兩擋電動汽車動力總成的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種兩擋電動汽車動力總成，包含一殼體，所述的殼體內(nèi)設(shè)有一輸入軸組、一齒圈、一太陽輪、一輸出軸組、一一擋制動器和一電氣液壓控制器。本實用新型的兩擋電動汽車動力總成通過電控液壓系統(tǒng)實現(xiàn)兩個前進擋的自由轉(zhuǎn)換，在無需切斷動力的前提下，滿足了電動汽車在不同的路面狀況下的需求。本實用新型將永磁同步電機與兩擋自動變速箱有效地結(jié)合在一起，具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、傳遞效率高、續(xù)駛里程增加、電池壽命延長等優(yōu)點。
【專利說明】
兩擋電動汽車動力總成
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種電動汽車，更確切地說，是一種兩擋電動汽車動力總成。
【背景技術(shù)】
[0002]電動汽車無內(nèi)燃機汽車工作時產(chǎn)生的廢氣，不產(chǎn)生排氣污染，對環(huán)境保護和空氣的潔凈是十分有益的，幾乎是“零污染”。現(xiàn)有的純電動汽車普遍使用單速比的減速裝置。汽車在起步或爬坡時，驅(qū)動電機輸出的動力必須經(jīng)過一個較大的減速比才能獲取足夠的扭矩驅(qū)動汽車，但在高速行駛時，汽車又需要一個較小的減速比，才能使得車輛達到最高車速要求。由于單速比減速裝置很難同時滿足高速行駛(120km/h以上)和低速爬坡(25%以上的坡度)性能的要求。若要達到高速要求，必須提高電機轉(zhuǎn)速，這樣電機成本增加，可靠性降低。但在低速起步或爬坡時，電機的電流過大而帶來了效率偏低、續(xù)駛里程下降、控制器制造成本增加、電池壽命縮短等一系列的弊端。
[0003]如采用傳統(tǒng)的同步器式齒輪變速器，則在換擋位時需要用離合器切斷動力，否則就不能進行順利的換擋，電動汽車的驅(qū)動電機加速性能遠遠超過燃油發(fā)動機，離合器的結(jié)合力不足已成為一大難題，為了考慮整車的布置空間縮小以及電機與變速箱的有效結(jié)合，所以針對沒有離合器而實現(xiàn)自動變速，并為整車設(shè)計及布置提供合理的結(jié)構(gòu)，成為電動汽車設(shè)計者的研究對象。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題，從而提供一種兩擋電動汽車動力總成。
[0005]本實用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:
[0006]—種兩擋電動汽車動力總成，包含一殼體，所述的殼體內(nèi)設(shè)有一輸入軸組、一齒圈、一太陽輪、一輸出軸組、 擋制動器和一電氣液壓控制器，
[0007]所述的輸入軸組包含一輸入軸和一二擋離合器轂，所述的二擋離合器轂與所述的輸入軸焊接連接，所述的輸入軸與一電機相連接，所述的輸入軸的頭部設(shè)有一輸入花鍵，其尾部設(shè)有一太陽輪連接花鍵，所述的二擋離合器轂的底部設(shè)有一二擋離合器活塞和一二擋離合器回位彈簧，所述的二擋離合器轂內(nèi)設(shè)有一由二擋鋼片組成的二擋鋼片陣列，相鄰的所述的二擋鋼片之間分別設(shè)有一二擋摩擦盤，所述的二擋摩擦盤的內(nèi)壁周向上設(shè)有一由二擋固定齒組成的二擋固定齒陣列；
[0008]所述的齒圈包含一環(huán)形的二擋制動輪和一環(huán)形的一擋制動輪，所述的二擋制動輪的外壁上設(shè)有一由二擋制動齒組成的二擋制動齒陣列，所述的一擋制動輪的外壁上設(shè)有一由一擋制動齒組成的一擋制動齒陣列，所述的一擋制動輪的內(nèi)壁上設(shè)有一由一擋傳動齒組成的一擋傳動齒陣列；
[0009]所述的太陽輪的外壁上設(shè)有一由太陽輪輸入齒組成的太陽輪輸入齒陣列，其內(nèi)壁上設(shè)有一由太陽輪固定齒組成的太陽輪固定齒陣列；
[0010]所述的輸出軸組包含一輸出軸和一圓盤狀的鎖止片，所述的鎖止片的頂部設(shè)有一行星輪安裝支架，所述的行星輪安裝支架上設(shè)有一由行星輪組成的行星輪陣列；
[0011]所述的一擋制動器包含一一擋制動活塞，所述的一擋制動活塞的底部設(shè)有一一擋制動回位彈簧和一由一擋鋼片組成的一擋鋼片陣列，相鄰的所述的一擋鋼片之間分別設(shè)有一一擋摩擦盤，所述的一擋摩擦盤的內(nèi)壁周向上設(shè)有一由一擋固定齒組成的一擋固定齒陣列；
