CN204004214U - 一种双从动轴混合动力变速器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双从动轴混合动力变速器，在现有技术双离合器变速器的基础上，取消双离合器结构，将中空轴变为实心轴，将穿过中空轴的主动轴缩短，并在上述两轴之间安装一个轴间离合机构(5)，在变速器远离发动机的一端输入电机动力。本实用新型的有益效果是使用简单的结构可以实现将发动机动力、电机动力灵活传递到输出轴上。而相比于现有混合动力耦合传动技术，不仅成本更低更可以使用单台电机实现全部的混合动力功能。同时，通过协调发动机、电机的输出功率以及本实用新型双从动轴式混合动力变速器的动作，可以实现没有动力中断的换挡过程。

Description

一种双从动轴混合动力变速器

[技术领域]

本实用新型涉及动力传动***、特别是齿轮减、变速装置、混合动力车辆、具有两个及以上的动力源及负载的减速器、变速器，可以广泛应用于汽车、轨道车辆、船舶、工程机械、农业机械等各种动力设备上。

[背景技术]

目前，由于节能减排的压力，车辆节能减排标准日益严格。为了降低车辆的能耗，开发了包括混合动力汽车在内的众多新型车辆***。混合动力汽车作为兼具传统内燃机车辆的长里程和电动汽车节能、环保，可使用清洁的电能的车辆种类开始被广泛应用。同时还有一些车辆为了保证车辆的可靠性、经济性以及降低制造成本等，具有两个以上的动力源。例如具有副发动机的一些专用汽车、工程机械、超大型车辆、特种安全车辆等等。这些车辆都需要一个将两个以上不同动力源的动力耦合起来，共同或分别驱动车辆的***——动力耦合***。动力耦合***的要求是既能够将两个以上的动力源输出的动力分别单独传递到输出装置上(如车轮等)，又能够将两个以上的动力源输出的动力同时传递到输出装置上；而对于混合动力车辆来说除上述功能外，还必须能够将一个动力源输出的动力，传递到另外一个动力源(一般是电动机)上，而同时保证不被传递到输出装置上，以实现停车发电等功能。

但是当前能够实现上述功能的的双动力源动力耦合***，主要包括如下几种形式：

1采用行星齿轮耦合方式。典型应用包括丰田普锐斯、通用沃蓝达等汽车；

2采用角传动变速器。典型应用包括南车集团混合动力客车；

3采用同轴耦合，即将电机安装在发动机传动链上，依靠两个以上的离合器实现不同的输出模式。

4采用双离合器变速器耦合电机，如本田i-DCD、比亚迪“秦”动力耦合***。

但是当前的耦合***存在如下问题：

方式1对行星齿轮加工、装配精度要求高，传动效率低，与现有的车辆传动***的生产工艺继承性不好，需要重新投入设备、模具等等。

方式2采用锥齿轮传动***对齿轮加工精度要求高，润滑困难等等。

方式3存在两动力源转速配合固定，难以发挥各动力源的最佳工作曲线等问题。

方式4存在双离合器制造工艺复杂，中空轴加工精度要求高，离合器工作热负荷高，两输入轴间轴承润滑困难等问题。

本实用新型可以解决多动力源动力耦合***的上述问题。

[发明内容]

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够将两个以上动力源或负载的动力灵活传递的减速器或变速器，同时还能够充分利用现有的变速器生产设备、工艺、零件，以最大限度降低***的初次投入成本，并实现结构的最简化、传动速比的多级化并实现紧凑的结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案是：包括离合器(1)、输入轴A(2)、输出轴A(3)、换挡执行机构(4)、轴间离合机构(5)、输入轴B(6)、倒挡传动齿轮副(7)、电机定子(8)、电机转子(9)、电机转子轴(10)、电机外壳(11)、输出轴B(12)、变速器外壳(13)、前进挡传动齿轮副(14)；其中输入轴A(2)、输出轴A(3)、换挡执行机构(4)、轴间离合机构(5)、输入轴B(6)、倒挡传动齿轮副(7)、输出轴B(12)、变速器外壳(13)、前进挡传动齿轮副(14)是主体结构，离合器(1)、电机定子(8)、电机转子(9)、电机转子轴(10)、电机外壳(11)可以单独成为一个构件或集成安装在其它部件中，也可集成安装在本实用新型混合动力变速器中；离合器(1)、输入轴A(2)、输入轴B(6)共轴线；离合器(1)、输入轴A(2)、输入轴B(6)也可以与电机定子(8)、电机转子(9)、电机转子轴(10)共轴线；输入轴A(2)、输入轴B(6)之间通过轴间离合机构(5)可以实现两轴间的动力传递或分断；轴间离合机构(5)可以使用同步器机构也可使用接合套或直齿滑动齿轮离合，也可以使用其它形式的离合装置；输入轴A(2)、输入轴B(6)分别与输出轴A(3)、输出轴B(12)之间安装有一对或多对前进挡传动齿轮副(14)，该前进挡传动齿轮副(14)中主动齿轮可以啮合一个或两个分别位于输出轴A(3)、输出轴B(12)上的从动齿轮，其中一个或多个从动齿轮与主动齿轮之间也可增加一个惰轮或塔轮而成为倒挡传动齿轮副(7)，当本实用新型产品中没有倒挡传动齿轮副(7)时，则通过电机的倒转实现倒车功能；输出轴A(3)、输出轴B(12)分别通过齿轮共同输出到同一输出轴或输出齿轮上；电机外壳(11)与变速器外壳(13)可以共用，也可以独立存在；当电机位于变速器一端时输入轴B(6)与电机转子轴(10)可以共用，也可以分断，两轴分断时，两轴间可以使用联轴器连接也可以使用离合器连接，以降低换挡过程中的冲击负荷；当电机位于变速器侧面时，电机动力可以利用某一主动齿轮传递到主动轴，也可单独设置一组动力输入齿轮输入到主动轴。简单地说就是在双离合器式变速器的基础上，取消双离合器结构，将中空轴变为实心轴，将穿过中空轴的主动轴缩短，并在上述两轴之间安装一个轴间离合机构(5)，在变速器远离发动机的一端输入电机动力。

