专利名称：一种双轴离合装置及其变速总成的制作方法
一种双轴离合装置及其变速总成
技术领域：
本发明涉及一种动力传递装置，特别涉及一种基于行星运动系统的双轴离合装置 及其变速总成。
背景技术：
现在，车辆离合器及变速器相关技术正大力向着高传递效率、高换档品质发展。目 前实现高传递效率的技术方向，一般是增加变速器档位，或者改进现有变速器设计，或者改 变变速器传动形式。由传统MT改造而成的AMT具有较低的成本和很高的传递效率，但AMT 的缺点是需要切断动力换档，而DCT可以兼顾低成本、高效率，并且可以实现无动力中断换 档，实现高换档品质。在生产过程中，还可以保护利用现有MT的生产投资。
发明内容为了解决现有技术中车辆的高传递效率及高品质换档需求，本发明提供了一种双 轴离合装置及其变速总成，该双轴离合装置内设有两个行星运动机构，并通过对两个行星 运动机构的不同元件进行控制来在两个输出轴上实现动力输出，以满足高传递效率及高品 质换档需求。本发明解决上述问题所采用的技术方案是提供一种双轴离合装置，离合器输入 轴，用于接收输入动力；第一行星运动机构，第一行星运动机构包括第一动力输入件、第一 传动件、第一传动控制件以及第一动力输出件，其中第一动力输入件连接离合器输入轴；第 一离合器输出轴，连接第一动力输出件；第一离合机构，用于选择性制动第一传动控制件， 以使离合器输入轴经第一传动件驱动第一离合器输出轴；第二行星运动机构，第二行星运 动机构包括第二动力输入件、第二传动件、第二传动控制件以及第二动力输出件，其中第二 动力输入件连接离合器输入轴；第二离合器输出轴，连接第二动力输出件；以及第二离合 机构，用于选择性制动第二传动控制件，以使离合器输入轴经过第二传动件驱动第二离合 器输出轴。根据本发明一优选实施例，当第一离合机构制动第一传动控制件时，离合器输入 轴经第一动力输入件、第一传动件和第一动力输出件减速或加速驱动第一离合器输出轴， 当第二离合机构制动第二传动控制件时，离合器输入轴经第二动力输入件、第二传动件和 第二动力输出件减速或加速驱动第二离合器输出轴。根据本发明一优选实施例，第一离合机构包括与第一传动控制件同轴设置的第一 被制动件以及用于对第一被制动件进行制动的第一制动件，第二离合机构包括与第二传动 控制件同轴设置的第二被制动件以及用于对第二被制动件进行制动的第二制动件。根据本发明一优选实施例，第一行星运动机构包括第一太阳轮、设置于第一太阳 轮周围并与第一太阳轮外啮合的第一行星齿轮组、与第一行星齿轮组内啮合的第一齿圈以 及设置于第一行星齿轮组上的第一行星架，第一动力输入件为选自第一太阳轮、第一齿圈 以及第一行星架中的第一元件，第一动力输出件为选自第一太阳轮、第一齿圈以及第一行星架中的不同于第一元件的第二元件，第一传动控制件为选自第一太阳轮、第一齿圈以及 第一行星架中的不同第一元件和第二元件的第三元件，第一传动件为第一行星齿轮组，第 二行星运动机构包括第二太阳轮、设置于第二太阳轮周围并与第二太阳轮外啮合的第二行 星齿轮组、与第二行星齿轮组内啮合的第二齿圈以及设置于第二行星齿轮组上的第二行星 架，第二动力输入件为选自第二太阳轮、第二齿圈以及第二行星架中的第四元件，第二动力 输出件为选自第二太阳轮、第二齿圈以及第二行星架中的不同于第四元件的第五元件，第 二传动控制件为选自第二太阳轮、第二齿圈以及第二行星架中的不同第四元件和第五元件 的第六元件，第二传动件为第二行星齿轮组。根据本发明一优选实施例，第一离合器输出轴和/或第二离合器输出轴为空心 轴，离合器输入轴穿设在第一离合器输出轴和/或第二离合器输出轴内。本发明解决上述问题所采用的技术方案是提供一种具有上述双轴离合装置的变 速总成，该变速总成还包括变速装置，该变速装置包括第一变速器输入轴，连接第一离合 器输出轴；第二变速器输入轴，连接第二离合器输出轴；变速器输出轴，与第一变速器输入 轴和第二变速器输入轴间隔设置；变速齿轮组，在变速器输出轴与第一变速器输入轴和第 二变速器输入轴之间进行动力传递。根据本发明一优选实施例，变速器包括用于选择性接合第一变速器输入轴、第二 变速器输入轴或变速器输出轴与变速齿轮组的接合机构。