汽动车用双离合器式变速器的制作方法

专利名称：汽动车用双离合器式变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及并用两个以上离合器进行变速控制的汽动车用的双离合器式变速器。
背景技术：
以往，作为汽动车(柴油机动车)用的变速器利用具有如下结构的变速器，即，具 有液力变矩器，传递发动机的动力；多档齿轮，与所述液力变矩器连接；湿式多板离合器， 用于切换上述的齿轮(参照专利文献l)。另外，针对汽动车用的变速器还提出了通过采用 机械式离合器代替上述湿式多板离合器来提高传递效率的技术(参照专利文献2、专利文 献3)。 另外，近年来，作为汽车用的变速器应用了双离合器式变速器(参照专利文献4、
非专利文献1)。该双离合器式变速器一直以来用作赛车用的变速器。 专利文献1 :JP实用新型注册2565596号公报； 专利文献2 :JP实开平2-103555号公报； 专利文献3 :JP特开平1-220761号公报； 专利文献4 :JP特开2003-269592号公报； 非专利文献1 :三菱汽车技术刊物(三菱自動車于夕二力A ^ e工一)200S No. 2031页 34页。 在汽动车用变速器中，在发动机的输出特性方面，在低速区域利用经由液力变矩 器的动力传递能够获得牵引力，但通常液力变矩器因为具有流体，所以传递效率差。因而， 利用液力变矩器的运转时间越长，变速器的传递效率越低。 为了改善这种情况，近年来，将变速器的档位数增至3 4档，在中高速运转时不 经由液力变矩器进行直接连接运转，从而提高效率。但是，由于增加档位数，所以设置在各 档中的湿式多板离合器的数量增加。因为未结合(与动力传递没有关系)的湿式多板离合 器空转，所以会产生空转损耗。即使增加档位数縮短经由液力变矩器的运转时间，也因为空 转的湿式多板离合器增加，所以空转损耗也增加，实际上难以大幅改善效率。特别是因为汽 动车运转时间长，所以不能忽略湿式多板离合器的空转损耗。 但是，在汽动车用变速器中，因为动力传递系统的惯性远远大于汽车，所以不能使 用在汽车中采用的使用同步器的摩擦式的同步机构。当代替这种同步机构而采用上述的专 利文献2 3所示的机械式离合器时，会出现离合器的同步控制系统复杂化的问题。特别 是，因为在低速区域进行直接连接运转，所以当要增加档位数时，会存在同步控制更复杂化 的问题。此外，上述的汽车用的双离合器变速器还存在如下的问题因为全部是使用同步器 的结构，所以在传递汽动车那样的大马力、大扭矩、大惯性时，不能原封不动地使用。

发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种汽动车用双离合器式变速 器，以紧凑且简单的结构改善效率。
实现上述目的的本发明的汽动车用双离合器式变速器，其特征在于，具有输入 轴，其被输入发动机的动力；奇数档变速机构，其被传递所述输入轴的旋转；偶数档变速机 构，其被传递所述输入轴的旋转；输出机构，其被传递所述奇数档变速机构和所述偶数档变 速机构的动力，所述奇数档变速机构具有奇数档传递齿轮系，其传递所述输入轴的旋转； 奇数档主离合器，其将所述奇数档传递齿轮系的动力选择性地传递至所述奇数档传递轴； 奇数档同步齿轮系，其传递所述输入轴的旋转；奇数档同步离合器，其将所述奇数档同步齿 轮系的动力选择性地传递至所述奇数档传递轴；奇数档变速齿轮系，其设置在所述奇数档 传递轴上，将旋转传递至所述输出机构；奇数档机械式离合器，其使所述奇数档变速齿轮系 和所述奇数档传递轴选择性地结合，所述偶数档变速机构具有偶数档传递齿轮系，其传递 所述输入轴的旋转；偶数档主离合器，其将所述偶数档传递齿轮系的动力选择性地传递至 所述偶数档传递轴；偶数档同步齿轮系，其传递所述输入轴的旋转；偶数档同步离合器，其 将所述偶数档同步齿轮系的动力选择性地传递至所述偶数档传递轴；偶数档变速齿轮系， 其设置在所述偶数档传递轴上，将旋转传递至所述输出机构；偶数档机械式离合器，其使所 述偶数档变速齿轮系和所述偶数档传递轴选择性地结合。 实现上述目的的汽动车用双离合器式变速器，在上述发明中，其特征在于，相邻的 速度档的档间比被设定为大致恒定。 实现上述目的的汽动车用双离合器式变速器，在上述发明中，其特征在于，以所述 偶数档传递轴与所述奇数档传递轴的转速比大致等于所述档间比的方式设定所述奇数档 传递齿轮系和所述偶数档传递齿轮系的齿数比。 实现上述目的的汽动车用双离合器式变速器，在上述发明中，其特征在于，在至少
一部分相邻的变速档间，所述奇数档变速齿轮系和所述偶数档变速齿轮系的齿数比大致一
致，在所述奇数档变速齿轮系和所述偶数档变速齿轮系中共用所述输出机构的齿轮。 实现上述目的的汽动车用双离合器式变速器，在上述发明中，其特征在于，所述奇
数档同步齿轮系的齿数比被设定为与所述奇数档传递齿轮系的齿数比除以所述档间比而
得到的值大致一致，所述偶数档同步齿轮系的齿数比被设定为与所述偶数档传递齿轮系的
