CN105402272A - 一种电动车辆、自动变速装置及其自动离合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动离合器，包括控制部件和设置有外罩组合的离合器本体，离合器本体还包括：用于固定在第一传动轴上的内齿套，内齿套的外侧套设外齿套，外齿套上卡装有主动摩擦片；受控制部件控制、能够与主动摩擦片轴向接合和分离的从动摩擦片，上板、从动摩擦片和下板均卡装在外罩组合的卡装槽内；内齿套的外圆周壁与外齿套的内孔壁中的一者设置有沿轴向的传动筋条，另一者设置有与传动筋条间隙配合的筋条容纳槽，传动筋条与筋条容纳槽的内端面为角度相同的斜切面。上述装置可以使主从动摩擦片的结合更紧密，防止打滑现象的发生。本发明还公开了一种包括上述自动离合器的自动变速装置和包括该自动变速装置的电动车辆。

Description

一种电动车辆、自动变速装置及其自动离合器

技术领域

本发明涉及电动车动力传动技术领域，特别涉及一种自动离合器。此外，本发明还涉及一种包括上述自动离合器的自动变速装置，以及一种包括上述自动变速装置的电动车辆。

背景技术

现阶段，电动车因其具有节能环保、经济实惠等优点而得到了广泛使用。

电动车行驶速度的改变是由电机控制变速装置来实现的。通常，电机通过变速装置中的离合器与变速装置相连，从而实现行驶速度的控制。一种典型的离合器，利用摩擦力实现接合过程。然而，在电动车起步及换挡过程中，离合器中的压盘对摩擦片施加的压紧力可能不够，会导致离合器传递扭矩的不足，最终使其打滑失效，此外，分离与接合过程时间较长且不平稳，可能引起起步及换挡冲击，从而影响传动部件的寿命。此外，在无变速装置的电动车上，车速的变化全靠电机来完成，电机难以持续工作在高效区；使电动车难以高速行驶或爬坡无力，且启动电流大，导致耗电量增加，严重影响电瓶、电机和控制器的使用寿命。

因此，如何提高离合器的可靠性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种自动离合器，在使用过程中更为可靠，不仅能自动控制，而且不会出现打滑。

本发明的另一目的是提供一种包括上述自动离合器的自动变速装置和包括上述自动变速装置的电动车辆，使其达到减少耗电量，提高电瓶、电机以及控制器的使用寿命，改善驾驶体验的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自动离合器，包括控制部件和设置有外罩组合的离合器本体，所述离合器本体还包括：

用于固定在第一传动轴上的内齿套，所述内齿套的外侧套设外齿套，所述外齿套上卡装有主动摩擦片；

受所述控制部件控制、能够与所述主动摩擦片轴向接合和分离的从动摩擦片，上板、所述从动摩擦片和下板均卡装在所述外罩组合的卡装槽内；

所述内齿套的外圆周壁与所述外齿套的内孔壁中的一者设置有沿轴向的传动筋条，另一者设置有与所述传动筋条间隙配合的筋条容纳槽，所述传动筋条与所述筋条容纳槽的内端面为角度相同的斜切面。

优选地，所述控制部件包括用于控制所述上板、所述从动摩擦片、所述下板与所述主动摩擦片相接合的动铁芯，所述动铁芯的连接轴上自固定端向自由端依次套装有静铁芯和动铁芯盖板。

优选地，所述动铁芯的另一端设置有与所述传动筋条对应的卡槽，所述传动筋条上套设销套，所述销套的外侧套设传力销；

还包括斜槽套，所述斜槽套的一端设置有用于紧贴所述上板的摩擦材料件，所述斜槽套的外圆周上设置有轴向的传力斜槽，所述传力斜槽卡装于所述传力销上；

所述动铁芯与其外侧套设的平面滚针轴承均插入于所述销套的定位孔中。

优选地，所述内齿套和所述外齿套间设置有弹性件和与所述弹性件轴向限位的弹性件挡板。

一种自动变速装置，包括自动离合器和传动部件，所述自动离合器为上述任意一项所述的自动离合器；所述外罩组合的轴套内孔空套在所述第一传动轴上，所述外罩组合的轴套外圆周上通过键固定连接有第二主动齿轮。

优选地，所述第一传动轴固定有第一主动齿轮，第二传动轴上套装有用于与所述第一主动齿轮相啮合的第一从动齿轮，所述第一从动齿轮的内圈设置有与所述第二传动轴结合的第一单向器。

