CN101473147B - 双离合器变速箱 - Google Patents
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Abstract
推荐一种用于前部-横向布局的双离合器变速箱,它包括一双离合器和两个分变速箱(PG1,PG2),其中双离合器的两个离合器(K1,K2)分别作用在一同轴的变速箱输入轴(AW1,AW2)上,该变速器输入轴作用在分变速箱(PG1,PG2)上,其中分变速箱设计成形锁合换档的行星变速箱(PG1,PG2),输出在双离合器变速箱的与驱动装置同一侧上且与驱动装置轴线平行地以相同的旋转方向进行,其中扭矩通过至少一个平行于变速箱输入轴(AW1,AW2)设置的中间轴(W1,W2)传到输出轴(Ab)上。
Description
技术领域
本发明涉及一种双离合器变速箱。
背景技术
目前用在汽车中前部-横向布局的自动变速箱或者包括一连接在前面的变矩器和一连接在后面的可负载切换的行星变速箱,或者包括一双离合器变速箱。
在这种传动链布局中结构空间受到限制,因此用来反映传动比的必要元件的结构应该尽可能紧凑。这特别牵涉到变速箱的结构长度,因为用于横向安装的结构空间非常有限。此外变速箱的效率是一个非常重要的标准,其中双离合器变速箱由于其结构形式与普通行星变速箱相比在啮合和牵引性能方面有优点。其原因是,在双离合器变速箱中设置两对齿啮合,其中在行星变速箱中两对齿啮合和行星变速箱损失的效率与双离合器变速箱相比变差。此外双离合器变速箱具有比行星变速箱小的阻滞损失,因为与行星变速箱的至少三个开式负载切换离合器不同,在双离合器变速箱中设置一个开式负载切换离合器。
用于小轿车的前横向结构形式的行星变速箱通常具有一变矩器作为起动元件,并包括至少两个行星齿轮组和至少五个负载切换元件。它们通常做成摩擦片离合器/制动器;通常可以实现六个前进档和一个后退档。这里行星变速箱或者可以与驱动轴完全同轴地设置,或者可以做成具有一与驱动轴同轴设置的主变速箱和一安装在一辅助轴上的补充换档齿轮组的准副变速箱(通常是5档变速箱)。
由EP 0434525B1已知一种行星齿轮结构的变速箱,它主要包括一驱动轴和一相互平行设置的输出轴、一与输出轴同轴设置的双行星齿轮组和五个换档元件,形成为三个离合器和两个制动器,其可选择的闭锁分别成对地确定驱动轴和输出轴之间不同的速比。其中变速箱具有一个预换档齿轮组和两条功率传递路径,从而通过五个换档元件可选择的成对嵌合实现六个前进档。
例如由JP 2005-23987已知一种包括一辅助轴的结构,这里主换档齿轮组的两对齿轮组设置在两个相互平行的轴上,并通过两个圆柱齿轮变速箱或两个链传动装置相互功能连接。通过借助于圆柱齿轮变速箱与两个轴功能连接的变速箱输入轴将输入扭矩传到所述两个轴上,并通过换档元件按换档逻辑传递到行星齿轮组的有关元件上。
此外由现有技术已知传动轴结构的双离合器变速箱,其中双离合器用作起动和换档元件,这里传动变速箱可形锁合地换档。
由DE 102004001278A1已知一种双离合器变速箱,它具有两个输入轴、两个离合器以及至少一个第一驱动轴和一个第二驱动轴,其中第一输入轴可与第一个离合器、第二个输入轴与第二个离合器作用连接,第一驱动轴设置在输入轴下方,第二驱动轴设置在其上方,或倒过来,其中输入轴和驱动轴具有相互啮合的齿轮,并且至少两个齿轮构成一个变速箱挡位。
这里变速箱挡位的至少一个齿轮作为可耦合和/或脱离的浮动齿轮,另一个齿轮做成固定齿轮;此外每个驱动轴具有一个用来将扭矩传递到车轴驱动装置上的驱动齿轮,为了实现后退挡设置另一个做成第三驱动轴的轴。
由现有技术还已知带一连接在后面的行星变速箱的双离合器变速箱,但是它适用于标准传动装置而不适用于前横向结构。
