CN105715758B - 具有集成动力输出件的变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了具有集成动力输出件的变速器。变速器包括箱体、输入轴、传送轴、第一和第二传送构件、连续传送构件、主动轴和扭矩传递机构。输入轴和传送轴的每一个都可旋转地由箱体支撑并且彼此平行。第一传送构件被连接为与输入轴共同旋转。第二传送构件被连接为与传送轴共同旋转。连续传送构件与第一和第二传送构件中的每一个接合。主动轴被设置成与传送轴同轴且部分地由传送轴覆盖。扭矩传递机构选择性地将传送轴和主动轴连接。

Description

具有集成动力输出件的变速器
技术领域
本公开涉及车辆的动力系统，并且更特别地涉及具有多个动力输出装置的变速器。
背景技术
在本部分中的陈述仅仅提供与本公开相关的背景信息，并且会或不会构成现有技术。
除了其它机械构件以外，大多数类型的变速器包括输入轴、输出轴、多个齿轮布置、互连构件、轴以及扭矩传递机构。各种扭矩传递机构被应用以选择性地将扭矩从一个旋转构件传递到另一个或者从旋转构件传递到静止构件，以在输入轴和输出轴之间获得特定的速比。输出轴驱动最终驱动组件，其可以在变速器输出轴和车桥之间具有进一步的速比变化。输出轴还可以驱动单独的驱动执行件，比如动力输出组件或其它类型的需要扭矩来运行的设备。
尽管这些变速器是有效的，但是它们受限于它们仅仅只能是单一输出轴。因此，一直存在对改进的变速器设计的需求，其提供连接方面的灵活性以及最小化体积包装。
发明内容
提供了一种变速器，具有变速器箱体、输入轴、传送轴、第一输出轴和第二输出轴、第一传送构件和第二传送构件、连续传送构件和扭矩传递机构。输入轴和传送轴中的每一个都可旋转地由箱体支撑，其中传送轴的轴线平行于输入轴的轴线。第一传送构件被连接为与输入轴共同旋转。第二传送构件被连接为与传送轴共同旋转。第一输出轴被设置成与传送轴同轴且部分地由传送轴覆盖。第二输出轴被设置成与输入轴同轴。连续传送构件与第一和第二传送构件中的每一个接合。扭矩传递机构选择性地将传送轴与第一输出轴连接。第一输出轴被构造成接收执行组件，并且第二输出轴被驱动地连接到差速器，以用于将扭矩传送到驱动轮。
在本发明的另一个实例中，第一传送构件是主动链轮，第二传送构件是从动链轮，并且连续传送构件是链条。
在本发明的又一实例中，第一传送构件与输入轴整体地形成，以形成主动传送构件。
在本发明的又一实例中，第二传送构件与传送轴整体地形成，以形成从动传送构件。
在本发明的又一实例中，传送轴可旋转地通过滚柱轴承由变速器箱体支撑，主动轴在第一端部处可旋转地通过滚柱轴承由变速器箱体支撑，并且在第二端部处可旋转地由传送轴支撑且被传送轴部分地覆盖。
在本发明的又一实例中，扭矩传递机构是液压活塞离合器。
在本发明的又一实例中，液压活塞离合器包括活塞壳体、活塞、回位弹簧、环构件和多个离合器片，活塞壳体被连接为与第二传送构件共同旋转。
在本发明的又一实例中，活塞壳体与第二传送构件和传送轴集成在一起，并且环构件被连接为与活塞壳体共同旋转。
在本发明的又一实例中，前述变速器进一步包括液压流体回路，以用于选择性地将加压的液压流体连通到离合器的作用流体室。
在本发明的又一实例中，第一传送构件是主动齿轮，第二传送构件是从动齿轮，并且连续传送构件是惰轮。
本申请还公开了下列技术方案。
1、一种变速器，所述变速器包括：
变速器箱体；
输入轴、传送轴以及第一输出轴和第二输出轴，其中这些轴中的每一个都能够旋转地由所述箱体支撑，并且其中所述传送轴的轴线平行于所述输入轴的轴线；
第一传送构件和第二传送构件，其中所述第一传送构件被连接为与所述输入轴共同旋转，所述第二传送构件被连接为与所述传送轴共同旋转，所述第一输出轴被设置成与所述传送轴同轴且部分地由所述传送轴覆盖，并且所述第二输出轴被设置成与所述输入轴同轴；
