CN101691886A - 车辆的双离合器变速箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双离合器变速箱(1)，它包含位于外输入轴(22)内的内输入轴(20)。两个离合器片(8，10)分别连接到内输入轴(20)和外输入轴(22)上。第一副轴(40)和第二副轴(50)与内外输入轴(20，22)隔开且平行于内外输入轴(20，22)。两根副轴(40，50)中的一根或两根包含用于输出驱动转矩的固定输出齿轮。在轴(20，22，40，50)上布置有齿轮。这些齿轮包含用于提供六个前进档和一个倒档的六个齿轮组。每个齿轮组包含位于输入轴(20，22)之一上的一档固定齿轮，其与位于副轴(40，50)之一上的惰轮(60-65)之一啮合。此外，二档固定齿轮(30)与二档惰轮(61)和四档惰轮(63)啮合。双离合器变速箱装置(1)还进一步包含用于提供七档的七档齿轮组。七档齿轮组包含位于外输入轴(22)上的七档固定齿轮(27)，其与位于副轴(40，50)之一上的七档惰轮(66)啮合。

Description

车辆的双离合器变速箱

技术领域

本申请涉及一种用于车辆，例如用于汽车的双离合器变速箱。

双离合器变速箱(DCT)包含两根分别连接到两个离合器上且被这两个离合器致动的输入轴。两个离合器通常被结合成一个单独装置上，由此可以一次致动两个离合器中的任一个。两个离合器被分别连接到DCT的两根输入轴上，以驱动转矩。

背景技术

US6634247B2公开了多种用于车辆的DCT方案。然而，DCT在街道行驶的车辆中还没有被广泛地应用。阻碍DCT应用于街道行驶的难题包含提供一种紧凑、可靠且燃油效率高的DCT。因此，就需要提供这样一种DCT，使得顾客也能承受得起。

发明内容

本申请提供一种双离合器变速箱，其包含内输入轴和外输入轴。内输入轴内部可空心或实心。外输入轴径向地包围内输入轴的一部分。径向方向指的是绕内输入轴纵轴的周围区域。

DCT包含非旋转地连接到内输入轴上的第一离合器片以及同样非旋转地连接到外输入轴上的第二离合器片。换句话说，第一离合器片固定到内输入轴上，且第二离合器片固定到外输入轴上。在某些情形下，万向节可以提供非旋转连接。

DCT包含第一副轴，第二副轴，以及第三轴，这三根轴都在径向与输入轴隔开，且布置成与输入轴平行。一根或多根副轴包含一个或多个小齿轮，用于输出驱动转矩。DCT是转矩消耗的一部分。转矩消耗也称为驱动系，传动系或动力设备，其中动力设备指的是一组用于产生动力且将动力传递到路面、水中或空气中的组件。这包括发动机，变速箱，驱动轴，差速器，以及最终驱动器，例如驱动车轮，坦克、拖拉机或推进器所使用的连续履带。有时候转矩系也简单地指发动机和变速箱，且包括其它与变速箱构成一个整体的组件。

DCT的齿轮布置在第一副轴、第二副轴、第三幅轴、内输入轴以及外输入轴上。这些齿轮包含一档齿轮组、二档齿轮组、三档齿轮组、四档齿轮组、五档齿轮组、六档齿轮组、七档齿轮组以及倒档齿轮组，以用于分别提供七个顺序递增的前进档位以及一个倒档。

顺序递增的档位表示一种逐步升高的顺序，顺序中的各部分彼此相继。汽车的档位典型地以从一档到六档顺序递增的方式布置。例如，车辆可以具有变速箱，其一档变速比为2.97∶1；二档变速比为2.07∶1；三档变速比为1.43∶1；四档变速比为1.00∶1；五档变速比为0.84∶1；六档变速比为0.56∶1；以及七档变速比为0.38∶1。七个档位变速比提供了一种变速箱输出速度的递增顺序，以驱动车辆。

一档齿轮组包含外输入轴上的一档固定齿轮，其直接地或间接地与其中一个副轴上的一档惰轮啮合。直接啮合是通过一档固定齿轮与副轴之一上的另一齿轮物理接触及接合来实现的。间接啮合是通过一档固定齿轮经一个或多个中间齿轮而与一档惰轮啮合来实现的。

同理，三档齿轮组包含外输入轴上的三档固定齿轮，其与副轴之一上的三档惰轮啮合。五档齿轮组包含外输入轴上的五档固定齿轮，其与副轴之一上的五档惰轮啮合。七档齿轮组包含外输入轴上的七档固定齿轮，其与副轴之一上的七档惰轮啮合。二档齿轮组包含内输入轴上的二档固定齿轮，其与副轴之一上的二档惰轮啮合。四档齿轮组包含内输入轴上的四档固定齿轮，其与副轴之一上的四档惰轮啮合。六档齿轮组包含内输入轴上的六档固定齿轮，其与副轴之一上的六档惰轮啮合。倒档齿轮组包含输入轴之一上的固定驱动齿轮，其与副轴之一上的倒档惰轮啮合。每个齿轮组都包含一联接装置，其布置在副轴之一上，用来选择性地接合惰轮之一，以提供档位之一。

此外，二档固定齿轮与二档惰轮以及四档惰轮啮合。另外，双离合器变速箱包括一位于副轴之一上的驻车锁。当车辆处于驻车位置时，即使当车辆位于斜坡上，该驻车锁也能防止带有双离合器变速箱的车辆移动。这对车辆以及车内的乘客都是有益的。

