本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)汽車電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng),尤其涉及一種空心轉(zhuǎn)子電機(jī)及雙檔行星減速帶差速電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電動(dòng)汽車(BEV)是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。

電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)一般由電機(jī)和減速器、差速器等傳動(dòng)系統(tǒng)部件組成，汽車行駛時(shí)，由蓄電池輸出電能通過控制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)車輪前進(jìn)或后退。目前的電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)，大多數(shù)是采用普通的齒輪單級(jí)減速和差速來進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)，

電機(jī)通過安裝在驅(qū)動(dòng)橋外部來帶動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)工作。而根據(jù)整車的動(dòng)力性指標(biāo)以及電機(jī)輸出特性，往往難以通過單級(jí)減速來滿足汽車的最高車速、最大爬坡度和對加速度時(shí)間的要求，為了在單級(jí)減速的情況下實(shí)現(xiàn)加速和爬坡的性能，電動(dòng)機(jī)的功率以及后備功率就要設(shè)計(jì)的比較大，從而電動(dòng)機(jī)的體積和質(zhì)量也會(huì)增加，并且會(huì)使電動(dòng)機(jī)不能經(jīng)常工作在峰值功率附近，從而造成電動(dòng)機(jī)的效率下降。電動(dòng)機(jī)體積增大，使得電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)橋的安裝變得更為復(fù)雜，同時(shí)電機(jī)過大使得電動(dòng)車底盤在驅(qū)動(dòng)橋附近的離地間隙變小，影響車輛的通過性，而且電動(dòng)機(jī)長期處于惡劣的工作環(huán)境下，使得電動(dòng)機(jī)壽命以及性能受到較大影響。

對于電動(dòng)汽車而言，由于要滿足最高車速和加速性能要求，又要滿足爬坡能力和負(fù)載要求，因此如何設(shè)計(jì)動(dòng)力系統(tǒng)以及對動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行匹配，讓電動(dòng)汽車達(dá)到既定的整車性能目標(biāo)，包括爬坡、加速性能、續(xù)駛里程等，還能在不同工況下實(shí)現(xiàn)電機(jī)的高效率工作，并對動(dòng)力系統(tǒng)尺寸、重量進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)一步提高電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能以及續(xù)航里程，有著重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)，通過不同的車速采用不同組合的傳動(dòng)比來提高傳動(dòng)效率，增強(qiáng)爬坡能力；同時(shí)通過高低速比來減小電機(jī)功率，增加電池續(xù)航里程，延長電池壽命，是一種高效節(jié)能，動(dòng)力性好，結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕巧，壽命和可靠性高的電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)。

為此，本實(shí)用新型提供了一種空心轉(zhuǎn)子電機(jī)及雙檔行星減速帶差速電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)，包括空心轉(zhuǎn)子無刷直流電機(jī)，空心轉(zhuǎn)子無刷直流電機(jī)連接有太陽輪空心轉(zhuǎn)子,太陽輪空心轉(zhuǎn)子作為第一級(jí)行星減速輪系的太陽輪，作為動(dòng)力輸入,第一級(jí)行星減速輪系連接第二級(jí)行星減速輪系實(shí)現(xiàn)雙檔變速,第二級(jí)行星減速輪系連接電動(dòng)撥叉換擋器實(shí)現(xiàn)高低速比的切換；太陽輪空心轉(zhuǎn)子具有貫通的中心孔用于驅(qū)動(dòng)車輪的半軸從中穿過進(jìn)行動(dòng)力傳輸。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述第一級(jí)行星減速輪系的第一級(jí)行星架一連接與第一級(jí)輸出法蘭，第一級(jí)輸出法蘭外固定套設(shè)有嚙合滑動(dòng)齒套，第一級(jí)輸出法蘭與嚙合滑動(dòng)齒套通過滑動(dòng)溝槽滑動(dòng)連接；嚙合滑動(dòng)齒套上設(shè)第一內(nèi)齒環(huán)和第二內(nèi)齒環(huán)；第二級(jí)行星架二固定有與第一內(nèi)齒環(huán)配合的第一外齒圈；第二級(jí)太陽輪上成形有與第二內(nèi)齒環(huán)配合的第二外齒圈；電動(dòng)撥叉換擋器連接嚙合滑動(dòng)齒套；

電動(dòng)撥叉換擋器帶動(dòng)嚙合滑動(dòng)齒套滑動(dòng)，使第二內(nèi)齒環(huán)與第二外齒圈嚙合時(shí)，第一內(nèi)齒環(huán)和第一外齒圈脫離，通過第二級(jí)太陽輪輸入動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)二級(jí)變速；

