动力传递装置以及包括该动力传递装置的汽车的制作方法

动力传递装置以及包括该动力传递装置的汽车
1.相关申请的交叉引证
2.本技术要求于2021年4月29日提交到韩国知识产权局的第10-2021-0055514号韩国专利申请的优先权和权益，其全部内容通过引证结合于此。
技术领域
3.本发明涉及一种动力传递装置以及包括该动力传递装置的汽车，更具体地，涉及一种能够使减速可变的动力传递装置以及包括该动力传递装置的汽车。


背景技术：

4.在装备有减速器的电动汽车中，该减速器使电机的旋转速度降低并且将降低的旋转速度传递到车轮，一般设置有这样的行星齿轮式减速器，该行星齿轮式减速器中具有太阳齿轮、行星齿轮、环形齿轮和支架彼此耦接的结构。
5.可能需要汽车安装具有多个不同减速比的行星齿轮，以便根据汽车的行驶状态来获得最佳效率。然而，减速器的结构为了提供多个减速比而变得复杂。因此，由于结构复杂，不仅减速器占据的体积增加，而且减速器的耐久性也劣化。因此，为了制造提供多个减速比的减速器，减速器的构造需要简化，并且也需要增加减速器的耐久性。


技术实现要素：

6.提供本发明内容以用简化形式来介绍精选的构思，该构思将在以下具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在标识要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在帮助确定要求保护的主题的范围。
7.在一个通常的方面中，一种动力传递装置包括：电机，配置为驱动旋转轴；第一减速器，配置为接收来自旋转轴的扭矩；第二减速器，配置为接收来自第一减速器的扭矩；以及第一离合器，设置在第二减速器外部并且配置为连接第二减速器与外部部件和使第二减速器与外部部件断开连接。
8.第一减速器可以包括：第一太阳齿轮，配置为接收来自旋转轴的动力；以及第一行星齿轮，设置在第一太阳齿轮的外部并且与第一太阳齿轮接合。
9.第二减速器可以包括：第二太阳齿轮；以及第二行星齿轮，设置在第二太阳齿轮的外部并与第二太阳齿轮接合，并且第二行星齿轮配置为与第一行星齿轮一起旋转。
10.第二减速器可以包括环形齿轮，该环形齿轮设置在第二行星齿轮的外部并且与第二行星齿轮接合。
11.第一离合器可以设置在环形齿轮外部并且配置为连接环形齿轮与外部部件和使环形齿轮与外部部件断开连接。
12.动力传递装置还可以包括第二离合器，该第二离合器设置在第二减速器外部并且配置为连接第二减速器与外部部件和使第二减速器与外部部件断开连接，并且第二离合器可以设置在第二太阳齿轮外部并且配置为连接第二太阳齿轮与外部部件和使第二太阳齿
轮与外部部件断开连接。
13.动力传递装置可以包括支架，该支架耦接到第一减速器和第二减速器并且配置为将第一减速器的扭矩传递到第二减速器。
14.动力传递装置还可以包括差动齿轮，该差动齿轮连接到齿轮轴。
15.旋转轴可以连接到第一太阳齿轮的中心。
16.旋转轴可以在第一太阳齿轮的径向方向(r)上与第一太阳齿轮的中心间隔开。
17.动力传递装置还可以包括：第一旋转齿轮，连接到支架并且配置为与支架一起旋转；以及第二旋转齿轮，设置在第一旋转齿轮和差动齿轮之间并且与第一旋转齿轮接合。
18.动力传递装置还可以包括第三旋转齿轮，该第三旋转齿轮连接到旋转轴并且配置为与旋转轴一起旋转，并且第三旋转齿轮可以设置在第一太阳齿轮的外部并且与第一太阳齿轮接合。
19.在另一个通常的方面中，一种汽车包括：第一车轮和第二车轮，第一车轮设置在汽车的左侧，第二车轮设置在汽车的右侧；以及动力传递装置，配置为向第一车轮和第二车轮提供扭矩。该动力传递装置包括：电机，配置为驱动旋转轴；第一减速器，配置为接收来自旋转轴的扭矩；第二减速器，配置为接收来自第一减速器的扭矩；支架，耦接到第一减速器和第二减速器；以及第一离合器，设置在第二减速器外部并且配置为连接第二减速器与外部部件和使第二减速器与外部部件断开连接。
