CN209483913U - 一种电动汽车用双离合变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车用双离合变速器，包括箱体，可转动的安装在箱体内的且相互平行的动力输入轴和动力输出轴，其特征在于，在动力输入轴和动力输出轴之间设有第一离合器机构用于连接和分离两者，并在连接后形成同速传动的高速挡；在动力输入轴与动力输出轴之间还设有低速挡传动机构以带动动力输出轴以低速挡转速转动；所述低速挡传动机构包括可转动的安装在箱体上的第一中间轴和第二中间轴，第一中间轴平行于动力输入轴，第二中间轴平行于动力输出轴；本实用新型具有能够使得电动汽车运行更加平稳，能够提高整车再生能量回收效率，能够提高整车再生能量回收稳定性的优点。

Description

一种电动汽车用双离合变速器

技术领域

本实用新型涉及电动汽车技术领域；特别是涉及一种电动汽车用双离合变速器。

背景技术

电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。工作原理：蓄电池-电流-电力调节器-电动机-动力传动系统-驱动汽车行驶。

电动汽车具有高效、节能、环保等突出优点，能有效缓解石油资源不断枯竭对人们使用汽车成本增加带来的生活压力，以及降低汽车尾气对环境和人体健康的不良影响。作为新能源计划的支柱产业，电动汽车节能技术已经成为行业研究的热点。

能量回收是节能的核心技术之一，其中，制动能量回收是指将汽车在减速制动时产生的动能转化为电能存储在蓄电池或其他储能装置中以便再次利用。研究表明，在城市工况下，占总驱动能量30%至50%的制动能量都直接以摩擦热能的形式消散在空气中而没有得以充分回收利用。区别于传统的摩擦散热制动，可再生能量回收技术简称为再生能量回收。 国外汽车厂商已经研究再生制动系统来回收能量并安装在量产的电动汽车上，而国内刚刚起步。

电动汽车使用电动机取代了传统汽车的发动机，电动机可带载启动，并且通过合理配置传动系统以满足汽车使用要求。因此，在电动汽车上使用多挡变速器已经不再合适，但若取消变速传动装置，则难于兼顾汽车爬坡和高速行驶等要求。

因此，怎样才能够提供一种能够使得电动汽车运行更加平稳，能够提高整车再生能量回收效率，能够提高整车再生能量回收稳定性的电动汽车用双离合变速器，成为本领域技术人员有待解决的技术问题。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：怎样提供一种能够使得电动汽车运行更加平稳，能够提高整车再生能量回收效率，能够提高整车再生能量回收稳定性的电动汽车用双离合变速器。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种电动汽车用双离合变速器，包括箱体，可转动的安装在箱体内的且相互平行的动力输入轴和动力输出轴，其特征在于，在动力输入轴和动力输出轴之间设有第一离合器机构用于连接和分离两者，并在连接后形成同速传动的高速挡；在动力输入轴与动力输出轴之间还设有低速挡传动机构以带动动力输出轴以低速挡转速转动；所述低速挡传动机构包括可转动的安装在箱体上的第一中间轴和第二中间轴，第一中间轴平行于动力输入轴，第二中间轴平行于动力输出轴；在动力输入轴和第一中间轴之间设有第一齿轮传动系并带动第一中间轴反向转动；在第二中间轴和动力输出轴之间设有第二齿轮传动系并带动动力输出轴反向转动；且在第一中间轴和第二中间轴之间设有第二离合器机构用于连接和分离两者之间的传动连接。

本技术方案中，将离合器机构和变速器结合为一体，整个结构更加的紧凑，能够减少电动汽车上的安装离合器机构和变速器所需要的空间，方便整车布局。

通过设置第一离合器和第二离合器机构对应的去控制动力输入轴和动力输出轴之间以及第一中间轴和第二中间轴之间的动力传递。并且两个离合器机构呈逻辑互非，尤且只能有一个离合器机构处于传动状态。在将上述的结构应用于电动汽车时，电动车的输出轴与上述结构变速器的动力输入轴是传动连接的。当第一离合器机构处于传动状态时，电动机的动力经过动力输入轴以及第一离合器机构后传递到动力输出轴，动力输出轴以高速挡输出。当第二离合器机构处于传动状态时，电动机的动力经过动力输入轴、第一中间轴、第二离合器机构以及第二中间轴后传递到动力输出轴，动力输出轴以低速挡输出。此时能够形成高速和低速两个挡位，在电动车电机恒速转动下，高速挡能够满足汽车正常行驶，低速挡能够满足电动汽车起步。

