[發明專利]電動車行星排式動力換擋變速箱及其換擋控制方法

在審

• 申請號: 201710926304.4
• 申請日: 2017-10-07
• 公開（公告）號: CN107420498A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 梁瓊
• 申請（專利權）人: 梁瓊
• 主分類號: F16H3/44
• 分類號: F16H3/44;F16H57/023;F16H57/037
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.電動車行星排式動力換擋變速箱，包括輸入軸（1）、片式離合器、差速器齒輪對機構、輸出軸（13）以及換擋控制機構組成，其特征在于：

還包括一個行星排機構，所述行星排機構、換擋控制機構和片式離合器依次安裝在輸入軸（1）上，差速器齒輪對機構中的差速器主動齒輪（18）與行星排機構的行星架（3）一體式同軸連接，

所述換擋控制機構由超越離合器（5）和超越離合器滾柱控制機構組成，其中，超越離合器外圈（21）固定在變速箱殼體（2）上，超越離合器內圈（26）與行星排的齒圈（12）一體式同軸連接；

所述超越離合器滾柱控制機構位于超越離合器外圈（21）與超越離合器內圈（27）之間的沿周向分布的梭形空間內，由滾柱撥動機構、滾柱（23）、預緊彈簧A（22）和預緊彈簧B（24）組成，其中，滾柱（23）位于滾柱撥動機構的撥動端內，預緊彈簧A（22）和預緊彈簧B（24）位于滾柱撥動機構的撥動端兩側，在滾柱撥動機構和預緊彈簧的作用下，滾柱（23）在梭形空間內運動，當滾柱（23）進入梭形空間端部時，超越離合器內圈（26）與超越離合器外圈（21）之間鎖止，當滾柱（23）進入梭形空間中部時，超越離合器內圈（26）與超越離合器外圈（21）之間解除鎖止。

2.根據權利要求1所述電動車行星排式動力換擋變速箱，其特征在于：

所述滾柱撥動機構由可控保持架（4），銜鐵（27）和可控保持架操縱機構（28）組成，所述可控保持架（4）套裝在超越離合器外圈（21）與超越離合器內圈（26）之間，所述可控保持架（4）為架狀結構，其撥動端設有一對保持架夾持柱（24），滾柱（23）被夾持在一對保持架夾持柱（24）之間，預緊彈簧A（22）與預緊彈簧B（24）分別位于一對保持架夾持柱（24）兩側；所述銜鐵（27）固連在預緊彈簧A（22）一側的可控保持架（4）的外側面上，所述可控保持架操縱機構（28）安裝在變速箱殼體（2）上，所述可控保持架操縱機構（29）為可控電磁鐵，可控保持架操縱機構（28）的通電鐵芯吸引銜鐵（27）靠近，進而帶動可控保持架（4）撥動滾柱（23）。

3.根據權利要求1所述電動車行星排式動力換擋變速箱，其特征在于：

所述行星排由齒圈（12）、太陽輪（11）、行星架（3）以及行星輪（6）組成；

所述齒圈（12）空套在輸入軸（1）上，所述太陽輪（11）固連在輸入軸（1）上，所述行星架（3）空套在輸入軸（1）上；

所述齒圈（12）和行星架（3）均通過軸承安裝在變速箱殼體（2）上。

4.根據權利要求1所述電動車行星排式動力換擋變速箱，其特征在于：

所述超越離合器外圈（21）的內表面上均勻分布弧形凹槽，該弧形凹槽與超越離合器內圈（26）的外表面形成沿圓周方向均勻分布的所述梭形空間。

5.根據權利要求1或4所述電動車行星排式動力換擋變速箱，其特征在于：

在所述梭形空間兩端的超越離合器外圈（21）的內表面上設有凸起（25），所述預緊彈簧A（22）與預緊彈簧B（24）均設置在梭形空間內，并通過所述凸起（25）沿超越離合器外圈（21）的圓周方向限位。

