CN216886265U - 两档变速装置 - Google Patents

Abstract

一种两档变速装置，该两档变速装置设有电机、输入轴、第一挡传动组件、第二挡传动组件、超越离合器、二挡离合器、结合套及差速器，所述电机与所述输入轴连接，所述输入轴分别经所述第一挡传动组件、第二挡传动组件与所述差速器连接，所述超越离合器设于所述第一挡传动组件内，其与所述第一挡传动组件的输入端连接，所述二挡离合器与所述第二挡传动组件连接或分离，所述结合套与所述第一挡传动组件连接或分离，所述第一挡传动组件、第二挡传动组件与所述超越离合器、二挡离合器及结合套配合，实现两档变速装置一挡、倒挡及二挡的切换无动力中断，冷启动过程动力不会延迟。且本实用新型还具有结构紧凑，空间占用小的特点。

Description

两档变速装置

【技术领域】

本实用新型涉及变速箱领域，特别是涉及一种换挡无动力中断，冷启动动力不延迟且结构紧凑的两档变速装置。

【背景技术】

新能源汽车的发展是国家重大发展战略。纯电动汽车是新能源发展的主要发展方向之一。为了提高电机的工作效率，两档变速箱正被广泛研究。两档变速箱要实现两个挡位之间的切换，需要增加换挡机构。常用的换挡机构有同步器和双离合。同步器在挡位切换时会有动力中断，导致车辆有顿挫感；双离合在冷启动时由于液压油供应不足而出现挂不上挡位或者启动延迟。因此，如何实现挡位切换时无冲击、冷启动时响应快的两档变速箱就成为一种客观需求。

【发明内容】

本实用新型旨在解决上述问题，而提供一种挡位切换时无冲击、冷启动时响应快且结构紧凑两档变速装置。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种两档变速装置，该两档变速装置设有电机、输入轴、第一挡传动组件、第二挡传动组件、超越离合器、二挡离合器、结合套及差速器，所述电机与所述输入轴连接，所述输入轴分别经所述第一挡传动组件、第二挡传动组件与所述差速器连接，所述超越离合器设于所述第一挡传动组件内，其与所述第一挡传动组件的输入端连接，所述二挡离合器与所述第二挡传动组件连接或分离，所述结合套与所述第一挡传动组件连接或分离，所述第一挡传动组件、第二挡传动组件与所述超越离合器、二挡离合器及结合套配合，实现两档变速装置一挡、倒挡及二挡的切换。

进一步地，所述两档变速装置设有中间轴及输出轴，所述中间轴及所述输出轴分别与所述输入轴平行间隔设置，所述第二挡传动组件的输入端及超越离合器安装于所述中间轴上，所述第一挡传动组件的输出端、所述二挡离合器分别安装于所述输出轴上，所述第二挡传动组件的输出端经所述二挡离合器与所述输出轴连接。

进一步地，所述第一挡传动组件包括第一挡主动齿轮、与所述第一挡主动齿轮啮合的第一挡从动齿轮及第一齿毂，所述第一挡主动齿轮内设有所述超越离合器，所述第一挡主动齿轮经所述超越离合器与所述中间轴连接，所述第一挡从动齿轮与所述输出轴连接，所述第一齿毂分别与所述结合套及所述中间轴连接，所述第一挡主动齿轮经所述结合套及第一齿毂与所述中间轴连接。

进一步地，所述第一挡主动齿轮设有与所述结合套配合的第一结合齿，所述第一齿毂设有与所述结合套配合的第二结合齿，所述结合套分别通过第一结合齿、第二结合齿与所述第一挡主动齿轮、第一齿毂相结合。

进一步地，所述第二挡传动组件包括第二挡主动齿轮、与所述第二挡主动齿轮啮合的第二挡从动齿轮及第二齿毂，所述第二挡主动齿轮与所述中间轴连接，所述第二齿毂与所述输出轴连接，所述第二挡从动齿轮经所述二挡离合器、第二齿毂与所述输出轴连接。

