CN206130026U - 一种电动车自动变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动汽车自动变速器，包括两轴锥齿轮传动机构、双离合器变速机构、差速器以及变速器壳体，所述两轴锥齿轮传动机构、所述双离合器变速机构以及所述差速器均设置在所述变速器壳体上，所述两轴锥齿轮传动机构包括输出转毂轴套组件和输出轴总成，所述输出转毂轴套组件套装在所述输出轴总成上，所述双离合器变速机构驱动所述输出转毂轴套组件或者所述输出轴总成实现两档传动，所述差速器上设有第一半轴和第二半轴，所述第一半轴和所述第二半轴通过花键连接向外输出动力。本实用新型的技术方案提供了一种电动车自动变速器，通过双锥齿轮传动、双离合器变速，优化了车辆制造和运行成本，提高了车辆性能和操控性。

Description

一种电动车自动变速器

技术领域

本实用新型涉及一种变速器的技术领域，尤其涉及一种电动车自动变速器。

背景技术

为使电动机在全速域范围内匹配车辆驱动要求，进而降低电驱动力总成制造成本，优化车辆运行成本，提高车辆性能和操控性，迫切需要开发专用的电动车自动变速器。

根据电动机的转速扭矩特性，电动车自动变速器具有高速和低速两个档位就够了，目前市场上的自动变速器，无论是DCT还是CVT，亦或是AT，其速比范围都在6以上，档位数也都在5以上，用作电动车变速器存在能力富裕和高成本的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种电动车自动变速器，可以通过设置双锥齿轮传动、双离合器变速，来优化车辆制造和运行成本，提高车辆性能和操控性。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种电动车自动变速器，包括两轴锥齿轮传动机构、双离合器变速机构、差速器以及变速器壳体，所述两轴锥齿轮传动机构、所述双离合器变速机构以及所述差速器均设置在所述变速器壳体上，所述两轴锥齿轮传动机构包括输出转毂轴套组件和输出轴总成，所述输出转毂轴套组件套装在所述输出轴总成上，所述双离合器变速机构驱动所述输出转毂轴套组件或者所述输出轴总成实现两档传动，所述差速器上设有第一半轴和第二半轴，所述第一半轴和所述第二半轴通过花键连接向外输出动力。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型产品通过两轴锥齿轮传动机构和双离合器变速机构配合完成高低档转动，由差速器通过两个半轴来向外输出压力，实现了双锥轴齿轮传动、双离合器变速，优化了车辆制造和运行的成本，提高了车辆性能和操控性。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

进一步地，包括输入转毂总成、高档主动锥齿轮、高档从动锥齿轮、低档主动锥齿轮、低档从动锥齿轮，所述高档主动锥齿轮固装于所述输出转毂轴套组件上，所述高档从动锥齿轮和所述低档从动锥齿轮均固装于所述差速器上，所述低档主动锥齿轮固装于所述输出轴总成上，所述高档主动锥齿轮与所述高档从动锥齿轮常啮合，所述输入转毂总成通过所述双离合器变速机构驱动所述输出转毂轴套组件或者所述输出轴总成实现两档传动。

采用上述进一步方案的有益效果是：两轴锥齿轮传动机构通过采用套装双输出轴与输入轴同轴布置方式，高档主动锥齿轮与高档从动锥齿轮常啮合，输入转毂总成通过双离合器变速机构驱动输出转毂轴套组件或者输出轴总成实现两档传动，结构合理，高低档传动的性能更好。

进一步地，所述双离合器变速机构包括高档离合器和低档离合器，所述高档离合器包括高档离合器压板、高档摩擦片、高档活塞组件，所述高档离合器压板通过外花键内装于所述输出转毂轴套组件上，所述高档摩擦片通过内花键套装在所述输入转毂总成上，所述高档离合器压板和所述高档摩擦片均可沿轴向移动；所述低档离合器包括低档离合器压板、低档摩擦片、低档活塞组件，所述低档离合器压板通过外花键内装于所述输入转毂总成上，所述低档摩擦片通过内花键套装在所述输出轴总成上，所述低档离合器压板和所述低档摩擦片均可沿轴向移动。

采用上述进一步方案的有益效果是：高档离合器通过高档离合器压板和高档摩擦片均可沿轴向移动，使得高档主动锥齿轮与高档从动锥齿轮啮合，来实现高档传动，结构合理，高档传动的性能更好；低档离合器通过低档离合器压板和低档摩擦片均可沿轴向移动，使得低档主动锥齿轮与低档从动锥齿轮啮合，来实现低档传动，结构合理，低档传动的性能更好。

