专利名称:混合动力车辆及其变速装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种混合动力车辆及其变速装置。该变速装置包括：第一和第二传动轴，一个连接第一动力源输出轴和第二动力源输出轴，另一个输出从第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力；同心固定于第一传动轴上的至少两个第一齿轮；至少两个第一行星运动机构。该第一行星运动机构包括第一太阳轮、与第一太阳轮啮合的第一行星齿轮组、与第一行星齿轮组啮合的第一齿圈以及设置于第一行星齿轮组上的第一行星架。第一齿圈和第一行星架中的一个与第一齿轮啮合，第一齿圈和第一行星架中的另一个同心固定于第二传动轴上。该变速装置进一步包括至少两个第一离合机构。该变速装置可用于实现无动力中断的高品质换档以及车辆的多档位。
【专利说明】混合动力车辆及其变速装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种变速装置，特别涉及一种基于行星运动系统的变速装置及使用该变速装置的混合动力车辆。
【背景技术】
[0002]现在，车辆离合器及变速器相关技术正大力向着多档化、高换档品质发展。档位越多，意味着可以获得更好的动力性能、更低的能耗、更高的传递效率、更低的尾气排放。目前轿车用AT(AutoTransmiss1n，即自动变速器)的最多档位已达到十个前进档，它比以往的AT具备更好的动力性能、更低的能耗、更高的传递效率、更低的尾气排放，但同时，它也更精密、更复杂、成本更高、更难维修等。CVT(Continuously Variable Transmiss1n，无级变速器)理论上可以拥有无数多档位，但现有技术中CVT传动带的强度和寿命问题以及传动带与带轮之间的滑磨等问题限制了 CVT的传动效率，也限制了 CVT传递大扭矩的能力，因此，目前很少将CVT用在大排量的车上。DCT(Dual Clutch Transmiss1n，双离合器变速器)目前最多也可达七个前进档。
[0003]综上所述，汽车厂商都希望研发生产出有更多档位、更经济、更环保及换档品质更高的变速装置。但这都意味着需要更多的零部件、更大的体积、更大的重量、更复杂的设计、更精密的加工、更高的生产成本及维修费用。
实用新型内容
[0004]为了解决现有技术中车辆的高品质换档需求，本实用新型提供了一种能够实现无动力中断换挡的变速装置，以满足高品质换档需求。
[0005]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是提供一种变速装置，包括:第一传动轴；至少两个第一齿轮，同心固定于第一传动轴上；第二传动轴，与第一传动轴间隔设置，第二传动轴与第一传动轴中的一个连接第一动力源输出轴和第二动力源输出轴，第二传动轴与第一传动轴中的另一个输出从第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力；至少两个第一行星运动机构，第一行星运动机构包括第一太阳轮、设置于第一太阳轮周围并与第一太阳轮啮合的第一行星齿轮组、与第一行星齿轮组啮合的第一齿圈以及设置于第一行星齿轮组上的第一行星架，其中第一齿圈或第一行星架中的一个与相应的第一齿轮啮合，第一齿圈或第一行星架中的另一个同心固定于第二传动轴上；至少两个第一离合机构，分别用于选择性制动相应的第一太阳轮。
[0006]根据本实用新型一优选实施例，第一齿圈与相应的第一齿轮啮合，第一行星架同心固定于第二传动轴上。
[0007]根据本实用新型一优选实施例，变速装置进一步包括:第二齿轮，同心固定于第一传动轴上；第二行星运动机构，第二行星运动机构包括第二太阳轮、设置于第二太阳轮周围并与第二太阳轮啮合的第二行星齿轮组、与第二行星齿轮组啮合的第二齿圈以及设置于第二行星齿轮组上的第二行星架，其中第二太阳轮与第二齿轮啮合，第二齿圈同心固定于第二传动轴上；第二离合机构，用于选择性制动第二行星架。
[0008]根据本实用新型一优选实施例，变速装置进一步包括:第三传动轴，与第一传动轴间隔设置，且第三传动轴连接第一动力源输出轴和第二动力源输出轴，第二传动轴输出从第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力；至少两个第三齿轮，同心固定于第三传动轴上；至少两个第三行星运动机构，第三行星运动机构包括第三太阳轮、设置于第三太阳轮周围并与第三太阳轮啮合的第三行星齿轮组、与第三行星齿轮组啮合的第三齿圈以及设置于第三行星齿轮组上的第三行星架，其中第三齿圈与相应的第三齿轮啮合，第三行星架同心固定于第一传动轴上；至少两个第三离合机构，分别用于选择性制动相应的第三太阳轮。
