CN103016645A - 电动车倒档型三档变速器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动车倒档型三档变速器，包括变速传动系统和动力输入组件，变速传动系统设有动力输入轴，动力输入组件可将动力以正反两个方向切换的方式输入至动力输入轴；变速传动系统为三档变速系统；本发明具有倒档功能，使得整个变速器结构紧凑简单，体积较小，增加其应用范围，去除了较为复杂的电机正反转控制系统，延长电机以及传动系统的使用寿命，降低电动车成本；并且，倒档机构和前进档机构可共享变速器，实现倒档的加力或者加速；采用三档结构的变速器，使电动车在平地和爬坡时合理调配动力输出，进一步使挡位间的接合顺畅平稳，减小爬坡时的动力消耗，使得电动车行驶及换档更为平稳顺畅，达到节能环保的同时，降低使用成本。

Description

电动车倒档型三档变速器

技术领域

本发明涉及一种机动车部件，特别涉及一种电动车倒档型三档变速器。

背景技术

电动车（两轮、三轮和电动汽车）以车载动力蓄电池为动力驱动电动车辆行驶，由于电动车具有节能、环保轻便的特点，并且使用费用较低，越来越多的受到重视。

电动车一般包括电源、电动机、变速器、行走总成和控制系统，由于电动机的运行特点，特别是对于结构紧凑、轻便灵活的两轮或三轮电动车来说，变速器不但不设有档位，而且没有倒档，操作极为不便，特别是对于三轮电动车，在拉运货物时，需要倒车则需较大的外力协助；再有，即使现有的电动车具有倒车结构，也仅仅是控制电动机的反转来实现的，需要较为复杂的控制系统，成本极高，并且对于电机来说，会极大地影响其使用寿命并降低传动效率。

现有技术中，如在电动车上采用现有的机动车倒档结构，则显得较为复杂，且变速器体积增大较多，显然不适用于三轮电动车等轻便灵活的车型。

同时，电动车的变速器一般并未采用有档变速，直接通过控制调节电机转速来控制车速；而对于输出扭矩较大的上坡路段，利用现有的单一的变速器结构，只能增大电量输出达到爬坡的目的，则会造成电量较多的浪费，并且，由于变速器结构较多的考虑到平地行驶，因而，增大电量输出用于爬坡所达到的效果并不理想，甚至有时候会出现电机堵转现象。

因此，需要对现有的电动车变速器进行改进，具有倒档功能，且使得整个变速器结构紧凑简单，体积较小，增加其应用范围，省去控制系统及附属部件，简化结构的同时，节约成本；同时，使电动车在平地和爬坡时合理调配动力输出，与现有技术相比，减小爬坡时的动力消耗，平地时充分利用电动机动力，达到节能环保的同时，降低使用成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电动车倒档型三档变速器，具有倒档功能，且使得整个变速器结构紧凑简单，体积较小，增加其应用范围，省去控制系统及附属部件，简化结构的同时，节约成本；同时，使电动车在平地和爬坡时合理调配动力输出，与现有技术相比，减小爬坡时的动力消耗，平地时充分利用电动机动力，达到节能环保的同时，降低使用成本。

本发明的电动车倒档型三档变速器，包括变速传动系统和动力输入组件，所述变速传动系统设有动力输入轴，动力输入组件可将动力以正反两个方向切换的方式输入至动力输入轴；所述变速传动系统为三档变速系统。

进一步，动力输入组件包括动力输入锥齿轮、倒档锥齿轮和前进档锥齿轮，所述倒档锥齿轮和前进档锥齿轮均与动力输入锥齿轮啮合，所述倒档锥齿轮和前进档锥齿轮以可相互切换的方式与动力输入轴传动的方式外套于动力输入轴；

进一步，位于倒档锥齿轮和前进档锥齿轮之间外套于动力输入轴设有第一换挡接合器，所述第一换挡接合器与动力输入轴在圆周方向传动在轴向可滑动配合，且可与倒档锥齿轮或者前进档锥齿轮分别接合传动；

