CN206664249U - 一种电动汽车变速*** - Google Patents

Abstract

一种电动汽车变速***，其包括：驱动装置，所述驱动装置具有动力输出轴；变速器，所述变速器可输出多档速比；差速器，其与所述变速器连接，所述差速器具有两个端部分别与车轮装置连接的动力输出半轴；所述动力输出轴为空心输出轴，所述空心输出轴支承所述变速器并向其传递动力，其中一个所述动力输出半轴穿过所述空心输出轴。本实用新型的电动汽车变速***，集成驱动电机、两档速比变速器、差速器于一体，结构更加紧凑，更加轻量化。

Description

一种电动汽车变速***

技术领域

本实用新型涉及电动汽车动力传动技术领域，具体涉及一种电动汽车变速***。

背景技术

清洁能源替代石化能源是世界潮流，电动汽车是实现这一目标的主要手段之一，大力发展电动汽车已被确定为我国未来发展的重要国家战略。而电动汽车需要多档速比、传动平稳且尺寸紧凑的动力传动***。目前的电动汽车动力传动***中，驱动电机与变速器为相互独立的部件，在变速器和主减速器之间通常设置很长的传动轴，进而增大了电动汽车动力传动***的空间尺寸和重量。目前的电动汽车变速器多是固定速比的变速器，且大多采用多级平行轴齿轮传动的结构形式，固定速比的变速器不利于提高传动效率，平行轴齿轮传动很容易引发高频噪音。因此提供一种集成驱动电机、两档速比变速器、差速器于一体的电动汽车动力传动装置。

例如中国专利CN104477029B公开了一种两档电动汽车的电驱动***，设置转子轴为空心轴，从而使得差速器能设置在转子轴的内部；在内齿圈上设有同步器；在同步器上啮合设有一档接合齿圈和二档接合齿圈，一档接合齿圈固连于筋板上，二档接合齿圈通过键连接于差速轴上，从而形成换挡结构；设置差速轴为空心轴，从而使得右主减小齿轮的齿轮轴能设置在差速轴的内部。本实用新型能实现电机、变速器与差速器的高度集成化和一体化，并改善电动汽车的动力性能。

但上述两档电动汽车的电驱动***，其中将差速器设置在电机转子轴之间，该结构虽然进一步缩短了电驱动***的轴向尺寸，但该驱动***的径向尺寸明显增大，且该结构的电机在速度提升上存在限制，由于电机轴直径较大，因此存在电机轴输出速度提升有限的缺陷，难以达到较大的输出速度、不利于高能量密度的高速电机的使用，并且在产业上的批量生产制造存在困难。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的噪音大、尺寸大、和不能变化速比等缺陷，从而提供一种集成度高，结构紧凑、低噪音的，适用于高速电机的电动汽车变速***。

为此，本实用新型的技术方案如下：

一种电动汽车变速***，其包括：驱动装置，所述驱动装置具有动力输出轴；变速器，所述变速器可输出多档速比；差速器，其与所述变速器连接，所述差速器具有两个端部分别与车轮装置连接的动力输出半轴；所述动力输出轴为空心输出轴，所述空心输出轴支承所述变速器并向其传递动力，其中一个所述动力输出半轴穿过所述空心输出轴。

进一步地，所述变速器为一级或多级行星齿轮变速器。

进一步地，所述行星齿轮变速器还包括一体化离合制动装置，所述一体化离合制动装置设置于其中一级行星齿轮系的太阳轮与内齿圈之间，所述一体化离合制动装置控制所述行星齿轮变速器的输出速比。

进一步地，所述行星齿轮变速器的各级行星齿轮系之间传动连接，其中第一级行星齿轮系的太阳轮与所述空心输出轴连接，最后一级行星齿轮系的行星架或内齿圈与所述差速器连接。

进一步地，所述一体化离合制动装置设置在所述第一级行星齿轮系的太阳轮与内齿圈之间，并控制所述第一级行星齿轮系内齿圈的旋转或停止。

进一步地，所述驱动装置为内转子电机。

进一步地，所述内转子电机还包括围绕所述空心输出轴设置的电机转子。

进一步地，所述驱动装置、所述变速器和所述差速器依次同轴线设置。

进一步地，所述变速***还包括覆盖所述变速***整体的壳体，所述壳体包括依次连接的左机壳、中间机壳和右机壳，所述中间机壳为所述内转子电机和所述变速器共用的壳体。

本实用新型的技术方案，具有如下优点：

1、本实用新型的电动汽车变速***，集成驱动电机、两档速比变速器、差速器于一体，结构更加紧凑，更加轻量化；驱动电机、变速器、差速器位于同一旋转轴线，缩减了动力传动***的径向尺寸和重量。通过集成度的提高，较目前的平行轴齿轮传动结构更加紧凑，更加轻量化。

