CN209262164U - 电动车用两速变速箱及电动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆技术领域，公开了一种电动车用两速变速箱及电动车，具体的，电动车用两速变速箱包括变速箱输入轴、第一传动机构、第二传动机构、输出从动齿轮、制动器和离合器；所述第一传动机构包括一个行星轮系和第一主动齿轮，所述第二传动机构包括第二主动齿轮、惰轮以及第二从动齿轮。本实用新型具有两速调节，相较于固定速比减速箱，加速性能以及最高车速可通过相应的调速档位调节，使两者不再受单一速比的制约；同时两速调节使得驱动电机在整车低速及高速行驶时均可以保持较高效率。

Description

电动车用两速变速箱及电动车

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种电动车用两速变速箱及电动车。

背景技术

电动车能够符合国家定的节能环保趋势，大大方便短途交通，且其通过对能源和环境的节省和保护在国民经济中起着重要的作用。

目前电动车普遍采用固定速比的减速箱，车辆加速性能与最高车速受到单一速比的制约，两者必须有所取舍；同时在选定驱动电机的情况下，整个电驱动系统无法实现在整车低速及高速行驶时均保持较高效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电动车用两速变速箱，以解决现有技术中存在的电动车的加速性能与最高车速受到单一速比的制约，且在选定驱动电机的情况下，整个电驱动系统无法实现在整车低速及高速行驶时均保持较高效率的技术问题。

本实用新型的目的还在于提供一种电动车，以解决现有技术中存在的电动车的加速性能与最高车速受到单一速比的制约，且在选定驱动电机的情况下，整个电驱动系统无法实现在整车低速及高速行驶时均保持较高效率的技术问题。

基于上述第一目的，本实用新型提供了一种电动车用两速变速箱，所述两速变速箱包括变速箱输入轴、第一传动机构、第二传动机构、输出从动齿轮、制动器和离合器；

所述第一传动机构包括一个行星轮系和第一主动齿轮；所述行星轮系的太阳轮与所述变速箱输入轴卡套固定，第一主动齿轮空套在所述变速箱输入轴上，所述第一主动齿轮与所述行星轮系的行星架固定连接，且所述第一主动齿轮与输出从动齿轮啮合；

所述制动器连接在所述行星轮系的齿圈外周侧，所述制动器用于控制齿圈的制动，所述制动器分离时，所述齿圈能够转动；所述制动器结合时，所述齿圈制动；

所述第二传动机构包括依次啮合连接的第二主动齿轮、惰轮和第二从动齿轮；所述第二主动齿轮与变速箱输入轴之间连接，且二者之间设置有离合器；所述第二从动齿轮与所述输出从动齿轮同轴设置且刚性连接。

进一步地，所述输出从动齿轮与所述第二从动齿轮通过中间轴连接。

进一步地，所述两速变速箱还包括差速器总成，所述输出从动齿轮与所述差速器总成的齿轮啮合传动。

进一步地，所述惰轮通过固定轴支撑设置。

进一步地，还包括电机输出轴，所述电机输出轴与所述变速箱输入轴键连接。

进一步地，所述电机输出轴与所述变速箱输入轴的第一端连接，所述第二主动齿轮设置在所述变速箱输入轴的第二端，所述太阳轮设置在所述变速箱输入轴的第一端与第二端之间。

进一步地，所述第一主动齿轮空套在所述太阳轮与所述第二主动齿轮之间的变速箱输入轴上。

进一步地，所述两速变速箱包括变速箱壳体；

所述制动器能够实现所述齿圈与所述变速箱壳体的连接或分离。

进一步地，所述制动器以及所述离合器的结构相同；

所述制动器和所述离合器分别包括液压控制系统以及液压缸，所述液压控制系统与所述液压缸连接，所述液压缸固定在变速箱壳体上，所述液压缸的活塞杆的头部能够与齿圈或第二主动齿轮配合。

