電動汽車自動變速器換擋裝置的製作方法

2023-10-05 10:47:19 2

專利名稱：電動汽車自動變速器換擋裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於汽車技術領域，具體地說，尤其涉及電動汽車自動變速器換擋 裝置。
背景技術：
目前，新能源汽車正在成為開發熱點，特別是電動汽車的開發，已成為新 能源汽車開發的重點。對於電動汽車的變速器，各汽車生產廠家的通用做法， 是將燃油汽車上的手動變速器或自動離合變速器進行適應性改進後，照搬到電 動汽車上，所存在的不足在於
1、 採用手動變速器，通過離合踏板和變擋杆的配合來控制拉索機構，使撥 叉在導向杆上滑移，由撥叉推動同步器接合套改變嚙合對象來實現變擋，不僅 控制環節多，操縱繁瑣，變擋可靠性較差，而且手動變速器的結構複雜、體積 龐大，會增加電動汽車的成本和重量。
2、 採用自動離合變速器，雖然變擋操作簡單，但是自動離合變速器結構非 常複雜，控制難度較大，對變擋可靠性的影響大；尤為不足的是，自動離合變 速器非常昂貴，會大大增加電動汽車的成本，不利於電動汽車的使用和推廣。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在於提供一種操縱簡單、控制可靠的電動汽車 自動變速器換擋裝置。本發明的技術方案如下 一種電動汽車自動變速器換擋裝置，包括同步器 接合齒套、撥叉、導向杆、凸輪、連接軸、殼體、蝸輪、蝸杆和電動機，其中 撥叉活套在導向杆上，撥叉下部的卡腳與同步器接合齒套圓周上的環槽卡接配 合，在所述撥叉的上部對稱設置有一對上卡腳，這兩個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，且伸入部分套裝有蝸輪，所 述蝸輪與蝸杆嚙合，該蝸杆與電動機的輸出軸連接。
採用以上技術方案，電動機運轉時，電動機的輸出軸帶動蝸杆轉動，蝸杆 將動力傳遞給蝸輪，使蝸輪、連接軸和凸輪同步轉動，凸輪推動撥叉在導向杆 上左右移動，撥叉再撥動同步器接合齒套移動，即可實現變擋。本發明採用手 動變擋的原理，利用電動機自動控制，這樣不僅操縱簡單，控制環節少，變擋 可靠性好；而且自身結構緊湊，可以取代傳統變速器中的離合器，使得變速器 結構更簡單，重量及體積更小，從而能有效降低電動汽車的生產成本。
上述凸輪的凸緣端為第一圓弧段，基圓端為第二圓弧段，在凸輪的兩側邊 設有對稱的第三圓弧段，所述第一、第二、第三圓弧段的圓心在同一點上，並 且該點在連接軸的軸線上。凸輪的第三圓弧段與撥叉上卡腳配合時，對應變速 器的空擋;當電動機帶動凸輪轉動90度後，凸輪推動撥叉上卡腳，使撥叉撥動 同步器接合套向右移動，與低速擋齒輪結合，對應變速器的低速擋；凸輪繼續 旋轉90度後，凸輪推動撥叉回到中間位置，使同步器接合套與低速擋齒輪分離， 回到變速器的空擋；凸輪再繼續旋轉90度後，凸輪推動撥叉上卡腳，使撥叉撥 動同步器接合套向左移動，與高速擋齒輪結合，對應變速器的高速擋。以上結 構使得變擋操縱不僅控制容易，而且簡單可靠。
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，蝸輪蝸杆機構的傳動比為 62: l為例，凸輪升程10毫米後，有10度停歇期，在升程10毫米後，停歇IO
度。凸輪停歇io度，也就是蝸輪轉動io度範圍內，撥叉位置不會變化，也就
是說蝸杆轉動620度，撥叉位置也不會變化，所以控制系統對蝸杆轉動圈數的 控制不需要很精確，由此解決了一般控制系統精度高的難題。
為了準確、可靠地響應凸輪的動作，在上述撥叉兩個上卡腳的相對面上設 有凸塊，該凸塊為圓弧形，凸塊的弧頂朝向凸輪，並且凸塊的弧度與凸輪第一 圓弧段的弧度相適應。
在上述連接軸上沿徑向穿設有鋼絲，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連接軸轉動，由於鋼絲是有彈性的，可以改善換擋 時同步器接合套與齒輪之間的碰撞衝擊。
為了便於連接軸安裝、並保證連接軸運轉可靠，在上述殼體的外側設有保 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，並 與襯套及保持架間隙配合；所述連接軸上的凸輪位於保持架內，在保持架的底
部開有供凸輪旋轉通過的缺口 。
有益效果本發明不僅操縱簡單、控制環節少、變擋可靠性好，而且結構
簡單緊湊、裝配容易、重量輕、製造成本低，能有效降低電動汽車的生產成本，
有利於電動汽車的使用和推廣。


