具有共用承載器的行星齒輪組的車輛變速器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于將牽引扭矩從電動機(jī)/發(fā)電機(jī)提供到車輛驅(qū)動車軸的半軸的車輛變速器。
【背景技術(shù)】
[0002]電池電動車?yán)么鎯σ粋€或多個電池中的電能來為一個或多個電動機(jī)提供功率，所述一個或多個電動機(jī)提供牽引扭矩以推進(jìn)車輛。電池電動車為全電動車，且不是如許多混合動力車輛那樣具有內(nèi)燃發(fā)動機(jī)或燃料電池。蓄電池-燃料電池車輛是一類混合動力車輛，其利用來自蓄電池的存儲能量為電動機(jī)提供功率以推進(jìn)車輛，且在必要時可用從氫燃料電池產(chǎn)生的能量為蓄電池充電。使用基于塔式小齒輪架構(gòu)設(shè)計的齒輪箱已經(jīng)用在各種單中線(single centerline)電動車驅(qū)動單元應(yīng)用中，其中軸向空間被限制且需要更高的齒輪減速比。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]具有行星齒輪組的變速器設(shè)置為用于車輛。車輛具有限定了旋轉(zhuǎn)軸線的第一和第二驅(qū)動車軸半軸和具有的電動機(jī)軸平行于驅(qū)動車軸半軸的電動機(jī)/發(fā)電機(jī)。在一些實施例中，電動機(jī)軸平行于驅(qū)動車軸半軸中的一個且與之同中心，且繞與半軸相同的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，這稱為“軸線上”結(jié)構(gòu)。在這樣的實施例中，差速器具有第一側(cè)齒輪和第二側(cè)齒輪，第一側(cè)齒輪連接為與第一驅(qū)動車軸半軸一致地旋轉(zhuǎn)，且第二側(cè)齒輪連接為與第二驅(qū)動車軸半軸一致地旋轉(zhuǎn)。在其他實施例中，半軸的旋轉(zhuǎn)軸線平行于但是不同于電動機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)軸線，這被稱為“偏離軸線”結(jié)構(gòu)。
[0004]具有差速器承載器的差速器操作性地連接到承載構(gòu)件。行星齒輪組具有持續(xù)或選擇性地可連接到電動機(jī)軸的第一太陽齒輪構(gòu)件、彼此同軸的第一和第二小齒輪、可旋轉(zhuǎn)地支撐第一和第二小齒輪以使得第一小齒輪嚙合第一太陽齒輪構(gòu)件的承載構(gòu)件、和嚙合其中一個小齒輪的環(huán)齒輪構(gòu)件。在一些實施例中，第一和第二小齒輪布置在塔式小齒輪上，使得它們一致地旋轉(zhuǎn)。在其他實施例中，第一和第二小齒輪可獨立于彼此旋轉(zhuǎn)。
[0005]變速器包括徑向地圍繞環(huán)齒輪構(gòu)件的不旋轉(zhuǎn)殼體。環(huán)齒輪構(gòu)件可持續(xù)或選擇性地連接到殼體。差速器承載器被承載構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。
[0006]所述的行星齒輪組實現(xiàn)承載構(gòu)件的扭矩對電動機(jī)軸的扭矩的相對深的比，這提供更大的扭矩倍增，因此使得電動機(jī)/發(fā)電機(jī)尺寸減小而仍能獲得與較小數(shù)的傳動比設(shè)計相同的變速器輸出。另外，承載構(gòu)件和殼體所能承受的封裝允許額外構(gòu)件添加到行星齒輪組，例如額外的太陽齒輪構(gòu)件和額外的環(huán)齒輪構(gòu)件。額外制動器和離合器也可添加到通過殼體和承載構(gòu)件提供的軸向長度和內(nèi)部空腔中?？捎纱藢崿F(xiàn)僅在單個速度性處在或在高達(dá)五個前進(jìn)速度下操作的變速器，同時共享許多相同部件。額外的速度比，例如，與更深的第一傳動相比低數(shù)的傳動比，將減少電動機(jī)/發(fā)電機(jī)的最大所需速度和相關(guān)的旋轉(zhuǎn)損失。
