CN219263108U - 一种采用双离合器的电动汽车两档变速箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用双离合器的电动汽车两档变速箱，具体涉及汽车机械配件领域，包括电机相关零部件、齿轴相关零部件、执行器零部件和离合器零部件；所述电机相关零部件包括转子支架和变速箱壳体，所述转子支架通过第一球轴承和第二球轴承安装在变速箱壳体上。本实用新型通过采用湿式双离合器系统，使换挡平顺，且湿式离合器保留滑磨功能，极易于整车标定和换挡平顺性；结构紧凑，在极短空间内，集成了电机、离合器和齿轴零件，形成一个完整且独立的驱动单元；采用高度集成的双离合器模块设计，能实现变速箱两个档位的切换，且通过离合器的滑磨功能，使变速箱拥有极好的换挡平顺性，且换挡响应迅速，进而提高系统效率。

Description

一种采用双离合器的电动汽车两档变速箱

技术领域

本实用新型涉及汽车机械配件技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种采用双离合器的电动汽车两档变速箱。

背景技术

传统电驱系统均为单档减速箱，对电机性能比如转速和扭矩要求较高，为了长续航里程，往往需要更大容量的电池，并且单档系统最高车速时电机转速往往需要很高，影响整车NVH性能，且系统效率较低。因此开发两档或多档电驱动变速箱迫在眉睫。当前市场上并没有效率高且经济性高的两档电动车变速箱系统。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种采用双离合器的电动汽车两档变速箱，从而解决上述背景技术中提到的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种采用双离合器的电动汽车两档变速箱，包括电机相关零部件、齿轴相关零部件、执行器零部件和离合器零部件；

其中，所述电机相关零部件包括转子支架和变速箱壳体，所述转子支架通过第一球轴承和第二球轴承安装在变速箱壳体上；第二球轴承一侧设有卡簧，卡簧使上述部件轴向定位；所述转子支架外侧固定安装有电机转子；所述电机转子外侧活动连接有电子定子；

所述执行器零部件包括执行器壳体，执行器壳体活动在其他零部件上，其上有油路，使压力油导入到相应的油腔中，推动相应活塞运动；

所述离合器零部件包括通过焊接固定在转子支架上的外离合器外壳体，电机的扭矩通过转子支架传递给离合器；

外离合器分隔板与外离合器摩擦片组成外离合器的摩擦副；外离合器分隔板通过花键活动连接在外离合器外壳体；外离合器摩擦片通过花键活动连接外离合器内壳体；

当外离合器执行盘克服外离合器弹簧盘的弹簧力，进而向右压紧外离合器的摩擦副时，离合器结合；外离合器弹簧盘的弹簧力推动外离合器执行盘向左运动时，离合器断开；

外离合器内壳体通过焊接固定连接外离合器轮毂，使外离合器扭矩外离合器内壳体、外离合器轮毂进一步传递给一档输入轴；

离合器驱动盘外侧通过花键连接外离合器外壳体，内径处通过铆钉连接内离合器外壳体，使电机扭矩通过外离合器外壳体、离合器驱动盘传递到内离合器，即内离合器外壳体上。

在一个优选的实施方式中，所述齿轴相关零部件包括一挡输入轴和二挡输入轴，所述一挡输入轴一端固定连接的一挡输入齿轮，所述二挡输入轴上固定连接有二挡输入齿轮；二挡输出齿轮和一档输出齿轮固定连接在变速箱输出轴上；

二挡输入轴通过外花键活动连接内离合器轮毂，使扭矩通过内离合器传递给二挡输入轴；

一挡输入轴通过外花键活动连接外离合器轮毂，使扭矩通过外离合器传递给一挡输入轴。

在一个优选的实施方式中，内离合器活塞与执行器壳体活动连接，内离合器活塞一侧有油腔，当油腔内的油压足够大时，将推动内离合器活塞与内离合器推力轴承一起向右运动，进而推动内离合器执行盘向右运动，压紧内离合器分隔板和内离合器摩擦片，使内离合器结合，传递扭矩；相应地，当油腔内的油压减小时，内离合器弹簧盘将向左推动内离合器执行盘，进而推动内离合器推力轴承与内离合器活塞向左运动，进而内离合器分离，中断扭矩传递。

