CN207421258U - 一种电动汽车自动变速箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车自动变速箱。其包括变速箱壳体，其特征是：变速箱壳体内安装有输入轴、二轴、换挡机构总成、差速器总成，变速箱壳体上安装有换挡电机总成、控制器，输入轴上设置有主动齿轮Ⅰ、主动齿轮Ⅱ；二轴上设有从动齿轮Ⅰ、从动齿轮Ⅱ、中间齿轮、同步器，从动齿轮Ⅰ和从动齿轮Ⅱ分别通过轴承装配在二轴上，从动齿轮Ⅰ、从动齿轮Ⅱ分别对应与主动齿轮Ⅰ、主动齿轮Ⅱ啮合，同步器可左右滑动并可分别与从动齿轮Ⅰ和从动齿轮Ⅱ啮合，中间齿轮与差速器总成的齿轮架啮合；换挡机构可通过其拨叉拨动同步器左右滑动；控制器固定在变速箱壳体上，在变速箱壳体上设置有车速传感器，换档拨叉空档位置传感器、车速传感器分别与控制器电气连接。

Description

一种电动汽车自动变速箱

技术领域

本实用新型涉及一种电动汽车自动变速箱，属于电动汽车技术领域。

背景技术

目前我国电动车辆的动力系统多采用驱动电机+单级减速器结构，车辆的行驶速度，靠电机的转速控制，其速比一定，导致起步阶段大电流放电，能量损失多，电池、电机使用寿命短，而加速阶段动力性能差，传动效率低，能量损失多，特别是上坡路况下，无变速箱结构，爬坡性能差，制约了整车性能的发挥。目前市场上也有手动多档变速箱结构，其采用传统汽车变速结构，手动操作繁锁，换档精度、与电机的输入扭矩匹配性差，影响电动汽车的续驶里程。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本实用新型提供了一种新的电动汽车自动变速箱，其起步加速性能好，爬坡能力强，传动效率高，续驶里程得到有效提高。

本实用新型是通过如下技术方案来实现的：一种电动汽车自动变速箱，包括由变速箱右壳体和变速箱左壳体构成的变速箱壳体，其特征是：所述变速箱壳体内安装有输入轴、二轴、换挡机构总成、差速器总成，所述变速箱壳体上安装有换挡电机总成、控制器，所述输入轴的两端分别通过轴承与所述变速箱右壳体和变速箱左壳体连接，所述输入轴上设置有主动齿轮Ⅰ、主动齿轮Ⅱ；所述二轴与输入轴平行设置，其两端分别通过轴承与所述变速箱右壳体和变速箱左壳体连接，所述二轴上设有从动齿轮Ⅰ、从动齿轮Ⅱ、中间齿轮、同步器，所述同步器通过花键可左右滑动地连接在所述二轴上，所述从动齿轮Ⅰ和从动齿轮Ⅱ分别位于同步器的两侧并分别通过滚针轴承与所述二轴的轴肩联接，所述从动齿轮Ⅰ、从动齿轮Ⅱ分别对应与所述主动齿轮Ⅰ、主动齿轮Ⅱ啮合，所述从动齿轮Ⅰ和从动齿轮Ⅱ的一端均设有啮合外齿圈和齿圈端部，两个啮合外齿圈可分别与同步器的内圈齿轮啮合，两个齿圈端部可分别与同步器的两端面摩擦接触，所述中间齿轮设置在所述二轴的一端，所述中间齿轮与所述差速器总成的齿轮架啮合；所述换挡机构总成包括蜗轮、与所述蜗轮啮合的蜗杆、凸轮轮毂、凸轮轴、拨叉、拨叉轴、换档拨叉空档位置传感器，所述拨叉轴、凸轮轴与所述二轴平行设置，其两端均分别通过轴承与所述变速箱右壳体和变速箱左壳体连接，所述蜗轮、凸轮轮毂装配在所述凸轮轴上，所述凸轮轮毂上沿圆周设置有螺旋形凹槽，所述拨叉装配在所述拨叉轴上，所述拨叉的一端置于所述凸轮轮毂的螺旋形凹槽内，所述拨叉的另一端卡置于所述同步器的端口内，所述换档拨叉空档位置传感器对应于所述拨叉设置；所述换挡电机总成的输出轴与所述蜗杆连接；所述控制器通过控制器定位板固定在所述变速箱壳体上，对应于差速器总成的输出半轴在所述变速箱壳体上设置有车速传感器，所述换档拨叉空档位置传感器、车速传感器分别与所述控制器电气连接。

