輸入軸正反轉實現兩種不同速比輸出的電動車變速箱的製作方法
2023-05-06 10:59:26 2
專利名稱：輸入軸正反轉實現兩種不同速比輸出的電動車變速箱的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電動車變速箱，具體涉及一種通過改變電機正反轉來實現兩種不同速比輸出的電動車變速箱。
背景技術：
現有三輪或四輪電動車通常不設置變速箱，而是依靠改變電機輸出功率來實現不同轉速，這種變速方式的不能產生大扭矩驅動力，在遇到爬坡或地面阻力大的路段，電機功率大而轉速慢，導致大電流驅動，不僅浪費電能，也容易導致電機和電池壽命縮短甚至燒毀。另一方面，由於電動車的動力有限，而現有的變速箱的高低檔完全是依靠改變不同齒輪轉速比來確定，需要配置較多齒輪級數和較複雜的控制換擋的結構，導致電動車操控繁瑣和結構複雜，所以直接在電動車上應用現有的齒輪變速箱會很大程度上增加製造成本和控制不便等問題，很難推廣應用。
實用新型內容本實用新型的目的是針對現有技術中存在的問題和不足，提供一種輸入軸正反轉實現兩種不同速比輸出的電動車變速箱。本實用新型的技術方案是一種輸入軸正反轉實現兩種不同速比輸出的電動車變速箱，包括各級驅動軸和各級驅動齒輪，各級驅動軸中，一號軸的輸入端與電機軸傳動連接，一號軸上安裝有一個或兩個驅動齒輪，二號軸上安裝有過渡齒輪，三號軸上分別安裝有左、右兩個單向滑行齒輪，該左、右單向滑行齒輪的滑行方向相反；所述二號軸上的過渡齒輪為聯體的大小組合齒輪，其中大齒輪與一號軸上的驅動齒輪嚙合，小齒輪與三號軸上的左單向滑行齒輪嚙合，一號軸上的驅動齒輪與三號軸上的右單向滑行齒輪嚙合，三號軸上還設置有對外的輸出齒輪。三號軸上輸出齒輪直接與傳動半橋上的從動齒輪卩齒合。還可以設置倒檔機構，即將三號軸的輸出齒輪與一個隨轉齒輪組合形成聯體齒輪，該隨轉齒輪與倒檔主齒輪嚙合，倒檔從齒輪與從動齒輪常嚙合，倒檔主齒輪和倒檔從齒輪同轉軸。設置四號軸並在四號軸上安裝從動齒輪，所述三號軸上的輸出齒輪與四號軸上的從動齒輪嚙合，四號軸的一端與傳動軸傳遞連接或者直接作為傳動軸，所述傳動軸的末端與傳動半橋驅動連接。還包括倒檔機構，該倒檔機構是在四號軸與傳動軸之間設置一個同步器，該同步器為套管式，其兩端分別與四號軸和傳動軸之間花鍵方式連接，在四號軸和傳動軸末端分別安裝有主動齒輪和被動齒輪，同時在該主動齒輪和被動齒輪一側設置聯體倒檔齒輪，該聯體倒檔齒輪包括前齒輪和後齒輪，聯體倒檔齒輪同時與同步器一起聯動，當所述聯體齒輪的前齒輪和後齒輪分別與主動齒輪和被動齒輪嚙合時，所述同步器脫離四號軸或者傳動軸。[0009]一種輸入軸正反轉實現兩種不同速比輸出的電動車變速箱，包括各級驅動軸和各級驅動齒輪，各級驅動軸中，一號軸的輸入端與電機軸傳動連接，一號軸上安裝有兩個驅動齒輪，其中靠左側的驅動齒輪為普通齒輪，靠右側的驅動齒輪為離心滾柱式單向齒輪，二號軸上安裝有過渡齒輪，三號軸上分別安裝有一個靠左側的左單向滑行齒輪和一個靠右側的普通齒輪；所述二號軸上的過渡齒輪為聯體的大小組合齒輪，其中大齒輪與一號軸上靠左側的驅動齒輪嚙合，小齒輪與三號軸上的左單向滑行齒輪嚙合，一號軸上的離心滾柱式單向齒輪與三號軸上右側普通齒輪嚙合，三號軸上還設置有對外的輸出齒輪。三號軸上輸出齒輪直接與傳動半橋上的從動齒輪嚙合；設置倒檔機構，即將三號軸的輸出齒輪與一個隨轉齒輪組合形成聯體齒輪，該隨轉齒輪與倒檔齒輪嚙合，倒檔齒輪與該聯體齒輪聯動。