换挡装置及电动汽车制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于电动汽车的换挡装置及包括这种换挡装置的电动汽车。该换挡装置包括拨叉、滚珠丝杠组件、导杆和换挡电机，滚珠丝杠组件包括传动连接的丝杠和丝杠螺母，换挡电机能够使得丝杠转动，进而使得丝杠螺母直线运动，导杆的一端或者两端被固定，拨叉与丝杠螺母固定连接，在丝杠螺母中形成有平行于丝杠延伸的导向孔，导杆从导向孔中穿过。本发明专利技术的换挡装置及电动汽车结构简单，能够稳定可靠地实现换挡。

Gearshift and electric vehicle

【技术实现步骤摘要】
换挡装置及电动汽车
本专利技术涉及电动汽车领域。具体地，本专利技术涉及一种换挡装置及包括这种换挡装置的电动汽车。
技术介绍
电动汽车采用电控系统控制安装在驱动桥上的电机的电压或者电流，实现对电机驱动转矩和旋转方向的控制。由于电控系统电机可以实现电机反转，故纯电动汽车相比于传统汽车来说不需要设置倒挡装置。然而如果仅设置单前进挡变速器又很难以满足用户和车厂的行驶性能要求，故电动汽车的变速器可以设有两挡，由电机驱动换挡装置移动拨叉，拨叉拨动齿套来实现换挡。CN106838300A公开了一种自动同步换挡系统及电动汽车。其中，换挡电机直接驱动丝杠，进而带动螺母套沿丝杠移动，拨叉的安装轴通过耳板接合螺母套两侧的连接柱，当螺母套移动时，带动拨叉围绕安装轴摆动，从而实现换挡。在这种配置下，电机的输出扭矩首先通过滚珠丝杠装置转化为线性运动，又通过耳板转化为拨叉的摆动，传动路径复杂，且无法实现对拨叉换挡位置的精准控制。另外，由于螺母套在沿丝杠移动时还具有相对丝杠轴线转动的趋势，这种转动运动被拨叉的耳板限制，很可能会引起拨叉的振动，导致换挡不稳定。CN103557316A公开了一种丝杠螺母换挡机构。其中，丝杠螺母与拨叉固定连接，螺母在丝杠上移动时的转动趋势同样由拨叉来限制，也容易引起拨叉的振动，造成较大的噪音并导致换挡不稳定。
技术实现思路
因此，本专利技术需要解决的技术问题是，提供一种结构简单、稳定可靠并能尽量减小换挡噪音的换挡装置及具有这种换挡装置的电动汽车。上述问题通过根据本专利技术的一种用于电动汽车的换挡装置而得到解决。该换挡装置包括拨叉、滚珠丝杠组件、导杆和换挡电机，所述滚珠丝杠组件包括传动连接的丝杠和丝杠螺母，换挡电机能够使得丝杠转动，进而使得丝杠螺母直线运动，导杆的一端或者两端被固定。根据本专利技术的技术方案，拨叉与丝杠螺母固定连接，在丝杠螺母中形成有平行于丝杠延伸的导向孔，导杆从导向孔中穿过。拨叉与丝杠螺母固定连接，可以将丝杠的线性运动直接传递给拨叉，确保了换挡位置的精准可靠并减产少了用于传动的部件，同时，一端或者两端固定的导杆穿过丝杠螺母上的导向孔来限制丝杠螺母的转动运动，提高了拨叉运动的稳定性，并且降低了在换挡时由于拨叉摆动造成的噪音，此外减小了导杆脱落对减速箱造成二次损坏的风险。根据本专利技术的一个优选实施例，丝杠螺母上设有两个平行的导向孔，两个导杆分别从两个导向孔中穿过。优选地，所述两个平行的导杆与丝杠的中心轴线不在同一平面内，即三者构成三角形结构，从而形成了更加稳定的结构，使得换挡运动更加平顺。根据本专利技术的另一个优选实施例，换挡电机通过齿轮组与丝杠传动连接。优选地，该齿轮组包括相互啮合的主动齿轮和冠状齿轮，主动齿轮与换挡电机抗扭连接，冠状齿轮与丝杠抗扭连接。齿轮组可以改变换挡电机输出扭矩的方向和转速，便于实现对拨叉的精准控制。根据本专利技术的另一优选实施例，拨叉与丝杠螺母一体形成，因此降低了部件数量并简化了制造工艺。优选地，拨叉与丝杠螺母通过铸造形成，从而既保证了对拨叉的刚度要求，又能够降低在换挡运行时导杆与导向孔之间的接触噪音。这种配置减少了换挡装置的部件数量，降低了成本，并提高了换挡控制的精确性。根据本专利技术的另一优选实施例，拨叉和丝杠螺母由不同的材料制成，并通过嵌接或螺栓连接的方式连接在一起。由不同的材料制成的拨叉和丝杠螺母可以分别具有不同的机械性能，从而满足不同的要求。根据本专利技术的另一优选实施例，在导向孔内安装有与导杆相配合的衬套，衬套作为导杆运动的导轨。因而，导轨与导杆的配合使得丝杠螺母的线性移动更加平稳。上述问题通过根据本专利技术的一种电动汽车而得到解决，该电动汽车包括具有上述特征的换挡装置。附图说明以下结合附图进一步描述本专利技术。图中以相同的附图标记来代表功能相同的元件。