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CN222080523U - 一种多挡传动电驱桥系统 - Google Patents

一种多挡传动电驱桥系统 Download PDF

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CN222080523U
CN222080523U CN202420566610.7U CN202420566610U CN222080523U CN 222080523 U CN222080523 U CN 222080523U CN 202420566610 U CN202420566610 U CN 202420566610U CN 222080523 U CN222080523 U CN 222080523U
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CN
China
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gear
sliding sleeve
transmission
tooth
transmission connection
Prior art date
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Active
Application number
CN202420566610.7U
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English (en)
Inventor
毕志超
黄泽铧
李康华
沈银州
彭婷婷
郭华新
周游
万艺鸣
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Jiangsu Zero One Automotive Technology Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Zero One Automotive Technology Co ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种多挡传动电驱桥系统,该系统包括依次连接的第一电机、第一换挡机构、行星轮系及差速器总成;第一换挡机构包括第一常啮合齿轮、第一滑套、第二滑套、第一齿轮轴系、第二齿轮轴系及第三齿轮轴系,第一常啮合齿轮分别与第一电机、第一滑套、第二滑套传动连接,第一滑套可选择地与第一齿轮轴系或第二齿轮轴系传动连接,第二滑套可选择地与第三齿轮轴系传动连接或不连接,第一齿轮轴系、第二齿轮轴系及第三齿轮轴系的传动比不同;行星轮系中的内齿圈与壳体相接合,行星轮系中的行星架与差速器总成相接合。本实用新型能够同时兼顾低挡位大扭矩需求及高挡位高速需求,同时保证两个电机均在最佳效率转速区间。

Description

一种多挡传动电驱桥系统
技术领域
本实用新型涉及车辆动力系统技术领域,尤其涉及一种用于商用车的多挡传动电驱桥系统。
背景技术
目前,纯电驱动的重型商用卡车多采用中央电驱动和电驱桥两种驱动方式来实现车辆动力传递,其中,中央电驱动是指电机直接驱动车辆的传动轴或传动系统,通常只有一个大型电机,位于车辆底盘的中央位置,而电驱桥则是将电机集成到车辆的轮毂或轮轴上,通过单独控制各个电机来实现动力分配和车辆稳定性控制。
由于电驱桥拥有更小的安装空间的优势,因此更具有发展潜力,以双电机电驱桥为例,其布置形式多为偏置平行轴和同轴式全行星排布置。在偏置平行轴布置中,电机安装在车轮附近,而且通常与车轮轴线平行,这种布局使得电机可以更加紧凑地安装在车轮附近,减少了传动元件的数量,并且提高了传动效率;在同轴式全行星排布置中,电机通过行星齿轮传动直接连接到车轮轴上,这种布局使得电机的尺寸可以更小,通过行星齿轮传动可以实现更高的减速比,从而可以使用更小尺寸的电机来实现相同的输出扭矩。
在现有的一种双电机电驱桥系统中,通过双边布置三级平行轴,将动力从电机传递到行星轮,再传递至差速器,每边可在在第二级平行轴设置两个挡位,行星轮系可设置或者不设置换挡;这种电驱桥系统仅在每边第二级平行轴上分别实现一个或两个挡位的布置切换,轴系较多,挡位数较少,无法进一步缩小挡位间的速比极差,从而无法实现电驱桥的平顺换挡,且当两边挡位不一致时,很难兼顾每个电机的转速在电机最佳效率区间。
实用新型内容
本实用新型公开了一种多挡传动电驱桥系统,旨在解决现有技术中存在的技术问题。
本实用新型采用下述技术方案:
