CN216715153U - 行星排式变速器和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种行星排式变速器和车辆，其中，行星排式变速器包括电机、第一行星排、第二行星排、左半轴以及右半轴；所述第一行星排包括第一太阳轮、第一齿圈以及第一行星架；所述第二行星排包括第二太阳轮和第二齿圈；所述电机与所述第一太阳轮传动连接；所述第一齿圈与所述第二太阳轮传动连接；所述第一行星架与所述左半轴连接；所述第二齿圈与所述右半轴连接。本实用新型技术方案降低了变速器的整体重量。

Description

行星排式变速器和车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种行星排式变速器和车辆。

背景技术

目前，随着新能源车辆行业的发展，电动车辆已成为发展趋势。在电动车辆销量日益增长的趋势下，电动车的轻量化发展势在必行。

为保证电动车辆的续航里程，一般会在电动车辆中配备较大的电池以满足续航需求。如此，对电动车辆内其他零部件的减重要求也越来越高。

目前电动车辆的变速器大多采用平行轴式的布局，同时使用传统锥齿轮差速器进行动力输出。但是，该变速器存在着重量大的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种行星排式变速器，旨在降低变速器的整体重量。

为实现上述目的，本实用新型提出的行星排式变速器，包括电机、第一行星排、第二行星排、左半轴以及右半轴；

所述第一行星排包括第一太阳轮、第一齿圈以及第一行星架；

所述第二行星排包括第二太阳轮和第二齿圈；

所述电机与所述第一太阳轮传动连接；

所述第一齿圈与所述第二太阳轮传动连接；

所述第一行星架与所述左半轴连接；

所述第二齿圈与所述右半轴连接。

可选地，所述第一行星排与所述第二行星排沿所述行星排式变速器的轴向排布。

可选地，所述第一行星排与所述第二行星排沿所述行星排式变速器的径向排布，所述第一齿圈与所述第二太阳轮集成为一体结构。

可选地，所述第一行星排包括所述第一太阳轮、第一行星轮、所述第一齿圈以及所述第一行星架，所述第一太阳轮与所述第一行星轮啮合，所述第一行星轮与所述第一齿圈啮合，所述第一行星轮安装于所述第一行星架。

可选地，所述第二行星排包括所述第二太阳轮、第二行星轮、所述第二齿圈以及第二行星架，所述第二太阳轮与所述第二行星轮啮合，所述第二行星轮与所述第二齿圈啮合，所述第二行星轮安装于所述第二行星架。

可选地，所述第一行星排还包括固定于所述第一行星架上的第一行星轮轴，所述第一行星轮通过所述第一行星轮轴安装于所述第一行星架；所述第二行星排还包括固定于所述第二行星架上的第二行星轮轴，所述第二行星轮通过所述第二行星轮轴安装于所述第二行星架。

可选地，所述第二行星架与所述行星排式变速器的静止部相对固定。

可选地，所述第二行星架与所述行星排式变速器的壳体采用花键连接。

可选地，所述电机的转子轴为空心轴，所述转子轴与所述第一太阳轮连接，所述左半轴穿过所述转子轴。

本实用新型还提出一种车辆，包括所述的行星排式变速器。

本实用新型的一个技术方案通过在行星排式变速器内设置第一行星排和第二行星排，使第一齿圈与第二太阳轮连接，从而实现第一行星排和第二行星排之间的连接。电机与第一太阳轮连接以实现动力的输入，第一行星架与左半轴连接，第二齿圈与右半轴连接，以实现动力的输出。如此，一方面，相较于现有技术中采用平行轴加锥齿轮的变速器结构，减少了变速器所需的零件数量，从而使行星排式变速器的整体重量降低，使行星排式变速器的质量更轻，进而有利于车辆的轻量化。另一方面，相较于现有技术中平行轴加锥齿轮的变速器结构，减小了行星排式变速器的整体体积，降低了行星排式变速器的占用空间，使行星排式变速器的结构更加紧凑。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型行星排式变速器一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型行星排式变速器另一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	电机	130	第一齿圈
11	转子轴	140	第一行星架
				20	左半轴	200	第二行星排
30	右半轴	210	第二太阳轮
				100	第一行星排	220	第二行星轮
110	第一太阳轮	230	第二齿圈
				120	第一行星轮	240	第二行星架

