CN220662250U - 电动汽车用单轴驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及本实用新型涉及一种电动汽车用单轴驱动装置，属于汽车动力传动领域，包括驱动装置、变速装置、差动装置和壳体，驱动装置包括第一马达和第二马达，第一马达和第二马达之间设有变速装置，第一马达和第二马达均与变速装置传动连接，变速装置一侧连接有差动装置，变速装置包括行星结构，行星结构包括至少三个行星齿轮，行星齿轮采用载体连接为一体，载体连接差动装置，第一马达和第二马达均与行星齿轮齿轮啮合；出发时，用减速器启动，加速时，用无级变速器启动，两个马达的速度一致时，变成由马达驱动驱动体的直连驱动，避免因为档位切换产生的变速冲击和摩擦损失，提高乘客的舒适感，克服现有技术的不足，提供一种电动汽车用单轴驱动装置。

Description

电动汽车用单轴驱动装置

技术领域

本实用新型涉及一种电动汽车用单轴驱动装置，属于电动汽车用单轴驱动装置领域。

背景技术

随着环保意识的不断增强，电动汽车越来越受到人们的关注和喜爱，成为了未来汽车行业的发展方向，在电动汽车的电动驱动系统中，电机是关键的核心部件，电机的输出功率对整个车辆的性能有着直接的影响，因此，如何提高电机的输出效率和功率成为电动汽车技术研究的热点问题之一，单轴驱动装置是一种能够提高电动汽车电机输出效率和功率的技术方案，它是指将电动汽车的减速器和整个传动系统都安装在车辆的主要传动轴上，实现了电机的单轴驱动，相比于传统的双轴驱动系统，单轴驱动系统减少了多余的传动噪音和传动损失，使得电机的输出功率和效率更高，具体来说，单轴驱动装置由电机、减速器、轴和差速器组成，其中，电机为主要动力提供者，可以实现高效的能量转换和输出，减速器可以减小电机的转速，提高扭矩输出和降低传动损失，轴将电机和车轮联系起来，实现动力传递，差速器则可以实现左右车轮之间的差速，保证车辆的稳定性和行驶安全；总之，单轴驱动装置使得电动汽车具备更高的动力性能和驾驶舒适性，为电动汽车的普及和推广提供了更加可靠和高效的技术方案本发明中提出的电驱动体用驱动装置可适用于通过电能驱动的二轮、三轮或四轮驱动体的驱动装置，本发明中出于示例性的目的，以适用于电动自行车、电动滑板车、电动助动车等两轮汽车为优选实施例进行描述，电动汽车与内燃机不同，可以利用通过电能驱动的电动机的旋转力而行驶，所述电动汽车主要采用利用简单的减速器将电动机产生的旋转力进行减速而驱动驱动轮的动力传递结构，但近期正在进行对变速系统的研究，以更有效地将旋转力传递到驱动轮而延长行驶距离并改善驱动性能；前述的电动汽车因电动机的特性优异而普遍使用具有单一齿轮比的减速器，但只使用减速器的话，存在电动机的容量应增大的问题，因此近期广泛开发能够使电动机最大限度有效行驶的双速齿轮变速装置。

以往的双速齿轮变速装置如下述的参考专利公开号KR101532834B1和专利公开号KR101952775B1所详细公开；

一方面，为了体现双速齿轮变速，需要两个摩擦离合器或流体离合器，因此存在变速器的体积增大、制造成本增加以及变速电能效率降低的缺点；

另一方面，以往的双速齿轮变速装置采用多个外接齿轮、锁定装置、移位机构等组件，因其结构复杂、组装性降低、组件数量的增加及复杂的连接关系导致动力源的动力无法迅速传递到动力轴的动力损失现象，以及存在变速性能降低的问题；

另一方面，以往的双速齿轮变速装置存在诸多问题，如从1档变速到2档时，会产生变速冲击和摩擦损失，降低乘客的乘车感并妨碍安全驾驶等。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：

一方面，存在变速器的体积增大、制造成本增加以及变速电能效率降低的缺点；另一方面，以往的双速齿轮其结构复杂、组装性低、组件数量的增加及复杂的连接关系导致动力源的动力无法迅速传递到动力轴导致动力损失现象，以及存在变速性能降低的问题；同时，档位切换会产生变速冲击和摩擦损失，降低乘客的乘车感并妨碍安全驾驶；克服现有技术的不足，提供一种电动汽车用单轴驱动装置。

