CN211501509U

CN211501509U - 具有驻车功能的两挡行星齿轮变速器

Info

Publication number: CN211501509U
Application number: CN201922482153.5U
Authority: CN
Inventors: 蔡学功
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2020-09-15
Anticipated expiration: 2029-12-30

Abstract

具有驻车功能的两挡行星齿轮变速器，构造由电机、离合器、电磁倒挡锁止器、行星齿轮系统、单向离合器、电磁驻车制动器和变速器壳组成。工作原理：一挡，电机正转，动力经输入轴传递给太阳轮、行星齿轮和行星架，由输出齿轮输出，一挡传动比为i＝1+α。二挡，电机正转，离合器电磁线圈通电结合；将齿圈、行星齿轮、行星架和太阳轮连为一体，为直接挡，二挡传动比为i＝1。倒挡，电磁倒挡锁止器通电，将齿圈锁住，齿圈不能转动；电机反转，可实现倒挡。

Description

具有驻车功能的两挡行星齿轮变速器

技术领域

本实用新型涉及纯电动汽车变速器，具体涉及一种两挡行星齿轮变速器。

背景技术

电动汽车变速器一般为两挡，有行星齿轮和平行轴式两类。平行轴式输出轴和输入轴平行布置，一挡和二挡被动齿轮均固定在输出轴上；电机轴与输出轴不同轴；因而，整体径向尺寸较大。传统行星齿轮式一般采用一排行星齿轮与一个离合器加一个倒挡制动器组成变速器，倒挡制动器用于制动齿圈。由于电动汽车电机峰值扭矩很大，所需倒挡制动器的扭矩也很大，为电机峰值扭矩的2倍以上；只能采用液压制动器；从而使变速器结构复杂、重量大、成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种只用一个电磁离合器、一个电磁倒挡锁止器和一个电磁驻车制动器即可实现具有驻车功能的两挡的电动汽车变速器。其技术方案是加一个单向离合器，利用单向离合器体积小、成本低、承载能力大的优势。在一挡时由单向离合器实现齿圈制动；电磁离合器只在二挡时工作，电磁倒挡锁止器只在倒挡时工作；采用扭矩小的电磁离合器和结构简单的电磁倒挡锁止器即可满足使用要求。既使变速器即具有挡位切换平稳，传动效率高、能提供较高输出转矩、动力不中断，冲击小的优势；又使变速器结构简单、尺寸小、重量轻、成本低。

本实用新型的结构由电机、输入轴、离合器主动盘、离合器电磁线圈、离合器从动盘、齿圈轴、单向离合器、齿圈、行星齿轮、行星齿轮轴、太阳轮、行星架、输出齿轮、电磁倒挡锁止器、电磁驻车制动器和变速器壳组成。其中，输入轴和电机的转子相连接，并支撑在变速器壳上；在输入轴和齿圈轴之间设离合器，离合器采用电磁离合器，用于将齿圈轴与输入轴连为一体实现二挡；离合器主动盘为圆环形，固定在输入轴上，离合器主动盘兼作电磁离合器铁芯；离合器电磁线圈用螺钉固定在变速器壳上。齿圈轴为筒形，套在输入轴外，其上制有花键，离合器从动盘为圆盘形，通过花键装在齿圈轴左端。行星排包含太阳轮、行星齿轮、齿圈、行星齿轮轴和行星架；其中的齿圈固定在齿圈轴上，其上固定有倒挡制动齿圈；太阳轮固定在输入轴上；行星齿轮通过行星齿轮轴安装在行星架上；行星架为圆盘形，外缘固定有驻车制动齿圈，行星架空套在输入轴上，可相对于输入轴转动；输出齿轮固定在行星架上，与驱动桥齿轮啮合对外输出动力。单向离合器安装在齿圈和变速器壳之间，单向离合器内圈固定在齿圈上，外圈固定在变速器壳上；用于实现一挡时齿圈止动。在变速器壳上安装有电磁倒挡锁止器，电磁倒挡锁止器为常开式，电磁倒挡锁止器通电时，倒挡锁销伸出，锁销齿插入倒挡制动齿圈齿槽中，将齿圈锁住，齿圈不能转动；可实现倒挡；电磁倒挡锁止器断电时，弹簧力使倒挡锁销缩回，锁止解除，齿圈能转动。在变速器壳上安装还有电磁驻车制动器，电磁驻车制动器为常闭式，电磁驻车制动器断电时，弹簧力使驻车制动锁销伸出，锁销齿插入驻车制动齿圈齿槽中，将制动齿圈齿和行星架锁住，行星架不能转动；可实现驻车制动；电磁驻车制动器通电时，电磁力克服弹簧力使驻车锁销缩回，解除制动。

