CN218400183U - 一种双电机多档位主减总成及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种双电机多档位主减总成及车辆，其中，双电机多档位主减总成，包括第一电机、前变速器、第二电机、后变速器、差速器总成，其中第一电机、前变速器和第二电机、后变速器分别位于差速器总成的两侧对称布置，功率合流至同一固定于差速器总成的圆柱轮上。同时，第一电机、前变速器齿轮轴、差速器总成、第二电机、后变速器齿轮轴平行布置，换挡齿轮布置在第二轴上。本实用新型采用双电机驱动、前、后变速器为三级两挡双减速器传递动力，可解决大功率电机资源稀缺、低负荷工况下电机传动效率低、换挡动力中断等问题，满足大吨位非公路车动力性需求。

Description

一种双电机多档位主减总成及车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件技术领域，具体涉及一种双电机多档位主减总成及车辆。

背景技术

对于大吨位车辆，其扭矩、功率需求均较高，且对于动力不中断需求迫切。单中央集成减速器，保证产品动力性的同时，主减总成横向尺寸大，整车空间布置困难，单电机功率密度需求高，需定制高功率密度电机或提升电压平台，但是相关技术应用不成熟且前期投入大，无法避免换挡动力中断问题。

专利CN211335439U公开了一种两级两挡双减速器，可解决单电机高功率的需求，但是齿轮传动级数少，无法满足扭矩需求，如使用大扭矩电机将导致整车成本上升。

实用新型内容

因此，本实用新型提供一种双电机多档位主减总成及车辆，能够克服现有技术中两级两挡双减速器齿轮传动级数少，无法满足扭矩需求的缺陷。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种双电机多档位主减总成，包括依次连接的第一电机、前变速器、差速器总成、后变速器、第二电机，所述前变速器包括与所述第一电机连接的前第一轴、前换挡轴、前第三轴，所述前第一轴上设置有前输入主动齿轮，所述前换挡轴上依次设置有前换挡第一主动齿轮、前换挡执行机构、前换挡第二主动齿轮、前输入从动齿轮，所述前第三轴上依次设置有前换挡第一从动齿轮、前换挡第二从动齿轮、前输出主动齿轮，前换挡从动齿轮与前换挡主动齿轮一一对应啮合，所述后变速器包括与所述第二电机连接的后第一轴、后换挡轴、后第三轴，所述后第一轴上设置有后输入主动齿轮，所述后换挡轴上依次设置有后换挡第一主动齿轮、后换挡执行机构、后换挡第二主动齿轮、后输入从动齿轮，所述后第三轴上依次设置有后换挡第一从动齿轮、后换挡第二从动齿轮、后输出主动齿轮，后换挡从动齿轮与后换挡主动齿轮一一对应啮合，所述前第一轴、所述前换挡轴、所述前第三轴、所述后第一轴、所述后换挡轴、所述后第三轴、差速器总成平行布置，所述差速器总成包括输出从动齿轮，所述输出从动齿轮的两相对侧面分别与所述前输出主动齿轮与所述后输出主动齿轮相啮合。

在一些实施方式中，所述第一电机、所述第二电机、所述前输入主动齿轮、所述前输入从动齿轮、所述后输入主动齿轮、所述后输入从动齿轮、所述前输出主动齿轮、所述后输出主动齿轮和所述输出从动齿轮，均位于档位齿轮副的同一侧。

在一些实施方式中，所述前输入主动齿轮、所述前输入从动齿轮、换挡主动齿轮、换挡从动齿轮、所述前输出主动齿轮、所述输出从动齿轮、所述后输入主动齿轮、所述后输入从动齿轮及所述后输出主动齿轮均为斜齿齿轮。

