CN219888686U - 混合动力汽车变速器结构 - Google Patents

Abstract

一种混合动力汽车变速器结构，包括动力源、电机、离合器、差速器、内输入轴、外输入轴，以及设有从动齿轮的第一副轴、第二副轴，所述外输入轴空套在内输入轴上，所述内输入轴上设置奇数挡主动齿轮与第一、第二副轴上的奇数挡从动齿轮啮合，所述外输入轴上设置偶数挡主动齿轮与第一、第二副轴上设置偶数挡从动齿轮啮合，所述差速器的减速齿轮与第一、第二副轴设置的输出齿轮共啮，所述电机的轮毂设有第三离合器的从动盘、第一离合器、第二离合器的主动盘，所述第三离合器的主动盘连接动力源，所述第一离合器的从动盘连接内输入轴，第二离合器的从动盘连接外输入轴，内输入轴上设置第一转速信号轮，所述外输入轴上设置第二转速信号轮。

Description

混合动力汽车变速器结构

技术领域

本实用新型涉及汽车变速器领域，特别涉及一种混合动力汽车变速器结构。

背景技术

随着经济发展，汽车产业也快速腾飞，为了提高驾驶体验和驾驶舒适度，混合动力汽车引入了双离合变速器。双离合变速器连接着发动机并将其作为动力源，双离合变速器的双离合器连接不同输入轴，通过交替切换离合器完成换挡过程，实现不中断动力换挡。但是双离合变速器工作时，是靠燃油发动机的输出轴连接离合器的主动盘，主动盘将动力传递给从动盘，从动盘再将动力传递给输入轴进行逐级的动力传递，这样就导致响应时间较长，汽车提速较慢，出现提速时的滞钝现象；且汽车换挡时双离合变速器内部齿轮和轴承处于不断运动中，双离合变速器需要为内部零部件预留足够运动的空间，为配合双离合器的设置，现有技术的双离合变速器轴向尺寸较大，而汽车轴向空间紧凑，体积较大的双离合变速器影响着汽车内部布局。怎样较快提速和提高效率是制造商一直想要解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种混合动力汽车变速器结构，结构布置好，能有效解决汽车提速时的滞钝现象，且轴向尺寸小，承载扭矩大。

本实用新型的技术方案是：一种混合动力汽车变速器结构，包括动力源、电机、离合器、差速器、内输入轴、外输入轴，以及设有从动齿轮的第一副轴、第二副轴，所述外输入轴空套在内输入轴上，所述内输入轴上设置奇数挡主动齿轮与第一、第二副轴上的奇数挡从动齿轮啮合，所述外输入轴上设置偶数挡主动齿轮与第一、第二副轴上设置偶数挡从动齿轮啮合，所述差速器的减速齿轮与第一、第二副轴设置的输出齿轮共啮，所述电机的轮毂设有第三离合器的从动盘、第一离合器、第二离合器的主动盘，所述第三离合器的主动盘连接动力源，所述第一离合器的从动盘连接内输入轴，第二离合器的从动盘连接外输入轴，内输入轴上设置第一转速信号轮，所述外输入轴上设置第二转速信号轮。

所述奇数挡主动齿轮包括一挡主动齿轮、三挡主动齿轮、五挡主动齿轮，所述五挡主动齿轮、一挡主动齿轮、三挡主动齿轮从远离离合器的远端向近端依次排列周向固定在内输入轴上。

所述五挡主动齿轮上固定连接第一转速信号轮。

所述偶数挡主动齿轮包括二挡主动齿轮、四/六挡主动齿轮，所述二挡主动齿轮、四/六挡主动齿轮从靠近离合器的一端向远端依次排列周向固定在外输入轴上。

所述第一副轴上间隙配合一挡从动齿轮、四挡从动齿轮、倒挡齿轮，固定连接第一输出齿轮，所述一挡从动齿轮与内输入轴上的一挡主动齿轮啮合，所述四挡从动齿轮与外输入轴上的四/六挡主动齿轮啮合，所述倒挡齿轮与第二副轴上的二挡从动齿轮啮合，所述第一输出齿轮与差速器的减速齿轮啮合，所述一挡从动齿轮旁设置一挡同步器，所述四挡从动齿轮和倒挡齿轮之间设置四/倒挡同步器。