本实用新型具有的优势，采取上述结构后，输入轴、输出轴齿轮同轴心，因而整体径向占用空间小；采用电磁式离合器，简化掉了复杂的液压系统。一挡时，单向离合器起制动齿圈作用，无需离合器工作，电能损失少；二挡时，所需离合器传递扭矩较小，仅为电机输出扭矩的三分之二左右。电磁倒挡锁止器只有在倒挡时工作；所需电流很小。采用单行星排，无需机械换挡机构，使变速器结构更加简单，也降低了成本。电磁驻车制动器断电自动实现驻车，方便可靠。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。图中(1)变速器壳、(2)离合器电磁线圈、(3)电机、(4)输入轴、(5)离合器主动盘、(6)离合器从动盘、(7)倒挡锁销、(8)电磁倒挡锁止器、(9)电磁驻车制动器、(10)驻车制动锁销、(11)行星架、(12)输出齿轮、(13)太阳轮、(14)行星齿轮轴、(15)驻车制动齿圈、(16)行星齿轮、(17) 齿圈、(18)倒挡制动齿圈、(19)单向离合器、(20)齿圈轴。

图2是本实用新型的电磁驻车制动器结构图。图中(1)变速器壳、(2)驻车制动锁销、(3)静铁芯、(4)电磁驻车制动器壳、(5) 电磁线圈、(6)弹簧、(7)驻车制动锁销齿。

图3是本实用新型的电磁倒挡锁止器结构图。图中(1)变速器壳、(2)静铁芯、(3)电磁线圈、(4)倒挡锁销、(5)弹簧、(6)电磁倒挡锁止器壳、(7)倒挡锁销齿。

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型的优选实施方式做详细说明。

参见图1，具有驻车功能的两挡行星齿轮变速器包括电机3、输入轴4、离合器主动盘5、离合器电磁线圈2、离合器从动盘6、齿圈轴20、单向离合器19、齿圈17、行星齿轮16、行星齿轮轴14、太阳轮13、行星架11、输出齿轮12、电磁倒挡锁止器8、电磁驻车制动器9和变速器壳1。

所述具有驻车功能的两挡行星齿轮变速器输入轴4与电机3转子相连接，输入轴4支撑在变速器壳1上。

所述具有驻车功能的两挡行星齿轮变速器的离合器优选的采用电磁离合器，离合器主动盘5为圆环形，固定在输入轴4上，离合器电磁线圈2固定在变速器壳1上；齿圈轴20为筒形，套在输入轴4 外，其上制有花键，离合器从动盘6为圆盘形，通过花键装在齿圈轴 20上。

所述具有驻车功能的两挡行星齿轮变速器的电磁倒挡锁止器8 固定在变速器壳1上，电磁倒挡锁止器8为常开式，电磁倒挡锁止器 8通电时，倒挡锁销7伸出，将倒挡制动齿圈18锁住；可实现倒挡。电磁倒挡锁止器8断电时，弹簧力使倒挡锁销7缩回，锁止解除。

所述具有驻车功能的两挡行星齿轮变速器的电磁驻车制动器9 固定在变速器壳1上，电磁驻车制动器9为常闭式，电磁驻车制动器 9断电时，弹簧力使驻车制动锁销10伸出，将驻车制动齿圈齿15和行星架11锁住，行星架11不能转动；可实现驻车制动；电磁驻车制动器9通电时，电磁力克服弹簧力使驻车锁销10缩回，解除驻车制动。