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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地包括至少一个该特征。另外，全文中的“和/或”包括三个方案，以A和/或B为例，包括A技术方案、B技术方案，以及A和B同时满足的技术方案；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

目前，随着新能源车辆行业的发展，电动车辆已成为发展趋势。在电动车辆销量日益增长的趋势下，电动车的轻量化发展势在必行。

为保证电动车辆的续航里程，一般会在电动车辆中配备较大的电池以满足续航需求。如此，对电动车辆内其他零部件的减重要求也越来越高。

目前电动车辆的变速器大多采用平行轴式的布局，同时使用传统锥齿轮差速器进行动力输出。但是，该变速器存在着重量大的问题。

鉴于此，本实用新型提出一种行星排式变速器。

请参照图1和图2，在本实用新型实施例中，该行星排式变速器包括电机10、第一行星排100、第二行星排200、左半轴20以及右半轴30。第一行星排100包括第一太阳轮110、第一齿圈130以及第一行星架140；第二行星排200包括第二太阳轮210和第二齿圈230；电机10与第一太阳轮110传动连接；第一齿圈130与第二太阳轮210传动连接；第一行星架140与左半轴20连接；第二齿圈230与右半轴30连接。

具体地，电机10为行星排式变速器的动力源，用于向行星排式变速器输入动力，电机10的动力依次传递至第一行星排100和第二行星排200。电机10的动力通过第一太阳轮110传递给第一行星排100，在一实施例中电机10与第一太阳轮110通过电机10的转子轴11花键连接，当然电机10的转子轴11还可以与高速轴花键连接，高速轴再与第一太阳轮110花键连接，以将电机10的动力传递给第一太阳轮110，进而传递给第一行星排100。另外，电机10还可以与第一行星排100为一体结构，转子轴11与电机10的转子花键连接。第一齿圈130与第二太阳轮210传动连接，从而使电机10动力通过第一齿圈130传递至第二太阳轮210，进而传递给第二行星排200。半轴用于在行星排式变速器与驱动轮之间传递动力。左半轴20用于将电机10的动力传递至车辆的左车轮，右半轴30用于将电机10的动力传递至车辆的右车轮。也即，左半轴20和右半轴30为行星排式变速器的动力输出轴。左半轴20与第一行星排100的第一行星架140连接，右半轴30与第二行星排200的第二齿圈230连接，电机10的动力通过第一行星排100传递至左半轴20，通过第一行星排100和第二行星排200传递至右半轴30，从而实现车辆车轮的驱动。

如此，通过在行星排式变速器中设置相连接的第一行星排100和第二行星排200，可同时实现变速、差速的功能，一方面，相较于现有技术中采用平行轴加锥齿轮的变速器结构，减少了变速器所需的零件数量，从而使行星排式变速器的整体重量降低，使行星排式变速器的质量更轻，进而有利于车辆的轻量化。另一方面，相较于现有技术中平行轴加锥齿轮的变速器结构，减小了行星排式变速器的整体体积，降低了行星排式变速器的占用空间，使行星排式变速器的结构更加紧凑。

本实用新型的一个技术方案通过在行星排式变速器内设置第一行星排100和第二行星排200，使第一齿圈130与第二太阳轮210连接，从而实现第一行星排100和第二行星排200之间的连接。电机10与第一太阳轮110连接以实现动力的输入，第一行星架140与左半轴20连接，第二齿圈230与右半轴30连接，以实现动力的输出。如此，一方面，相较于现有技术中采用平行轴加锥齿轮的变速器结构，减少了变速器所需的零件数量，从而使行星排式变速器的整体重量降低，使行星排式变速器的质量更轻，进而有利于车辆的轻量化。另一方面，相较于现有技术中平行轴加锥齿轮的变速器结构，减小了行星排式变速器的整体体积，降低了行星排式变速器的占用空间，使行星排式变速器的结构更加紧凑。

