本發(fā)明涉及汽車變速器技術(shù),特別涉及一種雙輸入軸三速變速器。
背景技術(shù):
汽車的行駛工況復(fù)雜多變,行駛阻力和行駛速度變化大,急加速和爬陡坡時(shí)需要非常大的驅(qū)動(dòng)力克服行駛阻力,高速行駛時(shí)又需要較高的驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速,采用只有一個(gè)變速比的單級(jí)減速齒輪箱傳動(dòng)的電動(dòng)汽車往往顧此失彼,難以滿足汽車有的工況需要很大驅(qū)動(dòng)力、有的工況需要很高速度的復(fù)雜多變的動(dòng)力需求。
某些電動(dòng)汽車采用更大功率的電機(jī),以更大的儲(chǔ)備功率提升汽車動(dòng)力性能。但大功率電機(jī)直接使得電機(jī)、電機(jī)控制系統(tǒng)、電池系統(tǒng)的成本增加,不利于普及推廣。
如果電動(dòng)汽車具有更多檔位個(gè)數(shù)并可根據(jù)汽車的動(dòng)力需求選擇合適變速比的檔位,不但能顯著提升電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能,還能降低對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制系統(tǒng)、動(dòng)力電池組的要求,從而降低電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)成本。進(jìn)一步對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的效率圖譜研究可知,具有更多檔位個(gè)數(shù)的電動(dòng)汽車變速器通過(guò)合理選檔可使電機(jī)的動(dòng)力輸出與汽車的動(dòng)力需求更貼近匹配,使得電機(jī)具有更高的輸出效率,這對(duì)節(jié)約電能、延長(zhǎng)行駛里程也非常有意義。
專利文獻(xiàn)cn101380768a公開了一種用于電動(dòng)車輛的二速自動(dòng)變速器,包括輸入軸、輸出軸、離合器、制動(dòng)器、行星齒輪排和差速器,輸入軸與太陽(yáng)輪聯(lián)接,制動(dòng)器可將齒圈鎖止,離合器可將太陽(yáng)輪和齒圈同步并聯(lián)接一起轉(zhuǎn)動(dòng)。操作制動(dòng)器將齒圈鎖止,離合器開啟,運(yùn)動(dòng)和扭矩通過(guò)輸入軸由太陽(yáng)輪輸入行星齒輪排減速后再由行星架輸出可獲得一個(gè)較大變速比的低速檔;操作制動(dòng)器釋放齒圈,閉合離合器使太陽(yáng)輪和齒圈聯(lián)接在一起,運(yùn)動(dòng)和扭矩通過(guò)輸入軸由太陽(yáng)輪和齒圈輸入行星齒輪排后再由行星架輸出可獲得一個(gè)直接檔。該變速器構(gòu)思巧妙,可獲得一個(gè)較大變速比的低速擋和一個(gè)較小變速比的直接檔,改善了電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能,但該變速器換檔轉(zhuǎn)速差太大,難免影響換檔質(zhì)量,且僅僅兩個(gè)變速比的電動(dòng)汽車變速器還不能很好地滿足汽車復(fù)雜多變的動(dòng)力需求。
蓬勃發(fā)展的電動(dòng)汽車市場(chǎng)需要具有更多檔位個(gè)數(shù)的變速器,研發(fā)適合電動(dòng)汽車的多檔位變速器是符合市場(chǎng)需求的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種具有三個(gè)檔位、換檔質(zhì)量高,且結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕的汽車變速器,特別是適用于電動(dòng)汽車的雙輸入軸三速變速器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:提供一種雙輸入軸三速變速器,包括:第一輸入軸、第二輸入軸、輸出軸、變速器殼體,其中,所述雙輸入軸三速變速器還包括行星齒輪排、行星齒輪排輸入軸、第一選檔組件、第二選檔組件,第一輸入軸與行星齒輪排輸入軸通過(guò)齒輪(或鏈輪)傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩,行星齒輪排的太陽(yáng)輪通過(guò)第一選檔組件選擇與行星齒輪排輸入軸連結(jié)傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩或與變速器殼體連結(jié)使太陽(yáng)輪被鎖止,行星齒輪排的齒圈通過(guò)第二選檔組件選擇與行星齒輪排輸入軸連結(jié)傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩或與變速器殼體連結(jié)使齒圈被鎖止,行星齒輪排的行星架作為輸出軸,第二輸入軸與行星架通過(guò)齒輪 (或鏈輪)傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩。