并且，当电动汽车处于减速状态时，此时，车轮提供动力给电机提升转速，电动机为发电状态，车轮驱动轴作为输入端，电动机传动轴作为输出端。

当速度传感器检测到电动机转速小于区间范围的最小值的时候，电动机未处于最佳工作效率区间，低于此最小值的能量不能有效回收，为了提高这部分能量的回收效率，就需要上述的变速器对电动机的转速加以提升，使其发电效率始终处于最佳工作区间。此时，第二离合器机构处于传动状态，车轮提供的动力经过动力输出轴、第二中间轴、第二离合器机构以及第一中间轴传递到电动机，从而提升电动机转轴的转速，使得电动机的发电效率始终处于最佳工作区间，提高了能量回收效率。

当电动汽车处于滑行状态时，此时变速箱只作为离合器使用，用于动力切断，两个离合器断开，电机与车轮的动力连接被切断，汽车依靠自身惯性滑行。此时，无动力传递。

因此，上述结构的变速箱具有能够使得电动汽车运行更加平稳，能够提高整车再生能量回收效率，能够提高整车再生能量回收稳定性的优点。

作为优化，所述动力输入轴与动力输出轴同轴线设置；所述第一离合器机构包括第一主动盘，所述第一主动盘依靠键配合可轴向滑动地设置在动力输入轴上；在动力输出轴上传动设置有第一从动盘；且箱体上对应第一主动盘设置有第一换挡操作杆，第一换挡操作杆和换挡指令输入机构相连并能够拨动第一主动盘在动力输出轴上沿轴向位移以使得第一主动盘和第一从动盘传动连接。

这样，因动力输入轴与动力输出轴同轴且呈轴向相邻设置的，能够使得整个箱体的结构尺寸更小，整个结构更加的紧凑。并且第一离合器机构的结构更加简单，能够方便控制动力输入轴与动力输出轴之间动力的传递和断开。

作为优化，在第一主动盘上与第一从动盘相对的端面设置有内齿圈，所述第一从动盘的外轮廓为能够与第一主动盘上的内齿圈啮合传动的外齿结构。

这样，第一离合器机构的结构更加简单，并且通过内齿圈和外齿啮合传动，传动效率更高。

作为优化，所述第一中间轴和第二中间轴同轴线设置；所述第二离合器机构包括第二主动盘，所述第二主动盘依靠键配合可轴向滑动地设置在第一中间轴上；在第二中间轴上传动设置有第二从动盘；且箱体上对应第二主动盘设置有第二换挡操作杆，第二换挡操作杆和换挡指令输入机构相连并能够拨动第二主动盘在第一中间轴上沿轴向位移以使得第二主动盘和第二从动盘传动连接。

这样，因第一中间轴和第二中间轴同轴且呈轴向相邻设置的，能够使得整个箱体的结构尺寸更小，整个结构更加的紧凑。并且第二离合器机构的结构更加简单，能够方便控制动力输入轴与动力输出轴之间动力的传递和断开。

作为优化，在第二主动盘上与第二从动盘相对的端面设置有内齿圈，所述第二从动盘的外轮廓为能够与第二主动盘上的内齿圈啮合传动的外齿结构。

这样，第二离合器机构的结构更加简单，并且通过内齿圈和外齿啮合传动，传动效率更高。

作为优化，所述第一齿轮传动系包括固定套设在动力输入轴上的第一主动齿轮，以及固定套设在第一中间轴上的第一从动齿轮，所述第一主动齿轮和第一从动齿轮啮合传动；且第一主动齿轮的齿数小于第一从动齿轮的齿数。

这样，通过齿轮传动，结构更加简单，传动效率更高。并且通过将第一主动齿轮的齿数小于第一从动齿轮的齿数设置，能够对第一中间轴减速，达到减速效果。

作为优化，所述第二齿轮传动系包括固定套设在第二中间轴上的第二主动齿轮，以及固定套设在动力输出轴上的第二从动齿轮，所述第二主动齿轮和第二从动齿轮啮合传动；且第二主动齿轮的齿数小于第二从动齿轮的齿数。

