JP2020531772A - トランスミッション装置、当該装置を含む電気自動車と当該装置を駆動する方法 - Google Patents

トランスミッション装置、当該装置を含む電気自動車と当該装置を駆動する方法 Download PDF

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Abstract

デュアル動力源を有するトランスミッション装置及びその駆動方法であって、当該トランスミッション装置は当該デュアル動力源によって駆動される遊星歯車アセンブリを含み、当該遊星歯車アセンブリは、太陽歯車（３）と、回転内歯リング（４）と、前記太陽歯車（３）と前記回転内歯リング（４）との間に噛み合う遊星歯車（５）とを含み、当該デュアル動力源は、当該太陽歯車（３）に接続される入力軸（１４）を含み、当該入力軸（１４）によって当該太陽歯車（３）をその自体の回転軸線に対して第１方向において回転するように駆動し、当該デュアル動力源は、当該回転内歯リング（４）に接続されるとともに、当該回転内歯リング（４）をその自体の回転軸線に対して当該第１方向と反対になる第２方向において回転するように駆動し、この際に、当該遊星歯車（５）はその自体の回転軸線に対して当該第２方向において回転し、当該遊星歯車（５）が当該入力軸周りの回転運動方向は当該回転内歯リング（４）のピッチ運動の線速度Ｖ１と当該太陽歯車（３）のピッチ運動の線速度Ｖ２によって決められ、当該トランスミッション装置は使用寿命が長くなるとともに、運行精度が保証される。【選択図】図１

Description

本開示は、トランスミッション装置に関し、特に、デュアル動力源を有するトランスミッション装置に関する。
遊星歯車を有するトランスミッションが運転の際に、歯と歯が噛み合う時に生じる歯面の隙間（バックラッシュとも称される）が除去できないというキー課題のため、特に歯車が頻繁に運動方向が変更される時に、バックラッシュによる歯の間の衝撃によって生じる振動、騒音、摩損などの現象のため、トランスミッションの使用寿命が減少されるとともに、運行精度が不正確などの問題が起きる。いくつかの高精度、小型化、大トルク、出力方向が頻繁に変更される高度な製品、例えば工業ロボット構造における各運動関節の箇所のＲＶ減速機は、ＲＶ減速機の高い位置決め精度と非常に長い使用寿命に達するために、ＲＶ減速機の材料選択と製造精度に対する要求が非常に高く、よって、必ず製造コストの向上をもたらす。しかしながら、いくら加工精度が高くても、歯と歯が噛み合う時の歯面の隙間も完全に除去できるわけではない（図３参照）。例えば、遊星歯車は運動方向が頻繁に変更される時に、固定された内歯リングの歯面上に異なる方向の２つの力の衝撃を頻繁に受け、歯車の間の隙間がいくら小さくても、歯と歯の間の歯面の隙間も頻繁に変換される。歯車の摩損につれて、歯と歯の間の歯面の隙間が加速して拡大され、ＲＶ減速機が無効になる。
また、周知のように、現在、電気自動車にＦＭモーターが幅広く使用され、ＦＭモーターは高速運転中に効率が高く、約９４％であるが、低速運転中に効率が低く、約７０％以下である（図４参照）。しかしながら、電気自動車が走行過程において、道路状況の変化に応じて頻繁に加減速される必要があり、低速運転から高速運転までの過程において、多くの電気エネルギーが無駄になり、これら無駄になる電気エネルギーが電気自動車において熱になって冷却水に流される。
また、電気自動車の周波数変換モーターについて、車両の始動時または負荷をかけて登坂する時に過負荷運転になり、モーター出力のピーク値は定格出力の２倍以上に達することがある。上記２点の課題は電動自動車の走行が設計マイレージに達せないキーである。
本開示内容は従来の技術の不足を解決するためになされてもので、デュアル動力源を有するトランスミッション装置であって、前記デュアル動力源によって駆動される遊星歯車アセンブリを含み、前記遊星歯車アセンブリは、太陽歯車と、回転内歯リングと、前記太陽歯車と前記回転内歯リングとの間に噛み合う遊星歯車とを含み、前記デュアル動力源は、前記太陽歯車に接続される入力軸を含み、前記入力軸によって前記太陽歯車をその自体の回転軸線に対して第１方向において回転するように駆動し、前記デュアル動力源は、前記回転内歯リングに接続されるとともに、前記回転内歯リングをその自体の回転軸線に対して前記第１方向と反対になる第２方向において回転するように駆動し、この際に、前記遊星歯車はその自体の回転軸線に対して前記第２方向において回転し（例えばシンクロナイザーによって前記デュアル動力源の駆動で回転し、回転内歯リングと遊星歯車の自転方向が同じであることを保証する）、前記遊星歯車が前記入力軸周りの回転運動方向は前記回転内歯リングのピッチ運動の線速度Ｖ１と前記太陽歯車のピッチ運動の線速度Ｖ２によって決められる、トランスミッション装置を提供する。
本開示内容の一局面によれば、前記デュアル動力源は、前記入力軸によって前記太陽歯車を駆動するように配置される第１動力源と、前記回転内歯リングを駆動するように配置される第２動力源とを含む。
本開示内容の上記各局面によれば、前記遊星歯車は、出力軸が設置された遊星歯車ケージに取り付けられ、前記太陽歯車は前記回転内歯リングに同軸設置され、前記出力軸は前記入力軸に同軸設置される。
本開示内容の上記各局面によれば、前記第１方向が時計回り方向である場合に、前記第２方向が反時計周り方向であり、前記第１方向が反時計回り方向である場合に、前記第２方向が時計周り方向である。
