本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電動(dòng)汽車自動(dòng)變速器，更確切的說是一種帶線控離心球臂接合裝置的電動(dòng)汽車二檔自動(dòng)變速器。

背景技術(shù)：

自動(dòng)變速器被廣泛應(yīng)用于汽車、電動(dòng)汽車、工程機(jī)械等各種車輛?，F(xiàn)有自動(dòng)變速器主要有液力機(jī)械式自動(dòng)變速器(AT)、金屬帶式無級(jí)自動(dòng)變速器(CVT)、機(jī)械式自動(dòng)變速器(AMT)、雙離合器式自動(dòng)變速器(DCT)四大類型。上述四類自動(dòng)變速器的換檔實(shí)現(xiàn)換檔過程控制均采用電控液壓伺服裝置實(shí)現(xiàn)，液壓伺服裝置由液壓泵、多個(gè)液壓閥、多個(gè)液壓離合器、多個(gè)液壓制動(dòng)器等組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，運(yùn)行過程能耗高。

隨著汽車電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和汽車網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，汽車線控技術(shù)已成為汽車未來的發(fā)展趨勢(shì)。汽車線控(X-By-Wire)技術(shù)是由電線、電子控制器和線控執(zhí)行器來代替機(jī)械和液壓系統(tǒng)，將駕駛員的操縱動(dòng)作經(jīng)過傳感器變成電信號(hào)，輸入到電控單元，由電控單元產(chǎn)生控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)線控執(zhí)行器進(jìn)行所需操作。因此，開發(fā)新型的線控自動(dòng)變速器，有利于減少其零部件的數(shù)量、降低成本和降低運(yùn)行能耗，提高傳動(dòng)效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有各種自動(dòng)變速器技術(shù)的不足，提供一種既能實(shí)現(xiàn)動(dòng)力換檔，又具有可靠性高、成本低的新型的帶線控離心球臂接合裝置的電動(dòng)汽車二檔自動(dòng)變速器。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種帶線控離心球臂接合裝置的電動(dòng)汽車二檔自動(dòng)變速器，包括輸入軸、輸出軸、太陽輪、行星輪、行星輪軸、后行星架、內(nèi)齒圈；所述行星輪軸的一端固定安裝在后行星架上，所述后行星架通過其中心承孔固定安裝在輸出軸的中間軸頸上。

其特征在于：它還包括線控離心球臂接合裝置。

所述線控離心球臂接合裝置包括推力壓盤、從動(dòng)內(nèi)花鍵轂、線控驅(qū)動(dòng)盤、電磁鐵、預(yù)壓彈簧、離心球臂空心輪盤、離心球臂銷、離心球臂、離心球、離心球窩。

所述輸入軸的一端固定連接在電動(dòng)機(jī)輸出軸的一端，所述離心球臂空心輪盤通過軸承支撐安裝在輸入軸的中間軸頸上，所述輸入軸的另一端固定安裝太陽輪；所述離心球臂空心輪盤的在其靠近電動(dòng)機(jī)一端的外圓周面上設(shè)有離心球臂空心輪盤外花鍵槽，所述線控驅(qū)動(dòng)盤通過其內(nèi)花鍵槽套裝在離心球臂空心輪盤外花鍵槽上；所述預(yù)壓彈簧設(shè)置在離心球臂空心輪盤外花鍵槽的末端與線控驅(qū)動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)端面之間；所述離心球臂空心輪盤的遠(yuǎn)離電動(dòng)機(jī)的另一端設(shè)有多個(gè)沿周向均勻分布的離心球臂支座，所述每個(gè)離心球臂支座上固定安裝一個(gè)離心球臂銷；所述離心球臂的一端通過其光滑承孔套裝在離心球臂銷的中間軸頸上，所述離心球臂可繞離心球臂銷自由轉(zhuǎn)動(dòng)，所述離心球臂的另一端設(shè)有一個(gè)離心球窩，所述每個(gè)離心球窩內(nèi)安裝有一個(gè)離心球，所述每個(gè)離心球在離心球窩內(nèi)可自由滾動(dòng)。

