CN115289192A - 变速器装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种变速器装置。该变速器装置包括变速器壳体，该变速器壳体包括限定变速器壳体腔的变速器壳体壁组件，该变速器壳体腔包围至少第一行星齿轮组和第二行星齿轮组，其中，所述行星齿轮组的第一锁定机构和第二锁定机构中的每一个锁定机构的至少外部部分位于该变速器壳体壁组件的一侧，并且所述变速器壳体腔位于该变速器壳体壁组件的相反侧。

Description

变速器装置

技术领域

本发明涉及一种变速器装置。本发明还涉及一种包括这种变速器装置的工程机械。本发明适用于工业建筑机械或建筑设备领域中的工程机械，特别是铰接式运输车或刚性运输车。虽然将针对刚性运输车来描述本发明，但本发明不限于这种特定机械，而是还可用在其它工程机械中，例如轮式装载机、挖掘机和反铲装载机。

背景技术

在施工现场等处运输重负载时，经常使用工程机械。工程机械可以用于与道路或隧道建设、沙坑、矿场、林业和类似环境相关的运输，并且通常是以铰接式运输车或刚性运输车的形式提供的。

最近，不仅轿车使用电机作为用于推进的原动机，而且工程机械也寻求使用这种更环保的原动机。然而，在工程机械频繁操作的崎岖地形中，要求车辆能够以期望的方式操作，并且高质量的车辆齿轮箱是必要的。

传统上，齿轮箱被布置成根据具体驾驶场景而调整车辆的速度和强度。齿轮箱包括变速器装置，并且取决于齿轮箱的具体类型，变速器装置可以包括例如彼此啮合连接的齿轮或者包括相应的太阳轮、齿圈和行星架的行星齿轮组，或者变速器装置具有啮合连接的齿轮与一个或多个行星齿轮组的组合。

由于电机与常规内燃机(ICE)相比在速度范围上的差异，电动车辆的齿轮箱的操作需求不同于由ICE推进的车辆。因此，希望进一步改进工程机械的齿轮箱。

发明内容

本公开的目的是提供一种至少部分地克服了上述缺陷的变速器装置。这通过根据本发明的第一方面所述的变速器装置来实现。

根据本发明的第一方面，提供了一种变速器装置，其包括：第一行星齿轮组，该第一行星齿轮组包括第一组行星构件，第一组行星构件包括第一太阳轮、第一齿圈以及承载第一组行星齿轮的第一行星架，第一组行星齿轮与第一齿圈及第一太阳轮啮合接合；第二行星齿轮组，该第二行星齿轮组包括第二组行星构件，第二组行星构件包括第二太阳轮、第二齿圈以及承载第二组行星齿轮的第二行星架，第二组行星齿轮与第二齿圈及第二太阳轮啮合接合，其中，第一组行星构件中的第一构件被操作性地连接到第二组行星构件中的第一构件，并且其中，第一组行星构件中的第二构件被操作性地连接到第二组行星构件中的第二构件；变速器壳体；输入轴，该输入轴能够连接到原动机，该输入轴被操作性地连接到第一太阳轮；输出轴，该输出轴被操作性地连接到第一行星架；以及档位选择装置，该档位选择装置包括第一锁定机构和第二锁定机构，第一锁定机构连接到第一组行星构件的构件中的一个构件，第一锁定机构适于由传导到第一锁定机构的第一流体压力控制，使得：至少对于等于零超压(zero overpressure)的第一流体压力，第一锁定机构适于处于锁定状态，在该锁定状态下，第一组行星构件中的所述一个构件被锁定到变速器壳体，第二锁定机构连接到第二组行星构件的构件中的一个构件，第二锁定机构适于由传导到第二锁定机构的第二流体压力控制，使得：至少对于等于零超压的第二流体压力，第二锁定机构适于处于锁定状态，在该锁定状态下，第二组行星构件中的所述一个构件被锁定到变速器壳体，其中，变速器壳体包括变速器壳体壁组件，该变速器壳体壁组件限定变速器壳体腔，该变速器壳体腔包围至少第一行星齿轮组和第二行星齿轮组，其中，第一锁定机构和第二锁定机构中的每一个锁定机构的至少外部部分位于该变速器壳体壁组件的一侧，并且所述变速器壳体腔位于该变速器壳体壁组件的相反侧。

在下文和整个说明书中，用语“操作性地连接到”应被解释为使得其部件彼此固定地连接，即，彼此操作性地连接的部件的旋转速度是相同的。因此，在彼此操作性地连接的部件之间未布置有连接机构等，因此它们无法彼此脱离。类似地，用语“连接到”应被解释为部件彼此操作性地连接或者经由变速器部件(例如齿轮或离合器等)彼此连接。

通过上述变速器装置，提供了一种两级变速器，该两级变速器特别有利于与电机形式的原动机结合使用。因此，并且根据示例实施例，该原动机可以是电机。

通过上述档位选择装置，第一锁定机构和第二锁定机构例如可以以节能的方式用作驻车制动器。这样，在车轮等被连接到变速器装置的实施例中，第一锁定机构和第二锁定机构可以用于锁定这种车轮。因此，当例如希望使第一组行星构件中的所述一个构件保持静止一定量的时间时，可以通过简单地降低第一流体压力(可能朝向零超压降低或降低到零超压)来实现这种静止状态。因而，第一组行星构件中的所述一个构件可以保持静止而不需要操作流体压力源(例如泵)。当使第二行星构件中的所述一个构件保持静止时，这同样适用。

此外，本发明使得第一锁定机构和第二锁定机构中的每一个锁定机构的至少一部分能够保持在变速器壳体的外部或外侧上。这样的定位意味着例如可以以直接的方式执行维修和维护操作。

