CN220134537U - 减速器、电驱动桥及新能源汽车 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种减速器、电驱动桥及新能源汽车，涉及新能源汽车技术领域。其中，一种减速器，包括：转动轴；壳体，其内设置有与其内壁转动连接且与转动轴同轴设置的第一内齿圈；变档机构，其包括：变档外齿圈，套设于转动轴且可沿转动轴的轴向在第一位置和第二位置之间往复切换；和行星齿轮组，其包括：太阳轮，连接于转动轴，且与第一内齿圈间隔设置；和行星架，与转动轴同轴设置，其具有与太阳轮同轴设置的第二内齿圈，第二内齿圈可相对太阳轮转动；当变档外齿圈处于第一位置时，变档外齿圈与第一内齿圈啮合，以使减速器处于第一状态；当变档外齿圈处于第二位置时，变档外齿圈与第二内齿圈啮合，以使减速器处于第二状态。

Description

减速器、电驱动桥及新能源汽车

技术领域

本申请涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种减速器、电驱动桥及新能源汽车。

背景技术

随着我国新能源汽车发展，全球新能源汽车发展已进入不可逆的快车道，全球汽车发展的唯一方向就是新能源化，这已经成为全球各国家和企业的共识。经过这几年的发展，新能源化这个不可逆的态势已基本形成。目前，我国的新能源汽车渗透率已经超过23％，到2025年预计会突破30％。

随着新能源汽车的普及，新能源汽车所用电驱动总成也成为未来技术突破的关键，目前新能源汽车所用的减速器多为单档传动，单档减速器传动速比固定，可以既满足汽车的启动性能，又兼顾了低速大扭矩动力输出工况。

然而，单档减速器传动不能兼顾新能源汽车的高、低速工况环境。汽车低速启动时，需要大扭矩、低转速的动力输出，在高速时又需要低扭矩、高转速的动力输出。在单档减速器传动中，当汽车高速行驶时，电机需要长时间工作在高转速下工作，此时电机处于非高效区，整个动力总成驱动效率降低，严重影响新能源汽车的续航里程。因此，如何对新能源汽车的驱动结构进行改进，以使新能源汽车同时满足高、低速的工况环境，是亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本申请实施例的目的是提供一种减速器、电驱动桥及新能源汽车，以解决单档减速器传动的新能源汽车不能兼顾新能源汽车的高、低速工况环境的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供如下技术方案：

本申请第一方面提供一种减速器，该减速器包括：转动轴；壳体，其内设置有与其内壁转动连接且与转动轴同轴设置的第一内齿圈；变档机构，其包括：变档外齿圈，套设于转动轴且可沿转动轴的轴向在第一位置和第二位置之间往复切换；和行星齿轮组，其包括：太阳轮，连接于转动轴，且与第一内齿圈间隔设置；和行星架，与转动轴同轴设置，其具有与太阳轮同轴设置的第二内齿圈，第二内齿圈可相对太阳轮转动；当变档外齿圈处于第一位置时，变档外齿圈与第一内齿圈啮合，以使减速器处于第一状态；当变档外齿圈处于第二位置时，变档外齿圈与第二内齿圈啮合，以使减速器处于第二状态。

在本申请的第一方面的一些变更实施方式中，转动轴的外周面开设有至少一个沿其轴向延伸的滑槽；变档外齿圈的内周面设置有与至少一个滑槽一一对应的滑块，变档外齿圈通过滑块和与滑块对应的滑槽与转动轴滑动连接。

在本申请的第一方面的一些变更实施方式中，变档机构还包括：变档杆，其包括执行端和操作端，执行端位于壳体的内部并连接于变档外齿圈，操作端位于壳体的外部。

在本申请的第一方面的一些变更实施方式中，行星齿轮组还包括：至少两个行星轮，分别绕太阳轮均匀设置，每个行星轮分别与太阳轮和第二内齿圈啮合。

在本申请的第一方面的一些变更实施方式中，每个行星轮的分度圆直径尺寸不小于太阳轮的分度圆直径尺寸。

本申请第二方面提供一种电驱动桥，该电驱动桥包括：上述本申请第一方面提供的任一减速器；电机；和差速器；其中，电机、减速器及差速器沿同一方向间隔设置。

在本申请的第二方面的一些变更实施方式中，差速器包括：输入端，沿垂直于减速器的转动轴的方向设置；第一输出端，位于差速器靠近减速器的一侧且与转动轴同轴设置；和第二输出端，位于差速器远离减速器的一侧且与转动轴同轴设置。