所述推力壓盤的一端面為光滑面；所述每個(gè)離心球抵靠在推力壓盤的光滑面上；所述推力壓盤的外圓周面上還設(shè)有外花鍵槽，所述推力壓盤的外花鍵槽與從動(dòng)內(nèi)花鍵轂的內(nèi)花鍵槽二者軸向滑動(dòng)接合；所述從動(dòng)內(nèi)花鍵轂的遠(yuǎn)離電動(dòng)機(jī)一端面與行星輪軸的另一端固定連接；

所述線控驅(qū)動(dòng)盤在其靠近電動(dòng)機(jī)的一端面還設(shè)有摩擦驅(qū)動(dòng)端面，所述摩擦驅(qū)動(dòng)端面正對(duì)電磁鐵的磁極端面，所述電磁鐵固定安裝在輸入軸上。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)是：

（1）本發(fā)明的帶線控離心球臂接合裝置的電動(dòng)汽車二檔自動(dòng)變速器取消了傳統(tǒng)變速器的主接合裝置、同步器和換檔撥叉機(jī)構(gòu)，采用直接控制線控離心球臂接合裝置電磁線圈電流的方式實(shí)現(xiàn)換檔，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了成本，同時(shí)也減少了故障率；

（2）本發(fā)明的帶線控離心球臂接合裝置的電動(dòng)汽車二檔自動(dòng)變速器各傳動(dòng)齒輪之間常嚙合，換檔過程中無需切斷動(dòng)力，減少了換檔沖擊，提高了汽車的加速性能和駕駛舒適性；

（3）本發(fā)明的帶線控離心球臂接合裝置的電動(dòng)汽車二檔自動(dòng)變速器，在離心力的作用下離心球臂接合裝置將推力壓盤、帶外花鍵槽鋼片推向帶內(nèi)花鍵槽摩擦片；依靠帶外花鍵槽鋼片和帶內(nèi)花鍵槽摩擦片之間的摩擦力，輸入軸將電動(dòng)機(jī)的輸入扭矩傳遞至輸出軸，體積小、重量輕、傳遞扭矩大、轉(zhuǎn)速高、傳動(dòng)效率高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的帶線控離心球臂接合裝置的電動(dòng)汽車二檔自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.輸入軸 2.輸出軸 3.太陽輪 4.行星輪 5.行星輪軸 6.后行星架 7.內(nèi)齒圈 10.線控離心球臂接合裝置 10a.帶內(nèi)花鍵槽摩擦片 10b.帶外花鍵槽鋼片 10c.推力壓盤 10ca.光滑面 10d.從動(dòng)內(nèi)花鍵轂 10e.從動(dòng)內(nèi)花鍵轂端蓋 10f.止動(dòng)盤 10g.線控驅(qū)動(dòng)盤 10ga.摩擦驅(qū)動(dòng)端面 10h.電磁鐵 10i.預(yù)壓彈簧 10j.離心球臂空心輪盤 10ja.離心球臂空心輪盤外花鍵槽 10k.離心球臂銷 10l.離心球臂 10m.離心球 10p.離心球臂回位彈簧 10r.離心球窩 31A.后殼體 40Z.第二軸前軸承 50Z.第二軸后軸承 100.電動(dòng)機(jī) 100A.電動(dòng)機(jī)輸出軸。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例；基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明的一種帶線控離心球臂接合裝置的電動(dòng)汽車二檔自動(dòng)變速器，包括輸入軸1、輸出軸2、太陽輪3、行星輪4、行星輪軸5、后行星架6、內(nèi)齒圈7、線控離心球臂接合裝置10。

