一种纵置多挡位电驱动动力总成的制作方法

本实用新型涉及一种纵置多挡位电驱动动力总成，与车辆传动轴连接，用于驱动车辆。

背景技术：

目前的纯电动或混合动力新能源汽车，所采用的电动机的动力特性与整车要求有差异，无法满足速比和力矩的要求。由于新能源汽车需要面对越来越复杂的工况路况，用户对新能源汽车最高车速、最大爬坡度兼顾需求越来越迫切，单纯的电动机直驱模式的新能源汽车已不能满足新能源汽车行业对大功率、大扭矩与最高车速兼顾的车辆的发展要求。

目前的车辆动力总成中，都采用单一挡位变速器，其输出轴与传动轴连接。采用这一方式，在特殊情况下，受制于电机能力，不能同时满足起步、爬坡等大扭矩与高速性能需求。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种纵置多挡位电驱动动力总成，采用了若干组变速箱串联，提高了动力总成性能。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供一种纵置多挡位电驱动动力总成，包括电机和若干组变速箱，所述变速箱为单级减速箱或者多挡位减速箱，所述变速箱之间串联组成变速箱总成，所述电机的输出轴与所述变速箱总成的输入轴一体制成。

可选地，与所述电机相邻连接的变速箱为单级减速箱或者多挡位减速箱，所述电机的输出轴与相邻的所述变速箱的输入轴一体制成，所述电机的后盖与相邻的所述变速箱的前壳体也一体制成；

不同变速箱相邻连接时，前方的变速箱的输出轴与后方的变速箱的输入轴一体制成或者通过联轴器连接。

可选地，所述变速箱设置两组，包括顺序连接的单级减速箱和两挡减速箱；

或者包括顺序连接的两挡减速箱和单级减速箱；

或者包括顺序连接的前两挡减速箱和后两挡减速箱。

可选地，所述变速箱设置三组，包括顺序连接的前单级减速箱、两挡减速箱和后单级减速箱；

或者包括顺序连接的单级减速箱、中两挡减速箱和后两挡减速箱；

或者包括顺序连接的前两挡减速箱、中两挡减速箱和单级减速箱；

或者包括顺序连接的前两挡减速箱、中两挡减速箱和后两挡减速箱。

可选地，所述变速箱设置四组，包括顺序连接的前单级减速箱、中两挡减速箱、后两挡减速箱和后单级减速箱。

可选地，所述单级减速箱中设置有输入轴和输出轴，所述输入轴和所述输出轴上分别设置有啮合的传动齿轮；

所述输入轴上的传动齿轮与所述输入轴固定连接或者空套在所述输入轴上，所述输出轴上的传动齿轮与所述输出轴固定连接或者空套在所述输出轴上；

所述输入轴和空套在所述输入轴上的传动齿轮之间设置有离合器，所述输出轴和空套在所述输出轴上的传动齿轮之间设置有离合器。

可选地，所述变速箱总成的输入轴和输出轴同轴设置，或者异轴平行设置。

可选地，所述多挡位减速箱为两挡减速箱，所述两挡减速箱中设置有输入轴、一根或者两根以上的中间轴、和输出轴，所述输入轴和所述中间轴上分别设置有啮合的传动齿轮，所述中间轴和所述输出轴上分别设置有啮合的传动齿轮，所述中间轴上的传动齿轮与所述中间轴固定连接或者空套在所述中间轴上，所述输出轴上的传动齿轮与所述输出轴固定连接或者空套在所述输出轴上。

可选地，所述输入轴和输出轴之间设置有离合器，所述中间轴和空套在所述中间轴上的传动齿轮之间设置有离合器，所述中间轴上的离合器位于两级齿轮之间，或者位于两级齿轮外侧。

可选地，所述输入轴和输出轴之间设置有双向同步器，所述输出轴上的传动齿轮空套在所述输出轴上，所述中间轴上的传动齿轮与所述中间轴固定连接。

采用上述结构设置的动力总成具有以下优点：

本实用新型的动力总成，在不增加动力源的前提下，增加变速器挡位数量、增加单级减速器或者增加中间轴，从而使得电机高效区得到更好的利用，增大车辆动力性，减小对电机最大扭矩的要求，减小电机尺寸，降低电机成本。

