一種基于雙行星排兩擋變速器的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種基于雙行星排兩擋變速器的電驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電動(dòng)汽車是新型、節(jié)能、環(huán)保車輛，尤其是在當(dāng)今空氣污染嚴(yán)重的大環(huán)境下，具有 巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應(yīng)用前景。電動(dòng)汽車使用電動(dòng)機(jī)取代了傳統(tǒng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)，電動(dòng) 機(jī)可帶載啟動(dòng)，并且通過(guò)合理的配置滿足汽車使用要求，運(yùn)是與發(fā)動(dòng)機(jī)的很大區(qū)別。在電動(dòng) 車上使用多擋變速器已經(jīng)不合適，但若取消變速傳動(dòng)裝置，則難于兼顧汽車爬坡和高速行 駛等要求，特別是中小型汽車，有必要針對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作特性重新設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車的動(dòng)力系 統(tǒng)。
[0003] 目前的電動(dòng)汽車用電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)越來(lái)越受到人們的青睞，與傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比， 電動(dòng)汽車用電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有著很大的優(yōu)點(diǎn)，尤其體現(xiàn)在對(duì)環(huán)境保護(hù)方面。現(xiàn)有電動(dòng)車兩擋變 速器的布置形式多采用平行軸式和行星排式，采用平行軸式布置形式的兩擋變速器，多通 過(guò)同步器或離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)擋位的切換，若采用同步器等實(shí)現(xiàn)擋位的切換具有如下缺點(diǎn)，就 需要單獨(dú)安裝換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)體積增大，不便于整車的布置，且換擋過(guò)程中存在 動(dòng)力中斷的情況;對(duì)于采用行星排式布置形式的兩擋變速器，多是通過(guò)離合器或者制動(dòng)器 組合來(lái)實(shí)現(xiàn)擋位的切換，但具有如下缺點(diǎn):換擋執(zhí)行元件較分散，變速器的尺寸大致使驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)不夠緊湊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的一個(gè)目的是解決上述行星排式電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的缺點(diǎn)，并提供至少后面 將說(shuō)明的優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 本實(shí)用新型還有一個(gè)目的是將第一行星排、第二行星排、離合器和制動(dòng)器進(jìn)行合 理匹配實(shí)現(xiàn)兩檔變速控制，第二行星排配合離合器和制動(dòng)器對(duì)輸出軸進(jìn)行增速，從而達(dá)到 兩檔變速的目的。
[0006] 本實(shí)用新型還有一個(gè)目的是驅(qū)動(dòng)電機(jī)存在電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)兩種工作模式，當(dāng)整車 處于制動(dòng)工況時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)模式，能夠回收制動(dòng)能量和提高整車能量的利用 率。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本實(shí)用新型的運(yùn)些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種基于雙行星排兩擋 變速器的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括：
[000引 殼體；
[0009] 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述殼體內(nèi)，并包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸；
[0010] 輸出軸，其可旋轉(zhuǎn)的支撐在所述殼體上，用于輸出動(dòng)力；
[0011] 雙行星排齒輪系，包括第一行星排和第二行星排，所述第一行星排太陽(yáng)輪連接所 述驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸，第一行星排行星架固定連接所述輸出軸，第一行星排內(nèi)齒圈連接第二行星 排行星架，第二行星排太陽(yáng)輪固定連接所述殼體；
[0012] 離合器，其設(shè)置在所述輸出軸與第二行星排內(nèi)齒圈之間，選擇性的使所述輸出軸 與第二行星排內(nèi)齒圈結(jié)合和分離；
