专利名称：带有变矩器的双离合器传动装置的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种能与变矩器相连的多速双离合器传动装置。
背景技术：
双输入离合器传动装置已经被设计为具有摩擦启动离合器以将车辆发动机与中间轴传动装置中可选择接合的齿轮相连。双输入离合器传动装置被设计为允许发动机动力通过其上的输入离合器处于接合状态的动力路径分配。双输入离合器动力传动装置被典型地设计为中间轴类型传动装置(即，副轴传动装置)，其中第一输入离合器的接合形成从输入轴通过第一中间轴到达输出轴的动力路径，第二输入离合器的接合形成通过第二中间轴到达输出轴的动力路径。同步装置将齿轮接合在中间轴上以完成通向输出轴的动力流。中间轴设计和其它采用同步装置以可选择地将齿轮接合在轴上的传动装置结构提供了相对较低的转动损失，因此提高了整体运行效率。
本领域中已经采用了行星齿轮传动装置的离合器作为摩擦启动装置，该摩擦启动装置在连接一组相互连接的行星齿轮组与输入轴的过程中提供启动滑动，所述输入轴与发动机连接以从输入轴向输出轴传递动力。2002年10月29日授权给Paul D.Stevenson的共同转让的美国专利No.6,471,616中披露了一种这样的带有摩擦启动转矩传输机构的动力传动装置，该专利文献全文引用在此作为参考。
此外，本领域中还采用一种变矩器，其与传动装置中的行星齿轮组或中间轴齿轮组相连以从动力源如发动机向输出轴传递动力。变矩器在发动机和传动装置之间增加转矩改变转速。变矩器的流体耦合功能使得在启动、换档和滑行过程中能够平滑变速。可以采用或不采用变矩器离合器以连接发动机和传动装置(将变矩器旁路)并以此提高传动装置的整体效率。2004年5月4日授权给Norman Kenneth Bucknor等人的共同转让的美国专利No.6,729,993中披露了一种包括发动机、变矩器和带有三个行星齿轮组的传动装置的传动系的例子，该专利文献全文引用在此作为参考。
发明内容
通过利用具有双离合器传动装置的变矩器，本发明将变矩器的平顺性和比率增加效果与双离合器设计的同步装置相关的低转动损失相接合。对于传统的双离合器传动装置，采用一个变矩器和两个换档离合器代替一个阻尼器和两个启动离合器。换档离合器可以更为紧凑，并且比启动离合器需要更少的散热设备和冷却装置。因此，其可以比启动离合器造价更低质量更轻，因为变矩器提供一部分吸热能力，而这是启动离合器所需要的。应当注意在变矩器中可以采用阻尼器，但是这种阻尼器可以比在连接摩擦启动离合器中需要使用的阻尼器更小，因为变矩器自身的惯性提供了所需惯性能力的一部分。
一种具有变矩器和双换档离合器设计的动力系对于具有低动力重量比的车辆特别有利，因为变矩器提供比传统的摩擦启动离合器更大的散热能力。由于变矩器的散热能力和速比增加效应，具有低发动机转速车速比的车辆(即，低N/V，其中N是转每分(rmp)形式的发动机转速，V是英里每小时(mph)形式的车速)，可以更适于具有带有双换档离合器的变矩器的设计。此外，同步装置的相对低的转动损失和能够在高速档应用的大比率可以相对其它传动系设计提高燃油经济性。具有转矩增加的变矩器的应用对于相同的执行情况能够允许采用具有小梯度的齿数比或较少的齿数比。
从而，提供多速传动装置以从动力源传递动力。所述传动装置包括输入元件和输出元件以及可操作地连接在输入元件和动力源间以提供两者间流体耦合的变矩器。传动装置还包括第一轴和第二轴以及多个同步装置和多个啮合齿轮。输入元件、输出元件和第一和第二轴中的一个或多个具有一些连续连接于其上并随之转动的齿轮。其它齿轮能够通过同步装置的可选择的接合可选择地连接并随其它轴和/或输入或输出元件转动。
传动装置还包括第一和第二离合器，两者能够交替可选择地接合以分别将第一和第二轴与输入元件或输出元件操作相连。第一和第二离合器可以指代双换档离合器。当双换档离合器接合以将第一轴和第二轴与输入元件操作连接时，其指代双输入离合器。类似地，当第一和第二离合器接合以将第一和第二轴与输出元件操作连接时，其指代双输出离合器。如上所述，通过可选择地接合离合器和同步装置，输入元件通过啮合齿轮可操作地与输出元件连接以从动力源向输出元件传递动力。动力源可以是传统的内燃机，但是也可以是混合动力发动机、柴油机或其它动力源形式。