齿数比除以所述档间比而得到的值大致一致。 实现上述目的的汽动车用双离合器式变速器，在上述发明中，其特征在于，所述奇 数档同步齿轮系和所述偶数档传递齿轮系的齿数比大致一致，在所述奇数档同步齿轮系和 所述偶数档传递齿轮系之间共用所述输入轴的齿轮。 实现上述目的的汽动车用双离合器式变速器，在上述发明中，其特征在于，在所述 奇数档传递轴和所述偶数档传递轴上分别设置有同步用制动器。 实现上述目的的汽动车用双离合器式变速器，在上述发明中，其特征在于，所述输 出机构具有切换输出轴的正转和反转的正反切换机械式离合器。 实现上述目的的汽动车用双离合器式变速器，在上述发明中，其特征在于，在所述
输入轴上具有切换输出轴的正转和反转的正反切换机械式离合器。 发明的效果 根据本发明，能够获得如下良好的效果，即，能够以紧凑且简单化的结构获得高效 率的汽动车用双离合器式变速器。


图1是表示本发明实施方式的汽动车用双离合器式变速器的整体结构的概略图。 图2是表示该汽动车用双离合器式变速器在第一速度时扭矩流动的图。 图3是表示该汽动车用双离合器式变速器在准备第二速度时扭矩流动的图。 图4是表示该汽动车用双离合器式变速器在第二速度时扭矩流动的图。 图5是表示该汽动车用双离合器式变速器在准备第三速度时扭矩流动的图。 图6是表示该汽动车用双离合器式变速器在第三速度时扭矩流动的图。 图7是表示该汽动车用双离合器式变速器在准备第二速度时扭矩流动的图。 图8是表示该汽动车用双离合器式变速器在第二速度时扭矩流动的图。 图9是表示该汽动车用双离合器式变速器在准备第一速度时扭矩流动的图。 图10是表示该汽动车用双离合器式变速器在第一速度时扭矩流动的图。 图11是表示本实施方式的其他例子的汽动车用双离合器式变速器的整体结构的 概略图。 图12是表示该汽动车用双离合器式变速器在正转时扭矩流动的图。 图13是表示该汽动车用双离合器式变速器在反转时扭矩流动的图。
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明实施方式例子的汽动车用双离合器式变速器(下面称为 变速器)进行说明。 图1中示出了本实施方式的变速器1的结构。该变速器1具有输入轴10，其被 输入柴油机2的动力；奇数档变速机构30，其被传递输入轴10的旋转；偶数档变速机构60， 其同样地被传递输入轴10的旋转；输出机构90，其被选择性地传递奇数档变速机构30和 偶数档变速机构60的动力。奇数档变速机构30进行第一速、第三速、第五速、第七速的变 速，偶数档变速机构60进行第二速、第四速、第六速、第八速的变速。因而，该变速器1共计 能够进行8档的变速。在变速器1中，因为在奇数档变速机构30和偶数档变速机构60上 分别设置离合器，所以例如在奇数档变速机构30中传递动力时，在偶数档变速机构60侧， 能够进行向相邻档升档或者降档的准备。另外，在偶数档变速机构60中进行传递动力时， 在奇数档变速机构30侧，能够进行向相邻档升档或者降档的准备。 奇数档变速机构30具有奇数档传递齿轮系32，其传递输入轴10的旋转；奇数档 主离合器34，其使奇数档传递齿轮系32的动力选择性地传递至奇数档传递轴40 ;奇数档同 步齿轮系36，其传递输入轴10的旋转；奇数档同步离合器38，其使奇数档同步齿轮系36的 动力选择性地传递至奇数档传递轴40 ;第一 第七奇数档变速齿轮系41、43、45、47，其设 置在奇数档传递轴40上，以4个档将旋转传递至输出机构90 ;奇数档机械式离合器50、52， 其使第一 第七奇数档变速齿轮系41、43、45、47和奇数档传递轴40选择性地结合；奇数档 同步用制动器54，其设置在奇数档传递轴40的端部。 奇数档传递齿轮系32由输入齿数为31、输出齿数为64、转速比为2. 065的齿轮对 构成。该奇数档传递齿轮系32设置在输入轴10和奇数档主离合器34之间，将输入轴10 的旋转减速并传递至奇数档主离合器34。奇数档主离合器34是湿式多板离合器，能够利用 油压将输入轴10的旋转选择性地传递至奇数档传递轴40。
奇数档同步齿轮系36由输入齿数为46、输出齿数为74、转速比为1. 609的齿轮对 构成。该奇数档同步齿轮系36设置在输入轴10和奇数档同步离合器38之间，将输入轴10 的旋转减速并传递至奇数档同步离合器38。奇数档同步离合器38是湿式多板离合器，能够 将输入轴10的旋转选择性地传递至奇数档传递轴40。奇数档同步齿轮系36的转速比(减 速比)小于奇数档传递齿轮系32的转速比(减速比)。 因而，奇数档变速机构30利用奇数档主离合器34以转速比2. 065将输入轴10的 旋转选择性地传递奇数档传递轴40，但在同步动作时，在奇数档主离合器34处于分离状态 时，奇数档同步离合器38结合，从而能够以转速比1. 609的高转速将输入轴10的旋转传递 至奇数档传递轴40。 设置在奇数档传递轴40上的第一速变速齿轮系41由输入齿数为30、输出齿数为 58、转速比为1. 933的齿轮对构成，将奇数档传递轴40的旋转传递至输出机构90的副轴 92。第三速变速齿轮系43由输入齿数为51、输出齿数为59、转速比为1. 157的齿轮对构成， 将奇数档传递轴40的旋转传递至输出机构90的副轴92。第五速变速齿轮系45由输入齿 数为65、输出齿数为45、转速比为0. 692的齿轮对构成，将奇数档传递轴40的旋转传递至 输出机构90的副轴92。第七速变速齿轮系47由输入齿数为77、输出齿数为32、转速比为 0. 416的齿轮对构成，将奇数档传递轴40的旋转传递至输出机构90的副轴92。
