专利名称：双离合器变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及双离合器变速器，具体涉及一种双离合器变速器中齿轮与轴的结构布置。
背景技术：
目前使用传统变速器的普通轿车，在80%以上的道路条件下只能利用动力潜能的 40%，而在市区的道路条件下则只能利用动力潜能的25%。专家分析表明AT(传统液力机械自动变速器)能自动进行繁复的加速、减速、换挡等功能，具有变速平滑、驾驶轻便等优点，但其在耗油方面比手动变速器高5 % -15 % ;CVT (无级变速器)虽然具有速比柔和、舒适的特点，但变速器内的能量损失过大并不节油，承载扭矩还有局限性，制造成本高；AMT(手自一体式变速器)比AT和MT (手动变速器)节能，但它采用的是单离合器结构，具有不可逾越的技术阻碍——动力中断现象，一般应用在大型乘用车上和商用车上。DCT (双离合器变速器)的采用，不但可以保证最有效地改善废气排放，提高传动效率，降低能源消耗，仅节能就比5速AT高15%，如果与混合动力相匹配，节能效果会更加明显。DCT在传动效率和制造成本上均具有突出的优点。DCT由以下主要部分组成其本体部分由挡位齿轮、主从动轴、轴承、同步器、拨叉、壳体等组成，所采用的轴套轴结构技术含量很高；电子控制单元根据各传感器及CAN总线上各ECU送达的信息，判断换挡需求， 并按照设定程序计算和选择最佳换挡时机，发出换挡指令，让换挡执行单元完成换挡动作， 其控制程序比传统自动变速器复杂得多，整个过程全部自动执行和完成；换挡执行单元把 TCU的指令转化为液压机械动作，推动双离合器的离合以及换挡拨叉的滑移最终实现自动换挡和变速。中国发明专利申请2004100703 . 9公开了一种双离合器变速箱，它具有两根同轴的输入轴、两根平行排列的输出轴及一根倒挡轴，其输入轴内轴上固定有一挡、三挡主动齿轮，其输入轴外轴上固定有二挡、四挡主动齿轮，第一输出轴上布置有一挡、二挡、三挡和四挡从动齿轮，第二输出轴上布置有五挡、六挡和倒挡从动齿轮。其中一挡主动齿轮与一挡从动齿轮、倒挡从动齿轮同时啮合；二挡主动齿轮与二挡从动齿轮相啮合；三挡主动齿轮与三挡从动齿轮、五挡从动齿轮同时啮合；四挡主动齿轮与四挡从动齿轮、六挡从动齿轮同时啮合，这样，输入轴上仅四个主动齿轮就可以实现六个前进挡和一个倒挡，可以减少齿轮的数量，使变速箱的长度大为缩短。但是，在这种双离合器变速箱中，四个主动齿轮是按照三挡主动齿轮、一挡主动齿轮、二挡主动齿轮和四挡主动齿轮的顺序依次布置的，也就是说，其高挡位的主动齿轮布置在输入轴的两端，而低挡位的主动齿轮布置在输入轴的中间， 这种结构存在的缺陷是将承受最大负载的一挡(倒挡)、二挡主动齿轮布置在输入轴的中间位置，系统的刚性较差，轴系变形容易造成低挡位齿轮的损伤，降低低挡位齿轮在高负载下的使用寿命。在现有技术中，为双离合器变速器供油的油泵一般是由一根单独的传动轴驱动的，该传动轴与发动机的输出轴直接连接，这样，动力的传递路线长，结构复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种系统刚性好，轴向长度小的双离合器变速器。为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案一种双离合器变速器，包括外离合器、内离合器、可以旋转的离合器壳体、两根输入轴、两根中间轴和一根倒挡轴，两根输入轴分为同轴布置的内输入轴和外输入轴，两根输入轴上设有各挡位主动齿轮，两根中间轴上设有与所述主动齿轮相啮合的各挡位从动齿轮，所述一挡主动齿轮和二挡主动齿轮位于所有其它挡位主动齿轮的两侧，两根中间轴的两端均设有轴承，其中第一中间轴前端的轴承位于主减速主动齿轮和二挡从动齿轮之间。