一种电动汽车变速器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及变速器技术领域，尤其涉及一种电动汽车变速器。电动汽车变速器包括依次传动连接的输入轴总成、输出轴总成和差速器总成；还包括选换挡机构总成，输出轴总成上设置有同步器，同步器在选换挡机构总成带动下移动；所述输入轴总成包括输入轴和第一电机，输入轴与第一电机的输出端连接；所述输出轴总成包括输出轴和第二电机，输出轴与第二电机的输出端连接。通过第一电机和第二电机的设置，可以实现双电机共同驱动，或者分别进行驱动，即便有一个电机失效汽车也能行驶，通过选档机构的设置，可实现电机多档驱动，实现多种档位选择，在各种工况下实现整个系统的能量综合优化。
【专利说明】
一种电动汽车变速器
技术领域
[0001]本发明涉及变速器技术领域，尤其涉及一种电动汽车变速器。
【背景技术】
[0002]变速电动机通常在低速区域，具有恒转矩特性，在其高速区域，具有恒功率特性。多档或单档传动装置的应用主要取决于电动机的转速一转矩特性。在给定的电动机额定功率下，若其有大范围恒功率区，则单档传动装置将足以在低转速情况下产生高牵引力；否则必须采用多档传动装置。
[0003]显然，具有大范围恒功率区域的电动机，其最大转矩能显著提高，因此车辆的加速和爬坡性能得以改善，而传动装置也可简化。但是，每种型式的电动机都有其固有的最高转速比的限值，例如，由于有永磁体，磁场难以衰减，因此永磁电动机具有小转速比；开关磁阻电动机的转速比可达到较高值;异步电动机转速比介于永磁电动机与开关磁阻电动机之间。
[0004]电动车单档电机驱动，电机高效工作范围较窄，难以满足不同工况、不同转速下的整车要求。同时，现有的选换挡机构结构较为复杂、选换挡时间较长，难以满足快速换挡及平顺性要求。另外，传统动力汽车由于离合器、液力变矩器等零部件的布置，导致传动系统和整车布置空间紧张和整备质量较大。
[0005]经过对现有技术的检索发现，中国专利申请公开号CN104295675A，申请【公开日】
2015.01.21，记载了一种“一种二档电动车变速器总成”。该发明公开了一种二档电动车变速器总成，左箱体与右箱体合箱后形成的内腔中装有输入轴和中间轴，输入轴与电机的输出轴连接，中间轴上的一档齿轮与输入轴的一档轴齿部常啮合，二档齿轮与二档轴齿部常啮合;一档齿轮和二档齿轮之间的中间轴上套装有同步器齿套，同步器齿套可在拨叉的拨动下沿中间轴轴向滑移；中间轴的减速齿轮部与减速器壳上的减速齿轮常啮合，行星齿轮轴固定在减速器壳上，行星齿轮轴上的两个行星齿轮同时与两个输出伞齿轮常啮合，这两个输出伞齿轮的伞齿轮轴分别支撑在减速器壳左端和右端的安装孔中。该发明可将电机的动力通过输出伞齿轮的伞齿轮轴输出，并可通过换挡使伞齿轮轴具有两个档位。虽然上述专利申请提供了一种变速箱具有两个档位，但是其依然存在电动车单电机驱动，电机高效工作范围较窄，难以满足不同工况、不同转速下的整车要求，以及现有的选换挡机构结构较为复杂、选换挡时间较长，难以满足快速换挡及平顺性要求。
[0006]针对上述问题，提出一种能够解决现有变速器存在的电机高效工作范围较窄，难以满足不同工况、不同转速下的整车要求问题的电动汽车变速器。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提出一种电动汽车变速器，能够解决现有变速器存在的电机高效工作范围较窄，难以满足不同工况、不同转速下的整车要求问题。
[0008]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0009]—种电动汽车变速器，其包括依次传动连接的输入轴总成、输出轴总成和差速器总成；