本实用新型的动力总成，与车辆的后桥半轴或前桥半轴连接，可实现多种速比传动，传动形式和动力输入方式灵活，满足整车对不同路况的行驶需求，当车辆在负重爬坡时，可选择双动力输入、较大速比传动，提高整车驱动力，弥补整车驱动力不足的缺陷；当整车在巡航状态，可选择单动力输入、较小速比传动，以满足整车高速行驶要求，节约能源，提高车辆续航里程。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的两挡箱加前副箱纵置多挡位电驱动动力总成结构示意图(离合器在两挡箱的两级齿轮之间)；

图2是本实用新型实施例1的两挡箱加前副箱纵置多挡位电驱动动力总成结构示意图(离合器在两挡箱的两级齿轮外侧)；

图3是本实用新型实施例2的两挡箱加后副箱纵置多挡位电驱动动力总成结构示意图；

图4是本实用新型实施例3的两挡箱加前、后副箱纵置多挡位电驱动动力总成结构示意图；

图5是本实用新型实施例4的四挡箱纵置多挡位电驱动动力总成结构示意图(四对齿轮、后方的两挡箱为双中间轴)；

图6是本实用新型实施例4的四挡箱纵置多挡位电驱动动力总成结构示意图(四对齿轮、单中间轴)；

图7是本实用新型实施例4的四挡箱纵置多挡位电驱动动力总成结构示意图(三对齿轮、变速箱总成的输入轴和输出轴同轴驱动)；

图8是本实用新型实施例4的四挡箱纵置多挡位电驱动动力总成结构示意图(三对齿轮、变速箱总成的输入轴和输出轴异轴驱动)；

图9是本实用新型实施例5的四挡箱加前副箱纵置多挡位电驱动动力总成结构示意图(后方的两挡箱为双中间轴)；

图10是本实用新型实施例6的四挡箱加后副箱纵置多挡位电驱动动力总成结构示意图(中间的两挡箱为双中间轴)；

图11是本实用新型实施例7的四挡箱加前、后副箱纵置多挡位电驱动动力总成结构示意图(后方的两挡箱为双中间轴)；

图12是本实用新型实施例8的八挡箱纵置多挡位电驱动动力总成结构示意图(中间的两挡箱为双中间轴)；

图中：1.动力源；2.电机与变速器输入一体轴；3.动力总成输出轴； 4.前副箱；5.两挡箱；6.后副箱；7.双中间轴四挡箱；8.单中间轴四挡箱； 9.电磁离合器；10.八挡箱；11.电机壳体；12.前壳体；13.中间壳体；14. 后壳体；15.双向同步器。

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，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。

实施例1

如图1所示，在本实用新型实施例1中，一种纵置多挡位电驱动动力总成，具体为一种增加了一个前副箱的纵置两挡电驱动动力总成。包括动力源 1(动力源1采用电机)、电机与变速器输入一体轴2、动力总成输出轴3、前副箱4、两挡箱5、电磁离合器9、电机壳体11、前壳体12、中间壳体13以及后壳体14。

其中，动力源1的电机轴与前副箱4的输入轴集成一体，即为电机与变速器输入一体轴2；前副箱4的输出轴与两挡箱5的输入轴集成一体，两挡箱5的输出轴作为整个动力总成的输出轴；前副箱4是一个单级减速器；两挡箱5通过两个电磁离合器9换挡；电机与变速器输入一体轴2和动力总成输出轴3不同轴、平行设置，即为异轴电驱动动力总成；前副箱4以及两挡箱5所采用的齿轮，布置形式简单，占用空间小，结构紧凑，重量轻，符合轻量化和电气化的发展趋势。

本实用新型实施例1的传动方式如下：

当前副箱4输出与两挡箱5输入一体轴和动力总成输出轴3之间的电磁离合器9啮合，同时两挡箱5中间轴上的电磁离合器9分离时，动力源1依次通过电机与变速器输入一体轴2、前副箱4的一对齿轮、前副箱4输出与两挡箱5输入一体轴将动力传递至动力总成输出轴3，此时纵置两挡电驱动动力总成处于高速挡。设定前副箱4的传动比为i1，两挡箱5的传动比为i2，则纵置两挡电驱动动力总成高速挡传动比为i1。

