CN107701666A - 一种两轴式两档电动汽车变速器及电动汽车 - Google Patents

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CN107701666A CN201710941453.8A CN201710941453A CN107701666A CN 107701666 A CN107701666 A CN 107701666A CN 201710941453 A CN201710941453 A CN 201710941453A CN 107701666 A CN107701666 A CN 107701666A
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赵玉婷
罗大国
林霄喆
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Abstract

本发明公开了一种两轴式两档电动汽车变速器，包括依次传动连接的电动机、输入轴总成、输出轴总成和差速器总成。输入轴总成包括输入轴、一档主动齿轮、二档同步器和二档主动齿轮，一档主动齿轮固定在输入轴上，二档同步器和二档主动齿轮制成一体后套设在输入轴上，输出轴总成包括输出轴、一档从动齿轮、一档同步器和二档从动齿轮，一档从动齿轮套设在输出轴上，一档同步器和二档从动齿轮均固定在输出轴上。本发明还公开了一种电动汽车，包括上述两轴式两档电动汽车变速器。本发明解决现有电动汽车没有变速器或只有单档变速器，在动力性，经济性，爬坡度，加速性能上都存在一定局限性的问题。

Description

一种两轴式两档电动汽车变速器及电动汽车
技术领域
本发明涉及电动汽车变速器技术领域，尤其涉及一种两轴式两档电动汽车变速器及电动汽车。
背景技术
由于汽车采用电能可以解决传统能源驱动模式汽车对环境污染中的能源消耗及温室气体排放问题，得到人们广泛关注和政府的大力支持。国内外各家汽车公司也都认识到电动汽车良好的发展前景，纷纷积极投入电动汽车的研发和制造。当今汽车工业的发展，节能减排成为设计的主要方向，新能源电混整车及纯电整车，对于单级及多级减速器变速器的设计要求越趋严格；因此具有高效率、高舒适性、高速比范围的单级及多级自动电驱减速器变速器逐渐成为发展趋势。
但由于电动汽车对传动部分的结构要求极为紧凑，目前大部分电动汽车未配备变速器或仅配有单档变速器。如图1所示，专利号CN 205768658U公开了一种电动汽车变速器，包括壳体，壳体内设有输入轴1，所述的输入轴1传动连接中间轴2，所述的中间轴2传动连接差速器3，所述的输入轴1的两端均设有可连接电机轴的花键4，输入轴1的两端均可连接电机，输入轴1一端连接电机进而电机带动输入轴转动，或是输入轴1两端均连接电机可由两端的电机同时带动输入轴转动。上述专利解决了只能设置单电机驱动、驱动功率较低等问题。但由于只有一级速比，在动力性，经济性，爬坡度，加速性能上，都存在一定的局限性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种两轴式两档电动汽车变速器及电动汽车，解决现有电动汽车没有变速器或只有单档变速器，由于只有一级速比，在动力性，经济性，爬坡度，加速性能上都存在一定的局限性的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种两轴式两档电动汽车变速器，包括依次传动连接的电动机、输入轴总成、输出轴总成和差速器总成；所述输入轴总成包括输入轴、一档主动齿轮、二档同步器和二档主动齿轮，所述一档主动齿轮固定连接在所述输入轴上，所述二档同步器和所述二档主动齿轮制成一体后套设在所述输入轴上，所述输入轴与所述电动机的输出端相连；所述输出轴总成包括输出轴、一档从动齿轮、一档同步器和二档从动齿轮，所述一档从动齿轮套设在所述输出轴上，所述一档同步器和所述二档从动齿轮均固定连接在所述输出轴上，所述输出轴与所述差速器总成相连。