根据示例实施例，第一锁定机构还可适于处于一组第一锁定机构的非锁定状态，在第一锁定机构的非锁定状态下，允许第一组行星构件中的所述一个构件相对于变速器壳体旋转，并且其中，第二锁定机构还可适于处于一组第二锁定机构的非锁定状态，在第二锁定机构的非锁定状态下，允许第二组行星构件中的所述一个构件相对于变速器壳体旋转，由此，对于等于或高于第一流体压力阈值的第一流体压力，第一锁定机构适于处于释放状态，在该释放状态下，第一组行星构件中的所述一个构件相对于变速器壳体自由旋转，该释放状态形成所述一组第一锁定机构的非锁定状态的一部分，对于在零超压和第一流体压力阈值之间的至少一个第一中间压力，第一锁定机构适于处于滑移状态，在该滑移状态下，允许相对旋转但在变速器壳体与第一组行星构件中的所述一个构件之间施加了制动扭矩，该滑移状态形成所述一组第一锁定机构的非锁定状态的一部分，对于等于或高于第二流体压力阈值的第二流体压力，第二锁定机构适于处于释放状态，在该释放状态下，第二组行星构件中的所述一个构件相对于变速器壳体自由旋转，该释放状态形成所述一组第二锁定机构的非锁定状态的一部分，并且，对于在零超压和第二流体压力阈值之间的至少一个第二中间压力，第二锁定机构适于处于滑移状态，在该滑移状态下，允许相对旋转但在变速器壳体与第二组行星构件中的所述一个构件之间施加了制动扭矩，该滑移状态形成所述一组第二锁定机构的非锁定状态的一部分。

由此，允许第一锁定机构和第二锁定机构被布置在滑移状态，这意味着在施加了制动扭矩时允许相应的锁定机构的相对旋转。优点在于能够获得完全锁定状态与完全释放状态之间的平滑过渡。

根据示例实施例，所述档位选择装置可适于采用第一档位状况，在该第一档位状况中，第一锁定机构处于锁定状态，并且第二锁定机构处于所述一组第二锁定机构的非锁定状态之一。

根据示例实施例，第二锁定机构可以在第一档位状况中处于滑移状态。由此，第二锁定机构可以用作行车制动器。

根据示例实施例，所述档位选择装置可适于采用第二档位状况，在该第二档位状况中，第二锁定机构处于锁定状态，并且第一锁定机构处于所述一组第一锁定机构的非锁定状态之一。

根据示例实施例，第一锁定机构可以在第二档位状况中处于滑移状态。由此，第一锁定机构可以用作行车制动器。

根据示例实施例，所述档位选择装置可以适于处于锁定状态，在该锁定状态下，第一锁定机构处于锁定状态，并且第二锁定机构处于锁定状态。如上所述，第一锁定机构和第二锁定机构可以用于锁定车轮，由此，形成与该变速器装置连接的车辆的驻车制动功能。

根据示例实施例，第一锁定机构可以包括第一偏置构件(优选是第一弹簧装置)，该第一偏置构件适于将第一锁定机构偏置为处于锁定状态，并且第二锁定机构可以包括第二偏置构件(优选是第二弹簧装置)，该第二偏置构件适于将第二锁定机构偏置为处于锁定状态。这些偏置构件意味着所述锁定机构的成本有效且节能的实施方案，以获得其期望的特性。

根据示例实施例，第一锁定机构可以包括第一制动盘和第一制动钳，并且第二锁定机构可以包括第二制动盘和第二制动钳。使用制动盘和制动钳可能对用作驻车制动器的锁定机构特别有利。

根据示例实施例，第一锁定机构的所述外部部分可以包括第一制动盘和第一制动钳，并且第二锁定机构的所述外部部分可以包括第二制动盘和第二制动钳。因此，第一制动盘和第一制动钳以及第二制动盘和第二制动钳可以保持在变速器壳体的外侧或外部上，这意味着例如能够以直接的方式执行维修和维护操作。

根据示例实施例，所述变速器壳体腔可以包含变速器润滑液，其中，第一锁定机构和第二锁定机构中的每一个锁定机构的至少所述外部部分适合不与该变速器润滑液接触。优点在于所述锁定机构被保持干燥。

根据示例实施例，第一锁定机构可以连接到第一齿圈。根据示例实施例，第二锁定机构可以连接到第二齿圈。

根据示例实施例，第一齿圈可以被操作性地连接到第二行星架。

根据第二方面，提供了一种工程机械，其包括：根据上文关于第一方面所描述的任一个实施例的变速器装置；和连接到该变速器装置的输入轴的原动机。

本发明的第二方面的效果和特征在很大程度上类似于上文关于本发明的第一方面所描述的那些效果和特征。

当研读所附权利要求书和以下描述时，本发明的其它特征和优点将变得明显。本领域技术人员会认识到，在不偏离本发明的范围的情况下，本发明的不同特征可以组合，以产生除了下文中描述的那些实施例以外的实施例。

附图说明

通过以下对本发明的示例性实施例的、说明性而非限制的详细描述，将更好地理解本发明的上述以及另外的目的、特征和优点，其中：

图1是根据一个实施例的工程机械的透视图，

图2是包括根据一个示例实施例的变速器装置的动力总成的示意性侧视图，

图3A是根据一个示例实施例的变速器装置的示意性侧视图，

图3B是根据另一个示例实施例的变速器装置的示意性侧视图，并且

图4示出了图3A至图3B中描绘的示例实施例的一部分。

具体实施方式

现在将在下文中参照附图更全面地描述本公开，附图中示出了示例性实施例。然而，本公开可以以许多不同的形式实施，且不应被解释为限于本文中阐述的实施例，而是，提供这些实施例是为了充分性和完整性。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。

参照图1，描绘了根据示例实施例的工程机械1。本发明构思适用于工业建筑机械或建筑设备领域中的任何工程机械，特别是自卸车/运输车。虽然将针对刚性运输车来描述本发明，但本发明不限于这种特定机械，而是还可用在其它工程机械中，例如铰接式运输车、挖掘机、反铲装载机和轮式装载机。

