CN207311105U - 一种集成式的2amt电驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种集成式的2AMT电驱动系统，包括设于定子壳体内的转子、中间轴和差速器，转子左端和右端均设有输出轴，输出轴上设有一挡输出齿轮和二挡输出齿轮，中间轴上设有与一挡输出齿轮啮合的一挡变速齿轮、与二挡输出齿轮啮合的二挡变速齿轮和与差速器的输入齿轮啮合的差速器驱动齿轮；本实用新型实现了包括两档齿轮机构的驱动系统的集成，尺寸小，重量轻，通过一挡输出齿轮与一挡变速齿轮之间和二挡输出齿轮与二挡变速齿轮之间始终啮合的位置关系，在精准控制自动换挡的同时，使换挡更为迅捷高效和平缓，同时双输出轴的转子结构，提高了单根输出轴的扭转耐受力，提高了转子输出轴的使用寿命和可靠性能，进而保障了车辆的安全运行。

Description

一种集成式的2AMT电驱动系统

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车驱动系统技术领域，尤其涉及一种集成式的2AMT电驱动系统。

背景技术

目前，新能源汽车的驱动系统大多数是采用电机和2AMT减速器通过花键连接布置，电机的一端输出轴与减速器传动连接，再通过减速器的两组齿轮减速机构来实现驱动和变速。但是，一方面，这种传统结构的驱动系统中，电机与减速器分体安装，不仅造成整个驱动系统的体积过大，安装麻烦，且不符合现在动力总成集成化设计的理念，同时，由于减速器集中设计了两组减速齿轮机构，使得整个减速器齿轮传动系统尺寸大，重量重，不利于将电机减速器总成小型化设计；另一方面，电机的动力输出轴上仅有单个齿轮对减速器进行动力输出，且减速器仅为单速两级减速器，可靠性差，NVH性能不好，动力无法断开，存在反电动势对电路冲击，电机系统效率利用率低下的情况，对新能源汽车的运行造成极大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种集成式的2AMT电驱动系统，能够集成两挡齿轮机构，且体积小，重量轻，能耗小，提升了车辆的动力性，且换挡效率高，可靠性强，安全性强；进一步地，能够实现转子的双轴输出，提高了电机的工作效率和可靠性。

本实用新型采用的技术方案为：

一种集成式的2AMT电驱动系统，包括定子壳体、转子、中间轴和差速器，定子壳体内自上而下依次设有转子腔、减速腔和差速腔，转子水平设于转子腔内，且转子的左右两端分别与定子壳体的内壁转动连接，中间轴水平设于减速腔内，且中间轴的左右两端分别与定子壳体的内壁转动连接，差速器设于差速腔内，且差速器的左右两端分别与定子壳体的内壁固定连接；

所述转子包括转子铁芯和输出轴，输出轴上设有一挡输出齿轮和二挡输出齿轮，一挡输出齿轮和二挡输出齿轮均固定穿设在转子的输出轴上，且一挡输出齿轮的半径小于二挡输出齿轮；

所述中间轴上穿设有一挡变速齿轮、二挡变速齿轮和差速器驱动齿轮，一挡变速齿轮和二挡变速齿轮均与中间轴转动连接，差速器驱动齿轮与中间轴固定连接，且一挡变速齿轮的半径大于二挡变速齿轮，二挡变速齿轮的半径大于差速器驱动齿轮，一挡变速齿轮与一挡输出齿轮啮合，二挡变速齿轮与二挡输出齿轮啮合；所述中间轴上穿设有一挡换挡同步器和二挡换挡同步器，中间轴上设有轴向齿，一挡换挡同步器和二挡换挡同步器均通过花键穿设在中间轴的轴向齿上；一挡变速齿轮相对一挡换挡同步器的侧面上设有与一挡换挡同步器相匹配的接合齿，二挡变速齿轮相对二挡换挡同步器的侧面上设有与二挡换挡同步器相匹配的接合齿，当差速器处于待动作状态时，一挡变速齿轮和一挡换挡同步器之间、二挡变速齿轮和二挡换挡同步器之间均为相分离状态，当差速器处于动作状态时，一挡变速齿轮和一挡换挡同步器之间或二挡变速齿轮和二挡换挡同步器之间相结合；