进一步的，所述中间齿轮为齿轴一体结构。

进一步的，所述凸轮轮毂上的螺旋形凹槽具有平滑段和上升段，平滑段和上升段交替设置。

进一步的，所述的齿圈端部呈外低里高的斜面状。

进一步的，所述拨叉的外廓为卡环状。

进一步的，所述车速传感器设置在所述变速箱右壳体上的螺纹孔中，对应位于差速器总成的输出半轴的上方。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，在控制器的控制下，换挡电机可带动换挡机构执行自动换挡，满足低速恒扭矩与高速恒功率的驱动要求，起步加速性能好，爬坡能力强，驱动电机在高效率区工作，传动效率大幅提高。本实用新型结构简单，整车驾驶轻松灵便，续驶里程能得到有效提高。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中的B-B剖视示意图；

图3是图1中的C-C剖视示意图；

图4是本实用新型中的换挡机构连接及涡轮蜗杆位置示意图；

图5是图1中的A-A剖视示意图；

图6是本实用新型中的凸轮轮毂的结构示意图；

图7是本实用新型中的从动齿轮Ⅰ/从动齿轮Ⅱ的结构示意图；

图8是本实用新型中的拨叉的结构示意图；

图中，1、换档拨叉空档位置传感器；2、换档电机总成；3、车速传感器； 4、拨叉；5、拨叉轴；6、轴承；7、凸轮轮毂；8、蜗轮；9、蜗轮挡圈；10、凸轮轴；11、螺栓；12、弹垫；13、螺栓；14、弹垫；15、输入轴；151、主动齿轮Ⅰ；152、主动齿轮Ⅱ；16、二轴合件；161、从动齿轮Ⅰ；1611、啮合外齿圈；1612、齿圈端部；162、从动齿轮Ⅱ；163、中间齿轮；164、轴肩；17、差速器总成；171、差速器总成的齿轮架；18、变速箱右壳；181、螺纹孔；19、变速箱左壳；20、轴承；21、蜗杆；22、控制器定位板；23、控制器；24、滚针轴承；25同步器；251、输出半轴，26、换挡机构总成，27、螺旋形凹槽。

