CN101648518B - 电动车变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动车变速器，由换挡控制机构、拨叉机构、同步器、输入机构和输出机构组成，其中换挡控制机构设置有换挡连接轴与拨叉机构连接，该拨叉机构与所述同步器连接，该同步器与所述输入机构相连接，所述输入机构设置有输入换挡齿轮组与所述输出机构连接，其特征在于：所述拨叉机构包括凸轮和拨叉，其中凸轮固套在所述换挡连接轴上。本发明的显著效果是：操纵简单、控制方便的电动车变速器，可靠地实现了电动车的高、抵、空挡切换。

Description

电动车变速器

技术领域

本发明属于一种电动车的变速换挡装置，特别是涉及一种电动车变速器。

背景技术

现代的机动车都设置有换挡装置，发动机的输出轴通过飞轮及摩擦离合器传递动能给变速器输入轴，飞轮和摩擦离合器实现发动机的输出轴与输入轴的减振，避免输出轴与输入轴的刚性接触，保护输出轴和输入轴的使用寿命。目前，随着电动汽车的发展，这种减振装置又用于电动机输出轴和输入轴的动能传递。通过换挡装置实现对动力系统的速度调节。如汽车的变速器换挡装置，变速器换挡装置主要由换挡控制机构、拨叉机构、输入机构和输出机构组成，其中换挡控制机构设置有换挡连接轴与拨叉机构连接，该拨叉机构所述输入机构或输出机构相连接，所述输入机构和输出机构都设置有换挡齿轮组，所述拨叉机构控制所述输入机构和输出机构的换挡齿轮组相互啮合或分离。

目前，新能源汽车正在成为开发热点，特别是电动汽车的开发，已成为新能源汽车开发的重点。对于电动汽车的变速箱，各汽车生产厂家的通用做法，是将燃油汽车上的手动变速箱或自动离合变速箱进行适应性改进后，照搬到电动汽车上，所存在的不足在于：

采用手动变速箱，通过离合踏板和变挡杆的配合来控制拉索机构，使拨叉在导向杆上滑移，由拨叉推动同步器接合套改变啮合对象来实现变挡，不仅控制环节多，操纵繁琐，变挡可靠性较差，而且手动变速箱的结构复杂、体积庞大，会增加电动汽车的成本和重量。减振装置的结构复杂，成本过高。

发明内容

本发明的目的是提出一种成本低、操纵简单、控制可靠的电动车变速器。

为达到上述目的，本发明提供一种电动车变速器，由换挡控制机构、拨叉机构、同步器、输入机构和输出机构组成，其中换挡控制机构设置有换挡连接轴(2)与拨叉机构连接，该拨叉机构与所述同步器连接，该同步器与所述输入机构相连接，所述输入机构设置有输入换挡齿轮组与所述输出机构连接，其关键在于：所述换挡控制机构还包括换挡电机，该换挡电机经蜗轮蜗杆副连接所述换挡连接轴；

所述拨叉机构包括凸轮和拨叉，其中凸轮固套在所述换挡连接轴上，所述拨叉的上部为“U”形块，所述凸轮位于该“U”形块内；所述拨叉的下部为半圆形抱箍，该半圆形抱箍的封闭端与所述“U”形块的底部连为一体，该封闭端还开有通孔，该通孔上活套有换挡轴，该换挡轴与所述换挡连接轴的空间夹角为直角，该半圆形抱箍与所述同步器连接；

所述同步器由齿鼓和齿套组成，其中齿套与所述半圆形抱箍连接，该齿套为内圈带轮齿的圆环，所述齿鼓为外圈带轮齿的圆环，所述齿鼓套装在该齿套内，二者的轮齿相互啮合，齿鼓还与所述输入机构固定连接；

所述输入机构设置有输入轴，所述齿鼓固套在该输入轴上，所述输入换挡齿轮组由输入高速齿轮和输入低速齿轮组成，输入高速齿轮和输入低速齿轮套装在输入轴上，且输入高速齿轮和输入低速齿轮分列在所述同步器的两侧，所述输入高速齿轮上还固定有高速轮圈，该高速轮圈与所述齿套的左侧相接触，所述输入低速齿轮上还固定有低速轮圈，该低速轮圈与所述齿套的右侧相接触；

