電動三檔速行星變速箱的制作方法
【專利摘要】一種電動三檔速行星變速箱，涉及技術車輛傳動系統(tǒng)領域，所解決的是降低電動車成本及能耗的技術問題。該變速箱包括箱體，及可轉動的安裝在箱體上的輸入軸，其特征在于：所述箱體內設有行星齒輪，所述輸入軸上同軸設置有左右各一個同步器；所述左同步器的左從動盤與輸入軸同軸固接，左同步器的右從動盤與箱體固接，左同步器的主動盤與行星齒輪的齒圈同軸聯(lián)接；所述右同步器的右從動盤與輸入軸同軸固接，右同步器的左從動盤與箱體固接，右同步器的主動盤與行星齒輪的太陽輪同軸聯(lián)接；所述箱體上置有用于控制兩個同步器換檔的換檔執(zhí)行機構。本實用新型提供的變速箱，適用于電動車輛的傳動系統(tǒng)。
【專利說明】電動三檔速行星變速箱

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及車輛傳動系統(tǒng)技術，特別是涉及一種電動三檔速行星變速箱的技術。

【背景技術】
[0002]以本世紀初由于促進低(或零)排放以達到環(huán)保標準的急劇需求，而同時還需繼續(xù)顧及顧客及市場在車輛換檔，行駛平順和合理價格的要求，許多采用單檔速變速箱的電動或混合動力車也因而應運而生。
[0003]但是，單檔速變速箱因少檔數(shù)的限制，必須使用昂貴的高能量兼具極高速度的電機，才能既滿足在低速運轉時的傳動高扭矩要求，又滿足高速運轉的高轉速需求，因此采用單檔速變速箱的電動車整體成本及能耗較高。
[0004]為了克服單檔速變速箱的缺陷，許多汽車制造廣商紛紛推出了用于電動車的二檔速變速箱，現(xiàn)有的二檔速變速箱都在箱體內設置兩套行星齒輪組，其換檔控制機構也比較復雜，所以雖然對電機性能的需求有所降低，但是由于齒輪組數(shù)及換檔控制機構的復雜性增加，因而采用現(xiàn)有二檔速變速箱的電動車整體成本依然較高，其能耗也依然較高。


【發(fā)明內容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構簡單，能降低電動車成本及能耗的電動三檔速行星變速箱。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型所提供的一種電動三檔速行星變速箱，包括箱體，及可轉動的安裝在箱體上的輸入軸，其特征在于:所述箱體內設有行星齒輪，所述輸入軸上同軸設置有左右各一個同步器；
[0007]所述左同步器的左從動盤與輸入軸同軸固接，左同步器的右從動盤與箱體固接，左同步器的主動盤與行星齒輪的齒圈同軸聯(lián)接且同步轉動；
[0008]所述右同步器的右從動盤與輸入軸同軸固接，右同步器的左從動盤與箱體固接，右同步器的主動盤與行星齒輪的太陽輪同軸聯(lián)接且同步轉動；
[0009]所述箱體上置有用于控制兩個同步器換檔的換檔執(zhí)行機構。
[0010]進一步的，所述換檔執(zhí)行機構包括一個撥桿導板，及兩根懸臂；
[0011]所述箱體上置有左右各一根能左右滑動的滑動軸，兩根滑動軸上各固定有一根換檔撥叉，左滑動軸上的換檔撥叉連接左同步器的換擋滑塊，右滑動軸上的換檔撥叉連接右同步器的換擋滑塊，兩根滑動軸的對向端以活動配合方式相互抵住，箱體上置有用于驅動兩個滑動軸滑動的滑動軸驅動件，所述滑動軸驅動件有兩個，其中的一個滑動軸驅動件用于驅動左滑動軸滑動，另一個滑動軸驅動件用于驅動右滑動軸滑動，箱體上設置有用于驅使兩個換檔撥叉回復至初始位置的撥叉彈簧，兩個換檔撥叉位于初始位置時，兩個同步器的主動盤均與從動盤脫離嚙合；