优选地，所述第一从动齿轮的一侧设置有棘齿，所述棘齿的一侧设置有套装于所述第二传动轴上的棘齿花键套，所述棘齿花键套上设有能够与所述棘齿相啮合和分离的花键套棘齿，所述棘齿花键套的外圆周上固定有倒档传动斜槽套，所述倒档传动斜槽套的径向外侧设置有与所述第一从动齿轮固定连接的倒档传动销套，所述倒档传动销套通过传动销卡接于所述倒档传动斜槽套外圆周壁上的沿周向倾斜的斜槽中，所述倒档传动斜槽套的外圆周上套装有油封组合，所述油封组合固定于箱体。

优选地，所述第二传动轴上套装有用于与所述第二主动齿轮相啮合的第二从动齿轮，所述第二从动齿轮的内圈设置有与所述第二传动轴结合的第二单向器；

或所述第二从动齿轮内孔设置与所述第二传动轴结合的内花键。

优选地，所述第二传动轴上还套装有第三主动齿轮，所述第三主动齿轮与套装于第三传动轴上的第三从动齿轮相啮合，所述第三从动齿轮与设置在所述第三传动轴上的差速器固定连接。

一种电动车辆，包括车体和自动变速装置，所述自动变速装置为上述任意一项所述的自动变速装置。

本发明提供的自动离合器，包括设置有外罩组合的离合器本体及离合器的控制部件，还包括内齿套、外齿套、上板、主动摩擦片、下板及从动摩擦片。

当从动摩擦片与主动摩擦片相接合的过程中，控制部件控制上板推动从动摩擦片，使主、从动摩擦片结合；从动摩擦片会通过主动摩擦片给外齿套带来转动的阻力，使内齿套与外齿套之间产生转速差。另外，由于在本发明所提供的自动离合器中，传动筋条的端面与筋条容纳槽的端面均为倾斜面，在合适的旋转方向下，可以使外齿套向相对于内齿套旋转方向的反方向旋转的同时，还进行轴向运动，并带动外齿套上固定的主动摩擦片进行轴向运动，从而使主、从动摩擦片接合得更加紧密。由于传动筋条与筋条容纳槽间沿周向设置有间隙，当主、从动摩擦片结合时使外齿套受到外力，外齿套沿内齿套传动筋条的斜切面转动和轴向移动，使主、从动摩擦片结合更紧密，防止打滑现象的发生。

此外，电机的负载越大，传动筋条相对于筋条容纳槽所旋转的角度越大，外齿套所产生的轴向移动也就越大，主、从动部件的结合也就越紧，这就从根本上解决了离合器打滑的问题，从而提高了离合器的可靠性。

本发明所提供的一种包括上述自动离合器的自动变速装置中，自动离合器的可靠性较强，可以承受的转矩较大。另外在车辆行驶过程中，当车速达到一定程度时，其控制部件接到电机控制器的命令使自动离合器自动结合，实现无动力中断自动变档，因而有利于提高电动车因而有利于提高该自动变速装置在使用时的驾驶舒适性。

本发明还提供了一种包括上述自动变速装置的电动车辆，该电动车辆的驾驶舒适度高，且节能性能好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供自动离合器的具体实施例一中控制部件的剖视图；

图2为本发明所提供自动离合器的具体实施例二中控制部件的剖视图；

图3为本发明所提供自动离合器的具体实施例二中控制部件的销套的剖视图；

图4为本发明所提供自动离合器的具体实施例二中控制部件的斜槽套的剖视图；

图5为本发明所提供自动离合器的具体实施例中离合器本体的剖视图；

图6为本发明所提供自动离合器的具体实施例中摩擦片组合的结构示意图；

图7为本发明所提供自动离合器的具体实施例中内齿套的侧视图；

图8为本发明所提供自动离合器的具体实施例中内齿套的主视图；

图9为本发明所提供自动离合器的具体实施例中外齿套的侧视图；

图10为本发明所提供自动离合器的具体实施例中外齿套的主视图；

图11为本发明所提供自动离合器的具体实施例中内外齿套结合的示意图；

图12为本发明所提供自动变速装置的具体实施例中第二从动齿轮的剖视图；

图13为本发明所提供自动变速装置的具体实施例中第二单向齿轮的剖视图；

图14为本发明所提供自动变速装置的具体实施例中第一单向齿轮的剖视图；

图15为本发明所提供自动变速装置的具体实施例中倒档机构的第一单向齿轮的棘齿与棘齿花键套的花键套棘齿相分离状态下的示意图；

图16为本发明所提供自动变速装置的具体实施例中倒档传动销套的剖视图；

图17为本发明所提供自动变速装置的具体实施例中倒档传动油封组合的剖视图；

图18为本发明所提供自动变速装置的具体实施例中倒档花键套的剖视图；

图19为本发明所提供自动变速装置的具体实施例中倒档传动斜槽套的剖视图；

图20为本发明所提供自动变速装置的具体实施例一的剖视图；

图21为本发明所提供自动变速装置的具体实施例二的剖视图。

上图1至图21中，附图标记为：

箱体1、输入轴2、第一传动轴3、第二传动轴4、倒档机构5、倒档传动销套51、传动套511、传动销512；油封组合52、油封521、支架522；棘齿花键套53，花键套棘齿531；倒档传动斜槽套54、斜槽541；

