一种新能源混合动力汽车多功能无极变速箱的制作方法
【专利摘要】一种新能源混合动力汽车多功能无极变速箱，动力输入单元包括变速传动轴，变速传动轴穿过主箱体、相对旋转安装在主箱体的侧壁上，主箱体内的变速传动轴上传动连接有后固定盘，后固定盘前侧的变速传动轴外相对旋转连接有传动套筒，传动套筒前侧的变速传动轴连接有调速电机，调速电机包括电芯定子，变速传动轴固定连接在电芯定子中间，电芯定子外相对旋转连接有转子，转子后侧面固定连接有花键转盘，传动套筒前端固定连接在花键转盘中间，传动套筒后端固定连接有调速太阳轮，传动套筒中部外面设有前固定盘，传动套筒从前固定盘中间活动穿过，后固定盘位于调速太阳轮后侧，前固定盘与后固定盘之间相对旋转连接有调速中间齿轮。
【专利说明】一种新能源混合动力汽车多功能无极变速箱
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车辆变速箱，尤其涉及一种新能源混合动力汽车多功能无极变速箱。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步，新能源汽车技术不断向前发展，国内汽车市场对新能源汽车的需求也不断增加，但是，对于无极变速系统来说，只有高档汽车才有相应的配置，而且一般都是采用国外技术，国内车型很少有自主知识产权的无级变速系统。这些高档车传统无级变速箱虽然有很多优点，但造价高，在中低档车上不能配置。例如带液力变矩器的变速箱，尽管价格昂贵，可也只是能实现那些普通功能，并没有更多的功能，而且变速迟滞等待，不太灵敏，还得消耗动力以保持夹紧力，还容易发热和打滑；至于行星齿轮形式的自动挡变速器，必须同时配置液力变矩器，效率低、还费油，购车、维修保养费用都高。以上描述的变速箱只能用油，因此会污染环境。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种新能源混合动力汽车多功能无极变速箱，该变速箱结构简单、造价低，适用性强，而且节能环保。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
一种新能源混合动力汽车多功能无极变速箱，包括主箱体，其特征是:主箱体内设有两套结构相同的变速装置，其中一套变速装置为动力输入单元，另一套变速装置为动力输出单元；动力输入单元包括变速传动轴，变速传动轴穿过主箱体、相对旋转安装在主箱体的侧壁上，主箱体内的变速传动轴上传动连接有后固定盘，后固定盘前侧的变速传动轴外相对旋转连接有传动套筒，传动套筒前侧的变速传动轴连接有调速电机，调速电机包括电芯定子，变速传动轴固定连接在电芯定子中间，电芯定子外相对旋转连接有转子，转子后侧面固定连接有花键转盘，传动套筒前端固定连接在花键转盘中间，传动套筒后端固定连接有调速太阳轮，传动套筒中部外面设有前固定盘，传动套筒从前固定盘中间活动穿过，后固定盘位于调速太阳轮后侧，前固定盘与后固定盘之间相对旋转连接有调速中间齿轮，调速中间齿轮沿调速太阳轮周围设置，调速中间齿轮与调速太阳轮相啮合；后固定盘后侧的变速传动轴传动连接有前螺旋滑盘，前螺旋滑盘外面固定连接有齿圈，齿圈位于前螺旋滑盘前侧，齿圈为筒状，调速中间齿轮位于齿圈内部，齿圈内侧壁带有转动齿牙，调速中间齿轮与齿圈啮合传动；前螺旋滑盘后侧的变速传动轴传动连接有后滑动盘，后滑动盘与前螺旋滑盘前后对应设置，前螺旋滑盘与后滑动盘之间设有多个滑动键轮，滑动键轮以变速传动轴的轴线为中心呈放射状均匀分布，滑动键轮的前侧面固定连接有螺旋形状的下螺旋滑动挡轨，下螺旋滑动挡轨之间形成下螺旋滑动凹槽，所有滑动键轮的下螺旋滑动挡轨形成一个完整的螺旋形状，滑动键轮的后侧面固定连接有直线滑轨，滑动键轮的外侧面连接有调速传动齿条，前螺旋滑盘的后侧面固定连接有螺旋形状的上螺旋滑动挡轨，上螺旋滑动挡轨之间形成上螺旋滑动凹槽，下螺旋滑动挡轨传动连接在上螺旋滑动凹槽内，上螺旋滑动挡轨传动连接在下螺旋滑动凹槽内，后滑动盘上开设有直线凹槽，直线凹槽以变速传动轴的轴线为中心呈放射状均匀分布，直线滑轨传动连接在直线凹槽内，两套变速装置的滑动键轮外部传动连接有动力传递钢链，两套变速装置的调速电机互为反转；动力输入单元的变速传动轴前端传动连接有行车换挡同步器，行车换挡同步器连接有发动机同步器拨动杆，行车换挡同步器前侧设有发动机传动轴，发动机传动轴连接有行车离合器，动力输入单元的变速传动轴还传动连接有电动机从动齿轮，电动机从动齿轮位于主箱体内，主箱体外面固定安装有行车电动机，行车电动机传动连接有电动机主动齿轮，电动机主动齿轮位于主箱体内，电动机主动齿轮与电动机从动齿轮相啮合；动力输出单元的变速传动轴后端设有变速输出轴，该变速传动轴与变速输出轴同轴心，变速输出轴所对应的主箱体外面固定连接有次箱体，变速输出轴后端穿入至次箱体内，次箱体内的变速输出轴上传动连接有低速主动轮、调速同步器、高速主动轮、倒挡主动轮、倒挡同步器，调速同步器位于低速主动轮与高速主动轮之间，调速同步器与低速主动轮和高速主动轮相对应，倒挡同步器与倒挡主动轮相对应，次箱体内相对旋转安装有后驱动力输出轴，后驱动力输出轴上传动连接有低速从动轮、前驱主动轮、高速从动轮、倒挡从动轮和转速传感器，低速主动轮与低速从动轮啮合传动，高速主动轮与高速从动轮啮合传动，次箱体内还相对旋转安装有倒挡中间轴，倒挡中间轴传动连接有倒挡中间轮，倒挡中间轮与倒挡主动轮和倒挡从动轮啮合传动。
