动力传递装置及包含其的汽车的制作方法

动力传递装置及包含其的汽车
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2021年4月29日递交的申请号为10-2021-0055527的韩国专利申请的权益和优先权，该申请如同在本文阐述出于所有目的，通过引用并入本文。
技术领域
3.示例性实施例涉及一种动力传递装置和一种包含该动力传递装置的汽车，更具体地，涉及一种能够实现可变减速的动力传递装置和一种包括该动力传递装置的汽车。


背景技术：

4.在安装减速器(其降低电机的转速并将降低的转速传递给车轮)的电动汽车中，通常提供行星齿轮减速器，其具有如下结构：太阳齿轮、行星齿轮、齿圈和齿轮架相互联接。
5.可能需要安装至汽车的行星齿轮的多个不同的减速比，以便根据汽车的行驶条件获得最佳效率。然而，减速器的结构变得复杂以提供多个减速比。因此，不仅增加了减速器所占体积，而且减速器的耐用性也因结构复杂而变差。因此，为了制造提供多个减速比的减速器，需要简化减速器的构造，并需要提高减速器的耐用性。


技术实现要素：

6.提供本概述是为了以简化形式介绍在以下详细描述中进一步描述的概念的选择。本概述并不旨在确定要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用作帮助确定要求保护的主题的范围。
7.在一个总体方面，一种动力传递装置，包括：电机，其被配置为驱动旋转轴；第一减速器，其连接至所述旋转轴，并被配置为降低所述旋转轴的旋转角速度；第二减速器，其连接至所述旋转轴，并被配置为降低所述旋转轴的旋转角速度；第一离合器，其设置在所述旋转轴和所述第一减速器之间，并被配置为连接和断开所述旋转轴和所述第一减速器；第二离合器，其设置在所述旋转轴和所述第二减速器之间，并被配置为连接和断开所述旋转轴和所述第二减速器；以及第三离合器，其设置在所述第二减速器的外部，并被配置为连接和断开所述第二减速器和外部部件。
8.所述第一减速器可以包括：第一太阳齿轮，其设置在所述第一离合器的一侧上，并被配置为通过所述第一离合器与所述旋转轴啮合或从所述旋转轴脱离；第一行星齿轮，其设置在所述第一太阳齿轮的外侧上并与所述第一太阳齿轮啮合。
9.所述第二减速器可以包括：第二太阳齿轮，其设置在所述第二离合器的一侧上，并被配置为通过所述第二离合器与所述旋转轴啮合或从所述旋转轴脱离；第二行星齿轮，其设置在所述第二太阳齿轮的外侧上并与所述第二太阳齿轮啮合，并且第一行星齿轮与第二行星齿轮可以相互连接。
10.所述动力传递装置还可以包括齿轮架，其联接至所述第一行星齿轮和所述第二行星齿轮，并且所述第一行星齿轮和所述第二行星齿轮之间的旋转运动可以是同步的。
11.所述第二减速器还可以还包括齿圈，所述齿圈设置在所述第二行星齿轮的外侧上，并与所述第二行星齿轮啮合。
12.所述第三离合器可以被配置为连接和断开所述齿圈和所述外部部件。
13.所述动力传递装置还可以包括第四离合器，其被配置为连接和断开所述第二太阳齿轮和所述外部部件。
14.所述第四离合器可以被配置为连接和断开所述第二太阳齿轮和所述外部部件。
15.所述第二行星齿轮可以包括：内部行星齿轮，其设置在所述第二太阳齿轮的外侧上并与所述第二太阳齿轮啮合；外部行星齿轮，其设置在所述内部行星齿轮的外侧上并与所述内部行星齿轮啮合。所述外部行星齿轮与所述齿圈啮合。
16.所述动力传递装置还可以包括连接到所述齿轮架的差速齿轮。
17.所述齿轮架可以联接至所述第一行星齿轮和所述外部行星齿轮。
18.所述第一减速器与所述电机之间的距离可以大于所述第二减速器与所述电机之间的距离。
19.所述差速齿轮与所述电机之间的距离可以大于所述第一减速器与所述电机之间的距离。
20.所述第二减速器还可以包括连接部件，所述连接部件从所述齿轮架延伸，并将所述齿轮架连接至所述内部行星齿轮。