[0009]根据本实用新型一优选实施例，变速装置进一步包括:第三传动轴，与第二传动轴间隔设置，且第一传动轴连接第一动力源输出轴和第二动力源输出轴，第三传动轴输出从第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力；至少两个第三齿轮，同心固定于第二传动轴上；至少两个第三行星运动机构，第三行星运动机构包括第三太阳轮、设置于第三太阳轮周围并与第三太阳轮啮合的第三行星齿轮组、与第三行星齿轮组啮合的第三齿圈以及设置于第三行星齿轮组上的第三行星架，其中第三齿圈与相应的第三齿轮啮合，第三行星架同心固定于第三传动轴上；第三离合机构，分别用于选择性制动相应的第三太阳轮。
[0010]根据本实用新型一优选实施例，第一行星架与相应的第一齿轮啮合，第一齿圈同心固定于第二传动轴上。
[0011]根据本实用新型一优选实施例，变速装置进一步包括:第二齿轮，同心固定于第一传动轴上；第二行星运动机构，第二行星运动机构包括第二太阳轮、设置于第二太阳轮周围并与第二太阳轮啮合的第二行星齿轮组、与第二行星齿轮组啮合的第二齿圈以及设置于第二行星齿轮组上的第二行星架，其中第二齿圈与第二齿轮啮合，第二太阳轮同心固定于第二传动轴上；第二离合机构，用于选择性制动第二行星架。
[0012]根据本实用新型一优选实施例，变速装置进一步包括:第三传动轴，与第一传动轴间隔设置，且第二传动轴连接第一动力源输出轴和第二动力源输出轴，第三传动轴输出从第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力；至少两个第三齿轮，同心固定于第三传动轴上；至少两个第三行星运动机构，第三行星运动机构包括第三太阳轮、设置于第三太阳轮周围并与第三太阳轮啮合的第三行星齿轮组、与第三行星齿轮组啮合的第三齿圈以及设置于第三行星齿轮组上的第三行星架，其中第三行星架与相应的第三齿轮啮合，第三齿圈同心固定于第一传动轴上；至少两个第三离合机构，分别用于选择性制动相应的第三太阳轮。
[0013]根据本实用新型一优选实施例，变速装置进一步包括:第三传动轴，与第二传动轴间隔设置，且第三传动轴连接第一动力源输出轴和第二动力源输出轴，第二传动轴输出从第一动力源输出轴和/或第二动力源输出轴输出的动力；至少两个第三齿轮，同心固定于第二传动轴上；至少两个第三行星运动机构，第三行星运动机构包括第三太阳轮、设置于第三太阳轮周围并与第三太阳轮啮合的第三行星齿轮组、与第三行星齿轮组啮合的第三齿圈以及设置于第三行星齿轮组上的第三行星架，其中第三行星架与相应的第三齿轮啮合，第三齿圈同心固定于第三传动轴上；至少两个第三离合机构，分别用于选择性制动相应的第三太阳轮。
[0014]本实用新型进一步提供了一种混合动力车辆，该混合动力车辆包括上述变速装置。
[0015]本实用新型所提供的变速装置及混合动力车辆可以实现无动力中断的高品质换挡。此外，本实用新型所提供的变速装置还可以通过串联方式对档位数实现倍档调节，可以用较少的齿轮数实现较多档位，以获得更好的动力性能、更高的传递效率、更低的能耗、更低的尾气排放，并可以把变速器总成做得相对更小、更经济、更简单。
【附图说明】
[0016]图1为根据本实用新型第一实施例的变速装置的结构示意图；
[0017]图2为根据本实用新型第二实施例的变速装置的结构示意图；
[0018]图3为根据本实用新型第三实施例的变速装置的结构示意图；
[0019]图4为根据本实用新型第四实施例的变速装置的结构示意图；
[0020]图5为根据本实用新型第五实施例的变速装置的结构示意图；
[0021]图6为根据本实用新型第六实施例的变速装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示，图1为根据本实用新型第一实施例的变速装置的结构示意图。本实施例中的变速装置包括第一传动轴110、第二传动轴120、第一齿轮130、第一行星运动机构140以及第一离合机构150。在本实施例中，第一齿轮130、第一行星运动机构140以及第一离合机构150设计成相互对应的至少两组(分别至少两个)，并且优选具有不同传动比。其中，第一齿轮130同心固定于第一传动轴110上，并可与第一传动轴110同步转动，第一传动轴110连接于第一动力源输出轴111和第二动力源输出轴112。第二传动轴120与第一传动轴110间隔设置，并在本实施例中优选为平行间隔设置，第一动力源输出轴111和/或第二动力源输出轴112输出的动力经第一传动轴110传递至第二传动轴120，并由第二传动轴120输出。在本实施例中，第一动力源输出轴111连接第一动力源(未图示)，第二动力源输出轴112连接第二动力源113，优选第一动力源为柴油或汽油发动机(下文简称发动机)，且第二动力源113为电动机/发电机(下文简称电动机)。
[0023]第一动力源输出轴111与第一传动轴110之间进一步设置有动力源离合机构121，第二动力源输出轴112直接或通过适当的传动机构(例如传动齿轮组)连接第一传动轴IlOo动力源离合机构121用于对第一动力源输出轴111进行控制，具体将第一动力源输出轴111输出的动力选择性输出至第一传动轴110。