設置四號軸並在四號軸上安裝從動齒輪，所述三號軸上的輸出齒輪與四號軸上的從動齒輪嚙合，四號軸的一端與傳動軸傳遞連接或者直接作為傳動軸，所述傳動軸的末端與傳動半橋驅動連接；還包括倒檔機構，該倒檔機構是在四號軸與傳動軸之間設置一個同 步器，該同步器為套管式，其兩端分別與四號軸和傳動軸之間花鍵方式連接，在四號軸和傳動軸末端分別安裝有主動齒輪和被動齒輪，同時在該主動齒輪和被動齒輪一側設置聯體倒檔齒輪，該聯體倒檔齒輪包括前齒輪和後齒輪，聯體倒檔齒輪同時與同步器一起聯動，當所述聯體齒輪的前齒輪和後齒輪分別與主動齒輪和被動齒輪嚙合時，所述同步器脫離四號軸或者傳動軸。離心式單向齒輪包括內圈和外圈，外圈外側設置齒輪，內圈中心設置軸心；在內圈的外緣設置斜槽，該斜槽的兩端與外圈內緣的距離逐漸增大，距離較小的一端設置有彈簧槽，距離較大的一端設置有推柱凹槽，彈簧槽內套裝有頂壓彈簧，推柱凹槽的兩端與圓心的距離逐漸縮小；分別在斜槽和推柱凹槽裡放入驅動柱和推柱。頂壓彈簧的外端套裝有彈簧帽，彈簧帽的長度大於頂壓彈簧外漏部分的長度，從而彈簧帽靠內的一端插入彈簧槽中。本實用新型的有益效果I、本實用新型利用電機的正反轉即可實現高低檔的轉換，很容易實現高低換擋控制，不需要複雜的換擋操作杆等複雜結構，節約成本。同時，利用本實用新型的換擋方式還可以在一定程度上節約變速齒輪的數量，從而減少傳動過程中的能量損耗，有利於節約電能。採用兩個方向相反的單向滑行齒輪可以實現倒車自動鎖死(變速箱齒輪鎖死)，防止車輛倒滑行，需要倒滑控制時只需將輸出齒輪變為空擋即可。2、本實用新型利用離心滾柱式單向齒輪，其作用是反向滑行、正向高速結合而正向低速不結合。所以，無需將輸出齒輪變為空擋也可實現倒滑行。3、本實用新型可以採用兩種方式的倒檔機構，適合不同形式車型的組合配置，結構簡單實用，效果好，非常利於推廣實施。
圖I是本實用新型變速箱的第一種結構示意圖的高速驅動狀態；圖2是圖I的各驅動軸之間傳遞關係不意圖；圖3是本實用新型變速箱的第一種結構示意圖的低速驅動狀態；[0021]圖4是圖3中各驅動軸之間傳遞關係不意圖之一(不帶倒檔);圖5是圖3中各驅動軸之間傳遞關係示意圖之二 (帶倒檔)；圖6是本實用新型變速箱的第二種結構示意圖(另一種倒檔機構)；圖7是本實用新型變速箱的第三種結構示意圖(帶離心滾柱式單向齒輪)；圖8是圖7中離心滾柱式單向齒輪的高速狀態示意圖；圖9是圖7中離心滾柱式單向齒輪的低速狀態示意圖。圖中標號I為電機，11為驅動齒輪之一，12為驅動齒輪之二，13為離心滾柱式單向齒輪，14為軸孔,21為過渡齒輪的大齒輪,22為過渡齒輪的小齒輪,31為右單向滑行齒輪，32為左單向滑行齒輪，33為輸出齒輪，34為隨轉齒輪，35為靠右側的普通齒輪，41和41』分·別為從動齒輪，51為倒檔主齒輪,52為倒檔從齒輪,6為傳動軸,7為聯體倒檔齒輪,71為前齒輪，72為後齒輪,8為同步器,81為主動齒輪,82為被動齒輪,9為傳動半橋，10為錐齒輪傳動機構。I為一號軸，II為二號軸，III為三號軸,IV為四號軸。131為離心滾柱式單向齒輪的內圈，132為離心滾柱式單向齒輪的外圈，133為斜槽，134為推柱凹槽，135為驅動柱，136為推柱，137為彈黃槽，138為頂壓彈黃，139為彈黃帽。
具體實施方式
