本實(shí)用新型屬于電動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)裝置的技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種兩檔電動(dòng)汽車的集成式驅(qū)動(dòng)裝置。
背景技術(shù):
汽車尾氣被認(rèn)為是造成全球溫室氣體排放加劇、各地霧霾頻發(fā)和環(huán)境問(wèn)題日益突顯的元兇之一,隨著石油能源的不斷消耗和日益嚴(yán)格的排放法規(guī)的出臺(tái),新能源汽車作為一種排放小,污染少的交通工具已得到各整車廠的廣泛重視,發(fā)展新能源汽車已成為汽車行業(yè)刻不容緩的任務(wù)。除了傳統(tǒng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、減速器、差速器等零部件,新能源汽車的動(dòng)力總成還增加了驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)、動(dòng)力電池等零部件。多數(shù)電動(dòng)車上的驅(qū)動(dòng)裝置采用驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器、差速器等獨(dú)立總成通過(guò)端面相連接。存在的問(wèn)題是各獨(dú)立總成體積大,重量較重。
多數(shù)電動(dòng)汽車上的驅(qū)動(dòng)裝置采用驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速器、差速器等獨(dú)立總成通過(guò)端面相連接。存在的問(wèn)題是各獨(dú)立總成體積大,重量較重。多數(shù)電動(dòng)汽車上的驅(qū)動(dòng)裝置采用的是驅(qū)動(dòng)電機(jī)與固定速比的減速器的組合,由于不能進(jìn)行檔位變換,難以兼顧整車爬坡及加速性與整車最高車速的要求,導(dǎo)致部分電動(dòng)汽車最高車速與傳統(tǒng)汽車相比差距明顯。
專利CN104295675A公開(kāi)了一種兩檔電動(dòng)車變速器總成,與驅(qū)動(dòng)電機(jī)配合,能夠適應(yīng)整車不同工況,但是未實(shí)現(xiàn)兩檔變速器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的集成,總成尺寸偏大,影響整車的布置空間。專利CN203859630U公開(kāi)了一種集成式純電動(dòng)車用兩檔電機(jī)變速器,采用行星齒輪結(jié)構(gòu),通過(guò)離合器進(jìn)行換檔,存在的問(wèn)題是總成結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。在第22屆亞琛汽車與發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)研討會(huì)上,文章The Innovative BMW Powertrain in the All New BMW i8中提到了一種與驅(qū)動(dòng)電機(jī)配合使用的兩檔變速器,能夠滿足整車不同工況下的需求,但是未實(shí)現(xiàn)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的集 成。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)方案的不足,本實(shí)用新型的目的是提供一種兩檔電動(dòng)汽車的集成式驅(qū)動(dòng)裝置,具有結(jié)構(gòu)緊湊,集成度高的優(yōu)點(diǎn),具有兩個(gè)檔位對(duì)電動(dòng)汽車的性能有較大提高。
本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種兩檔電動(dòng)汽車的集成式驅(qū)動(dòng)裝置,由布置在殼體1內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變速器、差速器組成,所述的變速器包括輸入軸23和中間軸20,所述的中間軸20上從右到左依次為與中間軸一體成型的中間軸齒輪20a、通過(guò)滾針軸承套置的一檔減速齒輪17、固定套置的同步器18和通過(guò)滾針軸承套置的二檔減速齒輪21;所述的輸入抽23為四段軸,從右到左依次為第一花鍵23d、第二花鍵23c、一檔齒輪23b和二檔齒輪23a;所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸7連接在變速器輸入軸23第一花鍵23d處,所述的第二花鍵23c處固定套置有駐車齒輪25,所述的一檔減速齒輪17與一檔齒輪23b嚙合,所述的二檔減速齒輪21與二檔齒輪23a嚙合,二級(jí)減速齒輪13與所述的差速器集成,所述的二級(jí)減速齒輪13固定套置在差速器外殼14上并與中間軸齒輪20a嚙合,差速器外殼14內(nèi)部固定有兩個(gè)半軸齒輪15,半軸齒輪15與車輛半軸花鍵連接。
