CN108167401A - 两挡变速器 - Google Patents

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郑超
王亮
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Abstract

本发明公开了一种两挡变速器，包括壳体以及安装在壳体内的传动机构、换挡执行机构和P挡执行机构，所述P挡执行机构包括P挡驱动电机、P挡蜗杆、P挡涡轮、P挡涡轮轴、P挡棘爪和P挡棘轮，所述P挡驱动电机的输出轴连接P挡蜗杆，所述P挡涡轮安装在P挡涡轮轴上，并且P挡涡轮与P挡蜗杆啮合；所述P挡涡轮轴上设置有传动块，P挡涡轮轴转动带动传动块转动，传动块转动拨动P挡棘爪转动；所述P挡棘爪上设置有插齿，在P挡棘爪转动使插齿作用于P挡棘轮时，变速器处于P挡状态。本发明两挡变速器具有P挡，能够在停车后对变速器的输出部分进行机械锁止，安全性更好；本发明的P挡棘爪和换挡拨叉共用同一拨叉轴，结构更加紧凑。

Description

两挡变速器
技术领域
本发明涉及一种汽车零部件，主要涉及一种电动汽车的两挡变速器。
背景技术
随着近年来的不可再生能源危机、石油能源的紧张、温室效应、有毒气体排放量增加等环境问题的出现，以及人们环保意识的增强，纯电动汽车不断发展起来，同时各国也开始注重纯电动汽车的研究。
变速器是车辆上非常重要的部件，它可以改变传动比，扩大驱动轮转矩和转速。目前，电动车配备的变速器主要是两挡变速器，两挡变速器主要由传动机构和换挡执行机构组成。
传动机构包括输入轴和中间轴组成，输入轴上设置有一挡主动齿轮和二挡主动齿轮，中间上设置有一挡从动齿轮和二挡从动齿轮，一挡主动齿轮和一挡从动齿轮啮合，二挡主动齿轮和二挡从动齿轮啮合，中间轴上设置有同步器，工作时，通过拨叉拨动同步器轴向运动，使同步器与一挡从动齿轮或二挡从动齿轮啮合，将动力传递到中间轴，然后再将中间轴输出的动力传递到差速器，最后再通过差速器两端连接的半轴输出到车轮上。
换挡执行机构包括驱动电机、驱动轴、传动轴、拨叉和拨叉轴，其中，驱动电机的输出轴连接驱动轴，带动驱动轴转动；驱动轴和传动轴上设置有相互啮合的传动部件(例如齿轮等)，通过传动部件带动传动转动，传动轴转动带动拨叉在拨叉轴上轴向运动，拨叉连接在同步器上，从而带动同步器轴向运动，使同步器分别与一挡从动齿轮或二挡从动齿轮接合，实现动力传递。
上述两挡变速器存在的不足是：(1)首先通过齿轮改变传动比，在空间受限的条件下，传动比小；(2)只有空挡，没有P挡，安全性差；(3)P挡拨叉和换挡拨叉不在同一轴上，空间占用大。
发明内容
针对以上现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种结构紧凑的两挡变速器。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：
一种两挡变速器，包括壳体以及安装在壳体内的传动机构、换挡执行机构和P挡执行机构，所述P挡执行机构包括P挡驱动电机、P挡蜗杆、P挡涡轮、P挡涡轮轴、P挡棘爪和P挡棘轮，所述P挡驱动电机的输出轴连接P挡蜗杆，所述P挡涡轮安装在P挡涡轮轴上，并且P挡涡轮与P挡蜗杆啮合；所述P挡涡轮轴上设置有传动块，P挡涡轮轴转动带动传动块转动，传动块转动拨动P挡棘爪转动；所述P挡棘爪上设置有插齿，在P挡棘爪转动使插齿作用于P挡棘轮时，变速器处于P挡状态。
