CN220447653U - 电驱系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电驱系统及车辆，涉及动力系统技术领域。电驱系统包括一级太阳轮、一级行星轮、一级行星架、一级齿圈、二级太阳轮、二级行星轮、二级行星架、二级齿圈和电机；一级太阳轮与电机驱动连接，一级行星轮可转动地安装于一级行星架上，一级行星轮分别与一级太阳轮和一级齿圈啮合；二级太阳轮与一级行星架连接，二级行星轮可转动地安装于二级行星架上，二级行星轮分别与二级太阳轮和二级齿圈啮合，二级行星架与一级齿圈连接；二级行星架或二级齿圈用于与负载连接。本实用新型的电驱系统在能够获得较大的减速比的基础上，空间结构紧凑，占用空间小，还可避免电驱系统的重量过重，结构简单，实用性强。

Description

电驱系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及动力系统技术领域，具体而言，涉及一种电驱系统及车辆。

背景技术

随着车辆电动化的发展，车辆的重量具有逐渐加重的趋势，车辆部件的轻量化设计成为新的研究方向。其中，电驱系统通过减速增扭驱动车辆行走，提高电驱动系统的电机转速有利于降低电机的重量，但是，电机转速提高使得电驱系统需要具备更大的减速比，随着减速比的增加，电驱系统的减速机构的重量和体积也会增加，导致电驱系统的轻量化设计不及预期，不利于车辆的轻量化设计。

实用新型内容

本实用新型旨在一定程度上解决相关技术中如何兼顾电驱系统的大减速比需求及轻量化设计需求的问题。

为至少在一定程度上解决上述问题的至少一个方面，第一方面，本实用新型提供一种电驱系统，包括一级太阳轮、一级行星轮、一级行星架、一级齿圈、二级太阳轮、二级行星轮、二级行星架、二级齿圈和电机；所述一级太阳轮与所述电机驱动连接，所述一级行星轮可转动地安装于所述一级行星架上，所述一级行星轮分别与所述一级太阳轮和所述一级齿圈啮合；所述二级太阳轮与所述一级行星架连接，所述二级行星轮可转动地安装于所述二级行星架上，所述二级行星轮分别与所述二级太阳轮和所述二级齿圈啮合，所述二级行星架与所述一级齿圈连接；所述二级行星架或所述二级齿圈用于与负载连接。

可选地，电驱系统还包括壳体，所述壳体与所述电机的电机壳一体连接或拆卸连接；当所述二级行星架用于与所述负载连接时，所述二级齿圈与所述壳体固定连接；当所述二级齿圈用于与所述负载连接时，所述二级齿圈与所述壳体转动连接。

可选地，所述二级行星架包括第一连接架、第二连接架和多个第一安装轴，所述第一连接架位于所述二级行星轮沿轴向靠近所述一级行星轮的一侧，所述第二连接架位于所述二级行星轮沿轴向远离所述一级行星轮的一侧，各所述第一安装轴两端均分别与所述第一连接架和所述第二连接架连接，所述第一安装轴用于安装所述二级行星轮，所述第一连接架远离所述第一安装轴的一端与所述一级齿圈连接。

可选地，所述第一连接架在靠近所述一级齿圈的一端设置有套体结构，所述一级齿圈嵌设于所述套体结构内。

可选地，所述套体结构的径向外端通过轴承与壳体转动连接。

可选地，所述第二连接架包括第一立架和第一连接轴，所述第一立架与所述第一安装轴连接，所述第一连接轴位于所述第一立架远离所述二级行星轮的一侧，所述第一连接轴与所述第一立架连接，所述第一连接轴和所述二级太阳轮同轴设置，所述第一连接轴用于与所述负载连接。

可选地，所述第一连接架和所述第二连接架中的至少一个与所述第一安装轴可拆卸连接。

可选地，所述一级行星架包括第二立架、第二连接轴和第二安装轴，所述第二立架位于所述一级行星轮沿轴向靠近所述二级行星轮的一侧，所述第二安装轴与所述第二立架连接，所述一级行星轮安装于所述第二安装轴上，所述第二连接轴位于所述第二立架靠近所述二级行星轮的一侧，所述第二连接轴与所述一级太阳轮同轴设置，所述第二连接轴与所述二级太阳轮连接。

