CN115704447A - 六挡复合变速箱结构 - Google Patents

Abstract

提供了一种六挡复合变速箱结构，包括输入轴；第一同步器齿轮；第二同步器齿轮；第一主动齿轮；第一被动齿轮和第二被动齿轮；第二主动齿轮；第三被动齿轮和第四被动齿轮；第三主动齿轮；第五被动齿轮和第六被动齿轮；中间轴齿轮；第一同步器；第二同步器；行星排；第三同步器齿轮；输出轴齿轮；以及第三同步器。该变速箱结构通过两组平行轴的分流降低了单对齿轮的承载压力，可承载更大的扭矩，变速箱结构布局简单紧凑，具有比较均匀的传动阶比，换挡平顺性较好。

Description

六挡复合变速箱结构

技术领域

本发明涉及变速箱传动领域，尤其涉及一种六挡复合变速箱结构。

背景技术

近年来，随着新能源市场的日益壮大，单纯的发动机加变速箱的配置已经无法满足新的市场需求，对于纯电动动力总成的需求也越来越多，各大厂家为抢占市场，纷纷推出各种双动力源、双变速箱搭配使用的动力总成，然而现有动力总成布置大多存在结构复杂，体积较大，控制困难，成本高等问题。

因此，有必要研究一种六挡复合变速箱结构来解决上述的一个或多个技术问题。

发明内容

为解决上述至少一个技术问题，根据本发明一方面，提供了一种六挡复合变速箱结构，采用平行轴和行星排的组合，通过3个同步器，实现6个前进挡。

具体地，提供了一种六挡复合变速箱结构，其特征在于包括：

输入轴；

第一同步器齿轮，与所述输入轴连接；

第二同步器齿轮，与所述输入轴连接；

第一主动齿轮，具有第一中心孔，所述输入轴穿过所述第一中心孔；

第一被动齿轮和第二被动齿轮，分别与所述第一主动齿轮啮合；

第二主动齿轮，具有第二中心孔，所述输入轴穿过所述第二中心孔；

第三被动齿轮和第四被动齿轮，分别与所述第二主动齿轮啮合；

中间轴；

第三主动齿轮，连接于所述中间轴；

第五被动齿轮和第六被动齿轮，分别与所述第三主动齿轮啮合，所述第一被动齿轮、第三被动齿轮和第五被动齿轮通过第一平行轴连接，所述第二被动齿轮、第四被动齿轮和第六被动齿轮通过第二平行轴连接；

中间轴齿轮，连接于所述中间轴；

第一同步器，可选择地连接第一同步器齿轮与第一主动齿轮或第二主动齿轮以及可选择地断开第一同步器齿轮与第一主动齿轮和第二主动齿轮；

第二同步器，可选择地连接或断开第二同步器齿轮与中间轴齿轮；

行星排，包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，所述太阳轮连接于所述中间轴，所述行星架连接至输出轴；

第三同步器齿轮，与所述齿圈连接；

输出轴齿轮，连接于所述输出轴；以及

第三同步器，可选择地连接所述第三同步器齿轮与箱体或所述输出轴齿轮以及可选择地断开所述第三同步器齿轮与箱体和所述输出轴齿轮。

根据本发明又一方面，所述第一平行轴与输入轴和第二平行轴平行布置。

根据本发明又一方面，所述输入轴、中间轴和输出轴共轴布置。

根据本发明又一方面，所述第一主动齿轮、第一同步器齿轮、第二主动齿轮和第二同步器齿轮沿着所述输入轴方向依次布置。

根据本发明又一方面，所述中间轴齿轮、第三主动齿轮和所述太阳轮沿着所述中间轴依次布置。

根据本发明又一方面，所述六挡复合变速箱结构具有以输入轴延伸方向为中心轴线的对称布置结构。

根据本发明又一方面，所述的六挡复合变速箱结构还包括：第一汇流输入齿轮，与第一电机的输出轴连接；第二汇流输入齿轮，与第二电机的输出轴连接；以及汇流输出齿轮，与所述第一汇流输入齿轮和第二汇流输入齿轮啮合且与所述输入轴连接。

