CN101918734A - 行星齿轮组和使用该行星齿轮组的动力传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种行星齿轮组和动力传动装置。在所述行星齿轮组中，通过延伸行星齿轮架的一侧形成轮齿。在所述动力传动装置中，通过减少由动力驱动源输入的转速然后向所述行星齿轮组的一个运转构件输入减小的转速，以及向所述行星齿轮组的另一个运转构件输入变速动力源的转速，能够实现多级传动。根据本发明的实施方式，所述动力传动装置包括：输入轴，其上固定了驱动齿轮，且其一端恒定地连接在所述动力驱动源上；减速单元，其与所述驱动齿轮组合并减小所述输入轴的转速；行星齿轮组，其包括通过与所述减速单元连接接收来自所述输入轴的转速的第一运转构件、接收变速动力的第二运转构件以及产生输出速度的第三运转构件；变速单元，其通过恒定地连接到所述变速动力源接收变速动力，并还与所述第二运转构件连接以向所述第二运转构件传送变速动力；以及输出轴，其固定在所述行星齿轮组的所述第三运转构件上以传送输出速度，其中所述第二运转构件的操作轴可垂直于所述变速单元的旋转轴。

Description

行星齿轮组和使用该行星齿轮组的动力传动装置

技术领域

本发明大体上涉及行星齿轮组和使用该行星齿轮组的动力传动装置，其可用于汽车、船舶、风车和交流机组电动机等等，更特别地，本发明涉及一种包括行星齿轮组的动力传动装置，所述行星齿轮组具有从一侧延伸出的行星齿轮架和在延伸部分形成的轮齿，其中来自驱动动力源的转速降低从而被输入到行星齿轮组的运转构件，且来自传动动力源的转速输入到行星齿轮组的另一个运转构件，从而可以实现多级传动档位(transmit step)。

背景技术

众所周知，变速器是根据行驶条件将输入功率改变至合适的转速后将来自驱动动力源的输入功率传输至输出轴的装置。变速器包括驾驶员可通过操纵变速杆达到他想要的传动档位的手动变速器以及可以基于车速和节气门的开度自动达到适当的传动档位的自动变速器。手动变速器具有高燃料效率但难以操纵，而自动变速器容易操纵但具有低燃料效率。

一般来讲，通过变速器能够达到的传动档位的数量越多，汽车的燃料效率变得越高。然而，自动变速器包括多个行星齿轮组和用于操纵在多个行星齿轮组中的各个运转构件的摩擦元件。因此，对于自动变速器，传动档位的数量越多，行星齿轮组和摩擦元件的数量变得越多，这将导致自动变速器的重量增加，从而降低燃料效率。因此，自动变速器的传动档位的数量通常比手动变速器少。

此外，一些用在汽车等中的附加设备都直接连接到驱动动力源，以便在汽车没有移动时可以继续运行。然而，在驱动动力源和输入轴之间安装有阻尼离合器，所以所述附加设备不能连接到输入轴。因此，用于安装附加设备的空间不够。

为解决上述问题，已提出了实现多级传动档位的方法，其中，驱动动力源的转速与行星齿轮组的运转构件耦合，且传动动力源的转速与行星齿轮组的另一运转构件耦合。

然而，根据上述方法，驱动动力源的转矩将作用于传动动力源，这导致严重的转矩损失。且驱动动力源的转速将不经过减速直接与行星齿轮组耦合，从而需要可提供强转矩的传动动力源以方便传动操作。

发明内容

因此，已创造本发明以解决上述问题。本发明的一个目的是提供一种具有从一侧延伸出的行星齿轮架和在该行星齿轮架的延伸部分形成的轮齿的行星齿轮组。

本发明的另一个目的是提供一种动力传动装置，其使用行星齿轮组和传动动力源以实现各种前进和后退传动档位。

本发明的另一个目的是提供一种使用行星齿轮组的动力传动装置，其中，附加设备可与直接连接到驱动动力源的输入轴耦合。

本发明的另一个目的是提供一种动力传动装置，其中，行星齿轮组的传动过程的转矩损失最小化，因此其能够使用提供相对较弱转矩的传动动力源在各个传动档位之间操作。

本发明的另一个目的是提供一种动力传动装置，其中，可以使在行星齿轮组的运转构件和传动动力源之间的连接部分可能发生的滑动最小化。

为了实现所述目的，根据本发明的方案，提供了一种动力传动装置。

根据本发明的实施方式的动力传动装置的特征在于，其可包括：输入轴，其一端恒定地连接到提供动力的驱动动力源上，且其上固定了驱动齿轮；减速单元，其连接到驱动齿轮上，用于降低输入轴的转速；行星齿轮组，其包括连接到减速单元上并与减速单元的转速耦合的第一运转构件、被供给传动动力的第二运转构件和产生输出速度的第三运转构件；传动单元，其恒定地连接到传动动力源上并被供以来自传动动力源的传动动力，并连接到第二运转构件以向所述第二运转构件传送传动动力；以及输出轴，其固定在行星齿轮组的第三运转构件上用以传送输出速度，其中，第二运转构件的旋转轴垂直于减速单元的旋转轴。