本实用新型实施例提供了一种多挡传动电驱桥系统,包括依次连接的第一电机、第一换挡机构、行星轮系及差速器总成;
第一换挡机构包括第一常啮合齿轮、第一滑套、第二滑套、第一齿轮轴系、第二齿轮轴系及第三齿轮轴系,第一常啮合齿轮分别与第一电机、第一滑套、第二滑套传动连接,第一滑套可选择地与第一齿轮轴系或第二齿轮轴系传动连接,第二滑套可选择地与第三齿轮轴系传动连接或不连接,第一齿轮轴系、第二齿轮轴系及第三齿轮轴系的传动比不同;
行星轮系中的内齿圈与壳体相接合,行星轮系中的行星架与差速器总成相接合。
作为优选的技术方案,第一常啮合齿轮与第一电机的输入轴相啮合,第一常啮合齿轮与第一滑套及第二滑套同轴设置并传动固联。
作为优选的技术方案,行星轮系包括太阳轮、行星轮、内齿圈及行星架;
第一齿轮轴系包括第一传动齿及与之连接的第一结合齿,第二齿轮轴系包括第二传动齿及与之连接的第二结合齿,第三齿轮轴系包括第三传动齿及与之连接的第三结合齿,第一传动齿、第二传动齿及第三传动齿均与太阳轮传动连接,第一结合齿与第二结合齿能够分别与第一滑套传动连接,第三结合齿能够与第二滑套传动连接或不连接。
作为优选的技术方案,当处于一挡传递状态时,第一滑套与第一结合齿传动相连,第二滑套处于传动松脱状态;
当处于二挡传递状态时,第一滑套与第二结合齿传动相连,第二滑套处于传动松脱状态;
当处于三挡传递状态时,第二滑套与第三结合齿传动相连,第一滑套处于传动松脱状态。
作为优选的技术方案,还包括第二电机及第二换挡机构,第二电机与第一电机对称设置,第二换挡机构与第二电机对称设置;第二电机与第一电机均设有输入轴,在第一电机输出动力至第一换挡机构的同时,第二电机输出动力至第二换挡机构。
作为优选的技术方案,第二换挡机构包括第二常啮合齿轮、第三滑套、第四滑套、第四齿轮轴系、第五齿轮轴系及第六齿轮轴系,第四齿轮轴系包括第四结合齿,第五齿轮轴系包括第五结合齿,第六齿轮轴系包括第六结合齿;
第二常啮合齿轮与第二电机、第三滑套、第四滑套传动连接,第三滑套可选择地与第四结合齿或第五结合齿传动连接,第四滑套可选择地与第六结合齿传动连接或不连接;
第四齿轮轴系的传动比与第一齿轮轴系的传动比相同,第五齿轮轴系与第二齿轮轴系的传动比相同,第六齿轮轴系与第三齿轮轴系的传动比相同。
作为优选的技术方案,当处于一挡传递状态时,第一滑套与第一结合齿传动相连,第三滑套与第四结合齿传动连接,第二滑套与第四滑套处于传动松脱状态;
当处于二挡传递状态时,第一滑套与第二结合齿传动相连,第三滑套与第四结合齿传动连接,第二滑套与第四滑套处于传动松脱状态;
当处于三挡传递状态时,第一滑套与第二结合齿传动相连,第三滑套与第五结合齿传动连接,第二滑套与第四滑套处于传动松脱状态;
当处于四挡传递状态时,第二滑套与第三结合齿传动连接,第三滑套与第五结合齿传动连接,第一滑套与第四滑套处于松脱状态;
当处于五挡传递状态时,第二滑套与第三结合齿传动连接,第四滑套与第六结合齿传动连接,第一滑套与第三滑套处于传动松脱状态。
作为优选的技术方案,还包括第三换挡机构,第三换挡机构设置于行星轮系与差速器总成之间,第三换挡机构包括第五滑套,第五滑套与内齿圈固连,第五滑套可选择地与行星架或壳体传动连接。
作为优选的技术方案,当处于低挡一挡传递状态时,第一滑套与第一结合齿传动相连,第三滑套与第四结合齿传动连接,第二滑套与第四滑套处于传动松脱状态,第五滑套与壳体传动连接;
当处于高挡一挡传递状态时,第一滑套与第一结合齿传动相连,第三滑套与第四结合齿传动连接,第二滑套与第四滑套处于传动松脱状态,第五滑套与行星架传动连接;
当处于低挡二挡传递状态时,第一滑套与第二结合齿传动相连,第三滑套与第四结合齿传动连接,第二滑套与第四滑套处于传动松脱状态,第五滑套与壳体传动连接;
当处于高挡二挡传递状态时,第一滑套与第二结合齿传动相连,第三滑套与第四结合齿传动连接,第二滑套与第四滑套处于传动松脱状态,第五滑套与行星架传动连接;
当处于低挡三挡传递状态时,第一滑套与第二结合齿传动相连,第三滑套与第五结合齿传动连接,第二滑套与第四滑套处于传动松脱状态,第五滑套与壳体传动连接;
当处于高挡三挡传递状态时,第一滑套与第二结合齿传动相连,第三滑套与第五结合齿传动连接,第二滑套与第四滑套处于传动松脱状态,第五滑套与行星架传动连接;
当处于低挡四挡传递状态时,第二滑套与第三结合齿传动连接,第三滑套与第五结合齿传动连接,第一滑套与第四滑套处于松脱状态,第五滑套与壳体传动连接;
当处于高挡四挡传递状态时,第二滑套与第三结合齿传动连接,第三滑套与第五结合齿传动连接,第一滑套与第四滑套处于松脱状态,第五滑套与行星架传动连接;
当处于低挡五挡传递状态时,第二滑套与第三结合齿传动连接,第四滑套与第六结合齿传动连接,第一滑套与第三滑套处于传动松脱状态,第五滑套与壳体传动连接;