奇数档机械式离合器50配置在第一速变速齿轮系41和第三速变速齿轮系43之 间。该奇数档机械式离合器50能够选择性地切换第一速变速齿轮系41和奇数档传递轴40 结合的"第一速结合状态"、第三速变速齿轮系43和奇数档传递轴40结合的"第三速结合 状态"、第一速和第三速变速齿轮系41、43都从奇数档传递轴40脱离的"非结合状态"。
另一个奇数档机械式离合器52配置在第五速变速齿轮系45和第七速变速齿轮系 47之间。该奇数档机械式离合器52能够选择性地切换第五速变速齿轮系45和奇数档传递 轴40结合的"第五速结合状态"、第七速变速齿轮系47和奇数档传递轴40结合的"第七速 结合状态"、第五速和第七速变速齿轮系45、47都从奇数档传递轴40脱离的"非结合状态"。 因而，通过适当地切换该奇数档机械式离合器50、52，能够适当地选择第一速、第三速、第五 速、第七速和中立的任意一个。此外，详细后面叙述，奇数档同步用制动器54通过制动奇数 档传递轴40的旋转而使同步动作顺畅化。 输出机构90具有副轴92、输出轴94、配置在副轴92和输出轴94之间的正转齿轮 系96、同样配置在副轴92和输出轴94之间的反转齿轮系98、配置在输出轴94上的正转齿 轮系96和反转齿轮系98之间的正反选择机械式离合器97。 正转齿轮系96由在一对齿轮之间插入有惰轮的共计3个齿轮构成，并使得输入齿 数为28、惰轮齿数为36、输出齿数为37、总转速比为1. 321。因而，副轴92的旋转以该转速 比传递至输出轴94，副轴92和输出轴94向同一方向旋转。反转齿轮系98由输入齿数为 31、输出齿数为41、转速比为1. 323的齿轮对构成，将副轴92的旋转传递至输出轴94。在 这种情况下，副轴92和输出轴94向相反的方向旋转。此外，正转和反转的转速比设定为大 致相同。 正反选择机械式离合器97选择性地切换正转齿轮系96和输出轴94结合的"正转 结合状态"、反转齿轮系98和输出轴94结合的"反转结合状态"、正转和反转齿轮系96、98 都从奇数档传递轴40脱离的"非结合状态"。其结果是，仅通过适当地转换正转和反转，在
7正转时和反转时以大致相同的条件进行8个档的变速。其结果，变速器1能够应用于前进 和后退形成大致相同的运行频率的汽动车中。 偶数档变速机构60具有偶数档传递齿轮系62，其传递输入轴10的旋转；偶数档 主离合器64，其使偶数档传递齿轮系62的动力选择性地传递至偶数档传递轴70 ;偶数档同 步齿轮系66，其传递输入轴10的旋转；偶数档同步离合器68，其使偶数档同步齿轮系66的 动力选择性地传递至偶数档传递轴70 ;第二 第八偶数档变速齿轮系72、74、76、78，其设 置在偶数档传递轴70上，以4个档将旋转传递至输出机构90 ;偶数档机械式离合器80、82， 其使第二 第八偶数档变速齿轮系72、74、76、78和偶数档传递轴70选择性地结合；偶数档 同步用制动器84，其设置在偶数档传递轴70的端部。 偶数档传递齿轮系62由输入齿数为46、输出齿数为74、转速比为1. 609的齿轮对 构成。此外，该齿轮对的输入侧齿轮与奇数档变速机构30的奇数档同步齿轮系36的齿轮 对共用。另外，偶数档传递齿轮系62和奇数档同步齿轮系36的转速比也设定为大致相同 (在这里完全相同)。 该偶数档传递齿轮系62设置在输入轴10和偶数档主离合器64之间，将输入轴10 的旋转减速并传递至偶数档主离合器64。偶数档主离合器64是湿式多板离合器，能够使输 入轴10的旋转选择性地传递至偶数档传递轴70。 偶数档同步齿轮系66由输入齿数为53、输出齿数为66、转速比为1. 245的齿轮对 构成。该偶数档同步齿轮系66设置在输入轴10和偶数档同步离合器68之间，将输入轴10 的旋转减速并传递至偶数档同步离合器68。偶数档同步离合器68是湿式多板离合器，能够 使输入轴10的旋转选择性地传递至偶数档传递轴70。 偶数档变速机构60在稳定时，利用偶数档主离合器64以转速比1. 609将输入轴 10的旋转选择性地传递至偶数档传递轴70，在同步动作时，使偶数档同步离合器68优先， 从而能够以转速比1. 245的高转速将输入轴10的旋转传递至偶数档传递轴70。
