CN212928692U - 一种电动两挡变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电动两挡变速器，包括一轴、中间轴、差速器总成、壳体、主减主动齿、差速器总成、主减从动齿、一档齿轮组件、二档齿轮组件、一档主动齿轮、二档主动齿轮、二档传动机构、倒挡传动机构，所述一轴、中间轴以及差速器总成均通过各自两端的轴承平行架设在壳体内，所述中间轴中部设置有一体成型的主减主动齿，所述主减主动齿与所述差速器总成上的主减从动齿啮合传动。通过上述方式，本实用新型提供一种电动两挡变速器，可以降低电动汽车的电机噪声、能够进行扭矩减震、通过换挡使电机处于效率更高的区域、整车的动力性更强等优点，而且，可以有效地减少电机指标与电池指标。

Description

一种电动两挡变速器

技术领域

本实用新型涉及变速器领域，尤其涉及一种电动两挡变速器。

背景技术

目前，纯电动汽车所采用的两挡变速箱有如下几种结构。

如图1所示，这种用同步器换挡的两挡变速箱都属于机械式自动变速箱（AMT），在使用过程中，存在较为明显的动力中断现象，换挡时间较长，影响驾驶品质。

例如图1，在从1挡升到2挡的过程中，需要电机1扭矩降到0，然后同步器3的齿套从左位脱出到中位空挡，然后电机1进行调速，同步器3的齿套移动到右位，电机1加载扭矩，换挡过程完成。可以看出，整个过程换挡时间长，电机控制比较复杂，驾驶品质较差，可感知到明显的动力中断。尤其是同步器会带来二次冲击的影响，和同步器使用寿命低的缺点。

如图2、3所示，这两种两挡变速箱（双离合两档、行星排两档）及CVT两档变速箱在接合过程中控制较复杂，行星排及湿式离合器搅油损失大，导致变速箱传动效率低，还有使用电液式或液液式执行器来带的成本居高不下的缺点。图2在离合器接合过程中冲击大和发热量大，离合器冲击疲劳寿命低的缺点。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种电动两挡变速器，与传统内燃机汽车相比，纯电动汽车虽然可以不设置变速箱，但是，设有变速箱的纯电动汽车具有可以降低电机噪声、能够进行扭矩减震、通过换挡使电机处于效率更高的区域、整车的动力性更强等优点，而且，可以有效地减少电机指标与电池指标。

该种电动两挡变速器能解决使用同步器换挡的两档变速箱动力中断时间长，换挡冲击大，同步器寿命低的缺点；能解决使用离合器换挡的两档变速箱在离合器接合过程中冲击大和发热量大，离合器冲击疲劳寿命低的缺点；能解决使用CVT、行星排或双离合器换挡的两档变速箱在接合过程中控制较复杂，行星排及湿式离合器搅油损失大，导致变速箱传动效率低，还有使用电液式或液液式执行器来带的成本居高不下的缺点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种电动两挡变速器，包括一轴3、中间轴6、差速器总成13、壳体25、主减主动齿6a、差速器总成13、主减从动齿13a、一档齿轮组件12、二档齿轮组件16、一档主动齿轮3a、二档主动齿轮3b、二档传动机构、倒挡传动机构，所述一轴3、中间轴6以及差速器总成13均通过各自两端的轴承平行架设在壳体25内，所述中间轴6中部设置有一体成型的主减主动齿6a，所述主减主动齿6a与所述差速器总成13上的主减从动齿13a啮合传动，位于所述主减主动齿6a两侧的中间轴6上同轴活动套接有一档齿轮组件12和二档齿轮组件16，所述一轴3上设置有一体成型的一档主动齿轮3a和二档主动齿轮3b，所述一档主动齿轮3a与一档齿轮组件12啮合传动，所述二档主动齿轮3b与所述二档齿轮组件16啮合传动，所述中间轴6通过二档传动机构传动连接所述二档齿轮组件16，所述一轴3和中间轴6上匹配有传动连接一档齿轮组件12的倒挡传动机构。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述一档齿轮组件12的内圈设置有一档缓冲齿12c，所述一档齿轮组件12的外圈设置有一档挂挡结合齿12a，所述一档齿轮组件12与所述中间轴6的间隙同轴套接一单向超越离合器11。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述二档齿轮组件16的内圈设置有二档缓冲齿16c，所示二档齿轮组件16的外圈设置有二档挂挡结合齿16b。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述二档传动机构包括电磁驱动器18、左挡圈19、左卡簧20、左弹簧21、二档滑动接合套17以及推拉盘23，所述电磁驱动器18以中间轴6为轴心安装在所述壳体25内壁，所述左挡圈19同轴套接在所述二档齿轮组件16左侧的中间轴6上，所述左挡圈19的左侧按序套接有左卡簧20、左弹簧21、二档滑动接合套17以及推拉盘23，所述推拉盘顶紧在中间轴6左端的轴承上。