连续传送构件，其与所述第一传送构件和第二传送构件中的每一个接合；
扭矩传递机构，其用于选择性地将所述传送轴与所述第一输出轴连接；以及
其中所述第一输出轴被构造成接收执行组件。
2、根据方案1所述的变速器，其中所述第一传送构件是主动链轮，所述第二传送构件是从动链轮，并且所述连续传送构件是链条。
3、根据方案1所述的变速器，其中所述第一传送构件与所述输入轴整体地形成，以形成主动传送构件。
4、根据方案1所述的变速器，其中所述第二传送构件与传所述送轴整体地形成，以形成从动传送构件。
5、根据方案1所述的变速器，其中所述传送轴能够旋转地通过滚柱轴承由所述变速器箱体支撑，所述主动轴在第一端部处能够旋转地通过滚柱轴承由所述变速器箱体支撑，并且在第二端部处能够旋转地由所述传送轴支撑且部分地由所述传送轴覆盖。
6、根据方案1所述的变速器，其中所述扭矩传递机构是液压活塞离合器。
7、根据方案6所述的变速器，其中所述液压活塞离合器包括活塞壳体、活塞、回位弹簧、环构件和多个离合器片，所述活塞壳体被连接为与所述第二传送构件共同旋转。
8、根据方案7所述的变速器，其中所述活塞壳体与所述第二传送构件和传送轴集成在一起，并且所述环构件被连接为与所述活塞壳体共同旋转。
9、根据方案8所述的变速器，进一步包括液压流体回路，以用于选择性地将加压的液压流体连通到所述离合器的作用流体室。
10、根据方案1所述的变速器，其中所述第一传送构件是主动齿轮，所述第二传送构件是从动齿轮，并且所述连续传送构件是惰轮。
11、一种变速器，所述变速器包括：
变速器箱体；
输入轴、传送轴以及第一输出轴和第二输出轴，其中这些轴中的每一个都能够旋转地由所述箱体支撑，并且其中所述传送轴的轴线平行于所述输入轴的轴线；
主动链轮和从动链轮，其中所述主动链轮被连接为与所述输入轴共同旋转，所述从动链轮被连接为与所述传送轴共同旋转，所述第一输出轴被设置成与所述传送轴同轴且部分地由所述传送轴覆盖，并且所述第二输出轴被设置成与所述输入轴同轴；
连续链条，其与所述第一传送构件和第二传送构件中的每一个接合；
液压活塞离合器，其用于选择性地将所述传送轴与所述第一输出轴连接；以及
其中所述第一输出轴被构造成接收执行组件，并且所述第二输出轴被驱动地连接到差速器，以用于将扭矩传送到驱动轮。
12、根据方案11所述的变速器，其中主动链轮与所述输入轴整体地形成，以形成主动传送构件，并且所述第二传送构件与所述传送轴整体地形成，以形成从动传送构件。
13、根据方案11所述的变速器，其中所述传送轴能够旋转地通过滚柱轴承由所述变速器箱体支撑，所述主动轴在第一端部处能够旋转地通过滚柱轴承由所述变速器箱体支撑，并且在第二端部处能够旋转地由所述传送轴支撑且部分地由所述传送轴覆盖。
14、根据方案11所述的变速器，其中所述液压活塞离合器包括活塞壳体、活塞、回位弹簧、环构件和多个离合器片，所述活塞壳体被连接为与所述第二传送构件共同旋转。
15、根据方案14所述的变速器，其中所述活塞壳体与所述从动链轮和传送轴集成在一起，并且所述环构件被连接为与所述活塞壳体共同旋转。
16、根据方案15所述的变速器，进一步包括液压流体回路，以用于选择性地将加压的液压流体连通到所述离合器的作用流体室。
17、一种变速器，所述变速器包括：
变速器箱体；
输入轴、传送轴以及第一输出轴和第二输出轴，其中这些轴中的每一个都能够旋转地由所述箱体支撑，并且其中所述传送轴的轴线平行于所述输入轴的轴线；
主动链轮和从动链轮，其中所述主动链轮被连接为与所述输入轴共同旋转，所述从动链轮被连接为与所述传送轴共同旋转，所述第一输出轴被设置成与所述传送轴同轴且部分地由所述传送轴覆盖，并且所述第二输出轴被设置成与所述输入轴同轴；
