CN100422596C - 平行轴变速器 - Google Patents

Abstract

输入轴10通过第二主传动齿轮GM2V和第二主从动齿轮GM2N与第一副轴40可转动地连接，且第二副轴50在第一副轴40外部与第一副轴40同轴并可转动地设置。设置在输入轴10上的第一主传动齿轮GM1V一直与可转动地设置在第二副轴50上的第一主从动齿轮GM1N啮合。可转动地设置在输入轴10上的第四、第六、第七速度传动齿轮G467V一直与可转动地设置在第二副轴50上的第四速度传动齿轮G4V啮合，也与设置在输出轴60上的第四、第五、第六和第七速度从动齿轮G4567N啮合。

Description

平行轴变速器

技术领域

本发明涉及平行轴变速器，其中齿轮设置在彼此平行放置的多个轴上，这些齿轮成对啮合，以使齿轮与相应轴的啮合和脱离通过啮合的轴建立一条动力传动路径，从而获得与变速器的瞬时传动比相应的理想变速比。

背景技术

这种平行轴变速器用于包括汽车在内的各种动力机械中。近年来，由于驱动性能的提高以及对环境影响的关注，存在这样一种趋势，用在车辆中的变速器的变速比(档位)数目不断增加。结果，一些具有超过五个的前驱变速比的变速器已经开发出来用于实际应用中。一般而言，随着变速器变速比数目的增加，设置在轴上的齿轮数目也增加。同样，对于车辆变速器以及其它类型的变速器来说也是如此。因此，变速器尤其在其轴方向上尺寸趋向于增加。然而，变速器被设计为在打算将其装入的特定机器或设备中占有一定量的空间。因此，当变速器被设计为具有数量增加的变速比时，已经将各种方法应用于使得该变速器的尺寸尽可能地紧凑。尤其是在设计车辆变速器的过程中(其中所述车辆变速器的尺寸受容纳相应的变速器的各个车辆尺寸的限制)，重要的是采取能使得变速器尺寸尽可能紧凑的每种措施。

已经提出各种措施来减小平行轴变速器在轴向上的尺寸。例如，这样一种结构布置是已知的，其中在变速器的输入轴和输出轴之间添加额外的轴(中间轴)，用以减小每个轴的齿轮数量(例如，参看日本公开专利出版物No.2000-220700)。除了这种结构设置外，另一结构布置使得设置在输出轴上的齿轮与设置在输入轴上的齿轮啮合，从而也与设置在中间轴上的齿轮啮合(例如，参看日本公开专利出版物No.7(1995)-94854))。在所述布置中，通常将位于输出轴上的齿轮用于建立两个不同的变速比，从而使得设置在输出轴上的齿轮数较小。此外，均与输出轴上的共用齿轮啮合的输出轴以及中间轴上的齿轮在变速器中放置在同一平面上。结果，变速器在轴纵向上的尺寸比以另外的方式设计的类似变速器要小。

然而，对于新近开发的具有较大变速比的变速器，通过上述共用设置在输出轴上的齿轮以获得两个不同变速比的结构布置，难以在轴向上实现充分的尺寸减小。因此，需要一种能实现尺寸大规模减小的新型结构布置。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种平行轴变速器，即使该变速器配置有较大数量的变速比，其也具有轴向尺寸较小的紧凑结构。

根据本发明的平行轴变速器包括彼此平行设置的输入轴、第一副轴和输出轴，还包括在第一副轴外部与第一副轴同轴并可转动地设置的第二副轴。在所述平行轴变速器中，输入轴第一齿轮(例如在以下实施例中描述的第一主传动齿轮GM1V)和输入轴第二齿轮(例如，在以下实施例中描述的第二主传动齿轮GM2V)都设置在输入轴上，输入轴第三齿轮(例如，在以下实施例中描述的第四、第六和第七速度传动齿轮G467V)可转动地设置在输入轴上，第一离合装置(例如，在以下实施例中描述的第六速度离合器CT6)用于使输入轴第三齿轮与输入轴连接或脱离。第一副轴齿轮(例如，在以下实施例中描述的第二主从动齿轮GM2N)设置在第一副轴上，以与输入轴第二齿轮啮合，第二离合装置(例如，在以下实施例中描述的第七速度离合器CT7)设置为使第一副轴与第二副轴连接或脱离。第二副轴第一齿轮(例如，在以下实施例中描述的第一主从动齿轮GM1N)可转动地设置在第二副轴上，以与输入轴第一齿轮啮合，同时第三离合装置(例如，在以下实施例中描述的第四速度离合器CT4)用于使第二副轴第一齿轮与第二副轴连接或脱离，且第二副轴第二齿轮(例如，在以下实施例中描述的第四速度传动齿轮G4V)可转动地设置在第二副轴上，以与输入轴第三齿轮啮合，同时第四离合装置(例如，在以下实施例中描述的选择性离合器CTD)用于使第二副轴第二齿轮与第二副轴连接或脱离。输出轴第一齿轮(例如，在以下实施例中描述的第四、第五、第六和第七速度从动齿轮G4567N)设置在输出轴上，以与输入轴第三齿轮啮合。

