专利名称：用于车辆的双离合变速器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于车辆的双离合变速器。
背景技术：
双离合变速器(DCT)包括两个输入轴，它们单独地连接到两个离合器并被这两个离合器促动。这两个离合器通常组合为单个装置，允许每次两个离合器中的任一个的促动。 这两个离合器被单独地连接至DCT的两个输入轴以便提供驱动扭矩。US 7, 246, 534 B2披露了一种六档双离合变速器。该六档双离合变速器还没有广泛地用于街道驾驶的汽车中。阻碍DCT用于街道驾驶应用的问题在于要提供紧凑、可靠和省油的DCT。因此，需要提供能被消费者负担得起的DCT。
发明内容
本申请提供了一种双离合变速器，其具有内输入轴和外输入轴。内轴可以是中空的或实心的。内输入轴的一部分被外输入轴沿径向方向环绕。轴的径向方向是指沿着轴的半径远离轴的中心轴线指向的方向。存在第一离合器和第二离合器，分别不可旋转地连接至内输入轴和外输入轴。例如，第一离合器固定到内输入轴，第二离合器固定到外输入轴。替换地，不可旋转的联接可通过万向接头提供。变速器还包括第一副轴(Iayshaft)、第二副轴，该第一副轴和第二副轴与输入轴径向间隔开，并平行于输入轴设置。副轴的至少一个包括固定的输出齿轮，用于将驱动扭矩输出到扭矩输出装置，诸如车辆的差动变速箱。车辆的例子包括汽车或摩托车。DCT的小齿轮(pinion)分别与输出齿轮齿合，从而输出齿轮将来自小齿轮的扭矩传递到输出轴，用于驱动车辆。齿轮设置在第一副轴上、第二副轴上、内输入轴上和外输入轴上。齿轮包括第一齿轮组、第二齿轮组、第三齿轮组、第四齿轮组、第五齿轮组和第六齿轮组，用于提供六个递增的档位。递增的档位描述了一种渐增顺序，该顺序中的元件彼此跟随。汽车的齿轮比(gear ratio)通常从一档到六档以相继减小的方式设置。例如，在具有变速箱的车辆中，一档具有2. 97 1的齿轮比，二档具有2. 07 1的齿轮比，三档具有1.43 1的齿轮比，四档具有1.00 1的齿轮比，五档具有0.84 1的齿轮比，六档具有0.56 1的齿轮比。六个档提供了变速器的输出速度的增加顺序用于驱动车辆。第一齿轮组包括在内输入轴上的第一固定的齿轮，其与其中一个副轴上的一档惰轮齿轮啮合。第三齿轮组包括在内输入轴上的第三固定的齿轮，其与其中一个副轴上的三档惰轮齿轮啮合。第五齿轮组包括在内输入轴上的第五固定的齿轮，其与其中一个副轴上的五档惰轮齿轮啮合。第二齿轮组包括在外输入轴上的第二固定的齿轮，其与其中一个副轴上的二档惰轮齿轮啮合。第四齿轮组包括在外输入轴上的第四固定的齿轮，其与其中一个副轴上的四档惰轮齿轮啮合。第六齿轮组包括在外输入轴上的第六固定的齿轮，其与其中一个副轴上的六档惰轮齿轮啮合。每个齿轮组包括联接装置，该联接装置设置在其中一个副轴上，以选择性地接合惰轮齿轮中的一个用于选择六个档中的一个。
内输入轴上的第三固定的齿轮与三档惰轮齿轮和第五惰轮齿轮啮合。
额外地，双离合变速器装置包括第七齿轮组，用于提供七档，第七齿轮组包括在内输入轴上的第七固定的齿轮，与其中一个副轴上的七档惰轮齿轮啮合。第七齿轮组还包括联接装置，该联接装置设置在其中一个副轴上，以选择性地接合其中一个惰轮齿轮，用于选择七档。双离合变速器装置还包括倒档惰轮轴和安装在倒档惰轮轴(idler shaft)上的至少一个倒档齿轮，用于提供倒档。双离合变速器通过双离合器提供七个前进档。双离合器使得奇数档和偶数档之间的档位切换是迅速和高效的，因为，用于奇数档位和偶数档位的齿轮分别被分配给不同离合器。双啮合由内输入轴上的第三固定的齿轮与三档惰轮齿轮和五档惰轮齿轮啮合提供。 双啮合使得双离合变速器紧凑、轻质、低成本，因为在其中一个副轴上避免了一个固定的齿轮。在本申请中，不同的输入轴可分别提供第一前进档和倒档。DCT将第一前进档和倒档布置在两个不同的输入轴上。DCT的双离合器使得，两个输入轴之间的切换可迅速地实现。因此，DCT交替地接合两个输入轴的驱动策略可快速地向前和向后驱动车辆。该策略是有用的，以便将车辆从泥坑中移出，因为车辆可被简单地前后驱动，以离开泥坑。