单电机驱动的具有两前进挡的传动结构的制作方法

1.本发明涉及新能源汽车零部件领域，尤其涉及一种单电机驱动的具有两前进挡的传动结构。


背景技术：

2.新能源汽车越来越受到国家和汽车行业的重视。但是，目前的电驱桥存在传动结构复杂，传动效率低，成本高等问题，无法满足不同路况对整车性能的多样化要求。
3.因此，有必要研究一种单电机驱动的具有两前进挡的传动结构来解决上述的一个或多个技术问题。


技术实现要素：

4.为解决上述至少一个技术问题，根据本发明一方面，提供了一种单电机驱动的具有两前进挡的传动结构，其特征在于由以下部件组成：
5.扭矩输入单元，用于将单电机的扭矩输入至换挡单元；
6.换挡单元，包括：第一中间轴，固定连接有第一输出接合齿；第二中间轴，可相对转动地套设于第一中间轴外且固定连接有第二输出接合齿；第三中间轴，可相对转动地套设于第二中间轴外，且第一端固定连接于有双星行星排，第二端固定连接至箱体，该双星行星排包括太阳轮、内行星轮、外行星轮、行星架和齿圈，太阳轮固定连接于第三中间轴，行星架固定连接于第二中间轴，齿圈固定连接于第一中间轴；短轴，可相对转动地套设于第三中间轴外且一端固定连接有扭矩输入齿轮，另一端固定连接至行星架，该扭矩输入齿轮用于接收扭矩输入单元的扭矩；接合齿套，用于可选择地将来自第一输出接合齿或第二输出接合齿的扭矩传递至扭矩输出单元；以及
7.扭矩输出单元，包括差速器，用于接收第一输出接合齿或第二输出接合齿的扭矩并将该扭矩输出至第一输出半轴和第二输出半轴。
8.根据本发明又一方面，所述第一中间轴为中空轴，第一输出半轴从该第一中间轴内穿过。
9.根据本发明又一方面，所述短轴连接于双星行星排的第一侧的行星架，所述第二中间轴连接于双星行星排的第二侧的行星架。
10.根据本发明又一方面，所述双星行星排设置于扭矩输入齿轮的第一侧，第三中间轴的第二端、第二输出接合齿和第一输出接合齿设置于扭矩输入齿轮的第二侧。
11.根据本发明又一方面，所述接合齿套设置于第一输出接合齿和第二输出接合齿之间。
12.根据本发明又一方面，扭矩输出单元还包括减速行星排，来自第一输出接合齿或第二输出接合齿的扭矩经由减速行星排后传递至差速器。
13.根据本发明又一方面，扭矩输入单元包括单电机和第一传动齿轮，第一传动齿轮将单电机的扭矩传递至扭矩输入齿轮。
14.根据本发明又一方面，扭矩输入单元还包括扭矩传递单元，该扭矩传递单元设置于第一传动齿轮和扭矩输入齿轮之间。
15.本发明可以获得以下一个或多个技术效果：
16.1.单电机配合双星行星排减速传动实现两挡机构，提高电机功率的利用率；
17.2.采用双星行星排减速，挡位阶比减小，换挡冲击度减小，换挡更加平滑，提高了驾驶操控舒适性。
18.3.采用双星行星减速传动，可以有效提高承载能力，总体结构更加紧凑；
19.4.采用结合齿套形式使得动力在一挡经过双星行星减速机构，在二挡跨过双星行星减速机构直接到后一级减速机构中去，提高了二挡的传动效率。
附图说明
20.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。
21.图1为根据本发明的一种优选实施例的单电机驱动的具有两前进挡的传动结构的示意图。
22.图2-3为根据本发明的一种优选实施例的单电机驱动的具有两前进挡的传动结构的两个前进挡的扭矩传递路线示意图。
23.图4为根据本发明的另一种优选实施例的单电机驱动的具有两前进挡的传动结构的示意图。
具体实施方式
24.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。
25.实施例1
26.根据本发明一种优选实施方式，参见图1，提供了一种单电机驱动的具有两前进挡的传动结构，其特征在于由以下部件组成：
27.扭矩输入单元，用于将单电机m1的扭矩输入至换挡单元；
28.换挡单元，包括：第一中间轴30，固定连接有第一输出接合齿15；第二中间轴31，可相对转动地套设于第一中间轴30外且固定连接有第二输出接合齿14；第三中间轴32，可相对转动地套设于第二中间轴31外，且第一端固定连接于有双星行星排，第二端固定连接至箱体20，该双星行星排包括太阳轮10、内行星轮11、外行星轮12、行星架9和齿圈13，太阳轮10固定连接于第三中间轴32，行星架9固定连接于第二中间轴31，齿圈13固定连接于第一中间轴30；短轴2，可相对转动地套设于第三中间轴32外且一端固定连接有扭矩输入齿轮8，另一端固定连接至行星架9，该扭矩输入齿轮8用于接收扭矩输入单元的扭矩；接合齿套16，用于可选择地将来自第一输出接合齿15或第二输出接合齿14的扭矩传递至扭矩输出单元；以及
29.扭矩输出单元，包括差速器27，用于接收第一输出接合齿15或第二输出接合齿14的扭矩并将该扭矩输出至第一输出半轴29和第二输出半轴28。
30.根据本发明又一优选实施方式，所述第一中间轴30为中空轴，第一输出半轴从该
第一中间轴内穿过。
