專利名稱：無冗余支點(diǎn)式電機(jī)與變速器一體化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種電驅(qū)動(dòng)機(jī)械式變速動(dòng)カ傳動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電動(dòng)汽車包括純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)カ電動(dòng)汽車和燃料電池電動(dòng)汽車。其驅(qū)動(dòng)電機(jī)常采用交流感應(yīng)電機(jī)和交流永磁電機(jī)。這兩種電機(jī)都可以采用變頻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，因而在エ業(yè)機(jī)械上一般不要求變速傳動(dòng)裝置。但對于車速要求高，而同時(shí)又要求爬坡能力強(qiáng)的車輛，這種配置則難以滿足車輛的行駛要求。采用可變速比齒輪變速傳動(dòng)裝置可以滿足最高車速的行駛要求，并提高車輪爬坡能力?！ぶ袊鴮＠暾圕N200910061844公開了ー種電動(dòng)汽車電機(jī)自動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其包括可調(diào)速電機(jī)、齒輪式變速器、控制系統(tǒng)，可調(diào)速電機(jī)的電機(jī)軸與齒輪式變速器的第ー軸為同一軸?？烧{(diào)速電機(jī)的輸出端的電機(jī)殼體直接與齒輪式變速器的變速器機(jī)體固定連接；其去掉了電機(jī)與齒輪式變速器之間的離合器，取消了傳統(tǒng)變速器中的同步器，采用嚙合套式換檔結(jié)構(gòu)；利用電機(jī)的調(diào)速功能，實(shí)現(xiàn)換檔過程中的待嚙合齒輪等轉(zhuǎn)速、同相位控制，利用氣壓(或液壓)操縱機(jī)構(gòu)完成換檔，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)控制。雖然專利申請CN200910061844中可調(diào)速電機(jī)輸出端的電機(jī)殼體直接與齒輪式變速器的變速器機(jī)體固定連接，但其電機(jī)機(jī)座與電機(jī)前端蓋為分體式，其優(yōu)點(diǎn)是使零部件的加工變的簡單了，其缺點(diǎn)為從零件加工開始就存在加工誤差，在到二者的裝配，依照裝配エ藝要求，是要滿足一定的同軸度要求的，否則，會(huì)出現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)子與定子之間的氣隙空間分布不均，從而造成電機(jī)的噪音與振動(dòng)，影響電機(jī)的整體功能，裝配中又存在一定的裝配誤差，再和其他零部件裝配，這樣的誤差累積就有可能造成電機(jī)運(yùn)行異?，F(xiàn)象。中國專利申請CN201020675252. I公開了ー種電驅(qū)動(dòng)機(jī)械式變速動(dòng)カ傳動(dòng)系統(tǒng)，其包括車用電機(jī)和變速箱；車用電機(jī)輸出軸與變速箱輸入軸制成同一軸，其特征在于電機(jī)機(jī)座輸出端與電機(jī)前端蓋制成一體，即取消了專利申請CN200910061844中電機(jī)的左端蓋，變速箱直接與電機(jī)輸出端裝配。該實(shí)用新型的目的是針對中國專利申請CN200910061844中的不足之處提供的一種技術(shù)解決方案。但該實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，電機(jī)機(jī)座輸出端與電機(jī)前端蓋制成一體，即取消了專利申請CN200910061844中電機(jī)的左端蓋，變速箱直接與電機(jī)輸出端裝配，但電機(jī)輸出端的軸承端蓋及密封變速箱油的油封是位于電機(jī)輸出端軸承左側(cè)即電機(jī)內(nèi)部，該結(jié)構(gòu)造成電機(jī)的裝配拆卸難度很大，也直接導(dǎo)致電機(jī)輸出端軸承易損件跟換的難度很大，甚至無法在售后現(xiàn)場進(jìn)行更換軸承，從而造成售后成本的成倍増加。