CN223131816U - 一种多档减速器、电驱动装置及电驱桥总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多档减速器、电驱动装置及电驱桥总成，多档减速器包括：一级行星减速机构，包括一级太阳轮、一级行星轮、一级行星架和一级齿圈；二级齿圈，通过换档机构可选择的与一级行星架或桥壳连接，以限制二级齿圈与一级行星架或桥壳相对转动；传动机构，将动力减速传递至二级齿圈或者限制一级齿圈转动；其中，两个减速单元中的两个一级太阳轮同轴，其中一个减速单元的一级太阳轮用于连接动力源，该减速单元的一级行星架与另一个减速单元的一级太阳轮固定，该另一个减速单元的一级行星架用于输出动力。本申请可将动力源输出的动力以多个不同的减速比减速输出，即实现多个档位的动力输出，从而满足车辆在复杂路况下行驶时的多档位需求。

Description

一种多档减速器、电驱动装置及电驱桥总成

技术领域

本实用新型涉及电驱动系统的技术领域，具体涉及一种多档减速器、电驱动装置及电驱桥总成。

背景技术

电驱桥属于驱动桥的一种，电驱桥将电机集成至车桥上以实现集成化、高效率等功能，随着新能源汽车的发展，电驱桥技术也在快速发展。

电驱桥的传动系统是电驱桥的重要组成部分，它将来自电机的动力减速增扭后输出，使电驱桥具有足够的牵引力和较高的效率。相关技术中，一些电驱桥的传动系统采用具有可调减速比的两档减速器，能够实现两个档位的动力输出，从而满足车辆低速大扭矩和较高车速的需求。但是面对越来越复杂的路况，对电驱桥的要求也越来越高，两个档位已不能满足车辆的行驶需求。

实用新型内容

基于上述表述，本实用新型提供了一种多档减速器、电驱动装置及电驱桥总成，以满足车辆在复杂路况下行驶时的多档位需求。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种多档减速器，所采用的技术方案如下：

一种多档减速器，包括两个减速单元，所述减速单元包括：

一级行星减速机构，用于连接在桥壳上，包括一级太阳轮、一级行星轮、一级行星架和一级齿圈，所述一级齿圈同轴环绕在所述一级太阳轮外并可绕自身轴线相对桥壳转动，所述一级行星架可绕所述一级太阳轮轴线相对桥壳转动，所述一级行星轮位于所述一级太阳轮和所述一级齿圈之间并连接于所述一级行星架上，所述一级行星轮与所述一级太阳轮和所述一级齿圈啮合，所述一级行星轮可绕自身轴线转动以及随所述一级行星架转动；

二级齿圈，其用于连接在桥壳上，所述二级齿圈同轴环绕在所述一级齿圈外并可绕自身轴线相对桥壳转动，所述二级齿圈通过换档机构可选择的与所述一级行星架或桥壳连接，以限制所述二级齿圈与所述一级行星架或桥壳相对转动；

传动机构，其连接所述一级齿圈和所述二级齿圈，所述一级齿圈转动时通过所述传动机构将动力减速传递至所述二级齿圈，且所述一级齿圈和所述二级齿圈转动方向相反，所述二级齿圈通过换档机构与桥壳固定连接时，所述二级齿圈通过所述传动机构限制所述一级齿圈转动；

其中，两个所述减速单元中的两个所述一级太阳轮同轴，其中一个所述减速单元的所述一级太阳轮用于连接动力源，该所述减速单元的所述一级行星架与另一个所述减速单元的一级太阳轮固定，该另一个所述减速单元的所述一级行星架用于输出动力。

优选的，所述传动机构包括：

二级太阳轮，其设于所述二级齿圈和所述一级齿圈之间并与所述一级齿圈同轴固定连接；

二级行星轮，其设于所述二级太阳轮和所述二级齿圈之间，并与所述二级太阳轮和所述二级齿圈啮合；

二级行星架，其用于固定在桥壳上，所述二级行星轮连接于所述二级行星架上且可绕自身轴线转动。

优选的，每个所述减速单元中，所述二级齿圈通过换档机构可选择的与所述一级行星架或所述二级行星架连接，以限制所述二级齿圈与所述一级行星架或所述二级行星架相对转动。

优选的，所述换档机构包括：

第一固定啮合套，其与所述一级太阳轮同轴并与所述一级行星架固定；

第二固定啮合套，其与所述一级太阳轮同轴并与桥壳固定；

滑动啮合套，其与所述二级齿圈同轴并与所述二级齿圈通过花键连接，所述滑动啮合套可沿轴向相对桥壳移动，所述滑动啮合套可移动至与所述第一固定啮合套或者所述第二固定啮合套啮合。

