CN101101045A

CN101101045A - 电动车自动变速器

Info

Publication number: CN101101045A
Application number: CNA2007101436323A
Authority: CN
Inventors: 赵国志
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-08-16
Filing date: 2007-08-16
Publication date: 2008-01-09

Abstract

本发明公开了一种电动车自动变速器。包括有机箱，动力输入轴，动力输出轴，与动力输入轴相连的输入转速传感器，在机箱内设有至少两个变速机构，变速机构的齿轮组的输入齿轮与离合器被动端相连，离合器主动端与动力输入轴相连，齿轮组的输出齿轮与动力输出轴相连，在动力输出轴的输出端设有输出转速传感器，在机箱外部分别设有离合器电刷，并分别相连与变速机构离合器。优点在于：该发明输出动力平滑，使车辆对道路的适应性增强，也使得电器、机械装置的使用寿命延长，同时也消除了驾驶员的技术差异性。由于本装置体积小巧、结构简单、重量轻盈、便于生产，低噪声、无污染特别适用于电动旅行车、电动三轮车、电动摩托车及老年代步车等助力装置。

Description

电动车自动变速器

技术领域：

本发明涉及一种自动变速器，尤其是涉及一种电动车上使用的自动变速器。

背景技术：

如今在全国各省的小城镇及城市的城郊结合部，均活跃着一批客货运燃油摩托车，燃油摩托车对大气的污染十分厉害，随着不可再生能源日益减少，环境的好坏直接威胁着人们的健康。因而民众对环保的要求越来越高，积极大力的发展电动摩托车和电动自行车必将顺应市场的要求，所以研究直流电动机自动变速器，在这个领域的应用是有意、有利的！

现阶段电动自行车、电动摩托车的变速基本上采用改变电枢电压(或采用PWM调制)来改变电动机转速，从而改变车辆行驶速度。而动力的输入、输出之比为一个恒定值，这就使得车辆行驶速度受限，电动机因路况不同、行驶阻力变化较大时，不能工作在最佳区域。当行驶阻力过大电动机工作在堵转状态，就会造成电池放电电流过大而减少电池寿命，严重时甚至会烧毁电动机。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种结构简单，输出动力平滑，使车辆对道路的适应性大大增强，也使得电器、机械装置的使用寿命延长，同时也消除了驾驶员的技术差异性的电动车自动变速器。

本发明的目的由如下技术方案实施：电动车自动变速器包括有机箱，动力输入轴，动力输出轴，与所述动力输入轴相连的输入转速传感器，所述输入转速传感器置于所述机箱外部，在所述机箱内设有至少两个变速机构，所述变速机构包括有齿轮组和离合器，所述齿轮组的输入齿轮与离合器被动端相连，所述离合器主动端通过固定键与所述动力输入轴相连，所述齿轮组的输出齿轮通过固定键与动力输出轴相连，在所述动力输出轴的输出端设有输出转速传感器，并置于所述机箱外部，在所述机箱外部分别设有离合器电刷，并分别相连与所述变速机构离合器。

所述变速机构的齿轮组包括有输入齿轮和输出齿轮，且所述输入齿轮和输出齿轮齿数相同，所述输入齿轮与离合器被动端相连，所述离合器主动端通过固定键与所述动力输入轴相连，所述输出齿轮通过固定键与动力输出轴相连。

所述变速机构的齿轮组包括有输入齿轮和输出齿轮，且所述输入齿轮齿数小于输出齿轮齿数，所述输入齿轮与对应的离合器被动端相连，所述离合器主动端通过固定键与所述动力输入轴相连，所述输出齿轮通过固定键与动力输出轴相连。

所述变速机构的齿轮组包括有输入齿轮和输出齿轮，且所述输入齿轮齿数大于输出齿轮齿数，所述输入齿轮与对应的离合器被动端相连，所述离合器主动端通过固定键与所述动力输入轴相连，所述输出齿轮通过固定键与动力输出轴相连。

所述变速机构包括有离合器和变速齿轮组，所述变速齿轮组至少包括有输入齿轮，对随动双联变速齿轮，输出齿轮，其中所述输入齿轮与所述对随动双联变速齿轮的输入轮相连，所述对随动双联变速齿轮的输出轮与所述输出齿轮相连，所述输入齿轮与离合器被动端相连，所述离合器主动端通过固定键与所述动力输入轴相连，所述输出齿轮通过固定键与动力输出轴相连。

