一种用于油电混合动力汽车的变速器及汽车的制作方法

1.本实用新型涉及变速器技术领域，尤其涉及一种用于油电混合动力汽车的变速器及汽车。


背景技术：

2.目前，新能源重型卡车所载货物吨位大，可以达到30-120吨，电耗高，纯电动重型卡车充一次电的行驶里程只能达到200km左右，货物周转半径离充电站一般在50km左右比较适宜，只适用于固定路线的近程运输，不能覆盖大多数使用场景。由此，纯电动重型卡车很难满足长途车辆的使用要求。对于长途运输车辆，配备油电混合动力方案更合适。现有的油电混合动力重型卡车的变速器一般是传统燃油车的变速器，传统燃油车的变速器没有完全有效利用油电混合动力重型卡车的特性，挡位较多，需要增加副箱提升挡位数量，增加成本和换挡控制难度，导致故障率高。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题中的至少一个，本实用新型提供了一种用于油电混合动力汽车的变速器及汽车。
4.根据本实用新型的一个方面，一种用于油电混合动力汽车的变速器，包括：输入轴、输出轴和至少一个中间轴，
5.所述输入轴通过第一齿轮传动组件与每个所述中间轴传动连接，当所述变速器处在第一传动模式，所述输入轴与所述输出轴传动连接；
6.所述变速器还包括至多六个第二齿轮传动组件，当所述变速器处在第二传动模式，所述中间轴通过相应所述第二齿轮传动组件与所述输出轴传动连接，所述输入轴与所述输出轴传动断开。
7.根据本实用新型的至少一个实施方式，所述输入轴的轴线与所述输出轴的轴线共线。
8.根据本实用新型的至少一个实施方式，所述变速器还包括第一滑套换挡机构，所述第一滑套换挡机构滑动套设在所述输出轴上，
9.当所述变速器处在第一传动模式，所述第一滑套换挡机构与所述输入轴传动连接；
10.当所述变速器处在第二传动模式，所述第一滑套换挡机构与所述输入轴传动断开。
11.根据本实用新型的至少一个实施方式，所述变速器还包括第三齿轮传动组件，当所述变速器处在第三传动模式，所述中间轴通过第三齿轮传动组件与所述输出轴传动连接，所述输出轴的转动方向与所述第二传动模式中所述输出轴的转动方向相反。
12.根据本实用新型的至少一个实施方式，所述变速器还包括多个第二滑套换挡机构，每个所述第二滑套换挡机构设在所述输出轴上；
13.当所述变速器处在第二传动模式，所述第二滑套换挡机构切换相应所述第二齿轮传动组件与所述输出轴传动连接。
14.根据本实用新型的至少一个实施方式，所述中间轴为两个或三个。
15.根据本实用新型的至少一个实施方式，所述变速器还包括与所述第一滑套换挡机构、各个所述第二滑套换挡机构电连接的换挡执行机构；
16.当所述变速器处在第一传动模式，所述换挡执行机构用于控制所述第一滑套换挡机构的滑套与所述输入轴传动连接；
17.当所述变速器处在第二传动模式，所述换挡执行机构用于控制所述第一滑套换挡机构的滑套与所述输入轴传动断开，并控制所述第二滑套滑挡机构的滑套与相应所述第二齿轮传动组件传动连接；或，
18.当所述变速器处在第三传动模式，所述换挡执行机构用于控制所述第二滑套滑挡机构的滑套与所述第三齿轮传动组件传动连接。
19.根据本实用新型的至少一个实施方式，所述第一齿轮传动组件包括设在所述输入轴上的第一主动齿轮，所述第一主动齿轮内部具有轴承孔，所述输出轴的端部通过滚针轴承设在所述轴承孔中。
20.根据本实用新型的至少一个实施方式，所述第一滑套滑挡机构的滑套、第二滑套滑挡机构的滑套上均具有花键齿，所述花键齿具有 2.5
°
～5
°
的倒锥角。
21.一种汽车，所述汽车的变速器为前述任一项所述的用于油电混合动力汽车的变速器。
22.本实用新型的有益效果是：本实用新型通过输入轴和六个挡位齿轮使输出轴具有七个挡位，与油电混合动力的重型卡车的特性相匹配，有效利用油电混合动力的重型卡车的高效区，与现有技术中的传统燃油车的变速器相比，挡位更少，换挡难度更低，故障率更低。
附图说明
23.附图示出了本实用新型的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本实用新型的原理，其中包括了这些附图以提供对本实用新型的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
24.图1是根据本实用新型的实施方式的用于油电混合动力汽车的变速器的示意图。
