CN215826462U - 双电机同轴驱动变速箱传动结构 - Google Patents
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Abstract
提供了一种双电机同轴驱动变速箱传动结构，包括：第一输入轴；第二输入轴；第一汇流齿轮；第一传动结构单元和第二传动结构单元；第二汇流齿轮；中间轴；第一和第二同步器齿轮；第三至第五汇流齿轮；行星排；第一同步器；第二同步器；L/H换挡同步器，以及输出轴。该传动结构的结构紧凑，节省布置空间，可保证车辆在爬坡时动力不中断。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械和车辆传动领域，尤其涉及一种双电机同轴驱动变速箱传动结构。
背景技术
我国矿产资源丰富，对矿产资源需求也巨大，作为开采矿产资源时的主要工具-矿用车，也越来越被重视，目前大多数矿用车的动力还是采用燃油式的发动机加变速箱，而采用电动机作为动力源的矿用车比较少，随着我国能源的升级，电驱动矿用车逐渐被重视起来。现有电动机变速箱大多采用单个输入源和单个输出端，导致换挡时出现动力中断，矿用车的路线单一，但路况恶劣，大部分时间都处于满载爬坡的阶段，也是换挡频发的阶段，如果在陡坡换挡出现动力中断，容易给司机造成极大的心里压力，容易造成事故隐患。
因此，有必要研究一种双电机同轴驱动变速箱传动结构来解决上述的一个或多个技术问题。
实用新型内容
为解决上述至少一个技术问题，根据本实用新型一方面，提供了一种双电机同轴驱动变速箱传动结构，其采用双电机，与变速器的连接方便可靠，确保在低档位爬坡时动力输出不会中断，且输出的动力挡位多，能满足多工况下的车用需求。
具体地，提供了一种双电机同轴驱动变速箱传动结构，其特征在于包括：
第一输入轴，与第一电机连接；
第二输入轴，与第二电机连接且可相对转动地套设于第一输入轴外；
第一汇流齿轮，连接于所述第二输入轴；
第一传动结构单元和第二传动结构单元，均包括：第一分流齿轮；第一平行轴；第二平行轴，可相对转动地套设于所述第一平行轴外；第二分流齿轮和第三分流齿轮，分别连接于所述第二平行轴；第四分流齿轮和第五分流齿轮，分别连接于所述第一平行轴；
第二汇流齿轮，连接于所述第一输入轴；
中间轴；
第一和第二同步器齿轮，连接于所述中间轴；
第三至第五汇流齿轮，可相对转动地套设于所述中间轴外，所述第一至第五汇流齿轮分别相应地啮合所述第一传动结构单元和第二传动结构单元的第一至第五分流齿轮；
行星排，包括太阳轮、行星轮、齿圈和行星架，所述太阳轮连接于所述中间轴；
第一同步器，可选择地连接第一同步器齿轮和第二汇流齿轮或第三汇流齿轮；
第二同步器，可选择地连接第二同步器齿轮和第四汇流齿轮或第五汇流齿轮；
L/H换挡同步器，与所述齿圈连接且可选择地连接箱体或所述行星架，以及
输出轴，与所述行星架连接。
根据本实用新型又一方面，所述第一输入轴与所述中间轴共轴。
根据本实用新型又一方面，所述双电机同轴驱动变速箱传动结构具有以所述中间轴和第一输入轴为中心的对称布置结构。
根据本实用新型又一方面，所述第三和第五汇流齿轮的端面连接有R档齿，所述第二和第四汇流齿轮的端面连接有L档齿，所述R档齿和L档齿可通过相应的第一同步器或第二同步器与所述第一同步器齿轮或第二同步器齿轮相应连接。
根据本实用新型又一方面，所述第一至第五分流齿轮以及太阳轮沿着第一平行轴方向依次布置。
根据本实用新型又一方面，所述第一至第五汇流齿轮沿着第一输入轴方向依次布置。
根据本实用新型又一方面，所述第一同步器齿轮布置于第二和第三汇流齿轮之间，所述第二同步器齿轮布置于第四和第五汇流齿轮之间。
根据本实用新型又一方面，箱体和所述行星架上分别设置有可与所述L/H换挡同步器连接的齿。
根据本实用新型又一方面，所述的双电机同轴驱动变速箱传动结构包括电机反转倒挡机构。
本实用新型可以获得以下一个或多个技术效果：
1.双电机同轴输入，使得两个电机和变速器的连接方便可靠，结构紧凑，节省布置空间；换挡执行元件少，在无高低挡切换情况下，每次换挡只需同步一个换挡执行元件，换挡时间短且换挡故障小。
