一种电动汽车变速传动装置

技术领域

本发明涉及新能源汽车变速领域，特别是涉及一种电动汽车变速传动装置。

背景技术

纯电动汽车是我国汽车发展的主要方向，变速器作为纯电动汽车传动系统的主要部分，其重要性不言而喻。目前对于纯电动汽车自动变速器的研究主要有单离合结构，双离合结构，行星齿轮结构，电控机械结构，现有的纯电动汽车两档自动变速器行星齿轮技术结构和控制系统更为复杂，换挡平顺度不高，拆装维修较为不便，成本高，目前对于行星齿轮结构技术仍在完善，潜力较大。因此，需设计一种电动汽车变速传动装置以解决现有技术存在的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动汽车变速传动装置，以解决上述现有技术存在的问题，本发明变速传动装置结构紧凑简单，换档平顺，可以简单快速实现对电动汽车换挡变速的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种电动汽车变速传动装置，包括输入轴、输出轴、变速器外壳，所述变速器外壳内依次布设有输入传动部、行星齿轮部以及输出传动部；

所述输入传动部与所述行星齿轮部固定连接；

所述行星齿轮部的两个输出端与所述输出传动部之间啮合传动有第二齿轮副和第三齿轮副,所述行星齿轮部的两个输出端轴上设置有锁死器；

所述输出传动部包括第一输出传动部、第二输出传动部，所述第一输出传动部与所述输出轴之间啮合传动有第四齿轮副，所述第二输出传动部与所述输出轴之间啮合传动有第五齿轮副和第六齿轮副，所述第一输出传动部、第二输出传动部上分别设置有第一离合器、第二离合器；

所述输出轴端部连接有差速器。

优选的，所述输入传动部包括第一齿轮副，所述第一齿轮副包括第一齿轮、与第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第一齿轮与所述输入轴固定连接。

优选的，所述行星齿轮部包括齿轮架、与所述齿轮架固接的两个行星轮、与两个所述行星轮啮合的左半轴齿轮和右半轴齿轮，所述第二齿轮与所述齿轮架固定连接。

优选的，所述第二齿轮和齿轮架中心开设有通孔，所述左半轴齿轮的轴穿过所述通孔并贯通所述第二齿轮和齿轮架，所述通孔的内径大于所述左半轴齿轮轴的外径。

优选的，所述第二齿轮副包括第三齿轮、第四齿轮，所述第三齿轮固接在所述左半轴齿轮轴的端部，所述第三齿轮副包括第五齿轮、第六齿轮，所述第五齿轮固接在所述右半轴齿轮轴的端部，所述第三齿轮与所述第五齿轮对称设置。

优选的，所述第一输出传动部包括传动轴I、传动轴II，所述传动轴I与所述传动轴II之间设置所述第一离合器，所述第一离合器的主动端与所述传动轴I刚性连接，所述第一离合器的从动端与所述传动轴II刚性连接，所述第二输出传动部包括传动轴III、传动轴IV,所述传动轴IV端部固接有第九齿轮，所述传动轴III与所述传动轴IV之间设置所述第二离合器，所述第二离合器主动端与所述传动轴III刚性连接，所述第二离合器的从动端与所述传动轴IV刚性连接。

优选的，所述第四齿轮副包括第七齿轮、第八齿轮，所述第七齿轮固接在所述传动轴II上，所述第八齿轮固接在所述输出轴上，所述第五齿轮副包括第十齿轮、第十一齿轮，所述第十一齿轮固接在所述输出轴上，所述第十齿轮分别与所述第十一齿轮、第九齿轮啮合传动，所述第八齿轮的齿数大于所述第十一齿轮的齿数，所述第七齿轮与所述第八齿轮齿数比小于1，所述第十齿轮与所述第十一齿轮的齿数比大于1。

优选的，所述行星齿轮、左半轴齿轮、右半轴齿轮、第三齿轮、第四齿轮、第五齿轮、第六齿轮均为锥齿轮。

优选的，所述第一离合器、第二离合器、锁死器分别电性连接有控制器，所述控制器输入端电性连接有车速传感器，所述车速传感器设置在车轮上。

优选的，所述锁死器包括壳体，所述壳体内开设有液压腔，所述液压腔内对称设置有制动部，所述制动部包括弹簧，所述弹簧一端固接在所述壳体上，所述弹簧另一端固接有制动块，所述制动块贯通所述壳体并与所述壳体滑动连接，所述壳体上开设有进油口，所述制动块远离所述弹簧的一端为圆弧形结构。

