一种电动汽车调速装置

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，特别是涉及一种电动汽车调速装置。

背景技术

目前纯电动汽车多采用单挡减速装置，尽管其结构简单、成本低，但是不能兼顾纯电动汽车的动力性和经济性，驱动电机无法一直工作在高效区，使得驱动电机能耗高、寿命低，整车表现为：爬坡、起步能力和高速性能较差。所以两挡减速器的应用更加适宜纯电动汽车。

目前常见的双档减速装置，换挡过程为防止动力中断，需同时控制离合器和制动器，其控制难度较大，为防止换挡过程中产生冲击，结构比较复杂、成本高；另外这种行星齿轮结构减速比较低，高速挡传动比为1，需要设计较大减速比的二级减速齿轮和主减速器，在空间有限的条件下，减速比太大，小齿轮的强度不易保证。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动汽车调速装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现整个过程没有动力中断，不存在换挡冲击，换挡平顺性好，结构简单，实用性强。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种电动汽车调速装置，包括：

电机，行星齿轮组，第一制动器，第二制动器，第三制动器和离合器；

所述行星齿轮组包括第一行星齿轮，第二行星齿轮和第三行星齿轮；所述第一行星齿轮，第二行星齿轮和第三行星齿轮结构相同，且其通过各自的小太阳轮相互连接；所述电机位于第一行星齿轮和第三行星齿轮的同侧；所述电机分别与所述第一行星齿轮，第二行星齿轮和第三行星齿轮固定连接；

所述第一制动器的内轂和所述离合器的内环分别与所述第一行星齿轮，第二行星齿轮和第三行星齿轮固定连接；所述第二制动器设置于所述第一行星齿轮和第二行星齿轮的同侧；所述第二制动器与所述第一行星齿轮和第二行星齿轮固定连接；所述第三制动器设置于所述第二行星齿轮和第三行星齿轮的同侧；所述第三制动器与所述第二行星齿轮和第三行星齿轮固定连接。

所述第一行星齿轮包括第一大太阳轮，第一小太阳轮，第一行星架，第一长行星轮，第一短行星轮和第一轮圈；所述第一长行星轮和第一短行星轮与所述第一行星架转动连接，且设置于所述第一行星架内；所述第一小太阳轮与所述第一短行星轮相啮合；所述第一大太阳轮与所述第一长行星轮啮合；所述第一轮圈与输出轴直接连接。

所述第一小太阳轮与所述第二小太阳轮和第三小太阳轮转动连接；所述第一制动器的内轂和所述离合器的内环分别固定设置于所述第一行星架，第二行星架和第三行星架上；所述第二制动器与所述第一大太阳轮和第二大太阳轮固定连接；所述第三制动器与所述第二大太阳轮和第三大太阳轮固定连接。

所述第一行星齿轮，第二行星齿轮和第三行星齿轮第一制动器，第二制动器，第三制动器和离合器为同轴驱动。

所述离合器为单向离合器。

所述第一制动器包括鼓壳，摩擦筒，螺旋环槽，铜管和散热环；所述摩擦筒设置于所述鼓壳的内腔且与所述鼓壳内腔的周向面固定连接；所述摩擦筒的外周面上开设有螺旋状所述螺旋环槽；

所述铜管螺旋绕设于所述摩擦筒上，所述铜管位于所述螺旋环槽内，且与所述螺旋环槽的底面接触；

所述散热环设置于所述鼓壳的外表面，所述铜管的一端贯穿所述鼓壳且与所述散热环滑动连接。

所述摩擦筒的外周面上均匀开设有多个条横截面为多边形的补偿槽，所述补偿槽与所述摩擦筒的轴线平行。

优选的，设置摩擦筒，在制动时，蹄块与摩擦筒进行摩擦，从而避免鼓壳被磨损。在摩擦筒被磨损导致制动性能下降后，只需要更换摩擦筒即可，避免了更换鼓壳带来的成本高的问题，大大降低了使用成本。在摩擦筒的外周面上开设螺旋环槽，提供了更好的散热性能。相对于将螺旋环槽开设在摩擦筒的内周面，将螺旋环槽开设在摩擦筒的外周面，能够有效避免蹄块与摩擦筒的内周面摩擦时，摩擦筒的内周面强度低，摩擦面积减小导致制动力不足的问题。同时，将螺旋环槽开设在摩擦筒的外周面，更有利于热量散发，避免热量在摩擦筒内部聚集。开设螺旋状的螺旋环槽，有利于在摩擦筒的各个部分产生的热量的流通，使得热量能够在摩擦筒上均匀分布，避免热量的局部聚集。螺旋环槽包括圆弧形底面，由此避免了在螺旋环槽内表面的应力集中，进一步保证了摩擦筒的结构强度。

设置铜管和铜散热环，铜管直接将摩擦筒中的热量传导至散热环，通过散热环将热量散发，进一步提高了散热效率。

本发明公开了以下技术效果：本发明结构简单，成本较低，不必同时控制第一制动器、第二制动器和第三制动器就可以避免换挡过程中产生的冲击，对控制机构的要求较低；在换挡过程中可以单独对第一制动器和第二制动器，第二制动器和第三制动器分别进行控制而不出现动力中断，控制难度较小；减速比较大，低速挡、高速挡减速比均大于1。此外，本发明的装置在换挡过程中，第一制动器、第二制动器和第三制动器的制动过程是逐步进行的，相应地，随着汽车的速度逐步变化，整个过程没有动力中断，不存在换挡冲击，换挡平顺性也较好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的第一行星齿轮结构示意图。

