阅读说明：本技术 一种用于电动车的同轴式变速器及电动车 (A kind of coaxial-type speed changer and electric vehicle for electric vehicle ) 是由 孙峰 蔡丽洁 傅灵玲 谭艳军 林霄喆 于 2019-08-28 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种用于电动车的同轴式变速器及电动车,属于车辆领域。该同轴式变速器包括：依次连接的主动齿轮机构、从动齿轮机构和差速器,所述主动齿轮机构包括与电机相连的输入轴,所述差速器包括第一输出半轴和第二输出半轴,其中,所述差速器布置于所述从动齿轮机构靠近所述主动齿轮机构的一侧,所述主动齿轮机构的所述输入轴设置为空心轴,且所述输入轴同轴套设于所述差速器的所述第一输出半轴或第二输出半轴外部。本发明的同轴式变速器能够解决现有的电动机用的多挡变速器占用空间大的问题。(The present invention provides a kind of coaxial-type speed changers and electric vehicle for electric vehicle, belong to vehicular field.The coaxial-type speed changer includes: sequentially connected driving gear mechanism, driven gear mechanism and differential mechanism, the driving gear mechanism includes the input shaft being connected to the motor, the differential mechanism includes the first output axle shaft and the second output axle shaft, wherein, the differential mechanism is arranged in the driven gear mechanism close to the side of the driving gear mechanism, the input shaft of the driving gear mechanism is set as hollow shaft, and the input shaft coaxial sleeve is set to outside first output axle shaft or the second output axle shaft of the differential mechanism.Coaxial-type speed changer of the invention is able to solve the big problem of multi-shifting speed variator occupied space of existing motor.)

一种用于电动车的同轴式变速器及电动车

技术领域

本发明涉及车辆领域，特别是涉及一种用于电动车的同轴式变速器及电动车。

背景技术

由于环境污染以及能源消耗问题，电动汽车原来越来越多的得到应用，国内外各汽车公司均积极的对电动汽车进行研发和制造。但由于电动汽车对传动部分的结构要求极为紧凑，目前大部分电动汽车未配备变速器或仅配有单挡变速器，无法同时满足动力性和经济性要求。

极少数电动汽车配有2挡变速器，技术方案如附图1所示：输入轴10、中间轴20平行地布置在变速器中；二挡主动齿轮11、一挡主动齿轮12置于输入轴上；驻车齿轮21、二挡从动齿轮22、一挡从动齿轮23、主减速主动齿轮24 置于中间轴上；差速器30置于变速器中，差速器齿圈31连接在差速器上；棘爪40的一端置于变速器壳体上，另一端可实现与驻车齿轮21啮合或分离；同步器S1固连在输入轴或中间轴上。该变速器通过变换挡位可使驱动电机长期工作在高效区，提高了工作效率，增加了电动车行驶里程，提高了电动车的经济性，降低了整车成本。

但是，上述形式的多挡变速器占用的空间较大，无法满足电动车空间紧凑的布置要求。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于电动车的同轴式变速器，能够解决现有的电动机用的多挡变速器占用空间大的问题。

本发明一个进一步的目的是要提高电动车的经济性和动力性。

特别地，本发明提供了一种用于电动车的同轴式变速器，包括：

依次连接的主动齿轮机构、从动齿轮机构和差速器，所述主动齿轮机构包括与电机相连的输入轴，所述差速器包括第一输出半轴和第二输出半轴，其中，

所述差速器布置于所述从动齿轮机构靠近所述主动齿轮机构的一侧，所述主动齿轮机构的所述输入轴设置为空心轴，且所述输入轴同轴套设于所述差速器的所述第一输出半轴或第二输出半轴外部。

可选地，所述主动齿轮机构还包括多个主动齿轮，同轴固定于所述输入轴处；

所述从动齿轮机构还包括中间轴和同轴固定于所述中间轴的多个从动齿轮，所述多个从动齿轮与所述多个主动齿轮一一对应啮合。

可选地，所述从动齿轮机构还包括同轴固定于所述中间轴的主减速齿轮；

所述差速器还包括齿圈，所述齿圈与所述主减速齿轮相啮合。

可选地，所述多个主动齿轮包括1挡主动齿轮、2挡主动齿轮和3挡主动齿轮，所述多个从动齿轮包括与所述1挡主动齿轮、所述2挡主动齿轮和所述 3挡主动齿轮依次对应啮合的1挡从动齿轮、2挡从动齿轮和3挡从动齿轮。

可选地，所述主动齿轮机构还包括：

1/2挡同步器，固设与所述输入轴上，用于接合或分离所述1挡主动齿轮和所述2挡主动齿轮；

所述从动齿轮机构还包括：

3挡同步器一，固设于所述中间轴上，用于接合或分离所述3挡从动齿轮。

可选地，所述从动齿轮机构还包括驻车棘轮，固设于所述中间轴处，用于在驻车时与所述电动车的驻车机构相连。

可选地，所述主动齿轮机构还包括：

1/2挡同步器和3挡同步器二，均固设与所述输入轴上，所述1/2挡同步器用于接合或分离所述1挡主动齿轮和所述2挡主动齿轮，所述3挡同步器二用于接合或分离所述3挡主动齿轮。