該實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，由于整車布置空間有限，要求汽缸的結(jié)構(gòu)簡單，故采用了汽缸變速箱一體化設(shè)計(jì)且變速箱的換擋動(dòng)カ為氣動(dòng)，但該汽缸變速箱一體化設(shè)計(jì)，汽缸與變速箱殼體之間的密封0型圈是埋在變速箱殼體內(nèi)部的，該結(jié)構(gòu)造成密封易損件跟換的難度很大，更換埋在變速箱殼體內(nèi)的密封件就必須拆掉變速箱內(nèi)部的各個(gè)總成，加大故障概率，造成售后成本增加。該實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，電機(jī)軸上有三個(gè)軸承位，其中兩個(gè)軸承位是為電機(jī)轉(zhuǎn)子支撐，定位用的，第三個(gè)軸承位是為變速箱輸出軸支撐用的，變速箱殼體為變速箱輸出軸提供一個(gè)支撐用的軸承位。變速箱存在直接檔，即電機(jī)軸與變速箱輸出軸直接連接輸出力矩，為了保證變速箱正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)，這就要求電機(jī)軸與變速箱輸出軸必須保證很高同軸度，由上述電機(jī)軸與變速箱輸出軸起支撐作用的軸承位可知，變速箱輸出軸的兩個(gè)軸承支撐為分別位于變速箱殼體和電機(jī)軸ー軸上，其優(yōu)點(diǎn)是簡化了變速箱的整體結(jié)構(gòu)，其缺點(diǎn)是在實(shí)際加工、裝配中，由于各種誤差的存在，要求電機(jī)機(jī)座、電機(jī)軸、變速箱殼體三者之間保證相應(yīng)的更高的同軸度，滿足相應(yīng)的エ藝要求。否則，可能造成電機(jī)變速箱一體化設(shè)計(jì)在性能、壽命上存在差異，甚至各種異常、故障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電驅(qū)動(dòng)機(jī)械式變速動(dòng)カ傳動(dòng)系統(tǒng)，可避免上述不足之處。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是一種無冗余支點(diǎn)式電機(jī)與變速器一體化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其包括車用電機(jī)和變速箱，車用電機(jī)輸出軸與變速箱輸入軸制成同一軸；其特征在于所述變速箱輸入端結(jié)構(gòu)特征包括輸入軸、軸承、軸承端蓋、油封、主動(dòng)齒、固定鎖緊裝置，其中，軸承端蓋及油封是位于軸承與主動(dòng)齒之間即電機(jī)外部、變速箱內(nèi)部；氣缸包括缸體、汽缸端蓋、活塞、撥叉桿及固定鎖緊裝置，氣缸及密封裝置位于變速箱之外的殼體上；氣缸在滿足汽缸與變速箱一體化設(shè)計(jì)且變速箱的換擋動(dòng)力為氣動(dòng)的前提下，整個(gè)汽缸包括密封裝置從變速箱殼體上分離出來，部件式設(shè)計(jì)，保證可單獨(dú)進(jìn)行整體部件更換；變速箱輸入軸即電機(jī)軸是由兩個(gè)軸承位支撐的兩端支撐結(jié)構(gòu)，變速箱輸出軸是由兩個(gè)軸承位支撐的兩端支撐結(jié)構(gòu)；二者之間的傳動(dòng)關(guān)系為電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)過電機(jī)軸即變速箱輸入軸傳遞給變速箱中間軸，再由變速箱中間軸傳遞給變速箱輸出軸，變速箱輸出軸再把經(jīng)過變速箱變速調(diào)扭后的動(dòng)力傳遞給汽車聯(lián)軸器；無論何種運(yùn)行狀態(tài)都不會(huì)直接通過齒套連接使變速箱輸入軸與變速箱輸出軸進(jìn)行速度與扭矩傳動(dòng)的直接檔出現(xiàn)。本發(fā)明使電驅(qū)動(dòng)機(jī)械式變速動(dòng)カ傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更趨于合理化，能夠更好的保證產(chǎn)品的性能、壽命的一致性，更好的節(jié)約售后成本。本發(fā)明主要用于電動(dòng)汽車。


