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Abstract

一种电机直驱型电动汽车的驱动装置，包括电机、编码器、主减速器、差速器、半轴、桥壳和驱动车轮，电动汽车采用整体式车桥结构，将电机直驱技术和电动汽车驱动、传动***相结合，采用伺服电机作为整车驱动电机，将电机与主减速器相结合，减少了电机和驱动桥的零件数目，简化了传动结构，在提高电动汽车动力性、通过性的同时，降低了传动效率损耗和生产制造成本。本装置具有结构紧凑、传动可靠、电机驱动性能优越，控制要求低，使用维护方便等优点，适合在中、重型电动汽车中推广使用。

Description

一种电机直驱型电动汽车的驱动装置
技术领域
本发明属于汽车工程技术领域，涉及一种电机直驱型电动汽车的驱动装置。
背景技术
随着全球石油资源供给的日趋紧张，温室效应越来越严重，传统的内燃式发动机汽车正经受严峻的考验。为了适应当前发展低碳经济，走可持续发展的趋势，驱动功率高和低排放或零排放的电动汽车优势越来越明显。世界各国从汽车技术变革和产业升级的战略出发，纷纷颁布制定了优惠的政策措施，加大电动汽车的投资力度，积极促进本国电动汽车产业发展。我国国内的众多科研院所、高等院校和汽车生产厂家争相进行电动汽车的技术研究和产业化开发。
随着电机技术的发展，用于电动车的电机及其驱动、传动***越来越多。考虑到电机本身特性和汽车行驶工况的复杂性，电动汽车在驱动车轮和电机之间布置变速器、离合器、传动轴、联轴器等，以满足汽车在不同行驶工况下的动力性和通过性需求。因此，使得整车的驱动传动***体积大、结构复杂、传动效率低、可靠性低，而且成本高。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电机直驱型电动汽车的驱动装置，实现电动汽车驱动装置的微型化、高可靠性，降低动力传递的功率损耗，简化传动结构，降低电动汽车的成本。
为了达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：
一种电机直驱型电动汽车的驱动装置，包括一个电机7、一个编码器8、一个主减速器、一个差速器3、一个桥壳2、两个半轴1和两个驱动车轮10，电动汽车采用后桥驱动形式；所述的电机7采用圆盘式结构，分为前、中、后三段，前段为电机前端盖7-1，中段为电机外壳7-2，后段为电机后端盖7-4；电机前端盖7-1和电机后端盖7-4采用圆盘法兰结构，电机外壳7-2采用截面的内侧为圆面外侧加散热翅的空心筒形结构；电机前端盖7-1和电机后端盖7-4的端面上各有一法兰止口，法兰止口和电机外壳7-2的内侧圆面相配合；通过螺栓螺母组7-8将电机前端盖7-1和电机后端盖7-4连接在电机外壳7-2的两个端面上，螺栓螺母组7-8的螺栓位于电机外壳7-2的相邻两个散热翅的槽中，电机转子7-9通过键固定在电机轴7-5上；编码器8由编码器转子8-2和编码器定子8-1组成，编码器定子8-1与编码器转子8-2同轴，且布置在编码器转子8-2的径向外侧；编码器定子8-1连接在电机后端盖7-4的外端面；编码器转子8-2连接在电机轴7-5的末端，并随电机轴7-5一起转动；电机前端盖7-1与主减速器壳6做成一体，通过螺栓固定在桥壳2上；主减速器由主动齿轮5和与之啮合的从动齿轮4组成，主动齿轮5的轴和电机轴7-5做成一体，电机转子7-9随电机轴7-5和主动齿轮5一起转动；主减速器的从动齿轮4与差速器壳3-1连接在一起，带动差速器3运动；差速器3由差速器壳3-1、四个行星轮3-2、两个半轴齿轮3-3、一个十字轴3-4组成，十字轴3-4的四个轴与差速器壳3-1连接，四个行星轮3-2空套在十字轴3-4的四个轴上，两个半轴齿轮3-3分别与四个行星轮3-2啮合；差速器壳3-1经轴承安装在桥壳2上；由主减速器6传递过来的电机动力经差速器3的两个半轴齿轮3-3传递给两个半轴1，两个半轴1从桥壳2中穿出，并带动两侧的两个驱动车轮10转动。
所述的编码器定子8-1连接在电机前端盖7-1上，编码器转子8-2连接在电机轴7-5端，用键与电机轴7-5周向固定连接；编码器进线口8-3开设在编码器定子8-1外壳径向靠近电机前端盖7-1位置。
电机后端盖7-4的端面上开有电机进线口7-7，电机电源线从电机进线口7-7引入电机7内。
