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申请/专利权人：吉林省晟林汽车传动科技有限公司

摘要：一种L式换挡结构，包括输入轴，离合器，离合器内毂套轴，输入轴第一齿轮，爪式离合器，输入轴第二齿轮，单向离合器，输出轴，输出轴第一齿轮，输出轴第二齿轮；还包括离合器内毂，离合器外毂，爪式离合器内毂，单向离合器内毂，单向离合器外毂，其特征在于：离合器控制离合器内毂套轴与输入轴间的固定与相对转动，输入轴第一齿轮通过爪式离合器控制与离合器内毂套轴间的固定和相对转动，输入轴第二齿轮通过爪式离合器控制与离合器内毂套轴间的固定和相对转动，单向离合器控制输入轴第二齿轮与输入轴间的单向固定和旋转。输出轴第一齿轮、输出轴第二齿轮与输出轴固定连接，1挡、2挡时离合器结合，系统无带排扭矩损失，换挡时动力连续不中断。

主权项：1.一种L式换挡结构，其特征在于：包括输入轴，液控离合器，离合器内毂套轴，输入轴第一齿轮，爪式离合器，输入轴第二齿轮，单向离合器，输出轴，输出轴第一齿轮，输出轴第二齿轮；还包括液控离合器内毂，液控离合器外毂，爪式离合器内毂，单向离合器内毂，单向离合器外毂；所述输入轴与驱动电机连接，通过轴承可旋转的设置在变速器壳体上，输出轴与输入轴平行也通过轴承可旋转的设置在变速器壳体上，液控离合器、离合器内毂套轴以及爪式离合器和单向离合器都设置在输入轴上；所述液控离合器设置在输入轴第一齿轮的前侧，液控离合器的外毂与输入轴固定连接，液控离合器的内毂与离合器内毂套轴的前端固定连接；离合器内毂套轴是一根空心轴，离合器内毂套轴与输入轴同心，通过滚针轴承可旋转的空套的设置在输入轴上，离合器内毂套轴的后端与爪式离合器的内毂固定连接；所述爪式离合器通过爪式离合器内毂设置在离合器内毂套轴上，所述单向离合器设置在输入轴第二齿轮的后侧，单向离合器的外毂与输入轴固定连接；所述输入轴第一齿轮位于液控离合器的内毂和爪式离合器内毂之间，通过滚针轴承可旋转的设置在离合器内毂套轴上，所述输入轴第一齿轮上设置有与爪式离合器相结合的结合齿，输入轴第二齿轮位于离合器内毂套轴和单向离合器外毂之间，通过滚针轴承可旋转的设置在输入轴上，所述输入轴第二齿轮上设置有与爪式离合器相结合的结合齿以及单向离合器内毂；输出轴第一齿轮与输出轴固定连接，与输入轴第一齿轮啮合形成2挡动力传递路径，输出轴第二齿轮与输出轴固定连接，与输入轴第二齿轮啮合形成1挡动力传递路径；主减速器主动齿轮与输出轴固定连接，主减速器主动齿轮与固定在差速器上的主减速器从动齿轮啮合进行动力输出；液控离合器通过离合器内毂套轴以及爪式离合器分别控制输入轴第一齿轮和输入轴第二齿轮与输入轴间的固定和旋转，单向离合器可以控制输入轴第二齿轮与输入轴间的单向固定和旋转。

全文数据：L式换挡结构技术领域本发明属于机械传动领域，特别是涉及到纯电动汽车变速器的传动结构。背景技术在纯电动汽车中，采用两挡变速器是目前的新趋势，主要有两种技术路线，一种是采用两个湿式离合器换挡，这种结构换挡平顺，动力传递连续，技术成熟；但是其液压控制结构复杂，会产生带排扭矩损失的技术难题。另一种采用高精准控制的爪式离合器换挡，这种结构传动效率高，结构简单，但是换挡时动力中断，某些工况会产生换挡冲击的技术难题。