本開示内容の上記各局面によれば、Ｖ１＞Ｖ２の場合に、前記遊星歯車と前記遊星歯車ケージが当該入力軸周りの回転運動方向は当該入力軸の回転方向と反対になり、前記出力軸自体の回転方向は当該入力軸の回転方向と反対になり、前記遊星歯車の歯面とそれに噛み合う前記回転内歯リングの歯面との間の歯面の隙間は前記遊星歯車の歯の一方側のみに位置する。
Ｖ１＜Ｖ２の場合に、前記遊星歯車と前記遊星歯車ケージが当該入力軸周りの回転運動方向は当該入力軸の回転方向と同じであり、前記出力軸自体の回転方向は当該入力軸の回転方向と同じであり、前記遊星歯車の歯面とそれに噛み合う前記回転内歯リングの歯面との間の歯面の隙間は前記遊星歯車の歯の前記一方側に保持される。
Ｖ１＝Ｖ２の場合に、前記遊星歯車と前記遊星歯車ケージが当該入力軸周りの回転速度がゼロであり、前記出力軸自体の回転速度がゼロである。
本開示内容の上記各局面によれば、前記回転内歯リングに平行歯車が設置され、前記第２動力源によって駆動される内歯リング歯車が前記平行歯車に噛み合うことよって、前記回転内歯リングが駆動される。
本開示内容の上記各局面によれば、前記入力軸に太陽歯車前歯車が設置され、前記第１動力源によって駆動される入力軸歯車が前記太陽歯車前歯車に噛み合うことよって、前記太陽歯車が駆動される。
本開示内容の上記各局面によれば、前記第１動力源は一定動力出力であり、前記第２動力源は速度調整可能な動力出力であり、電子制御装置は入力制御線路によって前記第１動力源に接続されるとともに、前記第１動力源が異なる電力の時の回転数低下または不安定の誤差を処理する。
本開示内容の上記各局面によれば、前記第２動力源が前記回転内歯リングを連れて転動する時に、前記第２動力源に接続されたリアルタイムデータ採集線路によって前記回転内歯リングの運動データが前記電子制御装置に送信され、前記電子制御装置が内部プログラムまたは外部命令の処理で、前記リアルタイムデータ採集線路によって前記第２動力源電源の動力出力を制御して調整し、前記出力軸を作業状況で必要なさまざまな速度に達せる。
本開示内容の上記各局面によれば、前記第１動力源は速度調整可能な動力出力であり、前記電子制御装置は入力制御線路によって前記第１動力源の動力出力を制御する。
本開示内容の上記各局面によれば、前記第１動力源と前記第２動力源は制御可能で、速度調整可能な動力機械である。
本開示内容の上記各局面によれば、前記制御可能で、速度調整可能な動力機械は電動機または内燃機関である。
本開示内容によれば、前記各局面に記載のデュアル動力源を有するトランスミッション装置を含む電気自動車をさらに提供する。
本開示内容は、上記に記載のトランスミッション装置を駆動する駆動方法であって、前記トランスミッション装置は、遊星歯車アセンブリを駆動するデュアル動力源を含み、前記遊星歯車アセンブリは、太陽歯車と、回転内歯リングと、前記太陽歯車と前記回転内歯リングとの間に噛み合う遊星歯車とを含み、前記デュアル動力源は、前記太陽歯車に接続される入力軸を含み、前記入力軸によって前記太陽歯車をその自体の回転軸線に対して第１方向において回転するように駆動するように配置され、前記デュアル動力源は、前記回転内歯リングに接続されるとともに、前記回転内歯リングをその自体の回転軸線に対して前記第１方向と反対になる第２方向において回転するように駆動し、この際に、前記遊星歯車はその自体の回転軸線に対して前記第２方向において回転し、前記遊星歯車が前記入力軸周りの回転運動方向は前記回転内歯リングのピッチ運動の線速度Ｖ１と前記太陽歯車のピッチ運動の線速度Ｖ２によって決められる、駆動方法をさらに提供する。
上記記載の駆動方法の一局面によれば、前記デュアル動力源は、第１動力源と第２動力源を含み、前記第１動力源は、前記入力軸によって前記太陽歯車を駆動するように配置され、前記第２動力源は、前記回転内歯リングを駆動するように配置される。
上記記載の駆動方法の各局面によれば、前記遊星歯車を遊星歯車ケージに取り付け、出力軸を前記遊星歯車ケージに設置し、前記太陽歯車を前記回転内歯リングに同軸設置し、前記出力軸を前記入力軸に同軸設置する。
上記記載の駆動方法の各局面によれば、前記第１方向が時計回り方向である場合に、前記第２方向が反時計周り方向であり、前記第１方向が反時計回り方向である場合に、前記第２方向が時計周り方向である。
上記記載の駆動方法の各局面によれば、Ｖ１＞Ｖ２の場合に、前記遊星歯車と前記遊星歯車ケージが当該入力軸周りの回転運動方向は当該入力軸の回転方向と反対になり、前記出力軸自体の回転方向は当該入力軸の回転方向と反対になり、前記遊星歯車の歯面とそれに噛み合う前記回転内歯リングの歯面との間の歯面の隙間は前記遊星歯車の歯の一方側のみに位置する。
Ｖ１＜Ｖ２の場合に、前記遊星歯車と前記遊星歯車ケージが当該入力軸周りの回転運動方向は当該入力軸の回転方向と同じであり、前記出力軸自体の回転方向は当該入力軸の回転方向と同じであり、前記遊星歯車の歯面とそれに噛み合う前記回転内歯リングの歯面との間の歯面の隙間は前記遊星歯車の歯の前記一方側に保持される。
Ｖ１＝Ｖ２の場合に、前記遊星歯車と前記遊星歯車ケージが当該入力軸周りの回転速度がゼロであり、前記出力軸自体の回転速度がゼロである。
上記記載の駆動方法の各局面によれば、前記第１動力源を一定動力出力のように設置し、前記第２動力源を速度調整可能な動力出力のように設置し、入力制御線路によって前記第１動力源が異なる電力の時の回転数低下または不安定の誤差を処理する電子制御装置を設置する。
