本發(fā)明是有關(guān)于一種具有雙離合器的變速箱，且特別是有關(guān)于一種針對不同傳動比的變速齒輪進行切換以提供不同扭力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1:6.4～1:7.5之間，在此情況下，由于傳動力恒定，因而在車輛進行爬坡時，無法提供高扭矩，且車輛在平地上行駛時，由于齒輪比的限制，無法為車輛提供較高的運動速度。

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)明有關(guān)于一種具有雙離合器的兩速變速箱具有雙離合器的兩速變速箱，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，提出一種具有雙離合器的兩速變速箱，包括一電動機、一中間軸、一第一離合器、一第二離合器、一第一組齒輪以及一第二組齒輪。電動機包括一主軸。第一離合器及第二離合器共軸配置在中間軸上。第一組齒輪經(jīng)由中間軸的一第一軸部連結(jié)至第一離合器，以產(chǎn)生一第一傳動比。第二組齒輪經(jīng)由中間軸的一第二軸部連結(jié)至第二離合器，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合器被致動而與第一軸部處于接合狀態(tài)時，第二離合器與第二軸部分離，電動機經(jīng)由第一組齒輪輸出對應(yīng)于第一傳動比的一第一扭力。當(dāng)?shù)诙x合器被致動而與第二軸部處于接合狀態(tài)時，第一離合器與第一軸部分離，電動機經(jīng)由第二組齒輪輸出對應(yīng)于第二傳動比的一第二扭力。

本發(fā)明的有益效果在于：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。

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1a及圖1b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外觀示意圖及沿著a-a線的剖面圖。

圖2繪示依照本發(fā)明一實施例之電動車用兩速變速箱的簡易示意圖。

圖3及圖4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)圖及簡易參考圖。

圖5a至圖5c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操作示意圖。

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：中間軸

116：中間軸齒輪

117：動力輸出軸

118t：差速器

119：軸承

120：第一組齒輪

121：第一主齒輪

122：第一副齒輪

124：離合器共用外殼

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：第二組齒輪

131：第二主齒輪

132：第二副齒輪

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

140：液壓油路

ts1、ts3：內(nèi)栓槽

ts2、ts4：外栓槽

a-a：剖面線

b：軸承

p1：第一活塞

p2：第二活塞

v1：出入口

v2：出入口

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案進行詳細的描述，以更進一步了解本發(fā)明的目的、方案及功效，但并非作為本發(fā)明所附權(quán)利要求保護范圍的限制。

在本發(fā)明的一實施例中，采用兩組離合器的切換，使其中一離合器與中間軸結(jié)合，另一離合器與中間軸分離，來輸出不同的傳動比，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，兩組不同傳動比的齒輪分別安裝在差速器上，并受到各別離合器的控制。當(dāng)?shù)谝浑x合器與中間軸的第一軸部處于接合狀態(tài)時，第二離合器與中間軸的第二軸部分離，此時，電動機的轉(zhuǎn)子帶動主軸、中間軸旋轉(zhuǎn)，并經(jīng)由第一組齒輪輸出對應(yīng)于第一組齒輪的傳動比的第一扭力。之后，第一組齒輪再藉由輸出軸齒輪與差速器相嚙合，以將第一扭力傳送至車輛的動力輸出軸。

此外，當(dāng)?shù)谝浑x合器與中間軸的第一軸部分離時，第二離合器與中間軸的第二軸部處于接合狀態(tài)，此時，電動機的轉(zhuǎn)子帶動主軸、中間軸旋轉(zhuǎn)，并經(jīng)由第二組齒輪輸出對應(yīng)于第二組齒輪的傳動比的第二扭力。之后，第二組齒輪再藉由輸出軸齒輪與差速器相嚙合，以將第二扭力傳送至車輛的動力輸出軸。

第一扭力可為高扭力輸出，對應(yīng)于高傳動比的第一組齒輪，在此傳動比下車輛能夠獲得低轉(zhuǎn)速、高扭矩，適合車輛啟動、爬坡以及下坡的情況下使用。第二扭力可為低扭力輸出，對應(yīng)于低傳動比的第二組齒輪，在此傳動比下車輛能夠獲得高轉(zhuǎn)速、低扭矩，適合在平坦路面上行駛。