其中：图1是根据本专利技术实施例的换挡装置的示意图；图2是根据本专利技术实施例的一体式拨叉的立体图。具体实施方式请参照图1，其示出根据本专利技术实施例的换挡装置的示意图。如图1所示，换挡装置包括拨叉1、滚珠丝杠组件、导杆2和换挡电机3。其中换挡电机3优选为无刷直流(BLDC)电机。滚珠丝杠组件包括丝杠4和丝杠螺母5，丝杠螺母5与拨叉1的上部固定连接，并且可以一体形成或者通过例如嵌接或螺栓连接的方式连接在一起。拨叉1下部延伸出两个叉腿，上部的丝杠螺母5形成有贯穿的螺纹孔8，螺纹孔8内形成有内螺纹。装配时，拨叉1通过螺纹孔8套设在丝杠4上，螺纹孔8中的内螺纹与丝杠4上的外螺纹配合，形成供滚珠滚动的通道。丝杠4的一端与冠状齿轮7抗扭连接，冠状齿轮7与主动齿轮6相啮合，主动齿轮6与换挡电机3的输出轴抗扭连接，从而将换挡电机3的输出扭矩传递给丝杠4。在换挡电机3的驱动下，丝杠4转动，这种转动运动借助滚珠在通道中的滚动而转化为丝杠螺母5沿丝杠4的线性移动(如图中箭头D所示方向)。丝杠螺母5的上部形成有贯穿的导向孔，两端固定的导杆2从导向孔中穿过。当丝杠4转动进而驱动丝杠螺母5沿丝杠4线性移动时，导杆2限制了丝杠螺母5围绕丝杠4的转动运动，从而使丝杠螺母5只具有一个自由度，即，沿丝杠4的线性运动。在本专利技术的实施例中，丝杠螺母5上可以设有一个或多个导向孔(图2中示出为两个，两个导杆2与丝杠4的中心轴线不在同一平面内)，每个导向孔分别与相应的导杆相配合，本专利技术对其具体数量不做限制。另外，在导向孔内可以设有与导杆2相配合的衬套，作为导杆2运动的导轨，导轨与导杆2的配合使得拨叉1的线性移动更加平稳。根据本专利技术实施例的换挡装置构造紧凑，换挡电机3输出的扭矩通过滚珠丝杠直接传递给拨叉1，进而驱动拨叉1沿着丝杠4线性移动。由于拨叉1进行线性移动，因此不需要在叉腿上安装固定销及拨指。这种设计大大简化了换挡装置的整体构造并缩短了换挡装置中换挡力的传输路径，提高了换挡控制的精准度和系统整体的可靠性，同时降低了生产成本。另外，由于丝杠螺母与拨叉的一体化以及导杆从丝杠螺母的导向孔中穿过，因此导杆和螺母不易脱落，从而避免了对减速箱的二次损坏。虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应当理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本专利技术的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。附图标记1拨叉2导杆3换挡电机4丝杠5丝杠螺母6主动齿轮7冠状齿轮8螺纹孔D移动方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电动汽车的换挡装置，包括拨叉(1)、滚珠丝杠组件、导杆(2)和换挡电机(3)，所述滚珠丝杠组件包括传动连接的丝杠(4)和丝杠螺母(5)，所述换挡电机(3)能够使得所述丝杠(4)转动，进而使得所述丝杠螺母(5)直线运动，所述导杆(2)的一端或者两端被固定，/n其特征在于，/n所述拨叉(1)与所述丝杠螺母(5)固定连接，在所述丝杠螺母(5)中形成有平行于所述丝杠(4)延伸的导向孔，所述导杆(2)从所述导向孔中穿过。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于电动汽车的换挡装置，包括拨叉(1)、滚珠丝杠组件、导杆(2)和换挡电机(3)，所述滚珠丝杠组件包括传动连接的丝杠(4)和丝杠螺母(5)，所述换挡电机(3)能够使得所述丝杠(4)转动，进而使得所述丝杠螺母(5)直线运动，所述导杆(2)的一端或者两端被固定，
其特征在于，
所述拨叉(1)与所述丝杠螺母(5)固定连接，在所述丝杠螺母(5)中形成有平行于所述丝杠(4)延伸的导向孔，所述导杆(2)从所述导向孔中穿过。


2.根据权利要求1所述的换挡装置，其特征在于，在所述丝杠螺母(5)内设有两个平行的导向孔，两个导杆(2)分别从两个导向孔中穿过。


3.根据权利要求2所述的换挡装置，其特征在于，所述两个导杆(2)与所述丝杠(4)的中心轴线不在同一平面内。


4.根据权利要求1所述的换...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，万丰榕，
申请(专利权)人：舍弗勒技术股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE