CN204083095U - 混合动力车辆的离合器及其车辆变速总成 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种混合动力车辆的离合器及其车辆变速总成,该离合器作为独立部件连接于车辆的第一和第二动力源输出轴与两个定轴式变速齿轮组输入轴之间,包括:连接于第一和第二动力源输出轴与定轴式变速齿轮组输入轴之间且由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成的复合式行星机构;以及用于对复合式行星机构中的元件进行控制以使从第一和/或第二动力源输出轴输出的动力经复合式行星机构选择性传递至两个定轴式变速齿轮组输入轴中的任意一个的控制机构。通过利用复合式行星机构,使得离合器具有双输出轴连接到定轴式变速齿轮组,具有结构简单、成本低廉、功能强大、易于实现多挡化、便于实现自动化等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种离合器及车辆变速总成,特别涉及一种混合动力车辆的离合器以及使用该离合器的车辆变速总成。
背景技术
液力式自动变速器(AT)主要由液力变矩器(具有车辆的离合器功能)、行星齿轮、湿式多片式制动器、湿式多片式离合器和液压操纵系统组成,通过液力传递和齿轮组合的方式实现变矩和变速。此类自动变速器在车辆低速行驶、汽车制动机构处于工作状态下、发动机水温低于规定值、发动机处于怠速状态时,液力变矩器处于耦合状态,泵轮叶片一直会扰动液力变矩器内部油液使其高速流动,造成大量能量损失,这是造成AT油耗高的主要原因之一。
为了尽量降低油耗,AT的设计者已经尽早地闭锁液力变矩器,让发动机的动力直接传递到行星齿轮组。同时,人们把思路转向了多挡化的设计,以获得更好的动力性、加速性和更低的油耗,这样也导致自动变速器的结构变得更加复杂,制造成本更高,制造精度更高,维护保养难度更高。
众所周知,AT在拥护的城市道路、频繁起步及低速运行时油耗最高,尾气排放问题也最为突出,发动机的效率变得非常低。因此,在这种条件下,将电动机作为动力源是相当理想的方案,由此引入了混合动力系统,使得车辆在拥护的城市道路、频繁起步及低速运行时,由电动机工作,发动机关闭,以提高车辆的能量使用效率。并且,在车辆减速制动的时候,电动机还可以通过再生制动来俘获车辆制动时白白浪费的能量,也可以提高车辆的能量使用效率。
实用新型内容
为了解决现有技术中多挡自动变速器总成的结构过于复杂,成本太高,使用效率低的问题,本实用新型提供了一种混合动力车辆的双轴输出的离合器以及使用该离合器的车辆变速总成。
为解决上述技术问题,本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种混合动力车辆的离合器,离合器作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴和第二动力源输出轴与两个定轴式变速齿轮组输入轴之间,离合器包括:连接于第一动力源输出轴和第二动力源输出轴与定轴式变速齿轮组输入轴之间且由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成的复合式行星机构;以及用于对复合式行星机构中的元件进行控制以使从第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力经复合式行星机构选择性传递至两个定轴式变速齿轮组输入轴中的任意一个的控制机构。
其中,复合式行星机构包括第一太阳轮、第二太阳轮、第一行星轮、第二行星轮、齿圈以及行星架,第一行星轮与第一太阳轮外啮合,齿圈与第一行星轮内啮合,第二行星轮位于第二太阳轮与第一行星轮之间且分别与第二太阳轮和第一行星轮外啮合,第一行星轮和第二行星轮进一步共用行星架;或者,复合式行星机构包括太阳轮、第一行星轮、第二行星轮、第一齿圈、第二齿圈以及行星架,其中第一行星轮与太阳轮外啮合,第一齿圈与第一行星轮内啮合,第二行星轮位于第一行星轮与第二齿圈之间且与第一行星轮外啮合,并与第二齿圈内啮合,第一行星轮和第二行星轮进一步共用行星架。
其中,控制机构包括一制动机构和一输出离合机构,其中制动机构用于对复合式行星机构中的元件进行选择性制动,而使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力经复合式行星机构以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,输出离合机构用于将复合式行星机构中的元件与第二定轴式变速齿轮组输入轴进行选择性接合,而使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力经复合式行星机构以第二速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴。
其中,控制机构包括一制动机构和两个输出离合机构,其中制动机构用于对复合式行星机构中的元件进行选择性制动,两个输出离合机构用于分别将复合式行星机构中的元件与第一定轴式变速齿轮组输入轴和第二定轴式变速齿轮组输入轴进行选择性接合,并分别与制动机构配合,而使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力经复合式行星机构分别以第一速度比和第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴和第二定轴式变速齿轮组输入轴。
其中,控制机构包括一制动机构、一输入离合机构和一输出离合机构,其中制动机构用于对复合式行星机构中的元件进行选择性制动,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力经复合式行星机构以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,输入离合机构用于将复合式行星机构中不同元件同时接合至第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴,使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力经复合式行星机构以第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,输出离合机构用于将复合式行星机构中的元件与第二定轴式变速齿轮组输入轴进行选择性接合,而使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力经复合式行星机构以第三速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴。
其中,控制机构包括一输入离合机构、一制动机构以及两个输出离合机构,输入离合机构将复合式行星机构的不同元件同时接合至第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴,制动机构对复合式行星机构的元件进行选择性制动,两个输出离合机构分别将复合式行星机构的元件与第一定轴式变速齿轮组输入轴和第二定轴式变速齿轮组输入轴进行选择性结合,以使第一输出离合机构分别与制动机构和输入离合机构配合将第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力分别以第一速度比和第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,第二输出离合机构分别与制动机构和输入离合机构配合将第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力分别以第三速度比和第四速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴。
其中,控制机构包括两个制动机构以及一输出离合机构,两个制动机构分别对复合式行星机构的元件进行选择性制动,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力分别以第一速度比和第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,输出离合机构则将复合式行星机构的元件选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力以第三速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴。
其中,控制机构包括两个制动机构以及两个输出离合机构,两个制动机构分别对复合式行星机构的元件进行选择性制动,两个输出离合机构则将复合式行星机构的元件选择性接合至第一定轴式变速齿轮组输入轴和第二定轴式变速齿轮组输入轴,其中一输出离合机构分别与两个制动机构配合,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力分别以第一速度比和第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,另一输出离合机构与一制动机构配合,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力以第三速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴。
其中,控制机构包括两个制动机构、一输入离合机构和一输出离合机构,其中两个制动机构分别对复合式行星机构的元件进行选择性制动,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力分别以第一速度比和第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,输入离合机构则将复合式行星机构的不同元件选择性接合至第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力以第三速度传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,输出离合机构将复合式行星机构的元件选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力以第四速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴。
其中,控制机构包括两个制动机构、一输入离合机构和两个输出离合机构,其中两个制动机构分别对复合式行星机构的元件进行选择性制动,输入离合机构则将复合式行星机构的元件选择性接合至第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴,两个输出离合机构分别将复合式行星机构的元件选择性接合至第一定轴式变速齿轮组输入轴和第二定轴式变速齿轮组输入轴,其中一输出离合机构分别与两个制动机构以及输入离合机构中的一个配合,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力分别以第一速度比、第二速度比和第三速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,另一输出离合机构分别与一制动机构以及输入离合机构配合,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力以第四速度比和第五速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴。
其中,控制机构包括两个制动机构、两个输入离合机构和两个输出离合机构,其中两个制动机构分别对复合式行星机构的元件进行选择性制动,两个输入离合机构则将复合式行星机构的元件选择性接合至第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴,两个输出离合机构分别将复合式行星机构的元件选择性接合至第一定轴式变速齿轮组输入轴和第二定轴式变速齿轮组输入轴,其中一输出离合机构分别与两个输入离合机构和一制动机构中的任意两个配合,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力分别以第一速度比、第二速度比和第三速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,并进一步与一输入离合机构和另一制动机构配合,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力分别以第四速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,另一输出离合机构与所述两个输入离合机构中的至少一个配合,以使所述第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力以第五速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴,并进一步与一制动机构以及一输入离合机构配合,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力以第六速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴。
其中,离合器进一步包括连接于第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴与复合式行星机构之间的动力源离合机构。
其中,离合器进一步集成有扭转减振机构,扭转减振机构包括同轴设置且能够相对转动的第一转动部件和第二转动部件以及沿第一转动部件和第二转动部件的转动方向弹性连接第一转动部件和第二转动部件的弹簧减振器。
为解决上述技术问题,本实用新型采用的另一个技术方案是:提供一种车辆变速总成,包括离合器以及定轴式变速齿轮组,定轴式变速齿轮组包括两个定轴式变速齿轮组输入轴和一个定轴式变速齿轮组输出轴,离合器作为独立部件连接于发动机输出轴与两个定轴式变速齿轮组输入轴之间,离合器包括:连接于发动机输出轴与定轴式变速齿轮组输入轴之间且由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成的复合式行星机构;以及用于对复合式行星机构中的元件进行控制以使从发动机输出轴输出的动力经复合式行星机构选择性传递至两个定轴式变速齿轮组输入轴中的任意一个的控制机构,其中复合式行星机构或定轴式变速齿轮组输出轴进一步连接电动机输出轴,以使从电动机输出轴输出的动力经复合式行星机构传递至定轴式变速齿轮组输入轴,或者不经复合式行星机构直接传递至定轴式变速齿轮组输出轴。
上述离合器和使用该离合器的车辆变速总成的优点在于:利用连接于第一动力源输出轴和第二动力源输出轴与定轴式变速齿轮组输入轴之间且由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成的复合式行星机构,并且具有双输出轴连接到定轴式变速齿轮组,具有结构简单、便于实现自动化等特点。同时,由于在离合器上进一步集成扭转减振机构,因此进一步由一个独立部件同时集成“离合”“倍挡”以及“减振”等多项功能。
附图说明
图1是根据本实用新型第一实施例的车辆变速总成的结构示意图;
图2是根据本实用新型第二实施例的离合器的结构示意图;
图3是根据本实用新型第三实施例的离合器的结构示意图;
图4是根据本实用新型第四实施例的离合器的结构示意图;
图5是根据本实用新型第五实施例的离合器的结构示意图;
图6是根据本实用新型第六实施例的离合器的结构示意图;
图7是根据本实用新型第七实施例的离合器的结构示意图;
图8是根据本实用新型第八实施例的离合器的结构示意图;
图9是根据本实用新型第九实施例的离合器的结构示意图;
图10是根据本实用新型第十实施例的离合器的结构示意图;
图11是根据本实用新型第十一实施例的离合器的结构示意图;
图12是根据本实用新型第十二实施例的离合器的结构示意图;
图13是根据本实用新型第十三实施例的离合器的结构示意图;
图14是根据本实用新型第十四实施例的离合器的结构示意图;
图15是根据本实用新型第十五实施例的离合器的结构示意图;
图16是根据本实用新型第十六实施例的离合器的结构示意图;
图17是根据本实用新型第十七实施例的离合器的结构示意图;
图18是根据本实用新型第十八实施例的离合器的结构示意图;
图19是根据本实用新型第十九实施例的离合器的结构示意图;
图20是根据本实用新型第二十实施例的离合器的结构示意图;
图21是根据本实用新型第二十一实施例的用于集成于离合器上的扭转减振机构的结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
参见图1,图1是根据本实用新型第一实施例的车辆变速总成的结构示意图。在本实施例中,该车辆变速总成包括(车辆)离合器10以及与该离合器10连接的定轴式变速齿轮组。离合器10包括:连接第一动力源输出轴12和第二动力源输出轴13与第一定轴式变速齿轮组输入轴18以及第二定轴式变速齿轮组输入轴19之间的复合式行星机构11,以及用于对复合式行星机构11中的元件进行控制,以使从第一动力源输出轴12和/或第二动力源输出轴13输出的动力经复合式行星机构11传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴18、19中的任意一个的控制机构。在本实施例中,离合器10是作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴12和第二动力源输出轴13与第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴18、19之间。在本实施例中,第一动力源输出轴12连接第一动力源(未图示),第二动力源输出轴13连接第二动力源131,优选第一动力源为柴油或汽油发动机(下文简称发动机),且第二动力源为电动机/发电机(下文简称电动机)。
第一动力源输出轴12与复合式行星机构11之间进一步设置有动力源离合机构121,第二动力源输出轴13直接或通过适当的传动机构(例如传动齿轮组)连接复合行星机构11。动力源离合机构121用于对第一动力源输出轴12进行控制,具体将第一动力源输出轴12输出的动力选择性输出至复合式行星机构11。
动力源离合机构121可采用传统的湿式或干式离合机构。例如,动力源离合机构121包括主动件1211以及从动件1212,当主动件1211和从动件1212接合时,第一动力源输出轴12输出的动力输出至复合式行星机构11。当主动件1211和从动件1212彼此分离时,第一动力源输出轴12输出的动力不输出至复合式行星机构11。动力源离合机构121也可以由单向离合机构所代替。当复合式行星机构11的与第一动力源输出轴12连接的元件的转速大于动力源的转速时,单向离合机构处于超越状态,避免动力的回流。当然也可以在第二动力源输出轴13与复合行星机构11之间设置适当的动力源离合机构。
在本实施例中,复合式行星机构11由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成,并具体包括第一太阳轮115、第二太阳轮116、第一行星轮112、第二行星轮114、齿圈111以及行星架113。其中,第一行星轮112和第二行星轮114共用行星架113。第一行星轮112与第一太阳轮115外啮合,齿圈111与第一行星轮112内啮合。第一太阳轮115、第一行星轮112、齿圈111和行星架113构成一单行星排。第二行星轮114位于第二太阳轮116与第一行星轮112之间,且分别与第二太阳轮116和第一行星轮112外啮合。第二太阳轮116、第一行星轮112、第二行星轮114、齿圈111和行星架113进一步构成一双行星排。
