CN114718992A - 一种双电机直驱系统和车辆 - Google Patents

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Abstract

本文提供了一种双电机直驱系统和车辆。双电机直驱系统包括壳体、两个电机和两个行星减速机构，两个行星减速机构位于壳体内，两个行星减速机构相背的一侧均设有输入端和输出端，两个电机位于壳体的两侧、并与两个输入端一一对应连接，两个输出端均用于连接车轮；每个行星减速机构包括：第一简单行星排，输入端位于第一简单行星排的太阳轮上；和第二简单行星排，第一简单行星排的行星架与第二简单行星排的太阳轮固定连接，输出端位于第二简单行星排的行星架上、并穿过输入端；其中，两个第一简单行星排位于两个第二简单行星排的两侧。该双电机直驱系统，其结构更紧凑，轴向长度更小，更容易布置。

Description

一种双电机直驱系统和车辆
技术领域
本文涉及车辆技术，尤指一种双电机直驱系统和一种车辆。
背景技术
如图1所示，一种双电机直驱系统，包括车轮1、电机8和减速箱。减速箱包括行星架2、小行星轮3、齿圈4、壳体5、大行星轮6和太阳轮7。左侧结构：EM1电机8与太阳轮7通过花键进行刚性连接，太阳轮7和大行星轮6为齿轮啮合关系，小行星轮3和大行星轮6为刚性一体结构，小行星轮3和齿圈4为齿轮啮合关系，齿圈4与壳体5通过花键或过盈配合刚性连接在一起接地固定，行星架2支撑小行星轮3和大行星轮6，行星架2内部设计有行星轴和滚针轴承，小行星轮3和大行星轮6可以绕着行星轴转动，行星架2与wheel1车轮1通过花键进行刚性连接。齿圈4固定，EM1电机8连接太阳轮7进行输入功率，通过大行星轮6和太阳轮7进行一级减速，再通过小行星轮3和齿圈4进行二级减速，行星架2连接wheel1车轮1进行输出功率。太阳轮7的齿数为z1；大行星轮6的齿数为z2；小行星轮3的齿数为z3；齿圈4的齿数为z4；减速比：i＝(z2/z1)*(z4/z3)。右侧结构与左侧结构对称，右侧结构不再赘述。该双电机直驱系统存在如下问题：结构不紧凑，轴向长度大，布置困难；另外，该双电机直驱系统还存在如下问题：
大行星轮和小行星轮为一体齿轴件(即：双联行星轮)，加工困难，成本高；
两个减速箱的油腔不能做到真正的贯通，需要加注较多的润滑油才能保持两侧的油位在合格线以上，减速箱效率偏低；
减速箱润滑冷却需要设计两套强制润滑系统，结构复杂，油泵、机油滤和油冷器等零部件均需布置两套，大大增加了成本。
发明内容
为解决上述技术问题中的至少之一，本申请提供了一种双电机直驱系统，其结构更紧凑，轴向长度更小，更容易布置。
本申请还提供了一种车辆。
本发明实施例提供的双电机直驱系统，包括壳体、两个电机和两个行星减速机构，两个所述行星减速机构位于所述壳体内，两个所述行星减速机构相背的一侧均设有输入端和输出端，两个所述电机位于所述壳体的两侧、并与两个所述输入端一一对应连接，两个所述输出端均用于连接车轮；每个所述行星减速机构包括：第一简单行星排，所述输入端位于所述第一简单行星排的太阳轮上；和第二简单行星排，所述第一简单行星排的行星架与所述第二简单行星排的太阳轮固定连接，所述输出端位于所述第二简单行星排的行星架上、并穿过所述输入端；其中，两个所述第一简单行星排位于两个所述第二简单行星排的两侧。
在一示例性实施例中，两个所述第一简单行星排的两个行星架位于两个所述第二简单行星排的两个太阳轮的两侧，两个所述第二简单行星排的两个行星架位于两个所述第二简单行星排的两个太阳轮之间。
在一示例性实施例中，所述输出端为旋转轴，所述输入端为旋转套，所述电机为环形电机，所述环形电机安装在所述旋转套上，所述旋转轴穿过所述旋转套和所述环形电机而与所述车轮相连接。
在一示例性实施例中，所述第一简单行星排的齿圈的直径等于所述第二简单行星排的齿圈的直径。
在一示例性实施例中，所述第一简单行星排的齿圈的直径大于所述第二简单行星排的齿圈的直径。
在一示例性实施例中，所述第一简单行星排的齿圈的直径小于所述第二简单行星排的齿圈的直径。
在一示例性实施例中，两个所述第一简单行星排的齿圈和两个所述第二简单行星排的齿圈为一体结构、相互共用。
