一种基于定轴式混合动力变速器的操纵机构的制作方法

本实用新型涉及一种变速器操纵机构，尤其是涉及一种基于定轴式混合动力变速器的操纵机构。

背景技术：

在节节攀升的汽油价格以及越来越严的排放法规的社会背景下，传统汽车已经难以满足时代发展的需求，因而汽车动力系统发展到了电动化的阶段。混合动力变速器便是汽车动力系统电动化发展过程中的产物。定轴式混合动力变速器是一种以市面上流通的手动变速器为基础进行开发的混合动力变速器，具有传动效率高、可靠性高、成本低等优点。

申请号为201510540508.5的中国专利公开了一种集成驱动电机的定轴式混合动力变速器。上述变速器通过引入两种模式实现驱动电机的耦合路径在输入轴和输出轴之间切换，满足车辆的不同运行工况需求。上述变速器在换档部分的核心思想是将变速箱中的同步器分为模式切换同步器和其他同步器两类，模式切换同步器的操作独立于其他同步器。并且，模式切换同步器由控制器自动操作，其它同步器为手动操作。由于现在人们对于自动档汽车的需求越来越高，变速器的操纵机构势必要从手动换档方式向自动换档方式发展。但是由于定轴式混合动力变速器相比传统变速器增加了模式切换同步器，使得变速箱内同步器数目增多，给自动换档方式的操纵机构的设计和布置带来了一定的困难。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种能够保证定轴式混合动力变速器能够发挥其自身的功能，并使得操纵机构在加工、布置等方面存在较大的可操作性的基于定轴式混合动力变速器的操纵机构。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于定轴式混合动力变速器的操纵机构，包括：

与发动机连接的输入轴，

中间轴，

通过固定速比与电机驱动连接的动力耦合轴，具有一个模式切换同步器与两个空套齿轮，

与车轮驱动连接的输出轴，

多个互斥的变速齿轮组和档位同步器，

所述的档位同步器包括与电机动力耦合路径相关的第一类档位同步器和与电机动力耦合路径无关的第二类档位同步器。

所述的第一类档位同步器为1/2档同步器及3/4档同步器，所述的第二类档位同步器为5档同步器及模式切换同步器。

还包括实现第一类档位同步器的顺序操纵的第一鼓式换档机构，该换档机构通过其自身型线的凹槽与拨叉轴上设置的销钉接触驱动拨叉轴移动，进而驱动第一类档位同步器。

还包括实现第二类档位同步器的顺序操纵的第二鼓式换档机构，该换档机构通过其自身型线的凹槽与拨叉轴上设置的销钉接触驱动拨叉轴移动，进而驱动第二类档位同步器。

所述的第二鼓式换档机构还用于模式切换同步器的操纵。

所述的动力耦合轴上的两个空套齿轮分别与输出轴上的固结齿轮或空套齿轮啮合，通过操作模式切换同步器实现电机耦合路径在输入轴和输出轴之间切换。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)当车辆在第一类档位同步器控制的档位下运行时，模式切换同步器可以独立切换来进行电机动力耦合路径的选择。当电机动力耦合路径选为与输入轴耦合时，混合动力变速器可以充分发挥其自身的速比；当电机动力耦合路径选为与输出轴耦合时，可以保证换档过程中不会出现动力中断。

(2)当车辆在第二类档位同步器控制的档位下运行时，由于第二类档位同步器与第一类档位同步器互斥，所以无需考虑第一类档位同步器带来的影响，只需处理好第二类档位同步器控制的档位和模式切换同步器控制的档位之间的关系即可，这可以通过优化第二鼓式换档机构的凸轮型线实现。

(3)定轴式混合动力变速器的模式切换部分只需要操作一个模式切换同步器，如果对档位同步器和模式切换同步器分别设计操纵机构，则对于档位数较多的变速器，档位同步器的操纵机构会变得复杂，对实际的机构加工以及功能的实现都有较大的阻碍，而相比之下，模式切换同步器的操纵机构又会显得过于简单。本实用新型将档位同步器分为第一类档位同步器和第二类档位同步器两类，同时将第二类档位同步器的操纵机构与模式切换同步器的操纵机构合并，避免了上述档位同步器操纵机构复杂的情况发生，使得整套操纵机构的设计更加合理。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型所述操纵机构可实现的换档顺序示意图；