在本实施例中,控制机构包括制动机构144与输出离合机构146。制动机构144对第一太阳轮115进行控制,具体对第一太阳轮115进行选择性制动,输出离合机构146用于对第二太阳轮116进行控制,具体将第二太阳轮116选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴19。第二太阳轮116进一步连接第一动力源输出轴12和第二动力源输出轴13,齿圈111连接第一定轴式变速齿轮组输入轴18。
在本实施例中,制动机构144包括制动钳1441与制动盘1442。制动盘1442同轴固定在第一太阳轮115上,制动钳1441用于对制动盘1442进行选择性制动,从而对第一太阳轮115进行选择性制动。制动机构144可以是湿式多片式制动机构或者其他合适的制动机构。输出离合机构146包括分别设置在第二太阳轮116和第二定轴式变速齿轮组输入轴19上的主动件1461以及从动件1462,当输出离合机构146的主动件1461和从动件1462接合时,输出离合机构146带动其所控制的两个部件同步转动。
在本实施例中,当发动机(第一动力源)运行而电动机(第二动力源)关闭时,上述离合器相当于一个普通的自动离合器。当制动机构144与输出离合机构146都处于分离状态,第一动力源输出轴12带动第二太阳轮116转动。此时,由于第二行星轮114、行星架113、第一行星轮112以及第一太阳轮115均处于自由状态,无法传递第一动力源输出轴12输出的动力至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴18、19,即为普通车辆的离合器的“分离”状态。当制动机构144处于制动状态,输出离合机构146处于分离状态时,第一太阳轮115被制动机构144制动且锁死。此时,第一动力源输出轴12输出的动力经第二太阳轮116、第二行星轮114、第一行星轮112以及齿圈111以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴18。当输出离合机构146处于接合状态,即主动件1461和从动件1462相互接合且彼此锁死,制动机构144处于分离状态时,第一动力源输出轴12输出的动力通过第二太阳轮116和输出离合机构146直接传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴19,从而使第一动力源输出轴12输出的动力以第二速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴19。上述两种状态相当于普通车辆的离合器的“接合”状态。
当发动机(第一动力源)关闭,电动机(第二动力源)运行时,电动机(第二动力源)经第二动力源输出轴13向复合式行星机构11提供动力,带动第二太阳轮116转动。此时,通过上文描述类似的方式控制制动机构144和离合机构146,使得第二动力源输出轴13输出的动力经复合式行星机构11选择性传递到第一定轴式变速齿轮组输入轴18以及第二定轴式变速齿轮组输入轴19中的任意一个,形成纯电动驱动。
当发动机(第一动力源)和电动机(第二动力源)都向复合式行星机构11提供动力时,则形成并联的混合运行模式。当需要急加速或要克服较大行驶阻力时,发动机(第一动力源)工作,动力源离合机构121接合,以传递发动机的动力至复合式行星机构11,同时电动机也向复合式行星机构11提供动力,以使车辆获得更大的加速度或驱动力。
车辆高速运行中,发动机(第一动力源)的效率相对较高,可以完全由发动机驱动车辆。此时,电动机关闭,且相当于一个旋转惯量或者一个负载。例如,当为电动机提供能量的电池(未图示)储能不够时,或车辆高速运行时,某些工况下发动机有富余的动力,电动机可作为发电机为电池充电,此时电动机相当于一个负载。进一步,车辆需要减速制动时,电动机可以转变为发电机,作为定轴式变速齿轮组的在挡反拖来回收车辆的能量,为电池充电。
在本实用新型中,优选以电动机作为起步动力源和低速行驶动力源,发动机作为高速行驶动力源。进一步,在急起步、急加速时,可以电动机与发动机协同起步。此外,当电动机无法正常工作时,需要利用发动机作为起步动力源。
另外,在上述组合中,输出离合机构146分离,制动机构144中的制动钳制动并不锁死制动盘时,制动钳与制动盘之间打滑,或者当制动机构144处于分离状态,输出离合机构146中的主动件和从动件相互接合并不锁死,主动件和从动件之间打滑时,相当于普通车辆的离合器的“半离合”状态,此时仍可传递部分发动机的动力。
由于在本实用新型中,离合器10以及后续描述的其他离合器需要作为起步离合器使用,必须承受长时间的滑磨,同时需要及时吸收和带走由此产生的大量热量。因此控制机构及后续描述的其他控制机构中的在作为起步离合器时所使用到的制动机构和/或离合机构在尺寸上要比普通AT内部的湿式多片式制动机构或离合机构要大得多。
具体地,在本实用新型中,由于使用了干式制动器,则控制机构中的制动机构144类似于广泛用在汽车制动系统中的盘式制动器,它直接与外界空气接触,当制动机构144产生滑磨(相当于传统干式离合器“半离合”)时,其所产生的热量可以直接与外界空气进行热交换,可以及时被空气带走,所以具有优良的散热条件,解决了传统干式离合器为相对密闭结构所带来的散热不好而容易使离合器甚至变速器温度升高到超出安全范围,严重时会引起离合器失效,整个变速器无法正常工作,导致动力中断,产生潜在危险的问题。
普通车辆中的湿式多片式制动机构和离合机构的钢片及摩擦片外径一般为200MM以内,径向厚度一般为10-20MM,轴向厚度一般为2-4MM,摩擦面积小。本实用新型中在作为起步离合器时所使用到的湿式制动机构和/或湿式离合机构采用的钢片及摩擦片的外径一般为250-300MM,径向厚度一般为20MM以上,轴向厚度一般为3-5MM,摩擦面积大。值得注意的是,上述尺寸的设定是本实用新型人根据将上述离合器10作为起步离合器使用而独创性设计出来的,因此上述尺寸的设定并不是本领域技术人员能够轻易想到的。
在图1中,定轴式变速齿轮组以图中所示为例进行描述,但本领域技术人员完全可以想到将离合器10与其他形式定轴式变速齿轮组进行组合。
图1所示的定轴式变速齿轮组主要包括:第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴18和19、第一和第二定轴式变速齿轮组中间轴151、152以及定轴式变速齿轮组输出轴153。其中,第一定轴式变速齿轮组中间轴151与第一定轴式变速齿轮组输入轴18连接,第二定轴式变速齿轮组中间轴152与第二定轴式变速齿轮组输入轴19连接,以分别接收第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴18和19输入的动力。具体来说,固定于第一定轴式变速齿轮组输入轴18上的齿轮181与套设在第一定轴式变速齿轮组中间轴151上的齿轮161啮合,齿轮161进一步通过换挡器171选择性接合至第一定轴式变速齿轮组中间轴151。固定于第一定轴式变速齿轮组输入轴18上的齿轮181进一步与套设在第二定轴式变速齿轮组中间轴152上的齿轮162啮合,齿轮162进一步通过换挡器172选择性接合至第二定轴式变速齿轮组中间轴152。
固定于第二定轴式变速齿轮组输入轴19上的齿轮191与套设在第一定轴式变速齿轮组中间轴151上的齿轮163啮合,齿轮161进一步通过换挡器173选择性接合至第一定轴式变速齿轮组中间轴151。固定于第二定轴式变速齿轮组输入轴19上的齿轮191进一步与套设在第二定轴式变速齿轮组中间轴152上的齿轮164啮合,齿轮162进一步通过换挡器174选择性接合至第二定轴式变速齿轮组中间轴152。
固定于第一定轴式变速齿轮组中间轴151上的齿轮165和固定于第二定轴式变速齿轮组中间轴152上的齿轮168进一步与固定于定轴式变速齿轮组输出轴153上的齿轮168啮合,进而传递第一定轴式变速齿轮组输入轴18或第二定轴式变速齿轮组输入轴19输入的动力至定轴式变速齿轮组输出轴153。在本实施例中,第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴18和19可采用嵌套式设计,即第一定轴式变速齿轮组输入轴18为空心设计,而第二定轴式变速齿轮组输入轴19嵌套在第一定轴式变速齿轮组输入轴18内部,第一和第二定轴式变速齿轮组中间轴151和152可采用平行式设计。
其中,齿轮161-164为具有不同传动比的多组,并通过不同的换挡器171、172分别与第一或第二定轴式变速齿轮组中间轴151、152进行选择性接合,由此实现不同的前进挡位。
进一步,第二定轴式变速齿轮组输入轴19上的齿轮192进一步与套设在倒挡惰轮轴154上的齿轮193啮合,齿轮193进一步与套设在第二定轴式变速齿轮组输出轴152上的齿轮169啮合,并通过对应的换挡器172选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输出轴152上,由此实现倒挡。上述“离合器”具有两个“输出轴”,相当于传统的“双离合器”,如果对应于第一定轴式变速齿轮组输入轴18有N1个前进挡位,而对应于第二定轴式变速齿轮组输入轴19有N2个前进挡位和1个倒挡,则理论上,整个变速总成只有N1+N2+1个挡位(1为倒挡)。
在上述实施例中,第二动力源输出轴13也可以不经过复合式行星机构11连接至定轴式变速齿轮组输出轴153,进而使得第二动力源输出轴13不经复合式行星机构11直接传递至定轴式变速齿轮组输出轴153。
参见图2,图2是根据本实用新型第二实施例的离合器的结构示意图。在本实施例中,离合器20包括:连接第一动力源输出轴22和第二动力源输出轴23与第一定轴式变速齿轮组输入轴28以及第二定轴式变速齿轮组输入轴29之间的复合式行星机构21,以及用于对复合式行星机构21中的元件进行控制,以使从第一动力源输出轴22和/或第二动力源输出轴23输出的动力经复合式行星机构21传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴28、29中的任意一个的控制机构。在本实施例中,离合器20是作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴22和第二动力源输出轴23与第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴28、29之间。
在本实施例中,第一动力源输出轴22与复合式行星机构21之间进一步设置有动力源离合机构221。动力源离合机构221用于对第一动力源输出轴22进行控制,具体将第一动力源输出轴22输出的动力选择性输出至复合式行星机构21。
动力源离合机构221包括主动件2211以及从动件2212,当主动件2211和从动件2212接合时,第一动力源输出轴22输出的动力输出至复合式行星机构21。当主动件2211和从动件2212彼此分离时,第一动力源输出轴22输出的动力不输出至复合式行星机构21。
复合式行星机构21由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成,并具体包括太阳轮216、第一行星轮212、第二行星轮214、第一齿圈215、第二齿圈211以及行星架213。第一行星轮212和第二行星轮214共用行星架213。第一行星轮212与太阳轮216外啮合,并与第一齿圈215内啮合。太阳轮216、第一行星轮212、第一齿圈215和行星架213构成一单行星排。第二行星轮214设置于第一行星轮212与第二齿圈211之间,并与第一行星轮212外啮合,同时与第二齿圈211内啮合。太阳轮216、第一行星轮212、第二行星轮214、第二齿圈211和行星架213进一步构成一双行星排。
在本实施例中,控制机构包括制动机构244与输出离合机构246。并且,本实施例的制动机构与离合机构的具体结构如第一实施例所述,此处不再赘述。制动机构244用于对复合式行星机构21中的第一齿圈215进行控制,具体对第一齿圈215进行选择性制动,输出离合机构246用于太阳轮216进行控制,具体将太阳轮216选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴29。太阳轮216进一步连接第一动力源输出轴22和第二动力源输出轴23,第二齿圈211连接第一定轴式变速齿轮组输入轴28。
当制动机构244与输出离合机构246都处于分离状态时,复合式行星机构21处于自由状态,无法传递第一动力源输出轴22和/或第二动力源输出轴23输出的动力至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴28、29,即为普通车辆的离合器的“分离”状态。当制动机构244处于制动状态,输出离合机构246处于分离状态时,第一齿圈215被制动机构244制动且锁死。此时,第一动力源输出轴22和/或第二动力源输出轴23输出的动力经太阳轮216、第一行星轮212、第二行星轮214以及第二齿圈211以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴28。当输出离合机构246处于接合状态,制动机构244处于分离状态时,第一动力源输出轴22和/或第二动力源输出轴23输出的动力通过太阳轮216和输出离合机构246直接传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴29,从而使第一动力源输出轴22和/或第二动力源输出轴23输出的动力以第二速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴29。上述两种状态相当于普通车辆的离合器的“接合”状态。
另外,在上述组合中,输出离合机构246分离,制动机构244中的制动钳制动并不锁死制动盘时,制动钳与制动盘之间打滑,或者当制动机构244处于分离状态,输出离合机构246中的主动件和从动件相互接合并不锁死,主动件和从动件之间打滑时,相当于普通车辆的离合器的“半离合”状态,此时仍可传递部分发动机的动力。
在上述两个实施例中,控制机构包括一制动机构和一输出离合机构,其中制动机构用于对复合式行星机构中的元件进行选择性制动,而使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力经复合式行星机构以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,而输出离合机构用于将复合式行星机构中的元件与第二定轴式变速齿轮组输入轴进行选择性接合,而使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力经复合式行星机构以第二速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴。上述实施例仅是本实用新型优选的示范性实施例,本领域技术人员可以在上述复合式行星机构11和21的基础上设计出其他使用单制动机构和单输出离合机构的离合器。
参见图3,图3是根据本实用新型第三实施例的离合器的结构示意图。在本实施例中,离合器30包括:连接第一动力源输出轴32和第二动力源输出轴33与第一定轴式变速齿轮组输入轴38以及第二定轴式变速齿轮组输入轴39之间的复合式行星机构31,以及用于对复合式行星机构31中的元件进行控制,以使从第一动力源输出轴32和/或第二动力源输出轴33输出的动力经复合式行星机构31传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴38、39中的任意一个的控制机构。在本实施例中,离合器30是作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴32和第二动力源输出轴33与第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴38、39之间。
在本实施例中,第一动力源输出轴32与复合式行星机构31之间进一步设置有动力源离合机构321,其具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
复合式行星机构31由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成,并具体包括第一太阳轮315、第二太阳轮316、第一行星轮312、第二行星轮314、齿圈311以及行星架313,其具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
在本实施例中,控制机构包括制动机构344、第一输出离合机构345与第二输出离合机构346。本实施例的制动机构与离合机构的具体结构如第一实施例所述,此处不再赘述。制动机构344用于第一太阳轮315进行控制,具体对第一太阳轮315进行选择性制动,第一输出离合机构345用于对齿圈311进行控制,具体将齿圈311选择性接合至第一定轴式变速齿轮组输入轴38,第二输出离合机构346对行星架313进行控制,具体将行星架313选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴39。第二太阳轮316连接第一动力源输出轴32和第二动力源输出轴33。
当第一输出离合机构345与第二输出离合机构346都处于分离状态时,无论制动机构344处于任何状态,第一动力源输出轴32和/或第二动力源输出轴33输出的动力均无法传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴38、39,即为普通车辆的离合器的“分离”状态。当制动机构344处于制动状态,第一输出离合机构345处于接合状态,第二输出离合机构346处于分离状态时,第一太阳轮315被制动机构344制动且锁死。此时,第一动力源输出轴32和/或第二动力源输出轴33输出的动力经第二太阳轮316、第二行星轮314、第一行星轮312、齿圈311以及第一输出离合机构345以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴38。当制动机构344处于制动状态,第二输出离合机构346处于接合状态,第一输出离合机构345处于分离状态时,第一太阳轮315被制动机构344制动且锁死。此时,第一动力源输出轴32和/或第二动力源输出轴33输出的动力经第二太阳轮316、第二行星轮314、第一行星轮312、行星架313以及第二输出离合机构346以第二速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴39。上述两种状态相当于普通车辆的离合器的“接合”状态。
另外,与上述实施例类似,通过控制制动机构344、第一输出离合机构345与第二输出离合机构346的打滑也可以实现普通车辆的离合器的“半离合”状态,此时仍可传递部分第一动力源或第二动力源的动力。
参见图4,图4是根据本实用新型第四实施例的离合器的结构示意图。在本实施例中,离合器40包括:连接第一动力源输出轴42和第二动力源输出轴43与第一定轴式变速齿轮组输入轴48以及第二定轴式变速齿轮组输入轴49之间的复合式行星机构41,以及用于对复合式行星机构41中的元件进行控制,以使从第一动力源输出轴42和/或第二动力源输出轴43输出的动力经复合式行星机构41传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴48、49中的任意一个的控制机构。在本实施例中,离合器40是作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴42和第二动力源输出轴43和第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴48、49之间。
