CN207559775U - 两端集成钳盘式两速行星传动装置的驱动电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了两端集成钳盘式两速行星传动装置的驱动电机，包括高速行星传动模块、电机定子、电机转子、输出轴、低速行星传动模块、高速挡制动器、低速挡制动器；所述电机定子与电机转子配合连接，所述电机转子轴的左端与高速行星传动模块连接，所述电机转子轴的右端与低速行星传动模块连接，所述电机转子轴为空心结构；所述输出轴穿过电机转子轴两端分别与高速行星传动模块、低速行星传动模块、输出轴法兰连接；所述高速挡制动器与高速行星传动模块配合连接，所述低速行星传动模块的圆周与多个均布的低速挡制动器配合连接。本实用新型有效降低了驱动电机的体积、避免了换挡过程中的动力中断，降低了能耗，提高了传动效率。

Description

两端集成钳盘式两速行星传动装置的驱动电机

技术领域

本实用新型涉及车辆用动力装置，特别涉及两端集成钳盘式两速行星传动装置的驱动电机。

背景技术

随着环境污染和能源问题愈来愈严重，世界各个国家陆续出台了新能源汽车的发展战略规划，汽车企业也都积极响应该发展战略积极研发节能环保汽车，主要是纯电动汽车和插电式混合动力汽车。随着商用车领域的快速发展，商用车动力装置愈来愈重视纯电动驱动能力，因此，商用车纯电动行驶的多挡化和高集成化成为纯电动商车动力总成研发的核心内容。

为了确保在条件糟糕路面上和一些特殊路况安全有效稳定地行驶，几十年来商用车均采用内燃机+多挡变速箱驱动方案。然而，基于节能环保和智能化驾驶，传统燃油商用车由于存在油耗大排放差，已难以适应新一代商用车的需求。若是采用电机直接驱动或AMT变速箱驱动商车，那电机体积和重量将会是非常巨大的，同时，也存在严重的换挡动力间断以及换挡能耗大等问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种有效降低部件体积、降低能耗、避免换挡动力中断的两端集成钳盘式两速行星传动装置的驱动电机。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

两端集成钳盘式两速行星传动装置的驱动电机，包括高速行星传动模块、电机定子、电机转子、输出轴、低速行星传动模块、高速挡制动器、低速挡制动器；

所述电机定子与电机转子配合连接，所述电机转子轴的左端与高速行星传动模块连接，所述电机转子轴的右端与低速行星传动模块连接，所述电机转子轴为空心结构；

所述输出轴左端与高速行星传动模块连接，所述输出轴右端穿过电机转子轴分别与低速行星传动模块、输出轴法兰连接；

所述高速挡制动器与高速行星传动模块配合连接，所述低速行星传动模块的圆周与多个均布的低速挡制动器配合连接；

所述高速挡制动器、低速挡制动器用于使驱动电机实现低速挡驱动模式、高速挡驱动模式、低速挡倒车模式、驻车模式任意一种工作模式。

优选地，所述高速行星传动模块包括高速太阳轮、高速行星轮、高速齿圈、高速转臂；

所述高速太阳轮与高速行星轮外啮合连接，所述高速行星轮与高速齿圈内啮合连接；所述高速行星轮与高速转臂连接；所述高速齿圈通过高速齿圈连接盘与电机转子连接。

优选地，所述低速行星传动模块包括低速太阳轮、低速行星轮、低速齿圈、低速转臂；

所述低速行星轮安装在低速转臂上；所述太阳轮与低速行星轮外啮合连接；所述低速行星轮与低速齿圈内啮合连接；所述低速齿圈的外侧设置有外齿。

优选地，所述低速挡制动器包括低速换挡齿轮、单向制动器内圈、单向制动器外圈、低速换挡轴、低速换挡盘、低速挡制动模块；

所述低速换挡齿轮与低速齿圈外啮合连接；所述单向制动器内圈与单向制动器外圈配合连接；所述低速换挡轴的一端与低速换挡盘连接，所述低速换挡轴的另一端分别与低速换挡齿轮、单向制动器内圈连接；

