JP2023548636A - 中間伝動軸のない電池交換式運搬車両 - Google Patents

Abstract

中間伝動軸のない電池交換式運搬車両を提供し、この中間伝動軸のない電池交換式運搬車両は、車両フレームと、車両フレームの前端に設置され、車両の前輪を駆動するように構成されたフロントアクスルアセンブリと、少なくとも二つの動力源（１）が統合された駆動合成ボックス（１０）と、アクスルハウジングアセンブリ（９）とを含む駆動合成装置と、車両フレームの底部に取り外し可能に設置され、フロントアクスルアセンブリと駆動合成装置との間に位置するクイック交換電池（１１）とを含む。この車両において、動力源を後方にずらすとともに、車両フレーム後端のアクスルに限りなく接近させ、駆動合成ボックスとアクスルとを接続するための中間伝動軸を無くすことにより、動力伝達効率を向上させるだけでなく、電池の配置空間と車載電池の容量を増やし、運搬車両の航続距離を増やすことができる。また、電池交換スタンドの電池交換効率を向上させることができる。【選択図】図３

Description

本発明は車両の技術分野に関し、特に中間伝動軸のない電池交換式運搬車両に関する。

エネルギー危機と環境汚染問題の深刻化に伴い、世界各国、特に自動車大国である中国は、電動車の開発を強く提唱し、注目しており、電動車の電気駆動システムは各社の研究開発の重点領域となっている。しかしながら、トン数の大きな車両の応用分野において、車両に比較的大きな出力トルクが必要とされるとともに、比較的高い最高車速を保証しなければならないため、多くの企業は単一の大トルク、低回転の駆動モータを採用して、固定速度比の減速装置を合わせて使用する。これは電気駆動システムの大重量、高制造コスト、中高速時の動力性能不足などの問題につながる。一部の企業は、減速装置の代わりに多段ＡＭＴ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ：自動机械式トランスミッション）を採用している。ただし、車両の中高速域の動力性能がある程度向上しているが、依然として頻繁なシフトチェンジによる動力の中断が起きるため、快適性が低下するとともに、システムのコストがさらに増加する。また、このモータに故障が発生すると、車両は正常に駆動できなくなる。

従来のピュア電気自動車の動力システムの技術案として、主に以下の二種類に分かれている。一つ目の案は、電気駆動アセンブリが伝動軸を介してアクスルに接続されることである。電気駆動アセンブリと、伝動軸と、アクスルとが互いに独立し、車両全体を組み立てる際に標準部品を用いて互いに接続される。電気駆動アセンブリは、モータと電子制御装置とを含み、一体式と別体式とに分かれる。二つ目の案は電動ドライブアクスルである。モータとアクスルを一体化し、車両全体を組み立てる際に、一体として直接組み立てる。車両全体の需要によっては、電動ドライブアクスル製品に電子制御装置を統合してもよく、減速装置を統合してもよく、変速機装置を統合してもよい。モータの数は一つまたは二つであり、メイン減速機を設置しなければ、二つのモータはそれぞれ車輪に接続され、ホイールサイドモータまたはインホイールモータを形成する。

しかしながら、上記二つの案のうち、一つ目の案では、伝動軸があり、アクスルやモータ自体への変更は少ないが、伝動軸の分だけ重量が増大するだけでなく、伝動効率も低下する。二つ目の案では、電動ドライブアクスルの集積度が高く、車両全体の空間が節約されるが、アセンブリの質量が大きく、ばね下重量が増大し、ＮＶＨに影響を与える。

さらに、長距離輸送用の電池交換式重トラックや運搬車両では、電池のみの航続距離を増やすために、通常は吊り上げて電池を交換したり、下部の補助小型電池やその他の追加電池を追加したりする方法を採用している。こうしてより、輸送車両の有効走行距離を増やすことができるが、１台の車両に複数の電池交換方式を組み合わせることになり、電池交換スタンドの電池交換技術の複雑さを増大し、車両の自重が増加し、電池交換スタンドと電池交換式車両の価格が高くなる。

上記課題に鑑みて、上記課題を克服する、又は少なくとも部分的に解決する中間伝動軸のない電池交換式運搬車両が提案される。

本願の一つの目的は、従来技術の電池交換式重トラック又は運搬車両において、吉智新能源車社又は蔚来汽車社と同様に、車両の底部から電池を交換する方式、すなわち底部から鉛直に持ち上げて素早く電池を交換する方式を採用すると、クイック交換電池の配置空間が十分でなく、電池容量が小さく、さらには電池交換式重トラック又は運搬車両の走行距離に影響するという技術的問題を解決することである。

本願の一つのさらなる目的は、従来技術における電池交換式重トラックまたは運搬車両において、走行距離を増やすために、１台の車両に複数の電池交換方式を組み合わせるため、１台の車に複数の電池交換方式を組み合わせるため、電池交換スタンドの電池交換技術と電池交換方法が複雑で、車両の自重が増加し、電池交換スタンドと電池交換式車両の価格が高くなり、電池交換に大量時間がかかり、電池交換スタンドのクイック電池交換技術の優位性を際立たせることができないという技術的問題を解決することである。