所述变速机构包括有离合器和变速齿轮组，所述变速齿轮组至少包括有输入齿轮，一对随动双联变速齿轮，输出齿轮，其中所述输入齿轮与所述一对随动双联变速齿轮的输入轮相连，所述一对随动双联变速齿轮的输出轮与所述至少另一对随动双联变速齿轮的输入轮相连，所述至少另一对随动双联变速齿轮的输出轮与所述输出齿轮相连，所述输入齿轮与离合器被动端相连，所述离合器主动端通过固定键与所述动力输入轴相连，所述输出齿轮通过固定键与动力输出轴相连。

所述离合器为电磁离合器。

本发明的优点在于：该发明为大变比、多转速的自动变速器，输出动力平滑，使车辆对道路的适应性大大增强，也使得电器、机械装置的使用寿命延长，同时也消除了驾驶员的技术差异性。由于本装置体积小巧、结构简单、重量轻盈、便于生产，低噪声、无污染特别适用于电动旅行车、电动三轮车、电动摩托车及老年代步车等助力装置。

附图说明：

图1为实施例1的剖面结构示意图。

图2为实施例1的主视图。

图3为实施例1的侧视图。

图4为实施例2的剖面结构示意图。

图5为实施例2的主视图。

图6为实施例3的剖面结构示意图。

图7为实施例3的主视图。

机箱-1，动力输入轴-2，动力输出轴-3，输入转速传感器-4，高速变速机构-5，低速变速机构-6，高速齿轮组-7，高速离合器-8，低速齿轮组-9，低速离合器-10，高速输入齿轮-11，高速输出齿轮-12，高速离合器被动端-13，高速离合器主动端-14，低速输入齿轮-15，低速输出齿轮-16，低速离合器被动端-17，低速离合器主动端-18，输出转速传感器-19，高速离合器电刷-20，低速离合器电刷-21，中速变速机构-22，对低速双联齿轮-23，对低速双联齿轮的输入轮-24，对低速双联齿轮的输出轮-25，中速输入齿轮-26，对中速双联齿轮-27，中速输出齿轮-28，对中速双联齿轮输入轮-29，中速离合器-30，中速离合器被动端-31，对中速双联齿轮输出轮-32，中速离合器主动端-33，中速离合器电刷-34，超速变速机构-35，直接变速机构-36，超速输入齿轮-37，超速输出齿轮-38，超速离合器-39，超速离合器被动端-40，超速离合器主动端-41，直接输入齿轮-42，直接输出齿轮-43，直接离合器-44，直接离合器被动端-45，直接离合器主动端-46，对高速双联齿轮-47，超速离合器电刷-48，直接离合器电刷-49。

具体实施方式：

实施例1：(如图1、图2、图3所示)，电动车自动变速器(两组变速机构)包括有机箱1，动力输入轴2，动力输出轴3，与动力输入轴2相连的输入转速传感器4，输入转速传感器4置于机箱1外部，在机箱1内设有两个变速机构-高速变速机构5和低速变速机构6，其中高速变速机构5包括有高速齿轮组7和高速离合器8，低速变速机构6包括有低速齿轮组9和低速离合器10，其中高速齿轮组7包括有高速输入齿轮11和高速输出齿轮12，且高速输入齿轮11和高速输出齿轮12齿数相同(即谓之等速)。高速输入齿轮11与高速离合器被动端13相连，高速离合器主动端14通过固定键与动力输入轴2相连。高速输出齿轮12通过固定键与动力输出轴3相连。低速齿轮组9包括有低速输入齿轮15和低速输出齿轮16，且低速输入齿轮15齿数小于低速输出齿轮16齿数，低速输入齿轮15与其对应的低速离合器被动端17相连，低速离合器主动端18通过固定键与动力输入轴2相连。低速输出齿轮16通过固定键与动力输出轴3相连。在动力输出轴3的输出端设有输出转速传感器19，并置于机箱1外部，在机箱1外部分别设有高速离合器电刷20和低速离合器电刷21，并分别相连与高速离合器8和低速离合器10。离合器为电磁离合器。(注：所述高速、低速是相对于本变速器输出轴而言)。

原理：用两组电磁离合器与两组不同变比的齿轮，组成两组不同速比的齿轮组。当某一个电磁离合器得电，便将某一组速比的啮合齿轮吸合，输出不同变比的动力。

实施例2：(如图4、图5所示)，电动车自动变速器(三组变速机构)包括有机箱1，动力输入轴2，动力输出轴3，与动力输入轴2相连的输入转速传感器4，输入转速传感器4置于机箱1外部，在机箱1内设有三个变速机构-高速变速机构5、低速变速机构6和中速变速机构22，其中高速变速机构5的高速(等速)齿轮组7包括有高速输入齿轮11和高速输出齿轮12，且高速输入齿轮11和高速输出齿轮12齿数相同，高速输入齿轮11与高速离合器被动端13相连，高速离合器主动端14通过固定键与动力输入轴2相连。高速输出齿轮12通过固定键与动力输出轴3相连。

