CN219198016U - 动力传递装置、动力总成及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种动力传递装置、动力总成及车辆。本实用新型的动力传递装置包括传动轴，沿传动轴的轴向间距布置的第一行星齿轮系和第二行星齿轮系，以及多个控制机构和多个制动器，第一行星齿轮系的第一太阳轮和第二行星齿轮系的第二太阳轮均空套于传动轴上，第一太阳轮和第二太阳轮传动连接，第一行星齿轮系的第一齿圈与第二行星齿轮系的第二行星架传动连接，多个控制机构包括第一控制机构和第二控制机构，多个制动器包括第一制动器以及第二制动器。本实用新型的动力传递装置，通过沿传动轴的轴向间距布置两个行星齿轮系以及多个控制机构，其采用较少结构可实现多个挡位的更换，同时可使换挡更简单和平顺，利于提升客户的驾驶体验。

Description

动力传递装置、动力总成及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆变速器技术领域，特别涉及一种动力传递装置。本实用新型还涉及一种包括该动力传递装置的动力总成，以及设有该动力总成的车辆。

背景技术

变速器变速主要应用的是不同直径的齿轮传动的变速原理，简单的说，变速器包括壳体以及设于壳体内的动力传递装置，而动力传递装置通常包括多组传动比不同的齿轮副，而汽车行驶时的换挡行为，也就是通过操纵机构使变速箱内不同的齿轮副工作。

现有纯电变速器挡位较少，以1挡、2挡为主，驾驶人员在驾驶过程的驾驶乐趣少，体验不佳，且整车动力性差。此外，现有的纯电变速器无AT架构，换挡容易出现顿挫感，换挡不平顺。

另外，现有的电驱系统的动力来源一般采用发动机和电机中的至少一个，由于发动机和电机其自身提供的动力有限，以其作为动力源的驱动系统的动力性能也受限。若想进一步提高系统的动力性能，一般的需更换大排量的发动机或者采用高功率的电机，使得整个系统的制造成本增加，且更换后的发动机或者电机重量和体积更大，在车辆上布置时占用体积较大，不方便整车布置，且会增加整车重量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种动力传递装置，挡位较多且具有较好的使用性能。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种动力传递装置，包括传动轴，沿所述传动轴的轴向间距布置的第一行星齿轮系和第二行星齿轮系，以及多个控制机构和多个制动器；

所述第一行星齿轮系的第一太阳轮和所述第二行星齿轮系的第二太阳轮均空套于所述传动轴上，所述第一太阳轮和所述第二太阳轮传动连接；

所述第一行星齿轮系的第一齿圈与所述第二行星齿轮系的第二行星架传动连接；

多个所述控制机构包括第一控制机构和第二控制机构；所述第一控制机构用于控制所述第一太阳轮和所述传动轴之间的动力通断，或所述第一控制机构用于控制所述第二太阳轮和所述传动轴之间的动力通断；所述第二控制机构用于控制所述第二行星架和所述传动轴之间的动力通断；

多个所述制动器包括用于制动所述第一齿圈的第一制动器，以及用于制动所述第二行星齿轮系的第二齿圈的第二制动器。

进一步的，所述传动轴上套设有被动齿轮，所述被动齿轮和所述第一行星架传动连接。

进一步的，所述传动轴上设有第一齿轮；

所述第一控制机构包括用于控制所述第一太阳轮和所述第一齿轮之间动力通断的第一离合器，或所述第一控制机构包括用于控制所述第二太阳轮和所述第一齿轮之间动力通断的第一离合器。

进一步的，所述传动轴上设有第二齿轮；

所述第二控制机构包括用于控制所述第二行星架和所述第二齿轮之间动力通断的第二离合器。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型所述的动力传递装置，通过沿传动轴的轴向间距布置两个行星齿轮系，以及多个控制机构，其采用较少结构可实现多个挡位的更换，每个挡位由一个控制机构和一个制动器共同控制，在相邻的挡位切换时只需要变化一个控制机构或一个制动器，换挡策略简单，同时可使换挡更简单和平顺，利于提升客户的驾驶体验。此外，该动力传递装置应用于4AT变速器，换挡平顺，无顿挫感，其挡位模式较多，可实现四个前进挡和一个倒挡，挡位切换平顺，应用于车辆上利于提高车辆的动力性。