这样，通过齿轮传动，结构更加简单，传动效率更高。并且通过将第二主动齿轮的齿数小于第二从动齿轮的齿数设置，能够对动力输出轴轴减速，达到减速效果。

作为优化，在动力输入轴上的第一主动齿轮的两侧、第一中间轴上的第一从动齿轮的两侧、第二中间轴上的第二主动齿轮的两侧以及动力输出轴上的第二从动齿轮的两侧均固定套设有承受径向力的轴承，且所述承受径向力的轴承固定设置在箱体上。

这样，能够方便对动力输入轴、第一中间轴、第二中间轴以及动力输出轴的安装，能够降低各个轴所受到的旋转摩擦力，降低能耗。

作为优化，所述承受径向力的轴承为深沟球轴承。

这样，方便获取，降低轴承的使用成本。

作为优化，所述箱体由铸铁铸造成型。

这样，能够方便制造箱体，且成本更低。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式中的结构示意图。

图2为本实用新型具体实施方式中的原理简图，（图中未画出第一换挡操作杆和第二换挡操作杆）。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1和图2所示，一种电动汽车用双离合变速器，包括箱体1，可转动的安装在箱体内的且相互平行的动力输入轴2和动力输出轴3，在动力输入轴和动力输出轴之间设有第一离合器机构用于连接和分离两者，并在连接后形成同速传动的高速挡；在动力输入轴与动力输出轴之间还设有低速挡传动机构以带动动力输出轴以低速挡转速转动；所述低速挡传动机构包括可转动的安装在箱体上的第一中间轴4和第二中间轴5，第一中间轴平行于动力输入轴，第二中间轴平行于动力输出轴；在动力输入轴和第一中间轴之间设有第一齿轮传动系并带动第一中间轴反向转动；在第二中间轴和动力输出轴之间设有第二齿轮传动系并带动动力输出轴反向转动；且在第一中间轴和第二中间轴之间设有第二离合器机构用于连接和分离两者之间的传动连接。

本技术方案中，将离合器机构和变速器结合为一体，整个结构更加的紧凑，能够减少电动汽车上的安装离合器机构和变速器所需要的空间，方便整车布局。

通过设置第一离合器和第二离合器机构对应的去控制动力输入轴和动力输出轴之间以及第一中间轴和第二中间轴之间的动力传递。并且两个离合器机构呈逻辑互非，尤且只能有一个离合器机构处于传动状态。在将上述的结构应用于电动汽车时，电动车的输出轴与上述结构变速器的动力输入轴是传动连接的。当第一离合器机构处于传动状态时，电动机的动力经过动力输入轴以及第一离合器机构后传递到动力输出轴，动力输出轴以高速挡输出。当第二离合器机构处于传动状态时，电动机的动力经过动力输入轴、第一中间轴、第二离合器机构以及第二中间轴后传递到动力输出轴，动力输出轴以低速挡输出。此时能够形成高速和低速两个挡位，在电动车电机恒速转动下，高速挡能够满足汽车正常行驶，低速挡能够满足电动汽车起步。

并且，当电动汽车处于减速状态时，此时，车轮提供动力给电机提升转速，电动机为发电状态，车轮驱动轴作为输入端，电动机传动轴作为输出端。

当速度传感器检测到电动机转速小于区间范围的最小值的时候，电动机未处于最佳工作效率区间，低于此最小值的能量不能有效回收，为了提高这部分能量的回收效率，就需要上述的变速器对电动机的转速加以提升，使其发电效率始终处于最佳工作区间。此时，第二离合器机构处于传动状态，车轮提供的动力经过动力输出轴、第二中间轴、第二离合器机构以及第一中间轴传递到电动机，从而提升电动机转轴的转速，使得电动机的发电效率始终处于最佳工作区间，提高了能量回收效率。

当电动汽车处于滑行状态时，此时变速箱只作为离合器使用，用于动力切断，两个离合器断开，电机与车轮的动力连接被切断，汽车依靠自身惯性滑行。此时，无动力传递。

因此，上述结构的变速箱具有能够使得电动汽车运行更加平稳，能够提高整车再生能量回收效率，能够提高整车再生能量回收稳定性的优点。

本具体实施方式中，所述动力输入轴与动力输出轴同轴线设置；所述第一离合器机构包括第一主动盘6，所述第一主动盘依靠键配合可轴向滑动地设置在动力输入轴上；在动力输出轴上传动设置有第一从动盘7；且箱体上对应第一主动盘设置有第一换挡操作杆8，第一换挡操作杆和换挡指令输入机构相连并能够拨动第一主动盘在动力输出轴上沿轴向位移以使得第一主动盘和第一从动盘传动连接。

