CN109869479A - 一种用于电动车辆的变速机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于电动车辆的变速机构，属于车辆领域。该变速机构包括：用于所述车辆换挡的第一换挡机构和第二挡换挡机构，其中一个与所述车辆的前轮连接，另一个则与所述车辆的后轮连接。第一换挡机构和第二换挡机构互相独立，且配置成在所述第一换挡机构可操作地执行换挡动作时使得所述第二换挡机构保持在其当前的接合挡位、在所述第二换挡机构可操作地执行换挡动作时使得所述第一换挡机构保持在其当前的接合挡位，且所述第一换挡机构和所述第二换挡机构均能实现至少两个档位的切换。本发明的变速机构在换挡时，第一换挡机构或第二换挡机构仍保证有动力输出，从而实现动力不中断的连续变速无极换挡，进而提高换挡质量，优化加速性能。

Description

一种用于电动车辆的变速机构

技术领域

本发明涉及车辆领域，特别是涉及一种用于电动车辆的变速机构。

背景技术

机械式自动变速箱具有传动效率高，成本低，结构简单等优点，因此越来越多的车辆采用这种形式的变速箱。

但是，机械式自动变速箱在换挡时需要先挂空挡再挂下一挡，空挡时会出现动力中断，并伴有顿挫感，影响车辆的加速性能。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种用于电动车辆的变速机构，能够避免车辆在换挡时出现动力中断的现象。

特别地，本发明提供了一种用于电动车辆的变速机构，包括：

用于所述车辆换挡的第一换挡机构和第二挡换挡机构，所述第一换挡机构和第二换挡机构二者中的一个与所述车辆的前轮连接，另一个则与所述车辆的后轮连接；其中，

所述第一换挡机构和所述第二换挡机构互相独立，且配置成在所述第一换挡机构可操作地执行换挡动作时使得所述第二换挡机构保持在其当前的接合挡位、在所述第二换挡机构可操作地执行换挡动作时使得所述第一换挡机构保持在其当前的接合挡位，且所述第一换挡机构和所述第二换挡机构均能实现至少两个档位的切换。

可选地，所述第一换挡机构和所述第二换挡机构均包括：

用于输出动力的电机和与所述电机的输出端相连以用于传递动力或切换挡位的变速器。

可选地，所述电机包括固定于变速器处的定子和用于向所述变速器输出动力的转子。

可选地，所述变速器包括：

第一传动轴，与所述转子相连；

多个主动齿轮，固定连接于所述第一传动轴；

多个被动齿轮，与所述多个主动齿轮一一对应设置；

第二传动轴，每一所述被动齿轮均通过轴承支撑于所述第二传动轴；

同步器，位于所述第二传动轴上相邻的两个所述被动齿轮之间，以在所述变速器处于预设的档位时控制相应的所述主动齿轮与和其对应的所述被动齿轮相啮合；

减速主动齿轮，与所述第二传动轴固定连接；

减速被动齿轮，与所述减速主动齿轮相啮合；和

差速器，与所述减速被动齿轮固定连接，用于将动力传递到车轮处。

可选地，所述转子、所述第一传动轴和所述多个主动齿轮为一体件。

可选地，所述第二传动轴和所述减速主动齿轮为一体件。

可选地，所述差速器和所述减速被动齿轮为一体件。

可选地，所述变速器固定于所述车辆的底盘处。

可选地，所述变速器的外部设有外壳体，用于封闭并保护所述变速器，且所述定子固定于所述外壳体处。

可选地，所述同步器位于所述第一传动轴上相邻的两个所述主动齿轮之间。

本发明的变速机构设有互相独立的第一换挡机构和第二换挡机构，两者同时工作，即第一换挡机构和第二换挡机构同时挂入挡位，当有升挡需求时，第一换挡机构或第二换挡机构中断换挡，此时第二换挡机构或第一换挡机构仍然保持在原有挡位上。由此，本发明的变速机构的第一换挡机构或第二换挡机构在换挡时，第二换挡机构或第一换挡机构仍保证有动力输出，从而实现动力不中断的连续变速无极换挡，进而提高换挡质量，优化加速性能。

本发明的所述转子、所述第一传动轴和所述多个主动齿轮为一体件，所述第二传动轴和所述减速主动齿轮为一体件，所述差速器和所述减速被动齿轮为一体件。将变速器的部分零件制造为一体，可以在装配时减少装配工序，节约装配时间，提高装配效率。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的用于电动车辆的变速机构的结构示意图；

