CN202628961U

CN202628961U - 一种电动汽车变速传动装置

Info

Publication number: CN202628961U
Application number: CN 201220311122
Authority: CN
Inventors: 张列平; 王选民
Original assignee: Chengdu K & M Metals Co Ltd
Current assignee: Chengdu K & M Metals Co Ltd
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2012-06-29
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2022-06-29

Abstract

一种电动汽车变速传动装置，包括壳体，以及设置于壳体两端的动力输入轴和动力输出轴，所述动力输入轴上同轴设置有太阳轮和齿圈，所述太阳轮与动力输入轴固定连接，所述齿圈活动套设于动力输入轴上，所述动力输出轴固定连接有行星架，所述行星架上设置有若干个行星齿轮，所述行星齿轮设置于齿圈和太阳轮之间、并与齿圈和太阳轮同时啮合；采用这样的结构，可通过第一离合器和第二离合器相互配合实现二档变速，并结合电动机自身的无级调速，可满足高阻力条件下、以及动力输出轴高转速时不同传动比的需求，减少牵引电动机过载工作、或轻载工作的情况，提高牵引电动机的使用寿命。

Description

一种电动汽车变速传动装置

技术领域

本实用新型涉及一种变速传动装置，特别涉及一种以电动机作为动力源的电动汽车变速传动装置。

背景技术

电动汽车的驱动部件为电动机，相对传统内燃机具有较宽的工作范围，可零速运行、扭矩和转速可精确控制，并且电机低速时恒转矩和高速时恒功率的特性更适合车辆运行需求。

由于电动机本身就具有较宽的调速范围、且可零速运行，通常情况下，只需要通过控制输入动力(电动机)的转速，即可实现较高的换档品质，且电动机自身可反转实现倒挡功能，因此，相比于转矩变化范围难以满足实际路况需要的传统内燃机驱动的汽车，以电动机作为动力源的汽车对变速器的依赖程度大大低于传统内燃机驱动的汽车。

然而，现有的电动汽车中，通常以下面两种方式进行变速、传动：

1、直接利用电动机自身的转速来实现变速。采用这样的结构，仅通过电动机的转速直接输出，在起步时电动机以过载状态工作，不仅输出的力矩较小、动力不足，导致汽车起步加速时间较长，而且电动机发热量大，使用寿命短。

2、沿用传统内燃机驱动的汽车中的变速传动机构，但是电动机自身就有较宽的调速范围，若设置过多的档位，则增加了不必要的变速控制难度，而且也降低了电动汽车本应有的驾驶操纵方便性；而且，传统内燃机驱动的汽车所采用的变速传动机构，体积庞大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的上述不足，提供一种可在起步时输出较大瞬时扭矩的电动汽车变速传动装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了以下技术方案：

一种电动汽车变速传动装置，包括壳体，以及设置于壳体两端的动力输入轴和动力输出轴，所述动力输入轴上同轴设置有太阳轮和齿圈，所述太阳轮与动力输入轴固定连接，所述齿圈活动套设于动力输入轴上，所述动力输出轴固定连接有行星架，所述行星架上设置有若干个行星齿轮，所述行星齿轮设置于齿圈和太阳轮之间、并与齿圈和太阳轮同时啮合；所述壳体与齿圈之间设置有第一离合器，所述第一离合器使壳体和齿圈结合或分离，所述动力输入轴与齿圈之间设置有第二离合器，所述第二离合器使动力输入轴与齿圈结合或分离。

采用这样的结构，可通过第一离合器和第二离合器相互配合实现二级变速，并结合电动机自身的无极调速，可满足高阻力条件下、以及动力输出轴高转速时不同传动比的需求，减少牵引电动机过载工作、或轻载工作的情况，提高牵引电动机的使用寿命。

当汽车在起步、爬坡等高阻力路况下行驶时，动力输出轴需要较大的瞬时扭矩以满足牵引力和加速度的要求，此时，通过第一离合器和第二离合器将行星齿轮机构调整至同级减速的工作方式，使动力输入轴与动力输出轴之间具有较大传动比，实现高扭矩输出，并减缓了电动机在高阻力路况下的工作负载，减少了电动机过载工作的情况，从而延长了电动机的使用寿命；

当车辆在正常、或高速行驶时，需要防止动力输入轴的转速过高，此时，通过第一离合器和第二离合器将行星齿轮机构调整至同级同速的工作方式，使动力输入轴与动力输出轴之间具有远低于高阻力条件下的传动比，使动力输入轴的转速保持在电动机的正常工况转速范围内的同时、增大了动力输出轴的转速，从而提高车辆行驶速度，并避免了车辆在起步后行驶过程中电动机以轻载状态工作，从而延长了电动机的使用寿命。另外，采用上述结构，与手动变速器换挡操作相比，具有变速操控方便、快捷的有益效果。同时，采用上述第一离合器和第二离合器与行星齿轮机构结合实现两级变速，与二级手动变速器的方式相比，体积、厚度尺寸更小。

