变速装置及变速模块的制作方法

文档序号:20921033发布日期:2020-05-29 14:09阅读:154来源:国知局
变速装置及变速模块的制作方法

本发明涉及一种变速模块,还涉及一种包括该变速模块的变速装置。



背景技术:

在实际应用中,行星齿轮变速模块或者变速装置大多数是由太阳轮、多个具有外齿的行星轮和齿圈组成,其中,行星轮可旋转地安装于行星架上,行星轮与中央太阳轮和齿圈同时啮合。大多数具有液力变矩器的自动变速器(at)采用这种结构。

目前,出现了一种内啮合行星齿轮结构,如图1所示。内啮合行星齿轮结构700包括一个太阳轮701、一个行星轮702和一个齿圈703,行星轮702具有内齿702a和外齿702b,其中,太阳轮701和齿圈703的旋转中心一致,而行星轮702的旋转中心与太阳轮701或齿圈703的旋转中心不同,行星轮702的内齿702a可以与太阳轮701的外齿701a啮合传动,行星轮702的外齿702b可以与齿圈703的内齿703a啮合传动,其中,内齿702a与外齿701a、外齿702b与内齿703a啮合传动时,均为部分轮齿处于啮合状态,而并非整圈轮齿均处于啮合状态。

该内啮合行星齿轮结构具有以下优点:内啮合齿轮的圈套圈结构简单紧凑,尺寸小;内啮合齿轮可以采用一种大重合度齿形(同时啮合的齿数多),在相同的承载能力情况下,结构尺寸更小;采用大重合度齿形的内啮合齿轮滑动系数很小,传动效率高。

发明人想要在利用上述内啮合行星齿轮结构、保持上述优点的基础上,提出一种可以提供更多速比的变速模块,以适应多样的需求。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种具有更多速比的变速模块,以满足多挡位的需求。

本发明的另一目的是提供一种变速模块,在具有多个速比的同时,具有结构紧凑、重量减轻、内部结构支承稳定等优点。

本发明提供一种变速模块,包括:保持架,可旋转地设置,并且设置有n个内齿圈;n个行星架,可旋转地设置于所述保持架内,并且各行星架包括中心轴线与各行星架的旋转轴线不同的偏心孔;m个输入太阳轮和k个输出太阳轮,其中,m+k≥2,k≥0,各太阳轮、各行星架与所述保持架共旋转轴线设置且彼此之间可相对旋转;n个行星轮总成,分别可旋转地设置于所述n个行星架的所述偏心孔中,并且各行星轮总成的旋转轴线与所述偏心孔的中心轴线一致;并且当k=0时,n=1,所述n个行星架是第一行星架,所述n个行星轮总成是第一行星轮总成,所述n个内齿圈是第一内齿圈;当k≥1时,n=2,所述n个行星架包括所述第一行星架和第二行星架,所述n个行星轮总成包括所述第一行星轮总成和第二行星轮总成,所述n个内齿圈包括所述第一内齿圈和第二内齿圈;其中,所述第一行星轮总成具有m个输入内齿圈和1个输入外齿圈,所述m个输入内齿圈分别与所述m个输入太阳轮的外齿啮合传动,所述1个输入外齿圈与所述第一内齿圈的内齿啮合传动,所述第二行星轮总成具有k个输出内齿圈和1个输出外齿圈,所述k个输出内齿圈分别与所述k个输出太阳轮的外齿啮合传动,所述1个输出外齿圈与所述第二内齿圈的内齿啮合传动。

在一个实施方式中,所述变速模块还包括扭矩输入轴,用于接收并传递输入动力;所述m个输入太阳轮和所述第一行星架所组成的m+1个输入元件中,至少一个输入元件配置有制动器,并且至少一个输入元件配置有离合器,用于可离合地连接所述扭矩输入轴;所述变速模块配置成从所述m+1个输入元件中选定两个输入元件,使得所述两个输入元件中的一个输入元件的离合器处于接合状态而另一输入元件的制动器处于制动状态,借此形成所述变速模块的一个输入动力传动路线。

在一个实施方式中,所述m个输入太阳轮和所述第一行星架所组成的m+1个输入元件中的每个输入元件皆配置有制动器以及用于可离合地连接所述扭矩输入轴的离合器;所述变速模块配置成从所述m+1个输入元件中选定两个输入元件,使得所述两个输入元件中的一个输入元件的离合器处于接合状态而另一输入元件的制动器处于制动状态,或者,使得所述两个输入元件的离合器处于接合状态,借此形成所述变速模块的一个输入动力传动路线。

在一个实施方式中,所述变速模块还包括动力输入端,用于接收并传递输入动力;所述m个输入太阳轮和所述第一行星架所组成的m+1个输入元件中的一个指定输入元件传动连接所述动力输入端,所述m+1个输入元件中除了所述指定输入元件以外的至少一个输入元件配置有制动器;所述变速模块配置成从所述至少一个输入元件中选定一个选定输入元件,使得所述选定输入元件的制动器处于制动状态,借此形成所述变速模块的一个输入动力传动路线。

在一个实施方式中,所述指定输入元件是所述第一行星架,所述至少一个输入元件是所述m个输入太阳轮;所述变速模块配置成从所述m个输入太阳轮中选定一个选定输入太阳轮,使得所述选定输入太阳轮的制动器处于制动状态,借此形成所述变速模块的一个输入动力传动路线。

在一个实施方式中,m≥2,所述m个输入太阳轮中的至少两个输入太阳轮通过离合器可离合地连接彼此;所述变速模块配置成从所述m个输入太阳轮中选定一个选定输入太阳轮,使得所述选定输入太阳轮的制动器处于制动状态,或者,使得所述至少两个输入太阳轮的离合器处于接合状态,借此形成所述变速模块的一个输入动力传动路线。

在一个实施方式中,所述变速模块还包括动力输出端,用于接收并传递输出动力;当k=0时,所述保持架传动连接所述动力输出端;当k≥1时,所述k个输出太阳轮和所述第二行星架所组成的k+1个输出元件中,至少一个输出元件配置有制动器,并且至少一个输出元件配置有离合器,用于可离合地连接所述动力输出端,所述变速模块配置成从所述k+1个输出元件中选定两个输出元件,使得所述两个输出元件中的一个输出元件的离合器处于接合状态而另一输出元件的制动器处于制动状态,借此形成所述变速模块的一个输出动力传动路线。

在一个实施方式中,k≥1,所述k个输出太阳轮和所述第二行星架所组成的k+1个输出元件中的每个输出元件皆配置有制动器以及用于可离合地连接所述动力输出端的离合器;所述变速模块配置成从所述k+1个输出元件中选定两个输出元件,使得所述两个输出元件中的一个输出元件的离合器处于接合状态而另一输出元件的制动器处于制动状态,或者,使得所述两个输出元件的离合器处于接合状态,借此形成所述变速模块的一个输出动力传动路线。

在一个实施方式中,所述保持架的旋转轴线是第一轴线;所述变速模块还包括变速器机架,所述变速器机架具有沿着所述第一轴线分离布置的前轴孔和后轴孔;所述保持架具有沿着所述第一轴线分别朝前侧和后侧突出延伸的前保持轴和后保持轴,所述保持架通过所述前保持轴和所述后保持轴分别插入所述前轴孔和所述后轴孔而由所述变速器机架可旋转地支承。

在一个实施方式中,所述保持架具有保持圆筒,所述保持圆筒具有前端壁、后端壁和保持筒壁,所述保持筒壁的内周面以所述第一轴线为中心轴线,所述前保持轴和所述后保持轴分别从所述保持圆筒的前端壁和后端壁的中心朝前侧和后侧延伸突出。

在一个实施方式中,所述第一行星架具有第一圆筒,所述第一圆筒具有前端壁和第一筒壁,所述第一行星架还具有从所述前端壁的中心朝前侧突出延伸到所述前保持轴的轴孔中的第一行星架轴,所述第一筒壁的外周面以所述第一轴线为中心轴线,所述第一筒壁的内周面构成所述偏心孔;所述第一筒壁的外周面通过旋转轴承适配于所述保持筒壁的内周侧,从而所述第一行星架可旋转地设置于所述保持架内;所述第二行星架具有第二圆筒,所述第二圆筒具有后端壁和第二筒壁,所述第二行星架还具有从所述后端壁的中心朝后侧突出延伸到所述后保持轴的轴孔中的第二行星架轴,所述第二筒壁的外周面以所述第一轴线为中心轴线,所述第二筒壁的内周面构成所述偏心孔;所述第二筒壁的外周面通过旋转轴承适配于所述保持筒壁的内周侧,从而所述第二行星架可旋转地设置于所述保持架内,并且所述第一行星架和所述第二行星架沿着所述第一轴线分离布置于前侧和后侧。