20.动力传递装置还可以包括差动齿轮，该差动齿轮连接到支架，第一减速器可以包括：第一太阳齿轮，配置为接收来自旋转轴的动力；以及第一行星齿轮，设置在第一太阳齿轮的外部并且与第一太阳齿轮接合，并且第二减速器可以包括：第二太阳齿轮；以及第二行星齿轮，设置在第二太阳齿轮的外部并与第二太阳齿轮接合，并且第二行星齿轮配置为与第一行星齿轮一起旋转。
21.差动齿轮可以包括：第一内部齿轮，连接到与第一车轮连接的第一车轮轴并且配置为与第一车轮一起旋转；第二内部齿轮，连接到与第二车轮连接的第二车轮轴并且配置为与第二车轮一起旋转；以及外部齿轮，设置在第一内部齿轮和第二内部齿轮的外部并且与第一内部齿轮和第二内部齿轮接合，并且外部齿轮可以连接到支架并且配置为与支架一起旋转。
22.第一内部齿轮可以包括：内齿轮，连接到第一车轮；以及外齿轮，设置在内齿轮和外部齿轮之间并且与内齿轮和外部齿轮接合。
23.旋转轴可以在第一太阳齿轮的径向方向(r)上与连接到第一车轮的第一车轮轴和连接到第二车轮的第二车轮轴间隔开。
24.第一太阳齿轮可以在第一太阳齿轮的径向方向(r)上与第一车轮轴和第二车轮轴间隔开。
25.第一太阳齿轮的中心可以在第一太阳齿轮的径向方向(r)上与第一车轮轴和第二车轮轴间隔开。
26.第一车轮轴和第二车轮轴可以穿过第一太阳齿轮的中心。
27.其他特征和方面将从以下具体实施例，附图和权利要求中显而易见。
附图说明
28.所包括的附图提供对本发明的进一步理解，并且附图结合在本说明书中并构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施例并且与描述一起用于解释本发明的原理。
29.图1是示出了根据本公开的第一示例性实施例的动力传递装置的结构的视图。
30.图2是示出了根据本公开的第二示例性实施例的动力传递装置的结构的视图。
31.图3是示出了根据本公开的第三示例性实施例的动力传递装置的结构的视图。
32.图4是示出了根据本公开的第四示例性实施例的动力传递装置的结构的视图。
具体实施方式
33.在下文中，将参考附图描述根据本公开的动力传递装置以及包括该动力传递装置的汽车。
34.动力传递装置
35.图1是示出了根据本公开的第一示例性实施例的动力传递装置的结构的视图，以及图2是示出了根据本公开的第二示例性实施例的动力传递装置的结构的视图。此外，图3是示出了根据本公开的第三示例性实施例的动力传递装置的结构的视图，以及图4是示出了根据本公开的第四示例性实施例的动力传递装置的结构的视图。
36.如图1至图4中示出的，根据本公开的动力传递装置10可以包括电机100，该电机产生动力以驱动旋转轴110。如图1至图4中示出，电机100可以设置在车轮20和车轮30的外部，但是另一方面，电机100可以设置在车轮20和车轮30的内部。同时，根据本公开，由电机100驱动的旋转轴110可以具有直线形状。
37.此外，动力传递装置10可以包括：第一减速器200，接收来自旋转轴110的扭矩；第二减速器300，接收来自第一减速器200的扭矩；以及支架400，耦接到第一减速器200和第二减速器300。
38.更具体地，第一减速器200可以包括：第一太阳齿轮210，接收来自旋转轴110的动力；以及第一行星齿轮220，设置在第一太阳齿轮210的外侧上并且与第一太阳齿轮210接合。即，第一行星齿轮220可以在第一太阳齿轮210的外侧公转。因此，根据本公开，当动力从第一太阳齿轮210传递到第一行星齿轮220时，旋转速度可以降低。
