專利名稱：混合動(dòng)力汽車動(dòng)力分配器及整體式動(dòng)力分配系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)力分配器，更具體的說，本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力分配器及動(dòng)力分配裝置。
背景技術(shù)：
隨著當(dāng)前環(huán)境污染和能源匱乏問題日益嚴(yán)重，節(jié)能與環(huán)保成為現(xiàn)階段汽車發(fā)展的兩大主題，因此電動(dòng)汽車技術(shù)逐步成為汽車研究和發(fā)展的趨勢(shì)。但由于現(xiàn)階段電池技術(shù)不夠成熟，純電動(dòng)汽車的研制與發(fā)展受到很大限制?；旌蟿?dòng)力汽車(HEV，Hybrid Electric Vehicle，一般指油電混合動(dòng)力汽車)作為傳統(tǒng)汽車和純電動(dòng)汽車之間的過渡產(chǎn)品其低排放和高效節(jié)能的特點(diǎn)在世界范圍內(nèi)受到廣泛認(rèn)可，不僅成為汽車研究中的熱點(diǎn)，也成為很多汽車廠當(dāng)下和未來發(fā)展的重點(diǎn)。目前混合動(dòng)力汽車根據(jù)動(dòng)力傳遞方式不同主要分為串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式三類。 其中混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車集成了串聯(lián)式和并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的優(yōu)點(diǎn)，可以充分發(fā)揮內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)各自優(yōu)勢(shì)，達(dá)到汽車行駛節(jié)能減排的目的。動(dòng)力分配器(PSD，Power Split Device)是混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的核心零部件。因此，研制高效、可靠的動(dòng)力分配器是發(fā)展混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的重要環(huán)節(jié)。利用差速器作為混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力分配器，能實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力汽車連續(xù)型串并聯(lián)驅(qū)動(dòng)形式，通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩可使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳效率點(diǎn)，徹底解決了傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)由于與車輪的機(jī)械連接造成的工作點(diǎn)效率低下的問題，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)無級(jí)連續(xù)變速 (ECVT)的控制性能。利用高轉(zhuǎn)矩特性的電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)變速器的增加扭矩功能，可消除變速器、離合器等機(jī)構(gòu)，使整車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)得到極大簡(jiǎn)化。通過合理控制發(fā)電機(jī)輸出功率， 可實(shí)現(xiàn)行車過程實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電池電量狀態(tài)(SOC)的功能?