进一步，所述换挡执行机构包括换挡电机、换挡蜗杆、换挡涡轮、换挡涡轮轴、换挡拨叉和拨叉轴，所述换挡电机的输出轴连接换挡蜗杆，所述换挡涡轮安装在换挡涡轮轴上，并且换挡涡轮与换挡蜗杆啮合；所述换挡涡轮轴上设置有传动臂，所述传动臂能够随换挡涡轮轴转动；所述换挡拨叉安装在拨叉轴上，换挡拨叉作用于同步器，带动同步器在中间轴上作轴向运动；换挡拨叉上设置有与传动臂配合的卡接槽，涡轮轴转动带动传动臂转动，传动臂转动带动换挡拨叉在拨叉轴上作轴向运动。
进一步，所述P挡棘爪安装在拨叉轴上。
进一步，所述P挡棘爪与传动块的配合部分开设有缺口，该缺口内安装有滚柱，传动块是通过滚柱带动P挡棘爪转动。
进一步，所述传动机构包括输入轴、中间轴和差速器，所述输入轴上设置有一挡主动齿轮和二挡主动齿轮，所述一挡主动齿轮和二挡主动齿轮能够随输入轴同步转动；所述中间轴上设置有一挡从动齿轮和二挡从动齿轮，所述一挡从动齿轮和二挡从动齿轮通过轴承安装在中间轴上；所述一挡主动齿轮和一挡从动齿轮啮合，所述二挡主动齿轮和二挡从动齿轮啮合；所述一挡从动齿轮和二挡从动齿轮之间设置有同步器，所述同步器安装在中间轴上，并且同步器可分别与一挡从动齿轮和二挡从动齿轮接合，使动力传递到中间轴上；所述中间轴上还设置有减速主动齿，所述差速器上设置有减速从动齿，所述减速主动齿与减速从动齿相啮合，使动力从中间轴传递到差速器上。
进一步，所述一挡主动齿轮、二挡主动齿轮与输入轴为一体结构。
进一步，所述一挡主动齿轮、一挡从动齿轮、二挡主动齿轮、二挡从动齿轮、减速主动齿和减速从动齿均采用斜齿轮。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明的两挡变速器具有P挡，能够在停车后对变速器的输出部分进行机械锁止，安全性更好；
(2)本发明的P挡棘爪和换挡拨叉共用同一拨叉轴，结构更加紧凑；
(3)本发明的换挡执行机构采用涡轮传动，换挡更加平稳；
(4)本发明在差速器上增加了从动减速齿，可以增加变速器的传动比；
(5)本发明的传动齿轮采用斜齿轮，变速器传动更加平稳。
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其中两幅，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的两挡变速器去壳后的装配示意图。
图2为本发明实施例的换挡执行机构以及P挡执行机构的整体装配示意图。
图3为本发明实施例的传动机构的装配示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明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的较佳实施例，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。
实施例
如图1-3所示，一种两挡变速器，包括壳体(图中未画出)以及安装在壳体内的传动机构、换挡执行机构和P挡执行机构，其中，传动机构包括输入轴1、中间轴2和差速器3，输入轴1上设置有一挡主动齿轮101和二挡主动齿轮102，一挡主动齿轮101和二挡主动齿轮102能够随输入轴1同步转动，具体地，一挡主动齿轮101和二挡主动齿轮102可以是采用过盈配合的方式固定连接在输入轴1上，也可以是和输入轴1一体铸造成型，当然，为了节省装配时间，一挡主动齿轮101、二挡主动齿轮102和输入轴1一体成型；中间轴2上设置有一挡从动齿轮201和二挡从动齿轮202，一挡从动齿轮201和二