一種電機(jī)與雙速自動(dòng)變速器高度集成動(dòng)力系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電機(jī)與雙速自動(dòng)變速器高度集成動(dòng)力系統(tǒng)，電機(jī)與自動(dòng)變速器高度集成為一體，共同驅(qū)動(dòng)一根軸，應(yīng)用“電—磁—力”轉(zhuǎn)換原理，直接將電能轉(zhuǎn)化為電機(jī)旋轉(zhuǎn)和換擋直動(dòng)所需的機(jī)械能，取消運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，具有結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)力傳輸路線短和可控性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，滿足現(xiàn)階段對(duì)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的一體化、節(jié)能減排等技術(shù)需求。本發(fā)明的一種電機(jī)與雙速自動(dòng)變速器高度集成動(dòng)力系統(tǒng)適用于汽車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是應(yīng)用在純電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域時(shí)，將有效增加車輛的續(xù)航里程數(shù)，且為車輛的安全運(yùn)行和智能汽車的高效運(yùn)行奠定了較好的技術(shù)基礎(chǔ)。
【專利說(shuō)明】
一種電機(jī)與雙速自動(dòng)變速器高度集成動(dòng)力系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及汽車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種電機(jī)與雙速自動(dòng)變速器高度集成動(dòng)力系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展使能源緊缺和環(huán)境污染等問(wèn)題日益突出，加快培育和發(fā)展高效的汽車動(dòng)力系統(tǒng)新技術(shù)是汽車行業(yè)的重要戰(zhàn)略舉措。汽車動(dòng)力系統(tǒng)的高度集成是提高運(yùn)行效率的主要技術(shù)途徑，進(jìn)而節(jié)約能源并降低汽車運(yùn)行過(guò)程中的排放。一種電機(jī)與自動(dòng)變速器的高度集成動(dòng)力系統(tǒng)將最大程度縮短動(dòng)力傳輸路線，提高汽車動(dòng)力系統(tǒng)的傳動(dòng)效率， 減小傳統(tǒng)汽車驅(qū)動(dòng)裝置與變速系統(tǒng)的總體積，提高能源利用率的同時(shí)，為汽車的整車優(yōu)化布置奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
[0003]目前已有電機(jī)與變速器集成技術(shù)中，均將電機(jī)軸和變速器輸入軸作為一體，加裝傳統(tǒng)換擋機(jī)構(gòu)完成動(dòng)力系統(tǒng)的選換擋工作，降低了系統(tǒng)成本且具有較高的傳動(dòng)效率，然而本質(zhì)上電機(jī)與變速器仍為單獨(dú)的個(gè)體，系統(tǒng)集成化和模塊化的程度較低，還有較大的技術(shù)提升空間。
[0004]本發(fā)明的一種電機(jī)與雙速自動(dòng)變速器高度集成動(dòng)力系統(tǒng)將傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和新型的雙速自動(dòng)變速器高度集成，將電磁直線執(zhí)行器直接驅(qū)動(dòng)變速器內(nèi)接合套完成選換擋動(dòng)作的雙速自動(dòng)變速器集成到傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)中，共同驅(qū)動(dòng)一根軸，在電機(jī)內(nèi)部直接完成擋位切換后將動(dòng)力通過(guò)動(dòng)力輸出軸輸出，無(wú)需附加的選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使動(dòng)力系統(tǒng)集成化和模塊化的程度更高，從而提高動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)緊湊性和傳動(dòng)效率，并為智能汽車一體化控制精度的提升奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明一種電機(jī)與雙速自動(dòng)變速器高度