请参照图1，进一步地，第一行星排100与第二行星排200沿行星排式变速器的轴向排布。具体地，行星排式变速器的轴向即左半轴20和右半轴30的轴向方向，行星排式变速器的径向为与轴向方向相垂直的方向。第一行星排100的各部件沿行星排式变速器的径向分布，第二行星排200的各部件沿行星排式变速器的径向分布，第一行星排100和第二行星排200沿行星排式变速器的轴向排布。如此设置使得行星排式变速器的结构更加紧凑，有利于行星排式变速器在机舱内的布置。

请参照图2，进一步地，第一行星排100与第二行星排200沿行星排式变速器的径向排布，第一齿圈130与第二太阳轮210集成为一体结构。具体地，行星排式变速器的轴向即左半轴20和右半轴30的轴向方向，行星排式变速器的径向为与轴向相垂直的方向。第一行星排100的各部件沿行星排式变速器的径向分布，第二行星排200的各部件沿行星排式变速器的径向分布，第一行星排100和第二行星排200沿行星排式变速器的径向排布。同时使第一齿圈130与第二太阳轮210集成为一体结构，也即第一齿圈130与第二太阳轮210为共用齿轮，从而进一步地节省了零件数量，降低了行星排式变速器的整体质量，有利于行星排式变速器的轻量化。第一行星排100和第二行星排200的径向分布也节省了行星排式变速器的轴向长度，使得行星排式变速器可以布置在轴向空间较小的机舱，从而扩大了行星排式变速器的适用范围。

进一步地，第一行星排100包括第一太阳轮110、第一行星轮120、第一齿圈130以及第一行星架140，第一太阳轮110与第一行星轮120啮合，第一行星轮120与第一齿圈130啮合，第一行星轮120安装于第一行星架140。具体地，第一太阳轮110位于第一行星排100的中心位置，第一行星轮120与第一太阳轮110的外圈啮合，在第一太阳轮110的周向方向上，第一行星轮120可以设置有多组，在此不对第一行星轮120的组数做限制。第一行星轮120固定于第一行星架140上，第一行星架140为第一行星轮120提供固定支撑。同时第一行星轮120还与第一齿圈130的内圈啮合，也即第一行星轮120和相邻的第一太阳轮110、第一齿圈130处于常啮合的状态，从而实现三者之间的传动。

进一步地，第二行星排200包括第二太阳轮210、第二行星轮220、第二齿圈230以及第二行星架240，第二太阳轮210与第二行星轮220啮合，第二行星轮220与第二齿圈230啮合，第二行星轮220安装于第二行星架240。具体地，第二太阳轮210位于第二行星排200的中心位置，第二行星轮220与第二太阳轮210的外圈啮合，在第二太阳轮210的周向方向上，第二行星轮220可以设置有多组，在此不对第二行星轮220的组数做限制。第二行星轮220固定于第二行星架240上，第二行星架240为第二行星轮220提供固定支撑。同时第二行星轮220还与第二齿圈230的内圈啮合，也即第二行星轮220和相邻的第二太阳轮210、第二齿圈230处于常啮合的状态，从而实现三者之间的传动。

