CN212429654U - 应用于电动汽车的三挡自动变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种应用于电动汽车的三挡自动变速器，包括空套在差速器半轴上的输入轴，输入轴上固设有一电机，电机、输入轴以及差速器半轴的中轴线共轴；输入轴的两侧设有与其平行的中间轴I和中间轴II，中间轴I和中间轴II与差速器传动连接，中间轴I通过一挡齿轮副与输入轴传动连接，中间轴II通过二三挡齿轮组件与输入轴或差速器传动连接。本实用新型的有益效果主要体现在：采用三轴式布置，进而减小轴向空间，最终为变速器在同样的承载要求的前提下提供更小的空间需求，适用于更广车型；同时，差速器的半轴与输入轴共轴设置，减小变速器的纵向尺寸，并结合设置在变速器壳体内部的轴承的支持，确保整体的刚性。

Description

应用于电动汽车的三挡自动变速器

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，具体而言，尤其涉及一种应用于电动汽车的三挡自动变速器。

背景技术

变速器是汽车动力总成的核心，其内部部件多且结构复杂。在纯电动汽车传动***中，大多使用固定速比的变速器进行减速增矩，这样对纯电动汽车驱动电机的要求很高，极大地增加了整车的开发成本，且无法使驱动电机更多的运行在高效率区，降低了纯电动汽车的续驶里程。由于纯电动汽车的驱动电机具有很好的调速特性，纯电动汽车传动***的挡位数不宜过多，通过对纯电动汽车动力传动***参数匹配发现三挡变速器是比较合理的纯电动汽车传动***。目前纯电动汽车上开发的三挡变速器主要有机械式手动变速器（MT）、机械式自动变速器（AMT）和双离合器自动变速器（DCT）。

动力总成中，变速器起到传递动力、中断动力、改变方向的重要作用，而在变速器中，这些功能是通过齿轮、轴形成的轴系被控制机构控制来实现的。在有限的空间下，动力总成占用的空间大小将影响其他***的布局，其中变速器的尺寸大小，对于动力总成起到重要影响。而变速器的尺寸大小主要取决于其轴系所占用的空间尺寸。另一方面，变速器的大小，与其承载能力有着密切的关系。通常情况下，更高的承载能力往往意味着更大的空间需求。因此，如何找到一个合理、良好的轴系布置，在尽可能小的空间需求下获得尽可能大的承载能力，兼顾合理的挡位数及速比分布，并保证良好的传动效率，是整个变速器设计的重点课题之一。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种应用于电动汽车的三挡自动变速器。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种应用于电动汽车的三挡自动变速器，包括空套在差速器半轴上的输入轴，所述输入轴上固设有一电机，所述电机、输入轴以及差速器半轴的中轴线共轴；所述输入轴的两侧设有与其平行的中间轴I和中间轴II，所述中间轴I和中间轴II与差速器传动连接，所述中间轴I通过一挡齿轮副与所述输入轴传动连接，所述中间轴II通过二三挡齿轮组件与所述输入轴或差速器传动连接。

优选的，所述电机包括转子和定子，所述转子与所述输入轴固接。

优选的，所述中间轴I和中间轴II之间的距离与所述电机的高度相当。

优选的，所述一挡齿轮副包括固设在所述输入轴上的主动轮I和空套在所述中间轴I上的一挡从动齿轮，所述一挡从动齿轮与所述主动轮I啮合，所述中间轴I上设有一可与所述一挡从动齿轮耦合的一挡同步器。

优选的，所述中间轴I上设有传动齿轮I，所述传动齿轮I与所述差速器的主减速齿轮啮合。

优选的，所述中间轴I上还设有驻车棘轮。

优选的，所述二三挡齿轮组件至少包括固设在所述输入轴上的主动轮II，所述中间轴II上空套有与主动轮I啮合的二挡从动齿轮和与主动轮II啮合的三挡从动齿轮，所述二挡从动齿轮和三挡从动齿轮之间设有设置在中间轴II上的二三挡同步器，所述二三挡同步器可选择地与所述二挡从动齿轮或三挡从动齿轮啮合。

优选的，所述中间轴II上还固设有与所述差速器的主减速齿轮啮合的传动齿轮II。

优选的，所述二三挡齿轮组件至少包括空套在中间轴II上的所述二挡从动齿轮和三挡从动齿轮，所述二挡从动齿轮与所述差速器的主减速齿轮啮合，所述三挡从动齿轮与设置在所述差速器上的从动轮啮合；所述二挡从动齿轮和三挡从动齿轮之间设有设置在中间轴II上的二三挡同步器，所述二三挡同步器可选择地与所述二挡从动齿轮或三挡从动齿轮啮合。

