CN114635949A - 换挡结构及汽车 - Google Patents

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CN114635949A CN202111553767.3A CN202111553767A CN114635949A CN 114635949 A CN114635949 A CN 114635949A CN 202111553767 A CN202111553767 A CN 202111553767A CN 114635949 A CN114635949 A CN 114635949A
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胡余生
陈彬
刘健宁
贾金信
高尤坤
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Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
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Abstract

本发明提供了一种换挡结构及汽车，换挡结构包括：结合件，第一转动件和第四转动件分别设置在结合件的两侧，结合件套设在第一轴上，使结合件能够与第一轴同步转动，且结合件能够沿第一轴的轴向移动至与第一转动件结合、或与第四转动件结合、或与第一转动件和第四转动件均不结合，第一转动件为动力输入端；在结合件与第一转动件结合或与第四转动件结合时，结合件能够驱动第一轴输出动力；本发明的换挡结构简单，结合件能够直接驱动第一轴实现动力的输出，不需要另外的套圈等部件就可以实现传动，零件数量较少，配合时出故障的几率小，换挡失效概率小，提高了汽车的安全性；另外本发明的换挡结构积较小，重量较轻，减轻了汽车的能耗。

Description

换挡结构及汽车
技术领域
本发明属于多挡变速器技术领域，具体涉及一种换挡结构及汽车。
背景技术
当前的新能源车用多挡变速器领域，挡位切换主要由同步器结构实现。目前的一种换挡同步器结构：(被外力驱动的)第一零件可以在轴向移动，第二零件和第三零件轴向固定。第一零件与第二零件结合为挡位一组合，第一零件与第三零件结合为挡位二组合。其中第一零件、第二零件和第三零件外圆存在结合齿(如花键等)结构，两个零件形成挡位组合之后，还需要另外的套圈零件共同连接以传递扭矩。因此这种换挡同步器组件多，结构复杂，数量较多，配合时出故障的几率大，换挡失效概率明显过高，另外这种换挡同步器体积较大，重量较大。
发明内容
因此，本发明要解决现有多挡变速器结构复杂，零件数量多，配合时出故障的几率大的技术问题。
从而提供一种换挡结构及汽车。
为了解决上述问题，本发明提供了一种换挡结构，包括：结合件、第一转动件、第四转动件和第一轴，第一转动件和第四转动件分别间隔设置在结合件的两侧，结合件套设在第一轴上，使结合件能够与第一轴同步转动，且结合件能够沿第一轴的轴向移动至与第一转动件结合、或与第四转动件结合、或与第一转动件和第四转动件均不结合，第一转动件为动力输入端；在结合件与第一转动件结合或与第四转动件结合时，结合件能够驱动第一轴输出动力。
在一些实施例中，结合件、第一转动件、第四转动件和第一轴同轴设置，第一转动件与第一轴相对的一端的轴为阶梯轴，第一轴与第一转动件的阶梯轴相对位置设置有部分套设在第一转动件的阶梯轴上的孔；第四转动件套设在第一轴上，第四转动件与第一轴之间设置有轴承。
在一些实施例中，调速装置包括：第二转动件、第三转动件和第二轴，第二转动件和第三转动件套设在第二轴上，第一转动件、第二转动件、第三转动件和第四转动件的外圆周面上均设置有啮合齿，第二转动件与第一转动件相啮合，第三转动件和第四转动件相啮合。
在一些实施例中，第一转动件、第二转动件、第三转动件和第四转动件均为圆盘状结构，第一转动件、第二转动件、第三转动件和第四转动件的外径均不相等。
在一些实施例中，结合件包括同轴设置且依次连接的第一驱动部、连接部和第二驱动部，第一驱动部朝向第一转动件，第二驱动部朝向第四转动件。