本願の一つのさらなる目的は、従来技術における車両のばね下重量が大きいという技術的問題を解決することである。

本願の一つのさらなる目的は、従来技術における電気駆動アセンブリとアクスルとを接続する伝動軸の重量が大きいため、動力伝達効率が低いという技術的問題を解決することである。

本発明の一つのさらなる目的は、小トルク、高回転の駆動モータを複数セット配置することにより、低速動作状況における大トルク要求に対応しつつ中高速域の動力性能を確保し、製造コストを低減し、電気駆動システムの信頼性を向上できるマルチモータフレキシブルトルクの駆動合成ボックスを提供することである。

本発明の一つのさらなる目的は２段変速装置を採用することにより、動力の中断やシフトチェンジのショックをできるだけ減少して快適性を向上させることである。

具体的に、本発明は中間伝動軸のない電池交換式運搬車両を提供し、前記中間伝動軸のない電池交換式運搬車両は、
車両フレームと、
車両フレームの前端に設置され、車両の前輪を駆動するように構成されたフロントアクスルアセンブリと、
少なくとも二つの動力源が統合された駆動合成ボックスと、アクスルハウジングアセンブリとを含み、前記車両の後輪を駆動するように構成された駆動合成装置と、
前記車両フレームの底部に取り外し可能に設置され、前記フロントアクスルアセンブリと前記駆動合成装置との間に位置し、動力源に電気エネルギーを供給し、電池交換スタンドでのクイック交換を可能にするように構成されたクイック交換電池とを含む。

あるいは、前記アクスルハウジングアセンブリは、ミドルアクスルとリアアクスルリアアクスルとを含んでもよい。

あるいは、前記駆動合成ボックスは、前記ミドルアクスルの前側に近接して配置され、前記車両の車両フレームに固定されてもよい。

あるいは、前記駆動合成ボックスは、前記ミドルアクスルとリアアクスルとの間で前記車両フレームに固定されてもよい。

あるいは、前記駆動合成ボックスは、前記リアアクスルの後側で前記車両フレームに固定されてもよい。

あるいは、前記車両は、重トラック、牽引車又は軽トラックであってもよい。

あるいは、前記駆動合成ボックスは、前記駆動モータに接続された減速ギア組立体を含んでもよい。

前記アクスルハウジングアセンブリは、メイン減速機とデファレンシャルとをさらに含む。

あるいは、前記駆動合成ボックスと前記アクスルハウジングアセンブリとは、フランジを用いて互いに接続されてもよい。

あるいは、前記減速ギア組立体の出力側は、前記メイン減速機に直接接続されてもよい。

あるいは、前記駆動合成ボックスは変速装置をさらに含んでもよく、前記変速装置は、入力側が前記減速ギア組立体の出力端に接続され、出力側が前記メイン減速機に直接接続される。

あるいは、前記デファレンシャルの出力側が前記車両の左右の駆動軸にそれぞれ接続され、前記動力源により出力される駆動力を車輪側に伝達することで前記車両の車輪を駆動するように構成されてもよい。

あるいは、前記左右の駆動軸は自在継手を含み、前記左右の駆動軸は伸縮可能に構成されてもよい。

あるいは、前記動力源の数は少なくとも二つであり、前記減速ギア組立体の数は少なくとも二つであり、少なくとも二つの前記減速ギア組立体は、前記少なくとも二つの動力源に１対１に対応して接続されてもよい。

あるいは、各前記動力源は、前記駆動モータと、前記駆動モータに接続されたモータ軸とを含んでもよい。

各前記減速ギア組立体は、前記モータ軸に接続された第１伝動ギアと、前記第１伝動ギアと噛み合う第２伝動ギアとを含み、前記第２伝動ギアは前記減速ギア組立体の出力側である。

あるいは、前記少なくとも二つの減速ギア組立体は、一つの前記第２伝動ギアを共用してもよい。

あるいは、前記少なくとも二つの動力源は、前記第２伝動ギアの周方向に配置されていてもよい。

あるいは、前記変速装置は、入力軸組立体と、中間軸組立体と、出力軸組立体と、シフトチェンジ装置とを含んでもよい。

前記入力軸組立体は、前記第２伝動ギアに接続された入力軸と、前記入力軸に接続された第３伝動ギアとを含む。

前記中間軸組立体は、中間軸と、前記中間軸の両端にそれぞれ接続された第４伝動ギア及び第５伝動ギアとを含み、前記第４伝動ギアは前記第３伝動ギアと噛み合い、
前記出力軸組立体は、前記デファレンシャルの入力側に接続された出力軸と、前記出力軸に回転可能に取り付けられた第６伝動ギアとを含み、前記第６伝動ギアは前記第５伝動ギアと噛み合い、
前記シフトチェンジ装置は前記出力軸に設けられ、前記第６伝動ギア又は前記入力軸に接続されるように前記出力軸を制御するように構成されている。

