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1、(10)申请公布号 CN 103975178 A (43)申请公布日 2014.08.06 C N 1 0 3 9 7 5 1 7 8 A (21)申请号 201280059717.2 (22)申请日 2012.12.06 10-2011-0130361 2011.12.07 KR 10-2012-0023025 2012.03.06 KR 10-2012-0023024 2012.03.06 KR 10-2012-0047625 2012.05.04 KR F16H 3/08(2006.01) B60K 7/00(2006.01) F16D 13/58(2006.01) F16D 13/60。
2、(2006.01) (71)申请人盛特株式会社 地址韩国庆尚南道 (72)发明人金英俊 金卓铉 李东成 李定仁 崔俊万 朴东圭 李东珍 (74)专利代理机构北京润平知识产权代理有限 公司 11283 代理人李雪 黄志兴 (54) 发明名称 变速器、包括该变速器的车辆用四轮驱动系 统以及变速器制作方法 (57) 摘要 本发明涉及一种变速器、包括该变速器的车 辆用四轮驱动系统以及变速器制作方法。本发明 涉及的变速器的一实施例包括一面具有多个槽的 离合器盘。而且,可以包括用于分别插入到上述离 合器盘的多个槽中的多个动力传递体,以使上述 动力传递体的一部分从上述离合器盘的上述一面 露出。 (30)优先。
3、权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.06.04 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/KR2012/010504 2012.12.06 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/085288 KO 2013.06.13 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书14页 附图17页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书14页 附图17页 (10)申请公布号 CN 103975178 A CN 103975178 A 1/3页 2 1.一种变速器,包括: 驱动轴,接收动力源的旋转扭矩并进行旋转; 离合器盘,其一面具有多。
4、个槽,并与上述驱动轴连接,从而与上述驱动轴一同旋转; 多个动力传递体,插入到上述离合器盘的多个槽中,从而从上述离合器盘的一面凸 出; 动力传递体安装部件,其限制上述动力传递体相对于上述离合器盘的旋转轴的轴向移 动,并将上述动力传递体安装到上述离合器盘上;以及 第一输入齿轮,选择性地与上述动力传递体相结合以接收动力。 2.如权利要求1所述的变速器,其特征在于: 上述离合器盘的多个槽或者上述动力传递体安装部件限制上述动力传递体以上述离 合器盘的半径方向作为旋转轴进行旋转。 3.如权利要求2所述的变速器,其特征在于: 上述动力传递体的一端具有槽,上述动力传递体安装部件插入上述动力传递体的槽 中。 4。
5、.如权利要求2所述的变速器,其特征在于: 上述离合器盘的每个槽包括轴向平行的周面和用于安装上述动力传递体的底面。 5.如权利要求3所述的变速器,其特征在于: 上述动力传递体安装部件的一端穿过上述底面并与上述动力传递体相结合。 6.如权利要求5所述的变速器,其特征在于: 上述动力传递体安装部件的另一端安装在上述离合器盘上,而且不凸出于上述离合器 盘的上述一面的反面。 7.如权利要求1所述的变速器,其特征在于: 上述离合器盘的多个槽或者上述动力传递体安装部件允许上述动力传递体以上述离 合器盘的半径方向作为旋转轴进行旋转。 8.如权利要求7所述的变速器,其特征在于: 上述离合器盘的每个槽安装有轴向缓。
6、冲上述动力传递体的缓冲装置。 9.如权利要求7所述的变速器,其特征在于: 上述各动力传递体的上述一部分越是远离上述离合器盘的一面,周面就越小,上述动 力传递体安装部件包括形成有多个贯通槽的安装板,该安装板上的多个贯通槽允许上述各 动力传递体的上述一部分中周长小的部分穿过,且限制周长大的部分轴向移动。 10.如权利要求9所述的变速器,其特征在于: 上述安装板通过可拆卸的固定装置被固定在上述离合器盘上。 11.如权利要求10所述的变速器,其特征在于: 上述固定装置包括多个螺丝,上述螺丝插入到上述安装板与上述离合器盘中,而且不 凸出于上述安装板。 12.如权利要求9所述的变速器,其特征在于: 上述安。
