CN104329452A - 混合动力变速系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种变速系统，尤其涉及混合动力变速系统，包括发动机、永磁同步电机和变速箱，所述永磁同步电机的电机轴一端通过离合器与所述发动机的输出轴连接，另一端与所述变速箱连接，变速箱可以任意选择电动机或者发动机作为动力源，用电机替换气缸或者油缸，使得换挡力平稳输出，使得换挡更准确，且由于换挡叉上的受力较大，使用叉轴和导块的设计，使得换挡叉不直接与滚柱丝杠连接，以免损坏滚柱丝杠。

Description

混合动力变速系统
技术领域
本发明涉及一种变速系统，尤其涉及混合动力变速系统。
背景技术
变速系统主要是指由有动力输入的变速箱构成的系统，主要指的是汽车的变速系统，它分为手动、自动两种，手动变速箱主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生变速变矩；而自动变速箱AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。功能为：一、改变传动比；二、在发动机旋转方向不变情况下，使汽车能倒退行驶；三、利用空挡，中断动力传递，以发动机能够起动、怠速，并便于变速器换档或进行动力输出。
传统自动变速系统的换档机构为：伺服阀控制气缸或者油缸工作，气缸或者油缸带动拨头，拨头带动换挡叉，从而实现档位变换，由于气源压力或者液压力、换档位置不确定因素的影响，如输入信号，经过TCU处理过的输出信号也不是很准确，从而造成换档力不平稳，换挡不准确。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种换挡力平稳，换挡准确的混合动力变速系统，结构简单、使用寿命长、传动比设计更为合理、从而进一步降低能耗。
混合动力变速系统，其特征在于，包括发动机、永磁同步电机和变速箱，所述永磁同步电机的电机轴一端通过离合器与所述发动机的输出轴连接，另一端与所述变速箱连接。
上述方案中，所述变速箱包括换档机构和执行机构，所述变档机构包括换挡电机、滚柱丝杠、拨头、换挡叉和执行机构，所述滚珠丝杠与所述换挡电机的输出轴连接，所述拨头上端设有内螺纹套筒，所述内螺纹套筒与所述滚柱丝杠螺纹连接；所述拨头的下端固定换挡叉，所述换挡叉与执行机构连接。
上述方案中，所述换挡电机的下方设有叉轴，所述叉轴上安装导块，所述导块与所述叉轴移动副连接，所述导块固定在所述拨头与换挡叉的连接处。
上述方案中，所述执行机构包括第一换挡齿轮、挂档轮、第二换挡齿轮、第三换挡齿轮、第四换挡齿轮、传动轴和输出轴，所述电机轴与所述第一换挡齿轮固定连接，所述第一换挡齿轮和所述第三换挡齿轮的侧面分别设有花键键槽，所述第一换挡齿轮与所述第二换挡齿轮外啮合，所述第三换挡齿轮与所述第四换挡齿轮外啮合，所述传动轴一端与所述第二换挡齿轮固定连接，另一端与所述第四换挡齿轮固定连接，所述输出轴与所述第三换挡齿轮转动副连接，所述输出轴和所述挂档轮通过键移动副连接，所述挂档轮通过外边缘的花键能够与所述第一换挡齿轮和所述第三换挡齿轮上的花键键槽相啮合。 
本发明的有益效果是：变速箱可以任意选择电动机或者发动机作为动力源，用电机替换气缸或者油缸，使得换挡力平稳输出，使得换挡更准确，且由于换挡叉上的受力较大，使用叉轴和导块的设计，使得换挡叉不直接与滚柱丝杠连接，以免损坏滚柱丝杠。
附图说明
图1 本发明变速箱的立体图。
图2 本发明的结构示意简图。
图中所示：1，换挡电机；2，滚柱丝杠；3，拨头；4，叉轴；5，换挡叉；6，导块；7，电机轴；8，输出轴；9，滚针轴承；10，第一换挡齿轮；11，第二换挡齿轮；12，传动轴；13，第三换挡齿轮；14，第四换挡齿轮。
具体实施例
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1、2所示，本发明所述的混合动力变速系统包括发动机17、永磁同步电机15和变速箱，所述永磁同步电机15的电机轴17一端通过离合器16与所述发动机17的输出轴连接，另一端与所述变速箱连接。