在所述平行轴变速器中，第一齿轮将输入到变速器的输入轴的原动机(例如引擎)的旋转力通过输入轴第二齿轮和第一副轴齿轮传送到第一副轴。结果，第一副轴向与输入轴相反的方向转动。这里，如果(1)第一副轴和第二副轴彼此脱离，如果(2)第二副轴第一齿轮与第二副轴脱离，并且如果(3)输入轴第三齿轮与输入轴脱离，则将该变速器设定为原动机的旋转力没有传送到输出轴的中性状态。从此中性状态，如果输入轴第三齿轮与输入轴相连，则将该变速器设定为第一变速状态(此变速状态相应于在以下实施例中描述的向前第六速度状态)。在第一变速状态中，利用第一离合装置，旋转力从输入轴通过输入轴第三齿轮和输出轴第一齿轮传输到输出轴，从而输出轴向一个方向(向前的方向)转动。同样，从上述中性状态，如果第一副轴和第二副轴彼此相连，且如果第二副轴第二齿轮与第二副轴相连，则将该传送装置设定为第二变速状态(此变速状态相应于在以下实施例中描述的向前第七速度状态)。在第二变速状态中，将旋转力从输入轴通过输入轴第二齿轮和第一副轴齿轮传送到第一副轴，然后利用第四离合装置，通过第二副轴第二齿轮、输出轴第三齿轮(在输入轴上转动)、和输出轴第一齿轮传输到输出轴，从而输出轴向上述向前的方向转动。同样，从上述中性状态，如果第二副轴第一齿轮与第二副轴相连，且如果第二副轴第二齿轮与第二副轴相连，则该传送装置设定为第三变速状态(此变速状态相应于在以下实施例中描述的向前第四速度状态)。在第三变速状态中，旋转力从输入轴通过输入轴第一齿轮和第二副轴第一齿轮，利用第三离合装置传输到第二副轴，然后利用第四离合装置，通过第二副轴第二齿轮、输入轴第三齿轮(在输入轴上转动)和输出轴第一齿轮传输到输出轴，从而输出轴向上述向前的方向转动。

平行轴变速器还可包括平行于输入轴设置的中间轴和第一空转轴(例如，在以下实施例中描述的连接空转轴30)。在此情形下，输入轴第四齿轮(例如，在以下实施例中描述的第一主传动齿轮GM1V)设置在输入轴上，第一空转齿轮(例如，在以下实施例中描述的连接空转齿轮GCC)设置在第一空转轴上，以与输入轴第四齿轮啮合。而且，中间轴第一齿轮(例如，在以下实施例中描述的连接从动齿轮GCN)设置在中间轴上，以与第一空转齿轮啮合，中间轴第二齿轮(例如，在以下实施例中描述的第五速度传动齿轮G5V)设置在中间轴上，以与输出轴第一齿轮啮合。此外，动力开关装置(例如，在以下实施例中描述的第五速度离合器CT5)设置为能够或不能够在中间轴第一齿轮和中间轴第二齿轮之间进行动力传动。在此情形下，输入轴第一齿轮和输入轴第四齿轮优选包括相同的齿轮。

通过这种设置，由于旋转力从输入轴通过输入轴第四齿轮、第一空转齿轮和中间轴第一齿轮传输到中间轴，所以中间轴与输入轴一起向相同的旋转方向转动。此处，在满足上述条件(1)、(2)、和(3)后，如果在中间轴第一齿轮和中间轴第二齿轮之间的动力传动被禁止，则该变速器设定为中性状态。从此中性状态，如果能够在中间轴第一齿轮和中间轴第二齿轮之间进行动力传动，则该变速器设定为第四变速状态(此变速状态相应于以下实施例中描述的向前第五速度状态)。在第四变速状态中，旋转力从输入轴通过输入轴第四齿轮、第一空转齿轮、中间轴第一齿轮、中间轴第二齿轮和输出轴第一齿轮传输到输出轴，从而输出轴向上述向前的方向转动。

在根据本发明的平行轴变速器中，优选将中间轴第二齿轮可转动地设置在中间轴上，且动力开关装置包括第五离合装置(例如，在以下实施例中描述的第五速度离合器CT5)，该装置使中间轴第二齿轮与中间轴相连或分离。而且，该变速器还可包括可转动地设置在输入轴上的输入轴第五齿轮(例如，在以下实施例中描述的第三速度和反向传动齿轮G3RV)和用于使输入轴第五齿轮与输入轴相连或分离的第六离合装置(例如，在以下实施例中描述的第三速度离合器CT3)。此外，该变速器包括可转动地设置在中间轴上的中间轴第三齿轮(例如，在以下实施例中描述的第二速度传动齿轮G2V)，用于使中间轴第三齿轮与中间轴相连或分离的第七离合装置(例如，在以下实施例中描述的第二速度离合器CT2)，设置在输出轴上用于与输入轴第五齿轮啮合以及与中间轴第三齿轮啮合的输出轴第二齿轮(例如，在以下实施例中描述的第二和第三速度和反向从动齿轮G23RN)。

通过所述布置，在满足上述条件(1)、(2)、(3)后，另外如果(4)中间轴第二齿轮与中间轴分离，如果(5)输入轴第五齿轮与输入轴分离，如果(6)中间轴第三齿轮与中间轴分离，则该变速器设定为中性状态。从此中性状态，如果输入轴第五齿轮与输入轴相连，则该变速器设定为第五变速状态(此变速状态相应于在以下实施例中描述的向前第三速度状态)。在第五变速状态中，利用第六离合装置，旋转力从输入轴通过输入轴第五齿轮和输出轴第二齿轮传输到输出轴，从而输出轴向上述向前的方向转动。同样，从满足上述条件(1)～(6)的中性状态，如果中间轴第三齿轮与中间轴相连，则变速器设定为第六变速状态(此变速状态相应于以下实施例中描述的向前第二速度状态)。在第六变速状态中，旋转力从输入轴通过输入轴第四齿轮、第一空转齿轮和中间轴第一齿轮传输到中间轴。然后，利用第七离合装置，所述旋转通过中间轴第三齿轮和输出轴第二齿轮传输到输出轴，从而输出轴向上述向前的方向转动。

根据本发明的平行轴变速器还可包括：第二副轴第三齿轮(例如，在以下实施例中描述的反向传动齿轮GRV)，其可转动地设置在第二副轴上；第二空转轴，其可转动地设置在第二副轴上；第二空转轴(例如，在以下实施例中描述的反向空转轴70)，其平行于输入轴设置；第二空转齿轮(例如，在以下实施例中描述的反向空转齿轮GRI)，其设置在第二空转轴上，以与第二副轴第三齿轮啮合，也与输入轴第五齿轮啮合；以及第八离合装置(例如，在以下实施例中描述的选择性离合器CTD)，其使第二副轴第三齿轮与第二副轴连接或脱离。在此情形下，第四离合装置和第八离合装置包括一个选择性离合装置(例如，在以下实施例中描述的选择性离合器CTD)，其使第二副轴第二齿轮或第二副轴第三齿轮与第二副轴连接。

