CN113969976A - 一种轮毂驱动同步换挡驻车系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轮毂驱动换挡系统，具体涉及一种轮毂驱动同步换挡驻车系统，包括换挡器(1)、同步换挡机构(2)、同步驻车机构和至少两套换挡传动系统，所述换挡器(1)配置为能够带动所述同步换挡机构(2)或同步驻车机构进行动作，所述同步换挡机构(2)配置为能够对各套所述换挡传动系统进行同步换挡；各套所述换挡传动系统均包括至少两个齿轮传动副，以能够选择性地通过不同齿轮传动副的啮合提供至少两个前进挡传动比。本发明一种轮毂驱动同步换挡驻车系统通过控制至少两套换挡传动系统，实现了不同车轮轮毂驱动的同步挡以及同步驻车，且系统整体结构简单、可靠，易于安装，生产成本低。

Description

一种轮毂驱动同步换挡驻车系统

技术领域

本发明涉及轮毂驱动换挡系统，具体地，涉及一种轮毂驱动同步换挡驻 车系统。

背景技术

为了提升车辆在复杂路面的通过性，通常将车辆设计成四轮驱动。

随着电动汽车的发展，由于电动汽车电驱的方式易于实现四驱，所以四 驱的电动汽车也发展迅速。

在现有技术中，电驱的四驱车辆传动结构复杂，无换挡装置，对驱动电 机的功率以及扭矩的要求高，且主要依靠电子稳定系统进行自动驻车，难以 保证驻车安全性。

有鉴于此，需要提供一种轮毂驱动同步换挡驻车系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种轮毂驱动同步换挡驻车系统，以 能够实现不同车轮所对应的轮毂驱动装置进行同步换挡以及同步驻车。

为了解决上述技术问题，本发明一方面提供轮毂驱动同步换挡驻车系 统，包括换挡器、同步换挡机构、同步驻车机构和至少两套换挡传动系统， 所述同步换挡机构包括换挡拨叉轴，所述换挡拨叉轴配置为能够沿自身轴向 运动，且所述换挡拨叉轴上设有换挡拨块和用于控制所述换挡传动系统的至 少两个拨叉；所述同步驻车机构包括驻车轴和至少两组驻车机构，所述驻车 轴配置为能够沿自身轴向运动，且所述驻车轴上设有驻车拨块，各组所述驻 车机构均与所述驻车轴相连接，以能够实现同步动作；所述换挡器包括换挡轴，所述换挡轴配置为能够沿自身轴向和周向运动，所述换挡轴上配置有至 少一个拨片，以能够选择性地与所述换挡拨块和所述驻车拨块中的一者相配 合；各套所述换挡传动系统均包括至少两个齿轮传动副，以能够选择性地通 过不同齿轮传动副的啮合提供至少两个档位传动比。

优选地，所述至少两个拨叉包括第一拨叉和第二拨叉，所述第一拨叉、 所述第二拨叉和所述换挡拨块均固定于所述换挡拨叉轴上。

具体地，所述至少一个拨片包括驻车拨片和换挡拨片，所述驻车拨片配 置为能够与所述驻车拨块相配合，所述换挡拨片配置为能够与所述换挡拨块 相配合。

具体地，所述至少两组驻车机构均包括驻车推杆、驻车弹簧、驻车凸轮、 用于固定于变速器壳体上的驻车导套、用于可转动地安装于变速器壳体上的 驻车臂和用于安装到所述换挡传动系统中的驻车齿轮；其中所述驻车推杆与 所述驻车轴相连接，所述驻车弹簧套于所述驻车推杆的弹簧安装凸缘与所述 驻车凸轮之间以提供缓冲弹性，所述驻车导套能够容纳所述驻车凸轮以引导 该驻车凸轮的运动，所述驻车凸轮的工作部为圆台部，以能够通过该驻车凸 轮的运动推压所述驻车臂，而使得该驻车臂与所述驻车齿轮啮合，所述驻车 齿轮通过内花键与所述换挡传动系统中的传动轴相配合，并能够在该驻车齿 轮与所述驻车臂啮合时，使得所述传动轴停止转动。

优选地，所述驻车轴上与所述驻车推杆的连接处形成有平扁结构。

具体地，所述驻车臂包括设有弧形承接面的活动端、枢转连接端和啮合 凸起结构；所述活动端容置于所述驻车导套的下半部分，所述枢转连接端设 有用于与变速器壳体枢转连接的旋转轴，且所述旋转轴上设有驻车臂扭簧， 所述驻车扭簧的一个扭臂与所述驻车臂相抵接，所述驻车扭簧的另一个扭臂 用于与所述变速器壳体相抵接；所述啮合凸起结构能够与所述驻车齿轮的齿 槽相配合。

更具体地，所述驻车轴与固定到车辆上的驻车轴轴套滑动配合，且所述 驻车轴上与该驻车轴轴套相配合部分的外周面上设有至少两个平滑的凹弧 槽结构，所述至少两个平滑的凹弧槽结构均适于容纳锁止球体，所述锁止球 体与弹性件连接，所述弹性件与所述驻车轴轴套相连接，以使得所述锁止球 体弹性支撑在所述驻车轴与所述驻车轴轴套之间。

