CN203796918U - 三轮电动车电控两挡变速箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于变速箱技术领域，公开了一种三轮电动车电控两挡变速箱，包括箱体，箱体内安装有输入轴和中间轴,输入轴安装有高挡齿轮和低挡齿轮,中间轴上安装有中间轴高挡齿轮、中间轴低挡齿轮和输出齿轮，中间轴高挡齿轮和中间轴低挡齿轮之间安装有由换挡机构驱动的同步器，箱体转动安装有差速器，差速器上设有传动齿轮，传动齿轮与输出齿轮相啮合，中间轴转速信号发生器连接中间轴转速信号采集器，中间轴转速信号采集器和蜗轮行程传感器均连接换挡控制器，换挡控制器连接换挡按钮，换挡控制器还连接电机控制器，电机控制器连接所述电机。消除换挡时的冲击，缩短换挡时间，简化换挡过程，并延长变速器的使用寿命。

Description

三轮电动车电控两挡变速箱

技术领域

本实用新型属于变速箱技术领域，尤其涉及一种三轮电动车电控两挡变速箱。

背景技术

目前，公知的三轮电动车配置的变速器为两挡变速器，具有高速前进挡和低速前进挡，换挡方式一般采用手动操作牙嵌式机械换挡,行驶中高低挡切换时因高低挡齿轮存在转速差，换挡时冲击性大、齿轮易打齿，一次换挡成功率低，经常产生挂不上挡或脱挡现象，变速箱容易造成损坏，减短变速箱的使用寿命，甚至会导致车辆失控而引发事故。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种三轮电动车电控两挡变速箱，以解决现有变速箱采用牙嵌式机械换挡，操作性差、变速箱易损坏的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

三轮电动车电控两挡变速箱，包括箱体，所述箱体内转动安装有由电机驱动的输入轴，所述输入轴连接所述电机的一端固定安装有高挡齿轮，另一端固定安装有低挡齿轮,所述箱体内还转动安装有与所述输入轴平行设置的中间轴,所述中间轴上固定安装有与所述高挡齿轮相啮合的中间轴高挡齿轮和与所述低挡齿轮相啮合的中间轴低挡齿轮，所述中间轴上还固定安装有输出齿轮，所述中间轴低挡齿轮位于所述中间轴高挡齿轮和输出齿轮之间，所述中间轴高挡齿轮和中间轴低挡齿轮之间安装有由换挡机构驱动的同步器，所述换挡机构包括转动安装在所述箱体上的换挡轴，所述换挡轴一端固定安装有蜗轮,所述蜗轮连接蜗杆,所述蜗杆连接由换挡控制器控制的换挡电机,所述换挡轴通过螺旋副连接换挡拨叉,所述换挡拨叉连接所述同步器，所述换挡拨叉的两侧均设有一挡盘，所述挡盘通过紧固件安装于所述换挡轴上，所述换挡拨叉与挡盘之间均设有一压缩弹簧，两所述压缩弹簧套在所述换挡轴上，所述箱体内安装有差速器，所述差速器上设有传动齿轮，所述传动齿轮与所述输出齿轮相啮合；所述中间轴上设有中间轴转速信号发生器，所述箱体上设有中间轴转速信号采集器和蜗轮行程传感器，所述中间轴转速信号发生器连接所述中间轴转速信号采集器，所述中间轴转速信号采集器和蜗轮行程传感器均连接换挡控制器，所述换挡控制器连接设置在三轮电动车大把上的换挡按钮，所述换挡控制器还连接电机控制器，所述电机控制器连接所述电机。

作为一种改进，所述差速器的两侧均设有半轴支撑轴承，两所述半轴支撑轴承分别连接所述差速器的两半轴。

作为一种改进，两所述半轴支撑轴承与所述箱体之间均设有油封。

作为一种改进，所述输入轴靠近所述高挡齿轮一端的轴承与所述箱体之间设有油封。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

