CN213332237U - 一种行星轮系纯电驱动变速器及应用其的车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种行星轮系纯电驱动变速器及应用其的车辆，行星轮系纯电驱动变速器包括电机组和行星轮系。电机组转动通过行星轮系将动力向外传递，实现更大范围的传动比。行星轮系包括太阳轮、齿圈和至少一个行星轮，太阳轮的中心与齿圈的中心同轴，至少一个行星轮与太阳轮外啮合，至少一个行星轮与齿圈内啮合。通过齿圈与太阳轮的转动传递动力，提高电机的效率。电机组包括驱动电机和辅助电机，驱动电机与太阳轮连接，驱动电机用于驱动太阳轮转动，辅助电机与齿圈连接，辅助电机用于驱动齿圈转动。双电机行星轮系的结构设计，能够实现较大的速比范围及更广泛高效的运行区间，使得该变速器具有输出效率高的特性。

Description

一种行星轮系纯电驱动变速器及应用其的车辆

技术领域

本申请涉及电动汽车变速器领域，特别涉及一种行星轮系纯电驱动变速器及应用其的车辆。

背景技术

随着车辆的普及和技术水平的提升，纯电动汽车逐渐成为人们买车时的主要选择之一，但电动汽车的续航能力一直是消费者所担心的问题。变速器作为电动汽车中的重要部件，在电动汽车高速巡航时的耗电量和效率一定程度上决定了电动汽车的续航能力，因此在电动汽车变速器的设计中，需要将变速器的效率作为考量的因素，提高电机在变速器中的输出效率，从而达到提高电动汽车续航能力的目标。

在现有的纯电动车变速器结构中，一般采用单速减速机构。单速减速机构在变速器中占据比较大的空间，传动比的范围也受到限制。在高速行驶过程中，通过电机将动力传输至单速减速机构，但此时电机只能在低效率区间运行，单速减速机构的输出效率较低，低效率运行导致耗电量增加，从而影响了电动汽车的续航性能。因此，现有技术下的单速减速机构匹配的电动汽车变速器占据空间较大，且具有输出效率低影响电动汽车续航能力的问题。

实用新型内容

本申请要解决是变速器输出效率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例公开了一种行星轮系纯电驱动变速器，包括电机组和行星轮系，行星轮系包括太阳轮、齿圈和至少一个行星轮，太阳轮的中心与齿圈的中心同轴，至少一个行星轮与太阳轮外啮合，至少一个行星轮与齿圈内啮合，电机组包括驱动电机和辅助电机，驱动电机与太阳轮连接，驱动电机用于驱动太阳轮转动，辅助电机与齿圈连接，辅助电机用于驱动齿圈转动。

进一步地，齿圈上还设有制动器，制动器用于保持齿圈的静止状态。

进一步地，制动器与变速器外壳固定。

进一步地，行星轮系还包括行星架，行星架与至少一个行星轮配合固定。

进一步地，行星轮系还包括输出齿轮，输出齿轮与行星架连接，输出齿轮用于输出动力。

进一步地，至少一个行星轮的数量为三个，行星轮环绕太阳轮呈等边三角形分布。

进一步地，至少一个行星轮的数量为四个，行星轮环绕太阳轮呈矩形分布。

进一步地，行星轮系上还设有输入轴，驱动电机通过输入轴与太阳轮固定。

进一步地，行星轮系上还设有辅助轴，辅助电机通过辅助轴与齿圈固定。

本申请实施例还公开了一种车辆。包括行星轮系纯电驱动变速器。

采用上述技术方案，本申请具有如下有益效果：

本申请实施例公开了一种行星轮系纯电驱动变速器，包括电机组和行星轮系。电机组转动通过行星轮系将动力向外传递，实现更大范围的传动比。行星轮系包括太阳轮、齿圈和至少一个行星轮，太阳轮的中心与齿圈的中心同轴，至少一个行星轮与太阳轮外啮合，至少一个行星轮与齿圈内啮合。通过齿圈与太阳轮的转动传递动力，提高电机的效率。电机组包括驱动电机和辅助电机，驱动电机与太阳轮连接，驱动电机用于驱动太阳轮转动，辅助电机与齿圈连接，辅助电机用于驱动齿圈转动。双电机的设计能够实现较大的传动比范围，使得该变速器具有输出效率高的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的机械简图；

