專利名稱：電動汽車的兩擋自動變速箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種兩擋自動變速箱，特別涉及一種電動汽車的兩擋自動變速箱。
背景技術(shù)：
純電動車是一種可替代傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的新能源交通工具。目前大部分電動車變速器只具備一個擋位?，F(xiàn)有一擋電動車存在以下技術(shù)缺點(diǎn)a) 一個擋位的速比難以保證汽車最大爬坡度，最高速度與最大加速度要求；b)當(dāng)汽車高速巡航時(時速大于100公里/小時)，電動機(jī)與齒輪轉(zhuǎn)速接近或超過每分鐘一萬轉(zhuǎn)。如此高的轉(zhuǎn)速對軸承與齒輪的制造精度要求很高。將大為提高制作成本；c)電動機(jī)轉(zhuǎn)速接近每分鐘一萬轉(zhuǎn)時，效率與扭矩相對額定值大為降低，同時噪音大為提高，傳動系統(tǒng)零部件壽命大為降低。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種電動汽車的兩擋自動變速箱，能夠?qū)崿F(xiàn)電動汽車的優(yōu)化的動力性，節(jié)能性、平穩(wěn)性和操控性。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種電動汽車的兩擋自動變速箱，它包括一箱體，所述箱體內(nèi)設(shè)置有由動力電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的輸入軸、由一換擋控制電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的凸槽軸，所述輸入軸上同軸設(shè)置有第一齒輪、第二齒輪和位于所述兩個齒輪之間的同步器，所述同步器可沿平行于所述輸入軸的軸線方向滑動，所述凸槽軸上具有一換擋槽，所述換擋槽中可移動地插有一撥叉桿的撥叉觸頭，該撥叉桿與同步器相連接并允許同步器相對其轉(zhuǎn)動，所述換擋槽具有第一擋部、第二擋部和位于所述第一擋部和所述第二擋部之間的空擋轉(zhuǎn)角部，所述撥叉觸頭位于所述換擋槽的第一擋部時，所述同步器與第一齒輪相連；所述撥叉觸頭位于所述換擋槽的第二擋部時，所述同步器與第二齒輪相連；所述撥叉觸頭位于所述換擋槽的空擋轉(zhuǎn)角部時，所述撥叉觸頭保持于圍繞凸槽軸的軸線的圓周方向以使同步器處于空擋位置；與所述箱體相轉(zhuǎn)動連接的輸出軸，所述輸出軸上設(shè)置有分別與所述第一齒輪和所述第二齒輪相嚙合的第三齒輪和第四齒輪；所述輸出軸上還設(shè)置有一測量裝置，所述測量裝置的輸出端與用于控制該兩擋自動變速箱的控制器相連。優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)動軸上套設(shè)有一花鍵套，所述花鍵套上并排設(shè)置有第一齒輪和第二齒輪，所述花鍵套上位于所述第一齒輪和所述第二齒輪之間位置設(shè)置有所述同步器。優(yōu)選地，所述輸出軸上設(shè)置有一測速輪，所述測速輪與所述測速裝置相連接。優(yōu)選地，所述輸入軸的軸線與所述凸槽軸的軸線相平行。優(yōu)選地，所述換擋槽的第一擋部包括第一擋位置和位于所述第一擋位置與所述空擋轉(zhuǎn)角部之間的第一擋坡，該第一擋坡對應(yīng)換擋槽的第一轉(zhuǎn)角。優(yōu)選地，所述換擋槽的第二擋部包括第二擋位置和位于所述第二擋位置與所述空擋轉(zhuǎn)角部之間的第二擋坡，該第二擋坡對應(yīng)換擋槽的第二轉(zhuǎn)角。[0013]優(yōu)選地，所述輸出軸的軸線與所述輸入軸的軸線相平行。優(yōu)選地，所述自動換擋裝置具有處于第一擋部和第二擋部之間的空擋轉(zhuǎn)角部以使同步器在換擋過程中處于空檔位置，對動力電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，使其速度與下一個擋位齒輪同步，從而優(yōu)化換擋快捷性與平穩(wěn)性，并且大為降低同步器磨損，大幅提高同步器壽命。

