CN207225083U - 电动汽车传动系统以及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电动汽车传动系统以及电动汽车，所述电动汽车传动系统包括电池、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，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，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。

Description

电动汽车传动系统以及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车领域，尤其涉及一种电动汽车传动系统。此外，本实用新型还涉及一种包括所述电动汽车传动系统的电动汽车。

背景技术

汽车传动系统主要是将发动机的动力经由离合器、变速器、传动轴、差速器等传递至汽车驱动车桥，其中离合器、变速器等还配备有相应的操纵机构。随着石油资源的日益紧缺及尾气排放对环境的影响日益恶劣，新能源汽车（特别是纯电动汽车）越来越受到人们的重视，国家也出台了多项鼓励措施，以进一步推动电动汽车技术的发展。电动汽车的驱动系统，以车载电源驱动电机并通过变速器将动力传递到车轮，驱动整车运行。

但是，现有的电动汽车变速器开发和生产成本都很高，结构复杂，容易发生故障，并且其维修成本高。这很大程度上导致了现阶段电动汽车成本居高不下，成为电动车推广应用的最大障碍。变速器是汽车动力总成的核心，其内部部件多且结构复杂。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

本实用新型所要解决的技术问题为：提供一种结构紧凑，传动平稳的电动汽车传动系统。

本实用新型的目的通过提供以下一种电动汽车传动系统，包括设置在同一壳体内部、且位于前驱动桥处的电池、变速器、前桥差速器总成，所述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前桥差速器总成的两个半轴均共轴，所述前桥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，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，且所述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。

优选的，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，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。

优选的，所述中间轴上设有传动齿轮，所述传动齿轮与所述前桥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前桥差速器总成的左半轴、右半轴垂直。

优选的，所述变速器输出的扭矩通过前锥齿组传递至前传动轴，进而通过一扭矩控制器传递至所述后传动轴，所述后传动轴通过后锥齿组驱动后桥差速器总成的差速器壳体转动。

优选的，所述前锥齿组设置在一旋转轴上，所述旋转轴上固定有用于接收所述变速器输出的扭矩的第二传动齿轮。

优选的，所述变速器内的中间轴上固定设有第三传动齿轮，所述第三传动齿轮始终与所述第二传动齿轮啮合。

优选的，所述变速器内的中间轴上固定的用于传输扭矩至所述前桥差速器总成的传动齿轮始终与所述第二传动齿轮啮合，所述传动齿轮、第二传动齿轮、前桥差速器总成的驱动齿轮为双联齿轮。

优选的，一驻车棘轮可选择地设置在所述中间轴或所述差速器壳体上。

本实用新型还揭示了一种电动汽车，包括如上述的任一种电动汽车传动系统。

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

图1为本实用新型的第一实施例的示意图；

图2为本实用新型的第二实施例的示意图；

图3为本实用新型的第三实施例的示意图；

图4为本实用新型的第四实施例的示意图。

具体实施方式

如图1，本实用新型的具体实施方式揭示了一种电动汽车传动系统，其重点改进之处在于前驱动桥系统。如图1所示的第一实施例，所述电动汽车传动系统包括设置在同一壳体内部、且位于前驱动桥处的电池2、变速器3、前桥差速器总成4，所述电池2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3的输入轴31。

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。

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C1、第二离合器C2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。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。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，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，两个液压油道互不干涉。所述压力油和润滑油的具体油路设置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。

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以及所述前桥差速器总成4的两个半轴均共轴，所述前桥差速器总成4的左半轴41从所述电池的输出轴23的内部穿过。前桥差速器总成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。

本实用新型中，所述变速器3输出的扭矩通过前锥齿组61传递至前传动轴62，进而通过一扭矩控制器63传递至所述后传动轴64，所述后传动轴64通过后锥齿组65驱动后桥差速器总成7的差速器壳体转动。所述前锥齿组61设置在一旋转轴60上，所述旋转轴60上固定有用于接收所述变速器3输出的扭矩的第二传动齿轮67。

如图1所示的第一实施例和图2所示的第二实施例中，所述变速器3内的中间轴34上固定设有第三传动齿轮39，所述第三传动齿轮39始终与所述第二传动齿轮67啮合。

如图3所示的第三实施例和图4所示的第四实施例中，所述变速器3内的中间轴34上固定的用于传输扭矩至所述前桥差速器总成4的传动齿轮40始终与所述第二传动齿轮67啮合，所述传动齿轮40、第二传动齿轮67、前桥差速器总成4的驱动齿轮42为双联齿轮。通过上述结构，扭矩被传输至后驱动桥系统。

本实用新型还揭示了一种电动汽车，包括如前述的任一种电动汽车传动系统。

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将扭矩传输至所述前桥差速器总成4，进而通过左半轴41、右半轴43分别控制前轮11。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、三、四实施例均是如此的工作过程。仅仅的区别在于，图1和图2中的实施例，扭矩通过第三传动齿轮39传输至所述第二传动齿轮67，进而传输至控制后轮12的后桥差速器总成7。图3和图4中的实施例，扭矩通过传动齿轮40传输至所述第二传动齿轮67，进而传输至控制后轮12的后桥差速器总成7。

当然，上述的电池2、变速器3也可以位于后驱动桥附近，产生扭矩输出。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)

1.一种电动汽车传动系统，其特征在于，包括设置在同一壳体内部、且位于前驱动桥处的电池（2）、变速器（3）、前桥差速器总成（4），所述电池（2）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（3）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）以及所述前桥差速器总成（4）的两个半轴（41、43）均共轴，所述前桥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所述的电动汽车传动系统，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，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。

3.根据权利要求2所述的电动汽车传动系统，其特征在于，所述第一离合器（C1）、第二离合器（C2）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）。

4.根据权利要求3所述的电动汽车传动系统，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）与所述前桥差速器总成（4）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前桥差速器总成（4）的左半轴（41）、右半轴（43）垂直。

5.根据权利要求4所述的电动汽车传动系统，其特征在于，所述变速器（3）输出的扭矩通过前锥齿组（61）传递至前传动轴（62），进而通过一扭矩控制器（63）传递至后传动轴（64），所述后传动轴（64）通过后锥齿组（65）驱动后桥差速器总成（7）的差速器壳体转动。

6.根据权利要求5所述的电动汽车传动系统，其特征在于，所述前锥齿组（61）设置在一旋转轴（60）上，所述旋转轴（60）上固定有用于接收所述变速器（3）输出的扭矩的第二传动齿轮（67）。

7.根据权利要求6所述的电动汽车传动系统，其特征在于，所述变速器（3）内的中间轴（34）上固定设有第三传动齿轮（39），所述第三传动齿轮（39）始终与所述第二传动齿轮（67）啮合。

8.根据权利要求6所述的电动汽车传动系统，其特征在于，所述变速器（3）内的中间轴（34）上固定的用于传输扭矩至所述前桥差速器总成（4）的传动齿轮（40）始终与所述第二传动齿轮（67）啮合，所述传动齿轮（40）、第二传动齿轮（67）、前桥差速器总成（4）的驱动齿轮（42）为双联齿轮。

9.根据权利要求5所述的电动汽车传动系统，其特征在于，一驻车棘轮（5）可选择地设置在所述中间轴（34）或所述差速器壳体（44）上。

10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1至9任一所述的电动汽车传动系统。