进一步，电动车为三轮电动车；

进一步，所述三档变速传动系统包括壳体和位于壳体内的动力输出轴、中间轴、动力输入主动齿轮、动力输入从动齿轮、一档主动齿轮、一档从动齿轮、三档主动齿轮及三档从动齿轮，所述动力输出轴和中间轴分别以可绕自身轴线转动的方式设置于壳体；所述动力输入主动齿轮传动配合设置于动力输入轴，动力输入从动齿轮传动配合设置于中间轴，所述一档主动齿轮和三档主动齿轮设置于中间轴，一档从动齿轮和三档从动齿轮设置于动力输出轴；所述一档主动齿轮和一档从动齿轮之间以可使中间轴和动力输出轴之间切断或接合的方式啮合形成一档传动链；所述动力输入轴与动力输出轴之间以可切断或接合的方式配合形成二档传动链；所述三档主动齿轮和三档从动齿轮之间以可使中间轴和动力输出轴之间切断或接合的方式啮合形成三档传动链；

进一步，三档变速传动系统还包括以可轴向滑动圆周方向传动的方式外套于动力输出轴的第二换挡接合器和以可轴向滑动圆周方向传动的方式外套于中间轴的第三换挡接合器，所述一档主动齿轮传动配合设置于中间轴，一档从动齿轮转动配合设置于动力输出轴，所述第二换挡接合器位于动力输入轴和一档从动齿轮之间通过轴向滑动接合或断开动力输入轴或者一档从动齿轮；三档主动齿轮转动配合设置于中间轴，三档从动齿轮传动配合设置于动力输出轴，第三换挡接合器通过轴向滑动接合或断开三档主动齿轮；

进一步，所述动力输入组件位于壳体内，所述动力输入轴与动力输出轴同轴设置，所述动力输入主动齿轮与动力输入轴一体成形，所述动力输入主动齿轮沿轴向设有轴座沉孔，所述动力输出轴内侧端部同轴转动配合支撑于轴座沉孔内；

进一步，所述动力输入主动齿轮沿其径向设有与轴座沉孔连通的润滑通孔，沿其轴向设有用于通过轴座沉孔的短轴颈，所述短轴颈传动配合设有与沿其端面设有用于与第二换挡接合器接合或断开的二档接合齿；

进一步，所述动力输入组件设有与动力输入锥齿轮一体成形并延伸出壳体的动力输入端；所述动力输出轴设有延伸出壳体的动力输出端。

本发明的有益效果：本发明的电动车倒档型三档变速器，在动力输入组件即实现倒档和前进档的切换，具有倒档功能，且由于动力输入时即进行倒档设计和布置，使得整个变速器结构紧凑简单，体积较小，可实现倒档行驶，增加其应用范围，与现有技术相比，去除了较为复杂的电机正反转控制系统，延长电机以及传动系统的使用寿命，降低电动车成本；并且，倒档机构和前进档机构可共享变速器，实现倒档的加力或者加速；采用三档结构的变速器，使电动车在平地和爬坡时合理调配动力输出，与两档结构相比，进一步使挡位间的接合顺畅平稳，减小爬坡时的动力消耗，平地时充分利用电动机动力，使得电动车行驶及换档更为平稳顺畅，达到节能环保的同时，降低使用成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明结构示意图，如图所示：本实施例的电动车倒档型三档变速器，包括变速传动系统和动力输入组件，所述变速传动系统设有动力输入轴1，动力输入组件可将动力以正反两个方向切换的方式输入至动力输入轴1；变速传动系统为三档变速传动系统；动力输入组件可采用齿轮组传动实现上述目的，即实现前进和后退可以切换的方式将动力输入至动力输出轴；该三档变速传动系统可以为现有技术中的任何三档变速结构，应用于电动车。

本实施例中，动力输入组件包括动力输入锥齿轮15、倒档锥齿轮16和前进档锥齿轮14，所述倒档锥齿轮16和前进档锥齿轮14均与动力输入锥齿轮15啮合，所述倒档锥齿轮16和前进档锥齿轮14以可相互切换的方式与动力输入轴1传动的方式外套于动力输入轴；采用锥齿轮输入的结构，可尽量减少齿轮的数量，使动力输入组件整体结构紧凑简单，体积小，较为轻便，适合于三轮电动车等轻便车辆使用。

本实施例中，位于倒档锥齿轮16和前进档锥齿轮14之间外套于动力输入轴设有第一换挡接合器17，所述第一换挡接合器17与动力输入轴1在圆周方向传动在轴向可滑动配合，且可与倒档锥齿轮16或者前进档锥齿轮14分别接合传动；如图所示，第一换挡接合器17设有外齿，倒档锥齿轮16和前进档锥齿轮14分别设有可与该外齿啮合的内齿，第一换挡接合器在中间时为空档位，在外力驱动下轴向滑动则完成与倒档锥齿轮16或前进档锥齿轮14的接合并传动；当然，第一换挡接合器17、倒档锥齿轮16和前进档锥齿轮14均设有必要的接合传动的接合齿以及接合方式均属于现有技术，在此不再赘述；采用第一换挡接合器、倒档锥齿轮和前进档锥齿轮的结构实现换档变速，结构简单紧凑，制作成本低，适用于轻便的电动车，利于相对降低整车成本，且与现有的电动车相比，成本并无较多的增加。