所述第二副轴上间隙配合三挡从动齿轮、五挡从动齿轮、六挡从动齿轮、二挡从动齿轮，固定连接第二输出齿轮，所述三挡从动齿轮与内输入轴上的三挡主动齿啮合，所述五挡从动齿轮与内输入轴上的五挡主动齿啮合，所述六挡从动齿轮与外输入轴上的四/六挡主动齿轮啮合，所述二挡从动齿轮与外输入轴上的二挡主动齿轮啮合，所述第二输出齿轮与差速器的减速齿轮啮合，所述五挡从动齿轮和三挡从动齿轮之间设置三/五挡同步器，所述六挡从动齿轮和二挡从动齿轮之间设置二/六挡同步器。

采用上述技术方案：一种混合动力汽车变速器结构，包括动力源、电机、离合器、差速器、内输入轴、外输入轴，以及设有从动齿轮的第一副轴、第二副轴，所述外输入轴空套在内输入轴上，所述内输入轴上设置奇数挡主动齿轮与第一、第二副轴上的奇数挡从动齿轮啮合，所述外输入轴上设置偶数挡主动齿轮与第一、第二副轴上设置偶数挡从动齿轮啮合，所述差速器的减速齿轮与第一、第二副轴设置的输出齿轮共啮，所述电机的轮毂设有第三离合器的从动盘、第一离合器、第二离合器的主动盘，所述第三离合器的主动盘连接动力源，所述第一离合器的从动盘连接内输入轴，第二离合器的从动盘连接外输入轴，内输入轴上设置第一转速信号轮，所述外输入轴上设置第二转速信号轮。第三离合器从动盘接合第一离合器或第二离合器的主动盘，将动力源传递给主动盘的动力或电机的动力传递给第一离合器或第二离合器的从动盘，第一离合器、第二离合器的将动力传递给连接各自的输入轴。内、外输入轴带动主动齿轮转动，根据第一、第二转速信号轮提供的输入轴转速信息，预挂挡挡位的主动齿轮与从动齿轮接合，第一副轴或第二副轴通过输出齿轮将动力传递给差速器实现换挡。通过三离合器的设置，在发动机动力源的基础上增加电机提供动力，多种动力模式选择有效缩短响应时间，汽车提速加快，解决汽车提速时的滞钝的问题。

所述奇数挡主动齿轮包括一挡主动齿轮、三挡主动齿轮、五挡主动齿轮，所述五挡主动齿轮、一挡主动齿轮、三挡主动齿轮从远离离合器的远端向近端依次排列周向固定在内输入轴上。所述五挡主动齿轮上固定连接第一转速信号轮。所述偶数挡主动齿轮包括二挡主动齿轮、四/六挡主动齿轮，所述二挡主动齿轮、四/六挡主动齿轮从靠近离合器的一端向远端依次排列周向固定在外输入轴上。内输入轴上布置奇数挡位齿轮，外输入轴上布置偶数挡位齿轮，便于副轴挡位齿轮同步预挂挡，节约换挡时间，有效提高换挡舒适性。

所述第一副轴上间隙配合一挡从动齿轮、四挡从动齿轮、倒挡齿轮，固定连接第一输出齿轮，所述一挡从动齿轮与内输入轴上的一挡主动齿轮啮合，所述四挡从动齿轮与外输入轴上的四/六挡主动齿轮啮合，所述倒挡齿轮与第二副轴上的二挡从动齿轮啮合，所述第一输出齿轮与差速器的减速齿轮啮合，所述一挡从动齿轮旁设置一挡同步器，所述四挡从动齿轮和倒挡齿轮之间设置四/倒挡同步器。所述第二副轴上间隙配合三挡从动齿轮、五挡从动齿轮、六挡从动齿轮、二挡从动齿轮，固定连接第二输出齿轮，所述三挡从动齿轮与内输入轴上的三挡主动齿啮合，所述五挡从动齿轮与内输入轴上的五挡主动齿轮啮合，所述六挡从动齿轮与外输入轴上的四/六挡主动齿轮啮合，所述二挡从动齿轮与外输入轴上的二挡主动齿轮啮合同时与倒挡齿轮啮合，所述第二输出齿轮与差速器的减速齿轮啮合，所述五挡从动齿轮和三挡从动齿轮之间设置三/五挡同步器，所述六挡从动齿轮和二挡从动齿轮之间设置二/六挡同步器。该结构通过采用一挡单独用一同步器，四挡和倒挡共用一同步器，三挡和五挡共用一同步器，二挡和六挡共用一同步器的设计减小了变速器轴向尺寸，优化变速器内部空间结构，同时减小齿轮跨距，增加刚度，齿轮变形量减小，传动效率高。

