CN104776173A - 电动三轮车或电动四轮车的自动变速箱 - Google Patents

电动三轮车或电动四轮车的自动变速箱 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电动三轮车或电动四轮车的自动变速箱。实现了自动换挡，使负载、速度和牵引力能够相适配。其特征在于：所述的二轴(2)上设有滑套(5)及换挡齿轮(6)，换挡齿轮(6)上连接有超越离合器(8)，超越离合器(8)和换挡齿轮(6)的侧面设有相对应的通孔(9)，滑套(5)的侧面设有插销(10)，拨叉(11)能够带动滑套(5)使插销(10)插入到通孔(9)或脱离通孔(9)；所述的拨叉(11)由液力驱动装置驱动。该电动三轮车或电动四轮车的自动变速箱具有结构简单及成本低的特点，适合电动三轮车或电动四轮车使用。

Description

电动三轮车或电动四轮车的自动变速箱
技术领域
本发明涉及一种自动变速箱，具体涉及一种电动三轮车或电动四轮车的自动变速箱。
背景技术
电动三轮车或电动四轮车是以蓄电池（电瓶）为动力源，通过电机驱动的拉货或拉人用的运输工具，广泛应用于家庭、城乡、个体出租、厂区、矿区、环卫、社区保洁等短途运输领域。通常情况下，电动三轮车或电动四轮车没有变速箱，电机内部设有调速增力装置，通过霍尔元件及控制器调节电机的电流，达到无级调速的目的。电动三轮车或电动四轮车没有自动挡变速箱，当起步、爬坡或重载等情况下，电机输出轴扭矩较大，输出电流较大，电机常常超负荷工作，易造成电机同时也损伤蓄电池，使负载、速度和牵引力难以相匹配，不能满足用户需求。
目前，自动变速箱在汽车上已经普通采用，自动变速箱（也称自动波）是用于车辆上的自动换挡装置，作用是把引擎的输出扭矩按不同的速比变换传送到驱动轮上。用于汽车上的自动变速箱常见的有以下四种类型：1.液力自动变速箱（简称AT）；2.机械无级自动变速箱（简称CVT)；3.电控机械自动变速箱（简称AMT）；4.双离合变速箱（简称DCT、DSG）。上述几种类型的自动变速箱无论是对装配精度还是材质都要求较高，而且还需要配备复杂的控制系统，因此需要较高的成本，不适合应用于电动三轮车或电动四轮车上。
发明内容
为了克服背技技术的不足，本发明提供一种电动三轮车或电动四轮车的自动变速箱，该电动三轮车或电动四轮车的自动变速箱在输出轴上连接油泵，驱动液力推杆带动拨叉实现自动换挡，使负载、速度和牵引力能够相适配，具有结构简单及成本低的特点，适合电动三轮车或电动四轮车使用。
本发明的技术方案是：一种电动三轮车或电动四轮车的自动变速箱，包括一轴、二轴、三轴及四轴，一轴为输入轴，四轴为输出轴，一轴与二轴之间以及三轴与四轴之间分别通过齿轮副传动，所述的二轴上设有滑套及换挡齿轮，三轴上固定有与换挡齿轮相啮合的从动齿轮，换挡齿轮上连接有超越离合器，超越离合器和换挡齿轮的侧面设有相对应的通孔，滑套的侧面设有与通孔相对应的牙嵌式插销，滑套上安装有拨叉，拨叉能够带动滑套使插销插入到通孔或脱离通孔；所述的拨叉由液力驱动装置驱动沿二轴的轴向滑行并能切换连接不同的换挡齿轮，所述的液力驱动装置包括油泵、缸套、导向轴、复位弹簧及压力流量控制阀，导向轴上设有与缸套内腔相通的中心孔，油泵由三轴驱动，油泵的出油口依次连通压力流量控制阀及中心孔；所述的压力流量控制阀由阀体、阀芯及压力控制弹簧组成，阀体上设有阀芯安装孔，阀芯置于阀芯安装孔内并与压力控制弹簧连接，阀芯安装孔的侧壁设有与回油管相通的卸压孔。
