CN213575406U - 变速箱 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种变速箱，包括：箱体、第一电机、第二电机和行星轮系，第一电机、第二电机和行星轮系均位于箱体内，行星轮系包括：齿圈、中心轮、行星轮和行星架，中心轮和行星架均同轴布置在齿圈内，行星轮可转动地设置在行星架上，行星轮位于中心轮和齿圈之间并与中心轮和齿圈啮合，齿圈上同轴连接有动力输出主轴，第一电机的输出轴与中心轮同轴连接，第一电机的输出轴具有轴向延伸的安装通孔，第二电机的输出轴同轴插装在第一电机的输出轴内，且第二电机的输出轴穿过安装通孔与行星架同轴连接。本公开能实现电机和变速箱高度集成化的应用，减小变速箱体积，降低了变速箱在汽车内部布置空间中的占用率。

Description

变速箱

技术领域

本公开涉及汽车动力驱动技术领域，特别涉及一种变速箱。

背景技术

汽车变速箱是进行机械动力转换的机械设备。随着电子技术与自动控制技术的快速发展，高性能的汽车变速箱的装车率越来越高，使用范围也越来越广。

相关技术中，汽车的变速箱包括输入轴、中间轴、输出轴，其中，输入轴的一端与动力源(发动机、电机)传动连接，输入轴与中间轴通过齿轮传动连接，输出轴上设有多个调速齿轮，通过将不同的调速齿轮与中间轴传动连接，可以改变输出轴的转速，从而实现变速箱换挡变速的目的。

然而，相关技术中的变速器体积大，占用汽车内部较大的布置空间，且对于电动汽车，通常布置有多个电机，且电机分布在汽车内部的不同位置，因而需要为电机设置传动机构以将动力传递至变速箱，无形占用了较多的汽车内的布置空间。

实用新型内容

本公开实施例提供了一种变速箱，能实现电机和变速箱高度集成化的应用，减小变速箱体积，降低了变速箱在汽车内部布置空间中的占用率。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种变速箱，所述变速箱包括：箱体、第一电机、第二电机和行星轮系，所述第一电机、所述第二电机和所述行星轮系均位于箱体内，所述行星轮系包括：齿圈、中心轮、行星轮和行星架，所述中心轮和所述行星架均同轴布置在所述齿圈内，所述行星轮可转动地设置在所述行星架上，所述行星轮位于所述中心轮和所述齿圈之间并与所述中心轮和所述齿圈啮合，所述齿圈上同轴连接有动力输出主轴，所述第一电机的输出轴与所述中心轮同轴连接，所述第一电机的输出轴具有轴向延伸的安装通孔，所述第二电机的输出轴同轴插装在所述第一电机的输出轴内，且所述第二电机的输出轴穿过所述安装通孔与所述行星架同轴连接。

在本公开实施例的一种实现方式中，所述箱体具有驱动腔体和内置润滑油的润滑腔体，所述第一电机和所述第二电机位于所述驱动腔体内，所述行星轮系位于所述润滑腔体内，所述第一电机的输出轴的一端位于所述驱动腔体内，所述第一电机的输出轴的另一端位于所述润滑腔体内。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述安装通孔的内壁与所述第二电机的输出轴之间的空隙中设置有密封件，所述密封件位于所述驱动腔体内。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述密封件为油封。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述第一电机的输出轴的所述安装通孔与所述润滑腔体连通。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述第二电机的输出轴和所述动力输出主轴上分别套设有至少一个轴承。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述第一电机的输出轴和所述第二电机的输出轴之间设有两个轴承，一个所述轴承位于所述第一电机的转子和所述第二电机的输出轴之间，另一个所述轴承位于所述中心轮和所述第二电机的输出轴之间。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述第一电机的输出轴和所述第二电机的输出轴之间的轴承为滚针轴承。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述变速箱还包括差速器，所述动力输出主轴上设有动力输出齿轮，所述动力输出齿轮与所述差速器的输入齿轮啮合，所述差速器的输出轴与车轮传动连接。