7、装板的外周以敛缝方式安装在上述离合器盘上。 13.如权利要求9所述的变速器,其特征在于: 上述安装板的贯通槽周面是倾斜的。 权 利 要 求 书CN 103975178 A 2/3页 3 14.如权利要求9所述的变速器,其特征在于: 上述安装板的贯通槽的周面包括直径缩小的塑性变形单元,以限制上述动力传递体的 上述一部分中周长大的部分轴向移动。 15.一种变速器制作方法,包括以下步骤: 准备至少一面具有多个槽的离合器盘; 向上述离合器盘的多个槽插入离合器球; 将具有比上述离合器球直径大的多个贯通槽的安装板安装在上述离合器盘上; 在上述离合器球与上述安装板设置在上述离合器盘的状态下,在轴方向上对上述。
8、安装 板的上述贯通槽的周围施加压力,从而缩小上述贯通槽的直径。 16.一种变速器,包括: 多个第一离合器球,其与第一输入齿轮的槽相咬合以传递电动机的动力; 多个第二离合器球,其与上述第一输入齿轮相向设置的第二输入齿轮的槽相咬合以传 递上述电动机的动力; 第一安装板,其圆形盘的边缘上形成有以一定间隔设置的多个卡口,该多个卡口用于 卡住上述第一离合器球的一侧,从而防止第一离合器球脱离; 离合器盘本体,其一侧面与上述第一安装板固定结合,而且具有第一球插入孔和位于 上述第一球插入孔之间可穿过的第二球插入孔,上述第一球插入孔供上述第一离合器球的 另一侧插入,且使其在与上述第一安装板的卡口相对应的位置穿过。
9、; 第二安装板,固定于上述离合器盘本体的另一侧,而且在与上述第二球插入孔相对应 的位置上形成有多个卡口。 17.如权利要求16所述的变速器,其特征在于: 上述第一安装板的卡口之间形成有面向上述离合器盘本体并弯曲成碟形状的弹簧单 元,上述弹簧单元弹性支撑上述第二离合器球; 上述第二安装板的卡口之间形成有面向上述离合器盘本体并弯曲成碟形状的弹簧单 元,以弹性支撑上述第一离合器球。 18.如权利要求16或17所述的变速器,其特征在于: 上述第一安装板与第二安装板的外围具有弯曲成“”形状的弯曲部,上述离合器盘本 体的两侧面边缘具有用于插入上述弯曲部的槽,上述离合器盘本体的边缘上形成的敛缝部 挤压上述弯。
10、曲部,从而使上述第一安装板与第二安装板及离合器盘本体相互结合。 19.变速器制作方法,包括以下步骤: 准备多个第一离合器球和多个第二离合器球,上述多个第一离合器球与第一输入齿轮 的槽相咬合,以传递电动机的动力;上述多个第二离合器球与与上述第一输入齿轮相向设 置的第二输入齿轮的槽相咬合,以传递上述电动机的动力; 准备第一安装板,上述第一安装板的边缘外围上以一定间隔形成有用于卡住上述第一 离合器球的一侧的卡口; 准备第二安装板,上述第二安装板的边缘外围上以一定间隔形成有用于卡住上述第二 离合器球的一侧的卡口; 准备离合器盘本体,其中第一球插入孔和第二球插入孔通过压制工艺贯穿形成,上述 第一球插入孔。
11、形成于相对应上述第一安装板的卡口的位置且用于插入上述第一离合器球 权 利 要 求 书CN 103975178 A 3/3页 4 的另一侧,上述第二球插入孔形成于相对应上述第二安装板的卡口的位置且用于插入上述 第二离合器球的另一侧,并且上述第二球插入孔设置在上述第一球插入孔之间;以及 上述第一离合器球插入在第一球插入孔且上述第二离合器球插入在第二球插入孔的 状态下,将上述第一安装板与第二安装板结合到述离合器盘本体的两侧面。 20.如权利要求19所述的变速器制作方法,其特征在于: 上述第一安装板与第二安装板的外围具有弯曲成“”状的弯曲部,上述离合器盘本体 的两侧面边缘对称形成有用于插入上述弯曲部的。
12、槽,而且敛缝通过上述槽形成的离合器盘 本体的边缘,从而使上述第一安装板与第二安装板及离合器盘本体相互结合。 21.一种变速器,包括: 多个第一离合器球,其与第一输入齿轮的槽相咬合以传递电动机的动力; 多个第二离合器球,其与与上述第一输入齿轮相向设置的第二输入齿轮的槽相咬合以 传递上述电动机的动力; 离合器盘本体,其两侧面边缘部的周围以一定间隔交替形成有第一球插入槽与第二球 插入槽用于分别插入上述第一离合器球与第二离合器球; 第一安装环,其为环状且与上述离合器盘本体的一侧面固定结合,从而将上述第一离 合器球固定到上述第一安装环与上述离合器盘本体之间; 第二安装环,其为环状且与上述离合器盘本体的另。
