[发明专利]变速机构及使用该变速机构的驱动系统和车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种变速机构及使用该变速机构的轮边驱动系统和车辆。

背景技术

面对越来越严重的能源短缺问题，纯电动汽车的应用将有效解决该问题，并且可以实现无污染、零排放。目前国内纯电动汽车应用较多的是采用集中式驱动方式，即采用一台电机提供动力，该电机直接连接车桥减速器，通过电机控制器控制，实现驱动电机的正转、反转、停转等指令，进而驱动整车。集中式驱动方式的控制策略实现较为简单，但较大的驱动电机结构和车桥的布置都会给整车空间带来影响。因此分布式驱动方式即轮边驱动可以有效的解决集中式驱动带来的问题，但由于轮边驱动模式中电机与车轮之间的轴向布置空间有限，而现有变速机构的占用空间都较大，造成电机与车轮之间无法布置变速机构，车轮的爬坡能力会受到限制，若在轮边电机与车轮之间增加变速机构，不仅给整车布置带来很大问题，同时会降低电机直接驱动的效率，并增加较大的成本。

现有的一种变速机构如公开号为CN202573975U公开的“一种电动汽车用两档驱动装置”，包括具有太阳轮、行星架和齿圈的行星排，还包括同轴线且外径相同的固定齿轮、行星架齿轮和齿圈齿轮，固定齿轮、行星架齿轮和齿圈齿轮由左至右顺次设置，行星架齿轮通过第一连接架固定于行星架上，齿圈齿轮通过第二连接架固定于齿圈上，驱动装置还包括与齿圈齿轮常结合传动的滑套及驱动滑套轴向往复移动的换档机构，换档机构为拨叉换档机构。当换档机构驱动滑套向左移动时，滑套与齿圈齿轮、固定齿轮同时结合，形成变速装置的低速档位，此时电机动力经太阳轮输入，经行星架输出；当换档机构驱动滑套向右滑动，滑套与行星架齿轮和齿圈齿轮同时结合，形成变速装置的高速档位，此时行星架和齿圈连接在一起，行星排结成一个整体，不起变速作用；当驱动机构驱动滑套至中间位置时，滑套仅与齿圈齿轮结合，变速装置处于空档位，动力传递中断。现有的这种变速机构虽能够实现简单的两档换速，但是行星排、行星架齿轮、齿圈齿轮的设置形式仍占有了大量的轴向空间，无法应用于轮边驱动模式中使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种轴向占用空间较小的变速机构；本发明的目的还在于提供一种使用该变速机构的驱动系统和车辆。

为了解决上述问题，本发明中变速机构的技术方案为：

变速机构，包括行星排，行星排包括装有行星轮的行星架，行星排还包括可轴向移动的与所述行星轮常啮合传动的齿圈，变速机构还包括与所述齿圈同轴线设置的用于与所述齿圈啮合传动的固定齿轮和行星架齿轮，行星架齿轮固设于所述行星架上，所述变速机构还包括驱动齿圈轴向移动而实现齿圈与所述行星轮单独啮合、齿圈与所述行星轮及行星架齿轮同时啮合和齿圈与所述行星轮及固定齿轮同时啮合的换档机构。

所述换档机构包括活塞杆与所述齿圈传动连接的驱动缸，所述驱动缸的轴线与齿圈的轴线平行。

所述行星架齿轮和固定齿轮分置于所述行星轮的轴向两侧。

本发明中驱动系统的技术方案为：

驱动系统，包括电机和变速机构，变速机构包括行星排，行星排包括装有行星轮的行星架，行星排还包括可轴向移动的与所述行星轮常啮合传动的齿圈，变速机构还包括与所述齿圈同轴线设置的用于与所述齿圈啮合传动的固定齿轮和行星架齿轮，行星架齿轮固设于所述行星架上，所述变速机构还包括驱动齿圈轴向移动而实现齿圈与所述行星轮单独啮合、齿圈与所述行星轮及行星架齿轮同时啮合和齿圈与所述行星轮及固定齿轮同时啮合的换档机构。

所述电机的电机轴与所述行星排的太阳轮同轴传动连接，所述行星架用于与相应车轮同轴传动连接。

所述固定齿轮固设于所述电机的壳体上。

所述换档机构包括活塞杆与所述齿圈传动连接的驱动缸，所述驱动缸的轴线与齿圈的轴线平行。

本发明中车辆的技术方案为：

车辆，包括由驱动系统驱动的车轮，驱动系统包括电机和变速机构，变速机构包括行星排，行星排包括装有行星轮的行星架，行星排还包括可轴向移动的与所述行星轮常啮合传动的齿圈，变速机构还包括与所述行星架同轴线设置的用于与所述齿圈啮合传动的固定齿轮和行星架齿轮，行星架齿轮固设于所述行星架上，所述变速机构还包括驱动齿圈轴向移动而实现齿圈与所述行星轮单独啮合、齿圈与所述行星轮及行星架齿轮同时啮合和齿圈与所述行星轮及固定齿轮同时啮合的换档机构。

所述电机的电机轴与所述行星排的太阳轮同轴传动连接，所述行星架与所述车轮同轴传动连接。

所述固定齿轮固设于所述电机的壳体上。