[0024]动力源离合机构121可采用传统的湿式或干式离合机构。例如，动力源离合机构121包括主动件1211以及从动件1212，当主动件1211和从动件1212接合时，第一动力源输出轴111输出的动力输出至第一传动轴110。当主动件1211和从动件1212彼此分离时，第一动力源输出轴111输出的动力不输出至第一传动轴110。动力源离合机构121也可以由单向离合机构所代替。当第一传动轴110的与第一动力源输出轴111连接的元件的转速大于动力源的转速时，单向离合机构处于超越状态，避免动力的回流。当然也可以在第二动力源输出轴112与第一传动轴110之间设置适当的动力源离合机构。
[0025]当发动机(第一动力源)关闭，电动机(第二动力源113)运行时，电动机(第二动力源113)经第二动力源输出轴112向第一传动轴110提供动力，带动第一传动轴110转动。此时，第二动力源输出轴112输出的动力经第一传动轴110传递到第二传动轴120并输出，形成纯电动驱动。
[0026]当发动机(第一动力源)和电动机(第二动力源113)都向第一传动轴110提供动力时，则形成并联的混合运行模式。当需要急加速或要克服较大行驶阻力时，发动机(第一动力源)工作，动力源离合机构121接合，以传递发动机的动力至第一传动轴110，同时电动机也向第一传动轴I1提供动力，以使车辆获得更大的加速度或驱动力。
[0027]车辆高速运行中，发动机(第一动力源)的效率相对较高，可以完全由发动机驱动车辆。此时，电动机关闭，且相当于一个旋转惯量或者一个负载。例如，当为电动机提供能量的电池(未图示)储能不够时，或车辆高速运行时，某些工况下发动机有富余的动力，电动机可作为发电机为电池充电，此时电动机相当于一个负载。进一步，车辆需要减速制动时，电动机可以转变为发电机，作为变速装置的在挡反拖来回收车辆的能量，为电池充电。在本实用新型实施例中，优选以电动机作为起步动力源和低速行驶动力源，发动机作为高速行驶动力源。进一步，在急起步、急加速时，可以电动机与发动机协同起步。此外，当电动机无法正常工作时，需要利用发动机作为起步动力源。
[0028]在本实施例中，第一行星运动机构140包括第一太阳轮141、设置于第一太阳轮141周围并与第一太阳轮141啮合的第一行星齿轮组142、与第一行星齿轮组142啮合的第一齿圈143以及设置于第一行星齿轮组142上的第一行星架144。在本实施例中，第一行星架144同心固定于第二传动轴120上，并可与第二传动轴120同步转动。第一齿圈143则与相应的第一齿轮130啮合。在本实施例中，通过在第一齿圈143的外侧进一步设置与相应的第一齿轮130的轮齿相啮合的轮齿来实现第一齿圈143与相应第一齿轮130的啮合。当然，第一齿圈143与相应第一齿轮130的啮合还可以通过其他方式实现。第一离合机构150分别用于选择性制动相应的第一太阳轮141。第一离合机构150可采用公知的摩擦片式离合器或电磁离合器。
[0029]在本实用新型的实施例中，第一部件与第二部件之间的啮合并不限于两部件之间直接进行啮合，而是还包括第一部件与第二部件的同步或关联部件之间进行啮合。例如，在本实施例中，第一齿轮130可以与同步固定于第一齿圈143上的传动盘进行啮合。
[0030]如图1所示，第一离合机构150可分别独立地对相应的第一太阳轮141进行制动。当各第一离合机构150处于分离状态时，第一动力源输出轴111和/或第二动力源输出轴112输出的动力经第一传动轴110输入，并带动第一传动轴110及第一齿轮130旋转。此时，第一行星运动机构140的各部件无确定输出，无法将第一传动轴110的输入动力传递到第二传动轴120，也即是空档。
[0031]当控制第一离合机构150对相应的第一太阳轮141进行制动时，第一传动轴110的输入动力经过第一齿轮130、第一齿圈143、第一行星齿轮组142和第一行星架144传递到第二传动轴120。当需要换挡时，控制处于制动状态的第一离合机构150进行分离，同时控制与所需档位对应的第一离合机构150开始制动，此时第一动力源输出轴111和/或第二动力源输出轴112输出的动力同时经这两个第一离合机构150所对应的第一齿轮130和第一行星运动机构140进行传递，直到一第一离合机构150完全分离，另一第一离合机构150完全制动，使得第一动力源输出轴111和/或第二动力源输出轴112输出的动力从处于制动状态的第一离合机构150所对应的第一齿轮130和第一行星运动机构140进行传递，由此实现无动力中断的换挡。当然，本实施例的变速装置也可以反向传递动力，即由第二传动轴120接收第一动力源输出轴111和/或第二动力源输出轴112输出的动力，并由第一传动轴110输出动力。