行星齿轮组为包括运转构件的单小齿轮行星齿轮组，所述运转构件包括太阳齿轮、行星齿轮架和环形齿轮，其中，环形齿轮可作为第一运转构件运行，行星齿轮架可作为第二运转构件运行，以及太阳齿轮可作为第三运转构件运行。

动力传动装置进一步包括控制部分，其中，控制部分可根据输出轴的速度和制动器的操作水平控制传动动力源的运行。

控制部分能够通过改变传动动力源的转速控制输出轴的转速并可以进行制动。

传动动力源可以是电动机。

对于根据本发明的第一实施方式的动力传动装置，减速单元的特征在于包括：减速轴，其与输入轴平行排列；减速齿轮，其固定在减速轴上并与驱动齿轮齿接；前进齿轮和后退齿轮，其安装在减速轴上并能够在减速轴上转动；以及同步器，其选择性地将前进齿轮和后退齿轮中的一个连接到减速轴以与减速轴一起旋转，其中，前进齿轮恒定地齿接在第一运转构件上。

减速单元可进一步包括空转轴，其被供给后退齿轮的转速以旋转；第一载体齿轮，其固定在空转轴上并与第一运转构件齿接；以及第二载体齿轮，其固定在空转轴上并与前进齿轮齿接。

同步器可以根据操作杆的位置操作。

输入轴的另一端和减速单元的至少一个连接到附加设备上。

减速单元可包括：传动输入轴，其一端连接到传动动力源上并由传动动力源供以传动动力；以及蜗轮，其在传动输入轴的另一端上形成并齿接到第二运转构件上。

对于根据本发明的第二个实施方式的动力传动装置，减速单元的特征在于其包括平行于输入轴排列的多个轴和安装在所述多个轴上的多个齿轮，其中，具有不同轮齿数目的两个齿轮安装在多个轴的每一个上，在一个轴上形成的两个齿轮中的一个齿轮齿接在另一个轴上安装的两个齿轮中的一个齿轮上，从而来自输入轴的动力可以传送到行星齿轮组上，多个齿轮中的一个齿轮齿接到驱动齿轮上，多个齿轮中的另一个齿轮齿接到第一运转构件上。

在每个轴上形成的两个齿轮中具有较小轮齿数的齿轮齿接到在动力传动线路上接近驱动动力源的轴的齿轮上，同时，在每个轴上形成的两个齿轮中具有较大轮齿数的齿轮齿接到在动力传动线路上接近行星齿轮组的轴的齿轮上。

传动单元可包括多个传动输入轴，其互相垂直排列并且也与输出轴垂直排列；第一齿轮，其安装在每个传动输入轴上并在每个传动输入轴上旋转，并齿接到第二运转构件上；以及第二齿轮，其安装在每个传动输入轴上并在每个传动输入轴上旋转，其中，在一个传动输入轴上安装的一个第二齿轮齿接到在另一个传动输入轴上安装的另一个第二齿轮上，传动输入轴中的一个连接到传动动力源上，并被供以传动动力。

第一齿轮可以为蜗轮且第二齿轮可以为螺旋齿轮。

根据本发明的实施方式的行星齿轮组的特征在于，其可包括：太阳齿轮，其具有在其外圆周表面形成的轮齿，其附在旋转轴上，从而可传送动力至旋转轴或由旋转轴提供动力；环形齿轮，其具有在其内圆周表面形成的轮齿，其环绕太阳齿轮并围绕太阳齿轮相对旋转；多个小齿轮，其齿接到太阳齿轮的外圆周表面的轮齿和环形齿轮的内圆周表面的轮齿上；行星齿轮架，多个小齿轮可旋转地安装于其上，其根据小齿轮的旋转而旋转，其中，行星齿轮架的一侧具有沿着其旋转轴的方向延伸的延伸部分，倾斜于旋转轴的轮齿形成在所述延伸部分的外圆周表面上以连接到蜗轮或螺旋齿轮。

环形齿轮的外圆周表面可具有轮齿。

根据本发明的实施方式的动力传动装置的特征在于，其可包括：输入轴，在其一侧的外圆周表面上形成驱动齿轮；减速单元，其包括具有减速齿轮的减速轴，减速齿轮齿接在驱动齿轮上；环形齿轮，其具有在其外圆周表面上形成的轮齿，所述外圆周表面与减速齿轮外接；多个小齿轮，其与在环形齿轮的内圆周表面上形成的轮齿外接；输出轴，在其上安装有与所述多个小齿轮外接的太阳齿轮；行星齿轮架，其连接到小齿轮的中心轴上，根据小齿轮的旋转在输出轴上旋转；延伸部分，其从行星齿轮架向输出轴的轴线方向延伸；蜗轮和驱动螺旋齿轮，其在所述延伸部分的外圆周表面上形成；传动输入轴，其具有在其外圆周表面上形成并垂直于输出轴排列的螺旋轮，其通过传动动力源旋转；控制部分，其控制传动输入轴的转速。