，F(xiàn)有技術(shù)中利用差速器作為動(dòng)力分配器往往在傳統(tǒng)差速器基礎(chǔ)上對(duì)差速器行星輪系進(jìn)行小的改進(jìn)，主要目的在于改善行星輪系錐齒輪高轉(zhuǎn)速帶來的高溫升問題，具體實(shí)施方法如給傳統(tǒng)差速器行星齒輪添加滾針軸承以減小摩擦生熱等。但是作為車輛動(dòng)力分配器的設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮到與之相連接的發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)軸等在發(fā)動(dòng)機(jī)艙的空間布置問題。如果僅僅照搬差速器連接方式，將發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)分別布置于差速器左右兩端， 發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力由主減速器螺旋錐齒輪傳遞給差速器殼體，這種方法顯然不具有空間布置合理緊湊的優(yōu)點(diǎn)，且給該動(dòng)力分配器的產(chǎn)品化帶來困難。中國(guó)專利201010214363. 7公開了一種差速器及整體式差速動(dòng)力分配裝置，此差速器對(duì)傳統(tǒng)差速器進(jìn)行了大幅改進(jìn)，并基于此差速器設(shè)計(jì)了一套結(jié)構(gòu)較為緊湊的整體式差速動(dòng)力耦合裝置。但是該差速器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且其中的錐齒輪大量采用了懸臂布置，齒輪懸臂布置帶來的缺點(diǎn)是為保證較高的回轉(zhuǎn)精度需要增加支承軸承跨度，這無疑使整個(gè)差速器的尺寸和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增加。另外該整體式動(dòng)力分配系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)本身就有著較大的徑向尺寸，而二者各位于兩根平行的傳動(dòng)軸上，這更使得整套裝置的尺寸進(jìn)一步增加，空間布置不緊湊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種混合動(dòng)力汽車動(dòng)力分配器及整體式動(dòng)力分配系統(tǒng)，解決利用差速器作為混合動(dòng)力車的動(dòng)力分配器帶來的錐齒輪行星輪系中各齒輪背部與殼體間的滑動(dòng)摩擦和錐齒輪支承效果不佳等缺陷，克服現(xiàn)有整體式動(dòng)力分配系統(tǒng)空間布置不緊湊的問題。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種混合動(dòng)力汽車動(dòng)力分配器，主要由殼體組件1、錐齒輪行星輪系2、軸承和碟形彈簧類零件3、軸類零件4組成。所述軸類零件4中的左端蓋花鍵軸40為動(dòng)力輸入軸，位于動(dòng)力分配器左端；軸類零件4中的右半軸齒輪花鍵軸41和左半軸齒輪花鍵軸42為動(dòng)力輸出軸，位于動(dòng)力分配器右端；并且右半軸齒輪花鍵軸41套于左半軸齒輪花鍵軸42外側(cè)；所述的左端蓋花鍵軸40、 右半軸齒輪花鍵軸41和左半軸齒輪花鍵軸42的軸線重合；動(dòng)力從動(dòng)力分配器左側(cè)經(jīng)由左端蓋花鍵軸40輸入，通過殼體組件1帶動(dòng)錐齒輪行星輪系2中的至少三個(gè)行星齒輪20公轉(zhuǎn)，并將動(dòng)力按照差速器原理均等分配給錐齒輪行星輪系2中的右半軸齒輪21和左半軸齒輪22，最后通過花鍵將動(dòng)力從右半軸齒輪花鍵軸41和左半軸齒輪花鍵軸42由動(dòng)力分配器右側(cè)輸出。所述殼體組件1包括左端蓋10、連接螺栓11、殼體12、定位銷13、行星齒輪軸14、 右端蓋15。軸類零件4中的左端蓋花鍵軸40通過花鍵與左端蓋10左側(cè)的花鍵孔連接，左端蓋10右側(cè)法蘭面與殼體12左側(cè)法蘭面相接觸，右端蓋15左側(cè)法蘭面與殼體12右側(cè)法蘭面相接觸，兩端蓋通過連接螺栓11固定在殼體12上，并確保左端蓋10、殼體12和右端蓋 15的軸線重合；行星齒輪軸14從殼體12的軸孔124穿入，位置由定位銷13固定。