进一步地，液压油进入所述输出转毂轴套组件内置油缸，可使得所述高档活塞组件推动所述高档离合器压板，并压紧所述高档摩擦片，所述输入转毂总成与所述输出转毂轴套组件连接，所述输出轴总成空转，所述高档主动锥齿轮与所述高档从动锥齿轮啮合。

采用上述进一步方案的有益效果是：液压油进入输出转毂轴套组件内置油缸时，高档活塞组件可推动高档离合器压板，并压紧高档摩擦片，以使得输入转毂总成与输出转毂轴套组件连接，输出轴总成空转，高档主动锥齿轮与高档从动锥齿轮啮合，来完成高档传动，运行更稳定。

进一步地，液压油进入所述输入转毂总成内置油缸，可使得所述低档活塞组件推动所述低档离合器压板，并压紧所述低档摩擦片，所述输入转毂总成与所述输出轴总成连接，所述输出转毂轴套组件空转，所述低档主动锥齿轮与所述低档从动锥齿轮啮合。

采用上述进一步方案的有益效果是：液压油进入输出转毂轴套组件内置油缸时，低档活塞组件可推动低档离合器压板，并压紧低档摩擦片，以使得输入转毂总成与输出轴总成连接，输出转毂轴套组件空转，低档主动锥齿轮与低档从动锥齿轮啮合，来完成低档传动，运行更稳定。

进一步地，所述差速器包括差速器壳体、差速器行星齿轮以及差速器输出齿轮，所述差速器壳体上固装有主减从动齿轮，所述高档从动锥齿轮和所述主减从动齿轮可与所述差速器行星齿轮啮合。

采用上述进一步方案的有益效果是：高档从动锥齿轮和主减从动齿轮可与差速器行星轮啮合，以将动力传递到差速器上，调整最终减速比。

进一步地，所述第一半轴和所述第二半轴插设于所述差速器输出齿轮上，所述第一半轴和所述第二半轴通过连接花键向外输出动力。

采用上述进一步方案的有益效果是：差速器通过差速器输出齿轮内插设的第一、二半轴连接花键来向外输出动力，动力输出稳定，传动效果更好。

附图说明

图1为本实用新型产品优选实施例的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、变速器壳体，2、高档摩擦片，3、高档活塞组件，4、输出转毂轴套组件，5、第一半轴，6、差速器壳体，7、高档从动锥齿轮，8、高档主动锥齿轮，9、低档从动锥齿轮，10、第二半轴，11、低档主动锥齿轮，12、输出轴总成，13、低档离合器压板，14、低档活塞组件，15、输入转毂总成，16、高档离合器压板，17、差速器输出齿轮，18、差速器行星齿轮，19、低档摩擦片。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种电动车自动变速器包括两轴锥齿轮传动机构、双离合器变速机构、差速器以及变速器壳体1，所述两轴锥齿轮传动机构、所述双离合器变速机构以及所述差速器均设置在所述变速器壳体1上，所述两轴锥齿轮传动机构包括输出转毂轴套组件4和输出轴总成12，所述输出转毂轴套组件4套装在所述输出轴总成12上，所述双离合器变速机构驱动所述输出转毂轴套组件4或者所述输出轴总成12实现两档传动，所述差速器上设有第一半轴5和第二半轴10，所述第一半轴5和所述第二半轴10通过花键连接向外输出动力。

具体地，所述两轴锥齿轮传动机构还包括输入转毂总成15、高档主动锥齿轮8、高档从动锥齿轮7、低档主动锥齿轮11、低档从动锥齿轮9，所述高档主动锥齿轮8固装于所述输出转毂轴套组件4上，所述高档从动锥齿轮7和所述低档从动锥齿轮9均固装于所述差速器上，所述低档主动锥齿轮11固装于所述输出轴总成12上，所述高档主动锥齿轮8与所述高档从动锥齿轮7常啮合，所述输入转毂总成15通过所述双离合器变速机构驱动所述输出转毂轴套组件4或者所述输出轴总成12实现两档传动。