第一单向齿轮6、第一从动齿轮61、棘齿611、第一单向器62、第一花键套63；第二单向齿轮7、第二从动齿轮71、第二单向器72和第二花键套73和第二主动齿轮8；

离合器本体9、外罩组合91、摩擦片组合93、上板931、主动摩擦片932、从动摩擦片933、下板934、卡圈94、内齿套95、传动筋条951、分离弹簧96、外齿套97、筋条容纳槽971、弹性件98和弹性件挡板99；

离合器盖10、控制部件11、平面滚针轴承111、动铁芯112、动铁芯盖板113、静铁芯114、差速器12、第三主动齿轮13和第三从动齿轮14；

销套115、传力销1151、卡槽1152、定位孔1153、斜槽套116、摩擦材料件1161、传力斜槽1162。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种自动离合器，在使用过程中更为可靠，不仅能自动控制，而且不会出现打滑。

本发明的另一核心是提供一种包括上述自动离合器的自动变速装置，使其达到减少耗电量，提高电瓶、电机以及控制器的使用寿命，改善驾驶体验的目的。本发明的另一核心是提供一种包括上述自动变速装置的电动车辆，该电动车辆的驾驶舒适度高，且节能性能好。

请参考图1至图21，图1为本发明所提供自动离合器的具体实施例一中控制部件的剖视图；图2至图4分别为具体实施例二中控制部件的剖视图、销套的剖视图和斜槽套的剖视图；图5和图6分别为离合器本体的剖视图、摩擦片组合的结构示意图；图7至图11分别为内齿套的侧视图、内齿套的主视图、外齿套的侧视图、外齿套的主视图和内外齿套结合的示意图。

图12至图19分别为第二从动齿轮的剖视图、第二单向齿轮的剖视图、第一单向齿轮的剖视图、倒档机构的第一单向齿轮的棘齿与棘齿花键套的花键套棘齿相分离状态下的示意图、倒档传动销套的剖视图、倒档传动油封组合的剖视图、倒档花键套的剖视图和倒档传动斜槽套的剖视图。

图20和图21分别为本发明所提供自动变速装置的具体实施例一的剖视图和具体实施例二的剖视图。

本发明所提供的具体实施方式中，自动离合器包括离合器本体9和用于控制离合器本体9的控制部件11，离合器本体9主要包括外罩组合91、内齿套95、外齿套97和摩擦片组合93，摩擦片组合93包括上板931、主动摩擦片932、从动摩擦片933以及下板934。

其中，内齿套95用于与第一传动轴3固定，通常采用花键等形式套设于第一传动轴3上，外齿套97套设在内齿套95的外侧。主动摩擦片932卡装在外齿套97上，上板931、从动摩擦片933和下板934均卡装在外罩组合91的卡装槽内，且上板931能够受控制部件11的控制，使上板931轴向移动而消除与摩擦片的间隙或者回位，从而使摩擦片组合93实现接合和分离。

内齿套95的外圆周壁和外齿套97的内孔壁中的一者上沿轴向设置有传动筋条951，另一者上设置有与传动筋条951相配合的筋条容纳槽971，且传动筋条951与筋条容纳槽971呈间隙配合，也就是说，传动筋条951的周向宽度小于筋条容纳槽971的周向宽度。筋条容纳槽971与传动筋条951的端面为角度相同的沿周向设置的斜切面。当然，也可以通过其他设置方式实现上板931、从动摩擦片933和下板934与外罩组合91的固定。

需要说明的是，本文中所提到的周向指的是垂直于轴向的圆周的方向。上述内齿套95上的斜切面为在内齿套95的外圆周壁上设置的沿内齿套95周向偏转的倾斜面，外齿套97上的斜切面为在外齿套97的内孔壁上设置的沿外齿套97周向偏转的倾斜面。