[0012]所述箱體的上端置有一根能上下滑動的換檔撥桿，箱體上置有用于驅使換檔撥桿上下滑動的撥桿驅動件，所述撥桿導板設置在箱體內，并與換檔撥桿固接，箱體上設置有用于驅使撥桿導板回復至初始位置的撥桿彈簧；
[0013]所述兩根懸臂均設置在箱體內，且位于兩個換檔撥叉之間，兩根懸臂分置于換檔撥桿的左右兩側，并布設成由上至下逐漸擴張的八字形，兩根懸臂的上端均與箱體樞接，且兩根懸臂能樞轉至分別抵住兩個換檔撥叉；
[0014]所述撥桿導板上開設有左右各一個導向孔，左懸臂以活動配合方式穿過撥桿導板上的左導向孔，并抵住左導向孔的孔壁右部，右懸臂以活動配合方式穿過撥桿導板上的右導向孔，并抵住右導向孔的孔壁左部。
[0015]進一步的，所述箱體上裝有差速器，該差速器通過傳動部件連接行星齒輪的行星架。
[0016]本實用新型提供的電動三檔速行星變速箱，僅使用一組簡單的行星齒輪，及兩個同步器，便能達到平順的三檔速動力輸出，而且換檔執(zhí)行機構也比較簡單，能使電動車輛達到平順、高效率及節(jié)能的運作需求，能降低電動車整體成本及能耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型實施例的電動三檔速行星變速箱的結構示意圖；
[0018]圖2是本實用新型實施例的電動三檔速行星變速箱中的撥桿導板的結構示意圖；
[0019]圖3是本實用新型實施例的電動三檔速行星變速箱的動力曲線圖；
[0020]圖4是傳統(tǒng)電動二檔速變速箱的動力曲線圖；
[0021]圖5是傳統(tǒng)電動單檔速變速箱的動力曲線圖。

【具體實施方式】
[0022]以下結合【專利附圖】

【附圖說明】對本實用新型的實施例作進一步詳細描述，但本實施例并不用于限制本實用新型，凡是采用本實用新型的相似結構及其相似變化，均應列入本實用新型的保護范圍。
[0023]如圖1所示，本實用新型實施例所提供的一種電動三檔速行星變速箱，包括箱體100，及可轉動的安裝在箱體上的輸入軸300，其特征在于:所述箱體100內設有行星齒輪，所述輸入軸300上同軸設置有左右各一個同步器；
[0024]所述左同步器的左從動盤411與輸入軸300同軸固接，左同步器的右從動盤413與箱體100固接，左同步器的主動盤412與行星齒輪的齒圈501同軸聯(lián)接且同步轉動；
[0025]所述右同步器的右從動盤423與輸入軸300同軸固接，右同步器的左從動盤421與箱體100固接，右同步器的主動盤422與行星齒輪的太陽輪502同軸聯(lián)接且同步轉動；
[0026]所述箱體100上置有用于控制兩個同步器換檔的換檔執(zhí)行機構。
[0027]本實用新型實施例中，所述換檔執(zhí)行機構包括一個撥桿導板232，及兩根懸臂241,242 ；
[0028]所述箱體100上置有左右各一根能左右滑動的滑動軸211、212，兩根滑動軸上各固定有一根換檔撥叉，左滑動軸211上的換檔撥叉221連接左同步器的換擋滑塊414，右滑動軸212上的換檔撥叉222連接右同步器的換擋滑塊424，兩根滑動軸211、212的對向端以活動配合方式相互抵住，箱體100上置有用于分別驅動兩個滑動軸滑動的滑動軸驅動件，所述滑動軸驅動件有兩個，其中的一個滑動軸驅動件271用于驅動左滑動軸211滑動，另一個滑動軸驅動件272用于驅動右滑動軸212滑動，箱體100上設置有用于驅使兩個換檔撥叉回復至初始位置的撥叉彈簧261、262，兩個換檔撥叉位于初始位置時，兩個同步器的主動盤均與從動盤脫離嚙合；