具体地，所述双离合器变速机构包括高档离合器和低档离合器，所述高档离合器包括高档离合器压板16、高档摩擦片2、高档活塞组件3，所述高档离合器压板16通过外花键内装于所述输出转毂轴套组件4上，所述高档摩擦片2通过内花键套装在所述输入转毂总成15上，所述高档离合器压板16和所述高档摩擦片2均可沿轴向移动；所述低档离合器包括低档离合器压板13、低档摩擦片19、低档活塞组件14，所述低档离合器压板13通过外花键内装于所述输入转毂总成15上，所述低档摩擦片19通过内花键套装在所述输出轴总成12上，所述低档离合器压板13和所述低档摩擦片19均可沿轴向移动。

当液压油进入所述输出转毂轴套组件4内置油缸时，可使得所述高档活塞组件3推动所述高档离合器压板16，并压紧所述高档摩擦片2，所述输入转毂总成15与所述输出转毂轴套组件4连接，所述输出轴总成12空转，所述高档主动锥齿轮8与所述高档从动锥齿轮7啮合。

当液压油进入所述输入转毂总成15内置油缸时，可使得所述低档活塞组件14推动所述低档离合器压板13，并压紧所述低档摩擦片19，所述输入转毂总成15与所述输出轴总成12连接，所述输出转毂轴套组件4空转，所述低档主动锥齿轮11与所述低档从动锥齿轮9啮合。

优选地，所述差速器包括差速器壳体6、差速器行星齿轮18以及差速器输出齿轮17，所述差速器壳体6上固装有主减从动齿轮，所述高档从动锥齿轮7和所述主减从动齿轮可与所述差速器行星齿轮18啮合。

所述第一半轴5和所述第二半轴10插设于所述差速器输出齿轮17上，所述第一半轴5和所述第二半轴10通过连接花键向外输出动力。

高、低档离合器结合或分离分别使高、低档主动锥齿轮处于工作和空转状态，实现高档传动、低档传动、空挡和锁止功能。

本实用新型的产品通过采用两轴锥齿轮传动和双离合器变速降低了动力总成的成本，通过双离合器动作组合实现高档传动、低档传动、空挡和驻车锁止等工况，满足了车辆起步、低速行驶、高速行驶、急加速、急减速和驻车全工况需求，优化了运行成本，提高了车辆性能和操控性。

更进一步地，考虑到高、低档离合器所在的变速器腔室内没有啮合的传动齿轮，通过优化输入转毂总成15、输出转毂轴套组件4以及输出轴总成12的轴承结构和润滑设计，可以采用干式高、低档离合器，消除离合器搅油损失，进一步提高变速器传动效率。

开发目标和应用：

输入转速N_max＝6000rpm

输入扭矩T_max＝2000N.m

额定功率P_max＝200KW

根据车辆重量、动力性、经济性和续航里程等约束条件与整车和驱动电机同步开发，并形成系列化产品。

常速电机(≤6000rpm)或内置行星减速器的高速电机与该电动车自动变速器连接，组合成电驱动力总成，适用于纵置布置方式。

具体工作方式：

车辆起步到低速行驶，电磁阀控制液压油进入输入转毂总成15内置油缸，低档活塞组件14动作，推动低档离合器压板13，压紧低档摩擦片19，低档离合器结合，输入转毂总成15与输出轴总成12连接，低档主动锥齿轮11由空转进入驱动状态；与此同时，所述输出转毂轴套组件4内置油缸不供油，高档离合器脱开，输出转毂轴套组件4空转，高档主动锥齿轮8亦空转，车辆起步并逐渐加速，获得优化的动力性和起步平顺性。

车辆速度达到一定值时，电磁阀控制液压油进入输出转毂轴套组件4内置油缸，高档活塞组件3动作，推动高档离合器压板16，压紧高档摩擦片2，高档离合器结合，输入转毂总成15与输出转毂轴套组件4连接，高档主动锥齿轮8由空转进入驱动状态；与此同时，所述输入转毂总成15内置油缸断油，低档离合器脱开，输出轴总成12由驱动变为空转状态，低档主动锥齿轮11亦空转，车辆高速行驶，动力总成输出最大功率。

行驶过程中需要急加速或急减速时，电控系统根据车辆工况、电机特性和预设的控制模型，自动控制高、低档离合器，实施换挡或电子制动加换挡，以获得优化的加速度。

空挡时，高、低档离合器同时脱开，输入转毂总成15和输出转毂轴套组件4、输出轴总成12的连接断开，高档主动锥齿轮8和低档主动锥齿轮11同时空转，变速器不传动动力。

电子制动或驻车时，高、低档离合器同时结合，输入转毂总成15和输出转毂轴套组件4、输出轴总成12同时连接，高档主动锥齿轮8和低档主动锥齿轮11同时驱动，变速器处于电子制动或锁止状态。