本实施例中，电动车为三轮电动车；本发明由于体积小。结构紧凑且轻便，因而较好的适用于三轮电动车。

本实施例中，所述三档变速传动系统包括壳体13和位于壳体13内的动力输出轴6、中间轴11、动力输入主动齿轮2、动力输入从动齿轮12、一档主动齿轮10、一档从动齿轮4、三档主动齿轮7及三档从动齿轮5，所述动力输出轴1和中间轴11分别以可绕自身轴线转动的方式设置于壳体13；所述动力输入主动齿轮2传动配合设置于动力输入轴1，动力输入从动齿轮12传动配合设置于中间轴11，所述一档主动齿轮10和三档主动齿轮7设置于中间轴11，一档从动齿轮4和三档从动齿轮5设置于动力输出轴6；所述一档主动齿轮10和一档从动齿轮4之间以可使中间轴11和动力输出轴6之间切断或接合的方式啮合形成一档传动链；所述动力输入轴1与动力输出轴6之间以可切断或接合的方式配合形成二档传动链；所述三档主动齿轮7和三档从动齿轮5之间以可使中间轴11和动力输出轴6之间切断或接合的方式啮合形成三档传动链；本发明的上述结构使得倒档也具有三档传动输出结构，倒档机构和前进档机构可共享变速器，实现倒档的加力或者加速；第二档传动链采用无齿轮直接传递输出的结构，效率较高，充分利用各个部件之间的布置关系，三档前进输出仅需两组齿轮即可，使得本发明与现有的两档结构更为紧凑的同时达到较好的传动效果。

本实施例中，三档变速传动系统还包括以可轴向滑动圆周方向传动的方式外套于动力输出轴6的第二换挡接合器3和以可轴向滑动圆周方向传动的方式外套于中间轴11的第三换挡接合器9，所述一档主动齿轮10传动配合设置于中间轴11，一档从动齿轮转动4配合设置于动力输出轴6，所述第二换挡接合器3位于动力输入轴1和一档从动齿轮4之间通过轴向滑动接合或断开动力输入轴1或者一档从动齿轮4；三档主动齿轮7转动配合设置于中间轴11，三档从动齿轮5传动配合设置于动力输出轴6，第三换挡接合器9通过轴向滑动接合或断开三档主动齿轮7；采用第二换挡接合器3和第三换挡接合器9分设于并列的两个轴的结构，能够缩短整个变速器的长度，并不增加横向尺寸，进一步增加本发明的灵活性和普遍应用性，使得三档变速系统能够应用于轻便电动车，比如三轮电动车或者两轮电动车。

本实施例中，所述动力输入组件位于壳体13内，所述动力输入轴1与动力输出轴6同轴设置，所述动力输入主动齿轮2与动力输入轴1一体成形，所述动力输入主动齿轮2沿轴向设有轴座沉孔2a，所述动力输出轴6内侧端部同轴转动配合支撑于轴座沉孔2a内，即向壳体13内沿伸的端部；结构简单紧凑，具有较好的整体性和密封性；同时，相互的支撑使得动力输入轴和动力输出轴运行稳定，降低振动；同时，使得本发明能够直接应用于三轮电动车和四轮电动车，具有较好的集成性能和密封性能。

本实施例中，所述动力输入主动齿轮2沿其径向设有与轴座沉孔2a连通的润滑通孔2b，沿其轴向设有用于通过轴座沉孔2b的短轴颈2c，所述短轴颈2c传动配合设有与沿其端面设有用于与第二换挡接合器3接合或断开的二档接合齿；结构简单紧凑，操作方便。

本实施例中，所述动力输入组件设有与动力输入锥齿轮15一体成形并延伸出壳体的动力输入端；所述动力输出轴6设有延伸出壳体的动力输出端。

本实施例中，如图所示，三档主动齿轮7和一档从动齿轮4分别通过对应的滚针轴承（滚针轴承8和滚针轴承18）转动配合设置于中间轴11和动力输出轴6，结构紧凑，转动稳定性好，适合于稳定顺畅且振动小的传动。

