CN104354590B - 电动汽车用电驱动传动系统 - Google Patents

Abstract

一种电动汽车用电驱动传动系统，包括驱动壳体，驱动壳体内设有输入轴分总成、输出轴分总成以及差速器分总成，输入轴分总成和输出轴分总成相配合，输出轴分总成和差速器分总成相配合，其技术要点是：所述驱动壳体还设有制动机构分总成，差速器分总成包括与输出轴轴齿相啮合的差速器从动齿轮，位于差速器从动齿轮内的差速器；制动机构分总成包括换档臂、驻车控制轴、带有四个档位槽的换档盘、限位在驱动壳体内的带有V形块的锁杆、固定在驱动壳体内的与换档盘相配合的板簧、限位在驱动壳体内的棘爪转轴、固定在棘爪转轴上的棘爪。从根本上解决了现有电动车传动机构维护周期短、使用寿命短、运行稳定性差、高转速时密封性差和易烧伤等问题。

Description

电动汽车用电驱动传动系统

技术领域

本发明涉及电动车辆传动系统领域，尤其涉及一种电力传动的以齿轮转动装置的

布置、定位或类型为特点的车辆传动装置，具体说是一种电动汽车用电驱动传动系统。

背景技术

众所周知，电驱动传动系统是电动汽车的重要组成部分。随着石油资源与环境双重压力的持续增大，发展新能源汽车已成为未来汽车工业发展的方向。新能源汽车主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车，前两种车型的动力系统具有调速范围宽、转速高、启动转矩大、效率高、动态制动强和能量回馈等特性，因此其不需要离合器和变速器，取而代之的是电驱动传动系统，随着新能源汽车快速发展，电驱动传动系统可广泛适用于纯电动汽车和插电式混合动力汽车。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动汽车用电驱动传动系统，从根本上解决了现有电动车传动机构维护周期短、使用寿命短、运行稳定性差、高转速时密封性差和易烧伤等问题。其具有结构紧凑、制造成本低、密封性强、使用寿命长、运行过程安全稳定、易于维护等优点。

本发明所采用的技术方案是：该电动汽车用电驱动传动系统包括驱动壳体，驱动壳体由前壳和后壳构成，驱动壳体内设有输入轴分总成、输出轴分总成以及差速器分总成，输入轴分总成和输出轴分总成相配合，输出轴分总成和差速器分总成相配合，其技术要点是：所述驱动壳体还设有制动机构分总成，输入轴分总成包括限位在后壳内的深沟球轴承、限位在前壳内的圆柱滚子轴承、一端限位在深沟球轴承内另一端设置在驱动机输出端的输入轴、用于限位输入轴的输入轴后壳卡簧、位于输入轴中部的输入轴前壳卡簧、位于输入轴前壳卡簧与输入轴后壳卡簧之间的输入轴轴齿、位于输入轴另一端的输入轴油封；输出轴分总成包括限位在后壳内的调整垫圈、限位在前壳内的圆锥滚子轴承、一端限位在调整垫圈内另一端限位在圆锥滚子轴承内的输出轴、设置在输出轴上的与输入轴轴齿相啮合的输出轴齿轮以及设置在输出轴上的与差速器分总成相啮合的输出轴轴齿、位于输出轴齿轮与输出轴轴齿之间的棘轮；差速器分总成包括与输出轴轴齿相啮合的差速器从动齿轮，位于差速器从动齿轮内的差速器；制动机构分总成包括换档臂、驻车控制轴、带有四个档位槽的换档盘、限位在驱动壳体内的带有V形块的锁杆、固定在驱动壳体内的与换档盘相配合的板簧、限位在驱动壳体内的棘爪转轴、固定在棘爪转轴上的与棘轮相配合的棘爪，棘爪转轴上设有用于使棘爪复位的扭簧。

所述差速器分总成与半轴的衔接处设有半轴油封。

所述驱动壳体顶部设有通气塞。

所述前壳内设有若干挡油板，挡油板包括与输出轴同轴固定的弧形板以及位于弧形板与前壳外缘之间的直板，输入轴的正上方设有导油槽。

本发明具有的优点及积极的技术效果是：本发明的传动系统不用于传统燃油汽车手动变速器或自动变速器，其结构紧凑，安装长度28mm，质量27kg，采购成本及产品性能均优于改制产品。其最高转速可达11000rpm，并可在较大的速度范围内保持恒定的输出扭矩，在满足高转速的同时具备NVH性能优越的特点。润滑系统安全可靠，通过增加导油板和挡油板改善了高转速带来的密封、烧伤等问题。使用寿命长，采用单一传动比，无需承载式齿轮，驱动电机与传动系统通过花键连接，通过机械方式实现减速增扭功能完成动力传递，同时将两级齿轮传动装置和差速器集成为一体，当车辆转弯行驶时保证两车轮能以不同转速行驶。机械损耗小、传动效率高，和传统手动变速器拥有同样长的使用寿命。坡路停车安全可靠，电动汽车坡路停车通常依靠手刹保证不溜车，本发明通过增加传动系统锁死装置，使整车有两套坡路驻车安全装置，可靠性更高。半轴油封能够防止润滑油泄露，通气塞可避免传动系统内部压力过大造成壳体结合面的渗油现象。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步描述。