由原来的牙嵌式机械换挡改为同步器电控换挡，增加了同步器的使用，可以消除换挡时的冲击，缩短换挡时间，简化换挡过程，并延长变速器的使用寿命，另外采用电控换挡机构，由中间轴转速信号发生器、中间轴转速信号采集器反馈信号，换挡控制器根据采集到的中间轴转速和电机转速信号做出判断，发出指令给电机控制器，降低或升高电机的转速，创造换挡的条件，当换挡条件具备时，换挡控制器控制换挡电机工作，通过换挡电机转动为拨叉一侧的弹簧储能，保证换挡的顺利进行，换挡控制器通过检测蜗轮所转过的行程，判断换挡已到位后，换挡控制器切断换挡电机的电源，从而大大减少了使用过程中换挡冲击性大、齿轮打齿、操纵性差等现象，从而提高变速箱的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中A向的局部结构示意图；

图3是图1中B向的局部结构示意图；

图中：101、输入轴，102、高挡齿轮，103、低挡齿轮，104、电机，105、油封，201、中间轴，202、中间轴高挡齿轮，203、中间轴低挡齿轮，204、输出齿轮，205，同步器，301、换挡轴，302、蜗杆，303、蜗轮，304、换挡电机，305、压缩弹簧，306、换挡拨叉，307、中间轴转速信号发生器，308、中间轴转速信号采集器，309、蜗轮行程传感器，401、差速器，402、传动齿轮，403、半轴支撑轴承，404、油封，50、箱体，601、换挡控制器，602、电机控制器，603、换挡按钮。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是本实用新型的结构示意图，图2是图1中A向的局部结构示意图，图3是图1中B向的局部结构示意图，为了便于说明，图中仅给出了与本实用新型相关的部分。

本实用新型提供的三轮电动车电控两挡变速箱，包括箱体50，箱体50内转动安装有由电机104驱动的输入轴101，输入轴101连接电机104的一端固定安装有高挡齿轮102，另一端固定安装有低挡齿轮103,箱体50内还转动安装有与输入轴101平行设置的中间轴201,中间轴201上固定安装有与高挡齿轮102相啮合的中间轴高挡齿轮202和与低挡齿轮103相啮合的中间轴低挡齿轮203，中间轴201上还固定安装有输出齿轮204，中间轴低挡齿轮203位于中间轴高挡齿轮202和输出齿轮204之间，中间轴高挡齿轮202和中间轴低挡齿轮203之间安装有由换挡机构驱动的同步器205，换挡机构包括转动安装在箱体50上的换挡轴301，换挡轴301一端固定安装有蜗轮303,蜗轮303连接蜗杆302,蜗杆302连接由换挡控制器601控制的换挡电机304,换挡轴301通过螺旋副连接换挡拨叉306,换挡拨叉306连接同步器205，换挡拨叉306的两侧均设有一挡盘，挡盘通过紧固件安装于换挡轴301上，换挡拨叉306与挡盘之间均设有一压缩弹簧305，两压缩弹簧305套在换挡轴301上，箱体50内安装有差速器401，差速器401上设有传动齿轮402，传动齿轮402与输出齿轮204相啮合；中间轴201上设有中间轴转速信号发生器307，箱体50上设有中间轴转速信号采集器308和蜗轮行程传感器309，中间轴转速信号发生器307连接中间轴转速信号采集器308，中间轴转速信号采集器308和蜗轮行程传感器309均连接换挡控制器601，换挡控制器601连接设置在三轮电动车大把上的换挡按钮603，换挡按钮603包括高挡按钮和低挡按钮，换挡控制器601均连接高挡按钮和低挡按钮，换挡控制器601还连接电机控制器602，电机控制器602连接所述电机。

