CN115675041A - 具有三个前进挡的电驱桥传动结构 - Google Patents

Abstract

提供了一种具有三个前进挡的电驱桥传动结构，包括：一级减速主动齿轮，用于接收电机的动力；第一换挡单元；中间轴，固定连接有A挡被动齿轮、B挡被动齿轮和行星排，A挡被动齿轮用于接收A挡主动齿轮的动力；第一短轴，可相对转动地套设于第一动力输出半轴外，且固定连接有第二转接齿轮，第二转接齿轮与第一转接齿轮啮合；第二换挡单元；C挡被动齿轮，固定连接于行星排的行星架且用于接收C挡主动齿轮的动力；以及差速器，通过差速器壳体连接于行星排的行星架，并将动力输出至第一动力输出半轴和第二动力输出半轴。可满足低挡高扭，高挡高速以及常用工况的高效率需求。

Description

具有三个前进挡的电驱桥传动结构

技术领域

本发明涉及新能源汽车零部件领域，尤其涉及一种具有三个前进挡的电驱桥传动结构。

背景技术

新能源汽车越来越受到国家的重视。目前电驱桥大都为单挡位或两挡位结构，为了满足动力与车速的要求，单挡位对电机的要求比较大，既要满足高扭矩爬坡的需求，又要满足高车速的要求，电机需要做的比较大，成本较高；两挡位虽然能兼顾高扭矩和高车速的需求，也能降低对高性能电机的需求，但对常用工况兼容性不够友好，一挡时扭矩虽然足够单只能在较低的车速下行驶，二挡虽然车速高，而扭矩又较小，急需一种既能满足低速高扭矩，高速低扭矩的同时，还能满足常用车速下的较高扭矩挡位。

因此，有必要研究一种具有三个前进挡的电驱桥传动结构来解决上述的一个或多个技术问题。

发明内容

为解决上述至少一个技术问题，根据本发明一方面，提供了一种具有三个前进挡的电驱桥传动结构，其特征在于包括：

一级减速主动齿轮，用于接收电机的动力；

第一换挡单元，包括：第一平行轴，固定连接有一级被动齿轮，该一级被动齿轮用于接收来自一级减速主动齿轮的动力；A挡主动齿轮和第一转接齿轮，可相对转动地套设于第一平行轴；第一换挡器，设置于第一平行轴且用于将第一平行轴的动力可选择地传递至A挡主动齿轮或第一转接齿轮；

中间轴，固定连接有A挡被动齿轮、B挡被动齿轮和行星排，A挡被动齿轮用于接收A挡主动齿轮的动力；

第一短轴，可相对转动地套设于第一动力输出半轴外，且固定连接有第二转接齿轮，第二转接齿轮与第一转接齿轮啮合；

第二换挡单元，包括：第三转接齿轮，与第二转接齿轮啮合；第二换档器，设置于第三转接齿轮；第二平行轴，设置有B挡主动齿轮和C挡主动齿轮，该第二换档器用于将第三转接齿轮的动力可选择地传递至B挡主动齿轮或C挡主动齿轮，B挡被动齿轮用于接收B挡主动齿轮的动力；

C挡被动齿轮，固定连接于行星排的行星架且用于接收C挡主动齿轮的动力；以及

差速器，通过差速器壳体连接于行星排的行星架，并将动力输出至第一动力输出半轴和第二动力输出半轴。

根据本发明又一方面，所述中间轴和第一短轴为中空轴，第一动力输出半轴依次穿过中间轴和第一短轴延伸至轮边。

根据本发明又一方面，第一换挡器设置于A挡主动齿轮和第一转接齿轮之间。

根据本发明又一方面，第二换挡器设置于B挡主动齿轮和C挡主动齿轮的组合的一侧。

根据本发明又一方面，第二换挡单元还包括：

第二短轴，可相对转动地套设于第二平行轴外，B挡主动齿轮固定连接于第二短轴，C挡主动齿轮固定连接于第二平行轴；以及

第二平行轴接合齿，固定连接于第二平行轴的一端。

根据本发明又一方面，第二平行轴上还连接有取力器。

根据本发明又一方面，第二换档器可接合于第二平行轴接合齿以将第三转接齿轮的动力传递至第二平行轴和C挡主动齿轮。

根据本发明又一方面，所述行星排包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，齿圈连接于箱体。

根据本发明又一方面，第二平行轴为中空轴且内部穿设有传动轴，第三转接齿轮固定于该传动轴。

根据本发明又一方面，所述的具有三个前进挡的电驱桥传动结构还包括取力器，该取力器直接连接于该传动轴或者经由第三转接齿轮、传动齿轮和另一传动轴接收动力。

本发明可以获得以下一个或多个技术效果：

1.双换挡器结构可满足低挡高扭，高挡高速的极限工况需求，还能兼顾常用工况的高效率需求。

2.采用双平行轴布置，缩短轴向空间，使得结构布置方便紧凑。

3.采用行星排作为扭矩最终输出结构，承载大，空间小。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为根据本发明的一种优选实施例的具有三个前进挡的电驱桥传动结构的示意图。