所述差速器上设有输入齿轮，输入齿轮与差速器驱动齿轮啮合。

优选地，所述转子的左右两端均设有输出轴，转子通过设置在两端的输出轴固定在定子壳体的内壁上。

优选地，所述的一挡输出齿轮和二挡输出齿轮均设置在转子左端所设输出轴上或转子右端所设输出轴上。

优选地，所述左端的输出轴设为一挡输出轴，右端的输出轴二挡输出轴，一挡输出齿轮设于一挡输出轴上，二挡输出齿轮位于二挡输出轴上。

优选地，所述差速器驱动齿轮设于一挡变速齿轮和二挡变速齿轮之间。

优选地，所述定子壳体的形状为T型，T型的定子壳体包括较宽的水平部和较窄的竖直部，转子腔和减速腔位于水平部，差速腔位于竖直部。

优选地，所述转子的两端和中间轴的两端分别通过滚动轴承座与定子壳体的内壁连接。

优选地，所述一挡输出齿轮与输出轴、二挡输出齿轮与输出轴、差速器驱动齿轮与中间轴之间均通过过盈配合固定连接。

优选地，所述一挡变速齿轮和二挡变速齿轮均通过滚动轴承与中间轴转动连接。

本实用新型具有以下有益效果：

（1）通过在定子壳体内设置依次传动的转子、中间轴和差速器，通过电机转矩模式和转速模式切换，实现了驱动系统的集成，并且集成了两挡齿轮机构，精准控制后利用同步器进行自动换挡，实现2AMT的功能，提高电机的工作效率；

（2）由于具有两挡变速功能，并通过一挡输出齿轮与一挡变速齿轮之间和二挡输出齿轮与二挡变速齿轮之间始终啮合的位置关系，使本实用新型在整车工况中电机可更多得工作在的高效率区，在拨动一挡换挡同步器或二挡换挡同步器进行换挡时能够更为迅捷高效和平缓，兼顾了整车对驱动系统低速高扭矩以及高速高效率的需求，进而提升了车辆行驶的动力性、平稳性和经济性；

（3）利用集成的结构，使本实用新型符合现代化设计的一体化、集成化及小型化设计的理念要求，结构紧凑，减小了驱动系统的尺寸和重量，提高了整车的动力性能，降低了整车的油耗，且安装方便；

（4）通过转子的双输出轴的结构，使转子的两个动力输出点位于不同的两根输出轴上，与传统的单输出轴相比，缩短了单个输出轴的长度，在保证输出动力不变的情况下，提高了单根输出轴的扭转耐受力，提高了转子输出轴的使用寿命和可靠性能，进而保障了车辆的安全运行。

附图说明

图1为实施例一的截面结构示意图；

图2为实施例二的截面结构示意图。

附图标记说明：

1、定子壳体；2、中间轴；3、差速器；301、输入齿轮；302、左输出半轴；303、右输出半轴；4、输出轴；401、一挡输出轴；402、二挡输出轴；5、一挡输出齿轮；6、二挡输出齿轮；7、一挡变速齿轮；8、二挡变速齿轮；9、差速器驱动齿轮；10、一挡换挡同步器；11、二挡换挡同步器；12、转子铁芯。

具体实施方式

如图1和2所示，本实用新型包括定子壳体1、转子、中间轴2和差速器3，定子壳体1内自上而下依次设有转子腔、减速腔和差速腔，转子水平设于转子腔内，且转子的左右两端分别与定子壳体1的内壁转动连接，中间轴2水平设于减速腔内，且中间轴2的左右两端分别与定子壳体1的内壁转动连接，差速器3设于差速腔内，且差速器3的左右两端分别与定子壳体1的内壁固定连接；

转子包括转子铁芯12和设置在转子铁芯12两端的输出轴4，转子通过两端所设输出轴4固定在定子壳体1内壁上；输出轴4上设有一挡输出齿轮5和二挡输出齿轮6，一挡输出齿轮5和二挡输出齿轮6均固定穿设在转子的输出轴4上，且一挡输出齿轮5的半径小于二挡输出齿轮6；