[0007]本發(fā)明提供一種用于車輛的變速器，所述車輛具有限定了旋轉(zhuǎn)軸線的第一和第二驅(qū)動車軸半軸、具有的電動機(jī)軸平行于驅(qū)動車軸半軸的電動機(jī)/發(fā)電機(jī)、和具有的差速器承載器操作性地連接到驅(qū)動車軸半軸的差速器，變速器包括:行星齒輪組，具有:第一太陽齒輪構(gòu)件，持續(xù)或選擇性地連接到電動機(jī)軸；彼此同軸的第一和第二小齒輪；承載構(gòu)件，可旋轉(zhuǎn)地支撐第一和第二小齒輪，使得第一小齒輪嚙合第一太陽齒輪構(gòu)件；環(huán)齒輪構(gòu)件，嚙合小齒輪中的一個；不旋轉(zhuǎn)殼體，徑向地圍繞環(huán)齒輪構(gòu)件；其中環(huán)齒輪構(gòu)件持續(xù)或選擇性地連接殼體；和其中承載構(gòu)件能操作性地連接到差速器承載器。
[0008]在所述的變速器中，第一小齒輪的直徑大于第二小齒輪且持續(xù)連接為與作為塔式小齒輪的第二小齒輪一致地旋轉(zhuǎn)；和其中環(huán)齒輪構(gòu)件持續(xù)固定連接到殼體且僅與第二小齒輪嚙合。
[0009]在所述的變速器中，第一小齒輪的直徑大于第二小齒輪且持續(xù)連接為與作為塔式小齒輪的第二小齒輪一致地旋轉(zhuǎn)；和其中環(huán)齒輪構(gòu)件持續(xù)固定連接到殼體且僅與第一小齒輪嚙合。
[0010]在所述的變速器中，環(huán)齒輪構(gòu)件是與第一小齒輪嚙合的第一環(huán)齒輪構(gòu)件；其中行星齒輪組包括與第二小齒輪嚙合的第二環(huán)齒輪構(gòu)件；且進(jìn)一步包括:第一制動器，能選擇性地接合以將第一環(huán)齒輪構(gòu)件固定到殼體；第二制動器，能選擇性地接合以將第二環(huán)齒輪構(gòu)件固定到殼體；其中第一小齒輪持續(xù)連接為與作為塔式小齒輪的第二小齒輪一致地旋轉(zhuǎn)；其中承載構(gòu)件的扭矩對電動機(jī)軸的扭矩的一個比在僅第一制動器被接合時建立，且承載構(gòu)件的扭矩對電動機(jī)軸的扭矩的另一比在僅第二制動器被接合時建立。
[0011]在所述的變速器中，行星齒輪組具有與第二小齒輪構(gòu)件嚙合的第二太陽齒輪構(gòu)件；其中環(huán)齒輪構(gòu)件為第一環(huán)齒輪構(gòu)件；其中行星齒輪組具有與第二小齒輪嚙合的第二環(huán)齒輪構(gòu)件；且進(jìn)一步包括:第一制動器，能選擇性地接合以將第一環(huán)齒輪構(gòu)件固定到殼體；第二制動器，能選擇性地接合以將第二環(huán)齒輪構(gòu)件固定到殼體；其中第一太陽齒輪連接到第二太陽齒輪以與之一致地旋轉(zhuǎn)；其中第一小齒輪和第二小齒輪彼此以不同的速度旋轉(zhuǎn)；和其中承載構(gòu)件的扭矩對電動機(jī)軸的扭矩的第一比在僅第一制動器被接合時建立，且承載構(gòu)件的扭矩對電動機(jī)軸的扭矩的較低的第二比在僅第二制動器接合時建立。
[0012]在所述的變速器中，行星齒輪組具有與第二小齒輪嚙合的第二太陽齒輪構(gòu)件；其中環(huán)齒輪構(gòu)件為第一環(huán)齒輪構(gòu)件；其中行星齒輪組具有與第二小齒輪嚙合的第二環(huán)齒輪構(gòu)件；進(jìn)一步包括:第一制動器，能選擇性地接合以將第一環(huán)齒輪構(gòu)件固定到殼體；第二制動器，能選擇性地接合以將第二環(huán)齒輪構(gòu)件固定到殼體；其中第一小齒輪和第二小齒輪持續(xù)彼此連接，以作為塔式小齒輪彼此一致地旋轉(zhuǎn)；第一離合器，能選擇性地接合以將電動機(jī)軸連接為與第一太陽齒輪構(gòu)件一致地旋轉(zhuǎn)；第二離合器，能選擇性地接合以將電動機(jī)軸連接為與第二太陽齒輪構(gòu)件一致地旋轉(zhuǎn)；和變速器，由此能操作為通過將離合器和制動器以其中兩個的不同組合而建立承載構(gòu)件的扭矩對電動機(jī)軸的扭矩的高達(dá)五個的不同前進(jìn)比。
[0013]在所述的變速器中，行星齒輪組具有與第二小齒輪嚙合的第二太陽齒輪構(gòu)件；其中環(huán)齒輪構(gòu)件為第一環(huán)齒輪構(gòu)件；其中行星齒輪組具有與第二小齒輪嚙合的第二環(huán)齒輪構(gòu)件；其中殼體限定具有第一預(yù)定直徑的內(nèi)部空腔；其中行星齒輪組定位在內(nèi)部空腔中；其中內(nèi)部空腔大小設(shè)置為足以容納第一選擇性地可接合的制動器和第二選擇性地可接合的制動器，所述第一選擇性地可接合的制動器可接合以將第一環(huán)齒輪構(gòu)件固定到殼體，且第二選擇性地可接合的制動器可接合以將第二環(huán)齒輪構(gòu)件固定到殼體；其中承載構(gòu)件限定徑向地在其內(nèi)部的內(nèi)部空間，且限定軸向長度；和其中內(nèi)部空間和軸向長度足以容納第一離合器和第二離合器，所述第一離合器選擇性地可接合以將電動機(jī)軸連接為與第一太陽齒輪構(gòu)件一致地旋轉(zhuǎn)，且第二離合器選擇性地可接合以將電動機(jī)軸連接為與第二太陽齒輪構(gòu)件一致地旋轉(zhuǎn)。