21.所述第三离合器可以沿所述旋转轴延伸的方向设置于所述第一离合器和所述第二离合器之间。
22.在另一总体方面，一种汽车包括：设置在汽车的左侧上的左轮和设置在汽车的右侧上的右轮；和动力传递装置，其被配置为向所述左轮和所述右轮提供扭矩。一种动力传递装置，包括：电机，其被配置为驱动旋转轴；第一减速器，其连接至所述旋转轴，并被配置为降低所述旋转轴的旋转角速度；第二减速器，其连接至所述旋转轴，并被配置为降低所述旋转轴的旋转角速度；第一离合器，其设置在所述旋转轴和所述第一减速器之间，并被配置为连接和断开所述旋转轴和所述第一减速器；第二离合器，其设置在所述旋转轴和所述第二减速器之间，并被配置为连接和断开所述旋转轴和所述第二减速器；以及第三离合器，其设置在所述第二减速器的外部，并被配置为连接和断开所述第二减速器和外部部件。
23.在另一总体方面，一种动力传递装置包括：电机，其被配置为驱动旋转轴；第一减速器，其连接至所述旋转轴，并被配置为以第一减速比降低所述旋转轴的旋转角速度；第二减速器，其连接至所述旋转轴，并被配置为以不同于所述第一减速比的第二减速比降低所述旋转轴的旋转角速度；第一离合器，其设置在所述旋转轴和所述第一减速器之间，并被配置为选择性地将动力从所述旋转轴直接传递到所述第一减速器；第二离合器，其设置在所述旋转轴和所述第二减速器之间，并被配置为选择性地将动力从所述旋转轴直接传递到所述第二减速器。
24.其它特征和方面将从以下详细描述、附图和权利要求中变得明显。
附图说明
25.附图被包括以提供对本发明的进一步理解并且被并入和构成本说明书的一部分，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。
26.图1示出了根据本公开的示例性实施例的动力传递装置的结构的视图。
27.图2示出了根据本公开的另一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
28.以下，将参考附图描述根据本公开的一种动力传递装置和一种包含该动力传递装置的汽车。
29.动力传递装置
30.图1示出了根据本公开的示例性实施例的动力传递装置的结构的视图，图2示出了根据本公开的另一示例性实施例的动力传递装置的结构的视图。
31.如图1和图2所示，根据本公开的动力传递装置10可包括产生动力以驱动旋转轴的电机100。如图1和图2所示，电机100可设置在车轮1000和2000的外部，但另一方面，电机100可设置在车轮1000和2000的内部。同时，根据本公开，由电机100驱动的旋转轴可具有直线形状。
32.此外，动力传递装置10可进一步包括多个减速器200和300，它们连接到旋转轴并降低旋转轴的旋转角速度。更具体而言，减速器可包括：第一减速器200，其与电机100的旋转轴连接并降低旋转轴的旋转角速度；第二减速器300，其与电机100的转轴连接并降低旋转轴的旋转角速度。
33.此外，动力传递装置10可包括：第一离合器500，其设置在旋转轴与第一减速器200之间并连接或断开旋转轴和第一减速器200；和第二离合器600，其设置在旋转轴与第二减速器300之间并连接或断开旋转轴和第二减速器300。也就是说，根据本公开，动力可通过第一离合器500选择性地直接从电机100的旋转轴传递到第一减速器200，并且动力可通过第二离合器600选择性地直接从电机100的旋转轴传递到第二减速器300。这里，动力从电机的旋转轴“直接”传递到减速器，这可以意味着：由电机驱动的旋转轴的动力通过离合器直接传递到减速器，而不经过其他路径。
34.同时，根据本公开，第一减速器200的减速比可以不同于第二减速器300的减速比。因此，当根据本公开的动力传递装置10安装至汽车时，由电机旋转的旋转轴的旋转角速度以多个减速比减小，然后扭矩可以传递到车轮。因此，可以实现根据汽车行驶条件的高效动力传输。