差速器401的两侧均设有半轴支撑轴承403，两半轴支撑轴承403分别连接差速器401的两半轴，两半轴支撑轴承403与箱体50之间均设有油封404，起到密封作用。

输入轴101靠近高挡齿轮102一端的轴承与箱体50之间设有油封105，起到密封作用。

该三轮电动车副变速箱具有自动换挡和手动换挡两种模式：

1、自动换挡模式：

车辆在行驶中，中间轴201与电机104转速达到设定值时换挡电机304动作，换挡电机304提供动力带动蜗杆302动作，蜗杆302带动蜗轮303，蜗轮303带动换挡轴301转动，换挡轴301转动带动螺旋副轴向移动，螺旋副压缩一侧压缩弹簧305，受到压缩的压缩弹簧305给换挡拨叉306一个反作用力，反作用力控制同步器205实现换挡。

（1）低挡换高挡：

车辆在行驶过程中，当中间轴转速信号发生器307与中间轴转速信号采集器308采集到中间轴201转速达到高挡设定值，同时电机104转速达到高挡设定值时，换挡电机304动作，换挡电机304带动蜗杆302旋转，蜗轮303转动，蜗轮303带动换挡轴301转动，换挡轴301转动带动螺旋副轴向移动，螺旋副压缩一侧压缩弹簧305，受到压缩的压缩弹簧305给换挡拨叉306一个反作用力，换挡拨叉306带动同步器205与中间轴高挡齿轮202啮合，当蜗轮行程传感器309检测到换挡到位后，由换挡控制器601切断换挡电机304电源，实现低挡换高挡。

（2）高挡换低挡：

车辆在行驶过程中，当中间轴转速信号发生器307与中间轴转速信号采集器308采集到中间轴201转速达到低挡设定值，同时电机104转速达到低挡设定值时，换挡电机304动作，换挡电机304带动蜗杆302旋转，蜗轮303转动，蜗轮303带动换挡轴301转动，换挡轴301转动带动螺旋副轴向移动，螺旋副压缩一侧压缩弹簧305，受到压缩的压缩弹簧305给换挡拨叉306一个反作用力，换挡拨叉306带动同步器205与中间轴低挡齿轮203啮合，当蜗轮行程传感器309检测到换挡到位后，由换挡控制器601切断换挡电机304电源，实现高挡换低挡。

自动换挡模式的控制路线为：

信号检测→换挡控制器601→换挡电机304→蜗杆302→蜗轮303→换挡轴301→螺旋副→压缩弹簧305→换挡拨叉306→同步器205→换挡行程检测→换挡控制器601→完成换挡。

2、手动换挡模式:

当按下换挡开关时，换挡控制器601开始同时检测中间轴201的转速n1和电机104的转速n2，当|n1-n2|≤100时，换挡控制器601立即驱动换挡电机304转动，驱动换挡拨叉306进行换挡，同时换挡控制器601通过蜗轮行程传感器309检测蜗轮303所转过的行程，当判断换挡已到位时，切断换挡控制器601电源，完成换挡动作；在|n1-n2|≤100条件不满足时，换挡控制器601可以发出指令给电机控制器602，控制电机104的转速升高或降低，从而使满足|n1-n2|≤100，创造换挡条件。

（1）低挡换高挡：

车辆在行驶过程中，按下高挡按钮，若此时同步器205为高挡状态，则换挡电机304不动作；若同步器205为低挡状态，则通过中间轴转速信号发生器307、中间轴转速信号采集器308、电机控制器602检测同步器205与中间轴高挡齿轮202转速差是否小于100rpm，若转速差小于100rpm则换挡控制器601控制换挡电机304动作，换挡电机304带动蜗杆302旋转，蜗轮303转动，换挡拨叉306带动同步器205与中间轴高挡齿轮202啮合，当蜗轮行程传感器309检测到换挡到位后，由换挡控制器601切断换挡电机304电源，实现低挡换高挡；若转速差不小于100rpm则通过电机控制器602控制电机104调整转速，直到转速差小于100rpm，换挡控制器601控制换挡电机304动作，完成低挡换高挡。