可选地，所述电机包括输出轴，所述输出轴与所述一级太阳轮一体连接或键连接。

第二方面，本实用新型提供一种车辆，包括如上第一方面所述的电驱系统。

相对于相关的现有技术，在本实用新型的电驱系统及车辆中，一级太阳轮、一级行星轮、一级行星架和一级齿圈可共同形成一级行星减速机构，二级太阳轮、二级行星轮、二级行星架和二级齿圈可共同形成二级行星减速机构，一级太阳轮与电机的输出轴连接，电机的输出扭矩经一级太阳轮输入至一级行星减速机构，一级行星架与二级太阳轮连接，将一级行星减速机构的扭矩传递至二级行星减速机构，然后经二级行星架或二级齿圈输出至负载，在此过程中，实现电驱系统的减速增扭，具备较大的速比，行星减速的减速方案，结构较为紧凑。并且，一级行星架与二级太阳轮连接，二级行星架与一级齿圈连接，一方面，由于一级齿圈与一级行星轮啮合，且一级行星轮与一级太阳轮啮合，此时，一级齿圈能够得到可靠的径向支撑，从而二级行星架靠近一级齿圈的一端能够共用一级齿圈的径向支撑，在此基础上，二级行星架的该端不必与例如一级行星架通过轴承转动连接而获得径向支撑，不必在一级行星轮和二级行星轮之间预留布置该轴承的轴向空间，有利于缩短电驱系统在轴向上的安装空间需求，降低电驱系统的占用空间；另一方面，经一级太阳轮输入的功率可以经一级齿圈及一级行星架进行功率分流，可在一定程度上降低对部分部件例如一级行星架和二级太阳轮的刚度需求，甚至在一定程度上降低此部分部件的重量及空间占用，行星减速机可以设计得更加紧凑。本实用新型的电驱系统在能够获得较大的减速比的基础上，空间结构紧凑，占用空间小，还可避免电驱系统的重量过重，结构简单，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型的实施例中电驱系统的结构示意图_。

附图标记说明：

110-一级太阳轮；120-一级行星轮；130-一级行星架；131-第二立架；132-第二连接轴；133-第二安装轴；140-一级齿圈；150-二级太阳轮；160-二级行星轮；170-二级行星架；171-第一连接架；1711-套体结构；1172-第三立架；172-第二连接架；1721-第一立架；1722-第一连接轴；173-第一安装轴；180-二级齿圈；190-电机；191-输出轴；192-转子；193-定子；194-电机壳；200-壳体；210-负载。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，参考术语“实施例”、“一个实施例”、“一些实施方式”、“示例性地”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或实施方式中。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施方式。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。

术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。这样，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种电驱系统，其包括一级太阳轮110、一级行星轮120、一级行星架130、一级齿圈140、二级太阳轮150、二级行星轮160、二级行星架170、二级齿圈180和电机190；一级太阳轮110与电机190驱动连接，一级行星轮120可转动地安装于一级行星架130上，一级行星轮120分别与一级太阳轮110和一级齿圈140啮合；二级太阳轮150与一级行星架130连接，二级行星轮160可转动地安装于二级行星架170上，二级行星轮160分别与二级太阳轮150和二级齿圈180啮合，二级行星架170与一级齿圈140连接；二级行星架170或二级齿圈180用于与负载210连接。

本实用新型的电驱系统的总速比i总有：

i总＝1+i2+i1*i2；

其中，i1＝Z140/Z110，i2＝Z180/Z150，Z140为一级齿圈140的齿数，Z110为一级太阳轮110的齿数，Z150为二级太阳轮150的齿数，Z180为二级齿圈180的齿数。优选地，总速比取值15-30，例如20-30。

如此，一级太阳轮110、一级行星轮120、一级行星架130和一级齿圈140可共同形成一级行星减速机构，二级太阳轮150、二级行星轮160、二级行星架170和二级齿圈180可共同形成二级行星减速机构，一级太阳轮110与电机190驱动连接，电机190的输出扭矩经一级太阳轮110输入至一级行星减速机构，一级行星架130与二级太阳轮150连接，将一级行星减速机构的扭矩传递至二级行星减速机构，然后经二级行星架170或二级齿圈180输出至负载210，在此过程中，实现电驱系统的减速增扭，具备较大的速比，行星减速的减速方案，结构较为紧凑。并且，一级行星架130与二级太阳轮150连接，二级行星架170与一级齿圈140连接，一方面，由于一级齿圈140与一级行星轮120啮合，且一级行星轮120与一级太阳轮110啮合，此时，一级齿圈140能够得到可靠的径向支撑，从而二级行星架170靠近一级齿圈140的一端能够共用一级齿圈140的径向支撑，在此基础上，二级行星架170的该端不必与例如一级行星架130通过轴承转动连接而获得径向支撑，不必在一级行星轮120和二级行星轮160之间预留布置该轴承的轴向空间，有利于缩短电驱系统在轴向上的安装空间需求，降低电驱系统的占用空间；另一方面，经一级太阳轮110输入的功率可以经一级齿圈140及一级行星架130进行功率分流，可在一定程度上降低对部分部件例如一级行星架130和二级太阳轮150的刚度需求，甚至在一定程度上降低此部分部件的重量及空间占用，行星减速机可以设计得更加紧凑。本实用新型的电驱系统在能够获得较大的减速比的基础上，空间结构紧凑，占用空间小，还可避免电驱系统的重量过重，结构简单，实用性强。

