行星傳動兩檔自動變速器的制造方法
【專利摘要】一種行星傳動兩檔自動變速器，包括太陽輪、雙聯行星輪、行星架、齒圈、帶式制動環、鎖止環，所述行星架上設有環形凸臺，在所述齒圈外表面與所述環形凸臺內表面之間設有鎖止環，且所述鎖止環的內表面與齒圈外表面固定連接，所述鎖止環外表面的一部分與所述環形凸臺內表面接觸，另一部分套裝有所述帶式制動環，帶式制動環的一端與傳動箱殼體固連，另一端與換擋執行器相連。本發明采用鎖止環、制動環實現齒圈與行星架的接合與分離，達到換擋的效果，響應速度快，運動平穩、無沖擊，可以省略離合器、同步器及換擋機構，零件數量少，結構簡單；可通過改變行星系的齒數比，擴大傳動比的變化范圍。適于工業化應用。
【專利說明】行星傳動兩檔自動變速器
【技術領域】
[0001]本發明公開了一種行星傳動兩檔自動變速器；屬于變速傳動裝置【技術領域】，尤其是新能源車的換擋控制【技術領域】。
【背景技術】
[0002]在傳統汽車上，為適應發動機的工作特性，滿足汽車的使用要求，采用了多檔變速器。對于電動汽車，變速器是影響電動車性能的重要總成之一，使用與燃油車同樣的多檔變速器不必要，但若取消變速傳動裝置，則難以兼顧汽車爬坡和高速行駛等要求，因此有必要針對電動機的工作特性重新設計電動車變速傳動裝置。現有的電動車變速器主要有單級減速器、兩檔手動變速器(MT)、兩檔自動變速器(AT)和兩檔機械式自動變速器(AMT)。
[0003]單級減速器的速比為定值，致使電動車的最大爬坡度、最高車速及電機工作效率匹配很難同時滿足；兩檔手動變速器輸入端需加人工操縱的離合器；類似于傳統自動變速器的兩檔自動變速器需要油泵、離合器等零件，既增大總成尺寸和重量，且加工工藝復雜、零部件數量多，又增加了成本；而兩檔機械式自動變速器在換擋過程中還存在動力中斷，影響舒適性的缺陷。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單，性能可靠，成本低廉，傳動效率高、運動平穩、抗沖擊、節能安全且便于推廣應用的行星傳動兩檔自動變速器。
[0005]為解決上述問題，本發明采用以下技術方案:
[0006]本發明行星傳動兩檔自動變速器，包括太陽輪、雙聯行星輪、行星架、齒圈、帶式制動環、鎖止環，所述行星架一端設有輸出軸，另一端安裝有所述雙聯行星輪，所述雙聯行星輪中的一個行星輪與太陽輪嚙合，另一個行星輪與齒圈嚙合，所述太陽輪上設有輸入軸，所述行星架上設有環形凸臺，在所述齒圈外表面與所述環形凸臺內表面之間設有鎖止環，且所述鎖止環的內表面與齒圈外表面固定連接，所述鎖止環外表面的一部分與所述環形凸臺內表面接觸，另一部分套裝有所述帶式制動環，帶式制動環的一端為固定端，與傳動箱殼體固連，另一端為活動端，與換擋執行器相連。
[0007]本發明行星傳動兩檔自動變速器，所述鎖止環外表面均布有相對于鎖止環外表面向外翹出的彈性片；所述鎖止環由彈簧鋼制備，采用沖壓工藝在鎖止環外表面成型有相對于其外表面向外翹出的彈性片。
[0008]本發明行星傳動兩檔自動變速器，所述鎖止環上均勻設置有相對于其外表面向外翹出的楔形塊；所述楔形塊一端安裝在所述鎖止環上，相對于鎖止環外表面向外翹出的一端為外端，所述楔形塊外端與鎖止環外表面之間設有彈簧實現彈性定位。
[0009]本發明行星傳動兩檔自動變速器，所述楔形塊的一端通過嵌裝或鉸接的方式安裝在所述鎖止環上。
[0010]本發明行星傳動兩檔自動變速器，帶式制動環為圓形的卡環，其活動端在換擋執行器作用下運動使帶式制動環半徑縮小，或在撤除換擋執行器作用后使帶式制動環半徑增大至松弛狀態。
[0011]本發明行星傳動兩檔自動變速器，所述帶式制動環處于松弛狀態時，所述鎖止環上設置的彈性片或楔形塊與行星架上設置的環形凸臺內表面緊密接觸。
[0012]本發明行星傳動兩檔自動變速器，所述換擋執行器為液壓缸、電機、電磁閥中的一種執行元件或是操作者的手。
[0013]本發明所述行星傳動兩檔自動變速器的帶式制動環一端固定在傳動箱的殼體上，另一端為活動端，與換擋執行器相連，當換擋執行器動作時，活動端被拉動，使得帶式制動環的直徑縮小或增大。