所述錐齒輪行星輪系2包括至少三個(gè)行星齒輪20、右半軸齒輪21、左半軸齒輪22。行星齒輪20通過行星齒輪滾針軸承32安裝在行星齒輪軸14上；行星齒輪20背部與行星齒輪推力軸承31相接觸，碟形彈簧30位于行星齒輪推力軸承31和殼體12之間，在提供軸承所需預(yù)緊力的同時(shí)當(dāng)齒輪發(fā)生磨損時(shí)還可起到補(bǔ)償作用；左半軸齒輪22通過左半軸齒輪前滾針軸承36和左半軸齒輪后滾針軸承38支承， 并安裝于殼體12和左端蓋10的中心孔中，左半軸齒輪22背部和左端蓋10之間裝有左半軸齒輪推力軸承37，其預(yù)緊力由碟形彈簧30經(jīng)由行星齒輪推力軸承31、行星齒輪20、左半軸齒輪22傳遞而來。右半軸齒輪21與左半軸齒輪22同軸，通過右半軸齒輪前滾針軸承35 和右半軸齒輪后滾針軸承33支承，并安裝于殼體12和右端蓋15的中心孔中，右半軸齒輪 21背部和右端蓋15之間裝有右半軸齒輪推力軸承34，其預(yù)緊力由碟形彈簧30經(jīng)由行星齒輪推力軸承31、行星齒輪20、右半軸齒輪21傳遞而來。所述軸承和碟形彈簧類零件3包括碟形彈簧30、行星齒輪推力軸承31、行星齒輪滾針軸承32、右半軸齒輪后滾針軸承33、右半軸齒輪推力軸承34、右半軸齒輪前滾針軸承 35、左半軸齒輪前滾針軸承36、左半軸齒輪推力軸承37、左半軸齒輪后滾針軸承38。所述軸類零件4包括左端蓋花鍵軸40、右半軸齒輪花鍵軸41、左半軸齒輪花鍵軸42。左端蓋花鍵軸40通過花鍵與左端蓋10的花鍵孔相連，傳遞由發(fā)動(dòng)機(jī)傳來的扭矩。 左半軸齒輪花鍵軸42通過花鍵與左半軸齒輪22花鍵孔相連，左半軸齒輪花鍵軸42的輸出端依次通過殼體12中心孔、右半軸齒輪21中心孔以及右半軸齒輪花鍵軸41中心孔從動(dòng)力分配器右側(cè)引出；右半軸齒輪花鍵軸41為空心軸，套于左半軸齒輪花鍵軸42外，通過花鍵與右半軸齒輪21花鍵孔相連，扭矩輸出端同樣位于動(dòng)力分配器右側(cè)。所述動(dòng)力分配器殼體12由外圈120和內(nèi)圈121組成，內(nèi)、外圈通過輻板125連接。 殼體內(nèi)圈121開有階梯孔以容納滾針軸承，同時(shí)還使左半軸齒輪花鍵軸42從孔中穿過，實(shí)現(xiàn)傳遞到右半軸齒輪21和左半軸齒輪22的扭矩從動(dòng)力分配器一側(cè)同時(shí)輸出的目的。外圈 120左右兩端為法蘭面并設(shè)有若干螺紋孔122，通過連接螺栓11與左端蓋10、右端蓋15的法蘭面相連接。法蘭面有定位銷孔126，以保證左、右端蓋在裝配時(shí)與殼體12同軸。為安裝行星齒輪軸14，內(nèi)、外圈均設(shè)有軸孔124，殼體12相應(yīng)位置還開有行星齒輪軸銷孔123以安放定位銷13，防止行星齒輪軸14轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)。所述動(dòng)力分配器右半軸齒輪21和左半軸齒輪22均與齒輪軸加工成一體，右半軸齒輪21由右半軸齒輪前滾針軸承35和右半軸齒輪后滾針軸承33支承，左半軸齒輪22由左半軸齒輪前滾針軸承36和左半軸齒輪后滾針軸承38支承，齒輪的軸向自由度由右半軸齒輪推力軸承34和左半軸齒輪推力軸承37限制。另外齒輪中心孔加工有內(nèi)花鍵，以傳遞扭矩和允許右半軸齒輪花鍵軸41和左半軸齒輪花鍵軸42從孔中串過。所述動(dòng)力分配器左端蓋10開有左端蓋油孔100，右端蓋15開有右端蓋油孔150， 可以作為裝置內(nèi)外潤(rùn)滑油的交換通道，也可以進(jìn)一步減輕整個(gè)裝置的重量。一種混合動(dòng)力汽車整體式動(dòng)力分配系統(tǒng)6，包括輸入軸60、首級(jí)減速齒輪組61、輸入離合器62、動(dòng)力分配器63、行星增速機(jī)構(gòu)64、發(fā)電機(jī)離合器65、發(fā)電機(jī)66、電動(dòng)機(jī)67、末級(jí)減速齒輪組68和輸出軸69。