CN202764702U - 用于电动汽车的永磁同步两挡减速电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布了用于电动汽车的永磁同步两挡减速电机，包括电机本体，在电机本体的输出轴上安装有同轴的变速箱，变速箱的输入轴与电机本体的输出轴连接，变速箱内安装有输入轴、以及与变速箱的输入轴配合的变速箱输出轴，变速箱输出轴和变速箱输入轴通过高速齿轮或低速齿轮啮合连接，在所述变速箱输出轴上还安装有同步器，在所述变速箱上安装有换挡机构、以及换挡机构的驱动电机。本实用新型可自动切换高速挡和低速挡，同时满足车辆的加速时间、爬坡性能和最高车速性能，车辆在行驶过程中电机基本全部运行在高效区域，提高整车运行效率，取消普通变速箱所需的离合器装置，大大简化了结构，缩小了尺寸、减轻了重量、方便了在整车上的安装及维护。

Description

用于电动汽车的永磁同步两挡减速电机

技术领域

本实用新型涉及一种电机结构，具体是指用于电动汽车的永磁同步两挡减速电机。 

背景技术

电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。电动汽车的组成包括：电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。 

现有电动汽车用驱动电机在与整车匹配时，为了兼顾电机的工作特性、输出性能参数以及整车性能，一般采用如下几种方式： 

1驱动电机与固定速比减速器连接后接入车辆传动系统；采用此种方式，可以通过降低电机转速来提高输出扭矩，车辆的加速时间、爬坡性能和最高车速性能往往相互制约，为了满足整车的各项性能指标，不得不采用输出扭矩更大、转速更高的电机来驱动，从而增加了驱动电机的外形尺寸、重量以及制造成本。

2驱动电机与多挡变速箱连接后接入车辆传动系统；采用此种方式，可以在车辆在不同工况下行驶时，通过变换挡位，使电机始终工作在高效区域，从而降低能耗，增加续驶里程，虽然可以获得较好的整车性能及较理想的成本，但是在整体外形尺寸、安装的方便性方面也存在不足，另外若采用手动变速箱，则在换挡过程中还需要踩离合器，体现不出纯电动汽车的优势，而采用自动变速箱则存在变速箱与整车的匹配以及成本过高的问题。 

3驱动电机直接接入车辆传动系统，为满足整车的性能要求，必须采用具有更大输出扭矩，更高功率的电机，电机的潜能得不到充分的发挥，造成资源的浪费，同时也增加了成本。 

目前用于电动汽车的驱动电机和减速装置均为独立产品，接口形式及尺寸形式多样，在与整车匹配的过程中，驱动电机与减速装置之间需增加过渡连接装置，从而造成结构复杂、外形尺寸大、安装不方便的问题，非常不适合用于汽车等结构紧凑、安装空间有限的场合。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供用于电动汽车的永磁同步两挡减速电机，根据实际车速来自动切换高速挡和低速挡，达到可以同时满足车辆的加速时间、爬坡性能和最高车速性能，使车辆在行驶过程中电机基本全部运行在高效区域。 

本实用新型的目的通过下述技术方案实现： 

用于电动汽车的永磁同步两挡减速电机，包括电机本体，在电机本体的输出轴上安装有同轴的变速箱，变速箱的输入轴与电机本体的输出轴连接，变速箱内安装有输入轴、以及与变速箱的输入轴配合的变速箱输出轴，变速箱输出轴和变速箱输入轴通过高速齿轮或低速齿轮啮合连接，在所述变速箱输出轴上还安装有同步器，在所述变速箱上安装有换挡机构、以及换挡机构的驱动电机。电机本体的输出轴与变速箱的输入轴采用同轴形式，不仅保证了两轴的同轴度，而且具有结构简单、传动效率高、尺寸小的优点，变速箱输入轴与电机本体的输出轴相连，变速箱输入轴与套装在其上的高速齿轮、以及低速齿轮为刚性连接，高速齿轮、以及低速齿轮可以在变速箱的输入轴上发生相对自由转动，同步器随输出轴转动，同时也可以在变速箱的输出轴上左右自由滑动来啮合高速齿轮、以及低速齿轮，变速箱输入轴与输出轴上的两对齿轮始终保持啮合状态，当同步器向右滑动，与变速箱的输出轴低速齿轮啮合后，则电机扭矩通过低速齿轮输出，当同步器向左滑动，与输出轴高速齿轮啮合后，则电机扭矩通过高速齿轮输出，换挡时驱动电机5通过齿轮传动驱动换挡机构4进行换挡动作，换挡机构4带动滑块左右移动，从而实现同步器沿轴的左右移动，完成换挡动作。