在一个实施方式中,所述第一内齿圈和所述第二内齿圈设置于所述保持圆筒的所述保持筒壁沿着所述第一轴线的中部的内周侧;所述第一行星轮总成具有位于前侧的前圆筒和位于后侧的后凸缘,所述前圆筒通过旋转轴承适配于所述第一行星架的偏心孔中,所述m个输入内齿圈设置于所述前圆筒的内周侧,所述1个输入外齿圈设置于所述后凸缘的外周侧;所述第二行星轮总成具有位于后侧的后圆筒和位于前侧的前凸缘,所述后圆筒通过旋转轴承适配于所述第二行星架的偏心孔中,所述k个输出内齿圈设置于所述后圆筒的内周侧,所述1个输出外齿圈设置于所述前凸缘的外周侧。

在一个实施方式中,所述第一行星架具有第一行星架轴,朝前侧突出延伸到所述前保持轴的轴孔中,所述m个输入太阳轮沿着所述第一轴线从前向后依次布置,每个输入太阳轮具有朝前侧突出延伸的前太阳轮轴,位于最前侧的输入太阳轮的前太阳轮轴插入所述第一行星架轴的轴孔中而被可旋转地支承,位于后侧的输入太阳轮的前太阳轮轴插入位于前侧的输入太阳轮的前太阳轮轴的轴孔中而被可旋转地支承;所述第二行星架具有第二行星架轴,朝后侧突出延伸到所述后保持轴的轴孔中,所述k个输出太阳轮沿着所述第一轴线从后向前依次布置,每个输出太阳轮具有朝后侧突出延伸的后太阳轮轴,位于最后侧的输出太阳轮的后太阳轮轴插入所述第二行星架轴的轴孔中而被可旋转地支承,位于前侧的输出太阳轮的后太阳轮轴插入位于后侧的输出太阳轮的后太阳轮轴的轴孔中而被可旋转地支承。

在一个实施方式中,k=0,所述m个输入太阳轮沿着所述第一轴线从前向后依次布置,位于最后侧的输入太阳轮还具有朝后侧突出延伸的后支承轴;所述保持架具有位于所述m个输入太阳轮后侧的支承插孔,所述后支承轴插入所述支承插孔中而被可旋转地支承。

在一个实施方式中,k≥1,所述m个输入太阳轮沿着所述第一轴线从前向后依次布置,所述k个输出太阳轮沿着所述第一轴线从后向前依次布置,位于最后侧的输入太阳轮还具有朝后侧突出延伸的后支承轴;所述后支承轴插入位于最前侧的输出太阳轮的后太阳轮轴的轴孔中而被可旋转地支承。

在一个实施方式中,所述保持架具有中心支承壁,所述m个输入太阳轮和所述k个输出太阳轮分别位于所述中心支承壁的前侧和后侧,所述中心支承壁具有朝向所述m个输入太阳轮开口的前插孔和朝向所述k个输出太阳轮开口的后插孔;所述m个输入太阳轮沿着所述第一轴线从前向后依次布置,所述k个输出太阳轮沿着所述第一轴线从后向前依次布置,位于最后侧的输入太阳轮还具有朝后侧突出延伸的后支承轴,位于最前侧的输出太阳轮还具有朝前侧突出延伸的前支承轴,所述后支承轴和所述前支承轴分别插入所述中心支承壁的所述前插孔和所述后插孔而被可旋转地支承。

在一个实施方式中,所述第一内齿圈和所述第二内齿圈的齿形参数相同或不同。

上述变速模块具有二个以上太阳轮,例如一个输入太阳轮和一个输出太阳轮,可以根据实际需要灵活选择输入太阳轮和输出太阳轮的数量,以便提供更多的速比和设计灵活性。

本发明还提供一种变速装置,其特征在于,包括两个以上前述变速模块,每个变速模块包括用于接收并传递输入动力的动力输入端以及用于接收并传递输出动力的动力输出端,所述两个以上变速模块中的前一变速模块的动力输出端与后一变速模块的动力输入端传动连接。

在一个实施方式中,所述前一变速模块的动力输出端包括输出齿轮,所述后一变速模块的动力输入端包括输入齿轮,并且所述前一变速模块的输出齿轮的中心轴线和所述后一变速模块的输入齿轮的中心轴线一致或平行;所述变速装置还包括转接模块,所述转接模块包括两个转接齿轮,所述两个转接齿轮彼此固连,且所述两个转接齿轮的旋转轴线与所述前一变速模块的输出齿轮的中心轴线平行;所述两个转接齿轮分别与所述前一变速模块的输出齿轮和所述后一变速模块的输入齿轮啮合传动。

在一个实施方式中,所述前一变速模块的动力输出端包括共轴线的两个输出齿轮,所述后一变速模块的动力输入端包括输入齿轮,并且所述前一变速模块的输出齿轮的中心轴线和所述后一变速模块的输入齿轮的中心轴线一致或平行;所述变速装置还包括两个转接模块,每个转接模块包括共轴线的两个转接齿轮和离合器,所述两个转接齿轮通过所述离合器可离合地连接彼此,并且所述两个转接齿轮的旋转轴线与所述前一变速模块的输出齿轮的中心轴线平行;每个转接模块的两个转接齿轮分别与所述前一变速模块的一个输出齿轮和所述后一变速模块的输入齿轮啮合传动;所述变速装置配置成使得所述两个转接模块中的一个转接模块的离合器处于接合状态,借此形成一个转接动力传递路线。

上述变速装置(或者称之为变速器)由多个变速模块(或者称之为速比模块)组合而成,挡位更多、重量更轻。

附图说明

本发明的上述及其他特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显,其中:

图1是内啮合行星齿轮结构的示意图。

图2是变速模块(m=1,k=1)的一个实施例的示意图。

图3是变速模块(m=1,k=1)的另一实施例的示意图。

图4是图2的变速模块的一个变型例的示意图。

图5是变速模块(m=2,k=1)的一个实施例的示意图。

图6是变速模块(m=2,k=1)的另一实施例的示意图。

图7是图5的变速模块的一个变型例的示意图。

图8是变速模块(m=2,k=2)的一个实施例的示意图。

图9是变速模块(m=2,k=2)的另一实施例的示意图。

图10是图8的变速模块的一个变型例的示意图。

图11是图8的变速模块的另一变型例的示意图。

图12是图8的变速模块的又一变型例的示意图。

图13是图8的变速模块的再一变型例的示意图。

图14是变速模块(m=2,k=2)的又一实施例的示意图。

图15是图14的传动模块的装配示意图。

图16是行星架的示意图。

图17是行星架的另一示意图。

图18是行星轮总成的示意图。

图19是行星架总成的另一示意图。

图20是变速模块(m=3,k=1)的一个实施例的示意图。

图21是变速模块(m=3,k=1)的另一实施例的示意图。

图22是图20的变速模块的一个变型例的示意图。

图23是图20的变速模块的另一变型例的示意图。

图24是变速模块(m=2,k=0)的一个实施例的示意图。

图25是变速模块(m=2,k=0)的另一实施例的示意图。

图26是变速模块(m=2,k=0)的又一实施例的示意图。

图27是变速模块(m=3,k=0)的一个实施例的示意图。

图28是变速模块(m=3,k=0)的另一实施例的示意图。

图29是变速模块(m=4,k=0)的一个实施例的示意图。

图30是变速模块(m=4,k=0)的另一实施例的示意图。

图31是变速装置的一个实施例的示意图。

图32是变速装置的另一实施例的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图对本发明作进一步说明,在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明,但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎,因此不应以此具体实施方式的内容限制本发明的保护范围。

例如,在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成,可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式,也可以包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式,从而第一和第二特征之间可以不直接联系。进一步,当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的,该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式,也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。

图2至图32示出了根据本发明的变速模块的不同实施例。下面会依次进行示例性的描述。需要注意,各在后实施例沿用在前实施例的元件标号与部分内容,采用相同的标号来表示相同或近似的元件,并且选择性地省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可以参照在前实施例,在后实施例不再重复赘述。

图2至图30中,变速模块100包括保持架10、n个行星架20、m个输入太阳轮30和k个输出太阳轮40、n个行星轮总成50。保持架10可旋转地设置,并且设置有n个内齿圈70。n个行星架20可旋转地设置于保持架10内,并且各行星架20包括中心轴线与各行星架20的旋转轴线不同的偏心孔60。各太阳轮(包括各输入太阳轮30和各输出太阳轮40)、各行星架20与保持架10共轴线设置且彼此之间可相对旋转。n个行星轮总成50分别可旋转地设置于n个行星架20的偏心孔60中,并且各行星轮总成50的旋转轴线与偏心孔60的中心轴线一致。其中,m+k≥2,k≥0。换言之,变速模块100包括两个以上太阳轮。例如,变速模块100仅包括两个以上输入太阳轮30而没有输出太阳轮40,也即,k=0,诸如如图24至图30所示。又例如,变速模块100包括一个输入太阳轮30和一个输出太阳轮40,也即,k≥1,诸如如图2至图4所示。