通过这种布置，从满足上述条件(1)～(6)的中性状态，如果第二副轴第一齿轮与第二副轴连接，如果第二副轴第二齿轮与第二副轴脱离，且如果第二副轴第三齿轮与第二副轴连接，则将该变速器设定为第七变速状态(此变速状态相应于在以下实施例中描述的反向速度状态)。在第七变速状态中，旋转力从输入轴通过输入轴第一齿轮和第二副轴第一齿轮传输，并通过第三离合装置传输到第二副轴。然后，第八离合装置使这种旋转通过第二副轴第三齿轮、第二空转齿轮、输入轴第五齿轮(在输入轴上转动)和输出轴第二齿轮传输到输出轴，从而输出轴向与上述向前方向相反的方向转动。

在根据本发明的平行轴变速器中，优选将中间轴形成为中空状，并在中间轴内部同轴设置关于中间轴可转动的辅助中间轴。在此实例中，变速器还包括：第九离合装置(例如，在以下实施例中描述的第八速度离合器CT8)，使辅助中间轴与中间轴连接或脱离；辅助中间轴齿轮(例如，在以下实施例中描述的第八速度传动齿轮G8V)，设置在辅助中间轴上；输出轴第三齿轮(例如，在以下实施例中描述的第八速度从动齿轮G8N)，设置在输出轴上，以与辅助中间轴齿轮啮合。

通过这种布置，在满足上述条件(1)～(6)后，另外如果中间轴和辅助中间轴彼此脱离，则变速器设定为中性状态。从此中性状态，如果中间轴和辅助中间轴彼此连接，则变速器设定为第八变速状态(此变速状态相应于在以下实施例中描述的向前第八速度状态)。在第八变速状态中，旋转力从输入轴通过输入轴第四齿轮、第一空转齿轮和中间轴第一齿轮传输到中间轴。然后，这种旋转通过第九离合装置传输到辅助中间轴，然后通过辅助中间轴齿轮和输出轴第三齿轮传输到输出轴，从而输出轴向上述向前的方向转动。

即使根据本发明的平行轴变速器获得多个如上所述的前驱变速比，但由于设置在输出轴上以使输出轴在第一变速状态下向前转动的齿轮(输出轴第一齿轮)共用于使输出轴也在第二变速状态下以及第三变速状态下向前转动，所以变速器在其轴向上的尺寸也会相对较小。简言之，此特定齿轮为共用齿轮。以此方式，即使变速器装备有较大数量的向前变速比，待设置在输出轴上的齿轮数也保持相对较小。结果，尽管变速比数目较大，根据本发明的变速器也获得紧凑设计。此外，由于第一副轴和第二副轴一个在另一个上轴向设置，所以用于变速器的部件数保持比以其它方式形成的部件数要少，且也可节省用于安装轴的空间。结果，根据本发明的变速器获得有效减小重量和有效减小变速器的制造成本的设计。

现在，将关注上述这样的实例，其中平行轴变速器还包括：中间轴和第一空转轴，其平行于输入轴设置；输入轴第四齿轮，其设置在输入轴上；第一空转齿轮，其设置在第一空转轴上，以与输入轴第四齿轮啮合；中间轴第一齿轮，其设置在中间轴上，以与第一空转齿轮啮合；中间轴第二齿轮，其设置在中间轴上，以与输出轴第一齿轮啮合；以及动力开关装置，其能够或不能够在中间轴第一齿轮和中间轴第二齿轮之间进行动力传动。在此实例中，设置在输出轴上以使输出轴在第一变速状态下向前转动的齿轮共用于使输出轴也在第二变速状态下、第三变速状态下以及第四变速状态下向前转动。在这种布置中，对于一个额外的变速比的增加，变速器在其轴向上的尺寸仅增加了一个齿轮的程度。因此，对于较大数量的变速比，平行轴变速器在其轴向上获得相对小的尺寸。

在平行轴变速器中，如果输入轴第一齿轮和输入轴第四齿轮包括相同的齿轮，则设置在输入轴上以使第二副轴旋转的齿轮也共用于使中间轴转动。这种布置有助于减小变速器在其轴向上的尺寸。

现在关注上述这样的布置，其中中间轴第二齿轮可转动地设置在中间轴上，且动力开关装置包括使中间轴第二齿轮与中间轴连接或脱离的第五离合装置，其中变速器还包括可转动地设置在输入轴上的输入轴第五齿轮、使输入轴第五齿轮与输入轴连接或脱离的第六离合装置、可转动地设置在中间轴上的中间轴第三齿轮、使中间轴第三齿轮与中间轴连接或脱离的第七离合装置、和设置在输出轴上以与输入轴第五齿轮以及与中间轴第三齿轮啮合的输出轴第二齿轮。在这种布置中，设置在输出轴上以使输出轴在第五变速状态下向前转动的齿轮(输出轴第二齿轮)共用于使输出轴也在第六变速状态下向前转动。在这种布置中，对于两个额外的前驱变速比的增加，变速器在其轴向上的尺寸仅增加了一个齿轮的程度。因此，尽管变速比数量较大，变速器在其轴向上的尺寸相对较小。

而且，现在关注上述这样的布置，其中平行轴变速器还包括可转动地设置在第二副轴上的第二副轴第三齿轮、平行于输入轴设置的第二空转轴、设置在第二空转轴上以与第二副轴第三齿轮和与输入轴第五齿轮啮合的第二空转齿轮、以及使第二副轴第三齿轮与第二副轴连接或脱离的第八离合装置。在这种布置中，设置在输出轴上以使输出轴在第五变速状态下向前转动的齿轮(输出轴第二齿轮)共用于使输出轴在第六变速状态下向前转动，也使输出轴在第七变速状态下向相反的旋转方向转动。以此方式，变速器装备有反向变速比，而不会使变速器在其轴向上的尺寸有任何增加。

