双动力汽车变速箱传动轴锁定结构的制作方法

本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其是一种双动力汽车变速箱传动轴锁定结构。

背景技术：

随着人们环保意识的提高，相关排放法规日趋严苛，具有节能环保优势的新能源汽车已成为汽车产业发展的重要方向。

双动力汽车主要指油电混合汽车或采用两组电机作为动力源的纯电动车辆，其通常需要采用诸如行星轮系等动力传递机构进行动力耦合，为满足不同工况下的传动需要，常常要将其中一组输出断开，目前主要是通过离合器或制动器锁定相应的传动轴来实现。

但是，由于变速箱内部结构较为复杂，受其结构限制，在大部分变速箱中，离合器或制动器也需要安装到其中一传动轴上，由于锁定机构和待锁定的传动轴均处于旋转状态，在制动锁定过程中，难免出现打滑现象，容易造成电机堵转或齿轮箱打齿，影响变速箱的可靠运行，并缩短其使用寿命。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本发明提供一种双动力汽车变速箱传动轴锁定结构，能够保证对传动轴的可靠锁定，避免打滑，确保变速箱稳定运行。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种双动力汽车变速箱传动轴锁定结构，包括箱体，可转动地支撑在该箱体上的第一传动轴和第二传动轴，所述箱体中安装有行星轮系，该行星轮系的太阳轮固套在第一传动轴上，行星架固套在第二传动轴上，齿圈通过传动齿轮可转动地支撑在第二传动轴上；

所述第一传动轴与箱体设有第一锁定机构，第二传动轴与齿圈之间设有第二锁定机构，所述箱体上安装有液压缸，该液压缸连接有第一操纵部件和第二操纵部件，分别用于在液压缸驱动下操纵第一锁定机构和第二锁定机构。

采用以上结构，利用第一锁定机构和第二锁定机构，实现了对两传动轴的锁定制动，由于采用液压缸驱动，能够有效避免锁定过程中的打滑现象，保证变速箱的可靠运行。

作为优选，所述第一锁定机构包括制动毂和制动外罩，所述制动毂固套在第一传动轴上，并套设有多片主动摩擦片，制动外罩固定在箱体上，并安装有多片从动摩擦片，所述从动摩擦片与主动摩擦片间隔交叉设置，第一操纵部件通过第一复位弹簧弹性地支撑在箱体上，其一端与液压缸连接，另一端与从动摩擦片抵接。采用以上结构，制动毂随第一传动轴同步旋转，主动摩擦片能够沿制动毂外壁轴向滑动，但不会与制动毂产生相对旋转，制动外罩固定在箱体上，不会随传动轴转动，从动摩擦片套装在制动外罩内壁，能够沿制动外罩轴向滑动，但通过周向限位，不会产生相对转动，这样，由液压缸驱动的第一操纵部件只需与最外侧的从动摩擦片接触，当液压缸工作时，能够推动从动摩擦片，使其与主动摩擦片紧贴，即将制动外罩与制动毂结合，实现对第一传动轴的锁定。

作为优选，所述第二锁定机构包括锁定毂、锁定外罩和压盘，锁定毂固套在太阳轮上，并滑动地套设有多片主动摩擦盘，锁定外罩与齿圈固定，并可滑动地安装有多片从动摩擦盘，主动摩擦盘和从动摩擦盘间隔交叉设置，压盘通过第二复位弹簧弹性地支撑在锁定外罩上，该压盘与第二操纵部件之间安装有推力球轴承，第二锁定机构工作原理大致与第一锁定机构相同，其利用压盘推动从动摩擦盘，实现锁定毂与锁定外罩的结合，由于压盘是安装在锁定外罩上的，变速箱工作过程中，压盘同样会随之转动，在设置推力球轴承后，第二操纵部件就可以通过推力球轴承向旋转中的压盘施力，从而使锁定毂与锁定外罩的结合，实现对第二传动轴的锁定。

作为优选，所述液压缸中安装有两组活塞，分别与第一操纵部件和第二操纵部件连接固定。该结构利用两组活塞分别控制第一、第二操纵部件，可以分别锁定第一和第二传动轴，而相互间不会产生影响，保证变速箱在汽车各种工况下的可靠运行。