在一些实施方式中，双电机多档位主减总成还包括控制装置，所述控制装置分别与所述第一电机及所述第二电机电连接。

在一些实施方式中，所述第一电机及所述第二电机至少一个工作。

在一些实施方式中，所述前第一轴及所述后第一轴与电机的输出轴通过花键结构连接，或者，通过联轴器连接。

本实用新型还提供一种车辆，其包括前任一项所述的双电机多档位主减总成。

本实用新型提供的一种双电机多档位主减总成及车辆，第一电机、前变速器和第二电机、后变速器分别位于差速器总成的两侧对称布置，功率合流至同一固定于差速器总成的圆柱轮上。同时，第一电机、前变速器齿轮轴、差速器总成、第二电机、后变速器齿轮轴平行布置，换挡齿轮布置在第二轴上。本实用新型采用双电机驱动、前、后变速器为三级两挡双减速器传递动力，可解决大功率电机资源稀缺、低负荷工况下电机传动效率低、换挡动力中断等问题，满足大吨位非公路车动力性需求。

附图说明

图1为本实用新型实施例的双电机多档位主减总成的传动结构示意图；

图2为本实用新型实施例的双电机多档位主减总成的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的双电机多档位主减总成的工况1动力传输路线图；

图4为本实用新型实施例的双电机多档位主减总成的工况2动力传输路线图；

图5为本实用新型实施例的双电机多档位主减总成的工况3动力传输路线图；

图6为本实用新型实施例的双电机多档位主减总成的工况4动力传输路线图；

图7为本实用新型实施例的双电机多档位主减总成的工况5动力传输路线图；

图8为本实用新型实施例的双电机多档位主减总成的工况6动力传输路线图；

图9为本实用新型实施例的双电机多档位主减总成的工况7动力传输路线图；

图10为本实用新型实施例的双电机多档位主减总成的工况8动力传输路线图。

附图标记表示为：

1、第一电机；2、前变速器；3、后变速器；4、第二电机；5、差速器总成；6、前第一轴；7、前换挡轴；8、前第三轴；9、前输入主动齿轮；10、前输入从动齿轮；11、前换挡第一主动齿轮；12、前换挡第一从动齿轮；13、前换挡第二主动齿轮；14、前换挡第二从动齿轮；15、前换挡执行机构；16、前输出主动齿轮；17、输出从动齿轮；18、后第一轴；19、后换挡轴；20、后第三轴；21、后输入主动齿轮；22、后输入从动齿轮；23、后换挡第一主动齿轮； 24、后换挡第一从动齿轮；25、后换挡第二主动齿轮；26、后换挡第二从动齿轮；27、后换挡执行机构；28、后输出主动齿轮。

具体实施方式

结合参见图1至图10所示，根据本实用新型的实施例，提供一种双电机多档位主减总成，包括依次连接的第一电机1(即前电机)、前变速器2、差速器总成5、后变速器3、第二电机4(即后电机)，所述前变速器2包括与所述第一电机1连接的前第一轴6、前换挡轴7、前第三轴8，所述前第一轴6 上设置有前输入主动齿轮9，所述前换挡轴7上依次设置有前换挡第一主动齿轮11、前换挡执行机构15、前换挡第二主动齿轮13、前输入从动齿轮10，所述前第三轴8上依次设置有前换挡第一从动齿轮12、前换挡第二从动齿轮14、前输出主动齿轮16，前换挡从动齿轮与前换挡主动齿轮一一对应啮合，所述后变速器3包括与所述第二电机连接的后第一轴18、后换挡轴19、后第三轴20，所述后第一轴18上设置有后输入主动齿轮21，所述后换挡轴19上依次设置有后换挡第一主动齿轮23、后换挡执行机构27、后换挡第二主动齿轮25、后输入从动齿轮22，所述后第三轴20上依次设置有后换挡第一从动齿轮24、后换挡第二从动齿轮26、后输出主动齿轮28，后换挡从动齿轮与后换挡主动齿轮一一对应啮合，所述前第一轴6、所述前换挡轴7、所述前第三轴8、所述后第一轴18、所述后换挡轴19、所述后第三轴20、差速器总成5平行布置，所述差速器总成5包括输出从动齿轮17，所述输出从动齿轮17的两相对侧面分别与所述前输出主动齿轮16与所述后输出主动齿轮28相啮合。其中，前变速器 2与后变速器3中的前后仅表示差速器总成5的两侧，并非位置的前后关系。