低速变速机构6的齿轮组9包括有低速输入齿轮15，对低速双联齿轮23，低速输出齿轮16，其中低速输入齿轮15即与对低速双联齿轮23的输入轮24相连，又与低速离合器被动端17相连。对低速双联齿轮23的输出轮25与低速输出齿轮16相连。低速输入齿轮15与低速离合器被动端17相连，低速离合器主动端18通过固定键，与动力输入轴2相连。低速输出齿轮16通过固定键与动力输出轴3相连。

中速变速机构22的齿轮组包括有中速输入齿轮26，对中速双联齿轮27，中速输出齿轮28，其中中速输入齿轮26即与对中速双联齿轮27的输入轮29相连，又与中速离合器30被动端31相连。对中速双联齿轮27的输出轮32与中速输出齿轮28相连。中速离合器主动端33通过固定键与动力输入轴2相连。中速输出齿轮28通过固定键与动力输出轴3相连。

在动力输出轴3的输出端设有输出转速传感器19，并置于机箱1外部，在机箱1外部分别设有高(等)速离合器电刷20、低速离合器电刷21和中速离合器电刷34，并分别相连于高(等)速离合器8、低速离合器10和中速离合器30。其中高速离合器、中速离合器和低速离合器为电磁离合器。

对低速双连齿轮和对中速双连齿轮为对随动双连变速齿轮。

用三组电磁离合器与三组不同变比的齿轮，组成三组不同速比的齿轮组。当某一个电磁离合器得电，便将某一组不同速比的啮合齿轮吸合，输出不同变比的动力。

变速齿轮分为三组，用于小型电动汽车，变比可以为1∶6；1∶3；1∶1(或其他变比形式)，其中1∶6变比齿轮组(低速档离合器吸合)输出动力时，用于车辆起步和低速行驶；1∶3变比齿轮组(中速档离合器吸合)输出动力时，车辆中速行驶；1∶1变比齿轮组(高速档离合器吸合)输出动力时，车辆高速行驶；当其中一只离合器吸合，其余离合器的主动齿作悬浮不等速旋转。

全速的75％附近区域时，变速器自动变速。变入高速档后，即电动机转速到达蓝色区域，车辆高速行驶。

如果行驶阻力加大，电动机转速降至全速的25％附近区域，变速器自动将档位降低。

自动变速动力输出装置，可广泛应用于客、货运电动三轮车、沙滩摩托车、高尔夫车、城市卫生清扫车、交警巡逻车等车辆。

如果采用大扭矩电磁离合器，齿轮组稍作放大设计，可作为城市观光旅游车、电动轿车的动力输出设备使用。也可作为工厂重物运输车使用。

该装置使用清洁能源，因此无污染、低噪声，在旅游景区以及对环境要求比较高的地区使用，非常适用。

实施例3：如图6、图7所示，电动车自动变速器包括有机箱1，动力输入轴2，动力输出轴3，与动力输入轴2相连的输入转速传感器4。输入转速传感器4置于机箱1外部，在机箱1内设有五个变速机构-超速变速机构35、直接变速机构36、高速变速机构5、中速档变速机构22和低速变速机构6。

超速变速机构35由超速输入齿轮37、超速输出齿轮38、超速离合器39构成。超速输入齿轮37与超速离合器39被动端40相连接；超速输出齿轮38通过固定健与动力输出轴3连接；超速离合器39主动端41与动力输入轴2连接。

直接变速机构36由直接输入齿轮42、直接输出齿轮43、直接离合器44构成。直接输入齿轮42与直接离合器44被动端45连接；直接输出齿轮43通过固定健与动力输出轴3连接；直接离合器44主动端46与动力输入轴2连接。直接输入齿轮42与直接输出齿轮43轮径、齿数相同。

高速变速机构5由高速输入齿轮11、对高速双联齿轮47、高速输出齿轮12和高速离合器8构成。高速输入齿轮11与高速离合器被动端13连接；高速离合器主动端14通过固定健与动力输入轴2相连接；高速输出齿轮12通过固定健与动力输出轴3连接；动力经由高速离合器8、高速输入齿轮11、对高速双联齿轮47和高速输出齿轮12，将动力传递到动力输出轴3。

