CN211166416U - 一种双行星排混联动力耦合机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种双行星排混联动力耦合机构，包括差速器，与差速器连接的双行星排齿轮机构；与第一行星排的行星架连接的第一动力源、与第一行星排的齿圈连接的第二动力源、与第二行星排太阳轮连接的第三动力源；第一行星排和第二行星排能独立工作，且第一行星排的行星架通过离合器与第二行星排的太阳轮连接；第一行星排的太阳轮轴上设有第一制动器，第二行星排的行星架上设有第二制动器。本实用新型结构简单、能够自由拆分成独立的动力传递机构，在长度方向能够进行扩展，并且可以实现可拆分成独立的单行星排机构，只需改变壳体即可，拆分后的行星排可用作单行星排动力机构，也可组合成双行星排动力机构，即两行星排可实现三种模块化。

Description

一种双行星排混联动力耦合机构

技术领域

本实用新型属于混联式混合动力汽车技术领域，涉及到混联式混合动力汽车动力分配机构，具体涉及一种双行星排混动动力耦合机构。

背景技术

随着排放要求的越来越严苛，混合动力已成为发展趋势。

中国专利“基于双行星排的混合动力汽车动力驱动总成”，公开号CN108340763A，公开日2018.07.31，公开了一种基于双行星排的混合动力汽车动力驱动总成，其包括设置在输出轴上的主减速齿轮和差速器、与该主减速齿轮传动连接的减速齿轮机构、与该减速齿轮机构传动连接的双行星排齿轮机构以及与双行星排齿轮机构同轴布置且分设于双行星排齿轮机构两侧的第一动力源与第二动力源和第三动力源。

中国专利“双行星排双模功率分流式混合动力系统”，公告号CN106627097B，公告日2018.04.13，公开了一种采用两行星排、3离合器及1个制动器，一号行星排行星架与二号行星排齿圈可传递动力，两者中间有离合器；一号行星排的齿圈与二号行星排的行星架及太阳轮可传递动力，两者中间有离合器；发动机与一号行星排的行星架连接。

中国专利“一种混合动力汽车双行星排式动力耦合机构”公告号CN103770625B，公告日2016.07.06，公开了一种采用两行星排、3个离合器及2个制动器，一号行星排齿圈与二号行星排太阳轮可传递动力，两者之间有离合器及制动器；一号行星排行星架与二号行星排齿圈可传递动力，两者之间有离合器；发动机与一号行星排的行星架连接。

上述专利均为两行星排的组合，同时实现串联、并联及混联，但是仍存在一些缺点：均没有取力装置PTO；结构复杂，且两行星排耦合度高，两行星排必须紧密布置，不能在长度方向扩展，对空间要求高；不易拆分成独立的单行星排机构，不适合模块化。

实用新型内容

针对背景技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、可以独立、模块化的双行星排混联动力耦合机构。

为了达到上述目的，本实用新型设计的双行星排混联动力耦合机构，包括差速器，与差速器连接的双行星排齿轮机构，其特征在于，还包括：

与第一行星排的行星架连接的第一动力源、与第一行星排的齿圈连接的第二动力源、与第二行星排太阳轮连接的第三动力源；

第一行星排和第二行星排能独立工作，且第一行星排的行星架通过离合器与第二行星排的太阳轮连接；

第一行星排的太阳轮轴上设有第一制动器，第二行星排的行星架上设有第二制动器。

优选的，所述第一行星排的齿圈的内外均设有齿轮，第二动力源通过第一啮合齿轮与第一行星排的齿圈的外壁齿轮啮合。

优选的，所述第一动力源通过前轴与第一行星排的行星架连接，所述第一行星排的行星架通过所述前轴与离合器连接。

进一步优选的，所述第一行星排的太阳轮轴为中空结构，所述前轴从所述第一行星排的太阳轮轴中穿过与离合器连接。

优选的，离合器通过后轴与第二行星排的太阳轮连接，所述后轴穿过第二行星排的行星架。

优选的，所述后轴上设有同轴齿轮，所述第三动力源通过第二啮合齿轮与同轴齿轮啮合。

进一步优选的，还包括取力器，所述取力器与同轴齿轮连接。

优选的，所述第二行星排的齿圈上设有伸出的圆盘，所述圆盘与差速器的输入轴连接。

优选的，第一动力源与第一行星排的行星架之间设有减震器。

优选的，所述第一动力源为内燃机、第二动力源和第三动力源为电机。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用双行星排与取力器(PTO)结构结合，能实现纯电、纯发动机及混合PTO工作模式，适合多种工况的翻斗货车；前排行星架与后排太阳轮相连，可实现长度方向拓展，方便整车布置；两个行星排采用同轴的结构形式，只采用一个离合器、两个制动器，且两行星排只有中间一根轴连接，可拆分开成为独立的单行星排模块，也可组合成双行星排模块。