可以实现齿轮和DCT的副轴的动量损耗较小。在本申请中，该至少一个倒档齿轮可包括第一倒档齿轮和第二倒档齿轮，分别与齿轮中的两个啮合。双离合变速器还提供了倒档，使得车辆能倒退。倒档使得车辆更可驾驭。两个倒档齿轮使得DCT消除仅用于倒档的小齿轮。没有该小齿轮导致DCT的质量和成本减小。在本申请中，第一倒档齿轮可与第二固定的齿轮啮合，而第二倒档齿轮可与倒档惰轮啮合。第一倒档齿轮和第二倒档齿轮二者与倒档惰轮共用同一个旋转轴线，其是同轴的。事实上，齿轮典型地同轴地安装到其支承轴，除非另外陈述。齿轮及其支承轴具有同一旋转轴线使得齿轮与其平行轴上的相邻齿轮一致地挂档啮合。双离合变速器还可包括停车锁定齿轮，其被固定到其中一个副轴上用于提供停车锁定。具有停车锁定的副轴包括最后的驱动小齿轮，用于锁定DCT的差速器。差速器包括输出轴上的输出齿轮。停车锁定件使得车辆以安全的方式停在一位置处，甚至在斜坡上。停车锁定件容易实施并且对于车辆和乘客的安全是有益的。在本申请中，一档惰轮齿轮、二档惰轮齿轮、三档惰轮齿轮和四档惰轮齿轮的至少两个可以安装在同一副轴上。低档(例如，一、二、三和四档)齿轮被期望安装在同一副轴上，因为其中一个副轴40、50需要被制成为坚固的以便传递大扭矩。在本申请中，五档惰轮齿轮、六档惰轮齿轮和七档惰轮齿轮中的至少两个被安装在同一副轴上。高档的较多齿轮被安装在同一副轴上提供更多机会以将低档齿轮安装在另一轴上。另一轴可由此被制成为短的以便承载较小数量的齿轮。在本申请中，五档惰轮齿轮、六档惰轮齿轮和七档惰轮齿轮可被安装在下副轴上。 较高档(例如，五、六和七档)的齿轮被期望用于安装在同一轴上，因为该轴可被制成为细的，以传递较小扭矩。因此，DCT可被制成为成本较低且轻质。安装在同一副轴上的高档的
5三个齿轮大大有助于减小副轴的质量。具有该副轴的DCT还可被制成为更轻的。不那么需要用于支撑高档副轴的轴承。在本申请中，联接装置可包括双侧联接装置，用于将联接装置的左侧或右侧上的齿轮接合到承载联接装置的轴。在本申请中，还设置有用于支撑副轴的轴承，其中至少一个轴承被设置为靠近一档惰轮齿轮和二档惰轮齿轮中的一个。支撑轴的轴承更有利地设置为靠近低档齿轮。当齿轮靠近低档齿轮时，支撑轴可被制成为细的，并具有较小挠曲。在本申请中，DCT还可包括输出齿轮，其与副轴上的小齿轮啮合，以便提供输出扭矩。输出齿轮从小齿轮接收驱动扭矩，并将单个输出提供给双离合变速器的外部。不需要与副轴关联的多个外部连接件。由此向双离合变速器的联接被简化。在本申请中，提供一种具有变速箱的传动系装置。该传动系装置可包括至少一个动力源，用于产生驱动扭矩。传动系装置替换地已知为传动系。在本申请中，动力源包括内燃机。具有内燃机和双离合变速器的车辆容易制造。内燃机消耗较少的汽油以便保护环境。此外，用于其它类型燃料的内燃机可甚至有更少的污染排放，例如氢燃料。在本申请中，动力源可包括电马达。与使用燃料的典型燃烧相比，在混合动力汽车或电动汽车中使用的电马达使得污染减小。在本申请中，提供了一种车辆，包括传动系装置。具有传动系装置的车辆通过使用双离合变速器而在能量使用方面是高效的。
图1示出了本申请的双离合变速器的实施例的前视图；图2示出了一档变速比的扭矩流动路径；图3示出了二档变速比的扭矩流动路径；图4示出了三档变速比的扭矩流动路径；图5示出了四档变速比的扭矩流动路径；图6示出了五档变速比的扭矩流动路径；图7示出了六档变速比的扭矩流动路径；图8示出了七档变速比的扭矩流动路径；图9示出了倒档变速比的扭矩流动路径；图10示出了双侧联接装置与其附近的用于接合的齿轮的组件；图11示出了单侧联接装置与其附近的用于接合的齿轮的组件；图12示出了惰齿轮的组件，该惰轮在轴承上被轴可旋转地支撑；图13示出了固定的齿轮的组件，该齿轮被支撑在轴上；图14示出了根据DCT实施例的内燃机的曲轴的横截面；图15示出了图2的双离合变速器的展开侧视图的替换的前视图。