当k=0时,n=1,n个行星架20(也即,一个行星架20)是第一行星架21,n个行星轮总成50(也即,一个行星轮总成50)是第一行星轮总成51,n个内齿圈70(也即,一个内齿圈70)是第一内齿圈71。

当k≥1时,n=2,n个行星架20(也即,两个行星架20)包括第一行星架21和第二行星架22,n个行星轮总成50(也即,两个行星轮总成50)包括第一行星轮总成51和第二行星轮总成52,n个内齿圈70(也即,两个内齿圈70)包括第一内齿圈71和第二内齿圈72。

第一行星轮总成51具有m个输入内齿圈511和1个输入外齿圈512,该m个输入内齿圈511分别与前述m个输入太阳轮30的外齿30a啮合传动,该1个输入外齿圈512与第一内齿圈71的内齿711啮合传动。第二行星轮总成52具有k个输出内齿圈521和1个输出外齿圈522,该k个输出内齿圈521分别与前述k个输出太阳轮40的外齿40a啮合传动,该1个输出外齿圈522与第二内齿圈72的内齿721啮合传动。

下面将针对图2至图32所针对的各个不同实施例进行具体描述。

1第一类实施例(k≥1)

图2至图23示出了第一类实施例(k≥1的实施例),也即,变速模块100不仅包括输入太阳轮30,还包括输出太阳轮40。第一类实施例中,k≥1,n=2。1.1第一类实施例的第一组实施例(m=1,k=1)

图2至图4示出了第一类实施例中m=1且k=1的第一组实施例。

变速模块100包括保持架10、两个行星架20、一个输入太阳轮30和一个输出太阳轮40、两个行星轮总成50。保持架10可旋转地设置,并且设置有两个内齿圈70。两个行星架20可旋转地设置于保持架10内,并且各行星架20包括中心轴线与各行星架20的旋转轴线不同的偏心孔60。输入太阳轮30和输出太阳轮40、各行星架20与保持架10共旋转轴线设置且彼此之间可相对旋转。两个行星轮总成50分别可旋转地设置于两个行星架20的偏心孔60中,并且各行星轮总成50的旋转轴线与偏心孔60的中心轴线一致。

两个行星架20也即第一行星架21和第二行星架22,两个行星架20的偏心孔60也即第一行星架21的偏心孔61和第二行星架22的偏心孔62。两个行星轮总成50也即第一行星轮总成51和第二行星轮总成52。两个内齿圈70也即第一内齿圈71和第二内齿圈72。一个输入太阳轮30也即输入太阳轮31,一个输出太阳轮40也即输出太阳轮41。第一行星轮总成51具有一个输入内齿圈511和一个输入外齿圈512,一个输入内齿圈511也即输入内齿圈511a。第二行星轮总成52具有一个输出内齿圈521和一个输出外齿圈522,一个输出内齿圈521也即输出内齿圈521a。

输入内齿圈511a与输入太阳轮31的外齿30a啮合传动,输入外齿圈512与第一内齿圈71的内齿711啮合传动。输出内齿圈521a与输出太阳轮41的外齿40a啮合传动,输出外齿圈522与第二内齿圈72的内齿721啮合传动。

图2至图4的实施方式中,保持架10的旋转轴线是第一轴线x0。变速模块100还包括变速器机架box,变速器机架box具有沿着第一轴线x0分离布置的前轴孔h1和后轴孔h2。图中也示出了前、后示意,需要理解,“前”、“后”并非对方位进行限制,仅为了方便描述,前侧也可以称之为输入动力的输入侧,后侧也可以称之为输出动力的输出侧。

保持架10可以具有沿着第一轴线x0分别朝前侧和后侧突出延伸的前保持轴11和后保持轴12。保持架10通过前保持轴11和后保持轴12分别插入前轴孔h1和后轴孔h2而由变速器机架box可旋转地支承,从而保持架10可旋转地设置。需要理解,文中描述的“轴”可以根据实际情况而选择为中空轴和实心轴,例如,后续描述中提及“轴的轴孔”,也即意味着该“轴”是至少部分中空以形成轴孔的轴。

保持架10可以具有保持圆筒13,保持圆筒13具有前端壁131、后端壁132和保持筒壁133,保持筒壁133的内周面以第一轴线x0为中心轴线,前保持轴11和后保持轴12分别从保持圆筒13的前端壁131和后端壁132的中心朝前侧和后侧延伸突出。保持圆筒13的前端壁131和后端壁132可以是法兰盘,装配在保持筒壁133的前端侧和后端侧。

第一行星架21可以具有第一圆筒211,第一圆筒211可以具有前端壁212和第一筒壁213,第一行星架21还可以具有从前端壁212的中心朝前侧突出延伸到前保持轴11的轴孔中的第一行星架轴214,第一筒壁213的外周面2131以第一轴线x0为中心轴线,第一筒壁213的内周面2132可以构成偏心孔61。图示实施方式中,第一筒壁213可以由不共轴的内、外两层筒壁构成,内周面2132由内层筒壁的内壁面构成,而外周面2131由外层筒壁的外壁面构成。

第一筒壁213的外周面2131可以通过旋转轴承r21适配于保持筒壁133的内周侧,从而第一行星架21可旋转地设置于保持架10内。

图示实施方式中,第二行星架22也可以具有第二圆筒221,第二圆筒221可以具有后端壁222和第二筒壁223,第二行星架22还可以具有从后端壁222的中心朝后侧突出延伸到后保持轴12的轴孔中的第二行星架轴224,第二筒壁223的外周面2231以第一轴线x0为中心轴线,第二筒壁223的内周面2232构成偏心孔62。

第二筒壁223的外周面2231通过旋转轴承r22适配于保持筒壁133的内周侧,从而第二行星架22可旋转地设置于保持架10内,并且第一行星架21和第二行星架22沿着第一轴线x0分离布置于前侧和后侧。

图2至图4的实施方式中,第一内齿圈71和第二内齿圈72可以设置于保持圆筒13的保持筒壁133沿着第一轴线x0的中部133m的内周侧。

第一行星轮总成51可以具有位于前侧的前圆筒53和位于后侧的后凸缘54,前圆筒53通过旋转轴承r51适配于第一行星架21的偏心孔61中,输入内齿圈511a(作为m个输入内齿圈511的示例)设置于前圆筒53的内周侧,1个输入外齿圈512设置于后凸缘54的外周侧。

第二行星轮总成52可以具有位于后侧的后圆筒55和位于前侧的前凸缘56,后圆筒55通过旋转轴承r52适配于第二行星架22的偏心孔62中,输出内齿圈521a(作为k个输出内齿圈521的示例)设置于后圆筒55的内周侧,1个输出外齿圈522设置于前凸缘56的外周侧。

输入太阳轮30(图2至图4中,输入太阳轮31)可以具有朝前侧突出延伸的前太阳轮轴301,输入太阳轮31的前太阳轮轴301插入第一行星架21的第一行星架轴214的轴孔中而被可旋转地支承。输出太阳轮40(图2至4中,输出太阳轮41)可以具有朝后侧突出延伸的后太阳轮轴401,输出太阳轮41的后太阳轮轴401插入第二行星架22的第二行星架轴224的轴孔中而被可旋转地支承。

图2所示的实施方式中,输入太阳轮31、第一行星轮总成51和第一行星架21布置于变速模块100的输入侧(前侧),第一行星轮总成51可旋转地安装于第一行星架21的偏心孔61中,第一行星架21可旋转地安装于保持架10且与之共旋转轴;输出太阳轮41、第二行星轮总成52和第二行星架22布置于变速模块100的输出侧(后侧),第二行星轮总成52可旋转地安装于第二行星架22的偏心孔62中,第二行星架22可旋转地安装于保持架10且与之共旋转轴。各构件共用一个保持架10,可以在保持架10的保持筒壁133的内周侧设置一个齿圈,该一个齿圈的前侧部分和后侧部分构成位于前侧的第一内齿圈71和位于后侧的第二内齿圈72,换言之,第一内齿圈71和第二内齿圈72的齿形参数相同。齿形参数可以包括齿数、模数、压力角、变位系数等。