在本申请的第二方面的一些变更实施方式中，电机包括：第一空心轴，与减速器的转动轴连接；行星架包括：第二空心轴，与差速器的输入端连接。

在本申请的第二方面的一些变更实施方式中，第一空心轴具有与其同轴且同向延伸的第一中心通孔，第二空心轴具有与其同轴且同向延伸的第二中心通孔；其中，差速器的第一输出端贯穿第一中心通孔和第二中心通孔且沿背离差速器的方向延伸并与第一车轮连接，差速器的第二输出端沿背离差速器的方向延伸并与第二车轮连接。

本申请第三方面提供一种新能源汽车，该新能源汽车包括：上述本申请第二方面提供的任一电驱动桥。

相较于现有技术，本申请提供的减速器，通过使减速器的转动轴上套设的变档外齿圈在第一位置和第二位置之间的往复切换，可以使减速器在第一状态和第二状态之间往复切换：当变档外齿圈处于第一位置时，变档外齿圈与减速器的壳体的内壁上转动连接的第一内齿圈啮合，以使减速器处于第一状态，此时变档外齿圈不参与行星齿轮组的传动，电机的转速通过减速器中太阳轮与行星架之间的啮合传动后被减速，使新能源汽车处于低转速高扭矩的工况；当变档外齿圈处于第二位置时，变档外齿圈与行星架中的第二内齿圈啮合，以使减速器处于第二状态，此时变档外齿圈参与行星齿轮组的传动，变档内齿圈与太阳轮均与转动轴相连，因此可视为一个具有相同转速的整体，当变档外齿圈与太阳轮同时与行星架的第二内齿圈啮合时，根据行星齿轮组的传动原理，此时可视为电机的直接驱动行星架转动，此时减速器输出的转速即为电机的转速，以使新能源汽车处于高转速低扭矩的工况。本申请提供的减速器能够解决单档减速器传动的新能源汽车不能兼顾新能源汽车的高、低速工况环境的技术问题。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本申请示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本申请的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1示意性地示出了本实用新型提出的减速器在第一状态时的结构的示意图；

图2示意性地示出了本实用新型提出的减速器在第二状态时的结构的示意图；

图3示意性地示出了本实用新型提出的电驱动桥在第一状态时的结构的示意图；

图4示意性地示出了本实用新型提出的电驱动桥在第二状态时的结构的示意图。

附图标号说明：

1、减速器；101、转动轴；102、壳体；103、第一内齿圈；104、变档外齿圈；105、太阳轮；106、行星架；106a、第二内齿圈；106b、第二空心轴；107、变档杆；107a、操作端；108、行星轮；2、电机；201、第一空心轴；3、差速器；301、输入端；302、第一输出端；303、第二输出端；4、第一车轮；5、第二车轮。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例一

参考附图1和附图2，本实用新型的实施例一提出一种减速器1，该减速器1包括：转动轴101；壳体102，其内设置有与其内壁转动连接且与转动轴101同轴设置的第一内齿圈103；变档机构，其包括：变档外齿圈104，套设于转动轴101且可沿转动轴101的轴向在第一位置和第二位置之间往复切换；和行星齿轮组，其包括：太阳轮105，连接于转动轴101，且与第一内齿圈103间隔设置；和行星架106，与转动轴101同轴设置，其具有与太阳轮105同轴设置的第二内齿圈106a，第二内齿圈106a可相对太阳轮105转动；当变档外齿圈104处于第一位置时，变档外齿圈104与第一内齿圈103啮合，以使减速器1处于第一状态；当变档外齿圈104处于第二位置时，变档外齿圈104与第二内齿圈106a啮合，以使减速器1处于第二状态。

具体的，减速器1的壳体102中具有用于与电机2连接的转动轴101和行星齿轮组，转动轴101上套设有可以沿转动轴101的轴向往复切换的变档外齿圈104，转动轴101的末端与行星齿轮组中的太阳轮105同轴连接，以通过转动轴101对行星齿轮组进行传动。

具体的，减速器1的壳体102的内壁上与太阳轮105间隔预设距离的位置转动连接有与转动轴101同轴的第一内齿圈103，第一内齿圈103可以为转动轴101承加内齿圈的形式，其中，转动轴101承与减速器1的壳体102的内壁固定，转动轴101承的内圈具有内齿，且该内齿可以相对减速器1的壳体102的内壁转动。