如图1中所见，该工程机械包括用于容纳物料的翻斗车身130。仅作为示例，并且如图1所示，翻斗车身130可以是工程机械1的装载平台。工程机械1适于具有物料接收状态，其中，翻斗车身130包括由物料接收区域周界134向外界定的敞口式物料接收区域131。通常，敞口式物料接收区域131可以是可从工程机械1周围的环境直接接近的区域。例如，敞口式物料接收区域131可以是可从翻斗车身130的上方直接接近的区域。

该工程机械不具有驾驶员座椅，而是旨在是自动驾驶的和/或远程驱动的。该机械还包括第一侧3以及与第一侧3相反地布置的第二侧2，第二侧2是物料倾卸侧2。第一侧3也可以被称为相反侧3。当该机械在相反侧3朝前放置的方向上行驶时，相反侧3可以用作前端侧。然而，工程机械1可以在任一方向上行驶，即，它是双向的。此外，翻斗车身130包括布置在该工程机械的物料倾卸侧2上的物料倾卸端部132以及布置在该工程机械的相反侧3上的相反端部133。

此外，仍然参照图1，工程机械1包括工程机械车架120，一对推进轮轴16安装到该工程机械车架120。每个推进轮轴16尤其包括驱动轴16'、16”。工程机械车架120还支撑翻斗车身130，并因而承载翻斗车身130中容纳的任何物品的负载以及翻斗车身自身的重量。推进轮轴16连接到地面接合构件160、160'，以驱动地面接合构件160、160'。在图1中，地面接合构件160、160'被示出为车轮，然而，它们也可以是履带。

此外，在下文中被称为电动马达36(见图2)的原动机安装到推进轮轴16上，并且联接到驱动轴16'、16”。如从图2显而易见的，电动马达36经由变速器装置38联接到驱动轴16'、16”。该工程机械可以在每个推进轮轴16上包括一个电动马达36。

更进一步，工程机械1可以包括倾斜装置，例如包括用于使工程机械1的翻斗车身130倾斜的一个或多个倾斜致动器141(例如液压致动器)的倾斜装置。该倾斜装置在一端附接到车架120，并在另一端附接到翻斗车身130。优选地，该倾斜装置包括两个倾斜致动器141，这两个倾斜致动器141布置在翻斗车身的不同侧，以确保稳定的倾斜(未示出)。

图1最后公开了被布置到工程机械1的车架上的电气控制装置175。电气控制装置175可以包括用于为电动马达36和任何其它部件提供电力的电源(未示出)，例如电池装置。此外，电气控制装置175可以包括用于控制该工程机械的控制单元(未示出)。该控制单元能够接收遥控信号，以使该工程机械能够被遥控。这种信号可以接收自外部发射单元(未示出)。该控制单元还能够将任何信息从远程服务器(未示出)传送到该工程机械或从该工程机械传送到远程服务器。这种信息可以包括使用数据、服务信息、电池状态、负载、重量、容量利用率或任何其它相关信息。

因此，该工程机械由动力总成34(见图2)推进，该动力总成包括用于推进该工程机械的电动马达36。因此，为了更详细地描述该动力总成，现在参照图2，图2是包括根据示例实施例的变速器装置的动力总成的示意性侧视图。图2的动力总成被例示为适于推进与前推进轮轴16相关联的地面接合构件160、160'。因此，推进轮轴16至少包括布置在车辆1的相反侧3处的上述驱动轴16'、16”。然而，图2的动力总成可以用于推进任一个或多个地面接合构件，例如与布置在车辆1的倾卸侧2处的驱动轴相关联的地面接合构件。

不考虑预期用途，图2的动力总成34包括电动马达36、一组地面接合构件160、160'、以及变速器装置38，该变速器装置38包括输入轴40和输出轴42。电动马达36适于向输入轴40供给动力，并且输出轴42适于向所述一组地面接合构件160、160'供给动力。

仅作为示例，并且如图2中所示，电动马达36的输出轴可以旋转固定地连接到输入轴40。然而，还可设想的是，电动马达36的输出轴可以经由一个或多个其它部件(例如一个或多个变速器部件(图2中未示出))连接到输入轴40。

此外，输出轴42可以经由齿轮组44(例如圆柱形齿轮组44)并且进一步经由容纳在前述的推进轮轴16中和/或形成推进轮轴16的一部分的驱动轴16’、16”而连接到所述一组地面接合构件160、160'。然而，还可设想的是，输出轴42可以以其它方式连接到所述一组地面接合构件160、160'。例如，可以预期的是，动力总成34的实施例可以包括输出轴42，该输出轴42适于使用其它中间部件或比上文已参照图2所例示的更少的中间部件连接到所述一组地面接合构件160、160'。作为非限制性示例，可以设想的是，输出轴42可以旋转固定地连接到地面接合构件160、160'。例如，可以预期的是，动力总成34可以形成车辆(例如工程机械)的轮毂马达组件。

为了更详细地描述变速器装置38，参考图3A，图3A是根据示例实施例的变速器装置的示意性侧视图。可以看出，变速器装置38包括第一行星齿轮组102和第二行星齿轮组104。第一行星齿轮组102包括第一组行星构件103，其中，第一组行星构件103包括第一太阳轮48、第一齿圈45和承载第一组行星齿轮52的第一行星架50。第一组行星齿轮52与第一齿圈45及第一太阳轮48啮合接合。第二行星齿轮组104包括第二组行星构件105。第二组行星构件105包括第二太阳轮54、第二齿圈55和承载第二组行星齿轮58的第二行星架56。第二组行星齿轮58与第二齿圈55及第二太阳轮54啮合接合。如图3A中可见，第一组行星构件103的第一构件被操作性地连接到第二组行星构件105的第一构件。而且，第一组行星构件103的第二构件被操作性地连接到第二组行星构件105的第二构件。根据图3A中描绘的非限制性示例实施例，第一行星构件中的所述第一构件对应于第一太阳轮48，并且第二行星构件中的所述第一构件对应于第二太阳轮54，它们彼此操作性地连接。第一行星构件中的所述第二构件对应于第一齿圈45，而第二行星构件中的所述第二构件对应于第二行星架56，它们彼此操作性地连接。