DCT通过双重离合器提供七个前进档和一个倒档。DCT使得奇数和偶数档之间的切换快速且高效，因为奇数档的齿轮与偶数档的齿轮分别由不同的离合器驱动。一种双啮合特征由与二档惰轮和四档惰轮都啮合的二档固定齿轮实现。双啮合特征使得双离合器变速箱紧凑、轻型、且成本低，因为可以取消输入轴之一上的一个固定齿轮。

根据本申请，第一前进档和倒档位于不同的输入轴上，以用于使车辆从泥坑里移出。只要第一前进档和倒档位于两根不同的输入轴上，DCT的两个离合器就能在两根输入轴之间提供高效的切换。结果，使DCT两者择一地接合两根输入轴之一的驱动方案就可以使车辆快速地前后移动，而不会损失太多的动量。换句话说，车辆可以驶出泥坑是因为车辆可以简单地前后驱动来使车辆摆脱泥坑，而没有时间消耗在变速箱档位切换上。

为了驻车锁的简单实施，驻车锁可以设置在包含作为最终驱动器的小齿轮的副轴上。

根据本申请，第三副轴上的DCT的两个齿轮可以与第一副轴上的另外两个齿轮啮合。第三副轴上的两个齿轮使来自于第一副轴的转矩被传回到第一副轴。从而可以省去第三副轴上用于将第三副轴的转矩输出给输出齿轮的小齿轮。从而减少DCT的重量和成本。

在本申请中，第一副轴和内输入轴之间的距离比第二副轴和内输入轴之间的距离大。由于低档的第一副轴上的齿轮通常比高档的齿轮大，第二副轴可以更靠近输入轴，从而使得DCT更加紧凑。

此外，四档惰轮、五档惰轮、六档惰轮以及七档惰轮中的两个或多个可以被安装在同一根副轴上。更高档位的齿轮可以有利地被安装在同一根轴上，从而允许轴变细，以用于降低成本和缩小双离合器变速箱的尺寸。例如，四档惰轮、五档惰轮、六档惰轮以及七档惰轮可被安装在第二副轴上。

此外，一档惰轮、二档惰轮和三档惰轮中的两个或多个可以被安装在同一根副轴上。

在某些情况中，一档惰轮、二档惰轮和三档惰轮被安装在第一副轴上。低档，如一、二或三档的齿轮被安装在同一根轴上是非常有利的，从而可以使另一根轴不承受重载。低档轴可以做得粗，而其它副轴则可以做得细一些以降低成本。

根据本申请，DCT还包含用于支撑三根副轴的轴承。这些轴承中的一个或多个可以设置在紧邻低档中的一档惰轮、三档惰轮及二档惰轮之一处。这种布置使得支撑轴很少弯曲或变形。因此，支撑轴可更细，以降低成本。

双离合器变速箱可以预选档位，以实现平滑的换档变速。两个联接装置可以同时接合当前档位的惰轮以及下一顺序档位的惰轮。这使得下一顺序档位可以快速地从而更平滑地被连接。

特别是，被DCT的不同输入轴驱动的两个连续档位的两个惰轮可以同时被接合。例如，当输入轴之一接收输入转矩时，DCT的三档和四档的惰轮可以通过它们各自对应的联接装置接合到它们的承重副轴上。在这种方式中，换档期间很少或者不会出现转矩流的中断。因此，与其他换档方法相比，双离合器变速箱能提供连续的且更有效的转矩传递。

本申请提供一种带有双离合器变速箱的齿轮箱，该双离合变速箱包含与第一副轴上的上小齿轮、第二副轴上的下小齿轮以及第三副轴上的倒档小齿轮啮合的输出齿轮，用于输出这些副轴的转矩。输出齿轮接收来自小齿轮的驱动转矩，并向双离合器变速箱的外部提供单一输出。不需要与副轴相关的多个外部连接。从而到双离合器的连接就变得简单。

本申请提供一种带有齿轮箱的传动系装置。传动系装置包括一个或多个用于产生驱动转矩的动力源。动力源可以位于传动系上，从而使得车辆携带货物或乘客更灵活。

动力源可包含一内燃机。具有内燃机和双离合器变速箱的车辆更容易制造。内燃机能消耗更少的汽油，有利于环境保护。此外，其他燃料类型的内燃机也可以产生更少的污染排放，例如氢燃料。