あるいは、前記変速装置が第１シフトポジションで動作しているとき、前記シフトチェンジ装置は、前記減速ギア組立体により伝達される前記駆動力が、前記入力軸、前記第３伝動ギア、前記第４伝動ギア、前記中間軸、前記第５伝動ギア、前記第６伝動ギア、および前記出力軸を順に介して、前記デファレンシャルに伝達されるように、前記第６伝動ギアに接続されるように前記出力軸を制御し、前記変速装置が第２シフトポジションで動作しているとき、前記シフトチェンジ装置は、前記減速ギア組立体により伝達される駆動力が前記入力軸及び前記出力軸を介して直接前記デファレンシャルに伝達されるように、前記入力軸に接続されるように前記出力軸を制御して、車両の２段駆動を実現することが可能である。

あるいは、前記少なくとも二つの動力源は、制御されて協働して動作するか、または個別に動作することができる。

あるいは、前記少なくとも二つの動力源は、前方配置、後方配置、対向配置のうちのいずれか一つの方法で配置されてもよい。

あるいは、駆動合成ボックスは少なくとも一つのデュアルモータコントローラ、または少なくとも一つのデュアルモータコントローラとシングルモータコントローラとをさらに含んでもよく、前記デュアルモータコントローラと前記シングルモータコントローラの数は、前記駆動モータの数に応じて決定される。

具体的に、本発明は、上述したような駆動合成装置を含む電動車をさらに提供する。

あるいは、前記電動車は、ピュア電動重トラックと、レンジエクステンダー重トラックと、電池交換式重トラックとを含んでもよい。

あるいは、前記電池交換式重トラックは電池交換用電池ボックスを含んでもよく、前記電池交換用電池ボックスは電池交換スタンドにおいて迅速に交換される。

本発明の案によれば、従来の電池交換式重トラックや運搬車両の動力源を、キャブの底部位置から、車両フレーム後端のアクスルに限りなく近くなるように配置を変える。動力源の位置変更と統合とにより、電気駆動アセンブリとアクスルを接続するための伝動軸を無くし、動力伝達の段階を減らし、動力伝達効率を向上させるだけでなく、運搬車両の電池配置空間を増やして、電池交換式重トラックの搭載可能な電池容量を増やし、航続距離を大幅に増加さることも可能となる。また、従来の電池交換用重トラックで使用されている吊り上げ電池交換とその他の補助的な電池交換方式を、底部から電池を交換する方式に統一することができるため、電池交換スタンドの電池交換技術の難易度を下げて、電池交換方式の統一を実現して、電池交換スタンドの電池交換効率を大幅に高めた。

さらに、本発明の実施例の駆動合成装置は、駆動合成ボックスとアクスルハウジングアセンブリとをともに車両の車両フレームに固定することにより、ばね下重量を減少し、ＮＶＨ性能を改善する。

さらに、本発明の実施例の駆動合成ボックスは、それぞれが駆動モータを含む少なくとも二つの動力源を使用する。また、動力源に１対１に対応する減速ギア組立体を介して、動力源から出力される駆動力をメイン減速機に伝達し、さらにはデファレンシャルに伝達し、そしてデファレンシャルを介して駆動力を車両のアクスルに伝達することで、車輪の回転を駆動する。本発明の案によれば、従来の単一の大トルク、低回転の駆動モータの配置に代えて、小トルク、高回転の駆動モータを複数セット配置することにより、低速動作状況における大トルク要求に対応しつつ中高速域の動力性能を確保し、製造コストや調達コストを低減することができる。また、ある駆動モータが故障した場合でも、他の駆動モータを用いて車両を正常に駆動することができるため、電気駆動システムの信頼性を向上させた。

さらに、本発明の電池交換式運搬車両に２段変速装置を採用することにより、動力の中断やシフトチェンジのショックをできるだけ減少して乗り心地を向上させるとともに、従来の多段ＡＭＴ変速機に比べて、コストを下げることができる。

さらに、車両の動作状況の要求に応じて、複数の動力源は協働して動作するか、または個別に動作することができる。車両の動力性能を満足しながら、駆動モータが高効率域で動作することを保証し、駆動モータのパワー損失を低減し、電気駆動システムの効率を向上させることができる。また、各駆動モータの動作を時分割で合理的に調整することにより、各駆動モータに蓄積される損傷を均一に分散させる効果が得られ、駆動モータの故障率を低減することができる。

さらに、駆動モータの数に応じて適切な数のデュアルモータコントローラとシングルモータコントローラとを組み合わせて使用することにより、モータコントローラの製造コストを低減する。

以上の説明は本発明の技術案の概要に過ぎず、本発明の技術的手段をより明確に把握して、明細書の内容に則って実施できるように、かつ本発明の上記とその他の目的、特徴及び利点をより分かりやすくするために、以下では、特にここに本発明の具体的な実施形態を列挙する。

添付の図面に関連した本発明の具体的な実施例の以下の詳細な説明から、当業者は、本発明の上記および他の目的、利点、および特徴をより明確に理解できる。

以下では、本発明のいくつかの具体的な実施例を、添付の図面を参照して、限定的ではなく例示的な方法で詳細に説明する。図面における同じ参照符号は同じ或いは類似の部品または部分を表す。当業者であれば、これらの図面が必ずしも一定の比例で描かれているとは限らないことを理解するであろう。図面において、
本発明の第１実施例にかかる、電池交換式運搬車両の模式構造ブロック図である。 本発明の第１実施例にかかる、駆動合成ボックスの模式構造ブロック図である。 本発明の第１実施例にかかる駆動合成ボックスの構造模式図である。 本発明の第１実施例の駆動モータの配置模式図である。 本発明の第２実施例にかかる、駆動合成ボックスの模式構造ブロック図である。 本発明の第２実施例にかかる駆動合成ボックスの構造模式図である。 本発明の第３実施例にかかる駆動合成ボックスの構造模式図である。 本発明の第４実施例にかかる駆動合成ボックスの構造模式図である。

