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CN110594369A - 一种电动车辆的二档减速器 - Google Patents

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CN110594369A CN201910907837.7A CN201910907837A CN110594369A CN 110594369 A CN110594369 A CN 110594369A CN 201910907837 A CN201910907837 A CN 201910907837A CN 110594369 A CN110594369 A CN 110594369A
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丁海浩
杨斌
汪斌
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Abstract

本发明属于车辆技术领域，涉及一种电动车辆的二档减速器，其解决了现有电动车辆减速器传动比范围较窄等问题。本减速器包括壳体、一挡齿轮副、二挡齿轮副和换挡机构，壳体上转动设置有输入轴、中间轴和输出轴，输入轴和中间轴之间设置有能够使两者同步转动的传动机构，一挡齿轮副包括相啮合的一挡输入齿轮和一挡输出齿轮，一挡输入齿轮与中间轴相连接，一挡输出齿轮空套于输出轴上；二挡齿轮副包括相啮合的二挡输入齿轮和二挡输出齿轮，二挡输入齿轮与中间轴相连接，二挡输出齿轮空套于输出轴上；换挡机构可移动地设置于一挡输出齿轮与二挡输出齿轮之间，能够择一将一挡输出齿轮、二挡输出齿轮的扭转传递至输出轴。本发明可增大减速器传动比范围。

Description

一种电动车辆的二档减速器
技术领域
本发明属于车辆技术领域，涉及一种电动车辆的二档减速器。
背景技术
现有的电动汽车用动力驱动系统是由：驱动电机、电机控制器、减速器三部分组成，驱动电机、电机控制器、减速器各自是相对独立的部件，电机控制器通过三相电缆线连接驱动电机，驱动电机再与减速器组装，成为动力驱动系统。
如我国专利CN 209051291 U公开的一种电动汽车用集成式动力驱动系统，包括驱动电机、电机控制器和减速器，驱动电机包括机座、设置在机座内的定子、设置在定子内腔内的转子，减速器包括减速器前箱体、减速器后箱体、设置在减速器前箱体和减速器后箱体间的一级主动齿轮、一级从动齿轮、二级主动齿轮轴、二级从动齿轮和差速器。
但上述减速器为两级固定减速器，传动比范围较窄，其动力输出单纯依靠电机的减速增扭来实现，速比单一，不能够满足对电动汽车动力性和经济性的要求。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种电动车辆的二档减速器，本发明所要解决的技术问题是：如何扩大本电动车辆减速器的传动比范围。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种电动车辆的二档减速器，所述减速器包括壳体，所述壳体上转动设置有输入轴、中间轴和输出轴，所述输入轴和中间轴之间设置有能够使两者同步转动的传动机构，其特征在于，所述减速器还包括：
一挡齿轮副，包括相啮合的一挡输入齿轮和一挡输出齿轮，所述一挡输入齿轮与中间轴相连接，所述一挡输出齿轮空套于输出轴上；
二挡齿轮副，包括相啮合的二挡输入齿轮和二挡输出齿轮，所述二挡输入齿轮与中间轴相连接，所述二挡输出齿轮空套于输出轴上；
换挡机构，所述换挡机构可移动地设置于一挡输出齿轮与二挡输出齿轮之间，且能够通过移动择一将所述一挡输出齿轮、二挡输出齿轮的扭转传递至输出轴。
