电动汽车自动变速箱制造技术

本发明专利技术公开了一种电动汽车自动变速箱，包括动力输入件、永磁离合器、行星齿轮组件、非接触式超越离合器、磁电机和动力输出件；所述动力输入件通过永磁离合器将动力扭矩输入行星齿轮组件的内齿圈，同时将相同的动力扭矩固定输入行星齿轮组件的中心齿轮。根据电动汽车行驶阻力扭矩的变化使永磁离合器自动分离或接合，同时采用非接触式超越离合器在永磁离合器自动分离或接合时对内齿圈进行锁定或分离，从而实现自动变换挡位，克服了变速箱高速运转时噪音大无法使用，且机件严重磨损使用寿命短的技术难题。电动汽车配备这种变速箱，在同等动力性能条件下，可以减少动力电机30％的功率容量和电池容量，降低电动汽车制造成本。

Automatic transmission for electric vehicle

The invention discloses an automatic transmission of an electric vehicle, which comprises a power input part, a permanent magnet clutch, a planetary gear assembly, a non-contact overrunning clutch, a magneto motor and a power output part. The center gear of the torque fixed input planetary gear assembly. According to the change of driving resistance torque of electric vehicle, the permanent magnet clutch can be separated or joined automatically. At the same time, the non-contact overrunning clutch is used to lock or separate the inner gear ring when the permanent magnet clutch is separated or joined automatically, so as to realize the automatic shift of gear position and overcome the noise when the gearbox is running at high speed. Serious technical problems such as severe wear and tear of machine parts and short service life. EV equipped with this gearbox, under the same power performance conditions, can reduce the power motor capacity and battery capacity by 30%, reduce the manufacturing cost of EV.

【技术实现步骤摘要】
电动汽车自动变速箱
本专利技术涉及一种变速箱，特别涉及一种电动汽车自动变速箱。
技术介绍
电动汽车是全世界重点发展的交通工具，但是电动汽车的动力系统的核心部件自动变速箱却是该行业发展的制约瓶颈。国内外很多企业都投入大量的人力物力资金进行研发，但是由于电动汽车的动力电机转速非常高，一般都超过10000r/min，如美国特斯拉电动汽车电机转速16000r/min，日本本田电动汽车电机转速13000r/min。使用现有技术的变速系统在电动汽车电机高速运转时产生的噪音无法使用，齿轮以及其他机件严重磨损，严重影响变速系统的使用寿命。美国电动汽车企业特斯拉原计划用180kw电机+60kwh电池+2挡变速箱，由于变速箱技术失败，改用240kw电机+80kwh电池才能达到有2挡变速箱同等的动力性能。