优选的，所述滑动啮合套可移动至与所述第一固定啮合套和所述第二固定啮合套脱离。

第二方面，本申请提供一种电驱动装置，包括：

如上第一个方面所述的多档减速器；

电机，其输出轴和用于连接动力源的所述一级太阳轮同轴固定。

优选的，还包括差速器，用于输出动力的所述一级行星架与所述差速器的输入端连接，所述差速器的输出端用于连接左右半轴，以通过所述差速器将该所述一级行星架输出动力传递至左右半轴。

第三方面，本申请提供一种电驱桥总成，包括：

桥壳；

如上第二个方面所述的电驱动装置，设于所述桥壳内；

同轴设置的两个半轴，所述半轴与所述桥壳可转动连接，两个所述半轴分别与所述差速器的两个输出端连接。

与现有技术相比，本申请的技术方案至少具有以下有益技术效果：

1、本申请的多档减速器，每个减速单元中，在二级齿圈通过换档机构和一级行星架连接时，二级齿圈和一级行星架同步转动，动力源输出动力传递至一级太阳轮，一级太阳轮驱动一级行星轮自转，一级行星轮驱动一级齿圈转动，一级齿圈转动时，动力通过传动机构减速传递至二级齿圈，二级齿圈带动一级行星架转动，将动力通过一级行星架输出到半轴，动力经过一级行星减速机构和传动机构两级减速后输出，且一级齿圈和二级齿圈转动方向相反，使得一级行星架转速降低，实现低速大扭矩的一个档位，即低速档位。在二级齿圈通过换档机构和桥壳连接时，二级齿圈被限制转动，同时，通过传动机构限制一级齿圈转动，动力源输出动力经过一级太阳轮输出，一级行星轮在一级太阳轮驱动下和一级齿圈限位下，一级行星轮自转同时绕一级太阳轮公转，驱使一级行星架转动，将动力通过一级行星架输出到半轴，动力经过一级行星减速机构一级减速后输出，实现高速低扭矩的一个档位，即高速档位。即每个减速单元均可实现两档动力输出。在动力源输出动力通过对应一级太阳轮输入对应减速单元时，该减速单元的一级行星架输出动力到另一减速单元的一级太阳轮，该另一减速单元的一级行星架输出动力到半轴或者差速器。由于每个减速单元均可实现两档动力输出，两个减速单元的档位组合可实现四个档位的动力输出。因此，本申请的多档减速器可将动力源输出的动力以多个不同的减速比减速输出，即实现多个档位的动力输出，从而满足车辆在复杂路况下行驶时的多档位需求。

2、本申请的电驱动装置，可单独驱动一个半轴转动，即每个车轮单独配置一个电驱动装置，或者设置差速器，电机输出动力经过多档减速器减速输出后，通过差速器传递至左右半轴，即通过一个电机和多档减速器驱动左右车轮转动，可满足不同驱动方式车辆电驱动系统的要求。

3、本申请的电驱桥总成，通过电驱动装置驱动左右半轴转动，即通过一个电驱动装置驱动左右车轮转动，减少电驱动系统重量和成本，集成度高，电驱桥总成体积小，减少电驱桥总成占用车身空间。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的多档减速器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的电驱动装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的电驱桥总成的结构示意图。

附图标记说明：

1、减速单元；11、一级行星减速机构；111、一级太阳轮；112、一级行星轮；113、一级行星架；114、一级齿圈；12、二级齿圈；13、传动机构；131、二级太阳轮；132、二级行星轮；133、二级行星架；14、换挡机构；141、第一固定啮合套；142、第二固定啮合套；143、滑动啮合套；2、桥壳；3、电机；4、差速器；5、半轴。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

