一种桥箱一体的两档电动自动换档汽车变速器的制作方法

本发明涉及电动汽车变速器技术领域，特别是涉及一种桥箱一体的两档电动自动换档汽车变速器。

背景技术：

随着社会的前进和汽车工业的快速发展，汽车已成为人们十分重要的交通工具。随着石油能源紧张和减排法规的越来越严格，包括中国在内的许多国家出台了相关政策，鼓励开发新能源汽车，纯电动汽车以噪音小、零排放、舒适干净等优点成为了一种发展趋势，也是汽车工业向自动化和智能化发展的必然趋势。驱动电机的调速范围较宽，并且其转矩特性为低速恒转矩、高速恒功率，比较符合车辆行驶的要求。因此传统的纯电动汽车采用固定速比减速器就能满足一般性能要求。但是，固定速比减速器仅有一个档位，使得电动汽车驱动电机常处在低效率区域，既浪费宝贵的电池能量而使续驶里程减少，又提高了对驱动电机的要求；不仅如此，采用固定速比减速器还存在着驱动电机低速爬坡过程中的发热问题、高速弱磁控制中的非线性问题、高转速带来的噪声问题、拖车安全问题。所以，多档化纯电动汽车是继单档纯电动汽车之后的必然发展趋向。因而，两档纯电动汽车变速器的采用就应运而生。

而现有市场上常见的两档纯电动汽车变速器，车辆的动力传递机构一般包含有变速器、传动轴、驱动桥，其中变速器用于传递动力、变换传动系统不同的速比，以获得较大的行车速度范围；传动轴将变速器的动力传递给驱动桥；驱动桥在传动系统中主要用于实现左右车轮间的差速行驶，在传递动力的同时进一步扩大传动系统的减速范围，增大驱动扭矩。在传统的动力传递机构中，变速器、传动轴和驱动桥为三个独立的部件，传统的动力传递路线为：电动机→联轴器→变速器→传动轴→驱动桥→车轮。这种结构主要存在以下缺陷：(1)传动系统的安装空间大；(2)动力传递路线长，传动性能差、传动效率降低；(3)零部件多、制造复杂、制造成本高，且容易产生故障等不足，从而降低了整机的可靠性。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种桥箱一体的两档电动自动换档汽车变速器，以解决上述现有技术存在的问题，可集变速、动力传递和驱动功能于一体，以减小变速器的安装空间同时提高传动效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种桥箱一体的两档电动自动换档汽车变速器，包括两档变速器、自动换档控制器和驱动桥组件；所述两档变速器包括平行设置在变速器齿轮箱体内的输入轴和中间轴，所述输入轴上设置有一档输入齿轮和二档输入齿轮，所述一档输入齿轮和二档输入齿轮分别与设置在中间轴的一档齿轮和二档齿轮啮合，所述中间轴上还设置有位于一档齿轮和二档齿轮之间的一二档同步器总成和位于所述一档齿轮或二档齿轮外侧的中间齿轮，所述一二档同步器总成通过一档同步环组件与一档齿轮配合，通过二档同步环组件与二档齿轮配合；所述自动换档控制器包括传动单元、速度传感器和控制器，所述速度传感器分别与所述驱动电机的输出轴、所述中间轴和所述控制器电连接，所述传动单元包括换档电机、换档杆、换档齿扇、换档拨叉和拨叉轴，所述控制器与所述换档电机电连接，所述换档电机的输出轴与所述换档杆联接，所述换档齿扇固定在所述换档杆上，所述换档拨叉固定在所述拨叉轴上，所述拔叉轴与所述换档齿扇齿轮啮合，所述换档电机驱动所述换档杆和换档齿扇转动，所述换档齿扇驱动所述拨叉轴和换档拨叉作直线运动，所述换档拨叉与所述一二档同步器总成直接相联；所述驱动桥组件包括差速器总成、与所述差速器总成相连的主减速齿轮和对称设于所述差速器总成两端的半轴，所述主减速齿轮与所述中间齿轮啮合；所述驱动桥组件装设于桥管内，所述桥管与所述变速器齿轮箱用螺栓联接在一起。

优选地，所述一二档同步器总成为锁销式双锥面同步器，包括相互嵌合的齿套、同步锥和齿毂。

优选地，所述输入轴与驱动电机的输出轴联接。

优选地，所述差速器总成两侧的输出端分别通过所述半轴与车轮连接。

优选地，所述半轴异于所述差速器总成的一端上设置有制动器。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：采用变速器与主减速器一体化结构，将电动汽车的变速器和主减速器融为一体，动力可直接输出至车轮轴上，无需主减速机构，相比传统的动力传递路线中变速器、传动轴和驱动桥为三个独立的部件来说，其省去了联轴器、连接变速器和驱动桥之间的独立的传动轴部件以及螺旋伞齿轮，使其零部件减少、动力传递路线缩短、传动效率提高，具有结构简单紧凑、制造成本降低、所需的安装空间减小、便于安装、不容易产生故障、整机可靠性提高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种桥箱一体的两档电动自动换档汽车变速器的动力传递路线示意图；