本发明公开了以下技术效果：

本发明通过设置输入传动部、行星齿轮部以及输出传动部，并通过第一齿轮副、第二齿轮副、第三齿轮副、第四齿轮副、第五齿轮副将输入传动部、行星齿轮部和输出传动部连接实现动力的持续稳定传递；

通过设置行星齿轮部，将行星齿轮部左输出半轴和右输出半轴分别通过锁死器锁死，并通过第一离合器、第二离合器的开合实现动力从第一输出传动部和第二输出传动部的单独传动，再通过第四齿轮副、第五齿轮副的齿数比的不同实现变速功能；

本发明通过行星齿轮部、锁死器以及第一离合器、第二离合器的设计配合，可以简单快速实现对电动汽车换挡变速的目的，本发明可以通过车速传感器自动感应车速的变化，并通过控制器自动对行星齿轮左输出半轴和右输出半轴选择性锁死，进而实现整体装置的变速，而且整体装置结构简单紧凑，节省空间。

附图说明

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

图1为本发明电动汽车变速传动装置结构示意图；

图2为锁死器结构示意图；

图3为实施例二结构示意图；

图4为实施例三齿轮架、行星齿轮以及梁结构示意图。

其中，1为变速器外壳，2为输入轴，3为第一齿轮，4为第二齿轮，5为齿轮架，6为第三齿轮，7为第四齿轮，8为第五齿轮，9为第六齿轮，10为左半轴齿轮，11为右半轴齿轮，12为传动轴I，13为第一离合器，14为传动轴II，15为传动轴III，16为第二离合器，17为传动轴IV，18为第七齿轮，19为第八齿轮，20为第九齿轮，21为第十齿轮，22为第十一齿轮，24为输出轴，25为锁死器，26为差速器，27为行星轮，28为梁，29为滑槽，30为驱动装置，25.1为壳体，25.2为弹簧，25.3为制动块，25.4为进油口，25.5为液压腔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1-2，本发明提供一种电动汽车变速传动装置，包括输入轴2、输出轴24、变速器外壳1，变速器外壳1内依次布设有输入传动部、行星齿轮部以及输出传动部；

输入传动部与行星齿轮部固定连接；

行星齿轮部的两个输出端与输出传动部之间啮合传动有第二齿轮4副和第三齿轮6副,行星齿轮部的两个输出端轴上设置有锁死器25；

输出传动部包括第一输出传动部、第二输出传动部，第一输出传动部与输出轴24之间啮合传动有第四齿轮7副，第二输出传动部与输出轴24之间啮合传动有第五齿轮8副和第六齿轮9副，第一输出传动部、第二输出传动部上分别设置有第一离合器13、第二离合器16，第一离合器13、第二离合器16选用电磁式离合器，第一离合器13、第二离合器16外侧包覆于防护套(图中未画出)，防护套用于防止变速器外壳内的润滑油进入离合器内。

输出轴24端部连接有差速器26。

进一步优选方案，输入传动部包括第一齿轮3副，第一齿轮3副包括第一齿轮3、与第一齿轮3啮合的第二齿轮4，第一齿轮3与输入轴2固定连接。

进一步优选方案，行星齿轮部包括齿轮架5、与齿轮架5固接的两个行星轮、与两个行星轮啮合的左半轴齿轮10和右半轴齿轮11，第二齿轮4与齿轮架5固定连接。

进一步优选方案，第二齿轮4和齿轮架5中心开设有通孔，左半轴齿轮10的轴穿过通孔并贯通第二齿轮4和齿轮架5，通孔的内径大于左半轴齿轮10轴的外径。

进一步优选方案，第二齿轮4副包括第三齿轮6、第四齿轮7，第三齿轮6固接在左半轴齿轮10轴的端部，第三齿轮6副包括第五齿轮8、第六齿轮9，第五齿轮8固接在右半轴齿轮11轴的端部，第三齿轮6与第五齿轮8对称设置。

进一步优选方案，第一输出传动部包括传动轴I12、传动轴II14，传动轴I12与传动轴II14之间设置第一离合器13，第一离合器13的主动端与传动轴I12刚性连接，第一离合器13的从动端与传动轴II14刚性连接，第二输出传动部包括传动轴III15、传动轴IV17,传动轴IV17端部固接有第九齿轮20，传动轴III15与传动轴IV17之间设置第二离合器16，第二离合器16主动端与传动轴III15刚性连接，第二离合器16的从动端与传动轴IV17刚性连接。