13、一侧面固定结合,从而将上述第二 离合器球固定到上述第二安装环与上述离合器盘本体之间, 在上述离合器盘本体的边缘部形成敛缝部,从而使上述第一安装环及第二安装环与上 述离合器盘本体的两侧面固定结合。 22.如权利要求21所述的变速器,其特征在于: 上述第一球插入槽与第二球插入槽交替地位于距离上述离合器盘本体的中心轴预定 半径的圆周上。 23.如权利要求22所述的变速器,其特征在于: 上述第一安装环与第二安装环的外围具有弯曲成“”形状的弯曲部,上述离合器盘本 体的两侧面边缘具有用于插入上述弯曲部的槽,上述敛缝部形成于挤压且盖住上述弯曲部 的端部的位置上,从而使上述第一安装环与第二安装环及离合器盘本体。
14、相互结合。 24.一种车辆用四轮驱动系统,包括: 权利要求1至14、权利要求16至17以及权利要求21至23所述的任一种变速器; 与上述变速器的驱动轴连接的车轮驱动电动机;以及 与上述变速器相连且用于接收旋转动力的车轮。 权 利 要 求 书CN 103975178 A 1/14页 5 变速器、 包括该变速器的车辆用四轮驱动系统以及变速器 制作方法 技术领域 0001 本发明涉及变速器以及包括该变速器的车辆用四轮驱动系统,具体涉及容易小型 化且可以减少换挡冲击的变速器以及包括该变速器的车辆用四轮驱动系统。 0002 此外,本发明还涉及变速器的制作方法。具体涉及能够简化变速器的制作工艺,提 高组装。
15、性能的变速器制作方法。 背景技术 0003 一般情况下,电动汽车将以电池的电源驱动的电动机作为动力源,其重量比常规 的化石燃料汽车或者天然气汽车的重量轻,体积也相对小。 0004 这种电动汽车的重要开发要素包括驾驶速度与燃油的改善、充电方式的改善、电 池的寿命等,而且与此同时汽车重量与体积的减少以及适用于电动汽车的变速器的开发, 作为主要课题正在进行研究。 0005 常规的化石燃料汽车或者天然气汽车的变速器具有多种结构,通常离合器分别与 多个齿轮相互啮合,根据汽车的加速或者减速操作,使适当比率的齿轮与主动齿轮相咬合。 此外,齿轮间有使离合器直线移动的复杂结构。该结构,由于重量与容积大,而且通过。
16、齿轮 间的啮合来传递动力,因此会产生冲击。 0006 因此,如果电动汽车使用重量与容积大且换档冲击大的现有变速器,则存在一次 充电可行驶的里程数减少,最大速度降低等问题,所以很难得到应用。 发明内容 0007 鉴于现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供可使重量与容积最小化的变 速器以及使用该变速器的车辆用四轮驱动系统。 0008 此外,鉴于上述技术问题,本发明的目的在于提供在离合器盘本体制造过程中,通 过压制工艺缩短制造时间且降低制造成本的离合器盘以及其制造方法。 0009 本发明的另一目的在于提供通过在固定板上一体形成碟形弹簧来代替碟形弹簧, 从而使结构简化的离合器盘以及该离合器盘的制造。
17、方法。 0010 本发明涉及的变速器的一实施例包括一面具有多个槽的离合器盘。 0011 而且,可包括用于分别插入到上述离合器盘的多个槽中的多个动力传递体,以使 上述动力传递体的一部分从上述离合器盘的上述一面上露出。 0012 此外,可包括既能限制上述动力传递体相对于上述离合器盘的旋转轴的轴向移 动,又能将上述动力传递体安装至上述离合器盘的动力传递体安装部件上。 0013 上述离合器盘可以与驱动轴相连接,其从动力源接收旋转扭矩而进行旋转。而且 上述多个槽以圆形分布于离合器盘上。 0014 而且,另外还可以包括通过与上述动力传递体选择性地结合来接收动力的输入齿 轮。 说 明 书CN 1039751。
18、78 A 2/14页 6 0015 上述离合器盘的多个槽或者上述动力传递体安装部件的结构或者形状可制作成 限制上述动力传递体以上述离合器盘的半径方向为旋转轴旋转。如此限制动力传递体的旋 转,不仅能够简化动力传递体安装部件的结构,而且动力传递体能够容易保持安装后的稳 定状态,耐久性得到提高。 0016 离合器盘的上述槽的形状可以是限制动力传递体做如上所述旋转的形状。当设计 与上述动力传递体的形状相对应的上述离合器盘的上述槽的形状时,该形状应满足不允许 上述动力传递体进行旋转。例如,将其设计为通过离合器盘的上述槽的周面或者底面的作 用,限制上述动力传递体的插入部分旋转。 0017 此外,上述动力传。