进一步地，所述第一挡主动齿轮与第一挡从动齿轮的传动比i₂大于所述第二挡主动齿轮与第二挡从动齿轮的传动比i₃。

进一步地，所述二挡离合器为湿式离合器、干式离合器、同步器或犬牙式离合器中的一种。

进一步地，所述差速器通过主减齿轮组件与所述输出轴的输出端连接。

进一步地，所述主减齿轮组件包括主减主动齿轮及与之啮合的主减从动齿轮，所述主减主动齿轮与输出轴连接，所述主减从动齿轮与所述差速器连接。

进一步地，所述输入轴通过输入齿轮与所述第二挡传动组件的输入端连接。

本实用新型的贡献在于，其有效解决了现有两档变速装置在换挡存在动力中断及冷启动延时的问题。本实用新型的两档变速装置通过将超越离合器、二挡离合器及结合套与第一挡传动组件、第二挡传动组件配合，实现一挡、二挡及倒挡的切换无动力中断。同时，一挡启动时无需液压***工作，冷启动过程动力不会延迟。另一方面，本实用新型通过将超越离合器布置于中间轴上，配合第一挡传动组件，可降低超越离合器内圈和外圈的转速差，以满足超越离合器的使用要求。此外，本实用新型通过将超越离合器设置于中间轴上，将二挡离合器设于输出轴上，使两档变速装置的整体结构更紧凑，空间占用小。

【附图说明】

图1是本实用新型的结构简图。

图2是本实用新型的一挡动力传递路径图。

图3是本实用新型的倒挡动力传递路径图。

图4是本实用新型的二挡动力传递路径图。

【具体实施方式】

下列实施例是对本实用新型的进一步解释和补充，对本实用新型不构成任何限制。

参阅图1，本实用新型的两档变速装置设有电机10、输入轴11、第一挡传动组件20、第二挡传动组件30、超越离合器40、二挡离合器50、结合套60及差速器70。其中，电机10的输出端与输入轴11连接，输入轴11分别经第一挡传动组件20、第二挡传动组件30与差速器70连接，实现两档变速装置一挡、倒挡及二挡的切换。本实用新型的两档变速装置换挡时动力无中断，冷启动不延迟。

如图1所示，电机10输出的动力经输入轴11输出，其中，输入轴11的一端与电机10连接，其另一端与输入齿轮12连接，输入齿轮12将动力输出至第二挡传动组件30。具体地，输入齿轮12与输入轴11通过花键或平键连接，输入齿轮12与输入轴11还可一体成型。

如图1所示，第二挡传动组件30包括第二挡主动齿轮31、第二挡从动齿轮32及第二齿毂33，其中，第二挡主动齿轮31安装于中间轴80上，该中间轴80与输入轴11平行设置。第二挡主动齿轮31的输入端与输入齿轮12的输出端连接，其输出端与第二挡从动齿轮32啮合。第二挡从动齿轮32布置于输出轴90上，该输出轴90与输入轴11平行设置，且与中间轴80间隔设置。第二齿毂33与输出轴90连接，二挡离合器50与第二齿毂33连接，且二挡离合器50与第二挡从动齿轮32连接或分离，当二挡离合器50与第二挡从动齿轮32连接时，第二挡从动齿轮32经二挡离合器50及第二齿毂33与输出轴90连接。当二挡离合器50与第二挡从动齿轮32分离时，第二挡从动齿轮32与输出轴90不连接。具体地，第二挡主动齿轮31与中间轴80通过花键或平键连接，第二挡主动齿轮31与中间轴80还可一体成型。第二齿毂33与输出轴90通过花键或平键连接，第二齿毂33与输出轴90还可一体成型。二挡离合器50为湿式离合器、干式离合器、同步器或犬牙式离合器中的一种。

如图1所示，在中间轴80及输出轴90上平行间隔布置于有第一挡传动组件20与第二挡传动组件30，其中，第一挡传动组件20的输入端与中间轴80连接，其输出端与输出轴90连接。该第一挡传动组件20包括第一挡主动齿轮21、第一挡从动齿轮22及第一齿毂23，其中，第一挡主动齿轮21布置于中间轴80上，在第一挡主动齿轮21内设有超越离合器40，超越离合器40安装在中间轴80上，第一挡主动齿轮21通过超越离合器40与中间轴80连接。在第一挡主动齿轮21上设有第一结合齿211。第一齿毂23与中间轴80连接，在第一齿毂23上设有第二结合齿231，在第一齿毂23外周设有结合套60，该结合套60分别与第一结合齿211、第二结合齿231结合，使结合套60分别通过第一结合齿211、第二结合齿231与所述第一挡主动齿轮21、第一齿毂23相结合，从而使第一挡主动齿轮21通过结合套60及第一齿毂23与中间轴80连接。第一挡从动齿轮22与第一挡主动齿轮21啮合，且第一挡从动齿轮22安装于输出轴90上。具体地，第一齿毂23与中间轴80通过花键或平键连接，或第一齿毂23与中间轴80一体成型。第一挡从动齿轮22与输出轴90通过花键或平键连接，或第一挡从动齿轮22与输出轴90一体成型。本实施例中，输入齿轮12和第二挡主动齿轮31的传动比为i₁，第一挡主动齿轮21和第一挡从动齿轮22的传动比为i₂，第二挡主动齿轮31和第二挡从动齿轮32的传动比为i₃，其中，i₂＞i₃。

