CN2661479Y - 电动汽车用单行星排两档变速箱 - Google Patents

电动汽车用单行星排两档变速箱 Download PDF

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孙立清
何洪文
李保成
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    • F16H—GEARING
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    • F16H2200/0021—Transmissions for multiple ratios specially adapted for electric vehicles

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Abstract

一种能够实现与电动机工作特性合理匹配的电动汽车用单行星排两档变速箱，可广泛用作电传动车辆的减速装置，主要由单行星排、换档同步器、换档机构辅助装置、换档电磁阀、换档开关、档位指示灯等几部分组成。变速箱输入轴与行星排太阳轮相连，变速箱输出轴与行星排的行星架相连。采用电控气动自动换档方式，通过操纵位于仪表板上的换档开关或换档按键，驱动换档气动电磁阀，实现变速箱减速档和直接档间的切换。位于仪表板上的档位指示灯显示档位状态。

Description

电动汽车用单行星排两档变速箱
所属技术领域
本实用新型涉及一种汽车使用的变速传动装置，尤其是使用电传动系统的电动汽车，很好的兼顾了换档操纵简单和使用可靠的要求。
背景技术
在传统汽车上，为适应发动机的工作特性，满足汽车的使用要求，采用了多档变速箱。另外，为保证发动机平稳起动和在汽车行驶过程中顺利实现换档，采用了离合器、离合器踏板和换档机构、换档操纵杆等装置，系统复杂。电动汽车是新型节能、环保型清洁汽车，具有巨大的发展潜力和广阔的应用前景。电动汽车使用电动机取代了传统汽车的发动机。电动机可带载起动，并且通过合理的控制满足汽车使用要求，与发动机有了很大的区别。显然，在电动汽车上继续选用多档变速箱已不合适，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，特别是，大型汽车、比如公交客车、旅游巴士等，有必要针对电动机的工作特性重新设计电动汽车变速传动装置。
发明内容
为了克服现有电动汽车不使用变速箱难于满足汽车使用要求(爬坡性能和最高行驶车速要求)和避免使用多档变速箱引起的附加技术难题，本实用新型提供一种“单行星排两档变速箱”，该两档变速箱利用了行星排变速传动技术，取消了换档离合器，采用电控气动带同步器自动换档方式，简化了换档操作。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：使用了行星排变速传动技术和传统多档变速箱所使用的同步器换档技术，具体由一个行星排、一个换档同步器和其他辅助装置组成。变速箱输入轴与行星排太阳轮相连，变速箱输出轴与行星排的行星架相连，换档同步器的固接齿套与行星排的齿圈相连，同步器的滑接齿套在气动力作用下可沿轴线左、右滑动：当同步器滑接齿套滑向左边时，滑接齿套将行星排齿圈与变速箱壳体固定连接，行星排的齿圈的转速为零，实现减速传动，减速比为3.429；当同步器滑接齿套滑向右边时，行星排行星架和行星排齿圈闭锁，行星排齿圈与变速箱壳体分离，此时整个行星排整体旋转，传动比为1.000，即直接档传动。该变速箱的档位切换采用电控气动自动方式，结构上采用了同步器、档位指示、电控气动电磁阀以及其他辅助系统，取消了主离合器和离合器踏板，实现了动力无间断换档，简化了变速箱的换档操作(具体可采用按键或开关方式操作)，并同时充分发挥了电传动中电动机的动力特性，是一种很好的解决方案。实际的换档操作为，按下仪表板上的换档开关或换档按键，此时，换档气动电磁阀起作用，在气动力作用下，自动实现变速箱的减速档传动或直接档传动。经过一年多试运行，分解拆开两档行星变速箱，经检查未发现同步器有磨损迹象。实践证明，该变速箱开创性地实现了无离合器自动换档以及该种设计的合理性。
本实用新型的有益效果是，省去了传统汽车的离合器踏板、换档操纵杆以及主离合器等装置，简化了汽车的操纵，很好地适应了电传动车辆的使用特点，并且巧妙地利用了成熟技术，制造和使用成本低。
附图说明
下面结合附图和实施实例对本实用新型进一步说明。
附图1.两档变速箱行星排
附图2.两档变速箱换档机构简图
图1中：1为太阳轮，2为行星架，3为齿圈，4为固接齿套，5为滑接齿套，6为变速箱壳体，7为行星轮。
图2中：1为滑接齿套，2为花键(与行星排的齿圈相连)，3为花键(与变速箱壳体相连)，4为换档锥面(注：图中所有部件均是剖面图轴上部分)。
具体实施方式
两档变速箱档位实现方式(如图1)：电动机动力由太阳轮1输入，当滑接齿套5处于I状态时，行星架2和齿圈3分离，齿圈3与变速器壳体6闭锁，转速为零，整个装置由行星架2输出，实现减速传动；当滑接齿套5处于II状态时，齿圈3与变速器外壳6分离，行星架2和齿圈3闭锁，整个行星排整体旋转，为直接档传动。
电控气动换档机理为(如图2)：当滑接齿套1在气动电磁阀的作用下由右向左移动过程中，分为换档分离和换档结合两个阶段。换档分离阶段是使各部件处于独立状态；在换档结合阶段中，通过花键齿的结构形状，滑接齿套1与花键2(与行星架排齿圈相连)一齐向花键3(与变速器外壳相连)移动，而此时，换档锥面4起到了滑磨减速的作用，在足够短的时间内，两部件的转速就大致相同，实现档位切换。

Claims (4)

1.一种电动汽车用单行星排两档变速箱，具体由单行星排、换档同步器和其他辅助装置组成，其特征是变速箱输入轴与行星排太阳轮相连，变速箱输出轴与行星排行星架相连，换档同步器的固接齿套与行星排的齿圈相连，同步器的滑接齿套在气动力作用下沿轴线左、右滑动，实现减速档和直接档间的切换。
2.根据权利要求1所述的电动汽车用单行星排两档变速箱，其特征是：同步器滑接齿套滑向左边时，滑接齿套将行星排齿圈与变速箱壳体固定连接，行星排齿圈转速为零，为减速传动，同步器滑接齿套滑向右边时，行星排行星架和行星排齿圈闭锁，整个行星排整体旋转，为直接档传动。
3.根据权利要求1或2所述的电动汽车用单行星排两档变速箱，其特征是：驱动换档同步器动作的换档机构主要由换档机构辅助系统、换档气动电磁阀、换档开关组成。
4.根据权利要求1或2所述的电动汽车用单行星排两档变速箱，其特征是：具有档位指示灯装置。
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