[0029]所述箱體100的上端置有一根能上下滑動的換檔撥桿230，箱體100上置有用于驅使換檔撥桿230上下滑動的撥桿驅動件231，所述撥桿導板232設置在箱體100內，并與換檔撥桿230固接，箱體100上設置有用于驅使撥桿導板232回復至初始位置的撥桿彈簧250 ；
[0030]所述兩根懸臂241、242均設置在箱體100內，且位于兩個換檔撥叉之間，兩根懸臂241,242分置于換檔撥桿230的左右兩側，并布設成由上至下逐漸擴張的八字形，兩根懸臂的上端均與箱體100樞接，且兩根懸臂241、242能樞轉至分別抵住兩個換檔撥叉221、222 ；
[0031]所述撥桿導板232上開設有左右各一個導向孔2321、2322，左懸臂241以活動配合方式穿過撥桿導板232上的左導向孔2321，并抵住左導向孔的孔壁右部，右懸臂242以活動配合方式穿過撥桿導板232上的右導向孔2322，并抵住右導向孔的孔壁左部。
[0032]本實用新型實施例中，所述箱體100上裝有差速器600，該差速器600通過傳動部件700連接行星齒輪的行星架503，行星架503的動力通過差速器600輸出至外部設備，所述傳動部件700是傳動齒輪、傳動鏈條、傳動皮帶等能將行星架503的動力傳遞給差速器600的部件，本實用新型其它實施例中，也可以通過行星架直接輸出動力至外部設備。
[0033]本實用新型實施例中，所述同步器采用的是傳統(tǒng)的慣性同步器，傳統(tǒng)慣性同步器中的主動盤又稱為接合套，傳統(tǒng)慣性同步器中的從動盤又稱之為同步環(huán)，本實用新型其它實施例中，所述同步器也可以采用能實現(xiàn)相同功能的其它現(xiàn)有同步器，比如采用專利申請?zhí)枮?01410415709.8的專利文獻中所記載的具有一個主動盤及兩個從動盤的可控的盤式離合裝置作為同步器，因其所具有的功能特性，使換檔時更能體現(xiàn)此變速箱的輕易平順性。
[0034]本實用新型實施例適用于電動車輛，將電動車輛驅動電機的動力軸連接到輸入軸300，利用換檔撥桿230及兩個滑動軸驅動件271、272控制兩個同步器換檔，即可實現(xiàn)三檔速輸出，具體檔位控制方法如下:
[0035]空檔:在初始狀態(tài)下，左同步器的主動盤412與兩個從動盤411、413均脫離嚙合，右同步器的主動盤422與兩個從動盤421、423均脫離嚙合，此時行星架503無動力輸出，變速箱處于空檔位；
[0036]第一擋:在空檔狀態(tài)下，利用滑動軸驅動件271驅動左滑動軸211向右滑動，左滑動軸211隨即推動右滑動軸212同步向右滑動，兩個換檔撥叉221、222也隨之向右移動，從而撥動兩個同步器的換擋滑塊414、424右移，使得左同步器的主動盤412與其右從動盤413嚙合，而右同步器的主動盤422與其右從動盤423嚙合，此時行星齒輪的齒圈501被固定住，行星齒輪的太陽輪502則與輸入軸300相聯(lián)，此時電動車輛驅動電機的動力依序經(jīng)輸入軸300、右同步器、太陽輪502、行星架503、傳動部件700傳遞至差速器600，通過差速器600向外輸出動力，從而實現(xiàn)第一檔速輸出，當滑動軸驅動件271撤去驅動力后，在撥叉彈簧261、262的彈力作用下，兩根滑動軸211、212帶動兩個換檔撥叉回復至初始位置，從而撥動兩個同步器的換擋滑塊414、424復位，使得兩個同步器的主動盤均與從動盤脫離嚙合，從而回復至空檔狀態(tài)；