如图3A中进一步示出的，输入轴40被操作性地连接到第一太阳轮48，并且输出轴42被操作性地连接到第一行星架50。从图3A中可以进一步看出，变速器装置38还包括变速器壳体60。变速器装置38还包括档位选择装置62。档位选择装置62包括第一锁定机构64，该第一锁定机构64连接到第一组行星构件103的一个构件。在图3A所描绘的示例实施例中，第一锁定机构64实际连接到第一组行星构件103的一个构件以及第二组行星构件105的一个构件。根据图3A的非限制性示例实施例，第一锁定机构64连接到第一齿圈45以及第二行星架56。为了简化本公开的阅读，下面参照图3A进行的描述将把第一锁定机构64描述为连接到第一齿圈45以及第二行星架56。第一锁定机构64适于由传导至第一锁定机构64的第一流体压力控制，使得：至少对于等于零超压的第一流体压力，第一锁定机构64适于处于锁定状态，在该锁定状态下，第一齿圈45和第二行星架56被锁定到变速器壳体60。

档位选择装置62还包括第二锁定机构66，该第二锁定机构66连接到第二组行星构件105中的一个构件。在图3A所描绘的非限制性示例实施例中，第二锁定机构66连接到第二齿圈55。为了简化本公开的阅读，下面将把第二锁定机构66描述为连接到第二齿圈55，这对于下面参考图3B描述的变速器装置也是有效的。第二锁定机构66适于由传导至第二锁定机构66的第二流体压力控制，使得：至少对于等于零超压的第二流体压力，第二锁定机构66适于处于锁定状态，在该锁定状态下，第二齿圈55被锁定到变速器壳体。

此外，并且仅作为示例，档位选择装置62的实施方案使得第一锁定机构64还适于处于一组第一锁定机构的非锁定状态，在该第一锁定机构的非锁定状态下，允许第一齿圈45和第二齿圈行星架56相对于变速器壳体60旋转，并且其中，第二锁定机构66还适于处于一组第二锁定机构的非锁定状态，在该第二锁定机构的非锁定状态下，允许第二齿圈55相对于变速器壳体60旋转，由此，对于等于或高于第一流体压力阈值的第一流体压力，第一锁定机构64适于处于释放状态，在该释放状态下，第一齿圈45和第二行星架56相对于变速器壳体60自由旋转，其中，该释放状态形成所述一组第一锁定机构的非锁定状态的一部分。而且，对于在零超压与第一流体压力阈值之间的至少一个第一中间压力，第一锁定机构64适于处于滑移状态，在该滑移状态下，允许相对旋转但在变速器壳体60和第一齿圈45以及第二行星架56之间施加了制动扭矩，其中，该滑移状态形成所述一组第一锁定机构的非锁定状态的一部分。此外，对于等于或高于第二流体压力阈值的第二流体压力，第二锁定机构66适于处于释放状态，在该释放状态下，第二齿圈55相对于变速器壳体60自由旋转，其中，该释放状态形成所述一组第二锁定机构的非锁定状态的一部分。而且，对于在零超压与第二流体压力阈值之间的至少一个第二中间压力，第二锁定机构66适于处于滑移状态，在该滑移状态下，允许相对旋转但在变速器壳体60与第二齿圈55之间施加了制动扭矩，其中，该滑移状态形成所述一组第二锁定机构的非锁定状态的一部分。

第一锁定机构64可以以多种方式实现。仅作为示例，第一锁定机构64可以被实现为适于处于完全锁定状态或完全释放状态的开关式锁定机构(例如爪形离合器)。因而，尽管仅作为示例，但所述一组第一锁定机构的非锁定状态可以仅包含一个非锁定状态，即上文所例示的完全释放状态。

类似地，第二锁定机构66可以以多种方式实现。仅作为示例，第二锁定机构66可以被实现为适于处于完全锁定状态或完全释放状态的开关式锁定机构(例如爪形离合器)。因而，尽管仅作为示例，但所述一组第二锁定机构的非锁定状态可以仅包含一个非锁定状态，即上文所例示的完全释放状态。

此外，第一锁定机构64和第二锁定机构66中的每一个锁定机构可以优选被布置为驻车制动器。因而，第一锁定机构64和第二锁定机构66中的每一个锁定机构可以被实施为使得它至少在传导到该锁定机构的流体压力等于零超压时处于锁定状态。

为了描述根据另一示例实施例的变速器装置，现在参考图3B。图3B的示例实施例与图3A的示例实施例的不同之处主要在于行星构件如何彼此连接。

与图3A中描绘的变速器装置类似，图3B的变速器装置38包括第一行星齿轮组102和第二行星齿轮组104。第一行星齿轮组102包括第一组行星构件103，其中，第一组行星构件103包括第一太阳轮48、第一齿圈45以及承载第一组行星齿轮52的第一行星架50。第一组行星齿轮52与第一齿圈45及第一太阳轮48啮合接合。第二行星齿轮组104包括第二组行星构件105。第二组行星构件105包括第二太阳轮54、第二齿圈55以及承载第二组行星齿轮58的第二行星架56。第二组行星齿轮58与第二齿圈55及第二太阳轮54啮合接合。

如图3B中可见，第一组行星构件103的第一构件被操作性地连接到第二组行星构件105的第一构件。而且，第一组行星构件103的第二构件被操作性地连接到第二组行星构件105的第二构件。根据图3B中描绘的非限制性示例实施例，第一行星构件中的所述第一构件对应于第一太阳轮48，并且第二行星构件中的所述第一构件对应于第二太阳轮53，它们彼此操作性地连接。第一行星构件中的所述第二构件对应于第一行星架50，而第二行星构件中的所述第二构件对应于第二行星架56，它们彼此操作性地连接。因而，第一组行星齿轮52和第二组行星齿轮58共用同一个行星架50、56。