35.此外，根据本公开，可以进一步设置第三离合器700，其设置在第二减速器300的外部并连接或断开第二减速器300和动力传递装置10的外部部件。当动力传递装置10安装至汽车时，上述的外部部件可以是相对于汽车不移动而是固定在其上的部件。
36.同时，第一减速器200可包括第一太阳齿轮210，其设置在第一离合器500的一侧上，并通过第一离合器500与旋转轴啮合或从旋转轴脱离。更具体而言，当第一太阳齿轮210通过第一离合器500与旋转轴啮合时，第一太阳齿轮210可以与旋转轴相同的旋转角度速度旋转。然而，当第一太阳齿轮210通过第一离合器500从旋转轴分离时，第一太阳齿轮210可独立于旋转轴的旋转而旋转。
37.此外，第一减速器200可进一步包括第一行星齿轮220，其设置在第一太阳齿轮210的外侧上并与第一太阳齿轮210啮合。也就是说，第一行星齿轮220可在第一太阳齿轮210的外侧公转(revolve)。因此，根据本公开，随着动力从第一太阳齿轮210传递到第一行星齿轮
220，速度随之降低。
38.同时，第二减速器300可以包括第二太阳齿轮310，其设置在第二离合器600的一侧上并且可以通过第二离合器600与旋转轴啮合或从旋转轴脱离。更具体而言，当第二太阳齿轮310通过第二离合器600与旋转轴啮合时，第二太阳齿轮310可以与旋转轴相同的旋转角度速度旋转。然而，当第二太阳齿轮310通过第二离合器600从旋转轴分离时，第二太阳齿轮310可独立于旋转轴的旋转而旋转。
39.此外，第二减速器300可进一步包括第二行星齿轮320，其设置在第二太阳齿轮310的外侧上并与第二太阳齿轮310啮合。也就是说，第二行星齿轮320可在第二太阳齿轮310的外侧公转。因此，根据本公开，随着动力从第二太阳齿轮310传递到第二行星齿轮320，速度随之降低。
40.继续参考图1和图2，第二减速器300可以进一步包括齿圈330，其设置在第二行星齿轮320的外侧上，并与第二行星齿轮320啮合。因此，第二行星齿轮320可以在齿圈330内旋转，同时可以公转。
41.同时，根据本公开，第一行星齿轮220和第二行星齿轮320可以相互连接，从而在它们之间传递动力。更具体地，根据本公开的动力传递装置10可以进一步包括齿轮架400，其联接至第一行星齿轮220和第二行星齿轮320。更优选地，第一行星齿轮220和第二行星齿轮320之间的旋转运动可以相互同步。也就是说，根据本公开，当第一行星齿轮220旋转时，第二行星齿轮320可以与第一行星齿轮220相同的旋转角速度旋转。相反，当第二行星齿轮320旋转时，第一行星齿轮220可以与第二行星齿轮320相同的旋转角速度旋转。例如，第一行星齿轮220和第二行星齿轮320可相互直接连接并相互固定。
42.同时，根据本公开，上述的第三离合器700可连接或断开齿圈330和动力传递装置10的外部部件。也就是说，根据本公开，当齿圈330通过第三离合器700与外部部件啮合时，齿圈330可以固定至外部部件，并且当齿圈330通过第三离合器700从外部部件分离时，齿圈330可独立于外部部件移动。
43.继续参考图1和图2，根据本公开的动力传递装置10可进一步包括第四离合器800，其连接或断开第二减速器300和动力传递装置10的外部部件。更具体而言，第四离合器800可连接或断开第二太阳齿轮310和动力传递装置10的外部部件。也就是说，根据本公开，当第二太阳齿轮310通过第四离合器800与外部部件啮合时，第二太阳齿轮310可以固定至外部部件，并且当第二太阳齿轮310通过第四离合器800从外部部件分离时，第二太阳齿轮310可独立于外部部件移动。
44.另一方面，根据本公开的动力传递装置可以进一步包括连接到齿轮架400的差速齿轮900。左轮和右轮之间存在转速差，例如，在汽车转向时，差速齿轮900可以是用于为左轮和右轮提供具有不同转速的扭矩的部件。差速齿轮900的详细构造的描述将用从相关技术已知的差速齿轮的描述来代替。