[0014]本發明所述行星傳動兩檔自動變速器通過帶式制動環的壓緊與松開，實現換擋。當制動環在外部執行器的作用下半徑縮小，制動環內表面壓緊鎖止環外表面設置的彈性片或彈性楔形塊，使鎖止環的半徑D減小，使得鎖止環與行星架的內環分離，實現齒圈與行星架內環的分離，此時，鎖止環和齒圈停止旋轉，太陽輪通過雙聯行星輪直接驅動行星架轉動，實現減速傳動。當帶式制動環松開直徑變大時，帶式制動環松開鎖止環，在彈性力的作用下，鎖止環的半徑D增加，鎖止環上設置的彈性片或彈性楔形塊緊壓在行星架上設置的環形凸臺內表面，此時，鎖止環、齒圈和行星架連為一體，太陽輪通過雙聯行星輪、齒圈驅動行星架同速轉動，即直接傳動，從而傳動箱從一檔換到二檔。特別提出的是，鎖止環上設置的彈性片或彈性楔形塊壓緊在行星架內環，二者所受摩擦力的方向將使彼此形成摩擦自鎖，形成可靠的連接。
[0015]本發明所述行星傳動兩檔自動變速器設有自動換擋的控制模塊，控制模塊檢測車輪速度和電機速度，當車速達到某設定值，控制模塊發出指令，執行器動作，收緊或放開制動環，減小或增大鎖止環的半徑，令鎖止環與行星架實現分離或接觸，從而使齒圈或者固定在變速箱殼體上，或者與行星架實現固連，實現換擋。
[0016]所述行星傳動兩檔自動變速器可通過調節行星系中雙聯齒輪的齒數比，使變速器的傳動比較單排單個行星齒輪的傳動比的變化范圍大很多。
[0017]與現有技術相比，本發明優點在于:
[0018]所述行星傳動兩檔自動變速器由于采用鎖止環、制動環實現齒圈與行星架的接合與分離，可以省略離合器、同步器及換擋機構，成為完全概念上的自動變速。
[0019]所述行星傳動兩檔自動變速器只需要一套行星排，一個鎖止環，一個制動環，零件數量少，結構簡單，且體積小，質量輕。
[0020]所述行星傳動兩檔自動變速器可在不改變太陽輪和齒圈的情況下，通過改變兩行星輪的齒數比，來改變系統的傳動比，擴大傳動箱的應用范圍。
[0021]所述行星傳動兩檔自動變速器通過制動環的壓緊與松開，達到換擋的效果，響應速度快；且通過制動環壓緊或松開，控制鎖止環與齒圈的鎖止或解鎖，運動平穩、無沖擊。
【專利附圖】
【附圖說明】
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[0022]以下附圖僅對本發明做示意性解釋和說明，為發明的一種實施例，并不限定本發明的范圍。
[0023]附圖1是本發明的行星傳動兩檔自動變速器結構原理簡圖。
[0024]附圖2是本發明的行星傳動兩檔自動變速器裝配立體結構示意圖。
[0025]附圖3是本發明中鎖止環結構示意圖。
[0026]附圖4是本發明實施例1中鎖止環結構示意圖。
[0027]附圖5是本發明實施例2中鎖止環結構示意圖。。
[0028]附圖6是本發明中帶式制動環結構示意圖。
[0029]附圖標號說明:
[0030]1:輸入軸；21:太陽輪；22:行星架；23:齒圈；24:雙聯行星齒輪；
[0031]3:帶式制動環；4:鎖止環；41:鎖止環彈簧片；42:楔形塊；
[0032]43:彈簧；5:輸出軸；
[0033]具體的實施方式:
[0034]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0035]實施例1
[0036]參見附圖1、2、3、4、6，本發明一種行星傳動兩檔自動變速器，包括太陽輪21、雙聯行星輪24、行星架22、齒圈23、帶式制動環3、鎖止環4，所述行星架22 —端設有輸出軸5，另一端安裝有所述雙聯行星輪24，所述雙聯行星輪24中的一個行星輪與太陽輪21嚙合，另一個行星輪與齒圈23嚙合，所述太陽輪21上設有輸入軸I，所述行星架22上設有環形凸臺221，在所述齒圈23外表面與所述環形凸臺221內表面之間設有鎖止環4，且所述鎖止環4的內表面與齒圈23外表面固定連接，所述鎖止環4外表面的一部分與所述環形凸臺221內表面接觸，另一部分套裝有所述帶式制動環3，帶式制動環3的一端為固定端，與傳動箱殼體固連，另一端為活動端，與換擋執行器相連；
[0037]所述鎖止環4外表面均布有相對于鎖止環4外表面向外翹出的彈性片41 ;所述鎖止環4由彈簧鋼制備，彈性片41采用沖壓工藝成型；