上記記載の駆動方法の各局面によれば、前記第２動力源が前記回転内歯リングを連れて転動し、前記第２動力源に接続されたリアルタイムデータ採集線路によって前記回転内歯リングの運動データが前記電子制御装置に送信され、前記電子制御装置が内部プログラムまたは外部命令の処理で、前記リアルタイムデータ採集線路によって前記第２動力源電源の動力出力を制御して調整し、前記出力軸を作業状況で必要なさまざまな速度に達せる。
上記記載の駆動方法の各局面によれば、前記第１動力源を速度調整可能な動力出力のように設置し、前記電子制御装置は入力制御線路によって前記第１動力源の動力出力を制御する。
上記記載の駆動方法の各局面によれば、前記第１動力源と前記第２動力源を制御可能で、速度調整可能な動力機械のように設置する。
上記記載の駆動方法の各局面によれば、前記制御可能で、速度調整可能な動力機械は電動機または内燃機関である。
上記記載の駆動方法の各局面によれば、平行歯車を前記回転内歯リングに設置し、前記第２動力源によって駆動される内歯リング歯車が前記平行歯車に噛み合うことよって、前記回転内歯リングが駆動される。
上記記載の駆動方法の各局面によれば、太陽歯車前歯車を前記入力軸に設置し、前記第１動力源によって駆動される入力軸歯車が前記太陽歯車前歯車に噛み合うことよって、前記太陽歯車が駆動される。
本開示内容に係るデュアル動力源を有するトランスミッション装置の特徴の１つは、メカトロニクス複合構造を応用し、遊星歯車トランスミッションの運転中に遊星歯車の歯と内歯リングの歯が噛み合うときに発生する歯面の隙間（バックラッシュとも称される）が除去できないというキー課題は、元から解消する。特に、歯車は運動方向が頻繁に変更される時に、バックラッシュによる歯同士の間の衝撃が発生する振動、騒音、摩損などの欠陥を解決し、トランスミッションの使用寿命を延長するとともに、運行精度を保証する。
本開示内容に係るデュアル動力源を有するトランスミッション装置は、高精度、小型化、大トルク、出力方向が頻繁に変更される高度な製品、例えば各運動関節の箇所のＲＶ減速機が設置された工業ロボット構造に適用してもよい。本開示内容はＲＶ減速機の高い位置決め精度と非常に長い使用寿命を実現している。特に、遊星歯車は運動方向が頻繁に変更される時に、回転内歯リングの歯面上に異なる方向の２つの力の衝撃を頻繁に受けず、歯と歯の間のバックラッシュも頻繁に変換されることがない。また、歯車が摩損されても、電子制御装置の速度調整制御で、歯と歯の間のバックラッシュも加速して拡大されず、よって、ＲＶ減速機の無効が避けられる。
本開示内容のデュアル動力トランスミッション装置において、太陽歯車と、遊星歯車と、回転内歯リングとが自体の回転方向が変わらないままの場合に、出力軸は便利に正回転または逆回転できる（図２に示す）が、歯と歯の間のバックラッシュは一方側のみに残され、歯と歯の間の力を受ける方向も変わらないため、出力軸の方向が頻繁に変換されることによって歯と歯の間のバックラッシュが変化されることはない。歯と歯の運転時に一方側のみ緊密に噛み合うため、バックラッシュの変換による衝撃力が発生されることはない。 そのため、本開示内容のトランスミッション装置の位置決め精度がより高く、使用寿命がより長くなる。それに、歯と歯の間に大きな摩損が存在し、歯と歯のバックラッシュが増大されても、歯と歯の他面が緊密に噛み合っているため、電子制御装置の補正制御によって、完璧な位置決め精度と使用効果に達することができる。
本開示内容によるデュアル動力源を有するトランスミッション装置はバッテリ電気自動車の変速装置にも適用され、その２つの電気モーターが周波数変換時に周波数変換モーターの最高効率の速度範囲内で完全に運行可能である。それに、出力軸はゼロ回転速度または正逆無段変速であってもよい。また、従来のバッテリ電気自動車より数十倍の必要なトルクを生成可能である。従来のＥＶＢ３２０−１４０−１８０周波数変換モーターを採用すれば、その定格電力は３０ＫＷであり、ピーク電力は６０ＫＷであるが、ピークトルクは１８０Ｎ・Ｍのみである。バッテリ電気自動車が走行する時に、道路状況によって速度が頻繁に変更され、バッテリ電気自動車が静的から動的に繰り返して加速し、また、異なる坂を上り、異なる負荷を負う必要があるため、従来のバッテリ電気自動車が採用する周波数変換モーターには、大きな予備電力と、モーターが長時間で７０％未満で運行される低効率領域とが必要である。
しかしながら、同じ道路状況で走行する条件において、本開示内容によれば、それぞれ１０ＫＷである２つのデュアル動力トランミッション装置を採用してもよく、総電力は僅か２０ＫＷであり、最大トルクは９０００Ｎ・Ｍから１００００Ｎ・Ｍ（図５に示す）であり、それに２つのモーターは９５％の高効率領域で運行し続ける。９０００Ｎ・Ｍ以上である大きいトルクはあらゆる道路状況でのバッテリ電気自動車の走行を完全に満たすことができる。
