一种用于车辆的动力系统及车辆的制作方法

本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种用于车辆的动力系统及车辆。

背景技术：

随着科技的发展，各种各样的车辆被广泛使用，从而降低人力劳动需求，提高生产力。例如：搅拌车、渣土车和扫地车等等。车辆和载客汽车不同之处在于，车辆需要进行作业，例如搅拌车需要在行驶过程中搅拌混凝土等物料，以防止混凝土干涸，扫地车需要一边行驶一边清洁地面等。因此车辆的驱动系统不仅需要提供车辆行驶的动力，还需要提供能够使得车辆正常作业的动力。当然，在某些情况下，车辆只需要行驶，而不需要进行作业，此时无需为取力装置提供动力，也即需要取力装置和提供动力的电机断开连接。

目前的车辆中，由于需要设置电机、取力器、驱动桥以及它们之间的一系列传动结构例如减速器、差速器等，往往具有结构复杂、占用空间较大的问题。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种用于车辆的动力系统及车辆，减小整个动力系统的尺寸，降低动力系统所占用的空间，以节约资源。

本申请第一方面提供一种用于车辆的动力系统，包括：车轮、电机、第一减速器和取力器；所述第一减速器包括第一齿轮、第一离合器和第二离合器，所述电机的输出轴和所述第一齿轮连接，所述第一齿轮分别与所述第一离合器的主动部件和所述第二离合器的主动部件连接，所述车轮的输入轴和所述第一离合器的从动部件连接，所述取力器的输入轴和所述第二离合器的从动部件连接，所述第一离合器的从动部件与所述第二离合器的从动部件同轴设置。

本申请提供的用于车辆的动力系统，通过设置第一离合器来控制电机的动力是否提供给车轮，从而满足车辆行驶动力的供给。通过设置第二离合器来控制电机的动力是否提供给取力器，从而满足了车辆作业时的动力需求。另外，本申请将第一离合器的从动部件和第二离合器的从动部件设置为同轴，从而减小了用于车辆的动力系统的尺寸，使得整个动力系统占用的空间缩小，节约了资源。

可选的，所述第一减速器还包括：电机输出齿轮；所述电机输出齿轮分别与所述电机的输出轴和所述第一齿轮连接。

可选的，所述电机输出齿轮包括：第二齿轮和第三齿轮；所述第二齿轮和所述电机的输出轴连接且同轴设置，所述第二齿轮、所述第三齿轮和所述第一齿轮依次啮合连接。

可选的，所述第一减速器还包括：车轮输入齿轮；所述车轮输入齿轮分别与车轮的输入轴和所述第一离合器的从动部件连接。

可选的，所述车轮输入齿轮包括：第四齿轮和第五齿轮；所述第四齿轮和所述第一离合器的从动部件连接，且所述第四齿轮和所述第一齿轮同轴设置；所述第五齿轮和所述车轮的输入轴连接，且所述第五齿轮和所述车轮同轴设置；所述第五齿轮和所述第四齿轮啮合连接。

可选的，所述用于车辆的动力系统还包括：第二减速器；所述第二减速器的输入轴和所述第一离合器的从动部件连接。

可选的，所述第二减速器至少部分位于所述车轮内。

可选的，所述第二减速器为行星齿轮减速器，包括太阳齿轮、行星齿轮、齿圈和行星架；所述太阳齿轮分别与所述第一离合器的从动部件连接，所述行星齿轮分别与所述太阳齿轮和所述齿圈啮合连接，所述行星架分别与所述行星齿轮和所述车轮连接，所述太阳齿轮与所述车轮同轴设置。

可选的，所述取力器包括：油箱、油泵和作业模块，所述油泵的输入轴和所述第二离合器的从动部件连接，所述油箱通过所述油泵与所述作业模块连接。

本申请第二方面提供一种车辆，包括根据本申请第一方面任一项提供的动力系统。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以如这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的用于车辆的动力系统的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的用于车辆的动力系统另一方向的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的用于车辆的动力系统的内部结构示意图；

图4是本申请实施例提供的用于车辆的动力系统的一种工作状态下的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的用于车辆的动力系统的一种工作状态下的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的用于车辆的动力系统的一种工作状态下的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的车辆的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的车辆另一方向的结构示意图。

