CN113983130B - 动力传输装置和包括其的车辆 - Google Patents
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Abstract
一种用于车辆的动力传动系,所述动力传动系包括:电动机,其包括旋转轴;减速器,其联接至所述电动机;齿轮系,其至少部分地设置在所述减速器内部,以传输由所述电动机产生的旋转力;以及车轮,其通过从所述减速器接收动力而可旋转或通过将所述车轮旋转产生的动力传输至所述减速器而可旋转,其中,所述齿轮系被配置成基于所述旋转轴的旋转角速度和所述减速器的旋转角速度的比较,将动力从所述电动机传输至所述减速器或将动力从所述减速器传输至所述电动机。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年7月27日提交的申请号为10-2020-0093327的韩国专利申请的优先权和权益,其出于如同本文所述的所有目的,通过引用并入本文。
技术领域
本发明的示例性实施例一般地涉及车辆,并且更具体地,涉及用于车辆的动力传输装置。
背景技术
将电能转换为动能的电动机可以应用于各种领域、装置和/或设备。例如,电动机可以安装在车辆中以产生车辆驱动力。特别地,随着要环保车辆解决现有内燃机的环境污染问题的需求不断增加,对安装在车辆中的电动机的需求也在迅速增加。
为了使用电动机驱动车辆,设置在电动机中的旋转轴的转速必须减小并将其传输至车轮,因此通常在电动机和车轮之间有单独的减速器。
在该背景技术部分中公开的以上信息仅用于加强对本发明背景技术的理解,因此,其可能包含不构成现有技术的信息。
发明内容
申请人认识到,相关技术中的车轮的狭窄内部空间使得难以将电动机和减速器安装在车轮中。特别地,为了根据车辆行驶条件改变减速器的减速齿轮比,需要单独的离合器,这已经成为实现机动车辆紧凑型设计的主要障碍。
与现有技术相比,根据本发明的原理和示例性实施例的动力传输装置和具有相同构造的动力传输装置的车辆可以在机动车辆中提供可变齿轮减速,并显著降低车辆结构的复杂性,而不消除相关技术获得的优点。
此外,根据本发明的原理和示例性实施例的动力传输装置和具有相同构造的动力传输装置的车辆可以在车辆的低速部分增加减速齿轮比,从而改善驾驶性能,并且当在所述车辆的高速部分车轮使电动机旋转时,减少减速齿轮比,从而抑制电动机的旋转轴的旋转速度的增加,并有效地保护电动机。
本发明构思的附加特征将在下面的描述中阐述,并且部分附加技术特征将从该描述中变得显而易见,或者可以通过本发明构思的实践来获悉。
根据本发明的一个方面,一种用于车辆的动力传动系,所述动力系包括:电动机,其包括旋转轴;减速器,其联接至所述电动机;齿轮系,其至少部分地设置在所述减速器内部,以传输由所述电动机产生的旋转力;以及车轮,其通过从所述减速器接收动力而可旋转或通过将所述车轮旋转产生的动力传输至所述减速器而可旋转,其中,所述齿轮系被配置为基于所述旋转轴的旋转角速度和所述减速器的旋转角速度的比较,将动力从所述电动机传输至所述减速器或将动力从所述减速器传输至所述电动机。
所述减速器可以包括:齿轮,其与所述电动机的所述旋转轴啮合;多个行星齿轮,其与所述太阳齿轮的外部啮合;以及齿轮架,其与所述行星齿轮啮合并随着所述行星齿轮绕所述齿轮的轨道运动而旋转,和所述齿轮系可以包括:第一单向性离合器,其位于所述电动机的所述旋转轴与所述齿轮之间;以及第二单向性离合器,其位于所述电动机的旋转轴和所述齿轮架之间。
当所述电动机的所述旋转轴的旋转角速度高于所述齿轮架的旋转角速度时,所述第一单向性离合器可以被配置为将由所述电动机的所述旋转轴的旋转产生的动力传输至所述齿轮。
当所述电动机的所述旋转轴的旋转角速度可以高于所述齿轮架的旋转角速度时,所述第二单向性离合器被配置为中断所述电动机和所述齿轮架之间的动力传输。
