CN203251185U - 电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统，包括电动汽车用双转子电机和行星齿轮，电动汽车用双转子电机包括电机壳体、内转子、外转子、内定子、外定子和定子间隔支承件，内外定子位于内外转子之间，定子间隔支承件位于内外定子之间并固接内外定子，定子间隔支承件的后端固接电机壳体的后端，外转子的后端可转动支承在定子间隔支承件的后端上，外转子的前端可转动支承在定子间隔支承件和电机壳体的前端之间，内转子可转动支承定子间隔支承件的前后端，且穿设电机壳体的前端，内外转子与行星齿轮的齿圈、行星架和太阳轮中的任二部件连接，第三部件作为输出轴，本实用新型设计巧妙，结构简洁，合理可靠，适于大规模推广应用。

Description

电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统

技术领域

本实用新型涉及纯电动车辆驱动系统技术领域，特别涉及电动汽车驱动电机技术领域，具体是指一种电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统。

背景技术

中国专利申请《电动汽车用双转子电机及相关行星齿轮无级变速系统和控制方法》（以下统称“专利申请1”）（CN201010283847.7），充分发挥电机调速范围宽的优点，利用行星齿轮机构的拓扑结构和耦合特性，提出了一种结构简单、设计巧妙，具有无级变速、高传动效率的电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速动力总成技术方案。

可以说，该专利所提出的方案，不管在双转子电机结构设计上，还是双转子电机行星齿轮无级变速系统的控制方法上，都是构思新颖而巧妙的，它从原理上实现了电动汽车驱动电机始终运行在最佳经济性转速下，使电动汽车具有更高的传动效率，且能够无级变速。但是，这个方案仍然存在一定缺陷和局限，特别是电驱动控制方面还有很多有待改进和突破。

在双转子电机结构设计方面，输出轴套设在电机内部，这一设计将使电机结构过于复杂、体积变大，并且增加了动力总成在整车上的布置难度，特别是当动力总成带有主减速器的情况。

所以，需要提出一种设计更加简单、合理、可靠的双转子电机动力总成的结构和布置方案。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统，该电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统设计巧妙，结构简洁，合理可靠，适于大规模推广应用。

为了实现上述目的，本实用新型的电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统，包括电动汽车用双转子电机和行星齿轮，其特点是，所述电动汽车用双转子电机包括电机壳体、内转子、外转子、内定子、外定子和定子间隔支承件，所述内转子、所述外转子、所述内定子、所述外定子和所述定子间隔支承件均位于所述电机壳体内，所述外定子和所述内定子位于所述外转子和所述内转子之间且所述内定子位于所述外定子中，所述定子间隔支承件位于所述外定子和所述内定子之间并分别固接所述外定子和所述内定子，所述定子间隔支承件的后端固接所述电机壳体的后端，所述外转子的后端可转动支承在所述的定子间隔支承件的后端上，所述外转子的前端可转动支承在所述定子间隔支承件的前端和所述电机壳体的前端之间，所述内转子位于所述内定子中并分别可转动支承所述的定子间隔支承件的后端和所述的定子间隔支承件的前端，且所述内转子穿设所述的电机壳体的前端，所述外转子与所述行星齿轮的齿圈、行星架和太阳轮中的任一部件连接，所述内转子与所述齿圈、所述行星架和所述太阳轮中的另一部件连接，所述齿圈、所述行星架和所述太阳轮中的第三部件作为输出轴。

较佳地，所述外转子与所述齿圈连接，所述内转子与所述太阳轮连接，所述行星架作为所述输出轴；或者所述外转子与所述齿圈连接，所述内转子与所述行星架连接，所述太阳轮作为所述输出轴；或者所述外转子与所述行星架连接，所述内转子与所述太阳轮连接，所述齿圈作为所述输出轴。

较佳地，所述电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统还包括差速器，所述输出轴与所述差速器的差速器外壳连接。