19、递体安装部件与上述动力传递体相结合也能够限制该旋转。例 如,上述安装部件插入到动力传递体中,并且两者结合,从而可限制动力传递体的旋转。 0018 上述动力传递体安装部件可以是其一端穿过上述离合器盘的上述槽的底面并与 上述动力传递体结合的结构。 0019 此时,上述动力传递体安装部件可以是其另一端不凸出于上述离合器盘的上述槽 的形成面(即,上面所述的一面)的相反面的结构。该不凸出的结构有利于防止与其他部 件之间干涉。 0020 一方面,上述离合器盘的多个槽或者上述动力传递体安装部件的结构或者形状可 以允许上述动力传递体以上述离合器盘的半径方向为旋转轴进行旋转。离合器盘与输入齿 轮相结合时,该允许。
20、旋转结构有助于减少动力传递体的磨损,同时有助于缓解冲击。 0021 例如,动力传递体的形状为球形,上述离合器盘的槽的形状大致为半圆形,因此上 述动力传递体能够在上述离合器盘的槽中旋转。 0022 上述动力传递体中凸出于上述离合器盘的部分的形状可以是越是远离离合器盘 其周长越小。而且,上述动力传递体安装部件可以包括安装板,该安装板上面形成有贯通 槽,该贯通槽的尺寸只能够使上述动力传递体的凸出部分的一部分通过。上述安装板的贯 通槽周面可以与上述动力传递体的外表面接触,从而允许上述动力传递体旋转,同时限制 上述动力传递体轴向脱离。 0023 在制作之初,上述贯通槽的周面即可具有倾斜面。并且,上述动力。
21、传递体与上述安 装板设置于上述离合器盘的状态下,上述周面可以径向变形。上述周面径向变形至能够限 制上述动力传递体的轴向移动为止。并且,上述动力传递体与上述安装板设置于上述离合 器盘的状态下,上述周面的径向变形可通过对上述贯通槽的周边施加轴向压力得以实现。 0024 上述安装板通过可拆卸装置固定在离合器盘上。该可拆卸装置安装或拆卸安装板 或离合器盘,并不会对其造成损伤。 0025 在此,上述可拆卸装置可以插入到安装板与离合器盘中,并且不凸出于安装板与 离合器盘的外表面。 0026 另外,上述安装板可通过敛缝处理设置于上述离合器盘上。为了实现该结构,上述 离合器盘可以包括围绕上述安装板的外周面的敛。
22、缝部。此外,为了安装得更牢固,上述离合 器盘还可以包括围绕上述安装板的内周面的敛缝部。 0027 虽然上面列举说明了动力传递体安装于离合器盘的一面的例子,但是该动力传递 体可以安装于离合器盘的两面。因此,可通过离合器盘的两面实现紧固连接。 0028 并且,离合器盘在驱动轴的旋转轴上可滑动地与驱动轴相连接。 说 明 书CN 103975178 A 3/14页 7 0029 此外,还可以包括用于使上述离合器盘滑动的推杆。该推杆可穿过输入齿轮并插 入到上述驱动轴的中空部分,与上述离合器盘相结合。 0030 另外,本发明涉及的车辆用四轮驱动系统的一实施例可包括上述变速器。上述变 速器的驱动轴可以与驱动。
23、电动机相连接。而且,上述变速器可以与汽车车轮相连接以传递 旋转动力。因此,上述驱动电动机的旋转动力通过上述变速器传递给上述汽车车轮。 0031 本发明涉及的变速器的另一实施例可包括与第一输入齿轮的槽相咬合以传递电 动机的动力的多个第一离合器球以及与与上述第一输入齿轮相向安装的第二输入齿轮的 槽相咬合以传递上述电动机的动力的多个第二离合器球。 0032 另外,可以包括第一安装板,其圆形盘的边缘上形成有以一定间隔设置的多个卡 口,该多个卡口用于卡住上述第一离合器球的一侧以防止上述第一离合器球脱离。 0033 而且,还可包括离合器盘本体,其一侧与上述第一安装板固定结合,而且具有第一 球插入孔和位于在。
24、上述第一球插入孔之间可穿过的第二球插入孔,上述第一球插入孔供上 述第一离合器球的另一侧插入,且使其在与上述第一安装板的卡口相对应的位置穿过。 0034 此外,还可包括第二安装板,其固定于上述离合器盘本体的另一侧,而且在与上述 第二球插入孔相对应的位置上形成有多个卡口。 0035 在此,上述第一安装板的卡口之间形成有面向上述离合器盘本体并弯曲成碟形状 的弹簧单元,上述弹簧单元可弹性支撑上述第二离合器球。 0036 同样,上述第二安装板的卡口之间可形成有面向上述离合器盘本体并弯曲成碟形 状的弹簧单元,以弹性支撑上述第一离合器球。 0037 该情况下,上述第一安装板与第二安装板的外围可具有弯曲成“”。
