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CN101722841A - 车辆的动力总成 - Google Patents

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任毅
牛茹茹
韩争光
陈阳
李伟
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Abstract

一种车辆的动力总成，包括：电机，该电机包括定子(1)、位于该定子内的转子(2)和与该转子固定连接的转子轴(3)；差速器，该差速器包括差速器壳体(11)、固定连接在该差速器壳体上的输入齿轮(8)和从该差速器壳体伸出的两个半轴(9，10)；以及传动机构，该传动机构连接在所述电机的转子轴(3)和所述差速器的输入齿轮(8)之间；其中，转子轴为空心轴，两个半轴中的任意一个半轴穿过转子轴。该车辆动力总成的转子轴和半轴共线布置，因此体积较小，方便了车辆其它零部件的布置，提高了驾乘舒适性。

Description

车辆的动力总成
技术领域
本发明涉及一种车辆的动力总成，更具体地说，涉及一种用于电动汽车或者混合动力汽车的动力总成。
背景技术
现代汽车功能越来越多样化，配置越来越丰富，汽车中零部件越来越多，占用的空间也越来越大。然而，从乘员舒适度层面来考虑，又要求车辆有宽敞的乘用空间。这是一对矛盾，为了解决这一矛盾，需要尽可能地优化零部件的结构和空间布置。特别是对于电动汽车和混合动力汽车而言，由于需要配置体积较大的电池，占用较大的空间，造成其它零部件布置困难，从而尤其需要优化零部件的结构和空间布置。本发明主要涉及对车辆的动力总成的结构和布置进行优化。
如图1所示，现有的车辆的动力总成主要包括：电机，该电机包括定子、位于该定子内的转子和与该转子固定连接的转子轴；减速器，该减速器包括第一齿轮P4、第二齿轮P5、第三齿轮P7和中间轴，所述第一齿轮P4固定连接在所述转子轴上，所述第二齿轮P5和第三齿轮P7分别固定在所述中间轴的两端，所述第二齿轮P5与所述第一齿轮P4啮合；以及差速器，该差速器包括差速器壳体、固定连接在该差速器壳体上的输入齿轮P8和从该差速器壳体伸出的两个半轴P9(图中仅显示了一个)，其中所述输入齿轮P8与所述第三齿轮P7啮合。即，电机的转子轴作为动力输入轴，将动力通过第一齿轮P4传递至减速器，通过减速器的第三齿轮P7传递至差速器，然后通过差速器的两个半轴P9(作为输出轴)分别输出至两个车轮。
从图1中可以看出，现有的动力总成通常布置成输入轴(即转子轴)、中间轴和输出轴(即差速器的半轴)三轴平行的布局。由于差速器的体积比较大，这样三轴平行的布局将使得动力总成的径向所占空间很大，增大了动力总成的体积，从而造成车辆的其它零部件的布置困难，而且减小了车内乘坐空间，影响驾乘舒适性。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的车辆动力总成体积较大，从而造成车辆的其它零部件的布置困难而且影响驾乘舒适性的问题，提供一种体积较小的车辆动力总成，从而方便车辆其它零部件的布置，而且提高驾乘舒适性。
本发明的一种实施方式提供的车辆的动力总成包括：电机，该电机包括定子、位于该定子内的转子和与该转子固定连接的转子轴；差速器，该差速器包括差速器壳体、固定连接在该差速器壳体上的输入齿轮和从该差速器壳体伸出的两个半轴；以及传动机构，该传动机构连接在所述电机的转子轴和所述差速器的输入齿轮之间；其中，所述转子轴为空心轴，所述两个半轴中的任意一个半轴穿过所述转子轴。
根据本发明的该实施方式提供的车辆动力总成，将转子轴设计为空心轴，将其中一个半轴布置为穿过该空心的转子轴，即输入轴(转子轴)和输出轴(半轴)共线布置，因此该动力总成的体积较小，从而方便了车辆其它零部件的布置，而且提高了驾乘舒适性。
附图说明
图1是现有的车辆动力总成的简化示意图；
图2是根据本发明的一种实施方式的车辆动力总成的简化示意图；
图3是说明采用减速器的如图2所示的车辆动力总成的原理示意图；
图4是说明采用两档变速器的如图2所示的车辆动力总成的原理的示意图。
具体实施方式