变速模块100可以进一步包括动力输入端in,用于接收并传递输入动力。图3中,扭矩输入轴s1作为动力输入端in的一个示例。图3中,动力输入端in位于前轴孔h1的前侧。

m个输入太阳轮30(一个输入太阳轮31)和第一行星架21所组成的m+1个输入元件(两个输入元件)中,至少一个输入元件配置有制动器bx;至少一个输入元件配置有离合器cx,用于可离合地连接扭矩输入轴s1,从而在离合器cx处于接合状态时,从扭矩输入轴s1接收输入动力。此时,变速模块100可以配置成从前述m+1个输入元件中选定两个输入元件p1、q1,使得前述两个输入元件p1、q1中的一个输入元件p1的离合器处于接合状态而另一输入元件q1的制动器处于制动状态,借此形成变速模块100的一个输入动力传动路线。bx、cx中的x可以是任意附图标记,不作特殊说明的情况下,可以表明制动器bx、离合器cx服务的对象,以作区分描述。离合器cx可以包括可离合地连接的内毂g1和外鼓g2,由离合器cx可离合地连接的两个构件中的一方和另一方分别连接离合器cx的内毂g1和外鼓g2。输入太阳轮30、第一行星架21、输出太阳轮40或第二出行星架22分别通过制动器bx可离合地与变速器机架box连接。制动器bx处于工作状态意指制动器bx处于制动状态,而离合器cx处于工作状态意指离合器cx处于接合状态。

m=1时,也即,变速模块100包括仅一个输入太阳轮30时,例如图3中,变速模块100包括仅一个输入太阳轮31时,m+1个输入元件也即两个输入元件(输入太阳轮31和第一行星架21),“从前述m+1个输入元件中选定两个输入元件p1、q1,使得前述两个输入元件p1、q1中的一个输入元件p1的离合器cx处于接合状态而另一输入元件q1的制动器bx处于制动状态”意指,选定的两个输入元件p1、q1也即输入太阳轮31和第一行星架21,使得输入太阳轮31和第一行星架21中一方的离合器cx处于接合状态而另一方的制动器bx处于制动状态。

图3所示的实施方式中,m个输入太阳轮30(一个输入太阳轮31)和第一行星架21所组成的m+1个输入元件中的每个输入元件皆配置有制动器bx以及用于可离合地连接扭矩输入轴s1的离合器cx,也即,m个输入太阳轮30和第一行星架21每个皆配置有制动器bx和离合器cx。图3中,输入太阳轮31配置有制动器b31和离合器c31,第一行星架21配置有制动器b21和离合器c21。此时,变速模块100可以配置成从m+1个输入元件中选定两个输入元件p1、q1,使得前述两个输入元件p1、q1中的一个输入元件p1的离合器cx处于接合状态而另一输入元件q1的制动器bx处于制动状态,或者,使得两个输入元件p1、q1的离合器cx均处于接合状态,借此形成变速模块100的一个输入动力传动路线。

可以将位于前轴孔h1前侧布置有离合器cx和制动器bx的部分称之为输入控制模块f1,将位于前轴孔h1和后轴孔h2之间的包括保持架10、行星架20、输入太阳轮30、输出太阳轮40及行星轮总成50的部分称之为传动模块f0,后面还会将位于后轴孔h2后侧布置有离合器cx和制动器bx的部分称之为输出控制模块f2。输入控制模块f1中的离合器cx和制动器bx为传动模块f0中的m个输入太阳轮30和第一行星架21所组成的m+1个输入元件服务,其中,输入控制模块f1的制动器bx处于制动状态时,相应的输入元件被止动;输入控制模块f1的离合器cx处于接合状态时,相应的输入元件传动连接扭矩输入轴s1(作为动力输入端in的一个示例),从扭矩输入轴s1接收输入动力;与输入元件对应的制动器bx和离合器cx均不处于工作状态时,也即,相应制动器bx不处于制动状态并且相应的离合器cx也不处于接合状态时,该输入元件可以自由转动。

如前所述,变速模块100可以配置成从m个输入太阳轮30和第一行星架21所组成的m+1个输入元件中选定两个输入元件p1、q1,使得前述两个输入元件p1、q1中的一个输入元件p1的离合器cx处于接合状态而另一输入元件q1的制动器bx处于制动状态,或者,使得两个输入元件p1、q1的离合器cx均处于接合状态,借此形成变速模块100的一个输入动力传动路线,因此,通过输入控制模块f1中离合器cx和制动器bx的工作状态的选择和切换,可以实现的速比个数为:

图3所示的实施方式中,变速模块100还可以包括动力输出端ou,用于接收并传递输出动力。图3中,扭矩输出轴s2作为动力输出端ou的一个示例。图3中,动力输出端ou位于后轴孔h2的后侧。

图3的实施方式中,k≥1时,k个输出太阳轮40和第二行星架22所组成的k+1个输出元件中,至少一个输出元件配置有制动器bx,并且至少一个输出元件配置有离合器cx,用于可离合地连接动力输出端ou。变速模块100配置成从前述k+1个输出元件中选定两个输出元件p2、q2,使得该两个输出元件p2、q2中的一个输出元件p2的离合器cx处于接合状态而另一输出元件q2的制动器bx处于制动状态,借此形成变速模块100的一个输出动力传动路线。

k=1时,也即,变速模块100包括仅一个输出太阳轮40时,例如图3中,变速模块100包括仅一个输出太阳轮41时,k+1个输出元件也即两个输出元件(输出太阳轮41和第二行星架22),“从前述k+1个输入元件中选定两个输出元件p2、q2,使得前述两个输出元件p2、q2中的一个输出元件p2的离合器cx处于接合状态而另一输出元件q2的制动器bx处于制动状态”意指,选定的两个输出元件p2、q2也即输出太阳轮41和第二行星架22,使得输出太阳轮41和第二行星架22中一方的离合器cx处于接合状态而另一方的制动器bx处于制动状态。

k≥1时,例如图3所示的实施方式中,k=1,k个输出太阳轮40(一个输出太阳轮41)和第二行星架22所组成的k+1个输出元件中的每个输出元件皆配置有制动器bx以及用于可离合地连接动力输出端ou的离合器cx,也即,k个输出太阳轮40和第二行星架22每个皆配置有制动器bx和离合器cx。图3中,输出太阳轮41配置有制动器b41和离合器c41,第二行星架22配置有制动器b22和离合器c22。此时,变速模块100可以配置成从k+1个输出元件中选定两个输出元件p2、q2,使得前述两个输出元件p2、q2中的一个输出元件p2的离合器cx处于接合状态而另一输出元件q2的制动器bx处于制动状态,或者,使得两个输出元件p2、q2的离合器cx处于接合状态,借此形成变速模块100的一个输出动力传动路线。

如前所述,可以将位于后轴孔h2后侧布置有离合器cx和制动器bx的部分称之为输出控制模块f2。输出控制模块f2中的离合器cx和制动器bx为传动模块f0中的k个输出太阳轮40和第二行星架22所组成的k+1个输出元件服务,其中,输出控制模块f2的制动器bx处于制动状态时,相应的输出元件被止动;输出控制模块f2的离合器cx处于接合状态时,相应的输出元件传动连接动力输出端ou,向动力输出端ou传递输出动力;与输出元件对应的制动器bx和离合器cx均不处于工作状态时,也即,相应制动器bx不处于制动状态并且相应的离合器cx也不处于接合状态时,该输出元件可以自由转动。

如前所述,变速模块100可以配置成从k个输出太阳轮40和第二行星架22所组成的k+1个输出元件中选定两个输出元件p2、q2,使得前述两个输出元件p2、q2中的一个输出元件p2的离合器cx处于接合状态而另一输出元件q2的制动器bx处于制动状态,或者,使得两个输出元件p2、q2的离合器cx处于接合状态,借此形成变速模块100的一个输出动力传动路线,因此,通过输出控制模块f2中离合器cx和制动器bx的工作状态的选择和切换,可以实现的速比个数为:

对于图3的实施例,变速模块100配置成:从m个输入太阳轮30和第一行星架21所组成的m+1个输入元件中选定两个输入元件p1、q1,使得前述两个输入元件p1、q1中的一个输入元件p1的离合器cx处于接合状态而另一输入元件q1的制动器bx处于制动状态,或者,使得两个输入元件p1、q1的离合器cx处于接合状态,借此形成变速模块100的一个输入动力传动路线;同时,从k个输出太阳轮40和第二行星架22所组成的k+1个输出元件中选定两个输出元件p2、q2,使得前述两个输出元件p2、q2中的一个输出元件p2的离合器cx处于接合状态而另一输出元件q2的制动器bx处于制动状态,或者,使得两个输出元件p2、q2的离合器cx处于接合状态,借此形成变速模块100的一个输出动力传动路线。变速模块100可以实现的速比个数为:

以图3为例,离合器c31布置于扭矩输入轴s1和输入太阳轮31之间,c21布置于扭矩输入轴s1和第一行星架21之间,分别可离合地传递动力或扭矩。以离合器c31为例,扭矩输入轴s1和输入太阳轮31分别连接离合器c31的内毂g1和外鼓g2。当制动器b31、b21分别处于制动状态时,输入太阳轮31、第一行星架21分别和变速器机架box连为一体,阻止输入太阳轮31、第一行星架21转动。离合器c41布置于扭矩输出轴s2和输出太阳轮41之间,离合器c22布置于扭矩输出轴s2和第二行星架22之间,分别可离合地传递动力或扭矩。当制动器b41、b22分别处于制动状态时,输出太阳轮41、第二行星架22分别和变速器机架box连为一体,阻止输出太阳轮41、第二行星架22转动。图3的实施方式中,m=1且k=1,根据前述计算公式(3),图3的变速模块100的速比个数

图4是图2或图3的变速模块100的一个变形例。图4中,可以在保持架10的内周侧分离设置两个齿圈,分别构成第一内齿圈71和第二内齿圈72。第一内齿圈71和第二内齿圈72的齿形参数可以不同,如图4所示。分离设置两个齿圈时,第一内齿圈71和第二内齿圈72的齿形参数也可以相同。相比于图2或图3的结构,在图4的基础上设置与图3相同的离合器和制动器的情况下,可以改变速比的大小,而速比的个数仍为9。

1.2第一类实施例的第二组实施例(m=2,k=1)

图5至图7示出了第一类实施例中m=2且k=1的第一组实施例。

图5中,变速模块100包括保持架10、两个行星架20(第一行星架21和第二行星架22)、两个输入太阳轮30(输入太阳轮31、32)和一个输出太阳轮40(输出太阳轮41)、两个行星轮总成50(第一行星轮总成51和第二行星轮总成52)。

第一行星轮总成51具有两个输入内齿圈511(输入内齿圈511a、511b)和一个输入外齿圈512。第二行星轮总成52具有一个输出内齿圈521(输出内齿圈521a)和一个输出外齿圈522。

输入内齿圈511a、511b分别与输入太阳轮31、32的外齿啮合传动,输入外齿圈512与第一内齿圈71的内齿啮合传动。输出内齿圈521a与输出太阳轮41的外齿啮合传动,输出外齿圈522与第二内齿圈72的内齿啮合传动。

图6中,变速模块100可以进一步包括扭矩输入轴s1(作为动力输入端in的一个示例)。m个输入太阳轮30(两个输入太阳轮30:输入太阳轮31、32)和第一行星架21所组成的m+1个输入元件(三个输入元件:输入太阳轮31、32和第一行星架21)中的每个输入元件皆配置有制动器bx以及用于可离合地连接扭矩输入轴s1的离合器cx,也即,m个输入太阳轮30和第一行星架21每个皆配置有制动器bx和离合器cx。图6中,输入太阳轮31配置有制动器b31和离合器c31,输入太阳轮32配置有制动器b32和离合器c32,第一行星架21配置有制动器b21和离合器c21。此时,变速模块100可以配置成从m+1个输入元件中选定两个输入元件p1、q1,使得前述两个输入元件p1、q1中的一个输入元件p1的离合器cx处于接合状态而另一输入元件q1的制动器bx处于制动状态,或者,使得两个输入元件p1、q1的离合器cx处于接合状态,借此形成变速模块100的一个输入动力传动路线。

图6中,变速模块100还可以包括扭矩输出轴s2(作为动力输出端ou的一个示例)。

图6中,k个输出太阳轮40(一个输出太阳轮41)和第二行星架22所组成的k+1个输出元件(两个输出元件:输出太阳轮41和第二行星架22)中的每个输出元件皆配置有制动器bx以及用于可离合地连接扭矩输出轴s2的离合器cx,也即,k个输出太阳轮40和第二行星架22每个皆配置有制动器bx和离合器cx。图6中,输出太阳轮41配置有制动器b41和离合器c41,第二行星架22配置有制动器b22和离合器c22。此时,变速模块100可以配置成从k+1个输出元件中选定两个输出元件p2、q2,使得前述两个输出元件p2、q2中的一个输出元件p2的离合器cx处于接合状态而另一输出元件q2的制动器bx处于制动状态,或者,使得两个输出元件p2、q2的离合器cx处于接合状态,借此形成变速模块100的一个输出动力传动路线。图6的实施方式中,m=2且k=1,根据前述计算公式(3),图3的变速模块100可以实现的速比个数

图7是图5或图6的变速模块100的一个变形例。图5或图6中,变速模块100在保持架10内周侧设置一个齿圈,该一个齿圈的前侧部分和后侧部分构成位于前侧的第一内齿圈71和位于后侧的第二内齿圈72,也即,第一内齿圈71和第二内齿圈72的齿形参数相同。而在图7中,在保持架10的内周侧分离设置两个齿圈,分别构成第一内齿圈71和第二内齿圈72。第一内齿圈71和第二内齿圈72的齿形参数可以不同,如图7所示。分离设置两个齿圈时,第一内齿圈71和第二内齿圈72的齿形参数也可以相同。相比于图5或图6的结构,在图7的基础上设置与图6相同的离合器和制动器的情况下,可以改变速比的大小,而速比的个数仍为21。

1.3第一类实施例的第三组实施例(m=2,k=2)

图8至图19示出了第一类实施例中m=2且k=2的第三组实施例。

图8中,变速模块100包括保持架10、两个行星架20(第一行星架21和第二行星架22)、两个输入太阳轮30(输入太阳轮31、32)和两个输出太阳轮40(输出太阳轮41、42)、两个行星轮总成50(第一行星轮总成51和第二行星轮总成52)。

第一行星轮总成51具有两个输入内齿圈511(输入内齿圈511a、511b)和一个输入外齿圈512。第二行星轮总成52具有两个输出内齿圈521(输出内齿圈521a、521b)和一个输出外齿圈522。

输入内齿圈511a、511b分别与输入太阳轮31、32的外齿啮合传动,输入外齿圈512与第一内齿圈71的内齿啮合传动。输出内齿圈521a、521b分别与输出太阳轮41、42的外齿啮合传动,输出外齿圈522与第二内齿圈72的内齿啮合传动。

图9中,变速模块100可以进一步包括扭矩输入轴s1(作为动力输入端in的一个示例)。m个输入太阳轮30(两个输入太阳轮30:输入太阳轮31、32)和第一行星架21所组成的m+1个输入元件(图9中,三个输入元件:输入太阳轮31、32和第一行星架21)中的每个输入元件皆配置有制动器bx以及用于可离合地连接扭矩输入轴s1的离合器cx,也即,m个输入太阳轮30和第一行星架21每个皆配置有制动器bx和离合器cx。图9中,输入太阳轮31配置有制动器b31和离合器c31,输入太阳轮32配置有制动器b32和离合器c32,第一行星架21配置有制动器b21和离合器c21。此时,变速模块100可以配置成从m+1个输入元件中选定两个输入元件p1、q1,使得前述两个输入元件p1、q1中的一个输入元件p1的离合器cx处于接合状态而另一输入元件q1的制动器bx处于制动状态,或者,使得两个输入元件p1、q1的离合器cx处于接合状态,借此形成变速模块100的一个输入动力传动路线。

图9中,变速模块100还可以包括扭矩输出轴s2(作为动力输出端ou的一个示例)。

图9中,k个输出太阳轮40(两个输出太阳轮40:输出太阳轮41、42)和第二行星架22所组成的k+1个输出元件(三个输出元件:输出太阳轮41、42和第二行星架22)中的每个输出元件皆配置有制动器bx以及用于可离合地连接扭矩输出轴s2的离合器cx,也即,k个输出太阳轮40和第二行星架22每个皆配置有制动器bx和离合器cx。图9中,输出太阳轮41配置有制动器b41和离合器c41,输出太阳轮42配置有制动器b42和离合器c42,第二行星架22配置有制动器b22和离合器c22。此时,变速模块100可以配置成从k+1个输出元件中选定两个输出元件p2、q2,使得前述两个输出元件p2、q2中的一个输出元件p2的离合器cx处于接合状态而另一输出元件q2的制动器bx处于制动状态,或者,使得两个输出元件p2、q2的离合器cx处于接合状态,借此形成变速模块100的一个输出动力传动路线。图6的实施方式中,m=2且k=2,根据前述计算公式(3),图3的变速模块100可以实现的速比个数

图8或图9中,以图8为例,第一行星架21具有第一行星架轴214,朝前侧突出延伸到保持架10的前保持轴11的轴孔中,m个输入太阳轮30(两个输入太阳轮30:输入太阳轮31、32)沿着第一轴线x0从前向后依次布置,每个输入太阳轮30(输入太阳轮31、32)具有朝前侧突出延伸的前太阳轮轴301,位于最前侧的输入太阳轮31的前太阳轮轴301插入第一行星架轴214的轴孔中而被可旋转地支承,位于后侧的输入太阳轮32的前太阳轮轴301插入位于前侧的输入太阳轮31的前太阳轮轴301的轴孔中而被可旋转地支承。如前所述,“轴”可以是中空轴或实心轴,提及“轴孔”则意指该“轴”(例如,前述输入太阳轮31的前太阳轮轴301)是至少部分中空以形成轴孔的轴。换言之,第一行星架21和m个输入太阳轮30组成的m+1个输入元件从前向后依次布置,至少部分相邻的两个输入元件通过相互套合的管筒对而保持成共轴线且彼此之间可相对旋转。

