CN210003791U

CN210003791U - 一种电动车的自动变速系统

Info

Publication number: CN210003791U
Application number: CN201920337164.1U
Authority: CN
Inventors: 王志雄; 冯能; 向超; 黄明磊
Original assignee: Chongqing Zongshen Jiyan Mechanical And Electrical Technology Co Ltd
Current assignee: Chongqing Zongshen Jiyan Mechanical And Electrical Technology Co Ltd
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2020-01-31
Anticipated expiration: 2029-03-18

Abstract

本实用新型公开了一种电动车的自动变速系统，包括位于箱体内的电机输入轴组合、离合器组合、换档电机组合和差速器，所述变速系统还包括二轴组合和速度传感器，所述电机输入轴组合的一端与离合器组合联接，所述离合器组合的外端通过凸轮板与换档电机组合联接；所述电机输入轴组合的中部与二轴组合通过齿轮方式啮合，所述二轴组合与差速器通过齿轮啮合；所述速度传感器与二轴组合相对应；所述电机输入轴组合、二轴组合和差速器位于同一水平面且相互平行设置。本实用新型通过柔性换档有效的解决了常规换档机构在档位切换时的动力中断和整车冲击问题，使得换档动力不中断且无冲击，骑乘感有质的提升。

Description

一种电动车的自动变速系统

技术领域

本实用新型涉及一种自动变速系统，特别是一种电动车的自动变速系统。

背景技术

目前，现有的两档电动三轮/四轮车在进行档位变换时，需要手动降低车速并中断动力才能进行变档，这样做直接影响整体驾驶连续感。同时，在降低车速且中断动力才能变档的情况下，换档滑块与另一档位齿轮结合时，由于瞬间的速度变换，换档滑块需要克服驱动电机的转动惯量，使得换档滑块与档位齿在结合瞬间会产生非常大的冲击力（尤其是高速档变低速档），产生明显的撞击声和冲击力，这种冲击力久而久之就会损坏齿轮，使得齿轮寿命降低，存在安全隐患，也极大的影响骑乘舒适度。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种能够自动进行平稳变档的电动车的自动变速系统。

本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，一种用于三轮或四轮电动车的二档自动变速系统，包括位于箱体内的电机输入轴组合、离合器组合、换档电机组合和差速器，所述变速系统还包括二轴组合和速度传感器，所述电机输入轴组合的一端与离合器组合联接，所述离合器组合的外端通过凸轮板与换档电机组合联接；所述电机输入轴组合的中部与二轴组合通过齿轮方式啮合，所述二轴组合与差速器通过齿轮啮合；所述速度传感器与二轴组合相对应；所述电机输入轴组合、二轴组合和差速器位于同一水平面且相互平行设置。

其中，所述二轴组合包括二轴，在所述二轴的一端设置有二轴高速齿，在所述二轴的另一端依次设置有二轴轴套、二轴低速齿轮和二轴棘爪挡块，所述二轴轴套与二轴通过花键轴联接，在所述二轴轴套的外圈设置有间隙配合的单向器，所述单向器的外圈与二轴低速齿轮的内圈间隙配合，所述二轴低速齿轮的内圈通过轴承与二轴联接；在所述二轴低速齿轮上依次设置有通过花键连接的二轴螺旋滑块和二轴棘爪滑块，在所述二轴螺旋滑块上设置有弹簧拨叉且弹簧拨叉一端固定在箱体的凹槽内；所述二轴棘爪滑块与二轴棘爪挡块相对设置，且在二轴棘爪滑块与二轴棘爪挡块之间设置有用于使二轴棘爪滑块和二轴棘爪挡块处于常开不咬合状态的脱档弹簧；所述二轴低速齿轮与电机输入轴组合通过齿轮啮合联接；所述速度传感器对应二轴高速齿外端面；所述差速器与二轴通过齿轮啮合联接。

其中，所述电机输入轴组合包括电机输入轴，在所述电机输入轴上设置有离合器齿轮轴套，在所述离合器齿轮轴套一端上设置有输入轴高速齿，所述输入轴高速齿与二轴高速齿啮合；所述电机输入轴的一端伸入离合器组合且与离合器组合连接。

在本实用新型中，所述离合器组合包括离合器本体，在所述离合器本体外侧设置有与箱体连接的离合器挺杆，在所述离合器挺杆上设置有凸轮板；所述凸轮板的一端具有凹槽，所述凸轮板通过凹槽与离合器挺杆连接，所述凸轮板的另一端与换档电机组合连接。

