本發(fā)明涉及一種變速箱，特別涉及一種結(jié)合兩組離合器的電動車用兩速變速箱。

背景技術(shù)：

隨著電動車越來越普及，對于變速箱的性能要求越顯重要。現(xiàn)有電動車的變速箱，一般采用單速變速箱，其傳動比一般在6.4:1～7.5:1之間，在此情況下，傳動比恒定，而在車輛進行爬坡時，無法提供高扭矩，在車輛在平地上行駛時，由于傳送比的限制，無法為車輛提高較高的運動速度。

因此，現(xiàn)有單速變速箱無法有效被運用，導(dǎo)致爬坡能力差，起動耗能，下坡升速拖拽電動機，效率低及容易燒毀電動機等種種缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種電動車用兩速變速箱，能夠提供兩個傳動比，以適應(yīng)車輛行駛于高扭矩或高速度的情形下的不同要求，具有能量利用率高、爬坡能力強等特點。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提出一種電動車用兩速變速箱，包括一電動機、一第一變速機構(gòu)以及一第二變速機構(gòu)。電動機包括一轉(zhuǎn)子以及一主軸。第一變速機構(gòu)設(shè)置于主軸上，包括第一環(huán)齒輪、第一行星支架、第一行星齒輪、第一太陽齒輪以及第一離合器，第一行星齒輪設(shè)置于第一行星支架上，并嚙合于第一環(huán)齒輪與第一太陽齒輪之間，轉(zhuǎn)子用以帶動第一太陽齒輪及第一行星齒輪相對于第一環(huán)齒輪旋轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生一第一傳動比。第二變速機構(gòu)設(shè)置于主軸上，包括第二環(huán)齒輪、第二行星支架、第二行星齒輪、第二太陽齒輪以及第二離合器，第二行星齒輪設(shè)置于第二行星支架上，并嚙合于第二環(huán)齒輪與第二太陽齒輪之間，轉(zhuǎn)子用以帶動第二太陽齒輪及第二行星齒輪相對于第二環(huán)齒輪旋轉(zhuǎn)，以產(chǎn)生一第二傳動比，第一傳動比與第二傳動比不同。當(dāng)?shù)谝浑x合器被致動而與主 軸處于接合狀態(tài)時，第二離合器與主軸分離，電動機輸出對應(yīng)于第一傳動比的第一扭力至主軸。當(dāng)?shù)诙x合器被致動而與主軸處于接合狀態(tài)時，第一離合器與主軸分離，電動機輸出對應(yīng)于第二傳動比的第二扭力至主軸。

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。

附圖說明

圖1繪示依照本發(fā)明一實施例的電動車用兩速變速箱的簡易示意圖；

圖2及圖3分別繪示依照本發(fā)明一實施例的電動車用兩速變速箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖及立體剖視示意圖；

圖4繪示依照本發(fā)明一實施例的電動車用兩速變速箱的外觀示意圖。

其中，附圖標記

100：電動車用兩速變速箱

110：電動機

111：定子

112：轉(zhuǎn)子

113：主軸

114：主軸齒輪

115：副軸齒輪

115T：副軸

116：差速器齒輪

116T：差速器

117：傳動軸

118:輪輻

119:軸承

120：第一變速機構(gòu)

121：第一環(huán)齒輪

122：第一行星支架

123：第一行星齒輪

124：第一太陽齒輪

125：第一離合器

126：第一靜摩擦片

127：第一動摩擦片

128：離合器心套

129：第一壓盤

130：第二變速機構(gòu)

131：第二環(huán)齒輪

132：第二行星支架

133：第二行星齒輪

134：第二太陽齒輪

135：第二離合器

136：第二靜摩擦片

137：第二動摩擦片

138：離合器心套

139：第二壓盤

TS1、TS3：外栓槽

TS2、TS4：內(nèi)栓槽

具體實施方式

在本發(fā)明的一實施例中，采用兩組行星齒輪組與兩組離合器來實現(xiàn)不同的傳動比，以實現(xiàn)車輛在爬坡時的高扭矩要求，增強車輛的爬坡能力，以及車輛在平地上行駛的高轉(zhuǎn)速要求，以提高車輛平地的行駛速度，提高能量的利用率。