圖I是變速箱俯視圖。圖2是變速箱一、ニ、三、四檔用位置開關(guān)示意圖。圖3是變速箱執(zhí)行掛一檔過程示意圖。圖4是變速箱執(zhí)行掛ニ檔過程示意圖。圖5是變速箱執(zhí)行掛三檔過程示意圖。圖6是變速箱執(zhí)行掛四檔過程示意圖。圖7是變速箱裝配圖(I)。圖8是變速箱裝配圖(2 )。圖9是四檔水冷純電動(dòng)模式動(dòng)力控制系統(tǒng)整體分布示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)ー步的描述
如圖I至圖9所示。車用電機(jī)2為汽車用變頻調(diào)速電機(jī)，可以是三相交流永磁同步電機(jī)，也可采用三相交流異步電機(jī)，如為YCVF系列汽車用變頻調(diào)速三相交流異步或永磁同步牽引電機(jī)。變速箱I為多檔齒輪變速箱。變速箱I采用凹型殼體18，靠車用電機(jī)前端蓋相鄰處無端蓋，通過其邊緣直接固定在車用電機(jī)2前端蓋上。車用電機(jī)2與變速箱I之間省去了離合器。變速箱I上設(shè)有兩個(gè)氣缸19，推動(dòng)撥叉，換檔用。車用電機(jī)2輸出軸20為變速箱I輸入軸20。電機(jī)機(jī)座輸出端與電機(jī)前端蓋制成一體，即取消了專利申請CN200910061844中電機(jī)的左端蓋，變速箱直接與電機(jī)輸出端裝配。變速箱I輸入端結(jié)構(gòu)特征包括輸入軸20、軸承21、軸承端蓋23、油封22、主動(dòng)齒9、固定鎖緊裝置。其中軸承端蓋23及密封變速箱齒輪油的油封22是位于軸承21與主動(dòng)齒9 之間即電機(jī)2外部、變速箱I內(nèi)部。該結(jié)構(gòu)更有利有電機(jī)與變速箱一體式設(shè)計(jì)的裝配拆卸，避免了軸承端蓋23及密封變速箱齒輪油的油封22是位于軸承21左側(cè)即電機(jī)2內(nèi)部吋，生產(chǎn)裝配難度大，售后跟換易損件必要拆電機(jī)總成的故障隱患。變速箱I中間軸29上設(shè)有齒輪24、25、26、27、28，齒輪25、26、27、28與變速箱I輸出軸30上的一組齒輪10、12、14、17配合實(shí)現(xiàn)多檔變速，多檔變速中不存在直接檔狀態(tài)。變速箱I不經(jīng)過中間軸29的變速調(diào)扭，直接通過齒套11連接使變速箱I輸入軸20與變速箱輸出軸30進(jìn)行速度與扭矩傳動(dòng)的檔位為直接檔。變速箱I輸入軸20即電機(jī)軸20是由兩個(gè)軸承位31、32支撐的兩端支撐方式，變速箱輸出軸30是由兩個(gè)軸承位13、33支撐的兩端支撐方式。二者之間的傳動(dòng)關(guān)系為電機(jī)2運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)過電機(jī)軸20即變速箱輸入軸20傳遞給變速箱中間軸29，再由變速箱中間軸29傳遞給變速箱輸出軸30，變速箱輸出軸30再把經(jīng)過變速箱變速調(diào)扭后的動(dòng)カ傳遞給汽車聯(lián)軸器。無論何種運(yùn)行狀態(tài)都不會(huì)有直接連接的狀況出現(xiàn)。氣缸19在滿足汽缸19與變速箱I 一體化設(shè)計(jì)且變速箱I的換擋動(dòng)力為氣動(dòng)的前提下，整個(gè)汽缸19包括密封裝置從變速箱殼體18上分離出來，部件式設(shè)計(jì)，保證可單獨(dú)進(jìn)行整體部件更換；其結(jié)構(gòu)特征包括缸體8、汽缸端蓋6、活塞7、撥叉桿15及固定鎖緊裝置。分別通過撥叉與變速箱I輸出軸30上三組齒輪對應(yīng)連接，通過分別推動(dòng)撥叉實(shí)現(xiàn)多檔的換檔。變速箱輸出軸30上安裝有霍爾傳感器34，測量輸出軸30的轉(zhuǎn)速。