以与图3A中描绘的实施例类似的方式，并且如图3B中进一步示出的，输入轴40被操作性地连接到第一太阳轮48，并且输出轴42被操作性地连接到第一行星架50。如图3B中进一步可见，变速器装置38还包括变速器壳体60。变速器装置38还包括档位选择装置62。档位选择装置62包括第一锁定机构64，该第一锁定机构64连接到第一组行星构件103的一个构件。在图3B中所描绘的示例实施例中，第一锁定机构64连接到第一齿圈45。第一锁定机构64适于由传导到第一锁定机构64的第一流体压力控制，使得：至少对于等于零超压的第一流体压力，第一锁定机构64适于处于锁定状态，在该锁定状态下，第一齿圈45被锁定到变速器壳体60。

档位选择装置62还包括第二锁定机构66，该第二锁定机构66连接到第二组行星构件105的一个构件。在图3B所描绘的非限制性示例实施例中，第二锁定机构66连接到第二齿圈55。第二锁定机构66适于由传导到第二锁定机构66的第二流体压力控制，使得：至少对于等于零超压的第二流体压力，第二锁定机构66适于处于锁定状态，在该锁定状态下，第二齿圈55被锁定到变速器壳体。

此外，并且仅作为示例，档位选择装置62的实施方案使得第一锁定机构64还适于处于一组第一锁定机构的非锁定状态，在第一锁定机构的非锁定状态下，允许第一齿圈45相对于变速器壳体60旋转，并且其中，第二锁定机构66还适于处于一组第二锁定机构的非锁定状态，在第二锁定机构的非锁定状态下，允许第二齿圈55相对于变速器壳体旋转，由此，对于等于或高于第一流体压力阈值的第一流体压力，第一锁定机构64适于处于释放状态，在该释放状态下，第一齿圈45相对于变速器壳体60自由旋转，其中，该释放状态形成所述一组第一锁定机构的非锁定状态的一部分。而且，对于在零超压与第一流体压力阈值之间的至少一个第一中间压力，第一锁定机构64适于处于滑移状态，在该滑移状态下，允许相对旋转但在变速器壳体60与第一齿圈45之间施加了制动扭矩，其中，该滑移状态形成所述一组第一锁定机构的非锁定状态的一部分。此外，对于等于或高于第二流体压力阈值的第二流体压力，第二锁定机构66适于处于释放状态，在该释放状态下，第二齿圈55相对于变速器壳体60自由旋转，其中，该释放状态形成所述一组第二锁定机构的非锁定状态的一部分。而且，对于在零超压与第二流体压力阈值之间的至少一个第二中间压力，第二锁定机构66适于处于滑移状态，在该滑移状态下，允许相对旋转但在变速器壳体60与第二齿圈55之间施加了制动扭矩，其中，该滑移状态形成所述一组第二锁定机构的非锁定状态的一部分。

与图3A中描绘的实施例类似，第一锁定机构64可以以多种方式实现。仅作为示例，第一锁定机构64可以被实现为适于处于完全锁定状态或完全释放状态的开关式锁定机构(例如爪形离合器)。因而，尽管仅作为示例，但所述一组第一锁定机构的非锁定状态可以仅包含一个非锁定状态，即上文所例示的完全释放状态。

类似地，第二锁定机构66可以以多种方式实现。仅作为示例，第二锁定机构66可以被实现为适于处于完全锁定状态或完全释放状态的开关式锁定机构(例如爪形离合器)。因而，尽管仅作为示例，但所述一组第二锁定机构的非锁定状态可以仅包含一个非锁定状态，即上文所例示的完全释放状态。

此外，第一锁定机构64和第二锁定机构66中的每一个锁定机构可以优选被布置为驻车制动器。因而，第一锁定机构64和第二锁定机构66中的每一个锁定机构可以被实施为使得它至少在传导到该锁定机构的流体压力等于零超压时处于锁定状态。

在下文中参考图4来呈现第一锁定机构64和第二锁定机构66的实施方案，图4示出了图3A至图3B中描绘的示例实施例的一部分。从图4中可以看出，第一锁定机构64包括第一偏置构件68，该第一偏置构件68被实现为图4中的第一弹簧装置，该第一偏置构件68适于将第一锁定机构64偏置为处于锁定状态，并且其中，第二锁定机构66包括第二偏置构件70，该第二偏置构件70被实现为图4中的第二弹簧装置，该第二偏置构件70适于将第二锁定机构66偏置为处于锁定状态。

在图4的实施方案中，第一偏置构件68被实现为盘簧，但也可以设想其它类型的偏置构件，例如螺旋弹簧等。类似地，在图4的实施方案中，第二偏置构件70被实现为盘簧，但也可以设想其它类型的偏置构件，例如螺旋弹簧等。

在图4的实施方案中，第一锁定机构64包括第一制动盘72和第一制动钳74。第一制动钳74包括第一钳体77，该第一钳体77保持两个制动衬块76、78，这两个制动衬块76、78位于第一制动盘72的相反两侧。第一活塞75定位在第一钳体77内。第一活塞75由第一偏置构件68在朝向第一制动盘72的方向上偏置，从而将制动衬块78朝向第一制动盘72偏置。仅作为示例，为了将制动扭矩施加到第一制动盘72，第一制动钳74可以至少在所需反作用力的方向上固定地连接到变速器壳体60。

此外，第一制动钳74的图4的实施方案是所谓的浮动钳。因而，第一制动钳74的图4的实施方案可以相对于第一制动盘72沿着与第一制动盘72的旋转轴线平行的线移动。因此，当第一偏置构件68已经经由第一活塞75推动其中一个制动衬块78而使得该制动衬块78与第一制动盘72接触时，第一钳体77然后滑动并拉动另一个制动衬块76，从而向第一制动盘72的两侧施加压力。