附图标记说明：

10-电机，20-第一减速器，21-第一齿轮，22-第一离合器，23-第二离合器，24-第二齿轮，25-第三齿轮，26-第四齿轮，27-第五齿轮，30-取力器，31-油泵，40-第二减速器，50-油箱，60-作业模块，70-轮毂，80-车轮，90-左动力系统，91-右动力系统，101-推力杆，102-前悬臂，103-后悬臂，104-前减震气囊，105-后减震气囊，106-后减震器，200-桥壳，300-制动器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参考图1至图3，本申请实施例提供的用于车辆的动力系统，包括：车轮80、电机10、第一减速器20和取力器30。

其中，第一减速器20包括第一齿轮21、第一离合器22和第二离合器23，电机10的输出轴和第一齿轮21连接，第一齿轮21分别与第一离合器22的主动部件和第二离合器23的主动部件连接，车轮80的输入轴和第一离合器22的从动部件连接，取力器30的输入轴和第二离合器23的从动部件连接；第一离合器22的从动部件与第二离合器23的从动部件同轴设置。

车辆需要进行作业时，也即需要取力器30提供动力时，控制第二离合器23接合，此时电机10的动力依次经过第一齿轮21、第二离合器23的主动部件和第二离合器23的从动部件传递至取力器30，该动力驱动取力器30开始工作。而当车辆不需要作业时，控制第二离合器23断开，此时电机10的动力未传递至取力器30，因此车辆不进行作业。另外，当车辆需要行驶时，控制第一离合器22接合，此时电机10的动力经过第一齿轮21、第一离合器22的主动部件和第一离合器22的从动部件传递至轮毂70部位，以驱动车辆行驶。当然，如果车辆需要行驶的过程中进行作业，则第一离合器22和第二离合器23均处于接合状态。

由上可见，本申请实施例提供的动力系统，通过设置第一离合器22来控制电机10的动力是否提供给车轮80，从而满足车辆行驶动力的供给。通过设置第二离合器23来控制电机10的动力是否提供给取力器30，从而满足了车辆作业时的动力需求。另外，该实施例将第一离合器22的从动部件和第二离合器23的从动部件设置为同轴，从而减小了动力系统的尺寸，使得整个动力系统占用的空间缩小，节约了资源。

在一种可选实施方式中，第一减速器20还包括电机输出齿轮；电机输出齿轮分别与电机10的输出轴和第一齿轮21连接。通过设置电机输出齿轮，可以有效将电机10的动力减速增扭后传递至取力器30，以确保输出足够的液压动力，满足车辆正常作业的需求。具体的，该电机输出齿轮可以为齿轮组，齿轮组中齿轮的具体个数不限制，可以根据车辆正常作业的动力需求进行设置。

在一种可选实施方式中，电机输出齿轮可以包括两个齿轮，该两个齿轮分别为第二齿轮24和第三齿轮25。第二齿轮24和电机10的输出轴连接且同轴设置；第二齿轮24、第三齿轮24和第一齿轮21依次啮合，具体的：第二齿轮24和第三齿轮25啮合连接，第三齿轮25和第一齿轮21啮合连接。

具体的，第二齿轮24和电机10的输出轴通过花键同轴连接，第三齿轮25作为惰轮分别与第一齿轮21和第二齿轮24啮合，取力器30的输入轴和第二离合器23的从动部件同轴连接。设置第二齿轮24和第三齿轮25可以有效的将电机10的动力减速增扭后传递至取力器30，以确保输出足够的液压动力，满足车辆正常作业的需求。另外通过各部件同轴设置，减小了整个动力系统的体积，增加结构紧凑性。

在一种可选实施方式中，第一减速器20还包括车轮输入齿轮；车轮输入齿轮分别与车轮80的输入轴和第一离合器22的从动部件连接。设置车轮输入齿轮，可以对电机10提供的动力进行减速增钮，以使该动力最终能够满足车辆正常行驶的需求。具体的，该车轮输入齿轮可以为齿轮组，齿轮组中齿轮的具体个数不限制，可以根据车辆正常行驶的动力需求进行设置。