主动摩擦片932卡装在外齿套97上，即主动摩擦片932与外齿套97同步转动。在主动摩擦片932与从动摩擦片933接合时，由于从动摩擦片933与外罩组合91连接，外罩组合91相对主动摩擦片933是静止的，所以从动摩擦片933给主动摩擦片932带来了转动方向上的阻力，进而会阻碍主动摩擦片932连接的外齿套97的转动，使外齿套97与内齿套95之间出现了转速差，则传动筋条951将相对于筋条容纳槽971进行一定角度的旋转，而由于传动筋条951的端面与筋条容纳槽971的端面配合，且二者均为倾斜面，传动筋条951与筋条容纳槽971间沿周向设置有间隙，在合适的旋转方向下，可以使外齿套97向相对于内齿套95旋转方向的反方向旋转的同时，还进行轴向运动，并带动外齿套97上固定的主动摩擦片932进行向从动摩擦片933的轴向运动，从而使主、从动摩擦片接合得更加紧密。

需要提到的是，上述实施例中传动筋条951设置在内齿套95上，筋条容纳槽971设置在外齿套97上，从而简化了加工制作的难度。当然，也可以将二者的位置互换，将传动筋条951设置在外齿套97上，并相应地设置筋条容纳槽971。

通常情况下，传动筋条951与筋条容纳槽971成对出现，且至少为两对，即可以为两对、三对或者更多对，例如，可以在内齿套95的外圆周壁上均匀设置三个相同的传动筋条951，传动筋条951的整个端面可以设置为一个倾斜面，三个传动筋条951的倾斜方向相同，而在外齿套97的内孔壁上设置三个与传动筋条951的位置相对应的筋条容纳槽971。

其中，在主动摩擦片932固定于外齿套97的一种实施方式中，可以在外齿套97的外圆周壁上设置主动摩擦片932的卡装槽，当然，也可以选用其他合适的固定方式。

上述实施例中，在自动离合器中设置的用于控制离合器本体9的控制部件11，具体可以为电磁铁，包括平面滚针轴承111、动铁芯112、静铁芯114、线包以及动铁芯盖板113。

请参考图1，动铁芯112的一侧设置上板931，并可以控制上板931的移动，动铁芯112的另一侧设置有连接轴，连接轴上自固定端向自由端的方向依次套装有静铁芯114和动铁芯盖板113，静铁芯114上设置有线包，且静铁芯114固定于离合器盖10的腔体内，也就是说，动铁芯112、连接轴与动铁芯盖板113形成工字型结构，而静铁芯114套装在连接轴之上。其中，动铁芯盖板113可以用螺母锁紧于连接轴，当然，也可以选用其他方式固定动铁芯盖板113。

需要提到的是，上述离合器采用电控方式，通过电磁铁实现对摩擦片组合93的控制，当然针对不同的使用需要也可以采用不同的控制部件11，例如液压、气压和执行电机等。

另外，外齿套97与内齿套95之间可以设置弹性件98和与弹性件98进行轴向限位的弹性件挡板99。具体地，可以设置回位弹簧、钢球以及限位垫圈等对内齿套95与外齿套97的相对位置进行限定，回位弹簧的弹簧孔可以设置在外齿套97的一端面上，具体可以为3个。此外，还可以通过挡圈对弹性件进行轴向限位。

在使用本实施例所提供的自动离合器时，内齿套95带动外齿套97以及卡装在外齿套97的主动摩擦片932绕轴同步转动，当控制部件11没有接收到控制器的指令时，动铁芯112不动作，从动摩擦片933与主动摩擦片932处于相分离状态。当控制部件11收到控制器的指令开始工作时，动铁芯112受到电磁力，向接近上板931的方向移动，并推动上板931、从动摩擦片933、下板934，使它们与主动摩擦片932接合。在接合时，上板931、从动摩擦片933与下板934给外齿套97带来阻力，使外齿套97与内齿套95之间出现了转速差，使得传动筋条951相对于筋条容纳槽971进行了一定角度的转动，设置于外齿套97上的传动筋条951或筋条容纳槽971由于转速较慢，会相对于内齿套95向与旋转方向相反的方向旋转，又因为其端面为斜切面，外齿套97相对于内齿套95轴向运动，在合适的设置方式下，使从动摩擦片933与主动摩擦片932的接合更加紧密，因此，可以解决离合器的打滑问题。

在本发明的一种具体实施方式中，上板931、主动摩擦片932、从动摩擦片933与下板934组成摩擦片组合93，其中，主动摩擦片932与从动摩擦片933至少为两组，上板931和下板934分别位于摩擦片组合93的两侧，且上板931、从动摩擦片933和下板934均卡装在离合器的外罩组合91卡装槽内。具体地，上板931与外罩组合91间设置有卡圈槽，并用卡圈94轴向定位，在上板931与下板934之间还可以设置有分离弹簧96。可选地，动铁芯112靠近上板931的一侧可以设置有平面滚针轴承111，通过平面滚针轴承111与上板931相连接，以减小上板931与动铁芯112接合时的摩擦。