当处于高挡五挡传递状态时,第二滑套与第三结合齿传动连接,第四滑套与第六结合齿传动连接,第一滑套与第三滑套处于传动松脱状态,第五滑套与行星架传动连接。
作为优选的技术方案,差速器总成包括第一输出半轴与第二输出半轴,第一输出半轴与第二输出半轴分别与车轮端传动连接。
上述实用新型中的一个实施例具有如下优点或有益效果:
本实用新型主要提供了一种多挡传动电驱桥系统,适用于纯电驱动的重型商用卡车,与现有技术相比,本实用新型的电驱桥系统能够实现换挡无动力中断,且构型简单,动力控制方便,模块化设计增减挡位方便,在对称布置双电机的情况下,可同时兼顾低挡位大扭矩需求及高挡位高速需求同时保证两个电机均在最佳效率转速区间。
本实用新型亦可进保留一半电机及一套换挡机构,以作为单电机三挡电驱系统匹配适用车型,大大减小研发周期。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,构成本实用新型的一部分,本实用新型的示意性实施例及其说明解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1为本实用新型实施例1公开的多挡传动电驱桥系统的结构示意图;
图2为本实用新型实施例2公开的多挡传动电驱桥系统的结构示意图;
图3为本实用新型实施例3公开的多挡传动电驱桥系统的结构示意图。
附图标记说明:
第一电机11,第二电机12,输入轴13, 第一常啮合齿轮21,第一滑套22,第二滑套23,第一结合齿24,第一传动齿25,第二结合齿26,第二传动齿27,第三结合齿28,第三传动齿29,第二常啮合齿轮31,第三滑套32,第四滑套33,第四结合齿34,第五结合齿35,第六结合齿36, 第五滑套41,行星轮系51,太阳轮511,行星轮512,行星架513,内齿圈514,差速器61,第一输出半轴62,第二输出半轴63,车轮端71。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的,除非内容另外明确指出外。
在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
显然,所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
参考图1,本实用新型实施例提供了一种多挡传动电驱桥系统,通过单电机及一套换挡机构即可实现三挡换挡,使得电动重卡能够在不同路况和工况下实现最佳的动力性能和能效表现。
在一种优选实施方式中,多挡传动电驱桥系统包括第一电机11、第一换挡机构、行星轮系51及差速器总成,其中,第一电机11用于为系统提供动力,第一换挡机构通过改变自身的啮合传动关系,能够实现扭矩调节及三挡变速,第一电机11依次通过第一换挡机构及行星轮系51将动力功率传输至差速器总成,由差速器总成最终将功率动力输出至车轮端71,以实现低速大扭矩输出或高速高效率运行。
在一种优选实施方式中,差速器总成包括除差速器61本身外,还设有第一输出半轴62及第二输出半轴63,第一电机11与第一换挡机构配置于第一输出半轴62的一侧,差速器61能够将功率动力输出给第一输出半轴62与第二输出半轴63,第一输出半轴62与第二输出半轴63带动相应的车轮端71实现驱动。
在本实施例中,不再限定第一电机11的具体型号、结构或规格,但无论选择哪一型号的电机作为第一电机11,其均具有输入轴13,用于将第一电机11产生的扭矩传递至第一换挡机构。
优选地,第一换挡机构包括第一常啮合齿轮21、第一滑套22、第二滑套23、第一齿轮轴系、第二齿轮轴系及第三齿轮轴系,第一齿轮轴系、第二齿轮轴系及第三齿轮轴系的传动比不同;优选地,行星轮系51包括太阳轮511、行星轮512、行星架513及内齿圈514,且内齿圈514与壳体相接合,行星架513与差速器61传动连接。
在一种优选实施方式中,太阳轮511设置于行星轮512的中部,太阳轮511能够通过行星轮512与内齿圈514啮合;行星轮512布置于太阳轮511的周围,其内侧与太阳轮511啮合,外侧与内齿圈514啮合,并通过滚子或轴承与行星架513连接,行星轮512可设有多个,均匀分布在行星架513周围;行星架513是连接行星轮512的支撑结构,在行星架513上有多个孔,每个孔中安装一个行星轮512,用于支持行星轮512并确保其正常运动。通过改变行星轮系51中各部件的啮合关系,能够改变其相对运行关系,以实现不同速比和扭矩的输出,在此不再一一列举示例。
具体地,行星轮系51的具体结构可选择现有技术公开的任一实施方式,在本专利中不具体限定其结构。