在本实施例中,第一动力源输出轴42与复合式行星机构41之间进一步设置有动力源离合机构421其具体结构与图2所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
复合式行星机构41由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成,并具体包括太阳轮416、第一行星轮412、第二行星轮414、第一齿圈415、第二齿圈411以及行星架413,其具体结构与图2所示的第二实施例类似,在此不再赘述。
在本实施例中,控制机构包括制动机构444、第一输出离合机构445与第二输出离合机构446。本实施例的制动机构与离合机构的具体结构如第一实施例所述,此处不再赘述。制动机构444用于对第一齿圈415进行控制,具体对第一齿圈415进行选择性制动,第一输出离合机构445用于对第二齿圈411进行控制,具体将第二齿圈411选择性接合至第一定轴式变速齿轮组输入轴48,第二输出离合机构446用于对行星架413进行控制,具体将行星架413选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴49,太阳轮416连接第一动力源输出轴42和第二动力源输出轴43。
当第一输出离合机构445与第二输出离合机构446都处于分离状态时,无论制动机构444处于任何状态,因此第一动力源输出轴42和/或第二动力源输出轴43输出的动力无法传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴48、49,即为普通车辆的离合器的“分离”状态。当制动机构444处于制动状态,第一输出离合机构445处于接合状态,第二输出离合机构446处于分离状态时,第一齿圈415被制动机构444制动且锁死。此时,第一动力源输出轴42和/或第二动力源输出轴43输出的动力经太阳轮416、第一行星轮412、第二行星轮414、齿圈411以及第一输出离合机构445以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴48。当制动机构444处于制动状态,第二输出离合机构446处于接合状态,第一输出离合机构446处于分离状态时,第一齿圈415被制动机构444制动且锁死。此时,第一动力源输出轴42和/或第二动力源输出轴43输出的动力经太阳轮416、第一行星轮412、第二行星轮414、行星架413以及第二输出离合机构446以第二速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴49。上述两种状态相当于普通车辆的离合器的“接合”状态。
另外,与上述实施例类似,通过控制制动机构444、第一输出离合机构445与第二输出离合机构446的打滑也可以实现普通车辆的离合器的“半离合”状态,此时仍可传递部分第一动力源和/或第二动力源的动力。
在上述两个实施例中,控制机构包括一制动机构和两个输出离合机构,其中制动机构用于对复合式行星机构中的元件进行选择性制动,两个输出离合机构用于分别将复合式行星机构中的不同元件与第一第二定轴式变速齿轮组输入轴进行选择性接合,并分别与制动机构配合,而使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力经复合式行星机构分别以第一速度比和第二速度比传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴。上述实施例仅是本实用新型优选的示范性实施例,本领域技术人员可以在上述复合式行星机构31和41的基础上设计出其他使用单制动机构和单输出离合机构的离合器。
参见图5,图5是根据本实用新型第五实施例的离合器的结构示意图。在本实施例中,离合器50包括:连接第一动力源输出轴52和第二动力源输出轴53与第一定轴式变速齿轮组输入轴58以及第二定轴式变速齿轮组输入轴59之间的复合式行星机构51,以及用于对复合式行星机构51中的元件进行控制,以使从第一动力源输出轴52和/或第二动力源输出轴53输出的动力经复合式行星机构51传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴58、59中的任意一个的控制机构。在本实施例中,离合器50是作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴52和第二动力源输出轴53与第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴58、59之间。
在本实施例中,第一动力源输出轴52与复合式行星机构51之间进一步设置有动力源离合机构521,其具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
复合式行星机构51由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成,并具体包括第一太阳轮515、第二太阳轮516、第一行星轮512、第二行星轮514、齿圈511以及行星架513,其具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
在本实施例中,控制机构包括制动机构544、输入离合机构542以及输出离合机构546。本实施例的制动机构与离合机构的具体结构如第一实施例所述,此处不再赘述。
第一太阳轮515由输入离合机构542和制动机构544进行控制,具体由输入离合机构542选择性接合至第一动力源输出轴52和/或第二动力源输出轴53,并由制动机构544进行选择性制动。输出离合机构546对第二太阳轮516进行控制,具体将第二太阳轮516选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴59。第二太阳轮进一步516连接第一动力源输出轴52和第二动力源输出轴53,齿圈511连接第一定轴式变速齿轮组输入轴58。
当制动机构544、输入离合机构542以及输出离合机构546都处于分离状态时,第一动力源输出轴52和/或第二动力源输出轴53输出的动力传递至第二太阳轮516。由于复合式行星机构51处于自由状态,因此无法传递第一动力源输出轴52和/或第二动力源输出轴53输出的动力至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴58、59,即为普通车辆的离合器的“分离”状态。当制动机构544处于制动状态,输入离合机构542以及输出离合机构546都处于分离状态时,第一太阳轮515被制动机构544制动且锁死。此时,第一动力源输出轴52和/或第二动力源输出轴53输出的动力传递至第二太阳轮516,并通过第二行星轮514、第一行星轮512以及齿圈511以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴58。当输入离合机构542处于接合状态,制动机构544以及输出离合机构546都处于分离状态时,第一动力源输出轴52和/或第二动力源输出轴53输出的动力等速传递至第一太阳轮515以及第二太阳轮516。此时,第一太阳轮515、第二太阳轮516、第一行星轮512、行星架513以及第二行星轮514相互锁死,第一动力源输出轴52和/或第二动力源输出轴53输出的动力直接经齿圈511以第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴58。当输出离合机构546处于接合状态,制动机构544、输入离合机构542处于分离状态时,第一动力源输出轴52和/或第二动力源输出轴53输出的动力通过第二太阳轮516和输出离合机构546以第三速度比直接输出至第二定轴式变速齿轮组输入轴59。本领域技术人员可以看出,第二速度比与第三速度比为相同的速度比。上述三种状态相当于普通车辆的离合器的“接合”状态。
本实施例的“离合器”具有两个“输出轴”,相当于传统的“双离合器”,但本实用新型的“双离合器”具有倍挡的功能,第一定轴式变速齿轮组输入轴58具有2个输出速度比(M1=2),且都为正向速度,第二定轴式变速齿轮组输入轴59具有1个输出速度比(M2=1,),且为正向速度。也就是说,如果对应于第一定轴式变速齿轮组输入轴58有N1个前进挡;对应于第二定轴式变速齿轮组输入轴59有N2个前进挡和1个倒挡,则理论上整个变速总成可以有M1×N1+M2×N2+M2个挡位(其中M1×N1+M2×N2为前进挡,M2为倒挡)。
更具体地说,因为本实施例中的“离合器”既有普通车辆的“离合器”的起步、换挡功能,又具有倍挡的功能,所以要实现8个前进挡和1个倒挡的车辆变速总成,那就只需要第一定轴式变速齿轮组输入轴58具有N1=3个前进挡,第二定轴式变速齿轮组输入轴59具有N2=2个前进挡和1个倒挡。
此种变速总成与8AT相比,同样从1挡升至8挡,其换挡时间基本一样,换挡品质也基本一样。而制造成本和变速总成复杂程度远远低于8AT。
参见图6,图6是根据本实用新型第六实施例的离合器的结构示意图。在本实施例中,离合器60包括:连接第一动力源输出轴62和第二动力源输出轴63与第一定轴式变速齿轮组输入轴68以及第二定轴式变速齿轮组输入轴69之间的复合式行星机构61,以及用于对复合式行星机构61中的元件进行控制,以使从第一动力源输出轴62和/或第二动力源输出轴63输出的动力经复合式行星机构61传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴68、69中的任意一个的控制机构。在本实施例中,离合器60是作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴62和第二动力源输出轴63与第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴68、69之间。
在本实施例中,第一动力源输出轴62与复合式行星机构61之间进一步设置有动力源离合机构621,其具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
复合式行星机构61由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成,并具体包括太阳轮616、第一行星轮612、第二行星轮614、第一齿圈615、第二齿圈611以及行星架613,具体结构与图2所示的第二实施例类似,在此不再赘述。
在本实施例中,控制机构包括输入离合机构642、制动机构644与输出离合机构646。第一齿圈615由输入离合机构642和制动机构644进行控制,具体由输入离合机构642选择性接合至第一动力源输出轴62和第二动力源输出轴63,并由制动机构644进行选择性制动,输出离合机构646对太阳轮616进行控制,具体将太阳轮616选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴69。太阳轮616进一步连接第一动力源输出轴62和第二动力源输出轴63,第二齿圈611连接第一定轴式变速齿轮组输入轴68。
当制动机构644、输入离合机构642以及输出离合机构646都处于分离状态时,第一动力源输出轴62和/或第二动力源输出轴63输出的动力传递至太阳轮616。由于复合式行星机构61处于自由状态,因此无法传递第一动力源输出轴62和/或第二动力源输出轴63输出的动力至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴68、69,即为普通车辆的离合器的“分离”状态。当制动机构644处于制动状态,输入离合机构642以及输出离合机构646都处于分离状态时,第一齿圈615被制动机构644制动且锁死。此时,第一动力源输出轴62和/或第二动力源输出轴63输出的动力传递至太阳轮616,并通过第一行星轮612、第二行星轮614以及第二齿圈611以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴68。当输入离合机构642处于接合状态,制动机构644以及输出离合机构646都处于分离状态时,第一动力源输出轴62和/或第二动力源输出轴63输出的动力等速传递至第一齿圈615与太阳轮616中。此时,第一齿圈615、太阳轮616第一行星轮612、行星架613以及第二行星轮614被卡死,第一动力源输出轴62和/或第二动力源输出轴63输出的动力经第二齿圈611以第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴68。当输出离合机构646处于接合状态,制动机构644以及输入离合机构642都处于分离状态时,第一动力源输出轴62和/或第二动力源输出轴63输出的动力通过太阳轮616和输出离合机构646以第三速度比直接输出至第二定轴式变速齿轮组输入轴69。本领域技术人员可以看出,第二速度比与第三速度比为相同的速度比。上述三种状态相当于普通车辆的离合器的“接合”状态。
在上述两个实施例中,控制机构包括一制动机构、一输入离合机构和一输出离合机构,其中制动机构用于对复合式行星机构中的元件进行选择性制动,使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力经复合式行星机构分别以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,输入离合机构用于将复合式行星机构中的不同元件同时接合至第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴,使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力经复合式行星机构分别以第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,而输出离合机构用于将复合式行星机构中的元件与第二定轴式变速齿轮组输入轴进行选择性接合,而使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力经复合式行星机构以第三速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴。上述实施例仅是本实用新型优选的示范性实施例,本领域技术人员可以在上述复合式行星机构51和61的基础上设计出其他使用单制动机构和单输出离合机构的离合器。
参见图7,图7是根据本实用新型第七实施例的离合器的结构示意图。在本实施例中,离合器70包括:连接第一动力源输出轴72和第二动力源输出轴73与第一定轴式变速齿轮组输入轴78以及第二定轴式变速齿轮组输入轴79之间的复合式行星机构71,以及用于对复合式行星机构71中的元件进行控制,以使从第一动力源输出轴72和/或第二动力源输出轴73输出的动力经复合式行星机构71传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴78、79中的任意一个的控制机构。在本实施例中,离合器70是作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴72和第二动力源输出轴73与第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴78、79之间。
在本实施例中,第一动力源输出轴72与复合式行星机构71之间进一步设置有动力源离合机构721,其具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
复合式行星机构71由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成,并具体包括第一太阳轮715、第二太阳轮716、第一行星轮712、第二行星轮714、齿圈711以及行星架713,其具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
在本实施例中,控制机构包括输入离合机构742、制动机构744、第一输出离合机构745、第二输出离合机构746。第一太阳轮715由输入离合机构742和制动机构744进行控制,具体由输入离合机构742选择性接合至第一动力源输出轴72和第二动力源输出轴73,并由制动机构744进行选择性制动。第一输出离合机构745对齿圈711进行控制,具体将齿圈711选择性接合至第一定轴式变速齿轮组输入轴78,第二输出离合机构746对行星架713进行控制,具体将行星架713选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴79。第二太阳轮716连接至第一动力源输出轴72和第二动力源输出轴73。
当第一输出离合机构745与第二输出离合机构746都处于分离状态时,无论制动机构744与输入离合机构742处于何种状态,因此动力无法传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴78、79,即为普通车辆的离合器的“分离”状态。当制动机构744处于制动状态,第一输出离合机构745处于接合状态,输入离合机构742与第二输出离合机构746都处于分离状态时,第一太阳轮715被制动机构744制动且锁死。此时,第一动力源输出轴72和/或第二动力源输出轴73输出的动力经第二太阳轮716、第二行星轮714、第一行星轮712、齿圈711、第一输出离合机构745以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴78。当输入离合机构742与第一输出离合机构745都处于接合状态,制动机构744与第二输出离合机构746都处于分离状态时,第一动力源输出轴72和/或第二动力源输出轴73输出的动力等速传递至第一太阳轮715与第二太阳轮716。此时,第二太阳轮716、第一太阳轮715、第二行星轮714、行星架713以及第一行星轮712相互锁死,第一动力源输出轴72和/或第二动力源输出轴73输出的动力直接传递至齿圈711,并经过第一输出离合机构745以第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴78。当制动机构744处于制动状态,第二输出离合机构746处于接合状态,输入离合机构742与第一输出离合机构745处于分离状态时,第一太阳轮715被制动机构744制动且锁死。此时,第一动力源输出轴72和/或第二动力源输出轴73输出的动力经第二太阳轮716、第二行星轮714、第一行星轮712、行星架713、第二输出离合机构746以第三速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴79。当输入离合机构742与第二输出离合机构746处于接合状态,制动机构744与第一输出离合机构745处于分离状态时,第一动力源输出轴72和/或第二动力源输出轴73输出的动力等速传递至第一太阳轮715与第二太阳轮716。此时,第二太阳轮716、第一太阳轮715、第二行星轮714、行星架713以及第一行星轮712相互锁死,第一动力源输出轴72和/或第二动力源输出轴73输出的动力直接传递至行星架713,并经过第二输出离合机构746以第四速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴79。上述四种状态相当于普通车辆的离合器的“接合”状态。
