CN212804095U - 纯电动两挡传动结构及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型纯电动两挡传动结构及车辆，包括第一电机、第二电机、第一输入轴、第二输入轴、中间轴、同步器，及第一、二、三减速齿轮副；第一、二电机分别连接于第一、二输入轴；第一、二减速齿轮副均连接于第一输入轴和中间轴，同步器用于选择性地将第一、二减速齿轮副中的一个结合于第一输入轴与中间轴之间；第三减速齿轮副传动连接于第二输入轴和中间轴。动力性能优异，避免换挡过程中动力中断，取消了离合器，液压系统只需为纯电动两挡传动结构提供冷却功能，对液压系统的清洁度要求低，同步器直接在电动拔叉的带动下实现换挡，无需液压系统提供换挡动力，避免液压系统控制离合器实现换挡的过程中出现卡滞，结构简单可靠，控制简单，成本低。

Description

纯电动两挡传动结构及车辆

技术领域

本实用新型属于新能源汽车领域，特别是涉及纯电动两挡传动结构及车辆。

背景技术

随着环境保护意识的增强，各个行业都开始了新能源的开发和利用，汽车行业是环保事业中重要的一环，所以新能源纯电动汽车的设计开发顺应时代的发展应运而生，随之带来的是传动系统的变化和更新。

传统的纯电动变速箱，一般采用平行偏置式2级渐开线斜齿轮传动，这样为了达到较大的轮端扭矩输出，就势必要提高电机的输出扭矩，或者增大传动比。如果增大电机的输出扭矩，则会增大体积，增加成本；如果增大传动比，就需要增加开发难度，对总布置有更高的要求。

当然，现在也有不少车企开发两挡甚至多挡纯电动变速箱，但是通过离合器控制电机输出，系统复杂，控制难度较高，成本也有所增加，因此，大部分车企还是选择单挡系统纯电动变速箱。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有方案系统复杂、控制难度高的问题，提供一种纯电动两挡传动结构及车辆。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种纯电动两挡传动结构，包括第一电机、第二电机、第一输入轴、第二输入轴、中间轴、第一减速齿轮副、第二减速齿轮副、第三减速齿轮副和同步器；

第一输入轴、第二输入轴和所述中间轴平行，所述中间轴用于输出动力至车轮；

所述第一电机连接于所述第一输入轴，所述第二电机连接于所述第二输入轴；

所述第一减速齿轮副连接于所述第一输入轴和所述中间轴，所述第二减速齿轮副连接于所述第一输入轴和所述中间轴，所述同步器用于选择性地将所述第一减速齿轮副和所述第二减速齿轮副中的一个结合于所述第一输入轴与所述中间轴之间；

所述第三减速齿轮副传动连接于所述第二输入轴和所述中间轴。

可选地，所述第一电机同轴安装于所述第一输入轴的一端，所述第二电机同轴安装于所述第二输入轴的一端。

可选地，所述第一减速齿轮副包括相互啮合的第一主动齿轮和第一从动齿轮，所述第二减速齿轮副包括相互啮合的第二主动齿轮和第二从动齿轮；

所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮空套于所述第一输入轴上，所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮固设于所述中间轴上，所述同步器设于所述第一输入轴上，且位于所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮之间，并用于选择性地将所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮中的一个与所述第一输入轴结合；或者，

所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮固设于所述第一输入轴上，所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮空套于所述中间轴上，所述同步器设于所述中间轴上，且位于所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮之间，并用于选择性地将所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮中的一个与所述中间轴结合。

可选地，所述第三减速齿轮副包括相互啮合的第三主动齿轮和第三从动齿轮，所述第三主动齿轮固设于所述第二输入轴上，所述第三从动齿轮固设于所述中间轴上。

可选地，当所述同步器设于所述第一输入轴上时，所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮中的一个与所述第三从动齿轮为共用的同一齿轮；当所述同步器设于所述中间轴上时，所述第一从动齿轮、所述第二从动齿轮和所述第三从动齿轮间隔设置。

可选地，还包括固设于所述中间轴上的主减齿轮，所述主减齿轮用于与差速器的齿圈常啮合。

可选地，当所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮固设于所述中间轴上时，所述主减齿轮位于所述第一从动齿轮与所述第二从动齿轮之间。

