一种集成式自动变速箱换挡毂驱动装置的制作方法

1.本实用新型涉及变速箱换挡技术领域，特别涉及一种集成式自动变速箱换挡毂驱动装置。


背景技术：

2.双离合自动变速箱(dual clutch transmission,dct)由两个离合器和套接在一起的两个输入轴分别相连，将发动机动力分别传递给两个输入轴上的奇/偶挡，通过两个换挡毂控制奇/偶挡，可实现预挂，消除手动变速箱(mt)或电控机械自动变速箱(amt)产生的换挡冲击及动力中断问题，可提高换挡平顺性，改善驾驶舒适性。
3.现有技术当中，双离合自动变速箱是通过换挡电机进行驱动从而实现换挡控制，具体的，换挡电机连接两对双联齿再和换挡毂上的齿轮连接，驱动换挡毂换挡，此结构形式的换挡装置占用较大的变速箱空间，不符合汽车零部件集成化的设计。


技术实现要素：

4.基于此，本实用新型的目的是提供一种集成式自动变速箱换挡毂驱动装置，解决现有的换挡毂驱动装置结构复杂，占用空间大，零部件集成化程度不高的问题。
5.本实用新型采用的技术方案为：一种集成式自动变速箱换挡毂驱动装置，包括换挡电机，少齿差行星齿轮机构，换挡毂机构：
6.所述换挡电机包括输出轴；
7.所述少齿差行星齿轮机构包括固定于变速箱壳体上的内齿圈，和所述输出轴相啮合的驱动轴及和所述驱动轴相连接的行星齿轮；
8.所述换挡毂机构包括换挡毂齿轮和换挡毂本体，所述换挡毂齿轮通过多个螺钉安装在换挡毂的一侧，所述行星齿轮远离换挡电机一侧设置多个销轴嵌入所述换挡毂齿轮上的多个销孔中。
9.进一步的，所述换挡毂齿轮的齿轮盘面的中心两侧设有螺纹孔，通过三个螺钉将所述换挡毂齿轮固定在所述换挡毂本体上。
10.进一步的，所述行星齿轮远离换挡电机一侧设有四个销轴，所述销轴可嵌入安装至换挡毂齿轮中，所述行星齿轮转动时带动所述换挡毂机构一起转动。
11.进一步的，所述驱动轴上包括一段偏心轴，所述行星齿轮通过球轴承固定在该段偏心轴上，所述行星齿轮与内齿圈轴向方向在一个平面内。
12.进一步的，所述驱动轴和所述换挡毂齿轮的端面之间包括端面推力轴承。
13.进一步的，所述换挡毂通过两个滚针轴承和驱动轴连接，所述滚针轴承设置于所述换挡毂本体内腔两端。
14.进一步的，所述驱动轴两端包括两个安装球轴承。
15.进一步的，所述推力轴承端面与换挡毂本体结合处包括垫片。
16.本实用新型的有益效果在于，通过少齿差行星减速机构实现较大速比的传动，传
动零件少，节省了布置空间，另外换挡毂齿轮可外接其他可能需要的驱动的机构，将其他执行机构快速集成到该动力系统中。
附图说明
17.图1为本实用新型中集成式自动变速箱换挡毂驱动装置爆炸装配示意图；
18.图2为本实用新型中集成式自动变速箱换挡毂驱动装置装配示意图；
19.主要元件符号说明：
20.1、换挡电机；2、内齿圈；3、行星齿轮；4、螺钉；5、换挡毂齿轮；6、第一滚针轴承；7、垫片；8、第二安装球轴承；9、换挡毂本体；10、第二滚针轴承；11、端面推力轴承；12、第一球轴承；13、驱动轴；14、第一安装球轴承。
21.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
22.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。
23.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
24.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
25.请参阅图1至图2，所示为本实用新型实施例中的一种集成式自动变速箱换挡毂驱动装置，包括换挡电机1，少齿差行星齿轮机构，换挡毂机构。
26.本实用新型的最关键的构思在于通过少齿差行星齿轮机构对换挡电机1提供的转动动能减速增扭矩，继而满足换挡毂机构的换挡需求，本装置通过少齿差行星齿轮机构进行减速增扭的优点是结构紧凑，节省了布置空间，同时实现了零部件集成化。