在一示例性实施例中，两个所述第一简单行星排的齿圈为一体结构、相互共用。
在一示例性实施例中，两个所述第二简单行星排的齿圈为一体结构、相互共用。
在一示例性实施例中，固定连接的行星架和太阳轮为一体结构。
在一示例性实施例中，所述双电机直驱系统还包括：两个所述车轮，位于两个所述电机的外侧、并与两个所述输出端一一对应连接。
在一示例性实施例中，两个所述输入端对称，两个所述输出端对称，两个所述输入端和两个所述输出端同轴设置。
本发明实施例提供的车辆，包括上述任一实施例所述的双电机直驱系统。
在一示例性实施例中，所述车辆为电动汽车。
本申请提供的技术方案，两个电机位于两个行星减速机构的两侧，两个车轮也位于两个行星减速机构的两侧，这种双电机直驱系统，其结构更紧凑，轴向长度更小，更容易布置。
进一步地，该行星减速机构，相比于相关技术的减速箱，部件更容易加工。
进一步地，两个行星减速机构均位于壳体内，仅需配备一套强制润滑系统，所需润滑油少，布置空间更紧凑，可大幅降低制造成本。强制润滑系统包括油泵、机油滤和油冷器等部件。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为相关技术的双电机直驱系统的结构示意图；
图2为本发明一实施例所述的双电机直驱系统的结构示意图。
其中，图2中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
100壳体，200电机，300行星减速机构，310第一简单行星排，311太阳轮，312行星轮，313行星架，314输入端，320第二简单行星排，321太阳轮，322行星轮，323行星架，324输出端，330一体齿圈，400车轮。
具体实施方式
本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请
中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明实施例提供的双电机直驱系统，如图2所示，包括壳体100、两个电机200和两个行星减速机构300，两个行星减速机构300位于壳体100内(壳体100为封闭的壳体，图2中的壳体100仅示出了部分结构，并未完全示出)、并相互平行，两个行星减速机构300相背的一侧均设有输入端314和输出端324，两个电机200位于壳体100的两侧(即两个电机200位于壳体100的外侧)、并与两个输入端314一一对应连接，两个输出端324均用于连接车轮400。每个行星减速机构300包括：第一简单行星排310，输入端314位于第一简单行星排310的太阳轮311上，电机200通过输入端314驱动太阳轮转动；和第二简单行星排320，第一简单行星排310的行星架313与第二简单行星排320的太阳轮321固定连接，输出端324位于第二简单行星排320的行星架323上、并穿过输入端314与车轮400连接，第二简单行星排320的行星架323通过输出端324带动车轮400转动。两个第一简单行星排310位于两个第二简单行星排320的两侧，也就是两个第二简单行星排320位于两个第一简单行星排310之间。第一简单行星排310的行星轮312为多个，第二简单行星排320的行星轮322为多个，第一简单行星排310的齿圈和第二简单行星排320的齿圈均固定在壳体100上。
该两个电机200位于两个行星减速机构300的两侧，两个车轮400也位于两个行星减速机构300的两侧，这种双电机直驱系统，其结构更紧凑，轴向长度更小，更容易布置。而且，该行星减速机构300，相比于相关技术的减速箱，无双联行星轮结构，部件更容易加工。再者，两个行星减速机构300均位于壳体100内，仅需配备一套强制润滑系统，所需润滑油少，布置空间更紧凑，可大幅降低制造成本。强制润滑系统包括油泵、机油滤和油冷器等部件。
可以是，行星架通过行星轴和滚针轴承与相应的行星轮进行配合，此方案结构简单、技术成熟。
在一示例中，各个齿圈均通过花键或者过盈配合刚性连接等的方式固定在壳体100上，此种方式结构简单，容易实现。
在一示例性实施例中，如图2所示，两个第一简单行星排310的两个行星架313位于两个第二简单行星排320的两个太阳轮321的两侧，两个第二简单行星排320的两个行星架323位于两个第二简单行星排320的两个太阳轮321之间，以此来更容易地实现输出端324穿过输入端314。