[0012]所述的二擋摩擦盤的二擋固定齒與所述的二擋制動齒相配合，所述的一擋摩擦盤的一擋固定齒與所述的一擋制動齒相配合；
[0013]所述的太陽輪的太陽輪輸入齒與所述的行星輪的相嚙合，所述的太陽輪的太陽輪固定齒與所述的輸入軸的太陽輪連接花鍵相嚙合，所述的齒圈的一擋傳動齒與所述的行星輪相嗤合。
[0014]作為本實用新型較佳的實施例，所述的電機為永磁同步電機。
[0015]本實用新型的兩擋電動汽車動力總成具有以下優(yōu)點:本實用新型的兩擋電動汽車動力總成通過電控液壓系統(tǒng)實現(xiàn)兩個前進擋的自由轉(zhuǎn)換，在無需切斷動力的前提下，能夠滿足低速爬坡和高速行駛性能需求。本實用新型將永磁同步電機與兩擋自動變速箱有效地結(jié)合在一起，具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、傳遞效率高、續(xù)駛里程增加、電池壽命延長等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為本實用新型的兩擋電動汽車動力總成的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為圖1中的兩擋電動汽車動力總成的內(nèi)部立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為圖2中的兩擋電動汽車動力總成的立體結(jié)構(gòu)分解示意圖；
[0020]圖4為圖2中的兩擋電動汽車動力總成的輸入軸組的立體結(jié)構(gòu)分解示意圖；
[0021 ]圖5為圖3中的輸入軸組的二擋鋼片的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為圖3中的輸入軸組的二擋摩擦盤的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7為圖5中的輸入軸組的二擋摩擦盤的A區(qū)域的細節(jié)放大示意圖；
[0024]圖8為圖2中的兩擋電動汽車動力總成的齒圈的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖9為圖7中的齒圈的立體結(jié)構(gòu)不意圖，此時為另個視角；
[0026]圖10為圖2中的兩擋電動汽車動力總成的太陽輪的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖11為圖2中的兩擋電動汽車動力總成的輸出軸組的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖12為圖2中的兩擋電動汽車動力總成的一擋制動器的立體結(jié)構(gòu)分解示意圖；
[0029]其中，
[0030]1、輸入軸組；11、輸入軸；111、輸入花鍵;112、太陽輪連接花鍵;12、二擋離合器轂；13、二擋離合器活塞；131、二擋離合器回位彈簧；14、二擋鋼片；141、二擋定位突出；15、二擋摩擦盤；151、二擋固定齒；2、齒圈；21、二擋制動輪；211、二擋制動齒；22、一擋制動輪；221、一擋制動齒;222、一擋傳動齒;3、太陽輪;31、太陽輪輸入齒;32、太陽輪固定齒;4、輸出軸組;41、輸出軸;42、鎖止片;421、鎖止卡口； 43、行星輪安裝支架;44、行星輪;5、一擋制動器;51、一擋制動活塞;52、一擋制動回位彈簧;53、一擋鋼片;54、一擋摩擦盤;541、一擋固定齒;6、殼體;7、電機;8、電氣液壓控制器。
【具體實施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進行詳細闡述，以使本實用新型的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本實用新型的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0032]如圖1至圖3所示，該兩擋電動汽車動力總成包含一輸入軸組1、一齒圈2、一太陽輪
3、一輸出軸組4和一一擋制動器5。該輸入軸組1、齒圈2、太陽輪3、輸出軸組4和一擋制動器5均設(shè)置在一殼體6內(nèi)，殼體通常采用鑄件制造。
[0033]如圖4所不，該輸入軸組I包含一輸入軸11和一二擋離合器轂12，該輸入軸11與一電機7相連接。該電機7為永磁同步電機。永磁同步電機具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、損耗少、效率高和功率因數(shù)高等優(yōu)點，響應(yīng)快速，調(diào)速范圍寬，定位準(zhǔn)確。