[0005]根据所述的一种新能源混合动力汽车多功能无极变速箱，其特征是:所述行车电动机与所述主箱体之间连接有摩擦片式单向离合器，摩擦片式单向离合器包括离合器外壳，离合器外壳与主箱体和行车电动机固定相连，行车电动机的驱动轴伸入至离合器外壳内，行车电动机的驱动轴自由端通过第二花键套筒传动连接有离合器驱动轴，离合器驱动轴为螺旋花键轴，离合器驱动轴包括后部的花键段、中部的螺旋花键段和前部的中丝螺纹段，离合器驱动轴后部固定连接有离合器从动片内接合鼓挡盘，离合器驱动轴中部螺旋连接有内接合鼓，内接合鼓的内侧壁带有内螺旋，内接合鼓外面固定连接有多个层叠设置的动力主动片，动力主动片前侧的内接合鼓外面还固定连接有调整垫片，离合器驱动轴前部螺纹连接有调节螺母，调节螺母前端开有多个调节槽，其中一个调节槽所在处的离合器驱动轴连接有穿孔销子，离合器驱动轴外面穿有弹簧片和压环，弹簧片和压环位于调整垫片和调节螺母之间，离合器驱动轴前端相对旋转连接有离合器外驱动鼓，动力主动片位于离合器外驱动鼓内部，离合器外驱动鼓内侧壁固定连接有多个层叠设置的离合器从动片，离合器从动片与动力主动片交叉间隔层叠设置，离合器外驱动鼓前侧通过第一花键套筒与所述电动机主动齿轮传动相连。
[0006]根据所述的一种新能源混合动力汽车多功能无极变速箱，其特征是:所述次箱体所对应的所述动力输出单元设有离合器防过载装置，离合器防过载装置包括离合器驱动外鼓，离合器驱动外鼓固定连接在所述后滑动盘边缘，离合器驱动外鼓为筒状，离合器驱动外鼓位于后滑动盘后侧，离合器驱动外鼓内固定连接有轴承盘，轴承盘中间通过离合器内轴承与所述变速输出轴相对旋转连接，变速输出轴前端通过花键传动连接有多个从动片，从动片前侧的变速输出轴连接有调整垫片，离合器驱动外鼓内侧壁固定连接有多个主动片，主动片与从动片上下间隔层叠设置，从动片后侧固定连接有顶动盘，变速输出轴从顶动盘中间活动穿过，顶动盘后侧的变速输出轴依次连接有拨动杆拨叉、离合器分离轴承、推动托盘和推力弹簧，推力弹簧顶在推动托盘与所述主箱体的侧壁之间。
[0007]本发明利用调速电机直接变速，既灵敏又省油，而且结构简单，造价低，降低了购车成本，本发明使用混合动力，既增加了动力，又节省了行驶费用，而且能够减少排放保护环境，更环保。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本发明的主体展开结构示意图；
图2是本发明的局部展开结构示意图；
图3是图1中前螺旋滑盘的仰视结构示意图；
图4是图1中齿圈的结构意图；
图5是图4的俯视结构意图；
图6是图1中滑套的结构示意图；
图7是图6的俯视结构意图；
图8是图1中调速太阳轮的结构示意图；
图9是图8的俯视结构意图；
图10是图1的A部放大结构示意图；
图11是图1中滑动键轮的结构示意图；
图12是图11的左视结构示意图；
图13是图11的仰视结构示意图；
图14是图11的俯视结构意图；
图15是本发明的左透视结构示意图；
图16是本发明的正立面结构示意图；
图17是本发明中摩擦片式单向离合器的结构示意图。
[0009]图18是图1中后滑动盘的俯视结构示意图；
图19是图1中防后滑固定盘的俯视结构示意图。
[0010]附图中:
1、发动机；2、行车离合器；3、发动机传动轴；4、行车换挡同步器；5、变速传动轴；6、主箱体；7、电芯定子；8、转子；9、传动套筒；10、花键转盘；11、前固定盘；12、调速中间齿轮；13、调速太阳轮；14、后固定盘；15、前螺旋滑盘；16、滑动键轮；17、动力传递钢链；18、后滑动盘；19、如防后滑挡圈；20、后防后滑挡圈；21、导向筒；22、防后滑固定盘；23、导向销；24、固定板；25、滑套；26、电动机从动齿轮；27、电动机主动齿轮；28、轴头连接花键；29、接收电源滑环组；30、碳刷组；31、电源信号输入组合；32、外护套；33、输入电源信号线；34、摩擦片式单向离合器；35、行车电动机；36、动力输入单元；37、动力输出单元；38、轴承盘；39、离合器驱动外鼓；40、变速输出轴；41、离合器内轴承；42、调整垫片；43、从动片；44、主动片；45、顶动盘；46、离合器分离轴承；47、推动托盘；48、拨动杆拨叉；49、推力弹簧；50、主箱体隔板；51、润滑油油泵装置；52、低速主动轮；53、低速从动轮；54、调速同步器；55、高速主动轮；56、高速从动轮；57、前驱主动轮；58、前驱变向轮；59、前驱从动轮；60、前驱挂挡同步器；61、前驱动力输出轴；62、次箱体隔板；63、倒挡主动轮；64、倒挡中间轮；65、倒挡从动轮；66、倒挡同步器；67、转速传感器；68、次箱体；69、后驱动力输出轴；70、前差速器；71、齿圈；79、前驱动输出轴挂档杆；80、动力从动轮；81、后驱动调速齿轮；82、第一离合器拨动杆；83、挂档拨动杆；84、后输出轴承盖；85、发动机同步器拨动杆；86、第二离合器拨动杆；87、前离合器；88、电磁离合器带动即时发电机及电源输入装置。
[0011]151、上螺旋滑动挡轨；152、上螺旋滑动凹槽；161、直线滑轨；162、调速传动齿条；163、下螺旋滑动挡轨；164、下螺旋滑动凹槽；181、直线凹槽；711、转动齿牙。