實施例一參見圖I-圖4，一種輸入軸正反轉實現兩種不同速比輸出的電動車變速箱，在變速箱內通過軸承安裝有各級驅動軸，每級驅動軸上分別安裝有驅動齒輪，根據傳遞順序，各級驅動軸被分為一號軸I、二號軸II、三號軸III。其中，一號軸I的輸入端與電機I的轉軸傳動連接，一號軸I上安裝有兩個驅動齒輪11和12 ;二號軸II上安裝有過渡齒輪；三號軸III上分別安裝有左、右兩個單向滑行齒輪32和31。所述二號軸II上的過渡齒輪為聯體的大小組合齒輪，其中大齒輪21與一號軸I上的驅動齒輪12嚙合，小齒輪22與三號軸III上的左單向滑行齒輪32嚙合，一號軸I上的驅動齒輪11與三號軸III上的右單向滑行齒輪31嚙合。所述左、右單向滑行齒輪32和31的滑行方向相反。參見圖I和圖2，當電機轉軸正向旋轉時，右單向滑行齒輪31受到單向驅動力(右單向滑行齒輪31隻有受到正向旋轉驅動時才會帶動三號軸旋轉，否則為空轉狀態)，使三號軸開始反向旋轉，三號軸III上還設置有對外的輸出齒輪33，三號軸反向旋轉的同時驅動從動齒輪41使傳動半橋做正向旋轉，即沿前進方向旋轉，此時由於從驅動齒輪11到右單向滑行齒輪31的傳遞的速比很小甚至可以沒有速比，而從輸出齒輪33向從動齒輪41的傳遞為一級減速，所以整體車速較為高速檔。參見圖3和圖4，當電機轉軸反向旋轉時，從驅動齒輪12到大齒輪21為第一次減速，與大齒輪21同轉速的小齒輪22驅動左單向滑動齒輪32為第二次減速，此時三號軸與一號軸I均為反方向旋轉(即左單向滑動齒輪32隻有受到反方向旋轉時才能驅動三號軸旋轉，否則為空轉狀態)，與左單向滑動齒輪32同轉速的輸出齒輪33驅動從動齒輪41，使驅動半橋9正向旋轉，即沿前進方向旋轉，從圖3和圖4的傳遞過程可知，電機反向旋轉時為低速檔。上述正向旋轉和反向旋轉是相對性而言，僅表示電機的旋轉方向相反。實施例二 參見圖I-圖3、圖5，內容與實施例一基本相同，相同之處不重述，不同的是還可以設置倒檔機構，倒檔機構與現有常用倒檔機構一樣即可。在本實施例中，將三號軸III的輸出齒輪33與一個隨轉齒輪34組合形成聯體齒輪，該隨轉齒輪34與倒檔主齒輪51嚙合，倒檔從齒輪52與從動齒輪41常嚙合(倒檔從齒輪52與輸出齒輪33不接觸)，倒檔主齒輪和倒檔從齒輪52同轉軸。正向行走時由輸出齒輪33與從動齒輪41直接嚙合傳動，倒檔時由隨轉齒輪34與倒檔齒輪51嚙合，倒檔齒輪52與從動齒輪41嚙合傳動。實施例三內容與實施例一基本相同，相同之處不重述，不同的是參考圖6,保持實施例一中描述的一號、二號、三號軸和傳遞關係外，還設置了四號軸IV，並在四號軸IV上安裝從動齒輪41』，三號軸III上的輸出齒輪33與四號軸IV上的從動齒輪41』嚙合，四號軸IV的一端與傳動軸6傳遞連接,所述傳動軸6的末端與傳動半橋9通過錐齒輪傳動機構10驅動連接，本實施例為不設倒檔的情況，可參考圖6。實施例四參見圖6,內容與實施例三基本相同,相同之處不重述,不同的是還包括倒檔機構，該倒檔機構是在四號軸IV與傳動軸6之間設置一個同步器8，該同步器8為套管式，其兩端分別與四號軸IV和傳動軸之間花鍵方式連接，在四號軸IV和傳動軸末端分別安裝有主動齒輪81和被動齒輪82，同時在該主動齒輪81和被動齒輪82 —側設置聯體倒檔齒輪7，該聯體倒檔齒輪7包括前齒輪71和後齒輪72，聯體倒檔齒輪7同時與同步器8 一·起聯動，當所述聯體齒輪7的前齒輪71和後齒輪72分別與主動齒輪81和被動齒82輪嚙合時，所述同步器8脫離四號軸IV或者傳動軸。