CN109357000A - 深度混合动力变速箱换挡机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种深度混合动力变速箱换挡机构，端盖板的第三凸起圆筒配套套在前箱体的第二凸起圆筒内，湿式离合器包括大活塞、小活塞、内支架、外支架、对偶端片和若干个对偶片，对偶片、对偶端片、小活塞的内圈均花键连接在内支架上，大活塞套在前箱体的第一凸起圆筒上，大活塞端面与前箱体的凹槽底部之间形成高压油腔，内支架固定套在输入轴上，输入轴安装在前箱体的输入轴安装穿孔内，外支架的内圈花键连接在行星架上，行星架安装在端盖板的行星架安装穿孔内，行星架内配套套有连接轴，连接轴与输入轴朝内一端花键连接，单向离合器安装在端盖板的第三凸起圆筒底部的台阶面上。本发明结构紧凑，集成了湿式离合器和单向离合器且轴向尺寸较小。

Description

深度混合动力变速箱换挡机构

技术领域

本发明涉及一种深度混合动力变速箱换挡机构。

背景技术

目前，混合动力汽车变速箱中，常常需要多个换挡元件进行换挡，以实现混合动力汽车多种工况的不同执行方式。对于集成双电机和行星排的深度混合动力变速箱，发动机的通断常选用湿式离合器，电机的制动常选用湿式制动器，行星架的转向控制常选用单向离合器、齿形离合器、最新研发的多模离合器。通过多种换挡元件的交叉作用，实现混动变速箱纯电动、混动及插电混动等多种工况，满足汽车经济性、动力性的要求。但由于变速箱上使用较多的换挡元件，使得深度混合动力变速箱的整体轴向尺寸较大，而整车上用于安装变速箱的轴向空间尺寸有限，很对情况下受到限制，不能满足车辆搭载要求。

发明内容

本发明旨在提供一种结构紧凑、集成了湿式离合器和单向离合器且轴向尺寸较小的深度混合动力变速箱换挡机构。

本发明通过以下方案实现：

一种深度混合动力变速箱换挡机构，包括前箱体、端盖板、湿式离合器、单向离合器、输入轴和行星架，所述前箱体一端端面上设置有朝外凸起的圆形凹槽，所述凹槽底部开设有输入轴安装穿孔，所述凹槽底部内端面位于输入轴安装穿孔的周边垂直设置有第一凸起圆筒，所述前箱体与凹槽开口同向的一端面设置有第二凸起圆筒，所述第二凸起圆筒与凹槽圆同心且第二凸起圆筒的内径大于凹槽的内径，所述前箱体上开设有高压油道，所述端盖板一端面设置有第三凸起圆筒，所述第三凸起圆筒底部设置有台阶面，所述端盖板的另一端面设置有第四凸起圆筒，所述第四凸起圆筒底部开设有行星架安装穿孔，所述第四凸起圆筒与第三凸起圆筒圆同心，所述端盖板的第三凸起圆筒配套套在前箱体的第二凸起圆筒内且端盖板固定在前箱体的第二凸起圆筒的端面上，所述端盖板与前箱体共同形成湿式离合器安装空间，所述湿式离合器包括大活塞、小活塞、内支架、外支架、对偶端片和若干个对偶片，所述若干个对偶片、对偶端片依次并排放置且对偶端片最靠近外支架朝内端面，所述相邻两个对偶片之间、对偶端片与最靠近对偶片之间均设置有摩擦片，所述摩擦片与对偶片之间设置有波形弹簧，所述摩擦片外圈花键连接在外支架上，所述对偶片、对偶端片、小活塞的内圈均花键连接在内支架上，所述小活塞与最外面的对偶片相靠近，所述小活塞远离对偶片的一端面上压装有第一滚针轴承，所述第一滚针轴承套在前箱体的第一凸起圆筒上且第一滚针轴承的朝外端面紧靠大活塞，所述大活塞套在前箱体的第一凸起圆筒上且大活塞外圈与前箱体的凹槽内壁相紧密接触，所述大活塞端面与前箱体的凹槽底部之间形成高压油腔，所述高压油腔与前箱体的高压油道相连通，所述大活塞、小活塞、对偶片、摩擦片和对偶端片均可轴向移动，所述内支架固定套在输入轴上，所述输入轴安装在前箱体的输入轴安装穿孔内且输入轴与前箱体的第一凸起圆筒内壁之间通过第一球轴承连接，所述外支架的内圈花键连接在行星架上，所述外支架与输入轴朝内端面之间通过第二滚针轴承连接，所述外支架与端盖板之间通过组合滚针轴承连接，所述行星架安装在端盖板的行星架安装穿孔内且行星架与端盖板的第四凸起圆筒内壁之间通过第二球轴承连接，所述行星架内配套套有连接轴，所述行星架与连接轴之间通过第三滚针轴承连接，所述连接轴与输入轴朝内一端花键连接，所述单向离合器安装在端盖板的第三凸起圆筒底部的台阶面上且单向离合器套在外支架的轴肩上。实际制作时，湿式离合器中的对偶片的数量可根据需要进行选择。