[0012]3420、离合器外壳；3421、第一花键套筒；3422、离合器外驱动鼓；3423、调节槽；3424、调节螺母；3425、弹簧片；3426、压环；3427、调整垫片；3428、动力主动片；3429、内接合鼓；3430、离合器从动片；3431、内接合鼓挡盘；3432、第二花键套筒；3433、连接凸盘；3434、离合器驱动轴。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述:
一种新能源混合动力汽车多功能无极变速箱，如图1至图19所示，包括主箱体6，主箱体6内设有两套结构相同的变速装置，其中一套变速装置为动力输入单元36，另一套变速装置为动力输出单元37 ;动力输入单元36包括变速传动轴5，变速传动轴5穿过主箱体6、相对旋转安装在主箱体6的侧壁上，主箱体6内的变速传动轴5上传动连接有后固定盘14，后固定盘14前侧的变速传动轴5外相对旋转连接有传动套筒9，传动套筒9前侧的变速传动轴5连接有调速电机，调速电机包括电芯定子7，变速传动轴5固定连接在电芯定子7中间，电芯定子7外相对旋转连接有转子8，转子8后侧面固定连接有花键转盘10，传动套筒9前端固定连接在花键转盘10中间，传动套筒9后端固定连接有调速太阳轮13，传动套筒9中部外面设有前固定盘11，传动套筒9从前固定盘11中间活动穿过，后固定盘14位于调速太阳轮13后侧，前固定盘11与后固定盘14之间相对旋转连接有调速中间齿轮12，调速中间齿轮12沿调速太阳轮13周围设置，调速中间齿轮12与调速太阳轮13相啮合；后固定盘14后侧的变速传动轴5传动连接有前螺旋滑盘15，前螺旋滑盘15外面固定连接有齿圈71，齿圈71位于前螺旋滑盘15前侧，齿圈71为筒状，调速中间齿轮12位于齿圈71内部，齿圈71内侧壁带有转动齿牙711，调速中间齿轮12与齿圈71啮合传动；前螺旋滑盘15后侧的变速传动轴5传动连接有后滑动盘18，后滑动盘18与前螺旋滑盘15前后对应设置，前螺旋滑盘15与后滑动盘18之间设有多个滑动键轮16，滑动键轮16以变速传动轴5的轴线为中心呈放射状均匀分布，滑动键轮16的前侧面固定连接有螺旋形状的下螺旋滑动挡轨163，下螺旋滑动挡轨163之间形成下螺旋滑动凹槽164，所有滑动键轮16的下螺旋滑动挡轨163形成一个完整的螺旋形状，滑动键轮16的后侧面固定连接有直线滑轨161，滑动键轮16的外侧面连接有调速传动齿条162，前螺旋滑盘15的后侧面固定连接有螺旋形状的上螺旋滑动挡轨151，上螺旋滑动挡轨151之间形成上螺旋滑动凹槽152，下螺旋滑动挡轨163传动连接在上螺旋滑动凹槽152内，上螺旋滑动挡轨151传动连接在下螺旋滑动凹槽164内，后滑动盘18上开设有直线凹槽181，直线凹槽181以变速传动轴5的轴线为中心呈放射状均匀分布，直线滑轨161传动连接在直线凹槽181内，两套变速装置的滑动键轮16外部传动连接有动力传递钢链17，两套变速装置的调速电机互为反转；动力输入单元36的变速传动轴5前端传动连接有行车换挡同步器4，行车换挡同步器4连接有发动机同步器拨动杆85，行车换挡同步器4前侧设有发动机传动轴3，发动机传动轴3连接有行车离合器2，动力输入单元36的变速传动轴5还传动连接有电动机从动齿轮26，电动机从动齿轮26位于主箱体6内，主箱体6外面固定安装有行车电动机35，行车电动机35传动连接有电动机主动齿轮27，电动机主动齿轮27位于主箱体6内，电动机主动齿轮27与电动机从动齿轮26相啮合；动力输出单元37的变速传动轴5后端设有变速输出轴40，该变速传动轴5与变速输出轴40同轴心，变速输出轴40所对应的主箱体6外面固定连接有次箱体68，变速输出轴40后端穿入至次箱体68内，次箱体68内的变速输出轴40上传动连接有低速主动轮52、调速同步器54、高速主动轮55、倒挡主动轮63、倒挡同步器66，调速同步器54位于低速主动轮52与高速主动轮55之间，调速同步器54与低速主动轮52和高速主动轮55相对应，倒挡同步器66与倒挡主动轮63相对应，次箱体68内相对旋转安装有后驱动力输出轴69，后驱动力输出轴69上传动连接有低速从动轮53、前驱主动轮57、高速从动轮56、倒挡从动轮65和转速传感器67，低速主动轮52与低速从动轮53啮合传动，高速主动轮55与高速从动轮
56啮合传动，次箱体68内还相对旋转安装有倒挡中间轴，倒挡中间轴传动连接有倒挡中间轮64，倒挡中间轮64与倒挡主动轮63和倒挡从动轮65啮合传动。
[0014]在本实施例中，所述行车电动机35与所述主箱体6之间连接有摩擦片式单向离合器34,摩擦片式单向离合器34包括离合器外壳3420,离合器外壳3420与主箱体6和行车电动机35固定相连,行车电动机35的驱动轴伸入至离合器外壳3420内，行车电动机35的驱动轴自由端通过第二花键套筒3432传动连接有离合器驱动轴3434，离合器驱动轴3434为螺旋花键轴，离合器驱动轴3434包括后部的花键段、中部的螺旋花键段和前部的中丝螺纹段，离合器驱动轴3434后部固定连接有离合器从动片内接合鼓挡盘3431，离合器驱动轴3434中部螺旋连接有内接合鼓3429，内接合鼓3429的内侧壁带有内螺旋，内接合鼓3429外面固定连接有多个层叠设置的动力主动片3428，动力主动片3428前侧的内接合鼓3429外面还固定连接有调整垫片3427，离合器驱动轴3434前部螺纹连接有调节螺母3424，调节螺母3424前端开有多个调节槽3423，其中一个调节槽3423所在处的离合器驱动轴3434连接有穿孔销子，离合器驱动轴3434外面穿有弹簧片3425和压环3426，弹簧片3425和压环3426位于调整垫片3427和调节螺母3424之间，离合器驱动轴3434前端相对旋转连接有离合器外驱动鼓3422，动力主动片3428位于离合器外驱动鼓3422内部，离合器外驱动鼓3422内侧壁固定连接有多个层叠设置的离合器从动片3430，离合器从动片3430与动力主动片3428交叉间隔层叠设置，离合器外驱动鼓3422前侧通过第一花键套筒3421与所述电动机主动齿轮27传动相连。
