纵向驱动自适应自动变速系统技术方案

本发明专利技术公开了一种纵向驱动自适应自动变速系统，包括高速挡传动机构、低速挡传动机构、倒挡换挡机构、同轴设置的输入轴和输出轴以及与输入轴平行的副轴，倒挡换挡机构包括与输出轴形成螺旋传动副的中间传动套、外套在中间传动套的倒挡从动齿轮以及与副轴同轴转动的倒挡主动齿轮，中间传动套能够在换挡组件的作用下与内心轮套和倒挡从动齿轮其中之一结合。采用以上技术方案，不仅能够根据阻力情况自适应换挡，而且结构相对前代产品更为简单可靠，零部件更少，外形尺寸更小，更易于布置，能够大幅降低装配难度和生产制造成本。

【技术实现步骤摘要】
纵向驱动自适应自动变速系统
本专利技术涉及电动汽车传动系统
，具体涉及一种纵向驱动自适应自动变速系统。
技术介绍
现有的电动交通工具由于其传动结构的限制，在行驶过程中，完全由驾驶员在不能准确知晓行驶阻力的情况下，依据经验进行操控，因此，常常不可避免地出现电机工作状态与交通工具实际行驶状况不匹配的情况，造成电机堵转。尤其是交通工具处于启动、爬坡、逆风等低速重载条件时，电机往往需要在低效率、低转速、高扭矩情况下工作，容易引起电机的意外损坏，增加维修和更换成本，同时也会直接影响到电池的续航里程。对于诸如电动物流车等对经济性要求较高的车型而言，传统的变速传动结构显然不能较好的满足其使用要求。为了解决以上问题，本案专利技术人团队设计了一系列的凸轮自适应自动变速系统，利用行驶阻力驱动凸轮，达到自动换挡和根据行驶阻力自适应匹配车速输出扭矩的目的，具有较好的应用效果。但是，本案专利技术人团队在实际应用过程中发现，由于现有方案的传动路径和换挡路径较为复杂，导致自适应自动变速自适应自动变速系统的结构复杂，零部件繁多，不仅装配难度极大，而且成本较高。因此，急需全新设计一种自动自适应变速机构，不仅能够自适应匹配交通工具实际行驶工况与电机工况，使电动汽车具有强大的爬坡和重载能力，同时使电机始终处于高效平台上，以提升电机效率，降低电机能耗，而且结构相对前代产品更为简单，能够降低装配难度和生产制造成本。
技术实现思路
为解决以上的技术问题，本专利技术提供了一种纵向驱动自适应自动变速系统。其技术方案如下：一种纵向驱动自适应自动变速系统，包括高速挡传动机构、低速挡传动机构、倒挡换挡机构、同轴设置的输入轴和输出轴以及与输入轴平行的副轴，其要点在于：所述高速挡传动机构包括摩擦离合器和用于对摩擦离合器施加预紧力的弹性元件组，所述输入轴上可转动地套装有内心轮套，所述摩擦离合器通过内片螺旋滚道套套装在输入轴上，所述内片螺旋滚道套与输入轴之间形成螺旋传动副，并能够沿输入轴轴向滑动，所述输入轴能够依次通过内片螺旋滚道套和摩擦离合器将动力传递给内心轮套；所述低速挡传动机构包括具有所述副轴的副轴传动组件和套装在内心轮套上的超越离合器，所述内片螺旋滚道套能够依次通过副轴传动组件和超越离合器将动力传递给内心轮套；所述倒挡换挡机构包括与输出轴形成螺旋传动副的中间传动套、外套在中间传动套上的倒挡从动齿轮以及与副轴同轴转动的倒挡主动齿轮，所述倒挡主动齿轮与倒挡从动齿轮啮合，所述中间传动套能够在换挡组件的作用下与内心轮套和倒挡从动齿轮其中之一结合。采用以上结构，不仅能够根据阻力情况，自适应匹配纯电动交通工具的实际行驶工况与电机工况，使电动汽车具有强大的爬坡和重载能力的同时，使电机始终处于高效平台上，大大提高了电机在爬坡和重载情况下的效率，降低了电机能耗，具有倒挡、前进高速挡、前进低速挡三挡变速功能，尤其是在不切断驱动力的情况下就能够自适应随行驶阻力变化自动进行前进挡的高低速换挡变速；而且整套系统结构相对前代产品更为简单可靠，零部件更少，外形尺寸更小，更易于布置，能够大幅降低装配难度和生产制造成本。作为优选：所述换挡组件包括能够带动中间传动套轴向滑动的换挡结合套以及用于驱动换挡结合套的换挡拨叉，所述中间传动套与内心轮套相互靠近的一端端面上均设置有相互适配的前进挡结合齿，所述换挡结合套与倒挡从动齿轮相互靠近的一端端面上均设置有相互适配的倒挡结合齿。采用以上结构，结构简单可靠，易于换挡操作。作为优选：所述前进挡结合齿和/或倒挡结合齿的齿顶面为斜面的棘齿结构。采用以上结构，更易于进挡。作为优选：所述倒挡主动齿轮包括套装在副轴一端的副轴安装套以及成型在副轴安装套上的倒挡主动齿，所述倒挡主动齿与倒挡从动齿轮啮合，所述副轴安装套与副轴同步转动。采用以上结构，结构稳定可靠，易于装配。