[发明专利]一种简易中间轴式动力耦合变速器

说明书

[技术领域]

本发明涉及动力传动系统、特别是齿轮减、变速装置、混合动力车辆、具有三个及以上的动力源及负载的减速器、变速器，可以广泛应用于汽车、轨道车辆、船舶、工程机械、农业机械等各种动力设备上。

[背景技术]

目前，由于节能减排的压力，车辆节能减排标准日益严格。为了降低车辆的能耗，开发了包括混合动力汽车在内的众多新型车辆系统。混合动力汽车作为兼具传统内燃机车辆的长里程和电动汽车节能、环保，可使用清洁的电能的车辆种类开始被广泛应用。同时还有一些车辆为了保证车辆的可靠性、经济性以及降低制造成本等，具有两个以上的动力源。例如具有副发动机的一些专用汽车、工程机械、超大型车辆、特种安全车辆等等。这些车辆都需要一个将两个以上不同动力源的动力耦合起来，共同或分别驱动车辆的系统——动力耦合系统。动力耦合系统的要求是既能够将两个以上的动力源输出的动力分别单独传递到输出装置上(如车轮等)，又能够将两个以上的动力源输出的动力同时传递到输出装置上；而对于混合动力车辆来说除上述功能外，还必须能够将一个动力源输出的动力，传递到另外一个动力源(一般是电动机)上，而同时保证不被传递到输出装置上，以实现停车发电等功能。

但是当前能够实现上述功能的的双动力源动力耦合系统，主要包括如下几种形式：

1采用行星齿轮耦合方式。典型应用包括丰田普锐斯、通用沃蓝达等汽车；

2采用角传动变速器。典型应用包括南车集团混合动力客车；

3采用同轴耦合，即将电机安装在发动机传动链上，依靠两个以上的离合器实现不同的输出模式。

但是当前的耦合系统存在如下问题：

方式1对行星齿轮加工、装配精度要求高，传动效率低，与现有的车辆传动系统的生产工艺继承性不好，需要重新投入设备、模具等等。

方式2采用锥齿轮传动系统对齿轮加工精度要求高，润滑困难等等。

方式3存在两动力源转速配合固定，难以发挥各动力源的最佳工作曲线等问题

本发明可以解决双动力源动力耦合系统的上述问题。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种能够将三个以上动力源或负载的动力灵活传递的减速器或变速器，同时还能够充分利用现有的变速器生产设备、工艺、零件，以最大限度降低系统的初次投入成本，并实现结构的最简化。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：包括输入轴(1)换挡机构(2)档位齿轮(3)输出轴(4)中间轴(5)分离机构(6)电机主动齿轮(7)轴承(8)箱体(9)。其中电机主动齿轮(7)通过轴承(8)安装在中间轴(5)上，通过分离机构(6)可以连接或分断与中间轴(5)的动力传递。电机主动齿轮(7)与一个档位齿轮的从动齿轮相啮合。

简而言之就是在传统中间轴式变速器基础上将一对档位齿轮主从动齿轮与相应轴之间都安装上轴承和分离机构，将电机动力接入该主动齿轮上，改变分离机构的状态可以实现发动机/电机以不同速比混合驱动、单独驱动、停车发电或发动以及动力补偿换挡等功能。

本发明的有益效果是仅仅少量改变传统变速器的零件结构，就可实现最灵活的动力耦合路径，可以实现单电机的多种驱动模式以及在自动控制条件下对AMT换挡时的动力中断进行补偿实现有动力换挡。

本发明可以广泛应用于汽车、轨道车辆、船舶、工程机械、农业机械等各种动力设备上。

[附图说明]

图1是本发明一种简易中间轴式动力耦合变速器的结构布置简图；图2是一种带有多层齿轮的实施方式。

[具体实施方式]

下面以一个具体实例介绍实施方案，实际实施方案不限于此实例。

附图1是本发明一种简易中间轴式动力耦合变速器的结构布置简图。发动机动力可以通过离合器从输入轴(1)旁箭头处输入，电机动力可以通过齿轮，从箱体(9)的箭头处与电机主动齿轮(7)相啮合，并通过与之啮合的从动齿轮及换挡机构(2)传递到输出轴(4)上，发动机与电机的动力经过不同速比在输出轴(4)上汇合输出，即可实现发动机与电机的不同速比混合驱动；改变分离机构(6)与换挡机构(2)的状态，还可以将电机主动齿轮(7)与中间轴(5)相连通，发动机与电机动力在中间轴上汇合。在换挡机构(2)全部分离时，可以实现发动机与电机之间的动力传递，而不对车轮输出，也就是说可实现停车充电功能或电机启动发动机功能。

附图2是在附图1所示的实施方案，在附图1所示方案基础上将电机主动齿轮(7)改为多层齿轮，电机输入齿轮与其中一层啮合，多个档位齿轮分别与其中一层啮合。这样做可以优化电机的传动速比。