在本发明的一个方面，传动装置包括变矩器离合器，其能够接合以在动力源和输入元件间形成机械连接从而旁路变矩器并在动力源和输入元件间可操作地形成一种直接的一对一的比率。
多种不同的传动装置结构可以采用变矩器和双换档离合器的组合结构。例如，在一种典型的中间轴设计中，第一和第二轴可以间隔并基本平行于输入元件和输出元件。作为另一种选择，第一和第二轴可以共轴。无论是中间轴还是共轴设计，第一和第二换档离合器的交替接合可以有效将第一和第二轴与输入元件或输出元件相连。由第一和第二离合器实现的第一和第二轴与输入元件或输出元件的可操作地连接可以是一种直接连接或一种间接连接，即，其中所述连接是通过一些啮合齿轮实现的，在特定例子中，啮合齿轮可以指代传动齿轮。
输入元件、输出元件以及第一和第二中间轴可以在物理上相互排布形成两个或三个或更多个轴。例如，输入元件和输出元件可以相互对齐，形成一个轴。另一种方案是，第一和第二轴、输入元件和输出元件可以被排列形成三个或更多个轴。例如，在双输入离合器设计中，第一和第二轴可以被布置成相互间隔的中间轴，并与对齐的输入和输出元件平行，从而形成三个轴。
本发明的上述以及其它特性和优点将会在下述参考附图的用于实施本发明的最佳模式的详细描述中进一步阐明。
图1是带有动力系的车辆的第一实施例的示意图，所述动力系中包括发动机、变矩器和带有双输入离合器的传动装置；图2是带有动力系的车辆的第二实施例的示意图，所述动力系中包括发动机、变矩器和带有双输入离合器的传动装置；图3是带有动力系的车辆的第三实施例的示意图，所述动力系中包括发动机、变矩器和带有双输入离合器的传动装置；图4是带有动力系的车辆的第四实施例的示意图，所述动力系中包括发动机、变矩器和带有双输出离合器的传动装置；图5是带有动力系的车辆的第五实施例的示意图，所述动力系中包括发动机、变矩器和带有双输出离合器的传动装置；以及图6是带有动力系的车辆的第六实施例的示意图，所述动力系中包括发动机、变矩器和带有双输入离合器的传动装置。
具体实施例方式
第一实施例双输入离合器，设计在三个轴上的中间轴参考附图，其中相同的附图标记在多幅附图中代表相同或相应的部分，图1中显示带有动力系12的车辆10。动力系12包括动力源或发动机14，变矩器16和传动装置15。变矩器16通过涡轮22与发动机14和传动装置输入元件18相连。变矩器离合器20的可选择的接合允许绕开变矩器16，而将发动机14与输入轴18直接相连。输入元件18通常是一个轴，此处也可以指代输入轴。变矩器离合器20最好电动控制并且采用多个离合器盘来增强以提供大的离合器转矩性能，从而使得变矩器离合器20能够传递大转矩。变矩器16包括涡轮22，泵24和定子26。变矩器定子26通过一个图中未示出的典型的单向离合器连接在壳体30上。阻尼器28操作连接在接合的变矩器离合器20上以吸收震动。
输入传动齿轮组32包括第一传动齿轮34，第二传动齿轮36和第三传动齿轮38。第三传动齿轮38与输入轴18相连并一起转动。第一传动齿轮34与第三传动齿轮38相互啮合。第一传动齿轮34可以绕第一中间轴40转动。第一传动齿轮34通过第一换档离合器42可选择地与第一中间轴40接合。相似地，第二传动齿轮36与第三传动齿轮38相互啮合。第二传动齿轮36可以绕第二中间轴44转动。第二传动齿轮36通过第二换档离合器46可选择地与第二中间轴44接合。特别地，第一和第二换档离合器42和46分别位于不同的轴上(即在图1所示的实施例中分别是第一中间轴40和第二中间轴44)。传动装置15包括三个主要的轴和一个用于惰轮86的辅助轴I。如图1所示，输入轴18和输出轴84相互对齐形成一个轴线。第一和第二中间轴40和44位于平行于输入和输出轴18和84的两个分开的轴上。
