CN106678288B - 一种低速电动车变速箱 - Google Patents

Abstract

本发明的涉及一种低速电动车变速箱，换档机构采用双活动轴套和双换档齿轴的结构，在原有低速档、空档和高速档基础上增加了爬坡档，使得变速箱的速比范围更宽，提升了变速箱适应能力，非常适合在电动三轮车等低速电动车上使用，实现在低电流条件下的高扭矩，同时兼顾了正常速度的行驶功能，因此避免现有电动车在爬坡时由于电流值过大烧毁内电路的问题，具有操作简单、转档方便、安全可靠的特点。

Description

一种低速电动车变速箱

技术领域

本发明涉及变速箱技术，具体是一种低速电动车变速箱。

背景技术

电动车因其清洁无污染使用成本低的特点深受消费者喜爱，目前电动车的速度或扭矩的输出一般由电流的大小来决定的，但电流只能在一定的范围内变化，变化范围有限，目前的电动车在速度和扭矩的输出方面存在矛盾，要解决这一矛盾最好的方法就是设置一套电动车的变速箱，现有的电动车变速箱是通过电机的正反转来实现输出扭矩的转换的，在转换过程中不可避免地存在电机减速停止再反转的过程，使用起来不方便。

为此申请人设计一款电动车的变速箱，如公告号为CN 103075472 A公开了一种电动车变速箱，包括箱体，在箱体内部设有电机输入轴、减速机构和动力输出机构，其特征在于：在所述的动力输出机构与减速机构之间设置一套换档齿轴，在换档齿轴旁边还设有同步机构，同步机构通过卡爪与换档齿轴连接，同步机构通过摇臂机构和拉线与换档把装置连接，所述的换档齿轴包括花键轴、输出齿轮、高速齿轮和低速齿轮，输出齿轮、高速齿轮和低速齿轮同轴设置在花键轴上，输出齿轮卡接在花键轴上并与动力输出机构相啮合，高速齿轮和低速齿轮均通过轴承套接在花键轴上，高速齿轮和低速齿轮分别与减速机构的高速输出齿轮和低速输出齿轮相啮合，在所述的高速齿轮和低速齿轮之间还设有两个主动齿键和一个从动齿键，两个主动齿键分别固连在高速齿轮和低速齿轮的侧部，从动齿键位于两个主动齿键之间，从动齿键与花键轴卡接或一体，在主动齿键和从动齿键上套接在离合圈，离合圈内侧设有与主动齿键和从动齿键配合的离合齿，离合圈的外缘处设有一圈环形凹槽，同步机构上的卡爪卡接在环形凹槽内。

一种电动车变速箱使用时换档把装置通过拉线带动摇臂机构，摇臂机构的驱动臂带动固定在同步机构的连接帽，使得同步机的卡爪上下移动，换档把装置上设置有低速档、空档和高速档，分别对应卡爪上、中、下的位置，卡爪带动离合圈移动，实现了换档齿轴空转、高速和低速三种状态的变换，从而实现了高低速档位的变换，档位变换类似汽车手动档模式，具有操作简单、转档方便、安全可靠的特点；在换档过程与内燃机变速箱相同，电机无需正反转仍旧保持正常工作，具有操作简单、转档方便、安全可靠的特点。

这种变速箱只能实现两速换档，由于两个档位之间速比不能相差太大，否则会影响行车质感，这个就造成低速扭矩不会太大，否则影响高速档的输出，因此在爬坡能力或高速性能有等提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低速电动车变速箱，换档机构采用两卡爪和双换档齿轴的结构，在原有低速档、空档和高速档基础上增加了爬坡档，使得变速箱的速比范围更宽，提升了变速箱适应能力，非常适合在电动三轮车等低速电动车上使用，具有操作简单、转档方便、安全可靠的特点。

为实现上述目的采用以下技术方案：

一种低速电动车变速箱，包括箱体，在箱体内部设有动力输入部分、减速部分、换档部分、动力输出部分和换档机构，其特征在于：所述的换档部分包括平行设置的第一换档齿轴和第二换档齿轴，第一换档齿轴上套接有第一输出齿、第一输入齿、第二输入齿和短花键，第一输出齿和短花键与第一换档齿轴相啮合，第一输入齿、第二输入齿能相对第一换档齿轴自由旋转，第一输入齿和第二输入齿分别与减速部分的第一输出齿和第二输出齿相啮合，所述的短花键位于第一输入齿和第二输入齿之间，第一输入齿和第二输入齿与短花键相邻一侧还设置第一连接花键和第二连接花键，第一连接花键和第二连接花键分别与第一输入齿和第二输入齿固连或连为一体；所述的第二换档齿轴上套接有第二输出齿、第三输入齿和长花键，长花键位于第二输出齿和之间第三输入齿，第三输入齿内侧设置与长花键配合的第三连接花键，第三输入齿与第二输入齿相连接，第一输出齿和第二输出齿相连接，第二输出齿与动力输出部分相连接，在短花键和长花键上均套接有活动轴套，活动轴套离合套部分轴向的长度小于短花键的轴向长度，两个活动轴套在换档机构驱动下轴向同步移动。