45.基于以上描述，下面将描述根据本公开的动力传递装置10的驱动方法。
46.在根据本公开的动力传递装置10中，可以获得三种减速模式。
47.首先，在动力传递装置10的第一级减速模式中，电机100的旋转轴通过第一离合器500与第一太阳齿轮210啮合，并且齿圈330通过第三离合器700与动力传递装置的外部部件啮合。另一方面，电机100的旋转轴通过第二离合器600从第二太阳齿轮310分离，并且第二
太阳齿轮310通过第四离合器800从动力传递装置的外部部件分离。因此，根据电机100的驱动的旋转轴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和齿圈330传递到齿轮架400。因此，与旋转轴的旋转角速度相比，齿轮架400以按第一减速比降低的旋转角速度旋转。同时，不与旋转轴啮合的第二太阳齿轮310通过与第二行星齿轮320的旋转啮合而旋转。
48.其次，在动力传递装置10的第二级减速模式下，电机100的旋转轴通过第一离合器500与第一太阳齿轮210啮合，并且第二太阳齿轮310通过第四离合器800与动力传递装置的外部部件啮合。另一方面，电机100的旋转轴通过第二离合器600从第二太阳齿轮310分离，并且齿圈330通过第三离合器700从动力传递装置的外部部件分离。因此，根据电机100的驱动的旋转轴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传递到齿轮架400。因此，与旋转轴的旋转角速度相比，齿轮架400以按第二减速比降低的旋转角速度旋转。同时，不与外部部件啮合的齿圈330通过与第二行星齿轮320的旋转啮合而旋转。
49.第三，在动力传递装置10的第三级减速模式中，电机100的旋转轴通过第二离合器600与第二太阳齿轮310啮合，并且齿圈330通过第三离合器700与动力传递装置的外部部件啮合。另一方面，电机100的旋转轴通过第一离合器500从太阳齿轮210分离，并且第二太阳齿轮310通过第四离合器800从动力传递装置的外部部件分离。因此，根据电机100的驱动的旋转轴的扭矩通过第二太阳齿轮310、第二行星齿轮320和齿圈330传递到齿轮架400。因此，与旋转轴的旋转角速度相比，齿轮架400以按第三减速比降低的旋转角速度旋转。另一方面，第一太阳齿轮210和第一行星齿轮220可通过与第二行星齿轮320的旋转啮合而旋转或公转。
50.此外，第二太阳轮310通过第四离合器800与动力传递装置的外部部件啮合，并且齿圈330通过第三离合器700与动力传递装置的外部部件啮合。在这种情况下，可获得停车状态。另一方面，第二太阳轮310通过第四离合器800从动力传递装置的外部部件分离，并且齿圈330通过第三离合器700从动力传递装置的外部部件分离。在这种情况下，可防止在行驶期间动力被传递到齿轮架400。
51.同时，当z
s1
为第一太阳齿轮210上的齿数，z
s2
为第二太阳齿轮310上的齿数，z
p1
为第一行星齿轮220上的齿数，z
p2
为第二行星齿轮320上的齿数，zr为齿圈330上的齿数时，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、第二减速比r2和第三减速比r3可以表示如下。
52.r1＝(z
p1
/z
s1
)
×
(zr/z
p2
) 1
53.r2＝(z
p1
/z
s1
)
×
(z
s2
/z
p2
) 1
54.r3＝(zr/z
s2
) 1
55.同时，参照图2，根据本公开的另一示例性实施例，与本公开的示例性实施例不同，第二行星齿轮320可以包括多个不同的行星齿轮。更具体而言，第二行星齿轮可以包括：内部行星齿轮322，其设置在第二太阳齿轮310的外侧上并与第二太阳齿轮310啮合；和外部行星齿轮324，其设置在内部行星齿轮322的外侧上并与内部行星齿轮322啮合。外部行星齿轮与齿圈330啮合。如上所述和图2所示，在第二行星齿轮320包括内部行星齿轮322和外部行星齿轮324的情况下，可以获得更多种类型的减速比。因此，就设计动力传递装置10而言可