在一些實(shí)施方式中,第一輸入軸與第二輸入軸同軸或平行布置,第一輸入軸與一組驅(qū)動(dòng)電機(jī)(或其他發(fā)動(dòng)機(jī))聯(lián)接,第二輸入軸與另一組驅(qū)動(dòng)電機(jī)(或其他發(fā)動(dòng)機(jī))聯(lián)接。
在一些實(shí)施方式中,第一輸入軸與第二輸入軸同軸或平行布置,所述雙輸入軸三速變速器還包含第一離合器、第一離合器軸,第一輸入軸與第一離合器聯(lián)接,第一離合器軸與一組驅(qū)動(dòng)電機(jī)(或其他發(fā)動(dòng)機(jī))聯(lián)接,第二輸入軸與另一組驅(qū)動(dòng)電機(jī)(或其他發(fā)動(dòng)機(jī))聯(lián)接。
在一些實(shí)施方式中,第一輸入軸與第二輸入軸同軸或平行布置,所述雙輸入軸三速變速器還包含第一離合器、第一離合器軸、第二離合器、第二離合器軸,第一輸入軸與第一離合器聯(lián)接、第二輸入軸與第二離合器聯(lián)接,第一離合器軸與一組驅(qū)動(dòng)電機(jī)(或其他發(fā)動(dòng)機(jī))聯(lián)接,第二離合器軸與另一組驅(qū)動(dòng)電機(jī)(或其他發(fā)動(dòng)機(jī))聯(lián)接。
在一些實(shí)施方式中,檔位選擇組件優(yōu)選同步器。
有益效果
通過(guò)前述技術(shù)方案的描述,不難理解本發(fā)明提供的雙輸入軸四速變速器因采用上述方案,可獲得以下有益效果:
可提供三個(gè)變速比,具有綿密的齒比、寬泛的變速比區(qū)間;
結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕;
結(jié)構(gòu)可靠性高、傳動(dòng)效率高;
因具有兩個(gè)輸入軸,可分別跟兩個(gè)電機(jī)(或其他發(fā)動(dòng)機(jī))連結(jié),可實(shí)現(xiàn)檔位預(yù)選、換檔不中斷動(dòng)力輸入,再加上綿密的齒比,具有較高的換檔質(zhì)量;
因具有兩個(gè)輸入軸,可分別跟兩個(gè)電機(jī)(或其他發(fā)動(dòng)機(jī))連結(jié),再加更多的檔位個(gè)數(shù)、更寬泛的變速比區(qū)間,在汽車巡航行駛所需功率較小時(shí)可選擇較小變速比的檔位并斷開連結(jié)其中一個(gè)電機(jī)可提高電機(jī)輸出效率,在急加速或爬坡時(shí)可選擇較大變速比的檔位并使兩個(gè)電機(jī)共同輸出動(dòng)力可提高汽車動(dòng)力性能,滿足用戶更高的動(dòng)力需求。
附圖說(shuō)明
本文所述的附圖僅用于示意目的,應(yīng)該理解的是,說(shuō)明和具體示例僅意圖用于示意目的,而不是意圖限制本發(fā)明公開的范圍。
在附圖中,相同標(biāo)號(hào)一致地表示相同的元件、構(gòu)件或特征。
圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之一的雙輸入軸三速變速器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之二的雙輸入軸三速變速器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之三的雙輸入軸三速變速器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之一、二、三中相關(guān)部件通過(guò)選檔組件的連結(jié)關(guān)系。
附圖標(biāo)記說(shuō)明:
01、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之一的雙輸入軸三速變速器
02、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之二的雙輸入軸三速變速器
03、根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之三的雙輸入軸三速變速器
11、第一輸入軸
12、第二輸入軸
13、行星齒輪排輸入軸
21、第一離合器
22、第二離合器
23、第一離合器軸
24、第二離合器軸
30、行星齒輪排
31、齒圈
32、行星架(輸出軸)
33、太陽(yáng)輪
40、變速器殼體
41、第一選檔組件
42、第二選檔組件
50、第一輸入軸齒輪(或鏈輪)
51、行星齒輪排輸入軸齒輪(或鏈輪)
52、第二輸入軸齒輪(或鏈輪)
53、行星架齒輪(或鏈輪)
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及優(yōu)選實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是,以下描述的具體實(shí)施例僅用以示意、解釋本發(fā)明,本質(zhì)上僅僅是示范性的,而不是意圖用于限制本發(fā)明的公開、應(yīng)用或用途。