[0010]还包括选换挡机构总成，输出轴总成上设置有同步器，同步器在选换挡机构总成带动下移动；
[0011 ]所述输入轴总成包括输入轴和第一电机，输入轴与第一电机的输出端连接；
[0012 ]所述输出轴总成包括输出轴和第二电机，输出轴与第二电机的输出端连接。
[0013]作为上述电动汽车变速器的一种优选方案，所述输入轴总成还包括I档主动齿轮和2档主动齿轮；
[0014]所述I档主动齿轮、2档主动齿轮与所述输入轴固定连接。
[0015]作为上述电动汽车变速器的一种优选方案，所述输入轴输入端通过花键与第一电机输出端相连。
[0016]作为上述电动汽车变速器的一种优选方案，所述输出轴总成包括I档从动齿轮、2档从动齿轮、P档驻车棘轮和输出轴主减齿轮；
[0017]所述同步器为1/2档同步器；
[0018]所述输出轴与I档从动齿轮、2档从动齿轮通过轴承相连；
[0019]所述输出轴与1/2档同步器的齿鼓固定连接；
[0020]所述输出轴与P档驻车棘轮、输出轴主减齿轮固定连接；
[0021]所述输出轴I档从动齿轮与输入轴I档主动齿轮啮合，所述输出轴2档从动齿轮与输入轴2档主动齿轮啮合；
[0022]所述输出轴主减齿轮与差速器总成传动连接；
[0023]所述输出轴的1/2档同步器可实现输出轴与I档从动齿轮结合或分离或实现与2档从动齿轮分离或结合。
[0024]作为上述电动汽车变速器的一种优选方案，所述差速器总成齿圈与输出轴主减齿轮啮合。
[0025]作为上述电动汽车变速器的一种优选方案，所述输出轴输入端通过花键与电机2输出端相连。
[0026]作为上述电动汽车变速器的一种优选方案，所述选换挡机构总成包括1/2档换挡拨叉、选换挡鼓、选换挡机构输出轴、选换挡机构输出齿轮、选换挡机构中间轴、选换挡机构惰轮、选换挡电机、选换挡电机输出轴和选换挡电机主动齿轮；
[0027]其中，
[0028]所述选换挡电机主轴齿轮设置在选换挡电机输出轴上，所述选换挡机构惰轮设置在选换挡机构中间轴上，所述选换挡机构输出齿轮设置在选换挡机构输出轴上；
[0029]所述选换挡机构惰轮与选换挡电机轴主齿轮和选换挡机构输出齿轮啮合；
[0030]所述选换挡电机的输出端与选换挡电机输出轴连接；
[0031]所述选换挡鼓与选换挡机构输出轴连接；
[0032]所述选换挡鼓驱动连接有1/2档换挡拨叉，所述1/2档换挡拨叉带动同步器移动。
[0033]作为上述电动汽车变速器的一种优选方案，还包括P档驻车棘爪，所述P挡驻车棘爪由选换挡鼓驱动锁死或松开P档驻车棘轮。
[0034]作为上述电动汽车变速器的一种优选方案，所述选换挡鼓为圆柱状结构，其周向设有1/2挡滑槽和P挡滑槽，所述1/2挡换挡拨叉通过机械结构置于所述1/2挡滑槽内，所述P挡驻车棘爪通过机械结构置于P挡滑槽内。
[0035]作为上述电动汽车变速器的一种优选方案，所述1/2挡滑槽包括依次连接的2挡滑槽、2/N挡过渡滑槽、N挡滑槽、N/1挡过渡滑槽以及I挡滑槽；
[0036]所述P挡滑槽包括依次连接的P挡脱出滑槽、P挡过渡滑槽以及P挡驻入滑槽。
[0037]本发明的有益效果为:本发明通过第一电机和第二电机的设置，可以实现双电机共同驱动，或者分别进行驱动，即便有一个电机失效汽车也能行驶，通过选档机构的设置，可实现电机多档驱动，实现多种档位选择，在各种工况下实现整个系统的能量综合优化。
【附图说明】
[0038]图1是发明的电动汽车变速器的传动路线示意图；
[0039]图2是发明电动汽车变速器处于2挡时的传动路线示意图；
[0040]图3是发明电动汽车变速器的选换挡鼓的结构示意图；
[0041 ]图4是发明电动汽车变速器的选换挡鼓的展开状态示意图。