以下では、添付図面を参照して本開示の例示的な実施例についてより詳細に説明する。図面では本開示の例示的実施例を示しているが、ここで述べた実施例に限定されることなく、各種の形式により本開示を実現できることは、理解しておく必要がある。逆に、これらの実施例を提案するのは、本開示をよりはっきり理解できるようにするためで、かつ本開示の範囲を完全に当業者に伝えられるようにするためである。

（第１実施例）
図１に示すように、本発明は中間伝動軸のない電池交換式運搬車両を提供し、前記中間伝動軸のない電池交換式運搬車両は、車両フレームと、フロントアクスルアセンブリと、駆動合成装置と、クイック交換電池１１とを含む。このフロントアクスルアセンブリは車両フレームの前端に設置され、車両の前輪を駆動するように構成されている。この駆動合成装置は、少なくとも二つの動力源が統合された駆動合成ボックスと、アクスルハウジングアセンブリとを含み、前記車両の後輪を駆動するように構成されている。クイック交換電池１１は、車両フレームの底部に設置され、フロントアクスルアセンブリと駆動合成装置との間に位置し、動力源に電気エネルギーを供給し、電池交換スタンドでのクイック交換を可能にするように構成されている。この電気交換式の運搬車両は、例えば、重トラックや軽トラックであってもよい。

このフロントアクスルアセンブリは、車両フレームの前端に位置するフロントアクスル５１を含む。このアクスルハウジングアセンブリは、車両フレームの中部に位置するミドルアクスル５２と、車両フレームの後端に位置するリアアクスル５３とを含む。この駆動合成ボックスは、ミドルアクスル５２の前側に近接して配置され、車両の車両フレームに固定されている。図２から図４に示すように、この駆動合成装置は、駆動合成ボックス１０と、アクスルハウジングアセンブリ９とを含む。駆動合成ボックスは、少なくとも動力源１と減速ギア組立体２とを含む。アクスルハウジングアセンブリは、メイン減速機８とデファレンシャル４とからなる。駆動合成ボックス１０とアクスルハウジングアセンブリ９とは、ともに車両の車両フレームに固定されている。さらに、本発明の実施例の駆動合成装置は、駆動合成ボックス１０とアクスルハウジングアセンブリ９とをともに車両の車両フレームに固定することにより、従来技術におけるアクスルハウジングアセンブリを車両のアクスルに固定する技術案と比べて、ばね下重量を減少し、ＮＶＨ性能を改善する。

この駆動合成ボックス１０は、このアクスルハウジングアセンブリ９と一つのまとまりとして、マウント等の部品を用いて車両フレームに固定される。

本実施例の駆動合成ボックスは、少なくとも動力源１と減速ギア組立体２とを含むことができる。一つの実施例において、この駆動合成ボックスは、デファレンシャル４をさらに含むことができる。

動力源１の数は少なくとも二つであり、各動力源１は駆動力を出力する駆動モータ１Ａを含む。駆動モータ１Ａに対する制御を簡略化するために、各駆動モータ１Ａの性能と幾何学的寸法とを同一とする。なお、図２から図４に示される動力源１の数は例示的なものにすぎず、実際の応用においては、車両への応用の要件に応じて選択することができ、例えば、二つ、三つ、ひいてはそれ以上であってもよい。一つの具体的な実施形態において、動力源１の数は４であってもよい。減速ギア組立体２は、動力源１と同数であり、駆動力を伝達するために、動力源１と１対１に対応して接続されている。すなわち、各動力源１は一つの減速ギア組立体２に対応して接続されている。メイン減速機８の入力側は、各減速ギア組立体２の出力側に接続され、メイン減速機８の出力側は、デファレンシャル４の入力側に接続され、デファレンシャル４の出力側は、車両のアクスル５に駆動力を伝達して車両の車輪を駆動するために、車両のアクスル５に接続されている。車両のアクスル５は、左右二つのハーフシャフトをそれぞれ駆動軸、すなわち左駆動軸と右駆動軸として含むことができ、各ハーフシャフトは一つの車輪に接続されている。この実施例において、車両アクスル５は、車両のミドルアクスル５２である。これら左右の駆動軸は自在継手を含み、左右の駆動軸は伸縮可能に構成されている。従来技術では、アクスルハウジングアセンブリはアクスルに配置されているので、車輪が移動すると、アクスルハウジングアセンブリもそれにとともに移動する。しかしながら、本発明の実施例において、アクスルハウジングアセンブリは車両フレーム上に配置され、車輪が移動すると、アクスルハウジングは固定されて動かない。左右の駆動軸が伸縮できず、自在継手もなければ、アクスルハウジングアセンブリが故障しやすく、車両のＮＶＨ性能が低下しやすい。