可选地，电驱系统还包括壳体200，壳体200与电机190的电机壳194一体连接或拆卸连接。

壳体200可以作为电驱系统的主要支撑部件，例如以壳体200与电机壳194一体连接为例，此时，电机190的定子193可以固定于壳体200内，转子192可以相对于壳体200可转动的安装于壳体200内。通过对壳体200的固定可以实现对整个电驱系统的固定。

当二级行星架170用于与负载210连接时，二级齿圈180与壳体200固定连接。

例如二级齿圈180与壳体200可拆卸连接，此时，二级行星轮160的径向内端与二级太阳轮150接触，为二级行星轮160的径向外端与二级齿圈180接触，二级齿圈180的径向外端与壳体200固定，从而二级太阳轮150、二级行星轮160、二级齿圈180在径向上的位置稳定性高，二级行星架170在二级行星轮160处的径向位置稳定性高。

在二级齿圈180用于与负载210连接的可选地方案中，二级齿圈180应可转动地设置于二级行星轮160的径向外端，例如，二级齿圈180通过轴承安装于壳体200上，类似地，此情况下，二级行星架170在二级行星轮160的径向位置稳定性同样得以保障。

上述实施例中，可选地，一级齿圈140通过轴承与壳体200转动连接，或者二级行星架170在一级齿圈140处通过轴承与壳体200转动连接。

这里，应当理解的是，轴承与一级齿圈140还是二级行星架170连接，具体根据一级齿圈140和二级行星架170的连接结构确定。例如当一级齿圈140的径向外端在径向超出于二级行星架170在一级行星架130处的径向外端时，优选为一级齿圈140的外圈通过轴承与壳体200连接。当例如当一级齿圈140的径向外端在径向内缩于二级行星架170在一级行星架130处的径向外端时，优选为二级行星在靠近一级齿圈140处的外圈通过轴承与壳体200连接。

如此，二级行星架170与一级齿圈140连接后，由于一级行星轮120的径向内端与一级太阳轮110接触，一级行星轮120的径向外端与一级齿圈140的径向内端接触，一级齿圈140的外圈又处于被壳体200径向限位的状态，一级太阳轮110、一级行星轮120及一级齿圈140在径向的上的位置可靠性高，二级行星架170在一级齿圈140处沿径向向内和向外的位移均被限定，二级行星架170在二级齿圈180处沿径向向内和向外的位移均被限定，二级行星架170的位置稳定性高，从而可以降低二级行星轮160在轴向的两端发生偏载的可能性，改善二级行星轮160的受力性能，与此同时，一级行星架130与二级太阳轮150连接，从而通过二级太阳轮150与例如多个二级行星轮160的啮合可以限制二级太阳轮150在径向上的偏摆，从而可以限制一级行星架130在远离电机190的一端的径向摆动，从而一级行星架130的位置稳定性高，其两端均不易发生径向偏摆，可以降低一级行星轮120在轴向的两端发生偏载的可能性，改善一级行星轮120的受力性能，提高其使用寿命。

在二级行星架170的可选方案中，二级行星架170包括第一连接架171、第二连接架172和多个第一安装轴173，第一连接架171位于二级行星轮160沿轴向靠近一级行星轮120的一侧，第二连接架172位于二级行星轮160沿轴向远离一级行星轮120的一侧，各第一安装轴173两端均分别与第一连接架171和第二连接架172连接，第一安装轴173用于安装二级行星轮160，第一连接架171远离第一安装轴173的一端与一级齿圈140连接。

示例性的，二级行星轮160的数量与第一安装轴173的数量相一致，各第一安装轴173上均安装有二级行星轮160，但是，应当理解的是，第一安装轴173的数量也可以多于二级行星轮160的数量，此种情况下，部分未安装二级行星轮160的第一安装轴173仅起到连接第一连接架171和第二连接架172的作用。