所述输入轴上安装有轴联器与电动机的输出轴连接。

齿鼓与齿套的轮齿相互啮合，二者可以沿轮齿条纹相互平行滑动，当拨叉带动齿套向左或向右滑动时，齿套就分别与其左侧或右侧的低速轮圈、高速轮圈相连接，同时也保证齿套不会从齿鼓上脱落，高速轮圈和低速轮圈同样开有轮齿与齿套的内圈轮齿相配合。

当齿套与高速轮圈或低速轮圈套接在一起之后，输入轴转动，就通过齿鼓、齿套、高速轮圈或低速轮圈带动输入高速齿轮或输入低速齿轮与输入轴同步转动，实现了高速或低速传动。

当齿套回到中间位置后，齿套与高速轮圈和低速轮圈脱离，此时输入轴空转，既空挡。

本结构操纵简单、轻松且可靠地实现了电动车的高、低、空挡切换。

所述换挡电机的输出轴上固定作述蜗杆，与该蜗杆啮合的蜗轮固套在所述换挡连接轴上。

所述输入高速齿轮与所述输入轴之间、输入低速齿轮与所述输入轴之间都是经滚针轴承连接。

所述输入轴与所述换挡轴平行，该输入轴还与所述输出机构的输出轴平行。

在所述输出轴上固套有输出高速齿轮和输出低速齿轮，三者构成所述输出机构，在所述同步器控制下，所述输入高速齿轮和输出高速齿轮相互啮合或分离，所述输入低速齿轮和输出低速齿轮相互啮合或分离。

输入高速齿轮的半径小于输出高速齿轮的半径，输入低速齿轮的半径大于输出输出低速齿轮半径。

所述换挡连接轴上还套装有保持架，该保持架为矩形框，该矩形框开有通孔，所述拨叉上部的“U”形块经该通孔伸入矩形框内，所述凸轮位于该保持架内。

保持架即可以防止换挡连接轴发生摆动，又可以对凸轮进行限位，保证凸轮能可靠地在“U”形块内转动，凸轮凸面的朝向，就决定了“U”形块的位置方向，也就决定了齿套是与高速轮圈套接还是与低速轮圈套接。

所述齿套的外圈开有一圈滑槽，所述拨叉下部的半圆形抱箍插入该滑槽中。当齿套随输入轴转动时，齿套与半圆形抱箍相对滑动，但半圆形抱箍伸入滑槽，限制了齿套不能随意左右平行移动，只能跟随半圆形抱箍的平移而平移。

所述轴联器为减振器，所述电动机的输出轴与所述轴联器的主动盘固定连接，所述输入轴与所述轴联器的从动盘固定连接。也可以将电动机的输出轴与轴联器的从动盘固定连接，将输入轴与轴联器的主动盘固定连接。

用轴联器结构简单，成本低廉，一个轴联器就取代了飞轮及摩擦离合器，实现电动机的输出轴与输入轴的动能传递，同时实现二者之间的减振，避免了电动机输出轴与输入轴的刚性接触，保护输出轴和输入轴的使用寿命。

本发明的显著效果是：提供了一种成本低、操纵简单、控制方便的电动车变速器，可靠地实现了电动车的高、抵、空挡切换，还避免了电动机输出轴与输入轴的刚性接触，保护输出轴和输入轴的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的装配结构图

图2是换挡结构的总成图；

图3是蜗轮蜗杆的结构示意图；

图4是凸轮与拨叉的装配结构图；

图5是电动机输出轴与输入轴的连接关系图；

图6是轴联器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1、2、3所示：本发明提供一种电动车变速器，由换挡控制机构、拨叉机构、同步器、输入机构和输出机构组成，其中换挡控制机构设置有换挡连接轴2与拨叉机构连接，该拨叉机构与所述同步器连接，该同步器与所述输入机构相连接，所述输入机构设置有输入换挡齿轮组与所述输出机构连接，所述换挡控制机构还包括换挡电机3，该换挡电机3经蜗轮10蜗杆11副连接所述换挡连接轴2；