更佳地，所述电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统还包括减速器，所述输出轴通过所述减速器与所述差速器的差速器外壳连接。

更佳地，所述电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统还包括半轴，所示半轴与所述差速器连接。

较佳地，所述电动汽车用双转子电机还包括定子后法兰，所述的定子间隔支承件的后端通过所述定子后法兰固接所述的电机壳体的后端，所述的外转子的后端可转动支承在所述定子后法兰上，所述内转子可转动支承所述定子后法兰。

更佳地，所述电动汽车用双转子电机还包括第一轴承和第二轴承，所述的外转子的后端通过所述第一轴承可转动支承在所述定子后法兰上，所述内转子通过所述第二轴承可转动支承所述定子后法兰。

较佳地，所述电动汽车用双转子电机还包括定子前法兰，所述定子前法兰安设在所述的定子间隔支承件的前端上，所述的外转子的前端可转动支承在所述定子前法兰上，所述内转子可转动支承所述定子前法兰。

更佳地，所述电动汽车用双转子电机还包括第三轴承，所述内转子通过所述第三轴承可转动支承所述定子前法兰。

较佳地，所述电动汽车用双转子电机还包括外转子后法兰，所述的外转子的后端通过所述外转子后法兰可转动支承在所述的定子间隔支承件的后端上。

较佳地，所述电动汽车用双转子电机还包括外转子前法兰，所述的外转子的前端通过所述外转子前法兰可转动支承在所述的定子间隔支承件的前端和所述的电机壳体的前端之间。

更佳地，所述电动汽车用双转子电机还包括第四轴承和第五轴承，所述外转子前法兰分别通过所述第四轴承和所述第五轴承可转动支承在所述的定子间隔支承件的前端和所述的电机壳体的前端之间。

较佳地，所述定子间隔支承件中设置有冷却介质通道。

本实用新型的有益效果具体在于：本实用新型的电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统包括电动汽车用双转子电机和行星齿轮，所述电动汽车用双转子电机包括电机壳体、内转子、外转子、内定子、外定子和定子间隔支承件，所述内转子、所述外转子、所述内定子、所述外定子和所述定子间隔支承件均位于所述电机壳体内，所述外定子和所述内定子位于所述外转子和所述内转子之间且所述内定子位于所述外定子中，所述定子间隔支承件位于所述外定子和所述内定子之间并分别固接所述外定子和所述内定子，所述定子间隔支承件的后端固接所述电机壳体的后端，所述外转子的后端可转动支承在所述的定子间隔支承件的后端上，所述外转子的前端可转动支承在所述定子间隔支承件的前端和所述电机壳体的前端之间，所述内转子位于所述内定子中并分别可转动支承所述的定子间隔支承件的后端和所述的定子间隔支承件的前端，且所述内转子穿设所述的电机壳体的前端，所述外转子与所述行星齿轮的齿圈、行星架和太阳轮中的任一部件连接，所述内转子与所述齿圈、所述行星架和所述太阳轮中的另一部件连接，所述齿圈、所述行星架和所述太阳轮中的第三部件作为输出轴，设计巧妙，结构简洁，合理可靠，适于大规模推广应用。