[0014]本發(fā)明提供一種用于車輛的動力傳動系，所述車輛具有建立旋轉(zhuǎn)軸線的第一和第二驅(qū)動車軸半軸，這兩個驅(qū)動車軸半軸能繞該旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)；所述動力傳動系包括:電動機(jī)/發(fā)電機(jī)，具有平行于所述旋轉(zhuǎn)軸線的電動機(jī)軸；變速器，包括:行星齒輪組，具有:第一太陽齒輪構(gòu)件，持續(xù)或選擇性地連接到電動機(jī)軸；彼此同軸的第一和第二小齒輪；承載構(gòu)件，可旋轉(zhuǎn)地支撐第一小齒輪和第二小齒輪，使得第一小齒輪嚙合第一太陽齒輪構(gòu)件；環(huán)齒輪構(gòu)件，嚙合小齒輪中的一個；不旋轉(zhuǎn)殼體，徑向地圍繞環(huán)齒輪構(gòu)件；其中環(huán)齒輪構(gòu)件持續(xù)或選擇性地連接殼體；差速器，具有:差速器承載器，操作性地連接到承載構(gòu)件且連接到驅(qū)動車軸半軸。
[0015]在所述的動力傳動系中，第一小齒輪的直徑大于第二小齒輪且持續(xù)連接為與作為塔式小齒輪的第二小齒輪一致地旋轉(zhuǎn)；和其中環(huán)齒輪構(gòu)件持續(xù)固定連接到殼體且僅與第二小齒輪嚙合。
[0016]在所述的動力傳動系中，第一小齒輪的直徑大于第二小齒輪且連續(xù)連接為與作為塔式小齒輪的第二小齒輪一致地旋轉(zhuǎn)；和其中環(huán)齒輪構(gòu)件持續(xù)固定連接到殼體且僅與第一小齒輪嚙合。
[0017]在所述的動力傳動系中，環(huán)齒輪構(gòu)件是與第一小齒輪嚙合的第一環(huán)齒輪構(gòu)件；其中行星齒輪組包括與第二小齒輪嚙合的第二環(huán)齒輪構(gòu)件；且進(jìn)一步包括:第一制動器，能選擇性地接合以將第一環(huán)齒輪構(gòu)件固定到殼體；第二制動器，能選擇性地接合以將第二環(huán)齒輪構(gòu)件固定到殼體；其中第一小齒輪持續(xù)連接為與作為塔式小齒輪的第二小齒輪一致地旋轉(zhuǎn)；其中承載構(gòu)件的扭矩對電動機(jī)軸的扭矩的一個比在僅第一制動器被接合時建立，且承載構(gòu)件的扭矩對電動機(jī)軸的扭矩的另一比在僅第二制動器被接合時建立。
[0018]在所述的動力傳動系中，行星齒輪組具有與第二小齒輪嚙合的第二太陽齒輪構(gòu)件；其中環(huán)齒輪構(gòu)件為第一環(huán)齒輪構(gòu)件；其中行星齒輪組具有與第二小齒輪嚙合的第二環(huán)齒輪構(gòu)件；和進(jìn)一步包括:第一制動器，能選擇性地接合以將第一環(huán)齒輪構(gòu)件固定到殼體；第二制動器，能選擇性地接合以將第二環(huán)齒輪構(gòu)件固定到殼體；其中第一太陽齒輪構(gòu)件連接到第二太陽齒輪構(gòu)件以與之一致地旋轉(zhuǎn)；其中第一小齒輪和第二小齒輪彼此以不同的速度旋轉(zhuǎn)；和其中承載構(gòu)件的扭矩對電動機(jī)軸的扭矩的第一比在僅第一制動器被接合時建立，且承載構(gòu)件的扭矩對電動機(jī)軸的扭矩的較低的第二比在僅第二制動器接合時建立。
[0019]在所述的動力傳動系中，行星齒輪組具有與第二小齒輪嚙合的第二太陽齒輪構(gòu)件；其中環(huán)齒輪構(gòu)件為第一環(huán)齒輪構(gòu)件；其中行星齒輪組具有與第二小齒輪嚙合的第二環(huán)齒輪構(gòu)件；且進(jìn)一步包括:第一制動器，能選擇性地接合以將第一環(huán)齒輪構(gòu)件固定到殼體；第二制動器，能選擇性地接合以將第二環(huán)齒輪構(gòu)件固定到殼體；其中第一小齒輪和第二小齒輪持續(xù)彼此連接，以作為塔式小齒輪彼此一致地旋轉(zhuǎn)；第一離合器，能選擇性地接合以將