进一步描述，所述离合器本体包括带离合器端盖的离合器外罩，在所述离合器外罩内设置有离合器下板和离合器主动盘，在所述离合器主动盘上设置有摩擦片A，且所述摩擦片A与离合器外罩通过花键联接，在所述摩擦片A外侧设置有挡圈；在所述离合器下板上设置有摩擦片B；在所述离合器下板外侧设置有弹簧，所述弹簧一端顶在离合器外罩内侧；所述电机输入轴一端穿入离合器下板中心且通过花键联接固定；所述离合器主动盘与离合器齿轮轴套通过花键联接；所述离合器端盖与凸轮板的一端连接。

其中，所述换档电机组合包括换档电机和拉臂轴，所述换档电机通过扁方与拉臂轴的一端联接，且在该端设置有挡片，拉臂轴的另一端与凸轮板联接；在所述箱体上设置有与挡片相对应的位置传感器。

由于采用了上述技术方案，本实用新型通过柔性换档有效的解决了常规换档机构在档位切换时的动力中断和整车冲击问题，使得换档动力不中断且无冲击，骑乘感有质的提升；同时，结合传感器监控整车车速和电机高效转速区间合理设置进、退档点，充分利用高、低档的优势，实现智能自动换档的同时，整车高效区间覆盖更广，比常规换档方案更加节能。

附图说明

本实用新型的附图说明如下：

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，但本实用新型并不局限于这些实施方式，任何在本实施例基本精神上的改进或替代，仍属于本实用新型权利要求所要求保护的范围。

实施例1：如图1所示，一种电动车的自动变速系统，包括位于箱体4内的电机输入轴组合、离合器组合、换档电机组合和差速器31，所述变速系统还包括二轴组合和速度传感器29，所述电机输入轴组合的一端与离合器组合联接，所述离合器组合的外端通过凸轮板20与换档电机组合联接；所述电机输入轴组合的中部与二轴组合通过齿轮方式啮合，所述二轴组合与差速器31通过齿轮啮合；所述速度传感器29与二轴组合相对应；所述电机输入轴组合、二轴组合和差速器位于同一水平面且相互平行设置。

其中，二轴组合的具体结构如下：所述二轴组合包括二轴8，在所述二轴8的一端设置有二轴高速齿30，在所述二轴8的另一端依次设置有二轴轴套11、二轴低速齿轮1和二轴棘爪挡块7，所述二轴轴套11与二轴8通过花键轴联接，在所述二轴轴套11的外圈设置有间隙配合的单向器2，所述单向器2的外圈与二轴低速齿轮1的内圈间隙配合，所述二轴低速齿轮1的内圈通过轴承10与二轴8联接；在所述二轴低速齿轮1上依次设置有通过花键连接的二轴螺旋滑块5和二轴棘爪滑块6，在所述二轴螺旋滑块5上设置有弹簧拨叉3且弹簧拨叉3一端固定在箱体4的凹槽内；所述二轴棘爪滑块6与二轴棘爪挡块7相对设置，且在二轴棘爪滑块6与二轴棘爪挡块7之间设置有用于使二轴棘爪滑块6和二轴棘爪挡块7处于常开不咬合状态的脱档弹簧9；所述二轴低速齿轮1与电机输入轴组合通过齿轮啮合联接；所述速度传感器29对应二轴高速齿30外端面；所述差速器31与二轴8通过齿轮啮合联接。

其中，电机输入轴组合的具体结构如下：所述电机输入轴组合包括电机输入轴12，在所述电机输入轴12上设置有离合器齿轮轴套14，在所述离合器齿轮轴套14一端上设置有输入轴高速齿15，所述输入轴高速齿15与二轴高速齿30啮合；所述电机输入轴12的一端伸入离合器组合且与离合器组合连接。

在本实用新型中，所述离合器组合包括离合器本体，在所述离合器本体外侧设置有与箱体连接的离合器挺杆23，在所述离合器挺杆23上设置有凸轮板20；所述凸轮板20的一端具有凹槽，所述凸轮板20通过凹槽与离合器挺杆23连接，所述凸轮板20的另一端与换档电机组合连接。

