用于純電動(dòng)汽車的電機(jī)和變速器一體化的動(dòng)力總成的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于純電動(dòng)汽車的電機(jī)和變速器一體化的動(dòng)力總成。包括電機(jī)、變速器和差速器；電機(jī)包括定子、轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子座，定子位于電機(jī)殼體的內(nèi)壁上；電機(jī)殼體的內(nèi)壁上還設(shè)有第一電磁制動(dòng)器和第二電磁制動(dòng)器，與第一電磁制動(dòng)器配合設(shè)有齒圈，與第二電磁制動(dòng)器配合設(shè)有行星架；行星架上還分別設(shè)有三個(gè)前排行星輪和三個(gè)后排行星輪；轉(zhuǎn)子座的軸向一端設(shè)有前排太陽(yáng)輪；后排太陽(yáng)輪通過(guò)螺釘與差速器的殼體上的法蘭盤(pán)固定連接；差速器的一端位于管狀的轉(zhuǎn)子座內(nèi)，另一端位于電機(jī)殼體內(nèi)。本發(fā)明不僅可通過(guò)兩個(gè)電磁制動(dòng)器的不同組合，實(shí)現(xiàn)兩檔切換，同時(shí)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量小，符合汽車輕量化的原則。
【專利說(shuō)明】用于純電動(dòng)汽車的電機(jī)和變速器一體化的動(dòng)力總成
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于純電動(dòng)汽車【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及純電動(dòng)汽車的動(dòng)力總成。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)行純電動(dòng)汽車的電驅(qū)解決方案通常由電動(dòng)機(jī)、減速器以及差速器匹配而成；由于這種結(jié)構(gòu)的集成度相對(duì)較低，故純電動(dòng)汽車的爬坡能力、加速性能及整車效率都受到了限制。而采用2級(jí)齒輪傳動(dòng)可以在較大車速范圍內(nèi)高效地提供車軸轉(zhuǎn)矩能量，提高其爬坡性能和整車效率，延長(zhǎng)一次充電續(xù)駛里程?，F(xiàn)有常用的電動(dòng)汽車兩檔變速器有AMT結(jié)構(gòu)和DCT結(jié)構(gòu)。采用AMT結(jié)構(gòu)時(shí)，需要使用同步器，此時(shí)換擋沖擊較大；而采用DCT結(jié)構(gòu)時(shí)，由于變速箱只有兩個(gè)檔位，此時(shí)雙離合器結(jié)構(gòu)會(huì)使成本大大增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服現(xiàn)有純電動(dòng)汽車的電驅(qū)技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明提供一種用于純電動(dòng)汽車的電機(jī)和變速器一體化的動(dòng)力總成。
[0004]具體的技術(shù)解決方案如下:
用于純電動(dòng)汽車的電機(jī)和變速器一體化的動(dòng)力總成，包括電機(jī)、變速器和差速器13 ；所述電機(jī)包括定子1、轉(zhuǎn)子2和轉(zhuǎn)子座3，定子I位于電機(jī)殼體4的內(nèi)壁上；所述差速器13包括輸入軸和輸出軸，所述輸出軸的兩端分別連接電動(dòng)汽車的左半軸18和右半軸19 ；
所述轉(zhuǎn)子2套設(shè)在管狀的轉(zhuǎn)子座3上，所述轉(zhuǎn)子座3和差速器13的輸出軸同軸；轉(zhuǎn)子座3的軸向一端設(shè)有前排太陽(yáng)輪5 ;所述電機(jī)殼體4的內(nèi)壁上還設(shè)有第一電磁制動(dòng)器11和第二電磁制動(dòng)器12,與第一電磁制動(dòng)器11配合設(shè)有齒圈9,與第二電磁制動(dòng)器12配合設(shè)有行星架10 ;所述行星架10上分別設(shè)有兩個(gè)以上的前排行星輪6和兩個(gè)以上的后排行星輪8，兩個(gè)以上的前排行星輪6和兩個(gè)以上的后排行星輪8前后相互對(duì)應(yīng)，且分別與齒圈9嚙合；所述兩個(gè)以上的前排行星輪6還同時(shí)和前排太陽(yáng)輪5嚙合；所述兩個(gè)以上的后排行星輪8還同時(shí)和后排太陽(yáng)輪7嚙合，所述后排太陽(yáng)輪7固定位于第一空心輪軸的一端，第一空心輪軸的另一端通過(guò)螺釘與差速器13殼體上的法蘭盤(pán)固定連接；所述差速器13的一端位于管狀的轉(zhuǎn)子座3內(nèi)，另一端位于電機(jī)殼體4內(nèi)。