进一步地，所述两轴式两档电动汽车变速器还包括选换档总成，所述选换档总成分别与所述一档同步器和所述二档同步器相连，所述选换档总成用于带动所述一档同步器与所述一档从动齿轮相啮合，并用于带动所述二档同步器与所述一档主动齿轮相啮合。
进一步地，所述一档同步器位与所述一档从动齿轮和所述二档从动齿轮之间，所述二档同步器位与所述一档主动齿轮和二档主动齿轮之间。
进一步地，所述一档主动齿轮与所述一档从动齿轮相啮合，所述二档主动齿轮与所述二档从动齿轮相啮合。
进一步地，所述输入轴通过花键与所述电动机的输出端相连，所述一档主动齿轮通过花键固定在所述输入轴上或与所述输入轴制成一体，所述二档同步器的同步环与所述二档主动齿轮安装为一个整体后套设在所述输入轴上。
进一步地，所述一档从动齿轮通过滚针轴承套设在所述输出轴上，所述一档同步器和所述二档从动齿轮均通过花键固定在所述输出轴上。
进一步地，所述差速器总成上设置有差速器齿圈，所述输出轴上固定连接有输出轴主减小齿轮，所述差速器齿圈与所述输出轴主减小齿轮相啮合。
进一步地，所述差速器齿圈通过花键或焊接方式与所述输出轴固定连接在一起，所述输出轴主减小齿轮与所述输出轴制成一体。
进一步地，所述输出轴总成还包括固定在所述输出轴上的驻车棘轮，所述驻车棘轮位与所述二档从动齿轮和所述输出轴主减小齿轮之间，所述驻车棘轮通过花键固定在所述输出轴上。
相应地，本发明还公开了一种电动汽车，包括如上所述的两轴式两档电动汽车变速器。
实施本发明，具有如下有益效果：本发明通过在现有单档变速器的基础上增加一组齿轮和两个半组同步器，实现了电动汽车变速器具有两速传动的功能，可以在速比分配上，充分考虑动力性，经济性，爬坡度以及加速性能。同时，将二档主动齿轮与同步器制成一体，使同步器实现了离合器的功能，顺利实现了一档和二档间的平顺切换。此外，将一档和二档同步器分别布置在不同的输入轴上，一档与二档在输入轴上的转速差可以使用电机跟随方式，实现对转速差的控制精度，从而实现同步器的顺利切换，实现换档的平顺性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是现有技术中的电动汽车变速器的传动路线示意图；
图2本发明两轴式两档电动汽车变速器的传动路线示意图；
图3是本发明的两轴式两档电动汽车变速器处于一档时的传动路线示意图；
图4是本发明的两轴式两档电动汽车变速器处于二档时的传动路线示意图。
其中，图中附图标记对应为：1-输入轴，2-中间轴，3-差速器，4-花键，5-电动机，6-输入轴总成，601-输入轴，602-一档主动齿轮，603-二档同步器，604-二档主动齿轮，7-输出轴总成，701-输出轴，702-一档从动齿轮，703-一档同步器，704-二档从动齿轮，705-输出轴主减小齿轮，706-驻车棘轮，8-差速器总成，801-差速器齿圈。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对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。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
实施例1
如图2所示，本发明公开了一种两轴式两档电动汽车变速器，包括电动机5、输入轴总成6、输出轴总成7、差速器总成8和选换档总成未图示，所述输出轴总成7分别与所述差速器总成8和所述输入轴总成6相连，所述输入轴总成6与所述电动机5的输出端相连，所述选换档总成分别与所述输入轴总成6和所述输出轴总成7相连。
继续如图2所示，所述输入轴总成6包括输入轴601、一档主动齿轮602、二档同步器603和二档主动齿轮604，所述二档同步器603位与所述一档主动齿轮602和二档主动齿轮604之间，所述一档主动齿轮602固定连接在所述输入轴601上，所述二档同步器603和所述二档主动齿轮604制成一体后套设在所述输入轴601上，所述输入轴601与所述电动机5的输出端相连。