所述中间轴2上穿设有一挡变速齿轮7、二挡变速齿轮8和差速器驱动齿轮9，一挡变速齿轮7和二挡变速齿轮8均与中间轴2转动连接，差速器驱动齿轮9与中间轴2固定连接，且一挡变速齿轮7的半径大于二挡变速齿轮8，二挡变速齿轮8的半径大于差速器驱动齿轮9，一挡变速齿轮7与一挡输出齿轮5啮合，二挡变速齿轮8与二挡输出齿轮6啮合；所述中间轴2上穿设有一挡换挡同步器10和二挡换挡同步器11，中间轴2上设有轴向齿，一挡换挡同步器10和二挡换挡同步器11均通过花键穿设在中间轴2的轴向齿上；一挡变速齿轮7相对一挡换挡同步器10的侧面上设有与一挡换挡同步器10相匹配的接合齿，二挡变速齿轮8相对二挡换挡同步器11的侧面上设有与二挡换挡同步器11相匹配的接合齿，当差速器3处于待动作状态时，一挡变速齿轮7和一挡换挡同步器10之间、二挡变速齿轮8和二挡换挡同步器11之间均为相分离状态，当差速器3处于动作状态时，一挡变速齿轮7和一挡换挡同步器10之间或二挡变速齿轮8和二挡换挡同步器11之间相结合；

所述差速器3包括输入齿轮301、左输出半轴302和右输出半轴303，输入齿轮301与差速器驱动齿轮9啮合，且输出齿轮分别与左输出半轴302和右输出半轴303传动连接，左输出半轴302和右输出半轴303用于连接外部待驱动设备。

集成的结构，使本实用新型符合现代化设计的一体化、集成化及小型化设计的理念要求，结构紧凑，减小了驱动系统的尺寸和重量，提高了整车的动力性能，降低了整车的油耗，且安装方便；

本实用新型通过电机转矩模式和转速模式切换，实现了驱动系统的集成，并且集成了两挡齿轮机构，达到电机转速与差速器驱动齿轮9速度同步，精准控制后利用同步器进行自动换挡，实现2AMT的功能，提高电机的工作效率；

且由于具有两挡变速功能的特点，并通过一挡输出齿轮5与一挡变速齿轮7之间和二挡输出齿轮6与二挡变速齿轮8之间始终啮合的位置关系，使本实用新型在整车工况中电机可更多得工作在的高效率区，在拨动一挡换挡同步器10或二挡换挡同步器11进行换挡时能够更为迅捷高效和平缓，兼顾了整车对驱动系统低速高扭矩以及高速高效率的需求，进而提升了车辆行驶的动力性、平稳性和经济性。

为了更好地理解本实用新型，下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步说明。

实施例一：

如图1所示，定子壳体1的形状为T型，T型的定子壳体1包括较宽的水平部和较窄的竖直部，转子腔和减速腔位于水平部，差速腔位于竖直部。转子腔和减速腔的左右两侧的定子壳体1内壁上均设有滚动轴承座，转子和中间轴2的两端均通过滚动轴承座分别固定安装在转子腔和减速腔内。

转子包括转子铁芯12和设置在转子铁芯12两端的输出轴4，在转子铁芯12右端所设的输出轴4上自左至右依次设有一挡输出齿轮5和二挡输出齿轮6，一挡变速齿轮7位于一挡输出齿轮5的正下方并与一挡输出齿轮5啮合，二挡变速齿轮8位于二挡输出齿轮6的正下方并与二挡输出齿轮6啮合，差速器驱动齿轮9设置在一挡变速齿轮7的左侧并位于转子铁芯12的下方，差速器3的输入齿轮301位于差速器驱动齿轮9的正下方并与差速器驱动齿轮9啮合；一挡输出齿轮5和二挡输出齿轮6通过过盈配合固定安装在输出轴4上，差速器驱动齿轮9通过盈配合固定安装在中间轴2上，一挡变速齿轮7和二挡变速齿轮8通过滚动轴承与中间轴2转动连接。

一挡换挡同步器10和二挡换挡同步器11均通过花键穿设在中间轴2上，且一挡换挡同步器10和二挡换挡同步器11均位于一挡变速齿轮7和二挡变速齿轮8之间；花键包括内花键和外花键，中间轴2上设有与内花键相匹配的轴向齿，一挡换挡同步器10和二挡换挡同步器11均与外花键相匹配，中间轴2、花键、一挡换挡同步器10和二挡换挡同步器11之间的匹配的关系，使一挡换挡同步器10和二挡换挡同步器11沿中间轴2的轴线滑动，并与中间轴2纵向固定。一挡换挡同步器10和二挡换挡同步器11一般通过拨叉进行拨动，拨叉与换挡同步器之间的安装位置关系和拨动原理属于现有成熟技术，在此不再详细描述。