在一些实施例中，还包括切换装置，切换装置套设在连接部上，当切换装置在外力的驱动下驱动结合件在第一轴上轴向移动，使第一驱动部与第一转动件结合、第二驱动部与第四转动件结合或第一驱动部不与第一转动件结合且第二驱动部不与第四转动件结合。
在一些实施例中，第一转动件上设置有与第一驱动部相适配的第一同步传递结构，第一同步传递结构与第一驱动部的外圆周面相配合和/或端面相配合；第四转动件上设置有与第二驱动部相适配的第二同步传递结构，第二同步传递结构与第二驱动部的外圆周面相配合和/或端面相配合。
在一些实施例中，第一同步传递结构为部分套设第一驱动部外圆周面上的第一盲孔，第一盲孔的深度小于第一驱动部的轴向长度；第二同步传递结构为部分套设第二驱动部外圆周面上的第二盲孔，第二盲孔的深度小于第二驱动部的轴向长度。
在一些实施例中，第一同步传递结构的孔底面设置有摩擦片和/或第一驱动部的端面设置有摩擦片；第二同步传递结构的孔底面设置有摩擦片和/或第二驱动部的端面设置有摩擦片。
在一些实施例中，第一同步传递结构的内圆周面设置有摩擦片和/或第一驱动部的外圆周面设置有摩擦片；第二同步传递结构的内圆周面设置有摩擦片和/或第二驱动部的外圆周面设置有摩擦片。
在一些实施例中，第一同步传递结构的内圆周面与第一驱动部的外圆周面均设置有相适配的啮合齿；第二同步传递结构的内圆周面与第二驱动部的外圆周面均设置有相适配的啮合齿。
在一些实施例中，结合件与第一轴采用传动结构配合。
本发明还提供一种汽车，包括上述的换挡结构。
本发明提供的换挡结构具有下列有益效果：
本发明提供了一种换挡结构，包括：结合件、第一转动件、第四转动件和第一轴，第一转动件和第四转动件分别设置在结合件的两侧，结合件套设在第一轴上，使结合件能够与第一轴同步转动，且结合件能够沿第一轴的轴向移动至与第一转动件结合、或与第四转动件结合、或与第一转动件和第四转动件均不结合，第一转动件为动力输入端；在结合件与第一转动件结合或与第四转动件结合时，结合件能够驱动第一轴输出动力；本发明的换挡结构简单，结合件能够直接驱动第一轴实现动力的输出，不需要另外的套圈等部件就可以实现传动，零件数量较少，配合时出故障的几率小，换挡失效概率小，提高了汽车的安全性；另外本发明的换挡结构积较小，重量较轻，减轻了汽车的能耗。
另一方面，本发明提供的汽车基于上述换挡结构制造的，其有益效果参见上述换挡结构的有益效果，在此，不一一赘述。
附图说明
图1为本发明实施例的换挡结构的结合件的结构示意图；
图2为本发明实施例的换挡结构的结合件的结构示意图；
图3为本发明实施例的换挡结构处于无挡位状态的结构示意图；
图4为本发明实施例的换挡结构处于直接挡位状态的结构示意图；
图5为本发明实施例的换挡结构处于间接挡位状态的结构示意图；
附图标记表示为：
1、结合件；2、第一转动件；3、第二转动件；4、第三转动件；5、第四转动件；6、第一轴；7、第二轴；8、轴承；9、切换装置；11、第一驱动部； 12、连接部；13、第二驱动部。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
结合图1-5所示，本发明提供了一种换挡结构，包括：结合件1、第一转动件2、第四转动件5和第一轴6，第一转动件2和第四转动件5分别间隔设置在结合件1的两侧，结合件1套设在第一轴6上，使结合件1能够与第一轴 6同步转动，且结合件1能够沿第一轴6的轴向移动至与第一转动件2结合、或与第四转动件5结合、或与第一转动件2和第四转动件5均不结合，第一转动件2为动力输入端；在结合件1与第一转动件2结合或与第四转动件5结合时，结合件1能够驱动第一轴6输出动力。
本实施例的换挡结构包括：结合件1、第一转动件2、第四转动件5和第一轴6，第一转动件2和第四转动件5分别间隔设置在结合件1的两侧，结合件1套设在第一轴6上，使结合件1能够与第一轴6同步转动，且结合件1能够沿第一轴6的轴向移动，第一转动件2为动力输入端；当结合件1与第一转动件2结合时，第一转动件2通过结合件1驱动第一轴6输出动力，实现动力的直接输出，输入及输出转速/转矩前后一致，即直接挡位状态；当结合件1 与第四转动件5结合时，第一转动件2通过调速装置驱动第四转动件5，第四转动件5驱动结合件1，结合件1驱动第一轴6输出动力，实现动力的可变速输出，输入及输出转速/转矩前后不一致，即间接挡位状态；当然在结合件1 既不与第一转动件2结合也不于第四转动件5结合时，第一轴6没有动力输出，即处于无挡位状态；本实施例的换挡结构结构简单，结合件1能够直接驱动第一轴6实现动力的输出，结合件1能够直接驱动第一轴6实现动力的输出，不需要另外的套圈等部件就可以实现传动，零件数量较少，约减少25％，配合时出故障的几率小，提高了换挡响应的及时性，成功率可提高约10％～15％，失效概率小，提高了汽车的安全性；另外本实施例的换挡结构积较小，重量较轻约 10％，减轻了汽车的能耗。
