CN112360934A - 一种新能源纯电动商用变速器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新能源纯电动商用变速器，其输入轴和输出轴同轴布置，使得结构简单、系统效率高，其同时安装有取力器机构，满足商用车动力匹配对传动系统变速器的要求。其包括变速箱体，所述变速箱体包括前壳体、后壳体，所述前壳体、后壳体拼装后形成变速腔体和取力器腔体，所述变速腔体内布置有输入轴、输出轴、中间轴，所述输入轴、输出轴同轴布置，所述输入轴的输入端外凸于所述前壳体的对应输入孔位置，所述输出轴的输出端外凸于所述后壳体的对应输出孔位置，所述输入轴的后端面轴中心设置有内凹的轴心孔，所述输出轴的前端通过前端轴承定位于所述轴心孔内布置，所述输入轴上固套有四挡输出齿轮。
Description
技术领域
本发明涉及变速器结构的技术领域，具体为一种新能源纯电动商用变速器。
背景技术
现有的纯电动汽车的变速器，一般包括主箱和副箱，副箱用于安装取力器结构，主箱内设置相互平行布置的输入轴、至少一根中间轴和输出轴，由于纯电动汽车需要设置相对较大的电池安装空间，故现有的变速器占用的较大的空间，不利用电池和电动系统的布置。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种新能源纯电动商用变速器，其输入轴和输出轴同轴布置，使得结构简单、系统效率高，其同时安装有取力器机构，满足商用车动力匹配对传动系统变速器的要求。
一种新能源纯电动商用变速器，其特征在于：其包括变速箱体，所述变速箱体包括前壳体、后壳体，所述前壳体、后壳体拼装后形成变速腔体和取力器腔体，所述变速腔体内布置有输入轴、输出轴、中间轴，所述输入轴、输出轴同轴布置，所述输入轴的输入端外凸于所述前壳体的对应输入孔位置，所述输出轴的输出端外凸于所述后壳体的对应输出孔位置，所述输入轴的后端面轴中心设置有内凹的轴心孔，所述输出轴的前端通过前端轴承定位于所述轴心孔内布置，所述输入轴上固套有四挡输出齿轮，所述输出轴自前壳体朝后壳体的轴向长度方向顺次通过轴承套装有三挡输出齿轮、二挡输出齿轮、一挡输出齿轮，所述四挡输出齿轮和三挡输出齿轮之间的轴向区域套设有三四挡输出啮合套，所述四挡输出齿轮和三挡输出齿轮的对应侧分别固套有对应的啮合齿圈，所述二挡输出齿轮和一挡输出齿轮之间的轴向区域套设有一二挡输出啮合套，所述二挡输出齿轮和一挡输出齿轮的对应侧分别固套有对应的啮合齿圈，所述输入轴和输出轴的上部腔体还设置同轴布置的三四挡拨叉轴、一二挡拨叉轴，所述三四档拨叉轴、一二挡拨叉轴之间通过直线弹簧同轴限位连接，所述三四档拨叉轴对应于三四挡输出啮合套的驱动凹槽位置设置有三四挡拨叉，所述一二挡拨叉轴对应于一二挡输出啮合套的驱动凹槽位置设置有一二挡拨叉，两根所述拨叉轴对应于前壳体、后壳体的摩擦部均设置有拨叉轴衬套，所述中间轴沿着轴向顺次固套有常啮合齿轮、中间轴三挡齿轮、中间轴二挡齿轮、中间轴一挡齿轮，所述常啮合齿轮啮合连接所述四挡输齿轮，所述中间轴三挡齿轮啮合连接所述三挡输出齿轮，所述中间轴二挡齿轮啮合连接所述二挡输出齿轮，所述中间轴一挡齿轮啮合连接所述一挡输出齿轮，所述取力器腔体内布置有取力器输入齿轮、取力器输出轴，所述取力器输出轴上固套有传动齿轮，所述取力器输入齿轮分别啮合连接中间轴三挡齿轮、传动齿轮。
其进一步特征在于：
