一种电动车变速器换挡机构及变速器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电动车变速器换挡机构，属于变速器领域。本实用新型包括转轴、拨叉板、拨叉导杆、中间轴拨叉和花键轴拨叉，拨叉板上开设有转轴安装孔、花键轴拨叉导槽和中间轴拨叉导槽，转轴通过转轴安装孔与拨叉板固连；中间轴拨叉和花键轴拨叉均套设于拨叉导杆上，且中间轴拨叉通过其上的导滑块与拨叉板上的中间轴拨叉导槽相配合，花键轴拨叉通过其上的导滑块与拨叉板上的花键轴拨叉导槽相配合。本实用新型还公开了一种电动车变速箱。本实用新型大大降低变速器换挡机构的制造成本，提高生产效率，且还具有重量轻、体积小的特点，使得变速器整体结构更加紧凑，提高了变速器的适用性强，同时变速操作顺畅方便，减少了变速卡滞现象的发生。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种换挡机构及变速器，更具体地说，涉及一种电动车变速器换 挡机构及变速器。 一种电动车变速器换挡机构及变速器
【背景技术】
[0002] 电动车以车载动力蓄电池为动力驱动电动车辆行驶，由于电动车具有节能、环保 轻便的特点，并且使用费用较低，越来越受到广大消费者的青睐。
[0003] 电动车一般包括电源、电动机、变速器、行走总成和控制系统，由于电动机的运行 特点，电动车的变速器一般并未采用有档变速，而是直接通过改变电流、电压控制调节电机 转速来控制车速,因此使电动机的使用寿命大大降低，甚至有时烧坏电动机；还会经常出现 由于变速导致动力不足的问题，造成车辆操控和运行性能受到较大影响。另外，对于输出扭 矩较大的上坡路段，利用现有单一的变速器结构，只能增大电量输出达到爬坡的目的，造成 电量较多的浪费，并且，由于变速器结构较多的考虑到平地行驶，因而，增大电量输出用于 爬坡所达到的效果并不理想，甚至有时候会出现电机堵转现象。因此，有必要对现有电动车 变速器进行改进。
[0004] 中国专利号ZL201220041010. 6,授权公告日为2012年10月10日，实用新型名称 为：一种电动车六挡变速箱，该申请案涉及一种电动车六挡变速箱，包括左右壳体，左右壳 体内设有常啮合移动机构和换挡机构；常啮合移动机构包括主轴、中间轴和输出轴，换挡机 构包括变速轴、变速筒和变速叉；主轴上设置有主动齿轮，主轴的花键端与电动机连接；中 间轴花键位置安装有从动齿轮，中间轴还设有五个挡的主动齿轮；输出轴设有五个挡的从 动齿轮；变速叉包括左变速叉、右变速叉和中心变速叉。该申请案使用换档减速机构，保证 了车速和电机的最佳转速一致，并保证电动车的加速能力和爬坡能力，但该申请案采用带 有滑动导轨的变速筒实现变速叉的换挡动作，变速筒上的导轨加工较为复杂，且需要使用 高精密的数控机床来实现，加工成本高，导轨加工精度要求高，同时，导轨是通过在圆柱形 变速筒上切除材料成型，加工时间较长，造成生产效率较低，且变速筒通常为实心结构，增 加了变速箱的重量。
【发明内容】
[0005] 1.实用新型要解决的技术问题
[0006] 本实用新型的目的在于克服现有电动车通过改变电流、电压调节电机转速对电机 使用寿命、车辆操控和运行性能影响较大的不足，提供一种电动车变速器换挡机构及变速 器，采用本实用新型的技术方案，使用机械式换挡减速机构，保证了行车速度和电机转速一 致，延长了电机的使用寿命，并且能够保证电动车的加速能力和爬坡能力，充分利用电机动 力，达到节能环保的同时，降低使用成本；