根据本发明又一方面，所述六挡复合变速箱结构具有第一至第六前进挡以及倒挡。

根据本发明又一方面，选择倒挡所需速比对应的前进挡，将电机反转实现所述倒挡。

根据本发明又一方面，所述齿圈通过法兰与第三同步器齿轮连接。

本发明可以获得以下一个或多个技术效果：

1、通过两组平行轴的分流，在降低了单对齿轮的承载压力的同时，使得变速箱整体可以承载更大的扭矩；

2、通过一个行星排和一个同步器实现分层式的高低挡位切换；

3、采用电机作为动力输入，利用电机可反转的特性，去除了变速箱倒挡机构；

4、变速箱结构布局简单、紧凑；

5、具有比较均匀的传动阶比，换挡平顺性较好；

6、根据实际需求，可匹配单电机或双电机作为动力源。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为根据本发明的第一种优选实施例的六挡复合变速箱结构的示意图。

图2为根据本发明的第二种优选实施例的六挡复合变速箱结构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过优选实施例来描述本发明的最佳实施方式，这里的具体实施方式在于详细地说明本发明，而不应理解为对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。

实施例1

根据本发明一种优选实施方式，参见图1，提供了一种六挡复合变速箱结构，其特征在于包括：

输入轴10；

第一同步器齿轮14，与所述输入轴10连接；

第二同步器齿轮18，与所述输入轴10连接；

第一主动齿轮11，具有第一中心孔，所述输入轴10穿过所述第一中心孔；

第一被动齿轮12和第二被动齿轮13，分别与所述第一主动齿轮11啮合；

第二主动齿轮15，具有第二中心孔，所述输入轴10穿过所述第二中心孔；

第三被动齿轮16和第四被动齿轮17，分别与所述第二主动齿轮15啮合；

中间轴20；

第三主动齿轮21，连接于所述中间轴20；

第五被动齿轮22和第六被动齿轮23，分别与所述第三主动齿轮21啮合，所述第一被动齿轮12、第三被动齿轮16和第五被动齿轮22通过第一平行轴31连接，所述第二被动齿轮13、第四被动齿轮17和第六被动齿轮23通过第二平行轴32连接；

中间轴齿轮19，连接于所述中间轴20；

第一同步器C1，可选择地连接第一同步器齿轮14与第一主动齿轮11或第二主动齿轮15以及可选择地断开第一同步器齿轮14与第一主动齿轮11和第二主动齿轮15；

第二同步器C2，可选择地连接或断开第二同步器齿轮18与中间轴齿轮19；

行星排，包括太阳轮24、行星轮、行星架26和齿圈25，所述太阳轮24连接于所述中间轴20，所述行星架26连接至输出轴30；

第三同步器齿轮28，与所述齿圈25连接；

输出轴齿轮29，连接于所述输出轴30；以及

第三同步器C3，可选择地连接所述第三同步器齿轮28与箱体27或所述输出轴齿轮29以及可选择地断开所述第三同步器齿轮28与箱体27和所述输出轴齿轮29。

根据本发明又一优选实施方式，所述第一平行轴31与输入轴10和第二平行轴32平行布置。

根据本发明又一优选实施方式，所述输入轴10、中间轴20和输出轴30共轴布置。

根据本发明又一优选实施方式，所述第一主动齿轮11、第一同步器齿轮14、第二主动齿轮15和第二同步器齿轮18沿着所述输入轴10方向依次布置。

根据本发明又一优选实施方式，所述中间轴齿轮19、第三主动齿轮21和所述太阳轮24沿着所述中间轴20依次布置。

根据本发明又一优选实施方式，所述六挡复合变速箱结构具有以输入轴10延伸方向为中心轴线的对称布置结构。

根据本发明又一优选实施方式，参见图2，所述的六挡复合变速箱结构还包括：第一汇流输入齿轮42，与第一电机的输出轴M1连接；第二汇流输入齿轮43，与第二电机的输出轴M2连接；以及汇流输出齿轮41，与所述第一汇流输入齿轮42和第二汇流输入齿轮43啮合且与所述输入轴10连接。