其工作原理如下：使用时，输入轴的端部可与电机相连接，而输出轴的端部则与车轮组件相连接，电机转动，带动输入轴转动，通过传动机构带动中间轴转动，进而带动与中间轴相连接的一挡输入齿轮与二挡输入齿轮相连接，而与之相对应的一挡输出齿轮与二挡输出齿轮同步转动，由于上述两者空套于输出轴上，因此当换挡机构未挂至相应挡位时，其处于空转状态，此时输出轴不会转动；而当换挡机构与其中一者相配合，将一挡输出齿轮或二挡输出齿轮的扭矩传递至输出轴上，则输出轴会发生转动，将扭矩传递至车轮组件。与现有技术相比，本申请通过换挡有效增大减速器的传动比范围，无需单纯依靠电机的减速增扭来实现，速比单一，动力性和经济性均较佳。
在上述的一种电动车辆的二档减速器中，所述一挡输出齿轮和二挡输出齿轮上分别具有环形的一挡外花键和二挡外花键；所述换挡机构包括花键毂、同步环和换挡拨叉，所述花键毂套设于所述输出轴上，所述同步环套设于花键毂上，且该同步环的内圆面开设有与所述花键毂相配合的内花键，所述换挡拨叉套设于同步环上且能够带动该同步环通过移动与一挡外花键、二挡外花键相啮合。换挡时，拨动换挡拨叉带动同步环移动，从而与一挡外花键或二挡外花键相啮合，当同步环与一挡外花键相啮合时，一挡输出齿轮带动一挡外花键转动，一挡外花键带动同步环转动，进而通过花键毂带动输出轴转动，从而实现将一挡输出齿轮上的扭矩传递至输出轴上；而当需要切换二挡时，只需移动换挡拨叉使同步环与二挡外花键相啮合即可。
在上述的一种电动车辆的二档减速器中，所述换挡机构还包括与所述输出轴相平行的拨叉轴，所述拨叉轴固定于壳体上；所述换挡拨叉上开设有与该拨叉轴滑动配合的通孔一，所述换挡拨叉上还设置有连接环，所述同步环的外圆面具有与该连接环相配合的凹槽。换挡时，可带动换挡拨叉沿拨叉轴移动，从而通过连接环与凹草槽的配合，带动同步环移动，实现与一挡外花键或二挡外花键相啮合。
在上述的一种电动车辆的二档减速器中，所述换挡机构还包括换挡轴与换挡指，所述换挡轴与拨叉轴相平行且能够沿自身轴向移动，所述换挡指套设于换挡轴上，所述换挡拨叉与换挡杆相连接，所述换挡机构还包括能够带动所述换挡轴沿自身轴向移动的驱动源。驱动源带动换挡轴移动，从而带动换挡指、换挡拨叉移动，进而带动同步环移动实现换挡。
在上述的一种电动车辆的二档减速器中，所述换挡拨叉上开设有卡槽，所述换挡杆的一端插接于该卡槽内。
在上述的一种电动车辆的二档减速器中，所述换挡轴的侧壁沿自身轴向开设有齿槽，所述驱动源包括电机，所述电机的输出端设置有与所述换挡轴上的齿槽相啮合的换挡齿轮。电机转动，可带动换挡齿轮转动，从而带动换挡轴沿自身轴向移动，从而带动换挡指、换挡拨杆移动，最终通过同步环实现换挡。
在上述的一种电动车辆的二档减速器中，所述电机的输出端还设置有角度传感器。
在上述的一种电动车辆的二档减速器中，所述传动机构包括相啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮套设于输入轴上，所述从动齿轮套设于中间轴上。电机带动输入轴转动，从而带动主动齿轮转动，然后通过从动齿轮带动中间轴转动，实现扭矩的传递。
在上述的一种电动车辆的二档减速器中，所述输入轴的内端开设有内孔，所述内孔中设置有轴承一，所述输出轴与输入轴同轴设置，且该输出轴的内端插接于所述内孔中并与轴承一相配合。如上设计，输入轴的扭矩不会传递给输出轴，同时使得减速器整体结构更为紧凑。
在上述的一种电动车辆的二档减速器中，所述一挡输出齿轮和二挡输出齿轮均通过轴承二套设于所述输出轴上。一挡输出齿轮和二挡输出齿轮通过轴承二与输出轴配合，当一挡输出齿轮和二挡输出齿轮转动时，不会直接将扭矩传递至输出轴，而是将扭矩的传递交由换挡机构来选择切换。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本申请通过换挡有效增大减速器的传动比范围，无需单纯依靠电机的减速增扭来实现，速比单一，动力性和经济性均较佳。
