CN105526344A - 一种车辆传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆传动装置，包括前传动、第一行星排、第二行星排、第一制动器、第二制动器、第一变速机构、第二变速机构及动力输出轴。其中：前传动的输入端与发动机连接，前传动的输出端分别与第一行星排和第二行星排连接。第一行星排与第一制动器连接，并通过第一制动器对第一行星排实现固定传动比。第二行星排与第二制动器连接，并通过第二制动器对第二行星排实现固定传动比。第一行星排的输出端与第一变速机构连接。第二行星排的输出端与第二变速机构连接。第一变速机构及第二变速机构与动力输出轴连接以驱动车轮。本发明的车辆传动装置能够以较小的操纵元件实现较大转矩的转递，具有较广的应用范围。

Description

一种车辆传动装置

技术领域

本发明涉及车辆传动技术领域，尤其涉及一种车辆传动装置。

背景技术

双离合变速器基于较高的动力性和经济性，越来越多地应用到汽车传动装置上，为驾驶者带来了更加灵活舒适的驾驶体验。然而，由于现有的双离合变速器模块可传递的最大动力转矩仍然偏低，只能够适用轿车等小功率车辆上，并不能适用于大功率车辆，如工程机械车辆、消防车辆等，这不仅限制了双离合变速器的发展，也为大功率车辆的使用带来不便。

因此，有必要提供一种车辆传动装置，能够传递较大的动力转矩，适用于更多种类的车辆。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术中的缺点，提供一种车辆传动装置，可以实现以较小的操纵元件实现较大动力转矩的转递。

本发明提供了一种车辆传动装置，包括前传动、第一行星排、第二行星排、第一制动器、第二制动器、第一变速机构、第二变速机构及动力输出轴，其中：所述前传动的输入端与发动机连接，所述前传动的输出端分别与所述第一行星排和所述第二行星排连接；所述第一行星排与所述第一制动器连接，并通过所述第一制动器对所述第一行星排实现固定传动比；所述第二行星排与所述第二制动器连接，并通过所述第二制动器对所述第二行星排实现固定传动比；所述第一行星排的输出端与所述第一变速机构连接；所述第二行星排的输出端与所述第二变速机构连接；所述第一变速机构及所述第二变速机构与所述动力输出轴连接以驱动车轮。

优选地，所述前传动将所述发动机的动力分解成旋转方向相同的两路动力分别输出到所述第一行星排和所述第二行星排，或者，所述前传动将所述发动机的动力分解成旋转方向相反的两路动力分别输出到所述第一行星排和所述第二行星排。

优选地，所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈，所述第一太阳轮与所述第一制动器连接，所述第一行星架与所述第一变速机构连接，所述第一齿圈与所述前传动连接。

优选地，所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈，所述第一太阳轮与所述前传动连接，所述第一行星架或者所述第一齿圈之一与所述第一制动器连接，所述第一齿圈或者所述第一行星架之一与所述第一变速机构连接。

优选地，所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈，所述第二太阳轮与所述第二制动器连接，所述第二行星架与所述第二变速机构连接，所述第二齿圈与所述前传动连接。

优选地，所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈，所述第二太阳轮与所述前传动连接，所述第二行星架或者所述第二齿圈之一与所述第二制动器连接，所述第二齿圈或者所述第二行星架之一与所述第二变速机构连接。

优选地，所述第一变速机构包括至少两个奇数挡，所述第二变速机构包括至少两个偶数挡。

优选地，所述第一制动器接合，所述第一行星排实现固定传动比，所述第一变速机构挂所述奇数挡，所述第二制动器分离，所述第二行星排空转，所述第二变速机构挂空挡，所述发动机的动力通过所述前传动传递到所述第一行星排后通过所述第一变速机构传递到所述动力输出轴以驱动车轮；或者

所述第一制动器分离，所述第一行星排空转，所述第一变速机构挂空挡，所述第二制动器接合，所述第二行星排实现固定传动比，所述第二变速机构挂偶数挡，所述发动机的动力通过所述前传动传递到所述第二行星排后通过所述第二变速机构传递到所述动力输出轴以驱动车轮。