这样，因动力输入轴与动力输出轴同轴且呈轴向相邻设置的，能够使得整个箱体的结构尺寸更小，整个结构更加的紧凑。并且第一离合器机构的结构更加简单，能够方便控制动力输入轴与动力输出轴之间动力的传递和断开。

本具体实施方式中，在第一主动盘上与第一从动盘相对的端面设置有内齿圈，所述第一从动盘的外轮廓为能够与第一主动盘上的内齿圈啮合传动的外齿结构。

这样，第一离合器机构的结构更加简单，并且通过内齿圈和外齿啮合传动，传动效率更高。当然具体实施时，可以是第一主动盘上与第一从动盘相对的端面具有主动爪，所述第一从动盘上与第一主动盘相对的端面具有从动爪；且第一主动盘上的主动爪能够与第一从动盘上的从动爪啮合传动。这样的结构能够更加方便第一从动盘和第一主动盘的连接和断开，并且对同轴度的要求更小，能够更加方便制造。

本具体实施方式中，所述第一中间轴和第二中间轴同轴线设置；所述第二离合器机构包括第二主动盘9，所述第二主动盘依靠键配合可轴向滑动地设置在第一中间轴上；在第二中间轴上传动设置有第二从动盘10；且箱体上对应第二主动盘设置有第二换挡操作杆11，第二换挡操作杆和换挡指令输入机构相连并能够拨动第二主动盘在第一中间轴上沿轴向位移以使得第二主动盘和第二从动盘传动连接。

这样，因第一中间轴和第二中间轴同轴且呈轴向相邻设置的，能够使得整个箱体的结构尺寸更小，整个结构更加的紧凑。并且第二离合器机构的结构更加简单，能够方便控制动力输入轴与动力输出轴之间动力的传递和断开。

本具体实施方式中，在第二主动盘上与第二从动盘相对的端面设置有内齿圈，所述第二从动盘的外轮廓为能够与第二主动盘上的内齿圈啮合传动的外齿结构。

这样，第二离合器机构的结构更加简单，并且通过内齿圈和外齿啮合传动，传动效率更高。当然具体实施时，可以是第二主动盘上与第二从动盘相对的端面具有主动爪，所述第二从动盘上与第二主动盘相对的端面具有从动爪；且第二主动盘上的主动爪能够与第二从动盘上的从动爪啮合传动。这样的结构能够更加方便第二从动盘和第二主动盘的连接和断开，并且对同轴度的要求更小，能够更加方便制造。

本具体实施方式中，所述第一齿轮传动系包括固定套设在动力输入轴上的第一主动齿轮12，以及固定套设在第一中间轴上的第一从动齿轮13，所述第一主动齿轮和第一从动齿轮啮合传动；且第一主动齿轮的齿数小于第一从动齿轮的齿数。

这样，通过齿轮传动，结构更加简单，传动效率更高。并且通过将第一主动齿轮的齿数小于第一从动齿轮的齿数设置，能够对第一中间轴减速，达到减速效果。

本具体实施方式中，所述第二齿轮传动系包括固定套设在第二中间轴上的第二主动齿轮14，以及固定套设在动力输出轴上的第二从动齿轮15，所述第二主动齿轮和第二从动齿轮啮合传动；且第二主动齿轮的齿数小于第二从动齿轮的齿数。

这样，通过齿轮传动，结构更加简单，传动效率更高。并且通过将第二主动齿轮的齿数小于第二从动齿轮的齿数设置，能够对动力输出轴轴减速，达到减速效果。

本具体实施方式中，在动力输入轴上的第一主动齿轮的两侧、第一中间轴上的第一从动齿轮的两侧、第二中间轴上的第二主动齿轮的两侧以及动力输出轴上的第二从动齿轮的两侧均固定套设有承受径向力的轴承，且所述承受径向力的轴承固定设置在箱体上。