所述的二轴为一个，换挡齿轮为两个，分别为一挡齿轮和二挡齿轮；拨叉固定在缸套上。
所述的卸压孔为一个。
所述的二轴为两个，分别为一二挡换挡轴和三四挡换挡轴，换挡齿轮为四个，分别为一挡齿轮、二挡齿轮、三挡齿轮和四挡齿轮；一挡齿轮和二挡齿轮设置在一个一二挡换挡轴上，三挡齿轮和四挡齿轮设置在三四挡换挡轴上，拨叉分为一二挡拨叉和三四挡拨叉且安装在同一旋转拨叉轴上，缸套与旋转拨叉轴之间通过齿轮齿条传动。
所述的卸压孔为三个且沿阀芯的滑移方向依次排列。
本发明具有如下有益效果：由于采取上述技术方案，一轴连接电机，滑套的初始位置与一挡的换挡齿轮相接合，启动油门（霍尔元件），电机正转，一轴带动二轴转动，再通过滑套和一挡的换挡齿轮将扭矩传递给三轴，并由四轴输出，车辆前进。三轴转动使油泵工作，液压油经油泵的出油口、压力流量控制阀、中心孔进入到缸套内腔，当三轴达到或超过设定转速时，缸套克服复位弹簧的弹力沿导向轴滑动，进而驱动拨叉带动滑套滑移，实现自动换挡，使负载、速度和牵引力能够相适配，结构简单，成本低，适合电动三轮车或电动四轮车使用。倒车时，通过控制开关使电机反转，滑套与一挡的换挡齿轮相接合，插销穿过超越离合器并与一挡的换挡齿轮硬性连接，此时超越离合器不起作用，三轴带动油泵反转，油泵的出油口没有压力油输出，液力驱动装置不工作，不会自动换挡。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图。
附图2是本发明为两个前进挡的结构示意图。
附图3是本发明为四个前进挡的结构示意图。
附图4是图1中缸套13的安装结构图。
附图5是图1中压力流量控制阀16的结构剖视图。
图中1-一轴，2-二轴，21-一二挡换挡轴,22-三四挡换挡轴,3-三轴，4-四轴，5-滑套，6-换挡齿轮，61-一挡齿轮，62-二挡齿轮，63-三挡齿轮，64-四挡齿轮，7-从动齿轮，8-超越离合器，9-通孔，10-插销，11-拨叉，111-一二挡拨叉,112-三四挡拨叉,12-油泵，13-缸套，14-导向轴，15-复位弹簧，16-压力流量控制阀，161-阀体，162-阀芯，163-压力控制弹簧，164-阀芯安装孔，165-卸压孔，17-中心孔，18-回油管，19-旋转拨叉轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1～图5所示，一种电动三轮车或电动四轮车的自动变速箱，包括一轴1、二轴2、三轴3及四轴4，一轴1为输入轴，四轴为输出轴，一轴1与二轴2之间以及三轴3与四轴4之间分别通过齿轮副传动，所述的二轴2上设有滑套5及换挡齿轮6，三轴3上固定有与换挡齿轮6相啮合的从动齿轮7，换挡齿轮6上连接有超越离合器8，超越离合器8和换挡齿轮6的侧面设有相对应的通孔9，滑套5的侧面设有与通孔9相对应的牙嵌式插销10，滑套5上安装有拨叉11，拨叉11能够带动滑套5使插销10插入到通孔9或脱离通孔9；所述的拨叉11由液力驱动装置驱动沿二轴2的轴向滑行并能切换连接不同的换挡齿轮6，所述的液力驱动装置包括油泵12、缸套13、导向轴14、复位弹簧15及压力流量控制阀16，导向轴14上设有与缸套13内腔相通的中心孔17，油泵12由三轴3驱动，油泵12的出油口依次连通压力流量控制阀16及中心孔17；所述的压力流量控制阀16由阀体161、阀芯162及压力控制弹簧163组成，阀体161上设有阀芯安装孔164，阀芯162置于阀芯安装孔164内并与压力控制弹簧163连接，阀芯安装孔164的侧壁设有与回油管18相通的卸压孔165。