参照图1所示，本申请实施例提供一种多档减速器，包括两个减速单元1，减速单元1包括一级行星减速机构11、二级齿圈12和传动机构13。

参照图1所示，其中，一级行星减速机构11用于连接在桥壳2上，包括一级太阳轮111、一级行星轮112、一级行星架113和一级齿圈114，一级齿圈114同轴环绕在一级太阳轮111外并可绕自身轴线相对桥壳2转动，一级行星架113可绕一级太阳轮111轴线相对桥壳2转动，一级行星轮112位于一级太阳轮111和一级齿圈114之间并连接于一级行星架113上，一级行星轮112与一级太阳轮111和一级齿圈114啮合，一级行星轮112可绕自身轴线转动以及随一级行星架113转动。

参照图1所示，二级齿圈12用于连接在桥壳2上，二级齿圈12同轴环绕在一级齿圈114外并可绕自身轴线相对桥壳2转动，二级齿圈12通过换档机构可选择的与一级行星架113或桥壳2连接，以限制二级齿圈12与一级行星架113或桥壳2相对转动；

参照图1所示，传动机构13连接一级齿圈114和二级齿圈12，一级齿圈114转动时通过传动机构13将动力减速传递至二级齿圈12，且一级齿圈114和二级齿圈12转动方向相反，二级齿圈12通过换档机构与桥壳2固定连接时，二级齿圈12通过传动机构13限制一级齿圈114转动。

参照图1所示，在二级齿圈12通过换档机构和一级行星架113连接时，二级齿圈12和一级行星架113同步转动，动力源输出动力传递至一级太阳轮111，一级太阳轮111驱动一级行星轮112自转，一级行星轮112驱动一级齿圈114转动，一级齿圈114转动时，动力通过传动机构13减速传递至二级齿圈12，二级齿圈12带动一级行星架113转动，将动力通过一级行星架113输出到半轴5，动力经过一级行星减速机构11和传动机构13两级减速后输出，且一级齿圈114和二级齿圈12转动方向相反，使得一级行星架113转速降低，实现低速大扭矩的一个档位，即低速档位。

参照图1所示，在二级齿圈12通过换档机构和桥壳2连接时，二级齿圈12被限制转动，同时，通过传动机构13限制一级齿圈114转动，动力源输出动力经过一级太阳轮111输出，一级行星轮112在一级太阳轮111驱动下和一级齿圈114限位下，一级行星轮112自转同时绕一级太阳轮111公转，驱使一级行星架113转动，将动力通过一级行星架113输出到半轴5，动力经过一级行星减速机构11一级减速后输出，实现高速低扭矩的一个档位，即高速档位。因此，每个减速单元1具有两个档位。

参照图1所示，为实现多个档位的动力输出，两个减速单元1中的两个一级太阳轮111同轴，其中一个减速单元1的一级太阳轮111用于连接动力源，该减速单元1的一级行星架113与另一个减速单元1的一级太阳轮111固定，该另一个减速单元1的一级行星架113用于输出动力。在动力源输出动力通过对应一级太阳轮111输入对应减速单元1时，该减速单元1的一级行星架113输出动力到另一减速单元1的一级太阳轮111，该另一减速单元1的一级行星架113输出动力到半轴5或者差速器4。由于每个减速单元1均可实现两档动力输出，两个减速单元1的档位组合可实现四个档位的动力输出。因此，本申请的多档减速器可将动力源输出的动力以多个不同的减速比减速输出，即实现多个档位的动力输出，从而满足车辆在复杂路况下行驶时的多档位需求。

参照图1所示，具体的，为实现传动机构13将一级齿圈114输出动力减速输出到二级齿圈12的目的，传动机构13包括二级太阳轮131、二级行星轮132和二级行星架133，二级太阳轮131设于二级齿圈12和一级齿圈114之间并与一级齿圈114同轴固定连接；二级行星轮132设于二级太阳轮131和二级齿圈12之间，并与二级太阳轮131和二级齿圈12啮合；二级行星架133固定在桥壳2上，二级行星轮132连接于二级行星架133上且可绕自身轴线转动。本实施例中，两个二级行星架133相互连接并固定在桥壳2上。

参照图1所示，在一级齿圈114转动时，动力输出到二级太阳轮131，二级太阳轮131转动驱使二级行星轮132转动，并驱使二级齿圈12转动，从而实现将一级齿圈114输出动力减速输出到二级齿圈12的目的。