优选地，当从奇数挡向偶数挡换挡时，所述第二变速机构挂偶数挡，所述第一制动器分离，所述第二制动器接合，所述第一变速机构挂空挡。

优选地，当从偶数挡向奇数挡换挡时，所述第一变速机构挂奇数挡，所述第二制动器分离，所述第一制动器接合，所述第二变速机构挂空挡。

本发明的车辆传动装置，通过在每个变速机构输入端设置了一个行星排和一个制动器，并通过两个变速机构和对应制动器的换挡协调控制，从而实现了以较小的操纵元件实现较大转矩的转递，具有较大的应用范围。

附图说明

图1是本发明较佳实施方式提供的车辆传动装置的结构示意图；

图2是本发明另一较佳实施方式提供的车辆传动装置的结构示意图。

主要元件符号说明：

1前传动；2，21，22，23分别是第一行星排、第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈；3，31，32，33分别是第二行星排、第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈；4第一制动器；5第二制动器；6第一变速机构；7第二变速机构；8动力输出轴；101发动机；102车轮。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

图1是本发明较佳实施方式提供的车辆传动装置的结构示意图。

请参照图1，车辆传动装置包括：前传动1、第一行星排2、第二行星排3、第一制动器4、第二制动器5、第一变速机构6、第二变速机构7及动力输出轴8。其中：

前传动1的输入端与发动机101连接，前传动1的输出端分别与第一行星排2和第二行星排3连接。前传动1将发动机101的动力分解成旋转方向相同的两路动力，并分别输出至第一行星排2和第二行星排3。在其他实施例中，前传动1也可以将发动机101的动力分解成旋转方向相反的两路动力并分别输出到第一行星排2和第二行星排3，本发明并不以此为限制。

第一行星排2与第一制动器4连接，并通过第一制动器4对第一行星排2实现固定传动比。第一行星排2的输出端与第一变速机构6连接。

第二行星排3与第二制动器5连接，并通过第二制动器5对第二行星排3实现固定传动比。第二行星排3的输出端与第二变速机构7连接。

第一变速机构6及第二变速机构7的输出端分别与动力输出轴8连接以驱动车轮102。

本实施例提供的车辆传动装置，通过第一制动器4实现第一行星排2的固定传动比，经由第一变速机构6输出，或者通过第二制动器5实现第二行星排3的固定传动比，再经由第二变速机构7输出，使动力输出轴8驱动车轮102，从而实现较大动力转矩的输出。

实施例二

图2是本发明另一较佳实施方式提供的车辆传动装置的结构示意图。

实施例二是在实施例一的基础上所作出的进一步改进。请参照图2，与实施例一相比，实施例二中的车辆传动装置具有如下区别：

在本实施例中，前传动1可以为定轴齿轮式前传动。在其他实施例中，除了可以用定轴齿轮来对发动机101的动力进行分流外，前传动1也可以采用行星排作为分流机构，本发明并不以此为限制。

第一行星排2包括：第一太阳轮21、第一行星架22和第一齿圈23。第一齿圈23与前传动1连接，第一制动器4与第一太阳轮51连接。第一行星排2可以采用普通的三构件行星排来实现，也可以采用复合行星排来实现，本发明并不以此为限制。可以将第一齿圈23与前传动1连接，也可以将第一太阳轮21或者第一行星架22与前传动1连接，以输入发动机101的部分动力。在其他实施例中，第一制动器4可以与第一太阳轮21连接，也可以是第一制动器4与第一行星排2的其他两个构件之一连接以锁止该构件，并不以此为限制。

第一行星架22与第一变速机构6连接，以便动力通过第一变速机构6输出到动力输出轴8上以驱动车轮102。

第一变速机构6可以为定轴齿轮式变速机构，并具有至少两个奇数挡。在本实施例中，第一行星架22与第一变速机构6连接。在其他实施例中，也可以将第一太阳轮21或者第一齿圈23与第一变速机构6连接，本发明并不以此为限制。