[0005]所述左半軸18的外端設(shè)有左主動(dòng)齒輪14，與左主動(dòng)齒輪14嚙合傳動(dòng)的左從動(dòng)齒輪15設(shè)于左動(dòng)力輸出軸20的內(nèi)端；右半軸19的外端設(shè)有右主動(dòng)齒輪16，與右主動(dòng)齒輪16哨合傳動(dòng)的右從動(dòng)齒輪17設(shè)于右動(dòng)力輸出軸21的內(nèi)端。
[0006]所述行星架10上分別設(shè)有三個(gè)前排行星輪6和三個(gè)后排行星輪8。
[0007]所述前排太陽(yáng)輪5固定位于第二空心輪軸的一端，第二空心輪軸的另一端通過(guò)花鍵和所述轉(zhuǎn)子座3固定連接，且第二空心輪軸同軸套設(shè)在差速器13—側(cè)的第一空心輪軸上。
[0008]所述差速器13的殼體一端通過(guò)軸承支撐在管狀的轉(zhuǎn)子座3內(nèi)，另一端通過(guò)軸承支撐在電機(jī)殼體4內(nèi)。[0009]本發(fā)明采用國(guó)內(nèi)技術(shù)較成熟的電磁制動(dòng)器作為換擋元件，與AMT結(jié)構(gòu)相比，換擋沖擊較?。慌cDCT結(jié)構(gòu)相比，生產(chǎn)成本較低。
[0010]本發(fā)明的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在以下方面:
1.將差速器置于電機(jī)轉(zhuǎn)子座內(nèi)，減小了整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的空間尺寸，使整體結(jié)構(gòu)更加緊
湊;
2.與常用的兩檔變速器AMT結(jié)構(gòu)和DCT結(jié)構(gòu)相比，換擋沖擊小于AMT結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)成本低于DCT結(jié)構(gòu)，綜合性能較好；
3.與定軸齒輪傳動(dòng)相比，行星齒輪傳動(dòng)的傳遞功率更大，承載能力更高、效率高，工作更為可靠；
4.齒輪布置形式結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量小，符合汽車輕量化的原則。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]上圖中圖中標(biāo)號(hào)為:1定子、2轉(zhuǎn)子、3轉(zhuǎn)子座、4電機(jī)殼體、5前排太陽(yáng)輪、6前排行星輪、7后排太陽(yáng)輪、8后排行星輪、9齒圈、10行星架、11第一電磁制動(dòng)器、12第二電磁制動(dòng)器、13差速器、14左主動(dòng)齒輪、15左從動(dòng)齒輪、16右主動(dòng)齒輪、17右從動(dòng)齒輪、18左半軸、19右半軸、20左動(dòng)力輸出軸、21右動(dòng)力輸出軸、22左車輪、23右車輪。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。
[0014]參見(jiàn)圖1，用于純電動(dòng)汽車的電機(jī)和變速器一體化的動(dòng)力總成，包括電機(jī)、變速器和差速器13 ;電機(jī)包括定子1、轉(zhuǎn)子2和轉(zhuǎn)子座3，定子I位于電機(jī)殼體4的內(nèi)壁上，轉(zhuǎn)子2套設(shè)在管狀的轉(zhuǎn)子座3上；轉(zhuǎn)子座3的軸向一端設(shè)有前排太陽(yáng)輪5 ;前排太陽(yáng)輪5固定位于第二空心輪軸的一端，第二空心輪軸的另一端通過(guò)花鍵和所述轉(zhuǎn)子座3固定連接，且第二空心輪軸同軸套設(shè)在差速器13 —側(cè)的第一空心輪軸上。