双行星排变速机构和动力总成的制作方法

本发明涉及变速器，具体提供一种双行星排变速机构和动力总成。

背景技术：

1、随着社会的不断进步和发展，人们对环境的保护越来越重视。目前，车辆行业的一个探索方向是新能源电动汽车。新能源电动汽车采用电能替代燃油，在行驶过程中能够实现尾气零排放，具有突出的环保优势。除此之外，新能源电动汽车采用电动机代替传统发动机，电动机具有转速高、起步扭矩大、运行平稳等特点，能够有效改善车辆驾乘的舒适性。

2、为了配合动力及转速的输出，使能耗达到最佳状态，电动汽车上常常装配有能够多挡调节的变速器。现有技术中已经发展出一种利用行星轮系形成的变速器结构，这种变速器结构能够通过多个离合器、制动器的配合控制实现多种挡位调节。但是目前的行星齿轮变速器零部件较多，结构复杂，组装难度高，并且占用空间大。为了保证换挡过程中的动力持续输出，各制动器及离合器需要精准的配合，进一步导致了离合器及制动器的控制方式复杂，配合精度要求高。此外，在换挡过程中，待连接部件的相对转速较大，导致待连接部件之间的磨损较大。因此，目前的变速机构存在改进之处。

技术实现思路

1、为了解决传统变速机构整体结构复杂、控制精度要求高、成本高、占用空间大等技术问题，本发明提供了一种双行星排变速机构。该双行星排变速机构包括壳体；第一行星排，所述第一行星排包括第一太阳轮、第一齿圈、将所述第一太阳轮与所述第一齿圈啮合传动连接的第一行星轮、以及用于支承所述第一行星轮的第一行星架；第二行星排，所述第二行星排包括第二太阳轮、第二齿圈、将所述第二太阳轮与所述第二齿圈啮合传动连接的第二行星轮、以及用于支承所述第二行星轮的第二行星架；所述第二太阳轮与所述第一行星架相连，并且所述双行星排变速机构还包括：输入端，所述输入端与所述第一太阳轮相连；输出端，所述输出端与所述第二行星架相连；第一控制单元，所述第一控制单元包括与所述壳体相连的第一被动件、与所述第一行星架相连的第二被动件、以及与所述第一齿圈相连的第一主动件，所述第一主动件能够相对于所述第一被动件和所述第二被动件运动并配置成在与所述第一被动件接合时与所述第二被动件分离、在与所述第二被动件接合时与所述第一被动件分离；和第二控制单元，所述第二控制单元包括与所述壳体相连的第三被动件、与所述第二行星架相连的第四被动件、以及与所述第二齿圈相连的第二主动件，所述第二主动件能够相对于所述第三被动件和所述第四被动件运动并配置成在与所述第三被动件接合时与所述第四被动件分离、在与所述第四被动件接合时与所述第三被动件分离。

2、本发明采用双行星排结构，将两个行星排串联布置，其连接结构简单、齿轮布置简单。相应地，体积和重量得到有效控制。本发明利用第一控制单元和第二控制单元替代传统的离合器和制动器，有效减小零部件数量，使得双排变速机构的结构更精简，并能够提高机构可靠性。本发明利用第一控制单元和第二控制单元可实现两个行星排均减速输出、其中一个行星排减速输出以及两个行星排均刚性输出等多种工况，相应地，产生不同的传动比。在将本发明用于车辆时，通过切换不同的工况能够使电动机或发动机长时间维持高效工作状态，从而节省电能消耗及燃油消耗。

3、在切换工况时，在一个控制单元中，主动件能够相对于两个被动件运动，在主动件靠近其中一个被动件时，其同步地与另一被动件远离，当主动件与其中一个被动件接合时，其同步地与另一被动件分离。该变速机构从机械结构上对主动件与两个被动件之间的接合关系做出了限定，实现主动件与两个被动件之间的择一连接。由此实现制动与离合的同步联动控制。该结构既简化了控制流程，又能够保证工况切换时各转动部件的转动状态平稳改变、动力持续传递，使得调速过程更加流畅顺滑。将该变速机构用于车辆时，由于本发明的变速机构有较大的传动比变化范围，并且调速简单、方便、流畅，因此本发明能够适用于多种类型的车辆，并能够有效改善车辆的驾驶体验，特别适合用于路况复杂的重型车辆。