在一實施例中，將兩組不同齒比的行星齒輪組安裝于電動機主軸兩側(cè)，且第一太陽齒輪與第二太陽齒輪固定于電動機轉(zhuǎn)子兩端，第一環(huán)齒輪與第二環(huán)齒輪安裝于電動機轉(zhuǎn)子兩側(cè)且固定于變速箱外殼上。當(dāng)?shù)谝浑x合器與主軸接合時，第二離合器與主軸分離，此時，電動機帶動第一組的太陽齒輪、行星齒輪及行星架旋轉(zhuǎn)，以輸出對應(yīng)于第一組的太陽齒輪及行星齒輪的傳動比的第一扭力至主軸。之后，主軸齒輪再藉由副軸齒輪與差速器齒輪相嚙合，以將第一扭力傳送至車輛的傳動軸。

此外，當(dāng)?shù)谝浑x合器與主軸分離時，第二離合器與主軸接合，此時，電動 機帶動第二組的太陽齒輪、行星齒輪及行星架旋轉(zhuǎn)，以輸出對應(yīng)于第二組的太陽齒輪及行星齒輪的傳動比的第二扭力至主軸。之后，主軸齒輪再藉由副軸齒輪與差速器齒輪相嚙合，以將第二扭力傳送至車輛的傳動軸。

第一扭力可為低扭力輸出，對應(yīng)于低傳動比的行星齒輪組，在此傳動比下車輛能夠獲得高轉(zhuǎn)速、低轉(zhuǎn)矩，適合在平坦路面上行駛。第二扭力可為高扭力輸出，對應(yīng)于高傳動比的行星齒輪組，在此傳動比下車輛能夠獲得低轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩，適合車輛起動、爬坡以及下坡的情況下使用。

以下是針對實施例進行詳細說明，實施例僅用以作為范例說明，并非用以限縮本發(fā)明欲保護的范圍。

請參照圖1至圖4，其中圖1繪示依照本發(fā)明一實施例的電動車用兩速變速箱100的簡易示意圖，圖2、圖3分別繪示依照本發(fā)明一實施例的電動車用兩速變速箱100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖及立體剖視示意圖，圖4繪示依照本發(fā)明一實施例的電動車用兩速變速箱100的外觀示意圖。

如圖1及圖2所示，電動車用兩速變速箱100包括一電動機110、一第一變速機構(gòu)120以及一第二變速機構(gòu)130。電動機110包括一定子111、一轉(zhuǎn)子112以及一主軸113，定子111固定在電動機殼體上，其中轉(zhuǎn)子112的輪輻118位于轉(zhuǎn)子112的徑向上，且輪輻118與主軸113的軸向相互垂直，轉(zhuǎn)子112的輪輻118以軸承119設(shè)置在主軸113上，并可繞著主軸113的軸心旋轉(zhuǎn)，主軸113可輸出電動機110的動力至傳動機構(gòu)，例如是車用差速器齒輪116、差速器116T及傳動軸117等。在一實施例中，行車電腦可藉由外部感測器偵測車速以及路面的狀況，控制電動車用兩速變速箱100使其切換至第一變速模式或第二變速模式，藉以調(diào)整變速箱的傳動比，以使電動機110輸出的動力符合高扭矩或高轉(zhuǎn)速的需求。

第一變速機構(gòu)120與第二變速機構(gòu)130設(shè)置于電動機110的主軸113上，并位于電動機110的轉(zhuǎn)子112的左右兩側(cè)。第一變速機構(gòu)120用以將電動機110的輸出動力改為第一扭力，并將第一扭力輸出至主軸113。之后，設(shè)置于主軸113上的主軸齒輪114再藉由副軸115T上的副軸齒輪115與差速器齒輪116相嚙合，差速器齒輪116帶動差速器116T旋轉(zhuǎn)，并將第一扭力傳送至車輛的傳動軸117。在另一實施例中，主軸齒輪114與差速器齒輪116亦可以皮帶或其他的傳動部件帶動，以傳輸?shù)谝慌ちΑ?/p>