具体的，行星齿轮组的行星架106上设置有与太阳轮105同轴设置的第二内齿圈106a，第二内齿圈106a可以相对减速器1的壳体102固定或相对减速器1的壳体102转动，行星齿轮组具体可以有两种传动的实施方式，一种为：行星齿轮组中的行星轮108与太阳轮105啮合且可以绕太阳轮105转动，此时行星架106中的第二内齿圈106a可以相对减速器1的壳体102固定；另一种为：行星齿轮组中的行星轮108与太阳轮105啮合，但行星轮108不可绕太阳轮105转动，此时行星架106中的第二内齿圈106a可以相对减速器1的壳体102转动。

具体的，变档外齿圈104沿转动轴101的轴向移动的过程中，当变档外齿圈104与第一内齿圈103啮合时为变档外齿圈104的第一位置，此时减速器1切换为第一状态，当变档外齿圈104与行星齿轮组中的行星架106上设置的第二内齿圈106a啮合时为变档外齿圈104的第二位置，此时减速器1切换为第二状态。

根据上述所列，通过使减速器1的转动轴101上套设的变档外齿圈104在第一位置和第二位置之间的往复切换，可以使减速器1在第一状态和第二状态之间往复切换：当变档外齿圈104处于第一位置时，变档外齿圈104与减速器1的壳体102的内壁上转动连接的第一内齿圈103啮合，以使减速器1处于第一状态，此时变档外齿圈104不参与行星齿轮组的传动，电机2的转速通过减速器1中太阳轮105与行星架106之间的啮合传动后被减速，使新能源汽车处于低转速高扭矩的工况；当变档外齿圈104处于第二位置时，变档外齿圈104与行星架106中的第二内齿圈106a啮合，以使减速器1处于第二状态，此时变档外齿圈104参与行星齿轮组的传动，变档内齿圈与太阳轮105均与转动轴101相连，因此可视为一个具有相同转速的整体，当变档外齿圈104与太阳轮105同时与行星架106的第二内齿圈106a啮合时，根据行星齿轮组的传动原理，此时可视为电机2的直接驱动行星架106转动，此时减速器1输出的转速即为电机2的转速，以使新能源汽车处于高转速低扭矩的工况。

进一步的，参考附图1和附图2，在本实用新型的实施例一提出的减速器1的一些实施例中，在具体实施中，转动轴101的外周面开设有至少一个沿其轴向延伸的滑槽；变档外齿圈104的内周面设置有与至少一个滑槽一一对应的滑块，变档外齿圈104通过滑块和与滑块对应的滑槽与转动轴101滑动连接。

具体的，为了实现变档外齿圈104可以沿转动轴101的轴向在第一位置和第二位置之间往复切换，本实用新型采取的技术方案中，转动轴101的外周面上开设有至少一个沿其轴向延伸的滑槽，变档外齿圈104的内周面设置有与至少一个滑槽一一对应的滑块。

具体的，转动轴101上可以设置有与转动轴101同向延伸的花键槽，变档外齿圈104上对应该花键槽设置有与变档外齿圈104一体的花键，变档外齿圈104通过花键与转动轴101上的花键槽滑动连接，转动轴101上的花键槽在其轴向上的长度尺寸不小于减速器1的壳体102的内壁上转动连接的第一内齿圈103与行星齿轮组中的太阳轮105之间的间隔距离，以使变档外齿圈104通过花键及花键槽沿转动轴101的轴向滑动时，可以在第一位置和第二位置分别与第一内齿圈103或行星架106上的第二内齿圈106a啮合，以使减速器1可以实现第一状态与第二状态之间的往复切换。

进一步的，参考附图1和附图2，在本实用新型的实施例一提出的减速器1的一些实施例中，在具体实施中，变档机构还包括：变档杆107，其包括执行端和操作端107a，执行端位于壳体102的内部并连接于变档外齿圈104，操作端107a位于壳体102的外部。

具体的，为了实现变档外齿圈104可以在第一位置和第二位置之间的往复切换，本实用新型采取的技术方案中，该减速器1还设置有变档杆107，变档杆107包括执行端和操作端107a，执行端延伸至减速器1的壳体102的内部并与变档外齿圈104连接，操作端107a位于壳体102的外部。