所述前壳体的对应于输入孔的前端盖装有输入轴轴承盖，所述输入轴轴承盖的定位孔上设置有输入轴油封，所述输入轴对应于输入孔的位置套设有输入轴轴承，所述输入轴的前凸于所述输入轴轴承盖的部分用于外接电机；
所述后壳体的对应于输出孔的后端盖装有输出轴轴承盖，所述输出轴承盖的定位孔上设置有输出轴油封，所述输出轴对应于输出孔的位置套设有输出轴轴承，所述输出轴的外凸于所述输出轴承盖的后端固装有输出法兰；
所述中间轴的相对于所述后端盖的位置后凸并盖装有中间轴后轴承盖，确保检修方便快捷；
所述三四档拨叉轴、一二挡拨叉轴的长度方向分别设置有齿条结构，外部的换挡机构通过传动齿轮啮合连接所述齿条结构；
所述三四档拨叉轴、一二挡拨叉轴所组成的整体拨叉轴的一侧设置有一个内凹锁位孔，所述后壳体的拨叉轴导向孔的一侧设置有锁位导向孔，所述锁位导向孔内放置有带有钢球的锁球弹簧，所述锁球弹簧的外端通过锁孔螺栓封装，所述钢球在锁位状态下位于所述内凹锁位孔内，确保空挡状态下挡位位置可靠。
采用本发明后，其使用四对齿轮，实现四个挡位，其采用输入轴和输出轴同轴布置结构，其整个变速器体积小，拨叉轴与前壳体、后壳体摩擦部均设有拨叉轴衬套，减小摩擦系数，降低换挡阻尼，增加耐磨性，同时通过控制驱动电机转速，调整啮合套欲挂挡位的转速差，实现无转速差挂挡或小转速差挂挡；相对于传统车的液压控制换挡，本发明简化为啮合套，使得结构更加简单，性能更加可靠，同时本发明中间轴侧部连接有取力器结构，满足部分商用车运行过程中的取力需求；综上，其采用两级式四挡变速器，结构更简单、传动效率更高、动力性能更好、售后维护费用更少。
附图说明
图1为本发明的主视图剖视结构示意图；
图中序号所对应的名称如下：
前壳体1、后壳体2、变速腔体3、取力器腔体4、输入轴5、输出轴6、中间轴7、前端轴承8、四挡输出齿轮9、三挡输出齿轮10、二挡输出齿轮11、一挡输出齿轮12、三四挡输出啮合套13、啮合齿圈14、一二挡输出啮合套15、三四挡拨叉轴16、一二挡拨叉轴17、直线弹簧18、三四挡拨叉19、一二挡拨叉20、拨叉轴衬套21、常啮合齿轮22、中间轴三挡齿轮23、中间轴二挡齿轮24、中间轴一挡齿轮25、取力器输入齿轮26、取力器输出轴27、传动齿轮28、输入轴轴承盖29、输入轴油封30、输入轴轴承31、输出轴轴承盖32、输出轴油封33、输出轴轴承34、输出法兰35、中间轴后轴承盖36、换挡机构37、内凹锁位孔38、钢球39、锁球弹簧40、锁孔螺栓41。
具体实施方式
一种新能源纯电动商用变速器，见图1：其包括变速箱体，变速箱体包括前壳体1、后壳体2，前壳体1、后壳体2拼装后形成变速腔体3和取力器腔体4，变速腔体3内布置有输入轴5、输出轴6、中间轴7，输入轴5、输出轴6同轴布置，输入轴5的输入端外凸于前壳体1的对应输入孔位置，输出轴6的输出端外凸于后壳体2的对应输出孔位置，输入轴5的后端面轴中心设置有内凹的轴心孔，输出轴6的前端通过前端轴承8定位于轴心孔内布置，输入轴5上固套有四挡输出齿轮9，输出轴6自前壳体1朝后壳体2的轴向长度方向顺次通过轴承套装有三挡输出齿轮10、二挡输出齿轮11、一挡输出齿轮12，四挡输出齿轮9和三挡输出齿轮10之间的轴向区域套设有三四挡输出啮合套13，四挡输出齿轮9和三挡输出齿轮20的对应侧分别固套有对应的啮合齿圈14，