輸入軸1靠近電動(dòng)機(jī)100的一端設(shè)有內(nèi)花鍵，輸入軸1通過內(nèi)花鍵與電動(dòng)機(jī)輸出軸100A連接；輸入軸1的另一端設(shè)有軸承座孔，軸承座孔的中心線與輸入軸1、輸出軸2的中心線重合，軸承座孔內(nèi)固定安裝第二軸前軸承40Z；輸入軸1通過第二軸前軸承40Z與輸出軸2的前部軸頸連接；輸入軸1遠(yuǎn)離電動(dòng)機(jī)100一端的外軸頸上固定連接太陽輪3。

行星輪4端面上設(shè)有中心圓柱形通孔，中心圓柱形通孔內(nèi)固定安裝滑動(dòng)襯套，行星輪4通過滑動(dòng)襯套滾動(dòng)安裝在行星輪軸5上；行星輪4與太陽輪3常嚙合；行星輪軸5一端通過后行星架6上設(shè)有的圓柱形承孔固定連接后行星架6，另一端通過從動(dòng)內(nèi)花鍵轂10d上設(shè)有的圓柱形承孔與從動(dòng)內(nèi)花鍵轂10d固定連接。

后行星架6的端面中心設(shè)有中心圓柱形通孔，中心圓柱形通孔的中心線與輸入軸1、輸出軸2的中心線重合，后行星架6通過其中心圓柱形通孔，依靠軸肩跟擋圈固定安裝在輸出軸2的中間軸頸上。

內(nèi)齒圈7通過擋圈固定安裝在后殼體31A上，后殼體31A通過螺栓固定連接變速器殼體，輸出軸2通過第二軸后軸承50Z支撐安裝在后殼體31A上；內(nèi)齒圈7的中心線與輸入軸1、輸出軸2的中心線重合，內(nèi)齒圈7與行星輪4常嚙合。

線控離心球臂式接合裝置10包括帶內(nèi)花鍵槽摩擦片10a、帶外花鍵槽鋼片10b、推力壓盤10c、從動(dòng)內(nèi)花鍵轂10d、從動(dòng)內(nèi)花鍵轂端蓋10e、止動(dòng)盤10f、線控驅(qū)動(dòng)盤10g、電磁鐵10h、預(yù)壓彈簧10i、離心球臂空心輪盤10j、離心球臂銷10k、離心球臂10l、離心球10m、離心球臂回位彈簧10p、離心球窩10r。

如圖1所示，帶內(nèi)花鍵槽摩擦片10a通過其內(nèi)花鍵槽套裝輸入軸1上的外花鍵槽上；帶外花鍵槽鋼片10b通過外花鍵槽套裝在從動(dòng)內(nèi)花鍵轂10d的內(nèi)花鍵槽上；推力壓盤10c的一端面為光滑面10ca，推力壓盤10c的另一端面為粗糙摩擦面；推力壓盤10c的外圓周面上還設(shè)有外花鍵槽，推力壓盤10c的外花鍵槽與從動(dòng)內(nèi)花鍵轂10d的內(nèi)花鍵槽二者軸向滑動(dòng)接合；從動(dòng)內(nèi)花鍵轂10d靠近電動(dòng)機(jī)100的一端通過螺栓固定連接從動(dòng)內(nèi)花鍵轂端蓋10e，遠(yuǎn)離電動(dòng)機(jī)100的一端與行星輪軸5固定連接；止動(dòng)盤10f通過非導(dǎo)磁材料固定安裝在變速器殼體上；電磁鐵10h通過擋圈固定安裝在輸入軸1上；止動(dòng)盤10f與電磁鐵10h之間設(shè)有線控驅(qū)動(dòng)盤10g，線控驅(qū)動(dòng)盤10g在其靠近電動(dòng)機(jī)100的一端面還設(shè)有摩擦驅(qū)動(dòng)端面10ga，摩擦驅(qū)動(dòng)端面10ga正對(duì)電磁鐵10h的磁極端面，且在電磁鐵10h不通電的狀態(tài)下，摩擦驅(qū)動(dòng)端面10ga與電磁鐵10h的磁極端面在預(yù)壓彈簧10i的彈力作用下保持一定的空氣隙；離心球臂空心輪盤10j通過軸承支撐安裝在輸入軸1上，離心球臂空心輪盤10j的在其靠近電動(dòng)機(jī)100的一端外圓周面上設(shè)有離心球臂空心輪盤外花鍵槽10ja，線控驅(qū)動(dòng)盤10g通過其內(nèi)花鍵槽套裝在離心球臂空心輪盤外花鍵槽10ja上；在離心球臂空心輪盤10j的遠(yuǎn)離電動(dòng)機(jī)100的另一端設(shè)有多個(gè)沿周向均勻分布的離心球臂支座，在每個(gè)離心球臂支座上固定安裝一個(gè)離心球臂銷10k；離心球臂10l的一端通過其光滑承孔套裝在離心球臂銷10k的中間軸頸上，使離心球臂10l可繞離心球臂銷10k自由轉(zhuǎn)動(dòng)，離心球臂10l的另一端設(shè)有一個(gè)離心球窩10r，每個(gè)離心球窩10r內(nèi)安裝有一個(gè)離心球10m，每個(gè)離心球10m在離心球窩10r內(nèi)可自由滾動(dòng)。