本实用新型在传统动力源的基础上增加电机动力，动力源或电机将动力通过离合器传递给内、外输入轴，内、外输入轴上的主动齿轮与副轴上对应的从动齿轮接合，副轴通过输出齿轮将动力传递给差速器，输出动力，且通过转速信号轮检测输入轴转速，实现不同挡位的动力切换与传递，提高了响应效率，能有效解决汽车提速时的滞钝现象；挡位布置共用同步器，齿轮跨距缩小，增大承载扭矩的同时减小了变速器的轴向尺寸。

下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，一种混合动力汽车变速器结构，包括动力源41、电机40、离合器、差速器37、内输入轴1、外输入轴2，以及设有从动齿轮的第一副轴3、第二副轴4。所述差速器37设有壳体、减速齿轮34、半轴齿轮38及行星齿轮39。所述差速器37的壳体与主减速齿轮34通过螺栓固定或者焊接方式连接形成差速器内腔。所述差速器37通过左轴承14和右轴承15固定在变速器左右箱体上，且输入端通过减速齿轮34与输出齿轮啮合连接副轴，输出端通过半轴齿轮38和长短传动轴连接车轮，进行动力传递。所述内输入轴1通过左轴承8固定在变速器左箱体上，所述外输入轴2空套在内输入轴1上并通过右轴承9固定在变速器右箱体上。内输入轴1上设置第一转速信号轮28，所述外输入轴2上设置第二转速信号轮29。所述第一信转速号轮28的直径大于等于第二转速信号轮29直径。所述内输入轴1上设置奇数挡主动齿轮，所述奇数挡主动齿轮包括一挡主动齿轮16、三挡主动齿轮21、五挡主动齿轮26。所述五挡主动齿轮26、一挡主动齿轮16、三挡主动齿轮21从远离离合器的远端向近端依次排列周向固定在内输入轴1上，所述五挡主动齿轮26上固定连接第一转速信号轮28。所述外输入轴2上设置偶数挡主动齿轮，所述偶数挡主动齿轮包括二挡主动齿轮18、四/六挡主动齿轮23。所述二挡主动齿轮18、四/六挡主动齿轮23从靠近离合器的一端向远端依次排列周向固定在外输入轴2上。所述第一副轴3左端通过左轴承12固定在变速器左箱体上，右端通过右轴承13固定在右箱体上。所述第一副轴3上间隙配合一挡从动齿轮17、四挡从动齿轮24、倒挡齿轮20，固定连接第一输出齿轮35。所述一挡从动齿轮17与内输入轴1上的一挡主动齿轮16啮合，所述四挡从动齿轮24与外输入轴2上的四/六挡主动齿轮23啮合，所述倒挡齿轮20与第二副轴4上的二挡从动齿轮19啮合，所述第一输出齿轮35与差速器37的减速齿轮34啮合，所述一挡从动齿轮17旁设置一挡同步器30，所述四挡从动齿轮24和倒挡齿轮20之间设置四/倒挡同步器31。所述第二副轴4左端通过变速器左轴承10固定在左箱体上，右端通过右轴承固定在右箱体上。所述第二副轴4上间隙配合三挡从动齿轮22、五挡从动齿轮27、六挡从动齿轮25、二挡从动齿轮19，固定连接第二输出齿轮36。所述三挡从动齿轮22与内输入轴1上的三挡主动齿轮21啮合，所述五挡从动齿轮27与内输入轴1上的五挡主动齿轮26啮合，所述六挡从动齿轮25与外输入轴2上的四/六挡主动齿轮23啮合，所述二挡从动齿轮19与外输入轴2上的二挡主动齿轮18啮合，所述五挡从动齿轮27和三挡从动齿轮22之间设置三/五挡同步器32，所述六挡从动齿轮25和二挡从动齿轮19之间设置二/六挡同步器33。所述第二输出齿轮36与差速器37的减速齿轮34啮合。所述电机40的轮毂设有第三离合器7的从动盘、第一离合器5、第二离合器6的主动盘，所述第三离合器7的主动盘连接动力源41，所述第一离合器5的从动盘连接内输入轴1，第二离合器6的从动盘连接外输入轴2。

本实用新型混合动力汽车变速器结构，四挡从动齿轮24与倒挡齿轮20共用四/倒挡同步器31，五挡从动齿轮27和三挡从动齿轮22共用三/五挡同步器32，六挡从动齿轮25和二挡从动齿轮19共用二/六挡同步器33，节省了变速器轴向空间，优化变速器内部空间布局，减小了变速器轴向尺寸。二挡从动齿轮19与二挡主动齿轮18啮合、倒挡齿轮20共啮，形成三联齿，使变速器内部结构紧凑，便于其他部件布置；第二输出齿轮36与差速器37的减速齿轮34、第一输出齿轮35共啮，形成三联齿，进一步优化空间结构。