電動(dòng)撥叉換擋器帶動(dòng)嚙合滑動(dòng)齒套滑動(dòng)，使第一內(nèi)齒環(huán)和第一外齒圈嚙合時(shí)，第二內(nèi)齒環(huán)與第二外齒圈脫離，通過第二級(jí)行星架二輸入動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)一級(jí)變速。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述電動(dòng)撥叉換擋器通過換擋撥叉推動(dòng)嚙合滑動(dòng)齒套在第一級(jí)輸出法蘭上進(jìn)行移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)換擋，換擋撥叉通過固定在中部安裝殼體內(nèi)的撥叉滑動(dòng)軸來進(jìn)行滑動(dòng)支撐。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述電動(dòng)撥叉換擋器的換擋撥叉具有圓柱形銷結(jié)構(gòu)，并通過換擋螺旋線驅(qū)動(dòng)軸上的螺旋線溝槽與換擋撥叉的圓柱銷結(jié)構(gòu)進(jìn)行配合來進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)到直線運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述電動(dòng)撥叉換擋器的擋螺旋線驅(qū)動(dòng)軸通過換擋電機(jī)以及固定于中部安裝殼體內(nèi)的兩個(gè)軸承來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)支撐。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述驅(qū)動(dòng)車輪的半軸穿過太陽輪空心轉(zhuǎn)子貫通的中心孔連接錐齒輪差速器，錐齒輪差速器與第二級(jí)行星減速輪系的第二級(jí)行星架一相連。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述錐齒輪差速器安裝在二級(jí)減速行星齒輪差速箱內(nèi)，錐齒輪差速器的差速器端蓋上設(shè)有進(jìn)行密封的差速器油封和進(jìn)行旋轉(zhuǎn)支持差速器圓錐滾子軸承。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述空心轉(zhuǎn)子無刷直流電機(jī)的電機(jī)繞組定子和電機(jī)殼體固定在一起，電機(jī)輸出端法蘭、電機(jī)尾部端蓋與電機(jī)殼體通過螺栓連接；電機(jī)輸出端法蘭內(nèi)安裝有電機(jī)轉(zhuǎn)子輸出端油封和電機(jī)轉(zhuǎn)子圓錐滾子軸承；電機(jī)尾部端蓋內(nèi)安裝有電機(jī)轉(zhuǎn)子滾珠軸承和電機(jī)轉(zhuǎn)子尾端油封，用于實(shí)現(xiàn)太陽輪空心轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)支撐和密封。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述第一級(jí)行星減速輪系包括太陽輪空心轉(zhuǎn)子作為太陽輪，太陽輪空心轉(zhuǎn)子嚙合三個(gè)第一級(jí)行星輪，第一級(jí)行星輪安裝在第一級(jí)行星架二和第一級(jí)行星架一上；太陽輪空心轉(zhuǎn)子通過軸承與第一級(jí)行星架二相連，,第一級(jí)行星架一連接第一級(jí)輸出法蘭，第一級(jí)輸出法蘭通過軸承連接第二級(jí)太陽輪，第二級(jí)太陽輪嚙合三個(gè)第二級(jí)行星輪，第二級(jí)行星輪安裝在第二級(jí)行星架一和第二級(jí)行星架二上；第一級(jí)行星架二和第一級(jí)行星架一通過螺釘連接固定；第二級(jí)行星架一和第二級(jí)行星架二通過螺釘連接固定。

進(jìn)一步的改進(jìn)，所述第一級(jí)行星減速輪系連接第二級(jí)行星減速輪系安裝在二級(jí)減速行星齒輪差速箱內(nèi)；空心轉(zhuǎn)子無刷直流電機(jī)的電機(jī)輸出端法蘭與二級(jí)減速行星齒輪差速箱中的第一級(jí)內(nèi)齒輪殼體通過螺栓相連。

根據(jù)本實(shí)用新型的空心轉(zhuǎn)子電機(jī)及雙檔行星減速帶差速電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了針對汽車動(dòng)力性要求以及不同工況下的電機(jī)高效率驅(qū)動(dòng)，達(dá)到了平穩(wěn)、節(jié)能、高性能的機(jī)械二級(jí)減速傳動(dòng)，整體質(zhì)量輕，并通過空心轉(zhuǎn)子無刷直流電機(jī)來實(shí)現(xiàn)同軸安裝，使得電機(jī)不再占用多余的安裝空間，結(jié)構(gòu)緊湊，并且二級(jí)傳動(dòng)能使得電機(jī)功率進(jìn)一步減小就可滿足車輛動(dòng)力性要求。

除了上面所描述的目的，特征和優(yōu)點(diǎn)之外，本實(shí)用新型具有的其他目的、特征、優(yōu)點(diǎn)，將結(jié)合附圖做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