中、低速变速机构22、6与高速速变速机构5同理，改变其齿轮齿数比即可改变输入、输出转速比。

在动力输出轴3的输出端设有输出转速传感器19，并置于机箱1外部，在机箱1外部分别设有超速离合器电刷48、直接离合器电刷49、高速离合器电刷20、中速离合器电刷34和低速离合器电刷21，并分别相连于超速离合器39、直接离合器44、高速离合器8、中速离合器30和低速离合器10。其中超速离合器39、直接离合器44、高速离合器8、中速离合器30和低速离合器10为电磁离合器。

对高速双连齿轮为对随动双连变速齿轮。

用五组电磁离合器与五组不同变比的齿轮，组成五组不同速比的齿轮组。当某一个电磁离合器得电，便将某一组不同速比的啮合齿轮吸合，输出不同变比的动力。

变速齿轮分为三组，用于小型电动汽车，变比可以为1∶6；1∶3；1∶1，其中1∶6变比齿轮组(低速档离合器吸合)输出动力时，用于车辆起步和低速行驶；1∶3变比齿轮组(中速档离合器吸合)输出动力时，车辆中速行驶；1∶1变比齿轮组(高速档离合器吸合)输出动力时，车辆高速行驶；当其中一只离合器吸合，其余离合器的输入齿作悬浮不等速旋转。注此处是否可将五种离合器的变比陈述一下。(以下是五种离合器变比)：

1、当超速离合器吸合，输出/输入转速之比为1.5/1；

2、当直接离合器吸合，输出/输入转速之比为1/1；

3、当高速离合器吸合，输出/输入转速之比为1/1.5；

4、当中速离合器吸合，输出/输入转速之比为1/3；

5、当低速离合器吸合，输出/输入转速之比为1/4.5

Claims

1、电动车自动变速器，其特征在于，其包括有机箱，动力输入轴，动力输出轴，与所述动力输入轴相连的输入转速传感器，所述输入转速传感器置于所述机箱外部，在所述机箱内设有至少两个变速机构，所述变速机构包括有齿轮组和离合器，所述齿轮组的输入齿轮与离合器被动端相连，所述离合器主动端通过固定键与所述动力输入轴相连，所述齿轮组的输出齿轮通过固定键与动力输出轴相连，在所述动力输出轴的输出端设有输出转速传感器，并置于所述机箱外部，在所述机箱外部分别设有离合器电刷，并分别相连于所述变速机构离合器。

2、根据权利要求1所述的一种电动车自动变速器，其特征在于，所述变速机构的齿轮组包括有输入齿轮和输出齿轮，且所述输入齿轮和输出齿轮齿数相同，所述输入齿轮与离合器被动端相连，所述离合器主动端通过固定键与所述动力输入轴相连，所述输出齿轮通过固定键与动力输出轴相连。

3、根据权利要求1所述的一种电动车自动变速器，其特征在于，所述变速机构的齿轮组包括有输入齿轮和输出齿轮，且所述输入齿轮齿数小于输出齿轮齿数，所述输入齿轮与离合器被动端相连，所述离合器主动端通过固定键与所述动力输入轴相连，所述输出齿轮通过固定键与动力输出轴相连。

4、根据权利要求1所述的一种电动车自动变速器，其特征在于，所述变速机构的齿轮组包括有输入齿轮和输出齿轮，且所述输入齿轮齿数大于输出齿轮齿数，所述输入齿轮与离合器被动端相连，所述离合器主动端通过固定键与所述动力输入轴相连，所述输出齿轮通过固定键与动力输出轴相连。

5、根据权利要求1所述的一种电动车自动变速器，其特征在于，所述变速机构包括有离合器和变速齿轮组，所述变速齿轮组至少包括有输入齿轮，对随动双联变速齿轮，输出齿轮，其中所述输入齿轮与所述对随动双联变速齿轮的输入轮相连，所述对随动双联变速齿轮的输出轮与所述输出齿轮相连，所述输入齿轮与离合器被动端相连，所述离合器主动端通过固定键与所述动力输入轴相连，所述输出齿轮通过固定键与动力输出轴相连。

6、根据权利要求1所述的一种电动车自动变速器，其特征在于，所述变速机构包括有离合器和变速齿轮组，所述变速齿轮组至少包括有输入齿轮，一对随动双联变速齿轮，输出齿轮，其中所述输入齿轮与所述一对随动双联变速齿轮的输入轮相连，所述一对随动双联变速齿轮的输出轮与所述至少另一对随动双联变速齿轮的输入轮相连，所述至少另一对随动双联变速齿轮的输出轮与所述输出齿轮相连，所述输入齿轮与离合器被动端相连，所述离合器主动端通过固定键与所述动力输入轴相连，所述输出齿轮通过固定键与动力输出轴相连。

7、根据权利要求1-7任一所述的一种电动车自动变速器，其特征在于，所述离合器为电磁离合器。