一種基于單行星排的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，具體涉及一種基于單行星排的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電動(dòng)汽車是新型、節(jié)能、環(huán)保車輛，尤其是在當(dāng)今空氣污染嚴(yán)重的大環(huán)境下，具有 巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的應(yīng)用前景。電動(dòng)汽車使用電動(dòng)機(jī)取代了傳統(tǒng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)，電動(dòng) 機(jī)可帶載啟動(dòng)，并且通過合理的配置滿足汽車使用要求，這是與發(fā)動(dòng)機(jī)的很大區(qū)別。在電動(dòng) 車上使用多擋變速器已經(jīng)不合適，但若取消變速傳動(dòng)裝置，則難于兼顧汽車爬坡和高速行 駛等要求，特別是中小型汽車，有必要針對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作特性重新設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車的動(dòng)力系 統(tǒng)。
[0003] 目前的電動(dòng)汽車用電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)越來越受到人們的青睞，經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā) 現(xiàn)，電動(dòng)車用兩擋變速器既有采用平行軸式的布置形式，又有采用行星排式的布置形式。對(duì) 于采用平行軸式布置形式的兩擋變速器，多通過同步器或離合器來實(shí)現(xiàn)擋位的切換;對(duì)于 采用行星排式布置形式的兩擋變速器，多是通過離合器或者制動(dòng)器組合來實(shí)現(xiàn)擋位的切 換。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明設(shè)計(jì)開發(fā)了一種基于單行星排的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。本發(fā)明主要是針對(duì)電動(dòng)汽車 用直驅(qū)電機(jī)體積龐大性能要求高和電動(dòng)汽車用機(jī)械變速器換擋動(dòng)力中斷問題，通過合理匹 配，有效解決電動(dòng)汽車用直驅(qū)電機(jī)體積龐大性能要求高和電動(dòng)汽車用機(jī)械變速器換擋動(dòng)力 中斷問題，使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加緊湊，便于安裝，也降低了對(duì)電機(jī)的性能要求，減少了控 制系統(tǒng)的復(fù)雜程度，提高了電機(jī)運(yùn)行效率，增加了電動(dòng)車的續(xù)駛里程。
[0005] 本發(fā)明具有設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊、換擋過程中不存在動(dòng)力中斷、控制倒擋實(shí)現(xiàn)簡單、整車 能量利用率高、能源有效利用與節(jié)約的特點(diǎn)。
[0006] 本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
[0007] -種基于單行星排的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括：
[0008] 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)殼體；
[0009] 驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其設(shè)置在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)殼體內(nèi)，并具有輸出動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸；
[0010] 行星齒輪系，其包括行星排太陽輪、行星排行星輪、行星排行星架及行星排內(nèi)齒 圈；
[0011] 所述行星排太陽輪，其連接所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸；
[0012] 動(dòng)力輸出裝置，其固定連接所述行星排行星架，并且所述行星排內(nèi)齒圈可旋轉(zhuǎn)的 支撐在所述動(dòng)力輸出裝置上；
[0013] 離合器，其設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸和所述行星排行星架之間，選擇性的使所述驅(qū) 動(dòng)電機(jī)軸和所述行星排行星架結(jié)合和分離；
[0014] 制動(dòng)器，其設(shè)置在所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)殼體和所述行星排內(nèi)齒圈之間，選擇性的使所述 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)殼體和所述行星排內(nèi)齒圈結(jié)合和分離；
[0015] 其中，當(dāng)選擇一擋時(shí)，所述離合器分離，所述制動(dòng)器結(jié)合;當(dāng)選擇二擋時(shí)，所述離合 器結(jié)合，所述制動(dòng)器分離。
[0016] 優(yōu)選的是，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)還包括：