可选地，动力源可包含一电动机。混合动力车，或电动车中使用的电动机与使用汽油的典型内燃机相比，可以降低污染。电机甚至在发电机模式下可以回收制动能量。

本申请提供了一种车辆，其包含传动系装置。该具有传动系装置的车辆由于双离合器变速箱的原因，在能量使用方面更有效。

附图说明

图1图示了本申请双离合器变速箱的一个实施例的正视图，

图2图示了一档变速比的转矩流路径，

图3图示了二档变速比的转矩流路径，

图4图示了三档变速比的转矩流路径，

图5图示了四档变速比的转矩流路径，

图6图示了五档变速比的转矩流路径，

图7图示了六档变速比的转矩流路径，

图8图示了七档变速比的转矩流路径，

图9图示了第一倒档变速比的转矩流路径，

图10图示了图2的另一个实施例，其包含一驻车锁，

图11图示了用于与其邻接齿轮接合的双侧联接装置，

图12图示了用于与其邻接齿轮接合的单侧联接装置，

图13图示了通过一轴旋转支撑在轴承上的惰轮组件，

图14图示了支撑在一轴上的固定齿轮组件，

图15图示了根据DCT实施例的内燃机曲轴的剖视图。

具体实施方式

在接下来的描述中，会提供一些细节来说明本申请的实施例。然而对于本领域技术人员来说，这些实施例也可能在没有这些细节的情况下实施。

图1到15提供了对本申请双离合器变速箱(DCT)的一个实施例的详细描述。

图1到15具有相似的部件。这些相似的部件具有相同的名称或相同的附图标记。因此对这些相似部件的合并描述。

图1图示了本申请双离合器变速箱1的一个实施例的正视图。DCT 1包含相对较大的输出齿轮12，两根输入轴20，22以及三个小齿轮41，51，55。两根输入轴20，22分别是一实心输入轴20和一空心输入轴22。实心输入轴20也称为K1，空心输入轴22被称为K2。实心输入轴20和空心输入轴22共用相同的旋转轴线，且分别被非旋转地连接到双离合器6的两个离合器8，10。三个小齿轮是上小齿轮41，下小齿轮51以及倒档小齿轮55。三个小齿轮在它们各自的旋转轴线上被分别固定到一上副轴40，一下副轴50和一倒档副轴38上。输出齿轮12在其旋转轴线上被固定到一输出轴14上。三个小齿轮在输出齿轮12的不同位置上分别与输出齿轮12啮合。

输入轴20，22，上副轴40，下副轴50，以及倒档副轴38以预定距离彼此平行。这些距离在沿这些轴20，22，40，50，38的径向方向上，这在图2中可以更好地看到。其他齿轮被分别安装到这些轴20，22，38，40，50上，且根据预定方式彼此啮合。这些齿轮的安装和啮合方式在接下来的某些附图中可以更好地看到。

图1进一步示出了用于图示DCT1的展开横截面图的剖面A-A，所述DCT在图2到10中示出。剖面A-A经过输出齿轮12、下小齿轮51、输入轴20，22、上小齿轮41以及倒档小齿轮55的旋转轴线。图2到10的目标之一就是为了图示另一种结构以及DCT 1的转矩流。

图2图示了与图1相对应的DCT展开图，其示出了齿轮安装的方式。

根据图2，DCT 1从上到下包含下列轴：倒档空心轴39，倒档副轴38，上副轴40，空心输入轴22，实心输入轴20，下副轴50以及输出轴14。倒档空心轴39通过一对倒档惰轮轴轴承75同轴地安装在倒档副轴38上。倒档空心轴39绕着倒档副轴38自由旋转。一对惰轮轴轴承75还进一步在倒档副轴38的两端支撑着倒档副轴38。另一对副轴轴承73以类似方式在上副轴40的两端支撑着上副轴40。实心输入轴20部分置于空心输入轴22内，而实心输入轴20从空心输入轴22的两端伸出。空心输入轴22通过一对实心轴轴承71安装在实心输入轴20上，该实心输入轴轴承71在空心输入轴22的两端布置在实心输入轴20和空心输入轴22之间。因此，两根输入轴20，22联接，使得实心输入轴20在空心输入轴22内自由旋转。空心输入轴22包围着实心输入轴20的右侧部分，而实心输入轴20的左侧部分则露在空心输入轴22外。输入轴20，22的组件在实心轴20的左侧伸出端由实心轴轴承71支撑，在右侧则由空心轴轴承72支撑在空心输入轴22上。

如图2所示，在输入轴20，22的径向方向上，实心输入轴20的一部分被外输入轴22包围。两个齿轮安装在实心输入轴20的左侧露出部分。这两个齿轮是六档固定齿轮32和二档固定齿轮30。六档固定齿轮32和二档固定齿轮30按照从左到右的顺序布置在实心轴20的伸出部分上。二档固定齿轮30还用作四档固定齿轮31。

在安装到实心输入轴20右侧部分上的空心输入轴22上，安装有三档固定齿轮25、七档固定齿轮27以及五档固定齿轮26。三档固定齿轮25、七档固定齿轮27以及五档固定齿轮26同轴地固定在空心输入轴22上。

下副轴50位于实心输入轴20和空心输入轴22的下方。在下副轴50上安装有多个齿轮和联接装置，从右到左包括：下小齿轮51，五档惰轮64，双侧联接装置83，七档惰轮66，四档惰轮63，双侧联接装置82以及六档惰轮65。一个副轴轴承73与下小齿轮51和五档惰轮64邻接。另一个副轴轴承73在下副轴50的左端与六档惰轮65邻接。下小齿轮51固定到下副轴50的旋转轴线上。五档惰轮64，七档惰轮66，四档惰轮63以及六档惰轮65通过轴承分别安装到下副轴50上，使得这些齿轮为惰轮，绕着下副轴50自由旋转。双侧联接装置83和双侧联接装置82配置成可沿着下副轴50移动，从而它们也可以将它们左侧或右侧的齿轮分别与下副轴50接合。五档惰轮64与五档固定齿轮26啮合。七档惰轮66与七档固定齿轮27啮合。四档惰轮63与四档固定齿轮31啮合。六档惰轮65与六档固定齿轮32啮合。