可以是，两个输入端314对称，两个输出端324对称，两个输入端314和两个输出端324同轴设置，输出端324为旋转轴，旋转轴安装在第二简单行星排320的行星架323的中轴孔内，输入端314为旋转套，旋转套安装在第一简单行星排310的太阳轮311的中轴孔内，电机200为环形电机，环形电机安装在旋转套上，旋转轴依次穿过第二简单行星排320的太阳轮321、第一简单行星排310的行星架313和太阳轮311、旋转套以及相应的环形电机200后，与相应的车轮400相连接，旋转轴带动车轮400转动。其中，两个车轮400位于两个电机200的两侧。
当然，电机200也可以位于旋转套的一侧，二者通过外啮合的方式进行传动连接，也可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，在此不再赘述，也应属于本申请的保护范围内。
在一示例中，如图2所示，第一简单行星排310的齿圈的直径等于第二简单行星排320的齿圈的直径，此时两个第一简单行星排310的齿圈和两个第二简单行星排320的齿圈为一体结构(四个齿圈为一体结构形成一体齿圈330)、相互共用，更容易制作，而且双电机直驱系统的结构更紧凑，轴向长度更小，更容易布置。轴向长度即：两个电机200之间的两个行星减速机构300布置区域的长度(也可以理解成两个电机200之间的壳体100的长度)。
其中，如图2所示，一体齿圈330包括的四个齿圈的直径和齿数完全相同，各个太阳轮的直径和齿数完全相同，各个行星轮的直径和齿数完全相同，两个行星架的直径完全相同。每个行星减速机构300：第一简单行星排310的太阳轮311的齿数为z1，每个齿圈的齿数为z2，第二简单行星排320的太阳轮321的齿数为z3；减速比i＝[(z1+z2)/z1]*[(z2+z3)/z3]，通过两级减速，此方案传动效率更高。
当然也可以是，两个第一简单行星排310的齿圈和两个第二简单行星排320的齿圈为四个分体的齿圈(每个齿圈的齿数均为z2)，也可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，在此不再赘述，也应属于本申请的保护范围内。
在另一示例中(此方案图中未示出)，第一简单行星排310的齿圈的直径大于第二简单行星排320的齿圈的直径，此时两个第一简单行星排310的齿圈为一体结构、相互共用，两个第二简单行星排320的齿圈也为一体结构、相互共用，也可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，在此不再赘述，也应属于本申请的保护范围内。
当然也可以是，两个第一简单行星排310的齿圈和两个第二简单行星排320的齿圈为一体结构；或者可以是，两个第一简单行星排310的齿圈和两个第二简单行星排320的齿圈为四个分体的齿圈；以上均可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，在此不再赘述，均应属于本申请的保护范围内。
在再一示例中(此方案图中未示出)，第一简单行星排310的齿圈的直径小于第二简单行星排320的齿圈的直径，此时两个第一简单行星排310的齿圈为分体结构、相互独立，两个第二简单行星排320的齿圈为一体结构、相互共用，也可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，在此不再赘述，也应属于本申请的保护范围内。
当然也可以是，两个第一简单行星排310的齿圈和两个第二简单行星排320的齿圈为一体结构；或者可以是，两个第一简单行星排310的齿圈和两个第二简单行星排320的齿圈为四个分体的齿圈；以上均可实现本申请的目的，其宗旨未脱离本发明的设计思想，在此不再赘述，均应属于本申请的保护范围内。
在一示例中，每个行星减速机构300，第一简单行星排310的行星架313和第二简单行星排320的太阳轮321为一体结构或通过花键等的方式固定连接。