本实施例动力驱动方式包括发动机动力源单独驱动、电机单独驱动以及发动机动力源结合电机驱动。当发动机动力源单独提供动力时，发动机动力源41接合第三离合器7主动盘将动力传递给第三离合器7的从动盘，由于第三离合器7的从动盘、第一离合器5的主动盘、第二离合器6的主动盘均设在电机40的轮毂上，第一离合器5的主动盘、第二离合器6的主动盘均受到第三离合器7主动盘传递的动力，根据转速信号轮的转速信息，第一离合器5的主动盘与从动盘或第二离合器6与从动盘其中一组离合器接合，使内输入轴或外输入轴获得动力；当电机单独提供动力时，第三离合器7的主动盘与从动盘脱离，根据转速信号轮的转速信息进行换挡，第一离合器5的主动盘与从动盘或第二离合器6与从动盘其中一组离合器接合使输入轴获得动力；当发动机动力源结合电机提供动力时，第三离合器7主动盘与从动盘接合，第一离合器5和第二离合器6主动盘同时接收发动机动力源和电机动力，第一离合器5或第二离合器6的主动盘与从动盘接合，使内输入轴或外输入轴转动。

本实施例混合动力汽车变速器工作时，输出动力路线根据挡位不同而变化。当需要挂奇数挡位时，第一离合器5的主动盘与从动盘接合传递动力，以输出一挡动力为例，第一离合器5的主动盘与从动盘接合的同时一挡同步器30接合一挡从动齿轮17，第一离合器5的从动盘将动力传递给内输入轴1，内输入轴1带动一挡主动齿轮16转动，动力又传给与一挡主动齿轮16啮合的一挡从动齿轮17经一挡同步器30传给第一副轴3，第一副轴3上的第一输出齿轮35将动力传给差速器，输出一挡动力。当需要挂偶数挡位时，第二离合器6的主动盘与从动盘接合传递动力，以输出二挡动力为例，第二离合器6的主动盘与从动盘接合的同时二/六挡同步器33接合二挡从动齿轮19，第二离合器6的从动盘将动力传递给外输出轴2，外输入轴2带动二挡主动齿轮18转动，动力又传递给与二挡主动齿轮18啮合的二挡从动齿轮19经二/六挡同步器33传给第二副轴4，第二副轴4上的第二输出齿轮36将动力传给差速器，输出二挡动力。当需要挂倒挡时，第二离合器6的主动盘与从动盘接合同时四/倒挡同步器31接合倒挡齿轮20，第二离合器6的从动盘将动力外输入轴2，外输入轴2带动二挡主动齿轮18、二挡从动齿轮19，二挡从动齿轮19将动力传递给倒挡齿轮20经四/倒挡同步器31传给第一副轴3，第一副轴3的第一输出齿轮35将动力传给差速器，输出倒挡动力。

本实施例混合动力汽车变速器工作时，汽车控制器结合转速信号轮检测到的转速信息判断需要转换的挡位，输出相应挡位的动力。具体挡位工况如表1所示。

表1新型混合动力汽车变速器结构挡位工况

当前挡位	预挂挡位	内输入轴转速	外输入轴转速	离合器接合情况
					N	N预挂1挡	1000r/min	\	第一离合器接合
N	N预挂R挡	\	1000r/min	第二离合器接合
					1	N预挂2挡	\	2017～5156r/min	第二离合器接合
2	N预挂3挡	2364～5741r/min	\	第一离合器接合
					3	N预挂4挡	\	1986～5736r/min	第二离合器接合
4	N预挂5挡	1797～5421r/min	\	第一离合器接合
					5	N预挂6挡	\	1748～5094r/min	第二离合器接合
2	N预挂1挡	7～2026r/min	\	第一离合器接合
					3	N预挂2挡	\	1324～2912r/min	第二离合器接合
4	N预挂3挡	1229～3310r/min	\	第一离合器接合
					5	N预挂4挡	\	1248～3895r/min	第二离合器接合
6	N预挂5挡	1378～4242r/min	\	第一离合器接合
					5	6预挂4挡	\	3574r/min	第二离合器接合
4	5预挂3挡	2508r/min	\	第一离合器接合
					3	4预挂2挡	\	1862r/min	第二离合器接合
2	3预挂1挡	1451r/min	\	第一离合器接合
					6	5预挂3挡	1688r/min	\	第一离合器接合
5	4预挂2挡	\	1053r/min	第二离合器接合