图3为本发明的第二行星齿轮和第三行星齿轮结构示意图。

图4为本发明的第一制动器结构示意图。

其中，1-电机，2-第一行星齿轮，3-第二行星齿轮，4-第三行星齿轮，5-第一制动器，6-第二制动器，7-第三制动器，8-离合器，21-第一大太阳轮，22-第一小太阳轮，23-第一行星架，24-第一长行星轮，25-第一短行星轮，26-第一轮圈，31-第二大太阳轮，32-第二小太阳轮，33-第二行星架，41-第三大太阳轮，42-第三小太阳轮，43-第三行星架，51-鼓壳，52-摩擦筒，53-螺旋环槽，54-铜管，55-散热环，56-补偿槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种电动汽车调速装置，包括：

电机1，行星齿轮组，第一制动器5，第二制动器6，第三制动器7和离合器8；

行星齿轮组包括第一行星齿轮2，第二行星齿轮3和第三行星齿轮4；第一行星齿轮2，第二行星齿轮3和第三行星齿轮4结构相同，且其通过各自的小太阳轮相互连接；电机1位于第一行星齿轮2和第三行星齿轮4的同侧；电机1分别与第一行星齿轮2，第二行星齿轮3和第三行星齿轮4固定连接；

第一制动器5的内轂和离合器的内环8分别与第一行星齿轮2，第二行星齿轮3和第三行星齿轮4固定连接；第二制动器6设置于第一行星齿轮2和第二行星齿轮3的同侧；第二制动器6与第一行星齿轮2和第二行星齿轮3固定连接；第三制动器7设置于第二行星齿轮3和第三行星齿轮4的同侧；第三制动器7与第二行星齿轮3和第三行星齿轮4固定连接。

第一行星齿轮2包括第一大太阳轮21，第一小太阳轮22，第一行星架23，第一长行星轮24，第一短行星轮25和第一轮圈26；第一长行星轮24和第一短行星轮25与第一行星架23转动连接，且设置于第一行星架23内；第一小太阳轮22与第一短行星轮25相啮合；第一大太阳轮与第一长行星轮24啮合；第一轮圈26与输出轴直接连接。

第一小太阳轮22与第二小太阳轮32和第三小太阳轮43转动连接；第一制动器5的内轂和离合器的内环8分别固定设置于第一行星架23，第二行星架33和第三行星架43上；第二制动器6与第一大太阳轮21和第二大太阳轮31固定连接；第三制动器7与第二大太阳轮31和第三大太阳轮41固定连接。

第一行星齿轮2，第二行星齿轮3和第三行星齿轮4第一制动器5，第二制动器6，第三制动器7和离合器8为同轴驱动。

离合器8为单向离合器。

第一制动器5包括鼓壳51，摩擦筒52，螺旋环槽53，铜管54和散热环55；摩擦筒52设置于鼓壳51的内腔且与鼓壳51内腔的周向面滑动连接；摩擦筒52的外周面上开设有螺旋状螺旋环槽53；

铜管54螺旋绕设于摩擦筒52上，且与螺旋环槽53的底面接触配合；

散热环55设置于鼓壳51的外侧面底部，散热环55通过贯穿鼓壳51与铜管54滑动连接。

摩擦筒52的外周面上均匀开设有多个条横截面为多边形的补偿槽56，补偿槽56与摩擦筒52的轴线平行。

本发明结构简单，成本较低，控制难度较小，减速比较大，低速挡、高速挡减速比均大于1。此外，本发明的装置在换挡过程中，第一制动器、第二制动器和第三制动器的制动过程是逐步进行的，相应地，随着汽车的速度逐步变化，整个过程没有动力中断，不存在换挡冲击，换挡平顺性也较好。

本发明工作步骤如下：当纯电动汽车处于一挡时，电机1动力输入，第二制动器6断开，第一制动器5制动，离合器8断开，电机1将动力通过电机轴传递给第一行星齿2，第二行星齿轮3和第四行星齿轮的第一小太阳轮22，第二小太阳轮32和第三小太阳轮42，在第一行星架23，第二行星架33和第三行星架43被第一制动器5制动情况下，动力通过第一短行星轮25、第一长行星轮24、第一齿圈26传递至输出轴；在纯电动汽车将换入二挡时，第一制动器5由制动状态逐步断开，在动力作用下离合器8结合，使得第一行星齿轮2的第一行星架23仍然保持不转，直到第一制动器5完全断开后，使第二行星齿轮3和第三行星齿轮4控制第二制动器6和第三制动器7逐步结合至制动状态且过程中离合器8在动力作用下断开，此时纯电动汽车处于二挡。

纯电动汽车处于二挡时，电机1动力输入，第二制动器6和第三制动器7结合，第一制动器5断开，离合器8断开，电机1将动力通过电机轴传递给第一行星齿2，第二行星齿轮3和第四行星齿轮4的第一小太阳轮22，第二小太阳轮32和第三小太阳轮42，在第二制动器6和第三制动器7结合状态下，通过第二大太阳轮21将第二长行星轮24制动，第三大太阳轮31将制动动力通过第二行星架33传递至输出轴3；纯电动汽车将换入一挡时，第二制动器6由结合状态逐步断开至自由状态后，在动力作用下第一行星架23的转速逐步变为0，然后第一行星架23转动方向出现反转趋势，使离合器5结合，同时第一制动器6逐步结合至制动状态，此时纯电动汽车处于一挡。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。