在上述平行轴变速器中，由于第二副轴第二齿轮和第二副轴第三齿轮从不同时与第二副轴连接，所以第四离合装置和第八离合装置可包括一个使第二副轴第二齿轮或第二副轴第三齿轮与第二副轴连接的选择性离合装置。这种布置可进一步提高变速器的轻度和紧凑性。

并且，关注上述这样的布置，其中中间轴形成为中空状，并在中间轴内部同轴设置可关于中间轴转动的辅助中间轴，且其中变速器还包括使辅助中间轴与中间轴连接或脱离的第九离合装置、设置在辅助中间轴上的辅助中间轴齿轮、设置在输出轴上以与辅助中间轴齿轮啮合的输出轴第三齿轮。在这种布置中，这些轴(即中间轴和辅助中间轴)一个在另一个上轴向设置。这种布置使得变速器仅增加很少的部件就可获得一个额外的变速比。

本发明进一步的应用范围将从下文中给出的详细描述中变得明显。然而，应当理解，由于本领域中的技术人员在阅读此详细描述后，将易知在本发明的精神和范围内的各种变化和修改，所以仅通过示例给出表示本发明的优选实施例的详细描述和具体示例。

附图简要说明

根据下文中给出的详细描述以及仅通过示例而非对本发明的限制给出的附图，本发明将能够得到更完全的理解。

图1是示意性描述作为根据本发明的第一实施例的平行轴变速器的结构的概略图。

图2是描述第一～第七离合器和选择性离合器的状态与第一实施例变速器的变速比之间的关系的图表。

图3是列出第一实施例的修改实例的图表，其中通过将第一实施例中的字母数字码与修改列表的每行的字母数字编码进行对比描述每个修改实例。

图4是示意性描述作为根据本发明的第二实施例的平行轴变速器的结构的概略图。

图5是描述第一～第八离合器和选择性离合器的状态与第二实施例变速器的变速比之间的关系的图表。

具体实施方式

现在，参看附图描述根据本发明的优选实施例。图1示出根据本发明的平行轴变速器的第一实施例(下文中称为“变速器”)。作为第一实施例的变速器1使来自引擎EG的扭矩和旋转速度输入转变，并将引擎EG的旋转力传送到与左右主动轮WL和WR可转动地相连的差速机构80。

变速器1具有输入轴10、连接空转轴30、中间轴20、第一副轴40、第二副轴50、输出轴60以及反向空转轴70，所有这些轴都彼此平行设置，并与差速机构80一起容纳在变速器壳体3内。输入轴10由轴承B1a和B1b可转动地支承，并通过联接机构CP与引擎EG的曲柄轴CS相连。在输入轴10上，第一主传动齿轮GM1V、第四、第六和第七速度传动齿轮G467V、第六速度离合器CT6、第三速度离合器CT3、第三速度和反向传动齿轮G3RV以及第二主传动齿轮GM2V从引擎EG侧(即从图1中图的右侧)设置。这里，第一主传动齿轮GM1V和第二主传动齿轮GM2V分别固定在输入轴10上(即，不能相对于输入轴10转动)，而第四、第六和第七速度传动齿轮G467V和第三速度和反向传动齿轮G3RV分别可转动地设置在输入轴10上(即，能够相对于输入轴10转动)。第六速度离合器CT6使第四、第六、和第七速度传动齿轮G467V与输入轴10啮合或脱离，第三速度离合器CT3使第三速度和反向传动齿轮G3RV与输入轴10啮合或脱离。离合器CT6和CT3都是整合一液压驱动活塞的摩擦离合器。这种离合器在本领域中是众所周知的，所以此处没有另外给出对这些离合器的描述。

中间轴20也由轴承B2a和B2b可转动地支承。在此轴上，第一速度离合器CT1、第一速度传动齿轮G1V、连接从动齿轮GCN、第五速度传动齿轮G5V、第五速度离合器CT5、第二速度离合器CT2、以及第二速度传动齿轮G2V都从引擎EG侧(即从图1中图的右侧)设置。此处，第一速度传动齿轮G1V、第五速度传动齿轮G5V和第二速度传动齿轮G2V分别可转动地设置在中间轴20上，但是连接从动齿轮GCN固定在中间轴20上。第一速度离合器CT1使第一速度传动齿轮G1V与中间轴20啮合或脱离，第五速度离合器CT5使第五速度传动齿轮G5V与中间轴20啮合或脱离，第二速度离合器CT2使第二速度传动齿轮G2V与中间轴20啮合或脱离。这三个离合器CT1、CT5、和CT2都是与上述离合器CT6和CT3类型相同的摩擦离合器，所以此处没有另外提供对其的描述。

连接空转轴30也由轴承B3a和B3b可转动地支承，且连接空转齿轮GCC固定地设置在此轴上。连接空转齿轮GCC一直与设置在输入轴10上的第一主传动齿轮GM1V啮合，也与设置在中间轴20上的连接从动齿轮GCN啮合。

第一副轴40也由轴承B4a和B4b可转动地支承，且第二主从动齿轮GM2N固定地设置在此轴上。第二主从动齿轮GM2N一直与设置在输入轴10上的第二主传动齿轮GM2V啮合。

