一种双轴倍挡机构及变速总成的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种双轴倍挡机构及变速总成。该双轴倍挡机构包括：变矩器；离合器输入轴，连接变矩器并通过其接收输入动力；第一行星运动机构，包括第一动力输入件、第一传动件、第一传动控制件及第一动力输出件，第一动力输入件连接离合器输入轴；第一离合器输出轴，连接第一动力输出件；第一离合机构，制动第一传动控制件；第二行星运动机构，包括第二动力输入件、第二传动件、第二传动控制件及第二动力输出件，第二动力输入件连接离合器输入轴；第二离合器输出轴，连接第二动力输出件；第二离合机构，制动第二传动控制件。该倍挡机构及变速总成可实现无动力中断换挡、双轴动力输出。
【专利说明】
一种双轴倍挡机构及变速总成
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种动力传递装置，特别涉及一种基于行星运动系统的双轴倍挡机构及变速总成。
【背景技术】
[0002]当前车辆变速器正大力向着多挡化发展。挡位越多，意味着可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。相比较于A T ( A u t ο m a t i cTransmiss1n，液力自动变速器)的精密、复杂、成本高、难维修等缺点，干式DCT(DualClutch Transmiss1n，双离合变速器)在具有结构相对简单、响应速度快、成本低、易于维修等优点的同时，可实现最多可达七个前进挡，但干式DCT在车辆起步及换挡过程中通过刚性摩擦传递发动机产生的动力。据市场反馈的信息表明，装干式DCT的车辆在塞车“蠕动爬行”及重载、粗暴驾驶等苛刻行驶条件下，干式DCT的离合器会有大量的“滑磨”，从而产生大量的热，在热量不能迅速散发的情况下，此类变速器会出现“死亡闪烁”、“队窝”等现象。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供了一种双轴倍挡机构及变速总成，该双轴倍挡机构内设有两个行星运动机构，并通过对两个行星运动机构的不同元件进行控制来在两个输出轴上实现动力输出，以满足高传递效率及高品质换挡需求，另外内置的变矩器对输入动力传递柔和，可防止传动系统过载并实现车辆的柔和起步。
[0004]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是提供一种双轴倍挡机构，包括:变矩器，用于接收输入动力；离合器输入轴，与变矩器连接以接收输入动力；第一行星运动机构，第一行星运动机构包括第一动力输入件、第一传动件、第一传动控制件以及第一动力输出件，其中第一动力输入件连接离合器输入轴;第一离合器输出轴，连接第一动力输出件；第一离合机构，用于选择性制动第一传动控制件，以使离合器输入轴经第一传动件驱动第一离合器输出轴；第二行星运动机构，第二行星运动机构包括第二动力输入件、第二传动件、第二传动控制件以及第二动力输出件，其中第二动力输入件连接离合器输入轴;第二离合器输出轴，连接第二动力输出件；以及第二离合机构，用于选择性制动第二传动控制件，以使离合器输入轴经过第二传动件驱动第二离合器输出轴。
[0005]根据本实用新型一优选实施例，当第一离合机构制动第一传动控制件时，离合器输入轴经第一动力输入件、第一传动件和第一动力输出件减速或加速驱动第一离合器输出轴，当第二离合机构制动第二传动控制件时，离合器输入轴经第二动力输入件、第二传动件和第二动力输出件减速或加速驱动第二离合器输出轴。
[0006]根据本实用新型一优选实施例，第一离合机构包括与第一传动控制件同轴设置的第一被制动件以及用于对第一被制动件进行制动的第一制动件，第二离合机构包括与第二传动控制件同轴设置的第二被制动件以及用于对第二被制动件进行制动的第二制动件。
[0007]根据本实用新型一优选实施例，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外啮合的第一行星齿轮组、与第一行星齿轮组内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，第一动力输入件为选自第一太阳轮、第一齿圈以及第一行星架中的第一元件，第一动力输出件为选自第一太阳轮、第一齿圈以及第一行星架中的不同于第一元件的第二元件，第一传动控制件为选自第一太阳轮、第一齿圈以及第一行星架中的不同第一元件和第二元件的第三元件，第一传动件为第一行星齿轮组，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外啮合的第二行星齿轮组、与第二行星齿轮组内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，第二动力输入件为选自第二太阳轮、第二齿圈以及第二行星架中的第四元件，第二动力输出件为选自第二太阳轮、第二齿圈以及第二行星架中的不同于第四元件的第五元件，第二传动控制件为选自第二太阳轮、第二齿圈以及第二行星架中的不同第四元件和第五元件的第六元件，第二传动件为第二行星齿轮组。