此外，第二變速機構(gòu)130用以將電動機110的輸出動力改為第二扭力，并將第二扭力輸出至主軸113。之后，設(shè)置于主軸113上的主軸齒輪114再藉由副軸115T上的副軸齒輪115與差速器齒輪116相嚙合，差速器齒輪116帶動差速器116T旋轉(zhuǎn)，并將第二扭力傳送至車輛的傳動軸117。在另一實施例中，主軸齒輪114與差速器齒輪116亦可以皮帶或其他的傳動部件帶動，以傳輸?shù)诙ちΑ?/p>

如圖1及圖2所示，第一變速機構(gòu)120包括第一環(huán)齒輪121、第一行星支架122、第一行星齒輪123、第一太陽齒輪124以及第一離合器125。第一環(huán)齒輪121固定在電動機殼體上，第一行星齒輪123設(shè)置于第一行星支架122上，并嚙合于第一環(huán)齒輪121與第一太陽齒輪124之間。第一太陽齒輪124固定連接于輪輻118的一側(cè)。轉(zhuǎn)子112用以帶動第一太陽齒輪124及第一行星齒輪123相對于第一環(huán)齒輪121旋轉(zhuǎn)，以帶動第一行星支架122轉(zhuǎn)動。

第二變速機構(gòu)130包括第二環(huán)齒輪131、第二行星支架132、第二行星齒輪133、第二太陽齒輪134以及第二離合器135。第二環(huán)齒輪131固定在電極殼體上，第二行星齒輪133設(shè)置于第二行星支架132上，并嚙合于第二環(huán)齒輪131與第二太陽齒輪134之間。第二太陽齒輪134固定連接于輪輻118的另一側(cè)。轉(zhuǎn)子112用以帶動第二太陽齒輪134及第二行星齒輪133相對于第二環(huán)齒輪131旋轉(zhuǎn)，以帶動第二行星支架132轉(zhuǎn)動。

由此可知，本發(fā)明結(jié)合兩組傳動比不同的變速機構(gòu)，并搭配離合器控制器(圖未繪示)對不同傳動比的變速機構(gòu)進行切換，以提供不同扭力輸出至車輛的傳動軸117，以適應(yīng)車輛行駛于高轉(zhuǎn)矩或高轉(zhuǎn)速的情形下的不同要求。第一傳動比適用于高轉(zhuǎn)速下的傳動比，第二傳動比適用于高轉(zhuǎn)矩下的傳動比，或是兩者相反亦可，本發(fā)明對此不加以限制。

請參照圖1及圖2，第一離合器125與第二離合器135可為一組摩擦片式離合器。第一離合器125包括設(shè)置于離合器心套128上的多個第一靜摩擦片126以及與第一靜摩擦片126相鄰交叉配置的多個第一動摩擦片127。第二離合器135包括設(shè)置于離合器心套138上的多個第二靜摩擦片136以及與第二靜摩擦片136相鄰交叉配置的多個第二動摩擦片137。

第一動摩擦片127設(shè)置于第一行星支架122的內(nèi)壁上，且第一動摩擦片127與第一行星支架122的內(nèi)壁之間以軸向延伸的外栓槽TS1相互配合，使第 一動摩擦片127可在外栓槽TS1上軸向移動。第一動摩擦片127可隨著第一行星支架122旋轉(zhuǎn)而繞著主軸113同步旋轉(zhuǎn)。第一靜摩擦片126與離合器心套128之間以軸向延伸的內(nèi)栓槽TS2相互配合，使第一靜摩擦片126可在內(nèi)栓槽TS2上軸向移動。離合器心套128上設(shè)有一第一壓盤129，此第一壓盤129可以被離合器控制器驅(qū)動而在主軸113的軸向(如箭頭所示)上移動。當(dāng)離合器心套128上的第一壓盤129被致動而緊壓第一靜摩擦片126時，第一靜摩擦片126與第一動摩擦片127接合。由于第一靜摩擦片126設(shè)置于離合器心套128上，且離合器心套128又與主軸113相聯(lián)結(jié)，因此，當(dāng)?shù)谝粔罕P129緊壓后，可將電動機110(轉(zhuǎn)子112)輸出的第一扭力經(jīng)由處于接合狀態(tài)的第一離合器125而傳遞至主軸113。反之，當(dāng)?shù)谝粔罕P129被釋放后，由于第一靜摩擦片126與第一動摩擦片127未接合，因此電動機110輸出的第一扭力不會傳遞至主軸113。在本實施例中，位于最右側(cè)的第一靜摩擦片126以C型環(huán)(圖未繪示)固定在離合器心套128上，故不會在內(nèi)栓槽TS2上軸向移動。