2、本实用新型的电动汽车变速***，采用行星齿轮传动结构，相比平行轴齿轮传动机构，行星传动机构的重合度更高、单个齿轮的受力更小，进而使传动更加平稳，噪音更低。

3、本实用新型的电动汽车变速***，由于驱动电机的主轴采用空心轴结构，驱动电机的主轴伸入变速器功能模块中，避免了在变速器与差速器之间使用传动轴的情况，减少了传动链的长度，提高了传动效率。

4、本实用新型的电动汽车变速***，在行星齿轮变速器的某一级行星齿轮机构的内齿圈与太阳轮之间，设有一体化离合制动装置，使此内齿圈既可以保持静止不转，也可以跟随此太阳轮同步旋转，由此实现了两档速比。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的电动汽车变速***的功能模块示意图；

图2为本实用新型的两级行星齿轮变速***的结构示意图；

附图标记说明：

1-第一动力输出半轴；2-电机转子；3-电机主轴；4-一体化离合制动装置；5-第一级太阳轮；6-第一级内齿圈；7-第一级行星齿轮架；8-第二级内齿圈；9-第二级行星齿轮架；10-第二动力输出半轴；11-右机壳；12-中间机壳；13-左机壳；14-车轮装置；15-行星齿轮变速器；16-差速器；

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

如图1所示，本实用新型的所述的电动汽车变速***在空间上包括三个依次排列的功能模块，分别是驱动电机、行星齿轮变速器15和差速器16。如图2所示，其中驱动电机包括电机主轴3和围绕所述电机主轴3设置的电机转子2；所述驱动电机、所述行星齿轮变速器15和所述差速器16沿所述电机主轴3依次同轴线设置。其中电机主轴3为动力输出轴，电机主轴3伸入所述行星齿轮变速器15中并向变速器传递动力，并且该电机主轴3采用空心轴结构；所述行星齿轮变速器15由空心的电机主轴3支承；所述差速器16与行星齿轮变速器15连接，所述差速器16输出两个动力输出半轴即第一动力输出半轴1和第二动力输出半轴10，两个动力输出半轴分别与两个车轮装置14连接向所述车轮装置14传递动力，其中本实施例中的第一动力输出半轴1穿过空心的电机主轴3后与车轮装置14连接。

如图2所示，本实用新型的所述变速***还包括覆盖所述变速***整体的壳体，所述壳体包括依次连接的左机壳13、中间机壳12和右机壳11。其中所述左机壳13覆盖所述驱动电机的左端侧，所述右机壳11覆盖所述差速器16，所述中间机壳12是驱动电机和变速器共同使用的壳体。参见附图2，在中间机壳12内所述驱动电机与所述行星齿轮变速器15之间还设置有机壳隔板及密封部件，所述机壳隔板和密封部件用于隔离所述行星齿轮变速器15与驱动电机，防止行星齿轮变速器15中的润滑油流入所诉驱动电机内部影响驱动电机的性能。

本实施例中采用行星齿轮变速器进行动力传递可输出两档速比，如图2所示，所述行星齿轮变速器15包括传动连接的第一级行星齿轮系和第二级行星齿轮系，两级行星齿轮系的太阳轮、行星架、内齿圈都与电机主轴3处于同一轴线。其中第一级行星齿轮系包括第一级太阳轮5、第一级内齿圈6、设置在所述第一级太阳轮5与所示第一级内齿圈6之间并围绕所述第一级太阳轮5转动的多个第一级行星齿轮，以及支撑第一级行星齿轮的第一级行星齿轮架7。第二级行星齿轮系包括第二级太阳轮、第二级内齿圈8、设置在所述第二级太阳轮与所述第二级内齿圈8之间并围绕所述第二级太阳轮转动的第二级行星齿轮，以及支撑所述第二级行星齿轮的第二级行星齿轮架9。其中所述第一级太阳轮5由所述电机主轴3驱动旋转，第一级行星齿轮系的第一级行星齿轮架7与第二级行星齿轮系的第二级太阳轮固连；而所述第二级行星齿轮系的第二级行星齿轮架9与差速器16的壳体连接。

