CN222246845U - 用于车辆的动力传动系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于车辆的动力传动系统及车辆，动力传动系统包括：第一动力单元，第一动力单元设置有第一驱动轴；行星轮系，行星轮系包括太阳轮、行星架，行星架上设置有彼此同步转动的第一行星轮和第二行星轮，第一行星轮与太阳轮啮合；齿圈，齿圈与第二行星轮啮合；换挡组件，换挡组件具有动力输入端和动力输出端，动力输入端与行星架联动，动力输入端与动力输出端的传动比可调；差速器，差速器设置有差速器输入齿轮以及与差速器输入齿轮差速连接的第一半轴和第二半轴，差速器输入齿轮与动力输出端动力连接。本申请通过设置行星轮系实现动力多级减速，取消轮边减速器，节省底盘空间，通过换挡组件实现动力多挡变速，拓宽动力区间，降低能耗。

Description

用于车辆的动力传动系统及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆领域，尤其是涉及一种用于车辆的动力传动系统及车辆。

背景技术

目前新能源重卡的使用量越来越大，而市面上的多数新能源重卡只是将发电机替换为了电机，“电机+变速箱+传动轴+后桥”的这种传统中央直驱结构占用了底盘大量空间，不能满足大电量的布置需求，且动力链长，总机械效率低下，而集成度稍高重卡电驱桥多采用轮边减速器实现大速比传动，只适合重载低速的工况，而大部分重卡以高速工况为主，在高速时轮边减速器的效率损失大，且轮边减速器在高速工况下存在漏油的情况，导致轮边缺油并造成齿轮烧死的情况。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于车辆的动力传动系统。本申请通过设置行星轮系实现动力多级减速，取消轮边减速器，节省底盘空间，通过换挡组件实现动力多挡变速，拓宽动力区间，降低能耗。

本实用新型还提出一种具有上述动力传动系统的车辆。

根据本实用新型的用于车辆的动力传动系统包括：第一动力单元，所述第一动力单元设置有第一驱动轴；行星轮系，所述行星轮系包括：太阳轮，所述太阳轮与所述第一驱动轴连接；行星架，所述行星架上设置有彼此同步转动的第一行星轮和第二行星轮，所述第一行星轮与所述太阳轮啮合；齿圈，所述齿圈与所述第二行星轮啮合；换挡组件，所述换挡组件具有动力输入端和动力输出端，所述动力输入端与所述行星架联动，所述动力输入端与所述动力输出端的传动比可调；差速器，所述差速器设置有差速器输入齿轮以及与所述差速器输入齿轮差速连接的第一半轴和第二半轴，所述差速器输入齿轮与所述动力输出端动力连接。

根据本实用新型的动力传动系统通过将第一动力单元与行星轮系配合形成一种动力总成，减小传动轴的长度，动力链更短，有效释放底盘空间，提高传动效率，并且，通过设置行星轮系实现对动力的多级减速增扭，提高传动速比，以实现取代轮边减速器的目的，无轮边减速器可使车辆在高速工况下运行更高效，也能避免因高速行驶导致轮边减速器少油而烧坏齿轮，保证车辆行驶安全；通过设置换挡组件与差速器配合，对动力进行多挡变速，增大动力应用区间，避免车辆始终保持高速或低速行驶，有更多挡位可以选择，有利于减少能耗，在高速和低速之间设置多个挡位，有效兼顾动力性和经济性。

根据本实用新型的一些实施例，所述换挡组件包括：第一轴，所述第一轴与所述行星架相连；第一齿轮，所述第一齿轮构造为多个且分别空套于所述第一轴的外周；第二轴，所述第二轴与所述差速器输入齿轮联动；第二齿轮，所述第二齿轮设置于所述第二轴且构造为与所述第一齿轮一一对应且啮合的多个；第一同步器，所述第一同步器设置于所述第一轴并可选择地将其中一个所述第一齿轮与所述第一轴接合。