由于采取上述技术方案，一轴1连接电机，滑套5的初始位置与一挡的换挡齿轮6相接合，启动油门（霍尔元件），电机正转，一轴1带动二轴2转动，再通过滑套5和一挡的换挡齿轮6将扭矩传递给三轴3，并由四轴4输出，车辆前进。三轴3转动使油泵12工作，液压油经油泵12的出油口、压力流量控制阀16、中心孔17进入到缸套13内腔，当三轴3达到或超过设定转速时，缸套13克服复位弹簧15的弹力沿导向轴14滑动，进而驱动拨叉11带动滑套5滑移，由于拨叉11的动作是通过油泵12的出油口液压油的压力和流量控制的，而油泵12的出油口液压油的压力和流量随三轴3的转速变化而变化，并由压力流量控制阀16控制三轴3在一定转速范围内拨叉11保持在相应挡位，当车辆达到一定行驶速度时自动换挡，负载、速度和牵引力能够相适配，结构简单，成本低，适合电动三轮车或电动四轮车使用。倒车时，通过控制开关使电机反转，滑套5与一挡的换挡齿轮6相接合，插销10穿过超越离合器8并与一挡的换挡齿轮6硬性连接，此时超越离合器8不起作用，三轴3带动油泵反转，油泵12的出油口没有压力油输出，液力驱动装置不工作，不会自动换挡。
所述的二轴2为一个，换挡齿轮6为两个，分别为一挡齿轮61和二挡齿轮62；拨叉11固定在缸套13上。该结构为两个前进挡自动波结构，滑套5的初始位置与一挡齿轮61相接合，三轴3达到一定转速时，通常设定车辆速度在10～20公里/小时，油泵12驱动缸套13滑移，滑套5一侧的插销10从一挡齿轮61中脱出，滑套5另一侧的插销10进入二挡齿轮62上的超越离合器8，当滑套5两侧的插销10分别位于一挡齿轮61的超越离合器8和二挡齿轮62的超越离合器8位置时，形成中间过渡，此时如果产生车速波动，一挡齿轮61和二挡齿轮62中转速较高的工作，另一个空转。车辆速度继续增加，拨叉11带动滑套5继续滑移，直至滑套5一侧的插销10从一挡齿轮61的超越离合器8中完全脱出，滑套5另一侧的插销10穿过二挡齿轮62上的超越离合器8，完全进入到二挡齿轮62，车辆处于二挡行驶，实现一挡到二挡的自动换挡，自动减挡与自动加挡过程相反。
所述的卸压孔165为一个。车辆在二挡使驶时，油泵12仍然工作，而且随着车速的增加，油泵12的出油压力增加，当压力达到一定值时，阀芯162滑移，卸压孔165露出，实现卸压，在保证足够压力的前提下，避免油泵12及相关组件损坏。
所述的二轴2为两个，分别为一二挡换挡轴21和三四挡换挡轴22，一二挡换挡轴21和三四挡换挡轴22与一轴1之间均通过齿轮副传动，换挡齿轮6为四个，分别为一挡齿轮61、二挡齿轮62、三挡齿轮63和四挡齿轮64；一挡齿轮61和二挡齿轮62设置在一个二轴2上，三挡齿轮63和四挡齿轮64设置在另一个二轴2上，拨叉11分为一二挡拨叉111和三四挡拨叉112且安装在同一旋转拨叉轴19上，缸套13与旋转拨叉轴19之间通过齿轮齿条传动。该结构为四个前进挡自动波结构，旋转拨叉轴19、一二挡拨叉111和三四挡拨叉112的结构与四挡摩托车变速箱中的旋转轴及拨叉相类似，旋转拨叉轴19上设有凸轮槽，一二挡拨叉111和三四挡拨叉112连接在凸轮槽内，旋转拨叉轴19转动时，一二挡拨叉111和三四挡拨叉112在凸轮槽的作用下能够沿旋转拨叉轴19的轴向滑动, 一二挡拨叉111在旋转拨叉轴19上的初始位置使滑套5与一挡齿轮61完全接合状态，三四挡拨叉112在旋转拨叉轴19上的初始位置处于三挡齿轮63和四挡齿轮64中间的空挡位置；三挡齿轮63或四挡齿轮64接合时，一二挡拨叉111处于空挡位置。车辆行驶速度增加时，缸套13带动旋转拨叉轴19转动，进而实现从一挡到四挡的自动换挡，自动减挡与自动加挡过程相反。
