CN2730672Y - 并联式混合动力车用双动力后驱动桥 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种并联式混合动力车用双动力后驱动桥，该设计是在通用非断开式后桥基础上，在原单级主减速器与差速器传动系称为主传动器的对称位置，即主传动器绕后桥左右两半轴中心旋转180度的位置，安装一与主传动器的主传动轴和主传动齿轮相同的传动系称之为副传动器。副传动器与主传动器结构相同但其中省去了传动器的传动器从动锥齿轮。本实用新型采用了主、副双传动器模式，从而实现了并联式混合动力车所需的双动力驱动的传动系总成。本实用新型无需采用辅助动力变速器传递辅助动力，因而实施过程中降低了由变速器传递辅助动力时径向力过大而产生的噪音，无需增加额外的机械润滑工作并且使得混合动力车整车的自重降低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种并联式混合动力车用的双动力后驱动桥，该设计以较简单、成熟和低成本的效果使得双动力源转矩传给驱动车轮，降速以便增大扭矩，应用的领域是汽车传动系。
背景技术
对与任何一种并联式混合动力车都应能够实现至少同时存在两种以上的混合动力源作为驱动车辆行驶的动力，作为辅助动力的缓冲介质可以是蓄电池或液压蓄能器等，与之对应的动力源驱动车桥作为传动总成的一部分，将主动力与辅助动力合并带动车轮转动使得车辆行驶。并联式混合式动力车用的双动力后驱动桥是针对并联双动力混合动力车而设计的一种传动装置。
在国内现有的混合动力车辆的设计中，要实现至少两种以上动力的混合驱动。通常是设计一辅助动力的变速箱，主动力仍然使用原有的动力传动装置。其运转过程为主动力带动变速箱转动，再由变速箱带动主传动轴驱动主减速器工作。同时主传动轴上装有一直齿齿轮，该齿轮与辅助动力变速箱的直齿齿轮啮合，从而传递辅助动力。如上所述的混合动力车的整车需增加辅助变速箱、改装主传动轴和装配被动齿轮，因此造成动力传动系结构复杂且有一定的安装困难。其表现在为了保证让主传动轴上的被动齿轮与辅助变速箱的主动齿轮的最佳啮合，需要使两齿轮的传递轴具有很好的同轴度，且各自轴的径向跳动的幅度需保持很小，为此给加工和安装带来较高的要求。如上所述的辅助变速箱还需要占用一定的车身空间，且增加了整车的重量。经变速箱传递后会造成传递效率降低，同时变速箱需独自再解决润滑，给正常维护带来一定的复杂程度。如上所述的主传动轴和辅助变速箱的齿轮啮合，由于是从侧面径向，向源主减速器输出动力，当驱动功率增大时径向力也随之加大，此时易产生较大的噪声。
实用新型的技术内容
为克服上述缺陷，本实用新型的目的在于提出一种并联式混合动力车用的双动力后驱动桥，以实现高效率、低噪音、低成本及易产业化的目的。
为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种并联式双动力后驱动桥，所述双动力后驱动桥属于一种非断开式后桥，该后桥具有一驱动桥壳，所述驱动桥壳内装有左右对称两个半轴套管，所述左半轴套管连接一传动器从动锥齿轮，所述两个半轴套管通过圆锥磙子轴承连接由一组行星齿轮组成的差速器，通过驱动桥壳的两端的半轴套管与一主传动器壳连接，所述半轴套管通过轴承连接轮毂，所述主传动器的外端连接一万向节，通过万向节连接一主动力装置，所述主动力装置与主传动器的分离是通过一变速箱内的离合器实现的，所述驱动桥壳的另侧通过半轴套管与一副传动器壳连接，所述副传动器的外端连接一万向节，通过万向节连接一辅助动力装置，所述副动力装置与副传动器的分离是通过另一离合器实现的，所述半轴套管通过轴承连接轮毂，所述后桥和两侧的轮毂通过制动器、制动凸轮轴及制动器调整臂与各自的制动气室连接。
