多速電動(dòng)車(chē)變速器換擋系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型專(zhuān)利涉及一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)上的電控電動(dòng)兩擋自動(dòng)換擋系統(tǒng)。此系統(tǒng)靠滾珠絲桿副來(lái)傳遞力驅(qū)動(dòng)換擋撥叉完成換擋。直流電機(jī)與滾珠絲桿通過(guò)鍵套連接，滾珠絲桿螺母與換擋撥叉固接在一起。換擋撥叉在直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下能實(shí)現(xiàn)軸向移動(dòng)。在直流電機(jī)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，換擋撥叉停留在空擋、一檔或二檔。當(dāng)需要換擋時(shí)，直流電機(jī)的電控單元控制直流電機(jī)輸出軸運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)滾珠絲桿同步旋轉(zhuǎn)，迫使換擋撥叉沿滾珠絲桿軸向移動(dòng)，完成檔位的切換。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電動(dòng)汽車(chē)上多裝配的為單級(jí)變速箱，單級(jí)變速箱會(huì)使電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于臨界點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，不但降低了動(dòng)力輸出的效率，同時(shí)也縮短了純電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程，而多速變速箱相比單級(jí)變速箱對(duì)動(dòng)力輸出的損耗更小，能提升發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出效率，大大的提高電動(dòng)汽車(chē)起步效率，而且合理的提高最高車(chē)速，如果能匹配一個(gè)速比范圍合理的多速變速箱，來(lái)優(yōu)化電動(dòng)機(jī)動(dòng)力爆發(fā)的時(shí)機(jī)，將會(huì)大幅提升經(jīng)濟(jì)性，因此多速變速箱越來(lái)越受市場(chǎng)重視。但目前市場(chǎng)上多速變速箱換擋結(jié)構(gòu)很大一部分為蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，蝸輪蝸桿傳動(dòng)是在空間交錯(cuò)的兩軸間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，工作時(shí)，蝸桿為主動(dòng)件，蝸輪輪齒沿著蝸桿的螺旋面作滑動(dòng)和滾動(dòng)，通常蝸桿轉(zhuǎn)一周，渦輪轉(zhuǎn)過(guò)一齒，其傳動(dòng)效率和精度都很低，發(fā)熱量大，齒面很容易磨損，成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)及混合動(dòng)力汽車(chē)專(zhuān)用兩擋自動(dòng)變速箱，提供了一種電控電動(dòng)兩擋自動(dòng)換擋系統(tǒng)方案，用來(lái)解決換擋機(jī)構(gòu)精度和效率低，成本高等問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:所述的兩擋自動(dòng)換擋系統(tǒng)由滾珠絲桿、滾珠絲桿螺母、深溝球軸承、自鎖銷(xiāo)、換擋撥叉、同步器、直流電機(jī)和電控單元組成。直流電機(jī)在電控單元的控制下能夠通過(guò)滾珠絲桿副的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換快速的完成換擋。
[0005]本實(shí)用新型專(zhuān)利的有益效果是:1.相比于蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?01310593296.8)，滾珠絲桿換擋結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，滾珠絲桿中的滾珠將滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，減少了摩擦力，發(fā)熱小，提高了機(jī)械效率。2.相比于蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，滾珠絲桿換擋結(jié)構(gòu)軸向剛度高，滾珠絲桿與滾珠絲桿螺母無(wú)間隙，反向時(shí)無(wú)空行程，因而定位精度高，運(yùn)動(dòng)更靈敏。