附图说明

图1是本实用新型的一具体实施例的结构示意图。

图2是图1所示的电动汽车用双转子电机的剖视示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。

请参见图1至图2所示，本实用新型的电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统包括电动汽车用双转子电机20和行星齿轮30，所述电动汽车用双转子电机20包括电机壳体18、内转子10、外转子4、内定子14、外定子5和定子间隔支承件6，所述内转子10、所述外转子4、所述内定子14、所述外定子5和所述定子间隔支承件6均位于所述电机壳体18内，所述外定子5和所述内定子14位于所述外转子4和所述内转子10之间且所述内定子14位于所述外定子5中，所述定子间隔支承件6位于所述外定子5和所述内定子14之间并分别固接所述外定子5和所述内定子14，所述定子间隔支承件6的后端固接所述电机壳体18的后端2，所述外转子4的后端可转动支承在所述的定子间隔支承件6的后端上，所述外转子4的前端可转动支承在所述定子间隔支承件6的前端和所述电机壳体18的前端13之间，所述内转子10位于所述内定子14中并分别可转动支承所述的定子间隔支承件6的后端和所述的定子间隔支承件6的前端，且所述内转子10穿设所述的电机壳体18的前端13，所述外转子4与所述行星齿轮30的齿圈21、行星架22和太阳轮23中的任一部件连接，所述内转子10与所述齿圈21、所述行星架22和所述太阳轮23中的另一部件连接，所述齿圈21、所述行星架22和所述太阳轮23中的第三部件作为输出轴。

也就是说，所述外转子4和所述内转子10可以和所述齿圈21、所述行星架22、所述太阳轮23这三个部件的任何两个连接，剩余那个作为输出轴，请参见图1所示，在本实用新型的具体实施例中，所述外转子4与所述齿圈21通过花键刚性连接，所述内转子10与所述太阳轮23通过花键刚性连接，所述行星架22作为输出轴。也可以，所述外转子4与所述行星架22连接，所述内转子10与所述太阳轮23连接，所述齿圈21作为输出轴。也可以，所述外转子4与所述齿圈21连接，所述内转子10与所述行星架22连接，所述太阳轮23作为输出轴。也可以，所述外转子4与所述太阳轮23连接，所述内转子10与所述行星架22连接，所述齿圈21作为输出轴。也可以，所述外转子4与所述行星架22连接，所述内转子10与所述齿圈21连接，所述太阳轮23作为输出轴。也可以，所述外转子4与所述太阳轮23连接，所述内转子10与所述齿圈21连接，所述行星架22作为输出轴。

请参见图1所示，在本实用新型的具体实施例中，所述电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统还包括差速器40，所述输出轴与所述差速器40的差速器外壳41连接。即行星架22与所述差速器40的差速器外壳41相连接，将转矩输入到差速器40。

更佳地，所述电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统还包括减速器50，所述输出轴通过所述减速器50与所述差速器40的差速器外壳41连接。请参见图1所示，在本实用新型的具体实施例中，所述行星架22与减速器主轴51连接。将转矩输入到减速器50，减速器齿轮52将转矩传递至差速器外壳41。

请参见图1所示，在本实用新型的具体实施例中，所述电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统还包括半轴60，所示半轴60与所述差速器40连接。转矩再经与差速器40连接的半轴60传递到两侧的车轮70。

所述定子间隔支承件6的后端固接所述电机壳体18的后端2可以采用任何合适的结构，请参见图2所示，在本实用新型的具体实施例中，所述电动汽车用双转子电机还包括定子后法兰16，所述的定子间隔支承件6的后端通过所述定子后法兰16固接所述的电机壳体18的后端2，所述的外转子4的后端可转动支承在所述定子后法兰16上，所述内转子10可转动支承所述定子后法兰16。

所述的定子间隔支承件6的后端通过所述定子后法兰16固接所述的电机壳体18的后端2可以采用任何合适的结构，请参见图2所示，在本实用新型的具体实施例中，所述电动汽车用双转子电机还包括螺钉1，所述定子后法兰16通过所述螺钉1固接所述的电机壳体18的后端2。

所述的外转子4的后端可转动支承在所述定子后法兰16上，所述内转子10可转动支承所述定子后法兰16，可以采用任何合适的结构，请参见图2所示，在本实用新型的具体实施例中，所述电动汽车用双转子电机还包括第一轴承3和第二轴承15，所述的外转子4的后端通过所述第一轴承3可转动支承在所述定子后法兰16上，所述内转子10通过所述第二轴承15可转动支承所述定子后法兰16。