电机增加了60kw的容量，电池容量也相应增加20kwh容量，增加了电动汽车的重量和制造成本。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种电动汽车自动变速箱，该变速箱能够根据电动汽车行驶阻力扭矩的变化自动变换挡位，使驾驶灵便快捷舒适；同时能有效消除电动汽车在平路上低速或高速运行所产生的噪音，减少机件摩擦损耗，延长变速箱使用寿命。本专利技术的技术方案如下：电动汽车自动变速箱，包括动力输入件、行星齿轮组件、非接触式超越离合器、磁电机和动力输出件，其特征在于，还包括永磁离合器，所述永磁离合器包括永磁体和多极电磁铁，所述永磁体紧固安装在行星齿轮组件的内齿圈外圆上，所述多极电磁铁安装在动力输入件的圆筒状转鼓内，圆筒状转鼓通过底盘与动力输入件的动力输入轴紧固连接；所述行星齿轮组件的中心齿轮与动力输入轴固定连接。所述非接触式超越离合器为电磁控制非接触式超越离合器，所述电磁控制非接触式超越离合器包括电磁铁、棘轮、销柱、棘爪、扭簧、圆柱形衔铁和铁钩；电磁铁和销柱固定在与外壳相连的底盘上，棘爪和扭簧安装在销柱上，圆柱形衔铁安装在电磁铁内，铁钩两端分别连接圆柱形衔铁和棘爪；棘轮安装在与内齿圈相连接的空心轴上，棘爪与棘轮的缺口相匹配，棘爪通过棘轮对内齿圈进行锁定或分离。所述电磁控制非接触式超越离合器分为前进挡电磁控制非接触式超越离合器和倒车挡电磁控制非接触式超越离合器，所述前进挡电磁控制非接触式超越离合器的棘轮按顺时针方向被棘爪锁定的方向安装，倒车挡电磁控制非接触式超越离合器的棘轮按逆时针方向被棘爪锁定的方向安装。所述磁电机由转子和定子线圈组件组成，所述转子安装与内齿圈相连接的空心轴上，定子线圈组件安装在与外壳相连的底盘空心柱上。所述永磁体由衔铁替代，所述衔铁与动力输入件的多极电磁铁组成电磁离合器。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术的电动汽车自动变速箱，采用永磁离合器(或电磁离合器)可根据动力输出件的阻力扭矩变化自动变换低速或高速挡位的自适应结构。当动力输出件的阻力扭矩小于永磁离合器的牵引力扭矩时，永磁离合器接合，动力输入件通过永磁离合器将动力扭矩输入行星齿轮组件的内齿圈，同时将相同的动力扭矩固定输入行星齿轮组件的中心齿轮。由于永磁离合器的牵引力是按电动汽车在平路上行驶的最高时速所受到的阻力设置，即电动汽车在平路上行驶时无论低速或高速永磁离合器都处于结合状态，即高速挡运行状态。动力输入件同时将相同的动力扭矩输入行星齿轮组件的中心齿轮和内齿圈，因此行星齿轮组件整体受力，行星齿轮组件成一体转动，因而行星齿轮组件无相对运动，有效消除电动汽车在平路上低速或高速运行所产生的噪音，减少行星齿轮组件的摩擦损耗，延长行星齿轮组件的使用寿命，由于摩擦损耗小，可有效利用电动汽车在平路上行驶的动态惯性，减少电能损耗，增加电池的续行里程。当动力输出件的阻力扭矩和动力输入件的输入扭矩均分别大于永磁离合器的牵引力扭矩时，永磁离合器分离，同时行星齿轮组件的内齿圈被非接触式超越离合器锁定，行星齿轮组件自动进入只有中心齿轮输入动力的减速增扭的传动方式(低速挡传动)。无论是平地起步、坡上起步或爬坡，电动汽车都能根据电动汽车行驶阻力扭矩的变化自动变换挡位，驾驶灵便快捷舒适。(2)本专利技术采用电磁控制非接触式超越离合器，棘爪与棘轮的缺口相匹配，棘爪通过棘轮对内齿圈进行锁定或分离，前进挡时内齿圈以逆时针方向超越，顺时针方向锁定，倒车挡时内齿圈以顺时针方向超越，逆时针方向锁定，内齿圈被锁定时，锁定力矩大，内齿圈非接触式超越具有适应高低速、磨损小、无噪音和使用寿命长的优点。(3)电动汽车配备本专利技术的自动变速箱，在同等动力性能条件下，可以减少动力电机30％的功率容量和电池容量，降低电动汽车制造成本。附图说明图1是电动汽车自动变速箱的结构示图；图2是永磁离合器的结构示图；图3是前进挡电磁控制非接触式超越离合器的结构示图；图4是倒车挡电磁控制非接触式超越离合器的结构示图。