CN216923142U - 变速器及电驱动系统及车辆 - Google Patents

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洪亮
王艳明
孙旭
朱恩强
石刚
戴振坤
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Abstract

本实用新型涉及一种变速器和电驱动系统和车辆,变速器包括:输入轴,用于接收来自动力源的动力;输出轴,用于将来自动力源的动力输出;在所述输入轴上设置有与所述输入轴一体转动的一级主动齿轮;在所述输出轴上设置有与所述输入轴一体转动的输出齿轮;行星轮系,所述行星轮系具有太阳轮、行星架以及齿圈,并且所述齿圈与所述输出轴固定连接;两个切换元件,所述两个切换元件均与所述行星架连接,用于实现两个挡位。

Description

变速器及电驱动系统及车辆
技术领域
本实用新型属于车辆技术领域,具体来说涉及一种变速器及电驱动系统及车辆。
背景技术
车辆的电动化趋势目前来看已经不可逆转。多家汽车制造商已经宣布了完全电动化的计划。电驱动系统作为电动车的核心动力部件,在电动车的性能方面具有重要作用。
目前车辆的电驱动系统已经有多重类型。单从动力源来说,已经有单电机、双电机乃至多电机等形式。其中,单电机是重要的一种。传统的电动汽车仅配备了单挡减速器。虽然电机具有优良的驱动性能,但是单挡减速器仍然无法使得车辆的驱动效率达到最优。目前也已经存在了两挡的电驱动变速器,但是无论是从系统结构还是在车辆上的布置形式来说,电驱动系统仍然没有达到尽善尽美的程度,还存在进一步的改进空间。
实用新型内容
结合申请人在该领域的研究和实际经验,在此提出以下技术方案,以进一步提高变速器的性能,优化其在车辆上的布置。
一种变速器,包括:
输入轴,用于接收来自动力源的动力;
输出轴,用于将来自动力源的动力输出;
在所述输入轴上设置有与所述输入轴一体转动的一级主动齿轮;
在所述输出轴上设置有与所述输入轴一体转动的输出齿轮;
行星轮系,所述行星轮系具有太阳轮、行星架以及齿圈,并且所述齿圈与所述输出轴固定连接;
两个切换元件,所述两个切换元件均与所述行星架连接,用于实现两个挡位。
根据本实用新型的一个方面,在所述输出轴上设置有空心轴,所述空心轴的一端设置有所述太阳轮。
根据本实用新型的一个方面,在所述空心轴的另一端设置有一级从动齿轮,所述一级从动齿轮与所述一级主动齿轮常啮合。
根据本实用新型的一个方面,在所述空心轴的外侧设置有轴承,所述空心轴通过该轴承支撑在固定部件上,且所述轴承靠近所述一级从动齿轮设置。
根据本实用新型的一个方面,所述输出齿轮、所述一级从动齿轮、所述轴承、所述太阳轮在轴向上依次设置。
根据本实用新型的一个方面,所述行星轮系为双行星轮系。
根据本实用新型的一个方面,所述两个切换元件中的一个为制动器,所述行星架通过所述制动器连接至固定部分;
所述两个切换元件中的另一个为离合器,所述行星架通过该离合器连接至输出轴。
根据本实用新型的一个方面,所述制动器和所述离合器采用多片式结构。
此外,本实用新型还提出一种电驱动系统,包括:
上述的变速器;以及
电动机,所述电动机与所述输入轴连接。
此外,本实用新型还提出一种车辆,包括:
上述的电驱动系统;以及
差速器,所述输出齿轮与所述差速器输入齿轮啮合。
在本实用新型中,如同本领域惯常使用的描述那样,两个部件之间“固定连接”连接后的两个部件之间的旋转速度相同。因此,两个部件如果固定连接,则它们之间是一体转动的。当然,如果一个部件固定连接至不旋转的部件,例如变速器的壳体时,则二者均不旋转。
“常啮合”是两个或更多个齿轮之间总是处于啮合状态。
由此,本实用新型的变速器、电驱动系统具有如下技术效果:
1)两档变速箱速比范围更宽,档位可选,使电机总是工作在高效区,从而提高经济性,提高动力性;
2)可以实现电机低速化,在同样的动力性需求下,降低了电机和系统的成本;
3)行星排两档动力驱动系统,速比范围更大,体积更小,重量更轻,换挡执行机构位于中间轴,在高输入转速的情况下,换挡执行机构更易于布置和实现,降低了成本和体积。
本实用新型的其它优点和有利的技术方案将在下文结合附图进行的描述中得以体现。
附图说明
参考附图描述本实用新型的示例性实施例,其中:
图1示出了装载有本实用新型的变速器的车辆的电驱动系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行说明。
图1示出了装载有本实用新型的变速器的车辆的动力传动系统的结构示意图。在图1中,电动机1作为动力源,为车辆提供动力输入。电动机1从车辆的电池获取电能,并将电能转化为动能,即电机输出轴的转动动能。电动机1的动力传递至输入轴3上的一级主动齿轮2,从而带动该齿轮旋转。一级主动齿轮可以采用齿轮轴的形式,即齿轮与轴一体成型,也可以采用单独的齿轮形式,通过花键连接等方式固定至轴上。一级主动齿轮2所在的输入轴3通过轴承支撑,从而能够转动。
一级主动齿轮2与一级从动齿轮8常啮合。一级从动齿轮8则与行星轮系的太阳轮6一体转动。在本文中,两个部件“一体转动”是指两个部件的旋转速度相同。一级从动齿轮8则与行星轮系的太阳轮6可以采取不同的结构形式。例如,二者可以采用双联齿轮的形式。优选地,二者可以采用设置在同一根空心轴的两端的形式,而输出轴7则穿过该空心轴设置。输出轴7的两端通过齿轮支撑,例如支撑在变速器的壳体上。