减速单元可包括在减速轴上形成的第一减速齿轮以及在减速轴上形成并与第一减速齿轮之间具有间隙的第二减速齿轮。

第一减速齿轮可与驱动齿轮连接，且第二减速齿轮为在环形齿轮外圆周表面上形成的轮齿。

减速轴可以平行于输入轴排列，且输入轴和输出轴在同一轴线上排列。

根据本发明的实施方式的动力传动装置的特征在于，其可包括：输入轴，在其一侧的外圆周表面上形成驱动齿轮；减速轴，其具有与驱动齿轮齿接的减速齿轮；主动伞齿轮，其在所述减速轴的一端形成；环形齿轮，其具有在其一侧形成的被动伞齿轮，被动伞齿轮齿接到主动伞齿轮上；多个小齿轮，其与在环形齿轮的内圆周表面上形成的轮齿外接；输出轴，与多个小齿轮外接的太阳齿轮安装在其上并在其上一起旋转；行星齿轮架，其连接到小齿轮的中心轴上，根据小齿轮的旋转在输出轴上旋转；延伸部分，其从行星齿轮架向输出轴的轴线方向延伸；蜗轮和驱动伞齿轮，其在延伸部分的外圆周表面上形成；传动输入轴，其具有在其外圆周表面上形成并垂直于输出轴的螺旋轮，其通过传动动力源旋转；以及控制部分，其根据输出轴的转速和制动器的操作控制传动输入轴的转速。

被动伞齿轮可在环形齿轮的一侧形成，且延伸部分从环形齿轮的另一侧延伸出。

根据本发明的实施方式的动力传动装置的特征在于，其包括：输入轴，在其一侧的外圆周表面上形成驱动齿轮；环形齿轮，其设置在输入轴的端部，并通过输入轴旋转；多个小齿轮，其与在环形齿轮的内圆周表面上形成的轮齿外接；输出轴，在其上安装有与多个小齿轮外接的太阳齿轮；行星齿轮架，其连接到小齿轮的中心轴上，根据小齿轮的旋转在输出轴上旋转；延伸部分，其从行星齿轮架向输出轴的轴线方向延伸；蜗轮和驱动伞齿轮，其在延伸部分的外圆周表面上形成；传动输入轴，其具有在其外圆周表面上形成的螺旋轮，并垂直于输出轴，其通过传动动力源旋转；以及控制部分，其根据输出轴的转速和制动器的操作控制传动输入轴的转速。

附图说明

图1是说明根据本发明的第一实施方式的动力传动装置的构造的代表性示意图。

图2是说明图1的动力传动装置省略了空转轴的构造的代表性示意图。

图3是说明图2的动力传动装置省略了传动输入轴的构造的代表性示意图。

图4是表示根据本发明的第一实施方式的动力传动装置的前进传动档位的速度的图表。

图5是说明根据本发明的第二实施方式的动力传动装置的构造的斜视图。

图6是说明根据本发明的第二实施方式的动力传动装置的构造的后视图。

图7是用于本发明的实施方式的行星齿轮组的分解斜视图。

图8是说明根据本发明的第三实施方式的动力传动装置的构造的斜视图。

图9是说明根据本发明的第三实施方式的动力传动装置的平面图。

图10是说明根据本发明的第四实施方式的动力传动装置的斜视图。

图11是说明根据本发明的第四实施方式的动力传动装置的平面图。

图12是说明根据本发明的第五实施方式的动力传动装置的斜视图。

图13是说明根据本发明的第六实施方式的动力传动装置的斜视图。

具体实施方式

但是，示范实施方式可以以不同的方式实施并且不应被认为局限于在附图中所述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本公开全面彻底，并且向本领域技术人员充分表达了本发明的范围。

在以下本发明的详细说明中将结合附图更完整的描述本发明的操作的本质和方案。

图1是说明根据本发明的第一实施方式的动力传动装置的构造的代表性示意图，图2是说明图1的动力传动装置省略了空转轴的构造的代表性示意图，以及图3是说明图2的动力传动装置省略了传动输入轴的构造的代表性示意图。

如图1至图3所示，根据本发明的第一实施方式的动力传动装置包括输入轴20、减速单元190、行星齿轮组PG1、输出轴120、传动单元200和控制部分160。

输入轴20的一端直接连接到驱动动力源10，以被供以驱动动力源10的转速。驱动齿轮30固定在输入轴20上，以使输入轴20和驱动齿轮30以相同的速度一起旋转。驱动动力源10可以为汽油发动机、柴油发动机、LPG(液化石油气)发动机或氢气发动机；电动机、液压或气动发动机；或通过空气或潮汐能旋转的涡轮机等等。

减速单元190包括减速轴40、减速齿轮50、前进齿轮60、后退齿轮80、同步器70、空转轴90、第一和第二载体齿轮100和110。

减速齿轮50、前进齿轮60、后退齿轮80和同步器70安装在减速轴40上。

减速齿轮50固定在减速轴40上并与驱动齿轮30齿接。减速齿轮50的轮齿数大于驱动齿轮30的轮齿数，因此当传送到减速轴40时输入轴20的转速可以降低。

前进齿轮60和后退齿轮80被安装以在减速轴40上旋转。

在图1至图3中同步器70可向左或向右移动以选择性地将前进齿轮60或后退齿轮80固定在减速轴40上。即，当图1至图3中同步器70向左移动时，前进齿轮60固定在减速轴40上并与减速轴40一起旋转，而当图1至图3中同步器70向右移动时，后退齿轮80固定在减速轴40上并与减速轴40一起旋转。当同步器70位于前进齿轮和后退齿轮之间的中心时，其为空载状态。同步器70可以以电子或机械的方式构造。在机械同步器70的情况下，其操作可以由通过电缆连接到操作杆(未示出)上的叉(fork)(未示出)控制，而在电子同步器70的情况下，其操作可以通过来自控制部分160的信号控制。这种同步器70在手动变速器领域有广泛应用并且是公知的，在此，将省略同步器70的详细说明。

