CN103115114A

CN103115114A - 自动换档电动车变速箱

Info

Publication number: CN103115114A
Application number: CN2013100634549A
Authority: CN
Inventors: 彭跃林; 顾宇卫; 诸平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2013-02-28
Publication date: 2013-05-22

Abstract

本发明公开一种自动换档电动车变速箱，电动车变速箱内设有主电机、换挡电机、传动换挡电机动力的齿轮组、由齿轮组传动动力的螺杆、沿螺杆轴向运动的拨叉、拨叉固定连接的换挡器、一档输入齿轮、一档输出齿轮、二档输入齿轮、二档输入齿轮、速度传感器和控制器；主电机传输动力于一级输入齿轮轴，一级输入齿轮轴啮合一级输出齿轮，一级输出齿轮键连接于二档花键轴；本发明涉及的这种自动换档电动车变速箱，可进一步消除打齿现象，减少齿间撞击或摩擦，延长换挡器及一、二级输入齿轮的使用寿命。

Description

自动换档电动车变速箱

技术领域

本发明涉及一种自动换档电动车变速箱，属于机械技术领域。

背景技术

在换挡电机换档运动时，因为一档输入齿轮与二档输入齿轮存在速度差，当换档器与一档输入齿轮以端面梯形齿啮合时，换档器转速与一档输入齿轮转速相同，二档输入齿轮因与二档输出齿轮相啮合，所以其转速与一档输入齿轮存在一定的速度差，速度比一档输入齿轮慢，若换挡电机转动带动拨叉向下运动，因时间很短，换档器速度将无法保证与二档输入齿轮同步，便会产生强烈的打齿现象，减小端面梯形齿（牙嵌式离合器）的寿命，并降低了开车的舒适度。

发明内容

本发明提供一种自动换档电动车变速箱，能够克服打齿现象，实现同步器的技术效果。

为解决以上技术问题，本发明提供如下技术方案：一种自动换档电动车变速箱，所述电动车变速箱内设有主电机、换挡电机、传动换挡电机动力的齿轮组、由齿轮组传动动力的螺杆、沿螺杆轴向运动的拨叉、拨叉固定连接的换挡器、一档输入齿轮、一档输出齿轮、二档输入齿轮、二档输入齿轮、速度传感器和控制器；

所述主电机传输动力于一级输入齿轮轴，一级输入齿轮轴啮合一级输出齿轮，一级输出齿轮键连接于二档花键轴；

所述一档输入齿轮、换挡器和二档输入齿轮三者间按顺序依次活动连接于二档花键轴，一档输入齿轮和二档输入齿轮可绕二档花键轴转动，换挡器可沿二档花键轴滑动；

所述一档输出齿轮和二档输出齿轮键连接于三级齿轮轴；一档输入齿轮和二档输入齿轮分别与一档输出齿轮和二档输入齿轮啮合；

所述三级齿轮轴传动于差速器；

所述速度传感器用于测定一档输入齿轮和二档输入齿轮的转动速度，并传递信号于控制器，控制器控制主电机和换挡电机的启停及转速。

进一步地，所述齿轮组包括换档齿轮、换档二级齿轮、换档一级齿轮、换档输入齿轮和油封；所述换挡电机连接换挡输入齿轮，换挡输入齿轮啮合换挡一级齿轮，换挡一级齿轮啮合换挡二级齿轮，换挡二级齿轮啮合换挡齿轮，所述换挡齿轮键连接于由换挡螺杆延伸的光轴处，所述光轴上换挡齿轮与螺杆之间设置油封。

进一步地，所述换挡器的两端面具有梯形齿，梯形齿对于齿间啮合传动即不影响其稳定性，同时有利于运动着的两齿间顺利过渡啮合。

进一步地，所述拨叉具有用于与螺杆传动的螺纹孔。

进一步地，所述拨叉通过轴承连接换挡器，即拨叉固定连接轴承外圈，轴承内圈固定连接换挡器。

本发明涉及的这种自动换档电动车变速箱，通过传感器及控制器控制电机启停及转速调节实现感应换档，进一步消除打齿现象，减少齿间撞击或摩擦，延长换挡器及一、二级输入齿轮的使用寿命，同时使电动车的行驶更加平稳，降低噪音，提升电动车的品质。

附图说明

图1为本发明自动换档电动车变速箱结构示意图；

图2为本发明换挡器的结构图；

图中标记表示如下：1、主电机；2、联轴器；3、一级输入齿轮轴；4、一级输出齿轮；5、二级花键轴；6、二档输入齿轮；7、一档输入齿轮；8、换档器；9、拨叉；10、三级齿轮轴；11、二档输出齿轮；12、一档输出齿轮；13、平键；14、差速器；15、油封；16、螺杆；17、油封；18、换档小齿轮；19、换档二级小齿轮；20、换档一级小齿轮；21、换档输入齿轮；22、换档电机；23、小外壳；24、上外壳；25、下外壳；26轴承；27、轴承；28、轴承；29、轴承；30、卡簧；31、卡簧；32、轴承；33、卡簧；34、卡簧。