在本发明的范围内，换档离合器可以连接在输入轴上并可以与同心的第一和第二轴接合以从发动机向第一和第二轴传递转矩，在后面图3和图6所示的实施例中将会对此详细描述。然而，将换档离合器置于平行中间轴40和44上可以使离合器靠近固定的传动装置壳体(图中未示出，但基本围绕着传动装置15的外围)布置，从而能够在换档离合器中使用不旋转的换档活塞。在具有变矩器和双换档离合器联合结构的情况下，还可以采用其他的轴配置方式，例如“delta结构”(即一种三角形结构，具有布置在三角形一个角的输入元件和输出元件，其与布置在另外两个角的第一和第二中间轴一起形成了所述三角形结构)。
再次参考图1，动力系12还包括第一、第二、第三、第四、第五和第六分别相啮合的齿轮48、50、52、54、56和58。第一、第三和第五啮合齿轮48、52和56可以分别绕第一中间轴40转动，并可选择地与第一中间轴40接合。类似地，第二、第四和第六啮合齿轮50、54和58可以分别绕第二中间轴44转动，并可选择地与第二中间轴44接合。第七/倒档齿轮60同样可以绕第二中间轴44转动，并可选择地与第二中间轴44接合。
第一同步装置62可选择地接合以将第一啮合齿轮48与第一中间轴40相连。第二同步装置64可选择地接合以将第二啮合齿轮50与第二中间轴44相连，以使第二啮合齿轮50随着第二中间轴44一起转动。第三同步装置66可选择地接合以将第三啮合齿轮52与第一中间轴40相连，以使第三啮合齿轮52随着第一中间轴40一起转动。第四同步装置68可选择地接合以将第四啮合齿轮54与第二中间轴44相连，以使第四啮合齿轮54随着第二中间轴44一起转动。第五同步装置70可选择地接合以将第五啮合齿轮56与第一中间轴40相连，以使第五啮合齿轮56随着第一中间轴40一起转动。第六同步装置72可选择地接合以将第六啮合齿轮58与第二中间轴44相连，以使第六啮合齿轮58随着第二中间轴44一起转动。第七同步装置74可选择地接合以将倒档齿轮60与第二中间轴44相连，以使倒档齿轮60随着第二中间轴44一起转动。
第八啮合齿轮76、第九啮合齿轮78、第十啮合齿轮80和第十一啮合齿轮82分别与输出元件84连续相连并随之一起转动，在本实施例中，所述输出元件84是一个轴并且可以指代输出轴。输出轴84与最终驱动机构85相连。第八啮合齿轮76与第一啮合齿轮48和第二啮合齿轮50相互啮合。第九啮合齿轮78与第三啮合齿轮52和第四啮合齿轮54相互啮合。第十啮合齿轮80与第五啮合齿轮56和第六啮合齿轮58相互啮合。惰轮86绕基本平行于输出轴84和第二中间轴44的轴I转动。惰轮86与倒档齿轮60和第十一啮合齿轮82相互啮合。
传动装置15能提供六个前进档速比和一个倒档速比。在本发明的范围内，双离合器传动装置可以提供不同的前进档速比数，例如5个或7个。举例说明，具有七个前进档速比的传动装置仅需要增加一个齿轮，该齿轮通过一个增加的同步装置与第一中间轴40相连。所述增加的齿轮将与第十一啮合齿轮82相互啮合。每个啮合齿轮被设计为具有特定的齿数以在相邻的转矩比之间建立理想的转矩比梯度，并影响在传动装置15内的可获得的整体速比。(变矩器16对于整体速比也具有加大比率的效果)。
为了建立倒档速比，第七同步装置74接合。此外，第二换档离合器46接合。随着第二换档离合器46和第七同步装置74的接合，转矩以相反的方向从输入轴18传递到输出轴84。转矩从输入轴18经由啮合的第二传动齿轮36和第三传动齿轮38传递到第二中间轴44。转矩从第二中间轴44经由第七啮合齿轮或倒档齿轮60、惰轮86和第十一啮合齿轮82传递到输出轴84。惰轮86使得第七/倒档齿轮60和第十一啮合齿轮82之间的转动方向反向，以此来使得输入轴18和输出轴84之间的转动方向反向。
为了从倒档速比切换到第一前进档速比，第一同步装置62先于从第二换档离合器46到第一换档离合器42的切换而被预先选择(即，接合)。接着当第二换档离合器46分离时，第一换档离合器42接合。随后第七同步装置分离。
在第一前进档速比中，转矩从输入轴18经由啮合的第一传动齿轮34和第三传动齿轮38传递到第一中间轴40。转矩从第一中间轴40经由啮合的第一啮合齿轮48和第八啮合齿轮76传递到输出轴84。