在一个优选的实施方式中，外离合器活塞与执行器壳体活动连接，其左侧有油腔，当油腔内的油压足够大时，将推动外离合器活塞与外离合器推力轴承一起向右运动，进而推动外离合器执行盘向右运动，压紧外离合器分隔板和外离合器摩擦片，使外离合器结合，传递扭矩；相应地，当油腔内的油压减小时，外离合器弹簧盘将向左推动外离合器执行盘，进而推动外离合器推力轴承与外离合器活塞向左运动，进而外离合器分离，中断扭矩传递。

在一个优选的实施方式中，内离合器分隔板与内离合器摩擦片组成内离合器的摩擦副；内离合器分隔板通过花键活动连接在内离合器外壳体；内离合器摩擦片通过花键活动连接内离合器内壳体。

在一个优选的实施方式中，所述当内离合器执行盘克服内离合器弹簧盘的弹簧力，进而向右压紧内离合器的摩擦副时，离合器结合；内离合器弹簧盘的弹簧力推动内离合器执行盘向左运动时，离合器断开。

在一个优选的实施方式中，所述内离合器内壳体通过焊接固定连接内离合器轮毂，使内离合器扭矩内离合器内壳体、内离合器轮毂进一步传递给二档输入轴。

本实用新型的技术效果和优点：

本实用新型通过采用湿式双离合器系统，使换挡平顺，且湿式离合器保留滑磨功能，极易于整车标定和换挡平顺性；结构紧凑，在极短空间内，集成了电机、离合器和齿轴零件，形成一个完整且独立的驱动单元；采用高度集成的双离合器模块设计，能实现变速箱两个档位的切换，且通过离合器的滑磨功能，使变速箱拥有极好的换挡平顺性，且换挡响应迅速，进而提高系统效率。

附图说明

图1为本实用新型的电机相关零部件、齿轴相关零部件和执行器零部件结构示意图。

图2为本实用新型的离合器零部件结构示意图。

图3为本实用新型的扭矩传递路径示意图。

图4为本实用新型的离合器执行原理图。

附图标记为：1电机相关零部件、2齿轴相关零部件、3执行器零部件、4离合器零部件；

1.1变速箱壳体、1.2卡簧、1.3第一球轴承、1.4第二球轴承、1.5转子支架、1.6电机转子、1.7电机定子；

2.1二挡输入齿轮、2.2二挡输入轴、2.3一档输入轴、2.4一档输入齿轮、2.5二挡输出齿轮、2.6一档输出齿轮、2.7变速箱输出轴；

3.1执行器壳体、3.2内离合器活塞、3.3内离合器推力轴承、3.4外离合器活塞、3.5外离合器推力轴承；

4.1内离合器外壳体、4.2内离合器卡簧、4.3内离合器分隔板、4.4内离合器摩擦片、4.5内离合器背板、4.6内离合器内壳体、4.7内离合器轮毂、4.8外离合器轮毂、4.9第一推力轴承、4.10第二推力轴承、4.11波纹弹簧、4.12轴承座、4.13导油盘、4.14外离合器内壳体、4.15外离合器外壳体、4.16外离合器摩擦片、4.17外离合器分隔板、4.18外离合器卡圈、4.19外离合器弹簧盘、4.20外离合器执行盘、4.21铆钉、4.22内离合器执行盘、4.23内离合器弹簧盘、4.24离合器球轴承、4.25离合器驱动盘。

实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种采用双离合器的电动汽车两档变速箱，包括电机相关零部件1、齿轴相关零部件2、执行器零部件3和离合器零部件4；

