CN107143643A - 电动车用双速变速机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动车用双速变速机构，包括：输入轴，由电机驱动，输入轴上套设有一档主齿轮和二档主齿轮；过渡轴，与输入轴平行设置，过渡轴上依次套设有一档从齿轮、离合套、二档从齿轮，二档从齿轮下方为与过渡轴一体成型的齿轮轴，一档从齿轮与一档主齿轮啮合，二档从齿轮与二档主齿轮啮合，一档从齿轮和二档从齿轮能够绕过渡轴转动；离合套能相对过渡轴轴向移动从而分别与一档从齿轮或二档从齿轮啮合；输出轴，与轮毂连接并与输入轴设于同一轴线上，输出轴上套设有输出齿轮，输出齿轮与齿轮轴啮合；以及带动离合套移动的换档机构。本发明的输出轴与输入轴设于同一轴线上，结构新颖，拓展了双速变速机构的应用场合。

Description

电动车用双速变速机构
技术领域
本发明涉及一种变速装置，具体涉及一种电动车用双速变速机构。
背景技术
原有电动摩托车的动力，由直流电机驱动，由于直流电机的输出转速较高(达到数千转/分钟至一万转/分钟之间)，无法将这个转速直接加至电动摩托车的轮毂上用以传递动力，因此，原来电动摩托车的动力设计是这样的：将直流电机的转速输入给一个减速机构，由降速机构将直流电机的转速降低至设计的要求、同时提升扭矩，再将这个转速传递给轮毂，产生使车辆前进的动力。
这个由降速机构来降低直流电机的转速然后输入给轮毂的固定减速机构，它的缺陷为只能实现单一的降速数据。而在电动摩托车实际的使用过程中，会碰到各种不同的路况、环境，例如上坡、平路、下坡，重载荷、中载荷、轻载荷等。当电动摩托车行驶在上坡路段或重载荷情况下，它的转速过高而扭矩不足，可能会导致直流过载烧蚀；而当车辆行驶在平滑路段或轻载荷情况下，又会发现它的转速过低而扭矩过大导致达不到想要的速度；还有，这种固定降速机构也不能很好的适应车辆在满载以及空载时的转速及扭矩要求。最终，这种机构影响了电动摩托车的爬坡性能、载荷能力、加速性能、以及电池的续航能力等。
针对上述问题，专利CN103115114A(专利号为ZL201310063454.9)公开了一种《自动换档电动车变速箱》，电动车变速箱内设有主电机、换档电机、传动换档电机动力的齿轮组、由齿轮组传动动力的螺杆、沿螺杆轴向运动的拨叉、拨叉固定连接的换档器、一档输入齿轮、一档输出齿轮、二档输入齿轮、二档输出齿轮、速度传感器和控制器，通过一档输入齿轮与一档输出齿轮的啮合，或者二档输入齿轮与二档输出齿轮的啮合，实现电动汽车的两种速度的转换。但是目前的双速变速机构大多如该专利所示，一级输入齿轮轴、二级花键轴、三级齿轮轴均平行设置，缺乏新颖性，且该结构也限制了变速箱的外形设计，限制了其多样性及应用的场合，因此目前的双速变速机构的结构还有待于进一步改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，另外提供一种电动车用双速变速机构，其输出轴与输入轴设于同一轴线上。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种电动车用双速变速机构，其特征在于，包括：
输入轴，由电机驱动，输入轴上套设有一档主齿轮和二档主齿轮；
过渡轴，与输入轴平行设置，过渡轴上依次套设有一档从齿轮、离合套、二档从齿轮，所述二档从齿轮下方为与过渡轴一体成型的齿轮轴，所述一档从齿轮与一档主齿轮啮合，二档从齿轮与二档主齿轮啮合，一档从齿轮和二档从齿轮能够绕过渡轴转动；所述离合套能相对过渡轴轴向移动从而分别与一档从齿轮或二档从齿轮啮合；
输出轴，与轮毂连接并与输入轴设于同一轴线上，输出轴上套设有输出齿轮，输出齿轮与齿轮轴啮合；以及
换档机构，包括换档电机、能够带动离合套沿过渡轴轴向移动的拨叉以及传动换档电机的动力至拨叉使拨叉移动的传动机构，所述拨叉一端与传动机构连接，另一端与离合套连接。