为解决上述技术难题，我们发明了L式换挡结构L是表示换挡动力连续，其特点是换挡平顺，无换挡动力中断动力传递连续，结构简单，无带排扭矩损失传动效率高，无换挡冲击。发明内容一种L式换挡结构，包括输入轴，液控离合器，离合器内毂套轴，输入轴第一齿轮，爪式离合器，输入轴第二齿轮，单向离合器，输出轴，输出轴第一齿轮，输出轴第二齿轮；还包括液控离合器内毂，液控离合器外毂，爪式离合器内毂，单向离合器内毂，单向离合器外毂，其特征在于：输入轴与驱动电机连接通过轴承可旋转的设置在变速器壳体上，输出轴与输入轴平行也通过轴承可旋转的设置在变速器壳体上，液控离合器通过离合器内毂套轴以及爪式离合器即可以控制输入轴第一齿轮与输入轴间的固定和旋转，也可以控制输入轴第二齿轮与输入轴间的固定和旋转，单向离合器可以控制输入轴第二齿轮与输入轴间的单向固定和旋转。所述L式换挡结构中的液控离合器、离合器内毂套轴以及爪式离合器和单向离合器都设置在同一根轴上。所述L式换挡结构中输入轴第一齿轮位于液控离合器的内毂和爪式离合器内毂之间，通过滚针轴承可旋转的设置在离合器内毂套轴上，其上设置有与爪式离合器相结合的结合齿，输入轴第二齿轮位于离合器内毂套轴和单向离合器外毂之间，通过滚针轴承可旋转的设置在输入轴上，其上设置有与爪式离合器相结合的结合齿以及单向离合器内毂。所述L式换挡结构中液控离合器设置在输入轴第一齿轮的前侧，液控离合器的外毂与输入轴固定连接，液控离合器的内毂与离合器内毂套轴的前端固定连接；离合器内毂套轴是一根空心轴，它与输入轴同心，通过滚针轴承可旋转的空套的设置在输入轴上，离合器内毂套轴的后端与爪式离合器的内毂固定连接。爪式离合器通过爪式离合器内毂设置在离合器内毂套轴上，当其与输入轴第一齿轮上的结合齿结合时通过离合器内毂套轴、液控离合器的内毂和液控离合器的外毂以及液控离合器的结合，将输入轴第一齿轮与输入轴固定，进行2挡动力传递；当其与输入轴第二齿轮上的结合齿结合时通过离合器内毂套轴、液控离合器的内毂和液控离合器的外毂以及液控离合器的结合，将输入轴第二齿轮与输入轴固定，进行倒挡和制动能回收时的动力传递，以及和单向离合器一起进行1挡动力传递。单向离合器设置在输入轴第二齿轮的后侧，单向离合器的外榖与输入轴固定连接。附图说明图1为本发明的结构示意图。图2为本发明L式换挡结构1挡动力传递示意图。图3为本发明L式换挡结构由1挡升2挡过程中液控离合器K分离时动力传递示意图。图4为本发明L式换挡结构由1挡升2挡过程中液控离合器K开始结合且单向离合器未停止工作时动力传递示意图。图5为本发明L式换挡结构由1挡升至2挡后动力传递示意图。图6为本发明的另一实施例的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步说明。图1是本发明L式换挡结构的结构示意图，本发明L式换挡结构，包括输入轴SR，液控离合器K，离合器内毂套轴TZ，输入轴第一齿轮1，爪式离合器Z，输入轴第二齿轮2，单向离合器C，输出轴SC，输出轴第一齿轮3，输出轴第二齿轮4；还包括离合器内毂K1，离合器外毂K2，爪式离合器内毂Z1，单向离合器内毂C1，单向离合器外毂C2，其特征在于：离合器外毂K2与输入轴SR固定连接，离合器内毂套轴TZ与输入轴SR同心，通过滚针轴承可旋转的设置在输入轴SR