多离合器齿轮组合式变速传动装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种多离合器的齿轮组合式变速传动装置。由输入轴、输出轴、中间轴、离合器及齿轮组成。通过6至8个离合器和9至12个齿轮的串并联组合，大幅增加了档位数并减少了换档齿轮数量。每对齿轮因采用小速比和短传动轴结构，增加了变速器刚性并缩小了径向和轴向尺寸，使变速器结构更加紧凑、机械效率更高。本发明还提供一种机械变速传动机构上使用的倒档装置。
【专利说明】多离合器齿轮组合式变速传动装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械变速传动装置，具体涉及一种多离合器齿轮组合式变速传动
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【背景技术】
[0002]目前使用最多的汽车自动变速器主要有三种类型:液力自动变速器(AT)、电控机械自动变速器(AMT)和机械无级自动变速器(CVT)。在电控机械自动变速器领域，还有一种变速传动方式，即双离合器式自动变速器(DSG)。机械式自动变速器(AMT)是在手动变速器的基础上，加装自动控制装置，控制离合器和选择固定轴系上的齿轮副进行自动换档，换档过程中有动力中断现象，换档平顺性不好。电液控制自动变速器(AT)具有一组串联的行星轮系及多个离合器和制动器，可以通过电子控制液压驱动方式进行自动换档，但结构和控制系统复杂，传动效率低，零部件加工难度大，制造维修成本高。机械无级变速器(CVT)可实现连续的无级调速，但传递扭矩小，零件加工制造精度高，制造难度大，因其固有的摩擦传动特点，传动效率较低。双离合器变速器(DSG)具有结构简单，传动效率高，不间断动力迅速平稳换档等优点，但单输入双输出的同轴双离合器因其结构特点具有结构复杂，控制难度大，加工制造精度高，轴向长度过长、每对齿轮速此过大造成径向尺寸大、可提供档位数少、提供相同档位数情况下齿轮数过多等缺点。
[0003]目前使用的变速器倒档机构具有零件多、结构尺寸大、成本高等缺点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种系统刚性好、结构简单紧凑、轴向和径向尺寸小、齿轮数少、档位数多、传动效率高的多离合器齿轮组合式变速传动装置。
[0005]本发明的另一个目的是提供一种结构简单紧凑、成本低、结构尺寸小的倒档装置。
[0006]本发明采用如下技术方案:如图1所示，平行排列的输入轴(13)、输出轴(15)和中间轴(14)及倒档轴(图中未画出)，中间轴(14)上刚性连接有齿轮(5) (6) (7) (8)，输入轴(13)上有可绕其轴线自由转动的四个齿轮(I) (2) (3) (4)，输出轴(15)上有可绕其轴线自由转动的四个齿轮(9) (10) (11) (12)，齿轮⑴(9)分别与中间轴(14)上齿轮(5)啮合，齿轮⑵(10)分别与中间轴(14)上齿轮(6)啮合，齿轮(3) (11)分别与中间轴(14)上齿轮⑵啮合，齿轮(4) (12)分别与中间轴(14)上齿轮⑶啮合，输入轴(13)上齿轮⑴(2)间有双离合器(LI)，齿轮(3)⑷间有双离合器(L2)，输出轴(15)上齿轮(9) (10)间有双离合器(L3)，齿轮(11) (12)间有双离合器(L4)，本技术方案可提供16个前进档。
[0007]—档时，输入轴(13)通过双离合器(LI)与齿轮⑴接合，与齿轮⑵分开，双离合器(L2)与齿轮(3) (4)分开， 处于中间状态，齿轮(I)通过齿轮(5)带动中间轴(14)和齿轮(6) (7) (8) 一起转动，双离合器(L4)与齿轮(12)结合，与齿轮(11)分开，双离合器(L3)与齿轮(9) (10)分开，处于中间状态，齿轮(5)通过齿轮(8)和齿轮(12)带动输出轴(15)转动，扭矩经过输入轴(13)，双离合器(LI)，齿轮⑴(5)⑶(12)，双离合器(L4)，输出轴(15)输出。二档时，输入轴(13)通过双离合器(LI)与齿轮(I)接合，与齿轮(2)分开，双离合器(L2)与齿轮(3) (4)分开，处于中间状态，齿轮(I)通过齿轮(5)带动中间轴(14)和齿轮(6) (7) (8) 一起转动，齿轮(7)带动输出轴(15)上齿轮(11)转动，双离合器(L4)与齿轮(11)结合，与齿轮(12)分开，双离合器(L3)与齿轮(9) (10)分开，处于中间状态，扭矩经过输入轴(13)，双离合器(LI)，齿轮(I) (5) (7) (11)，双离合器(L4)，输出轴(15)输出。输入轴(13)上双离合器(LI)与齿轮(I)接合，双离合器(L2)与齿轮(3) (4)分开,处于中间状态，双离合器(L4)与齿轮(10) (12)分开,双离合器(L3)分别与齿轮(9) (10)结合,产生三、四档。输入轴(13)通过双离合器(LI)与齿轮(2)接合，与齿轮(I)分开，双离合器(L2)处于中间状态，双离合器(L4)和双离合器(L3)，分别与齿轮(12) (11) (10) (9)结合，再产生四个档，以此类推，合计产生4 * 4 = 16个档。