[0042]其中:
[0043]001:输入轴总成;002:输出轴总成;003:差速器总成;004:选换挡机构总成;005:1/2挡滑槽;006: P挡滑槽；
[0044]101:输入轴；102:1档主动齿轮;103:2档主动齿轮;104:第一电机；
[0045]201:输出轴；202; I档从动齿轮;203: I/2档同步器;204: 2档从动齿轮;205:P档驻车棘轮;206:输出轴主减齿轮;207:第二电机；
[0046]401: 1/2档换挡拨叉;402: P挡驻车棘爪;403:选换挡鼓;404:选换挡机构输出轴；405:选换挡机构输出齿轮;406:选换挡机构中间轴；407:选换挡机构惰轮;408:选换挡电机;409:选换挡电机输出轴;410:选换挡电机主动齿轮410;
[0047]501: 2挡滑槽;502: 2/N挡过渡滑槽;503:N挡滑槽;504:N/1挡过渡滑槽;505: I挡滑槽505 ；
[0048]601:P挡脱出滑槽;602:P挡过渡滑槽;603:P挡驻入滑槽。
【具体实施方式】
[0049]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0050]如图1、图2所示，本实施方式提供了一种电动汽车变速器，其包括依次传动连接的输入轴总成001、输出轴总成002和差速器总成003，还包括选换挡机构总成004，输出轴总成002上设置有同步器，同步器在选换挡机构总成004带动下移动，实现换挡。
[0051]输入轴总成001包括输入轴101和第一电机104，输入轴101与第一电机104的输出端连接，输出轴总成002包括输出轴201和第二电机207，输出轴201与第二电机207的输出端连接。
[0052]在本实施方式中，通过第一电机104和第二电机207的设置，可以实现双电机共同驱动，或者分别进行驱动，即便有一个电机失效汽车也能行驶，通过选档机构的设置，可实现电机多档驱动，实现多种档位选择，在各种工况下实现整个系统的能量综合优化。
[0053]输入轴总成001还包括I档主动齿轮102和2档主动齿轮103，I档主动齿轮102、2档主动齿轮103与输入轴101固定连接，输入轴101输入端通过花键与第一电机104输出端相连。
[0054]输出轴总成002包括I档从动齿轮202、2档从动齿轮204、P档驻车棘轮205和输出轴主减齿轮206，上述同步器为1/2档同步器203。
[0055]输出轴201与I档从动齿轮202、2档从动齿轮204通过轴承相连，输出轴201与1/2档同步器203的齿鼓固定连接。
[0056]输出轴201与P档驻车棘轮205、输出轴主减齿轮206固定连接。
[0057]输出轴201输入端通过花键与第二电机207输出端相连。
[0058]输出轴I档从动齿轮202与输入轴I档主动齿轮102啮合，输出轴2档从动齿轮204与输入轴2档主动齿轮103啮合，输出轴的1/2档同步器203可实现输出轴201与I档从动齿轮202结合或分离或实现与2档从动齿轮204分离或结合。
[0059]输出轴主减齿轮206与差速器总成003传动连接，具体的，差速器总成003齿圈与输出轴主减齿轮206啮合。
[0060]选换挡机构总成004包括1/2档换挡拨叉401、选换挡鼓403、选换挡机构输出轴404、选换挡机构输出齿轮405、选换挡机构中间轴406、选换挡机构惰轮407、选换挡电机408、选换挡电机输出轴409和选换挡电机主动齿轮410。
[0061 ]其中，
[0062]选换挡电机主轴齿轮410设置在选换挡电机输出轴409上，选换挡机构惰轮407设置在选换挡机构中间轴上，选换挡机构输出齿轮405设置在选换挡机构输出轴404上。