附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)剖視圖。附圖2是本實(shí)用新型的換擋槽的節(jié)線展開圖。附圖中1、輸入軸；11、第一齒輪；12、第二齒輪；13、同步器；14、撥叉桿；141、撥叉觸頭；2、凸槽軸；21、換擋槽；3、花鍵套；4、第一擋部；41、第一擋位置；42、第一擋坡；43、 第一轉(zhuǎn)角；5、第二擋部；51、第二擋位置；52、第二擋坡；53、第二轉(zhuǎn)角；6、空擋轉(zhuǎn)角部；61、 空擋轉(zhuǎn)角；7、箱體；8、輸出軸；81、第三齒輪；82、第四齒輪；9、測速輪。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1-2之一對本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，從而對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍作出更為清楚明確的界定。如附圖1所示，一種電動汽車的兩擋自動變速箱，它包括一箱體7，所述箱體7內(nèi)設(shè)置有由動力電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的輸入軸1和由一換擋控制電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的凸槽軸2，所述輸入軸1上同軸設(shè)置有第一齒輪11、第二齒輪12和位于所述第一齒輪11和所述第二齒輪12之間的同步器13，所述同步器13可沿平行于所述輸入軸1的軸線方向滑動，所述凸槽軸2上具有一換擋槽21，所述換擋槽21中可移動地插有一撥叉桿14的撥叉觸頭141，該撥叉桿14 與同步器13相連接并允許同步器13相對其轉(zhuǎn)動，所述換擋槽21具有第一擋部4、第二擋部 5和位于所述第一擋部4和所述第二擋部5之間的空擋轉(zhuǎn)角部6，所述撥叉觸頭141位于所述換擋槽21的第一擋部4時，所述同步器13與第一齒輪11相連；所述撥叉觸頭141位于所述換擋槽21的第二擋部5時，所述同步器13與第二齒輪12相連；所述撥叉觸頭141位于所述換擋槽21的空擋轉(zhuǎn)角部6時，所述撥叉觸頭141保持于圍繞凸槽軸2的圓周方向以使同步器13處于空擋位置；與所述箱體7相轉(zhuǎn)動連接的輸出軸8，所述輸出軸8上設(shè)置有分別與所述第一齒輪11和所述第二齒輪12相嚙合的第三齒輪81和第四齒輪82 ；所述輸出軸8上還設(shè)置有一測量裝置，所述測量裝置的輸出端與用于控制該兩擋自動變速箱的控制器相連。所述轉(zhuǎn)動軸上套設(shè)有一花鍵套3，所述花鍵套3上并排設(shè)置有第一齒輪11和第二齒輪12，所述花鍵套3上位于所述第一齒輪11和所述第二齒輪12之間位置設(shè)置有所述同步器13ο所述輸入軸1的軸線與所述凸槽軸2的軸線相平行。所述換擋槽21的第一擋部4包括第一擋位置41和位于所述第一擋位置41與所述空擋轉(zhuǎn)角部6之間的第一擋坡42，該第一擋坡42對應(yīng)換擋槽21的第一轉(zhuǎn)角43。所述換擋槽21的第二擋部5包括第二擋位置51和位于所述第二擋位置51與所述空擋轉(zhuǎn)角部6之間的第二擋坡52，該第二擋坡52對應(yīng)換擋槽21的第二轉(zhuǎn)角53。[0024]所述輸出軸8的軸線與所述輸入軸1的軸線相平行。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的電動汽車自動變速器具有兩個擋位，一個擋位是用于汽車正常，另一個擋位是用于爬坡、加速和起步。