[发明专利]滑道式啮合装置、换挡装置及变速器

说明书

技术领域

本发明涉及车辆换挡技术领域，特别是涉及一种滑道式啮合装置及换挡装置。此外，本发明还涉及一种包括上述换挡装置的变速器。

背景技术

纯电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶的汽车，混合动力汽车是指含有两个以上动力源的汽车，其出现介于传统汽车和纯电动汽车之间，由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看。

相比传统汽车，纯电动汽车和混合动力汽车采用电机驱动时除了具有节能环保体积小的优势，更重要的是还具有电机低转速时恒扭矩、高转速时恒功率的特性，其更符合汽车的工况；但为了满足繁杂工况的需求，电动汽车上仍需要装有变速器。现在电动汽车上使用的二档变速器，以啮合套为换挡元件，会出现换挡冲击的问题，而如果使用控制电机的方案来解决换挡冲击，则对控制电机的控制精度要求太高，成本也更高。

因此如何解决电动汽车上变速器换挡冲击的问题，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种滑道式啮合装置及换挡装置，其通过接合元件的机构结构实现啮合齿轮之间的精准定位，能够解决换挡冲击问题，且对控制电机的精度要求低。本发明的另一目的是提供一种包括上述换挡装置的变速器。

为解决上述技术问题，本发明提供一种滑道式啮合装置，包括同轴设置的从动啮合齿轮和主动啮合齿轮，所述从动啮合齿轮的外端具有外啮合齿，所述主动啮合齿轮靠近所述从动啮合齿轮的一端内壁具有能够与所述外啮合齿相啮合以实现传动的内啮合齿，所述内啮合齿中的至少一个轮齿的齿顶面上安装有能够径向伸缩的限位装置，所述从动啮合齿轮的外轴面上设有用于与所述限位装置滑动配合的斜滑道，所述斜滑道一端为开口端且该开口端与所述从动啮合齿轮的内端面连通，另一端向外倾斜延伸至所述外啮合齿的一个齿槽内，且当所述限位装置沿所述斜滑道滑移至其齿槽端时，所述主动啮合齿轮与所述从动啮合齿轮完全啮合。

优选地，所述斜滑道为宽度从内端面端至齿槽端逐渐变窄的弧形滑道。

优选地，所述内啮合齿中的多个轮齿的齿顶面上安装有所述限位装置，所述从动啮合齿轮的外轴面上设有分别与各所述限位装置滑动配合的多个所述斜滑道，多个所述限位装置在所述内啮合齿上均匀布置。

优选地，所述限位装置为柱销弹簧装置或滚珠弹簧装置。

优选地，所述滑道内设有与其匹配且紧密贴合固定的卡槽，所述卡槽为石墨烯加强塑料卡槽。

本发明还提供一种换挡装置，包括两组左右对称设置的滑道式啮合装置，所述滑道式啮合装置具体为上述任意一项所述的滑道式啮合装置，且两个所述主动啮合齿轮固定连接为一体或一体加工成型。

优选地，所述主动啮合齿轮外周具有用于带动其左右轴向移动的拔叉环。

本发明还提供一种变速器，包括输入轴、输出轴、固定在所述输出轴上的输出低速齿轮和输出高速齿轮，安装在所述输入轴上的换挡装置，以及安装在所述输入轴上且分别位于所述换挡装置左右两侧的输入低速齿轮和输入高速齿轮，所述输出低速齿轮与所述输入低速齿轮轮齿啮合，所述输出高速齿轮与所述输入高速齿轮轮齿啮合，所述输入低速齿轮和所述输入高速齿轮与所述输入轴周向转动连接，所述换挡装置具体为上述任意一项所述的换挡装置，所述主动啮合齿轮与所述输入轴周向固定连接且能够沿所述输入轴左右轴向移动，一个所述从动啮合齿轮与所述输入低速齿轮固定连接，另一个所述从动啮合齿轮与所述输入高速齿轮固定连接。

优选地，所述主动啮合齿轮与所述输入轴花键连接。

本发明提供的滑道式啮合装置，包括同轴设置的从动啮合齿轮和主动啮合齿轮，从动啮合齿轮的外端具有外啮合齿，主动啮合齿轮靠近从动啮合齿轮的一端内壁具有能够与外啮合齿相啮合以实现传动的内啮合齿，内啮合齿中的至少一个轮齿的齿顶面上安装有能够径向伸缩的限位装置，从动啮合齿轮的外轴面上设有用于与限位装置滑动配合的斜滑道，斜滑道一端为开口端且该开口端与从动啮合齿轮的内端面连通，另一端向外倾斜延伸至外啮合齿的一个齿槽内，且当限位装置沿斜滑道滑移至其齿槽端时，主动啮合齿轮与从动啮合齿轮完全啮合。

需要啮合时，轴向推动主动啮合齿轮的同时调整从动啮合齿轮的转速，通过斜滑道对限位装置的缓冲、限位及引导作用，平稳实现主动啮合齿轮和从动啮合齿轮的转速与转角的相位同步，当限位装置沿斜滑道滑移至其齿槽端时，主动啮合齿轮与从动啮合齿轮完全啮合。