具体地，所述至少两套传动系统包括第一传动系统，所述第一传动系统 包括第一传动系统输入轴、第一传动系统输出轴，所述第一传动系统输入轴 上设有第一系统第一输入齿轮、第一系统同步器和第一系统第二输入齿轮； 其中，所述第一系统第一输入齿轮和所述第一系统第二输入齿轮空套且能够 旋转地支撑在所述第一传动系统输入轴上，所述第一系统同步器上设有同步 机构，且所述第一系统同步器与所述第一传动系统输入轴相配合，并能够通 过所述至少两个拨叉中相应的一个所述拨叉的拨动而沿该第一传动系统输 入轴左右移动；

所述第一传动系统输出轴上设有第一系统第一输出齿轮、第一系统第二 输出齿轮、第一系统驻车齿轮和第一系统第三输出齿轮，所述第一系统第一 输出齿轮、所述第一系统第二输出齿轮、所述第一系统驻车齿轮和所述第一 系统第三输出齿轮均固连于所述第一传动系统输出轴上；

所述第一系统第一输入齿轮与所述第一系统第一输出齿轮相啮合，所述 第一系统第二输入齿轮与所述第一系统第三输出齿轮相啮合，所述第一系统 同步器能够左右移动并选择性地与所述第一系统第一输入齿轮和第一系统 第二输入齿轮中的一者相配合，所述第一系统第二输出齿轮与第一扭矩输出 齿轮相啮合，所述第一扭矩输出齿轮固连于第一输出半轴上以通过该第一输 出半轴输出扭矩，所述第一系统驻车齿轮为所述同步驻车机构向所述第一传 动系统施加驻车制动操作的齿轮。

具体地，所述至少两套传动系统还包括第二传动系统，所述至少两套传 动系统还包括第二传动系统，所述第二传动系统包括第二传动系统输入轴和 第二传动系统输出轴，所述第二传动系统输入轴上设有第二系统第一输入齿 轮、第二系统同步器和第二系统第二输入齿轮；其中，所述第二系统第一输 入齿轮和所述第二系统第二输入齿轮空套且能够旋转地支撑在所述第二传 动系统输入轴上，所述第二系统同步器上设有同步机构，且所述第二系统同 步器与所述第二传动系统输入轴相配合，并能够通过所述至少两个拨叉中相应的另一个所述拨叉的拨动而沿该第二传动系统输入轴左右移动；

所述第二传动系统输出轴上设有第二系统第一输出齿轮、第二系统驻车 齿轮、第二系统第二输出齿轮和第二系统第三输出齿轮，所述第二系统第一 输出齿轮、所述第二系统驻车齿轮、所述第二系统第二输出齿轮和所述第二 系统第三输出齿轮均固连于所述第二传动系统输出轴上；

所述第二系统第一输入齿轮与所述第二系统第一输出齿轮相啮合，所述 第二系统第二输入齿轮与所述第二系统第三输出齿轮相啮合，所述第二系统 同步器能够左右移动并选择性地与所述第二系统第一输入齿轮和第二系统 第二输入齿轮中的一者相配合，所述第二系统第二输出齿轮与第二扭矩输出 齿轮相啮合，所述第二扭矩输出齿轮固连于第二输出半轴上以通过该第二输 出半轴输出扭矩，所述第二系统驻车齿轮为所述同步驻车机构向所述第二传 动系统施加驻车制动操作的齿轮。

优选地，所述换挡器为电动换挡器，所述电动换挡器设置有角度/位移 传感器，所述角度/位移传感器能够测量所述换挡轴的旋转角度和位移量，所 述电动换挡器配置为能够根据所测得的所述旋转角度和位移量控制所述换 挡轴的动作与停止，以能够实现精确换挡。

通过上述技术方案，本发明通过换挡器对同步驻车机构的控制实现同步 驻车；通过换挡器带动同步换挡机构实现改变换挡传动系统中齿轮副的匹配 形式，以使得扭矩能够经过不同的传递路径输出，实现换挡，上述技术方案 既使得轮毂驱动同步换挡驻车系统整体结构简单、可靠，易于安装，生产成 本低，有效提高了驻车的稳定性与安全性。

