CN102774278A - 用于电动车辆的带有机械式或者电动式驻车系统的单速传动系 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的动力传输系统(60)，该车辆有待由原动机(如电动机)通过由该车辆携带的一个输入驱动轴(12)来驱动，该输入驱动轴有待被互联到用于驱动该车辆的多个从动车轮的一个输出驱动轴(18)上。一种用于被驱动的车辆(14)的电动机(62)的单速传动系(68)是由一个第一驱动链轮(22)、一个第二驱动链轮(24)、以及一个循环挠性圈动力传输构件(26)限定的，该第一驱动链轮被连接到有待由一个电动机(62)驱动的一个输入驱动轴(12)上，该第二驱动链轮被连接到用于驱动该电动机驱动的车辆(14)的这些从动车轮的一个输出驱动轴(18)上，并且该循环挠性圈动力传输构件在该第一链轮与该第二链轮(22，24)之间延伸。一种驻车制动机构(10)用于相对于该输出驱动轴(18)而接合和脱离接合，以便在被车辆操作员接合时通过机械式的或者电动式的驱动机构(16，16a)来防止该输出驱动轴(18)的旋转。

Description

用于电动车辆的带有机械式或者电动式驻车系统的单速传动系
技术领域
本发明涉及一种传动系，这种传动系从一个动力源接收旋转输入扭矩并将这个扭矩传送到一个输出负载上，与一个制动器相组合以便减慢或者停止该输出负载的旋转，并且更具体地，涉及一种用于运输乘客或者货物的车辆或者其他机构，在这种车辆或者其他机构中这个动力源包括一个电动机来推进这个机构，并且在这种车辆或者其他机构中该制动器减慢或者停止该车辆的传动系的运动并且受到这个传动系的一个控制器的影响而用于传送扭矩，它包括一种结构以便在即使这个车辆无人看守的情况下也将这个制动器保持在一个接合的状态下，其中该制动器包括一个枢转伸出部分，这个枢转伸出部分接合一个带齿的轮。
背景技术
驻车制动组件用在机动车辆中以便运行性地接合车辆的驻车齿轮，从而将车辆保持在一个驻车位置或者状态中。驻车制动组件典型地包括一个可旋转的构件或者一个驻车棘爪，当车辆的传动系切换进入驻车位置时这个可旋转的构件或者驻车棘爪被车辆的致动器选择性地接合。当致动器接合驻车棘爪时，这个驻车棘爪枢转或者旋转到一个位置中以便将这个驻车棘爪的位置定位在驻车齿轮的一对齿之间从而基本上防止这个驻车齿轮和输出轴的进一步旋转。一个复位弹簧典型地连接到驻车棘爪上并且导致当致动器缩回时，即当车辆从驻车位置切换出时，这个驻车棘爪与驻车齿轮脱离接合。在现有技术中总体上已知多种用于自动变速器的驻车制动器。例如，参见美国专利号2974752、4223768、4576261、4667783、4671133、4722427、5685406、5807205、5934436、6065581；6290047、以及7556135。虽然这些种装置中的每一种总体上都适合完成预期功能，但是希望的是为用于电动车辆的单速传动系提供一种驻车制动器。
发明内容
一种动力传输系统可以支撑有待被机械地互联到一个输出驱动轴上的一个输入驱动轴，该输出驱动轴用于驱动一个电动机车辆的多个从动车轮。一个输入驱动链轮可以连接到该输入驱动轴上，而一个输出驱动链轮可以连接到该输出驱动轴上。一个循环圈链轮接合驱动构件(endless loopsprocket-engaging drive member)可以在该输入驱动链轮与该输出驱动链轮之间延伸以便限定一个单速传动系。希望的是为电动机车辆的动力传输系统提供一种驻车制动系统。这种驻车制动系统可以是一个机械致动式的系统或者一个电动致动式的系统。这种驻车制动系统可以包括有待被组装到一个驻车制动组件中的一个驻车棘爪与一个驻车齿轮，该驻车制动组件用于电动机车辆的单速传动系。
在结合附图阅读为实施本发明所考虑的最佳模式的以下说明时，对于本领域的普通技术人员而言，本发明的其他应用将变得清楚。
附图说明
本说明在此参照了附图，其中相似的参考号贯穿这几个视图指代相似的零件，并且在附图中：