第一载体齿轮100和第二载体齿轮110固定在空转轴90上。第二载体齿轮110齿接到后退齿轮80上。

如图7所示，行星齿轮组PG1包括太阳齿轮S1、行星齿轮架PC1和环形齿轮R1作为其运转构件。齿接到环形齿轮R1和太阳齿轮S1的小齿轮P1通过小齿轮轴325可旋转地安装在行星齿轮架PC1上。运转构件S1、PC1和R1相对于彼此旋转。

而且，用于装配行星齿轮组PG1的装配盘340和毂345和350安装在行星齿轮组PG1的两侧的每一侧上。

环形齿轮R1在其内圆周表面和其外圆周表面具有轮齿，其中，其内圆周表面的轮齿与小齿轮P1和套(sleeve)335齿接。而且，环形齿轮R1作为第一运转构件运行。前进齿轮60齿接到环形齿轮R1的外圆周表面，且第一载体齿轮100也齿接到环形齿轮R1的外圆周表面上。因此，当同步器70移动使前进齿轮60固定在减速轴40上时，驱动动力源10的动力通过前进齿轮60输入到环形齿轮R1，而当同步器70移动使后退齿轮80固定在减速轴40上时，驱动动力源10的动力依次通过后退齿轮80、第二载体齿轮110和第一载体齿轮100输入到环形齿轮R1。

行星齿轮架PC1包括相互固定的载体杯(carrier cup)320和载体盖315。小齿轮P1可旋转地安装在载体杯320和载体盖315之间，以使行星齿轮架可根据小齿轮P1的旋转而旋转。而且，轴承330安装在载体盖315和套335之间以减少因旋转而发生的摩擦。载体杯320具有延伸部分，其沿着载体盖315的相反旋转轴线310的方向延伸，并在其外圆周表面具有轮齿。延伸部分的外圆周表面的轮齿相对于其旋转轴是倾斜的，从而可以通过其与蜗轮或螺旋齿轮的齿接防止反转。因此，行星齿轮架PC1作为第二运转构件运行，并被供以来自传动输入轴130的传动动力(即用于传动的动力)。传动动力通过蜗轮或螺旋齿轮供给安装在延伸部分的外圆周表面上的螺旋轮302。

太阳齿轮S1在其外圆周表面具有轮齿，作为第三运转构件运行，并固定在输出轴120或旋转轴310上。因此，太阳齿轮S1可以接收来自旋转轴310的动力或者可以向旋转轴310提供动力。

这样行星齿轮组PG1可使用减速轴40的转速和传动输入轴130的转速改变输出轴的转速。

输出轴120连接到差速器(未示出)以旋转车轮(未示出)。

传动单元200包括传动输入轴130和蜗轮140。

传动输入轴130的一端连接到传动动力源150，以被供以传动动力，其中蜗轮140固定在其中间部分。蜗轮140齿接到行星齿轮架上以传输动力，从而驱动动力源10的转矩损失可通过传动输入轴130减小。且由于驱动动力源10的转速通过减速齿轮50降低，而后输入到行星齿轮组PG1，因此传动输入轴130的转速不再因为为了达到输出轴120的理想转速而必须被超速传动。行星齿轮架PC1的轮齿可形成为螺旋形状，且可使用螺旋齿轮(未示出)代替使用蜗轮140。

而且，一对传动输入轴130可安装在行星齿轮架PC1的下方和上方，且一对传动输入轴130可通过如传动带或链条的动力传输装置连接。

传动动力源150可以是如直流电动机、液压电动机等用于产生转速的各种装置之一，或优选地，为通过控制部分160的控制可以简单地控制其转速的用于产生转速的装置。

控制部分160控制传动动力源150的运行，以达到向目标传动档位的转换。控制部分160包括制动器位置传感器170、输出轴速度传感器180以及操作杆位置传感器181，并可实施为一个或多个基于预定程序运行的处理器。

制动器位置传感器170感应制动踏板的操作水平，输出轴速度传感器180感应输出轴120的转速，且操作杆位置传感器181感应操作杆(未示出)的位置。

因此，控制部分160可以基于制动器的位置、输出轴120的速度和操作杆的位置计算出目标传动档位或目标制动力，并相应地控制传动动力源150的转速。

图4是表示根据本发明的动力传动装置的前进传动档位的速度的图表。在图4中，太阳齿轮S1的转速在水平轴下方为正，且在水平轴上方为负。

在前进传动档位的情况中，其中同步器70将前进齿轮60固定在减速轴40上，假设从减小了输入轴20的转速的减速齿轮50输入到环形齿轮R1的转速为1，从传动动力源150输入到行星齿轮架PC1的转速为第一转速X1，且通过太阳齿轮S1传送到输出轴120的转速为第一输出速度Y1。当控制部分160将待输出的转速确定为第二输出速度Y2时，其控制从传动动力源150输入到行星齿轮架PC1的转速为第二转速X2。在这种方式下，可以通过改变从传动动力源150输入到行星齿轮架PC1的转速而达到目标传动档位。