第二副轴50在第一副轴40外部与第一副轴40同轴并关于第一副轴40可转动地设置。在此轴上，第七速度离合器CT7、第四速度离合器CT4、第一主从动齿轮GM1N、第四速度传动齿轮G4V、选择性离合器CTD、以及反向传动齿轮GRV从引擎EG侧(即从图1中图的右侧)设置。这里，第一主从动齿轮GM1N、第四速度传动齿轮G4V和反向传动齿轮GRV都可转动地设置在第二副轴50上。第七速度离合器CT7使第二副轴50与第一副轴40啮合或脱离，第四速度离合器CT4使第一主从动齿轮GM1N与第二副轴50啮合或脱离。这两个离合器CT7和CT4都是众所周知的类型与上述离合器相同的摩擦离合器，每个都带有液压驱动活塞。所以这里没有另外提供对这些离合器的描述。可轴向滑动地设置在第二副轴50上的选择性离合器CTD与选择器SL集成，其中通过液压机构(未示出)的操作控制该选择器SL在第二副轴50上的位置轴向移动。当选择器SL在任一方向移动时，相应地，选择性离合器CTD的犬齿(未示出)抓住(clutch)第四速度传动齿轮G4V的近侧或反向传动齿轮GRV的近侧。结果，第四速度传动齿轮G4V或反向传动齿轮GRV转动地连接到第二副轴50。换句话说，如果选择性离合器CTD的选择器SL移动到第四速度传动齿轮G4V的侧上(图1中图的右侧)，则第四速度传动齿轮G4V与第二副轴50相连。另一方面，如果选择器SL移动到反向传动齿轮GRV的侧上(图1中图的左侧)，则反向传动齿轮GRV与第二副轴50相连。

输出轴60也由轴承B6a和B6b可转动地支承。在此轴上，差速传动齿轮GFV、第一速度从动齿轮G1N、第四、第五、第六和第七速度从动齿轮G4567N、第二和第三速度和反向从动齿轮G23RN从引擎EG侧(即从图1中的图的右侧)设置。此处，差速传动齿轮GFV、第一速度从动齿轮G1N、第四、第五、第六和第七速度从动齿轮G4567N、第二和第三速度和反向从动齿轮G23RN都固定在输出轴60上。差速传动齿轮GFV一直与驱动差速机构80的差速器从动齿轮GFN啮合(在图1中的差速传动齿轮GFV和差速器从动齿轮GFN之间画出的虚线表示这些齿轮GFV和GFN彼此啮合，对于图4也是如此)。第一速度从动齿轮G1N一直与设置在中间轴20上的第一速度传动齿轮G1V啮合，第四、第五、第六和第七速度从动齿轮G4567N一直与设置在输入轴10上的第四、第六、和第七速度传动齿轮G467V啮合，也与设置在中间轴20上的第五速度传动齿轮G5V啮合。第二和第三速度和反向从动齿轮G23RN一直与设置在输入轴10上的第三速度和反向传动齿轮G3RV啮合，也与设置在中间轴20上的第二速度传动齿轮G2V啮合。

反向空转轴70也由轴承B7a和B7b可转动地支承，而反向空转齿轮GRI固定在此轴上。反向空转齿轮GRI一直与设置在输入轴10上的第三速度和反向传动齿轮G3RV啮合，也与设置在第二副轴50上的反向传动齿轮GRV啮合。

差速机构80具有位于差速箱81中的差速机构83，所述差速机构83包括两个差动小齿轮82a和两个侧齿轮82b。平行于输出轴60设置的左右轴ASL和ASR分别固定到侧齿轮82b上，且差速箱81由轴承B8a和B8b支承。在此情形下，差速箱81可绕左右轴ASL和ASR的轴转动，所述左右轴ASL和ASR分别具有左右主动轮WL和WR(车辆的前轮)。由于固定在差速箱81上的差速从动齿轮GFN一直与如上所述的差速传动齿轮GFV啮合，所以当输出轴60转动时整个差速机构80绕左右轴ASL和ASR转动。

现在，参看图1和图2，就变速器1的状态对在变速器1中可用的动力传动路径进行描述。图2是描述第一～第七离合器CT1、CT2、CT3、CT4、CT5、CT6和CT7和选择性离合器CTD的操作状态与变速器1的变速比之间的关系的图表。表中标题为CT1、CT2、CT3、CT4、CT5、CT6和CT7的列分别表示相应的离合器，在每列中，用“ON”标记的单元表示用列表示的离合器设定为将相应的齿轮连接到相应轴(即，输入轴10或中间轴20)。如果单元用“OFF”标记，则其表示离合器设定为相应齿轮从相应轴(即，输入轴10或中间轴20)脱离。在每列中，用向下箭头标记的单元表示与上述单元表示的离合器状态相同的离合器状态。

引擎EG的旋转力从曲柄轴CS通过联接机构CP输入到变速器1的输入轴10，然后通过第一主传动齿轮GM1V、连接空转齿轮GCC和连接从动齿轮GCN传输到中间轴20。结果，中间轴20与输入轴10一起向相同的旋转方向转动。而且，引擎EG的旋转力从输入轴10通过第二主传动齿轮GM2V和第二主从动齿轮GM2N传输到第一副轴40。结果，第一副轴40与输入轴10一起向与输入轴10的转动方向相反的方向转动。在此情形下，如果第一速度离合器CT1、第二速度离合器CT2、第三速度离合器CT3、第四速度离合器CT4、第五速度离合器CT5、第六速度离合器CT6和第六速度离合器CT7全部都关闭，则第一速度传动齿轮G1V、第五速度传动齿轮G5V和第二速度传动齿轮G2V全部都与中间轴20转动地脱离；第四、第六和第七速度传动齿轮G467V和第三速度和反向传动齿轮G3RV也与输入轴10脱离；第一副轴40和第二副轴50彼此转动地脱离；且第一主从动齿轮GM1N与第二副轴50脱离。结果，引擎EG的旋转力没有传输到输出轴60。这是变速器1的中性状态。在此中性状态中，选择性离合器CTD的选择器SL设定到第四速度传动齿轮G4V。换句话说，第四速度传动齿轮G4V与第二副轴50啮合，而反向传动齿轮GRV与第二副轴50脱离。

为了将变速器1从上述中性状态切换到向前第一速度状态，第一速度离合器CT1从“OFF”旋为“ON”，以将第一速度传动齿轮G1V连接到中间轴20。在此状态或变速器1的向前第一速度状态下，引擎EG的动力从输入轴10通过第一主传动齿轮GM1V、连接空转齿轮GCC和连接从动齿轮GCN传输到中间轴20，然后第一速度离合器CT1使所述动力通过第一速度传动齿轮G1V和第一速度从动齿轮G1N传输到输出轴60。

