三挡变速器及三挡电动总成的制作方法

本发明属于汽车传动技术领域，特别是涉及一种三挡变速器及三挡电动总成。

背景技术：

现有的一种用于电动车变速的三离合三挡变速传动装置，包括箱体，在箱体内设置有输入轴以及套装在输入轴上的输出轴，输入轴通过第一离合器与输出轴连接，箱体内设置有第一中间轴及第二中间轴，第一中间轴通过第二离合器与第二中间轴连接；箱体内还设置有第三中间轴及第四中间轴，第三中间轴通过第三离合器与第四中间轴连接，各轴上设置有大小不一的齿轮，齿轮间相互啮合。通过控制第二离合器闭合使车辆能在低速下得到较大的牵引力和扭矩；第一离合器闭合使电动机处于稳定运行状态；第三离合器闭合使电动机转速升高至设计值，满足电动汽车对高转速的要求。

此种三离合三挡变速传动装置存在着体积大、结构复杂及制造成本高的缺点，且换挡控制也比较复杂。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：针对现有的三离合三挡变速传动装置结构复杂的问题，提供一种三挡变速器及三挡电动总成。

为解决上述技术问题，本发明一实施例提供一种三挡变速器，包括输入轴、第一副轴、第二副轴、第三副轴、一/二挡主动齿轮、三挡主动齿轮、一挡二级主动齿轮、二/三挡二级主动齿轮、一挡从动齿轮、二挡从动齿轮、三挡从动齿轮、二级从动齿轮、取力器输入齿轮、取力器输出齿轮、取力器轴、差速器主动齿轮、第一同步器及第二同步器；

所述一/二挡主动齿轮及三挡主动齿轮固定连接在所述输入轴上，所述一挡从动齿轮固定连接在所述第一副轴上，所述一挡二级主动齿轮及取力器输入齿轮空套在所述第一副轴上，所述取力器输出齿轮固定连接在所述取力器轴上，所述二挡从动齿轮及三挡从动齿轮空套在所述第二副轴上，所述二/三挡二级主动齿轮固定连接在所述第二副轴上，所述二级从动齿轮及差速器主动齿轮固定连接在所述第三副轴上，所述一/二挡主动齿轮同时与所述一挡从动齿轮及二挡从动齿轮啮合，所述二级从动齿轮同时与所述一挡二级主动齿轮及二/三挡二级主动齿轮啮合，所述三挡主动齿轮与三挡从动齿轮啮合，所述取力器输入齿轮与取力器输出齿轮啮合；

所述第一同步器用于控制所述第一副轴与所述一挡二级主动齿轮及取力器输入齿轮的脱开与接合，所述第二同步器用于控制所述第二副轴与所述二挡从动齿轮及三挡从动齿轮的脱开与接合。

可选地，所述输入轴、第一副轴、第二副轴、第三副轴及取力器轴相互平行。

可选地，所述一/二挡主动齿轮及三挡主动齿轮沿所述输入轴的轴向由前至后依次排布；

所述一挡从动齿轮、取力器输入齿轮及一挡二级主动齿轮沿所述第一副轴的轴向由前至后依次排布；

所述二挡从动齿轮、三挡从动齿轮及二/三挡二级主动齿轮沿所述第二副轴的轴向由前至后依次排布；

所述差速器主动齿轮及二级从动齿轮沿所述第三副轴的轴向由前至后依次排布。

可选地，所述第一同步器设置在所述第一副轴上且位于所述一挡二级主动齿轮及取力器输入齿轮之间；

所述第二同步器设置在所述第二副轴上且位于所述二挡从动齿轮与三挡从动齿轮之间。

另外，本发明另一实施例提供一种三挡变速器，包括输入轴、第一副轴、第二副轴、第三副轴、一/二挡主动齿轮、三挡主动齿轮、一/三挡二级主动齿轮、二挡二级主动齿轮、一挡从动齿轮、二挡从动齿轮、三挡从动齿轮、二级从动齿轮、取力器输入齿轮、取力器输出齿轮、取力器轴、差速器主动齿轮、第一同步器及第二同步器；

