一种电动汽车及其主减速器的制作方法

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车及其主减速器。

背景技术：

随着环境问题的不断严峻，新能源汽车逐渐成为未来汽车的发展方向。目前市面上电动汽车也是越来越多，然而电动汽车的主减速器是电动汽车动力传输的重要部件之一。主减速器是在驱动桥内能够将转矩和转速改变的机构，其基本功用是将来自电机或者万向传动装置的转矩增大，同时降低转速并改变转矩的传递方向。主减速器由一对或几对减速齿轮副构成，动力由主动齿轮输入经从动齿轮输出。

现有低速新能源电动汽车的主减速器主要为单档减速器或者镶嵌式两档减速器。单档减速器为固定速比，在速比和电机功率固定的情况下，难以解决输出效率问题，尤其是针对于西南地区等路况不平问题，难以保证其爬坡能力，平原地区实用性高的电动车，在西南地区完全不适应，现目前如果要解决爬坡能力，只能加大电机功率，此方法有很多弊端：一是电机功率加大，成本较高，二是，电机增大后，能耗浪费非常大，造成续航里程进一步被减短，这对原本电动车续航里程就不足来说无疑是雪上加霜；而目前镶嵌式两档减速器由于是齿对齿的刚性连接换挡，换挡经常出现卡滞，换挡声音极大，而且带有非常强烈的顿挫感，一般只能用于很低端的三轮车，无法满足目前新能源电动汽车低噪的要求。

综上所述，如何解决电动汽车在电机功率输出恒定和低噪音的前提下，无法实现速度快慢的切换的问题，已成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种电动汽车及其主减速器，以解决电动汽车在电机功率输出恒定和低噪音的前提下，无法实现速度快慢的切换的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电动汽车的主减速器，包括主减速箱本体，所述主减速箱本体包括：

与后桥半轴相连的输出轴，所述输出轴上设置有输出齿轮；

与电机相连的输入轴，所述输入轴上固定设置有第一快齿和第一慢齿；

设置于所述输入轴和所述输出轴之间的换挡轴，所述换挡轴上设置有与所述第一快齿啮合且能够在所述换挡轴上空转的第二快齿、与所述第一慢齿啮合且能够在所述换挡轴上空转的第二慢齿、设置于所述第二快齿和所述第二慢齿之间的同步器、与所述输出齿轮啮合的主动齿，所述同步器用于控制所述第二快齿和所述第二慢齿中的任意一个与所述换挡轴同步旋转。

优选地，所述第二慢齿与所述第一慢齿的减速比，大于所述第二快齿与所述第一快齿的减速比。

优选地，当所述第二快齿与所述换挡轴通过同步器同步时，所述第二慢齿在所述换挡轴上空转。

优选地，当所述第二慢齿与所述换挡轴通过同步器同步时，所述第二快齿在所述换挡轴上空转。

优选地，当所述第二快齿和所述第二慢齿均未通过同步器与所述换挡轴同步时，所述换挡轴空转。

优选地，所述同步器连接有换挡执行机构。

优选地，所述换挡执行机构为手动或者自动换挡执行机构。

优选地，所述换挡执行机构为电动换挡执行机构。

相比于背景技术介绍内容，上述电动汽车的主减速器，主减速器运行时，换挡轴通过同步器控制第二快齿和第二慢齿中的任意一个与换挡轴同步旋转，进而输入轴的动力传递至换挡轴，再通过换挡轴上的主动齿传递至输出齿轮，具体为当第二快齿与换挡轴转速同步时，输入轴通过第一快齿将动力传递至换挡轴，进而输出轴输出相对应的速度；当第二慢齿与换挡轴转速同步时，输入轴通过第一慢齿将动力传递至换挡轴，进而输出轴输出相对应的速度，上述电动汽车的主减速器在电机输出功率恒定的情况下，实现了两种速度的切换(即快速和慢速的切换)，进而可以在爬坡时采用慢速行驶，平稳道路时采用快速行驶，实现可以爬坡的同时保证了电动汽车的续航能力，同时由于同步器本身齿圈有锥面，在换挡过程中，利用摩擦力能够将第二快齿或第二慢齿与换挡轴转速同步，进而实现输出轴增速或者减速，换挡自然非常轻松，流畅，且噪音较小。

另外本实用新型还公开了一种电动汽车，包括主减速器，其中该主减速器为上述任一方案所描述的主减速器。由于上述电动汽车沿用了上述电动汽车的主减速器的核心思想，因上述电动汽车的主减速器具有上述技术效果，因此沿用了上述电动汽车的主减速器的核心思想的电动汽车也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的电动汽车的主减速器的主视结构示意图；

图2为图1的A-A剖视结构示意图；

图3为图1的B向结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的电动汽车的主减速器的换挡轴的结构示意图；

图5为图4的剖视结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的电动汽车的主减速器的整体结构示意图。

上图1-6中，

输出轴1、输出齿轮2、输入轴3、第一快齿4、第一慢齿5、换挡轴6、第二快齿7、第二慢齿8、主动齿9、换挡执行机构10、同步器齿套11、同步器齿壳12、快齿同步环13、慢齿同步环14。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种电动汽车及其主减速器，以解决电动汽车在电机功率输出恒定和低噪音的前提下，无法实现速度快慢的切换的问题。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型提供的技术方案，下面将结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1-6所示，本实用新型实施例提供的一种电动汽车的主减速器，包括主减速箱本体，主减速箱本体包括：

