CN218408390U - 一种电动汽车用四档自动变速桥及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电动汽车用四档自动变速桥及车辆，其中，电动汽车用四档自动变速桥包括驱动电机、变速器、减速器，变速器由输入轴、二轴、换挡轴、主轴、中间轴、5套齿轮副机构、2套换挡执行机构组成，驱动电机将动力传递给变速器，经换挡执行机构的相互组合动作，实现变速器的多级减速并输入动力给减速器，减速器进一步减速增扭从差速器分流输出动力。本实用新型通过高集成的横置双段单中间轴多档多级变速器，其具有速比范围宽，兼顾经济型和高可靠性，结构紧凑节省空间的优点。

Description

一种电动汽车用四档自动变速桥及车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，具体涉及一种电动汽车用四档自动变速桥及车辆。

背景技术

作为新能源动力系统解决方案，有轮毂电机、轮边电机、中置电机驱动桥的三种新型电动桥，上述的电驱桥一般采用直驱减速。单档变速需要兼顾高低速性能，对电机的性能需求高，在低速行驶过程，电机的工作效率仅有60％-70％。

目前市场上采用两套集成电机和减速器，布置在驱动桥两侧，提升可靠性的同时极大增加了整桥成本和产品重量。采用双电机变速电驱桥的方案本身由于本身结构问题，电机运行主动调节性差，电机运行效率较低，整车电耗很高。并且，双电机驱动技术需要协调两个电机的平衡控制，对技术要求更高，双电机驱动还具有多电机与变速箱、减速箱的匹配难题。为了提升整车动力性和经济行，多档变速系统是电驱桥的发展趋势，多档变速系统的速比范围大，能够降低驱动电机的性能要求。

实用新型内容

因此，本实用新型提供一种电动汽车用四档自动变速桥及车辆，能够克服现有技术中单档变速需要兼顾高低速性能，对电机的性能需求高，在低速行驶过程，电机的工作效率仅有60％-70％的缺陷。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种电动汽车用四档自动变速桥，包括平行布置的输入轴、二轴、换挡轴、中间轴及与所述换挡轴同轴布置的主轴，所述输入轴上设置有第一齿轮副的主动轮，驱动电机与所述第一齿轮副的主动轮连接，所述二轴上依次设置有第二齿轮副的主动轮和所述第一齿轮副的被动轮，所述换挡轴上依次同轴空套设有所述第二齿轮副的被动轮、第三齿轮副的被动轮、第四齿轮副的主动轮，所述中间轴上依次设置有所述第四齿轮副的被动轮和第五齿轮副的主动轮，所述主轴依次设置有第六齿轮副的主动轮、第五齿轮副的被动轮，第六齿轮副的被动轮设置在差速器的输出轴上，同一齿轮副的主动轮、被动轮相互啮合；

电动汽车用四档自动变速桥还包括第一换挡执行机构及第二换挡执行机构，所述第一换挡执行机构处于第二齿轮副的被动轮和第三齿轮副的被动轮之间，所述第二换挡执行机构处于所述第四齿轮副的主动轮远离所述第一换挡执行机构的一侧。

在一些实施方式中，所述第一换挡执行机构包括第一结合套及处于所述第一结合套两相对侧面的结合齿A、结合齿B，所述第一结合套设置在所述换挡轴上，所述结合齿A与所述第二齿轮副的被动轮连接，所述结合齿B与所述第三齿轮副的被动轮连接，所述第二换挡执行机构包括第二结合套及处于所述第二结合套两相对侧面的结合齿C、结合齿D，所述第二结合套设置在所述换挡轴上，所述结合齿C与第四齿轮副主动轮连接，所述结合齿D设置在所述主轴靠近所述换挡轴的一端。

在一些实施方式中，当所述第一结合套与所述结合齿A连接，所述第二结合套与所述结合齿C连接时，动力传递机构包括所述第一齿轮副、所述第二齿轮副、所述第四齿轮副、所述第五齿轮副和所述差速器。