上副轴40位于输入轴20，22的上方。在上副轴40上布置有齿轮和联接装置，从右到左包括：上小齿轮41，一档惰轮60，双侧联接装置80，附连的三档惰轮62’，三档惰轮62，二档惰轮61以及单侧联接装置81。附连的三档惰轮62’和三档惰轮62彼此构成整体，它们共用相同的旋转轴线且在旋转轴线的方向上彼此连接。一个副轴轴承73位于上小齿轮41和一档惰轮60之间。另一个副轴轴承73位于上副轴40的相反端，与单侧连接装置81邻接。换句话说，低档齿轮60，61，62位于相同的副轴40上，而两个副轴轴承73则与低档齿轮60，61邻接。一档惰轮60，附连的三档惰轮62’，三档惰轮62以及二档惰轮61通过轴承分别被安装到上副轴40上，从而使得这些齿轮60，62’，62，61绕着上副轴40自由旋转。双侧联接装置80配置成可沿着上副轴40移动，以将一档惰轮60和三档惰轮62中的任一个与上副轴40接合或分离。单侧联接装置81配置成可沿着上副轴40移动，以将二档惰轮61与上副轴40接合或分离。三档惰轮62与三档固定齿轮25啮合，二档惰轮61则与二档固定齿轮30啮合。

换句话说，在DCT 1中只有一个双啮合特征。双啮合特征包括二档固定齿轮30与二档惰轮61和四档惰轮63啮合。输入轴20，22与上副轴40之间的距离56比输入轴20，22与下副轴50之间的距离58大。输入轴20，22与上副轴40之间的距离56为从输入轴20，22的公共纵向轴线到上副轴40的纵向轴线之间的距离。同样，输入轴20，22与下副轴50之间的距离58为从输入轴20，22的公共纵向轴线到下副轴50的纵向轴线之间的距离。这是因为上副轴40上的齿轮60，61，62，62’比下副轴50上的齿轮63，64，65，66大，从而上副轴40与下副轴50相比，离输入轴20，22更远一些。

此外，倒档副轴38位于上副轴40的上方。在倒档副轴38上布置有齿轮、联结装置以及空心轴，从右到左包括：倒档小齿轮55，倒档空心轴39，小齿轮驱动齿轮36，第一倒档齿轮35以及单侧联接装置85。

第一倒档齿轮35和小齿轮驱动齿轮36一起安装在公共轴套上，即倒档空心轴39上。倒档空心轴39在其两端通过一对倒档惰轮轴轴承75安装在倒档副轴38上。小齿轮驱动齿轮36和第一倒档齿轮35从右到左固定在倒档空心轴39上。第一倒档齿轮35和小齿轮驱动齿轮36都固定在39上，从而使得它们一起绕着倒档副轴38自由旋转。惰轮轴轴承74位于倒档小齿轮55和倒档空心轴39之间。单侧联接装置85配置成可沿着倒档副轴38移动，以将倒档空心轴39与倒档副轴38接合或分离。第一倒档齿轮35与附连的三档惰轮62’啮合，小齿轮驱动齿轮36则与一档惰轮60啮合。

输出轴14位于下副轴50的下方。一对输出轴轴承75位于输出轴14的两个对置端，以用于支撑。输出齿轮12同轴地安装在输出轴14上。输出齿轮14也固定在输出轴14上，且分别与下小齿轮51，上小齿轮41以及倒档小齿轮55啮合。

在本说明书中，有关齿轮(geared wheels)或接合齿轮(engaged gearwheels)的术语“啮合”和“梳合(comb)”为同义词。实心输入轴20另称为内输入轴20，同时空心输入轴22则另称为外输入轴22。置于空心输入轴22内的空心轴可选代替实心输入轴20。术语“联接装置”另称为用于接合或分离轴上的相邻齿轮的“换档机构”。双离合器变速箱(DCT)另称为双离合器或双离合器变速箱。

一档固定齿轮24也被称为第一固定齿轮。同样，三档固定齿轮25还被称为第三固定齿轮。五档固定齿轮26还被称为第五固定齿轮。七档固定齿轮27还被称为第七固定齿轮。二档固定齿轮30还被称为第二固定齿轮。四档固定齿轮31还被称为第四固定齿轮。六档固定齿轮32还被称为第六固定齿轮。一档惰轮60还被称为第一惰轮。二档惰轮61还被称为第二惰轮。三档惰轮62还被称为第三惰轮。附连的三档惰轮62’还被称为附连的第三惰轮。四档惰轮63还被称为第四惰轮。五档惰轮64还被称为第五惰轮。六档惰轮65还被称为第六惰轮。七档惰轮66还被称为第七惰轮。联接装置还被称为同步器。

本申请提供了一种DCT 1，其允许以较少的驱动转矩损失进行换挡操作。这是因为换档操作可以通过有选择地连接DCT 1的两个离合器8，10之一来实现。因此，可以省略相关的附加主驱动离合器。在两个离合器之间的选择性连接还可以实现一种自动变速箱，其在操作时推进动力不会中断。推进动力包含来自于DCT 1内旋转齿轮和轴的动量。这种变速箱在设计上与机械式手动变速箱相似，且它具有相应地非常低的摩擦损失。此外，双离合器变速箱1还提供一种平行手动变速箱，其可用于横向安装在前轮驱动的车辆中。