当所述齿轮架的旋转角速度高于所述电动机的所述旋转轴的旋转角速度时,所述第一单向性离合器可以被配置为中断所述齿轮与所述电动机之间的动力传输。
当所述齿轮架的旋转角速度高于所述电动机的所述旋转轴的旋转角速度时,所述第二单向性离合器可以被配置为将由所述齿轮架的旋转产生的动力传输至所述电动机的所述旋转轴。
所述第一单向性离合器和所述第二单向性离合器可以在所述动力传动系的轴向方向上彼此间隔开。
所述第一单向性离合器和所述第二单向性离合器可以在所述动力传动系的径向方向上彼此间隔开。
所述第二单向性离合器可以在所述轴向方向上对称地面对所述第一单向性离合器的面向车轮侧。
所述第一单向性离合器和所述第二单向性离合器可以具有基本相同的外径。
所述第一单向性离合器的外径可以大于所述第二单向性离合器的外径。
所述动力传动系可以包括动力传输装置,所述齿轮系可以包括动力传输单元,所述齿轮可以包括太阳齿轮,并且所述齿轮架可以包括:齿轮架主体,其形成至少部分的所述齿轮架;以及齿轮架头,其联接至所述齿轮架主体的一侧,并且其外径小于所述齿轮架主体的外径,所述第一单向性离合器至少部分地设置在所述齿轮架主体中,和所述第二单向性离合器至少部分地设置在所述齿轮架头中。
根据本发明的另一方面,一种具有动力传动系的车辆,所述动力传动系可以包括:电动机,其包括旋转轴;减速器,其联接至所述电动机;齿轮系,其至少部分地设置在所述减速器中,以将由所述电动机的驱动产生的旋转力传输至所述减速器,并将由将所述减速器的驱动产生的旋转力传输至所述电动机;以及车轮,其通过从所述减速器接收动力而可旋转或将所述车轮旋转产生的动力传输至所述减速器而可旋转,和所述齿轮系被配置为通过比较所述电动机的所述旋转轴的旋转角速度和所述减速器的旋转角速度的量,将动力从所述电动机传输至所述减速器或将动力从所述减速器传输至所述电动机。
所述动力传动系可以包括动力传输装置,所述齿轮系可以包括动力传动传输单元,所述齿轮可以包括太阳齿轮,并且所述减速器可以包括:齿轮,其与所述电动机的所述旋转轴啮合;多个行星齿轮,其与所述齿轮的外部啮合;以及齿轮架,其与所述行星齿轮啮合并随着所述行星齿轮相对于所述齿轮的轨道运动而旋转,和所述齿轮系可以包括:第一单向性离合器,其位于所述电动机的所述旋转轴和所述太阳齿轮之间;以及第二单向性离合器,其位于所述电动机的所述旋转轴和所述齿轮架之间。
当所述电动机使车轮旋转时,所述第一单向性离合器可以被配置为将由所述电动机的所述旋转轴的旋转产生的动力传输至所述太阳齿轮。
当所述电动机使所述车轮旋转时,所述第二单向性离合器可以被配置为中断所述电动机与所述齿轮架之间的动力传输。
当所述车轮使所述电动机旋转时,所述第一单向性离合器可以被配置为中断所述齿轮与所述电动机之间的动力传输。
当所述车轮使所述电动机旋转时,所述第二单向性离合器可以被配置为将由所述齿轮架的旋转产生的动力传输至所述电动机的所述旋转轴。
所述第一单向性离合器和所述第二单向性离合器可以在所述动力传动系的宽度方向上彼此间隔开,并且所述电动机、所述减速器和所述齿轮系可以至少部分地设置在所述车轮中。
所述第一单向性离合器和所述第二单向性离合器可以在所述动力传动系的径向方向上彼此间隔开,并且所述电动机、所述减速器和所述齿轮系可以至少部分地设置在所述车轮外侧。
应当理解,前面的一般描述和下面的详细描述都是示例性和解释性的,并且旨在对所要求保护的本发明提供进一步解释。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解并且并入本说明书中和构成本说明书的一部分,该附图示出了本发明的实施例,并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据本发明原理构造的动力传输装置的示例性实施例的剖视图。
