CN218287415U - 双电机同轴4挡变速箱传动结构 - Google Patents

Abstract

提供了一种双电机同轴4挡变速箱传动结构，包括：第一输入轴；第二输入轴；一级汇流齿轮，连接于第二输入轴；二级汇流齿轮，连接于第一输入轴；中间轴，依次设置有第一换挡同步器、三级汇流齿轮、四级汇流齿轮、第二换挡同步器、五级汇流齿轮和行星排，第一换挡同步器可在第一位置和第二位置之间切换；第二换挡同步器可在第三位置和第四位置之间切换；平行轴，依次设置有一级分流齿轮至五级分流齿轮，该一级分流齿轮至五级分流齿轮分别一一对应地啮合于一级汇流齿轮至五级汇流齿轮；第三换挡同步器，连接于第一输入轴；以及输出轴，连接于行星排的行星架。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。

Description

双电机同轴4挡变速箱传动结构

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车零部件领域，尤其涉及一种双电机同轴4挡变速箱传动结构。

背景技术

新能源行业的发展随着不可再生资源(石油)的日益消耗，人们越来越重视汽车行业的可持续发展，我国不仅提出了碳中和碳达峰的目标，甚至提出了禁售燃油车的时间节点。在重型卡车上发动机匹配的变速箱常见挡位在8至12个之间，为了增加平顺性和减少油耗有些变速箱挡位甚至更多。然而，现有的变速箱体积大，结构复杂，自重大，无法满足新能源汽车及其电机的需求。

因此，有必要研究一种双电机同轴4挡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4挡变速箱传动结构，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，可自由转动地穿设于第一输入轴内且两端突出于该第一输入轴；

一级汇流齿轮，连接于第二输入轴；

二级汇流齿轮，连接于第一输入轴；

中间轴，依次设置有第一换挡同步器、三级汇流齿轮、四级汇流齿轮、第二换挡同步器、五级汇流齿轮和行星排，第一换挡同步器可在第一位置和第二位置之间切换且位于第一位置时与二级汇流齿轮接合，位于第二位置时与三级汇流齿轮接合；第二换挡同步器可在第三位置和第四位置之间切换且位于第三位置时与四级汇流齿轮接合，位于第四位置时与五级汇流齿轮接合；

平行轴，依次设置有一级分流齿轮至五级分流齿轮，该一级分流齿轮至五级分流齿轮分别一一对应地啮合于一级汇流齿轮至五级汇流齿轮；

第三换挡同步器，连接于第二输入轴且可选择地接合或脱开一级汇流齿轮；以及

输出轴，连接于行星排的行星架。

根据本实用新型又一方面，所述第一输入轴、中间轴与输出轴共轴布置。

根据本实用新型又一方面，所述平行轴平行于中间轴。

根据本实用新型又一方面，所述第一电机和第二电机相邻共轴布置。

根据本实用新型又一方面，一级分流齿轮、四级分流齿轮和五级分流齿轮固定连接于平行轴，二级分流齿轮和三级分流齿轮固定连接于空心轴，该空心轴套设于平行轴外。

根据本实用新型又一方面，该双电机同轴4挡变速箱传动结构关于中间轴所在的直线具有对称结构。

根据本实用新型又一方面，所述行星排包括太阳轮、行星轮、齿圈和行星架，该太阳轮连接于中间轴。

根据本实用新型又一方面，所述第一换挡同步器还可切换至中间位置，且位于中间位置时与二级汇流齿轮和三级汇流齿轮脱开。

根据本实用新型又一方面，所述第二换挡同步器还可切换至中间位置，且位于中间位置时与四级汇流齿轮和五级汇流齿轮脱开。

根据本实用新型又一方面，第一换挡同步器和第二换挡同步器可滑动地连接于中间轴，三级汇流齿轮、四级汇流齿轮和五级汇流齿轮可相对转动地套设于中间轴；第三换挡同步器可滑动地连接于第一输入轴，二级汇流齿轮固定安装于第一输入轴末端。

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。

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，满足大扭矩输出的需求。因为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.动力通过行星排输出，可降低定轴齿轮的扭矩，减小定轴的尺寸。

