CN105048743B - 一种双转子驱动电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双转子驱动电机，包括定子、设置在定子端部的电缆、嵌入设置在定子内部左右两端的左转子与右转子、贯穿安装在左转子中间的左输出轴、套设在左输出轴内端外侧的左啮合齿轮、贯穿安装在右转子中间的右输出轴、套设在右输出轴内端外侧的右啮合齿轮以及与左啮合齿轮相啮合的啮合分离机构；所述定子、左转子和右转子同心设置。由以上技术方案可知，该电机能够消除单输出驱动电机传动时存在的不足，具有结构简单、性能可靠、散热性好、成本低等特点。

Description

一种双转子驱动电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种双转子驱动电机。

背景技术

目前，国内纯电动车的驱动电机为单输出驱动电机，单输出驱动电机的传动形式有以下两种：一、采用传动轴连接驱动桥的传动形式，此时，驱动电机需要柔性连接到车辆底架，传动轴要有足够长度满足传动强度、上下摆动伸缩以及万向连接，占用空间大；二、采用电动驱动桥的传动形式，在电动驱动桥左、右轮鼓处，各布置一个驱动电机，分别驱动左、右轮鼓旋转，具有结构复杂、电机散热性差、价格昂贵和维修不便等不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双转子驱动电机，该电机能够消除单输出驱动电机传动时存在的不足，具有结构简单、性能可靠、散热性好、成本低等特点。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种双转子驱动电机，包括定子、设置在定子端部的电缆、嵌入设置在定子内部左右两端的左转子与右转子、贯穿安装在左转子中间的左输出轴、套设在左输出轴内端外侧的左啮合齿轮、贯穿安装在右转子中间的右输出轴、套设在右输出轴内端外侧的右啮合齿轮以及与左啮合齿轮相啮合的啮合分离机构；所述定子、左转子和右转子同心设置。

进一步的，还包括机壳以及设置在机壳上的左冷却水道与右冷却水道。

进一步的，所述啮合分离机构包括啮合套、连接在啮合套外侧的拨叉、贯穿安装在拨叉端部的分离轴以及与分离轴端部相连的转动摆臂。

进一步的，所述左输出轴外侧套设有左输出轴轴套；所述左啮合齿轮与左输出轴轴套相连。

和现有技术相比，本发明的有益效果为：

（1）本发明通过在定子内部的左右两端分别设置左转子、右转子，并设置与左转子相配合的左输出轴及左啮合齿轮、与右转子相配合的右输出轴及右啮合齿轮，能够在电缆电流的矢量控制或磁场向量控制的作用下，实现左转子与右转子的独立旋转，从而实现驱动电机两个输出端的差速和等速工况。

（2）本发明通过设置啮合分离机构，能够实现差速锁的功能，具体地说，当该啮合分离机构的转动摆臂不受外力作用时，啮合套只与左啮合齿轮相啮合，啮合套随左啮合齿轮一同转动，左输出轴和右输出轴独立转动。当该啮合分离机构的转动摆臂在外力的作用下运动时，转动摆臂驱动分离轴转动，分离轴带动拨叉摆动，进而使啮合套同时与左啮合齿轮、右啮合齿轮相啮合，左输出轴和右输出轴作为一个整体，以相同的转速向相同的方向转动。

（3）本发明通过在机壳上设置左冷却水道和右冷却水道，有利于驱动电机内部热量的快速散发。

综上所述，本发明能够消除单输出驱动电机传动时存在的不足，具有结构简单、性能可靠、散热性好、成本低等特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的侧视图；