具体实施例方式在以下说明中，将通过细节描述本申请的实施例。但是对本领域的技术人员显而易见的是，可以不利用这些细节来实现本发明。图1-14提供了本申请的双离合变速器(DCT)的实施例的详细描述。图1示出了本申请的双离合变速器1的实施例的前视图。DCT 1包括较大的输出齿轮12，两个输入轴20、22，两个小齿轮41、51和倒档惰轮轴38。两个输入轴20、22是实心的输入轴20 ( S卩，Kl)和中空的输入轴22 ( S卩，K2)。实心的输入轴20和中空的输入轴22 共用相同的旋转轴线，且不可旋转地单独连接至双离合器6的两个离合盘8、10。两个小齿轮41、51是上小齿轮和下小齿轮51。两个小齿轮41、51分别在它们的旋转轴线处固定到上副轴40和下副轴50。输出齿轮12在其旋转轴线处固定到输出轴14。这两个小齿轮41、51 单独地在输出齿轮12的不同位置处与输出齿轮12啮合。输出轴20、22，上副轴40、下副轴50、倒档惰轮轴38和输出轴14以预定的距离彼此平行。这些距离沿这些轴20、22、40、50、38、14的径向方向设置，如图2更好地可见。其它齿轮根据预定方式分别安装在这些轴20、22、40、50、38、14上且彼此啮合。这些齿轮的安装和啮合方式在以下附图中更好地可见。图1还显示了切割平面A-A，用于显示通过DCT 1的展开横截面图，该DCT在图2 至9中显示。切割平面A-A通过下小齿轮51、输出齿轮12、输入齿轮轴20、22、上小齿轮41 和倒档惰轮轴38的旋转轴线。图2至9的其中一个目的是进一步显示DCT 1的结构和扭矩流。图2示出了 DCT 1的展开图，其显示了齿轮安装的方式，并对应于图1。根据图2，DCT 1包括以下轴，从顶部到底部为，倒档惰轮轴38、上副轴40、实心输入轴20、中空输入轴22、下副轴50和输出轴14。实心输入轴20被部分地布置在中空输入轴22中，而实心输入轴20在其两端处突出到中空输入轴22之外。中空输入轴22通过一对实心轴轴承71安装到实心输入轴20，所述一对实心轴轴承71在中空输入轴22的两端处布置在实心输入轴20和中空输入轴22之间。因此，两个输入轴20、22联接在一起，从而实心输入轴20在中空输入轴22内自由地旋转。中空输入轴22围绕实心输入轴20的右部， 而实心输入轴20的左部暴露在中空输入轴22之外。输入轴20、22的组件在左侧、在实心轴20的凸出端部处被实心轴轴承71支撑，在右侧被中空轴轴承72支撑。如图2所示，实心输入轴20的一部分沿输入轴20、22的径向方向被外输入轴22环绕。存在三个齿轮25、27、对，安装在实心输入轴20的左暴露部分。这些齿轮25、27、M是三档定轮25、七档定轮27和一档定轮对。三档定轮25、七档定轮27和一档定轮M从右向左相继地布置在实心轴20的暴露部分。三档定轮25还用作五档定轮26。中空输入轴22 安装在实心输入轴20的右部，该中空输入轴上从右向左安装有二档定轮30、六档定轮32和四档定轮31。二档定轮30、六档定轮32和四档定轮31同轴地固定到中空输入轴22。下副轴50设置在实心输入轴20和中空输入轴22之下。在下副轴50上存在多个齿轮和联接装置，从右向左，包括下小齿轮51、二档惰轮61、双侧联接装置83、四档惰轮63、 三档惰轮62、双侧联接装置82和一档惰轮60。一个副轴轴承73靠近下小齿轮51和二档惰轮61 二者设置。另一副轴轴承73在下副轴50的左端部处靠近一档惰轮60设置。二档惰轮61、四档惰轮63、三档惰轮62和一档惰轮60分别通过轴承安装在下副轴50上，从而这些齿轮61、63、62、60是惰轮，绕下副轴50自由地旋转。换句话说，低档齿轮60、61、62、63 设置在同一副轴50上，而两个副轴的轴承73靠近最低档齿轮60、61。双侧联接装置83设