此外，第二動摩擦片137設(shè)置于第二行星支架132的內(nèi)壁上，且第二動摩擦片137與第二行星支架132的內(nèi)壁之間以軸向延伸的外栓槽TS3相互配合，使第二動摩擦片137可在外栓槽TS3上軸向移動。第二動摩擦片137可隨著第二行星支架132旋轉(zhuǎn)而繞著主軸113同步旋轉(zhuǎn)。第二靜摩擦片136與離合器心套138之間以軸向延伸的內(nèi)栓槽TS4相互配合，使第二靜摩擦片136可在內(nèi)栓槽TS4上軸向移動。離合器心套138上設(shè)有一第二壓盤139，此第二壓盤139可以被離合器控制器驅(qū)動而在主軸113的軸向(如箭頭所示)上移動。當(dāng)離合器心套138上的第二壓盤139被致動而緊壓第二靜摩擦片136時，第二靜摩擦片136與第二動摩擦片137接合。由于第二靜摩擦片136設(shè)置于離合器心套138上，且離合器心套138又與主軸113相聯(lián)結(jié)，因此，當(dāng)?shù)诙罕P139緊壓后，可將電動機110(轉(zhuǎn)子112)輸出的第二扭力經(jīng)由處于接合狀態(tài)的第二離合器135而傳遞至主軸113。反之，當(dāng)?shù)诙罕P139被釋放后，由于第二靜摩擦片136與第二動摩擦片137未接合，因此電動機110輸出的第二扭力不會傳遞至主軸113。在本實施例中，位于最左側(cè)的第二靜摩擦片136以C型環(huán)(圖未繪示)固定在離合器心套138上，故不會在內(nèi)栓槽TS4上軸向移動。上述第一壓盤129與第二壓盤139分別與第一動摩擦片127與第二動摩擦片137的直徑相同而與分別與外栓槽TS2、TS4相配。

另外，當(dāng)?shù)谝浑x合器125及第二離合器135分別與主軸113分離時，電動機110的轉(zhuǎn)子112空轉(zhuǎn)而無扭力輸出至主軸113，使電動車的電動機110保持于惰速情況下。

在一實施例中，離合器控制器例如以液壓組件的作動來控制第一離合器125與第二離合器135接合或分離。也就是說，當(dāng)?shù)谝浑x合器125的第一靜摩擦片126與第一動摩擦片127被緊壓而接合時，第二離合器135的第二靜摩擦片136與第二動摩擦片137分離。反之，當(dāng)?shù)谝浑x合器125的第一靜摩擦片126與第一動摩擦片127分離時，第二離合器135的第二靜摩擦片136與第二動摩擦片137被緊壓而接合。由于上述二離合器125、135的變檔操作簡便、可靠，因此可避免換檔時出現(xiàn)空檔而發(fā)生扭力輸出不連續(xù)，造成車輛抖動的情形，進而大幅提升駕駛的舒適性。

本發(fā)明上述實施例所揭露的電動車用兩速變速箱，能夠提供兩個傳動比，以適應(yīng)車輛行駛于高扭矩或高速度的情形下的不同要求，具有能量利用率高、爬坡能力強等特點。此外，本發(fā)明的變速箱整體結(jié)構(gòu)緊實、組裝容易、重量輕、體積小，增加電動車的動力性能，有利于電動車的規(guī)格化推廣及使用。

當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護范圍。