電気駆動アセンブリとアクスルを接続するための伝動軸を無くすことで、動力伝達の段階を減らし、動力伝達効率を向上させた。また、従来の単一の大トルク、低回転の駆動モータ１Ａの配置に代えて、小トルク、高回転の駆動モータを複数セット配置することにより、低速動作状況における大トルク要求に対応しつつ中高速域の動力性能を確保し、製造コストや調達コストを低減することができる。また、ある駆動モータ１Ａが故障した場合でも、他の駆動モータ１Ａを用いて車両を正常に駆動することができるため、電気駆動システムの信頼性を向上させた。また、本実施例において、変速装置を設ける必要がなく、駆動合成ボックスの制御を簡略化することができるので、特に低速使用が要求される車両に適しており、車両の要求を満たすことを前提として、可能な限り高い経済性を実現することができる。

図３に示すように、各動力源１は、駆動モータ１Ａと、駆動モータ１Ａに接続されたモータ軸１Ｂとを含む。各減速ギア組立体２は、モータ軸１Ｂに接続された第１伝動ギア２Ａと、第１伝動ギア２Ａと噛み合う第２伝動ギア２Ｂとを含み、第２伝動ギア２Ｂは減速ギア組立体２の出力側である。駆動モータ１Ａは、モータ軸１Ｂを介して第１伝動ギア２Ａに接続され、さらに第２伝動ギア２Ｂを介してデファレンシャル４に接続され、第１伝動ギア２Ａと第２伝動ギア２Ｂとの噛み合いにより、駆動モータ１Ａから出力される駆動力をデファレンシャル４に伝達する。

具体的には、この少なくとも二つの減速ギア組立体２は、一つの第２伝動ギア２Ｂを共用することができる。すなわち、各減速ギア組立体２は、それぞれの第１伝動ギア２Ａと、一つの共用の第２伝動ギア２Ｂとを含む。このような設計により、部品点数を削減して駆動合成ボックスの体積を減少させることで、駆動合成ボックスの配置空間を節約することができる。

さらに、減速ギア組立体２が第２伝動ギア２ｂを共用する場合、これら少なくとも二つの動力源１を第２伝動ギア２ｂの周方向に配置してもよい。例えば、図４に示すように、複数の動力源１は、第２伝動ギア２Ｂを軸心として周方向に分布している。このような配置により、駆動合成ボックスの構造をよりコンパクトにすることで、駆動合成ボックスの配置スペースをさらに節約することができる。

具体的には、車両の動作状況の要求に応じて、これら少なくとも二つの動力源１は協働して動作するか、または個別に動作することができる。車両の動力性能を満足しながら、駆動モータ１Ａが高効率域で動作することを保証し、駆動モータ１Ａのパワー損失を低減し、電気駆動システムの効率を向上させることができる。また、各駆動モータ１Ａの動作を時分割で合理的に調整することにより、各駆動モータ１Ａに蓄積される損傷を均一に分散させる効果が得られ、駆動モータ１Ａの故障率を低減することができる。

具体的には、これら少なくとも二つの動力源１は、前方配置の方式を採用している。前方配置とは、全ての駆動モータ１Ａを減速ギア組立体２の前方に配置することである。前方配置方式により、動力源１と減速ギア組立体２との構造を簡略化し、両者の組立作業を簡略化することができる。もちろん、動力源１は、後方配置、対向配置等の他の配置方式を採用してもよい。

さらに、図２に示すように、本実施例の駆動合成ボックスは、少なくとも一つのデュアルモータコントローラ（図２でＤＭＣＵとして表される）６、または少なくとも一つのデュアルモータコントローラ６とシングルモータコントローラ（図２でＭＣＵとして表される）７をさらに含むことができる。デュアルモータコントローラ６とシングルモータコントローラ７の数は、駆動モータ１Ａの数に応じて決定される。二つのモータコントローラ６は、ストラテジにより二つのモータをそれぞれ制御することが可能である。実際の応用において、デュアルモータコントローラ６をできるだけ多く使用すべきである。例えば、駆動モータ１Ａの数が偶数である場合、デュアルモータコントローラ６のみを使用し、デュアルモータコントローラ６の数は駆動モータ１Ａの数の半分である。駆動モータ１Ａの数が奇数である場合、デュアルモータコントローラ６に加えて一つのシングルモータコントローラ７を合わせて使用することができる。駆動モータ１Ａの数に応じて適切な数のデュアルモータコントローラ６とシングルモータコントローラ７とを組み合わせて使用することにより、モータコントローラの製造コストを低減する。

（第２実施例）
図５と図６に示されるように、第２実施例と第１実施例との違いは、本実施例の駆動合成ボックスが、メイン減速機８の入力側と各減速ギア組立体２の出力側との間に接続された変速装置３をさらに含む点である。このとき、各減速ギア組立体２の出力側（すなわち第２伝動ギア２Ｂ）は変速装置３に接続され、さらに変速装置３を介してメイン減速機８の入力側に接続される。

具体的には、本実施例の駆動モータ１Ａ、減速ギア組立体２、変速装置３は、いずれも変速装置３の内ケースをサポータとして構築されるので、部品の集積度が向上し、駆動合成ボックスの構造をよりコンパクトになる。

