一種電機與雙速自動變速器高度集成動力系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電機與雙速自動變速器高度集成動力系統(tǒng)，電機與自動變速器高度集成為一體，共同驅(qū)動一根軸，應用“電—磁—力”轉換原理，直接將電能轉化為電機旋轉和換擋直動所需的機械能，取消運動轉換裝置，具有結構緊湊、動力傳輸路線短和可控性強等優(yōu)勢，滿足現(xiàn)階段對汽車動力系統(tǒng)的一體化、節(jié)能減排等技術需求。本實用新型的一種電機與雙速自動變速器高度集成動力系統(tǒng)適用于汽車動力系統(tǒng)技術領域，特別是應用在純電動汽車技術領域時，將有效增加車輛的續(xù)航里程數(shù)，且為車輛的安全運行和智能汽車的高效運行奠定了較好的技術基礎。
【專利說明】
一種電機與雙速自動變速器高度集成動力系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及汽車動力系統(tǒng)技術領域，更具體地說，涉及一種電機與雙速自動變速器高度集成動力系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展使能源緊缺和環(huán)境污染等問題日益突出，加快培育和發(fā)展高效的汽車動力系統(tǒng)新技術是汽車行業(yè)的重要戰(zhàn)略舉措。汽車動力系統(tǒng)的高度集成是提高運行效率的主要技術途徑，進而節(jié)約能源并降低汽車運行過程中的排放。一種電機與自動變速器的高度集成動力系統(tǒng)將最大程度縮短動力傳輸路線，提高汽車動力系統(tǒng)的傳動效率，減小傳統(tǒng)汽車驅(qū)動裝置與變速系統(tǒng)的總體積，提高能源利用率的同時，為汽車的整車優(yōu)化布置奠定技術基礎。
[0003]目前已有電機與變速器集成技術中，均將電機軸和變速器輸入軸作為一體，加裝傳統(tǒng)換擋機構完成動力系統(tǒng)的選換擋工作，降低了系統(tǒng)成本且具有較高的傳動效率，然而本質(zhì)上電機與變速器仍為單獨的個體，系統(tǒng)集成化和模塊化的程度較低，還有較大的技術提升空間。
[0004]本實用新型的一種電機與雙速自動變速器高度集成動力系統(tǒng)將傳統(tǒng)驅(qū)動電機和新型的雙速自動變速器高度集成，將電磁直線執(zhí)行器直接驅(qū)動變速器內(nèi)接合套完成選換擋動作的雙速自動變速器集成到傳統(tǒng)驅(qū)動電機中，共同驅(qū)動一根軸，在電機內(nèi)部直接完成擋位切換后將動力通過動力輸出軸輸出，無需附加的選換擋執(zhí)行機構，使動力系統(tǒng)集成化和模塊化的程度更高，從而提高動力系統(tǒng)的結構緊湊性和傳動效率，并為智能汽車一體化控制精度的提升奠定技術基礎。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型所述的一種電機與雙速自動變速器高度集成動力系統(tǒng)的目的在于，將直驅(qū)技術應用到自動變速器中，取消選換擋執(zhí)行機構，提高自動變速器的傳動效率和結構緊湊性，并將其高度集成到傳統(tǒng)驅(qū)動電機中，形成一種雙速高度集成動力系統(tǒng)，達到提高汽車動力系統(tǒng)傳動效率、減小傳統(tǒng)汽車驅(qū)動裝置與變速系統(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基礎，具有重要的科學意義和實用價值。
[0006]—種電機與雙速自動變速器高度集成動力系統(tǒng)，包括:殼體、第一傳動軸、電機、第一隔磁環(huán)、電磁直驅(qū)變速器、第二傳動軸、常嗤合齒輪副和動力輸出軸;所述電機包括電機定子和電機動子，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:
[0007]所述電機定子、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;所述僅有旋轉自由度的第一傳動軸、第二傳動軸、動力輸出軸置于殼體上;所述第一傳動軸上固定有電機動子和花鍵轂;所述一擋嚙合齒輪副和二擋嚙合齒輪副空套在第一傳動軸上且固定于第二傳動軸上;所述常嚙合齒輪副同時固定于第二傳動軸和動力輸出軸上;所述與花鍵轂相連且僅有沿第一傳動軸軸線方向移動自由度的接合套上空套有電磁直線執(zhí)行器動子；
[0008]共同驅(qū)動第一傳動軸的電機和電磁直驅(qū)變速器高度集成于殼體中，所述電機和電磁直驅(qū)變速器之間設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有避免漏磁的第二隔磁環(huán)和第三隔磁環(huán)。
[0009]通過電磁直線執(zhí)行器動子直接驅(qū)動接合套實現(xiàn)自動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)行機構。
[0010]所述電磁直線執(zhí)行器動子為動圈式結構。
[0011]所述電磁直線執(zhí)行器動子與電源之間采用無線電力傳輸技術。
[0012]本實用新型的一種電機與雙速自動變速器高度集成動力系統(tǒng)高度集成傳統(tǒng)驅(qū)動電機和電磁直驅(qū)變速器，具有結構緊湊、動力傳輸路線短和可控性強等優(yōu)勢，滿足現(xiàn)階段對汽車動力系統(tǒng)的一體化、節(jié)能減排等技術需求;電磁直驅(qū)變速器應用電磁轉換原理，取消選換擋過程中的運動轉換裝置，通過電磁直線執(zhí)行器動子驅(qū)動接合套，直接將電能轉換為換擋過程所需的直動能，能量轉換效率高;驅(qū)動電機與電磁直驅(qū)變速器均采用“電一磁一力”轉換原理，運行過程控制實質(zhì)上均是控制裝置內(nèi)部的驅(qū)動電流，使此類新型動力系統(tǒng)的一體化控制精度更高、響應時間更短。
