CN214699018U

CN214699018U - 一种电动汽车换挡变速总成

Info

Publication number: CN214699018U
Application number: CN202120603485.9U
Authority: CN
Inventors: 汪攀峰
Original assignee: Chongqing Guozhou Machinery Manufacturing Co ltd
Current assignee: Chongqing Guozhou Machinery Manufacturing Co ltd
Priority date: 2021-03-24
Filing date: 2021-03-24
Publication date: 2021-11-12
Anticipated expiration: 2031-03-24

Abstract

一种电动汽车换挡变速总成，用于解决现有技术中缺少适用于电动汽车的换挡***的技术问题，包括壳体以及通过齿轮依次连接的动力结构、变速结构和动力输出结构；所述变速结构包括换挡组件、变速组件和变速轴；所述变速组件包括设置在变速轴上的外花键、花键毂、第一变速齿轮和第二变速齿轮，所述花键毂分别能与所述外花键以及花键齿圈啮合，所述花键毂与所述换挡组件连接，能够在换挡组件的控制下沿变速轴的轴向滑动，使得所述花键毂同时与外花键以及任意一个花键齿圈啮合，从而实现外花键与对应花键齿圈联接，仅需要拨动花键毂，更换啮合的花键齿圈，就能够实现挡位的调节。

Description

一种电动汽车换挡变速总成

技术领域

本实用新型涉及变速器领域，尤其涉及一种电动汽车换挡变速总成。

背景技术

电动汽车作为新能源汽车，节能环保且具有较轻的重量、较快的启动速度，越来越受到人们的关注。现有的部分电动汽车存在缺少换挡结构的问题，仅通过调整电机转速来控制车辆速度，导致电动汽车无法在面对不同路况时通过切换挡位提高电机的使用效率，而另一部分电动汽车采用了传统汽车的换挡***，其结构臃肿、复杂，需要利用同步器等结构，增加了电动汽车的重量、提高了电动汽车的结构复杂度，且该换挡***的可靠性和寿命较低。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，根据本实用新型的实施例，提供了一种电动汽车换挡变速总成，解决了缺少适用于电动汽车的换挡***的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种电动汽车换挡变速总成，包括壳体以及通过齿轮依次连接的动力结构、变速结构和动力输出结构；所述变速结构包括换挡组件、变速组件和变速轴；所述变速组件包括设置在变速轴上的外花键、花键毂、第一变速齿轮和第二变速齿轮，所述第一变速齿轮和第二变速齿轮的直径不同，所述第一变速齿轮和第二变速齿轮均可转动地套设在所述变速轴上，所述外花键固定在所述第一变速齿轮和第二变速齿轮之间的变速轴上，所述花键毂通过其内侧的内花键与所述外花键啮合，所述第一变速齿轮和第二变速齿轮上靠近外花键一侧固定有花键齿圈，所述花键毂分别能与所述外花键以及花键齿圈啮合；所述花键毂与所述换挡组件连接，能够在换挡组件的控制下沿变速轴的轴向滑动，使得所述花键毂同时与外花键以及任意一个花键齿圈啮合。

进一步的，所述换挡组件包括换挡电机、换挡蜗杆、拨轴、拨杆、滑动轴和连接件，所述换挡蜗杆、滑动轴和变速轴相互平行；所述换挡蜗杆连接在所述换挡电机的输出端，所述拨轴上固定有与换挡蜗杆啮合的换挡齿轮，所述拨杆一端固定在所述拨轴上，另一端连接在所述滑动轴上，所述拨杆垂直于所述拨轴，所述滑动轴通过连接件与所述花键毂连接，所述滑动轴的两端安装在分别位于所述壳体两侧的滑动管道内，所述滑动管道也与所述变速轴平行，使得所述滑动轴能够沿其自身的轴向滑动。