图2是图1的动力传输装置的分解立体图。
图3是图1的动力传输装置的电动机、减速器和动力传输单元的联接结构的放大剖视图。
图4是当图1的动力传输装置中的电动机的旋转轴的旋转角速度高于齿轮架的旋转角速度时的动力传输机构的示例性实施例的剖视图。
图5是当图1的动力传输装置中的齿轮架的旋转角速度高于电动机的旋转轴的旋转角速度时的动力传输机构的示例性实施例的剖视图。
图6是根据本发明原理构造的动力传输装置的另一示例性实施例的剖视图。
具体实施方式
在下文中参考示出了本发明的实施例的附图更全面地描述了本发明。然而,本发明可以以许多不同的形式来实施,并且不应被解释为限于本文阐述的实施例。相反,提供这些实施例是为了使本公开透彻,并将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。附图中相同的附图标记表示相同的元件。
在下文中,将参照附图详细描述根据本发明的原理和示例性实施例构造的动力传输装置和包括其的车辆。
用于车辆的动力传输装置
图1是根据本发明原理构造的动力传输装置的示例性实施例的剖视图。图2是图1的动力传输装置的分解立体图。图3是图1的动力传输装置的电动机、减速器和动力传输单元的联接结构的放大剖视图。图4是当图1的动力传输装置中的电动机的旋转轴的旋转角速度高于齿轮架的旋转角速度时的动力传输机构的示例性实施例的剖视图。图5是当图1的动力传输装置中的齿轮架的旋转角速度高于电动机的旋转轴的旋转角速度时的动力传输机构的示例性实施例的剖视图。图6是根据本发明原理构造的动力传输装置的另一示例性实施例的剖视图。
参考图1至图5,根据一些示例性实施例的用于车辆600(在图5中示意性地示出为方框)的动力传输装置10的形式的动力传动系可以包括:电动机100,其包括旋转轴110;以及车轮400,其利用从电动机100接受的动力而可旋转。电动机100可以具有面对车轮的第一侧或一侧120和与第一侧120相对的第二侧或另一侧140。
另外,减速器200可以设置在电动机100的车轮侧120上。减速器200在减小电动机100的旋转轴110的旋转角速度和增加扭矩之后,可以将电动机100的动力传输至车轮400。因此,根据一些示例性实施例,车轮400可以从减速器200接收电动机100的动力以执行旋转运动。相反,车轮400还可将其旋转产生的动力传输至减速器200。
根据一些示例性实施例,减速器200可以是行星齿轮减速器。即,如图1至3所示,减速器200可包括:齿轮,其以太阳齿轮210形式与电动机100的旋转轴110啮合;多个行星齿轮220,其在太阳齿轮210的外侧与太阳齿轮210啮合;齿轮架240,其与行星齿轮220啮合并随着行星齿轮220相对于太阳齿轮210的轨道运动而旋转(公转);以及环形齿轮230,其在行星齿轮220的外侧与行星齿轮220啮合220。例如,齿轮架240可以在其中接收多个行星齿轮220,并且齿轮架240的表面可以具有若干通孔,多个行星齿轮220分别通过该通孔暴露。多个行星齿轮220可以分别与环形齿轮230在形成有通孔的部分啮合。
参考图1至图3,动力传输装置10还可以包括以动力传输单元300的形式的齿轮系,其将由电动机100的驱动产生的旋转轴110的旋转力传输至减速器200(以下称为“第一传输”)并且,将由减速器200的驱动产生的旋转力传输至电动机100(以下,称为“第二传输”)。
根据一些示例性实施例,第一传输和第二传输可以被选择性地执行或者是互斥的。例如,在第一传输正在执行时可以不执行第二传输,并且在第二传输正在执行时可以不执行第一传输。
更具体地,根据电动机100的旋转轴110的旋转角速度和减速器200的旋转角速度之间的量的比较,由动力传输单元300选择性执行第一传输和第二传输。即,根据一些示例性实施例的动力传输装置10的动力传输单元300可以根据电动机100的旋转轴110的角速度和减速器200的角速度的量的比较,将动力从电动机100传输至减速器200,或者将动力从减速器200传输至电动机100。下面将描述动力传输单元300的示例性动力传输机构。