根据本实用新型的一些实施例，所述换挡组件还包括：第三齿轮，所述第三齿轮空套于所述第二轴；第三轴，所述第三轴上设置有与所述第三齿轮啮合的第四齿轮，所述第三轴与所述差速器输入齿轮联动；第二同步器，所述第二同步器设置与所述差速器输入齿轮与所述第三轴之间以可选择地将所述第二轴与所述差速器输入齿轮接合或将所述第三齿轮与所述第二轴接合。

根据本实用新型的一些实施例，所述第三轴上设置有第五齿轮，所述差速器上形成有与所述第五齿轮啮合的第六齿轮。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二轴套设于所述第一半轴和/或所述第二半轴外周。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一动力单元构造为电动发电机。

根据本实用新型的一些实施例，所述换挡组件还包括：第二动力单元，所述第二动力单元具有输出端，所述输出端与所述差速器输入齿轮联动。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二动力单元的输出端与所述行星轮系中的所述齿圈或所述行星架联动。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二动力单元的输出端与所述第一轴联动。

下面简单描述根据本实用新型另一方面实施例的车辆。

根据本实用新型的车辆具有上述任意一项实施例所述的动力传动系统，由于根据本实用新型的车辆具有上述任意一项实施例所述的动力传动系统，因此，根据本实用新型的车辆在第一动力单元的输出端设置行星轮系，缩小变速箱尺寸，减小电机和变速箱的质心偏距，同时实现多次减速增扭，取消了轮边减速器，车辆高速运行更加高效，通过设置换挡组件，拓宽了车辆动力高效运行区间，有效降低车辆能耗，提高整车续航。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型的一个实施例的动力传动系统的原理示意图。

附图标记：

动力传动系统1；

第一动力单元11、第一驱动轴111；

太阳轮121、行星架122、第一行星轮1221、第二行星轮1222、齿圈123；

差速器13、差速器输入齿轮131、第六齿轮132；第一半轴141、第二半轴142；

第一轴15、第一齿轮151、第一同步器152；

第二轴16、第二齿轮161、第二同步器162、第三齿轮163；

第三轴17、第四齿轮171、第五齿轮172。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

目前新能源重卡的使用量越来越大，而市面上的多数新能源重卡只是将发电机替换为了电机，“电机+变速箱+传动轴+后桥”的这种传统中央直驱结构占用了底盘大量空间，不能满足大电量的布置需求，且动力链长，总机械效率低下，而集成度稍高重卡电驱桥多采用轮边减速器实现大速比传动，只适合重载低速的工况，而大部分重卡以高速工况为主，在高速时轮边减速器的效率损失大，且轮边减速器在高速工况下存在漏油的情况，导致轮边缺油并造成齿轮烧死的情况。

下面参考图1描述根据本实用新型实施例的用于车辆的动力传动系统。

根据本实用新型的用于车辆的动力传动系统1包括第一动力单元11、与第一动力单元11连通的行星轮系以及换挡组件，第一动力单元11设置有第一驱动轴111；行星轮系包括太阳轮121、行星架122和齿圈123，太阳轮121与第一驱动轴111连接；行星架122上设置有彼此同步转动的第一行星轮1221和第二行星轮1222，第一行星轮1221与太阳轮121啮合；齿圈123与第二行星轮1222啮合；换挡组件具有动力输入端和动力输出端，动力输入端与行星架122联动，动力输入端与动力输出端的传动比可调；差速器13，差速器13设置有差速器输入齿轮131以及与差速器输入齿轮131差速连接的第一半轴141和第二半轴142，差速器输入齿轮131与动力输出端动力连接。

具体地，第一动力单元11通过第一驱动轴111直接与行星轮系连接，省去了传动轴，提高传动效率，节省底盘空间，有利于整车的轻量化设计，其中，第一驱动轴111上形成花键，第一驱动轴111通过花键与太阳轮121配合并将动力传递给太阳轮121，太阳轮121与第一行星轮1221啮合，并且第一行星轮1221的直径大于太阳轮121，动力经过第一行星轮1221后经过一轮减速，第一行星轮1221与第二行星轮1222固定连接并同步转动，第二行星轮1222与齿圈123啮合，第二行星轮1222相对齿圈123转动，实现第二轮减速，通过行星轮系进行减速，实现减速增扭，增大速比，以达到替代轮边减速器的效果，节省轮边减速器所占用的底盘空间，消除轮边减速器的漏油导致齿轮烧死的隐患，保证车辆行驶安全。