进一步的，所述动力结构包括动力轴和固定在所述动力轴上的第三变速齿轮、第四变速齿轮，所述动力轴用于与电动汽车的驱动电机的输出端连接，所述第一变速齿轮和第二变速齿轮分别与所述第三变速齿轮和第四变速齿轮啮合。

进一步的，所述动力输出结构包括动力输出轴和固定在所述动力输出轴上的从动齿轮，所述变速轴上还固定有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合。

进一步的，所述动力轴和变速轴通过轴承安装在所述壳体上。

进一步的，还包括换挡控制模块，所述换挡控制模块包括第一转速传感器、第二转速传感器、相位传感器和控制器，所述第一转速传感器设置在所述电动汽车的驱动电机上，所述第二转速传感器设置在所述变速轴上，所述相位传感器设置在所述拨轴上，所述第一转速传感器、第二转速传感器、相位传感器均与所述控制器连接，所述控制器分别与所述换挡电机以及所述电动汽车的驱动电机连接，以用于控制所述换挡电机和驱动电机的转动。

进一步的，所述花键齿圈的齿端设有倒角。

进一步的，所述动力输出轴上设有差速器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、花键毂能够同时与外花键以及花键齿圈啮合，使得外花键与对应花键齿圈联接，完成动力的传输；仅需要拨动花键毂，更换啮合的花键齿圈，就能够实现挡位的调节。

2、通过拨轴的转动使拨杆拨动滑动轴，滑动轴带动外花键移动，结构简单高效。

3、换挡蜗杆和换挡齿轮实现将换挡电机横置，可以有效减少本实用新型的垂直高度，有效利用横向空间。

4、通过传感器检测各轴的转速和转动状态，控制器再对各电机进行控制，在换挡时可以实现花键齿圈和外花键的转动同步、同相(相位相同)，减少换挡时的磨损，提高换挡的速度和流畅性。

附图说明

图1为实施例的正视图；

图2为实施例的另一视角结构示意图；

图3为实施例的花键毂示意图；

图4为实施例的换挡控制模块的结构示意图。

上述附图中：1、变速轴；2、第一变速齿轮；3、第二变速齿轮；4、花键毂；5、外花键；6、花键齿圈；7、换挡电机；8、换挡蜗杆；9、拨轴；10、拨杆；11、滑动轴；12、连接件；13、动力轴；14、第三变速齿轮；15、第四变速齿轮；16、主动齿轮；17、从动齿轮；18、动力输出轴；19、换挡齿轮；20、差速器；21、第二转速传感器；22、相位传感器。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。

如图1-4所示，一种电动汽车换挡变速总成，包括壳体以及通过齿轮依次连接的动力结构、变速结构和动力输出结构；所述变速结构包括换挡组件、变速组件和变速轴1；所述变速组件包括设置在变速轴1上的外花键5、花键毂4、第一变速齿轮2和第二变速齿轮3，所述第一变速齿轮2和第二变速齿轮3的直径不同，所述第一变速齿轮2和第二变速齿轮3均可转动地套设在所述变速轴1上，所述外花键5固定在所述第一变速齿轮2和第二变速齿轮3之间的变速轴1上，所述花键毂4通过其内侧的内花键与所述外花键5啮合，所述第一变速齿轮2和第二变速齿轮3上靠近外花键5一侧固定有花键齿圈6，所述花键齿圈6上的齿型和齿的数量与外花键5相同，所述花键毂4分别能与所述外花键5以及花键齿圈6啮合；所述花键毂4与所述换挡组件连接，能够在换挡组件的控制下沿变速轴1的轴向滑动，使得所述花键毂4同时与外花键5以及任意一个花键齿圈6啮合，实现所述花键齿圈6与所述外花键5的联接，从而让所述花键齿圈6对应的变速齿轮带动所述变速轴1转动。