集成動(dòng)力系統(tǒng)的目的在于，將直驅(qū)技術(shù)應(yīng)用到自動(dòng)變速器中，取消選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，提高自動(dòng)變速器的傳動(dòng)效率和結(jié)構(gòu)緊湊性，并將其高度集成到傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)中，形成一種雙速高度集成動(dòng)力系統(tǒng)，達(dá)到提高汽車動(dòng)力系統(tǒng)傳動(dòng)效率、減小傳統(tǒng)汽車驅(qū)動(dòng)裝置與變速系統(tǒng)總體積、提高能源利用率等目的，并為智能汽車一體化控制精度的提升奠定技術(shù)基礎(chǔ)，具有重要的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。
[0006]—種電機(jī)與雙速自動(dòng)變速器高度集成動(dòng)力系統(tǒng)，包括:殼體、第一傳動(dòng)軸、電機(jī)、第一隔磁環(huán)、電磁直驅(qū)變速器、第二傳動(dòng)軸、常嗤合齒輪副和動(dòng)力輸出軸;所述電機(jī)包括電機(jī)定子和電機(jī)動(dòng)子，所述電磁直驅(qū)變速器包括一擋嚙合齒輪副、第二隔磁環(huán)、花鍵轂、接合套、 電磁直線執(zhí)行器動(dòng)子、電磁直線執(zhí)行器定子、第三隔磁環(huán)和二擋嚙合齒輪副。其特征在于:所述電機(jī)定子、第一隔磁環(huán)、第二隔磁環(huán)、電磁直線執(zhí)行器定子和第三隔磁環(huán)固定于殼體上;所述僅有旋轉(zhuǎn)自由度的第一傳動(dòng)軸、第二傳動(dòng)軸、動(dòng)力輸出軸置于殼體上;所述第一傳動(dòng)軸上固定有電機(jī)動(dòng)子和花鍵轂;所述一擋嗤合齒輪副和二擋嗤合齒輪副空套在第一傳動(dòng)軸上且固定于第二傳動(dòng)軸上;所述常嚙合齒輪副同時(shí)固定于第二傳動(dòng)軸和動(dòng)力輸出軸上;所述與花鍵轂相連且僅有沿第一傳動(dòng)軸軸線方向移動(dòng)自由度的接合套上空套有電磁直線執(zhí)行器動(dòng)子；共同驅(qū)動(dòng)第一傳動(dòng)軸的電機(jī)和電磁直驅(qū)變速器高度集成于殼體中，所述電機(jī)和電磁直驅(qū)變速器之間設(shè)有避免電磁干擾的第一隔磁環(huán);所述電磁直線執(zhí)行器定子的左右兩邊設(shè)有避免漏磁的第二隔磁環(huán)和第三隔磁環(huán)。
[0007]通過(guò)電磁直線執(zhí)行器動(dòng)子直接驅(qū)動(dòng)接合套實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋功能的電磁直驅(qū)變速器不包含換擋撥叉、換擋撥叉軸、換擋撥指和換擋軸等選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0008]所述電磁直線執(zhí)行器動(dòng)子為動(dòng)圈式結(jié)構(gòu)。
[0009]所述電磁直線執(zhí)行器動(dòng)子與電源之間采用無(wú)線電力傳輸技術(shù)。
[0010]本發(fā)明的一種電機(jī)與雙速自動(dòng)變速器高度集成動(dòng)力系統(tǒng)高度集成傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電磁直驅(qū)變速器，具有結(jié)構(gòu)緊湊、動(dòng)力傳輸路線短和可控性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，滿足現(xiàn)階段對(duì)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的一體化、節(jié)能減排等技術(shù)需求;電磁直驅(qū)變速器應(yīng)用電磁轉(zhuǎn)換原理，取消選換擋過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換裝置，通過(guò)電磁直線執(zhí)行器動(dòng)子驅(qū)動(dòng)接合套，直接將電能轉(zhuǎn)換為換擋過(guò)程所需的直動(dòng)能，能量轉(zhuǎn)換效率高；驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電磁直驅(qū)變速器均采用“電一磁一力”轉(zhuǎn)換原理，運(yùn)行過(guò)程控制實(shí)質(zhì)上均是控制裝置內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)電流，使此類新型動(dòng)力系統(tǒng)的一體化控制精度更高、響應(yīng)時(shí)間更短。