此外，在传动轴上设置被动齿轮，可便于提高动力传递的平顺性。在传动轴上设置第一齿轮，方便第一行星架与传动轴之间的动力传递。在传动轴上设置第二齿轮，方便第二行星架与传动轴之间的动力传递。

本实用新型的另一目的在于提出一种动力总成，所述动力总成包括上述的动力传递装置。

本实用新型的动力总成，通过设置上述的动力传递装置，可使得整个动力总成的结构紧凑，提高动力总成的扭矩承载能力，以及提高动力总成的运行稳定性。

此外，动力总成上另外设置第一电机、第二电机以及发动机等能够提供动力的结构，可以应用于纯电车型，也可应用于内燃机车型，或者应用于混动串并联架构，从而提高动力总成的通用性。

本实用新型的另一目的在于提出一种车辆，所述车辆上设有上述的动力总成。

本实用新型的车辆，通过设置上述的动力总成，利于提高驾驶员的驾驶乐趣，同时提高整车的动力性和NVH性能。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的动力传递装置应用状态下的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的动力传递装置在第一挡位模式的动力传递路线示意图；

图3为本实用新型实施例所述的动力传递装置在第二挡位模式的动力传递路线示意图；

图4为本实用新型实施例所述的动力传递装置在第三挡位模式的动力传递路线示意图；

图5为本实用新型实施例所述的动力传递装置在第四挡位模式的动力传递路线示意图；

图6为本实用新型实施例所述的动力传递装置在R挡位模式的动力传递路线示意图；

图7为本实用新型实施例所述的动力传递装置换挡的控制逻辑图。

附图标记说明：

1、传动轴；2、第一行星齿轮系；3、第二行星齿轮系；4、第一离合器；5、第二离合器；6、第一制动器；7、第二制动器；8、第一齿轮；9、第二齿轮；10、被动齿轮；11、第一主动轮；12、第一电机；13、主减速器；

201、第一太阳轮；202、第一行星轮；203、第一行星架；204、第一齿圈；301、第二太阳轮；302、第二行星轮；303、第二行星架；304、第二齿圈。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“背”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

另外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实施例涉及一种动力传递装置，在整体构成上，如图1所示，其包括传动轴1，沿传动轴1的轴向间距布置的第一行星齿轮系2和第二行星齿轮系3，以及多个控制机构和多个制动器。

其中，第一行星齿轮系2的第一太阳轮201和第二行星齿轮系3的第二太阳轮301均空套于传动轴1上，第一太阳轮201和第二太阳轮301传动连接，使得第一太阳轮201和第二太阳轮301之间可以传递动力，第一行星齿轮系2的第一齿圈204与第二行星齿轮系3的第二行星架303传动连接，使得第一齿圈204和第二行星架303之间可以传递动力。

另外，多个控制机构包括第一控制机构和第二控制机构。其中，第一控制机构用于控制第一太阳轮201和传动轴1之间的动力通断，或第一控制机构用于控制第二太阳轮301和传动轴1之间的动力通断。第二控制机构用于控制第二行星架303和传动轴1之间的动力通断。多而个制动器包括用于制动第一齿圈204的第一制动器6，以及用于制动第二行星齿轮系3的第二齿圈304的第二制动器7。

本实施例的动力传递装置，通过沿传动轴1的轴向间距布置两个行星齿轮系，以及多个控制机构，可利于采用较少结构实现多个挡位的更换，同时可使换挡更简单和平顺，利于提升驾驶员的驾驶体验。

基于以上设计思想，本实施例的动力传递装置的一种示例性结构如图1所示，需要说明的是，在实际使用过程中，传动轴1的一端可连接发动机，传动轴1的另一端连接主减速器13。

并沿传动轴1的轴向自左至右包括第一行星齿轮系2和第二行星齿轮系3。其中，需要说明的是，第一行星齿轮系2和第二行星齿轮系3均包括太阳轮、具有若干转轴的行星架，转动设于各转轴上且与太阳轮啮合连接的若干行星轮，以及套设于各行星轮外并与各行星轮同时啮合连接的齿圈。

