CN220483089U - 一种车辆的驱动总成及驱动桥 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车辆的驱动总成及驱动桥，涉及电动汽车传动领域，包括减速器、驱动电机、拨动组件及测速装置，所述减速器包括第一轴、第二轴、传动齿轮组、换挡机构，所述第一轴及所述第二轴上通过所述传动齿轮组进行传动，所述换挡机构设置在所述第一轴上所述驱动电机与所述减速器相连；所述拨动组件设置在所述换挡机构上；所述测速装置包括设置在所述第一轴及所述第二轴端部的测速结构和正对所述测速结构设置的感应件，所述感应件均与所述测速结构间距设置。当车辆处于不同的速度条件下，可通过换挡，使工作中的电机大部分时间处于高效率区间，如此可降低电池的能量损耗，提高电池的续航里程。

Description

一种车辆的驱动总成及驱动桥

技术领域

本实用新型涉及电动汽车传动领域，特别是涉及一种车辆的驱动总成及驱动桥。

背景技术

新能源汽车是步入节能型社会的一个重要突破，电动汽车作为新能源动力车辆，具有高效节能，零排放的特点，为环保和节能提供了全新的途径。目前，大多数电动汽车采用单电机和单速比减速器作为驱动总成，其性能上基本能够满足行驶需求。

但实际上，单速比的纯电动车能耗水平很大程度受电机系统效率影响，因此提高电机系统运行效率称为降低纯电动车能耗的重要途径。电机系统一般有一个固定效率分布区间，为了提高电机系统的运行效率，驱动电机需一直运行在高效率区间内。由于单速比的纯电动车必须同时兼顾车辆最大爬坡度和最高车速，需要电机扭矩较大、转速较高，而电机系统的性能越高，成本也越高，导致车辆成本较高；并且在车辆高速行驶时需驱动电机转速较高，难以有效利用驱动电机的高效率区间，车辆电池的续航里程会受到影响。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种车辆的驱动总成及驱动桥，用于解决现有技术中单速比驱动总成难以使驱动电机一直运行在高效率区间，影响电池的续航里程的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种车辆的驱动总成，包括：

减速器，所述减速器包括第一轴、第二轴、传动齿轮组、换挡机构，所述第一轴及所述第二轴上通过所述传动齿轮组进行传动，所述换挡机构设置在所述第一轴上，所述换挡机构用于改变所述传动齿轮组中用于传动的齿轮组合；

驱动电机，所述驱动电机与所述减速器相连并用于驱动所述减速器；

拨动组件，所述拨动组件设置在所述换挡机构上，所述拨动组件用于带动所述换挡机构进行切换操作；

测速装置，所述测速装置包括设置在所述第一轴及所述第二轴端部的测速结构和正对所述测速结构设置的感应件，所述感应件均与所述测速结构间距设置。

可选地，所述第一轴和所述第二轴上设置有所述测速结构的端面为测速面，所述测速结构为感应凸起，所述感应凸起沿所述测速面的周向分布在所述测速面上。

可选地，所述感应凸起均匀分布于所述测速面上。

可选地，所述感应件为霍尔传感器。

可选地，所述换挡机构包括换挡滑动套及安装座，所述安装座与所述第一轴固定连接，所述换挡滑动套通过嵌套结构与所述安装座连接并沿所述第一轴的轴向运动，所述传动齿轮组包括第一齿轮传动组和第二齿轮传动组，所述第一齿轮传动组在所述第一轴上设置有第一齿轮，所述第二齿轮传动组在所述第二轴上设置有第二齿轮，所述换挡机构设置在所述第一齿轮和所述第二齿轮之间，所述第一齿轮和所述第二齿轮上均设置有与所述换挡滑动套相匹配的嵌套结构。

可选地，所述嵌套结构包括设置在所述换挡滑动套上的内花键、设置在所述安装座外边缘、所述第一齿轮和所述第二齿轮上的外花键，所述内花键和所述外花键相啮合。

可选地，所述第一齿轮和所述第二齿轮均包括齿轮本体、连接部和联动部，沿所述第一轴的轴向，所述联动部与所述齿轮本体间距设置，所述联动部与所述齿轮本体通过所述连接部连接，所述外花键设置在所述联动部外边缘上。