的外侧；离合器内毂套轴TZ的一端与液控离合器K的内毂K1连接，另一端与爪式离合器Z的内毂Z1连接；通过液控离合器K控制离合器内毂套轴TZ与输入轴SR间的固定与相对转动；输入轴第一齿轮1是2挡主动齿轮，它通过滚针轴承可旋转的设置在离合器内毂套轴TZ上，其上设置有与爪式离合器相结合的结合齿Z2，通过爪式离合器Z控制与离合器内毂套轴TZ间的固定和相对转动；输入轴第二齿轮2是1挡主动齿轮，它通过滚针轴承可旋转的设置在输入轴SR上，其上设置有与爪式离合器相结合的结合齿Z3，通过爪式离合器Z控制与离合器内毂套轴TZ间的固定和相对转动，并与单向离合器C的内毂C1连成一体；单向离合器C的外毂C2与输入轴SR固定连接，通过单向离合器C控制输入轴第二齿轮2与输入轴SR间的单向固定和旋转；输出轴第一齿轮3是2挡从动齿轮，它与输出轴固定连接，与输入轴第一齿轮1啮合形成2挡动力传递路径；输出轴第二齿轮4是2挡从动齿轮，它与输出轴固定连接，与输入轴第二齿轮2啮合形成1挡动力传递路径；主减速器主动齿轮20与输出轴固定连接，它与固定在差速器上的主减速器从动齿轮30啮合进行动力输出。本发明L式换挡结构的各挡动力传递路径见下：在车辆起步或低速行驶时采用1挡动力传递，此时单向离合器C工作，使输入轴第二齿轮2与输入轴SR单向固定传递扭矩；同时爪式离合器Z也与输入轴第二齿轮2的结合齿Z3结合，液控离合器K结合，这样输入轴第二齿轮2与爪式离合器Z以及离合器内毂套轴TZ通过液控离合器K与输入轴SR固定同时传递扭矩。通过离合器对输入轴第二齿轮的固定可以减少单向离合器的扭矩负荷，确保单向离合器使用寿命，使系统有更高的低速扭矩传动能力，其动力传递过程为：动力通过输入轴SR后一部分动力通过单向离合器外毂C2→单向离合器C→单向离合器内毂C1传递到输入轴第二齿轮2，同时另一部分动力通过离合器外毂K2→液控离合器K→离合器内毂K1→离合器内毂套轴TZ→爪式离合器内毂Z1→爪式离合器Z传递到输入轴第二齿轮2,两股动力通过输入轴第二齿轮2汇合后再经过输出轴第二齿轮4传递到输出轴SC进行输出见图2。此时，由于离合器结合，系统无带排扭矩损失。由低速挡升挡时，其换挡过程是：先控制液控离合器K分离，爪式离合器Z与输入轴第二齿轮2分离，再与输入轴第一齿轮1结合，然后液控离合器K结合，变速器升为2挡。其动力传递变化过程为：当液控离合器K分离时，离合器外毂K2、离合器内毂K1、离合器内毂套轴TZ以及爪式离合器Z与输入轴第二齿轮2转速相同，与输入轴第一齿轮1转速不同，此时控制爪式离合器Z与输入轴第一齿轮1的结合齿Z2结合，使离合器内毂K1与输入轴第一齿轮1转速相同，与离合器外毂K2有一定的转速差，在此过程中，由于单向离合器还在结合，动力通过输入轴SR→单向离合器外毂C2→单向离合器C→单向离合器内毂C1传递到输入轴第二齿轮2→输出轴第二齿轮4传递到输出轴SC进行输出见图3，此时液控离合器K开始结合进入滑摩状态，输入轴第一齿轮1开始传递扭矩，但在离合器内毂K1与离合器外毂K2间挡转速差变化前的瞬间，变速器以1挡转速工作见图4，当离合器内毂K1与离合器外毂K2间挡转速差开始变化时，由于单向离合器的超越特性使单向离合器C的扭矩传递中断，动力通过输入轴SR→离合器外毂K2→液控离合器K→离合器内毂K1→离合器内毂套轴TZ→爪式离合器内毂Z1→爪式离合器Z→输入轴第一齿轮1→输出轴第一齿轮3传递到输出轴SC进行输出，当液控离合器K完全结合，离合器内毂K1与离合器外毂K2转速相同，系统进入2挡动力传动状态见图5。