所述低速换挡盘与低速挡制动模块配合连接，所述低速挡制动模块用于通过摩擦力使低速换挡盘制动、或释放低速换挡盘使低速换挡盘自由转动。

优选地，所述低速行星传动模块与两个对称的低速挡制动器配合连接。

优选地，所述单向制动器外圈与箱体固定连接。

优选地，所述高速挡制动器包括高速挡制动模块、高速换挡盘、高速换挡轴，所述高速换挡盘与高速挡制动模块配合连接；所述高速换挡轴的一端与高速换挡盘连接，所述高速换挡轴的另一端与高速太阳轮固定连接；

所述高速挡制动模块用于通过摩擦力使高速换挡盘制动、或释放高速换挡盘使高速换挡盘自由转动。

采用上述技术方案，由于采用了高速行星传动模块、电机定子、电机转子、输出轴、低速行星传动模块、高速挡制动器、低速挡制动器等技术特征。通过将高速挡制动器、低速挡制动器分别与连接在电机转子两端的高速行星传动模块、低速行星传动模块连接，使得本实用新型驱动电机实现低速挡驱动模式、高速挡驱动模式、低速挡倒车模式、驻车模式任意一种工作模式。本实用新型有效减小了驱动电机体积、降低了能耗，以及避免了换挡时的动力中断。

附图说明

图1为本实用新型原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如附图1所示，两端集成钳盘式两速行星传动装置的驱动电机，包括高速行星传动模块1、电机定子2、电机转子3、输出轴4、低速行星传动模块5、高速挡制动器6、低速挡制动器7。将电机定子2与电机转子3配合连接，电机转子轴25的左端与高速行星传动模块1连接，电机转子3轴的右端与低速行星传动模块5连接；电机转子轴25为空心结构。具体实施中，输出轴4左端与高速行星传动模块1连接，输出轴4右端穿过电机转子轴25分别与低速行星传动模块5、输出轴4的法兰8连接。高速挡制动器6与高速行星传动模块1配合连接，低速行星传动模块5的圆周上与多个均布的低速挡制动器7配合连接，高速挡制动器6、低速挡制动器7用于使驱动电机实现低速挡驱动模式、高速挡驱动模式、低速挡倒车模式、驻车模式任意一种工作模式。

上述技术方案，通过将电子转子3设置成空心结构，用输出轴4穿过电机转子3分别与左端的高速行星传动模块1连接、与右端的低速行星传动模块5和法兰8连接。使得驱动电机有效实现多档位驱动，有效降低了驱动电机的体积，避免了换挡过程中动力中断的问题，以及降低了换挡过程中的能量损耗。

更为具体地，高速行星传动模块1包括高速太阳轮9、高速行星轮10、高速齿圈11、高速转臂12。将高速太阳轮9与高速行星轮10外啮合连接，高速行星轮10与高速齿圈11内啮合连接；高速行星轮10与高速转臂12连接；高速齿圈11通过高速齿圈连接盘13与电机转子3连接。

低速行星传动模块5包括低速太阳轮14、低速行星轮15、低速齿圈16、低速转臂17。低速行星轮15与低速转臂17连接；低速太阳轮14与低速行星轮15外啮合连接；低速行星轮15与低速齿圈16内啮合连接；低速齿圈16的外侧设置有外齿。

低速挡制动器7包括低速换挡齿轮18、单向制动器内圈19、单向制动器外圈20、低速换挡轴21、低速换挡盘22、低速挡制动模块23。将低速换挡齿轮18与低速齿圈16外啮合连接；单向制动器内圈19与单向制动器外圈20配合连接；将低速换挡轴21的一端与低速换挡盘22连接，将低速换挡轴21的另一端分别与低速换挡齿轮18、单向制动器内圈19连接。将低速换挡盘22与低速挡制动模块23配合连接，低速挡制动模块23用于通过摩擦力使低速换挡盘22制动、或释放低速换挡盘22使低速换挡盘22自由转动。低速行星传动模块23与两个对称的低速挡制动器7配合连接。将单向制动器外圈20与箱体固定连接。