优选地,两端分别设置有一级主动齿轮2与一级从动齿轮8的空心轴通过一个轴承10支撑在固定部件上,例如支撑在变速器的壳体上。进一步地,这一个轴承10设置在靠近一级从动齿轮8的位置处。在平行于所述电动机的输出轴的方向上看,这一个轴承10与输入轴3右侧的轴承大致处于相同的轴向位置。
一级从动齿轮8通过与之一体转动的太阳轮6将电动机1的动力传递至行星轮系或者说行星传动装置。行星传动装置包括行星架4、齿圈5以及太阳轮6,齿圈5和太阳轮6之间的行星轮设置有多组。优选地,每一组包括两个行星轮,每组行星轮中的一个与齿圈7啮合,另一个则与太阳轮5啮合,两个行星轮彼此啮合,且这两个相啮合的一组行星轮安装在行星架4上。
太阳轮8与行星轮啮合,然后将动力传递至齿圈5。齿圈5与输出轴7固定连接。此外,行星架4还通过制动器B1与固定部件连接,例如与变速器的壳体连接。行星架4还通过离合器C1与输出轴7连接。由此,变速器能够实现两个挡位,在第一挡位中,制动器B1接合,太阳轮6作为输入部件,齿圈5作为输出部件,将电动机1的动力通过一定的速比传递给输出轴7。在另一个挡位中,离合器C1闭合,将行星架和齿圈、输出轴7连接。
根据上文所述的优选方式,在太阳轮6和齿圈5之间的动力传递路径上,设置有两个行星轮,来自太阳轮6的动力要经过两个行星轮才能够传递到齿圈5。
优选地,离合器C1和制动器B1均采用多片式结构。
在输出轴7上,还设置有输出齿轮9。输出齿轮9设置在一级输出齿轮8的另一侧。也就是说,在轴向方向上,输出齿轮9、一级输出齿轮8、支撑空心轴的轴承10以及太阳轮6依次设置。
输出齿轮9将动力传递至差速器输入齿轮11,进而带动差速器12转动。差速器12的两个输出轴连接至车辆的半轴,进而带动两个车轮13转动。
由此可见,本实用新型提供的电驱动系统为纯电驱动系统,具有两个档位,使用时,电动机1的动力传递到输入轴3,经过一级主动齿轮2传递至一级从动齿轮8;
当离合器C1结合时,实现二档驱动(直接档),此时行星排锁死,行星排整体与输出轴7一体转动,传递动力至输出齿轮9,经过差速器输入齿轮11、差速器12将动力分配于左半轴和右半轴,通过左半轴和右半轴带动左、右车轮13;
当制动器B1结合时,实现一档驱动,此时行星架固定,太阳轮6传递动力至行星轮,然后到齿圈5,实现速比变换,然后齿圈5传递动力至输出轴7,然后传递动力至输出齿轮9,经过差速器输入齿轮11、差速器12将动力分配于左半轴和右半轴,通过左半轴和右半轴带动左、右车轮13。
上文描述的仅仅是有关本实用新型的精神和原理的示例性实施方式。本领域技术人员可以明白,在不背离所述精神和原理的前提下,可以对所描述的示例做出各种变化,这些变化及其各种等同方式均被本实用新型人所预想到,并落入由本实用新型的权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种变速器,其特征在于,包括:
输入轴,用于接收来自动力源的动力;
输出轴,用于将来自动力源的动力输出;
在所述输入轴上设置有与所述输入轴一体转动的一级主动齿轮;
在所述输出轴上设置有与所述输入轴一体转动的输出齿轮;
行星轮系,所述行星轮系具有太阳轮、行星架以及齿圈,并且所述齿圈与所述输出轴固定连接;
两个切换元件,所述两个切换元件均与所述行星架连接,用于实现两个挡位。
2.根据权利要求1所述的变速器,其特征在于:
在所述输出轴上设置有空心轴,所述空心轴的一端设置有所述太阳轮。
3.根据权利要求2所述的变速器,其特征在于:
在所述空心轴的另一端设置有一级从动齿轮,所述一级从动齿轮与所述一级主动齿轮常啮合。
4.根据权利要求3所述的变速器,其特征在于:
在所述空心轴的外侧设置有轴承,所述空心轴通过该轴承支撑在固定部件上,且所述轴承靠近所述一级从动齿轮设置。
5.根据权利要求4所述的变速器,其特征在于:
所述输出齿轮、所述一级从动齿轮、所述轴承、所述太阳轮在轴向上依次设置。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的变速器,其特征在于:
所述行星轮系为双行星轮系。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的变速器,其特征在于:
所述两个切换元件中的一个为制动器,所述行星架通过所述制动器连接至固定部分;
所述两个切换元件中的另一个为离合器,所述行星架通过该离合器连接至输出轴。
8.根据权利要求7所述的变速器,其特征在于:
所述制动器和所述离合器采用多片式结构。
9.一种电驱动系统,其特征在于,包括:
根据权利要求1-8中任一项所述的变速器;以及
电动机,所述电动机与所述输入轴连接。
10.一种车辆,其特征在于,包括:
根据权利要求9所述的电驱动系统;以及
差速器,所述输出齿轮与所述差速器输入齿轮啮合。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115230456A (zh) * 2022-09-15 2022-10-25 绵阳富临精工股份有限公司 一种双电机混合动力系统

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