CN111750077A - 用于动力耦合装置的冷却润滑结构及动力耦合装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于动力耦合装置的冷却润滑结构及动力耦合装置，包括设置在输入轴内的输入轴油道、设置在输入轴的外壁上的第一油孔、设置在输入轴的外壁上的第二油孔、一端与第一油孔连通的第一油路以及一端与第二油孔连通的第二油路，第一油路的另一端延伸至行星排的行星轮，第二油路的另一端延伸至离合器的同步元件。该冷却润滑结构，冷却润滑分两路，第一路是，油液进入输入轴油道后经第一油孔、第一油路后到达行星轮位置，以冷却润滑行星轮；第二路是，油液进入输入轴油道后经第二油孔、第二油路后到达离合器的同步元件位置，以冷却离合器的同步元件。该冷却润滑结构能够减小系统的空间尺寸和减轻系统的重量。

Description

用于动力耦合装置的冷却润滑结构及动力耦合装置

技术领域

本发明属于汽车动力耦合装置技术领域，尤其涉及一种用于动力耦合装置的冷却润滑结构及动力耦合装置。

背景技术

随着石油资源的缺乏和人们环保意识的提高，以及越来越严格的环境保护法规的要求，迫切需要可节省能源和低排放甚至是零排放的绿色环保汽车产品。为此，世界各国政府以及各大汽车制造商都在加大力度开发各种不同类型的新能源汽车，例如纯电动汽车及混合动力汽车等。

与传统单一内燃机的纯燃油汽车相比，混合动力汽车是指使用两种以上能量来源的车辆。混合动力汽车的冷却润滑系统作为辅助系统之一，是整个混合动力系统的主要技术之一，同时也是整个混合动力系统稳定运行的关键。

从现有市场上已投放的混合动力车型来看，丰田公司的Prius采用的双电机的混联驱动系统，该系统要综合考虑动力传动性能指标，还要实现结构和功能上的集成，做到小型化、轻量化、智能化和模块化，该系统壳体内部采用润滑油润滑相关零部件和壳体上设置冷却水套通过冷却水循环进行整个系统冷却。比亚迪F3DM采用的也是双电机的驱动系统，该系统构型较Prius系统较为简单，同时采用类似Prius润滑冷却的方法对整个系统进行润滑和冷却。

可见，现有的混合动力汽车的润滑冷却系统的壳体需要更为复杂的工艺及制造要求，导致生产效率降低，增加了制造成本，导致系统尺寸大、重量大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有的混合动力汽车的润滑冷却系统的壳体需要更为复杂的工艺及制造要求，导致系统空间尺寸大、重量大的问题，提供一种用于动力耦合装置的冷却润滑结构及动力耦合装置。

为解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种用于动力耦合装置的冷却润滑结构，动力耦合装置包括输入轴、行星排及离合器，所述行星排包括太阳轮、行星轮、行星架及齿圈，所述行星轮啮合于所述太阳轮与齿圈之间，所述太阳轮固定在所述输入轴上，所述用于动力耦合装置的冷却润滑结构包括设置在所述输入轴内且沿其轴线方向延伸的输入轴油道、设置在所述输入轴的外壁上且与所述输入轴油道连通的第一油孔与第二油孔、一端与所述第一油孔连通的第一油路以及一端与所述第二油孔连通的第二油路，所述第一油路的另一端延伸至所述行星轮以冷却润滑所述行星轮，所述第二油路的另一端延伸至所述离合器的同步元件以冷却润滑所述离合器的同步元件。

可选地，所述行星轮通过一销轴转动支承在所述行星架上，所述输入轴上位于所述太阳轮的轴向一侧套设有一轴套，所述轴套的内圈固定在所述输入轴上，所述轴套的外圈与所述行星架的内壁抵接，所述轴套设置有轴套油道，所述行星架上设置有行星架油道，所述销轴内设置有沿其轴线方向延伸的销轴油道，所述销轴的外壁上设置有销轴入油孔及销轴出油孔，所述轴套油道、行星架油道、销轴入油孔、销轴油道及销轴出油孔依次连通以构成所述第一油路。

