CN207333599U - 一种双电机四挡位行星变速装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及动力控制技术领域，尤其是一种双电机四挡位行星变速装置。它包括第一电机、第二电机、动力传递齿轮组和装设有动力输出轮的动力输出内齿圈；第一电机的输出轴上连接有第一动力输入齿件；第二电机的输出轴的末端连接有第二动力输入齿件，第一电机的输出轴顺序地贯穿于第二电机的本体和第二电机的输出轴分布；动力传递齿轮组同时与第一动力输入齿件、第二动力输入齿件和动力输出内齿圈啮合连接。利用两个电机之间的性能差异以及两者之间的相互约束关系并通过对两个电机的逻辑控制，可实现多挡位的自由控制，不但可避免因需要采用单个大功率单机而容易造成装置本身的能量损耗高等缺陷；也可避免因采用多电机而容易造成装置的成本增加、控制逻辑复杂等问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及动力控制技术领域，尤其是一种双电机四挡位行星变速装置。
背景技术
众所周知，诸如电动摩托车、电动三轮车、电动汽车等纯电动车辆主要是依靠车载动力蓄电池所提供的动力来实现行驶的，由于其具有节能环保、轻便、费用较低等诸多优点而受到了广泛的关注和使用。
技术问题
现有的纯电动车辆的速度控制装置或动力控制装置普遍存在如下缺陷：1、一般采用单个大功率电机作为动力源，其调速范围要求很大，无法合理地利用能源，且自身的能耗偏高，达不到节能的实用效果，因电机本身的能源浪费而造成车辆续航里程缩短。2、一般采用单级且固定的变速比，输出的扭力和速度单一，利用效率较低。3、结构简单、损耗大，多速比结构的技术一般需要配置离合器、换挡齿轮等部件，在一定程度上严重增加了装置的部件装配及维护的难度。4、体积相对庞大，在小型车上的应用较为困难；且成本昂贵、性价比偏低，无法满足大众的需求。5、如果采用多电机的结构形式来实现多挡多扭力的输出效果，在很容易因电机数量的增加而增加装置的控制系统和结构的复杂性。
发明内容
针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种双电机四挡位行星变速装置。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种双电机四挡位行星变速装置，它包括：
一第一电机，所述第一电机的输出轴的末端连接有第一动力输入齿件，所述第一电机上装设有第一电机制动器；
一第二电机，所述第二电机的输出轴的末端连接有第二动力输入齿件，所述第二电机上装设有第二电机制动器，且所述第一电机的输出轴顺序地贯穿于第二电机的本体和第二电机的输出轴分布；
一动力输出内齿圈；
和
一动力传递齿轮组，所述动力传递齿轮组同时与第一动力输入齿件、第二动力输入齿件和动力输出内齿圈啮合连接，且所述动力传递齿轮组上同轴地装设有一动力制动器。
优选地，所述第一动力输入齿件为一太阳齿轮，所述第二动力输入齿件为一内齿圈，所述动力传递齿轮组包括一行星齿轮组和一第三太阳齿轮，所述第三太阳齿轮上同轴地装设有动力制动器；
所述行星齿轮组的首端部插套于第二动力输入齿件内与第二动力输入齿件相啮合，所述第一动力输入齿件插套于行星齿轮组的首端部内并与行星齿轮组相啮合，所述第三太阳齿轮插套于行星齿轮组的末端部内并与行星齿轮组相啮合，所述动力输出内齿圈套装于行星齿轮组的末端部上并与行星齿轮组相啮合。
优选地，所述第一动力输入齿件为一太阳齿轮，所述第二动力输入齿件为一太阳齿轮，所述动力传递齿轮组包括行星齿轮组和一第三太阳齿轮，所述第三太阳齿轮同轴地装设有动力制动器，且所述第一电机的输出轴的末端贯穿于第二动力输入齿件分布；
所述第一动力输入齿件插套于行星齿轮组的首端部内并与行星齿轮组相啮合，所述第二动力输入齿件插套于行星齿轮组的首端部内并位于第一动力输入齿件的首端侧，且所述第二动力输入齿件同时与行星齿轮组相啮合，所述第三太阳齿轮插套于行星齿轮组的末端部内并与行星齿轮组相啮合，所述动力输出内齿圈套装于行星齿轮组的末端部上并与行星齿轮组相啮合。