附圖說明

構(gòu)成本說明書的一部分，用于進(jìn)一步理解本實(shí)用新型的附圖使出了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并與說明書一起用來說明本實(shí)用新型的原理，圖中：

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的空心轉(zhuǎn)子電機(jī)及雙檔行星減速帶差速電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的整體示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的空心轉(zhuǎn)子電機(jī)及雙檔行星減速帶差速電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的空心轉(zhuǎn)子電機(jī)及雙檔行星減速帶差速電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分解示意圖；

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的空心轉(zhuǎn)子電機(jī)及雙檔行星減速帶差速電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的電動(dòng)撥叉換擋器結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記說明

1：空心轉(zhuǎn)子無刷直流電機(jī)； 2：二級(jí)減速行星齒輪差速箱；

3：電動(dòng)撥叉換擋器； 4：差速器油封；

5：差速器端蓋； 6：差速器圓錐滾子軸承；

7：錐齒輪差速器； 8：第二級(jí)行星架一；

9：第二級(jí)內(nèi)齒輪殼體； 10：第二級(jí)行星輪；

11：第二級(jí)行星架二； 12：外嚙合齒圈；

13：嚙合滑動(dòng)齒套； 14：第二級(jí)太陽輪；

15：第一級(jí)輸出法蘭； 16：中部安裝殼體；

17：第一級(jí)行星架一； 18：第一級(jí)行星輪；

19：第一級(jí)行星架二； 20：第一級(jí)內(nèi)齒輪殼體；

21：太陽輪空心轉(zhuǎn)子； 22：電機(jī)轉(zhuǎn)子圓錐滾子軸承；

23：電機(jī)轉(zhuǎn)子輸出端油封； 24：電機(jī)輸出端法蘭；

25：電機(jī)殼體； 26：電機(jī)繞組定子；

27：電機(jī)尾部端蓋； 28：電機(jī)轉(zhuǎn)子滾珠軸承；

29：電機(jī)轉(zhuǎn)子尾端油封； 30：換擋撥叉；

31：撥叉滑動(dòng)軸； 32：換檔螺旋線驅(qū)動(dòng)軸；

33：換擋電機(jī)； 34：第一內(nèi)齒環(huán)

35：第二內(nèi)齒環(huán) 36：第一外齒圈

37：第二外齒圈 38：滑動(dòng)溝槽。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。

本實(shí)用新型的一種空心轉(zhuǎn)子電機(jī)及雙檔行星減速帶差速電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)通過二級(jí)減速和空心轉(zhuǎn)子無刷直流電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)在不同工況下均能通過雙檔減速來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的高效率輸出，同時(shí)優(yōu)化電機(jī)結(jié)構(gòu)，做到傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕巧，便于安裝和布置。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的空心轉(zhuǎn)子電機(jī)及雙檔行星減速帶差速電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的整體示意圖。如圖1所示，空心轉(zhuǎn)子電機(jī)及雙檔行星減速帶差速電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)包括空心轉(zhuǎn)子無刷直流電機(jī)，二級(jí)減速行星齒輪差速箱，電動(dòng)撥叉換擋器，其中空心轉(zhuǎn)子無刷直流電機(jī)用于提供驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，并通過空心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)使得驅(qū)動(dòng)車輪的汽車半軸能夠穿過電機(jī)連接到差速器，實(shí)現(xiàn)電機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)的同軸安裝，使得整體結(jié)構(gòu)更加緊湊。二級(jí)減速行星齒輪差速箱用于提供二級(jí)行星齒輪減速和差速功能。電動(dòng)撥叉換擋器安裝在二級(jí)減速行星齒輪差速箱上，用于實(shí)現(xiàn)行星齒輪減速的換擋切換。

圖2和圖3是本實(shí)用新型的空心轉(zhuǎn)子電機(jī)及雙檔行星減速帶差速電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，二級(jí)減速行星齒輪差速箱內(nèi)部有二個(gè)行星減速輪系，電機(jī)的太陽輪空心轉(zhuǎn)子嚙合并驅(qū)動(dòng)第一級(jí)行星輪，第一級(jí)行星輪與第一級(jí)內(nèi)齒輪殼體嚙合，同時(shí)三個(gè)第一級(jí)行星輪通過第一級(jí)行星架與第一級(jí)輸出法蘭相連接，完成第一級(jí)的減速輸出，同時(shí)通過電動(dòng)換擋器的接合，第二級(jí)太陽輪可由第一級(jí)行星減速輪系的行星架驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)二級(jí)變速。通過電動(dòng)換擋器的接合，第二級(jí)行星架還可直接由第一級(jí)行星架驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)一級(jí)變速，第二級(jí)行星架連接至錐齒輪差速器，由差速器內(nèi)部的左右半軸齒輪、通過半軸的連接將動(dòng)力傳到輪胎。