[0008]根据本实用新型一优选实施例，第一离合器输出轴和/或第二离合器输出轴为空心轴，离合器输入轴穿设在第一离合器输出轴和/或第二离合器输出轴内。
[0009]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是提供一种具有上述双轴倍挡机构的变速总成，该变速总成还包括变速装置，该变速装置包括:第一变速器输入轴，连接第一离合器输出轴;第二变速器输入轴，连接第二离合器输出轴;变速器输出轴，与第一变速器输入轴和第二变速器输入轴间隔设置;变速齿轮组，在变速器输出轴与第一变速器输入轴和第二变速器输入轴之间进行动力传递。
[0010]根据本实用新型一优选实施例，变速器包括用于选择性接合第一变速器输入轴、第二变速器输入轴或变速器输出轴与变速齿轮组的接合机构。
[0011]根据本实用新型一优选实施例，第一变速器输入轴和/或第二变速器输入轴为空心轴，离合器输入轴穿设在第一变速器输入轴和/或第二变速器输入轴内。
[0012]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是提供一种双轴倍挡机构，包括:变矩器，用于接收输入动力；离合器输入轴，与变矩器连接以接收输入动力；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外啮合的第一行星齿轮组、与第一行星齿轮组内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，其中第一太阳轮、第一齿圈以及第一行星架中的第一元件连接于离合器输入轴；第一离合器输出轴，连接第一太阳轮、第一齿圈以及第一行星架中的不同于第一元件的第二元件;第一离合机构，用于选择性制动第一太阳轮、第一齿圈以及第一行星架中的不同第一元件和第二元件的第三元件，以使输入动力经第一元件、第一行星齿轮组以及第二元件传递到第一离合器输出轴;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外啮合的第二行星齿轮组、与第二行星齿轮组内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、第二齿圈以及第二行星架中的第四元件连接于离合器输入轴;第二离合器输出轴，连接第二太阳轮、第二齿圈以及第二行星架中的不同于第四元件的第五元件;第二离合机构，用于选择性制动第二太阳轮、第二齿圈以及第二行星架中的不同第四元件和第五元件的第六元件，以使输入动力经第四元件、第二行星齿轮组以及第五元件传递到第二离合器输出轴。
[0013]根据本实用新型一优选实施例，第一离合器输出轴和/或第二离合器输出轴为空心轴，离合器输入轴穿设在第一离合器输出轴和/或第二离合器输出轴内。
[0014]在上述双轴倍挡机构及变速总成中，通过使用两个行星运动机构作为双轴倍挡机构的内部传动机构并通过控制两个行星运动机构的不同元件，可实现无动力中断换挡，同时可实现双轴动力输出。另外，内置的变矩器对输入动力传递柔和，可防止传动系统过载并实现车辆的柔和起步，并且，公知的液力变矩器有强大的散热系统，即使高负荷运转，也不会出现系统温度过高的问题。
【附图说明】
[0015]图1是具有本实用新型一个实施例的双轴倍挡机构的变速总成的结构示意图；
[0016]图2是具有本实用新型另一个实施例的双轴倍挡机构的变速总成的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示，图1是具有本实用新型一个实施例的双轴倍挡机构的变速总成的结构示意图。在本实施例中，变速总成包括双轴倍挡机构10和变速装置20。双轴倍挡机构10包括用于从发动机输出轴(未图示)接收输入动力的离合器输入轴100以及第一离合器输出轴120和第二离合器输出轴130。在本实施例中，第一离合器输出轴120为空心轴，离合器输入轴100穿设在第一呙合器输出轴120内，并与之同轴设置。
[0018]离合器输入轴100与发动机输出轴之间进一步连接变矩器200，变矩器200接收发动机输出的并由发动机输出轴传递的输入动力，由此离合器输入轴100即可通过变矩器200接收输入动力。