7置在二档惰轮61和四档惰轮63之间。另一双侧联接装置82设置在三档惰轮62和一档惰轮60之间。两个双侧联接装置82、83被构造为沿下副轴50移动，从而它们分别将左侧或右侧的齿轮接合到下副轴50。二档惰轮61与二档定轮30啮合。四档惰轮63与四档定轮 31啮合。三档惰轮62与三档定轮25啮合。一档惰轮60与一档定轮M啮合。上副轴40被设置在输入轴20、22之上。在上副轴40上存在齿轮和联接装置，从左向右，包括上小齿轮41、倒档惰轮37、双侧联接装置80、六档惰轮65、停车锁定齿轮39、 五档惰轮64、双侧联接装置81和七档惰轮66。一个副轴轴承73靠近上小齿轮41和倒档惰轮37 二者并在其之间设置。另一副轴轴承73在上副轴40的另一端部处靠近七档惰轮 66设置。倒档惰轮37、六档惰轮65、五档惰轮64和七档惰轮66分别通过轴承安装在上副轴40上，从而这些齿轮37、65、64、66是惰轮，绕上副轴40自由地旋转。换句话说，高档齿轮64、65、66安装在同一副轴40上。双侧联接装置80被构造为沿上副轴40移动，从而每次将倒档惰轮37或六档惰轮65接合到上副轴40。另一双侧联接装置81被构造为沿上副轴40移动，从而每次将五档惰轮64和七档惰轮66中的任一个接合到上副轴40。六档惰轮 65与六档定轮32啮合。五档惰轮64与五档定轮沈啮合。七档惰轮66与七档定轮27啮
口 O换句话说，在两个副轴40、50之间仅存在一个双啮合。双啮合包括经由三档定轮 25与三档惰轮62啮合的五档惰轮64。三档定轮25还用作五档定轮26。倒档惰轮轴38还被设置在上副轴40上方。在倒档惰轮轴38上存在齿轮，从右向左包括，第一倒档齿轮35和第二倒档齿轮36。两个惰轮轴轴承74分别在倒档惰轮轴38的两端处设置。第一倒档齿轮35和第二倒档齿轮36 二者同轴地固定在倒档惰轮轴38。第一倒档齿轮35经由中间齿轮与二档惰轮61啮合，该中间齿轮是二档定轮30。第二倒档齿轮 36与倒档惰轮37啮合。输出轴14设置在下副轴50之下。一对输出轴轴承75设置在输出轴14的两个相对端部处用于支撑。输出齿轮12同轴地固定在输出轴14上。输出齿轮12与下小齿轮51 和上小齿轮41啮合。在本说明书中，表述“啮合”和“齿合(comb) ”相对于挂档轮或接合的齿轮被视为同义词。实心输入轴20替换地称为内输入轴20，而中空输入轴22替换地称为外输入轴22。 实心输入轴20替换地被中空轴代替，该中空轴布置在中空输入轴22之内。术语“联接装置”称为“换档机构”，用于与在轴上的齿轮接合或不接合。双离合变速器(DCT)替换地称为双离合器、双离合变速器或双重离合变速器(DCT)。输入轴20、22中的任一个可被多于两个轴承保持，以便被更好地支撑。一档定轮M也称为第一固定的齿轮M。三档定轮25也称为第三固定的齿轮25。 五档定轮26也称为第五固定的齿轮沈。七档定轮27也称为第七固定的齿轮27。二档定轮30也称为第二固定的齿轮30。四档定轮31也称为第四固定的齿轮31。六档定轮32也称为第六固定的齿轮32。一档惰轮60也称为一档惰轮齿轮60。二档惰轮60也被称为二档惰轮齿轮61。三档惰轮62也称为三档惰轮齿轮62。四档惰轮63也称为四档惰轮齿轮 63。五档惰轮64也称为五档惰轮齿轮64。六档惰轮65也称为六档惰轮齿轮65。七档惰轮66也称为七档惰轮齿轮66。联接装置替换地称为同步器。本申请提供了一种DCT 1，其允许以减小的驱动扭矩损失进行换档操作。这是因为换档操作可通过选择性地连接DCT 1的两个离合盘8、10的一个实现。因此，相关联的附加主驱动离合器可以被避免。在两个离合盘8、10之间的该选择性连接还使得实现自动变速，该自动变速可在无推进功率间断的情况下实现。推进功率包括从DCT 1的旋转齿轮和轴获得的动量。这样的变速与机械手动变速的设计类似，且其相应地具有非常低的摩擦损耗。双离合变速器1还提供并行的手动变速，其可被用于前轮驱动车辆的横向设置中。根据本申请的DCT 1可被类似地连接到已知手动变速器，诸如并行手动变速器。 在已知的手动变速器中，用于车辆前轴的驱动轴从其DCT箱向外延伸，平行于主DCT 1的输出轴14。已知手动变速器的设置剩下较小的空间用于手动变速器和离合器的促动，还用于可选电马达。可选电马达可用作起动装置，用于内燃机，作为能量回收装置用于制动操作或作为混合动力车辆中的附加驱动结构。具有这样小的空间展现出很多困难，而这些困难被本申请解决或至少被缓解。本申请提供了一种双离合变速器1，该双离合变速器具有两个离合器，用于以紧凑的方式连接到电马达和手动变速器。本申请提供了一种并行变速器的紧凑结构。本申请提供了一种用于车辆的并行变速器，包括两个输入轴20、22，两个输入轴的每个都可经由其自己的离合器不可旋转地联接至由驱动发动机提供动力的轴。本申请的DCT 1还提供输出轴14，该输出轴14平行于输入