设置在偶数档传递轴70上的第二速变速齿轮系72由输入齿数为30、输出齿数为 58、转速比为1. 933的齿轮对构成，将偶数档传递轴70的旋转传递至输出机构90的副轴 92。此外，该齿轮对的输出侧齿轮与奇数档变速机构30的第一速变速齿轮系41的齿轮对共 用。另外，第二速变速齿轮系72和第一速变速齿轮系41的转速比也设定为大致相同(在 这里完全相同)。在这里，实际上在第二速变速齿轮系72和第一速变速齿轮系41中使用完 全相同的齿轮。其结果是，在变速器l整体中，第一速的输入输出转速比和第二速的输入输 出转速比的比与奇数档传递齿轮系32和偶数档传递齿轮系62转速比的比一致。
第四速变速齿轮系74由输入齿数为51、输出齿数为59、转速比为1. 157的齿轮对 构成，将偶数档传递轴70的旋转传递至输出机构90的副轴92。此外，该齿轮对的输出侧齿 轮与奇数档变速机构30的第三速变速齿轮系43的齿轮对共用。另外，因为第四速变速齿轮 系74和第三速变速齿轮系43的转速比也设定为大致相同(在这里完全相同)，所以在本实 施方式中，第四速变速齿轮系74和第三速变速齿轮系43使用完全相同的齿轮。其结果是， 在变速器1整体中，第三速的输入输出转速比和第四速的输入输出转速比的档间比与奇数 档传递齿轮系32和偶数档传递齿轮系62的转速比的比一致。 第六速变速齿轮系76由输入齿数为65、输出齿数为45、转速比为0. 692的齿轮对 构成，将偶数档传递轴70的旋转传递至输出机构90的副轴92。此外，该齿轮对的输出侧齿
8轮与奇数档变速机构30的第五速变速齿轮系45的齿轮对共用。另外，因为第六速变速齿轮系76和第五速变速齿轮系45的转速比也设定为大致相同(在这里完全相同)，所以在本实施方式中，在第六速变速齿轮系76和第五速变速齿轮系45中使用完全相同的齿轮。其结果是，在变速器1整体中，第五速的输入输出转速比和第六速的输入输出转速比的档间比与奇数档传递齿轮系32和偶数档传递齿轮系62的转速比的比一致。
第八速变速齿轮系78由输入齿数为77、输出齿数为32、转速比为0. 416的齿轮对构成，将偶数档传递轴70的旋转传递至输出机构90的副轴92。此外，该齿轮对的输出侧齿轮与奇数档变速机构30的第七速变速齿轮系47的齿轮对共用。另外，因为第八速变速齿轮系78和第七速变速齿轮系47的转速比也设定为大致相同(在这里完全相同)，所以在本实施方式中，在第八速变速齿轮系78和第七速变速齿轮系47中使用完全相同的齿轮。其结果是，在变速器1整体中，第七速的输入输出转速比和第八速的输入输出转速比的档间比与奇数档传递齿轮系32和偶数档传递齿轮系62的转速比的比一致。
偶数档机械式离合器80配置在第二速变速齿轮系72和第四速变速齿轮系74之间。偶数档机械式离合器80选择性地切换第二速变速齿轮系72和偶数档传递轴70结合的"第二速结合状态"、第四速变速齿轮系74和偶数档传递轴70结合的"第四速结合状态"、第二速和第四速变速齿轮系72、74都从偶数档传递轴70脱离的"非结合状态"。
偶数档机械式离合器82配置在第六速变速齿轮系76和第八速变速齿轮系78之间。偶数档机械式离合器82能够选择性地切换第六速变速齿轮系76和偶数档传递轴70结合的"第六速结合状态"、第八速变速齿轮系78和偶数档传递轴70结合的"第八速结合状态"、第六速和第八速变速齿轮系76、78都从偶数档传递轴70脱离的"非结合状态"。因而，通过适当地切换该偶数档机械式离合器80、82，能够适当地选择第二速、第四速、第六速、第八速和中立的任意一个。此外，后面详细叙述，偶数档同步用制动器84通过使偶数档传递轴70的旋转制动来使同步动作顺畅化。 上述那样构成的变速器1从第一速到第八速的转速比包括正转和反转如下面的
表所述那样。 表l:(正转) (反转)第1档^x竺x兰
第2档三x苎
64583637=5.274 、64 58 41=5.279
——X——X——X——=——X——X——
3130283631 30 31
1.2831.2847458363774 58 41=4.113
x——x——x——=4.110——x——x——
;3028361.30246 30 31---11 302
64593637=3.156」64 59 41=3.159
x——x——x————X——X——
IT51283631 51 31
1 2831.284
74593637=2.459—74 59 41=2.461一
x——x——x————x——x——
51283646 51 31
1.3021 302
64453637=1.889-64 45 41=1扁一
x——x——x————x——x —
五6528361 28431 65 311 283
7445363774 45 41=1.473
x——x——x——=1.472——x——x——
6528361.29846 65 311.298
64323637=1.134」64 32 41=1.135
X——x——x————X——X——---