在本公开实施例的另一种实现方式中，所述差速器的输出轴上套装有驻车齿轮。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本公开实施例的变速箱包括箱体、第一电机、第二电机和行星轮系，其中，第一电机的输出轴与中心轮同轴连接，得以将第二电机的动力输出至行星轮系，并且，第一电机的输出轴具有轴向延伸的安装通孔，第二电机的输出轴同轴插装在第一电机的输出轴内，这样第二电机的输出轴就插装在第一电机的输出轴上，因而使得第一电机和第二电机能布置在同一侧，从而避免加装其他传动结构将第二电机的动力传导至行星轮系，并且，由于第一电机和第二电机的输出轴同轴套装在一起，变速箱内仅需使用一个电机的输出轴的安装空间，就可以布置两个电机，也减小了布置两个电机时的所需的整体体积，进而缩小变速箱的体积，同时第二电机的输出轴穿过安装通孔后与行星架同轴连接，得以将第二电机的动力输出至行星轮系。并且，相较于相关技术中，变速箱内设置输入轴、中间轴、输出轴，以及用于传动连接的多个齿轮，本公开实施例中的变速箱内仅包括行星轮系以及两个电机，且两个电机均布置在箱体内，这样实现了电机和变速箱高度集成化的应用，能较大程度地缩减变速器的体积，降低了变速箱在汽车内部布置空间中的占用率。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施例，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是本公开实施例提供的一种变速箱的结构示意图。

图中各符号表示含义如下：

1-箱体，11-驱动腔体，12-润滑腔体；

2-第一电机，20-安装通孔，21-第一电机的输出轴；

3-第二电机，31-第二电机的输出轴；

4-行星轮系，41-齿圈，42-中心轮，43-行星轮，44-行星架，45-动力输出主轴，46-动力输出齿轮；

51-密封件，52-轴承；

6-差速器，61-差速器的输入齿轮，62-驻车齿轮。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

图1是本公开实施例提供的一种变速箱的结构示意图。如图1所示，该变速箱包括：箱体1、第一电机2、第二电机3和行星轮系4。

其中，第一电机2、第二电机3和行星轮系4均位于箱体1内，行星轮系4 包括：齿圈41、中心轮42、行星轮43和行星架44，中心轮42和行星架44均同轴布置在齿圈41内，行星轮43可转动地设置在行星架44上，行星轮43位于中心轮42和齿圈41之间并与中心轮42和齿圈41啮合，齿圈41上同轴连接有动力输出主轴45，第一电机2的输出轴21与中心轮42同轴连接，第一电机 2的输出轴21具有轴向延伸的安装通孔20，第二电机3的输出轴31同轴插装在第一电机2的输出轴21内，且第二电机3的输出轴31穿过安装通孔20与行星架44同轴连接。

本公开实施例的变速箱包括箱体、第一电机、第二电机和行星轮系，其中，第一电机的输出轴与中心轮同轴连接，得以将第二电机的动力输出至行星轮系，并且，第一电机的输出轴具有轴向延伸的安装通孔，第二电机的输出轴同轴插装在第一电机的输出轴内，这样第二电机的输出轴就插装在第一电机的输出轴上，因而使得第一电机和第二电机能布置在同一侧，从而避免加装其他传动结构将第二电机的动力传导至行星轮系，并且，由于第一电机和第二电机的输出轴同轴套装在一起，变速箱内仅需使用一个电机的输出轴的安装空间，就可以布置两个电机，也减小了布置两个电机时的所需的整体体积，进而缩小变速箱的体积，同时第二电机的输出轴穿过安装通孔后与行星架同轴连接，得以将第二电机的动力输出至行星轮系。并且，相较于相关技术中，变速箱内设置输入轴、中间轴、输出轴，以及用于传动连接的多个齿轮，本公开实施例中的变速箱内仅包括行星轮系以及两个电机，且两个电机均布置在箱体内，这样实现了电机和变速箱高度集成化的应用，能较大程度地缩减变速器的体积，降低了变速箱在汽车内部布置空间中的占用率。