在一些实施例中，结合件1、第一转动件2、第四转动件5和第一轴6同轴设置，第一转动件2与第一轴6相对的一端的轴为阶梯轴，第一轴6与第一转动件2的阶梯轴相对位置设置有部分套设在第一转动件2的阶梯轴上的孔；第四转动件5套设在第一轴6上，第四转动件5与第一轴6之间设置有轴承8。
本实施例的结合件1、第一转动件2、第四转动件5和第一轴6同轴设置，第一转动件2与第一轴6相对的一端的轴为阶梯轴，第一轴6与第一转动件2 的阶梯轴相对位置设置有部分套设在第一转动件2的阶梯轴上的孔，保证了第一轴6与第一转动件2同轴，第一轴6和第一转动件2能够相互独立转动，同时结合件1在第一轴6上轴向移动时，不从第一轴6上脱落；第四转动件5套设在第一轴6上，第四转动件5与第一轴6之间设置有轴承8，当结合件1与第一转动件2结合时，第一转动件2通过结合件1驱动第一轴6输出动力，此时第四转动件5不与第一轴6同步转动。
在一些实施例中，调速装置包括：第二转动件3、第三转动件4和第二轴 7，第二转动件3和第三转动件4套设在第二轴7上，第一转动件2、第二转动件3、第三转动件4和第四转动件5的外圆周面上均设置有啮合齿，第二转动件3与第一转动件2相啮合，第三转动件4和第四转动件5相啮合。
本实施例的调速装置包括：第二转动件3、第三转动件4和第二轴7，第二转动件3和第三转动件4套设在第二轴7上，第一转动件2、第二转动件3、第三转动件4和第四转动件5的外圆周面上均设置有啮合齿，第二转动件3与第一转动件2相啮合，第三转动件4和第四转动件5相啮合，在结合件1与第一转动件2结合时，第一转动件2通过结合件1驱动第一轴6输出动力，实现动力的直接输出，即直接挡位状态，此时第一转动件2还可以依次驱动第二转动件3、第二轴7转动、第三转动件4转动和第四转动件5转动，但是此时第四转动件5在第一轴6空转，并不能输出动力给第一轴6；当结合件1与第四转动件5结合时，此时第一转动件2依次驱动第二转动件3、第二轴7转动、第三转动件4转动和第四转动件5转动，第四转动件5驱动结合件1，进而驱动第一轴6输出动力，实现动力的可变速输出，即间接挡位状态。
在一些实施例中，第一转动件2、第二转动件3、第三转动件4和第四转动件5均为圆盘状结构，第一转动件2、第二转动件3、第三转动件4和第四转动件5的外径均不相等。
本实施例的第一转动件2、第二转动件3、第三转动件4和第四转动件5 的外径均不相等，第一转动件2和第二转动件3存在变速比，第三转动件4和第四转动件5存在变速比，两部分变速比存在累加作用，实现了第一轴6的的可变速动力速输出，即间接挡位状态，在实际可以调整第一转动件2、第二转动件3、第三转动件4和第四转动件5的外径实现不同的输入及输出转速/转矩。
在一些实施例中，结合件1包括同轴设置且依次连接的第一驱动部11、连接部12和第二驱动部13，第一驱动部11朝向第一转动件2，第二驱动部13 朝向第四转动件5。
本实施例的结合件1包括同轴设置且依次连接第一驱动部11、连接部12 和第二驱动部13，第一驱动部11朝向第一转动件2，在结合件1与第一转动件2结合时，通过第一转动件2驱动结合件1进而驱动第一轴6输出动力，实现动力的直接输出，即直接挡位状态；第二驱动部13朝向第四转动件5，在结合件1与第二驱动部13结合时，最终通过第四转动件5驱动第二驱动部13进而驱动第一轴6输出动力，实现动力的可变速输出，即间接挡位状态。
在一些实施例中，还包括切换装置9，切换装置9套设在连接部12上，当切换装置9在外力的驱动下驱动结合件1在第一轴6上轴向移动，使第一驱动部11与第一转动件2结合、第二驱动部13与第四转动件5结合或第一驱动部 11不与第一转动件2结合且第二驱动部13不与第四转动件5结合。
