三輪電動車電控兩擋變速箱的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于變速箱【技術領域】，公開了一種三輪電動車電控兩擋變速箱，包括箱體，箱體內安裝有輸入軸和中間軸,輸入軸安裝有高擋齒輪和低擋齒輪,中間軸上安裝有中間軸高擋齒輪、中間軸低擋齒輪和輸出齒輪，中間軸高擋齒輪和中間軸低擋齒輪之間安裝有由換擋機構驅動的同步器，箱體轉動安裝有差速器，差速器上設有傳動齒輪，傳動齒輪與輸出齒輪相嚙合，中間軸轉速信號發(fā)生器連接中間軸轉速信號采集器，中間軸轉速信號采集器和蝸輪行程傳感器均連接換擋控制器，換擋控制器連接換擋按鈕，換擋控制器還連接電機控制器，電機控制器連接所述電機。消除換擋時的沖擊，縮短換擋時間，簡化換擋過程，并延長變速器的使用壽命。
【專利說明】三輪電動車電控兩擋變速箱
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于變速箱【技術領域】，尤其涉及一種三輪電動車電控兩擋變速箱。
【背景技術】
[0002]目前，公知的三輪電動車配置的變速器為兩擋變速器，具有高速前進擋和低速前進擋，換擋方式一般采用手動操作牙嵌式機械換擋，行駛中高低擋切換時因高低擋齒輪存在轉速差，換擋時沖擊性大、齒輪易打齒，一次換擋成功率低，經常產生掛不上擋或脫擋現象，變速箱容易造成損壞，減短變速箱的使用壽命，甚至會導致車輛失控而引發(fā)事故。
實用新型內容
[0003]本實用新型所要解決的技術問題是:提供一種三輪電動車電控兩擋變速箱，以解決現有變速箱采用牙嵌式機械換擋，操作性差、變速箱易損壞的技術問題。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是:
[0005]三輪電動車電控兩擋變速箱，包括箱體，所述箱體內轉動安裝有由電機驅動的輸入軸，所述輸入軸連接所述電機的一端固定安裝有高擋齒輪，另一端固定安裝有低擋齒輪，所述箱體內還轉動安裝有與所述輸入軸平行設置的中間軸，所述中間軸上固定安裝有與所述高擋齒輪相嚙合的中間軸高擋齒輪和與所述低擋齒輪相嚙合的中間軸低擋齒輪，所述中間軸上還固定安裝有輸出齒輪，所述中間軸低擋齒輪位于所述中間軸高擋齒輪和輸出齒輪之間，所述中間軸高擋齒輪和中間軸低擋齒輪之間安裝有由換擋機構驅動的同步器，所述換擋機構包括轉動安裝在所述箱體上的換擋軸，所述換擋軸一端固定安裝有蝸輪，所述蝸輪連接蝸桿，所述蝸桿連接由換擋控制器控制的換擋電機，所述換擋軸通過螺旋副連接換擋撥叉，所述換擋撥叉連接所述同步器，所述換擋撥叉的兩側均設有一擋盤，所述擋盤通過緊固件安裝于所述換擋軸上，所述換擋撥叉與擋盤之間均設有一壓縮彈簧，兩所述壓縮彈簧套在所述換擋軸上，所述箱體內安裝有差速器，所述差速器上設有傳動齒輪，所述傳動齒輪與所述輸出齒輪相嚙合；所述中間軸上設有中間軸轉速信號發(fā)生器，所述箱體上設有中間軸轉速信號采集器和蝸輪行程傳感器，所述中間軸轉速信號發(fā)生器連接所述中間軸轉速信號采集器，所述中間軸轉速信號采集器和蝸輪行程傳感器均連接換擋控制器，所述換擋控制器連接設置在三輪電動車大把上的換擋按鈕，所述換擋控制器還連接電機控制器，所述電機控制器連接所述電機。
[0006]作為一種改進，所述差速器的兩側均設有半軸支撐軸承，兩所述半軸支撐軸承分別連接所述差速器的兩半軸。
[0007]作為一種改進，兩所述半軸支撐軸承與所述箱體之間均設有油封。
[0008]作為一種改進，所述輸入軸靠近所述高擋齒輪一端的軸承與所述箱體之間設有油封。
[0009]采用了上述技術方案后，本實用新型的有益效果是:
[0010]由原來的牙嵌式機械換擋改為同步器電控換擋，增加了同步器的使用，可以消除換擋時的沖擊，縮短換擋時間，簡化換擋過程，并延長變速器的使用壽命，另外采用電控換擋機構，由中間軸轉速信號發(fā)生器、中間軸轉速信號采集器反饋信號，換擋控制器根據采集到的中間軸轉速和電機轉速信號做出判斷，發(fā)出指令給電機控制器，降低或升高電機的轉速，創(chuàng)造換擋的條件，當換擋條件具備時，換擋控制器控制換擋電機工作，通過換擋電機轉動為撥叉一側的彈簧儲能，保證換擋的順利進行，換擋控制器通過檢測蝸輪所轉過的行程，判斷換擋已到位后，換擋控制器切斷換擋電機的電源，從而大大減少了使用過程中換擋沖擊性大、齒輪打齒、操縱性差等現象，從而提高變速箱的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0012]圖2是圖1中A向的局部結構示意圖；
[0013]圖3是圖1中B向的局部結構示意圖；
[0014]圖中:101、輸入軸，102、高擋齒輪，103、低擋齒輪，104、電機，105、油封，201、中間軸，202、中間軸高擋齒輪，203、中間軸低擋齒輪，204、輸出齒輪，205，同步器，301、換擋軸，302、蝸桿，303、蝸輪，304、換擋電機，305、壓縮彈簧，306、換擋撥叉，307、中間軸轉速信號發(fā)生器，308、中間軸轉速信號采集器，309、蝸輪行程傳感器，401、差速器，402、傳動齒輪，403、半軸支撐軸承，404、油封，50、箱體，601、換擋控制器，602、電機控制器，603、換擋按鈕。
【具體實施方式】
[0015]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0016]圖1是本實用新型的結構示意圖，圖2是圖1中A向的局部結構示意圖，圖3是圖1中B向的局部結構示意圖，為了便于說明，圖中僅給出了與本實用新型相關的部分。
[0017]本實用新型提供的三輪電動車電控兩擋變速箱，包括箱體50，箱體50內轉動安裝有由電機104驅動的輸入軸101，輸入軸101連接電機104的一端固定安裝有高擋齒輪102，另一端固定安裝有低擋齒輪103，箱體50內還轉動安裝有與輸入軸101平行設置的中間軸201，中間軸201上固定安裝有與高擋齒輪102相嚙合的中間軸高擋齒輪202和與低擋齒輪103相嚙合的中間軸低擋齒輪203，中間軸201上還固定安裝有輸出齒輪204，中間軸低擋齒輪203位于中間軸高擋齒輪202和輸出齒輪204之間，中間軸高擋齒輪202和中間軸低擋齒輪203之間安裝有由換擋機構驅動的同步器205，換擋機構包括轉動安裝在箱體50上的換擋軸301，換擋軸301 —端固定安裝有蝸輪303，蝸輪303連接蝸桿302，蝸桿302連接由換擋控制器601控制的換擋電機304，換擋軸301通過螺旋副連接換擋撥叉306，換擋撥叉306連接同步器205，換擋撥叉306的兩側均設有一擋盤，擋盤通過緊固件安裝于換擋軸301上，換擋撥叉306與擋盤之間均設有一壓縮彈簧305，兩壓縮彈簧305套在換擋軸301上，箱體50內安裝有差速器401，差速器401上設有傳動齒輪402，傳動齒輪402與輸出齒輪204相嚙合；中間軸201上設有中間軸轉速信號發(fā)生器307，箱體50上設有中間軸轉速信號采集器308和蝸輪行程傳感器309，中間軸轉速信號發(fā)生器307連接中間軸轉速信號采集器308，中間軸轉速信號采集器308和蝸輪行程傳感器309均連接換擋控制器601，換擋控制器601連接設置在三輪電動車大把上的換擋按鈕603，換擋按鈕603包括高擋按鈕和低擋按鈕，換擋控制器601均連接高擋按鈕和低擋按鈕，換擋控制器601還連接電機控制器602，電機控制器602連接所述電機。
[0018]差速器401的兩側均設有半軸支撐軸承403，兩半軸支撐軸承403分別連接差速器401的兩半軸，兩半軸支撐軸承403與箱體50之間均設有油封404，起到密封作用。
[0019]輸入軸101靠近高擋齒輪102 —端的軸承與箱體50之間設有油封105，起到密封作用。
[0020]該三輪電動車副變速箱具有自動換擋和手動換擋兩種模式:
[0021]1、自動換擋模式:
[0022]車輛在行駛中，中間軸201與電機104轉速達到設定值時換擋電機304動作，換擋電機304提供動力帶動蝸桿302動作，蝸桿302帶動蝸輪303，蝸輪303帶動換擋軸301轉動，換擋軸301轉動帶動螺旋副軸向移動，螺旋副壓縮一側壓縮彈簧305，受到壓縮的壓縮彈簧305給換擋撥叉306 —個反作用力，反作用力控制同步器205實現換擋。
[0023](I)低擋換高擋:
[0024]車輛在行駛過程中，當中間軸轉速信號發(fā)生器307與中間軸轉速信號采集器308采集到中間軸201轉速達到高擋設定值，同時電機104轉速達到高擋設定值時，換擋電機304動作，換擋電機304帶動蝸桿302旋轉，蝸輪303轉動，蝸輪303帶動換擋軸301轉動，換擋軸301轉動帶動螺旋副軸向移動，螺旋副壓縮一側壓縮彈簧305，受到壓縮的壓縮彈簧305給換擋撥叉306 —個反作用力，換擋撥叉306帶動同步器205與中間軸高擋齒輪202嚙合，當蝸輪行程傳感器309檢測到換擋到位后，由換擋控制器601切斷換擋電機304電源，實現低擋換高擋。
[0025](2)高擋換低擋:
[0026]車輛在行駛過程中，當中間軸轉速信號發(fā)生器307與中間軸轉速信號采集器308采集到中間軸201轉速達到低擋設定值，同時電機104轉速達到低擋設定值時，換擋電機304動作，換擋電機304帶動蝸桿302旋轉，蝸輪303轉動，蝸輪303帶動換擋軸301轉動，換擋軸301轉動帶動螺旋副軸向移動，螺旋副壓縮一側壓縮彈簧305，受到壓縮的壓縮彈簧305給換擋撥叉306 —個反作用力，換擋撥叉306帶動同步器205與中間軸低擋齒輪203嚙合，當蝸輪行程傳感器309檢測到換擋到位后，由換擋控制器601切斷換擋電機304電源，實現高擋換低擋。
[0027]自動換擋模式的控制路線為:
[0028]信號檢測一換擋控制器601 —換擋電機304 —蝸桿302 —蝸輪303 —換擋軸301 —螺旋副一壓縮彈簧305 —換擋撥叉306 —同步器205 —換擋行程檢測一換擋控制器601 —完成換擋。
[0029]2、手動換擋模式:
[0030]當按下換擋開關時，換擋控制器601開始同時檢測中間軸201的轉速nl和電機104的轉速n2，當|nl-n2| ( 100時，換擋控制器601立即驅動換擋電機304轉動，驅動換擋撥叉306進行換擋，同時換擋控制器601通過蝸輪行程傳感器309檢測蝸輪303所轉過的行程，當判斷換擋已到位時，切斷換擋控制器601電源，完成換擋動作；在|nl-n2| ( 100條件不滿足時，換擋控制器601可以發(fā)出指令給電機控制器602，控制電機104的轉速升高或降低，從而使?jié)M足|nl-n2| ( 100，創(chuàng)造換擋條件。
[0031](I)低擋換高擋:
[0032]車輛在行駛過程中，按下高擋按鈕，若此時同步器205為高擋狀態(tài)，則換擋電機304不動作；若同步器205為低擋狀態(tài)，則通過中間軸轉速信號發(fā)生器307、中間軸轉速信號采集器308、電機控制器602檢測同步器205與中間軸高擋齒輪202轉速差是否小于IOOrpm,若轉速差小于IOOrpm則換擋控制器601控制換擋電機304動作，換擋電機304帶動蝸桿302旋轉，蝸輪303轉動，換擋撥叉306帶動同步器205與中間軸高擋齒輪202嚙合，當蝸輪行程傳感器309檢測到換擋到位后，由換擋控制器601切斷換擋電機304電源，實現低擋換高擋；若轉速差不小于IOOrpm則通過電機控制器602控制電機104調整轉速，直到轉速差小于lOOrpm，換擋控制器601控制換擋電機304動作，完成低擋換高擋。
[0033](2)高擋換低擋:
[0034]車輛在行駛過程中，按下低擋按鈕，若此時同步器205為低擋狀態(tài)，則換擋電機304不動作；若同步器205為高擋狀態(tài)，則通過中間軸轉速信號發(fā)生器307、中間軸轉速信號采集器308、電機控制器602檢測同步器205與中間軸低擋齒輪203轉速差是否小于IOOrpm,若轉速差小于IOOrpm則換擋控制器601控制換擋電機304動作，換擋電機304帶動蝸桿302旋轉，蝸輪303轉動，換擋撥叉306帶動同步器205與中間軸低擋齒輪203嚙合，當蝸輪行程傳感器309檢測到換擋到位后，由換擋控制器601切斷換擋電機304電源，實現高擋換低擋；若轉速差不小于IOOrpm則通過電機控制器602控制電機104調整轉速，直到轉速差小于lOOrpm，換擋控制器601控制換擋電機304動作，完成高擋換低擋。
[0035]手動換擋模式的控制路線:
[0036]換擋按鈕603 —信號檢測一換擋控制器601 —換擋電機304 —蝸桿302 —蝸輪303 —換擋軸301 —螺旋副一壓縮彈簧305 —換擋撥叉306 —同步器205 —換擋行程檢測—換擋控制器601 —完成換擋。
[0037]該三輪電動車副變速箱具有高擋模式和低擋模式兩種傳動路線:
[0038]1、聞?chuàng)鮿恿鬟f路線為:
[0039]電機104 —輸入軸101 —高擋齒輪102 —中間軸高擋齒輪202 —同步器205 —中間軸201 —輸出齒輪204 —傳動齒輪402 —差速器401 —輸出。
[0040]2、低擋動力傳遞路線為:
[0041]電機104 —輸入軸101 —低擋齒輪103 —中間軸低擋齒輪203 —同步器205 —中間軸201 —輸出齒輪204 —傳動齒輪402 —差速器401 —輸出。
[0042]以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.三輪電動車電控兩擋變速箱，包括箱體，其特征在于，所述箱體內轉動安裝有由電機驅動的輸入軸，所述輸入軸連接所述電機的一端固定安裝有高擋齒輪，另一端固定安裝有低擋齒輪，所述箱體內還轉動安裝有與所述輸入軸平行設置的中間軸，所述中間軸上固定安裝有與所述高擋齒輪相嚙合的中間軸高擋齒輪和與所述低擋齒輪相嚙合的中間軸低擋齒輪，所述中間軸上還固定安裝有輸出齒輪，所述中間軸低擋齒輪位于所述中間軸高擋齒輪和輸出齒輪之間，所述中間軸高擋齒輪和中間軸低擋齒輪之間安裝有由換擋機構驅動的同步器，所述換擋機構包括轉動安裝在所述箱體上的換擋軸，所述換擋軸一端固定安裝有蝸輪，所述蝸輪連接蝸桿，所述蝸桿連接由換擋控制器控制的換擋電機，所述換擋軸通過螺旋副連接換擋撥叉，所述換擋撥叉連接所述同步器，所述換擋撥叉的兩側均設有一擋盤，所述擋盤通過緊固件安裝于所述換擋軸上，所述換擋撥叉與擋盤之間均設有一壓縮彈簧，兩所述壓縮彈簧套在所述換擋軸上，所述箱體內安裝有差速器，所述差速器上設有傳動齒輪，所述傳動齒輪與所述輸出齒輪相嚙合；所述中間軸上設有中間軸轉速信號發(fā)生器，所述箱體上設有中間軸轉速信號采集器和蝸輪行程傳感器，所述中間軸轉速信號發(fā)生器連接所述中間軸轉速信號采集器，所述中間軸轉速信號采集器和蝸輪行程傳感器均連接換擋控制器，所述換擋控制器連接設置在三輪電動車大把上的換擋按鈕，所述換擋控制器還連接電機控制器，所述電機控制器連接所述電機。
2.如權利要求1所述的三輪電動車電控兩擋變速箱，其特征在于，所述差速器的兩側均設有半軸支撐軸承，兩所述半軸支撐軸承分別連接所述差速器的兩半軸。
3.如權利要求2所述的三輪電動車電控兩擋變速箱，其特征在于，兩所述半軸支撐軸承與所述箱體之間均設有油封。
4.如權利要求1所述的三輪電動車電控兩擋變速箱，其特征在于，所述輸入軸靠近所述高擋齒輪一端的軸承與所述箱體之間設有油封。
【文檔編號】F16H63/32GK203796918SQ201420183181
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月15日 優(yōu)先權日:2014年4月15日
【發(fā)明者】孫硯豐, 王存森, 劉關云, 劉少林, 張松勇 申請人:福田雷沃國際重工股份有限公司