图2是根据本发明另一个实施例的用于电动车辆的变速机构的结构示意图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的用于电动车辆的变速机构的结构示意图。如图1所示，所述变速机构包括用于所述车辆换挡的第一换挡机构和第二挡换挡机构。所述第一换挡机构和第二换挡机构二者中的一个与所述车辆的前轮100连接，另一个则与所述车辆的后轮200连接。其中，所述第一换挡机构和所述第二换挡机构互相独立，且配置成在所述第一换挡机构可操作地执行换挡动作时使得所述第二换挡机构保持在其当前的接合挡位、在所述第二换挡机构可操作地执行换挡动作时使得所述第一换挡机构保持在其当前的接合挡位，且所述第一换挡机构和所述第二换挡机构均能实现至少两个档位的切换。

本发明的变速机构设有互相独立的第一换挡机构和第二换挡机构，两者同时工作，即第一换挡机构和第二换挡机构同时挂入挡位，例如，所述第一换挡机构可以是用于切换奇数挡挡位的奇数挡换挡机构10，所述第二换挡机构可以是用于切换偶数挡挡位的偶数挡换挡机构20，当奇数挡换挡机构10挂在1挡，偶数挡换挡机构20挂在2挡，此时变速机构所形成的挡位可以看作车辆的前进1挡，当有升挡需求，例如驾驶员进行升挡动作时，则奇数挡换挡机构10中断换挡，挂入3挡，此时偶数挡换挡机构20仍然在2挡挡位上，此时变速机构所形成的挡位可以看作车辆的前进2挡，再次升挡时，重复上述过程。因此，本发明的变速机构的第一换挡机构或第二挡换挡机构在换挡时，第二换挡机构或第一换挡机构仍保证有动力输出，从而实现动力不中断的连续变速无极换挡。

在本发明的一个实施例中，所述第一挡换挡机构和所述第二挡换挡机构均包括用于输出动力的电机和变速器，所述变速器与所述电机的输出端相连，用于传递动力或切换挡位。在一个实施例中，如图1所示，所述第一换挡机构为奇数挡换挡机构10，所述奇数挡换挡机构10包括用于输出动力的奇数挡电机31和与所述奇数挡电机31的输出端相连以用于在奇数挡传递动力或切换挡位的奇数挡变速器。所述第二换挡机构为偶数挡换挡机构20，所述偶数挡换挡机构20包括用于输出动力的偶数挡电机32和与所述偶数挡电机32的输出端相连以用于在偶数挡传递动力或切换挡位偶数挡变速器。

在一个实施例中，所述电机包括定子和转子，所述定子固定于所述变速器处，所述转子用于向所述变速器输出动力。在一个具体的实施例中，如图1所示，所述奇数挡电机31包括固定于所述奇数挡变速器处的第一定子311和用于向所述奇数挡变速器输出动力的第一转子312。所述偶数挡电机32包括固定于所述偶数挡变速器处的第二定子321和用于向所述偶数挡变速器输出动力的第二转子322。

在一个实施例中，所述变速器包括第一传动轴、多个主动齿轮、多个被动齿轮、第二传动轴、同步器、减速主动齿轮、减速被动齿轮和差速器。所述第一传动轴与所述转子相连。所述多个主动齿轮固定连接于所述第一传动轴。所述多个被动齿轮与所述多个主动齿轮一一对应设置。每一所述被动齿轮均通过轴承支撑于所述第二传动轴。所述同步器位于所述第二传动轴上相邻的两个所述被动齿轮之间，以在所述变速器处于预设的档位时控制相应的所述主动齿轮与和其对应的所述被动齿轮相啮合。所述减速主动齿轮，与所述第二传动轴固定连接。所述减速被动齿轮与所述减速主动齿轮相啮合。所述差速器与所述减速被动齿轮固定连接，用于将动力传递到车轮处。