在一种优选实施方式中,第一常啮合齿轮21与第一电机11的输入轴13相啮合,第一常啮合齿轮21与第一滑套22及第二滑套23同轴设置并传动固联,第一滑套22可选择地与第一齿轮轴系或第二齿轮轴系传动连接,第二滑套23可选择地与第三齿轮轴系传动连接或不连接。
在一种优选实施方式中,第一齿轮轴系包括第一传动齿25及与之连接的第一结合齿24,第二齿轮轴系包括第二传动齿27及与之连接的第二结合齿26,第三齿轮轴系包括第三传动齿29及与之连接的第三结合齿28,优选地,第一传动齿25与第一结合齿24的传动比大于第二传动齿27与第二结合齿26的传动比,第二传动齿27与第二结合齿26的传动比大于第三传动齿29与第三结合齿28的传动比;在本实施例中,传动比即为减速比,减速比越大,输出的扭矩越大。在本实施例中不再限定减速比的具体比值及各传动齿的齿数多寡,本领域技术人员可以根据实际应用场景进行适应性调整。
优选地,第一传动齿25、第二传动齿27及第三传动齿29均与太阳轮511传动连接,第一结合齿24与第二结合齿26能够分别与第一滑套22传动连接,第三结合齿28能够与第二滑套23传动连接或不连接;在本实施例中,基于一套电机及换挡机构,能够实现三挡换挡及功率传递。
在一种优选实施方式中,当具有较大减速比的第一齿轮轴系与第一电机11传动连接时,系统能够实现一挡传递,此时第一滑套22与第一结合齿24传动相连,第二滑套23处于传动松脱状态。
当处于一挡传递状态时,整个系统的功率流为:动力由常啮合齿轮输入至第一结合齿24中,经过第一传动齿25传递至太阳轮511,再依次经行星轮512及行星架513传递至差速器61,差速器61将动力分配至第一输出半轴62及第二输出半轴63,最终带动车轮端71的转动,实现功率的传递及车辆的驱动。
在一种优选实施方式中,当第二齿轮轴系与第一电机11传动连接时,系统能够实现二挡传递,此时第一滑套22与第二结合齿26传动相连,第二滑套23处于传动松脱状态。
当处于二挡传递状态时,动力由常啮合齿轮输入至第二结合齿26中,经过第二传动齿27传递至太阳轮511,再依次经行星轮512及行星架513传递至差速器61,差速器61将动力分配至第一输出半轴62及第二输出半轴63,最终带动车轮端71的转动,实现功率的传递及车辆的驱动。
在一种优选实施方式中,当第三齿轮轴系与第一电机11传动连接时,系统能够实现三挡传递,此时第二滑套23与第三结合齿28传动相连,第一滑套22处于传动松脱状态。
当处于三挡传递状态时,动力由常啮合齿轮输入至第三结合齿28中,经过第三传动齿29传递至太阳轮511,再依次经行星轮512及行星架513传递至差速器61,差速器61将动力分配至第一输出半轴62及第二输出半轴63,最终带动车轮端71的转动,实现功率的传递及车辆的驱动。
在本实施例中,一挡至三挡传递状态下均能够实现三级减速增扭的功率动力传递,以一挡传递状态为例,第一电机11的输入轴13在与常啮合齿轮啮合后,由于输入轴13具有较大的转速,因此经历了第一级的减速增扭;当动力由结合传动齿传递至第一传动齿25时,由于二者具有较大的减速比,因此经历了第二级的减速增扭;当动力由太阳轮511传递至行星架513时,由于太阳轮511的转速较高,但扭矩较小,而行星轮512的公转转速较低,但扭矩较大,因此可以实现第三级减速增扭。
相较于现有技术,本实施例提供的多挡传动电驱桥系统能够提高动力传动的平顺性,提升系统传动效率,并能够以低成本实现车辆的低速(大速比)大扭矩输出和高速(小速比)高效率运行。
实施例2
参考图2,本实施例提供了一种多挡传动电驱桥系统,与上述实施例1不同的是,本实施例进一步在系统中增加了第二电机12与第二换挡机构,其他已经包括于上述实施例1中的技术特征在本实施例中得到自然继承,不再赘述。
优选地,第二电机12与第二换挡机构分布于第一输出半轴62的对侧,其中第二电机12与第一电机11对称设置,第二换挡机构与第一换挡机构对称设置,在第一电机11输出动力至第一换挡机构的同时,第二电机12亦输出动力至第二换挡机构;更优选地,第二电机12与第一电机11的规格相同,二者均具有输入轴13;第二换挡结构与第一换挡机构的规格相同,二者均具有三组齿轮轴系,且优选在第二换挡机构中的三组齿轮轴系的规格/结构及布置与第一换挡机构中三组齿轮轴系的规格/结构及布置相同。
在一种优选实施方式中,第二换挡机构包括第二常啮合齿轮31、第三滑套32、第四滑套33、第四齿轮轴系、第五齿轮轴系及第六齿轮轴系,其中,第四齿轮轴系包括第四结合齿34,第五齿轮轴系包括第五结合齿35,第六齿轮轴系包括第六结合齿36,第三滑套32可选择地与第四结合齿34或第五结合齿35传动连接,第四滑套33可选择地与第六结合齿36传动连接或不连接,第二常啮合齿轮31与第二电机12的输入轴13相啮合,第二常啮合齿轮31与第三滑套32及第四滑套33同轴设置并传动固连。