然而，应当注意，还可设想其它实施方案。仅作为示例，第一锁定机构64的实施方案可以包括两个偏置构件(未示出)，每一个偏置构件适于分别将制动衬块76、78朝向第一制动盘72偏置。这样，第一制动钳74并非必须是所谓的浮动钳。

第一制动钳74又连接到第一流体源80，例如经由图4中例示的流体导管82连接到第一流体源80。仅作为示例，第一流体源80可以是储罐或泵，并且流体例如可以是气体(例如，空气)或液体(例如，诸如液压油的液压流体)。在图4的实施方案中，第一制动钳74控制两个制动衬块76、78，使得：当第一制动钳74被供给来自流体源80的具有流体压力的流体时，第一制动钳74将两个制动衬块76、78从与第一制动盘72的接触中释放。

在第一锁定机构64的图4的实施方案中，第一流体源80流体连接到第一流体腔79，该第一流体腔79形成在第一活塞75与第一钳体77之间。因而，施加在第一流体腔79中的流体压力将会在与第一偏置构件68产生的力相反的方向上将力施加到第一活塞75上，因此迫使两个制动衬块76、78彼此远离。

在图4的实施方案中，第一偏置构件68和施加在第一流体腔79中的第一流体压力相互作用，使得：至少对于等于零超压的第一流体压力，第一锁定机构64适于处于上述锁定状态。在这种状态下，来自第一偏置构件68的偏置力超过了第一流体压力将两个制动衬块76、78从第一制动盘72释放的力。还应注意，第一锁定机构64也可适于在第一流体压力大于零超压时处于上述锁定状态。

此外，并且参考图3A中例示的变速器装置，对于等于或高于第一流体压力阈值的第一流体压力，第一锁定机构64适于处于释放状态，在该释放状态下，第一齿圈45和第二行星架56相对于变速器壳体60自由旋转。在这种状态下，来自第一偏置构件68的偏置力不超过第一流体压力将两个制动衬块76、78从第一制动盘72释放的力，使得在第一制动盘72与任一个制动衬块76、78之间均不存在接触。

更进一步，再次参考图3A中例示的变速器装置，对于在零超压与第一流体压力阈值之间的至少一个第一中间压力，第一锁定机构64适于处于滑移状态，在该滑移状态下，允许相对旋转但在变速器壳体60和第一齿圈45以及第二行星架56之间施加了制动扭矩。在滑移状态下，第一制动盘72与制动衬块76、78中的至少一个制动衬块(优选是两个制动衬块)之间存在接触，但其中仍然允许第一制动盘72相对于制动衬块76、78旋转。

与第一锁定机构64类似，在图4的实施方案中，第二锁定机构66包括第二制动盘84和第二制动钳86。第二制动钳86包括第二钳体89，该第二钳体89保持两个制动衬块88、90，这两个制动衬块88、90位于第二制动盘84的相反两侧。第二活塞87被定位在第二钳体89内。第二活塞87由第二偏置构件70在朝向第二制动盘84的方向上偏置，从而将制动衬块90朝向第二制动盘84偏置。仅作为示例，为了将制动扭矩施加到第二制动盘84，第二制动钳86可以至少在所需反作用力的方向上固定地连接到变速器壳体60。

此外，第二制动钳86的图4的实施方案是所谓的浮动钳。这样，第二制动钳86的图4的实施方案可以相对于第二制动盘84沿着与第二制动盘84的旋转轴线平行的线移动。因而，当第二偏置构件70已经经由第二活塞87推动其中一个制动衬块90而使得该制动衬块90与第二制动盘84接触时，第二钳体89然后滑动并拉动另一个制动衬块88，从而向第二制动盘84的两侧施加压力。

然而，应当注意，还可以设想其它实施方案。仅作为示例，第二锁定机构66的实施方案可以包括两个偏置构件(未示出)，每一个偏置构件适于分别将一个制动衬块朝向第二制动盘84偏置。这样，第二制动钳86并非必须是所谓的浮动钳。

第二制动钳86又连接到第二流体源92，例如经由图4中例示的流体导管94连接到第二流体源92。仅作为示例，第二流体源92可以是储罐或泵，并且流体可以例如是气体(例如，空气)或液体(例如，诸如液压油的液压流体)。

在第二锁定机构66的图4的实施方案中，第二流体源92流体连接到第二流体腔91，该第二流体腔91形成在第二活塞87与第二钳体89之间。这样，施加在第二流体腔91中的流体压力将会在与第二偏置构件70产生的力相反的方向上将力施加到第二活塞87上，因此将两个制动衬块88、90从与第二制动盘84的接触中释放。

虽然第一流体源80和第二流体源92在图4中被示出为单独的实体，但还可以设想的是，变速器装置38的实施例可以包括向第一锁定机构64和第二锁定机构66中的每一个锁定机构供给流体的单个流体源。

在图4的实施方案中，第二制动钳86控制两个制动衬块88、90，使得：当第二制动钳86被供给来自流体源92的具有流体压力的流体时，第二制动钳86迫使两个制动衬块88、90彼此远离。

在图4的实施方案中，第二偏置构件70和施加在第二流体腔91中的第二流体压力相互作用，使得：至少对于等于零超压的第二流体压力，第二锁定机构66适于处于锁定状态，在该锁定状态下，第二齿圈55被锁定到变速器壳体60。在这种状态下，来自第二偏置构件70的偏置力超过了第二流体压力将两个制动衬块88、90从与第二制动盘84的接触中释放的力。还应注意，第二锁定机构66也可适于在第二流体压力大于零超压时处于上述锁定状态。

此外，对于等于或高于第二流体压力阈值的第二流体压力，第二锁定机构66适于处于释放状态，在该释放状态下，第二齿圈55相对于变速器壳体60自由旋转。在这种状态下，来自第二偏置构件70的偏置力不超过第二流体压力将两个制动衬块88、90从与第二制动盘84的接触中释放的力，使得在第二制动盘84与任一个制动衬块88、90之间均不存在接触。