为了将变速器1从向前的第一速度状态切换到向前的第二速度状态，将第一速度离合器CT1从“ON”变为“OFF”，且第二速度离合器CT2从“OFF”变为“ON”。结果，第一速度传动齿轮G1V与中间轴20分离，而第二速度传动齿轮G2V与中间轴20相连。在此状态或变速器1的向前第二速度状态下，引擎EG的动力从输入轴10通过第一主传动齿轮GM1V、连接空转齿轮GCC和连接从动齿轮GCN传输到中间轴20，然后第二速度离合器CT2使所述动力通过第二速度传动齿轮G2V和第二和第三和反向从动齿轮G23RN传输到输出轴60。

为了将变速器1从向前的第二速度状态切换到向前的第三速度状态，将第二速度离合器CT2从“ON”变为“OFF”，而第三速度离合器CT3从“OFF”变为“ON”。结果，第二速度传动齿轮G2V与中间轴20脱离，而第三速度和反向传动齿轮G3RV与输入轴10相连。在此状态或变速器1的向前第三速度状态下，第三速度离合器CT3使引擎EG的动力从输入轴10通过第三速度和反向传动齿轮G3RV和第二和第三速度和反向传动齿轮G23RN传输到输出轴60。

为了将变速器1从向前的第三速度状态切换到向前的第四速度状态，将第三速度离合器CT3从“ON”变为“OFF”，且第四速度离合器CT3从“OFF”变为“ON”。结果，第三速度和反向传动齿轮G3RV与输入轴10脱离，而第一主从动齿轮GM1N与第二副轴50相连。在此状态或变速器1的向前第四速度状态下，引擎EG的动力从输入轴10通过第一主传动齿轮GM1V传输到第一主从动齿轮GM1N，并通过第四速度离合器CT4传输到第二副轴50。然后选择性离合器CTD使这种旋转通过第四速度传动齿轮G4V、第四、第六和第七速度传动齿轮G467V(在输入轴10上旋转)、以及第四、第五、第六和第七速度从动齿轮G4567N传输到输出轴60。

为了将变速器1从向前的第四速度状态切换到向前的第五速度状态，将第四速度离合器CT4从“ON”变为“OFF”，且第五速度离合器CT5从“OFF”变为“ON”。结果，第一主从动齿轮GM1N与第二副轴50脱离，而第五速度传动齿轮G5V与中间轴20连接。在此状态或变速器1的向前第五速度状态下，引擎EG的动力从输入轴10通过第一主传动齿轮GM1V、连接空转齿轮GCC和连接从动齿轮GCN传输到中间轴20，然后第五速度离合器CT5使所述动力通过第五速度传动齿轮G5V以及第四、第五、第六和第七速度从动齿轮G4567N传输到输出轴60。

为了将变速器1从向前的第五速度状态切换到向前的第六速度状态，将第五速度离合器CT5从“ON”变为“OFF”，且第六速度离合器CT6从“OFF”变为“ON”。结果，第五速度传动齿轮G5V与中间轴20脱离，而第四、第六和第七速度传动齿轮G467V与输入轴10相连接。在此状态或变速器1的向前第六速度状态下，第六速度离合器CT6使引擎EG的动力通过第四、第六和第七速度传动齿轮G467V和第四、第五、第六和第七速度从动齿轮G4567V传输到输出轴60。

为了将变速器1从向前的第六速度状态切换到向前的第七速度状态，将第六速度离合器CT6从“ON”变为“OFF”，且第七速度离合器CT7从“OFF”变为“ON”。结果，第四、第六和第七速度传动齿轮G467V与输入轴10脱离，而第一副轴40和第二副轴50彼此连接。在此状态或变速器1的向前第七速度状态下，引擎EG的动力从输入轴10通过第二主传动齿轮GM2V和第二主从动齿轮GM2N传输到第一副轴40。然后，第七速度离合器CT7使这种旋转传输到第二副轴50，然后选择性离合器CTD使这种旋转通过第四传动齿轮G4V、第四、第六和第七速度传动齿轮G467V(在输入轴上转动)和第四、第五、第六和第七速度从动齿轮G4567N传输到输出轴60。

此外，为了将变速器1从上述中性状态切换到反向速度状态，第四速度离合器CT4从“OFF”变为“ON”，选择性离合器CTD的选择器SL从第四速度传动齿轮G4V移动到反向传动齿轮GRV。结果，第一主从动齿轮GM1N与第二副轴50连接，而反向传动齿轮GRV也与第二副轴50连接。在此状态或变速器1的反向速度状态下，引擎EG的动力从输入轴10通过第一主传动齿轮GM1V传输到第一主从动齿轮GM1N，然后通过第四速度离合器CT4传输到第二副轴50，进一步利用选择性离合器CTD，通过反向传动齿轮GRV、反向空转齿轮GRI、第三速度和反向传动齿轮G3RV(在输入轴10上旋转)以及第二和第三速度和反向从动齿轮G23RN传输到输出轴60。

在作为第一实施例的变速器1中，其中所述变速器1获得如上所述的七个向前变速比和一个反向变速比，设置在输出轴60上以使输出轴60在向前第四速度状态下向前转动的齿轮(第四、第五、第六和第七速度从动齿轮G4567N)共用于使输出轴60在向前第五速度状态、向前第六速度状态和向前第七速度状态下向前转动。简言之，这种特定的齿轮是共用齿轮。以此方式，待设置在输出轴60上用于获得此数量较大的向前变速比的齿轮数量保持相对较小。结果，变速器1在其轴向上的尺寸较小，从而变速器1具有紧凑的设计。

而且，在变速器1中，第二和第三速度和反向从动齿轮G23RN设置为输出轴60上的共用齿轮，以使输出轴60在向前第二速度状态和向前第三速度状态下沿向前的旋转方向转动，也使输出轴60在反向速度状态下向反向旋转方向旋转动。以此方式，该变速器1配备有反向变速比，而不会增加变速器在其轴向上的尺寸。