图1是本发明的外观结构示意图；

图2是本发明的传动结构示意图；

图3是输入轴分总成的结构示意图；

图4是输出轴分总成的结构示意图；

图5是本发明制动机构分总成的结构示意图；

图6是本发明导油槽的机构示意图。

附图标记说明：1前壳、2后壳、3通气塞、4换档臂、5拉索支架、6半轴油封、7挡油板、8导油槽、9输入轴分总成、10输出轴分总成、11油堵垫圈、12放油螺塞、13差速器分总成、14制动机构分总成、15深沟球轴承、16输入轴后壳卡簧、17输入轴轴齿、18输入轴前壳卡簧、19输入轴油封、20输出轴卡簧、21圆锥滚子轴承、22输出轴齿轮、23棘轮、24输出轴轴齿、25调整垫圈、26锁紧销、27驻车轴油封、28换档盘、29板簧、30锁杆支臂、31V形块、32棘爪、33棘爪转轴、34锁杆、35定位销、36垫片、37驻车控制轴。

具体实施方式

根据图1~6详细说明本发明的具体结构。该电动汽车用电驱动传动系统包括驱动壳体，驱动壳体顶部设有通气塞3，底部设有放油孔，放油孔上设有放油螺塞12，驱动壳体上还设有油堵垫圈11，驱动壳体由前壳1和后壳2构成，驱动壳体内设有输入轴分总成9、输出轴分总成10、差速器分总成13以及制动机构分总成14，输入轴分总成9和输出轴分总成10相配合，输出轴分总成10和差速器分总成13相配合。输入轴分总成9包括限位在后壳内的深沟球轴承15、限位在前壳内的圆柱滚子轴承（图中未示出）、一端限位在深沟球轴承15内另一端设置在驱动机（图中未示出）输出端的输入轴、用于限位输入轴的输入轴后卡簧16、位于输入轴中部的输入轴前壳卡簧18、位于输入轴前壳卡簧18与输入轴后壳卡簧16之间的输入轴轴齿17、位于输入轴另一端的输入轴油封19。输入轴分总成9为轴齿结构，其通过花键与驱动电机内花键连接，前壳内为圆柱滚子轴承，后壳内为深沟球轴承15，两轴承可承受的最高转速均大于11000rpm，输入轴分总成9通过输入轴后壳卡簧16与后壳2固定，并在前壳1中装有输入轴油封19（优选双唇密封油封）。输出轴分总成10包括限位在后壳内的调整垫圈25、限位在前壳内的圆锥滚子轴承21、一端限位在调整垫圈25内另一端限位在圆锥滚子轴承21内的输出轴、设置在输出轴上的与输入轴轴齿相啮合的输出轴齿轮22以及设置在输出轴上的与差速器分总成13相啮合的输出轴轴齿24、位于输出轴齿轮22和输出轴轴齿24之间的棘轮23、输出轴的前壳端设置输出轴卡簧20；输出轴也才同样采用轴齿结构，输出轴24包含二级减速主动齿轮（输出轴齿轮22以及输出轴轴齿24），输出轴齿轮22和棘轮23通过压装实现，圆锥滚子轴承21通过调整垫圈25来调整装配预紧力，配合间隙为0~0.05mm。差速器分总成13包括与输出轴轴齿24相啮合的差速器从动齿轮，位于差速器从动齿轮内的差速器（采用现有的差速器，具体结构略），与差速器衔接的半轴上设有半轴油封6。制动机构分总成14包括换档臂、驻车控制轴37、驻车轴油封27、带有四个档位槽的换档盘28、限位在驱动壳体内的带有V形块31的锁杆34、固定在驱动壳体内的与换档盘28相配合的板簧29、限位在驱动壳体内的棘爪转轴、固定在棘爪转轴上的与棘轮23相配合的棘爪32，棘爪转轴上设有用于使棘爪32复位的扭簧。换档臂4通过锁紧销26、驻车控制轴37与锁杆支臂30固定连接，换档盘的四个档位槽分别代表PRND挡位，换档盘28和锁杆支臂30之间的驻车控制轴37还设置有一与该结构壳体固连的垫片36，换档盘28通过滚柱与板簧29相接触。换档臂和拉索支架5上固定有拉索结构，通过换档拉索实现换档操作，通过差速器从动齿轮与整车半轴连接，将动力传递到车轮，实现整车的动力传递。锁杆支臂30与带有V形块31的锁杆34相支撑；板簧29及V形块31分别通过定位销35固定于前壳上；在锁杆34与棘轮23之间还设置有位于棘爪转轴33上的棘爪32，棘爪转轴33上设有用于棘爪32复位的扭簧（图中未示出）。如图1和图6所示，本发明依靠润滑油飞溅实现系统润滑，前壳1和后壳2在轴承位置均设有油槽，润滑油加注量为1.46L，依据整车布置，输入轴前圆柱滚子轴承距离油面的最远，润滑条件最苛刻，因此增加导油槽8，差速器从动齿轮旋转带动润滑油，在甩油的高位增加导油槽8，实现储油并将润滑油导到圆柱滚子轴承21，为避免润滑油从通气塞喷出，增加了挡油板7。