以下是提出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1a至圖4，其中圖1a及圖1b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的外觀示意圖及沿著a-a線的剖面圖，圖2繪示圖1a的電動車用兩速變速箱100的簡易示意圖，圖3及圖4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)圖及簡易參考圖。

如圖1a、1b及圖2所示，電動車用兩速變速箱100包括一電動機110、一中間軸115、第一組齒輪120、第一離合器125、第二組齒輪130以及一第二離合器135。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110的殼體上，其中轉(zhuǎn)子112的中心與主軸113連結(jié)，并可帶動主軸113旋轉(zhuǎn)，主軸113可輸出電動機110的動力至傳動機構(gòu)，該傳動機構(gòu)例如是車輛的差速器118t及動力輸出軸117等。在一實施例中，車輛的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。

如圖1a所示，主軸113、中間軸115以及動力輸出軸117上分別設(shè)有二軸承b，例如是滾珠軸承，以使主軸113、中間軸115以及動力輸出軸117可藉由軸承b穩(wěn)固地承靠在電動車用兩速變速箱100的機體中。

第一組齒輪120包括第一主齒輪121以及第一副齒輪122，其中第一主齒輪121設(shè)置于中間軸115的第一軸部115a上，并與第一離合器125連結(jié)，且第一副齒輪122設(shè)置于差速器118t上，因此第一組齒輪120可以產(chǎn)生一第一傳動比。

第二組齒輪130包括第二主齒輪131以及第二副齒輪132，其中第二主齒輪131設(shè)置于中間軸115的第二軸部115b上，且第二副齒輪132設(shè)置于差速器118t上，并與第二離合器135連結(jié)，因此第二組齒輪130可以產(chǎn)生一第二傳動比，第一傳動比與第二傳動比不同。在一實施例中，中間軸115的第一軸部115a與第二軸部115b之間設(shè)有一軸承，例如是滾珠軸承，以使第一軸部115a與第二軸部115b共軸地旋轉(zhuǎn)。此外，第二軸部115b的直徑例如大于第一軸部115a的直徑，因此第二軸部115b可套設(shè)在第一軸部115a上，而減少中間軸115的實際長度，但本發(fā)明不以此為限，第二軸部115b亦可采用其他方式設(shè)置。

此外，主軸齒輪114設(shè)置于主軸113上，且中間軸齒輪116設(shè)置于離合器上。主軸齒輪114與中間軸齒輪116相嚙合，用以傳輸電動機110的動力。

第一組齒輪120用以將電動機110的動力輸出為第一扭力，并帶動差速器118t旋轉(zhuǎn)，以將第一扭力傳送至車輛的動力輸出軸117。此外，第二組齒輪130用以將電動機110的動力輸出為第二扭力，并帶動差速器118t旋轉(zhuǎn)，以將第二扭力傳送至車輛的動力輸出軸117。在另一實施例中，中間軸齒輪116與主軸齒輪111之間亦可以皮帶或其他的傳動部件帶動，以輸出動力。

由上述說明可知，本發(fā)明利用兩組傳動比不同的變速齒輪，并搭配離合器控制器對不同傳動比的變速齒輪進行切換，以提供不同扭力或轉(zhuǎn)矩至車輛的動力輸出軸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，該傳動比為輸出齒輪的齒數(shù)與輸入齒輪的齒數(shù)之比值。第一傳動比適用于高轉(zhuǎn)速下的傳動比，例如介于6～7之間，第二傳動比適用于高轉(zhuǎn)矩下的傳動比，例如介于11～12之間，或是兩者相反亦可，本發(fā)明對此不加以限制。

請參照圖3及圖4，中間軸齒輪116設(shè)置于第一離合器125與第二離合器135的離合器共用外殼124上，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)置于離合器共用外殼124的內(nèi)壁上，且第一動摩擦片127與離合器共用外殼124的內(nèi)壁上以軸向延伸的內(nèi)栓槽ts1相互配合，使第一動摩擦片127可在內(nèi)栓槽ts1上軸向移動。第一動摩擦片127可隨著離合器共用外殼124旋轉(zhuǎn)而繞著中間軸115旋轉(zhuǎn)。第一靜摩擦片126與離合器心套128上以軸向延伸的外栓槽ts2相互配合，使第一靜摩擦片126可在外栓槽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可以被液壓油路140驅(qū)動而在中間軸115的軸向(如箭頭所示)上移動，以推動第一靜摩擦片126與第一動摩擦片127相互緊密結(jié)合。