为了从第一前进档速比切换到第二前进档速比，在第一前进档速比的过程中第二同步装置64被预先选择。然后当第二换档离合器46接合时，第一换档离合器42分离。随后第一同步装置62分离。随着第二换档离合器46和第二同步装置64的接合，转矩从输入轴18经由啮合的第三传动齿轮38和第二传动齿轮36传递到第二中间轴44。转矩从第二中间轴44经由啮合的第二啮合齿轮50和第八啮合齿轮76传递到输出轴84以达到第二前进档速比。
由于在第一前进档速比的过程中第二换档离合器46没有接合，第二同步装置64的预先选择不会影响第一前进档速比。在传动装置15中，后一速比所需的同步装置在前一速比过程中被预先选择。这种预先选择允许动态换档发生。“动态换档”的意思是在离合器切换到下一速比的过程中，输出转矩依然存在。
为了从第二前进档速比切换到第三前进档速比，在第二前进档速比的过程中第三同步装置66被预先选择(即，接合)。然后当第一换档离合器42接合时，第二换档离合器46分离。随后第二同步装置64分离。随着第一换档离合器42和第三同步装置66的接合，转矩从输入轴18经由啮合的第一传动齿轮34和第三传动齿轮38传递到第一中间轴40。转矩从第一中间轴40经由啮合的第三啮合齿轮52和第九啮合齿轮78传递到输出轴84以达到第三前进档速比。
为了从第三前进档速比切换到第四前进档速比，在第三前进档速比的过程中第四同步装置68被预先选择(即，接合)。然后当第一换档离合器42分离时，第二换档离合器46接合。随后第三同步装置66分离。随着第二换档离合器46和第四同步装置68的接合，转矩从输入轴18经由啮合的第二传动齿轮36和第三传动齿轮38传递到第二中间轴44。转矩从第二中间轴44经由第四啮合齿轮54和第九啮合齿轮78传递到输出轴84以达到第四前进档速比。
为了从第四前进档速比切换到第五前进档速比，在第四前进档速比的过程中第五同步装置70被预先选择(即，接合)。然后当第一换档离合器42接合时，第二换档离合器46分离。随后第四同步装置68分离。随着第一换档离合器42的接合，转矩从输入轴18经由啮合的第一传动齿轮34和第三传动齿轮33传递到第一中间轴40。接合的第五同步装置70允许转矩从第一中间轴40经由第五啮合齿轮56和第十啮合齿轮80传递到输出轴84以达到第五前进档速比。
为了从第五前进档速比切换到第六前进档速比，在第五前进档速比的过程中第六同步装置72被预先选择(即，接合)。然后当第一换档离合器42分离时，第二换档离合器46接合。随后第五同步装置70分离。随着第二换档离合器46和第六同步装置72的接合，转矩从输入轴18经由啮合的第二传动齿轮36和第三传动齿轮38传递到第二中间轴44，并从第二中间轴44经由第六和第十啮合齿轮58、80传递到输出轴84以达到第六前进档速比。
第八、九、十和十一齿轮是第一组，每一个被持续连接在输出轴84上。第一传动齿轮34和第一、三和五啮合齿轮48、52、56分别是第二组，每一个都可选择地与第一轴40相连。第二传动齿轮36和第二、四、六和七啮合齿轮50、54、58、60是第三组，每一个都可选择地与第二轴44相连。
第二实施例双输入离合器，设计在三个轴上的中间轴，变矩器离合器在变矩器外部参考图2，其中显示车辆10’，其具有与图1中所示动力系12类似的动力系12’。动力系12’不同于图1中所示动力系之处在于，变矩器离合器20’被移到变矩器16’外部。另外，车辆10’的每个部件基本与图1中所示车辆中相应标号的部件以相同的方式运行。如上所述，变矩器离合器的这种重新布置使得具有机动的空间以允许在变矩器离合器中增加离合器盘的尺寸和/或数量，并避免变矩器压力在变矩器离合器上的影响。
