齒輪傳動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明大體上涉及一種機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)以及傳送機(jī)械功率的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在汽車應(yīng)用中，已經(jīng)將各種系統(tǒng)用于使機(jī)械功率從輸入裝置(例如內(nèi)燃機(jī))傳遞至輸出裝置(例如傳動(dòng)軸和/或驅(qū)動(dòng)輪)。這些系統(tǒng)典型地分類為手動(dòng)變速器或自動(dòng)變速器。在手動(dòng)變速器中，駕駛員需要手動(dòng)地轉(zhuǎn)換齒輪以改變速比從而將期望的轉(zhuǎn)矩和速度傳遞至輸出裝置。在自動(dòng)變速器中，速比的改變無(wú)需駕駛員的行動(dòng)而實(shí)現(xiàn)，例如在現(xiàn)代的車輛中的計(jì)算機(jī)或控制器的幫助下。自動(dòng)變速器的示例(其可以是不同程度的“自動(dòng)的”或“自動(dòng)化的”)包括連續(xù)變速器(CVT)、直接換擋變速器(DSG)等等。
[0003]存在與現(xiàn)有的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)的多種局限性。例如，許多系統(tǒng)利用離合器(其通常隨著時(shí)間的推移而磨損并需要更換)，因此造成額外的運(yùn)行成本。此外，一些自動(dòng)系統(tǒng)的制造和維修會(huì)相當(dāng)復(fù)雜且昂貴。另外，現(xiàn)有的系統(tǒng)的尺寸可能相當(dāng)大，因此減少了其它汽車部件的可用空間。
[0004]因此存在這樣一種需求，即提供一種用于解決上述問(wèn)題中的至少一個(gè)的系統(tǒng)和方法，或提供一種可用的替換項(xiàng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]機(jī)械功率傳動(dòng)系統(tǒng)最少包括三個(gè)行星齒輪系統(tǒng)、一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)以及一個(gè)連接軸或兩個(gè)連接軸。每個(gè)獨(dú)立的行星齒輪系統(tǒng)包括太陽(yáng)輪、一個(gè)行星齒輪或多個(gè)行星齒輪以及帶有制動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)齒圈，其中所述一個(gè)行星齒輪嚙合在太陽(yáng)輪與內(nèi)齒圈之間，或多個(gè)行星齒輪嚙合在太陽(yáng)輪與內(nèi)齒圈之間。
[0006]在具有三個(gè)行星齒輪系統(tǒng)的最少構(gòu)造中，機(jī)械功率傳動(dòng)系統(tǒng)可以包括兩個(gè)輸入行星齒輪系統(tǒng)、一個(gè)輸出行星齒輪系統(tǒng)、一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和兩個(gè)連接軸，其中每個(gè)連接軸與單一的輸入行星齒輪及單一的輸出行星齒輪安裝或聯(lián)接，或者機(jī)械功率傳動(dòng)系統(tǒng)可以包括一個(gè)輸入行星齒輪系統(tǒng)、兩個(gè)輸出行星齒輪系統(tǒng)、一個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)以及單一的連接軸，其中該連接軸與單一的輸入行星齒輪和兩個(gè)輸出行星齒輪安裝或聯(lián)接。
[0007]機(jī)械功率的傳送是通過(guò)使所選定的輸入內(nèi)齒圈制動(dòng)并使所選定的輸出內(nèi)齒圈中斷。由輸入太陽(yáng)輪接收的機(jī)械功率通過(guò)制動(dòng)的輸入內(nèi)齒圈提供的摩擦從輸入行星齒輪輸送至特定的連接軸。類似地，機(jī)械功率通過(guò)特定的輸出內(nèi)齒圈的制動(dòng)所產(chǎn)生的摩擦從特定的輸出行星齒輪而輸送至輸出太陽(yáng)輪，所述特定的輸出行星齒輪從連接軸接收機(jī)械功率的傳送。
【附圖說(shuō)明】
[0008]通過(guò)結(jié)合附圖所呈現(xiàn)的文字描述(僅以示例的方式)，將會(huì)容易理解本發(fā)明的實(shí)施方案，并且本發(fā)明的實(shí)施方案對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將會(huì)是顯而易見(jiàn)的，其中:
[0009]圖1，齒輪系統(tǒng)的側(cè)視圖。
[0010]圖2，輸入行星齒輪系統(tǒng)的軸向圖。
[0011]圖3，輸出行星齒輪系統(tǒng)的軸向圖。
[0012]圖4，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的軸向圖。
[0013]圖5，安裝有輸入行星齒輪及輸出行星齒輪兩者的連接軸的樣例。
[0014]圖6A，安裝有一個(gè)無(wú)差別速比(non-differentiated rat1)輸入行星齒輪及多個(gè)差別速比(differentiated rat1)輸出行星齒輪的連接軸的樣例。
[0015]圖6B，安裝有一個(gè)無(wú)差別速比的輸入行星齒輪及一個(gè)差別速比的輸出行星齒輪的連接軸的樣例。
[0016]圖6C，安裝有多個(gè)無(wú)差別速比輸入太陽(yáng)輪的輸入軸和安裝有多個(gè)差別速比輸出太陽(yáng)輪的輸出軸的樣例。
[0017]圖7A，安裝有一個(gè)差別速比輸入行星齒輪及多個(gè)差別速比輸出行星齒輪的連接軸的例子。