图1是动力传输系统的示意图，该动力传输系统具有一个动力输入、一个动力输出、在该动力输入与该动力输出之间的一个链条及链轮连接、以及与该动力输出和链轮相关的一个驻车制动机构，其中该驻车制动系统连接到该组件的盖侧上；
图2是动力传输系统的替代示意图，该动力传输系统具有一个动力输入、一个动力输出、在该动力输入与该动力输出之间的一个链条及链轮连接、以及与该动力输出和链轮相关的一个驻车制动机构，其中该驻车制动系统连接到该组件的壳体侧上；
图3A是处于脱离接合位置的机械致动式驻车制动系统的简化的示意图；并且
图3B是处于接合位置的电动致动式驻车制动系统的简化的示意图。
具体实施方式
如在此使用的，发动机或者原动机被限定为旋转能量的主要来源。如在此使用的，输入轴被限定为从一个发动机接收旋转运动并将这种运动传送到一个齿轮传动系或者离合器上的机构。如在此使用的，齿轮传动系被限定为包括至少一个齿轮啮合动力路径的机构。该机构能够改变一个发动机的机械输出与一个负载之间的速比或者旋转方向。如在此使用的，速比被限定为一个输出轴的转速除以一个输入轴的转速。如在此使用的，负载被限定为一种机构，这种机构从一个齿轮传动系或者离合器接收旋转运动以便进行有用的工作。如在此使用的，离合器被限定为一种机构，这种机构使得两个可相对旋转的零件连接到一起而共同旋转或者使这些零件脱离连接。如这种限定所使用的这种离合器是可以被使用而无需齿轮传动系、或者在动力传动系中被使用在齿轮传动系之前或者之后的一种离合器。如在此使用的，齿轮啮合动力路径或者动力传输系统被限定为一种机构，这种机构包括多个相对可旋转的本体，这些本体具有多个接合表面或者由带或者链条驱动性地连接，由此一个可旋转的本体通过滚动接触来赋予另一个旋转本体旋转运动或动力或从其接收旋转运动或动力。如在此使用的，输出轴被限定为一种机构，这种机构从一个齿轮传动系或者离合器接收旋转运动并将这种运动传送到一个负载上。如在此使用的，链条或者带被限定为一种动力传输构件，这种动力传输构件形成一个循环圈并且由挠性材料或铰接的多个刚性链节构成，以便允许该构件与一个链轮或者皮带轮驱动面的曲率半径一致并且在使用中旨在被驱动在一个循环路径中；并且，通过与该链轮或者皮带轮驱动面接触，将动力传送到该链轮或者皮带轮上或者从其提取动力。如在此使用的，链轮或者皮带轮被限定为一种装置，这种装置围绕一个轴线可旋转并且具有与该旋转轴线径向间隔开的一个驱动面，这个驱动面用来与一个链条或者带进行预期的动力传输接合从而在该链条或者带的循环路径上将其驱动或者从该链条或者带提取能量来驱动一个输出负载装置。
现参见图1-2，图中示意性地展示了用于陆地车辆的一个传动系、或者齿轮啮合动力路径、或者一个动力传输系统60，它携带在该车辆上的电动机发动机或者原动机提供动力。通过带有电动机62的、用于通过一个输出驱动轴18来驱动该车辆的一个输入驱动轴12，该原动机驱动该车辆。电动机驱动的车辆14的电动机62通过该齿轮啮合动力路径而与用于驱动车辆14的多个驱动车轮机械地互联。该齿轮啮合动力路径或者动力传输系统60包括相对可旋转的第一和第二驱动链轮本体22、24以及一个循环挠性圈动力传输构件26，这些第一和第二驱动链轮本体配备有多个齿并且该循环挠性圈动力传输构件具有多个齿结合元件，由此一个可旋转的链轮本体24会通过与循环挠性圈动力传输构件26接触而将动力传输到另一个链轮本体22上或者将动力从其传输来。传动系或者动力传输系统60将一个动力源，如电动机62，连接到该输出负载上。动力传输系统60包括一个可旋转的动力输入链轮本体22，该可旋转的动力输入链轮本体与循环挠性圈动力传输构件26处于驱动接合用于沿一个行进的循环路径使该循环挠性圈动力传输构件前进。一个可旋转的动力输出链轮本体24在沿着这种循环路径的一个位置处与循环挠性圈动力传输构件26相接合以便被循环挠性圈动力传输构件26(作为举例但不限于)例如通过多个齿接合表面或者元件驱动，并且提供动力来驱动一个负载。每个链轮本体22、24的结构包括一个驱动面，该驱动面由环圆周地间隔开的、径向延伸的多个齿形成，这些齿旨在与沿循环挠性圈动力传输构件26的长度对应地间隔开的、径向延伸的多个齿接合表面进行驱动性地接合。
