一种双离合器变速器传动装置制造方法
【专利摘要】双离合器变速器传动装置，包括两根同轴布置的内外输入轴，平行于两输入轴布置的两根副轴，双离合器和差速器总成，布置在上述各轴上的多组常啮合齿轮组，以及多组同步器装置。一档从动齿轮与倒档从动齿轮置于同一的副轴上，具有较大的倒档传动比，倒档安全性更高。采用四档与六档共用主动齿轮，五档与七档共用主动齿轮，二档从动齿轮与倒档主动齿轮齿轮连体的方式，或二档从动齿轮直接驱动倒档从动齿轮的方式实现倒档，减小变速器轴向尺寸。低档齿轮组分别布置在变速箱轴系的轴端处，使轴系有更好的刚性，更小的磨损及更久的使用寿命。本装置提供七个前进档及一个倒档，具有结构简单、较好的倒档安全性、较多档位及较大的档位传动比自由度等特点。
【专利说明】一种双离合器变速器传动装置
【技术领域】
[0001]本发明属于车辆(汽车)变速器【技术领域】，具体涉及一种双离合器变速器传动装置。
【背景技术】
[0002]舒适性、操控性和高效经济都是很重要的车辆及变速器性能指标，在传统手动变速器和自动变速器的应用中，在以上性能方面都只是顾此失彼。选择高的操控性和高效经济就意味着低的舒适性；选择高的舒适性则意味着在操控性和经济性上有所让步。
[0003]然而,新型的双离合器变速器(Dual Clutch Transmission)的采用，能够最大程度的满足人们对以上性能的综合需求。双离合器变速器可以提供媲美手动变速器的高效率及更高的操控性，能满足人们对车辆经济性和驾驶娱乐的需求；双离合器变速器同时还具有不亚于自动变速器的高舒适性，能够实现行驶过程中的动力不中断。
[0004]但是，由于现有双离合器变速器越来越趋于紧凑型结构，导致变速器档位数较少，影响变速器的换挡平顺性，也就意味着影响车辆的行驶舒适性；或者为了保持档位数较多，但需要共用档位齿轮组太多，影响变速器的各档位传动比自由度，难以与不同车辆匹配搭载；还有部分双离合器变速器设有倒档轴，使变速器零部件数较多，变速器成本较高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种双离合器变速器传动装置，以通过较简单的结构实现较多的档位数及较大的档位传动比自由度等特点。
[0006]本发明所述的双离合器变速器传动装置主要包括内输入轴、外输入轴、第一副轴、第二副轴、差速器总成和双离合器。此双离合器变速器提供七个前进挡及一个倒档。
[0007]内输入轴和外输入轴同轴布置，且内输入轴有部分被外输入轴周向包围形成空套。外输入轴是空心的输入轴；内输入轴可以是实心的输入轴，也可以是空心的输入轴。内输入轴与外输入轴由轴承支撑，使内输入轴和外输入轴同轴且保持空套，保证各自自由转动。
[0008]内输入轴上布置有不可与之相对转动的奇数档主动齿轮，外输入轴上布置有不可与之相对转动的偶数档主动齿轮。
[0009]第一副轴和第二副轴与两输入轴平行布置。在两副轴上，各设有一个与副轴不可相对转动的主减速主动齿轮，并空套有与所述各档主动齿轮相啮合的各档从动齿轮及倒档主动齿轮，两副轴上还布置有选择各档位用的多个同步器装置，各档从动齿轮及倒档主动齿轮通过与两副轴固定连接的同步器装置选择性的与两副轴连接。其中两副轴上的各档位齿轮以空套形式布置于副轴上，两个主减速主动齿轮和各同步器装置以固定连接形式随副轴一起转动。
[0010]差速器总成作为此双离合器变速器的扭矩输出端。
[0011]所述双离合器变速器传动装置包括两个同轴布置的离合器盘，两离合盘分别与两输入轴连接。此双离合器可以是干式双离合器或湿式双离合器。双离合器为此发明所述的双离器合变速器的扭矩输入端，且布置于变速器靠近发动机端，与发动机输出端相固定连接。可通过控制双离合器的两个离合器盘的交替接合选择输入扭矩接入到上述哪个输入轴。
