一种变速器及动力总成的制作方法

1.本实用新型涉及车辆变速器技术领域，特别是涉及一种变速器及动力总成。


背景技术：

2.随着全球各地区汽车法规排放要求越来越高，燃油车未来难以达到排放标准，油电混合动力车型将是未来降低排放提升效率的一条路径，同时混合动力车型兼有燃油车和纯电车的优点，具有不可替代性。因此，设计出成本低、效率高、重量轻、结构紧凑的混合动力专用变速器总成显得尤为重要。
3.混合动力专用变速器由最初的单电机辅驱发展到现在的双电机同时电机更多作为主驱，电机已越来越重要，目前各个主机厂主流的的混合动力变速器有单电机构型也有双电机构型，其中双电机混合动力变速器优势较明显，各厂家设计的双电机变速器各有优缺点，那么取长补短设计出更高效更低成本的下一代混动变速器将是各厂家的主要发力点。
4.目前市场上的双电机混合动力变速器中电机普通只有两个挡位进行动力输出，存在变速器的传动效率较低的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型第一方面的一个目的是要提供一种变速器，解决现有技术中变速器传动效率较低的技术问题。
6.本实用新型第一方面的另一个目的是要减小变速器的体积，降低变速器的成本。
7.本实用新型第二方面的目的是要提供一种具有上述变速器的动力总成。
8.根据本实用新型第一方面的目的，本实用新型提供了一种变速器，包括：
9.平行布置的第一输入轴和第二输入轴；
10.输出轴，用于输出动力；
11.传动机构，具有第一传动部件和第二传动部件，所述第一传动部件连接在所述第一输入轴、所述第二输入轴与所述输出轴之间，以将所述第一输入轴的动力传递给所述第二输入轴或传递给所述输出轴，所述第二传动部件连接在所述第二输入轴和所述输出轴之间，且具有至少两条将所述第二输入轴的动力传递给所述输出轴的动力传递路径；
12.控制机构，与所述传动机构连接，用于切换所述传动机构的动力传递路径。
13.可选地，所述第一传动部件包括：
14.第一齿轮，套设在所述输出轴上；
15.第一离合器，设置在所述第一齿轮与所述输出轴之间，以选择性地将所述第一齿轮的动力传递给所述输出轴。
16.可选地，所述第一传动部件还包括：
17.第二齿轮，套设在所述第一输入轴上；
18.第三齿轮，套设在所述第二输入轴上，且与所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合。
19.可选地，所述第二传动部件包括：
20.第四齿轮，套设在所述第二输入轴上；
21.同步器，设置在所述第二输入轴与所述第四齿轮之间，以选择性地将所述第二输入轴的动力传递给所述第四齿轮；
22.第五齿轮，套设在所述输出轴上，且与所述第四齿轮啮合。
23.可选地，所述第二传动部件还包括：
24.第六齿轮，套设在所述第二输入轴上，且与所述第二输入轴之间设有所述同步器，以选择性地将所述第二输入轴的动力传递给所述第六齿轮；
25.第七齿轮，套设在所述输出轴上，且与所述第六齿轮啮合。
26.可选地，还包括：
27.第八齿轮，套设在所述输出轴上，且位于所述第五齿轮和所述第七齿轮之间，所述第八齿轮与所述同步器相对布置。
28.可选地，还包括平行于所述第二输入轴的第三输入轴，所述传动机构还包括：
29.第九齿轮，套设在所述第三输入轴上，且与所述第五齿轮或所述第七齿轮啮合。
30.可选地，所述第九齿轮位于所述第二输入轴远离所述第一传动部件的一侧。
31.根据本实用新型第二方面的目的，本实用新型还提供了一种动力总成，包括：
32.第一电机；
33.发动机；
34.如上述的变速器，所述第一电机与所述第一输入轴相连，所述发动机与所述第二输入轴相连。
35.可选地，还包括：
36.第二电机，所述第二电机与所述变速器的第三输入轴相连。
37.本实用新型中传动机构的第一传动部件连接在第一输入轴、第二输入轴与输出轴之间，以将第一输入轴的动力传递给第二输入轴或传递给输出轴，当传递给输出轴时形成一条动力传递路径，第二传动部件连接在第二输入轴和输出轴之间，且具有至少两条将第二输入轴的动力传递给输出轴的动力传递路径，相当于形成至少两条动力传递路径，所以该方案能够形成至少三条动力传递路径，与现有技术中只有两条动力传递路径的方案相比，使得变速器能够在最佳效率区运行，提升了传动效率。