二挡输出齿轮11和一挡输出齿轮12之间的轴向区域套设有一二挡输出啮合套15，二挡输出齿轮11和一挡输出齿轮12的对应侧分别固套有对应的啮合齿圈14，输入轴1和输出轴2的上部腔体还设置同轴布置的三四挡拨叉轴16、一二挡拨叉轴17，三四档拨叉轴16、一二挡拨叉轴17之间通过直线弹簧18同轴限位连接，三四档拨叉轴16对应于三四挡输出啮合套13的驱动凹槽位置设置有三四挡拨叉19，一二挡拨叉轴17对应于一二挡输出啮合套15的驱动凹槽位置设置有一二挡拨叉20，两根拨叉轴对应于前壳体1、后壳体2的摩擦部均设置有拨叉轴衬套21，
中间轴7沿着轴向顺次固套有常啮合齿轮22、中间轴三挡齿轮23、中间轴二挡齿轮24、中间轴一挡齿轮25，常啮合齿轮22啮合连接四挡输齿轮9，中间轴三挡齿轮23啮合连接三挡输出齿轮10，中间轴二挡齿轮24啮合连接二挡输出齿轮11，中间轴一挡齿轮25啮合连接一挡输出齿轮12，
取力器腔体4内布置有取力器输入齿轮26、取力器输出轴27，取力器输出轴27上固套有传动齿轮28，取力器输入齿轮26分别啮合连接中间轴三挡齿轮23、传动齿轮28。
前壳体1的对应于输入孔的前端盖1装有输入轴轴承盖29，输入轴轴承盖29的定位孔上设置有输入轴油封30，输入轴5对应于输入孔的位置套设有输入轴轴承31，输入轴5的前凸于输入轴轴承盖29的部分用于外接电机；
后壳体2的对应于输出孔的后端盖2装有输出轴轴承盖32，输出轴承盖32的定位孔上设置有输出轴油封33，输出轴6对应于输出孔的位置套设有输出轴轴承34，输出轴6的外凸于输出轴承盖32的后端固装有输出法兰35；
中间轴7的相对于后端盖2的位置后凸并盖装有中间轴后轴承盖36，确保检修方便快捷；
三四档拨叉轴16、一二挡拨叉轴17的长度方向分别设置有齿条结构，外部的换挡机构37通过传动齿轮啮合连接齿条结构；换挡机构37不属于本技术的保护范围，故未做详细描述；
三四档拨叉轴16、一二挡拨叉轴17所组成的整体拨叉轴的一侧设置有一个内凹锁位孔38，后壳体2的拨叉轴导向孔的一侧设置有锁位导向孔，锁位导向孔内放置有带有钢球39的锁球弹簧40，锁球弹簧40的外端通过锁孔螺栓41封装，钢球39在锁位状态下位于内凹锁位孔38内，确保空挡状态下挡位位置可靠。
其工作原理如下：
各挡位传动原理如下：
一挡
驱动电机→输入轴→四挡输出齿轮→中间轴→中间轴一挡齿轮→一挡输出齿轮→啮合齿圈→一二挡输出啮合套→输出轴→输出法兰。
二挡
驱动电机→输入轴→四挡输出齿轮→中间轴→中间轴二挡齿轮→二挡输出齿轮→啮合齿圈→一二挡输出啮合套→输出轴→输出法兰。
三挡
驱动电机→输入轴→四挡输出齿轮→中间轴→中间轴三挡齿轮→三挡输出齿轮→啮合齿圈→三四挡输出啮合套→输出轴→输出法兰。
四挡
驱动电机→输入轴→啮合齿圈→三四挡输出啮合套→输出轴→输出法兰。
其使用四对齿轮，实现四个挡位，其采用输入轴和输出轴同轴布置结构，其整个变速器体积小，拨叉轴与前壳体、后壳体摩擦部均设有拨叉轴衬套，减小摩擦系数，降低换挡阻尼，增加耐磨性，同时通过控制驱动电机转速，调整啮合套欲挂挡位的转速差，实现无转速差挂挡或小转速差挂挡；相对于传统车的液压控制换挡，本发明简化为啮合套，使得结构更加简单，性能更加可靠，同时本发明中间轴侧部连接有取力器结构，满足部分商用车运行过程中的取力需求；综上，其采用两级式四挡变速器，结构更简单、传动效率更高、动力性能更好、售后维护费用更少。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，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，各实施例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。