如图1所示，本实施例中的超越离合器40与二挡离合器50分别布置在中间轴80及输出轴90上，第一挡传动组件20与第二挡传动组件30分别间隔布置于中间轴80及输出轴90上，使得整体结构紧凑，空间占用小。

如图1所示，输出轴90的输出端与差速器70连接，该差速器70通过主减齿轮组件与输出轴90的输出端连接。具体地，该主减齿轮组件包括主减主动齿轮71及主减从动齿轮72，其中，主减主动齿轮71与输出轴90连接，主减从动齿轮72与主减主动齿轮71啮合，主减从动齿轮72与差速器70连接。本实施例中，主减主动齿轮71与输出轴90通过花键或平键连接，或主减主动齿轮71与输出轴90一体成型。主减从动齿轮72与差速器70通过螺栓连接，或主减从动齿轮72与差速器70焊接成一体。

如图1、图2所示，本实施例的两档变速装置的一挡动力传递过程为：一挡时，结合套60与第一挡主动齿轮21的第一结合齿211未结合，二挡离合器50与第二挡从动齿轮32未结合。电机10正转，将动力传递至输入轴11，输入轴11通过输出齿轮12将动力传递至第二挡主动齿轮31，第二挡主动齿轮31通过中间轴80及超越离合器40将动力传递至第一挡主动齿轮21，第一挡主动齿轮21通过第一挡从动齿轮22、输出轴90、主减主动齿轮71和主减从动齿轮72将动力传递至差速器12输出。

图1、图3所示，本实施例的两档变速装置的倒挡动力传递过程为：倒挡时，二挡离合器50与第二挡从动齿轮32未结合，结合套60与第一挡主动齿轮21的第一结合齿211结合。电机10反转，将动力传递至输入轴11，输入轴11将动力通过输入齿轮12传递至第二挡主动齿轮31，第二挡主动齿轮31通过中间轴80和第一齿毂23将动力传递至结合套60，结合套60将动力传递至第一档主动齿轮21，第一档主动齿轮21通过第一挡从动齿轮22、输出轴90、主减主动齿轮71和主减从动齿轮72将动力传递至差速器12输出。

如图1、图4所示，本实施例的两档变速装置的二挡动力传递过程为：二挡时，二挡离合器50与第二挡从动齿轮32结合，结合套60与第一挡主动齿轮21的第一结合齿211未结合。电机10正转，将动力传递至输入轴11，输入轴11通过输入齿轮12将动力传递至第二挡主动齿轮31，第二挡主动齿轮31通过第二挡从动齿轮32、二挡离合器50及第二齿毂33将动力传递至输出轴90，输出轴90通过主减主动齿轮71和主减从动齿轮72将动力传递至差速器12输出。二挡时，电机转速u，中间轴80的转速为u/i₁，输出轴90的转速为u/(i₁*i₃)，即第一档从动齿轮32的转速为u/(i₁*i₃)，由于第一档从动齿轮22和第一档主动齿轮21常啮合，此时，第一档主动齿轮21的转速为u*i₂/(i₁*i₃)。由于i₂>i₃，则第一档主动齿轮21的转速u*i₂/(i₁*i₃)大于中间轴80的转速为u/i₁，即超越离合器40外圈转速比内圈转速高，此时超越离合器40处于超越状态，不传递动力。

藉此，本实用新型通过将超越离合器40布置于中间轴上，通过第一挡传动组件20减速，使超越离合器40的内圈和外圈的转速差降低，从而满足超越离合器40的使用要求。另一方面，通过超越离合器40、二挡离合器50及结合套60与第一挡传动组件20、第二挡传动组件30相互配合，使得一挡、二挡和倒挡之间切换不会有动力中断。此外，在一挡启动时不用液压***工作，冷启动过程动力不会延迟，即在极限低温下也不会出现启动延迟。

