CN106438869A - 一种双输入单输出无动力间断耦合器及其换挡方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种双输入单输出无动力间断耦合器及其换挡方法，所述的耦合器包括两个输入轴、一个输出轴、八个定轴齿轮、三个结合套、六个同步器齿轮。为了实现无动力中断换挡，本发明基于耦合器的动力输入输出模式无动力间断换挡方法，制定了三种驱动模式，在同步器作用下，通过变换同步器齿轮啮合实现三种驱动模式间的切换，且切换过程无动力间断，提高了纯电动前驱汽车的动力性能。

Description

一种双输入单输出无动力间断耦合器及其换挡方法
技术领域
本发明涉及耦合器，确切地说是一种双输入单输出无动力间断耦合器及其换挡方法。
技术背景
无动力间断输出可以很好的提高汽车的动力性和经济性，是汽车发展的一个重要研究方向。目前传统换挡采用变速器和离合器结合的方式实现，换挡使离合器的分离造成动力输出中断、能量流失，对汽车动力性造成严重影响，尤其在上坡等特殊路段，还会影响汽车行驶安全性。
申请号为201510569881.3的发明专利实现了双输入单输出无动力间断变速器及换挡方法，该专利将两个电机分别和两个离合器连接，变速时采取一个离合器分离，另一个离合器结合的方法保证动力不间断的情况下实现换挡。这种方法虽然解决了换挡过程中的动力间断问题，但还是存在一个动力源动力被中断的问题，造成能量损失，而且双离合的结构复杂、容易损坏、价格昂贵。
发明内容
鉴于此背景，本发明提供一种无动力间断耦合器，该耦合器能够实现无动力间断换挡并且不会造成能量损失。
本发明的无动力间断耦合器，包括：电机A、电机B、三个联轴器、输入轴A、输入轴B、输出轴、常啮合齿轮A、常啮合齿轮E、结合套A、同步器A、同步器B、常啮合齿轮B、常啮合齿轮F、结合套B、同步器C、同步器D、常啮合齿轮C、常啮合齿轮G、常啮合齿轮D、常啮合齿轮H、结合套C、同步器E、同步器F。
所述耦合器具有两个动力输入端和一个动力输出端。
所述电机A通过联轴器与输入轴A相连，输入轴A与耦合器的一个动力输入端相连。
所述电机B通过联轴器与输入轴B相连，输入轴B与耦合器的另一个动力输入端相连；耦合器的输出端通过耦合器与输出轴相连。
所述常啮合齿轮E在距输出端最远处与输出轴滚针轴承连接，同步器A靠近常啮合齿轮E在距输出端更近处与输出轴滚针轴承连接，结合套A靠近同步器A在距输出端更近处与输出轴键接，同步器B靠近结合套A在距输出端更近处与输出轴滚针轴承连接，常啮合齿轮G靠近同步器B在距输出端更近处与输出轴滚针轴承连接，同步器C靠近常啮合齿轮G在距离输出端更近处与输出轴滚针轴承连接，结合套B靠近同步器C在距离输出端更近处与输出轴键接，同步器D靠近结合套B在距离输出端更近处与输出轴滚针轴承连接，常啮合齿轮F靠近同步器D在距离输出端更近处与输出轴滚针轴承连接，同步器E靠近常啮合齿轮F在距离输出端更近处与输出轴滚针轴承连接，结合套C靠近同步器E在距离输出端更近处与输出轴键接，同步器F靠近结合套C在距离输出端更近处与输出轴滚针轴承连接，常啮合齿轮H靠近同步器F在距离输出端更近处与输出轴滚针轴承连接。
所述输入轴A与常啮合齿轮A、常啮合齿轮B滚针轴承连接，常啮合齿轮A与常啮合齿轮E啮合，常啮合齿轮B与常啮合齿轮F啮合。
所述输入轴B与常啮合齿轮C、常啮合齿轮D滚针轴承连接，常啮合齿轮C与常啮合齿轮G啮合，常啮合齿轮D与常啮合齿轮H啮合。
本发明所述换挡方法可以实现三种档位模式间的切换；所述三种档位模式包括：模式A、模式B、模式C；模式A到模式B再到模式C为增档过程；所述增档过程为输出扭矩减小，转速增大；模式C到模式B再到模式A为减档过程；所述减档过程为输出扭矩增大，转速减小。
