CN110039987A - 连接组件和混合动力系统 - Google Patents
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- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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Abstract
本发明涉及连接组件和混合动力系统。连接组件用于将混合动力模块连接到变矩器，包括：轴套，用于连接到混合动力模块和变矩器中的一者；轴，用于连接到混合动力模块和变矩器中的另一者，其中，轴和轴套能够抗扭转地彼此连接；和卡环，包括变形部并且用于连接到轴、轴套或变矩器的盖，其中，轴和轴套中的一者在其外周表面上包括卡槽，卡环构造成能够在第一端处接合到卡槽中，其中，变形部构造成：当轴插入到轴套中时，变形部能够受到轴套的挤压而弹性变形，以允许轴相对于轴套在第一轴向方向上运动，并且当轴插入到轴套中后，变形部能够恢复形状以限制轴相对于轴套在第二轴向方向上的运动，其中第一轴向方向与第二轴向方向相反。
Description
技术领域
本发明涉及混合动力模块的传动技术领域。更具体地，本发明涉及用于混合动力模块和变矩器之间的连接组件。
背景技术
混合动力车辆是指车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆，车辆的动力来自具有至少两种动力单元的混合动力总成。已知包括P2混合动力模块的混合动力车辆，其中，电动机位于发动机与变速箱之间，即P2位置，通过离合装置与前后级断开或抗扭转连接。
在P2混合动力模块中，混合动力模块和变矩器之间的连接是困难的。已知使用紧固装置，例如螺栓等将混合动力模块连接到变矩器。这种连接方式需要使用相应的紧固工具，并且需要为螺栓和工具径向地预留出结构和操作空间。这增加了设计复杂性和制造成本。
为此，需要一种能够改进混合动力模块和变矩器之间的组装的连接组件。
发明内容
本发明的一个目的是提供能够容易地连接混合动力模块和变矩器的连接组件。本发明的另一目的是提供能够更可靠地限制变矩器相对于混合动力模块的轴向移动的连接组件。本发明的另一目的是提供能够低成本地实现混合动力模块和变矩器之间的组装的连接组件。
本发明的一个方面提供一种用于将混合动力模块连接到变矩器的连接组件，变矩器包括盖，连接组件包括：轴套，其用于连接到混合动力模块和变矩器中的一者；轴，其用于连接到混合动力模块和变矩器中的另一者，其中，轴和轴套能够抗扭转地彼此连接；和卡环，其包括变形部并且用于连接到轴、轴套或变矩器的盖，其中，轴和轴套中的一者在其外周表面上包括卡槽，并且卡环构造成能够在第一端处接合到卡槽中，其中，变形部构造成：当轴插入到轴套中时，变形部能够受到轴套的挤压而弹性变形，以允许轴相对于轴套在第一轴向方向上运动，并且当轴插入到轴套中后，变形部能够恢复形状以限制轴相对于轴套在第二轴向方向上的运动，其中第一轴向方向与第二轴向方向相反。
根据本发明的实施例，轴套用于连接到混合动力模块，并且轴用于连接到变矩器的盖。
根据本发明的实施例，轴包括位于其外周表面上的外花键，轴套包括位于其内周表面上的内花键，并且轴和轴套通过花键连接彼此抗扭转地连接。
根据本发明的实施例，卡槽设置在轴套的外周表面上，其中，变形部设置在卡环的第一端处，并且卡环构造成在第二端处固定到轴或变矩器的盖。
根据本发明的实施例，轴还包括限位部，其中，限位部构造成限制轴相对于轴套在第一轴向方向上的运动。
根据本发明的实施例，卡槽设置在轴的外周表面上，并且卡槽到限位部的轴向距离大于轴套在轴向上的尺寸。
根据本发明的实施例，变形部设置在卡环的第二端处。
根据本发明的实施例，变形部包括沿周向设置的一个或多个间隙。
根据本发明的实施例，轴套包括法兰部并且通过法兰部铆接到混合动力模块。
根据本发明的实施例，轴通过焊接被连接到变矩器的盖。
本发明的另一方面提供一种混合动力系统，包括：混合动力模块；变矩器；和根据本发明的实施例的连接组件。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的混合动力模块和变矩器的截面图。
图2是根据本发明的实施例的连接组件的放大截面图。