例如在EP 1422441A2中已知带一双离合器的多挡行星变速箱系列。这种变速箱包括一输入轴和一输出轴、一个第一行星齿轮组、一个第二行星齿轮组、一个第三行星齿轮组和一个第四行星齿轮组,其中行星齿轮组分别具有三个元件,第一轴使第一行星齿轮组的第一元件始终与第二行星齿轮组的第一元件连接,第二轴使第一行星齿轮组的第二元件始终和第二行星齿轮组的第二元件连接,第三轴使第一或第二行星齿轮组的一个元件始终和第三行星齿轮组的第一元件和输出轴连接第四个轴使第三行星齿轮组的第二元件始终和第四行星齿轮组的第一元件连接。此外第一离合器与输入轴连接,第二离合器将输入轴与第三行星齿轮组的第三元件连接。
此外在EP 1422441A2中所述的变速箱包括一第一扭矩传递机构和一第二扭矩传递机构,其中所述扭矩传递机构可选择地使第一和第二行星齿轮组的元件与第一离合器连接。其次设置一第三扭矩传递机构和一第四扭矩传递机构,其中这些扭矩传递机构可选择地使第三行星齿轮组的元件与第四行星齿轮组的元件连接;此外一第五扭矩传递机构和一第六扭矩传递机构可选择地将第一或第二行星齿轮组的元件与固定在壳体上的元件连接,一第七扭矩传递机构将第四行星齿轮组的元件与固定在壳体上的元件可脱开地连接。此外设置一第八扭矩传递机构,它可选择地使第一或第二行星齿轮组的元件与第一离合器可脱开地连接或使第四行星齿轮组的元件与固定在壳体上的元件可脱开地连接。
例如由EP 1422448A2、EP 1424510A2、EP 1424511A2、EP1566570A1和EP 1566574A1已知用于标准结构的带后接的行星变速箱的其他双离合器变速箱。
由本专利申请人的DE 102004014082A1已知一种行星结构的双离合器变速器,其具有多个行星齿轮组、至少两个摩擦锁合用来接通在一力流内的不同功率路径换档元件和多个形锁合的用来调整在功率路径内的不同变速级的换档元件。这里摩擦锁合的换档元件和形锁合的换档元件这样设置在行星齿轮组的轴、壳体及变速箱输入轴和输出轴之间,使得至少在低转速档范围内可通过摩擦锁合的换档元件牵引力不中断地进行换档,其中至少一个摩擦锁合的换档元件做成离合器,这里第二行星齿轮组、第三行星齿轮组和第四行星齿轮组构成3路-5轴变速装置,它做得带有单独的行星齿轮。
在WO 2005/050060A1的范围内介绍了另一种用于标准结构的包括一行星变速箱的双离合器变速箱。它包括一驱动轴和一输出轴,它们相互通过至少两条传动路径连接,其中一条传动路径具有至少两个速比,这些速比相互不同。此外驱动轴始终与传动路径的输入轴连接。
发明内容
本发明的目的是,提供一种可带负载换档的双离合器变速箱,它做得尽可能结构紧凑并适用于前-横向-安装。此外本发明的变速箱应该可以经济地制造并且(功率)损失尽可能小。
因此推荐一种用于前-横向-布局的双离合器变速箱,它包括一个双离合器和两个分变速箱,其中双离合器的两个离合器分别作用在一同轴的变速箱输入轴上,该输入轴作用在分变速箱上,这里分变速箱设计成能形锁合换档的行星变速箱,在双离合器变速箱的与驱动装置相同的一侧上且与驱动装置轴线平行地以相同的旋转方向进行输出,其中扭矩通过至少一个平行于变速箱输入轴设置的中间轴传递到输出轴上。
这里扭矩通过至少一个平行于变速箱输入轴设置的中间轴传到输出轴上。行星变速箱的档不是借助于可带负载换档的摩擦片换档元件,而是用形锁合换档元件,例如用同步器或爪式离合器切换。
按照本发明每个分变速箱配设至少一个圆柱齿轮级或圆柱齿轮变速,由此使变速比系列符合对多档变速箱提出的要求。
功率流从发动机通过一用来减小旋转振动的任选元件,通过一任选的液力变矩器或液压离合器到双离合器进行。双离合器尤其是做成双离合器模块。但是它也可以由两个设置在变速箱内不同部位的离合器组成为“分解的”双离合器。
双离合器的每个离合器作用在一同轴的变速箱输入轴上,该变速箱输入轴作用在行星变速箱上,其中可任选地一圆柱齿轮级可以沿力流方向设置在相应的行星变速箱之前。扭矩通过圆柱齿轮级传到与另一个轴同轴设置的中间轴上。如果圆柱齿轮级沿力流方向设置在配设于它的行星变速箱之前,那么行星变速箱便平行于驱动轴设置在中间轴上;如果圆柱齿轮级沿力流方向设置在行星变速箱之后,那么行星变速箱便设置在输出轴上。