如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之一的雙輸入軸三速變速器01,包括:第一輸入軸11、第二輸入軸12、輸出軸(行星架)32、變速器殼體40,其中,所述雙輸入軸三速變速器01還包括行星齒輪排30、行星齒輪排輸入軸13、第一選檔組件41、第二選檔組件42,第一輸入軸11與行星齒輪排輸入軸13通過(guò)齒輪(或鏈輪)50和51傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩,行星齒輪排的太陽(yáng)輪33通過(guò)第一選檔組件41選擇與行星齒輪排輸入軸13連結(jié)傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩或與變速器殼體40連結(jié)使太陽(yáng)輪33被鎖止,行星齒輪排的齒圈31通過(guò)第二選檔組件42選擇與行星齒輪排輸入軸13連結(jié)傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩或與變速器殼體40連結(jié)使齒圈被鎖止,行星齒輪排的行星架32作為輸出軸,第二輸入軸12與輸出軸(行星架)32通過(guò)齒輪(或鏈輪)52和53傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩。
其中,第一輸入軸11與第二輸入軸12同軸或平行布置,第一輸入軸11與一組驅(qū)動(dòng)電機(jī)(或其他發(fā)動(dòng)機(jī))聯(lián)接,第二輸入軸12與另一組驅(qū)動(dòng)電機(jī)(或其他發(fā)動(dòng)機(jī))聯(lián)接。
本發(fā)明所述選檔組件41(或42)為一種可使相關(guān)部件兩兩連結(jié)傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩的裝置,如同步器。
本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中優(yōu)選同步器作為選檔組件,第一輸入軸11與行星齒輪排輸入軸13優(yōu)選齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩,第二輸入軸12與輸出軸14優(yōu)選齒輪傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩。
第一輸入軸11與第一輸入軸齒輪(或鏈輪)50可簡(jiǎn)化為同一部件,第二輸入軸12與第二輸入軸齒輪(或鏈輪)52可簡(jiǎn)化為同一部件,行星齒輪排輸入軸13與行星齒輪排輸入軸齒輪(或鏈輪)51可簡(jiǎn)化為同一部件,行星架32與行星架齒輪(或鏈輪)53可簡(jiǎn)化為同一部件。
當(dāng)?shù)谝贿x檔組件41選擇使太陽(yáng)輪33與行星齒輪排輸入軸13連結(jié)傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩時(shí),太陽(yáng)輪33與變速器殼體40斷開連結(jié);反之,當(dāng)?shù)谝贿x檔組件41選擇使太陽(yáng)輪33與變速器殼體40連結(jié)而使太陽(yáng)輪33被鎖止時(shí),太陽(yáng)輪33與行星齒輪排輸入軸13斷開連結(jié);當(dāng)?shù)诙x檔組件42選擇使齒圈31與行星齒輪排輸入軸13連結(jié)傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩時(shí),齒圈31與變速器殼體40斷開連結(jié);反之,當(dāng)?shù)诙x檔組件42選擇使齒圈31與變速器殼體40連結(jié)而使齒圈31被鎖止時(shí),齒圈31與行星齒輪排輸入軸13斷開連結(jié)。
為更好地理解根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之一的雙輸入軸三速變速器01,下面對(duì)該實(shí)施例中雙輸入軸三速變速器的各檔動(dòng)力傳遞路線進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
第一檔的動(dòng)力傳遞路線:
第一選檔組件41選擇使太陽(yáng)輪33與行星齒輪排輸入軸13連結(jié)傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩,第二選檔組件42選擇使齒圈31與變速器殼體40連結(jié)使齒圈31被鎖止。
第一組電機(jī)(或其他發(fā)動(dòng)機(jī))的動(dòng)力經(jīng)第一輸入軸11輸入,再經(jīng)第一輸入軸齒輪(或鏈輪)50、行星齒輪排輸入軸齒輪(或鏈輪)51傳遞給行星齒輪排輸入軸13,再由第一選檔組件41傳遞給太陽(yáng)輪33,由太陽(yáng)輪33輸入行星齒輪排30減速后,由行星架32輸。