具体的，变档杆107可以为万向轴承或万向结连接的连杆结构。

进一步的，参考附图1和附图2，在本实用新型的实施例一提出的减速器1的一些实施例中，在具体实施中，行星齿轮组还包括：至少两个行星轮108，分别绕太阳轮105均匀设置，每个行星轮108分别与太阳轮105和第二内齿圈106a啮合。

具体的，为了实现行星齿轮组中太阳轮105与行星架106之间的传动，本实用新型采取的技术方案中，在该减速器1的行星齿轮组中，太阳轮105至少与两个行星轮108啮合，且至少两个行星轮108绕太阳轮105间隔设置，每个行星轮108均与行星架106中的第二内齿圈106a啮合，

具体的，行星轮108的数量可以为三个，且分别绕太阳轮105的圆周方向均匀分布并分别与太阳轮105啮合，每个行星轮108连接于行星架106且不可绕太阳轮105转动，行星架106上的第二内齿圈106a分别与每个行星轮108啮合，以使太阳轮105通过三个行星轮108使第二内齿圈106a转动。

进一步的，参考附图1和附图2，在本实用新型的实施例一提出的减速器1的一些实施例中，在具体实施中，每个行星轮108的分度圆直径尺寸不小于太阳轮105的分度圆直径尺寸。

具体的，为了实现当减速器1处于第一状态时行星齿轮组具有高扭矩，本实用新型采取的技术方案中，每个行星轮108的分度圆直径尺寸不小于太阳轮105的分度圆直径尺寸，以保证通过该行星齿轮组进行传动时，增大减速器1的输出扭矩。

实施例二

参考附图3和附图4，本实用新型的实施例二提出一种电驱动桥，该电驱动桥包括：上述本实用新型的实施例一提供的任一减速器1；电机2；和差速器3；其中，电机2、减速器1及差速器3沿同一方向间隔设置。

具体的，在该电驱动桥中，电机2的输出轴与减速器1中的转动轴101连接，以对减速器1进行驱动，减速器1中行星架106的输出轴与差速器3的输入端301连接，以通过差速器3将电机2的转速进行传递，其中，电机2、减速器1和差速器3沿同一方向依次连接，以保证该电驱动桥结构紧凑，空间占用率小。

进一步的，参考附图3和附图4，在本实用新型的实施例二提出的电驱动桥的一些实施例中，在具体实施中，差速器3包括：输入端301，沿垂直于减速器1的转动轴101的方向设置；第一输出端302，位于差速器3靠近减速器1的一侧且与转动轴101同轴设置；和第二输出端303，位于差速器3远离减速器1的一侧且与转动轴101同轴设置。

具体的，为了实现差速器3与减速器1的连接，本实用新型采取的技术方案中，该差速器3具有一个输入端301和分别与该输入端301互相垂直的第一输出端302和第二输出端303，其中，差速器3的输入端301以垂直于减速器1的转动轴101的方向设置，减速器1的行星架106的输出端通过传动齿轮组或传动齿轮组与差速器3的输入端301连接以驱动差速器3，差速器3的第一输出端302位于差速器3靠近减速器1的一侧，其输出向与减速器1的输出方向相对，差速器3的第二输出端303位于第一输出端302的对侧，其输出方向与减速器1的输出方向相同。

进一步的，参考附图3和附图4，在本实用新型的实施例二提出的电驱动桥的一些实施例中，在具体实施中，电机2包括：第一空心轴201，与减速器1的转动轴101连接；行星架106包括：第二空心轴106b，与差速器3的输入端301连接。

具体的，为了实现电机2、减速器1和差速器3之间的连接，本实用新型采取的技术方案中，电机2的输出轴为第一空心轴201，电机2通过第一空心轴201与减速器1的转动轴101连接，在减速器1的行星齿轮组中，行星架106的输出轴为第二空心轴106b，行星架106通过第二空心轴106b与差速器3的输入端301连接。

进一步的，参考附图3和附图4，在本实用新型的实施例二提出的电驱动桥的一些实施例中，在具体实施中，第一空心轴201具有与其同轴且同向延伸的第一中心通孔，第二空心轴106b具有与其同轴且同向延伸的第二中心通孔；其中，差速器3的第一输出端302贯穿第一中心通孔和第二中心通孔且沿背离差速器3的方向延伸并与第一车轮4连接，差速器3的第二输出端303沿背离差速器3的方向延伸并与第二车轮5连接。