在一种可选实施方式中，车轮输入齿轮的数量可以为两个，该两个车轮输入车轮分别为第四齿轮26和第五齿轮27。第四齿轮26和第一离合器22的从动部件连接，第五齿轮27和第四齿轮26连接。

具体的，该第四齿轮26和第一离合器22的从动部件同轴连接，第五齿轮27和第四齿轮26啮合。那么第一离合器22接合后，电机10的动力经过第一齿轮21、第一离合器22、第四齿轮26和第五齿轮27后传递至轮毂70部位。设置第四齿轮26和第五齿轮27可以对电机10提供的动力进行减速增钮，以使该动力最终能够满足车辆正常行驶的需求。另外通过各部件同轴设置，减小了整个动力系统的体积，增加结构紧凑性。

在一种可选实施方式中，用于车辆的动力系统还包括第二减速器40；第二减速器40的输入轴和第一离合器22的从动部件连接。该第二减速器40对电机10的动力进一步减速增扭，以使该动力满足车辆正常行驶需求。具体的，该第二减速器40可以通过第五齿轮27和第一离合器22的从动部件连接。

在一种可选实施方式中，第二减速器40至少部分位于车轮80内。通过将第二减速器40集成在车轮80内，从而可以降低整个动力系统的体积，增加集成度，降低动力系统所占用的空间。

在一种可选实施方式中，第二减速器40为行星齿轮减速器，具体的改行星齿轮减速器包括太阳齿轮、行星齿轮、齿圈和行星架；太阳齿轮分别与第一离合器22的从动部件连接，行星齿轮分别与太阳齿轮和齿圈啮合连接，行星架分别与行星齿轮和车轮连接，太阳齿轮与车轮80同轴设置。采用该种结构的第二减速器40，其结构较为简单，成本较低，利于节省空间，降低成本。

在一种可选实施方式中，其中，该取力器30包括油箱50、油泵31和作业模块60，油泵31的输入轴和第二离合器23的从动部件连接，油箱50通过油泵31与作业模块60连接。那么，取力器30的输入轴也即油泵31的输入轴。

车辆需要进行作业时，也即需要油泵31提供动力时，控制第二离合器23接合，此时电机10的动力依次经过第一齿轮21、第二离合器23的主动部件和第二离合器23的从动部件传递至油泵31，该动力驱动油泵31开始工作，以使油泵31抽取油箱50中的液压油为车辆的作业模块60提供动力。而当车辆不需要作业时，控制第二离合器23断开，此时电机10的动力未传递至油泵31，因此车辆的作业模块60保持不动。另外，当车辆需要行驶时，控制第一离合器22接合，此时电机10的动力经过第一齿轮21、第一离合器22的主动部件和第一离合器22的从动部件传递至轮毂70部位，以驱动车辆行驶。当然，如果车辆需要行驶的过程中进行作业，则第一离合器22和第二离合器23均处于接合状态。

以下详述该实施方式中，车辆三种工作状态下动力传输的路径：

参考图4，第一种：车辆正常行驶不进行作业，例如：搅拌车空车转场时。此时，第一离合器22接合，动力传递路径如下：电机10-第二齿轮24-第三齿轮25-第一齿轮21-第一离合器22-第四齿轮26-第五齿轮27-第二减速器40。第二减速器40和搅拌车的轮毂70连接，动力传递至轮毂70后，轮毂70会带动车轮80转动，以使搅拌车正常行驶。

参考图5，第二种：车辆停车进行作业，例如：当渣土车在工地停车卸载渣土时。此时，第二离合器23接合，动力传递路径如下：电机10-第二齿轮24-第三齿轮25-第一齿轮21-第二离合器23-油泵31。油泵31和渣土车的作业模块60车厢连接，动力传递至油泵31后，油泵31开始工作以驱动车厢翻转卸载渣土。

参考图6，第三种：车辆正常行驶中进行作业，例如：扫地机行驶中进行扫地作业。此时，第一离合器22和第二离合器23均接合，动力分两路传递，其中供扫地机正常行驶的动力传递路径如下：电机10-第二齿轮24-第三齿轮25-第一齿轮21-第一离合器22-第四齿轮26-第五齿轮27-第二减速器40；第二减速器40和扫地机的轮毂70连接，动力传递至轮毂70后，轮毂70会带动车轮80转动，以使扫地机正常行驶。供扫地机进行作业的动力传递路径如下：电机10-第二齿轮24-第三齿轮25-第一齿轮21-第二离合器23-油泵31；油泵31和扫地机的作业模块60扫地刷连接，动力传递至油泵31后，油泵31开始工作以驱动扫地刷旋转工作。