[0011]本發(fā)明的一種電機(jī)與雙速自動(dòng)變速器高度集成動(dòng)力系統(tǒng)適用于汽車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是應(yīng)用在純電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域時(shí)，將有效增加車輛的續(xù)航里程數(shù)，且為車輛的安全運(yùn)行和智能汽車的高效運(yùn)行奠定了較好的技術(shù)基礎(chǔ)。本發(fā)明的車輛高效運(yùn)行車速優(yōu)化方法實(shí)際應(yīng)用后，將較大程度地降低驅(qū)動(dòng)裝置能耗，進(jìn)而帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)效益?！靖綀D說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的一種電機(jī)與雙速自動(dòng)變速器高度集成動(dòng)力系統(tǒng)。【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明提出的一種電機(jī)與雙速自動(dòng)變速器高度集成動(dòng)力系統(tǒng)，包括: 殼體1、第一傳動(dòng)軸2、電機(jī)3、第一隔磁環(huán)4、電磁直驅(qū)變速器5、第二傳動(dòng)軸6、常嗤合齒輪副7 和動(dòng)力輸出軸8;電機(jī)3包括電機(jī)定子31和電機(jī)動(dòng)子32,電磁直驅(qū)變速器5包括一擋嗤合齒輪副51、第二隔磁環(huán)52、花鍵轂53、接合套54、電磁直線執(zhí)行器動(dòng)子55、電磁直線執(zhí)行器定子 56、第三隔磁環(huán)57和二擋嚙合齒輪副58。其特征在于:電機(jī)定子31、第一隔磁環(huán)4、第二隔磁環(huán)52、電磁直線執(zhí)行器定子56和第三隔磁環(huán)57固定于殼體1上;僅有旋轉(zhuǎn)自由度的第一傳動(dòng)軸2、第二傳動(dòng)軸6、動(dòng)力輸出軸8置于殼體1上;第一傳動(dòng)軸2上固定有電機(jī)動(dòng)子32和花鍵轂53; —擋嚙合齒輪副51和二擋嚙合齒輪副58空套在第一傳動(dòng)軸2上且固定于第二傳動(dòng)軸6上;常嚙合齒輪副7同時(shí)固定于第二傳動(dòng)軸6和動(dòng)力輸出軸8上;與花鍵轂53相連且僅有沿第一傳動(dòng)軸2軸線方向移動(dòng)自由度的接合套54上空套有電磁直線執(zhí)行器動(dòng)子55;共同驅(qū)動(dòng)第一傳動(dòng)軸2的電機(jī)3和電磁直驅(qū)變速器5高度集成于殼體1中，電機(jī)3和電磁直驅(qū)變速器5之間設(shè)有避免電磁干擾的第一隔磁環(huán)4;電磁直線執(zhí)行器定子56的左右兩邊設(shè)有避免漏磁的第二隔磁環(huán)52和第三隔磁環(huán)57。[〇〇15]本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案是:通過(guò)電磁直線執(zhí)行器動(dòng)子55直接驅(qū)動(dòng)接合套54實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋功能的電磁直驅(qū)變速器5 不包含換擋撥叉、換擋撥叉軸、換擋撥指和換擋軸等選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)。[0〇16]電磁直線執(zhí)行器動(dòng)子55為動(dòng)圈式結(jié)構(gòu)。
[0017]電磁直線執(zhí)行器動(dòng)子55與電源之間采用無(wú)線電力傳輸技術(shù)。
[0018]本發(fā)明的一種電機(jī)與雙速自動(dòng)變速器高度集成動(dòng)力系統(tǒng)，如圖1所示，電機(jī)動(dòng)子32 和花鍵轂53分別與第一傳動(dòng)軸2固定連接，在與電機(jī)定子31間產(chǎn)生的“電一磁一力”轉(zhuǎn)換原理作用下，電機(jī)動(dòng)子32驅(qū)動(dòng)第一傳動(dòng)軸2轉(zhuǎn)動(dòng);在與電磁直線執(zhí)行器定子56間產(chǎn)生的“電一磁一力”轉(zhuǎn)換原理作用下，電磁直線執(zhí)行器動(dòng)子55產(chǎn)生直線運(yùn)動(dòng)，直接驅(qū)動(dòng)接合套54沿第一傳動(dòng)軸2軸線方向運(yùn)動(dòng)，完成換擋操作；當(dāng)接合套54處于中間位置時(shí)為空擋，與一擋嚙合齒輪副51和二擋嚙合齒輪副58嚙合時(shí)分別為一擋和二擋;動(dòng)力依次通過(guò)第二傳動(dòng)軸6、常嚙合齒輪副7后，從動(dòng)力輸出軸8輸出。