另外，离合器本体9可以选用湿式摩擦片离合器，湿式摩擦片离合器的摩擦片磨损较小，使用寿命较长。

本申请还提供了有关自动离合器控制部件的具体实施例二：

请参考图2至图4，在实施例二中，电磁铁包括：平面轴承111、动铁芯112、线包和静铁芯114、动铁芯盖板113、销套115及斜槽套116。

在销套115的外圆周上设置传力销1151，轴向设置与内齿套95的传动筋条951相对应的卡槽1152，并套装在传动筋条951上；斜槽套116的一侧设置摩擦材料件1161且装配时紧贴上板931，并可以控制上板931的移动；斜槽套116的轴向外圆周上设置传力斜槽1162且卡装在销套115的传力销1151上。在实施例一的基础之上，在动铁芯112的相对于连接轴的另一侧，将平面滚针轴承111套装在其外端，并一起插入销套115的定位孔1153中。动铁芯112靠近销套115的一侧可以设置有平面滚针轴承111，通过平面滚针轴承111与销套115相连接，以减小动铁芯112与销套115接合时的摩擦。

当控制部件11收到控制器的指令开始工作时，动铁芯112受到电磁力，向接近上板931的方向移动；此时，动铁芯112通过平面轴承111对销套115施加轴向力，并通过传力销1151传动给斜槽套116；由于在斜槽套116与上板931紧贴的一侧设置有摩擦材料件1161，会使斜槽套116的轴向移动受到旋转阻力，这样就迫使斜槽116随内齿套95转动的同时，推动上板931、从动摩擦片933一起轴向移动，使它们与主动摩擦片932接合，从而完成上述使得摩擦片组合结合的目的。

在上述实施例中，在销套115的外圆周上设置传力销1151，轴向设置与内齿套95的传动筋条951相对应的卡槽1152，并套装在传动筋条951上；在斜槽套116的端面一侧设置摩擦材料件1161，轴向外圆周上设置传力斜槽1162；将传力斜槽1162卡装在销套115的传力销1151上；然后将平面滚针轴承111套装在动铁芯112的外端，并一起插入销套115的定位孔1153中。

当控制部件11未工作时，销套115及斜槽套116随内齿套95一起空转；当控制部件11工作时，动铁芯112通过平面滚针轴承111对销套115施加轴向力，并通过传力销1151传递给斜槽套116；由于在斜槽套116的一侧设置有摩擦材料件1161，当其与离合器本体9的上板931接触时，必将受到阻力，迫使斜槽套116随内齿套95转动的同时，向上板931轴向移动，使摩擦片组合结合在一起。

与本申请所提供的第一个实施例相比较，本实施例中所提供的自动离合器，优化了电磁铁的设计，电磁铁不需要太大的力就能够使离合器工作，电磁铁的工作行程不需要太长，离合器的分离间隙不需控制太严，有利提高装配质量和效率。

与第二个实施例相比，第一个实施例没有电磁铁的增力机构，减少了销套和斜槽套两个部件，可以实现简化结构的目的；但却大大增加了电磁铁的设计难度；也就是说，电磁铁需要很大的力才能使离合器正常工作，这样不仅加大电流工作耗电、温升快，而且离合器的分离间隙需要进行精确控制。

除了上述自动离合器，本发明还提供一种包括上述自动离合器的自动变速装置，且该自动离合器的内齿套95固定套装于第一传动轴3上，该第一传动轴3带动内齿套95转动。离合器的外罩组合91的轴套内孔套设在第一传动轴3外，并且外罩组合91的轴套外圆周上通过键连接有第二主动齿轮8，也就是说，第二主动齿轮8套在第一传动轴3上。

本实施例中，自动变速装置中的自动离合器的可靠性较强，可以承受的转矩较大，因而该自动变速装置的适应能力较强。

上述实施例中的自动离合器在自动变速装置中可以有多种具体的设置方式，例如，请参考图20，自动离合器可以设置于自动变速装置的左箱体外腔内，安装于第一传动轴3的左端，内齿套95的内花键套装在第一传动轴3的外花键上，并通过螺母锁紧。当然，也可以采用其他的设置方式。

在自动变速装置的箱体1中，可以包括一个输入轴2，至少包括第一传动轴3和第二转动轴4，可选地，第一传动轴3通过与输入轴2啮合传动，实现了将电机输出的动力进行初级减速的目的。第一传动轴3上固定设置有第一主动齿轮，且空套有固定在外罩组合91的轴套外圆周上的第二主动齿轮8。