[0007] 本实用新型的另一个目的在于克服现有电动车变速器换挡动作复杂，变速器换挡 机构加工成本高、加工精度要求高、生产效率低的不足，提供一种结构更加简单的电动车变 速器换挡机构，采用本实用新型的技术方案，可以大大降低变速器换挡机构的制造成本，提 高生产效率，且还具有重量轻、体积小的特点，使得变速器整体结构更加紧凑，提高了变速 器的适用性强，同时变速操作顺畅方便，减少了变速卡滞现象的发生。
[0008] 2.技术方案
[0009] 为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
[0010] 本实用新型的一种电动车变速器换挡机构，包括转轴、拨叉板、拨叉导杆、中间轴 拨叉和花键轴拨叉，所述的拨叉板上开设有转轴安装孔、花键轴拨叉导槽和中间轴拨叉导 槽，所述的转轴通过转轴安装孔与拨叉板固连，用于带动拨叉板绕转轴轴心转动；所述的中 间轴拨叉和花键轴拨叉均套设于拨叉导杆上，且中间轴拨叉通过其上的导滑块与拨叉板上 的中间轴拨叉导槽相配合，花键轴拨叉通过其上的导滑块与拨叉板上的花键轴拨叉导槽相 配合，用于控制中间轴拨叉和花键轴拨叉在拨叉导杆上滑动换挡。
[0011] 更进一步地，所述的拨叉板为扇形结构，所述的转轴安装孔位于扇形的中心，所述 的花键轴拨叉导槽和中间轴拨叉导槽为向着扇形径向浮动的曲线形导槽，导槽的浮动距离 为中间轴拨叉和花键轴拨叉的换挡行程。
[0012] 更进一步地，所述的拨叉板上还设有档位定位孔，所述的档位定位孔沿着扇形拨 叉板的周向分布，用于每次换挡的档位固定。
[0013] 本实用新型的一种电动车变速箱，包括左箱体和右箱体，所述的左箱体和右箱体 内设有常哨合移动齿轮机构和上述的换挡机构，所述的常哨合移动齿轮机构包括电机输入 轴、中间轴和花键轴，所述的电机输入轴上设有输入轴轴齿，所述的中间轴上设有主轴齿轮 和多个档位的主动齿轮，所述的花键轴上设有多个档位的从动齿轮，所述的输入轴轴齿与 主轴齿轮相互啮合，所述的多个档位的主动齿轮和多个档位的从动齿轮通过换挡机构中的 中间轴拨叉、花键轴拨叉的拨动实现多个档位的啮合配合。
[0014] 更进一步地，所述的中间轴上设有三个档位的主动齿轮和换挡轴套，所述的三个 档位的主动齿轮分别为一档主动齿轮、二档主动齿轮和三档主动齿轮，其中，所述的换挡轴 套为可移动的花键齿轮，所述的一档主动齿轮为固定齿轮，所述的二档主动齿轮和三档主 动齿轮均为空转齿轮；所述的花键轴上设有三个档位的从动齿轮，所述的三个档位的从动 齿轮分别为一档从动齿轮、二档从动齿轮和三档从动齿轮，其中，所述的一档从动齿轮为空 转齿轮，所述的二档从动齿轮为可移动的花键齿轮，所述的三档从动齿轮为固定花键齿轮； 所述的一档主动齿轮和一档从动齿轮相互啮合，所述的二档主动齿轮和二档从动齿轮相互 啮合，所述的三档主动齿轮和三档从动齿轮相互啮合。
[0015] 更进一步地，所述的花键轴上还设置有花键轴轴齿，用于与差速装置相互啮合。
[0016] 更进一步地，所述的输入轴轴齿、一档主动齿轮和花键轴轴齿均在轴上直接加工 制成。
[0017] 更进一步地，所述的拨叉板上设有空挡、一档、二档和三档四个档位。
[0018] 更进一步地，所述的拨叉板上设有一档、二档和三档三个档位。
[0019] 3.有益效果
[0020] 采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：