在一些实施方式中，当所述第一结合套与所述结合齿A连接，所述第二结合套与所述结合齿D连接时，动力传递机构包括所述第一齿轮副、所述第二齿轮副和所述差速器。

在一些实施方式中，当所述第一结合套与所述结合齿B连接，所述第二结合套与所述结合齿D连接时，动力传递机构包括所述第一齿轮副、所述第三齿轮副和所述差速器。

在一些实施方式中，当所述第一结合套与所述结合齿B连接，所述第二结合套与所述结合齿C连接时，动力传递机构包括所述第一齿轮副、所述第三齿轮副、所述第四齿轮副、所述第五齿轮副和所述差速器。

在一些实施方式中，所述第一齿轮副、所述第二齿轮副、所述第三齿轮副、所述第四齿轮副和所述第五齿轮副均为外啮合齿轮副，且齿轮均为斜齿圆柱齿轮。

在一些实施方式中，所述驱动电机和所述第一齿轮副的主动轮同轴设置。

本实用新型还提供一种车辆，包括前述任一项所述的电动汽车用四档自动变速桥。

本实用新型提供的一种电动汽车用四档自动变速桥及车辆，采用变速器包括输入轴、二轴、换挡轴、主轴、中间轴、5套齿轮副机构、2套换挡执行机构，其中，换挡轴、主轴同轴布置，一套换挡执行机构分别布置在换挡轴和主轴上，另一套换挡执行机构布置在换挡轴上。本实用新型的动力传递路线为：驱动电机将动力传递给变速器，经换挡执行机构的相互组合动作，实现变速器的多级减速并输入动力给减速器，减速器进一步减速增扭从差速器分流输出动力。本实用新型通过高集成的横置双段单中间轴多档多级变速器，其具有速比范围宽，兼顾经济型和高可靠性，结构紧凑节省空间的优点。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电动汽车用四档自动变速桥的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的电动汽车用四档自动变速桥的第一换挡执行机构结构示意图；

图3为本实用新型实施例的电动汽车用四档自动变速桥的第二换挡执行机构结构示意图；

图4为本实用新型实施例的电动汽车用四档自动变速桥工况1动力传输路线图；

图5为本实用新型实施例的电动汽车用四档自动变速桥工况2动力传输路线图；

图6为本实用新型实施例的电动汽车用四档自动变速桥工况3动力传输路线图；

图7为本实用新型实施例的电动汽车用四档自动变速桥工况4动力传输路线图。

附图标记表示为：

1、驱动电机；2、输入轴；3、第一齿轮副；4、二轴；5、第二齿轮副；6、换挡轴；7、结合齿A；8、第一结合套；9、结合齿B；10、第四齿轮副；11、中间轴；12、结合齿C；13、第二结合套；14、结合齿D；15、差速器；16、第六齿轮副；17、第五齿轮副；18、主轴；19、第三齿轮副。

具体实施方式

结合参见图1至图7所示，根据本实用新型的实施例，提供一种电动汽车用四档自动变速桥，包括平行布置的输入轴2、二轴4、换挡轴6、中间轴11及与所述换挡轴6同轴布置的主轴18，所述输入轴2上设置有第一齿轮副3的主动轮，驱动电机1与所述第一齿轮副3的主动轮连接，所述二轴4上依次设置有第二齿轮副5的主动轮和所述第一齿轮副3的被动轮，所述换挡轴6上依次同轴空套设有所述第二齿轮副5的被动轮、第三齿轮副19的被动轮、第四齿轮副10的主动轮，所述中间轴11上依次设置有所述第四齿轮副10的被动轮和第五齿轮副17的主动轮，所述主轴18依次设置有第六齿轮副16的主动轮、第五齿轮副17的被动轮，第六齿轮副16的被动轮设置在差速器15的输出轴上，同一齿轮副的主动轮、被动轮相互啮合。