如上所述的并联式混合动力车用双动力后驱动桥，主传动器具有一单级主减速器主动锥齿轮，所述单级主减速器主动锥齿轮啮合主减速器从动锥齿轮并与差速器为一整体连动构件。
如上所述的并联式混合动力车用双动力后驱动桥，副传动器具有一单级副减速器主动锥齿轮，所述单级副减速器主动锥齿轮啮合副减速器从动锥齿轮并与差速器为一整体连动构件。
如上所述的并联式混合动力车用双动力后驱动桥，主传动器和副传动器结构与传速比相同。
如上所述的并联式混合动力车用双动力后驱动桥，主动力装置为提供车辆行驶的主要动力的汽车动力源装置。
如上所述的并联式混合动力车用双动力后驱动桥，辅助动力装置由电动机及一蓄电池组或一液压马达及蓄能器或其它动力装置构成的提供车辆辅助动力的组件。
如上所述的并联式混合动力车双动力后驱动桥，制动气室为后桥轮毂制动器气室。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
由于本实用新型采用了主传动器和副传动器对称安装，使其结构简单整体占用车辆空间较少，利用现有通用车辆后驱动桥进行改造就可实现该双动力后驱动桥的安装。同时采用的主传动器和副传动器结构为完全相同并且是标准的汽车常规使用的主减速器与差速器，因此该双动力后驱动车桥的加工简单、周期短并具有标准化生产的先决条件。此外对现有的车辆实现双动力混合车辆的改造也提供了可能性。
对该双动力后驱动桥采用了主传动器和副传动器而言，与现有其它技术相比该技术的制造成本较低，采用该技术作为双动力后驱动方式的并联式混合动力车可以降低整车成本。
对该双动力后驱动桥采用单级主减速器与差速器而言，由于该双动力后驱动桥所有采用的都是机械传动连接，其传动元件的数量少因此部件的润滑技术较成熟，从而提高了该双动力后驱动桥使用寿命。
对该双动力后驱动桥所采用的分体部件除桥壳需要对主、副传动器的定位加工外，其余都为车辆标准结构部件的整合。因此技术成熟从而整合后的双动力后驱动桥其工作可靠性高和稳定性好，此外由于采用都为车辆标准结构部件，因此该双动力后驱动桥具有良好的可维护性及可互换性。
对该双动力后驱动桥采用的都为车辆标准结构部件而言，该双动力后驱动桥的整体技术可随标准结构件的技术提高而提高。如若标准的主减速器与差速器的技术得到了改进而效率提高则采用改进了技术的主减速器与差速器所整合的该双动力后驱动桥的整体技术也得到提高，从而实现技术可移植的效果。
对该双动力后驱动桥不是从侧面径向取得源主减速器的动力而言，该双动力后驱动桥的运转避免了因径向力而产生的噪音。
对该双动力后驱动桥的主动锥齿轮与从动锥齿轮为斜齿啮合而言，对该双动力后驱动桥的驱动功率较直齿齿轮驱动方式更大。
由于本实用新型所述的主传动器的万向节所连接的主动力装置不必限定是何种动力源，同时对所述的副传动器的万向节所连接的辅助动力装置也不必限定是何种辅助动力源，如电机或液压泵/液压马达等。因此本实用新型具有广泛的灵活性。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1是本实用新型的并联式混合动力车用双动力后驱动桥总体结构示意图；
图2是本实用新型的主、副传动器的基本结构关系示意图；
附图中部分附图标记所表示的部件名称及相关参数如下：
1、主传动器 2、驱动桥右半轴 3、副传动器
4、副传动器主动锥齿轮 5、7传动器从动齿轮 6、行星齿轮
8、主传动器主动锥齿轮 18、驱动桥左半轴 10、轮毂
11、14后桥轮毂制动气室 12、17万向节
13、连接辅助动力装置 16、连接主动力装置
具体实施方式
下面参照附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，其中，不同实施例在不同的附图中的相似结构采用相同的附图标记进行说明。应当指出，下述详细说明仅仅是示例性的，不应当理解为对权利要求书中所要求保护的保护范围的一种严格的限制。