[0038]所述帶式制動環3為圓形的卡環，其活動端在換擋執行器作用下運動，使制動環3半徑縮小或撤除執行器作用后直徑變大，實現抱緊鎖止環4或松開鎖止環4 ;所述鎖止環4上設置的彈性片41在撤除執行器作用時，將帶式制動環3壓緊與行星架22上設置的環形凸臺221內表面緊密接觸；
[0039]實施例2
[0040]參見附圖1、2、3、5、6，本發明一種行星傳動兩檔自動變速器，本實施例2與實施例1的其他部分都相同，區別僅僅在于:
[0041]所述鎖止環4上均勻鉸接有相對于其外表面向外翹出楔形塊42 ;所述楔形塊42嵌裝在鎖止環4上，通過彈簧43可使楔形塊42壓在行星架22的環形凸臺221內表面，類似于傳統意義上的單向離合器。
[0042]所述帶式制動環3為圓形的卡環，其活動端在換擋執行器作用下運動，使制動環3半徑縮小或在撤除換擋執行器作用后使帶式制動環半徑增大至松弛狀態，實現抱緊鎖止環4或松開鎖止環4。
[0043]本發明行星傳動兩檔自動變速器，由輸入軸I經太陽輪21輸入，通過雙聯行星輪24后，經行星架22輸出給輸出軸5。通過制動環3壓緊或松開鎖止環4，來控制行星架22與齒圈23的分離或結合，形成兩種不同工作狀態，從而達到不同的檔位。
[0044]本實施例2中，鎖止環4的楔形塊42本身通過彈簧43保持姿態和復位。當制動環3被執行器的拉緊，半徑減小時，楔形塊42外端與行星架22的環形凸臺221內表面分離；當制動環3被執行器松開，半徑增大時，楔形塊42外端與行星架22的環形凸臺221內表面緊密接觸，且沿某一方向旋轉時，楔形塊42與行星架22的環形凸臺221內表面的摩擦會形成摩擦自鎖，形成可靠的連接。
[0045]本領域的人可以理解，執行器可以是液壓缸、電機、電磁閥或人工直接操作等來執行。
[0046]本實施例充當“實例、例子和說明”，不應解釋為最優或更具優點的技術方案。
【權利要求】
1.行星傳動兩檔自動變速器，包括太陽輪、雙聯行星輪、行星架、齒圈、帶式制動環、鎖止環，所述行星架一端設有輸出軸，另一端安裝有所述雙聯行星輪，所述雙聯行星輪中的一個行星輪與太陽輪嚙合，另一個行星輪與齒圈嚙合，所述太陽輪上設有輸入軸，其特征在于:所述行星架上設有環形凸臺，在所述齒圈外表面與所述環形凸臺內表面之間設有鎖止環，且所述鎖止環的內表面與齒圈外表面固定連接，所述鎖止環外表面的一部分與所述環形凸臺內表面接觸，另一部分套裝有所述帶式制動環，帶式制動環的一端為固定端，與傳動箱殼體固連，另一端為活動端，與換擋執行器相連。
2.根據權利要求1所述的行星傳動兩檔自動變速器，其特征在于:所述鎖止環外表面均布有相對于鎖止環外表面向外翹出的彈性片。
3.根據權利要求2所述的行星傳動兩檔自動變速器，其特征在于:所述鎖止環由彈簧鋼制備，采用沖壓工藝在鎖止環外表面成型有相對于其外表面向外翹出的彈性片。
4.根據權利要求1所述的行星傳動兩檔自動變速器，其特征在于:所述鎖止環上均勻設置有相對于其外表面向外翹出的楔形塊。
5.根據權利要求4所述的行星傳動兩檔自動變速器，其特征在于:所述楔形塊一端安裝在所述鎖止環上，相對于鎖止環外表面向外翹出的一端為外端，所述楔形塊外端與鎖止環外表面之間設有彈簧實現彈性定位。
6.根據權利要求5所述的行星傳動兩檔自動變速器，其特征在于:所述楔形塊的一端通過嵌裝或鉸接的方式安裝在所述鎖止環上。
7.根據權利要求1-6任意所述的一種行星傳動兩檔自動變速器，其特征在于:帶式制動環為圓形的卡環，其活動端在換擋執行器作用下運動使帶式制動環半徑縮小，或在撤除換擋執行器作用后使帶式制動環半徑增大至松弛狀態。
8.根據權利要求7所述的行星傳動兩檔自動變速器，其特征在于:所述帶式制動環處于松弛狀態時，所述鎖止環上設置的彈性片或楔形塊與行星架上設置的環形凸臺內表面緊密接觸。
9.根據權利要求8所述的行星傳動兩檔自動變速器，其特征在于:所述換擋執行器為液壓缸、電機、電磁閥中的一種執行元件。
【文檔編號】F16H3/44GK104482139SQ201410751463
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月10日 優先權日:2014年12月10日
【發明者】張華平, 胡嘵嵐, 黃偉, 榮志斌 申請人:長豐集團有限責任公司