CN207156917U - 一体式轴置动力总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种一体式轴置动力总成，包括壳体以及固定在其两端的电池端盖和差速器总成端盖，三者形成一体式结构，其内部设有电池、变速器、差速器总成，电池具有固定在壳体上的定子和与壳体之间具有滚动副的转子，所述电池具有一输出轴，所述输出轴为空心轴且同时作为所述变速器的输入轴，所述电池的输出轴与所述变速器的输入轴以及所述差速器总成的两个半轴均共轴，所述差速器总成的左半轴从所述电池的输出轴的内部穿过。本实用新型结构简单可靠，在保证安全性和输出效率的情况下，最大程度地减小动力总成的大小；模块化设计，对于生产、装配和维修都有很大的帮助。

Description

一体式轴置动力总成

技术领域

本实用新型涉及一种电动汽车动力总成，属于汽车技术领域。

背景技术

变速器是汽车动力总成的核心，其内部部件多且结构复杂。在纯电动汽车传动系统中，大多使用固定速比的变速器进行减速增矩，这样对纯电动汽车驱动电机的要求很高，极大地增加了整车的开发成本，且无法使驱动电机更多的运行在高效率区，降低了纯电动汽车的续驶里程。由于纯电动汽车的驱动电机具有很好的调速特性，纯电动汽车传动系统的挡位数不宜过多，通过对纯电动汽车动力传动系统参数匹配发现两挡变速器是比较合理的纯电动汽车传动系统。目前纯电动汽车上开发的两挡变速器主要有机械式手动变速器（MT）、机械式自动变速器（AMT）和双离合器自动变速器（DCT）。

变速器与电机配合时，由于电动汽车在起步和爬坡时扭矩大，电机电流比正常工作时的电流大几倍乃至几十倍，影响到电机和蓄电池的使用寿命，严重时甚至烧坏电机。电机在高转速恒功率输出时，爬坡扭矩大速度低，电机输出功率会减小，因此爬坡能力差。这样驾驶舒适性差，并且换挡时对电机转速的控制也需要相当的精确和迅速。中国专利CN200920204204.1揭示了采用行星轮系形式两挡自动变速器，其传递扭矩较低，但对齿轮的制造水平要求非常高，因此价格昂贵，目前还没有被广泛的采用。

如中国专利CN201120028042.8和CN201320028583.X揭示了使用同步器对两挡齿轮副进行选择选择从而进行换挡操作，这种结构对于电机的要求比较高，需要采用低转动惯量、高精度电机，因为一旦同步器不能很顺利地与换挡齿轮配接，则很容易烧坏电机。而且，该结构中还存在纵向尺寸偏大的问题，因为差速器总成与电机输出轴之间为间距的平行设置，这样对于结构紧凑型型电动汽车的机构排布造成很大的困扰。

为了解决这一问题，中国专利CN201110173011.6、CN201410829214.X、CN201410836093.1采用了双离合结构进行挡位的选择，但是差速器总成与电机输出轴之间的间距平行设置的问题仍然没有解决，而且结构都是松散的，也不利于整体检修。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种一体式轴向布置的动力总成。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种一体式轴置动力总成，包括壳体以及固定在其两端的电池端盖和差速器总成端盖，三者形成一体式结构，其内部设有电池、变速器、差速器总成，电池具有固定在壳体上的定子和与壳体之间具有滚动副的转子，所述电池具有一输出轴，所述输出轴为空心轴且同时作为所述变速器的输入轴，所述电池的输出轴与所述变速器的输入轴以及所述差速器总成的两个半轴均共轴，所述差速器总成的左半轴从所述电池的输出轴的内部穿过。

优选的，所述壳体内设第一隔断，将壳体内部空间分为电池容置空间和变速器容置空间，所述转子的两端轴承分别设置在所述第一隔断和电池端盖上，所述电池的输出轴伸出于所述第一隔断。

优选的，所述变速器包括固定设置在所述输入轴上的一挡主动齿轮和二挡主动齿轮，以及一与所述输入轴平行的中间轴，所述中间轴上空套有一挡从动齿轮和二挡从动齿轮，分别与所述一挡主动齿轮和二挡主动齿轮相啮合。