所述的第一换档齿轴包括带键轴部和不带键轴部，所述的第一输出齿和短花键套接在带键轴部上并与第一换档齿轴相啮合，第一输入齿位于第一输出齿和短花键之间；所述的不带键轴部上套接在传动齿套，所述的传动齿套包括一体结构的轴套和传动齿，轴套的自由端与带键轴部相抵，在轴套表面还设置有齿键，所述的第二输入齿套接在轴套上并与齿键相啮合，所述的传动齿紧贴于第二输入齿的外侧；第二输入齿与第三输入齿之间通过传动齿相连接。

所述的第二连接花键与第二输入齿侧壁之间留有一段无键部，无键部的宽度与活动轴套的轴向长度相匹配,无键部中部刚才对应第二换档齿轴长花键与第三连接花键交接处。

所述的长花键长度大于短花键、第一连接花键和第二连接花键三者宽度之和。

本发明采用双换档齿轴和双活动轴套的结构，通过换档机构带动两个活动轴套同步移动，可实现空档和三速换档，相对于之前低速电动车只能实现两速换档，三速换档可将其中一个档位设置成大矩扭的爬坡档，在不影响电动车正常行驶功能的前提下，提升电动车的爬坡能力。

附图说明

图1为本发明的外观示意图；

图2为本发明另一方向的外观示意图；

图3为本发明内部结构的示意图；

图4为本发明内部结构的俯视图；

图5为本发明处于空档时的内部结构示意图；

图6为本发明处于高速档时的内部结构示意图；

图7为本发明处于低速档时的内部结构示意图；

图8为本发明处于爬坡档时的内部结构示意图；

图9为本发明换档部分的侧向视图；

图10为图9中A-A向剖视图；

图11为本发明第一换档齿轴的结构示意图。

实施方式

如图1-11所示，一种低速电动车变速箱，包括箱体1，在箱体1内部设有动力输入部分2、减速部分3、换档部分5、动力输出部分7和换档机构8，其特征在于：所述的换档部分5包括平行设置的第一换档齿轴51和第二换档齿轴61，第一换档齿轴51上套接有第一输出齿52、第一输入齿53、第二输入齿54和短花键55，第一输出齿52和短花键55与第一换档齿轴51相啮合，第一输入齿53、第二输入齿54能相对第一换档齿轴51自由旋转，第一输入齿53和第二输入齿54分别与减速部分3的第一输出齿31和第二输出齿32相啮合，所述的短花键55位于第一输入齿53和第二输入齿54之间，第一输入齿53和第二输入齿54与短花键55相邻一侧还设置第一连接花键56和第二连接花键57，第一连接花键56和第二连接花键57分别与第一输入齿53和第二输入齿54固连或连为一体；所述的第二换档齿轴61上套接有第二输出齿62、第三输入齿63和长花键65，长花键65位于第二输出齿62和之间第三输入齿63，第三输入齿63内侧设置与长花键65配合的第三连接花键66，第三输入齿63与第二输入齿54相连接，第一输出齿52和第二输出齿62相连接，第二输出齿62与动力输出部分7相连接，在短花键55和长花键65上均套接有活动轴套9，活动轴套9内圈的离合套部分轴向的长度小于短花键55的轴向长度，两个活动轴套9在换档机构8驱动下轴向同步移动。

所述的第一换档齿轴51包括带键轴部511和不带键轴部512，所述的第一输出齿52和短花键55套接在带键轴部511上并与第一换档齿轴51相啮合，第一输入齿53位于第一输出齿52和短花键55之间；所述的不带键轴部512上套接在传动齿套58，所述的传动齿套58包括一体结构的轴套581和传动齿582，轴套581的自由端与带键轴部相抵，在轴套581表面还设置有齿键，所述的第二输入齿54套接在轴套581上并与齿键相啮合，所述的传动齿582位于第二输入齿54的外侧；第二输入齿54与第三输入齿63之间通过传动齿582相连接。

所述的第二连接花键57与第二输入齿54侧壁之间留有一段无键部59，无键部59的宽度与活动轴套9的轴向长度相匹配,无键部59中部刚才对应第二换档齿轴61上长花键65与第三连接花键66交接处。