具体的，为了实现该电驱动桥的驱动功能，本实用新型采取的技术方案中，电机2的第一空心轴201上具有与其同轴且同向延伸的第一中心通孔，减速器1的行星架106的第二空心轴106b上具有与其同轴且同向延伸的第二中心通孔，第一中心通孔与第二中心通孔同轴设置且同向延伸。

具体的，差速器3的第一输出端302依次贯穿第二中心通孔和第一中心通孔后通过传动结构与第一车轮4连接，以使电机2依次通过减速器1和差速器3驱动第一车轮4；差速器3的第二输出端303通过传动结构与第二车轮5连接，以使电机2依次通过减速器1和差速器3驱动第二车轮5。

实施例三

本实用新型的实施例三提出一种新能源汽车，该新能源汽车包括：上述本实用新型的实施例二提供的任一电驱动桥。

具体的，该新能源汽车通过上述本实用新型的实施例二提供的任一电驱动桥后，可以通过减速器1中的变档杆107和变档外齿圈104的配合作用实现在低速高扭矩和高度低扭矩两个工况之间的自由切换，以合理利用电机2及该电驱动桥的转动或传动效率。

需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“上”、“下”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；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种减速器，其特征在于，包括：

转动轴；

壳体，其内设置有与其内壁转动连接且与所述转动轴同轴设置的第一内齿圈；

变档机构，其包括：变档外齿圈，套设于所述转动轴且可沿所述转动轴的轴向在第一位置和第二位置之间往复切换；和

行星齿轮组，其包括：

太阳轮，连接于所述转动轴，且与所述第一内齿圈间隔设置；和

行星架，与所述转动轴同轴设置，其具有与所述太阳轮同轴设置的第二内齿圈，所述第二内齿圈可相对所述太阳轮转动；

当所述变档外齿圈处于所述第一位置时，所述变档外齿圈与所述第一内齿圈啮合，以使所述减速器处于第一状态；

当所述变档外齿圈处于所述第二位置时，所述变档外齿圈与所述第二内齿圈啮合，以使所述减速器处于第二状态。

2.根据权利要求1所述的减速器，其特征在于，

所述转动轴的外周面开设有至少一个沿其轴向延伸的滑槽；

所述变档外齿圈的内周面设置有与所述至少一个滑槽一一对应的滑块，所述变档外齿圈通过所述滑块和与所述滑块对应的滑槽与所述转动轴滑动连接。

3.根据权利要求2所述的减速器，其特征在于，所述变档机构还包括：

变档杆，其包括执行端和操作端，所述执行端位于所述壳体的内部并连接于所述变档外齿圈，所述操作端位于所述壳体的外部。

4.根据权利要求1或3所述的减速器，其特征在于，所述行星齿轮组还包括：

至少两个行星轮，分别绕所述太阳轮均匀设置，每个所述行星轮分别与所述太阳轮和所述第二内齿圈啮合。

5.根据权利要求4所述的减速器，其特征在于，

每个所述行星轮的分度圆直径尺寸不小于所述太阳轮的分度圆直径尺寸。

6.一种电驱动桥，其特征在于，包括：

如权利要求1-5中任一所述的减速器；

电机；和

差速器；

其中，所述电机、所述减速器及所述差速器沿同一方向间隔设置。

7.根据权利要求6所述的电驱动桥，其特征在于，

所述差速器包括：

输入端，沿垂直于所述减速器的转动轴的方向设置；

第一输出端，位于所述差速器靠近所述减速器的一侧且与所述转动轴同轴设置；和

第二输出端，位于所述差速器远离所述减速器的一侧且与所述转动轴同轴设置。

8.根据权利要求7所述的电驱动桥，其特征在于，

所述电机包括：

第一空心轴，与所述减速器的所述转动轴连接；

所述行星架包括：

第二空心轴，与所述差速器的所述输入端连接。

9.根据权利要求8所述的电驱动桥，其特征在于，

所述第一空心轴具有与其同轴且同向延伸的第一中心通孔，所述第二空心轴具有与其同轴且同向延伸的第二中心通孔；

其中，所述差速器的第一输出端贯穿所述第一中心通孔和所述第二中心通孔且沿背离所述差速器的方向延伸并与第一车轮连接，所述差速器的第二输出端沿背离所述差速器的方向延伸并与第二车轮连接。

10.一种新能源汽车，其特征在于，包括：

如权利要求6-9中任一所述的电驱动桥。