尽管通过以上实施例对本实用新型进行了揭示，但本实用新型的保护范围并不局限于此，在不偏离本实用新型构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本实用新型的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种两档变速装置，其特征在于，该两档变速装置设有电机(10)、输入轴(11)、第一挡传动组件(20)、第二挡传动组件(30)、超越离合器(40)、二挡离合器(50)、结合套(60)及差速器(70)，所述电机(10)与所述输入轴(11)连接，所述输入轴(11)分别经所述第一挡传动组件(20)、第二挡传动组件(30)与所述差速器(70)连接，所述超越离合器(40)设于所述第一挡传动组件(20)内，其与所述第一挡传动组件(20)的输入端连接，所述二挡离合器(50)与所述第二挡传动组件(30)连接或分离，所述结合套(60)与所述第一挡传动组件(20)连接或分离，所述第一挡传动组件(20)、第二挡传动组件(30)与所述超越离合器(40)、二挡离合器(50)及结合套(60)配合，实现两档变速装置一挡、倒挡及二挡的切换。

2.如权利要求1所述的两档变速装置，其特征在于，所述两档变速装置设有中间轴(80)及输出轴(90)，所述中间轴(80)及所述输出轴(90)分别与所述输入轴(11)平行间隔设置，所述第二挡传动组件(30)的输入端及超越离合器(40)安装于所述中间轴(80)上，所述第一挡传动组件(20)的输出端、所述二挡离合器(50)分别安装于所述输出轴(90)上，所述第二挡传动组件(30)的输出端经所述二挡离合器(50)与所述输出轴(90)连接。

3.如权利要求2所述的两档变速装置，其特征在于，所述第一挡传动组件(20)包括第一挡主动齿轮(21)、与所述第一挡主动齿轮(21)啮合的第一挡从动齿轮(22)及第一齿毂(23)，所述第一挡主动齿轮(21)内设有所述超越离合器(40)，所述第一挡主动齿轮(21)经所述超越离合器(40)与所述中间轴(80)连接，所述第一挡从动齿轮(22)与所述输出轴(90)连接，所述第一齿毂(23)分别与所述结合套(60)及所述中间轴(80)连接，所述第一挡主动齿轮(21)经所述结合套(60)及第一齿毂(23)与所述中间轴(80)连接。

4.如权利要求3所述的两档变速装置，其特征在于，所述第一挡主动齿轮(21)设有与所述结合套(60)配合的第一结合齿(211)，所述第一齿毂(23)设有与所述结合套(60)配合的第二结合齿(231)，所述结合套(60)分别通过第一结合齿(211)、第二结合齿(231)与所述第一挡主动齿轮(21)、第一齿毂(23)相结合。

5.如权利要求3所述的两档变速装置，其特征在于，所述第二挡传动组件(30)包括第二挡主动齿轮(31)、与所述第二挡主动齿轮(31)啮合的第二挡从动齿轮(32)及第二齿毂(33)，所述第二挡主动齿轮(31)与所述中间轴(80)连接，所述第二齿毂(33)与所述输出轴(90)连接，所述第二挡从动齿轮(32)经所述二挡离合器(50)、第二齿毂(33)与所述输出轴(90)连接。

6.如权利要求5所述的两档变速装置，其特征在于，所述第一挡主动齿轮(21)与第一挡从动齿轮(22)的传动比i₂大于所述第二挡主动齿轮(31)与第二挡从动齿轮(32)的传动比i₃。

7.如权利要求1所述的两档变速装置，其特征在于，所述二挡离合器(50)为湿式离合器、干式离合器、同步器或犬牙式离合器中的一种。

8.如权利要求2所述的两档变速装置，其特征在于，所述差速器(70)通过主减齿轮组件与所述输出轴(90)的输出端连接。

9.如权利要求8所述的两档变速装置，其特征在于，所述主减齿轮组件包括主减主动齿轮(71)及与之啮合的主减从动齿轮(72)，所述主减主动齿轮(71)与输出轴(90)连接，所述主减从动齿轮(72)与所述差速器(70)连接。

10.如权利要求1所述的两档变速装置，其特征在于，所述输入轴(11)通过输入齿轮(12)与所述第二挡传动组件(30)的输入端连接。

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