[0037]第二擋:在空檔狀態(tài)下，利用滑動軸驅動件272驅動右滑動軸212向左滑動，右滑動軸212隨即推動左滑動軸211同步向左滑動，兩個換檔撥叉221、222也隨之向左移動，從而撥動兩個同步器的換擋滑塊414、424左移，使得左同步器的主動盤412與其左從動盤411嚙合，而右同步器的主動盤422與其左從動盤421嚙合，此時行星齒輪的齒圈501與輸入軸300相聯(lián)，行星齒輪的太陽輪502則被固定住，此時電動車輛驅動電機的動力依序經(jīng)輸入軸300、左同步器、齒圈501、行星架503、傳動部件700傳遞至差速器600，通過差速器600向外輸出動力，從而實現(xiàn)第二檔速輸出，當滑動軸驅動件272撤去驅動力后，在撥叉彈簧261、262的彈力作用下，兩根滑動軸211、212帶動兩個換檔撥叉回復至初始位置，從而撥動兩個同步器的換擋滑塊414、424復位，使得兩個同步器的主動盤均與從動盤脫離嚙合，從而回復至空檔狀態(tài)；
[0038]第三擋:在空檔狀態(tài)時，換檔撥桿230受撥桿彈簧250張力在撥桿導板232上所施的壓力向下歸位，此時兩根懸臂241、242沿著撥桿導板232的導向孔2321、2322而呈內收的狀況，所以不會在第一檔或第二檔時干涉到兩個換檔撥叉221、222的左右向移動，需要使用第三擋時，利用撥桿驅動件231驅動換檔撥桿230向上滑動，此時撥桿導板232也會隨之向上移動，從而推動兩根懸臂241、242使其沿著撥桿導板232的導向孔2321、2322呈八字形向外張開并分別推頂兩個換檔撥叉221、222，此時左懸臂241推動左換檔撥叉221向左移動，而右懸臂242推動右換檔撥叉222向右移動，從而撥動左同步器的換擋滑塊414左移，并撥動右同步器的換擋滑塊424右移，使得左同步器的主動盤412與其左從動盤411嚙合，而右同步器的主動盤422與其右從動盤423嚙合，此時行星齒輪的齒圈501、太陽輪502均與輸入軸300相聯(lián)，行星架503上同時耦合了齒圈501、太陽輪502的動力，此時電動車輛驅動電機的動力依序經(jīng)輸入軸300、兩個同步器傳遞至齒圈501、太陽輪502，齒圈501、太陽輪502的動力再由行星架503耦合后，通過傳動部件700傳遞至差速器600，再通過差速器600向外輸出動力，從而實現(xiàn)第三檔速輸出，當撥桿驅動件231撤去驅動力后，在撥桿彈簧250的彈力作用下，撥桿導板232回復至初始位置，此時兩根懸臂241、242撤去對兩個換檔撥叉221、222的推頂力，兩個換檔撥叉221、222隨即在撥叉彈簧261、262的彈力作用下回復至初始位置，從而撥動兩個同步器的換擋滑塊414、424復位，使得兩個同步器的主動盤均與從動盤脫離嚙合，從而回復至空檔狀態(tài)。
[0039]圖3是本實用新型實施例的電動三檔速行星變速箱的動力曲線圖，圖4是傳統(tǒng)電動二檔速變速箱的動力曲線圖，圖5是傳統(tǒng)電動單檔速變速箱的動力曲線圖；
[0040]圖3、圖4、圖5中的橫坐標軸N代表電機轉速,縱坐標軸T代表電機力矩,該3個圖中的曲線R相同，曲線R為車輛所受阻力，該3個圖中的曲線D相同，曲線D為電機動力曲線；
[0041]圖3中的曲線X31、X32、X33為電動三檔速行星變速箱的三個檔速的動力曲線，圖4中的曲線X21、X22分別為傳統(tǒng)二檔速變速箱的兩個檔速的動力曲線，圖5中的曲線Xll為傳統(tǒng)單檔速變速箱的單檔速動力曲線；