兩個擋位的減速比是針對電機(jī)的輸出特性和汽車的動力特性進(jìn)行優(yōu)化而選定的，這樣就解決了電動汽車爬坡時加速性能不夠與正常行駛時電機(jī)轉(zhuǎn)速過余的問題，從而優(yōu)化換擋快捷性與平穩(wěn)性，并且大為降低同步器磨損，大幅提高同步器壽命O本實(shí)施例中，當(dāng)爬坡、加速或起步時，兩對齒輪中減速比較大的一對相嚙合，即電動汽車在附圖1中的第一齒輪11和第三齒輪81相嚙合的第一擋情況下行駛。當(dāng)汽車正常行駛過程中，兩對齒輪中減速比較小的一對相嚙合，即電動汽車在附圖1中的第二齒輪12 和第四齒輪82相嚙合的第二擋情況下行駛。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的兩擋自動變速箱通過微電機(jī)實(shí)現(xiàn)自動換擋的，不存在操作不方便的問題。換擋的選擇和換擋過程都由控制器優(yōu)化控制，從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的動力性，節(jié)能性、平穩(wěn)性和操縱性。所述輸出軸8上設(shè)置有一測速輪9，所述測速輪9與所述測速裝置相連接。設(shè)置在輸出軸8上的測量輪9伴隨輸出軸8旋轉(zhuǎn)，測量裝置通過測速輪9測算出輸出軸8的轉(zhuǎn)速。測速裝置從測速輪9上獲取輸出軸8的轉(zhuǎn)速，此轉(zhuǎn)速由汽車的控制器處理后轉(zhuǎn)化為車輛的速度，此速度顯示在速度顯示表上，并且給汽車的控制器提供數(shù)據(jù)以控制電動汽車。當(dāng)符合換擋條件時，控制器就會操控同步器13以實(shí)現(xiàn)升擋或者降擋操作。本實(shí)用新型所述電動車變速器同步控制原理如下所述升擋，汽車在第一擋運(yùn)行時，撥叉觸頭141處于第一擋位置41，所述同步器13與第一齒輪11相連，輸入軸1通過相嚙合的第一齒輪11和第三齒輪81給予輸出軸8輸出動力，收到升擋指示后，換擋控制電機(jī)帶動凸槽軸2轉(zhuǎn)動，在0. 2秒左右撥叉觸頭141處于第一擋坡42的底部，此時變速器處于空擋位置，同時換擋電機(jī)帶動換擋凸槽軸2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。因?yàn)樵O(shè)有空擋轉(zhuǎn)角部6，撥叉觸頭141保持于平行于凸槽軸2的軸線方向，電動汽車仍然處于空擋位置，在凸槽軸2轉(zhuǎn)過空擋轉(zhuǎn)角61的時間內(nèi)，通過對動力電動加載控制使輸入軸1的轉(zhuǎn)速降低至目標(biāo)轉(zhuǎn)速，然后撥叉觸頭141在控制電機(jī)帶動下沿著第二擋坡52到達(dá)第二檔位置51，所述同步器13與第二齒輪12相連，輸入軸1通過相嚙合的第二齒輪12 和第三齒輪82給予輸出軸8輸出動力，實(shí)現(xiàn)升擋，剩余的少許轉(zhuǎn)速差在第二擋坡52的第二轉(zhuǎn)角53內(nèi)由同步器13同步。降擋基本相同，汽車在第二擋運(yùn)行時，撥叉觸頭141處于第二擋位置51，所述同步器13與第二齒輪12相連，輸入軸1通過相嚙合的第二齒輪12和第三齒輪82給予輸出軸 8輸出動力，收到降擋指示后，換擋控制電機(jī)帶動凸槽軸2轉(zhuǎn)動，在0. 2秒左右撥叉觸頭141 處于第二擋坡52的底部，此時變速器處于空擋位置，同時換擋電機(jī)帶動換擋凸槽軸2繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。因?yàn)樵O(shè)有空擋轉(zhuǎn)角部6，撥叉觸頭141保持于平行于凸槽軸2的軸線方向，電動汽車仍然處于空擋位置，在凸槽軸2轉(zhuǎn)過空擋轉(zhuǎn)角61的時間內(nèi)，通過對動力電機(jī)加以電壓控制使輸入軸1的轉(zhuǎn)速升至目標(biāo)轉(zhuǎn)速，然后撥叉觸頭141在控制電機(jī)帶動下沿著第一擋坡42 到達(dá)第一擋位置41，所述同步器13與第一齒輪11相連，輸入軸1通過相嚙合的第一齒輪 11和第三齒輪81給予輸出軸8輸出動力，實(shí)現(xiàn)降擋，剩余的少許轉(zhuǎn)速差在第一擋坡42的第一轉(zhuǎn)角43內(nèi)由同步器13同步。