与电动机一起使用的齿轮组件，包括：连接到电动机输出轴能围绕传动轴旋转的驱动齿轮；包括太阳齿轮、行星齿轮构件、输入和输出级的行星齿轮组件，该构件围绕轴可旋转地支撑在行星架上与太阳齿轮及可选地与齿圈啮合，输入级连接到驱动齿轮，输出级连接到驱动构件用于其围绕传动轴旋转；离合器构件，将齿圈与行星架或驱动构件滑动连接；制动构件，将行星齿轮组件一部分与齿轮组件锁定部分固定接合，在齿轮组件低速范围中，离合器和制动构件被操作使得扭矩从驱动齿轮传到行星齿轮组件并通过其输出级到达驱动构件，在高速范围中，离合器和制动构件被操作使得行星架固定地连接到驱动构件并围绕传动轴旋转使扭矩从驱动齿轮经由行星架传到驱动构件。星架传到驱动构件。星架传到驱动构件。
【技术实现步骤摘要】
电驱动变速器中使用的齿轮组件
[0001]本专利技术涉及一种电驱动变速器中使用的齿轮组件。本专利技术还涉及一种包括这种齿轮组件的电动车辆。
技术介绍
[0002]电动车辆中的电驱动变速器通常制成单速，其传动比是在启动和加速时的最大扭矩与电动机的最大允许速度之间的折中。使用在低速和高速范围内运行的单级齿轮箱实现高效的传动系。
[0003]提供了导致进一步的效率增益和更长范围的2速电动传动系。使用2速变速器允许减小电动机的尺寸。
[0004]在已知的2速电动驱动器中，行星齿轮组被用在具有两个离合器的双速传动轴(transaxle)中，一个离合器连接到太阳齿轮而另一个离合器连接到齿圈。为了在低速范围中运行，第一离合器被停用以便经由齿圈通过行星齿轮组传递动力。为了在高速范围中运行，第一离合器被启用，第二离合器被停用，以便经由太阳齿轮传递动力，从而允许齿圈自由旋转而不传递任何扭矩。
[0005]这种已知系统导致行星齿轮级(planetary gear stage)中的损失。
[0006]本专利技术的一个目的是提供一种用于电动机的传动系，其具有紧凑和轻便的结构并且具有提高的效率。
技术实现思路
[0007]于此，根据本专利技术的与电动机一起使用的齿轮组件包括：
[0008]‑
适于连接到电动机的输出轴的驱动齿轮，所述驱动齿轮能围绕传动轴旋转，
[0009]‑
行星齿轮组件，其包括至少一个太阳齿轮、两个或更多个行星齿轮构件、输入级和输出级，其中所述两个或更多个行星齿轮构件围绕各自的行星齿轮轴可旋转地支撑在行星架上并与所述太阳齿轮啮合以及可选地与齿圈啮合，所述输入级连接到所述驱动齿轮，所述输出级适于连接到驱动构件用于所述驱动构件围绕所述传动轴旋转，
[0010]‑
离合器构件，其适于将所述行星架或齿圈与所述驱动构件滑动连接，以及
[0011]‑
制动构件，其适于将所述行星齿轮组件的一部分与所述齿轮组件的锁定部分固定地接合，
[0012]其中在低速范围中，所述离合器构件和所述制动构件被操作使得扭矩从所述驱动齿轮传递到所述行星齿轮组件，并通过所述行星齿轮组件的输出级传递到所述驱动构件，以及
[0013]在高速范围中，所述离合器构件和所述制动构件被操作使得所述行星架围绕所述传动轴旋转并且扭矩从所述驱动齿轮经由所述行星架传递到所述驱动构件。
[0014]在低速范围中，根据本专利技术的行星齿轮级将扭矩从驱动齿轮传递到可包括差速器壳体的旋转构件。当动力流过所述驱动齿轮的第一级和通过第二行星齿轮级时，在降低速
度和更高扭矩的情况下实现了高传动比。
[0015]在高速范围中，离合器和制动构件停用所述行星级并将其旋转地联接到所述驱动构件，使得扭矩仅通过由所述驱动齿轮形成的单个级从所述电动机传递到所述旋转构件，同时所述行星级与所述驱动构件围绕所述传动轴一起旋转，其中所述传动轴可以是轮轴。
[0016]在高速范围中单级齿轮减速导致减少的损失和更高的效率。