此時由聯體倒檔齒輪7驅動傳動軸做反向旋轉，即倒車。實施例五參見圖7—圖9, 一種輸入軸正反轉實現兩種不同速比輸出的電動車變速箱，包括各級驅動軸和各級驅動齒輪，各級驅動軸中，一號軸I的輸入端與電機軸傳動連接，一號軸I上安裝有兩個驅動齒輪，其中靠左側的驅動齒輪為普通齒輪12，靠右側的驅動齒輪為離心滾柱式單向齒輪13，二號軸II上安裝有過渡齒輪，三號軸III上分別安裝有一個靠左側的左單向滑行齒輪32和一個靠右側的普通齒輪35 ;所述二號軸II上的過渡齒輪為聯體的大小組合齒輪，其中大齒輪21與一號軸I上靠左側的驅動齒輪12嚙合，小齒輪22與三號軸III上的左單向滑行齒輪32嚙合，一號軸I上的離心滾柱式單向齒輪13與三號軸III上右側普通齒輪35嚙合，三號軸III上還設置有對外的輸出齒輪33。離心式單向齒輪13包括內圈131和外圈132，外圈132外側設置齒輪，內圈131中心設置軸心14 ;在內圈132的外緣設置斜槽133，該斜槽133的兩端與外圈131內緣的距離逐漸增大，距離較小的一端設置有彈簧槽137，距離較大的一端設置有推柱凹槽134，彈簧槽137內套裝有頂壓彈簧138，推柱凹槽134的兩端與圓心的距離逐漸縮小；分別在斜槽和推柱凹槽裡放入驅動柱135和推柱136。頂壓彈簧138的外端套裝有彈簧帽139，彈簧帽139的長度大於頂壓彈簧外漏部分的長度，從而彈簧帽139靠內的一端插入彈簧槽137中。當電機反向旋轉時，離心滾柱式單向齒輪13的外圈131不起作用，一號軸直接驅動各齒輪實現低速驅動，當電機正向旋轉時，離心滾柱式單向齒輪13的內圈132突然反向，導致推柱136因慣性作用推動驅動柱134，從而使內、外圈結合傳動，高速時推柱136具有離心力，克服頂壓彈簧138作用而始終頂推驅動柱135 ;如果發生倒車情況時，倒車車速很慢，倒車時個齒輪分驅動傳遞到離心滾柱式單向齒輪13時，由於其內圈132幾乎沒有速度，所以推柱136沒有離心力，頂壓彈簧138推動驅動柱135 —直不能與外圈131結合，從而仍然出現滑動作用而不會被鎖死。
權利要求1.一種輸入軸正反轉實現兩種不同速比輸出的電動車變速箱，包括各級驅動軸和各級驅動齒輪，其特徵是各級驅動軸中，一號軸的輸入端與電機軸傳動連接，一號軸上安裝有一個或兩個驅動齒輪，二號軸上安裝有過渡齒輪，三號軸上分別安裝有左、右兩個單向滑行齒輪，該左、右單向滑行齒輪的滑行方向相反；所述二號軸上的過渡齒輪為聯體的大小組合齒輪，其中大齒輪與一號軸上的驅動齒輪嚙合，小齒輪與三號軸上的左單向滑行齒輪嚙合，一號軸上的驅動齒輪與三號軸上的右單向滑行齒輪嚙合，三號軸上還設置有對外的輸出齒輪。
2.根據權利要求I所述的電動車變速箱，其特徵是三號軸上輸出齒輪直接與傳動半橋上的從動齒輪嚙合。
3.根據權利要求2所述的電動車變速箱，其特徵是設置倒檔機構，即將三號軸的輸出齒輪與一個隨轉齒輪組合形成聯體齒輪，該隨轉齒輪與倒檔主齒輪嚙合，倒檔從齒輪與從動齒輪常嚙合，倒檔主齒輪和倒檔從齒輪同轉軸。
4.根據權利要求I所述的電動車變速箱，其特徵是設置四號軸並在四號軸上安裝從動齒輪，所述三號軸上的輸出齒輪與四號軸上的從動齒輪嚙合，四號軸的一端與傳動軸傳遞連接或者直接作為傳動軸，所述傳動軸的末端與傳動半橋驅動連接。
