混合动力赛车的动力耦合器

1.本实用新型涉及混合动力方程式赛车技术领域，尤其涉及一种用于混合动力赛车的动力耦合器。


背景技术：

2.随着科技的迅猛发展，一方面，汽车保有量的不断增加导致了能源供应不足，能源问题受到越来越大的关注。因此，我国的研究者已经投身入研究新能源汽车技术领域。其中，新能源汽车包括纯电动汽车和混合动力汽车。由于环境污染日益严重，能源短缺日益突出，以及越来越严格的排放法规的发布，新能源汽车必然成为一定时期内车辆领域主要发展的技术。但由于目前的电池技术问题阻碍了纯电动汽车的应用，混合动力汽车被广泛研究。混合动力汽车采用的是传统发动机外加一套动力电池一起工作，该技术面临的难题在于设计高效的能量管理机构及策略，即发动机与动力电池如何取长补短，高效率的工作。另一方面，国家为了培养高校人才，提供了高校大学生一个平台——大学生方程式赛车比赛。中国大学生方程式赛车比赛(简称:fsc)有燃油车，纯电动车及无人车，还没有混合动力车的比赛。而在外国，已经有混合动力汽车参加方程式赛车比赛。我国是大国，为了更好地促进中外前沿技术的交流，我国创办混合动力赛车的需求刻不容缓。如今新能源汽车是热门话题和发展需求，今后开展混合动力方程式赛车的比赛是必要的，也是急需的。
3.因此，现有技术需要进一步改进和完善。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于混合动力赛车的动力耦合器。
5.本实用新型的目的通过下述技术方案实现：
6.混合动力赛车的动力耦合器，主要包括第一输入轴、第二输入轴、从动轴、输出轴、第一主齿轮、第二主齿轮、第一从齿轮、第二从齿轮、第一离合单元、以及第二离合单元。
7.具体的，所述第一输入轴的一端与电动机的输出端连接，另一端与第一主齿轮连接。所述从动轴的一端与第一从齿轮连接，另一端与第一离合单元连接。所述第一主齿轮与第一从齿轮啮合传动。所述输出轴与第一离合单元连接，并通过第一离合单元与第一输入轴连接或断开连接。
8.具体的，所述第二输入轴的一端与发动机的输出端连接，另一端与第二主齿轮连接。所述第二离合单元分别与第二从齿轮和输出轴连接。所述第二从齿轮与第二主齿轮啮合传动。所述输出轴通过第二离合单元与第二输入轴连接或断开连接。
9.工作时，当第一从齿轮转速高于第二从齿轮转速时，从动轴通过第一离合单元驱动输出轴。当第一从齿轮转速低于第二从齿轮转速时，从动轴与输出轴断开连接，第二从齿轮通过第二离合单元驱动输出轴。
10.作为本实用新型的优选方案，所述第一离合单元采用离合器结构设计。
11.进一步的，所述第二离合单元采用超越离合器结构设计，主要包括外环、内环、弹簧、以及滚柱。所述内环套入外环内，并同心安装，且内环与外环可相对转动。所述弹簧和滚柱安装在内环与外环之间的间隙中，且弹簧的一端固定在内环上，另一端顶住滚柱，迫使滚柱同时与内环和外环接触。所述内环与输出轴连接，外环与第二从齿轮连接。所述内环与外环只能同向转动，当外环转速大于内环时，外环通过压迫滚柱进而推动内环转动，实现外环驱动输出端转动。
12.作为本实用新型的优选方案，所述内环外侧面设有若干定位块。所述定位块将内环与外环之间的间隙划分为若干独立空间。所述弹簧和滚柱安装在独立空间内，以限定滚柱的活动范围。
13.作为本实用新型的优选方案，所述外环的内侧面还设有一层用于增强摩擦力的滚道面。
14.作为本实用新型的优选方案，所述第一主齿轮、第二主齿轮、第一从齿轮、第二从齿轮采用锥齿轮或斜齿轮。
15.本实用新型的工作过程和原理是：工作时，电机与第一输入轴连接，其动力经过第一主齿轮、第一从齿轮、第一离合单元后输出到输出轴上；而发动机则与第二输入轴连接，其动力经过第二主齿轮、第二从齿轮、第二离合单元后输出到输出轴上。为了减少传动过程中的动力损失，当第一从齿轮的转速低于第二从齿轮转速时，第一离合单元断开与输出轴的连接，使得发动机通过第二离合单元直接驱动输出轴，而不影响电机的转动；当第一从齿轮的转速高于第二从齿轮转速时，电机通过第一离合单元直接驱动输出轴，此时的滚柱与外环之间相互滑动，并不产生动力传递效果，进而避免与发动机的转动产生干涉。此外，本实用新型还具有结构简单、操作方便、容易实施的优点。
16.与现有技术相比，本实用新型还具有以下优点：
17.(1)本实用新型所提供的混合动力赛车的动力耦合器能够保证来自不同动力装置的动力彼此间不发生运动干涉,不影响传动效率，实现动力耦合，最大程度满足不同混合动力控制策略下的需求。