圖l為本發明的結構示意圖。
圖2為本發明中蝸輪蝸杆及鋼絲的裝配示意圖。 圖3為本發明中撥叉和凸輪的配合示意圖。圖4為本發明中凸輪的結構示意圖。
圖5為本發明中撥叉上卡腳的結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明
如圖1、圖2所示，本發明由同步器接合齒套l、撥叉2、導向杆3、凸輪4、 連接軸5、殼體6、蝸輪7、蝸杆8、電動機9、鋼絲10、保持架11和襯套12 等部件構成。其中殼體6為一端敞口另一端封閉的盒狀結構，該殼體6的敞口 端由端蓋13密封。在殼體6上安裝電動機9，該電動機9的輸出端伸入殼體6 內，且電動機9的輸出軸與殼體6內的蝸杆8連接。所述蝸杆8與蝸輪7嚙合， 該蝸輪.7也位於殼體6內，並套裝於連接軸5的內端，在連接軸5上沿徑向穿 設有鋼絲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能相對殼體6、襯套12及保持架11轉動。
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內設置凸輪4，該凸輪4固套 於連接軸5上，並能隨連接軸5 —起轉動，在保持架11的底部開有供凸輪4旋 轉通過的缺口。所述凸輪4與撥叉2上部兩個對稱的上卡腳2a卡接配合，撥叉 2活套在導向杆3上，導向杆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圓周上的環槽卡接配合，同步器接合齒套1位 於變速器殼體內的高速擋齒輪與低速擋齒輪之間。
從圖3、圖4和圖5中進一步可知，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的兩側邊設有對 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'的圓心在同一點上，並且該點在連接軸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。在所述撥叉兩個上卡腳2a 的相對面上一體形成有兩個對稱的凸塊2b，該凸塊2b為圓弧形，凸塊2b的弧 頂朝向凸輪4，並且凸塊2b的弧度與凸輪第一圓弧段4a的弧度相適應。
本發明的工作原理如下電動機9運轉時，電動機9的輸出軸帶動蝸杆8 轉動，蝸杆8將動力傳遞給蝸輪7，使蝸輪7、連接軸5和凸輪4同步轉動，凸 輪4推動撥叉2在導向杆3上左右移動，撥叉2再撥動同步器接合齒套1移動， 即可實現變擋。當凸輪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，對應變速器的空擋(見圖3);當電動機帶動凸輪4順時針轉動90度後， 凸輪4推動撥叉上卡腳2a，使撥叉2撥動同步器接合套1向右移動，與低速擋 齒輪結合，對應變速器的低速擋；凸輪繼續順時針旋轉90度後，凸輪4的凸緣 端朝下，凸輪推動撥叉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再繼續順時針旋轉90度後，凸輪4推動撥叉上卡腳 2a，使撥叉2撥動同步器接合套1向左移動，與高速擋齒輪結合，對應變速器 的高速擋。
權利要求
1、一種電動汽車自動變速器換擋裝置，包括同步器接合齒套(1)、撥叉(2)和導向杆(3)，其中撥叉(2)活套在導向杆(3)上，撥叉(2)下部的卡腳與同步器接合齒套(1)圓周上的環槽卡接配合，其特徵在於在所述撥叉(2)的上部對稱設置有一對上卡腳(2a)，這兩個上卡腳(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，且伸入部分套裝有蝸輪(7)，所述蝸輪(7)與蝸杆(8)嚙合，該蝸杆(8)與電動機(9)的輸出軸連接。
2、 根據權利要求l所述的電動汽車自動變速器換擋裝置，其特徵在於所 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)的兩側邊設有對稱的第三圓弧段(4c),所述第一、第二、第三圓弧段(4a、 4b、 4c)的圓心在同一點上，並且該點在連接軸(5)的軸線上。
3、 根據權利要求2所述的電動汽車自動變速器換擋裝置，其特徵在於所 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、 根據權利要求2或3所述的電動汽車自動變速器換擋裝置，其特徵在於 在所述撥叉兩個上卡腳(2a)的相對面上設有凸塊(2b)，該凸塊(2b)為圓弧 形，凸塊(2b)的弧頂朝向凸輪(4)，並且凸塊(2b)的弧度與凸輪第一圓弧 段(4a)的弧度相適應。
5、 根據權利要求l所述的電動汽車自動變速器換擋裝置，其特徵在於在 所述連接軸(5)上沿徑向穿設有鋼絲(10),該鋼絲(10)嵌入蝸輪(7)盤面上的凹槽中。
6、根據權利要求l所述的電動汽車自動變速器換擋裝置，其特徵在於在 所述殼體(6)的外側設有保持架(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，並與襯 套(12)及保持架(11)間隙配合；所述連接軸(5)上的凸輪(4)位於保持 架(11)內，在保持架(11)的底部開有供凸輪(4)旋轉通過的缺口。
全文摘要
一種電動汽車自動變速器換擋裝置，包括同步器接合齒套、撥叉、導向杆、凸輪、連接軸、殼體、蝸輪、蝸杆和電動機，其中撥叉活套在導向杆上，撥叉下部的卡腳與同步器接合齒套圓周上的環槽卡接配合，在所述撥叉的上部對稱設置有一對上卡腳，這兩個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，且伸入部分套裝有蝸輪，所述蝸輪與蝸杆嚙合，該蝸杆與電動機的輸出軸連接。本發明不僅操縱簡單、控制環節少、變擋可靠性好，而且結構簡單緊湊、裝配容易、重量輕、製造成本低，能有效降低電動汽車的生產成本，有利於電動汽車的使用和推廣。
文檔編號F16H61/28GK101504071SQ200910103339
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月9日 優先權日2009年3月9日
發明者夏先明, 許南紹 申請人:力帆實業(集團)股份有限公司