CN214999162U - 一种电动车用双动力自动变速箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种电动车用双动力自动变速箱，包括第一输入轴、第二输入轴以及输出轴，在第一输入轴上固定套设有第一输入齿轮，在第二输入轴上固定套设有第二输入齿轮，在第二输入轴上还可转动套设有第一传动齿轮，在输出轴上固定套设有第二传动齿轮和输出齿轮；所述第一传动齿轮与第一输入齿轮啮合，第二传动齿轮与第二输入齿轮啮合；该第一传动齿轮通过单向机构与第二输入轴相连。本实用新型结构简单，传动效率更高，并且能够根据路面情况、载重以及输入转速等自动换挡，使电动车自动获取最佳的输出转速或扭矩，从而大大降低能耗。

Description

一种电动车用双动力自动变速箱

技术领域

本实用新型涉及电动车变速箱技术领域，尤其涉及一种电动车用双动力自动变速箱。

背景技术

随着社会的发展以及环保意识的提高，电动车越来越多的受到人们的喜爱。目前，市面上的电动车包括两轮电动车、三轮电动车以及四轮电动车，在动力传动过程中，通常是通过电机带动变速箱，然后通过变速箱传递到差速器，再通过差速器传递到车轮。

为了在行驶过程中，根据路面情况、载重情况或者输入转速等获取较大的输出转速或者较大的输出扭矩，通常使用多档变速箱，然后通过手动换挡实现输出选择和控制。但是这样的变速箱内部齿轮较多，换挡结构也较为复杂，使得传动效率降低，从而造成能耗损失较多，并且手动换挡也比较麻烦，使用不方便。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于解决现有变速箱结构复杂，传动效率低，能耗高，换挡操作麻烦的问题，提供一种电动车用双动力自动变速箱，结构简单，传动效率更高，并且能够根据路面情况、载重以及输入转速等自动换挡，使电动车自动获取最佳的输出转速或扭矩，从而大大降低能耗。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是这样的：一种电动车用双动力自动变速箱，其特征在于：包括第一输入轴、第二输入轴以及输出轴，且第一输入轴、第二输入轴以及输出轴的轴心线平行；在第一输入轴上固定套设有第一输入齿轮，在第二输入轴上固定套设有第二输入齿轮，在第二输入轴上还可转动套设有第一传动齿轮，在输出轴上固定套设有第二传动齿轮和输出齿轮；

所述第一传动齿轮与第一输入齿轮啮合，第二传动齿轮与第二输入齿轮啮合，并且，第一传动齿轮与第一输入齿轮的齿数比小于第二传动齿轮与第二输入齿轮的齿数比；该第一传动齿轮通过单向机构与第二输入轴相连，使第一传动齿轮能够带动第二输入轴朝单一方向转动。

进一步地，所述单向机构包括螺旋花键轴套、档位齿轮、移动轮以及摩擦弹簧，所述螺旋花键轴套与档位齿轮位于第一传动齿轮的同一侧，其中，螺旋花键轴套空套在第二输入轴上，并与第一传动齿轮固定连接，档位齿轮与第二输入轴固定连接，并能随第二输入轴同步转动；所述移动轮套设在螺旋花键轴套上，并与螺旋花键轴套配合形成螺旋副，使移动轮能够沿螺旋花键轴套的轴向移动；在移动轮靠近档位齿轮的一侧，设有数个凸爪或凹槽，在档位齿轮上，对应该凸爪或凹槽设有与之匹配的凹槽或凸起，当移动轮沿螺旋花键轴套的轴向移动时，凸起与凹槽能够结合在一起，使移动轮能够与档位齿轮同步转动；

在移动轮上设有绕其一周的夹持槽，所述摩擦弹簧具有两弹性夹臂，两弹性夹臂位于所述夹持槽内并将移动轮夹紧，使摩擦弹簧能与移动轮之间形成摩擦；该摩擦弹簧还与一导向杆相连，在档位齿轮上，对应该导向杆的位置设有贯穿档位齿轮两侧的导向槽或导向孔，所述导向杆沿移动轮的轴向设置，其一端与摩擦弹簧相连，另一端穿过导向槽或导向孔，并与档位齿轮滑动配合相连。