[0019]变矩器200为液力式变矩器(Fluid Torque Converter)，液力式变矩器的输入轴与输出轴通过自动变速器油联系，工作构件之间没有刚性连接时，能消除输入动力传递过程中产生的冲击和振动，使得车辆可以柔和起步。另外，液力变矩器还具有其他特点:过载保护性能和起动性能好;输出轴的转速可大于或小于输入轴的转速，转速差随着传递扭矩的大小而不同；良好的自动变速性能，载荷增大时输出转速自动下降，反之自动上升;保证发动机有稳定的工作区，载荷的瞬态变化基本不会反映到发动机上;在多挡化设计中，液力变矩器可以尽早地锁闭锁止离合器，让发动机的动力直接传递到变速器输出轴230，以获得更好的动力性、加速性和更低的油耗。
[0020]双轴倍挡机构10的离合器输入轴100与第一离合器输出轴120和第二离合器输出轴130之间分别设置有第一行星运动机构140和第二行星运动机构160。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外啮合的第一行星齿轮组142、与第一行星齿轮组142内啮合的第一齿圈143以及设置于第一行星齿轮组142上的第一行星架144。第二行星运动机构160包括第二太阳轮161、设置于第二太阳轮161周围并与第二太阳轮161外啮合的第二行星齿轮组162、与第二行星齿轮组162内啮合的第二齿圈163以及设置于第二行星齿轮组162上的第二行星架164。
[0021]在本实施例中，第一齿圈143与离合器输入轴100连接，以作为第一行星运动机构140的动力输入件。第一行星架144与第一离合器输出轴120连接，以作为第一行星运动机构140的动力输出件。第一行星齿轮组142作为第一行星运动机构140的传动件，第一太阳轮141作为第一行星运动机构140的传动控制件。
[0022]离合器输入轴100穿过第一离合器输出轴120后与第二齿圈163连接，因此第二齿圈163作为第二行星运动机构160的动力输入件，第二行星架164与第二离合器输出轴130连接，以作为第二行星运动机构160的动力输出件。第二行星齿轮组162作为第二行星运动机构160的传动件，第二太阳轮161作为第二行星运动机构160的传动控制件。
[0023]当然，在本实用新型的其他实施例中，行星运动系统140、160还可以采用其他配置方式并由此实现所希望的减速或加速传动，例如动力输入件对应于太阳轮，动力输出件对应于行星架，传动控制件对应于齿圈；动力输入件对应于行星架，传动控制件对应于太阳轮，动力输出件对应于齿圈；动力输入件对应于行星架，传动控制件对应于齿圈，动力输出件对应于太阳轮;动力输入件对应于齿圈，传动控制件对应于行星架，动力输出件对应太阳轮或者动力输入件对应于太阳轮，传动控制件对应于行星架，动力输出件对应于齿圈。
[0024]在本实施例中，双轴倍挡机构10包括第一离合机构150，其包括第一制动件151以及设置于第一太阳轮141上的第一被制动件152。第一被制动件152与第一太阳轮141同轴固定，因此当第一制动件151对第一被制动件152进行制动时可同时对第一太阳轮141进行制动。
[0025]在本实施例中，双轴倍挡机构10进一步包括第二离合机构170，其包括第二制动件171以及设置于第二太阳轮161上的第二被制动件172。第二被制动件172与第二太阳轮161同轴固定，因此当第二制动件171对第二被制动件172进行制动时可同时对第二太阳轮161进行制动。
[0026]双轴倍挡机构10可以产生以下几种传动状态:
[0027]第一种状态，控制第二离合机构170处于分离状态，同时控制第一离合机构150处于制动状态。此时，离合器输入轴100通过第一行星运动机构140的第一齿圈143、第一行星齿轮组142和第一行星架144减速驱动第一离合器输出轴120，离合器输入轴100所接收的输入动力经过第一齿圈143、第一行星齿轮组142和第一行星架144减速传递到第一离合器输出轴120。同时，第二行星运动机构160的各部件无确定输出，无法将离合器输入轴100的输入动力传递到第二离合器输出轴130。
[0028]第二种状态，控制第二离合机构170处于制动状态，同时控制第一离合机构150处于分离状态。此时，离合器输入轴100通过第二行星运动机构160的第二齿圈163、第二行星齿轮组162和第二行星架164减速驱动第二离合器输出轴130。离合器输入轴100所接收的输入动力经过第二齿圈163、第二行星齿轮组162和第二行星架164减速传递到第二离合器输出轴130。同时，第一行星运动机构140的各部件无确定输出，无法将离合器输入轴100的输入动力传递到第一离合器输出轴120。
