專利名稱：電動(dòng)汽車自動(dòng)變速器換擋裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，尤其涉及電動(dòng)汽車自動(dòng)變速器換擋 裝置。
背景技術(shù)：
目前，新能源汽車正在成為開發(fā)熱點(diǎn)，特別是電動(dòng)汽車的開發(fā)，已成為新 能源汽車開發(fā)的重點(diǎn)。對(duì)于電動(dòng)汽車的變速器，各汽車生產(chǎn)廠家的通用做法， 是將燃油汽車上的手動(dòng)變速器或自動(dòng)離合變速器進(jìn)行適應(yīng)性改進(jìn)后，照搬到電 動(dòng)汽車上，所存在的不足在于
1、 采用手動(dòng)變速器，通過離合踏板和變擋桿的配合來控制拉索機(jī)構(gòu)，使撥 叉在導(dǎo)向桿上滑移，由撥叉推動(dòng)同步器接合套改變嚙合對(duì)象來實(shí)現(xiàn)變擋，不僅 控制環(huán)節(jié)多，操縱繁瑣，變擋可靠性較差，而且手動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積 龐大，會(huì)增加電動(dòng)汽車的成本和重量。
2、 采用自動(dòng)離合變速器，雖然變擋操作簡(jiǎn)單，但是自動(dòng)離合變速器結(jié)構(gòu)非 常復(fù)雜，控制難度較大，對(duì)變擋可靠性的影響大；尤為不足的是，自動(dòng)離合變 速器非常昂貴，會(huì)大大增加電動(dòng)汽車的成本，不利于電動(dòng)汽車的使用和推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種操縱簡(jiǎn)單、控制可靠的電動(dòng)汽車 自動(dòng)變速器換擋裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案如下 一種電動(dòng)汽車自動(dòng)變速器換擋裝置，包括同步器 接合齒套、撥叉、導(dǎo)向桿、凸輪、連接軸、殼體、蝸輪、蝸桿和電動(dòng)機(jī)，其中 撥叉活套在導(dǎo)向桿上，撥叉下部的卡腳與同步器接合齒套圓周上的環(huán)槽卡接配 合，在所述撥叉的上部對(duì)稱設(shè)置有一對(duì)上卡腳，這兩個(gè)上卡腳與凸輪卡接配合， 所述凸輪固套在連接軸上，該連接軸伸入殼體內(nèi)，且伸入部分套裝有蝸輪，所 述蝸輪與蝸桿嚙合，該蝸桿與電動(dòng)機(jī)的輸出軸連接。
采用以上技術(shù)方案，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出軸帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿 將動(dòng)力傳遞給蝸輪，使蝸輪、連接軸和凸輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪推動(dòng)撥叉在導(dǎo)向桿 上左右移動(dòng)，撥叉再撥動(dòng)同步器接合齒套移動(dòng)，即可實(shí)現(xiàn)變擋。本發(fā)明采用手 動(dòng)變擋的原理，利用電動(dòng)機(jī)自動(dòng)控制，這樣不僅操縱簡(jiǎn)單，控制環(huán)節(jié)少，變擋 可靠性好；而且自身結(jié)構(gòu)緊湊，可以取代傳統(tǒng)變速器中的離合器，使得變速器 結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，重量及體積更小，從而能有效降低電動(dòng)汽車的生產(chǎn)成本。