根据本发明一优选实施例，第一变速器输入轴和/或第二变速器输入轴为空心 轴，离合器输入轴穿设在第一变速器输入轴和/或第二变速器输入轴内。本发明解决上述问题所采用的技术方案是提供一种双轴离合装置，包括离合器 输入轴，用于接收输入动力；第一行星运动机构，第一行星运动机构包括第一太阳轮、设置 于第一太阳轮周围并与第一太阳轮外啮合的第一行星齿轮组、与第一行星齿轮组内啮合的 第一齿圈以及设置于第一行星齿轮组上的第一行星架，其中第一太阳轮、第一齿圈以及第 一行星架中的第一元件连接于离合器输入轴；第一离合器输出轴，连接第一太阳轮、第一齿 圈以及第一行星架中的不同于第一元件的第二元件；第一离合机构，用于选择性制动第一 太阳轮、第一齿圈以及第一行星架中的不同第一元件和第二元件的第三元件，以使输入动 力经第一元件、第一行星齿轮组以及第二元件传递到第一离合器输出轴；第二行星运动机 构，第二行星运动机构包括第二太阳轮、设置于第二太阳轮周围并与第二太阳轮外啮合的 第二行星齿轮组、与第二行星齿轮组内啮合的第二齿圈以及设置于第二行星齿轮组上的第 二行星架，其中第二太阳轮、第二齿圈以及第二行星架中的第四元件连接于离合器输入轴； 第二离合器输出轴，连接第二太阳轮、第二齿圈以及第二行星架中的不同于第四元件的第 五元件；第二离合机构，用于选择性制动第二太阳轮、第二齿圈以及第二行星架中的不同第 四元件和第五元件的第六元件，以使输入动力经第四元件、第二行星齿轮组以及第五元件 传递到第二离合器输出轴。根据本发明一优选实施例，第一离合器输出轴和/或第二离合器输出轴为空心 轴，离合器输入轴穿设在第一离合器输出轴和/或第二离合器输出轴内。在上述双轴离合装置及变速总成中，通过使用两个行星运动机构作为双轴离合装 置的内部传动机构并通过控制两个行星运动机构的不同元件，可实现无动力中断换档，同 时可实现双轴动力输出。
图1是具有根据本发明一个实施例的双轴离合装置的变速总成的结构示意图；图2是具有根据本发明另一个实施例的双轴离合装置的变速总成的结构示意图。
具体实施方式如图1所示，图1是具有根据本发明一个实施例的双轴离合装置的变速总成的结构示意图。在本实施例中，变速总成包括双轴离合装置10和变速装置20。双轴离合装置 10包括用于从发动机输出轴(未图示)接收输入动力的离合器输入轴100以及第一离合器 输出轴120和第二离合器输出轴130。在本实施例中，第一离合器输出轴120为空心轴，离 合器输入轴100穿设在第一离合器输出轴120内，并与之同轴设置。双轴离合装置10的离合器输入轴100与第一离合器输出轴120和第二离合器输 出轴130之间分别设置有第一行星运动机构140和第二行星运动机构160。第一行星运动 机构140包括第一太阳轮141、设置于第一太阳轮141周围并与第一太阳轮141外啮合的 第一行星齿轮组142、与第一行星齿轮组142内啮合的第一齿圈143以及设置于第一行星 齿轮组142上的第一行星架144。第二行星运动机构160包括第二太阳轮161、设置于第二 太阳轮161周围并与第二太阳轮161外啮合的第二行星齿轮组162、与第二行星齿轮组162 内啮合的第二齿圈163以及设置于第二行星齿轮组162上的第二行星架164。在本实施例中，第一齿圈143与离合器输入轴100连接，以作为第一行星运动机构 140的动力输入件。第一行星架144与第一离合器输出轴120连接，以作为第一行星运动机 构140的动力输出件。第一行星齿轮组142作为第一行星运动机构140的传动件，第一太 阳轮141作为第一行星运动机构140的传动控制件。离合器输入轴100穿过第一离合器输出轴120后与第二齿圈163连接，因此第二 齿圈163作为第二行星运动机构160的动力输入件，第二行星架164与第二离合器输出轴 130连接，以作为第二行星运动机构160的动力输出件。第二行星齿轮组162作为第二行星 运动机构160的传动件，第二太阳轮161作为第二行星运动机构160的传动控制件。