従来のピーク電力が６０ＫＷであり、ピークトルクが１８０Ｎ・Ｍである周波数変換モーターを、本開示内容の電力が２０ＫＷであり、トルクが最大９０００Ｎ・Ｍ以上であるデュアル動力トランスミッション装置に比べれば、同等な運行道路状況に基づくバッテリ電気自動車について、本開示内容のトランスミッション装置を採用すれば、モーターが高効率運転速度範囲内で運行し続け、周波数変換の低速運行の低効率領域を避けることが可能であるため、同等な道路状況で走行する場合に、電力の小さいモーターを選択して配置してもよいという結論が得られる。そのため、従来のバッテリ電気自動車について、本開示内容のデュアル動力遊星歯車トランスミッション装置を採用すれば、その走行の運行状況に非常に大きく適合し、その走行距離を大きく延ばすことができる。本開示内容におけるデュアル動力源は、大きい電力と大きいトルクの出力のトランスミッション装置が必要な場合に、制御可能で、速度調整可能な電力の大きい内燃機関またはその他の動力機械を選択してもよい。本開示内容はその他の正逆回転変速が必要なその他の機械製品に適用されてもよい。
図１は本開示内容に係るデュアル動力源を有するトランスミッション装置を示す模式図である。 図２は本開示内容に係る太陽歯車が時計回り方向に回転される時に、回転内歯リングの歯と遊星歯車の歯との間のバックラッシュを示す。 図３は従来技術における従来の遊星歯車アセンブリを有するトランスミッション装置においてバックラッシュが存在することを示す。 図４は従来のＦＭモーターのトルク図を示す。 図５は本開示内容に係るデュアル動力源を有するトランスミッション装置のトルク図を示す。
以下では、図面を参照して本開示内容の実施形態を詳細に説明する。
図１は本開示内容に係るデュアル動力源を有するトランスミッション装置の模式図を示し、本開示内容の１つの実施例によれば、当該デュアル動力源を有するトランスミッション装置は前記デュアル動力源によって駆動される遊星歯車アセンブリを含む。
前記遊星歯車アセンブリは太陽歯車３と、回転内歯リング４と、前記太陽歯車３と前記回転内歯リング４との間に噛み合う遊星歯車５と、を含む。
前記デュアル動力源は、前記太陽歯車３に接続される入力軸１４と、第１動力源１と、第２動力源２とを含み、前記入力軸１４によって前記太陽歯車３をその自体の回転軸線に対して第１方向において回転するように駆動するように配置され、前記デュアル動力源は、前記回転内歯リング４に接続されるとともに、前記回転内歯リング４をその自体の回転軸線に対して前記第１方向と反対になる第２方向において回転するように駆動し、この際に、前記遊星歯車５はその自体の回転軸線に対して前記第２方向において回転し、前記遊星歯車５が前記入力軸１４周りの回転運動方向は前記回転内歯リング４のピッチ運動の線速度Ｖ１と前記太陽歯車３のピッチ運動の線速度Ｖ２によって決められる。
本開示内容の１つの実施例によれば、前記第１動力源１は、前記入力軸１４によって前記太陽歯車３を駆動するように配置される、前記第２動力源２は、前記回転内歯リング４を駆動するように配置される。
本開示内容の上記各実施例によれば、前記遊星歯車５は、出力軸７が設置された遊星歯車ケージ６に取り付けられ、前記太陽歯車３は前記回転内歯リング４に同軸設置され、前記出力軸７は前記入力軸１４に同軸設置される。
本開示内容の上記各実施例によれば、前記第１方向が時計回り方向である場合に、前記第２方向が反時計周り方向であり、前記第１方向が反時計回り方向である場合に、前記第２方向が時計周り方向である。
本開示内容の上記各実施例によれば、Ｖ１＞Ｖ２の場合に、前記遊星歯車５と前記遊星歯車ケージ６が当該入力軸１４周りの回転運動方向は当該入力軸１４の回転方向と反対になり、前記出力軸７自体の回転方向は当該入力軸１４の回転方向と反対になり、前記遊星歯車５の歯面とそれに噛み合う前記回転内歯リング４の歯面１６との間の歯面の隙間（バックラッシュとも称される）は前記遊星歯車５の歯の一方側のみに位置する。例えば、図２に示すように、前記入力軸１４が前記太陽歯車３をその自体の回転軸線に対して時計回り方向において回転するように駆動する時に、前記出力軸７自体が反時計回り方向において回転し、前記歯面の隙間は前記遊星歯車５の歯の右側のみに位置するが、前記遊星歯車５の歯の左側は前記回転内歯リング４の歯面に接触される。前記入力軸１４が前記太陽歯車３をその自体の回転軸線に対して反時計回り方向において回転するように駆動する時に（図示せず）、前記出力軸７自体が時計回り方向において回転し、前記歯面の隙間が前記遊星歯車５の歯の左側のみに位置するが、前記遊星歯車５の歯の右側が前記回転内歯リング４の歯面に接触されることは、当業者が理解できる。
Ｖ１＜Ｖ２の場合に、前記遊星歯車５と前記遊星歯車ケージ６が当該入力軸１４周りの回転運動方向は当該入力軸１４の回転方向と同じであり、前記出力軸７自体の回転方向は当該入力軸１４の回転方向と同じであり、前記遊星歯車５の歯面とそれに噛み合う前記回転内歯リング４の歯面との間の歯面の隙間は前記遊星歯車５の歯の前記一方側に保持される。例えば、図２に示すように、前記入力軸１４が前記太陽歯車３をその自体の回転軸線に対して時計回り方向において回転するように駆動する時に、前記出力軸７自体が時計回り方向において回転し、前記歯面の隙間は依然として前記遊星歯車５の歯の右側のみに位置し、前記遊星歯車５の歯の左側は依然として前記回転内歯リング４の歯面に接触される。前記入力軸１４が前記太陽歯車３をその自体の回転軸線に対して反時計回り方向において回転するように駆動する時に（図示せず）、前記出力軸７自体が反時計回り方向において回転し、前記歯面の隙間が依然として前記遊星歯車５の歯の左側のみに位置するが、前記遊星歯車５の歯の右側が依然として前記回転内歯リング４の歯面に接触されることは、当業者が理解できる。
Ｖ１＝Ｖ２の場合に、前記遊星歯車５と前記遊星歯車ケージ６が当該入力軸１４周りの回転速度がゼロであり、前記出力軸７自体の回転速度がゼロである。