图3为本实用新型中第二鼓式换档机构的凸轮型线的设计结构图。

图中，1-电机减速主动齿轮、2-电机惰轮、3-5档主动齿轮、4-5档从动齿轮、5-电机动力耦合齿轮、6-4档从动齿轮、7-电机输出轴齿轮、8-3档从动齿轮、9-2档从动齿轮、10-电机输入轴齿轮、11-1档从动齿轮、12-主减速器从动齿轮、13-主减速器主动齿轮、14-1档主动齿轮、15-2档主动齿轮、16-3档主动齿轮、17-4档主动齿轮、18-第一鼓式换档机构、19-第二鼓式换档机构、A-输入轴、B-中间轴、C-动力耦合轴、D-输出轴、S_1/2-1/2档同步器、S_3/4-3/4档同步器、S₅-5档同步器、S_M-模式切换同步器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对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。

实施例

一种基于定轴式的混合动力变速器，其结构如图1所示。包括与发动机连接的输入轴A、一个中间轴B、与车轮驱动连接的输出轴D，五个互斥的变速齿轮组，分别为1档主动齿轮14与1档从动齿轮11、2档主动齿轮15与2档从动齿轮9、3档主动齿轮16与3档从动齿轮8、4档主动齿轮17与4档从动齿轮6、5档主动齿轮3与5档从动齿轮4，三个档位同步器，分别为1/2档同步器S_1/2、3/4档同步器S_3/4、5档同步器S₅。同时还包括一个通过固定速比与电机驱动连接的动力耦合轴C，动力耦合轴C上具有一个模式切换同步器S_M以及两个空套齿轮，分别为电机输入轴齿轮10和电机输出轴齿轮7。其中，5档同步器S₅负责5档和空档之间的切换，模式切换同步器S_M负责SI档(电机动力与输入轴耦合)和SO档(电机动力与输出轴耦合)之间的切换。

由于模式切换同步器所控制的两个空套齿轮(电机输入轴齿轮10和电机输出轴齿轮7)，分别与输出轴B上的变速齿轮组(2档主动齿轮15与2档从动齿轮9)的2档从动齿轮9和变速齿轮组(4档主动齿轮17与4档从动齿轮6)的4档从动齿轮6相啮合，并且变速齿轮组(2档主动齿轮15与2档从动齿轮9)以及(4档主动齿轮17与4档从动齿轮6)分别由1/2档同步器S_1/2以及3/4档同步器S_3/4进行控制。因此，1/2档同步器S_1/2以及3/4档同步器S_3/4即为与电机动力耦合路径相关的第一类档位同步器，5档同步器S₅即为与电机动力耦合路径无关的第二类档位同步器。

本实用新型所述操纵机构可实现的换档顺序示意图如图2所示，其中箭头的方向表示图表内相邻两个区域所对应的档位之间的可换档方向。

设置第一鼓式换档机构18，在其上设置两条型线分别对两个第一类档位同步器(1/2档同步器S_1/2以及3/4档同步器S_3/4)实现顺序操纵。由于1/2档同步器S_1/2和3/4档同步器S_3/4由同一鼓式换档机构操纵，因此两个同步器的换档顺序发生固结。设置鼓式换档机构沿不同方向运动时，档位变化的顺序分别为(1档—2档—3档—4档)和(4档—3档—2档—1档)。而模式切换同步器不受第一鼓式换档机构控制，因此，变速箱在1、2、3及4档下运行时，可独立选择电机耦合的模式。满足定轴式混合动力变速箱的功能要求。

设置第二鼓式换档机构19，在其上设置两条型线分别对第二类档位同步器(5档同步器S₅)以及模式切换同步器S_M实现顺序操纵。由于5档同步器S₅和模式切换同步器S_M由同一鼓式换档机构操纵，因此两个同步器的换档顺序发生固结。设置鼓式换档机构沿不同方向运动时，档位变化的顺序分别为(空档+SI档—空档+SO档—5档+SO档—5档+SI档)和(5档+SI档—5档+SO档—空档+SO档—空档+SI档)。当变速箱在4档和5档之间进行切换之前，第二鼓式换档机构会先处在模式切换为SO档的位置，可保证换档过程动力不中断。同时车辆在5档运行时，也可自由选择电机耦合的模式。满足定轴式混合动力变速箱的功能。

第一鼓式换档机构和第二鼓式换档机构上都布置有两条凸轮型线进行同步器的切换。因此两个鼓式换档机构不会存在其中一个很复杂、另一个很简单的情况。并且将四个同步器的切换用两个鼓式换档机构来完成，结构简单，可选布置空间较大，有较高的可操作性，适宜采用自动换档方式进行控制。

图3为本实用新型中第二鼓式换档机构的凸轮型线的设计结构图，图中状态1、状态2、状态3、状态4表示凸轮运动到上述四个状态所对应的位置时，变速器分别处于空档+SI档、空档+SO档、5档+SO档、5档+SI档四种档位组合对应的运行状态。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。