优选地，所述第一动力输入齿件为一太阳齿轮，所述第二动力输入齿件为一太阳齿轮，所述第一动力输入齿件位于第二动力输入齿件的末端侧，所述动力传递齿轮组包括一位于第一动力输入齿件的末端侧的行星支架和一装设于行星支架的首端侧并同时位于第一动力输入齿件的圆周外围和第二动力输入齿件的圆周外围的行星齿轮组，所述行星支架上装设有动力制动器；
所述第一动力输入齿件和第二动力输入齿件同时与行星齿轮组相啮合，所述动力输出内齿圈将行星支架和行星齿轮组套装为一体并与行星齿轮组相啮合。
优选地，所述动力输出内齿圈上同轴地装设有一动力输出轮。
优选地，所述第一动力输入齿件为一太阳齿轮，所述第二动力输入齿件为一太阳齿轮，所述第一动力输入齿件位于第二动力输入齿件的末端侧；
所述动力传递齿轮组包括一环绕第二动力输入齿件分布并与第二动力输入齿件相啮合的第一行星齿轮组、一首端部环绕第一动力输入齿件分布并与第一动力输入齿件相啮合的第二行星齿轮组、一首端部套装于第一行星齿轮组和第二行星齿轮组的外围并同时与第一行星齿轮组和第二行星齿轮组相啮合的动力传递内齿圈；所述动力输出内齿圈位于动力传递内齿圈的末端侧并与动力输出内齿圈同轴分布，动力传递内齿圈的末端侧设置有一置于动力输出内齿圈的首端部内的动力传递太阳齿轮，所述第二行星齿轮组的末端侧设置有一贯穿于动力传递太阳齿轮分布的动力传递轴杆，所述动力制动器装设于动力传递轴杆的末端，且所述动力传递轴杆的末端部上装设有第三太阳齿轮，所述动力输出内齿圈内设置有一环绕动力传递太阳齿轮分布并同时与动力传递太阳齿轮和动力输出内齿圈的首端部相啮合的第三行星齿轮组以及一首端部环绕第三太阳齿轮分布且同时与第三太阳齿轮和动力输出内齿圈相啮合的第四行星齿轮组，所述第四行星齿轮组的末端通过一贯穿于动力输出内齿圈的末端口分布的输出轴杆连接有一动力输出轮。
有益效果
由于采用了上述方案，本实用新型利用两个电机之间的性能差异以及两者之间的相互约束关系并通过对两个电机的逻辑控制，可实现多挡位的自由控制，不但可避免因需要采用单个大功率单机而容易造成装置本身的能量损耗高等缺陷；也可避免因采用多电机而容易造成装置的成本增加、控制逻辑复杂等问题，具有很强的实用价值和市场推广价值。
附图说明
图1是本实用新型第一种实施例的动力原理结构示意图；
图2是本实用新型第二种实施例的动力原理结构示意图；
图3是本实用新型第三种实施例的动力原理结构示意图；
图4是本实用新型第四种实施例的动力原理结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
如图1至图4所示的一种双电机四挡位行星变速装置，它包括一第一电机1、一第二电机4、一动力输出内齿圈7和一动力传递齿轮组；其中，在第一电机1的输出轴的末端连接有第一动力输入齿件2，同时在第一电机1上装设有第一电机制动器3；在第二电机4的输出轴的末端连接有第二动力输入齿件5，在第二电机4上装设有第二电机制动器6，并且第一电机1的输出轴顺序地贯穿于第二电机4的本体和第二电机4的输出轴分布；动力传递齿轮组同时与第一动力输入齿件2、第二动力输入齿件5和动力输出内齿圈7啮合连接，并且在动力传递齿轮组上同轴地装设有一动力制动器11。
本发明的实施方式
实施例一，如图1所示的一种双电机四挡位行星变速装置，它包括一第一电机1、一第二电机4、一动力输出内齿圈7以及一主要由行星齿轮组9和第三太阳齿轮10构成的动力传递齿轮组；其中，在第一电机1的输出轴的末端连接有第一动力输入齿件2，同时在第一电机1上装设有第一电机制动器3，而第一动力输入齿件2为一太阳齿轮；在第二电机4的输出轴的末端连接有第二动力输入齿件5，同时在第二电机4上装设有第二电机制动器6，而第二动力输入齿件5为一内齿圈；第一电机1的输出轴顺序地贯穿于第二电机4 的本体和第二电机4的输出轴分布；在动力输出内齿圈7上同轴地装设有一动力输出轮8(其优选为齿轮)；在动力传递齿轮组上(具体为第三太阳齿轮 10上)同轴地装设有一动力制动器11，行星齿轮组9的首端部插套于第二动力输入齿件5内与第二动力输入齿件5相啮合，第一动力输入齿件2插套于行星齿轮组9的首端部内并与行星齿轮组9相啮合，而第三太阳齿轮10则插套于行星齿轮组9的末端部内并与行星齿轮组9相啮合，动力输出内齿圈7 套装于行星齿轮组9的末端部上并与行星齿轮组9相啮合。