现参见图1至图3B，以简化的示意图示出了一个驻车制动器10，该驻车制动器包括一个带齿的驻车齿轮20、一个可枢转的驻车棘爪38、一个凸轮致动器36、以及一个弹簧28，该带齿的驻车齿轮具有一个旋转轴线以及用于连接到输出负载或者输出驱动轴18(图1所示)的一个输出负载轴接收孔18a，该凸轮致动器在一个脱离接合位置与一个接合位置之间可移动，并且该弹簧用于将驻车棘爪38朝向该脱离接合位置偏置。驻车棘爪38与带齿的驻车齿轮20可接合，从而即使在车辆14无人看守的情况下，当处于一个接合位置(最佳见于图3B)时停止输出负载轴18的旋转。响应于凸轮致动器36在第一位置(最佳见于图3B)与第二位置(最佳见于图3A)之间的运动，驻车棘爪38相对于一个枢转轴线是可旋转的。驻车棘爪38可枢转在一个与带齿的驻车齿轮20间隔开的脱离接合位置(最佳见于图3A)与这个和带齿的驻车齿轮20发生接触的接合位置(最佳见于图3B)之间。驻车棘爪38的枢转轴线可以平行于或者偏置离开带齿的驻车齿轮20的旋转轴线。凸轮致动器36的本体30是刚性的并且具有至少一个外周延伸的凸轮表面32，该凸轮表面限定了一个负载支撑表面34。驻车棘爪38的本体40是刚性的并且具有一个外周延伸的凸轮随动表面42。本体40的外周延伸的凸轮随动表面42限定了至少一个负载支撑表面44。带齿的驻车齿轮20是刚性的并且具有一个外周延伸的表面52。外周延伸的表面52限定了一个负载支撑表面54。
在运行过程中，例如通过在齿轮20与轴18之间的界面18c处形成的多个互补花键18b，带齿的驻车齿轮20被相对于输出负载轴18非旋转性地固定连接。驻车棘爪38通常被弹簧28保持在一个脱离接合位置中直到受到凸轮致动器36的作用。凸轮致动器36在一个脱离接合位置与一个接合位置之间是可移动的。随着凸轮致动器36在这些脱离接合位置与接合位置之间移动，凸轮致动器36以及驻车棘爪38的这些负载支撑表面34、44被对应地接合，从而凸轮致动器36驱动驻车棘爪38在该脱离接合位置与该接合位置之间相对于带齿的驻车齿轮20旋转。当处于这个接合位置时，驻车棘爪38的一个齿58a(最佳见于图3A，3B)接合在带齿的驻车齿轮20的两个相邻齿58b(最佳见于图3A、图3B)之间。凸轮致动器36接合驻车棘爪38以便使得驻车棘爪38抵抗弹簧28的推动而保持在接合位置中。驻车棘爪38的齿58a在接合位置中与带齿的驻车齿轮20的这些相邻齿58b的这种相互作用即使在车辆无人看守的情况下也防止输出负载轴18的旋转。当凸轮致动器36从接合位置移动到脱离接合位置时，弹簧28朝向脱离接合位置推动驻车棘爪38从而将驻车棘爪38的齿58a移动到与带齿的驻车齿轮20的这些齿58b间隔开的、允许输出负载轴18自由旋转的一个位置上。
凸轮致动器36可以被连接到一个机械式驱动机构16上，作为举例并且不限于，例如一个轴、绳缆和开关组合，在图3A中示意性地示出。替代地，凸轮致动器36可以被连接到一个电动式驱动机构16a上，作为举例并且不限于，例如一个电动式的驱动电机，在图3B中示意性地示出。在这两种情况之一下，凸轮致动器36被机械式驱动机构16或者电动式的驱动电机16a驱动而围绕一个旋转轴线运动经过在脱离接合位置与接合位置之间的至少一个角弧段，由此驻车制动器10在处于接合位置时使输出负载的旋转停止并且即使在无人看守的情况下也防止车辆14的运动。机械式驱动机构16或者电动式的驱动电机16a、带齿的驻车齿轮20、驻车棘爪38、以及凸轮致动器36的组合限定了一个驻车制动机构70。
在运行中，如在图1和图2中所展示的，动力传输系统60将动力从电动机62经过输入驱动轴12、链轮22和24、以及挠性循环动力传送构件26传输到输出驱动轴18上以便驱动机动车辆14的从动车轮负载从而运输乘客和货物至少其一，其中驻车制动器10能够停止该输出负载的旋转并且即使在无人看守的情况下也防止车辆14的运动。图1展示了传动箱66带有附接到这个组件的盖侧66a上的机械式或者电动式驻车制动系统10。图2展示了传动箱66带有附接到这个组件的壳体侧66b上的机械式或者电动式驻车制动系统10。