本開示内容の上記各局面によれば、前記回転内歯リング４に平行歯車８が設置され、前記第２動力源２によって駆動される内歯リング歯車９が前記平行歯車８に噛み合うことよって、前記回転内歯リング４が駆動される。
本開示内容の上記各実施例によれば、前記入力軸１４に太陽歯車前歯車１０が設置され、前記第１動力源１によって駆動される入力軸歯車１５が前記太陽歯車前歯車１０に噛み合うことよって、前記太陽歯車３が駆動される。
内歯リング歯車９と平行歯車８を噛み合うように設置し、且つ入力軸歯車１５と太陽歯車前歯車１０を噛み合うように設置することによって、特に体積の大きい大電力動力源が必要である時に、前記第１、第２動力源の収容により多くのスペースを提供することができる。
本開示内容の上記各実施例によれば、前記第１動力源１は一定動力出力であり、前記第２動力源２は速度調整可能な動力出力であり、電子制御装置１１は入力制御線路１３によって、前記第１動力源１が異なる電力の時の回転数低下または不安定の誤差を処理する。
本開示内容の上記各実施例によれば、前記第２動力源２が前記回転内歯リング４を連れて転動する時に、前記第２動力源２に接続されたリアルタイムデータ採集線路１２によって前記回転内歯リング４の運動データが前記電子制御装置１１に送信され、前記電子制御装置１１が内部プログラムまたは外部命令の処理で、前記リアルタイムデータ採集線路１２によって前記第２動力源電源２の動力出力を制御して調整し、前記出力軸７を作業状況で必要なさまざまな速度に達せる。
本開示内容の上記各実施例によれば、前記第１動力源１は速度調整可能な動力出力であり、前記電子制御装置１１は入力制御線路１３によって前記第１動力源１の動力出力を制御する。
電子制御装置１１の補正制御によって、前記遊星歯車５の歯面とそれに噛み合う前記回転内歯リング４の歯面との間の歯面の隙間が前記遊星歯車５の歯の一方側のみに位置するように保持することに役立つ。
本開示内容の上記各実施例によれば、前記第１動力源と前記第２動力源は制御可能で、速度調整可能な動力機械である。
本開示内容の上記各実施例によれば、前記制御可能で、速度調整可能な動力機械は電動機または内燃機関である。
本開示内容のデュアル動力トランスミッション装置において、太陽歯車３と、遊星歯車５と、回転内歯リング４とが自体の回転方向が変わらないままの場合に、出力軸７は便利に正回転または逆回転できる（図２に示す）が、歯と歯の間のバックラッシュは一方側のみに残され、歯と歯の間の力を受ける方向も変わらないため、出力軸７の方向が頻繁に変換されることによって歯と歯の間のバックラッシュが変化されることはない。歯と歯の運転時に一方側のみ緊密に噛み合うため、バックラッシュの変換による衝撃力が発生されることはない。そのため、本開示内容のトランスミッション装置の位置決め精度がより高く、使用寿命がより長くなる。それに、歯と歯の間に大きな摩損が存在し、歯と歯のバックラッシュが増大されても、歯と歯の他面が緊密に噛み合っているため、電子制御装置１１の補正制御によって、完璧な位置決め精度と使用効果に達することができる。
本開示内容によれば、前記各実施例に記載のデュアル動力源を有するトランスミッション装置を含む電気自動車をさらに提供する。
本開示内容によるデュアル動力源を有するトランスミッション装置はバッテリ電気自動車の変速装置に適用され、その２つの電気モーターが周波数変換時に周波数変換モーターの最高効率の速度範囲内で完全に運行可能である。それに、出力軸７はゼロ回転速度または正逆無段変速であってもよい。また、従来のバッテリ電気自動車より数十倍の必要なトルクを生成可能である。
従来のＥＶＢ３２０−１４０−１８０周波数変換モーターを採用すれば、その定格電力は３０ＫＷであり、ピーク電力は６０ＫＷであるが、ピークトルクは１８０Ｎ・Ｍのみである。バッテリ電気自動車が走行する時に、道路状況によって速度が頻繁に変更され、バッテリ電気自動車が静的から動的に繰り返して加速し、また、異なる坂を上り、異なる負荷を負う必要があるため、従来のバッテリ電気自動車が採用する周波数変換モーターには、大きな予備電力と、モーターが長時間で７０％未満で運行される低効率領域とが必要である。
しかしながら、同じ道路状況で走行する条件において、本開示内容によれば、それぞれ１０ＫＷである２つのデュアル動力トランミッション装置を採用してもよく、総電力は僅か２０ＫＷであり、最大トルクは９０００Ｎ・Ｍから１００００Ｎ・Ｍ（図５に示す）であり、それに２つのモーターは９５％の高効率領域で運行し続ける。９０００Ｎ・Ｍ以上である大きいトルクはあらゆる道路状況でのバッテリ電気自動車の走行を完全に満たすことができる。
従来のピーク電力が６０ＫＷであり、ピークトルクが１８０Ｎ・Ｍである周波数変換モーターを、本開示内容の電力が２０ＫＷであり、トルクが最大９０００Ｎ・Ｍ以上であるデュアル動力トランスミッション装置に比べれば、同等な運行道路状況に基づくバッテリ電気自動車について、本開示内容のトランスミッション装置を採用すれば、モーターが高効率運転速度範囲内で運行し続け、周波数変換の低速運行の低効率領域を避けることが可能であるため、同等な道路状況で走行する場合に、電力の小さいモーターを選択して配置してもよいという結論が得られる。そのため、従来のバッテリ電気自動車について、本開示内容のデュアル動力遊星歯車トランスミッション装置を採用すれば、その走行の運行状況に非常に大きく適合し、その走行距離を大きく延ばすことができる。本開示内容におけるデュアル動力源は、大きい電力と大きいトルクの出力のトランスミッション装置が必要な場合に、制御可能で、速度調整可能な電力の大きい内燃機関またはその他の動力機械を選択してもよい。本開示内容はその他の正逆回転変速が必要なその他の機械製品に適用されてもよい。