[0021] (1)本实用新型的一种电动车变速器换挡机构，其拨叉板上开设有转轴安装孔、花 键轴拨叉导槽和中间轴拨叉导槽，转轴通过转轴安装孔与拨叉板固连，用于带动拨叉板绕 转轴轴心转动；中间轴拨叉和花键轴拨叉均套设于拨叉导杆上，且中间轴拨叉通过其上的 导滑块与拨叉板上的中间轴拨叉导槽相配合，花键轴拨叉通过其上的导滑块与拨叉板上的 花键轴拨叉导槽相配合，用于控制中间轴拨叉和花键轴拨叉在拨叉导杆上滑动换挡，大大 降低变速器换挡机构的制造成本，提高生产效率，且还具有重量轻、体积小的特点，使得变 速器整体结构更加紧凑，提高了变速器的适用性强；
[0022] (2)本实用新型的一种电动车变速器换挡机构，其拨叉板为扇形结构，转轴安装孔 位于扇形的中心，花键轴拨叉导槽和中间轴拨叉导槽为向着扇形径向浮动的曲线形导槽， 导槽的浮动距离为花键轴拨叉和中间轴拨叉的换挡行程，变速操作顺畅方便，减少了变速 卡滞现象的发生；
[0023] (3)本实用新型的一种电动车变速器换挡机构，拨叉板上还设有档位定位孔，档位 定位孔沿着扇形拨叉板的周向分布，用于每次换挡的档位固定，防止了换挡不到位和滑档 现象的发生；
[0024] (4)本实用新型的一种电动车变速箱，其利用上述的换挡机构实现多个档位的机 械式换挡，保证了电动车行车速度和电机转速一致，延长了电机的使用寿命，并且能够通过 旋转不同档位保证电动车的加速能力和爬坡能力，充分利用电机动力，达到节能环保的同 时，降低使用成本；
[0025] (5)本实用新型的一种电动车变速箱，其花键轴上还设置有花键轴轴齿，用于与差 速装置相互啮合，改善了电动车转弯时的差速性能，降低电动车车轮磨损，尤其适用于电动 三轮车和电动四轮车；
[0026] (6)本实用新型的一种电动车变速箱，其输入轴轴齿、一档主动齿轮和花键轴轴齿 均在轴上直接加工制成，加工制造方便，生产成本低；
[0027] (7)本实用新型的一种电动车变速箱，其拨叉板上设有空挡、一档、二档和三档四 个档位，或拨叉板上设有一档、二档和三档三个档位，即变速箱可以为四档变速箱或三档变 速箱，扩大了本变速箱结构的适用范围，便于推广使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0028] 图1为本实用新型的一种电动车变速器换挡机构的结构示意图；
[0029] 图2为本实用新型的一种电动车变速器换挡机构中拨叉板结构示意图；
[0030] 图3为本实用新型的一种电动车变速箱中换挡机构安装结构示意图；
[0031] 图4为本实用新型的一种电动车变速箱中常啮合移动齿轮机构示意图。
[0032] 示意图中的标号说明：
[0033] 1、转轴；2、拨叉板；21、转轴安装孔；22、花键轴拨叉导槽；23、中间轴拨叉导槽； 24、一档定位孔；25、空挡定位孔；26、二档定位孔；27、三档定位孔；3、拨叉导杆；4、中间轴 拨叉；5、花键轴拨叉；6、电机输入轴；61、输入轴轴齿；7、中间轴；71、主轴齿轮；72、一档主 动齿轮；73、二档主动齿轮；74、三档主动齿轮；75、换挡轴套；8、花键轴；81、花键轴轴齿； 82、一档从动齿轮；83、二档从动齿轮；84、三档从动齿轮；9、差速装置。
【具体实施方式】
[0034] 为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
[0035] 实施例1