在一示例性实施例中，如图2所示，双电机直驱系统还包括：两个车轮400，位于壳体100的两侧、并与两个输出端324一一对应连接，两个输出端324分别驱动两个车轮400转动。其中，两个车轮400位于两个电机200的外侧。
本发明实施例提供的车辆(图中未示出)，包括上述任一实施例所述的双电机直驱系统。
该车辆，具备上述任一实施例提供的双电机直驱系统的全部优点，在此不再赘述。
在一示例中，车辆为电动汽车。
综上所述，本申请提供的技术方案，两个电机位于两个行星减速机构的两侧，两个车轮也位于两个行星减速机构的两侧，这种双电机直驱系统，其结构更紧凑，轴向长度更小，更容易布置。
进一步地，该行星减速机构，相比于相关技术的减速箱，部件更容易加工。
进一步地，两个行星减速机构均位于壳体内，仅需配备一套强制润滑系统，所需润滑油少，布置空间更紧凑，可大幅降低制造成本。强制润滑系统包括油泵、机油滤和油冷器等部件。
在本发明中的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”、““口”字结构”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”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；术语“安装”、“连接”、“固定连接”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发明中的具体含义。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。

Claims (10)

1.一种双电机直驱系统，其特征在于，包括壳体、两个电机和两个行星减速机构，两个所述行星减速机构位于所述壳体内，两个所述行星减速机构相背的一侧均设有输入端和输出端，两个所述电机位于所述壳体的两侧、并与两个所述输入端一一对应连接，两个所述输出端均用于连接车轮；每个所述行星减速机构包括：
第一简单行星排，所述输入端位于所述第一简单行星排的太阳轮上；和
第二简单行星排，所述第一简单行星排的行星架与所述第二简单行星排的太阳轮固定连接，所述输出端位于所述第二简单行星排的行星架上、并穿过所述输入端；
其中，两个所述第一简单行星排位于两个所述第二简单行星排的两侧。
2.根据权利要求1所述的双电机直驱系统，其特征在于，两个所述第一简单行星排的两个行星架位于两个所述第二简单行星排的两个太阳轮的外侧，两个所述第二简单行星排的两个行星架位于两个所述第二简单行星排的两个太阳轮之间。
3.根据权利要求1所述的双电机直驱系统，其特征在于，所述输出端为旋转轴，所述输入端为旋转套，所述电机为环形电机，所述环形电机安装在所述旋转套上，所述旋转轴穿过所述旋转套和所述环形电机而与所述车轮相连接。
4.根据权利要求1所述的双电机直驱系统，其特征在于，
所述第一简单行星排的齿圈的直径等于所述第二简单行星排的齿圈的直径；或
所述第一简单行星排的齿圈的直径大于所述第二简单行星排的齿圈的直径；或
所述第一简单行星排的齿圈的直径小于所述第二简单行星排的齿圈的直径。
5.根据权利要求1所述的双电机直驱系统，其特征在于，
两个所述第一简单行星排的齿圈和两个所述第二简单行星排的齿圈为一体结构、相互共用；或
两个所述第一简单行星排的齿圈为一体结构、相互共用；或
两个所述第二简单行星排的齿圈为一体结构、相互共用。
6.根据权利要求1所述的双电机直驱系统，其特征在于，固定连接的行星架和太阳轮为一体结构。
7.根据权利要求1所述的双电机直驱系统，其特征在于，还包括：
两个所述车轮，位于两个所述电机的外侧、并与两个所述输出端一一对应连接。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的双电机直驱系统，其特征在于，两个所述输入端对称，两个所述输出端对称，两个所述输入端和两个所述输出端同轴设置。
9.一种车辆，其特征在于，包括有如权利要求1至8中任一项所述的双电机直驱系统。
10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述车辆为电动汽车。
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