多比率行星齿轮变速器的制造方法
【专利摘要】一种变速器，包括：第一复合行星齿轮组，所述第一复合行星齿轮组具有与太阳轮接合的第一制动器(16)；第二复合行星齿轮组，所述第二复合行星齿轮组具有与齿圈接合的第二制动器(27)；所述第一复合行星齿轮组和第二复合行星齿轮组能通过第一离合器(17)和第二离合器(28)轴向地接合；以及变速器输入(14)和变速器输出(100)同轴地设置并且被构造成从所述变速器的同一侧输入转矩和输出转矩。所述变速器被用于附件驱动系统中，所述附件驱动系统包括：交流发电机(1302)；飞轮(1200)，所述飞轮(1200)联接至所述变速器以及附件驱动装置，所述附件驱动装置能选择性地由所述飞轮或发动机驱动。
【专利说明】多比率行星齿轮变速器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种多比率行星齿轮变速器，更特别地，涉及一种包括第一复合行星 齿轮组和第二复合行星齿轮组的行星齿轮变速器，所述第一复合行星齿轮组具有与太阳轮 接合的制动器，所述第二复合行星齿轮组具有与齿圈接合的制动器，所述第一复合行星齿 轮组和第二复合行星齿轮组能通过第一离合器和第二离合器轴向地接合。
【背景技术】
[0002] 现有技术的代表是美国专利第7, 582, 040号，该美国专利公开了一种八档位齿轮 箱，所述八档位齿轮箱包括输入轴、输出轴、四个行星齿轮组、八个可旋转的轴以及五个换 挡元件。
[0003] 需要一种包括第一复合行星齿轮组和第二复合行星齿轮组的变速器，所述第一复 合行星齿轮组具有与太阳轮接合的制动器，所述第二复合行星齿轮组具有与齿圈接合的制 动器，所述第一复合行星齿轮组和第二复合行星齿轮组能通过第一离合器和第二离合器轴 向地接合。本发明满足了该需要。
【发明内容】
[0004] 本发明的主要方面是提供一种包括第一复合行星齿轮组和第二复合行星齿轮组 的变速器，所述第一复合行星齿轮组具有与太阳轮接合的制动器，所述第二复合行星齿轮 组具有与齿圈接合的制动器，所述第一复合行星齿轮组和第二复合行星齿轮组能通过第一 离合器和第二离合器轴向地接合。
[0005] 将通过对本发明的以下描述以及附图指出本发明的其它方面或者使本发明的其 它方面显而易见。
[0006] 本发明包括一种变速器，所述变速器包括：第一复合行星齿轮组，所述第一复合行 星齿轮组具有与太阳轮接合的第一制动器；第二复合行星齿轮组，所述第二复合行星齿轮 组具有与齿圈接合的第二制动器；所述第一复合行星齿轮组和第二复合行星齿轮组能通过 第一离合器和第二离合器轴向地接合；以及变速器输入和变速器输出同轴地设置并且被构 造成从所述变速器的同一侧输入转矩和输出转矩。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 被并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示例说明了本发明的优选实施 例，并且，连同描述共同用来解释说明本发明的原理。
[0008] 图1为变速器的剖视图。
[0009] 图2为图1的立体剖视图。
[0010] 图3为复合行星齿轮组的立体剖视图。
[0011] 图4为复合行星齿轮组的立体图。
[0012] 图5为制动器的立体图。
[0013]图6a、6b以及6c为变速器的分解图。
[0014] 图7为使用本发明的变速器的示意性系统。
[0015] 图8为使用本发明的变速器的示意性系统。
[0016] 图9为使用本发明的变速器的示意性系统。
【具体实施方式】
[0017] 本发明的装置为具有输出至滑动离合器的四种速度的行星齿轮驱动装置。将开 式1:1的齿轮比、0.772的齿轮比（1.295:1的速度比）的行星齿轮组以及0.478的齿轮 比（2.09:1的速度比）的行星齿轮组相结合，以提供三种速度。如果认为是必要的，本发 明的装置还能够获得第4种传动比，所述第4种传动比将0. 772 (1. 295)的齿轮比以及 0. 478(2. 09)的齿轮比串联地相结合并产生0. 369(2. 70)的齿轮比。齿轮比总结于表1中。
[0018] 本发明的装置被布置成使得输出轴与输入轴同轴。本发明的布置方案使得变速器 输出能够从变速器的任一末端离开。构造方案为使得动力流入变速器中、流动通过变速齿 轮、流入滑动离合器中并且接着被输出至从动装置，例如，飞轮。
[0019] 图1为变速器的剖视图。所述变速器包括第一复合行星齿轮组、第二复合行星齿 轮组、第一离合器、第二离合器、第一制动器、第二制动器、输出轴、输入轴、以及壳体。
[0020] 第一复合行星齿轮组包括具有81个齿的太阳轮10。第一复合行星齿轮组进一步 包括具有29个齿的小齿轮11以及具有13个齿的小齿轮12。小齿轮11与太阳轮10啮合。 小齿轮12与具有123个齿的齿圈13啮合。
[0021] 第二复合行星齿轮组包括具有81个齿的太阳轮20。第二复合行星齿轮组进一步 包括具有25个齿的小齿轮23以及具有15个齿的小齿轮24。小齿轮23与太阳轮20啮合。 小齿轮24与具有121个齿的齿圈25啮合。