附图说明
图1是本二档减速器的剖面图。
图2是本二档减速器的内部结构示意图。
图3是本换挡机构的爆炸图。
图4是本换挡机构的部分结构示意图。
图中，1、壳体；2、输入轴；3、中间轴；4、输出轴；5、一挡输入齿轮；6、一挡输出齿轮；7、二挡输入齿轮；8、二挡输出齿轮；9、换挡机构；10、一挡外花键；11、二挡外花键；12、同步环；13、花键毂；14、换挡拨叉；15、拨叉轴；16、连接环；17、凹槽；18、换挡轴；19、换挡指；20、卡槽；21、主动齿轮；22、从动齿轮；23、内孔；24、轴承一；25、轴承二；26、齿槽；27、换挡齿轮；28、角度传感器；29、电机。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本减速器包括壳体1，壳体1上转动设置有输入轴2、中间轴3和输出轴4，输入轴2和中间轴3之间设置有能够使两者同步转动的传动机构，本减速器还包括一挡齿轮副、二挡齿轮副和换挡机构9，其中一挡齿轮副包括相啮合的一挡输入齿轮5和一挡输出齿轮6，一挡输入齿轮5与中间轴3相连接，一挡输出齿轮6空套于输出轴4上；二挡齿轮副包括相啮合的二挡输入齿轮7和二挡输出齿轮8，二挡输入齿轮7与中间轴3相连接，二挡输出齿轮8空套于输出轴4上；换挡机构9可移动地设置于一挡输出齿轮6与二挡输出齿轮8之间，且能够通过移动择一将一挡输出齿轮6、二挡输出齿轮8的扭转传递至输出轴4。
作为优选，本实施例中，传动机构包括相啮合的主动齿轮21和从动齿轮22，主动齿轮21套设于输入轴2上，从动齿轮22套设于中间轴3上。输入轴2的内端开设有内孔23，内孔23中设置有轴承一24，输出轴4与输入轴2同轴设置，且该输出轴4的内端插接于内孔23中并与轴承一24相配合。一挡输出齿轮6和二挡输出齿轮8均通过轴承二25套设于输出轴4上。
具体来进，如图1所示，本实施例中，一挡输出齿轮6和二挡输出齿轮8上分别具有环形的一挡外花键10和二挡外花键11；换挡机构9包括花键毂13、同步环12和换挡拨叉14，花键毂13套设于所述输出轴4上，同步环12套设于花键毂13上，且该同步环12的内圆面开设有与花键毂13相配合的内花键，换挡拨叉14套设于同步环12上且能够带动该同步环12通过移动与一挡外花键10和二挡外花键11相啮合。
作为优选，换挡机构9还包括与输出轴4相平行的拨叉轴15，拨叉轴15固定于壳体1上；换挡拨叉上开设有与该拨叉轴15滑动配合的通孔一，换挡拨叉上还设置有连接环16，同步环12的外圆面具有与该连接环16相配合的凹槽17。
为了实现在外操作换挡，所述换挡机构9还包括换挡轴18与换挡指19，换挡轴18与拨叉轴15相平行且能够沿自身轴向移动，换挡指19固定于换挡轴18上，换挡拨叉14与换挡指19相连接，换挡机构9还包括能够带动换挡轴18移动的驱动源。作为优选，本实施例中，换挡轴18的侧壁沿自身轴向开设有齿槽26，驱动源包括电机29，电机29的输出端设置有与换挡轴18上的齿槽26相啮合的换挡齿轮27。电机29的输出端还设置有角度传感器28。换挡拨叉14上开设有卡槽20，换挡杆19的一端插接于该卡槽20内。
本发明的工作原理如下：使用时，输入轴2的端部可与电机相连接，而输出轴4的端部则与车轮组件相连接，电机转动，带动输入轴2转动，通过传动机构带动中间轴3转动，进而带动与中间轴3相连接的一挡输入齿轮5与二挡输入齿轮7相连接，而与之相对应的一挡输出齿轮6与二挡输出齿轮8同步转动，由于上述两者空套于输出轴4上，因此当换挡机构未挂至相应挡位时，其处于空转状态，此时输出轴4不会转动；而当换挡机构与其中一者相配合，将一挡输出齿轮6或二挡输出齿轮8的扭矩传递至输出轴4上，则输出轴4会发生转动，将扭矩传递至车轮组件。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种电动车辆的二档减速器，所述减速器包括壳体(1)，所述壳体(1)上转动设置有输入轴(2)、中间轴(3)和输出轴(4)，所述输入轴(2)和中间轴(3)之间设置有能够使两者同步转动的传动机构，其特征在于，所述减速器还包括：