31.根据本发明又一优选实施方式，所述短轴2连接于双星行星排的第一侧的行星架，所述第二中间轴31连接于双星行星排的第二侧的行星架。
32.根据本发明又一优选实施方式，所述双星行星排设置于扭矩输入齿轮8的第一侧，第三中间轴32的第二端、第二输出接合齿14和第一输出接合齿15设置于扭矩输入齿轮8的第二侧。
33.根据本发明又一优选实施方式，所述接合齿套16设置于第一输出接合齿和第二输出接合齿之间。
34.根据本发明又一优选实施方式，参见图1，扭矩输出单元还包括减速行星排，来自第一输出接合齿或第二输出接合齿的扭矩经由减速行星排后传递至差速器27。减速行星排包括太阳轮22、行星轮23、行星架24和齿圈25。
35.根据本发明又一优选实施方式，参见图4，扭矩输入单元包括单电机和第一传动齿轮，第一传动齿轮将单电机的扭矩传递至扭矩输入齿轮。
36.根据本发明又一优选实施方式，参见图1和4，扭矩输入单元还包括扭矩传递单元，该扭矩传递单元设置于第一传动齿轮4和扭矩输入齿轮8之间。
37.根据本发明又一优选实施方式，还提供了一种单电机驱动的具有两前进挡的传动结构，其特征在于：电机m1通过电机轴3连接齿轮4，齿轮4与齿轮5啮合，齿轮5与中间轴6、齿轮7刚性连接，齿轮7与齿轮8啮合，齿轮8与行星架9刚性连接，内行星轮11、外行星轮12在行星架9的约束下既有绕行星架9中央轴线的公转也有绕自身齿轮轴线的自转，太阳轮10与壳体20固定，内行星轮11与外行星轮12啮合，外行星轮12与内齿圈13啮合，内齿圈13与输出接合齿15刚性连接，接合齿套16与拨叉17相连，拨叉17固定在换挡传动杆18上，同时拨叉17与花键套21径向固定、轴向保持相对滑动，换挡电机19驱动换挡传动杆18进行左右滑动进行换挡；输出接合齿14和输出接合齿15分布在接合齿套16两侧，分别作为换挡挡位的第一位置和第二位置，花键套21与太阳轮22同轴刚性连接，太阳轮22与行星轮23啮合，行星轮23与内齿圈25啮合，内齿圈25与壳体20固定，行星轮23在行星架24的约束下既有绕行星架24中央轴线的公转也有绕自身行星轮轴自身轴线的自转，行星架24与差速器壳26同轴刚性连接，差速器壳26驱动差速器27，差速器27将动力传至第一半轴28、第二半轴29然后传至轮边。
38.本发明的工作原理如下。
39.一挡(低速挡)：结合图2，电机m1输出扭矩通过电机轴3连接传递到齿轮4，齿轮4分别与齿轮5啮合，齿轮5与齿轮7刚性连接，齿轮7通过齿轮啮合连接将动力传递到齿轮8，齿轮8与行星架9刚性连接，换挡电机19驱动换挡传动杆18，换挡传动杆18带动拨叉17和接合齿套16沿花键套21轴向滑动，接合齿套16与输出接合齿15接合，达到一挡位置，内齿圈13与输出接合齿15刚性连接，太阳轮10固定，行星架9带动内行星轮11、外行星轮12绕中央轴线转动、内行星轮11与太阳轮10啮合，外行星轮12与内行星轮11啮合，内齿圈13与外行星轮12啮合，此时行星架9、内行星轮11、外行星轮12和内齿圈13组成的双星行星排结构处于减速传动状态，内齿圈13与花键套21、太阳轮22刚性连接，太阳轮22与行星轮23啮合，行星轮23与内齿圈25啮合，内齿圈25固定,行星轮23带动行星架24绕中央轴线转动，行星架24与差速器壳26刚性连接，通过差速器27将动力分别传递到第一输出半轴28和第二输出半轴29，最
后输出到轮边。
40.二挡(高速挡)：结合图3，电机m1输出扭矩通过电机轴3连接传递到齿轮4，齿轮4分别与齿轮5啮合，齿轮5与齿轮7刚性连接，齿轮7通过齿轮啮合连接将动力传递到齿轮8，齿轮8与行星架9、输出接合齿14刚性连接，换挡电机19驱动换挡传动杆18，换挡驱动杆18带动拨叉17和接合齿套16沿花键套21轴向滑动，接合齿套16与输出接合齿14接合，达到二挡位置，太阳轮10固定，行星架9带动内行星轮11、外行星轮12绕中央轴线转动，此时行星架9、内行星轮11与外行星轮12组成的双星行星排结构处于直接传动状态。行星架9与花键套21、太阳轮22刚性连接，太阳轮22与行星轮23啮合，行星轮23与内齿圈25啮合，内齿圈25固定，行星轮23带动行星架24绕中央轴线转动，行星架24与差速器壳26刚性连接，通过差速器27将动力分别传递到第一输出半轴28和第二输出半轴29，最后输出到轮边。
41.本发明可以获得以下一个或多个技术效果：
42.1.单电机配合双星行星排减速传动实现两挡机构，提高电机功率的利用率；
43.2.采用双星行星排减速，挡位阶比减小，换挡冲击度减小，换挡更加平滑，提高了驾驶操控舒适性。
44.3.采用双星行星减速传动，可以有效提高承载能力，总体结构更加紧凑；
45.4.采用结合齿套形式使得动力在一挡经过双星行星减速机构，在二挡跨过双星行星减速机构直接到后一级减速机构中去，提高了二挡的传动效率。
46.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。