上述凸輪的凸緣端為第一圓弧段，基圓端為第二圓弧段，在凸輪的兩側(cè)邊 設(shè)有對(duì)稱的第三圓弧段，所述第一、第二、第三圓弧段的圓心在同一點(diǎn)上，并 且該點(diǎn)在連接軸的軸線上。凸輪的第三圓弧段與撥叉上卡腳配合時(shí)，對(duì)應(yīng)變速 器的空擋;當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)90度后，凸輪推動(dòng)撥叉上卡腳，使撥叉撥動(dòng) 同步器接合套向右移動(dòng)，與低速擋齒輪結(jié)合，對(duì)應(yīng)變速器的低速擋；凸輪繼續(xù) 旋轉(zhuǎn)90度后，凸輪推動(dòng)撥叉回到中間位置，使同步器接合套與低速擋齒輪分離， 回到變速器的空擋；凸輪再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)90度后，凸輪推動(dòng)撥叉上卡腳，使撥叉撥 動(dòng)同步器接合套向左移動(dòng)，與高速擋齒輪結(jié)合，對(duì)應(yīng)變速器的高速擋。以上結(jié) 構(gòu)使得變擋操縱不僅控制容易，而且簡(jiǎn)單可靠。
上述第一、第二、第三圓弧段的弧度相同，均為8 12度。凸輪形線為等寬形線，以第一、第二、第三圓弧段的弧度為io度，蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比為 62: l為例，凸輪升程10毫米后，有10度停歇期，在升程10毫米后，停歇IO
度。凸輪停歇io度，也就是蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)io度范圍內(nèi)，撥叉位置不會(huì)變化，也就
是說蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)620度，撥叉位置也不會(huì)變化，所以控制系統(tǒng)對(duì)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的 控制不需要很精確，由此解決了一般控制系統(tǒng)精度高的難題。
為了準(zhǔn)確、可靠地響應(yīng)凸輪的動(dòng)作，在上述撥叉兩個(gè)上卡腳的相對(duì)面上設(shè) 有凸塊，該凸塊為圓弧形，凸塊的弧頂朝向凸輪，并且凸塊的弧度與凸輪第一 圓弧段的弧度相適應(yīng)。
在上述連接軸上沿徑向穿設(shè)有鋼絲，該鋼絲嵌入蝸輪盤面上的凹槽中。蝸 輪傳遞的扭矩通過鋼絲帶動(dòng)連接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由于鋼絲是有彈性的，可以改善換擋 時(shí)同步器接合套與齒輪之間的碰撞沖擊。
為了便于連接軸安裝、并保證連接軸運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，在上述殼體的外側(cè)設(shè)有保 持架，該保持架通過襯套與殼體連接，所述連接軸從襯套和保持架中穿過，并 與襯套及保持架間隙配合；所述連接軸上的凸輪位于保持架內(nèi)，在保持架的底
部開有供凸輪旋轉(zhuǎn)通過的缺口 。
有益效果本發(fā)明不僅操縱簡(jiǎn)單、控制環(huán)節(jié)少、變擋可靠性好，而且結(jié)構(gòu)
簡(jiǎn)單緊湊、裝配容易、重量輕、制造成本低，能有效降低電動(dòng)汽車的生產(chǎn)成本，
有利于電動(dòng)汽車的使用和推廣。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明中蝸輪蝸桿及鋼絲的裝配示意圖。 圖3為本發(fā)明中撥叉和凸輪的配合示意圖。圖4為本發(fā)明中凸輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明中撥叉上卡腳的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明