本实施例的还包括切换装置9，切换装置9套设在连接部12上，当切换装置9在外力的驱动下驱动结合件1在第一轴6上轴向移动，使第一驱动部11 与第一转动件2结合、第二驱动部13与第四转动件5结合或第一驱动部11不与第一转动件2结合且第二驱动部13不与第四转动件5，实现无挡位状态、直接挡位状态以及间接挡位状态之间的相互转换。
在一些实施例中，第一转动件2上设置有与第一驱动部11相适配的第一同步传递结构，第一同步传递结构与第一驱动部11的外圆周面相配合和/或端面相配合；第四转动件5上设置有与第二驱动部13相适配的第二同步传递结构，第二同步传递结构与第二驱动部13的外圆周面相配合和/或端面相配合。
本实施例的第一转动件2上设置有与第一驱动部11相适配的第一同步传递结构，第一同步传递结构与第一驱动部11的外圆周面相配合和/或端面相配合；第四转动件5上设置有与第二驱动部13相适配的第二同步传递结构，第二同步传递结构与第二驱动部13的外圆周面相配合和/或端面相配合，可以通过外圆周面和/或端面相配合的方式保证第一转动件2与第一驱动部11之间以及第四转动件5与第二驱动部13之间动力的有效传动。
在一些实施例中，第一同步传递结构为部分套设第一驱动部11外圆周面上的第一盲孔；第二同步传递结构为部分套设第二驱动部13外圆周面上的第二盲孔。
本实施例的第一同步传递结构为部分套设第一驱动部11外圆周面上的第一盲孔，第一盲孔的深度小于第一驱动部11的轴向长度；第二同步传递结构为部分套设第二驱动部13外圆周面上的第二盲孔，第二盲孔的深度小于第二驱动部13的轴向长度；保证第一转动件2与第一驱动部11之间以及第四转动件5与第二驱动部13之间可以通过端面传动，可以通过内、外圆周面之间进行传动，保证动力的有效传动。
在一些实施例中，第一同步传递结构的孔底面设置有摩擦片和/或第一驱动部11的端面设置有摩擦片；第二同步传递结构的孔底面设置有摩擦片和/或第二驱动部13的端面设置有摩擦片；通过端面摩擦片的方式保证第一转动件2 与第一驱动部11之间以及第四转动件5与第二驱动部13之间动力的有效传动。
在一些实施例中，第一同步传递结构的内圆周面设置有摩擦片和/或第一驱动部11的外圆周面设置有摩擦片；第二同步传递结构的内圆周面设置有摩擦片和/或第二驱动部13的外圆周面设置有摩擦片；通过在内、外圆周面设置摩擦片保证第一转动件2与第一驱动部11之间以及第四转动件5与第二驱动部13之间动力的有效传动。
在一些实施例中，第一同步传递结构的内圆周面与第一驱动部11的外圆周面均设置有相适配的啮合齿；第二同步传递结构的内圆周面与第二驱动部13 的外圆周面均设置有相适配的啮合齿；通过在内、外圆周面设置相适配的啮合齿保证第一转动件2与第一驱动部11之间以及第四转动件5与第二驱动部13 之间动力的有效传动。
在一些实施例中，结合件1与第一轴6采用传动结构配合；保证结合件1 可以在第一轴6上轴向移动，同时保证了结合件1与第一轴6之间的动力传动。
本发明还提供一种汽车，包括上述的换挡结构。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各方式可以自由地组合、叠加。
以上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。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种换挡结构，其特征在于，包括：结合件(1)、第一转动件(2)、第四转动件(5)和第一轴(6)，所述第一转动件(2)和第四转动件(5)分别间隔设置在所述结合件(1)的两侧，所述结合件(1)套设在所述第一轴(6)上，使所述结合件(1)能够与所述第一轴(6)同步转动，且所述结合件(1)能够沿所述第一轴(6)的轴向移动至与所述第一转动件(2)结合、或与所述第四转动件(5)结合、或与所述第一转动件(2)和所述第四转动件(5)均不结合，所述第一转动件(2)为动力输入端；在所述结合件(1)与所述第一转动件(2)结合或与所述第四转动件(5)结合时，所述结合件(1)能够驱动所述第一轴(6)输出动力。
