CN105605165A - 一种采用同步器的电动车用自动换挡驱动*** - Google Patents

一种采用同步器的电动车用自动换挡驱动*** Download PDF

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Abstract

本发明公开一种采用同步器的电动车用自动换挡驱动***，包括变速器、同步器、电磁铁、电机和控制器，变速器包括输入轴、中间轴和输出轴，同步器活动穿设在输出轴上，同步器与拨叉连接，拨叉与拨叉轴连接，电磁铁和拨叉轴连接，电机与输入轴连接，控制器分别与电机和电磁铁连接。控制器向电磁铁传递电信号，通过电磁铁控制拨叉轴，电磁铁通过拨叉轴控制拨叉上下往返运动，拨叉的上下往返移动又带动同步器在第一输出轴齿轮和第二输出轴齿轮之间的上下往返移动，使同步器与第一输出轴齿轮配合工作或与第二输出轴齿轮配合工作，实现自动换挡。

Description

一种采用同步器的电动车用自动换挡驱动***
技术领域
本发明涉及一种电动车用驱动***，更具体涉及一种采用同步器的电动车用自动换挡驱动***。
背景技术
目前，市场上的电动车一般只设有一个档位或设有需手动切换的两个档位。设有一个档位的电动车运行时输出扭力小，载重能力差，并且运行时电流值大，耗电快、电池寿命短，爬坡、加速只能靠增大电流来实现；设有需手动切换的两个档位的电动车需进行停车换档，如果行驶中换档则存在冲击和打齿现象。
发明内容
为了解决上述一个技术问题，本发明提供一种采用同步器的电动车用自动换挡驱动***。
本发明的技术方案如下：
一种采用同步器的电动车用自动换挡驱动***，包括变速器、同步器、电磁铁、电机和控制器，
变速器包括输入轴、中间轴和输出轴，输入轴上固定设有输入轴齿轮，中间轴上固定设有第一中间轴齿轮和第二中间轴齿轮，第一中间轴齿轮的直径小于第二中间轴齿轮的直径，输入轴齿轮和第二中间轴齿轮啮合连接，第一中间轴齿轮和第一输出轴齿轮啮合连接，第二中间轴齿轮和第二输出轴齿轮啮合连接，第一输出轴齿轮的直径大于第二输出轴齿轮的直径，第一输出轴齿轮和第二输出轴齿轮分别与输出轴转动连接，输出轴上固定设有第三输出轴齿轮，输出轴通过第三输出轴齿轮与差速器连接，
第一输出轴齿轮和第二输出轴齿轮之间设有同步器，同步器活动穿设在输出轴上，同步器与拨叉连接，拨叉与拨叉轴连接，
电磁铁和拨叉轴连接，
电机与输入轴连接，
控制器分别与电机和电磁铁连接。
其有益效果为：控制器向电磁铁传递电信号，通过电磁铁控制拨叉轴，电磁铁通过拨叉轴控制拨叉上下往返运动，拨叉的上下往返移动又带动同步器在第一输出轴齿轮和第二输出轴齿轮之间的上下往返移动，使同步器与第一输出轴齿轮配合工作或与第二输出轴齿轮配合工作，实现自动换挡。
电机通过输入轴带动中间轴转动，中间轴通过第一输出轴齿轮带动同步器转动，同步器进而带动输出轴的转动，从而将动力传输至差速器直至轮胎上。电动车前进刚起步时，电机正转，当同步器与第一输出轴齿轮配合工作时，为低速前进挡，此时电动车起步扭力大，运行速度慢，控制器控制同步器脱离第一输出轴齿轮，与第二输出轴齿轮配合工作，为高速前进挡，此时电动车输出扭力小，运行速度高。在电动车前进过程中，控制器根据电机转速、***电流、车辆负载情况、道路情况等因素，通过电磁铁自动控制同步器进行高速前进挡和低速前进挡的切换。
电动车倒车时，电机反转，同步器与第一输出轴齿轮配合，此时电动车倒车扭力大，运行速度慢，保证安全。
本发明自动挡驱动***提供电动车高速前进挡、低速前进挡、倒车挡三个档位，并且高速前进挡和低速前进挡在一定条件下可以由控制器通过电磁铁控制同步器进行自动切换，并且挡位切换时无冲击、打齿现象。
在一些实施方式中，第一输出轴齿轮与输出轴通过滚针轴承转动连接，第二输出轴齿轮与输出轴通过滚针轴承转动连接。
其有益效果为：通过滚针轴承连接使输出轴和输出轴齿轮只能相对转动，而不会发生相对的径向或轴向移动。
在一些实施方式中，第一输出轴齿轮上设有与同步器相配合的第一配合结构，第一配合结构包括第一过度齿和第一摩擦锥面，第二输出轴齿轮上设有与同步器相配合的第二配合结构，所述第二配合结构包括第二过度齿和第二摩擦锥面。
其有益效果为：是输出轴齿轮和同步器容易连接并且连接更为稳固。
在一些实施方式中，电机的转动轴与输入轴通过花键固定连接。
其有益效果为：使电机和输入轴连接的较为牢固。
在一些实施方式中，电机为无刷直流电机或交流电机。