在本实用新型一个较佳实施例中，所述倒挡传动机构包括摩擦轮1、单向离合器2、右挡圈10、右卡簧9、右弹簧8、一档滑动接合套5、一档滑动接合齿5a，所述摩擦轮1 通过单向离合器2 空套在一轴3上，所述中间轴6上同轴套接有位于一档齿轮组件12右侧的右挡圈10，所述右挡圈10右侧依次同轴套接有右卡簧9、右弹簧8以及一档滑动接合套5，所述一档滑动接合套5的外圈设置有一档滑动接合齿5a，所述摩擦轮1与所述一档滑动接合套5沿周面相互滑动摩擦连接。

本实用新型的有益效果是：

1、解决换挡异响、换挡冲击大：使用专利“换挡接合组件及装置”描述的结构，来解决换挡异响、换挡冲击大问题、换挡动力中断时间长的问题。

2、解决摘挂档困难（摘挂档失败问题）：采用倒钩齿，可以防止脱挡；采用单向离合器结构，摘档时可瞬间脱开，进挡时可以快速楔合传递扭矩。

3、采用单电磁驱动器结构，解决传动效率低、控制系统复杂及成本高的缺点。

4、采用单向离合器和摩擦轮组合结构，实现了自驱动挂倒挡方式，省掉其他执行器，用动力驱动电机的动力来进行挂倒挡。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图，其中：

图1~3 是本实用新型一种电动两挡变速器的背景技术；

图 4 是本实用新型一种电动两挡变速器的一较佳实施例的结构图；

图5 是本实用新型一种电动两挡变速器的一较佳实施例关于摩擦轮和一挡滑动接合套通过摩擦面接触传递扭矩的放大结构图；

图6 是本实用新型一种电动两挡变速器的一较佳实施例的关于挂1挡和倒挡动作的放大结构图；

图7 是本实用新型一种电动两挡变速器的一较佳实施例的关于挂2挡动作的放大结构图；

图8 是本实用新型一种电动两挡变速器的一较佳实施例2的结构图；

图9 是本实用新型一种电动两挡变速器的一较佳实施例3的结构图；

图10表示一档动作示意图；

图11~14表示一档换二档动作示意图；

图15~17表示二档换一档动作示意图；

图18~21表示挂倒挡动作示意图；

图22表示退出倒挡动作示意图。

其中，摩擦轮1、摩擦轮摩擦面1a、单向离合器2、一轴3、一挡主动齿轮3a、二挡主动齿轮3b、一轴右轴承4、一挡滑动接合套5、一挡滑动接合齿5a、一挡滑动接合齿摩擦面5b、中间轴6、主减主动齿6a、中间轴右轴承7、右弹簧8、右卡簧9、右挡圈10、单向超越离合器11、一挡齿轮组件12、一挡挂档接合齿12a、一挡齿轮从动齿12b、一挡缓冲齿12c、差速器总成13、主减从动齿13a、差速器右轴承14、差速器左轴承15、二挡齿轮组件16、二挡齿轮从动齿16a、二挡挂档接合齿16b、二挡缓冲齿16c、二挡滑动接合套17、二挡滑动接合齿17a、电磁驱动器18、左挡圈19、左卡簧20、左弹簧21、中间轴左轴承22、推拉盘23、一轴左轴承24、壳体25；