轴 20,22ο根据本申请的双离合变速器1特别适于前轮驱动车辆的横向设置，其中，例如，前差速器定位在小齿轮41、51之下。用于传递扭矩的传动系可以获得短的总长。本申请在中间设置的副轴40、50上提供至少两个较小的小齿轮41、51，该小齿轮 51与一个较大的输出齿轮12齿合，该齿轮12又与输出轴14连接。这种设置提供了紧凑和轻质的DCT 1。本申请还允许一种设计，其中，输出齿轮12被并入到变速器差速装置，而不提供 DCT 1的中间输出轴。这允许用于DCT 1的非常密实的包封。还有利的是，在一个输出轴上提供用于偶数档位的定轮，和在另一输出轴上提供用于奇数档位的定轮。当相继地执行换档时，该设置以平滑和高效的方式提供了上述的换档操作。这是因为DCT 1可交替地接合两个离合盘8、10的一个。例如，从一档到四档的换档操作导致实心输出轴20和中空输出轴22交替地接合，这是能量高效的且很快速。三档惰轮62和四档惰轮64经由中间三档惰轮25(即，五档定轮沈)的单个双啮合提供了三档和五档之间的高效换档。不需要输入轴或离合器变化用于三档和五档之间的直接换档。因为，三档定轮25与五档定轮沈相同，不需要额外的齿轮用于提供三档和五档的每一个。实心输入轴20可由此由被制成得更短，节省一个齿轮，以便减小DCT 1的成本和重量。低档(S卩，一、二、三和四档)的齿轮60、61、62、63在同一下副轴50上设置，这是有利的。这是因为，与上副轴40相比，下副轴50具有低转速和较大尺寸，用于较高的扭矩。 该设置消除提供具有较大尺寸的多副轴来分别承载那些低档重负载齿轮60、61、62、63的需要。因此，DCT 1被制成为轻的且成本较小。DCT 1的轴承73被安装为靠近低档的齿轮60、61和小齿轮41、51。该设置为轴40、 50提供了较强的机械支撑以便轴挠曲较小。类似地，用于倒档惰轮轴38和输出轴14的轴承74、75也靠近齿轮12、35、36。因此，轴14、38在重量上减小以便成本较小。
9
还有利地通过DCT 1的不同输入轴20、22驱动一档和倒档的齿轮组。这提供了驱动车辆在慢向前和慢向后之间的改变而不与同一组齿轮接合或不接合的能力。仅通过接合和不接合两个输入轴20、22的各离合器8、10，DCT 1使得车辆能以较小的传递功率或齿轮动量损失向前和向后快速移动。这有助于车轮陷入恶劣环境的许多情况，诸如雪坑或泥坑。 车辆可通过在DCT 1的两个离合盘8、10之间切换而自由地摇摆。在输入轴20、22的一个或两个上具有一个双共用齿轮的实施例的变体具有提供较高灵活性和较小依赖性的优点。有利的是，将一档、倒档和二档的齿轮设置为靠近用于支撑的轴承。这些低档(例如，一档、二档、倒档等)齿轮的齿轮经历的力比高档的齿轮大，因为低档和倒档的传动比较大。因此，这些力靠近轴38、50的支撑点被承受，因此减小了轴的过度弯曲。图2示出了一档变速比的扭矩流动路径。在图2中，一档的输入扭矩从内燃机(未示出)的曲轴2接收。根据图2，一档的输入扭矩被实心输入轴20从DCT 1的双离合器6 接收。一档的扭矩从实心的输入轴20，经由一档定轮对、经由一档惰轮60、经由双侧联接装置82、经由下副轴50、经由下小齿轮51、经由输出齿轮12传递到输出轴14。当传递一档扭矩(提供DCT1的一档)时，双侧联接装置82被接合到一档惰轮60。用于一档扭矩传递的齿接合或被接合的齿轮对的数量为二。 图3示出了二档变速比的扭矩流动路径。在图3中，二档的输入扭矩从内燃机(未示出)的曲轴2接收。根据图3，二档的输入扭矩被中空输入轴22从DCT 1的双离合器6 接收。二档的扭矩从中空的输入轴22，经由二档定轮30、二档惰轮61、经由双侧联接装置 83、经由下副轴50、经由下小齿轮51、经由输出齿轮12传递到输出轴14。当传递二档扭矩 (提供DCT 1的二档)时，双侧联接装置83被接合到二档惰轮60。用于二档扭矩传递的齿接合或被接合的齿轮对的数量为二。图4示出了三档变速比的扭矩流动路径。在图4中，三档的输入扭矩从内燃机(未示出)的曲轴2接收。根据图4，三档的输入扭矩被实心输入轴20从DCT 1的双离合器接收。三档的扭矩从实心的输入轴20，经由三档定轮25、经由三档惰轮62、经由双侧联接装置