2.两个电机的动力传递路径分开，动力能够分别控制，两个电机可单独工作，也可同时工作，单独工作可以节省能耗，同时工作最终将动力耦合在中间轴上传递给行星排，满载大扭矩输出的需求。两个电机是通过不同的换挡同步器控制的，即一个电机换挡的同时不影响另一个电机的动力输出，可以保证车辆在爬坡时动力不中断。
3.所有动力传递均通过复合齿轮传递，避免了单对齿轮传递动力小、齿轮尺寸大的缺点，使用此结构可以满足安全可靠地传递大功率大扭矩动力的需求。
4.通过输出端行星排副箱的设置，输出的动力挡位增多，满足复杂路况需求。
5.电机轴上元件少，转动惯量小，电机调速响应时间短；两个电机动力分别通过不同外啮合齿轮传递至中间轴上，无外啮合齿轮同时传递两电机动力情况出现，齿轮安全系数高。
6.通过电机反转实现倒挡功能，无需惰轮配合输出倒挡档位。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为根据本实用新型的一种优选实施例的双电机同轴驱动变速箱传动结构的示意图。
具体实施方式
下面结合附图，通过优选实施例来描述本实用新型的最佳实施方式，这里的具体实施方式在于详细地说明本实用新型，而不应理解为对本实用新型的限制，在不脱离本实用新型的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本实用新型的保护范围之内。
实施例1
根据本实用新型一种优选实施方式，参见图1，提供了一种双电机同轴驱动变速箱传动结构，其特征在于包括：
第一输入轴101，与第一电机连接；
第二输入轴102，与第二电机连接且可相对转动地套设于第一输入轴101外；
第一汇流齿轮103，连接于所述第二输入轴102；
第一传动结构单元和第二传动结构单元，均包括：第一分流齿轮104；第一平行轴105；第二平行轴107，可相对转动地套设于所述第一平行轴105外；第二分流齿轮106和第三分流齿轮108，分别连接于所述第二平行轴107；第四分流齿轮109和第五分流齿轮110，分别连接于所述第一平行轴105；
第二汇流齿轮111，连接于所述第一输入轴101；
中间轴114；
第一和第二同步器齿轮，连接于所述中间轴114；
第三至第五汇流齿轮113、115、117，可相对转动地套设于所述中间轴114外，所述第一至第五汇流齿轮分别相应地啮合所述第一传动结构单元和第二传动结构单元的第一至第五分流齿轮；
行星排，包括太阳轮118、行星轮119、齿圈120和行星架123，所述太阳轮118连接于所述中间轴114；
第一同步器112，可选择地连接第一同步器齿轮和第二汇流齿轮111或第三汇流齿轮113；
第二同步器116，可选择地连接第二同步器齿轮和第四汇流齿轮115或第五汇流齿轮117；
L/H换挡同步器122，与所述齿圈120连接且可选择地连接箱体121或所述行星架123，以及
输出轴124，与所述行星架123连接。
根据本实用新型又一优选实施方式，所述第一输入轴101与所述中间轴114共轴。
根据本实用新型又一优选实施方式，所述双电机同轴驱动变速箱传动结构具有以所述中间轴114和第一输入轴101为中心的对称布置结构。
根据本实用新型又一优选实施方式，所述第三和第五汇流齿轮113、117的端面连接有R档齿，所述第二和第四汇流齿轮111、115的端面连接有L档齿，所述R档齿和L档齿可通过相应的第一同步器112或第二同步器116与所述第一同步器112齿轮或第二同步器116齿轮相应连接。
根据本实用新型又一优选实施方式，所述第一至第五分流齿轮以及太阳轮118沿着第一平行轴105方向依次布置。
根据本实用新型又一优选实施方式，所述第一至第五汇流齿轮沿着第一输入轴101方向依次布置。
根据本实用新型又一优选实施方式，所述第一同步器112齿轮布置于第二和第三汇流齿轮之间，所述第二同步器116齿轮布置于第四和第五汇流齿轮之间。
根据本实用新型又一优选实施方式，箱体121和所述行星架123上分别设置有可与所述L/H换挡同步器122连接的齿。
根据本实用新型又一优选实施方式，所述的双电机同轴驱动变速箱传动结构包括电机反转倒挡机构。