38.进一步地，本实用新型中同步器设置在第二输入轴与第四齿轮之间，并设置在第二输入轴与第六齿轮之间，以选择性地将第二输入轴的动力传递给第四齿轮或第六齿轮，第五齿轮和第七齿轮均套设在输出轴上，且分别与第四齿轮和第七齿轮啮合，第八齿轮套设在输出轴上，并位于第五齿轮和第七齿轮之间，且与同步器相对布置，能够缩短输出轴的长度，使得变速器的结构更紧凑，体积更小。
39.根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
40.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，
这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
41.图1是根据本实用新型一个实施例的变速器的示意性连接框图；
42.图2是根据本实用新型一个实施例的变速器的示意性连接简图；
43.图3是根据本实用新型一个实施例的变速器的示意性结构图；
44.图4是根据本实用新型一个实施例的动力总成的示意性结构图。
45.附图标记：
46.100-变速器，10-第一输入轴，20-传动机构，30第二输入轴，40-输出轴，50-控制机构，60-第一离合器，70-同步器，80-第三输入轴，21-第一传动部件，22-第二传动部件，211-第二齿轮，212-第三齿轮，213-第一齿轮，221-第四齿轮，222-第六齿轮，223-第五齿轮，224-第七齿轮，225-第八齿轮，226-第九齿轮，200-第一电机，300-第二电机，400-发动机，90-第二离合器，214-差速器总成，215-差速器齿圈。
具体实施方式
47.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
48.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
49.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，也即包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“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。当某个特征“包括或者包含”某个或某些其涵盖的特征时，除非另外特别地描述，这指示不排除其它特征和可以进一步包括其它特征。
50.除非另有明确的规定和限定，术语“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。本领域的普通技术人员，应该可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
51.除非另有限定，本实施例的描述中所使用的全部术语(包含技术术语与科学术语)具有与本技术所属的技术领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。
52.图1是根据本实用新型一个实施例的变速器100的示意性连接框图。如图1所示，在一个具体的实施例中，变速器100包括第一输入轴10、第二输入轴30、传动机构20、控制机构50和用于动力输出的输出轴40，其中，第一输入轴10和第二输入轴30平行布置，传动机构20具有第一传动部件21和第二传动部件22，第一传动部件21连接在第一输入轴10、第二输入轴30与输出轴40之间，以将第一输入轴10的动力传递给第二输入轴30或传递给输出轴40，
第二传动部件22连接在第二输入轴30和输出轴40之间，且具有至少两条将第二输入轴30的动力传递给输出轴40的动力传递路径。控制机构50与传动机构20连接，用于切换传动机构20的动力传递路径。可以理解为，第一传动部件21可以将第一输入轴10的动力依次传递给第二输入轴30和输出轴40，形成一条动力传递路径。第一传动部件21还可以将动力传递给第二输入轴30，再由第二传动部件22将第二输入轴30的动力通过至少两条动力传递路径传递给输出轴40，相当于形成至少两条动力传递路径，所以该实施例能够形成至少三条动力传递路径，与现有技术中只有两条动力传递路径的方案相比，使得变速器100能够在最佳效率区运行，提升了传动效率。
