CN105711407A - 一种在混合动力汽车中使用的动力传动装置 - Google Patents

一种在混合动力汽车中使用的动力传动装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种在混合动力汽车中使用的动力传动装置，包括分别与发动机及电机连接的两根输入轴，位于同侧或异侧，经变速机构与每根输入轴连接的中间轴，输出轴，还包括动力耦合机构及与动力耦合机构连接的输出传动及分合机构；动力耦合机构由与每根中间轴连接的中间轴常啮合齿轮及与两个中间轴常啮合齿轮分别啮合连接的至少一个中间齿轮组成；输出传动及分合机构为换挡机构，与所述的中间齿轮及输出轴连接。与现有技术相比，本发明具有加工制造难度小、成本低、可靠性高等优点。

Description

一种在混合动力汽车中使用的动力传动装置
技术领域
本发明涉及一种动力传动装置，尤其是涉及一种在混合动力汽车中使用的动力传动装置。
背景技术
现有技术中，目前已经存在采用两个或以上原动机驱动车辆的混合动力车辆动力传动系统，大部分的传动系统都是利用结合电动机操作的内燃机，从而向车辆的车轮传递驱动扭矩。但是在现有的传动系统中，大部分会采用过桥齿轮，由于该种齿轮结构复杂且不是现有机械变速箱已广泛使用的零件，导致制造难度大、成本高、可靠性差。
中国专利ZL03811785.1公开了混合动力传动系统，包括:具有旋转输出的第一原动机、具有旋转输出的第二原动机以及包括主轴的变速器,该主轴至少支撑有两个主轴齿轮。变速器包括第一独立中间轴,其驱动式连接第一原动机,并包括至少一个支撑于其上与相应主轴齿轮啮合的变速齿轮。第二独立中间轴驱动式连接第二原动机，并包括至少一个支撑于其上并与相应主轴齿轮啮合的变速齿轮。第一和第二中间轴上的变速齿轮与主轴齿轮配合,以提供第一和第二中间轴各自与主轴之间的至少一齿轮速比。换档控制机构选择式接合和脱离第一和第二中间轴以随主轴旋转。但是该专利仍采用过桥齿轮，因此仍然存在上述技术问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种加工制造难度小、成本低、可靠性高的在混合动力汽车中使用的动力传动装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种在混合动力汽车中使用的动力传动装置，取消了第一过桥齿轮和第二过桥齿轮，包括
分别与发动机及电机连接的两根输入轴，位于同侧或异侧，
经变速机构与每根输入轴连接的中间轴，
输出轴，
还包括动力耦合机构及与动力耦合机构连接的输出传动及分合机构；所述的动力耦合机构由与每根中间轴连接的中间轴常啮合齿轮及与两个中间轴常啮合齿轮分别啮合连接的至少一个中间齿轮组成；所述的输出传动及分合机构为换挡机构，与所述的中间齿轮及输出轴连接。
所述的输出传动及分合机构还包括输出轴齿轮，该输出轴齿轮与中间轴常啮合齿轮啮合连接。
所述的换挡机构经输出轴齿轮连接输出轴。
所述的换挡机构为同步器或接合套换挡机构。
所述的变速机构采用同步器或接合套换挡机构进行换挡。
变速机构包括
与输入轴连接的若干输入轴挡齿轮，
空套在中间轴上的若干中间轴挡齿轮，
与中间轴挡齿轮相连的若干同步器或接合套换挡机构。
作为另一种技术方案，变速机构包括
空套在输入轴上的若干输入轴挡齿轮，
与中间轴相连的若干中间轴挡齿轮，
与输入轴挡齿轮相连的若干同步器或接合套换挡机构。
所述的输入轴挡齿轮与输入轴制成一体。
所述的发动机与输入轴之间还设有离合器。