可选地，所述轴套的内表面设置有径向向外凹陷的轴套内环形槽，所述轴套的外表面对应所述轴套内环形槽的位置设置有径向向内凹陷的轴套外环形槽，所述轴套油道连通于所述轴套内环形槽与所述轴套外环形槽之间，所述轴套外环形槽与所述行星架油道的内端开口连通。

可选地，所述销轴的外表面设置有径向向内凹陷的销轴外环形槽，所述销轴入油孔连通于所述销轴外环形槽与所述销轴油道之间，所述销轴外环形槽与所述行星架油道的外端开口连通。

可选地，所述轴套油道的中轴线与所述输入轴的中轴线所呈夹角为锐角，且所述轴套油道由其内端开口向外端开口逐渐向靠近所述太阳轮的方向倾斜。

可选地，所述行星轮与所述销轴之间设置有行星轮轴承，所述销轴出油孔在径向上正对所述行星轮轴承的内圈以冷却润滑所述行星轮轴承及行星轮。

可选地，所述齿圈包括圆盘部及连接在所述圆盘部的外边缘的轴向一侧的环齿部，所述圆盘部的中心设置有供所述输入轴穿过的第一通孔，所述圆盘部及轴套位于所述太阳轮的轴向两侧，所述离合器的毂位于所述圆盘部的背离所述太阳轮的轴向一侧，所述离合器的毂的中心设置有供所述输入轴穿过的第二通孔。

可选地，所述环齿部上设置有正对所述离合器的同步元件的齿圈径向孔，所述第二油路包括第一分支油路，所述齿圈径向孔与所述齿圈的内部空间连通以构成所述第一分支油路，所述第一分支油路的一端与所述第二油孔连通，所述第一分支油路的另一端延伸至所述离合器的同步元件。

可选地，所述第二油路包括第二分支油路，所述圆盘部与所述离合器的毂之间的间隙构成所述第二分支油路，所述第二分支油路一端与所述第二油孔连通，所述第二分支油路的另一端延伸至所述离合器的同步元件。

本发明实施例的用于动力耦合装置的冷却润滑结构，冷却润滑分两路，第一路是，油液进入输入轴油道后经第一油孔、第一油路后到达行星排的行星轮位置，以冷却润滑行星轮；第二路是，油液进入输入轴油道后经第二油孔、第二油路后到达离合器的同步元件位置，以冷却离合器的同步元件。可见，该冷却润滑结构集行星排及离合器的润滑、冷却功能于一体，形成高集成度的冷却润滑结构，能够减小系统的空间尺寸和减轻系统的重量。

该冷却润滑结构保证行星排在车辆各种行驶条件下，实现对行星排和离合器的强制油冷，满足行星排和离合器的散热需求，满足齿轮啮合面、轴承、同步元件及导油部位等需要润滑的地方可被润滑，且润滑循环良好。

另一方面，本发明实施例还提供一种动力耦合装置，其包括上述的用于动力耦合装置的冷却润滑结构。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的用于动力耦合装置的冷却润滑结构的示意图；

图2是本发明一实施例提供的用于动力耦合装置的冷却润滑结构的剖视图；

图3是图2的局部视图；

图4是本发明一实施例提供的用于动力耦合装置的冷却润滑结构的爆炸图；

图5是本发明一实施例提供的用于动力耦合装置的冷却润滑结构的轴套的示意图；

图6是本发明一实施例提供的用于动力耦合装置的冷却润滑结构的销轴的示意图；

图7是本发明一实施例提供的用于动力耦合装置的冷却润滑结构的齿圈的示意图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、输入轴；11、输入轴油道；12、第一油孔；13、第二油孔；