如图1所示，箱体1具有驱动腔体11和内置润滑油的润滑腔体12，第一电机2和第二电机3位于驱动腔体11内，行星轮系4位于润滑腔体12内，第一电机2的输出轴21的一端位于驱动腔体11内，第一电机2的输出轴21的另一端位于润滑腔体12内，也即是第一电机2的输出轴21穿过驱动腔体11的侧壁和润滑腔体12的侧壁与中心轮12连接。

在本公开实施例中，箱体1内可以包括两个相互独立的封闭腔体，两个相互独立的封闭腔体分别为驱动腔体11和润滑腔体12。驱动腔体11用于布置第一电机2和第二电机3，得以将两个电机集成布置在一起，可以有效节省汽车内部的布置空间。润滑腔体12内可以盛放润滑油，润滑腔体12内放置行星轮系4，因而在润滑腔体12内置润滑油可以对行星轮系4中的齿圈41、中心轮42、行星轮43和行星架44进行润滑，特别是在齿圈41与行星轮43、中心轮42与行星轮43啮合转动工作时，能有效地降低工作温度，提高行星轮系4的使用寿命。

并且，上述实现方式中，由于驱动腔体11和润滑腔体12相互隔断，因此，要将第一电机2和第二电机3的动力传输至行星轮系4需要在驱动腔体11和润滑腔体12的侧壁上开设通孔，驱动腔体11和润滑腔体12上的通孔开设在相对的侧壁上，且驱动腔体11和润滑腔体12上的通孔同轴设置，以便于第一电机2 的输出轴21可以穿过驱动腔体11和润滑腔体12的侧壁上的通孔与中心轮42 连接，同时也使得第二电机3的输出轴31能穿过驱动腔体11和润滑腔体12的侧壁上的通孔与行星架44连接。这样将箱体1分隔成驱动腔体11和润滑腔体12，防止润滑油侵入电机内，可以满足同时在箱体1内设置电机和需要润滑的行星轮系4的工作环境需求。

可选地，安装通孔20的内壁与第二电机3的输出轴31之间的空隙中设置有密封件51，密封件51位于驱动腔体11内。由于本公开实施例中，润滑腔体 12内设置润滑油，而驱动腔体11内无需设置润滑油，要保持干燥的工作环境，因此，在驱动腔体11和润滑腔体12的侧壁上设置通孔供第二电机3的输出轴 31通过后需要防止润滑油从润滑腔体12泄漏至驱动腔体11，因此需要封堵安装通孔20，而安装通孔20内又插装有第二电机3的输出轴31，因此设置密封件51封堵安装通孔20与第二电机3的输出轴31之间的空隙，即可实现隔断驱动腔体11和润滑腔体12之间通路的目的，提高密封性。

示例性地，如图1所示，密封件51可以是油封，油封可以套装在第二电机 3的输出轴31上。其中，油封是用来封油脂等流动物质的机械元件，它将传动部件中需要润滑的部件与出力部件隔离，不至于让润滑油渗漏。

由于第二电机3的输出轴31是需要传递动力的，因此第二电机3的输出轴 31插装在第一电机2的输出轴21内也需要保持转动，因而安装通孔20内也可以设置润滑油。示例性地，如图1所示，第一电机2的输出轴21可以穿过中心轮42，且第一电机2的输出轴21突出于中心轮42的端部通过安装通孔20与润滑腔体12连通，也即是，第一电机2的输出轴21的安装通孔20与润滑腔体12 连通。这样使得润滑油可以通过第一电机2的输出轴21进入安装通孔20内，也即从润滑腔体12内流动至安装通孔20内的润滑油还可以供第二电机3的输出轴31转动的润滑，为了保证润滑效果，可以将油封设置在第一电机2的输出轴21位于驱动腔体11处的端部，从而确保安装通孔20中的大部分区域能得到润滑油的润滑。

