[发明专利]电动汽车自动变速箱

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车变速箱装置技术领域，特别是一种用降速机构驱动换挡的电动汽车自动变速箱。 

背景技术

国内汽车工业日益增长，车辆保有量不断增加，随之而来的空气质量下降、环境污染等问题日渐加剧，电动汽车作为一种清洁能源的交通工具，如今越来越被人们接受和重视。传统的电动汽车都是采用直流电机与一个定速比的齿轮箱连接，依靠直流电机的调速来控制车辆的行驶速度，由于电机力矩特性的固有限制，这一类的电动汽车往往表现在低速时扭力不足，在坡道、坑洼路面启动困难。随之而来，出现了适用于电动汽车的两挡变速箱，通过减速比不同的两个挡位来调节输出动力和转速，使电动车在低速或爬坡时自动转换到较大速比的挡位，以获得较大的输出扭矩，在车辆行驶达到一定速度时，自动转换到较小速比的挡位，以获得较高的输出转速，从而使电动汽车在低速和高速时都有理想的表现。----如现有的专利公开了一种电动汽车的两挡自动变速箱，就是通过两挡变速实现了调节电动汽车动力输出的问题，但是，该变速箱采用具有换挡槽的凸槽轴通过换挡控制电机驱动旋转进行换挡，由于控制电机转速非常高，而换挡时凸槽轴只需要转动很小的一个转角度数，在实际应用中，控制电机的转速难以控制，其换挡速度难以切合实际，不容易实现，同时，还存在容易脱挡的缺陷，难以在实际产品中广泛推广使用。 

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种采用降速机构驱动换挡，使换挡速度容易控制、更加切合实际应用，同时，有效避免脱挡现象发生的电动汽车自动变速箱。方便实用地使车辆在低速行驶时，自动转换到较大速比的挡位，以获得较大的输出扭矩，在车辆行驶达到一定速度时，自动转换到较小速比的挡位，以获得较高的输出转速。 

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：该变速箱包括变速箱壳体和设置在壳体内由动力电机驱动的动力输入轴、由伺服电机驱动的换挡动力轴、以及输出轴，所述动力输入轴上通过轴承设置有一挡小齿轮、二挡小齿轮和位于两齿轮间的同步器，所述换挡动力轴通过行星升降机构和设置在行星升降机构上的换挡拨叉与同步器连接，所述行星升降机构包括行星机构和螺旋升降机构，所述行星机构包括设置在换挡动力轴上的太阳轮，该太阳轮上啮合有同时与设置在壳体内壁上的内齿圈相啮合的多个行星轮，多个行星轮共同固定在一与换挡动力轴在同一轴线上的转轴上，转轴上设置螺旋升降机构，螺旋升降机构上设置与所述同步器连接的换挡拨叉。 

所述行星机构可以替换为蜗轮蜗杆机构，包括设置在所述转轴顶部的蜗轮，该蜗轮与设置在换挡动力轴上的蜗杆啮合。 

所述行星机构还可以替换为平行齿轮结构，包括设置在所述转轴顶部的较大齿轮，该齿轮与设置在换挡动力轴上的较小齿轮啮合。 

所述螺旋升降机构包括设置在所述转轴上且具有内螺纹的螺旋套，螺旋套内螺纹连接有升降杆，所述换挡拨叉设置在该升降杆上，升降杆的自由端插置在设置在壳体内壁的导向套内。 

所述升降杆上设置有定位凹槽，所述导向套内设置槽孔，槽孔内设置有弹簧和定位钢珠，弹簧弹压定位钢珠在定位凹槽内，实现对升降杆的定位，避免脱挡情况的发生。 

所述同步器包括通过花键设置动力输入轴且可沿动力输入轴轴向滑动的同步滑环，同步滑环两侧与一挡小齿轮、二挡小齿轮间分别依次设置有同步环和同步齿轮，同时同步滑环的外圆周壁上设置有容置所述换挡拨叉的环形槽。 

所述动力输入轴通过中间传动轴与所述输出轴传动连接，中间传动轴通过轴承平行于动力输入轴设置在壳体内，并通过设置在其上的一挡大齿轮、二挡大齿轮与动力输入轴上的一挡小齿轮、二挡小齿轮啮合，中间传动轴的一挡大齿轮和二挡大齿轮中间设置二级主动齿轮，通过与设置在输出轴上的二级被动齿轮啮合实现动力输出。 

所述输出轴上设置有差速器，所述二级被动齿轮设置在所述差速器上。 

采用本发明的变速箱，具有以下有益效果： 

1）通过伺服电机驱动和行星升降机构进行换挡控制，伺服电机根据车辆控制系统发出的指令信号通过换挡动力轴输出换挡动力，自动进行挡位调整，由于伺服电机的转速非常高，通过行星机构进行有效降速，行星轮在内齿圈上行进一周，转轴转动一周，同时，配以螺旋升降机构，带动升降杆位移一定的距离，从而有效地将升降杆的位移速度降低到切合实际的换挡速度，使换挡速度更加切合操作人员的实际操作速度，使换挡更加容易控制，减少和避免对操作人员造成不适和齿轮啮合度差、磨损严重等情况的发生。同时，可有效地降低伺服电机功率需求，采用较小功率的伺服电机即可实现换挡动力需求，降低生产成本。