根据本申请的DCT 1可以被相似地连接到一已知的手动变速箱，例如平行手动变速箱上。在已知的手动变速箱中，用于车辆前轴的驱动轴从它的DCT壳体中伸出，且与主DCT 1的输出轴14平行。已知手动变速箱的布置为手动变速箱和离合器的致动以及备选电动机留出了很小的空间。备选电动机可以作为内燃机的起动装置，作为用于制动操作的能量回收装置，或者作为混合动力车辆中的辅助驱动工具。如此小的空间会带来许多问题，这些问题通过本申请得到解决或者至少能缓解。本申请提供了一种双离合器变速箱1，其具有两个用于紧凑地连接到电动机和手动变速箱的离合器。

本申请提供一种平行变速箱的紧凑结构。本申请提供了用于车辆的平行变速箱，该变速箱包括两根输入轴，每根轴都通过它自己的离合器非旋转地连接到由驱动发动机提供动力的轴上。此外，本申请的DCT 1还具有与输入轴20，22平行的输出轴14。

根据本申请的双离合器变速箱1特别适用于横向安装在前轮驱动的车辆中，例如，在该车辆中前差速器位于小齿轮41，51，55下方。用于传递转矩的动力系总长度可以很短。

本申请提供至少三个相对较小的小齿轮41，51，55居中地布置在副轴40，50，38上，小齿轮与一个相对较大的输出齿轮12梳合(comb)，该输出齿轮反过来与输出轴14连接。这种布置提供了一种紧凑且轻巧的DCT 1。

此外，本申请还允许一种设计方案，在该设计中，输出齿轮12集成在变速箱差速器装置上，而不需要提供DCT 1的中间输出轴。这能实现对DCT 1非常紧密的封装。

还有利的是，在一根输入轴上提供具有偶数齿轮的固定齿轮，在另一根输入轴上则提供具有奇数齿轮的固定齿轮。当按序执行换档时，这种布置能实现上述平滑且高效的动力换档操作。这是因为DCT可以有选择地将两个离合器8，10之一接合到两根输入轴的挑选出来的齿轮上。例如，从一档到四档的动力换档操作引起空心输入轴22和实心输入轴20选择性地接合，这样高效且快速。

二档惰轮61和四档惰轮63通过中间的二档固定齿轮30，即四档固定齿轮31的这种单一双啮合特征能够提供了在一档和四档之间的高效换档。在二档和四档之间的直接换档不需要输入轴或离合器转换。由于二档固定齿轮30与四档固定齿轮31相同，二档和四档都不需要附加齿轮。DCT 1的重量与具有两个单独齿轮的情况相比，有所降低。

例如一档、二档或三档的低档齿轮60，61，62，62’位于相同的上副轴40上，这是非常有利的。这是因为上副轴40与下副轴50相比，为更高的转矩而具有更大的尺寸和较低的旋转速度。这种布置消除提供多根尺寸较大的副轴来支撑这些有高齿轮速比的重负载齿轮60，61，62，62’的需求。这些高齿轮速比与低档有关的，例如一、二或三档。因此，DCT 1可以更低的成本制造得很轻。

上副轴40上的副轴轴承73安装在靠近低档，例如一、二或三档的齿轮60，61以及上小齿轮41处。这种布置能更好地机械支撑上副轴40，使得轴变形减小。同样，副轴轴承73和惰轮轴轴承74位于紧邻小齿轮41，51，55处，以实现更强的支撑。这样，副轴40，50以及倒档轴38，39可以更轻，从而使成本更低。

在输入轴20，22之一上仅有一个两者共用齿轮的实施例变型具有较高比率弹性和较低依赖性的优点。在目前的DCT 1的例子中，由于二档惰轮61和四档惰轮63始终与二档固定齿轮30接合，在二档和四档之间的变换可以更快，因此随时可供选择。将一档、倒档、二档和小齿轮的齿轮布置成与用于支撑的轴承邻接是非常有利的。这些齿轮与例如如七档的较高档齿轮相比，能承受更大的作用力，因为低档和倒档的传动比更高。因此，它们的轴必须能承受更大的驱动作用力。如果承受的那些作用力接近轴的支撑点，就可以减轻轴的弯曲。

图2图示了一档变速比的转矩流路径。在图2中，一档的输入转矩来自于未示出的内燃机的曲轴2。根据图2，来自DCT 1的双离合器6的空心输入轴22接收一档的输入转矩。一档转矩从空心输入轴22，经过三档固定齿轮25，以及经过三档惰轮62被传递。然后，转矩经过第一倒档齿轮35，倒档空心轴39，小齿轮驱动齿轮36，一档惰轮60，双侧联接装置80，上副轴40，上小齿轮41，以及输出齿轮12被传递到输出轴14。当传递一档转矩时，双侧联接装置80被接合到一档惰轮60，这样实现了DCT 1的一档。用于一档转矩传递的齿轮接合数量或接合齿轮副为4。

图3图示了二档变速比的转矩流路径。在图3中，二档的输入转矩来自于未示出的内燃机的曲轴2。根据图3，来自DCT 1的双离合器6的实心输入轴20接收二档的输入转矩。二档转矩从实心输入轴20，经过二档固定齿轮30，二档惰轮61，单侧联接装置81，上副轴40，上小齿轮41，以及输出齿轮12被传递到输出轴14。当传递二档转矩时，单侧联接装置81被接合到二档惰轮61，这实现了DCT 1的二档。用于二档转矩传递的齿轮接合数量或接合齿轮副为2。