附图说明
图1是本发明一实施方式的一种采用同步器的电动车用自动换挡驱动***的结构示意图；
图2是本发明一实施方式的一种采用同步器的电动用自动换挡驱动***的第一配合结构的结构示意图；
图3是本发明一实施方式的一种采用同步器的电动车用自动换挡驱动***的第二配合结构的结构示意图。
图中数字所表示的相应部件的名称：
1.变速器、11.输入轴、111.输入轴齿轮、12.中间轴、121.第一中间轴齿轮、122.第二中间轴齿轮、13.输出轴、131.第一输出轴齿轮、132.第二输出轴齿轮、133.第三输出轴齿轮、2.同步器、21.第一配合结构、211.第一过度齿、212.第一摩擦锥面、22.第二配合结构、221.第二过度齿、222.第二摩擦锥面、3.电磁铁、4.电机、41.花键、5.控制器、51.连接线、6.差速器、7.拨叉、71.拨叉轴、8.箱体、9.电源。
具体实施方式
如图1所示，本发明公开一种采用同步器的电动车用自动换挡驱动***，包括变速器1、同步器2、电磁铁3、电机4和控制器5。变速器1包括输入轴11、中间轴12和输出轴13。输入轴11上固定设有输入轴齿轮111。中间轴12上固定设有第一中间轴齿轮121和第二中间轴齿轮122。第一中间轴齿轮121的直径小于第二中间轴齿轮122的直径。输入轴齿轮111和第二中间轴齿轮122啮合连接。第一中间轴齿轮121和第一输出轴齿轮131啮合连接，第二中间轴齿轮122和第二输出轴齿轮132啮合连接。第一输出轴齿轮131的直径大于第二输出轴齿轮132的直径。第一输出轴齿轮131和第二输出轴齿轮132分别与输出轴13转动连接。输出轴13上固定设有第三输出轴齿轮133。输出轴13通过第三输出轴齿轮133与差速器6连接。第一输出轴齿轮131和第二输出轴齿轮132之间设有同步器2。同步器2活动穿设在输出轴13上。同步器2与拨叉7连接，拨叉7与拨叉轴71连接。电磁铁3和拨叉轴71连接。电机4与输入轴11连接。控制器5通过连接线51分别与电机4、电磁铁3和电源9连接。
控制器5向电磁铁3传递电信号，通过电磁铁5控制拨叉轴71，电磁铁3通过拨叉轴71控制拨叉7上下往返运动，拨叉7的上下往返移动又带动同步器2在第一输出轴齿轮131和第二输出轴齿轮132之间的上下往返移动，使同步器2与第一输出轴齿轮131配合工作或与第二输出轴齿轮132配合工作，实现自动换挡。
电机4通过输入轴11带动中间轴12转动，中间轴12通过第一输出轴齿轮131带动同步器2转动，同步器2进而带动输出轴13的转动，从而将动力传输至差速器6直至轮胎上。电动车前进刚起步时，电机4正转，当同步器2与第一输出轴齿轮131配合工作时，为低速前进挡，此时电动车起步扭力大，运行速度慢，控制器5控制同步器2脱离第一输出轴齿轮131，与第二输出轴齿轮132配合工作，为高速前进挡，此时电动车输出扭力小，运行速度高。在电动车前进过程中，控制器5根据电机转速、***电流、车辆负载情况、道路情况等因素，通过电磁铁3自动控制同步器2进行高速前进挡和低速前进挡的切换。
电动车倒车时，电机4反转，同步器2与第一输出轴齿轮131配合，此时电动车倒车扭力大，运行速度慢，保证安全。
本发明自动挡驱动***提供电动车高速前进挡、低速前进挡、倒车挡三个档位，并且高速前进挡和低速前进挡在一定条件下可以由控制器5通过电磁铁3控制同步器2进行自动切换，并且挡位切换时无冲击、打齿现象。
在本实施方式中，变速器1、同步器2和差速器6设置于箱体8中。第一输出轴齿轮131与输出轴13通过滚针轴承转动连接，第二输出轴齿轮132与输出轴13通过滚针轴承转动连接。通过滚针轴承连接使输出轴12和输出轴齿轮只能相对转动，而不会发生相对的径向或轴向移动。第一输出轴齿轮131上设有与同步器2相配合的第一配合结构21，第一配合结构21包括第一过度齿211和第一摩擦锥面212，第一过度齿211位于第一摩擦锥面212的上方。第二输出轴齿轮132上设有与同步器2相配合的第二配合结构22，第二配合结构22包括第二过度齿221和第二摩擦锥面222，第二摩擦锥面222位于第二过度齿221的上方。是输出轴齿轮和同步器2容易连接并且连接更为稳固。电机4的转动轴与输入轴11通过花键41固定连接。使电机4和输入轴11连接的较为牢固。电机4为无刷直流电机或交流电机。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (5)