作为进一步改进，所述离合套的外周壁上开有卡槽，所述拨叉的端部与卡槽构成卡接固定，实现离合套在拨叉的带动下沿过渡轴轴向移动，且卡扣连接使离合套在移动过程中运行平稳，以与第一齿轮或第二齿轮精确配合。
再改进，所述一档从齿轮上固定有第一齿轮，所述二档从齿轮上固定有第二齿轮，所述离合套位于第一齿轮和第二齿轮之间，所述第一齿轮与第二齿轮均能与离合套啮合。通过离合套与第一齿轮或第二齿轮的啮合从而传递动力至一档从齿轮或二档从齿轮，实现一档速度和二档速度的转换。
再改进，所述第一齿轮一体成型于一档从齿轮上，所述第二齿轮一体成型于二档从齿轮上，防止第一齿轮与一档从齿轮、第二齿轮与二档从齿轮配合松动，影响动力传递，且方便制造，不需要连接件进行装配。
再改进，所述传动机构包括齿轮组和蜗杆，所述蜗杆一端与齿轮组连接，拨叉连接于蜗杆上并能沿蜗杆轴向移动，所述齿轮组包括换档输入齿轮、换档输出齿轮以及双联齿轮，换档输入齿轮设于换档电机输出端，双联齿轮下部的换档一级齿轮与换档输入齿轮啮合，双联齿轮上部的换档二级齿轮与换档输出齿轮啮合，齿轮组在换档电机的作用下带动蜗杆转动，从而使连接于蜗杆上的拨叉沿蜗杆轴向移动，以带动离合套沿过渡轴轴向移动。
再改进，所述一档从齿轮和二档从齿轮均通过轴承与过渡轴连接，以能够绕过渡轴转动。
与现有技术相比，本发明的优点：1.本发明的输出轴与输入轴设于同一轴线上，结构新颖，使变速箱相较于现有技术具有了不同的外形结构，拓展了双速变速机构的应用场合；2.通过拨叉与离合套卡接固定使离合套平稳沿过渡轴轴向移动，以与第一齿轮或第二齿轮啮合良好。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明实施例的另一方向的结构示意图；
图4为本发明实施例的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1～4所示，本优选实施例的电动车用双速变速机构包括输入轴1、一档主齿轮11、二档主齿轮12、过渡轴2、一档从齿轮21、二档从齿轮23、齿轮轴24、输出齿轮31、离合套22以及换档机构。
输入轴1由电机驱动且输入轴1上套设有一档主齿轮11和二档主齿轮12；过渡轴2与输入轴1平行设置，过渡轴2上依次套设有一档从齿轮21、离合套22、二档从齿轮23，一档从齿轮21和二档从齿轮23均通过滚针轴承与过渡轴2连接并能够绕过渡轴2转动；一档从齿轮21与一档主齿轮11啮合，二档从齿轮23与二档主齿轮12啮合；输出轴3与轮毂连接并与输入轴1设于同一轴线上，输出轴3上套设有输出齿轮31，二档从齿轮23下方为与过渡轴2一体成型的齿轮轴24，输出齿轮31与齿轮轴24啮合。
换档机构包括换档电机41、传动换档电机41动力的齿轮组、由齿轮组传动动力的蜗杆43、沿蜗杆43轴向运动的拨叉44，齿轮组一端与换档电机41连接，另一端与蜗杆43连接，拨叉44一端连接于蜗杆43上并能沿蜗杆43轴向移动，另一端与离合套22连接并能带动离合套22沿过渡轴2轴向移动。在离合套22的外周壁上开有卡槽221，拨叉44与卡槽221构成卡接固定，以使离合套22平稳移动。
其中齿轮组包括换档输入齿轮421、换档输出齿轮422以及双联齿轮423，换档输入齿轮421设于换档电机41输出端，双联齿轮423下部的换档一级齿轮与换档输入齿轮421啮合，双联齿轮423上部的换档二级齿轮与换档输出齿轮422啮合，换档输出齿轮422转动带动蜗杆43转动，从而使拨叉44沿蜗杆43移动。齿轮组也可设置为其他方式，比如将双联齿轮423替换为相互啮合的换档一级齿轮和换档二级齿轮，依然能够实现齿轮组的功能。
一档从齿轮21端部成型有第一齿轮211，二档从齿轮23端部成型有第二齿轮231，离合套22位于第一齿轮211和第二齿轮231之间，第一齿轮211与第二齿轮231均能与离合套22啮合。如可在离合套22的内周壁上设置内齿，第一齿轮211与第二齿轮231均能与内齿啮合以传递动力至一档从齿轮21或二档从齿轮23。