优选的，所述中间轴II上固设有与所述主动轮I啮合的传动齿轮II。

本实用新型的有益效果主要体现在：

1、本实用新型采用三轴式布置，进而减小轴向空间，最终为变速器在同样的承载要求的前提下提供更小的空间需求，适用于更广车型；

2、差速器的输出轴与输入轴共轴设置，减小变速器的纵向尺寸，减小质量，降低能源消耗，并结合设置在变速器壳体内部的轴承的支持，确保整体的刚性；

3、取消离合器，该变速器中无离合器控制，极大地降低企业成本；

4、该变速器中中间轴、输出轴、输入轴的弯曲变形得到良好的控制，为同样空间需求下提供更大的承载能力提供了可行性，可提高承载能力；

5、本实用新型更紧凑，重量轻、体积小，有利于整车搭载。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1：本实用新型第一实施例的结构示意图；

图2：本实用新型第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限于本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1所示，本实用新型第一实施例揭示了一种应用于电动汽车的三挡自动变速器，包括输入轴1，其上固设有电机12，所述电机12包括转子121和定子122，所述转子121与所述输入轴1固接，用以驱动所述输入轴1转动。上述中，所述输入轴1为空心输入轴，空套在差速器半轴41上，且所述输入轴1、电机12以及差速器半轴41的中轴线共轴，该设计减小变速器的纵向尺寸，减小质量，降低能源消耗，并结合设置在变速器壳体内部的轴承的支持，确保整体的刚性。另外，直接由电机12驱动，起步响应快，加速性能也得到大大地提升。

所述输入轴1的两侧设有与其平行的中间轴I2和中间轴II3，所述中间轴I2和中间轴II3之间的距离与所述电机12的高度相当，进一步保证了变速器的纵向尺寸，便于电动汽车的机构排布，使结构更紧凑，体积小，有利于整车搭载。所述中间轴I2通过一挡齿轮副与所述输入轴1传动连接，所述中间轴II3通过二三挡齿轮组件与所述输入轴1或差速器4传动连接。上述结构采用三轴式布置，进而减小轴向空间，最终为变速器在同样的承载要求的前提下提供更小的空间需求，适用于更广车型。

所述一挡齿轮副包括固设在所述输入轴1上的主动轮I13和空套在所述中间轴I2上的一挡从动齿轮21，所述一挡从动齿轮21与所述主动轮I13啮合，所述中间轴I2上设有一可与所述一挡从动齿轮21耦合的一挡同步器22。所述一挡同步器22与所述一挡从动齿轮21的啮合属于现有技术，在此不再赘述。进一步的，所述中间轴I2上设有传动齿轮I23，所述传动齿轮I23与固设在所述差速器4的主减速齿轮43啮合。

所述二三挡齿轮组件至少包括固设在所述输入轴1上的主动轮II14，所述中间轴II3上空套有与主动轮I13啮合的二挡从动齿轮31和与主动轮II14啮合的三挡从动齿轮32，所述二挡从动齿轮31和三挡从动齿轮32之间设有设置在中间轴II3上的二三挡同步器33，所述二三挡同步器33可选择地与所述二挡从动齿轮31或三挡从动齿轮32啮合。同步器33与二挡从动齿轮31或三挡从动齿轮32的啮合属于现有技术，在此不再赘述。进一步的，所述中间轴II3上还固设有与所述差速器4的主减速齿轮43啮合的传动齿轮II34。另外，该结构适用于前后布置电桥，实现纯电四驱模式。当然，亦可与发动机配合使用，实现混动模式，均属于本实用新型的保护范畴，不做具体限定。

本实用新型中，对于P挡驻车的结构也有揭示，如图1至2所示，所述中间轴I2上还设有驻车棘轮24。当本实用新型需要驻车时：通过推杆总成驱动驻车棘爪，进而与驻车棘轮24配合，实现驻车。当然所述驻车棘轮24设置在所述差速器上也是可以的。

下面简单阐述一下本实用新型第一实施例的工作过程，当汽车需要一挡输出时，一挡同步器22使一挡从动齿轮21和中间轴I2耦合，这样电机依次通过输入轴、主动轮I13、一挡从动齿轮21、一挡同步器22、中间轴I2以及传动齿轮I23将扭矩传输至差速器的主减速齿轮43。当汽车需要二挡输出时，二三挡同步器33使二挡从动齿轮31和中间轴II3耦合，这样电机依次通过输入轴、主动轮I13、二挡从动齿轮31、二三挡同步器33、中间轴II3以及传动齿轮II34将扭矩传输至差速器的主减速齿轮43。当汽车需要三挡输出时，二三挡同步器33使三挡从动齿轮32和中间轴II3耦合，这样电机依次通过输入轴、主动轮I13、三挡从动齿轮32、二三挡同步器33、中间轴II3以及传动齿轮II34将扭矩传输至差速器的主减速齿轮43。

如图2所示，为本实验新型的第二实施例，与第一实施例的区别点在于所述二三挡齿轮组件的结构，具体的，所述二三挡齿轮组件至少包括空套在中间轴II3上的所述二挡从动齿轮31和三挡从动齿轮32，所述二挡从动齿轮31与设置在所述差速器4上的主减速齿轮43啮合，所述三挡从动齿轮32与设置在所述差速器4上的从动轮44啮合；所述二挡从动齿轮31和三挡从动齿轮32之间设有设置在中间轴II3上的二三挡同步器33，所述二三挡同步器33可选择地与所述二挡从动齿轮31或三挡从动齿轮32啮合。上述结构中从动轮44与差速器4整体固接安装，设计巧妙，结构简洁，性能可靠，便于拆卸和维修，适用于大规模推广应用。进一步的，所述中间轴II3上固设有与所述主动轮I13啮合的传动齿轮II34。

