一种两速比行星齿轮变速机构的制作方法

本发明涉及汽车变速器技术领域，特别涉及一种两速比行星齿轮变速机构。

背景技术：

在某些应用场合，需要动力系统提供宽泛的转速和扭矩输出，如行驶工况复杂的汽车，为满足起步、加速、爬坡、高速行驶等多种行驶工况需要驱动轮有宽泛的转速和扭矩范围，而汽车发动机通常只能在较狭窄的转速区间提供有限范围的扭矩输出，采用具有多个传动比的变速器扩展输出转速和扭矩范围可以满足汽车复杂多变的行驶工况对转速和扭矩差异巨大的动力需求。

汽车变速器作为重要的汽车部件，需要具有结构紧凑、传动效率高、运行可靠寿命长等特点，已有多种为以汽油机或柴油机为发动机的汽车开发的汽车变速器，有的采用多组行星齿轮排和液力变矩器实现多个传动比、有的采用多种不同齿数比的齿轮副实现多个传动比、有的采用改输入轴带轮和输出轴带轮工作半径获得可在某个传动比区间变化的传动比等，这些变速器对改善汽车动力性能和提高燃油经济性贡献卓越，但这些变速器为满足越来越高的用户需求，结构越来越复杂，制造难度大、成本高昂。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构紧凑、重量轻、传动效率高、运行可靠的两速比行星齿轮变速机构。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：提供一种两速比行星齿轮变速机构，包括输入轴、输出轴、机架，其中，所述两速比行星齿轮变速机构还包括行星齿轮组、第一选换挡装置、第二选换挡装置、单向离合装置，行星齿轮组包含一个太阳轮、一个齿圈、一个行星架、若干行星轮，行星架可通过第一选换挡装置选择与输入轴或机架联结传递扭矩，输出轴可通过第二选换挡装置选择与齿圈或行星架联结传递扭矩，单向离合装置限制齿圈旋转方向，齿圈只可单向旋转。

在一些实施方式中，输入轴与太阳轮连接或合并为同一构件，第一选换挡装置包含与输入轴连接的第一选换挡主动件、与行星架连接的第一选换挡从动件、与机架连接的第一选换挡止锁件，第一选换挡从动件可分别与第一选换挡主动件或第一选换挡止锁件联结传递扭矩，第二选换挡装置包含与行星架连接的第二选换挡主动件、与输出轴连接或合并为同一构件的第二选换挡从动件、与齿圈连接的齿圈连接件，第二选换挡从动件可分别与第二选换挡主动件或齿圈连接件联结传递扭矩，单向离合装置包含与行星齿轮组的齿圈连接的内圈、与机架连接的外圈，内圈可单向超越外圈旋转。

在一些实施方式中，第一选换挡从动件还可既不与第一选换挡主动件联结也不与第一选换挡止锁件联结，第二选换挡从动件还可既不与第二选换挡主动件联结也不与齿圈连接件联结。

在一些实施方式中，所述两速比行星齿轮变速机构可用作具有两个前进速比和一个后退速比的两速变速器。

在一些实施方式中，所述两速比行星齿轮变速机构可与其他变速机构组合成具有更多变速比的多速比变速器。

本发明所述输入轴一般是指运动和扭矩输入的构件，但在某些用途或工况，输入轴也可用作运动和扭矩的输出轴。

本发明所述输出轴一般是指运动和扭矩输出的构件，但在某些用途或工况，输出轴也可用作运动和扭矩的输入轴。

本发明所述机架是指变速器壳体或机构的支架、支座等构件。

本发明所述选换挡装置是指可使传动零部件根据传动联结关系需求两两联结的机构或装置，如同步器、离合器等。

有益效果

通过前述技术方案的描述，不难理解本发明提供的两速比行星齿轮变速机构可至少获得以下有益效果之一或全部：

具有结构紧凑、重量轻、传动效率高、运行可靠、寿命长等优点；

输入轴和输出轴在同一轴线上，并可获得两个前进变速比和一个后退变速比；

不仅可用作一种两速比变速器，还较容易与其它变速机构组合从而拓展为具有更多变速比的变速器满足更多应用需求。

附图说明

本文所述的附图仅用于示意目的，应该理解的是，说明和具体示例仅意图用于示意目的，而不是意图限制本发明公开的范围。

在附图中，相同标号一致地表示相同的元件、构件或特征。

图1是根据本发明优选实施例的两速比行星齿轮变速机构。

图2是根据本发明优选实施例的两速比行星齿轮变速机构的第一个速比的运动和扭矩传递路线。

图3是根据本发明优选实施例的两速比行星齿轮变速机构的第二个速比的运动和扭矩传递路线。

图4是根据本发明优选实施例的两速比行星齿轮变速机构的后退速比的运动和扭矩传递路线。

附图标记说明

001、根据本发明优选实施例的两速比行星齿轮变速机构，

10、机架，

11、输入轴，

12、输出轴，

20、行星齿轮组，

21、太阳轮，

22、齿圈，

23、行星架，

24、行星轮，

30、第一选换挡装置，

31、第一选换挡主动件，

32、第一选换挡从动件，

33、第一选换挡止锁件，

40、第二选换挡装置，

41、第二选换挡主动件，

42、第二选换挡从动件，

43、齿圈连接件，

50、单向离合装置，

51、单向离合装置的内圈，

52、单向离合装置的外圈。

具体实施方式

为使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及优选实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，以下描述的具体实施例仅用以示意、解释本发明，本质上仅仅是示范性的，而不是用于限制本发明的公开、应用或用途。

