本發(fā)明涉及新能源汽車技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種雙動力汽車變速箱傳動軸鎖定結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
隨著人們環(huán)保意識的提高,相關(guān)排放法規(guī)日趨嚴苛,具有節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢的新能源汽車已成為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。
雙動力汽車主要指油電混合汽車或采用兩組電機作為動力源的純電動車輛,其通常需要采用諸如行星輪系等動力傳遞機構(gòu)進行動力耦合,為滿足不同工況下的傳動需要,常常要將其中一組輸出斷開,目前主要是通過離合器或制動器鎖定相應的傳動軸來實現(xiàn)。
但是,由于變速箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復雜,受其結(jié)構(gòu)限制,在大部分變速箱中,離合器或制動器也需要安裝到其中一傳動軸上,由于鎖定機構(gòu)和待鎖定的傳動軸均處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài),在制動鎖定過程中,難免出現(xiàn)打滑現(xiàn)象,容易造成電機堵轉(zhuǎn)或齒輪箱打齒,影響變速箱的可靠運行,并縮短其使用壽命。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為解決以上技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種雙動力汽車變速箱傳動軸鎖定結(jié)構(gòu),能夠保證對傳動軸的可靠鎖定,避免打滑,確保變速箱穩(wěn)定運行。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明技術(shù)方案如下:
一種雙動力汽車變速箱傳動軸鎖定結(jié)構(gòu),包括箱體,可轉(zhuǎn)動地支撐在該箱體上的第一傳動軸和第二傳動軸,所述箱體中安裝有行星輪系,該行星輪系的太陽輪固套在第一傳動軸上,行星架固套在第二傳動軸上,齒圈通過傳動齒輪可轉(zhuǎn)動地支撐在第二傳動軸上;
所述第一傳動軸與箱體設(shè)有第一鎖定機構(gòu),第二傳動軸與齒圈之間設(shè)有第二鎖定機構(gòu),所述箱體上安裝有液壓缸,該液壓缸連接有第一操縱部件和第二操縱部件,分別用于在液壓缸驅(qū)動下操縱第一鎖定機構(gòu)和第二鎖定機構(gòu)。
采用以上結(jié)構(gòu),利用第一鎖定機構(gòu)和第二鎖定機構(gòu),實現(xiàn)了對兩傳動軸的鎖定制動,由于采用液壓缸驅(qū)動,能夠有效避免鎖定過程中的打滑現(xiàn)象,保證變速箱的可靠運行。
作為優(yōu)選,所述第一鎖定機構(gòu)包括制動轂和制動外罩,所述制動轂固套在第一傳動軸上,并套設(shè)有多片主動摩擦片,制動外罩固定在箱體上,并安裝有多片從動摩擦片,所述從動摩擦片與主動摩擦片間隔交叉設(shè)置,第一操縱部件通過第一復位彈簧彈性地支撐在箱體上,其一端與液壓缸連接,另一端與從動摩擦片抵接。采用以上結(jié)構(gòu),制動轂隨第一傳動軸同步旋轉(zhuǎn),主動摩擦片能夠沿制動轂外壁軸向滑動,但不會與制動轂產(chǎn)生相對旋轉(zhuǎn),制動外罩固定在箱體上,不會隨傳動軸轉(zhuǎn)動,從動摩擦片套裝在制動外罩內(nèi)壁,能夠沿制動外罩軸向滑動,但通過周向限位,不會產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動,這樣,由液壓缸驅(qū)動的第一操縱部件只需與最外側(cè)的從動摩擦片接觸,當液壓缸工作時,能夠推動從動摩擦片,使其與主動摩擦片緊貼,即將制動外罩與制動轂結(jié)合,實現(xiàn)對第一傳動軸的鎖定。
