包括集成在车轮中的变速机构的牵引链制造技术

一种汽车的牵引链，其特征在于它包括： ·轮子支撑件（Ｋ），该支撑件承载着旋转轮毂，该轮毂设计成接纳驱动轮（Ｗ）并具有所述驱动轮的旋转轴； ·旋转的带齿的轮子（３），该轮子具有与所述驱动轮相同的旋转轴，该带齿的轮子直接与轮毂啮合； ·包括至少两个齿轮（３１和５３）的装置，该装置始终与所述带齿的轮子啮合，包括用来与电机轴联接的输入轴，并包括在速比之间具有空档位置的速比变化机构，所述机构包括在输入轴和上述齿轮中一个之间的直接配合，所述机构包括在输入轴和另外一个齿轮之间的至少另一个机械传动路径，其中减速比与直接配合的不同。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及具有电力牵引的汽车。它既涉及纯粹电力机车，也涉及混合型的汽车，特别是混合系列型的汽车。当然，为了获得上述结构(安装在电力牵引电机上)的所有好处，就需要使轮子和电机组装在一起，这样尽可能地紧凑和轻便。具体地说，需要同样使从电机到轮子的牵引链尽可能地轻便紧凑，由于讨论的部件质量是未确定的，因此这方面就更显得重要了。已经提到的是，电机可提供相当大的转矩，该转矩在整个转速范围内基本上是恒定的。然而，也已经公知的是，电机的体积实际上与设计输送的转矩成正比。另外，为了给轮子提供尽可能大的转矩，同时具有非常紧凑结构的电力驱动电机，就需要在电机轴和轮子轴之间安装尽可能大的总减速比。如果在电机轴和轮子轴之间的总减速比增加，则在汽车最大速度的电机速度也增加。此时，由电机承受的机械和电应力随着转速明显地增加。如果上限设定在电机转速上，则就需要在电机和轮子之间提供总减速比的选择。这样，还需要把速比变化机构集成在轮子内，这样既可在轮子上得到较大转矩，也可使汽车获得最大速度。这就提出了使这种速比变化机构的设计尽可能紧凑的问题，以避免得出这样的解决方案，其中该方案总体上(把电机和速比变化机构放在一起)比直接配合的电机体积又大，且又重，其尺寸设计成可在轮子轴上提供需要的最大转矩，同时提高了最终减速比。还需要设计控制系统，该系统可使从一个速比到另外速比的变化尽可能简单和迅速地发生。需要使从一个速比到另外速比变化的装置在总体上不增加传输链的重量。在具体的优选实施例中，本专利技术提供的速比变化机构包括爪形离合器，该离合器使得能选择一个或另外一个速比。最好是，所述机构根本没有摩擦离合器。换句话说，它只包括强制机械配合的装置。另外并且是最好是，本专利技术使用无电刷、同步、自动调节型的电机，利用该电机特性，该电机包括转子位置传感器。本专利技术只利用该电机的转子位置传感器和与速比变化机构关联的传感器组件，来确定上述轮子的转速，并产生需要的所有速比的变化。最好是，该设计最好只包括两个速比。图4A、4B和4C为沿图2中4/4线的剖面图，其中示出了具有两个速比的速比变化机构的主要部件；图5为机电传输链局部视图；图6为在变速过程中换档拨叉的位置、牵引电机的速度和牵引电机的转矩随着时间变化的计时图。与外罩2和电机M一起，外壳1限定了封闭空间。该封闭空间可容纳着一定量的用来润滑其内机械部件的油。在外壳1内部，有带齿的轮子3(参见附图说明图1和图3)，该轮子3围绕着轴XX旋转，该轴直接与轮子W配合。图3A示出了与第一齿轮31啮合的带齿的轮子3。该第一齿轮31与辅助齿轮310同轴并固定到其上，辅助齿轮310的直径比第一齿轮31的直径大。第一齿轮31和辅助齿轮310形成了一个整体的旋转机械部件(参见图4A)。辅助齿轮310与中间齿轮6啮合。中间齿轮6使电机保持在同一方向旋转，而不管速比是多少。此外，带齿的轮子3与第二齿轮53啮合。第二齿轮53与齿轮530同轴并固定到其上。齿轮530可由爪形离合器来控制(具体参见图3A和4A)。第二齿轮53和可控制齿轮530形成了单一的整体机械部件。该机械部件包括位于可控制齿轮530附近的不带齿的圆周非啮合区532(参见图4A)。该机械部件还包括光滑中间区531。可由爪形离合器控制的惰轮42嵌入在光滑中间区531中，与第二齿轮53同轴，从而该惰轮42可相对于第二齿轮53随意地旋转。变速机构包括爪形离合器46，该爪形离合器46使速比可选。在示出的实施例中，爪形离合器46包括与可控制齿轮530和可控制惰轮42的(外)齿啮合的内齿。爪形离合器46既可与可控制惰轮42配合，提供减速比(图3A和4A)，又与可控制齿轮530配合，提供直接的啮合(图3C和4A)，否则，爪形离合器46就可移动到脱离位置，在该位置，内齿与不与任何齿配合的圆周非啮合区532相对(图3B和4B)。此外，爪形离合器46包括外圆周颈状部460和凹坑461(见图5)。可以见到电机M转子的轴A末端(图4)，其中YY为轴A的旋转轴。离合器篮38固定安装到电机M的轴A上。爪形离合器46由离合器篮38对中。叉形件16径向地配合在形成于爪形离合器46上的外圆周颈状部460外面。离合器篮38包括能配合进爪形离合器46的凹坑461中的指状件380。爪形离合器46可轴向相对于离合器筐而滑动，同时可转动地固定在其中。