圖5a至圖5c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操作示意圖。請參照圖5a，當(dāng)?shù)谝换钊鹥1被液壓油路140開啟(push-on)時，離合器心套128上的第一壓盤129被第一活塞p1致動而緊壓第一靜摩擦片126與第一動摩擦片127，使得第一靜摩擦片126與第一動摩擦片127緊密接合。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又與中間軸115的第一軸部115a相聯(lián)結(jié)，因此，當(dāng)?shù)谝混o摩擦片126與第一動摩擦片127被第一壓盤129緊壓后，可將電動機110(轉(zhuǎn)子112)輸出的動力經(jīng)由與第一離合器125處于接合狀態(tài)的中間軸115的第一軸部115a而傳遞至第一組齒輪120，經(jīng)由第一組齒輪120的齒輪比轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的第一扭力之后，再輸出至差速器118t及動力輸出軸117，如圖5a中箭頭所示的動力傳輸路徑。反之，當(dāng)?shù)谝粔罕P129被釋放而回到原來的位置后，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輸出的動力不會傳遞至中間軸115。

此外，第二動摩擦片137設(shè)置于離合器共用外殼124的內(nèi)壁上，且第二動摩擦片137與離合器共用外殼124的內(nèi)壁上以軸向延伸的內(nèi)栓槽ts3相互配合，使第二動摩擦片137可在內(nèi)栓槽ts3上軸向移動。第二動摩擦片137可隨著離合器共用外殼124旋轉(zhuǎn)而繞著中間軸115同步旋轉(zhuǎn)。另外，第二靜摩擦 片136與離合器心套138上以軸向延伸的外栓槽ts4相互配合，使第二靜摩擦片136可在外栓槽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可以被液壓油路140驅(qū)動而在中間軸115的軸向上移動，以推動第二靜摩擦片136與第二動摩擦片137相互緊密結(jié)合。

請參照圖5b，當(dāng)?shù)诙钊鹥2被液壓油路140開啟(push-on)時，離合器心套138上的第二壓盤139被第二活塞p2致動而緊壓第二靜摩擦片136與第二動摩擦片137，使得第二靜摩擦片136與第二動摩擦片137緊密接合。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又與中間軸115的第二軸部115b相聯(lián)結(jié)，因此，當(dāng)?shù)诙o摩擦片136與第二動摩擦片137被第二壓盤139緊壓后，可將電動機110(轉(zhuǎn)子112)輸出的動力經(jīng)由與第二離合器135處于接合狀態(tài)的中間軸115的第二軸部115b而傳遞至第二組齒輪130，經(jīng)由第二組齒輪130的齒輪比轉(zhuǎn)換成相對應(yīng)的第二扭力之后，再輸出至差速器118t以及動力輸出軸117，如圖5b中箭頭所示的動力傳輸路徑。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輸出的動力不會傳遞至中間軸115。

另外，請參照圖5c，當(dāng)?shù)谝浑x合器125及第二離合器135未受到液壓油路140驅(qū)動，使得主軸113無法將動力輸出至中間軸115上時，電動機110的轉(zhuǎn)子112空轉(zhuǎn)而無扭力輸出至中間軸115，使電動車的電動機110保持于惰速情況下。

由上述的說明可知，離合器控制器以第一活塞p1、第二活塞p2及液壓油路140的開關(guān)作動(on-off)來控制第一離合器125與第二離合器135。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。由于上述第一及第二離合器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。

上述的液壓油路140的二出入口v1、v2處例如各設(shè)有控制閥(圖未繪示)，用以控制出入口v1、v2的壓力及流量，藉以調(diào)節(jié)液壓缸的內(nèi)部壓力。上述的二出入口v1、v2可共用一個液壓缸并可切換入口及出口方向，且第一活塞 p1與第二活塞p2相連為一體而設(shè)置于液壓缸內(nèi)，因此只要用一組液壓油路140驅(qū)動即可，以簡化結(jié)構(gòu)。此外，上述的液壓油路140亦可藉由油泵切換器連接至單一油泵，并以單一油泵來驅(qū)動第一離合器125與第二離合器135作動，以使液壓油路140系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更簡單、體積更小、重量更輕。

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。