[0063]选换挡机构惰轮407与选换挡电机轴主齿轮410和选换挡机构输出齿轮405啮合。
[0064]选换挡电机408的输出轴与选换挡电机输出轴409连接，选换挡鼓403与选换挡机构输出轴404连接，选换挡鼓403驱动连接有1/2档换挡拨叉401，1/2档换挡拨叉401带动同步器移动。
[0065]选换挡机构总成004还包括P档驻车棘爪402、P挡驻车棘爪402由选换挡鼓403驱动锁死或松开P档驻车棘轮205。
[0066]参照图3，作为优选的选换挡鼓403为圆柱状结构，其周向设有1/2挡滑槽005和P挡滑槽006，1/2挡换挡拨叉401通过机械结构置于1/2挡滑槽005内，P挡驻车棘爪402通过机械结构置于P挡滑槽006内。
[0067]当选换挡鼓403由选换挡机构输出轴409带动旋转时，1/2挡换挡拨叉401通过机械结构被选换挡鼓403的1/2挡滑槽005驱动左右移动，1/2挡同步器203被1/2挡换挡拨叉401带动左右移动，从而使1/2挡同步器203与I挡从动齿轮202和2挡从动齿轮204中的一个相啮入口 ο
[0068]同理，上述选换挡鼓403由选换挡机构输出轴409带动旋转时，P挡驻车棘爪402通过机械结构被选换挡鼓403的P挡滑槽006驱动左右移动，使得P挡驻车棘爪402能够实现对P挡驻车棘轮205的锁死或松开。
[0069]参照图4，1/2挡滑槽005包括依次连接的2挡滑槽501、2/财当过渡滑槽502、财当滑槽503、N/1挡过渡滑槽504，以及I挡滑槽505，P挡滑槽006包括依次连接的P挡脱出滑槽601、P挡过渡滑槽602以及P挡驻入滑槽603。
[0070]具体的，本实施例的选换挡鼓403在展开后，其1/2挡滑槽005和P挡滑槽006如图4所示，上述1/2挡滑槽005包括从左至右依次连接的2挡滑槽501、2/N挡过渡滑槽502、N挡滑槽503、N/1挡过渡滑槽504以及I挡滑槽505，其中本实施例的N挡是指空挡，当1/2挡换挡拨叉401通过机械结构位于2挡滑槽501、N挡滑槽503或者I挡滑槽505内时，电动汽车变速器处于2挡、N挡、I挡状态，当1/2挡换挡拨叉401通过机械结构位于2/N挡过渡滑槽502或者N/1挡过渡滑槽504内时，则表示电动汽车变速器处于2挡与N挡或I挡与N挡之间的转换状态。
[0071]参照图4，上述2/N挡过渡滑槽502以及N/1挡过渡滑槽504呈倾斜状态设置，进而能够实现1/2挡换挡拨叉带动1/2挡同步器203移动至2挡从动齿轮204、N挡位置或者I挡从动齿轮202处，以实现电动汽车变速器在2挡、N挡、I挡之间的切换。
[0072]上述P挡滑槽006包括依次连接的P挡脱出滑槽601、P挡过渡滑槽602以及P挡驻入滑槽603，可参照图4，上述P挡脱出滑槽601对应2挡滑槽501、2/N挡过渡滑槽502、N挡滑槽503、N/1挡过渡滑槽504以及I挡滑槽505的一部分设置，上述P挡过渡滑槽602和P挡驻入滑槽603对应I挡滑槽505的另一部分设置。
[0073]当P挡驻车棘爪402位于P挡脱出滑槽601内时，本实施例的电动汽车变速器处于I挡、N挡或者2挡状态，当P挡驻车棘爪402位于P挡过渡滑槽602或者P挡驻入滑槽603内时，电动汽车变速器处于P挡状态。
[0074]本实施例中，同样的，P挡过渡滑槽602呈倾斜设置，以实现P挡驻车棘爪402对P挡驻车棘轮205的锁死或松开的转换。
[0075]本实施例的上述电动汽车变速器在处于P挡时，第一电机104停止运行，1/2挡同步器203位于I挡从动齿轮202处，且与I挡从动齿轮202相啮合(此时由于第一电机104停止运行，所以不会带动I挡从动齿轮202转动)，同时选换挡电机408驱动选换挡鼓403转动，并由选换挡鼓403带动P挡驻车棘爪402锁死P挡驻车棘轮205，输出轴201被锁死不能转动，差速器总成003也无法运行，电动汽车处于驻车状态。