进一步地，所述连接轴内设置有第一润滑油道，所述输入轴内开设有第二润滑油道，所述第二润滑油道与第一润滑油道相连通，所述输入轴位于第二润滑油道的一侧开设有第一分油道和第二分油道，流经第一分油道的润滑油用于润滑第一球轴承，流经第二分油道的润滑油用于润滑湿式离合器。一般会在内支架上开有通孔，润滑油通过通孔润滑摩擦片、对偶片等。

进一步地，所述第一润滑油道与第二润滑油道相连通的一端端部设置有节流孔。实际使用时，可以通过节流孔调节从第一润滑油道进入第二润滑油道的油量，在满足润滑要求的同时可尽量节省润滑油用量，避免浪费。

进一步地，所述外支架的轴肩上配套套有钢套，所述钢套置于外支架与单向离合器之间，所述钢套的外径与单向离合器的内圈直径相配套。钢套的设置，可加强单向离合器与外支架之间的连接强度。

进一步地，所述钢套的一端通过外支架台阶面限位，所述钢套的另一端通过第一卡环限位，所述第一卡环卡装在外支架上；所述单向离合器的一端通过端盖板第三凸起圆筒底部的台阶面限位，所述单向离合器的另一端通过第二卡环限位，所述第二卡环卡装在端盖板第三凸起圆筒的内壁上。

进一步地，所述对偶端片靠近外支架的一端通过第三卡环限位，所述第三卡环卡装在外支架上。

进一步地，所述输入轴与前箱体的输入轴安装穿孔之间通过油封密封。

进一步地，所述大活塞与前箱体的第一凸起圆筒之间设置有第一密封圈，所述大活塞外圈与前箱体的凹槽内壁之间设置有第二密封圈。一般情况下，第一密封圈、第二密封圈可以为O型圈、D型圈、X型圈等。

本发明的深度混合动力变速箱换挡机构，结构紧凑、集成了湿式离合器和单向离合器，轴向尺寸较小；湿式离合器的大活塞与前箱体的凹槽之间形成高压油腔，且通过第一D型密封圈和第二D型密封圈的密封，可以避免高压油腔旋转产生不利的离心压力，不需要设置平衡腔，大大节省了轴向空间。本发明的深度混合动力变速箱换挡机构，湿式离合器和单向离合器共用外支架，在发动机接通或断开时，实现对行星架转向的控制，满足变速箱的多种工况控制需求，满足汽车经济性、动力性的要求；另外，内支架是固定在输入轴上的，因此内支架与输入轴同速同向转动，可更好地实现发动机与行星排动力耦合，通过湿式离合器传递发动机的转速及扭矩。

附图说明

图1为实施例1中混合动力变速箱换挡机构的结构示意图；

图2为实施例1中混合动力变速箱换挡机构的正面剖视图；

图3为图2中A部分的局部放大图；

图4(a)为实施例1中前箱体的整体结构示意图；

图4(b)为实施例1中前箱体的剖面图；

图5(a)为实施例1中端盖板的整体结构示意图；

图5(b)为实施例1中端盖板的剖面图。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。

实施例1

一种深度混合动力变速箱换挡机构，如图1、图2、图3所示，包括前箱体1、端盖板2、湿式离合器、单向离合器3、输入轴4和行星架5，如图4(a)、图4(b)所示，前箱体1一端端面上设置有朝外凸起的圆形凹槽101，凹槽101底部开设有输入轴安装穿孔102，凹槽101底部内端面位于输入轴安装穿孔102的周边垂直设置有第一凸起圆筒103，前箱体1与凹槽101开口同向的一端面设置有第二凸起圆筒104，第二凸起圆筒104与凹槽101圆同心且第二凸起圆筒104的内径大于凹槽101的内径，前箱体1上开设有高压油道(图中未示意出)，如图5(a)、图5(b)所示，端盖板2一端面设置有第三凸起圆筒201，第三凸起圆筒201底部设置有台阶面202，端盖板2的另一端面设置有第四凸起圆筒203，第四凸起圆筒203底部开设有行星架安装穿孔204，第四凸起圆筒203与第三凸起圆筒圆201同心；