本发明采用电机直驱技术，将电机与汽车驱动桥的主减速器相结合，在提高电动汽车动力性、制动性的同时，大大简化了电动汽车的传动***。本装置具有结构紧凑，对电机控制要求低，使用维护方便，传动可靠等优点，非常适合在电动汽车中推广使用。
附图说明
图1是本发明总体结构示意图。
图2是本发明的电机壳截面剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细描述。
参照图1和图2，一种电机直驱型电动汽车的驱动装置，包括一个电机7、一个编码器8、一个主减速器、一个差速器3、一个桥壳2、两个半轴1和两个驱动车轮10，电动汽车采用后桥驱动形式，电机7采用直流伺服电机或交流伺服电机，电机7包括电机前端盖7-1、电机外壳7-2、电机定子7-3、电机转子7-9、电机后端盖7-4、电机轴7-5和螺栓螺母组7-8；编码器8由编码器转子8-2和编码器定子8-1组成；编码器定子8-1连接在电机后端盖7-4的外端面，编码器转子8-2连接在电机轴7-5的末端，并随电机轴7-5一起转动；电机前端盖7-1与主减速器壳6做成一体，将电机7和主减速器相连，通过螺栓固定在桥壳2上；主减速器由主动齿轮5和从动齿轮4组成，主动齿轮5的轴和电机轴7-5做成一体，电机转子7-9通过键固定在电机轴7-5上，电机转子7-9随电机轴7-5和主动齿轮5一起转动；主减速器的从动齿轮4与差速器壳3-1连接在一起，带动差速器3运动。差速器3由差速器壳3-1、四个行星轮3-2、两个半轴齿轮3-3、一个十字轴3-4组成，十字轴3-4的四个轴与差速器壳3-1连接，四个行星轮3-2空套在十字轴3-4的四个轴上，两个半轴齿轮3-3分别与四个行星轮啮合，差速器壳3-1经轴承连接在桥壳2上；由主减速器传递过来的电机动力经差速器3的两个半轴齿轮3-3传递给两个半轴1，两个半轴1从桥壳2的中间孔中穿出，带动两侧的两个驱动车轮10转动。
由蓄电池提供的直流电源经控制器变换之后输入电机7，电机7产生的扭矩依次经主减速器、差速器3、半轴1传送至汽车驱动轮10。在电动汽车上采用后桥驱动形式，对于简化前桥结构，优化整车的结构布置，改善整车的动力性和制动性具有突出的优点；经过主减速器减速之后的扭矩大幅提高，有利于改善整车的动力输入；采用差速器3和半轴1的连接方式可以提高汽车弯道行驶能力和通过性。
采用电机直驱技术的目的是简化传动机构和传动路线，降低动力的功率损耗。
本发明中电机直驱技术的实现表现在两个方面：
电机7采用直流伺服电机，在电机7中采用编码器8作为电机7转速和转矩信号的采集装置，控制电机7的启动、停止、运行，根据汽车不同的行驶工况，调整电机7的输出转矩和转速。
电机7和主减速器相结合，首先，将电机前端盖7-1和主减速器壳6做成一体，在原有主减速器壳的基础上，外加一法兰实现电机1和主减速器的对接。其次，将主减速器的主动齿轮5作成齿轮轴的形式，齿轮轴同时兼做电机轴7-5，用键将电机转子7-9连接到主动齿轮5轴上。通过以上两种方式，在主减速器的外壳和零件数目增加不大的情况下，将电机7和主减速器结合在一起实现直驱。
所述的电机7采用圆盘式结构，分为前、中、后三段，前段为电机前端盖7-1，中段为电机外壳7-2，后段为电机后端盖7-4；电机前端盖7-1和电机后端盖7-4采用圆盘法兰结构，电机外壳7-2采用截面为内侧为圆面外加散热翅的筒形结构；电机前端盖7-1和电机后端盖7-4的端面上有法兰止口，法兰止口和电机外壳7-2的内侧圆面相配合；电机前端盖7-1和电机后端盖7-4上沿圆周均布有6或8个通孔，通过螺栓螺母组7-8将电机前端盖7-1和电机后端盖7-4连接在电机外壳7-2的两个端面上，螺栓螺母组7-8的螺栓位于电机外壳7-2上的相邻两个散热翅的槽中。
电机外壳7-2采用截面为内侧为圆面外加散热翅的筒形结构，可以采用铝合金制成型材结构，不需要再次加工直接根据电机轴向长度裁取，也这样对于降低电机的生产成本极为有利。
所述的编码器定子8-1连接在电机前端盖7-1上，编码器转子8-2连接在电机轴7-5端，用键与电机轴7-5周向固定连接；编码器进线口8-3开设在编码器定子8-1外壳径向靠近电机前端盖7-1位置。
编码器8用于检测电机7的输出转矩和转速回馈给电机控制器。电机电源线7-6和编码器线8-4比较靠近，二者都可以通过加紧元件固定在电机后端盖7-4上。
电机后端盖7-4的端面上开有电机进线口7-7，电机电源线从电机进线口7-7引入电机7内。