[0029]第三种状态，控制第一离合机构150和第二离合机构170均处于半制动状态，使得第一行星运动机构140和第二行星运动机构160共同传递部分输入动力，以完成动力传递的交替，实现无动力中断换挡。
[0030]第四种状态，控制第一离合机构150以及第二离合机构170均处于分离状态。此时，第一行星运动机构140和第二行星运动机构160的各部件无确定输出，无法将离合器输入轴100的输入动力传递到第一离合器输出轴120和第二离合器输出轴130。
[0031]在本实施例中，第一行星运动机构140和第二行星运动机构160可设计成以相同速度比或优选以不同速度比传动第一离合器输出轴120和第二离合器输出轴130。
[0032]在上述双轴倍挡机构中，通过使用两个行星运动机构作为双轴倍挡机构的内部传动机构并通过控制两个行星运动机构的不同元件，可实现无动力中断换挡，同时可实现双轴动力输出。
[0033]如图1所示，在本实施例中，变速装置20包括连接第一离合器输出轴120的第一变速器输入轴210、连接第二离合器输出轴130的第二变速器输入轴220以及与第一变速器输入轴210和第二变速器输入轴220间隔设置的变速器输出轴230。在本实施例中，第一变速器输入轴210与第一离合器输出轴120—样为空心轴设计，使得离合器输入轴100穿设于其中。
[0034]第一变速器输入轴210与变速器输出轴230之间设置有不同变速比的变速齿轮组241、242、243、244，第二变速器输入轴220与变速器输出轴230之间也设置有不同变速比的变速齿轮组251、252、253、254，由此实现第一变速器输入轴210和第二变速器输入轴220与变速器输出轴230之间的动力传递。
[0035]在本实施例中，第一变速器输入轴210和变速器输出轴230上分别设置有接合机构261和262，其中接合机构261用于选择性接合变速齿轮组241、242，而接合机构262用于选择性接合变速齿轮组243、244，由此实现不同的挡位组合。
[0036]类似地，在本实施例中，第二变速器输入轴220和变速器输出轴230上分别设置有接合机构271和272，其中接合机构271用于选择性接合变速齿轮组253、254，而接合机构272用于选择性接合变速齿轮组251、252，由此实现不同的挡位组合。
[0037]如图2所示，图2是具有本实用新型另一个实施例的双轴倍挡机构的变速总成的结构示意图。本实施例与图1所示的实施例的区别在于:第一离合器输出轴410、第二离合器输出轴420、第一变速器输入轴510和第二变速器输入轴520均采用空心轴设计，离合器输入轴400穿设在上述空心轴内中。
[0038]本实施例的变速总成可以用于车辆、船舶、列车等动力驱动装置。
[0039]综上所述，在上述双轴倍挡机构及变速总成中，通过使用两个行星运动机构作为双轴倍挡机构的内部传动机构并通过控制两个行星运动机构的不同元件，可实现无动力中断换挡，同时可实现双轴动力输出。
[0040]在上述实施例中，仅对本实用新型进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下对本实用新型进行各种修改。
【主权项】
1.一种双轴倍挡机构，其特征在于，所述双轴倍挡机构包括: 变矩器，用于接收输入动力； 离合器输入轴，与所述变矩器连接以接收所述输入动力； 第一行星运动机构，所述第一行星运动机构包括第一动力输入件、第一传动件、第一传动控制件以及第一动力输出件，其中所述第一动力输入件连接所述离合器输入轴； 第一离合器输出轴，连接所述第一动力输出件； 第一离合机构，用于选择性制动所述第一传动控制件，以使所述离合器输入轴经所述第一传动件驱动所述第一离合器输出轴； 第二行星运动机构，所述第二行星运动机构包括第二动力输入件、第二传动件、第二传动控制件以及第二动力输出件，其中所述第二动力输入件连接所述离合器输入轴； 第二离合器输出轴，连接所述第二动力输出件；以及 第二离合机构，用于选择性制动所述第二传动控制件，以使所述离合器输入轴经过所述第二传动件驱动所述第二离合器输出轴。2.根据权利要求1所述的双轴倍挡机构，其特征在于:当所述第一离合机构制动所述第一传动控制件时，所述离合器输入轴经所述第一动力输入件、所述第一传动件和所述第一动力输出件减速或加速驱动所述第一离合器输出轴，当所述第二离合机构制动所述第二传动控制件时，所述离合器输入轴经所述第二动力输入件、所述第二传动件和所述第二动力输出件减速或加速驱动所述第二离合器输出轴。3.根据权利要求1所述的双轴倍挡机构，其特征在于:所述第一离合机构包括与所述第一传动控制件同轴设置的第一被制动件以及用于对所述第一被制动件进行制动的第一制动件，所述第二离合机构包括与所述第二传动控制件同轴设置的第二被制动件以及用于对所述第二被制动件进行制动的第二制动件。4.