所述外转子4的前端可转动支承在所述定子间隔支承件6的前端上，所述内转子10可转动支承所述的定子间隔支承件6的前端，可以采用任何合适的结构，请参见图2所示，在本实用新型的具体实施例中，所述电动汽车用双转子电机还包括定子前法兰12，所述定子前法兰12安设在所述的定子间隔支承件6的前端上，所述的外转子4的前端可转动支承在所述定子前法兰12上，所述内转子10可转动支承所述定子前法兰12。

所述内转子10可转动支承所述定子前法兰12可以采用任何合适的结构，请参见图2所示，在本实用新型的具体实施例中，所述电动汽车用双转子电机还包括第三轴承7，所述内转子10通过所述第三轴承7可转动支承所述定子前法兰12。

所述外转子4的后端可转动支承在所述的定子间隔支承件6的后端上可以采用任何合适的结构，请参见图2所示，在本实用新型的具体实施例中，所述电动汽车用双转子电机还包括外转子后法兰17，所述的外转子4的后端通过所述外转子后法兰17可转动支承在所述的定子间隔支承件6的后端上。

所述外转子4的前端可转动支承在所述定子间隔支承件6的前端和所述电机壳体18的前端13之间可以采用任何合适的结构，请参见图2所示，在本实用新型的具体实施例中，所述电动汽车用双转子电机还包括外转子前法兰9，所述的外转子4的前端通过所述外转子前法兰9可转动支承在所述的定子间隔支承件6的前端和所述的电机壳体18的前端13之间。

所述的外转子4的前端通过所述外转子前法兰9可转动支承在所述的定子间隔支承件6的前端和所述的电机壳体18的前端13之间可以采用任何合适的结构，请参见图2所示，在本实用新型的具体实施例中，所述电动汽车用双转子电机还包括第四轴承11和第五轴承8，所述外转子前法兰9分别通过所述第四轴承11和所述第五轴承8可转动支承在所述的定子间隔支承件6的前端和所述的电机壳体18的前端13之间。

为了使得结构更加紧凑，请参见图2所示，在本实用新型的具体实施例中，所述定子间隔支承件6中设置有冷却介质通道19。

所述内转子10穿设所述的电机壳体18的前端13可以采用任何合适的结构，请参见图2所示，在本实用新型的具体实施例中，所述外转子前法兰9穿设所述的电机壳体18的前端13，所述内转子10穿设所述外转子前法兰9。

本实用新型的定子间隔支承件6可以采用不导磁材料，并开有平行水道作为冷却介质通道19，从而将内定子14和外定子5从磁路上分隔，消除磁的耦合，便于内转子10、外转子4独立控制；通过第二轴承15及第三轴承7将内转子10支承在定子间隔支承件6的前后两端，实现内转子10的自由转动和轴向定位，以便内转子10承受高转速；外转子4以其前后两端部作为支承位置，通过第一轴承3、第四轴承11及第五轴承8支承在间隔支承件6的后端上、以及间隔支承件6的前端和电机壳体18的前端13之间，实现外转子4的自由转动和轴向定位，以便外转子4承受高转矩。在本实用新型的具体实施实例中，轴承均可采用深沟球轴承。

这样，通过电动汽车用双转子电机20和行星齿轮30不同的连接方式可以得到不同的双转子电机行星齿轮无级变速系统结构。

本实用新型所提供的电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统的结构和布置方案，减小了双转子电机的体积、简化了动力总成即双转子电机行星齿轮无级变速系统结构的结构，降低了制造成本，使所述动力总成的布置更加合理可靠，适于大规模推广应用。

综上，本实用新型的电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统设计巧妙，结构简洁，合理可靠，适于大规模推广应用。

在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (13)