优选的，所述一挡从动齿轮和二挡从动齿轮之间设有一双离合器，分别为第一离合器和第二离合器，所述第一离合器和第二离合器背向而设且两者共用一外毂，所述第一离合器和第二离合器的外毂与所述中间轴通过花键连接且可同步转动，所述第一离合器、第二离合器分别控制一挡从动齿轮、二挡从动齿轮与所述中间轴的耦合，所述第一离合器、第二离合器均固定有一同轴的空心套管，用于使控制所述第一离合器、第二离合器的液压油通过，所述中间轴穿过所述空心套管且其一端架设在所述第一隔断上。

优选的，所述中间轴与所述空心套管之间配合设有用于控制所述第一离合器和第二离合器工作的压力油道，以及用于给所述第一离合器和第二离合器冷却的润滑油道，所述压力油道与设置在所述变速器壳体上的压力油入口连通，所述润滑油道与设置在所述变速器壳体上的润滑油入口连通，所述压力油入口和润滑油入口分别与所述变速器壳体、空心套管之间设有密封圈，所述密封圈将位于所述变速器壳体、空心套管之间的间隙形成蓄油区。

优选的，所述一挡从动齿轮和二挡从动齿轮之间设有一同步器，所述同步器固定于所述中间轴上并控制一挡从动齿轮、二挡从动齿轮选择性地与所述中间轴的耦合。

优选的，所述中间轴上设有传动齿轮，所述传动齿轮与所述差速器总成的驱动齿轮啮合并传输扭矩迫使差速器壳体转动，扭矩传输方向与所述差速器总成的左半轴、右半轴垂直。

优选的，所述中间轴上设有驻车棘轮，或所述差速器壳体上设有驻车棘轮。

优选的，所述电池的输出轴与所述变速器的输入轴为同一根空心轴，或为由联轴器连接的两根独立的空心轴。

优选的，所述壳体内设第二隔断，两侧分别为变速器容置空间和差速器容置空间，所述第二隔断上设置有用于支撑所述变速器的输入轴以及所述差速器壳体的轴承。

本实用新型的有益效果主要体现在：

1、结构简单可靠，在保证安全性和输出效率的情况下，最大程度地减小动力总成的大小；

2、模块化设计，对于生产、装配和维修都有很大的帮助；

3、驻车结构的完美结合，确保系统总成的使用可靠性；

4、差速器与变速箱及电池输出轴同轴设置，减小了动力总成的纵向尺寸，并且结合设置在壳体内部的轴承的支持，确保了整体的刚性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1：本实用新型第一实施例的主视图；

图2：本实用新型第二实施例的主视图；

图3：本实用新型第一、第二实施例中控制双离合器的工作的油路示意图；

图4：本实用新型第一、第二实施例中控制双离合器的工作的第二油路示意图；

图5：本实用新型第三实施例的主视图；

图6：本实用新型第四实施例的主视图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限于本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

如图1所示，本实用新型揭示了一种一体式轴置动力总成，包括壳体11以及固定在其两端的电池端盖12和差速器总成端盖13，三者形成一体式结构，其内部设有电池、变速器、差速器总成。

所述壳体11内设第一隔断14，两侧分别为电池容置空间和变速器容置空间；所述壳体11内设第二隔断15，两侧分别为变速器容置空间和差速器容置空间。本实用新型中，通过力矩的传输方向使变速器容置空间设置在中间。

电池具有固定在壳体上的定子21和与壳体之间具有滚动副的转子22，所述电池具有一输出轴23，所述输出轴23为空心轴且同时作为所述变速器的输入轴31。所述转子22的两端轴承24分别设置在所述第一隔断14和电池端盖12上，所述电池的输出轴伸出于所述第一隔断14。所述第二隔断15上设置有用于支撑所述变速器的输入轴31以及所述差速器壳体44的轴承。所述差速器壳体44的另一侧通过轴承设置在所述差速器总成端盖13上。本实用新型通过这样紧凑的结构，使所有转动物得到很好的支持，减少转动跳动的产生，传动效率大大提升。

本实用新型中，所述变速器包括固定设置在所述输入轴31上的一挡主动齿轮32和二挡主动齿轮33，以及一与所述输入轴31平行的中间轴34，所述中间轴34上空套有一挡从动齿轮35和二挡从动齿轮36，分别与所述一挡主动齿轮32和二挡主动齿轮33相啮合。