实施例二，如图2所示的一种双电机四挡位行星变速装置，它包括一第一电机1、一第二电机4、一动力输出内齿圈7以及一主要由行星齿轮组9和第三太阳齿轮10构成的动力传递齿轮组；其中，在第一电机1的输出轴的末端连接有第一动力输入齿件2，同时在第一电机1上装设有第一电机制动器3，而第一动力输入齿件2则采用一太阳齿轮；在第二电机4的输出轴的末端连接有第二动力输入齿件5，同时在第二电机4上装设有第二电机制动器6，而第二动力输入齿件5则采用一太阳齿轮，并且第一电机1的输出轴顺序地贯穿于第二电机4的本体、第二电机4的输出轴以及第二动力输入齿件5分布；在动力输出内齿圈7上同轴地装设有一动力输出轮8(其优选为齿轮)；在动力传递齿轮组上(具体为第三太阳齿轮10上)同轴地装设有一动力制动器11，第一动力输入齿件2插套于行星齿轮组9的首端部内并与行星齿轮组9相啮合，第二动力输入齿件5插套于行星齿轮组9的首端部内并位于第一动力输入齿件2的首端侧，且第二动力输入齿件5同时与行星齿轮组9相啮合，而第三太阳齿轮10则插套于行星齿轮组9的末端部内并与行星齿轮组9相啮合，动力输出内齿圈7套装于行星齿轮组9的末端部上并与行星齿轮组9相啮合。
实施例三，如图3所示的一种双电机四挡位行星变速装置，它包括一第一电机1、一第二电机4、一动力输出内齿圈7以及动力传递齿轮组；其中，在第一电机1的输出轴的末端连接有第一动力输入齿件2，同时在第一电机1 上装设有第一电机制动器3，而第一动力输入齿件2则采用一太阳齿轮；在第二电机4的输出轴的末端连接有第二动力输入齿件5，同时在第二电机4上装设有第二电机制动器6，而第二动力输入齿件5则采用一太阳齿轮，第一动力输入齿件2位于第二动力输入齿件5的末端侧(即：第一电机1的输出轴顺序地贯穿于第二电机4的本体、第二电机4的输出轴以及第二动力输入齿件5 分布)；在动力输出内齿圈7上同轴地装设有一动力输出轮8(其优选为齿轮)；动力传递齿轮组主要由一位于第一动力输入齿件2的末端侧的行星支架12和一装设于行星支架12的首端侧并同时位于第一动力输入齿件2的圆周外围和第二动力输入齿件5的圆周外围的行星齿轮组9组成，在动力传递齿轮组上 (具体为：行星支架12上)装设有动力制动器11；第一动力输入齿件2和第二动力输入齿件5同时与行星齿轮组9相啮合，动力输出内齿圈7将行星支架12和行星齿轮组9套装为一体并与行星齿轮组9相啮合。
实施例四，如图4所示的一种双电机四挡位行星变速装置，它包括一第一电机1、一第二电机4、一动力输出内齿圈7以及动力传递齿轮组；其中，在第一电机1的输出轴的末端连接有第一动力输入齿件2，同时在第一电机1 上装设有第一电机制动器3，而第一动力输入齿件2则采用一太阳齿轮；在第二动力电机4的输出轴的末端连接有第二动力输入齿件5，第一动力输入齿件 2位于第二动力输入齿件5的末端侧(即：第一电机1的输出轴顺序地贯穿于第二电机4的本体、第二电机4的输出轴以及第二动力输入齿件5分布)；动力传递齿轮组包括一环绕第二动力输入齿件5分布并与第二动力输入齿件5 相啮合的第一行星齿轮组13、一首端部环绕第一动力输入齿件2分布并与第一动力输入齿件2相啮合的第二行星齿轮组14、一首端部套装于第一行星齿轮组13和第二行星齿轮组14的外围并同时与第一行星齿轮组13和第二行星齿轮组14相啮合的动力传递内齿圈15；动力输出内齿圈7位于动力传递内齿圈15的末端侧并与动力输出内齿圈15同轴分布，在动力传递内齿圈15的末端侧设置有一置于动力输出内齿圈7的首端部内的动力传递太阳齿轮16，在第二行星齿轮组14的末端侧设置有一贯穿于动力传递太阳齿轮16分布的动力传递轴杆17，动力制动器11装设于动力传递轴杆17的末端，同时在动力传递轴杆17的末端部上装设有第三太阳齿轮10，相应地，在动力输出内齿圈 7内设置有一环绕动力传递太阳齿轮16分布并同时与动力传递太阳齿轮16和动力输出内齿圈7的首端部相啮合的第三行星齿轮组18以及一首端部环绕第三太阳齿轮10分布且同时与第三太阳齿轮10和动力输出内齿圈7相啮合的第四行星齿轮组16，第四行星齿轮组19的末端通过一贯穿于动力输出内齿圈 7的末端口分布的输出轴杆20连接有一动力输出轮8。