Claims (3)

1.一种电机直驱型电动汽车的驱动装置，包括一个电机（7）、一个编码器（8）、一个主减速器、一个差速器（3）、一个桥壳（2）、两个半轴（1）和两个驱动车轮（10），电动汽车采用后桥驱动形式；所述的电机（7）采用圆盘式结构，分为前、中、后三段，前段为电机前端盖（7-1），中段为电机外壳（7-2），后段为电机后端盖（7-4）；电机前端盖（7-1）和电机后端盖（7-4）采用圆盘法兰结构，电机外壳（7-2）采用截面的内侧为圆面外侧加散热翅的空心筒形结构；电机前端盖（7-1）和电机后端盖（7-4）的端面上各有一法兰止口，法兰止口和电机外壳（7-2）的内侧圆面相配合；通过螺栓螺母组（7-8）将电机前端盖（7-1）和电机后端盖（7-4）连接在电机外壳（7-2）的两个端面上，螺栓螺母组（7-8）的螺栓位于电机外壳（7-2）的相邻两个散热翅的槽中，电机转子（7-9）通过键固定在电机轴（7-5）上；编码器（8）由编码器转子（8-2）和编码器定子（8-1）组成，编码器定子（8-1）与编码器转子（8-2）同轴，且布置在编码器转子（8-2）的径向外侧；编码器定子（8-1）连接在电机后端盖（7-4）的外端面；编码器转子（8-2）连接在电机轴（7-5）的末端，并随电机轴（7-5）一起转动；电机前端盖（7-1）与主减速器壳（6）做成一体，通过螺栓固定在桥壳（2）上；主减速器由主动齿轮（5）和与之啮合的从动齿轮（4）组成，主动齿轮（5）的轴和电机轴（7-5）做成一体，电机转子（7-9）随电机轴（7-5）和主动齿轮（5）一起转动；主减速器的从动齿轮（4）与差速器壳（3-1）连接在一起，带动差速器（3）运动；差速器（3）由差速器壳（3-1）、四个行星轮（3-2）、两个半轴齿轮（3-3）、一个十字轴（3-4）组成，十字轴（3-4）的四个轴与差速器壳（3-1）连接，四个行星轮（3-2）空套在十字轴（3-4）的四个轴上，两个半轴齿轮（3-3）分别与四个行星轮（3-2）啮合；差速器壳（3-1）经轴承安装在桥壳（2）上；由主减速器（6）传递过来的电机动力经差速器（3）的两个半轴齿轮（3-3）传递给两个半轴（1），两个半轴（1）从桥壳（2）中穿出，并带动两侧的两个驱动车轮（10）转动。
2.根据权利要求1所述的一种电机直驱型电动汽车的驱动装置，其特征在于：所述的编码器定子（8-1）连接在电机前端盖（7-1）上，编码器转子（8-2）连接在电机轴（7-5）端，用键与电机轴（7-5）周向固定连接；编码器进线口（8-3）开设在编码器定子（8-1）外壳径向靠近电机前端盖（7-1）位置。
3.根据权利要求1所述的一种电机直驱型电动汽车的驱动装置，其特征在于：电机后端盖（7-4）的端面上开有电机进线口（7-7），电机电源线从电机进线口（7-7）引入电机（7）内。
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