专利名称：双离合器为对称布置的多功能六速变速箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种双离合器变速箱，尤其涉及一种双离合器内置并列的多功能6速变速 箱。本发明具有体积小，重量轻，效率高，应用面广，制造成本低，可靠性高等特点。所
属技术领域为汽车，卡车，工程机械车辆，以及其它机动车辆。
背景技术：
汽车中，离合器位于发动机与变速器之间，是发动机与变速器动力传递的开关，它是 一种既能传递动力，又能切断动力的传动机构。它的作用主要是保证汽车能平稳起步，变 速换挡时减轻变速齿轮的冲击载荷并防止传动系过载。通过离合器的分离与接合实现汽车 的换档。目前，双离合器变速箱在汽车工业上己经有了较广泛的应用，根据双离合器工作 运行环境的不同有干式和湿式两种双离合器。目前，干式和湿式双离合器变速箱都已经进 入大批量生产阶段。其中，湿式双离合器是在冷却油槽中以湿式运行，湿式双离合器的扭 矩传递通过浸没在油中的湿式离合器摩擦片来实现。而干式双离合器则通过离合器从动盘 上的摩擦片来传递扭矩，由于干式双离合器节省了相关液力系统以及干式离合器本身所具 有的传递扭矩的高效性，干式双离合器很大程上提高了燃油经济性。干式双离合器好处虽 多，但在扭矩传输上受到了限制，干式双离合器的外形尺寸比湿式双离合器大，这是由双 离合器的布局和所选用的摩擦材料所决定的，因此，在扭矩要求大而且范围广的应用中，
比如高档乘用车和中型客车等，湿式双离合器变速箱是比较合适的。
公开号是CN1621715，其
公开日是2006年6月1日的中国发明专利申请公开了一种 《双离合器变速箱》，该双离合器变速箱包括有用于接收发动机扭矩的主输入轴，与主 输入轴在同一轴线上旋转的第一输入轴；与主输入轴在同一轴线上并沿着第一输入轴外周 旋转的第二输入轴；用于有选择地传送主输入轴的扭矩到第一和第二输入轴的第一和第二 离合器；设置在第一和第二输入轴其中一个输入轴上的第一和第三主动齿轮；设置在第一 和第二输入轴其中另一个输入轴上的第二和第四主动齿轮;用于有选择地改变第一、第二、 第三和第四主动齿轮扭矩的第一输出装置，所述第一输出装置和第二输出装置还用于输出 改变后的扭矩；还包括同时连接到第一输出装置和第二输出装置上的差速齿轮。总之，由 图l-l和图l-2可看出，该变速箱内共包括5个并列轴和16个齿轮，其中4个主动齿轮 Gl、 G2、 G3、 G4布置在第一和第二输入轴上(110和120);用于倒档速度的空转轴150布 置在变速箱内的边缘，这样的布置增加了变速箱的横向和高度尺寸。加之双离合器总成布 置在变速箱的前部，不但限制了设计扭矩减振器的空间，而且还占据了布置混合动力发电机/电动机的空间。另外，为了避免变速箱对外漏油，该双离合器的外壳要和第二输入轴 120密封，而第二输入轴120要和变速箱体密封，而第二输入轴120直径最大，因此，密 封圈的边缘线速度远大于相应扭矩的手动变速箱，从而造成密封圈的安全系数下降。 再之，此发明未有表明或提出其变速箱可用在后轮驱动的机动车上。 公告号为US 7490526 B2，其
公开日是2009年2月17日的美国发明专利申请公开了 一种《DUAL CLUTCH POWERSHIFT TRANSMISSION WITH TRANSFER SHAFT》(具有传递轴的双 离合器动力换档变速箱)，该双离合器变速箱包括有:用于接收发动机扭矩的减振器12， 双离合器后的第一输入轴18;沿着第一输入轴外周旋转的第二输入轴20;用于有选择地