第二行星排3包括：第二太阳轮31、第二行星架32和第二齿圈33。第二齿圈33与前传动1连接，第二制动器5与第二太阳轮31连接。第二行星排3可以采用普通的三构件行星排来实现，也可以采用复合行星排来实现，本发明并不以此为限制。可以将第二齿圈33与前传动1连接，也可以将第二太阳轮31或者第二行星架32与前传动1连接，以输入发动机101的部分动力。在其他实施例中，第二制动器5可以与第二太阳轮31连接，也可以是第二制动器5与第二行星排3的其他两个构件之一连接以锁止该构件，并不以此为限制。

第二行星架32与第二变速机构7连接，以便动力通过第二变速机构7输出到动力输出轴8上以驱动车轮102。

第二变速机构7可以为定轴齿轮式变速机构，并具有至少两个偶数挡。在本实施例中，第二行星架32与第二变速机构7连接。在其他实施例中，也可以将第二太阳轮31或者第二齿圈33与第二变速机构7连接，本发明并不以此为限制。

在车辆传动装置挂一挡、三挡、五挡等奇数挡时，各部件的工作状态如下：第一制动器4接合，第一行星排2实现固定传动比，第一变速机构6挂奇数挡，第二制动器5分离，第二行星排3空转，第二变速机构7挂空挡，发动机101的动力通过前传动1传递到第一行星排2后通过第一变速机构6传递到动力输出轴8以驱动车轮102。

在车辆传动装置挂二挡、四挡、六挡等偶数挡时，各部件的工作状态如下：第一制动器4分离，第一行星排2空转，第一变速机构6挂空挡，第二制动器4接合，第二行星排3实现固定传动比，第二变速机构7挂偶数挡，发动机101的动力通过前传动1传递到第二行星排3后通过第二变速机构7传递到动力输出轴8以驱动车轮102。

如上所述，车辆传动装置在传递最大转矩时，动力由第一行星排2中的第一齿圈23输入再由第一行星架22输出，由第一太阳轮21作用的转矩；或者，动力由第二行星排3中的第二齿圈33再由第二行星架23输出，由第二太阳轮21作用的转矩。也就是说，第一制动器4或第二制动器5的闭锁转矩只有最大转矩的1/k，其中，k是第一行星排2或第二行星排3的结构特征参数。

例如，当k取3时，则第一制动器4或第二制动器5的闭锁转矩只有最大转矩的1/3。因此，本发明的车辆传动装置可以用较小的操纵元件实现较大动力转矩的转递。

进一步地，若车辆传动装置的升挡是从奇数挡向偶数挡升挡，此时各部件的工作状态如下：第二变速机构7挂偶数挡，第一制动器4分离，第二制动器5接合，第一变速机构6挂空挡。

进一步地，若车辆传动装置的的升挡是从偶数挡向奇数挡升挡，此时各部件的工作状态如下：第一变速机构6挂奇数挡，第二制动器5分离，第一制动器4接合，第二变速机构7挂空挡。

如上所述，车辆传动装置在升挡时，挂空挡的变速机构先挂上预选的高挡，然后将挂低挡的变速机构对应的制动器逐渐分离，同时挂高挡的变速机构对应的制动器逐渐接合，如此可以实现挡位切换过程中的动力不中断。当低挡对应的制动器完全分离时，对应的低挡变速机构挂空挡，如此完成整个换挡过程。由于实现了动力不中断换挡，因此可以保证车辆的动力性。

进一步地，本发明的车辆传动装置，不仅可用于轻型车辆，也可用于重型车辆，而且能够用于发动机前置前驱动车辆，或者发动机前置后驱动车辆，或者发动机后置后驱动车辆，并不以此为限制。

进一步地，本发明的车辆传动装置，在每个变速机构输入端设置了一个行星排和一个制动器，并通过两个变速机构和对应的制动器的换挡协调控制，从而实现了以较小的操纵元件实现较大转矩的转递和动力不中断换挡。

进一步地，本发明的车辆传动装置，两个制动器不限于机械制动器，还可以是起到同样功能的电机或电涡流等电力制动装置，也可以是机械制动装置和电力制动装置的组合。本领域技术人员可以理解的是，其他类型的制动装置也是可以的，并不以此为限制。