其中，首級(jí)減速齒輪組61和末級(jí)減速齒輪組68采用小直徑齒輪帶動(dòng)大直徑齒輪實(shí)現(xiàn)減速，行星增速機(jī)構(gòu)64中的行星輪架與右半軸齒輪花鍵軸41固連，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)行星輪繞著太陽輪公轉(zhuǎn)，太陽輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)66進(jìn)行發(fā)電。由發(fā)動(dòng)機(jī)5傳遞來的動(dòng)力通過發(fā)動(dòng)機(jī)離合器8由輸入軸60傳入，經(jīng)過首級(jí)減速齒輪組61進(jìn)行減速后將動(dòng)力傳遞給動(dòng)力分配器63左側(cè)的左端蓋花鍵軸40，輸入的轉(zhuǎn)矩經(jīng)過動(dòng)力分配器的重新分配后，分別由右半軸齒輪花鍵軸41和左半軸齒輪花鍵軸42從動(dòng)力分配器的右側(cè)輸出。通過右半軸齒輪花鍵軸41傳遞的扭矩經(jīng)由行星增速機(jī)構(gòu)64后傳遞給發(fā)電機(jī)66。左半軸齒輪花鍵軸42傳遞的扭矩直接經(jīng)由末級(jí)減速齒輪組68減速后由輸出軸 69傳遞給車輛驅(qū)動(dòng)橋7。其中電動(dòng)機(jī)67起到為左半軸齒輪花鍵軸42增加扭矩的作用。輸入離合器62與左端蓋花鍵軸40連接，可以固定動(dòng)力分配器63殼體組件1，從而使動(dòng)力分配器63的錐齒輪行星輪系2的行星齒輪無法公轉(zhuǎn)，只能繞自身軸線自轉(zhuǎn)。發(fā)電機(jī)離合器65 與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子相連，當(dāng)發(fā)電機(jī)離合器65連接時(shí)可使發(fā)電機(jī)停止工作。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是1.動(dòng)力分配器輸入軸位于裝置左端，兩輸出軸從裝置右端引出，這種設(shè)計(jì)使得整體式動(dòng)力分配系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)可以同軸并列布置，減小了系統(tǒng)的占用空間；2.左、右半軸齒輪均采用兩端支承，行星齒輪由行星齒輪軸支承，齒輪支承效果好，可以獲得較高的回轉(zhuǎn)精度；3.各錐齒輪背部均采用推力軸承，改善了傳統(tǒng)差速器錐齒輪背部與殼體之間的滑動(dòng)摩擦關(guān)系，進(jìn)而有效地降低了溫升；4.行星錐齒輪推力軸承與殼體間加入碟形彈簧，不僅可以預(yù)緊推力軸承，還可對(duì)齒輪磨損進(jìn)行補(bǔ)償，且結(jié)構(gòu)緊湊；5.整體式動(dòng)力分配系統(tǒng)的首級(jí)減速齒輪組可以一定程度上降低錐齒輪行星輪系轉(zhuǎn)速差，使差速耦合裝置高轉(zhuǎn)速低轉(zhuǎn)矩工況得到緩解，降低加工制造難度及成本；6.整體式動(dòng)力分配系統(tǒng)中多級(jí)減速與增速輪系的加入可以使整套系統(tǒng)傳動(dòng)比范圍的選擇更加寬泛，還可以在更大范圍內(nèi)選擇發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)功率。


圖1為動(dòng)力分配器裝配剖視圖；圖2為動(dòng)力分配器原理示意圖；圖3為動(dòng)力分配器零部件分類爆炸圖；圖4(a)為殼體結(jié)構(gòu)示意圖，圖4(b)為殼體正視圖；圖5 (a)為左端蓋示意圖，圖5 (b)為右端蓋示意圖；圖6為整體式動(dòng)力分配系統(tǒng)示意圖。圖中1、殼體組件2、錐齒輪行星輪系3、軸承和碟形彈簧類零件4、軸類零件10、左端蓋 11、連接螺栓12、殼體13、定位銷14、行星齒輪軸15、右端蓋20、行星齒輪21、右半軸齒輪 22、左半軸齒輪100、左端蓋油孔150、右端蓋油孔120、外圈121、內(nèi)圈122、螺紋孔123、行星齒輪軸銷孔124、軸孔125、輻板126、定位銷孔30、碟形彈簧31、行星齒輪推力軸承32、行星齒輪滾針軸承33、右半軸齒輪后滾針軸承34、右半軸齒輪推力軸承35、右半軸齒輪前滾針軸承36、左半軸齒輪前滾針軸承37、左半軸齒輪推力軸承38、左半軸齒輪后滾針軸承40、 左端蓋花鍵軸41、右半軸齒輪花鍵軸42、左半軸齒輪花鍵軸5、發(fā)動(dòng)機(jī)6、混合動(dòng)力汽車整體式動(dòng)力分配系統(tǒng)7、驅(qū)動(dòng)橋8、發(fā)動(dòng)機(jī)離合器60、輸入軸61、首級(jí)減速齒輪組62、輸入離合器 63、動(dòng)力分配器64、行星增速機(jī)構(gòu)65、發(fā)電機(jī)離合器66、發(fā)電機(jī)67、電動(dòng)機(jī)68、末級(jí)減速齒輪組69、輸出軸