后退传动档位可以通过增加传动动力源150的转速而实现，但这种情况下传动动力源150可能以过大的转速旋转。因此，根据本发明的动力传动装置使用空转轴90和第一载体齿轮100和第二载体齿轮110实现了后退传动档位。即，当同步器70将后退齿轮80固定到减速轴40时，减速轴40的转速被通过空转轴90不是直接地而是间接地传送到环形齿轮R1。在此过程中，传送到环形齿轮R1的转速是反方向的。因此，可以通过与实现前进传动档位相同的方式实现后退传动档位。

实现后退传动档位的另一种方式是增加输入到行星齿轮架PC1的转速。

而且，根据本发明的动力传动装置可作为安装在车轮上的制动器，或者选择性地作为传动动力源150的转速的控制操作以实现制动操作。

例如，考虑到制动是汽车在前进传动档位行驶时所需要的，那么传动动力源150的转速的增加应当在输出轴120上施加反向旋转力。因此，制动的响应性能可以缩短。

以下将参考图5和图6详细描述根据本发明的第二实施方式的动力传动装置。

图5是说明根据本发明的第二实施方式的动力传动装置的构造的斜视图，以及图6是说明根据本发明的第二实施方式的动力传动装置的构造的后视图。

根据本发明的第二实施方式的动力传动装置与根据本发明的第一实施方式的动力传动装置类似。因此，相同的部分将在图中用相同的数字和标记指示，且省略其详细说明。

如图5和图6所示，根据本发明的第二实施方式的动力传动装置包括输入轴20、减速单元190、行星齿轮组PG1、输出轴120、传动单元200和控制部分(160：参照图1和图2)。

关于输入轴20、行星齿轮组PG1、输出轴120和控制部分160的详细描述将省略。

在根据本发明的第二实施方式的动力传动装置中，减速单元190包括四个轴211、212、213和214，它们平行于输入轴20排列，以及八个齿轮191、192、193、194、195、196、197和198，它们中的每两个分别安装在轴211、212、213和214的每一个上。

在第一个轴211上安装有具有不同轮齿数的第一齿轮191和第二齿轮192，且第一齿轮191齿接到输入轴20的驱动齿轮30上。第一齿轮191的轮齿数少于第二齿轮192的轮齿数。

在第二个轴212上安装有具有不同轮齿数的第三齿轮193和第四齿轮194，且第三齿轮193齿接到第一轴211的第二齿轮192上。第三齿轮193的轮齿数少于第四齿轮194的轮齿数。

在第三个轴213上安装有具有不同轮齿数的第五齿轮195和第六齿轮196，且第五齿轮195齿接到第二轴212的第四齿轮194上。第五齿轮195的轮齿数少于第六齿轮196的轮齿数。

在第四个轴214上安装有具有不同轮齿数的第七齿轮197和第八齿轮198，且第七齿轮197齿接到第三轴213的第六齿轮196上，且第八齿轮198齿接到行星齿轮组PG1的环形齿轮R1上。第七齿轮197的轮齿数少于第八齿轮198的轮齿数。

而且，在每个轴上形成的两个齿轮中，具有较小轮齿数的齿轮齿接到在动力传动线路上接近驱动动力源的轴的齿轮上，具有较大轮齿数的齿轮齿接到在动力传动线路上接近行星齿轮组的轴的齿轮上。例如，在第二个轴212上，具有较小轮齿数的第三齿轮193齿接到在动力传动线路上接近驱动动力源10的第一轴211上的第二齿轮192上。因此，输入轴20的转速随着其通过一个接一个的轴而逐渐下降，然后最终下降了的转速传送到行星齿轮组PG1的第一运转构件R1上。

根据本发明的第二实施方式的动力传动装置示出，转速的下降可以使用四个轴和八个齿轮进行，这不限制本发明的范围，有可能使用至少一个轴和至少两个齿轮进行减速。

传动单元200包括传动输入轴130、第一齿轮140和第二齿轮201。在所述实施方式中，一个示例使用四个传动输入轴130、四个第一齿轮140和八个第二齿轮201，这不限制本发明的范围。

多个传动输入轴130彼此垂直，并垂直于输出轴120。

第一齿轮140分别安装在各个传动输入轴130上以在传动输入轴130上旋转，并齿接到行星齿轮组PG1的第二运转构件PC1上。而且，由于传动输入轴130垂直于输出轴120，因此第一齿轮140的旋转轴垂直于第二运转构件PC1的旋转轴。因此，可以使用蜗轮或螺旋齿轮作为第一齿轮140。

第二齿轮201分别安装在各个传动输入轴130上以在传动输入轴130上旋转。安装在一个传动输入轴130上的一个第二齿轮201齿接到安装在另一个传动输入轴130上的另一个第二齿轮201上，从而传送传动动力。而且，由于传动输入轴130彼此垂直，第二齿轮140的旋转轴也彼此垂直。因此，蜗轮或螺旋齿轮可以用作第二齿轮201。