第一动力单元11的动力经过行星架122上的第一行星轮1221和第二行星轮1222的减速增扭，行星架122通过动力输入端将动力传递至换挡组件，换挡组件可对接收到的动力进行换挡，动力经过换挡组件进行多种挡位的变速，第一动力单元11所输出的动力应用区间更大，车辆在高速和低速之间进行切换，避免始终保持高速或低速行驶，有效降低驱动系统的能耗，提高整车续航里程。换挡组件的动力输出端与差速器输入齿轮131连接并将动力传递至差速器输入齿轮131，差速器输入齿轮131通过十字轴与第一半轴141和第二半轴142的一端差速连接，将动力传递至第一半轴141和第二半轴142，第一半轴141和第二半轴142的另一端与车辆轮毂连接，将多挡变速动力输出至车轮，实现动力输出。

根据本实用新型的动力传动系统1通过将第一动力单元11与行星轮系配合形成一种动力总成，减小传动轴的长度，动力链更短，有效释放底盘空间，提高传动效率，并且，通过设置行星轮系实现对动力的多级减速增扭，提高传动速比，以实现取代轮边减速器的目的，无轮边减速器可使车辆在高速工况下运行更高效，也能避免因高速行驶导致轮边减速器少油而烧坏齿轮，保证车辆行驶安全；通过设置换挡组件与差速器13配合，对动力进行多挡变速，增大动力应用区间，避免车辆始终保持高速或低速行驶，有更多挡位可以选择，有利于减少能耗，在高速和低速之间设置多个挡位，有效兼顾动力性和经济性。

其中，本申请的行星轮系构造为NW行星轮系，其中，N和W分别代表内外啮合的首汉语拼音字母，在该行星轮系中分别存在一组内啮合和外啮合齿轮副，太阳轮121与第一行星轮1221外啮合构成第一级齿轮副，第二行星轮1222与固定内齿圈123内啮合构成了第二级齿轮副，其中，第一行星轮1221的直径大于第二行星轮1222的直径，其速比更大，为两级齿轮副速比乘积+1，通过设置行星轮系实现多级减速增扭，取代轮边减速器，车辆运行更加高效，节省底盘空间，方便布置第一动力电源11。

根据本实用新型的一些实施例，换挡组件包括第一轴15和第一齿轮151、第二轴16和第二齿轮161、第一同步器152，第一轴15与行星架122相连；第一齿轮151构造为多个且分别空套于第一轴15的外周，第二轴16与差速器输入齿轮131联动；第二齿轮161设置于第二轴16且构造为与第一齿轮151一一对应且啮合的多个；第一同步器152设置于第一轴15并可选择地将其中一个第一齿轮151与第一轴15接合。

具体地，第一轴15构造为输入轴，输入轴外周空套有多个第一齿轮151，第一齿轮151可构造为一挡小齿轮和二挡小齿轮，一挡小齿轮和二挡小齿轮分别通过滚针轴承空套于第一轴15外周并分别可实现自由转动；第二轴16构造为输出轴，在第二轴16外周设置有多个与第一齿轮151一一对应的第二齿轮161，第二齿轮161可构造为与一挡小齿轮对应的一挡大齿轮，与二挡小齿轮对应的二挡大齿轮，一挡大齿轮和二挡大齿轮与第二轴16构造为一个整体，第一同步器152设置于第一轴15，并可选择一挡小齿轮与第一轴15接合，通过一挡小齿轮和一挡大齿轮啮合将动力传递给输出轴，实现动力传递；第一同步器152也可选择将二挡小齿轮与第一轴15接合，并通过二挡小齿轮和二挡大齿轮啮合将动力传递给第二轴16，实现动力传递，通过第一同步器152选择一挡小齿轮或二挡小齿轮与第一轴15传动连接，为动力传递提供多个挡位，实现动力多挡变速，拓宽动力区间，有效降低动力损耗。