进一步优选方案，第四齿轮7副包括第七齿轮18、第八齿轮19，第七齿轮18固接在传动轴II上，第八齿轮19固接在输出轴24上，第五齿轮8副包括第十齿轮21、第十一齿轮22，第十一齿轮22固接在输出轴24上，第十齿轮21分别与第十一齿轮22、第九齿轮20啮合传动，第八齿轮19的齿数大于第十一齿轮22的齿数，第七齿轮18与第八齿轮19齿数比小于1，第十齿轮21与第十一齿轮22的齿数比大于1。

进一步优选方案，行星齿轮、左半轴齿轮10、右半轴齿轮11、第三齿轮6、第四齿轮7、第五齿轮8、第六齿轮9均为锥齿轮。

进一步优选方案，第一离合器13、第二离合器16、锁死器25分别电性连接有控制器(图中未画出)，控制器输入端电性连接有车速传感器(图中未画出)，车速传感器设置在车轮上。

进一步优选方案，锁死器25包括壳体25.1，壳体25.1内开设有液压腔25.5，液压腔25.5内对称设置有制动部，制动部包括弹簧25.2，弹簧25.2一端固接在壳体25.1上，弹簧25.2另一端固接有制动块25.3，制动块25.3贯通壳体25.1并与壳体25.1滑动连接，壳体25.1上开设有进油口25.4，制动块25.3远离弹簧25.2的一端为圆弧形结构。

本发明一种电动汽车变速传动装置的工作原理：

输入轴2通过电机驱动，输入轴2端部固接第一齿轮3，通过第一齿轮3啮合第二齿轮4，第二齿轮4将动力传递至行星齿轮架5，行星齿轮在行星齿轮架5的驱动下进而将动力传递至左半轴齿轮10和右半轴齿轮11，若无锁死器25，则动力会平均分配到左半轴齿轮10和右半轴齿轮11，通过车速传感器感应车速变化，若车速传感器感应到车速由快速变为慢速，则控制器给右半轴锁死器25信号并将右半轴齿轮轴锁死，同时给第一离合器13、第二离合器16信号使第一离合器13吸合、第二离合器16分开，此时输入轴1传递到行星齿轮部的动力会全部向左半轴传递，在传动轴I12、传动轴II14以及第四齿轮副的作用下将动力传递到输出轴24上，由于第四齿轮副中第七齿轮18、第八齿轮19的齿数比小于1，从而实现减速增大力矩的作用，同理，若车速传感器感应到车速由慢速变为快速，则控制器给左半轴锁死器信号并将左半轴齿轮轴锁死，同时给第一离合器13、第二离合器16信号使第一离合器13断开、第二离合器16吸合，此时输入轴2传递到行星齿轮部的动力会全部向右半轴传递，在传动轴III15、传动轴IV17以及第五齿轮副的作用下将动力传递到输出轴上，由于第五齿轮副中第十齿轮21、第十一齿轮22的齿数比大于1，从而实现加速减小力矩的作用，第七齿轮18与第九齿轮20的转向相反，增加第十齿轮21可以实现靠左半轴齿轮10传递到输出轴24上的力矩和靠右半轴齿轮11传递到输出轴24上的力矩方向相同，动力传递到输出轴24上后，输出轴24端部配合差速器26，从而实现后续汽车转弯时两侧车轮转速相同运行，差速器26的具体结构为本领域技术人员的公知常识，在此不再赘述。

锁死器25正常状态下，两个制动块25.3不与行星齿轮部的两个输出端轴接触，锁死器25得到锁死信号后，进油口25.4会补充液压油，在油压的推动下使得对称的两个制动块25.3靠拢，进而将行星齿轮部的左输出半轴或右输出半轴抱死，实现锁死功能，在锁死信号解除后，制动块25.3在弹簧25.2的作用下恢复至原位。

实施例二

参照图3，本实施例与实施例一的不同之处在于，行星齿轮部左输出半轴、右输出半轴延伸至变速器外壳1外部，锁死器25设置在行星齿轮部左输出半轴、右输出半轴的端部，这样设置可以使得对锁死器25的安装拆卸维修更加的方便，锁死器25的动作和变速器外壳1内部的传动互不影响。

实施例三

参照图4，本实施例与实施例二的不同之处在于，齿轮架5上对称开设有滑槽29，滑槽29内固接有驱动装置30，驱动装置30可以为推杆电机或气缸，本实施例中优选为推杆电机，梁28远离行星轮27的端部与推杆电机输出轴端部固接并在滑槽29内滑动连接，即通过推杆电机可以实现行星轮27在梁28的带动下延齿轮架5径向滑动，从而实现行星轮27与左半轴齿轮10、右半轴齿轮11的相对分离，最终实现汽车变速至空挡的目的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围。