液压控制和润滑：

设置独立的电子油泵和液压控制阀组(图中未标识)，由微电子控制器(MCU)控制换挡操作，电子油泵同时提供润滑和循环冷却用油。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电动车自动变速器，其特征在于，包括两轴锥齿轮传动机构、双离合器变速机构、差速器以及变速器壳体(1)，所述两轴锥齿轮传动机构、所述双离合器变速机构以及所述差速器均设置在所述变速器壳体(1)上，所述两轴锥齿轮传动机构包括输出转毂轴套组件(4)和输出轴总成(12)，所述输出转毂轴套组件(4)套装在所述输出轴总成(12)上，所述双离合器变速机构驱动所述输出转毂轴套组件(4)或者所述输出轴总成(12)实现两档传动，所述差速器上设有第一半轴(5)和第二半轴(10)，所述第一半轴(5)和所述第二半轴(10)通过花键连接向外输出动力。

2.根据权利要求1所述的电动车自动变速器，其特征在于，所述两轴锥齿轮传动机构还包括输入转毂总成(15)、高档主动锥齿轮(8)、高档从动锥齿轮(7)、低档主动锥齿轮(11)、低档从动锥齿轮(9)，所述高档主动锥齿轮(8)固装于所述输出转毂轴套组件(4)上，所述高档从动锥齿轮(7)和所述低档从动锥齿轮(9)均固装于所述差速器上，所述低档主动锥齿轮(11)固装于所述输出轴总成(12)上，所述高档主动锥齿轮(8)与所述高档从动锥齿轮(7)常啮合，所述输入转毂总成(15)通过所述双离合器变速机构驱动所述输出转毂轴套组件(4)或者所述输出轴总成(12)实现两档传动。

3.根据权利要求2所述的电动车自动变速器，其特征在于，所述双离合器变速机构包括高档离合器和低档离合器，所述高档离合器包括高档离合器压板(16)、高档摩擦片(2)、高档活塞组件(3)，所述高档离合器压板(16)通过外花键内装于所述输出转毂轴套组件(4)上，所述高档摩擦片(2)通过内花键套装在所述输入转毂总成(15)上，所述高档离合器压板(16)和所述高档摩擦片(2)均可沿轴向移动；所述低档离合器包括低档离合器压板(13)、低档摩擦片(19)、低档活塞组件(14)，所述低档离合器压板(13)通过外花键内装于所述输入转毂总成(15)上，所述低档摩擦片(19)通过内花键套装在所述输出轴总成(12)上，所述低档离合器压板(13)和所述低档摩擦片(19)均可沿轴向移动。

4.根据权利要求3所述的电动车自动变速器，其特征在于，液压油进入所述输出转毂轴套组件(4)内置油缸，可使得所述高档活塞组件(3)推动所述高档离合器压板(16)，并压紧所述高档摩擦片(2)，所述输入转毂总成(15)与所述输出转毂轴套组件(4)连接，所述输出轴总成(12)空转，所述高档主动锥齿轮(8)与所述高档从动锥齿轮(7)啮合。

5.根据权利要求3所述的电动车自动变速器，其特征在于，液压油进入所述输入转毂总成(15)内置油缸，可使得所述低档活塞组件(14)推动所述低档离合器压板(13)，并压紧所述低档摩擦片(19)，所述输入转毂总成(15)与所述输出轴总成(12)连接，所述输出转毂轴套组件(4)空转，所述低档主动锥齿轮(11)与所述低档从动锥齿轮(9)啮合。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的电动车自动变速器，其特征在于，所述差速器包括差速器壳体(6)、差速器行星齿轮(18)以及差速器输出齿轮(17)，所述差速器壳体(6)上固装有主减从动齿轮，所述高档从动锥齿轮(7)和所述主减从动齿轮可与所述差速器行星齿轮(18)啮合。

7.根据权利要求6所述的电动车自动变速器，其特征在于，所述第一半轴(5)和所述第二半轴(10)插设于所述差速器输出齿轮(17)上，所述第一半轴(5)和所述第二半轴(10)通过连接花键向外输出动力。