本实用新型所述的一种电动汽车用单轴驱动装置，包括驱动装置、变速装置、差动装置和壳体，驱动装置包括第一马达和第二马达，第一马达和第二马达之间设有变速装置，第一马达和第二马达均与变速装置传动连接，变速装置一侧连接有差动装置，变速装置包括行星结构，行星结构包括至少三个行星齿轮，行星齿轮采用载体连接为一体，载体连接差动装置，

第一马达和第二马达均与行星齿轮齿轮啮合。

通过驱动装置内部设置的第一马达和第二马达，第一马达通过行星齿轮啮合带动变速装置发生转动，当第二马达转速大于第一马达转速，实现减速启动；当第二马达转速等于第一马达转速，实现马达的直连驱动；载体连接到左侧差动装置，动力后经差动装置输出动力。

第一马达包括第一马达定子和第一马达转子，第一马达定子嵌套于壳体内壁，第一马达转子内径连接差动齿轮，差动齿轮与行星齿轮啮合。

通过设置第一马达定子固定于壳体内壁，第一马达转子的内径设有差动齿轮，差动齿轮带动行星齿轮啮合传动，从而使第一马达连接到行星齿轮。

第一马达转子外径设置单向轴承，单向轴承用于第二马达启动后第一马达与第二马达同向转动。

通过设置通过单向轴承连接到第一马达转子外径，单向轴承可以保证第一马达与第二马达同向转动，避免第一马达转子反转引起输出动力为零的情况。

单向轴承包括棘轮，棘齿和棘爪，棘轮外径嵌套到第一马达转子内径上，棘轮内径侧设置棘齿，差动齿轮上可转动设有棘爪，棘齿与棘爪设置方向相反，棘齿与棘爪配合实现单向转动。

通过设置单向轴承内包含的棘轮，棘齿和棘爪，棘齿和棘爪反向转动时，棘爪卡住外侧棘轮内部设置的棘齿，避免载体反向转动，当驱动第二马达时，第一马达不能反向转动，从而起到减速器的作用。

第二马达包括第二马达定子和第二马达转子，第二马达转子外径设有外径齿轮，外径齿轮与行星齿轮啮合；第二马达定子连接固定于壳体。

通过设置第二马达转子外径上的外径齿轮，外径齿轮同行星齿轮啮合传动，第二马达定子固定在壳体上，第二马达转子通过设置外径齿轮与行星齿轮啮合传动。

差动装置包括差动装置壳体、差动齿轮、第一传动齿轮、第二传动齿轮、第一驱动轴和第二驱动轴，差动齿轮通过载体转动连接差动装置壳体，差动装置壳体带动内部差动齿轮转动，差动齿轮通过第一传动齿轮带动第一驱动轴转动，差动齿轮通过第二传动齿轮带动第二驱动轴转动。

差动装置壳体通过载体连接到变速装置，差动装置壳体通过轴承带动内部差动齿轮进行公转，差动齿轮可绕其轴线进行自转，差动齿轮公转可分别通过第一传动齿轮和第二传动齿轮带动第一驱动轴和第二驱动轴转动，达到输出动力的作用。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过驱动装置内部设置的第一马达和第二马达，第一马达通过行星齿轮啮合带动变速装置发生转动，当第二马达转速大于第一马达转速，实现减速启动；当第二马达转速等于第一马达转速，实现马达的直连驱动；载体连接到左侧差动装置，动力后经差动装置输出动力；采用单向轴承配合第一马达和第二马达的驱动装置，通过齿轮啮合驱动行星齿轮带动一侧差动装置，提高空间利用率，同时单轴驱动装置内部结构简单，避免因为中间零部件的传递过程造成的动力损失；出发时，用减速器启动，加速时，用无级变速器启动，两个马达的速度一致时，变成由马达驱动驱动体的直连驱动，避免因为档位切换产生的变速冲击和摩擦损失，提高乘客的舒适感，克服现有技术的不足，提供一种电动汽车用单轴驱动装置。