本開示内容は、上記に記載のトランスミッション装置を駆動する駆動方法であって、前記トランスミッション装置は、遊星歯車アセンブリを駆動するデュアル動力源を含み、 前記遊星歯車アセンブリは、太陽歯車３と、回転内歯リング４と、前記太陽歯車３と前記回転内歯リング４との間に噛み合う遊星歯車５とを含み、前記デュアル動力源は、前記太陽歯車３に接続される入力軸１４を含み、前記入力軸１４によって前記太陽歯車３をその自体の回転軸線に対して第１方向において回転するように駆動するように配置され、前記デュアル動力源は、前記回転内歯リング４に接続されるとともに、前記回転内歯リング４をその自体の回転軸線に対して前記第１方向と反対になる第２方向において回転するように駆動し、この際に、前記遊星歯車５はその自体の回転軸線に対して前記第２方向において回転し、前記遊星歯車５が前記入力軸１４周りの回転運動方向は前記回転内歯リング４のピッチ運動の線速度Ｖ１と前記太陽歯車３のピッチ運動の線速度Ｖ２によって決められる、駆動方法をさらに提供する。
上記記載の駆動方法の１つの実施例によれば、前記デュアル動力源は、第１動力源１と第２動力源２を含み、前記第１動力源１は、前記入力軸１４によって前記太陽歯車３を駆動するように配置され、前記第２動力源２は、前記回転内歯リング４を駆動するように配置される。
上記記載の駆動方法の各実施例によれば、前記遊星歯車５を遊星歯車ケージ６に取り付け、出力軸７を前記遊星歯車ケージ６に設置し、前記太陽歯車３を前記回転内歯リング４に同軸設置し、前記出力軸７を前記入力軸１４に同軸設置する。
上記記載の駆動方法の各実施例によれば、前記第１方向が時計回り方向である場合に、前記第２方向が反時計周り方向であり、前記第１方向が反時計回り方向である場合に、前記第２方向が時計周り方向である。
上記記載の駆動方法の各実施例によれば、Ｖ１＞Ｖ２の場合に、前記遊星歯車５と前記遊星歯車ケージ６が当該入力軸１４周りの回転運動方向は当該入力軸１４の回転方向と反対になり、前記出力軸７自体の回転方向は当該入力軸１４の回転方向と反対になり、前記遊星歯車５の歯面とそれに噛み合う前記回転内歯リング４の歯面との間の歯面の隙間は前記遊星歯車５の歯の一方側のみに位置する。前記入力軸１４が前記太陽歯車３をその自体の回転軸線に対して反時計回り方向において回転するように駆動する時に（図示せず）、前記出力軸７自体が時計回り方向において回転し、前記歯面の隙間が前記遊星歯車５の歯の左側のみに位置するが、前記遊星歯車５の歯の右側が前記回転内歯リング４の歯面に接触されることは、当業者が理解できる。
Ｖ１＜Ｖ２の場合に、前記遊星歯車５と前記遊星歯車ケージ６が当該入力軸１４周りの回転運動方向は当該入力軸１４の回転方向と同じであり、前記出力軸７自体の回転方向は当該入力軸１４の回転方向と同じであり、前記遊星歯車５の歯面とそれに噛み合う前記回転内歯リング４の歯面との間の歯面の隙間は前記遊星歯車５の歯の前記一方側に保持される。前記入力軸１４が前記太陽歯車３をその自体の回転軸線に対して反時計回り方向において回転するように駆動する時に（図示せず）、前記出力軸７自体が反時計回り方向において回転し、前記歯面の隙間が依然として前記遊星歯車５の歯の左側のみに位置するが、前記遊星歯車５の歯の右側が依然として前記回転内歯リング４の歯面に接触されることは、当業者が理解できる。
Ｖ１＝Ｖ２の場合に、前記遊星歯車５と前記遊星歯車ケージ６が当該入力軸１４周りの回転速度がゼロであり、前記出力軸７自体の回転速度がゼロである。
上記記載の駆動方法の各実施例によれば、前記第１動力源１を一定動力出力のように設置し、前記第２動力源２を速度調整可能な動力出力のように設置し、入力制御線路１３によって前記第１動力源１が異なる電力の時の回転数低下または不安定の誤差を処理する電子制御装置１１を設置する。
上記記載の駆動方法の各実施例によれば、前記第２動力源２が前記回転内歯リング４を連れて転動する時に、前記第２動力源２に接続されたリアルタイムデータ採集線路１２によって前記回転内歯リング４の運動データが前記電子制御装置１１に送信され、前記電子制御装置１１が内部プログラムまたは外部命令の処理で、前記リアルタイムデータ採集線路１２によって前記第２動力源電源２の動力出力を制御して調整し、前記出力軸７を作業状況で必要なさまざまな速度に達せる。
上記記載の駆動方法の各実施例によれば、前記第１動力源１を速度調整可能な動力出力のように設置し、前記電子制御装置１１は入力制御線路１３によって前記第１動力源１の動力出力を制御する。
上記記載の駆動方法の各実施例によれば、平行歯車８を前記回転内歯リング５に設置し、前記第２動力源２によって駆動される内歯リング歯車９が前記平行歯車８に噛み合うことよって、前記回転内歯リング４が駆動される。
上記記載の駆動方法の各実施例によれば、太陽歯車前歯車１０を前記入力軸１４に設置し、前記第１動力源１によって駆動される入力軸歯車１５が前記太陽歯車前歯車１０に噛み合うことよって、前記太陽歯車３が駆動される。
上記記載の駆動方法の各実施例によれば、前記第１動力源と前記第２動力源を制御可能で、速度調整可能な動力機械のように設置する。