驱动系统停止状态下，即差速器3待动作时，一挡换挡同步器10与一挡变速齿轮7之间和二挡换挡同步器11与二挡变速齿轮8之间均处于分离状态，驱动系统工作时，利用拨叉拨动一挡换挡同步器10和二挡换挡同步器11进行换挡，即可实现差速器3的动作。换挡过程如下：

一挡换挡的工作过程为：利用拨叉将一挡换挡同步器10向左拨动，使一挡换挡同步器10与一挡变速齿轮7的接合齿啮合联动，一挡换挡同步器10与一挡变速齿轮7结合，二挡换挡同步器11与二挡变速齿轮8之间分离。此时，电机动力由一挡输出齿轮5依次传递至一挡变速齿轮7和一挡换挡同步器10，从而将动力输出至差速器驱动齿轮9和差速器3的输入齿轮301，最终驱动差速器3的左输出半轴302和右输出半轴303，进而驱动汽车行驶。

二挡换挡的工作过程为：利用拨叉将二挡换挡同步器11向右拨动，使二挡换挡同步器11与二挡变速齿轮8的接合齿啮合联动，二挡换挡同步器11与二挡变速齿轮8结合，一挡换挡同步器10与一挡变速齿轮7之间分离。此时，电机动力由二挡输出齿轮6依次传递至二挡变速齿轮8和二挡换挡同步器11，从而将动力输出至差速器驱动齿轮9和差速器3的输入齿轮301，最终驱动差速器3的左输出半轴302和右输出半轴303，进而驱动汽车行驶。

在此过程中，通过电机转矩模式和转速模式切换，实现了驱动系统的集成，并且集成了两挡齿轮机构，达到电机转速与差速器驱动齿轮9之间的动力传递，精准控制后利用一挡换挡同步器10或二挡换挡同步器11进行自动换挡，实现2AMT的功能，提高电机的工作效率。

同时，由于一挡输出齿轮5与一挡变速齿轮7之间和二挡输出齿轮6与二挡变速齿轮8之间始终处于啮合的状态，在换挡时节省了原有换挡过程中传送齿轮之间需要重新啮合造成的时间浪费和冲击力，提升了换挡的效率，进而提高了车辆行驶时的效率和平稳性，提升了车辆定力性能和驾驶舒适感。

实施例二：

如图2所示，实施例二与实施例一的区别之处在于，定子壳体1的形状为T型，T型的定子壳体1包括较宽的水平部和较窄的竖直部，竖直部位于水平部的正下方，转子腔和减速腔位于水平部，差速腔位于竖直部。此种结构的驱动系统更为紧凑和美观，且安装方便。

转子左端所设输出轴4设为一挡输出轴401，右端所设输出轴4设为二挡输出轴402，一挡输出轴401的左端和二挡输出轴402的右端分别与定子壳体1的内壁通过滚动轴承座转动连接，且一挡输出齿轮5设于一挡输出轴401上，二挡输出齿轮6位于二挡输出轴402上，一挡变速齿轮7位于一挡输出齿轮5的正下方并与一挡输出齿轮5啮合，二挡变速齿轮8位于二挡输出齿轮6的正下方并与二挡输出齿轮6啮合，差速器驱动齿轮9位于一挡变速齿轮7和二挡变速齿轮8之间，且差速器驱动齿轮9位于中间轴2的中间位置，减速器的输入齿轮301位于差速器驱动齿轮9的正下方并与差速器驱动齿轮9啮合。一挡输出齿轮5和二挡输出齿轮6通过过盈配合固定安装在输出轴4上，差速器驱动齿轮9通过盈配合固定安装在中间轴2上，一挡变速齿轮7和二挡变速齿轮8通过滚动轴承与中间轴2转动连接。

换挡过程如下：

一挡换挡的工作过程为：利用拨叉将一挡换挡同步器10向左拨动，使一挡换挡同步器10与一挡变速齿轮7的接合齿啮合联动，一挡换挡同步器10与一挡变速齿轮7结合，二挡换挡同步器11与二挡变速齿轮8之间分离。此时，电机动力由一挡输出齿轮5依次传递至一挡变速齿轮7和一挡换挡同步器10，从而将动力输出至差速器驱动齿轮9和差速器3的输入齿轮301，最终驱动差速器3的左输出半轴302和右输出半轴303，进而驱动汽车行驶。