[0015]在本实施例中，所述次箱体68所对应的所述动力输出单元37设有离合器防过载装置，离合器防过载装置包括离合器驱动外鼓39，离合器驱动外鼓39固定连接在所述后滑动盘18边缘，离合器驱动外鼓39为筒状，离合器驱动外鼓39位于后滑动盘18后侧，离合器驱动外鼓39内固定连接有轴承盘38，轴承盘38中间通过离合器内轴承41与所述变速输出轴40相对旋转连接，变速输出轴40前端通过花键传动连接有多个从动片43，从动片43前侧的变速输出轴40连接有调整垫片42，离合器驱动外鼓39内侧壁固定连接有多个主动片44，主动片44与从动片43上下间隔层叠设置，从动片43后侧固定连接有顶动盘45，变速输出轴40从顶动盘45中间活动穿过，顶动盘45后侧的变速输出轴40依次连接有拨动杆拨叉48、离合器分离轴承46、推动托盘47和推力弹簧49，推力弹簧49顶在推动托盘47与所述主箱体6的侧壁之间。
[0016]在本实施例中，与所述动力输入单元36所对应的所述变速传动轴5后端设有防后滑制动装置，防后滑制动装置包括防后滑固定盘22和固定板24，固定板24与所述主箱体6固定相连，固定板24的前侧面固定连接有导向销23，防后滑固定盘22位于固定板24前侦lJ,防后滑固定盘22固定连通有导向筒21,导向销23位于导向筒21内、并与导向筒21前后滑动相连，导向销23外穿有防固定盘后滑弹簧，防固定盘后滑弹簧位于防后滑固定盘22和固定板24之间；防后滑固定盘22中间设有滑套25，滑套25两端带有挡板，防后滑固定盘22沿滑套25前后运动，变速传动轴5从滑套25中间穿过，该段变速传动轴5带有外螺旋，滑套25内侧壁带有内螺旋，滑套25与变速传动轴5螺旋传动连接，滑套25外侧壁的后半部带有花键，防后滑固定盘22在该区域与滑套25传动相连，滑套25外侧壁的前半部为光面，防后滑固定盘22在该区域与滑套25为相对旋转连接；防后滑固定盘22边缘周圈固定连接有后防后滑挡圈20，后防后滑挡圈20为筒状，后防后滑挡圈20向防后滑固定盘22前侧延伸，后防后滑挡圈20的外侧壁为圆台形状，所述后滑动盘18边缘周圈固定连接有前防后滑挡圈19，前防后滑挡圈19与后防后滑挡圈20前后对应设置，前防后滑挡圈19也为筒状，前防后滑挡圈19向后滑动盘18后侧延伸，前防后滑挡圈19的内侧壁也为圆台形状，后防后滑挡圈20前端延伸至前防后滑挡圈19内部，后防后滑挡圈20的外侧壁与前防后滑挡圈19的内侧壁磨擦制动。
[0017]在本实施例中，所述次箱体68内相对旋转安装有前驱变向轴和前驱动力输出轴61，前驱变向轴传动连接有前驱变向轮58，前驱变向轮58与所述前驱主动轮57啮合传动，前驱动力输出轴61传动连接有前驱从动轮59和前驱挂挡同步器60，前驱挂挡同步器60连接有前驱动输出轴挂档杆79，前驱从动轮59与前驱挂挡同步器60相对应，前驱从动轮59与前驱变向轮58啮合传动。
[0018]在本实施例中，所述变速传动轴5其中一端伸出至所述主箱体6外部，此处主箱体6外设有外护套32，外护套32内设有电源信号输入组合31、碳刷组30、接收电源滑环组29和输入电源信号线33，接收电源滑环组29与变速传动轴5通过轴头连接花键28相连接，变速传动轴5为中空，输入电源信号线33从变速传动轴5内穿过；所述离合器防过载装置所对应的变速传动轴5与外护套32之间还连接有电磁离合器带动即时发电机及电源输入装置88。
[0019]在本实施例中，所述主箱体6内固定连接有主箱体隔板50，所述电动机从动齿轮26和电动机主动齿轮27位于主箱体隔板50后侧的空间内，主箱体隔板50后侧的空间内还设有润滑油油泵装置51，所述次箱体68内固定连接有次箱体隔板62，所述倒挡主动轮63、倒挡中间轮64、倒挡从动轮65、倒挡同步器66和转速传感器67位于次箱体隔板62后侧的空间内。
[0020]本发明所述变速箱采用与国外完全不一样的工作原理，经磁悬浮超薄电机拨动齿圈带动前螺旋滑盘转动，滑动键轮沿螺旋形状的轨道向外运动，产生膨胀与收缩，使轮径发生变化，动力输入单元与动力输出单元轮径的变化，就是速配比的变化，与手动档车辆相t匕，此变速能达到变速平稳、过渡圆滑的效果，档与档之间没有台阶，不抖动，大小轮径可任意变化。调速电机正反转配合，使输入与输出轮互为反比，轮径互换为大小，即可变速。