有关本发明的其它优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体 实施方式中进一步说明。

附图说明

图1是本发明一种轮毂驱动同步换挡驻车系统中换挡器、同步换挡机构 和同步驻车机构配合关系的结构示意图；

图2是本发明一种轮毂驱动同步换挡驻车系统中驻车臂的结构示意图；

图3是本发明一种轮毂驱动同步换挡驻车系统中驻车凸轮的结构示意 图；

图4是本发明一种轮毂驱动同步换挡驻车系统中换挡传动系统的原理示 意图；

图5是本发明一种轮毂驱动同步换挡驻车系统中同步换挡机构与换挡传 动系统的配合示意图；

图6是本发明一种轮毂驱动同步换挡驻车系统中同步驻车机构的定位结 构示意图。

附图标记说明

1-换挡器 11-换挡轴

112-驻车拨片 113-换挡拨片

2-同步换挡机构 21-换挡拨叉轴

211-换挡拨块 212-第一拨叉

213-第二拨叉 31-驻车轴

311-驻车拨块 32-驻车推杆

33-驻车弹簧 34-驻车凸轮

35-驻车导套 36-驻车臂

361-弧形承接面 362-旋转轴

363-凸起结构 364-驻车臂扭簧

37-驻车齿轮 371-第一系统驻车齿轮

372-第二系统驻车齿轮 4-驻车轴轴套

5-锁止球体 6-弹性件

71-第一传动系统输入轴 711-第一系统第一输入齿轮

712-第一系统同步器 713-第一系统第二输入齿轮

72-第一传动系统输出轴 721-第一系统第一输出齿轮

722-第一系统第二输出齿轮 723-第一系统第三输出齿轮

81-第二传动系统输入轴 811-第二系统第一输入齿轮

812-第二系统同步器 813-第二系统第二输入齿轮

82-第二传动系统输出轴 821-第二系统第一输出齿轮

822-第二系统第二输出齿轮 823-第二系统第三输出齿轮

91-第一扭矩输出齿轮 92-第二扭矩输出齿轮相啮合

101-第一输出半轴 102-第二输出半轴

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是， 此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发 明。

首先需要说明的是，图4仅是换挡传动系统的工作原理示意图，并不代 表齿轮的具体布置形式；另外，图5也仅是同步换挡的工作原理示意图，也 并不代表齿轮的具体布置形式。

如图1所示，本发明一种轮毂驱动同步换挡驻车系统，包括换挡器1、 同步换挡机构2、同步驻车机构和至少两套换挡传动系统，其中同步换挡机 构2包括换挡拨叉轴21，换挡拨叉轴21配置为能够沿自身轴向运动，且换 挡拨叉轴21上设有换挡拨块211和用于控制换挡传动系统的至少两个拨叉； 同步驻车机构包括驻车轴31和至少两组驻车机构，驻车轴31配置为能够沿 自身轴向运动，且驻车轴31上设有驻车拨块311，各组驻车机构均与驻车轴 31相连接，以能够实现同步动作；换挡器1包括换挡轴11，换挡轴11配置 为能够沿自身轴向和周向运动，换挡轴11上配置有至少一个拨片，以能够 选择性地与换挡拨块211和驻车拨块311中的一者相配合；各套换挡传动系 统均包括至少两个齿轮传动副，以能够选择性地通过不同齿轮传动副的啮合 提供至少两个档位传动比。

本发明通过换挡器1带动同步换挡机构2控制换挡传动系统中的齿轮传 动副同时改变啮合方式以实现同步换挡，通过换挡器1带动同步驻车机构实 现同步驻车，整体结构简单、可靠，易于安装，生产成本低；且实现了同步 换挡和同步驻车，保证了车辆行驶以及驻车过程中的稳定性，有效提高了驻 车的稳定性与安全性。

优选地，如图1所示，至少两个拨叉包括第一拨叉212和第二拨叉213， 第一拨叉212、第二拨叉213和换挡拨块211均固定于换挡拨叉轴21上。第 一拨叉212和第二拨叉213均固定于换挡拨叉轴21上可以保证两个拨叉可 以在换挡拨叉轴21的带动下同步的移动，以保证换挡的同步性。

具体地，如图1所示，至少一个拨片包括驻车拨片112和换挡拨片113， 驻车拨片112配置为能够与驻车拨块311相配合，换挡拨片113配置为能够 与换挡拨块211相配合。设置两个换挡拨片能够使得换挡轴11以较小的移 动量即可实现拨片与拨块间的配合，这样的设计可以减小换挡器1的体积。

具体地，如图1和图3所示，至少两组驻车机构均包括驻车推杆32、驻 车弹簧33、驻车凸轮34、用于固定于变速器壳体上的驻车导套35、用于可 转动地安装于变速器壳体上的驻车臂36和用于安装到换挡传动系统中的驻 车齿轮37；其中，驻车推杆32与驻车轴31相连接，驻车弹簧33套于驻车 推杆32的弹簧安装凸缘与驻车凸轮34之间以提供缓冲弹性，驻车导套35 能够容纳驻车凸轮34以引导该驻车凸轮34的运动，驻车凸轮34的工作部 为圆台部，以能够通过该驻车凸轮34的运动推压驻车臂36，而使得该驻车 臂36与驻车齿轮37啮合，驻车齿轮37通过内花键与换挡传动系统中的传 动轴相配合，并能够在该驻车齿轮37与驻车臂36啮合时，使得传动轴停止 转动。驻车机构通过驻车凸轮34与驻车臂36之间的挤压，使得驻车齿轮37 与驻车臂36啮合进而使得与驻车齿轮37相配合的换挡传动系统中的传动轴 停止转动，达到同步驻车的目的，该设计结构简单，且制动过程高效可靠； 驻车凸轮34工作部设计为圆台形，以使得驻车凸轮34沿横向推入驻车导套 35时能够对驻车臂36产生向下的挤压，从而实现将驻车臂36向下推动作。

优选地，如图1所示，驻车轴31上与驻车推杆32的连接处形成有平扁 结构。平扁结构的设计使得驻车推杆32与驻车轴31的进行工装连接的面是 平面，有利于保证工装连接的稳定性。