本实用新型混合动力汽车变速器结构，在双离合的基础上引入电机，提供多种动力模式选择，起步提速更迅猛，能有效解决汽车提速时的滞钝现象，且更加低速节能减排，效率更高，更省油；第一离合器内从动盘与内输入轴直接连接，内输入轴上布置奇数挡位齿轮，第二离合器从动盘与外输入轴直接连接，外输入轴上布置偶数挡位齿轮便于副轴挡位齿轮同步预挂挡，结合转速信号轮检测的输入轴转速进行换挡，能够高效快速的进行换挡，节约换挡时间，换挡舒适性良好，且采用三联齿及大容量同步器结构，优化变速器内部空间结构，减小了变速器轴向尺寸，同时提高了结构刚度，齿轮啮合性能好，变形量小，适合多种车型。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神的前提下，对本实用新型进行的改动均落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种混合动力汽车变速器结构，包括动力源(41)、电机(40)、离合器、差速器(37)、内输入轴(1)、外输入轴(2)，以及设有从动齿轮的第一副轴(3)、第二副轴(4)，所述外输入轴(2)空套在内输入轴(1)上，所述内输入轴(1)上设置奇数挡主动齿轮与第一、第二副轴上的奇数挡从动齿轮啮合，所述外输入轴(2)上设置偶数挡主动齿轮与第一、第二副轴上设置偶数挡从动齿轮啮合，所述差速器(37)的减速齿轮(34)与第一、第二副轴设置的输出齿轮共啮，其特征在于：所述电机(40)的轮毂设有第三离合器(7)的从动盘、第一离合器(5)、第二离合器(6)的主动盘，所述第三离合器(7)的主动盘连接动力源(41)，所述第一离合器(5)的从动盘连接内输入轴(1)，第二离合器(6)的从动盘连接外输入轴(2)，内输入轴(1)上设置第一转速信号轮(28)，所述外输入轴(2)上设置第二转速信号轮(29)。

2.根据权利要求1所述的混合动力汽车变速器结构，其特征在于：所述奇数挡主动齿轮包括一挡主动齿轮(16)、三挡主动齿轮(21)、五挡主动齿轮(26)，所述五挡主动齿轮(26)、一挡主动齿轮(16)、三挡主动齿轮(21)从远离离合器的远端向近端依次排列周向固定在内输入轴(1)上。

3.根据权利要求2所述的混合动力汽车变速器结构，其特征在于：所述五挡主动齿轮(26)上固定连接第一转速信号轮(28)。

4.根据权利要求1所述的混合动力汽车变速器结构，其特征在于：所述偶数挡主动齿轮包括二挡主动齿轮(18)、四/六挡主动齿轮(23)，所述二挡主动齿轮(18)、四/六挡主动齿轮(23)从靠近离合器的一端向远端依次排列周向固定在外输入轴(2)上。

5.根据权利要求1所述的混合动力汽车变速器结构，其特征在于：所述第一副轴(3)上间隙配合一挡从动齿轮(17)、四挡从动齿轮(24)、倒挡齿轮(20)，固定连接第一输出齿轮(35)，所述一挡从动齿轮(17)与内输入轴(1)上的一挡主动齿轮(16)啮合，所述四挡从动齿轮(24)与外输入轴(2)上的四/六挡主动齿轮(23)啮合，所述倒挡齿轮(20)与第二副轴(4)上的二挡从动齿轮(19)啮合，所述第一输出齿轮(35)与差速器(37)的减速齿轮(34)啮合，所述一挡从动齿轮(17)旁设置一挡同步器(30)，所述四挡从动齿轮(24)和倒挡齿轮(20)之间设置四/倒挡同步器(31)。

6.根据权利要求1所述的混合动力汽车变速器结构，其特征在于：所述第二副轴(4)上间隙配合三挡从动齿轮(22)、五挡从动齿轮(27)、六挡从动齿轮(25)、二挡从动齿轮(19)，固定连接第二输出齿轮(36)，所述三挡从动齿轮(22)与内输入轴(1)上的三挡主动齿轮(21)啮合，所述五挡从动齿轮(27)与内输入轴(1)上的五挡主动齿轮(26)啮合，所述六挡从动齿轮(25)与外输入轴(2)上的四/六挡主动齿轮(23)啮合，所述二挡从动齿轮(19)与外输入轴(2)上的二挡主动齿轮(18)啮合，所述第二输出齿轮(36)与差速器(37)的减速齿轮(34)啮合，所述五挡从动齿轮(27)和三挡从动齿轮(22)之间设置三/五挡同步器(32)，所述六挡从动齿轮(25)和二挡从动齿轮(19)之间设置二/六挡同步器(33)。