连续链条，其与所述第一传送构件和第二传送构件中的每一个接合；
液压活塞离合器，其用于选择性地将所述传送轴与所述第一输出轴连接，其中所述液压活塞离合器包括活塞壳体、活塞、回位弹簧、环构件和多个离合器片；
液压流体回路，其用于选择性地将加压的液压流体连通到所述离合器的作用流体室；以及
其中所述第一输出轴被构造成接收执行组件，并且所述第二输出轴被驱动地连接到差速器，以用于将扭矩传送到驱动轮。
18、根据方案17所述的变速器，其中主动链轮与所述输入轴整体地形成，以形成主动传送构件，并且所述第二传送构件与所述传送轴整体地形成，以形成从动传送构件。
19、根据方案18所述的变速器，其中所述传送轴能够旋转地通过滚柱轴承由所述变速器箱体支撑，所述主动轴在第一端部处能够旋转地通过滚柱轴承由所述变速器箱体支撑，并且在第二端部处能够旋转地由所述传送轴支撑且部分地由所述传送轴覆盖。
20、根据方案19所述的变速器，其中所述活塞壳体与所述第二传送构件和传送轴集成在一起，并且所述环构件被连接为与所述活塞壳体共同旋转。
通过本文中所提供的描述，应用的其它方面将变得显而易见。应该理解的是，描述和特定的实例意在仅仅用于例证的目的，而不是意在用于限制本公开的范围。
附图说明
本文中所描述的附图仅仅用于例证的目的，并且不是意在以任何方式限制本公开的范围。
图1是根据本发明的原理的变速器的一部分的横截面。
具体实施方式
下列描述本质上仅仅是示例性的并且不意在限制本公开、应用或使用。
参考图1，用于机动车辆的变速器的一部分大体由附图标记10来表示。变速器10通常是包括发动机(未图示)的车辆的动力系统的一部分，该发动机与变速器10互连。在不偏离本公开的范围的情形下，发动机可以是传统的汽油、柴油燃料或混合燃料内燃机、混合动力发动机或电动机，或者任何其它类型的原动机。发动机通过例如挠性板或其它连接设备或比如流体动力设备或者启动离合器(未图示)的起动装置将驱动扭矩提供到变速器10。
在不偏离本发明的范围的情形下，变速器10可以是变径带轮或槽轮驱动的无级变速器(CVT)、多速行星齿轮组自动变速器或者手动变速器。变速器10包括典型的铸铁金属箱体12，其包围和保护变速器10的各种部件。箱体12包括定位和支撑这些部件的各种孔口、通道、肩状部和凸缘。一般而言，变速器10包括变速器输入轴14和第一变速器输出轴(未图示)。任选地连接在变速器输入轴14和第一变速器输出轴之间的是变速设备、带轮组件或无级变速单元以及扭矩传送组件，其协作以在变速器输入轴14和变速器输出轴之间提供前进和后退的速比或传动比。变速器输入轴14功能上通过起动装置(未图示)与发动机(未图示)互连，并且从发动机接收输入扭矩或者动力。变速器输出轴优选地与最终驱动单元(未图示)连接。第一变速器输出轴将驱动扭矩提供到最终驱动单元。最终驱动单元可以包括差速器、车桥轴和车轮(未图示)。
变速器10进一步包括偏轴(off-axis)驱动和离合器组件18。驱动和离合器组件18包括主动链轮16、从动链轮20、传送轴22、第二输出轴24、扭矩传递机构或分离式离合器26、离合器作用液压流体回路28和连续传送构件30。从动轴22可旋转地通过第一轴承32由箱体12支撑。从动链轮20连接为与从动轴22共同旋转，或者替代地，其与从动轴22集成为单一旋转构件。从动链轮20与变速器的主动链轮34轴向对齐，该主动链轮34连接为与输入轴14共同旋转。连续传送构件30与从动链轮20和主动链轮34中的每一个接合，因此将扭矩从输入轴14传送到从动轴22。如图1中所示，连续传送构件30是链条或者皮带。然而，在不偏离本发明的范围的情形下，连续传送构件30也可以被惰轮替换，并且主动和从动链轮16、20可以被由箱体12支撑的且与惰轮啮合的主动和从动齿轮替换。