所述的卸压孔165为三个且沿阀芯162的滑移方向依次排列。随着车速的增加，油泵12的出油压力增加，车辆在二挡使驶时，阀芯162滑移，露出一个卸压孔165，实现卸压，油泵12的出油压力保持在车辆在二挡行驶；当车辆速度继续增加时，油泵12的出油压力继续增加，推动缸套13滑移，从二挡自动换到三挡，车辆在三挡使驶时，阀芯162继续滑移，露出两个卸压孔165，油泵12的出油压力保持在车辆在三挡行驶；车辆达到四挡行驶速度时，三个卸压孔165全露出，油泵12的出油压力保持在车辆在四挡行驶。减速降挡过程与上述过程相反。

Claims (5)

1.一种电动三轮车或电动四轮车的自动变速箱，包括一轴(1)、二轴(2)、三轴(3)及四轴(4)，一轴(1)为输入轴，四轴为输出轴，一轴(1)与二轴(2)之间以及三轴(3)与四轴(4)之间分别通过齿轮副传动，其特征在于：所述的二轴(2)上设有滑套(5)及换挡齿轮(6)，三轴(3)上固定有与换挡齿轮(6)相啮合的从动齿轮(7)，换挡齿轮(6)上连接有超越离合器(8)，超越离合器(8)和换挡齿轮(6)的侧面设有相对应的通孔(9)，滑套(5)的侧面设有与通孔(9)相对应的牙嵌式插销(10)，滑套(5)上安装有拨叉(11)，拨叉(11)能够带动滑套(5)使插销(10)插入到通孔(9)或脱离通孔(9)；所述的拨叉(11)由液力驱动装置驱动沿二轴(2)的轴向滑行并能切换连接不同的换挡齿轮(6)，所述的液力驱动装置包括油泵(12)、缸套(13)、导向轴(14)、复位弹簧(15)及压力流量控制阀(16)，导向轴(14)上设有与缸套(13)内腔相通的中心孔(17)，油泵(12)由三轴(3)驱动，油泵(12)的出油口依次连通压力流量控制阀(16)及中心孔(17)；所述的压力流量控制阀(16)由阀体(161)、阀芯(162)及压力控制弹簧(163)组成，阀体(161)上设有阀芯安装孔(164)，阀芯(162)置于阀芯安装孔(164)内并与压力控制弹簧(163)连接，阀芯安装孔(164)的侧壁设有与回油管(18)相通的卸压孔(165)。
2.根据权利要求1所述的电动三轮车或电动四轮车的自动变速箱，其特征在于：所述的二轴(2)为一个，换挡齿轮(6)为两个，分别为一挡齿轮(61)和二挡齿轮(62)；拨叉(11)固定在缸套(13)上。
3.根据权利要求2所述的电动三轮车或电动四轮车的自动变速箱，其特征在于：所述的卸压孔(165)为一个。
4.根据权利要求1所述的电动三轮车或电动四轮车的自动变速箱，其特征在于：所述的二轴(2)为两个，分别为一二挡换挡轴(21)和三四挡换挡轴(22)，换挡齿轮(6)为四个，分别为一挡齿轮(61)、二挡齿轮(62)、三挡齿轮(63)和四挡齿轮(64)；一挡齿轮(61)和二挡齿轮(62)设置在一个一二挡换挡轴(21)上，三挡齿轮(63)和四挡齿轮(64)设置在三四挡换挡轴(22)上，拨叉(11)分为一二挡拨叉(111)和三四挡拨叉(112)且安装在同一旋转拨叉轴(19)上，缸套(13)与旋转拨叉轴(19)之间通过齿轮齿条传动。
5.根据权利要求4所述的电动三轮车或电动四轮车的自动变速箱，其特征在于：所述的卸压孔(165)为三个且沿阀芯(162)的滑移方向依次排列。
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