所述换挡组件包括换挡电机7、换挡蜗杆8、拨轴9、拨杆10、滑动轴11和连接件12，所述换挡蜗杆8、滑动轴11和变速轴1相互平行；所述换挡蜗杆8连接在所述换挡电机7 的输出端，所述拨轴9上固定有与换挡蜗杆8啮合的换挡齿轮19，所述换挡齿轮19为扇形齿轮，所述拨杆10垂直于所述拨轴9，所述拨杆10一端固定在所述拨轴9上，另一端设置在所述滑动轴11的凹槽内，所述滑动轴11通过连接件12与所述花键毂4连接，所述滑动轴11的两端安装在分别位于所述壳体两侧的滑动管道内，所述滑动管道也与所述变速轴1平行，当所述拨轴9旋转时，所述拨轴9通过所述拨杆10带动所述滑动轴11，使得所述滑动轴11沿其自身的轴向滑动。所述花键毂4的外周面上设有一圈沿所述花键毂4周向设置的滑槽，所述连接件12一端固定在所述滑动轴11上，另一端嵌入所述滑槽内，所述连接件12可以在所述滑动轴11移动时带动所述花键毂4沿所述变速轴1的轴向移动且不会妨碍所述花键毂4转动。

如图1、图2所示，所述动力结构包括动力轴13和固定在所述动力轴13上的第三变速齿轮14、第四变速齿轮15，所述动力轴13用于与电动汽车的驱动电机连接，所述第一变速齿轮2和第二变速齿轮3分别与所述第三变速齿轮14和第四变速齿轮15啮合，所述第三变速齿轮14的直径小于所述第四变速齿轮15。

如图1、图2所示，所述动力输出结构包括动力输出轴18和固定在所述动力输出轴18上的从动齿轮17，所述变速轴1上还固定有主动齿轮16，所述主动齿轮16与从动齿轮 17啮合。

当换挡组件控制所述花键毂4同时啮合在所述外花键5和任意一个花键齿圈6上时，实现了外花键5和花键齿圈6的联接，此时电动汽车的驱动电机带动动力轴13转动，所述第三变速齿轮14、第四变速齿轮15分别带动所述第一变速齿轮2、第二变速齿轮3转动，所述第一变速齿轮2和第二变速齿轮3中任意一个变速齿轮可以通过其对应的花键齿圈6以及花键毂4、外花键5带动所述变速轴1转动，所述变速轴1通过所述主动齿轮16 和从动齿轮17最终带动所述动力输出轴18转动。且由于第一变速齿轮2和第三变速齿轮 14的传动比与第二变速齿轮3和第四变速齿轮15的传动比不同，通过切换与所述外花键 5联接的花键齿圈6，可以形成两挡变速挡位。

进一步的，所述动力轴13、拨轴9和变速轴1通过轴承安装在所述壳体上。

如图1-4所示，还包括换挡控制模块，所述换挡控制模块包括第一转速传感器、第二转速传感器21、相位传感器22和控制器，所述第一转速传感器设置在所述电动汽车的驱动电机上，所述第二转速传感器21设置在所述变速轴1上，所述相位传感器22设置在所述拨轴9上，所述第一转速传感器、第二转速传感器21、相位传感器22均与所述控制器连接，所述控制器分别与所述换挡电机7以及汽车的驱动电机连接，以用于控制所述换挡电机7和驱动电机的转动。所述第一转速传感器、第二转速传感器21分别能够检测驱动电机的电机轴、变速轴1的转速和相位，所述相位传感器22用于检测拨轴9的相位状态，以用于判断挡位状态。当需要换挡时，所述控制器依据所述动力轴13和变速轴1的转速、当前的挡位状态，控制换挡电机7启动，使所述花键毂4先移动至所述外花键5上，与两侧的花键齿圈6分离，此时挡位处于空挡状态，再调整所述驱动电机的转速和相位，使得外花键5与将要连接的变速齿轮的花键齿圈6同转速且同相位，然后再启动换挡电机7，通过所述换挡组件将花键毂4移动至外花键5和目标挡位对应的花键齿圈6上，使得所述花键毂4同时与外花键5和花键齿圈6啮合，从而实现外花键5和花键齿圈6的联接。与传统汽车相比，利用电动汽车的电机易于精确控制转速和相位的特性，使得换挡快速、稳定、平稳、无冲击，具有较高的使用寿命。