[0032]如图1所示，本实施例的变速装置进一步包括第二齿轮160、第二行星运动机构170以及第二离合机构180。其中，第二齿轮160同心固定于第一传动轴110上。第二行星运动机构170包括第二太阳轮171、设置于第二太阳轮171周围并与第二太阳轮171啮合的第二行星齿轮组172、与第二行星齿轮组172啮合的第二齿圈173以及设置于第二行星齿轮组172上的第二行星架174。第二齿圈173同心固定于第二传动轴120上。第二太阳轮171与第二齿轮160啮合。在本实施例中，第二太阳轮171上同步固定有传动盘，且传动盘的外侧进一步设置与第二齿轮160的轮齿相啮合的轮齿，由此实现第二太阳轮171与第二齿圈173的啮合。当然，第二太阳轮171与第二齿轮160的啮合还可以通过其他方式实现。第二离合机构180用于选择性制动第二行星架180。第二离合机构180可采用公知的摩擦片式离合器或电磁离合器。通过采用上述结构，可以实现第一动力源输出轴211和/或第二动力源输出轴212输出的动力的反向传递。当然，在本实施例中，第一动力源输出轴211和/或第二动力源输出轴212输出的动力的反向传递还可以通过本领域公知的其他类型的机构实现。
[0033]需要说明的是，在本实用新型的其它实施例中，还可以设置变速装置的第二传动轴120连接于第二动力源输出轴112，此时第一动力源输出轴111和/或第二动力源输出轴112输出的动力由第二传动轴120输出，变速装置的工作原理与图1所示的第一实施例类似，在此不再赘述。
[0034]如图2所示，图2为根据本实用新型第二实施例的变速装置的结构示意图。本实施例中的变速装置包括第一传动轴210、第二传动轴220、第一齿轮230、第一行星运动机构240以及第一离合机构250。在本实施例中，第一齿轮230、第一行星运动机构240以及第一离合机构250设计成相互对应的至少两组(分别至少两个)，并且优选具有不同传动比。第一齿轮230同心固定于第一传动轴210上，并可与第一传动轴210同步转动。第二传动轴220与第一传动轴210间隔设置，并在本实施例中优选为平行间隔设置，第二传动轴220连接于第一动力源输出轴211和第二动力源输出轴212，第一动力源输出轴211和/或第二动力源输出轴212输出的动力经第二传动轴220传递至第一传动轴210，并由第一传动轴210输出。其中，第一动力源输出轴211和第二动力源输出轴212及连接的动力源离合机构221，具体结构和工作原理与图1所示的第一实施例类似，在此不再赘述。
[0035]第一行星运动机构240包括第一太阳轮241、设置于第一太阳轮241周围并与第一太阳轮241啮合的第一行星齿轮组242、与第一行星齿轮组242啮合的第一齿圈243以及设置于第一行星齿轮组242上的第一行星架244。与图1所示的变速装置的不同之处在于，在本实施例中，第一齿圈243同心固定于第二传动轴220上，并可与第二传动轴220同步转动。第一行星架244则与相应的第一齿轮230啮合。在本实施例中，第一行星架244同步固定有传动盘，且传动盘的外侧进一步设置与第一齿轮230的轮齿相啮合的轮齿，由此实现第一行星架244与第一齿轮230的啮合。当然，第一行星架244与第一齿轮230的啮合还可以通过其他方式实现。第一离合机构250分别用于选择性制动相应的第一太阳轮241。第一离合机构250可采用公知的摩擦片式离合器或电磁离合器。
[0036]如图2所示，第一离合机构250可分别独立地对相应的第一太阳轮241进行制动。当各第一离合机构250处于分离状态时，第一动力源输出轴211和/或第二动力源输出轴212输出的动力经第二传动轴220输入，并带动第二传动轴220及第一齿圈243旋转。此时，第一行星运动机构240的各部件无确定输出，无法将第二传动轴220的输入动力传递到第一传动轴210，也即是空档。
[0037]当控制第一离合机构250对相应的第一太阳轮241进行制动时，第二传动轴220的输入动力经过第一齿圈243、第一行星齿轮组242、第一行星架244和第一齿轮230传递到第一传动轴210。当需要换挡时，控制处于制动状态的第一离合机构250进行分离，同时控制与所需档位对应的第一离合机构250开始制动，此时第一动力源输出轴211和/或第二动力源输出轴212输出的动力同时经这两个第一离合机构250所对应的第一行星运动机构240和第一齿轮230进行传递，直到一第一离合机构250完全分离，另一第一离合机构250完全制动，使得第一动力源输出轴211和/或第二动力源输出轴212输出的动力从处于制动状态的第一离合机构250所对应的第一行星运动机构240和第一齿轮230进行传递，由此实现无动力中断的换挡。