本实用新型相比现有技术结构简单、能够自由拆分成独立的动力传递机构，在长度方向能够进行扩展，并且可以实现可拆分成独立的单行星排机构，只需改变壳体即可，拆分后的行星排可用作单行星排动力机构，也可组合成双行星排动力机构，即两行星排可实现三种模块化。

附图说明

图1是本实用新型的原理图

图2是本实用新型两行星排长度方向拓展示意图

图3是第一行星排的单行星排模块化结构示意图

图4是第二行星排的单行星排模块化结构示意图

图5是本实用新型电机带动发动机启动示意图

图6是本实用新型纯电动起步示意图

图7是本实用新型纯发动机起步示意图

图8是本实用新型发动机怠速充电示意图

图9是本实用新型纯电PTO示意图一

图10是本实用新型纯电PTO示意图二

图11是本实用新型纯发动机PTO示意图

图12是本实用新型混合PTO示意图一

图13是本实用新型混合PTO示意图二

图14是本实用新型低中速纯电行驶示意图

图15是本实用新型高速行驶示意图一

图16是本实用新型高速行驶示意图二

图17是本实用新型减速及制动示意图

图中：第一动力源1、减振器2、第一行星排3、第一制动器4、第三动力源5、第二行星排6、差速器7、第二制动器8、取力器9、离合器10、第二动力源11、同轴齿轮12、前轴13、后轴14、第一啮合齿轮15、第二啮合齿轮16、圆盘17。

具体实施方式

下面通过图1～图17以及列举本实用新型的一些可选实施例的方式，对本实用新型的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示：

第一动力源1通过减振器2与第一行星排3的行星架连接；第二动力源11与第一行星排3的齿圈相连，第三动力源5与第二行星排6的太阳轮连接。

第一行星排3的行星架、第二行星排6的太阳轮通过设在两者之间的离合器10相连；第一动力源1通过前轴13与第一行星排的行星架连接，第一行星排3的行星架通过上述前轴13与离合器10连接，离合器10通过后轴14与第二行星排6的太阳轮连接，所述后轴14穿过第二行星排6的行星架。

第一行星排3的太阳轮轴为中空结构，前轴13从第一行星排3的太阳轮轴中穿过与离合器10连接；减震器2设在前轴13上。

第一行星排3的齿圈内外部均有齿轮，第二动力源11通过第一啮合齿轮15与第一行星排4的齿圈的外壁齿轮啮合；第一行星排3的太阳轮轴上有第一制动器4。后轴14上设有同轴齿轮12，第三动力源5通过第二啮合齿轮16与同轴齿轮12啮合；第二行星排6的行星架上有第二制动器8。

第二行星排6的齿圈输出，在其上设有伸出的圆盘17与差速器7输入轴连接；取力器9与同轴齿轮12连接。

通过第一制动器4、离合器10及第二制动器8的组合，本实用新型可实现串联、并联及混联三种工作模式；并可实现不同扭矩转速下的多种工况取力操作，可适用于商用车，整个方案只有两个制动器及离合器，结构简单。

第一行星排3的行星架与第二行星排6太阳轮连接，前、后两行星排之间只有中间一处连接，两行星排不存在多处耦合连接，两行星排连接简单，中间连接处可向传动轴一样在长度方向拉伸扩展，扩展方法如图2所示。

本实用新型可以进行模块化，第一行星排3部分、第二行星排6部分可拆分成独立的单行星排机构，只需改变壳体即可，拆分后的行星排可用作单行星排动力机构，也可组合成双行星排动力机构，即两行星排可实现三种模块化，增加后轴14的长度或者添加拓展轴，如图3所示。