工业实用性
在具体应用中，通过对第一电机1和第二电机4的控制可实现整个装置的第一电机1独立运行、第二电机4独立运行、两个电机同时正转运行以及两个电机相互反转运行等四种运行模式，从而可使整个装置能够输出不同的转速及提供不同的扭力；具体为：
1、当第一电机1或第二电机4独立运行时，可通过相对应的制动器的配合来使另外一个电机停止运行，以第一电机1运行，第二电机4停止为例，第一电机1通过第一动力输入齿件2(即：太阳齿轮)与动力传递齿轮组(即：行星齿轮组9)之间的啮合关系可实现动力的传递输出(即：利用行星齿轮组 9带动第三太阳齿轮10或者行星支架12进行转动，亦或者通过多个行星齿轮组与动力传递内齿圈15之间的配合)，由于动力传递齿轮组与动力输出内齿圈7之间存在啮合关系或第三行星齿轮组18与动力输出轮8之间的联动关系 (即：行星齿轮组9与动力输出内齿圈7之间的啮合关系或者相应齿轮组与动力输出内齿圈7之间的啮合关系)，可最终通过动力输出内齿圈7带动动力输出轮8进行动力输出或者直接由动力输出内齿圈7、动力输出轮8进行动力输出(即转速和扭力的输出)；由此，可利用两个电机之间的性能参数差异(如转速及功率等)来实现两种速度及挡位的变速及换挡的效果。
2、当第一电机1和第二电机4同时正转运行时，利用输入齿件与动力传递齿轮组之间的结构啮合关系则可实现转速及扭力的倍增效果，从而实现低扭力高转速的挡位效果。
3、当第一电机1和第二电机4相互反转运行时，则可利用相应的制动器、动力传递齿轮组对两个电机所形成的约束效果，来实现高扭力低转速的挡位效果。
基于此，利用两个电机之间的性能差异以及两者之间的相互约束关系，通过对两个电机的逻辑控制，可实现多挡位的自由控制，避免了因需要采用单个大功率单机而容易造成装置本身的能量损耗高、调速范围要求高等缺陷；同时，两个电机的控制逻辑相对简单，可避免因采用多电机(即：两个以上的电机)而容易造成装置的成本增加、控制逻辑复杂等问题；另外，整个装置无需配置离合器、换挡齿轮等部件，有利于降低整个装置的结构复杂性以及缩小装置的体积，不但便于对装置进行装配及维护，而且能够使用于小型车辆上，极大地扩展了装置的适用范围。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种双电机四挡位行星变速装置，其特征在于：它包括：
一第一电机，所述第一电机的输出轴的末端连接有第一动力输入齿件，所述第一电机上装设有第一电机制动器；
一第二电机，所述第二电机的输出轴的末端连接有第二动力输入齿件，所述第二电机上装设有第二电机制动器，且所述第一电机的输出轴顺序地贯穿于第二电机的本体和第二电机的输出轴分布；
一动力输出内齿圈；
和
一动力传递齿轮组，所述动力传递齿轮组同时与第一动力输入齿件、第二动力输入齿件和动力输出内齿圈啮合连接，且所述动力传递齿轮组上同轴地装设有一动力制动器。
2.如权利要求1所述的一种双电机四挡位行星变速装置，其特征在于：所述第一动力输入齿件为一太阳齿轮，所述第二动力输入齿件为一内齿圈，所述动力传递齿轮组包括一行星齿轮组和一第三太阳齿轮，所述第三太阳齿轮上同轴地装设有动力制动器；
所述行星齿轮组的首端部插套于第二动力输入齿件内与第二动力输入齿件相啮合，所述第一动力输入齿件插套于行星齿轮组的首端部内并与行星齿轮组相啮合，所述第三太阳齿轮插套于行星齿轮组的末端部内并与行星齿轮组相啮合，所述动力输出内齿圈套装于行星齿轮组的末端部上并与行星齿轮组相啮合。
3.如权利要求1所述的一种双电机四挡位行星变速装置，其特征在于：所述第一动力输入齿件为一太阳齿轮，所述第二动力输入齿件为一太阳齿轮，所述动力传递齿轮组包括行星齿轮组和一第三太阳齿轮，所述第三太阳齿轮同轴地装设有动力制动器，且所述第一电机的输出轴的末端贯穿于第二动力输入齿件分布；
所述第一动力输入齿件插套于行星齿轮组的首端部内并与行星齿轮组相啮合，所述第二动力输入齿件插套于行星齿轮组的首端部内并位于第一动力输入齿件的首端侧，且所述第二动力输入齿件同时与行星齿轮组相啮合，所述第三太阳齿轮插套于行星齿轮组的末端部内并与行星齿轮组相啮合，所述动力输出内齿圈套装于行星齿轮组的末端部上并与行星齿轮组相啮合。