如图1所示，第二电机3的输出轴31和动力输出主轴45上分别套设有至少一个轴承52。设置轴承52能承担第一电机2的输出轴21、第二电机3的输出轴31和动力输出主轴45上的载荷，为第一电机2的输出轴21、第二电机3 的输出轴31和动力输出主轴45提供良好的保护，同时轴承52能支撑机械的旋转，能降低转动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

示例性地，结合图1，第二电机3的输出轴31位于第一电机2的输出轴21 外的部分和动力输出主轴45上均设置有一个轴承52以承担第二电机3的输出轴31、动力输出主轴45的载荷，且保证回转精度。

示例性地，如图1所示，第一电机2的输出轴21和第二电机3的输出轴31 之间设有两个轴承52，一个轴承52位于第一电机2的转子和第二电机3的输出轴31之间，另一个轴承52位于中心轮42和第二电机3的输出轴31之间。其中，第一电机2的转子用于向第一电机2的输出轴21传递动力，以供第一电机 2的输出轴21转动。因而第一电机2的转子即为第一电机2本体所在位置，所以第一电机2的转子与第二电机3的输出轴31之间的载荷较大，因而通过在第一电机2的转子和第二电机3的输出轴31之间设置轴承52，使得轴承52合理的分布，以承担载荷并保证回转精度。相应地，在行星轮系4所在位置，中心轮42和第二电机3的输出轴31之间的载荷也较大，因而通过在中心轮42和第二电机3的输出轴31之间设置轴承52，使得轴承52合理的分布，以承担载荷并保证回转精度。

例如，第一电机2的输出轴21和第二电机3的输出轴31之间的轴承52可以为滚针轴承52。滚针轴承是带圆柱滚子的滚子轴承，相对滚子轴承的直径，滚子既细又长。滚针轴承具有较高的负荷承受能力，滚针轴承装有细而长的滚子，使得滚针轴承径向结构紧凑，能较好地承担载荷并保证回转精度。

如图1所示，变速箱还包括差速器6，动力输出主轴45上设有动力输出齿轮46，动力输出齿轮46与差速器6的输入齿轮6161啮合，差速器6的输出轴与车轮传动连接。其中，差速器6可以设置在润滑腔体12内，以便于差速器6 工作时的润滑。差速器6是一种能够使与其传动连接的两个车轮实现以不同转速转动的机构。作用是当汽车转弯行驶或在不平路面上行驶时，使左右车轮以不同转速滚动，即保证两侧驱动车轮作纯滚动运动。在变速箱内还集成设置差速器6能提高集成度，使变速箱高度集成化，降低汽车内部布置空间的占用。

可选地，差速器6的输出轴上套装有驻车齿轮62。如图1所示，驻车齿轮 62可以固定套装在差速器6的输出轴，也即差速器6的输出轴转动时，驻车齿轮62跟随转动，而在需要控制差速器6的输出轴停止时，可以采用制动结构与驻车齿轮62啮合，以制止驻车齿轮62转动，从而控制差速器6的输出轴停止转动，实现驻车的目的。

本公开实施例提供的变速箱可以实现两挡、空挡及驻车功能。实现不同功能时各部件的动作如下表所示：

零件名称	1挡	2挡	空挡	驻车
					第一电机的输出轴	动作	固定	失能	/
第二电机的输出轴	固定	动作	失能	/
					齿圈	输出	输出	失能	/
行星轮系传动比	Zs/Zr	1+Zs/Zr	无输出	驻车动作

其中，中心轮42齿数Zs，齿圈41齿数Zr。结合上表和图1可知：

在变速箱处于1挡时，第一电机2的输出轴21动作以将动力输出至中心轮 42，而第二电机3的输出轴31固定以制动行星架44，这样第一电机2的动力就依次经过中心轮42、行星轮43和齿圈41传递至动力输出主轴45，此时，行星轮系4的传动比为Zs/Zr即为1挡。