本实施例中，二级太阳轮131同轴环绕在一级齿圈114外并与一级齿圈114固定。

参照图1所示，进一步，每个减速单元1中，二级齿圈12通过换档机构可选择的与一级行星架113或二级行星架133连接，以限制二级齿圈12与一级行星架113或二级行星架133相对转动。二级齿圈12与二级行星架133连接时，二级齿圈12与二级行星架133被限制相对转动，实现换挡机构14连接二级齿圈12和桥壳2的目的。

参照图1所示，换档机构包括第一固定啮合套141、第二固定啮合套142和滑动啮合套143，第一固定啮合套141与一级太阳轮111同轴并与一级行星架113固定，第二固定啮合套142与一级太阳轮111同轴并与二级行星架133固定，滑动啮合套143与二级齿圈12同轴并与二级齿圈12通过花键连接，滑动啮合套143可沿轴向相对桥壳2移动，滑动啮合套143可移动至与第一固定啮合套141或者第二固定啮合套142啮合。

参照图1所示，具体的，第一固定啮合套141和第二固定啮合套142在半轴5轴向上间隔分布，滑动啮合套143在半轴5轴向上可移动，并可移动至和第一固定啮合套141或第二固定啮合套142啮合，以实现换挡功能。且为满足车辆的空档要求，滑动啮合套143设为可移动至与第一固定啮合套141和第二固定啮合套142脱离，此时电机3输出动力传递至二级齿圈12后无法传递到一级行星轮112，减速单元1无动力输出，即为空档位。

两个减速单元1中，每个减速单元1分别具有高速档位、低速档位和空档位三个档位，相互组合可形成除空档位外的四个档位，在实际设计时可将相差较小的两个档位保留一个，即保留除空档位外的三个档位。

参照图2所示，本申请实施例还提供一种电驱动装置，包括如上所述的多档减速器和电机3，电机3的输出轴和用于连接动力源的一级太阳轮111同轴固定。

本实施例中，电驱动装置还包括差速器4，用于输出动力的一级行星架113与差速器4的输入端连接，差速器4的输出端用于连接左右半轴5，以通过差速器4将该一级行星架113输出动力传递至左右半轴5，左右两个半轴5通过一个电驱动装置驱动。

在本实施例中，差速器4包括差速器4壳体和用于连接左右半轴5的差速齿轮副，差速器4壳体与用于输出动力的一级行星架113固定且可绕一级太阳轮111轴线相对桥壳2转动，差速齿轮副设于差速器4壳体内，包括两个主动锥齿轮和两个从动锥齿轮，两个从动锥齿轮均与一级太阳轮111同轴，并分别用于和左右半轴5同轴固定，主动锥齿轮轴线与一级太阳轮111轴线垂直且与差速器4壳体可转动连接，主动锥齿轮和两个从动锥齿轮同时啮合。对应的，电机3为空心轴电机3，一级太阳轮111设置为中空结构以供半轴5穿过，安装时将一个半轴5穿过电机3和两个一级太阳轮111后与一个从动锥齿轮同轴固定，另一个半轴5与另一个从动锥齿轮同轴固定。这样在用于输出动力的一级行星架113转动时，使差速器4壳体转动，通过差速齿轮副将动力传递到左右半轴5并实现差速功能。该设置下，电驱动装置可环绕半轴5布置，从而减少电驱动装置对半轴5径向上车身空间的占用，集成度高，体积小，减少占用车身空间。

或者，在其他的一些实施例中，电驱动装置还可以不包括差速器4，用于输出动力的一级行星架113可直接与半轴5连接，这样每个半轴5通过一个电驱动装置驱动。

参照图3所示，本实施例还提供一种电驱桥总成，其包括桥壳2、如上所述的电驱动装置和两个半轴5，其中，两个半轴5同轴设置，半轴5与桥壳2可转动连接，两个半轴5分别与差速器4的两个从动锥齿轮连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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 (8)

