[发明专利]双速齿轮组件

说明书

公开了一种双速齿轮组件，包括：输入齿轮，其中双离合器组件容纳在输入齿轮内，双离合器组件包括：离合器壳体；位于输入齿轮与离合器壳体之间的第一单向离合器组件，其中第一单向离合器组件的接合将输入齿轮锁定到离合器壳体；和位于离合器壳体与固定毂之间的第二单向离合器组件，其中第二单向离合器组件的接合将离合器壳体锁定到固定毂；和输出齿轮，其中行星齿轮组件容纳在输出齿轮内，行星齿轮组件包括：刚性地耦接到离合器壳体的中心齿轮；多个小齿轮，其中各小齿轮与中心齿轮和齿圈啮合，其中齿圈对应于输出齿轮的内表面；和刚性地耦接到输入齿轮的行星齿轮架，其中各小齿轮可旋转地安装到行星齿轮架上。

技术领域

本发明总体涉及一种车辆，更具体地，涉及一种非常适用于电动车辆的紧凑型双速齿轮组件。

背景技术

为应对不断升高的燃油价格和全球变暖可怕后果所驱动的消费者的需求，汽车行业正在慢慢开始接受对超低排放，高效率汽车的需求。虽然行业内的一些人正在努力通过设计更高效的内燃机来实现这些目标，但另一些则将混合动力或全电动驱动系统整合到其车辆阵容中。

已经证明用于电动车辆(EV)的电驱动系统是高度可靠的并且能够提供卓越的性能。此外，由于电机在非常宽的电机速度范围内产生可用的转矩和功率，所以它们不需要诸如由内燃机驱动的常规车辆所需的多速变速器。

尽管在具有电力传动系的车辆中可能不需要多速变速箱，但是在加速度和最高速度方面，这种齿轮箱可以用于增强EV的性能。因此，需要的是一种小型，重量轻，高效率且能够处理由电动车辆中的电机提供的扭矩的多速变速箱。本发明提供了这种变速箱。

发明内容

本发明提供一种双速齿轮组件，其包括可旋转地安装到固定毂的输入齿轮，和输出齿轮。优选地，双速齿轮组件的输入和输出齿轮对应于惰轮组件的惰轮输入齿轮和惰轮输出齿轮。

双速齿轮组件还包括容纳在输入齿轮内的双离合器组件。双离合器组件包括(i)离合器壳体；(ii)第一单向离合器组件，其中所述第一单向离合器组件位于所述输入齿轮的内表面与所述离合器壳体的外表面之间，其中所述第一单向离合器组件的接合将所述输入齿轮锁定到所述离合器壳体；和(iii)第二单向离合器组件，其中所述第二单向离合器组件位于所述离合器壳体的内表面与所述固定毂的外表面之间，其中所述第二单向离合器组件的接合将所述离合器壳体锁定到所述固定毂。

第一单向离合器组件可以包括第一组多个单向离合器，其当接合时，在输入齿轮围绕离合器壳体在第一方向旋转时将输入齿轮锁定到离合器壳体，以及第二组多个单向离合器，其当接合时，在输入齿轮围绕离合器壳体在第二方向旋转时将输入齿轮锁定到离合器壳体，其中第一和第二方向彼此相反。

第一单向离合器组件的每个单向离合器还可以包括位于输入齿轮的内表面(例如，离合器凸轮反应器表面)和离合器壳体的外表面(例如，离合器凸轮表面)之间的离合器销，离合器致动器(例如，液压致动器)，和离合器销张紧器(例如，弹簧)。第一单向离合器组件中的每个离合器致动器可以在致动器未致动的第一模式和致动器被致动的第二模式中操作。当离合器致动器未致动时，离合器销张紧器迫使离合器销接合，从而将输入齿轮锁定到离合器壳体。当致动时，离合器致动器迫使离合器销脱离接合。

第二单向离合器组件可以包括第一组多个单向离合器，其当接合时，在离合器壳体围绕固定毂在第一方向旋转时将离合器壳锁定到固定轮毂上，以及第二组多个单向离合器，其当接合时，在离合器壳体围绕固定毂在第二方向旋转时将离合器壳体锁定到固定毂，其中第一和第二方向彼此相反。

第二单向离合器组件的每个单向离合器还可以包括位于离合器壳体的内表面(例如，离合器凸轮表面)与固定毂的外表面(例如，离合器凸轮反应器表面)之间的离合器销，离合器致动器(例如，液压致动器)，和离合器销张紧器(例如，弹簧)。第二单向离合器组件中的每个离合器致动器可在致动器不致动时在第一模式下操作，且在致动器被致动时在第二模式中操作。当致动时，离合器致动器迫使离合器销的接合，从而将离合器壳锁定到固定毂。当离合器致动器未致动时，离合器销张紧器迫使离合器销脱离接合。