本实用新型的有益效果是使用简单的结构可以实现将发动机动力、电机动力灵活传递到输出轴上。而相比于现有混合动力耦合传动技术，不仅成本更低更可以使用单台电机实现全 部的混合动力功能。同时，通过协调发动机、电机的输出功率以及本实用新型双从动轴式混合动力变速器的动作，可以实现没有动力中断的换挡过程。

按照实际车辆或动力设备的要求，通过增加或减少倒挡传动齿轮副(7)、换挡执行机构(4)、前进挡传动齿轮副(14)可以实现多种挡位数量的混合动力变速器。本实用新型可以广泛应用于汽车、轨道车辆、船舶、工程机械、农业机械等各种动力设备上。

[附图说明]

附图1是本实用新型一种双从动轴式混合动力变速器的典型***布置结构简图，图中：1离合器、2输入轴A、3输出轴A、4换挡执行机构、5轴间离合机构、6输入轴B、7倒挡传动齿轮副、8电机定子、9电机转子、10电机转子轴、11电机外壳、12输出轴B、13变速器外壳、14前进挡传动齿轮副。

附图2是本实用新型的一种轴系布置图，图中：21输入轴轴心、22倒挡惰轮轴心、23输出轴A轴心、24差速器轴心、25输出轴B轴心。

附图3是本实用新型电机布置在变速器侧面的一种轴系布置图，图中：21输入轴轴心、22倒挡惰轮轴心、23输出轴A轴心、24差速器轴心、25输出轴B轴心、26电机轴心。

[具体实施方式]

下面以一个具体实例介绍实施方案，实际实施方案不限于此实例。

附图1和附图2是一种集成了离合器和电机的4+3前进挡和0+1倒车挡的双从动轴混合动力变速器结构布置方案。其结构特点是在输入轴A(2)上布置了两个前进挡传动齿轮副(14)，可以对输出轴A(3)和输出轴B(12)传递出4个不同的传动速比。在输入轴B(6)上也布置了两个前进挡传动齿轮副(14)，但其中输出到输出轴A(3)的一对齿轮中间增加了惰轮，(见附图2上22倒挡惰轮轴心)，而变成了倒挡传动齿轮副(7)，剩余的传动齿轮可以对输出轴A(3)输出一个前进传动速比，对输出轴B(12)输出两个前进传动速比。电机安装在变速器一端并与变速器共用外壳，电机转子轴与变速器输入轴B(6)连成一个整体。

车辆前进时，在轴间离合机构(5)分离的情况下，发动机可以通过前面的4个挡驱动车辆，同时电机可以通过后面的三个挡驱动车辆，两边的挡位可以交替换挡，以实现换挡过程动力输出的连续；在轴间离合机构(5)结合的情况下，所有换挡执行机构(4)都分离时，可以实现不影响车轮的发动机与电机之间的动力传递，实现电机启动发动机或发动机驱动电机发电的功能，在某一换挡执行机构(4)接合时，可以实现发动机与电机通过该挡位混合驱动车辆，以提高发动机、电机的驱动效率。

电机也可以布置在变速器侧面，通过齿轮将动力输入到输入轴B(6)上，此时轴系布置简 图可参考附图3。

Claims (5)

1.一种双从动轴混合动力变速器，包括输入轴A(2)、输出轴A(3)、换挡执行机构(4)、轴间离合机构(5)、输入轴B(6)、倒挡传动齿轮副(7)、输出轴B(12)、变速器外壳(13)、前进挡传动齿轮副(14)，其中输入轴A(2)、输入轴B(6)共轴线，两者之间通过轴间离合机构(5)连接，通过操作轴间离合机构(5)可以实现两轴间的动力传递或分断。

2.如权利要求1所述的一种灵活传动变速器，其特征在于，输入轴A(2)、输入轴B(6)之间通过轴间离合机构(5)可以实现两轴间的动力传递或分断。

3.如权利要求1所述的一种灵活传动变速器，其特征在于，输入轴A(2)、输入轴B(6)分别与输出轴A(3)、输出轴B(12)之间安装有一对或多对前进挡传动齿轮副(14)。

4.如权利要求3所述的一种灵活传动变速器，其特征在于，该前进挡传动齿轮副(14)中主动齿轮可以啮合一个或两个分别位于输出轴A(3)、输出轴B(12)上的从动齿轮。

5.如权利要求3所述的一种灵活传动变速器，其特征在于，其中一个或多个从动齿轮与主动齿轮之间可以增加一个惰轮或塔轮而成为倒挡传动齿轮副(7)。