一种变速球笼万向节、传动轴和汽车的制作方法

本发明涉及汽车传动领域，具体是一种变速球笼万向节、传动轴和汽车。

背景技术：

球笼万向节是汽车传动轴中的一种传动部件，传统的球笼万向节均为等速万向节，其特征在于能够实现等速传动。

汽车在运行过程中，为了提高后桥输出扭矩，尤其是爬坡和越野等在低转速下的扭矩，希望降低传动轴输出角速度，即希望传动轴提供低速大扭矩。由前所述，基于传统球笼万向节的特征，汽车的变速功能都是由变速箱独立完成，从变速箱或者取力器输入多少转速，则传动轴输出多少转速到后桥，而传动轴本身没有变速功能。这样就使得变速箱的可变速比范围值有限，从而很难满足多种路况的行驶要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种变速球笼万向节、传动轴和汽车，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种变速球笼万向节，包括一体成型于外星轮的外齿环、与外齿环构成行星轮系的内齿环和行星轮、行星轮支架和传动架；所述内齿环安装在传动架的一端，传动架的另一端设置有内壁开设键槽的轴套，轴套内安装有花键轴；所述行星轮安装在行星轮支架的一端，行星轮支架与外齿环固定连接，行星轮支架的另一端通过离合器与花键轴传动连接。

一种传动轴，包括上述变速球笼万向节。

作为本发明进一步的方案：所述外齿环设置在输入端，内齿环设置在输出端。

作为本发明进一步的方案：所述外齿环设置在输出端，内齿环设置在输入端。

一种汽车，包括上述传动轴。

作为本发明进一步的方案：所述。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过在传统的球笼万向节上加设行星轮系，并为行星轮系设置能够实现其启停的组件，使得万向节具备了变速功能，更利于动力传动系统的速比优化；且能够通过转换传动方向实现高速低扭矩和低速高扭矩两种不同的传动方式，满足汽车针对不同状况的传动需求。

附图说明

图1为现有球笼万向节的立体结构示意图。

图2为现有球笼万向节的平面结构示意图。

图3为变速球笼万向节的结构示意图。

图4为变速球笼万向节隐去行星轮支架和传动架的结构示意图。

图中：101-内星轮、102-保持架、103-钢球、104-外星轮、201-外齿环、202-内齿环、203-行星轮、204-行星轮支架、205-传动架、206-轴套、207-花键轴、208-离合器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在进行实施例的说明之前，首先对现有的球笼万向节进行介绍，如图1～2所示，现有的球笼万向节主要包括内星轮101、保持架102、钢球103和外星轮104，由于为现有技术，各部件之间的具体连接关系在这里不做赘述。为了更加便于直观理解，实施例附图中将会隐去内星轮101、保持架102和钢球103等与本实施例无关的部件。

实施例1

如图3～4所示，一种变速球笼万向节，包括一体成型于外星轮104的外齿环201、与外齿环201构成行星轮系的内齿环202和行星轮203、行星轮支架204和传动架205；

本实施例中，所述行星轮系配备有一锁止功能，能够进行行星轮系功能的启停，具体来说：

所述内齿环202安装在传动架205的一端，传动架205的另一端设置有内壁开设键槽的轴套206，轴套206内安装有花键轴207，装配时，花键轴207与输入轴或者输出轴连接；

所述行星轮203安装在行星轮支架204的一端，行星轮支架204与外齿环201固定连接，行星轮支架204的另一端通过离合器208与花键轴207传动连接，这样当离合器208打开时，花键轴207会与行星轮支架204耦合，行星轮203会被锁死，外齿环201与内齿环202不会发生相对转动，行星轮系失效，而当离合器208断开时，花键轴207会与行星轮支架204断开连接，行星轮203恢复自由，外齿环201和内齿环202会产生相对转动，行星轮系开始运行；

具体来说，假设外齿轮201的角速度为ω1，内齿环202的角速度为ω2，行星轮203的角速度为ω3。当行星轮系正常运作时，此时ω3≠0，ω1＜ω2，即内齿环202的转速大于外齿环201的转速；当行星轮系失效时，此时ω3=0，ω1=ω2，即内齿环202转速与外齿环201的转速一致。

由前所述，基于行星轮系正常运行这一前提下，当外齿环201连接输入端，内齿环202连接输出端时，输出转速大于输入转速，从而实现高速低扭矩；反之，当外齿环201连接输出端，内齿环202连接输入端时，输出转速小于输入转速，从而实现低速高扭矩，满足汽车针对不同状况的传动需求。

实施例2

一种传动轴，包括至少一个实施例1所述的变速球笼万向节，所述外齿环201设置在输入端，内齿环202设置在输出端，在进行传动时输出转速大于输入转速，从而实现高速低扭矩。

实施例3

一种传动轴，包括至少一个实施例1所述的变速球笼万向节，所述外齿环201设置在输出端，内齿环202设置在输入端，在进行传动时输出转速小于输入转速，从而实现低速高扭矩。

实施例4

一种汽车，包括实施例2和实施例3所述的传动轴。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种变速球笼万向节，涉及汽车传动领域，主要解决传统的汽车传动中只能够通过变速箱实现变速传动的问题；该万向节包括一体成型于外星轮的外齿环、与外齿环构成行星轮系的内齿环和行星轮；所述内齿环安装在传动架的一端，传动架的另一端设置有内壁开设键槽的轴套，轴套内安装有花键轴；所述行星轮安装在行星轮支架的一端，行星轮支架与外齿环固定连接，行星轮支架的另一端通过离合器与花键轴传动连接。本发明通过在传统的球笼万向节上加设行星轮系，并为行星轮系设置能够实现其启停的组件，使得万向节具备了变速功能，更利于动力传动系统的速比优化。

技术研发人员：赵蓉荣
受保护的技术使用者：宜发传动轴（上海）有限公司
技术研发日：2018.12.14
技术公布日：2019.02.01