作为一种优选的实施方式，传动轴1上套设有被动齿轮10，该被动齿轮10和第一行星架203传动连接，外部驱动力可通过被动齿轮10与第一行星架203而向第一行星齿轮系2传递动力。可以理解的是，本实施例中也可不用设置被动齿轮10，此时，第一行星架203可直接连通外部的动力源，以将外部动力源的驱动力向传动轴1传递。

并作为一种优选的实施方式，传动轴1上设有第一齿轮8，用于将上述的第一行星齿轮系2内的动力传递到传动轴1上。如本实施中，第一齿轮8与第一太阳轮201通过第一控制机构连接，同时第一太阳轮201与第一行星轮202啮合相连。外部动力通过被动齿轮10传动至第一行星架203上，并依次经过第一行星轮202、第一太阳轮201、第一控制机构和第一齿轮8，而可将动力传递到传动轴1上，进而传递到主减速器13内。

本实施例中，作为一种优选的实施方式，上述的第一控制机构包括用于控制第一太阳轮201和第一齿轮8之间动力通断的第一离合器4，当第一离合器4处于接合状态时，第一太阳轮201和第一齿轮8能够传动连接而向传动轴1转递动力。除此之外，使第一控制机构包括用于控制第二太阳轮301和第一齿轮8之间动力通断的第一离合器4也是可以的，此时，若第一离合器4处于接合状态，第二太阳轮301和第一齿轮8传动连接而向传动轴1转递动力。

在此需要说明的是，第一控制机构不采用第一离合器4是可以的，比如，第一控制机构可采用现有的单向同步器，此时，单向同步器可设于传动轴1上，单向同步器选择性的连接第一太阳轮201或者单向同步器选择性的第二太阳轮301均是可以的。而在设置有第一齿轮8时，可使第一齿轮8与第一太阳轮201或第二太阳轮301啮合相连，单向同步器选择性的连接第一齿轮8即可。

另外，如图1所示，传动轴1上设第二齿轮9，第二齿轮9与第一齿轮8于传动轴1上间距布置，且第二齿轮9通过第二控制机构与第二行星架303连接，而便于第二行星齿轮系3向传动轴1传递动力。

并作为优选的，上述的第二控制机构包括用于控制第二行星架303和第二齿轮9之间动力通断的第二离合器5。当第二离合器5处于接合状态时，第二行星架303与第二齿轮9能够传动连接，而便于向传动轴1传递动力，进而向主减速器13传递动力。在此需要说明的是，第二控制机构不采用第二离合器5，而采用设于传动轴1上的单向同步器也是可以的，此时可通过单向同步器选择性的连接第二行星架303。而在设置有第二齿轮9时，可使第二齿轮9与第二行星架303啮合相连，单向同步器选择性的连接第二齿轮9即可。

而前述的多个制动器具体为两个，其包括设于变速机构的壳体上的第一制动器6和第二制动器7，其中，第一制动器6用于制动第一齿圈204，第二制动器7用于制动第二齿圈304。

本实施例的动力传递装置，其可应用于4AT变速器中，整体结构紧凑，占用空间尺寸小，采用较少的结构可实现多个挡位的更换，且换挡更简单和平顺。

同时，本实施例还涉及一种动力总成，该动力总成包括上述的动力传递装置，以使得动力总成具有更好的实用性。

另外，参照图1中示出的，该动力总成还包括第一电机12，第一电机12的动力输出端设有第一主动轮11，第一主动轮11与第一行星架203传动连接，方便向第一行星齿轮系2内传递动力。

或者传动轴1上设有被动齿轮10时，第一主动轮11与传动轴1上的被动齿轮10传动连接，被动齿轮10与第一行星架203传动连接，进而向第一行星齿轮系2内传递动力。而以此为传动结构的前提下，该动力总成可实现电驱动下的五种挡位模式。

其中，第一挡位模式下，第一离合器4接合第一太阳轮201和第一齿轮8，第一制动器6制动第一齿圈204。第一电机12内的动力通过第一行星齿轮系2传递到第一齿轮8，并传递到传动轴1，最终传递到主减速器13内。