[0012]总体来说，各前进档位主动齿轮固定连接与两输入轴，随输入轴一起转动；各档位从动齿轮和倒档从动齿轮空套于两副轴，和副轴相对自由转动。同步器与主减速主动齿轮固定连接于两副轴，随副轴一起转动；所有齿轮与所属轴在轴向固定，同步器可在一定范围之内轴向窜动，实现与不同档位齿轮接合，完成选档。
[0013]此双离合器变速器传动装置的扭矩传递方式为:第一离合器盘与内输入轴相固定连接，第二离合器盘与外输入轴相固定连接，实现发动机扭矩从双离合器到主动轴的扭矩传递；两输入轴和两副轴之间可选择性地通过各档位主从动齿轮及同步器相连，实现扭矩从输入轴到副轴的传递；两副轴和输出轴通过主减速主动齿轮与差速器总成常啮合，实现扭矩从副轴到输出轴的传递。
[0014]该双离合器变速器传动装置，可根据换挡需求进行档位预选择，实现车辆行驶中快速、平稳地换挡。通过控制同步器进行档位选择动作，使两副轴分别与不同输入轴连接。在同一时间，两个离合器只有一个处于接合状态，从而，两输入轴中有且只有一个输入轴接合到发动机传递扭矩。也就是说，在任意时间，可以有两个同步器完成两个档位的选择，但只有一个副轴在传递发动机扭矩。在不同输入轴上的两个档位同时接合时，通过控制切换双离合器的两个离合器盘的交替接合状态则可实现快速换挡，动力不中断。
[0015]双离合器变速器传动装置的所有换挡动作及双离合器的结合状态均由变速器控制单兀(Transmission Control Unit)控制。
[0016]所述两输入轴各有一端通过轴承支撑在变速器箱体上，且两输入轴间用轴承互相支撑，实现各自独立转动；两副轴各轴端分别布置有一轴承支撑在变速器箱体上。
[0017]本发明所述双离合器变速器传动装置，具有以下改进:
一档从动齿轮与倒档从动齿轮置于同一副轴上。这样，一方面保证此双离合器自动变速器具有较大的倒档传动比，从而保证整车到当时的安全性；另一方面保证此双离合自动变速器具有较小的周向尺寸，从而有更优的成本优势。
[0018]同时，所述四档从动齿轮和六档从动齿轮共用四六档主动齿轮，以有效控制双离合变速器的轴向尺寸，保证各档位传动比自由度。
[0019]并且，本发明中，将一档从动齿轮、三档从动齿轮、四档从动齿轮布置在同一副轴上，二档从动齿轮、五档从动齿轮、六档从动齿轮和七档从动齿轮布置在另一副轴上。这样使较大的档位从动齿轮置于同一副轴，且配以较大主减速比，整体减小轴系齿向尺寸，减小重量，节省材料，节约成本；又能保证很大的倒档传动比，即保证好的倒档安全性。
[0020]以上三方面的结构改进相互融合，共同用于本发明双离合器变速器传动装置中，可以很好滴实现本发明的发明目的。
[0021 ] 进一步，从远离双离合器端到靠近双离合器端方向，在内输入轴上，将一挡主动齿轮与三挡主动齿轮置于五档主动齿轮与七档主动齿轮之间，且一挡主动齿轮置于较三挡主动齿轮更靠近轴端轴承的位置，这样可以使变速器顶部轴系两端位置较低，益于在发动机舱其他系统零部件及变速箱的布置。[0022]优选地，一档从动齿轮所在副轴上的主减速主动齿轮为两个主减速主动齿轮中具有与所述主减速从动齿轮较大齿数比的一个。这样将I档、倒挡从动齿轮布置于同一副轴，由于一档、倒挡传动比较二档大，故导致I档、倒挡从动齿轮较大，轴系布置中，一档所在轴需要更加远离输入轴，导致轴系部分体积较大，故，适当考虑提高一档所在轴主减速主动齿轮与主减速从动齿轮齿数比，可以在差速器传递阶段适当分担传动比，可以将I档、倒挡与输入轴上主动齿轮间的传动比适当调小，从而减小I档、倒挡齿轮直径，使得轴系布置空间更紧凑。