本发明中，动力输入轴1、中间轴11和动力输出轴6与壳体13之间通过必要的径向滚动轴承进行转动配合，如图所示，动力输入轴1还与壳体13内设置的支撑肋通过滚动轴承转动配合，属于现有技术的配合结构，在此不再赘述；本发明中，传动配合指的是以传递动力的方式配合，包括啮合传动、花键传动配合等。

本发明中，第一换挡接合器17、第二换挡接合器3和第三换挡接合器9均可采用现有技术的同步器结构，属于现有技术，在此不再赘述。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种电动车倒档型三档变速器，其特征在于：包括变速传动系统和动力输入组件，所述变速传动系统设有动力输入轴，动力输入组件可将动力以正反两个方向切换的方式输入至动力输入轴；所述变速传动系统为三档变速系统。

2.根据权利要求1所述的电动车倒档型三档变速器，其特征在于：动力输入组件包括动力输入锥齿轮、倒档锥齿轮和前进档锥齿轮，所述倒档锥齿轮和前进档锥齿轮均与动力输入锥齿轮啮合，所述倒档锥齿轮和前进档锥齿轮以可相互切换的方式与动力输入轴传动的方式外套于动力输入轴。

3.根据权利要求2所述的电动车倒档型三档变速器，其特征在于：位于倒档锥齿轮和前进档锥齿轮之间外套于动力输入轴设有第一换挡接合器，所述第一换挡接合器与动力输入轴在圆周方向传动在轴向可滑动配合，且可与倒档锥齿轮或者前进档锥齿轮分别接合传动。

4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的电动车倒档型三档变速器，其特征在于：电动车为三轮电动车。

5.根据权利要求4所述的电动车倒档型三档变速器，其特征在于：所述三档变速传动系统包括壳体和位于壳体内的动力输出轴、中间轴、动力输入主动齿轮、动力输入从动齿轮、一档主动齿轮、一档从动齿轮、三档主动齿轮及三档从动齿轮，所述动力输出轴和中间轴分别以可绕自身轴线转动的方式设置于壳体；所述动力输入主动齿轮传动配合设置于动力输入轴，动力输入从动齿轮传动配合设置于中间轴，所述一档主动齿轮和三档主动齿轮设置于中间轴，一档从动齿轮和三档从动齿轮设置于动力输出轴；所述一档主动齿轮和一档从动齿轮之间以可使中间轴和动力输出轴之间切断或接合的方式啮合形成一档传动链；所述动力输入轴与动力输出轴之间以可切断或接合的方式配合形成二档传动链；所述三档主动齿轮和三档从动齿轮之间以可使中间轴和动力输出轴之间切断或接合的方式啮合形成三档传动链。

6.根据权利要求5所述的电动车倒档型三档变速器，其特征在于：三档变速传动系统还包括以可轴向滑动圆周方向传动的方式外套于动力输出轴的第二换挡接合器和以可轴向滑动圆周方向传动的方式外套于中间轴的第三换挡接合器，所述一档主动齿轮传动配合设置于中间轴，一档从动齿轮转动配合设置于动力输出轴，所述第二换挡接合器位于动力输入轴和一档从动齿轮之间通过轴向滑动接合或断开动力输入轴或者一档从动齿轮；三档主动齿轮转动配合设置于中间轴，三档从动齿轮传动配合设置于动力输出轴，第三换挡接合器通过轴向滑动接合或断开三档主动齿轮。

7.根据权利要求6所述的电动车倒档型三档变速器，其特征在于：所述动力输入组件位于壳体内，所述动力输入轴与动力输出轴同轴设置，所述动力输入主动齿轮与动力输入轴一体成形，所述动力输入主动齿轮沿轴向设有轴座沉孔，所述动力输出轴内侧端部同轴转动配合支撑于轴座沉孔内。

8.根据权利要求7所述的电动车倒档型三档变速器，其特征在于：所述动力输入主动齿轮沿其径向设有与轴座沉孔连通的润滑通孔，沿其轴向设有用于通过轴座沉孔的短轴颈，所述短轴颈传动配合设有与沿其端面设有用于与第二换挡接合器接合或断开的二档接合齿。

9.根据权利要求8所述的电动车倒档型三档变速器，其特征在于：所述动力输入组件设有与动力输入锥齿轮一体成形并延伸出壳体的动力输入端；所述动力输出轴设有延伸出壳体的动力输出端。