图3是根据本发明的实施例的轴套的截面图。
图4是根据本发明的实施例的轴的截面图。
图5是根据本发明的实施例的卡环的截面图。
图6是根据本发明的实施例的混合动力模块和变矩器的截面图。
图7是根据本发明的实施例的连接组件的放大截面图。
图8是根据本发明的实施例的轴套的截面图。
图9是根据本发明的实施例的轴的截面图。
图10是根据本发明的实施例的卡环的一部分的透视图。
具体实施方式
下文中，参照附图描述本发明的实施例。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的范围由权利要求书限定。现参考示例性的实施方式详细描述本发明，一些实施例图示在附图中。以下描述参考附图进行，除非另有表示，否则在不同附图中的相同附图标记代表相同或类似的元件。以下示例性实施方式中描述的方案不代表本发明的所有方案。相反，这些方案仅是所附权利要求中涉及的本发明的各个方面的系统和方法的示例。
根据本发明的实施例的连接组件应用于混合动力车辆中，将混合动力模块连接到变矩器，以使得混合动力模块的输出扭矩能够传递到变矩器。混合动力车辆可以包括发动机、混合动力模块、变矩器、变速器等。
图1是根据本发明的实施例的混合动力模块和变矩器的截面图。如图1所示，混合动力模块100和变矩器200可以通过连接组件300彼此连接。在示例性实施例中，混合动力模块100可以是P2混合动力模块。混合动力模块100可以具有旋转轴线101，并且可以包括法兰轴、电动机、离合器等组成部分。变矩器200可以具有旋转轴线201，并且可以包括盖210以及叶轮、涡轮等组成部分。当混合动力模块100连接到变矩器200时，旋转轴线101和旋转轴线201可以是共线的。
图2是根据本发明的实施例的连接组件的放大截面图。如图2所示，连接组件300可以包括轴套10、轴20和卡环30。在图2所示的实施例中，轴套10可以连接到混合动力模块100(例如混合动力模块100的扭矩输出部件)，以能够围绕混合动力模块100的旋转轴线101旋转。在一些实施例中，轴套10可以被铆接到混合动力模块100。根据本发明的实施例，轴20可以连接到变矩器200，例如变矩器200的盖210，以能够围绕变矩器200的旋转轴线201旋转。在一些实施例中，轴20可以被焊接到盖210。
图3是根据本发明的实施例的轴套的截面图。图4是根据本发明的实施例的轴的截面图。图5是根据本发明的实施例的卡环的截面图。
根据本发明的实施例，轴10和轴套20能够抗扭转地彼此连接。在一些实施例中，轴20的外周表面和轴套10的内周表面能够彼此配合以使得轴20和轴套10抗扭转地连接。在示例性实施例中，轴20在外周表面上形成外花键21，轴套10在其内周表面上形成内花键11，并且轴10和轴套20通过花键连接彼此抗扭转地连接。通过轴套10和轴20之间的花键配合，可以在周向上限制轴套10和轴20的相对转动，从而使轴套10和轴20以不可旋转的方式彼此连接。在一些实施例中，轴套10和轴20还可以通过键、销等方式实现两者之间的抗扭转连接。
根据本发明的实施例，轴20还可以包括限位部22，并且轴套10可以包括抵接部12。如图2所示，当轴20沿第一轴向方向A1穿过轴套10的中心孔时，限位部22可以抵靠抵接部12，以限制轴20相对于轴套10在第一轴向方向A1上的运动。
在图2所示的实施例中，卡环30可以在一端处连接到变矩器200的盖210。在一些实施例中，卡环30可以被铆接到盖210。根据本发明的实施例，卡环30可以包括位于另一端处的变形部31，其可以受到力而弹性变形。
根据本发明的实施例，轴套10可以包括位于其外周表面上的卡槽13。在示例性实施例中，卡槽13是沿着轴套10的外周表面设置的连续环形槽。卡槽13的位置和尺寸设计成当卡环30安装到位并且轴套10和轴20沿轴向方向配合到位时，卡环30的变形部31可以接合在卡槽13中。
下面，将描述使用根据本发明的连接组件的连接方法。首先，将轴套10连接到混合动力模块100并且将轴20连接到变矩器200，同时将卡环30连接到变矩器200。之后，使轴20穿入轴套10的中心孔中，并沿第一轴向方向A1移动。在轴20和轴套10的相对移动过程中，变形部31会受到轴套10的挤压而弹性变形，从而卡环30的内径将会增大，以允许轴20相对于轴套10在第一轴向方向A1上运动。当轴20和轴套10沿轴向方向配合到位(例如抵接部12和限位部22相互抵靠)时，变形部31能够接合到卡槽13中并且逐渐恢复形状，以通过变形部31和卡槽13之间的配合来限制轴20相对于轴套10在第二轴向方向A2上运动，其中第一轴向方向A1与第二轴向方向A2相反。由此，混合动力模块100和变矩器200通过连接组件300彼此连接，使得混合动力模块100输出的扭矩可以传递到变矩器200。