[0023]优选地，倒档由二档从动齿轮直接或通过与二档从动齿轮相固连的倒档主动齿轮间接驱动实现，既有效控制了双离合变速器的轴向尺寸，又最大程度的满足各档位传动比的自由度，有较大弹性，可适用于各类车型的匹配搭载。
[0024]本发明采用七个前进档及一个倒档且无倒档轴结构，通过把倒档主从动齿轮分别设置在两副轴上，实现动力扭矩反向。并且变速器只使用四个同步器便能满足档位选择需求，充分利用了同步器资源。
[0025]一档和倒档分别布置与内外输入轴上，即与不同离合器盘相连接。针对与城市工况，此布置形式更好的均分两个离合器盘的集合接合几率，提高了双离合器使用寿命，改善双离合器起步控制。
[0026]可见本发明提供的双离合器变速器传动装置具有结构简单、整车倒档时的安全性、较大的档位传动比自由度等特点，减少了零件数目，节约了变速器成本，提高了系统可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]以下将根据附图所示的实施例，对本发明进行详细解释。相关附图如下:
图1为本发明实施例1的结构示意图；`
图2为本发明实施例2的结构示意图；
图3为图1的轴向视图。
[0028]附图图中:
IO内输入轴IS—七裆主动齿轮47—倒档主动齿轮
卜输入轴—二档主动齿轮3S.倒档从动齿轮
30—第一副轴24.四六档主动齿轮丨$卩一主减速主动齿轮
40.第二副轴31—档从动齿轮二主减速主动齿轮
___I Dl_
60.驻车轮34三档从动齿轮62.第一同步器SCl
70双S合器4:.五档从动齿轮64.第一同步器SC:。
飞3?速器总成一 44.七档从动齿轮66:第一同步器SC3
H—挡主动齿轮?二档从动齿轮從第一同步器SC4
IT三档主动齿轮36.四档从动齿轮—第一离合器盘—
16.五档主动齿轮__4 6.六档,从动齿轮__74.第二萬合器盘_
H主纖从动齿轮
【具体实施方式】[0029]下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地描述。
[0030]参见图1、图2和图3，各实施例展现的双离合器变速器传动装置都具有以下共同的结构:
内输入轴(10)和外输入轴(20)同轴布置，且至少一部分内输入轴(10)被外输入轴
(20)包围；第一副轴(30)与第二副轴(40)与两输入轴平行布置。内输入轴(10)与第一离合器盘(72)相连，外输入轴(20)与第二离合器盘(74)相连。
[0031]各前进档主动齿轮(12，14，16，18，22，24)分别连接在两输入轴(10，20)上，它们相对于各自的输入轴不可转动，可采用花键连接或其它形式；各前进档从动齿轮及倒档主动齿轮(47)分别空套于两副轴(30，40)上。
[0032]两副轴上各设有一个与副轴不可相对转动的主减速主动齿轮(39，49)，主减速主动齿轮(39，49)和主减速从动齿轮(82)常啮合，主减速从动齿轮(82)与差速器固连，差速器总成(80)作为此双离合器变速器的输出端。
[0033]四档从动齿轮(36)与六档从动齿轮(46)共用四六档主动齿轮(24)。
[0034]一档从动齿轮(32)与倒档从动齿轮(38)置于所述两副轴之一的同一副轴上，且该副轴上的主减速主动齿轮(39)为两个主减速主动齿轮中具有较少齿数的一个。
[0035]一档从动齿轮(32)、三档从动齿轮(34)、四档从动齿轮(36)布置在同一副轴上，二档从动齿轮(48)、五档从动齿轮(42)、六档从动齿轮(46)和七档从动齿轮(44)布置在另一副轴上。