如图1所述，在一个实施例中，所述奇数挡变速器包括第一奇数挡传动轴11、多个奇数挡主动齿轮12、多个奇数挡被动齿轮13、第二奇数挡传动轴14、奇数挡同步器15、奇数挡减速主动齿轮16、奇数挡减速被动齿轮17和第一差速器101。所述第一奇数挡传动轴11与所述第一转子32相连。所述多个奇数挡主动齿轮12均固定连接于所述第一奇数挡传动轴11。所述多个奇数挡被动齿轮13与所述奇数挡主动齿轮12一一对应设置。每一奇数挡被动齿轮13均通过轴承支撑于所述第二奇数挡传动轴14。所述奇数挡同步器15位于所述第二奇数挡传动轴14上相邻的两个所述奇数挡被动齿轮13之间，以在所述奇数挡变速器处于预设的奇数挡或空挡时控制相应的所述奇数挡主动齿轮12与和其对应的所述奇数挡被动齿轮13相啮合。所述奇数挡减速主动齿轮16与所述第二奇数挡传动轴14固定连接。所述奇数挡减速被动齿轮17与所述奇数挡减速主动齿轮16相啮合。所述第一差速器101与所述奇数挡减速被动齿轮17固定连接，用于将动力传递到车轮处。

所述偶数挡变速器包括第二偶数挡传动轴21、多个偶数挡主动齿轮22、多个偶数挡被动齿轮23、第二偶数挡传动轴24、偶数挡同步器25、偶数挡减速主动齿轮26、偶数挡减速被动齿轮27和第二差速器101。所述第一偶数挡传动轴21与所述第二转子322相连。所述多个偶数挡主动齿轮22均固定连接于所述第一偶数挡传动轴21。所述多个偶数挡被动齿轮23与所述偶数挡主动齿轮22一一对应设置。每一偶数挡被动齿轮23通过轴承支撑于所述第二偶数挡传动轴24。所述偶数挡同步器25位于所述第二偶数挡传动轴24上相邻的两个所述偶数挡被动齿轮23之间，以在所述偶数挡变速器处于预设的偶数挡或空挡时控制相应的所述偶数挡主动齿轮22与和其对应的所述偶数挡被动齿轮23相啮合。所述偶数挡减速主动齿轮26与所述第二偶数挡传动轴24固定连接。所述偶数挡减速被动齿轮27与所述偶数挡减速主动齿轮26相啮合。所述第二差速器201与所述偶数挡减速被动齿轮27固定连接，用于将动力传递到车轮处。

在一个实施例中，如图1所示，所述奇数挡变速器的奇数挡主动齿轮12包括1挡主动齿轮121和3挡主动齿轮122，所述奇数挡被动齿轮13包括1挡被动齿轮131和3挡被动齿轮132；所述偶数挡主动齿轮22包括2挡主动齿轮221和4挡主动齿轮222，所述偶数挡被动齿轮23包括2挡被动齿轮231和4挡被动齿轮232。所述1挡主动齿轮121和3挡主动齿轮122之间设有奇数挡同步器15，当所述奇数挡同步器15位于左侧时，所述1挡主动齿轮121与所述1挡被动齿轮131啮合，即所述奇数挡变速器挂入1挡，当所述奇数挡同步器15位于右侧时，所述3挡主动齿轮122与所述3挡被动齿轮132啮合，所述奇数挡变速器挂入3挡，当所述奇数挡同步器15位于中间时，所述1挡被动齿轮131和所述3挡被动齿轮132分别与所述1挡主动齿轮121和所述3挡主动齿轮122脱开，为空挡。所述2挡主动齿轮221和4挡主动齿轮222之间设有偶数挡同步器25，其工作原理与上述奇数挡同步器15一致，在此不再赘述。本实施例中，所述奇数挡变速器用于驱动前轮100，所述偶数挡变速器用于驱动后轮200，在本发明未示出的实施例中，也可以是所述奇数挡变速器用于驱动后轮200，所述偶数挡变速器用于驱动前轮100。

车辆挂挡运行时，所述奇数挡变速器和所述偶数挡变速器同时工作，即所述奇数变速器挂在1挡，所述偶数变速器挂在2挡，升挡时，所述奇数挡同步器15位于右侧，所述奇数挡变速器挂入3挡，在所述奇数挡变速器中断换挡时(1挡挂3挡)，所述偶数变速器挂在2挡，即所述偶数同步器仍然将述1挡主动齿轮121与所述1挡被动齿轮131接合，从而实现动力不中断的无极换挡，换挡时无冲击感进而提高换挡质量，优化加速性能。

在一个实施例中，所述转子、所述第一传动轴和所述多个主动齿轮为一体件。在另一个实施例中，所述第二传动轴和所述减速主动齿轮为一体件。一个实施例中，所述差速器和所述减速被动齿轮为一体件。