所述模式A为：换挡拨叉拨动结合套B使之与同步器D结合，电动机A发出动力从输入轴A经常啮合齿轮B、常啮合齿轮F、同步器D和结合套B到达输出轴；同时，换挡拨叉拨动结合套C使之与同步器F结合，电动机B发出动力从输入轴B经常啮合齿轮D、常啮合齿轮H、同步器F和结合套C到达输出轴；
所述模式B为：换挡拨叉拨动结合套B使之与同步器D分离，此时，换挡拨叉拨动结合套A，使之与同步器A结合，电动机A发出动力从输入轴A经常啮合齿轮A、常啮合齿轮E、同步器A和结合套A到达输出轴；输入轴B(2)的输出路径不变；
所述模式C为：换挡拨叉拨动结合套C使之与同步器F分离，此时，换挡拨叉拨动结合套B，使之与同步器C结合，电动机B发出动力从输入轴B经常啮合齿轮C、常啮合齿轮G、同步器C和结合套B到达输出轴；输入轴A的输出路径不变。
与现有技术相比，本技术方案一是能够实现无动力间断换挡并且不会造成能量损失；同时还避免使双离合器或多离合器，减少使用维护成本。
附图说明
图1为本发明耦合器的结构示意图；
图2为无动力中断换挡过程。
图3为本发明耦合器在整车中的安装结构示意图
其中：1－输入轴A，2－输入轴B，3－输出轴，4－前轮，5－换挡控制器，6－耦合器，7－制动踏板，8－加速踏板，11－常啮合齿轮A，111－常啮合齿轮E，31－结合套A，311 －同步器A，312－同步器B，12－常啮合齿轮B，121－常啮合齿轮F，32－结合套B，321－同步器C，322－同步器D，21－常啮合齿轮C，211－常啮合齿轮G，22－常啮合齿轮D，221－常啮合齿轮H，33－结合套C，331－同步器E，332－同步器F。
具体实施方式
现结合附图说明机构的具体实施方式。
本发明的一种无动力间断耦合器，由电机A、电机B、三个联轴器、输入轴A 1、输入轴B 2、输出轴3、常啮合齿轮A 11、常啮合齿轮E 111、结合套A 31、同步器A 311、同步器B312、常啮合齿轮B 12、常啮合齿轮F 121、结合套B 32、同步器C 321、同步器D 322、常啮合齿轮C 21、常啮合齿轮G 211、常啮合齿轮D 22、常啮合齿轮H 221、结合套C 33、同步器E331、同步器F 332组成；电机A通过联轴器与输入轴A相连，输入轴A与耦合器的一个动力输入端相连；电机B通过联轴器与输入轴B相连，输入轴B与耦合器的另一个动力输入端相连；耦合器的输出端通过耦合器与输出轴相连；常啮合齿轮E 111在距输出端最远处与输出轴3滚针轴承连接，同步器A 311靠近常啮合齿轮E 111在距输出端更近处与输出轴3滚针轴承连接，结合套A 31靠近同步器A 311在距输出端更近处与输出轴3键接，同步器B 312靠近结合套A 31在距输出端更近处与输出轴3滚针轴承连接，常啮合齿轮G 211靠近同步器B 312在距输出端更近处与输出轴3滚针轴承连接，同步器C 321靠近常啮合齿轮G 211在距离输出端更近处与输出轴3滚针轴承连接，结合套B 32靠近同步器C 321在距离输出端更近处与输出轴3键接，同步器D 322靠近结合套B 32在距离输出端更近处与输出轴3滚针轴承连接，常啮合齿轮F 121靠近同步器D 322在距离输出端更近处与输出轴3滚针轴承连接，同步器E331靠近常啮合齿轮F 121在距离输出端更近处与输出轴3滚针轴承连接，结合套C 33靠近同步器E 311在距离输出端更近处与输出轴3键接，同步器F 332靠近结合套C33在距离输出端更近处与输出轴3滚针轴承连接，常啮合齿轮H 221靠近同步器F 332在距离输出端更近处与输出轴3滚针轴承连接；所述输入轴A 1与常啮合齿轮A 11、常啮合齿轮B 12键接，常啮合齿轮A 11与常啮合齿轮E 111啮合，常啮合齿轮B 12与常啮合齿轮F 121滚针轴承连接；所述输入轴B 2与常啮合齿轮C 21、常啮合齿轮D 22键接，常啮合齿轮C 21与常啮合齿轮G211啮合，常啮合齿轮D 22与常啮合齿轮H 221啮合。
本发明所述换挡方法在实际工作时可以实现三种档位模式间的切换；