继续如图2所示，所述输出轴总成7包括输出轴701、一档从动齿轮702、一档同步器703和二档从动齿轮704，所述一档同步器703位与所述一档从动齿轮702和所述二档从动齿轮704之间，所述一档主动齿轮602与所述一档从动齿轮702相啮合，所述二档主动齿轮604与所述二档从动齿轮704相啮合，所述一档从动齿轮702套设在所述输出轴701上，所述一档同步器703和所述二档从动齿轮704均固定连接在所述输出轴701上，所述输出轴701与所述差速器总成8相连。
所述选换档总成分别与所述一档同步器703和所述二档同步器603相连，所述选换档总成用于带动所述一档同步器703与所述一档从动齿轮702相啮合，并用于带动所述二档同步器603与所述一档主动齿轮602相啮合，所述选换档总成包括选换档拨叉，所述选换档拨叉分别与所述一档同步器703和所述二档同步器603相连。
本实施例中的一档同步器703的作用是：控制动力是否传递给一档从动齿轮702，即当一档同步器703与一档从动齿轮702接合时，一档从动齿轮702与一档同步器703一起旋转，当一档同步器703与一档从动齿轮702分离时，一档从动齿轮702不与一档同步器703一起旋转。
本实施例中二档同步器603的作用是：控制动力是否传递给一档主动齿轮602，即当二档同步器603与一档主动齿轮602接合时，一档主动齿轮602与二档同步器603一起旋转，当二档同步器603与一档主动齿轮602分离时，一档主动齿轮602不与二档同步器603一起旋转。
如图3所示，当本发明的变速器处于一档状态时，选换档总成带动输出轴701上的一档同步器703与一档从动齿轮702相啮合，一档动力传递路线如下：电动机5→输入轴601→一档主动齿轮602→一档从动齿轮702→一档同步器703→输出轴701→差速器总成8→输出。
如图4所示，当本发明的变速器处于二档状态时，选换档总成带动输入轴601上的二档同步器603与一档主动齿轮602相啮合，二档动力传递路线如下：电动机5→输入轴601→一档主动齿轮602→二档同步器603→二档主动齿轮604→二档从动齿轮704→输出轴701→差速器总成8→输出。
实施例2
本实施例公开了一种两轴式两档电动汽车变速器，包括电动机5、输入轴总成6、输出轴总成7、差速器总成8和选换档总成未图示，所述输出轴总成7分别与所述差速器总成8和所述输入轴总成6相连，所述输入轴总成6与所述电动机5的输出端相连，所述选换档总成分别与所述输入轴总成6和所述输出轴总成7相连。
继续如图2所示，所述输入轴总成6包括输入轴601、一档主动齿轮602、二档同步器603和二档主动齿轮604，所述二档同步器603位与所述一档主动齿轮602和二档主动齿轮604之间。所述一档主动齿轮602通过花键固定连接在所述输入轴601上或与所述输入轴601制成一体，所述二档同步器603的同步环与所述二档主动齿轮604安装为一个整体后套设在所述输入轴601上，所述输入轴601通过花键与所述电动机5的输出端相连
继续如图2所示，所述输出轴总成7包括输出轴701、一档从动齿轮702、一档同步器703和二档从动齿轮704，所述一档同步器703位与所述一档从动齿轮702和所述二档从动齿轮704之间，所述一档主动齿轮602与所述一档从动齿轮702相啮合，所述二档主动齿轮604与所述二档从动齿轮704相啮合。所述一档从动齿轮702通过滚针轴承套设在所述输出轴701上，所述一档同步器703和所述二档从动齿轮704均通过花键固定连接在所述输出轴701上，所述差速器总成8上设置有差速器齿圈801，所述输出轴701上固定连接有输出轴主减小齿轮705，所述差速器齿圈801与所述输出轴主减小齿轮705相啮合。其中，所述差速器齿圈801通过花键或焊接方式与所述输出轴701固定连接在一起，所述输出轴主减小齿轮705与所述输出轴701制成一体。