附图说明

图1是本实用新型的一实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的一实施例的外部连接示意图；

图3是本实用新型的单向轴承示意图；

图4是本实用新型的变速装置结构示意图；

图5是本实用新型的去掉第一传动齿轮后变速装置结构左视图；

图6是本实用新型的变速装置结构左意图；

图中：100、减速器组件；200、驱动装置；300、差动装置；

201、壳体；205、单向轴承；206、棘轮；207、棘爪；

206a、棘齿；207a、棘爪Ⅰ；

210、第一马达；220、第二马达；230、变速装置；250、行星结构；

210a、第一马达转子；

211、外圈磁铁Ⅰ；212、第一马达定子；213、差动齿轮；214、外径齿轮；

220a、第二马达定子；

221、内圈磁铁Ⅱ；222、第二马达转子；223、外齿圈；

231、载体；232、行星齿轮；

301、传动齿轮壳体；302、第三传动齿轮；303、第一驱动轴；304、第二驱动轴；305、第一传动齿轮；306、第二传动齿轮；310、轮毂。

具体实施方式

实施例1

如图1～6图所示，本实用新型所述的一种电动汽车用单轴驱动装置，包括驱动装置200、变速装置230、差动装置300和壳体201，驱动装置200包括第一马达210和第二马达220，第一马达210和第二马达220之间设有变速装置230，第一马达210和第二马达220均与变速装置230传动连接，变速装置230一侧连接有差动装置300，变速装置230包括行星结构250，行星结构250包括至少三个行星齿轮232，行星齿轮232采用载体231连接为一体，载体231连接差动装置300；

第一马达210和第二马达220均与行星齿轮232齿轮啮合。

通过驱动装置200内部设置的第一马达210和第二马达220，第一马达210通过行星齿轮232啮合带动变速装置230发生转动，当第二马达220转速大于第一马达210转速，实现减速启动；当第二马达220转速等于第一马达210转速，实现第二马达220的直连驱动；载体231连接到左侧差动装置300，动力后经差动装置300输出动力。

第一马达210包括第一马达210定子和第一马达210转子，第一马达210定子嵌套于壳体201内壁，第一马达210转子内径连接差动齿轮213，差动齿轮213与行星齿轮232啮合。

通过设置第一马达210定子固定于壳体201内壁，第一马达210转子的内径设有差动齿轮213，差动齿轮213带动行星齿轮232啮合传动，从而使第一马达210连接到行星齿轮232。

第一马达210转子外径设置单向轴承205，单向轴承205用于第二马达220启动后第一马达210与第二马达220同向转动。

通过设置通过单向轴承205连接到第一马达210转子外径，单向轴承205可以保证第一马达210与第二马达220同向转动，避免第一马达210转子反转引起输出动力为零的情况。

单向轴承205包括棘轮206，棘齿206a和棘爪207，棘轮206外径嵌套到第一马达210转子内径上，棘轮206内径侧设置棘齿206a，差动齿轮213上可转动设有棘爪207，棘齿206a与棘爪207设置方向相反，棘齿206a与棘爪207配合实现单向转动。

通过设置单向轴承205内包含的棘轮206，棘齿206a和棘爪207，棘齿206a和棘爪207反向转动时，棘爪207卡住外侧棘轮206内部设置的棘齿206a，避免载体231反向转动，当驱动第二马达220时，第一马达210不能反向转动，从而起到减速器的作用。

第二马达220包括第二马达220定子和第二马达220转子，第二马达220转子外径设有外径齿轮214，外径齿轮214与行星齿轮232啮合；第二马达220定子连接固定于壳体201。

通过设置第二马达220转子外径上的外径齿轮214，外径齿轮214同行星齿轮232啮合传动，第二马达220定子固定在壳体201上，第二马达220转子通过设置外径齿轮214与行星齿轮232啮合传动。

差动装置300包括差动装置300壳体201、差动齿轮213、第一传动齿轮305、第二传动齿轮306、第一驱动轴303和第二驱动轴304，差动齿轮213通过载体231转动连接差动装置300壳体201，差动装置300壳体201带动内部差动齿轮213转动，差动齿轮213通过第一传动齿轮305带动第一驱动轴303转动，差动齿轮213通过第二传动齿轮306带动第二驱动轴304转动。