具体实施方式

下面通过非限定性的实施例并结合附图对本实用新型作进一步的说明：

如附图所示，一种电动汽车自动变速箱，包括由变速箱右壳体18和变速箱左壳体19构成的变速箱壳体，所述变速箱壳体内安装有输入轴15、二轴16、换挡机构总成26、差速器总成17，所述变速箱壳体上安装有换挡电机总成2、控制器23。所述输入轴15的两端分别通过滚针轴承24与所述变速箱右壳体18 和变速箱左壳体19固定及连接，所述输入轴15上设置有主动齿轮Ⅰ151、主动齿轮Ⅱ152。所述二轴16与输入轴15平行设置，其两端分别通过轴承与所述变速箱右壳体18和变速箱左壳体19固定及连接，所述二轴16上设有从动齿轮Ⅰ161、从动齿轮Ⅱ162、中间齿轮163、同步器25，所述同步器25为现有技术，同步器25上带有花键槽，同步器25通过其花键槽与二轴16上的花键连接，同步器25可左右滑动，所述从动齿轮Ⅰ161和从动齿轮Ⅱ162分别位于同步器25 的两侧并分别通过滚针轴承与所述二轴16的轴肩联接，所述从动齿轮Ⅰ161、从动齿轮Ⅱ162分别对应与所述主动齿轮Ⅰ151、主动齿轮Ⅱ152啮合。本实施例中的主动齿轮Ⅰ151、主动齿轮Ⅱ152和从动齿轮Ⅰ161、从动齿轮Ⅱ162对应装配，为常啮合状态，而从动齿轮Ⅰ161、从动齿轮Ⅱ162相对于二轴16来说，通过轴承装配，可相对空转。所述从动齿轮Ⅰ161和从动齿轮Ⅱ162的一端均设有啮合外齿圈1611和齿圈端部1612，两个啮合外齿圈1611可分别与同步器25 的内圈齿轮啮合，两个齿圈端部1612可分别与同步器25的两端面摩擦接触，为便于与同步器快速啮合，所述的齿圈端部1612优选为呈外低里高的斜面状。所述中间齿轮163设置在所述二轴16的一端，所述中间齿轮163与所述差速器总成17的齿轮架171啮合。中间齿轮163优选为齿轴一体结构。所述换挡机构总成26包括蜗轮8、与所述蜗轮8啮合的蜗杆21、凸轮轮毂7、凸轮轴10、拨叉4、拨叉轴5、换档拨叉空档位置传感器1，所述拨叉轴5、凸轮轴10与所述二轴16平行设置，其两端均分别通过轴承与所述变速箱右壳体18和变速箱左壳体19连接，所述蜗轮8、凸轮轮毂7装配在所述凸轮轴10上，所述凸轮轮毂 7上沿圆周设置有螺旋形凹槽，所述螺旋形凹槽具有平滑段和上升段，平滑段和上升段交替设置。所述拨叉4装配在所述拨叉轴5上，所述拨叉4的一端为圆柱状结构，其另一端的外廓为卡环状，所述拨叉4的圆柱状的一端置于所述凸轮轮毂7的螺旋形凹槽内，所述拨叉4的另一端卡置于所述同步器25的端口内，所述换档拨叉空档位置传感器1对应于所述拨叉4设置。所述换挡电机总成2 的输出轴与所述蜗杆21连接。所述控制器23通过控制器定位板22固定在所述变速箱壳体上，对应于差速器总成17的输出半轴在所述变速箱壳体上设置有车速传感器3，本实施例中的车速传感器3设置在变速箱右壳体18上的螺纹孔181 中，对应位于差速器总成17的输出半轴251的上方，所述换档拨叉空档位置传感器1、车速传感器3分别与所述控制器23电气连接。

本实用新型的工作原理是：当车辆起步时，外置电动机、减速器的输出轴通过花键、结合子等方式与变速箱输入轴15连接，带动输入轴15旋转，主动齿轮Ⅰ151、主动齿轮Ⅱ152分别与从动齿轮Ⅰ161、从动齿轮Ⅱ162啮合传动，带动二轴16及中间齿轮163同步旋转，并通过中间齿轮163带动差速器的齿轮架171、差速器总成17，对左右半轴输出扭矩。

当到达一定车速时，车速传感器3检测到程序设定速度时(如40公里/小时)，输出信号至控制器23，控制器23给换档电机总成2输出指令，使换档电机转动，其输出端带动蜗杆21旋转，蜗杆21将旋转运动通过蜗轮8传递给凸轮轴10，凸轮轴10带动凸轮轮毂7旋转。由于凸轮轮毂7的圆周设置螺旋形凹槽27，螺旋形凹槽27的平滑段与上升段交替设置，拨叉4在凸轮轮毂7的螺旋形凹槽内运动，这样将圆周运动转化为拨叉的左右移动，拨叉的另一端拨动同步器25移动。

拨叉4拨动同步器25向不同的方向移动时，同步器25可与二轴16上相应的从动齿轮啮合。例如：在低速档状态下，同步器25与从动齿轮Ⅰ161通过其啮合外齿圈1611啮合传动，二轴16带动中间齿轮163旋转，中间齿轮163将转动传给差速器总成，从而实现车辆的行走。当控制器23给换档电机发出指令，进入高速档状态，同步器25在拨叉4的作用下，与从动齿轮Ⅱ162通过啮合外齿圈啮合传动，二轴16带动中间齿轮163旋转，中间齿轮163将转动传给差速器总成，从而实现车辆的高速行走。

当车速降到一定程度时，控制器给换档电机发出指令，进入高速档状态，同步器在拨叉的作用下移动同步器与低速从动齿轮啮合，实现低速运动。以此高低速传动循环切换。

在起步和爬坡工况下，车辆处于低速状态。

本实用新型的技术方案通过在输入轴和二轴上增加啮合齿轮及增加同步器等还可扩展到三档自动变速机构。

本实施例中的其他部分均为现有技术，在此不再赘述。

Claims (6)