具体的，输出从动齿轮17啮合与差速器总成5固定连接。

具体的，后换挡第一主动齿轮23和后换挡第二主动齿轮25使用轴承支撑，同轴空套在后换挡轴19上。前换挡第一主动齿轮11和前换挡第二主动齿轮13 使用轴承支撑，同轴空套在前换挡轴上。

具体的，前输入从动齿轮10与前输入主动齿轮9外啮合，前换挡第一从动齿轮12与前换挡第一主动齿轮11外啮合，前换挡第二从动齿轮14与前换挡第二主动齿轮13外啮合，前输出主动齿轮16与输出从动齿轮17外啮合，后输入从动齿轮22与后输入主动齿轮21外啮合，后换挡第一从动齿轮24与后换挡第一主动齿轮23外啮合，后换挡第二从动齿轮26与后换挡第二主动齿轮25外啮合，后输出主动齿轮28与输出从动齿轮17啮合。

工作时，动力从电机传递至第一轴，第一轴上的输入主动齿轮将动力传递给输入从动齿轮，输入从动齿轮带动换挡轴同步转动。前换挡执行机构15接合前换挡第一主动齿轮11，此时前变速器2为第一种档位工况；前换挡执行机构15接合前换挡第二主动齿轮13，此时前变速器2为第三种档位工况；前换挡执行机构15既不与前换挡第一主动齿轮11接合又不与前换挡第二主动齿轮 13接合，此时前变速器2为空挡；后换挡执行机构27接合后换挡第一主动齿轮23，此时后变速器3为第二种档位工况；后换挡执行机构27接合后换挡第二主动齿轮25，此时后变速器3为第四种档位工况；后换挡执行机构27既不与后换挡第一主动齿轮23接合又不与后换挡第二主动齿轮25接合，此时后变速器3为空挡。前变速器2和后变速器3的档位可自由切换，实现不同的档位组合形式，最终动力合流输入差速器总成5并分流驱动车辆行驶。

在一个具体的实施例中，所述第一电机1、所述第二电机4、所述前输入主动齿轮9、所述前输入从动齿轮10、所述后输入主动齿轮21、所述后输入从动齿轮22、所述前输出主动齿轮16、所述后输出主动齿轮28和所述输出从动齿轮17，均位于档位齿轮副的同一侧。例如：变速箱宽度L1和电机宽度L2 不一致时，Lmax＝max(L1，L2)，当前述装置不在同一侧时，主减总成宽度＝2*Lmax；在同一侧时，主减总成宽度＝L1+L2，可减小主减总成宽度，有效压缩轴系轴向空间。

在一个具体的实施例中，所述前输入主动齿轮9、所述前输入从动齿轮10、换挡主动齿轮、换挡从动齿轮、所述前输出主动齿轮16、所述输出从动齿轮 17、所述后输入主动齿轮21、所述后输入从动齿轮22及所述后输出主动齿轮 28均为斜齿齿轮。

在一个具体的实施例中，双电机多档位主减总成还包括控制装置，所述控制装置分别与所述第一电机1及所述第二电机4电连接。

在一个具体的实施例中，所述第一电机1及所述第二电机4至少一个工作。

具体的，前变速器2和后变速器3的档位可自由切换，实现不同的档位组合形式，最终动力合流输入差速器总成5并分流驱动车辆行驶，变速器的动力传输路线有以下八种形式：

工况1：如图3所示，前变速器2为第一种档位工况，后变速器3为第二种档位工况。此时，前变速器2动力经前输入主动齿轮9、前输入从动齿轮10、前换挡第一主动齿轮11、前换挡第一从动齿轮12、前输出主动齿轮16、输出从动齿轮17输出动力，后变速器3动力经后输入主动齿轮21、后输入从动齿轮22、后换挡第一主动齿轮23、后换挡第一从动齿轮24、后输出主动齿轮28、输出从动齿轮17输出动力，实现3级变速，前、后变速器动力合流至差速器总成5。