一挡齿轮副，包括相啮合的一挡输入齿轮(5)和一挡输出齿轮(6)，所述一挡输入齿轮(5)与中间轴(3)相连接，所述一挡输出齿轮(6)空套于输出轴(4)上；
二挡齿轮副，包括相啮合的二挡输入齿轮(7)和二挡输出齿轮(8)，所述二挡输入齿轮(7)与中间轴(3)相连接，所述二挡输出齿轮(8)空套于输出轴(4)上；
换挡机构(9)，所述换挡机构(9)可移动地设置于一挡输出齿轮(6)与二挡输出齿轮(8)之间，且能够通过移动择一将所述一挡输出齿轮(6)、二挡输出齿轮(8)的扭转传递至输出轴(4)。
2.根据权利要求1所述的电动车辆的二档减速器，其特征在于，所述一挡输出齿轮(6)和二挡输出齿轮(8)上分别具有环形的一挡外花键(10)和二挡外花键(11)；所述换挡机构(9)包括花键毂(13)、同步环(12)和换挡拨叉(14)，所述花键毂(13)套设于所述输出轴(4)上，所述同步环(12)套设于花键毂(13)上，且该同步环(12)的内圆面开设有与所述花键毂(13)相配合的内花键，所述换挡拨叉(14)套设于同步环(12)上且能够带动该同步环(12)通过移动与一挡外花键(10)和二挡外花键(11)相啮合。
3.根据权利要求2所述的电动车辆的二档减速器，其特征在于，所述换挡机构(9)还包括与所述输出轴(4)相平行的拨叉轴(15)，所述拨叉轴(15)固定于壳体(1)上；所述换挡拨叉(14)上开设有与该拨叉轴(15)滑动配合的通孔一，所述换挡拨叉上还设置有连接环(16)，所述同步环(12)的外圆面具有与该连接环(16)相配合的凹槽(17)。
4.根据权利要求3所述的电动车辆的二档减速器，其特征在于，所述换挡机构(9)还包括换挡轴(18)与换挡指(19)，所述换挡轴(18)与拨叉轴(15)相平行且能够沿自身轴向移动，所述换挡指(19)固定于换挡轴(18)上，所述换挡拨叉(14)与换挡指(19)相连接，所述换挡机构(9)还包括能够带动所述换挡轴(18)移动的驱动源。
5.根据权利要求4所述的电动车辆的二档减速器，其特征在于，所述换挡拨叉(14)上开设有卡槽(20)，所述换挡指(19)的一端插接于该卡槽(20)内。
6.根据权利要求5所述的电动车辆的二档减速器，其特征在于，所述换挡轴(18)的侧壁沿自身轴向开设有齿槽(26)，所述驱动源包括电机(29)，所述电机(29)的输出端设置有与所述换挡轴(18)上的齿槽(26)相啮合的换挡齿轮(27)。
7.根据权利要求6所述的电动车辆的二档减速器，其特征在于，所述电机的输出端还设置有角度传感器(28)。
8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的电动车辆的二档减速器，其特征在于，所述传动机构包括相啮合的主动齿轮(21)和从动齿轮(22)，所述主动齿轮(21)套设于输入轴(2)上，所述从动齿轮(22)套设于中间轴(3)上。
9.根据权利要求6所述的电动车辆的二档减速器，其特征在于，所述输入轴(2)的内端开设有内孔(23)，所述内孔(23)中设置有轴承一(24)，所述输出轴(4)与输入轴(2)同轴设置，且该输出轴(4)的内端插接于所述内孔(23)中并与轴承一(24)相配合。
10.根据权利要求1或2或3或4或5所述的电动车辆的二档减速器，其特征在于，所述一挡输出齿轮(6)和二挡输出齿轮(8)均通过轴承二(25)套设于所述输出轴(4)上。
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