根据本实用新型又一优选实施方式，还提供了一种双电机同轴驱动变速箱传动结构，其特征在于包括同轴布置的双输入轴，所述双输入轴包括第一输入轴以及第二空心输入轴，所述第一输入轴贯穿所述第二空心输入轴的空心内腔、同轴布置，所述第一输入轴的输入端连接外部第一电机，所述第二空心输入轴的输入端连接外部第二电机，所述第一输入轴输出端固套有二级汇流齿轮(第二汇流齿轮)，二级汇流齿轮与固套在空心平行轴上的二级分流齿轮(第二分流齿轮)啮合，空心平行轴(第二平行轴)同时固套有三级分流齿轮(第三分流齿轮)与环套在中间轴上的三级汇流齿轮(第三汇流齿轮)啮合，所述中间轴固套有两个同步器，环套三个齿轮以及固套一个齿轮，其顺序依次为固套第一电机换挡同步器、环套三级汇流齿轮(第三汇流齿轮)、环套四级汇流齿轮(第四汇流齿轮)、固套第二电机换挡同步器、环套五级汇流齿轮(第五汇流齿轮)和末端固套太阳轮。第二空心输入轴的输出端固套有一级汇流齿轮(第一汇流齿轮)，一级汇流齿轮与固套在第一平行轴上的一级分流齿轮(第一分流齿轮)啮合，所述第一平行轴还固套有四级分流齿轮(第四分流齿轮)、五级分流齿轮(第五分流齿轮)和环套所述空心平行轴，所述四级分流齿轮和五级分流齿轮分别与环套在中间轴上的四级汇流齿轮和五级汇流齿轮啮合。所述中间轴末端固套太阳轮与行星轮啮合，并且行星轮通过行星轮轴环套于行星架上，所述行星轮与齿圈内啮合，齿圈上装有L/H档同步器，同步器可分别与箱体和行星架固定在一起形成高低档，所述行星架的末端固套有输出轴，输出轴作为此传动机构的动力唯一输出结构。
优选地，所述第一电机换挡同步器可左右分别与二级汇流齿轮和三级汇流齿轮固连以此满足第一电机的不同减速比需求，所述第二电机换挡同步器可左右分别与四级汇流齿轮和五级汇流齿轮固连以此满足第二电机的不同减速比需求。同时第一电机和第二电机的动力通过各自换挡同步器的减速增扭后将动力汇流到中间轴上，再将动力传递给作为副箱的行星排的太阳轮，通过行星排的行星架将动力输出，此时装在齿圈上的L/H档同步器可根据路况实现太阳轮上的扭矩是等值输出还是增扭输出。
根据本实用新型又一优选实施方式，第一电机换挡同步器112与二级汇流齿轮111连接时，第一电机的动力经过第一输入轴101传至二级汇流齿轮111，然后经第一电机换挡同步器112直接传至中间轴114，中间轴114将动力传给副箱中的太阳轮118。
优选地，第一电机换挡同步器112与三级汇流齿轮113连接时，第一电机的动力经过第一输入轴101传至二级汇流齿轮111，二级汇流齿轮111与二级分流齿轮106啮合将动力传至空心平行轴107上，空心平行轴107上的动力经三级分流齿轮108和三级汇流齿轮113啮合传递给三级汇流齿轮113，由于固套在中间轴114上的第一电机换挡同步器112与三级汇流齿轮113连接，因此动力经同步器112传至中间轴114上，中间轴114将动力传给副箱中的太阳轮118。
优选地，第二电机换挡同步器116与四级汇流齿轮115连接时，第二电机的动力经过第二输入轴102传至一级汇流齿轮103，一级汇流齿轮103与固套在平行轴105上的一级分流齿轮104啮合，因此动力经一级分流齿轮104将动力传至平行轴105，由于第二电机换挡同步器116与四级汇流齿轮115连接，故平行轴105上动力经四级分流齿轮109、四级汇流齿轮115和第二电机换挡同步器116传至中间轴114上，中间轴114将动力传给副箱中的太阳轮118。
优选地，第二电机换挡同步器116与五级汇流齿轮117连接时，第二电机的动力经过第二输入轴102传至一级汇流齿轮103，一级汇流齿轮103与固套在平行轴105上的一级分流齿轮104啮合，因此动力经一级分流齿轮104将动力传至平行轴105，由于第二电机换挡同步器116与五级汇流齿轮117连接，故平行轴105上动力经五级分流齿轮110、五级汇流齿轮117和第二电机换挡同步器116传至中间轴114上，中间轴114将动力传给副箱中的太阳轮118。
优选地，L/H换挡同步器122与箱体121连接时，齿圈119与箱体120固连，齿圈119固定不动，行星排作为一个减速增扭机构，将中间轴114上传递给太阳轮118上的扭矩增大经行星架123传递给输出轴124。
优选地，L/H换挡同步器122与行星架123连接时，齿圈119与行星架123固连，齿圈119与行星架123与太阳轮118等速转动，将中间轴114上传递给太阳轮118上的扭矩经行星架123按1：1传递给输出轴124。
本实用新型可以获得以下一个或多个技术效果：