当前副箱4输出与两挡箱5输入一体轴和动力总成输出轴3之间的电磁离合器9分离，同时两挡箱5中间轴上的电磁离合器9啮合时，动力源1依次通过电机与变速器输入一体轴2、前副箱4的一对齿轮、前副箱4输出与两挡箱5输入一体轴、两挡箱5的两对齿轮将动力传递至动力总成输出轴3，此时纵置两挡电驱动动力总成处于低速挡。设定前副箱4的传动比为i1，两挡箱5的传动比为i2，则纵置两挡电驱动动力总成低速挡传动比为i1*i2。

其中，两挡箱5及前副箱4传动比的大小可通过改变齿轮的尺寸或齿数来改变，从而改变纵置两挡电驱动动力总成的传动比。

另外，本实用新型实施例1的另外一个表现形式如图2所示。图2与图 1的区别在于，图1两挡箱5的中间轴所采用的电磁离合器9位于两级齿轮之间，图2两挡箱5的中间轴所采用的电磁离合器9位于其中一级齿轮的外侧，这两种形式均可。

实施例2

如图3所示，在本实用新型实施例2中，一种纵置多挡位电驱动动力总成，具体为一种增加了一个后副箱的纵置两挡电驱动动力总成。包括动力源 1(动力源1采用电机)、电机与变速器输入一体轴2、动力总成输出轴3、后副箱6、两挡箱5、电磁离合器9、电机壳体11、前壳体12、中间壳体13以及后壳体14。

其中，动力源1的电机轴与两挡箱5的输入轴集成一体，即为电机与变速器输入一体轴2；两挡箱5的输出轴与后副箱6的输入轴集成一体，后副箱6的输出轴作为整个动力总成的输出轴；两挡箱5通过两个电磁离合器9 换挡；后副箱6是一个单级减速器；电机与变速器输入一体轴2和动力总成输出轴3不同轴、平行设置，即为异轴电驱动动力总成；两挡箱5以及后副箱6所采用的齿轮，布置形式简单，占用空间小，结构紧凑，重量轻，符合轻量化和电气化的发展趋势。

本实用新型实施例2的传动方式如下：

当电机与变速器输入一体轴2和两挡箱5输出与后副箱6输入一体轴之间的电磁离合器9啮合，同时两挡箱5中间轴上的电磁离合器9分离时，动力源1依次通过电机与变速器输入一体轴2、两挡箱5输出与后副箱6输入一体轴、后副箱6的一对齿轮将动力传递至动力总成输出轴3，此时纵置两挡电驱动动力总成处于高速挡。设定两挡箱5的传动比为i2，后副箱6的传动比为i3，则纵置两挡电驱动动力总成高速挡传动比为i3。

当电机与变速器输入一体轴2和两挡箱5输出与后副箱6输入一体轴之间的电磁离合器9分离，同时两挡箱5中间轴上的电磁离合器9啮合时，动力源1依次通过电机与变速器输入一体轴2、两挡箱5的两对齿轮、两挡箱5 输出与后副箱6输入一体轴、后副箱6的一对齿轮将动力传递至动力总成输出轴3，此时纵置两挡电驱动动力总成处于低速挡。设定两挡箱5的传动比为i2，后副箱6的传动比为i3，则纵置两挡电驱动动力总成低速挡传动比为 i2*i3。

本实用新型实施例2的其他内容与实施例1相同，此处不再重复描述。

实施例3

如图4所示，在本实用新型实施例3中，一种纵置多挡位电驱动动力总成，具体为一种增加了一个前副箱以及一个后副箱的纵置两挡电驱动动力总成。包括动力源1(动力源1采用电机)、电机与变速器输入一体轴2、动力总成输出轴3、前副箱4、后副箱6、两挡箱5、电磁离合器9、电机壳体11、前壳体12、中间壳体13以及后壳体14。

其中，动力源1的电机轴与前副箱4的输入轴集成一体，即为电机与变速器输入一体轴2；前副箱4的输出轴与两挡箱5的输入轴集成一体，两挡箱5的输出轴与后副箱6的输入轴集成一体，后副箱6的输出轴作为整个动力总成的输出轴；两挡箱5通过两个电磁离合器9换挡；前副箱4及后副箱 6均为单级减速器；电机与变速器输入一体轴2和动力总成输出轴3同轴，即为同轴电驱动动力总成；两挡箱5、前副箱4以及后副箱6所采用的齿轮，布置形式简单，占用空间小，结构紧凑，重量轻，符合轻量化和电气化的发展趋势。