虽然本发明已经结合目前所考虑到的最实用和优选的实施方案进行了说明，应该理解本发明不限于所披露的这些实施方案，而相反地是旨在涵盖在所附权利要求的精神和范围中包括的不同的修改和等效安排，对该范围应给予最广义的解释以便涵盖如法律所容许的所有此类修改和等效结构。

Claims (15)

1.一种动力传输系统(60)，该动力传输系统用于对有待被机械地互联到一个输出驱动轴(18)上的一个输入驱动轴(12)进行支撑，该输出驱动轴用于驱动一个电动机驱动的车辆(14)的多个从动车轮，该动力传输系统包括：
一个用于电动机驱动的车辆(14)的单速传动系(68)，该单速传动系由一个第一驱动链轮(22)、一个第二驱动链轮(24)、以及一个循环挠性圈动力传输构件(26)限定，该第一驱动链轮被连接到有待由一个电动机(62)驱动的输入驱动轴(12)上，该第二驱动链轮被连接到用于驱动该电动机驱动的车辆(14)的这些从动车轮的一个输出驱动轴(18)上，并且该循环挠性圈动力传输构件在该第一链轮与该第二链轮(22，24)之间延伸；以及
一个驻车制动机构(10)，用于相对于该输出驱动轴(18)而接合和脱离接合以便在被车辆操作员接合时防止该输出驱动轴(18)旋转。
2.如权利要求1所述的动力传输系统(60)，其中，该驻车制动机构(10)进一步包括：
一个连接到该输出驱动轴(18)上的驻车齿轮(20)；以及
一个驻车棘爪(38)，该驻车棘爪在一个与带齿的驻车齿轮(20)间隔开的脱离接合位置与一个与该驻车齿轮(20)发生接触的接合位置之间可旋转。
3.如权利要求2所述的动力传输系统，其中，该驻车制动机构(10)进一步包括：
一个凸轮致动器(36)，该凸轮致动器与该驻车棘爪(38)可接合并且在一个第一位置与一个第二位置之间可旋转经过至少一个角弧段，该第一位置对应于该驻车棘爪(38)的脱离接合位置并且该第二位置对应于该驻车棘爪(38)的接合位置。
4.如权利要求3所述的动力传输系统，其中，该驻车制动机构(10)进一步包括：
一个机械式驱动机构(16)，用于在该第一位置与该第二位置之间驱动该凸轮致动器(36)。
5.如权利要求3所述的动力传输系统，其中，该驻车制动机构进一步包括：
一个电动式的驱动电机(16a)，用于在该第一位置与该第二位置之间驱动该凸轮致动器(36)。
6.在用于运输乘客和货物至少之一的机动车辆(14)的一个传动系(60)的一个驻车制动组件(10)中，这种情况下该传动系(60)从一个动力源(62)接收旋转输入扭矩并且将该旋转输入扭矩传送到一个输出负载上以便推进该车辆(14)，其中该驻车制动组件(10)使该输出负载停止旋转并且防止该车辆(14)的运动，这种改进包括：
一个用于电动机驱动的车辆(14)的单速传动系(68)，该单速传动系由一个第一驱动链轮(22)、一个第二驱动链轮(24)、以及一个循环挠性圈动力传输构件(26)限定，该第一驱动链轮被连接到有待由一个电动机(62)驱动的输入驱动轴(12)上，该第二驱动链轮被连接到用于驱动该电动机驱动的车辆(14)的这些从动车轮的一个输出驱动轴(18)上，并且该循环挠性圈动力传输构件在该第一链轮与该第二链轮(22，24)之间延伸；以及
一个驻车制动机构(70)，用于相对于该输出驱动轴(18)而接合和脱离接合以便在被车辆操作员接合时防止该输出驱动轴(18)旋转。
7.如权利要求6所述的改进，其中，该驻车制动机构(70)进一步包括：
一个带齿的驻车齿轮(20)，该带齿的驻车齿轮被连接到该输出负载上并且具有一个旋转轴线；以及
一个可枢转的驻车棘爪(38)，该可枢转的驻车棘爪与该带齿的驻车齿轮(20)是可接合的从而即使在该车辆(14)无人看守的情况下在一个接合位置中停止该输出负载的旋转，该驻车棘爪(38)在一个脱离接合位置与该接合位置之间是可枢转的，该驻车棘爪在该脱离接合位置中与该带齿的驻车齿轮(20)间隔开而在该接合位置中与该带齿的驻车齿轮(20)接触。
8.如权利要求7所述的改进，其中，该驻车制动机构(70)进一步包括：