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4挡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4挡变速箱传动结构，其特征在于包括：

第一输入轴101，与第一电机01连接；

第二输入轴102，与第二电机02连接，可自由转动地穿设于第一输入轴101内且两端突出于该第一输入轴101；

一级汇流齿轮103，连接于第二输入轴102；

二级汇流齿轮111，连接于第一输入轴101；

中间轴114，依次设置有第一换挡同步器112、三级汇流齿轮113、四级汇流齿轮115、第二换挡同步器116、五级汇流齿轮117和行星排，第一换挡同步器112可在第一位置和第二位置之间切换且位于第一位置时与二级汇流齿轮111接合，位于第二位置时与三级汇流齿轮113接合；第二换挡同步器116可在第三位置和第四位置之间切换且位于第三位置时与四级汇流齿轮115接合，位于第四位置时与五级汇流齿轮117接合；

平行轴105，依次设置有一级分流齿轮104至五级分流齿轮110，该一级分流齿轮104至五级分流齿轮110分别一一对应地啮合于一级汇流齿轮103至五级汇流齿轮117；

第三换挡同步器123，连接于第一输入轴101且可选择地接合或脱开一级汇流齿轮103；以及

输出轴122，连接于行星排的行星架121。

有利地，该4挡变速箱传动结构既能提升电机的驱动端扭矩，又能发挥电机的高速性能。相比于传统AMT换挡时还会造成发动机动力中断以及换挡顿挫，本实用新型采用双电机驱动，可以一个电机换挡的同时，另一个电机仍处于动力输出状态，保证换挡动力不中断，换挡平顺减少顿挫感。

根据本实用新型又一优选实施方式，所述第一输入轴101、中间轴114与输出轴122共轴布置。

根据本实用新型又一优选实施方式，所述平行轴105平行于中间轴114。

根据本实用新型又一优选实施方式，所述第一电机01和第二电机02相邻共轴布置。

根据本实用新型又一优选实施方式，一级分流齿轮104、四级分流齿轮109和五级分流齿轮110固定连接于平行轴105，二级分流齿轮106和三级分流齿轮108固定连接于空心轴107，该空心轴107套设于平行轴105外。

根据本实用新型又一优选实施方式，该双电机同轴4挡变速箱传动结构关于中间轴114所在的直线具有对称结构。

根据本实用新型又一优选实施方式，所述行星排包括太阳轮118、行星轮119、齿圈120和行星架121，该太阳轮118连接于中间轴114。

根据本实用新型又一优选实施方式，所述第一换挡同步器112还可切换至中间位置，且位于中间位置时与二级汇流齿轮111和三级汇流齿轮113脱开。

根据本实用新型又一优选实施方式，所述第二换挡同步器116还可切换至中间位置，且位于中间位置时与四级汇流齿轮115和五级汇流齿轮117脱开。

根据本实用新型又一优选实施方式，第一换挡同步器112和第二换挡同步器116可滑动地连接于中间轴114，三级汇流齿轮113、四级汇流齿轮115和五级汇流齿轮可相对转动地套设于中间轴114。第三换挡同步器可滑动地连接于第一输入轴，二级汇流齿轮固定安装于第一输入轴末端。

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4挡变速箱传动结构，其特征在于：其包括同轴布置的双电机和双输入轴，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，二级汇流齿轮与固套在空心平行轴上的二级分流齿轮啮合，空心平行轴同时固套有三级分流齿轮与环套在中间轴上的三级汇流齿轮啮合，所述第一输入轴固套有第三换挡同步器，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，其顺序依次为固套电机1换挡同步器(第一换挡同步器)、环套三级汇流齿轮、环套四级汇流齿轮、固套电机2换挡同步器(第二换挡同步器)、环套五级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，一级汇流齿轮与固套在平行轴上的一级分流齿轮啮合，所述平行轴还固套有四级分流齿轮、五级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与行星架上，所述行星轮与齿圈内啮合，齿圈固定安装在壳体上，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，所述电机1换挡同步器可分别与一级汇流齿轮、二级汇流齿轮和三级汇流齿轮固连以此满足电机1的不同减速比需求，所述电机2换挡同步器可分别与一级汇流齿轮、四级汇流齿轮和五级汇流齿轮固连以此满足电机2的不同减速比需求。同时电机1和2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。