当然，在本发明的其他实施例中，行星运动系统140、160还可以采用其他配置方 式并由此实现所希望的减速或加速传动，例如动力输入件对应于太阳轮，动力输出件对应 于行星架，传动控制件对应于齿圈；动力输入件对应于行星架，传动控制件对应于太阳轮， 动力输出件对应于齿圈；动力输入件对应于行星架，传动控制件对应于齿圈，动力输出件对 应于太阳轮；动力输入件对应于齿圈，传动控制件对应于行星架，动力输出件对应太阳轮或 者动力输入件对应于太阳轮，传动控制件对应于行星架，动力输出件对应于齿圈。在本实施例中，双轴离合装置10包括第一离合机构150，其包括第一制动件151以 及设置于第一太阳轮141上的第一被制动件152。第一被制动件152与第一太阳轮141同 轴固定，因此当第一制动件151对第一被制动件152进行制动时可同时对第一太阳轮141 进行制动。在本实施例中，双轴离合装置10进一步包括第二离合机构170，其包括第二制动 件171以及设置于第二太阳轮161上的第二被制动件172。第二被制动件172与第二太阳 轮161同轴固定，因此当第二制动件171对第二被制动件172进行制动时可同时对第二太阳轮161进行制动。在本实施例中，第一和第二离合机构150、170可采用公知的摩擦片式离合器或电
磁离合器。 双轴离合装置10可以产生以下几种传动状态第一种状态，控制第二离合机构170处于分离状态，同时控制第一离合机构150处 于制动状态。此时，离合器输入轴100通过第一行星运动机构140的第一齿圈143、第一行 星齿轮组142和第一行星架144减速驱动第一离合器输出轴120，离合器输入轴100所接收 的输入动力经过第一齿圈143、第一行星齿轮组142和第一行星架144减速传递到第一离 合器输出轴120。同时，第二行星运动机构160的各部件无确定输出，无法将离合器输入轴 100的输入动力传递到第二离合器输出轴130 ；第二种状态，控制第二离合机构170处于制动状态，同时控制第一离合机构150处 于分离状态。此时，离合器输入轴100通过第二行星运动机构160的第二齿圈163、第二行 星齿轮组162和第二行星架164减速驱动第二离合器输出轴130。离合器输入轴100所接 收的输入动力经过第二齿圈163、第二行星齿轮组162和第二行星架164减速传递到第二离 合器输出轴130。同时，第一行星运动机构140的各部件无确定输出，无法将离合器输入轴 100的输入动力传递到第一离合器输出轴120 ；第三种状态，控制第一离合机构150和第二离合机构170均处于半制动状态，使得 第一行星运动机构140和第二行星运动机构160共同传递部分输入动力，以完成动力传递 的交替，实现无动力中断换档；第四种状态，控制第一离合机构150以及第二离合机构170均处于分离状态。此 时，第一行星运动机构140和第二行星运动机构160的各部件无确定输出，无法将离合器输 入轴100的输入动力传递到第一离合器输出轴120和第二离合器输出轴130，也即是空档。在本实施例中，第一行星运动机构140和第二行星运动机构160可设计成以相同 速度比或优选以不同速度比传动第一离合器输出轴120和第二离合器输出轴130。在上述双轴离合装置中，通过使用两个行星运动机构作为双轴离合装置的内部传 动机构并通过控制两个行星运动机构的不同元件，可实现无动力中断换档，同时可实现双 轴动力输出。如图1所示，在本实施例中，变速装置20包括连接第一离合器输出轴120的第一 变速器输入轴210、连接第二离合器输出轴130的第二变速器输入轴220以及与第一变速器 输入轴210和第二变速器输入轴220间隔设置的变速器输出轴230。在本实施例中，第一变 速器输入轴210与第一离合器输出轴120 —样为空心轴设计，使得离合器输入轴100穿设 于其中。第一变速器输入轴210与变速器输出轴230之间设置有不同变速比的变速齿轮组 241、242、243、244，第二变速器输入轴220与变速器输出轴230之间也设置有不同变速比的 变速齿轮组251、252、253、254，由此实现第一变速器输入轴210和第二变速器输入轴220与 变速器输出轴230之间的动力传递。在本实施例中，第一变速器输入轴210和变速器输出轴230上分别设置有接合机 构261和262，其中接合机构261用于选择性接合变速齿轮组241、242，而接合机构262用 于选择性接合变速齿轮组243、244，由此实现不同的档位组合。