所述一/二挡主动齿轮及三挡主动齿轮固定连接在所述输入轴上，所述一挡从动齿轮及三挡从动齿轮空套在所述第一副轴上，所述一/三挡二级主动齿轮固定连接在所述第一副轴上，所述二挡从动齿轮固定连接在所述第二副轴上，所述二挡二级主动齿轮及取力器输入齿轮空套在所述第二副轴上，所述取力器输出齿轮固定连接在所述取力器轴上，所述二级从动齿轮及差速器主动齿轮固定连接在所述第三副轴上，所述一/二挡主动齿轮同时与所述一挡从动齿轮及二挡从动齿轮啮合，所述二级从动齿轮同时与所述一/三挡二级主动齿轮及二挡二级主动齿轮啮合，所述三挡主动齿轮与三挡从动齿轮啮合，所述取力器输入齿轮与取力器输出齿轮啮合；

所述第一同步器用于控制所述第一副轴与所述一挡从动齿轮及三挡从动齿轮的脱开与接合，所述第二同步器用于控制所述二挡二级主动齿轮及取力器输入齿轮的脱开与接合。

可选地，所述输入轴、第一副轴、第二副轴、第三副轴及取力器轴相互平行。

可选地，所述一/二挡主动齿轮及三挡主动齿轮沿所述输入轴的轴向由前至后依次排布；

所述一挡从动齿轮、三挡从动齿轮及一/三挡二级主动齿轮沿所述第一副轴的轴向由前至后依次排布；

所述二挡从动齿轮、取力器输入齿轮及二挡二级主动齿轮沿所述第二副轴的轴向由前至后依次排布；

所述差速器主动齿轮及二级从动齿轮沿所述第三副轴的轴向由前至后依次排布。

可选地，所述第一同步器设置在所述第一副轴上且位于所述一挡从动齿轮与三挡从动齿轮之间；

所述第二同步器设置在所述第二副轴上且位于所述二挡二级主动齿轮与取力器输入齿轮之间。

另外，本发明另一实施例提供一种三挡电动总成，包括电机、差速器、取力器及上述的三挡变速器，所述输入轴的前端与所述电机的输出轴连接，所述差速器上设置有与所述差速器主动齿轮啮合的差速器从动齿轮，所述取力器轴设置在所述取力器上。

可选地，所述取力器轴外接一油泵以输出动力。

本发明实施例的三挡变速器及三挡电动总成，第一同步器用于控制第一副轴与一挡二级主动齿轮及取力器输入齿轮的脱开与接合，或者，第二同步器用于控制二挡二级主动齿轮及取力器输入齿轮的脱开与接合。这样，取力器输入齿轮与第一副轴或第二副轴上的挡位齿轮共用一个同步器，相对于现有技术中使用一套气动装置来控制取力器换挡，无需另外增加取力器的换挡控制机构，结构简单，简化了控制系统，节省了成本，且可靠性较高。

此外，本发明实施例的三挡变速器实现了三个速比，速比范围大。通过三副轴的形式缩短了轴向尺寸，为布置电机及其他部件腾出了空间。取力器可从第一副轴或第二副轴上取力，可以根据整车需要，调整结构，从而改变取力器的位置，便于整车布置。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的三挡电动总成的结构简图；

图2是本发明一实施例提供的三挡电动总成一挡动力传递示意图；

图3是本发明一实施例提供的三挡电动总成二挡动力传递示意图；

图4是本发明一实施例提供的三挡电动总成三挡动力传递示意图；

图5是本发明一实施例提供的三挡电动总成取力挡的动力传递示意图；

图6是本发明另一实施例提供的三挡电动总成的结构简图。

说明书中的附图标记如下：

1、输入轴；2、电机；3、一/二挡主动齿轮；4、三挡主动齿轮；5、第一副轴；6、一挡从动齿轮；7、一挡二级主动齿轮；7a、一/三挡二级主动齿轮；8、取力器输入齿轮；9、第一同步器；10、取力器输出齿轮；11、取力器轴；12、第三副轴；13、二级从动齿轮；14、差速器主动齿轮；15、差速器从动齿轮；16、第二副轴；17、二挡从动齿轮；18、三挡从动齿轮；19、第二同步器；20、二/三挡二级主动齿轮；20a、二挡二级主动齿轮。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下接合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明一实施例提供的三挡电动总成，包括电机2、差速器(图中未示出)、取力器(图中未示出)及三挡变速器。