為避免電磁干擾，在電機(jī)3和電磁直驅(qū)變速器5間設(shè)有，第一隔磁環(huán)4;為避免發(fā)生電磁直驅(qū)變速器5因漏磁而降低功率密度，在電磁直線執(zhí)行器定子 56左右兩側(cè)分別設(shè)有第二隔磁環(huán)52和第三隔磁環(huán)57。本發(fā)明的一種電機(jī)與雙速自動(dòng)變速器高度集成動(dòng)力系統(tǒng)中，電機(jī)3與電磁直驅(qū)變速器5均采用“電一磁一力”轉(zhuǎn)換原理，運(yùn)行過(guò)程控制實(shí)質(zhì)上均是控制裝置內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)電流，使此類新型動(dòng)力系統(tǒng)的一體化控制精度更高、 響應(yīng)時(shí)間更短;在純電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)，將有效增加車輛的續(xù)航里程數(shù)，且為車輛的安全運(yùn)行和智能汽車的高效運(yùn)行奠定了較好的技術(shù)基礎(chǔ)。[〇〇19]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電機(jī)與雙速自動(dòng)變速器高度集成動(dòng)力系統(tǒng)，包括:殼體(1)、第一傳動(dòng)軸(2)、電 機(jī)(3)、第一隔磁環(huán)(4)、電磁直驅(qū)變速器(5)、第二傳動(dòng)軸(6)、常嚙合齒輪副(7)和動(dòng)力輸出 軸(8);所述電機(jī)(3)包括電機(jī)定子(31)和電機(jī)動(dòng)子(32)，所述電磁直驅(qū)變速器(5)包括一擋 嚙合齒輪副(51)、第二隔磁環(huán)(52)、花鍵轂(53)、接合套(54)、電磁直線執(zhí)行器動(dòng)子(55)、電 磁直線執(zhí)行器定子(56)、第三隔磁環(huán)(57)和二擋嚙合齒輪副(58);其特征在于:所述電機(jī)定子(31)、第一隔磁環(huán)(4)、第二隔磁環(huán)(52)、電磁直線執(zhí)行器定子(56)和第 三隔磁環(huán)(57)固定于殼體(1)上;所述僅有旋轉(zhuǎn)自由度的第一傳動(dòng)軸(2)、第二傳動(dòng)軸(6)、 動(dòng)力輸出軸(8)置于殼體(1)上;所述第一傳動(dòng)軸(2)上固定有電機(jī)動(dòng)子(32)和花鍵轂(53); 所述一擋嚙合齒輪副(51)和二擋嚙合齒輪副(58)空套在第一傳動(dòng)軸(2)上且固定于第二傳 動(dòng)軸(6)上;所述常嚙合齒輪副(7)同時(shí)固定于第二傳動(dòng)軸(6)和動(dòng)力輸出軸(8)上;所述與 花鍵轂(53)相連且僅有沿第一傳動(dòng)軸(2)軸線方向移動(dòng)自由度的接合套(54)上空套有電磁 直線執(zhí)行器動(dòng)子(55);共同驅(qū)動(dòng)第一傳動(dòng)軸(2)的電機(jī)(3)和電磁直驅(qū)變速器(5)高度集成于殼體(1)中，所述 電機(jī)(3 )和電磁直驅(qū)變速器(5 )之間設(shè)有避免電磁干擾的第一隔磁環(huán)(4 );所述電磁直線執(zhí) 行器定子(56)的左右兩邊設(shè)有避免漏磁的第二隔磁環(huán)(52)和第三隔磁環(huán)(57)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電機(jī)與雙速自動(dòng)變速器高度集成動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在于: 通過(guò)電磁直線執(zhí)行器動(dòng)子(55)直接驅(qū)動(dòng)接合套(54)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋功能的電磁直驅(qū)變速器 (5)不包含換擋撥叉、換擋撥叉軸、換擋撥指和換擋軸等選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種電機(jī)與雙速自動(dòng)變速器高度集成動(dòng)力系統(tǒng)，其特征在 于:所述電磁直線執(zhí)行器動(dòng)子(55)為動(dòng)圈式結(jié)構(gòu)。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述的一種電機(jī)與雙速自動(dòng)變速器高度集成動(dòng)力系統(tǒng)，其特征 在于:所述電磁直線執(zhí)行器動(dòng)子(55)與電源之間采用無(wú)線電力傳輸技術(shù)。
【文檔編號(hào)】B60K17/08GK105966238SQ201610328287
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月18日
【發(fā)明人】李波, 俞瀟, 葛文慶
【申請(qǐng)人】山東理工大學(xué)