[实用新型]一种电动车换挡机构

说明书

技术领域

本实用新型属于电动车技术领域，具体地说，特别涉及电动车上的换挡传动机构。

背景技术

目前，电动车的传动机构普遍采用两挡变速，所存在的不足在于：

1）各挡位之间的减速比跨度较大，减速比为2左右；减速比跨度太大换挡时会出现较大的冲击力，由此造成电流瞬间最大，很容易造成控制系统损坏。

2）两挡变速机构是通过轴传动动力，轴既要承受转矩又要承受重量，因此对轴的安装精度要求相当高，稍微有点偏差就会造成电机轴断裂。

3）两挡变速机构不管高速挡还是低速挡都是三级减速，在高速运行时效率点（输出功率除以输入功率）难以达到最佳。

4）换挡由电磁铁进行控制，由于电磁铁会一直工作，这样势必造成能源浪费。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种换挡便捷、平稳，能有效提高效率点的电动车换挡机构。

本实用新型的技术方案如下：一种电动车换挡机构，包括平行布置的主轴（1）和副轴（2），其特征在于：在所述主轴（1）上空套有传动轴套（3），该传动轴套（3）一端的外围空套三挡齿轮（4），三挡齿轮（4）上设有二级减速主动齿轮（14），传动轴套（3）的另一端与输出花键套（5）连接，在所述传动轴套（3）的中部并排空套二挡齿轮（7）和一挡齿轮（6），所述二挡齿轮（7）与二级减速主动齿轮（14）之间设置双棘爪滑动套（8），所述双棘爪滑动套（8）通过花键套装于传动轴套（3）上，双棘爪滑动套（8）的外圆周环槽与拨叉（16）连接，所述拨叉（16）由步进电机（17）通过齿轮副驱动；在所述二挡齿轮（7）和二级减速主动齿轮（14）的相对端面上均设置有与双棘爪滑动套（8）相配合的接合齿；所述一挡齿轮（6）与输出花键套（5）之间设有单棘爪滑动套（9），该单棘爪滑动套（9）通过花键套装于传动轴套（3）上，并且单棘爪滑动套（9）通过弹簧（10）与输出花键套（5）相抵接，在所述一挡齿轮（6）朝向输出花键套（5）的端面上设有与单棘爪滑动套（9）相配合的接合齿；所述副轴（2）上套装有二级减速从动齿轮（11）、二挡从动齿轮（12）和一挡从动齿轮（13），所述二级减速从动齿轮（11）与二级减速主动齿轮（14）啮合，二挡从动齿轮（12）与二挡齿轮（7）啮合，所述一挡从动齿轮（13）与一挡齿轮（6）啮合。

采用以上技术方案，主轴固定在电动车的车体上，输出花键套与电动车的轮毂连接。双棘爪滑动套由步进电机驱动，只有在换挡时步进电机才开启，能有效节约能源。电动车电机的动力通过输入齿轮传递给三挡齿轮及二级减速主动齿轮，当双棘爪滑动套既不与二挡齿轮接合、也不与二级减速主动齿轮接合时，二级减速主动齿轮带动二级减速从动齿轮旋转，使副轴、二挡从动齿轮和一挡从动齿轮一起转动，二挡从动齿轮带动二挡齿轮空转，一挡从动齿轮带动一挡齿轮旋转，在弹簧弹力的作用下，单棘爪滑动套与一挡齿轮相接合，并随一挡齿轮一起转动，单棘爪滑动套将动力传递给传动轴套，使输出花键套向轮毂输出动力，此时对应电动车的低速挡。

当双棘爪滑动套与二挡齿轮接合时，二挡从动齿轮带动二挡齿轮旋转，一挡从动齿轮带动一挡齿轮旋转，二挡齿轮通过双棘爪滑动套带动传动轴套旋转，使输出花键套向轮毂输出动力，此时对应电动车的中速挡；由于传动轴套的转速高于一挡齿轮的转速，在转速不同的甩力作用下，单棘爪滑动套克服弹簧的弹力向输出花键套方向移动，单棘爪滑动套与一挡齿轮分离，使一挡齿轮及单棘爪滑动套均空转。

当双棘爪滑动套与二级减速主动齿轮接合时，二级减速主动齿轮通过双棘爪滑动套带动传动轴套旋转，使输出花键套向轮毂输出动力，此时对应电动车的高速挡；与此同时，二挡从动齿轮带动二挡齿轮空转，一挡从动齿轮带动一挡齿轮旋转，由于传动轴套的转速高于一挡齿轮的转速，在转速不同的甩力作用下，单棘爪滑动套克服弹簧的弹力向输出花键套方向移动，单棘爪滑动套与一挡齿轮分离，使一挡齿轮及单棘爪滑动套均空转。

由此可见，本实用新型采用高、中、低三挡进行传动，各挡位之间的减速比可以降低至1.5左右，这样换挡便捷、平稳，能够避免换挡时出现较大的冲击力，从而消除了因电流瞬间最大而造成控制系统损坏的弊病。本实用新型采用轴套传递动力，主轴只承受重量，不承受转矩，电动车整车的重量全部都承受在主轴上，对电机的工作没有影响，这样一方面降低了装配的难度及精度，使装配更简单，装配效率更高；另一方面，能有效防止电机轴发生断裂。同时，本实用新型在高速挡时只有一级减速，高速运行时的效率点（输出功率除以输入功率）能够达到最佳，与传统结构相比，能够提高4-6个效率点。