本实施例的“离合器”具有两个“输出轴”,相当于传统的“双离合器”,但本实用新型的“双离合器”具有倍挡的功能,第一定轴式变速齿轮组输入轴78具有2个输出速度比(M1=2),且都为正向速度,第二定轴式变速齿轮组输入轴79具有2个输出速度比(M2=2,),且为正向速度。也就是说,如果对应于第一定轴式变速齿轮组输入轴78有N1个前进挡;对应于第二定轴式变速齿轮组输入轴79有N2个前进挡和1个倒挡,则理论上整个变速总成可以有M1×N1+M2×N2+M2个挡位(其中M1×N1+M2×N2为前进挡,M2为倒挡)。
更具体地说,因为本实施例中的“离合器”既有普通车辆的“离合器”的起步、换挡功能,又具有倍挡的功能,所以要实现8个前进挡和2个倒挡的车辆变速总成,那就只需要第一定轴式变速齿轮组输入轴58具有N1=3个前进挡,第二定轴式变速齿轮组输入轴59具有N2=1个前进挡和1个倒挡或第一定轴式变速齿轮组输入轴58具有N1=2个前进挡,第二定轴式变速齿轮组输入轴59具有N2=2个前进挡和1个倒挡等其它挡位组合方式。
参见图8,图8是根据本实用新型第八实施例的离合器的结构示意图。在本实施例中,离合器80包括:连接第一动力源输出轴82和第二动力源输出轴83与第一定轴式变速齿轮组输入轴88以及第二定轴式变速齿轮组输入轴89之间的复合式行星机构81,以及用于对复合式行星机构81中的元件进行控制,以使从第一动力源输出轴82和/或第二动力源输出轴83输出的动力经复合式行星机构81传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴88、89中的任意一个的控制机构。在本实施例中,离合器80是作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴82和第二动力源输出轴83与第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴88、89之间。
在本实施例中,第一动力源输出轴82与复合式行星机构81之间进一步设置有动力源离合机构821,其具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
复合式行星机构81由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成,并具体包括太阳轮816、第一行星轮812、第二行星轮814、第一齿圈815、第二齿圈811以及行星架813,具体结构与图2所示的第二实施例类似,在此不再赘述。
在本实施例中,控制机构包括输入离合机构842、制动机构844、第一输出离合机构845、第二输出离合机构846。第一齿圈815由输入离合机构842和制动机构844进行控制,具体由输入离合机构842选择性接合至第一动力源输出轴82和第二动力源输出轴83,并由制动机构844进行选择性制动,第一输出离合机构845控制第二齿圈811,具体将第二齿圈811选择性接合至第一定轴式变速齿轮组输入轴88,第二输出离合机构846对行星架813进行控制,具体将行星架813选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴89。太阳轮816连接第一动力源输出轴82和第二动力源输出轴83。
当第一输出离合机构845与第二输出离合机构846都处于分离状态时,无论制动机构844与输入离合机构842处于何种状态,第一动力源输出轴82和/或第二动力源输出轴83输出的动力无法传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴88、89,即为普通车辆的离合器的“分离”状态。当制动机构844处于制动状态,第一输出离合机构845处于接合状态,输入离合机构842与第二输出离合机构846都处于分离状态时,第一齿圈815被制动机构844制动且锁死。此时,第一动力源输出轴82和/或第二动力源输出轴83输出的动力经太阳轮816、第一行星轮812、第二行星轮814、第二齿圈811、第一输出离合机构845以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴88。当输入离合机构842与第一输出离合机构845都处于接合状态,制动机构844与第二输出离合机构846都处于分离状态时,第一动力源输出轴82和/或第二动力源输出轴83输出的动力等速传递至第一齿圈815与太阳轮816。此时,太阳轮816、第一齿圈815、第二行星轮814、行星架813以及第一行星轮812相互锁死,第一动力源输出轴82和/或第二动力源输出轴83输出的动力直接传递至第二齿圈811,并经过第一输出离合机构845以第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴88。当制动机构844处于制动状态,第二输出离合机构846处于接合状态,输入离合机构842与第一输出离合机构845处于分离状态时,第一齿圈815被制动机构844制动且锁死。此时,第一动力源输出轴82和/或第二动力源输出轴83输出的动力经太阳轮816、第一行星轮812、第二行星轮814、行星架813、第二输出离合机构846以第三速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴89。当输入离合机构842与第二输出离合机构846处于接合状态,制动机构844与第一输出离合机构845处于分离状态时,第一动力源输出轴82和/或第二动力源输出轴83输出的动力等速传递至第一齿圈815与太阳轮816。此时,太阳轮816、第一齿圈815、第二行星轮814、行星架813以及第一行星轮812相互锁死,进而将第一动力源输出轴82和/或第二动力源输出轴83输出的动力直接传递至行星架813,并经过第二输出离合机构846以第四速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴89。上述四种状态相当于普通车辆的离合器的“接合”状态。
在上述两个实施例中,控制机构包括一输入离合机构、一制动机构以及两个输出离合机构,输入离合机构将复合式行星机构的不同元件与第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴进行选择性接合,制动机构则对复合式行星机构的元件进行选择性制动,而两个输出离合机构分别将复合式行星机构的元件与第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴进行选择性结合,以使第一输出离合机构分别与制动机构和输入离合机构配合将第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力分别以第一速度比和第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,第二输出离合机构分别与制动机构和输入离合机构配合将第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力分别以第三速度比和第四速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴。
参见图9,图9是根据本实用新型第九实施例的离合器的结构示意图。在本实施例中,离合器90包括:连接第一动力源输出轴92和第二动力源输出轴93与第一定轴式变速齿轮组输入轴98以及第二定轴式变速齿轮组输入轴99之间的复合式行星机构91,以及用于对复合式行星机构91中的元件进行控制,以使从第一动力源输出轴92和/或第二动力源输出轴93输出的动力经复合式行星机构91传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴98、99中的任意一个的控制机构。在本实施例中,离合器90是作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴92和第二动力源输出轴93与第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴98、99之间。
在本实施例中,第一动力源输出轴92与复合式行星机构91之间进一步设置有动力源离合机构921,其具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
复合式行星机构91由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成,并具体包括第一太阳轮915、第二太阳轮916、第一行星轮912、第二行星轮914、齿圈911以及行星架913,具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
在本实施例中,控制机构包括第一制动机构943、第二制动机构944以及输出离合机构946。第一制动机构943用于对行星架913进行控制,具体对行星架913进行选择性制动,第二制动机构944用于对第一太阳轮915进行控制,具体对第一太阳轮915进行选择性制动。输出离合机构946第二太阳轮916进行控制,具体将第二太阳轮916选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴99。第二太阳轮916进一步连接第一动力源输出轴92和第二动力源输出轴93,齿圈911连接第一定轴式变速齿轮组输入轴98。
当第一制动机构943、第二制动机构944以及输出离合机构946都处于分离状态时,第一动力源输出轴92和/或第二动力源输出轴93输出的动力传递至第二太阳轮916。此时,复合式行星机构91处于自由状态,无法传递动力至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴98、99,即为普通车辆的离合器的“分离”状态。当第一制动机构943处于制动状态,第二制动机构944与输出离合机构946处于分离状态时,行星架913被第一制动机构943制动且锁死,第一动力源输出轴92和/或第二动力源输出轴93输出的动力经第二太阳轮916、第二行星轮914、第一行星轮912、齿圈911以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴98。当第二制动机构944处于制动状态,第一制动机构943与输出离合机构946处于分离状态时,第一太阳轮915被第二制动机构944制动且锁死,此时第一动力源输出轴92和/或第二动力源输出轴93输出的动力经第二太阳轮916、第二行星轮914、第一行星轮912、齿圈911以第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴98。当输出离合机构946处于接合状态,第一制动机构943与第二制动机构944处于分离状态时,第一动力源输出轴92和/或第二动力源输出轴93输出的动力直接经第二太阳轮916和输出离合机构1146以第三速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴99。上述三种状态相当于普通车辆的离合器的“接合”状态。
参见图10,图10是根据本实用新型第十实施例的离合器的结构示意图。在本实施例中,离合器100包括:连接第一动力源输出轴1020和第二动力源输出轴1030与第一定轴式变速齿轮组输入轴1080以及第二定轴式变速齿轮组输入轴1090之间的复合式行星机构1010,以及用于对复合式行星机构1010中的元件进行控制,以使从第一动力源输出轴1020和/或第二动力源输出轴1030输出的动力经复合式行星机构1010传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1080、1090中的任意一个的控制机构。在本实施例中,离合器100是作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴1020和第二动力源输出轴1030与第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1080、1090之间。
在本实施例中,第一动力源输出轴1020与复合式行星机构1010之间进一步设置有动力源离合机构1021,其具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
复合式行星机构1010由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成,并具体包括太阳轮1016、第一行星轮1012、第二行星轮1014、第一齿圈1015、第二齿圈1011以及行星架1013,具体结构与图2所示的实施例类似,在此不再赘述。
在本实施例中,控制机构包括第一制动机构1043、第二制动机构1044以及输出离合机构1046。第一制动机构1043用于对行星架1013进行控制,具体对行星架1013进行选择性制动,第二制动机构1044用于对第一齿圈1015进行控制,具体对第一齿圈1015进行选择性制动。输出离合机构1046用于对太阳轮1016进行控制,具体将太阳轮1016选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴1090。太阳轮1016进一步连接第一动力源输出轴1020和第二动力源输出轴1030,第二齿圈1011连接第一定轴式变速齿轮组输入轴1080。
当第一制动机构1043、第二制动机构1044以及输出离合机构1046都处于分离状态时,第一动力源输出轴1020和/或第二动力源输出轴1030输出的动力传递至第二太阳轮1016。由于复合式行星机构1010处于自由状态,从而无法传递动力至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1080、1090,即为普通车辆的离合器的“分离”状态。当第一制动机构1043处于制动状态,第二制动机构1044与输出离合机构1046处于分离状态时,行星架1013被第一制动机构1043制动且锁死,第一动力源输出轴1020和/或第二动力源输出轴1030输出的动力经太阳轮1016、第一行星轮1012、第二行星轮1014、第二齿圈1011以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1080。当第二制动机构1044处于制动状态,第一制动机构1043与输出离合机构1046处于分离状态时,第一齿圈1015被第二制动机构1044制动且锁死,此时第一动力源输出轴1020和/或第二动力源输出轴1030输出的动力经太阳轮1016、第一行星轮1012、第二行星轮1014、第二齿圈1011以第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1080。当输出离合机构1046处于接合状态,第一制动机构1043与第二制动机构1044处于分离状态时,第一动力源输出轴1020和/或第二动力源输出轴1030输出的动力直接经太阳轮1016和输出离合机构1046以第三速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴1090。上述三种状态相当于普通车辆的离合器的“接合”状态。
在上述两个实施例中,控制机构包括两个制动机构以及一输出离合机构。两个制动机构分别对复合式行星机构的元件进行选择性制动,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力分别以第一速度比和第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,输出离合机构则将复合式行星机构的元件选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力以第三速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴。
参见图11,图11是根据本实用新型第十一实施例的离合器的结构示意图。在本实施例中,离合器110包括:连接第一动力源输出轴1120和第二动力源输出轴1130与第一定轴式变速齿轮组输入轴1180以及第二定轴式变速齿轮组输入轴1190之间的复合式行星机构1110,以及用于对复合式行星机构1110中的元件进行控制,以使从第一动力源输出轴1120和/或第二动力源输出轴1130输出的动力经复合式行星机构1110传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1180、1190中的任意一个的控制机构。在本实施例中,离合器110是作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴1120和第二动力源输出轴1130与第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1180、1190之间。
在本实施例中,第一动力源输出轴1120与复合式行星机构1110之间进一步设置有动力源离合机构1121,其具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
复合式行星机构1110由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成,并具体包括第一太阳轮1115、第二太阳轮1116、第一行星轮1112、第二行星轮1114、齿圈1111以及行星架1113,具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
在本实施例中,控制机构包括第一制动机构1143、第二制动机构1144、第一输出离合机构1145与第二输出离合机构1146。行星架1113由第一制动机构1143和第二输出离合机构1146进行控制,具体由第一制动机构1143进行选择性制动,并由第二输出离合机构1146选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴1190。第二制动机构1144用于对第一太阳轮1115进行控制,具体对第一太阳轮1115进行选择性制动,第一输出离合机构1145对齿圈1111进行控制,具体将齿圈1111选择性接合至第一定轴式变速齿轮组输入轴1180,第二太阳轮1116连接第一动力源输出轴1120和第二动力源输出轴1130。
当第一输出离合机构1145与第二输出离合机构1146都处于分离状态时,无论第一制动机构1143与第二制动机构1144处于任何状态,第一动力源输出轴1120和/或第二动力源输出轴1130输出的动力无法传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1180、1190,即为普通车辆的离合器的“分离”状态。当第一制动机构1143处于制动状态,第一输出离合机构1145处于接合状态,第二制动机构1144与第二输出离合机构1146都处于分离状态时,行星架1113被第一制动机构1143制动且锁死。此时,第一动力源输出轴1120和/或第二动力源输出轴1130输出的动力经第二太阳轮1116、第二行星轮1114、第一行星轮1112、齿圈1111以及第一输出离合机构1145以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1180。当第二制动机构1144处于制动状态,第一输出离合机构1145处于接合状态,第一制动机构1143与第二输出离合机构1146都处于分离状态时,第一太阳轮1115被第二制动机构1144制动且锁死。此时,第一动力源输出轴1120和/或第二动力源输出轴1130输出的动力经第二太阳轮1116、第二行星轮1114、第一行星轮1112、齿圈1111以及第一输出离合机构1145以第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1180。当第二制动机构1144处于制动状态,第二输出离合机构1146处于接合状态,第一制动机构1143与第一输出离合机构1145都处于分离状态时,第一太阳轮1115被第二制动机构1144制动且锁死。此时,第一动力源输出轴1120和/或第二动力源输出轴1130输出的动力经第二太阳轮1116、第二行星轮1114、第一行星轮1112、行星架1113以及第二输出离合机构1146以第三速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴1190。上述三种状态相当于普通车辆的离合器的“接合”状态。