图6是根据本发明的实施例的混合动力模块和变矩器的截面图。图7是根据本发明的实施例的连接组件的放大截面图。如图6和图7所示，连接组件300可以包括轴套10、轴20和卡环30。在图7所示的实施例中，轴套10可以连接到混合动力模块100，并且轴20可以连接到变矩器200。轴套10和轴20与混合动力模块100和变矩器200的具体连接方式参见上文所述，这里不再赘述。
图8是根据本发明的实施例的轴套的截面图。图9是根据本发明的实施例的轴的截面图。图10是根据本发明的实施例的卡环的一部分的透视图。根据本发明的实施例，轴20的外周表面和轴套10的内周表面能够彼此配合(例如通过花键)以使得轴20和轴套10抗扭转地连接。轴套10和轴20之间的抗扭转连接方式参见上文所述，这里不再赘述。
根据本发明的实施例，轴20还可以包括限位部22，并且轴套10可以包括抵接部12。如图7所示，当轴20沿第一轴向方向A1穿过轴套10的中心孔时，限位部22可以抵靠抵接部12，以限制轴20相对于轴套10在第一轴向方向A1上的运动。
根据本发明的某些实施例，轴20可以包括位于其外周表面上的卡槽23。在示例性实施例中，卡槽23是沿着轴20的外周表面设置的连续环形槽。在图6所示的实施例中，卡环30可以在一端处插入到卡槽23中。根据本发明的实施例，卡环30可以包括位于另一端处的变形部31，其可以受到力而弹性变形。根据本发明的实施例，卡槽23的位置设计成使得卡槽23到限位部22的轴向距离大于轴套10在轴向上的尺寸。
下面，将描述使用根据本发明的连接组件的连接方法。首先，将轴套10连接到混合动力模块100并且将轴20连接到变矩器200，同时将卡环30连接到变矩器200。之后，使轴20穿入轴套10的中心孔中，并沿第一轴向方向A1移动。在轴20和轴套10的相对移动过程中，变形部31会受到轴套10的挤压而弹性变形，从而卡环30的外径将会减小，以允许轴20相对于轴套10在第一轴向方向A1上运动。当轴20和轴套10沿轴向方向配合到位(例如抵接部12和限位部22相互抵靠)时，变形部31能够逐渐恢复形状，以通过变形部31和轴套10的端表面之间的配合来限制轴20相对于轴套10在第二轴向方向A2上运动。由此，混合动力模块100和变矩器200通过连接组件300彼此连接，使得混合动力模块100输出的扭矩可以传递到变矩器200。
根据本发明的某些实施例，卡环30的变形部31可以包括沿周向设置的一个或多个间隙32，如图5和图10所示。间隙32可以均匀地或非均匀地设置在变形部31中。这种情况下，通过在变形部31中设置多个间隙32，可以提高变形部31的可变形性，从而能够更加容易地利用根据本发明的连接组件300将混合动力模块100连接到变矩器200。此外，通过在变形部31中形成多个间隙32，还可以减少连接组件300的材料用量和重量。
上文描述轴套10连接到混合动力模块100并且轴20连接到变矩器200。但是，本发明不限于此。根据本发明的某些实施例，连接组件300还可以设置成使得轴套10连接到变矩器200(例如盖210)，并且轴20连接到混合动力模块100(例如扭矩输出部件)。
上文描述卡环30连接到变矩器200的盖210。但是，本发明不限于此。根据本发明的某些实施例，卡环30还可以连接到轴20，例如轴20的法兰部。在一些实施例中，当轴套10连接到变矩器200并且轴20连接到混合动力模块100时，卡环30还可以连接到混合动力模块100。
上文描述卡槽是沿着轴套10或轴20的外周表面设置的连续环形槽。但是，本发明不限于此。根据本发明的某些实施例，当卡环30的变形部31包括沿周向设置的一个或多个间隙32时，卡槽可以包括沿轴套10或轴20的外周表面设置的多个槽段，并且这些槽段沿周向的间隔和长度与卡环30的变形部31和间隙32的分布相对应。
