一种电动汽车及其双速变速箱的制作方法

本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别是涉及一种电动汽车及其双速变速箱。

背景技术：

现有的电动汽车驱动系统通常为单速传动，即利用马达调速控制器来控制马达的转速，从而实现车辆行驶速度的高低速变化。

由于马达最佳转速范围有限，无法实现车辆行驶时较宽转速范围的要求，这样在马达工作在低速有效范围时，则无法实现高速运转的同时保证工作在最佳区间。若马达设置为高速的最佳转速范围，则无法达到低速时运行的最佳工作状态，也即无法实现在低速和高速之间的速度调节，这样会导致功耗增大，影响续航里程。

现有的双速变速箱通常采用手动变速箱的同步变速模式，由结合子花键连接进行动力的传递。在高低速转换时，由于马达转速较高，容易发生顿挫现象，影响驾驶体验；另外在高速状态下换挡，同步器磨损较大，虽然实现了变速的要求，但是该结构噪音大、易损坏。

因此，如何保证变速箱动力传递的平稳性，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

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双速变速箱，可以有效解决动力传递平稳性差等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：

一种双速变速箱，包括：输入轴、输出轴、锥面套、低速离合组件和高速离合组件；

所述输入轴上沿其轴向方向设有低速主动齿轮和高速主动齿轮，所述输出轴上沿其轴向方向设有和所述低速主动齿轮啮合的低速被动齿轮，和所述高速主动齿轮啮合的高速被动齿轮，所述低速被动齿轮和所述高速被动齿轮通过轴承安装在所述输出轴上；

所述锥面套滑动套设在所述输出轴上，且位于所述低速被动齿轮和所述高速被动齿轮之间，所述锥面套内孔的一侧设有外扩的第一锥形面，另一侧设有外扩的第二锥形面；

所述低速离合组件和所述高速离合组件对称设置在所述锥面套的两侧，且均包括离合器支架、V型换挡杠杆和离合动静摩擦片，所述离合器支架套设在所述输出轴上，所述V型换挡杠杆的折弯处铰接在所述离合器支架上，所述低速离合组件的V型换挡杠杆的一端与所述第一锥形面接触，所述高速离合组件的V型换挡杠杆的一端与所述第二锥形面接触，所述V型换挡杠杆的另一端与所述离合动静摩擦片上远离所述锥面套的一侧接触，所述离合动静摩擦片固定在所述离合器支架的端面；

所述低速从动齿轮和所述高速从动齿轮相对的一侧设有环形凸起，所述离合动静摩擦片位于所述环形凸起的内侧，当所述离合动静摩擦片被所述V型换挡杠杆压紧时，所述离合动静摩擦片的外周与环形凸起的内侧紧密接触，以使所述低速从动齿轮或所述高速从动齿轮带动所述从动轴转动。

优选地，所述低速V型换挡杠杆和所述高速V型换挡杠杆的一端均设有与所述锥面套相互接触的滚轮。

优选地，所述低速V型换挡杠杆和所述高速V型换挡杠杆的两端均设有内折的折弯部。

优选地，所述低速离合器支架上铰接有多个沿其周向均匀分布的所述低速V型换挡杠杆，所述高速离合器支架上铰接有多个沿其周向均匀分布的所述高速V型换挡杠杆。

优选地，所述低速离合器支架上设有第一U型槽，所述低速V型换挡杠杆通过铰接轴铰接在所述第一U型槽的侧壁，所述高速离合器支架上设有第二U型槽，所述高速V型换挡杠杆通过铰接轴铰接在所述第二U型槽的侧壁上。

优选地，所述锥面套的外侧壁设有换挡拨动环，所述锥面套的外侧壁上设有外沟槽，所述换挡拨环的内侧壁上设有内沟槽，所述外沟槽和所述内沟槽构成用于容纳滚珠的环形腔室。

一种电动汽车，包括上述任一项所述的双速变速箱。

与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：

本实用新型所提供的一种电动汽车及其双速变速箱，包括：输入轴、输出轴、锥面套和高、低速离合组件，其中马达的动力输出由输入轴传递；输入轴上设有高、低速主动齿轮，输出轴上设有高、低速被动齿轮；锥面套滑动套设在输出轴上，锥面套内设有外扩的第一锥形面和第二锥形面；低速离合组件和高速离合组件对称设置在锥面套的两侧，且均包括离合器支架、V型换挡杠杆和离合动静摩擦片。通过锥面套和高、低速换挡杠杆可实现高低速的变速功能，由高、低速离合动静摩擦片的片式结合与分离的换挡模式，可实现换挡平稳的需求。