传送主输入轴的扭矩到第一和第二输入轴的第一和第二离合器；设置在第二输入轴上的两 个主动齿轮102、 78;设置在第一输入轴上的一个主动齿轮72，第五速中介齿轮和第六速 被动齿轮。总之，由图2-l和图2-2可看出，该变速箱内共包括5个并列轴和17个齿轮， 其中较大尺寸的二档从动齿轮布置在变速箱内边缘的22轴上。这样的布置增加了变速箱 的横向和高度尺寸。加之双离合器总成布置在变速箱的前部，不但限制了设计扭矩减振器 的空间，而且还占据了布置混合动力发电机/电动机的空间。另外，为了避免变速箱对外 漏油，第二输入轴20要和双离合器外壳以及变速箱体密封，而第二输入轴20直径最大， 因此，密封圈的边缘线速度远大于相应扭矩的手动变速箱，从而造成密封圈的安全系数下 降。
再之，此发明的齿轮布置需要六个齿轮平面，因而增加了变速箱的轴向尺寸。还有， 此发明也未有表明或提出其变速箱可用在后轮驱动的机动车上。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提供了一种双离合器为对称布置的多功能六速变速箱，本 发明结构的变速箱，其机械效率高，变速箱重量轻，制造成本低，灵活性高；为扭矩减振 器的优化以及安装混合动力用的发动机/电动机组提供了有效空间；该变速箱前端轴密封 结构设计合理，降低了变速箱漏油的可能性；本发明变速箱可在不增加成本的基础上提供 两个二档速比；本变速箱的输出齿轮和两个中间传动轴传递齿轮处于始终啮合的状态；本 变速箱可用于前轮驱动的，也可用于后轮驱动的机动车上。
为了解决上述技术问题，本发明双离合器为对称布置的多功能六速变速箱予以实现的 技术方案是该变速箱包括箱体和用于通过扭矩减振器接收发动机扭矩的主输入轴，与所 述主输入轴平行布置的第一中间传动轴、第二中间传动轴和输出轴；所述主输入轴上设置 有在其轴向上呈对称分布的单数离合器和双数离合器，所述单数离合器和双数离合器构成双离合器总成，所述双离合器总成位于箱体的中央部位；所述单数离合器的输出轴上设置 有第一主动齿轮和第三主动齿轮，所述双数离合器的输出轴上设置有第二主动齿轮和第四 主动齿轮；上述两个离合器分别用于有选择地传送主输入轴的扭矩到其对应的输出轴；所 述第一中间传动轴和所述第二中间传动轴上分别设置有六个前进档从动齿轮和一个倒退 档从动齿轮，所述六个前进档从动齿轮中包括有设置在第二中间传动轴上的一档从动齿 轮，所述倒退档的从动齿轮设置在所述第一中间传动轴上，所述一档从动齿轮与倒退档的 从动齿轮(H1)始终啮合；上述六个前进档从动齿轮用于有选择地改变所述第一主动齿轮、 第二主动齿轮、第三主动齿轮或第四主动齿轮扭矩；所述第一中间传动轴和第二中间传动 轴的端部分别设置有一传递齿轮，该两个传递齿轮与输出轴上的输出齿轮始终啮合，从而 将改变后的扭矩传递到输出轴。
与现有技术相比，本发明双离合器为对称布置的多功能六速变速箱的有益效果是
(1) 与现有技术的双离合器变速箱相比，减少了一个并行轴和两个齿轮，本发明中 的双离合器为并列对称布置，其中的单数离合器和双数离合器的零部件通用，具有互换性， 可以降低制造成本；
(2) 本发明的双离合器布置于变速箱内部，为扭矩减振器的优化设计及为布置混合 动力总成的发电机/电动机组提供了空间条件；
(3) 双离合器的合理布局，还可以改善变速箱漏油的状况；
(4) 本发明双离合器变速箱齿轮的空间布置方案，即位于第二中间传动轴A3上 的4-2同步器右侧的空间布有二档从动齿轮，以提供二档速比；由于所有车辆的变速箱对 二档速比的优化要求最高，本发明双离合器变速箱中可将一较小速比的二档从动齿轮布置 在位于第一中间传动轴A2上，且位于6-2同步器的右侧，可达到提高二档速比的目的。