本實(shí)用新型的改進(jìn)技術(shù)方案,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為永磁同步電機(jī)或交流異步電機(jī)。
本實(shí)用新型的改進(jìn)技術(shù)方案,所述殼體1上鑄有冷卻水道,通過(guò)水冷的方式對(duì)電機(jī)定子2進(jìn)行冷卻。
本實(shí)用新型的改進(jìn)技術(shù)方案,所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)還包括電機(jī)轉(zhuǎn)子3、旋轉(zhuǎn)變壓器5、電機(jī)右軸承6、電機(jī)左軸承8和電機(jī)端蓋4;電機(jī)軸7一端通過(guò)電機(jī)右軸承6支承到電機(jī)端蓋4上,另一端通過(guò)電機(jī)左軸承8支承在殼體1上,旋轉(zhuǎn)變壓器5布置在電機(jī)軸7的外端且位于電機(jī)端蓋4內(nèi)端面。
本實(shí)用新型的有益效果如下:
本實(shí)用新型提供一種兩檔電動(dòng)汽車的集成式驅(qū)動(dòng)裝置將驅(qū)動(dòng)電機(jī)、兩檔變速器、差速器 集成在同一殼體內(nèi),減少了零部件數(shù)量,降低了總成重量。本實(shí)用新型采用了兩檔變速器,在低速時(shí)可提供更大的輸出扭矩,提高電動(dòng)汽車的加速性及爬坡能力,還能夠提高電動(dòng)汽車的最高車速。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊,集成度高,整車動(dòng)力系統(tǒng)布置的靈活性及整車性能都大幅提高。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型一種集成化兩檔電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)裝置的剖視圖;
圖2是本實(shí)用新型一種集成化兩檔電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)裝置輸入軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1 殼體,2 電機(jī)定子,3 電機(jī)轉(zhuǎn)子,4 電機(jī)端蓋,5 旋轉(zhuǎn)變壓器,6 電機(jī)右軸承,7 電機(jī)軸,8 電機(jī)左軸承,9 輸入軸油封,10 輸入軸右軸承,11 中間軸右軸承,12 輸出軸軸承,13 二級(jí)減速齒輪,14 差速器外殼,15 半軸齒輪,16 半軸油封,17 一檔減速齒輪,18 同步器,19 中間軸左軸承,20 中間軸,21 二檔減速齒輪,22 輸入軸左軸承,23 輸入軸,24 變速器端蓋,25 駐車齒輪,20a 中間軸齒輪,23d 第一花鍵,23c 第二花鍵,23b 一檔齒輪,23a 二檔齒輪。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案。
如圖1所示,由布置在殼體1內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、變速器、差速器組成,所述的變速器包括輸入軸23和中間軸20,所述的中間軸20上從右到左依次為固定套置的中間軸齒輪20a、通過(guò)滾針軸承套置的一檔減速齒輪17、固定套置的同步器18和通過(guò)滾針軸承套置的二檔減速齒輪21;所述的輸入抽23分為四個(gè)主要部分,從右到左依次為第一花鍵23d、第二花鍵23c、一檔齒輪23b和二檔齒輪23a;所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸7連接在變速器輸入軸23第一花鍵23d處,所述的第二花鍵23c處固定套置有駐車齒輪25,所述的一檔減速齒輪17與一檔齒輪23b嚙合,所述的二檔減速齒輪21與二檔齒輪23a嚙合,所述的差速器包括二級(jí)減速齒輪13,所述的二級(jí)減速齒輪13固定套置在差速器外殼14上并與中間軸齒輪20a嚙合,差速器外殼14內(nèi)部固定有兩個(gè)半軸齒輪15,半軸齒輪15與車輛半軸花鍵連接。
所述的殼體1內(nèi)腔分為電機(jī)腔和變速器腔,變速器和差速器設(shè)置在變速器腔內(nèi),驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置在電機(jī)腔內(nèi),電機(jī)腔與變速器腔之間通過(guò)輸入軸油封9進(jìn)行密封,保證變速器的潤(rùn)滑油不進(jìn)入電機(jī)中對(duì)電機(jī)絕緣產(chǎn)生影響。驅(qū)動(dòng)電機(jī)為永磁同步電機(jī)或交流異步電機(jī),殼體1上有鑄造而成的冷卻水道,通過(guò)水冷的方式對(duì)電機(jī)定子2進(jìn)行冷卻,變速器的齒輪及軸承通過(guò)飛濺的方式進(jìn)行油潤(rùn)滑。
