[發明專利]一種電機驅動的行星輪系換擋機構

有效

• 申請號: 201410630161.9
• 申請日: 2014-11-11
• 公開（公告）號: CN104329455A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 黃康;夏公川;董宇;段松林;朱曉慧;張祖芳
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: F16H59/02
• 分類號: F16H59/02;F16H61/32
• 代理公司: 合肥金安專利事務所 34114
• 代理人: 金惠貞

技術領域

本發明屬于變速器技術領域，具體涉及適用于重型汽車變速箱副箱的電機驅動的行星輪系換擋機構。

背景技術

目前，重型汽車大部分都使用雙中間軸變速器，這種變速器分為主變速箱和副變速箱兩個部分，主變速箱部分采用雙中間軸方式以達到功率分流的目的，而副變速箱部分多采用與主變速箱相同的雙中間軸方式，這種方式對應的齒輪傳動系統均采用普通的外嚙合齒輪傳動，使得副變速箱的齒輪傳動系統變得十分復雜，傳動軸系比較多，副變速箱的體積偏大，結構不夠緊湊，穩定性較差，而且傳遞效率比較低。從換擋的執行驅動機構來看，目前，?主變速箱的換擋方式多采用手動擋的換擋方式。副變速箱的換擋方式多采用液壓或氣壓執行機構來驅動換擋，需要在變速箱周圍布置液壓站或氣壓站以及各種管道，在變速箱上需要開設通孔，而且液壓站或氣壓站需要一直直接消耗發動機的動力來維持正常的工作，所以目前重型汽車變速器在加工制造和裝配工藝上都存在很大難度。并且液壓或氣壓的換擋結構易造成換擋沖擊大，使得高速擋和低速擋之間的換擋平順性很差，相關零部件加速破損，降低使用壽命。

發明內容

為了解決現有重型汽車變速箱副箱的穩定性和換擋平順性的問題，本發明提供一種電機驅動的行星輪系換擋機構。

?具體的技術解決方案如下：

一種電機驅動的行星輪系換擋機構由行星輪系機構、同步器15和換擋撥叉機構組成；所述同步器15為鎖環式同步器。

?所述行星輪系機構包括中心輪2、內齒圈7、行星架9和三個行星輪3。中心輪2固定安裝于輸入軸1的一端，輸入軸1的另一端為輸入端。行星架9由一個圓盤同軸連接著一根轉軸形成，圓盤上通過行星輪軸5均布安裝有三個行星輪3，行星架9的轉軸和輸入軸1同軸；三個行星輪3分別同時與中心輪2、內齒圈7嚙合；所述內齒圈7的一側連接著管狀的軸套，所述軸套套設在行星架9的轉軸上，且與行星架9的圓盤相鄰；同步器15的左接合齒圈10套設在內齒圈7的軸上形成固定連接，同步器15的右接合齒圈16套設在行星架9的轉軸上形成固定連接。所述換擋撥叉機構包括換擋撥叉13、滾珠絲杠11和伺服電機14；伺服電機14的輸出軸連接著滾珠絲杠11的一端；所述換擋撥叉13套設在滾珠絲杠11上，并固定連接著絲杠螺母12，隨著絲杠螺母12可以在滾珠絲杠11上左右移動；所述換擋13撥叉的叉口與同步器15的接合套配合。

與現有技術相比，本發明的有益技術效果體現在以下方面：

1.本發明采用伺服電機驅動換擋方式，安裝結構簡單，取消了現有變速器上的液壓站或氣壓站以及各種管道，簡化變速箱的內部結構和外部安裝結構；

2.本發明的伺服電機消耗的是儲蓄在汽車電池內的電能，而不是直接消耗發動機的動能，而且只有在執行換擋時伺服電機才會工作，所以本發明可以有效提高發動機的效率；

3.本發明采用行星輪系作為換擋傳動系統，具有載荷質量比大，結構緊湊，體積小，傳遞效率高，傳動平穩等優點提高齒輪的承載能力；

4.本發明采用伺服電機驅動的滾珠絲杠帶動換擋撥叉向左或向右平移，推動接合套向左或向右移動，從而實現換擋。這樣的換擋方式換擋沖擊比較小，提高換擋平順性和使用壽命；

5.本發明采用的滾珠絲杠具有自鎖功能，可以防止擋位松動，提高工作可靠性。

附圖說明

圖1是本發明結構剖視圖。

圖2是本發明的立體示意圖。

圖3是行星架結構示意圖。

圖4是滾珠絲杠及撥叉結構示意圖。

圖5是本發明的低速擋功率傳遞示意圖。

圖6是本發明的高速擋功率傳遞示意圖。

上圖中序號：輸入軸1、中心輪2、行星輪3、滾針軸承4、行星輪軸5、行星架圓盤6、內齒圈7、圓柱推力軸承8、行星架9、左接合齒圈10、滾珠絲杠11、絲杠螺母12、換擋撥叉13、伺服電機14、同步器15、右接合齒圈16。

具體實施方式

下面結合附圖，通過實施例對本發明作進一步地說明。

參見圖1和圖2，一種電機驅動的行星輪系換擋機構由行星輪系機構、同步器15和換擋撥叉機構組成。