(5) 本发明的变速箱还可将两个中间传动轴上的传递齿轮布置在对应中间传动轴的 后端，使输出齿轮和两个中间传动轴上的传递齿轮处于始终啮合的状态，以实现该变速箱 可用在后轮驱动的机动车上。
图1-1是现有技术中一种双离合器变速箱(CN1621715)的轴向结构示意图； 图1-2是图1-1所示变速箱的端向布局结构示意图2-1是现有技术中另外一种双离合器变速箱(US7490526 B2)的轴向结构示意图； 图2-2是图2-1所示变速箱的端向布局结构示意图3-1是本发明双离合器为对称布置的多功能六速变速箱用于前轮驱动的一个实施例的轴向结构示意图3-2是图3-1所示变速箱的端向示意图，示出了主输入轴Al、第一中间传动轴A2、 第二中间传动轴A4及输出轴A4的空间关系；
图4-1是本发明双离合器为对称布置的多功能六速变速箱用于后轮驱动的一个实施 例的轴向结构示意图4-2是图4-1所示变速箱的端向示意图，示出了主输入轴Al、第一中间传动轴A2、 第二中间传动轴A4及输出轴A4的空间关系；
图4-3是是图4-l所示变速箱的又一端向示意图，示出了主输入轴A1、第一中间传 动轴A2、第二中间传动轴A4及输出轴A4的空间关系。该图显示了其变速箱用在低底盘 机动车上的优势。其中输出轴A4远远低于主输入轴A1。
本发明变速箱中主要零部件及细节说明
Al-
A3画 B—
-主输入轴 -第二中间传动轴
-差速器
A2-A4-C—
-第一中间传动轴
C1-D—
-单数离合器
E2-Fl、 G2-G4-H2画
—减振器
—双数离合器输出轴 F2——传递齿轮 一第二主动齿轮
C2-El-F—
一输出轴 -双离合器总成 一双数离合器 一单数离合器输出轴
-差速齿轮
-第四主动齿轮
-1档从动齿轮
GIGS-HI-Y—
-第一主动齿轮
-第三主动齿轮
-倒退档的从动齿轮
-液压油泵
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细地描述。
本发明双离合器为对称布置的多功能六速变速箱当用于前轮驱动的机车中的一个实 施例萆如图3-l和图3-2所示，包括箱体和四个平行布置的传动轴，即用于通过扭矩减 振器接收发动机扭矩的主输入轴Al和与所述主输入轴Al平行布置的第一中间传动轴 A2、第二中间传动轴A3和输出轴A4;所述主输入轴Al上设置有在其轴向上呈对称分 布的单数离合器Cl和双数离合器C2，所述单数离合器CI和双数离合器C2构成双离合 器总成C，所述两个离合器C1、 C2的输出轴E1、 E2的结构相同，单数离合器C1和双数 离合器C2的零部件通用，具有互换性，可以降低制造成本；所述双离合器总成C位于箱体的中央部位，为扭矩减振器的优化设计及为布置混合动力总成的发电机/电动机组提供
了空间条件，另外，将双离合器总成c设置在变速箱的中央位置，其变速箱的密封设计
可以采用与传统的手动变速箱的密封设计，因此，可以大大地减少变速箱漏油的可能性。
所述单数离合器Cl的输出轴El上设置有第一主动齿轮Gl和第三主动齿轮G3，所述双 数离合器C2的输出轴E2上设置有第二主动齿轮G2和第四主动齿轮G4;上述两个离合 器分别用于有选择地传送主输入轴Al的扭矩到其对应的输出轴(E1和E2);所述第一中 间传动轴A2和所述第二中间传动轴A3上分别设置有六个前进档从动齿轮和一个倒退档 从动齿轮Hl，所述六个前进档从动齿轮中包括有设置在第二中间传动轴A3上的一档从 动齿轮H2，所述倒退档的从动齿轮H1设置在所述第一中间传动轴Al上，所述一档从动 齿轮H2与倒退档的从动齿轮Hl始终啮合；上述六个前进档从动齿轮用于有选择地改变 所述第一主动齿轮G1、第二主动齿轮G2、第三主动齿轮G3或第四主动齿轮G4的扭矩； 所述第一中间传动轴A2和第二中间传动轴A3的前端分别设置有一传递齿轮，如图3-2 所示，该两个传递齿轮F1、 F2与输出轴A4上的输出齿轮F始终啮合，从而将改变后的 扭矩传递到输出轴A4。