图3是本发明的俯视图；

图4是本发明的另一种输出轴形式；

图5是本发明的另一种结构的主视图。

其中：

1、定子，2、左转子，3、右转子，4、电缆，5、右输出轴，6、右啮合齿轮，7、啮合套，8、左输出轴，9、左啮合齿轮，10、左输出轴轴套，11、拨叉，12、转动摆臂，13、分离轴，14、左冷却水道，15、右冷却水道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1-图3所示的一种双转子驱动电机，包括定子1、设置在定子1端部的电缆4、嵌入设置在定子1内部左右两端的左转子2与右转子3、贯穿安装在左转子2中间的左输出轴8、套设在左输出轴8内端外侧的左啮合齿轮9、贯穿安装在右转子3中间的右输出轴5、套设在右输出轴5内端外侧的右啮合齿轮6以及与左啮合齿轮9相啮合的啮合分离机构；所述定子1、左转子2和右转子3同心设置。优选的，所述左输出轴8外侧套设有左输出轴轴套10；所述左啮合齿轮9与左输出轴轴套10相连。当电缆通电后，本发明能够将电能转化为机械能，分别通过左输出轴和右输出轴输出。驱动电机ECU模块通过控制电缆的输入电流来进行矢量控制或磁场向量控制，进而控制驱动电机两个输出端的转矩和转速，实现驱动电机左转子及右转子的等速和差速工况。驱动电机ECU模块将采集的定子电流（电缆的输入电流）矢量分解为产生磁场的电流分量和产生转矩的电流分量。磁场的电流分量用于控制电机的励磁电流，转矩的电流分量用于控制电机转矩，电流环构成矢量控制的内环，驱动电机ECU同时采集电机转速，转速环构成矢量控制的外环，内环和外环构成双闭环系统，既可以控制电机转矩，也可以控制电机转速。根据车辆对转矩和转速的需求，通过构成矢量控制的双闭环系统即可实现。

当电缆通电后，定子驱动左转子和右转子转动。当左输出轴外侧没有左输出轴轴套时，左转子、左输出轴和左啮合齿轮作为一个整体一同旋转。当左输出轴外侧设有左输出轴轴套时，左转子、左输出轴轴套和左啮合齿轮作为一个整体一同旋转。正常情况下，啮合套与左啮合齿轮啮合，并且随左转子一起旋转。右转子、右输出轴和右啮合齿轮作为一个整体一同旋转。

进一步的，还包括机壳以及设置在机壳上的左冷却水道14与右冷却水道15。所述左冷却水道和右冷却水道，有利于驱动电机内部热量的散发。外部冷却系统的冷却水进入到左冷却水道和右冷却水道中循环，通过冷却水将驱动电机内部热量打走，使驱动电机快速冷却下来。

进一步的，所述啮合分离机构包括啮合套7、连接在啮合套7外侧的拨叉11、贯穿安装在拨叉11端部的分离轴13以及与分离轴13端部相连的转动摆臂12。当驱动电机需要一侧输出动力时，在外力的作用下，转动摆臂12通过分离轴带动拨叉摆动，使啮合套向右移动，此时的啮合套的左端与左啮合齿轮相啮合，啮合套的右端与右啮合齿轮相啮合，从而使左右转子相互耦合在一起，实现驱动电机的一侧动力输出，另一侧空转。这个功能相当汽车后桥差速锁，当汽车后轮一侧陷入泥坑时，只有另外一侧后轮有驱动作用，使用汽车后桥差速锁，汽车发动机驱动扭矩只能从着地一侧后轮输出而驱动汽车，陷入泥坑后轮空转，相当于后桥的轴承支撑。

如图4所示的一种双转子驱动电机，另一种输出轴形式---内花键结构。所述左输出轴和右输出轴均采用内花键结构。内花键是动力输出的一种结构，基本是矩形花键，与其它外花键部件啮合联接，如，汽车后桥半轴。

如图5所示的一种双转子驱动电机，左、右转子分别有左、右支撑轴，左、右支撑轴分别通过中间支撑座与定子连接。中间支撑座是固定连接在定子上。左支撑轴、右支撑轴支撑方式是一样的：一端轴承嵌入电机端盖上，另一端轴承嵌入中间支撑座上，这种电机占用空间大。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种双转子驱动电机，其特征在于：包括定子、设置在定子端部的电缆、嵌入设置在定子内部左右两端的左转子与右转子、贯穿安装在左转子中间的左输出轴、套设在左输出轴内端外侧的左啮合齿轮、贯穿安装在右转子中间的右输出轴、套设在右输出轴内端外侧的右啮合齿轮以及与左啮合齿轮相啮合的啮合分离机构；所述定子、左转子和右转子同心设置。

2.根据权利要求1所述的一种双转子驱动电机，其特征在于：还包括机壳以及设置在机壳上的左冷却水道与右冷却水道。

3.根据权利要求1所述的一种双转子驱动电机，其特征在于：所述啮合分离机构包括啮合套、连接在啮合套外侧的拨叉、贯穿安装在拨叉端部的分离轴以及与分离轴端部相连的转动摆臂。

4.根据权利要求1所述的一种双转子驱动电机，其特征在于：所述左输出轴外侧套设有左输出轴轴套；所述左啮合齿轮与左输出轴轴套相连。