[发明专利]电动汽车用二级变速器

说明书

电动汽车用二级变速器包括：同轴地配置在输入轴(10)与输出轴(12)之间的行星齿轮机构(16)；摩擦制动器(28)；以及摩擦离合器(26)，通过摩擦制动器(28)的联接来设为一级，通过摩擦离合器(26)的联接来设为1对1的二级。用于切换一级和二级的电动式致动器(30)包括电动控制电动机(32)、转矩‑推力转换机构(36)和推动件(34)。转矩‑推力转换机构(36)由通过控制电动机(32)旋转而被驱动的内侧的筒状螺钉(40)和与筒状螺钉(40)螺合且以一体轴移动的方式与推动件(34)连结的外侧的筒状螺母(42)构成。控制电动机(32)能够包括用于摩擦制动器(28)和摩擦离合器(26)的联接保持的电磁制动器。轴向推力也可以通过臂(316)的摆动来传递。

技术领域

本发明涉及一种电动汽车用二级变速器。

背景技术

在将电动机作为动力的汽车(Electric Vehicle：EV)中，在切换或者共用发动机和电动机的混合动力车中、或者纯粹只利用电动机的驱动力进行行驶的车中，对于电动机的动力向车轴侧的传递，不在旋转轴上设置不同级的变速器，一般只设置将驱动电动机的旋转下落到与适合行驶的适当的转速的减速器。这是由于，由于EV的重要卖点在于，在电动机中能够从非旋转区域产生驱动转矩，能够使用的旋转区域较宽，而且结构简单，因此，无需设置使结构复杂化的变速器。

然而，在EV中，利用变速器也是有好处的，即使是电动式，也难以在整个旋转区域中维持高效率，特别是在高旋转区域中存在效率变差、无法得到高车速，为此，作为改善，提出了各种将二级变速器配置在驱动电动机与减速器之间的方式。在该方式中，在效率变差的高旋转区域中，通过使用二级变速器中的高齿轮比侧，降低驱动电动机的转速并使驱动电动机高效率地运转，从而能够得到高车速。作为这种二级变速器，提出了使用行星齿轮机构作为变速机构，在第一级中以成为相对较低的齿轮比的方式设定行星齿轮机构，在第二级中以成为相对较高的齿轮比的方式设定行星齿轮机构的各种方案。其中，作为用于对第一级的犬齿离合器(或摩擦离合器)和第二级用摩擦离合器进行切换的电动式的致动器，提出了由软磁性体形成的电枢、弹簧和电磁线圈构成的致动器(专利文献1)。即，在第一级中，通过弹簧力下的电枢进行犬齿离合器的联接，第二级通过电磁线圈来驱动电枢，从而将犬齿离合器(或摩擦离合器)设为非联接，并且将第二级用的摩擦离合器设为联接。

作为另一方式的电动式的致动器，还提出一种电动式的致动器，包括电动旋转式的控制电动机和转矩－推力转换机构，所述转矩－推力转换机构由内径侧活塞构成，所述内径侧活塞包括外周螺纹条，所述外周螺纹条使控制电动机从蜗杆经由蜗轮并与蜗轮的内周螺纹条螺合，并采用如下方式：利用转矩-推力转换机构将控制电动机的旋转(转矩)转换为活塞的轴向推力，以进行第一级用摩擦离合器与第二级用摩擦离合器之间的切换的方式(专利文献2)。在专利文献2的技术中，由控制电动机实现的蜗杆的旋转被传递至蜗轮，蜗轮的旋转转换为活塞的轴向前后移动，从而进行第一摩擦离合器和第二摩擦离合器的选择性的驱动，能够进行由行星齿轮机构实现的第一级或第二级的切换。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特许第6545921号

专利文献2：日本专利特许第6028507号

发明内容

发明所要解决的技术问题

由于专利文献1的技术使用犬齿离合器作为第一级，因此，能够利用弹簧力进行第一级的保持，在这一点上，能够节约致动器的消耗电力。然而，在从第二级向第一级的切换转变时，犬齿离合器的同步无法保持原样，因此，需要进行用于避免变速冲击的转矩上升等的控制，另外，由于转矩上升，也无法进行再生控制，从而在燃烧效率上是不利的。另外，为了顺畅的切换动作，需要在离合器切换初期对联接容量进行精细的控制，但是在电磁线圈对电枢的控制中，在由于距离缩短而唯一剧增的电磁吸引力的特性上无法与之对应。