在变速器1的构造中，如果连接空转齿轮GCC可转动地设置在第一副轴40上，则可去除该连接空转轴30。然而，设置连接空转轴30以支承第一副轴40旁边的连接空转齿轮GCC使得齿轮如上所述被共用，也增加了确定每个变速比状态的自由度。同样，通过这种布置，输入轴10和第一副轴40(和第二副轴50)之间的距离以及第一副轴40和中间轴20之间的距离也变得大致彼此相等，从而，轴间的每个距离变得相对较小。因此，也使得变速器壳体3的直径较小，使变速器极大地变轻。

在上述作为第一实施例的变速器中，根据齿轮直径和轴间距离确定用于每个变速比的第一～第七速度离合器CT1、CT2、CT3、CT4、CT5、CT6和CT7的开关操作。因此，出现在上述中的用于每个变速比的离合器的开关操作的组合仅为示例。换句话说，如果齿轮具有不同直径以及相应地具有不同的轴间距离，则离合器开关操作的多种组合对变速器1来说也是可能的。例如，通过用第六速度离合器CT6的操作替换上述实施例中用于每个变速比的第五速度离合器CT5的操作，通过用第七速度离合器CT7的操作替换用于每个变速比的第六速度离合器CT6的操作，通过用第五速度离合器CT5的操作替换用于每个变速比的第七速度离合器CT7的操作，可将另一变速器设计为具有与上述作为第一实施例的变速器1数目相同的变速比(七个向前变速比和一个反向变速比)(参看图3中的表中的修改示例1)。图3中的图表列出这样的实例。它们是通过改变第一～第七速度离合器CT1、CT2、CT3、CT4、CT5、CT6和CT7的开关操作的组合获得的第一实施例的修改。在表中，通过将第一实施例中的离合器的字母数字码“CT1”、...、“CT7”与每个修改实例或修改列表的每行中的离合器的字母数字码进行对比描述每个修改实例。

接着，参看图4描述根据本发明的变速器的第二实施例，其示出作为第二实施例的变速器1′。在图中，与上述作为第一实施例的变速器1相同的组件分别用相同的附图标记表示。作为第二实施例的变速器1′和作为第一实施例的变速器1之间的差别如下：中间轴20形成为中空状(此中空的中间轴用20′标记)；辅助中间轴25在中间轴20′内与中间轴20′同轴并关于其可转动地设置；第八速度离合器CT8设置为使中间轴20′与辅助中间轴25啮合或脱离；第八速度传动齿轮G8V固定地设置在辅助中间轴25上；第八速度从动齿轮G8N固定地设置在第二和第三速度和反向从动齿轮G23RN和位于输出轴60上的轴承B6b之间。在此情形下，第八速度从动齿轮G8N一直与第八速度传动齿轮G8V啮合。

图5是描述第一～第八离合器CT1、CT2、CT3、CT4、CT5、CT6、CT7和CT8以及选择性离合器CTD的操作与作为第二实施例的变速器1′的变速比之间的关系的图表。参看这张图表，就变速器1′的变速比描述变速器1′的动力传动路径。然而，除了第八速度离合器CT8一直为“OFF”外，作为第二实施例的变速器1′的离合器和齿轮的状态与作为第一实施例的变速器1的离合器和齿轮的状态在以下情形下相同：变速器1′处于其中性状态，从中性状态换档到其向前第一速度状态，从向前第一速度状态换档到其向前第二速度状态，从向前第二速度状态换档到其向前第三速度状态，从向前第三速度状态换档到其向前第四速度状态，从向前第四速度状态换档到其向前第五速度状态，从向前第五速度状态换档到其向前第六速度状态，从向前第六速度状态换档到其向前第七速度状态，从中性状态换档到其反向速度状态。因此，这里没有给出对这些情形的描述。

为了将作为第二实施例的变速器1′从向前第七速度状态切换到向前第八速度状态，第七速度离合器CT7从“ON”变为“OFF”，第八速度离合器CT8从“OFF”变为“ON”。结果，第一副轴40和第二副轴50彼此脱离，而中间轴20′与副轴中间轴25彼此连接。在此状态或变速器1′的向前第八速度状态下，引擎EG的动力从输入轴10通过第一主传动齿轮GM1V、连接空转齿轮GCC和连接从动齿轮GCN传输到中间轴20′，然后通过第八速度离合器CT8传输到副轴中间轴25，然后通过第八速度传动齿轮G8V和第八速度从动齿轮G8N传输到输出轴60。

以上述方式，作为第二实施例的变速器1′获得八个向前变速比和一个反向变速比。在变速器1′的构造中，辅助中间轴25封闭在中间轴20′中。这种仅添加少数部件给作为第一实施例的变速器1的布置使得变速器又获得一个前驱变速比，而在其轴向上尺寸没有任何增加。

顺便提起，在包括在三个轴上设置有同时啮合的组件齿轮的齿轮组的结构中，例如上述变速器(变速器1和变速器1′)的结构，由于在扭矩传输期间从齿轮齿面的接触点产生的轴向推力，齿轮可能经受“摇晃”。结果，如果齿轮的轮齿接触面不充分，就可能产生噪音。为了避免这样的不适，或为了控制这种噪音的产生，齿轮同时彼此啮合的三个轴，即输入轴10、中间轴20(或中间轴20′和辅助中间轴25)和输出轴60，可设置在同一平面上，以减少这些齿轮的“摇晃”效应。

上面已经描述了根据本发明的优选实施例。然而，本发明的范围不限于上述实施例。例如，在上述实施例中，由于第四速度传动齿轮G4V和反向传动齿轮GRV从不同时与副轴30连接，所以将选择性离合装置(选择性离合器CTD)用于连接第四速度传动齿轮G4V或反向传动齿轮GRV。换句话说，这种作为一个单元的离合装置起使第四速度传动齿轮G4V与第二副轴50连接或脱离的离合装置的作用，也起使反向传动齿轮GRV与第二副轴50连接或脱离的离合装置的作用。这种设置在使变速器重量减轻和使其紧凑方面是有效的。然而，取而代之，也可设置分离的离合装置，一个用于使第四速度传动齿轮G4V与第二副轴50连接或脱离，另一个用于使反向传动齿轮GRV与第二副轴50连接或脱离。在此情形下，这些离合装置可以是与用于其它离合装置的摩擦离合器相同的摩擦离合器。

