双转子行星轮蓄能助力装置的制作方法

专利2022-11-15  71


本实用新型涉及汽车制动领域,具体涉及一种双转子行星轮蓄能助力装置。



背景技术:

对于新能源车型,无论是纯电动车还是油电混合形动力车,制动能量回收系统基本上都是标配。在一般内燃机汽车上,对于汽车制动能量的回收问题还没有得到有效解决。一般制动系统中制动盘和制动钳会摩擦产生很多热能,造成很大的能量浪费。飞轮蓄能储能密度大、高效性强,但问题是储能时间短。现有电动车一般只将刹车制动能量直接通过原驱动机构逆向传递给原驱动电机把机械能转换为电能,能量转换效能低,回收的能量没有得到有效利用,而且磁滞阻力小,刹车效果不佳。



技术实现要素:

本实用新型双转子行星轮蓄能助力装置的目的在于提供一种汽车刹车蓄能助力装置,设置蓄能机构既能够转化刹车制动能量,又能助力汽车启动,包括,分立两侧的齿轮机架,在齿轮机架内侧分别安装两组行星齿轮组,行星齿轮的中心轴与齿轮机架插孔销接,轴与机架之间有轴承,太阳轮带有伸向一侧的中心轴和小齿轮,太阳轮中心轴有轴承与机架销接伸出齿轮机架外侧,内啮齿轮外侧与机架内侧之间有平面轴承圈,定子绕组用长螺栓穿过行星轮之间的空隙与齿轮机架刚性连接,外永磁转子圈体两端与两边的内啮齿轮同轴心刚性连接,内永磁转子圈体两端与两边的太阳轮同轴心刚性连接,定子绕组的导线经行星齿轮之间的空隙外穿齿轮机架。

本实用新型双转子行星轮蓄能助力装置最突出的创新特征是:定子绕组的单体为长方立柱和棱角台柱,宽度为齿宽的整数倍,内永磁转子圈体的永磁单体宽度以及外永磁转子圈体的永磁单体宽度是长方立柱宽度的整数倍,所有棱角台柱定子绕组的单体的小尾端硅钢体用金属导接,定子绕组通过侧面的电木环板固定。

本实用新型双转子行星轮蓄能助力装置最突出的创新特征产生的效果是:行星齿轮组由于齿轮的相互啮合,内啮齿轮和太阳轮旋转方向相反,旋转线速度相同,即内啮齿轮每前进一个齿位,太阳轮则反向跟进一个齿位,本实用新型的外永磁转子圈体和内永磁转子圈体分别与齿轮组连接安装时可以有半个或者四分之一个永磁单体宽度的错位,可以保证外永磁转子圈体和内永磁转子圈体中的一个处于发无功工作模式时另一个处于电机工作模式(发电机或电动机工作模式),优化了电机工作性能。

本实用新型双转子行星轮蓄能助力装置另一个突出的创新特征产生的效果是:行星齿轮组由于齿轮的相互啮合,各齿轮的转动线速度是相同的。与内啮齿轮刚性连接的外永磁转子圈体和与太阳轮刚性连接的内永磁转子圈体分别与齿轮组连接安装时可以相对于定子绕组的单体有半个或者四分之一个永磁单体宽度的错位(如图1),内啮齿轮和太阳轮旋转方向相反,当通过太阳轮输出,其转矩都是成倍增加的,同理当通过太阳轮输入,产生的电流是成倍增加的或者进一步增大了电机的磁滞力,优化了电机质量、体积功效比。

本实用新型双转子行星轮蓄能助力装置的创新特征产生的附带效果是:可以作为电动车启动是或爬坡时的助力电机。

附图说明

图1为本实用新型装置的定子和内外转子的整体结构示意图,图中定子单体为包含了导线线轧的示意图,内外永磁单体错位半个单体宽度。

图2为本实用新型装置三视图和分解视图。

图3为本实用新型装置的正视图。

图4为本实用新型装置立体图(隐藏齿轮机架)。

其中,1-齿轮机架,2-内啮齿轮,3-行星轮,4-太阳轮,5-中心轴上小齿轮,6-外永磁转子圈体,7-内永磁转子圈体,8-长方形定子绕线圈体,9-固定螺杆,10-定子绕组固定支架,11-外永磁转子单体,12-内永磁转子单体。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本实用新型。

例一:双转子行星轮蓄能助力装置,分立两侧的齿轮机架相距116mm,在齿轮机架内侧分别安装两组行星齿轮组,其中内啮齿轮最外圆直径180mm,太阳轮直径为内啮齿轮直径一半,内啮齿轮、行星齿轮及太阳轮的齿数比108:27:54(6:1.5:3),所有齿轮模数相同及齿形符合行星轮组要求,行星齿轮的中心轴与齿轮机架插孔销接,轴与机架之间有轴承,太阳轮带有伸向一侧的中心轴和小齿轮,太阳轮中心轴有轴承与齿轮机架中心孔销接,伸出齿轮机架外侧36mm,内啮齿轮外侧与机架内侧之间有平面轴承圈,18个永磁单体镶嵌在向内开槽的铝合金架上的外永磁转子圈体,两端与两边的内啮齿轮同轴心刚性连接,9个永磁单体镶嵌在向外开槽的铝合金架上的内永磁转子圈体两端与两边的太阳轮同轴心刚性连接,定子绕组的单体为长方立柱9个和棱角台柱9个,按照无刷直流电机定子绕线方法,包括进线端以及出线端,进线端两两并联形成三相,u相端、v相端以及w相端,出线端采用三角形接法,形成三相多组三角形连接的双转子永磁同步电机,内永磁转子圈体的永磁单体宽度以及外永磁转子圈体的永磁单体宽度弧长32mm左右,所有棱角台柱定子绕组的单体的小尾端硅钢体用金属导接,定子绕组用长螺栓穿过行星轮之间的空隙与齿轮机架刚性连接,定子绕组通过侧面的电木环板固定。