[0076]当需要将P挡换成I挡或者2挡时，参照图2，以换成I挡为例，此时选换挡电机408驱动选换挡鼓403转动，1/2挡换挡拨叉401不移动，1/2挡同步器203停留在I挡从动齿轮202处，与此同时，选换挡鼓403带动P挡驻车棘爪402松开P挡驻车棘爪402，输出轴201被松开可以转动。此时启动第一电机101，第一电机101则带动输入轴101以及I挡主动齿轮102转动，I挡主动齿轮102则带动I挡从动齿轮202转动，进而由I挡从动齿轮202和1/2挡同步器203的啮合关系，能够带动输出轴201转动，也就带动了输出轴主减齿轮206转动，与输出轴主减齿轮206啮合的差速器总成003开始运行，电动汽车变速器处于I挡运行状态。
[0077]当需要转换到2挡时(即从I挡换成2挡时)，此时选换挡电机408驱动选换挡鼓403转动，并由选换挡鼓403带动1/2挡换挡拨叉401向2挡从动齿轮204方向移动(图2所示左侧移动)，1/2挡换挡拨叉401则带动1/2挡同步器203向左侧移动，并与2挡从动齿轮204相啮合，第一电机104则带动输入轴101以及2挡主动齿轮103转动，2挡主动齿轮103带动2挡从动齿轮204转动，由于2挡从动齿轮204和1/2挡同步器203的啮合关系，能够带动输出轴201转动，也就带动了输出轴主减齿轮206转动，与输出轴主减齿轮206啮合的差速器总成003开始运行，电动汽车变速器处于2挡运行状态；
[0078]需要说明的是:车辆在通常状态下，只有第一电机104工作，第二电机207关闭不工作;在车辆上坡、加速等状态时，开启第二电机207，第一电机104和第二电机207同时工作，以车辆处于I挡为例，对两电机的传动路线进行详细的说明:
[0079]传动路线一:第一电机104由输入轴101经I档主动齿轮102、1档从动齿轮202、输出轴201、输出轴主减齿轮206、差速器总成003对整车进行动力输出。
[0080]传动路线二:第二电机207由输出轴201、输出轴主减齿轮206、差速器总成003对整车进行动力输出。
[0081 ]两种动力传动路线在差速器总成003处融合对整车进行动力输出。
[0082]以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它【具体实施方式】，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电动汽车变速器，其特征在于，包括依次传动连接的输入轴总成(OOI)、输出轴总成(002)和差速器总成(003)； 还包括选换挡机构总成(004)，输出轴总成(002)上设置有同步器，同步器在选换挡机构总成(004)带动下移动； 所述输入轴总成(001)包括输入轴(101)和第一电机(104)，输入轴(101)与第一电机(104)的输出端连接； 所述输出轴总成(002)包括输出轴(201)和第二电机(207)，输出轴(201)与第二电机(207)的输出端连接。2.根据权利要求1所述的电动汽车变速器，其特征在于，所述输入轴总成(001)还包括I档主动齿轮(102)和2档主动齿轮(103); 所述I档主动齿轮(102)、2档主动齿轮(103)与所述输入轴(101)固定连接。3.根据权利要求1所述的电动汽车变速器，其特征在于，所述输入轴(101)输入端通过花键与第一电机(104)输出端相连。4.