图2为本实施例1的行星轮系示意图；

图3为本实施例2的行星轮系示意图；

以下对附图作补充说明：

1-太阳轮；2-齿圈；3-行星轮；4-驱动电机；5-辅助电机；6-制动器；7-变速器外壳；8-行星架；9-输出齿轮；10-输入轴；11-辅助轴。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

请参见图1，图1为本申请实施例一种行星轮系纯电驱动变速器的机械简图，图1中的行星轮系纯电驱动变速器包括电机组和行星轮系。电机组转动通过行星轮系将动力向外传递，通过电机组的配合能够在变速器内实现更大范围的传动比，从而提高输出的效率。行星轮系包括太阳轮1、齿圈2和至少一个行星轮3，太阳轮1的中心与齿圈2的中心同轴，至少一个行星轮3与太阳轮1外啮合，至少一个行星轮3与齿圈2内啮合。动力通过齿轮啮合传递，通过齿圈2与太阳轮1的转动传递动力，提高电机的效率。电机组包括驱动电机4和辅助电机5，驱动电机4与太阳轮1连接，驱动电机4用于驱动太阳轮1转动，辅助电机5与齿圈2连接，辅助电机5用于驱动齿圈2转动。通过双电机驱动的模式设计能够实现较大的传动比范围，使得该变速器能够处于高效率运行的状态。

本申请实施例中，行星轮系还包括行星架8，行星架8与至少一个行星轮3配合固定。由于行星轮3绕太阳轮1外啮合，行星架8与行星轮3配合固定，行星架8上设有与行星轮3位置对应的轴，行星轮3与轴配合，在太阳轮1转动时行星轮3随之转动，能够通过太阳轮1、齿圈2传递驱动电机4以及辅助电机5的动力。

本申请实施例中，还包括输出齿轮9，该输出齿轮9与行星架8相连接，行星架8与输出齿轮9之间为刚性连接，两个部件的转速是一致的。当齿圈2与太阳轮1作为输入端，行星轮3与行星架8传递动力，通过行星架8的转动带动输出齿轮9，向外输出动力。因此，本申请实施例中选择使用行星轮系结构相对结构简单且紧凑，节省变速器内的空间，能够使得变速器的设置更具有灵活性。

本申请实施例中，齿圈2上还设有制动器6，制动器6用于保持齿圈2的静止状态。制动器6设于齿圈2上，同时制动器6的一端与变速器外壳7固定，在使用过程中该制动器6与齿圈2可以处于结合或分离两种状态，在不同状态下变速器的电机组效率不同。举个例子，若制动器6与齿圈2结合，即通过制动器6将齿圈2与变速器外壳7固定，此时辅助电机5的动力无法通过齿圈2传递至行星轮3，变速器整体输出效率依靠驱动电机4带动太阳轮1，通过行星轮3、行星架8向外输出。若制动器6与齿圈2处于分离的状态，那么此时齿圈2的转动不会受到制动器6的限制，辅助电机5转动能够通过齿圈2将动力通过行星轮3输出至输出齿轮9，此时变速器处于双电机工作的模式下，辅助电机5的加入使得驱动电机4的输出处于高效运转区间，从而提高变速器的输出效率。

本申请实施例中，行星轮3的数量和排布方式因所需传递动力的大小、实际的应用需要等因素的影响而变化，因此行星轮3的数量和排布方式有很多种，下面介绍可选的2种设置方式。

一种可选的实施方案中，行星轮3的数量为三个，行星轮3环绕太阳轮1呈等边三角形分布。在本实施方案中，通过行星轮3的设置可以较好地将太阳轮1与齿圈2转动传递的动力，通过行星架8传递至输出齿轮9。同时三个行星轮3呈等边三角形设置于太阳轮1周围，可以避免在转动过程中行星轮3的位置发生偏移，同时也能够适配标准的行星架8部件，使得安装更加方便牢固。

另一种可选的实施方案中，行星轮3的数量为四个，行星轮3环绕太阳轮1呈矩形分布。在本实施方案中，四个行星轮3的设置可以更好地传递太阳轮1与齿圈2的动力，并且在使用过程中四个行星轮3的稳定性更高，通过行星架8上的轴与行星轮3相连接也更加可靠。同时四个行星轮3围绕太阳轮1呈矩形对称设置，能够避免在转动过程中发生偏移。