下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明帶線控離心球臂接合裝置的電動(dòng)汽車二檔自動(dòng)變速器的工作原理：

在電磁鐵10h的外圓柱面上固定安裝電滑環(huán)，通過電滑環(huán)和外部電刷控制電磁鐵10h的電磁線圈的通電與斷電。

一檔傳動(dòng)時(shí)，電磁鐵10h的電磁線圈斷電，線控驅(qū)動(dòng)盤10g在預(yù)壓彈簧10i的彈力作用下向止動(dòng)盤10f方向移動(dòng)，由于線控驅(qū)動(dòng)盤10g與止動(dòng)盤10f相互壓緊產(chǎn)生摩擦力，從而使線控驅(qū)動(dòng)盤10g的轉(zhuǎn)速迅速降低。由于離心球臂空心輪盤10j與線控驅(qū)動(dòng)盤10g同步旋轉(zhuǎn)，所以離心球臂空心輪盤10j的轉(zhuǎn)速也迅速降低，當(dāng)離心球臂10l因離心球臂空心輪盤10j轉(zhuǎn)速的降低而產(chǎn)生的離心力的水平分力不足以克服離心球臂回位彈簧10p的彈力時(shí)，推力壓盤10c及帶外花鍵槽鋼片10b在回位彈簧彈力的作用下與帶內(nèi)花鍵槽摩擦片10a分離，實(shí)現(xiàn)從動(dòng)內(nèi)花鍵轂10d相對(duì)于輸入軸1的自由轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，電動(dòng)機(jī)100的扭矩通過輸入軸1傳遞給太陽輪3，太陽輪3再通過常嚙合的行星輪4將動(dòng)力傳遞至與行星輪軸5固定連接的后行星架6，后行星架6通過其中心通孔，依靠軸肩跟擋圈固定安裝在輸出軸2的中間軸頸上，因此，輸入軸1將該扭矩傳遞給輸出軸2。