所述选换档总成分别与所述一档同步器703和所述二档同步器603相连，所述选换档总成用于带动所述一档同步器703与所述一档从动齿轮702相啮合，并用于带动所述二档同步器603与所述一档主动齿轮602相啮合。所述选换档总成包括选换档拨叉，所述选换档拨叉分别与所述一档同步器703和所述二档同步器603相连。
本实施例中的一档同步器703的作用是：控制动力是否传递给一档从动齿轮702，即当一档同步器703与一档从动齿轮702接合时，一档从动齿轮702与一档同步器703一起旋转，当一档同步器703与一档从动齿轮702分离时，一档从动齿轮702不与一档同步器703一起旋转。
本实施例中二档同步器603的作用是：控制动力是否传递给一档主动齿轮602，即当二档同步器603与一档主动齿轮602接合时，一档主动齿轮602与二档同步器603一起旋转，当二档同步器603与一档主动齿轮602分离时，一档主动齿轮602不与二档同步器603一起旋转。
如图3所示，当本发明的变速器处于一档状态时，选换档总成带动输出轴701上的一档同步器703与一档从动齿轮702相啮合，一档动力传递路线如下：电动机5→输入轴601→一档主动齿轮602→一档从动齿轮702→一档同步器703→输出轴701→输出轴主减小齿轮705→差速器齿圈801→差速器总成8→输出。
如图4所示，当本发明的变速器处于二档状态时，选换档总成带动输入轴601上的二档同步器603与一档主动齿轮602相啮合，二档动力传递路线如下：电动机5→输入轴601→一档主动齿轮602→二档同步器603→二档主动齿轮604→二档从动齿轮704→输出轴701→输出轴主减小齿轮705→差速器齿圈801→差速器总成8→输出。
实施例3
如图2所示，与实施例1和实施例2不同的是，本实施例中的输出轴总成7还包括固定在所述输出轴701上的驻车棘轮706，所述驻车棘轮706位与所述二档从动齿轮704和所述输出轴主减小齿轮705之间，所述驻车棘轮706通过花键固定在所述输出轴701上。
所述驻车棘轮706与所述选换档总成配合使用，选换档总成还包括选换档驱动电机和驻车棘爪，所述驻车棘爪由所述选换档驱动电机驱动，锁死或松开所述驻车棘轮706。
当本实施例中的变速器处于驻车状态时，电动机5停止运行，选换档电机带动驻车棘爪锁死输出轴主减小齿轮705，输出轴701被锁死不能转动，差速器总成8也无法运行，电动汽车处于驻车状态。
当需要将驻车状态变为换为一档时，此时选换档电机带动输出轴701上的一档同步器703与一档从动齿轮702相啮合，与此同时，选换档电机带动驻车棘爪松开输出轴主减小齿轮705，输出轴701被松开可以转动。此时驱动电动机5，驱动电机带动输入轴601以及一档主动齿轮602转动，从而带动一档从动齿轮702和一档同步器702转动，进而带动输出轴701、输出轴主减小齿轮705和差速器齿圈801转动，最终带动差速器总成8开始运行，电动汽车变速器处于一档运行状态。
当需要转换到二档时(即从一档换为二档时)，此时选换档电机带动带动输入轴601上的二档同步器603与一档主动齿轮602相啮合，，此时驱动电动机5，驱动电机带动输入轴601以及一档主动齿轮602转动，从而带动二档同步器603、二档主动齿轮604和二档从动齿轮704，进而带动输出轴701、输出轴主减小齿轮705和差速器齿圈801转动，最终带动差速器总成8开始运行，电动汽车处于二档运行状态。
本实施例提供了一种应用于电动汽车带驻车功能的两档变速器传动方案，可以很好地解决现有单档变速器的诸多弊端。
实施例4
本实施例公开了一种电动汽车，该电动汽车包括实施例1-实施例3中所述的两轴式两档电动汽车变速器。
本发明的上述实施例，具有如下有益效果本发明通过在现有单档变速器的基础上增加一组齿轮和两个半组同步器，实现了电动汽车变速器具有两速传动的功能，可以在速比分配上，充分考虑动力性，经济性，爬坡度以及加速性能。同时，将二档主动齿轮与同步器制成一体，使同步器实现了离合器的功能，顺利实现了一档和二档间的平顺切换。此外，将一档和二档同步器分别布置在不同的输入轴上，一档与二档在输入轴上的转速差可以使用电机跟随方式，实现对转速差的控制精度，从而实现同步器的顺利切换，实现换档的平顺性。