具体地，如图1和图2所示，驻车臂36包括设有弧形承接面361的活 动端、枢转连接端和啮合凸起结构363；活动端容置于所述驻车导套35的下 半部分，枢转连接端设有用于与变速器壳体枢转连接的旋转轴362，且旋转 轴362上设有驻车臂扭簧364，驻车扭簧364的一个扭臂与驻车臂36相抵接， 驻车扭簧364的另一个扭臂用于与变速器壳体相抵接；啮合凸起结构363能 够与驻车齿轮37的齿槽相配合。弧形承接面361的形状，一方面，使得其 在与驻车凸轮34滑动接处时产生的滑动摩擦力较小，能够提高驻车效率， 另一方面，弧形的承接面也能够对驻车凸轮34起到导向的作用，以保证驻 车过程的稳定可靠；驻车臂扭簧364可以使得驻车凸轮34滑出驻车导套35 后驻车臂36能够在驻车臂扭簧364的作用下自动回位。

具体地，如图6所示，驻车轴31与固定到车辆上的驻车轴轴套4滑动 配合，且驻车轴31上与该驻车轴轴套4相配合部分的外周面上设有至少两 个平滑的凹弧槽结构，且至少两个平滑的凹弧槽结构均适于容纳锁止球体5， 锁止球体5与弹性件6连接，弹性件6与驻车轴轴套4相连接，以使得锁止 球体5弹性支撑在驻车轴31与驻车轴轴套4之间。将槽的结构设置为凹弧 形，能够便于锁止球体5从中滑出，且该设计能够使得锁止球体5在滑入凹 弧槽结构时实现驻车轴31的锁止，以保证挡位准确，当然这类锁止球结构 也适于安装在换挡拨叉轴21上，以保证换挡时挂入正确的挡位。

具体地，如图4和图5所示，至少两套传动系统包括第一传动系统，第 一传动系统包括第一传动系统输入轴71、第一传动系统输出轴72，第一传 动系统输入轴71上设有第一系统第一输入齿轮711、第一系统同步器712 和第一系统第二输入齿轮713；其中，第一系统第一输入齿轮711和第一系 统第二输入齿轮713空套且能够旋转地支撑在第一传动系统输入轴71上， 第一系统同步器712上设有同步机构，且第一系统同步器712与第一传动系 统输入轴71相配合，并能够通过至少两个拨叉中相应的一个拨叉的拨动而 沿该第一传动系统输入轴71左右移动。

第一传动系统输出轴72上设有第一系统第一输出齿轮721、第一系统第 二输出齿轮722、第一系统驻车齿轮371和第一系统第三输出齿轮723，第 一系统第一输出齿轮721、第一系统第二输出齿轮722、第一系统驻车齿轮 371和第一系统第三输出齿轮723均固连于第一传动系统输出轴72上。

第一系统第一输入齿轮711与第一系统第一输出齿轮721相啮合，第一 系统第二输入齿轮713与第一系统第三输出齿轮723相啮合，第一系统同步 器712能够左右移动并选择性地与第一系统第一输入齿轮711和第一系统第 二输入齿轮713中的一者相配合，第一系统第二输出齿轮722与第一扭矩输 出齿轮91相啮合，第一扭矩输出齿轮91固连于第一输出半轴101上以通过 该第一输出半轴101输出扭矩，第一系统驻车齿轮371与同步驻车机构的驻 车臂36相配合。

具体地，如图4和图5所示，至少两套传动系统还包括第二传动系统， 第二传动系统包括第二传动系统输入轴81和第二传动系统输出轴82，第二 传动系统输入轴81上设有第二系统第一输入齿轮811、第二系统同步器812 和第二系统第二输入齿轮813；其中，第二系统第一输入齿轮811和第二系 统第二输入齿轮813空套且能够旋转地支撑在第二传动系统输入轴81上， 第二系统同步器812上设有同步机构，且第二系统同步器812与第二传动系统输入轴81相配合，并能够通过至少两个拨叉中相应的另一个拨叉的拨动 而沿该第二传动系统输入轴81左右移动。

第二传动系统输出轴82上设有第二系统第一输出齿轮821、第二系统驻 车齿轮372、第二系统第二输出齿轮822和第二系统第三输出齿轮823，第 二系统第一输出齿轮821、第二系统驻车齿轮372、第二系统第二输出齿轮 822和第二系统第三输出齿轮823均固连于第二传动系统输出轴82上。

第二系统第一输入齿轮811与第二系统第一输出齿轮821相啮合，第二 系统第二输入齿轮813与第二系统第三输出齿轮823相啮合，第二系统同步 器812能够左右移动并选择性地与第二系统第一输入齿轮811和第二系统第 二输入齿轮813中的一者相配合，第二系统第二输出齿轮822与第二扭矩输 出齿轮92相啮合，第二扭矩输出齿轮91固连于第二输出半轴101上以通过 该第二输出半轴102输出扭矩，第二系统驻车齿轮372与同步驻车机构的驻 车臂36相配合。

