[發明專利]基于棘爪式超越離合器的行星輪式兩擋變速箱及控制方法

在審

• 申請號: 202010137928.X
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111255864A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 韓毓東;岳漢奇;蔡文奇;高炳釗
• 申請（專利權）人: 吉林博承傳動系統科技有限公司
• 主分類號: F16H3/44
• 分類號: F16H3/44;F16H57/023;F16H57/028;F16H61/04;F16D41/12;F16D41/14
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉程程

本發明公開了一種基于棘爪式超越離合器的行星輪式兩擋變速箱及控制方法，所述變速箱由輸入軸、膜片彈簧離合器、行星輪式傳動機構、棘爪式超越離合器總成和輸出軸組成，棘爪式超越離合器總成通過成對設置在外圈與內圈之間的棘爪實現鎖止或超越，而棘爪通過棘爪控制銷與軸向外側的控制環相連，控制環通過其上設置的控制窗控制棘爪控制銷帶動棘爪上下擺動，進而實現離合器雙向鎖止、單向鎖止或雙向超越；所述控制方法包括一擋前進控制方法、二擋前進控制方法、一擋倒車控制方法和無動力中斷換擋控制方法。本發明實現一擋前進及倒退并能進行無動力中斷換擋的基礎上，還能承擔較大負載，進一步提升了換擋效果。

技術領域

本發明屬于電動車輛傳動系統技術領域，具體涉及基于棘爪式超越離合器的行星輪式兩擋變速箱及控制方法。

背景技術

專利申請號為2019103261167，名稱為“一種行星輪式無動力中斷兩擋變速箱及其換擋控制方法”中提供的技術方案解決了傳統AMT換擋動力中斷的問題，能夠實現無動力中斷換擋，升擋或降擋過程變速箱始終有動力輸出，換擋過程的平順性得到提高，可以實現平順的速比切換過程能夠，且行星輪式無動力中斷兩擋變速箱能夠實現一擋前進和一擋倒退，有效解決了現有技術中采用二擋齒輪倒車速度過快及超越離合器出現卡滯現象的安全問題。

但該專利技術方案中采用的可控式超越離合器為滾柱式超越離合器，滾柱式超越離合器傳遞的動力有限，過大負載容易出現嚴重磨損，致使出現打滑失效的現象；此外，滾柱式超越離合器中滾柱的可控性較低，離合器的控制效果不佳。故，該專利技術方案中變速箱的傳動性能將隨之受到影響。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明公開了基于棘爪式超越離合器的行星輪式兩擋變速箱及控制方法，在實現一擋前進及倒退并能進行無動力中斷換擋的基礎上，還能承擔較大負載，進一步提升換擋效果。結合說明書附圖，本發明的技術方案如下：

基于棘爪式超越離合器的行星輪式兩擋變速箱，包括：輸入軸2、膜片彈簧離合器3、行星輪式傳動機構、超越離合器總成和輸出軸10，其中，所述行星輪式傳動機構由行星架5、齒圈7、行星輪8和太陽輪9組成，膜片彈簧離合器3安裝在與太陽輪9同軸固連的輸入軸2上，膜片彈簧離合器3的飛輪盤38與齒圈7同軸連接，輸出軸10與行星架5同軸連接；

所述超越離合器總成為棘爪式超越離合器總成6，由棘爪式超越離合器和離合器控制機構組成；

所述棘爪式超越離合器由外圈61、控制環62、正向棘爪63、反向棘爪64和內圈組成，其中，外圈61固定在變速箱殼體4上，內圈位于齒圈7外側并與齒圈7一體設置，正向棘爪63和反向棘爪64成對地均勻設置在外圈61與內圈之間的環形空間內，正向棘爪63和反向棘爪64的棘爪根部旋轉安裝在外圈61上，正向棘爪63和反向棘爪64的棘爪頭部方向相反設置，并與內圈外圓面上的棘爪卡槽卡接，正向棘爪63和反向棘爪64與外圈61之間均安裝有折片彈簧，正向棘爪63和反向棘爪64分別通過其軸向側面設置的棘爪控制銷與控制環62上的正向控制窗622和反向控制窗623滑動連接，在控制環62的旋轉控制下，正向棘爪63和反向棘爪64上下擺動，實現與內圈外圓面上的棘爪卡槽卡接或分離，進而實現齒圈7與外圈61之間雙向鎖止、單向鎖止或雙向超越。

離合器控制機構由控制電機65、傳動軸66、蝸桿57、傳感器68以及蝸輪69組成，其中，控制電機65與傳動軸66一端同軸固連，傳感器68安裝在傳動軸66另一端，蝸桿57同軸安裝在傳動軸66上并與同軸固定在控制環62外圓周上的蝸輪69相嚙合，進而控制控制環62旋轉。

進一步地，在所述控制環62上，正向控制窗622底部的控制面為沿控制環62旋轉方向依次連續設置的正向控制窗斜面624和正向控制窗平面625，反向控制窗623底部的控制面為沿控制環62旋轉方向依次連續設置的反向控制窗平面626和反向控制窗斜面627，其中，正向控制窗斜面624和反向控制斜面627均為沿著控制環2旋轉方向逐漸靠近控制環62圓心位置的曲面，正向控制窗平面625和反向控制窗平面626均為與控制環62同心設置的曲面。