[發(fā)明專利]一種換擋機(jī)構(gòu)、變速器、動(dòng)力總成及電動(dòng)車

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110349748.2
• 申請(qǐng)日: 2021-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN113124154B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘虎;梅雪鈺;王歡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華為數(shù)字能源技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F16H61/26
• 分類號(hào): F16H61/26;F16H61/04;F16H63/32;F16H55/17;F16D41/06
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 朱琳琳

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N換擋機(jī)構(gòu)、變速器、動(dòng)力總成及電動(dòng)車。該換擋機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)齒輪、齒轂、單向離合器和滑動(dòng)連接裝置。傳動(dòng)齒輪具有繞軸孔設(shè)置的第一凸壁和第二凸壁。第一凸壁的端部設(shè)置有第一齒形結(jié)構(gòu)，第二凸壁的直徑小于第一凸壁的直徑。齒轂套設(shè)于第二凸壁。單向離合器設(shè)置于齒轂與第二凸壁之間。滑動(dòng)連接裝置套設(shè)于齒轂，滑動(dòng)連接裝置可沿朝向或者背離傳動(dòng)齒輪的方向滑動(dòng)；滑動(dòng)連接裝置的端部設(shè)置有第二齒形結(jié)構(gòu)；第二齒形結(jié)構(gòu)與第一齒形結(jié)構(gòu)嚙合時(shí)，傳動(dòng)齒輪與旋轉(zhuǎn)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)；第二齒形結(jié)構(gòu)與第一齒形結(jié)構(gòu)斷開時(shí)，傳動(dòng)齒輪與旋轉(zhuǎn)軸可同步轉(zhuǎn)動(dòng)或差速轉(zhuǎn)動(dòng)。該換擋機(jī)構(gòu)可以提升換擋動(dòng)力傳遞的穩(wěn)定性，從而使電動(dòng)車的駕駛性能改善。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動(dòng)車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種換擋機(jī)構(gòu)、變速器、動(dòng)力總成及電動(dòng)車。

背景技術(shù)

電動(dòng)車由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，電機(jī)輸出的動(dòng)力經(jīng)過變速器減速增扭，然后通過與變速器傳動(dòng)連接的半軸(也稱為驅(qū)動(dòng)軸，driver shaft)傳遞至車輪，以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車行駛。

由于單擋減速器只能在有限的車速范圍(例如小于150km/h)內(nèi)尋找最佳的速比來實(shí)現(xiàn)成本和效率的平衡，而電機(jī)高效區(qū)集中在中低轉(zhuǎn)速，單擋減速器固定速比無法調(diào)節(jié)電機(jī)的工作點(diǎn)。另外，采用單擋減速器，在達(dá)到更高車速時(shí)，由于電機(jī)自身的特性，高轉(zhuǎn)速下電機(jī)將進(jìn)入恒功率區(qū)，電機(jī)輸出扭矩大幅下降，從而導(dǎo)致電動(dòng)車在高轉(zhuǎn)速下動(dòng)力不足。因此，目前的兩擋變速器是電動(dòng)車領(lǐng)域未來一大發(fā)展趨勢(shì)，兩擋變速器可通過改變速比調(diào)節(jié)電機(jī)運(yùn)行的工作點(diǎn)來提升其在高轉(zhuǎn)速下的輸出扭矩，同時(shí)也可提升效率。

兩擋變速器的換擋過程可通過換擋機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。而換擋機(jī)構(gòu)在實(shí)現(xiàn)換擋的過程中的動(dòng)力傳遞的穩(wěn)定性，是影響電動(dòng)車駕駛平穩(wěn)性的重要因素。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N換擋機(jī)構(gòu)、變速器、動(dòng)力總成及電動(dòng)車，用以提升換擋機(jī)構(gòu)在換擋過程中動(dòng)力傳遞的穩(wěn)定性，從而提升電動(dòng)車的駕駛性能。

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N換擋機(jī)構(gòu)，該換擋機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)齒輪、齒轂、單向離合器和滑動(dòng)連接裝置。其中，傳動(dòng)齒輪包括本體，本體的端面設(shè)置有第一凸壁和第二凸壁；第一凸壁繞本體的軸孔設(shè)置，且第一凸壁的背離本體的端部設(shè)置有第一齒形結(jié)構(gòu)。第二凸壁與第一凸壁設(shè)置于本體的同一側(cè)，第二凸壁繞本體的軸孔設(shè)置，且第二凸壁的直徑小于第一凸壁的直徑。齒轂套設(shè)于第二凸壁，單向離合器設(shè)置于齒轂與第二凸壁之間，且單向離合器的內(nèi)座圈與第二凸壁連接，單向離合器的外座圈與齒轂連接。

具體設(shè)置滑動(dòng)連接裝置時(shí)，滑動(dòng)連接裝置可與齒轂徑向固定，且滑動(dòng)連接裝置在齒轂的表面可沿朝向或者背離傳動(dòng)齒輪的方向滑動(dòng)。在本申請(qǐng)一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中，滑動(dòng)連接裝置可以包括支撐架、滾動(dòng)件和滑套。其中，支撐架套設(shè)于齒轂，且支撐架與齒轂徑向固定。另外，在支撐架的朝向第一凸壁的端部設(shè)置有第二齒形結(jié)構(gòu)，該第二齒形結(jié)構(gòu)可與第一凸壁的第一齒形結(jié)構(gòu)相嚙合。支撐架還設(shè)置有安裝槽，滾動(dòng)件安裝于安裝槽，且滾動(dòng)件與齒轂的表面接觸。滑套套設(shè)于支撐架，滾動(dòng)件限位于滑套與齒轂之間，滑套可帶動(dòng)支撐架和滾動(dòng)件在齒轂的表面沿朝向或者背離傳動(dòng)齒輪的方向滑動(dòng)。

在本申請(qǐng)一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中，當(dāng)?shù)诙X形結(jié)構(gòu)與第一齒形結(jié)構(gòu)相嚙合時(shí)，傳動(dòng)齒輪與齒轂同步轉(zhuǎn)動(dòng)。在本申請(qǐng)中，可通過第二齒形結(jié)構(gòu)與第一齒形結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的嚙合，來避免單向離合器受到動(dòng)力波動(dòng)導(dǎo)致單向離合器松開使得動(dòng)力傳遞丟失，保證傳動(dòng)齒輪與齒轂之間進(jìn)行穩(wěn)定的動(dòng)力傳輸。另外，當(dāng)?shù)诙X形結(jié)構(gòu)與第一齒形結(jié)構(gòu)分離時(shí)，在一種情況下，仍可使單向離合器將二者進(jìn)行鎖定，則可實(shí)現(xiàn)二者的同步轉(zhuǎn)動(dòng)。在另一種情況下，可使單向離合器處于打開的狀態(tài)，單向離合器不對(duì)二者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行阻礙，則可實(shí)現(xiàn)二者之間的差速轉(zhuǎn)動(dòng)。

在本申請(qǐng)一個(gè)可能的實(shí)現(xiàn)方式中，換擋機(jī)構(gòu)還可以包括旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸穿設(shè)于本體的軸孔內(nèi)。另外，齒轂可與旋轉(zhuǎn)軸固定連接，這樣即可使上述的傳動(dòng)齒輪與齒轂之間的動(dòng)力傳輸轉(zhuǎn)換為傳動(dòng)齒輪與旋轉(zhuǎn)軸之間的動(dòng)力傳輸，以便于換擋機(jī)構(gòu)通過旋轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)與電動(dòng)車的車輪之間的動(dòng)力傳輸。