変速装置３は、入力軸組立体と、中間軸組立体と、出力軸組立体と、シフトチェンジ装置３Ｈとを含む。入力軸組立体は、第２伝動ギア２Ｂに接続された入力軸３Ａと、入力軸３Ａに接続された第３伝動ギア３Ｂとを含む。入力軸３Ａと第３伝動ギア３Ｂとは、一体的に加工成形されていてもよく、スプラインにより接続されていてもよい。中間軸組立体は、中間軸３Ｃと、中間軸３Ｃの両端にそれぞれ接続された第４伝動ギア３Ｄ及び第５伝動ギア３Ｅとを含み、第４伝動ギア３Ｄは第３伝動ギア３Ｂと噛み合う。第４伝動ギア３Ｄと第５伝動ギア３Ｅとは、それぞれスプライン又は締り嵌めと圧入の方式により、中間軸３Ｃと接続されている。出力軸組立体は、デファレンシャル４の入力側に接続された出力軸３Ｇと、出力軸３Ｇに回転可能に取り付けられた第６伝動ギア３Ｆとを含み、第６伝動ギア３Ｆは第５伝動ギア３Ｅと噛み合う。第６伝動ギア３Ｆは、ニードルベアリングを介して出力軸３Ｇに取り付けられ、出力軸３Ｇ上で周方向に回転可能である。シフトチェンジ装置３Ｈは出力軸３Ｇに設けられ、第６伝動ギア３Ｆまたは入力軸３Ａに接続されるように出力軸３Ｇを制御するように構成されている。具体的には、シフトチェンジ装置３Ｈを、スプラインによる締り嵌めにより出力軸３Ｇに取り付けることができる。シフトチェンジ装置３Ｈとしては、通常、シンクロナイザを使用することができる。

以上の構造に基づいて、変速装置３は、第１シフトポジションと第２シフトポジションとの二つシフトポジションを実現することができる。変速装置３が第１シフトポジションで動作しているとき、シフトチェンジ装置３Ｈは、減速ギア組立体２により伝達される前記駆動力が、入力軸３Ａ、第３伝動ギア３Ｂ、第４伝動ギア３Ｄ、中間軸３Ｃ、第５伝動ギア３Ｅ、第６伝動ギア３Ｆ、および出力軸３Ｇを順に介して、デファレンシャルに伝達されるように、第６伝動ギア３Ｆに接続されるように出力軸３Ｇを制御する。変速装置３が第２シフトポジションで動作しているとき、シフトチェンジ装置３Ｈは、減速ギア組立体２により伝達される駆動力が入力軸３Ａ及び出力軸３Ｇを介して直接デファレンシャル４に伝達されるように、入力軸３Ａに接続されるように出力軸３Ｇを制御して、車両の２段駆動を実現する。

本実施例の駆動合成ボックスに２段変速装置を採用することにより、動力の中断やシフトチェンジのショックをできるだけ減少して乗り心地を向上させるとともに、従来の多段ＡＭＴ変速機に比べて、コストを下げることができる。

以下では、四つの動力源１を採用し、変速装置３を２段変速とする設定に基づいて、駆動合成ボックスの動作モードについて具体的に説明する。

車両が実際に走行している間に、四つの動力源１と２段変速装置３とを組み合わせて使用することで、８種類の電気のみで駆動する動作モードを作りだし、それぞれの動作モードと、変速装置３のシフトポジションと動力源１とを組み合わせた使用との制御関係を、以下の表に示されている。

一つの駆動モータ１Ａのみが動作しており、かつ変速装置３が第１シフトポジション状態にある場合、第１シフトポジションピュア電動駆動モードＥＶ１として定義する。Ｅｖ１動作モードは、無負荷動作状況において、平坦路や緩い下り坂道などの場合、低速巡航時の使用に適しており、電力消費を節約できる。また、単一の駆動モータで駆動し、他の駆動モータは動作しないので、駆動モータの機械的疲労による損傷を低減することができる。

一つの駆動モータ１Ａのみが動作しており、かつ変速装置３が第２シフトポジション状態にある場合、第２シフトポジションピュア電動駆動モードＥＶ２として定義する。ＥＶ２動作モードは、無負荷動作状況において、平坦路での走行、または高速巡航時の使用に適している。

二つの駆動モータ１Ａが動作しており、かつ変速装置３が第１シフトポジション状態にある場合、第３シフトポジションピュア電動駆動モードＥＶ３として定義する。ＥＶ３動作モードは、無負荷動作状況において、平坦路での発進、軽負荷での低速走行などのシナリオでの使用に適している。

二つの駆動モータ１Ａが動作しており、かつ変速装置３が第２シフトポジション状態にある場合、第４シフトポジションピュア電動駆動モードＥＶ４として定義する。ＥＶ４動作モードは、無負荷または軽負荷動作状況において、平坦路での走行、高速巡航などのシナリオでの使用に適している。

三つの駆動モータ１Ａが動作しており、かつ変速装置３が第１シフトポジション状態にある場合、第５シフトポジションピュア電動駆動モードＥＶ５として定義する。ＥＶ５動作モードは、中負荷または標準負荷動作状況において、発進時や平坦路、低速走行時の使用に適している。