4.如权利要求1所述的一种双电机四挡位行星变速装置，其特征在于：所述第一动力输入齿件为一太阳齿轮，所述第二动力输入齿件为一太阳齿轮，所述第一动力输入齿件位于第二动力输入齿件的末端侧，所述动力传递齿轮组包括一位于第一动力输入齿件的末端侧的行星支架和一装设于行星支架的首端侧并同时位于第一动力输入齿件的圆周外围和第二动力输入齿件的圆周外围的行星齿轮组，所述行星支架上装设有动力制动器；
所述第一动力输入齿件和第二动力输入齿件同时与行星齿轮组相啮合，所述动力输出内齿圈将行星支架和行星齿轮组套装为一体并与行星齿轮组相啮合。
5.如权利要求2-4中任一项所述的一种双电机四挡位行星变速装置，其特征在于：所述动力输出内齿圈上同轴地装设有一动力输出轮。
6.如权利要求5所述的一种双电机四挡位行星变速装置，其特征在于：所述第一动力输入齿件为一太阳齿轮，所述第二动力输入齿件为一太阳齿轮，所述第一动力输入齿件位于第二动力输入齿件的末端侧；
所述动力传递齿轮组包括一环绕第二动力输入齿件分布并与第二动力输入齿件相啮合的第一行星齿轮组、一首端部环绕第一动力输入齿件分布并与第一动力输入齿件相啮合的第二行星齿轮组、一首端部套装于第一行星齿轮组和第二行星齿轮组的外围并同时与第一行星齿轮组和第二行星齿轮组相啮合的动力传递内齿圈；所述动力输出内齿圈位于动力传递内齿圈的末端侧并与动力输出内齿圈同轴分布，动力传递内齿圈的末端侧设置有一置于动力输出内齿圈的首端部内的动力传递太阳齿轮，所述第二行星齿轮组的末端侧设置有一贯穿于动力传递太阳齿轮分布的动力传递轴杆，所述动力制动器装设于动力传递轴杆的末端，且所述动力传递轴杆的末端部上装设有第三太阳齿轮，所述动力输出内齿圈内设置有一环绕动力传递太阳齿轮分布并同时与动力传递太阳齿轮和动力输出内齿圈的首端部相啮合的第三行星齿轮组以及一首端部环绕第三太阳齿轮分布且同时与第三太阳齿轮和动力输出内齿圈相啮合的第四行星齿轮组，所述第四行星齿轮组的末端通过一贯穿于动力输出内齿圈的末端口分布的输出轴杆连接有一动力输出轮。
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|---|---|---|---|
| CN201721332052.4U CN207333599U (zh) | 2017-10-16 | 2017-10-16 | 一种双电机四挡位行星变速装置 |
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| CN (1) | CN207333599U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113696721A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-11-26 | 燕山大学 | 一种基于双排单太阳轮式行星机构的双电机耦合驱动系统 |
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2017
- 2017-10-16 CN CN201721332052.4U patent/CN207333599U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
| CN113696721A (zh) * | 2021-09-14 | 2021-11-26 | 燕山大学 | 一种基于双排单太阳轮式行星机构的双电机耦合驱动系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Liu Shenqian Inventor after: Qiu Lihong Inventor before: Liu Shenqian Inventor before: Liu Lizhou |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information |