参见图12,图12是根据本实用新型第十二实施例的离合器的结构示意图。在本实施例中,离合器120包括:连接第一动力源输出轴1220和第二动力源输出轴1230与第一定轴式变速齿轮组输入轴1280以及第二定轴式变速齿轮组输入轴1290之间的复合式行星机构1210,以及用于对复合式行星机构1210中的元件进行控制,以使从第一动力源输出轴1220和/或第二动力源输出轴1230输出的动力经复合式行星机构1210传递至定轴式变速齿轮组输入轴1280、1290中的任意一个的控制机构。在本实施例中,离合器120是作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴1220和第二动力源输出轴1230与定轴式变速齿轮组输入轴1280、1290之间。
在本实施例中,第一动力源输出轴1220与复合式行星机构1210之间进一步设置有动力源离合机构1221,其具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
复合式行星机构1210由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成,并具体包括太阳轮1216、第一行星轮1212、第二行星轮1214、第一齿圈1215、第二齿圈1211以及行星架1213,具体结构与图2所示的第二实施例类似,在此不再赘述。
在本实施例中,控制机构包括第一制动机构1243、第二制动机构1244、第一输出离合机构1245与第二输出离合机构1246。行星架1213由第一制动机构1243和第二输出离合机构1246进行控制,具体由第一制动机构1243进行选择性制动,由第二输出离合机构1246选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴1290,第二制动机构1244用于对第一齿圈1215进行控制,具体对第一齿圈1215进行选择性制动,第一输出离合机构1245用于对第二齿圈1211进行控制,具体将第二齿圈1211选择性接合至第一定轴式变速齿轮组输入轴1280,太阳轮1216连接第一动力源输出轴1220和第二动力源输出轴1230。
当第一输出离合机构1245与第二输出离合机构1246都处于分离状态时,无论第一制动机构1243与第二制动机构1244处于任何状态,第一动力源输出轴1220和/或第二动力源输出轴1230输出的动力无法传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1280、1290,即为普通车辆的离合器的“分离”状态。当第一制动机构1243处于制动状态,第一输出离合机构1245处于接合状态,第二制动机构1244与第二输出离合机构1246都处于分离状态时,行星架1213被第一输出离合机构1245制动且锁死。此时,第一动力源输出轴1220和/或第二动力源输出轴1230输出的动力经太阳轮1216、第一行星轮1212、第二行星轮1214、齿圈1411以及第一输出离合机构1245以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1280。当第二制动机构1244处于制动状态,第一输出离合机构1245处于接合状态,第一制动机构1243与第二输出离合机构1246都处于分离状态时,第一齿圈1215被第二制动机构1244制动且锁死。此时,第一动力源输出轴1220和/或第二动力源输出轴1230输出的动力经太阳轮1216、第一行星轮1212、第二行星轮1214、齿圈1411以及第一输出离合机构1245以第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1280。当第二制动机构1244处于制动状态,第二输出离合机构1246处于接合状态,第一制动机构1243与第一输出离合机构1245都处于分离状态时,第一齿圈1215被第二输出离合机构1246制动且锁死。此时,第一动力源输出轴1220和/或第二动力源输出轴1230输出的动力经太阳轮1216、第一行星轮1212、第二行星轮1214、行星架1213以及第二输出离合机构1246以第三速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴1290。上述三种状态相当于普通车辆的离合器的“接合”状态。
在上述两个实施例中,控制机构包括两个制动机构以及两个输出离合机构。两个制动机构分别对复合式行星机构的元件进行选择性制动,两个输出离合机构则将复合式行星机构的元件选择性接合至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴,其中一输出离合机构分别与两个制动机构配合,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力分别以第一速度比和第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,另一输出离合机构与一制动机构配合,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力以第三速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴。
参见图13,图13是根据本实用新型第十三实施例的离合器的结构示意图。在本实施例中,离合器130包括:连接第一动力源输出轴1320和第二动力源输出轴1330与第一定轴式变速齿轮组输入轴1380以及第二定轴式变速齿轮组输入轴1390之间的复合式行星机构1310,以及用于对复合式行星机构1310中的元件进行控制,以使从第一动力源输出轴1320和/或第二动力源输出轴1330输出的动力经复合式行星机构1310传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1380、1390中的任意一个的控制机构。在本实施例中,离合器130是作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴1320和第二动力源输出轴1330与定轴式变速齿轮组输入轴1380、1390之间。
在本实施例中,复合式行星机构1310由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成,并具体包括第一太阳轮1315、第二太阳轮1316、第一行星轮1312、第二行星轮1314、齿圈1311以及行星架1313,具体结构如图1所示的第一实施例,在此不再赘述。
在本实施例中,第一动力源输出轴1320与复合式行星机构1310之间进一步设置有动力源离合机构1321,其具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
控制机构包括输入离合机构1342、第一制动机构1343、第二制动机构1344以及输出离合机构1346。第一太阳轮1315由输入离合机构1342和第二制动机构1344进行控制,具体由输入离合机构1342选择性接合至第一动力源输出轴1320和第二动力源输出轴1330,并由第二制动机构1344进行选择性制动,第一制动机构1343用于对行星架1313进行控制,具体对行星架1313进行选择性制动,输出离合机构1346对第二太阳轮1316进行控制,具体将第二太阳轮1316选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴1390,第二太阳轮1316进一步连接第一动力源输出轴1320和第二动力源输出轴1330,齿圈1311连接第一定轴式变速齿轮组输入轴1380。
当输入离合机构1342、第一制动机构1343、第二制动机构1344以及输出离合机构1346都处于分离状态时,由于复合式行星机构1310处于自由状态,第一动力源输出轴1320和/或第二动力源输出轴1330输出的动力无法传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1380、1390,即为普通车辆的离合器的“分离”状态。当第一制动机构1343处于制动状态,输入离合机构1342、第二制动机构1344与输出离合机构1346处于分离状态时,行星架1313被第一制动机构1343制动且锁死,第一动力源输出轴1320和/或第二动力源输出轴1330输出的动力经第二太阳轮1316、第二行星轮1314、第一行星轮1312、齿圈1311以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1380。当第二制动机构1344处于制动状态,输入离合机构1342、第一制动机构1343与输出离合机构1346处于分离状态时,第一太阳轮1315被第二制动机构1344制动且锁死,此时第一动力源输出轴1320和/或第二动力源输出轴1330输出的动力经第二太阳轮1316、第二行星轮1314、第一行星轮1312、齿圈1311以第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1380。当输入离合机构1342处于接合状态,第一制动机构1343、第二制动机构1344以及输出离合机构1346都处于分离状态时,第一动力源输出轴1320和/或第二动力源输出轴1330输出的动力等速传递至第一太阳轮1315与第二太阳轮1316。此时,第一太阳轮1315、第二太阳轮1316、第一行星轮1312、行星架1313、第二行星轮1314以及齿圈1311相互锁死,第一动力源输出轴1320和/或第二动力源输出轴1330输出的动力直接传递至齿圈1311,并以第三速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1380。当输出离合机构1346处于接合状态,第一制动机构1343与第二制动机构1344处于分离状态,而输入离合机构1342无论处于何种状态时,第一动力源输出轴1320和/或第二动力源输出轴1330输出的动力直接经第二太阳轮1316和输出离合机构1346以第四速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴1390。上述四种状态相当于普通车辆的离合器的“接合”状态。
在本实施例中,“离合器”具有两个“输出轴”,相当于传统的“双离合器”,但本实施例的“双离合器”具有倍挡的功能,第一定轴式变速齿轮组输入轴1380具有3个输出速度(均为正向速度),第二定轴式变速齿轮组输入轴1390具有1个输出速度(M2=1,正向速度)。也就是说,如果对应于第一定轴式变速齿轮组输入轴1380有N1个前进挡;对应于第二定轴式变速齿轮组输入轴1390有N2个前进挡和1个倒档时,则理论上,整个变速总成可以有3×N1+N2+1个挡位(其中3×N1+N2为前进挡,1为倒挡)。
更具体地说,因为本实施例中的“行星机构车辆离合器”既有普通车辆的“离合器”的起步、换挡功能,又具有倍档的功能,所以要实现8个前进挡的车辆变速总成,那就只需要与其连接一个具有N1=2,N2=2的4对齿轮组的定轴式变速齿轮组。
此种变速总成与8AT相比,同样从1挡升至8挡,其换挡时间基本一样,换挡品质也基本一样。而制造成本和变速总成复杂程度远远低于8AT。
参见图14,图14是根据本实用新型第十四实施例的结构示意图。在本实施例中,离合器140包括:连接第一动力源输出轴1420和第二动力源输出轴1430与第一定轴式变速齿轮组输入轴1480以及第二定轴式变速齿轮组输入轴1490之间的复合式行星机构1410,以及用于对复合式行星机构1410中的元件进行控制,以使从第一动力源输出轴1420和/或第二动力源输出轴1430输出的动力经复合式行星机构1410传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1480、1490中的任意一个的控制机构。在本实施例中,离合器140是作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴1420和第二动力源输出轴1430与第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1480、1490之间。
在本实施例中,第一动力源输出轴1420与复合式行星机构1410之间进一步设置有动力源离合机构1421,其具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
复合式行星机构1410由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成,并具体包括太阳轮1416、第一行星轮1412、第二行星轮1414、第一齿圈1415、第二齿圈1411以及行星架1413,具体结构与图2所示的第二实施例类似,在此不再赘述。
在本实施例中,控制机构包括输入离合机构1442、第一制动机构1443、第二制动机构1444以及输出离合机构1446。第一齿圈1415由输入离合机构1442和第二制动机构1444进行控制,具体由输入离合机构1442选择性接合至第一动力源输出轴1420和第二动力源输出轴1430,并由第二制动机构1444进行选择性制动。第一制动机构1443用于对行星架1413进行控制,具体对行星架1413进行选择性制动。输出离合机构1446用于对太阳轮1416进行控制,具体将太阳轮1416选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴1490。太阳轮1416进一步连接第一动力源输出轴1420和第二动力源输出轴1430,第二齿圈1411连接第一定轴式变速齿轮组输入轴1480。
当输入离合机构1442、第一制动机构1443、第二制动机构1444以及输出离合机构1446都处于分离状态时,复合式行星机构1410处于自由状态,第一动力源输出轴1420和/或第二动力源输出轴1430输出的动力无法传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1480、1490,即为普通车辆的离合器的“分离”状态。当第一制动机构1443处于制动状态,输入离合机构1442、第二制动机构1444与输出离合机构1446处于分离状态时,行星架1413被第一制动机构1443制动且锁死,第一动力源输出轴1420和/或第二动力源输出轴1430输出的动力经太阳轮1416、第一行星轮1412、第二行星轮1414、第二齿圈1411以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1480。当第二制动机构1444处于制动状态,输入离合机构1442、第一制动机构1443与输出离合机构1446处于分离状态时,第一齿圈1415被第二制动机构1444制动且锁死,此时第一动力源输出轴1420和/或第二动力源输出轴1430输出的动力经太阳轮1416、第一行星轮1412、第二行星轮1414、第二齿圈1411以第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1480。当输入离合机构1442处于接合状态,第一制动机构1443、第二制动机构1444以及输出离合机构1446都处于分离状态时,第一动力源输出轴1420和/或第二动力源输出轴1430输出的动力等速传递至第一齿圈1415与太阳轮1416。此时,第一齿圈1415、太阳轮1416、第一行星轮1412、行星架1413、第二行星轮1414以及第二齿圈1411相互锁死,第一动力源输出轴1420和/或第二动力源输出轴1430输出的动力直接传递至第二齿圈1411,并以第三速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1480。当输出离合机构1446处于接合状态,第一制动机构1443与第二制动机构1444处于分离状态,输入离合机构1442无论处于何种状态时,第一动力源输出轴1420和/或第二动力源输出轴1430输出的动力直接经输出离合机构1446以第四速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴1490。上述四种状态相当于普通车辆的离合器的“接合”状态。
在上述两个实施例中,控制机构包括两个制动机构、一输入离合机构和一输出离合机构,其中两个制动机构分别对复合式行星机构的元件进行选择性制动,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力分别以第一速度比和第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,输入离合机构则将复合式行星机构的不同元件选择性接合至发动机输入轴,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力分别以第三速度传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,输出离合机构将复合式行星机构的元件选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力以第四速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴。
参见图15,图15是根据本实用新型第十五实施例的离合器的结构示意图。在本实施例中,离合器150包括:连接第一动力源输出轴1520和第二动力源输出轴1530与第一定轴式变速齿轮组输入轴1580以及第二定轴式变速齿轮组输入轴1590之间的复合式行星机构1510,以及用于对复合式行星机构1510中的元件进行控制,以使从第一动力源输出轴1520和/或第二动力源输出轴1530输出的动力经复合式行星机构1510传递至定轴式变速齿轮组输入轴1580、1590中的任意一个的控制机构。在本实施例中,离合器150是作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴1520和第二动力源输出轴1530与定轴式变速齿轮组输入轴1580、1590之间。
在本实施例中,第一动力源输出轴1520与复合式行星机构1510之间进一步设置有动力源离合机构1521,其具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
复合式行星机构1510由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成,并具体包括第一太阳轮1515、第二太阳轮1516、第一行星轮1512、第二行星轮1514、齿圈1511以及行星架1513。
在本实施例中,控制机构包括输入离合机构1542、第一制动机构1543、第二制动机构1544、第一输出离合机构1545与第二输出离合机构1546。