3.相比于蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，滾珠絲桿換擋結(jié)構(gòu)磨損小，壽命長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)單方便，綜合成本更低。4.采用直流電機(jī)直接帶動(dòng)滾珠絲桿副機(jī)構(gòu)，使換擋系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化，提高了傳動(dòng)效率和結(jié)構(gòu)可靠性，提高了控制精度的同時(shí)縮短了換擋時(shí)間。
[0006]【附圖說(shuō)明】:
[0007]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型專(zhuān)利的結(jié)構(gòu)。
[0008]圖1是本實(shí)用新型專(zhuān)利的構(gòu)造圖，圖中:
[0009]1.自鎖銷(xiāo)2.換擋撥叉3.直流電機(jī)4.鍵套5.第一深溝球軸承6.滾珠絲桿7.滾珠絲桿螺母8.第二深溝球軸承，9.同步器
[0010]【具體實(shí)施方式】:
[0011 ] 在圖1中:直流電機(jī)(3)主體與變速器殼體通過(guò)螺栓固定連接，直流電機(jī)(3)的輸出軸通過(guò)鍵套(4)與滾珠絲桿(6)帶鍵的一端連接，使直流電機(jī)(3)的輸出軸與滾珠絲桿
(6)同軸線(xiàn)且徑向相對(duì)固定，滾珠絲桿(6)—端軸與第一深溝球軸承(5)內(nèi)徑配合，另一端軸與第二深溝球軸承(8)內(nèi)徑配合，第一深溝球軸承(5)與第二深溝球軸承(8)外徑與變速器殼體兩端的孔固定配合，使?jié)L珠絲桿(6)固定在變速器殼體兩端只能做徑向轉(zhuǎn)動(dòng)而軸向無(wú)法移動(dòng)，這樣直流電機(jī)(3)輸出軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過(guò)鍵套(4)帶動(dòng)滾珠絲桿(6)做同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，滾珠絲桿(6)和滾珠絲桿螺母(7)上分別有圓弧形螺旋槽，合起來(lái)便形成了螺旋滾道，滾道內(nèi)有滾珠，當(dāng)滾珠絲桿(6)相對(duì)滾珠絲桿螺母(7)旋轉(zhuǎn)時(shí)，滾珠在螺旋滾道內(nèi)滾動(dòng)，迫使?jié)L珠絲桿(6 )和滾珠絲桿螺母(7 )發(fā)生軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，換擋撥叉(2 )上端內(nèi)徑與滾珠絲桿螺母(7)外徑配合，并通過(guò)螺栓固定連接，當(dāng)電控單元控制直流電機(jī)(3)的旋轉(zhuǎn)時(shí)，直流電機(jī)(3 )通過(guò)鍵套(4 )帶動(dòng)滾珠絲桿(6 )做同步轉(zhuǎn)動(dòng)，滾珠絲桿螺母(7 )將滾珠絲桿(6 )的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成軸向運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)換擋撥叉(2)做軸向移動(dòng)，換擋撥叉(2)的下端內(nèi)徑與同步器(9)的同步器齒套外徑配合并控制同步器齒套的左右移動(dòng)配合兩端嚙合齒進(jìn)而實(shí)現(xiàn)變速器檔位的切換，自鎖銷(xiāo)(1)通過(guò)螺紋連接固定在變速器殼體上，自鎖銷(xiāo)(1)的底部鋼珠內(nèi)部與螺旋彈簧配合，由螺旋彈簧的彈力使鋼珠與換擋撥叉(2)的上端W型槽接觸配合，防止換擋撥叉(2 )沿滾珠絲桿(6 )的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，換擋撥叉(2 )的W型槽受軸向力的大小變化作用到直流電機(jī)(3 )的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、電流等變化，反饋到電控單元后，電控單元通過(guò)可靠的程序算法控制直流電機(jī)(3)的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)使檔位精確的停留在空檔、一檔或二擋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.