25、形状的弯曲 部,上述离合器盘本体的两侧面边缘可具有用于插入上述弯曲部的槽,上述离合器盘本体 的边缘上形成的敛缝部挤压上述弯曲部,从而可使上述第一安装板与第二安装板及离合器 盘本体相互结合。 0038 本发明涉及的变速器的制作方法的一实施例包括准备多个第一离合器球和多个 第二离合器球的步骤,上述多个第一离合器球与第一输入齿轮的槽相咬合,以传递电动机 的动力;上述多个第二离合器球与与上述第一输入齿轮相向设置的第二输入齿轮的槽相咬 合,以传递上述电动机的动力。 0039 而且,可以包括准备第一安装板的步骤,上述第一安装板的边缘外围上以一定间 隔形成有用于卡住上述第一离合器球的一侧的卡口。 0040 。
26、此外,可以包括准备第二安装板的步骤,上述第二安装板的边缘外围上以一定间 隔形成有用于卡住上述第二离合器球的一侧的卡口。 0041 同时,可以包括准备离合器盘本体的步骤,其中第一球插入孔和第二球插入孔通 过压制工艺贯穿形成,上述第一球插入孔形成于相对应上述第一安装板的卡口的位置且用 于插入上述第一离合器球的另一侧,上述第二球插入孔形成于相对应上述第二安装板的卡 口的位置且用于插入上述第二离合器球的另一侧,并且上述第二球插入孔设置在上述第一 球插入孔之间。 0042 最后,在上述第一离合器球插入到第一球插入孔中且上述第二离合器球插入到第 二球插入孔的状态下,将上述第一安装板与第二安装板结合到述离合。
27、器盘本体的两侧面。 0043 在此,上述第一安装板与第二安装板的外围可具有弯曲成“”状的弯曲部,上述 说 明 书CN 103975178 A 4/14页 8 离合器盘本体的两侧面边缘对称形成有用于插入上述弯曲部的槽,而且敛缝通过上述槽形 成的离合器盘本体的边缘,从而可使上述第一安装板与第二安装板及离合器盘本体相互结 合。 0044 本发明涉及的变速器的另一实施例可包括:多个第一离合器球,其与第一输入齿 轮的槽相咬合以传递电动机的动力;多个第二离合器球,其与与上述第一输入齿轮相向设 置的第二输入齿轮的槽相咬合以传递上述电动机的动力。 0045 而且,可包括离合器盘本体,其两侧面边缘部的周围以一定。
28、间隔交替形成有第一 球插入槽与第二球插入槽,其用于分别插入上述第一离合器球与第二离合器球。 0046 并且,可包括第一安装环,其为环状且与上述离合器盘本体的一侧面固定结合,从 而将上述第一离合器球固定到上述第一安装环与上述离合器盘本体之间。 0047 可包括第二安装环,其为环状且与上述离合器盘本体的另一侧面固定结合,从而 将上述第二离合器球固定到上述第二安装环与上述离合器盘本体之间。 0048 此时,在上述离合器盘本体的边缘部形成敛缝部,从而使上述第一安装环及第二 安装环与上述离合器盘本体的两侧面固定结合。 0049 在此,上述第一球插入槽与第二球插入槽可以交替地位于距离上述离合器盘本体 的中。
29、心轴预定半径的圆周上。 0050 此外,上述第一安装环与第二安装环的外围可具有弯曲成“”形状的弯曲部,上 述离合器盘本体的两侧面边缘具有用于插入上述弯曲部的槽,上述敛缝部形成于挤压且盖 住上述弯曲部端部的位置,从而可以使上述第一安装环与第二安装环及离合器盘本体相互 结合。 0051 本发明电动汽车的变速器可通过使结构简化,实现容积和重量最小化,而且离合 器盘不与齿轮相啮合,通过离合器盘的盘面传递动力。 0052 本发明涉及的变速器,通过压制工艺制作离合器盘本体,从而能够缩短制造时间 且降低制造成本,而且通过在固定板上一体形成碟形弹簧来代替碟形弹簧,具有简化结构 的效果。 0053 根据本发明,。
30、离合器盘本体与固定板或者固定圈通过敛缝工艺相结合,从而具有 使离合器球固定于离合器盘本体上的操作简单化的效果。 附图说明 0054 图1是本发明优选实施例的变速器的局分分离立体图。 0055 图2是图1的结合状态的截面图。 0056 图3是显示图1中中空驱动轴、推杆以及离合器盘的结合状态示意图。 0057 图4是显示图2中第一离合器球的具体结合关系的截面图。 0058 图5与图6显示推杆和辐条(或者离合器盘)的连接结构的实施例。 0059 图7显示本发明实施例涉及的车辆用四轮驱动系统。 0060 图8至图10显示在离合器盘上安装动力传递体的其他实施例。 0061 图11与图12显示在离合器盘上。