如果圆柱齿轮级沿力流方向设置在两个行星变速箱之前,那么行星变速箱可以或者设置在与驱动轴平行的同一个中间轴上,或者设置在两个不同的(但是平行的)中间轴上。
在只有唯一一个中间轴的情况下设置一附加的圆柱齿轮级,它使中间轴与输出轴连接。对于设置两个不同的中间轴的情况,要求两个附加的圆柱齿轮级,以保证另一个中间轴与输出轴的连接(亦即对于每个中间轴设置一个附加的圆柱齿轮级)。
与普通双离合器变速箱相比,在本发明的变速箱中两个行星变速箱承担两个分变速箱的任务。这里一个行星变速箱代表带奇数档的分变速箱,另一个行星变速箱代表带偶数档的第二分变速箱。
用于切换不同档的工作原理与普通双离合器变速箱的工作原理没有区别。各个挡在分变速箱中准备好并通过双离合器中的离合器变换换档,这里行星变速箱作为分变速箱分别具有一半必要的前进挡,其中一个行星变速箱要么是偶数档要么是奇数档。此外可以存在一个或几个后退档。
分变速箱档通过操作一个或几个换档元件同时切换,它们要么使行星变速箱轴与存在的另一个轴连接,要么使行星变速箱轴与壳体连接。
本发明满足对前部-横向布局的要求,亦即实现轴线平行的具有相同旋转方向的输出和尽可能短的结构形式。此外变速比系列符合对多档变速箱提出的要求。此外这通过各配设于分变速箱的圆柱齿轮速比达到。
输出齿轮与一补偿差速器连接,它要么用于左、右驱动齿轮之间的转速补偿(纯前驱动),要么用于前轴和后轴之间的转速补偿(全轮驱动),转速补偿也可以选择通过离合器实现。
所用的行星变速箱由至少一个普通结构的行星轮系组成,其中行星轮系可以做成平面的正或负行星轮系或多级行星轮系。它们要么用同步器要么用爪式离合器换档。
附图说明
下面借助于附图举例详细说明本发明。
附图表示:
图1本发明变速箱的结构原理示意图;
图2本发明变速箱的结构原理及圆柱齿轮级沿力流方向设置在行星变速箱之后的示意图;
图3本发明变速箱结构原理以及圆柱齿轮级布局另一种可能性的示意图;
图4本发明变速箱结构原理及圆柱齿轮级布局另一种可能性的示意图;
图5本发明变速箱结构原理及圆柱齿轮级沿力流方向设置在行星变速箱之前的示意图;
图6本发明变速箱结构原理及圆柱齿轮级沿力流方向设置在行星变速箱之前和之后的示意图;
图7在三轴结构时轴布局的示意图;
图8在四轴结构时轴布局的示意图;
图9本发明变速箱第一种实施形式的示意正视图;
图10本发明变速箱第二种实施形式的示意正视图;
图11本发明变速箱第三种实施形式的示意正视图;
图12本发明变速箱第四种实施形式的示意正视图;
图13本发明变速箱第五种实施形式的示意正视图;
图14本发明变速箱第六种实施形式的示意正视图;
图15本发明变速箱第七种实施形式的示意正视图;
图16本发明变速箱第八种实施形式的示意正视图;
图17本发明变速箱第九种实施形式的示意正视图;
图18本发明变速箱第十种实施形式的示意正视图;
图19本发明变速箱第十一种实施形式的示意正视图;
图20本发明变速箱第十二种实施形式的示意正视图;
图21本发明变速箱第十三种实施形式的示意正视图;
图22本发明变速箱第十四种实施形式的示意正视图;
图23本发明变速箱第十五种实施形式的示意正视图;
图24本发明变速箱第十六种实施形式的示意正视图;
图25本发明变速箱另一种实施形式的示意正视图;
图26包含用于图25中所示的变速箱的传动比系列的举例性传动图;
图27本发明变速箱另一种实施形式的示意正视图;
图28包含用于在图27中所示的变速箱的传动比系列的举例性传动图。
具体实施方式
图1中示出按本发明的变速箱的结构原理。按该结构变速箱包括一驱动轴An、一输出轴Ab、一包括离合器K1和K2的双离合器和至少两个待形锁合地换档的分变速箱,它们做成行星变速箱PG1和PG2。
按照本发明每个分变速箱配设至少一个圆柱齿轮级或圆柱齿轮传动比,由此使传动比系列符合对多档变速箱提出的要求。圆柱齿轮级原理性结构的不同可能性是图2至6的内容。
在按图2的结构中设置两个圆柱齿轮级S1和S2,它们配设于行星变速箱PG1和PG2,这里圆柱齿轮级沿力流方向设置在行星变速箱后面。此外设置另一个圆柱齿轮级S3,它使中间轴与输出轴Ab连接。