[0017]所述驱动齿轮可以包括可围绕传动轴旋转的圆柱齿轮。传动轴可以包括轮轴并且驱动构件可以包括电动车辆中的差速器壳体。
[0018]行星齿轮级可以是单个或复合式，这取决于所需要的传动比。
[0019]本文中使用的“锁定部分”旨在表示齿轮组件的相对于可旋转齿轮静止的部分，例如齿轮壳体。
[0020]齿轮1可以具有在8到12范围内的传动比，并且将仅用于启动和加速。动力流(power flow)首先经由所述圆柱齿轮级，然后通过所述行星齿轮级。齿轮2可以认为是传动比例如为4.5的单级减速器，其中，通过将齿圈锁定到差速器壳体而停用行星齿轮组，并且扭矩仅经由级1的圆柱齿轮传递。
[0021]在根据本专利技术的齿轮组件的一个实施例中，所述行星齿轮组件包括外圈，所述行星齿轮构件与所述外圈和与太阳齿轮啮合，所述外圈经由离合器构件可连接到所述驱动构件，其中所述锁定部分接合所述外圈。
[0022]单个行星齿轮的实施例能够导致2.5:1和更高的传动比。
[0023]在这样的实施例中，即对于行星齿轮级，需要低于2.5:1的传动比，这在单个行星齿轮级中将导致太阳齿轮在尺寸上与该圈几乎相等并且行星齿轮的直径减小的实施例中，使用复合行星齿轮组。
[0024]根据本专利技术的齿轮组件的一个实施例包括复合行星齿轮，
[0025]‑
行星齿轮构件在沿着行星架轴的间隔开的位置处被支撑在行星架上，以可围绕行星架轴共同旋转，
[0026]‑
驱动齿轮与行星架接合用于所述行星架围绕传动轴旋转，
[0027]‑
第一太阳齿轮能围绕所述传动轴旋转，与第一行星齿轮构件啮合，
[0028]‑
第二太阳齿轮能围绕所述传动轴旋转，固定地连接到驱动构件并与第二行星齿轮构件啮合，
[0029]‑
制动构件连接到第一太阳齿轮和不旋转的锁定部分，用于在所述制动构件被接合时防止第一太阳齿轮围绕传动轴旋转，以及
[0030]‑
离合器构件布置成用于将行星架与驱动构件连接。
[0031]根据本专利技术的齿轮组件的另一实施例包括复合行星齿轮，其中
[0032]‑
行星齿轮构件在沿着行星架轴的间隔开的位置处被支撑在行星架上，以可围绕行星架轴共同旋转，
[0033]‑
驱动齿轮接合复数个太阳齿轮，使复数个太阳齿轮围绕传动轴旋转，
[0034]‑
第一太阳齿轮能围绕所述传动轴旋转，与第一行星齿轮构件啮合，
[0035]‑
第二太阳齿轮能围绕所述传动轴旋转，固定地连接到驱动构件并与第二行星齿轮构件啮合，
[0036]‑
制动构件连接到行星架和不旋转的锁定部分，用于在所述制动构件被接合时防
止行星架围绕传动轴旋转。
附图说明
[0037]根据本专利技术的齿轮组件的一些实施例将通过非限制性示例的方式参照附图进行详细说明。在附图中：
[0038]图1显示了根据本专利技术的齿轮组件的横截面图，该齿轮组件包括带外圈的单个行星齿轮，
[0039]图2示出了包括复合行星齿轮(compound planetary gear)的齿轮组件的一个实施例的示意图，
[0040]图3显示了在第一挡位时通过图2的齿轮组件的动力流，
[0041]图4显示了在第二挡位时通过图2的齿轮组件的动力流，
[0042]图5示出了包括复合行星齿轮的齿轮组件的第二实施例的示意图，以及
[0043]图6显示了图5的齿轮组件的横截面图。
具体实施方式
[0044]图1显示了齿轮组件1，齿轮组件1连接到具有输出轴3的电动机2，输出轴3可围绕轴4旋转。电动机2驱动输出轴5、6，每个输出轴都经由两级齿轮组件8连接到车轮(未显示)。输出轴5、6能够围绕传动轴/轴线7旋转，传动轴7平行于输出轴3的轴线，并且其间隔开一距离本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种与电动机(2、32)一起使用的齿轮组件(1、30)，包括：