如圖1、圖2所示，本發(fā)明由同步器接合齒套l、撥叉2、導(dǎo)向桿3、凸輪4、 連接軸5、殼體6、蝸輪7、蝸桿8、電動(dòng)機(jī)9、鋼絲10、保持架11和襯套12 等部件構(gòu)成。其中殼體6為一端敞口另一端封閉的盒狀結(jié)構(gòu)，該殼體6的敞口 端由端蓋13密封。在殼體6上安裝電動(dòng)機(jī)9，該電動(dòng)機(jī)9的輸出端伸入殼體6 內(nèi)，且電動(dòng)機(jī)9的輸出軸與殼體6內(nèi)的蝸桿8連接。所述蝸桿8與蝸輪7嚙合， 該蝸輪.7也位于殼體6內(nèi)，并套裝于連接軸5的內(nèi)端，在連接軸5上沿徑向穿 設(shè)有鋼絲10，該鋼絲10嵌入蝸輪7盤面上的凹槽中，蝸輪7通過鋼絲10向連 接軸5傳遞扭矩。所述連接軸5的外端伸出殼體6的封閉端，再依次從襯套12 和保持架ll中穿過，且連接軸5與殼體6、襯套12及保持架11間隙配合，連 接軸5能相對(duì)殼體6、襯套12及保持架11轉(zhuǎn)動(dòng)。
從圖1、圖2、圖3中可知，所述襯套12的一端與殼體6的封閉端相連接， 襯套12的另一端與保持架11焊接。在保持架11內(nèi)設(shè)置凸輪4，該凸輪4固套 于連接軸5上，并能隨連接軸5 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，在保持架11的底部開有供凸輪4旋 轉(zhuǎn)通過的缺口。所述凸輪4與撥叉2上部?jī)蓚€(gè)對(duì)稱的上卡腳2a卡接配合，撥叉 2活套在導(dǎo)向桿3上，導(dǎo)向桿3支撐在變速器殼體(圖中未畫出)上。所述撥叉 2下部的卡腳與同步器接合齒套1圓周上的環(huán)槽卡接配合，同步器接合齒套1位 于變速器殼體內(nèi)的高速擋齒輪與低速擋齒輪之間。
從圖3、圖4和圖5中進(jìn)一步可知，所述凸輪4的形線為等寬形線，凸輪4的凸緣端為第一圓弧段4a，基圓端為第二圓弧段4b，在凸輪4的兩側(cè)邊設(shè)有對(duì) 稱的第三圓弧段4c，所述第一圓弧段4a與第三圓弧段4c之間、以及第二圓弧 段4b與第三圓弧段4c之間均通過圓滑過渡。所述第一、第二、第三圓弧段4a、 4b、 4c'的圓心在同一點(diǎn)上，并且該點(diǎn)在連接軸5的軸線上。所述第一、第二、 第三圓弧段4a、 4b、 4c的弧度相同，均為8 12度。在所述撥叉兩個(gè)上卡腳2a 的相對(duì)面上一體形成有兩個(gè)對(duì)稱的凸塊2b，該凸塊2b為圓弧形，凸塊2b的弧 頂朝向凸輪4，并且凸塊2b的弧度與凸輪第一圓弧段4a的弧度相適應(yīng)。
本發(fā)明的工作原理如下電動(dòng)機(jī)9運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)9的輸出軸帶動(dòng)蝸桿8 轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿8將動(dòng)力傳遞給蝸輪7，使蝸輪7、連接軸5和凸輪4同步轉(zhuǎn)動(dòng)，凸 輪4推動(dòng)撥叉2在導(dǎo)向桿3上左右移動(dòng)，撥叉2再撥動(dòng)同步器接合齒套1移動(dòng)， 即可實(shí)現(xiàn)變擋。當(dāng)凸輪4的凸緣端朝上，凸輪的第三圓弧段4c與撥叉上卡腳2a 配合時(shí)，對(duì)應(yīng)變速器的空擋(見圖3);當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)凸輪4順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90度后， 凸輪4推動(dòng)撥叉上卡腳2a，使撥叉2撥動(dòng)同步器接合套1向右移動(dòng)，與低速擋 齒輪結(jié)合，對(duì)應(yīng)變速器的低速擋；凸輪繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度后，凸輪4的凸緣 端朝下，凸輪推動(dòng)撥叉2回到中間位置，使同步器接合套l與低速擋齒輪分離， 回到變速器的空擋；凸輪4再繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度后，凸輪4推動(dòng)撥叉上卡腳 2a，使撥叉2撥動(dòng)同步器接合套1向左移動(dòng)，與高速擋齒輪結(jié)合，對(duì)應(yīng)變速器 的高速擋。