图2为本发明传动单元一种视角的结构示意图；

图3为本发明传动单元另一种视角的结构示意图；

图4为现有技术中两档电动自动换档汽车变速器的动力传递路线示意图；

其中，1-驱动电机，2-输入轴，3-一档输入齿轮，4-二档输入齿轮，5-一档齿轮，6-二档齿轮，7-一二档同步器总成，8-中间齿轮，9-主减速齿轮，10-差速器总成，11-半轴，12-制动器，13-换档电机，14-换档杆，15-换档齿扇、16-换档拨叉，17-拨叉轴，18-速度传感器，19-控制器，20-传动单元，21-中间轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种桥箱一体的两档电动自动换档汽车变速器，以解决现有技术存在的问题，可集变速、动力传递和驱动功能于一体，以减小变速器的安装空间同时提高传动效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种桥箱一体的两档电动自动换档汽车变速器，包括两档变速器、自动变档控制器和驱动桥组件；两档变速器包括平行设置在变速器齿轮箱体内的输入轴2和中间轴21，输入轴2上设置有一当输入齿轮3和二档输入齿轮4，一当输入齿轮3和二档输入齿轮4分别与设置在中间轴21的一档齿轮5和二档齿轮6啮合，中间轴21上还设置有位于一档齿轮5和二档齿轮6之间的一二档同步器总成7和位于一档齿轮5或二档齿轮6外侧的中间齿轮8，一二档同步器总成7通过一档同步环组件与一档齿轮5配合，通过二档同步环组件与二档齿轮6配合。

输入轴2通过与一当输入齿轮3啮合的一档齿轮5与一二档同步器总成7联动以将一档的动力输送至中间齿轮8上，输入轴2通过与二档输入齿轮4啮合的二档齿轮6与所述一二档同步器总成7联动以将二档的动力输送至所述中间齿轮8上。

自动换档控制器包括传动单元20、速度传感器18和控制器19，速度传感器18分别与驱动电机1的输出轴、中间轴21和控制器19电连接，传动单元20包括壳体、换档电机13、换档杆14、换档齿扇15、换档拨叉16和拨叉轴17，控制器19与换档电机13电连接，换档电机13设置于壳体的一侧，换档电机13的输出轴与换档杆14联接，换档杆、换档齿扇15、换档拨叉16和拨叉轴17均设置于壳体内部，换档齿扇15固定在换档杆14上，换档拨叉16固定在拨叉轴17上，拔叉轴与换档齿扇15齿轮啮合，换档电机13驱动换档杆14和换档齿扇15转动，换档齿扇15驱动拨叉轴17和换档拨叉16作直线运动，换档拨叉16与一二档同步器总成7直接相联；

驱动桥组件包括差速器总成10、与差速器总成10相连的主减速齿轮9和对称设于差速器总成10两端的半轴11，主减速齿轮9与中间齿轮8啮合；驱动桥组件装设于桥管内，桥管与变速器齿轮箱用螺栓联接在一起，桥管与箱体分体加工，最大化降低加工难度，提高生产效率，桥管采用锰钢钢管制造，最大限度保证桥管的强度与挠度。差速器总成10两侧的输出端分别通过半轴11与车轮连接，半轴11异于差速器总成10的一端上设置有制动器12。

一二档同步器总成7为锁销式双锥面同步器，包括相互嵌合的齿套、同步锥和齿毂，使换档更加轻便化，最优化使用电机动力，延长电动车的续航里程。

在使用本发明所述的一种桥箱一体的两档电动自动换档汽车变速器时，将输入轴2与驱动电机1的输出轴联接，以附图1的视角为准，其工作原理如下：

桥箱一体的两档电动汽车变速器空档时的工作原理：驱动电机1的输出动力传递给输入轴2后，经一档输入齿轮3或二档输入齿轮4分别与一档齿轮5和二档齿轮6通过相互啮合传递动力，当一二档同步器总成7的齿套处在中间位置时，切断了来自一档输入齿轮3或二档输入齿轮4的动力，中间轴不转动，驱动桥处在空档，动力不能输出。

桥箱一体的两档电动汽车变速器一档动力传递的工作原理：当拨动一二档同步器总成7往左方向移动时，驱动电机1的输出动力传递给输入轴2后，经一档输入齿轮3与一档齿轮5啮合的动力通过一二档同步器总成7和中间轴21传递到中间齿轮8，中间齿轮8与主减速齿9啮合并通过差速器总成10把动力传递半轴11并输出。

桥箱一体的两档电动汽车变速器二档动力传递的工作原理：当拨动一二档同步器总成7往右方向移动时，驱动电机1的输出动力传递给输入轴2后，经一档输入齿轮4与一档齿轮6啮合的动力通过一二档同步器总成7和中间轴21传递到中间齿轮8，中间齿轮8与主减速齿9啮合并通过差速器总成10把动力传递半轴11并输出。

本发明采用变速器与主减速器一体化结构，将电动汽车的变速器和主减速器融为一体，动力可直接输出至车轮轴上，无需主减速机构，相比传统的动力传递路线中变速器、传动轴和驱动桥为三个独立的部件来说，其省去了联轴器、连接变速器和驱动桥之间的独立的传动轴部件以及螺旋伞齿轮，使其零部件减少、动力传递路线缩短、传动效率提高，具有结构简单紧凑、制造成本降低、所需的安装空间减小、便于安装、不容易产生故障、整机可靠性提高的优点。

本发明中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。