[0034]另外，該輸入軸11利用輸入花鍵111與電機相連接。
[0035]該二擋離合器轂12與該輸入軸11焊接連接，該輸入軸11的頭部設(shè)有一輸入花鍵111，其尾部設(shè)有一太陽輪連接花鍵112，該二擋離合器轂12的底部設(shè)有一二擋離合器活塞13和一二擋離合器回位彈簧131，該二擋離合器轂12內(nèi)設(shè)有一由二擋鋼片14組成的二擋鋼片陣列，相鄰的該二擋鋼片14之間分別設(shè)有一二擋摩擦盤15。
[0036]如圖5所示，二擋鋼片14的外壁周向上設(shè)有多個二擋定位突出141，這些二擋定位突出141直接嵌在殼體內(nèi)預(yù)設(shè)的槽結(jié)構(gòu)內(nèi)。
[0037]如圖6和圖7所示，該二擋摩擦盤15的內(nèi)壁周向上設(shè)有一由二擋固定齒151組成的二擋固定齒陣列。
[0038]如圖8和圖9所示，該齒圈2包含一環(huán)形的二擋制動輪21和一環(huán)形的一擋制動輪22，該二擋制動輪21的外壁上設(shè)有一由二擋制動齒211組成的二擋制動齒陣列，該一擋制動輪22的外壁上設(shè)有一由一擋制動齒221組成的一擋制動齒陣列，該一擋制動輪22的內(nèi)壁上設(shè)有一由一擋傳動齒222組成的一擋傳動齒陣列。
[0039]如圖10所示，該太陽輪3的外壁上設(shè)有一由太陽輪輸入齒31組成的太陽輪輸入齒陣列，其內(nèi)壁上設(shè)有一由太陽輪固定齒32組成的太陽輪固定齒陣列。
[0040]如圖11所示，該輸出軸組4包含一輸出軸41和一圓盤狀的鎖止片42。鎖止片42的側(cè)壁上設(shè)有多個鎖止卡口 421。這些鎖止卡口 421與汽車的剎車柱爪相配合，用于汽車的駐車。
[0041]該鎖止片42的頂部設(shè)有一行星輪安裝支架43，該行星輪安裝支架43上設(shè)有一由行星輪44組成的行星輪陣列。此時圖中顯示的行星輪44的數(shù)量為四個，顯然，行星輪44的數(shù)量并不限于四個。
[0042]另外，該輸出軸41與一減速齒輪組和差速器相連接，將電機的動力輸送到汽車的傳動軸上，用以驅(qū)動車輪。
[0043]如圖12所示，該一擋制動器5包含一一擋制動活塞51，該一擋制動活塞51的底部設(shè)有一一擋制動回位彈簧52和一由一擋鋼片53組成的一擋鋼片陣列，相鄰的該一擋鋼片53之間分別設(shè)有一一擋摩擦盤54，該一擋摩擦盤54的內(nèi)壁周向上設(shè)有一由一擋固定齒541組成的一擋固定齒陣列。
[0044]該太陽輪3的太陽輪輸入齒31與該行星輪44的相嚙合，該太陽輪3位于四個行星輪44的中部。
[0045]該太陽輪3的太陽輪固定齒32與該輸入軸11的太陽輪連接花鍵112相嚙合，該齒圈2的一擋傳動齒222與行星輪44相嚙合。
[0046]下面介紹該兩擋電動汽車動力總成的工作原理。
[0047]1)、一擋狀態(tài)當(dāng)汽車啟動時，電氣液壓控制器8將變速箱油從一擋制動活塞51的底端充入，使得一擋鋼片53和一擋摩擦盤54被一擋制動活塞51擠壓，此時，一擋摩擦盤54不再可以自由轉(zhuǎn)動，一擋摩擦盤54的一擋固定齒541與齒圈2的一擋制動齒221被鎖定，此時一擋摩擦盤54將齒圈2制動。電機的動力輸送順序是:電機-輸入軸11-太陽輪3-行星輪44-輸出軸41，此時實現(xiàn)一擋的低速輸出。在這個過程中，太陽輪3的太陽輪輸入齒31與行星輪44進行內(nèi)嚙合(這里的內(nèi)嚙合指的是太陽輪3卡在四個行星輪44之內(nèi))，行星輪44的外圍則自由在齒圈2的一擋傳動齒222上滾動。需要注意的時，這里的電氣液壓控制器8應(yīng)該理解為液壓栗、液壓管路以及電控系統(tǒng)的集成模塊。
[0048]2)二擋狀態(tài)當(dāng)汽車電腦(TCU)檢測到需要換擋時，此時，一擋制動活塞51的底端的液壓油的壓力卸載，在一擋制動回位彈簧52的作用下，一擋鋼片53和一擋摩擦盤54恢復(fù)可自由轉(zhuǎn)動的狀態(tài)，一擋摩擦盤54的一擋固定齒541不再對一擋制動齒221制動。同時，電氣液壓控制器8對二擋離合器轂12的底部的二擋離合器活塞13進行注壓，二擋鋼片14和二擋摩擦盤15被二擋離合器活塞13擠壓，此時，二擋摩擦盤15不再可以自由轉(zhuǎn)動，二擋摩擦盤15的二擋固定齒151與齒圈2的二擋制動齒211被鎖定，此時二擋摩擦盤15將齒圈2制動。于是，輸入軸組1、齒圈2和太陽輪3作為一個整體進行同步轉(zhuǎn)動。由于齒圈2的一擋傳動齒222與行星輪44進行外嚙合，而太陽輪3的太陽輪輸入齒31與行星輪44進行內(nèi)嚙合，于是行星輪44與太陽輪3和齒圈2同向共同旋轉(zhuǎn)，電機的動力以1:1的方式輸出至輸出軸組4的輸出軸41上，此時實現(xiàn)二擋的高速輸出。