发动机与主输入轴之间设置有减振器D，所述主输入轴Al驱动液压油泵Y及双离合 器总成C的外壳，发动机扭矩/动力通过扭矩减振器D输入变速箱的主输入轴Al，主输入 轴A1带动液压油泵Y，液压油泵Y产生的液压可切合单数离合器C1或双数离合器C2，以 及分别驱动1-3同步器、4-2同步器、R-5同步器或6-2同步器以达到换档的目的。
综上所述，本发明双离合器变速箱与现有技术的结构相比减少了一个并行轴和两个齿 轮，可提高变速箱的机械效率，降低变速箱的重量，而且双离合器是并列对称布置，其中 的双数离合器和单数离合器的零部件通用，具有互换性，同理，所述离合器总成内所设置 的单双离合器用的摩擦片和被摩擦片的结构也是相同，具有互换性。基于上述特点，可以
大大降低变速箱的制造成本。
图4-1还示出了变速箱中位于第一中间传动轴A2的6-2同步器右侧还留有一定的空 间，可充分利用该空间设置一个不同速比的二档从动齿轮；由于变速箱对二档速比的优化 要求最高，本发明双离合器变速箱可将一较小速比的二档从动齿轮从现有在第二中间传动 轴A3上上移到第一中间传动轴A2上，且位于6-2同步器的右侧，以实现一个较小的二档 速比，供用户选择。
下面按照车辆的挂档、换挡和倒档分别说明本发明双离合器变速箱的工作过程
首先，发动机启动后，液压油泵Y产生油压，单数离合器Cl和双数离合器C2控制 阀成关闭状况，即单数离合器C1和双数离合器都为切断状况，此时变速箱为空档。挂一档车辆起步过程
液压控制阀体将1-3同步器推向一档被动齿轮，此时，啮合单数离合器C1。发动机 扭矩依次通过第一主动齿轮G1、 一档被动齿轮、1-3同步器、第二中间传动轴A3、差速 器B的差速齿轮传递到变速箱的输出轴A4。
1- 2换档
液压控制阀体将4-2同步器推向二档被动齿轮并逐渐减小单数离合器C1传递的扭矩， 与此同时，逐渐加大双数离合器C2传递的扭矩，从而达到无动力中断的换档。1-2换档 结束后，发动机扭矩通过第二主动齿轮G2、 二档被动齿轮、4-2同步器、第二中间传动轴 A3、差速器B的差速齿轮传递到变速箱的输出轴A4。
2- 3换档
液压控制阀体将1-3同步器推向三档被动齿轮并逐渐减小双数离合器C2传递的扭矩， 与此同时，逐渐加大单数离合器Cl传递的扭矩，从而达到无动力中断的换档。2-3换档 结束后，发动机扭矩通过第三主动齿轮G3、三档被动齿轮、l-3同步器、第二中间传动轴 A3、差速器B的差速齿轮传递到变速箱的输出轴A4。
3- 4换档
液压控制阀体将4-2同步器推向四档被动齿轮并逐渐减小单数离合器C1传递的扭矩， 与此同时，逐渐加大双数离合器C2传递的扭矩，从而达到无动力中断的换档。3-4换档 结束后，发动机扭矩通过第四主动齿轮G4、四档被动齿轮、4-2同步器、第二中间传动轴 A3、差速器B的差速齿轮传递到变速箱的输出轴A4。
4- 5换档
液压控制阀体将R-5同步器推向五档被动齿轮并逐渐减小双数离合器C2传递的扭 矩，与此同时，逐渐加大单数离合器Cl传递的扭矩，从而达到无动力中断的换档。4-5 换档结束后，发动机扭矩通过第三主动齿轮G3、五档被动齿轮、R-5同步器、第一中间 传动轴A2，差速器B的差速齿轮传递到变速箱的输出轴A4。