优选地，换挡器1为电动换挡器，电动换挡器设置有角度/位移传感器， 所述角度/位移传感器能够测量所述换挡轴11的旋转角度和位移量，且电动 换挡器配置为能够根据所测得的旋转角度和位移量控制换挡轴11的动作与 停止，以能够实现精确换挡。具体地，通过角度/位移传感器测量换挡轴11 的旋转角度和位移量，能够计算拨叉所处的位置，以使得拨叉能够准确地将 同步器拨动到所需位置，实现精确换挡，不会发生机械零件间的碰撞。

以上按照层次递进的方式描述本发明的基本技术方案和各个优选实施 方式，以下将描述本发明应用于左右车轮轮毂驱动同步一个相对全面的优化 具体实施例。

如图1至图6所示，左右轮轮毂驱动同步换挡驻车系统，包括换挡器1、 同步换挡机构2、同步驻车机构和至少两套换挡传动系统，其中同步换挡机 构2包括换挡拨叉轴21，换挡拨叉轴21配置为能够沿自身轴向运动，且换 挡拨叉轴21上螺接有换挡拨块211和用于控制换挡传动系统的第一拨叉212 和第二拨叉213；同步驻车机构包括驻车轴31和两组驻车机构，驻车轴31 配置为能够沿自身轴向运动，且驻车轴31上螺接有驻车拨块311，各组驻车机构均与驻车轴31相连接，以能够实现同步动作；换挡器1为电动换挡器， 其包括换挡轴11，换挡轴11配置为能够沿自身轴向和周向运动，换挡轴11 上配置有驻车拨片112和换挡拨片113，驻车拨片112配置为能够与驻车拨 块311相配合，换挡拨片113配置为能够与换挡拨块211相配合，且电动换 挡器设置有角度/位移传感器，角度/位移传感器能够测量所述换挡轴11的旋 转角度和位移量，电动换挡器能够根据所测得的所述旋转角度和位移量控制 换挡轴11的动作与停止，以能够实现精确换挡。

具体地，两组驻车机构连接于驻车轴31的同一侧并对称设置，两组驻 车机构中且均包括驻车推杆32、驻车弹簧33、驻车凸轮34、用于固定于变 速器壳体上的驻车导套35、用于可转动地安装于变速器壳体上的驻车臂36 和用于安装到换挡传动系统中的驻车齿轮37；其中，驻车推杆32与驻车轴 31相连接，驻车轴31上与驻车推杆32的连接处形成有平扁结构，驻车弹簧 33套于驻车推杆32的弹簧安装凸缘与驻车凸轮34之间以提供缓冲弹性，驻车导套35能够容纳驻车凸轮34以引导该驻车凸轮34的运动，驻车凸轮34 的工作部为圆台部，以能够通过该驻车凸轮34的运动推压驻车臂36，而使 得该驻车臂36与驻车齿轮37啮合，驻车齿轮37通过内花键与换挡传动系 统中的传动轴相配合，并能够在该驻车齿轮37与驻车臂36啮合时，使得传 动轴停止转动；其中驻车臂36包括设有弧形承接面361的活动端、枢转连 接端和啮合凸起结构363；活动端容置于所述驻车导套35的下半部分，枢转 连接端设有用于与变速器壳体枢转连接的旋转轴362，且旋转轴362上设有 驻车臂扭簧364，驻车扭簧364的一个扭臂与驻车臂36相抵接，驻车扭簧 364的另一个扭臂用于与变速器壳体相抵接；啮合凸起结构363能够与驻车 齿轮37的齿槽相配合；其中驻车轴31与固定到车辆上的驻车轴轴套4滑动 配合，且驻车轴31上与该驻车轴轴套4相配合部分的外周面上设有至少两 个平滑的凹弧槽结构，且至少两个平滑的凹弧槽结构均适于容纳锁止球体5， 锁止球体5与弹性件6连接，弹性件6与驻车轴轴套4相连接，以使得锁止 球体5弹性支撑在驻车轴31与驻车轴轴套4之间。

两套传动系统为第一传动系统和第二传动系统，第一传动系统包括第一 传动系统输入轴71、第一传动系统输出轴72，第一传动系统输入轴71与第 一驱动电机连接，且第一传动系统输入轴71上设有第一系统第一输入齿轮 711、第一系统同步器712和第一系统第二输入齿轮713；其中，第一系统第 一输入齿轮711和第一系统第二输入齿轮713空套且能够旋转地支撑在第一 传动系统输入轴71上，第一同步系统712上设有同步机构，且第一系统同 步器712与第一传动系统输入轴71相配合，并能够通过至少两个拨叉中相 应的一个拨叉的拨动而沿该第一传动系统输入轴71左右移动；第一传动系 统输出轴72上设有第一系统第一输出齿轮721、第一系统第二输出齿轮722、 第一系统驻车齿轮371和第一系统第三输出齿轮723，第一系统第一输出齿 轮721、第一系统第二输出齿轮722、第一系统驻车齿轮371和第一系统第 三输出齿轮723均固连于第一传动系统输出轴72上；第一系统第一输入齿 轮711与第一系统第一输出齿轮721相啮合，第一系统第二输入齿轮713与 第一系统第三输出齿轮723相啮合，第一系统同步器712能够左右移动并选 择性地与第一系统第一输入齿轮711和第一系统第二输入齿轮713中的一者 相配合，第一系统第二输出齿轮722与第一扭矩输出齿轮91相啮合，第一 扭矩输出齿轮91固连于第一输出半轴101上，第一输出半轴101与左车轮 相连接，第一系统驻车齿轮371与同步驻车机构的驻车臂相配合。