三つの駆動モータ１Ａが作動しており、かつ変速装置３が第２シフトポジション状態にある場合、第６シフトポジションピュア電動駆動モードＥＶ６として定義する。ＥＶ６動作モードは、中負荷または標準負荷動作状況において、平坦路、高速巡航時の使用に適している。

四つの駆動モータ１Ａが同時に動作しており、かつ変速装置３が第１シフトポジション状態にある場合、第７シフトポジションピュア電動駆動モードＥＶ７として定義する。ＥＶ７動作モードは全負荷または過負荷動作状況において、発進、急な上り坂などの低速、大トルクが需要なシナリオでの使用に適しており、全負荷または過負荷の場合に、大トルクの発進、登坂の需要を満足できる。

四つの駆動モータ１Ａが同時に動作しており、かつ変速装置３が第１シフトポジション状態にある場合、第８シフトポジションピュア電動駆動モードＥＶ８として定義する。ＥＶ８動作モードは、全負荷または過負荷動作状況において、平坦路での発進、緩い上り坂、高速巡航などのシナリオでの使用に適している

本実施例において、車両の動作状況の要求に応じて、複数セットの駆動モータは協働して動作するか、または個別に動作することができ、また、変速装置の異なるシフトポジションと組み合わせることができる。車両の動力性能を満足しながら、駆動モータが高効率域で動作することを保証し、駆動モータのパワー損失を低減し、電気駆動システムの効率を向上させることができる。

（第３実施例）
図７に示すように、第３実施例と第２実施例との違いは、複数の動力源１が対向配置方式を採用している点である。対向配置とは、一部の駆動モータ１Ａを減速ギア組立体２の前方に配置し、他の一部の駆動モータ１Ａを減速ギア組立体２の後方に配置することである。例えば、二つの動力源１について、そのうちの一方の駆動モータ１Ａを減速ギア組立体２の前方に配置し、他方の駆動モータ１Ａを減速ギア組立体２の後方に配置することにより、車両全体のシステムの配置に合わせて、減速ギア組立体２前方の空いた側方位置に車両の他の部品やシステムを配置するのに有利である。

（第４実施例）
図８に示すように、第４実施例と第２実施例との違いは、複数の動力源１が後方配置方式を採用している点である。後方配置とは、全ての駆動モータ１Ａを減速ギア組立体２の後方に配置することである。このような配置により、軸方向の長さ空間を節約することができ、車両全体のシステムの配置に合わせて、車両全体の軸方向に他の部品やシステムを取り付けるためのスペースを確保するのに有利である。

（第５実施例）
この第５実施例と第１実施例との違いは、この駆動合成ボックス１０一つのまとまりとして、このアクスルハウジングアセンブリ９がもう一つのまとまりとして、両者がフランジを用いて互いに接続され、マウント等の部品を用いて車両フレームに固定されている点である。

（第６実施例）
この駆動合成装置は、駆動合成ボックス１０と、アクスルハウジングアセンブリ９とを含む。駆動合成ボックス１０は、少なくとも動力源１と減速ギア組立体２とを含む。アクスルハウジングアセンブリ９は、メイン減速機８とデファレンシャル４とからなる。駆動合成ボックス１０とアクスルハウジングアセンブリ９とは、ともに車両の車両フレームに固定されている。この駆動合成ボックス１０は、従来技術における駆動合成ボックスであり、ここでは説明を省く。

（第７実施例）
第７実施例と第１実施例との違い、または第７実施例と第２実施例との違いは、この駆動合成ボックスが、ミドルアクスル５２とリアアクスル５３との間で車両フレームに固定されている点である。

（第８実施例）
第８実施例と第１実施例との違い、または第８実施例と第２実施例との違いは、この駆動合成ボックスが、リアアクスル５３の後側で車両フレームに固定されている点である。この実施例において、車両アクスル５は、車両のリアアクスル５３である。

上記の任意の一つの可能な実施例または複数の可能な実施例の組み合わせによれば、本発明の実施例は、以下のような有益な効果を達成することができる。

本発明の実施例の駆動合成装置は、駆動合成ボックスとアクスルハウジングアセンブリとをともに車両の車両フレームに固定することにより、ばね下重量を減少し、ＮＶＨ性能を改善する。

ここで提供した明細書では大量の具体的な詳細を説明した。しかしながら、本発明の実施例はこれらの具体的な詳細がない状況で実現できることを理解できるであろう。いくつかの実例では、本明細書の理解を不明瞭にしないように、周知の方法、構造及び技術を詳細に示していない。

最後に、上記の各実施例は、本発明の技術案を限定するものではなく、説明するためにのみ使用されるものである。前述の各実施例を参照して本発明を詳細に説明したが、当業者であれば、本発明の要旨及び原則内で、前述の各実施例に記載された技術案を修正し、又はその一部または全部の技術的特徴を均等物により置換することができ、これらの修正又は置換は、対応する技術案を本発明の保護範囲から逸脱させるものではないことを、理解すべきである。

Claims (15)