[0036]各档位齿轮主从关系是:一档主动齿轮(12)与一档从动齿轮(32)常啮合，二档主动齿轮(22 )与二档从动齿轮(48 )常啮合，三档主动齿轮(14)与三档从动齿轮(34 )常啮合，四六档主动齿轮(24)同时与四档从动齿轮(36)及六档从动齿轮(46)常啮合，七档主动齿轮(18)与七档从动齿轮(44)常啮合，五档主动齿轮(16)与五档从动齿轮(42)常啮合，倒档主动齿轮(47)与倒档从动齿轮(38)常啮合。
[0037]同步器的档位选择关系是:一档从动齿轮(32)和三档从动齿轮(34)通过第一同步器装置SC1(62)选择性的与第一副轴(30)相连；四档从动齿轮(36)和倒档从动齿轮(38)通过第二同步器装置SC2 (64)选择性的与第一副轴(30)相连；七档从动齿轮(44)和五档从动齿轮(42)通过第三同步器装置SC3 (66)选择性的与第二副轴(40)相连；二档从动齿轮(48)和六档从动齿轮(46)通过第四同步器装置SC4 (68)选择性的与第二副轴(40)相连。
[0038]倒档实现方式至少有以下两种形式可选:
所述倒档从动齿轮(38)由二档从动齿轮(48)直接驱动；
所述倒档从动齿轮(38)由与二档从动齿轮(48)相固连的倒档主动齿轮(47)间接驱动。
[0039]驻车轮P布置方式至少可选择以下方式之一(图中虚线表示的驻车轮P为可选): 在所述倒档从动齿轮(38)和第一副轴主减速主动齿轮FDl (39)之间设置驻车轮
P (60a)；
与差速器固连驻车轮P (60b)。
[0040]从远离双离合器总成(70)端到双离合器总成(70)端方向，各实施例的档位排布关系如下: 参见图1，实施例1中，内输入轴(10)上依次设有五挡主动齿轮(16)、一挡主动齿轮
(12)、七档主动齿轮(18)及三挡主动齿轮(14);所述外输入轴(20)上依次固定设有四六档主动齿轮(24)和二挡主动齿轮(22)。
[0041]参见图2，实施例2中，在内输入轴(10)上，一挡主动齿轮(12)与三挡主动齿轮(14)置于五档主动齿轮(16)与七档主动齿轮(18)之间，且一挡主动齿轮(12)置于较三挡主动齿轮(14)更靠近轴端轴承的位置；所述外输入轴(20)上依次固定设有四六档主动齿轮(24)和二挡主动齿轮(22)。
[0042]以实施例1为例，该双离合器变速器传动装置的七个前进挡及一个倒档的动力传递路线如下:
一档动力传递路线:第一同步器SCl (62)与一档从动齿轮(32)接合，第一离合器盘(72 )闭合。发动机扭矩通过第一离合器盘(72 )传递给内输入轴(IO ),经由常哨合的一档主动齿轮(12)、一档从动齿轮(32)和第一同步器SCl (62)传递到第一副轴(30)，再经第一主减速主动齿轮(39)到差速器总成(80)，最后经差速器总成(80)输出动力。
[0043]二档动力传递路线:第三同步器SC4 (68)与二档从动齿轮(48)接合，第二离合器盘(74)闭合。发动机扭矩通过第二离合器盘(74)传递给外输入轴(20)，经由常啮合的二档主动齿轮(16)、二档从动齿轮(48)和第四同步器SC4 (68)传递到第二副轴(40)，再经第二主减速主动齿轮(49)到差速器总成(80)，最后经差速器总成(80)输出动力。
[0044]三档动力传递路线:第一同步器SCl (62)与三档从动齿轮(34)接合，第一离合器盘(72)闭合。发动机扭矩通过第一离合器盘(72)传递给内输入轴(10)，经由常啮合的三档主动齿轮(14)、三档从动齿轮(34)和第一同步器SCl (62)传递到第一副轴(30)，再经第一主减速主动齿轮(39)到差速器总成(80)，最后经差速器总成(80)输出动力。