如图1所示，本实施例中，所述三挡变速器包括输入轴1、第一副轴5、第二副轴16、第三副轴12、一/二挡主动齿轮3、三挡主动齿轮4、一挡二级主动齿轮7、二/三挡二级主动齿轮20、一挡从动齿轮6、二挡从动齿轮17、三挡从动齿轮18、二级从动齿轮13、取力器输入齿轮8、取力器输出齿轮10、取力器轴11、差速器主动齿轮14、第一同步器9及第二同步器19。

如图1所示，所述输入轴1的前端与所述电机2的输出轴连接，所述差速器上设置有与所述差速器主动齿轮14啮合的差速器从动齿轮15，所述取力器轴11设置在所述取力器上。即，取力器轴11为取力器的旋转轴。

如图1所示，所述一/二挡主动齿轮3及三挡主动齿轮4通过花键连接或一体成型等方式固定连接在所述输入轴1上，所述一挡从动齿轮6通过花键连接或一体成型等方式固定连接在所述第一副轴5上，所述一挡二级主动齿轮7及取力器输入齿轮8通过滚针轴承空套在所述第一副轴5上，所述取力器输出齿轮10通过花键连接或一体成型等方式固定连接在所述取力器轴11上，所述二挡从动齿轮17及三挡从动齿轮18通过滚针轴承空套在所述第二副轴16上，所述二/三挡二级主动齿轮20通过花键连接或一体成型等方式固定连接在所述第二副轴16上，所述二级从动齿轮13及差速器主动齿轮14通过花键连接或一体成型等方式固定连接在所述第三副轴12上，所述一/二挡主动齿轮3同时与所述一挡从动齿轮6及二挡从动齿轮17啮合，所述二级从动齿轮13同时与所述一挡二级主动齿轮7及二/三挡二级主动齿轮20啮合，所述三挡主动齿轮4与三挡从动齿轮18啮合，所述取力器输入齿轮8与取力器输出齿轮10啮合。

本实施例中，所述第一同步器9用于控制所述第一副轴5与所述一挡二级主动齿轮7及取力器输入齿轮8的脱开与接合，所述第二同步器19用于控制所述第二副轴16与所述二挡从动齿轮17及三挡从动齿轮18的脱开与接合。

本实施例中，所述输入轴1、第一副轴5、第二副轴16、第三副轴12及取力器轴11相互平行。

本实施例中，优选地，所述一/二挡主动齿轮3及三挡主动齿轮4沿所述输入轴1的轴向由前至后依次排布。所述一挡从动齿轮6、取力器输入齿轮8及一挡二级主动齿轮7沿所述第一副轴5的轴向由前至后依次排布。所述二挡从动齿轮17、三挡从动齿轮18及二/三挡二级主动齿轮20沿所述第二副轴16的轴向由前至后依次排布。所述差速器主动齿轮14及二级从动齿轮13沿所述第三副轴12的轴向由前至后依次排布。

在图1所示实施例中，所述第一同步器9设置在所述第一副轴5上且位于所述一挡二级主动齿轮7及取力器输入齿轮8之间。所述第二同步器19设置在所述第二副轴16上且位于所述二挡从动齿轮17与三挡从动齿轮18之间。

本实施例的三挡变速器的挡位控制方法如下：

空挡：第一同步器9和第二同步器19均处于脱离啮合状态，此时，第一副轴5与一挡二级主动齿轮7及取力器输入齿轮8脱开，第二副轴16与二挡从动齿轮17及三挡从动齿轮18脱开，无动力输出，变速器处于空挡状态。

一挡：第二同步器19处于脱离啮合状态，第二副轴16与二挡从动齿轮17及三挡从动齿轮18脱开，第一同步器9向上挂挡，与一挡二级主动齿轮7接合，使得第一副轴5与一挡二级主动齿轮7接合，一挡二级主动齿轮7随着第一副轴5转动。此时，来自电机2的动力由输入轴1经过一/二挡主动齿轮3到一挡从动齿轮6，再依次到第一副轴5、一挡二级主动齿轮7、二级从动齿轮13及第三副轴12，最终经差速器主动齿轮14传递到差速器从动齿轮15。一挡动力传递路线如图2中的黑色粗实线箭头所示。