图4图示了三档变速比的转矩流路径。在图4中，三档的输入转矩来自于未示出的内燃机的曲轴2。根据图4，来自DCT 1的两个离合器的空心输入轴22接收三档的输入转矩。三档转矩从空心输入轴22，经过三档固定齿轮25，三档惰轮62，附连的三档惰轮62’，以及双侧联接装置80被传递。随后，转矩经过上副轴40，上小齿轮41，以及输出齿轮12被传递到输出轴14。当传递三档转矩时，双侧联接装置80被接合到三档惰轮62’，这实现了DCT 1的三档。用于三档转矩传递的齿轮接合数量或接合齿轮副为2。

图5图示了四档变速比的转矩流路径。在图5中，四档的输入转矩来自于未示出的内燃机的曲轴2。根据图5，来自DCT 1的双离合器6的实心输入轴20接收四档的输入转矩。四档转矩从实心输入轴20，经过四档固定齿轮31，四档惰轮63，双侧联接装置82，下副轴50，下小齿轮51，以及输出齿轮12被传递到输出轴14。当传递四档转矩时，双侧联接装置82被接合到四档惰轮63，这实现了DCT 1的四档。用于四档转矩传递的齿轮接合数量或接合齿轮副为2。

图6图示了五档变速比的转矩流路径。在图6中，五档的输入转矩来自于未示出的内燃机的曲轴2。根据图6，来自DCT 1的双离合器6的空心输入轴22接收五档的输入转矩。五档转矩从空心输入轴22，经过五档固定齿轮26，五档惰轮64，双侧联接装置83，下副轴50，下小齿轮51，以及输出齿轮12被传递到输出轴14。当传递五档转矩时，双侧联接装置83被接合到五档惰轮64，这实现了DCT1的五档。用于五档转矩传递的齿轮接合数量或接合齿轮副为2。

图7图示了六档变速比的转矩流路径。在图7中，六档的输入转矩来自于未示出的内燃机的曲轴2。根据图7，来自DCT 1的双离合器6的实心输入轴20接收六档的输入转矩。六档转矩从实心输入轴20，经过六档固定齿轮32，六档惰轮65，双侧联接装置82，下副轴50，下小齿轮51，以及输出齿轮12被传递到输出轴14。当传递六档转矩时，双侧联接装置82被接合到六档惰轮65，这实现了DCT 1的六档。用于六档转矩传递的齿轮接合数量或接合齿轮副为2。

图8图示了七档变速比的转矩流路径。在图8中，七档的输入转矩来自于未示出的内燃机的曲轴2。根据图8，来自DCT 1的双离合器6的空心输入轴22接收七档的输入转矩。七档转矩从空心输入轴22，经过七档固定齿轮27，七档惰轮66，双侧联接装置83，下副轴50，下小齿轮51，以及输出齿轮12被传递到输出轴14。当传递七档转矩时，双侧联接装置83被接合到七档惰轮66，这实现了DCT 1的七档。用于七档转矩传递的齿轮接合数量或接合齿轮副为2。

图9图示了第一倒档变速比的转矩流路径。在图9中，倒档的输入转矩来自于未示出的内燃机的曲轴2。根据图9，来自DCT 1的双离合器6的空心输入轴22接收倒档的输入转矩。倒档转矩从空心输入轴22，经过三档固定齿轮25，三档惰轮62，附连的三档惰轮62’，第一倒档齿轮35，倒档空心轴39，以及单侧联接装置85被传递。随后，转矩经过倒档副轴38，倒档小齿轮55，以及输出齿轮12被传递到输出轴14。当传递倒档转矩时，单侧联接装置85被接合到倒档空心轴39，这实现了DCT 1的倒档。用于倒档转矩传递的齿轮接合数量或接合齿轮副为3。

还可以提供用于传递DCT 1的上述某些转矩流路径中的可选路径。

图10示出了图2的另一个实施例。图10包括图2的所有部件。这些部件包括上副轴40。多个部件被安装在上副轴40上。这些部件从右到左包括：驻车锁轮42，上小齿轮41，一档惰轮60，双侧联接装置80，附接的三档惰轮62’，三档惰轮62，二档惰轮61以及单侧联接装置81。

驻车锁包含包括一个轮的驻车锁轮42。该齿轮具有棘齿装置或具有棘爪装置(click device)来锁止上副轴40。棘爪装置具有齿条元件、爪或类似物。在驻车模式下，驻车锁42被接合，通过上副轴40以及上小齿轮41以锁止输出轴14，从而使输出轴14停止旋转。

换档杆用驻车锁来控制DCT 1，该换档杆位于一驱动室中，且可由车辆驾驶员在与变速档位范围相应的位置之间移动，例如驻车，倒档，空档，前进档以及低速档。线性致动缆绳在其第一端被连接到换档杆。换档杆的运动选择性地推或拉缆绳，从而移动连接到缆绳另一端的变速模式选择杆。模式选择杆机械地连接到DCT壳体中的换档阀，且换档阀的运动实现不同档位之间的切换。

当换档杆置于驻车位置时，在DCT 1中发生两个相关的机械致动。首先，根据离合器***的设计来移动模式选择杆，从而使输入轴20，22与发动机分离或接合。其次，驻车锁棘爪被移动到与驻车锁轮42锁止接合，从而锁止输出轴14，使其不旋转。