如图3所示,根据一些示例性实施例,动力传输单元300可以包括:第一单向性离合器,其以第一单向离合器310的形式设置在电动机100的旋转轴110与太阳齿轮210之间;和第二单向性离合器,其以单向离合器320的形式设置在电动机100的旋转轴110和齿轮架240之间。更具体地,电动机100的旋转轴110和太阳齿轮210可以在动力传输装置10的轴向方向上彼此间隔开,并且第一单向离合器310可以设置在旋转轴110与太阳齿轮210之间。此外,电动机100的旋转轴110和齿轮架240也可以在动力传输装置10的径向方向R上彼此间隔开,并且第二单向离合器320可以设置在旋转轴110与齿轮架240之间。本文径向方向R是指基本上垂直于电动机100的旋转轴110纵向延伸的轴向方向的方向。
单向离合器310允许仅在一个方向上的动力传输。即,单向离合器310可以用于以这样的方式的一个元件和另一元件之间的动力传输:能够进行从一个元件到另一元件的动力传输,但是中断从该另一元件到该一个元件的动力传输。根据示例性实施例,可以使用各种类型的单向离合器。例如,第一单向离合器310和第二单向离合器320可以是楔块离合器。
参考图1至图3,根据一些示例性实施例,第一单向离合器310和第二单向离合器320可以在动力传输装置10的纵向轴向(宽度)方向W上彼此间隔开。在此,宽度方向W是指与电动机100的旋转轴110延伸的轴向方向大致平行的方向。
更具体地,第二单向离合器320可以在宽度方向W上对称地面对第一单向离合器310的一侧(面向车轮侧)120。第二单向离合器320可以在宽度方向W上对称地面对与第一单向离合器310的一侧相对的第一单向离合器310的另一侧140(面向电动机侧)。在图1和图3中,第二单向离合器320被示出为面对第一单向离合器310的车轮(右)侧。
此外,第一单向离合器310和第二单向离合器320可具有基本相同的外径。替代地,第一单向离合器310和第二单向离合器320可具有基本相同的兼容结构。在这种情况下,不需要制造两种类型的单向离合器以制造动力传输装置10,这有利于生产率和制造成本。
如图3所示,设置在动力传输装置10中的减速器200的齿轮架240可以包括:齿轮架主体,其以齿轮架主体部242的形式形成齿轮架240的主体;以及齿轮架头,其以齿轮架头部244的形式设置在齿轮架主体部242的一侧上并且具有比齿轮架主体部242的外径基本上更小的外径。在此,齿轮架主体部242与电动机100之间的距离可以小于齿轮架头部244和电动机100之间的距离。在图1和图3中,齿轮架主体部242可以设置在左侧上,并且齿轮架头部244可以设置在右侧上。
根据一些示例性实施例,第一单向离合器310可以设置在齿轮架主体部242中,和第二单向离合器320可以设置在齿轮架头部244中。
如图2和图3所示,动力传输装置10还可以包括外齿轮500,其设置在齿轮架240的外侧上。外齿轮500可以再次减小已经由减速器200减小的电动机100的旋转力以增加扭矩,然后将其传输至车轮400。更具体地,外齿轮500可以在齿轮架头部244的外侧上与齿轮架头部244啮合。
以下,将详细说明根据示例性实施例的动力传输装置10的动力传输机构。
当电动机100的旋转轴110的旋转角速度高于齿轮架240的旋转角速度(即,行星齿轮220的轨道角速度)时,第一单向离合器310可以在第二单向离合器320可能中断电动机100与齿轮架240之间的动力传输的同时,将由电动机100的旋转轴110的旋转产生的动力传输至太阳齿轮210。在此情况下,如图4所示,当传输至太阳齿轮210的电动机100的旋转轴110旋转角速度通过行星齿轮220和齿轮架240减小并且扭矩增加时,齿轮架240的旋转力可以传输至车轮400(参见图1和图3)。在图4中,通过箭头示出了动力传输路径,并且通过箭头的相对厚度的改变可以看出根据动力传输路径的扭矩的幅度的变化。在此,扭矩的幅度和角速度的幅度可以彼此成反比。
当齿轮架240的旋转角速度高于电动机100的旋转轴110的角速度时,在第二单向离合器320可以将由齿轮架240的旋转产生的动力传输至电动机100的旋转轴110的同时,第一单向离合器310可以中断太阳齿轮210和电动机100之间的动力传输。在图5中,通过箭头示出了动力传输路径,并且通过箭头的相对厚度的改变可以看出根据动力传输路径的扭矩的幅度的变化。
上述动力传输机构是基于电动机100的旋转轴110的旋转角速度和齿轮架240的旋转角速度之间的量的比较,但是也可以鉴于驱动电动机100以使车轮400旋转或制动车轮400来描述。
即,参照图4,当电动机100被驱动以使车轮400旋转时,第一单向离合器310可将由电动机100的旋转轴110的旋转产生的动力传输至太阳齿轮210,而第二单向离合器320可以中断电动机100与齿轮架240之间的动力传输。
另一方面,参考图5,当车轮400使电动机100旋转时,第一单向离合器310可以中断太阳齿轮210与电动机100之间的动力传输,但是第二单向离合器320可以将由齿轮架240的旋转产生的动力传输至电动机100的旋转轴110,其中齿轮架240的旋转是从车轮400的旋转接收的。
当电动机100被驱动以使车轮400旋转时,电动机100的旋转力通过减速器200传输至车轮400。然而,因为在电动机100的旋转轴110的旋转角速度减小并且扭矩增大的状态下,旋转力被传输至车轮400,因此由电动机100产生的动力可以通过第一单向离合器310、太阳齿轮210、行星齿轮220和齿轮架240传输至车轮400。另一方面,当由电动机100产生的动力通过第二单向离合器320和齿轮架240传输至车轮400时,电动机100的旋转轴的旋转角速度可以不减小,因此第二单向离合器320可以中断电动机100和齿轮架240之间的动力传输。
相反,当车轮400通过接收附加动力而高速旋转时,车轮400的旋转力可通过减速器200传输至电动机。在此,当车轮400的旋转力通过齿轮架240、行星齿轮220、太阳齿轮210和第一单向离合器310传输至电动机100的旋转轴110时,车轮400的旋转力可被传输至齿轮架240,然后在减速器200中旋转角速度增加的状态下,该旋转力被传输至电动机100的旋转轴110。在这种情况下,电动机100的旋转轴110的旋转速度可能过度增加,这可能引起包括旋转轴110的电动机100的耐用性问题。因此,当车辆600高速行驶时,不希望车轮400的旋转力通过与在由电动机100的驱动来增加车轮400的旋转角速度的情况下一样的动力传输路径而被传输至电动机100。
根据一些示例性实施例,为了在减速器200中不增加车轮400的旋转角速度的状态下,将车轮400的旋转力传输至电动机100的旋转轴110,车轮400的旋转力可以通过齿轮架240和第二单向离合器320传输至电动机100的旋转轴110。在这种情况下,在车轮400的旋转力被传输至齿轮架240后,旋转角速度不会增加。即,由于齿轮架240和电动机100的旋转轴110通过第二单向离合器320直接连接,所以齿轮架240的旋转角速度和电动机240的旋转轴110的旋转角速可以基本相同。因此,当车轮400以高速旋转时,电动机100的旋转角速度可以显著减小,这对电动机100的耐久性具有有利的影响。