如图3、4所示：所述拨叉机构包括凸轮4和拨叉5，其中凸轮4固套在所述换挡连接轴2上，所述拨叉5的上部为“U”形块，所述凸轮4位于该“U”形块内；所述拨叉5的下部为半圆形抱箍，该半圆形抱箍的封闭端与所述“U”形块的底部连为一体，该封闭端还开有通孔，该通孔上活套有换挡轴6，该换挡轴6与所述换挡连接轴2的空间夹角为直角，该半圆形抱箍与所述同步器连接；

所述同步器由齿鼓15和齿套16组成，其中齿套16与所述半圆形抱箍连接，该齿套16为内圈带轮齿的圆环，所述齿鼓15为外圈带轮齿的圆环，所述齿鼓15套装在该齿套16内，二者的轮齿相互啮合，齿鼓15还与所述输入机构固定连接；

如图1、4所示：所述输入机构设置有输入轴7，所述齿鼓15固套在该输入轴7上，所述输入换挡齿轮组由输入高速齿轮8和输入低速齿轮8’组成，输入高速齿轮8和输入低速齿轮8’套装在输入轴7上，且输入高速齿轮8和输入低速齿轮8’分列在所述同步器的两侧，所述输入高速齿轮8上还固定有高速轮圈1，该高速轮圈1与所述齿套16的左侧相接触，所述输入低速齿轮8’上还固定有低速轮圈1’，该低速轮圈1’与所述齿套16的右侧相接触；

如图5所示：所述输入轴7上安装有轴联器20与电动机21的输出轴连接。

如图3所示：所述换挡电机3的输出轴上固定作述蜗杆11，与该蜗杆11啮合的蜗轮10固套在所述换挡连接轴2上。

所述输入高速齿轮8与所述输入轴7之间、输入低速齿轮8’与所述输入轴7之间都是经滚针轴承连接。

如图1、4所示：所述输入轴7与所述换挡轴6平行，该输入轴7还与所述输出机构的输出轴17平行。

在所述输出轴17上固套有输出高速齿轮18和输出低速齿轮18’，三者构成所述输出机构，在所述同步器控制下，所述输入高速齿轮8和输出高速齿轮18相互啮合或分离，所述输入低速齿轮8’和输出低速齿轮18’相互啮合或分离。

如图2所示：所述换挡连接轴2上还套装有保持架12，该保持架12为矩形框，该矩形框开有通孔，所述拨叉5上部的“U”形块经该通孔伸入矩形框内，所述凸轮4位于该保持架12内。

所述齿套16的外圈开有一圈滑槽，所述拨叉5下部的半圆形抱箍插入该滑槽中。

如图5、6所示：所述轴联器20为减振器，所述电动机21的输出轴与所述轴联器20的主动盘20a固定连接，所述输入轴7与所述轴联器20的从动盘20b固定连接。

其工作原理是：

如图1、2、3、4所示：换挡电机3工作，通过蜗轮10蜗杆11副带动换挡连接轴2转动，换挡连接轴2上的凸轮4在“U”形块内转动。

当凸轮4的凸面朝向左边时，“U”形块及整个拨叉5被带动向左平移，拨叉5带动齿套16与左边的低速轮圈1’相接，此时齿套16的轮齿既与齿鼓15相啮合，又与低速轮圈1’相啮合。输入轴带动齿鼓15、齿套16、低速轮圈1’和输入低速齿轮8’转动，输入低速齿轮8’带动输出低速齿轮18’转动，输出低速齿轮18’通过输出轴17将动轮传递出去。输入低速齿轮8’的半径小于输出低速齿轮18’的半径。

当凸轮4的凸面朝向右边时，“U”形块及整个拨叉5被带动向右平移，拨叉5带动齿套16与右边的高速轮圈1相接，此时齿套16的轮齿既与齿鼓15相啮合，又与高速轮圈1相啮合。输入轴带动齿鼓15、齿套16、高速轮圈1和输入高速齿轮8转动，输入高速齿轮8带动输出高速齿轮18转动，输出高速齿轮18通过输出轴17将动轮传递出去。输入高速齿轮8的半径大于输出高速齿轮18的半径。