2.根据权利要求1所述的换挡结构，其特征在于，所述结合件(1)、第一转动件(2)、第四转动件(5)和所述第一轴(6)同轴设置，所述第一转动件(2)与所述第一轴(6)相对的一端的轴为阶梯轴，所述第一轴(6)与所述第一转动件(2)的阶梯轴相对位置设置有部分套设在所述第一转动件(2)的阶梯轴上的孔；所述第四转动件(5)套设在所述第一轴(6)上，所述第四转动件(5)与所述第一轴(6)之间设置有轴承(8)。
3.根据权利要求1所述的换挡结构，其特征在于，所述调速装置包括：第二转动件(3)、第三转动件(4)和第二轴(7)，所述第二转动件(3)和所述第三转动件(4)套设在所述第二轴(7)上，所述第一转动件(2)、第二转动件(3)、第三转动件(4)和所述第四转动件(5)的外圆周面上均设置有啮合齿，所述第二转动件(3)与所述第一转动件(2)相啮合，所述第三转动件(4)和所述第四转动件(5)相啮合。
4.根据权利要求1所述的换挡结构，其特征在于，所述第一转动件(2)、第二转动件(3)、第三转动件(4)和第四转动件(5)均为圆盘状结构，所述第一转动件(2)、第二转动件(3)、第三转动件(4)和第四转动件(5)的外径均不相等。
5.根据权利要求1所述的换挡结构，其特征在于，所述结合件(1)包括同轴设置且依次连接的第一驱动部(11)、连接部(12)和第二驱动部(13)，所述第一驱动部(11)朝向所述第一转动件(2)，所述第二驱动部(13)朝向所述第四转动件(5)。
6.根据权利要求5所述的换挡结构，其特征在于，还包括切换装置(9)，所述切换装置(9)套设在所述连接部(12)上，当所述切换装置(9)在外力的驱动下驱动所述结合件(1)在所述第一轴(6)上轴向移动，使所述第一驱动部(11)与所述第一转动件(2)结合、所述第二驱动部(13)与所述第四转动件(5)结合或所述第一驱动部(11)不与所述第一转动件(2)结合且所述第二驱动部(13)不与所述第四转动件(5)结合。
7.根据权利要求5所述的换挡结构，其特征在于，所述第一转动件(2)上设置有与所述第一驱动部(11)相适配的第一同步传递结构，所述第一同步传递结构与所述第一驱动部(11)的外圆周面相配合和/或端面相配合；所述第四转动件(5)上设置有与所述第二驱动部(13)相适配的第二同步传递结构，所述第二同步传递结构与第二驱动部(13)的外圆周面相配合和/或端面相配合。
8.根据权利要求7所述的换挡结构，其特征在于，所述第一同步传递结构为部分套设所述第一驱动部(11)外圆周面上的第一盲孔，所述第一盲孔的深度小于所述第一驱动部(11)的轴向长度；所述第二同步传递结构为部分套设所述第二驱动部(13)外圆周面上的第二盲孔，所述第二盲孔的深度小于第二驱动部(13)的轴向长度。
9.根据权利要求8所述的换挡结构，其特征在于，所述第一同步传递结构的孔底面设置有摩擦片和/或所述第一驱动部(11)的端面设置有摩擦片；所述第二同步传递结构的孔底面设置有摩擦片和/或所述第二驱动部(13)的端面设置有摩擦片。
10.根据权利要求8所述的换挡结构，其特征在于，所述第一同步传递结构的内圆周面设置有摩擦片和/或所述第一驱动部(11)的外圆周面设置有摩擦片；所述第二同步传递结构的内圆周面设置有摩擦片和/或所述第二驱动部(13)的外圆周面设置有摩擦片。
11.根据权利要求8所述的换挡结构，其特征在于，所述第一同步传递结构的内圆周面与所述第一驱动部(11)的外圆周面均设置有相适配的啮合齿；所述第二同步传递结构的内圆周面与所述第二驱动部(13)的外圆周面均设置有相适配的啮合齿。
12.根据权利要求1所述的换挡结构，其特征在于，所述结合件(1)与所述第一轴(6)采用传动结构配合。
13.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-12任一项所述的换挡结构。
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WO2023241826A3 (en) * 2022-06-13 2024-02-15 Eaton Intelligent Power Limited Heavy duty transmission architecture design

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