5- 6换档
液压控制阀体将6-2同步器推向六档被动齿轮并逐渐减小单数离合器C1传递的扭矩， 与此同时，逐渐加大双数离合器C2传递的扭矩，从而达到无动力中断的换档。5-6换档 结束后，发动机扭矩通过第四主动齿轮G4、六档被动被动齿轮、6-2同步器、第一中间传 动轴A2，差速器B的差速齿轮传递到变速箱的输出轴A4。
从高档换低档的原理与上类同，在此不再赘述。
换倒档
车辆速度为零，变速箱为空档。液压控制阀体将R — 5同步器推向倒档齿轮，啮合单数离合器C1。如图3-2，图4-2或图4-3所示，倒档时，R-5同步器和倒退档的从动齿轮 Hl啮合，此时， 一档从动齿轮H2在第二中间传动轴A3上自转，由于一档从动齿轮H2和 倒档的从动齿轮Hl始终是啮合的，所述主输入轴Al的动力依次通过第一主动齿轮Gl、 一档从动齿轮H2、倒退档的从动齿轮H1、 R-5同步器、第一中间传动轴A2上的传递齿轮 Fl、输出齿轮F和差速器B的差速齿轮将动力输出。
由于本发明中第一中间传动轴A2和第二中间传动轴A3上的传递齿轮Fl、 F2可分别 布置在所述两个中间传动轴A2和A3的端部，如将传递齿轮Fl、 F2布置在两个中间传动 轴的后端，如图3-2、图4-2和图4-3所示，使得输出齿轮或差速齿轮F和两个中间传动 轴上的传递齿轮F1、 F2始终是啮合的，从而可以使本发明变速箱还可用在后轮驱动的机 动车上，图4-l，图4-2和图4-3示出了本发明双离合器变速箱应用于后轮驱动时的结构。
另外，图4-3还示出了本发明变速箱用在低底盘机动车上的优势，其结构是在图4-1 和图4-2所示变速箱的基础上，只将其中的输出轴A4为远低于主输入轴Al即可。
尽管上面结合图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式
， 上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明 的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以作出很多变形，这些均属于本发明的保 护之内。.
权利要求
1.一种双离合器为对称布置的多功能六速变速箱，包括箱体和用于接收发动机扭矩的主输入轴(A1)，其特征在于与所述主输入轴(A1)平行布置的第一中间传动轴(A2)、第二中间传动轴(A3)和最终输出轴(A4)；所述主输入轴(A1)上设置有在其轴向上呈对称分布的单数离合器(C1)和双数离合器(C2)，所述单数离合器(C1)和双数离合器(C2)构成双离合器总成(C)，所述双离合器总成位于箱体的中央部位；所述单数离合器(C1)的输出轴(E1)上设置有第一主动齿轮(G1)和第三主动齿轮(G3)，所述双数离合器(C2)的输出轴(E2)上设置有第二主动齿轮(G2)和第四主动齿轮(G4)；上述两个离合器分别用于有选择地传送主输入轴(A1)的扭矩到其对应的输出轴(E1和E2)；所述第一中间传动轴(A2)和所述第二中间传动轴(A3)上分别设置有六个前进档的从动齿轮和一个倒退档的从动齿轮(H1)，所述六个前进档从动齿轮中包括有设置在第二中间传动轴(A3)上的一档从动齿轮(H2)，所述倒退档的从动齿轮(H1)设置在所述第一中间传动轴(A1)上，所述一档从动齿轮(H2)与倒退档的从动齿轮(H1)始终啮合；上述六个前进档从动齿轮用于有选择地改变所述第一主动齿轮(G1)、第二主动齿轮(G2)、第三主动齿轮(G3)或第四主动齿轮(G4)扭矩；所述第一中间传动轴(A2)和第二中间传动轴(A3)的端部分别设置有一传递齿轮，该两个传递齿轮(F1、F2)与输出轴(A4)上的输出齿轮(F)始终啮合，从而将改变后的扭矩传递到输出轴(A4)。