Claims (6)

1.一种电动车变速器，由换挡控制机构、拨叉机构、同步器、输入机构和输出机构组成，其中换挡控制机构设置有换挡连接轴(2)与拨叉机构连接，该拨叉机构与所述同步器连接，该同步器与所述输入机构相连接，所述输入机构设置有输入换挡齿轮组与所述输出机构连接，其特征在于：所述换挡控制机构还包括换挡电机(3)，该换挡电机(3)经蜗轮(10)蜗杆(11)副连接所述换挡连接轴(2)；

所述拨叉机构包括凸轮(4)和拨叉(5)，其中凸轮(4)固套在所述换挡连接轴(2)上，所述拨叉(5)的上部为“U”形块，所述凸轮(4)位于该“U”形块内；所述拨叉(5)的下部为半圆形抱箍，该半圆形抱箍的封闭端与所述“U”形块的底部连为一体，该封闭端还开有通孔，该通孔上活套有换挡轴(6)，该换挡轴(6)与所述换挡连接轴(2)的空间夹角为直角，该半圆形抱箍与所述同步器连接；

所述同步器由齿鼓(15)和齿套(16)组成，其中齿套(16)与所述半圆形抱箍连接，该齿套(16)为内圈带轮齿的圆环，所述齿鼓(15)为外圈带轮齿的圆环，所述齿鼓(15)套装在该齿套(16)内，二者的轮齿相互啮合，齿鼓(15)还与所述输入机构固定连接；

所述输入机构设置有输入轴(7)，所述齿鼓(15)固套在该输入轴(7)上，所述输入换挡齿轮组由输入高速齿轮(8)和输入低速齿轮(8’)组成，输入高速齿轮(8)和输入低速齿轮(8’)套装在输入轴(7)上，且输入高速齿轮(8)和输入低速齿轮(8’)分列在所述同步器的两侧，所述输入高速齿轮(8)上还固定有高速轮圈(1)，该高速轮圈(1)与所述齿套(16)的左侧相接触，所述输入低速齿轮(8’)上还固定有低速轮圈(1’)，该低速轮圈(1’)与所述齿套(16)的右侧相接触； 

所述输入轴(7)上安装有轴联器(20)与电动机(21)的输出轴连接；所述输入轴(7)与所述换挡轴(6)平行，该输入轴(7)还与所述输出机构的输出轴(17)平行；

在所述输出轴(17)上固套有输出高速齿轮(18)和输出低速齿轮(18’)，三者构成所述输出机构，在所述同步器控制下，所述输入高速齿轮(8)和输出高速齿轮(18)相互啮合或分离，所述输入低速齿轮(8’)和输出低速齿轮(18’)相互啮合或分离。

2.根据权利要求1所述电动车变速器，其特征在于：所述换挡电机(3)的输出轴上固定所述蜗杆(11)，与该蜗杆(11)啮合的蜗轮(10)固套在所述换挡连接轴(2)上。

3.根据权利要求1所述电动车变速器，其特征在于：所述输入高速齿轮(8)与所述输入轴(7)之间、输入低速齿轮(8’)与所述输入轴(7)之间都是经滚针轴承连接。

4.根据权利要求1所述电动车变速器，其特征在于：所述换挡连接轴(2)上还套装有保持架(12)，该保持架(12)为矩形框，该矩形框开有通孔，所述拨叉(5)上部的“U”形块经该通孔伸入矩形框内，所述凸轮(4)位于该保持架(12)内。

5.根据权利要求1所述电动车变速器，其特征在于：所述齿套(16)的外圈开有一圈滑槽，所述拨叉(5)下部的半圆形抱箍插入该滑槽中。

6.根据权利要求1所述电动车变速器，其特征在于：所述轴联器(20)为减振器，所述电动机(21)的输出轴与所述轴联器(20)的主动盘(20a)固定连接，所述输入轴(7)与所述轴联器(20)的从动盘(20b)固定连接。 

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