第二挡位模式下，第一离合器4接合第一太阳轮201和第一齿轮8，第二制动器7制动第二齿圈304。第一电机12内的动力通过第一行星齿轮系2传递到第一齿轮8，并传递到传动轴1，最终传递到主减速器13内。

第三挡位模式下，第一离合器4接合第一太阳轮201和第一齿轮8，第二离合器5接合第二行星架303和第二齿轮9。第一电机12内的动力通过第一行星齿轮系2传递到第一齿轮8，同时第一行星齿轮系2的动力传递到第二行星齿轮系3内，接着传递至第二齿轮9并传递到传动轴1，最终传递到主减速器13内。

第四挡位模式下，第二离合器5接合第二行星架303和第二齿轮9，第二制动器7制动第二齿圈304。第一电机12内的动力通过第一行星齿轮系2内的第一齿圈204传递至第二行星架303，接着传递至第二齿轮9并传递到传动轴1，最终传递到主减速器13内。

R挡位模式下，第二离合器5接合第二行星架303和第二齿轮9，第一制动器6制动第一齿圈204。第一电机12内的动力通过第一行星齿轮系2内的第一太阳轮201传递至第二太阳轮301和第二行星架303上，接着传递至第二齿轮9并传递到传动轴1，最终传递到主减速器13内。

本实施例的动力传递装置，各驱动模式下的控制方式可参照图7所示，其中，字母R表示倒挡挡位。在各实现各挡位模式时，第一离合器4、第二离合器5画圈的部位表示离合器结合，反之空位置表示离合器断开，第一制动器6和第二制动器7画圈的部位表示制动器制动，反之空位置表示制动器不动作。

一挡动力传递路线可参照图2所示：第一电机12→第一主动轮11→被动齿轮10→第一行星架203→第一行星轮202→第一太阳轮201→第一离合器4→第一齿轮8→传动轴1→主减速器13。

二挡动力传递路线可参照图3所示：第一电机12→第一主动轮11→被动齿轮10→第一行星架203→第一行星轮202→第一太阳轮201→第一离合器4→第一齿轮8→传动轴1→主减速器13。

三挡动力传递路线可参照图4所示：第一电机12→第一主动轮11→被动齿轮10→第一行星架203→第一行星轮202→第一太阳轮201→第一离合器4→第一齿轮8→传动轴1→主减速器13；同时，动力还可由第一电机12→第一主动轮11→被动齿轮10→第一行星架203→第一行星轮202→第一齿圈204→第二行星架303→第二齿轮9→传动轴1→主减速器13。

四挡动力传递路线可参照图5所示：第一电机12→第一主动轮11→被动齿轮10→第一行星架203→第一行星轮202→第一齿圈204→第二行星架303→第二齿轮9→传动轴1→主减速器13。

R挡动力传递路线可参照图6所示：第一电机12→第一主动轮11→被动齿轮10→第一行星架203→第一行星轮202→第一太阳轮201→第二太阳轮301→第二行星轮302→第二行星架303→第二齿轮9→传动轴1→主减速器13。

另外，本实施例中，为了实现多种驱动模式，作为一种优选的实施方式，动力总成还包括图中未示出的第二电机，具体实施时，第二电机的动力输出端设置第二主动轮，第二主动轮与第一行星架203传动连接，或者第二主动轮与传动轴1上的被动齿轮10传动连接。

在此需要说明的是，本实施例中的动力总成，可仅包括第一电机12，也可仅包括第二电机，或者可同时包括第一电机12和第二电机。在同时设置第一电机12和第二电机时，可使第一电机12和第二电机两者其一驱动车辆行驶，另一电机回收能量，或者可使第一电机12和第二电机同时驱动车辆行驶。

在同时设置第一电机12和第二电机时，可采用功率较小、成本较低的电机实现车辆的动力需求，并且占用空间较小，在车辆上布置也较为方便，两个电机可沿车辆宽度方向的中心线对称布置，以利于提高车辆的动平衡性能。