所述电机本体的输出轴为渐开线内花键结构，所述变速箱的输入轴为渐开线外花键结构。进一步讲，变速箱的输出轴为花键轴，轴上齿轮可以在花键轴上发生相对自由转动，同步器随变速箱的输出轴转动，同时也可以在花键轴上左右自由滑动来啮合齿轮。 

所述换挡机构为曲柄滑块结构，滑块与换挡拨叉刚性连接。 

工作过程： 

首先，车辆钥匙开关打开、整车通电后，电机控制器给驱动电机一个控制信号，驱动电机通电顺时针旋转，使换挡机构的曲柄逆时针旋转1/4圈，此时挡位为低速挡，输出扭矩大，便于车辆起步、加速；在车辆行驶时，电机控制器采集车速传感器的车速信号，与系统初始设定的换挡车速范围进行比较，当车速由低逐渐升高到换挡车速范围时，电机控制器给驱动电机一个控制信号，驱动电机通电逆时针旋转，使换挡机构的曲柄顺时针旋转1/2圈，变速箱换到高速挡，此时，车辆可以达到更高的车速；当车速由高逐渐降低到换挡车速范围时，电机控制器给驱动电机一个控制信号，驱动电机通电顺时针旋转，使换挡机构4的曲柄逆时针旋转1/2圈，变速箱换到低速挡，车辆可以有更大的扭矩用于爬坡等。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果： 

1本实用新型用于电动汽车的永磁同步两挡减速电机，电机本体的输出轴与变速箱的输入轴采用同轴形式，不仅保证了两轴的同轴度，而且具有结构简单、传动效率高、尺寸小的优点，可根据实际车速来自动切换高速挡和低速挡，从而可以同时满足车辆的加速时间、爬坡性能和最高车速性能，使车辆在行驶过程中电机基本全部运行在高效区域，提高整车运行效率，而且取消普通变速箱所需的离合器装置，大大简化了结构，缩小了尺寸、减轻了重量、方便了在整车上的安装及维护；

2本实用新型用于电动汽车的永磁同步两挡减速电机，同步器随输出轴转动，同时也可以在变速箱的输出轴上左右自由滑动来啮合高速齿轮、以及低速齿轮。变速箱输入轴与输出轴上的两对齿轮始终保持啮合状态，当同步器向右滑动，与变速箱的输出轴低速齿轮啮合后，则电机扭矩通过低速齿轮输出，当同步器向左滑动，与输出轴高速齿轮啮合后，则电机扭矩通过高速齿轮输出，换挡时驱动电机5通过齿轮传动驱动换挡机构4进行换挡动作，换挡机构4带动滑块左右移动，从而实现同步器沿轴的左右移动，完成换挡动作；

3本实用新型用于电动汽车的永磁同步两挡减速电机，变速箱的输出轴为花键轴，轴上齿轮可以在花键轴上发生相对自由转动，同步器随变速箱的输出轴转动，同时也可以在花键轴上左右自由滑动来啮合齿轮；

4 本实用新型用于电动汽车的永磁同步两挡减速电机，变速箱换挡机构采用驱动电机控制，由电机控制器进行电机本体及驱动电机的驱动及控制，与电机控制器一起构成自动变速驱动系统。

附图说明

图1为本实用新型半剖结构示意图。 

图中附图标记如下： 

1-电机本体，2-变速箱的输入轴，3-变速箱的输出轴，4-换挡机构，5-驱动电机，6-同步器，7-低速齿轮，8-高速齿轮。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。 

实施例

如图1所示，本实用新型用于电动汽车的永磁同步两挡减速电机，包括电机本体1，在电机本体1的输出轴上安装有同轴的变速箱，变速箱的输入轴2与电机本体1的输出轴连接，电机本体1的输出轴为渐开线内花键结构，变速箱的输入轴2为渐开线外花键结构；还包括与变速箱的输入轴2配合的变速箱输出轴3，变速箱的输出轴3和变速箱的输入轴2通过高速齿轮8或低速齿轮7啮合连接，在变速箱的输出轴3上还安装有同步器6，在变速箱上安装有换挡机构4、以及换挡机构4的驱动电机5，换挡机构4为曲柄滑块结构，滑块与换挡拨叉刚性连接。 

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。 

Claims (1)

1.用于电动汽车的永磁同步两挡减速电机，包括电机本体（1），其特征在于：在电机本体（1）的输出轴上安装有同轴的变速箱，变速箱的输入轴（2）与电机本体（1）的输出轴连接，变速箱内安装有输入轴（2）、以及与变速箱的输入轴（2）配合的变速箱输出轴（3），变速箱输出轴（3）和变速箱输入轴（2）通过高速齿轮（8）或低速齿轮（7）啮合连接，在所述变速箱输出轴（3）上还安装有同步器（6），在所述变速箱上安装有换挡机构（4）、以及换挡机构（4）的驱动电机（5）。

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