2、行星排；21、太阳轮；22、行星轮；23、行星架；231、行星架油道；24、齿圈；241、圆盘部；242、环齿部；243、齿圈径向孔；25、销轴；251、销轴油道；252、销轴入油孔；253、销轴出油孔；254、销轴外环形槽；26、行星轮轴承；

3、离合器；31、同步元件；32、毂；

4、轴套；41、轴套油道；42、轴套内环形槽；43、轴套外环形槽；

5、行星架轴承。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图7所示，本发明一实施例提供了一种用于动力耦合装置的冷却润滑结构。

如图1至图4所示，动力耦合装置包括输入轴1、行星排2及离合器3，所述行星排2包括太阳轮21、行星轮22、行星架23及齿圈24，所述行星轮22啮合于所述太阳轮21与齿圈24之间，所述太阳轮24固定在所述输入轴1上。行星轮22通常设置有多个(例如三个)，多个行星轮22在圆周上等间隔地环绕太阳轮21一圈布置。

行星架23的外周上套有一行星架轴承5。行星架轴承5的外圈固定在动力耦合装置的壳体内。

如图3所示，所述用于动力耦合装置的冷却润滑结构包括设置在所述输入轴1内且沿其轴线方向延伸的输入轴油道11、设置在所述输入轴1的外壁上且与所述输入轴油道11连通的第一油孔12与第二油孔13、一端与所述第一油孔12连通的第一油路以及一端与所述第二油孔12连通的第二油路，所述第一油路的另一端延伸至所述行星轮22以冷却润滑所述行星轮22，所述第二油路的另一端延伸至所述离合器3的同步元件31以冷却润滑所述离合器3的同步元件31。

离合器3的同步元件31的接合或者断开，能够使得齿圈24与动力耦合装置的壳体结合或断开。

所述行星轮22通过一销轴25转动支承在所述行星架23上，所述输入轴1上位于所述太阳轮21的轴向一侧套设有一轴套4，所述轴套4的内圈固定在所述输入轴1上，所述轴套4的外圈与所述行星架23的内壁抵接，所述轴套4设置有轴套油道41，所述行星架23上设置有行星架油道231，所述销轴25内设置有沿其轴线方向延伸的销轴油道251，所述销轴25的外壁上设置有销轴入油孔252及销轴出油孔253，所述轴套油道41、行星架油道231、销轴入油孔252、销轴油道及销轴出油孔依次连通以构成所述第一油路(图3中的箭头A所示路径)。

优选地，如图3及图5所示，所述轴套4的内表面设置有径向向外凹陷的轴套内环形槽42，所述轴套4的外表面对应所述轴套内环形槽42的位置设置有径向向内凹陷的轴套外环形槽43，所述轴套油道41连通于所述轴套内环形槽42与所述轴套外环形槽43之间，所述轴套外环形槽43与所述行星架油道231的内端开口连通。

轴套油道41可设置多个(例如3个)，由于设计了轴套内环形槽42，即使装配之后，轴套油道41的内端开口与第一油孔12不对齐，油液也能通过轴套内环形槽42进入轴套油道41。同理，由于设计了轴套外环形槽43，即使装配之后，轴套油道41的外端开口与行星架油道231的内端开口不对齐，油液也能通过轴套外环形槽43进入行星架油道231。从而保证了，输入轴油道11的油液能够通过轴套油道41，保证了油路的畅通。

优选地，如图3及图5所示，所述销轴25的外表面设置有径向向内凹陷的销轴外环形槽254，所述销轴入油孔252连通于所述销轴外环形槽254与所述销轴油道251之间，所述销轴外环形槽254与所述行星架油道231的外端开口连通。

由于设计了销轴外环形槽254，即使装配之后，销轴入油孔252与行星架油道231的外端开口不对齐，油液也能通过销轴外环形槽254进入销轴入油孔252。从而保证了，行星架油道231的油液能够通过销轴入油孔252进入销轴油道251，保证了油路的畅通。