具体实施方式

如图1所示，主电机1与一级输入齿轮轴3用联轴器连接，一级输入齿轮轴3与一级输出齿轮4相啮合；一级输出齿轮4与二级花键轴5以花键固定连接；二档输入齿轮6与二级花键轴5活动连接，可在花键轴上转动；一档输入齿轮7与二级花键轴5活动连接，可在花键轴上转动；二档输入齿轮与6二档输出齿轮11相啮合；一档输入齿轮7与一档输出齿轮12相啮合；二档输出齿轮11与三级齿轮轴10以平键连接；一档输出齿轮12与三级齿轮轴10以平键连接；三级齿轮轴10与差速器14大齿轮相啮合并输出到后桥，带动车轮运动；换档器8与二级花键轴5连接，并可上下滑动并进行换档，其中换档器8、一档输入齿轮7、二档输入齿轮6具有端面梯形齿；换挡电机22带动小齿轮可传动螺杆16转动，并带动拨叉9上下运动，拨叉9带动轴承32，轴承32与换档器8固定连接，最终带动换档器8上下运动，当换档器8与二档输入齿轮6啮合时，整个变速器运动为二档，减速比较小，车速较快；当换挡电机22逆向转动，带动螺杆16逆向转动，并最终带动换档器8向下运动，与一档输入齿轮7以端面梯形齿（牙嵌式离合器）啮合，整个变速器运动为一档，减速比较大，车速较慢，电机输出到车轮的扭矩增大；在拨叉9与一档输入齿轮7或二档输入齿轮6啮合时，如图2所示，因为以端面梯形齿（牙嵌式离合器）啮合时存在轴向力，此时螺杆16因为其具有良好的自锁效应，在换挡电机不运动时可抵消这部分轴向力，使传动无任何影响。

变速箱的壳体分为小外壳23、上外壳24和下外壳25，图中的各级轴两端均具有轴承，如轴承26、轴承27、轴承28和轴承29，拨叉9内设轴承32，轴承32内圈连接换挡器8的外圈，并使用卡簧33将轴承32固定。一级输出齿轮4与轴承间设有卡簧30，一级输出齿轮4与二档输入齿轮6间设有有卡簧31。一档输入齿轮7与轴承27间设有卡簧34。

本发明涉及的这种自动换档电动车变速箱，为保证换档时无打齿现象，在换档过程中，通过调速换挡电机转速及主电机转速，当换挡电机从某档输入齿轮脱离过程中，主电机停机，实现离合，牙嵌式离合器脱离啮合后，变速箱处于空档状态，通过速度传感器感应对面另一档位输入齿轮，此时主电机启动，并通过调速使换档器转速与另一档位输入齿轮速度相同，换挡电机继续运动直到将与另一档位输入齿轮啮合时，主电机停机，换档器与另一档位输入齿轮完全啮合，实现离合，主电机启动，继续传动。因此该换档控制器实现了换档的离合与同步，代替了现有汽车手动变速箱的手动拨叉及离合器与同步器的作用。

本发明所述的具体实施方式并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种自动换档电动车变速箱，其特征在于，所述电动车变速箱内设有主电机、换挡电机、传动换挡电机动力的齿轮组、由齿轮组传动动力的螺杆、沿螺杆轴向运动的拨叉、拨叉固定连接的换挡器、一档输入齿轮、一档输出齿轮、二档输入齿轮、二档输入齿轮、速度传感器和控制器；

所述三级齿轮轴传动于差速器；

2.根据权利要求1所述的自动换档电动车变速箱，其特征在于，所述齿轮组包括换档齿轮、换档二级齿轮、换档一级齿轮、换档输入齿轮和油封；所述换挡电机连接换挡输入齿轮，换挡输入齿轮啮合换挡一级齿轮，换挡一级齿轮啮合换挡二级齿轮，换挡二级齿轮啮合换挡齿轮，所述换挡齿轮键连接于由换挡螺杆延伸的光轴处，所述光轴上换挡齿轮与螺杆之间设置油封。

3.根据权利要求1所述的自动换档电动车变速箱，其特征在于，所述换挡器的两端面具有梯形齿。

4.根据权利要求1所述的自动换档电动车变速箱，其特征在于，所述拨叉具有用于与螺杆传动的螺纹孔。

5.根据权利要求1或4所述的自动换档电动车变速箱，其特征在于，所述拨叉通过轴承连接换挡器，即拨叉固定连接轴承外圈，轴承内圈固定连接换挡器。