优选的，所述第一离合器为电控离合器。采用这样的结构，具有结构简单、离合操作方便的有益效果。

优选的，所述第二离合器为电磁离合器。采用这样的结构，具有结构简单、离合操作方便的有益效果。

优选的，当所述第一离合器使壳体和齿圈结合时，所述第二离合器使动力输入轴与齿圈分离；当所述第一离合器使壳体和齿圈分离时，所述第二离合器使动力输入轴和齿圈结合。

一种电动汽车变速传动装置，包括壳体，以及设置于壳体两端的动力输入轴和动力输出轴，所述动力输入轴上同轴设置有太阳轮和齿圈，所述太阳轮与动力输入轴固定连接，所述齿圈活动套设于动力输入轴上，所述动力输出轴固定连接有行星架，所述行星架上设置有若干个行星齿轮，所述行星齿轮设置于齿圈和太阳轮之间、并与齿圈和太阳轮同时啮合；所述壳体与齿圈之间设置有第一离合器，所述第一离合器使壳体和齿圈结合或分离，所述动力输出轴与齿圈之间设置有第二离合器，所述第二离合器使动力输出轴与齿圈结合或分离。

优选的，所述第一离合器为电控离合器。

优选的，所述第二离合器为电磁离合器。

优选的，当所述第一离合器使壳体和齿圈结合时，所述第二离合器使动力输出轴与齿圈分离；当所述第一离合器使壳体和齿圈分离时，所述第二离合器使动力输出轴和齿圈结合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、通过第一离合器和第二离合器相互配合实现二级变速，并结合电动机自身的无极调速，可满足高阻力条件下、以及动力输出轴高转速时不同传动比的需求，减少牵引电动机过载工作、或轻载工作的情况，提高牵引电动机的使用寿命。

2、与手动二级变速器相比，采用第一离合器和第二离合器与行星齿轮机构结合实现两级变速，体积、厚度尺寸更小；同时，变速操控方便、快捷。

附图说明

图1为本实用新型电动汽车变速传动装置的结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型的实施方式不限于以下实施例，在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出的各种变化均属于本实用新型的保护范围之内。

实施例1

如图1所示，本实施例中电动汽车变速传动装置，包括壳体6，以及设置于壳体6两端的动力输入轴1和动力输出轴9，动力输入轴1上同轴设置有太阳轮8和齿圈3，太阳轮8与动力输入轴1固定连接，齿圈3活动套设于动力输入轴1上，动力输出轴9固定连接有行星架5，行星架5上设置有若干个行星齿轮4，行星齿轮4设置于齿圈3和太阳轮8之间、并与齿圈3和太阳轮8同时啮合，构成行星齿轮机构。在壳体6与齿圈3之间设置有第一离合器7，第一离合器7使壳体6和齿圈3结合或分离。其中，第一离合器7为电控离合器，根据操作指令将壳体6和齿圈3结合成一体并联动、或将壳体和齿圈3分离并各自转动。在动力输入轴1上固定设置有第二离合器2，第二离合器2使动力输入轴1与齿圈3结合或分离。其中，第二离合器2为电磁离合器，根据操作指令将动力输入轴1和齿圈3结合成一体并联动、或将动力输入轴1和齿圈3分离并相对转动。

当第一离合器7使壳体6和齿圈3结合时，第二离合器2使动力输入轴1与齿圈3分离；当第一离合器7使壳体6和齿圈3分离时，所述第二离合器2使动力输入轴1和齿圈3结合。

需要说明的是，在本说明书所述的实施方式中，电动机自身均能够在一定范围内无级调速、并对动力输入轴1的转速进行调节。

当动力输出轴9以高阻力、低转速条件下工作时，如起步、爬坡等情况下，通过同向减速的前进档输出高扭矩，可避免电动机以过载状态工作；

当汽车高速行驶时，为避免动力输入轴1转速过高、使得电动机在轻载状态工作，通过同向同速的方式进行传动，并根据路况将电动机调节至合理的输出功率工作，从而提高电动机的使用寿命。

本实施例的工作方式如下：

电动机的输出轴与动力输入轴1联接后施加驱动轴力，在整个行星齿轮机构中，由于太阳轮8固定设置于动力输入轴1的端部，太阳轮8为主动轮，通过行星齿轮机构变速或传动以后，输出给动力输出轴9。