三种档位模式包括：模式A、模式B、模式C；模式A到模式B再到模式C为增档过程；所述增档过程为输出扭矩减小，转速增大；模式C到模式B再到模式A为减档过程；所述减档过程为输出扭矩增大，转速减小；
汽车起步时为模式A，需要增档时，将结合套B 32左移，使之与同步器D 322分离，将结合套A 31左移，使之与同步器A 311结合电动机A发出动力从输入轴A 1经常啮合齿轮A11、常啮合齿轮E 111、同步器A 311和结合套A 31到达输出轴3；此时转换为模式B，汽车以中速档行驶；
当汽车需要高速行驶时，将结合套C 33左移，使之与同步器F 332分离，再将结合套B 32右移，使之与同步器C 321结合，电动机B发出动力从输入轴B2经常啮合齿轮C 21、常啮合齿轮G 211、同步器C 321和结合套B 32到达输出轴3；此时转换为模式C，汽车以高速档行驶。

Claims (3)

1.一种双输入单输出无动力间断耦合器，包括电机A、电机B、输入轴、输出轴及啮合齿轮，其特征在于：所述的电机A通过联轴器与输入轴A(1)相连，常啮合齿轮A(11)、常啮合齿轮B(12)固定在输入轴A上；常啮合齿轮A(11)与常啮合齿轮E(111)啮合，常啮合齿轮E(111)与同步器A(311)和结合套A(31)配合，结合套A(31)固定在输出轴(3)上；常啮合齿轮B(12)与常啮合齿轮F(121)啮合，常啮合齿轮F(121)一边与同步器D(322)和结合套B(32)配合，另一边与同步器E(331)和结合套C(33)配合，结合套B、结合套C都固定在输出轴(3)上；电机B通过联轴器与输入轴B(2)相连，常啮合齿轮C(21)、常啮合齿轮D(22)固定在输入轴B(2)上；常啮合齿轮C(21)与常啮合齿轮G(211)啮合，常啮合齿轮G(211)一边与同步器B(312)和结合套A(31)配合，另一边与同步器C(321)和结合套B(32)配合；常啮合齿轮D(22)与常啮合齿轮H(221)啮合，常啮合齿轮H(221)通过同步器F(332)和结合套C(33)配合。
2.根据权利要求1所述的双输入单输出无动力间断耦合器的换挡方法，其特征在于：该耦合器有三种驱动模式，且在三种模式切换过程中无动力间断；所述三种驱动模式包括：模式A、模式B、模式C，所述模式A是低速档，向汽车提供低速、大扭矩；所述模式C是高速档，向汽车提供高速、小扭矩；所述模式B是中速档，提供速度大于模式A、小于模式C，提供扭矩小于模式A、大于模式C；
所述模式A为：换挡拨叉拨动结合套B(32)使之与同步器D(322)结合，电动机A发出动力从输入轴A(1)经常啮合齿轮B(12)、常啮合齿轮F(121)、同步器D(322)和结合套B(32)到达输出轴(3)；同时，换挡拨叉拨动结合套C(33)使之与同步器F(332)结合，电动机B发出动力从输入轴B(2)经常啮合齿轮D(22)、常啮合齿轮H(221)、同步器F(332)和结合套C(33)到达输出轴(3)；
所述模式B为：换挡拨叉拨动结合套B(32)使之与同步器D(322)分离，此时，换挡拨叉拨动结合套A(31)，使之与同步器A(311)结合，电动机A发出动力从输入轴A(1)经常啮合齿轮A(11)、常啮合齿轮E(111)、同步器A(311)和结合套A(31)到达输出轴(3)；输入轴B(2)的输出路径不变；
所述模式C为：换挡拨叉拨动结合套C(33)使之与同步器F(332)分离，此时，换挡拨叉拨动结合套B(32)，使之与同步器C(321)结合，电动机B发出动力从输入轴B(2)经常啮合齿轮C(21)、常啮合齿轮G(211)、同步器C(321)和结合套B(32)到达输出轴(3)；输入轴A(1)的输出路径不变。
3.根据权利要求2所述的双输入单输出无动力间断耦合器换挡方法，其特征在于：从模式A到模式B再到模式C是升档过程；从模式C到模式B再到模式C是降档过程。
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