作為優(yōu)選,所述第二鎖定機構(gòu)包括鎖定轂、鎖定外罩和壓盤,鎖定轂固套在太陽輪上,并滑動地套設(shè)有多片主動摩擦盤,鎖定外罩與齒圈固定,并可滑動地安裝有多片從動摩擦盤,主動摩擦盤和從動摩擦盤間隔交叉設(shè)置,壓盤通過第二復位彈簧彈性地支撐在鎖定外罩上,該壓盤與第二操縱部件之間安裝有推力球軸承,第二鎖定機構(gòu)工作原理大致與第一鎖定機構(gòu)相同,其利用壓盤推動從動摩擦盤,實現(xiàn)鎖定轂與鎖定外罩的結(jié)合,由于壓盤是安裝在鎖定外罩上的,變速箱工作過程中,壓盤同樣會隨之轉(zhuǎn)動,在設(shè)置推力球軸承后,第二操縱部件就可以通過推力球軸承向旋轉(zhuǎn)中的壓盤施力,從而使鎖定轂與鎖定外罩的結(jié)合,實現(xiàn)對第二傳動軸的鎖定。
作為優(yōu)選,所述液壓缸中安裝有兩組活塞,分別與第一操縱部件和第二操縱部件連接固定。該結(jié)構(gòu)利用兩組活塞分別控制第一、第二操縱部件,可以分別鎖定第一和第二傳動軸,而相互間不會產(chǎn)生影響,保證變速箱在汽車各種工況下的可靠運行。
作為優(yōu)選,兩組所述活塞在液壓缸徑向上呈輻射狀分布,以方便布置,兩組活塞分別連接一個液壓系統(tǒng)上泵,該液壓系統(tǒng)上泵通過推桿電機驅(qū)動,這樣,以靜壓方式控制活塞動作,即可以不采用傳統(tǒng)動壓方式中轉(zhuǎn)子式油泵等結(jié)構(gòu),同時,不需要設(shè)置單獨的回油油路,需要解除鎖定狀態(tài)時,推桿電機向后拉動液壓系統(tǒng)上泵,在對應復位彈簧的作用下,活塞即可自動回位,不僅簡化了結(jié)構(gòu),同時也降低了壓力損失,進一步提高了系統(tǒng)可靠性。
作為優(yōu)選,所述第一傳動軸和第二傳動軸正對設(shè)置,第一傳動軸端部可轉(zhuǎn)動地嵌入第二傳動軸一端,并通過滾針軸承支撐,這樣,在實現(xiàn)第一傳動軸和第二傳動軸能夠相對轉(zhuǎn)動的同時,保證了相關(guān)部件在兩傳動軸上的可靠支撐,以確保變速箱在各工況下的穩(wěn)定運行。
為方便變速箱內(nèi)部各運動機構(gòu)的潤滑,所述第二傳動軸穿出箱體的端部套設(shè)有油泵驅(qū)動齒輪,箱體外壁上安裝有潤滑油泵,第二傳動軸轉(zhuǎn)動時能夠通過油泵驅(qū)動齒輪帶動潤滑油泵運行,該結(jié)構(gòu)能夠利用第二傳動軸自身旋轉(zhuǎn)動力帶動潤滑油泵工作。
為使變速箱整體結(jié)構(gòu)緊湊,所述油泵驅(qū)動齒輪和潤滑油泵外側(cè)安裝有油泵外罩,該油泵外罩與箱體固定。
有益效果:
采用以上技術(shù)方案的雙動力汽車變速箱傳動軸鎖定結(jié)構(gòu),能夠確保對變速箱內(nèi)兩傳動軸的可靠鎖定,以滿足雙動力汽車在不同工況下的變速傳動需求,具有結(jié)構(gòu)緊湊,布局合理,潤滑充分等優(yōu)點。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明中行星輪系的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明中第一鎖定機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明中第二鎖定機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明中液壓缸的安裝結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本發(fā)明中液壓缸的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明。