挡从动齿轮202通过滚针轴承安装在中间轴2上；一挡主动齿轮101和一挡从动齿轮201啮合，二挡主动齿轮102和二挡从动齿轮202啮合；一挡从动齿轮201和二挡从动齿轮202之间设置有同步器4(同步器4的结构原理属于现有技术，在本文中不再赘述)，同步器4安装在中间轴2上，并且同步器4可分别与一挡从动齿轮201和二挡从动齿轮202接合，通过摩擦传动的方式将动力传递到中间轴2上；中间轴2上设置有减速主动齿轮203，减速主动齿轮203可以采用过盈配合的方式固连在中间轴2上，也可以是减速主动齿轮203与中间轴2一体成型，差速器3上套设有减速从动齿轮301，减速从动齿轮301固连在差速器壳体上，减速主动齿轮203与减速从动齿轮301啮合，使动力从中间轴2传递到差速器3上。
在本实施例中，一挡主动齿轮101、一挡从动齿轮201、二挡主动齿轮102、二挡从动齿轮202、减速主动齿轮203和减速从动齿轮301均采用斜齿轮，这样，变速器的传动更加平稳。
换挡执行机构包括换挡电机501、换挡蜗杆502、换挡涡轮503、换挡涡轮轴504、换挡拨叉505和拨叉轴506，其中，换挡电机501的输出轴通过联轴器连接换挡蜗杆502，换挡涡轮503安装在换挡涡轮轴504上，并且换挡涡轮503与换挡蜗杆502啮合；换挡涡轮轴504上设置有传动臂507，传动臂507的一端采用过盈配合的方式套设到换挡涡轮轴504上，使得传动臂507能够随换挡涡轮轴504转动；换挡拨叉505安装在拨叉轴506上，换挡拨叉505作用于同步器4，带动同步器4在中间轴2上作轴向运动；为了同步器4运动更加平稳，传动臂507的另一端为球头状，换挡拨叉505的侧壁上设置有连接块，该连接块上与传动臂507配合的卡接槽，传动臂507的球头部分安装到卡接槽中，换挡时，换挡电机501带动换挡蜗杆502转动，换挡蜗杆502带动换挡涡轮503转动，此时换挡涡轮轴504转动带动传动臂507转动，传动臂507转动带动换挡拨叉505在拨叉轴506上作轴向运动，从而带动同步器4轴向运动，使同步器4与一挡从动齿轮201或二挡从动齿轮202接合，实现换挡。当然，通过换挡电机501作为动力装置来实现挡位切换，可以实现自动换挡；同时，还可以通过换挡杆手动带动换挡涡轮轴504转动来实现手动换挡，实现手自一体。
P挡执行机构包括P挡驱动电机601、P挡蜗杆602、P挡涡轮603、P挡涡轮轴604、P挡棘爪605和P挡棘轮606，其中，P挡驱动电机601的输出轴通过联轴器连接P挡蜗杆602，P挡涡轮603安装在P挡涡轮轴604上，并且P挡涡轮603与P挡蜗杆602啮合；P挡涡轮轴604上设置有传动块607，P挡涡轮轴604转动带动传动块607转动，传动块607转动拨动P挡棘爪605转动；P挡棘爪605上设置有插齿，在P挡棘爪605转动使插齿作用于P挡棘轮606时，此时P挡棘轮606停止转动，由于P挡棘轮606通过过盈配合或花键配合等方式安装到中间轴2上，因此中间轴2停止转动，实现机械锁止，此时变速器处于P挡状态。当然，通过P挡驱动电机601作为动力装置来实现挡位切换，可以自动切换到P挡；同时，还可以通过换挡杆手动带动P挡涡轮轴604转动来实现手动换挡，实现手自一体。
在本实施例中，P挡棘爪605安装在拨叉轴506上，这样，P挡棘爪605和换挡拨叉505共用同一拨叉轴，结构更加紧凑。