根据本实用新型的一些实施例，换挡组件还包括第三齿轮163、第三轴17以及第二同步器162，第三齿轮163空套于第二轴16；第三轴17上设置有与第三齿轮163啮合的第四齿轮171，第三轴17与差速器输入齿轮131联动；第二同步器162设置于差速器输入齿轮131与第三轴17之间以可选择地将第二轴16与差速器输入齿轮131接合或将第三齿轮163与第二轴16接合。

具体地，第三齿轮163可以构造为副箱高挡小齿轮并通过滚针轴承空套于第二轴16，实现自由转动，在第三轴17上设置有与副箱高挡小齿轮啮合的副箱高挡大齿轮，副箱高挡大齿轮与第三轴17构造为一个整体，通过第二同步器162可将第二轴16与第三齿轮163接合，并通过第三齿轮163与第四齿轮171啮合，将动力传递至第三轴17，第三轴17与差速器输入齿轮131联动，将动力传递给差速器输入齿轮131，差速器输入齿轮131将动力差速传递给第一半轴141和第二半轴142，第一半轴141和第二半轴142将动力传递给汽车轮毂，从而实现动力传递；第二同步器162也可以选择将第二轴16与差速器输入齿轮131接合，将动力直接传递给差速器13，差速器13通过差速器输入齿轮131将动力分配给第一半轴141和第二半轴142并将动力传递给汽车轮毂，通过设置第二同步器162，可选择地讲第二轴16与差速器输入齿轮131接合或将第二轴16和第三齿轮163接合，实现对动力进行多挡变速。

根据本实用新型的一些实施例，第三轴17上设置有第五齿轮172，差速器输入齿轮131上形成有与第五齿轮172啮合的第六齿轮132。

具体地，第五齿轮172可构造为副箱低挡小齿轮，副箱低挡小齿轮与第三轴17固定连接，差速器13设置有与副箱低挡小齿轮啮合的副箱低挡大齿轮，副箱低挡大齿轮可固定于差速器13的壳体，第一同步器152通过将其中一个第一齿轮151与第一轴15接合，并通过第一齿轮151和第二齿轮161啮合，将动力传递给第二轴16，第二轴16通过第三齿轮163和第四齿轮171啮合，将动力传递给第三轴17，第三轴17通过第五齿轮172和第六齿轮132啮合，将动力传递给差速器13，差速器13通过与第一半轴141和第二半轴142联动，将动力传递给车轮，实现动力传递，并对动力进行多挡变速。

根据本实用新型的一些实施例，第二轴16套设于第一半轴141和/或第二半轴142外周，第一半轴141和第二半轴142与差速器输入齿轮131连接，第二轴16适于与差速器输入齿轮131联动并将动力传递给第一半轴141和第二半轴142，第二轴16可套设于第一半轴141外周，也可套设于第二半轴142外周，第二轴16也可同时套设于第一半轴141和第二半轴142的外周，第二轴16与第一半轴141和第二半轴142同轴设置，有利于缩小换挡组件的尺寸，有效节省底盘空间，缩短动力链，提高传动效率。

根据本实用新型的一些实施例，第一动力单元11构造为电动发电机，动力发电机直接通过第一驱动轴111与行星轮系连接，缩短了动力链，动力传动更加高效，通过设置行星轮系对动力进行多级减速增扭，取消了轮边减速器，节省底盘空间，增大了电动发电机的布置空间，电动发电机的电容量可做到更大，增大动力输出，提高车辆续航里程。

根据本实用新型的一些实施例，换挡组件还包括第二动力单元，第二动力单元具有输出端，输出端与差速器输入齿轮131联动，第二动力单元可构造为与第一动力单元11相同的电动发电机，第二动力单元的输出端可直接与差速器输入齿轮131联动，配合第一动力单元11的制动，增大车辆动力输出以及续航里程。

根据本实用新型的一些实施例，第二动力单元的输出端与行星轮系中的齿圈123或行星架122联动。

具体地，第二动力单元的输出端与齿圈123或行星架122联动，将动力输入到齿圈123或行星架122中，第一动力单元11的第一驱动轴111与太阳轮121连接，将动力输入到太阳轮121，第一动力单元11配合第二动力单元，形成一种不带轮边减速器的双电机动力结构，提高动力输出。