根据权利要求2所述的电动汽车变速器，其特征在于，所述输出轴总成(002)包括I档从动齿轮(202)、2档从动齿轮(204)、P档驻车棘轮(205)和输出轴主减齿轮(206); 所述同步器为1/2档同步器(203); 所述输出轴(201)与I档从动齿轮(202)、2档从动齿轮(204)通过轴承相连； 所述输出轴(201)与1/2档同步器(203)的齿鼓固定连接； 所述输出轴(201)与P档驻车棘轮(205)、输出轴主减齿轮(206)固定连接； 所述输出轴I档从动齿轮(202)与输入轴I档主动齿轮(102)啮合，所述输出轴2档从动齿轮(204)与输入轴2档主动齿轮(103)啮合； 所述输出轴主减齿轮(206)与差速器总成(003)传动连接； 所述输出轴的1/2档同步器(203)可实现输出轴(201)与I档从动齿轮(202)结合或分离或实现与2档从动齿轮(204)分离或结合。5.根据权利要求4所述的电动汽车变速器，其特征在于，所述差速器总成(003)齿圈与输出轴主减齿轮(206)啮合。6.根据权利要求1所述的电动汽车变速器，其特征在于，所述输出轴(201)输入端通过花键与电机2 (207)输出端相连。7.根据权利要求4所述的电动汽车变速器，其特征在于，所述选换挡机构总成(004)包括1/2档换挡拨叉(401)、选换挡鼓(403)、选换挡机构输出轴(404)、选换挡机构输出齿轮(405)、选换挡机构中间轴(406)、选换挡机构惰轮(407)、选换挡电机(408)、选换挡电机输出轴(409)和选换挡电机主动齿轮(410); 其中， 所述选换挡电机主轴齿轮(410)设置在选换挡电机输出轴(409)上，所述选换挡机构惰轮(407)设置在选换挡机构中间轴上，所述选换挡机构输出齿轮(405)设置在选换挡机构输出轴(404)上； 所述选换挡机构惰轮(407)与选换挡电机轴主齿轮(410)和选换挡机构输出齿轮(405)啮合； 所述选换挡电机(40 8)的输出端与选换挡电机输出轴(409)连接； 所述选换挡鼓(403)与选换挡机构输出轴(404)连接； 所述选换挡鼓(403)驱动连接有1/2档换挡拨叉(401)，所述1/2档换挡拨叉(401)带动同步器移动。8.根据权利要求7所述的电动汽车变速器，其特征在于，还包括P档驻车棘爪(402)，所述P挡驻车棘爪(402)由选换挡鼓(403)驱动锁死或松开P档驻车棘轮(205)。9.根据权利要求7所述的电动汽车变速器，其特征在于，所述选换挡鼓(403)为圆柱状结构，其周向设有1/2挡滑槽(005)和P挡滑槽(006)，所述1/2挡换挡拨叉(401)通过机械结构置于所述1/2挡滑槽(005)内，所述P挡驻车棘爪(402)通过机械结构置于P挡滑槽(006)内。10.根据权利要求9所述的电动汽车变速器，其特征在于，所述I/2挡滑槽(005)包括依次连接的2挡滑槽(501)、2/N挡过渡滑槽(502)、N挡滑槽(503)、N/1挡过渡滑槽(504)以及I挡滑槽(505); 所述P挡滑槽(006)包括依次连接的P挡脱出滑槽(601)、P挡过渡滑槽(602)以及P挡驻入滑槽(603)。
【文档编号】F16H37/08GK106051107SQ201610662069
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月10日 公开号201610662069.X, CN 106051107 A, CN 106051107A, CN 201610662069, CN-A-106051107, CN106051107 A, CN106051107A, CN201610662069, CN201610662069.X
【发明人】陈勇, 郭立书, 曹展, 刘海, 董远
【申请人】河北工业大学