電機(jī)殼體4的內(nèi)壁上還設(shè)有第一電磁制動(dòng)器11和第二電磁制動(dòng)器12,與第一電磁制動(dòng)器11配合設(shè)有齒圈9,與第二電磁制動(dòng)器12配合設(shè)有行星架10 ;行星架10上分別設(shè)有三個(gè)前排行星輪6和三個(gè)后排行星輪8，三個(gè)前排行星輪6和三個(gè)后排行星輪8前后相互對(duì)應(yīng)，且分別與齒圈9嚙合；三個(gè)前排行星輪6還同時(shí)和前排太陽(yáng)輪5嚙合；三個(gè)后排行星輪8還同時(shí)和后排太陽(yáng)輪7嚙合；后排太陽(yáng)輪7固定位于第一空心輪軸的一端，第一空心輪軸的另一端通過(guò)螺釘與差速器13殼體上的法蘭盤(pán)固定連接。差速器13包括輸入軸和輸出軸，輸出軸的兩端分別連接電動(dòng)汽車的左半軸18和右半軸19 ;差速器13的一端位于管狀的轉(zhuǎn)子座3內(nèi)，另一端位于電機(jī)殼體4內(nèi)；轉(zhuǎn)子座3和差速器13的輸出軸同軸；左半軸18的外端設(shè)有左主動(dòng)齒輪14，與左主動(dòng)齒輪14嚙合傳動(dòng)的左從動(dòng)齒輪15設(shè)于左動(dòng)力輸出軸20的內(nèi)端；右半軸19的外端設(shè)有右主動(dòng)齒輪16，與右主動(dòng)齒輪16嚙合傳動(dòng)的右從動(dòng)齒輪17設(shè)于右動(dòng)力輸出軸21的內(nèi)端。
[0015]本發(fā)明的工作原理說(shuō)明如下:
當(dāng)轉(zhuǎn)子2順時(shí)針以一定速度和扭矩帶動(dòng)轉(zhuǎn)子座3旋轉(zhuǎn)，第二電磁制動(dòng)器12結(jié)合，第一電磁制動(dòng)器11不工作時(shí)，此時(shí)行星架10固定，前、后排行星齒輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)化為定軸輪系傳動(dòng)，動(dòng)力由轉(zhuǎn)子座3傳遞至前排太陽(yáng)輪5，再由齒圈9傳遞至后排太陽(yáng)輪7，經(jīng)過(guò)兩個(gè)單排行星齒輪減速機(jī)構(gòu)完成一級(jí)減速，動(dòng)力由后排太陽(yáng)輪7經(jīng)差速器13傳遞至左半軸18及右半軸19上，再經(jīng)過(guò)左主動(dòng)齒輪14、左從動(dòng)齒輪15及右主動(dòng)齒輪16、右從動(dòng)齒輪17完成二級(jí)減速，最終動(dòng)力由左從動(dòng)齒輪15及右從動(dòng)齒輪17經(jīng)左動(dòng)力輸出軸20及右動(dòng)力輸出軸21輸出至左車輪22及右車輪23，此時(shí)變速器處于Dl檔位置。
[0016]當(dāng)?shù)谝浑姶胖苿?dòng)器11接合，第二電磁制動(dòng)器12不工作時(shí)，此時(shí)齒圈9固定，動(dòng)力由轉(zhuǎn)子座3傳遞至前排太陽(yáng)輪5，再經(jīng)行星架10傳遞至后排太陽(yáng)輪7，經(jīng)過(guò)兩個(gè)單排行星齒輪減速機(jī)構(gòu)完成一級(jí)減速，動(dòng)力由后排太陽(yáng)輪7經(jīng)差速器13傳遞至左半軸18及右半軸19上，再經(jīng)過(guò)左主動(dòng)齒輪14、左從動(dòng)齒輪15及右主動(dòng)齒輪16、右從動(dòng)齒輪17完成二級(jí)減速，最終動(dòng)力由左從動(dòng)齒輪15及右從動(dòng)齒輪17經(jīng)左動(dòng)力輸出軸20及右動(dòng)力輸出軸21輸出至左車輪22及右車輪23，此時(shí)變速器處于D2檔位置。
[0017]當(dāng)轉(zhuǎn)子2逆時(shí)針以一定速度和扭矩帶動(dòng)轉(zhuǎn)子座3旋轉(zhuǎn)，第二電磁制動(dòng)器12結(jié)合，第一電磁制動(dòng)器11不工作時(shí)，此時(shí)行星架10固定，前、后排行星齒輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)化為定軸輪系傳動(dòng)，動(dòng)力傳遞路線與Dl檔相同，此時(shí)變速器處于R檔位置。