作为优选：所述摩擦离合器包括可转动地套装在输入轴上的摩擦片支撑件以及若干交替排列在摩擦片支撑件和内片螺旋滚道套之间的外摩擦片和内摩擦片，各外摩擦片能够沿摩擦片支撑件轴向滑动，各内摩擦片能够沿内片螺旋滚道套轴向滑动；所述弹性元件组能够对内片螺旋滚道套施加预紧力，以压紧各外摩擦片和内摩擦片，所述内片螺旋滚道套在螺旋传动副的作用下沿输入轴轴向滑动时，能够压缩弹性元件组，以释放各外摩擦片和内摩擦片。采用以上结构，将摩擦离合器中的摩擦结构设置为若干交替排列的外摩擦片和内摩擦片，使承受的扭矩分散在各外摩擦片和内摩擦片上，通过各外摩擦片和内摩擦片分担磨损，大大降低了滑摩损耗，克服传统盘式摩擦离合器的缺陷，从而大幅提高了摩擦离合器的耐磨性、稳定性和可靠性，延长了使用寿命，能够作为大扭矩动力传递装置。作为优选：所述内片螺旋滚道套包括呈圆盘形结构的摩擦片压紧盘和呈圆筒形结构的输入螺旋滚道筒，所述输入螺旋滚道筒套装在输入轴上，并与输入轴之间形成螺旋传动副，所述摩擦片压紧盘固套在输入螺旋滚道筒上；所述摩擦片支撑件包括可转动地套装在输入轴上的摩擦片支撑盘和呈圆筒形结构的外片花键套，所述外片花键套同轴地套在各外摩擦片和内摩擦片外，其一端与摩擦片支撑盘的外缘花键配合，另一端可转动地支承在摩擦片压紧盘的外缘上；各外摩擦片的外缘均与外片花键套的内壁花键配合，各内摩擦片的內缘均与输入螺旋滚道筒的外壁花键配合；当输入螺旋滚道筒朝着靠近摩擦片支撑盘方向轴向移动时，所述摩擦片压紧盘能够压紧各外摩擦片和内摩擦片；当输入螺旋滚道筒朝着远离摩擦片支撑盘方向轴向移动时，各外摩擦片和内摩擦片能够相互分离。采用以上结构，简单可靠，稳定性好，易于装配。作为优选：在所述输入螺旋滚道筒的内壁上设置有若干内片启动挡圈，各内片启动挡圈分别位于相邻内摩擦片靠近摩擦片支撑盘的一侧，相邻内片启动挡圈的间距相等，且相邻内片启动挡圈的间距大于相邻内摩擦片的间距。采用以上结构，通过在输入螺旋滚道筒上设置内片启动挡圈，能够对各内摩擦片进行分隔，从而保证在分离状态下，所有内摩擦片能够既快速、又均匀地散开，同时带动外摩擦片移动，实现各内摩擦片和外摩擦片的彻底分离。作为优选：所述副轴传动组件包括均套装在内片螺旋滚道套上的弹性元件驱动环和减速一级主动齿轮以及同步转动地套装在副轴上的减速一级从动齿轮，所述减速一级主动齿轮与减速一级从动齿轮啮合，所述弹性元件驱动环与内片螺旋滚道套同步转动，且弹性元件驱动环与减速一级主动齿轮相互靠近的一端凸轮型面配合，形成端面凸轮传动副；所述副轴上具有减速二级主动齿，所述超越离合器的外圈上设置有与减速二级主动齿啮合的减速二级从动齿，所述倒挡主动齿轮同步转动地套装在副轴的一端。采用以上结构，能够稳定可靠地进行动力的减速传递，传动效率高。作为优选：所述超越离合器还包括至少两个并排套装在同一内心轮套上的内心轮，各个内心轮外周上设置的外齿一一正对，所述外圈与各个内心轮之间分别设置有滚动体，相邻内心轮周围的滚动体一一正对。采用以上结构，内心轮及相应滚动体的数量能够根据实际需要进行自由选择，甚至无限增加，成倍地提高了超越离合器承受载荷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纵向驱动自适应自动变速系统，包括高速挡传动机构、低速挡传动机构、倒挡换挡机构、同轴设置的输入轴(1)和输出轴(3)以及与输入轴(1)平行的副轴(4)，其特征在于：所述高速挡传动机构包括摩擦离合器(5)和用于对摩擦离合器(5)施加预紧力的弹性元件组(6)，所述输入轴(1)上可转动地套装有内心轮套(8)，所述摩擦离合器(5)通过内片螺旋滚道套(7)套装在输入轴(1)上，所述内片螺旋滚道套(7)与输入轴(1)之间形成螺旋传动副，并能够沿输入轴(1)轴向滑动，所述输入轴(1)能够依次通过内片螺旋滚道套(7)和摩擦离合器(5)将动力传递给内心轮套(8)；/n所述低速挡传动机构包括具有所述副轴(4)的副轴传动组件和套装在内心轮套(8)上的超越离合器(9)，所述内片螺旋滚道套(7)能够依次通过副轴传动组件和超越离合器(9)将动力传递给内心轮套(8)；/n所述倒挡换挡机构包括与输出轴(3)形成螺旋传动副的中间传动套(10)、外套在中间传动套(10)上的倒挡从动齿轮(11)以及与副轴(4)同轴转动的倒挡主动齿轮(12)，所述倒挡主动齿轮(12)与倒挡从动齿轮(11)啮合，所述中间传动套(10)能够在换挡组件的作用下与内心轮套(8)和倒挡从动齿轮(11)其中之一结合。/n...