图2-4为根据本发明的另一种优选实施例的具有三个前进挡的电驱桥传动结构的ABC三个前进挡的动力传递路线示意图。

图5-6为根据本发明的第二种和第三种优选实施例的具有三个前进挡的电驱桥传动结构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过优选实施例来描述本发明的最佳实施方式，这里的具体实施方式在于详细地说明本发明，而不应理解为对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。

实施例1

根据本发明一种优选实施方式，参见图1-6，提供了一种具有三个前进挡的电驱桥传动结构，其特征在于包括：

一级减速主动齿轮03，用于接收电机01的动力；

第一换挡单元，包括：第一平行轴10，固定连接有一级被动齿轮04，该一级被动齿轮用于接收来自一级减速主动齿轮的动力；A挡主动齿轮05和第一转接齿轮07，可相对转动地套设于第一平行轴；第一换挡器09，设置于第一平行轴且用于将第一平行轴的动力可选择地传递至A挡主动齿轮05或第一转接齿轮07；

中间轴18，固定连接有A挡被动齿轮06、B挡被动齿轮14和行星排，A挡被动齿轮06用于接收A挡主动齿轮05的动力；

第一短轴，可相对转动地套设于第一动力输出半轴26外，且固定连接有第二转接齿轮08，第二转接齿轮08与第一转接齿轮07啮合；

第二换挡单元，包括：第三转接齿轮11，与第二转接齿轮08啮合；第二换档器17，设置于第三转接齿轮11；第二平行轴19，设置有B挡主动齿轮13和C挡主动齿轮15，该第二换档器17用于将第三转接齿轮11的动力可选择地传递至B挡主动齿轮13或C挡主动齿轮15，B挡被动齿轮14用于接收B挡主动齿轮13的动力；

C挡被动齿轮16，固定连接于行星排的行星架且用于接收C挡主动齿轮15的动力；以及

差速器，通过差速器壳体24连接于行星排的行星架，并将动力输出至第一动力输出半轴26和第二动力输出半轴27。

根据本发明又一优选实施方式，所述中间轴18和第一短轴为中空轴，第一动力输出半轴26依次穿过中间轴18和第一短轴延伸至轮边。

根据本发明又一优选实施方式，第一换挡器09设置于A挡主动齿轮05和第一转接齿轮07之间。

根据本发明又一优选实施方式，第二换挡器17设置于B挡主动齿轮13和C挡主动齿轮15的组合的一侧。

根据本发明又一优选实施方式，第二换挡单元还包括：

第二短轴，可相对转动地套设于第二平行轴19外，B挡主动齿轮13固定连接于第二短轴，C挡主动齿轮15固定连接于第二平行轴；以及

第二平行轴接合齿，固定连接于第二平行轴的一端(图1中示出的左端)。

根据本发明又一优选实施方式，第二平行轴上还连接有取力器20。

根据本发明又一优选实施方式，第二换档器17可接合于第二平行轴接合齿以将第三转接齿轮11的动力传递至第二平行轴19和C挡主动齿轮15。

根据本发明又一优选实施方式，所述行星排包括太阳轮21、行星轮22、行星架和齿圈23，齿圈23连接于箱体。

根据本发明又一优选实施方式，参见图5-6，第二平行轴为中空轴且内部穿设有传动轴，第三转接齿轮固定于该传动轴。

根据本发明又一优选实施方式，所述的具有三个前进挡的电驱桥传动结构还包括取力器，该取力器直接连接于该传动轴(如图5所示)，或者经由第三转接齿轮、传动齿轮和另一传动轴接收动力(如图6所示)。