优选地，还包括油泵、油泵主动齿轮和油泵从动齿轮，所述油泵主动齿轮和油泵从动齿轮相啮合，油泵主动齿轮与离合器壳体相连接，油泵从动齿轮与油泵相连接。优选地，所述内输入轴上设有所述一挡主动齿轮和三挡主动齿轮，所述外输入轴上设有所述二挡主动齿轮和四挡主动齿轮，所述第一中间轴上设有一挡、二挡、三挡和四挡从动齿轮，所述第二中间轴上设有五挡、六挡从动齿轮，所述倒挡轴上设有倒挡从动齿轮， 所述一挡主动齿轮与一挡从动齿轮、倒挡从动齿轮同时啮合，所述二挡主动齿轮与二挡从动齿轮相啮合，所述三挡主动齿轮与三挡从动齿轮、五挡从动齿轮同时啮合，所述四挡主动齿轮与四挡从动齿轮、六挡从动齿轮同时啮合。进一步地，所述各挡位主动齿轮固定安装在输入轴上，所述各挡位从动齿轮可转动地安装在中间轴上且可通过同步装置与中间轴同步。进一步地，所述倒挡轴上还设有倒挡主动齿轮，所述第二中间轴上可转动地安装有第二倒挡从动齿轮，第二倒挡从动齿轮与倒挡主动齿轮相啮合，第二倒挡从动齿轮与第二中间轴之间设有同步装置。更进一步地，所述倒挡主动齿轮与二挡主动齿轮在轴向处于平齐的位置。进一步地，所述两根中间轴上的主减速主动齿轮与差速器上的主减速从动齿轮同时啮合。进一步地，在第一中间轴上，所述主减速主动齿轮、二挡从动齿轮、四挡从动齿轮、 三挡从动齿轮和一挡从动齿轮从前到后依次排列。进一步地，在第二中间轴上，主减速主动齿轮、第二倒挡从动齿轮、六挡从动齿轮和五挡从动齿轮从前到后依次排列，在主减速主动齿轮和第二倒挡从动齿轮之间设有轴承。本发明的有益效果是低速挡的一挡、二挡齿轮分别布置在轴系的两端，这种布局的好处在于，轴系两端的支撑刚性较好，能够承受最大的负载和交变扭矩的影响。同样倒挡从动齿轮与一挡从动齿轮共用一挡主动齿轮驱动，抵抗在倒挡时承受大负载和交变扭矩的影响。这种结构可以减少轴系的变形对齿轮造成的损伤率，提高低挡位齿轮在高负载下的使用寿命。中间轴上的轴承支撑位置布置在主减速主动齿轮的内侧，可以缩短变速器内中间轴的长度，使变速器的轴向长度减少，从而更容易满足整车布置要求。本发明的另一个优点是采用了多对共用齿轮，其中一挡从动齿轮与倒挡从动齿轮共用一挡主动齿轮；三挡从动齿轮与五挡从动齿轮共用三挡主动齿轮；四挡从动齿轮与六挡从动齿轮共用四挡主动齿轮；两个主减速主动齿轮共用一个主减速从动齿轮，这样的结构大大节约了轴向的空间，对于紧凑型的横置变速器来说提高了发动机舱布局的灵活性， 同时减少了零件，大大降低了变速器的成本。变速器轴向长度的缩短，也提高了轴系的刚性，减少轴系在大载荷下的变形，提高齿轮的传动精度。 特别是在本发明中，变速箱油泵是直接由离合器壳体驱动的，结构简单，动力的传递路线短，可以最快地接收发动机的动力，为变速箱及时供油，保证变速箱的正常运转。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。图1是本发明双离合器变速器的结构示意图。图2示出了一挡主动齿轮、一挡从动齿轮、倒挡从动齿轮、倒挡主动齿轮、主减速主动齿轮和主减速从动齿轮，以及各轴的相互关系。
图3是本发明图中
1、外离合器 5、外输入轴 9、二挡从动齿轮 13、四挡从动齿轮 17、倒挡主动齿轮 20、主减速主动齿轮 27、第一中间轴 33、轴承 35、轴承
种双离合器变速器的剖视结构图<