[0013] 制動(dòng)器，其設(shè)置在所述殼體和第二排行星架之間，選擇性的使所述殼體和第二排 行星架之間結(jié)合和分離；當(dāng)制動(dòng)器結(jié)合時(shí)，所述殼體和第二排行星架固定不動(dòng)；當(dāng)制動(dòng)器分 離時(shí)，所述第一行星排內(nèi)齒圈和第二排行星架共同旋轉(zhuǎn)；
[0014] 其中，當(dāng)選擇一檔時(shí)，離合器分離和制動(dòng)器結(jié)合；當(dāng)選擇二檔時(shí)，離合器結(jié)合和制 動(dòng)器分離。
[0015] 優(yōu)選的是，所述殼體包括第一容納腔和第二容納腔，所述第一容納腔和第二容納 腔之間設(shè)置內(nèi)壁。
[0016] 優(yōu)選的是，所述第一容納腔內(nèi)布設(shè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述第二容納腔內(nèi)布設(shè)雙行星排齒 輪系，其中，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸穿過(guò)內(nèi)壁連接雙行星排齒輪系。
[0017] 優(yōu)選的是，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括：
[0018] 轉(zhuǎn)子，其固定連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸；
[0019] 定子，其與殼體固定連接。
[0020] 優(yōu)選的是，還包括圓形支撐盤，其一側(cè)圓屯、處固定連接所述輸出軸，另一側(cè)連接所 述第一行星排行星架，能夠使第一行星排行星架、支撐盤和輸出軸一同旋轉(zhuǎn);所述支撐盤的 外緣固定連接所述離合器。
[0021] 優(yōu)選的是，所述第二行星排太陽(yáng)輪還包括突出的軸，其固定連接所述殼體，所述軸 具有軸向通孔，所述輸出軸穿過(guò)并可旋轉(zhuǎn)的支撐在所述軸向通孔伸出殼體外。
[0022] 優(yōu)選的是，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電動(dòng)機(jī)模式和發(fā)電機(jī)模式，在車制動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)切 換成發(fā)電機(jī)模式。
[0023] 優(yōu)選的是，當(dāng)選擇倒擋時(shí)，離合器分離、制動(dòng)器結(jié)合，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的反轉(zhuǎn)動(dòng)力通 過(guò)第一行星排行星架傳遞至輸出軸。
[0024] 本實(shí)用新型至少包括W下有益效果：1、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電機(jī)，一套雙行星輪行 星排和離合器總成組成，零件數(shù)量較少，結(jié)構(gòu)緊湊，便于安裝，并且傳動(dòng)過(guò)程中曬合的齒輪 數(shù)較少，有效提高傳動(dòng)效率。2、采用永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)和兩擋變速器集成為一體，減少原材 料的使用量，有效降低電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的成本，也降低了對(duì)電機(jī)的性能要求，減少了控制系統(tǒng)的 復(fù)雜程度，提高了電機(jī)運(yùn)行效率，增加了電動(dòng)車的續(xù)駛里程。3、驅(qū)動(dòng)電機(jī)可W實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，所 W通過(guò)電機(jī)反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)倒擋，取消了倒擋的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)更加緊湊，且倒擋控制簡(jiǎn) 單，易實(shí)現(xiàn)。4、驅(qū)動(dòng)電機(jī)存在電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)兩種工作模式，當(dāng)整車處于制動(dòng)工況時(shí)，驅(qū)動(dòng) 電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)模式，起到制動(dòng)能量回收，提高整車能量的利用率，達(dá)到節(jié)約能源的效 果。
[0025] 本實(shí)用新型的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò) 對(duì)本實(shí)用新型的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1是本實(shí)用新型的雙行星排兩檔變速器的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，W令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明 書(shū)文字能夠據(jù)W實(shí)施。
[0028] 應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的諸如"具有"、"包含"W及"包括"術(shù)語(yǔ)并不配出一個(gè)或多 個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。