图11图示了双侧联接装置102的组件100，其具有用于接合的邻接齿轮101，103。组件100包含轴104，该轴具有在两个轴承处分别同轴安装的两个惰轮101，103。联接装置102设置在左侧的惰轮101和右侧的惰轮103之间。联接装置102配置成沿着轴104移动，以选择性地一次接合惰轮101，103中的任一个。换句话说，惰轮101，103可以通过联接装置102选择性地与轴104非旋转接合。表示组件100的符号位于图11的右手侧。

图12图示了单侧联接装置112的组件110，其具有用于接合的邻接齿轮113。组件110包含一轴114，该轴具有在轴承处同轴安装的惰轮113。联接装置112布置在左侧紧邻着惰轮113。联接装置112配置成沿着轴114移动，以选择性地与惰轮113接合或分离。换句话说，惰轮113可以通过单侧联接装置112与轴114非旋转地接合。表示组件110的符号位于图12的右手侧。实际上两个单侧联接装置可以代替一个双侧联接装置。

图13图示了惰轮121的组件120，该惰轮通过轴122旋转地支撑在轴承123上。惰轮121通过轴承123同轴地安装在轴122上。轴承123使得惰轮121能够绕着轴122自由旋转。表示组件120的符号位于图13的右手侧。

图14图示了固定齿轮132的组件130，该固定齿轮支撑在轴131上。固定齿轮132同轴地安装在轴131上，使得齿轮132固定到轴132上。固定齿轮132和轴131被连成一体，从而使得固定齿轮132的转矩被直接传递到轴131上，反之亦然。

多个固定齿轮被刚性地连接到输入轴20，22以及其他轴14，38，40，50。如前面附图中用来表示这种固定齿轮的符号位于图14的左手侧。更通用的用于表示这种固定齿轮的符号位于图14的右手侧。

图15图示了通过根据DCT 1的实施例的内燃机曲轴2的剖视图。内燃机在图15中未示出。根据图15，内燃机的曲轴2非旋转地连接到双离合器6的壳体4上。双离合器6包括一内离合器片8和一外离合器片10，其可以通过这里未图示的控制元件与壳体4非旋转地接合。实心输入轴20非旋转地连接到离合器片8上，且从空心轴22中伸出。同样，空心输入轴22非旋转地连接到另一离合器片10。

绕内离合器片8的外径大于绕外离合器10的外径。相应地，内离合器的外径比外离合器10的外径大。

[一个双啮合特征由与二档惰轮和四档惰轮啮合的二档固定齿轮提供。]

上述转矩流路径不仅提供能产生多个DCT 1档位的可行方案，而且还给出了实现从一个档位向另一档位有效转换的可能性。例如，可以从二档变到四档。这是经由一中间齿轮，即二档固定齿轮30，通过二档惰轮61和四档惰轮63的双啮合而有效实现的。从二档到四档的档位跳跃或改变不需要使实心输入轴20停转。此外，二档惰轮61和四档惰轮63的双啮合能够避免在一根输入轴上设置两个单独的固定齿轮。换句话说，由于两个固定齿轮30，31合成为一个，在实心输入轴20上需要的空间较少。通过减少一个齿轮，DCT 1可以更轻，更便宜。

当使用驻车锁时，倒档副轴38上的小齿轮驱动齿轮36可以很容易地被接合，从而经过倒档空心轴39，单侧联接装置85，倒档副轴38，倒档小齿轮55以及输出齿轮12来锁止输出轴14。

在提供用于转矩传递的齿轮啮合或梳合时，优选更少数量的轮齿接合，即齿轮接合。更少数量的轮齿接合可以使噪声降低，转矩传递更有效。更少数量的轮齿接合的例子在上述的某些转矩流路径中可以找到。

DCT 1通过不同的输入轴20，22来驱动二档和倒档的齿轮组。这就使得可以在没有接合和分离相同齿轮的前提下，通过DCT 1在低速前进和低速后退之间转换来驱动车辆。仅仅通过接合和分离两根输入轴20，22各自相应的离合器8，10，DCT 1就能实现车辆快速地前后运动，且传递功率或齿轮动量的损失很小。这在车轮被困在不利环境下的很多情况中都非常有用，例如雪坑或泥坑。被困的车辆可以仅通过在DCT 1的两个离合器8，10之间转换接合而自由摆动。

尽管上面的说明中包含许多具体特性，但这些不应该对实施例的范围构成限制，而是仅仅作为对上面实施例的阐述。特别是上面所陈述的实施例的优点不应该对实施例的范围构成限制，而是仅仅用来解释实施所在实践时所可能达到的效果。因此，实施例的范围应该由权利要求来确定，而不是所给出的例子。

附图标记清单

1双离合器变速箱

2曲轴

4离合器壳体

6双离合器

8离合器片

10离合器片

12输出齿轮

14输出轴

20实心输入轴

22空心输入轴

24一档固定齿轮

25三档固定齿轮

26五档固定齿轮

27七档固定齿轮

30二档固定齿轮

31四档固定齿轮

32六档固定齿轮

35第一倒档齿轮

36小齿轮驱动齿轮

38倒档惰轮轴

39倒档空心轴

40上副轴

41上小齿轮

42驻车锁轮

50下副轴

51下小齿轮

55倒档小齿轮

56距离

58距离

60一档惰轮

61二档惰轮

62三档惰轮

62’附连的三档惰轮

63四档惰轮

64五档惰轮

65六档惰轮

66七档惰轮

71实心轴轴承

72空心轴轴承

73副轴轴承

74惰轮轴轴承

75倒档惰轮轴轴承

80双侧联接装置

81单侧联接装置

82双侧联接装置

83双侧联接装置

85单侧联接装置

100双侧联接装置组件

101惰轮

102联接装置或换档机构

103惰轮

104轴

110单侧联接装置组件

112换档机构

113惰轮

114轴

120惰轮组件

121惰轮

122轴

123轴承

130固定齿轮组件

131轴

132固定齿轮

Claims (14)