所述輸入軸1的軸線與所述凸槽軸2的軸線相平行。所述輸出軸8的軸線與所述輸入軸1的軸線相平行。所述換擋槽21的第一擋部4包括第一擋位置41和位于所述第一擋位置41與所述空擋轉(zhuǎn)角部6之間的第一擋坡42，該第一擋坡42對應(yīng)換擋槽21的軸線的第一轉(zhuǎn)角43。 所述換擋槽21的第二擋部5包括第二擋位置51和位于所述第二擋位置51與所述空擋轉(zhuǎn)角部6之間的第二擋坡52，該第二擋坡52對應(yīng)換擋槽21的第二轉(zhuǎn)角53。本實(shí)用新型由于僅設(shè)置有兩擋位置，因此不需要像傳統(tǒng)的汽車設(shè)置升擋坡和退擋坡，更加簡化了結(jié)構(gòu)，降低了加工生產(chǎn)的難度。本實(shí)用新型從技術(shù)上根本解決了目前電動車變速器存在的技術(shù)問題，具有如下優(yōu)占.
^ \\\ ·1)電動汽車動力匹配問題根據(jù)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的自動變速器具有兩個擋位，一個用于汽車正常行駛，另一個用于爬坡，加速和起步。兩個擋位的齒輪比針對電機(jī)輸出特性和汽車動力性能進(jìn)行優(yōu)化而選定。這樣就可以解決電動車爬坡，加速性能不夠，與正常駕駛時電機(jī)轉(zhuǎn)速過高的問題；2)換擋操作與平穩(wěn)性問題根據(jù)本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的電動車自動變速器，通過微電機(jī)實(shí)現(xiàn)自動換擋，操作方便。 換擋點(diǎn)的選擇與換擋過程都由控制器優(yōu)化控制，從而實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的動力性，節(jié)能性與平順性。汽車的駕駛與一般自動汽車基本相同；3)成本問題本專利設(shè)計(jì)的變速器用最少的零部件實(shí)現(xiàn)電動車變速器的各項(xiàng)技術(shù)性能，與現(xiàn)有的電動車變速器相比，性價比優(yōu)勢明顯；4)尺寸安裝條件因針對電機(jī)輸出條件與特性而設(shè)計(jì)，本專利設(shè)計(jì)的電動車變速器實(shí)現(xiàn)了尺寸與安裝條件的優(yōu)化。以上對本實(shí)用新型的特定實(shí)施例結(jié)合圖示進(jìn)行了說明，很明顯，在不離開本實(shí)用新型的范圍和精神的基礎(chǔ)上，可以對現(xiàn)有技術(shù)和工藝進(jìn)行很多修改。在本實(shí)用新型的所屬技術(shù)領(lǐng)域中，只要掌握通常知識，就可以在本實(shí)用新型的技術(shù)要旨范圍內(nèi)，進(jìn)行多種多樣的變更。
權(quán)利要求1.一種電動汽車的兩擋自動變速箱，其特征在于它包括一箱體，所述箱體內(nèi)設(shè)置有由動力電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的輸入軸、由一換擋控制電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的凸槽軸，所述輸入軸上同軸設(shè)置有第一齒輪、第二齒輪和位于所述兩個齒輪之間的同步器，所述同步器可沿平行于所述輸入軸的軸線方向滑動，所述凸槽軸上具有一換擋槽，所述換擋槽中可移動地插有一撥叉桿的撥叉觸頭，該撥叉桿與同步器相連接并允許同步器相對其轉(zhuǎn)動，所述換擋槽具有第一擋部、第二擋部和位于所述第一擋部和所述第二擋部之間的空擋轉(zhuǎn)角部，所述撥叉觸頭位于所述換擋槽的第一擋部時，所述同步器與第一