[0018]由此，通過(guò)控制系統(tǒng)第一電磁制動(dòng)器11和第二電磁制動(dòng)器12的不同組合，從而可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)前進(jìn)檔和一個(gè)倒檔。
[0019]以實(shí)際開(kāi)發(fā)某型純電動(dòng)汽車為例，所選檔位數(shù)為2，一檔傳動(dòng)比為10.41，二檔傳動(dòng)比為7.67。各齒輪齒數(shù)如表1所示。
[0020]表1齒輪齒數(shù)表
【權(quán)利要求】
1.用于純電動(dòng)汽車的電機(jī)和變速器一體化的動(dòng)力總成，包括電機(jī)、變速器和差速器(13);所述電機(jī)包括定子(I)和轉(zhuǎn)子(2)，定子(I)位于電機(jī)殼體(4)的內(nèi)壁上；所述差速器(13)包括輸入軸和輸出軸，所述輸出軸的兩端分別連接電動(dòng)汽車的左半軸(18)和右半軸(19)，其特征在于:所述轉(zhuǎn)子(2)套設(shè)在管狀的轉(zhuǎn)子座(3)上，所述轉(zhuǎn)子座(3)和差速器(13)的輸出軸同軸；轉(zhuǎn)子座(3)的軸向一端設(shè)有前排太陽(yáng)輪(5);所述電機(jī)殼體(4)的內(nèi)壁上還設(shè)有第一電磁制動(dòng)器(11)和第二電磁制動(dòng)器(12),與第一電磁制動(dòng)器(11)配合設(shè)有齒圈(9)，與第二電磁制動(dòng)器(12)配合設(shè)有行星架(10);所述行星架(10)上分別設(shè)有兩個(gè)以上的前排行星輪(6)和兩個(gè)以上的后排行星輪(8)，兩個(gè)以上的前排行星輪(6)和兩個(gè)以上的后排行星輪(8)前后相互對(duì)應(yīng)，且分別與齒圈(9)嚙合；所述兩個(gè)以上的前排行星輪(6)還同時(shí)和前排太陽(yáng)輪(5)嚙合；所述兩個(gè)以上的后排行星輪(8)還同時(shí)和后排太陽(yáng)輪(7)嚙合，所述后排太陽(yáng)輪(7)固定位于第一空心輪軸的一端，第一空心輪軸的另一端通過(guò)螺釘與差速器(13)的殼體上的法蘭盤(pán)固定連接；所述差速器(13)的一端位于管狀的轉(zhuǎn)子座(3)內(nèi)，另一端位于電機(jī)殼體(4)內(nèi)；所述左半軸(18)的外端設(shè)有左主動(dòng)齒輪(14),與左主動(dòng)齒輪(14)嚙合傳動(dòng)的左從動(dòng)齒輪(15)設(shè)于左動(dòng)力輸出軸(20)的內(nèi)端；右半軸(19)的外端設(shè)有右主動(dòng)齒輪(16)，與右主動(dòng)齒輪(16)嚙合傳動(dòng)的右從動(dòng)齒輪(17)設(shè)于右動(dòng)力輸出軸(21)的內(nèi)端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于純電動(dòng)汽車的電機(jī)和變速器一體化的動(dòng)力總成，其特征在于:所述行星架(10)上分別設(shè)有三個(gè)前排行星輪(6)和三個(gè)后排行星輪(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于純電動(dòng)汽車的電機(jī)和變速器一體化的動(dòng)力總成，其特征在于:所述前排太陽(yáng)輪(5)固定位于第二空心輪軸的一端，第二空心輪軸的另一端通過(guò)花鍵和所述轉(zhuǎn)子座(3)固定連接，且第二空心輪軸同軸套設(shè)在差速器(13)—側(cè)的第一空心輪軸上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于純電動(dòng)汽車的電機(jī)和變速器一體化的動(dòng)力總成，其特征在于:所述差速器(13)的殼體一端通過(guò)軸承支撐在管狀的轉(zhuǎn)子座(3)內(nèi)，另一端通過(guò)軸承支撐在電機(jī)殼體(4)內(nèi)。
【文檔編號(hào)】B60K17/08GK103895507SQ201410084852
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】趙韓, 何李婷, 黃康, 陳祥, 夏公川, 朱曉慧, 張琰, 張楠 申請(qǐng)人:合肥工業(yè)大學(xué)