此时，由于离合器结合，系统无带排扭矩损失，换挡过程中动力连续不中断，完美解决了换挡冲击问题，大大提高换挡平顺性。倒挡时与1挡工况相同，驱动电机反转实现倒挡，此时由于驱动电机反向旋转，单向离合器不传递扭矩，由液控离合器K和爪式离合器将输入轴第二齿轮与输入轴固定，形成动力传递路径。制动能回收：由于1挡、2挡液控离合器K都在结合状态，随时都可以将制动能传递到电机，控制系统使电机D进入发电状态，这样就将减速的能量变成了电能存入到了汽车电池里，实现了能量回收功能。图6为本发明L式换挡结构的另一实施例的结构示意图，在这个实施例中，离合器外毂K2与输出轴SC固定连接，离合器内毂套轴TZ与输出轴SC同心，通过滚针轴承可旋转的设置在输出轴SC的外侧，离合器内毂套轴TZ的一端与液控离合器K的内毂K1连接，另一端与爪式离合器Z的内毂Z1连接，通过液控离合器K控制离合器内毂套轴TZ与输出轴SC间的固定与相对转动；输入轴第一齿轮1是2挡主动齿轮，它与输入轴固定连接；输入轴第二齿轮2是1挡主动齿轮，它与输入轴固定连接；输出轴第一齿轮3是2挡从动齿轮，通过滚针轴承可旋转的设置在离合器内毂套轴TZ上，通过爪式离合器Z控制与离合器内毂套轴TZ间的固定和相对转动，它与输入轴第二齿轮2啮合形成1挡动力传递路径；输出轴第二齿轮4是1挡从动齿轮，它通过滚针轴承可旋转的设置在输出轴SC上，通过爪式离合器Z控制与离合器内毂套轴TZ间的固定和相对转动，并与单向离合器C的外毂C2连成一体，它与输入轴第二齿轮2啮合形成1挡动力传递路径；单向离合器C的内毂C1与输出轴SC固定连接，通过单向离合器C控制输出轴第二齿轮4与输出轴SC间的单向固定和旋转。此实施例的特点是单向离合器可以与输出轴第二齿轮集成为一体；由于所有离合器都设置在输出轴SC上，各离合器承受挡扭矩要相对大一些。图1中驱动电机设置在单向离合器C的右侧，主减速器主动齿轮20设置在输出轴第二齿轮4的右侧；实际应用时，驱动电机可以设置在液控离合器K的左侧，主减速器主动齿轮20可以设置在输出轴第一齿轮3的左侧，也可以设置在输出轴第一齿轮3和输出轴第二齿轮4之间。图6中驱动电机设置在输入轴第一齿轮1的左侧，主减速器主动齿轮20设置在液控离合器K的左侧；实际应用时，驱动电机可以设置在输入轴第二齿轮2的右侧，主减速器主动齿轮20可以设置在单向离合器C的右侧。上述实施例只是用以对本发明的说明，并非是对本发明的限制，根据本发明的结构原理还可做出很多的结构方案，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、更改添加或替换也应属于本发明保护范围。