可选地，具有第一电机一挡模式、第一电机二挡模式、第二电机驱动模式、双电机一挡模式和双电机二挡模式；

所述同步器将所述第一减速齿轮副结合于所述第一输入轴与所述中间轴之间，第一电机驱动，以建立所述第一电机一挡模式；

所述同步器将所述第二减速齿轮副结合于所述第一输入轴与所述中间轴之间，第一电机驱动，以建立所述第一电机二挡模式；

所述同步器断开所述第一输入轴与所述中间轴之间的动力传递，第二电机驱动，以建立所述第二电机驱动模式；

所述同步器将所述第一减速齿轮副结合于所述第一输入轴与所述中间轴之间，第一电机和第二电机共同驱动，以建立所述双电机一挡模式；

所述同步器将所述第二减速齿轮副结合于所述第一输入轴与所述中间轴之间，第一电机和第二电机共同驱动，以建立所述双电机二挡模式。

本实用新型实施例提供了一种车辆，包括前述纯电动两挡传动结构。

可选地，所述车辆为两驱车辆，所述中间轴用于输出动力至一对车轮；或者，

所述车辆为四驱车辆，所述中间轴输出动力至一对车轮，所述四驱车辆还包括第三电机，所述第三电机用于输出动力至另一对车轮。

本实用新型实施例提供的纯电动两挡传动结构及车辆，设置了第一减速齿轮副、第二减速齿轮副和第三减速齿轮副，更易于匹配车轮的动力需求，第一电机参与驱动时，车辆可在两个挡位运行，速比分配更加合理，动力性能更优异，纯电动两挡传动结构换挡过程中，可保持第二电机驱动，避免动力中断；传统离合器需要车辆的液压系统控制，本实用新型取消了离合器，液压系统只需为纯电动两挡传动结构提供冷却功能，对液压系统的清洁度要求低，同步器直接在电动拔叉的带动下实现换挡，无需由液压系统提供换挡动力，避免液压系统控制离合器实现换挡的过程中出现卡滞，结构简单可靠，控制简单，成本较低。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的纯电动两挡传动结构的使用状态参考图；

图2为图1在第一电机一挡模式下的动力传递路线图；

图3为图1在第一电机二挡模式下的动力传递路线图；

图4为图1在第二电机驱动模式下的动力传递路线图；

图5为图1在双电机一挡模式下的动力传递路线图；

图6为图1在双电机二挡模式下的动力传递路线图；

图7为图1所示的纯电动两挡传动结构应用于四驱车辆时的使用状态参考图；

说明书中的附图标记如下：

1、第一电机；2、第二电机；3、第一输入轴；4、第二输入轴；5、中间轴；6、同步器；

7、第一减速齿轮副；701、第一主动齿轮；702、第一从动齿轮；

8、第二减速齿轮副；801、第二主动齿轮；802、第二从动齿轮；

9、第三减速齿轮副；901、第三主动齿轮；

10、主减齿轮；11、差速器；1101、齿圈；12、车轮；13、第三电机。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例提供的纯电动两挡传动结构，包括第一电机1、第二电机2、第一输入轴3、第二输入轴4、中间轴5、第一减速齿轮副7、第二减速齿轮副8、第三减速齿轮副9和同步器6；

第一输入轴3、第二输入轴4和中间轴5平行，中间轴5用于输出动力至车轮12；

第一电机1连接于第一输入轴3，第二电机2连接于第二输入轴4；

第一减速齿轮副7连接于第一输入轴3和中间轴5，第二减速齿轮副8连接于第一输入轴3和中间轴5，同步器6用于选择性地将第一减速齿轮副7和第二减速齿轮副8中的一个结合于第一输入轴3与中间轴5之间，以实现第一输入轴3与中间轴5之间的动力传递；

第三减速齿轮副9传动连接于第二输入轴4和中间轴5。

使用时，第一电机1的动力可通过第一减速齿轮副7和第二减速齿轮副8中的一个以及同步器6，从第一输入轴3传递至中间轴5，使得第一电机1参与驱动时，车辆可在两个挡位运行。第二电机2的动力经第二输入轴4、第三减速齿轮副9传递至中间轴5，避免换挡时出现动力中断。