如此，第一连接架171与一级齿圈140连接，可实现第一连接架171与一级齿圈140的连接，通过设置第二连接架172，第二连接架172在第一安装轴173远离第一连接架171的一端与第一安装轴173连接，此时，第一安装轴173的两端分别与第一连接架171和第二连接架172连接，第一连接架171可以限制第一安装轴173靠近一级行星轮120的一端的径向偏摆，第二连接架172可以限制第一安装轴173远离一级行星轮120的一端的径向偏摆，从而第一安装轴173的轴向两端在径向上的位置稳定性进一步提升。并且，在必要时，第二连接架172可以作为二级行星架170与其他部件例如负载210连接的传力结构，后续会进行示例性说明。

可选地，第一连接架171在靠近一级齿圈140的一端设置有套体结构1711，一级齿圈140嵌设于套体结构1711内。

具体地，套体结构1711与一级齿圈140同轴设置，其形成有内孔，一级齿圈140嵌设在套体结构1711的内孔中。

示例性地，第一连接架171还包括第三立架1172，第三立架1172沿套体结构1711的径向延伸，第三立架1172的径向内端与第一安装轴173连接，第三立架1172的径向外端与套体结构1711连接。

示例性地，一级齿圈140的径向外端与套体结构1711的径向内端之间通过花键连接，可以采用例如挡圈等限制一级齿圈140和套体结构1711沿轴向的相对位移。

如此，可以实现一级齿圈140与二级行星架170的可靠连接，受力稳定性较高。

进一步地，套体结构1711的径向外端通过轴承与壳体200转动连接(此方案图中未示出)。

此时，一级齿圈140的径向外端被壳体200支撑，一级齿圈140在径向的位置稳定性更高，二级行星架170在一级齿圈140处沿径向的位置稳定性更高，实用性强。

当然，应当理解的是，在另外的可选方案中，第一连接架171也可以通过紧固件连接于一级齿圈140沿轴向靠近二级齿圈180的端部，此时不再详细说明。

上述实施例中，可选地，第二连接架172包括第一立架1721和第一连接轴1722，第一立架1721与第一安装轴173连接，第一连接轴1722位于第一立架1721远离二级行星轮160的一侧，第一连接轴1722与第一立架1721连接，第一连接轴1722和二级太阳轮150同轴设置，第一连接轴1722用于与负载210连接。

也就是说，第二连接架172配备有与二级太阳轮150同轴设置的第一连接轴1722，并通过第一连接轴1722与负载210连接。

应当理解的是，此时，第一连接轴1722或第二立架131也可以配备转动支撑，此时形成对二级行星架170的冗余支撑，可避免第一连接轴1722悬臂过长而导致第一连接轴1722的远离第一立架1721的一端发生径向偏摆。其根据具体需求确定。

上述实施例中，可选地，第一连接架171和第二连接架172中的至少一个与第一安装轴173可拆卸连接。

例如，第一连接架171和第二连接架172均与第一安装轴173可拆卸连接。

如此，便于后续进行电驱系统的组装，例如在完成一级行星减速机构在壳体200的内的装配后，可以在负载210所在的一侧逐步安装第一连接架171、第一安装轴173、二级行星轮160、二级太阳轮150、第二连接架172及二级齿圈180(仅示例性说明，不代表必须如此)。

可选地，一级行星架130包括第二立架131、第二连接轴132和第二安装轴133，第二立架131位于一级行星轮120沿轴向靠近二级行星轮160的一侧，第二安装轴133与第二立架131连接，一级行星轮120安装于第二安装轴133上，第二连接轴132位于第二立架131靠近二级行星轮160的一侧，第二连接轴132与一级太阳轮110同轴设置，第二连接轴132与二级太阳轮150连接。

此时，第二连接轴132和第二安装轴133分别位于一级行星架130沿轴向的两端，且分别得到较为可靠的径向限位，即使不配备其他旋转支撑，也能够较为稳定地转动，能够在一定程度上将其旋转支撑的结构需求，减少对例如轴承的需求，有利于实现电驱系统的轻量化，降低电驱系统的体积。

可选地，电机190包括输出轴191，输出轴191与一级太阳轮110一体连接或键连接。如此，输出轴191和一级太阳轮110可以共用旋转支撑结构，例如共用轴承进行旋转支撑，不必针对输出轴191和一级太阳轮110分别设置两个轴承进行支撑，能够在一定程度上降低电驱系统的零部件数量，有利于电驱系统的轻量化设计。