1.一种电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统，包括电动汽车用双转子电机和行星齿轮，其特征在于，所述电动汽车用双转子电机包括电机壳体、内转子、外转子、内定子、外定子和定子间隔支承件，所述内转子、所述外转子、所述内定子、所述外定子和所述定子间隔支承件均位于所述电机壳体内，所述外定子和所述内定子位于所述外转子和所述内转子之间且所述内定子位于所述外定子中，所述定子间隔支承件位于所述外定子和所述内定子之间并分别固接所述外定子和所述内定子，所述定子间隔支承件的后端固接所述电机壳体的后端，所述外转子的后端可转动支承在所述的定子间隔支承件的后端上，所述外转子的前端可转动支承在所述定子间隔支承件的前端和所述电机壳体的前端之间，所述内转子位于所述内定子中并分别可转动支承所述的定子间隔支承件的后端和所述的定子间隔支承件的前端，且所述内转子穿设所述的电机壳体的前端，所述外转子与所述行星齿轮的齿圈、行星架和太阳轮中的任一部件连接，所述内转子与所述齿圈、所述行星架和所述太阳轮中的另一部件连接，所述齿圈、所述行星架和所述太阳轮中的第三部件作为输出轴。

2.根据权利要求1所述的电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统，其特征在于，所述外转子与所述齿圈连接，所述内转子与所述太阳轮连接，所述行星架作为所述输出轴；或者所述外转子与所述齿圈连接，所述内转子与所述行星架连接，所述太阳轮作为所述输出轴；或者所述外转子与所述行星架连接，所述内转子与所述太阳轮连接，所述齿圈作为所述输出轴。

3.根据权利要求1所述的电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统，其特征在于，所述电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统还包括差速器，所述输出轴与所述差速器的差速器外壳连接。

4.根据权利要求3所述的电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统，其特征在于，所述电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统还包括减速器，所述输出轴通过所述减速器与所述差速器的差速器外壳连接。

5.根据权利要求3所述的电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统，其特征在于，所述电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统还包括半轴，所示半轴与所述差速器连接。

6.根据权利要求1所述的电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统，其特征在于，所述电动汽车用双转子电机还包括定子后法兰，所述的定子间隔支承件的后端通过所述定子后法兰固接所述的电机壳体的后端，所述的外转子的后端可转动支承在所述定子后法兰上，所述内转子可转动支承所述定子后法兰。

7.根据权利要求6所述的电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统，其特征在于，所述电动汽车用双转子电机还包括第一轴承和第二轴承，所述的外转子的后端通过所述第一轴承可转动支承在所述定子后法兰上，所述内转子通过所述第二轴承可转动支承所述定子后法兰。

8.根据权利要求1所述的电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统，其特征在于，所述电动汽车用双转子电机还包括定子前法兰，所述定子前法兰安设在所述的定子间隔支承件的前端上，所述的外转子的前端可转动支承在所述定子前法兰上，所述内转子可转动支承所述定子前法兰。

9.根据权利要求8所述的电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统，其特征在于，所述电动汽车用双转子电机还包括第三轴承，所述内转子通过所述第三轴承可转动支承所述定子前法兰。

10.根据权利要求1所述的电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统，其特征在于，所述电动汽车用双转子电机还包括外转子后法兰，所述的外转子的后端通过所述外转子后法兰可转动支承在所述的定子间隔支承件的后端上。

11.根据权利要求1所述的电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统，其特征在于，所述电动汽车用双转子电机还包括外转子前法兰，所述的外转子的前端通过所述外转子前法兰可转动支承在所述的定子间隔支承件的前端和所述的电机壳体的前端之间。

12.根据权利要求11所述的电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统，其特征在于，所述电动汽车用双转子电机还包括第四轴承和第五轴承，所述外转子前法兰分别通过所述第四轴承和所述第五轴承可转动支承在所述的定子间隔支承件的前端和所述的电机壳体的前端之间。

13.根据权利要求1所述的电动汽车用双转子电机行星齿轮无级变速系统，其特征在于，所述定子间隔支承件中设置有冷却介质通道。

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