工况2：如图4所示，前变速器2为第一种档位工况，后变速器3为第四种档位工况。此时，前变速器2动力经前输入主动齿轮9、前输入从动齿轮10、前换挡第一主动齿轮11、前换挡第一从动齿轮12、前输出主动齿轮16、输出从动齿轮17输出动力，后变速器3动力经后输入主动齿轮21、后输入从动齿轮22、后换挡第二主动齿轮25、后换挡第二从动齿轮26、后输出主动齿轮28、输出从动齿轮17输出动力，实现3级变速，前、后变速器动力合流至差速器总成5。

工况3：如图5所示，前变速器2为第一种档位工况，后变速器3为空挡。此时，前变速器2动力经前输入主动齿轮9、前输入从动齿轮10、前换挡第一主动齿轮11、前换挡第一从动齿轮12、前输出主动齿轮16、输出从动齿轮17 输出动力，实现3级变速，后变速器3无动力传递，只有前变速器2传递动力至差速器总成5。

工况4：如图6所示，前变速器2为第三种档位工况，后变速器3为第二种档位工况。此时，前变速器2动力经前输入主动齿轮9、前输入从动齿轮10、前换挡第二主动齿轮13、前换挡第二从动齿轮14、前输出主动齿轮16、输出从动齿轮17输出动力，后变速器3动力经后输入主动齿轮21、后输入从动齿轮22、后换挡第一主动齿轮23、后换挡第一从动齿轮24、后输出主动齿轮28、输出从动齿轮17输出动力，实现3级变速，前、后变速器动力合流至差速器总成5。

工况5：如图7所示，前变速器2为第三种档位工况，后变速器3为第四种档位工况。此时，前变速器2动力经前输入主动齿轮9、前输入从动齿轮10、前换挡第二主动齿轮13、前换挡第二从动齿轮14、前输出主动齿轮16、输出从动齿轮17输出动力，后变速器3动力经后输入主动齿轮21、后输入从动齿轮22、后换挡第二主动齿轮25、后换挡第二从动齿轮26、后输出主动齿轮28、输出从动齿轮17输出动力，实现3级变速，前、后变速器动力合流至差速器总成5。

工况6：如图8所示，前变速器2为第三种档位工况，后变速器3为空挡。此时，前变速器2动力经前输入主动齿轮9、前输入从动齿轮10、前换挡第二主动齿轮13、前换挡第二从动齿轮14、前输出主动齿轮16、输出从动齿轮17，实现3级变速，后变速器3无动力传递，只有前变速器2传递动力至差速器总成5。

工况7：如图9所示，后变速器3为第二种档位工况，前变速器2为空挡。此时，后变速器3动力经后输入主动齿轮21、后输入从动齿轮22、后换挡第一主动齿轮23、后换挡第一从动齿轮24、后输出主动齿轮28、输出从动齿轮 17，实现3级变速，前变速器2无动力传递，只有后变速器3传递动力至差速器总成5。

工况8：如图10所示，后变速器3为第四种档位工况，前变速器2为空挡。此时，后变速器3动力经后输入主动齿轮21、后输入从动齿轮22、后换挡第二主动齿轮25、后换挡第二从动齿轮26、后输出主动齿轮28、输出从动齿轮 17，实现3级变速，前变速器2无动力传递，只有后变速器3传递动力至差速器总成5。