根据本实用新型的不同工况工作模式、取力器不同工作模式进行详细说明，各种工况离合器制动器状态如表1。

表1各种工况离合器制动器状态

以下对各种工况进行详细说明：

一、启动工况

电机带动发动机启动：车辆停止，离合器10分离，第一制动器4闭合，第二动力源11处于电动状态，带动发动机启动；动力传递如图4；

纯电动起步：离合器分离10，第二制动器8闭合，第三动力源5启动车辆在纯电模式下运行；动力传递如图5；

纯发动机起步：离合器闭10合，第三动力源5停止，第二制动器8分离，第二动力源11停止，第一制动器4分离，单独由发动机启动车辆；动力传递如图6；

发动机怠速充电：离合器10分离，第一制动器4闭合，由发动机带动第二动力源11，给电池充电，动力传递如图7；

二、PTO工况

纯电PTO模式：离合器10分离，PTO离合器闭合；差速器7停止时，第二制动器8分离，第三动力源5通过单级齿轮带动取力器9；若PTO离合器闭合后，第二制动器8闭合，则第三动力源5带动取力器9工作，并同时驱动差速器7工作；动力传递如图8；

纯发动机PTO模式：离合器10闭合，PTO离合器闭合；第二制动器8分离时，第一动力源1带动取力器9工作，并同时带动第三动力源5发电，此时可保证差速器7停止；动力传递如图9；

混合PTO：离合器10闭合，PTO离合器闭合，第二制动器8分离，第三动力源5提供一部分驱动力；第一制动器4闭合时，第一动力源1带动第二动力源11发电，同时为取力器9提供驱动力；第一制动器4分离时，第一动力1提供驱动力，第二动力源11可停止不转；动力传递如图10。

三、行驶工况

低中速纯电行驶：离合器10分离，第二制动器8闭合，第三动力源5通过第二行星排6实现减速增扭驱动车辆，通过调节第三动力源5不同转速，实现车辆不同低中速行驶；动力传递如图11；

高速行驶：离合器10闭合，第二制动器8闭合，第三动力源5提供一部分驱动力；第一制动器4闭合时，第一动力源1通过第一行星排3提供一部分驱动力，同时第一动力源1带动第二动力源11发电；第一制动器4分离时，第一动力源1和第二动力源11同时提供驱动力；动力传递如图12；

减速及制动：离合器10分离，第二制动器8闭合，车轮带动差速器7运动，并且带动第三动力源5实现发电制动；动力传递如图13。

本领域技术人员容易理解，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双行星排混联动力耦合机构，包括差速器，与差速器连接的双行星排齿轮机构，其特征在于，还包括：与第一行星排的行星架连接的第一动力源、与第一行星排的齿圈连接的第二动力源、与第二行星排太阳轮连接的第三动力源；第一行星排和第二行星排能独立工作，且第一行星排的行星架通过离合器与第二行星排的太阳轮连接；第一行星排的太阳轮轴上设有第一制动器，第二行星排的行星架上设有第二制动器。

2.根据权利要求1所述的双行星排混联动力耦合机构，其特征在于：所述第一行星排的齿圈的内外均设有齿轮，第二动力源通过第一啮合齿轮与第一行星排的齿圈的外壁齿轮啮合。

3.根据权利要求1所述的双行星排混联动力耦合机构，其特征在于：所述第一动力源通过前轴与第一行星排的行星架连接，所述第一行星排的行星架通过所述前轴与离合器连接。

4.根据权利要求3所述的双行星排混联动力耦合机构，其特征在于：所述第一行星排的太阳轮轴为中空结构，所述前轴从所述第一行星排的太阳轮轴中穿过与离合器连接。

5.根据权利要求1所述的双行星排混联动力耦合机构，其特征在于：离合器通过后轴与第二行星排的太阳轮连接，所述后轴穿过第二行星排的行星架。

6.根据权利要求5所述的双行星排混联动力耦合机构，其特征在于：所述后轴上设有同轴齿轮，所述第三动力源通过第二啮合齿轮与同轴齿轮啮合。

7.根据权利要求6所述的双行星排混联动力耦合机构，其特征在于：还包括取力器，所述取力器与同轴齿轮连接。

8.根据权利要求1所述的双行星排混联动力耦合机构，其特征在于：所述第二行星排的齿圈上设有伸出的圆盘，所述圆盘与差速器的输入轴连接。

9.根据权利要求1所述的双行星排混联动力耦合机构，其特征在于：第一动力源与第一行星排的行星架之间设有减震器。

10.根据权利要求1所述的双行星排混联动力耦合机构，其特征在于：所述第一动力源为内燃机、第二动力源和第三动力源为电机。

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