82、经由下副轴50、经由下小齿轮51、经由输出齿轮12传递到输出轴14。当传递三档扭矩 (提供DCT 1的三档)时，双侧联接装置82被接合到三档惰轮62。用于三档扭矩传递的齿接合或被接合的齿轮对的数量为二。图5示出了四档变速比的扭矩流动路径。在图5中，四档的输入扭矩从内燃机(未示出)的曲轴2接收。根据图5，四档的输入扭矩被中空输入轴22从DCT 1的双离合器6 接收。四档的扭矩从中空输入轴22，经由四档定轮31、经由四档惰轮63、经由双侧联接装置
83、经由下副轴50、经由下小齿轮51、经由输出齿轮12传递到输出轴14。当传递四档扭矩 (提供DCT 1的四档)时，双侧联接装置83被接合到四档惰轮63。用于四档扭矩传递的齿接合或被接合的齿轮对的数量为二。图6示出了五档变速比的扭矩流动路径。在图6中，五档的输入扭矩从内燃机(未示出)的曲轴2接收。根据图6，五档的输入扭矩被实心输入轴20从DCT 1的双离合器6 接收。五档的扭矩从实心输入轴20，经由五档定轮沈、经由五档惰轮64、经由双侧联接装置 81、经由上副轴40、经由上小齿轮41、经由输出齿轮12传递到输出轴14。当传递五档扭矩
10(提供DCT 1的五档)时，双侧联接装置81被接合到五档惰轮64。用于五档扭矩传递的齿接合或被接合的齿轮对的数量为二。图7示出了六档变速比的扭矩流动路径。在图7中，六档的输入扭矩从内燃机(未示出)的曲轴2接收。根据图7，六档的输入扭矩被中空输入轴22从DCT 1的双离合器6 接收。六档的扭矩从中空输入轴22，经由六档定轮32、经由六档惰轮65、经由双侧联接装置
80、经由上副轴40、经由上小齿轮41、经由输出齿轮12传递到输出轴14。当传递六档扭矩 (提供DCT 1的六档)时，双侧联接装置80被接合到六档惰轮65。用于六档扭矩传递的齿接合或被接合的齿轮对的数量为二。图8示出了七档变速比的扭矩流动路径。在图8中，七档的输入扭矩从内燃机(未示出)的曲轴2接收。根据图8，七档的输入扭矩被实心输入轴20从DCT 1的双离合器6 接收。七档的扭矩从实心输入轴20，经由七档定轮27、经由七档惰轮66、经由双侧联接装置
81、经由上副轴40、经由上小齿轮41、经由输出齿轮12传递到输出轴14。当传递七档扭矩 (提供DCT 1的七档)时，双侧联接装置81被接合到七档惰轮66。用于七档扭矩传递的齿接合或被接合的齿轮对的数量为二。图9示出了倒档变速比的扭矩流动路径。在图9中，倒档的输入扭矩从内燃机(未示出)的曲轴2接收。根据图9，倒档的输入扭矩被中空输入轴22从DCT 1的双离合器6 接收。倒档的扭矩从中空输入轴22，经由二档定轮30、经由第一倒档齿轮35、经由倒档惰轮轴38、经由第二倒档齿轮36、经由倒档惰轮37、经由双侧联接装置80、经由上副轴40、经由上小齿轮41、经由输出齿轮12传递到输出轴14。当传递倒档扭矩(提供DCT 1的倒档) 时，双侧联接装置80被接合到倒档惰轮37。用于倒档扭矩传递的齿接合或被接合的齿轮对的数量为三。可以提供替换的路径，用于传递上述扭矩流动路径。图10示出了双侧联接装置102与其用于接合的相邻齿轮101、103的组件100。组件100包括轴104，具有分别在两个轴承上的两个同轴安装的惰轮101、103。联接装置102 设置在左侧的惰轮101和右侧惰轮103之间。联接装置102被构造为沿轴104移动，以选择性地一次接合惰轮101、103的任一个。换句话说，惰轮101、103可交替地通过联接装置 102而与轴104形成非旋转接合。用于显示组件100的符号在图10的右手侧提供。图11示出了单侧联接装置112与其用于接合的相邻齿轮113的组件110。组件 110包括轴114，具有在轴承上的一个同轴安装的惰轮113。联接装置112在左侧靠近惰轮 113设置。联接装置112被构造为沿轴114移动，以接合惰轮113。换句话说，惰轮113通过单侧联接装置112而与轴104形成非旋转接合。