以提高自由度。
56.同时，根据本公开的另一示例性实施例，第一行星齿轮220和外部行星齿轮324之间的旋转运动可以相互同步。也就是说，根据本公开的另一示例性实施例，与本公开的示例性实施例类似，当第一行星齿轮220旋转时，外部行星齿轮324可以与第一行星齿轮220相同的旋转角速度旋转。相反，当外部行星齿轮324旋转时，第一行星齿轮220可以与外部行星齿轮324相同的旋转角速度旋转。例如，第一行星齿轮220和外部行星齿轮324可相互直接连接并相互固定。此外，根据本公开的另一示例性实施例，与本公开的示例性实施例类似，齿轮架400可以联接到第一行星齿轮220和外部行星齿轮324，并且内部行星齿轮322可以通过连接构件340连接到齿轮架400。更具体而言，第二减速器300可以进一步包括连接构件340，连接构件340从齿轮架400延伸并将齿轮架400和内部行星齿轮322相互连接。例如，连接构件340可以是用于提供中心轴的轴构件，内部行星齿轮322围绕该中心轴旋转，并且轴构件可以连接到齿轮架400。
57.同时，当z
p2o
是外部行星齿轮324上的齿数时，根据本公开的另一示例性实施例的动力传递装置10的第一减速比r4、第二减速比r5和第三减速比r6可表示如下。
58.r4＝(z
p1
/z
s1
)
×
(zr/z
p2o
) 1
59.r5＝(z
p1
/z
s1
)
×
(z
s2
/z
p2o
) 1
60.r6＝(zr/z
s2
) 1
61.也就是说，在本公开的另一示例性实施例中，研究关于r4至r6的上述等式，内部行星齿轮322上的齿数不影响第一至第三减速比(例如，r4至r6)。
62.同时，再次参考图1和图2，第一减速器200与电机100之间的距离被示为大于第二减速器300与电机100之间的距离，差速齿轮900与电机100之间的距离被示为大于第一减速器200与电机100之间的距离。然而，与图1和图2所示不同，第一减速器200与电机100之间的距离可以小于第二减速器300与电机100之间的距离，差速齿轮900与电机100之间的距离也可以小于第一减速器200与电机100之间的距离。
63.同时，例如，如图1和图2所示，第三离合器700可沿电机100的旋转轴延伸的方向设置于第一离合器500和第二离合器600之间。
64.汽车
65.参考图1和图2，根据本公开的汽车可包括：分别设置在汽车的左侧上和右侧上的左轮1000和右轮2000；以及用于向左轮1000和右轮2000提供扭矩的动力传递装置10。
66.一种动力传递装置10可包括：电机100，其被配置为驱动旋转轴；第一减速器200，其连接至旋转轴，并降低旋转轴的旋转角速度；第二减速器300，其连接至旋转轴，并降低旋转轴的旋转角速度；第一离合器500，其设置在旋转轴和第一减速器200之间，并连接和断开旋转轴和第一减速器200；第二离合器600，其设置在旋转轴和第二减速器300之间，并连接和断开旋转轴和第二减速器300；第三离合器700，其设置在第二减速器300的外部，并连接和断开第二减速器300和动力传递装置的外部部件。以上关于根据本公开的示例性实施例和另一示例性实施例的动力传递装置10的以上描述的内容也可以相同的方式应用于根据本公开的汽车。
67.根据本公开，可以制造用于汽车的减速器，其与现有技术相比即使结构简单也能够提供多个减速比，且还具有提高的耐用性。
68.尽管已经用具体的示例性实施例和附图描述了本公开，但是本公开不限于此，并且显然的是，本公开所属领域的技术人员可以在本公开的技术思想和所附权利要求的等效范围内做出各种改变和修改。