[0049]3)R擋(倒擋)狀態(tài)此時電機反轉(zhuǎn)，其他的設(shè)置與一擋完全相同。這里不再重復(fù)敘述。
[0050]4)N擋(空擋)狀態(tài)和P擋(駐車)狀態(tài)此時，電機停轉(zhuǎn)。在P擋時，輸出軸組4的鎖止片42被駐車鎖爪壓住。
[0051]本實用新型的兩擋電動汽車動力總成通過電控液壓系統(tǒng)實現(xiàn)兩個前進擋的自由轉(zhuǎn)換，在無需切斷動力的前提下，滿足了電動汽車在不同的路面狀況下的需求。本實用新型將永磁同步電機與兩擋自動變速箱有效的結(jié)合在一起，具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低、傳遞效率高、續(xù)駛里程增加、電池壽命延長等優(yōu)點。
[0052]不局限于此，任何不經(jīng)過創(chuàng)造性勞動想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種兩擋電動汽車動力總成，包含一殼體(6)，所述的殼體(6)內(nèi)設(shè)有一輸入軸組(I)、一齒圈(2)、一太陽輪(3)、一輸出軸組(4)、 擋制動器(5)和一電氣液壓控制器(8)，所述的輸入軸組(I)包含一輸入軸(11)和一二擋離合器轂(12)，所述的二擋離合器轂(12)與所述的輸入軸(11)焊接連接，所述的輸入軸(11)與一電機(7 )相連接，所述的輸入軸(11)的頭部設(shè)有一輸入花鍵(111)，其尾部設(shè)有一太陽輪連接花鍵(112)，所述的二擋離合器轂(12)的底部設(shè)有一二擋離合器活塞(13)和一二擋離合器回位彈簧(131)，所述的二擋離合器轂(12)內(nèi)設(shè)有一由二擋鋼片(14)組成的二擋鋼片陣列，相鄰的所述的二擋鋼片(14)之間分別設(shè)有一二擋摩擦盤(15)，所述的二擋摩擦盤(15)的內(nèi)壁周向上設(shè)有一由二擋固定齒(151)組成的二擋固定齒陣列;所述的齒圈(2)包含一環(huán)形的二擋制動輪(21)和一環(huán)形的一擋制動輪(22)，所述的二擋制動輪(21)的外壁上設(shè)有一由二擋制動齒(211)組成的二擋制動齒陣列，所述的一擋制動輪(22)的外壁上設(shè)有一由一擋制動齒(221)組成的一擋制動齒陣列，所述的一擋制動輪(22)的內(nèi)壁上設(shè)有一由一擋傳動齒(222)組成的一擋傳動齒陣列；所述的太陽輪(3)的外壁上設(shè)有一由太陽輪輸入齒(31)組成的太陽輪輸入齒陣列，其內(nèi)壁上設(shè)有一由太陽輪固定齒(32)組成的太陽輪固定齒陣列；所述的輸出軸組(4)包含一輸出軸(41)和一圓盤狀的鎖止片(42)，所述的鎖止片(42)的頂部設(shè)有一行星輪安裝支架(43)，所述的行星輪安裝支架(43)上設(shè)有一由行星輪(44)組成的行星輪陣列;所述的一擋制動器(5)包含一一擋制動活塞(51)，所述的一擋制動活塞(51)的底部設(shè)有一一擋制動回位彈簧(52)和一由一擋鋼片(53)組成的一擋鋼片陣列，相鄰的所述的一擋鋼片(53)之間分別設(shè)有一一擋摩擦盤(54)，所述的一擋摩擦盤(54)的內(nèi)壁周向上設(shè)有一由一擋固定齒(541)組成的一擋固定齒陣列;所述的二擋摩擦盤(15)的二擋固定齒(151)與所述的二擋制動齒(211)相配合，所述的一擋摩擦盤(54)的一擋固定齒(541)與所述的一擋制動齒(221)相配合;所述的太陽輪(3)的太陽輪輸入齒(31)與所述的行星輪(44)的相嚙合，所述的太陽輪(3)的太陽輪固定齒(32)與所述的輸入軸(11)的太陽輪連接花鍵(112)相嚙合，所述的齒圈(2)的一擋傳動齒(222)與所述的行星輪(44)相嚙合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩擋電動汽車動力總成，其特征在于，所述的電機為永磁同步電機。
【文檔編號】F16H3/70GK205503882SQ201620213917
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月18日
【發(fā)明人】楚文力, 張文閣, 張寶華, 姜杰, 侯文闊, 才利
【申請人】江蘇歐瑞格傳動部件有限公司