[0036] 结合图1，本实施例的一种电动车变速器换挡机构，包括转轴1、拨叉板2、拨叉导 杆3、中间轴拨叉4和花键轴拨叉5,拨叉板2上开设有转轴安装孔21、花键轴拨叉导槽22 和中间轴拨叉导槽23,转轴1通过转轴安装孔21与拨叉板2固连，用于带动拨叉板2绕转 轴1轴心转动冲间轴拨叉4和花键轴拨叉5均套设于拨叉导杆3上，拨叉导杆3的两端固 连于变速器箱体上，且中间轴拨叉4通过其上的导滑块与拨叉板2上的中间轴拨叉导槽23 相配合，花键轴拨叉5通过其上的导滑块与拨叉板2上的花键轴拨叉导槽22相配合，用于 控制中间轴拨叉4和花键轴拨叉5在拨叉导杆3上滑动换挡，与现有采用变速筒的换挡机 构相比，大大降低了变速器换挡机构的制造成本，提高了生产效率，且还具有重量轻、体积 小的特点，使得变速器整体结构更加紧凑，提高了变速器的适用性强。
[0037] 如图2所示，本实施例中的拨叉板2为扇形结构，转轴安装孔21位于扇形的中心， 花键轴拨叉导槽22和中间轴拨叉导槽23为向着扇形径向浮动的曲线形导槽，导槽的浮动 距离为中间轴拨叉4和花键轴拨叉5的换挡行程，导槽为圆滑过渡，变速操作顺畅方便，减 少了变速卡滞现象的发生。拨叉板2上还设有档位定位孔，档位定位孔沿着扇形拨叉板2 的周向分布，用于每次换挡的档位固定，防止了换挡不到位和滑档现象的发生。本实施例的 一种电动车变速器换挡机构，用于四档变速箱，拨叉板2上设有四个档位，相应地，每个档 位的对应位置均设有一个档位定位孔。
[0038] 结合图3和图4,本实施例的一种电动车变速箱，包括左箱体和右箱体（图中未示 出），左箱体和右箱体内设有常啮合移动齿轮机构和上述的换挡机构，常啮合移动齿轮机构 包括电机输入轴6、中间轴7和花键轴8,电机输入轴6通过其上的花键端与电机相连，电机 输入轴6上设有输入轴轴齿61，中间轴7上设有主轴齿轮71和多个档位的主动齿轮，主轴 齿轮71为花键齿轮，花键轴8上设有多个档位的从动齿轮，输入轴轴齿61与主轴齿轮71 相互啮合，将电机动力传递给中间轴7,并具有一定地减速作用；多个档位的主动齿轮和多 个档位的从动齿轮通过换挡机构中的中间轴拨叉4、花键轴拨叉5的拨动实现多个档位的 啮合配合，获得不同的齿轮传动比，利用机械式换挡减速机构，保证了电动车行车速度和电 机转速一致，延长了电机的使用寿命，并且能够通过旋转不同档位保证电动车的加速能力 和爬坡能力，充分利用电机动力，达到节能环保的同时，降低使用成本。
[0039] 具体地，如图4所示，本实施例的一种电动车变速箱为四档变速箱，其中间轴7上 设有三个档位的主动齿轮和换挡轴套75,三个档位的主动齿轮分别为一档主动齿轮72、二 档主动齿轮73和三档主动齿轮74,三档主动齿轮74、换挡轴套75、二档主动齿轮73和一档 主动齿轮72在中间轴7上从左往右依次设置，其中，换挡轴套75为可移动的花键齿轮，一 档主动齿轮72为固定齿轮，二档主动齿轮73和三档主动齿轮74均为空转齿轮；花键轴8 上设有三个档位的从动齿轮，三个档位的从动齿轮分别为一档从动齿轮82、二档从动齿轮 83和三档从动齿轮84,三档从动齿轮84、二档从动齿轮83和一档从动齿轮82在花键轴8 上左往右依次设置，其中，一档从动齿轮82为空转齿轮，二档从动齿轮83为可移动的花键 齿轮，三档从动齿轮84为固定花键齿轮；一档主动齿轮72和一档从动齿轮82相互啮合，二 档主动齿轮73和二档从动齿轮83相互啮合，三档主动齿轮74和三档从动齿轮84相互啮 合。花键轴8上还设置有花键轴轴齿81，用于与差速装置9相互啮合，改善了电动车转弯时 的差速性能，降低电动车车轮磨损，尤其适用于电动三轮车和电动四轮车。差速装置9为现 有的差速器，其具体结构在此就不再赘述。本实施例中的输入轴轴齿61、一档主动齿轮72 和花键轴轴齿81均在轴上直接加工制成，加工制造方便，生产成本低。本实施例中的电机 输入轴6、中间轴7以及花键轴8在左箱体和右箱体上的安装与现有技术相同，在此就不再 赘述。