如图1、图2、图3所示，端盖板2的第三凸起圆筒201配套套在前箱体1的第二凸起圆筒104内且端盖板2固定在前箱体1的第二凸起圆筒104的端面上，端盖板2与前箱体1共同形成湿式离合器安装空间6，湿式离合器包括大活塞7、小活塞8、内支架9、外支架10、对偶端片11和两个对偶片12，两个对偶片12、对偶端片11依次并排放置且对偶端片11最靠近外支架10朝内端面，对偶端片11靠近外支架10的一端通过第三卡环13限位，第三卡环卡13装在外支架10上，相邻两个对偶片12之间、对偶端片11与最靠近对偶片12之间均设置有摩擦片14，摩擦片14与对偶片12之间设置有波形弹簧15，摩擦片14外圈花键连接在外支架10上，对偶片12、对偶端片11、小活塞8的内圈均花键连接在内支架9上，小活塞8与最外面的对偶片12相靠近，小活塞8远离对偶片12的一端面上压装有第一滚针轴承16，第一滚针轴承16套在前箱体1的第一凸起圆筒103上且第一滚针轴承16的朝外端面紧靠大活塞7，大活塞7套在前箱体1的第一凸起圆筒103上且大活塞7外圈与前箱体1的凹槽101内壁相紧密接触，大活塞7与前箱体1的第一凸起圆筒103之间设置有第一D型圈17，大活塞7外圈与前箱体1的凹槽101内壁之间设置有第二D型圈18，大活塞7端面与前箱体1的凹槽101底部之间形成高压油腔19，高压油腔19与前箱体1的高压油道相连通，大活塞7、小活塞8、对偶片12、摩擦片14和对偶端片11均可轴向移动，内支架9固定套在输入轴4上，输入轴4安装在前箱体1的输入轴安装穿孔102内且输入轴4与前箱体1的第一凸起圆筒103内壁之间通过第一球轴承20连接，输入轴4与前箱体1的输入轴安装穿孔102之间通过油封21密封，外支架10的内圈花键连接在行星架5上，外支架10与输入轴4朝内端面之间通过第二滚针轴承22连接，外支架10与端盖板2之间通过组合滚针轴承23连接，行星架5安装在端盖板2的行星架安装穿孔204内且行星架5与端盖板2的第四凸起圆筒203内壁之间通过第二球轴承24连接，行星架5内配套套有连接轴25，行星架5与连接轴25之间通过第三滚针轴承26连接，连接轴25与输入轴朝内一端花键连接，连接轴25内设置有第一润滑油道2501，输入轴4内开设有第二润滑油道401，第二润滑油道401与第一润滑油道2501相连通，第一润滑油道2501与第二润滑油道401相连通的一端端部设置有节流孔27，输入轴4位于第二润滑油道401的一侧开设有第一分油道402和第二分油道403，流经第一分油道402的润滑油用于润滑第一球轴承20，流经第二分油道403的润滑油用于润滑湿式离合器，单向离合器3安装在端盖板2的第三凸起圆筒201底部的台阶面202上且单向离合器3套在外支架10的轴肩上，外支架10的轴肩上配套套有钢套28，钢套28置于外支架10与单向离合器3之间，钢套28的外径与单向离合器3的内圈直径相配套，钢套28的一端通过外支架10台阶面限位，钢套28的另一端通过第一卡环29限位，第一卡环29卡装在外支架10上；单向离合器3的一端通过端盖板2第三凸起圆筒201底部的台阶面202限位，单向离合器3的另一端通过第二卡环限位30，第二卡环30卡装在端盖板2第三凸起圆筒201的内壁上。

使用时，输入轴与发动机连接好，液压阀板电磁阀发出给高压油信号1，高压油通过前箱体的高压油道进入高压油腔内，产生轴向推力，推动大活塞、小活塞朝靠近对偶片方向轴向移动，同时也推动对偶片、摩擦片、对偶端片轴向移动，此时波形弹簧被压缩，使得摩擦片与对偶片、对偶端片贴合，实现输入轴与外支架接通，实现发动机与行星排动力耦合，通过湿式离合器传递发动机的转速及扭矩。

液压阀板电磁阀发出不给高压油信号0，高压油腔中的高压油按原路返回至油箱内，在波形弹簧力的作用下，推动大活塞、小活塞朝远离对偶片方向轴向移动，同时也推动对偶片、摩擦片、对偶端片轴向移动，此时波形弹簧回复原位，使得摩擦片与对偶片、对偶端片分离，实现输入轴与外支架断开，切断发动机动力。

湿式离合器的结合与分离，即发动机动力的传递与切断，单向离合器可控制行星架的转向，实现行星架顺时针旋转，逆时针被锁止，满足该混合动力变速箱杠杆平衡。

Claims (8)