第二传动系统包括第二传动系统输入轴81和第二传动系统输出轴82， 第二传动系统输入轴81与第二驱动电机连接，且第二传动系统输入轴81上 设有第二系统第一输入齿轮811、第二系统同步器812和第二系统第二输入 齿轮813；其中，第二系统第一输入齿轮811和第二系统第二输入齿轮813 空套且能够旋转地支撑在第二传动系统输入轴81上，第二系统同步器812 上设有同步机构，且第二系统同步器812与第二传动系统输入轴81相配合， 并能够通过至少两个拨叉中相应的另一个拨叉的拨动而沿该第二传动系统 输入轴81左右移动；第二传动系统输出轴82上设有第二系统第一输出齿轮 821、第二系统驻车齿轮372、第二系统第二输出齿轮822和第二系统第三输 出齿轮823，第二系统第一输出齿轮821、第二系统驻车齿轮372、第二系统 第二输出齿轮822和第二系统第三输出齿轮823均固连于第二传动系统输出 轴82上；第二系统第一输入齿轮811与第二系统第一输出齿轮821相啮合， 第二系统第二输入齿轮813与第二系统第三输出齿轮823相啮合，第二系统 同步器812能够左右移动并选择性地与第二系统第一输入齿轮811和第二系 统第二输入齿轮813中的一者相配合，第二系统第二输出齿轮822与第二扭 矩输出齿轮92相啮合，第二扭矩输出齿轮92固连于第二输出半轴102上， 第二输出半轴102与右车轮相连接，第二系统驻车齿轮372与同步驻车机构 的驻车臂相配合。

根据上述的左右轮轮毂驱动同步换挡驻车系统，其换挡以及驻车时，同 步换挡机构2与换挡传动系统的工作过程如下：

如图4和图5所示，在左右轮同时挂入一挡时，换挡拨叉轴21向左移 动，以使得第一拨叉212拨动第一系统同步器712与第一系统第一输入齿轮 711相啮合，第二拨叉213拨动第二系统同步器812与第二系统第一输入齿 轮811相啮合；其中，第一系统第一输入齿轮711与第一系统第一输出齿轮 721相啮合，第一系统第二输出齿轮722与第一扭矩输出齿轮91相啮合，第 一扭矩输出齿轮91与左轮传动半轴相连接，动力通过第一驱动电机、第一 传动系统输入轴71、第一系统同步器712、第一系统第一输入齿轮711、第 一系统第一输出齿轮721、第一传动系统输出轴72、第一系统第二输出齿轮 722、第一扭矩输出齿轮91、第一输出半轴101传递至左车轮上，实现左车 轮挂一挡；第二系统第一输入齿轮811与第二系统第一输出齿轮821相啮合， 第二系统第二输出齿轮822与第二扭矩输出齿轮92相啮合，第二扭矩输出 齿轮92与右轮传动半轴相连接，动力通过第二驱动电机、第二传动系统输 入轴81、第二系统同步器812、第二系统第一输入齿轮811、第二系统第一 输出齿轮821、第二传动系统输出轴82、第二系统第二输出齿轮822、第二 扭矩输出齿轮92、第二输出半轴102传递至右车轮上，实现右车轮挂一挡。

在左右轮同时挂入二挡时，换挡拨叉轴21向右移动，以使得第一拨叉 212拨动第一系统同步器712与第一系统第二输入齿轮713相啮合，第二拨 叉213拨动第二系统同步器812与第二系统第二输入齿轮813相啮合；其中， 第一系统第二输入齿轮713与第一系统第三输出齿轮723相啮合，第一系统 第二输出齿轮722与第一扭矩输出齿轮91相啮合，第一扭矩输出齿轮91与 左轮传动半轴相连接，动力通过第一驱动电机、第一传动系统输入轴71、第 一系统同步器712、第一系统第二输入齿轮713、第一系统第三输出齿轮723、 第一传动系统输出轴72、第一系统第二输出齿轮722、第一扭矩输出齿轮91、 第一输出半轴101传递至左车轮上，实现左车轮挂二挡；第二系统第二输入 齿轮813与第二系统第三输出齿轮823相啮合，第二系统第二输出齿轮822 与第二扭矩输出齿轮92相啮合，第二扭矩输出齿轮92与右轮传动半轴相连 接，动力通过第二驱动电机、第二传动系统输入轴81、第二系统同步器812、 第二系统第二输入齿轮813、第二系统第三输出齿轮823、第二传动系统输 出轴82、第二系统第二输出齿轮822、第二扭矩输出齿轮92、第二输出半轴 102传递至右车轮上，实现右车轮挂二挡。

在驻车时，如图1、图2、图4和图6所示，驻车轴31向左移动，推动 两组驻车机构向左移动，此时锁止球体5受到左侧的凹弧槽结构施加的推力 压缩弹性件6向上移动，直至滑出左侧的凹弧槽结构，在锁止球体5滑动到 右侧凹弧槽结构时，将受到弹性件施加的向下的推力，滑入右侧的凹弧槽结 构中，对驻车轴31进行锁止；同时驻车轴31将通过驻车推杆32将驻车凸 轮34压入驻车导套35中，以将驻车臂下压，使得凸起结构363与驻车齿轮 37相啮合，即将第一系统驻车齿轮371和第二系统驻车齿轮372同时与各自 所对应的凸起结构363相啮合，进行同步驻车。