进一步地，所述移动轮的轴向长度小于档位齿轮与第一传动齿轮之间的间距。

进一步地，所述移动轮沿螺旋花键轴套的轴向移动过程中，导向杆远离摩擦弹簧的一端始终位于导向槽或导向孔内。

进一步地，所述导向杆与摩擦弹簧成型为一体。

作为优选，所述单向机构采用单向轴承，第一传动齿轮通过该单向轴承与第二输入轴相连。

进一步地，还包括变速箱体，所述第一输入轴、第二输入轴以及输出轴，均通过轴承与变速箱体的相对两侧壁相连。

进一步地，在变速箱体内还设有差速器，该差速器也通过轴承与变速箱体的相对两侧壁相连，其输入齿轮与输出齿轮啮合。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、变速箱整体结构更加简单，齿轮传递结构简化，从而能够大大降低传动过程中中的能量损耗，从而降低能耗。

2、采用双动力（电机）输入结构，并且第一传动齿轮与第一输入齿轮的齿数比小于第二传动齿轮与第二输入齿轮的齿数比，这样，两个电机分别实现高扭矩输出和高转速输出，并且传递过程进一步简化，从而能够进一步降低能耗，提高传动效率。

3、采用双动力（电机）输入过程中，由于单向机构的存在，能够自动切换高扭矩输出或高转速输出，即能够根据路面情况、载重以及输入转速等实现自动换挡，使电动车自动获取最佳的输出转速或扭矩。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为摩擦弹簧与导向杆的整体结构示意图。

图中：1—第一输入轴，2—第二输入轴，3—输出轴，4—第一输入齿轮，5—第二输入齿轮，6—第一传动齿轮，7—第二传动齿轮，8—输出齿轮，9—螺旋花键轴套，10—档位齿轮，11—移动轮，12—摩擦弹簧，13—导向杆，14—差速器。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：参见图1、图2，一种电动车用双动力自动变速箱，包括第一输入轴1、第二输入轴2以及输出轴3，且第一输入轴1、第二输入轴2以及输出轴3的轴心线平行。实际装配时，还包括变速箱体，所述第一输入轴1、第二输入轴2以及输出轴3，均通过轴承与变速箱体的相对两侧壁相连。

在第一输入轴1上固定套设有第一输入齿轮4，在第二输入轴2上固定套设有第二输入齿轮5，在第二输入轴2上还可转动套设有第一传动齿轮6，在输出轴3上固定套设有第二传动齿轮7和输出齿轮8。

所述第一传动齿轮6与第一输入齿轮4啮合，第二传动齿轮7与第二输入齿轮5啮合，并且，第一传动齿轮6与第一输入齿轮4的齿数比小于第二传动齿轮7与第二输入齿轮5的齿数比（即第一传动齿轮6与第一输入齿轮4的传动比大于第二传动齿轮7与第二输入齿轮5的传动比）。作为一种实施方式，第一传动齿轮6与第一输入齿轮4的齿数比为1:9，第二传动齿轮7与第二输入齿轮5的齿数比为1:3；这样，第一传动齿轮6与第一输入齿轮4的传动为第二传动齿轮7与第二输入齿轮5的传动比的3倍，当第一输入轴1转速达到最大时，第二输入轴2的转速只需要超过第一输入轴1转速的1/3，即可使第二输入轴2的转速大于第一传动齿轮6的转速，从而实现超越，即此时第一输入轴1输入的动力被自动分离，从而通过控制两个电机的转速就能够有效地进行输出控制，以及档位自动切换。

其中，该第一传动齿轮6通过单向机构与第二输入轴2相连，使第一传动齿轮6能够带动第二输入轴2朝单一方向转动。这样，由于第一传动齿轮6与第一输入齿轮4的齿数比较小，因此能够实现减速增扭，当启动或需要高扭矩输出时，主要由第一输入齿轮4和第一传动齿轮6以及第二输入齿轮5和第二传动齿轮7共同提供动力；由于第二传动齿轮7与第二输入齿轮5的齿数比较大，因此能够提供较高的转速输出，当第一输入轴1和第二输入轴2的转速一致，且第二输入轴2的转速大于一定值（第一输入轴1最大转速时第一传动齿轮6的转速值）时，第二输入轴2的转速大于第二传动齿轮7的转速，使得第二传动齿轮7被超越，此时，第二输入轴2仅在单一动力（电机）的带动下进行高转速输出。