53.图2是根据本实用新型一个实施例的变速器100的示意性连接简图，图3是根据本实用新型一个实施例的变速器100的示意性结构图。如图2和图3所示，在该实施例中，第一传动部件21包括第一齿轮213和第一离合器60，其中，第一齿轮213套设在输出轴40上，第一离合器60设置在第一齿轮213与输出轴40之间，以选择性地将第一齿轮213的动力传递给输出轴40。这里，第一齿轮213空套在输出轴40上。
54.在该实施例中，第一传动部件21还包括第二齿轮211和第三齿轮212，其中，第二齿轮211套设在第一输入轴10上，第三齿轮212套设在第二输入轴30上，且与第一齿轮213和第二齿轮211啮合。第一输入轴10的动力依次通过第一输入轴10、第二齿轮211、第三齿轮212、第一齿轮213、第一离合器60和输出轴40进行传递，形成第一条动力传递路径。第二输入轴30的动力依次通过第二齿轮211、第三齿轮212、第一齿轮213、第一离合器60和输出轴40进行传递，形成第二条动力传递路径。
55.在该实施例中，第二传动部件22包括第四齿轮221和同步器70，第四齿轮221套设在第二输入轴30上，同步器70设置在第二输入轴30与第四齿轮221之间，以选择性地将第二输入轴30的动力传递给第四齿轮221，第五齿轮223套设在输出轴40上，且与第四齿轮221啮合。第一输入轴10的动力还可以依次通过第一输入轴10、第二齿轮211、第三齿轮212、第二输入轴30、第四齿轮221、同步器70、第五齿轮223和输出轴40进行传递，形成第三条动力传递路径。第二入轴上的动力可以通过第二输入轴30、第四齿轮221、同步器70、第五齿轮223和输出轴40进行传递，形成第四条动力传递路径。这里，第四齿轮221空套在第二输入轴30上。
56.在该实施例中，第二传动部件22还包括第六齿轮222和第七齿轮224，其中，第六齿轮222套设在第二输入轴30上，且与第二输入轴30之间设有同步器70，以选择性地将第二输入轴30的动力传递给第六齿轮222。第七齿轮224套设在输出轴40上，且与第六齿轮222啮合。第一输入轴10的动力还可以依次通过第一输入轴10、第二齿轮211、第三齿轮212、第二输入轴30、第六齿轮222、同步器70、第七齿轮224和输出轴40进行传递，形成第五条动力传递路径。可以理解为，该实施例中，第一输入轴10具有三条动力传递路径，可以将动力传递至输出轴40。这里，第六齿轮222空套在第二输入轴30上。第二输入轴30的动力还可以通过第二输入轴30、第六齿轮222、同步器70、第七齿轮224和输出轴40进行传递，形成第六条动力传递路径。当动力通过第一条动力传递路径和/第二条动力传递路径进行传递时，第一离合器60与第一齿轮213处于接合状态，同步器70处于断开状态。当动力通过第三条动力传递路径和/或第四条动力传递路径时，第一离合器60与第一齿轮213处于脱离状态，同步器70与第四齿轮221处于接合状态。当动力通过第五条动力传递路径和/或第六条动力传递路径
时，第一离合器60与第一齿轮213处于脱离状态，同步器70与第六齿轮222处于接合状态。第一离合器60和同步器70均与控制机构50连接。
57.在该实施例中，变速器100还包括第八齿轮225，其套设在输出轴40上，且位于第五齿轮223和第七齿轮224之间，第八齿轮225与同步器70相对布置。这里，变速器100还包括差速器总成214和差速器齿圈215，差速器齿圈215与第八齿轮225接合，从而将输出轴40的动力传递至车轮上。该实施例将第八齿轮225与同步器70相对布置，能够缩短输出轴40的长度，使得变速器100的结构更紧凑，体积更小。
58.在该实施例中，变速器100还包括平行于第二输入轴30的第三输入轴80，传动机构20还包括第九齿轮226，其套设在第三输入轴80上，且与第五齿轮223或第七齿轮224啮合。第三输入轴80的动力依次通过第三输入轴80、第九齿轮226、第七齿轮224和输出轴40进行传递，形成第七条动力传递路径。
59.在该实施例中，第九齿轮226位于第二输入轴30远离第一传动部件21的一侧，第三输入轴80与第一输入轴10平行。