图3中所示的结构与按图2的结构的区别在于,配设于行星变速箱PG2的圆柱齿轮级S2沿力流方向设置在行星变速箱PG2之前。在这种情况下行星变速箱PG2设置在平行于驱动轴的第二个轴上,它通过圆柱齿轮级S3与输出轴Ab连接。
在按图4的结构中,与按图2的结构的区别在于,配设于行星变速箱PG1的圆柱齿轮级S1沿力流方向设置在行星变速箱PG1之前。这里行星变速箱PG1设置在一平行于驱动轴的第二轴上,它通过圆柱齿轮级S3与输出轴Ab连接。
按图5配设于行星齿轮变速箱的圆柱齿轮级S1和S2可沿力流方向设置在行星变速箱之前。在这种情况下行星变速箱可以要么设置在平行于驱动轴设置的同一中间轴上(参见图17、18、19、20),要么设置在两个不同的平行的中间轴上,如借助于图21,22,23和24说明的那样。对于设置两个不同的中间轴的情况,如图6中所示,需要另一个圆柱齿轮级S4,以保证另一个中间轴与输出轴连接。
按照这种结构本发明的变速箱除了与两个离合器K1和K2抗扭转连接的轴外还具有三个或四个轴,亦即驱动轴An、输出轴Ab、中间轴W1和根据行星变速箱布局的不同另一个中间轴W2。这是图7和8的内容,其中图7表示三轴结构,图8表示四轴结构。
图9中示意表示本发明变速箱的第一种实施形式。它包括一带离合器K1和K2的双离合器和两个分变速箱,它们设计成形锁合换档的行星变速箱PG1、PG2,其中每个行星变速箱配设至少一个圆柱齿轮级或圆柱齿轮变速比S1和S2。
双离合器的两个离合器K1,K2分别作用在两个同轴的变速箱输入轴AW1和AW2上,它们分别作用在一行星变速箱PG1和PG2上;轴AW1做成实心轴并与做成空心轴的轴AW2同轴设置。在图9中所示的实施例中,配设于行星变速箱PG1,PG2的圆柱齿轮级S1和S2沿力流方向设置在行星变速箱后面(亦即它们与相应行星变速箱的输出轴连接),其中圆柱齿轮级S1按图沿轴向或在空间上看设置在行星变速箱PG1的左面,圆柱齿轮级S2沿轴向或在空间上看设置在行星变速箱PG2的右面。如由图可见,通过圆柱齿轮级S1和S2,扭矩被传到平行于驱动轴An设置的中间轴W1上,它通过另一圆柱齿轮级S3与输出轴Ab功能连接。输出轴Ab或输出齿轮最好与一补偿差速器Diff连接,它可要么用于左、右驱动轮之间的转速补偿(纯前轮驱动)也可用于前、后桥之间的转速补偿(全轮驱动)。转速补偿也可以可选择地通过离合器或所谓的悬挂***(Hang-On-System)进行。
在图10中所示的实施例与按图9的实施例的区别在于,配设于行星变速箱PG2的圆柱齿轮级S2沿轴向或在空间上看设置在行星变速箱PG2左面。按照本发明圆柱齿轮级沿力流方向看可设置在行星变速箱后面,并且沿轴向或在空间内看设置在相应行星变速箱PG1或PG2右面。这种布局是图11的内容;在图12中所示的例子中配设于行星变速箱PG1的圆柱齿轮级S1沿轴向或在空间内看设置在行星变速箱PG1的右面,其中配设于行星变速箱PG2的圆柱齿轮级S2沿轴向或在空间内看设置在行星变速箱PG2的左面。
在本发明另一种实施形式的范围内配设于一个行星变速箱的圆柱齿轮级沿力流方向设置在行星变速箱之前(亦即行星变速箱在驱动端与圆柱齿轮级连接)。在这种情况下这个行星变速箱设置在中间轴W1上。在图13,14,15和16中示出一种实施方式,其中变速箱PG2设置在中间轴S1上;它们在圆柱齿轮级S1,S2相对于行星变速箱PG1,PG2的空间布局方向不同。当然代替行星变速箱PG2也可以将行星变速箱PG1设置在中间轴上,而变速箱PG2代替变速箱PG1与驱动轴同轴设置。
在图13中所示的实施例中,配设于行星变速箱PG2的圆柱齿轮级S2沿轴向或在空间内看设置在行星变速箱的右面(亦即在行星变速箱的后面),其中配设于行星变速箱PG1的圆柱齿轮级S1沿力流方向设置在行星变速箱PG1后面和在轴向看在变速箱PG1的左面。