类似地，在本实施例中，第二变速器输入轴220和变速器输出轴230上分别设置有 接合机构271和272，其中接合机构271用于选择性接合变速齿轮组253、254，而接合机构 272用于选择性接合变速齿轮组251、252，由此实现不同的档位组合。如图2所示，图2是具有根据本发明另一个实施例的双轴离合装置的变速总成的 结构示意图。本实施例与图1所示的实施例的区别在于第一离合器输出轴410、第二离合 器输出轴420、第一变速器输入轴510和第二变速器输入轴520均采用空心轴设计，离合器 输入轴400穿设在上述空心轴内中。综上所述，在上述双轴离合装置及变速总成中，通过使用两个行星运动机构作为 双轴离合装置的内部传动机构并通过控制两个行星运动机构的不同元件，可实现无动力中 断换档，同时可实现双轴动力输出。在上述实施例中，仅对本发明进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本 专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。
权利要求
一种双轴离合装置，其特征在于，所述双轴离合装置包括离合器输入轴，用于接收输入动力；第一行星运动机构，所述第一行星运动机构包括第一动力输入件、第一传动件、第一传动控制件以及第一动力输出件，其中所述第一动力输入件连接所述离合器输入轴；第一离合器输出轴，连接所述第一动力输出件；第一离合机构，用于选择性制动所述第一传动控制件，以使所述离合器输入轴经所述第一传动件驱动所述第一离合器输出轴；第二行星运动机构，所述第二行星运动机构包括第二动力输入件、第二传动件、第二传动控制件以及第二动力输出件，其中所述第二动力输入件连接所述离合器输入轴；第二离合器输出轴，连接所述第二动力输出件；以及第二离合机构，用于选择性制动所述第二传动控制件，以使所述离合器输入轴经过所述第二传动件驱动所述第二离合器输出轴。
2.根据权利要求1所述的双轴离合装置，其特征在于当所述第一离合机构制动所述 第一传动控制件时，所述离合器输入轴经所述第一动力输入件、所述第一传动件和所述第 一动力输出件减速或加速驱动所述第一离合器输出轴，当所述第二离合机构制动所述第二 传动控制件时，所述离合器输入轴经所述第二动力输入件、所述第二传动件和所述第二动 力输出件减速或加速驱动所述第二离合器输出轴。
3.根据权利要求1所述的双轴离合装置，其特征在于所述第一离合机构包括与所述 第一传动控制件同轴设置的第一被制动件以及用于对所述第一被制动件进行制动的第一 制动件，所述第二离合机构包括与所述第二传动控制件同轴设置的第二被制动件以及用于 对所述第二被制动件进行制动的第二制动件。
4.根据权利要求1所述的双轴离合装置，其特征在于所述第一行星运动机构包括第 一太阳轮、设置于所述第一太阳轮周围并与所述第一太阳轮外啮合的第一行星齿轮组、与 所述第一行星齿轮组内啮合的第一齿圈以及设置于所述第一行星齿轮组上的第一行星架， 所述第一动力输入件为选自所述第一太阳轮、所述第一齿圈以及所述第一行星架中的第一 元件，所述第一动力输出件为选自所述第一太阳轮、所述第一齿圈以及所述第一行星架中 的不同于所述第一元件的第二元件，所述第一传动控制件为选自所述第一太阳轮、所述第 一齿圈以及所述第一行星架中的不同所述第一元件和所述第二元件的第三元件，所述第一 传动件为所述第一行星齿轮组，所述第二行星运动机构包括第二太阳轮、设置于所述第二 太阳轮周围并与所述第二太阳轮外啮合的第二行星齿轮组、与所述第二行星齿轮组内啮合 的第二齿圈以及设置于所述第二行星齿轮组上的第二行星架，所述第二动力输入件为选自 所述第二太阳轮、所述第二齿圈以及所述第二行星架中的第四元件，所述第二动力输出件 为选自所述第二太阳轮、所述第二齿圈以及所述第二行星架中的不同于所述第四元件的第 五元件，所述第二传动控制件为选自所述第二太阳轮、所述第二齿圈以及所述第二行星架 中的不同所述第四元件和所述第五元件的第六元件，所述第二传动件为所述第二行星齿轮 组。