当车辆起步时，先将第一离合器7将壳体6和齿圈3结合成一体，并将第二离合器2打开、使得动力输入轴1与齿圈3相互分离。此时，行星齿轮机构内，壳体6与齿圈3相对静止，太阳轮8为主动轮，行星架5从动，动力从太阳轮8输入以后，齿圈3的转速低于太阳轮8的转速，设置于行星架5上的行星齿轮4在与太阳轮8啮合的同时、与齿圈3内侧啮合，带动行星架5绕太阳轮8的轴线转动、即实现行星架5的从动，最终将动力通过行星架5输出至动力输出轴9。此时，动力输入轴1与动力输出轴9之间的传动比等于太阳轮8的转速除以行星架5的转速，且由于行星架5的转速远低于太阳轮8的转速，因此传动比大于一，可实现同向减速，在电动机输出力矩不变的情况下，可向动力输出轴9输出更大的驱动扭矩，从而使车辆起步更加容易。

当车辆完成扭矩需求较高的加速起步阶段以后，汽车的动力输出轴9转速较高，为了防止电动机以轻载且转速过高的状态工作，此时，需降低动力输入轴1与动力输出轴9之间的传动比，具体方式如下：首先通过第一离合器7将壳体6和齿圈3相互分离，再通过第二离合器2将动力输入轴1与齿圈3结合成一体。此时，太阳轮8的转速与齿圈3转速相同，行星齿轮4与太阳轮8和齿圈3相对静止，行星齿轮4带动行星架5与太阳轮8、齿圈3同向、同速转动，动力输入轴1与动力输出轴9之间的传动比为一。

汽车需要加速或减速时，可按需切换第一离合器7和第二离合器2的工作状态、或是通过调节电动机的电压，均可起到调节动力输入轴1转速的作用。

当汽车停车时，切断电动机的电源、并将动力输入轴1的转速调节至零，此时，动力切断。

当汽车倒车时，调节电动机反转，即可切换动力输入轴1、动力输出轴9的转向，实现倒车。

实施例2

本实施例中，与实施例1不同之处在于：设置有第二离合器2，所述第二离合器使动力输出轴与齿圈结合或分离，第二离合器2固定设置于动力输出轴9与齿圈3之间，并通过设置于动力输出轴9上的第二离合器2使动力输出轴9与齿圈3结合或分离。

当汽车完成高扭矩的加速起步阶段以后，为了防止电动机以轻载且转速过高的状态工作，首先通过第一离合器7将壳体6和齿圈3相互分离，然后通过第二离合器2将动力输出轴9与齿圈3结合成一体，实现动力输出轴9与齿圈3同向同速转动，实现等传动比传动。

其余结构和运行方式请参阅实施例1。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims

1.一种电动汽车变速传动装置，包括壳体，以及设置于壳体两端的动力输入轴和动力输出轴，其特征在于：所述动力输入轴上同轴设置有太阳轮和齿圈，所述太阳轮与动力输入轴固定连接，所述齿圈活动套设于动力输入轴上，所述动力输出轴固定连接有行星架，所述行星架上设置有若干个行星齿轮，所述行星齿轮设置于齿圈和太阳轮之间、并与齿圈和太阳轮同时啮合；所述壳体与齿圈之间设置有第一离合器，所述第一离合器使壳体和齿圈结合或分离，所述动力输入轴与齿圈之间设置有第二离合器，所述第二离合器使动力输入轴与齿圈结合或分离。

2.根据权利要求1所述的电动汽车变速传动装置，其特征在于：所述第一离合器为电控离合器。

3.根据权利要求2所述的电动汽车变速传动装置，其特征在于：所述第二离合器为电磁离合器。

4.根据权利要求1至3中任一所述的电动汽车变速传动装置，其特征在于：当所述第一离合器使壳体和齿圈结合时，所述第二离合器使动力输入轴与齿圈分离；当所述第一离合器使壳体和齿圈分离时，所述第二离合器使动力输入轴和齿圈结合。

5.一种电动汽车变速传动装置，包括壳体，以及设置于壳体两端的动力输入轴和动力输出轴，其特征在于：所述动力输入轴上同轴设置有太阳轮和齿圈，所述太阳轮与动力输入轴固定连接，所述齿圈活动套设于动力输入轴上，所述动力输出轴固定连接有行星架，所述行星架上设置有若干个行星齿轮，所述行星齿轮设置于齿圈和太阳轮之间、并与齿圈和太阳轮同时啮合；所述壳体与齿圈之间设置有第一离合器，所述第一离合器使壳体和齿圈结合或分离，所述动力输出轴与齿圈之间设置有第二离合器，所述第二离合器使动力输出轴与齿圈结合或分离。

6.根据权利要求5所述的电动汽车变速传动装置，其特征在于：所述第一离合器为电控离合器。

7.根据权利要求6所述的电动汽车变速传动装置，其特征在于：所述第二离合器为电磁离合器。

8.根据权利要求5至7中任一所述的电动汽车变速传动装置，其特征在于：当所述第一离合器使壳体和齿圈结合时，所述第二离合器使动力输出轴与齿圈分离；当所述第一离合器使壳体和齿圈分离时，所述第二离合器使动力输出轴和齿圈结合。