5.根據權利要求4所述的電動車變速箱，其特徵是還包括倒檔機構，該倒檔機構是在四號軸與傳動軸之間設置一個同步器，該同步器為套管式，其兩端分別與四號軸和傳動軸之間花鍵方式連接，在四號軸和傳動軸末端分別安裝有主動齒輪和被動齒輪，同時在該主動齒輪和被動齒輪一側設置聯體倒檔齒輪，該聯體倒檔齒輪包括前齒輪和後齒輪，聯體倒檔齒輪同時與同步器一起聯動，當所述聯體齒輪的前齒輪和後齒輪分別與主動齒輪和被動齒輪嚙合時，所述同步器脫離四號軸或者傳動軸。
6.一種輸入軸正反轉實現兩種不同速比輸出的電動車變速箱，包括各級驅動軸和各級驅動齒輪，其特徵是各級驅動軸中，一號軸的輸入端與電機軸傳動連接，一號軸上安裝有兩個驅動齒輪，其中靠左側的驅動齒輪為普通齒輪，靠右側的驅動齒輪為離心滾柱式單向齒輪，二號軸上安裝有過渡齒輪，三號軸上分別安裝有一個靠左側的左單向滑行齒輪和一個靠右側的普通齒輪；所述二號軸上的過渡齒輪為聯體的大小組合齒輪，其中大齒輪與一號軸上靠左側的驅動齒輪嚙合，小齒輪與三號軸上的左單向滑行齒輪嚙合，一號軸上的離心滾柱式單向齒輪與三號軸上右側普通齒輪嚙合，三號軸上還設置有對外的輸出齒輪。
7.根據權利要求6所述的電動車變速箱，其特徵是三號軸上輸出齒輪直接與傳動半橋上的從動齒輪嚙合；設置倒檔機構，即將將三號軸的輸出齒輪與一個隨轉齒輪組合形成聯體齒輪，該隨轉齒輪與倒檔主齒輪嚙合，倒檔從齒輪與從動齒輪常嚙合，倒檔主齒輪和倒檔從齒輪同轉軸。
8.根據權利要求6所述的電動車變速箱，其特徵是設置四號軸並在四號軸上安裝從動齒輪，所述三號軸上的輸出齒輪與四號軸上的從動齒輪嚙合，四號軸的一端與傳動軸傳遞連接或者直接作為傳動軸，所述傳動軸的末端與傳動半橋驅動連接；還包括倒檔機構，該倒檔機構是在四號軸與傳動軸之間設置一個同步器，該同步器為套管式，其兩端分別與四號軸和傳動軸之間花鍵方式連接，在四號軸和傳動軸末端分別安裝有主動齒輪和被動齒輪，同時在該主動齒輪和被動齒輪一側設置聯體倒檔齒輪，該聯體倒檔齒輪包括前齒輪和後齒輪，聯體倒檔齒輪同時與同步器一起聯動，當所述聯體齒輪的前齒輪和後齒輪分別與主動齒輪和被動齒輪嚙合時，所述同步器脫離四號軸或者傳動軸。
9.根據權利要求6所述的電動車變速箱，其特徵是離心滾柱式單向齒輪包括內圈和外圈，外圈外側設置齒輪，內圈中心設置軸心；在內圈的外緣設置斜槽，該斜槽的兩端與外圈內緣的距離逐漸增大，距離較小的一端設置有彈簧槽，距離較大的一端設置有推柱凹槽，彈簧槽內套裝有頂壓彈簧，推柱凹槽的兩端與圓心的距離逐漸縮小；分別在斜槽和推柱凹槽裡放入驅動柱和推柱。
10.根據權利要求9所述的電動車變速箱，其特徵是頂壓彈簧的外端套裝有彈簧帽，彈簧帽的長度大於頂壓彈簧外漏部分的長度，從而彈簧帽靠內的一端插入彈簧槽中。
專利摘要本實用新型公開了一種輸入軸正反轉實現兩種不同速比輸出的電動車變速箱，利用電機正轉驅動右單向滑行齒輪旋轉，電機反轉後通過一個過渡軸即二號軸後驅動左單向滑行齒輪旋轉，前後傳遞過程存在不同速比，從而實現了高低速的切換。本實用新型很容易實現高低換擋控制，不需要複雜的換擋操作杆等複雜結構，節約成本。同時，利用本實用新型的換擋方式還可以在一定程度上節約變速齒輪的數量，從而減少傳動過程中的能量損耗，有利於節約電能，結構簡單實用，效果好，非常利於推廣實施。
文檔編號F16H3/16GK202674190SQ20122013565
公開日2013年1月16日 申請日期2012年3月31日 優先權日2012年3月31日
發明者朱超然 申請人:朱超然