权利要求：1.一种L式换挡结构，包括输入轴，液控离合器，离合器内毂套轴，输入轴第一齿轮，爪式离合器，输入轴第二齿轮，单向离合器，输出轴，输出轴第一齿轮，输出轴第二齿轮；还包括液控离合器内毂，液控离合器外毂，爪式离合器内毂，单向离合器内毂，单向离合器外毂，其特征在于：输入轴与驱动电机连接通过轴承可旋转的设置在变速器壳体上，输出轴与输入轴平行也通过轴承可旋转的设置在变速器壳体上，液控离合器通过离合器内毂套轴以及爪式离合器分别控制输入轴第一齿轮和输入轴第二齿轮与输入轴间的固定和旋转，单向离合器可以控制输入轴第二齿轮与输入轴间的单向固定和旋转。2.根据权利要求1所述L式换挡结构，其特征在于：所述L式换挡结构中的液控离合器、离合器内毂套轴以及爪式离合器和单向离合器都设置在输入轴上。3.根据权利要求1所述L式换挡结构，其特征在于：所述L式换挡结构中输入轴第一齿轮位于液控离合器的内毂和爪式离合器内毂之间，通过滚针轴承可旋转的设置在离合器内毂套轴上，其上设置有与爪式离合器相结合的结合齿，输入轴第二齿轮位于离合器内毂套轴和单向离合器外毂之间，通过滚针轴承可旋转的设置在输入轴上，其上设置有与爪式离合器相结合的结合齿以及单向离合器内毂；输出轴第一齿轮与输出轴固定连接，与输入轴第一齿轮啮合形成2挡动力传递路径，输出轴第二齿轮与输出轴固定连接，与输入轴第二齿轮啮合形成1挡动力传递路径；主减速器主动齿轮与输出轴固定连接，它与固定在差速器上的主减速器从动齿轮啮合进行动力输出。4.根据权利要求1所述L式换挡结构，其特征在于：所述L式换挡结构中液控离合器设置在输入轴第一齿轮的前侧，液控离合器的外毂与输入轴固定连接，液控离合器的内毂与离合器内毂套轴的前端固定连接；离合器内毂套轴是一根空心轴，它与输入轴同心，通过滚针轴承可旋转的空套的设置在输入轴上，离合器内毂套轴的后端与爪式离合器的内毂固定连接。5.根据权利要求1所述L式换挡结构，其特征在于：本发明L式换挡结构中爪式离合器通过爪式离合器内毂设置在离合器内毂套轴上，当其与输入轴第一齿轮上的结合齿结合时通过离合器内毂套轴、液控离合器的内毂和液控离合器的外毂以及液控离合器的结合，将输入轴第一齿轮与输入轴固定，进行2挡动力传递；当其与输入轴第二齿轮上的结合齿结合时通过离合器内毂套轴、液控离合器的内毂和液控离合器的外毂以及液控离合器的结合，将输入轴第二齿轮与输入轴固定，进行倒挡和制动能回收时的动力传递，以及和单向离合器一起进行1挡动力传递。6.根据权利要求1所述L式换挡结构，其特征在于：本发明L式换挡结构中的单向离合器设置在输入轴第二齿轮的后侧，单向离合器的外榖与输入轴固定连接。7.一种L式换挡结构，包括输入轴，液控离合器，离合器内毂套轴，输入轴第一齿轮，爪式离合器，输入轴第二齿轮，单向离合器，输出轴，输出轴第一齿轮，输出轴第二齿轮；还包括液控离合器内毂，液控离合器外毂，爪式离合器内毂，单向离合器内毂，单向离合器外毂，其特征在于：所述L式换挡结构中的液控离合器、离合器内毂套轴以及爪式离合器和单向离合器都设置在输出轴上；输入轴第一齿轮与输入轴固定连接，输入轴第二齿轮与输入轴固定连接；输出轴第一齿轮位于液控离合器的内毂和爪式离合器内毂之间，通过滚针轴承可旋转的设置在离合器内毂套轴上，它与输入轴第一齿轮啮合形成2挡动力传递路径；输出轴第二齿轮位于离合器内毂套轴和单向离合器外毂之间，通过滚针轴承可旋转的设置在输出轴上，它与单向离合器外榖集成为一体，与输入轴第二齿轮啮合形成1挡动力传递路径；单向离合器设置在输出轴第二齿轮的后侧，单向离合器的内榖与输出轴固定连接。

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