根据上述技术方案，本发明的优点在于：通过换挡器1带动同步换挡机 构2控制换挡传动系统中的齿轮传动副同时改变啮合方式以实现同步换挡， 通过换挡器1带动同步驻车机构实现同步驻车，整体结构简单、可靠，易于 安装，生产成本低；且实现了同步换挡和同步驻车，保证了车辆行驶以及驻 车过程中的稳定性，有效提高了驻车的稳定性与安全性。

在换挡轴11上设置两个换挡拨片能够使得换挡轴11以较小的移动量即 可实现拨片与拨块间的配合，这样的设计可以减小换挡器1的体积；驻车轴 31上与驻车推杆32的连接处形成有平扁结构，平扁结构的设计使得驻车推 杆32与驻车轴31的进行工装连接的面是平面，有利于保证工装连接的稳定 性；在驻车轴31上与该驻车轴轴套4相配合的部分设置锁止球结构，以保 证挡位准确；换挡传动系统整体结构紧凑，制造成本低；换挡器1为电动换 挡器，电动换挡器换挡平顺，使用寿命高，且能够根据角度/位移传感器所测 得的所述旋转角度和位移量控制所述换挡轴11的动作与停止，以能够实现 精确换挡。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限 于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单 变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要 的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组 合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种轮毂驱动同步换挡驻车系统，其特征在于，包括换挡器(1)、同步换挡机构(2)、同步驻车机构和至少两套换挡传动系统，所述同步换挡机构(2)包括换挡拨叉轴(21)，所述换挡拨叉轴(21)配置为能够沿自身轴向运动，且所述换挡拨叉轴(21)上设有换挡拨块(211)和用于控制所述换挡传动系统的至少两个拨叉；所述同步驻车机构包括驻车轴(31)和至少两组驻车机构，所述驻车轴(31)配置为能够沿自身轴向运动，且所述驻车轴(31)上设有驻车拨块(311)，各组所述驻车机构均与所述驻车轴(31)相连接，以能够实现同步动作；所述换挡器(1)包括换挡轴(11)，所述换挡轴(11)配置为能够沿自身轴向和周向运动，所述换挡轴(11)上配置有至少一个拨片，以能够选择性地与所述换挡拨块(211)和所述驻车拨块(311)中的一者相配合；各套所述换挡传动系统均包括至少两个齿轮传动副，以能够选择性地通过不同齿轮传动副的啮合提供至少两个档位传动比。

2.根据权利要求1所述的轮毂驱动同步换挡驻车系统，其特征在于，所述至少两个拨叉包括第一拨叉(212)和第二拨叉(213)，所述第一拨叉(212)、所述第二拨叉(213)和所述换挡拨块(211)均固定于所述换挡拨叉轴(21)上。

3.根据权利要求1所述的轮毂驱动同步换挡驻车系统，其特征在于，所述至少一个拨片包括驻车拨片(112)和换挡拨片(113)，所述驻车拨片(112)配置为能够与所述驻车拨块(311)相配合，所述换挡拨片(113)配置为能够与所述换挡拨块(211)相配合。

4.根据权利要求1所述的轮毂驱动同步换挡驻车系统，其特征在于，所述至少两组驻车机构均包括驻车推杆(32)、驻车弹簧(33)、驻车凸轮(34)、用于固定于变速器壳体上的驻车导套(35)、用于可转动地安装于变速器壳体上的驻车臂(36)和用于安装到所述换挡传动系统中的驻车齿轮(37)；其中所述驻车推杆(32)与所述驻车轴(31)相连接，所述驻车弹簧(33)套于所述驻车推杆(32)的弹簧安装凸缘与所述驻车凸轮(34)之间以提供缓冲弹性，所述驻车导套(35)能够容纳所述驻车凸轮(34)以引导该驻车凸轮(34)的运动，所述驻车凸轮(34)的工作部为圆台部，以能够通过该驻车凸轮(34)的运动推压所述驻车臂(36)，而使得该驻车臂(36)与所述驻车齿轮(37)啮合，所述驻车齿轮(37)通过内花键与所述换挡传动系统中的传动轴相配合，并能够在该驻车齿轮(37)与所述驻车臂(36)啮合时，使得所述传动轴停止转动。