下面将参考附图来详细说明本发明的具体实施方式。
如图2和图3所示，本发明的一种实施方式提供的车辆的动力总成包括：电机，该电机包括定子1、位于该定子1内的转子2和与该转子2固定连接的转子轴3；差速器，该差速器包括差速器壳体11、固定连接在该差速器壳体11上的输入齿轮8和从该差速器壳体11伸出的两个半轴9，10；以及传动机构，该传动机构连接在所述电机的转子轴3和所述差速器的输入齿轮8之间；其中，所述转子轴3为空心轴，所述两个半轴9，10中的任意一个半轴9穿过所述转子轴3。
根据本发明的该实施方式提供的车辆动力总成，将转子轴3设计为空心轴，将其中一个半轴9布置为穿过该空心的转子轴3，即输入轴(转子轴3)和输出轴(半轴9)共线布置，因此该动力总成的体积较小，从而方便了车辆其它零部件的布置，而且提高了驾乘舒适性。例如，在中间轴6处还有较大的空间，可以用于布置停车档(P档)等机构。此外，将输入轴(转子轴3)设计为空心轴，在确保轴的强度、刚度等满足要求的前提下，这样还能使轴的材料得到最大效率的利用，能够减轻轴的重量，降低电机的损耗。
所述传动机构可以为本领域公知的各种传动方式来实现，例如所述传动机构可以包括减速器或变速器。
作为一种具体的实施方式，所述传动机构可以包括减速器。该减速器也可以采用本领域公知的方式来实现，例如，如图3所示，所述减速器可以包括第一齿轮4、第二齿轮5、第三齿轮7和中间轴6，所述第一齿轮4固定连接在所述转子轴3上，所述第二齿轮5和第三齿轮7分别固定在所述中间轴6的两端，所述第二齿轮5与所述第一齿轮4啮合，所述第三齿轮7与所述差速器的输入齿轮8啮合。
作为另一种实施方式，所述传动机构可以包括变速器。所述变速器可以为本领域公知的各种方式来实现，例如，所述变速器可以为两档变速器。所述两档变速器可以采用本领域所公知的各种结构，例如，如图4所示，所述两档变速器可以包括常啮合的一档主动齿轮20和一档从动齿轮21，常啮合的二档主动齿轮12和二档从动齿轮19，第三齿轮7，花键毂16，接合套15，中间轴6，以及换档机构；所述一档主动齿轮20和二档主动齿轮12固定连接在所述转子轴3上，所述一档从动齿轮21和二档从动齿轮19分别通过轴承连接在所述中间轴6上，所述第三齿轮7和花键毂16固定连接在所述中间轴6上，所述第三齿轮7与所述差速器的输入齿轮8啮合，所述换档机构选择性地使得所述接合套15将所述一档从动齿轮21或者二档从动齿轮19与所述花键毂16接合。所述换档机构的具体结构为本领域公知，在此不再赘述。例如，该两档变速器还可以包括一档从动齿轮接合齿圈13、一档同步器锁环14、二档从动齿轮接合齿圈18、二档同步器锁环17。当换档机构将接合套15左移并与一档从动齿轮接合齿圈13接合时，变速器挂入一档；当接合套15右移并与二档从动齿轮接合齿圈18接合时，变速器挂入二档。在此传动方案中，电机转子轴3与一档主动齿轮20、二档主动齿轮12可以通过花键或其他本领域公知的各种方式实现固定连接。此方案并不限于两档变速器，也可以根据本专利的原理，开发出多档变速器。
在上文所述的实施方式中，转子轴3与第一齿轮4之间、第二齿轮5和第三齿轮7与中间轴6之间、输入齿轮8与差速器壳体11之间的固定连接可以采用本领域公知的各种方式来实现。例如，所述转子轴3与所述第一齿轮4可以形成为一体或者可以通过花键固定连接；所述第二齿轮5和第三齿轮7可以通过花键与所述中间轴6固定连接；所述输入齿轮8可以通过螺栓与所述差速器壳体11固定连接。
所述中间轴6可以布置为与所述转子轴3平行或者倾斜，作为一种具体的实施方式，如图3所示，所述中间轴6与转子轴3平行地布置。
所述电机、变速器、减速器和差速器的其它具体结构为本领域所公知，在此不再赘述。
下面将参考图3以传动机构包括上述减速器为例来说明上述车辆的动力总成的动力传递方式。电机启动，转子2绕定子1旋转，从而转子轴3旋转，带动与该转子轴3固定连接的第一齿轮4转动，从而与第一齿轮4啮合的第二齿轮5转动，动力由电机传递到减速器的中间轴6。与中间轴6固定连接的第三齿轮7随着中间轴6一起转动，带动输入齿轮8转动。输入齿轮8与差速器壳体11固定连接，因此动力由减速器的中间轴6传递到差速器，最后由差速器的半轴9和半轴10输出，传递到两边的车轮上。