[0042]從圖3、圖4、圖5可以看出，在采用同一電機的情況下，變速箱的檔數(shù)越多，可選擇的齒輪比也越多，比如三檔速的變速箱具有三種齒輪比可供選擇，而二檔速的變速箱具有二種齒輪比可供選擇，單檔速的變速箱僅有一種齒輪比，因此三檔速的變速箱相比二檔速變速箱、單檔速變速箱，在輸出力矩或相應的車輪傳動力及車速上均具有更多優(yōu)勢。
[0043]本實用新型實施例也適用于需要采用變速箱其它電動機械設備。
[0044]本實用新型實施例中，所述換檔執(zhí)行機構的功能有三個，一是控制兩個同步器同時換檔至主動盤與右從動盤嚙合，二是控制兩個同步器同時換檔至主動盤與左從動盤嚙合，三是控制左同步器換檔至主動盤與左從動盤嚙合，同時控制右同步器換檔至主動盤與右從動盤嚙合，本實用新型其它實施例中，換檔執(zhí)行機構也可以采用能實現(xiàn)該三個功能的其它結構形式；
[0045]比如，使用兩個滑動軸驅動件，其中的一個滑動軸驅動件既能驅動左滑動軸左移，又能驅動左滑動軸右移，另一個滑動軸驅動件既能驅動右滑動軸左移，又能驅動右滑動軸右移，此時無需換檔撥桿及懸臂等相應部件即可實現(xiàn)三檔控制。
【權利要求】
1.一種電動三檔速行星變速箱，包括箱體，及可轉動的安裝在箱體上的輸入軸，其特征在于:所述箱體內設有行星齒輪，所述輸入軸上同軸設置有左右各一個同步器； 所述左同步器的左從動盤與輸入軸同軸固接，左同步器的右從動盤與箱體固接，左同步器的主動盤與行星齒輪的齒圈同軸聯(lián)接且同步轉動； 所述右同步器的右從動盤與輸入軸同軸固接，右同步器的左從動盤與箱體固接，右同步器的主動盤與行星齒輪的太陽輪同軸聯(lián)接且同步轉動； 所述箱體上置有用于控制兩個同步器換檔的換檔執(zhí)行機構。
2.根據(jù)權利要求1所述的電動三檔速行星變速箱，其特征在于:所述換檔執(zhí)行機構包括一個撥桿導板，及兩根懸臂； 所述箱體上置有左右各一根能左右滑動的滑動軸，兩根滑動軸上各固定有一根換檔撥叉，左滑動軸上的換檔撥叉連接左同步器的換擋滑塊，右滑動軸上的換檔撥叉連接右同步器的換擋滑塊，兩根滑動軸的對向端以活動配合方式相互抵住，箱體上置有用于驅動兩個滑動軸滑動的滑動軸驅動件，所述滑動軸驅動件有兩個，其中的一個滑動軸驅動件用于驅動左滑動軸滑動，另一個滑動軸驅動件用于驅動右滑動軸滑動，箱體上設置有用于驅使兩個換檔撥叉回復至初始位置的撥叉彈簧，兩個換檔撥叉位于初始位置時，兩個同步器的主動盤均與從動盤脫離嚙合； 所述箱體的上端置有一根能上下滑動的換檔撥桿，箱體上置有用于驅使換檔撥桿上下滑動的撥桿驅動件，所述撥桿導板設置在箱體內，并與換檔撥桿固接，箱體上設置有用于驅使撥桿導板回復至初始位置的撥桿彈簧； 所述兩根懸臂均設置在箱體內，且位于兩個換檔撥叉之間，兩根懸臂分置于換檔撥桿的左右兩側，并布設成由上至下逐漸擴張的八字形，兩根懸臂的上端均與箱體樞接，且兩根懸臂能樞轉至分別抵住兩個換檔撥叉； 所述撥桿導板上開設有左右各一個導向孔，左懸臂以活動配合方式穿過撥桿導板上的左導向孔，并抵住左導向孔的孔壁右部，右懸臂以活動配合方式穿過撥桿導板上的右導向孔，并抵住右導向孔的孔壁左部。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的電動三檔速行星變速箱，其特征在于:所述箱體上裝有差速器，該差速器通過傳動部件連接行星齒輪的行星架。
【文檔編號】F16H63/30GK204083093SQ201420530542
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月16日 優(yōu)先權日:2014年9月16日
【發(fā)明者】陳揚瓏, 周士建 申請人:陳揚瓏, 周士建