25.附图标记：1-前电机连接板；2-主箱体；3-tcu；4-电控自动选换挡机构；5-后箱体；6-输入轴；7-中间轴轴；7a-二挡主动齿轮；7b
‑ꢀ
一挡主动齿轮；7c-倒挡主动齿轮；8-输出轴；9-六七挡换挡滑套；10
‑ꢀ
六挡被动齿轮；11-五挡被动齿轮；12-四五挡换挡滑套；13-四挡被动齿轮；14-三挡被动齿轮；15-二三挡换挡滑套；16-二挡被动齿轮；17
‑ꢀ
一挡被动齿轮；18-一倒挡换挡滑套；19-倒挡被动齿轮；20-第一被动齿轮；21-六挡主动齿轮；22-五挡主动齿轮；23-四挡主动齿轮；24
‑ꢀ
三挡主动齿轮；25-倒挡惰轮；26-惰轮轴；27-换挡拨叉；28-拨叉轴； 29-换挡拨块；30-换挡互锁机构。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此
处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分。
27.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。
28.如图1所示，根据本实用新型的第一实施方式，提供了根据本实用新型的一个方面，一种用于油电混合动力汽车的变速器，包括：输入轴6、输出轴8和至少一个中间轴，
29.输入轴6通过第一齿轮传动组件与每个中间轴传动连接，当变速器处在第一传动模式，输入轴6与输出轴8传动连接；
30.变速器还包括至多六个第二齿轮传动组件，当变速器处在第二传动模式，中间轴通过相应第二齿轮传动组件与输出轴8传动连接，输入轴6 与输出轴8传动断开。
31.如图1所示，输入轴6、输出轴8及中间轴均转动支承于变速器箱体，且输入轴6、输出轴8及中间轴相互平行。变速器箱体包括前电机连接板1、主箱体2和后箱体5。主箱体2前后开口，前电机连接板1封盖在主箱体2前端开口处，后箱体5封盖在主箱体2后端开口处，且前电机连接板1和后箱体5均通过螺钉与主箱体2连接。
32.在一个实施方式中，中间轴为两个或三个。
33.在一个实施方式中，如图1所示，输入轴6的轴线与输出轴8的轴线共线。具体地，输入轴6位于变速器箱体内的一端开有轴承孔，该轴承孔通过轴承与输出轴8位于变速器箱体内的一端连接。在此基础上，第一齿轮传动组件包括设在输入轴6上的第一主动齿轮，第一主动齿轮内部具有轴承孔，输出轴8的端部通过滚针轴承设在轴承孔中。中间轴固定有与第一主动齿轮啮合的第一被动齿轮20，输入轴6通过第一主动齿轮和第一被动齿轮20将动力传递至中间轴上。
34.在本实施方式中，第二齿轮传动组件可设置六组，具体地，如图1所示，输出轴8由前至后依次空套有六挡被动齿轮10、五挡被动齿轮11、四挡被动齿轮13、三挡被动齿轮14、二挡被动齿轮16和一挡被动齿轮 17。中间轴由前至后依次固定有第一被动齿轮20、六挡主动齿轮21、五挡主动齿轮22、四挡主动齿轮23、三挡主动齿轮24、二挡主动齿轮7a 和一挡主动齿轮7b，六挡被动齿轮10、五挡被动齿轮11、四挡被动齿轮 13、三挡被动齿轮14、二挡被动齿轮16和一挡被动齿轮17与六挡主动齿轮21、五挡主动齿轮22、四挡主动齿轮23、三挡主动齿轮24、二挡主动齿轮7a和一挡主动齿轮7b一一对应啮合，第一被动齿轮20与集成在输入轴6的第一主动齿轮相啮合。当变速器处在第二传动模式，六挡被动齿轮10、五挡被动齿轮11、四挡被动齿轮13、三挡被动齿轮14、二挡被动齿轮16和一挡被动齿轮17之一与输出轴8相对固定，从而将输入轴6的动力传递至输出轴8。
35.根据本实用新型的一个实施方式，变速器还可包括第三齿轮传动组件，当变速器处在第三传动模式，中间轴通过第三齿轮传动组件与输出轴 8传动连接，输出轴8的转动方向与第二传动模式中输出轴8的转动方向相反。即通过第三齿轮组件实现倒挡功能。在本实施方式中，第三齿轮传动组件包括倒挡主动齿轮7c、倒挡被动齿轮19、倒挡惰轮25和惰轮轴 26；惰轮轴26固定于后箱体5，倒挡惰轮25转动支承于惰轮轴26，且倒挡惰轮25分别与倒挡主动齿轮7c和倒挡被动齿轮19相啮合，起到传递扭矩和改变倒挡被动齿轮19转向的作用，实现倒挡功能。
36.如图1所示，二挡主动齿轮7a、一挡主动齿轮7b和倒挡主动齿轮7c 均与中间轴一
体成型。
37.可通过现有的换挡机构使相应的被动齿轮与输出轴8相对固定，在本实施方式中，变速器还可包括第一滑套换挡机构，第一滑套换挡机构滑动套设在输出轴8上；