第一主动齿轮与第一从动齿轮61啮合形成第一档齿轮副，由第二主动齿轮8与第二从动齿轮71啮合形成第二档齿轮副，上述两齿轮副的主动齿轮均套装于第一传动轴3，两个从动齿轮均套装于第二传动轴4。通常，第一档齿轮副的速比高于第二档齿轮副的速比，也就是说，由第一档齿轮副提供的输出转速低于第二档齿轮副提供的输出转速。

在本发明所提供自动变速装置的一种具体实施方式中，自动离合器的从动摩擦片933卡装于外罩组合91的一侧，外罩组合91是空套于第一传动轴3的，外罩组合91的轴套与第二主动齿轮8固定，则由外罩组合91实现从动摩擦片933与第二主动齿轮8的同步转动。

另外，外罩组合91与第二主动齿轮8间可以设置内、外花键连接，也可以通过平键连接，使外罩组合91与第二主动齿轮8固定连接，从而保证外罩组合91与第二主动齿轮8转动的同步性。其中，在外罩组合91中，可以将轴套与外罩焊接为一体。

本发明所提供的一种具体实施方式中，第一主动齿轮可以与第一传动轴3呈一体设置，从而保证第一主动齿轮与第一传动轴3之间转动的同步性。当然，二者之间也可以采用键连接或其他的卡接连接。

此外，在第一从动齿轮61的内圈设置有第一单向器62，从而有利于平稳换挡，减少自动变速装置的故障率。第一单向器62与第二传动轴4可以通过第一花键套63连接，形成第一单向齿轮6。

当电机起步时，油门开度较小，电机转速较低，自动离合器中的主、从动摩擦片处于分离状态，第二主动齿轮8不能随着外齿套97转动，自动变速装置中的第一档齿轮副工作，由第一档齿轮副将电机的动力从第一传动轴3传递到第二传动轴4。

当车速需要升档时，随着油门开度的增大，电机转速提高，车速也提高。当各控制变量达到设定值时，控制器向控制部件11下达指令，使动铁芯112向上板931的方向运动，使主、从动摩擦片接合并最终实现同步运动，从动摩擦片933带动外罩组合91和第二主动齿轮8转动；此时，第一档齿轮副中的第一单向器62处于超越打滑的状态，动力由第二档齿轮副接替，以此满足电动车平路高速的要求。

当电动车由平路转为爬坡时，即使油门开度保持不变，电机的负荷加大，电机转速会下降，当各控制变量达到设定值时，控制器下达指令使控制部件11停止工作，动铁芯112在分离弹簧96、回位弹簧的作用下，使主、从动摩擦片快速分离，从动摩擦片933所控制的第二主动齿轮8恢复到空套状态，不再继续工作，动力的传递由第二档齿轮副自动回到第一档齿轮副，满足起步与上坡时大扭矩的需要。

在上述实施例中的第一从动齿轮61的内圈设置第一单向器62的基础上，进一步地，可以在第一从动齿轮61的一侧设置棘齿611，棘齿611的一侧设置有可以轴向移动的棘齿花键套53，棘齿花键套53靠近棘齿611的端面上设置有可与棘齿611相啮合和分离的花键套棘齿531，棘齿花键套53通过内花键套装在第二传动轴4上。

在棘齿花键套53的外圆周上套装倒档传动斜槽套54，且倒档传动斜槽套54与棘齿花键套53之间为固定连接。一种优选的方式中，可以将棘齿花键套53的外圆周设置为阶梯状结构，且棘齿花键套53阶梯面朝向倒档传动斜槽套54，在棘齿花键套53的外圆周上靠近另一端面处设置有挡圈槽，在挡圈槽中设置有轴挡圈，也就是说，倒档传动斜槽套54设置于阶梯面与轴挡圈之间，从而实现倒档传动斜槽套54与棘齿花键套53之间轴向相对固定。

倒档传动斜槽套54的外圆周壁上沿轴向设置有斜槽541，同时，该斜槽541有沿周向倾斜的移动角度。倒档传动斜槽套54的径向外侧设置有倒档传动销套51，倒档传动销套51中的传动销512卡装在斜槽541，倒档传动销套51与第一从动齿轮61固定连接。也就是说，倒档传动销套51可以与第一从动齿轮61同步运动，并通过传动销512与斜槽541间的相对移动，从而控制倒档传动斜槽套54和棘齿花键套53的轴向移动，棘齿花键套53与倒档传动斜槽套54轴向是相对固定的，从而实现棘齿611与花键套棘齿531的相啮合和分离。