高速挡制动器6包括高速挡制动模块26、高速换挡盘27、高速换挡轴28，将高速换挡盘27与高速挡制动模块26配合连接；将高速换挡轴28的一端与高速换挡盘27连接，高速换挡轴28的另一端与高速太阳轮9固定连接。高速挡制动模块26用于通过摩擦力使高速换挡盘27制动、或释放高速换挡盘27使高速换挡盘27自由转动。

本实用新型主要控制策略和工作模式如下：

一、低速挡驱动模式

当整车低速大转矩行驶时，高速挡制动器6、低速挡制动器7处于释放状态，电机定子2从车载电源处获得电能驱动电机转子3(正向)转动，电机转子3经电机转子轴25将动力传递给低速太阳轮14和高速齿圈11(正向)转动，高速齿圈11通过内啮合带动高速行星轮10(正向)转动，高速转臂12与低速转臂17转速一致，因此，高速行星轮10和高速转臂12带动高速太阳轮9(反向)转动；高速太阳轮9通过高速换挡轴28带动高速换挡盘27(反向)转动，高速换挡盘27与高速挡制动模块26的左右摩擦块保持一定间隙，即高速换挡盘27处于自由转动状态；低速太阳轮14通过外啮合带动低速行星轮15(反向)转动，低速行星轮15通过内啮合带动低速齿圈16(反向)转动，低速齿圈16通过外啮合带动低速换挡齿轮18转动，低速换挡齿轮18带动单向制动器内圈19(正向)转动，单向制动器外圈20对单向制动器内圈19具有(正向)锁止功能。因此，低速换挡齿轮18处于制动状态，低速齿圈16处于锁止状态；来自电机转子轴25的动力由低速转臂17传递给输出轴4经法兰8传递给万向轴驱动车辆行驶。

低速挡速比为：

其中：Z1表示低速太阳轮14齿数；Z2表示低速齿圈16内齿齿数；Z3表示高速太阳轮9齿数；Z4表示高速齿圈11齿数；n1表示电机转子轴25的转速；n2表示输出轴4的转速。

二、高速挡驱动模式

当整车车速达到高速挡设定阈值时，低速挡制动器处于释放状态，高速挡制动器6从车载液压系统中获得压力油液，压力油液进入到高速挡制动器6的活塞腔内，由活塞推动左右摩擦块逐渐夹紧制动高速换挡盘27，此时，电机定子2控制电机转子3转速进行一定程度回落，电机转子轴25通过高速齿圈连接盘13带动高速齿圈11驱动高速行星轮10(正向)转动，由于高速换挡盘27处于制动状态，因此，高速太阳轮9处于制动状态；高速行星轮10驱动高速转臂12(正向)转动，高速转臂12驱动低速转臂17(正向)转动；电机转子轴25驱动低速太阳轮14(正向)转动，低速太阳轮14通过外啮合驱动低速行星轮15(反向)转动，低速齿圈16在低速太阳轮14和低速转臂17联合作用下(正向)转动，低速齿圈16通过外齿驱动低速换挡齿轮18转动；单向制动器外圈20对单向制动器内圈19具有(反向)释放功能；单向制动器外圈20对单向制动器内圈19具有(反向)释放功能；整车实现了从低速挡向高速挡无动力间断切换，来自电机转子轴25的动力由低速转臂17传递给输出轴4经法兰8传递给万向轴驱动车辆行驶。

高速挡速比为：

三、低速挡倒车模式

当整车需要倒车行驶时，高速挡制动器6处于释放状态，低速挡制动器7同时从车载液压系统中获得压力油液，压力油液同时进入到低速挡制动器7的活塞腔内，由活塞推动左右摩擦块逐渐夹紧制动低速换挡盘22，进而，低速换挡齿轮18处于制动状态，低速齿圈16处于制动状态；电机转子3经电机转子轴25将动力传递给低速太阳轮14和高速齿圈11(反向)转动，低速太阳轮14通过外啮合带动低速行星轮15(正向)转动，低速行星轮15通过内啮合带动低速齿圈16(正向)转动，低速齿圈16处于制动状态。来自电机转子轴25的动力由低速转臂17(反向)传递给输出轴4经法兰8传递给万向轴驱动车辆倒车行驶。