二挡：第一同步器9处于脱离啮合状态，第一副轴5与一挡二级主动齿轮7及取力器输入齿轮8脱开，第二同步器19向下挂挡，与二挡从动齿轮17接合，以使得第二副轴16与二挡从动齿轮17接合。此时，来自电机2的动力由输入轴1经过一/二挡主动齿轮3到二挡从动齿轮17，再依次到第二副轴16、二/三挡二级主动齿轮20、二级从动齿轮13及第三副轴12，最终经差速器主动齿轮14传递到差速器从动齿轮15。二挡动力传递路线如图3中的黑色粗实线箭头所示。

三挡：第一同步器9处于脱离啮合状态，第一副轴5与一挡二级主动齿轮7及取力器输入齿轮8脱开，第二同步器19向上挂挡，与三挡从动齿轮18接合，使得第二副轴16与三挡从动齿轮18接合。此时，来自电机2的动力由输入轴1经过三挡主动齿轮4到三挡从动齿轮18，再依次到第二副轴16、二/三挡二级主动齿轮20、二级从动齿轮13及第三副轴12，最终经差速器主动齿轮14传递到差速器从动齿轮15。三挡动力传递路线如图4中的黑色粗实线箭头所示。

取力挡：第二同步器19处于脱离啮合状态，第二副轴16与二挡从动齿轮17及三挡从动齿轮18脱开，第一同步器9向下挂挡，与取力器输入齿轮8接合，以使得第一副轴5与取力器输入齿轮8接合。此时，来自电机2的动力由输入轴1经过一/二挡主动齿轮3到一挡从动齿轮6，再依次到第一副轴5、取力器输入齿轮8、取力器输出齿轮10及取力器轴11，最终动力通过所述取力器轴11外接的油泵以输出。取力挡的动力传递路线如图5中的黑色粗实线箭头所示。

本发明实施例的三挡变速器及三挡电动总成，第一同步器用于控制第一副轴与一挡二级主动齿轮及取力器输入齿轮的脱开与接合。这样，取力器输入齿轮与第一副轴的挡位齿轮共用一个同步器，相对于现有技术中使用一套气动装置来控制取力器换挡，无需另外增加取力器的换挡控制机构，结构简单，简化了控制系统，节省了成本，且可靠性较高。

此外，本发明实施例的三挡变速器实现了三个速比，速比范围大。通过三副轴的形式缩短了轴向尺寸，为布置电机及其他部件腾出了空间。取力器可从第一副轴上取力，可以根据整车需要，调整结构，从而改变取力器的位置，便于整车布置。

图6所示为本发明另一实施例提供的三挡电动总成的结构简图。与图1所示实施例相比，其区别在于，所述一挡从动齿轮6及三挡从动齿轮18空套在所述第一副轴5上，所述一/三挡二级主动齿轮7a固定连接在所述第一副轴5上，即，图中1中的一挡二级主动齿轮7由图6中的一/三挡二级主动齿轮7a替代。所述二挡从动齿轮17固定连接在所述第二副轴16上，所述二挡二级主动齿轮20a及取力器输入齿轮8空套在所述第二副轴16上，即，图中1中的二/三挡二级主动齿轮20由图6中的二挡二级主动齿轮20a替代。与图1所示实施例不同，此处，所述第一同步器9用于控制所述第一副轴5与所述一挡从动齿轮6及三挡从动齿轮18的脱开与接合，所述第二同步器19用于控制所述二挡二级主动齿轮20a及取力器输入齿轮8的脱开与接合。

对应地，本实施例中，所述第一同步器9设置在所述第一副轴5上且位于所述一挡从动齿轮6与三挡从动齿轮18之间。所述第二同步器19设置在所述第二副轴16上且位于所述二挡二级主动齿轮20a与取力器输入齿轮8之间。

相对于图所示实施例，取力器输入齿轮8、取力器输出齿轮10及取力器轴11的位置由第一副轴5变换到第二副轴16，通过这样可以调整取力器在该三挡电动总成上的位置，以配合整车布置的需要。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。