在图14中所示的实施形式与按图13的实施形式的区别在于,配设于行星变速箱PG2的圆柱齿轮级S2在轴向或在空间内看设置在行星变速箱PG2的左面,其中在图15中所示的实施形式与按图13的实施形式的区别在于,配设于行星变速箱PG1的圆柱齿轮级S1在轴向或在空间内看设置在变速箱PG1的右面。
此外在图16中表示一变速箱,其中配设于行星变速箱PG2的圆柱齿轮级S2在轴向或在空间内看设置在行星变速箱PG2的左面,其中配设于行星变速箱PG1的圆柱齿轮级S1在轴向或空间内看设置在行星变速箱PG1的右面。
在图17、18、19和20中表示本发明变速箱的一些实施例,其中配设于两个行星变速箱PG1、PG2的圆柱齿轮级S1,S2沿力流方向设置在行星变速箱PG1和PG2之前(亦即行星变速箱在驱动端与相应的圆柱齿轮级连接)。这里行星变速箱PG1,PG2设置在平行于驱动轴的同一中间轴上。这些所示实施例在圆柱齿轮级S1,S2相对于行星变速箱PG1,PG2的空间布局方面不同。
在图17中所示的例子中,配设于行星变速箱PG2的圆柱齿轮级S2在轴向或在空间内看设置在行星变速箱PG2的右面,其中配设于行星变速箱PG1的圆柱齿轮级S1在轴向或在空间内看设置在行星变速箱PG1的左面。在图18中所示的实施例与在图17中所示的实施例的区别在于,配设于行星变速箱PG2的圆柱齿轮级S2在轴向或在空间内看设置在行星变速箱PG2左面。此外在图19中表示一种变速箱,其结构与在图17中所示的变速箱的区别在于,配设于行星变速箱PG1的圆柱齿轮级S1在轴向或在空间内看设置在行星变速箱PG1的右面。作为在图17、18和19中所示结构的另一种选择,配设于行星变速箱PG2的圆柱齿轮级S2在轴向或在空间内看设置在行星变速箱PG2的左面,而配设于行星变速箱PG1的圆柱齿轮级S1在轴向或在空间内看设置在行星变速箱PG1的右面。这种结构是图20的内容。
在图21,22,23和24中表示本发明变速箱的一些实施例,其中配设于两个行星变速箱PG1,PG2的圆柱齿轮级S1,S2沿力流方向设置在行星变速箱PG1和PG2之前(亦即行星变速箱在驱动端与相应的圆柱齿轮级连接)。这里行星变速箱PG1,PG2分别设置在一平行于驱动轴的不同中间轴W1和W2上。所示实施例在圆柱齿轮级S1,S2相对于行星变速箱PG1,PG2的空间布局方面不同。
在图21,22,23和24中所示的结构中,沿力流在行星变速箱PG1,PG2后面分别设置另一圆柱齿轮级S3和S4,它们建立与输出轴Ab的功能连接。圆柱齿轮级S3,S4可以分别由一驱动小齿轮和一从动轮组成。但是对于两个圆柱齿轮级有利地仅仅采用唯一一个从动轮,两个小齿轮作用在它上面,如图21至24中所示,尽管如此这里圆柱齿轮级可用作两个分开的传动比。
按图21配设于行星变速箱PG2的圆柱齿轮级S2在轴向或在空间内看设置在行星变速箱PG2的右面,其中配设于行星变速箱PG1的圆柱齿轮级S1在轴向或在空间内看设置在行星变速箱PG1的左面。在图22中所示的实施例与在图17中所示的例子的区别在于,配设于行星变速箱PG2的圆柱齿轮级S2在轴向或在空间内看设置在行星变速箱PG2的左面。
此外在图23中表示一变速箱,其结构与在图21中所示的变速箱的区别在于,配设于行星变速箱PG1的圆柱齿轮级S1在轴向或在空间内看设置在行星变速箱PG1的右面。此外按图24,作为在图17、18和19中所示的结构的另一种选择,配设于行星变速箱PG2的圆柱齿轮级S2在轴向或在空间内看设置在行星变速箱PG2的左面,而配设于行星变速箱PG1的圆柱齿轮级S1在轴向或在空间内看设置在行星变速箱PG1的右面。
为了达到行星变速箱不同于1的变速比,需要始终支承在一固定的壳体上。这意味着,行星变速箱的自由轴和壳体之间需要连接。这种连接可以要么只在有限时间内建立,其中在这种情况下可借助于同步器、爪式离合器或摩擦片离合器建立与壳体的可松脱的连接,要么是持久的连接,亦即只有在借助于一同步器、爪式或摩擦片离合器使第二个轴与第三个轴连接时,才考虑支承。