2、内离合器 6、一挡主动齿轮 10、三挡主动齿轮 14、五挡从动齿轮 18、第二倒挡从动齿轮 21、主减速从动齿轮 28、第二中间轴 36、油泵从动齿轮
4、内输入轴 8、二挡主动齿轮 12、四挡主动齿轮 16、倒挡从动齿轮
3、离合器主动轴 7、一挡从动齿轮 11、三挡从动齿轮 15、六挡从动齿轮
19、主减速主动齿轮 22、差速器 23-26、同步装置 29、倒挡轴 30、离合器壳体 37、油泵主动齿轮 38、油泵 G1-G6、一挡——六挡 RG、倒挡
具体实施例方式如图1、图3所示，本发明一种双离合器变速器，其两根同轴布置的输入轴4、5分别与两个离合器1、2相连接，发动机的输出轴与离合器主动轴3相连接，发动机的扭矩可以通过两个离合器1、2选择性地传递到内输入轴4或外输入轴5。其中，内输入轴4上固定安装有一挡主动齿轮6和三挡主动齿轮10，一挡主动齿轮6位于内输入轴4的后端(远离发动机的一端)；外输入轴5上固定安装有二挡主动齿轮8和四挡主动齿轮12，二挡主动齿轮 8位于外输入轴5的前端(靠近发动机的一端)，这样，从整根输入轴4、5上看，二挡主动齿轮8和一挡主动齿轮6位于前、后两侧，而三挡位主动齿轮10和四挡主动齿轮12位于它们之间。离合器主动轴3可以带动离合器壳体30转动，离合器壳体30的后端设有轴孔，轴孔中安装有轴承，用于支承外输入轴5。上述轴孔的外圈设有油泵主动齿轮37，油泵主动齿轮 37 一体成型在离合器壳体30上，油泵主动齿轮37与油泵从动齿轮36相啮合，油泵从动齿轮36可以带动油泵38转动。两根中间轴27J8和倒挡轴四均与输入轴4、5相平行，其中第一中间轴27上设有一至四挡从动齿轮，它们分别与输入轴上对应挡位的主动齿轮相啮合，构成了不同的挡位。因此在第一中间轴27上二挡从动齿轮9、四挡从动齿轮13、三挡从动齿轮11和一挡从动齿轮7从前到后依次排列。这四个从动齿轮都通过轴承支撑在第一中间轴27上，因此可以相对于第一中间轴27转动。在二挡从动齿轮9和四挡从动齿轮13之间设有同步装置M，在三挡从动齿轮11和一挡从动齿轮7之间设有同步装置23，通过同步装置23、24，各从动齿轮可以选择性地与第一中间轴27同步转动。在第一中间轴27的最前端还固定安装一个主减速主动齿轮19，以输出第一中间轴27的扭矩。第一中间轴27的两端均设有轴承，其中前端的轴承33位于主减速主动齿轮19和二挡从动齿轮9之间。倒挡轴四上固定安装有倒挡从动齿轮16，倒挡从动齿轮16也与一挡主动齿轮6 相啮合，见图2所示，即倒挡与一挡共用一个主动齿轮6。在倒挡轴四的前端，与二挡主动齿轮8在轴向平齐的位置固定安装有倒挡主动齿轮17。第二中间轴28上设有五挡、六挡从动齿轮，其中五挡从动齿轮14也与三挡主动齿轮10相啮合，即五挡与三挡共用一个主动齿轮10 ；六挡从动齿轮15也与四挡主动齿轮12 相啮合，即六挡与四挡共用一个主动齿轮12。在第二中间轴观上还设有一个第二倒挡从动齿轮18与倒挡主动齿轮17相啮合，第二倒挡从动齿轮18、六挡从动齿轮15和五挡从动齿轮14都通过轴承支撑在第二中间轴观上，因此可以相对于第二中间轴观转动。在第二倒挡从动齿轮18和六挡从动齿轮15之间设有同步装置沈，在五挡从动齿轮14与第二中间轴28之间也设有同步装置25，通过同步装置25、26，各从动齿轮可以选择性地与第二中间轴观同步转动。在第二中间轴观的最前端还固定安装一个主减速主动齿轮20，以输出第二中间轴28的扭矩。因此在第二中间轴28上，主减速主动齿轮20、第二倒挡从动齿轮18、 六挡从动齿轮15和五挡从动齿轮14从前到后依次排列。