根据权利要求1所述的双轴倍挡机构，其特征在于: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外啮合的第一行星齿轮组、与所述第一行星齿轮组内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，所述第一动力输入件为选自所述第一太阳轮、所述第一齿圈以及所述第一行星架中的第一元件，所述第一动力输出件为选自所述第一太阳轮、所述第一齿圈以及所述第一行星架中的不同于所述第一元件的第二元件，所述第一传动控制件为选自所述第一太阳轮、所述第一齿圈以及所述第一行星架中的不同所述第一元件和所述第二元件的第三元件，所述第一传动件为所述第一行星齿轮组，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外啮合的第二行星齿轮组、与所述第二行星齿轮组内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，所述第二动力输入件为选自所述第二太阳轮、所述第二齿圈以及所述第二行星架中的第四元件，所述第二动力输出件为选自所述第二太阳轮、所述第二齿圈以及所述第二行星架中的不同于所述第四元件的第五元件，所述第二传动控制件为选自所述第二太阳轮、所述第二齿圈以及所述第二行星架中的不同所述第四元件和所述第五元件的第六元件，所述第二传动件为所述第二行星齿轮组。5.根据权利要求1所述的双轴倍挡机构，其特征在于:所述第一离合器输出轴和/或所述第二离合器输出轴为空心轴，所述离合器输入轴穿设在所述第一离合器输出轴和/或所述第二离合器输出轴内。6.一种具有根据权利要求1-5中任一项所述的双轴倍挡机构的变速总成，其特征在于，所述变速总成还包括变速装置，所述变速装置包括: 第一变速器输入轴，连接所述第一离合器输出轴； 第二变速器输入轴，连接所述第二离合器输出轴； 变速器输出轴，与所述第一变速器输入轴和所述第二变速器输入轴间隔设置； 变速齿轮组，在所述变速器输出轴与所述第一变速器输入轴和所述第二变速器输入轴之间进行动力传递。7.根据权利要求6所述的变速总成，其特征在于:所述变速器包括用于选择性接合所述第一变速器输入轴、所述第二变速器输入轴或所述变速器输出轴与所述变速齿轮组的接合机构。8.根据权利要求6所述的变速总成，其特征在于:所述第一变速器输入轴和/或所述第二变速器输入轴为空心轴，所述离合器输入轴穿设在所述第一变速器输入轴和/或所述第二变速器输入轴内。9.一种双轴倍挡机构，其特征在于，所述双轴倍挡机构包括: 变矩器，用于接收输入动力； 离合器输入轴，与所述变矩器连接以接收所述输入动力； 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外啮合的第一行星齿轮组、与所述第一行星齿轮组内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，其中所述第一太阳轮、所述第一齿圈以及所述第一行星架中的第一元件连接于所述离合器输入轴； 第一离合器输出轴，连接所述第一太阳轮、所述第一齿圈以及所述第一行星架中的不同于所述第一元件的第二元件； 第一离合机构，用于选择性制动所述第一太阳轮、所述第一齿圈以及所述第一行星架中的不同所述第一元件和所述第二元件的第三元件，以使所述输入动力经所述第一元件、所述第一行星齿轮组以及所述第二元件传递到所述第一离合器输出轴； 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外啮合的第二行星齿轮组、与所述第二行星齿轮组内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、所述第二齿圈以及所述第二行星架中的第四元件连接于所述离合器输入轴； 第二离合器输出轴，连接所述第二太阳轮、所述第二齿圈以及所述第二行星架中的不同于所述第四元件的第五元件； 第二离合机构，用于选择性制动所述第二太阳轮、所述第二齿圈以及所述第二行星架中的不同所述第四元件和所述第五元件的第六元件，以使所述输入动力经所述第四元件、所述第二行星齿轮组以及所述第五元件传递到所述第二离合器输出轴。10.根据权利要求1所述的双轴倍挡机构，其特征在于，所述第一离合器输出轴和/或所述第二离合器输出轴为空心轴，所述离合器输入轴穿设在所述第一离合器输出轴和/或所述第二离合器输出轴内。
【文档编号】F16H1/28GK205605765SQ201620017773
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年1月8日
【发明人】李云峰
【申请人】李云峰