下面简单阐述一下本实用新型第二实施例的工作过程，当汽车需要一挡输出时，一挡同步器22使一挡从动齿轮21和中间轴I2耦合，这样电机依次通过输入轴、主动轮I13、一挡从动齿轮21、一挡同步器22、中间轴I2以及传动齿轮I23将扭矩传输至差速器的主减速齿轮43。当汽车需要二挡输出时，二三挡同步器33使二挡从动齿轮31和中间轴II3耦合，这样电机依次通过输入轴、主动轮I13、传动齿轮II34、二三挡同步器33以及二挡从动齿轮31将扭矩传输至差速器的主减速齿轮43。当汽车需要三挡输出时，二三挡同步器33使三挡从动齿轮32和中间轴II3耦合，这样电机依次通过输入轴、主动轮I13、传动齿轮II34、二三挡同步器33以及三挡从动齿轮32将扭矩传输至差速器4上的从动轮44。

本实用新型的变速器可以适用于前后电桥，实现纯电驱模式。当然，亦可与发动机配合使用，实现混动模式，形成一种混动汽车。以上应用方式均属于本实用新型的保护范畴，不做具体限定。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.应用于电动汽车的三挡自动变速器，其特征在于：包括空套在差速器半轴（41）上的输入轴（1），所述输入轴（1）上固设有一电机（12），所述电机（12）、输入轴（1）以及差速器半轴（41）的中轴线共轴；所述输入轴（1）的两侧设有与其平行的中间轴I（2）和中间轴II（3），所述中间轴I（2）和中间轴II（3）与差速器（4）传动连接，所述中间轴I（2）通过一挡齿轮副与所述输入轴（1）传动连接，所述中间轴II（3）通过二三挡齿轮组件与所述输入轴（1）或差速器（4）传动连接。

2.根据权利要求1所述的应用于电动汽车的三挡自动变速器，其特征在于：所述电机（12）包括转子（121）和定子（122），所述转子（121）与所述输入轴（1）固接。

3.根据权利要求1所述的应用于电动汽车的三挡自动变速器，其特征在于：所述中间轴I（2）和中间轴II（3）之间的距离与所述电机（12）的高度相当。

4.根据权利要求1所述的应用于电动汽车的三挡自动变速器，其特征在于：所述一挡齿轮副包括固设在所述输入轴（1）上的主动轮I（13）和空套在所述中间轴I（2）上的一挡从动齿轮（21），所述一挡从动齿轮（21）与所述主动轮I（13）啮合，所述中间轴I（2）上设有一可与所述一挡从动齿轮（21）耦合的一挡同步器（22）。

5.根据权利要求1所述的应用于电动汽车的三挡自动变速器，其特征在于：所述中间轴I（2）上设有传动齿轮I（23），所述传动齿轮I（23）与所述差速器（4）的主减速齿轮（43）啮合。

6.根据权利要求1所述的应用于电动汽车的三挡自动变速器，其特征在于：所述中间轴I（2）上还设有驻车棘轮（24）。

7.根据权利要求4所述的应用于电动汽车的三挡自动变速器，其特征在于：所述二三挡齿轮组件至少包括固设在所述输入轴（1）上的主动轮II（14），所述中间轴II（3）上空套有与主动轮I（13）啮合的二挡从动齿轮（31）和与主动轮II（14）啮合的三挡从动齿轮（32），所述二挡从动齿轮（31）和三挡从动齿轮（32）之间设有设置在中间轴II（3）上的二三挡同步器（33），所述二三挡同步器（33）可选择地与所述二挡从动齿轮（31）或三挡从动齿轮（32）啮合。

8.根据权利要求7所述的应用于电动汽车的三挡自动变速器，其特征在于：所述中间轴II（3）上还固设有与所述差速器（4）的主减速齿轮（43）啮合的传动齿轮II（34）。

9.根据权利要求8所述的应用于电动汽车的三挡自动变速器，其特征在于：所述二三挡齿轮组件至少包括空套在中间轴II（3）上的所述二挡从动齿轮（31）和三挡从动齿轮（32），所述二挡从动齿轮（31）与所述差速器（4）的主减速齿轮（43）啮合，所述三挡从动齿轮（32）与设置在所述差速器（4）上的从动轮（44）啮合；所述二挡从动齿轮（31）和三挡从动齿轮（32）之间设有设置在中间轴II（3）上的二三挡同步器（33），所述二三挡同步器（33）可选择地与所述二挡从动齿轮（31）或三挡从动齿轮（32）啮合。

10.根据权利要求9所述的应用于电动汽车的三挡自动变速器，其特征在于：所述中间轴II（3）上固设有与所述主动轮I（13）啮合的传动齿轮II（34）。

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