2. 根据权利要求1所述的双离合器为对称布置的多功能六速变速箱，其特征在于 所述两个离合器(C1、 C2)的输出轴(El、 E2)的结构相同，具有互换性。
3. 根据权利要求1所述的双离合器为对称布置的多功能六速变速箱，其特征在于 所述离合器总成(C)内所设置的单双离合器用的摩擦片和被摩擦片的结构相同，具有互 换性。
4. 根据权利要求1所述的双离合器为对称布置的多功能六速变速箱，其特征在于-发动机与所述主输入轴(Al)之间设置有减振器(D)，所述主输入轴(Al)驱动液压油泵 (Y)及双离合器总成(C)的外壳。
5. 根据权利要求1所述的双离合器为对称布置的多功能六速变速箱，其特征在于 所述输出轴(A4)通过一差速器(B)将动力分别传递到汽车的左右驱动轮上。
6. 根据权利要求1所述的双离合器为对称布置的多功能六速变速箱，其特征在于 设有四个用于换档或倒档的同步器，包括设置在所述第一中间传动轴(A2)上的R-5同步 器和6-2同步器，设置在所述第二中间传动轴(A3)上的1-3同步器和4-2同步器。
7. 根据权利要求6所述的双离合器为对称布置的多功能六速变速箱，其特征在于所述一档从动齿轮(H2)与所述倒退档的从动齿轮(H1)和用于倒档的R-5同步器完成倒档 功能。
8. 根据权利要求6或7所述的双离合器为对称布置的多功能六速变速箱，其特征在 于倒档时，R-5同步器和倒退档的从动齿轮(Hl)啮合，此时， 一档从动齿轮(H2)在第 二中间传动轴(A3)上自转，由于一档从动齿轮(H2)和倒档的从动齿轮(Hl)始终是啮 合的，所述主输入轴(Al)的动力依次通过第一主动齿轮(G1)、 一档从动齿轮(H2)、倒 退档的从动齿轮(Hl)、 R-5同步器、第一中间传动轴(A2)上的传递齿轮(Fl)、输出齿 轮(F)或差速器(B)的差速齿轮将动力输出。
9. 根据权利要求1至8所述的任一双离合器为对称布置的多功能六速变速箱，其特 征在于将分别设置在所述第一中间传动轴(A2)和第二中间传动轴(A3)上的传递齿 轮(F1、 F2)布置在所在中间传动轴的后端，用以在后轮驱动的机动车中使用。
10. 根据权利要求1所述的双离合器为对称布置的多功能六速变速箱，其特征在于 将所述六个前进档中的二档从动齿轮布置在第二中间传动轴(A3)或第一中间传动轴(A2) 上。
全文摘要
本发明公开了一种双离合器为对称布置的多功能六速变速箱，包括四个平行布置的传动轴和14个传动齿轮，箱体中央部位且按照轴向对称分布有双离合器总成，双离合器总成输出轴上设置有四个主动齿轮，在两个中间传动轴上分别设置有六个前进档从动齿轮和一个倒退档从动齿轮，其中一档从动齿轮与倒退档从动齿轮始终啮合；各档的从动齿轮用于有选择地改变四个主动齿轮扭矩；两个中间传动轴的前端或后端分别设置有一传递齿轮，该两个传递齿轮与输出轴上的输出齿轮始终啮合，从而将改变后的扭矩传递到输出轴。可提高变速箱的机械效率，降低变速箱的重量，而且双离合器是并列对称布置，其中的双数离合器和单数离合器的零部件通用，具有互换性。
文档编号F16H3/08GK101614266SQ200910069910
公开日2009年12月30日 申请日期2009年7月27日 优先权日2009年7月27日
发明者军 杨, 陈杨龙 申请人:杨 军;陈杨龙