31、安装动力传递体的另一实施例。 0062 图13与图15显示在离合器盘上安装动力传递体的又一实施例。 0063 图16是应用本发明离合器盘的变速器的截面图。 说 明 书CN 103975178 A 5/14页 9 0064 图17是本发明一实施例涉及的离合器盘的分解立体图。 0065 图18是本发明涉及的离合器盘的组装状态立体图。 0066 图19是本发明的离合器盘的边缘部的详细截面图。 0067 图20是本发明另一实施例涉及的离合器盘的分解立体图。 0068 图21是图20中离合器盘的组装状态的俯视图。 0069 图22是图20中离合器盘的边缘部的详细截面图。 具体实施方式 0070 下面参照。
32、附图详细说明本发明涉及的变速器的实施例。在此提及的变速器可以用 于车辆。 0071 图1是本发明优选实施例涉及的变速器的局部分离立体图,图2是图1的连接状 态的截面图。 0072 参照图1与图2,本发明的优选实施例涉及的变速器由驱动电动机1带动旋转,而 且包括中空驱动轴10,其外表面沿长度方向形成有花键11。 0073 而且包括推杆(push rod,20),其插入于上述中空驱动轴10的内部,由步进电动 机100向上述中空驱动轴10的长度方向移动。 0074 此外,还包括离合器盘30,其与上述中空驱动轴10的外表面的花键11相咬合,与 上述中空驱动轴10一同旋转。上述离合器盘30通过上述中空驱。
33、动轴10的部分外表面上 形成的开放口12与上述推杆20相结合,而且能够在上述中空驱动轴10的长度方向移动。 此时,上述开放口12是沿轴向形成的贯通槽,在圆周方向形成有多个。 0075 而且,上述离合器盘30的一面安装有多个第一离合器球31,该多个第一离合器球 31与上述中空驱动轴10的旋转中心的距离均相等,上述离合器盘30的另一面安装有多个 第二离合器球32,该多个第二离合器球32相比于上述第一离合器球31离上述中空驱动轴 10的旋转中心的距离更远。上述第一离合器球31与第二离合器球32可以视为动力传递体 的一实施例。 0076 上述离合器盘30的一侧中央有上述中空驱动轴10穿过,而且设置有第。
34、一输入齿 轮40,其上插入有上述第一离合器球31,从而接收上述中空驱动轴10的旋转力而进行旋 转。 0077 而且,上述离合器盘30的另一侧中央有上述中空驱动轴10穿过,而且设置有第二 输入齿轮50,其上插入有第二离合器球32,从而接收上述中空驱动轴10的旋转力而进行旋 转。上述第二输入齿轮50相比于上述第一输入齿轮40具有更大的直径以及更多的齿数。 0078 与上述第一输入齿轮40和第二输入齿轮50分别相啮合的第三齿轮61和第四齿 轮62形成第一复合齿轮60。第一复合齿轮60的旋转速度根据第一复合齿轮60与第一输 入齿轮40或者第二输入齿轮50的齿数比变化。图1虽然只显示一个第一复合齿轮60。
35、,但 是上述第一复合齿轮60以120度的间隔可以配置3个。因此,上述第一输入齿轮40与第 二输入齿轮50可以作为太阳齿轮啮合。然而,在本实施例中,上述第一复合齿轮60不对第 一输入齿轮40与第二输入齿轮50公转,而在由外壳的轴承结构固定的位置上得到支撑,从 而在自身位置上进行自转。 0079 上述第三齿轮61相比于上述第四齿轮62具有更大的直径以及更多的齿数。此外, 说 明 书CN 103975178 A 6/14页 10 上述第三齿轮61相比于上述第二输入齿轮50具有更少的齿数。而且,第三齿轮61可以具 有与上述第一输入齿轮40相同的齿数。 0080 上述第二输入齿轮50与第五齿轮70轴连接。
36、。上述第五齿轮70具有用于实现上 述轴连接的轴连接部71。上述第二输入齿轮50的相应部分插入到上述轴连接部71,以实 现轴连接。而且,上述第五齿轮70内部中空73。因此,上述推杆20穿过第五齿轮70与步 进电动机100相连接。上述第五齿轮70在上述轴连接部71与其相反侧的端部74上得到 外壳的轴承支撑结构的支撑。 0081 在此,上述第五齿轮70相比于上述第二输入齿轮50具有更小的直径以及更少的 齿数。 0082 形成于上述第五齿轮70的外周上的齿72与第六齿轮82相啮合。上述第六齿轮 82与第七齿轮83一同形成第二复合齿轮80。上述第二复合齿轮80在其两个端部81、84 上分别得到外壳的轴承。
37、支撑结构的支撑。上述第二复合齿轮80围绕上述第五齿轮70的齿 72以120度的间隔配置有3个。 0083 上述第六齿轮82相比于上述第七齿轮83具有更大的直径以及更多的齿数,而且 相比于上述第五齿轮70具有更多的齿数。 0084 虽然上述第五齿轮70和上述第二复合齿轮80与太阳齿轮及行星齿轮具有相同的 关系,但是上述第二复合齿轮80只进行自转而不对上述第五齿轮70进行公转。 0085 同时,上述第七齿轮83与环齿轮90相啮合。形成于上述环齿轮90内周上的齿91 与上述第七齿轮83相啮合。而且上述环齿轮90的外周面92可得到外壳的轴承支撑结构 的支撑。 0086 如果上述变速器应用于车辆用四轮驱。