基于上述第二目的，本实用新型还提供了一种电动车，所述电动车上设置有驱动电机、本实用新型提供的电动车用两速变速箱以及变速箱控制单元；

所述驱动电机通过输出轴与所述变速箱输入轴连接，所述驱动电机、所述制动器以及所述离合器分别与所述变速箱控制单元连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的电动车用两速变速箱，包括变速箱输入轴、第一传动机构、第二传动机构、输出从动齿轮、制动器和离合器；所述第一传动机构包括一个行星轮系和第一主动齿轮；所述行星轮系的太阳轮与所述变速箱输入轴卡套固定，第一主动齿轮空套在所述变速箱输入轴上，所述第一主动齿轮与所述行星轮系的行星架固定连接，且所述第一主动齿轮与输出从动齿轮啮合；所述制动器连接在所述行星轮系的齿圈外周侧，所述制动器用于控制齿圈的制动，所述制动器分离时，所述齿圈能够转动；所述制动器结合时，所述齿圈制动；所述第二传动机构包括依次啮合连接的第二主动齿轮、惰轮和第二从动齿轮；所述第二主动齿轮与变速箱输入轴之间连接，且二者之间设置有离合器；所述第二从动齿轮与所述输出从动齿轮同轴设置且刚性连接。本实用新型电动车用两速变速箱可实现两档速度调节，第一档时，制动器结合，控制齿圈制动；离合器分离，控制第二主动齿轮与变速箱输入轴分离；此时第一传动机构传动动力，可获得较大输出扭矩，提高整车的加速性能。第二档时，制动器分离，齿圈能够在行星轮的作用下空转，离合器结合，控制第二主动齿轮与变速箱输入轴连接；此时，第二传动机构传动动力，可通过调整驱动电机到特定转速区间，以提升电驱动系统的效率。本实用新型电动车用两速变速箱具有两速调节，相较于固定速比减速箱，加速性能以及最高车速可通过相应的调速档位调节，使两者不再受单一速比的制约；同时两速调节使得驱动电机在整车低速及高速行驶时均可以保持较高效率；进一步，本实用新型电动车用两速变速箱减少了对于驱动电机的转速及扭矩要求，降低了驱动电机的制造难度及成本。

本实用新型提供的电动车上设置有驱动电机、本实用新型提供的电动车用两速变速箱以及变速箱控制单元，所述驱动电机通过输出轴与所述变速箱输入轴连接，所述驱动电机、所述制动器以及所述离合器分别与所述变速箱控制单元连接。相比现有技术，本实用新型电动车与本实用新型提供的电动车用两速变速箱具有相同的有益效果，通过上述对本实用新型提供的电动车用两速变速箱的有益效果的描述也能够直观的获知，在此不再详细赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例电动车用两速变速箱的示意简图；

图2为本实用新型实施例电动车用两速变速箱在一档时的动力流示意图；

图3为本实用新型实施例电动车用两速变速箱在二档时的动力流示意图。

图标：1-驱动电机；2-变速箱输入轴；3-太阳轮；4-行星轮；5-行星架；6-制动器；7-离合器；8-中间轴；9-第一主动齿轮；10-输出从动齿轮；11-第二主动齿轮；12-第二从动齿轮；13-差速器总成；14-齿圈；15-惰轮；16-固定轴。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

参见图1至图3所示，本实施例提供了一种电动车用两速变速箱，其包括变速箱壳体，包括变速箱壳体，变速箱壳体内设置有变速箱输入轴2、第一传动机构、第二传动机构、输出从动齿轮10、制动器6、离合器7、差速器总成13。其中，第一传动机构包括一个行星轮系和第一主动齿轮9，第二传动机构包括依次啮合连接的第二主动齿轮11、惰轮15和第二从动齿轮12。变速箱输入轴2能够与驱动电机1的电机输出轴连接，差速箱总成能够通过相应构件与车轮连接。

行星轮系包括设置在太阳轮3、行星轮4、行星架5以及齿圈14，其中，行星轮4设置在行星架5上，且行星轮4设置在太阳轮3与齿圈14之间，即，太阳轮3与行星轮4相啮合，行星轮4与齿圈14的内齿圈相啮合。具体设置时，太阳轮3固定在所述变速箱输入轴2上，行星架5空套在变速箱输入轴2上，且行星架5与第一主动齿轮9连接，第一主动齿轮9同样可空套在所述变速箱输入轴2上。

制动器6用于实现齿圈14的制动，制动器6分离时，齿圈14能够转动；制动器6结合时，齿圈14制动。具体的制动器6可设置在变速箱壳体上，制动器6通过将齿圈14与变速箱壳体连接或分离，从而实现齿圈14的制动与分离，也即制动器6可将齿圈14连接在变速箱壳体上以实现齿圈14的制动，制动器6也可将齿圈14与变速箱壳体分离，使齿圈14能够在行星轮4的作用下转动。

离合器7能够实现第二主动齿轮11与变速箱输入轴2的连接或分离，也即第二主动齿轮11与变速箱输入轴2可通过离合器间接连接，并通过离合器7来实现连接与分离；第二主动齿轮11与第二从动齿轮12通过惰轮15啮合传动。其中惰轮15可以通过较短的固定轴16进行支撑设置。