可选地，所述从动齿轮机构还包括驻车棘轮，固设于所述中间轴处，用于在驻车时与所述电动车的驻车机构相连。

特别地，本发明还提供了一种电动车，包括电机、驻车机构和权利要求1-8 中任一项所述的同轴式变速器，所述电机与所述主动齿轮机构的输入轴相连，所述驻车机构与所述从动齿轮机构的驻车棘轮相连。

可选地，该电动车还包括：

倒挡按钮，与所述电机信号连接，用于控制所述电机的正反转。

本发明的同轴式变速器将主动齿轮机构的输入轴和差速器的一个输出半轴设置为同轴套设，因此整个差速器在径向上节约了变速器的输出半轴的占用空间，即大大减少了同轴式变速器的径向空间，使同轴式变速器空间径向空间非常紧凑，也使该同轴式变速器更容易搭载在更多车型中。

进一步地，本发明的同轴式变速器具有3速传动的功能，提高了电动车的经济性和动力性，使变速器能够与电机更好的匹配，提升了动力总成的动力性及经济性，从而提升了整车的效率以及续航能力，同时通过点击倒挡按钮，可以实现三速倒挡。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是现有技术中2挡变速器的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的同轴式变速器的结构示意图；

图3是根据本发明另一个实施例的同轴式变速器的结构示意图；

图4是根据本发明进一步的一个实施例的同轴式变速器的结构示意图。

具体实施方式

图2是根据本发明一个实施例的同轴式变速器的结构示意图。如图2所示，本发明提供了一种用于电动车的同轴式变速器，一个实施例中，该同轴式变速器一般性地可以包括依次连接的主动齿轮机构1、从动齿轮机构2和差速器3。主动齿轮机构1包括与电机4相连的输入轴100，差速器3包括第一输出半轴302和第二输出半轴303。差速器3布置于从动齿轮机构2靠近主动齿轮机构1的一侧，主动齿轮机构1的输入轴100设置为空心轴，且输入轴100同轴套设于差速器3的第一输出半轴302或第二输出半轴303外部。

本实施例的同轴式变速器将主动齿轮机构1的输入轴100和差速器3的一个输出半轴设置为同轴套设，因此整个变速器在径向上节约了差速器3的输出半轴的占用空间，即大大减少了同轴式变速器的径向空间，使同轴式变速器空间径向空间非常紧凑，也使该同轴式变速器更容易搭载在更多车型中。

可选地，主动齿轮机构1还包括多个主动齿轮，同轴固定于输入轴100处。从动齿轮机构2还包括中间轴200和同轴固定于中间轴200的多个从动齿轮，多个从动齿轮与多个主动齿轮一一对应啮合。

可选地，从动齿轮机构2还包括同轴固定于中间轴200的主减速齿轮。差速器3还包括齿圈301，齿圈301与主减速齿轮相啮合。如现有技术中的差速器3一样，该差速器3是一个周转轮系，包括齿圈301、太阳轮、行星轮和固定架，差速器3的输出半轴上固设有与行星轮啮合的齿轮，以将从主减速齿轮输入的动力传递到输出半轴上。

一个实施例中，如图2所示，多个主动齿轮包括1挡主动齿轮101、2挡主动齿轮103和3挡主动齿轮104，多个从动齿轮包括与1挡主动齿轮101、2 挡主动齿轮103和3挡主动齿轮104依次对应啮合的1挡从动齿轮201、2挡从动齿轮203和3挡从动齿轮205。

本实施例的同轴式变速器具有3速传动的功能，提高了电动车的经济性和动力性，使变速器能够与电机4更好的匹配，提升了动力总成的动力性及经济性，从而提升了整车的效率以及续航能力。

如图2所示，在进一步的一个实施例中，主动齿轮机构1还包括1/2挡同步器102，固设与输入轴100上，用于接合或分离1挡主动齿轮101和2挡主动齿轮103。从动齿轮机构2还包括3挡同步器一204，固设于中间轴200上，用于接合或分离3挡从动齿轮205。同步器的作用：控制动力是否传递给齿轮，即当同步器与齿轮接合时，齿轮与同步器一起旋转，当同步器与齿轮分离时，齿轮不与同步器一起旋转。

本实施例的3速动力传递路线如下：

在前进挡时：

1挡工况时，输入轴100上的1/2挡同步器102与1挡主动齿轮101接合。

1挡动力传递路线：输入轴100--1/2挡同步器102--1挡主动齿轮101-1挡从动齿轮201--中间轴200--主减速齿轮206--齿圈301-差速器3--第一输出半轴302和第二输出半轴303--输出。