TT77283631 77 31
12831283
743236 x——37=0.883」74 32 41=0.884
x——x————x——x 一
;77283646 77 31
第3档
第4档
第5档
第6档
第7档
第8档 从以上可知，在该变速器1中，相邻的速度档的档间比大致恒定地设定为1. 28 1.30(大约1.29左右)。另外，该档间比(大约1.29)与奇数档传递齿轮系32的转速比(2. 065)和偶数档传递齿轮系62的转速比(1. 609)的比(1. 283 = 2. 065/1. 609)大致一 而且，该变速器1的奇数档同步齿轮系36的转速比(1. 609)设定为奇数档传递齿轮系32的转速比(2.065)除以所述档间比(大约1.29)的值。同样地，偶数档同步齿轮系66的转速比(1. 245)设定为偶数档传递齿轮系62的转速比(1. 609)除以所述档间比(大约1.29)的值。后面详细叙述，因为这样设定转速比，所以能够使利用各同步齿轮系36、66和同步离合器38、68进行变速时的同步控制顺畅化。 接下来，对该变速器l的变速动作进行说明。其中，在这里假设为通过柴油机2使输入轴10以1000min—1旋转的状态。
〈从停止向第一速的驱动开始> 如图2所示，首先，在奇数档机械式离合器50处于"第一速结合状态"的状态下，使奇数档主离合器34 —边以半离合状态滑动一边逐渐结合来代替液力变矩器，使输入轴10的旋转经由奇数档传递齿轮系32传递至奇数档传递轴40。由此，奇数档传递轴40以大约484min—1旋转。该奇数档传递轴40的旋转经由第一速变速齿轮系41传递至副轴92，其结果，副轴92以251min—1旋转。该副轴92的旋转经由正转齿轮系96传递至输出轴94。
〈在第一速运转中准备第二速〉 在处于以第一速行驶的状态时，偶数档变速机构60的第二速变速齿轮系72的输入齿轮(偶数档传递轴70侧的齿轮)和第一速变速齿轮系41同样地以484min—1旋转。在该状态下，如图3所示，在途中偶数档主离合器64结合起来，使偶数档传递齿轮系62的旋转传递至偶数档传递轴70。能够以偶数段传递齿轮系62的转速比(1.609)，使偶数档传递轴70最大增大至622min—、在这里，在途中使偶数档主离合器64结合的同时，使偶数档同步用制动器84动作，将偶数档传递轴70控制为大约484min—、其结果，因为偶数档传递轴70和第二速变速齿轮系72的旋转同步，所以能够使偶数档机械式离合器80结合而形成"第二速结合状态"。由此，完成向第二速升档的准备。
〈从第一速向第二速的升档> 在向第二速升档时，如图4所示，使偶数档同步用制动器84分离，并且直至最后使偶数档主离合器64结合。在该动作的同时，使奇数档主离合器34成为"非结合状态"，使得奇数档传递轴40的旋转不能传递至副轴92。由此，偶数档传递轴70从半离合状态的484min—1上升至622min、副轴92的旋转上升至321min—1。由此，完成向第二速的升档。在第二速运转中使奇数档机械式离合器50形成"非结合状态"作为向下一档位变速的准备。
〈在第二速运转中准备第三速〉 在处于以第二速行驶的状态时，奇数档变速机构30的第三速变速齿轮系43的输入齿轮(奇数档传递轴40侧的齿轮)通过其转速比以371min—1定转。因而，如图5所示，使奇数档主离合器34在途中结合，使奇数档传递齿轮系32的旋转传递至奇数档传递轴40。以奇数档传递齿轮系32的转速比(2. 065)，奇数档传递轴40最大能够增大至484min—、但在这里，在途中使奇数档主离合器34结合的同时，使奇数档同步用制动器54动作，将奇数档传递轴40控制为大约371min—、其结果，因为奇数档传递轴40和第三速变速齿轮系43的旋转同步，所以能够使奇数档机械式离合器50结合而形成"第三速结合状态"。由此完成向第三速升档的准备。
〈从第二速向第三速的升档> 在向第三速升档时，如图6所示，使奇数档同步用制动器54分离，并且使奇数档主离合器34结合直到最后。在进行该动作的同时，使偶数档主离合器64形成"非结合状态"，使得偶数档传递轴70的旋转不能传递至副轴92。由此，奇数档传递轴40从半离合状态的371min—'上升至484min—、从而副轴92的旋转上升至418min—、由此，完成向第三速的升档。在第三速运转中使偶数档机械式离合器80形成"非结合状态"作为向下一档位变换的准备。第四速以后的升档也如上述那样进行。