第三实施例双输入离合器，设计在两个轴上的共轴的轴参考图3，其中显示具有动力系112的车辆110，所述动力系112包括变矩器16和传动装置115。发动机14和变矩器16以与图1中相同的方式与输入轴18相连。双输入离合器142和146可以交替并可选择地接合以从输入轴18分别向第一和第二轴140和144提供转矩。第一、第三和第五啮合齿轮148、152、156分别经由第一、第三和第五同步装置162、166、170可选择地与第一轴140接合。第二、第四和第六啮合齿轮150、154、158分别可围绕第二中间轴144转动，并分别经由第二、第四和第六同步装置164、168和172可选择地与第二中间轴144接合。此外，第七或倒档齿轮160可经由第七同步装置174可选择地与第二轴144接合。第八、九、十、十一、十二、十三和十四啮合齿轮176、178、180、182、175、177和179分别持续连接在与最终驱动机构85相连的输出元件184上。在本实施例中，输出元件184是一个轴，并可以指代输出轴。惰轮186可以围绕轴I转动并且与第七/倒档齿轮160和第十一啮合齿轮182相互啮合。
第八到第十四齿轮175、176、177、178、179、180、182是第一组，其持续连接在输出轴84上。第一、三和五齿轮148、152、156是第二组，每一个可选择地与第一轴140相连。第二、四、六和七齿轮150、154、158、160是第三组，每一个可选择地与第二轴144相连。
输入轴18和共轴的第一和第二中间轴140、144形成第一轴。输出轴184形成与第一轴间隔的第二轴。
离合器142、146和同步装置162、164、166、168、170、172和174可选择地接合以从输入轴18通过啮合齿轮向输出轴184传递转矩并形成多个速比，本领域技术人员基于对图1中离合器和同步装置接合的描述能够对此很好地理解。
第四实施例双输出离合器，设计在两个轴上的同轴的轴参考图4，其中显示具有动力系212的车辆210，所述动力系212包括变矩器16和传动装置215。变矩器16以与参考图1所描述的相同的方式连接在发动机14和输入轴18之间。传动装置215包括多个啮合齿轮，其中的一些齿轮持续连接在输入轴18上，并且根据同步装置的接合情况向第一轴240或共轴的第二轴244之一传递转矩。双输出离合器242、246交替可选择地分别与第一和第二轴240、244接合，以向输出元件284和最终驱动机构85传递转矩。在本实施例中，输出元件284是一个轴并可指代输出轴。
第一啮合齿轮248与第十二啮合齿轮275相啮合，第十二啮合齿轮275经由第一同步装置262可选择地与第一轴240接合(即，相互连接一起转动)。第三啮合齿轮252持续连接在输入轴18上，并与第十三啮合齿轮277相啮合，第十三啮合齿轮277经由第三同步装置266可选择地与第一轴240接合。第五啮合齿轮256持续连接在输入轴18上，并与第十四啮合齿轮279相啮合，第十四啮合齿轮279经由第五同步装置270可选择地与第一轴240接合。第七啮合齿轮260持续连接在输入轴18上，并惰轮286相啮合，惰轮286围绕惰轮轴I转动。惰轮286也与第十一啮合齿轮282相啮合，第十一啮合齿轮282经由第七同步装置274可选择地与第二轴244接合。第二啮合齿轮250持续连接在输入轴18上，并与第八啮合齿轮276相啮合，第八啮合齿轮276经由第二同步装置264可选择地与第二轴244接合。第四啮合齿轮254持续连接在输入轴18上，并与第九啮合齿轮278相啮合，第九啮合齿轮278经由第四同步装置268可选择地与第二轴244接合。第六啮合齿轮258持续连接在输入轴18上并与输入轴18一起转动。第六啮合齿轮258与第十啮合齿轮280相啮合，第十啮合齿轮280经由第六同步装置272可选择地与第二轴244接合。
第一、第二、第三、第四、第五、第六和第七齿轮248、250、252、254、256、25和260分别属于第一组，持续连接在输入轴18上。第十二、第十三和第十四齿轮275、277和279分别属于第二组，其中每个齿轮能够可选择地连接在第一轴240上。第八、第九、第十和第十一齿轮276、278、280和282属于第三组，其中每个齿轮能够可选择地连接在第二轴244上。
输入轴18形成第一轴。共轴的第一和第二轴240、244和输出轴284形成第二轴。