四、驻车模式

当整车需要驻车时，高速挡制动器6从车载液压系统中获得压力油液，压力油液进入到高速挡制动器6的活塞腔内，由活塞推动左右摩擦块逐渐夹紧制动高速换挡盘27，进而，高速太阳轮9处于制动状态；低速挡制动器7同时从车载液压系统中获得压力油液，压力油液同时进入到低速挡制动器7的活塞腔内，由活塞推动左右摩擦块逐渐夹紧制动低速换挡盘22，进而，低速换挡齿轮18处于制动状态，低速齿圈16处于制动状态；此时，高速转臂12和低速转臂17处于锁止状态，进而，输出轴4处于锁止状态，即整车处于驻车模式。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.两端集成钳盘式两速行星传动装置的驱动电机，其特征在于，包括高速行星传动模块、电机定子、电机转子、输出轴、低速行星传动模块、高速挡制动器、低速挡制动器；

所述电机定子与电机转子配合连接，所述电机转子轴的左端与高速行星传动模块连接，所述电机转子轴的右端与低速行星传动模块连接，所述电机转子轴为空心结构；

所述输出轴左端与高速行星传动模块连接，所述输出轴右端穿过电机转子轴分别与低速行星传动模块、输出轴法兰连接；

所述高速挡制动器与高速行星传动模块配合连接，所述低速行星传动模块的圆周与多个均布的低速挡制动器配合连接；

所述高速挡制动器、低速挡制动器用于使驱动电机实现低速挡驱动模式、高速挡驱动模式、低速挡倒车模式、驻车模式任意一种工作模式。

2.根据权利要求1所述的两端集成钳盘式两速行星传动装置的驱动电机，其特征在于，所述高速行星传动模块包括高速太阳轮、高速行星轮、高速齿圈、高速转臂；

所述高速太阳轮与高速行星轮外啮合连接，所述高速行星轮与高速齿圈内啮合连接；所述高速行星轮与高速转臂连接；所述高速齿圈通过高速齿圈连接盘与电机转子连接。

3.根据权利要求2所述的两端集成钳盘式两速行星传动装置的驱动电机，其特征在于，所述低速行星传动模块包括低速太阳轮、低速行星轮、低速齿圈、低速转臂；

所述低速行星轮与低速转臂连接上；所述低速太阳轮与低速行星轮外啮合连接；所述低速行星轮与低速齿圈内啮合连接；所述低速齿圈的外侧设置有外齿。

4.根据权利要求3所述的两端集成钳盘式两速行星传动装置的驱动电机，其特征在于，所述低速挡制动器包括低速换挡齿轮、单向制动器内圈、单向制动器外圈、低速换挡轴、低速换挡盘、低速挡制动模块；

所述低速换挡齿轮与低速齿圈外啮合连接；所述单向制动器内圈与单向制动器外圈配合连接；所述低速换挡轴的一端与低速换挡盘连接，所述低速换挡轴的另一端分别与低速换挡齿轮、单向制动器内圈连接；

所述低速换挡盘与低速挡制动模块配合连接，所述低速挡制动模块用于通过摩擦力使低速换挡盘制动、或释放低速换挡盘使低速换挡盘自由转动。

5.根据权利要求4所述的两端集成钳盘式两速行星传动装置的驱动电机，其特征在于，所述低速行星传动模块与两个对称的低速挡制动器配合连接。

6.根据权利要求5所述的两端集成钳盘式两速行星传动装置的驱动电机，其特征在于，所述单向制动器外圈与箱体固定连接。

7.根据权利要求6所述的两端集成钳盘式两速行星传动装置的驱动电机，其特征在于，所述高速挡制动器包括高速挡制动模块、高速换挡盘、高速换挡轴，所述高速换挡盘与高速挡制动模块配合连接；所述高速换挡轴的一端与高速换挡盘连接，所述高速换挡轴的另一端与高速太阳轮固定连接；

所述高速挡制动模块用于通过摩擦力使高速换挡盘制动、或释放高速换挡盘使高速换挡盘自由转动。