这样，能够方便对动力输入轴、第一中间轴、第二中间轴以及动力输出轴的安装，能够降低各个轴所受到的旋转摩擦力，降低能耗。

本具体实施方式中，所述承受径向力的轴承为深沟球轴承16。

这样，方便获取，降低轴承的使用成本。

本具体实施方式中，所述箱体由铸铁铸造成型。

这样，能够方便制造箱体，且成本更低。

Claims (10)

1.一种电动汽车用双离合变速器，包括箱体（1），可转动的安装在箱体内的且相互平行的动力输入轴（2）和动力输出轴（3），其特征在于，在动力输入轴和动力输出轴之间设有第一离合器机构用于连接和分离两者，并在连接后形成同速传动的高速挡；在动力输入轴与动力输出轴之间还设有低速挡传动机构以带动动力输出轴以低速挡转速转动；所述低速挡传动机构包括可转动的安装在箱体上的第一中间轴（4）和第二中间轴（5），第一中间轴平行于动力输入轴，第二中间轴平行于动力输出轴；在动力输入轴和第一中间轴之间设有第一齿轮传动系并带动第一中间轴反向转动；在第二中间轴和动力输出轴之间设有第二齿轮传动系并带动动力输出轴反向转动；且在第一中间轴和第二中间轴之间设有第二离合器机构用于连接和分离两者之间的传动连接。

2.如权利要求1所述的一种电动汽车用双离合变速器，其特征在于，所述动力输入轴与动力输出轴同轴线设置；所述第一离合器机构包括第一主动盘（6），所述第一主动盘依靠键配合可轴向滑动地设置在动力输入轴上；在动力输出轴上传动设置有第一从动盘（7）；且箱体上对应第一主动盘设置有第一换挡操作杆（8），第一换挡操作杆和换挡指令输入机构相连并能够拨动第一主动盘在动力输出轴上沿轴向位移以使得第一主动盘和第一从动盘传动连接。

3.如权利要求2所述的一种电动汽车用双离合变速器，其特征在于，在第一主动盘上与第一从动盘相对的端面设置有内齿圈，所述第一从动盘的外轮廓为能够与第一主动盘上的内齿圈啮合传动的外齿结构。

4.如权利要求1所述的一种电动汽车用双离合变速器，其特征在于，所述第一中间轴和第二中间轴同轴线设置；所述第二离合器机构包括第二主动盘（9），所述第二主动盘依靠键配合可轴向滑动地设置在第一中间轴上；在第二中间轴上传动设置有第二从动盘（10）；且箱体上对应第二主动盘设置有第二换挡操作杆（11），第二换挡操作杆和换挡指令输入机构相连并能够拨动第二主动盘在第一中间轴上沿轴向位移以使得第二主动盘和第二从动盘传动连接。

5.如权利要求4所述的一种电动汽车用双离合变速器，其特征在于，在第二主动盘上与第二从动盘相对的端面设置有内齿圈，所述第二从动盘的外轮廓为能够与第二主动盘上的内齿圈啮合传动的外齿结构。

6.如权利要求1所述的一种电动汽车用双离合变速器，其特征在于，所述第一齿轮传动系包括固定套设在动力输入轴上的第一主动齿轮（12），以及固定套设在第一中间轴上的第一从动齿轮（13），所述第一主动齿轮和第一从动齿轮啮合传动；且第一主动齿轮的齿数小于第一从动齿轮的齿数。

7.如权利要求6所述的一种电动汽车用双离合变速器，其特征在于，所述第二齿轮传动系包括固定套设在第二中间轴上的第二主动齿轮（14），以及固定套设在动力输出轴上的第二从动齿轮（15），所述第二主动齿轮和第二从动齿轮啮合传动；且第二主动齿轮的齿数小于第二从动齿轮的齿数。

8.如权利要求7所述的一种电动汽车用双离合变速器，其特征在于，在动力输入轴上的第一主动齿轮的两侧、第一中间轴上的第一从动齿轮的两侧、第二中间轴上的第二主动齿轮的两侧以及动力输出轴上的第二从动齿轮的两侧均固定套设有承受径向力的轴承，且所述承受径向力的轴承固定设置在箱体上。

9.如权利要求8所述的一种电动汽车用双离合变速器，其特征在于，所述承受径向力的轴承为深沟球轴承（16）。

10.如权利要求1所述的一种电动汽车用双离合变速器，其特征在于，所述箱体由铸铁铸造成型。