所述输出从动齿轮10与所述差速器总成13的齿轮以及所述第一主动齿轮9分别啮合传动，所述输出从动齿轮10与所述第二从动齿轮12同轴设置并刚性连接。也即输出从动齿轮10能够将动力传递给差速器总成13，且输出从动齿轮10是第一主动齿轮9和第二主动齿轮11共同的动力传递组件，第一主动齿轮9是通过啮合的方式将动力传递给输出从动齿轮10，第二主动齿轮11是通过驱动输出从动齿轮10同轴转动以将动力传递给输出从动齿轮10。具体的，如图1所示，输出从动齿轮10与第二从动齿轮12可通过中间轴8刚性连接。

可以理解的是，本实用新型实施例电动车用两速变速箱通过控制驱动电机的正、反旋转方向以及控制制动器6、离合器7的结合来实现两个不同档位间的切换。

具体而言，驱动电机1产生的动力通过变速箱输入轴2传入变速箱。如图2所示(虚线表示的动力流向)，驱动电机1正转，制动器6结合(齿圈14与变速箱壳体刚性连接无法转动)，离合器7分离(第二主动齿轮11与变速箱输入轴2分离)时实现第一个档位，动力依次通过变速箱输入轴2、太阳轮3、行星轮4、行星架5、第一主动齿轮9(空套在变速箱输入轴2上)、输出从动齿轮10传递到差速器总成13。如图3所示(虚线表示动力流向)，驱动电机1反转，制动器6分离(齿圈14与变速箱壳体分离，齿圈14仅受行星轮4的作用力，齿圈14空载转动)，离合器7结合(第二主动齿轮11与变速箱输入轴2连接)时实现第二个档位，动力依次通过变速箱输入轴2、第二主动齿轮11、固定轴16上的惰轮15、第二从动齿轮12、中间轴8、输出从动齿轮10传递到差速器总成13。

需要说明的是，上述的第一挡位和第二挡位结合电机转动可理解为车轮的前进档；倒档一档时，驱动电机1反转，动力传递过程与前进档第一档相同；倒挡二档是，驱动电机1正转，动力传递过程与前进档第二档相同。需要说明的是，驱动电机1的正转与反转是相对而言，也即前进档第一档与前进档第二档，驱动电机1的转动方向相反；倒挡一档与前进档第一档，驱动电机1的转动方向相反；倒挡二档与前进档第二档，驱动电机1的转动方向相反；倒挡一档与倒挡二档，驱动电机1的转动方向相反。

本实用新型实施例电动车用两速变速箱具有两速调节，相较于固定速比减速箱，加速性能以及最高车速可通过相应的调速档位调节，使两者不再受单一速比的制约；同时两速调节使得驱动电机1在整车低速及高速行驶时均可以保持较高效率。

本实用新型实施例电动车用两速变速箱的变速箱输入轴2可与电机输出轴采用键连接。

如图1所示，本实用新型实施例电动车用两速变速箱各个构件的位置关系，可以是电机输出轴与所述变速箱输入轴2的第一端连接，第二主动齿轮11设置在所述变速箱输入轴2的第二端，太阳轮3设置在所述变速箱输入轴2的第一端与第二端之间；第一主动齿轮9空套在所述太阳轮3与所述第二主动齿轮11之间的变速箱输入轴2上。

可以理解的是，行星轮系以及第一主动齿轮9嵌套在变速箱输入轴2上，相比其它两速变速箱结构主要通过同步器移动接合不同外啮合齿轮副来实现换挡，可以在获得较大速比的同时减小装置尺寸，使得整体装置结构节凑、占用空间小。

本本实用新型实施例电动车的制动器6包括多个，多个制动器6沿所述齿圈14的周向间隔布置。优选的，所述制动器6可包括两个，两个制动器6设置在所述齿圈14相对的两侧。

可以理解的是，多个制动器6可同时对齿圈14进行制动，保证了齿圈14制动时的稳定性。

本实施例制动器6以及离合器7均可以采用液压控制的形式。具体的，制动器6和所述离合器7结构相同，分别包括液压控制系统、液压缸以及摩擦片，所述液压控制系统与所述液压缸连接，所述液压缸固定在变速箱壳体上，制动器的摩擦片设置在齿圈14的外轴上，离合器的摩擦片设置在第二主动齿轮11上。制动器6的液压缸的活塞杆的头部能够与齿圈14上的摩擦片配合将齿圈14固定；离合器7的液压缸的活塞杆能够配合第二主动齿轮11上的摩擦片推动第二主动齿轮11靠近或远离变速箱输入轴2。优选的制动器6以及离合器7的液压缸的活塞杆的头部均设置有推力轴承，推力轴承可与摩擦片配合实现制动器6或离合器7的功能。