进一步描述，所述离合器本体包括带离合器端盖22的离合器外罩26，在所述离合器外罩26内设置有离合器下板25和离合器主动盘21，在所述离合器主动盘21上设置有摩擦片A27，且所述摩擦片A27与离合器外罩26通过花键联接，在所述摩擦片A27外侧设置有挡圈19；在所述离合器下板25上设置有摩擦片B28；在所述离合器下板25外侧设置有弹簧24，所述弹簧24一端顶在离合器外罩26内侧；所述电机输入轴12一端穿入离合器下板25中心且通过花键联接固定；所述离合器主动盘21与离合器齿轮轴套14通过花键联接；所述离合器端盖22与凸轮板20的一端连接。

在本实用新型中，所述换档电机组合的具体结构如下：所述换档电机组合包括换档电机13和拉臂轴18，所述换档电机13通过扁方与拉臂轴18的一端联接，且在该端设置有挡片16，所述拉臂轴的另一端与凸轮板20联接；在所述箱体上设置有与挡片16相对应的位置传感器17。

本实用新型是这样工作的：设电机输入轴方向看，电机输入轴12为顺时针旋转，此时整车运行方向为前进方向。

起步前，激活电源时，速度传感器29检测到的车速低于进档点速度，外部控制器控制换档电机14转动使得拉臂轴18和凸轮板20一起转动，凸轮板20产生向右轴向运动（轴向行程在挡片触发位置传感器后停止），通过顶离合器外罩26克服弹簧24压力使得两组摩擦片间不产生压力和摩擦力也不能传递扭矩，即离合器下板25与离合器主动盘21之间不能传递扭矩，也即电机输入轴12与离合器齿轮轴套14不能传递扭矩，相互打滑，电机传入的动力不通过输入轴高速齿15传递，而是通过输入轴齿传至二轴低速齿轮1再通过单向器2传至二轴轴套11，然后传至二轴8上，然后二轴8轴齿传至差速器31，最后差速器31传至整车车轮实现前进。

当整车起步后，车速低于进档点速度时，整车以低速档行进，随着车速增加，车速到达进档点速度，速度信号激活进档条件，外部控制器控制换档电机13转动，凸轮板20向左轴向运动，在弹簧24作用力下离合器外罩26左移，同时两组摩擦片之间生成压力，可传递摩擦力和扭矩，即离合器下板25与离合器主动盘21之间能传递扭矩，也即电机输入轴12与离合器齿轮轴套14能传递扭矩，此时输入轴高速齿15可传递电机传入到输入轴的动力，并传至二轴高速齿30上和二轴8上。因高速档减速比比低速档低，二轴高速齿30的转速比二轴低速齿1的转速快，所以在两组摩擦片开始传递扭矩的一瞬间，从相互滑动摩擦到静摩擦的整个传递扭矩过程，二轴高速齿30动力传至二轴8上，使得二轴8和二轴轴套11具有转速快于二轴低速齿1的趋势，此时单向器2打滑，二轴低速齿1不再传递动力，动力从低速档切换为高速档，动力经二轴轴齿传至差速器31再传至车轮实现整车换档提速。在此档位切换过程中，电机输入动力无需减弱和中断，即可在很短时间内柔性完成换档，无任何冲击，整车驾驶感好。

当整车随着爬坡需要更大动力或者动力（油门）开度降低导致整车车速降到退档速度点时（比进档速度点低），速度信号激活退档条件，外部控制器转动，经由离合器脱开，电机输入轴12动力不再从输入轴高速齿15传递，而又再次由低速齿进行传递，整车变为低速档，是低速档进高速档的逆过程，在很短时间内柔性完成换档，同样动力无中断，整车驾驶感好。

当倒车时，整车已处于低速档，离合器脱开状态且不改变，仅使用低速档倒车，此时二轴低速齿1与单向器2打滑，弹簧拨叉3卡在二轴螺旋滑块5凹槽内，另一头固定在箱体4的凹槽，二轴螺旋滑块5与弹簧拨叉3相对转动产生摩擦力，倒车时二轴低速齿轮1为顺时针转动（从电机输入轴方向看）且与二轴螺旋滑块5以右螺旋花键联接，弹簧拨叉3给二轴螺旋滑块5的摩擦力经右螺旋花键副转换产生了向右的轴向力，二轴螺旋滑块5受向右轴向力推着二轴棘爪滑块6克服脱档弹簧9压力向右移动，使得二轴棘爪滑块6与二轴棘爪挡块7通过棘爪结合，此时经电机输入轴12传至二轴低速齿轮1的动力通过二轴棘爪滑块6与二轴棘爪挡块7的结合传至二轴8上再传至差速器31及整车上，实现倒车。当倒车完毕，需要起步前进时，二轴低速齿轮1变为逆时针旋转，二轴螺旋滑块5与弹簧拨叉3的摩擦力经右螺旋花键副产生向左的轴向力，二轴螺旋滑块5向左运动，同时在脱档弹簧9压力作用下，二轴棘爪滑块6向左与二轴棘爪挡块7脱开，整车正常前进。