38、动系统,则上述环齿轮90可以与汽车车轮 相连接。因此,上述环齿轮90能够与汽车车轮一同旋转。 0087 下面进一步具体说明上述变速器的结构和作用。 0088 首先,驱动电动机1的驱动力传递到中空驱动轴10上并使该中空驱动轴10旋转。 0089 上述中空驱动轴10的形状为管状结构,外表面的长度方向上具有多个凸出的线 状花键11。此外,中空驱动轴10的中央部分没有形成上述花键11的表面上,具有多个开放 口12,该多个开放口12具有预定长度。 0090 图3为上述中空驱动轴10、推杆20及离合器盘30的结合状态的截面图。 0091 参照图1、图2及图3,上述中空驱动轴10的内部插设有推杆20。该推杆。
39、20在产 生独立驱动力的步进电动机100的作用下,在上述中空驱动轴10的内部沿着中空驱动轴10 的长度方向,以一定间隔进行直线往复运动。上述步进电动机100可以固定安装在外壳上。 0092 在此,上述步进电动机100可以由油压缸代替。上述推杆20的末端连接有通过上 述中空驱动轴10的开放口12向外部凸出的辐条21,该辐条21插入并固定于离合器盘30 的一面上形成的槽中。上述辐条21与推杆20相连接,但互不限制旋转。如图5或者如图 6所示,推杆20与辐条21可以通过滚动轴承22相连接,或者通过球接头22连接。 0093 上述离合器盘30内径具有凹凸面,以确保能够与具有上述花键11的中空驱动轴 1。
40、0的外侧相啮合。 0094 因此,随着上述中空驱动轴10的旋转,与其花键11相啮合的离合器盘30也会以 同样的速度旋转,该旋转中,根据上述推杆20的轴向移动作用,离合器盘30可以沿着上述 说 明 书CN 103975178 A 10 7/14页 11 中空驱动轴10的长度方向进行往返运动。 0095 此时,花键11同时起到传递旋转力的作用和引导离合器盘30作直线运动的作用。 0096 与上述离合器盘30左侧面相邻的位置上设有第一输入齿轮40,而与上述离合器 盘30的右侧面相邻的位置上设有第二输入齿轮50。虽然上述中空驱动轴10穿过上述第 一输入齿轮40的中央位置,并插入到上述第二输入齿轮50的。
41、中央位置,但是上述中空驱动 轴10与上述第一输入齿轮40及上述第二输入齿轮50相隔设置,以使该中空驱动轴10的 旋转力不能直接传递到第一输入齿轮40与第二输入齿轮50上。 0097 在上述状态中,上述离合器盘30位于第一输入齿轮40与第二输入齿轮50之间的 状态为中立状态,此时中空驱动轴10的旋转力不传递给第一输入齿轮40与第二输入齿轮 50。 0098 如果上述推杆20向左侧移动,则上述离合器盘30向第一输入齿轮40侧移动,那 么该离合器盘30的第一离合器球31插入到上述第一输入齿轮40的槽41中,进而离合器 盘30的旋转力将传递给第一输入齿轮40。 0099 上述中立状态时,车辆可以是停止。
42、状态,因此,第一输入齿轮40和离合器盘30的 面和槽可能是在停止状态下结合的,所以不存在相对旋转速度之差,也就不会产生换档冲 击。 0100 当中空驱动轴10到达一定速度需要使用小齿数比驱动时,上述推杆20后向移动, 使离合器盘30移动至与上述第二输入齿轮50相邻位置的中立状态。然后,根据第二输入 齿轮50的加速传感器的信息,将中空驱动轴10的速度调至与其接近的速度后慢慢地推入, 这样可以确保第二离合器球32在换档冲击小的状态下安装在第二输入齿轮的槽51中。离 合器盘30可以使中空驱动轴10的驱动力不经过第一输入齿轮40与第三齿轮61之间的减 速比以及第二输入齿轮50与第四齿轮62之间的减速比。
43、,即在不减速的状态下旋转第二输 入齿轮50。 0101 同时,如果出现需要高减速比的情况,上述推杆20向前移动,使离合器盘30移动 至与上述第一输入齿轮40相邻位置的中立状态。然后,根据第一输入齿轮40的加速传感 器的信息,将中空驱动轴10的速度调至与其接近的速度后慢慢地推入,这样可以确保第一 离合器球31在换档冲击小的状态下安装到第一输入齿轮的槽41中。离合器盘30可以使 中空驱动轴10的驱动力以第一输入齿轮40与第三齿轮61间的减速比乘以第二输入齿轮 50与第四齿轮62间的减速比的减速状态旋转第二输入齿轮50。 0102 上述第二输入齿轮50的旋转通过第五齿轮70与第二复合齿轮80传递给环。