附图说明

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

图1为本实用新型一种具体实施方式所提供的一种双速变速箱的剖视图；

图2为图1的A-A剖面的侧视图；

图3为图1中区域Ⅰ的放大结构示意图；

图4为图1中区域II的放大结构示意图；

图5为图1中的V型换挡杠杆的结构示意图。

附图标记如下：

1为输入轴，2为低速主动齿轮，3为低速被动齿轮，4为低速离合动摩擦片，5、17为环形分离弹片，6为低速离合静摩擦片，7、15为弹性垫片，8为低速离合器支架，9为低速V型换挡杠杆，10为锥面套，11为高速主动齿轮，12为高速V型换挡杠杆，13为高速被动齿轮，14为高速离合器支架，16为高速离合动摩擦片，18为高速离合静摩擦片，19为二级主动齿轮，20为输出轴，21为二级被动齿轮，22为滚轮，23为滚珠，24为换挡拨动环。

具体实施方式

为了使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广。因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。

请参考图1-图5，图1为本实用新型一种具体实施方式所提供的一种双速变速箱的剖视图；图2为图1的A-A剖面的侧视图；图3为图1中区域Ⅰ的放大结构示意图；图4为图1中区域II的放大结构示意图；图5为图1中的V型换挡杠杆的结构示意图。

本实用新型的一种具体实施方式提供了一种双速变速箱，包括：输入轴1、输出轴20、锥面套10、低速离合组件和高速离合组件，其中马达的动力输出由输入轴1传递；输入轴1上沿其轴向方向设有低速主动齿轮2和高速主动齿轮11，输出轴20上沿其轴向方向设有和低速主动齿轮2啮合的低速被动齿轮3，和高速主动齿轮11啮合的高速被动齿轮13，低速被动齿轮3和高速被动齿轮13通过轴承安装在输出轴20上，另外输出轴20上还设有二级主动齿轮19，以驱动二级被动齿轮21，进而驱动车辆行驶；锥面套10滑动套设在输出轴20上，且位于低速被动齿轮3和高速被动齿轮13之间，锥面套10内孔的一侧设有外扩的第一锥形面，另一侧设有外扩的第二锥形面；低速离合组件和高速离合组件对称设置在锥面套10的两侧，且均包括离合器支架、V型换挡杠杆和离合动静摩擦片，离合器支架套设在输出轴20上，V型换挡杠杆的折弯处铰接在离合器支架上，低速离合组件的V型换挡杠杆的一端与第一锥形面接触，高速离合组件的V型换挡杠杆的一端与第二锥形面接触，V型换挡杠杆的另一端与离合动静摩擦片上远离锥面套10的一侧接触，离合动静摩擦片固定在离合器支架的端面，具体地，低速离合组件包括低速离合器支架8、低速离合器支架9和低速离合动静摩擦片，低速离合器支架8套设在输出轴20上，且位于低速被动齿轮3和锥面套10之间，低速离合器支架9的折弯处铰接在低速离合器支架8上，低速离合器支架9的一端与第一锥形面接触，另一端与低速离合动静摩擦片上远离锥面套10的一侧接触，低速离合动静摩擦片固定在低速离合器支架8的端面；高速离合组件包括高速离合器支架14、高速V型换挡杠杆12和高速离合动静摩擦片，高速离合器支架14套设在输出轴20上，且位于高速被动齿轮13和锥面套10之间，高速V型换挡杠杆12的折弯处铰接在高速离合器支架14上，高速V型换挡杠杆12的一端与第二锥形面接触，另一端与高速离合动静摩擦片上远离锥面套10的一侧接触，高速离合动静摩擦片固定在高速离合器支架14的端面；低速从动齿轮和高速从动齿轮相对的一侧设有环形凸起，离合动静摩擦片位于环形凸起的内侧，当离合动静摩擦片被V型换挡杠杆压紧时，离合动静摩擦片的外周与环形凸起的内侧紧密接触，以使低速从动齿轮或高速从动齿轮带动从动轴转动。

