[发明专利]基于棘爪式超越离合器的行星轮式两挡变速箱及控制方法

权利要求书

1.基于棘爪式超越离合器的行星轮式两挡变速箱，包括：输入轴(2)、膜片弹簧离合器(3)、行星轮式传动机构、超越离合器总成和输出轴(10)，其中，所述行星轮式传动机构由行星架(5)、齿圈(7)、行星轮(8)和太阳轮(9)组成，其特征在于：

膜片弹簧离合器(3)安装在与太阳轮(9)同轴固连的输入轴(2)上，膜片弹簧离合器(3)的飞轮盘(38)与齿圈(7)同轴连接，输出轴(10)与行星架(5)同轴连接；

所述超越离合器总成为棘爪式超越离合器总成(6)，由棘爪式超越离合器和离合器控制机构组成；

所述棘爪式超越离合器由外圈(61)、控制环(62)、正向棘爪(63)、反向棘爪(64)和内圈组成，其中，外圈(61)固定在变速箱壳体(4)上，内圈位于齿圈(7)外侧并与齿圈(7)一体设置，正向棘爪(63)和反向棘爪(64)成对地均匀设置在外圈(61)与内圈之间的环形空间内，正向棘爪(63)和反向棘爪(64)的棘爪根部旋转安装在外圈(61)上，正向棘爪(63)和反向棘爪(64)的棘爪头部方向相反设置，并与内圈外圆面上的棘爪卡槽卡接，正向棘爪(63)和反向棘爪(64)与外圈(61)之间均安装有折片弹簧，正向棘爪(63)和反向棘爪(64)分别通过其轴向侧面设置的棘爪控制销与控制环(62)上的正向控制窗(622)和反向控制窗(623)滑动连接，在控制环(62)的旋转控制下，正向棘爪(63)和反向棘爪(64)上下摆动，实现与内圈外圆面上的棘爪卡槽卡接或分离，进而实现齿圈(7)与外圈(61)之间双向锁止、单向锁止或双向超越；

离合器控制机构由控制电机(65)、传动轴(66)、蜗杆(57)、传感器(68)以及蜗轮(69)组成，其中，控制电机(65)与传动轴(66)一端同轴固连，传感器(68)安装在传动轴(66)另一端，蜗杆(57)同轴安装在传动轴(66)上并与同轴固定在控制环(62)外圆周上的蜗轮(69)相啮合，进而控制控制环(62)旋转。

2.如权利要求1所述基于棘爪式超越离合器的行星轮式两挡变速箱，其特征在于：

在所述控制环(62)上，正向控制窗(622)底部的控制面为沿控制环(62)旋转方向依次连续设置的正向控制窗斜面(624)和正向控制窗平面(625)，反向控制窗(623)底部的控制面为沿控制环(62)旋转方向依次连续设置的反向控制窗平面(626)和反向控制窗斜面(627)，其中，正向控制窗斜面(624)和反向控制斜面(627)均为沿着控制环(2)旋转方向逐渐靠近控制环(62)圆心位置的曲面，正向控制窗平面(625)和反向控制窗平面(626)均为与控制环(62)同心设置的曲面。

3.如权利要求1所述基于棘爪式超越离合器的行星轮式两挡变速箱，其特征在于：

所述内圈的外圆面上沿圆周方向均匀开有若干棘爪卡槽对，每组卡槽对均由两个棘爪卡槽组成，两个棘爪卡槽分别与正向棘爪(63)和反向棘爪(64)的棘爪头部相匹配，当内圈的卡槽对旋转至任意一组棘爪对处时，正向棘爪(63)和反向棘爪(64)均能够在内圈外圆面面对应的棘爪卡槽对内找到与之相匹配卡接的棘爪卡槽。

4.如权利要求1所述基于棘爪式超越离合器的行星轮式两挡变速箱，其特征在于：

所述外圈(61)的内侧壁开有若干组与正向棘爪(63)和反向棘爪(64)一一对应的棘爪安装槽对，在棘爪安装槽对中的每个棘爪安装槽内开有折片弹簧安装槽。

5.如权利要求1所述基于棘爪式超越离合器的行星轮式两挡变速箱，其特征在于：

所述膜片弹簧离合器(3)分离轴承(31)、膜片弹簧(32)、弹簧支承圈(33)、离合器盖(34)、压盘(35)、摩擦片(36)和飞轮盘(38)由从前至后依次设置组成；

所述飞轮盘(38)通过花键(39)与齿圈(7)的连接端同轴连接，摩擦片(36)同轴固定连接在输入轴(2)上，压盘(35)同轴设置在摩擦片(36)的前端，离合器盖(34)罩置在压盘(35)和摩擦片(36)外侧，且离合器盖(34)通过螺栓(37)同轴固定安装在飞轮盘(38)的前端面上，弹簧支承圈(33)固定在离合器盖(34)上，膜片弹簧(32)通过弹簧支撑圈(33)支撑安装在离合器盖(34)上，膜片弹簧(32)前端与分离轴承(31)接触相连，膜片弹簧(32)后端与压盘(35)接触相连。