而且，由于多个第一齿轮140齿接到第二运转构件PC1上以传送传动动力，可能在传动动力源150和第二运转构件PC1之间的连接位置发生的滑动可以减少到最小。

图8是说明根据本发明的第三实施方式的动力传动装置的构造的斜视图，且图9是说明根据本发明的第三实施方式的动力传动装置的平面图。

参考图8和图9，该动力传动装置包括输入轴20、驱动齿轮30、减速轴40、第一减速齿轮800、第二减速齿轮805、环形齿轮R1、螺旋轮302、输出轴120、第一输出齿轮815、差动齿轮820、传动输入轴130、蜗轮140、传动输入轴齿轮810和架延伸部分900。

输入轴20通过驱动动力源(10，图1)旋转，并具有在其一侧的外圆周表面上形成的驱动齿轮30。减速轴40与输入轴20平行并与之具有一定间隔，且具有与在其一侧形成的驱动齿轮30外接的第一减速齿轮800。而且，在减速轴40上距第一减速齿轮800一定间隔形成第二减速齿轮805。

第一减速齿轮800的半径比驱动齿轮30的半径大，从而有效地降低输入轴20的转速以增加转矩。而且，第二减速齿轮805的半径比第一减速齿轮800的半径小。

输出轴120位于减速轴40下方并以一定间隔与之平行，且在输出轴120上安装有太阳齿轮S1(图7)。其中环绕了太阳齿轮S1的环形齿轮R1安装在输出轴120的一侧。环形齿轮R1的外圆周表面上形成的轮齿与第二减速齿轮805外接。

第二减速齿轮805的半径比第一减速齿轮800和环形齿轮R1的半径小，从而有效地降低输入轴20的转速并且增加转矩。

太阳齿轮S1(图7)和行星齿轮P1(图7)安装在环形齿轮R1的内部空间以形成行星齿轮组。

连接到行星齿轮P1的旋转轴的行星齿轮架C1(图7)具有向输出轴120的纵向延伸的延伸部分900(图9)，该延伸部分900在其外圆周表面具有螺旋轮302。

输出轴120垂直于传动输入轴130，蜗轮140在该传动输入轴130上对应于螺旋轮302形成。传动输入轴齿轮810在传动输入轴130的一端上形成。

传动输入轴齿轮810通过从传动动力源150(图1)传送的动力使蜗轮140、螺旋轮302和行星齿轮架C1(图7)旋转。

如上所述，连接到太阳齿轮S1的输出轴120的转速根据传动输入轴130的转速、停止、向前旋转和向后旋转被控制，同时传动输入轴130的旋转根据制动器的操作被控制。

环形齿轮R1和相关的行星齿轮组的内部结构于图7中示出，且其详细描述如上所述。

图10是说明根据本发明的第四实施方式的动力传动装置的斜视图，且图11是说明根据本发明的第四实施方式的动力传动装置的平面图。

参考图10和图11，动力传动装置包括输入轴20、驱动齿轮30、减速齿轮50、主动伞齿轮1000、被动伞齿轮1005、环形齿轮R1、架延伸部分1010、螺旋轮302、蜗轮140、传动输入轴130和传动输入轴齿轮810。

驱动齿轮30在输入轴20的一端上形成，且驱动齿轮30与减速齿轮50外接。

主动伞齿轮1000在减速齿轮50的一侧形成，对应于主动伞齿轮1000的被动伞齿轮1005在环形齿轮R1的一侧形成。

通过主动伞齿轮1000和被动伞齿轮1005，输入轴20可以使减速齿轮50和环形齿轮R1旋转。

环形齿轮R1和相关的行星齿轮组的内部结构于图7中示出，且其详细描述如上所述。

架延伸部分1010从行星齿轮架C1(图7)的一侧向输出轴120的纵向延伸。延伸部分1010在其外圆周表面具有螺旋轮302。

对应于螺旋轮302形成的蜗轮140安装在传动输入轴130上，且传动输入轴齿轮810在传动输入轴130的一端形成。

在根据本发明的第四实施方式的动力传动装置中，输入轴20垂直于输出轴120，传动输入轴130平行于输入轴20。

优选地，在输出轴120和从架C1向输出轴120的一个方向延伸的架延伸部分1010之间安装有轴承。

如上所述，为了从输入轴20向环形齿轮R1有效地传送转动动力，使用了伞齿轮结构。

而且，通过使用在架延伸部分1010上形成的螺旋轮302和在传动输入轴130上形成的蜗轮140控制架延伸部分1010的旋转特性(速度和方向)，可以容易地控制输出轴120的转速。

以上讨论公开并描述了本发明的优选实施方式。然而，本领域技术人员将能从这些讨论以及由附图和所附的权利要求书容易地认识到，在不脱离由以下权利要求书所限定的本发明的实质和范围下可以做出各种改变、改进和变化。

工业实用性

根据具有以上组合、使用行星齿轮组和传动动力源的本发明的动力传动装置可以实现各种前进传动档位和后退传动档位。特别地，其使用安装在用以实现后退传动档位的空转轴上的第一和第二载体齿轮，其结果是后退传动档位可以通过与实现前进传动档位的相同的方式实现。