39.此外，第二减速器300可以包括：第二太阳齿轮310；第二行星齿轮320，该第二行星齿轮设置在第二太阳齿轮310的外侧上并与第二太阳齿轮310接合，并且第二行星齿轮与第一行星齿轮220一起旋转(rotate，自转)；以及环形齿轮330，该环形齿轮设置在第二行星齿轮320的外侧上并且与第二行星齿轮320接合。更具体地，第二行星齿轮320直接连接到第一行星齿轮220，并且因此第一行星齿轮220和第二行星齿轮320可以彼此固定。此外，第二行星齿轮320可以在第二太阳齿轮310的外侧公转。第二行星齿轮320可以在环形齿轮330内侧旋转，并且同时，第二行星齿轮还可以在环形齿轮内侧公转。同时，如图1中示出，根据本公开，第二太阳齿轮310的外直径可以大于第一太阳齿轮210的外直径，并且第一行星齿轮220的外直径可以大于第二行星齿轮320的外直径。然而，上述外直径的尺寸之间的关系不限于此。
40.如上所述，根据本公开，第一行星齿轮220和第二行星齿轮320可以彼此固定。因此，在第一行星齿轮220和第二行星齿轮320之间，旋转运动可以彼此同步。即，根据本公开，
当第一行星齿轮220旋转时，第二行星齿轮320可以以与第一行星齿轮220相同的旋转角速度旋转。反之，当第二行星齿轮320旋转时，第一行星齿轮220可以以与第二行星齿轮320相同的旋转角速度旋转。
41.继续参考图1至图4，根据本公开的动力传递装置10还可以包括第一离合器500和第二离合器600，这些离合器设置在第二减速器300外部。第一离合器500和第二离合器600可以是用于连接第二减速器300与动力传输装置的外部部件的部件，或者可以是用于使第二减速器与动力传递装置的外部部件断开连接的部件。例如，当根据本公开的动力传递装置10安装到汽车时，第一离合器500和第二离合器600可以是用于选择地固定第二减速器300的一些部分与汽车的其他部件的部件，或者是用于选择地使第二减速器的一些部分与汽车的其他部件断开连接的部件。
42.更具体地，如图1至图4中示出的，第一离合器500可以设置在环形齿轮330外部并且可以连接环形齿轮330与动力传递装置的外部部件或者使它们断开连接。此外，第二离合器600可以设置在第二太阳齿轮310外部并且可以连接第二太阳齿轮310与动力传递装置的外部部件或者使它们断开连接。第一离合器500和第二离合器600的结构和操作原理的描述将由根据相关领域的离合器的描述来代替。
43.继续参考图1至图4，根据本公开的动力传递装置10还可以包括连接到支架400的差动齿轮700。例如，当汽车转向时，汽车的左车轮和右车轮之间的旋转速度存在差别，差动齿轮700可以是利用扭矩使左车轮和右车轮具有不同旋转速度的部件。将在下文描述差动齿轮700的构造。
44.同时，如图1至图3中示出的，根据本公开的第一示例性实施例到第三示例性实施例，电机100的旋转轴110可以连接到第一太阳齿轮210的中心。更优选地，旋转轴110可以直接地连接到第一太阳齿轮210。例如，旋转轴110可以穿过第一太阳齿轮210的中心。
45.另一方面，如图4中示出，根据本公开的第四示例性实施例，电机100的旋转轴110可以在第一太阳齿轮210的径向方向r上与第一太阳齿轮210间隔开。因此，根据第四示例性实施例，可以在第一太阳齿轮210和旋转轴110之间额外设置这样的部件，该部件是用作在第一太阳齿轮210和旋转轴110之间进行动力传递的媒介的部件。
46.同时，如图3中示出的，根据本公开的第三示例性实施例，动力传递装置10还可以包括：第一旋转齿轮810，该第一旋转齿轮连接到支架400并且能够与支架400一起旋转；以及第二旋转齿轮820，该第二旋转齿轮设置在第一旋转齿轮810和差动齿轮700之间并且与第一旋转齿轮810和差动齿轮700接合。
47.如图3中示出的，与本公开的第一示例性实施例和第二示例性实施例不同，根据第三示例性实施例的动力传递装置10可以具有偏置结构，在该偏置结构中，第一减速器200、第二减速器300和支架400与差动齿轮700间隔开。因此，第一旋转齿轮810和第二旋转齿轮820可以是用作在支架400与差动齿轮700之间进行动力传递的媒介的部件。