5.根据权利要求1所述的双轴离合装置，其特征在于所述第一离合器输出轴和/或 所述第二离合器输出轴为空心轴，所述离合器输入轴穿设在所述第一离合器输出轴和/或 所述第二离合器输出轴内。
6.一种具有根据权利要求1-5中任一项所述的双轴离合装置的变速总成，其特征在 于，所述变速总成还包括变速装置，所述变速装置包括第一变速器输入轴，连接所述第一离合器输出轴； 第二变速器输入轴，连接所述第二离合器输出轴；变速器输出轴，与所述第一变速器输入轴和所述第二变速器输入轴间隔设置； 变速齿轮组，在所述变速器输出轴与所述第一变速器输入轴和所述第二变速器输入轴 之间进行动力传递。
7.根据权利要求6所述的变速总成，其特征在于所述变速器包括用于选择性接合所 述第一变速器输入轴、所述第二变速器输入轴或所述变速器输出轴与所述变速齿轮组的接 合机构。
8.根据权利要求6所述的变速总成，其特征在于所述第一变速器输入轴和/或所述 第二变速器输入轴为空心轴，所述离合器输入轴穿设在所述第一变速器输入轴和/或所述 第二变速器输入轴内。
9.一种双轴离合装置，其特征在于，所述双轴离合装置包括 离合器输入轴，用于接收输入动力；第一行星运动机构，所述第一行星运动机构包括第一太阳轮、设置于所述第一太阳轮 周围并与所述第一太阳轮外啮合的第一行星齿轮组、与所述第一行星齿轮组内啮合的第一 齿圈以及设置于所述第一行星齿轮组上的第一行星架，其中所述第一太阳轮、所述第一齿 圈以及所述第一行星架中的第一元件连接于所述离合器输入轴；第一离合器输出轴，连接所述第一太阳轮、所述第一齿圈以及所述第一行星架中的不 同于所述第一元件的第二元件；第一离合机构，用于选择性制动所述第一太阳轮、所述第一齿圈以及所述第一行星架 中的不同所述第一元件和所述第二元件的第三元件，以使所述输入动力经所述第一元件、 所述第一行星齿轮组以及所述第二元件传递到所述第一离合器输出轴；第二行星运动机构，所述第二行星运动机构包括第二太阳轮、设置于所述第二太阳轮 周围并与所述第二太阳轮外啮合的第二行星齿轮组、与所述第二行星齿轮组内啮合的第二 齿圈以及设置于所述第二行星齿轮组上的第二行星架，其中所述第二太阳轮、所述第二齿 圈以及所述第二行星架中的第四元件连接于所述离合器输入轴；第二离合器输出轴，连接所述第二太阳轮、所述第二齿圈以及所述第二行星架中的不 同于所述第四元件的第五元件；第二离合机构，用于选择性制动所述第二太阳轮、所述第二齿圈以及所述第二行星架 中的不同所述第四元件和所述第五元件的第六元件，以使所述输入动力经所述第四元件、 所述第二行星齿轮组以及所述第五元件传递到所述第二离合器输出轴。
10.根据权利要求1所述的双轴离合装置，其特征在于，所述第一离合器输出轴和/或 所述第二离合器输出轴为空心轴，所述离合器输入轴穿设在所述第一离合器输出轴和/或 所述第二离合器输出轴内。
全文摘要
本发明公开了一种双轴离合装置及其变速总成，包括离合器输入轴；第一行星运动机构，包括第一动力输入件、第一传动件、第一传动控制件以及第一动力输出件，第一动力输入件连接离合器输入轴；第一离合器输出轴，连接第一动力输出件；第一离合机构，用于制动第一传动控制件，以使离合器输入轴经第一传动件驱动第一离合器输出轴；第二行星运动机构，包括第二动力输入件、第二传动件、第二传动控制件以及第二动力输出件，第二动力输入件连接离合器输入轴；第二离合器输出轴，连接第二动力输出件；以及第二离合机构，用于制动第二传动控制件，以使离合器输入轴经过第二传动件驱动第二离合器输出轴。该离合装置可实现无动力中断换档及双轴动力输出。
文档编号F16H3/44GK101876365SQ200910107019
公开日2010年11月3日 申请日期2009年4月29日 优先权日2009年4月29日
发明者徐德勇, 李云峰 申请人:徐德勇;李云峰