在上述实施例中，设置在输入轴10上的齿轮(第一主传动齿轮GM1V)用作用于驱动中间轴20(中间轴20′)和用于驱动第二副轴50的共用齿轮，但是可在输入轴10上设置两个不同的(单独的)齿轮，一个用于驱动中间轴20(中间轴20′)，另一个用于驱动第二副轴50。然而，如果设置在输入轴10上的单个齿轮用于驱动如上所述的中间轴20(中间轴20′)和第二副轴50，则变速器在其轴向上的尺寸可减小到通过用单个或共用齿轮代替这两个齿轮的程度。

参看图1和图4，各个变速器还可包括位于第一速度从动齿轮G1N和输出轴60之间的单向离合器。由于单向离合器的存在，这种设置使得在车辆启动期间从向前第一变速比到向前第二变速比的换档变得平滑。在此情形下，参看图2和图5的图表，对于从第一变速比到第六或第八变速比的前驱范围，第一速度离合器CT1分别旋为“ON”，而对于中性状态和对于反向驱动，第一速度离合器CT1旋为“OFF”。

在上述实施例中，根据本发明的平行轴变速器是用于车辆中的实例。然而，这些实施例仅为示例。根据本发明的平行轴变速器的使用不限于车辆，其也可用于各种动力机械中。

这样本发明得到了描述，显然，可对本发明以很多方式作出改变。这种改变不被认为是对本发明的精神和范围的偏离，且对本领域的技术人员来说显而易见的所有修改都应理解为包含在以下权利要求书的范围内。

相关申请

本申请要求于2003年8月7日提交的日本专利申请No.2003-288688的优先权，其内容结合于此作为参考。

Claims (7)

1. 一种平行轴变速器，包括：

输入轴、第一副轴以及输出轴，这些轴彼此平行设置；其特征在于，所述平行轴变速器还包括：

第二副轴，其在所述第一副轴外部与所述第一副轴同轴并可转动地设置；

输入轴第一齿轮，其设置在所述输入轴上；

输入轴第二齿轮，其设置在所述输入轴上；

输入轴第三齿轮，其可转动地设置在所述输入轴上；

第一离合装置，其使所述输入轴第三齿轮与所述输入轴连接或脱离；

第一副轴齿轮，其设置在所述第一副轴上，以与所述输入轴第二齿轮啮合；

第二离合装置，其使所述第一副轴与所述第二副轴连接或脱离；

第二副轴第一齿轮，其可转动地设置在所述第二副轴上，以与所述输入轴第一齿轮啮合；

第三离合装置，其使所述第二副轴第一齿轮与所述第二副轴连接或脱离；

第二副轴第二齿轮，其可转动地设置在所述第二副轴上，以与所述输入轴第三齿轮啮合；

第四离合装置，其使所述第二副轴第二齿轮与所述第二副轴连接或脱离；以及

输出轴第一齿轮，其设置在所述输出轴上，以与所述输入轴第三齿轮啮合。

2. 根据权利要求1所述的平行轴变速器，还包括：

中间轴和第一空转轴，其平行于所述输入轴设置；

输入轴第四齿轮，其设置在所述输入轴上；

第一空转齿轮，其设置在所述第一空转轴上，以与所述输入轴第四齿轮啮合；

中间轴第一齿轮，其设置在所述中间轴上，以与所述第一空转轴啮合；

中间轴第二齿轮，其设置在所述中间轴上，以与所述输出轴第一齿轮啮合；和

动力开关装置，其使在所述中间轴第一齿轮和所述中间轴第二齿轮之间能够或不能够进行动力传动。

3. 根据权利要求1所述的平行轴变速器，其中：

所述输入轴第一齿轮和所述输入轴第四齿轮包括相同的齿轮。

4. 根据权利要求3所述的平行轴变速器，其中：

所述中间轴第二齿轮可转动地设置在所述中间轴上；以及

所述动力开关装置包括第五离合装置，其使所述中间轴第二齿轮与所述中间轴连接或脱离；

所述平行轴变速器还包括：

输入轴第五齿轮，其可转动地设置在所述输入轴上；

第六离合装置，其使所述输入轴第五齿轮与所述输入轴连接或脱离；

中间轴第三齿轮，其可转动地设置在所述中间轴上；

第七离合装置，其使所述中间轴第三齿轮与所述中间轴连接或脱离；以及

输出轴第二齿轮，其设置在所述输出轴上，以与所述输入轴第五齿轮啮合，也与所述中间轴第三齿轮啮合。

5. 根据权利要求4所述的平行轴变速器，还包括：

第二副轴第三齿轮，其可转动地设置在所述第二副轴上；

第二空转轴，其平行于所述输入轴设置；

第二空转齿轮，其设置在所述第二空转轴上，以与所述第二副轴第三齿轮啮合，也与所述输入轴第五齿轮啮合；以及

第八离合装置，其使所述第二副轴第三齿轮与所述第二副轴连接或脱离。

6. 根据权利要求5所述的平行轴变速器，其中：

所述第四离合装置和所述第八离合装置包括一个选择性离合装置，所述选择性离合装置使所述第二副轴第二齿轮或所述第二副轴第三齿轮与所述第二副轴连接或脱离。

7. 根据权利要求6所述的平行轴变速器，其中：

所述中间轴为中空状；

所述平行轴变速器还包括：

辅助中间轴，其在所述中间轴内与所述中间轴同轴并可转动地设置；

第九离合装置，其使所述辅助中间轴与所述中间轴连接或脱离；

辅助中间轴齿轮，其设置在所述辅助中间轴上；以及

输出轴第三齿轮，其设置在所述输出轴上，以与所述辅助中间轴齿轮啮合。

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