（2）高挡换低挡：

车辆在行驶过程中，按下低挡按钮，若此时同步器205为低挡状态，则换挡电机304不动作；若同步器205为高挡状态，则通过中间轴转速信号发生器307、中间轴转速信号采集器308、电机控制器602检测同步器205与中间轴低挡齿轮203转速差是否小于100rpm，若转速差小于100rpm则换挡控制器601控制换挡电机304动作，换挡电机304带动蜗杆302旋转，蜗轮303转动，换挡拨叉306带动同步器205与中间轴低挡齿轮203啮合，当蜗轮行程传感器309检测到换挡到位后，由换挡控制器601切断换挡电机304电源，实现高挡换低挡；若转速差不小于100rpm则通过电机控制器602控制电机104调整转速，直到转速差小于100rpm，换挡控制器601控制换挡电机304动作，完成高挡换低挡。

手动换挡模式的控制路线：

换挡按钮603→信号检测→换挡控制器601→换挡电机304→蜗杆302→蜗轮303→换挡轴301→螺旋副→压缩弹簧305→换挡拨叉306→同步器205→换挡行程检测→换挡控制器601→完成换挡。

该三轮电动车副变速箱具有高挡模式和低挡模式两种传动路线：

1、高挡动力传递路线为：

电机104→输入轴101→高挡齿轮102→中间轴高挡齿轮202→同步器205→中间轴201→输出齿轮204→传动齿轮402→差速器401→输出。

2、低挡动力传递路线为：

电机104→输入轴101→低挡齿轮103→中间轴低挡齿轮203→同步器205→中间轴201→输出齿轮204→传动齿轮402→差速器401→输出。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.三轮电动车电控两挡变速箱，包括箱体，其特征在于，所述箱体内转动安装有由电机驱动的输入轴，所述输入轴连接所述电机的一端固定安装有高挡齿轮，另一端固定安装有低挡齿轮,所述箱体内还转动安装有与所述输入轴平行设置的中间轴,所述中间轴上固定安装有与所述高挡齿轮相啮合的中间轴高挡齿轮和与所述低挡齿轮相啮合的中间轴低挡齿轮，所述中间轴上还固定安装有输出齿轮，所述中间轴低挡齿轮位于所述中间轴高挡齿轮和输出齿轮之间，所述中间轴高挡齿轮和中间轴低挡齿轮之间安装有由换挡机构驱动的同步器，所述换挡机构包括转动安装在所述箱体上的换挡轴，所述换挡轴一端固定安装有蜗轮,所述蜗轮连接蜗杆,所述蜗杆连接由换挡控制器控制的换挡电机,所述换挡轴通过螺旋副连接换挡拨叉,所述换挡拨叉连接所述同步器，所述换挡拨叉的两侧均设有一挡盘，所述挡盘通过紧固件安装于所述换挡轴上，所述换挡拨叉与挡盘之间均设有一压缩弹簧，两所述压缩弹簧套在所述换挡轴上，所述箱体内安装有差速器，所述差速器上设有传动齿轮，所述传动齿轮与所述输出齿轮相啮合；所述中间轴上设有中间轴转速信号发生器，所述箱体上设有中间轴转速信号采集器和蜗轮行程传感器，所述中间轴转速信号发生器连接所述中间轴转速信号采集器，所述中间轴转速信号采集器和蜗轮行程传感器均连接换挡控制器，所述换挡控制器连接设置在三轮电动车大把上的换挡按钮，所述换挡控制器还连接电机控制器，所述电机控制器连接所述电机。

2.如权利要求1所述的三轮电动车电控两挡变速箱，其特征在于，所述差速器的两侧均设有半轴支撑轴承，两所述半轴支撑轴承分别连接所述差速器的两半轴。

3.如权利要求2所述的三轮电动车电控两挡变速箱，其特征在于，两所述半轴支撑轴承与所述箱体之间均设有油封。

4.如权利要求1所述的三轮电动车电控两挡变速箱，其特征在于，所述输入轴靠近所述高挡齿轮一端的轴承与所述箱体之间设有油封。