低速滑动接合套26、低速滑动接合套摩擦面26a、低速滑动接合套螺旋内花键26b、中间轴6、中间轴螺旋内花键6b、张紧轮27、张紧轮弹簧28、皮带29、皮带内摩擦面29a、主动皮带轮30、主动皮带轮摩擦面30a、单向离合器2、一轴3。

带齿滑动接合套34、带齿滑动接合套齿34a、带齿滑动接合套螺旋内花键34b、中间轴6、中间轴螺旋内花键6b、弹性抱箍33、主动轮内圈32、主动轮内圈摩擦面32a、滑动摩擦体31、滑动摩擦体齿31a、滑动摩擦体摩擦面31b、单向离合器2、一轴3。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下为本实用新型一种电动两挡变速器的实施例：

摩擦轮1 通过单向离合器2 空套在一轴3上，摩擦轮1的摩擦轮摩擦面1a与一挡滑动接合齿5的一挡滑动接合齿摩擦面5b以摩擦副接触，两者可以相互转动。

单向离合器2安装在摩擦轮1内圈，单向离合器2外圈和摩擦轮1内圈接触，单向离合器2内圈与一轴3接触。

一轴3上设有一挡主动齿轮3a和二挡主动齿轮3b，一轴3靠一轴右轴承4和一轴左轴承24支撑在壳体25上。一挡主动齿轮3a与一挡齿轮组件12的一挡齿轮从动齿12b结合。

一轴右轴承4内圈连接在一轴3右轴承安装位置，一轴右轴承4外圈与壳体25连接。

一挡滑动接合齿5上设有一挡滑动接合齿5a，一挡滑动接合齿5通过花键导向套在中间轴6上，可轴向滑动。

中间轴6上设有主减主动齿6a，中间轴6靠中间轴右轴承7和中间右轴承22支撑在壳体25上。

中间轴右轴承7安装到中间轴6右轴承安装位置，外圈与壳体25连接。

右弹簧8空套在中间轴6上，右与低速滑动接合齿5结合，左侧顶在安装在中间轴6上的右卡簧9上。

右卡簧9安装在中间轴6上。

右挡圈10空套在中间轴6上，一端接触右卡簧9，一端接触一挡齿轮组件12。

单向超越离合器11安装在一挡齿轮组件12内圈，单向超越离合器11外圈和一挡齿轮组件12内圈接触，单向超越离合器内圈与中间轴6接触。

一挡齿轮组件12上设有一挡挂档接合齿12a、一挡齿轮从动齿12b、一挡缓冲齿12c，一挡齿轮组件12通过单向超越离合器11 空套在中间轴6，左侧顶在中间轴6的轴肩，右侧接触右挡圈10。

差速器总成13 上设有主减速齿轮13a，差速器总成13通过输出左轴承15和输出右轴承14装到壳体25上，主减速齿轮13a与中间轴的主减主动齿6a结合。

输出右轴承14内圈连接在差速器总成13 右轴承安装位置，输出右轴承14外圈与壳体25连接。

输出左轴承15内圈连接在差速器总成13 左轴承安装位置，输出左轴承15外圈与壳体25连接。

二挡齿轮组件16上设有二挡齿轮从动齿16a、二挡挂档接合齿16b、二挡缓冲齿16c，二挡齿轮组件16直接空套在中间轴6上，右侧用右挡圈10限制轴向移动，二挡从动齿轮16a与一轴的二挡主动齿轮3b相啮合。

二挡滑动接合套17上设有二挡滑动接合齿17a，二挡滑动接合套17通过花键导向套在中间轴6上，可轴向滑动。

电磁驱动器18固定在壳体25上。

左挡圈19空套在中间轴6上，一端接触左卡簧20，一端接触二挡齿轮组件16。

左卡簧20安装在中间轴6上。

左弹簧21空套在中间轴6上，左侧顶在二挡滑动接合套17，右侧在顶在中间轴6上的左卡簧20上。

中间左轴承22安装到中间轴6左轴承安装位置，外圈与壳体25连接。

推拉盘23空套在中间轴6上，左侧顶在中间轴左轴承22或壳体25上，右侧顶在二挡滑动接合套17，径向套在电磁驱动器18内孔。

一轴左轴承24内圈连接在一轴3左轴承安装位置，一轴左轴承24外圈与壳体25连接。

基于上述技术方案，其具体实施方式可按执行的机械动作分为五项操作，包括：

动作一，挂1档（见图10）：

当电机动力传递到一挡齿轮组件12时，由于一挡齿轮组件12转速高于中间轴6，于是一挡齿轮组件12和中间轴6之间的单向超越离合器11处于楔合状态，此时，二挡齿轮组件16在中间轴6上空转。