[0038]如图2所示，本实施例的变速装置进一步包括第二齿轮260、第二行星运动机构270以及第二离合机构280。其中，第二齿轮260同心固定于第一传动轴210上。第二行星运动机构270包括第二太阳轮271、设置于第二太阳轮271周围并与第二太阳轮271啮合的第二行星齿轮组272、与第二行星齿轮组272啮合的第二齿圈273以及设置于第二行星齿轮组272上的第二行星架274。第二太阳轮271同心固定于第二传动轴220上。第二齿圈273与第二齿轮260啮合。在本实施例中，第二齿圈273的外侧进一步设置与第二齿轮260的轮齿相啮合的轮齿，由此实现第二齿圈273与第二齿轮260的啮合。当然，第二齿圈273与第二齿轮260的啮合还可以通过其他方式实现。第二离合机构280用于选择性制动第二行星架274。第二离合机构280可采用公知的摩擦片式离合器或电磁离合器。通过采用上述结构，可以实现第一动力源输出轴211和/或第二动力源输出轴212输出的动力的反向传递。当然，在本实施例中，第一动力源输出轴211和/或第二动力源输出轴212输出的动力的反向传递还可以通过本领域公知的其他类型的机构实现。
[0039]需要说明的是，在本实用新型的其它实施例中，还可以设置变速装置的第一传动轴210连接于第二动力源输出轴212，此时第一动力源输出轴211和/或第二动力源输出轴212输出的动力由第一传动轴210输出，变速装置的工作原理与图2所示的实施例类似，在此不再赘述。
[0040]如图3所示，图3为根据本实用新型第三实施例的变速装置的结构示意图。本实施例的变速装置是在图1所示的变速装置的进一步变形，其相当于在以图1所示的变速装置作为主变速器的基础上进一步在前端串联一结构类似的副变速器。在本实施例中，本实施例的变速装置除了包括第一传动轴310和第二传动轴320以及相应的第一齿轮、第一行星运动机构以及第一离合机构外，还进一步包括第三传动轴330、第三齿轮340、第三行星运动机构350以及第三离合机构360。第三齿轮340、第三行星运动机构350以及第三离合机构360为相互对应的至少两组(分别至少两个)，并且优选具有不同传动比。其中，第三传动轴330与第一传动轴310间隔设置，第三传动轴330连接于第一动力源输出轴311和第二动力源输出轴312，第一动力源输出轴311和/或第二动力源输出轴312输出的动力经第三传动轴330输入。第三齿轮340分别同心固定于第三传动轴330上。第三行星运动机构350包括第三太阳轮351、设置于第三太阳轮351周围并与第三太阳轮351啮合的第三行星齿轮组352、与第三行星齿轮组352啮合的第三齿圈353以及设置于第三行星齿轮组352上的第三行星架354。第三行星架354同心固定于第一传动轴310上，而第三齿圈353与第三齿轮340啮合。在本实施例中，通过在第三齿圈353的外侧进一步设置与第三齿轮340的轮齿相啮合的轮齿来实现第三齿圈353与第三齿轮340的啮合。当然，第三齿圈353与第三齿轮340的啮合还可以通过其他方式实现。第三离合机构360分别用于选择性制动相应的第三太阳轮351。第三离合机构360可采用公知的摩擦片式离合器或电磁离合器。
[0041]当各第三离合机构360处于分离状态时，第一动力源输出轴311和/或第二动力源输出轴312输出的动力经第三传动轴330输入，并带动第三传动轴330及第三齿轮340旋转。此时，第三行星运动机构350的各部件无确定输出，无法将第三传动轴330的输入动力传递到第一传动轴310，也即是空档。
[0042]当控制第三离合机构360对相应的第三太阳轮351进行制动时，第三传动轴330的输入动力经过第三齿轮340、第三齿圈353、第三行星齿轮组352和第三行星架354传递到第一传动轴310。随后，如上文所述的，通过控制第一离合机构和第二离合机构将，第一动力源输出轴311和/或第二动力源输出轴312输出的动力从第一传动轴310传递到第二传动轴320。由于各组第三齿轮340、第三行星运动机构350以及第三离合机构360之间的传动比不同，因此本实施例的设计可对主变速器的档位数进行倍档调节。
[0043]需要说明的是，在本实用新型的其它实施例中，还可以设置变速装置的第二传动轴320连接于第二动力源输出轴212，此时第一动力源输出轴211和/或第二动力源输出轴212输出的动力由第二传动轴320输出，变速装置的工作原理与图3所示的实施例类似，在此不再赘述。
[0044]如图4所示，图4为根据本实用新型第四实施例的变速装置的结构示意图。本实施例的变速装置是在图1所示的变速装置的进一步变形，其相当于在以图1所示的变速装置作为主变速器的基础上进一步在后端串联一结构类似的副变速器。在本实施例中，本实施例的变速装置除了包括第一传动轴410和第二传动轴420以及相应的第一齿轮、第一行星运动机构以及第一离合机构外，还进一步包括第三传动轴430、第三齿轮440、第三行星运动机构450以及第三离合机构460。第三齿轮440、第三行星运动机构450以及第三离合机构460为相互对应的至少两组(分别至少两个)，并且优选具有不同传动比。其中，第三传动轴430与第二传动轴420间隔设置，第一传动轴410连接于第一动力源输出轴411和第二动力源输出轴412，第一动力源输出轴411和/或第二动力源输出轴412输出的动力经第一传动轴410输入，最后由第三传动轴430输出。