1.一种双离合器变速箱(1)，包含：

-内输入轴(20)和外输入轴(22)，内输入轴(20)的至少一部分被外输入轴(22)包围，

-连接到内输入轴(20)的第一离合器片(8)以及连接到外输入轴(22)的第二离合器片(10)，

-第一副轴(40)、第二副轴(50)以及第三副轴(38)与输入轴(20，22)隔开，且布置成与输入轴(20，22)平行，

-副轴(38，40，50)中的至少一根，包含用于输出驱动转矩的小齿轮(41，51，55)，

-布置在第一副轴(40)、第二副轴(50)、第三副轴(38)、内输入轴(20)以及外输入轴(22)上的齿轮，这些齿轮包含一档齿轮组、二档齿轮组、三档齿轮组、四档齿轮组、五档齿轮组、六档齿轮组、七档齿轮组以及倒档齿轮组，以提供七个顺序递增的前进档和一个倒档，

一档齿轮组包含位于外输入轴(22)上的一档固定齿轮(24)，其与位于副轴(38，40，50)之一上的一档惰轮(60)啮合，

三档齿轮组包含位于外输入轴(22)上的三档固定齿轮(25)，其与位于副轴(38，40，50)之一上的三档惰轮(62)啮合，

五档齿轮组包含位于外输入轴(22)上的五档固定齿轮(26)，其与位于副轴(38，40，50)之一上的五档惰轮(64)啮合，

七档齿轮组包含位于外输入轴(22)上的七档固定齿轮(27)，其与位于副轴(38，40，50)之一上的七档惰轮(66)啮合，

二档齿轮组包含位于内输入轴(20)上的二档固定齿轮(30)，其与位于副轴(38，40，50)之一上的二档惰轮(61)啮合，

四档齿轮组包含位于内输入轴(20)上的四档固定齿轮(31)，其与位于副轴(38，40，50)之一上的四档惰轮(63)啮合，

六档齿轮组包含位于内输入轴(20)上的六档固定齿轮(32)，其与位于副轴(38，40，50)之一上的六档惰轮(65)啮合，

倒档齿轮组包含位于输入轴(20，22)之一上的固定驱动齿轮，其与位于副轴(38，40，50)之一上的倒档惰轮(35)啮合，

每组齿轮组都包含布置在副轴(38，40，50)之一上的联接装置，以选择性地与惰轮之一接合，来提供档位之一，

二档固定齿轮(30)与二档惰轮(61)和四档惰轮(63)啮合，

其中：

双离合器变速箱(1)还进一步包含设置在副轴(38，40，50)之一上的驻车锁。

2.如权利要求1所述的双离合器变速箱，其特征在于：

第一前进档和倒档位于不同的输入轴(20，22)上。

3.如权利要求1或2所述的双离合器变速箱，其特征在于：

驻车锁位于包含所述小齿轮的副轴(38，40，50)上。

4.权利要求1至3之一所述的双离合器变速箱，其特征在于：

第三副轴(38)上的两个齿轮(35，36)与第一副轴(40)上的两个齿轮(60，62’)啮合。

5.如权利要求1至4之一所述的双离合器变速箱，其特征在于：

第一副轴(40)与内输入轴(20)之间的距离比第二副轴(50)与内输入轴(22)之间的距离大。

6.如权利要求1至5之一所述的双离合器变速箱(1)，其特征在于：

四档惰轮(63)、五档惰轮(64)、六档惰轮(65)及七档惰轮(66)中的至少两个被安装在同一根副轴上。

7.如权利要求1至6之一所述的双离合器变速箱(1)，其特征在于：

一档惰轮(60)、二档惰轮(61)及三档惰轮(62)中的至少两个被安装在同一根副轴上。

8.如权利要求7所述的双离合器变速箱(1)，其特征在于：

一档惰轮(60)、二档惰轮(61)及三档惰轮(62)被安装在第一副轴(40)上。

9.如权利要求1至8之一所述的双离合器变速箱(1)，还进一步包含：

用于支撑三根副轴(38，39，40，50)的轴承，这些轴承中的至少一个布置成与一档惰轮(60)、三档惰轮(62)及二档惰轮(61)中的其中一个邻接。

10.一种包含按权利要求1至9之一所述的双离合器变速箱(1)的齿轮箱，包含：

-与位于第一副轴(40)上的上小齿轮(41)啮合的输出齿轮(12)，

-位于第二副轴(50)上的下小齿轮(51)，以及

-位于第三副轴(38)上用于输出这些副轴(38，40，50)的转矩的倒档小齿轮(55)。

11.一种具有如权利要求10所述的齿轮箱的传动系装置，该传动系装置包含：

至少一个用于产生驱动转矩的动力源。

12.如权利要求11所述的传动系装置，其特征在于：

该动力源包含内燃机。

13.如权利要求12所述的传动系装置，其特征在于：

该动力源包含电动机。

14.一种包含如权利要求11至13之一所述的传动系装置的车辆。

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