[0008]为进一步减少齿轮数量，减少档位数，可采用如下技术方案:双离合器(LI)和双离合器(L3)换成单离合器，中间轴(14)上再增加一个齿轮(17)，输入轴(13)和输出轴(15)上各减少一个齿轮，这样产生3 ~k 3 = 9个档。
[0009]为进一步增加扭矩容量，可米用如下技术方案:输入轴(13)与输出轴(15)同心左右排列，其周边平行排列有三至四个中间轴(14)，中间轴(14)上刚性连接有行星齿轮(5)
(6)(7) (8) (17) (19)，输入轴(13)上有可绕其轴线自由转动的三个齿轮(I) (3) (4)，输出轴
(15)上有可绕其轴线自由转动的三个齿轮(9) (11) (12)，中间轴(14)上齿轮(5) (6) (7) (8)
(17)(19)分别与输入轴(13)上齿轮(I) (3) (4)和输出轴(15)上齿轮(9) (11) (12)啮合，输入轴(13)上齿轮(I) (3)间有双离合器(LI),输入轴(13)上齿轮(4)有单离合器(L2),输出轴(15)上齿轮(9) (11)间有双离合器(L3)，输出轴(15)上齿轮(12)有单离合器(L4)，通过行星结构，增加变速器的扭矩容量。
[0010]为简化倒档结构，可采用如下技术方案:如图4所示，平行排列的输出轴(15)和中间轴(14)及倒档轴(16)，中间轴(14)上有可左右自由移动但不能自由转动的齿轮(8)，输出轴(15)上有可绕其轴线自由转动的齿轮(12)，倒档轴(16)上有可左右移动且能自由转动的齿轮(18)，左右移动齿轮(8) (18)，三个齿轮间产生三种啮合状态，其一为齿轮(8)(12) (18)间互相啮合，此时为驻车状态，其二为齿轮(8) (18)间啮合，齿轮(12) (18)间啮合，齿轮⑶(12)间不啮合，此时为倒车档，其三为齿轮⑶(12)间啮合，齿轮⑶(18)间啮合，齿轮(12) (18)间不啮合，此时为前进I档，此技术方案可推广到其它机械变速器。
[0011]本发明的有益效果是:离合器布置更简单，输入输出扭矩增加；利用很少的齿轮数量，大幅增加了档位数(达到16个档位)，使双离合变速器传动性能接近无级变速器性能，提高了传动效率；通过离合器和齿轮的简单组合就可达到变速目的，有效简化了控制方式和控制环节，使控制和维护简单，故障率低。
[0012]另外一个优点是:结构简单，采用多对共用齿轮，节约了轴向空间和径向空间，仅增加一个齿轮，就可产生一个倒档。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本发明结构示意图。
[0014]图2为九档变速器结构示意图。
[0015]图3为大扭矩变速器结构示意图。[0016]图4为倒档结构示意图。
[0017]图中:双或单离合器LI L2 L3 L4 输入轴13中间轴14输出轴15倒档轴16 齿轮 I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 17 18 19
【具体实施方式】
[0018]如图2所示，平行排列的输入轴(13)、输出轴(15)和中间轴(14)及倒档轴(图中未画出)，中间轴(14)上刚性连接有齿轮(5) (6) (7) (8) (17)，输入轴(13)上有可绕其轴线自由转动的三个齿轮(I) (3) (4)，输出轴(15)上有可绕其轴线自由转动的三个齿轮(9)(11) (12)，齿轮(4) (12)分别与中间轴(14)上齿轮⑶啮合，齿轮(3)与中间轴(14)上齿轮⑵啮合，齿轮⑴与中间轴(14)上齿轮(5)啮合，齿轮(11)与中间轴(14)上齿轮(17)啮合，齿轮(9)与中间轴(14)上齿轮(6)啮合，输入轴(13)上齿轮(3) (4)间有双离合器(L2)，输入轴(13)上齿轮(I)有单离合器(LI)，输出轴(15)上齿轮(11) (12)间有双离合器(L4),输出轴(15)上齿轮(9)有单离合器(L3),本技术方案可提供9个前进档。