二檔傳動(dòng)時(shí)，電磁鐵10h的電磁線圈通電，線控離心球臂式接合裝置的電磁線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)力使線控驅(qū)動(dòng)盤10g克服預(yù)壓彈簧10i的彈力作用向電磁鐵10h方向移動(dòng)，同時(shí)由于電磁鐵10h固定安裝在輸入軸1上，線控驅(qū)動(dòng)盤10g通過其內(nèi)花鍵槽套裝在離心球臂空心輪盤外花鍵槽10ja上，因此在電磁力及摩擦驅(qū)動(dòng)端面10ga與電磁鐵10h的磁極端面產(chǎn)生的摩擦力的作用下，電磁鐵10h與離心球臂空心輪盤10j同步旋轉(zhuǎn)。由于離心球臂空心輪盤10j的同步旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下離心球臂10l克服自身所產(chǎn)生的重力及離心球臂回位彈簧10p的彈力作用繞離心球臂銷10k沿推力壓盤10c的光滑面10ca向外作圓周運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，由于離心球10m可在離心球窩10r內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，離心球10m在隨離心球臂銷10l作圓周運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，所產(chǎn)生的離心力沿水平方向的分力克服回位彈簧的彈力推動(dòng)推力壓盤10c及帶外花鍵槽鋼片10b向帶內(nèi)花鍵槽摩擦片10a方向移動(dòng)，使推力壓盤10c及帶外花鍵槽鋼片10b與帶內(nèi)花鍵槽摩擦片10a相互壓緊，依靠彼此之間的摩擦力實(shí)現(xiàn)從動(dòng)內(nèi)花鍵轂10d與輸入軸1同步旋轉(zhuǎn)，從而將輸入軸1輸入的扭矩傳遞至輸出軸2。

一檔的傳動(dòng)路線為：電磁鐵10h的電磁線圈斷電，從動(dòng)內(nèi)花鍵轂10d相對(duì)于輸入軸1自由轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)100的扭矩通過輸入軸1傳遞給太陽輪3，由于內(nèi)齒圈7固定安裝在后殼體31A上固定不動(dòng)，行星輪4通過滑動(dòng)襯套滾動(dòng)安裝在行星輪軸5上，行星輪軸5的一端與后行星架6固定連接，行星輪4與太陽輪3、內(nèi)齒圈7常嚙合，所以由輸入軸1輸入的扭矩進(jìn)一步傳遞給后行星架6，又因?yàn)楹笮行羌?通過其中心通孔固定安裝在輸出軸2的中間軸頸上，因此，輸入軸1將扭矩傳遞給輸出軸2，從而實(shí)現(xiàn)一檔傳動(dòng)。

二檔的傳動(dòng)路線為：電磁鐵10h的電磁線圈通電，從動(dòng)內(nèi)花鍵轂10d與輸入軸1同步旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)100的扭矩通過花鍵傳遞給輸入軸1，由于從動(dòng)內(nèi)花鍵轂10d與輸入軸1同步旋轉(zhuǎn)，因此，電動(dòng)機(jī)100的扭矩傳遞給從動(dòng)內(nèi)花鍵轂10d，又因?yàn)閺膭?dòng)內(nèi)花鍵轂10d通過行星輪軸5與后行星架6固定連接，后行星架6通過其中心通孔固定安裝在輸出軸2的中間軸頸上，因此，電動(dòng)機(jī)100的扭矩傳遞給輸出軸2，從而實(shí)現(xiàn)二檔傳動(dòng)。

倒檔的傳動(dòng)路線為：電磁鐵10h的電磁線圈斷電，電動(dòng)機(jī)100 反轉(zhuǎn)，從動(dòng)內(nèi)花鍵轂10d相對(duì)于輸入軸1自由轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)100的扭矩通過輸入軸1傳遞給太陽輪3，由于內(nèi)齒圈7固定安裝在后殼體31A上固定不動(dòng)，行星輪4通過滑動(dòng)襯套滾動(dòng)安裝在行星輪軸5上，行星輪軸5的一端與后行星架6固定連接，行星輪4與太陽輪3、內(nèi)齒圈7常嚙合，所以由輸入軸1輸入的扭矩進(jìn)一步傳遞給后行星架6，又因?yàn)楹笮行羌?通過其中心通孔固定安裝在輸出軸2的中間軸頸上，因此，輸入軸1將扭矩傳遞給輸出軸2，實(shí)現(xiàn)倒檔傳動(dòng)。

空檔：電動(dòng)機(jī)100停轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)空檔。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。