作为优选，两组所述活塞在液压缸径向上呈辐射状分布，以方便布置，两组活塞分别连接一个液压系统上泵，该液压系统上泵通过推杆电机驱动，这样，以静压方式控制活塞动作，即可以不采用传统动压方式中转子式油泵等结构，同时，不需要设置单独的回油油路，需要解除锁定状态时，推杆电机向后拉动液压系统上泵，在对应复位弹簧的作用下，活塞即可自动回位，不仅简化了结构，同时也降低了压力损失，进一步提高了系统可靠性。

作为优选，所述第一传动轴和第二传动轴正对设置，第一传动轴端部可转动地嵌入第二传动轴一端，并通过滚针轴承支撑，这样，在实现第一传动轴和第二传动轴能够相对转动的同时，保证了相关部件在两传动轴上的可靠支撑，以确保变速箱在各工况下的稳定运行。

为方便变速箱内部各运动机构的润滑，所述第二传动轴穿出箱体的端部套设有油泵驱动齿轮，箱体外壁上安装有润滑油泵，第二传动轴转动时能够通过油泵驱动齿轮带动润滑油泵运行，该结构能够利用第二传动轴自身旋转动力带动润滑油泵工作。

为使变速箱整体结构紧凑，所述油泵驱动齿轮和润滑油泵外侧安装有油泵外罩，该油泵外罩与箱体固定。

有益效果：

采用以上技术方案的双动力汽车变速箱传动轴锁定结构，能够确保对变速箱内两传动轴的可靠锁定，以满足双动力汽车在不同工况下的变速传动需求，具有结构紧凑，布局合理，润滑充分等优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中行星轮系的结构示意图；

图3为本发明中第一锁定机构的结构示意图；

图4为本发明中第二锁定机构的结构示意图；

图5为本发明中液压缸的安装结构示意图；

图6为本发明中液压缸的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种双动力汽车变速箱传动轴锁定结构，包括箱体1和分别通过轴承可转动地支撑在该箱体1上的第一传动轴2和第二传动轴3，箱体1由左右两部分扣合而成，第一传动轴2和第二传动轴3水平地安装到箱体1上，并同轴正对设置，第一传动轴2左端端部嵌入第二传动轴3右端对应凹槽中，并通过滚针轴承21支撑在该凹槽内。

第二传动轴3左端穿出箱体左侧端面后套设有油泵驱动齿轮22，在箱体1左侧外壁上安装有润滑油泵23，油泵驱动齿轮22与润滑油泵23的主动齿轮啮合，在第一传动轴2和第二传动轴3上设有相应油路，当第二传动轴3转动时，能够带动润滑油泵23工作，从而为箱体1内第一传动轴2和第二传动轴3上相关摩擦副提供润滑，同时，在箱体1左侧外端通过螺栓固定有油泵外罩24，以遮挡油泵驱动齿轮22及润滑油泵23等部件，同时对润滑系统进行密封，在箱体1内部安装有行星轮系4。

图2示出了行星轮系4的具体结构，其包括太阳轮41、行星架42和齿圈43，行星架42上安装有行星齿轮42a，分别与内侧的太阳轮41和外侧的齿圈43啮合，太阳轮41安装在第一传动轴2左端，与第一传动轴2通过花键连接或直接过盈压装在第一传动轴2上，行星架42固套在第二传动轴3右端。

在第二传动轴3上通过轴承套设有传动齿轮44，使传动齿轮44可与第二传动轴3相对转动，齿圈43通过螺栓固定到传动齿轮44上，即齿圈43可以和第二传动轴3产生相对转动。

在第一传动轴2和箱体1之间设有用于锁定第一传动轴2的第一锁定机构5，第二传动轴3与齿圈43之间设有用于锁定第二传动轴3的第二锁定机构6，箱体1右侧外壁上固定有液压缸7，并连接有分别用于操纵第一锁定机构5和第二锁定机构6的第一操纵部件51和第二操纵部件61。

请参见图3，第一锁定机构5包括固套在第一传动轴2上的制动毂52和与箱体1固定的制动外罩53，制动毂52和制动外罩53同轴设置，制动毂52上套设有两片以上的主动摩擦片54，在制动毂52外壁上具有沿其轴向设置的滑槽，主动摩擦片54嵌入该滑槽内，可以在制动毂52上沿其轴向滑动，但由于滑槽的限制不会产生相对转动。