上記記載の駆動方法の各実施例によれば、前記制御可能で、速度調整可能な動力機械は電動機または内燃機関である。

Claims (25)

  1. デュアル動力源を有するトランスミッション装置であって、前記デュアル動力源によって駆動される遊星歯車アセンブリを含み、前記遊星歯車アセンブリは太陽歯車（３）と、回転内歯リング（４）と、前記太陽歯車（３）と前記回転内歯リング（４）との間に噛み合う遊星歯車（５）と、を含み、
    前記デュアル動力源は、前記太陽歯車（３）に接続される入力軸（１４）を含み、前記入力軸（１４）によって前記太陽歯車（３）をその自体の回転軸線に対して第１方向において回転するように駆動するように配置され、
    前記デュアル動力源は、前記回転内歯リング（４）に接続されるとともに、前記回転内歯リング（４）をその自体の回転軸線に対して前記第１方向と反対になる第２方向において回転するように駆動し、この際に、前記遊星歯車（５）はその自体の回転軸線に対して前記第２方向において回転し、
    前記遊星歯車（５）が前記入力軸（１４）周りの回転運動方向は前記回転内歯リング（４）のピッチ運動の線速度Ｖ１と前記太陽歯車（３）のピッチ運動の線速度Ｖ２によって決められる、デュアル動力源を有するトランスミッション装置。
  2. 前記デュアル動力源は、第１動力源（１）と第２動力源（２）を含み、
    前記第１動力源（１）は、前記入力軸（１４）によって前記太陽歯車（３）を駆動するように配置され、
    前記第２動力源（２）は、前記回転内歯リング（４）を駆動するように配置される、請求項１に記載のデュアル動力源を有するトランスミッション装置。
  3. 前記遊星歯車（５）は、出力軸（７）が設置された遊星歯車ケージ（６）に取り付けられ、
    前記太陽歯車（３）は前記回転内歯リング（４）に同軸設置され、
    前記出力軸（７）は前記入力軸（１４）に同軸設置される、請求項１に記載のデュアル動力源を有するトランスミッション装置。
  4. 前記第１方向が時計回り方向である場合に、前記第２方向が反時計周り方向であり、
    前記第１方向が反時計回り方向である場合に、前記第２方向が時計周り方向である、請求項３に記載のデュアル動力源を有するトランスミッション装置。
  5. Ｖ１＞Ｖ２の場合に、前記遊星歯車（５）と前記遊星歯車ケージ（６）が当該入力軸（１４）周りの回転運動方向は当該入力軸（１４）の回転方向と反対になり、前記出力軸（７）自体の回転方向は当該入力軸（１４）の回転方向と反対になり、前記遊星歯車（５）の歯面とそれに噛み合う前記回転内歯リング（４）の歯面との間の歯面の隙間は前記遊星歯車（５）の歯の一方側のみに位置し、
    Ｖ１＜Ｖ２の場合に、前記遊星歯車（５）と前記遊星歯車ケージ（６）が当該入力軸（１４）周りの回転運動方向は当該入力軸（１４）の回転方向と同じであり、前記出力軸（７）自体の回転方向は当該入力軸（１４）の回転方向と同じであり、前記遊星歯車（５）の歯面とそれに噛み合う前記回転内歯リング（４）の歯面との間の歯面の隙間は前記遊星歯車（５）の歯の前記一方側に保持され、
    Ｖ１＝Ｖ２の場合に、前記遊星歯車（５）と前記遊星歯車ケージ（６）が当該入力軸（１４）周りの回転速度がゼロであり、前記出力軸（７）自体の回転速度がゼロである、請求項３または４に記載のデュアル動力源を有するトランスミッション装置。
  6. 前記回転内歯リング（４）に平行歯車（８）が設置され、
    前記第２動力源（２）によって駆動される内歯リング歯車（９）が前記平行歯車（８）に噛み合うことよって、前記回転内歯リング（４）が駆動される、請求項５に記載のデュアル動力源を有するトランスミッション装置。
  7. 前記入力軸（１４）に太陽歯車前歯車（１０）が設置され、
    前記第１動力源（１）によって駆動される入力軸歯車（１５）が前記太陽歯車前歯車（１０）に噛み合うことよって、前記太陽歯車（３）が駆動される、請求項５に記載のデュアル動力源を有するトランスミッション装置。
  8. 前記第１動力源（１）は一定動力出力であり、前記第２動力源（２）は速度調整可能な動力出力であり、
    電子制御装置（１１）は入力制御線路（１３）によって、前記第１動力源（１）が異なる電力の時の回転数低下または不安定の誤差を処理する、請求項５に記載のデュアル動力源を有するトランスミッション装置。
  9. 前記第２動力源（２）が前記回転内歯リング（４）を連れて転動する時に、前記第２動力源（２）に接続されたリアルタイムデータ採集線路（１２）によって前記回転内歯リング（４）の運動データが前記電子制御装置（１１）に送信され、
    前記電子制御装置（１１）が内部プログラムまたは外部命令の処理で、前記リアルタイムデータ採集線路（１２）によって前記第２動力源電源（２）の動力出力を制御して調整し、前記出力軸（７）を作業状況で必要なさまざまな速度に達せる、請求項８に記載のデュアル動力源を有するトランスミッション装置。
  10. 前記第１動力源（１）は速度調整可能な動力出力であり、前記電子制御装置（１１）は入力制御線路（１３）によって前記第１動力源（１）の動力出力を制御する、請求項５に記載のデュアル動力源を有するトランスミッション装置。
  11. 前記第１動力源と前記第２動力源は制御可能で、速度調整可能な動力機械である、請求項１に記載のデュアル動力源を有するトランスミッション装置。