【技术特征摘要】
1.一种纵向驱动自适应自动变速系统，包括高速挡传动机构、低速挡传动机构、倒挡换挡机构、同轴设置的输入轴(1)和输出轴(3)以及与输入轴(1)平行的副轴(4)，其特征在于：所述高速挡传动机构包括摩擦离合器(5)和用于对摩擦离合器(5)施加预紧力的弹性元件组(6)，所述输入轴(1)上可转动地套装有内心轮套(8)，所述摩擦离合器(5)通过内片螺旋滚道套(7)套装在输入轴(1)上，所述内片螺旋滚道套(7)与输入轴(1)之间形成螺旋传动副，并能够沿输入轴(1)轴向滑动，所述输入轴(1)能够依次通过内片螺旋滚道套(7)和摩擦离合器(5)将动力传递给内心轮套(8)；
所述低速挡传动机构包括具有所述副轴(4)的副轴传动组件和套装在内心轮套(8)上的超越离合器(9)，所述内片螺旋滚道套(7)能够依次通过副轴传动组件和超越离合器(9)将动力传递给内心轮套(8)；
所述倒挡换挡机构包括与输出轴(3)形成螺旋传动副的中间传动套(10)、外套在中间传动套(10)上的倒挡从动齿轮(11)以及与副轴(4)同轴转动的倒挡主动齿轮(12)，所述倒挡主动齿轮(12)与倒挡从动齿轮(11)啮合，所述中间传动套(10)能够在换挡组件的作用下与内心轮套(8)和倒挡从动齿轮(11)其中之一结合。


2.根据权利要求1所述的纵向驱动自适应自动变速系统，其特征在于：所述换挡组件包括能够带动中间传动套(10)轴向滑动的换挡结合套(16)以及用于驱动换挡结合套(16)的换挡拨叉(17)，所述中间传动套(10)与内心轮套(8)相互靠近的一端端面上均设置有相互适配的前进挡结合齿(a)，所述换挡结合套(16)与倒挡从动齿轮(11)相互靠近的一端端面上均设置有相互适配的倒挡结合齿(b)。


3.根据权利要求2所述的纵向驱动自适应自动变速系统，其特征在于：所述前进挡结合齿(a)和/或倒挡结合齿(b)的齿顶面为斜面的棘齿结构。


4.根据权利要求1所述的纵向驱动自适应自动变速系统，其特征在于：所述倒挡主动齿轮(12)包括套装在副轴(4)一端的副轴安装套(12a)以及成型在副轴安装套(12a)上的倒挡主动齿(12b)，所述倒挡主动齿(12b)与倒挡从动齿轮(11)啮合，所述副轴安装套(12a)与副轴(4)同步转动。


5.根据权利要求1所述的纵向驱动自适应自动变速系统，其特征在于：所述摩擦离合器(5)包括可转动地套装在输入轴(1)上的摩擦片支撑件以及若干交替排列在摩擦片支撑件和内片螺旋滚道套(7)之间的外摩擦片(5c)和内摩擦片(5d)，各外摩擦片(5c)能够沿摩擦片支撑件轴向滑动，各内摩擦片(5d)能够沿内片螺旋滚道套(7)轴向滑动；
所述弹性元件组(6)能够对内片螺旋滚道套(7)施加预紧力，以压紧各外摩擦片(5c)和内摩擦片(5d)，所述内片螺旋滚道套(7)在螺旋传动副的作用下沿输入轴(1)轴向滑动时，能够压缩弹性元件组(6)，以释放各外摩擦片(5c)和内摩擦片(5d)。


6.根据权利要求5所述的纵向驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛荣生，张引航，陈俊杰，王靖，陈同浩，舒雷，谭志康，邓天仪，邓云帆，梁品权，颜昌权，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50