变速机构、双离合变速器和车辆的制作方法

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种变速机构、双离合变速器和车辆。

背景技术：

现有技术中，8挡纵置双离合变速器通常采用传统齿轮的布置方式，所需齿轮副与同步器的数量较多，输入轴的轴向长度较大，导致整个变速箱的体积、重量较大，并引起油耗高、整车空间布置困难、成本高等附带问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种变速机构，以简化结构，从而减小所占体积和重量。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种变速机构，其中，所述变速机构包括第一输入轴、第二输入轴、输出轴、中间轴和传动单元，所述第一输入轴和第二输入轴同轴地嵌套设置并能够分别通过第一离合器和第二离合器接合，所述输出轴与所述第一输入轴同轴设置，所述中间轴与所述第一输入轴平行设置，所述传动单元包括第一齿轮组、第二齿轮组、第三齿轮组、第四齿轮组、第五齿轮组、第六齿轮组、第七齿轮组、第一同步器、第二同步器、第三同步器、第四同步器和第五同步器，其中：所述第一齿轮组包括彼此啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮转动地套设于所述第一输入轴，所述第二齿轮固定于所述中间轴；所述第二齿轮组包括彼此啮合的第三齿轮和第四齿轮，所述第三齿轮转动地套设于所述第一输入轴，所述第四齿轮固定于所述中间轴；所述第三齿轮组包括彼此啮合的第五齿轮和第六齿轮，所述第五齿轮固定于所述第一输入轴，所述第六齿轮转动地套设于所述中间轴；所述第四齿轮组包括彼此啮合的第七齿轮和第八齿轮，所述第七齿轮固定于所述第二输入轴，所述第八齿轮转动地套设于所述中间轴；所述第五齿轮组包括彼此啮合的第九齿轮和第十齿轮，所述第九齿轮固定于所述第二输入轴，所述第十齿轮转动地套设于所述中间轴；所述第六齿轮组包括彼此啮合的第十一齿轮和第十二齿轮，所述第十一齿轮转动地套设于所述第二输入轴，所述第十二齿轮固定于所述中间轴；所述第七齿轮组包括彼此啮合的第十三齿轮和第十四齿轮，所述第十三齿轮固定于所述输出轴，所述第十四齿轮固定于所述中间轴；所述第一同步器与所述第一输入轴同步转动并能够通过轴向移动分别与所述第一齿轮和第三齿轮接合；所述第二同步器与所述中间轴同步转动并能够通过轴向移动分别与所述第四齿轮和所述第六齿轮接合；所述第三同步器与所述第六齿轮同步转动并能够通过轴向移动与所述第八齿轮接合；所述第四同步器与所述中间轴同步转动并能够通过轴向移动与第十齿轮接合；所述第五同步器与所述第二输入轴同步转动并能够通过轴向移动分别与所述第十一齿轮和第十三齿轮接合。

优选地，所述变速机构包括倒挡单元，所述倒挡单元包括第十五齿轮、倒挡轴和倒挡惰轮，所述倒挡惰轮转动地套设于所述倒挡轴并与所述第七齿轮啮合，所述第十五齿轮转动地套设于所述中间轴并与所述倒挡惰轮啮合，所述第四同步器通过轴向移动与所述第十五齿轮接合。

优选地，所述第一输入轴套设在所述第二输入轴外侧，所述第二输入轴轴向延伸至所述第一输入轴外部。

优选地，所述第一齿轮、第三齿轮和第五齿轮沿所述第一输入轴的轴向依次排布，所述第七齿轮、第九齿轮和第十一齿轮沿所述第二输入轴的轴向依次排布并位于所述第二输入轴的伸出所述第一输入轴外的部分上。

优选地，所述第一同步器沿轴向设置在所述第一齿轮和第三齿轮之间，所述第二同步器沿所述中间轴的轴向设置在所述第四齿轮和第六齿轮之间，所述第三同步器沿所述中间轴的轴向设置在所述第六齿轮和第八齿轮之间，所述第十五齿轮沿所述中间轴的轴向设置在所述第八齿轮和第十齿轮之间，所述第四同步器沿所述中间轴的轴向设置在所述第十五齿轮和第十齿轮之间。

优选地，所述输出轴与所述第二输入轴的伸出部分的末端间隔设置，所述第五同步器设置在所述第二输入轴的所述末端。

相对于现有技术，本发明所述的变速机构能够以较少的齿轮实现八个前进挡，简化了结构，减小了所占体积和重量，使得变速机构结构紧凑，易于整车布置。

本发明还提供一种双离合变速器，其中，所述双离合变速器设置有本发明的变速机构、与所述第一输入轴接合的第一离合器和与所述第二输入轴接合的第二离合器。

优选地，所述第一离合器和第二离合器为嵌套式双离合器。

优选地，所述双离合变速器设置为通过第一离合器和第二离合器分别控制相邻挡位的接合。

本发明还提供一种车辆，其中，设置有本发明的双离合变速器。

所述双离合变速器和车辆与上述变速机构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施方式所述的双离合变速器的一种实施方式的结构示意图；

图2为图1的双离合变速器的d1挡动力传递路线；

图3为图1的双离合变速器的d2挡动力传递路线；

图4为图1的双离合变速器的d3挡动力传递路线；

图5为图1的双离合变速器的d4挡动力传递路线；

图6为图1的双离合变速器的d5挡动力传递路线；

图7为图1的双离合变速器的d6挡动力传递路线；

图8为图1的双离合变速器的d7挡动力传递路线；

图9为图1的双离合变速器的d8挡动力传递路线；

图10为图1的双离合变速器的倒挡动力传递路线。

附图标记说明：

100-变速机构，10-第一输入轴，20-第二输入轴，30-输出轴，40-中间轴，50-传动单元，501-第一齿轮，502-第二齿轮，503-第三齿轮，504-第四齿轮，505-第五齿轮，506-第六齿轮，507-第七齿轮，508-第八齿轮，509-第九齿轮，510-第十齿轮，511-第十一齿轮，512-第十二齿轮，513-第十三齿轮，514-第十四齿轮，515-第十五齿轮，516-倒挡轴，517-倒挡惰轮，s1-第一同步器，s2-第二同步器，s3-第三同步器，s4-第四同步器，s5-第五同步器，200-第一离合器，300-第二离合器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

根据本发明的一个方面，提供一种变速机构，其中，所述变速机构100包括第一输入轴10、第二输入轴20、输出轴30、中间轴40和传动单元50，所述第一输入轴10和第二输入轴20同轴地嵌套设置并能够分别通过第一离合器和第二离合器接合，所述输出轴30与所述第一输入轴10同轴设置，所述中间轴40与所述第一输入轴10平行设置，所述传动单元50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、第六齿轮组、第七齿轮组、第一同步器s1、第二同步器s2、第三同步器s3、第四同步器s4和第五同步器s5。

其中：所述第一齿轮组包括彼此啮合的第一齿轮501和第二齿轮502，所述第一齿轮501转动地套设于所述第一输入轴10，所述第二齿轮502固定于所述中间轴40；所述第二齿轮组包括彼此啮合的第三齿轮503和第四齿轮504，所述第三齿轮503转动地套设于所述第一输入轴10，所述第四齿轮504固定于所述中间轴40；所述第三齿轮组包括彼此啮合的第五齿轮505和第六齿轮506，所述第五齿轮505固定于所述第一输入轴10，所述第六齿轮506转动地套设于所述中间轴40；所述第四齿轮组包括彼此啮合的第七齿轮507和第八齿轮508，所述第七齿轮507固定于所述第二输入轴20，所述第八齿轮508转动地套设于所述中间轴40；所述第五齿轮组包括彼此啮合的第九齿轮509和第十齿轮510，所述第九齿轮509固定于所述第二输入轴20，所述第十齿轮510转动地套设于所述中间轴40；所述第六齿轮组包括彼此啮合的第十一齿轮511和第十二齿轮512，所述第十一齿轮511转动地套设于所述第二输入轴20，所述第十二齿轮512固定于所述中间轴40；所述第七齿轮组包括彼此啮合的第十三齿轮513和第十四齿轮514，所述第十三齿轮513固定于所述输出轴30，所述第十四齿轮514固定于所述中间轴40；所述第一同步器s1与所述第一输入轴10同步转动并能够通过轴向移动分别与所述第一齿轮501和第三齿轮503接合；所述第二同步器s2与所述中间轴40同步转动并能够通过轴向移动分别与所述第四齿轮504和所述第六齿轮506接合；所述第三同步器s3与所述第六齿轮506同步转动并能够通过轴向移动与所述第八齿轮508接合；所述第四同步器s4与所述中间轴40同步转动并能够通过轴向移动与第十齿轮510接合；所述第五同步器s5与所述第二输入轴20同步转动并能够通过轴向移动分别与所述第十一齿轮511和第十三齿轮513接合。

根据本发明的另一方面，提供一种双离合变速器，其中，所述双离合变速器设置有本发明的变速机构100、与所述第一输入轴10接合的第一离合器200和与所述第二输入轴20接合的第二离合器300。为便于布置且进一步简化结构，优选地，所述第一离合器200和第二离合器300为嵌套式双离合器。

其中，为便于连续调节挡位和跳挡操作，所述双离合器设置为通过第一离合器200和第二离合器300分别控制相邻挡位的接合。

根据本发明的还一方面，提供一种车辆，其中，设置有本发明的双离合变速器。

本发明能够以较少的齿轮实现至少八个前进挡，简化了结构，减小了所占体积和重量，使得变速机构结构紧凑，易于整车布置。

另外，本发明的变速机构还可以包括倒挡单元，所述倒挡单元包括第十五齿轮515、倒挡轴516和倒挡惰轮517，所述倒挡惰轮517转动地套设于所述倒挡轴516并与所述第七齿轮507啮合，所述第十五齿轮515转动地套设于所述中间轴40并与所述倒挡惰轮517啮合，所述第四同步器s4通过轴向移动与所述第十五齿轮515接合。

由此，本发明能够实现至少八个前进挡和一个倒挡，下面参考附图说明本发明的双离合变速器的各挡位下的动力传递。

如图2所示，在d1挡，第二离合器300接合第二输入轴20输入动力，控制(例如通过ecu)第二同步器s2移动(图2中向右移动)以接合第六齿轮506并控制第三同步器s3移动(图2中向右移动)以接合第八齿轮508，从而实现动力传递路线：第二输入轴20、第七齿轮507、第八齿轮508、第三同步器s2、第六齿轮506、第二同步器s2、中间轴40、第十四齿轮514、第十三齿轮513、输出轴30。

如图3所示，在d2挡，第一离合器200接合第一输入轴10输入动力，控制第二同步器s2移动(图3中向右移动)以接合第六齿轮506，从而实现动力传递路线：第一输入轴10、第五齿轮505、第六齿轮506、第二同步器s2、中间轴40、第十四齿轮514、第十三齿轮513、输出轴30。

如图4所示，在d3挡，第二离合器300接合第二输入轴20输入动力，控制第四同步器s4移动(图4中向右移动)以接合第十齿轮510，从而实现动力传递路线：第二输入轴20、第九齿轮509、第十齿轮510、第四同步器s4、中间轴40、第十四齿轮514、第十三齿轮513、输出轴30。

如图5所示，在d4挡，第一离合器200接合第一输入轴10输入动力，控制第一同步器s1移动(图5中向左移动)以接合第二齿轮502，从而实现动力传递路线：第一输入轴10、第一同步器s1、第一齿轮501、第二齿轮502、中间轴40、第十四齿轮514、第十三齿轮513、输出轴30。

如图6所示，在d5挡，第二离合器300接合第二输入轴20输入动力，控制第五同步器s5移动(图6中向左移动)以接合第十一齿轮511，从而实现动力传递路线：第二输入轴20、第五同步器s5、第十一齿轮511、第十二齿轮512、中间轴40、第十四齿轮514、第十三齿轮513、输出轴30。

如图7所示，在d6挡，第一离合器200接合第一输入轴10输入动力，控制第一同步器s1移动(图7中向右移动)以接合第四齿轮504，从而实现动力传递路线：第一输入轴10、第一同步器s1、第四齿轮504、中间轴40、第十四齿轮514、第十三齿轮513、输出轴30。

如图8所示，在d7挡，第二离合器300接合第二输入轴20输入动力，控制第五同步器s5移动(图8中向右移动)以接合第十三齿轮513，从而实现动力传递路线：第二输入轴20、第五同步器s5、第十三齿轮513、输出轴30。

如图9所示，在d8挡，第一离合器200接合第一输入轴10输入动力，控制第三同步器s3移动(图9中向右移动)以接合第八齿轮508并控制第五同步器s5移动(图9中向右移动)以接合第十三齿轮513，从而实现动力传递路线：第一输入轴10、第五齿轮505、第三同步器s3、第八齿轮508、第七齿轮507、第二输入轴20、第五同步器s5、第十三齿轮513、输出轴30。

如图10所示，在倒挡，第二离合器300接合第二输入轴20输入动力，控制第四同步器s4移动(图10中向左移动)以接合第十五齿轮515，从而实现动力传递路线：第二输入轴20、第七齿轮507、倒挡惰轮517、第十五齿轮515、第四同步器s4、中间轴40、第十四齿轮514、第十三齿轮513、输出轴30。

如上所述，通过选择第一离合器200或第二离合器300来接合第一输入轴10或第二输入轴20，配合各个同步器的动作，可以实现至少8个前进挡(即d1至d8挡)和一个倒挡。其中，各个前进挡均可以实现预挂，并且可以在任意挡位跳挡。这可以通过控制相应的同步器来实现。

其中，第一离合器200、第二离合器300以及各同步器可以通过各自或共同的控制单元控制，以便在挂入所选挡位时配合操作。

优选地，为便于布置，如图1所示，所述第一输入轴10套设在所述第二输入轴20外侧，所述第二输入轴20轴向延伸至所述第一输入轴10外部。由此，可以减小同轴设置的第一输入轴10和第二输入轴20所占总长度。各输入轴上的相应齿轮可以沿轴向排布。具体的，所述第一齿轮501、第三齿轮503和第五齿轮505沿所述第一输入轴10的轴向依次排布，所述第七齿轮507、第九齿轮509和第十一齿轮511沿所述第二输入轴20的轴向依次排布并位于所述第二输入轴20的伸出所述第一输入轴10外的部分上。

各同步器相应设置在选择性接合的两个齿轮之间。具体的，所述第一同步器s1沿轴向设置在所述第一齿轮501和第三齿轮503之间，所述第二同步器s2沿所述中间轴40的轴向设置在所述第四齿轮504和第六齿轮506之间，所述第三同步器s3沿所述中间轴40的轴向设置在所述第六齿轮506和第八齿轮508之间，所述第十五齿轮515沿所述中间轴40的轴向设置在所述第八齿轮508和第十齿轮510之间，所述第四同步器s4沿所述中间轴40的轴向设置在所述第十五齿轮515和第十齿轮510之间。

另外，为便于通过第五同步器s5分别接合分别位于第二输入轴20上的第十一齿轮511和位于输出轴30上的第十三齿轮513，所述输出轴30与所述第二输入轴20的伸出部分的末端间隔设置，所述第五同步器s5设置在所述第二输入轴20的所述末端。

本发明的变速机构、双离合变速器和车辆，具有纵置结构，能够实现至少八个前进挡位和一个倒挡，并且能够在八个前进挡顺畅地连续换挡或跳挡。并且，本发明中，由于结构布局合理，换挡控制简单且整体体积和重量降低，使得成本显著降低，提高了车辆的燃油经济性。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。