[0040] 参见图2所示，本实施例中的拨叉板2上设有空挡、一档、二档和三档四个档位，分 别与图2中的空挡定位孔25、一档定位孔24、二档定位孔26和三档定位孔27相对应。空挡 时，电机动力输入到电机输入轴6,并通过输入轴轴齿61和主轴齿轮71传输至中间轴7,此 时，一档主动齿轮72旋转，但中间轴7和花键轴8上的三对啮合齿轮中的二档主动齿轮73、 三档主动齿轮74和一档从动齿轮82均为空转齿轮，因此，中间轴7的动力不能传递给花键 轴8,即电机没有输出；一档时，换挡机构中的花键轴拨叉5推动二档从动齿轮83由空挡位 置向右移动，使二档从动齿轮83的端齿进入一档从动齿轮82的结合孔内，结合为一体，当 电机带动中间轴7转动时，动力分别通过一档主动齿轮72、一档从动齿轮82和二档从动齿 轮83传递至花键轴8,再由花键轴8输出；二档时，换挡机构中的中间轴拨叉4推动换挡轴 套75由空挡位置向右移动，使换挡轴套75的右端齿与二档主动齿轮73的端齿相互结合， 形成一体，当电机带动中间轴7转动时，动力分别通过换挡轴套75、二档主动齿轮73和二档 从动齿轮83传递至花键轴8,再由花键轴8输出；三档时，换挡机构中的中间轴拨叉4推动 换挡轴套75由空挡位置向左移动，使换挡轴套75的左端齿与三档主动齿轮74的端齿相互 结合，形成一体，当电机带动中间轴7转动时，动力分别通过换挡轴套75、三档主动齿轮74 和三档从动齿轮84传递至花键轴8,再由花键轴8输出。
[0041] 实施例2
[0042] 本实施例的基本结构同实施例1，不同之处在于，本实施例的一种电动车变速器换 挡机构，拨叉板2上设有一档、二档和三档三个档位，主要用于三档变速箱，本实施例的一 种电动车变速箱也为三档变速箱。参见图2所示，本实施例中仅需将实施例1中拨叉板2 的空挡取消，在不改变变速箱其他结构的情况下，即可实现一档、二档和三档三个档位的换 挡变速，用于不需要空挡的场合，扩大了本变速箱结构的适用范围，便于推广使用。
[0043] 本实用新型的一种电动车变速器换挡机构及变速器，使用机械式换挡减速机构， 保证了行车速度和电机转速一致，延长了电机的使用寿命，并且能够保证电动车的加速能 力和爬坡能力，充分利用电机动力，达到节能环保的同时，降低使用成本；此外，大大降低变 速器换挡机构的制造成本，提高生产效率，且还具有重量轻、体积小的特点，使得变速器整 体结构更加紧凑，提高了变速器的适用性强，同时变速操作顺畅方便，减少了变速卡滞现象 的发生。
[0044] 以上示意性地对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图 中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域 的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出 与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种电动车变速器换挡机构，其特征在于：包括转轴（1)、拨叉板（2)、拨叉导杆（3)、 中间轴拨叉（4)和花键轴拨叉（5)，所述的拨叉板（2)上开设有转轴安装孔（21)、花键轴拨 叉导槽（22)和中间轴拨叉导槽（23)，所述的转轴（1)通过转轴安装孔（21)与拨叉板（2) 固连，用于带动拨叉板（2)绕转轴（1)轴心转动；所述的中间轴拨叉（4)和花键轴拨叉（5) 均套设于拨叉导杆（3)上，且中间轴拨叉（4)通过其上的导滑块与拨叉板（2)上的中间轴 拨叉导槽（23)相配合，花键轴拨叉（5)通过其上的导滑块与拨叉板（2)上的花键轴拨叉导 槽（22)相配合，用于控制中间轴拨叉（4)和花键轴拨叉（5)在拨叉导杆（3)上滑动换挡。