上文描述卡槽设置在轴套10或轴20上。但是，本发明不限于此。根据本发明的某些实施例，卡槽还可以设置在轴套10和轴20两者上。例如，连接装置1可以包括例如图2中所示的卡槽13和例如图7中所示的卡槽23两者，并且使两个卡环30分别接合在卡槽13和卡槽23中。
上文描述卡环30设置成限制轴20相对于轴套10在第二轴向方向A2上运动。但是，本发明不限于此。根据本发明的某些实施例，卡环30还可以设置成限制轴20相对于轴套10在第一轴向方向A1上运动。例如，在图2所示的实施例中，可以将卡环30的弯曲部31设置成抵靠卡槽13的靠近混合动力模块的端面，从而卡环30和卡槽13之间的接合可以限制轴20相对于轴套10在第一轴向方向A1上的运动。
上文描述连接组件1通过轴20的限位部22来限制轴20相对于轴套10在第一轴向方向A1上的运动。但是，本发明不限于此。例如，结合上文所述，连接组件1可以通过两组卡槽和卡环分别限制轴20相对于轴套10在第一轴向方向A1和第二轴向方向A2上的运动。
上文描述卡槽设置在轴套10或轴20的外周表面。但是，本发明不限于此。根据本发明的某些实施例，卡槽还可以设置在轴套10或轴20的内周表面上。这种情况下，卡环30也可以设置在轴套10或轴20的中心孔中，与相应的卡槽配合以限制轴套10和轴20在轴向上的相对运动。
上文描述卡环30和轴20形成为分开的部件。但是，本发明不限于此。根据本发明的某些实施例，卡环30和轴20还可以一体地形成。类似地，卡环30和轴套10也可以一体地形成。
尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应理解，本发明并不限于上述实施例的构造和方法。相反，本发明意在覆盖各种修改例和等同配置。另外，尽管在各种示例性结合体和构造中示出了所公开发明的各种元件和方法步骤，但是包括更多、更少的元件或方法的其它组合也落在本发明的范围之内。
Claims (11)
1.一种用于将混合动力模块连接到变矩器的连接组件，所述变矩器包括盖，所述连接组件包括：
轴套，其用于连接到所述混合动力模块和所述变矩器中的一者；
轴，其用于连接到所述混合动力模块和所述变矩器中的另一者，其中，所述轴和所述轴套能够抗扭转地彼此连接；和
卡环，其包括变形部并且用于连接到所述轴、所述轴套或所述变矩器的所述盖，
其中，所述轴和所述轴套中的一者在其外周表面上包括卡槽，并且所述卡环构造成能够在第一端处接合到所述卡槽中，
其中，所述变形部构造成：当所述轴插入到所述轴套中时，所述变形部能够受到所述轴套的挤压而弹性变形，以允许所述轴相对于所述轴套在第一轴向方向上运动，并且当所述轴插入到所述轴套中后，所述变形部能够恢复形状以限制所述轴相对于所述轴套在第二轴向方向上的运动，其中所述第一轴向方向与所述第二轴向方向相反。
2.根据权利要求1所述的连接组件，其中，所述轴套用于连接到所述混合动力模块，并且所述轴用于连接到所述变矩器的所述盖。
3.根据权利要求2所述的连接组件，其中，所述轴包括位于其外周表面上的外花键，所述轴套包括位于其内周表面上的内花键，并且所述轴和所述轴套通过花键连接彼此抗扭转地连接。
4.根据权利要求2所述的连接组件，其中，所述卡槽设置在所述轴套的外周表面上，
其中，所述变形部设置在所述卡环的第一端处，并且所述卡环构造成在第二端处固定到所述轴或所述变矩器的所述盖。
5.根据权利要求2所述的连接组件，其中，所述轴还包括限位部，其中，所述限位部构造成限制所述轴相对于所述轴套在所述第一轴向方向上的运动。
6.根据权利要求5所述的连接组件，其中，所述卡槽设置在所述轴的外周表面上，并且所述卡槽到所述限位部的轴向距离大于所述轴套在轴向上的尺寸。
7.根据权利要求6所述的连接组件，其中，所述变形部设置在所述卡环的第二端处。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的连接组件，其中，所述变形部包括沿周向设置的一个或多个间隙。
9.根据权利要求2所述的连接组件，其中，所述轴套包括法兰部并且通过所述法兰部铆接到所述混合动力模块。
10.根据权利要求2所述的连接组件，其中，所述轴通过焊接被连接到所述变矩器的所述盖。
11.一种混合动力系统，包括：
混合动力模块；
变矩器；和
根据权利要求1至10中任一项所述的连接组件。
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