第一太阳轮1515由输入离合机构1542和第二制动机构1544进行控制,具体由输入离合机构1542选择性接合至第一动力源输出轴1520和第二动力源输出轴1530,并由第二制动机构1544进行选择性制动。行星架1513由第一制动机构1543和第二输出离合机构1546进行控制,具体由第一制动机构1543进行选择性制动,并由第二输出离合机构1546选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴1590,第一输出离合机构1545对齿圈1511进行控制,具体将齿圈1511选择性接合至第一定轴式变速齿轮组输入轴1580,第二太阳轮1516连接第一动力源输出轴1520和第二动力源输出轴1530。
当第一输出离合机构1545与第二输出离合机构1546都处于分离状态时,无论第一制动机构1543、第二制动机构1544、输入离合机构1542处于任何状态,因此第一动力源输出轴1520和/或第二动力源输出轴1530输出的动力无法传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1580、1590,即为普通车辆的离合器的“分离”状态。当第一制动机构1543处于制动状态,第一输出离合机构1545处于接合状态,输入离合机构1542、第二制动机构1544与第二输出离合机构1546都处于分离状态时,行星架1513被第一制动机构1543制动且锁死。此时,第一动力源输出轴1520和/或第二动力源输出轴1530输出的动力经第二太阳轮1516、第二行星轮1514、第一行星轮1512、齿圈1511以及第一输出离合机构1545以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1580。当第二制动机构1544处于制动状态,第一输出离合机构1545处于接合状态,输入离合机构1542、第一制动机构1543与第二输出离合机构1546都处于分离状态时,第一太阳轮1515被第二制动机构1544制动且锁死。此时,第一动力源输出轴1520和/或第二动力源输出轴1530输出的动力经第二太阳轮1516、第二行星轮1514、第一行星轮1512、齿圈1511以及第一输出离合机构1545以第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1580。当输入离合机构1542与第一输出离合机构1145都处于接合状态,第一制动机构1543、第二制动机构1544与第二输出离合机构1546都处于分离状态时,第一动力源输出轴1520和/或第二动力源输出轴1530输出的动力等速传递至第一太阳轮1515与第二太阳轮1516。此时,第一太阳轮1515、第二太阳轮1516、第二行星轮1514、第一行星轮1512、行星架1513以及齿圈1511相互锁死,第一动力源输出轴1520和/或第二动力源输出轴1530输出的动力直接通过齿圈1511和第一输出离合机构1545以第三速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1580。当第二制动机构1544处于制动状态,第二输出离合机构1546处于接合状态,输入离合机构1542、第一制动机构1543与第一输出离合机构1545都处于分离状态时,第一太阳轮1515被第二制动机构1544制动且锁死。此时,第一动力源输出轴1520和/或第二动力源输出轴1530输出的动力经第二太阳轮1516、第二行星轮1514、第一行星轮1512、行星架1513以及第二输出离合机构1546以第四速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴1590。当输入离合机构1542与第二输出离合机构1546都处于接合状态,第二制动机构1544、第一制动机构1543与第一输出离合机构1545都处于分离状态时,第一动力源输出轴1520和/或第二动力源输出轴1530输出的动力等速传递至第一太阳轮1515与第二太阳轮1516。此时,第一太阳轮1515、第二太阳轮1516第二行星轮1514、第一行星轮1512、行星架1513以及齿圈1511相互锁死,第一动力源输出轴1520和/或第二动力源输出轴1530输出的动力直接通过行星架1513和第二输出离合机构1546以第五速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴1590。上述五种状态相当于普通车辆的离合器的“接合”状态。
在本实施例中,“离合器”具有两个“输出轴”,相当于传统的“双离合器”,但本实施例的“双离合器”具有倍挡的功能,第一定轴式变速齿轮组输入轴1580具有3个输出速度(均为正向速度),第二定轴式变速齿轮组输入轴1590具有2个输出速度(M2=2,均为正向速度)。也就是说,如果对应于第一定轴式变速齿轮组输入轴1580有N1个前进挡;对应于第二定轴式变速齿轮组输入轴1590有N2个前进挡和1个倒档时,则理论上,整个变速总成可以有3×N1+2×N2+2个挡位(其中3×N1+2×N2为前进挡,2为倒挡)。
更具体地说,因为本实施例中的“行星机构车辆离合器”既有普通车辆的“离合器”的起步、换挡功能,又具有倍档的功能,所以要实现8个前进挡的车辆变速总成,那就只需要与其连接一个具有N1=2,N2=1的3对齿轮组的定轴式变速齿轮组。
此种变速总成与8AT相比,同样从1挡升至8挡,其换挡时间基本一样,换挡品质也基本一样。而制造成本和变速总成复杂程度远远低于8AT。
参见图16,图16是根据本实用新型第十六实施例的离合器的结构示意图。在本实施例中,离合器160包括:连接第一动力源输出轴1620和第二动力源输出轴1630与第一定轴式变速齿轮组输入轴1680以及第二定轴式变速齿轮组输入轴1690之间的复合式行星机构1610,以及用于对复合式行星机构1610中的元件进行控制,以使从第一动力源输出轴1620和/或第二动力源输出轴1630输出的动力经复合式行星机构1610传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1680、1690中的任意一个的控制机构。在本实施例中,离合器160是作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴1620和第二动力源输出轴1630与第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1680、1690之间。
在本实施例中,第一动力源输出轴1620与复合式行星机构1610之间进一步设置有动力源离合机构1621,其具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
复合式行星机构1610由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成,并具体包括太阳轮1616、第一行星轮1612、第二行星轮1614、第一齿圈1615、第二齿圈1611以及行星架1613。
在本实施例中,控制机构包括输入离合机构1642、第一制动机构1643、第二制动机构1644、第一输出离合机构1645与第二输出离合机构1646。第一齿圈1615由输入离合机构1642和第二制动机构1644进行控制,具体由输入离合机构1642选择性接合至第一动力源输出轴1620和第二动力源输出轴1630,并由第二制动机构1644进行选择性制动,行星架1613由第一制动机构1643和第二输出离合机构1646进行控制,具体由第一制动机构1643进行选择性制动,并由第二输出离合机构1646选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴1690,第一输出离合机构1645对第二齿圈1611进行控制,具体将第二齿圈1611选择性选择性接合至第一定轴式变速齿轮组输入轴1680,太阳轮1616连接第一动力源输出轴1620和第二动力源输出轴1630。
当第一输出离合机构1645与第二输出离合机构1646都处于分离状态时,无论第一制动机构1643、第二制动机构1644、输入离合机构1642处于任何状态,因此第一动力源输出轴1620和/或第二动力源输出轴1630输出的动力无法传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1680、1690,即为普通车辆的离合器的“分离”状态。当第一制动机构1643处于制动状态,第一输出离合机构1645处于接合状态,输入离合机构1642、第二制动机构1644与第二输出离合机构1646都处于分离状态时,行星架1613被第一制动机构1643制动且锁死。此时,第一动力源输出轴1620和/或第二动力源输出轴1630输出的动力经太阳轮1616、第一行星轮1612、第二行星轮1614、第二齿圈1611以及第一输出离合机构1645以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1680。当第二制动机构1644处于制动状态,第一输出离合机构1645处于接合状态,输入离合机构1642、第一制动机构1643与第二输出离合机构1646都处于分离状态时,第一齿圈1615被第二制动机构1644制动且锁死。此时,第一动力源输出轴1620和/或第二动力源输出轴1630输出的动力经太阳轮1616、第一行星轮1612、第二行星轮1614、第二齿圈1611以及第一输出离合机构1645以第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1680。当输入离合机构1642与第一输出离合机构1645都处于接合状态,第一制动机构1643、第二制动机构1644与第二输出离合机构1646都处于分离状态时,第一动力源输出轴1620和/或第二动力源输出轴1630输出的动力等速传递至第一齿圈1615与太阳轮1616中。此时,第一齿圈1615、太阳轮1616、第二行星轮1614、第一行星轮1612、行星架1613以及第二齿圈1611相互锁死,第一动力源输出轴1620和/或第二动力源输出轴1630输出的动力直接通过第二齿圈1611和第一输出离合机构1645以第三速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1680。当第二制动机构1644处于制动状态,第二输出离合机构1646处于接合状态,输入离合机构1642、第一制动机构1643与第一输出离合机构1645都处于分离状态时,第一齿圈1615被第二制动机构1644制动且锁死。此时,第一动力源输出轴1620和/或第二动力源输出轴1630输出的动力经太阳轮1616、第一行星轮1612、第二行星轮1614、行星架1613以及第二输出离合机构1646以第四速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴1690。当输入离合机构1642与第二输出离合机构1646都处于接合状态,第二制动机构1644、第一制动机构1643与第一输出离合机构1645都处于分离状态时,第一动力源输出轴1620和/或第二动力源输出轴1630输出的动力等速传递至第一齿圈1615与太阳轮1616。此时,第一齿圈1615、太阳轮1616第二行星轮1614、第一行星轮1612、行星架1613以及第二齿圈1611相互锁死,第一动力源输出轴1620和/或第二动力源输出轴1630输出的动力直接通过行星架1613和第二输出离合机构1646以第五速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴1690。上述五种状态相当于普通车辆的离合器的“接合”状态。
在上述两个实施例中,控制机构包括两个制动机构、一输入离合机构和两个输出离合机构,其中两个制动机构分别对复合式行星机构的元件进行选择性制动,输入离合机构则将复合式行星机构的不同元件选择性接合至第一动力源输入轴和/或第二动力源输出轴,两个输出离合机构分别将复合式行星机构的元件选择性接合至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴,其中一输出离合机构分别与两个制动机构以及输入离合机构中的任意一个配合,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力分别以第一速度比、第二速度比和第三速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,另一输出离合机构分别与一制动机构以及输入离合机构配合,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力以第四速度比和第五速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴。
参见图17,图17是根据本实用新型第十七实施例的离合器的结构示意图。在本实施例中,离合器170包括:连接第一动力源输出轴1720和第二动力源输出轴1730与第一定轴式变速齿轮组输入轴1780以及第二定轴式变速齿轮组输入轴1790之间的复合式行星机构1710,以及用于对复合式行星机构1710中的元件进行控制,以使从第一动力源输出轴1720和/或第二动力源输出轴1730输出的动力经复合式行星机构1710传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1780、1790中的任意一个的控制机构。在本实施例中,离合器170是作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴1720和第二动力源输出轴1730与第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1780、1790之间。
在本实施例中,第一动力源输出轴1720与复合式行星机构1710之间进一步设置有动力源离合机构1721,其具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
复合式行星机构1710由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成,并具体包括第一太阳轮1715、第二太阳轮1716、第一行星轮1712、第二行星轮1714、齿圈1711以及行星架1713,具体结构与图1所示的实施例类似,在此不再赘述。
在本实施例中,控制机构包括第一输入离合机构1741、第二输入离合机构1742、第一制动机构1743、第二制动机构1744、第一输出离合机构1745以及第二输出离合机构1746。第一输入离合机构1741用于对第二太阳轮1716进行控制,具体将第二太阳轮1716选择性接合至第一动力源输出轴1720和第二动力源输出轴1730,第一太阳轮1715由第二输入离合机构1742和第二制动机构1744进行控制,具体由第二输入离合机构1742选择性接合至第一动力源输出轴1720和第二动力源输出轴1730,并由第二制动机构1744进行选择性制动。行星架1713由第一制动机构1743和第二输出离合机构1746进行控制,具体由第一制动机构1743进行选择性制动,并由第二输出离合机构1746选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴1790,第一输出离合机构1745用于对齿圈1711进行控制,具体将齿圈1711选择性接合至第一定轴式变速齿轮组输入轴1780。
当第一输入离合机构1741与第二输入离合机构1742都处于分离状态,或者第一输出离合机构1745以及第二输出离合机构1746都处于分离状态时,复合式行星机构1710无法接入第一动力源输出轴1720和/或第二动力源输出轴1730输出的动力,或者第一动力源输出轴1720和/或第二动力源输出轴1730输出的动力无法传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1780、1790,即为普通车辆的离合器的“分离”状态。当第一制动机构1743处于制动状态、第一输入离合机构1741和第一输出离合机构1745处于接合状态,同时其他离合机构与制动机构处于分离状态时,行星架1713被第一制动机构1743制动且锁死,第一动力源输出轴1720和/或第二动力源输出轴1730输出的动力经第一输入离合机构1741、第二太阳轮1716、第二行星轮1714、第一行星轮1712、齿圈1711、第一输出离合机构1745以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1780。当第一制动机构1743处于制动状态、第二输入离合机构1742和第一输出离合机构1745处于接合状态,同时其他离合机构与制动机构处于分离状态时,行星架1713被第一制动机构1743制动且锁死,第一动力源输出轴1720和/或第二动力源输出轴1730输出的动力经第二输入离合机构1742、第一太阳轮1715、第一行星轮1712、齿圈1711、第一输出离合机构1745以第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1780。当第一输入离合机构1741、第二输入离合机构1742以及第一输出离合机构1745都处于接合状态,同时其他离合机构与制动机构处于分离状态时,从第一动力源输出轴1720和/或第二动力源输出轴1730输出的动力经第一输入离合机构1741与第二输入离合机构1742等速传递至第二太阳轮1716与第一太阳轮1715。此时,第二太阳轮1716、第一太阳轮1715、第二行星轮1714、行星架1713以及第一行星轮1712相互锁死,第一动力源输出轴1720和/或第二动力源输出轴1730输出的动力直接经过齿圈1711和第一输出离合机构1745以第三速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1780。当第二制动机构1744处于制动状态、第一输入离合机构1741和第一输出离合机构1745处于接合状态,同时其他离合机构与制动机构处于分离状态时,第一太阳轮1715被第二制动机构1744制动且锁死,此时第一动力源输出轴1720和/或第二动力源输出轴1730输出的动力经第一输入离合机构1741、第二太阳轮1716、第二行星轮1714、第一行星轮1712、齿圈1711、第一输出离合机构1745以第四速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1780。当第一输入离合机构1741、第二输入离合机构1742以及第二输出离合机构1746都接合,同时其他离合机构与制动机构处于分离状态时,从第一动力源输出轴1720和/或第二动力源输出轴1730输出的动力经第一输入离合机构1741与第二输入离合机构1742等速传递至第二太阳轮1716与第一太阳轮1715。此时,第二太阳轮1716、第一太阳轮1715、第二行星轮1714、行星架1713以及第一行星轮1712相互锁死,第一动力源输出轴1720和/或第二动力源输出轴1730输出的动力直接经行星架1713和第二输出离合机构1746以第五速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴1790。当第二制动机构1744处于制动状态、第一输入离合机构1741和第二输出离合机构1746处于接合状态,同时其他离合机构与制动机构处于分离状态时,第一太阳轮1715被第二制动机构1744制动且锁死,此时第一动力源输出轴1720和/或第二动力源输出轴1730输出的动力经第一输入离合机构1741、第二太阳轮1716、第二行星轮1714、行星架1713、第二输出离合机构1746以第六速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴1790。上述六种状态相当于普通车辆的离合器的“接合”状态。