图1是本实用新型的并联式混合动力车用双动力后驱动桥总体结构示意图；
图2是本实用新型的主、副传动器的基本结构关系示意图；
下面参照附图1和图2对本实用新型的并联式混合动力车用双动力后驱动桥总体结构及主、副传动器的基本结构关系进行说明。
结构说明
本实用新型的并联式混合动力车用双动力后驱动桥结构如图1、图2所示，该设计是在通用非断开式后桥基础上，在原单级主减速器与差速器传动系称为主传动器1的对称位置，即主传动器1绕后桥左右两半轴中心旋转180度的位置，安装一与主传动器的主传动轴和主传动齿轮相同的传动系称之为副传动器3。副传动器3与主传动器1结构相同但其中省去了传动器的传动器从动锥齿轮5、7。
该双动力后驱动桥也属于非断开式后桥，该后桥具有一驱动桥壳9，驱动桥壳9内装有左右对称两个半轴套管18、2，左半轴套管18连接一传动器从动锥齿轮5、7，两个半轴套管通过圆锥磙子轴承连接由一组行星齿轮6组成的差速器，通过驱动桥壳9的两端的半轴套管18、2与一主传动器1壳连接，半轴套管18、2通过轴承连接轮毂10、15，主传动器1的外端连接一万向节17，通过万向节17连接一主动力装置16，驱动桥壳9的另侧通过半轴套管18、2与一副传动器3壳连接，副传动器3的外端连接一万向节12，通过万向节12连接一辅助动力装置13，半轴套管18、2通过轴承连接轮毂10、15，后桥和两侧的轮毂10、15通过制动器、制动凸轮轴及制动器调整臂与各自的制动气室11、14连接。
其中主动力装置16提供车辆所需的主要动力源，通过主传动器1的减速动作带动左右半轴18、2转动。而辅助动力装置13提供车辆所需的辅助动力源，通过副传动器3的减速动作带动左右半轴18、2转动。要说明主动力装置16与辅助动力装置13所提供的动力源，经各自不同的控制可以同时对车轴提供动力，也可以经各自不同的控制分别对车轴提供动力。特别指出如果辅助动力装置13所配置的是液压蓄能器装置，则辅助动力装置13除可提供辅助动力的同时在车辆不需辅助动力时可转换为能量回收装置，进行多余能量回收。
本实用新型的并联式混合动力车用双动力后驱动桥主要是由主传动器1，副传动器3，驱动桥壳9，轮毂10、15，万向节12、17和后桥轮毂制动气室组成。其中除驱动桥壳9需根据不同的传动器规格进行定位设计加工外其余个部件均可采用车辆用标准部件进行整合。
基本工作原理
由主动力装置16带动主传动器1转动，此时与主传动器1一体的主动锥齿轮8随之转动时与传动器从动锥齿轮5、7啮合而带动传动器从动锥齿轮成90度转动。驱动桥内的行星齿轮组6随传动器从动锥形齿轮5、7转动实现减速动作并带动驱动桥的左右半轴18、2转动，其结构尺寸和传动数比可根据车辆不同的实际要求而进行具体标准件的选定。同时传动器从动锥形齿轮5、7转动通过与副传动器主动锥齿轮4的啮合又带动副传动器3成与主动传动器1反方向转动。反之当由辅助动力13作为动力输出时，辅助动力13带动副传动器3转动，此时与副传动器3一体的副传动器主动锥齿轮4随之转动时与传动器从动锥齿轮5、7啮合，而带动传动器从动锥齿轮成与由主传动器产生动力的转动方向相反，保证了驱动车辆转动的扭矩一致。驱动桥内的行星齿轮组6随从动锥形齿轮5、7转动实现减速动作并带动驱动桥的左右半轴18、2转动，同时从动锥形齿轮5、7转动通过与主传动器主动锥齿轮8的啮合又带动主传动器1成与副动传动器3反方向转动，如图1所示。因主传动器1的主动锥齿轮8与副传动器3的主动锥齿轮4所啮合的是同一个传动器从动锥齿轮5、7，因此使得主传动器1与副传动器3的传动速率、转动力矩相同。制动气室11、14分别与后桥轮毂10、15和桥壳9构成车辆制动。
双驱动桥的双驱动工作过程