1.一种采用同步器的电动车用自动换挡驱动***，其特征在于，包括变速器、同步器、电磁铁、电机和控制器，
所述变速器包括输入轴、中间轴和输出轴，所述输入轴上固定设有输入轴齿轮，所述中间轴上固定设有第一中间轴齿轮和第二中间轴齿轮，第一中间轴齿轮的直径小于第二中间轴齿轮的直径，所述输入轴齿轮和第二中间轴齿轮啮合连接，所述第一中间轴齿轮和第一输出轴齿轮啮合连接，所述第二中间轴齿轮和第二输出轴齿轮啮合连接，所述第一输出轴齿轮的直径大于第二输出轴齿轮的直径，所述第一输出轴齿轮和第二输出轴齿轮分别与输出轴转动连接，所述输出轴上固定设有第三输出轴齿轮，所述输出轴通过第三输出轴齿轮与差速器连接，
所述第一输出轴齿轮和第二输出轴齿轮之间设有同步器，所述同步器活动穿设在输出轴上，所述同步器与拨叉连接，所述拨叉与拨叉轴连接，
所述电磁铁和拨叉轴连接，
所述电机与输入轴连接，
所述控制器分别与电机和电磁铁连接。
2.根据权利要求1所述的采用同步器的电动车用自动换挡驱动***，其特征在于，所述第一输出轴齿轮与输出轴通过滚针轴承转动连接，第二输出轴齿轮与输出轴通过滚针轴承转动连接。
3.根据权利要求1所述的采用同步器的电动车用自动换挡驱动***，其特征在于，所述第一输出轴齿轮上设有与同步器相配合的第一配合结构，所述第一配合结构包括第一过度齿和第一摩擦锥面，所述第二输出轴齿轮上设有与同步器相配合的第二配合结构，所述第二配合结构包括第二过度齿和第二摩擦锥面。
4.根据权利要求1所述的采用同步器的电动车用自动换挡驱动***，其特征在于，所述电机的转动轴与输入轴通过花键固定连接。
5.根据权利要求1所述的采用同步器的电动车用自动换挡驱动***，其特征在于，所述电机为无刷直流电机或交流电机。
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