如圖1所示,一種雙動力汽車變速箱傳動軸鎖定結(jié)構(gòu),包括箱體1和分別通過軸承可轉(zhuǎn)動地支撐在該箱體1上的第一傳動軸2和第二傳動軸3,箱體1由左右兩部分扣合而成,第一傳動軸2和第二傳動軸3水平地安裝到箱體1上,并同軸正對設(shè)置,第一傳動軸2左端端部嵌入第二傳動軸3右端對應凹槽中,并通過滾針軸承21支撐在該凹槽內(nèi)。
第二傳動軸3左端穿出箱體左側(cè)端面后套設(shè)有油泵驅(qū)動齒輪22,在箱體1左側(cè)外壁上安裝有潤滑油泵23,油泵驅(qū)動齒輪22與潤滑油泵23的主動齒輪嚙合,在第一傳動軸2和第二傳動軸3上設(shè)有相應油路,當?shù)诙鲃虞S3轉(zhuǎn)動時,能夠帶動潤滑油泵23工作,從而為箱體1內(nèi)第一傳動軸2和第二傳動軸3上相關(guān)摩擦副提供潤滑,同時,在箱體1左側(cè)外端通過螺栓固定有油泵外罩24,以遮擋油泵驅(qū)動齒輪22及潤滑油泵23等部件,同時對潤滑系統(tǒng)進行密封,在箱體1內(nèi)部安裝有行星輪系4。
圖2示出了行星輪系4的具體結(jié)構(gòu),其包括太陽輪41、行星架42和齒圈43,行星架42上安裝有行星齒輪42a,分別與內(nèi)側(cè)的太陽輪41和外側(cè)的齒圈43嚙合,太陽輪41安裝在第一傳動軸2左端,與第一傳動軸2通過花鍵連接或直接過盈壓裝在第一傳動軸2上,行星架42固套在第二傳動軸3右端。
在第二傳動軸3上通過軸承套設(shè)有傳動齒輪44,使傳動齒輪44可與第二傳動軸3相對轉(zhuǎn)動,齒圈43通過螺栓固定到傳動齒輪44上,即齒圈43可以和第二傳動軸3產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動。
在第一傳動軸2和箱體1之間設(shè)有用于鎖定第一傳動軸2的第一鎖定機構(gòu)5,第二傳動軸3與齒圈43之間設(shè)有用于鎖定第二傳動軸3的第二鎖定機構(gòu)6,箱體1右側(cè)外壁上固定有液壓缸7,并連接有分別用于操縱第一鎖定機構(gòu)5和第二鎖定機構(gòu)6的第一操縱部件51和第二操縱部件61。
請參見圖3,第一鎖定機構(gòu)5包括固套在第一傳動軸2上的制動轂52和與箱體1固定的制動外罩53,制動轂52和制動外罩53同軸設(shè)置,制動轂52上套設(shè)有兩片以上的主動摩擦片54,在制動轂52外壁上具有沿其軸向設(shè)置的滑槽,主動摩擦片54嵌入該滑槽內(nèi),可以在制動轂52上沿其軸向滑動,但由于滑槽的限制不會產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動。
制動外罩53通過螺栓固定在箱體1上,其內(nèi)壁上設(shè)有沿其軸向延伸的凹槽53a,并套設(shè)有兩片或以上從動摩擦片55,從動摩擦片55的部分嵌入該凹槽53a,與主動摩擦片54類似,其能夠沿制動外罩53內(nèi)壁軸向滑動,但不會與制動外罩53產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動,從動摩擦片55與主動摩擦片54間隔檢查設(shè)置,即每片從動摩擦片55的外緣部分均嵌入相鄰兩片制動摩擦片54之間的間隙內(nèi),在凹槽53a的左端安裝有與制動外罩53固定的擋板57,對從動摩擦片55的滑動行程進行限位。
第一操縱部件51大致呈圓盤狀結(jié)構(gòu),通過多個呈環(huán)形陣列分布的第一復位彈簧56支撐在箱體1上,第一復位彈簧56一端抵接在固套在箱體1向內(nèi)凸出部分的擋環(huán)1a,另一端與第一操縱部件51右端沿徑向向內(nèi)凸出的內(nèi)壁上。