在一行星轮系或行星变速箱中可通过这样的方法实现等于1的变速比,即跨接变速箱,亦即使驱动轴和输出轴相互直接连接,或者当将变速箱锁定,亦即如果行星变速箱的两个轴相互连接的话。
为了实现其它的档,特别是后退档,这些可以通过其它的圆柱齿轮级实现,它们按现有技术借助于同步器与一轴连接。
在下表中表示通过分解单个变速比产生有意义的变速比。
i | phi | i_p1 | i_p2 | i_p1′ | i_p2′ | i_p1″ | i_p2″ | |||
1档 | 6.00 | 1.71 | 6.00 | 5.02 | 2.68 | |||||
2档 | 3.51 | 1.57 | 3.51 | 3.51 | 2.24 | |||||
3档 | 2.24 | 1.43 | 2.24 | 1.87 | 1.00 | |||||
4档 | 1.57 | 1.31 | 1.57 | 1.57 | 1.00 | |||||
5档 | 1.20 | 1.20 | 1.20 | 1.00 | 0.53 | 0.64 | ||||
6档 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | |||||||
i_s′= | 1.20 | 1.00 | i_s″= | 1.87 | 1.57 |
为了得到在最左面表示的具有6档和扩展(Spreizung)为6的变速比系列i,必须将在用i_p1和i_p2书写的列中所表示的变速比分配到分变速箱PG1和PG2上(速比间隔用phi表示)。现在用可供使用的圆柱齿轮变速比可以分别选择这些变速比之一作为直接档(i=1.0)。在用i_p1′和i_p2′书写的列中分别选择最后的档作为直接档,在用i_p1″和i_p2″书写的列中选择中间档作为直接档。在它下面分别表示必要的圆柱齿轮变速比,但是还必须附加另一个未画出的末端变速比,以得到所需要的总变速比。因此借助于该图表可以看到,可以用简单的方法选出可以表示所需要的变速比的行星变速箱。
在图25中表示一具有在图23中所示结构的变速箱的局部视图,它设计成具有两个后退档的六档变速箱,其中两个分行星变速箱PG1,PG2做得一样,并仅仅在其固定速比方面不同。两个分变速箱分别包含三个前进档和一个后退档;各个变速比与需要的总变速比的匹配通过不同的圆柱齿轮级S1,S2,S3和S4实现。
图中用s1,s2,s3,s4,s5和s6表示对于第一、第二、第三、第四、第五和第六档所要操作的形锁合换档元件,它们尤其是设计成同步器。此外用sr1和sr2表示对于第一和第二后退档需要的换档元件;用G表示变速箱的壳体。
这里行星变速箱PG1表示具有奇数档的分变速箱1,行星变速箱PG2表示具有偶数档的分变速箱2,用于不同档换档的工作原理与普通双离合器变速箱的工作原理没有不同,各个档在分变速箱内预先准备好,并通过在双离合器中的离合器变换换档。
在图26中表示用于在图25中所示的变速箱的换档图,对于每个档双离合器的一个离合器K1和K2以及分变速箱PG1,PG2的形锁合换档元件闭合,待闭合的离合器K1和K2配设于这两个变速箱。在图中用x表示对于相应的挡所需要的换档元件,用o表示对于准备好下一个更高的或下一个更低的档的另一个分变速箱的换档元件(在后退档时也用o表示对于下一个可能的前进档所需要的换档元件)。从换档图中可以举例得到各个档相应的变速比i和由此所要确定的速比间隔phi。
第一档通过离合器K1和换档元件s1的闭合得到,第二档通过离合器K2和换档元件s2的闭合得到,第三档通过离合器K1和换档元件s3的闭合得到,第四档通过离合器K2和换档元件s4的闭合得到。其次第五档通过离合器K1和换档元件s5的闭合得到,第六档通过离合器K2和换档元件s6的闭合得到。如由换档图可见,第一后退档通过离合器K1和换档元件sr1的闭合得到,其中第二后退档通过离合器K2和换档元件sr2的闭合得到。