2. 根据权利要求1所述的一种电动车变速器换挡机构，其特征在于：所述的拨叉板（2) 为扇形结构，所述的转轴安装孔（21)位于扇形的中心，所述的花键轴拨叉导槽（22)和中间 轴拨叉导槽（23)为向着扇形径向浮动的曲线形导槽，导槽的浮动距离为中间轴拨叉（4)和 花键轴拨叉（5)的换挡行程。
3. 根据权利要求2所述的一种电动车变速器换挡机构，其特征在于：所述的拨叉板（2) 上还设有档位定位孔，所述的档位定位孔沿着扇形拨叉板（2)的周向分布，用于每次换挡 的档位固定。
4. 一种电动车变速箱，包括左箱体和右箱体，其特征在于：所述的左箱体和右箱体内 设有常啮合移动齿轮机构和权利要求1至3任意一项所述的换挡机构，所述的常啮合移动 齿轮机构包括电机输入轴￠)、中间轴（7)和花键轴（8)，所述的电机输入轴（6)上设有输 入轴轴齿￠1)，所述的中间轴（7)上设有主轴齿轮（71)和多个档位的主动齿轮，所述的花 键轴（8)上设有多个档位的从动齿轮，所述的输入轴轴齿￠1)与主轴齿轮（71)相互啮合， 所述的多个档位的主动齿轮和多个档位的从动齿轮通过换挡机构中的中间轴拨叉（4)、花 键轴拨叉（5)的拨动实现多个档位的啮合配合。
5. 根据权利要求4所述的一种电动车变速箱，其特征在于：所述的中间轴（7)上设有 三个档位的主动齿轮和换挡轴套（75)，所述的三个档位的主动齿轮分别为一档主动齿轮 (72)、二档主动齿轮（73)和三档主动齿轮（74)，其中，所述的换挡轴套（75)为可移动的花 键齿轮，所述的一档主动齿轮（72)为固定齿轮，所述的二档主动齿轮（73)和三档主动齿轮 (74)均为空转齿轮；所述的花键轴（8)上设有三个档位的从动齿轮，所述的三个档位的从 动齿轮分别为一档从动齿轮（82)、二档从动齿轮（83)和三档从动齿轮（84)，其中，所述的 一档从动齿轮（82)为空转齿轮，所述的二档从动齿轮（83)为可移动的花键齿轮，所述的三 档从动齿轮（84)为固定花键齿轮；所述的一档主动齿轮（72)和一档从动齿轮（82)相互啮 合，所述的二档主动齿轮（73)和二档从动齿轮（83)相互啮合，所述的三档主动齿轮（74) 和三档从动齿轮（84)相互啮合。
6. 根据权利要求4或5所述的一种电动车变速箱，其特征在于：所述的花键轴（8)上 还设置有花键轴轴齿（81)，用于与差速装置（9)相互啮合。
7. 根据权利要求6所述的一种电动车变速箱，其特征在于：所述的输入轴轴齿￠1)、一 档主动齿轮（72)和花键轴轴齿（81)均在轴上直接加工制成。
8. 根据权利要求7所述的一种电动车变速箱，其特征在于：所述的拨叉板（2)上设有 空挡、一档、二档和三档四个档位。
9. 根据权利要求7所述的一种电动车变速箱，其特征在于：所述的拨叉板（2)上设有 一档、二档和三档三个档位。
【文档编号】F16H3/087GK203880070SQ201420254785
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年5月16日 优先权日:2014年5月16日
【发明者】梁锋 申请人:梁锋