如图1和图2所示的实施例，所述一挡从动齿轮35和二挡从动齿轮36之间设有一双离合器37，所述双离合器37包括背向而设的第一离合器C1和第二离合器C2，两者共用一外毂，所述第一离合器C1、第二离合器C2分别控制一挡从动齿轮35、二挡从动齿轮36与所述中间轴34的耦合。具体如图3所示，所述第一离合器C1和第二离合器C2的外毂30与所述中间轴34通过花键61连接且可同步转动，这样，所述第一离合器C1和第二离合器C2与所述中间轴34之间为相对固定，即可同时转动。

本实施例中，所述第一离合器C1、第二离合器C2固定有一同轴的空心套管38，所述中间轴34穿过所述空心套管38且其一端架设在所述第一隔断14上。当然，所述空心套管38也可以直接与所述中间轴34固定，或者两者互为一体。

如图3和图4所示，所述中间轴34与所述空心套管38之间配合设有用于控制所述第一离合器C1和第二离合器C2工作的压力油道62，以及用于给所述第一离合器C1和第二离合器C2冷却的润滑油道63，两个液压油道互不干涉。当然也可以是直接在中间轴34上开设压力油道62和润滑油道63，所述空心套管38作为所述中间轴34的一部分。

所述压力油道62与设置在所述变速器壳体上的压力油入口64连通，所述润滑油道63与设置在所述变速器壳体上的润滑油入口65连通。所述压力油入口64和润滑油入口65分别与所述变速器壳体、空心套管38之间设有密封圈66，所述密封圈66为唇形密封圈。所述密封圈66将位于所述变速器壳体、空心套管38之间的间隙形成蓄油区，这样当所述中间轴34相对所述变速器壳体转动时，所述蓄油区会对所述压力油道62和润滑油道63中液压油起到一个稳压作用，确保所述第一离合器C1和第二离合器C2不会受到油压冲击，实现对离合器的平滑曲线控制。

所述压力油和润滑油的具体油路设置，如图3和图4所示，可以单管路或者多管路，可以单方向或者多方向，在此不再穷举，即只要两者没有相互串流即可。

如图5和图6所示的实施例，所述一挡从动齿轮35和二挡从动齿轮36之间设有一同步器39，所述同步器39固定于所述中间轴34上并控制一挡从动齿轮35、二挡从动齿轮36选择性地与所述中间轴34的耦合。同步器与一挡从动齿轮35、二挡从动齿轮36之间的啮合属于现有技术，在此不再赘述。

所述中间轴34上设有传动齿轮40，所述传动齿轮40与所述差速器总成的驱动齿轮42啮合并传输扭矩迫使差速器壳体44转动，扭矩传输方向与所述差速器总成的左半轴41、右半轴43垂直。本实用新型中，所述电池的输出轴23与所述变速器的输入轴31以及所述差速器总成的两个半轴均共轴，所述差速器总成的左半轴41从所述电池的输出轴23的内部穿过。差速器与变速箱及电池输出轴同轴设置，减小了动力总成的纵向尺寸，并且结合设置在壳体内部的轴承的支持，确保了整体的刚性。

本实用新型中，对于P挡驻车的结构也有揭示，如图1和图3所示，所述中间轴34上设有驻车棘轮5。如图2和图4所示，所述差速器壳体44上设有驻车棘轮5。当本实用新型需要驻车时：通过推杆总成驱动驻车棘爪，进而与驻车棘轮5配合，实现驻车。

本实用新型中，所述电池的输出轴23与所述变速器的输入轴31为同一根空心轴，或为由联轴器连接的两根独立的空心轴。

下面简单揭示一下本实用新型第一实施例的工作过程，电池通过输出轴23输出扭矩，当电动汽车需要一挡输出时，图1中的双离合器37的左侧第一离合器C1启动，使一挡从动齿轮35与所述中间轴34的耦合，一挡主动齿轮32将扭矩传输至中间轴34，进而通过传动齿轮40将扭矩传输至所述差速器总成。电动汽车需要二挡输出时，只要双离合器37的右侧第二离合器C2启动，简单方便。同理的，第二实施例均是如此的工作过程。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一体式轴置动力总成，其特征在于：包括壳体（11）以及固定在其两端的电池端盖（12）和差速器总成端盖（13），三者形成一体式结构，其内部设有电池、变速器、差速器总成，电池具有固定在壳体上的定子（21）和与壳体之间具有滚动副的转子（22），所述电池具有一输出轴（23），所述输出轴（23）为空心轴且同时作为所述变速器的输入轴（31），所述电池的输出轴（23）与所述变速器的输入轴（31）以及所述差速器总成的两个半轴均共轴，所述差速器总成的左半轴（41）从所述电池的输出轴（23）的内部穿过。