电动汽车用四档自动变速桥还包括第一换挡执行机构及第二换挡执行机构，所述第一换挡执行机构处于第二齿轮副5的被动轮和第三齿轮副19的被动轮之间，所述第二换挡执行机构处于所述第四齿轮副10的主动轮远离所述第一换挡执行机构的一侧。现有技术中双电机的难点在于面对随时变化的行驶情景，两个电机同时输出，还是单个输出，同时输出时每个电机应输出的功率是多少难以分配最优，会浪费部分动力；同时由于车辆承载过大，变速器一般为两档时，速比范围小，单个电机输出的扭矩不满足；本申请采用四档，速比范围大时，同样承载工况时，对动力的需求降低，单电机即可满足。

需要说明的是，第三齿轮副19的主动轮与第一齿轮副3的被动轮为同一齿轮。

本实用新型的工作原理：驱动电机同轴连接在变速器的第一齿轮副3主动轮上，通过第一齿轮副3将动力传递给变速器。变速器经换挡执行机构动作换挡，实现多对齿轮啮合副减速目的，将动力通过主轴传递给减速器。减速器降速增扭，经差速器输出轴分流输出动力。

具体的，第四齿轮副10的主动轮通过轴承支撑，且空套在换挡轴6上。

具体的，第五齿轮副17主动轮、被动轮位于如图1所示的变速器最外侧，即单根轴上齿轮依次排序，排在最右侧的一对齿轮副。

具体的，减速器为单级减速结构，包括第六齿轮副16与差速器(15)。

在一个具体的实施例中，所述第一换挡执行机构包括第一结合套8及处于所述第一结合套8两相对侧面的结合齿A7、结合齿B9，所述第一结合套8设置在所述换挡轴6上，所述结合齿A7与所述第二齿轮副5的被动轮连接，所述结合齿B9与所述第三齿轮副19的被动轮连接，所述第二换挡执行机构包括第二结合套13及处于所述第二结合套13两相对侧面的结合齿C12、结合齿D14，所述第二结合套13设置在所述换挡轴6上，所述结合齿C12与第四齿轮副10主动轮连接，所述结合齿D14设置在所述主轴18靠近所述换挡轴6的一端。该换挡执行机构结构简单，易于实现，通过结合套、结合齿及齿轮副之间的连接，实现4级变速和2级变速。第二结合套13与结合齿C12连接时，变速器为4级变速；第二结合套13与结合齿D连接时，变速器为2级变速。

在一个具体的实施例中，当所述第一结合套8与所述结合齿A7连接，所述第二结合套13与所述结合齿C12连接时(即工况1)，所述驱动电机1输入动力，通过所述第一齿轮副3、所述第二齿轮副5、所述第四齿轮副10和所述第五齿轮副17进行动力传递，由所述差速器15输出动力，实现4级变速。

在一个具体的实施例中，当所述第一结合套8与所述结合齿A7连接，所述第二结合套13与所述结合齿D14连接时(即工况2)，所述驱动电机1输入动力，通过所述第一齿轮副3和所述第二齿轮副5进行动力传递，由所述差速器15输出动力，实现2级变速。

在一个具体的实施例中，当所述第一结合套8与所述结合齿B9连接，所述第二结合套13与所述结合齿D14连接时(即工况3)，所述驱动电机1输入动力，通过所述第一齿轮副3和所述第三齿轮副19进行动力传递，由所述差速器15输出动力，实现2级变速。

在一个具体的实施例中，当所述第一结合套8与所述结合齿B9连接，所述第二结合套13与所述结合齿C12连接时(即工况4)，所述驱动电机1输入动力，通过所述第一齿轮副3、所述第三齿轮副19、所述第四齿轮副10和所述第五齿轮副17进行动力传递，由所述差速器15输出动力，实现4级变速。

在一个具体的实施例中，所述第一齿轮副3、所述第二齿轮副5、所述第三齿轮副19、所述第四齿轮副10和所述第五齿轮副17均为外啮合齿轮副，且齿轮均为斜齿圆柱齿轮。

在一个具体的实施例中，所述驱动电机1和所述第一齿轮副3的主动轮同轴设置。

本实用新型还提供一种车辆，包括前任一项所述的电动汽车用四档自动变速桥。

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 (9)