差动装置300壳体201通过载体231连接到变速装置230，差动装置300壳体201通过轴承带动内部差动齿轮213进行公转，差动齿轮213可绕其轴线进行自转，差动齿轮213公转可分别通过第一传动齿轮305和第二传动齿轮306带动第一驱动轴303和第二驱动轴304转动，达到输出动力的作用。

工作过程或工作原理：

驱动装置200出发时，前述的驱动装置200通过第二马达220的驱动而开始行驶；第二马达220通电驱动，第二马达220转子旋转而载体231基于与齿轮齿合的行星齿轮232而以第一驱动轴303为中心旋转，其旋转力通过载体231被传递到差动齿轮213壳体201；因此，第一驱动轴303通过旋转的差动齿轮213而旋转；驱动装置200出发后，外部控制器以加速状态驱动第二马达220，第一马达210与第二马达220的速度与第一驱动轴303和第二驱动轴304转速一致，行星齿轮232不再运转；相反的，减速驾驶时，外部控制器控制为以减速驱动的方式带动第一马达210及第二马达220；因此，仅通过具有前述的第一马达210、第二马达220和行星齿轮232的载体231带动第一驱动轴303和第二驱动轴304，驱动装置200的结构简单，可以实现轻量化，适合两轮电驱动体；外部控制器可以控制为前述的第一马达210及第二马达220在行驶时向相同方向旋转，可控制第二马达220向后退的方向转动，第一马达210向低速前进方向转动。

本实用新型中对结构的方向以及相对位置关系的描述，如前后左右上下的描述，不构成对本实用新型的限制，仅为描述方便。

Claims (6)

1.一种电动汽车用单轴驱动装置，其特征在于：包括驱动装置（200）、变速装置（230）、差动装置（300）和壳体（201），驱动装置（200）包括第一马达（210）和第二马达（220），第一马达（210）和第二马达（220）之间设有变速装置（230），第一马达（210）和第二马达（220）均与变速装置（230）传动连接，变速装置（230）一侧连接有差动装置（300），变速装置（230）包括行星结构（250），行星结构（250）包括至少三个行星齿轮（232），行星齿轮（232）采用载体（231）连接为一体，载体（231）连接差动装置（300），

第一马达（210）和第二马达（220）均与行星齿轮（232）齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的电动汽车用单轴驱动装置，其特征在于：第一马达（210）包括第一马达定子（212）和第一马达转子（210a），第一马达定子嵌套于壳体（201）内壁，第一马达转子（210a）内径连接差动齿轮（213），差动齿轮（213）与行星齿轮（232）啮合。

3.根据权利要求2所述的电动汽车用单轴驱动装置，其特征在于：第一马达转子（210a）外径设置单向轴承（205），单向轴承（205）用于第二马达（220）启动后第一马达（210）与第二马达（220）同向转动。

4.根据权利要求3所述的电动汽车用单轴驱动装置，其特征在于：单向轴承（205）包括棘轮（206），棘齿（206a）和棘爪（207），棘轮（206）外径嵌套到第一马达转子（210a）内径上，棘轮（206）内径侧设置棘齿（206a），差动齿轮（213）上可转动设有棘爪（207），棘齿（206a）与棘爪（207）设置方向相反，棘齿（206a）与棘爪（207）配合实现单向转动。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电动汽车用单轴驱动装置，其特征在于：第二马达（220）包括第二马达定子（220a）和第二马达转子（222），第二马达转子（222）外径设有外径齿轮（214），外径齿轮（214）与行星齿轮（232）啮合；第二马达定子（220a）连接固定于壳体（201）。

6.根据权利要求5所述的电动汽车用单轴驱动装置，其特征在于：差动装置（300）包括差动装置壳体（201）、差动齿轮（213）、第一传动齿轮（305）、第二传动齿轮（306）、第一驱动轴（303）和第二驱动轴（304），差动齿轮（213）通过载体（231）转动连接差动装置壳体（201），差动装置壳体（201）带动内部差动齿轮（213）转动，差动齿轮（213）通过第一传动齿轮（305）带动第一驱动轴（303）转动，差动齿轮（213）通过第二传动齿轮（306）带动第二驱动轴（304）转动。