可选地，所述第一齿轮和所述第二齿轮通过滚针轴承安装在所述第一轴上。

可选地，所述拨动组件包括拨叉，所述拨叉包括拨动部和固定部，所述拨动部呈U字形，所述换挡滑动套的外壁上周向开设有与所述拨叉配合的凹槽，所述拨动部通过所述固定部与驱动件连接，所述拨动部的端部容纳在所述凹槽内。

本实用新型提供一种驱动桥，包括所述驱动桥包括驱动桥桥壳和如上所述的车辆的驱动总成，所述驱动桥桥壳中空具有内腔，所述内腔中设置有所述车辆的驱动总成。

如上所述，本实用新型的一种车辆的驱动总成及驱动桥，具有以下有益效果：

通过设置测速装置，第一轴的感应件可测得第一轴的转速，第二轴的感应件可测得第二轴的转速。通过设置传动齿轮组和换挡机构，在减速器需进行换挡时，拨动组件可拨动换挡机构进行换挡。当车辆处于不同的速度条件下，可通过换挡，使工作中的电机大部分时间处于高效率区间，如此可降低电池的能量损耗，提高电池的续航里程。

附图说明

图1为本实用新型实施例的传动结构示意图。

图2为本实用新型实施例驱动桥的结构示意图。

图3为本实用新型实施例第一轴的剖面示意图。

图4为本实用新型实施例第一齿轮传动组和第二齿轮传动组的局部放大示意图其一。

图5为本实用新型实施例第一齿轮传动组和第二齿轮传动组的局部放大示意图其二。

图6为本实用新型实施例测速面和传感器的结构示意图。

图7为本实用新型实施例拨动组件的结构示意图。

标号说明：1、驱动电机；2、第三齿轮；3、第四齿轮；4、第三轴；5、第二轴；6、第一轴；7、第二齿轮；8、换挡机构；9、第一齿轮；10、差速器；11、减速器；12、拨动组件；13、感应件；14、测速面；15、换挡滑动套；16、拨叉；17、驱动件；18、连接销；19、连接件；20、固定部；21、拨动部；22、齿轮本体；23、连接部；24、联动部；25、安装座；26、感应凸起；27、凹槽；28、滚针轴承。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图7。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

请参见图1、图4及图5，本实用新型提供一种车辆的驱动总成，包括驱动电机1、减速器11、拨动组件12和测速装置；减速器11包括第一轴6、第二轴5、传动齿轮组、换挡机构8，第一轴6及第二轴5上通过传动齿轮组进行传动，换挡机构8设置在第一轴6上，换挡机构8用于改变传动齿轮组中用于传动的齿轮组合；驱动电机1与减速器11相连并用于驱动减速器11；拨动组件12设置在换挡机构8上，拨动组件12用于带动换挡机构8进行切换操作；测速装置包括设置在第一轴6及第二轴5端部的测速结构和正对测速结构设置的感应件13，感应件13均与测速结构间距设置。通过设置测速装置、传动齿轮组和换挡机构8，在减速器11需进行换挡时，拨动组件12可拨动换挡机构8进行换挡。当车辆处于不同的速度条件下，车辆可通过换挡，使工作中的电机大部分时间处于高效率区间，如此可降低电池的能量损耗，提高电池的续航里程。

其中，如图4和图6所示，第一轴6和第二轴5上设置有测速结构的端面为测速面14，测速结构为感应凸起26，感应凸起26沿测速面14的周向分布在测速面14上。通过在第一轴6和第二轴5的测速面14上设置感应凸起26，感应凸起26可替代普遍使用的测速齿圈，节省安装测速齿圈的空间，且减少了将安装测速齿圈的装配工序，使减速器11内测速装置的排布空间更加紧凑，且便于装配。在本实施例中，感应凸起26均匀分布于测速面14上，均匀分布的感应凸起26。在进行测速时，周向均匀设置的感应凸起26可增大测速时的分辨率，提升测速的精度。在一些实施例中，测速面14上只设置有一个感应凸起26。在另一些实施例中，测速面14上的感应凸起26沿测速面14的周向不均匀分布。感应凸起26的排布方式，可依据实际的需求进行调整。