图8中,第二行星架22具有第二行星架轴224,朝后侧突出延伸到后保持轴12的轴孔中,k个输出太阳轮40(两个输出太阳轮41、42)沿着第一轴线x0从后向前依次布置,每个输出太阳轮40(输出太阳轮41、42)具有朝后侧突出延伸的后太阳轮轴401,位于最后侧的输出太阳轮41的后太阳轮轴401插入第二行星架轴12的轴孔中而被可旋转地支承,位于前侧的输出太阳轮42的后太阳轮轴401插入位于后侧的输出太阳轮41的后太阳轮轴401的轴孔中而被可旋转地支承。换言之,第二行星架22和k个输出太阳轮40组成的k+1个输出元件从后向前依次布置,至少部分相邻的两个输出元件通过相互套合的管筒对而保持成共轴线且彼此之间可相对旋转。

图10是图8的变速模块100的一个变形例。图10中,位于最后侧的输入太阳轮32还具有朝后侧突出延伸的后支承轴302。位于最后侧的输入太阳轮32的后支承轴302插入位于最前侧的输出太阳轮42的后太阳轮轴401的轴孔中而被可旋转地支承。可以理解,图8中,位于最前侧的输出太阳轮42的后太阳轮轴401可以为实心轴,而图10中,位于最前侧的输出太阳轮42的后太阳轮轴401为至少部分中空以形成轴孔的轴。图10中,输入太阳轮32的后支承轴302延伸插入输出太阳轮42中心的轴孔中,使得输入太阳轮32和输出太阳轮42由悬臂支承改为跨置式支承,改善了所有太阳轮(包括m个输入太阳轮30和k个输出太阳轮40)的支承刚度。

图11是图8的变速模块100的另一变形例。保持架10具有中心支承壁80,m个输入太阳轮30(两个输入太阳轮30:输入太阳轮31、32)和k个输出太阳轮40(两个输出太阳轮40:输出太阳轮41、42)分别位于中心支承壁80的前侧和后侧。中心支承壁80具有朝向m个输入太阳轮30开口的前插孔81和朝向k个输出太阳轮40开口的后插孔82。m个输入太阳轮30(两个输入太阳轮30:输入太阳轮31、32)沿着第一轴线x0从前向后依次布置,k个输出太阳轮40(两个输出太阳轮40:输出太阳轮41、42)沿着第一轴线x0从后向前依次布置,位于最后侧的输入太阳轮32还具有朝后侧突出延伸的后支承轴302,位于最前侧的输出太阳轮42还具有朝前侧突出延伸的前支承轴402,输入太阳轮32的后支承轴302和输出太阳轮42的前支承轴402分别插入中心支承壁80的前插孔81和后插孔82而被可旋转地支承。图10中,采用腹板形式的中心支承壁80增设于输入太阳轮32和输出太阳轮42之间,使得输入太阳轮32和输出太阳轮42靠近中心支承壁80的一端可以利用轴承支承在中心支承壁80的插孔81、82中。可以理解,文中使用“轴孔”或“插孔”可以采用轴承孔的形式。这样,输入太阳轮32和输出太阳轮42由悬臂支承改为跨置式支承,改善了所有太阳轮的支承刚度。

图12是图8的变速模块100的又一变形例。图12中,可以在保持架10的内周侧分离设置两个齿圈,分别构成第一内齿圈71和第二内齿圈72。第一内齿圈71和第二内齿圈72的齿形参数可以不同,如图12所示。分离设置两个齿圈时,第一内齿圈71和第二内齿圈72的齿形参数也可以相同。

相比于图12,在图13中保持架10具有中心支承壁80。采用腹板形式的中心支承壁80沿着第一轴线x0设置于第一内齿圈71和第二内齿圈72之间。位于最后侧的输入太阳轮32的后支承轴302和位于最前侧的输出太阳轮42的前支承轴402分别插入中心支承壁80的前插孔81和后插孔82而被可旋转地支承。

图14中,变速模块100还包括输入控制模块f1和输出控制模块f2。图14的变速模块100的传动模块f0与图13的不同在于,图14的变速模块100的第一内齿圈71和第二内齿圈72分离设置然而齿形参数相同,而图13的变速模块100的第一内齿圈71和第二内齿圈72分离设置且齿形参数不同。

如前所述,m个输入太阳轮30和第一行星架21所组成的m+1个输入元件中,至少一个输入元件配置有制动器bx;至少一个输入元件配置有离合器cx,用于可离合地连接扭矩输入轴s1,从而在离合器cx处于接合状态时,从扭矩输入轴s1接收输入动力。此时,变速模块100可以配置成从前述m+1个输入元件中选定两个输入元件p1、q1,使得前述两个输入元件p1、q1中的一个输入元件p1的离合器处于接合状态而另一输入元件q1的制动器处于制动状态,借此形成变速模块100的一个输入动力传动路线。

在图14的实施方式中,输入太阳轮31配置有制动器b31和离合器c31,输入太阳轮32仅配置有离合器c32,第一行星架21仅配置有制动器b21。

如前所述,k个输出太阳轮40和第二行星架22所组成的k+1个输出元件中,至少一个输出元件配置有制动器bx,并且至少一个输出元件配置有离合器cx,用于可离合地连接动力输出端ou。此时,变速模块100配置成从前述k+1个输出元件中选定两个输出元件p2、q2,使得该两个输出元件p2、q2中的一个输出元件p2的离合器cx处于接合状态而另一输出元件q2的制动器bx处于制动状态,借此形成变速模块100的一个输出动力传动路线。

在图14的实施方式中,输出太阳轮42配置有制动器b42和离合器c42,输出太阳轮41仅配置有离合器c41,第二行星架22仅配置有制动器b22。

在图14中,扭矩输出轴s2连接有输出齿轮i2,作为动力输出端ou的一个示例,输出动力从扭矩输出轴s2传递到输出齿轮i2,再向外输出。输出太阳轮42的后太阳轮轴401向后延伸穿过扭矩输出轴s2的轴孔,然后连接制动器b42,换言之,输出太阳轮42和对应的制动器b42分别位于向外传递输出动力的输出齿轮i2的两侧。

图14中,并非每个输出元件或输入元件皆配置有制动器bx和离合器cx,因此无法适用于前述计算公式(3)。图14的变速模块100可以实现的速比个数n0=4×4=16。

图15至图19是以图14中的传动模块f0为示例示出的零件示意图,其中,图15是装配示意图。

图15中,保持架10可以通过旋转轴承r101、r102可旋转地支承于前述前轴孔h1和后轴孔h2中。输入太阳轮32可以通过旋转轴承r322可旋转地支承于中心支承壁80的前插孔81中,输出太阳轮42可以通过旋转轴承r422可旋转地支承于中心支承壁80的后插孔82中。输入太阳轮32和输入太阳轮31可以通过旋转轴承r321而可旋转地支承,输出太阳轮42和输出太阳轮41可以通过旋转轴承r421而可旋转地支承。

图16和图17示出了以第一行星架21为示例的行星架20的结构示意图,第一行星架21的内周面2132和外周面2131具有一定的偏心量。图18和图19示出了以第一行星轮总成51为示例的行星轮总成50的结构示意图。

1.4第一类实施例的第四组实施例(m=3,k=1)

图20至图23示出了第一类实施例中m=3且k=1的第四组实施例。

图20中,变速模块100包括保持架10、两个行星架20(第一行星架21和第二行星架22)、三个输入太阳轮30(输入太阳轮31、32、33)和一个输出太阳轮40(输出太阳轮41)、两个行星轮总成50(第一行星轮总成51和第二行星轮总成52)。

第一行星轮总成51具有三个输入内齿圈511(输入内齿圈511a、511b、511c)和一个输入外齿圈512。第二行星轮总成52具有一个输出内齿圈521(输出内齿圈521a)和一个输出外齿圈522。

输入内齿圈511a、511b、511c分别与输入太阳轮31、32、33的外齿啮合传动,输入外齿圈512与第一内齿圈71的内齿啮合传动。输出内齿圈521a与输出太阳轮41的外齿啮合传动,输出外齿圈522与第二内齿圈72的内齿啮合传动。