在本实施例中，当需要从动轴低速转动时，可控制锥面套10朝向低速从齿轮滑动时，由锥面套10的第一锥形面推动低速离合器支架9转动，以压紧低速离合动静摩擦片，同时释放高速离合器动静摩擦片，高速从动齿轮空转，由低速从动齿轮通过被压紧的低速离合动静摩擦片而带动低速离合器支架8转动，进而带动从动轴低速转动；当需要从动轴高速转动时，可控制锥面套10朝向高速从动齿轮滑动时，由锥面套10的第二锥形面推动高速V型换挡杠杆12转动，以压紧高速离合动静摩擦片，同时释放低速离合器动静摩擦片，低速从动齿轮空转，由高速从动齿轮通过被压紧的高速离合动静摩擦片而带动高速离合器支架14转动，进而带动从动轴高速转动，有关如何通过压紧的离合器动静摩擦片来传递从动齿轮到从动轴的动力，可参考现有技术，此处不再赘述。本实施例通过锥面套10和高、低速换挡杠杆可实现高低速的变速功能，由高、低速离合动静摩擦片的片式结合与分离的换挡模式，可实现换挡平稳的需求。

进一步地，低速离合器支架9和高速V型换挡杠杆12的一端均设有与锥面套10相互接触的滚轮22。通过滚轮22可减小V型换挡杠杆之间的摩擦，进而减小零部件的磨损，提高变速箱的使用寿命。

具体地，低速离合器支架9和高速V型换挡杠杆12的两端均设有内折的折弯部。通过折弯部便于换挡杠杆压紧离合动静摩擦片，另外也便于锥面套10的锥形面推动换挡杠杆转动。其中与锥形面接触的杆体的长度优选长于与离合动静摩擦片接触的杆体的长度。

为了优化上述实施例低速离合组件和高速离合组件的使用效果，在本实施例中，低速离合器支架8上铰接有多个沿其周向均匀分布的低速离合器支架9，高速离合器支架14上铰接有多个沿其周向均匀分布的高速V型换挡杠杆12。其中各优选设置4个，以保证换挡杠杆压紧离合动静摩擦片。

具体地，低速离合器支架8上设有第一U型槽，低速离合器支架9通过铰接轴铰接在第一U型槽的侧壁，高速离合器支架14上设有第二U型槽，高速V型换挡杠杆12通过铰接轴铰接在第二U型槽的侧壁上。其中高、低速离合器支架8套筒和设置在套筒一端外侧的圆盘，套筒的外侧壁上设有以预设间距平行设置的两块平板，两块平板相邻的两侧分别固接在圆盘的端面和套筒的外侧壁上，两块平板构成上述U型凹槽，当有多个换挡杠杆时，可设置相应组数的平板，另外圆盘上还应设有供换挡杠杆的一端穿过的通孔，该通孔的孔径应大于换挡杠杆的转动幅度。

此外，锥面套10的外侧壁设有换挡拨动环24，锥面套10的外侧壁上设有外沟槽，换挡拨环的内侧壁上设有内沟槽，外沟槽和内沟槽构成用于容纳滚珠23的环形腔室。其中滚珠23的一部分位于内沟槽中，另一部分位于外沟槽中，以便于换挡拨动环24传递拨动力。

为了补偿离合动静摩擦片因磨损而造成的间距变大，其中低速离合动静摩擦片包括低速离合动摩擦片4和低速离合静摩擦片6，高速离合动静摩擦片包括高速离合动摩擦片16和高速离合静摩擦片18，由于低速离合动静摩擦片和高速离合动静摩擦片结构相同，以下记为离合动摩擦片和离合静摩擦片，相邻的离合动摩擦片之间设有环形分离弹片5、17，位于端部的一片离合动摩擦片的外侧设有弹性补偿装置。其中离合动静摩擦片包括多片离合动摩擦片和多片离合静摩擦片，离合动摩擦片与离合静摩擦片交叉设置，离合静摩擦片的内径小于离合动摩擦片的内径，环形分离弹片位于相邻的离合动摩擦片之间，且位于靠近分离弹片内孔的位置。通过弹性补偿装置可以控制离合动摩擦片之间的间距始终处于需求值，即当离合动摩擦片之间的间距变大时，弹性补偿装置会控制离合动摩擦片相互靠拢，以此来补偿间距变大的趋势，其中弹性补偿装置可以为弹性垫片7、15或者压缩弹簧。通过保证离合动摩擦片的间距，可使离合器顺利实现离合功能，进而保证离合器工作的稳定性。

本实用新型的一个实施例还提供了一种电动汽车，包括上述任一实施例所述的双速变速箱。其有益效果参考上述双速变速箱即可，此处不再赘述。

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过程、方法、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过程、方法、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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例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部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。