第二输出轴24与从动轴22同轴，第二输出轴24在第一端部25上可旋转地通过第二轴承36由箱体12支撑，在第二端部27上部分地被从动轴22覆盖且可旋转地由该从动轴22支撑，并且在第一端部25处具有花键内表面29。分离式离合器26被设置成与从动轴22和第二输出轴24同轴，并且选择性地将从动轴22和从动链轮20连接到第二输出轴24上。分离式离合器26包括第一或外部活塞壳体构件38、第二或内部活塞壳体构件40、平衡活塞42、液压活塞44、回位弹簧46、环构件48和多个交错的离合器片50。更特别地，外部活塞壳体构件38被设置在从动链轮20上或者集成到该从动链轮20中。相似地，内部活塞壳体构件40被设置在从动轴22上或者集成到该从动轴22中。径向活塞壳体构件42被设置在外部活塞壳体构件38和内部活塞壳体构件40之间，并且形成活塞室52。活塞44被设置在外部活塞壳体构件38和平衡活塞42之间，并且与外部活塞壳体构件38形成液压流体作用室54。回位弹簧46被设置在平衡活塞42和活塞44之间，因此提供朝着外部活塞壳体构件38促动活塞44的回位力。
环构件48以花键方式或其它方式连接为与外部活塞壳体构件38共同旋转。多个交错的离合器片50在离合器片的外周上包括具有花键齿的第一组离合器片56，并且在离合器片的内周上包括具有花键齿的第二组离合器片58。第一组离合器片56以花键方式连接到环构件48。第二组离合器片58以花键方式连接为与第二输出轴24共同旋转。当液压流体作用室54选择性加压时，活塞44轴向平移以接触和压缩多个离合器片50，以将第一组离合器片56锁定成与第二组离合器片58共同旋转。结果是共同旋转并且扭矩从从动链轮20传送到第二输出轴24。
离合器作用液压流体回路28包括设置在箱体12、从动轴22和从动链轮20之内的多个液压流体通道60。离合器作用液压流体回路28与液压阀(未图示)和液压压力源(未图示)连通，以选择性地将加压的液压流体提供到分离式离合器26。
变速器10进一步包括扭矩接收执行件62。图1图解了作为扭矩接收执行件62的液压流体泵62。然而，在不偏离本发明的范围的情形下，可以应用其它类型的扭矩接收执行件62。例如，可以使用包括用于驱动机械设备的传动轴(prop shaft)的箱体。
本发明的描述本质上仅仅是示例性的，并且不偏离本发明要点的变型意在落入本发明的范围内。这些变型不被认为是偏离本发明的精神和范围。

Claims (17)

1.一种变速器，所述变速器包括：
变速器箱体；
输入轴、传送轴以及第一输出轴和第二输出轴，其中这些轴中的每一个都能够旋转地由所述箱体支撑，输入轴和第一输出轴是同轴的，第一输出轴是变速器输出轴，输入轴是套轴，第一输出轴穿过其中，并且所述传送轴的轴线平行于所述输入轴的轴线；
第一传送构件和第二传送构件，其中所述第一传送构件被连接为与所述输入轴共同旋转，所述第二传送构件被连接为与所述传送轴共同旋转，所述第二输出轴被设置成与所述传送轴同轴且部分地由所述传送轴覆盖，并且所述第二输出轴被设置成与所述输入轴同轴；
连续传送构件，其与所述第一传送构件和第二传送构件中的每一个接合；
扭矩传递机构，其用于选择性地将所述传送轴与所述第一输出轴连接；以及
其中所述第一输出轴被构造成接收执行组件。
2.根据权利要求1所述的变速器，其中所述第一传送构件是主动链轮，所述第二传送构件是从动链轮，并且所述连续传送构件是链条。
3.根据权利要求1所述的变速器，其中所述第一传送构件与所述输入轴整体地形成，以形成主动传送构件。
4.根据权利要求1所述的变速器，其中所述第二传送构件与所述传送轴整体地形成，以形成从动传送构件。