参照图6,类似于上述示例性实施例,根据另一示例性实施例的动力传输装置20还可以包括:电动机100,其包括旋转轴110;减速器200,其设置在电动机100的一侧120上;动力传输单元300,其设置在减速器200内部;以及车轮400。另外,减速器200可以包括太阳齿轮210、多个行星齿轮220、环形齿轮230和齿轮架240,并且动力传输单元300可以包括:第一单向离合器310,其设置在电动机100的旋转轴110与太阳齿轮210之间;和第二单向离合器320,其设置在电动机100的旋转轴110与齿轮架240之间。下文中,将通过着重于与根据先前示例性实施例的动力传输装置10的差异来描述根据这示例性实施例的动力传输装置20。
根据另一示例性实施例,太阳齿轮210可以在动力传输装置10的径向方向R上从旋转轴110向外间隔开。旋转轴110的至少一部分可以设置在太阳齿轮内部。
另外,根据另一示例性实施例,齿轮架240可以在动力传输装置10的径向方向R方向上从旋转轴110向内间隔开。因此,齿轮架240的至少一部分可以设置在旋转轴110内部。
根据另一示例性实施例的动力传输装置10中的第一单向离合器310和第二单向离合器320可以在动力传输装置10的径向方向R上彼此间隔开。因此,与根据先前示例性实施例的动力传输装置10不同,第一单向离合器310和第二单向离合器320可以具有不同的外径。更具体地,如图6所示,第一单向离合器310的外径可以大于第二单向离合器320的外径。因为第一单向离合器310设置在旋转轴110与太阳齿轮210之间,而第二单向离合器320设置在旋转轴110与齿轮架240之间,因此太阳齿轮210的外径在动力传输单元300中设有第一单向离合器310和第二单向离合器320的区域中大于齿轮架240的外径。如图6所示,第一单向离合器310和第二单向离合器320可以具有基本相同的宽度,并且第一单向离合器310和第二单向离合器320可以在动力传输装置20的宽度方向W上彼此重叠。在这种情况下,在动力传输装置20中第一单向离合器310和第二单向离合器320所占据的体积可以最小化。
车辆
参照图1至图6,根据一些示例性实施方式的车辆可以包括动力传输装置10或20。动力传输装置10或20可以包括:电动机100,其包括旋转轴110;减速器200,其设置在电动机100的一侧120上;动力传输单元300,其设置在减速器200内部,将由电动机100的驱动产生的旋转力传输至减速器200,并且将由减速器200的驱动产生的旋转力传输至电动机100;以及车轮400,其通过从减速器200接收动力而可旋转或通过将该车轮400旋转产生的动力传输到减速器200而可旋转。
根据一些示例性实施例,动力传输单元300可以根据电动机100的旋转轴110的旋转角速度和减速器200的旋转角速度之间的量的比较,选择性地将动力从电动机100传输至减速器200,或者将动力从减速器200传输至电动机100。
减速器200可以包括:太阳齿轮210,其与电动机100的旋转轴110啮合;多个行星齿轮220,其在太阳齿轮210的外侧上与太阳齿轮210啮合;以及齿轮架240,其与行星齿轮220啮合并随着行星齿轮220相对于太阳齿轮210的轨道运动而旋转(公转)。另外,动力传输单元300可以包括:第一单向离合器310,其设置在电动机100的旋转轴110和太阳齿轮210之间;以及第二单向离合器320,其设置在电动机100的旋转轴110和齿轮架240之间。
根据一些示例性实施例,第一单向离合器310和第二单向离合器320可以在动力传输装置10的宽度方向W上彼此间隔开。在这种情况下,如图1所示,电动机100、减速器200和动力传输单元300都可以设置在车轮400中。
根据另一示例性实施例,第一单向离合器310和第二单向离合器320可以在动力传输装置10的径向方向R上彼此间隔开。在这种情况下,如图6所述,电动机100、减速器200和动力传输单元300都可以设置在车轮400的外侧。