输出离合器242、246和同步装置262、264、266、268、270、272和274能够可选择地接合以与参考图1描述的类似的方式形成六个前进档速比和一个倒档速比，本领域技术人员对此很容易理解。
第五实施例双输出离合器，设计在三个轴上的中间轴参考图5，其中显示具有动力系312的车辆310。动力系312包括发动机14，变矩器16，具有输入轴18和输出元件384的传动装置315，以及最终驱动装置385。变矩器16以与前面参考图1所描述的相同的方式连接在发动机14和输入轴18之间。
第八啮合齿轮376、第十三啮合齿轮377、第九啮合齿轮378、第十啮合齿轮380和第十四啮合齿轮379持续连接在输入轴18上并随输入轴18一起转动。第一和第二中间轴340、344分别与输入轴18间隔并基本与输入轴18平行。第一啮合齿轮348与第八啮合齿轮376相啮合，并能够可选择地经由第一同步装置362连接第一轴340上。第三啮合齿轮352与第十三啮合齿轮377相啮合，并能够可选择地经由第三同步装置366连接第一轴340上。第五啮合齿轮356与第十啮合齿轮380相啮合，并能够可选择地经由第五同步装置370连接第一轴340上。惰轮386围绕惰轮轴I转动并与第八啮合齿轮376相啮合。第七啮合齿轮360也与惰轮386相啮合，并能够可选择地经由第七同步装置374连接第二轴344上。第二啮合齿轮350与第十三啮合齿轮377相啮合，并能够可选择地经由第二同步装置364连接第二轴344上。第四啮合齿轮354与第九啮合齿轮378相啮合，并能够可选择地经由第四同步装置368连接第二中间轴344上。第六啮合齿轮358与第十四啮合齿轮379相啮合，并能够可选择地经由第六同步装置372连接第二轴344上。第一和第二离合器342、346分别形成双输出离合器，并且当可选择地接合时，分别从第一和第二轴340、344传递转矩。第一离合器342能够可选择地接合以从第一轴340向第十六啮合齿轮383传递转矩，第十六啮合齿轮383与代表最终驱动齿圈的第十七啮合齿轮387相啮合。第十七啮合齿轮387可以指代最终驱动齿圈，并与输出差速齿轮389相啮合以向输出元件384传递转矩。第二离合器346能够可选择地接合以从第二轴344向第五啮合齿轮381传递转矩。
第八、第九、第十、第十三和第十四齿轮376、378、380、377和379分别属于第一组，其中每一个齿轮持续连接在输入轴18上并随输入轴18一起转动。第一、第三和第五齿轮348、352和356分别属于第二组，其中每一个齿轮能够可选择地连接在第一轴340上。第二、第四、第六和第七齿轮350、354、358和360分别属于第三组，其中每一个齿轮能够可选择地连接在第二轴344上。
输入轴18形成第一轴。第一和第二轴340、344分别形成与输入轴18间隔并与输入轴18平行的第二和第三轴。输出元件384在第四轴上。
离合器342和346以及同步装置362、364、366、368、370、372和374能够可选择地接合以在输入轴18和输出元件384之间传递转矩，从而形成六个前进档速比和一个倒档速比，本领域技术人员基于参考图1的关于离合器和同步装置接合的描述能够很好地理解这一点。
第六实施例双输入离合器，形成在三个轴上的共轴的轴参考图6，其中显示具有动力系412的车辆410。动力系包括发动机14和以与参考图1所描述的相同的方式连接在发动机14和输入轴18之间的变矩器16。动力系还包括传动装置415，其具有双输入离合器442、446和多个啮合齿轮以及能够可选择地接合以从输入轴18向输出元件484传递转矩的同步装置。第一和第二离合器442、446能够交替接合以分别从输入轴18向第一和第二轴440、444传递转矩。