本实用新型实施例3的传动方式如下：

当前副箱4输出与两挡箱5输入一体轴和两挡箱5输出与后副箱6输入一体轴之间的电磁离合器9啮合，同时两挡箱5中间轴上的电磁离合器9分离时，动力源1依次通过电机与变速器输入一体轴2、前副箱4的一对齿轮、前副箱4输出与两挡箱5输入一体轴、两挡箱5输出与后副箱6输入一体轴、后副箱6的一对齿轮将动力传递至动力总成输出轴3，此时纵置两挡电驱动动力总成处于高速挡。设定前副箱4的传动比为i1，两挡箱5的传动比为i2，后副箱6的传动比为i3，则纵置两挡电驱动动力总成高速挡传动比为i1*i3。

当前副箱4输出与两挡箱5输入一体轴和两挡箱5输出与后副箱6输入一体轴之间的电磁离合器9分离，同时两挡箱5中间轴上的电磁离合器9啮合时，动力源1依次通过电机与变速器输入一体轴2、前副箱4的一对齿轮、前副箱4输出与两挡箱5输入一体轴、两挡箱5的两对齿轮、两挡箱5输出与后副箱6输入一体轴、后副箱6的一对齿轮将动力传递至动力总成输出轴 3，此时纵置两挡电驱动动力总成处于低速挡。设定前副箱4的传动比为i1，两挡箱5的传动比为i2，后副箱6的传动比为i3，则纵置两挡电驱动动力总成低速挡传动比为i1*i2*i3。

本实用新型实施例3的其他内容与实施例1相同，此处不再重复描述。

实施例4

如图5所示，在本实用新型实施例4中，一种纵置多挡位电驱动动力总成，具体为一种纵置四挡电驱动动力总成。包括动力源1(动力源1采用电机)、电机与变速器输入一体轴2、动力总成输出轴3、双中间轴四挡箱7、电磁离合器9、电机壳体11、前壳体12、中间壳体13、后壳体14以及双向同步器15。

其中，动力源1的电机轴与双中间轴四挡箱7的输入轴集成一体，即为电机与变速器输入一体轴2；双中间轴四挡箱7的输出轴作为整个动力总成的输出轴；双中间轴四挡箱7通过两个电磁离合器9及一个双向同步器15 换挡；双中间轴四挡箱7由前后两个两挡箱5组合而成，前两挡箱5的输出轴与后两挡箱5的输入轴集成一体，其中后两挡箱5的中间轴为两根，即后两挡箱是双中间轴两挡箱，因此整个四挡箱为双中间轴四挡箱。

本实用新型实施例4的传动方式如下：

当电机与变速器输入一体轴2和前两挡箱5输出与后两挡箱5输入一体轴之间的电磁离合器9啮合，在双向同步器15的作用下前两挡箱5输出与后两挡箱5输入一体轴和动力总成输出轴3接合，同时前两挡箱5中间轴上的电磁离合器9分离时，动力源1依次通过电机与变速器输入一体轴2、前两挡箱5输出与后两挡箱5输入一体轴将动力传递至动力总成输出轴3，此时纵置四挡电驱动动力总成处于一挡即直联挡，则纵置四挡电驱动动力总成一挡传动比为1。

当电机与变速器输入一体轴2和前两挡箱5输出与后两挡箱5输入一体轴之间的电磁离合器9啮合，在双向同步器15的作用下后两挡箱5的二级大齿轮和动力总成输出轴3接合，同时前两挡箱5中间轴上的电磁离合器9分离时，动力源1依次通过电机与变速器输入一体轴2、前两挡箱5输出与后两挡箱5输入一体轴、后两挡箱5的两对齿轮将动力传递至动力总成输出轴 3，此时纵置四挡电驱动动力总成处于二挡。设定前两挡箱5的传动比为i4，后两挡箱5的传动比为i5，则纵置四挡电驱动动力总成二挡传动比为i5。