由此可见，本实施例提供的车辆传动装置，在每个变速机构输入端设置了一个行星排和一个制动器，并通过两个变速机构和对应制动器的换挡协调控制，并在传递最大转矩时，动力由齿圈输入再由行星架输出，太阳轮锁止，从而实现了以较小的操纵元件实现较大转矩的转递和动力不中断换挡，具有较广的应用范围。

本发明并不局限于上述实施例，而是覆盖在不脱离本发明的精神和范围的情况下所进行的所有改变和修改。这些改变和修改不应被认为是脱离了本发明的精神和范围，并且所有诸如对于本领域技术人员来说显而易见的修改均应被包括在所附权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种车辆传动装置，其特征在于，包括前传动、第一行星排、第二行星排、第一制动器、第二制动器、第一变速机构、第二变速机构及动力输出轴，其中：

所述前传动的输入端与发动机连接，所述前传动的输出端分别与所述第一行星排和所述第二行星排连接；

所述第一行星排与所述第一制动器连接，并通过所述第一制动器对所述第一行星排实现固定传动比；

所述第二行星排与所述第二制动器连接，并通过所述第二制动器对所述第二行星排实现固定传动比；

所述第一行星排的输出端与所述第一变速机构连接；

所述第二行星排的输出端与所述第二变速机构连接；

所述第一变速机构及所述第二变速机构与所述动力输出轴连接以驱动车轮。

2.根据权利要求1所述的车辆传动装置，其特征在于，所述前传动将所述发动机的动力分解成旋转方向相同的两路动力分别输出到所述第一行星排和所述第二行星排，或者，所述前传动将所述发动机的动力分解成旋转方向相反的两路动力分别输出到所述第一行星排和所述第二行星排。

3.根据权利要求2所述的车辆传动装置，其特征在于，所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈，所述第一太阳轮与所述第一制动器连接，所述第一行星架与所述第一变速机构连接，所述第一齿圈与所述前传动连接。

4.根据权利要求2所述的车辆传动装置，其特征在于，所述第一行星排包括第一太阳轮、第一行星架和第一齿圈，所述第一太阳轮与所述前传动连接，所述第一行星架或者所述第一齿圈之一与所述第一制动器连接，所述第一齿圈或者所述第一行星架之一与所述第一变速机构连接。

5.根据权利要求2所述的车辆传动装置，其特征在于，所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈，所述第二太阳轮与所述第二制动器连接，所述第二行星架与所述第二变速机构连接，所述第二齿圈与所述前传动连接。

6.根据权利要求5所述的车辆传动装置，其特征在于，所述第二行星排包括第二太阳轮、第二行星架和第二齿圈，所述第二太阳轮与所述前传动连接，所述第二行星架或者所述第二齿圈之一与所述第二制动器连接，所述第二齿圈或者所述第二行星架之一与所述第二变速机构连接。

7.根据权利要求1所述的车辆传动装置，其特征在于，所述第一变速机构包括至少两个奇数挡，所述第二变速机构包括至少两个偶数挡。

8.根据权利要求7所述的车辆传动装置，其特征在于，

所述第一制动器接合，所述第一行星排实现固定传动比，所述第一变速机构挂所述奇数挡，所述第二制动器分离，所述第二行星排空转，所述第二变速机构挂空挡，所述发动机的动力通过所述前传动传递到所述第一行星排后通过所述第一变速机构传递到所述动力输出轴以驱动车轮；或者

所述第一制动器分离，所述第一行星排空转，所述第一变速机构挂空挡，所述第二制动器接合，所述第二行星排实现固定传动比，所述第二变速机构挂偶数挡，所述发动机的动力通过所述前传动传递到所述第二行星排后通过所述第二变速机构传递到所述动力输出轴以驱动车轮。

9.根据权利要求8所述的车辆传动装置，其特征在于，

当从奇数挡向偶数挡换挡时，所述第二变速机构挂偶数挡，所述第一制动器分离，所述第二制动器接合，所述第一变速机构挂空挡。

10.根据权利要求8所述的车辆传动装置，其特征在于，

当从偶数挡向奇数挡换挡时，所述第一变速机构挂奇数挡，所述第二制动器分离，所述第一制动器接合，所述第二变速机构挂空挡。