第十三啮合齿轮477、第十二啮合齿轮475和第十啮合齿轮480持续连接在第一轴440上并随第一轴440一起转动。第八啮合齿轮476和第九啮合齿轮478持续连接在第二轴444上并随第二轴444一起转动。第二啮合齿轮450与第八啮合齿轮476相啮合，并能够经由第二同步装置464可选择地连接在第三轴443上。第四啮合齿轮454与第九啮合齿轮478相啮合，并能够经由第四同步装置468可选择地连接在第三轴443上。第三啮合齿轮452与第十三啮合齿轮477相啮合，并能够经由第三同步装置466可选择地连接在第三轴443上。第一啮合齿轮448与第十二啮合齿轮475相啮合，并能够经由第一同步装置462可选择地连接在第三轴443上。第十六啮合齿轮483持续连接在轴443上，并与第十七啮合齿轮487(最终驱动齿圈)相啮合，第十七啮合齿轮487又与差速齿轮489相啮合以向输出元件484传递转矩。
第六啮合齿轮458与第九啮合齿轮478相啮合，并能够经由第六同步装置472可选择地连接在第四轴445上。第五啮合齿轮456与第十啮合齿轮480相啮合，并能够经由第五同步装置470可选择地连接在第四轴445上。第七或倒档齿轮460围绕第四轴445转动，并能够经由第七同步装置474可选择地连接在第四轴445上。第一惰轮486A持续连接在围绕轴线I转动的轴上，并当第二离合器446接合时，与第七啮合齿轮460相啮合。第二惰轮486B与第十二啮合齿轮475啮合，并且尽管在图6的两维布置图中没有在图形中示出，第二惰轮486B持续连接在围绕轴线I转动的与第一惰轮486A相同的轴上，并且当第一离合器442和第七同步装置474接合时，其能够在第一轴440和第四轴445之间传递转矩。第十五啮合齿轮481持续连接在第四轴445上，并且尽管在图6的两维示意图中没有示出，第十五啮合齿轮481与第十七啮合齿轮487相啮合以向差速齿轮489和输出元件484传递转矩，本领域技术人员将能对此很好地理解。第十五啮合齿轮481、第十六啮合齿轮483、第十七啮合齿轮487和差速齿轮489一起形成最终驱动机构485。
第十、第十二和第十三齿轮480、475和477分别属于第一组，其中每个一齿轮持续连接在第一轴440上。第一、第二、第三和第四齿轮448、450、452和454分别属于第二组，其中每一个齿轮能够可选择地连接在第三轴443上。第五、第六和第七齿轮456、458和460分别属于第三组，其中每一个齿轮能够可选择地连接在第四轴445上。第八和第九啮合齿轮476、478持续连接在第二轴444上。
输入轴和共轴的第一和第二轴440、444形成第一轴。第三和第四轴443、445分别形成与输入轴18间隔并与输入轴18平行的第二和第三轴。输出元件484位于第四轴上。
尽管已经详细说明了用于实施本发明的最佳方式，熟悉本发明所涉及领域的人将能够认可其它用于实施本发明的可替换的设计和实施例都落在所附权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种用于从动力源传递动力的多速传动装置，该传动装置包括输入元件；输出元件；可操作地连接在所述输入元件和动力源间以在两者之间形成流体耦合的变矩器；第一轴；第二轴；多个能够可选择地接合的同步装置；多个啮合齿轮，所述齿轮中的一些持续与所述输入元件、输出元件、第一轴和第二轴中的一个相连，以便随其一起转动；其它所述齿轮中的每一个都能够经由所述同步装置中的相应一个的可选择的接合而可选择地与所述输入元件、输出元件、第一和第二轴中的其它一个互相相连；第一和第二离合器，能够交替可选择地接合以便可操作地将所述相应的第一和第二轴与所述输入元件和所述输出元件中的一个相连；以及所述离合器可选择地接合，并且所述同步装置通过所述啮合齿轮可操作地连接所述输入元件和所述输出元件，以便以多种速比将从动力源而来的动力传递给所述输出元件。
2.如权利要求1所述的多速传动装置，其特征在于，还包括变矩器离合器，其能够可操作地接合以形成动力源和所述输出元件之间的机械连接，这种机械连接旁路所述变矩器。
3.如权利要求1所述的多速传动装置，其特征在于，在一种中间轴设计中，所述第一和第二轴间隔布置并基本平行于所述输入元件和所述输出元件。
4.如权利要求3所述的多速传动装置，其特征在于，所述第一和第二离合器的交替可选择的接合分别可操作地将所述输入元件与所述第一和第二轴相连。