2.根据权利要求1所述的一体式轴置动力总成，其特征在于：所述壳体（11）内设第一隔断（14），将壳体内部空间分为电池容置空间和变速器容置空间，所述转子（22）的两端轴承（24）分别设置在所述第一隔断（14）和电池端盖（12）上，所述电池的输出轴伸出于所述第一隔断（14）。

3.根据权利要求2所述的一体式轴置动力总成，其特征在于：所述变速器包括固定设置在所述输入轴（31）上的一挡主动齿轮（32）和二挡主动齿轮（33），以及一与所述输入轴（31）平行的中间轴（34），所述中间轴（34）上空套有一挡从动齿轮（35）和二挡从动齿轮（36），分别与所述一挡主动齿轮（32）和二挡主动齿轮（33）相啮合。

4.根据权利要求3所述的一体式轴置动力总成，其特征在于：所述一挡从动齿轮（35）和二挡从动齿轮（36）之间设有一双离合器（37），分别为第一离合器（C1）和第二离合器（C2），所述第一离合器（C1）和第二离合器（C2）背向而设且两者共用一外毂（30），且所述外毂（30）与所述中间轴（34）通过花键（61）连接且可同步转动，所述第一离合器（C1）、第二离合器（C2）分别控制一挡从动齿轮（35）、二挡从动齿轮（36）与所述中间轴（34）的耦合，所述第一离合器、第二离合器上均固定有一同轴的空心套管（38），用于使控制所述第一离合器、第二离合器的液压油通过，所述中间轴（34）穿过所述空心套管（38）且其一端架设在所述第一隔断（14）上。

5.根据权利要求4所述的一体式轴置动力总成，其特征在于：所述中间轴（34）与所述空心套管（38）之间配合设有用于控制所述第一离合器（C1）和第二离合器（C2）工作的压力油道（62），以及用于给所述第一离合器（C1）和第二离合器（C2）冷却的润滑油道（63），所述压力油道（62）与设置在所述变速器壳体上的压力油入口（64）连通，所述润滑油道（63）与设置在所述变速器壳体上的润滑油入口（65）连通，所述压力油入口（64）和润滑油入口（65）分别与所述变速器壳体、空心套管（38）之间设有密封圈（66），所述密封圈（66）将位于所述变速器壳体、空心套管（38）之间的间隙形成蓄油区。

6.根据权利要求3所述的一体式轴置动力总成，其特征在于：所述一挡从动齿轮（35）和二挡从动齿轮（36）之间设有一同步器（39），所述同步器（39）固定于所述中间轴（34）上并控制一挡从动齿轮（35）、二挡从动齿轮（36）选择性地与所述中间轴（34）的耦合。

7.根据权利要求3-6任一所述的一体式轴置动力总成，其特征在于：所述中间轴（34）上设有传动齿轮（40），所述传动齿轮（40）与所述差速器总成的驱动齿轮（42）啮合并传输扭矩迫使差速器壳体（44）转动，扭矩传输方向与所述差速器总成的左半轴（41）、右半轴（43）垂直。

8.根据权利要求7所述的一体式轴置动力总成，其特征在于：一驻车棘轮（5）选择性地设置在所述中间轴（34）或所述差速器壳体（44）上。

9.根据权利要求1所述的一体式轴置动力总成，其特征在于：所述电池的输出轴（23）与所述变速器的输入轴（31）为同一根空心轴，或为由联轴器连接的两根独立的空心轴。

10.根据权利要求1所述的一体式轴置动力总成，其特征在于：所述壳体（11）内设第二隔断（15），两侧分别为变速器容置空间和差速器容置空间，所述第二隔断（15）上设置有用于支撑所述变速器的输入轴（31）以及所述差速器壳体（44）的轴承。