优选地,第四齿轮轴系、第五齿轮轴系及第六齿轮轴系的传动比依次减小,且第四齿轮轴系的传动比与第一齿轮轴系的传动比相同,第五齿轮轴系与第二齿轮轴系的传动比相同,第六齿轮轴系与第三齿轮轴系的传动比相同。
在本实施例中,基于两套电机及换挡机构,能够实现五挡换挡及功率传递。
在一种优选实施方式中,当系统处于一挡传递状态时,第一滑套22与第一结合齿24传动相连,第三滑套32与第四结合齿34传动连接,第二滑套23与第四滑套33处于传动松脱状态。
在一挡传递状态下,整个系统的功率流为:动力由第一电机11和第二电机12同时输入,分别由各自的输入轴13传递至第一常啮合齿轮21与第二常啮合齿轮31,再分别由第一结合齿24、第四结合齿34传递至第一传动齿25,通过行星轮系51中的太阳轮511传递至行星轮512,经过行星架513传递至差速器61,差速器61将动力分配至第一输出半轴62及第二输出半轴63,最终带动车轮端71的转动,实现功率的传递及车辆的驱动。
在一种优选实施方式中,当系统处于二挡传递状态时,第一滑套22与第二结合齿26传动相连,第三滑套32与第四结合齿34传动连接,第二滑套23与第四滑套33处于传动松脱状态。
在二挡传递状态下,整个系统的功率流为:动力由第一电机11和第二电机12同时输入,分别由各自的输入轴13传递至第一常啮合齿轮21与第二常啮合齿轮31,再分别由第二结合齿26传递至第二传动齿27、由第四结合齿34传递至第一传动齿25,通过行星轮系51中的太阳轮511传递至行星轮512,经过行星架513传递至差速器61,差速器61将动力分配至第一输出半轴62及第二输出半轴63,最终带动车轮端71的转动,实现功率的传递及车辆的驱动。
在一种优选实施方式中,当系统处于三挡传递状态时,第一滑套22与第二结合齿26传动相连,第三滑套32与第五结合齿35传动连接,第二滑套23与第四滑套33处于传动松脱状态。
在三挡传递状态下,整个系统的功率流为:动力由第一电机11和第二电机12同时输入,分别由各自的输入轴13传递至第一常啮合齿轮21与第二常啮合齿轮31,再分别由第二结合齿26、第五结合齿35传递至第二传动齿27,通过行星轮系51中的太阳轮511传递至行星轮512,经过行星架513传递至差速器61,差速器61将动力分配至第一输出半轴62及第二输出半轴63,最终带动车轮端71的转动,实现功率的传递及车辆的驱动。
在一种优选实施方式中,当系统处于四挡传递状态时,第二滑套23与第三结合齿28传动连接,第三滑套32与第五结合齿35传动连接,第一滑套22与第四滑套33处于松脱状态。
在四挡传递状态下,整个系统的功率流为:动力由第一电机11和第二电机12同时输入,分别由各自的输入轴13传递至第一常啮合齿轮21和第二常啮合齿轮31,再分别由第三结合齿28传递至第三传动齿29、由第五结合齿35传递至第二传动齿27,通过行星轮系51中的太阳轮511传递至行星轮512,经过行星架513传递至差速器61,差速器61将动力分配至第一输出半轴62及第二输出半轴63,最终带动车轮端71的转动,实现功率的传递及车辆的驱动。
在一种优选实施方式中,当系统处于五挡传递状态时,第二滑套23与第三结合齿28传动连接,第四滑套33与第六结合齿36传动连接,第一滑套22与第三滑套32处于传动松脱状态。
在五挡传递状态下,整个系统的功率流为:动力由第一电机11和第二电机12同时输入,分别由各自的输入轴13传递至第一常啮合齿轮21和第二常啮合齿轮31,再分别由第三结合齿28、第六结合齿36传递至第三传动齿29,通过行星轮系51中的太阳轮511传递至行星轮512,经过行星架513传递至差速器61,差速器61将动力分配至第一输出半轴62及第二输出半轴63,最终带动车轮端71的转动,实现功率的传递及车辆的驱动。
在本实施例中,一挡至五挡传递状态下均能够实现三级减速增扭的功率动力传递,此处实现方式与上述实施例1中相同,在此不再重复赘述,与现有技术相比,本实施例能够实现五挡换挡无动力中断,且构型简单,动力控制方便,模块化设计增减挡位方便,在对称布置双电机的情况下,可同时兼顾低挡位大扭矩需求及高挡位高速需求同时保证两个电机均在最佳效率转速区间。
实施例3
参考图3,本实施例提供了一种多挡传动电驱桥系统,与上述实施例2不同的是,本实施例进一步在系统中增加了第三换挡机构,其他已经包括于上述实施例1和实施例2中的技术特征在本实施例中得到自然继承,不再赘述。