叉形件16由电动减速单元12来控制。位置探测器21联接到叉形件16上。爪形离合器46具有三个位置·爪形离合器46通过可使转速变化的中间齿轮6来移动带齿轮子的位置；爪形离合器46于是与惰轮42联接，从而通过中间齿轮6和辅助齿轮310与第一齿轮31啮合(具体参见图3A和4A)；这说是前述的另外的机械传动路径；·与辅助齿轮530啮合从而与第二齿轮53啮合的位置(具体参见图3C和4C)；·图3B和4B所示的中间空档位置。第一齿轮31和第二齿轮53始终由带齿的轮子3来驱动。由于它们具有相同的齿，于是均以相同角速度来旋转。当第二齿轮53通过第二辅助齿轮530、爪形离合器46和离合器篮38而与电机M的转子轴A配合时，它就直接与电机M啮合。另一方面，当经由离合器篮38、爪形离合器46、惰轮42、中间齿轮6和辅助齿轮310通过第一齿轮31传输牵引转矩时，在电机M的转子轴A和第一齿轮31之间就存在了减速比，该比与辅助齿轮310上齿数和惰轮42上齿数之间的比R相对应。再来注意在所述的另外的机械传动路径中，爪形离合器通过中间齿轮6使带齿的轮子3运动，中间齿轮6可使转速反向。这样，中间齿轮6就使电机保持相同的旋转方向，而不管配合的齿轮如何直接啮合或另外的机械传动路径。作为变型(图中没有示出)，对于一个速比和其他速比，电机也可在相反旋转方向运行；在这种变型中，在所述的另外的传动路径中，没有中间齿轮来使旋转方向颠倒。速比导致电力牵引电机的速度实质性发生即时和较大变化。当汽车配有几个驱动轮，每个驱动轮都装有电机和本专利技术的齿轮箱组件时，变速可至少在汽车同一轴的轮子上同步发生。图6中所示的计时图示出了操作的顺序。无论是速比变化的方向如何，也不管有关齿轮的顺序如何，速比变化需要消除电机转矩(区1)，把齿轮箱移动到空档位置(区2)，然后把电机转速调整到与未来要选择的速比对应的位置(区3)，从而在电机再次被控制以提供需要的转矩前，与以所述速比进行机械地配合。图6中计时图还示出了不作为限制的实施例的最优细节。为了方便速比变化，对电机的精心控制可产生较小的速度震荡(区4)，其目的是在下一个速比的配合中有利于爪形离合器的配合。需要注意的是，转矩和速度的变化非常小区4中示出的转矩变化仅用来使电机M转子抵抗自身惯性而加速；导致的速度变化本身非常小，因为被爪形离合器配合启动立即限制(接受功能性清除)，所以尤其如此。由于附图是纯粹示意性的，区4示出的转矩和速度变化不能与其他区中示出的相比。最好是，如果驱动条件允许，则电力牵引电机的转矩应控制成恰在脱开一个速比前，且恰好在采取另一个速比后，在轮子上的转矩实质上应相同。如果要朝较大总减速比来移动(从第二减速比到第一减速比变化)，则需要刚好在速比变化进行后，主动地限制电机的转矩。转矩在比率R中实质上减少。朝较小的总减速比移动(从第一到第二变化)，则需要刚好在速比变化进行后，主动地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种汽车的牵引链，其特征在于它包括·轮子支撑件(K)，该支撑件承载着旋转轮毂，该轮毂设计成接纳驱动轮(W)并具有所述驱动轮的旋转轴；·旋转的带齿的轮子(3)，该轮子具有与所述驱动轮相同的旋转轴，该带齿的轮子直接与轮毂啮合；·包括至少两个齿轮(31和53)的装置，该装置始终与所述带齿的轮子啮合，包括用来与电机轴联接的输入轴，并包括在速比之间具有空档位置的速比变化机构，所述机构包括在输入轴和上述齿轮中一个之间的直接配合，所述机构包括在输入轴和另外一个齿轮之间的至少另一个机械传动路径，其中减速比与直接配合的不同。2.根据权利要求1所述的牵引链，其特征在于，速比变化机构包括爪形离合器(46)，该离合器使一个或另外一个速比可选。3.根据权利要求1所述的牵引链，其特征在于，在所述另一个机械传动路径中，爪形离合器(46)通过可使转速颠倒的中间齿轮来使带齿的轮子运动。4.根据权利要求1所述的牵引链，其特征在于，在所述另一个机械传动路径中，爪形离合器(46)可在没有任何中间齿轮的情况下直接使带齿的轮子运动。5.根据权利要求1所述的牵引链，其特征在于，它没有摩擦离合器。6.根据权利要求1所述的牵引链，其特征在于，它只有两个速比。7.根据权利要求1所述的牵引链，其特征在于，它包括电机(M)，所述电机为同步、自身调节型的电机，该电机包括用于控制电机的至少一个集成的转子位置传感器。8.根据权利要求7所述的牵引链，其特征在于，用于确定轮子转速的仅有的传感器为所述集成在电机内的位置传感器和与速比变化机构关联的传感器集合体。9.控制汽车内速比变化的方法，其中该汽车具有至少两个驱动轮，每个驱动轮配有权利要求7或8所述的牵引链，...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·洛朗，D·奥尔索莫，P·瓦雷纳，PA·芒内，
申请(专利权)人：米其林创意开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：