[0045]四档动力传递路线:第二同步器SC2 (64)与四档从动齿轮(36)接合，第二离合器盘(74)闭合。发动机扭矩通过第二离合器盘(74)传递给外输入轴(20)，经由常啮合的共用四六档主动齿轮(24)、四档从动齿轮(36)和第二同步器(64)传递到第一副轴(30)，再经第一主减速主动齿轮(39)到差速器总成(80)，最后经差速器总成(80)输出动力。
[0046]五档动力传递路线:第三同步器SC3 (66)与七档从动齿轮(44)接合，第一离合器盘(72)闭合。发动机扭矩通过第一离合器盘(72)传递给内输入轴(10)，经由常啮合的七档主动齿轮(18)、七档从动齿轮(44)和第三同步器SC3 (66)传递到第二副轴(40)，再经第二主减速主动齿轮(49)到差速器总成(80)，最后经差速器总成(80)输出动力。
[0047]六档动力传递路线:第四同步器SC4 (68)与六档从动齿轮(46)接合，第二离合器盘(74)闭合。发动机扭矩通过第二离合器盘(74)传递给外输入轴(20)，经由常啮合的共用四六档主动齿轮(24)、六档从动齿轮(46)和第四同步器SC4 (68)传递到第二副轴(40)，再经第二主减速主动齿轮(49)到差速器总成(80)，最后经差速器总成(80)输出动力。
[0048]七档动力传递路线:第三同步器SC3 (66)与五档从动齿轮(42)接合，第一离合器盘(72)闭合。发动机扭矩通过第一离合器盘(72)传递给内输入轴(10),经由常哨合的五档主动齿轮(16)、五档从动齿轮(42)和第三同步器SC3 (66)传递到第二副轴(40)，再经第二主减速主动齿轮(49)到差速器总成(80)，最后经差速器总成(80)输出动力。
[0049]倒档动力传递路线:第二同步器SC2 (64)与四档从动齿轮(36)接合，第二离合器盘(74)闭合。发动机扭矩通过第二离合器盘(74)传递给外输入轴(20)，经由常啮合的二档主动齿轮(16 )和二档从动齿轮(48 )，因二档从动齿轮(48 )与倒档主动齿轮(47 )连体，再经常啮合的倒档主动齿轮(47)、倒档从动齿轮(38)和第二同步器(64)传递到第一副轴(30)，再经第一主减速主动齿轮(39)到差速器总成(80)，最后经差速器总成(80)输出动力。
【权利要求】
1.一种双离合器变速器传动装置，包括:同轴布置的内输入轴(10)和外输入轴(20)，且至少一部分内输入轴(10)被外输入轴(20)包围；平行于内、外输入轴(10，20)布置的两副轴；与内、外输入轴(10，20)分别相连的双离合器(70)； 所述内输入轴(10)上布置有不可与之相对转动的奇数档主动齿轮(12，14，16，18)，外输入轴(20 )上布置有不可与之相对转动的偶数档主动齿轮(22，24)； 在两副轴上，各设有一个与副轴不可相对转动的主减速主动齿轮，并空套有与所述奇数档和偶数档主动齿轮相啮合的各档从动齿轮及倒档主动齿轮，各档从动齿轮及倒档主动齿轮通过与两副轴固定连接的同步器装置选择性的与两副轴连接； 所述双离合器(70)的两个离合器盘同轴布置，分别与内、外输入轴(10，20)相连； 所述两副轴上的主减速主动齿轮和与差速器固连的主减速从动齿轮(82)相啮合，差速器总成(80)作为此双离合变速器的输出端； 其特征在于: 一档从动齿轮(32)与倒档从动齿轮(38)置于同一副轴上； 四档从动齿轮(36 )和六档从动齿轮(46 )共用四六档主动齿轮(24 ); 一档从动齿轮(32)、三档从动齿轮(34)、四档从动齿轮(36)布置在同一副轴上，二档从动齿轮(48)、五档从动齿轮(42)、六档从动齿轮(46)和七档从动齿轮(44)布置在另一副轴上。