60.该实施例通过设置三个输入轴，使得其中第一输入轴10和第二输出轴40各具有三个动力传递路径，从而提高了变速器100的传动效率。
61.图4是根据本实用新型一个实施例的动力总成的示意性结构图。如图4所示，并参见图2，在一个具体的实施例中动力总成包括第一电机200(mg1)、发动机400(ice)和上述的变速器100，第一电机200与第一输入轴10相连，发动机400与第二输入轴30相连。这里，发动机400与第二输入轴30之间设有第二离合器90，第二离合器90与控制机构50连接。
62.在该实施例中，动力总成还包括第二电机300(mg2)，第二电机300与变速器100的第三输入轴80相连。可以理解为，该实施例设有三个动力源，即第一电机200、第二电机300和发动机400。该实施例十分适合于电机高速化趋势，无论是第一电机200还是第二电机300都可采用高速化电机布置，高速化电机尺寸减小，进一步提升总成功率密度。第一电机200和发动机400一样均可实现三个档位的输出，从而使第一电机200一直在最佳效率区运行，提升了驱动效率。
63.第一电机、第二电机和发动机按照不同模式可串联可并联等输出，下面按照三个动力源分别描述扭矩传递路径。
64.发动机400的驱动扭矩传递路径如下：
65.1、发动机400发电时扭矩传递路径如下：
66.发动机400、第二离合器90、第二输入轴30、第三齿轮212、第二齿轮211、第一输入轴10和第一电机200。
67.2、发动机400驱动一档扭矩传递路径如下：
68.发动机400、第二离合器90、第二输入轴30、同步器70、第六齿轮222、第七齿轮224、输出轴40、第八齿轮225、差速器齿圈215和差速器总成214。
69.3、发动机400驱动二档扭矩传递路径如下：
70.发动机400、第二离合器90、第二输入轴30、同步器70、第四齿轮221、第五齿轮223、输出轴40、第八齿轮225、差速器齿圈215和差速器总成214。
71.4、发动机400驱动三档扭矩传递路径如下：
72.发动机400、第二离合器90、第二输入轴30、第三齿轮212、第一齿轮213、第一离合
器60、输出轴40、第八齿轮225、差速器齿圈215和差速器总成214。
73.第一电机200驱动时的扭矩传递路径如下：
74.1、第一电机200驱动一档扭矩传递路径如下：
75.第一电机200、第一输入轴10、第二齿轮211、第三齿轮212、第二输入轴30、同步器70、第六齿轮222、第七齿轮224、输出轴40、第八齿轮225、差速器齿圈215和差速器总成214。
76.2、第一电机200驱动二档扭矩传递路径如下：
77.第一电机200、第一输入轴10、第二齿轮211、第三齿轮212、第二输入轴30、同步器70、第四齿轮221、第五齿轮223、输出轴40、第八齿轮225、差速器齿圈215和差速器总成214。
78.3、第一电机200驱动三档扭矩传递路径如下：
79.第一电机200、第一输入轴10、第二齿轮211、第三齿轮212、第一齿轮213、第一离合器60、输出轴40、第八齿轮225、差速器齿圈215和差速器总成214。
80.第二电机300驱动时的扭矩传递路径如下：
81.1、第二电机300、第三输入轴80、第九齿轮226、第七齿轮224、输出轴40、第八齿轮225、差速器齿圈215和差速器总成214。
82.该实施例通过第一离合器60和第二离合器90的接合和分离、以及同步器70的左、中、右三个不同的位置组合实现不同的驱动输出模式，三个动力源的输出模式参见表1。表1中，
“‑”
号表示离合器断开，“+”号表示离合器接合；“左”表示同步器70左侧接合齿接合，“中”表示同步器70左右两侧接合齿都不接合，“右”表示同步器70右侧接合齿接合。
83.表1
84.驱动模式第二离合器第一离合器同步器驻车发动机ice发电+-中发动机ice驱动一档+-左发动机ice驱动二档+-右发动机ice驱动三档++中mg2单电机驱动
‑‑
中mg1一档或mg2双电机驱动
‑‑
左mg1二档或mg2双电机驱动
‑‑
右mg1三档或mg2双电机驱动-+中发动机发电，mg2驱动串联+-中