如图2所示，所述动力输出轴18上设有差速器20，以用于保证汽车行驶的稳定性。

如图3所示，所有所述花键齿圈6的齿靠近外花键5的一端均设有倒角，以用于在换挡时方便花键毂4与花键齿圈6啮合。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.一种电动汽车换挡变速总成，其特征在于：包括壳体以及通过齿轮依次连接的动力结构、变速结构和动力输出结构；所述变速结构包括换挡组件、变速组件和变速轴；所述变速组件包括设置在变速轴上的外花键、花键毂、第一变速齿轮和第二变速齿轮，所述第一变速齿轮和第二变速齿轮的直径不同，所述第一变速齿轮和第二变速齿轮均可转动地套设在所述变速轴上，所述外花键固定在所述第一变速齿轮和第二变速齿轮之间的变速轴上，所述花键毂通过其内侧的内花键与所述外花键啮合，所述第一变速齿轮和第二变速齿轮上靠近外花键一侧固定有花键齿圈，所述花键毂分别能与所述外花键以及花键齿圈啮合；所述花键毂与所述换挡组件连接，能够在换挡组件的控制下沿变速轴的轴向滑动，使得所述花键毂同时与外花键以及任意一个花键齿圈啮合。

2.如权利要求1所述的一种电动汽车换挡变速总成，其特征在于：所述换挡组件包括换挡电机、换挡蜗杆、拨轴、拨杆、滑动轴和连接件，所述换挡蜗杆、滑动轴和变速轴相互平行；所述换挡蜗杆连接在所述换挡电机的输出端，所述拨轴上固定有与换挡蜗杆啮合的换挡齿轮，所述拨杆一端固定在所述拨轴上，另一端连接在所述滑动轴上，所述拨杆垂直于所述拨轴，所述滑动轴通过连接件与所述花键毂连接，所述滑动轴的两端安装在分别位于所述壳体两侧的滑动管道内，所述滑动管道也与所述变速轴平行，使得所述滑动轴能够沿其自身的轴向滑动。

3.如权利要求2所述的一种电动汽车换挡变速总成，其特征在于：所述动力结构包括动力轴和固定在所述动力轴上的第三变速齿轮、第四变速齿轮，所述动力轴用于与电动汽车的驱动电机的输出端连接，所述第一变速齿轮和第二变速齿轮分别与所述第三变速齿轮和第四变速齿轮啮合。

4.如权利要求3所述的一种电动汽车换挡变速总成，其特征在于：所述动力输出结构包括动力输出轴和固定在所述动力输出轴上的从动齿轮，所述变速轴上还固定有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合。

5.如权利要求4所述的一种电动汽车换挡变速总成，其特征在于：所述动力轴和变速轴通过轴承安装在所述壳体上。

6.如权利要求5所述的一种电动汽车换挡变速总成，其特征在于：还包括换挡控制模块，所述换挡控制模块包括第一转速传感器、第二转速传感器、相位传感器和控制器，所述第一转速传感器设置在所述电动汽车的驱动电机上，所述第二转速传感器设置在所述变速轴上，所述相位传感器设置在所述拨轴上，所述第一转速传感器、第二转速传感器、相位传感器均与所述控制器连接，所述控制器分别与所述换挡电机以及所述电动汽车的驱动电机连接，以用于控制所述换挡电机和驱动电机的转动。

7.如权利要求6所述的一种电动汽车换挡变速总成，其特征在于：所述花键齿圈的齿端设有倒角。

8.如权利要求5所述的一种电动汽车换挡变速总成，其特征在于：所述动力输出轴上设有差速器。