所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)還包括電機(jī)定子2、電機(jī)轉(zhuǎn)子3、旋轉(zhuǎn)變壓器5、電機(jī)右軸承6、電機(jī)左軸承8和電機(jī)端蓋4;所述電機(jī)定子2由定子鐵芯與繞組組成,定子鐵芯由無(wú)取向硅鋼片疊壓而成,定子繞組為分布式繞組,所述電機(jī)轉(zhuǎn)子3由轉(zhuǎn)子鐵芯、永磁體和動(dòng)平衡去重板組成,轉(zhuǎn)子鐵芯由無(wú)取向硅鋼片疊壓而成,永磁體為釹鐵硼材料。所述的電機(jī)軸7一端通過(guò)電機(jī)右軸承6支承到電機(jī)端蓋4上,另一端通過(guò)電機(jī)左軸承8支承在殼體1上,旋轉(zhuǎn)變壓器5布置在電機(jī)軸7的外端且位于電機(jī)端蓋4內(nèi)端面。
所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸為電機(jī)軸7,變速器的輸入軸為輸入軸23,電機(jī)軸7上的內(nèi)花鍵與輸入軸23上的第一花鍵23d配合連接,驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電機(jī)軸7與變速器的輸入軸23連接,傳遞動(dòng)力。所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)可為永磁同步電機(jī)或交流異步電機(jī),旋轉(zhuǎn)變壓器5為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的位置傳感器,整車可根據(jù)從旋轉(zhuǎn)變壓器5解讀的信號(hào)對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制,旋轉(zhuǎn)變壓器5布置在電機(jī)軸7的外端且位于電機(jī)端蓋4內(nèi)端面。
所述的變速器包括由輸入軸23上的一檔齒輪23b和一檔減速齒輪17組成的一檔齒輪組和輸入軸23上的二檔齒輪23a和二檔減速齒輪21組成的二檔齒輪組,一檔齒輪組的主動(dòng)齒輪為輸入軸23上的一檔齒輪23b,被動(dòng)齒輪為一檔減速齒輪17,一檔減速齒輪17通過(guò)滾針軸承安裝在中間軸20上,二檔齒輪組的主動(dòng)齒輪為輸入軸23上的二檔齒輪23a,被動(dòng)齒輪為二檔減速齒輪21,二檔減速齒輪21通過(guò)滾針軸承安裝在中間軸20上;同步器18布置在一檔減速齒輪17與二檔減速齒輪21之間且安裝在中間軸20上,同步器18與中間軸20花鍵連接,換檔時(shí),將同步器18向右撥動(dòng),同步器18與一檔減速齒輪17接合,驅(qū)動(dòng)裝置處于一檔,將同步器18向左撥動(dòng),同步器18與二檔減速齒輪21接合,驅(qū)動(dòng)裝置處于二檔; 中間軸20的齒輪部分與二級(jí)減速齒輪13相嚙合。輸入軸23上的一檔齒輪23b和二檔齒輪23a、一檔減速齒輪17、二檔減速齒輪21、中間軸齒輪20a、二級(jí)減速齒輪13均為斜齒輪,可滿足重載荷時(shí)的強(qiáng)度要求。輸入軸23通過(guò)輸入軸左軸承22支承到變速器端蓋24上,通過(guò)輸入軸右軸承10支承到殼體1上;中間軸20通過(guò)中間軸左軸承19支承到變速器端蓋24上,通過(guò)中間軸右軸承11支承到殼體1上。輸入軸23上通過(guò)花鍵安裝有駐車齒輪25,外部駐車機(jī)構(gòu)通過(guò)駐車齒輪25鎖住輸入軸23,從而實(shí)現(xiàn)駐車功能。
所述的差速器外殼14與二級(jí)減速齒輪13通過(guò)螺栓連接,差速器外殼14內(nèi)的兩個(gè)同軸的半軸齒輪15作為整個(gè)裝置的輸出端,分別與車輛的兩個(gè)半軸花鍵連接,車輛半軸直接連接車輪輪轂。差速器兩端通過(guò)半軸油封16保證裝置中的潤(rùn)滑油不泄露。輸出軸軸承12用于支承差速器。
本實(shí)用新型的動(dòng)力傳遞方式如下:
驅(qū)動(dòng)電機(jī)中的電機(jī)定子2中的繞組通電,通過(guò)電機(jī)定轉(zhuǎn)子的電磁場(chǎng)將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)子3旋轉(zhuǎn),一檔時(shí),同步器18與一檔減速齒輪17接合,動(dòng)力通過(guò)一檔齒輪組及二級(jí)減速齒輪組傳遞給差速器外殼14;二檔時(shí),同步器18與二檔減速齒輪21接合,動(dòng)力通過(guò)二檔齒輪組及由中間軸齒輪20a和二級(jí)減速齒輪13組成的二級(jí)減速齒輪組傳遞給差速器外殼14,經(jīng)差速器后通過(guò)半軸齒輪15將動(dòng)力傳遞給車輪輪轂,從而驅(qū)動(dòng)車輛行駛。倒車時(shí),電機(jī)反轉(zhuǎn),使車輛逆向行駛。
以上通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,該實(shí)施方式僅僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)例,不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制,任何依據(jù)本實(shí)用新型的原理所做的更改都應(yīng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。