在一种优选实施方式中,第三换挡机构设置于行星轮系51与差速器61之间,第三换挡机构包括第五滑套41,第五滑套41的一端与内齿圈514固连,另一端可选择地与行星架513或壳体传动连接,当第五滑套41与壳体传动连接时,通过改变第一滑套22及第二滑套23的啮合关系,能够实现低挡的五挡换挡,当第五滑套41与行星架513传动连接时,行星轮系51整体旋转减速比为1,通过改变第一滑套22及第二滑套23的啮合关系,能够实现高挡的五挡换挡;具体地,五个高挡位与五个低挡位的功率流相同。
在一种优选实施方式中,当系统处于低挡一挡传递状态时,第一滑套22与第一结合齿24传动相连,第三滑套32与第四结合齿34传动连接,第二滑套23与第四滑套33处于传动松脱状态,第五滑套41与壳体传动连接。
在低挡一挡传递状态下,整个系统的功率流为:动力由第一电机11和第二电机12同时输入,分别由各自的输入轴13传递至第一常啮合齿轮21与第二常啮合齿轮31,再分别由第一结合齿24、第四结合齿34传递至第一传动齿25,通过行星轮系51中的太阳轮511传递至行星轮512,经过行星架513传递至差速器61,差速器61将动力分配至第一输出半轴62及第二输出半轴63,最终带动车轮端71的转动,实现功率的传递及车辆的驱动。
在一种优选实施方式中,当系统处于高挡一挡传递状态时,第一滑套22与第一结合齿24传动相连,第三滑套32与第四结合齿34传动连接,第二滑套23与第四滑套33处于传动松脱状态,第五滑套41与行星架513传动连接。
在高挡一挡传递状态下,整个系统的功率流与低挡一挡的功率流相同,在此不再赘述。
在一种优选实施方式中,当系统处于低挡二挡传递状态时,第一滑套22与第二结合齿26传动相连,第三滑套32与第四结合齿34传动连接,第二滑套23与第四滑套33处于传动松脱状态,第五滑套41与壳体传动连接。
在低挡二挡传递状态下,整个系统的功率流为:动力由第一电机11和第二电机12同时输入,分别由各自的输入轴13传递至第一常啮合齿轮21与第二常啮合齿轮31,再分别由第二结合齿26传递至第二传动齿27、由第四结合齿34传递至第一传动齿25,通过行星轮系51中的太阳轮511传递至行星轮512,经过行星架513传递至差速器61,差速器61将动力分配至第一输出半轴62及第二输出半轴63,最终带动车轮端71的转动,实现功率的传递及车辆的驱动。
在一种优选实施方式中,当系统处于高挡二挡传递状态时,第一滑套22与第二结合齿26传动相连,第三滑套32与第四结合齿34传动连接,第二滑套23与第四滑套33处于传动松脱状态,第五滑套41与行星架513传动连接。
在高挡二挡传递状态下,整个系统的功率流与低挡二挡的功率流相同,在此不再赘述。
在一种优选实施方式中,当系统处于低挡三挡传递状态时,第一滑套22与第二结合齿26传动相连,第三滑套32与第五结合齿35传动连接,第二滑套23与第四滑套33处于传动松脱状态,第五滑套41与壳体传动连接。
在低挡三挡传递状态下,整个系统的功率流为:动力由第一电机11和第二电机12同时输入,分别由各自的输入轴13传递至第一常啮合齿轮21与第二常啮合齿轮31,再分别由第二结合齿26、第五结合齿35传递至第二传动齿27,通过行星轮系51中的太阳轮511传递至行星轮512,经过行星架513传递至差速器61,差速器61将动力分配至第一输出半轴62及第二输出半轴63,最终带动车轮端71的转动,实现功率的传递及车辆的驱动。
在一种优选实施方式中,当系统处于高挡三挡传递状态时,第一滑套22与第二结合齿26传动相连,第三滑套32与第五结合齿35传动连接,第二滑套23与第四滑套33处于传动松脱状态,第五滑套41与行星架513传动连接。
在高挡三挡传递状态下,整个系统的功率流与低挡三挡的功率流相同,在此不再赘述。
在一种优选实施方式中,当系统处于低挡四挡传递状态时,第二滑套23与第三结合齿28传动连接,第三滑套32与第五结合齿35传动连接,第一滑套22与第四滑套33处于松脱状态,第五滑套41与壳体传动连接。
在低挡四挡传递状态下,整个系统的功率流为:动力由第一电机11和第二电机12同时输入,分别由各自的输入轴13传递至第一常啮合齿轮21和第二常啮合齿轮31,再分别由第三结合齿28传递至第三传动齿29、由第五结合齿35传递至第二传动齿27,通过行星轮系51中的太阳轮511传递至行星轮512,经过行星架513传递至差速器61,差速器61将动力分配至第一输出半轴62及第二输出半轴63,最终带动车轮端71的转动,实现功率的传递及车辆的驱动。
在一种优选实施方式中,当系统处于高挡四挡传递状态时,第二滑套23与第三结合齿28传动连接,第三滑套32与第五结合齿35传动连接,第一滑套22与第四滑套33处于松脱状态,第五滑套41与行星架513传动连接。
在高挡四挡传递状态下,整个系统的功率流与低挡四挡的功率流相同,在此不再赘述。
在一种优选实施方式中,当系统处于低挡五挡传递状态时,第二滑套23与第三结合齿28传动连接,第四滑套33与第六结合齿36传动连接,第一滑套22与第三滑套32处于传动松脱状态,第五滑套41与壳体传动连接。