具体地，可以将倒档传动销套51中的传动套511的外周壁设置为阶梯状结构，并将传动套511的大外周部上设置轴向的螺纹孔，通过螺栓将倒档传动销套51与第一从动齿轮61连接，倒档传动销套51中的传动销512设置在传动套511的小外周部上，且一端部伸出于传动套511的内孔。通常，传动销512垂直于轴向插入斜槽541中，从而使倒档斜槽套54随着第一从动齿轮61的转动而转动一定角度，进而带动棘齿花键套53沿轴向左、右移动。

在倒档传动斜槽套54的外圆周上设置有油封组合52。其中，油封组合52包括套设在倒档传动斜槽套54的外圆周上的油封521和支架522，且支架522固定在箱体1上。具体地，可以将倒档传动斜槽套54的外圆周壁设置为阶梯状结构，且倒档传动斜槽套54的大外圆周部的外周壁与油封521的内孔壁相配合。

本实施例中，第一从动齿轮61上的棘齿611、倒档传动销套51、油封组合52、棘齿花键套53和倒档斜槽套54的设置可以实现倒档的功能，上述部件构成了自动变速装置的倒档机构5。

当电动车前进时，电机提供正转动力，该正转动力会通过第一传动轴3经由第一从动齿轮61内圈的第一单向器62传送到第二传动轴4；此时，安装在第一从动齿轮61上的倒档传动销套51的传动销512随之旋转，而此旋转方向与斜槽541由最里端向最外端在周向上的倾斜方向相反。当第一从动齿轮61开始正向转动时，倒档传动斜槽套54受到油封521的阻力，同时，倒档传动斜槽套54与第一从动齿轮61之间存在速度差，迫使倒档传动斜槽套54在周向上相对于传动销51向相反的方向绕第二传动轴4旋转，则在轴向上倒档传动斜槽套54相对于传动销512向最外端的方向移动，从而带动棘齿花键套53远离第一从动齿轮61，花键套棘齿531与棘齿611相分离，电动车正常前行。

当电动车需要倒车时，只需要拨动倒车开关使电机反转，电机的反转动力通过第一传动轴3上的第一主动齿轮传动到第一从动齿轮61；然而，由于第一从动齿轮61的内圈设置有第一单向器62，反转动力不能直接通过第一单向器62传递到第二传动轴4；此时，安装在第一从动齿轮61上的倒档传动销套51随第一从动齿轮61旋转，并通过传动销511将反转动力传递给倒档斜槽套54，而此旋转方向与斜槽541由最里端向最外端在周向上的方向一致。由于倒档斜槽套受到油封521的阻力，同时，倒档传动斜槽套54与第一从动齿轮61之间存在速度差，迫使倒档传动斜槽套54在周向上相对于传动销51向相反的方向绕第二传动轴4旋转，在轴向上倒档传动斜槽套54相对于传动销512向最里端的方向移动，从而带动棘齿花键套53靠近第一从动齿轮61，直至花键套棘齿531与棘齿611相啮合，倒挡机构5工作，实现倒车。

需要说明的是，上述实施例中斜槽541的最里端为轴向上斜槽541远离棘齿611的一端，斜槽541的最外端为轴向上斜槽541靠近棘齿611的一端。

在上述实施例中，用于与第二主动齿轮8相啮合的第二从动齿轮71套装在第二传动轴4上，在第二从动齿轮71的内圈可以设置第二单向器72，并相应地通过第二花键套73将第二单向器72固定，形成第二单向齿轮7。或者，还可以直接在第二从动齿轮71上设置与第二传动轴4结合的内花键。

如上述自动变速装置，可以根据路况信息，通过自动离合器实现无动力中断的自动换挡，即，可以不仅仅依靠提高电机的转速来提高行车速度，从而减少了耗电量，提高了续航里程。此外，由于换挡过程平稳无冲击，有效提高了电瓶、电机及控制器等装置的使用寿命。

在上述实施例中的自动变速装置，有效实现了低速与高速档位的自动切换。然而，电机的动力经过自动变速装置后，还需要由输出轴通过传动轴将动力传递到后桥，之后再传递到驱动轴，因而只能用于货车或面包车，而不能满足轿车或不便于安装传动轴的三轮车的需要。

为了适应轿车或某些三轮车的需求，在自动变速装置中，还可以设置有第三传动轴，在套装于第二传动轴4上的第一从动齿轮61与第二从动齿轮71之间套装有第三主动齿轮13，该第三主动齿轮13与套装于第三传动轴上的第三从动齿轮14相啮合，第三从动齿轮14与设置在第三传动轴上的差速器12固定相连，具体地，第三从动齿轮14可以通过螺栓连接在差速器12的壳体上。