在变速箱处于2挡时，第二电机3的输出轴31动作以将动力输出至行星架 44，而第一电机2的输出轴21固定以制动中心轮42，这样第二电机3的动力就依次经过行星架44、行星轮43和齿圈41传递至动力输出主轴45，此时，行星轮系4的传动比为1+Zs/Zr大于Zs/Zr，即为2挡。

在变速箱处于空挡时，第一电机2和第二电机3均不工作，不输出动力，以使变速箱处于空挡状态。

在变速箱处于驻车状态时，第一电机2和第二电机3均停止工作，此时采用制动结构与驻车齿轮62啮合，以制止驻车齿轮62转动，从而控制差速器6 的输出轴停止转动，实现驻车的目的。

本公开实施例的变速箱在驱动时，通过两个输出速比和差速器6主减速比的结合，高效驱动车辆。车辆制动时，通过整车策略，固定1挡位减速比，使第一电机2转速增加，以使制动能量回收的效率最大化。

以上仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变速箱，其特征在于，所述变速箱包括：箱体（1）、第一电机（2）、第二电机（3）和行星轮系（4），

所述第一电机（2）、所述第二电机（3）和所述行星轮系（4）均位于箱体（1）内，

所述行星轮系（4）包括：齿圈（41）、中心轮（42）、行星轮（43）和行星架（44），所述中心轮（42）和所述行星架（44）均同轴布置在所述齿圈（41）内，所述行星轮（43）可转动地设置在所述行星架（44）上，所述行星轮（43）位于所述中心轮（42）和所述齿圈（41）之间并与所述中心轮（42）和所述齿圈（41）啮合，所述齿圈（41）上同轴连接有动力输出主轴（45），

第一电机的输出轴（21）与所述中心轮（42）同轴连接，所述第一电机的输出轴（21）具有轴向延伸的安装通孔（20），第二电机的输出轴（31）同轴插装在所述第一电机的输出轴（21）内，且所述第二电机的输出轴（31）穿过所述安装通孔（20）与所述行星架（44）同轴连接。

2.根据权利要求1所述的变速箱，其特征在于，所述箱体（1）具有驱动腔体（11）和内置润滑油的润滑腔体（12），所述第一电机（2）和所述第二电机（3）位于所述驱动腔体（11）内，所述行星轮系（4）位于所述润滑腔体（12）内，所述第一电机的输出轴（21）的一端位于所述驱动腔体（11）内，所述第一电机的输出轴（21）的另一端位于所述润滑腔体（12）内。

3.根据权利要求2所述的变速箱，其特征在于，所述安装通孔（20）的内壁与所述第二电机的输出轴（31）之间的空隙中设置有密封件（51），所述密封件（51）位于所述驱动腔体（11）内。

4.根据权利要求3所述的变速箱，其特征在于，所述密封件（51）为油封。

5.根据权利要求2所述的变速箱，其特征在于，所述第一电机的输出轴（21）的所述安装通孔（20）与所述润滑腔体（12）连通。

6.根据权利要求1至5任一项所述的变速箱，其特征在于，所述第二电机的输出轴（31）和所述动力输出主轴（45）上分别套设有至少一个轴承（52）。

7.根据权利要求1至5任一项所述的变速箱，其特征在于，所述第一电机的输出轴（21）和所述第二电机的输出轴（31）之间设有两个轴承（52），一个所述轴承（52）位于所述第一电机（2）的转子和所述第二电机的输出轴（31）之间，另一个所述轴承（52）位于所述中心轮（42）和所述第二电机的输出轴（31）之间。

8.根据权利要求7所述的变速箱，其特征在于，所述第一电机的输出轴（21）和所述第二电机的输出轴（31）之间的轴承（52）为滚针轴承。

9.根据权利要求1至5任一项所述的变速箱，其特征在于，所述变速箱还包括差速器（6），所述动力输出主轴（45）上设有动力输出齿轮（46），所述动力输出齿轮（46）与差速器的输入齿轮（61）啮合，所述差速器（6）的输出轴与车轮传动连接。

10.根据权利要求9所述的变速箱，其特征在于，所述差速器（6）的输出轴上套装有驻车齿轮（62）。

Images