[0017] 轉(zhuǎn)子，其固定連接所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸；
[0018] 定子，其固定連接所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)殼體。
[0019] 優(yōu)選的是，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)殼體包括第一殼體及第二殼體；
[0020] 其中，所述第一殼體包括第一容納腔和第二容納腔，所述第一容納腔和第二容納 腔之間設(shè)置內(nèi)壁。
[0021] 優(yōu)選的是，在所述第一容納腔中布設(shè)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第二容納腔中布設(shè)所述 行星齒輪系。
[0022] 優(yōu)選的是，在所述第二殼體中布設(shè)所述動(dòng)力輸出裝置，其包括：
[0023] 差速器；
[0024] 主減速器，其固定連接所述差速器殼體；
[0025] 輸出齒輪，其通過輸出軸固定連接所述行星排行星架，并且和所述主減速器嚙合。
[0026] 優(yōu)選的是，所述主減速器包括主減速主動(dòng)齒輪及主減速從動(dòng)齒輪，所述主減速從 動(dòng)齒輪與所述差速器殼體連接。
[0027]優(yōu)選的是，還包括：
[0028] 所述離合器的離合器盤與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸連接，所述離合器的離合器轂與所述行 星排行星架連接；
[0029] 所述制動(dòng)器的制動(dòng)盤與所述行星排內(nèi)齒圈連接，所述制動(dòng)器的制動(dòng)轂與所述驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)殼體連接。
[0030] 優(yōu)選的是，還包括：
[0031] 在所述第一容納腔中，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸可旋轉(zhuǎn)的支撐在所述內(nèi)壁上，并且穿出所 述內(nèi)壁的上的貫通孔與所述行星排太陽輪連接;在所述第二容納腔中，所述輸出軸穿出所 述第二容納腔上的貫通孔與所述主減速主動(dòng)齒輪固定連接；
[0032] 所述第二殼體具有貫通容納腔，所述差速器的左半軸及右半軸分別穿過所述貫通 容納腔伸出，并且可旋轉(zhuǎn)的支撐在所述貫通容納腔中。
[0033]優(yōu)選的是，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)在車制動(dòng)時(shí)切換成發(fā)電機(jī)模式。
[0034] 優(yōu)選的是，當(dāng)選擇倒擋時(shí)，所述離合器分離，所述制動(dòng)器結(jié)合，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的反 轉(zhuǎn)動(dòng)力通過所述行星排行星架傳遞至輸出軸。
[0035] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較所具有的有益效果：
[0036] 1、本發(fā)明所述的電驅(qū)動(dòng)橋系統(tǒng)有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、單行星排總成組成，結(jié)構(gòu)緊湊，便于安 裝，同時(shí)，在傳動(dòng)過程中，嚙合的齒輪數(shù)較少，有效提高傳動(dòng)效率；
[0037] 2、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和兩擋變速器集成為一體，減少原材料的使用量，有效降低電驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)的成本，驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)反轉(zhuǎn)，所以通過電機(jī)反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)倒擋，取消了倒擋的換擋執(zhí)行 機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)更加緊湊，且倒擋控制簡單，易實(shí)現(xiàn)；
[0038] 3、驅(qū)動(dòng)電機(jī)存在兩種工作模式，當(dāng)整車處于驅(qū)動(dòng)工況時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)處于電動(dòng)機(jī)工 作模式，為整車行駛提供動(dòng)力，當(dāng)整車處于制動(dòng)工況時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)模式，起到 制動(dòng)能量回收，提高整車能量的利用率，達(dá)到節(jié)約能源的效果。
【附圖說明】
[0039] 圖1為本發(fā)明所述的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文 字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0041] 如圖1所示，本發(fā)明提供一種基于單行星排的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其包括：電驅(qū)動(dòng)裝置由 電機(jī)部分，變速器部分、差速器部分、主減速器部分和半軸部分組成，其中變速器部分由行 星排，制動(dòng)器和離合器組成。
[0042] 電機(jī)部分由驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸110,定子120和轉(zhuǎn)子130組成，其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子120通 過過盈配合與第一殼體101連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子130通過過盈配合與驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸110連接。
[0043] 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)殼體包括第一殼體101及第二殼體102,其中，第一殼體包括第一容納腔 和第二容納腔，在第一容納腔和第二容納腔之間設(shè)置內(nèi)壁，電機(jī)部分設(shè)置在第一容納腔中， 行星齒輪系設(shè)置在第二容納腔中；其中，在第一容納腔中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸110可旋轉(zhuǎn)的支撐在 內(nèi)壁上，并且穿出內(nèi)壁的上的貫通孔與行星排太陽輪210連接;在第二容納腔中，輸出軸250 穿過第二容納腔的貫通孔與減速主動(dòng)齒輪251固定連接，同時(shí)，在第二殼體102中具有貫通 容納腔，左半軸330及右半軸340分別穿過貫通容納腔連接至外部，并且左半軸330及右半軸 340均可旋轉(zhuǎn)的支撐在貫通容納腔中。
[0044] 驅(qū)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)處于電動(dòng)機(jī)模式，制動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)處于發(fā)電機(jī)模式。
[0045] 行星排齒輪系是由行星排太陽輪210,行星排行星輪220,行星排行星架230和行星 排內(nèi)齒圈240組成;其中，行星排太陽輪210與驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸110固定連接在一起，與行星排太 陽輪210嚙合的行星排行星輪220通過滾針軸承安裝在行星排行星架230上，行星排行星架 230與輸出軸250固定連接，行星排行星架230通過離合器410的離合器轂與驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸110 連接，行星排內(nèi)齒圈240與制動(dòng)器420連接。
[0046]離合器410(常開）的離合器轂與行星排行星架230連接，離合器410(常開）的離合 器盤與驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸110連接，并且通過離合器410(常開）的分離、結(jié)合來實(shí)現(xiàn)行星排行星架 230的轉(zhuǎn)動(dòng)和制動(dòng)。
[0047]制動(dòng)器420的制動(dòng)盤和行星排內(nèi)齒圈240連接，制動(dòng)器420的制動(dòng)轂與第一殼體101 連接，通過制動(dòng)器420的分離、結(jié)合實(shí)現(xiàn)行星排內(nèi)齒圈240和第一殼體101的分離和結(jié)合。 [0048] 主減速器部分由主減速主動(dòng)齒輪251，主減速從動(dòng)齒輪252組成。主減速主動(dòng)齒輪 251固定在輸出軸250右端，主減速從動(dòng)齒輪252與差速器殼300連接，主減速主動(dòng)齒輪251與 主減速從動(dòng)齒輪252通過齒輪嚙合。
[0049] 差速器部分由差速器殼300，行星齒輪310，行星齒輪軸320，左半軸齒輪311和右半 軸齒輪312a組成。其中差速器殼300與主減速從動(dòng)齒輪252連接，行星齒輪軸320安裝在差速 器殼300內(nèi)，行星齒輪310通過滾針軸承安裝在行星齒輪軸320上，與行星齒輪310嚙合的左 半軸齒輪311通過花鍵與左半軸330連接，與行星齒輪310嚙合的右半軸齒輪312a通過花鍵 與右半軸340連接。
[0050]半軸部分由左半軸330和右半軸340組成。其中左半軸330通過滾針軸承安裝在第 一殼體101和差速器殼300上，且左半軸330的右端通過花鍵與左半軸齒輪311連接，右半軸 340通過滾針軸承安裝在殼體102和差速器殼300上，右半軸340的左端通過花鍵與右半軸齒 輪312a連接。
[00511電驅(qū)動(dòng)裝置的擋位切換由離合器410(常開)和制動(dòng)器420來實(shí)現(xiàn)。
[0052] 一擋時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)，（實(shí)現(xiàn)整車前進(jìn)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)檎D(zhuǎn)方向），離合器410 (常開)不工作，即保持常開狀態(tài)，行星排行星架230與第一殼體101分離，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，制 動(dòng)器420工作，起到制動(dòng)作用，將行星排內(nèi)齒圈240和第一殼體101結(jié)合，即保持行星排內(nèi)齒 圈240固定不動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸110末端傳遞到行星排太陽輪210,再經(jīng)行 星排行星輪220傳遞到行星排行星架230,由于行星排行星架230與輸出軸250固連在一起， 所以動(dòng)力再通過輸出軸250右端的主減速主動(dòng)齒輪251傳遞到與之嚙合的主減速從動(dòng)齒輪