与后桥半轴相连的输出轴1，输出轴1上设置有输出齿轮2；

与电机相连的输入轴3，输入轴3上固定设置有第一快齿4和第一慢齿5；

设置于输入轴3和输出轴1之间的换挡轴6，换挡轴6上设置有与第一快齿4啮合且能够在换挡轴6上空转的第二快齿7、与第一慢齿5啮合且能够在换挡轴6上空转的第二慢齿8、设置于第二快齿7和第二慢齿8之间的同步器、与输出齿轮2啮合的主动齿9，同步器用于控制第二快齿7和第二慢齿8中的任意一个与换挡轴6同步旋转。这里需要说明的是，上述同步器可以根据减速箱体的大小选用对应的同步器型号，该同步器为普通轿车上常用的现有同步器，一般包括同步器齿套11、设置在同步器齿套11两侧的快齿同步环13和慢齿同步环14和设置在同步器齿套11外侧的同步器齿壳12，其中同步器齿套11与快齿同步环13之间和同步器齿套11与慢齿同步环14之间一般还设置有卡簧。同步器具体工作时，快齿同步环作用于第二快齿利用摩擦力使得第二快齿与换挡轴转速同步；慢齿同步环作用于第二慢齿利用摩擦力使得第二慢齿与换挡轴的转速同步。另外需要说明的是上述在换挡轴上空转时，是指空转的第二快齿或第二慢齿与换挡轴之间没有相互作用，也即不存在动力传输关系。

相比于背景技术介绍内容，上述电动汽车的主减速器，主减速器运行时，换挡轴通过同步器控制第二快齿和第二慢齿中的任意一个与换挡轴同步旋转，进而输入轴的动力传递至换挡轴，再通过换挡轴上的主动齿传递至输出齿轮，具体为当第二快齿与换挡轴转速同步时，输入轴通过第一快齿将动力传递至换挡轴，进而输出轴输出相对应的速度；当第二慢齿与换挡轴转速同步时，输入轴通过第一慢齿将动力传递至换挡轴，进而输出轴输出相对应的速度，上述电动汽车的主减速器在电机输出功率恒定的情况下，实现了两种速度的切换(即快速和慢速的切换)，进而可以在爬坡时采用慢速行驶，平稳道路时采用快速行驶，实现可以爬坡的同时保证了电动汽车的续航能力，同时由于同步器本身齿圈有锥面，在换挡过程中，利用摩擦力能够将第二快齿或第二慢齿与换挡轴转速同步，进而实现输出轴增速或者减速，换挡自然非常轻松，流畅，且噪音较小。

在具体的实施方案中，上述第二慢齿8与第一慢齿5的减速比，大于第二快齿7与第一快齿4的减速比。这样，当第二慢齿与换挡轴通过同步器同步时，即当第二慢齿通过同步器的摩擦力与换挡轴同步转速时，由于第二慢齿与第一慢齿始终保持啮合，进而输出轴上的第一慢齿带动第二慢齿转动将动力传递至换挡轴，换挡轴通过主动齿将动力传递至输出齿轮，输出轴输出相应的转速，第二快齿在换挡轴上空转(即不存在相互力矩传输作用)，电动汽车可处于低速工况；当第二快齿与换挡轴通过同步器同步时，即当第二快齿通过同步器的摩擦力与换挡轴同步转速时，由于第二快齿与第一快齿始终保持啮合，进而输出轴上的第一快齿带动第二快齿转动将动力传递至换挡轴，换挡轴通过主动齿将动力传递至输出齿轮，输出轴输出相应的转速，第二慢齿在换挡轴上空转(即不存在相互力矩传输作用)，电动汽车可处于高速工况。当然需要说明的是，上述仅仅是本实用新型实施例的一种实施方式，还可以是上述第二慢齿8与第一慢齿5的减速比，小于第二快齿7与第一快齿4的减速比。这样，当第二慢齿与换挡轴同步时，电动汽车可处于高速工况；当第二快齿与换挡轴同步时，电动汽车可处于低速工况。

在具体的实施方案中，当第二快齿7和第二慢齿8均未通过同步器与换挡轴6同步时，即当同步器均与第二快齿和第二慢齿脱离作用，均不存在相互的力矩传输作用时，第二快齿和第二慢齿均在换挡轴上进行空转，换挡轴的转速不会影响输出轴的转速，此时电动汽车处于空挡工况。

更具体的实施方案中，上述同步器还可以连接有换挡执行机构10。通过换挡执行机构实现主减速器的换挡操作。并且上述换挡执行机构10可以是手动换挡执行机构，也可以是自动换挡执行机构，还可以是电动换挡执行机构。这里的手动换挡执行机构、自动换挡执行机构和电动换挡执行机构均可以是普通燃油汽车常用的换挡执行机构，在此不再对其具体的机构进行赘述。

另外本实用新型还公开了一种电动汽车，包括主减速器，其中该主减速器为上述任一方案所描述的主减速器。由于上述电动汽车沿用了上述电动汽车的主减速器的核心思想，因上述电动汽车的主减速器具有上述技术效果，因此沿用了上述电动汽车的主减速器的核心思想的电动汽车也应具有相应的技术效果，在此不再赘述。

以上对本实用新型所提供的电动汽车及其主减速器进行了详细介绍。需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。