本实用新型实施例提供的纯电动两挡传动结构，设置了第一减速齿轮副7、第二减速齿轮副8和第三减速齿轮副9，更易于匹配车轮12的动力需求，第一电机1参与驱动时，车辆可在两个挡位运行，速比分配更加合理，动力性能更优异，纯电动两挡传动结构换挡过程中，可保持第二电机2驱动，避免动力中断；传统离合器需要车辆的液压系统控制，本实用新型取消了离合器，液压系统只需为纯电动两挡传动结构提供冷却功能，对液压系统的清洁度要求低，同步器6直接在电动拔叉的带动下实现换挡，无需由液压系统提供换挡动力，避免液压系统控制离合器实现换挡的过程中出现卡滞，结构简单可靠，控制简单，成本较低。

具体地，第一电机1的电机定子和第二电机2的电机定子均与变速箱壳体固定，第一电机1的电机转子装配于第一输入轴3上，以使第一输入轴3与第一电机1的电机转子同步旋转，第二电机2的电机转子装配于第二输入轴4上，以使相应地使第二输入轴4与第二电机2的电机转子同步旋转。

优选地，本实用新型纯电动两挡传动结构中，未设置驻车齿轮，通过车辆上的手刹等其它结构实现驻车功能。当然也可根据实际需要，在第一输入轴3、第二输入轴4或中间轴5上设置驻车齿轮，本申请对此不做限制。

在一实施例中，第一电机1同轴安装于第一输入轴3的一端；第二电机2同轴安装于第二输入轴4的一端，具体可安装于第二输入轴4的远离第一电机1的一端，也可安装于第二输入轴4的靠近第一电机1的一端(如图1所示)，当第二电机2安装于第二输入轴4的靠近第一电机1的一端时，纯电动两挡传动结构更加易于布置。

避免在第一电机1与第一输入轴3之间及第二电机2与第二输入轴4之间设置其它传动结构，结构更为简单、紧凑，集成度高。

在一实施例中，如图1所示，第一减速齿轮副7包括相互啮合的第一主动齿轮701和第一从动齿轮702，第二减速齿轮副8包括相互啮合的第二主动齿轮801和第二从动齿轮802；

如图1所示，第一主动齿轮701和第二主动齿轮801空套于第一输入轴3上，第一从动齿轮702和第二从动齿轮802固设于中间轴5上，同步器6设于第一输入轴3上，且位于第一主动齿轮701和第二主动齿轮801之间，并用于选择性地将第一主动齿轮701和第二主动齿轮801中的一个与第一输入轴3结合；或者，

未图示地，第一主动齿轮和第二主动齿轮固设于第一输入轴上，第一从动齿轮和第二从动齿轮空套于中间轴上，同步器设于中间轴上，且位于第一从动齿轮和第二从动齿轮之间，并用于选择性地将第一从动齿轮和第二从动齿轮中的一个与中间轴结合。

结构简单、紧凑，集成度高；优选同步器6设置于第一输入轴3上，同步器6设置于第一输入轴3较同步器6设置于中间轴5时，一方面换挡力矩更小，电动拔叉能以更小的力带动同步器6换挡，更加易于执行换挡操作，另一方面还能避免同步器6占用中间轴5的空间，便于在中间轴5上设置用于输出动力至车轮12的结构，如主减齿轮10。

在一实施例中，如图1所示，第三减速齿轮副9包括相互啮合的第三主动齿轮901和第三从动齿轮，第三主动齿轮901固设于第二输入轴4上，第三从动齿轮固设于中间轴5上；结构简单、紧凑，集成度高。

具体地，第一从动齿轮702、第二从动齿轮802和第三从动齿轮间隔设置，或第一从动齿轮702和第二从动齿轮802中的一个与第三从动齿轮为共用的同一齿轮。当同步器6设置于第一输入轴3上时，优选第一从动齿轮702和第二从动齿轮802中的一个与第三从动齿轮为共用的同一齿轮(如图1所示，图1中的702标出的齿轮既作为第一从动齿轮，也可为第三从动齿轮)，以减少齿轮数量，提高集成度，当同步器6设置于第二输入轴4上时，优选第一从动齿轮702、第二从动齿轮802和第三从动齿轮间隔设置，避免换挡时出现动力中断。

具体地，齿轮(第一、二、三主动齿轮，或第一、二、三从动齿轮)可通过焊接、花键、过盈压装或者直接生成于相应的轴(第一、二输入轴，或中间轴5)上，而实现齿轮与相应轴的连接及同步转动。