图21中,变速模块100可以进一步包括扭矩输入轴s1(作为动力输入端in的一个示例)。m个输入太阳轮30(三个输入太阳轮30:输入太阳轮31、32、33)和第一行星架21所组成的m+1个输入元件(四个输入元件:输入太阳轮31、32、33和第一行星架21)中的每个输入元件皆配置有制动器bx以及用于可离合地连接扭矩输入轴s1的离合器cx,也即,m个输入太阳轮30和第一行星架21每个皆配置有制动器bx和离合器cx。图21中,输入太阳轮31配置有制动器b31和离合器c31,输入太阳轮32配置有制动器b32和离合器c32,输入太阳轮33配置有制动器b33和离合器c33,第一行星架21配置有制动器b21和离合器c21。此时,变速模块100可以配置成从m+1个输入元件中选定两个输入元件p1、q1,使得前述两个输入元件p1、q1中的一个输入元件p1的离合器cx处于接合状态而另一输入元件q1的制动器bx处于制动状态,或者,使得两个输入元件p1、q1的离合器cx处于接合状态,借此形成变速模块100的一个输入动力传动路线。

图21中,变速模块100还可以包括扭矩输出轴s2(作为动力输出端ou的一个示例)。k个输出太阳轮40(一个输出太阳轮40:输出太阳轮41)和第二行星架22所组成的k+1个输出元件(两个输出元件:输出太阳轮41和第二行星架22)中的每个输出元件皆配置有制动器bx以及用于可离合地连接扭矩输出轴s2的离合器cx,也即,k个输出太阳轮40和第二行星架22每个皆配置有制动器bx和离合器cx。图21中,输出太阳轮41配置有制动器b41和离合器c41,第二行星架22配置有制动器b22和离合器c22。此时,变速模块100可以配置成从k+1个输出元件中选定两个输出元件p2、q2,使得前述两个输出元件p2、q2中的一个输出元件p2的离合器cx处于接合状态而另一输出元件q2的制动器bx处于制动状态,或者,使得两个输出元件p2、q2的离合器cx处于接合状态,借此形成变速模块100的一个输出动力传动路线。图21的实施方式中,m=3且k=1,根据前述计算公式(3),图3的变速模块100可以实现的速比个数

图20或图21中,以图20为例,m个输入太阳轮30(三个输入太阳轮30:输入太阳轮31、32、33)沿着第一轴线x0从前向后依次布置,每个输入太阳轮30(输入太阳轮31、32、33)具有朝前侧突出延伸的前太阳轮轴301,位于最前侧的输入太阳轮31的前太阳轮轴301插入第一行星架轴214的轴孔中而被可旋转地支承,位于后侧的输入太阳轮的前太阳轮轴插入位于前侧的输入太阳轮的前太阳轮轴的轴孔中而被可旋转地支承,图21中,输入太阳轮32的前太阳轮轴301插入输入太阳轮31的前太阳轮轴301的轴孔中,输入太阳轮33的前太阳轮轴301插入输入太阳轮32的前太阳轮轴301的轴孔中。

图22是图20的变速模块100的一个变形例。图22中,可以在保持架10的内周侧分离设置两个齿圈,分别构成第一内齿圈71和第二内齿圈72。第一内齿圈71和第二内齿圈72的齿形参数可以不同,也可以相同,如图22所示。

相比于图22,图23中,保持架10具有中心支承壁80。采用腹板形式的中心支承壁80沿着第一轴线x0设置于第一内齿圈71和第二内齿圈72之间。位于最后侧的输入太阳轮33的后支承轴302和输出太阳轮41的前支承轴402分别插入中心支承壁80的前插孔81和后插孔82而被可旋转地支承。

2第二类实施例(k=0)

图24至图30示出了第二类实施例,也即,变速模块100仅包括输入太阳轮30,而不包括输出太阳轮40。第二类实施例中,k=0,n=1。

2.1第二类实施例的第一组实施例(m=2,k=0)

图24至图26示出了第二类实施例中m=2且k=0的第一组实施例。

图24中,变速模块100包括保持架10、一个行星架20(第一行星架21)、两个输入太阳轮30(输入太阳轮31、32)和一个行星轮总成50(第一行星轮总成51)。

保持架10具有一个内齿圈(第一内齿圈71)。第一行星轮总成51具有两个输入内齿圈511(输入内齿圈511a、511b)和一个输入外齿圈512。输入内齿圈511a、511b分别与输入太阳轮31、32的外齿啮合传动,输入外齿圈512与第一内齿圈71的内齿啮合传动。对于k=0的情况,保持架10传动连接动力输出端ou,换言之,保持架10向外输出动力或扭矩。图24中,保持架10可以看成是朝向输入侧(前侧)开口的盆形结构通过前端壁131封住的形状。

图24中,保持架10(具体地,后端壁132)具有位于m个输入太阳轮后侧(输入太阳轮32后侧)的支撑插孔83。位于最后侧的输入太阳轮32还具有朝后侧突出延伸的后支承轴302。后支撑轴302插入支撑插孔83中而被可旋转地支承。

图25中,变速模块100可以进一步包括扭矩输入轴s1(作为动力输入端in的一个示例)。m个输入太阳轮30(两个输入太阳轮30:输入太阳轮31、32)和第一行星架21所组成的m+1个输入元件(三个输入元件:输入太阳轮31、32和第一行星架21)中的每个输入元件皆配置有制动器bx以及用于可离合地连接扭矩输入轴s1的离合器cx,也即,m个输入太阳轮30和第一行星架21每个皆配置有制动器bx和离合器cx。图25中,输入太阳轮31配置有制动器b31和离合器c31,输入太阳轮32配置有制动器b32和离合器c32,第一行星架21配置有制动器b21和离合器c21。此时,变速模块100可以配置成从m+1个输入元件中选定两个输入元件p1、q1,使得前述两个输入元件p1、q1中的一个输入元件p1的离合器cx处于接合状态而另一输入元件q1的制动器bx处于制动状态,或者,使得两个输入元件p1、q1的离合器cx处于接合状态,借此形成变速模块100的一个输入动力传动路线。

图25的变速模块100中,k=0,根据前述计算公式(2)计算速比个数。图25的变速模块100可以实现的速比个数

图26是图25的变速模块100的一个变形例,主要差异在于输入控制模块f1。扭矩输入轴s1连接有输入齿轮i1,作为动力输入端in的一个示例,输入动力从输入齿轮i1传递到扭矩输入轴s1,再向传动模块f0输入。

图26的变速模块100中,m个输入太阳轮30(两个输入太阳轮30:输入太阳轮31、32)和第一行星架21所组成的m+1个输入元件中的一个指定输入元件p3传动连接扭矩输入端in,前述m+1个输入元件中除了该指定输入元件p3以外的至少一个输入元件配置有制动器bx。此时,变速模块100可以配置成从前述至少一个输入元件中选定一个选定输入元件q3,使得该选定输入元件q3的制动器bx处于制动状态,借此形成变速模块100的一个输入动力传动路线。

图26中,该指定输入元件p3是第一行星架21。扭矩输入轴s1即第一行星架21的第一行星架轴214。前述至少一个输入元件是m个输入太阳轮30(两个输入太阳轮30:输入太阳轮31、32)。此时,变速模块100可以配置成从m个输入太阳轮30(两个输入太阳轮30:输入太阳轮31、32)中选定一个选定输入太阳轮(例如,输入太阳轮31),使得该选定输入太阳轮(输入太阳轮31)的制动器bx处于制动状态,借此形成变速模块100的一个输入动力传动路线。

图26的实施方式中,m≥2,m个输入太阳轮30中的至少两个输入太阳轮还可以通过离合器cx可离合地连接彼此。此时,变速模块100可以配置成从m个输入太阳轮30中选定一个选定输入太阳轮,使得该选定输入太阳轮的制动器bx处于制动状态,或者,使得前述至少两个输入太阳轮的离合器cx处于接合状态,借此形成变速模块100的一个输入动力传动路线。

图26中,输入太阳轮31、32通过离合器c32可离合地连接彼此。换言之,输入太阳轮31、32之间设置有离合器c32。当离合器c32处于接合状态时,整个变速模块100成为一个刚体,传动比为1。因此,当输入动力从输入齿轮i1经由第一行星架21输入时,制动器b31、b32和离合器c32单一接合时,可以实现速比个数n0=3。

2.2第二类实施例的第二组实施例(m=3,k=0)

图27至图29示出了第二类实施例中m=3且k=0的第二组实施例。

图27中,变速模块100包括保持架10、一个行星架20(第一行星架21)、三个输入太阳轮30(输入太阳轮31、32、33)和一个行星轮总成50(第一行星轮总成51)。

第一行星轮总成51具有三个输入内齿圈511(输入内齿圈511a、511b、511c)和一个输入外齿圈512。输入内齿圈511a、511b、511c分别与输入太阳轮31、32、33的外齿啮合传动,输入外齿圈512与第一内齿圈71的内齿啮合传动。保持架10传动连接动力输出端ou。