第一操縱部件51左端與最右側(cè)的從動摩擦片55接觸并抵緊,當液壓缸7推動第一操縱部件51克服第一復位彈簧56彈力向左運動時,能夠推動從動摩擦片55在凹槽53a內(nèi)滑動,從而使從動摩擦片55和主動摩擦片54緊貼,利用摩擦將制動轂52和制動外罩53結(jié)合,從而實現(xiàn)對第一傳動軸2的鎖定。
如圖4所示,第二鎖定機構(gòu)6主要包括鎖定轂62、鎖定外罩63和壓盤64,其中,鎖定轂62以花鍵或過盈配合方式固套在太陽輪41沿軸向延伸的輪轂部分41a上,在鎖定轂62上套設(shè)有4片呈環(huán)形片狀的主動摩擦盤65。
鎖定外罩63大致呈圓環(huán)狀結(jié)構(gòu),可以通過焊接、螺紋連接等方式與齒圈43固定,也可以直接與齒圈43一體成型,其沿齒圈43軸向向圖中右側(cè)延伸,在其內(nèi)壁上滑動地套設(shè)有4片從動摩擦盤66,與第一鎖定機構(gòu)5類似,從動摩擦盤66與主動摩擦盤65同樣間隔交叉設(shè)置,分別能夠沿鎖定轂62和鎖定外罩63軸向滑動,但通過周向限位,不會產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動。
壓盤64大致呈中空的圓盤狀結(jié)構(gòu),其通過多個呈環(huán)形陣列分布的第二復位彈簧67支撐在鎖定外罩63上,該第二復位彈簧67左端抵接在沿鎖定外罩63徑向向內(nèi)凸出并與鎖定外罩63固定的限位擋盤63a上,右端與壓盤64右端內(nèi)壁抵接。
在液壓缸7與壓盤64之間連接有第二操縱部件61,第二操縱部件61與壓盤64之間安裝有推力球軸承68,使第二操縱部件61與壓盤64之間可以產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動,同時,當液壓缸7推動第一操縱部件61向左運動時,可以推動壓盤64克服第二復位彈簧67彈力向左運動,從而利用從動摩擦盤66與主動摩擦盤65將鎖定外罩63與鎖定轂62結(jié)合,實現(xiàn)對第二傳動軸3的鎖定。
結(jié)合圖5和圖6可以看出,液壓缸7大致為圓柱狀結(jié)構(gòu),中部設(shè)有軸孔7a,在該液壓缸7上呈輻射狀分布有活塞安裝腔7b,本實施例中,活塞安裝腔7b共為兩組,每組4個,在每個活塞安裝腔7b中各安裝一個可以在該活塞安裝腔7b內(nèi)往復運動的活塞71,為了保證液壓缸7的可靠密封,在活塞安裝腔7b內(nèi)安裝有兩道超高壓密封環(huán)7c。
靠近徑向內(nèi)側(cè)的1組活塞71與第一操縱部件51右端固定,第二操縱部件61右端端部固定到液壓缸7上靠近徑向外側(cè)的一組活塞71上,以分別控制第一鎖定機構(gòu)5和第二鎖定機構(gòu)6運動。
兩組活塞安裝腔7b通過相互獨立的管道,各連接有一個液壓系統(tǒng)上泵72,不同于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子式或柱塞式油泵,該液壓系統(tǒng)上泵72包括油缸72a和滑動地嵌入該油缸72a中的推塊72b,推塊72b外端連接有推桿電機73,推桿電機73推動推塊72b在油缸72a內(nèi)滑動時,可以使活塞安裝腔7b油壓產(chǎn)生變化,從而推動活塞71運動,以帶動第一操縱部件51或第二操縱部件61運動。
利用第一鎖定機構(gòu)5和第二鎖定機構(gòu)6可以分別對第一傳動軸2和第二傳動軸3進行鎖定制動,改變行星輪系4的運動狀態(tài),以實現(xiàn)雙動力汽車不同工況下的動力切換及耦合。
最后需要說明的是,上述描述僅僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下,在不違背本發(fā)明宗旨及權(quán)利要求的前提下,可以做出多種類似的表示,這樣的變換均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。