如圖2和圖3所示，空心轉(zhuǎn)子無刷直流電機(jī)的電機(jī)殼體與電機(jī)繞組定子固定，電機(jī)的太陽輪空心轉(zhuǎn)子通過電機(jī)輸出端法蘭以及電機(jī)尾部端蓋來提供旋轉(zhuǎn)支撐和固定，太陽輪空心轉(zhuǎn)子一端的輸出軸為齒輪軸，用于驅(qū)動(dòng)第一級(jí)行星輪系。

其中，電機(jī)輸出端法蘭內(nèi)安裝有電機(jī)轉(zhuǎn)子圓錐滾子軸承以及電機(jī)轉(zhuǎn)子輸出端油封，電機(jī)的太陽輪空心轉(zhuǎn)子通過電子轉(zhuǎn)子圓錐滾子軸承進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并通過電機(jī)轉(zhuǎn)子輸出端油封進(jìn)行密封，防止二級(jí)減速行星齒輪差速箱內(nèi)的潤滑油流入電機(jī)內(nèi)部，同時(shí)電機(jī)輸出端法蘭可通過螺釘與第一級(jí)內(nèi)齒輪殼體的法蘭面進(jìn)行連接，從而將電機(jī)與二級(jí)減速行星齒輪差速箱固定成一整體。

其中，電機(jī)尾部端蓋與電機(jī)殼體通過螺栓連接，電機(jī)尾部端蓋還安裝有電子轉(zhuǎn)子滾珠軸承以及電子轉(zhuǎn)子尾端油封，用于實(shí)現(xiàn)太陽輪空心轉(zhuǎn)子的尾部支撐和密封。

如圖2和圖3所示，電機(jī)的太陽輪空心轉(zhuǎn)子與第一級(jí)行星架一內(nèi)的軸承相連，使得行星架能夠固定并圍繞太陽輪進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，同時(shí)第一級(jí)行星架一與第一級(jí)行星架二與三個(gè)第一級(jí)行星輪中心的軸承相連接，第一級(jí)行星輪再與第一級(jí)內(nèi)齒輪殼體嚙合構(gòu)成行星輪輪系，同時(shí)第一級(jí)行星架通過與第一級(jí)輸出法蘭連接，實(shí)現(xiàn)第一級(jí)行星減速并通過與第一級(jí)輸出法蘭用滑槽連接的嚙合滑動(dòng)齒套來輸出動(dòng)力。

如圖2和圖3所示，第二級(jí)太陽輪與第二級(jí)行星架一以及第二級(jí)行星架二中心的軸承連接，并通過第二級(jí)太陽輪的軸肩實(shí)現(xiàn)行星架圍繞太陽輪的旋轉(zhuǎn)支撐，同時(shí)第二級(jí)行星架一以及第二級(jí)行星架二通過與三個(gè)第二級(jí)行星輪中心的軸承相連接，第二級(jí)行星架一通過與錐齒輪差速器行星架連接，實(shí)現(xiàn)第二級(jí)行星減速并通過差速器行星架輸出動(dòng)力。

圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的空心轉(zhuǎn)子電機(jī)及雙檔行星減速帶差速電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的電動(dòng)拔插換擋器示意圖，如圖3所示，換擋撥叉通過半圓結(jié)構(gòu)與嚙合滑動(dòng)齒套相扣，嚙合滑動(dòng)齒套上設(shè)置有卡槽用于，通過換擋撥叉嵌入卡槽之中并實(shí)現(xiàn)換擋撥叉與嚙合滑動(dòng)齒套的聯(lián)動(dòng)，同時(shí)嚙合滑動(dòng)齒套的卡槽設(shè)置有一定間隙用于保證嚙合滑動(dòng)齒套的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，換擋撥叉能夠在固定于中部安裝殼體上的拔插滑動(dòng)軸上并可在撥叉滑動(dòng)軸上實(shí)現(xiàn)一定距離的滑動(dòng)，同時(shí)換擋撥叉上設(shè)置有圓柱銷結(jié)構(gòu)并插入換擋螺旋線驅(qū)動(dòng)軸上的螺旋線槽中，通過螺旋線驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)換擋撥叉的左右移動(dòng)，螺旋線驅(qū)動(dòng)軸通過固定于中部安裝殼體內(nèi)的軸承以及換擋電機(jī)來實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，從而完成換擋動(dòng)作。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改，等同替換，改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。