在本实施例中，感应凸起26沿测速面14径向延伸至测速面14的边缘。感应凸起26沿测速面14径向延伸至测速面14的边缘，感应件13的安放位置可沿测速面14的径向进行调整，增加感应件13的可调空间。其中，感应凸起26为磁体。

在本实施例中，感应件13为霍尔传感器，霍尔传感器主要是利用霍尔效应。将一薄片半导体材料放于磁场中，使表面与磁力线垂直，若在薄片半导体材料的两侧面加上激励电流，在薄片的另外两侧会产生一个大小与激励电流和电磁感应强度的乘积成比例的电动势，这个电动势为霍尔电动势。当测量转速时，各感应凸起26会陆续进入或离开霍尔传感器的感应区域，依据感应凸起26的进入和离开感应区域的时间，霍尔传感器会输出一个脉冲。根据单位时间内的脉冲数，可计算出被测旋转转轴的转速。霍尔传感器具有测量精度高、体积小、重量轻及寿命长等特点。在一些实施例中，感应件13也可为距离传感器或电磁传感器。

其中，如图3至图5所示，换挡机构8包括换挡滑动套15及安装座25，安装座25与第一轴6固定连接，换挡滑动套15通过嵌套结构与安装座25连接并沿第一轴6的轴向运动，传动齿轮组包括第一齿轮9传动组和第二齿轮7传动组，第一齿轮9传动组在第一轴6上设置有第一齿轮9，第二齿轮7传动组在第二轴5上设置有第二齿轮7，换挡机构8设置在第一齿轮9和第二齿轮7之间，第一齿轮9和第二齿轮7上均设置有与换挡滑动套15相匹配的嵌套结构。对应于第一轴6的测速面14设置的感应件13，可测算出第一轴6的角速度，对应于第二轴5的测速面14设置的感应件13，可测算出第二轴5的角速度。通过上述两轴的角速度、传动齿轮间的传动比及相关半径，可得出第一齿轮9和第二齿轮7与换挡滑动套15相匹配的嵌套结构处上某一点的线速度，及换挡滑动套15的嵌套结构处上某一点的线速度。通过调整驱动电机1的转速，可间接调整第一齿轮9和第二齿轮7的嵌套结构上某一点的线速度，当换挡滑动套15的嵌套结构与第一齿轮9或第二齿轮7的嵌套结构上某一点的线速度之差小于预设值时，进行换挡操作。通过设置测速装置对第一轴6和第二轴5进行测速，可在换挡滑动套15的嵌套结构与第一齿轮9或第二齿轮7的嵌套结构处某一点的线速度之差小于预设值时，进行换挡操作，如此可保证换挡的顺畅性。故在换挡机构8中可不设置同步环，减少装配工序，同时节省生产成本。换挡机构8的结构简单，且易于生产及组装。

在本实施例中，嵌套结构包括设置在换挡滑动套15上的内花键、设置在安装座25外边缘、第一齿轮9和第二齿轮7上的外花键，内花键和外花键相啮合。花键具有承受荷载大、齿间受力均匀、导向性较好、对中性好等优点。通过感应件13可测算出第一轴6和第二轴5的角速度，通过上述角速度、齿轮之间的传动比及相关半径，可推算出换挡滑动套15的内花键和第一齿轮9的外花键及第二齿轮7的外花键上任一点的线速度，通过调整驱动电机1的转速，可间接调节第一齿轮9和第二齿轮7的外花键上某一点的线速度。若减速器11需切换为以第一齿轮9传动组进行传动，当换挡滑动套15的内花键上任一点的线速度与第一齿轮9的外花键上任一点的线速度的差值小于预设值时，进行换挡。若减速器11需切换为以第二齿轮7传动组进行传动，当换挡滑动套15的内花键上任一点的线速度与第二齿轮7的外花键上任一点的线速度的差值小于预设值时，进行换挡。