如图1所示，根据本发明优选实施例的两速比行星齿轮变速机构001，包括：输入轴11、输出轴12、机架10，其中，所述两速比行星齿轮变速机构001还包括行星齿轮组20、第一选换挡装置30、第二选换挡装置40、单向离合装置50，行星齿轮组20包含一个太阳轮21、一个齿圈22、一个行星架23、若干行星轮24，行星架23可通过第一选换挡装置30选择与输入轴11或机架10联结传递扭矩，输出轴12可通过第二选换挡装置40选择与齿圈22或行星架23联结传递扭矩，单向离合装置50限制齿圈22旋转方向，齿圈22只可单向旋转。

其中，输入轴11与太阳轮21连接或合并为同一构件，第一选换挡装置30包含与输入轴11连接的第一选换挡主动件31、与行星架23连接的第一选换挡从动件32、与机架10连接的第一选换挡止锁件33，第一选换挡从动件32可分别与第一选换挡主动件31或第一选换挡止锁件33联结传递扭矩，第二选换挡装置40包含与行星架23连接的第二选换挡主动件41、与输出轴12连接或合并为同一构件的第二选换挡从动件42、与齿圈22连接的齿圈连接件43，第二选换挡从动件42可分别与第二选换挡主动件41或齿圈连接件43联结传递扭矩，单向离合装置50包含与行星齿轮组的齿圈22连接的内圈51、与机架10连接的外圈52，内圈51可单向超越外圈52旋转。

另外，第一选换挡从动件32还可既不与第一选换挡主动件31联结也不与第一选换挡止锁件33联结，第二选换挡从动件42还可既不与第二选换挡主动件41联结也不与齿圈连接件43联结。

为更好地理解根据本发明优选实施例的两速比行星齿轮变速机构001，下面对该实施例中的两个前进速比和一个后退速比的运动和扭矩的传递情况进行详细说明：

两速比行星齿轮变速机构001的第一个前进速比的运动和扭矩传递：

使第二选换挡从动件42与第二选换挡主动件41联结，使第一选换挡从动件32既不与第一选换挡主动件31联结也不与第一选换挡止锁件33联结。

运动和扭矩由输入轴11输入，经太阳轮21输入行星齿轮组20减速后由行星架23输出（与单向离合装置的内圈51连接的齿圈22被单向离合装置50限制旋转方向，只可单向旋转，当输入轴11正向旋转输入运动和扭矩时单向离合装置的内圈51被与机架10连接的外圈52锁止。），再经第二选换挡主动件41、第二选换挡从动件42传递至输出轴12。运动和扭矩的传递路径及反作用扭矩传递路径见图2。

两速比行星齿轮变速机构001的第二个前进速比的运动和扭矩传递：

使第一选换挡从动件32与第一选换挡主动件31联结，使第二选换挡从动件42与第二选换挡主动件41联结。

运动和扭矩由输入轴11输入，经第一选换挡主动件31、第一选换挡从动件32传递至行星架23，再经第二选换挡主动件41、第二选换挡从动件42传递至输出轴12。运动和扭矩的传递路径及反作用扭矩传递路径见图3。

两速比行星齿轮变速机构001的后退速比的运动和扭矩传递：

使第一选换挡从动件32与第一选换挡止锁件33联结，使第二选换挡从动件42与齿圈连接件43联结。

与第一选换挡从动件32连接的行星架23被与机架10连接的第一选换挡止锁件33锁止，运动和扭矩由输入轴11输入，经太阳轮21输入行星齿轮组20减速反向后由齿圈22输出至齿圈连接件43，再经第二选换挡从动件42传递至输出轴12。运动和扭矩的传递路径及反作用扭矩传递路径见图4。

据前述内容，不难理解，根据本发明的两速比行星齿轮变速机构采用的行星齿轮组结构简单，是一种结构紧凑、重量轻、传动效率高、运行可靠、易于制造的变速机构，故本发明完成了提供一种结构紧凑、结构紧凑、重量轻、传动效率高、运行可靠的两速比行星齿轮变速机构的任务。

另外，也不难理解，根据本发明的两速比行星齿轮变速机构不仅可用作具有两个速比的两速变速器，还具有与其它变速机构组合成具有更多变速比的多速比变速器的拓展能力。

该了解的是，本发明以上的描述仅仅是示范性的，并且未偏离本发明本质的变体也属于本发明的范围内，这种变体不应被视为脱离了本发明的精神和范围。