在低挡五挡传递状态下,整个系统的功率流为:动力由第一电机11和第二电机12同时输入,分别由各自的输入轴13传递至第一常啮合齿轮21和第二常啮合齿轮31,再分别由第三结合齿28、第六结合齿36传递至第三传动齿29,通过行星轮系51中的太阳轮511传递至行星轮512,经过行星架513传递至差速器61,差速器61将动力分配至第一输出半轴62及第二输出半轴63,最终带动车轮端71的转动,实现功率的传递及车辆的驱动。
在一种优选实施方式中,当系统处于高挡五挡传递状态时,第二滑套23与第三结合齿28传动连接,第四滑套33与第六结合齿36传动连接,第一滑套22与第三滑套32处于传动松脱状态,第五滑套41与行星架513传动连接。
在高挡五挡传递状态下,整个系统的功率流与低挡五挡的功率流相同,在此不再赘述。
与现有技术相比,本实施例能够实现五挡换挡无动力中断,且构型简单,动力控制方便,模块化设计增减挡位方便,在对称布置双电机的情况下,可同时兼顾低挡位大扭矩需求及高挡位高速需求同时保证两个电机均在最佳效率转速区间。
尽管这里已经参考附图描述了示例实施例,应理解上述示例实施例仅仅是示例性的,并且不意图将本申请的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改,而不偏离本申请的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本申请的范围之内。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
类似地,应当理解,为了精简本申请并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个,在对本申请的示例性实施例的描述中,本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而,并不应将该本申请的方法解释成反映如下意图:即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说,如相应的权利要求书所反映的那样,其实用新型点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此,遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式,其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。
本领域的技术人员可以理解,除了特征之间相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的替代特征来代替。

Claims (10)

1.一种多挡传动电驱桥系统,其特征在于,包括依次连接的第一电机、第一换挡机构、行星轮系及差速器总成;
所述第一换挡机构包括第一常啮合齿轮、第一滑套、第二滑套、第一齿轮轴系、第二齿轮轴系及第三齿轮轴系,所述第一常啮合齿轮分别与所述第一电机、所述第一滑套、所述第二滑套传动连接,所述第一滑套可选择地与所述第一齿轮轴系或所述第二齿轮轴系传动连接,所述第二滑套可选择地与所述第三齿轮轴系传动连接或不连接,所述第一齿轮轴系、所述第二齿轮轴系及所述第三齿轮轴系的传动比不同;
所述行星轮系中的内齿圈与壳体相接合,所述行星轮系中的行星架与所述差速器总成相接合。
2.根据权利要求1所述的多挡传动电驱桥系统,其特征在于,所述第一常啮合齿轮与所述第一电机的输入轴相啮合,所述第一常啮合齿轮与所述第一滑套及所述第二滑套同轴设置并传动固联。
3.根据权利要求1所述的多挡传动电驱桥系统,其特征在于,所述行星轮系包括太阳轮、行星轮、所述内齿圈及所述行星架;
所述第一齿轮轴系包括第一传动齿及与之连接的第一结合齿,所述第二齿轮轴系包括第二传动齿及与之连接的第二结合齿,所述第三齿轮轴系包括第三传动齿及与之连接的第三结合齿,所述第一传动齿、所述第二传动齿及所述第三传动齿均与所述太阳轮传动连接,所述第一结合齿与所述第二结合齿能够分别与所述第一滑套传动连接,所述第三结合齿能够与所述第二滑套传动连接或不连接。
4.根据权利要求3所述的多挡传动电驱桥系统,其特征在于,当处于一挡传递状态时,所述第一滑套与所述第一结合齿传动相连,所述第二滑套处于传动松脱状态;
当处于二挡传递状态时,所述第一滑套与所述第二结合齿传动相连,所述第二滑套处于传动松脱状态;
当处于三挡传递状态时,所述第二滑套与所述第三结合齿传动相连,所述第一滑套处于传动松脱状态。