4、在上述双行星排变速机构的优选技术方案中，所述第一主动件与所述第一齿圈通过花键相连。通过上述的配置，第一主动件能够在花键的传动下被第一齿圈带动着旋转，并且第一主动件能够沿第一齿圈的轴线方向相对于第一齿圈往复滑动。第一主动件通过往复滑动可以切换与第一被动件或第二被动件之间的接合或分离。

5、在上述双行星排变速机构的优选技术方案中，所述第二主动件与所述第二齿圈通过花键相连。通过上述的配置，第二主动件能够在花键的传动下被第二齿圈带动着旋转，并且第二主动件能够沿第二齿圈的轴线方向相对于第二齿圈往复滑动。第二主动件通过往复滑动可以切换与第三被动件或第四被动件之间的接合或分离。

6、在上述双行星排变速机构的优选技术方案中，在所述第一齿圈静止、所述第一太阳轮带动所述第一行星架转动时所述第一行星排具有第一传动比；在所述第二齿圈静止、所述第二太阳轮带动所述第二行星架转动时所述第二行星排具有第二传动比；所述第一传动比等于所述第二传动比。通过上述的配置，本发明的变速机构能够形成三个稳定的传动比。

7、在上述双行星排变速机构的优选技术方案中，在所述第一齿圈静止、所述第一太阳轮带动所述第一行星架转动时所述第一行星排具有第一传动比；在所述第二齿圈静止、所述第二太阳轮带动所述第二行星架转动时所述第二行星排具有第二传动比；所述第一传动比大于所述第二传动比。通过上述的配置，本发明的变速机构能够形成四个稳定的传动比。

8、在上述双行星排变速机构的优选技术方案中，在所述第一齿圈静止、所述第一太阳轮带动所述第一行星架转动时所述第一行星排具有第一传动比；在所述第二齿圈静止、所述第二太阳轮带动所述第二行星架转动时所述第二行星排具有第二传动比；所述第一传动比小于所述第二传动比。通过上述的配置，本发明的变速机构能够形成四个稳定的传动比。

9、在上述双行星排变速机构的优选技术方案中，所述第二太阳轮通过连接轴与所述第一行星架相连。

10、在上述双行星排变速机构的优选技术方案中，所述第二被动件通过第一连接架与所述第一行星架相连。通过上述的配置，能够有效增强第二被动件与第一行星架之间的连接可靠性，同时便于第二被动件的布置。

11、在上述双行星排变速机构的优选技术方案中，所述第一连接架与所述第二太阳轮分布于所述第一行星排的两侧。通过上述的配置，第一连接架位于两个行星排的一侧，既能够方便第二被动件的布置，又能够节约两个行星排之间的空间，从而降低结构设计难度并缩小整体体积。

12、在上述双行星排变速机构的优选技术方案中，所述第四被动件通过第二连接架与所述第二行星架相连。通过上述的配置，能够有效增强第四被动件与第二行星架之间的连接可靠性，同时便于第四被动件的布置。

13、在上述双行星排变速机构的优选技术方案中，所述第二连接架与所述输出端分布于所述第二行星排的两侧。通过上述的配置，第二连接架布置在两个行星排之间，使得变速机构的整体结构精密、简洁。

14、本发明还提供了一种动力总成，该动力总成包括驱动器；和根据上述任一优选技术方案所述的双行星排变速机构，所述驱动器与所述双行星排变速机构的输入端相连。通过上述的配置，变速机构通过不同的传动比与驱动器配合，使得动力总成在输出各种转速时驱动器均能够处于高效工作状态，以此实现能耗的降低及稳定性的提升。