将第一齿轮211、第二齿轮231成型于从齿轮上为本发明的优选方式，能够使动力更加平稳的传送，当然也可通过其他连接件使其与从齿轮固定连接，或者在从齿轮的与离合套22接触的端面上设置能够与离合套22啮合的齿。
本实施例的双速变速方式如下：换挡电机41接收到来自于车辆控制器的信号后，齿轮组传动换档电机41的动力带动蜗杆43转动，拨叉44随之带动离合套22相对过渡轴2上下移动。当离合套22向上移动至与第一齿轮211啮合时，整个变速器运动为一档，动力经一档主齿轮11、一档从齿轮21、齿轮轴24、输出齿轮31传递给轮毂，减速比较大，车速较慢；当离合套22向下运动至与第二齿轮231啮合时，动力经二档主齿轮12、二档从齿轮23、齿轮轴24、输出齿轮31传递给轮毂，整个变速器运动为二档，减速比较小，车速较快。
本实施例的输入轴1、输出轴3、过渡轴2的端部均通过轴承以安装于变速箱或电动车的其他部件上。
本实施例可以两种速度进行变速，大大满足了客户的需要。在直流电机输出给轮毂的过程中，实现了两个档位的降速调整处理：一个是低速、高扭矩，另一个是高速、低扭矩，这样就能够很好的使车辆适应路况及载荷的能力，使直流电机的输出性能得到最大化的发挥；并且，由于合理处理了路况和载荷与动力输出间的关系，也使得电机的耗电量得到了下降，即提升了直流电机的使用效益。

Claims (6)

1.一种电动车用双速变速机构，其特征在于，包括：
输入轴(1)，由电机驱动，输入轴(1)上套设有一档主齿轮(11)和二档主齿轮(12)；
过渡轴(2)，与输入轴(1)平行设置，过渡轴(2)上依次套设有一档从齿轮(21)、离合套(22)、二档从齿轮(23)，所述二档从齿轮(23)下方为与过渡轴(2)一体成型的齿轮轴(24)，所述一档从齿轮(21)与一档主齿轮(11)啮合，二档从齿轮(23)与二档主齿轮(12)啮合，一档从齿轮(21)和二档从齿轮(23)能够绕过渡轴(2)转动；所述离合套(22)能相对过渡轴(2)轴向移动从而分别与一档从齿轮(21)或二档从齿轮(23)啮合；
输出轴(3)，与轮毂连接并与输入轴(1)设于同一轴线上，输出轴(3)上套设有输出齿轮(31)，输出齿轮(31)与齿轮轴(24)啮合；以及
换档机构，包括换档电机(41)、能够带动离合套(22)沿过渡轴(2)轴向移动的拨叉(44)以及传动换档电机(41)的动力至拨叉(44)使拨叉(44)移动的传动机构，所述拨叉(44)一端与传动机构连接，另一端与离合套(22)连接。
2.根据权利要求1所述的电动车用双速变速机构，其特征在于：所述离合套(22)的外周壁上开有卡槽(221)，所述拨叉(44)的另一端的端部与卡槽(221)构成卡接固定。
3.根据权利要求2所述的电动车用双速变速机构，其特征在于：所述一档从齿轮(21)上固定有第一齿轮(211)，所述二档从齿轮(23)上固定有第二齿轮(231)，所述离合套(22)位于第一齿轮(211)和第二齿轮(231)之间，所述第一齿轮(211)与第二齿轮(231)均能与离合套(22)啮合。
4.根据权利要求3所述的电动车用双速变速机构，其特征在于：所述第一齿轮(211)一体成型于一档从齿轮(21)上，所述第二齿轮(231)一体成型于二档从齿轮(23)上。
5.根据权利要求1所述的电动车用双速变速机构，其特征在于：所述传动机构包括齿轮组和蜗杆(43)，所述蜗杆(43)一端与齿轮组连接，拨叉(44)连接于蜗杆(43)上并能沿蜗杆(43)轴向移动，所述齿轮组包括换档输入齿轮(421)、换档输出齿轮(422)以及双联齿轮(423)，换档输入齿轮(421)设于换档电机(41)输出端，双联齿轮(423)下部的换档一级齿轮与换档输入齿轮(421)啮合，双联齿轮(423)上部的换档二级齿轮与换档输出齿轮(422)啮合。
6.根据权利要求1所述的电动车用双速变速机构，其特征在于：所述一档从齿轮(21)和二档从齿轮(23)均通过轴承(5)与过渡轴(2)连接。
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