[0029] 圖1示出了雙行星排兩檔變速器的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括外殼110、驅(qū)動(dòng)電機(jī)120、 雙行星排齒輪系130、離合器140、制動(dòng)器150和輸出軸160,其中，雙行星排齒輪系130、離合 器140和制動(dòng)器150組成變速器機(jī)構(gòu)。
[0030] 殼體110包括第一容納腔和第二容納腔，在第一容納腔和第二容納腔之間設(shè)置內(nèi) 壁，驅(qū)動(dòng)電機(jī)120設(shè)置在第一容納腔中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)120的驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸123從第一容納腔穿過(guò)內(nèi) 壁進(jìn)入第二容納腔，變速器機(jī)構(gòu)設(shè)置在第二容納腔中，輸出軸160從第二容納腔穿出至殼體 110外部。
[0031] 驅(qū)動(dòng)電機(jī)120包括定子121、轉(zhuǎn)子122和驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸123,其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子121通過(guò) 過(guò)盈配合與殼體110固定連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸123與轉(zhuǎn)子122通過(guò)過(guò)盈配合連接。
[0032] 驅(qū)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)120處于電動(dòng)機(jī)模式，制動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)120處于發(fā)電機(jī)模式。
[0033] 雙行星排齒輪系130包括第一行星排和第二行星排，所述第一行星排由第一行星 排太陽(yáng)輪131、第一行星排行星輪132、第一行星排行星架133和第一行星排內(nèi)齒圈134組成。 第一行星排太陽(yáng)輪131通過(guò)花鍵與驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸123輸出端連接，第一行星排太陽(yáng)輪131與第 一行星排行星輪132曬合，第一行星排行星輪132與第一行星排內(nèi)齒圈134曬合，第一行星排 行星輪132通過(guò)滾針軸承安裝在第一行星排行星架133上;其中，所述第一行星排行星架133 的輸出端固定連接圓形支撐盤141，圓形支撐盤141中屯、處開(kāi)設(shè)中屯、通孔，輸出軸160穿過(guò)中 屯、通孔與圓形支撐盤141固定連接。
[0034] 第二行星排由第二行星排太陽(yáng)輪135、第二行星排行星輪136、第二行星排行星架 137和第二行星排內(nèi)齒圈138組成，第二行星排太陽(yáng)輪135中屯、處設(shè)置突出的軸，所述軸外壁 固定連接所述殼體并具有軸向通孔，所述輸出軸160穿過(guò)并可旋轉(zhuǎn)的支撐在所述軸向通孔 伸出殼體外，第二行星排太陽(yáng)輪135與第二行星排行星輪136曬合，第二行星排行星輪136與 第二行星排內(nèi)齒圈138曬合，其中，第二行星排行星輪136通過(guò)滾針軸承安裝在第二行星排 行星架137上。
[0035] 其中，第一行星排內(nèi)齒圈134與第二行星排行星架137固定連接。
[0036] 離合器140(常開(kāi))包括圓形支撐盤141，圓形支撐盤141為圓盤結(jié)構(gòu)，圓盤結(jié)構(gòu)由圓 盤和外圓周壁組成，其中屯、處開(kāi)設(shè)通孔，所述通孔的尺寸與輸出軸160相匹配。離合器140 (常開(kāi))的外壁與第二行星排內(nèi)齒圈138固定連接，其內(nèi)壁與圓形支撐盤141的外圓周壁選擇 性的連接和分離，圓形支撐盤141通過(guò)所述通孔連接輸出軸160，圓形支撐盤141通過(guò)花鍵連 接第一行星排行星架133輸出端。因此，通過(guò)離合器140與圓形支撐盤141的選擇性連接實(shí)現(xiàn) 第二行星排內(nèi)齒圈138與輸出軸160的分離和結(jié)合。當(dāng)離合器140工作時(shí)，離合器140與圓形 支撐盤141連接，與圓形支撐盤141固定連接的第一行星排行星架133將動(dòng)力傳輸至輸出軸 160,進(jìn)一步的是，第二行星排內(nèi)齒圈138與圓形支撐盤141結(jié)合，從而使第二行星排內(nèi)齒圈 138能夠?qū)?dòng)力傳遞至輸出軸160;當(dāng)離合器不工作，離合器140與圓形支撐盤141斷開(kāi)，第二 行星排內(nèi)齒圈138不能將動(dòng)力傳遞至輸出軸160,此時(shí)，與圓形支撐盤141固定連接的第一行 星排行星架133將動(dòng)力傳輸至輸出軸160。
[0037] 制動(dòng)器150包括制動(dòng)器盤151，所述制動(dòng)器盤151為圓盤結(jié)構(gòu)，圓盤結(jié)構(gòu)由圓盤和外 圓周壁組成，其中屯、處開(kāi)設(shè)通孔，所述通孔固定連接第二行星排太陽(yáng)輪135的突出軸，從而 與殼體110固定連接。制動(dòng)器150的外壁與第一行星排內(nèi)齒圈134固定連接，第