在奇数挡变速器一个实施例中，所述电机30的所述转子32、所述第一奇数挡传动轴11和多个奇数挡主动齿轮12为一体件。所述第二奇数挡传动轴14和所述奇数挡减速主动齿轮16为一体件。所述第一差速器101和所述奇数挡减速被动齿轮17为一体件。

偶数挡变速器一个实施例中，所述电机30的所述转子32、所述第一偶数挡传动轴21和多个偶数挡主动齿轮22为一体件。所述第二偶数挡传动轴24和所述偶数挡减速主动齿轮26为一体件。所述第二差速器201和所述偶数挡减速被动齿轮27为一体件。

将所述奇数挡变速器或所述偶数挡变速器的部分零件制造为一体，可以简化后续的装配过程，提高装配效率。

在一个实施例中，所述奇数挡换挡机构和所述偶数挡换挡机构的所述变速器均固定于所述车辆的底盘300处。一个实施例中，所述奇数挡换挡机构和所述偶数挡换挡机构的所述变速器的外部均设有外壳体(图中未示出)，用于封闭并保护所述变速器，且所述奇数挡换挡机构和所述偶数挡换挡机构的所述定子均固定于所述外壳体处。

图2是根据本发明另一个实施例的用于电动车辆的变速机构的结构示意图如图2所示，在本发明的另一个实施例中，所述同步器不再设置于所述第二传动轴处，而是设置于第一传动轴上两个所述主动齿轮之间。具体地，所述奇数挡同步器15位于所述第一奇数挡传动轴11的相邻的所述奇数挡主动齿轮13之间；所述偶数挡同步器25位于所述第一偶数挡传动轴21的相邻的所述偶数挡主动齿轮23之间。本实施例的方案同样可以实现动力无中断的无极变速换挡功能，其具体的工作过程与上述实施例一致，在此不再赘述。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种用于电动车辆的变速机构，其特征在于，包括：用于所述车辆换挡的第一换挡机构和第二挡换挡机构，所述第一换挡机构和第二换挡机构二者中的一个与所述车辆的前轮连接，另一个则与所述车辆的后轮连接；其中，

所述第一换挡机构和所述第二换挡机构互相独立，且配置成在所述第一换挡机构可操作地执行换挡动作时使得所述第二换挡机构保持在其当前的接合挡位、在所述第二换挡机构可操作地执行换挡动作时使得所述第一换挡机构保持在其当前的接合挡位，且所述第一换挡机构和所述第二换挡机构均能实现至少两个档位的切换。

2.根据权利要求1所述的变速机构，其特征在于，

所述第一换挡机构和所述第二换挡机构均包括：

用于输出动力的电机和与所述电机的输出端相连以用于传递动力或切换挡位的变速器。

3.根据权利要求2所述的变速机构，其特征在于，

所述电机包括固定于变速器处的定子和用于向所述变速器输出动力的转子。

4.根据权利要求3所述的变速机构，其特征在于，

所述变速器包括：

第一传动轴，与所述转子相连；

多个主动齿轮，固定连接于所述第一传动轴；

多个被动齿轮，与所述多个主动齿轮一一对应设置；

第二传动轴，每一所述被动齿轮均通过轴承支撑于所述第二传动轴；

同步器，位于所述第二传动轴上相邻的两个所述被动齿轮之间，以在所述变速器处于预设的档位时控制相应的所述主动齿轮与和其对应的所述被动齿轮相啮合；

减速主动齿轮，与所述第二传动轴固定连接；

减速被动齿轮，与所述减速主动齿轮相啮合；和

差速器，与所述减速被动齿轮固定连接，用于将动力传递到车轮处。

5.根据权利要求4所述的变速机构，其特征在于，所述转子、所述第一传动轴和所述多个主动齿轮为一体件。

6.根据权利要求4所述的变速机构，其特征在于，所述第二传动轴和所述减速主动齿轮为一体件。

7.根据权利要求4所述的变速机构，其特征在于，所述差速器和所述减速被动齿轮为一体件。

8.根据权利要求4所述的变速机构，其特征在于，所述变速器固定于所述车辆的底盘处。

9.根据权利要求4所述的变速机构，其特征在于，所述变速器的外部设有外壳体，用于封闭并保护所述变速器，且所述定子固定于所述外壳体处。

10.根据权利要求4-9中任一项所述的变速机构，其特征在于，所述同步器位于所述第一传动轴上相邻的两个所述主动齿轮之间。