具体实施时，所述单向机构包括螺旋花键轴套9、档位齿轮10、移动轮11以及摩擦弹簧12。所述螺旋花键轴套9与档位齿轮10位于第一传动齿轮6的同一侧，其中，螺旋花键轴套9空套在第二输入轴2上（即螺旋花键轴套9与第二输入轴2之间具有间隙，能够自由转动），并与第一传动齿轮6固定连接；档位齿轮10与第二输入轴2固定连接，并能随第二输入轴2同步转动。所述移动轮11套设在螺旋花键轴套9上，其内侧具有内花键，从而与螺旋花键轴套9配合形成螺旋副，使移动轮11能够沿螺旋花键轴套9的轴向移动。在移动轮11靠近档位齿轮10的一侧，设有数个凸爪或凹槽，在档位齿轮10上，对应该凸爪或凹槽设有与之匹配的凹槽或凸起，当移动轮11沿螺旋花键轴套9的轴向移动时，凸起与凹槽能够结合在一起，使移动轮11能够与档位齿轮10同步转动。其中，所述移动轮11的轴向长度小于档位齿轮10与第一传动齿轮6之间的间距，从而保证移动轮11能够实现与档位齿轮10的结合和分离。

在移动轮11上设有绕其一周的夹持槽，所述摩擦弹簧12具有两弹性夹臂，两弹性夹臂位于所述夹持槽内并将移动轮11夹紧，使摩擦弹簧12能与移动轮11之间形成摩擦。该摩擦弹簧12还与一导向杆13相连，在档位齿轮10上，对应该导向杆13的位置设有贯穿档位齿轮10两侧的导向槽或导向孔；所述导向杆13沿移动轮11的轴向设置，其一端与摩擦弹簧12相连，另一端穿过导向槽或导向孔，并与档位齿轮10滑动配合相连。作为一种实施方式，所述导向杆13与摩擦弹簧12成型为一体，这样结构更加简单，稳定性更好。其中，所述移动轮11沿螺旋花键轴套9的轴向移动过程中，导向杆13远离摩擦弹簧12的一端始终位于导向槽或导向孔内；这样，能够保证移动轮11仅能够沿螺旋花键轴套9的轴向移动，而不会产生自转，从而保证换档的稳定性。

工作过程中，第一输入轴1与第一电机相连，第二输入轴2与第二电机相连，当启动或需要输出大扭矩时，在负载的作用下，第二电机转速较低，无法直接带动第二输入轴2转动，或只能带动第二输入轴2缓慢转动，此时，第一电机通过第一输入齿轮4和第一传动齿轮6减速后输出较高扭矩，这样，第一电机仍能够高速转动，从而带动第一传动齿轮6及螺旋花键轴套9转动，且第一传动齿轮6及螺旋花键轴套9的转速大于第二输入轴2的转速，从而通过螺旋花键轴套9带动移动轮11朝档位齿轮10方向移动，直至移动轮11与档位齿轮10结合后，通过档位齿轮10带动第二输入轴2转动，从而实现双电机（动力）输入共同提供输出扭矩，实现输出大扭矩。当启动后或负载降低后，需要高转速（低扭矩）输出时，第二电机的转速提高，当提高到某一值时，由于第一输入齿轮4与第一传动齿轮6之间的减速比大于第二输入齿轮5与第二传动齿轮7之间的减速比，第二电机直接带动第二输入轴2转动的转速大于第一传动齿轮6的转速，此时，档位齿轮10在第二输入轴2的带动下转速大于移动轮11的转速，从而使移动轮11朝远离档位齿轮10的方向移动，直至移动轮11与档位齿轮10分离，这时，由于摩擦弹簧12的摩擦弹簧12具有弹性，使得当移动轮11与第一传动齿轮6贴合后，摩擦弹簧12克服摩擦弹簧12与移动轮11之间的摩擦力随档位齿轮10转动，即实现自转；此时，第一传动齿轮6被第二输入轴2超越，第一电机的输入被脱离开，仅通过第二电机进行高转速输出。本方案中，整个单向机构采用纯机械结构，稳定性更好，使用寿命更长。