在本实施例中，图1至图5所示，传动齿轮组包括第一齿轮9传动组和第二齿轮7传动组，第一齿轮9传动组在第一轴6上设置有第一齿轮9，第一齿轮9传动组在第二轴5上设置有第三齿轮2，第一齿轮9和第三齿轮2啮合。第二齿轮7传动组在第一轴6上设置有第二齿轮7，第二齿轮7传动组在第二轴5上设置有第四齿轮3，第二齿轮7和第四齿轮3啮合。第一齿轮9和第二齿轮7可旋转地设置在第一轴6上，第三齿轮2和第四齿轮3与第二轴5固定连接，换挡机构8设置在第一轴6上，并位于第一齿轮9和第二齿轮7之间的位置。减速器11内还设置有第三轴4，驱动电机1与第三轴4连接，通过齿轮传动，将动能传递至第二轴5，第二轴5在绕其自身轴向旋转的过程中，带动第三齿轮2和第四齿轮3转动，第二轴5通过第一齿轮9传动组或第二齿轮7传动组将动能传递给第一轴6，第一轴6通过齿轮传动给差速器10。当换挡滑动套15位于安装座25上，并未与第一齿轮9和第二齿轮7通过花键相啮合时，由于第一齿轮9和第二齿轮7可旋转地设置在第一轴6上，第一齿轮9在第三齿轮2的带动下转动，第二齿轮7在第四齿轮3的带动下转动，但未带动第一轴6转动；当换挡滑动套15与安装座25及第一齿轮9通过花键相啮合时，由于安装座25与第一轴6固定连接，通过花键传动，第一齿轮9带动第一轴6运动；当换挡滑动套15与安装座25及第二齿轮7通过花键相啮合时，通过花键传动，第二齿轮7带动第一轴6运动。

在一些实施例中，减速器11内设置有第一轴6、第二轴5和第三轴4，第三轴4与电机相连，通过齿轮传动，第三轴4将动能传递给第一轴6，第一轴6通过第一齿轮9传动组或第二齿轮7传动组将动能传递给第二轴5，第二轴5通过齿轮传动给差速器10，第一轴6和第二轴5上的齿轮设置同上述实施例。当换挡滑动套15位于安装座25上，并未与第一齿轮9和第二齿轮7通过花键相啮合时，由于第一齿轮9和第二齿轮7可旋转地设置在第一轴6上，第一轴6上的动能无法传递给第一齿轮9和第二齿轮7，当第一轴6转动时，第一齿轮9和第二齿轮7均未转动，故无法带动第三齿轮2和第四齿轮3转动，所以第二轴5处于未转动状态。该实施例的换挡方式与上述实施例中的换挡方式相似，在此不再赘述。在另一些实施例中，减速器11内设置有第一轴6和第二轴5，第二轴5与电机相连。第一轴6及第二轴5的传动排列方式，可依据实际需要进行调整。

其中，如图3所示，第一齿轮9和第二齿轮7均包括齿轮本体22、连接部23和联动部24，沿第一轴6的轴向，联动部24与齿轮本体22间距设置，联动部24与齿轮本体22通过连接部23连接，外花键设置在联动部24外边缘上。在第一齿轮9和第二齿轮7上，齿轮本体22和联动部24沿第一轴6的轴向间距设置，在保证第一齿轮9和第二齿轮7之间距离的同时，第一齿轮9和第二齿轮7通过联动部24与换挡机构8相靠近，便于换挡机构8进行换挡操作，且上述设计可节省制造第一齿轮9和第二齿轮7的原材料，降低第一齿轮9和第二齿轮7的制造成本。

具体地，第一齿轮9和第二齿轮7通过滚针轴承28安装在第一轴6上。滚针轴承28装有细而长的滚子，在其内径尺寸和载荷能力与其他类型轴承相同时，外径最小，具有摩擦系数小，传动效率高使用和维修方便，运转精度高等特点。在一些实施例中，第一齿轮9和第二齿轮7通过滚动轴承安装在第一轴6上。

其中，如图7所示，拨动组件12包括拨叉16，拨叉16包括拨动部21和固定部20，拨动部21呈U字形，换挡滑动套15的外壁上周向开设有与拨叉16配合的凹槽27，拨动部21通过固定部20与驱动件17连接，拨动部21的端部容纳在凹槽27内。U字形拨动部21可有效防止拨叉16在拨动时，出现打滑的现象，提高拨叉16工作时的稳定性。在本实施例中，拨动组件12还包括连接件19，拨叉16通过连接件19连接在驱动件17上。连接件19通过连接销18与驱动件17连接。在组装拨动组件12时，通过设置连接件19，便于将拨叉16连接在驱动件17上，方便装配。