由于附加设备可以与输入轴以及减速轴耦合，对于各个附加设备可以提供不同的转速。

制动通过使用用于变速器的传动动力源进行操作而不需要单独的制动系统，从而可以简化装置的结构并减少制造成本。

由于来自传动动力源用于传动的动力通过蜗轮输入到行星齿轮组，可以减少传动动力源的转矩损失。

由于驱动动力源的转速在减速后通过行星齿轮组输入，可以通过传动动力源以低转速运行传动操作。

由于来自传动动力源的动力通过多个蜗轮耦合到行星齿轮组，在行星齿轮组和传动动力源之间的连接部分可能发生的滑动可以最小化。

Claims (23)

1.一种动力传动装置，其特征在于包括：

输入轴，其一端恒定地与驱动动力源连接以提供动力，且在其上固定有驱动齿轮；

减速单元，其与所述驱动齿轮连接，用以减小所述输入轴的转速；

行星齿轮组，其包括与所述减速单元连接并与所述减速单元的转速耦合的第一运转构件、被供以传动动力的第二运转构件以及产生输出速度的第三运转构件；

传动单元，其恒定地连接到传动动力源并被供以来自所述传动动力源的传动动力，并与所述第二运转构件连接以向所述第二运转构件传送传动动力；以及

输出轴，其固定在所述行星齿轮组的所述第三运转构件上以传送输出速度，

其中所述第二运转构件的旋转轴垂直于所述减速单元的旋转轴。

2.根据权利要求1所述的动力传动装置，其特征在于所述行星齿轮组为包括运转构件的单小齿轮行星齿轮组，所述运转构件包括太阳齿轮、行星齿轮架和环形齿轮，其中，所述环形齿轮可作为所述第一运转构件运行，所述行星齿轮架可作为第二运转构件运行，以及所述太阳齿轮可作为所述第三运转构件运行。

3.根据权利要求2所述的动力传动装置，其特征在于所述动力传动装置进一步包括控制部分，其中，所述控制部分可以根据所述输出轴的速度和制动器的操作水平控制传动动力源的运行。

4.根据权利要求3所述的动力传动装置，其特征在于所述控制部分能够通过改变所述传动动力源的转速来控制所述输出轴的转速并可以进行制动。

5.根据权利要求1至4所述的动力传动装置，其特征在于所述传动动力源可以是电动机。

6.根据权利要求1所述的动力传动装置，其特征在于所述减速单元包括：

减速轴，其平行于所述输入轴排列；

减速齿轮，其固定在所述减速轴上并与所述驱动齿轮齿接；

前进齿轮和后退齿轮，其安装在所述减速轴上并能够在所述减速轴上旋转；以及

同步器，其选择性地将所述前进齿轮和所述后退齿轮中的一个与所述减速轴连接以便与所述减速轴一起旋转，

其中，所述前进齿轮恒定地齿接到所述第一运转构件上。

7.根据权利要求6所述的动力传动装置，其特征在于所述减速单元进一步包括：

空转轴，其被供给所述后退齿轮的转速以旋转；

第一载体齿轮，其固定到所述空转轴上并与所述第一运转构件齿接；以及

第二载体齿轮，其固定到所述空转轴上并与所述前进齿轮齿接。

8.根据权利要求6所述的动力传动装置，其特征在于所述同步器可以根据操作杆的位置操作。

9.根据权利要求1所述的动力传动装置，其特征在于所述输入轴的另一端和所述减速单元中的至少一个与附加设备连接。

10.根据权利要求1所述的动力传动装置，其特征在于所述传动单元包括：

传动输入轴，其一端与所述传动动力源连接并由所述传动动力源供给传动动力；以及

蜗轮，其在所述传动输入轴的另一端上形成并齿接到所述第二运转构件上。

11.根据权利要求1所述的动力传动装置，其特征在于所述减速单元包括平行于所述输入轴排列的多个轴和安装在所述多个轴上的多个齿轮，

其中，在所述多个轴的每一个上安装有具有不同轮齿数的两个齿轮，形成在一个轴上的两个齿轮中的一个齿轮齿接到安装在另一个轴上的两个齿轮中的一个齿轮，从而来自所述输入轴的动力可以传送到行星齿轮组，

所述多个齿轮中的一个齿轮齿接到所述驱动齿轮，所述多个齿轮中的另一个齿轮齿接到所述第一运转构件。

12.根据权利要求11所述的动力传动装置，其特征在于在每个轴上形成的两个齿轮中具有较小轮齿数的齿轮齿接到在动力传动线路上接近所述驱动动力源的轴的齿轮上，同时在每个轴上形成的两个齿轮中具有较大轮齿数的齿轮齿接到在动力传动线路上接近行星齿轮组的轴的齿轮上。