更进一步，对于在零超压与第二流体压力阈值之间的至少一个第二中间压力，第二锁定机构66适于处于滑移状态，在该滑移状态下，允许相对旋转但在变速器壳体60与第二齿圈55之间施加了制动扭矩。在滑移状态下，在第二制动盘84与制动衬块88、90中的至少一个制动衬块(优选是两个制动衬块)之间存在接触，但其中仍然允许第二制动盘84相对于制动衬块88、90旋转。

此外，再次参考图3A至图3B，在变速器装置38的实施例中，变速器壳体60可以包括变速器壳体壁组件96，该变速器壳体壁组件96限定了变速器壳体腔98，该变速器壳体腔98至少包围第一行星齿轮组102和第二行星齿轮组104。此外，如图3A至图3B中所示，在变速器装置38的实施例中，第一锁定机构64和第二锁定机构66中的每一个锁定机构的至少外部部分位于变速器壳体壁组件96的一侧，并且变速器壳体腔98位于该变速器壳体壁组件的相反侧。

仅作为示例，并且如图4中所示，第一锁定机构64的所述外部部分可以包括第一制动盘72和第一制动钳74，并且第二锁定机构66的所述外部部分可以包括第二制动盘84和第二制动钳86。

此外，变速器壳体腔98可以含有变速器润滑液(图3A至图3B中未示出)，其中，第一锁定机构64和第二锁定机构66中的每一个锁定机构的至少外部部分适合不与该变速器润滑液接触。

通过以上描述，档位选择装置62可以采用第一档位状况，在第一档位状况中，第一锁定机构64处于锁定状态，并且第二锁定机构66处于一组第二锁定机构的非锁定状态之一。这样，在第一档位状况中，第一齿圈45被锁定到变速器壳体60。因此，在第一档位状况中，动力经由第一太阳轮48传递到第一行星架50，然后传递到输出轴42。

作为非限制性示例，当档位选择装置62采用第一档位状况时，所述一组第二锁定机构的非锁定状态包括第二锁定机构66的释放状态。

作为另一个非限制性示例，当档位选择装置62采用第一档位状况时，第二锁定机构66可适于处于滑移状态，在该滑移状态下，允许相对旋转但在变速器壳体60与第二齿圈55之间施加了制动扭矩。所述一组第二锁定机构的非锁定状态包括第二锁定机构66的滑移状态。

档位选择装置62还可以采用第二档位状况，在第二档位状况中，第二锁定机构66处于锁定状态，并且第一锁定机构64处于一组第一锁定机构的非锁定状态之一。这样，在第二档位状况中，第二齿圈55被锁定到变速器壳体60。因而，并且参考图3A中描绘的所例示的实施例，在第二档位状况中，阻止第二齿圈55相对于变速器壳体旋转，因此，动力从第二行星架56传递到第一齿圈45，这使第一行星架50旋转，进而将动力传递到输出轴42。

作为非限制性示例，当档位选择装置62采用第二档位状况时，所述一组第一锁定机构的非锁定状态包括第一锁定机构64的释放状态。

作为另一个非限制性示例，再次参考图3A所例示的实施例，当档位选择装置62采用第二档位状况时，第一锁定机构64可适于处于滑移状态，在该滑移状态下，允许相对旋转但在变速器壳体60与第一齿圈45以及第二行星架56之间施加了制动扭矩。所述一组第一锁定机构的非锁定状态包括第一锁定机构64的滑移状态。

此外，并且如上所述，档位选择装置62可适于处于锁定状态，在该锁定状态下，第一锁定机构64处于锁定状态，并且第二锁定机构66处于锁定状态。在该锁定状态下，变速器装置38将阻止输出轴42旋转。因此，该锁定状态可以用于防止连接到输出轴42的所述一组地面接合构件160、160’旋转，使得变速器装置38然后用作驻车制动器。

此外，在第二锁定机构66适于处于滑移状态的变速器装置38的实施例中，档位选择装置62可以采用第一档位状况，并且第二锁定机构66可以用于在车辆仍在移动时通过向第二锁定机构66施加致动力来制动所述一组地面接合构件160、160’。

类似地，在第一锁定机构64适于处于滑移状态的变速器装置38的实施例中，档位选择装置62可以采用第二档位状况，并且第一锁定机构64可以用于在车辆仍在移动时通过向第一锁定机构64施加致动力来制动所述一组地面接合构件160、160’。

更进一步，输入轴40可适于围绕旋转方向的轴线旋转。如沿着旋转轴线方向所见的，电动马达36位于第一行星齿轮组102和第二行星齿轮组104的与第一锁定机构64及第二锁定机构66相反的一侧。

应当理解，本发明不限于上文所述和附图中示出的实施例；而是，本领域技术人员将认识到，可以在所附权利要求书的范围内进行许多修改和变型。例如，虽然已主要参考图3A例示了图4，但应理解，第一锁定机构和第二锁定机构所采用的各种档位状况也适用于图3B中描绘的变速器装置。

Claims (17)

1.一种变速器装置，包括：

第一行星齿轮组，所述第一行星齿轮组包括第一组行星构件，所述第一组行星构件包括第一太阳轮、第一齿圈以及承载第一组行星齿轮的第一行星架，所述第一组行星齿轮与所述第一齿圈及所述第一太阳轮啮合接合；

第二行星齿轮组，所述第二行星齿轮组包括第二组行星构件，所述第二组行星构件包括第二太阳轮、第二齿圈以及承载第二组行星齿轮的第二行星架，所述第二组行星齿轮与所述第二齿圈及所述第二太阳轮啮合接合，其中，所述第一组行星构件的第一构件被操作性地连接到所述第二组行星构件的第一构件，并且其中，所述第一组行星构件的第二构件被操作性地连接到所述第二组行星构件的第二构件；