变速箱包括换挡电机1，滚柱丝杠2，拨头3，叉轴4，换挡叉5，导块6，电机轴7，输出轴8。所述滚珠丝杠2与所述换挡电机1的输出轴连接，所述拨头3上端设有内螺纹套筒，所述内螺纹套筒与所述滚柱丝杠2螺纹连接；所述拨头3的下端固定换挡叉5。所述执行机构包括电机轴7、输出轴8、滚针轴承9、第一换挡齿轮10、第二换挡齿轮11、传动轴12、第三换挡齿轮13、第四换挡齿轮14，电机轴7与所述第一换挡齿轮10固定连接，所述第一换挡齿轮10的下方与所述第二换挡齿轮11啮合，所述第二换挡齿轮11与所述第四换挡齿轮14同与所述传动轴12固定连接，所述第四换挡齿轮14与所述第三换挡齿轮13啮合，所述第三换挡齿轮与所述输出轴8转动副连接，所述滚针轴承9通过花键与所述输出轴8移动副连接，所述滚针轴承9的外圈与所述换挡叉5的下端固定连接。
换挡电机1从蓄电池取电，控制滚柱丝杠2正反转，换挡叉5的上端设有内螺纹套筒，所述内螺纹套筒与滚柱丝杠螺纹连接。由于在换挡过程中，齿轮高速旋转，会对换挡叉5形成较大的冲击力，该冲击力会对滚柱丝杠2造成较大的损害，所以作为优化设计，在换挡叉5与滚柱丝杠2之间安装叉轴4，叉轴4上设有导块6，导块6的下端与换挡叉5固定连接，导块的上端固定连接拨头3，拨头的上端设有内螺纹套筒，所述内螺纹套筒与滚柱丝杠2螺纹连接。当滚柱丝杠2转动时，带动拨头3在滚柱丝杠2上移动，拨头3的下端连接导块6，导块6可以在叉轴4上自由滑动，导块6的下端固定连接换挡叉5，换挡叉5可以带动滚针轴承9在输出轴8上移动，滚针轴承9是一个滚动轴承，内圈的两侧设有啮合齿，内圈与输出轴8通过花键连接，输出轴8是一个花键轴，滚针轴承9与输出轴之间可以在水平方向相对移动，但是不可以相对转动，第二换挡齿轮11和第四换挡齿轮14都位于传动轴12上，与传动轴12同步转动，第一换挡齿轮10与第二换挡齿轮11相互啮合，第四换挡齿轮14与第三换挡齿轮13相互啮合，第三换挡齿轮13与输出轴8转动副连接，当电机轴7转动时，带动第一换挡齿轮10转动，第一换挡齿轮10与第二换挡齿轮11相互啮合，带动第二换挡齿轮11转动，第二换挡齿轮11动过传动轴12带动第四换挡齿轮14转动，第四换挡齿轮14与第三换挡齿轮13相互啮合，带动第三换挡齿轮13转动。
当换挡电机1正转时，拨头3向左移动，拨头3带动导块在叉轴4上向左滑动，导块6带动换挡叉5向左移动，当换挡叉5向左移动时，带动滚针轴承9向左移动，使得内圈的啮合齿与第一换挡齿轮10啮合，这时滚针轴承9的内圈可以获得与第一换挡齿轮10相同的转速，再通过花键传递给输出轴8。
当换挡电机1反转时，拨头3向左移动，拨头3带动导块在叉轴4上向右滑动，导块6带动换挡叉5向左移动，当换挡叉5向右移动时，带动滚针轴承9向右移动，使得内圈的啮合齿与第三换挡齿轮13啮合，这时滚针轴承9的内圈可以获得与第三换挡齿轮13相同的转速，在通过花键传递给输出轴8。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.混合动力变速系统，其特征在于，包括发动机（17）、永磁同步电机（15）和变速箱，所述永磁同步电机（15）的电机轴（7）一端通过离合器（16）与所述发动机（17）的输出轴连接，另一端与所述变速箱连接。
2.根据权利要求1所述的混合动力变速系统，其特征在于，所述变速箱包括换档机构和执行机构，所述变档机构包括换挡电机（1）、滚柱丝杠（2）、拨头（3）、换挡叉（5）和执行机构，所述滚珠丝杠（2）与所述换挡电机（1）的输出轴连接，所述拨头（3）上端设有内螺纹套筒，所述内螺纹套筒与所述滚柱丝杠（2）螺纹连接；所述拨头（3）的下端固定换挡叉（5），所述换挡叉（5）与执行机构连接。
3.根据权利要求2所述的混合动力变速系统，其特征在于，所述换挡电机（1）的下方设有叉轴（4），所述叉轴（4）上安装导块（6），所述导块（6）与所述叉轴（4）移动副连接，所述导块（6）固定在所述拨头（3）与换挡叉（5）的连接处。
4.根据权利要求2所述的混合动力变速系统，其特征在于，所述执行机构包括第一换挡齿轮（10）、挂档轮（9）、第二换挡齿轮（11）、第三换挡齿轮（13）、第四换挡齿轮（14）、传动轴（12）和输出轴（8），所述电机轴（7）与所述第一换挡齿轮（10）固定连接，所述第一换挡齿轮（10）和所述第三换挡齿轮（13）的侧面分别设有花键键槽，所述第一换挡齿轮（10）与所述第二换挡齿轮（11）外啮合，所述第三换挡齿轮（13）与所述第四换挡齿轮（14）外啮合，所述传动轴（12）一端与所述第二换挡齿轮（11）固定连接，另一端与所述第四换挡齿轮（14）固定连接，所述输出轴（8）与所述第三换挡齿轮（13）转动副连接，所述输出轴（8）和所述挂档轮（9）通过键移动副连接，所述挂档轮（9）通过外边缘的花键能够与所述第一换挡齿轮（10）和所述第三换挡齿轮（13）上的花键键槽相啮合。
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