5.根据权利要求3所述的多挡传动电驱桥系统,其特征在于,还包括第二电机及第二换挡机构,所述第二电机与所述第一电机对称设置,所述第二换挡机构与所述第二电机对称设置;
所述第二电机与所述第一电机均设有输入轴,在所述第一电机输出动力至所述第一换挡机构的同时,所述第二电机输出动力至所述第二换挡机构。
6.根据权利要求5所述的多挡传动电驱桥系统,其特征在于,所述第二换挡机构包括第二常啮合齿轮、第三滑套、第四滑套、第四齿轮轴系、第五齿轮轴系及第六齿轮轴系,所述第四齿轮轴系包括第四结合齿,所述第五齿轮轴系包括第五结合齿,所述第六齿轮轴系包括第六结合齿;
所述第二常啮合齿轮与所述第二电机、所述第三滑套、所述第四滑套传动连接,所述第三滑套可选择地与所述第四结合齿或所述第五结合齿传动连接,所述第四滑套可选择地与所述第六结合齿传动连接或不连接;
所述第四齿轮轴系的传动比与所述第一齿轮轴系的传动比相同,所述第五齿轮轴系与所述第二齿轮轴系的传动比相同,所述第六齿轮轴系与所述第三齿轮轴系的传动比相同。
7.根据权利要求6所述的多挡传动电驱桥系统,其特征在于,当处于一挡传递状态时,所述第一滑套与所述第一结合齿传动相连,所述第三滑套与所述第四结合齿传动连接,所述第二滑套与所述第四滑套处于传动松脱状态;
当处于二挡传递状态时,所述第一滑套与所述第二结合齿传动相连,所述第三滑套与所述第四结合齿传动连接,所述第二滑套与所述第四滑套处于传动松脱状态;
当处于三挡传递状态时,所述第一滑套与所述第二结合齿传动相连,所述第三滑套与所述第五结合齿传动连接,所述第二滑套与所述第四滑套处于传动松脱状态;
当处于四挡传递状态时,所述第二滑套与所述第三结合齿传动连接,所述第三滑套与所述第五结合齿传动连接,所述第一滑套与所述第四滑套处于松脱状态;
当处于五挡传递状态时,所述第二滑套与所述第三结合齿传动连接,所述第四滑套与所述第六结合齿传动连接,所述第一滑套与所述第三滑套处于传动松脱状态。
8.根据权利要求6所述的多挡传动电驱桥系统,其特征在于,还包括第三换挡机构,所述第三换挡机构设置于所述行星轮系与所述差速器总成之间,所述第三换挡机构包括第五滑套,所述第五滑套与所述内齿圈固连,所述第五滑套可选择地与所述行星架或所述壳体传动连接。
9.根据权利要求8所述的多挡传动电驱桥系统,其特征在于,当处于低挡一挡传递状态时,所述第一滑套与所述第一结合齿传动相连,所述第三滑套与所述第四结合齿传动连接,所述第二滑套与所述第四滑套处于传动松脱状态,所述第五滑套与所述壳体传动连接;
当处于高挡一挡传递状态时,所述第一滑套与所述第一结合齿传动相连,所述第三滑套与所述第四结合齿传动连接,所述第二滑套与所述第四滑套处于传动松脱状态,所述第五滑套与所述行星架传动连接;
当处于低挡二挡传递状态时,所述第一滑套与所述第二结合齿传动相连,所述第三滑套与所述第四结合齿传动连接,所述第二滑套与所述第四滑套处于传动松脱状态,所述第五滑套与所述壳体传动连接;
当处于高挡二挡传递状态时,所述第一滑套与所述第二结合齿传动相连,所述第三滑套与所述第四结合齿传动连接,所述第二滑套与所述第四滑套处于传动松脱状态,所述第五滑套与所述行星架传动连接;
当处于低挡三挡传递状态时,所述第一滑套与所述第二结合齿传动相连,所述第三滑套与所述第五结合齿传动连接,所述第二滑套与所述第四滑套处于传动松脱状态,所述第五滑套与所述壳体传动连接;
当处于高挡三挡传递状态时,所述第一滑套与所述第二结合齿传动相连,所述第三滑套与所述第五结合齿传动连接,所述第二滑套与所述第四滑套处于传动松脱状态,所述第五滑套与所述行星架传动连接;
当处于低挡四挡传递状态时,所述第二滑套与所述第三结合齿传动连接,所述第三滑套与所述第五结合齿传动连接,所述第一滑套与所述第四滑套处于松脱状态,所述第五滑套与所述壳体传动连接;
当处于高挡四挡传递状态时,所述第二滑套与所述第三结合齿传动连接,所述第三滑套与所述第五结合齿传动连接,所述第一滑套与所述第四滑套处于松脱状态,所述第五滑套与所述行星架传动连接;
当处于低挡五挡传递状态时,所述第二滑套与所述第三结合齿传动连接,所述第四滑套与所述第六结合齿传动连接,所述第一滑套与所述第三滑套处于传动松脱状态,所述第五滑套与所述壳体传动连接;
当处于高挡五挡传递状态时,所述第二滑套与所述第三结合齿传动连接,所述第四滑套与所述第六结合齿传动连接,所述第一滑套与所述第三滑套处于传动松脱状态,所述第五滑套与所述行星架传动连接。
10.根据权利要求1-9任一项所述的多挡传动电驱桥系统,其特征在于,所述差速器总成包括第一输出半轴与第二输出半轴,所述第一输出半轴与所述第二输出半轴分别与车轮端传动连接。
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