除了上述实施例所提供的自动变速装置及其自动离合器，本发明还提供了一种包括上述自动变速装置的电动车辆，该电动车辆其他结构不再赘述，请参考现有结构。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的一种电动车辆、自动变速装置及其自动离合器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种自动离合器，包括控制部件(11)和设置有外罩组合(91)的离合器本体(9)；其特征在于，所述离合器本体(9)还包括：

用于固定在第一传动轴(3)上的内齿套(95)，所述内齿套(95)的外侧套设外齿套(97)，所述外齿套(97)上卡装有主动摩擦片(932)；

受所述控制部件(11)控制、能够与所述主动摩擦片(932)轴向接合和分离的从动摩擦片(933)，上板(931)、所述从动摩擦片(933)和下板(934)均卡装在所述外罩组合(91)的卡装槽内；

所述内齿套(95)的外圆周壁与所述外齿套(97)的内孔壁中的一者设置有沿轴向的传动筋条(951)，另一者设置有与所述传动筋条(951)间隙配合的筋条容纳槽(971)，所述传动筋条(951)与所述筋条容纳槽(971)的内端面为角度相同的斜切面。

2.根据权利要求1所述的自动离合器，其特征在于，所述控制部件(11)包括用于控制所述上板(931)、所述从动摩擦片(933)、所述下板(934)与所述主动摩擦片(932)相接合的动铁芯(112)，所述动铁芯(112)的连接轴上自固定端向自由端依次套装有静铁芯(114)和动铁芯盖板(113)。

3.根据权利要求2所述的自动离合器，其特征在于，所述动铁芯(112)的另一端设置有与所述传动筋条(951)对应的卡槽(1152)，所述传动筋条(951)上套设销套(115)，所述销套(115)的外侧套设传力销(1151)；

还包括斜槽套(116)，所述斜槽套(116)的一端设置有用于紧贴所述上板(931)的摩擦材料件(1161)，所述斜槽套(116)的外圆周上设置有轴向的传力斜槽(1162)，所述传力斜槽(1162)卡装于所述传力销(1151)上；

所述动铁芯(112)与其外侧套设的平面滚针轴承(111)均插入于所述销套(115)的定位孔(1153)中。

4.根据权利要求1所述的自动离合器，其特征在于，所述内齿套(95)和所述外齿套(97)间设置有弹性件(98)和与所述弹性件(98)轴向限位的弹性件挡板(99)。

5.一种自动变速装置，包括自动离合器和传动部件，其特征在于，所述自动离合器为权利要求1至4任意一项所述的自动离合器；所述外罩组合(91)的轴套内孔空套在所述第一传动轴(3)上，所述外罩组合(91)的轴套外圆周上通过键固定连接有第二主动齿轮(8)。

6.根据权利要求5所述的自动变速装置，其特征在于，所述第一传动轴(3)上固定有第一主动齿轮，第二传动轴(4)上套装有用于与所述第一主动齿轮相啮合的第一从动齿轮(61)，所述第一从动齿轮(61)的内圈设置有与所述第二传动轴(4)结合的第一单向器(62)。

7.根据权利要求6所述的自动变速装置，其特征在于，所述第一从动齿轮(61)的一侧设置有棘齿(611)，所述棘齿(611)的一侧设置有套装于所述第二传动轴(4)上的棘齿花键套(53)，所述棘齿花键套(53)上设有能够与所述棘齿(611)相啮合和分离的花键套棘齿(531)，所述棘齿花键套(53)的外圆周上固定有倒档传动斜槽套(54)，所述倒档传动斜槽套(54)的径向外侧设置有与所述第一从动齿轮(61)固定连接的倒档传动销套(51)，所述倒档传动销套(51)通过传动销(53)卡接于所述倒档传动斜槽套(54)外圆周壁上的沿周向倾斜的斜槽(611)中，所述倒档传动斜槽套(54)的外圆周上套装有油封组合(52)，所述油封组合(52)固定于箱体(1)。

8.根据权利要求6或7所述的自动变速装置，其特征在于，所述第二传动轴(4)上套装有用于与所述第二主动齿轮(8)相啮合的第二从动齿轮(71)，所述第二从动齿轮(71)的内圈设置有与所述第二传动轴(4)结合的第二单向器(72)；

或所述第二从动齿轮(71)内孔设置与所述第二传动轴(4)结合的内花键。

9.根据权利要求8所述的自动变速装置，其特征在于，所述第二传动轴(4)上还套装有第三主动齿轮(13)，所述第三主动齿轮(13)与套装于第三传动轴上的第三从动齿轮(14)相啮合，所述第三从动齿轮(14)与设置在所述第三传动轴上的差速器(12)固定连接。

10.一种电动车辆，包括车体和自动变速装置，其特征在于，所述自动变速装置为权利要求5至9任意一项所述的自动变速装置。