用于显示组件110的符号在图11的右手侧提供。图12示出了惰轮齿轮121被轴122可旋转地支承在轴承123上的组件120。惰轮齿轮121经由轴承123同轴地安装到轴122上。轴承123使得惰轮齿轮121绕轴122自由地旋转。显示组件120的符号在图12的右手侧提供。图13示出了支撑在轴131上固定的齿轮132的组件130。固定的齿轮132同轴地安装到轴131上，从而齿轮132固定到轴132。固定的齿轮132和轴131连结为一体，从而固定的齿轮132的扭矩被直接地传递到轴131，反之亦然。多个固定的齿轮牢固地连接到输入轴20、22和其他轴14、38、40、50。在先前附图中用于这样的固定的齿轮的符号设置在图13中的左侧上。用于这样的固定的齿轮的更通常使用的符号设置在图13的右手侧上。图14示出了通过根据DCT 1实施例的内燃机的曲轴2的横截面。在图14中，在此未示出的内燃机的曲轴2不可旋转地连接到双离合器6的壳体4。双离合器6包括内离合盘8和外离合盘10，其可经由控制元件与壳体4不可旋转的接合，该控制元件在此没有示出。实心输入轴20不可旋转地连接到离合盘8，且一直延伸通过中空轴22。类似地，中空输入轴22不可旋转地连接到另一离合盘10。离合器壳体4绕内离合盘8比绕外离合盘10具有较大的外径。因此，内离合盘8 在离合器壳体4内具有比外离合盘10更大的外直径。在实心输入轴20上的较大内离合盘 8驱动一档导致DCT 1坚固。上述八个扭矩流动路径不仅提供可变方案来产生DCT 1的八个档位(即，七个前进档和一个后退档)，还提供从一个档位高效地切换到另一档位的可能性。例如，从三档到五档的跳档可经由中间齿轮通过五档惰轮64和三档惰轮62的双啮合实现，该中间齿轮即三档定轮25。三档定轮25还用作五档定轮沈。三档和五档之间的跳档不需要使实心输入轴20停止。此外，三档惰轮62和五档惰轮64的双啮合避免在输入轴上设置两个单独的固定齿轮的需要。换句话说，在中空输入轴22上需要较小的空间，因为两个固定的齿轮25、26 被组合为一个。DCT 1由此可通过减少一个齿轮而被制成为更轻和更廉价。停车锁定齿轮39是固定到上副轴40上的齿轮，用于提供停车锁定件。停车锁定件是设置有棘轮装置的轮，其具有掣爪装置，该掣爪装置具有齿条元件、爪状件等。停车锁定件保持上副轴40和输出轴14防止旋转，这使得当车辆停车时，具有DCT 1的车辆由行进变为停止。当使用停车锁定件时，上副轴40上的停车锁定齿轮39可经由上小齿轮41、经由输出齿轮12和使输出轴14从旋转变为停止而锁定输出轴14。图15示出了图2的双离合变速器的展开侧视图的替换前视图。图15包括与图1 至14的部件类似的部件。类似的部件具有类似或相同部件附图标记。类似或相同部件的描述在此通过参照被引入。尽管以上描述包含许多细节，但是它们不应被视为限制实施例的范围，而仅仅视为阐释了前述实施例。特别是，本实施例的上述优点不应被视为限制实施例的范围，而仅仅用于解释如果所述实施例用于实践时的潜在优势。由此，本实施例的范围应该由权利要求确定，而不是通过所给的示例确定。
1权利要求
1.一种双离合变速器(1)，包括内输入轴00)和外输入轴0 ，内输入轴OO)的至少一部分被外输入轴0 沿径向方向环绕，连接至内输入轴OO)的第一离合器(8)和连接至外输入轴0 的第二离合器(10)， 第一副轴GO)和第二副轴(50)，与输入轴(20,2 径向地间隔开，且平行于输入轴 (20，22)设置，设置在第一副轴(40)、第二副轴(50)、内输入轴00)和外输入轴0 上的齿轮，所述齿轮包括第一齿轮组、第二齿轮组、第三齿轮组、第四齿轮组、第五齿轮组和第六齿轮组用于提供六个档位，第一齿轮组包括在内输入轴00)上的第一固定的齿轮(M)，其与其中一个副轴00， 50)上的一档惰轮齿轮(60)啮合，第三齿轮组包括在内输入轴00)上的第三固定的齿轮(25)，其与其中一个副轴00， 50)上的三档惰轮齿轮(62)啮合，第五齿轮组包括在内输入轴00)上的第五固定的齿轮( )，其与其中一个副轴00， 50)上的五档惰轮齿轮(64)啮合，第二齿轮组包括在外输入轴0 