1.双电机同轴输入，使得两个电机和变速器的连接方便可靠，结构紧凑，节省布置空间；换挡执行元件少，在无高低挡切换情况下，每次换挡只需同步一个换挡执行元件，换挡时间短且换挡故障小。
2.两个电机的动力传递路径分开，动力能够分别控制，两个电机可单独工作，也可同时工作，单独工作可以节省能耗，同时工作最终将动力耦合在中间轴上传递给行星排，满载大扭矩输出的需求。两个电机是通过不同的换挡同步器控制的，即一个电机换挡的同时不影响另一个电机的动力输出，可以保证车辆在爬坡时动力不中断。
3.所有动力传递均通过复合齿轮传递，避免了单对齿轮传递动力小、齿轮尺寸大的缺点，使用此结构可以满足安全可靠地传递大功率大扭矩动力的需求。
4.通过输出端行星排副箱的设置，输出的动力挡位增多，满足复杂路况需求。
5.电机轴上元件少，转动惯量小，电机调速响应时间短；两个电机动力分别通过不同外啮合齿轮传递至中间轴上，无外啮合齿轮同时传递两电机动力情况出现，齿轮安全系数高。
6.通过电机反转实现倒挡功能，无需惰轮配合输出倒挡档位。
本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种双电机同轴驱动变速箱传动结构，其特征在于包括：
第一输入轴，与第一电机连接；
第二输入轴，与第二电机连接且可相对转动地套设于第一输入轴外；
第一汇流齿轮，连接于所述第二输入轴；
第一传动结构单元和第二传动结构单元，均包括：第一分流齿轮；第一平行轴；第二平行轴，可相对转动地套设于所述第一平行轴外；第二分流齿轮和第三分流齿轮，分别连接于所述第二平行轴；第四分流齿轮和第五分流齿轮，分别连接于所述第一平行轴；
第二汇流齿轮，连接于所述第一输入轴；
中间轴；
第一和第二同步器齿轮，连接于所述中间轴；
第三至第五汇流齿轮，可相对转动地套设于所述中间轴外，所述第一至第五汇流齿轮分别相应地啮合所述第一传动结构单元和第二传动结构单元的第一至第五分流齿轮；
行星排，包括太阳轮、行星轮、齿圈和行星架，所述太阳轮连接于所述中间轴；
第一同步器，可选择地连接第一同步器齿轮和第二汇流齿轮或第三汇流齿轮；
第二同步器，可选择地连接第二同步器齿轮和第四汇流齿轮或第五汇流齿轮；
L/H换挡同步器，与所述齿圈连接且可选择地连接箱体或所述行星架，以及
输出轴，与所述行星架连接。
2.根据权利要求1所述的双电机同轴驱动变速箱传动结构，其特征在于所述第一输入轴与所述中间轴共轴。
3.根据权利要求2所述的双电机同轴驱动变速箱传动结构，其特征在于所述双电机同轴驱动变速箱传动结构具有以所述中间轴和第一输入轴为中心的对称布置结构。
4.根据权利要求1-3任一项所述的双电机同轴驱动变速箱传动结构，其特征在于所述第三和第五汇流齿轮的端面连接有R档齿，所述第二和第四汇流齿轮的端面连接有L档齿，所述R档齿和L档齿可通过相应的第一同步器或第二同步器与所述第一同步器齿轮或第二同步器齿轮相应连接。
5.根据权利要求4所述的双电机同轴驱动变速箱传动结构，其特征在于所述第一至第五分流齿轮以及太阳轮沿着第一平行轴方向依次布置。
6.根据权利要求4所述的双电机同轴驱动变速箱传动结构，其特征在于所述第一至第五汇流齿轮沿着第一输入轴方向依次布置。
7.根据权利要求6所述的双电机同轴驱动变速箱传动结构，其特征在于所述第一同步器齿轮布置于第二和第三汇流齿轮之间，所述第二同步器齿轮布置于第四和第五汇流齿轮之间。
8.根据权利要求4所述的双电机同轴驱动变速箱传动结构，其特征在于箱体和所述行星架上分别设置有可与所述L/H换挡同步器连接的齿。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113653773A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-11-16 | 北方汤臣传动科技有限公司 | 变速箱传动系统 |
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2021
- 2021-08-17 CN CN202121927828.3U patent/CN215826462U/zh active Active
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