其中，电机相关零部件1包括转子支架1.5和变速箱壳体1.1，转子支架1.5通过第一球轴承1.3和第二球轴承1.4安装在变速箱壳体1.1上；第二球轴承1.4一侧设有卡簧1.2，卡簧1.2使上述部件轴向定位；转子支架1.5外侧固定安装有电机转子1.6；电机转子1.6外侧活动连接有电子定子1.7；

执行器零部件3包括执行器壳体3.1，执行器壳体3.1活动在其他零部件上，其上有油路，使压力油导入到相应的油腔中，推动相应活塞运动；

离合器零部件4包括通过焊接固定在转子支架1.5上的外离合器外壳体4.15，电机的扭矩通过转子支架1.5传递给离合器；

外离合器分隔板4.17与外离合器摩擦片4.16组成外离合器的摩擦副；外离合器分隔板4.17通过花键活动连接在外离合器外壳体4.15；外离合器摩擦片4.16通过花键活动连接外离合器内壳体4.14；

当外离合器执行盘4.20克服外离合器弹簧盘4.19的弹簧力，进而向右压紧外离合器的摩擦副时，离合器结合；外离合器弹簧盘4.19的弹簧力推动外离合器执行盘4.20向左运动时，离合器断开；

外离合器内壳体4.14通过焊接固定连接外离合器轮毂4.8，使外离合器扭矩外离合器内壳体4.14、外离合器轮毂4.8进一步传递给一档输入轴2.3；

离合器驱动盘4.25外侧通过花键连接外离合器外壳体4.15，内径处通过铆钉连接内离合器外壳体4.1，使电机扭矩通过外离合器外壳体4.15、离合器驱动盘4.25传递到内离合器，即内离合器外壳体4.1上。

齿轴相关零部件2包括一挡输入轴2.3和二挡输入轴2.2，一挡输入轴2.3一端固定连接的一挡输入齿轮2.4，二挡输入轴2.2上固定连接有二挡输入齿轮2.1；二挡输出齿轮2.5和一档输出齿轮2.6固定连接在变速箱输出轴2.7上；

二挡输入轴2.2通过外花键活动连接内离合器轮毂4.7，使扭矩通过内离合器传递给二挡输入轴2.2；

一挡输入轴2.3通过外花键活动连接外离合器轮毂4.8，使扭矩通过外离合器传递给一挡输入轴2.3；

内离合器活塞3.2与执行器壳体3.1活动连接，内离合器活塞3.2一侧有油腔，当油腔内的油压足够大时，将推动内离合器活塞3.2与内离合器推力轴承3.3一起向右运动，进而推动内离合器执行盘4.22向右运动，压紧内离合器分隔板4.3和内离合器摩擦片4.4，使内离合器结合，传递扭矩；相应地，当油腔内的油压减小时，内离合器弹簧盘4.23将向左推动内离合器执行盘4.22，进而推动内离合器推力轴承3.3与内离合器活塞3.2向左运动，进而内离合器分离，中断扭矩传递，外离合器活塞3.4与执行器壳体3.1活动连接，其左侧有油腔，当油腔内的油压足够大时，将推动外离合器活塞3.4与外离合器推力轴承3.5一起向右运动，进而推动外离合器执行盘4.20向右运动，压紧外离合器分隔板4.17和外离合器摩擦片4.16，使外离合器结合，传递扭矩；相应地，当油腔内的油压减小时，外离合器弹簧盘4.19将向左推动外离合器执行盘4.20，进而推动外离合器推力轴承3.5与外离合器活塞3.4向左运动，进而外离合器分离，中断扭矩传递；

内离合器分隔板4.3与内离合器摩擦片4.4组成内离合器的摩擦副；内离合器分隔板4.3通过花键活动连接在内离合器外壳体4.1；内离合器摩擦片4.4通过花键活动连接内离合器内壳体4.6，当内离合器执行盘4.22克服内离合器弹簧盘4.23的弹簧力，进而向右压紧内离合器的摩擦副时，离合器结合；内离合器弹簧盘4.23的弹簧力推动内离合器执行盘4.22向左运动时，离合器断开，内离合器内壳体4.6通过焊接固定连接内离合器轮毂4.7，使内离合器扭矩内离合器内壳体4.6、内离合器轮毂4.7进一步传递给二档输入轴2.2。