44、齿轮 92。在此,经过第五齿轮70与第二复合齿轮80时会进一步减速。 0103 图4是插入有上述第一离合器球31的离合器盘30的局部截面图。 0104 参照图4,第一离合器球31插入到离合器盘30的槽33中,该槽33的底面具有弹 簧垫圈34,在第一离合器球31与第一输入齿轮40的侧面接触而没有是插入到第一输入齿 轮40的槽41内的情况下,弹簧垫圈34起到缓冲作用可以减少冲击和噪音,还可以减少该 第一输入齿轮40或者第一离合器球31的磨损。 0105 上述第一离合器球31通过与上述槽33侧面结合的环状保持架(ring cage)固定, 以防止上述第一离合器球31脱离。 0106 如图4所示,第二。
45、离合器球32的结合状态与第一离合器球31的结合状态相同,通 说 明 书CN 103975178 A 11 8/14页 12 过弹簧垫圈实现缓冲作用。 0107 在此,前面所述的所有齿轮可以是正齿轮也可以是斜齿轮。由于斜齿轮相比于正 齿轮有较好的啮合率,因此具有旋转平稳和安静的特点,经常在变速器中使用。 0108 如此,本发明的变速器通过简化结构,能够使容积和重量最小化,是理想的适用于 电动汽车的变速器,而且能够实现换档冲击和噪音最小化。 0109 同时,图7显示应用上述变速器的四轮驱动系统。 0110 图7的四轮驱动系统中使用的变速器,其可能与前面所述的变速器有些不同。特 别是,图7的四轮驱动。
46、系统中使用的变速器的所有齿轮均为斜齿轮。 0111 首先,驱动电动机1与变速器的驱动轴10直接连接。即,驱动电动机1的电动轴 与上述驱动轴10直接连接。而且,上述变速器的环齿轮90与汽车车轮4连接。因此,上述 环齿轮90与汽车车轮4一同旋转。上述汽车车轮4的外表面结合有轮胎。 0112 上述环齿轮90通过螺栓固定在上述汽车车轮4的轮盘上。 0113 上述驱动电动机1的旋转扭矩通过上述驱动轴10传递到变速器之后,再通过上述 环齿轮90传递到汽车车轮4。 0114 在此,如图7所示,上述驱动电动机1可以位于上述汽车车轮4的内侧空间。上述 变速器的2/3以上位于上述汽车车轮4的内部空间,一部分向车幅。
47、方向内侧凸出,位于上述 汽车车轮4的内部空间的外部。同时,上述变速器与图7不同,也可以制作成完全置于上述 汽车车轮4的内侧空间内部。 0115 由于上述驱动电动机1与变速器可以紧凑地安装在汽车车轮上,所以可以实现结 构紧凑的四轮驱动系统。 0116 以下对离合器盘上安装有动力传递体的结构进行说明。 0117 首先,说明图4所示的实施例。图4的环状保持架35可视为动力传递体安装部件 的一实施例。如图4所示,上述环状保持架35的内侧半径小于从上述离合器盘中心至上述 第一离合器球31的外表面的半径。因此,上述环状保持架35的内周面的一部分与上述第 一离合器球31的外表面相接触,同时限制上述第一离合器。
48、球31相对于上述离合器盘的旋 转轴轴向脱离。 0118 以下对图8至图10所示的其他实施例进行说明。 0119 在此所述的动力传递体132,其一部分是近似半球形1322,另一部分是圆柱形 1321。上述圆柱部1321上形成有螺纹槽1323。在此,上述半球形1322部分凸出于离合器 盘130外表面并露出,且插设到输入齿轮(参照图2的50)的对应槽(参照图2的51)内。 0120 离合器盘130具有供上述动力传递体132的圆柱部1321插入的槽1301。上述槽 1301的形状为其周面轴方向近似平行的圆筒状。上述槽的底面具有贯通槽1302。 0121 将上述动力传递体132安装于离合器盘130的动力。
49、传递体安装部件包括螺丝135。 上述螺丝135的螺丝部穿过离合器盘130的上述贯通槽1302并插设在上述动力传递体132 的螺纹槽1323中。此时,上述螺丝135的螺帽部安置于上述离合器盘130的斜槽1303中。 上述斜槽1303的轴向长度要比上述螺丝135的螺帽部的轴向长度长。因此,上述螺丝135 的螺帽部完全插入到上述斜槽1303之内,不会向上述离合器盘130的外表面凸出。 0122 该动力传递体132的安装结构如图10所示,不允许动力传递体132以离合器盘 130的半径方向r为旋转轴进行自转。这可以通过动力传递体132的上述圆柱部1321与离 说 明 书CN 103975178 A 12 9/14页 13 合器盘130的相应槽1301的周面之作用得以实现,也可以通过作为传递体安装部件的。