根据本发明又一优选实施方式，为新能源商用车提供一种布置方便、安全可靠的三挡位电驱桥传动结构，其特征在于：

电机01通过电机轴02与一级减速主动齿轮03连接，一级主动齿轮03与一级被动齿轮04啮合，一级被动齿轮04安装在第一平行轴10上，第一平行轴10上还安装有第一换挡器09和A挡主动齿轮05和转接齿轮A07，第一换挡器可在第一平行轴上左右滑移，向左滑移时，第一换挡器09与转接齿轮A07接合，向右滑移时，第一换挡器09与A挡主动齿轮05接合。上述转接齿轮A07与转接齿轮B08啮合，转接齿轮B08与转接齿轮C11啮合，转接齿轮A/B/C(第一转接齿轮A、第二转接齿轮B、第三转接齿轮C)三个齿轮组成一个三联齿。上述A挡主动齿轮05与A挡被动齿轮06啮合，A挡被动齿轮06安装在中间轴18上，中间轴18上还安装有B挡被动齿轮14和太阳轮21。上述B挡被动齿轮14与B挡主动齿轮13啮合，B挡主动齿轮13安装在第二平行轴19上，第二平行轴19上还安装有C挡主动齿轮15和取力器20，取力器可以根据具体空间结构布置，也可以不带取力器20结构。C挡主动齿轮15与C挡被动齿轮16啮合，C挡被动齿轮16与行星架固定在一起。上述转接齿轮C11上还安装有第二换挡器17，第二换挡器17可沿转接齿轮C11轴向滑移，当第二换挡器17向右滑移时，第二换挡器17与B挡主动齿轮13接合，当第二换挡器17向左滑移时，第二换挡器17与C挡主动齿轮15接合。上述太阳轮21与行星轮22啮合，行星轮22与齿圈23啮合，齿圈23安装在壳体上。上述行星框架与差速器24固定在一起，差速器通过左右太阳轮分别连接左半轴26和右半轴27，上述差速器一端还安装有差速锁25的固定齿，而差速锁25的滑动齿则安装在右半轴上，上述左右半轴26/27分别连接左右轮边。

本发明的工作原理如下。

A挡：

结合附图2，电机01上的动力通过电机轴02将动力传递至一级减速主动齿轮03上，一级减速主动齿轮03与一级减速被动齿轮04啮合，一级减速被动齿轮04安装在第一平行轴10上，第一平行轴10上还安装有第一换挡器09和A挡主动齿轮05和转接齿轮A07，第一换挡器09向右滑移时，一级减速主动齿轮03上的动力通过与之啮合的一级减速被动齿轮04传递至第一平行轴10上，由于第一换挡器09向右滑移与A挡主动齿轮05接合，动力传递至于与A挡主动齿轮05啮合的A挡被动齿轮06上。A挡被动齿轮06安装在中间轴18上，中间轴18上还安装有B挡被动齿轮14和太阳轮21。A挡被动齿轮06的动力通过中间轴18传递至太阳轮21上。太阳轮21与行星轮22啮合，行星轮22与齿圈23啮合，齿圈23与壳体固定，上述行星轮22通过销轴连接在行星架上，行星架与差速器24的壳体为一体，因此太阳轮上的动力通过行星轮22传递至行星架上的差壳上，差速器24通过内部齿轮将动力传递至左右半轴，直至传递至左右轮边上，完成A挡的动力传动。

B挡：

结合附图3，电机01上的动力通过电机轴02将动力传递至一级减速主动齿轮03上，一级减速主动齿轮03与一级减速被动齿轮04啮合，一级减速被动齿轮04安装在第一平行轴10上，第一平行轴10上还安装有第一换挡器09和A挡主动齿轮05和转接齿轮A07，第一换挡器09向左滑移时，一级减速主动齿轮03上的动力通过与之啮合的一级减速被动齿轮04传递至第一平行轴10上，由于第一换挡器09向左滑移与转接齿轮A07接合，动力传递至于与转接齿轮A07啮合的转接齿轮B08，转接齿轮B08同时还与转接齿轮C11啮合，转接齿轮C11上安装有第二换挡器17，当第二换挡器17向右滑移时，第二换挡器17与安装在第二平行轴19上的B挡主动齿轮13接合，上述转接齿轮B08上的动力通过三联齿传递至第二换挡器17上，因为此时第二换挡器17与B挡主动齿轮13接合，所以动力传递至B挡主动齿轮13。上述B挡主动齿轮13与安装在中间轴18上的B挡被动齿轮14啮合，中间轴末端连接有太阳轮21，B挡主动齿轮13上的动力通过与之啮合的B挡被动齿轮14和中间轴18传递至太阳轮21,。太阳轮21与行星轮22啮合，行星轮22与齿圈23啮合，齿圈23与壳体固定，上述行星轮22通过销轴连接在行星架上，行星架与差速器24的壳体为一体，因此太阳轮上的动力通过行星轮22传递至行星架上的差壳上，差速器24通过内部齿轮将动力传递至左右半轴，直至传递至左右轮边上。

C挡：

结合附图4，电机01上的动力通过电机轴02将动力传递至一级减速主动齿轮03上，一级减速主动齿轮03与一级减速被动齿轮04啮合，一级减速被动齿轮04安装在第一平行轴10上，第一平行轴10上还安装有第一换挡器09和A挡主动齿轮05和转接齿轮A07，第一换挡器09向左滑移时，一级减速主动齿轮03上的动力通过与之啮合的一级减速被动齿轮04传递至第一平行轴10上，由于第一换挡器09向左滑移与转接齿轮A07接合，动力传递至于与转接齿轮A07啮合的转接齿轮B08，转接齿轮B08同时还与转接齿轮C11啮合，转接齿轮C11上安装有第二换挡器17，当第二换挡器17向左滑移时，第二换挡器17与安装在第二平行轴19上的C挡主动齿轮15接合，上述转接齿轮B08上的动力通过三联齿传递至第二换挡器17上，因为此时第二换挡器17与C挡主动齿轮15接合，所以动力传递至C挡主动齿轮15。上述C挡主动齿轮15与安装在行星框架上的C挡被动齿轮16啮合，C挡被动齿轮16安装在行星框架上，行星架与差速器24的壳体为一体，因此C挡主动齿轮15上的动力通过与之啮合的C挡被动齿轮16和行星框架传递至差速器24上，差速器24通过内部齿轮将动力传递至左右半轴，直至传递至左右轮边上。