如图1-4所示的，实施方式具体为：变速箱中核心换挡原件为双离合器模块；电驱动变速箱对离合器的设计要求极高，需要传递极大扭矩，并且要求空间紧凑，轴向长度和径向尺寸均被限定在很小的空间以内；并且要求离合器响应迅速，在毫秒级别迅速实现扭矩的中断和结合；

外离合器用于连接或分离电机传递给第一档齿轮的扭矩，内离合器用于连接或分离电机传递给第二档齿轮的扭矩；

通过内外离合器的切换和选择，该变速箱相应地执行第一档或第二档位，使车辆始终行驶在效率较高的档位上；

具体如图3所示的，变速箱扭矩传递呈三条路径传递，路径1-实心箭头为电机输入；路径2-空心箭头为第一档离合器（外离合器）输入；路径3-单线箭头为第二档离合器（内离合器）输入；

具体如图4所示的，离合器的执行原理：执行器壳体3.1上有油道，它与另外的有油道的变速箱壳体1.1相连接；

油路2为外离合器油路图；油路1为内离合器油路图；

当油压增大时，将推动活塞运动，进而推动轴承和执行盘运动，进而压紧摩擦副，传递扭矩;反之,当油压减小时，离合器断开；

油路1与油路2内的压力油交替提供压力，即实现两个离合器交替地结合和断开；即相应地,两个档位之间的切换。

具体如图1-2所示的，关于换挡平顺性：

A组零件:图2中，内离合器分隔板4.3和外离合器分隔板4.17为分隔板内外离合器的分隔板均同步旋转（即随着图3中的路径1一起)；

B组零件:图2中:外离合器摩擦片4.16随图3中的路径2上的零件旋转；

C组零件:图2中,内离合器摩擦片4.4随图3中路径3上的零件旋转；

离合器啮合前ABC三组零件的转速各不相同；

-在外离合器啮合时，允许A组与B组在啮合的过程中存在较大速差,既能允许有速差地啮合，同时还能传递扭矩，于是在啮合过程中，动力的介入比较“平顺”，不会带入“闯入感”；

同时能有效降低对电机控制器的精度要求，允许电机控制器和电机控制系统有较大的误差，便利整车标定和系统匹配；

内离合器、A组零件与C组零件的啮合过程,也类似上述。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种采用双离合器的电动汽车两档变速箱，其特征在于：包括电机相关零部件（1）、齿轴相关零部件（2）、执行器零部件（3）和离合器零部件（4）；

其中，所述电机相关零部件（1）包括转子支架（1.5）和变速箱壳体（1.1），所述转子支架（1.5）通过第一球轴承（1.3）和第二球轴承（1.4）安装在变速箱壳体（1.1）上；第二球轴承（1.4）一侧设有卡簧（1.2），卡簧（1.2）使上述部件轴向定位；所述转子支架（1.5）外侧固定安装有电机转子（1.6）；所述电机转子（1.6）外侧活动连接有电子定子（1.7）；

所述执行器零部件（3）包括执行器壳体（3.1），执行器壳体（3.1）活动在其他零部件上，其上有油路，使压力油导入到相应的油腔中，推动相应活塞运动；

所述离合器零部件（4）包括通过焊接固定在转子支架（1.5）上的外离合器外壳体（4.15），电机的扭矩通过转子支架（1.5）传递给离合器；

外离合器分隔板（4.17）与外离合器摩擦片（4.16）组成外离合器的摩擦副；外离合器分隔板（4.17）通过花键活动连接在外离合器外壳体（4.15）；外离合器摩擦片（4.16）通过花键活动连接外离合器内壳体（4.14）；

当外离合器执行盘（4.20）克服外离合器弹簧盘（4.19）的弹簧力，进而向右压紧外离合器的摩擦副时，离合器结合；外离合器弹簧盘（4.19）的弹簧力推动外离合器执行盘（4.20）向左运动时，离合器断开；