对于由主传动器1与副传动器3组成并联式混合动力车用双动力驱动桥，其对车辆的驱动可以三种方式进行组合。方式一为主传动器1工作，在此方式下辅助动力装置13的离合器挂空挡状态，使得副传动器3停止工作，通过主传动器1输入的动力源为车辆行驶的全部动力。方式二为副传动器3工作，在此方式下主动力装置16的离合器挂空挡状态，使得主传动器1停止工作，通过副传动器3输入的动力源为车辆行驶的全部动力。方式三为主传动器1和副传动器3同时工作，在此方式下辅助动力装置13的离合器挂挡，要说明该离合器仅需要一种挡位，而主动力装置16的离合器所挂的挡位是根据车辆行驶所需的功率而定。此时通过主传动器1输入的动力源为主要动力源，通过副传动器3输入的动力源为辅助动力源其产生的功率往往小于由主传动器1输入动力所产生的功率。从而可实现双向动力传动过程。
假定所用的辅助动力源为液压蓄能器时，在组合方式三状态下改变辅助动力装置13的液压马达收放逻辑就可实现从辅助动力装置13提取动力源或对辅助动力装置13进行蓄能。应指出当辅助动力源为液压蓄能器，在对辅助动力装置13进行蓄能的同时也对车辆实施一定的制动，如此对整车的制动系也起到一定的辅助作用。
如果在副传动器3中的减速器传动轴的一端安装一齿轮假定为z1，在辅助动力装置13输出轴的一端安装另一齿轮假定为z2，使得z1与z2向啮合则可实现输出传动比的改变，其传动比的比值的大小可由z1与z2的齿数而定。
唯上所述，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的构思所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (7)
1、一种并联式混合动力车用双动力后驱动桥，其特征在于：所述双动力后驱动桥属于一种非断开式后桥，该后桥具有一驱动桥壳，所述驱动桥壳内装有左右对称两个半轴套管，所述左半轴套管连接一传动器从动锥齿轮，所述两个半轴套管通过圆锥磙子轴承连接由一组行星齿轮组成的差速器，通过驱动桥壳的两端的半轴套管与一主传动器壳连接，所述半轴套管通过轴承连接轮毂，所述主传动器的外端连接一万向节，通过万向节连接一主动力装置，所述主动力装置与主传动器的分离是通过变速箱内一离合器实现的，所述驱动桥壳的另侧通过半轴套管与一副传动器壳连接，所述副传动器的外端连接一万向节，通过万向节连接一辅助动力装置，所述副动力装置与副传动器的分离是通过另一离合器实现的，所述半轴套管通过轴承连接轮毂，所述后桥和两侧的轮毂通过制动器、制动凸轮轴及制动器调整臂与各自的制动气室连接。
2、如权力要求1所述的并联式混合动力车用双动力后驱动桥，其特征在于：所述主传动器具有一单级主减速器主动锥齿轮，所述单级主减速器主动锥齿轮啮合主减速器从动锥齿轮并与差速器为一整体连动构件。
3、如权力要求1所述的并联式混合动力车用双动力后驱动桥，其特征在于：所述副传动器具有一单级副减速器主动锥齿轮，所述单级副减速器副主动锥齿轮啮合副减速器从动锥齿轮并与差速器为一整体连动构件。
4、如权利要求1或2或3所述的并联式混合动力车用双动力后驱动桥，其特征在于：所述的主传动器和副传动器结构与传速比相同。
5、如权利要求1所述的并联式混合动力车用双动力后驱动桥，其特征在于：所述主动力装置为提供车辆行驶的主要动力的汽车动力源装置。
6、如权利要求1所述的并联式混合动力车用双动力后驱动桥，其特征在于：所述辅助动力装置由电动机及一蓄电池组或一液压马达及蓄能器或其它动力装置构成的提供车辆辅助动力的组件。
7、如权利要求1所述的并联式混合动力车双动力后驱动桥，其特征在于：所述制动气室为后桥轮毂制动器气室。
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