具体实施方式电动汽车自动变速箱包括动力输入件、永磁离合器、行星齿轮组件、非接触式超越离合器、磁电机和动力输出件。如图1和2所示，所述动力输入件包括：动力电机输入轴1，主减速齿轮2和3，动力输入轴28，圆筒状转鼓37；在圆筒状转鼓37内安装有多极电磁铁10、磁轭11和电磁铁线圈12，圆筒状转鼓37通过上底盘4和下底盘13与动力输入轴28紧固连接共同组成动力输入圆筒旋转体。所述行星齿轮组件包括：与动力输入轴28固定连接成一体的中心齿轮5，行星轮6，内齿圈8和紧固安装在内齿圈8外圆上的永磁体9。所述动力输出件包括：行星架7、动力输出轴35、安装在动力输出轴35上的动力输出齿轮36，动力输出轴35与行星架7成一体结构，动力输出齿轮36与差速器齿合，输出动力。永磁体9与多极电磁铁10共同组成永磁离合器。电磁铁线圈12通过导线经动力输入轴28的中心孔27与集电环26相连接。负极由钢珠24与弹性簧片23与外壳38相接。电源通过电控元件39内的可控硅通断控制器与碳刷25相连接。动力输入件的动力输入轴28通过永磁离合器将动力扭矩输入行星齿轮组件的内齿圈8，同时将相同的动力扭矩固定输入行星齿轮组件的中心齿轮5，中心齿轮5的动力输入是固定输入，而内齿圈8的动力输入是通过永磁离合器输入，是可变输入。永磁体9与多极电磁铁10产生的磁性吸引力组成永磁离合器的牵引力扭矩，所述牵引力扭矩是以电动汽车在平路上行驶的最高时速所受的阻力设置。当动力输出件的阻力扭矩小于永磁离合器的牵引力扭矩时，永磁离合器在动力输入件和内齿圈8之间接合，即电动汽车在平路上行驶无论是低速或高速永磁离合器都处于接合状态，即高速挡运行状态。由于动力输入件同时将相同的动力扭矩输入行星齿轮组件的中心齿轮5和内齿圈8，因此行星齿轮组件整体受力，行星齿轮组件成一体转动，因而行星齿轮组件无相对运动，有效消除电动汽车在平路上低速或高速运行所产生的噪音，减少行星齿轮组件的摩擦损耗，延长行星齿轮组件的寿命，由于摩擦损耗小，可有效利用电动汽车在平路上行驶的动态惯性，减少电能损耗，增加电池的续行里程。当动力输出件的阻力扭矩和动力输入件的输入扭矩均分别大于永磁离合器的牵引力扭矩时，永磁离合器在动力输入件和内齿圈8之间分离，内齿圈8被非接触式超越离合器锁定，行星齿轮组件自动进入只有中心齿轮5输入动力的减速增扭传动方式(低速挡传动)，传动比增大，动力输出件输出低转速大扭矩动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车自动变速箱，包括动力输入件、行星齿轮组件、非接触式超越离合器、磁电机和动力输出件，其特征在于：还包括永磁离合器，所述永磁离合器包括永磁体和多极电磁铁，所述永磁体紧固安装在行星齿轮组件的内齿圈外圆上，所述多极电磁铁安装在动力输入件的圆筒状转鼓内，圆筒状转鼓通过底盘与动力输入件的动力输入轴紧固连接；所述行星齿轮组件的中心齿轮与动力输入轴固定连接。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车自动变速箱，包括动力输入件、行星齿轮组件、非接触式超越离合器、磁电机和动力输出件，其特征在于：还包括永磁离合器，所述永磁离合器包括永磁体和多极电磁铁，所述永磁体紧固安装在行星齿轮组件的内齿圈外圆上，所述多极电磁铁安装在动力输入件的圆筒状转鼓内，圆筒状转鼓通过底盘与动力输入件的动力输入轴紧固连接；所述行星齿轮组件的中心齿轮与动力输入轴固定连接。2.根据权利要求1所述的电动汽车自动变速箱，其特征在于：所述非接触式超越离合器为电磁控制非接触式超越离合器，所述电磁控制非接触式超越离合器包括电磁铁、棘轮、销柱、棘爪、扭簧、圆柱形衔铁和铁钩；电磁铁和销柱固定在与外壳相连的底盘上，棘爪和扭簧安装在销柱上，圆柱形衔铁安装在电磁铁内，铁钩两端分别连接圆柱形衔铁和棘爪；棘轮安装在与内...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄兆焕，
申请(专利权)人：黄兆焕，
类型：发明
国别省市：广西,45