一档时，输入轴(13)通过单离合器(LI)与齿轮(I)接合，双离合器(L2)与齿轮(3) (4)分开，处于中间状态，齿轮(I)通过齿轮(5)带动中间轴(14)和齿轮(6) (7) (8) (17) 一起转动，双尚合器(L4)与齿轮(12)结合，与齿轮(11)分开，单尚合器(L3)与齿轮(9)分开,处于中间状态，齿轮(I) (5)通过齿轮(8)和齿轮(12)带动输出轴(15)转动，扭矩经过输入轴(13)，双离合器(LI)，齿轮(I) (5) (8) (12)，双离合器(L4)，输出轴(15)输出。二档时，输入轴(13)通过双离合器(LI)与齿轮(I)接合，双离合器(L2)与齿轮(3) (4)分开,处于中间状态，齿轮(I)通过齿轮(5)带动中间轴(14)和齿轮(6) (7) (8) (17) 一起转动，齿轮
(17)带动输出轴(15)上齿轮(11)转动，双离合器(L4)与齿轮(11)结合，与齿轮(12)分开，单离合器(L3)与齿轮(9)分开，处于中间状态，扭矩经过输入轴(13)，双离合器(LI)，齿轮(I) (5) (17) (11),双离合器(L4),输出轴(15)输出。输入轴(13)上单离合器(LI)与齿轮(I)接合，双离合器(L2)与齿轮(3) (4)分开，处于中间状态，双离合器(L4)与齿轮
(11)(12)分开,单离合器(L3)与齿轮(9)结合,产生三档。输入轴(13)通过双离合器(L2)与齿轮(3)接合，单离合器(LI)处于中间状态，双离合器(L4)和单离合器(L3)，分别与齿轮(12) (11) (9)结合，再产生三个档，以此类推，合计产生3 * 3 = 9个档。
【权利要求】
1.一种多离合器齿轮组合式变速传动机构，包括平行排列的输入轴(13)、输出轴(15)和中间轴(14)及倒档轴，中间轴(14)上刚性连接有齿轮(5) (6) (7) (8)，输入轴(13)上有可绕其轴线自由转动的四个齿轮(I) (2) (3) (4)，输出轴(15)上有可绕其轴线自由转动的四个齿轮(9) (10) (11) (12)，齿轮(I) (9)分别与中间轴(14)上齿轮(5)啮合，齿轮(2) (10)分别与中间轴(14)上齿轮(6)啮合，齿轮(3) (11)分别与中间轴(14)上齿轮(7)啮合，齿轮(4) (12)分别与中间轴(14)上齿轮⑶啮合，输入轴(13)上齿轮⑴⑵间有双离合器(LI)，输入轴(13)上齿轮(3) (4)间有双离合器(L2)，输出轴(15)上齿轮(9) (10)间有双离合器(L3),输出轴(15)上齿轮(11) (12)间有双离合器(L4)。
2.一种齿轮变速传动机构的倒档装置，包括包括平行排列的输出轴(15)和中间轴(14)及倒档轴(16)，中间轴(14)上有可左右自由移动但不能转动的齿轮(8)，输出轴(15)上有可绕其轴线自由转动的齿轮(12)，倒档轴(16)上有可左右移动且能自由转动的齿轮(18)，左右移动齿轮(8)和(18)，三个齿轮间产生三种啮合状态，其一为齿轮(8) (12) (18)间互相啮合，其二为齿轮⑶(18)间啮合，齿轮(12) (18)间啮合，齿轮⑶(12)间不啮合，其三为齿轮(8) (12)间啮合，齿轮(8) (18)间啮合，齿轮(12) (18)间不啮合。
3.根据权利要求1和2所述多离合器齿轮组合式变速传动机构，其特征在于:双离合器(LI)和双离合器(L3)换成单离合器，中间轴(14)上再增加一个齿轮(17)，输入轴(13)和输出轴(15)上各减少一个齿轮。
4.根据权利要求1所述多离合器齿轮组合式变速传动机构，其特征在于:输入轴(13)与输出轴(15)同心左右排列，其周边平行排列有三至四个中间轴(14)，中间轴(14)上刚性连接有行星齿轮(5) (6) (7) (8) (17) (19)，输入轴(13)上有可绕其轴线自由转动的三个齿轮(I) (3) (4)，输出轴(15)上有可绕其轴线自由转动的三个齿轮(9) (11) (12)，中间轴(14)上齿轮(5) (6) (7) (8) (17) (19)分别与输入轴(13)上齿轮(I) (3) (4)和输出轴(15)上齿轮(9) (11) (12)啮合，输入轴(13)上齿轮⑴(3)间有双离合器(LI)，输入轴(13)上齿轮(4)有单离合器(L2),输出轴(15)上齿轮(9) (11)间有双离合器(L3),输出轴(15)上齿轮(12)有单离合器(L4)。
【文档编号】F16H3/087GK103939533SQ201310018694
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年1月18日 优先权日:2013年1月18日
【发明者】郭质刚 申请人:郭质刚