另外，本实施例中，作为一种优选的实施方式，如上的动力总成还可包括图中未示出的发动机和第三离合器，发动机的动力输出端通过第三离合器与传动轴1连接。当第三离合器接合时，使得发动机的动力可通过第三离合器传递至传动轴1。

在此需要说明的是，在动力总成包括发动机时，不设置第一电机12和第二电机，设置第一电机12和第二电机中的任一个，或者同时设置第一电机12和第二电机均是可以的。在同时设置发动机和电机时，可实现混动驱动，满足驾驶人员的不同需求。

在动力总成包括发动机和第三离合器时，第三离合器还可连接发动机的动力输出端与第一电机12的动力输入端，或第三离合器还可连接发动机的动力输出端与第二电机的动力输入端。

此外，本实施例还涉及一种车辆，该车辆上设有上述的动力总成。

本实施例的车辆通过设置上述的动力总成，可在无需更换大排量的发动机和高功率的电机的情况下，提高车辆的动力性。同时实现多挡位切换，能够较好的提高驾驶人员的驾驶乐趣。

以上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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种动力传递装置，其特征在于：

包括传动轴(1)，沿所述传动轴(1)的轴向间距布置的第一行星齿轮系(2)和第二行星齿轮系(3)，以及多个控制机构和多个制动器；

所述第一行星齿轮系(2)的第一太阳轮(201)和所述第二行星齿轮系(3)的第二太阳轮(301)均空套于所述传动轴(1)上，所述第一太阳轮(201)和所述第二太阳轮(301)传动连接；

所述第一行星齿轮系(2)的第一齿圈(204)与所述第二行星齿轮系(3)的第二行星架(303)传动连接；

多个所述控制机构包括第一控制机构和第二控制机构；所述第一控制机构用于控制所述第一太阳轮(201)和所述传动轴(1)之间的动力通断，或所述第一控制机构用于控制所述第二太阳轮(301)和所述传动轴(1)之间的动力通断；所述第二控制机构用于控制所述第二行星架(303)和所述传动轴(1)之间的动力通断；

多个所述制动器包括用于制动所述第一齿圈(204)的第一制动器(6)，以及用于制动所述第二行星齿轮系(3)的第二齿圈(304)的第二制动器(7)。

2.根据权利要求1所述的动力传递装置，其特征在于：

所述传动轴(1)上套设有被动齿轮(10)，所述被动齿轮(10)和所述第一行星齿轮系(2)的第一行星架(203)传动连接。

3.根据权利要求1或2所述的动力传递装置，其特征在于：

所述传动轴(1)上设有第一齿轮(8)；

所述第一控制机构包括用于控制所述第一太阳轮(201)和所述第一齿轮(8)之间动力通断的第一离合器(4)，或所述第一控制机构包括用于控制所述第二太阳轮(301)和所述第一齿轮(8)之间动力通断的第一离合器(4)。

4.根据权利要求1或2所述的动力传递装置，其特征在于：

所述传动轴(1)上设有第二齿轮(9)；

所述第二控制机构包括用于控制所述第二行星架(303)和所述第二齿轮(9)之间动力通断的第二离合器(5)。

5.一种动力总成，其特征在于：

所述动力总成包括权利要求1-4中任一项所述的动力传递装置。

6.根据权利要求5所述的动力总成，其特征在于：

所述动力总成还包括第一电机(12)，所述第一电机(12)的动力输出端设有第一主动轮(11)；

所述第一主动轮(11)与所述第一行星齿轮系(2)的第一行星架(203)传动连接，或所述第一主动轮(11)与所述传动轴(1)上的被动齿轮(10)传动连接。

7.根据权利要求5所述的动力总成，其特征在于：

所述动力总成还包括第二电机，所述第二电机的动力输出端设有第二主动轮；

所述第二主动轮与所述第一行星齿轮系(2)的第一行星架(203)传动连接，或所述第二主动轮与所述传动轴(1)上的被动齿轮(10)传动连接。

8.根据权利要求5所述的动力总成，其特征在于：

所述动力总成还包括发动机和第三离合器，所述发动机的动力输出端通过所述第三离合器与所述传动轴(1)连接。

9.一种车辆，其特征在于：

所述车辆上设有权利要求5-8中任一项所述的动力总成。

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