其中，第一动力源输出轴411和第二动力源输出轴412及连接的动力源离合机构421，具体结构和工作原理与图1所示的第一实施例类似，在此不再赘述。第三齿轮440分别同心固定于第二传动轴420上。第三行星运动机构450包括第三太阳轮451、设置于第三太阳轮451周围并与第三太阳轮451啮合的第三行星齿轮组452、与第三行星齿轮组452啮合的第三齿圈453以及设置于第三行星齿轮组452上的第三行星架454。第三行星架454同心固定于第三传动轴430上，而第三齿圈453与相应的第三齿轮440啮合。在本实施例中，通过在第三齿圈453的外侧进一步设置与第三齿轮440的轮齿相啮合的轮齿来实现第三齿圈453与第三齿轮440的啮合。当然，第三齿圈453与第三齿轮440的啮合还可以通过其他方式实现。第三离合机构460分别用于选择性制动相应的第三太阳轮451。第三离合机构460可采用公知的摩擦片式离合器或电磁菌A吳闻口荷O
[0045]如上文所述的，通过控制第一离合机构和第二离合机构将第一动力源输出轴211和/或第二动力源输出轴212输出的动力从第一传动轴410传递到第二传动轴420。当各第三离合机构460处于分离状态时，第二传动轴420带动第三齿轮440旋转。此时，第三行星运动机构450的各部件无确定输出，无法将第二传动轴420的输入动力传递到第三传动轴430，也即是空档。
[0046]当控制第三离合机构460对相应的第三太阳轮451进行制动时，第二传动轴420的输入动力经过第三齿轮440、第三齿圈453、第三行星齿轮组452和第三行星架454传递到第三传动轴430。由于各组第三齿轮440、第三行星运动机构450以及第三离合机构460之间的传动比不同，因此本实施例的设计可对主变速器的档位数进行倍档调节。
[0047]需要说明的是，在本实用新型的其它实施例中，还可以设置变速装置的第三传动轴430连接于第二动力源输出轴212，此时第一动力源输出轴211和/或第二动力源输出轴212输出的动力由第三传动轴430输出，变速装置的工作原理与图4所示的实施例类似，在此不再赘述。
[0048]如图5所示，图5为根据本实用新型第五实施例的变速装置的结构示意图。本实施例的变速装置是在图2所示的变速装置的进一步变形，其相当于在以图2所示的变速装置作为主变速器的基础上进一步在后端串联一结构类似的副变速器。在本实施例中，本实施例的变速装置除了包括第一传动轴510和第二传动轴520以及相应的第一齿轮、第一行星运动机构以及第一离合机构外，还进一步包括第三传动轴530、第三齿轮540、第三行星运动机构550以及第三离合机构560。第三齿轮540、第三行星运动机构550以及第三离合机构560为相互对应的至少两组(分别至少两个)，并且优选具有不同传动比。其中，第三传动轴530与第一传动轴510间隔设置，第二传动轴520连接于第一动力源输出轴511和第二动力源输出轴512，第一动力源输出轴511和/或第二动力源输出轴512输出的动力经第二传动轴520输入，最终由第三传动轴530输出。其中，第一动力源输出轴511和第二动力源输出轴512及连接的动力源离合机构521，具体结构和工作原理与图1所示的第一实施例类似，在此不再赘述。第三齿轮440分别同心固定于第三传动轴530上。第三行星运动机构550包括第三太阳轮551、设置于第三太阳轮551周围并与第三太阳轮551啮合的第三行星齿轮组552、与第三行星齿轮组552啮合的第三齿圈553以及设置于第三行星齿轮组552上的第三行星架554。第三齿圈553同心固定于第一传动轴510上，而第三行星架554与相应的第三齿轮540啮合。在本实施例中，通过在与第三行星架554同步固定的传动盘外侧设置与第三齿轮540的轮齿相啮合的轮齿来实现第三行星架554与第三齿轮540的啮合。当然，第三行星架554与第三齿轮540的啮合还可以通过其他方式实现。第三离合机构560分别用于选择性制动相应的第三太阳轮551。第三离合机构560可采用公知的摩擦片式离合器或电磁离合器。
[0049]如上文所述的，通过控制第一离合机构和第二离合机构将第一动力源输出轴511和/或第二动力源输出轴512输出的动力从第二传动轴520传递到第一传动轴510。当各第三离合机构560处于分离状态时，第一传动轴510带动第三齿圈553旋转。此时，第三行星运动机构550的各部件无确定输出，无法将第一传动轴510的输入动力传递到第三传动轴530，也即是空档。
[0050]当控制第三离合机构560对相应的第三太阳轮551进行制动时，第一传动轴510的输入动力经过第三齿圈553、第三行星齿轮组552、第三行星架554和第三齿轮540传递到第三传动轴530。由于各组第三齿轮540、第三行星运动机构550以及第三离合机构560之间的传动比不同，因此本实施例的设计可对主变速器的档位数进行倍档调节。