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體內(nèi)容和工作過程。圖3為本發(fā)明的混合動(dòng)力汽車動(dòng)力分配器的零部件分類爆炸圖，主要由殼體組件 1、錐齒輪行星輪系2、軸承和碟形彈簧類零件3、軸類零件4組成。圖1和圖2為本發(fā)明的混合動(dòng)力汽車動(dòng)力分配器的裝配剖視圖和原理示意圖，所述軸類零件4中的左端蓋花鍵軸40為動(dòng)力輸入軸，位于動(dòng)力分配器左端；軸類零件4中的右半軸齒輪花鍵軸41和左半軸齒輪花鍵軸42為動(dòng)力輸出軸，位于動(dòng)力分配器右端；并且右半軸齒輪花鍵軸41套于左半軸齒輪花鍵軸42外側(cè)；所述的左端蓋花鍵軸40、右半軸齒輪花鍵軸41和左半軸齒輪花鍵軸42的軸線重合；動(dòng)力從動(dòng)力分配器左側(cè)經(jīng)由左端蓋花鍵軸 40輸入，通過殼體組件1帶動(dòng)錐齒輪行星輪系2中的至少三個(gè)行星齒輪20公轉(zhuǎn)，并將動(dòng)力按照差速器原理均等分配給錐齒輪行星輪系2中的右半軸齒輪21和左半軸齒輪22，最后通過花鍵將動(dòng)力從右半軸齒輪花鍵軸41和左半軸齒輪花鍵軸42由動(dòng)力分配器右側(cè)輸出。所述殼體組件1包括左端蓋10、連接螺栓11、殼體12、定位銷13、行星齒輪軸14、 右端蓋15。軸類零件4中的左端蓋花鍵軸40通過花鍵與左端蓋10左側(cè)的花鍵孔連接，左端蓋10右側(cè)法蘭面與殼體12左側(cè)法蘭面相接觸，右端蓋15左側(cè)法蘭面與殼體12右側(cè)法蘭面相接觸，兩端蓋通過連接螺栓11固定在殼體12上，并確保左端蓋10、殼體12和右端蓋 15的軸線重合；行星齒輪軸14從殼體12的軸孔124穿入，位置由定位銷13固定。所述錐齒輪行星輪系2包括至少三個(gè)行星齒輪20、右半軸齒輪21、左半軸齒輪22。行星齒輪20通過行星齒輪滾針軸承32安裝在行星齒輪軸14上；行星齒輪20背部與行星齒輪推力軸承31相接觸，碟形彈簧30位于行星齒輪推力軸承31和殼體12之間，在提供軸承所需預(yù)緊力的同時(shí)當(dāng)齒輪發(fā)生磨損時(shí)還可起到補(bǔ)償作用；左半軸齒輪22通過左半軸齒輪前滾針軸承36和左半軸齒輪后滾針軸承38支承， 并安裝于殼體12和左端蓋10的中心孔中，左半軸齒輪22背部和左端蓋10之間裝有左半軸齒輪推力軸承37，其預(yù)緊力由碟形彈簧30經(jīng)由行星齒輪推力軸承31、行星齒輪20、左半軸齒輪22傳遞而來。右半軸齒輪21與左半軸齒輪22同軸，通過右半軸齒輪前滾針軸承35 和右半軸齒輪后滾針軸承33支承，并安裝于殼體12和右端蓋15的中心孔中，右半軸齒輪 21背部和右端蓋15之間裝有右半軸齒輪推力軸承34，其預(yù)緊力由碟形彈簧30經(jīng)由行星齒輪推力軸承31、行星齒輪20、右半軸齒輪21傳遞而來。所述軸承和碟形彈簧類零件3包括碟形彈簧30、行星齒輪推力軸承31、行星齒輪滾針軸承32、右半軸齒輪后滾針軸承33、右半軸齒輪推力軸承34、右半軸齒輪前滾針軸承 35、左半軸齒輪前滾針軸承36、左半軸齒輪推力軸承37、左半軸齒輪后滾針軸承38。所述軸類零件4包括左端蓋花鍵軸40、右半軸齒輪花鍵軸41、左半軸齒輪花鍵軸 42。左端蓋花鍵軸40通過花鍵與左端蓋10的花鍵孔相連，傳遞由發(fā)動(dòng)機(jī)傳來的扭矩。 左半軸齒輪花鍵軸42通過花鍵與左半軸齒輪22花鍵孔相連，左半軸齒輪花鍵軸42的輸出端依次通過殼體12中心孔、右半軸齒輪21中心孔以及右半軸齒輪花鍵軸41中心孔從動(dòng)力分配器右側(cè)引出；右半軸齒輪花鍵軸41為空心軸，套于左半軸齒輪花鍵軸42外，通過花鍵與右半軸齒輪21花鍵孔相連，扭矩輸出端同樣位于動(dòng)力分配器右側(cè)。