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4挡变速箱传动结构，其包括同轴布置的双输入轴101和102、两根平行布置的实心轴105、两根套在实心平行轴上的空心平行轴107、一根中间轴114和一个行星排结构。所述双输入轴包括第一输入轴101和第二输入轴102，第一输入轴101输入端连接电机1，第二输入轴102输入端连接电机2，所述第一输入轴101远离输入端一侧固套有二级汇流齿轮111和第三换挡同步器123，所述第二输入轴102远离输入端一侧固套有一级汇流齿轮103。所述平行轴105上固套有一级分流齿轮104、四级分流齿轮109、五级分流齿轮110和环套有空心平行轴107。所述空心平行轴107上固套有二级分流齿轮106和三级分流齿轮108。所述中间轴114上依次固套第一换挡同步器112、环套三级汇流齿轮113、环套四级汇流齿轮115、固套第二换挡同步器116、环套五级汇流齿轮117和末端固套太阳轮118。所述行星排包括输入端太阳轮118，与太阳轮118啮合的行星轮119，与行星轮119连接的行星架123和啮合的齿圈120，齿圈固定安装在壳体上，所述行星架121与输出轴122固连。

优选地，所述第三换挡同步器123、第一换挡同步器112可分别与一级汇流齿轮102、二级汇流齿轮111和三级汇流齿轮113固连以此满足电机1的不同减速比需求。所述第三换挡同步器123、第二换挡同步器116可分别与一级汇流齿轮102、四级汇流齿轮115和五级汇流齿轮117固连以此满足电机2的不同减速比需求

第三换挡同步器123位于第一位置与一级汇流齿轮103连接，第一换挡同步器112位于第二位置与二级汇流齿轮111连接，第二换挡同步器116位于中间位置时，电机2的动力通过C1将动力传递至第一输入轴101，电机1和电机2的动力都通过第一输入轴101传至二级汇流齿轮111，然后经第一换挡同步器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。

第三换挡同步器123位于第一位置与一级汇流齿轮103连接，第一换挡同步器112位于第三位置与三级汇流齿轮113连接，第二换挡同步器116位于中间位置时，电机2的动力通过C1将动力传递至第一输入轴101，电机1和电机2的动力都通过第一输入轴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和三级会汇流齿轮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。

第三换挡同步器123位于第一位置与一级汇流齿轮103连接，第一换挡同步器112位于中间位置不与齿轮连接，第二换挡同步器116位于第四位置与四级汇流齿轮115连接时，电机1的动力通过C1将动力传递至第二输入轴102，电机1和电机2的动力都通过第二输入轴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。

第三换挡同步器123位于第一位置与一级汇流齿轮103连接，第一换挡同步器112位于中间位置不与齿轮连接，第二换挡同步器116位于第五位置与五级汇流齿轮117连接时，电机1的动力通过C1将动力传递至第二输入轴102，电机1和电机2的动力都通过第二输入轴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，由于第二换挡同步器116与五级汇流齿轮115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。

第三换挡同步器123位于中间位置，第一换挡同步器112位于第二位置与二级汇流齿轮111连接，第二换挡同步器116位于第四位置与四级汇流齿轮115连接时，电机1的动力通过二级汇流齿轮和第一换挡同步器接合，将动力传递至中间轴114上，中间轴114将动力传给副箱中的太阳轮118。电机2的动力通过第二输入轴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。

第三换挡同步器123位于中间位置，第一换挡同步器112位于第二位置与二级汇流齿轮111连接，第二换挡同步器116位于第五位置与五级汇流齿轮117连接时，电机1的动力通过二级汇流齿轮和第一换挡同步器接合，将动力传递至中间轴114上，中间轴114将动力传给副箱中的太阳轮118。电机2的动力通过第二输入轴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，由于第二换挡同步器116与五级汇流齿轮115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。