48.同时，如图4中示出的，根据本公开的第四示例性实施例，动力传递装置10还可以包括第三旋转齿轮830，该第三旋转齿轮连接到旋转轴110并且能够和旋转轴110一起旋转。在此，第三旋转齿轮830可以设置在第一太阳齿轮210的外侧上并且与第一太阳齿轮210接合。第三旋转齿轮830可以是用作在电机100与第一太阳齿轮210之间进行动力传递的媒介的部件。
49.如图4中示出的，与本公开的第一示例性实施例至第三示例性实施例不同，根据本公开的第四示例性实施例的动力传递装置10可以具有旋转轴110与第一太阳齿轮210间隔开的结构。因此，第三旋转齿轮830可以是用作在旋转轴110与第一太阳齿轮210之间进行动力传递的媒介的部件。
50.汽车
51.参考图1至图4，根据本公开的汽车可以包括：沿左右方向分别设置在一侧和另一侧上的第一车轮20和第二车轮30；以及动力传递装置10，用于向第一车轮20和第二车轮30提供扭矩。
52.动力传递装置10可以包括：电机100，用于驱动旋转轴110,；第一减速器200，接收来自旋转轴110的扭矩；第二减速器300，接收来自第一减速器200的扭矩；支架400，耦接到第一减速器200和第二减速器300；第一离合器500，该第一离合器设置在第二减速器300外部并且连接第二减速器300和动力传递装置10的外部部件或使它们断开连接；以及第二离合器600，该第二离合器设置在第二减速器300外部并且连接第二减速器300和动力传递装置10的外部部件或使它们断开连接。
53.此外，设置在汽车中的动力传递装置10还可以包括连接到支架400的差动齿轮700。此外，第一减速器200可以包括：第一太阳齿轮210，接收来自旋转轴110的动力；以及第一行星齿轮220，设置在第一太阳齿轮210的外侧上并且与第一太阳齿轮210接合。此外，第二减速器300可以包括：第二太阳齿轮310；以及第二行星齿轮320，该第二行星齿轮设置在第二太阳齿轮310的外侧上并且与第二太阳齿轮310接合。第二行星齿轮320连接到第一行星齿轮220并且与第一行星齿轮220一起公转。
54.同时，如上所述，在第二减速器300中设置有环形齿轮，第一离合器500可以设置在环形齿轮330的外部，并且第一离合器可以连接环形齿轮330和动力传递装置的外部部件或使它们断开连接。此外，如上所述，在第二减速器300中设置有第二太阳齿轮，第二离合器600可以设置在第二太阳齿轮310外部，并且第二离合器可以连接第二太阳齿轮310和动力传递装置的外部部件或使它们断开连接。
55.同时，如图2中示出，根据本公开的第二示例性实施例，差动齿轮700可以包括：第一内部齿轮710，该第一内部齿轮连接到与第一车轮20连接的第一车轮轴40并且能够与第一车轮20一起旋转；第二内部齿轮720，该第二内部齿轮连接到与第二车轮30连接的第二车轮轴50并且能够与第二车轮30一起旋转；以及外部齿轮730，设置在第一内部齿轮710和第二内部齿轮720的外侧上并且与第一内部齿轮710和第二内部齿轮720接合。在此，如图2中示出，外部齿轮730可以连接到支架400并且与支架400一起旋转。
56.同时，根据本公开的第二示例性实施例，设置在差动齿轮700中的第一内部齿轮710和第二内部齿轮720可以具有不同的结构。例如，如图2中示出，第一内部齿轮710可以包括：内齿轮712，通过第一车轮轴40连接到第一车轮20；以及外齿轮714，设置在内齿轮712和外部齿轮730之间并且与内齿轮712和外部齿轮730接合。另一方面，第二内部齿轮720可以具有单个齿轮结构。
57.如上所述，根据本公开的第二示例性实施例，可以在汽车中设置具有行星齿轮结构的差动齿轮。在这种情况下，汽车或动力传递装置的体积在轴向方向上可以减小。
58.同时，参考图3和图4，根据本公开的第三示例性实施例和第四示例性实施例，汽车