5.根据权利要求4所述的轮毂驱动同步换挡驻车系统，其特征在于，所述驻车轴(31)上与所述驻车推杆(32)的连接处形成有平扁结构。

6.根据权利要求4所述的轮毂驱动同步换挡驻车系统，其特征在于，所述驻车臂(36)包括设有弧形承接面(361)的活动端、枢转连接端和啮合凸起结构(363)；所述活动端容置于所述驻车导套(35)的下半部分，所述枢转连接端设有用于与变速器壳体枢转连接的旋转轴(362)，且所述旋转轴(362)上设有驻车臂扭簧(364)，所述驻车扭簧(364)的一个扭臂与所述驻车臂(36)相抵接，所述驻车扭簧(364)的另一个扭臂用于与所述变速器壳体相抵接；所述啮合凸起结构(363)能够与所述驻车齿轮(37)的齿槽相配合。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的轮毂驱动同步换挡驻车系统，其特征在于，所述驻车轴(31)与固定到车辆上的驻车轴轴套(4)滑动配合，且所述驻车轴(31)上与该驻车轴轴套(4)相配合部分的外周面上设有至少两个平滑的凹弧槽结构，所述至少两个平滑的凹弧槽结构均适于容纳锁止球体(5)，所述锁止球体(5)与弹性件(6)连接，所述弹性件(6)与所述驻车轴轴套(4)相连接，以使得所述锁止球体(5)弹性支撑在所述驻车轴(31)与所述驻车轴轴套(4)之间。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的轮毂驱动同步换挡驻车系统，其特征在于，所述至少两套传动系统包括第一传动系统，所述第一传动系统包括第一传动系统输入轴(71)、第一传动系统输出轴(72)，所述第一传动系统输入轴(71)上设有第一系统第一输入齿轮(711)、第一系统同步器(712)和第一系统第二输入齿轮(713)；其中，所述第一系统第一输入齿轮(711)和所述第一系统第二输入齿轮(713)空套且能够旋转地支撑在所述第一传动系统输入轴(71)上，所述第一系统同步器(712)上设有同步机构，且所述第一系统同步器(712)与所述第一传动系统输入轴(71)相配合，并能够通过所述至少两个拨叉中相应的一个所述拨叉的拨动而沿该第一传动系统输入轴(71)左右移动；

所述第一传动系统输出轴(72)上设有第一系统第一输出齿轮(721)、第一系统第二输出齿轮(722)、第一系统驻车齿轮(371)和第一系统第三输出齿轮(723)，所述第一系统第一输出齿轮(721)、所述第一系统第二输出齿轮(722)、所述第一系统驻车齿轮(371)和所述第一系统第三输出齿轮(723)均固连于所述第一传动系统输出轴(72)上；

所述第一系统第一输入齿轮(711)与所述第一系统第一输出齿轮(721)相啮合，所述第一系统第二输入齿轮(713)与所述第一系统第三输出齿轮(723)相啮合，所述第一系统同步器(712)能够左右移动并选择性地与所述第一系统第一输入齿轮(711)和第一系统第二输入齿轮(713)中的一者相配合，所述第一系统第二输出齿轮(722)与第一扭矩输出齿轮(91)相啮合，所述第一扭矩输出齿轮(91)固连于第一输出半轴(101)上以通过该第一输出半轴(101)输出扭矩，所述第一系统驻车齿轮(371)为所述同步驻车机构向所述第一传动系统施加驻车制动操作的齿轮。

9.根据权利要求8所述的轮毂驱动同步换挡驻车系统，其特征在于，所述至少两套传动系统还包括第二传动系统，所述第二传动系统包括第二传动系统输入轴(81)和第二传动系统输出轴(82)，所述第二传动系统输入轴(81)上设有第二系统第一输入齿轮(811)、第二系统同步器(812)和第二系统第二输入齿轮(813)；其中，所述第二系统第一输入齿轮(811)和所述第二系统第二输入齿轮(813)空套且能够旋转地支撑在所述第二传动系统输入轴(81)上，所述第二系统同步器(812)上设有同步机构，且所述第二系统同步器(812)与所述第二传动系统输入轴(81)相配合，并能够通过所述至少两个拨叉中相应的另一个所述拨叉的拨动而沿该第二传动系统输入轴(81)左右移动；

所述第二传动系统输出轴(82)上设有第二系统第一输出齿轮(821)、第二系统驻车齿轮(372)、第二系统第二输出齿轮(822)和第二系统第三输出齿轮(823)，所述第二系统第一输出齿轮(821)、所述第二系统驻车齿轮(372)、所述第二系统第二输出齿轮(822)和所述第二系统第三输出齿轮(823)均固连于所述第二传动系统输出轴(82)上；

所述第二系统第一输入齿轮(811)与所述第二系统第一输出齿轮(821)相啮合，所述第二系统第二输入齿轮(813)与所述第二系统第三输出齿轮(823)相啮合，所述第二系统同步器(812)能够左右移动并选择性地与所述第二系统第一输入齿轮(811)和第二系统第二输入齿轮(813)中的一者相配合，所述第二系统第二输出齿轮(822)与第二扭矩输出齿轮(92)相啮合，所述第二扭矩输出齿轮(92)固连于第二输出半轴(102)上以通过该第二输出半轴(102)输出扭矩，所述第二系统驻车齿轮(372)为所述同步驻车机构向所述第二传动系统施加驻车制动操作的齿轮。

10.根据权利要求1所述的轮毂驱动同步换挡驻车系统，其特征在于，所述换挡器(1)为电动换挡器，所述电动换挡器设置有角度/位移传感器，所述角度/位移传感器能够测量所述换挡轴(11)的旋转角度和位移量，所述电动换挡器配置为能够根据所测得的所述旋转角度和位移量控制所述换挡轴(11)的动作与停止，以能够实现精确换挡。

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