[0022] 第一复合行星齿轮组的输出为齿圈13,所述齿圈13固定地附接至行星齿轮支架 26,所述行星齿轮支架26为第二复合行星齿轮组的一部分。第一复合行星齿轮组的输入为 支架14。第二复合行星齿轮组的输入为行星齿轮支架26。第二复合行星齿轮组的输出为 太阳轮20。太阳轮20固定地附接至变速器的输出轴100。
[0023] 制动器16操作地设置于太阳轮10和壳体200之间。制动器27操作地设置于齿 圈25和壳体200之间。离合器17操作地处于支架14和齿圈13之间。离合器28操作地处 于行星齿轮支架26和齿圈25之间。轴承19设置于换挡叉18和支架14 (输入轴）之间。 轴承40设置于太阳轮10和行星齿轮支架14之间。轴承30设置于行星齿轮支架26和输 出轴100之间。轴承41设置于行星齿轮支架26和输出轴100之间。轴承42设置于齿圈 25和换挡叉29之间。轴承43设置于壳体200和输出轴100之间。滚针轴承44、45设置于 支架14和输出轴100之间。轴承46设置于壳体200和支架14之间。轴承62设置于齿圈 25和行星齿轮支架26之间。垫片205设置于轴承19和40之间。
[0024] 离合器17被操作地设置成在支架14和行星齿轮支架26之间接合和分离。为了 接合离合器17,致动器（未示出）使换挡叉18运动，从而使轴承架71运动，轴承架71继而 推动支架14轴向地运动，从而使离合器17与行星齿轮支架26接合。这将第一复合行星齿 轮组有效地锁定，使传动比为1:1。
[0025] 为了接合离合器28,致动器（未示出）使换挡叉29运动，从而使轴承架70运动， 轴承架70继而推动支架250轴向地运动，这推动离合器28接合行星齿轮支架26。轴承30 和41被键连接至输出轴100,从而定位行星齿轮支架26以防止行星齿轮支架26的轴向运 动。带式制动器16接合太阳轮10的制动部分101。带式制动器27接合支架250的制动部 分 251。
[0026] 为了接合制动器16,致动器（未示出）使带式制动器16的一个末端运动，从而使 制动器与制动部分101接合以使太阳轮10停止。为了接合制动器27,致动器（未示出）使 带式制动器27的一个末端运动，从而使制动器与制动部分251接合并且使支架250停止。 带式制动器16、27被布置成使得在所接合的构件旋转时带缠绕得更紧。这种布置需要非常 小的力来启动制动器。致动器仅仅将每个带式制动器的末端推动到旋转的构件上，此时带 紧紧地抓持和缠绕，使旋转的构件停止。
[0027] 齿轮选择总结于表1中。
[0028] 表1.变速器操作
【权利要求】
1. 一种变速器，包括： 第一复合行星齿轮组，所述第一复合行星齿轮组具有与太阳轮接合的第一制动器； 第二复合行星齿轮组，所述第二复合行星齿轮组具有与齿圈接合的第二制动器； 所述第一复合行星齿轮组和第二复合行星齿轮组能通过第一离合器和第二离合器轴 向地接合；以及 变速器输入和变速器输出同轴地设置并且被构造成从所述变速器的同一侧输入转矩 和输出转矩。
2. 根据权利要求1所述的变速器，进一步包括： 用于通过所述第一复合行星齿轮组的轴向运动接合所述第一离合器以及与所述第一 离合器分离的机构；以及 用于通过所述第二复合行星齿轮组的轴向运动接合所述第二离合器以及与所述第二 离合器分离的机构。
3. 根据权利要求2所述的变速器，其特征在于： 所述第一制动器包括带式制动器；以及 所述第二制动器包括带式制动器。
4. 一种附件驱动系统，包括： 车辆发动机； 所述车辆发动机联接至变速器； 所述变速器联接至附件驱动装置，所述附件驱动装置包括交流发电机； 飞轮，所述飞轮联接至所述变速器以及附件驱动装置，所述附件驱动装置能选择性地 由所述飞轮或车辆发动机驱动。
5. 根据权利要求4所述的附件驱动系统，其特征在于，所述变速器包括： 第一复合行星齿轮组，所述第一复合行星齿轮组具有与太阳轮接合的第一制动器； 第二复合行星齿轮组，所述第二复合行星齿轮组具有与齿圈接合的第二制动器； 所述第一复合行星齿轮组和第二复合行星齿轮组能通过第一离合器和第二离合器轴 向地接合；以及 变速器输入和变速器输出同轴地设置并且被构造成从所述变速器的同一侧输入转矩 和输出转矩。
6. 根据权利要求5所述的附件驱动系统，其特征在于，还包括： 用于通过所述第一复合行星齿轮组的轴向运动接合所述第一离合器以及与所述第一 离合器分离的机构；以及 用于通过所述第二复合行星齿轮组的轴向运动接合所述第二离合器以及与所述第二 离合器分离的机构。
7. 根据权利要求6所述的变速器，其特征在于： 所述第一制动器包括带式制动器；以及 所述第二制动器包括带式制动器。
【文档编号】F16H3/66GK104271987SQ201380022941
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年3月27日 优先权日:2012年4月5日
【发明者】D·施奈德, A·塞科, I·阿里, P·沃德 申请人:盖茨公司