1.一种电动汽车自动变速箱，包括由变速箱右壳体(18)和变速箱左壳体(19)构成的变速箱壳体，其特征是：所述变速箱壳体内安装有输入轴(15)、二轴(16)、换挡机构总成(26)、差速器总成(17)，所述变速箱壳体上安装有换挡电机总成(2)、控制器(23)，所述输入轴(15)的两端分别通过轴承与所述变速箱右壳体(18)和变速箱左壳体(19)连接，所述输入轴(15)上设置有主动齿轮Ⅰ(151)、主动齿轮Ⅱ(152)；所述二轴(16)与输入轴(15)平行设置，其两端分别通过轴承与所述变速箱右壳体(18)和变速箱左壳体(19)连接，所述二轴(16)上设有从动齿轮Ⅰ(161)、从动齿轮Ⅱ(162)、中间齿轮(163)、同步器(25)，所述同步器(25)通过花键可左右滑动地连接在所述二轴(16)上，所述从动齿轮Ⅰ(161)和从动齿轮Ⅱ(162)分别位于同步器(25)的两侧并分别通过滚针轴承与所述二轴(16)的轴肩联接，所述从动齿轮Ⅰ(161)、从动齿轮Ⅱ(162)分别对应与所述主动齿轮Ⅰ(151)、主动齿轮Ⅱ(152)啮合，所述从动齿轮Ⅰ(161)和从动齿轮Ⅱ(162)的一端均设有啮合外齿圈(1611)和齿圈端部(1612)，两个啮合外齿圈(1611)可分别与同步器(25)的内圈齿轮啮合，两个齿圈端部(1612)可分别与同步器(25)的两端面摩擦接触，所述中间齿轮(163)设置在所述二轴(16)的一端，所述中间齿轮(163)与所述差速器总成(17)的齿轮架(171)啮合；所述换挡机构总成包括蜗轮(8)、与所述蜗轮(8)啮合的蜗杆(21)、凸轮轮毂(7)、凸轮轴(10)、拨叉(4)、拨叉轴(5)、换档拨叉空档位置传感器(1)，所述拨叉轴(5)、凸轮轴(10)与所述二轴(16)平行设置，其两端均分别通过轴承与所述变速箱右壳体(18)和变速箱左壳体(19)连接，所述蜗轮(8)、凸轮轮毂(7)装配在所述凸轮轴(10)上，所述凸轮轮毂(7)上沿圆周设置有螺旋形凹槽，所述拨叉(4)装配在所述拨叉轴(5)上，所述拨叉(4)的一端置于所述凸轮轮毂(7)的螺旋形凹槽内，所述拨叉(4)的另一端卡置于所述同步器(25)的端口内，所述换档拨叉空档位置传感器(1)对应于所述拨叉(4)设置；所述换挡电机总成(2)的输出轴与所述蜗杆(21)连接；所述控制器(23)通过控制器定位板(22)固定在所述变速箱壳体上，对应于差速器总成(17)的输出半轴在所述变速箱壳体上设置有车速传感器(3)，所述换档拨叉空档位置传感器(1)、车速传感器(3)分别与所述控制器(23)电气连接。

2.根据权利要求1所述的电动汽车自动变速箱，其特征是：所述中间齿轮(163)为齿轴一体结构。

3.根据权利要求1所述的电动汽车自动变速箱，其特征是：所述凸轮轮毂(7)上的螺旋形凹槽具有平滑段和上升段，平滑段和上升段交替设置。

4.根据权利要求1所述的电动汽车自动变速箱，其特征是：所述的齿圈端部(1612)呈外低里高的斜面状。

5.根据权利要求1所述的电动汽车自动变速箱，其特征是：所述拨叉(4)的外廓为卡环状。

6.根据权利要求1所述的电动汽车自动变速箱，其特征是：所述车速传感器(3)设置在所述变速箱右壳体(18)上的螺纹孔(181)中，对应位于差速器总成(17)的输出半轴(251)的上方。