‑
驱动齿轮(9、36)，其适于连接到电动机(2、32)的输出轴(3、33)，所述驱动齿轮(9、36)能围绕传动轴(7、52、53)旋转，
‑
行星齿轮组件(10、31)，其包括至少一个太阳齿轮(11、37、40)、两个或更多个行星齿轮构件(13、14、38、39)、输入级和输出级，其中所述两个或更多个行星齿轮构件围绕各自的行星齿轮轴(18、19)可旋转地支撑在行星架(12、35)上并与所述至少一个太阳齿轮(11、37、40)啮合以及可选地与齿圈(15)啮合，所述输入级连接到所述驱动齿轮(9、36)，所述输出级适于连接到驱动构件(20、50)用于所述驱动构件围绕所述传动轴(7、52、53)旋转，
‑
离合器构件(23、48)，其适于将所述齿圈(15)与所述行星架(35)或与所述驱动构件(20、50)滑动连接，以及
‑
制动构件(24、42)，其适于将所述行星齿轮组件(10、31)的一部分与所述齿轮组件(1、30)的锁定部分(43)固定地接合，其中，在所述齿轮组件的低速范围中，所述离合器构件(23、48)和所述制动构件(24、42)被操作使得扭矩从所述驱动齿轮(9、36)传递到所述行星齿轮组件(10、31)，并且通过所述行星齿轮组件(1、31)的输出级到达所述驱动构件(20、50)，以及在所述齿轮组件的高速范围中，所述离合器构件(23、48)和所述制动构件(24、42)被操作使得所述行星架(12、35)固定地连接到所述驱动构件(20、50)并且围绕所述传动轴(7、52、53)旋转，使得扭矩从所述驱动齿轮(9、36)经由所述行星架(12、35)传递到所述驱动构件(20、50)。2.根据权利要求1所述的齿轮组件(1、30)，其中，所述驱动齿轮(9、36)包括围绕所述传动轴(7、52、53)可旋转的圆柱齿轮。3.根据权利要求1或2所述的齿轮组件(1、30)，在电动车辆中，所述传动轴(7、52、53)包括轮轴，并且所述驱动构件(20、50)包括差速器壳体。4.根据权利要求1、2或3所述的齿轮组件(1)，所述行星齿轮组件(10)包括外圈(15)，所述行星齿轮构件(13、14)与所述外圈(15)啮合并且与所述太阳齿轮(11)啮合，所述外圈经由所述离合器构件(23)可连接到所述驱动构件(20)，其中所述制动构件(24)接合所述外圈(15)。5.根据权利要求1至3中任一项所述的齿轮组件(30)，其中
‑
所述行星齿轮构件(38、39)在沿着行星架轴的间隔开的位置处支撑在所述行星架(35)上以围绕所述行星架轴能共同旋转，
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所述驱动齿轮(36)与所述行星架(35)接合用于所述行星架围绕所述传动轴(52、53)旋转，
‑
第一太阳齿轮(37)能围绕所述传动轴(52、53)旋转，与所述第一行星齿轮构件(38)啮合，
‑
第二太阳齿轮(40)能围绕所述传动轴(52、53)旋转，固定地连接到所述驱动构件(50)并与所述第二行星齿轮构件(39)啮合，
‑
所述制动构件(42)连接到所述第一太阳齿轮(37)和不旋转的所述锁定部分(43)，用于在所述制动构件(42)被接合时防止所述第一太阳齿轮(37)围绕所述传动轴(52、53)旋转，以及
‑...
【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：沃尔沃汽车公司，
类型：发明
国别省市：
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