与现有技术相比，本发明的输出传动及分合机构的同步器或者接合套换挡机构不在空挡位置时，主轴的动力通过输出传动及分合机构传递至输出轴；当输出传动及分合机构的同步器或者接合套换挡机构处于空挡位置时，主轴与输出轴之间没有动力传递，同样能够实现上述技术效果，因此可以取消现有技术中的第一过桥齿轮和第二过桥齿轮。第一过桥齿轮和第二过桥齿轮结构复杂且不是现有机械变速箱已广泛使用的零件，制造难度大、成本高、可靠性差。本发明的输出传动及分合机构包含的零件简单成熟，因此具有加工制造难度小、成本低、可靠性高等优点，适合大批量产业化应用。
附图说明
图1为本发明第一种原理示意图；
图2为本发明第二种原理示意图；
图3为本发明第一种结构示意图；
图4为本发明第二种结构示意图；
图5为本发明第三种结构示意图；
图6为本发明第四种结构示意图；
图7为本发明第五种结构示意图；
图8为本发明第六种结构示意图；
图9为本发明第七种结构示意图。
图中，1-发动机，2-第一输入轴，3-第一输入轴E4挡齿轮，4-第一输入轴E3挡齿轮，5-第一输入轴E2挡齿轮，6-第一输入轴E1挡齿轮，7-第一中间轴，8-第一中间轴E1挡齿轮，9-第一中间轴E2挡齿轮，10-第一中间轴E3挡齿轮，11-第一中间轴E4挡齿轮，12-接合套换挡机构E1，13-接合套换挡机构E2，14-电机，15-第二输入轴，16-第二输入轴M1挡齿轮，17-第二输入轴M2挡齿轮，18-第二中间轴M1挡齿轮，19-第二中间轴M2挡齿轮，20-接合套换挡机构M1，21-第二中间轴，22-第二中间轴常啮合齿轮，23-第一中间轴常啮合齿轮，24-中间齿轮，25-接合套换挡机构O1，26-输出轴，27-离合器，28-同步器E1，29-同步器E2，30-同步器M1，31-同步器O1，32-输出轴齿轮，33-第一输入轴E5挡齿轮，34-第一输入轴E6挡齿轮，35-第一中间轴E6挡齿轮，36-第一中间轴E5挡齿轮，37-接合套换挡机构E3，38-第二中间齿轮。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
一种混合动力汽车动力传动装置，其原理如图1和图2所示，包括第一输入轴、第一变速机构、第一中间轴、第二输入轴、第二变速机构、第二中间轴、动力耦合机构、输出传动及分合机构、输出轴。第一输入轴与第一变速机构相连，第一变速机构与第一中间轴相连，第一中间轴与动力耦合机构相连，第二输入轴与第二变速机构相连，第二变速机构与第二中间轴相连，第二中间轴与动力耦合机构相连，动力耦合机构与输出传动及分合机构相连，输出传动及分合机构与输出轴相连。接下来就具体的案例对本发明进行展开说明。
实施例1
图3为本发明第一种实施例，一种混合动力汽车动力传动装置，包括第一输入轴2、第一变速机构、第一中间轴7、第二输入轴15、第二变速机构、第二中间轴21、动力耦合机构、输出传动及分合机构、输出轴26。第一变速机构包括第一输入轴E4挡齿轮3、第一输入轴E3挡齿轮4、第一输入轴E2挡齿轮5、第一输入轴E1挡齿轮6，第一中间轴E1挡齿轮8、第一中间轴E2挡齿轮9、第一中间轴E3挡齿轮10、第一中间轴E4挡齿轮11、接合套换挡机构E112、接合套换挡机构E213。第二变速机构包括第二输入轴M1挡齿轮16、第二输入轴M2挡齿轮17、第二中间轴M1挡齿轮18、第二中间轴M2挡齿轮19、接合套换挡机构M120。动力耦合机构包括第二中间轴常啮合齿轮22、第一中间轴常啮合齿轮23、中间齿轮24。输出传动及分合机构包括接合套换挡机构O125。