5.如权利要求3所述的多速传动装置，其特征在于，所述第一和第二离合器的交替可选择的接合分别可操作地将所述第一和第二轴与所述输出元件相连。
6.如权利要求1所述的多速传动装置，其特征在于，所述第一和第二轴是共轴的。
7.如权利要求6所述的多速传动装置，其特征在于，所述第一和第二离合器的交替可选择的接合分别可操作地将所述输入元件与所述第一和第二轴相连。
8.如权利要求6所述的多速传动装置，其特征在于，所述第一和第二离合器的交替可选择的接合分别可操作地将所述第一和第二轴与所述输出元件相连。
9.如权利要求1所述的多速传动装置，其特征在于，所述输入元件、输出元件、第一轴和第二轴被布置以形成两个轴。
10.如权利要求1所述的多速传动装置，其特征在于，所述输入元件、输出元件、第一轴和第二轴被布置以形成至少三个轴。
11.一种动力系，包括动力源；输入元件；可操作地连接在所述动力源和所述输入元件之间的变矩器；输出元件；第一轴；第二轴；多个啮合齿轮；多个同步装置，每个同步装置能够可选择地接合以便将所述齿轮中的相应一个与所述输入元件、输出元件、第一轴和第二轴中的一个相连；能够交替可选择地接合的第一和第二离合器，用以可操作地分别将所述第一和第二轴与所述输入元件和输出元件中的一个相连；以及所述离合器可选择地接合，并且所述同步装置通过所述啮合齿轮以多种速比从所述输入元件向所述输出元件传递转矩。
12.如权利要求11所述的多速传动装置，其特征在于，还包括变矩器离合器，其能够可操作地接合以形成动力源和所述输出元件之间的机械连接，这种机械连接旁路所述变矩器。
13.如权利要求11所述的多速传动装置，其特征在于，在一种中间轴设计中，所述第一和第二轴间隔布置并基本平行于所述输入元件和所述输出元件。
14.如权利要求13所述的多速传动装置，其特征在于，所述第一和第二离合器的交替可选择的接合分别可操作地将所述输入元件与所述第一和第二轴相连。
15.如权利要求13所述的多速传动装置，其特征在于，所述第一和第二离合器的交替可选择的接合分别可操作地将所述第一和第二轴与所述输出元件相连。
16.如权利要求11所述的多速传动装置，其特征在于，所述第一和第二轴是共轴的。
17.如权利要求16所述的多速传动装置，其特征在于，所述第一和第二离合器的交替可选择的接合分别可操作地将所述输入元件与所述第一和第二轴相连。
18.如权利要求16所述的多速传动装置，其特征在于，所述第一和第二离合器的交替可选择的接合分别可操作地将所述第一和第二轴与所述输出元件相连。
19.一种动力系，包括动力源；输入元件；可操作地连接在所述动力源和所述输入元件之间的变矩器；输出元件；第一轴；第二轴；多个齿轮，每个所述齿轮与至少另外一个所述齿轮相互啮合，所述输入元件、输出元件、第一轴和第二轴中的一个具有持续与其相连并随其一起转动的第一组齿轮，以及能够可选择地与所述输入元件、输出元件、第一轴和第二轴中相应的另外一些的相连并随其一起转动的第二组和第三组齿轮；多个同步装置，每一个都能够可选择地接合以将所述第二组或第三组中的所述齿轮之一与所述输入元件、输出元件、第一轴和第二轴中所述相应的另外一些中的一个相连，以随之一起转动；能够交替可选择地接合的第一和第二离合器，用以可操作地分别将所述第一和第二轴与所述输入元件和输出元件中的一个相连；以及所述离合器可选择地接合，并且所述同步装置通过所述啮合齿轮以多种速比从所述输入元件向所述输出元件传递转矩。
全文摘要
一种用于从动力源传递动力的多速传动装置，包括变矩器和双离合器，所述双离合器可以被布置成双输入离合器或双输出离合器。为了将变矩器的平顺性和速比增加效果与在双离合器设计中采用的同步装置相关的低转动损失相接合，采用变矩器和双离合器以及同步装置和多个啮合齿轮以便以多种速比从输入元件向输出元件传递转矩。
文档编号F16H47/06GK1734128SQ20051007134
公开日2006年2月15日 申请日期2005年5月17日 优先权日2004年5月17日
发明者P·D·斯蒂芬森 申请人:通用汽车公司