[实用新型]钳盘与双向滚柱组合式换挡动力系统

说明书

本实用新型公开了一种钳盘与双向滚柱组合式换挡动力系统，电机通过输入齿轮传动行星系，行星系将动力传递给输出轴以产生驱动力，行星系中处于首级的太阳轮连接输入齿轮，处于末级的太阳轮连接钳盘换挡器，处于首级的行星轮连接处于末级的行星轮，处于末级的行星轮连接双向滚柱制动器，通过选择双向滚柱制动器的前进挡和倒挡位置，自动实现低速前进挡和倒挡以及低速挡能量回收驱动模式，同时通过钳盘换挡器的闭合和释放实现了高速挡和低速挡、驻车以及空挡滑行的无动力间断切换；充分利用了钳盘快速柔顺换挡的优势，又能够利用双向滚柱制动器具有自适应制动和释放的特点，具有体积小、振动噪音小、换挡控制简洁、可靠性高和成本低等特点。

技术领域

本实用新型属于车辆动力系统，具体是涉及具有钳盘与双向滚柱换挡性能的动力系统。

背景技术

随着纯电动商用车市场快速发展，如何设计更高效率、更强动力、更大功重比、更高可靠性以及更低成本的动力总成成为纯电动商用车研究核心内容之一。驱动电机高速轻量化配大速比单速减速器正在逐步取代传统低速大型驱动电机配小速比单速减速器方案，还出现了中低速中型驱动电机配双速AMT和小速比减速器方案。然而，对于低速大型驱动电机配小速比减速器方案而言，驱动电机体积重量成本高、驱动效率低、占用底盘空间大、大扭矩输出时产热严重导致各种线路过早老化失效，为了实现电子驻车不得不增加一套电子驻车装置，增加了一定成本，使该方案逐渐被舍弃；对于高速轻量化驱动电机配大速比减速器方案而言，高速驱动电机的使用使得驱动电机体积重量明显下降，由于引入了高转速不得不使用高速轴承和辅助润滑冷却手段，尤其是振动噪音问题的处理，均导致了成本的增加；另外，在低速驱动和高速驱动阶段，依然存在大电流引起各种高产热导致各种线路过早老化问题，而为了实现电子驻车不得不增加一套电子驻车装置，增加了配置成本，该方案尚未被市场认可和验证；对于中低速中型驱动电机配双速AMT和小速比减速器方案而言，虽然在一定程度上解决了大电流和产热问题，但在换挡平顺性、可靠性和动力间断方面问题难以克服，而为了实现电子驻车不得不增加一套电子驻车装置，使其成本居高不下，难以大批量推广。

另外，随着驱动电机愈来愈向高速轻量化快速发展，振动、噪音、产热、润滑、制造精度、大速比双速变速器、低损耗、体积小等已成为制约目前高速驱动电机发展的瓶颈问题，如何解决这些问题，成为目前行业发展的热点和难点。行星齿轮传动可以实现大速比大扭矩体积小的要求，然而，需要高精度行星轮齿轮传动才能实现高速输入时低振动噪音的要求，高精度行星轮齿轮传动的制造成本和难度非常高，如何降低行星齿轮传动的精度要求，充分利用行星轮齿轮传动在中低速区域的优点，成为了解决目前上述难点的指导方向。

还有，由于电驱动向智能化发展，变速传动系统如何快速响应各种工况下换挡需求也已经成为研究的热点和难点，固定速比传动具有响应迅速，可靠的特点，然而，固定速比传动已经很难满足电驱动系统高效高速的要求，如何设计一款即保留了固定速比传动优点，又具有多挡变速传动的优点的动力总成，成为该领域具有挑战性的难点。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种调速换挡结构简洁、挡位无动力间断切换、振动噪音小、机械传动系统占用空间小、低配置成本的钳盘与双向滚柱组合式换挡动力系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种钳盘与双向滚柱组合式换挡动力系统，包括电机，电机驱动输入齿轮，输入齿轮传动行星系，行星系将动力传递给输出轴以产生驱动力，所述行星系包括至少两级太阳轮和至少两级行星轮，太阳轮与行星轮相互外啮合传动；处于首级的太阳轮连接输入齿轮，处于末级的太阳轮连接钳盘换挡器，处于首级的行星轮连接处于末级的行星轮，处于末级的行星轮连接双向滚柱制动器。

进一步地，所述末级太阳轮与末级行星轮之间啮合传动中间行星轮；所述首级行星轮与末级行星轮共同连接转臂外径，转臂内径连接中间行星轮，转臂中心安装输出轴以产生驱动力。