  12. 前記制御可能で、速度調整可能な動力機械は電動機または内燃機関である、請求項１０に記載のデュアル動力源を有するトランスミッション装置。
  13. 請求項１〜１２のいずれかに記載のデュアル動力源を有するトランスミッション装置を含む、電気自動車。
  14. 請求項１〜１２のいずれかに記載のトランスミッション装置を駆動する駆動方法であって、前記トランスミッション装置は、遊星歯車アセンブリを駆動するデュアル動力源を含み、前記遊星歯車アセンブリは、太陽歯車（３）と、回転内歯リング（４）と、前記太陽歯車（３）と前記回転内歯リング（４）との間に噛み合う遊星歯車（５）とを含み、
    前記デュアル動力源は、前記太陽歯車（３）に接続される入力軸（１４）を含み、前記入力軸（１４）によって前記太陽歯車（３）をその自体の回転軸線に対して第１方向において回転するように駆動するように配置され、
    前記デュアル動力源は、前記回転内歯リング（４）に接続されるとともに、前記回転内歯リング（４）をその自体の回転軸線に対して前記第１方向と反対になる第２方向において回転するように駆動し、この際に、前記遊星歯車（５）はその自体の回転軸線に対して前記第２方向において回転し、
    前記遊星歯車（５）が前記入力軸（１４）周りの回転運動方向は前記回転内歯リング（４）のピッチ運動の線速度Ｖ１と前記太陽歯車（３）のピッチ運動の線速度Ｖ２によって決められる、駆動方法。
  15. 前記デュアル動力源は、第１動力源（１）と第２動力源（２）を含み、
    前記第１動力源（１）は、前記入力軸（１４）によって前記太陽歯車（３）を駆動するように配置され、
    前記第２動力源（２）は、前記回転内歯リング（４）を駆動するように配置される、請求項１４に記載の駆動方法。
  16. 前記遊星歯車（５）を遊星歯車ケージ（６）に取り付け、出力軸（７）を前記遊星歯車ケージ（６）に設置し、
    前記太陽歯車（３）を前記回転内歯リング（４）に同軸設置し、
    前記出力軸（７）を前記入力軸（１４）に同軸設置する、請求項１４に記載の駆動方法。
  17. 前記第１方向が時計回り方向である場合に、前記第２方向が反時計周り方向であり、
    前記第１方向が反時計回り方向である場合に、前記第２方向が時計周り方向である、請求項１６に記載の駆動方法。
  18. Ｖ１＞Ｖ２の場合に、前記遊星歯車（５）と前記遊星歯車ケージ（６）が当該入力軸（１４）周りの回転運動方向は当該入力軸（１４）の回転方向と反対になり、前記出力軸（７）自体の回転方向は当該入力軸（１４）の回転方向と反対になり、前記遊星歯車（５）の歯面とそれに噛み合う前記回転内歯リング（４）の歯面との間の歯面の隙間は前記遊星歯車（５）の歯の一方側のみに位置し、
    Ｖ１＜Ｖ２の場合に、前記遊星歯車（５）と前記遊星歯車ケージ（６）が当該入力軸（１４）周りの回転運動方向は当該入力軸（１４）の回転方向と同じであり、前記出力軸（７）自体の回転方向は当該入力軸（１４）の回転方向と同じであり、前記遊星歯車（５）の歯面とそれに噛み合う前記回転内歯リング（４）の歯面との間の歯面の隙間は前記遊星歯車（５）の歯の前記一方側に保持され、
    Ｖ１＝Ｖ２の場合に、前記遊星歯車（５）と前記遊星歯車ケージ（６）が当該入力軸（１４）周りの回転速度がゼロであり、前記出力軸（７）自体の回転速度がゼロである、請求項１７に記載の駆動方法。
  19. 前記第１動力源（１）を一定動力出力のように設置し、前記第２動力源（２）を速度調整可能な動力出力のように設置し、
    入力制御線路（１３）によって前記第１動力源（１）が異なる電力の時の回転数低下または不安定の誤差を処理する電子制御装置（１１）を設置する、請求項１８に記載の駆動方法。
  20. 前記第２動力源（２）が前記回転内歯リング（４）を連れて転動し、前記第２動力源（２）に接続されたリアルタイムデータ採集線路（１２）によって前記回転内歯リング（４）の運動データが前記電子制御装置（１１）に送信され、
    前記電子制御装置（１１）が内部プログラムまたは外部命令の処理で、前記リアルタイムデータ採集線路（１２）によって前記第２動力源電源（２）の動力出力を制御して調整し、前記出力軸（７）を作業状況で必要なさまざまな速度に達せる、請求項１９に記載の駆動方法。
  21. 前記第１動力源（１）を速度調整可能な動力出力のように設置し、前記電子制御装置（１１）は入力制御線路（１３）によって前記第１動力源（１）の動力出力を制御する、請求項１８に記載の駆動方法。
  22. 前記第１動力源と前記第２動力源を制御可能で、速度調整可能な動力機械のように設置する、請求項１４に記載の駆動方法。
  23. 前記制御可能で、速度調整可能な動力機械は電動機または内燃機関である、請求項２２に記載の駆動方法。
  24. 平行歯車（８）を前記回転内歯リング（５）に設置し、前記第２動力源（２）によって駆動される内歯リング歯車（９）が前記平行歯車（８）に噛み合うことよって、前記回転内歯リング（４）が駆動される、請求項１８に記載の駆動方法。
  25. 太陽歯車前歯車（１０）を前記入力軸（１４）に設置し、前記第１動力源（１）によって駆動される入力軸歯車（１５）が前記太陽歯車前歯車（１０）に噛み合うことよって、前記太陽歯車（３）が駆動される、請求項１８に記載の駆動方法。
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