1.一种多档减速器，其特征在于，包括两个减速单元(1)，所述减速单元(1)包括：

一级行星减速机构(11)，用于连接在桥壳(2)上，包括一级太阳轮(111)、一级行星轮(112)、一级行星架(113)和一级齿圈(114)，所述一级齿圈(114)同轴环绕在所述一级太阳轮(111)外并可绕自身轴线相对桥壳(2)转动，所述一级行星架(113)可绕所述一级太阳轮(111)轴线相对桥壳(2)转动，所述一级行星轮(112)位于所述一级太阳轮(111)和所述一级齿圈(114)之间并连接于所述一级行星架(113)上，所述一级行星轮(112)与所述一级太阳轮(111)和所述一级齿圈(114)啮合，所述一级行星轮(112)可绕自身轴线转动以及随所述一级行星架(113)转动；

二级齿圈(12)，其用于连接在桥壳(2)上，所述二级齿圈(12)同轴环绕在所述一级齿圈(114)外并可绕自身轴线相对桥壳(2)转动，所述二级齿圈(12)通过换档机构可选择的与所述一级行星架(113)或桥壳(2)连接，以限制所述二级齿圈(12)与所述一级行星架(113)或桥壳(2)相对转动；

传动机构(13)，其连接所述一级齿圈(114)和所述二级齿圈(12)，所述一级齿圈(114)转动时通过所述传动机构(13)将动力减速传递至所述二级齿圈(12)，且所述一级齿圈(114)和所述二级齿圈(12)转动方向相反，所述二级齿圈(12)通过换档机构与桥壳(2)固定连接时，所述二级齿圈(12)通过所述传动机构(13)限制所述一级齿圈(114)转动；

其中，两个所述减速单元(1)中的两个所述一级太阳轮(111)同轴，其中一个所述减速单元(1)的所述一级太阳轮(111)用于连接动力源，该所述减速单元(1)的所述一级行星架(113)与另一个所述减速单元(1)的一级太阳轮(111)固定，该另一个所述减速单元(1)的所述一级行星架(113)用于输出动力。

2.根据权利要求1所述的多档减速器，其特征在于，所述传动机构(13)包括：

二级太阳轮(131)，其设于所述二级齿圈(12)和所述一级齿圈(114)之间并与所述一级齿圈(114)同轴固定连接；

二级行星轮(132)，其设于所述二级太阳轮(131)和所述二级齿圈(12)之间，并与所述二级太阳轮(131)和所述二级齿圈(12)啮合；

二级行星架(133)，其用于固定在桥壳(2)上，所述二级行星轮(132)连接于所述二级行星架(133)上且可绕自身轴线转动。

3.根据权利要求2所述的多档减速器，其特征在于：每个所述减速单元(1)中，所述二级齿圈(12)通过换档机构可选择的与所述一级行星架(113)或所述二级行星架(133)连接，以限制所述二级齿圈(12)与所述一级行星架(113)或所述二级行星架(133)相对转动。

4.根据权利要求1所述的多档减速器，其特征在于，所述换档机构包括：

第一固定啮合套(141)，其与所述一级太阳轮(111)同轴并与所述一级行星架(113)固定；

第二固定啮合套(142)，其与所述一级太阳轮(111)同轴并与桥壳(2)固定；

滑动啮合套(143)，其与所述二级齿圈(12)同轴并与所述二级齿圈(12)通过花键连接，所述滑动啮合套(143)可沿轴向相对桥壳(2)移动，所述滑动啮合套(143)可移动至与所述第一固定啮合套(141)或者所述第二固定啮合套(142)啮合。

5.根据权利要求4所述的多档减速器，其特征在于：所述滑动啮合套(143)可移动至与所述第一固定啮合套(141)和所述第二固定啮合套(142)脱离。

6.一种电驱动装置，其特征在于，包括：

如权利要求1-5中任一项所述的多档减速器；

电机(3)，其输出轴和用于连接动力源的所述一级太阳轮(111)同轴固定。

7.根据权利要求6所述的电驱动装置，其特征在于：还包括差速器(4)，用于输出动力的所述一级行星架(113)与所述差速器(4)的输入端连接，所述差速器(4)的输出端用于连接左右半轴(5)，以通过所述差速器(4)将该所述一级行星架(113)输出动力传递至左右半轴(5)。

8.一种电驱桥总成，其特征在于，包括：

桥壳(2)；

如权利要求7所述的电驱动装置，设于所述桥壳(2)内；

同轴设置的两个半轴(5)，所述半轴(5)与所述桥壳(2)可转动连接，两个所述半轴(5)分别与所述差速器(4)的两个输出端连接。