[0013]本實用新型適用于汽車動力系統(tǒng)技術領域，特別是應用在純電動汽車技術領域時，將有效增加車輛的續(xù)航里程數(shù)，且為車輛的安全運行和智能汽車的高效運行奠定了較好的技術基礎。本實用新型的車輛高效運行車速優(yōu)化方法實際應用后，將較大程度地降低驅(qū)動裝置能耗，進而帶來較大的經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的一種電機與雙速自動變速器高度集成動力系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。
[0016]如圖1所示，本實用新型提出的一種電機與雙速自動變速器高度集成動力系統(tǒng)，包括:殼體1、第一傳動軸2、電機3、第一隔磁環(huán)4、電磁直驅(qū)變速器5、第二傳動軸6、常嗤合齒輪副7和動力輸出軸8 ；電機3包括電機定子31和電機動子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:
[0017]電機定子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I上;僅有旋轉自由度的第一傳動軸2、第二傳動軸6、動力輸出軸8置于殼體I上;第一傳動軸2上固定有電機動子32和花鍵轂53; —擋嚙合齒輪副51和二擋嚙合齒輪副58空套在第一傳動軸2上且固定于第二傳動軸6上;常嚙合齒輪副7同時固定于第二傳動軸6和動力輸出軸8上；與花鍵轂53相連且僅有沿第一傳動軸2軸線方向移動自由度的接合套54上空套有電磁直線執(zhí)行器動子55;
[0018]共同驅(qū)動第一傳動軸2的電機3和電磁直驅(qū)變速器5高度集成于殼體I中，電機3和電磁直驅(qū)變速器5之間設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的左右兩邊設有避免漏磁的第二隔磁環(huán)52和第三隔磁環(huán)57。
[0019]本實用新型的進一步優(yōu)選方案是:
[0020]通過電磁直線執(zhí)行器動子55直接驅(qū)動接合套54實現(xiàn)自動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)行機構。
[0021]電磁直線執(zhí)行器動子55為動圈式結構。
[0022]電磁直線執(zhí)行器動子55與電源之間采用無線電力傳輸技術。
[0023]本實用新型的一種電機與雙速自動變速器高度集成動力系統(tǒng)，如圖1所示，電機動子32和花鍵轂53分別與第一傳動軸2固定連接，在與電機定子31間產(chǎn)生的“電一磁一力”轉換原理作用下，電機動子32驅(qū)動第一傳動軸2轉動；在與電磁直線執(zhí)行器定子56間產(chǎn)生的“電一磁一力”轉換原理作用下，電磁直線執(zhí)行器動子55產(chǎn)生直線運動，直接驅(qū)動接合套54沿第一傳動軸2軸線方向運動，完成換擋操作；當接合套54處于中間位置時為空擋，與一擋嚙合齒輪副51和二擋嚙合齒輪副58嚙合時分別為一擋和二擋;動力依次通過第二傳動軸6、常嗤合齒輪副7后，從動力輸出軸8輸出。為避免電磁干擾，在電機3和電磁直驅(qū)變速器5間設有，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左右兩側分別設有第二隔磁環(huán)52和第三隔磁環(huán)57。本實用新型的一種電機與雙速自動變速器高度集成動力系統(tǒng)中，電機3與電磁直驅(qū)變速器5均采用“電一磁一力”轉換原理，運行過程控制實質(zhì)上均是控制裝置內(nèi)部的驅(qū)動電流，使此類新型動力系統(tǒng)的一體化控制精度更高、響應時間更短;在純電動汽車技術領域應用時，將有效增加車輛的續(xù)航里程數(shù)，且為車輛的安全運行和智能汽車的高效運行奠定了較好的技術基礎。
[0024]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出:對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種電機與雙速自動變速器高度集成動力系統(tǒng)，包括:殼體(I)、第一傳動軸(2)、電機(3)、第一隔磁環(huán)(4)、電磁直驅(qū)變速器(5)、第二傳動軸(6)、常嚙合齒輪副(7)和動力輸出軸(8);所述電機(3)包括電機定子(31)和電機動子(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(I)上;所述僅有旋轉自由度的第一傳動軸(2)、第二傳動軸(6)、動力輸出軸(8)置于殼體(I)上;所述第一傳動軸(2)上固定有電機動子(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)空套在第一傳動軸(2)上且固定于第二傳動軸(6)上;所述常嚙合齒輪副(7)同時固定于第二傳動軸(6)和動力輸出軸(8)上;所述與花鍵轂(53)相連且僅有沿第一傳動軸(2)軸線方向移動自由度的接合套(54)上空套有電磁直線執(zhí)行器動子(55)； 共同驅(qū)動第一傳動軸(2)的電機(3)和電磁直驅(qū)變速器(5)高度集成于殼體(I)中，所述電機(3 )和電磁直驅(qū)變速器(5 )之間設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)權利要求1所述的一種電機與雙速自動變速器高度集成動力系統(tǒng)，其特征在于:所述電磁直線執(zhí)行器動子(55)為動圈式結構。3.根據(jù)權利要求1所述的一種電機與雙速自動變速器高度集成動力系統(tǒng)，其特征在于:所述電磁直線執(zhí)行器動子(55)與電源之間采用無線電力傳輸技術。
【文檔編號】H02K7/116GK205661311SQ201620450834
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】俞瀟, 李波, 葛文慶
【申請人】山東理工大學