1.一种电动汽车用四档自动变速桥，其特征在于，包括平行布置的输入轴(2)、二轴(4)、换挡轴(6)、中间轴(11)及与所述换挡轴(6)同轴布置的主轴(18)，所述输入轴(2)上设置有第一齿轮副(3)的主动轮，驱动电机(1)与所述第一齿轮副(3)的主动轮连接，所述二轴(4)上依次设置有第二齿轮副(5)的主动轮和所述第一齿轮副(3)的被动轮，所述换挡轴(6)上依次同轴空套设有所述第二齿轮副(5)的被动轮、第三齿轮副(19)的被动轮、第四齿轮副(10)的主动轮，所述中间轴(11)上依次设置有所述第四齿轮副(10)的被动轮和第五齿轮副(17)的主动轮，所述主轴(18)依次设置有第六齿轮副(16)的主动轮、第五齿轮副(17)的被动轮，第六齿轮副(16)的被动轮设置在差速器(15)的输出轴上，同一齿轮副的主动轮、被动轮相互啮合；

还包括第一换挡执行机构及第二换挡执行机构，所述第一换挡执行机构处于第二齿轮副(5)的被动轮和第三齿轮副(19)的被动轮之间，所述第二换挡执行机构处于所述第四齿轮副(10)的主动轮远离所述第一换挡执行机构的一侧。

2.根据权利要求1所述的电动汽车用四档自动变速桥，其特征在于，所述第一换挡执行机构包括第一结合套(8)及处于所述第一结合套(8)两相对侧面的结合齿A(7)、结合齿B(9)，所述第一结合套(8)设置在所述换挡轴(6)上，所述结合齿A(7)与所述第二齿轮副(5)的被动轮连接，所述结合齿B(9)与所述第三齿轮副(19)的被动轮连接，所述第二换挡执行机构包括第二结合套(13)及处于所述第二结合套(13)两相对侧面的结合齿C(12)、结合齿D(14)，所述第二结合套(13)设置在所述换挡轴(6)上，所述结合齿C(12)与第四齿轮副(10)主动轮连接，所述结合齿D(14)设置在所述主轴(18)靠近所述换挡轴(6)的一端。

3.根据权利要求2所述的电动汽车用四档自动变速桥，其特征在于，当所述第一结合套(8)与所述结合齿A(7)连接，所述第二结合套(13)与所述结合齿C(12)连接时，动力传递机构包括所述第一齿轮副(3)、所述第二齿轮副(5)、所述第四齿轮副(10)、所述第五齿轮副(17)和所述差速器(15)。

4.根据权利要求2所述的电动汽车用四档自动变速桥，其特征在于，当所述第一结合套(8)与所述结合齿A(7)连接，所述第二结合套(13)与所述结合齿D(14)连接时，动力传递机构包括所述第一齿轮副(3)、所述第二齿轮副(5)和所述差速器(15)。

5.根据权利要求2所述的电动汽车用四档自动变速桥，其特征在于，当所述第一结合套(8)与所述结合齿B(9)连接，所述第二结合套(13)与所述结合齿D(14)连接时，动力传递机构包括所述第一齿轮副(3)、所述第三齿轮副(19)和所述差速器(15)。

6.根据权利要求2所述的电动汽车用四档自动变速桥，其特征在于，当所述第一结合套(8)与所述结合齿B(9)连接，所述第二结合套(13)与所述结合齿C(12)连接时，动力传递机构包括所述第一齿轮副(3)、所述第三齿轮副(19)、所述第四齿轮副(10)、所述第五齿轮副(17)和所述差速器(15)。

7.根据权利要求1所述的电动汽车用四档自动变速桥，其特征在于，所述第一齿轮副(3)、所述第二齿轮副(5)、所述第三齿轮副(19)、所述第四齿轮副(10)和所述第五齿轮副(17)均为外啮合齿轮副，且齿轮均为斜齿圆柱齿轮。

8.根据权利要求1所述的电动汽车用四档自动变速桥，其特征在于，所述驱动电机(1)和所述第一齿轮副(3)的主动轮同轴设置。

9.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-8任一所述的电动汽车用四档自动变速桥。

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