在图27中同样表示一六档变速箱,其中圆柱齿轮级S1,S2沿力流方向设置在行星变速箱PG1,PG2之前,行星变速箱PG1,PG2分别设置在一平行于驱动轴的不同的中间轴W1和W2上,两个分行星变速箱PG1,PG2做得一样(但是分变速箱镜像对称设置),并在仅仅在其固定速比方面有区别。如在图25中所示的变速箱中那样,在行星变速箱G1,PG2后面分别设置另一圆柱齿轮级S3和S4,它们建立与输出轴Ab的功能连接,两个分变速箱PG1,PG2分别包含三个前进档,其中必要的后退档借助于圆柱齿轮级SR和同步器sr1实现。单个变速比与要求的总变速比的匹配按照本发明通过不同的圆柱齿轮级S1,S2,S3和S4实现。
在图28中表示用于在图27中所示的变速箱的换档圈。对于每个档,双离合器的一个离合器K1或K2以及分变速箱PG1,PG2的形锁合换档元件闭合,待闭合的离合器K1或K2对应于一个分变速箱。在图中用x表示对于相应挡所需要的换档元件,用o表示另一个分变速箱的对于下一个更高或更低档所要准备好的换档元件(对于后退档用o表示对于第二前进档所需要的换档元件)。由换档图可以举例得到各个档相应的变速比i和由此所要确定的速比间隔phi。
第一档通过离合器K1和换档元件s1的闭合得到,第二档通过离合器K2和换档元件s2的闭合得到,第三档通过离合器K1和换档元件s3的闭合得到,第四档通过离合器K2和换档元件s4的闭合得到。其次第五档通过离合器K1和换档元件s5的闭合而第六档通过离合器K2和换档元件s6得到。如由换档图可见,后退档通过离合器K1和换档元件sr1的闭合得到。
通过本发明的方案提供一种非常紧凑的结构单元;由于结构长度短,这里所介绍的变速箱最佳地适用于前-横向结构;行星变速箱的特征是与普通传动变速箱(Vorgelegegetrieben)相比高的单位功率密度,其中可以用少数元件表示多个变速比。此外本发明的变速箱与传动结构形式的普通双离合器变速箱相比更轻。
在另一种实施形式范围内可以设置具有多于两个的分变速箱的多离合器变速箱,其中分变速箱类似于所述例子做成行星变速箱。
另一个优点在于,与普通行星变速箱相比变速比选择更自由,因此变速箱可以与要求相匹配。通过附加的圆柱齿轮级提高在速比选择时的自由度,由此可以用有利的方式非常精确地得到所希望的变速比系列或者加以改变。
此外本发明的变速箱可通过高的零件重复使用率经济地制造,与普通行星变速箱相比具有较高的效率,因为可采用低损失的同步装置。此外每个分变速箱可设置两个直接档(在普通行星变速器时可实现一个直接档)。
当然每种结构方案,特别是行星轮系和换档元件本身及相互之间的每种空间布局如果在技术上有价值的话,都在本发明权利保护范围之内,而不影响在权利要求书中所给出的变速箱的功能,即使这些结构未在附图或说明书中明显示出。
附图标记列表
K1 离合器 S4 圆柱齿轮级
K2 离合器 SR 圆柱齿轮级
PG1 行星变速箱 Diff 差速器
PG2 行星变速箱 I 变速比
An 驱动轴 phi 速比间隔
Ab 输出轴 s1 换档元件
AW1 实心轴 s2 换档元件
AW2 空心轴 s3 换档元件
W1 中间轴 s4 换档元件
W2 中间轴 s5 换档元件
S1 圆柱齿轮级 s6 换档元件
S2 圆柱齿轮级 sr1 换档元件
S3 圆柱齿轮级 sr2 换档元件
Claims (19)
1.用于前部-横向布局的双离合器变速箱,包括一个双离合器和两个分变速箱,其中双离合器的两个离合器(K1,K2)分别作用在一同轴的变速箱输入轴(AW1,AW2)上,所述变速箱输入轴作用在分变速箱上,其特征为:分变速箱设计成能形锁合换档的行星变速箱(PG1,PG2),在双离合器变速箱的与驱动装置相同的一侧上且与驱动装置轴线平行地以相同的旋转方向进行输出,其中扭矩通过至少一个平行于变速箱输入轴(AW1,AW2)设置的中间轴(W1,W2)传递到输出轴(Ab)上。
2.按权利要求1的用于前部-横向布局的双离合器变速箱,其特征为:行星变速箱(PG1,PG2)由至少一个普通结构形式的行星轮系组成。
3.按权利要求2的用于前部-横向布局的双离合器变速箱,其特征为:行星轮系做成平面的正或负行星轮系或多级行星轮系。