根据本发明又一优选实施方式，所述六挡复合变速箱结构具有第一至第六前进挡以及倒挡。

根据本发明又一优选实施方式，选择倒挡所需速比对应的前进挡，将电机反转实现所述倒挡。

根据本发明又一优选实施方式，所述齿圈25通过法兰33与第三同步器齿轮28连接。

本发明的工作原理如下。

第一前进挡：同步器C1拨至左侧，将C1同步器齿轮14与第一主动齿轮11连接为一体，同步器C2保持左侧不动，同步器C3拨至左侧，将C3同步器齿轮28与箱体27连接为一体。动力由输入轴10传递至C1同步器齿轮14，C1同步器齿轮14与第一主动齿轮11连接为一体，动力由第一主动齿轮11传递至第一被动齿轮12和第二被动齿轮13，实现第一级减速和动力分流。第一被动齿轮12与第五被动齿轮22固连在平行轴31上，第二被动齿轮13与第六被动齿轮23固连在平行轴32上，动力由第五被动齿轮22和第六被动齿轮23传递至第三主动齿轮21上，实现第二级减速和动力汇流。第三主动齿轮21与太阳轮24固连在中间轴20上，动力由太阳轮24传递至行星排，由于齿圈25与C3同步器齿轮28通过连接法兰33连接为一体，又C3同步器齿轮28与箱体27通过同步器C3连接为一体，故齿圈25与箱体27连接为一体，齿圈25固定，动力由太阳轮24传递至行星架26，实现第三级减速。行星架26固连在输出轴30上，动力由行星架26传递至输出轴30。

第二前进挡：同步器C1拨至右侧，将C1同步器齿轮14与第二主动齿轮15连接为一体，同步器C2保持左侧不动，同步器C3拨至左侧，将C3同步器齿轮28与箱体27连接为一体。动力由输入轴10传递至C1同步器齿轮14，C1同步器齿轮14与第二主动齿轮15连接为一体，动力由第二主动齿轮15传递至第三被动齿轮16和第四被动齿轮17，实现第一级减速和动力分流。第三被动齿轮16与第五被动齿轮22固连在平行轴31上，第四被动齿轮17与第六被动齿轮23固连在平行轴32上，动力由第五被动齿轮22和第六被动齿轮23传递至第三主动齿轮21上，实现第二级减速和动力汇流。第三主动齿轮21与太阳轮24固连在中间轴20上，动力由太阳轮24传递至行星排，由于齿圈25与C3同步器齿轮28通过连接法兰33连接为一体，又C3同步器齿轮28与箱体27通过同步器C3连接为一体，故齿圈25与箱体27连接为一体，齿圈25固定，动力由太阳轮24传递至行星架26，实现第三级减速。行星架26固连在输出轴30上，动力由行星架26传递至输出轴30。

第三前进挡：同步器C1拨至中间，同步器C2拨至右侧，将C2同步器齿轮18与中间轴齿轮19连接为一体，同步器C3拨至左侧，将C3同步器齿轮28与箱体27连接为一体。动力由输入轴10传递至C2同步器齿轮18，由于C2同步器齿轮18与中间轴齿轮19通过同步器C2连接为一体，又中间轴齿轮19与太阳轮24固连在中间轴20上，故动力由C2同步器齿轮18传递至太阳轮24，实现动力直接传递，不减速。由于齿圈25与C3同步器齿轮28通过连接法兰33连接为一体，又C3同步器齿轮28与箱体27通过同步器C3连接为一体，故齿圈25与箱体27连接为一体，齿圈25固定，动力由太阳轮24经过行星排传递至行星架26，实现第一级减速。行星架26固连在输出轴30上，动力由行星架26传递至输出轴30。