优选地，如图3所示，所述轴套油道41的中轴线与所述输入轴1的中轴线所呈夹角为锐角(即轴套油道41倾斜设置)，且所述轴套油道41由其内端开口向外端开口逐渐向靠近所述太阳轮21的方向倾斜。

倾斜设置的轴套油道41，能够防止油液通过太阳轮21与行星轮23之间的通道流出而无法进入销轴25。

如图3所示，所述行星轮23与所述销轴25之间设置有行星轮轴承26，所述销轴出油孔253在径向上正对所述行星轮轴承26的内圈以冷却润滑所述行星轮轴承26及行星轮23。

如图3及图7所示，所述齿圈24包括圆盘部241及连接在所述圆盘部241的外边缘的轴向一侧的环齿部242，所述圆盘部241的中心设置有供所述输入轴1穿过的第一通孔，所述圆盘部241及轴套4位于所述太阳轮21的轴向两侧，所述离合器3的毂32位于所述圆盘部241的背离所述太阳轮21的轴向一侧，所述离合器3的毂32的中心设置有供所述输入轴1穿过的第二通孔。

所述环齿部32上设置有正对所述离合器3的同步元件31的齿圈径向孔243，所述第二油路包括第一分支油路(图3中的箭头B1所示路径)，所述齿圈径向孔243与所述齿圈24的内部空间连通以构成所述第一分支油路，所述第一分支油路的一端与所述第二油孔13连通，所述第一分支油路的另一端延伸至所述离合器3的同步元件31。

所述第二油路还包括第二分支油路(图3中的箭头B2所示路径)，所述圆盘部241与所述离合器3的毂32之间的间隙构成所述第二分支油路，所述第二分支油路一端与所述第二油孔13连通，所述第二分支油路的另一端延伸至所述离合器3的同步元件31。

本发明实施例的用于动力耦合装置的冷却润滑结构，其工作原理如下：

由电动泵或机械泵产生压力油，经过液压模块的分配，油液从输入轴1的后端(远离所述行星排2的一端)进入输入轴1内，然后分两路分别对行星轮23及离合器3的同步元件31进行冷却。

第一路为，油液通过输入轴油道11、第一油孔12及上述的第一油路(图3中的箭头A所示路径)到达行星排2需要冷却润滑的位置(行星轮轴承26及行星轮23)。

第二路有两个分支，第一个分支为，油液通过输入轴油道11、第二油孔13及上述的第一分支油路(图3中的箭头B1所示路径)到达离合器3需要冷却润滑的位置(离合器3的同步元件31)；第二个分支为，油液通过输入轴油道11、第二油孔13及上述的第二分支油路(图3中的箭头B2所示路径)到达离合器3需要冷却润滑的位置(离合器3的同步元件31)。

本发明实施例的用于动力耦合装置的冷却润滑结构，冷却润滑分两路，第一路是，油液进入输入轴油道后经第一油孔、第一油路后到达行星排的行星轮位置，以冷却润滑行星轮；第二路是，油液进入输入轴油道后经第二油孔、第二油路后到达离合器的同步元件位置，以冷却离合器的同步元件。可见，该冷却润滑结构集行星排及离合器的润滑、冷却功能于一体，形成高集成度的冷却润滑结构，能够减小系统的空间尺寸和减轻系统的重量。

该冷却润滑结构保证行星排在车辆各种行驶条件下，实现对行星排和离合器的强制油冷，满足行星排和离合器的散热需求，满足齿轮啮合面、轴承、同步元件及导油部位等需要润滑的地方可被润滑，且润滑循环良好。