18.(2)本实用新型所提供的混合动力赛车的动力耦合器在运转时平稳且低噪，结构紧凑，拆装维护方便，还能根据赛车不同的工况设计对应不同的能量管理策略，提高赛车的动力性和经济性。
附图说明
19.图1是本实用新型所提供的混合动力赛车的动力耦合器的结构示意图。
20.图2是本实用新型所提供的第二离合单元的结构示意图。
21.上述附图中的标号说明：
22.1-第一输入轴，2-第二输入轴，3-输出轴，4-第一主齿轮，5-第一从齿轮，6-第二主齿轮，7-第二从齿轮，8-第二离合单元，9-第一离合单元，10
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从动轴，11-外环，12-内环，13-弹簧，14-滚柱，15-定位块。
具体实施方式
23.为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施
例对本实用新型作进一步说明。
24.实施例1：
25.如图1至图2所示，本实施例公开了混合动力赛车的动力耦合器，主要包括第一输入轴1、第二输入轴2、从动轴10、输出轴3、第一主齿轮4、第二主齿轮6、第一从齿轮5、第二从齿轮7、第一离合单元9、以及第二离合单元8。
26.具体的，所述第一输入轴1的一端与电动机的输出端连接，另一端与第一主齿轮4连接。所述从动轴10的一端与第一从齿轮5连接，另一端与第一离合单元9连接。所述第一主齿轮4与第一从齿轮5啮合传动。所述输出轴 3与第一离合单元9连接，并通过第一离合单元9与第一输入轴1连接或断开连接。
27.具体的，所述第二输入轴2的一端与发动机的输出端连接，另一端与第二主齿轮6连接。所述第二离合单元8分别与第二从齿轮7和输出轴3连接。所述第二从齿轮7与第二主齿轮6啮合传动。所述输出轴3通过第二离合单元8与第二输入轴2连接或断开连接。
28.工作时，当第一从齿轮5转速高于第二从齿轮7转速时，从动轴10通过第一离合单元9驱动输出轴3。当第一从齿轮5转速低于第二从齿轮7转速时，从动轴10与输出轴3断开连接，第二从齿轮7通过第二离合单元8驱动输出轴3。
29.作为本实用新型的优选方案，所述第一离合单元9采用离合器结构设计。
30.进一步的，所述第二离合单元8采用超越离合器结构设计，主要包括外环11、内环12、弹簧13、以及滚柱14。所述内环12套入外环11内，并同心安装，且内环12与外环11可相对转动。所述弹簧13和滚柱14安装在内环12与外环11之间的间隙中，且弹簧13的一端固定在内环12上，另一端顶住滚柱14，迫使滚柱14同时与内环12和外环11接触。所述内环12与输出轴3连接，外环11与第二从齿轮7连接。所述内环12与外环11只能同向转动，当外环11转速大于内环12时，外环11通过压迫滚柱14进而推动内环12转动，实现外环11驱动输出端转动。
31.作为本实用新型的优选方案，所述内环12外侧面设有若干定位块15。所述定位块15将内环12与外环11之间的间隙划分为若干独立空间。所述弹簧13和滚柱14安装在独立空间内，以限定滚柱14的活动范围。
32.作为本实用新型的优选方案，所述外环11的内侧面还设有一层用于增强摩擦力的滚道面。
33.作为本实用新型的优选方案，所述第一主齿轮4、第二主齿轮6、第一从齿轮5、第二从齿轮7采用锥齿轮或斜齿轮。
34.本实用新型的工作过程和原理是：工作时，电机与第一输入轴1连接，其动力经过第一主齿轮4、第一从齿轮5、第一离合单元9后输出到输出轴3 上；而发动机则与第二输入轴2连接，其动力经过第二主齿轮6、第二从齿轮7、第二离合单元8后输出到输出轴3上。为了减少传动过程中的动力损失，当第一从齿轮5的转速低于第二从齿轮7转速时，第一离合单元9断开与输出轴3的连接，使得发动机通过第二离合单元8直接驱动输出轴3，而不影响电机的转动；当第一从齿轮5的转速高于第二从齿轮7转速时，电机通过第一离合单元9直接驱动输出轴3，此时的滚柱14与外环11之间相互滑动，并不产生动力传递效果，进而避免与发动机的转动产生干涉。此外，本实用新型还具有结构简单、操作方便、容易实施的优点。
35.上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替
代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。