在本实施例中,“离合器”具有两个“输出轴”,相当于传统的“双离合器”,但本实施例的“双离合器”具有倍挡的功能,第一定轴式变速齿轮组输入轴1780具有4个输出速度(M1=4,3个为正向速度,1个为反向速度),第二定轴式变速齿轮组输入轴1790具有2个输出速度(M2=2,均为正向速度)。也就是说,如果对应于第一定轴式变速齿轮组输入轴1780有N1个前进挡;对应于第二定轴式变速齿轮组输入轴1790有N2个前进挡时,则理论上,整个变速总成可以有3×N1+2×N2+N1个挡位(其中3×N1+2×N2为前进挡,N1为倒挡)。因此,定轴式变速齿轮组无需设置倒档齿轮组。
更具体地说,因为本实施例中的“行星机构车辆离合器”既有普通车辆的“离合器”的起步、换挡功能,又具有倍档的功能,所以要实现8个前进挡的车辆变速总成,那就只需要与其连接一个具有N1=2,N2=1的3对齿轮组的定轴式变速齿轮组。
此种变速总成与8AT相比,同样从1挡升至8挡,其换挡时间基本一样,换挡品质也基本一样。而制造成本和变速总成复杂程度远远低于8AT。
参见图18,图18是根据本实用新型第十八实施例的离合器的结构示意图。在本实施例中,离合器180包括:连接第一动力源输出轴1820和第二动力源输出轴1830与第一定轴式变速齿轮组输入轴1880以及第二定轴式变速齿轮组输入轴1890之间的复合式行星机构1810,以及用于对复合式行星机构1810中的元件进行控制,以使从第一动力源输出轴1820和/或第二动力源输出轴1830输出的动力经复合式行星机构1810传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1880、1890中的任意一个的控制机构。在本实施例中,离合器180是作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴1820和第二动力源输出轴1830与第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1880、1890之间。
在本实施例中,第一动力源输出轴1820与复合式行星机构1841之间进一步设置有动力源离合机构1821,其具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
复合式行星机构1810由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成,并具体包括太阳轮1816、第一行星轮1812、第二行星轮1814、第一齿圈1815、第二齿圈1811以及行星架1813,且具体结构如图2所示,在此不再赘述。
在本实施例中,控制机构包括第一输入离合机构1841、第二输入离合机构1842、第一制动机构1843、第二制动机构1844、第一输出离合机构1845以及第二输出离合机构1846。第一输入离合机构1841用于对太阳轮1816进行控制,具体将太阳轮1816选择性接合至第一动力源输出轴1820和第二动力源输出轴1830,第一齿圈1815由第二输入离合机构1842和第二制动机构1844进行控制,具体由第二输入离合机构1842选择性接合至第一动力源输出轴1820和第二动力源输出轴1830,并由第二制动机构1844进行选择性制动,行星架1813由第一制动机构1843和第二输出离合机构1846进行控制,具体由第一制动机构1843进行选择性制动,并由第二输出离合机构1846选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴1890,第一输出离合机构1845用于对第二齿圈1811进行控制,具体将第二齿圈1811选择性接合至第一定轴式变速齿轮组输入轴1880。
当第一输入离合机构1841与第二输入离合机构1842都处于分离状态,或者第一输出离合机构1845与第二输出离合机构1846都处于分离状态时,复合式行星机构1810无法接入第一动力源输出轴1820和/或第二动力源输出轴1830输出的动力,或者第一动力源输出轴1820和/或第二动力源输出轴1830输出的动力无法传递到第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1880、1890,即为普通车辆的离合器的“分离”状态。当第一制动机构1843处于制动状态、第一输入离合机构1841和第一输出离合机构1845处于接合状态,同时其他离合机构与制动机构处于分离状态时,行星架1813被第一制动机构1843制动且锁死,第一动力源输出轴1820和/或第二动力源输出轴1830输出的动力经第一输入离合机构1841、太阳轮1816、第一行星轮1812、第二行星轮1814、第二齿圈1811、第一输出离合机构1845以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1880。当第一制动机构1843处于制动状态、第二输入离合机构1842和第一输出离合机构1845处于接合状态,同时其他离合机构与制动机构处于分离状态时,因此行星架1813处于被第一制动机构1843制动且锁死,第一动力源输出轴1820和/或第二动力源输出轴1830输出的动力经第二输入离合机构1842、第一齿圈1815、第一行星轮1812、第二行星轮1814、第二齿圈1811、第一输出离合机构1845以第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1880。当第一输入离合机构1841、第二输入离合机构1842以及第一输出离合机构1845都处于接合状态,同时其他离合机构与制动机构处于分离状态时,从第一动力源输出轴1820和/或第二动力源输出轴1830输出的动力经第一输入离合机构1841与第二输入离合机构1842等速传递至太阳轮1816与第一齿圈1815。此时,太阳轮1816、第一齿圈1815、第二行星轮1814、行星架1813以及第一行星轮1812卡死,第一动力源输出轴1820和/或第二动力源输出轴1830输出的动力直接经第二齿圈1811和第一输出离合机构1845以第三速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1880。当第二制动机构1844处于制动状态、第一输入离合机构1841和第一输出离合机构1845处于接合状态,同时其他离合机构与制动机构处于分离状态时,因此第一齿圈1815被第二制动机构1844制动且锁死,此时第一动力源输出轴1820和/或第二动力源输出轴1830输出的动力经第一输入离合机构1841、太阳轮1816、第一行星轮1812、第二行星轮1814、第二齿圈1811、第一输出离合机构1845以第四速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1880。当第一输入离合机构1841、第二输入离合机构1842以及第二输出离合机构1846都处于接合状态,同时其他离合机构与制动机构处于分离状态时,第一动力源输出轴1820和/或第二动力源输出轴1830输出的动力经第一输入离合机构1841与第二输入离合机构1842等速传递至太阳轮1816与第一齿圈1815。此时,太阳轮1816、第一齿圈1815、第二行星轮1814、行星架1813以及第一行星轮1812相互锁死,第一动力源输出轴1820和/或第二动力源输出轴1830输出的动力直接经过行星架1813和第二输出离合机构1846以第五速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴1890。当第二制动机构1844处于制动状态、第一输入离合机构1841和第二输出离合机构1846都处于接合状态,同时其他离合机构与制动机构处于分离状态时,第一齿圈1815被第二制动机构1844制动且锁死。此时,第一动力源输出轴1820和/或第二动力源输出轴1830输出的动力经第一输入离合机构1841、太阳轮1816、第一行星轮1814、行星架1813、第二输出离合机构1846以第六速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴1890。上述六种状态相当于普通车辆的离合器的“接合”状态。
参见图19,图19是根据本实用新型第十九实施例的离合器的结构示意图。在本实施例中,离合器190包括:连接第一动力源输出轴1920和第二动力源输出轴1930与第一定轴式变速齿轮组输入轴1980以及第二定轴式变速齿轮组输入轴1990之间的复合式行星机构1910,以及用于对复合式行星机构1910中的元件进行控制,以使从第一动力源输出轴1920和/或第二动力源输出轴1930输出的动力经复合式行星机构1910传递至定轴式变速齿轮组输入轴1980、199中的任意一个的控制机构。在本实施例中,离合器190是作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴1920和第二动力源输出轴1930与定轴式变速齿轮组输入轴1980、199之间。
在本实施例中,第一动力源输出轴1920与复合式行星机构1910之间进一步设置有动力源离合机构1921,其具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
复合式行星机构1910由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成,并具体包括第一太阳轮1915、第二太阳轮1916、第一行星轮1912、第二行星轮1914、齿圈1911以及行星架1913,具体结构与图1所示的实施例类似,在此不再赘述。
在本实施例中,控制机构包括第一输入离合机构1941、第二输入离合机构1942、第一制动机构1943、第二制动机构1944、第一输出离合机构1945以及第二输出离合机构1946。第二太阳轮1916由第一输入离合机构1941和第二输出离合机构1946进行控制,具体由第一输入离合机构1941选择性接合第一动力源输入轴1920和第二动力源输出轴1930,并由第二输出离合机构1946选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴1990,第一太阳轮1315由第二输入离合机构1342和第二制动机构1944进行控制,具体由第二输入离合机构1342选择性接合至第一动力源输出轴1920和第二动力源输出轴1930,并由第二制动机构1944进行选择性制动,第一制动机构1943用于对行星架1913进行控制,具体对行星架1913进行选择性制动,第一输出离合机构1945对齿圈1911进行控制,具体将齿圈1911选择性接合至第一定轴式变速齿轮组输入轴1980。
当第一输入离合机构1941与第二输入离合机构1942同时处于分离状态,或者第一输出离合机构1945与第二输出离合机构1946同时处于分离状态时,第一动力源输出轴1920和/或第二动力源输出轴1930输出的动力无法接入复合式行星机构1910或无法传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴1980、1990,即为普通车辆的离合器的“分离”状态。当第一制动机构1943处于制动状态,第一输入离合机构1941和第一输出离合机构1945都处于接合状态,其他离合机构和制动机构处于分离状态时,行星架1913被第一制动机构1943制动且锁死,第一动力源输出轴1920和/或第二动力源输出轴1930输出的动力经第一输入离合机构1941、第二太阳轮1916、第二行星轮1914、第一行星轮1912、齿圈1911、第一输出离合机构1945以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1980。当第一制动机构1943处于制动状态,第二输入离合机构1942和第一输出离合机构1945都处于接合状态,其他离合机构和制动机构处于分离状态时,行星轮1913被第一制动机构1943制动且锁死,第一动力源输出轴1920和/或第二动力源输出轴1930输出的动力经第二输入离合机构1942、第一太阳轮1915、第一行星轮1912、齿圈1911、第一输出离合机构1945以第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1980。当第一输入离合机构1941、第二输入离合机构1942以及第一输出离合机构1945都处于接合状态,其他制动机构和离合机构都处于分离状态时,第一动力源输出轴1920和/或第二动力源输出轴1930输出的动力等速传递至第一太阳轮1915与第二太阳轮1916。此时,第一太阳轮1915、第二太阳轮1916、第一行星轮1912、行星架1913、第二行星轮1914以及齿圈1911相互锁死,第一动力源输出轴1920和/或第二动力源输出轴1930输出的动力直接经齿圈1911和第一输出离合机构1945以第三速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1980。当第二制动机构1944处于制动状态,第一输入离合机构1941和第一输出离合机构1945处于接合状态,其他离合机构和制动机构处于分离状态时,第一太阳轮1915被第二制动机构1944制动且锁死。此时,第一动力源输出轴1920和/或第二动力源输出轴1930输出的动力经第一输入离合机构1941、第二太阳轮1916、第二行星轮1914、第一行星轮1912、齿圈1911、第一输出离合机构1945以第四速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴1980。当第一输入离合机构1941与第二输出离合机构1946都处于接合状态,其他离合机构和制动机构都处于分离状态时,第一动力源输出轴1920和/或第二动力源输出轴1930输出的动力直接经第一输入离合机构1941与第二输出离合机构1946以第五速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴1990。当第一制动机构1943处于制动状态,第二输入离合机构1942和第二输出离合机构1946都处于接合状态,其他离合机构和制动机构都处于分离状态时,行星轮1913被第一制动机构1943制动且锁死,第一动力源输出轴1920和/或第二动力源输出轴1930输出的动力经第二输入离合机构1942、第一太阳轮1915、第一行星轮1912、第二行星轮1914、第二太阳轮1916、第二输出离合机构1946以第六速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴1990。上述六种状态相当于普通车辆的离合器的“接合”状态。
参见图20,图20是根据本实用新型离合器的车辆变速总成第二十实施例的结构示意图。在本实施例中,离合器200包括:连接第一动力源输出轴2020和第二动力源输出轴2030与第一定轴式变速齿轮组输入轴2080以及第二定轴式变速齿轮组输入轴2090之间的复合式行星机构2010,以及用于对复合式行星机构2010中的元件进行控制,以使从第一动力源输出轴2020和/或第二动力源输出轴2030输出的动力经复合式行星机构2010传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴2080、2090中的任意一个的控制机构。在本实施例中,离合器200是作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴2020和第二动力源输出轴2030与第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴2080、2090之间。
在本实施例中,第一动力源输出轴2020与复合式行星机构2010之间进一步设置有动力源离合机构2021,其具体结构与图1所示的第一实施例类似,在此不再赘述。
复合式行星机构2010由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成,并具体包括太阳轮2016、第一行星轮2012、第二行星轮2014、第一齿圈2015、第二齿圈2011以及行星架2013,具体结构与图2所示的实施例类似,在此不再赘述。
在本实施例中,控制机构包括第一输入离合机构2041、第二输入离合机构2042、第一制动机构2043、第二制动机构2044、第一输出离合机构2045以及第二输出离合机构2046。太阳轮2016由第一输入离合机构2014和第二输出离合机构2046进行控制,具体由第一输入离合机构2014选择性接合至第一动力源输出轴2020和第二动力源输出轴2030,并由第二输出离合机构2046选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴2090。第一齿圈2015由第二输入离合机构2042和第二制动机构2044进行控制,具体由第二输入离合机构2042选择性接合至第一动力源输出轴2020和第二动力源输出轴2030,并由第二制动机构2044进行制动。第一制动机构2043用于对行星架2013进行控制,具体对行星架2013进行选择性制动,第一输出离合机构2015用于对第二齿圈2011进行控制,具体将第二齿圈2011选择性接合至第一定轴式变速齿轮组输入轴2080。
当第一输入离合机构2041与第二输入离合机构2042同时处于分离状态,或者第一输出离合机构2045与第二输出离合机构2046同时处于分离状态时,第一动力源输出轴2020和/或第二动力源输出轴2030输出的动力无法接入复合式行星机构2010或无法传递至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴2080、2090,即为普通车辆的离合器的“分离”状态。当第一制动机构2043处于制动状态,第一输入离合机构2041与第一输出离合机构2045都处于接合状态,其他离合机构和制动机构处于分离状态时,行星架2013被第一制动机构2043制动且锁死,第一动力源输出轴2020和/或第二动力源输出轴2030输出的动力经第一输入离合机构2041、太阳轮2016、第一行星轮2012、第二行星轮2014、第二齿圈2011、第一输出离合机构2045以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴2080。当第一制动机构2043处于制动状态,第二输入离合机构2042和第一输出离合机构2045都处于接合状态,其他离合机构和制动机构处于分离状态,行星轮2013被第一制动机构2043制动且锁死,第一动力源输出轴2020和/或第二动力源输出轴2030输出的动力经第二输入离合机构2042、第一齿圈2015、第一行星轮2012、第二行星轮2014、第二齿圈2011、第一输出离合机构2045以第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴2080。当第一输入离合机构2041、第二输入离合机构2042以及第一输出离合机构2045都处于接合状态,其他制动机构和离合机构处于分离状态时,第一动力源输出轴2020和/或第二动力源输出轴2030输出的动力等速传递至第一齿圈2015与太阳轮2016。此时,第一齿圈2015、太阳轮2016、第一行星轮2012、行星架2013、第二行星轮2014以及第二齿圈2011卡死,第一动力源输出轴2020和/或第二动力源输出轴2030输出的动力直接经第二齿圈2011和第一输出离合机构2015以第三速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴2080。当第二制动机构2044处于制动状态,第一输入离合机构2041和第一输出离合机构2045处于接合状态,其他离合机构和制动机构处于分离状态时,第一齿圈2015被第二制动机构2044制动且锁死。此时,第一动力源输出轴2020和/或第二动力源输出轴2030输出的动力经太阳轮2016、第一行星轮2012、第二行星轮2014、第二齿圈2011、第一输出离合机构2015以第四速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴2080。当第一输入离合机构2041与第二输出离合机构2046都处于接合状态,其他离合机构和制动机构都处于分离状态时,第一动力源输出轴2020和/或第二动力源输出轴2030输出的动力直接经第一输入离合机构2041与第二输出离合机构2046以第五速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴2090。当第一制动机构2043处于制动状态,第二输入离合机构2042和第二输出离合机构2046都处于接合状态,其他离合机构和制动机构都处于分离状态时,行星轮2013被第一制动机构2043制动且锁死,第一动力源输出轴2020和/或第二动力源输出轴2030输出的动力经第二输入离合机构2042、第一齿圈2015、第一行星轮2012、太阳轮2016、第二输出离合机构2046以第六速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴2090。