可以理解的是，通过液压控制齿圈14的制动器6及离合器7的结合来实现不同动力传递路径，控制精度高、换挡速度快且稳定性好。

本实用新型实施例电动车用两速变速箱的制动器6以及离合器7应当与变速箱控制单元进行连接，且变速箱控制单元还应当与电机进行连锁控制。变速箱控制单元中针对前进档第一档、前进档第二档以及倒挡一档、倒挡二档的工况分别预设有相应的控制程序，该控制程序中至少包括了电机转动方向、离合器状态、制动器状态。变速箱控制单元根据控制程序智能控制电机、离合器以及制动器的状态以实现换挡。

综上所述，本实用新型实施例电动车用两速变速箱，一档可获得较大输出扭矩提高整车加速性能，二档可调整驱动电机到特定转速区间提升电驱动系统效率。相较于固定速比减速箱，减少了对于驱动电机的转速及扭矩要求，降低了驱动电机的制造难度及成本。且不同于其它两速变速箱结构主要通过同步器移动接合不同外啮合齿轮副来实现换挡，本实用新型实施例电动车用两速变速箱使用行星齿轮及嵌套轴的结构可以在获得较大速比的同时减少尺寸，同时制动器和离合器的结构具有换挡速度快，稳定性好的优势。

本实施例还提供一种电动车，电动车上设置有驱动电机1、本实用新型实施例提供的电动车用两速变速箱以及变速箱控制单元。驱动电机1通过输出轴与所述变速箱输入轴2连接，驱动电机1、所述制动器6以及所述离合器7分别与所述变速箱控制单元连接。

本实用新型实施例电动车的驱动电机1可采用现有常规电动车电机，变速箱控制单元可以理解为控制器，其内预设有相应的控制程序；电动车用两速变速箱可设置在电动车的车架底盘上。

相比现有技术，本实用新型电动车与本实用新型提供的电动车用两速变速箱具有相同的有益效果，通过上述对本实用新型提供的电动车用两速变速箱的有益效果的描述也能够直观的获知，在此不再详细赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电动车用两速变速箱，其特征在于，所述两速变速箱包括变速箱输入轴、第一传动机构、第二传动机构、输出从动齿轮、制动器和离合器；

所述第一传动机构包括一个行星轮系和第一主动齿轮；所述行星轮系的太阳轮与所述变速箱输入轴卡套固定，第一主动齿轮空套在所述变速箱输入轴上，所述第一主动齿轮与所述行星轮系的行星架固定连接，且所述第一主动齿轮与输出从动齿轮啮合；

所述制动器连接在所述行星轮系的齿圈外周侧，所述制动器用于控制齿圈的制动，所述制动器分离时，所述齿圈能够转动；所述制动器结合时，所述齿圈制动；

所述第二传动机构包括依次啮合连接的第二主动齿轮、惰轮和第二从动齿轮；所述第二主动齿轮与变速箱输入轴之间连接，且二者之间设置有离合器；所述第二从动齿轮与所述输出从动齿轮同轴设置且刚性连接。

2.根据权利要求1所述的电动车用两速变速箱，其特征在于，所述输出从动齿轮与所述第二从动齿轮通过中间轴连接。

3.根据权利要求1或2所述的电动车用两速变速箱，其特征在于，所述两速变速箱还包括差速器总成，所述输出从动齿轮与所述差速器总成的齿轮啮合传动。

4.根据权利要求1或2所述的电动车用两速变速箱，其特征在于，所述惰轮通过固定轴支撑设置。

5.根据权利要求1或2所述的电动车用两速变速箱，其特征在于，还包括电机输出轴，所述电机输出轴与所述变速箱输入轴键连接。

6.根据权利要求5所述的电动车用两速变速箱，其特征在于，所述电机输出轴与所述变速箱输入轴的第一端连接，所述第二主动齿轮设置在所述变速箱输入轴的第二端，所述太阳轮设置在所述变速箱输入轴的第一端与第二端之间。

7.根据权利要求6所述的电动车用两速变速箱，其特征在于，所述第一主动齿轮空套在所述太阳轮与所述第二主动齿轮之间的变速箱输入轴上。

8.根据权利要求1或2所述的电动车用两速变速箱，其特征在于，所述两速变速箱包括变速箱壳体；

所述制动器能够实现所述齿圈与所述变速箱壳体的连接或分离。

9.根据权利要求1所述的电动车用两速变速箱，其特征在于，所述制动器以及所述离合器的结构相同；

所述制动器和所述离合器分别包括液压控制系统以及液压缸，所述液压控制系统与所述液压缸连接，所述液压缸固定在变速箱壳体上，所述液压缸的活塞杆的头部能够与齿圈或第二主动齿轮配合。

10.一种电动车，其特征在于，所述电动车上设置有驱动电机、权利要求1-9任一项所述的电动车用两速变速箱以及变速箱控制单元；

所述驱动电机通过输出轴与所述变速箱输入轴连接，所述驱动电机、所述制动器以及所述离合器分别与所述变速箱控制单元连接。