由上可见，本申请实施例提供的动力系统，可以满足车辆三总不同工作状态下的动力需求，提升了动力系统的适用性。

参考图7和图8，本申请实施例还提供了一种车辆，该车辆包括：左动力系统90、桥壳200和右动力系统91；左动力系统90和右动力系统91呈镜像对称的连接在桥壳200的两侧。左动力系统90和右动力系统91均上述任一实施例的用于车辆的动力系统。

上述结构的车辆，左动力系统90和右动力系统91分别设置在桥壳200的两侧，使得两个动力系统的重心位于驱动桥轴线上，偏置较小，因此车辆在行驶过程中产生的震动和冲击较小，平顺性得以提升。另外，左动力系统90和右动力系统91均为单独的动力系统，因此左动力系统90和右动力系统91可以分开控制，也即二者的电机10可以分开控制，由此为左右侧轮胎提供具有差异的转速扭矩，可以提升车辆在路况较差处行驶的平稳性。车辆具有左动力系统90和右动力系统91两个动力系统的情况下，可以提供更大的液压动力，可以提升车辆的负荷能力和耐受力。

在一种可选实施方式中，该车辆还包括：左悬架总成、右悬架总成和车架；左动力系统90通过左悬架总成和车架连接，右动力系统91通过右悬架总成和车架连接。

其中，左悬架总成和右悬架总成均包括：推力杆101、前悬臂102和后悬臂103。推力杆101的两端分别与车架和桥壳200连接，前悬臂102的两端分别与第一减速器20的壳体的前侧和车架连接，后悬臂103的两端分别与第一减速器20的壳体的后侧和车架连接固定连接。

推力杆101连接于桥壳200和车架之间，可以提高车辆的抗侧倾性能，前悬臂102和后悬臂103传递作用在车轮80和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并减少由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。本申请实施例中，将左悬架总成和左动力系统90集成，右悬架总成和右动力系统91集成，使得桥壳200两侧的结构相对称，从而既能满足车辆抗侧倾和平顺度需求，又增加了集成度，使得车辆底部结构更加紧凑。

在一种可选实施方式中，左悬架总成和右悬架总成均还包括：前减震气囊104和后减震气囊105。前减震气囊104分别与车架和前悬臂102远离车架的一端连接，后减震气囊105分别与车架和后悬臂103远离车架的一端连接。

前减震气囊104和后减震气囊105可以使车架与车身驾驶室的震动迅速衰减，改善汽车行驶的平顺性和舒适性。该实施例中，前减震气囊104和后减震气囊105对称分布在第一减速器20的前后两侧，可以进一步提升车辆的平顺性。可见，该实施例中，左悬架总成和右悬架总成各自都集成有前减震气囊104和后减震气囊105，降低了震动的同时，进一步提升了车辆底部结构的紧凑性。

在一种可选实施方式中，左悬架总成和右悬架总成均还包括：前减震器和后减震器106。前减震器分别与车架和前悬臂102靠近车架的一端连接，后减震器106分别与车架和后悬臂103靠近车架的一端连接。

前减震器和后减震器106用来抑制减震气囊吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击，可以加速车架与车身振动的衰减，以进一步改善汽车的行驶平顺性。该实施例中，前减震器和后减震器106对称分布在第一减速器20的两侧，以进一步改善车辆行驶平顺性的同时，使得车辆底部结构紧凑。

本领域技术人员应当理解的是，车辆一般都包括作业模块60，作业模块60和取力器30的输出轴连接。该作业模块60收到取力器30提供的动力后，可以进行正常作业。另外，车辆的轮毂70通过轴承固定在第一减速器20的壳体上，且该轮毂70还与第二减速器40连接，制动器300通过螺栓固定在第一减速器20的壳体上，实现整车制动；前悬臂102和后悬臂103分别通过螺栓和第一减速器20的壳体连接；取力器30也通过螺栓和第一减速器20的壳体连接。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。