二挡换挡的工作过程为：利用拨叉将二挡换挡同步器11向右拨动，使二挡换挡同步器11与二挡变速齿轮8的接合齿啮合联动，二挡换挡同步器11与二挡变速齿轮8结合，一挡换挡同步器10与一挡变速齿轮7之间分离。此时，电机动力由二挡输出齿轮6依次传递至二挡变速齿轮8和二挡换挡同步器11，从而将动力输出至差速器驱动齿轮9和差速器3的输入齿轮301，最终驱动差速器3的左输出半轴302和右输出半轴303，进而驱动汽车行驶。

转子的双输出轴4的结构特点，使转子的两个动力输出点位于不同的两根输出轴4上，与传统的单输出轴4相比，缩短了单个输出轴4的长度，在保证输出动力不变的情况下，提高了单根输出轴4的扭转耐受力，提高了转子输出轴4的使用寿命和可靠性能，进而保障了车辆的安全运行。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种集成式的2AMT电驱动系统，其特征在于：包括定子壳体、转子、中间轴和差速器，定子壳体内自上而下依次设有转子腔、减速腔和差速腔，转子水平设于转子腔内，且转子的左右两端分别与定子壳体的内壁转动连接，中间轴水平设于减速腔内，且中间轴的左右两端分别与定子壳体的内壁转动连接，差速器设于差速腔内，且差速器的左右两端分别与定子壳体的内壁固定连接；

所述转子包括转子铁芯和输出轴，输出轴上设有一挡输出齿轮和二挡输出齿轮，一挡输出齿轮和二挡输出齿轮均固定穿设在转子的输出轴上，且一挡输出齿轮的半径小于二挡输出齿轮；

所述中间轴上穿设有一挡变速齿轮、二挡变速齿轮和差速器驱动齿轮，一挡变速齿轮和二挡变速齿轮均与中间轴转动连接，差速器驱动齿轮与中间轴固定连接，且一挡变速齿轮的半径大于二挡变速齿轮，二挡变速齿轮的半径大于差速器驱动齿轮，一挡变速齿轮与一挡输出齿轮啮合，二挡变速齿轮与二挡输出齿轮啮合；所述中间轴上穿设有一挡换挡同步器和二挡换挡同步器，中间轴上设有轴向齿，一挡换挡同步器和二挡换挡同步器均通过花键穿设在中间轴的轴向齿上；一挡变速齿轮相对一挡换挡同步器的侧面上设有与一挡换挡同步器相匹配的接合齿，二挡变速齿轮相对二挡换挡同步器的侧面上设有与二挡换挡同步器相匹配的接合齿，当差速器处于待动作状态时，一挡变速齿轮和一挡换挡同步器之间、二挡变速齿轮和二挡换挡同步器之间均为相分离状态，当差速器处于动作状态时，一挡变速齿轮和一挡换挡同步器之间或二挡变速齿轮和二挡换挡同步器之间相结合；

所述差速器上设有输入齿轮，输入齿轮与差速器驱动齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的集成式的2AMT电驱动系统，其特征在于：所述转子的左右两端均设有输出轴，转子通过设置在两端的输出轴固定在定子壳体的内壁上。

3.根据权利要求2所述的集成式的2AMT电驱动系统，其特征在于：所述的一挡输出齿轮和二挡输出齿轮均设置在转子左端所设输出轴上或转子右端所设输出轴上。

4.根据权利要求2所述的集成式的2AMT电驱动系统，其特征在于：所述左端的输出轴设为一挡输出轴，右端的输出轴二挡输出轴，一挡输出齿轮设于一挡输出轴上，二挡输出齿轮位于二挡输出轴上。

5.根据权利要求4所述的集成式的2AMT电驱动系统，其特征在于：所述差速器驱动齿轮设于一挡变速齿轮和二挡变速齿轮之间。

6.根据权利要求3或4或5所述的集成式的2AMT电驱动系统，其特征在于：所述定子壳体的形状为T型，T型的定子壳体包括较宽的水平部和较窄的竖直部，转子腔和减速腔位于水平部，差速腔位于竖直部。

7.根据权利要求1所述的集成式的2AMT电驱动系统，其特征在于：所述转子的两端和中间轴的两端分别通过滚动轴承座与定子壳体的内壁连接。

8.根据权利要求1所述的集成式的2AMT电驱动系统，其特征在于：所述一挡输出齿轮与输出轴、二挡输出齿轮与输出轴、差速器驱动齿轮与中间轴之间均通过过盈配合固定连接。

9.根据权利要求1所述的集成式的2AMT电驱动系统，其特征在于: 所述一挡变速齿轮和二挡变速齿轮均通过滚动轴承与中间轴转动连接。