[0018]圖7B，安裝有一個(gè)差別速比輸入行星齒輪及多個(gè)差別速比輸出行星齒輪的連接軸的例子。
[0019]圖7C，安裝有多個(gè)差別速比輸入太陽(yáng)輪的輸入軸和安裝有多個(gè)差別速比輸出太陽(yáng)輪的輸出軸的樣例。
【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明的實(shí)施方案提供一種無(wú)需利用離合器或變矩器的通過(guò)所選定的連接軸將由旋轉(zhuǎn)輸入軸提供的機(jī)械功率傳遞至可旋轉(zhuǎn)的輸出軸的系統(tǒng)和方法。
[0021]圖1顯示了齒輪傳動(dòng)裝置100的一種實(shí)施方案的系統(tǒng)性的側(cè)視圖，該齒輪傳動(dòng)裝置100包括在輸入部分102上的三個(gè)行星齒輪系統(tǒng)112、114和116、在輸出部分104上的三個(gè)行星齒輪系統(tǒng)118、120和122，以及輸入行星齒輪系統(tǒng)組與輸出行星齒輪系統(tǒng)組之間的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)106。圖2顯示了沿著圖1中的線A-A所呈現(xiàn)的視圖，如圖2中所示的輸入行星齒輪系統(tǒng)112包括內(nèi)齒圈204、行星齒輪206以及太陽(yáng)輪202 ;該內(nèi)齒圈204與制動(dòng)機(jī)構(gòu)(以手制動(dòng)器(grip)、盤(pán)式制動(dòng)器(disk brake)、鉗式制動(dòng)器(caliper brake)等等的形式)的外表面區(qū)域210合并；該行星齒輪206安裝至連接軸128 ;該太陽(yáng)輪202安裝至輸入軸108。另外，這樣的行星齒輪系統(tǒng)能夠具有在內(nèi)齒圈和太陽(yáng)輪之間嚙合的一個(gè)行星齒輪或多個(gè)行星齒輪。
[0022]圖3顯示了沿著圖1中的線B-B所呈現(xiàn)的視圖，如圖3中所示的輸出行星齒輪系統(tǒng)122包括內(nèi)齒圈304、行星齒輪306以及太陽(yáng)輪302 ;該內(nèi)齒圈304與制動(dòng)機(jī)構(gòu)(以手制動(dòng)器、盤(pán)式制動(dòng)器、鉗式制動(dòng)器等等的形式)的外表面區(qū)域310合并；該行星齒輪306安裝至連接軸128 ;該太陽(yáng)輪302安裝至輸出軸110。另外，這樣的行星齒輪系統(tǒng)能夠具有在內(nèi)齒圈和太陽(yáng)輪之間嚙合的一個(gè)行星齒輪或多個(gè)行星齒輪。
[0023]在該實(shí)施方案中，獨(dú)立的行星齒輪系統(tǒng)112、114和116中的每個(gè)輸入行星齒輪通過(guò)連接軸124、126和128連接至獨(dú)立的行星齒輪系統(tǒng)118、120和122中的相應(yīng)的輸出行星齒輪。行星齒輪系統(tǒng)112的輸入行星齒輪和行星齒輪系統(tǒng)118的輸出行星齒輪通過(guò)安裝在連接軸128上而相連。行星齒輪系統(tǒng)114的輸入行星齒輪和行星齒輪系統(tǒng)120的輸出行星齒輪通過(guò)安裝在連接軸126上而相連。行星齒輪系統(tǒng)116的輸入行星齒輪和行星齒輪系統(tǒng)122的輸出行星齒輪通過(guò)安裝在連接軸124上而相連。所有的連接軸通過(guò)自由旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)106而保持在相對(duì)的位置。輸入部分102包括第一組中斷機(jī)構(gòu)130，輸出部分104包括第二組制動(dòng)機(jī)構(gòu)132。在優(yōu)選的示例中，行星齒輪系統(tǒng)組112、114、116、118、120和122的每個(gè)都包括各自的制動(dòng)固定器。
[0024]在任何時(shí)候，只有輸入內(nèi)齒圈和輸出內(nèi)齒圈通過(guò)應(yīng)用的制動(dòng)機(jī)構(gòu)而固定就位。在自由齒輪方案中，釋放所有制動(dòng)器，使得所有內(nèi)齒圈進(jìn)行自由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)將三個(gè)連接軸用于輸入部分102與輸出部分104之間的連接的時(shí)候，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，該數(shù)量可以根據(jù)所需的齒輪傳動(dòng)的速比的數(shù)量而變化。
[0025]圖4顯示了沿著圖1中的線C-C所呈現(xiàn)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)106的視圖，其中穩(wěn)定結(jié)構(gòu)106安裝在軸承(未示出)上并包括和軸承(未示出)一起的通孔402、404和406，用于當(dāng)安裝至連接軸124、126和128 —者的所選的輸入行星齒輪相對(duì)于所選的輸入太陽(yáng)輪沿軌道旋轉(zhuǎn)的時(shí)候使連接軸124、126和128穩(wěn)定，隨著使連接軸保持為被動(dòng)地驅(qū)動(dòng)，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)106相對(duì)于中心408旋轉(zhuǎn)。
[0026]圖5顯示了連接軸502的示例，其安裝有輸入行星齒輪504及輸出行星齒輪506兩者。
[0027]圖6A至圖6C示出顯示了根據(jù)第二實(shí)施方案的齒輪系統(tǒng)的示意性的橫截面圖。當(dāng)圖6A、圖6B和圖6C的部件組裝在一起的時(shí)候，將形成齒輪系統(tǒng)的部分實(shí)施方案。省略穩(wěn)定結(jié)構(gòu)、輸入行星齒輪系統(tǒng)的內(nèi)齒圈、輸出行