圖4(a)和圖4(b)為殼體結(jié)構(gòu)示意圖，所述動(dòng)力分配器殼體12由外圈120和內(nèi)圈 121組成，內(nèi)、外圈通過輻板125連接。殼體內(nèi)圈121開有階梯孔以容納滾針軸承，同時(shí)還使左半軸齒輪花鍵軸42從孔中穿過，實(shí)現(xiàn)傳遞到右半軸齒輪21和左半軸齒輪22的扭矩從動(dòng)力分配器一側(cè)同時(shí)輸出的目的。外圈120左右兩端為法蘭面并設(shè)有若干螺紋孔122，通過連接螺栓11與左端蓋10、右端蓋15的法蘭面相連接。法蘭面有定位銷孔126，以保證左、右端蓋在裝配時(shí)與殼體12同軸。為安裝行星齒輪軸14，內(nèi)、外圈均設(shè)有軸孔124，殼體12相應(yīng)位置還開有行星齒輪軸銷孔123以安放定位銷13，防止行星齒輪軸14轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)。所述動(dòng)力分配器右半軸齒輪21和左半軸齒輪22均與齒輪軸加工成一體，右半軸齒輪21由右半軸齒輪前滾針軸承35和右半軸齒輪后滾針軸承33支承，左半軸齒輪22由左半軸齒輪前滾針軸承36和左半軸齒輪后滾針軸承38支承，齒輪的軸向自由度由右半軸齒輪推力軸承34和左半軸齒輪推力軸承37限制。另外齒輪中心孔加工有內(nèi)花鍵，以傳遞扭矩和允許右半軸齒輪花鍵軸41和左半軸齒輪花鍵軸42從孔中串過。圖5 (a)和圖5(b)分別為左端蓋10和右端蓋15的結(jié)構(gòu)示意圖，從圖中可以看出， 所述動(dòng)力分配器左端蓋10開有左端蓋油孔100，右端蓋15開有右端蓋油孔150，可以作為裝置內(nèi)外潤(rùn)滑油的交換通道，也可以進(jìn)一步減輕整個(gè)裝置的重量。圖6為本發(fā)明的混合動(dòng)力汽車整體式動(dòng)力分配系統(tǒng)6，包括輸入軸60、輸入離合器 62、動(dòng)力分配器63、發(fā)電機(jī)離合器65、發(fā)電機(jī)66、電動(dòng)機(jī)67和輸出軸69，其中動(dòng)力分配器63 采用前述的本發(fā)明的動(dòng)力分配器。優(yōu)選地，本發(fā)明的混合動(dòng)力汽車整體式動(dòng)力分配系統(tǒng)還可以包括有首級(jí)減速齒輪組61、行星增速機(jī)構(gòu)64和末級(jí)減速齒輪組68。其中，首級(jí)減速齒輪組61和末級(jí)減速齒輪組68采用小直徑齒輪帶動(dòng)大直徑齒輪實(shí)現(xiàn)減速，行星增速機(jī)構(gòu)64中的行星輪架與右半軸齒輪花鍵軸41固連，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)行星輪繞著太陽輪公轉(zhuǎn)，太陽輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)66進(jìn)行發(fā)電。由發(fā)動(dòng)機(jī)5傳遞來的動(dòng)力通過發(fā)動(dòng)機(jī)離合器8由輸入軸60傳入，經(jīng)過首級(jí)減速齒輪組61進(jìn)行減速后將動(dòng)力傳遞給動(dòng)力分配器63左側(cè)的左端蓋花鍵軸40，輸入的轉(zhuǎn)矩經(jīng)過動(dòng)力分配器的重新分配后，分別由右半軸齒輪花鍵軸41和左半軸齒輪花鍵軸42從動(dòng)力分配器的右側(cè)輸出。通過右半軸齒輪花鍵軸41傳遞的扭矩經(jīng)由行星增速機(jī)構(gòu)64后傳遞給發(fā)電機(jī)66。左半軸齒輪花鍵軸42傳遞的扭矩直接經(jīng)由末級(jí)減速齒輪組68減速后由輸出軸 69傳遞給車輛驅(qū)動(dòng)橋7。其中電動(dòng)機(jī)67起到為左半軸齒輪花鍵軸42增加扭矩的作用。輸入離合器62與左端蓋花鍵軸40連接，可以固定動(dòng)力分配器63殼體組件1，從而使動(dòng)力分配器63的錐齒輪行星輪系2的行星齒輪無法公轉(zhuǎn)，只能繞自身軸線自轉(zhuǎn)。發(fā)電機(jī)離合器65 與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子相連，當(dāng)發(fā)電機(jī)離合器65連接時(shí)可使發(fā)電機(jī)停止工作。上述實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式以及系統(tǒng)的構(gòu)成等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