第二組電機(jī)(或其他發(fā)動(dòng)機(jī))的動(dòng)力經(jīng)第二輸入軸12輸入,再經(jīng)第二輸入軸齒輪(或鏈輪)52、行星架齒輪(或鏈輪)53傳遞給行星架32,由行星架32輸出。
第二檔的動(dòng)力傳遞路線:
第一選檔組件41選擇使太陽(yáng)輪33與變速器殼體40連結(jié)使太陽(yáng)輪33被鎖止,第二選檔組件42選擇使齒圈31與行星齒輪排輸入軸13連結(jié)傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩。
第一組電機(jī)(或其他發(fā)動(dòng)機(jī))的動(dòng)力經(jīng)第一輸入軸11輸入,再經(jīng)第一輸入軸齒輪(或鏈輪)50、行星齒輪排輸入軸齒輪(或鏈輪)51傳遞給行星齒輪排輸入軸13,由第二選檔組件42傳遞給齒圈31,再由齒圈31輸入行星齒輪排30減速后,由行星架32輸出。
第二組電機(jī)(或其他發(fā)動(dòng)機(jī))的動(dòng)力經(jīng)第二輸入軸12輸入,再經(jīng)第二輸入軸齒輪(或鏈輪)52、輸出軸齒輪(或鏈輪)53傳遞給行星架32,由行星架32輸出。
第三檔的動(dòng)力傳遞路線:
第一選檔組件41選擇使太陽(yáng)輪33與行星齒輪排輸入軸13連結(jié)傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩,第二選檔組件42選擇使齒圈31與行星齒輪排輸入軸13連結(jié)傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩。
第一組電機(jī)(或其他發(fā)動(dòng)機(jī))的動(dòng)力經(jīng)第一輸入軸11輸入,再經(jīng)第一輸入軸齒輪(或鏈輪)50、行星齒輪排輸入軸齒輪(或鏈輪)51傳遞給行星齒輪排輸入軸13,動(dòng)力分流,一部分經(jīng)第一選檔組件41傳遞給太陽(yáng)輪33,由太陽(yáng)輪33輸入行星齒輪排30,另一部分 經(jīng)第二選檔組件42傳遞給齒圈31,由齒圈31輸入行星齒輪排30,再由行星架32輸出。
第二組電機(jī)(或其他發(fā)動(dòng)機(jī))的動(dòng)力經(jīng)第二輸入軸12輸入,再經(jīng)第二輸入軸齒輪(或鏈輪)52、輸出軸齒輪(或鏈輪)53傳遞給行星架32,由行星架32輸出。。
如圖2所示,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之二的雙輸入軸三速變速器02,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之二的雙輸入軸三速變速器02與根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之一的雙輸入軸三速變速器01的主要差異:在第一輸入軸11與驅(qū)動(dòng)電機(jī)(或其他動(dòng)力源)之間增設(shè)了第一離合器21,參考根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之一的雙輸入軸三速變速器01不難理解優(yōu)選實(shí)施例之二的雙輸入軸變速器02。
如圖3所示,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之三的雙輸入軸三速變速器03,根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之三的雙輸入軸三速變速器03與根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之一的雙輸入軸三速變速器01的主要差異:在第一輸入軸11與驅(qū)動(dòng)電機(jī)(或其他動(dòng)力源)之間增設(shè)了第一離合器21;在第二輸入軸12與驅(qū)動(dòng)電機(jī)(或其他動(dòng)力源)之間增設(shè)了第二離合器22,參考根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之一的雙輸入軸三速變速器01不難理解優(yōu)選實(shí)施例之三的雙輸入軸變速器03。
如圖4所示,是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例之一(或二、或三)中相關(guān)部件通過(guò)選檔組件的連結(jié)關(guān)系。
應(yīng)該了解的是,根據(jù)本發(fā)明的雙輸入軸四速變速器,可由一組電機(jī)(或其他發(fā)動(dòng)機(jī))提供動(dòng)力,也可兩組電機(jī)(或其他發(fā)動(dòng)機(jī))同時(shí)提供動(dòng)力。
應(yīng)該了解的是,本發(fā)明以上的描述僅僅是示范性的,并且未偏離本發(fā)明本質(zhì)的變體也意圖屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。這種變體不應(yīng)被視為脫離了本發(fā)明的精神和范圍。