿17时为第二前进挡。

根据本发明又一优选实施方式，还提供了一种单侧电机换挡的两电机驱动结构，其特征在于：电机M1通过电机轴3连接齿轮4，齿轮4与齿轮5啮合，齿轮5与轴6、齿轮7刚性连接，齿轮7与齿轮8啮合，齿轮8与行星架9刚性连接，内行星轮11、外行星轮12在行星架9的约束下既有绕行星架9中央轴线的公转也有绕自身行星轮轴自身轴线的自转，太阳轮10与内行星轮11啮合，内行星轮11与外行星轮12啮合，外行星轮12与内齿圈13啮合，太阳轮10与花键套15刚性连接，花键套15与接合齿套18径向固定轴向相对滑动，接合齿套18与拨叉19相连，拨叉19固定在换挡传动杆20上，换挡电机21驱动换挡传动杆20进行左右滑动进行换挡；制动接合齿16和箱体22刚性固连，制动接合齿16和输出接合齿17分布在接合齿套18两侧，分别作为换挡挡位的第一位置和第二位置，输出接合齿17与轴23、内齿圈13、齿轮14、差速器壳28同轴刚性连接，差速器壳28驱动差速器29，差速器29将动力传至第一半轴30、第二半轴31然后传至轮边；电机M2通过电机轴32连接齿轮33，齿轮33与齿轮34啮合，齿轮34与中间轴35、齿轮36刚性连接，齿轮36与齿轮8啮合，其后续动力传输与电机M1结构形式相同，电机M1与电机M2位置对称布置或呈一定夹角布置，其他能实现本专利所述结构连接关系和连接原理的任意零件形式视同本专利。

本发明的工作原理如下。

一挡(低速挡)：电机M1和M2输出扭矩通过电机轴3、32连接传递到齿轮4、33，齿轮4、33分别与齿轮5、齿轮34啮合，齿轮5与齿轮7刚性连接、齿轮34与齿轮36刚性连接，齿轮7通过齿轮啮合连接将动力传递到齿轮8，齿轮8与行星架9刚性连接，齿轮36与齿轮14啮合。换挡电机21驱动换挡传动杆20，换挡驱动杆20带动拨叉19和接合齿套18沿花键套15轴向滑动，接合齿套18与制动接合齿16接合，达到一挡位置，太阳轮10完全固定，行星架9带动内行星轮11、外行星轮12绕中央轴线转动，此时内行星轮11与外行星轮12、内齿圈13组成的行星排结构，处于减速传动状态。内齿圈13与齿轮14、轴23、差速器壳28刚性连接，通过差速器29将动力分别传递到第一输出半轴30和第二输出半轴31，最后输出到轮边。

二挡(高速挡)：电机M1和M2输出扭矩通过电机轴3、32连接传递到齿轮4、33，齿轮4、33分别与齿轮5、齿轮34啮合，齿轮5与齿轮7刚性连接、齿轮34与齿轮36刚性连接，齿轮7通过齿轮啮合连接将动力传递到齿轮8，齿轮8与行星架9刚性连接，齿轮36与齿轮14啮合。换挡电机21驱动换挡传动杆20，换挡传动杆20带动拨叉19和接合齿套18沿花键套15轴向滑动，接合齿套8与驱动接合齿17接合，达到二挡位置，齿轮8与行星架9、太阳轮10、内行星轮11、外行星轮12、内齿圈13一体整体回转，此时行星架9、太阳轮10、内行星轮11、外行星轮12和内齿圈13组成的行星排结构处于速比为1的直接传动状态，行星架9、内齿圈13、齿轮14、轴23与差速器壳28刚性连接，通过差速器29将动力分别传递到第一输出半轴30和第二输出半轴31，最后输出到轮边。

本发明可以获得以下一个或多个技术效果：

1.两电机配合双星行星排实现两挡变速传动，可满足不同路况对于动力、车速、经济性的要求，提升了承载能力和可靠性；

2.采用双星行星排变速，可以使得一挡和二挡挡位速度阶比减小，换挡冲击减小，换挡更加平滑，提高了驾驶操控舒适性；

3.采用双星行星排结构，可以有效提高承载能力，提升了整个产品的紧凑性。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种单侧电机换挡的两电机驱动结构，其特征在于包括：

中心轴，固定连接有驱动接合齿；

花键套，可相对转动地套设于中心轴外，且设置有双星行星排和接合齿套，该双星行星排的齿圈与中心轴连接；

短轴，可相对转动地套接于花键套外，且与双星行星排的行星架连接；

第一动力输入齿轮，固定连接于短轴；

制动接合齿，连接于箱体；

第二动力输入齿轮，固定安装于双星行星排的外周；以及

差速器，与中心轴连接并由该中心轴传动，且用于将动力传递至第一输出半轴和第二输出半轴；

其中，所述接合齿套可选择地接合于制动接合齿或驱动接合齿。

2.根据权利要求1所述的单侧电机换挡的两电机驱动结构，其特征在于还包括第一传动单元，该第一传动单元用于将第一电机的动力传递至所述第一动力输入齿轮。

3.根据权利要求2所述的单侧电机换挡的两电机驱动结构，其特征在于还包括第二传动单元，该第二传动单元用于将第二电机的动力传递至所述第二动力输入齿轮。

4.根据权利要求1-3任一项所述的单侧电机换挡的两电机驱动结构，其特征在于所述双星行星排包括太阳轮、内行星轮、外行星轮、行星架和齿圈，该太阳轮固定连接于花键套。

5.根据权利要求3所述的单侧电机换挡的两电机驱动结构，其特征在于第一传动单元包括：第一传动齿轮、第二传动齿轮、第一传动轴和第三传动齿轮，第一传动齿轮由第一电机驱动，第二传动齿轮啮合于第一传动齿轮，第二传动齿轮和第三传动齿轮固定连接于第一传动轴，第三传动齿轮啮合于第一动力输入齿轮。

6.根据权利要求5所述的单侧电机换挡的两电机驱动结构，其特征在于第二传动单元包括：第四传动齿轮、第五传动齿轮、第二传动轴和第六传动齿轮，第四传动齿轮由第二电机驱动，第五传动齿轮啮合于第四传动齿轮，第五传动齿轮和第六传动齿轮固定连接于第二传动轴，第六传动齿轮啮合于第二动力输入齿轮。

7.根据权利要求6所述的单侧电机换挡的两电机驱动结构，其特征在于双星行星排的齿圈与中心轴通过连接件连接。

8.根据权利要求7所述的单侧电机换挡的两电机驱动结构，其特征在于接合齿套由单侧电机驱动以实现换挡。

9.根据权利要求4所述的单侧电机换挡的两电机驱动结构，其特征在于所述接合齿套接合于制动接合齿时为第一前进挡。

10.根据权利要求5所述的单侧电机换挡的两电机驱动结构，其特征在于所述接合齿套接合于驱动接合齿时为第二前进挡。

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