[發明專利]一種電驅動的行星齒輪變速器

有效

• 申請號: 201410182960.4
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN103953698A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 劉艷芳;孫漢喬;韓笑;唐樹晗;徐向陽
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: F16H3/46
• 分類號: F16H3/46
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

技術領域

本發明提供一種電驅動的行星齒輪變速器，它是一種兩擋的行星齒輪變速機構，屬于電動車輛自動變速器技術領域。

背景技術

隨著電動汽車的日益發展，對于傳動系統性能的要求越來越高。由于傳統的固定傳動比變速器對驅動電機要求高并且不能夠兼顧經濟性與動力性，所以發展電動汽車多擋自動變速器已成為不可阻擋的趨勢。由于行星齒輪變速機構具有大傳動比、體積小、承載能力大、工作平穩的特點，故廣泛應用于自動變速器中。因此，行星排的布置方案設計成為自動變速器開發的首要前提。

專利CN203098765U公開了一種包括前后兩組行星輪組的布置方案。方案中，前太陽輪與電機輸出軸連接，前后兩個太陽輪同軸且后太陽輪固定，后內行星輪與后太陽輪及后外行星輪嚙合，最終動力由后齒圈輸出。兩個離合器分別布置在前行星架與后內行星輪之間的行星架上以及前齒圈與后外行星輪之間的齒圈上。兩個制動器分別用于鎖定前齒圈和鎖定前行星架。

專利CN202872557U公開的方案包括兩個單排2K-H行星齒輪傳動系統，一級減速的實現是依靠前排行星齒輪傳動系統，將前排齒圈固定，動力即從前排太陽輪傳遞至前排行星架輸出。二擋則是由后排行星齒輪傳動系統完成的，離合器C1實現后排太陽輪與后排行星架的結合或分離，制動器B1實現后排齒圈與箱體的固定和分離，最后由后排行星架輸出動力。

專利CN201795003U的公開方案如下：輸入軸通過第一離合器驅動行星架，并通過第二離合器驅動太陽輪，其一端接電動機的輸出軸。同時，輸出齒輪與行星架同軸固接，它通過中間軸驅動差速器的主動齒輪，齒圈則與變速器外殼固接。

電動汽車自動變速器技術起步不久，但體積小、結構緊湊及提高電機效率等特點使其誕生有著必然性。從目前的研究可以看出，電動汽車兩擋自動變速器的行星排布置方案還有很大的研究空間。

發明內容

(1)目的

本發明的目的在于提供一種電驅動的行星齒輪變速器，它克服了現有技術的不足，是一種結構緊湊，便于電驅動車輛行駛的兩擋變速器。

(2)技術方案

本發明是一種電驅動的行星齒輪變速器，它包括了殼體，輸入構件，輸出構件，辛普森式復合行星排，兩個扭矩傳遞裝置，四個互連構件。其中，它們之間的位置關系是：以辛普森式復合行星排為中心，左方為傳動系統的輸入構件，右方為傳動系的輸出構件，兩個扭矩傳遞裝置為制動器，并排靠近殼體。上述各構件均位于殼體內。

所述殼體是行星齒輪變速器的外殼，是固定不動的，用于容納和支撐變速器的其他構件，其形狀結構因設計布局而定，不存在固定形式。

所述輸入構件為行星齒輪變速器的輸入軸，通過該軸將電動機的輸出轉速和轉矩輸入到行星齒輪變速器，輸入構件唯一，處于辛普森式復合行星排前方。

所述輸出構件為行星齒輪變速器的輸出軸，通過該軸將行星齒輪變速器的轉速和扭矩輸出給后續傳動軸，輸出構件唯一，處于辛普森式復合行星排后方。

所述辛普森式復合行星排是一種復合式的行星齒輪機構，由一個太陽輪組件，一個前排行星架，一個前排齒圈和后排行星架，一個后排齒圈及前、后排行星輪組成；太陽輪組件分別與前排和后排行星輪嚙合，前排齒圈與前排行星輪嚙合，后排齒圈與后排行星輪嚙合，前排齒圈和后排行星架固聯。

所述第一互連構件為連接軸，該軸將辛普森式復合行星排的太陽輪組件和輸入軸固定連接在一起。

所述第二互連構件為連接軸，該軸將辛普森式復合行星排的后排齒圈和輸出軸固定連接在一起。

所述第三互連構件為連接軸，該互連構件將辛普森式復合行星排的前排齒圈和后排行星架與第一扭矩傳遞裝置固定連接。

所述第四互連構件為連接軸，該互連構件將辛普森式復合行星排的前排行星架與第二扭矩傳遞裝置固定連接。

所述的兩個扭矩傳遞裝置皆為濕式摩擦接合元件，通過不同的扭矩傳遞裝置的接合將對應的兩個構件連接在一起。兩個扭矩傳遞裝置可以選擇性的閉鎖，將某兩個構件暫時性的連接起來。

該第一扭矩傳遞裝置能夠選擇性地閉鎖，將辛普森式復合行星排的前排齒圈和后排行星架與殼體連接起來。

該第二扭矩傳遞裝置能夠選擇性地閉鎖，將辛普森式復合行星排的前排行星架與殼體連接起來。

其中，本發明中涉及的傳動方案通過控制兩個扭矩傳遞裝置產生兩個前進擋，實現自動變速器功能。

其中，上述辛普森式復合行星排是由兩個簡單的負號行星排組成，共用一個太陽輪組件，其中前排齒圈與后排行星架固聯成一個組件；在上述的辛普森式復合行星排中所涉及的齒輪皆為斜齒齒形。