〈在第三速运转中准备第二速〉 在从第三速运转向第二速运转降档时，使第二速变速齿轮系72与偶数档传递轴70结合作为准备。具体地说，在第三速运转中，因为副轴92的旋转为418min—、所以偶数档变速机构60的第二速变速齿轮系72的偶数档传递轴70侧的齿轮以808min—1旋转。因而，如图7所示，偶数档同步离合器68完全结合，从而使偶数档同步齿轮系66的旋转传递至偶数档传递轴70。能够以偶数档同步齿轮系66的转速比(1. 245)使偶数档传递轴70的旋转增大至803min—、其结果，因为偶数档传递轴70和第二速变速齿轮系72的旋转大致同步，所以能够使偶数档机械式离合器80结合而形成"第二速结合状态"。由此，完成向第二速降档的准备。〈从第三速向第二速的降档> 在向第二速降档时，如图8所示，结合状态从偶数档同步离合器68逐渐转移至偶数档主离合器64，并且使偶数档主离合器64结合直至最后。在进行该动作的同时，使奇数档主离合器34形成"非结合状态"，使得奇数档传递轴40的旋转不能传递至副轴92。由此，偶数档传递轴70从803min—1下降至622min—、副轴92的旋转下降至321min—、由此，完成向第二速的降档。在第二速运转中使奇数档机械式离合器50形成"非结合状态"作为向下一档位变速的准备。〈在第二速运转中准备第一速〉 在从第二速运转降档为第一速运转时，使第一速变速齿轮系41与奇数档传递轴40结合作为准备。具体地说，在第二速运转中，因为副轴92的旋转为321min—、所以奇数档变速机构30的第一速变速齿轮系41的奇数档传递轴40侧的齿轮以622min—1旋转。因而，如图9所示，奇数档同步离合器38完全结合，使奇数档同步齿轮系36的旋转传递至奇数档传递轴40。能够以奇数档同步齿轮系36的转速比(1. 609)使奇数档传递轴40的旋转增大至622min—、其结果，因为奇数档传递轴40和第一速变速齿轮系41的旋转大致同步，所以能够使奇数档机械式离合器50结合而形成"第一速结合状态"。由此，完成向第一速降档的准备。〈从第二速向第一速的降档> 在向第一速降档时，如图10所示，结合状态从奇数档同步离合器38逐渐转移至奇数档主离合器34，使奇数档主离合器34结合直至最后。在进行该动作的同时，使偶数档主离合器64形成"非结合状态"，使得偶数档传递轴70的旋转不能传递至副轴92。由此，奇数档传递轴40从622min—1下降至484min—、副轴92的旋转下降至251min—、由此，完成向第一速的降档。在第一速运转中，使偶数档机械式离合器80形成"非结合状态"作为向下一档位变速的准备。 以上，在本实施方式的变速器1中，奇数档变速机构30和偶数档变速机构60分别具有主离合器34、64和同步离合器38、68。其结果，在进行向相邻的变速档的变速准备时，在降档时，利用准备侧的同步离合器38、68，使传递轴40、70的转速暂时地变化，从而能够使旋转与变速目的地的变速齿轮系暂时同步。因而，能够不利用以相对打滑为前提的湿式多板离合器，而通过机械式离合器使传递轴40、70和变速齿轮系结合。机械式离合器与湿式多板离合器相比较，因为在各档中非结合时的空转损耗少，所以运转时的传递效率大幅提高。 而且，根据该变速器l，在奇数档传递轴40和偶数档传递轴70上分别设置有同步用制动器64、84。因而，在进行向相邻的变速档的变速准备时，在升档时，一边使准备侧的主离合器34、64形成半离合状态， 一边使同步用制动器54、84动作，能够通过双方的均衡将各传递轴40、70控制为任意的旋转。其结果，能够与进行变速准备的变速齿轮系同步，能够通过机械式离合器使传递轴40、70和变速齿轮系结合。 在该变速器l中，在升档时，通过组合主离合器34、64和同步用制动器54、84，使准备侧的传递轴40、70的旋转控制为暂时小于本来的转速而与变速齿轮系同步，通过机械式离合器使传递轴40、70和变速齿轮系结合。然后，通过使传递轴40、70上升至本来的转速而完成了升档。另一方面，在降档时，利用转速比小于主离合器34、64(即，传递轴40、70的转速大)的同步离合器38、68，使准备侧的传递轴40、70的旋转暂时增速而与变速齿轮系同步，通过机械式离合器使传递轴40、70和变速齿轮系结合。然后，通过结合状态从步离合器38、68转移至离合器34、36，完成降档。这样，在升档时，通过组合同步用制动器54、84和主离合器34、64，有效应用主离合器34、64来进行相邻高档侧的准备，在降档时，利用暂时地使各传递轴40、70的旋转增速的同步离合器38、68，顺畅地进行相邻低档的准备。其结果，变速器1的结构变得简单，能够使变速器1紧凑，同时同步控制系统也简单化。特别是，在降档时，因为通过同步离合器38、68和同步齿轮系36、66，机械式地使传递轴40、70的转速暂时上升而确保同步，所以无需柴使油机2的转速暂时上升而同步，从而降低了柴油机2的噪音。另外，能够大大地提高柴油机2和变速器1的耐久性、大幅降低燃料消耗量。