2挡工况时，输入轴100上的1/2挡同步器102与2挡主动齿轮103接合。

2挡动力传递路线：输入轴100--1/2挡同步器102-2挡主动齿轮103-2挡从动齿轮203-中间轴200-主减速齿轮206-齿圈301-差速器3--第一输出半轴302和第二输出半轴303--输出。

3挡工况时，中间轴200上的3挡同步器一204与3挡从动齿轮205接合。

3挡动力传递路线：输入轴100-3挡主动齿轮104-3挡从动齿轮205-3挡同步器一204-中间轴200-主减速齿轮206-齿圈301-差速器3--第一输出半轴302和第二输出半轴303--输出。

在倒挡时：

1挡工况时，输入轴100上的1/2挡同步器102与1挡主动齿轮101接合。

1挡动力传递路线：输入轴100--1/2挡同步器102-1挡主动齿轮101-1挡从动齿轮201-中间轴200-主减速齿轮206-齿圈301-差速器3--第一输出半轴302和第二输出半轴303--输出。

2挡工况时，输入轴100上的1/2挡同步器102与2挡主动齿轮103接合。

2挡动力传递路线：输入轴100--1/2挡同步器102-2挡主动齿轮103-2挡从动齿轮203-中间轴200-主减速齿轮206-齿圈301-差速器3--第一输出半轴302和第二输出半轴303--输出。

3挡工况时，中间轴200上的3挡同步器一204与3挡从动齿轮205接合。

3挡动力传递路线：输入轴100-3挡主动齿轮104-3挡从动齿轮205-3挡同步器一204-中间轴200-主减速齿轮206-齿圈301-差速器3--第一输出半轴302和第二输出半轴303--输出。

倒挡的实现可通过控制电机4反转输出反向转速来实现。

图3是根据本发明另一个实施例的同轴式变速器的结构示意图。另一个实施例中，如图3所示，从动齿轮机构2还包括驻车棘轮202，固设于中间轴200 处，用于在驻车时与电动车的驻车机构5相连，以实现驻车功能。

电机4将动力从输入轴100传入到该同轴式变速器。可选地，1挡主动齿轮101和2挡主动齿轮103通过滚针轴承安装在输入轴100上，1/2挡同步器 102通过花键连接在输入轴100上。3挡主动齿轮104通过花键连接在输入轴 100上，或者和输入轴100为一体结构。1挡从动齿轮201、驻车棘轮202、2 挡从动齿轮203及3挡同步器一204通过花键连接在中间轴200上，3挡从动齿轮205通过滚针轴承连接在中间轴200上。主减齿轮206与中间轴200为一体结构。齿圈301通过螺栓、铆接或者焊接等方式与差速器3连接。其中，1 挡主动齿轮101与1挡从动齿轮201常啮合。2挡从动齿轮203103与2挡从动齿轮203常啮合。3挡主动齿轮104与3挡从动齿轮205常啮合；主减齿轮206 与齿圈301常啮合。第一输出半轴302穿过输入轴100的中心孔与差速器3通过花键相连。

图4是根据本发明进一步的一个实施例的同轴式变速器的结构示意图。如图4所示，在本发明进一步的一个实施例中，主动齿轮机构1还包括1/2挡同步器102和3挡同步器二105，均固设与输入轴100上。1/2挡同步器102用于接合或分离1挡主动齿轮101和2挡主动齿轮103，3挡同步器二105用于接合或分离3挡主动齿轮104。

以下仅对本实施例中关于3挡同步器二105的部分进行论述，其他部分与上述实施例一致，再次不再赘述。

3挡同步器二105通过花键连接在输入轴100上。

3挡工况时，输入轴100上的3挡同步器二105与3挡主动齿轮104接合。

3挡动力传递路线：输入轴100-3挡同步器二105-3挡主动齿轮104-3挡从动齿轮205-中间轴200-主减速齿轮205-齿圈301-差速器3-第一输出半轴302 和第二输出半轴303-输出

如图4所示，进一步地，从动齿轮机构2还包括驻车棘轮202，固设于中间轴200处，用于在驻车时与电动车的驻车机构5相连。

本发明还提供了一种电动车，一个实施例中，该电动车包括电机4、驻车机构5和上述的同轴式变速器。电机4与主动齿轮机构1的输入轴100相连，驻车机构5与从动齿轮机构2的驻车棘轮202相连。

该电动车的同轴式变速器将主动齿轮机构1的输入轴100和差速器3的一个输出半轴设置为同轴套设，因此整个变速器在径向上节约了差速器3的输出半轴的占用空间，即大大减少了同轴式变速器的径向空间，使同轴式变速器空间径向空间非常紧凑，也使该同轴式变速器更容易搭载在更多车型中。

进一步地，本实施例的电动车的同轴式变速器具有3速传动的功能，提高了电动车的经济性和动力性，使变速器能够与电机4更好的匹配，提升了动力总成的动力性及经济性，从而提升了整车的效率以及续航能力。

另一个实施例中，该电动车还包括倒挡按钮，与电机4信号连接，用于控制电机4的正反转。通过点击倒挡按钮，可以实现三速倒挡。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。