第三换挡同步器123位于中间位置，第一换挡同步器112位于第三位置与三级汇流齿轮113连接，第二换挡同步器116位于第四位置与四级汇流齿轮115连接时，电机1的动力通过第一输入轴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和三级会汇流齿轮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。电机2的动力通过第二输入轴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。

第三换挡同步器123位于中间位置，第一换挡同步器112位于第三位置与三级汇流齿轮113连接，第二换挡同步器116位于第五位置与五级汇流齿轮117连接时，电机1的动力通过第一输入轴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和三级会汇流齿轮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。电机2的动力通过第二输入轴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，由于第二换挡同步器116与五级汇流齿轮115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。

太阳轮118与行星轮119啮合，而齿圈120固定在壳体上，因此太阳轮118的动力传至行星排的行星轮119上，行星轮通过销轴安装在行星架121上，行星架121与输出轴122固定连接，因此行星轮119上的动力通过行星架121传递至输出轴122上。

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。

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，满足大扭矩输出的需求。因为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.动力通过行星排输出，可降低定轴齿轮的扭矩，减小定轴的尺寸。

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 (10)

1.一种双电机同轴4挡变速箱传动结构，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，可自由转动地穿设于第一输入轴内且两端突出于该第一输入轴；

一级汇流齿轮，连接于第二输入轴；

二级汇流齿轮，连接于第一输入轴；

中间轴，依次设置有第一换挡同步器、三级汇流齿轮、四级汇流齿轮、第二换挡同步器、五级汇流齿轮和行星排，第一换挡同步器可在第一位置和第二位置之间切换且位于第一位置时与二级汇流齿轮接合，位于第二位置时与三级汇流齿轮接合；第二换挡同步器可在第三位置和第四位置之间切换且位于第三位置时与四级汇流齿轮接合，位于第四位置时与五级汇流齿轮接合；

平行轴，依次设置有一级分流齿轮至五级分流齿轮，该一级分流齿轮至五级分流齿轮分别一一对应地啮合于一级汇流齿轮至五级汇流齿轮；

第三换挡同步器，连接于第一输入轴且可选择地接合或脱开一级汇流齿轮；以及

输出轴，连接于行星排的行星架。

2.根据权利要求1所述的双电机同轴4挡变速箱传动结构，其特征在于所述第一输入轴、中间轴与输出轴共轴布置。

3.根据权利要求2所述的双电机同轴4挡变速箱传动结构，其特征在于所述平行轴平行于中间轴。

4.根据权利要求3所述的双电机同轴4挡变速箱传动结构，其特征在于所述第一电机和第二电机相邻共轴布置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的双电机同轴4挡变速箱传动结构，其特征在于一级分流齿轮、四级分流齿轮和五级分流齿轮固定连接于平行轴，二级分流齿轮和三级分流齿轮固定连接于空心轴，该空心轴套设于平行轴外。

6.根据权利要求5所述的双电机同轴4挡变速箱传动结构，其特征在于该双电机同轴4挡变速箱传动结构关于中间轴所在的直线具有对称结构。

7.根据权利要求6所述的双电机同轴4挡变速箱传动结构，其特征在于所述行星排包括太阳轮、行星轮、齿圈和行星架，该太阳轮连接于中间轴。

8.根据权利要求7所述的双电机同轴4挡变速箱传动结构，其特征在于所述第一换挡同步器还可切换至中间位置，且位于中间位置时与二级汇流齿轮和三级汇流齿轮脱开。

9.根据权利要求8所述的双电机同轴4挡变速箱传动结构，其特征在于所述第二换挡同步器还可切换至中间位置，且位于中间位置时与四级汇流齿轮和五级汇流齿轮脱开。

10.根据权利要求9所述的双电机同轴4挡变速箱传动结构，其特征在于第一换挡同步器和第二换挡同步器可滑动地连接于中间轴，三级汇流齿轮、四级汇流齿轮和五级汇流齿轮可相对转动地套设于中间轴；第三换挡同步器可滑动地连接于第一输入轴，二级汇流齿轮固定安装于第一输入轴末端。

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