38.当变速器处在第一传动模式，第一滑套换挡机构与输入轴6传动连接；
39.当变速器处在第二传动模式，第一滑套换挡机构与输入轴6传动断开。
40.具体地，第一滑套换挡机构可包括六七挡换挡滑套9，六七挡换挡滑套9设于输入轴6和六挡被动齿轮10之间；当六七挡换挡滑套9与输入轴6啮合时，输入轴6的动力直接传动至输出轴8；当六七挡换挡滑套9 与六挡被动齿轮10啮合时，输入轴6的动力依次经第一齿轮传动组件、六挡主动齿轮21和六挡被动齿轮10传递至输出轴8。
41.根据本实用新型的一个实施方式，变速器还可包括多个第二滑套换挡机构，每个第二滑套换挡机构设在输出轴8上；
42.当变速器处在第二传动模式，第二滑套换挡机构切换相应第二齿轮传动组件与输出轴8传动连接。
43.具体地，第二滑套换挡机构可包括四五挡换挡滑套12、二三挡换挡滑套15和一倒挡换挡滑套18；四五挡换挡滑套12位于五挡被动齿轮11 和四挡被动齿轮13之间，二三挡换挡滑套15位于三挡被动齿轮14和二挡被动齿轮16之间，一倒挡换挡滑套18位于一挡被动齿轮17和倒挡被动齿轮19之间；动作原理为：
44.四五挡换挡滑套12与五挡被动齿轮11啮合时，输入轴6的动力依次经第一齿轮传动组件、五挡主动齿轮和五挡被动齿轮传递至输出轴8；
45.四五挡换挡滑套12与四挡被动齿轮13啮合时，输入轴6的动力依次经第一齿轮传动组件、四挡主动齿轮和四挡被动齿轮传递至输出轴8；
46.二三挡换挡滑套15与三挡被动齿轮14啮合时，输入轴6的动力依次经第一齿轮传动组件、三挡主动齿轮和三挡被动齿轮传递至输出轴8；
47.二三挡换挡滑套15与二挡被动齿轮16啮合时，输入轴6的动力依次经第一齿轮传动组件、二挡主动齿轮和二挡被动齿轮传递至输出轴8；
48.一倒挡换挡滑套18与一挡被动齿轮17啮合时，输入轴6的动力依次经第一齿轮传动组件、一挡主动齿轮和一挡被动齿轮传递至输出轴8；
49.一倒挡换挡滑套18与倒挡被动齿轮19啮合时，输入轴6的动力依次经第一齿轮传动组件、倒挡主动齿轮、惰轮和倒挡被动齿轮传递至输出轴8。
50.根据本实用新型的一个实施方式，变速器还可包括与第一滑套换挡机构、各个第二滑套换挡机构电连接的换挡执行机构；
51.当变速器处在第一传动模式，换挡执行机构用于控制第一滑套换挡机构的滑套与输入轴6传动连接；
52.当变速器处在第二传动模式，换挡执行机构用于控制第一滑套换挡机构的滑套与输入轴6传动断开，并控制第二滑套滑挡机构的滑套与相应第二齿轮传动组件传动连接；或，
53.当变速器处在第三传动模式，换挡执行机构用于控制第二滑套滑挡机构的滑套与第三齿轮传动组件传动连接。
54.换挡执行机构可采用现有技术，例如，换挡执行机构可包括换挡拨叉 27、拨叉轴
28、换挡拨块29、挡位互锁机构。拨叉轴28前端设计有自锁和互锁槽，通过换挡互锁机构30进行挡位互锁和自锁。拨叉轴28插入前电机连接板1作为一个支撑点，拨叉轴28中段装有各挡位换挡拨叉27 和换挡拨块29，后端插入主箱体2和后箱体5作为另一个支撑点。拨叉轴28可以在这些支撑点上带动换挡拨叉27前后滑动，实现挂挡动作。可通过现有技术中的电控自动选换挡机构4驱动拨叉轴28的运动。电控自动选换挡机构4安装在变速器箱体外，可通过安装在车架的tcu(自动变速箱控制模块)的指令控制电控自动选换挡机构4动作，实现自动选换挡功能。tcu和电控自动选换挡机构4的具体结构及工作原理均为现有。
55.根据本实用新型的一个实施方式，第一滑套滑挡机构的滑套、第二滑套滑挡机构的滑套上均具有花键齿，花键齿具有2.5
°
～5
°
的倒锥角。能实现挂挡自锁功能。
56.本实用新型还提供了一种汽车，该汽车的变速器为前述任一项的用于油电混合动力汽车的变速器。
57.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例 /方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
58.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
59.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本实用新型，而并非是对本实用新型的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本实用新型的范围内。