本实施例的所述行星齿轮变速器还包括一体化离合制动装置4，通过所述一体化离合制动装置4控制所述行星齿轮变速器15可实现两档速比调节。所述一体化离合制动装置4与所述第一级内齿圈6对应的设置在第一级内齿圈6与第一级太阳轮5之间，所述一体化离合制动装置4可控制所述第一级内齿圈6处于随太阳轮5同步旋转或停止两种工作状态,由此实现两档速比。如图2所示，所述一体化离合制动装置4处于右侧时使所述第一级内齿圈6与中间机壳12连接固定，所述一体化离合制动装置4处于左侧时使所述第一级内齿圈6与所示第一级太阳轮5一起同步旋转，第一级内齿圈6的两种不同的状态控制所述变速***输出两种速比。

如图2所示，本实用新型的所述一体化离合制动装置4的工作原理为：当所述一体化离合制动装置4处于右侧时，所述第一级内齿圈6与所述中间机壳12连接固定，此时第一级内齿圈6静止不旋转，该行星齿轮变速器15的第一级行星齿轮系和第二级行星齿轮系同时产生减速作用，达到最大传动速比，此时输出低速；当所述一体化离合制动装置4处于左侧时，所述第一级内齿圈6解除固定，可随以第一太阳轮5一起同步旋转，该行星齿轮变速器15的第一级行星齿轮系不产生减速作用，仅由第二级行星齿轮系产生减速作用，形成最小传动速比，此时输出高速。

本实用新型的电动汽车变速***，驱动电机、变速器、差速器位于同一旋转轴线，缩减了动力传动***的径向尺寸和重量。通过集成度的提高，将驱动电机、两档速比变速器和差速器集成于一体，使***结构更加紧凑，更加轻量化。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种电动汽车变速***，其包括：

驱动装置，所述驱动装置具有动力输出轴；

变速器，所述变速器可输出多档速比；

差速器，其与所述变速器连接，所述差速器具有两个端部分别与车轮装置连接的动力输出半轴；

其特征在于：

所述动力输出轴为空心输出轴，所述空心输出轴支承所述变速器并向其传递动力，其中一个所述动力输出半轴穿过所述空心输出轴。

2.根据权利要求1所述的变速***，其特征在于：所述变速器为一级或多级行星齿轮变速器。

3.根据权利要求2所述的变速***，其特征在于：所述行星齿轮变速器还包括一体化离合制动装置，所述一体化离合制动装置设置于其中一级行星齿轮系的太阳轮与内齿圈之间，所述一体化离合制动装置控制所述行星齿轮变速器的输出速比。

4.根据权利要求3所述的变速***，其特征在于：所述行星齿轮变速器的各级行星齿轮系之间传动连接，其中第一级行星齿轮系的太阳轮与所述空心输出轴连接，最后一级行星齿轮系的行星架或内齿圈与所述差速器连接。

5.根据权利要求4所述的变速***，其特征在于：所述一体化离合制动装置设置在所述第一级行星齿轮系的太阳轮与内齿圈之间，并控制所述第一级行星齿轮系内齿圈的旋转或停止。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的变速***，其特征在于：所述驱动装置为内转子电机。

7.根据权利要求6所述的变速***，其特征在于：所述内转子电机还包括围绕所述空心输出轴设置的电机转子。

8.根据权利要求7所述的变速***，其特征在于：所述驱动装置、所述变速器和所述差速器依次同轴线设置。

9.根据权利要求8所述的变速***，其特征在于：所述变速***还包括覆盖所述变速***整体的壳体，所述壳体包括依次连接的左机壳、中间机壳和右机壳，所述中间机壳为所述内转子电机和所述变速器共用的壳体。