动作二，1档换2档（见图11~14）：

电机卸扭并调速（降速），此时一挡齿轮组件12和中间轴6由于单向超越离合器11处于超越状态，一档脱开；当电机调速到二挡齿轮组件16和二挡滑动接合套17转速差不大时，电磁驱动器18上电，在电磁驱动器18吸力作用下，推拉盘23推动二挡滑动接合套17在中间轴6上滑动，使二挡滑动接合齿17a和二挡缓冲齿16c先接触，起到轴向和周向缓冲后，再使二挡滑动接合齿17a接触到二挡挂档接合齿16b，此时挂上2档，电机加扭矩，带动一轴3转动，通过二挡主动齿轮3b与二挡齿轮从动齿16a啮合带动二挡齿轮组件16转动，二挡齿轮组件16通过二挡挂档接合齿16b与二挡滑动接合齿17a啮合带动二挡滑动接合套17转动，二挡滑动接合套17通过花键带动中间轴6转动，中间轴6的主减主动齿6a与主减从动齿13a啮合，通过差速器总成13输出扭矩，实现2档。此时，一挡齿轮组件12在中间轴6上空转。

动作三，2档换1档（见图15~17）：

电机卸扭后，左弹簧21把二挡滑动接合套17弹开，二挡齿轮组件16空转，电机调速（升速），当一挡齿轮组件12的转速超过中间轴6的转速时，单向超越离合器11楔合，电机加扭矩，实现1档。

动作四，挂倒挡（见图18~21）：

电机反转，带动一轴3转动，此时单向离合器2楔合，单向离合器2带动摩擦轮1随一轴3转动。摩擦轮1的摩擦轮摩擦面1a与一挡滑动接合齿5的一挡滑动接合齿摩擦面5b以摩擦副接触，带动一挡滑动接合套5转动，一挡滑动接合套5通过中间轴6上的螺旋花键导向，一挡滑动接合套5轴向移动，一挡滑动接合齿5a与一挡挂档接合齿12a接合，当一挡滑动接合齿5a轴向抵住一挡挂档接合齿12a无法移动后，摩擦轮1与一挡滑动接合套5之间的摩擦副开始打滑，电机加扭矩，通过一挡主动齿轮3a与一挡齿轮从动齿12b啮合带动一挡齿轮组件12转动，一挡滑动接合齿5a与一挡挂档接合齿12a接合，带动一挡滑动接合套5转动，一挡滑动接合套5通过花键和中间轴6连接，带动中间轴6转动，中间轴6的主减主动齿6a与主减从动齿13a啮合，通过差速器总成13输出扭矩，实现倒档。此时，二挡齿轮组件16在中间轴6上空转。

动作五，退出倒挡（见图22）：

电机停转，右弹簧8 弹出一挡滑动接合套5，退出倒挡。

针对动作四挂倒挡，本实用新型实施例2具体描述如下：

通过皮带轮摩擦以实现R挡动作：电机反转，带动一轴3转动，此时单向离合器2楔合，单向离合器2带动主动皮带轮30随一轴3转动。主动皮带轮30的主动皮带轮摩擦面30a与皮带29的皮带内摩擦面29a以摩擦副接触，带动皮带29转动，皮带29的皮带内摩擦面29a又与低速滑动接合套26的低速滑动接合套摩擦面26a以摩擦副接触，带动低速滑动接合套26转动，低速滑动接合套26的低速滑动接合套螺旋内花键26b和中间轴6上的中间轴螺旋内花键6b配合，在螺旋花键作用下低速滑动接合套26轴向移动，进而挂上倒挡。