上的第二固定的齿轮(30)，其与其中一个副轴00， 50)上的二档惰轮齿轮(61)啮合，第四齿轮组包括在外输入轴0 上的第四固定的齿轮(31)，其与其中一个副轴00， 50)上的四档惰轮齿轮(63)啮合，第六齿轮组包括在外输入轴0 上的第六固定的齿轮(32)，其与其中一个副轴00， 50)上的六档惰轮齿轮(65)啮合，每个齿轮组包括联接装置，该联接装置设置在其中一个副轴(40，50)上，以选择性地接合惰轮齿轮中的一个用于选择六个档位中的一个，和第三固定的齿轮0 还与第五惰轮齿轮(64)啮合， 其中，双离合变速器(1)还包括第七齿轮组，用于提供七档，第七齿轮组包括在内输入轴 (20)上的第七固定的齿轮(27)，与其中一个副轴(40，50)上的七档惰轮齿轮(66)啮合，第七齿轮组还包括联接装置，该联接装置设置在其中一个副轴(40，50)上，以选择性地接合七档惰轮齿轮(66)，用于提供七档，和双离合变速器(1)还包括倒档惰轮轴(38)和安装在倒档惰轮轴(38)上的至少一个倒档齿轮，用于提供倒档。
2.如权利要求1所述的双离合变速器(1)，其中第一前进档和倒档由不同的输入轴(20,2 提供。
3.如前述权利要求中的任一项所述的双离合变速器(1)，其中所述至少一个倒档齿轮包括第一倒档齿轮(3 和第二倒档齿轮(36)，分别与七个齿轮组的两个齿轮啮合。
4.如权利要求3所述的双离合变速器(1)，其中第一倒档齿轮(3 与第二固定的齿轮(30)啮合，而第二倒档齿轮(36)与倒档惰轮 (37)啮合。
5.如前述权利要求中的任一项所述的双离合变速器(1)，还包括停车锁定齿轮(39)，被固定到其中一个副轴(40，50)上用于提供停车锁定。
6.如前述权利要求中的任一项所述的双离合变速器(1)，其中一档惰轮齿轮(60)、二档惰轮齿轮(61)、三档惰轮齿轮(6 和四档惰轮齿轮(63)中的至少两个安装在同一副轴上。
7.如前述权利要求中的任一项所述的双离合变速器(1)，其中五档惰轮齿轮(64)、六档惰轮齿轮(6 和七档惰轮齿轮(66)中的至少两个被安装在同一副轴上。
8.如权利要求7所述的双离合变速器(1)，其中五档惰轮齿轮(64)、六档惰轮齿轮(6 和七档惰轮齿轮(66)被安装在下副轴(50)上。
9.如权利要求1所述的双离合变速器(1)，其中联接装置包括双侧联接装置，用于将联接装置的左侧或右侧上的齿轮接合到承载联接装置的轴。
10.如前述权利要求中的任一项所述的双离合变速器(1)，还包括用于支撑副轴G0，50)的轴承，其中至少一个轴承被设置为靠近一档惰轮齿轮和二档惰轮齿轮中的一个。
11.一种变速箱，具有如前述权利要求中的任一项所述的双离合变速器(1)，还包括输出齿轮(12)，分别与副轴(40，50)上的小齿轮01，51)啮合，以便提供输出扭矩。
12.—种传动系装置，具有如权利要求11所述的变速箱，该传动系装置包括至少一个动力源，用于产生驱动扭矩。
13.如权利要求12所述的传动系装置，其中动力源包括内燃机。
14.如权利要求12所述的传动系装置，其中动力源包括电马达。
15.一种车辆，包括根据权利要求12至14中的一项的传动系装置。
全文摘要
双离合变速器(DCT)(1)包括分别连接至两个离合盘的两个输入轴(20，22)。DCT(1)还包括在副轴(40，50)和输入轴(20，22)上的齿轮。齿轮包括六个齿轮组，用于分别提供六个档位。每个齿轮组包括在输入轴(20，22)上的固定的齿轮，其与其中一个副轴(40，50)上的惰轮齿轮啮合。三档齿轮(25)与三档惰轮齿轮(62)和五档惰轮齿轮(65)啮合。另外，DCT装置(1)还包括第七齿轮组，用于提供七档。第七齿轮组包括第七固定的航次论，与七档惰轮齿轮(66)啮合。DCT(1)还包括倒档惰轮轴(38)和在倒档惰轮轴(38)上的一个倒档齿轮，用于提供倒档。
文档编号F16H3/00GK102362098SQ200980120094
公开日2012年2月22日 申请日期2009年3月31日 优先权日2008年3月31日
发明者迈克尔·B·莫琳, 阿克塞尔·盖伯格, 马塞厄斯·雷姆勒, 马库斯·罗肯巴克 申请人:通用汽车环球科技运作公司