在本实施例中,“离合器”具有两个“输出轴”,相当于传统的“双离合器”,但本实用新型的“双离合器”具有倍挡的功能,第一定轴式变速齿轮组输入轴2080具有4个输出速度(M1=4,都为正向速度),第二定轴式变速齿轮组输入轴2080具有2个输出速度(M2=2,包括一个正向速度,一个反向速度),也就是说,如果对应于第一定轴式变速齿轮组输入轴2080有N1个前进挡;对应于第二定轴式变速齿轮组输入轴2090有N2个前进挡,则理论上,整个变速总成可以有M1×N1+M2×N2+N2个挡位(其中M1×N1+M2×N2为前进挡,N2为倒挡)。
更具体地说,因为本实施例中的“行星机构车辆离合器”既有普通车辆的“离合器”的起步、换挡功能,又具有的功能,所以要实现9个前进挡的车辆变速总成,那就只需要与其连接一个具有N1=2,N2=1的3对齿轮组的定轴式变速齿轮组。
此种变速总成与9AT相比,同样从1挡升至9挡,其换挡时间基本一样,换挡品质也基本一样。而制造成本和变速总成复杂程度远远低于9AT。
上述离合器和使用该离合器的车辆变速总成的优点在于:利用连接于第一动力源输出轴和第二动力源输出轴与定轴式变速齿轮组输入轴之间且由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成的复合式行星机构,并且具有双输出轴连接到定轴式变速齿轮组,具有结构简单、便于实现自动化等特点。
在上述四个实施例中,控制机构包括两个制动机构、两个输入离合机构和两个输出离合机构,其中两个制动机构分别对复合式行星机构的元件进行选择性制动,两个输入离合机构则将复合式行星机构的元件选择性接合至第一动力源输入轴和/或第二动力源输出轴,两个输出离合机构分别将复合式行星机构的元件选择性接合至第一和第二定轴式变速齿轮组输入轴。一输出离合机构分别与两个输入离合机构和一制动机构中的任意两个配合,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力分别以第一速度比、第二速度比和第三速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,该一输出离合机构进一步与一输入离合机构和另一制动机构配合,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力分别以第四速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,另一输出离合机构与两个输入离合机构中的至少一个配合,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力以第五速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴,并进一步与一制动机构以及一输入离合机构配合,以使第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力以第六速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴。
如图21所示,图21为根据本实用新型第二十一实施例的用于集成于离合器上的扭转减振机构的结构示意图。在本实用新型中,进一步在上述离合器中集成扭转减振机构2100。在本实施例中,该扭转减振机构2100主要包括第一转动盘2110、第二转动盘2120以及弹簧减振器2130。其中,第一转动盘2110和第二转动盘2120同轴设置,并能够相对转动。在第一转动盘2110和第二转动盘2120之间形成一环形腔体,而弹簧减振器2130为设置于该环形腔体内的曲形弹簧,并沿第一转动盘2110和第二转动盘2120的转动方向弹性连接第一转动盘2110和第二转动盘2120。优选地,该曲形弹簧由至少两个不同弹性系数的弹簧串联而成,由此提高减振效果。
在其他实施例中,可以在第一转动盘2110和第二转动盘2120分别沿各自周向对形成多个弹簧窗口(未图示),此时弹簧减振器2130则包括分别卡置于弹簧窗口内的多个直形弹簧(未图示)。同样优选地,至少两个弹簧窗口内的直形弹簧的弹性系数的互不相同。
在本实施例中,扭转减振机构2100可以集成于图1所示的离合器的任意一盘状部件上,例如优选集成在第二太阳轮116等的一个或多个上。例如,当扭转减振机构2100集成在第二太阳轮116上时,第一转动盘2110和第二转动盘2120中的一个与第一动力源输出轴12和/或第二动力源输出轴13连接,而第一转动盘2110和第二转动盘2120中的另一个上设置有外齿,进而与第二行星轮114进行外啮合。当扭转减振机构2100集成在制动盘1442上时,第一转动盘2110和第二转动盘2120中的一个与第一太阳轮115直接连接,而制动钳1441对第一转动盘2110和第二转动盘2120中的另一个进行制动。需要注意的是,扭转减振机构2100可以同时集成于第二第二太阳轮116和制动盘1442,即分别在第二太阳轮116和制动盘1441上设置与上文描述结构相同的第一扭转减振机构和第二扭转减振机构。由此实现二级减振。在本实施例中,扭转减振机构2100也可以集成于行星架113、齿圈111以及第一太阳轮115的一个或多个上,由此实现多级减振。当然,第二太阳轮116和制动盘141更为优选。
同样,扭转减振机构2100也可以集成于图2-图20所示的离合器的任意一盘状部件上,例如太阳轮、行星架、制动盘、齿圈中的一个或多个上。
由于从发动机到汽车传动系的转速和转矩是周期性地不断变化的,这会使传动系产生的扭转振动;另一方面由于汽车行驶在不平的道路上,使汽车传动系出现角速度突然变化,也会引起扭转振动。这些扭转振动都会对传动系零件造成冲击性载荷,使其寿命缩短,甚至损坏零件。本实用新型通过在混合动力车辆的离合器上集成扭转减振机构,可以消除扭转振动和避免共振,防止传动系过载,因此可以一个独立部件同时集成“离合”以及“减振”等多项功能。
进一步,由于扭转减振机构采用双转动盘结构且具有一定质量,因此通过计算和配置二者的质量,可以实现与双质量飞轮相同的功能,进而进一步集成“双质量飞轮”功能。
以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,例如各实施例之间技术特征的相互结合,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (14)
1.一种混合动力车辆的离合器,其特征在于:所述离合器作为独立部件连接于车辆的第一动力源输出轴和第二动力源输出轴与两个定轴式变速齿轮组输入轴之间,所述离合器包括:连接于所述第一动力源输出轴和所述第二动力源输出轴与所述定轴式变速齿轮组输入轴之间且由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成的复合式行星机构;以及用于对所述复合式行星机构中的元件进行控制以使从所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力经所述复合式行星机构选择性传递至所述两个定轴式变速齿轮组输入轴中的任意一个的控制机构。
2.如权利要求1所述的离合器,其特征在于:所述复合式行星机构包括第一太阳轮、第二太阳轮、第一行星轮、第二行星轮、齿圈以及行星架,其中所述第一行星轮与所述第一太阳轮外啮合,所述齿圈与所述第一行星轮内啮合,所述第二行星轮位于所述第二太阳轮与所述第一行星轮之间且分别与所述第二太阳轮和所述第一行星轮外啮合,所述第一行星轮和所述第二行星轮进一步共用所述行星架;或者,所述复合式行星机构包括太阳轮、第一行星轮、第二行星轮、第一齿圈、第二齿圈以及行星架,其中所述第一行星轮与所述太阳轮外啮合,所述第一齿圈与所述第一行星轮内啮合,所述第二行星轮位于所述第一行星轮与所述第二齿圈之间且与所述第一行星轮外啮合,并与所述第二齿圈内啮合,所述第一行星轮和所述第二行星轮进一步共用所述行星架。
3.如权利要求2所述的离合器,其特征在于:所述控制机构包括一制动机构和一输出离合机构,其中所述制动机构用于对所述复合式行星机构中的元件进行选择性制动,而使所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力经所述复合式行星机构以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,所述输出离合机构用于将所述复合式行星机构中的元件与第二定轴式变速齿轮组输入轴进行选择性接合,而使所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力经复合式行星机构以第二速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴。
4.如权利要求2所述的离合器,其特征在于:所述控制机构包括一制动机构和两个输出离合机构,其中所述制动机构用于对所述复合式行星机构中的元件进行选择性制动,所述两个输出离合机构用于分别将所述复合式行星机构中的元件与第一定轴式变速齿轮组输入轴和第二定轴式变速齿轮组输入轴进行选择性接合,并分别与所述制动机构配合,而使所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力经所述复合式行星机构分别以第一速度比和第二速度比传递至所述第一定轴式变速齿轮组输入轴和所述第二定轴式变速齿轮组输入轴。
5.如权利要求2所述的离合器,其特征在于:所述控制机构包括一制动机构、一输入离合机构和一输出离合机构,其中所述制动机构用于对所述复合式行星机构中的元件进行选择性制动,以使所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力经所述复合式行星机构以第一速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,所述输入离合机构用于将所述复合式行星机构中不同元件同时接合至所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴,使所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力经复合式行星机构以第二速度比传递至所述第一定轴式变速齿轮组输入轴,所述输出离合机构用于将所述复合式行星机构中的元件与第二定轴式变速齿轮组输入轴进行选择性接合,而使所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力经所述复合式行星机构以第三速度比传递至所述第二定轴式变速齿轮组输入轴。
6.如权利要求2所述的离合器,其特征在于:所述控制机构包括一输入离合机构、一制动机构以及两个输出离合机构,所述输入离合机构将所述复合式行星机构的不同元件同时接合至所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴,所述制动机构对所述复合式行星机构的元件进行选择性制动,所述两个输出离合机构分别将所述复合式行星机构的元件与第一定轴式变速齿轮组输入轴和第二定轴式变速齿轮组输入轴进行选择性结合,以使所述第一输出离合机构分别与所述制动机构和所述输入离合机构配合将所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力分别以第一速度比和第二速度比传递至所述第一定轴式变速齿轮组输入轴,所述第二输出离合机构分别与所述制动机构和所述输入离合机构配合将所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力分别以第三速度比和第四速度比传递至所述第二定轴式变速齿轮组输入轴。
7.如权利要求2所述的离合器,其特征在于:所述控制机构包括两个制动机构以及一输出离合机构,所述两个制动机构分别对所述复合式行星机构的元件进行选择性制动,以使所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力分别以第一速度比和第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,所述输出离合机构则将所述复合式行星机构的元件选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴,以使所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力以第三速度比传递至所述第二定轴式变速齿轮组输入轴。
8.如权利要求2所述的离合器,其特征在于:所述控制机构包括两个制动机构以及两个输出离合机构,所述两个制动机构分别对所述复合式行星机构的元件进行选择性制动,所述两个输出离合机构则将所述复合式行星机构的元件选择性接合至第一定轴式变速齿轮组输入轴和第二定轴式变速齿轮组输入轴,其中一所述输出离合机构分别与两个制动机构配合,以使所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力分别以第一速度比和第二速度比传递至所述第一定轴式变速齿轮组输入轴,另一输出离合机构与一制动机构配合,以使所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力以第三速度比传递至所述第二定轴式变速齿轮组输入轴。
9.如权利要求2所述的离合器,其特征在于:所述控制机构包括两个制动机构、一输入离合机构和一输出离合机构,其中所述两个制动机构分别对所述复合式行星机构的元件进行选择性制动,以使所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力分别以第一速度比和第二速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,所述输入离合机构则将所述复合式行星机构的不同元件选择性接合至所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴,以使所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力以第三速度传递至所述第一定轴式变速齿轮组输入轴,所述输出离合机构将复合式行星机构的元件选择性接合至第二定轴式变速齿轮组输入轴,以使所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力以第四速度比传递至所述第二定轴式变速齿轮组输入轴。
10.如权利要求1所述的离合器,其特征在于:所述控制机构包括两个制动机构、一输入离合机构和两个输出离合机构,其中所述两个制动机构分别对所述复合式行星机构的元件进行选择性制动,所述输入离合机构则将所述复合式行星机构的元件选择性接合至所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴,所述两个输出离合机构分别将复合式行星机构的元件选择性接合至第一定轴式变速齿轮组输入轴和第二定轴式变速齿轮组输入轴,其中一所述输出离合机构分别与所述两个制动机构以及所述输入离合机构中的一个配合,以使所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力分别以第一速度比、第二速度比和第三速度比传递至第一定轴式变速齿轮组输入轴,另一所述输出离合机构分别与一所述制动机构以及所述输入离合机构配合,以使所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力以第四速度比和第五速度比传递至第二定轴式变速齿轮组输入轴。
11.如权利要求2所述的离合器,其特征在于:所述控制机构包括两个制动机构、两个输入离合机构和两个输出离合机构,其中所述两个制动机构分别对所述复合式行星机构的元件进行选择性制动,所述两个输入离合机构则将复合式行星机构的元件选择性接合至所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴,所述两个输出离合机构分别将复合式行星机构的元件选择性接合至第一定轴式变速齿轮组输入轴和第二定轴式变速齿轮组输入轴,其中一所述输出离合机构分别与两个输入离合机构和一制动机构中的任意两个配合,以使所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力分别以第一速度比、第二速度比和第三速度比传递至所述第一定轴式变速齿轮组输入轴,并进一步与一所述输入离合机构和另一制动机构配合,以使所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力分别以第四速度比传递至所述第一定轴式变速齿轮组输入轴,另一所述输出离合机构与所述两个输入离合机构中的至少一个配合,以使所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力以第五速度比传递至所述第二定轴式变速齿轮组输入轴,并进一步与一所述制动机构以及一所述输入离合机构配合,以使所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力以第六速度比传递至所述第二定轴式变速齿轮组输入轴。
12.如权利要求3-11任意一项所述的离合器,其特征在于:所述离合器进一步包括连接于所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴与所述复合式行星机构之间的动力源离合机构。
13.如权利要求3-11任意一项所述的离合器,其特征在于:所述离合器进一步集成有扭转减振机构,所述扭转减振机构包括同轴设置且能够相对转动的第一转动部件和第二转动部件以及沿所述第一转动部件和所述第二转动部件的转动方向弹性连接所述第一转动部件和所述第二转动部件的弹簧减振器。
14.一种车辆变速总成,其特征在于,所述车辆变速总成包括离合器以及定轴式变速齿轮组,所述定轴式变速齿轮组包括两个定轴式变速齿轮组输入轴和一个定轴式变速齿轮组输出轴,所述离合器作为独立部件连接于发动机输出轴与所述两个定轴式变速齿轮组输入轴之间,所述离合器包括:连接于所述发动机输出轴与所述定轴式变速齿轮组输入轴之间且由单行星排和双行星排通过元件共用方式复合而成的复合式行星机构;以及用于对所述复合式行星机构中的元件进行控制以使从所述发动机输出轴输出的动力经所述复合式行星机构选择性传递至所述两个定轴式变速齿轮组输入轴中的任意一个的控制机构,其中所述复合式行星机构或所述定轴式变速齿轮组输出轴进一步连接电动机输出轴,以使从所述电动机输出轴输出的动力经所述复合式行星机构传递至所述定轴式变速齿轮组输入轴,或者不经所述复合式行星机构直接传递至所述定轴式变速齿轮组输出轴。
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