電動車用換檔機構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種電動車用換檔機構，特別涉及一種電動車用電磁自動換檔機構。
【背景技術】
[0002]目前采用的換檔機構多采用AMT換檔機構，其中包括三種形式:電控液動，電控氣動和電控電動。電控液動和電控氣動換檔結構復雜，成本高，制造困難；傳統的電控電動換檔結構也有體積大，質量重的缺點。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種結構簡單，成本低的換檔機構。
[0004]為達到上述目的，本發明提供了一種電動車用換檔機構，所述換檔機構設置在所述電動車的變速箱中，包括:
[0005]撥叉軸；
[0006]安裝在所述撥叉軸上的動磁鐵；
[0007]安裝在變速箱端蓋上的定磁鐵；
[0008]所述動磁鐵和定磁鐵上均具有多個矩形齒狀凸極；
[0009]所述動磁鐵和所述定磁鐵為將一旋轉式開關磁阻電機的轉子和定子沿徑向展開成一直線分布而成；所述定磁鐵凸極繞有線圈，沿所述旋轉式開關磁阻電機直徑方向相對的兩個繞組串聯成為一相；
[0010]所述動磁鐵的每組凸極中至少一相凸極與所述定磁鐵的一相凸極上下對齊設置；
[0011]通過向連接的所述線圈交替通電，使得所述動磁鐵移動從而帶動所述撥叉軸接合不同的檔位。
[0012]其中，
[0013]設換檔機構的檔位數為q，m表示每組相凸極所包含的線圈組數，Nr為所述定磁鐵包含的凸極數，Ns為所述動磁鐵包含的凸極數，當繞組線圈繞在定磁鐵上時，
[0014]Nr = 2mq ；Ns = 2m(q+l)；
[0015]當繞組線圈繞在動磁鐵上時，
[0016]Ns=2mq ；Nr = 2m(q+l)；
[0017]其中，
[0018]所述撥叉軸兩端可以設置為偏心的圓柱形，或者設置為方形。
[0019]其中，
[0020]所述動磁鐵凸極數和定磁鐵凸極數設置為6 / 4的整數倍；或者所述動磁鐵和定磁鐵凸極數設置為8 / 6的整數倍。
【附圖說明】
[0021]圖1為根據本發明的換檔機構空檔狀態結構圖；
[0022]圖2為根據本發明的換檔機構I檔狀態結構圖；
[0023]圖3為根據本發明的換檔機構2檔狀態結構圖；
[0024]圖4為根據本發明的換檔機構旋轉式結構示意圖；
[0025]圖5為圖1所示的換檔機構的撥叉軸一個實施例示意圖；
[0026]圖6為圖1所示的換檔機構的撥叉軸又一實施例示意圖；
[0027]圖7為動磁鐵凸極個數與繞組線圈極數分組示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖及本發明的實施例對本發明的技術方案作進一步詳細的說明。
[0029]本發明的原理主要將開關磁阻電機和直線電機原理相結合并應用于電動車用換檔機構中。
[0030]圖1-3所示為根據本發明的實施例的換檔機構圖。其中，換檔機構10安裝在變速箱20內，其中換檔機構10包括:撥叉9、撥叉軸1、動磁鐵7、定磁鐵5，繞組線圈A、B、C設置在動磁鐵7上。動磁鐵7通過安裝板8固定在撥叉軸I上，撥叉軸I通過滑動軸承2支撐在變速箱20的殼體3上；撥叉9通過撥叉軸I的移動而相應地移動；定磁鐵5安裝在變速箱20的端蓋4上。其中，通過給定磁鐵5上的繞組通電可以使得動磁鐵7移動。
[0031]其中，動磁鐵7和定磁鐵5均由硅鋼片疊成，硅鋼片上均鑿刻成多個矩形齒狀凸極。并且，動磁鐵7和定磁鐵5的凸極數量不相等。
[0032]根據本發明的一個實施例，如圖1所示，動磁鐵7上可以設置有4個凸極，每個凸極的寬度相等，各凸極之間的間隔相等；定磁鐵5上可以設置有6個凸極，每個凸極的寬度相等，各凸極之間的間隔相等；定磁鐵5的6個凸極上繞有繞組。其中，可以將動磁鐵7和定磁鐵5設置為將一臺三相6 / 4結構旋轉式的開關磁阻電機沿圓周方向展開，并將其定子(定磁鐵5)和轉子(動磁鐵7)展成直線排列而成，如圖4所示；其中，與開關磁阻電機相同的原理，定磁鐵5的6個凸極上設有繞組，沿圖4所示的旋轉式開關磁阻電機直徑方向連接起來作為“一相”，從而可相對應地設置為A、B、C三相，如圖1-圖3所示。其中，設置其中一相，例如A相的兩個凸極與動磁鐵7中的其中兩個凸極位置上下重合，從而B、C兩相的四個凸極分別與其上相鄰的動磁鐵7中的凸極錯開一段距離。
[0033]根據“磁阻最小原理”，當繞組A相通電時，由于A相凸極與定磁鐵5的凸極位置重合，因此動磁鐵7不發生移動，這樣，撥叉9停留在空檔位置，如圖1所示；
[0034]當繞組B相通電時，由于B相凸極與動磁鐵7的對應凸極位置不重合，因此動磁鐵7的對應凸極在電磁場的磁拉力帶動下，向左移動距離直到B相兩凸極與定磁鐵5對應的凸極重合，這樣撥叉軸I就會帶動撥叉9左移，接合I檔，如圖2所示；