驱动电机的动力通过输入轴分总成9将动力输入，通过一级减速器比为3.05将动力传递到输出轴分总成10，再通过二级减速器3.07传递到差速器分总成13的差速器从动齿轮，最后带动差速器从动齿轮、半轴、车轮的运转。

输入轴与驱动电机通过花键刚性连接，其本身只具备P档功能，并不具备其它档位功能，但为实现整车控制功能，换档臂仍可输出四个PRND档位给驾驶室的换档机构，换档机构输出档位信号给整车控制器和电机控制器，R档位驱动电机反转实现倒车，N档位驱动电机无扭矩输出，D档位驱动电机正转，当电动汽车停车时，档位处于停车档时，棘爪将卡入棘轮23两齿中间，制动机构分总成14将输出轴锁止，此时车轮处于机械抱死状态，可以防止溜动。当驾驶员在坡路停车挂入P档位，换档拉索带动换档臂转动，驻车控制轴、换档盘28、锁杆支臂30随之转动，板簧29从换档盘D档位卡槽沿着形线移动到P挡位卡槽，换档力由板簧29刚度和换档盘形线决定，锁杆支臂30的转动带动锁杆上移，锁杆锥面和V形块接触，在V形块的导向下与棘爪接触，带动棘爪卡入输出轴棘轮23两齿之间，起到驻车功能。当驾驶员需要重新开动整车时，从驾驶室摘下驻车档，板簧29沿着换档盘形线从P档位槽依次移动到R、N、D卡槽位置,锁杆在锁杆支臂30的带动下向下移动，使锁杆与棘爪脱离接触，棘爪在扭簧和棘爪旋转轴的作用下复位脱离棘轮23，驻车制动功能取消。

Claims (4)

1.一种电动汽车用电驱动传动系统，包括驱动壳体，驱动壳体由前壳和后壳构成，驱动壳体内设有输入轴分总成、输出轴分总成以及差速器分总成，输入轴分总成和输出轴分总成相配合，输出轴分总成和差速器分总成相配合，其特征在于：所述驱动壳体还设有制动机构分总成，输入轴分总成包括限位在后壳内的深沟球轴承、限位在前壳内的圆柱滚子轴承、一端限位在深沟球轴承内另一端设置在驱动机输出端的输入轴、用于限位输入轴的输入轴后壳卡簧、位于输入轴中部的输入轴前壳卡簧、位于输入轴前壳卡簧与输入轴后壳卡簧之间的输入轴轴齿、位于输入轴另一端的输入轴油封；输出轴分总成包括限位在后壳内的调整垫圈、限位在前壳内的圆锥滚子轴承、一端限位在调整垫圈内另一端限位在圆锥滚子轴承内的输出轴、设置在输出轴上的与输入轴轴齿相啮合的输出轴齿轮以及设置在输出轴上的与差速器分总成相啮合的输出轴轴齿、位于输出轴齿轮与输出轴轴齿之间的棘轮；差速器分总成包括与输出轴轴齿相啮合的差速器从动齿轮，位于差速器从动齿轮内的差速器；

制动机构分总成包括换档臂、驻车控制轴、带有四个档位槽的换档盘、限位在驱动壳体内的带有V形块的锁杆、固定在驱动壳体内的与换档盘相配合的板簧、限位在驱动壳体内的棘爪转轴、固定在棘爪转轴上的与棘轮相配合的棘爪，棘爪转轴上设有用于使棘爪复位的扭簧。

2.根据权利要求1所述的电动汽车用电驱动传动系统，其特征在于：所述差速器分总成与半轴的衔接处设有半轴油封。

3.根据权利要求1或2所述的电动汽车用电驱动传动系统，其特征在于：所述驱动壳体顶部设有通气塞。

4.根据权利要求3所述的电动汽车用电驱动传动系统，其特征在于：所述前壳内设有若干挡油板，挡油板包括与输出轴同轴固定的弧形板以及位于弧形板与前壳外缘之间的直板，输入轴的正上方设有导油槽。