[0021]本发明的优点是电机直接控制速比变化，滑动键轮单体表面有螺旋滑动挡轨，膨胀产生的缝隙，不但不影响传动，还能增加附着力，所以整体不会打滑。通过本发明的使用，可单独使用后驱，也可同时四轮驱动。另一方面，更主要的是本发明中的发动机可与电动机配合使用，形成混合动力，好处在于都可单独行驶，可单独用电，城市用车，红绿灯多，几步一停，速度又不能太快，适合用电，比较用油既灵活又环保，平时用电又经济省钱又环保减排。也可单独用燃气或油，远距离行驶没电时可用燃气或油，也可气或油与电同时使用，爬坡、拉重载时油、电可同时使用，增加车辆动力，解决了单独用燃气动力明显不足的问题。通过混合双动力便能解决电动汽车爬坡与平地的转矩、上坡扭矩不够的问题，更是将电动机与发动机两套变速系统合为一体，解决了动力难于和谐配比的矛盾，大大减小了体重与制造成本。
[0022]电动机经齿轮变速和控制调节系统调整后，可达到与发动机最接近的转速，再加上摩擦片式单向离合器调节，减少了动力相互拉扯的矛盾，本设计用电与用燃气、跟发动机与电动机都是联动的，不需要单独操作。低速起步和高速行驶有高低速配合，速比选择更宽，适合好坏路况。换档无台阶，不抖动，传动不像V形夹紧轮那样丢转数发热打滑、摩擦大，也不像液力变矩器那样换档迟滞反应慢，费油，更不像行星齿轮那样结构精密不好维修，零件一旦损毁就得换总成，增加了后续维修费用。
[0023]本发明利用磁悬浮超薄电动机控制速比轮变大、变小，变速控制灵活，维修方便，费用低。实用功能多，结构简单、经济实用，好维修，降低油耗，减排，配有即时四驱，配有高低速，适用各种路况，还具有防后滑功能。购车和行驶成本都超低省钱，解决了昂贵混合动力车有钱人不愿买、中低家庭收入买不起的尴尬。
[0024]在本发明中，动力输入单元所在发动机传动轴前端的花键头，经行车离合器直接与前边的发动机接合,发动机传动轴内腔有滚针轴承,后边的变速传动轴轴头插入滚针轴承内联接，行车换挡同步器经电磁阀控制随时与发动机传动轴连接，输入发动机动力，行车换挡同步器后有挡台挡住同步器，防止过位脱落，变速传动轴与主箱体通过轴承联接。调速电机的前面设卡簧，与后边的螺母配合，固定各部件位置。调速电机的电芯定子与变速传动轴花键连接，随变速传动轴公转，调速电机外圈的转子转动，通过传动套筒带动调速太阳轮转动，调速太阳轮后端内孔与变速传动轴滑动连接，前端外花键与花键转盘内花键联接，调速电机与花键转盘通过沉头螺栓联接，经调速中间齿轮调整，与齿圈啮合，带动前螺旋滑盘转动，滑动键轮沿后滑动盘的直线凹槽向外放射性运动，产生膨胀，轮径变大的同时，动力输出单元的调速电机反转，轮径变小，速比发生变化。
[0025]为节省原材料，齿圈可单做成圆筒，再与前螺旋滑盘花键联接，通过沉头螺栓固定。动力传递钢链套在滑动键轮形成的轮上，经涨紧轮调整，把动力从动力输出单元传递到动力输入单元。由于是动力源直接驱动滑动键轮转动形成变速，没有增减速台阶，所以能达到变速圆滑不抖动的效果。传递动力的滑动键轮所受的力是往中心挤压的，后滑动盘为横向接触，只要螺旋盘前螺旋滑盘不转，便不会产生滑挡现象，因此不需要安装锁止装置。
[0026]本发明能够保持调速匀称，没有顿挫，可以达到节能效果，不像液力变矩器那样加速迟滞等待，平时还得消耗动力供油以保持压力，才能保持不退挡，更不像自动档变速器公认的费油。滑动键轮的外表面带有调速传动齿条，增加动力传递钢链附着力，但两边不挤压，不会发热打滑。后滑动盘后侧外檐内安装防后滑制动装置，此装置位于后滑动盘外圆后侧，前防后滑挡圈为圆筒状，圆筒壁外径不变、内圆成坡型，形成一斜面，外圈是前防后滑挡圈，内圈为纵向移动的后防后滑挡圈，后防后滑挡圈外径斜面与前防后滑挡圈内圆斜坡摩擦，形成阻力达到制动链轮转动的目的。固定桩圆盘中心为内螺旋花键滑套，与变速传动轴外螺旋结合，如遛坡后滑，变速传动轴反转，单向螺旋作用，滑套后檐拖动固定桩圆盘整体前推，后防后滑挡圈外径斜面与前防后滑挡圈内圆斜坡产生摩擦制动，达到制动效果。即使发动机在离合器分离状态下，摩擦制动也没解除，不会溜坡。只有当发动机或电动机正转时，后防后滑挡圈才能退回，解除摩擦。滑套的内螺旋配合变速传动轴的外螺旋能前后移动。滑套与固定桩圆盘采用两种方式连接，一种是花键连接，另一种是滑动连接，滑套分为两部分，前半部分为滑动套筒，只能滑动，后半部分是外滑键，与固定桩圆盘内滑键连接。如溜坡后滑，变速传动轴反转，滑套因螺旋作用前移，滑套后半部分外花键与固定桩圆盘内花键连接，形成一个不转的固定体，后防后滑挡圈的外侧面与前防后滑挡圈的内侧面摩擦，形成制动，不会后滑。动力正转后，在螺旋作用下滑套前檐带动固定桩圆盘退回，制动解除。同时，滑套前半部分与固定桩圆盘花键内圆滑动连接，由于防固定盘后滑弹簧把固定桩圆盘托住，滑套下来，滑套花键不会与固定桩圆盘滑键连接，所以只有滑套跟着变速传动轴转，固定桩圆盘不会跟着转。固定桩圆盘上镶有多个导向筒，与固定板上镶有的导向销配合，导向销能在导向筒内滑动，镶有导向销的固定板与主箱体隔板通过螺栓配合固定。变速传动轴上装有电动机从动齿轮，变速传动轴后端与主箱体通过轴承配合连接。穿过主箱体，变速传动轴末端为花键头，安装有接收调速电机电源的滑环组，内花键套在外花键头上，通过沉头螺栓固定。碳刷组由弹簧适当压紧，与滑环组滑动连接，控制调速电机正、反转，速度与行程，由电源信号输入组合传递给调速电机，完成有序运动。调速电机设计成两种模式，一种是光加油不调速，另一种是随油门拉线和气门开度与定速巡航配合，加油与调速同步，只要加油则档位随之升高，一直碰到动断开关，切断电源为止。与电动机从动齿轮啮合的电动机主动齿轮镶在行车电动机的动力输入主轴上。如果电动机的位置安排妨碍操作，可以用多片式哈瓦钢链把电动机安排在适当位置，也可以再用传动轴在更合适位置安放。电动机的前端为摩擦片式单向离合器，此离合器的功能是，正常情况下，设计成发动机转速比电动机转速等高或稍微略高，燃气或油、电同时使用时，发动机转速如超过电动机转速，形成反推力，摩擦片打滑，避免拖动电动机跟着转。电动机失去负荷作无功运动，转速必然升高，待电动机转速升高重新与发动机动力接合后，便形成混合动力。相反，若发动机失去电动机动力，则负荷增加转速变慢，正好与电动机动力重新组合，两种动力互补，形成混合动力。