13.根据权利要求1所述的动力传动装置，其特征在于所述传动单元包括：

多个传动输入轴，其彼此垂直并也与所述输出轴垂直；

第一齿轮，其安装在每个所述传动输入轴上并在其上旋转，并齿接到所述第二运转构件；以及

第二齿轮，其安装在每个所述传动输入轴上并在其上旋转，

其中安装在一个传动输入轴上的一个第二齿轮齿接到安装在另一个传动输入轴上的另一个第二齿轮上，一个传动输入轴连接到所述传动动力源并被供以传动动力。

14.根据权利要求13所述的动力传动装置，其特征在于所述第一齿轮为蜗轮且所述第二齿轮为螺旋齿轮。

15.一种行星齿轮组，其特征在于包括：

太阳齿轮，其具有在其外圆周表面形成的轮齿，其附在旋转轴上从而能够传送动力至所述旋转轴或者被供以来自所述旋转轴的动力；

环形齿轮，其具有在其内圆周表面形成的轮齿，其环绕所述太阳齿轮并围绕所述太阳齿轮相对旋转；

多个小齿轮，其齿接到所述太阳齿轮的外圆周表面的轮齿和所述环形齿轮的内圆周表面的轮齿上；以及

行星齿轮架，所述多个小齿轮可旋转地安装在其上并根据所述小齿轮的旋转而旋转，

其中，所述行星齿轮架的一侧具有沿着其旋转轴的方向延伸的延伸部分，在所述延伸部分的外圆周表面形成倾斜于所述旋转轴的轮齿从而其可以与蜗轮或螺旋齿轮连接。

16.根据权利要求15所述的行星齿轮组，其特征在于所述环形齿轮的外圆周表面也具有轮齿。

17.一种动力传动装置，其特征在于包括：

输入轴，在其一侧的外圆周表面上形成有驱动齿轮；

减速单元，其包括具有减速齿轮的减速轴，所述减速齿轮齿接到所述驱动齿轮上；

环形齿轮，其具有在其外圆周表面形成的轮齿，并与所述减速齿轮外接；

多个小齿轮，其与在所述环形齿轮的内圆周表面形成的轮齿外接；

输出轴，与所述多个小齿轮外接的太阳齿轮安装在其上；

行星齿轮架，其与所述小齿轮的中心轴连接，其根据所述小齿轮的旋转在所述输出轴上旋转；

延伸部分，其从所述行星齿轮架向所述输出轴的轴线方向延伸；

蜗轮和驱动螺旋齿轮，其在所述延伸部分的外圆周表面上形成；

传动输入轴，其具有在其外圆周表面形成并垂直于所述输出轴的螺旋轮，其通过传动动力源旋转；以及

控制部分，其控制所述传动输入轴的转速。

18.根据权利要求17所述的动力传动装置，其特征在于所述减速单元可包括在所述减速轴上形成的第一减速齿轮以及在所述减速轴上形成并与所述第一减速齿轮之间具有间隙的第二减速齿轮。

19.根据权利要求18所述的动力传动装置，其特征在于所述第一减速齿轮与所述驱动齿轮连接，且所述第二减速齿轮为在所述环形齿轮的外圆周表面上形成的轮齿。

20.根据权利要求17所述的动力传动装置，其特征在于所述减速轴平行于所述输入轴排列，且所述输入轴和所述输出轴在同一轴线上排列。

21.一种动力传动装置，其特征在于包括：

输入轴，在其一侧的外圆周表面上形成有驱动齿轮；

减速轴，其具有齿接到所述驱动齿轮的减速齿轮；

主动伞齿轮，其在所述减速轴的一端形成；

环形齿轮，其具有在其一侧形成的被动伞齿轮，所述被动伞齿轮齿接到所述主动伞齿轮上；

多个小齿轮，其与在所述环形齿轮的内圆周表面形成的轮齿外接；

输出轴，与所述多个小齿轮外接的太阳齿轮安装在其上并在其上一起旋转；

行星齿轮架，其与所述小齿轮的中心轴连接，并根据所述小齿轮的旋转在所述输出轴上旋转；

延伸部分，其从所述行星齿轮架向所述输出轴的轴线方向延伸；

蜗轮和驱动伞齿轮，其在所述延伸部分的外圆周表面形成；

传动输入轴，其具有在其外圆周表面形成的螺旋轮并垂直于所述输出轴，其通过传动动力源旋转；以及

控制部分，其根据所述输出轴的转速和制动器的操作来控制所述传动输入轴的转速。

22.根据权利要求21所述的动力传动装置，其特征在于所述被动伞齿轮在所述环形齿轮的一侧形成，且所述延伸部分从所述环形齿轮的另一侧延伸出。

23.一种动力传动装置，其特征在于包括：

输入轴，在其一侧的外圆周表面上形成有驱动齿轮；

环形齿轮，其设置在所述输入轴的端部并通过所述输入轴旋转；

多个小齿轮，其与在所述环形齿轮的内圆周表面形成的轮齿外接；

输出轴，与所述多个小齿轮外接的太阳齿轮安装在其上；

行星齿轮架，其与所述小齿轮的中心轴连接，并根据所述小齿轮的旋转在所述输出轴上旋转；

延伸部分，其从所述行星齿轮架向所述输出轴的轴线方向延伸；

蜗轮和驱动伞齿轮，其在所述延伸部分的外圆周表面上形成；

传动输入轴，其具有在其外圆周表面形成的螺旋轮并垂直于所述输出轴，其通过传动动力源旋转；以及

控制部分，其根据所述输出轴的转速和制动器的操作来控制所述传动输入轴的转速。

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