第四前进挡：同步器C1拨至左侧，将C1同步器齿轮14与第一主动齿轮11连接为一体，同步器C2保持左侧不动，同步器C3拨至右侧，将C3同步器齿轮28与输出轴齿轮29连接为一体。动力由输入轴10传递至C1同步器齿轮14，C1同步器齿轮14与第一主动齿轮11连接为一体，动力由第一主动齿轮11传递至第一被动齿轮12和第二被动齿轮13，实现第一级减速和动力分流。第一被动齿轮12与第五被动齿轮22固连在平行轴31上，第二被动齿轮13与第六被动齿轮23固连在平行轴32上，动力由第五被动齿轮22和第六被动齿轮23传递至第三主动齿轮21上，实现第二级减速和动力汇流。第三主动齿轮21与太阳轮24固连在中间轴20上，动力由太阳轮24传递至行星排，由于齿圈25与C3同步器齿轮28通过连接法兰33连接为一体，又C3同步器齿轮28与输出轴齿轮29通过同步器C3连接为一体，行星架26与输出轴齿轮29固连在输出轴30上，故齿圈25与行星架26连接为一体，行星排整体工作，动力由太阳轮24传递至行星架26，实现动力直接传递，不减速。行星架26固连在输出轴30上，动力由行星架26传递至输出轴30。

第五前进挡：同步器C1拨至右侧，将C1同步器齿轮14与第二主动齿轮15连接为一体，同步器C2保持左侧不动，同步器C3拨至右侧，将C3同步器齿轮28与输出轴齿轮29连接为一体。动力由输入轴10传递至C1同步器齿轮14，C1同步器齿轮14与第二主动齿轮15连接为一体，动力由第二主动齿轮15传递至第三被动齿轮16和第四被动齿轮17，实现第一级减速和动力分流。第三被动齿轮16与第五被动齿轮22固连在平行轴31上，第四被动齿轮17与第六被动齿轮23固连在平行轴32上，动力由第五被动齿轮22和第六被动齿轮23传递至第三主动齿轮21上，实现第二级减速和动力汇流。第三主动齿轮21与太阳轮24固连在中间轴20上，动力由太阳轮24传递至行星排，由于齿圈25与C3同步器齿轮28通过连接法兰33连接为一体，又C3同步器齿轮28与输出轴齿轮29通过同步器C3连接为一体，行星架26与输出轴齿轮29固连在输出轴30上，故齿圈25与行星架26连接为一体，行星排整体工作，动力由太阳轮24传递至行星架26，实现动力直接传递，不减速。行星架26固连在输出轴30上，动力由行星架26传递至输出轴30。

第六前进挡：同步器C1拨至中间，同步器C2拨至右侧，将C2同步器齿轮18与中间轴齿轮19连接为一体，同步器C3拨至右侧，将C3同步器齿轮28与输出轴齿轮29连接为一体。动力由输入轴10传递至C2同步器齿轮18，由于C2同步器齿轮18与中间轴齿轮19通过同步器C2连接为一体，又中间轴齿轮19与太阳轮24固连在中间轴20上，动力由C2同步器齿轮18传递至太阳轮24，实现动力直接传递，不减速。由于齿圈25与C3同步器齿轮28通过连接法兰33连接为一体，又C3同步器齿轮28与输出轴齿轮29通过同步器C3连接为一体，行星架26与输出轴齿轮29固连在输出轴30上，故齿圈25与行星架26连接为一体，行星排整体工作，动力由太阳轮24传递至行星架26，实现动力直接传递，不减速。行星架26固连在输出轴30上，动力由行星架26传递至输出轴30。

倒挡：选择倒挡所需速比对应的前进挡，保证控制逻辑一致，将电机反转即可实现。

实施例2

如图2所示，控制逻辑和换挡过程与实施例1基本一致，区别在于将输入轴10的动力源由单电机输入，变换为平行轴双电机通过一组齿轮汇流输入。

双电机动力汇流过程：

汇流输出齿轮42与电机1输出轴M1固连，汇流输出齿轮43与电机2输出轴M2固连，动力由双电机经过汇流齿轮42和汇流齿轮43传递至汇流输出齿轮41，又汇流输出齿轮41与中间轴固连，故动力再传递至中间轴10。