第二中间轴观的两端均设有轴承，其中前端的轴承35支撑在主减速主动齿轮20和第二倒挡从动齿轮18之间。由于两中间轴27J8上的轴承33、35支撑位置都布置在主减速主动齿轮的内侧 (而不是轴端部)，这样可以缩短变速器内中间轴的长度，使变速器的轴向长度减少，从而更容易满足整车布置要求。两根中间轴27J8的扭矩都输出到差速器22，差速器22上连接一主减速从动齿轮 21，主减速从动齿轮21与两根中间轴27、观上的两个主减速主动齿轮19、20同时啮合，如图2所示，这样，主减速主动齿轮19、20和主减速从动齿轮21就构成一主减速装置，该主减速装置将两根中间轴27、观与差速器22连接起来。同步装置随同中间轴旋转并利用滑动花键可在轴上作轴向移动。当进行换挡时， 通过换挡执行机构中的拨叉将同步装置沿轴向拨向挡位从动齿轮，同步装置中的齿套与挡位从动齿轮上的结合齿进行结合，使得挡位从动齿轮与中间轴结合为一体，由于输入轴上固定的主动齿轮与挡位从动齿轮处于常啮合状态，并驱动挡位从动齿轮，从而输入轴将按照这对啮合的主动/从动挡位齿轮的速比驱动中间轴，完成不同轴之间的驱动、传输动力的过程。由于双离合器变速器中采用了双离合器、双输入轴结构，具有两条动力传递路径， 因此在进行挡位切换时，可以将下一挡位上的一对齿轮(位于另一根输入轴上)通过同步装置预先啮合，然后进行离合器交换，完成换挡，这样可以避免换挡过程中的动力中断现象。 在本发明中，双离合器为同轴的湿式双离合器，内离合器2是偶数挡位离合器，通过花键与变速器的外输入轴5结合，外离合器1是奇数挡位离合器，通过花键与变速器的内输入轴4结合。在挡位切换时，目标挡位可以在当前挡位结合的状态下，预先进行结合，结合的原则是奇数挡位与偶数挡位交替结合，两个奇数挡位或两个偶数挡位不能同时结合， 即当前挡位是奇数挡位时，预结合的目标挡位只能是偶数挡位，不能是奇数挡位(该功能的控制由变速器的TCU所控制)。在换挡过程中的前期，当前挡位和目标挡位同时结合的情况下，双离合器的奇数离合器和偶数离合器一个是结合的状态，另一个是分离的状态，随着换挡过程的继续，分离的离合器进行结合，同时结合的离合器进行分离，在结合与分离的过程中，离合器内部的主动摩擦片和被动摩擦片之间由于结合力的下降，会出现滑摩现象，这样，虽然当前挡位和目标挡位同时结合，也不会在换挡过程中因轴系之间转速不一样而出现干涉的现象。 由于油泵38是由离合器壳体30驱动的，而离合器壳体30又是通过离合器主动轴 3直接与发动机的输出轴相连接的，因此油泵38可以最快地接收发动机的动力，及时为变速器供油。与现有技术相比，本发明中油泵动力的传递路线短，结构简单。
权利要求
1.一种双离合器变速器，包括外离合器(1)、内离合器O)、可以旋转的离合器壳体 (30)、两根输入轴0，5)、两根中间轴(27，28)和一根倒挡轴( )，两根输入轴分为同轴布置的内输入轴(4)和外输入轴(5)，两根输入轴上设有各挡位主动齿轮(6，8，10，12)，两根中间轴上设有主减速主动齿轮(19，20)和与所述主动齿轮相啮合的各挡位从动齿轮(7，9， 11，13，14，15)，其特征是所述一挡主动齿轮(6)和二挡主动齿轮(8)位于所有其它挡位主动齿轮(10,1 的两侧，两根中间轴的两端均设有轴承，其中第一中间轴(XT)前端的轴承 (33)位于主减速主动齿轮(19)和二挡从动齿轮(9)之间。