所述的长花键65长度大于短花键55、第一连接花键56和第二连接花键57三者宽度之和。

本发明工作过程是这样的：如图5所示，初始状态下，两个活动轴套9处于短花键55和长花键65上，输入齿和输出齿之间处于分离状态，减速机构的输出端带动输入齿空转；当活动轴套9在换档机构8驱动下处于如图7所示的位置时，此时活动轴套9将第二连接花键57和短花键55连接，第二输入齿54带动第一输出齿52转动，第一输出齿51进而带动第二输出齿62，然后第二输出齿62将动力输送给动力输出部分7；此时变速箱处于低速输出状态；当活动轴套9在换档机构8驱动下处于如图8所示的位置时，第二换档齿轴61上的活动轴套9将长花键65和第三连接花键66连接，而第一换档齿轴51上的活动轴套9处于第二连接花键57与第二输入齿侧54壁之间的无键部59处，此时减速部分3经第二输入齿54和传动齿套58带动第三输入齿63，第三输入齿63进而带动第二输出齿62，再由第二输出齿62将动力传送给动力输出部分7；本发明从低速切换至高速时中间通过空档过渡；当第一换档齿轴51上的活动轴套9处于如图6所示的位置时，活动轴套9将短花键55与第一连接花键56连接，此时变速箱处于高速输出状态。

本发明通过双活动轴套9在变档机构的驱动下在两上换档齿轴上同步移动，在不增加变速箱尺寸的前提下增加一个档位，因而可以设置一个爬坡档，本发明的低速电动车变速箱主要用于低速三轮电动车或低速四轮电动车上，这种低速电动车对高速的要求较低，但对爬坡性能以及电动车的可靠性要求较高，本发明增加换档齿轴和一个爬坡档正好符合这一需求，实现在低电流条件下的高扭矩，同时兼顾了正常速度的行驶功能，因此避免现有电动车在爬坡时由于电流值过大烧毁内电路的问题，具有操作简单、转档方便、安全可靠的特点。

Claims (4)

1.一种低速电动车变速箱，包括箱体（1），在箱体（1）内部设有动力输入部分（2）、减速部分（3）、换档部分（5）、动力输出部分（7）和换档机构（8），其特征在于：所述的换档部分（5）包括平行设置的第一换档齿轴（51）和第二换档齿轴（61），第一换档齿轴（51）上套接有第一输出齿（52）、第一输入齿（53）、第二输入齿（54）和短花键（55），第一输出齿（52）和短花键（55）与第一换档齿轴（51）相啮合，第一输入齿（53）、第二输入齿（54）能相对第一换档齿轴（51）自由旋转，第一输入齿（53）和第二输入齿（54）分别与减速部分（3）的第一输出齿（31）和第二输出齿（32）相啮合，所述的短花键（55）位于第一输入齿（53）和第二输入齿（54）之间，第一输入齿（53）和第二输入齿（54）与短花键（55）相邻一侧还设置第一连接花键（56）和第二连接花键（57），第一连接花键（56）和第二连接花键（57）分别与第一输入齿（53）和第二输入齿（54）固连或连为一体；所述的第二换档齿轴（61）上套接有第二输出齿（62）、第三输入齿（63）和长花键（65），长花键（65）位于第二输出齿（62）和之间第三输入齿（63），第三输入齿（63）内侧设置与长花键（65）配合的第三连接花键（66），第三输入齿（63）与第二输入齿（54）相连接，第一输出齿（52）和第二输出齿（62）相连接，第二输出齿（62）与动力输出部分（7）相连接，在短花键（55）和长花键（65）上均套接有活动轴套（9），活动轴套（9）内圈的离合套部分轴向的长度小于短花键（55）的轴向长度，两个活动轴套（9）在换档机构（8）驱动下轴向同步移动。

2.如权利要求1所述的一种低速电动车变速箱，其特征在于：所述的第一换档齿轴（51）包括带键轴部（511）和不带键轴部（512），所述的第一输出齿（52）和短花键（55）套接在带键轴部（511）上并与第一换档齿轴（51）相啮合，第一输入齿（53）位于第一输出齿（52）和短花键（55）之间；所述的不带键轴部（512）上套接在传动齿套（58），所述的传动齿套（58）包括一体结构的轴套（581）和传动齿（582），轴套（581）的自由端与带键轴部相抵，在轴套（581）表面还设置有齿键，所述的第二输入齿（54）套接在轴套（581）上并与齿键相啮合，所述的传动齿（582）位于第二输入齿（54）的外侧；第二输入齿（54）与第三输入齿（63）之间通过传动齿（582）相连接。

3.如权利要求1所述的一种低速电动车变速箱，其特征在于：所述的第二连接花键（57）与第二输入齿（54）侧壁之间留有一段无键部（59），无键部（59）的宽度与活动轴套（9）的轴向长度相匹配,无键部（59）中部刚才对应第二换档齿轴（61）上长花键（65）与第三连接花键（66）交接处。

4.如权利要求3所述的一种低速电动车变速箱，其特征在于：所述的长花键（65）长度大于短花键（55）、第一连接花键（56）和第二连接花键（57）三者宽度之和。

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