如图2所示，本实用新型提供一种驱动桥，驱动桥包括驱动桥桥壳和如上所述的车辆的驱动总成，驱动桥桥壳中空具有内腔，内腔中设置有车辆的驱动总成。驱动桥桥壳可保护驱动桥中的车辆的驱动总成及其他零部件，防止外部环境中的物体损坏或损伤驱动桥中的零部件。

综上所述，通过设置测速装置，第一轴6的感应件13可测得第一轴6的转速，第二轴5的感应件13可测得第二轴5的转速。通过设置传动齿轮组和换挡机构8，在减速器11需进行换挡时，拨动组件12可拨动换挡机构8进行换挡。当车辆处于不同的速度条件下，可通过换挡，使工作中的电机大部分时间处于高效率区间，如此可降低电池的能量损耗，提高电池的续航里程。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种车辆的驱动总成，其特征在于，包括：

减速器，所述减速器包括第一轴、第二轴、传动齿轮组、换挡机构，所述第一轴及所述第二轴上通过所述传动齿轮组进行传动，所述换挡机构设置在所述第一轴上，所述换挡机构用于改变所述传动齿轮组中用于传动的齿轮组合；

驱动电机，所述驱动电机与所述减速器相连并用于驱动所述减速器；

拨动组件，所述拨动组件设置在所述换挡机构上，所述拨动组件用于带动所述换挡机构进行切换操作；

测速装置，所述测速装置包括设置在所述第一轴及所述第二轴端部的测速结构和正对所述测速结构设置的感应件，所述感应件均与所述测速结构间距设置。

2.根据权利要求1所述的一种车辆的驱动总成，其特征在于：所述第一轴和所述第二轴上设置有所述测速结构的端面为测速面，所述测速结构为感应凸起，所述感应凸起沿所述测速面的周向分布在所述测速面上。

3.根据权利要求2所述的一种车辆的驱动总成，其特征在于：所述感应凸起均匀分布于所述测速面上。

4.根据权利要求1所述的一种车辆的驱动总成，其特征在于：所述感应件为霍尔传感器。

5.根据权利要求1所述的一种车辆的驱动总成，其特征在于：所述换挡机构包括换挡滑动套及安装座，所述安装座与所述第一轴固定连接，所述换挡滑动套通过嵌套结构与所述安装座连接并沿所述第一轴的轴向运动，所述传动齿轮组包括第一齿轮传动组和第二齿轮传动组，所述第一齿轮传动组在所述第一轴上设置有第一齿轮，所述第二齿轮传动组在所述第二轴上设置有第二齿轮，所述换挡机构设置在所述第一齿轮和所述第二齿轮之间，所述第一齿轮和所述第二齿轮上均设置有与所述换挡滑动套相匹配的嵌套结构。

6.根据权利要求5所述的一种车辆的驱动总成，其特征在于：所述嵌套结构包括设置在所述换挡滑动套上的内花键、设置在所述安装座外边缘、所述第一齿轮和所述第二齿轮上的外花键，所述内花键和所述外花键相啮合。

7.根据权利要求6所述的一种车辆的驱动总成，其特征在于：所述第一齿轮和所述第二齿轮均包括齿轮本体、连接部和联动部，沿所述第一轴的轴向，所述联动部与所述齿轮本体间距设置，所述联动部与所述齿轮本体通过所述连接部连接，所述外花键设置在所述联动部外边缘上。

8.根据权利要求5所述的一种车辆的驱动总成，其特征在于：所述第一齿轮和所述第二齿轮通过滚针轴承安装在所述第一轴上。

9.根据权利要求5或6所述的一种车辆的驱动总成，其特征在于：所述拨动组件包括拨叉，所述拨叉包括拨动部和固定部，所述拨动部呈U字形，所述换挡滑动套的外壁上周向开设有与所述拨叉配合的凹槽，所述拨动部通过所述固定部与驱动件连接，所述拨动部的端部容纳在所述凹槽内。

10.一种驱动桥，其特征在于：所述驱动桥包括驱动桥桥壳和如权利要求1至9中任一所述的车辆的驱动总成，所述驱动桥桥壳中空具有内腔，所述内腔中设置有所述车辆的驱动总成。