第一输入轴E4挡齿轮3、第一输入轴E3挡齿轮4、第一输入轴E2挡齿轮5、第一输入轴E1挡齿轮6分别与第一输入轴2相连或者制成一体，第一中间轴E1挡齿轮8、第一中间轴E2挡齿轮9、第一中间轴E3挡齿轮10、第一中间轴E4挡齿轮11分别空套在第一中间轴7上，接合套换挡机构E112与第一中间轴E3挡齿轮10、第一中间轴E4挡齿轮11、第一中间轴7相连，接合套换挡机构E213与第一中间轴E1挡齿轮8、第一中间轴E2挡齿轮9、第一中间轴7相连，第二输入轴M1挡齿轮16、第二输入轴M2挡齿轮17分别与第二输入轴15相连或者制成一体，第二中间轴M1挡齿轮18、第二中间轴M2挡齿轮19分别空套在第二中间轴21上，接合套换挡机构M120与第二中间轴M1挡齿轮18、第二中间轴M2挡齿轮19、第二中间轴21相连，第一中间轴7与第一中间轴常啮合齿轮23相连或者制成一体，第二中间轴21与第二中间轴常啮合齿轮22相连或者制成一体，第一中间轴常啮合齿轮23与中间齿轮24啮合，第二中间轴常啮合齿轮22与中间齿轮24啮合，接合套换挡机构O125与中间齿轮24、输出轴26相连。发动机1与第一输入轴2相连，电机14与第二输入轴15相连。
接合套换挡机构E112、接合套换挡机构E213、接合套换挡机构E337任意一个不在空挡位置时，第一变速机构处于在挡状态；接合套换挡机构E112、接合套换挡机构E213、接合套换挡机构E337全部处于空挡位置时，第一变速机构处于空挡状态。接合套换挡机构M120或同步器M130不在空挡位置时，第二变速机构处于在挡状态；接合套换挡机构M120在空挡位置时，第二变速机构处于空挡状态。接合套换挡机构O125不在空挡位置时，输出传动及分合机构处于在挡状态；接合套换挡机构O125在空挡位置时，输出传动及分合机构处于空挡状态。
第一动力源行驶模式：使第一变速机构处于在挡状态，第二变速机构处于空挡状态，输出传动及分合机构处于在挡状态。第二动力源行驶模式：使第一变速机构处于空挡状态，第二变速机构处于在挡状态，输出传动及分合机构处于在挡状态。双动力源行驶模式：使第一变速机构处于在挡状态，第二变速机构处于在挡状态，输出传动及分合机构处于在挡状态。双动力源相互作用模式：使第一变速机构处于在挡状态，第二变速机构处于在挡状态，输出传动及分合机构处于空挡状态。
实施例2
图4为本发明第二种实施例，其与第一种实施例的区别在于：发动机1与第一输入轴2之间设置有离合器27，换挡方式为同步器换挡，换挡机构为同步器E128、同步器E229、同步器M130、同步器O131，第一输入轴E4挡齿轮3、第一输入轴E3挡齿轮4、第一输入轴E2挡齿轮5、第一输入轴E1挡齿轮6分别空套在第一输入轴2上，第一中间轴E1挡齿轮8、第一中间轴E2挡齿轮9、第一中间轴E3挡齿轮10、第一中间轴E4挡齿轮11分别与第一中间轴7相连或者制成一体。
同步器E128、同步器E229任意一个不在空挡位置时，第一变速机构处于在挡状态；同步器E128、同步器E229全部处于空挡位置时，第一变速机构处于空挡状态。同步器M130不在空挡位置时，第二变速机构处于在挡状态；同步器M130在空挡位置时，第二变速机构处于空挡状态。同步器O131不在空挡位置时，输出传动及分合机构处于在挡状态；同步器O131在空挡位置时，输出传动及分合机构处于空挡状态。
第一动力源行驶模式：使第一变速机构处于在挡状态，第二变速机构处于空挡状态，输出传动及分合机构处于在挡状态。第二动力源行驶模式：使第一变速机构处于空挡状态，第二变速机构处于在挡状态，输出传动及分合机构处于在挡状态。双动力源行驶模式：使第一变速机构处于在挡状态，第二变速机构处于在挡状态，输出传动及分合机构处于在挡状态。双动力源相互作用模式：使第一变速机构处于在挡状态，第二变速机构处于在挡状态，输出传动及分合机构处于空挡状态。
实施例3
图5为本发明第三种实施例，其与第一种实施例的区别在于：输出传动及分合机构还包括输出轴齿轮32，接合套换挡机构O125与输出轴齿轮32、输出轴26相连，输出轴齿轮32与第一中间轴常啮合齿轮23啮合，第一输入轴2与第二输入轴15位于同侧。