27.具体的，换挡电机1包括输出轴，电机能够为输出轴提供转动动能，少齿差行星齿轮机构包括固定于变速箱壳体上的内齿圈2、和输出轴相啮合的驱动轴13、及和所述驱动轴13相连接的行星齿轮3，驱动轴13带动行星齿轮3转动，行星齿轮3转动时与内齿圈2相啮合，根据少齿差行星机构原理，此时速比为if＝zb/(zb－z0)，其中，内齿圈2的齿数为zb，行星齿轮3的齿数为z0，即速比为内齿圈齿数/内齿圈齿数与行星齿轮的齿数差。
28.换挡毂机构包括换挡毂齿轮5和换挡毂本体9，换挡毂齿轮5通过多个螺钉4安装在换挡毂本体9的一侧，行星齿轮3远离换挡电机1一侧设置多个销轴嵌入所述换挡毂齿轮5上的多个销孔中，其中销轴与销孔偏心设置。行星齿轮3在转动的同时靠销轴将力矩转递至换挡毂总成。
29.优选的，为提高集成式自动变速箱换挡毂驱动装置的减速增扭的效率，驱动轴13上还包括一段偏心轴，行星齿轮3通过第一球轴承12固定在该段偏心轴上，所述行星齿轮3与内齿圈2轴向方向在一个平面内，内齿圈2和行星齿轮3设计为差齿，在驱动轴13进行旋转时，行星齿轮3可绕着内齿圈2做偏摆运动，其中偏心轴段布置行星齿轮3从而大大减少行星齿轮3的直径，继而减少行星齿轮3的齿数，根据速比公式if＝zb/(zb－z0)可知，速比将为增大，减速增扭效果更佳。
30.另外，由于行星齿轮3和内齿圈2工作时啮合齿数多，承载能力高，有利于零件轻量化设计。
31.具体的，行星齿轮3远离换挡电机1一侧设有四个销轴，销轴可嵌入安装至换挡毂齿轮5中，换挡毂齿轮5通过螺钉4固定在换挡毂本体9上。从而行星齿轮3转动的同时通过上述销轴传递动能，带动换挡毂本体9和换挡毂齿轮5转动，换挡毂本体9内腔室两端设置两个滚针轴承与驱动轴13连接，换挡毂本体9内腔靠近换挡毂齿轮5一端设为第一滚针轴承6，换挡毂本体9内腔远离换挡毂齿轮5一端设为第二滚针轴承10，换挡毂齿轮5处可外接其他可能需要的执行机构(如驻车、离合器执行机构等)，因此本实用新型提供的自动变速箱换挡毂驱动装置集成化程度高，能够满足提供多种附加件的用途。
32.在本实施例中，优选的，少齿差行星齿轮3机构和换挡毂机构共同采用驱动轴13进行支撑，换挡毂本体9通过上述第一滚针轴承6以及第二滚针轴承10与驱动轴13连接，驱动轴13两端还包括第一安装球轴承14和第二安装球轴承8，通过第一安装球轴承14和第二安装球轴承8将整个驱动装置安装在变速器壳体上。
33.其中，本实施例中的第一滚针轴承6和第二滚针轴承10仅为方便标识，并非限制特定的球头杆，第一滚针轴承6可称为第二滚针轴承10，第二滚针轴承10也可称为第一滚针轴承6，同理，第一安装球轴承14与第二安装球轴承8特征均可对应更换。
34.优选的，驱动轴13和换挡毂本体9端面之间包括一个端面推力轴承11，由于换挡毂本体9上设有滑槽，圆柱凸轮在运动带动外接的拨叉移动实现换挡，在行星齿轮3转动时可带动换挡毂本体9和换挡毂齿轮5同时转动，换挡毂本体9和驱动轴13两侧通过第一滚针轴承6和第二滚针轴承10连接，驱动轴13和换挡毂本体9轴向端面通过端面推力轴承11连接，换挡毂本体9滑槽中的圆柱凸轮在运动过程中产生的轴向力传递到驱动轴13上，继而由端面推力轴承11传递至变速箱壳体上，能够有效防止换挡毂总成轴向窜动。
35.进一步的，为了便于推力轴承11与驱动轴13的安装定位，以及施加在驱动轴13上的轴向力更好的通过推力轴承11进行轴向传递，推力轴承11施加力矩的端面与换挡毂本体9结合处设置垫片7，从而增加推力轴承11施加力矩的端面与换挡毂本体9结合处的平整度，避免损伤换挡毂本体9。
36.本实用新型的工作原理是：换挡电机1在工作时将转速传递给驱动轴13，带动安装在驱动轴13偏心部分的行星齿轮3转动，内齿圈2固定于变速器壳体上，和行星齿轮3设计成差齿，根据少齿差行星机构原理，此时速比为内齿圈/内齿圈与行星齿轮的齿数差，通过该机构将电机动力减速增扭传递到行星齿轮3，行星齿轮3通过侧面延伸出的销轴带动换挡毂齿轮5和换挡毂本体9以相同的转速转动，通过换挡毂本体9上的槽形成圆柱凸轮运动带动外接的拨叉移动实现换挡。
37.通过少齿差行星减速机构实现较大速比的传动，传动零件少，节省了布置空间，另
外换挡毂齿轮5可外接其他可能需要的驱动的机构，将其他执行机构快速集成到该动力系统中。
38.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。