1.一种深度混合动力变速箱换挡机构，其特征在于：包括前箱体、端盖板、湿式离合器、单向离合器、输入轴和行星架，所述前箱体一端端面上设置有朝外凸起的圆形凹槽，所述凹槽底部开设有输入轴安装穿孔，所述凹槽底部内端面位于输入轴安装穿孔的周边垂直设置有第一凸起圆筒，所述前箱体与凹槽开口同向的一端面设置有第二凸起圆筒，所述第二凸起圆筒与凹槽圆同心且第二凸起圆筒的内径大于凹槽的内径，所述前箱体上开设有高压油道，所述端盖板一端面设置有第三凸起圆筒，所述第三凸起圆筒底部设置有台阶面，所述端盖板的另一端面设置有第四凸起圆筒，所述第四凸起圆筒底部开设有行星架安装穿孔，所述第四凸起圆筒与第三凸起圆筒圆同心，所述端盖板的第三凸起圆筒配套套在前箱体的第二凸起圆筒内且端盖板固定在前箱体的第二凸起圆筒的端面上，所述端盖板与前箱体共同形成湿式离合器安装空间，所述湿式离合器包括大活塞、小活塞、内支架、外支架、对偶端片和若干个对偶片，所述若干个对偶片、对偶端片依次并排放置且对偶端片最靠近外支架朝内端面，所述相邻两个对偶片之间、对偶端片与最靠近对偶片之间均设置有摩擦片，所述摩擦片与对偶片之间设置有波形弹簧，所述摩擦片外圈花键连接在外支架上，所述对偶片、对偶端片、小活塞的内圈均花键连接在内支架上，所述小活塞与最外面的对偶片相靠近，所述小活塞远离对偶片的一端面上压装有第一滚针轴承，所述第一滚针轴承套在前箱体的第一凸起圆筒上且第一滚针轴承的朝外端面紧靠大活塞，所述大活塞套在前箱体的第一凸起圆筒上且大活塞外圈与前箱体的凹槽内壁相紧密接触，所述大活塞端面与前箱体的凹槽底部之间形成高压油腔，所述高压油腔与前箱体的高压油道相连通，所述大活塞、小活塞、对偶片、摩擦片和对偶端片均可轴向移动，所述内支架固定套在输入轴上，所述输入轴安装在前箱体的输入轴安装穿孔内且输入轴与前箱体的第一凸起圆筒内壁之间通过第一球轴承连接，所述外支架的内圈花键连接在行星架上，所述外支架与输入轴朝内端面之间通过第二滚针轴承连接，所述外支架与端盖板之间通过组合滚针轴承连接，所述行星架安装在端盖板的行星架安装穿孔内且行星架与端盖板的第四凸起圆筒内壁之间通过第二球轴承连接，所述行星架内配套套有连接轴，所述行星架与连接轴之间通过第三滚针轴承连接，所述连接轴与输入轴朝内一端花键连接，所述单向离合器安装在端盖板的第三凸起圆筒底部的台阶面上且单向离合器套在外支架的轴肩上。

2.如权利要求1所述的深度混合动力变速箱换挡机构，其特征在于：所述连接轴内设置有第一润滑油道，所述输入轴内开设有第二润滑油道，所述第二润滑油道与第一润滑油道相连通，所述输入轴位于第二润滑油道的一侧开设有第一分油道和第二分油道，流经第一分油道的润滑油用于润滑第一球轴承，流经第二分油道的润滑油用于润滑湿式离合器。

3.如权利要求2所述的深度混合动力变速箱换挡机构，其特征在于：所述第一润滑油道与第二润滑油道相连通的一端端部设置有节流孔。

4.如权利要求1所述的深度混合动力变速箱换挡机构，其特征在于：所述外支架的轴肩上配套套有钢套，所述钢套置于外支架与单向离合器之间，所述钢套的外径与单向离合器的内圈直径相配套。

5.如权利要求4所述的深度混合动力变速箱换挡机构，其特征在于：所述钢套的一端通过外支架台阶面限位，所述钢套的另一端通过第一卡环限位，所述第一卡环卡装在外支架上；所述单向离合器的一端通过端盖板第三凸起圆筒底部的台阶面限位，所述单向离合器的另一端通过第二卡环限位，所述第二卡环卡装在端盖板第三凸起圆筒的内壁上。

6.如权利要求1所述的深度混合动力变速箱换挡机构，其特征在于：所述对偶端片靠近外支架的一端通过第三卡环限位，所述第三卡环卡装在外支架上。

7.如权利要求1～6任一所述的深度混合动力变速箱换挡机构，其特征在于：所述输入轴与前箱体的输入轴安装穿孔之间通过油封密封。

8.如权利要求1～6任一所述的深度混合动力变速箱换挡机构，其特征在于：所述大活塞与前箱体的第一凸起圆筒之间设置有第一密封圈，所述大活塞外圈与前箱体的凹槽内壁之间设置有第二密封圈。