实际装配时，在变速箱体内还设有差速器14，该差速器14也通过轴承与变速箱体的相对两侧壁相连，其输入齿轮与输出齿轮8啮合，这样，装配实用更加方便。

本方案中，变速箱整体结构更加简单，齿轮传递结构简化，从而能够大大降低传动过程中中的能量损耗，从而降低能耗。采用双动力（电机）输入结构，并且第一传动齿轮6与第一输入齿轮4的齿数比小于第二传动齿轮7与第二输入齿轮5的齿数比，这样，两个电机分别实现高扭矩输出和高转速输出，并且传递过程进一步简化，从而能够进一步降低能耗，提高传动效率。采用双动力（电机）输入过程中，由于单向机构的存在，能够自动切换高扭矩输出或高转速输出，即能够根据路面情况、载重以及输入转速等实现自动换挡，使电动车自动获取最佳的输出转速或扭矩。

实施例2，与实施例1不同的是，所述单向机构采用单向轴承，第一传动齿轮通过该单向轴承与第二输入轴相连。这样，整个结构进一步简化，从而能够更好地实现节能降耗，但需定期对单向轴承进行维护，增加一定的维保成本。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种电动车用双动力自动变速箱，其特征在于：包括第一输入轴、第二输入轴以及输出轴，且第一输入轴、第二输入轴以及输出轴的轴心线平行；在第一输入轴上固定套设有第一输入齿轮，在第二输入轴上固定套设有第二输入齿轮，在第二输入轴上还可转动套设有第一传动齿轮，在输出轴上固定套设有第二传动齿轮和输出齿轮；

所述第一传动齿轮与第一输入齿轮啮合，第二传动齿轮与第二输入齿轮啮合，并且，第一传动齿轮与第一输入齿轮的齿数比小于第二传动齿轮与第二输入齿轮的齿数比；该第一传动齿轮通过单向机构与第二输入轴相连，使第一传动齿轮能够带动第二输入轴朝单一方向转动。

2.根据权利要求1所述的一种电动车用双动力自动变速箱，其特征在于：所述单向机构包括螺旋花键轴套、档位齿轮、移动轮以及摩擦弹簧，所述螺旋花键轴套与档位齿轮位于第一传动齿轮的同一侧，其中，螺旋花键轴套空套在第二输入轴上，并与第一传动齿轮固定连接，档位齿轮与第二输入轴固定连接，并能随第二输入轴同步转动；所述移动轮套设在螺旋花键轴套上，并与螺旋花键轴套配合形成螺旋副，使移动轮能够沿螺旋花键轴套的轴向移动；在移动轮靠近档位齿轮的一侧，设有数个凸爪或凹槽，在档位齿轮上，对应该凸爪或凹槽设有与之匹配的凹槽或凸起，当移动轮沿螺旋花键轴套的轴向移动时，凸起与凹槽能够结合在一起，使移动轮能够与档位齿轮同步转动；

在移动轮上设有绕其一周的夹持槽，所述摩擦弹簧具有两弹性夹臂，两弹性夹臂位于所述夹持槽内并将移动轮夹紧，使摩擦弹簧能与移动轮之间形成摩擦；该摩擦弹簧还与一导向杆相连，在档位齿轮上，对应该导向杆的位置设有贯穿档位齿轮两侧的导向槽或导向孔，所述导向杆沿移动轮的轴向设置，其一端与摩擦弹簧相连，另一端穿过导向槽或导向孔，并与档位齿轮滑动配合相连。

3.根据权利要求2所述的一种电动车用双动力自动变速箱，其特征在于：所述移动轮的轴向长度小于档位齿轮与第一传动齿轮之间的间距。

4.根据权利要求2所述的一种电动车用双动力自动变速箱，其特征在于：所述移动轮沿螺旋花键轴套的轴向移动过程中，导向杆远离摩擦弹簧的一端始终位于导向槽或导向孔内。

5.根据权利要求2所述的一种电动车用双动力自动变速箱，其特征在于：所述导向杆与摩擦弹簧成型为一体。

6.根据权利要求1所述的一种电动车用双动力自动变速箱，其特征在于：所述单向机构采用单向轴承，第一传动齿轮通过该单向轴承与第二输入轴相连。

7.根据权利要求1-6中任一权利要求所述的一种电动车用双动力自动变速箱，其特征在于：还包括变速箱体，所述第一输入轴、第二输入轴以及输出轴，均通过轴承与变速箱体的相对两侧壁相连。

8.根据权利要求7所述的一种电动车用双动力自动变速箱，其特征在于：在变速箱体内还设有差速器，该差速器也通过轴承与变速箱体的相对两侧壁相连，其输入齿轮与输出齿轮啮合。

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