變速箱凹型殼體上設(shè)有五個(gè)檔位感應(yīng)開關(guān)，分別為空檔感應(yīng)開關(guān)3 ;—檔感應(yīng)開關(guān)4 ;ニ檔感應(yīng)開關(guān)5 ;三檔感應(yīng)開關(guān)35 ；四檔感應(yīng)開關(guān)16。磁阻旋轉(zhuǎn)變壓器由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成，裝于車用電機(jī)的尾端，磁阻旋轉(zhuǎn)變壓器連接線與控制器連接，因而可將電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)傳送給控制器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確換檔操作。當(dāng)汽車起步時(shí)，用低速檔起步，轉(zhuǎn)矩大，使汽車起步平滑，電機(jī)電流小，對電池沖擊?。划?dāng)車速達(dá)到一定速度后，靠電機(jī)變頻控制器調(diào)整轉(zhuǎn)速達(dá)到從動(dòng)軸同步后變速，氣缸推動(dòng)撥叉自動(dòng)變速為高速檔，使汽車加速。反之減速時(shí)，増大動(dòng)カ轉(zhuǎn)矩，也是靠電機(jī)控制器調(diào)整轉(zhuǎn)速達(dá)到從動(dòng)軸同步變速，氣缸推動(dòng)撥叉變低速檔，使汽車減速。
權(quán)利要求
1 一種無冗余支點(diǎn)式電機(jī)與變速器一體化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其包括車用電機(jī)(2)和變速箱(1)，車用電機(jī)(2)輸出軸(20)與變速箱輸入軸(20)制成同一軸；其特征在于所述變速箱(I)輸入端結(jié)構(gòu)特征包括輸入軸(20 )、軸承(21)、軸承端蓋(23 )、油封(22 )、主動(dòng)齒(9 )、固定鎖緊裝置，其中，軸承端蓋(23)及油封(22)是位于軸承(21)與主動(dòng)齒(9)之間即電機(jī)(2)外部、變速箱(I)內(nèi)部；氣缸(19)包括缸體(8)、汽缸端蓋(6)、活塞(7)、撥叉桿(15)及固定鎖緊裝置，氣缸(19)及密封裝置位于變速箱(I)之外的殼體上；變速箱(I)輸入軸(20)即電機(jī)軸(20)是由兩個(gè)軸承位(31、32)支撐的兩端支撐結(jié)構(gòu)，變速箱輸出軸(30)是由兩個(gè)軸承位(13、33)支撐的兩端支撐結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明的名稱為無冗余支點(diǎn)式電機(jī)與變速器一體化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。屬于電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。主要是解決現(xiàn)有電機(jī)變速箱一體化設(shè)計(jì)在性能、壽命上存在差異，甚至出現(xiàn)各種異常、故障的問題。它的主要特征是變速箱輸入端結(jié)構(gòu)特征包括輸入軸、軸承、軸承端蓋、油封、主動(dòng)齒、固定鎖緊裝置，軸承端蓋及油封是位于電機(jī)外部、變速箱內(nèi)部；氣缸包括缸體、汽缸端蓋、活塞、撥叉桿及固定鎖緊裝置，氣缸及密封裝置位于變速箱之外的殼體上；變速箱輸入軸是兩個(gè)軸承位支撐的兩端支撐結(jié)構(gòu)，變速箱輸出軸是兩個(gè)軸承位支撐的兩端支撐結(jié)構(gòu)。本發(fā)明具有能夠更好的保證產(chǎn)品的性能、壽命的一致性，更好的節(jié)約售后成本的特點(diǎn)，主要用于電動(dòng)汽車。
文檔編號(hào)B60K17/12GK102774279SQ201210259138
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者劉軍, 宋惠民, 張志斌, 潘全勝, 王智, 苗華春, 薛杰, 韓巍, 高幼民 申請人:襄陽宇清傳動(dòng)科技有限公司