以上所揭露的仅为本发明的几个较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种两轴式两档电动汽车变速器，其特征在于，包括依次传动连接的电动机(5)、输入轴总成(6)、输出轴总成(7)和差速器总成(8)；
所述输入轴总成(6)包括输入轴(601)、一档主动齿轮(602)、二档同步器(603)和二档主动齿轮(604)，所述一档主动齿轮(602)固定连接在所述输入轴(601)上，所述二档同步器(603)和所述二档主动齿轮(604)制成一体后套设在所述输入轴(601)上，所述输入轴(601)与所述电动机(5)的输出端相连；
所述输出轴总成(7)包括输出轴(701)、一档从动齿轮(702)、一档同步器(703)和二档从动齿轮(704)，所述一档从动齿轮(702)套设在所述输出轴(701)上，所述一档同步器(703)和所述二档从动齿轮(704)均固定连接在所述输出轴(701)上，所述输出轴(701)与所述差速器总成(8)相连。
2.根据权利要求1所述的两轴式两档电动汽车变速器，其特征在于，还包括选换档总成，所述选换档总成分别与所述一档同步器(703)和所述二档同步器(603)相连，所述选换档总成用于带动所述一档同步器(703)与所述一档从动齿轮(702)相啮合，并用于带动所述二档同步器(603)与所述一档主动齿轮(602)相啮合。
3.根据权利要求2所述的两轴式两档电动汽车变速器，其特征在于，所述一档同步器(703)位与所述一档从动齿轮(702)和所述二档从动齿轮(704)之间，所述二档同步器(603)位与所述一档主动齿轮(602)和二档主动齿轮(604)之间。
4.根据权利要求3所述的两轴式两档电动汽车变速器，其特征在于，所述一档主动齿轮(602)与所述一档从动齿轮(702)相啮合，所述二档主动齿轮(604)与所述二档从动齿轮(704)相啮合。
5.根据权利要求2所述的两轴式两档电动汽车变速器，其特征在于，所述输入轴(601)通过花键与所述电动机(5)的输出端相连，所述一档主动齿轮(602)通过花键固定在所述输入轴(601)上或与所述输入轴(601)制成一体，所述二档同步器(603)的同步环与所述二档主动齿轮(604)安装为一个整体后套设在所述输入轴(601)上。
6.根据权利要求5所述的两轴式两档电动汽车变速器，其特征在于，所述一档从动齿轮(702)通过滚针轴承套设在所述输出轴(701)上，所述一档同步器(703)和所述二档从动齿轮(704)均通过花键固定在所述输出轴(701)上。
7.根据权利要求6所述的两轴式两档电动汽车变速器，其特征在于，所述差速器总成(8)上设置有差速器齿圈(801)，所述输出轴(701)上固定连接有输出轴主减小齿轮(705)，所述差速器齿圈(801)与所述输出轴主减小齿轮(705)相啮合。
8.根据权利要求7所述的两轴式两档电动汽车变速器，其特征在于，所述差速器齿圈(801)通过花键或焊接方式与所述输出轴(701)固定连接在一起，所述输出轴主减小齿轮(705)与所述输出轴(701)制成一体。
9.根据权利要求8所述的两轴式两档电动汽车变速器，其特征在于，所述输出轴总成(7)还包括固定在所述输出轴(701)上的驻车棘轮(706)，所述驻车棘轮(706)位与所述二档从动齿轮(704)和所述输出轴主减小齿轮(705)之间，所述驻车棘轮(706)通过花键固定在所述输出轴(701)上。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的两轴式两档电动汽车变速器。
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