进一步地，第一行星排100还包括固定于第一行星架140上的第一行星轮轴，第一行星轮120通过第一行星轮轴安装于第一行星架140；第二行星排200还包括固定于第二行星架240上的第二行星轮轴，第二行星轮220通过第二行星轮轴安装于第二行星架240。具体地，第一行星架140上固定有第一行星轮轴，第一行星轮120通过第一行星轮轴安装在第一行星架140上。第一行星轮120沿第一太阳轮110的周向可以设置有多个，第一行星轮轴与第一行星轮120的数量保持一致，使得每一个第一行星轮120均通过其对应的第一行星轮轴安装于第一行星架140，从而实现第一行星轮120与第一行星架140之间的连接。第二行星架240上固定有第二行星轮轴，第二行星轮220通过第二行星轮轴安装在第二行星架240上。第二行星轮220沿第二太阳轮210的周向可以设置有多个，第二行星轮轴与第二行星轮220的数量保持一致，使得每一个第二行星轮220均通过其对应的第二行星轮轴安装于第二行星架240，从而实现第二行星轮220与第二行星架240之间的连接。

进一步地，第二行星架240与行星排式变速器的静止部相对固定。具体地，第二行星架240与行星排式变速器的静止部相对固定，从而限制第二行星架240的旋转，使第二行星架240成为静止件。同时第二行星架240的固定为行星排式变速器提供了定位和支撑，相较于现有技术中的行星排的结构强度不足的问题，提升了行星排式变速器的结构强度。

更进一步地，第二行星架240与行星排式变速器的壳体采用花键连接。具体地，在一实施例中，第二行星架240与行星排式变速器的壳体采用花键连接，如此，保证了第二行星架240与行星排式变速器的壳体之间的连接稳定性和牢靠性。当然，第二行星架240与行星排式变速器的壳体之间还可以采用矩形齿等方式连接。当然，行星排式变速器的静止部还可以是电机定子、制动器毂等静止件。

进一步地，电机10的转子轴11为空心轴，转子轴11与第一太阳轮110连接，左半轴20穿过转子轴11。具体地，电机10的转子轴11为空心轴，左半轴20穿过转子轴11的中部空心，并可相对于转子轴11自由转动，从而向左侧车轮传递动力。如此，使得行星排式变速器的整体结构更加紧凑。

电机10为行星排式变速器的动力源，用于向行星排式变速器提供动力。更具体地，电机10包括定子和转子，转子通过转子轴11向行星排式变速器输出扭矩。电机10扭矩经第一行星排100传递至第二行星排200，在电机10扭矩的作用下第一行星排100和第二行星排200转动，进而带动左半轴20和右半轴30转动，进而驱动车辆的左侧车轮和右侧车轮。如此，通过第一行星排100和第二行星排200实现减速、差速，以满足车辆车轮端的转速要求。

在一实施例中，第一行星排100与第二行星排200沿行星排式变速器的轴向排布。此时，左半轴20的扭矩传递路径为：电机10-第一太阳轮110-第一行星轮120-第一行星架140-左半轴20；右半轴30的扭矩传递路径为：电机10-第一太阳轮110-第一行星轮120-第一齿圈130-第二太阳轮210-第二行星轮220-第二齿圈230-右半轴30。

当车辆直行时，左侧车轮和右侧车轮需要具有相同的转速和扭矩。通过调节第一行星排100和第二行星排200的齿数配比，使第一行星架140的转速与第二齿圈230的转速相同，从而使左半轴20和右半轴30输出的转速和扭矩相同。

当车辆左侧输出转速较高时，左侧车轮的转速和扭矩比右侧车轮的转速和扭矩要高。当车辆右转时，左侧车轮的转速比右侧车轮的转速高，从而向第一行星架140传递较大的转速，向第二齿圈230传递较小的转速，此时通过第一行星排100和第二行星排200的齿轮配比，使第一行星架140上升的速度值等于第二齿圈230下降的速度值，从而使左半轴20输出较高的转速和较大的转矩，使右半轴30输出较低的转速和较小的转矩。