在本实施例中，P挡棘爪605与传动块607的配合部分开设有缺口，该缺口内安装有滚柱608，传动块607的配合部分呈弧形，在P挡涡轮轴604转动时，传动块607转动，传动块607的弧形部分作用于滚柱608，一方面作用力迫使P挡棘爪605转动，另一方面作用力迫使滚柱608转动，从而降低传动块607与P挡棘爪605之间的摩擦，防止两者之间出现摩擦磨损。
本发明两挡变速器的工作原理如下：在车辆处于行驶状态时，驾驶者可以通过控制换挡电机501来实现挡位切换，在车辆处于停止状态时，驾驶者可以通过控制P挡驱动电机601来切换到P挡，实现机械锁止。
本发明两挡变速器具有P挡，能够在停车后对变速器的输出部分进行机械锁止，安全性更好；本发明的P挡棘爪和换挡拨叉共用同一拨叉轴，结构更加紧凑；本发明的换挡执行机构采用涡轮传动，换挡更加平稳；本发明在差速器上增加了从动减速齿，可以增加变速器的传动比；本发明的传动齿轮采用斜齿轮，变速器传动更加平稳。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种两挡变速器，包括壳体以及安装在壳体内的传动机构和换挡执行机构，其特征在于，还包括P挡执行机构，所述P挡执行机构包括P挡驱动电机、P挡蜗杆、P挡涡轮、P挡涡轮轴、P挡棘爪和P挡棘轮，所述P挡驱动电机的输出轴连接P挡蜗杆，所述P挡涡轮安装在P挡涡轮轴上，并且P挡涡轮与P挡蜗杆啮合；所述P挡涡轮轴上设置有传动块，P挡涡轮轴转动带动传动块转动，传动块转动拨动P挡棘爪转动；所述P挡棘爪上设置有插齿，在P挡棘爪转动使插齿作用于P挡棘轮时，变速器处于P挡状态。
2.根据权利要求1所述的两挡变速器，其特征在于：所述换挡执行机构包括换挡电机、换挡蜗杆、换挡涡轮、换挡涡轮轴、换挡拨叉和拨叉轴，所述换挡电机的输出轴连接换挡蜗杆，所述换挡涡轮安装在换挡涡轮轴上，并且换挡涡轮与换挡蜗杆啮合；所述换挡涡轮轴上设置有传动臂，所述传动臂能够随换挡涡轮轴转动；所述换挡拨叉安装在拨叉轴上，换挡拨叉作用于同步器，带动同步器在中间轴上作轴向运动；换挡拨叉上设置有与传动臂配合的卡接槽，涡轮轴转动带动传动臂转动，传动臂转动带动换挡拨叉在拨叉轴上作轴向运动。
3.根据权利要求2所述的两挡变速器，其特征在于：所述P挡棘爪安装在拨叉轴上。
4.根据权利要求1所述的两挡变速器，其特征在于：所述P挡棘爪与传动块的配合部分开设有缺口，该缺口内安装有滚柱，传动块是通过滚柱带动P挡棘爪转动。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的两挡变速器，其特征在于：所述传动机构包括输入轴、中间轴和差速器，所述输入轴上设置有一挡主动齿轮和二挡主动齿轮，所述一挡主动齿轮和二挡主动齿轮能够随输入轴同步转动；所述中间轴上设置有一挡从动齿轮和二挡从动齿轮，所述一挡从动齿轮和二挡从动齿轮通过轴承安装在中间轴上；所述一挡主动齿轮和一挡从动齿轮啮合，所述二挡主动齿轮和二挡从动齿轮啮合；所述一挡从动齿轮和二挡从动齿轮之间设置有同步器，所述同步器安装在中间轴上，并且同步器可分别与一挡从动齿轮和二挡从动齿轮接合，使动力传递到中间轴上；所述中间轴上还设置有减速主动齿，所述差速器上设置有减速从动齿，所述减速主动齿与减速从动齿相啮合，使动力从中间轴传递到差速器上。
6.根据权利要求5所述的两挡变速器，其特征在于：所述一挡主动齿轮、二挡主动齿轮与输入轴为一体结构。
7.根据权利要求5所述的两挡变速器，其特征在于：所述一挡主动齿轮、一挡从动齿轮、二挡主动齿轮、二挡从动齿轮、减速主动齿和减速从动齿均采用斜齿轮。
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