5.根据权利要求1所述的变速器，其中所述扭矩传递机构是液压活塞离合器。
6.根据权利要求5所述的变速器，其中所述液压活塞离合器包括活塞壳体、活塞、回位弹簧、环构件和多个离合器片，所述活塞壳体被连接为与所述第二传送构件共同旋转。
7.根据权利要求6所述的变速器，其中所述活塞壳体与所述第二传送构件和传送轴集成在一起，并且所述环构件被连接为与所述活塞壳体共同旋转。
8.根据权利要求7所述的变速器，进一步包括液压流体回路，以用于选择性地将加压的液压流体连通到所述离合器的作用流体室。
9.根据权利要求1所述的变速器，其中所述第一传送构件是主动齿轮，所述第二传送构件是从动齿轮，并且所述连续传送构件是惰轮。
10.一种变速器，所述变速器包括：
变速器箱体；
输入轴、传送轴以及第一输出轴和第二输出轴，其中这些轴中的每一个都能够旋转地由所述箱体支撑，输入轴和第一输出轴是同轴的，第一输出轴是变速器输出轴，输入轴是套轴，第一输出轴穿过其中，并且所述传送轴的轴线平行于所述输入轴的轴线；
主动链轮和从动链轮，其中所述主动链轮被连接为与所述输入轴共同旋转，所述从动链轮被连接为与所述传送轴共同旋转，所述第二输出轴被设置成与所述传送轴同轴且部分地由所述传送轴覆盖，并且所述第二输出轴被设置成与所述输入轴同轴；
连续链条，其与第一传送构件和第二传送构件中的每一个接合；
液压活塞离合器，其用于选择性地将所述传送轴与所述第一输出轴连接；以及
其中所述第一输出轴被构造成接收执行组件，并且所述第二输出轴被驱动地连接到差速器，以用于将扭矩传送到驱动轮。
11.根据权利要求10所述的变速器，其中主动链轮与所述输入轴整体地形成，以形成主动传送构件，并且所述第二传送构件与所述传送轴整体地形成，以形成从动传送构件。
12.根据权利要求10所述的变速器，其中所述液压活塞离合器包括活塞壳体、活塞、回位弹簧、环构件和多个离合器片，所述活塞壳体被连接为与所述第二传送构件共同旋转。
13.根据权利要求12所述的变速器，其中所述活塞壳体与所述从动链轮和传送轴集成在一起，并且所述环构件被连接为与所述活塞壳体共同旋转。
14.根据权利要求13所述的变速器，进一步包括液压流体回路，以用于选择性地将加压的液压流体连通到所述离合器的作用流体室。
15.一种变速器，所述变速器包括：
变速器箱体；
输入轴、传送轴以及第一输出轴和第二输出轴，其中这些轴中的每一个都能够旋转地由所述箱体支撑，输入轴和第一输出轴是同轴的，第一输出轴是变速器输出轴，输入轴是套轴，第一输出轴穿过其中，并且所述传送轴的轴线平行于所述输入轴的轴线；
主动链轮和从动链轮，其中所述主动链轮被连接为与所述输入轴共同旋转，所述从动链轮被连接为与所述传送轴共同旋转，所述第二输出轴被设置成与所述传送轴同轴且部分地由所述传送轴覆盖，并且所述第二输出轴被设置成与所述输入轴同轴；
连续链条，其与第一传送构件和第二传送构件中的每一个接合；
液压活塞离合器，其用于选择性地将所述传送轴与所述第一输出轴连接，其中所述液压活塞离合器包括活塞壳体、活塞、回位弹簧、环构件和多个离合器片；
液压流体回路，其用于选择性地将加压的液压流体连通到所述离合器的作用流体室；以及
其中所述第一输出轴被构造成接收执行组件，并且所述第二输出轴被驱动地连接到差速器，以用于将扭矩传送到驱动轮。
16.根据权利要求15所述的变速器，其中主动链轮与所述输入轴整体地形成，以形成主动传送构件，并且所述第二传送构件与所述传送轴整体地形成，以形成从动传送构件。
17.根据权利要求15所述的变速器，其中所述活塞壳体与所述第二传送构件和传送轴集成在一起，并且所述环构件被连接为与所述活塞壳体共同旋转。
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