当电机与变速器输入一体轴2和前两挡箱5输出与后两挡箱5输入一体轴之间的电磁离合器9分离，在双向同步器15的作用下前两挡箱5输出与后两挡箱5输入一体轴和动力总成输出轴3接合，同时前两挡箱5中间轴上的电磁离合器9啮合时，动力源1依次通过电机与变速器输入一体轴2、前两挡箱5的两对齿轮、前两挡箱5输出与后两挡箱5输入一体轴将动力传递至动力总成输出轴3，此时纵置四挡电驱动动力总成处于三挡。设定前两挡箱5 的传动比为i4，后两挡箱5的传动比为i5，则纵置四挡电驱动动力总成三挡传动比为i4。

当电机与变速器输入一体轴2和前两挡箱5输出与后两挡箱5输入一体轴之间的电磁离合器9分离，在双向同步器15的作用下后两挡箱5的二级大齿轮和动力总成输出轴3接合，同时前两挡箱5中间轴上的电磁离合器9啮合时，动力源1依次通过电机与变速器输入一体轴2、前两挡箱5的两对齿轮、前两挡箱5输出与后两挡箱5输入一体轴、后两挡箱5的两对齿轮将动力传递至动力总成输出轴3，此时纵置四挡电驱动动力总成处于四挡。设定前两挡箱5的传动比为i4，后两挡箱5的传动比为i5，则纵置四挡电驱动动力总成四挡传动比为i4*i5。

如图6所示，是本实用新型实施例4的另一种表现形式。图6和图5的区别在于，图5在图6的基础上增加了一根中间轴，可以达到增大输出扭矩，降低电机成本的目的。

如图7、图8所示，是本实用新型实施例4的另一种表现形式。图7及图8中的四挡箱使用了三对齿轮，比图5及图6中的四挡箱少一对齿轮。其中图7中电机与变速器输入一体轴2和动力总成输出轴3同轴，即为同轴电驱动动力总成；图8中电机与变速器输入一体轴2和动力总成输出轴3不同轴、平行设置，即为异轴电驱动动力总成。

本实用新型实施例4的其他内容与实施例1相同，此处不再重复描述。

实施例5

如图9所示，在本实用新型实施例5中，一种纵置多挡位电驱动动力总成，具体为一种增加了一个前副箱的纵置四挡电驱动动力总成。本实用新型实施例5相当于在实施例1的基础上，将两挡箱换成四挡箱；或者相当于在实施例1的基础上，在两挡箱后面又增加了一个后两挡副箱。前副箱4的输出轴与双中间轴四挡箱7的输入轴集成一体，双中间轴四挡箱7的输出轴作为整个动力总成的输出轴。具体实施方式参考实施例1及实施例4。

实施例6

如图10所示，在本实用新型实施例6中，一种纵置多挡位电驱动动力总成，具体为一种增加了一个后副箱的纵置四挡电驱动动力总成。本实用新型实施例6相当于在实施例2的基础上，将两挡箱换成四挡箱；或者相当于在实施例2的基础上，在两挡箱前面又增加了一个前两挡副箱。双中间轴四挡箱7的输出轴与后副箱6的输入轴集成一体，后副箱6的输出轴作为整个动力总成的输出轴。具体实施方式参考实施例2及实施例4。

实施例7

如图11所示，在本实用新型实施例7中，一种纵置多挡位电驱动动力总成，具体为一种增加了一个前副箱及一个后副箱的纵置四挡电驱动动力总成。本实用新型实施例7相当于在实施例3的基础上，将两挡箱换成四挡箱。前副箱4的输出轴与双中间轴四挡箱7的输入轴集成一体，双中间轴四挡箱7 的输出轴与后副箱6的输入轴集成一体，后副箱6的输出轴作为整个动力总成的输出轴。具体实施方式参考实施例3及实施例4。

实施例8

如图12所示，在本实用新型实施例8中，一种纵置多挡位电驱动动力总成，具体为一种纵置八挡电驱动动力总成。本实用新型实施例7相当于在实施例4的基础上，在双中间轴四挡箱7后面增加了一个后两挡副箱；或者相当于在实施例3的基础上，将作为前、后副箱的单级减速器换成前、后两挡副箱。具体实施方式参考实施例3及实施例4。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。