[發明專利]具有低傳動比的多速電機齒輪箱

在審

• 申請號: 202010093811.6
• 申請日: 2020-02-14
• 公開（公告）號: CN111577854A
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 史蒂文·艾薩克·克勒菲爾德;史蒂文·阿納托爾·弗賴特
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: F16H37/08
• 分類號: F16H37/08;F16H3/44;F16H3/78;F16H59/02;F16H57/037;F16H57/08;F16H57/10
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 王秀君;魯恭誠

本公開提供了“具有低傳動比的多速電機齒輪箱”。一種齒輪箱，包括被支撐以圍繞輸入軸線旋轉的輸入齒輪并且包括彼此固定地聯接并被支撐以圍繞傳遞軸線旋轉的第一惰輪和第二惰輪。所述第一惰輪固定地聯接到所述輸入齒輪。行星齒輪組被支撐以圍繞所述齒輪箱的輸出軸線旋轉并且具有固定地聯接到所述第二惰輪的第一部件。差速器被支撐以圍繞所述輸出軸線旋轉、與所述行星齒輪組同軸并且固定地聯接到所述行星齒輪組的第二部件。

技術領域

本公開涉及用于機動車輛的齒輪箱的領域。更具體地，本公開涉及與電機一起使用來提供低擋傳動比(LOW range speed ratio)和高擋傳動比(HIGH range speed ratio)的多速齒輪箱。

背景技術

許多車輛在很大的車速范圍內使用，包括前進移動和倒車移動兩者。然而，由發動機提供動力的車輛需要多速變速器在很小的最佳轉速范圍內操作發動機。當車輛處于低速時，變速器通常以低傳動比操作，使得它將發動機扭矩倍增以提高加速度。在高車速下，以高傳動比操作變速器允許伴隨有安靜的、燃料高效的巡航的發動機轉速。通常，自動變速器具有安裝至車輛結構的殼體、由發動機曲軸驅動的輸入軸以及通常經由差速器總成驅動車輪的輸出軸，所述差速器總成允許左車輪和右車輪隨著車輛轉彎而以略微不同的速度旋轉。

另一方面，全電動車輛通常不包括多速齒輪箱，因為電機具有較大的最佳轉速范圍。典型的全電動車輛可以包括單速齒輪箱。

發明內容

根據實施例，一種齒輪箱包括被支撐以圍繞輸入軸線旋轉的輸入齒輪并且包括彼此固定地聯接并被支撐以圍繞傳遞軸線旋轉的第一惰輪和第二惰輪。所述第一惰輪固定地聯接到所述輸入齒輪。行星齒輪組被支撐以圍繞所述齒輪箱的輸出軸線旋轉并且具有固定地聯接到所述第二惰輪的第一部件。差速器被支撐以圍繞所述輸出軸線旋轉、與所述行星齒輪組同軸并且固定地聯接到所述行星齒輪組的第二部件。

根據實施例的其他方面，所述齒輪箱還可以包括離合器，所述離合器被配置為選擇性地保持所述行星齒輪組的第三部件不旋轉，以將所述第二部件選擇性地約束為以與所述第一部件的速度成比例的第一速度旋轉。所述離合器可以是牙嵌式離合器。所述離合器還可以被配置為將所述第二部件選擇性地聯接到所述第三部件，以將所述第二部件選擇性地約束為以與所述第一部件的速度相等的第二速度旋轉。所述第二速度可以大于(快于)所述第一速度。

根據實施例的又一方面，所述第一部件可以是環形齒輪并且所述第二部件可以是行星齒輪架，并且所述行星齒輪組還包括中心齒輪和至少一個行星齒輪，所述至少一個行星齒輪被支撐以在所述行星齒輪架上旋轉并且與所述中心齒輪和所述環形齒輪連續地嚙合接合。所述齒輪箱可以包括換擋元件，所述換擋元件被配置為將所述中心齒輪選擇性地聯接到所述行星齒輪架，以將所述行星齒輪架約束為以與所述輸入齒輪的速度成比例的第一速度旋轉并且選擇性地保持所述中心齒輪不旋轉以將所述行星齒輪架約束為以與所述輸入齒輪的所述速度成比例的第二速度旋轉。所述第一速度可以大于所述第二速度。所述換擋元件可以是牙嵌式離合器。

所述行星齒輪架可以限定第一齒，并且齒輪箱殼體可以具有旋轉固定的環形體，所述旋轉固定的環形體限定第二齒。離合器可以包括換擋套筒，所述換擋套筒固定地聯接到所述中心齒輪并且具有限定第三齒的第一鎖定環和限定第四齒的第二鎖定環。所述換擋套筒可軸向移動到其中所述第一齒與所述第三齒嚙合以將所述中心齒輪選擇性地聯接到所述行星齒輪架的第一位置以及其中所述第二齒與所述第四齒嚙合以保持所述中心齒輪不旋轉的第二位置。所述換擋套筒可以被配置為在處于所述第一位置時將所述行星齒輪架約束為以與所述輸入齒輪的速度成比例的第一速度旋轉并且在處于所述第二位置時將所述行星齒輪架約束為以與所述輸入齒輪的所述速度成比例的第二速度旋轉。所述第一速度可以大于所述第二速度。所述換擋套筒可以花鍵連接到所述中心齒輪。

所述齒輪箱可以被設計為與電機一起使用。所述輸入軸線、所述傳遞軸線和所述輸出軸線可以不是同軸的。所述輸入齒輪可以被支撐在馬達軸上。所述輸入齒輪可以與所述第一惰輪連續地嚙合接合，并且所述第一部件可以與所述第二惰輪連續地嚙合接合。