针对动作四挂倒挡，本实用新型实施例3具体描述如下：

通过滑动摩擦以实现R挡动作：电机反转，带动一轴3转动，此时单向离合器2楔合，单向离合器2带动主动轮内圈32随一轴3转动。主动轮内圈32的主动轮内圈摩擦面32a与滑动摩擦体31的滑动摩擦体摩擦面31b以摩擦副接触，带动滑动摩擦体31转动，滑动摩擦体31的滑动摩擦体齿31a又与带齿滑动接合套34的带齿滑动接合套齿34a以摩擦副接触，带动带齿滑动接合套34转动，带齿滑动接合套34的带齿滑动接合套螺旋内花键34b和中间轴6上的中间轴螺旋内花键6b配合，在螺旋花键作用下带齿滑动接合套34轴向移动，进而挂上倒挡。

综上所述，本实用新型提供了一种电动两挡变速器，其有益效果有：

1、解决换挡异响、换挡冲击大：使用专利“换挡接合组件及装置”描述的结构，来解决换挡异响、换挡冲击大问题、换挡动力中断时间长的问题。

2、解决摘挂档困难（摘挂档失败问题）：采用倒钩齿，可以防止脱挡；采用单向离合器结构，摘档时可瞬间脱开，进挡时可以快速楔合传递扭矩。

3、采用单电磁驱动器结构，解决传动效率低、控制系统复杂及成本高的缺点。

4、采用单向离合器和摩擦轮组合结构，实现了自驱动挂倒挡方式，省掉其他执行器，用动力驱动电机的动力来进行挂倒挡。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种电动两挡变速器，其特征在于，包括一轴、中间轴、差速器总成、壳体、主减主动齿、主减从动齿、一档齿轮组件、二档齿轮组件、一档主动齿轮、二档主动齿轮、二档传动机构、倒挡传动机构，所述一轴、中间轴以及差速器总成均通过各自两端的轴承平行架设在壳体内，所述中间轴中部设置有一体成型的主减主动齿，所述主减主动齿与所述差速器总成上的主减从动齿啮合传动，位于所述主减主动齿两侧的中间轴上同轴活动套接有一档齿轮组件和二档齿轮组件，所述一轴上设置有一体成型的一档主动齿轮和二档主动齿轮，所述一档主动齿轮与一档齿轮组件啮合传动，所述二档主动齿轮与所述二档齿轮组件啮合传动，所述中间轴通过二档传动机构传动连接所述二档齿轮组件，所述一轴和中间轴上匹配有传动连接一档齿轮组件的倒挡传动机构。

2.根据权利要求1所述的电动两挡变速器，其特征在于，所述一档齿轮组件的内圈设置有一档缓冲齿，所述一档齿轮组件的外圈设置有一档挂挡结合齿，所述一档齿轮组件与所述中间轴的间隙同轴套接一单向超越离合器。

3.根据权利要求1所述的电动两挡变速器，其特征在于，所述二档齿轮组件的内圈设置有二档缓冲齿，所示二档齿轮组件的外圈设置有二档挂挡结合齿。

4.根据权利要求1所述的电动两挡变速器，其特征在于，所述二档传动机构包括电磁驱动器、左挡圈、左卡簧、左弹簧、二档滑动接合套以及推拉盘，所述电磁驱动器以中间轴为轴心安装在所述壳体内壁，所述左挡圈同轴套接在所述二档齿轮组件左侧的中间轴上，所述左挡圈的左侧按序套接有左卡簧、左弹簧、二档滑动接合套以及推拉盘，所述推拉盘顶紧在中间轴左端的轴承上。

5.根据权利要求1所述的电动两挡变速器，其特征在于，所述倒挡传动机构包括摩擦轮、单向离合器、右挡圈、右卡簧、右弹簧、一档滑动接合套、一档滑动接合齿，所述摩擦轮通过单向离合器空套在一轴上，所述中间轴上同轴套接有位于一档齿轮组件右侧的右挡圈，所述右挡圈右侧依次同轴套接有右卡簧、右弹簧以及一档滑动接合套，所述一档滑动接合套的外圈设置有一档滑动接合齿，所述摩擦轮与所述一档滑动接合套沿周面相互滑动摩擦连接。

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