图28中,变速模块100可以进一步包括扭矩输入轴s1(作为动力输入端in的一个示例)。m个输入太阳轮30(三个输入太阳轮30:输入太阳轮31、32、33)和第一行星架21所组成的m+1个输入元件(四个输入元件:输入太阳轮31、32、33和第一行星架21)中的每个输入元件皆配置有制动器bx以及用于可离合地连接扭矩输入轴s1的离合器cx,也即,m个输入太阳轮30和第一行星架21每个皆配置有制动器bx和离合器cx。图28中,输入太阳轮31配置有制动器b31和离合器c31,输入太阳轮32配置有制动器b32和离合器c32,输入太阳轮33配置有制动器b33和离合器c33,第一行星架21配置有制动器b21和离合器c21。此时,变速模块100可以配置成从m+1个输入元件中选定两个输入元件p1、q1,使得前述两个输入元件p1、q1中的一个输入元件p1的离合器cx处于接合状态而另一输入元件q1的制动器bx处于制动状态,或者,使得两个输入元件p1、q1的离合器cx处于接合状态,借此形成变速模块100的一个输入动力传动路线。

离合器c31、c32、c33、c21分别布置于扭矩输入轴s1与输入太阳轮31、32、33和输入第一行星架21之间,分别可离合地传递动力或扭矩。当制动器b31、b32、b33、b21分别处于制动状态时,输入太阳轮31、32、33和第一行星架21分别与变速器机架box连为一体,阻止输入太阳轮31、32、33和第一行星架21转动。

图28的变速模块100中,m=3,k=0,根据前述计算公式(2),图28的变速模块100可以实现的速比个数

2.3第二类实施例的第三组实施例(m=4,k=0)

图29至图30示出了第二类实施例中m=4且k=0的第三组实施例。

图29中,变速模块100包括保持架10、一个行星架20(第一行星架21)、k个输入太阳轮30(四个输入太阳轮30:输入太阳轮31、32、33、34)和n个行星轮总成50(一个行星轮总成50:第一行星轮总成51)。

第一行星轮总成51具有四个输入内齿圈511(输入内齿圈511a、511b、511c、511d)和一个输入外齿圈512。输入内齿圈511a、511b、511c、511d分别与输入太阳轮31、32、33、34的外齿啮合传动,输入外齿圈512与第一内齿圈71的内齿啮合传动。保持架10传动连接动力输出端ou。

图30中,变速模块100可以进一步包括扭矩输入轴s1。m个输入太阳轮30(四个输入太阳轮30:输入太阳轮31、32、33、34)和第一行星架21所组成的m+1个输入元件(五个输入元件:输入太阳轮31、32、33、34和第一行星架21)中的每个输入元件皆配置有制动器bx以及用于可离合地连接扭矩输入轴s1的离合器cx,也即,m个输入太阳轮30和第一行星架21每个皆配置有制动器bx和离合器cx。图30中,输入太阳轮31配置有制动器b31和离合器c31,输入太阳轮32配置有制动器b32和离合器c32,输入太阳轮33配置有制动器b33和离合器c33,输入太阳轮34配置有制动器b34和离合器c34,第一行星架21配置有制动器b21和离合器c21。此时,变速模块100可以配置成从m+1个输入元件中选定两个输入元件p1、q1,使得前述两个输入元件p1、q1中的一个输入元件p1的离合器cx处于接合状态而另一输入元件q1的制动器bx处于制动状态,或者,使得两个输入元件p1、q1的离合器cx处于接合状态,借此形成变速模块100的一个输入动力传动路线。

离合器c31、c32、c33、c34、c21分别布置于扭矩输入轴s1与输入太阳轮31、32、33、34和输入第一行星架21之间,分别可离合地传递动力或扭矩。当制动器b31、b32、b33、b34、b21分别处于制动状态时,输入太阳轮31、32、33、34和第一行星架21分别与变速器机架box连为一体,阻止输入太阳轮31、32、33、34和第一行星架21转动。

图30的变速模块100中,m=4,k=0,根据前述计算公式(2),图30的变速模块100可以实现的速比个数

上述变速模块100中,每个太阳轮(输入太阳轮或输出太阳轮)和行星架(第一行星架或第二行星架)可以根据实际需要仅配置一个离合器,或仅配置有一个制动器,或者配置有一个离合器和一个制动器。m+1个输入元件的至少部分输入元件配置的制动器或离合器位于前轴孔h1的前侧;k+1个输出元件中的至少部分输出元件配置的制动器或离合器位于后轴孔h2的后侧。

3变速装置

图31至图32示出了变速装置200的示例实施方式。变速装置200可以包括两个以上变速模块100,每个变速模块10包括用于接收并传递输入动力的动力输入端in以及用于接收并传递输出动力的动力输出端ou。该两个以上变速模块中的前一变速模块100的动力输出端ou与后一变速模块100的动力输入端in传动连接。

图31中,将图14的变速模块100(图31中,图示为前一变速模块100a)与图26的变速模块100(图31中,图示为后一变速模块100b)通过转接齿轮t1和转接齿轮t2传动连接。前一变速模块100a的动力输出端ou包括输出齿轮i2。输出齿轮i2与前一变速模块100a的扭矩输出轴s2连接。后一变速模块100b的动力输入端in包括输入齿轮i1。输入齿轮i1与后一变速模块100b的扭矩输入轴s1连接。前一变速模块100a的输出齿轮i2的中心轴线和后一变速模块100b的输入齿轮i1的中心轴线一致,为第一轴线x0。

图31中,变速装置200还包括转接模块ts1。转接模块ts1包括两个转接齿轮t1、t2,两个转接齿轮t1、t2彼此固连,并且两个转接齿轮t1、t2的旋转轴线与前一变速模块100a的输出齿轮i2的中心轴线或后一变速模块100b的输入齿轮i1的中心轴线(第一轴线x0)平行。图31中,转接齿轮t1和转接齿轮t2固连于转接轴sh1,转接轴sh1与第一轴线x0平行。

两个转接齿轮t1、t2分别与前一变速模块100a的输出齿轮i2和后一变速模块100b的输入齿轮i1啮合传动,从而实现前一变速模块100a和后一变速模块100b的传动连接。图31中的变速装置200a具有48个速比。

图32的实施方式与图31的差异主要有:前一变速模块100a的动力输出端ou包括共轴线的两个输出齿轮i2、i3;变速装置200包括两个转接模块ts1、ts2。后一变速模块100b的动力输入端in包括输入齿轮i1。前一变速模块100a的输出齿轮i2的中心轴线和后一变速模块100b的输入齿轮i1的中心轴线一致,为第一轴线x0。

两个转接模块ts1、ts2中的每个转接模块包括共轴线的两个转接齿轮和离合器cx。两个转接齿轮通过离合器cx可离合地连接彼此,并且两个转接齿轮的旋转轴线与前一变速模块100a的输出齿轮i2、i3的中心轴线或后一变速模块100b的输入齿轮i1的中心轴线(第一轴线x0)平行。

转接模块ts1包括两个转接齿轮t1、t2和离合器ct1,两个转接齿轮t1、t2通过离合器ct1可离合地连接彼此。转接模块ts2包括两个转接齿轮t3、t4和离合器ct3,两个转接齿轮t3、t4通过离合器ct3可离合地连接彼此。

每个转接模块的两个转接齿轮分别与前一变速模块100a的一个输出齿轮和后一变速模块100b的输入齿轮i1啮合传动。

转接模块ts1的转接齿轮t1与前一变速模块100a的输出齿轮i2啮合传动,转接齿轮t2与后一变速模块100b的输入齿轮i1啮合传动。转接模块ts2的转接齿轮t3与前一变速模块100a的输出齿轮i3啮合传动,转接齿轮t4与后一变速模块100b的输入齿轮i1啮合传动。

图32中,变速装置200可以配置成使得两个转接模块ts1、ts2中的一个转接模块的离合器ct1或ct3处于接合状态,借此形成一个转接动力传递路线。

通过设置转接齿轮t1、t2、t3、t4和可离合地传递扭矩的离合器ct1、ct3,可以调节部分挡位的速比,使之更趋于合理。

需要理解,虽然有些变换方式仅在一个实施例中描述,但是,上述各种不同实施例下的变换方式可以进行适当组合。例如,变速模块100中,传动模块f0、输入控制模块f1、输出控制模块f2的各种变换方式之间可以进行组合,以产生新的实施例。又例如,变速模块100中,设置中心支撑壁80的结构可以适用于第一类实施例中的所有类似实施方式。再例如,变速装置200中的每个变速模块100可以前后颠倒使用,由多个变速模块100组合的大型变速装置也可以前后颠倒使用。

本发明虽然以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以做出可能的变动和修改。例如,上述各种不同实施例下的变换方式可以进行适当组合。

凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰,均落入本发明的权利要求所界定的保护范围之内。

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