可选地，第二连接轴132与二级太阳轮150一体连接。确保一级行星架130与二级太阳轮150连接的可靠性，避免二者在轴向发生相对窜动。

本实用新型的又一实施例提供一种车辆，其包括上述实施例的电驱系统。

该车辆具有该电驱系统所具有的所有有益效果，此处不再详细说明。

虽然本实用新型披露如上，但本实用新型的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可进行各种变动与修改，这些变动与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电驱系统，其特征在于，包括一级太阳轮(110)、一级行星轮(120)、一级行星架(130)、一级齿圈(140)、二级太阳轮(150)、二级行星轮(160)、二级行星架(170)、二级齿圈(180)和电机(190)；所述一级太阳轮(110)与所述电机(190)驱动连接，所述一级行星轮(120)可转动地安装于所述一级行星架(130)上，所述一级行星轮(120)分别与所述一级太阳轮(110)和所述一级齿圈(140)啮合；所述二级太阳轮(150)与所述一级行星架(130)连接，所述二级行星轮(160)可转动地安装于所述二级行星架(170)上，所述二级行星轮(160)分别与所述二级太阳轮(150)和所述二级齿圈(180)啮合，所述二级行星架(170)与所述一级齿圈(140)连接；所述二级行星架(170)或所述二级齿圈(180)用于与负载(210)连接。

2.如权利要求1所述的电驱系统，其特征在于，还包括壳体(200)，所述壳体(200)与所述电机(190)的电机壳(194)一体连接或拆卸连接；当所述二级行星架(170)用于与所述负载(210)连接时，所述二级齿圈(180)与所述壳体(200)固定连接；当所述二级齿圈(180)用于与所述负载(210)连接时，所述二级齿圈(180)与所述壳体(200)转动连接。

3.如权利要求1或2所述的电驱系统，其特征在于，所述二级行星架(170)包括第一连接架(171)、第二连接架(172)和多个第一安装轴(173)，所述第一连接架(171)位于所述二级行星轮(160)沿轴向靠近所述一级行星轮(120)的一侧，所述第二连接架(172)位于所述二级行星轮(160)沿轴向远离所述一级行星轮(120)的一侧，各所述第一安装轴(173)两端均分别与所述第一连接架(171)和所述第二连接架(172)连接，所述第一安装轴(173)用于安装所述二级行星轮(160)，所述第一连接架(171)远离所述第一安装轴(173)的一端与所述一级齿圈(140)连接。

4.如权利要求3所述的电驱系统，其特征在于，所述第一连接架(171)在靠近所述一级齿圈(140)的一端设置有套体结构(1711)，所述一级齿圈(140)嵌设于所述套体结构(1711)内。

5.如权利要求4所述的电驱系统，其特征在于，所述套体结构(1711)的径向外端通过轴承与壳体(200)转动连接。

6.如权利要求3所述的电驱系统，其特征在于，所述第二连接架(172)包括第一立架(1721)和第一连接轴(1722)，所述第一立架(1721)与所述第一安装轴(173)连接，所述第一连接轴(1722)位于所述第一立架(1721)远离所述二级行星轮(160)的一侧，所述第一连接轴(1722)与所述第一立架(1721)连接，所述第一连接轴(1722)和所述二级太阳轮(150)同轴设置，所述第一连接轴(1722)用于与所述负载(210)连接。

7.如权利要求3所述的电驱系统，其特征在于，所述第一连接架(171)和所述第二连接架(172)中的至少一个与所述第一安装轴(173)可拆卸连接。

8.如权利要求1或2所述的电驱系统，其特征在于，所述一级行星架(130)包括第二立架(131)、第二连接轴(132)和第二安装轴(133)，所述第二立架(131)位于所述一级行星轮(120)沿轴向靠近所述二级行星轮(160)的一侧，所述第二安装轴(133)与所述第二立架(131)连接，所述一级行星轮(120)安装于所述第二安装轴(133)上，所述第二连接轴(132)位于所述第二立架(131)靠近所述二级行星轮(160)的一侧，所述第二连接轴(132)与所述一级太阳轮(110)同轴设置，所述第二连接轴(132)与所述二级太阳轮(150)连接。

9.如权利要求1或2所述的电驱系统，其特征在于，所述电机(190)包括输出轴(191)，所述输出轴(191)与所述一级太阳轮(110)一体连接或键连接。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的电驱系统。