齒輪相連；所述撥叉觸頭位于所述換擋槽的第二擋部時，所述同步器與第二齒輪相連；所述撥叉觸頭位于所述換擋槽的空擋轉(zhuǎn)角部時，所述撥叉觸頭保持于圍繞凸槽軸的軸線的圓周方向以使同步器處于空擋位置；與所述箱體相轉(zhuǎn)動連接的輸出軸，所述輸出軸上設(shè)置有分別與所述第一齒輪和所述第二齒輪相嚙合的第三齒輪和第四齒輪；所述輸出軸上還設(shè)置有一測量裝置，所述測量裝置的輸出端與用于控制該兩擋自動變速箱的控制器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩擋自動變速箱，其特征在于所述轉(zhuǎn)動軸上套設(shè)有一花鍵套，所述花鍵套上并排設(shè)置有第一齒輪和第二齒輪，所述花鍵套上位于所述第一齒輪和所述第二齒輪之間位置設(shè)置有所述同步器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩擋自動變速箱，其特征在于所述輸出軸上設(shè)置有一測速輪，所述測速輪與所述測速裝置相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩擋自動變速箱，其特征在于所述輸入軸的軸線與所述凸槽軸的軸線相平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩擋自動變速箱，其特征在于所述換擋槽的第一擋部包括第一擋位置和位于所述第一擋位置與所述空擋轉(zhuǎn)角部之間的第一擋坡，該第一擋坡對應(yīng)換擋槽的第一轉(zhuǎn)角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩擋自動變速箱，其特征在于所述換擋槽的第二擋部包括第二擋位置和位于所述第二擋位置與所述空擋轉(zhuǎn)角部之間的第二擋坡，該第二擋坡對應(yīng)換擋槽的第二轉(zhuǎn)角。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩擋自動變速箱，其特征在于所述輸出軸的軸線與所述輸入軸的軸線相平行。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動換擋裝置，其特征在于所述自動換擋裝置具有處于第一擋部和第二擋部之間的空擋轉(zhuǎn)角部以使同步器在換擋過程中處于空擋位置，對動力電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，使其速度與下一個擋位齒輪同步，從而優(yōu)化換擋快捷性與平穩(wěn)性，并且大為降低同步器磨損，大幅提高同步器的壽命。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電動汽車的兩擋自動變速箱，包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)置有輸入軸上設(shè)置有第一齒輪、第二齒輪和同步器，同步器上連接設(shè)置有一撥叉桿，撥叉桿具有撥叉觸頭；凸槽軸具有一與撥叉觸頭相連設(shè)置的換擋槽，換擋槽具有第一擋部、第二擋部和空擋轉(zhuǎn)角部，撥叉觸頭位于換擋槽的第一擋部時，同步器與第一齒輪相連；撥叉觸頭位于換擋槽的第二擋部時，同步器與第二齒輪相連；撥叉觸頭位于換擋槽的空擋轉(zhuǎn)角部時，撥叉觸頭保持于平行于凸槽軸的軸線方向以使同步器處于空擋位置；輸出軸上設(shè)置有分別與第一齒輪和第二齒輪相嚙合的第三齒輪和第四齒輪；輸出軸上還設(shè)置有一測量裝置，測量裝置的輸出端與用于控制該兩擋自動變速箱的微電機(jī)相連。
文檔編號F16H59/04GK202056256SQ201120160218
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者張毅, 秦大同, 米春亭, 郭進(jìn)端 申請人:蘇州安遠(yuǎn)新能源動力有限公司