在一个具体的实施例中，所述前第一轴及所述后第一轴与电机的输出轴通过花键结构连接，或者，通过联轴器连接。

与现有技术相比，本申请具有以下有益的技术效果：

1、本申请采用三级减速传动，速比大、扭矩大、具有较强的动力性。

2、本申请轮间差速采用传统机械差速，简单可靠。

3、本申请前后变速器动力均传递至固定于差速器总成上的同一输出从动齿轮，且前输出主动齿轮位于前换挡从动齿轮靠近所述前输入从动齿轮方向的一侧，后输出主动齿轮位于后换挡从动齿轮靠近所后输入从动齿轮方向的一侧，减速器总成宽度方向结构紧凑，整车横向布置方便。

4、本申请换挡轴设置于第二轴，换挡惯性力矩小，换挡冲击小。

本实用新型还提供一种车辆，包括前任一项所述的双电机多档位主减总成。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种双电机多档位主减总成，包括依次连接的第一电机(1)、前变速器(2)、差速器总成(5)、后变速器(3)、第二电机(4)，其特征在于，所述前变速器(2)包括与所述第一电机(1)连接的前第一轴(6)、前换挡轴(7)、前第三轴(8)，所述前第一轴(6)上设置有前输入主动齿轮(9)，所述前换挡轴(7)上依次设置有前换挡第一主动齿轮(11)、前换挡执行机构(15)、前换挡第二主动齿轮(13)、前输入从动齿轮(10)，所述前第三轴(8)上依次设置有前换挡第一从动齿轮(12)、前换挡第二从动齿轮(14)、前输出主动齿轮(16)，前换挡从动齿轮与前换挡主动齿轮一一对应啮合，所述后变速器(3)包括与所述第二电机连接的后第一轴(18)、后换挡轴(19)、后第三轴(20)，所述后第一轴(18)上设置有后输入主动齿轮(21)，所述后换挡轴(19)上依次设置有后换挡第一主动齿轮(23)、后换挡执行机构(27)、后换挡第二主动齿轮(25)、后输入从动齿轮(22)，所述后第三轴(20)上依次设置有后换挡第一从动齿轮(24)、后换挡第二从动齿轮(26)、后输出主动齿轮(28)，后换挡从动齿轮与后换挡主动齿轮一一对应啮合，所述前第一轴(6)、所述前换挡轴(7)、所述前第三轴(8)、所述后第一轴(18)、所述后换挡轴(19)、所述后第三轴(20)、差速器总成(5)平行布置，所述差速器总成(5)包括输出从动齿轮(17)，所述输出从动齿轮(17)的两相对侧面分别与所述前输出主动齿轮(16)与所述后输出主动齿轮(28)相啮合。

2.根据权利要求1所述的双电机多档位主减总成，其特征在于，所述第一电机(1)、所述第二电机(4)、所述前输入主动齿轮(9)、所述前输入从动齿轮(10)、所述后输入主动齿轮(21)、所述后输入从动齿轮(22)、所述前输出主动齿轮(16)、所述后输出主动齿轮(28)和所述输出从动齿轮(17)，均位于档位齿轮副的同一侧。

3.根据权利要求1所述的双电机多档位主减总成，其特征在于，所述前输入主动齿轮(9)、所述前输入从动齿轮(10)、换挡主动齿轮、换挡从动齿轮、所述前输出主动齿轮(16)、所述输出从动齿轮(17)、所述后输入主动齿轮(21)、所述后输入从动齿轮(22)及所述后输出主动齿轮(28)均为斜齿齿轮。

4.根据权利要求1所述的双电机多档位主减总成，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置分别与所述第一电机及所述第二电机电连接。

5.根据权利要求4所述的双电机多档位主减总成，其特征在于，所述第一电机(1)及所述第二电机(4)至少一个工作。

6.根据权利要求1所述的双电机多档位主减总成，其特征在于，所述前第一轴及所述后第一轴与电机的输出轴通过花键结构连接，或者，通过联轴器连接。

7.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述的双电机多档位主减总成。

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