權(quán)利要求
1、一種電動(dòng)汽車自動(dòng)變速器換擋裝置，包括同步器接合齒套(1)、撥叉(2)和導(dǎo)向桿(3)，其中撥叉(2)活套在導(dǎo)向桿(3)上，撥叉(2)下部的卡腳與同步器接合齒套(1)圓周上的環(huán)槽卡接配合，其特征在于在所述撥叉(2)的上部對(duì)稱設(shè)置有一對(duì)上卡腳(2a)，這兩個(gè)上卡腳(2a)與凸輪(4)卡接配合，所述凸輪(4)固套在連接軸(5)上，該連接軸(5)伸入殼體(6)內(nèi)，且伸入部分套裝有蝸輪(7)，所述蝸輪(7)與蝸桿(8)嚙合，該蝸桿(8)與電動(dòng)機(jī)(9)的輸出軸連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動(dòng)汽車自動(dòng)變速器換擋裝置，其特征在于所 述凸輪(4)的凸緣端為第一圓弧段(4a)，基圓端為第二圓弧段(4b)，在凸輪(4)的兩側(cè)邊設(shè)有對(duì)稱的第三圓弧段(4c),所述第一、第二、第三圓弧段(4a、 4b、 4c)的圓心在同一點(diǎn)上，并且該點(diǎn)在連接軸(5)的軸線上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)汽車自動(dòng)變速器換擋裝置，其特征在于所 述凸輪(4)上第一、第二、第三圓弧段(4a、 4b、 4c)的弧度相同，均為8 12度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電動(dòng)汽車自動(dòng)變速器換擋裝置，其特征在于 在所述撥叉兩個(gè)上卡腳(2a)的相對(duì)面上設(shè)有凸塊(2b)，該凸塊(2b)為圓弧 形，凸塊(2b)的弧頂朝向凸輪(4)，并且凸塊(2b)的弧度與凸輪第一圓弧 段(4a)的弧度相適應(yīng)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動(dòng)汽車自動(dòng)變速器換擋裝置，其特征在于在 所述連接軸(5)上沿徑向穿設(shè)有鋼絲(10),該鋼絲(10)嵌入蝸輪(7)盤面上的凹槽中。
6、根據(jù)權(quán)利要求l所述的電動(dòng)汽車自動(dòng)變速器換擋裝置，其特征在于在 所述殼體(6)的外側(cè)設(shè)有保持架(11)，該保持架(11)通過襯套(12)與殼體(6)連接，所述連接軸(5)從襯套(12)和保持架(11)中穿過，并與襯 套(12)及保持架(11)間隙配合；所述連接軸(5)上的凸輪(4)位于保持 架(11)內(nèi)，在保持架(11)的底部開有供凸輪(4)旋轉(zhuǎn)通過的缺口。
全文摘要
一種電動(dòng)汽車自動(dòng)變速器換擋裝置，包括同步器接合齒套、撥叉、導(dǎo)向桿、凸輪、連接軸、殼體、蝸輪、蝸桿和電動(dòng)機(jī)，其中撥叉活套在導(dǎo)向桿上，撥叉下部的卡腳與同步器接合齒套圓周上的環(huán)槽卡接配合，在所述撥叉的上部對(duì)稱設(shè)置有一對(duì)上卡腳，這兩個(gè)上卡腳與凸輪卡接配合，所述凸輪固套在連接軸上，該連接軸伸入殼體內(nèi)，且伸入部分套裝有蝸輪，所述蝸輪與蝸桿嚙合，該蝸桿與電動(dòng)機(jī)的輸出軸連接。本發(fā)明不僅操縱簡(jiǎn)單、控制環(huán)節(jié)少、變擋可靠性好，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、裝配容易、重量輕、制造成本低，能有效降低電動(dòng)汽車的生產(chǎn)成本，有利于電動(dòng)汽車的使用和推廣。
文檔編號(hào)F16H61/28GK101504071SQ200910103339
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者夏先明, 許南紹 申請(qǐng)人:力帆實(shí)業(yè)(集團(tuán))股份有限公司