1. 中間伝動軸のない電池交換式運搬車両であって、
   車両フレームと、
   車両フレームの前端に設置され、車両の前輪を駆動するように構成されたフロントアクスルアセンブリと、
   少なくとも二つの動力源が統合された駆動合成ボックスと、アクスルハウジングアセンブリとを含み、前記車両の後輪を駆動するように構成された駆動合成装置と、
   前記車両フレームの底部に取り外し可能に設置され、前記フロントアクスルアセンブリと前記駆動合成装置との間に位置し、動力源に電気エネルギーを供給し、電池交換スタンドでのクイック交換を可能にするように構成されたクイック交換電池と
   を含む中間伝動軸のない電池交換式運搬車両。
2. 前記アクスルハウジングアセンブリは、ミドルアクスルとリアアクスルリアアクスルとを含む
   請求項１に記載の電池交換式運搬車両。
3. 前記駆動合成ボックスは、前記ミドルアクスルの前側に近接して配置され、前記車両の車両フレームに固定されている
   請求項２に記載の電池交換式運搬車両。
4. 前記駆動合成ボックスは、前記ミドルアクスルとリアアクスルとの間で前記車両フレームに固定されている
   請求項２に記載の電池交換式運搬車両。
5. 前記駆動合成ボックスは、前記リアアクスルの後側で前記車両フレームに固定されている
   請求項２に記載の電池交換式運搬車両。
6. 前記車両は重トラックまたは軽トラックである
   請求項１に記載の電池交換式運搬車両。
7. 前記駆動合成ボックスは、前記駆動モータに接続された減速ギア組立体を含み、
   前記アクスルハウジングアセンブリは、メイン減速機とデファレンシャルとをさらに含む
   請求項１から５の何れか一項に記載の電池交換式運搬車両。
8. 前記駆動合成ボックスと前記アクスルハウジングアセンブリとは、フランジを用いて互いに接続されている
   請求項７に記載の電池交換式運搬車両。
9. 前記減速ギア組立体の出力側は、前記メイン減速機に直接接続されている
   請求項７に記載の電池交換式運搬車両。
10. 前記駆動合成ボックスは変速装置をさらに含み、前記変速装置は、入力側が前記減速ギア組立体の出力端に接続され、出力側が前記メイン減速機に直接接続されている
    請求項７に記載の電池交換式運搬車両。
11. 前記デファレンシャルの出力側が前記車両の左右の駆動軸にそれぞれ接続され、前記動力源により出力される駆動力を車輪側に伝達することで前記車両の車輪を駆動するように構成されている
    請求項７から１０の何れか一項に記載の電池交換式運搬車両。
12. 前記左右の駆動軸は自在継手を含み、前記左右の駆動軸は伸縮可能に構成されている
    請求項１１に記載の電池交換式運搬車両。
13. 前記減速ギア組立体の数は少なくとも二つであり、少なくとも二つの前記減速ギア組立体は、前記少なくとも二つの動力源に１対１に対応して接続されている
    請求項１２に記載の電池交換式運搬車両。
14. 各前記動力源は、駆動モータと、前記駆動モータに接続されたモータ軸とを含み、
    各前記減速ギア組立体は、前記モータ軸に接続された第１伝動ギアと、前記第１伝動ギアと噛み合う第２伝動ギアとを含み、前記第２伝動ギアは前記減速ギア組立体の出力側であり、
    前記少なくとも二つの減速ギア組立体は、一つの前記第２伝動ギアを共用可能であり、
    前記少なくとも二つの動力源は、前記第２伝動ギアの周方向に配置されることが可能である
    請求項１３に記載の電池交換式運搬車両。
15. 前記変速装置は、入力軸組立体と、中間軸組立体と、出力軸組立体と、シフトチェンジ装置とを含み、
    前記入力軸組立体は、前記第２伝動ギアに接続された入力軸と、前記入力軸に接続された第３伝動ギアとを含み、
    前記中間軸組立体は、中間軸と、前記中間軸の両端にそれぞれ接続された第４伝動ギア及び第５伝動ギアとを含み、前記第４伝動ギアは前記第３伝動ギアと噛み合い、
    前記出力軸組立体は、前記デファレンシャルの入力側に接続された出力軸と、前記出力軸に回転可能に取り付けられた第６伝動ギアとを含み、前記第６伝動ギアは前記第５伝動ギアと噛み合い、
    前記シフトチェンジ装置は前記出力軸に設けられ、前記第６伝動ギア又は前記入力軸に接続されるように前記出力軸を制御するように構成され、
    前記変速装置が第１シフトポジションで動作しているとき、前記シフトチェンジ装置は、前記減速ギア組立体により伝達される前記駆動力が、前記入力軸、前記第３伝動ギア、前記第４伝動ギア、前記中間軸、前記第５伝動ギア、前記第６伝動ギア、および前記出力軸を順に介して、前記デファレンシャルに伝達されるように、前記第６伝動ギアに接続されるように前記出力軸を制御し、前記変速装置が第２シフトポジションで動作しているとき、前記シフトチェンジ装置は、前記減速ギア組立体により伝達される駆動力が前記入力軸及び前記出力軸を介して直接前記デファレンシャルに伝達されるように、前記入力軸に接続されるように前記出力軸を制御して、車両の２段駆動を実現することが可能である
    請求項１４に記載の電池交換式運搬車両。