[0027]为防止电动机过载，烧坏电动机，本发明设计有防过载功能。动力输入单元中变速传动轴的前部与动力输出单元基本一样，安装与主动轮调速电机接收电源信号一样的装置，不再重述。除此之外，主箱体外、输入信号组合后边，安装有摩擦片式电磁离合器。离合器上安装发电机主链轮，电磁离合器电源与制动踏板联动，制动时，踏动制动踏板，电磁离合器电源接通吸合，发电机回收富余能量发电。通电做成两路，一路与制动踏板相连，另一路为常开通电，发电机始终保持发电状态。它的优点是，上坡可不发电，减少阻力，下长坡或长距离动力富余时发电，既不影响正常行驶，又能多发电。经过电压转换直接给蓄电池充电，增加续航里程，节省能源。电源输入信号线组合件安装在变速传动轴的最前端，外有护壳保持清洁，有利于电源传递。
[0028]动力输入单元中的后滑动盘前侧是带滑槽的传动轮，后侧是离合器驱动外鼓，变速传动轴与后滑动盘通过花键紧配合联接，用沉头螺栓固定，离合器驱动外鼓与后滑动盘通过螺栓固定相连。离合器驱动外鼓内固定连接有轴承盘，轴承盘中间镶有离合器内轴承，后侧的变速输出轴的前端插入离合器内轴承内。调整垫片后侧的从动片随变速输出轴转动，主动片随离合器驱动外鼓转动，在推力弹簧的强大推力下，多道主、从动片始终是压紧状态，所产生的摩擦力把变速传动轴的动力有效的传递给后侧的变速输出轴。这道离合器与发动机后边的离合器是联动的，若想减轻踏动离合器踏板的力度，可共用一道制动助力器，利用油压缸顶动拨动杆，实现离合分离。离合器分离轴承镶在推动托盘上，前侧是顶动盘，与从动片摩擦连接，后侧承受推力弹簧的推力，推力弹簧镶在固定盘上，固定盘盖住箱体轴承，拨动杆拨叉拉动离合器轴承，使弹簧压缩，主、从动片分离，松开拨叉，受弹簧的推力，恢复动力传递。
[0029]再往后为齿轮油油泵凸轮轴及润滑油油泵装置，无论用发动机还是用电动机，无论在档上还是空档，只要总动力轮转动油泵就泵油，负责整个变速箱各部位的润滑与冷却。
[0030]低速主动轮在凸轮轴后边，与通往后驱动力输出轴上的低速从动轮啮合，形成低速，调速同步器往前移动与低速齿轮连接、往后移动与高速主动轮联接形成高速。在后驱动力输出轴上，高速从动轮与低速从动轮之间安装有前前驱主动轮，需要前驱动时，电磁阀通电，驱动同步器，后驱动力与前驱动力输出轴联接，经前驱变向轮变向，与前驱从动轮啮合形成前驱动力。前驱动力输出轴与前差速器联接，驱动前轮转动。
[0031]高速主动轮后为次箱体隔板，变速输出轴与次箱体隔板轴承配合，一是加强轴间强度，二是为方便安装部件考虑。变速输出轴上的倒档主动轮由倒档同步器控制，经中间轮与倒档从动轮啮合，形成倒档。控制倒挡电磁阀电源，与空挡联动，只有在空挡位置倒挡电源才能接通，如需倒车，再点动倒挡开关，电磁阀才通电进行倒车。后驱动力输出轴上安装有转速传感器，把记速信号传递到仪表盘。
[0032]操控方面，除空挡和高低速控制档位需要手动外，其余都是联动和电磁阀控制。发动机点火工作，同时控制同步器把电磁阀电源接通，动力输入单元的发动机传动轴和变速传动轴联接，车辆运行。关闭发动机，电磁阀控制同步器退回，电动机动力与发动机断开。如使用混合动力，启动发动机，同步器移动自动连接，形成混合动力，且带有高低速，使速比选择更宽。路况好时，用高速和单用后驱动单动力，减少阻力，好操作、省油。路况不好时，可用低速双动力，还可以随手一点使用四轮驱动。经过几道齿轮对比调节，油门线联动位置，档位协调以及电动机控制系统，再加上摩擦片式单向离合器，足能使配合更协调。本发明整体设计结构简单，各部件好加工，功能虽多，但各项部件分功明确，易损件少、耐用，好维修，能够降低购车费用，节省行驶与维修成本。
【权利要求】
1.一种新能源混合动力汽车多功能无极变速箱，包括主箱体(6)，其特征是:主箱体(6)内设有两套结构相同的变速装置，其中一套变速装置为动力输入单元(36)，另一套变速装置为动力输出单元(37);动力输入单元(36)包括变速传动轴(5)，变速传动轴(5)穿过主箱体(6 )、相对旋转安装在主箱体(6 )的侧壁上，主箱体(6 )内的变速传动轴(5 )上传动连接有后固定盘(14 )，后固定盘(14 )前侧的变速传动轴(5 )外相对旋转连接有传动套筒(9 )，传动套筒(9)前侧的变速传动轴(5)连接有调速电机，调速电机包括电芯定子(7)，变速传动轴(5)固定连接在电芯定子(7)中间，电芯定子(7)外相对旋转连接有转子(8)，转子(8)后侧面固定连接有花键转盘(10)，传动套筒(9)前端固定连接在花键转盘(10)中间，传动套筒(9 )后端固定连接有调速太阳轮(13 )，传动套筒(9 )中部外面设有前固定盘(11)，传动套筒(9)从前固定盘(11)中间活动穿过，后固定盘(14)位于调速太阳轮(13)后侧，前固定盘(11)与后固定盘(14 )之间相对旋转连接有调速中间齿轮(12 )，调速中间齿轮(12 )沿调速太阳轮(13)周围设置，调速中间齿轮(12)与调速太阳轮(13)相啮合；后固定盘(14)后侧的变速传动轴(5 )传动连接有前螺旋滑盘(15 )，前螺旋滑盘(15 )外面固定连接有齿圈(71)，齿圈(71)位于前螺旋滑盘(15)前侧，齿圈(71)为筒状，调速中间齿轮(12)位于齿圈(71)内部，齿圈(71)内侧壁带有转动齿牙(711)，调速中间齿轮(12)与齿圈(71)啮合传动；前螺旋滑盘(15)后侧的变速传动轴(5)传动连接有后滑动盘(18)，后滑动盘(18)与前螺旋滑盘(15)前后对应设置，前螺旋滑盘(15)与后滑动盘(18)之间设有多个滑动键轮(16)，滑动键轮(16)以变速传动轴(5)的轴线为中心呈放射状均匀分布，滑动键轮(16)的前侧面固定连接有螺旋形状的下螺旋滑动挡轨(163)，下螺旋滑动挡轨(163)之间形成下螺旋滑动凹槽(164)，所有滑动键轮(16)的下螺旋滑动挡轨(163)形成一个完整的螺旋形状，滑动键轮(16)的后侧面固定连接有直线滑轨(161)，滑动键轮(16)的外侧面连接有调速传动齿条(162)，前螺旋滑盘(15)的后侧面固定连接有螺旋形状的上螺旋滑动挡轨(151 )，上螺旋滑动挡轨(151)之间形成上螺旋滑动凹槽(152)，下螺旋滑动挡轨(163)传动连接在上螺旋滑动凹槽(152)内，上螺旋滑动挡轨(151)传动连接在下螺旋滑动凹槽(164)内，后滑动盘(18)上开设有直线凹槽(181 )，直线凹槽(181)以变速传动轴(5)的轴线为中心呈放射状均匀分布，直线滑轨(161)传动连接在直线凹槽(181)内，两套变速装置的滑动键轮(16)外部传动连接有动力传递钢链(17)，两套变速装置的调速电机互为反转；动力输入单元(36)的变速传动轴(5)前端传动连接有行车换挡同步器(4)，行车换挡同步器(4)连接有发动机同步器拨动杆(85)，行车换挡同步器(4)前侧设有发动机传动轴(3)，发动机传动轴(3)连接有行车离合器(2)，动力输入单元(36)的变速传动轴(5)还传动连接有电动机从动齿轮(26),电动机从动齿轮(26)位于主箱体(6)内，主箱体(6)外面固定安装有行车电动机(35),行车电动机(35)传动连接有电动机主动齿轮(27)，电动机主动齿轮(27)位于主箱体(6)内，电动机主动齿轮(27)与电动机从动齿轮(26)相啮合；动力输出单元(37)的变速传动轴(5 )后端设有变速输出轴(40 )，该变速传动轴(5 )与变速输出轴(40 )同轴心，变速输出轴(40)所对应的主箱体(6)外面固定连接有次箱体(68)，变速输出轴(40)后端穿入至次箱体(68)内，次箱体(68)内的变速输出轴(40)上传动连接有低速主动轮(52)、调速同步器(54)、高速主动轮(55)、倒挡主动轮(63)、倒挡同步器(66)，调速同步器(54)位于低速主动轮(52 )与高速主动轮(55 )之间，调速同步器(54 )与低速主动轮(52 )和高速主动轮(55 )相对应，倒挡同步器(66)与倒挡主动轮(63)相对应，次箱体(68)内相对旋转安装有后驱动力输出轴(69)，后驱动力输出轴(69)上传动连接有低速从动轮(53)、前驱主动轮(57)、高速从动轮(56)、倒挡从动轮(65)和转速传感器(67)，低速主动轮(52)与低速从动轮(53)啮合传动，高速主动轮(55 )与高速从动轮(56 )啮合传动，次箱体(68 )内还相对旋转安装有倒挡中间轴，倒挡中间轴传动连接有倒挡中间轮(64)，倒挡中间轮(64)与倒挡主动轮(63)和倒挡从动轮(65)啮合传动。
2.根据权利要求1所述的一种新能源混合动力汽车多功能无极变速箱，其特征是:所述行车电动机(35)与所述主箱体(6)之间连接有摩擦片式单向离合器(34)，摩擦片式单向离合器(34)包括离合器外壳(3420),离合器外壳(3420)与主箱体(6)和行车电动机(35)固定相连，行车电动机(35)的驱动轴伸入至离合器外壳(3420)内，行车电动机(35)的驱动轴自由端通过第二花键套筒(3432)传动连接有离合器驱动轴(3434)，离合器驱动轴(3434)为螺旋花键轴，离合器驱动轴(3434)包括后部的花键段、中部的螺旋花键段和前部的中丝螺纹段，离合器驱动轴(3434)后部固定连接有离合器从动片内接合鼓挡盘(3431)，离合器驱动轴(3434)中部螺旋连接有内接合鼓(3429)，内接合鼓(3429)的内侧壁带有内螺旋，内接合鼓(3429)外面固定连接有多个层叠设置的动力主动片(3428)，动力主动片(3428)前侧的内接合鼓(3429)外面还固定连接有调整垫片(3427)，离合器驱动轴(3434)前部螺纹连接有调节螺母(3424)，调节螺母(3424)前端开有多个调节槽(3423)，其中一个调节槽(3423)所在处的离合器驱动轴(3434)连接有穿孔销子，离合器驱动轴(3434)外面穿有弹簧片(3425 )和压环(3426 )，弹簧片(3425 )和压环(3426 )位于调整垫片(3427 )和调节螺母(3424)之间，离合器驱动轴(3434)前端相对旋转连接有离合器外驱动鼓(3422)，动力主动片(3428)位于离合器外驱动鼓(3422)内部，离合器外驱动鼓(3422)内侧壁固定连接有多个层叠设置的离合器从动片(3430)，离合器从动片(3430)与动力主动片(3428)交叉间隔层叠设置，离合器外驱动鼓(3422)前侧通过第一花键套筒(3421)与所述电动机主动齿轮(27)传动相连。