另一方面，本发明实施例还提供一种动力耦合装置，其包括上述实施例的用于动力耦合装置的冷却润滑结构。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于动力耦合装置的冷却润滑结构，动力耦合装置包括输入轴、行星排及离合器，所述行星排包括太阳轮、行星轮、行星架及齿圈，所述行星轮啮合于所述太阳轮与齿圈之间，所述太阳轮固定在所述输入轴上，其特征在于，所述用于动力耦合装置的冷却润滑结构包括设置在所述输入轴内且沿其轴线方向延伸的输入轴油道、设置在所述输入轴的外壁上且与所述输入轴油道连通的第一油孔与第二油孔、一端与所述第一油孔连通的第一油路以及一端与所述第二油孔连通的第二油路，所述第一油路的另一端延伸至所述行星轮以冷却润滑所述行星轮，所述第二油路的另一端延伸至所述离合器的同步元件以冷却润滑所述离合器的同步元件。

2.根据权利要求1所述的用于动力耦合装置的冷却润滑结构，其特征在于，所述行星轮通过一销轴转动支承在所述行星架上，所述输入轴上位于所述太阳轮的轴向一侧套设有一轴套，所述轴套的内圈固定在所述输入轴上，所述轴套的外圈与所述行星架的内壁抵接，所述轴套设置有轴套油道，所述行星架上设置有行星架油道，所述销轴内设置有沿其轴线方向延伸的销轴油道，所述销轴的外壁上设置有销轴入油孔及销轴出油孔，所述轴套油道、行星架油道、销轴入油孔、销轴油道及销轴出油孔依次连通以构成所述第一油路。

3.根据权利要求2所述的用于动力耦合装置的冷却润滑结构，其特征在于，所述轴套的内表面设置有径向向外凹陷的轴套内环形槽，所述轴套的外表面对应所述轴套内环形槽的位置设置有径向向内凹陷的轴套外环形槽，所述轴套油道连通于所述轴套内环形槽与所述轴套外环形槽之间，所述轴套外环形槽与所述行星架油道的内端开口连通。

4.根据权利要求2所述的用于动力耦合装置的冷却润滑结构，其特征在于，所述销轴的外表面设置有径向向内凹陷的销轴外环形槽，所述销轴入油孔连通于所述销轴外环形槽与所述销轴油道之间，所述销轴外环形槽与所述行星架油道的外端开口连通。

5.根据权利要求2所述的用于动力耦合装置的冷却润滑结构，其特征在于，所述轴套油道的中轴线与所述输入轴的中轴线所呈夹角为锐角，且所述轴套油道由其内端开口向外端开口逐渐向靠近所述太阳轮的方向倾斜。

6.根据权利要求2所述的用于动力耦合装置的冷却润滑结构，其特征在于，所述行星轮与所述销轴之间设置有行星轮轴承，所述销轴出油孔在径向上正对所述行星轮轴承的内圈以冷却润滑所述行星轮轴承及行星轮。

7.根据权利要求1所述的用于动力耦合装置的冷却润滑结构，其特征在于，所述齿圈包括圆盘部及连接在所述圆盘部的外边缘的轴向一侧的环齿部，所述圆盘部的中心设置有供所述输入轴穿过的第一通孔，所述圆盘部及轴套位于所述太阳轮的轴向两侧，所述离合器的毂位于所述圆盘部的背离所述太阳轮的轴向一侧，所述离合器的毂的中心设置有供所述输入轴穿过的第二通孔。

8.根据权利要求7所述的用于动力耦合装置的冷却润滑结构，其特征在于，所述环齿部上设置有正对所述离合器的同步元件的齿圈径向孔，所述第二油路包括第一分支油路，所述齿圈径向孔与所述齿圈的内部空间连通以构成所述第一分支油路，所述第一分支油路的一端与所述第二油孔连通，所述第一分支油路的另一端延伸至所述离合器的同步元件。

9.根据权利要求7或8所述的用于动力耦合装置的冷却润滑结构，其特征在于，所述第二油路包括第二分支油路，所述圆盘部与所述离合器的毂之间的间隙构成所述第二分支油路，所述第二分支油路一端与所述第二油孔连通，所述第二分支油路的另一端延伸至所述离合器的同步元件。

10.一种动力耦合装置，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的用于动力耦合装置的冷却润滑结构。

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