在一实施例中，如图1所示，还包括固设于中间轴5上的主减齿轮10，主减齿轮10用于与差速器11的齿圈1101常啮合。通过主减齿轮10对中间轴5输出的动力进行减速增扭，更好地匹配车轮12的动力需求。具体地，第一电机1经第一减速齿轮副7、主减齿轮10和齿圈1101，或经第二减速齿轮副8、主减齿轮10和齿圈1101进行两级减速后，向车轮12输出动力，第二电机2经第三减速齿轮副9、主减齿轮10和齿圈1101进行两级减速后，向车轮12输出动力。

当第一从动齿轮702和第二从动齿轮802固设于中间轴5上时，优选主减齿轮10位于第一从动齿轮702与第二从动齿轮802之间，利用中间轴5上的与同步器6相对的空间布置主减齿轮10，使得中间轴5上的齿轮布置更为合理，可适当缩短中间轴5的尺寸，有利于纯电动两挡传动结构的小型化，减少空间占用。

以下对本实用新型的各挡位及优选动力路线进行说明如下：

纯电动两挡传动结构具有第一电机一挡模式、第一电机二挡模式、第二电机驱动模式、双电机一挡模式和双电机二挡模式。

如图2所示，同步器6将第一减速齿轮副7结合于第一输入轴3与中间轴5之间，第一电机1驱动，以建立第一电机一挡模式；动力传动路线为：第一电机1－〉第一输入轴3－〉同步器6－〉第一主动齿轮701－〉第一从动齿轮702－〉中间轴5－〉主减齿轮10－〉差速器11－〉车轮12。

如图3所示，同步器6将第二减速齿轮副8结合于第一输入轴3与中间轴5之间，第一电机1驱动，以建立第一电机二挡模式；动力传动路线为：第一电机1－〉第一输入轴3－〉同步器6－〉第二主动齿轮801－〉第二从动齿轮802－〉中间轴5－〉主减齿轮10－〉差速器11－〉车轮12。

如图4所示，同步器6断开第一输入轴3与中间轴5之间的动力传递，第二电机2驱动，以建立第二电机驱动模式；动力传动路线为：第二电机2－〉第三主动齿轮901－〉第三从动齿轮－〉中间轴5－〉主减齿轮10－〉差速器11－〉车轮12。

如图5所示，同步器6将第一减速齿轮副7结合于第一输入轴3与中间轴5之间，第一电机1和第二电机2共同驱动，以建立双电机一挡模式；动力传动路线1为：第一电机1－〉第一输入轴3－〉同步器6－〉第一主动齿轮701－〉第一从动齿轮702－〉中间轴5－〉主减齿轮10－〉差速器11－〉车轮12；动力传动路线2为：第二电机2－〉第三主动齿轮901－〉第三从动齿轮－〉中间轴5－〉主减齿轮10－〉差速器11－〉车轮12。

如图6所示，同步器6将第二减速齿轮副8结合于第一输入轴3与中间轴5之间，第一电机1和第二电机2共同驱动，以建立双电机二挡模式；动力传动路线1为：第一电机1－〉第一输入轴3－〉同步器6－〉第二主动齿轮801－〉第二从动齿轮802－〉中间轴5－〉主减齿轮10－〉差速器11－〉车轮12；动力传动路线2为：第二电机2－〉第三主动齿轮901－〉第三从动齿轮－〉中间轴5－〉主减齿轮10－〉差速器11－〉车轮12。

本实用新型实施例还提供了一种车辆，包括前述任一实施例述及的纯电动两挡传动结构。

在一实施例中，车辆为两驱车辆，中间轴5用于输出动力至一对车轮12，如一对前轮或一对后轮；具体地，中间轴5通过其上的主减齿轮10将动力传递至差速器11，再通过差速器11的两个半轴输出动力至左右两个车轮12。

在一实施例中，如图7所示，车辆为四驱车辆，中间轴5输出动力至一对车轮12，四驱车辆还包括第三电机13，第三电机13用于输出动力至另一对车轮12，如，中间轴5输出动力至一对前轮或一对后轮，第三电机13相应地输出动力至一对后轮或一对前轮。具体地，中间轴5通过其上的主减齿轮10将动力传递至差速器11，再通过差速器11的两个半轴输出动力至左右两个车轮12。