而且，在该变速器1中，如第一速变速齿轮系41和第二速变速齿轮系72那样，使相邻的变速齿轮系间的齿数比大致一致。其结果，能够在第一速变速齿轮系41和第二速变速齿轮系72间使用相同的齿轮，或者共用副轴92的齿轮。通过齿轮的共用化，该变速器1尽管是8个档的结构，但轴向尺寸实际上为4个档的水平，能够大幅度地使变速器1小型化。 另外，如表1中已经说明的，在该变速器1中，从第一速 第八速的档间比统一为大约1. 29。其结果，例如能够利用一个同步离合器38和同步齿轮系36在全部奇数档的降档时进行同步控制。因而，在该变速器1中，能够减少同步离合器38、68和同步齿轮系36、66的数量。例如，在现有的机械式变速器中，需要在各速度档中设置同步器等的同步装置，但在该变速器1中，通过在奇数档侧和偶数档侧分别设置一个同步离合器和同步齿轮系，能够在全部的降档时进行同步控制。其结果，能够实现变速器结构的简单化和紧凑化。
而且，在本实施方式中，偶数档传递轴70与奇数档传递轴40的转速比，即奇数档传递齿轮系32转速比与偶数档传递齿轮系62转速比的比例(比)大致与该档间比1. 29 —致。其结果，如上所述，如第一速变速齿轮系41和第二速变速齿轮系72的齿数比那样，能够使相邻变速档的变速齿轮系的齿数比大致一致。这是因为通过奇数档传递齿轮系32与偶数档传递齿轮系62的转速比(等于档间比)能够确保目标的档间比。此外，第二速变速齿轮系72和第三速变速齿轮系43的齿数比的比设定为大约档间比(1.29)的平方(1.66)。
而且，在该变速器1中，奇数档同步齿轮系36的齿数比设定为奇数档传递齿轮系32的齿数比除以档间比的值，另外，偶数档同步齿轮系66的齿数比设定为偶数档传递齿轮系62的齿数比除以档间比的值。若这样，例如在相邻的速度档间进行降档时，通过同步离合器38、68使准备侧的同步齿轮系36、66结合，实际上能够暂时地使传递轴40、70的转速上升，上升量即为与档间比相应的量。即，能够通过同步离合器38、68，使准备侧的传递轴40、70的转速大致与相邻高速档(驱动侧)的传递轴40、70的转速一致。其结果，能够使在准备侧空转的变速齿轮系和传递轴40，70同步。另外，通过这样设定同步离合器38、68的转速比，结果为能够使奇数档同步齿轮系36和偶数档传递齿轮系62的齿数比大致一致。在奇数档同步齿轮系36和偶数档传递齿轮系62间共用输入轴10侧的齿轮。其结果，能够高效地容置奇数档同步齿轮系36，从而能够使变速器1更小型化。 另外，因为在该变速器l中无需使用液力变矩器，所以能够避免在低速运转时因液力变矩器产生的传递损耗，从而能够提高传递效率。另外，在具有液力变矩器的情况下，即使在高速运转时锁定液力变矩器，转换器内部的油也冲击叶片而产生内部损耗，但因为该变速器1原本不需要液力变矩器，所以能够提高高速运转中的传递效率。另外，变速器1内设置的湿式多板离合器设置在4处(主离合器34、64、同步离合器38、68)即可，同时即使这些湿式多板离合器形成"非结合状态"，也因为相对转速差小，所以能够减小空转损耗。其结果，能够进一步提高传递效率。而且，因为还能够抑制湿式多板离合器发热，所以也不需要用于冷却油的热交换器。这样也能够提高各湿式多板离合器的耐久性。
以上，在本实施方式的变速器1中示出了用于切换正转和反转的机构设置在输出机构90上的情况，但本发明不限于此。例如，在图11所示的变速器1中，在输入轴10侧组装有用于切换正转和反转的机构。具体地说，该变速器1具有配置成与输入轴10同轴的状态的奇数档传递齿轮系32A和偶数档传递齿轮系62A、与输入轴10配置在同轴上的反转侧主齿轮25、配置在输入轴10上的正反选择机械式离合器24。该正反选择机械式离合器24能够选定相对输入轴10使奇数档传递齿轮系32A和偶数档传递齿轮系62A结合的"正转状态"和相对输入轴使反转侧主齿轮25结合的"反转状态"。 而且，在该变速器1中具有反转侧的惰轮26，其与反转侧主齿轮25啮合；偶数档同步齿轮27，其与该惰轮26啮合，将旋转传递至偶数档同步离合器68 ;中间轴20，其设置在奇数档变速机构30侧；第一中间齿轮21，其设置在该中间轴20上，并与奇数档传递齿轮系32A啮合；奇数档同步齿轮系22，其设置在中间轴20上，并将旋转传递至奇数档同步离合器38 ;第二中间齿轮23，其设置在中间轴20上，与反转侧主齿轮25啮合。
因而，如图12所示，在处于"正转状态"的情况下，输入轴10的旋转经由奇数档传递齿轮系32A传递至奇数档主离合器34。另外，输入轴10的旋转经由奇数档传递齿轮系32A、第一中间齿轮21、中间轴20和奇数档同步齿轮系22传递至奇数档同步离合器38。而且，输入轴10的旋转经由偶数档传递齿轮系62A传递至偶数档主离合器64。另外，输入轴10的旋转经由奇数档传递齿轮系32A、第一中间齿轮21、中间轴20、第二中间齿轮23、变成空转状态的反转侧主齿轮25、惰轮26和偶数档同步齿轮27传递至偶数档同步离合器68。