[0051]需要说明的是，在本实用新型的其它实施例中，还可以设置变速装置的第三传动轴530连接于第二动力源输出轴212，此时第一动力源输出轴211和/或第二动力源输出轴212输出的动力由第三传动轴530输出，变速装置的工作原理与图5所示的实施例类似，在此不再赘述。
[0052]如图6所示，图6为根据本实用新型第六实施例的变速装置的结构示意图。本实施例的变速装置是在图2所示的变速装置的进一步变形。其相当于在以图2所示的变速装置作为主变速器的基础上进一步在前端串联一结构类似的副变速器。在本实施例中，本实施例的变速装置除了包括第一传动轴610和第二传动轴620以及相应的第一齿轮、第一行星运动机构以及第一离合机构外，还进一步包括第三传动轴630、第三齿轮640、第三行星运动机构650以及第三离合机构660。第三齿轮640、第三行星运动机构650以及第三离合机构660为相互对应的至少两组(分别至少两个)，并且优选具有不同传动比。其中，第三传动轴630与第二传动轴620间隔设置，第三传动轴630连接于第一动力源输出轴611和第二动力源输出轴612，第一动力源输出轴611和/或第二动力源输出轴612输出的动力经第三传动轴630输入，最终由第三传动轴630输出。其中，第一动力源输出轴611和第二动力源输出轴612及连接的动力源离合机构621，具体结构和工作原理与图1所示的第一实施例类似，在此不再赘述。第三齿轮640分别同心固定于第二传动轴620上。第三行星运动机构650包括第三太阳轮651、设置于第三太阳轮651周围并与第三太阳轮651啮合的第三行星齿轮组652、与第三行星齿轮组652啮合的第三齿圈653以及设置于第三行星齿轮组652上的第三行星架654。第三齿圈653同心固定于第三传动轴630上，而第三行星架654与第三齿轮640啮合。在本实施例中，通过在与第三行星架654同步固定的传动盘外侧设置与第三齿轮640的轮齿相啮合的轮齿来实现第三行星架654与第三齿轮640的啮合。当然，第三行星架654与第三齿轮640的啮合还可以通过其他方式实现。第三离合机构660分别用于选择性制动相应的第三太阳轮651。第三离合机构660可采用公知的摩擦片式离合器或电磁离合器。
[0053]当各第三离合机构660处于分离状态时，第一动力源输出轴611和/或第二动力源输出轴612输出的动力经第三传动轴630输入，并带动第三传动轴630及第三齿圈653旋转。此时，第三行星运动机构650的各部件无确定输出，无法将第三传动轴630的输入动力传递到第二传动轴620，也即是空档。
[0054]当控制第三离合机构660对相应的第三太阳轮651进行制动时，第三传动轴630的输入动力经过第三齿圈653、第三行星齿轮组652、第三行星架654以及第三齿轮640传递到第二传动轴620。随后，如上文所述的，通过控制第一离合机构和第二离合机构将第一动力源输出轴611和/或第二动力源输出轴612输出的动力从第二传动轴620传递到第一传动轴610。由于各组第三齿轮640、第三行星运动机构650以及第三离合机构660之间的传动比不同，因此本实施例的设计可对主变速器的档位数进行倍档调节。
[0055]需要说明的是，在本实用新型的其它实施例中，还可以设置变速装置的第二传动轴620连接于第二动力源输出轴212，此时第一动力源输出轴211和/或第二动力源输出轴212输出的动力由第二传动轴620输出，变速装置的工作原理与图6所示的实施例类似，在此不再赘述。
[0056]当将本实用新型所提供的上述变速装置应用到车辆中时，可以实现无动力中断的高品质换挡。此外，本实用新型所提供的变速装置还可以通过串联方式对档位数实现倍档调节，可以用较少的齿轮数实现较多档位，以获得更好的动力性能、更高的传递效率、更低的能耗、更低的尾气排放，并可以把变速器总成做得相对更小、更经济、更简单。当然，上述变速装置还可以应用到车辆以外的其他场合。
[0057]再次说明，以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种变速装置，其特征在于:所述变速装置包括: 第一传动轴； 至少两个第一齿轮，同心固定于所述第一传动轴上； 第二传动轴，与所述第一传动轴间隔设置，所述第二传动轴与所述第一传动轴中的一个连接第一动力源输出轴和第二动力源输出轴，所述第二传动轴与所述第一传动轴中的另一个输出从所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力； 至少两个第一行星运动机构，所述第一行星运动机构包括第一太阳轮、设置于所述第一太阳轮周围并与所述第一太阳轮啮合的第一行星齿轮组、与所述第一行星齿轮组啮合的第一齿圈以及设置于所述第一行星齿轮组上的第一行星架，其中，所述第一齿圈或所述第一行星架中的一个与相应的所述第一齿轮啮合，所述第一齿圈或所述第一行星架中的另一个同心固定于所述第二传动轴上； 至少两个第一离合机构，分别用于选择性制动相应的所述第一太阳轮。