本发明可以获得以下一个或多个技术效果：

1、通过两组平行轴的分流，在降低了单对齿轮的承载压力的同时，使得变速箱整体可以承载更大的扭矩；

2、通过一个行星排和一个同步器实现分层式的高低挡位切换；

3、采用电机作为动力输入，利用电机可反转的特性，去除了变速箱倒挡机构；

4、变速箱结构布局简单、紧凑；

5、具有比较均匀的传动阶比，换挡平顺性较好；

6、根据实际需求，可匹配单电机或双电机作为动力源。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种六挡复合变速箱结构，其特征在于包括：

输入轴；

第一同步器齿轮，与所述输入轴连接；

第二同步器齿轮，与所述输入轴连接；

第一主动齿轮，具有第一中心孔，所述输入轴穿过所述第一中心孔；

第一被动齿轮和第二被动齿轮，分别与所述第一主动齿轮啮合；

第二主动齿轮，具有第二中心孔，所述输入轴穿过所述第二中心孔；

第三被动齿轮和第四被动齿轮，分别与所述第二主动齿轮啮合；

中间轴；

第三主动齿轮，连接于所述中间轴；

第五被动齿轮和第六被动齿轮，分别与所述第三主动齿轮啮合，所述第一被动齿轮、第三被动齿轮和第五被动齿轮通过第一平行轴连接，所述第二被动齿轮、第四被动齿轮和第六被动齿轮通过第二平行轴连接；

中间轴齿轮，连接于所述中间轴；

第一同步器，可选择地连接第一同步器齿轮与第一主动齿轮或第二主动齿轮以及可选择地断开第一同步器齿轮与第一主动齿轮和第二主动齿轮；

第二同步器，可选择地连接或断开第二同步器齿轮与中间轴齿轮；

行星排，包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，所述太阳轮连接于所述中间轴，所述行星架连接至输出轴；

第三同步器齿轮，与所述齿圈连接；

输出轴齿轮，连接于所述输出轴；以及

第三同步器，可选择地连接所述第三同步器齿轮与箱体或所述输出轴齿轮以及可选择地断开所述第三同步器齿轮与箱体和所述输出轴齿轮。

2.根据权利要求1所述的六挡复合变速箱结构，其特征在于所述第一平行轴与输入轴和第二平行轴平行布置。

3.根据权利要求2所述的六挡复合变速箱结构，其特征在于所述输入轴、中间轴和输出轴共轴布置。

4.根据权利要求1-3任一项所述的六挡复合变速箱结构，其特征在于所述第一主动齿轮、第一同步器齿轮、第二主动齿轮和第二同步器齿轮沿着所述输入轴方向依次布置。

5.根据权利要求4所述的六挡复合变速箱结构，其特征在于所述中间轴齿轮、第三主动齿轮和所述太阳轮沿着所述中间轴依次布置。

6.根据权利要求5所述的六挡复合变速箱结构，其特征在于所述六挡复合变速箱结构具有以输入轴延伸方向为中心轴线的对称布置结构。

7.根据权利要求1-3任一项所述的六挡复合变速箱结构，其特征在于还包括：第一汇流输入齿轮，与第一电机的输出轴连接；第二汇流输入齿轮，与第二电机的输出轴连接；以及汇流输出齿轮，与所述第一汇流输入齿轮和第二汇流输入齿轮啮合且与所述输入轴连接。

8.根据权利要求1-3任一项所述的六挡复合变速箱结构，其特征在于所述六挡复合变速箱结构具有第一至第六前进挡以及倒挡。

9.根据权利要求8所述的六挡复合变速箱结构，其特征在于选择倒挡所需速比对应的前进挡，将电机反转实现所述倒挡。

10.根据权利要求4所述的六挡复合变速箱结构，其特征在于所述齿圈通过法兰与第三同步器齿轮连接。

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