以上传动为优选示例，本专利传动结构不限于上述示例，其他能实现本专利所述结构连接关系和连接原理的任意变化形式视同本专利，例如图5-6等所示变化。其中，图5示例主要变化是将取力器20穿过B挡主动齿轮13和C挡主动齿轮15安装在转接齿轮C11上，其余结构同图1示例。图6示例主要变化是将取力器20通过外加一个齿轮与转接齿轮C11啮合，其余结构同图5示例。

本发明可以获得以下一个或多个技术效果：

1.双换挡器结构可满足低挡高扭，高挡高速的极限工况需求，还能兼顾常用工况的高效率需求。

2.采用双平行轴布置，缩短轴向空间，使得结构布置方便紧凑。

3.采用行星排作为扭矩最终输出结构，承载大，空间小。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种具有三个前进挡的电驱桥传动结构，其特征在于包括：

一级减速主动齿轮，用于接收电机的动力；

第一换挡单元，包括：第一平行轴，固定连接有一级被动齿轮，该一级被动齿轮用于接收来自一级减速主动齿轮的动力；A挡主动齿轮和第一转接齿轮，可相对转动地套设于第一平行轴；第一换挡器，设置于第一平行轴且用于将第一平行轴的动力可选择地传递至A挡主动齿轮或第一转接齿轮；

中间轴，固定连接有A挡被动齿轮、B挡被动齿轮和行星排，A挡被动齿轮用于接收A挡主动齿轮的动力；

第一短轴，可相对转动地套设于第一动力输出半轴外，且固定连接有第二转接齿轮，第二转接齿轮与第一转接齿轮啮合；

第二换挡单元，包括：第三转接齿轮，与第二转接齿轮啮合；第二换档器，设置于第三转接齿轮；第二平行轴，设置有B挡主动齿轮和C挡主动齿轮，该第二换档器用于将第三转接齿轮的动力可选择地传递至B挡主动齿轮或C挡主动齿轮，B挡被动齿轮用于接收B挡主动齿轮的动力；

C挡被动齿轮，固定连接于行星排的行星架且用于接收C挡主动齿轮的动力；以及

差速器，通过差速器壳体连接于行星排的行星架，并将动力输出至第一动力输出半轴和第二动力输出半轴。

2.根据权利要求1所述的具有三个前进挡的电驱桥传动结构，其特征在于所述中间轴和第一短轴为中空轴，第一动力输出半轴依次穿过中间轴和第一短轴延伸至轮边。

3.根据权利要求2所述的具有三个前进挡的电驱桥传动结构，其特征在于第一换挡器设置于A挡主动齿轮和第一转接齿轮之间。

4.根据权利要求1-3任一项所述的具有三个前进挡的电驱桥传动结构，其特征在于第二换挡器设置于B挡主动齿轮和C挡主动齿轮的组合的一侧。

5.根据权利要求4所述的具有三个前进挡的电驱桥传动结构，其特征在于第二换挡单元还包括：

第二短轴，可相对转动地套设于第二平行轴外，B挡主动齿轮固定连接于第二短轴，C挡主动齿轮固定连接于第二平行轴；以及

第二平行轴接合齿，固定连接于第二平行轴的一端。

6.根据权利要求5所述的具有三个前进挡的电驱桥传动结构，其特征在于第二平行轴上还连接有取力器。

7.根据权利要求5所述的具有三个前进挡的电驱桥传动结构，其特征在于第二换档器可接合于第二平行轴接合齿以将第三转接齿轮的动力传递至第二平行轴和C挡主动齿轮。

8.根据权利要求7所述的具有三个前进挡的电驱桥传动结构，其特征在于所述行星排包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，齿圈连接于箱体。

9.根据权利要求5所述的具有三个前进挡的电驱桥传动结构，其特征在于第二平行轴为中空轴且内部穿设有传动轴，第三转接齿轮固定于该传动轴。

10.根据权利要求7所述的具有三个前进挡的电驱桥传动结构，其特征在于还包括取力器，该取力器直接连接于该传动轴或者经由第三转接齿轮、传动齿轮和另一传动轴接收动力。

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