2.根据权利要求1所述的变速装置，其特征在于:所述第一齿圈与相应的所述第一齿轮啮合，所述第一行星架同心固定于所述第二传动轴上。3.根据权利要求2所述的变速装置，其特征在于:所述变速装置进一步包括: 第二齿轮，同心固定于所述第一传动轴上； 第二行星运动机构，所述第二行星运动机构包括第二太阳轮、设置于所述第二太阳轮周围并与所述第二太阳轮啮合的第二行星齿轮组、与所述第二行星齿轮组啮合的第二齿圈以及设置于所述第二行星齿轮组上的第二行星架，其中所述第二太阳轮与所述第二齿轮啮合，所述第二齿圈同心固定于所述第二传动轴上； 第二离合机构，用于选择性制动所述第二行星架。4.根据权利要求2所述的变速装置，其特征在于:所述变速装置进一步包括: 第三传动轴，与所述第一传动轴间隔设置，且所述第三传动轴连接所述第一动力源输出轴和所述第二动力源输出轴，所述第二传动轴输出从所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力； 至少两个第三齿轮，同心固定于所述第三传动轴上； 至少两个第三行星运动机构，所述第三行星运动机构包括第三太阳轮、设置于所述第三太阳轮周围并与所述第三太阳轮啮合的第三行星齿轮组、与所述第三行星齿轮组啮合的第三齿圈以及设置于所述第三行星齿轮组上的第三行星架，其中所述第三齿圈与相应的所述第三齿轮啮合，所述第三行星架同心固定于所述第一传动轴上； 至少两个第三离合机构，分别用于选择性制动相应的所述第三太阳轮。5.根据权利要求2所述的变速装置，其特征在于:所述变速装置进一步包括: 第三传动轴，与所述第二传动轴间隔设置，且所述第一传动轴连接所述第一动力源输出轴和所述第二动力源输出轴，所述第三传动轴输出从所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力； 至少两个第三齿轮，同心固定于所述第二传动轴上； 至少两个第三行星运动机构，所述第三行星运动机构包括第三太阳轮、设置于所述第三太阳轮周围并与所述第三太阳轮啮合的第三行星齿轮组、与所述第三行星齿轮组啮合的第三齿圈以及设置于所述第三行星齿轮组上的第三行星架，其中所述第三齿圈与相应的所述第三齿轮啮合，所述第三行星架同心固定于所述第三传动轴上； 第三离合机构，分别用于选择性制动相应的所述第三太阳轮。6.根据权利要求1所述的变速装置，其特征在于:所述第一行星架与相应的所述第一齿轮啮合，所述第一齿圈同心固定于所述第二传动轴上。7.根据权利要求6所述的变速装置，其特征在于:所述变速装置进一步包括: 第二齿轮，同心固定于所述第一传动轴上； 第二行星运动机构，所述第二行星运动机构包括第二太阳轮、设置于所述第二太阳轮周围并与所述第二太阳轮啮合的第二行星齿轮组、与所述第二行星齿轮组啮合的第二齿圈以及设置于所述第二行星齿轮组上的第二行星架，其中所述第二齿圈与所述第二齿轮啮合，所述第二太阳轮同心固定于所述第二传动轴上； 第二离合机构，用于选择性制动所述第二行星架。8.根据权利要求6所述的变速装置，其特征在于:所述变速装置进一步包括: 第三传动轴，与所述第一传动轴间隔设置，且所述第二传动轴连接所述第一动力源输出轴和所述第二动力源输出轴，所述第三传动轴输出从所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力； 至少两个第三齿轮，同心固定于所述第三传动轴上； 至少两个第三行星运动机构，所述第三行星运动机构包括第三太阳轮、设置于所述第三太阳轮周围并与所述第三太阳轮啮合的第三行星齿轮组、与所述第三行星齿轮组啮合的第三齿圈以及设置于所述第三行星齿轮组上的第三行星架，其中所述第三行星架与相应的所述第三齿轮啮合，所述第三齿圈同心固定于所述第一传动轴上； 至少两个第三离合机构，分别用于选择性制动相应的所述第三太阳轮。9.根据权利要求6所述的变速装置，其特征在于:所述变速装置进一步包括: 第三传动轴，与所述第二传动轴间隔设置，且所述第三传动轴连接所述第一动力源输出轴和所述第二动力源输出轴，所述第二传动轴输出从所述第一动力源输出轴和/或所述第二动力源输出轴输出的动力； 至少两个第三齿轮，同心固定于所述第二传动轴上； 至少两个第三行星运动机构，所述第三行星运动机构包括第三太阳轮、设置于所述第三太阳轮周围并与所述第三太阳轮啮合的第三行星齿轮组、与所述第三行星齿轮组啮合的第三齿圈以及设置于所述第三行星齿轮组上的第三行星架，其中所述第三行星架与相应的所述第三齿轮啮合，所述第三齿圈同心固定于所述第三传动轴上； 至少两个第三离合机构，分别用于选择性制动相应的所述第三太阳轮。10.一种混合动力车辆，其特征在于，所述混合动力车辆包括权利要求1-9任意一项所述的变速装置。
【文档编号】F16H3-62GK204284325SQ201420562367
【发明者】李云峰 [申请人]深圳市悦成汽车技术有限公司