85.该实施例在纯电模式下或并联模式起步阶段可实现双电机同时驱动输出扭矩，同时发动机不会拖动空转，从而保证整车的加速性能的前提下有效减小了电机尺寸，减轻总成重量，提升了功率密度，降低了变速器总成的成本。另外，该实施例为提升发动机直驱模式效率，采用三个档位的结构形式，可实现低速、中速、高速下匹配发动机最高效率，该实施例能够实现纯电驱动、发动机直驱驱动等多模式下均有较高驱动效率以及较低的成本的动力总成。
86.该实施例与现有技术中仅为两档的变速器齿轮数量11个，轴数量6根的方案相比，该实施例三档的变速器100齿轮数量仅10个，轴数量仅5根，该实施例以最少的齿轮数量，最少的齿轮轴数量实现了发动机驱动三个档位的布置，结构紧凑、齿轮数量少、体积小以及成本低。
87.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

技术特征：
1.一种变速器，其特征在于，包括：平行布置的第一输入轴和第二输入轴；输出轴，用于输出动力；传动机构，具有第一传动部件和第二传动部件，所述第一传动部件连接在所述第一输入轴、所述第二输入轴与所述输出轴之间，以将所述第一输入轴的动力传递给所述第二输入轴或传递给所述输出轴，所述第二传动部件连接在所述第二输入轴和所述输出轴之间，且具有至少两条将所述第二输入轴的动力传递给所述输出轴的动力传递路径；控制机构，与所述传动机构连接，用于切换所述传动机构的动力传递路径。2.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，所述第一传动部件包括：第一齿轮，套设在所述输出轴上；第一离合器，设置在所述第一齿轮与所述输出轴之间，以选择性地将所述第一齿轮的动力传递给所述输出轴。3.根据权利要求2所述的变速器，其特征在于，所述第一传动部件还包括：第二齿轮，套设在所述第一输入轴上；第三齿轮，套设在所述第二输入轴上，且与所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合。4.根据权利要求1-3中任一项所述的变速器，其特征在于，所述第二传动部件包括：第四齿轮，套设在所述第二输入轴上；同步器，设置在所述第二输入轴与所述第四齿轮之间，以选择性地将所述第二输入轴的动力传递给所述第四齿轮；第五齿轮，套设在所述输出轴上，且与所述第四齿轮啮合。5.根据权利要求4所述的变速器，其特征在于，所述第二传动部件还包括：第六齿轮，套设在所述第二输入轴上，且与所述第二输入轴之间设有所述同步器，以选择性地将所述第二输入轴的动力传递给所述第六齿轮；第七齿轮，套设在所述输出轴上，且与所述第六齿轮啮合。6.根据权利要求5所述的变速器，其特征在于，还包括：第八齿轮，套设在所述输出轴上，且位于所述第五齿轮和所述第七齿轮之间，所述第八齿轮与所述同步器相对布置。7.根据权利要求5所述的变速器，其特征在于，还包括平行于所述第二输入轴的第三输入轴，所述传动机构还包括：第九齿轮，套设在所述第三输入轴上，且与所述第五齿轮或所述第七齿轮啮合。8.根据权利要求7所述的变速器，其特征在于，所述第九齿轮位于所述第二输入轴远离所述第一传动部件的一侧。9.一种动力总成，其特征在于，包括：第一电机；发动机；如权利要求1-8中任一项所述的变速器，所述第一电机与所述第一输入轴相连，所述发动机与所述第二输入轴相连。10.根据权利要求9所述的动力总成，其特征在于，还包括：第二电机，所述第二电机与所述变速器的第三输入轴相连。

技术总结
本实用新型提供了一种变速器及动力总成，涉及车辆变速器技术领域。本实用新型中传动机构的第一传动部件连接在第一输入轴、第二输入轴与输出轴之间，以将第一输入轴的动力传递给第二输入轴或传递给输出轴，当传递给输出轴时形成一条动力传递路径，第二传动部件连接在第二输入轴和输出轴之间，且具有至少两条将第二输入轴的动力传递给输出轴的动力传递路径，相当于形成至少两条动力传递路径，所以该方案能够形成至少三条动力传递路径，与现有技术中只有两条动力传递路径的方案相比，使得变速器能够在最佳效率区运行，提升了传动效率。提升了传动效率。提升了传动效率。


技术研发人员：杨满荣 孙峰 姚文博 闫亚潘 邵文林 谭艳军 林霄喆
受保护的技术使用者：浙江吉利控股集团有限公司
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/9/16