Claims

1.一种电动车的自动变速系统，包括位于箱体（4）内的电机输入轴组合、离合器组合、换档电机组合和差速器（31），其特征是：所述变速系统还包括二轴组合和速度传感器（29），所述电机输入轴组合的一端与离合器组合联接，所述离合器组合的外端通过凸轮板（20）与换档电机组合联接；所述电机输入轴组合的中部与二轴组合通过齿轮方式啮合，所述二轴组合与差速器（31）通过齿轮啮合；所述速度传感器（29）与二轴组合相对应；所述电机输入轴组合、二轴组合和差速器位于同一水平面且相互平行设置。

2.如权利要求1所述的电动车的自动变速系统，其特征是：所述二轴组合包括二轴（8），在所述二轴（8）的一端设置有二轴高速齿（30），在所述二轴（8）的另一端依次设置有二轴轴套（11）、二轴低速齿轮（1）和二轴棘爪挡块（7），所述二轴轴套（11）与二轴（8）通过花键轴联接，在所述二轴轴套（11）的外圈设置有间隙配合的单向器（2），所述单向器（2）的外圈与二轴低速齿轮（1）的内圈间隙配合，所述二轴低速齿轮（1）的内圈通过轴承（10）与二轴（8）联接；在所述二轴低速齿轮（1）上依次设置有通过花键连接的二轴螺旋滑块（5）和二轴棘爪滑块（6），在所述二轴螺旋滑块（5）上设置有弹簧拨叉（3）且弹簧拨叉（3）一端固定在箱体（4）的凹槽内；所述二轴棘爪滑块（6）与二轴棘爪挡块（7）相对设置，且在二轴棘爪滑块（6）与二轴棘爪挡块（7）之间设置有用于使二轴棘爪滑块（6）和二轴棘爪挡块（7）处于常开不咬合状态的脱档弹簧（9）；所述二轴低速齿轮（1）与电机输入轴组合通过齿轮啮合联接；所述速度传感器（29）对应二轴高速齿（30）外端面；所述差速器（31）与二轴（8）通过齿轮啮合联接。

3.如权利要求2所述的电动车的自动变速系统，其特征是：所述电机输入轴组合包括电机输入轴（12），在所述电机输入轴（12）上设置有离合器齿轮轴套（14），在所述离合器齿轮轴套（14）一端上设置有输入轴高速齿（15），所述输入轴高速齿（15）与二轴高速齿（30）啮合；所述电机输入轴（12）的一端伸入离合器组合且与离合器组合连接。

4.如权利要求3所述的电动车的自动变速系统，其特征是：所述离合器组合包括离合器本体，在所述离合器本体外侧设置有与箱体连接的离合器挺杆（23），在所述离合器挺杆（23）上设置有凸轮板（20）；所述凸轮板（20）的一端具有凹槽，所述凸轮板（20）通过凹槽与离合器挺杆（23）连接，所述凸轮板（20）的另一端与换档电机组合连接。

5.如权利要求4所述的电动车的自动变速系统，其特征是：所述离合器本体包括带离合器端盖（22）的离合器外罩（26），在所述离合器外罩（26）内设置有离合器下板（25）和离合器主动盘（21），在所述离合器主动盘（21）上设置有摩擦片A（27），且所述摩擦片A（27）与离合器外罩（26）通过花键联接，在所述摩擦片A（27）外侧设置有挡圈（19）；在所述离合器下板（25）上设置有摩擦片B（28）；在所述离合器下板（25）外侧设置有弹簧（24），所述弹簧（24）一端顶在离合器外罩（26）内侧；所述电机输入轴（12）一端穿入离合器下板（25）中心且通过花键联接固定；所述离合器主动盘（21）与离合器齿轮轴套（14）通过花键联接；所述离合器端盖（22）与凸轮板（20）的一端连接。

6.如权利要求5所述的电动车的自动变速系统，其特征是：所述换档电机组合包括换档电机（13）和拉臂轴（18），所述换档电机（13）通过扁方与拉臂轴（18）的一端联接，且在该端设置有挡片（16），所述拉臂轴的另一端与凸轮板（20）联接；在所述箱体上设置有与挡片（16）相对应的位置传感器（17）。