中的电机100的旋转轴110可以在第一太阳齿轮210的径向方向r上与连接到第一车轮20的第一车轮轴40和连接到第二车轮30的第二车轮轴50间隔开。
59.在此，如图3中示出的，根据本公开的第三示例性实施例，第一太阳齿轮210可以在径向方向r上与第一车轮轴40和第二车轮轴50间隔开。
60.另一方面，如图4中示出的，根据本公开的第四示例性实施例，第一太阳齿轮210的中心可以在径向方向r上与第一车轮轴40和第二车轮轴50对准。例如，参考图4，第一车轮轴40和第二车轮轴50可以穿过第一太阳齿轮210的中心。
61.将基于上文的描述来在下文描述根据本公开的动力传递装置10和汽车的驱动方法。
62.在根据本公开的动力传递装置和汽车中，可以获得两种类型的减速模式。
63.第一，在通过动力传递装置10进行的一级减速模式中，环形齿轮330通过第一离合器500与动力传递装置的外部部件接合，但是第二太阳齿轮310通过第二离合器600与动力传递装置的外部部件断开连接。因此，根据电机100的驱动而产生的旋转轴110的扭矩通过第一太阳齿轮210、第一行星齿轮220、第二行星齿轮320和环形齿轮330传递到支架400。在此，与旋转轴110的旋转角速度相比，支架400在以第一减速比减小的旋转角速度下旋转。同时，已接收动力的支架400将动力传递到差动齿轮700。第一车轮20和第二车轮30通过第一车轮轴40和第二车轮轴50接收来自差动齿轮700的动力，然后旋转。同时，在一级减速模式中，第二太阳齿轮310通过与第二行星齿轮320的旋转接合而旋转。
64.第二，在通过动力传递装置10的二级减速模式中，第二太阳齿轮310通过第二离合器600与动力传递装置的外部部件接合，但是环形齿轮330通过第一离合器500与动力传递装置的外部部件断开连接。因此，根据电机100的驱动而产生的旋转轴110的扭矩通过第一太阳齿轮210、第一行星齿轮220、第二行星齿轮320和第二太阳齿轮310传递到支架400。在此，与旋转轴110的旋转角速度相比，支架400在以第二减速比减小的旋转角速度下旋转。同时，已接收动力的支架400将动力传递到差动齿轮700。第一车轮20和第二车轮30通过第一车轮轴40和第二车轮轴50接收来自差动齿轮700的动力，然后旋转。同时，在二级减速模式中，环形齿轮330通过与第二行星齿轮320的旋转接合而旋转。
65.同时，第二太阳齿轮310通过第二离合器600与动力传递装置的外部部件接合，并且环形齿轮330通过第一离合器500与动力传递装置的外部部件接合。在这种情况下，可以获得停车状态。另一方面，第二太阳齿轮310通过第二离合器600与动力传递装置的外部部件断开连接，并且环形齿轮330通过第一离合器500与动力传递装置的外部部件断开连接。在这种情况下，可以防止在行驶期间将动力传递到支架400。
66.同时，z
s1
是在第一太阳齿轮210上的齿的数量，z
s2
是在第二太阳齿轮310上的齿的数量，z
p1
是在第一行星齿轮220上的齿的数量，z
p2
是在第二行星齿轮320上的齿的数量，zr是在环形齿轮330上的齿的数量，根据本公开的示例性实施例的动力传递装置10的第一减速比r1和第二减速比r2可以表示如下：
67.r1＝(z
p1
/z
s1
)
×
(zr/z
p2
) 1
68.r2＝(z
p1
/z
s1
)
×
(z
s2
/z
p2
) 1
69.同时，上述关于根据本公开的动力传递装置10的内容也可以以相同的方式应用于根据本公开的汽车。
70.根据本公开，可以制造用于汽车的减速器，该减速器虽然具有与现有技术相比简化的结构，却能够提供多个减速比，并且还具有增加的耐久性。
71.已经参考具体实施例和附图描述了本公开，但是本公开不限于此，并且明显的是本公开可以由本公开所属领域的技术人员在本公开的技术精神和所附权利要求的等同范围内进行各种改变和修改。