行星齿轮组由于齿轮的相互啮合,各齿轮的转动线速度是相同的。与内啮齿轮刚性连接的外永磁转子圈体和与太阳轮刚性连接的内永磁转子圈体分别与齿轮组连接安装时可以相对于定子绕组的单体有半个或者四分之一个永磁单体宽度的错位(如图1),内啮齿轮和太阳轮旋转方向相反,当通过太阳轮输出,其转矩都是成倍增加的,同理当通过太阳轮输入,产生的电流是成倍增加的或者进一步增大了电机的磁滞力,优化了电机质量、体积功效比。

例二:双转子行星轮蓄能助力装置,本例不同于例一的关键点是圆环磁钢支架穿9个长方立柱定子单体的中间将所有棱角台柱定子绕组的单体的小尾端硅钢体及长方立柱定子绕组的单体中端完全导接,组成向内和向外的共用一个支架的两个定子绕组,定子绕组用长螺栓穿过行星轮之间的空隙与齿轮机架刚性连接,分立两侧的齿轮机架相距116mm,在齿轮机架内侧分别安装两组行星齿轮组,其中内啮齿轮最外圆直径180mm,太阳轮直径为内啮齿轮直径一半,内啮齿轮、行星齿轮及太阳轮的齿数比108:27:54(6:1.5:3),所有齿轮模数相同及齿形符合行星轮组要求,行星齿轮的中心轴与齿轮机架插孔销接,轴与机架之间有轴承,太阳轮带有伸向一侧的中心轴和小齿轮,太阳轮中心轴有轴承与齿轮机架中心孔销接,伸出齿轮机架外侧36mm,内啮齿轮外侧与机架内侧之间有平面轴承圈,18个永磁单体镶嵌在向内开槽的铝合金架上的外永磁转子圈体两端与两边的内啮齿轮同轴心刚性连接,9个永磁单体镶嵌在向外开槽的铝合金架上的内永磁转子圈体两端与两边的太阳轮同轴心刚性连接,圆环磁钢支架一分为二定子绕组的9个长方立柱单体,9个长方立柱单体的中间以及9个棱角台柱的尖小端完全导通并按照无刷直流电机定子绕线方法同向绕线,包括进线端以及出线端,进线端两两并联形成三相,u相端、v相端以及w相端,出线端采用三角形接法,形成三相多组三角形连接永磁同步电机,内永磁转子圈体的永磁单体宽度以及外永磁转子圈体的永磁单体宽度弧长基本相同。

行星齿轮组由于齿轮的相互啮合,内啮齿轮和太阳轮旋转方向相反,当通过太阳轮输出,其转矩都是成倍增加的,同理当通过太阳轮输入,产生的电流是成倍增加的或者进一步增大了电机的磁滞力,优化了电机质量、体积功效比。

综上说述,本实用新型创新的特征一是通过两组行星齿轮组把内外永磁转子圈体有机联系起来通过齿轮的相互啮合,可以让永磁单体半个或者四分之一个宽度的错位(如图1),启动或回收能量有效,二是相当于将两个永磁电机有机结合,通过固定支架将内外定子绕组圈体合为一体优化了电机质量、体积功效比。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明,如将永磁转子的单体个数和宽度改变等,对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本实用新型的保护范围。


技术特征:

1.双转子行星轮蓄能助力装置,其特征是,分立两侧的齿轮机架,在齿轮机架内侧分别安装两组行星齿轮组,行星齿轮的中心轴与齿轮机架插孔销接,轴与机架之间有轴承,太阳轮带有伸向一侧的中心轴和小齿轮,太阳轮中心轴有轴承与机架销接伸出齿轮机架外侧,内啮齿轮外侧与机架内侧之间有平面轴承圈,定子绕组用长螺栓穿过行星轮之间的空隙与齿轮机架刚性连接,外永磁转子圈体两端与两边的内啮齿轮同轴心刚性连接,内永磁转子圈体两端与两边的太阳轮同轴心刚性连接,定子绕组的导线经行星齿轮之间的空隙外穿齿轮机架。

2.根据权利要求1所述的双转子行星轮蓄能助力装置,其特征是,定子绕组的单体为长方立柱和棱角台柱,宽度为齿宽的整数倍,内永磁转子圈体的永磁单体宽度以及外永磁转子圈体的永磁单体宽度是长方立柱宽度的整数倍,所有棱角台柱定子绕组的单体的小尾端硅钢体用金属导接,定子绕组通过侧面的电木环板固定。

技术总结
双转子行星轮蓄能助力装置,其特征是,分立两侧的齿轮机架,在齿轮机架内侧分别安装两组行星齿轮组,太阳轮带有伸向一侧的中心轴和小齿轮,太阳轮中心轴有轴承与机架销接伸出齿轮机架外侧,定子绕组用长螺栓穿过行星轮之间的空隙与齿轮机架刚性连接,外、内永磁转子圈体两端与两边的内啮齿轮、太阳轮同轴心刚性连接,定子绕组的导线经行星齿轮之间的空隙外穿齿轮机架,定子绕组的单体为长方立柱和棱角台柱,宽度为齿宽的整数倍,外、内永磁转子圈体的永磁单体宽度同是长方立柱宽度的整数倍,所有棱角台柱定子绕组的单体的小尾端硅钢体用金属导接,定子绕组通过侧面的电木环板固定。

技术研发人员:陈天恩;陈泽进
受保护的技术使用者:陈泽进
技术研发日:2020.07.19
技术公布日:2021.04.06

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