一个凸轮致动器(36)，该凸轮致动器在一个第一位置与一个第二位置之间是可移动的，响应于该凸轮致动器(36)在该第一位置与该第二位置之间的运动该可枢转的驻车棘爪(38)相对于一个枢转轴线是可旋转的。
9.如权利要求8所述的改进，其中，该驻车制动机构(70)进一步包括：
一个机械式驱动机构(16)，用于在该第一位置与该第二位置之间驱动该凸轮致动器(36)。
10.如权利要求8所述的改进，其中，该驻车制动机构(70)进一步包括：
一个电动式的驱动电机(16a)，用于在该第一位置与该第二位置之间驱动该凸轮致动器(36)。
11.在用于陆地车辆(14)的一个动力传输系统(60)中，该陆地车辆由携带在该车辆上的一个电动机(62)驱动，其中该电动机(62)通过一个输入驱动轴(12)驱动该车辆(14)，其中该电动机(62)与用于驱动该车辆(14)的多个驱动车轮机械地互联，该动力传输系统(60)包括配备有多个齿的多个相对可旋转的链轮本体(22，24)、以及具有多个齿接合元件的一个循环挠性圈动力传输构件(26)，由此一个可旋转的链轮本体(24)通过与该循环挠性圈动力传输构件(26)的这些齿接合元件相接触来传输来自另一个链轮本体(22)的动力，其中该动力传输系统(60)将该电动机(62)连接到一个输出负载上，其中该动力传输系统(60)包括一个可旋转的动力输入链轮本体(22)，该可旋转的动力输入链轮本体与该循环挠性圈动力传输构件(26)处于驱动性的接合用于使该循环挠性圈动力传输构件(26)沿行进的一个循环路径前进，并且其中一个可旋转的动力输出链轮本体(24)在沿着这样的循环路径的一个位置处与该循环挠性圈动力传输构件(26)相接合以便被该循环挠性圈动力传输构件(26)驱动并且提供动力来驱动一个负载，其中每个链轮本体(22，24)结构包括一个驱动面，该驱动面由环圆周地间隔开的、径向延伸的多个齿形成，这些齿旨在与沿该循环挠性圈动力传输构件(26)的长度对应地间隔开的、径向延伸的多个齿接合表面进行驱动性地接合，该动力传输系统(60)的改进包括：
一个用于电动机驱动的车辆(14)的单速传动系(68)，该单速传动系由一个第一驱动链轮(22)、一个第二驱动链轮(24)、以及一个循环挠性圈动力传输构件(26)限定，该第一驱动链轮被连接到有待由一个电动机(62)驱动的输入驱动轴(12)上，该第二驱动链轮被连接到用于驱动该电动机驱动的车辆(14)的这些从动车轮的一个输出驱动轴(18)上，并且该循环挠性圈动力传输构件在该第一链轮与该第二链轮(22，24)之间延伸；以及
一个驻车制动机构(70)，用于相对于该输出驱动轴(18)而接合和脱离接合以便在被车辆操作员接合时防止该输出驱动轴(18)旋转。
12.如权利要求11所述的改进，其中，该驻车制动机构(70)进一步包括：
一个带齿的驻车齿轮(20)，该带齿的驻车齿轮被连接到该输出负载上并且具有一个旋转轴线；以及
一个可枢转的驻车棘爪(38)，该可枢转的驻车棘爪可与该带齿的驻车齿轮(20)是接合的从而在即使在该车辆无人看守的情况下在一个接合位置中停止该输出负载的旋转，该驻车棘爪(38)在一个脱离接合位置与该接合位置之间是可枢转的，该驻车棘爪在该脱离接合位置中与该带齿的驻车齿轮(20)间隔开而在该接合位置中与该带齿的驻车齿轮(20)接触。
13.如权利要求12所述的改进，其中，该驻车制动机构(70)进一步包括：
一个凸轮致动器(36)，该凸轮致动器在一个第一位置与一个第二位置之间是可移动的，响应于该凸轮致动器(36)在该第一位置与该第二位置之间的运动该可枢转的驻车棘爪(38)相对于一个枢转轴线是可旋转的。
14.如权利要求13所述的改进，其中，该驻车制动机构(70)进一步包括：
一个机械式驱动机构(16)，用于在该第一位置与该第二位置之间驱动该凸轮致动器(36)。
15.如权利要求13所述的改进，其中，该驻车制动机构(70)进一步包括：
一个电动式的驱动电机(16a)，用于在该第一位置与该第二位置之间驱动该凸轮致动器(36)。
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