即,根据另一示例性实施例,车轮可以分别设置在图6所示的动力传输装置的左侧和右侧上。当将设置在左侧上的车轮称为左车轮,而将设置在右侧上的车轮称为右车轮时,电动机100、减速器200和动力传输单元300全部可以设置在左车轮和右车轮之间。另外,如图6所示,连接至左车轮的电动机100、减速器200和动力传输单元300可以与连接至右车轮的电动机100、减速器200和动力传输单元300分开设置。并且,连接至左车轮的电动机100、减速器200和动力传输单元300以及连接至右车轮的电动机100、减速器200和动力传输单元300可以设置在同一轴线上。更优选地,(i)左车轮和连接至左车轮的电动机100、减速器200以及动力传输单元300可以与(ii)右车轮和连接至右车轮的电动机100、减速器200以及动力传输单元300对称。
根据一些示例性实施例,当车辆600中的电动机100被驱动以使车轮400旋转时,第一单向离合器310可以将由电动机100的旋转轴110的旋转所产生的动力传输至太阳齿轮210,因此在电动机100的旋转轴110的角速度通过行星齿轮220和齿轮架240减小的状态下,动力被传输至车轮400。另一方面,第二单向离合器320可以中断电动机100与齿轮架240之间的动力传输,从而防止电动机100的旋转力直接传输至齿轮架240而不会减少角速度。
根据一些示例性实施例,当车辆600的车轮400使电动机100旋转时,第一单向离合器310可以中断太阳齿轮210与电动机100之间的动力传输。另一方面,第二单向离合器320可将由齿轮架240的旋转产生的动力传输至电动机100的旋转轴110。在这种情况下,动力传输单元300可以以防止车轮400的旋转角速度通过减速器200增加的方式,将车轮400的旋转力传输至电动机100,从而防止电动机100的旋转轴110的旋转角速度过度增加。
如上所述,与相关技术相比,根据本发明的原理和示例性实施例构造的动力传输装置提供了机动车辆600中的可变齿轮减速并且显著降低了车辆结构的复杂性。
另外,根据本发明的原理和示例性实施例构造的动力传输装置可以增加在车辆600低速部分的减速齿轮比,从而改善驾驶性能,并且当在车辆600的高速部分车轮400使电动机100旋转时,减小减速齿轮比,从而抑制电动机100的旋转轴110的转速的增加,并有效地保护电动机100。
Claims (18)
1.一种用于车辆的动力传动系,所述动力传动系包括:
电动机,其包括旋转轴;
减速器,其选择性联接至所述旋转轴;
齿轮系,其至少部分地设置在所述减速器内部,以传输由所述电动机产生的旋转力;以及
车轮,其通过从所述减速器接收动力而可旋转或通过将所述车轮旋转产生的动力传输至所述减速器而可旋转,
其中,当所述旋转轴的旋转角速度大于所述减速器的旋转角速率时,所述齿轮系被配置为将动力从所述电动机传输到所述减速器;和
当所述减速器的旋转角速度大于所述旋转轴的旋转角速度时,所述齿轮系被配置为通过所述减速器将动力从所述车轮的减速器传输到所述电动机;
所述减速器包括:
太阳齿轮,其与所述电动机的所述旋转轴啮合;
多个行星齿轮,其与所述太阳齿轮的外部啮合;以及
齿轮架,其与所述行星齿轮啮合并随着所述行星齿轮绕所述太阳齿轮的轨道运动而旋转,和
所述齿轮系包括:
第一单向性离合器,其位于所述电动机的所述旋转轴与所述太阳齿轮之间;以及
第二单向性离合器,其位于所述电动机的所述旋转轴和所述齿轮架之间。
2.根据权利要求1所述的动力传动系,其中,当所述电动机的所述旋转轴的旋转角速度高于所述齿轮架的旋转角速度时,所述第一单向性离合器被配置为将由所述电动机的所述旋转轴的旋转产生的动力传输至所述太阳齿轮。
3.根据权利要求2所述的动力传动系,其中,当所述电动机的所述旋转轴的旋转角速度高于所述齿轮架的旋转角速度时,所述第二单向性离合器被配置为中断所述电动机与所述齿轮架之间的动力传输。
4.根据权利要求1所述的动力传动系,其中,当所述齿轮架的旋转角速度高于所述电动机的所述旋转轴的旋转角速度时,所述第一单向性离合器被配置为中断所述太阳齿轮与所述电动机之间的动力传输。