所述具有驻车功能的两挡行星齿轮变速器的行星排包含齿圈17、行星齿轮16、太阳轮13、行星齿轮轴14和行星架11；齿圈17、行星齿轮16、太阳轮13相互啮合；其中的齿圈17固定在齿圈轴20上，太阳轮13固定在输入轴4上；行星齿轮16通过行星齿轮轴14安装在行星架11上，行星架11空套在输入轴4上；输出齿轮12固定在行星架11上。

所述具有驻车功能的两挡行星齿轮变速器的单向离合器19内圈安装在齿圈17上，外圈固定在变速器壳1上。

本实用新型的工作原理：汽车前进，电磁驻车制动器通电，驻车制动锁销缩回；解除驻车制动。

一挡，电机正转，电机动力通过输入轴传递给太阳轮、行星齿轮和行星架，通过输出齿轮输出，此时，齿圈有反转的趋势，单向离合器将齿圈锁止；一挡传动比为i＝1+α，α为齿圈与太阳轮的齿数比。

二挡，电机正转，离合器电磁线圈通电，离合器主动盘与离合器从动盘结合；齿圈、太阳轮、行星齿轮和行星架合为一体，动力通过输出齿轮输出，此时，单向离合器解除锁止。二挡传动比为i＝1。

倒挡，电磁倒挡锁止器通电，倒挡锁销伸出，锁销齿插入倒挡制动齿圈齿槽中，将齿圈锁住，电机反转，电机动力通过输入轴传递给太阳轮、行星齿轮和行星架，通过输出齿轮输出，倒挡传动比为i＝1+α；汽车倒退。

上面对本实用新型的优选实施方式的描述是对本实用新型作出的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的优选实施方式进行各种各样的修改、补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims

1.一种具有驻车功能的两挡行星齿轮变速器，其特征是：具有驻车功能的两挡行星齿轮变速器由电机、输入轴、离合器主动盘、离合器电磁线圈、离合器从动盘、齿圈轴、单向离合器、齿圈、行星齿轮、行星齿轮轴、太阳轮、行星架、输出齿轮、电磁倒挡锁止器、电磁驻车制动器和变速器壳组成；其中，输入轴和电机的转子相连接，并支撑在变速器壳上。

2.如权利要求1所述的一种具有驻车功能的两挡行星齿轮变速器，其特征是：在输入轴和齿圈轴之间设离合器，离合器采用电磁离合器，用于将齿圈轴与输入轴连为一体实现二挡；离合器主动盘为圆环形，固定在输入轴上，离合器主动盘兼作电磁离合器铁芯；离合器电磁线圈用螺钉固定在变速器壳上；齿圈轴为筒形，套在输入轴外，其上制有花键，离合器从动盘为圆盘形，通过花键装在齿圈轴左端。

3.如权利要求1所述的一种具有驻车功能的两挡行星齿轮变速器，其特征是：行星排包含太阳轮、行星齿轮、齿圈、行星齿轮轴和行星架；其中的齿圈固定在齿圈轴上，其上固定有倒挡制动齿圈；太阳轮固定在输入轴上；行星齿轮通过行星齿轮轴安装在行星架上；行星架为圆盘形，外缘固定有驻车制动齿圈，行星架空套在输入轴上，可相对于输入轴转动；输出齿轮固定在行星架上，与驱动桥齿轮啮合对外输出动力。

4.如权利要求1所述的一种具有驻车功能的两挡行星齿轮变速器，其特征是：单向离合器安装在齿圈和变速器壳之间，单向离合器内圈固定在齿圈上，外圈固定在变速器壳上；用于实现一挡时齿圈止动。

5.如权利要求1所述的一种具有驻车功能的两挡行星齿轮变速器，其特征是：在变速器壳上安装有电磁倒挡锁止器，电磁倒挡锁止器为常开式，电磁倒挡锁止器通电时，倒挡锁销伸出，锁销齿插入倒挡制动齿圈齿槽中，将齿圈锁住，齿圈不能转动；可实现倒挡；在变速器壳上安装还有电磁驻车制动器，电磁驻车制动器为常闭式，电磁驻车制动器断电时，弹簧力使驻车制动锁销伸出，锁销齿插入驻车制动齿圈齿槽中，将制动齿圈齿和行星架锁住，行星架不能转动；可实现驻车制动。