3.根据权利要求2所述的一种新能源混合动力汽车多功能无极变速箱，其特征是:所述次箱体(68)所对应的所述动力输出单元(37)设有离合器防过载装置，离合器防过载装置包括离合器驱动外鼓(39 )，离合器驱动外鼓(39 )固定连接在所述后滑动盘(18 )边缘，离合器驱动外鼓(39 )为筒状，离合器驱动外鼓(39 )位于后滑动盘(18 )后侧，离合器驱动外鼓(39)内固定连接有轴承盘(38)，轴承盘(38)中间通过离合器内轴承(41)与所述变速输出轴(40)相对旋转连接，变速输出轴(40)前端通过花键传动连接有多个从动片(43)，从动片(43 )前侧的变速输出轴(40 )连接有调整垫片(42 )，离合器驱动外鼓(39 )内侧壁固定连接有多个主动片(44)，主动片(44)与从动片(43)上下间隔层叠设置，从动片(43)后侧固定连接有顶动盘(45)，变速输出轴(40)从顶动盘(45)中间活动穿过，顶动盘(45)后侧的变速输出轴(40)依次连接有拨动杆拨叉(48)、离合器分离轴承(46)、推动托盘(47)和推力弹簧(49)，推力弹簧(49)顶在推动托盘(47)与所述主箱体(6)的侧壁之间。
4.根据权利要求3所述的一种新能源混合动力汽车多功能无极变速箱，其特征是:与所述动力输入单元(36)所对应的所述变速传动轴(5)后端设有防后滑制动装置，防后滑制动装置包括防后滑固定盘(22)和固定板(24)，固定板(24)与所述主箱体(6)固定相连，固定板(24)的前侧面固定连接有导向销(23)，防后滑固定盘(22)位于固定板(24)前侧，防后滑固定盘(22)固定连通有导向筒(21)，导向销(23)位于导向筒(21)内、并与导向筒(21)前后滑动相连，导向销(23)外穿有防固定盘后滑弹簧，防固定盘后滑弹簧位于防后滑固定盘(22)和固定板(24)之间；防后滑固定盘(22)中间设有滑套(25)，滑套(25)两端带有挡板，防后滑固定盘(22)沿滑套(25)前后运动，变速传动轴(5)从滑套(25)中间穿过，该段变速传动轴(5)带有外螺旋，滑套(25)内侧壁带有内螺旋，滑套(25)与变速传动轴(5)螺旋传动连接，滑套(25 )外侧壁的后半部带有花键，防后滑固定盘(22 )在该区域与滑套(25 )传动相连，滑套(25)外侧壁的前半部为光面，防后滑固定盘(22)在该区域与滑套(25)为相对旋转连接；防后滑固定盘(22)边缘周圈固定连接有后防后滑挡圈(20)，后防后滑挡圈(20)为筒状，后防后滑挡圈(20)向防后滑固定盘(22)前侧延伸，后防后滑挡圈(20)的外侧壁为圆台形状，所述后滑动盘(18)边缘周圈固定连接有前防后滑挡圈(19)，前防后滑挡圈(19)与后防后滑挡圈(20)前后对应设置，前防后滑挡圈(19)也为筒状，前防后滑挡圈(19)向后滑动盘(18)后侧延伸，前防后滑挡圈(19)的内侧壁也为圆台形状，后防后滑挡圈(20)前端延伸至前防后滑挡圈(19)内部，后防后滑挡圈(20)的外侧壁与前防后滑挡圈(19)的内侧壁磨擦制动。
5.根据权利要求4所述的一种新能源混合动力汽车多功能无极变速箱，其特征是:所述次箱体(68 )内相对旋转安装有前驱变向轴和前驱动力输出轴(61)，前驱变向轴传动连接有前驱变向轮(58),前驱变向轮(58)与所述前驱主动轮(57)啮合传动，前驱动力输出轴(61)传动连接有前驱从动轮(59)和前驱挂挡同步器(60)，前驱挂挡同步器(60)连接有前驱动输出轴挂档杆(79)，前驱从动轮(59)与前驱挂挡同步器(60)相对应，前驱从动轮(59)与前驱变向轮(58)啮合传动。
6.根据权利要求5所述的一种新能源混合动力汽车多功能无极变速箱，其特征是:所述变速传动轴(5)其中一端伸出至所述主箱体(6)外部，此处主箱体(6)外设有外护套(32)，外护套(32)内设有电源信号输入组合(31)、碳刷组(30)、接收电源滑环组(29)和输入电源信号线(33)，接收电源滑环组(29)与变速传动轴(5)通过轴头连接花键(28)相连接，变速传动轴(5)为中空，输入电源信号线(33)从变速传动轴(5)内穿过；所述离合器防过载装置所对应的变速传动轴(5)与外护套(32)之间还连接有电磁离合器带动即时发电机及电源输入装置(88)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的一种新能源混合动力汽车多功能无极变速箱，其特征是:所述主箱体(6)内固定连接有主箱体隔板(50)，所述电动机从动齿轮(26)和电动机主动齿轮(27)位于主箱体隔板(50)后侧的空间内，主箱体隔板(50)后侧的空间内还设有润滑油油泵装置(51 )，所述次箱体(68)内固定连接有次箱体隔板(62)，所述倒挡主动轮(63)、倒挡中间轮(64)、倒挡从动轮(65)、倒挡同步器(66)和转速传感器(67)位于次箱体隔板(62 )后侧的空间内。
【文档编号】B60K17/12GK104228562SQ201410407307
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2014年8月19日
【发明者】韩荣辉 申请人:枣庄益新机械制造有限公司