当车辆右侧输出转速较高时，右侧车轮的转速和扭矩比左侧车轮的转速和扭矩要高。当车辆左转时，右侧车轮的转速比左侧车轮的转速高，从而向第一行星架140传递较小的转速，向第二齿圈230传递较大的转速，此时通过第一行星排100和第二行星排200的齿轮配比，使第一行星架140下降的速度值等于第二齿圈230上升的速度值，从而使左半轴20输出较低的转速和较小的转矩，使右半轴30输出较高的转速和较大的转矩。

在另一实施例中，第一行星排100与第二行星排200沿行星排式变速器的径向排布，第一齿圈130与第二太阳轮210集成为一体结构。此时，左半轴20的扭矩传递路径为：电机10-第一太阳轮110-第一行星轮120-第一行星架140-左半轴20；右半轴30的扭矩传递路径为：电机10-第一太阳轮110-第一行星轮120-第一齿圈130(第二太阳轮210)-第二行星轮220-第二齿圈230-右半轴30。具体的差速原理与上述相同，在此不再赘述。

本实用新型还提出一种车辆，该车辆包括行星排式变速器，该行星排式变速器的具体结构参照上述实施例，由于本车辆采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

如此，行星排式变速器通过第一行星排100实现变速功能，通过第二行星排200实现差速功能，从而减小了传动部件的体积和质量，极大的提高了行星排式变速器的功率密度。通过第一行星排100和第二行星排200的设置，可实现速比范围更广，使行星排式变速器能承载的电机10转速范围更大，从而满足不同的设计需求，进而扩大车辆的适用范围。同时，也使得行星排式变速器的轴向结构更为紧凑，使得行星排式变速器的整体质量更轻，从而有利于车辆的轻量化。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种行星排式变速器，其特征在于，包括电机、第一行星排、第二行星排、左半轴以及右半轴；

所述第一行星排包括第一太阳轮、第一齿圈以及第一行星架；

所述第二行星排包括第二太阳轮和第二齿圈；

所述电机与所述第一太阳轮传动连接；

所述第一齿圈与所述第二太阳轮传动连接；

所述第一行星架与所述左半轴连接；

所述第二齿圈与所述右半轴连接。

2.如权利要求1所述的行星排式变速器，其特征在于，所述第一行星排与所述第二行星排沿所述行星排式变速器的轴向排布。

3.如权利要求1所述的行星排式变速器，其特征在于，所述第一行星排与所述第二行星排沿所述行星排式变速器的径向排布，所述第一齿圈与所述第二太阳轮集成为一体结构。

4.如权利要求1所述的行星排式变速器，其特征在于，所述第一行星排包括所述第一太阳轮、第一行星轮、所述第一齿圈以及所述第一行星架，所述第一太阳轮与所述第一行星轮啮合，所述第一行星轮与所述第一齿圈啮合，所述第一行星轮安装于所述第一行星架。

5.如权利要求4所述的行星排式变速器，其特征在于，所述第二行星排包括所述第二太阳轮、第二行星轮、所述第二齿圈以及第二行星架，所述第二太阳轮与所述第二行星轮啮合，所述第二行星轮与所述第二齿圈啮合，所述第二行星轮安装于所述第二行星架。

6.如权利要求5所述的行星排式变速器，其特征在于，所述第一行星排还包括固定于所述第一行星架上的第一行星轮轴，所述第一行星轮通过所述第一行星轮轴安装于所述第一行星架；所述第二行星排还包括固定于所述第二行星架上的第二行星轮轴，所述第二行星轮通过所述第二行星轮轴安装于所述第二行星架。

7.如权利要求5所述的行星排式变速器，其特征在于，所述第二行星架与所述行星排式变速器的静止部相对固定。

8.如权利要求7所述的行星排式变速器，其特征在于，所述第二行星架与所述行星排式变速器的壳体采用花键连接。

9.如权利要求1至8任一项所述的行星排式变速器，其特征在于，所述电机的转子轴为空心轴，所述转子轴与所述第一太阳轮连接，所述左半轴穿过所述转子轴。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的行星排式变速器。

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