5.根据权利要求4所述的动力传动系,其中,当所述齿轮架的旋转角速度高于所述电动机的所述旋转轴的旋转角速度时,所述第二单向性离合器被配置为将由所述齿轮架的旋转产生的动力传输至所述电动机的所述旋转轴。
6.根据权利要求1所述的动力传动系,其中,所述第一单向性离合器和所述第二单向性离合器在所述动力传动系的轴向方向上彼此间隔开。
7.根据权利要求1所述的动力传动系,其中,所述第一单向性离合器和所述第二单向性离合器在所述动力传动系的径向方向上彼此间隔开。
8.根据权利要求6所述的动力传动系,其中,所述第二单向性离合器在所述轴向方向上对称地面对所述第一单向性离合器的面向车轮侧。
9.根据权利要求8所述的动力传动系,其中,所述第一单向性离合器和所述第二单向性离合器具有基本相同的外径。
10.根据权利要求7所述的动力传动系,其中,所述第一单向性离合器的外径大于所述第二单向性离合器的外径。
11.根据权利要求8所述的动力传动系,其中,所述动力传动系包括动力传输装置,所述齿轮系包括动力传输单元,并且所述齿轮架包括:
齿轮架主体,其形成至少部分的所述齿轮架;以及
齿轮架头,其联接至所述齿轮架主体的一侧,并且其外径小于所述齿轮架主体的外径,
所述第一单向性离合器至少部分地设置在所述齿轮架主体中,和
所述第二单向性离合器至少部分地设置在所述齿轮架头中。
12.一种具有动力传动系的车辆,所述动力传动系包括:
电动机,其包括旋转轴;
减速器,其联接至所述电动机;
齿轮系,其至少部分地设置在所述减速器中,以将由所述电动机的驱动产生的旋转力传输至所述减速器,并将由所述减速器的驱动产生的旋转力传输至所述电动机;以及
车轮,其通过从所述减速器接收动力而可旋转或通过将所述车轮旋转产生的动力传输至所述减速器而可旋转,
当所述旋转轴的旋转角速度大于所述减速器的旋转角速率时,所述齿轮系被配置将动力从所述电动机传输至所述减速器;和
当所述减速器的旋转角速度大于所述旋转轴的旋转角速度时,所述齿轮系被配置将动力从所述减速器传输至所述电动机;
其中,所述动力传动系包括动力传输装置,所述齿轮系包括动力传输单元,并且所述减速器包括:
太阳齿轮,其与所述电动机的所述旋转轴啮合;
多个行星齿轮,其与所述太阳齿轮的外部啮合;以及
齿轮架,其与所述行星齿轮啮合并随着所述行星齿轮相对于所述太阳齿轮的轨道运动而旋转,和
所述齿轮系包括:
第一单向性离合器,其位于所述电动机的所述旋转轴和所述太阳齿轮之间;以及
第二单向性离合器,其位于在所述电动机的所述旋转轴和所述齿轮架之间。
13.根据权利要求12所述的车辆,其中,当所述电动机使所述车轮旋转时,所述第一单向性离合器被配置为将由所述电动机的所述旋转轴的旋转产生的动力传输至所述太阳齿轮。
14.根据权利要求13所述的车辆,其中,当所述电动机使所述车轮旋转时,所述第二单向性离合器被配置为中断所述电动机与所述齿轮架之间的动力传输。
15.根据权利要求12所述的车辆,其中,当所述车轮使所述电动机旋转时,所述第一单向性离合器被配置为中断所述太阳齿轮与所述电动机之间的动力传输。
16.根据权利要求15所述的车辆,其中,当所述车轮使所述电动机旋转时,所述第二单向性离合器被配置为将由所述齿轮架的旋转产生的动力传输至所述电动机的所述旋转轴。
17.根据权利要求12所述的车辆,其中,所述第一单向性离合器和所述第二单向性离合器在所述动力传动系的宽度方向上彼此间隔开,并且
所述电动机、所述减速器和所述齿轮系至少部分地设置在所述车轮中。
18.根据权利要求12所述的车辆,其中,所述第一单向性离合器和所述第二单向性离合器在所述动力传动系的径向方向上彼此间隔开,并且
所述电动机、所述减速器和所述齿轮系至少部分地设置在所述车轮外侧。
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