[0035]同與繞組B相相似的原理，當繞組C相通電時，撥叉9右移，接合2檔，如圖3所
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[0036]如上所述，可以通過對三相繞組A、B、C分別通電以控制電動車進行自動換檔。
[0037]需要說明的是，為了防止動磁鐵7徑向運動，撥叉軸I的兩端可以設置偏心的圓柱，或者設置為方形等，如圖5、6所示。
[0038]本發明的實施例以兩檔結構設置的最少凸極數6 / 4(定磁鐵/動磁鐵)結構進行了說明，但是本領域技術人員可以理解的是，根據設置不同的動磁鐵和定磁鐵的凸極的相數，例如三相、四相、多相等，可以實現兩檔或以上的換檔機構。
[0039]基于開關磁阻電機原理，動磁鐵和定磁鐵的級數可設置不同的搭配，根據目前最常見的三相(6 / 4)結構和四相(8 / 6)結構，可以實現2檔和3檔結構。
[0040]并且，可以在此基礎上設置整數倍數量的凸極，例如三相(12 / 8、24 / 16…以此類推)或四相(16 / 12,32 / 24...以此類推)結構，只要將整數倍凸極上的繞組線圈相串聯作為一相閉合回路，亦可實現同樣的檔位結構，以12 / 8結構為例，由于凸極的個數為2倍于基礎結構6 / 4結構的個數，因此將凸極分為兩組，其中每組分別包括I相凸極((Al、B1、Cl，Al’、BI’、Cl’)，(A2、B2、C2，A2’、B2’、C2，));其中 A 相組、B 相組、C 相組凸極的線圈串聯在一起，形成一個閉合回路，即每相組所串聯的線圈級數為2(包括A相組的Al、A2兩組)，如圖7所示。
[0041]以此類推，可以得到參數關系如下:
[0042]設換檔機構的檔位數表示為q，m表示每相組所串聯的線圈組數，定子凸極數表示為Ns，轉子凸極數表示為Nr，當繞組線圈繞在定磁鐵上時，
[0043]Nr=2mq ；Ns=2m(q+l)
[0044]當繞組線圈繞在動磁鐵上時，
[0045]Ns=2mq ；Nr=2m(q+l)；
[0046]根據上述公式，可以根據需要的檔位數q設置不同的定磁鐵和動磁鐵凸極數Nr、Ns。
[0047]以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非用以限定本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種電動車用換檔機構，所述換檔機構設置在所述電動車的變速箱中，包括: 撥叉軸； 安裝在所述撥叉軸上的動磁鐵； 安裝在變速箱端蓋上的定磁鐵； 所述動磁鐵和定磁鐵上均具有多個矩形齒狀凸極； 所述動磁鐵和所述定磁鐵為將一旋轉式開關磁阻電機的轉子和定子沿徑向展開成一直線分布而成；所述定磁鐵凸極繞有線圈，沿所述旋轉式開關磁阻電機直徑方向相對的兩個繞組串聯成為一相； 所述動磁鐵的每組凸極中至少一相凸極與所述定磁鐵的一相凸極上下對齊設置； 通過向連接的所述線圈交替通電，使得所述動磁鐵移動從而帶動所述撥叉軸接合不同的檔位。
2.根據權利要求1所述的電動車用換檔機構，其特征在于: 設換檔機構的檔位數為q，m表示每組相凸極所包含的線圈組數，Nr為所述定磁鐵包含的凸極數，Ns為所述動磁鐵包含的凸極數，當繞組線圈繞在定磁鐵上時，Nr = 2mq ；Ns=2m(q+l)； 當繞組線圈繞在動磁鐵上時，Ns=2mq ；Nr = 2m(q+l)。
3.根據權利要求1所述的換檔機構，其特征在于: 所述撥叉軸兩端可以設置為偏心的圓柱形，或者設置為方形。
4.根據權利要求1所述的換檔機構，其特征在于: 所述動磁鐵凸極數和定磁鐵凸極數設置為6 / 4的整數倍；或者所述動磁鐵和定磁鐵凸極數設置為8 / 6的整數倍。
【專利摘要】本發明涉及一種電動車用換檔機構，所述換檔機構設置在所述電動車的變速箱中，包括撥叉軸；安裝在所述撥叉軸上的動磁鐵；安裝在變速箱端蓋上的定磁鐵；所述動磁鐵和所述定磁鐵為將一旋轉式開關磁阻電機的轉子和定子沿徑向展開成一直線分布而成；所述定磁鐵凸極繞有線圈，沿所述旋轉式開關磁阻電機直徑方向相對的兩個繞組串聯成為一相；所述動磁鐵的每組凸極中至少一相凸極與所述定磁鐵的一相凸極上下對齊設置；通過向連接的所述線圈交替通電，使得所述動磁鐵移動從而帶動所述撥叉軸接合不同的檔位。
【IPC分類】F16H63-30, H02K41-03
【公開號】CN104600953
【申請號】CN201410048515
【發明人】殷天明, 王艷, 袁玫
【申請人】畢節添鈺動力科技股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年2月12日