制动外罩53通过螺栓固定在箱体1上，其内壁上设有沿其轴向延伸的凹槽53a，并套设有两片或以上从动摩擦片55，从动摩擦片55的部分嵌入该凹槽53a，与主动摩擦片54类似，其能够沿制动外罩53内壁轴向滑动，但不会与制动外罩53产生相对转动，从动摩擦片55与主动摩擦片54间隔检查设置，即每片从动摩擦片55的外缘部分均嵌入相邻两片制动摩擦片54之间的间隙内，在凹槽53a的左端安装有与制动外罩53固定的挡板57，对从动摩擦片55的滑动行程进行限位。

第一操纵部件51大致呈圆盘状结构，通过多个呈环形阵列分布的第一复位弹簧56支撑在箱体1上，第一复位弹簧56一端抵接在固套在箱体1向内凸出部分的挡环1a，另一端与第一操纵部件51右端沿径向向内凸出的内壁上。

第一操纵部件51左端与最右侧的从动摩擦片55接触并抵紧，当液压缸7推动第一操纵部件51克服第一复位弹簧56弹力向左运动时，能够推动从动摩擦片55在凹槽53a内滑动，从而使从动摩擦片55和主动摩擦片54紧贴，利用摩擦将制动毂52和制动外罩53结合，从而实现对第一传动轴2的锁定。

如图4所示，第二锁定机构6主要包括锁定毂62、锁定外罩63和压盘64，其中，锁定毂62以花键或过盈配合方式固套在太阳轮41沿轴向延伸的轮毂部分41a上，在锁定毂62上套设有4片呈环形片状的主动摩擦盘65。

锁定外罩63大致呈圆环状结构，可以通过焊接、螺纹连接等方式与齿圈43固定，也可以直接与齿圈43一体成型，其沿齿圈43轴向向图中右侧延伸，在其内壁上滑动地套设有4片从动摩擦盘66，与第一锁定机构5类似，从动摩擦盘66与主动摩擦盘65同样间隔交叉设置，分别能够沿锁定毂62和锁定外罩63轴向滑动，但通过周向限位，不会产生相对转动。

压盘64大致呈中空的圆盘状结构，其通过多个呈环形阵列分布的第二复位弹簧67支撑在锁定外罩63上，该第二复位弹簧67左端抵接在沿锁定外罩63径向向内凸出并与锁定外罩63固定的限位挡盘63a上，右端与压盘64右端内壁抵接。

在液压缸7与压盘64之间连接有第二操纵部件61，第二操纵部件61与压盘64之间安装有推力球轴承68，使第二操纵部件61与压盘64之间可以产生相对转动，同时，当液压缸7推动第一操纵部件61向左运动时，可以推动压盘64克服第二复位弹簧67弹力向左运动，从而利用从动摩擦盘66与主动摩擦盘65将锁定外罩63与锁定毂62结合，实现对第二传动轴3的锁定。

结合图5和图6可以看出，液压缸7大致为圆柱状结构，中部设有轴孔7a，在该液压缸7上呈辐射状分布有活塞安装腔7b，本实施例中，活塞安装腔7b共为两组，每组4个，在每个活塞安装腔7b中各安装一个可以在该活塞安装腔7b内往复运动的活塞71，为了保证液压缸7的可靠密封，在活塞安装腔7b内安装有两道超高压密封环7c。

靠近径向内侧的1组活塞71与第一操纵部件51右端固定，第二操纵部件61右端端部固定到液压缸7上靠近径向外侧的一组活塞71上，以分别控制第一锁定机构5和第二锁定机构6运动。

两组活塞安装腔7b通过相互独立的管道，各连接有一个液压系统上泵72，不同于传统转子式或柱塞式油泵，该液压系统上泵72包括油缸72a和滑动地嵌入该油缸72a中的推块72b，推块72b外端连接有推杆电机73，推杆电机73推动推块72b在油缸72a内滑动时，可以使活塞安装腔7b油压产生变化，从而推动活塞71运动，以带动第一操纵部件51或第二操纵部件61运动。

利用第一锁定机构5和第二锁定机构6可以分别对第一传动轴2和第二传动轴3进行锁定制动，改变行星轮系4的运动状态，以实现双动力汽车不同工况下的动力切换及耦合。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。