本申请实施例中，行星轮系上还设有输入轴10，驱动电机4通过输入轴10与太阳轮1固定。行星轮系上还设有辅助轴11，辅助电机5通过辅助轴11与齿圈2固定。通过输入轴10和辅助轴11的设置，可以加强驱动电机4和辅助电机5与行星轮系的连接强度。同时在应用过程中，由于输入轴10和辅助轴11的长度、强度等因素需要根据实际的应用场景来确定，因此输入轴10和辅助轴11的设置可以给驱动电机4和辅助电机5的安装带来更多的灵活性。

本申请实施例还公开了一种车辆，包括了行星轮系纯电驱动变速器。

基于上文的方案下面介绍若干种实施方案。

实施例1：

在本实施例1中，选择使用四个行星轮3围绕太阳论呈矩形设置，一方面能够避免在转动过程中行星轮3发生偏移的问题，另一方面通过行星架8与四个行星轮3的连接可以使得该行星轮系更加可靠，在使用过程中不易发生断裂脱落等情况。在实际应用过程中，本实施例1选择将制动器6与齿圈2结合，即齿圈2与变速器外壳7固定无法转动，此时辅助电机5处于关闭的状态，动力仅由驱动电机4输入，通过驱动电机4带动太阳轮1转动，动力通过行星轮3和行星架8传递至输出齿轮9。由于行星轮系的设置，本实施例1具有简洁和设置灵活的特点。

实施例2：

在本实施例2中，行星轮3的数量为三个，行星轮3环绕太阳轮1呈等边三角形分布，能够在使用过程中避免偏移的情况发生。在实际的应用过程中，通过制动器6与齿圈2断开连接，辅助电机5可以带动齿圈2转动。在应用过程中，驱动电机4通过转动使得太阳轮1转动，将动力通过行星轮3传递至行星架8，行星架8的转动带动输出齿轮9的转动，最终能够将动力输出。由于辅助电机5的加入，能够使驱动电机4在保持高效运转区间的同时，对输出转速进行调节，从而提高电动机工作效率，降低电耗。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种行星轮系纯电驱动变速器，其特征在于：包括电机组和行星轮系；

所述行星轮系包括太阳轮(1)、齿圈(2)和至少一个行星轮(3)；

所述太阳轮(1)的中心与所述齿圈(2)的中心同轴，所述至少一个行星轮(3)与所述太阳轮(1)外啮合，所述至少一个行星轮(3)与所述齿圈(2)内啮合；

所述电机组包括驱动电机(4)和辅助电机(5)；

所述驱动电机与所述太阳轮(1)连接，所述驱动电机(4)用于驱动太阳轮(1)转动；所述辅助电机与所述齿圈(2)连接，所述辅助电机(5)用于驱动齿圈(2)转动。

2.根据权利要求1所述的行星轮系纯电驱动变速器，其特征在于：所述齿圈(2)上还设有制动器(6)，所述制动器(6)用于保持所述齿圈(2)的静止状态。

3.根据权利要求2所述的行星轮系纯电驱动变速器，其特征在于：所述制动器(6)与变速器外壳(7)固定。

4.根据权利要求1所述的行星轮系纯电驱动变速器，其特征在于：所述行星轮系还包括行星架(8)；

所述行星架(8)与所述至少一个行星轮(3)配合固定。

5.根据权利要求4所述的行星轮系纯电驱动变速器，其特征在于；所述行星轮系还包括输出齿轮(9)，所述输出齿轮(9)与所述行星架(8)连接，所述输出齿轮(9)用于输出动力。

6.根据权利要求1所述的行星轮系纯电驱动变速器，其特征在于：所述至少一个行星轮(3)的数量为三个；

所述行星轮(3)环绕所述太阳轮(1)呈等边三角形分布。

7.根据权利要求3所述的行星轮系纯电驱动变速器，其特征在于：所述至少一个行星轮(3)的数量为四个；

所述行星轮(3)环绕所述太阳轮(1)呈矩形分布。

8.根据权利要求4所述的行星轮系纯电驱动变速器，其特征在于：所述行星轮系上还设有输入轴(10)；

所述驱动电机(4)通过所述输入轴(10)与所述太阳轮(1)固定。

9.根据权利要求4所述的行星轮系纯电驱动变速器，其特征在于：所述行星轮系上还设有辅助轴；

所述辅助电机(5)通过所述辅助轴与所述齿圈(2)固定。

10.一种车辆，其特征在于：包括权利要求1-9中任意一项所述的行星轮系纯电驱动变速器。

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