Claims (6)
1.一种新能源纯电动商用变速器，其特征在于：其包括变速箱体，所述变速箱体包括前壳体、后壳体，所述前壳体、后壳体拼装后形成变速腔体和取力器腔体，所述变速腔体内布置有输入轴、输出轴、中间轴，所述输入轴、输出轴同轴布置，所述输入轴的输入端外凸于所述前壳体的对应输入孔位置，所述输出轴的输出端外凸于所述后壳体的对应输出孔位置，所述输入轴的后端面轴中心设置有内凹的轴心孔，所述输出轴的前端通过前端轴承定位于所述轴心孔内布置，所述输入轴上固套有四挡输出齿轮，所述输出轴自前壳体朝后壳体的轴向长度方向顺次通过轴承套装有三挡输出齿轮、二挡输出齿轮、一挡输出齿轮，所述四挡输出齿轮和三挡输出齿轮之间的轴向区域套设有三四挡输出啮合套，所述四挡输出齿轮和三挡输出齿轮的对应侧分别固套有对应的啮合齿圈，所述二挡输出齿轮和一挡输出齿轮之间的轴向区域套设有一二挡输出啮合套，所述二挡输出齿轮和一挡输出齿轮的对应侧分别固套有对应的啮合齿圈，所述输入轴和输出轴的上部腔体还设置同轴布置的三四挡拨叉轴、一二挡拨叉轴，所述三四档拨叉轴、一二挡拨叉轴之间通过直线弹簧同轴限位连接，所述三四档拨叉轴对应于三四挡输出啮合套的驱动凹槽位置设置有三四挡拨叉，所述一二挡拨叉轴对应于一二挡输出啮合套的驱动凹槽位置设置有一二挡拨叉，两根所述拨叉轴对应于前壳体、后壳体的摩擦部均设置有拨叉轴衬套，所述中间轴沿着轴向顺次固套有常啮合齿轮、中间轴三挡齿轮、中间轴二挡齿轮、中间轴一挡齿轮，所述常啮合齿轮啮合连接所述四挡输齿轮，所述中间轴三挡齿轮啮合连接所述三挡输出齿轮，所述中间轴二挡齿轮啮合连接所述二挡输出齿轮，所述中间轴一挡齿轮啮合连接所述一挡输出齿轮，所述取力器腔体内布置有取力器输入齿轮、取力器输出轴，所述取力器输出轴上固套有传动齿轮，所述取力器输入齿轮分别啮合连接中间轴三挡齿轮、传动齿轮。
2.如权利要求1所述的一种新能源纯电动商用变速器，其特征在于：所述前壳体的对应于输入孔的前端盖装有输入轴轴承盖，所述输入轴轴承盖的定位孔上设置有输入轴油封，所述输入轴对应于输入孔的位置套设有输入轴轴承，所述输入轴的前凸于所述输入轴轴承盖的部分用于外接电机。
3.如权利要求1所述的一种新能源纯电动商用变速器，其特征在于：所述后壳体的对应于输出孔的后端盖装有输出轴轴承盖，所述输出轴承盖的定位孔上设置有输出轴油封，所述输出轴对应于输出孔的位置套设有输出轴轴承，所述输出轴的外凸于所述输出轴承盖的后端固装有输出法兰。
4.如权利要求1所述的一种新能源纯电动商用变速器，其特征在于：所述中间轴的相对于所述后端盖的位置后凸并盖装有中间轴后轴承盖。
5.如权利要求1所述的一种新能源纯电动商用变速器，其特征在于：所述三四档拨叉轴、一二挡拨叉轴的长度方向分别设置有齿条结构，外部的换挡机构通过传动齿轮啮合连接所述齿条结构。
6.如权利要求1所述的一种新能源纯电动商用变速器，其特征在于：所述三四档拨叉轴、一二挡拨叉轴所组成的整体拨叉轴的一侧设置有一个内凹锁位孔，所述后壳体的拨叉轴导向孔的一侧设置有锁位导向孔，所述锁位导向孔内放置有带有钢球的锁球弹簧，所述锁球弹簧的外端通过锁孔螺栓封装，所述钢球在锁位状态下位于所述内凹锁位孔内。
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