在一些实施例中，可在本动力传动系统1中设置第二动力单元和一组与第二动力单元联动的新的行星轮系，形成一款双电机双行星轮系的动力系统，提高动力输出的同时，实现多级减速增扭，提高车辆速比，增强整车动力以及续航里程。

根据本实用新型的一些实施例，第二动力单元的输出端与第一轴15联动，第二动力单元直接将动力输入至第一轴15，配合第二动力单元将动力输入至太阳轮121，增强动力输入，整车动力以及续航里程得到提升。

下面简单描述根据本实用新型的车辆。

根据本实用新型的车辆具有上述任意一项实施例所述的动力传动系统1，由于根据本实用新型的车辆具有上述任意一项实施例所述的动力传动系统1，因此，根据本实用新型的车辆在第一动力单元11的输出端设置行星轮系，缩小变速箱尺寸，减小电机和变速箱的质心偏距，同时实现多次减速增扭，取消了轮边减速器，车辆高速运行更加高效，通过设置换挡组件，拓宽了车辆动力高效运行区间，有效降低车辆能耗，提高整车续航。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于车辆的动力传动系统，其特征在于，包括：

第一动力单元，所述第一动力单元设置有第一驱动轴；

行星轮系，所述行星轮系包括：

太阳轮，所述太阳轮与所述第一驱动轴连接；

行星架，所述行星架上设置有彼此同步转动的第一行星轮和第二行星轮，所述第一行星轮与所述太阳轮啮合；

齿圈，所述齿圈与所述第二行星轮啮合；

换挡组件，所述换挡组件具有动力输入端和动力输出端，所述动力输入端与所述行星架联动，所述动力输入端与所述动力输出端的传动比可调；

差速器，所述差速器设置有差速器输入齿轮以及与所述差速器输入齿轮差速连接的第一半轴和第二半轴，所述差速器输入齿轮与所述动力输出端动力连接。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传动系统，其特征在于，所述换挡组件包括：

第一轴，所述第一轴与所述行星架相连；

第一齿轮，所述第一齿轮构造为多个且分别空套于所述第一轴的外周；

第二轴，所述第二轴与所述差速器输入齿轮联动；

第二齿轮，所述第二齿轮设置于所述第二轴且构造为与所述第一齿轮一一对应且啮合的多个；

第一同步器，所述第一同步器设置于所述第一轴并可选择地将其中一个所述第一齿轮与所述第一轴接合。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的动力传动系统，其特征在于，所述换挡组件还包括：

第三齿轮，所述第三齿轮空套于所述第二轴；

第三轴，所述第三轴上设置有与所述第三齿轮啮合的第四齿轮，所述第三轴与所述差速器输入齿轮联动；

第二同步器，所述第二同步器设置于所述差速器输入齿轮与所述第三轴之间以可选择地将所述第二轴与所述差速器输入齿轮接合或将所述第三齿轮与所述第二轴接合。

4.根据权利要求3所述的用于车辆的动力传动系统，其特征在于，所述第三轴上设置有第五齿轮，所述差速器上形成有与所述第五齿轮啮合的第六齿轮。

5.根据权利要求2所述的用于车辆的动力传动系统，其特征在于，所述第二轴套设于所述第一半轴和/或所述第二半轴外周。

6.根据权利要求1所述的用于车辆的动力传动系统，其特征在于，所述第一动力单元构造为电动发电机。

7.根据权利要求2所述的用于车辆的动力传动系统，其特征在于，所述换挡组件还包括：

第二动力单元，所述第二动力单元具有输出端，所述输出端与所述差速器输入齿轮联动。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的动力传动系统，其特征在于，所述第二动力单元的输出端与所述行星轮系中的所述齿圈或所述行星架联动。

9.根据权利要求7所述的用于车辆的动力传动系统，其特征在于，所述第二动力单元的输出端与所述第一轴联动。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的动力传动系统。