2.根据权利要求1所述的双离合器变速箱，其特征是还包括油泵(38)、油泵主动齿轮 (37)和油泵从动齿轮(36)，所述油泵主动齿轮(37)和油泵从动齿轮(36)相啮合，油泵主动齿轮(37)与离合器壳体(30)相连接，油泵从动齿轮(36)与油泵(38)相连接。
3.根据权利要求1或2所述的双离合器变速器，其特征是所述内输入轴(4)上设有所述一挡主动齿轮(6)和三挡主动齿轮(10)，所述外输入轴( 上设有所述二挡主动齿轮 (8)和四挡主动齿轮(12)，所述第一中间轴(XT)上设有一挡、二挡、三挡和四挡从动齿轮 (7，9，11，13)，所述第二中间轴(28)上设有五挡、六挡从动齿轮(14，15)，所述倒挡轴(29) 上设有倒挡从动齿轮(16)，所述一挡主动齿轮(6)与一挡从动齿轮(7)、倒挡从动齿轮(16) 同时啮合，所述二挡主动齿轮(8)与二挡从动齿轮(9)相啮合，所述三挡主动齿轮(10)与三挡从动齿轮(11)、五挡从动齿轮(14)同时啮合，所述四挡主动齿轮(1 与四挡从动齿轮 (13)、六挡从动齿轮(15)同时啮合。
4.根据权利要求3所述的双离合器变速器，其特征是所述各挡位主动齿轮(6，8，10， 12)固定安装在输入轴(4，幻上，所述各挡位从动齿轮(7，9，11，13，14，巧)可转动地安装在中间轴(27，28)上且可通过同步装置(23，24，25，26)与中间轴同步。
5.根据权利要求3所述的双离合器变速器，其特征是所述倒挡轴09)上还设有倒挡主动齿轮(17)，所述第二中间轴08)上可转动地安装有第二倒挡从动齿轮(18)，第二倒挡从动齿轮(18)与倒挡主动齿轮(17)相啮合，第二倒挡从动齿轮(18)与第二中间轴之间设有同步装置06)。
6.根据权利要求5所述的双离合器变速器，其特征是所述倒挡主动齿轮(17)与二挡主动齿轮(8)在轴向处于平齐的位置。
7.根据权利要求3所述的双离合器变速器，其特征是所述两根中间轴07，28)上的主减速主动齿轮(19，20)与差速器0 上的主减速从动齿轮同时啮合。
8.根据权利要求2所述的双离合器变速器，其特征是在第一中间轴07)上，所述主减速主动齿轮(19)、二挡从动齿轮(9)、四挡从动齿轮(1 、三挡从动齿轮(11)和一挡从动齿轮(7)从前到后依次排列。
9.根据权利要求3所述的双离合器变速器，其特征是在第二中间轴08)上，所述主减速主动齿轮(20)、第二倒挡从动齿轮(18)、六挡从动齿轮(1 和五挡从动齿轮(14)从前到后依次排列，在主减速主动齿轮OO)和第二倒挡从动齿轮(18)之间设有轴承(35)。
全文摘要
本发明公开了一种双离合器变速器，包括内、外离合器、离合器壳体、两根输入轴、两根中间轴和一根倒挡轴，两根输入轴分为同轴布置的内输入轴和外输入轴，两根输入轴上设有各挡位主动齿轮，两根中间轴上设有与主动齿轮相啮合的各挡位从动齿轮，一挡主动齿轮和二挡主动齿轮位于所有其它挡位主动齿轮的两侧，两根中间轴的两端均设有轴承，其中第一中间轴前端的轴承位于主减速主动齿轮和二挡从动齿轮之间。将低速挡的一挡、二挡齿轮分别布置在轴系的两端，支撑刚性较好，能够承受最大的负载和交变扭矩的影响。可以减少轴系的变形对齿轮造成的损伤率，提高低挡位齿轮在高负载下的使用寿命。中间轴上的轴承支撑在两个齿轮之间，使变速器的轴向长度减少。
文档编号F16H3/087GK102278427SQ20101020126
公开日2011年12月14日 申请日期2010年6月13日 优先权日2010年6月13日
发明者卢建钢, 姜超, 张轶, 陈东海, 黄文华, 黄明礼 申请人:上海汽车变速器有限公司, 上海汽车集团股份有限公司