多速電動(dòng)車(chē)變速器換擋系統(tǒng)，其特征在于:包含滾珠絲桿(6)、滾珠絲桿螺母(7)、第一深溝球軸承(5)和第二深溝球軸承(8)、自鎖銷(xiāo)(1)、換擋撥叉(2)、同步器(9)、直流電機(jī)(3)和電控單元，直流電機(jī)(3)主體與變速器殼體通過(guò)螺栓固定連接，直流電機(jī)(3)的輸出軸通過(guò)鍵套(4)與滾珠絲桿(6)帶鍵的一端連接，第一深溝球軸承(5)與第二深溝球軸承(8)的內(nèi)徑與滾珠絲桿(6)兩端的外徑配合，外徑與變速器殼體兩端的孔固定配合，換擋撥叉(2)上端內(nèi)徑與滾珠絲桿螺母(7) —端外徑配合，并通過(guò)螺栓連接，換擋撥叉(2)的下端內(nèi)徑與同步器(9)的同步器齒套外徑配合，自鎖銷(xiāo)(1)通過(guò)螺紋連接固定在變速器殼體上，自鎖銷(xiāo)(1)的底部與換擋撥叉(2)的上部W型槽接觸配合，電控單元直接控制直流電機(jī)(3)的輸出軸旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)檔位切換。2.如權(quán)利要求1所述的多速電動(dòng)車(chē)變速器換擋系統(tǒng)，其特征是，采用直流無(wú)刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電壓為12V至24V。3.如權(quán)利要求1所述的多速電動(dòng)車(chē)變速器換擋系統(tǒng)，其特征是，采用滾珠絲桿(6)與滾珠絲桿螺母(7)作為換擋主要機(jī)構(gòu)，運(yùn)動(dòng)精度高，機(jī)械效率高。4.如權(quán)利要求1所述的多速電動(dòng)車(chē)變速器換擋系統(tǒng)，其特征是，電控單元直接控制直流電機(jī)(3 )輸出軸的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。5.如權(quán)利要求1所述的多速電動(dòng)車(chē)變速器換擋系統(tǒng)，其特征是，滾珠絲桿(6)兩端分別有裝配第一深溝球軸承(5 )和第二深溝球軸承(8 )的軸，且一端有鍵用來(lái)連接鍵套(4 )。6.如權(quán)利要求1所述的多速電動(dòng)車(chē)變速器換擋系統(tǒng)，其特征是，滾珠絲桿(6)與直流電機(jī)(3 )輸出軸采用鍵套(4 )直接連接。7.如權(quán)利要求1所述的多速電動(dòng)車(chē)變速器換擋系統(tǒng)，其特征是，滾珠絲桿(6)兩端軸通過(guò)第一深溝球軸承(5)與第二深溝球軸承(8)與變速器殼體固定配合，使?jié)L珠絲桿(6)只能做徑向回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。8.如權(quán)利要求1所述的多速電動(dòng)車(chē)變速器換擋系統(tǒng)，其特征是，滾珠絲桿螺母(7)—端外徑直接與換擋撥叉(2)—端內(nèi)徑配合，并用螺栓固定連接，帶動(dòng)換檔撥叉(2)軸向移動(dòng)。9.如權(quán)利要求1所述的多速電動(dòng)車(chē)變速器換擋系統(tǒng)，其特征是，換檔撥叉(2)上端為W型槽結(jié)構(gòu)，下端為半圓形與同步器(9)齒套間隙配合。10.如權(quán)利要求1所述的多速電動(dòng)車(chē)變速器換擋系統(tǒng)，其特征是，自鎖銷(xiāo)(1)直接固定在變速器殼體上，下端與換檔撥叉(2) W型槽配合。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型專(zhuān)利涉及多速電動(dòng)車(chē)變速器換擋系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要組成有：自鎖銷(xiāo)、換擋撥叉、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、鍵套、軸承、滾珠絲桿、滾珠絲桿螺母、軸承、同步器。驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)鍵套直接帶動(dòng)滾珠絲桿副機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，配合換擋撥叉和同步器完成換擋。該自動(dòng)換擋系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)精度高，換擋時(shí)間短，發(fā)熱小，使用壽命長(zhǎng)，維護(hù)簡(jiǎn)單方便，機(jī)械效率更高且綜合成本更低。
【IPC分類(lèi)】F16H61/32
【公開(kāi)號(hào)】CN205136572
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520737939
【發(fā)明人】王新龍, 皇維, 皮皓杰, 呂金貴
【申請(qǐng)人】杭州安驅(qū)汽車(chē)零部件有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月23日