1.一種混合動(dòng)力汽車動(dòng)力分配器，包括殼體組件(1)、錐齒輪行星輪系O)、軸承和碟形彈簧類零件( 和軸類零件G)，其特征在于所述的軸類零件中的左端蓋花鍵軸GO)為動(dòng)力輸入軸，位于動(dòng)力分配器左端；所述的軸類零件中的右半軸齒輪花鍵軸和左半軸齒輪花鍵軸0 為動(dòng)力輸出軸，位于動(dòng)力分配器右端，并且右半軸齒輪花鍵軸Gl)同軸地套于左半軸齒輪花鍵軸 (42)外側(cè)；動(dòng)力從動(dòng)力分配器左側(cè)經(jīng)由左端蓋花鍵軸GO)輸入，通過殼體組件(1)帶動(dòng)錐齒輪行星輪系(2)中的至少三個(gè)行星齒輪O0)公轉(zhuǎn)，進(jìn)而將動(dòng)力分配給錐齒輪行星輪系(2)中的右半軸齒輪和左半軸齒輪(22)，最后通過花鍵將動(dòng)力從右半軸齒輪花鍵軸和左半軸齒輪花鍵軸0 由動(dòng)力分配器右側(cè)輸出。
2.按權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力汽車動(dòng)力分配器，其特征在于，所述的殼體組件(1)包括左端蓋(10)、連接螺栓(11)、殼體(12)、定位銷(13)、行星齒輪軸(14)、右端蓋(15)；所述的軸類零件中的左端蓋花鍵軸GO)通過花鍵與左端蓋(10)左側(cè)的花鍵孔連接，左端蓋(10)和右端蓋(1 通過連接螺栓(11)固定在殼體(1 上；行星齒輪軸(14)從殼體 (12)的軸孔(124)穿入。
3.按權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力汽車動(dòng)力分配器，其特征在于，所述的錐齒輪行星輪系( 包括至少三個(gè)行星齒輪(20)、右半軸齒輪(21)、左半軸齒輪02)；所述的行星齒輪O0)通過行星齒輪滾針軸承(3 安裝在行星齒輪軸(14)上；所述的行星齒輪OO)背部與行星齒輪推力軸承(31)相接觸，行星齒輪推力軸承(31) 和殼體(1 之間安裝有碟形彈簧(30)；所述的左半軸齒輪0 通過左半軸齒輪前滾針軸承(36)和左半軸齒輪后滾針軸承 (38)支承，并安裝于殼體(12)和左端蓋(10)的中心孔中，左半軸齒輪02)背部和左端蓋 (10)之間裝有左半軸齒輪推力軸承(37)；所述的右半軸齒輪與左半軸齒輪0 同軸，右半軸齒輪通過右半軸齒輪前滾針軸承(3 和右半軸齒輪后滾針軸承(3 支承，并安裝于殼體(1 和右端蓋(15)的中心孔中，右半軸齒輪背部和右端蓋(1 之間裝有右半軸齒輪推力軸承(34)。
4.按權(quán)利要求1所述的混合動(dòng)力汽車動(dòng)力分配器，其特征在于，所述的左半軸齒輪花鍵軸0 通過花鍵與左半軸齒輪0 花鍵孔相連，左半軸齒輪花鍵軸0 的輸出端依次通過殼體(1 中心孔、右半軸齒輪中心孔以及右半軸齒輪花鍵軸Gl)中心孔從動(dòng)力分配器右側(cè)引出；所述的右半軸齒輪花鍵軸Gl)為空心軸，通過花鍵與右半軸齒輪花鍵孔相連，右半軸齒輪花鍵軸Gl)的輸出端位于動(dòng)力分配器右側(cè)。
5.按權(quán)利要求2所述的混合動(dòng)力汽車動(dòng)力分配器，其特征在于，所述的殼體(1 由外圈(120)和內(nèi)圈(121)組成，內(nèi)、外圈通過輻板(125)連接，內(nèi)圈(121)開有階梯孔，外圈 (120)通過連接螺栓(11)與左端蓋(10)、右端蓋(15)相連接，內(nèi)、外圈均設(shè)有軸孔(124) 0
6.按權(quán)利要求2所述的混合動(dòng)力汽車動(dòng)力分配器，其特征在于，所述的左端蓋(10)開有左端蓋油孔(100)，右端蓋(15)開有右端蓋油孔(150)。
7.按權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力汽車動(dòng)力分配器，其特征在于，所述的右半軸齒輪和左半軸齒輪0 均與齒輪軸加工成一體，齒輪的軸向自由度由右半軸齒輪推力軸承(34)和左半軸齒輪推力軸承(37)限制。