实施例4
图6为本发明第四种实施例，其与第二种实施例的区别在于：输出传动及分合机构还包括输出轴齿轮32，同步器O131与输出轴齿轮32、输出轴26相连，输出轴齿轮32与第一中间轴常啮合齿轮23啮合，第一输入轴2与第二输入轴15位于同侧。
实施例5
图7为本发明第五种实施例，其与第二种实施例的区别在于：第一变速机构还包括第一输入轴E5挡齿轮33、第一输入轴E6挡齿轮34、第一中间轴E6挡齿轮35、第一中间轴E5挡齿轮36、接合套换挡机构E337，输出传动及分合机构还包括输出轴齿轮32。第一输入轴E5挡齿轮33、第一输入轴E6挡齿轮34分别与第一输入轴2相连或者制成一体，第一中间轴E6挡齿轮35、第一中间轴E5挡齿轮36分别空套在第一中间轴7上，接合套换挡机构E337与第一中间轴E6挡齿轮35、第一中间轴E5挡齿轮36第一中间轴7相连。输出轴齿轮32与第一中间轴常啮合齿轮23啮合，接合套换挡机构O125与输出轴齿轮32、输出轴26相连。
实施例6
图8为本发明第六种实施例，其与第二种实施例的区别在于：输出传动及分合机构还包括输出轴齿轮32，输出传动及分合机构的换挡方式为接合套换挡，包括接合套换挡机构O125，接合套换挡机构O125与输出轴齿轮32、输出轴26相连，输出轴齿轮32与第一中间轴常啮合齿轮23啮合。
实施例7
图9为本发明第七种实施例，其与第三种实施例的区别在于：动力耦合机构还包括第二中间齿轮38，第二中间齿轮38与中间齿轮24相连或者制成一体。第二中间齿轮38与第一中间轴常啮合齿轮23啮合，第二中间轴常啮合齿轮22与中间齿轮24啮合。

Claims (9)

1.一种在混合动力汽车中使用的动力传动装置，包括
分别与发动机及电机连接的两根输入轴，位于同侧或异侧，
经变速机构与每根输入轴连接的中间轴，
输出轴，
其特征在于，还包括动力耦合机构及与动力耦合机构连接的输出传动及分合机构；所述的动力耦合机构由与每根中间轴连接的中间轴常啮合齿轮及与两个中间轴常啮合齿轮分别啮合连接的至少一个中间齿轮组成；所述的输出传动及分合机构为换挡机构，与所述的中间齿轮及输出轴连接。
2.根据权利要求1所述的一种在混合动力汽车中使用的动力传动装置，其特征在于，所述的输出传动及分合机构还包括输出轴齿轮，该输出轴齿轮与中间轴常啮合齿轮啮合连接。
3.根据权利要求2所述的一种在混合动力汽车中使用的动力传动装置，其特征在于，所述的换挡机构经输出轴齿轮连接输出轴。
4.根据权利要求1所述的一种在混合动力汽车中使用的动力传动装置，其特征在于，所述的换挡机构为同步器或接合套换挡机构。
5.根据权利要求1所述的一种在混合动力汽车中使用的动力传动装置，其特征在于，所述的变速机构采用同步器或接合套换挡机构进行换挡。
6.根据权利要求5所述的一种在混合动力汽车中使用的动力传动装置，其特征在于，所述的变速机构包括
与输入轴连接的若干输入轴挡齿轮，
空套在中间轴上的若干中间轴挡齿轮，
与中间轴挡齿轮相连的若干同步器或接合套换挡机构。
7.根据权利要求5所述的一种在混合动力汽车中使用的动力传动装置，其特征在于，所述的变速机构包括
空套在输入轴上的若干输入轴挡齿轮，
与中间轴相连的若干中间轴挡齿轮，
与输入轴挡齿轮相连的若干同步器或接合套换挡机构。
8.根据权利要求6或7所述的一种在混合动力汽车中使用的动力传动装置，其特征在于，所述的输入轴挡齿轮与输入轴制成一体。
9.根据权利要求1所述的一种在混合动力汽车中使用的动力传动装置，其特征在于，所述的发动机与输入轴之间还设有离合器。
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