变速器壳体；

输入轴，所述输入轴能够连接到原动机，所述输入轴被操作性地连接到所述第一太阳轮；

输出轴，所述输出轴被操作性地连接到所述第一行星架；以及

档位选择装置，所述档位选择装置包括：

第一锁定机构，所述第一锁定机构连接到所述第一组行星构件的构件中的一个构件，所述第一锁定机构适于由传导到所述第一锁定机构的第一流体压力控制，使得：

至少对于等于零超压的第一流体压力，所述第一锁定机构适于处于锁定状态，在该锁定状态下，所述第一组行星构件中的所述一个构件被锁定到所述变速器壳体，和

第二锁定机构，所述第二锁定机构连接到所述第二组行星构件的构件中的一个构件，所述第二锁定机构适于由传导到所述第二锁定机构的第二流体压力控制，使得：

至少对于等于零超压的第二流体压力，所述第二锁定机构适于处于锁定状态，在该锁定状态下，所述第二组行星构件中的所述一个构件被锁定到所述变速器壳体，

其中，所述变速器壳体包括变速器壳体壁组件，所述变速器壳体壁组件限定变速器壳体腔，所述变速器壳体腔包围至少所述第一行星齿轮组和所述第二行星齿轮组，其中，所述第一锁定机构和所述第二锁定机构中的每一个锁定机构的至少外部部分位于所述变速器壳体壁组件的一侧，并且所述变速器壳体腔位于所述变速器壳体壁组件的相反侧。

2.根据权利要求1所述的变速器装置，其中，所述第一锁定机构还适于处于一组第一锁定机构的非锁定状态，在所述第一锁定机构的非锁定状态下，允许所述第一组行星构件中的所述一个构件相对于所述变速器壳体旋转，并且其中，所述第二锁定机构还适于处于一组第二锁定机构的非锁定状态，在所述第二锁定机构的非锁定状态下，允许所述第二组行星构件中的所述一个构件相对于所述变速器壳体旋转，由此：

对于等于或高于第一流体压力阈值的第一流体压力，所述第一锁定机构适于处于释放状态，在该释放状态下，所述第一组行星构件中的所述一个构件相对于所述变速器壳体自由旋转，该释放状态形成所述一组第一锁定机构的非锁定状态的一部分，

对于在零超压和所述第一流体压力阈值之间的至少一个第一中间压力，所述第一锁定机构适于处于滑移状态，在该滑移状态下，允许相对旋转但在所述变速器壳体与所述第一组行星构件中的所述一个构件之间施加了制动扭矩，该滑移状态形成所述一组第一锁定机构的非锁定状态的一部分，

对于等于或高于第二流体压力阈值的第二流体压力，所述第二锁定机构适于处于释放状态，在该释放状态下，所述第二组行星构件中的所述一个构件相对于所述变速器壳体自由旋转，该释放状态形成所述一组第二锁定机构的非锁定状态的一部分，并且

对于在零超压和所述第二流体压力阈值之间的至少一个第二中间压力，所述第二锁定机构适于处于滑移状态，在该滑移状态下，允许相对旋转但在所述变速器壳体与所述第二组行星构件中的所述一个构件之间施加了制动扭矩，该滑移状态形成所述一组第二锁定机构的非锁定状态的一部分。

3.根据权利要求2所述的变速器装置，其中，所述档位选择装置适于采用第一档位状况，在所述第一档位状况中，所述第一锁定机构处于所述锁定状态，并且所述第二锁定机构处于所述一组第二锁定机构的非锁定状态之一。

4.根据权利要求3所述的变速器装置，其中，所述第二锁定机构在所述第一档位状况中处于所述滑移状态。

5.根据权利要求2所述的变速器装置，其中，所述档位选择装置适于采用第二档位状况，在所述第二档位状况中，所述第二锁定机构处于所述锁定状态，并且所述第一锁定机构处于所述一组第一锁定机构的非锁定状态之一。

6.根据权利要求5所述的变速器装置，其中，所述第一锁定机构在所述第二档位状况中处于所述滑移状态。

7.根据权利要求1所述的变速器装置，其中，所述档位选择装置适于处于锁定状态，在所述锁定状态下，所述第一锁定机构处于所述锁定状态并且所述第二锁定机构处于所述锁定状态。

8.根据权利要求1所述的变速器装置，其中，所述第一锁定机构包括第一偏置构件，所述第一偏置构件适于将所述第一锁定机构偏置为处于所述锁定状态，并且其中，所述第二锁定机构包括第二偏置构件，所述第二偏置构件适于将所述第二锁定机构偏置为处于所述锁定状态。

9.根据权利要求8所述的变速器装置，其中，所述第一偏置构件是第一弹簧装置。

10.根据权利要求9所述的变速器装置，其中，所述第二偏置构件是第二弹簧装置。

11.根据权利要求1所述的变速器装置，其中，所述第一锁定机构包括第一制动盘和第一制动钳，并且其中，所述第二锁定机构包括第二制动盘和第二制动钳。

12.根据权利要求11所述的变速器装置，其中，所述第一锁定机构的所述外部部分包括所述第一制动盘和所述第一制动钳，并且其中，所述第二锁定机构的所述外部部分包括所述第二制动盘和所述第二制动钳。

13.根据权利要求1所述的变速器装置，其中，所述变速器壳体腔包括变速器润滑液，其中，所述第一锁定机构和第二锁定机构中的每一个锁定机构的至少所述外部部分适合不与所述变速器润滑液接触。

14.根据权利要求1所述的变速器装置，其中，所述第一锁定机构连接到所述第一齿圈。

15.根据权利要求1所述的变速器装置，其中，所述第二锁定机构连接到所述第二齿圈。

16.根据权利要求1所述的变速器装置，其中，所述第一齿圈被操作性地连接到所述第二行星架。

17.一种工程机械，其包括根据权利要求1所述的变速器装置、和连接到所述变速器装置的所述输入轴的原动机。

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