6.根據權利要求1所述電動車行星排式動力換擋變速箱，其特征在于：

所述片式離合器安裝在輸入軸（1）的端部，由分離軸承（7）、離合器摩擦片（8）和離合器壓盤（9）組成，其中，離合器摩擦片（8）固連在輸入軸（1）上，離合器壓盤（9）與行星排的齒圈（12）一體式同軸連接，所述分離軸承（7）套裝在輸入軸（1）端部上，并推動離合器壓盤（9），控制離合器壓盤（9）與離合器摩擦片（8）的結合和分離。

7.根據權利要求1或6所述電動車行星排式動力換擋變速箱，其特征在于：

所述片式離合器為雙片干式離合器。

8.根據權利要求1所述電動車行星排式動力換擋變速箱，其特征在于：

所述差速器機構包括差速器主動齒輪（18）、差速器被動齒輪（16）以及差速器（15），所述差速器主動齒輪（18）與行星架（3）同步旋轉，所述差速器被動齒輪和差速器（15）均安裝在輸出軸（13）上。

9.一種根據權利要求1所述的電動車行星排式動力換擋變速箱的換擋控制方法，其特征在于：

所述換擋控制方法包括一擋前進控制、二擋前進控制和一擋倒退控制；

所述一擋前進控制過程為：

片式離合器分離，動力從電機（20）傳遞到輸入軸（1），輸入軸（1）帶動太陽輪（11）轉動，此時位于超越離合器外圈（21）與超越離合器內圈（26）之間梭形空間內的滾柱（23）在預緊彈簧A（22）的預緊力作用下被可控保持架（4）撥動到端部，滾柱（23）將超越離合器內圈（26）與超越離合器外圈（21）之間的轉動鎖止，并阻止齒圈（12）轉動，在齒圈（12）鎖止的情況下，太陽輪（11）帶動行星齒輪（6）反向轉動，太陽輪（11）帶動行星架（3）同向轉動，固連在行星架（3）上的差速器主動齒輪（18）與安裝在輸出軸（13）上的差速器被動齒輪（16）嚙合傳遞動力至輸出軸（13），車輛實現一擋前進；

所述二擋前進控制過程為：

片式離合器結合，動力從電機（20）傳遞到輸入軸（1），輸入軸（1）帶動太陽輪（11）轉動，此時，太陽輪（11）、行星架（3）與齒圈（12）均同向轉動，超越離合器內圈（26）也同向轉動，超越離合器外圈（21）固定，超越離合器內圈（26）旋轉并帶動預緊彈簧B（24）和可控保持架（4）將滾柱（23）撥動至梭形空間中部，滾柱（23）解除超越離合器外圈（21）與超越離合器內圈（26）之間的轉動鎖止，實現行星架（3）和齒圈（12）與超越離合器內圈（26）同步轉動，固連在行星架（3）上的差速器主動齒輪（18）與安裝在輸出軸（13）上的差速器被動齒輪（16）嚙合傳遞動力至輸出軸（13），車輛實現二擋前進；

所述一擋倒退控制過程為：

片式離合器分離，動力從電機（20）傳遞到輸入軸（1），輸入軸（1）帶動太陽輪（11）轉動，此時，可控保持架操縱機構（28）通電，其通電鐵芯將吸引固連在預緊彈簧A（22）一側的滾柱撥動機構上的銜鐵（27），進而壓縮預緊彈簧A（22），即撥動滾柱（23）向梭形空間端部運動，滾柱（23）將超越離合器內圈（26）與超越離合器外圈（21）之間的轉動鎖止，并阻止齒圈（12）轉動，在齒圈（12）被鎖止的情況下，太陽輪（11）帶動行星齒輪（6）反向轉動，太陽輪（11）帶動行星架（3）同向轉動，固連在行星架（3）上的差速器主動齒輪（18）與安裝在輸出軸（13）上的差速器被動齒輪（16）嚙合傳遞動力至輸出軸（13），車輛實現一擋倒退。