外离合器内壳体（4.14）通过焊接固定连接外离合器轮毂（4.8），使外离合器扭矩外离合器内壳体（4.14）、外离合器轮毂（4.8）进一步传递给一档输入轴（2.3）；

离合器驱动盘（4.25）外侧通过花键连接外离合器外壳体（4.15），内径处通过铆钉连接内离合器外壳体（4.1），使电机扭矩通过外离合器外壳体（4.15）、离合器驱动盘（4.25）传递到内离合器，即内离合器外壳体（4.1）上。

2.根据权利要求1所述的一种采用双离合器的电动汽车两档变速箱，其特征在于：所述齿轴相关零部件（2）包括一挡输入轴（2.3）和二挡输入轴（2.2），所述一挡输入轴（2.3）一端固定连接的一挡输入齿轮（2.4），所述二挡输入轴（2.2）上固定连接有二挡输入齿轮（2.1）；二挡输出齿轮（2.5）和一档输出齿轮（2.6）固定连接在变速箱输出轴（2.7）上；

二挡输入轴（2.2）通过外花键活动连接内离合器轮毂（4.7），使扭矩通过内离合器传递给二挡输入轴（2.2）；

一挡输入轴（2.3）通过外花键活动连接外离合器轮毂（4.8），使扭矩通过外离合器传递给一挡输入轴（2.3）。

3.根据权利要求1所述的一种采用双离合器的电动汽车两档变速箱，其特征在于：内离合器活塞（3.2）与执行器壳体（3.1）活动连接，内离合器活塞（3.2）一侧有油腔，当油腔内的油压足够大时，将推动内离合器活塞（3.2）与内离合器推力轴承（3.3）一起向右运动，进而推动内离合器执行盘（4.22）向右运动，压紧内离合器分隔板（4.3）和内离合器摩擦片（4.4），使内离合器结合，传递扭矩；相应地，当油腔内的油压减小时，内离合器弹簧盘（4.23）将向左推动内离合器执行盘（4.22），进而推动内离合器推力轴承（3.3）与内离合器活塞（3.2）向左运动，进而内离合器分离，中断扭矩传递。

4.根据权利要求1所述的一种采用双离合器的电动汽车两档变速箱，其特征在于：外离合器活塞（3.4）与执行器壳体（3.1）活动连接，其左侧有油腔，当油腔内的油压足够大时，将推动外离合器活塞（3.4）与外离合器推力轴承（3.5）一起向右运动，进而推动外离合器执行盘（4.20）向右运动，压紧外离合器分隔板（4.17）和外离合器摩擦片（4.16），使外离合器结合，传递扭矩；相应地，当油腔内的油压减小时，外离合器弹簧盘（4.19）将向左推动外离合器执行盘（4.20），进而推动外离合器推力轴承（3.5）与外离合器活塞（3.4）向左运动，进而外离合器分离，中断扭矩传递。

5.根据权利要求1所述的一种采用双离合器的电动汽车两档变速箱，其特征在于：内离合器分隔板（4.3）与内离合器摩擦片（4.4）组成内离合器的摩擦副；内离合器分隔板（4.3）通过花键活动连接在内离合器外壳体（4.1）；内离合器摩擦片（4.4）通过花键活动连接内离合器内壳体（4.6）。

6.根据权利要求5所述的一种采用双离合器的电动汽车两档变速箱，其特征在于：当内离合器执行盘（4.22）克服内离合器弹簧盘（4.23）的弹簧力，进而向右压紧内离合器的摩擦副时，离合器结合；内离合器弹簧盘（4.23）的弹簧力推动内离合器执行盘（4.22）向左运动时，离合器断开。

7.根据权利要求5所述的一种采用双离合器的电动汽车两档变速箱，其特征在于：所述内离合器内壳体（4.6）通过焊接固定连接内离合器轮毂（4.7），使内离合器扭矩内离合器内壳体（4.6）、内离合器轮毂（4.7）进一步传递给二档输入轴（2.2）。

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