如图13所示，在处于"反转状态"的情况下，输入轴10的旋转经由反转侧主齿轮25、第二中间齿轮23、中间轴20、第一中间齿轮21和奇数档传递齿轮系32A传递至奇数档主离合器34。另外，输入轴10的旋转经由反转侧主齿轮25、第二中间齿轮23、中间轴20和奇数档同步齿轮系22传递至奇数档同步离合器38。而且，输入轴10的旋转经由反转侧主齿轮25、第二中间齿轮23、中间轴20、第一中间齿轮21、奇数档传递齿轮系32A和偶数档传递齿轮系62A传递至偶数档主离合器64。另外，输入轴10的旋转经由反转侧主齿轮25、惰轮26和偶数档同步齿轮27传递至偶数档同步离合器68。 像该变速器1那样，通过在输入侧组装能够旋转正转和反转的机构，易于将输入轴10和输出机构90的输出轴92配置成同轴状态。 此外，正转、反转的切换操作在停车状态下进行，但在本实施方式中，因为在与发动机直接连接的输入轴上配置有正反选择机械式离合器，所以需要使发动机停止进行切换操作。因此，虽然在图中省略了，但优选在构成为一体的奇数档传递齿轮系和偶数档传递齿轮系的输入轴侧的齿轮和输入轴之间、以及反转侧主齿轮和输入轴之间各追加配置与奇数档和偶数档同步离合器同样的同步离合器。这样，能够在起动了发动机的状态下，进行正反的切换操作。 此外，本发明的变速器不限于上述的实施方式，能够在不脱离本发明宗旨的范围
内进行各种变更。 产业上的可利用性 本发明的汽动车用双离合器式变速器能够在柴油汽动车等的各种用途中利用。
权利要求
一种汽动车用双离合器式变速器，其特征在于，具有输入轴，其被输入发动机的动力；奇数档变速机构，其被传递所述输入轴的旋转；偶数档变速机构，其被传递所述输入轴的旋转；输出机构，其被传递所述奇数档变速机构和所述偶数档变速机构的动力，所述奇数档变速机构具有奇数档传递齿轮系，其传递所述输入轴的旋转；奇数档主离合器，其将所述奇数档传递齿轮系的动力选择性地传递至所述奇数档传递轴；奇数档同步齿轮系，其传递所述输入轴的旋转；奇数档同步离合器，其将所述奇数档同步齿轮系的动力选择性地传递至所述奇数档传递轴；奇数档变速齿轮系，其设置在所述奇数档传递轴上，将旋转传递至所述输出机构；奇数档机械式离合器，其使所述奇数档变速齿轮系和所述奇数档传递轴选择性地结合，所述偶数档变速机构具有偶数档传递齿轮系，其传递所述输入轴的旋转；偶数档主离合器，其将所述偶数档传递齿轮系的动力选择性地传递至所述偶数档传递轴；偶数档同步齿轮系，其传递所述输入轴的旋转；偶数档同步离合器，其将所述偶数档同步齿轮系的动力选择性地传递至所述偶数档传递轴；偶数档变速齿轮系，其设置在所述偶数档传递轴上，将旋转传递至所述输出机构；偶数档机械式离合器，其使所述偶数档变速齿轮系和所述偶数档传递轴选择性地结合。
2. 如权利要求1所述的汽动车用双离合器式变速器，其特征在于， 相邻的速度档的档间比被设定为大致恒定。
3. 如权利要求2所述的汽动车用双离合器式变速器，其特征在于， 以使所述偶数档传递轴与所述奇数档传递轴的转速比大致等于所述档间比的方式设定所述奇数档传递齿轮系和所述偶数档传递齿轮系的齿数比。
4. 如权利要求3所述的汽动车用双离合器式变速器，其特征在于， 在至少一部分相邻的变速档间，所述奇数档变速齿轮系和所述偶数档变速齿轮系的齿数比大致一致，在所述奇数档变速齿轮系和所述偶数档变速齿轮系中共用所述输出机构的 齿轮。
5. 如权利要求2、3或4所述的汽动车用双离合器式变速器，其特征在于， 所述奇数档同步齿轮系的齿数比被设定为与所述奇数档传递齿轮系的齿数比除以所述档间比而得到的值大致一致，所述偶数档同步齿轮系的齿数比被设定为与所述偶数档传递齿轮系的齿数比除以所述档间比而得到的值大致一致。
6. 如权利要求5所述的汽动车用双离合器式变速器，其特征在于，所述奇数档同步齿轮系和所述偶数档传递齿轮系的齿数比大致一致，在所述奇数档同 步齿轮系和所述偶数档传递齿轮系之间共用所述输入轴的齿轮。
7. 如权利要求1 6中任意一项所述的汽动车用双离合器式变速器，其特征在于， 在所述奇数档传递轴和所述偶数档传递轴上分别设置有同步用制动器。
8. 如权利要求1 7中任意一项所述的汽动车用双离合器式变速器，其特征在于， 所述输出机构具有切换输出轴的正转和反转的正反切换机械式离合器。
9. 如权利要求1 7中任意一项所述的汽动车用双离合器式变速器，其特征在于， 在所述输入轴上具有切换输出轴的正转和反转的正反切换机械式离合器。
全文摘要
一种能够以紧凑的结构提高传递效率的汽动车用双离合器式变速器。在汽动车用双离合器式变速器中具有输入轴(10)、奇数档变速机构(30)、偶数档变速机构(60)和输出机构(90)。各变速机构(30、60)具有传递齿轮系(32、62)、使该传递齿轮系的动力选择性地传递至传递轴(40、70)的主离合器(34、64)、同步齿轮系(36、66)、使同步齿轮系的动力选择性地传递至传递轴的同步离合器(38、68)。而且，各变速机构还具有变速齿轮系(40、70)，其设置在传递轴上，将旋转传递至输出机构；机械式离合器(50、52、80、82)，其使该各变速齿轮系和传递轴选择性地结合。
文档编号F16H3/08GK101761612SQ20091026635
公开日2010年6月30日 申请日期2009年12月24日 优先权日2008年12月24日
发明者中村秀树 申请人:株式会社日立Nico传动设备