8.一種混合動(dòng)力汽車整體式動(dòng)力分配系統(tǒng)，包括輸入軸(60)、輸入離合器(62)、動(dòng)力分配器(63)、發(fā)電機(jī)離合器(65)、發(fā)電機(jī)(66)、電動(dòng)機(jī)(67)和輸出軸(69)，其特征在于所述的動(dòng)力分配器(6 采用權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的混合動(dòng)力汽車動(dòng)力分配器，發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力由輸入軸(60)傳入動(dòng)力分配器(6 左側(cè)的左端蓋花鍵軸(40)，輸入的轉(zhuǎn)矩經(jīng)過動(dòng)力分配器的重新分配后，分別由右半軸齒輪花鍵軸Gl)和左半軸齒輪花鍵軸 (42)從動(dòng)力分配器的右側(cè)輸出；右半軸齒輪花鍵軸Gl)輸出扭矩傳遞給發(fā)電機(jī)(66)，左半軸齒輪花鍵軸0 輸出扭矩傳遞給輸出軸(69)，進(jìn)而傳遞給車輛驅(qū)動(dòng)橋(7)；用于固定動(dòng)力分配器(6 的殼體組件(1)的輸入離合器(6 與左端蓋花鍵軸00)連接，發(fā)電機(jī)離合器(6 與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子相連。
9.按權(quán)利要求8所述的混合動(dòng)力汽車整體式動(dòng)力分配系統(tǒng)，其特征在于還包括有首級(jí)減速齒輪組(61)，安裝在輸入軸(60)與動(dòng)力分配器(6 左側(cè)的左端蓋花鍵軸GO)之間。
10.按權(quán)利要求9所述的混合動(dòng)力汽車整體式動(dòng)力分配系統(tǒng)，其特征在于還包括有行星增速機(jī)構(gòu)(64)和末級(jí)減速齒輪組(68)；所述的行星增速機(jī)構(gòu)(64)安裝在右半軸齒輪花鍵軸Gl)和發(fā)電機(jī)(66)之間，即通過右半軸齒輪花鍵軸Gl)傳遞的扭矩經(jīng)由行星增速機(jī)構(gòu)(64)后傳遞給發(fā)電機(jī)(66)；所述的末級(jí)減速齒輪組(68)安裝在左半軸齒輪花鍵軸0 和輸出軸(69)之間，即左半軸齒輪花鍵軸0 傳遞的扭矩經(jīng)由末級(jí)減速齒輪組(68)減速后由輸出軸(69)傳遞給車輛驅(qū)動(dòng)橋(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合動(dòng)力汽車動(dòng)力分配器及整體式動(dòng)力分配系統(tǒng)，該動(dòng)力分配器包括殼體組件、錐齒輪行星輪系、軸承和碟形彈簧類零件和軸類零件，動(dòng)力從動(dòng)力分配器左側(cè)經(jīng)由左端蓋花鍵軸輸入，通過殼體組件帶動(dòng)錐齒輪行星輪系中的至少三個(gè)行星齒輪公轉(zhuǎn)，進(jìn)而將動(dòng)力分配給錐齒輪行星輪系中的右半軸齒輪和左半軸齒輪，最后通過花鍵將動(dòng)力從右半軸齒輪花鍵軸和左半軸齒輪花鍵軸由動(dòng)力分配器右側(cè)輸出；本發(fā)明的整體式動(dòng)力分配系統(tǒng)采用前述的動(dòng)力分配器；本發(fā)明的動(dòng)力分配器輸入軸位于裝置左端，兩輸出軸從裝置右端引出，使得整體式動(dòng)力分配系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)可以同軸并列布置，減小了系統(tǒng)的占用空間。并且齒輪支承效果好，回轉(zhuǎn)精度較高。
文檔編號(hào)B60K6/445GK102563003SQ20121004459
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月26日
發(fā)明者姚明堯, 張玉新, 李風(fēng), 楊超, 王繼新, 田磊 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)