[发明专利]一种同轴直线变速机构

说明书

本发明公开了一种同轴直线变速机构，包括输入轴、输出轴、过渡轴和低速传动轴，输入轴上设有第一传动齿轮和单向连体齿轮；输入轴的前端设在单向连体齿轮中，输出轴设在单向连体齿轮的前侧端面上，与输入轴同轴；过渡轴上设有过渡齿轮；低速传动轴上设有第二传动齿轮和单向齿轮；过渡齿轮分别与第一、第二传动齿轮啮合，单向齿轮与单向连体齿轮啮合，且两者的有效旋转方向相反；单向连体齿轮和第二传动齿轮分别通过同轴卡接盘与输入轴和低速挡传动轴实现固定连接。本发明充分利用电机正反转等效原理，采用两个单向轮双向离合的方式在同轴直线方向进行变速箱设计，不仅可以和各种电机直接融合，还可以解决传统偏轴变速机构异形尺寸的问题。

技术领域

本发明属于变速机构技术领域，具体涉及一种电动车专用的同轴直线变速机构。

背景技术

电动汽车即将成为风靡全球的新型交通工具，各种电动汽车的型号举不胜举。但所有的电动汽车都存在一个问题，就是是否需要做变速箱。迄今为止，包括著名的特斯拉电动汽车、丰田电动汽车均采用电动机直驱的方式进行动力驱动。电动机直驱方式的特点在于，用高转速的电机直接带动或者经过减速比带动汽车驱动，其优点是充分发挥了电机高转速的特性，如特斯拉电动汽车的电机转速高达12000转每分钟。

然而众所周知，电机虽然有低转速大扭距电特性，但在转速达到它的额定转速之前，效率极低。另一方面，随着电机转速的提高，电机输出扭力需要更大的电流来实现。也就是说，电动机不可能同时照顾在低转速段和高转速段的电能转换效率。以特斯拉电动汽车为例，采用的是大马拉小车的模式，这就带来了以下两个问题：

首先，能耗没有达到最优点，以特斯拉为例，虽然可以在三秒左右加速到一百公里，但这一段电机的效率恰恰是极低的，效率大约在30%~40%，也就是说，为了照顾低速性能，大量的能量被浪费。

其次，还是以特斯拉为例，该车行驶速度超过120公里后，电流也呈直线上升的趋势，也就是说，其最佳经济行驶速度在30~100公里每小时间。

以上可以说明，电动汽车同样是需要变速机构的，而且根据各种经验数据已经证明，只需要两挡变速就能够相对完美的优化电动汽车，只是迄今为止，全球范围内还没有出现适合电动汽车的变速箱。由于电动汽车停车状态下没有消耗，所以也就没有怠速、空挡之类的需求，同样也就不需要进行离合结构的研究，也恰恰是这个原因，导致电动汽车的变速箱研究成为仅次于动力锂电池的世界性难题。而电动汽车的控制方法与传统油车完全不同，如果采用传统的油车变速箱来为电动汽车，不仅不经济，还会引发控制上的混乱。

发明内容

本发明的目的在于提供一种同轴直线变速机构，将电动汽车两级变速机构的输出轴与电机的输入轴实现同轴直线设计，不仅可以和各种电动机直接融合，而且可以解决传统偏轴变速机构异形尺寸的问题和变速过程中的各种卡接卡顿的问题。

为达到上述技术目的及效果，本发明通过以下技术方案实现：