4.按权利要求1至3之任一项的用于前部-横向布局的双离合器变速箱,其特征为:行星变速箱(PG1,PG2)能用同步装置或爪式离合器换档。
5.按权利要求1至3之任一项的用于前部-横向布局的双离合器变速箱,其特征为:在分变速箱(PG1,PG2)内预先准备好各个档并通过双离合器内的离合器变换换档,其中每个行星变速箱(PG1,PG2)具有几个必需的前进档的至少一半,其中一个行星变速箱(PG1,PG2)要么是偶数档要么是奇数档。
6.按权利要求1至3之任一项的用于前部-横向布局的双离合器变速箱,其特征为:后退档能通过行星变速箱的一换档元件的闭合或通过附加的圆柱齿轮级和形锁合的换档元件实现。
7.按权利要求1至3之任一项的用于前部-横向布局的双离合器变速箱,其特征为:各分变速箱(PG1,PG2)做得相同的。
8.按权利要求1至3之任一项的用于前部-横向布局的双离合器变速箱,其特征为:每个行星变速箱(PG1,PG2)配设至少一个圆柱齿轮级(S1,S2),它在轴向或在空间内看设置在相应行星变速箱(PG1,PG2)之前的左面或右面。
9.按权利要求8的用于前部-横向布局的双离合器变速箱,其特征为:圆柱齿轮级(S1,S2)沿力流方向设置在行星变速箱(PG1,PG2)后面,其中行星变速箱(PG1,PG2)设置在变速箱输入轴(AW1,AW2)上。
10.按权利要求8的用于前部-横向布局的双离合器变速箱,其特征为:圆柱齿轮级(S1,S2)沿力流方向设置在两个行星变速箱(PG1,PG2)之前,其中行星变速箱(PG1,PG2)要么设置在平行于驱动轴的同一个中间轴(W1)上,要么设置在两个不同的相互平行的中间轴(W1,W2)上。
11.按权利要求10的用于前部-横向布局的双离合器变速箱,其特征为:设置两个附加的圆柱齿轮级(S3,S4),以保证所述两个不同的中间轴(W1,W2)与输出轴(Ab)的连接。
12.按权利要求11的用于前部-横向布局的双离合器变速箱,其特征为:两个附加的圆柱齿轮级(S3,S4)分别由一驱动小齿轮和一从动轮组成。
13.按权利要求11的用于前部-横向布局的双离合器变速箱,其特征为:对于两个附加的圆柱齿轮级(S3,S4)设置唯一一个从动轮,两个驱动小齿轮作用到该从动轮上,其中两个附加的圆柱齿轮级(S3,S4)能用作两个分开的变速比。
14.按权利要求8的用于前部-横向布局的双离合器变速箱,其特征为:圆柱齿轮级(S1,S2)中的一个圆柱齿轮级沿力流方向设置在配设于所述一个圆柱齿轮级的行星变速箱(PG1,PG2)的前面,圆柱齿轮级(S1,S2)中的另一个圆柱齿轮级沿力流方向设置在配设于所述另一个圆柱齿轮级的行星变速箱(PG1,PG2)之后,其中,配设于所述一个圆柱齿轮级的行星变速箱设置在平行于驱动轴的中间轴(W1)上。
15.按权利要求8的用于前部-横向布局的双离合器变速箱,其特征为:在唯一一个中间轴(W1)的情况下设置一个附加的圆柱齿轮级(S3),它使中间轴(W1)与输出轴(Ab)连接。
16.按权利要求1至3之任一项的用于前部-横向布局的双离合器变速箱,其特征为:双离合器做成双离合器模块或做成包括两个设置在双离合器变速箱不同部位的离合器的“分离式”双离合器。
17.按权利要求1至3之任一项的用于前部-横向布局的双离合器变速箱,其特征为:功率流从发动机经由一用于降低旋转振动的元件、经由一液力变矩器或经由一液压离合器实现传入双离合器中。
18.按权利要求12的用于前部-横向布局的双离合器变速箱,其特征为:从动轮与一补偿差速器(Diff)连接,它能要么在纯前轮驱动时用于左、右驱动轮之间的转速补偿,要么在全轮驱动时用于前桥和后桥之间的转速补偿。
19.按权利要求13的用于前部-横向布局的双离合器变速箱,其特征为:从动轮与一补偿差速器(Diff)连接,它能要么在纯前轮驱动时用于左、右驱动轮之间的转速补偿,要么在全轮驱动时用于前桥和后桥之间的转速补偿。
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