通过中间轴5(第一电机1、第二电机2作为中间轴5的动力源)和第三电机13分别驱动不同的车轮12，具有更好的动力性能。

具体地，第三电机13也经齿轴系统减速后，再输出动力至受其直接驱动的车轮12上。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种纯电动两挡传动结构，包括第一电机和第二电机；其特征在于，还包括第一输入轴、第二输入轴、中间轴、第一减速齿轮副、第二减速齿轮副、第三减速齿轮副和同步器；

第一输入轴、第二输入轴和所述中间轴平行，所述中间轴用于输出动力至车轮；

所述第一电机连接于所述第一输入轴，所述第二电机连接于所述第二输入轴；

所述第一减速齿轮副连接于所述第一输入轴和所述中间轴，所述第二减速齿轮副连接于所述第一输入轴和所述中间轴，所述同步器用于选择性地将所述第一减速齿轮副和所述第二减速齿轮副中的一个结合于所述第一输入轴与所述中间轴之间；

所述第三减速齿轮副传动连接于所述第二输入轴和所述中间轴。

2.根据权利要求1所述的纯电动两挡传动结构，其特征在于，所述第一电机同轴安装于所述第一输入轴的一端，所述第二电机同轴安装于所述第二输入轴的一端。

3.根据权利要求1所述的纯电动两挡传动结构，其特征在于，所述第一减速齿轮副包括相互啮合的第一主动齿轮和第一从动齿轮，所述第二减速齿轮副包括相互啮合的第二主动齿轮和第二从动齿轮；

所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮空套于所述第一输入轴上，所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮固设于所述中间轴上，所述同步器设于所述第一输入轴上，且位于所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮之间，并用于选择性地将所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮中的一个与所述第一输入轴结合；或者，

所述第一主动齿轮和所述第二主动齿轮固设于所述第一输入轴上，所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮空套于所述中间轴上，所述同步器设于所述中间轴上，且位于所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮之间，并用于选择性地将所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮中的一个与所述中间轴结合。

4.根据权利要求3所述的纯电动两挡传动结构，其特征在于，所述第三减速齿轮副包括相互啮合的第三主动齿轮和第三从动齿轮，所述第三主动齿轮固设于所述第二输入轴上，所述第三从动齿轮固设于所述中间轴上。

5.根据权利要求4所述的纯电动两挡传动结构，其特征在于，当所述同步器设于所述第一输入轴上时，所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮中的一个与所述第三从动齿轮为共用的同一齿轮；当所述同步器设于所述中间轴上时，所述第一从动齿轮、所述第二从动齿轮和所述第三从动齿轮间隔设置。

6.根据权利要求3所述的纯电动两挡传动结构，其特征在于，还包括固设于所述中间轴上的主减齿轮，所述主减齿轮用于与差速器的齿圈常啮合。

7.根据权利要求6所述的纯电动两挡传动结构，其特征在于，当所述第一从动齿轮和所述第二从动齿轮固设于所述中间轴上时，所述主减齿轮位于所述第一从动齿轮与所述第二从动齿轮之间。

8.根据权利要求1所述的纯电动两挡传动结构，其特征在于，具有第一电机一挡模式、第一电机二挡模式、第二电机驱动模式、双电机一挡模式和双电机二挡模式；

所述同步器将所述第一减速齿轮副结合于所述第一输入轴与所述中间轴之间，第一电机驱动，以建立所述第一电机一挡模式；

所述同步器将所述第二减速齿轮副结合于所述第一输入轴与所述中间轴之间，第一电机驱动，以建立所述第一电机二挡模式；

所述同步器断开所述第一输入轴与所述中间轴之间的动力传递，第二电机驱动，以建立所述第二电机驱动模式；

所述同步器将所述第一减速齿轮副结合于所述第一输入轴与所述中间轴之间，第一电机和第二电机共同驱动，以建立所述双电机一挡模式；

所述同步器将所述第二减速齿轮副结合于所述第一输入轴与所述中间轴之间，第一电机和第二电机共同驱动，以建立所述双电机二挡模式。

9.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的纯电动两挡传动结构。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述车辆为两驱车辆，所述中间轴用于输出动力至一对车轮；或者，

所述车辆为四驱车辆，所述中间轴输出动力至一对车轮，所述四驱车辆还包括第三电机，所述第三电机用于输出动力至另一对车轮。

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