Claims (10)

1.一种车辆的动力总成，该动力总成包括：
电机，该电机包括定子(1)、位于该定子(1)内的转子(2)和与该转子(2)固定连接的转子轴(3)；
差速器，该差速器包括差速器壳体(11)、固定连接在该差速器壳体(11)上的输入齿轮(8)和从该差速器壳体(11)伸出的两个半轴(9，10)，；
传动机构，该传动机构连接在所述电机的转子轴(3)和所述差速器的输入齿轮(8)之间；
其特征在于，所述转子轴(3)为空心轴，所述两个半轴(9，10)中的任意一个半轴(9)穿过所述转子轴(3)。
2.根据权利要求1所述的动力总成，其特征在于，所述传动机构包括减速器。
3.根据权利要求2所述的动力总成，其特征在于，所述减速器包括第一齿轮(4)、第二齿轮(5)、第三齿轮(7)和中间轴(6)，所述第一齿轮(4)固定连接在所述转子轴(3)上，所述第二齿轮(5)和第三齿轮(7)分别固定在所述中间轴(6)的两端，所述第二齿轮(5)与所述第一齿轮(4)啮合，所述第三齿轮(7)与所述差速器的输入齿轮(8)啮合。
4.根据权利要求3所述的动力总成，其特征在于，所述转子轴(3)与所述第一齿轮(4)形成为一体或者通过花键固定连接。
5.根据权利要求3所述的动力总成，其特征在于，所述第二齿轮(5)和第三齿轮(7)通过花键与所述中间轴(6)固定连接。
6.根据权利要求1所述的动力总成，其特征在于，所述传动机构包括变速器。
7.根据权利要求6所述的动力总成，其特征在于，所述变速器为两档变速器。
8.根据权利要求7所述的动力总成，其特征在于，所述两档变速器包括：常啮合的一档主动齿轮(20)和一档从动齿轮(21)，常啮合的二档主动齿轮(12)和二档从动齿轮(19)，第三齿轮(7)，花键毂(16)，接合套(15)，中间轴(6)，以及换档机构；所述一档主动齿轮(20)和二档主动齿轮(12)固定连接在所述转子轴(3)上，所述一档从动齿轮(21)和二档从动齿轮(19)分别通过轴承连接在所述中间轴(6)上，所述第三齿轮(7)和花键毂(16)固定连接在所述中间轴(6)上，所述第三齿轮(7)与所述差速器的输入齿轮(8)啮合，所述换档机构选择性地使得所述接合套(15)将所述一档从动齿轮(21)或者二档从动齿轮(19)与所述花键毂(16)接合。
9.根据权利要求1所述的动力总成，其特征在于，所述输入齿轮(8)通过螺栓与所述差速器壳体(11)固定连接。
10.根据权利要求1所述的动力总成，其特征在于，所述中间轴(6)与转子轴(3)平行布置。
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