2.根据权利要求1所述的双离合器变速器传动装置，其特征是:从远离双离合器(70)端到双离合器(70)端方向，`内输入轴(10)上依次设有五挡主动齿轮(16)、一挡主动齿轮(12)、七档主动齿轮(18)及三挡主动齿轮(14);从远离双离合器(70)端到双离合器(70)端方向，所述外输入轴(20)上依次设有四六档主动齿轮(24)和二挡主动齿轮(22)。
3.根据权利要求1所述的双离合器变速器传动装置，其特征是:从远离双离合器(70)端到靠近双离合器(70)端方向，在内输入轴(10)上，一挡主动齿轮(12)与三挡主动齿轮(14)置于五档主动齿轮(16)与七档主动齿轮(18)之间，且一挡主动齿轮(12)置于较三挡主动齿轮(14)更靠近轴端轴承的位置；从远离双离合器(70)端到双离合器(70)端方向，所述外输入轴(20)上依次设有四六档主动齿轮(24)和二挡主动齿轮(22)。
4.根据权利要求1至3任一项所述的双离合器变速器传动装置，其特征是:一档从动齿轮(32)所在副轴上的主减速主动齿轮为两个主减速主动齿轮中具有与所述主减速从动齿轮(82)较大齿数比的一个。
5.根据权利要求2或3所述的双离合变速器，其特征是:所述倒档从动齿轮(38)和二档从动齿轮(48)啮合，由二档从动齿轮(48)直接驱动；或者，所述倒档从动齿轮(38)和与二档从动齿轮(48)相固连的倒档主动齿轮(47)啮合，由倒档主动齿轮(47)驱动。
6.根据权利要求1、2或3所述的双离合器变速器传动装置，其特征是:在所述倒档从动齿轮(38)和第一副轴主减速主动齿轮FDl (39)之间设置驻车轮P (60a)。
7.根据权利要求1、2或3所述的双离合器变速器传动装置，其特征是:在差速器总成(80)上设置驻车轮P (60b)。
8.根据权利要求1、2或3所述的双离合器变速器传动装置，其特征是:所述一档从动齿轮(32)和三档从动齿轮(34)通过第一同步器装置SCl (62)选择性的与第一副轴(30)相连；四档从动齿轮(36)和倒档从动齿轮(38)通过第二同步器装置SC2 (64)选择性的与第一副轴(30)相连；七档从动齿轮(44)和五档从动齿轮(42)通过第三同步器装置SC3 (66)选择性的与第二副轴(40)相连；二档从动齿轮(48)和六档从动齿轮(46)通过第四同步器装置SC4 (68)选择性的与第二副轴(40)相连。
9.根据权利要求4所述的双离合器变速器传动装置，其特征是:所述一档从动齿轮(32)和三档从动齿轮(34)通过第一同步器装置SCl (62)选择性的与第一副轴(30)相连；四档从动齿轮(36)和倒档从动齿轮(38)通过第二同步器装置SC2 (64)选择性的与第一副轴(30)相连；七档从动齿轮(44)和五档从动齿轮(42)通过第三同步器装置SC3 (66)选择性的与第二副轴(40)相连；二档从动齿轮(48)和六档从动齿轮(46)通过第四同步器装置SC4 (68)选择性的与第二副轴(40)相连。
【文档编号】F16H3/12GK103671748SQ201210366812
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月26日 优先权日:2012年9月26日
【发明者】杨志斌, 王鑫, 夏灵, 曾俊, 刘刚, 庞子陵, 余洪, 赵宗琴 申请人:重庆长安汽车股份有限公司