CN101975251A - 双离合变速器传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及双离合器变速器传动装置。该装置包括同轴设置的内、外输入轴，还包括第一、第二输出轴、各轴上的齿轮、两个离合器和四个同步器；其内输入轴上分别设有一、五、三挡主动齿轮，外输入轴上四挡主动齿轮同时还被作为六挡主动齿轮，二挡主动齿轮同时还被作为倒挡主动齿轮；第一同步器可选择性地将第一挡和第五挡扭矩传递给第一输出轴；第二同步器可选择性地将第四挡扭矩和倒挡扭矩传递给第一输出轴；第三同步器可选择性地将第六挡扭矩和第二挡扭矩传递给第二输出轴；第四同步器可选择性地将第三挡扭矩传递给第二输出轴。本发明在扭矩相当的情况下，可缩短变速器的轴向长度；结构简单，减少了零件数量；降低了成本。

Description

双离合变速器传动装置
技术领域
本发明属于汽车变速器技术领域，具体涉及双离合变速器传动装置。
背景技术
典型的双离合变速器传动装置指的是通过两个离合器分别和两根输入轴连接，传递发动机动力。双离合器传动装置由两个同轴嵌套或平行布置的离合器，同轴、内外嵌套布置的两根输入轴，两根平行布置的输出轴，布置在输出轴上的多个同步器装置、多个换挡拨叉以及1个差速器组成。变速器奇、偶数挡输入齿轮分别布置在两根输入轴上，通过两个离合器的切换以及不同同步器动作，经由不同输出轴实现扭矩变换和输出。双离合变速器主要应用于乘用车，现有双离合器变速器存在的问题是轴向长度较长，不能够适应乘用车越来越高的紧凑性要求，减小了整车布置灵活性。现有双离合变速器都采用单独的倒挡轴或者倒挡惰轮来实现变速器的倒挡，增加了零部件数量以及壳体加工、检测内容，使装配过程更复杂，增加了成本。另外，现有双离合变速器传动装置将1挡主动齿轮同时作为倒挡主动齿轮使用，即1挡和倒挡共用同一个离合器传递动力。这种布置结构出现了两个问题：问题一是在需要频繁切换1挡和倒挡的工况下，例如移库，将会增加1挡、倒挡所在离合器的损耗，降低离合器使用寿命；问题二是使得整车起步时增加了从2挡降1挡过程或直接2挡起步，这导致了换挡加速时间延长和可能产生坡道起步后遛的不安全。
发明内容
为了解决现有双离合变速器存在的轴向长度较长、零部件数量多、装配过程更复杂的问题，本发明提供一种新结构双离合器变速器传动装置。
本发明实现上述目的的技术解决方案如下：
双离合变速器传动装置包括同轴设置的内输入轴1和外输入轴2、第一输出轴3、第二输出轴4，所述各轴上分别设齿轮，还包括第一离合器C1和第二离合器C2，第一离合器C1和内输入轴1的一端连接，第二离合器C2和外输入轴2的一端连接，第一离合器C1和第二离合器C2位于同一输入端。
所述内输入轴1上依次固定设有一挡主动齿轮11、五挡主动齿轮15和三挡主动齿轮13；
所述外输入轴2的上依次固定设有四挡主动齿轮24和二挡主动齿轮22，四挡主动齿轮同时还被作为六挡主动齿轮，二挡主动齿轮同时还被作为倒挡主动齿轮；
所述第一输出轴3上依次设有一挡从动齿轮31、五挡从动齿轮35、四挡从动齿轮34、倒挡从动齿轮37和第一输出齿轮30；其中一挡从动齿轮31、五挡从动齿轮35、四挡从动齿轮34、倒挡从动齿轮37空套在第一输出轴3上，并可绕第一输出轴3转动；第一输出齿轮30和第一输出轴3固定连接，用来输出第一输出轴3的扭矩；在一挡从动齿轮31和五挡从动齿轮35之间的第一输出轴3上固定设有第一同步器SC1，可选择性地将第一挡扭矩和第五挡扭矩传递给第一输出轴3；在四挡从动齿轮34和倒挡从动齿轮37之间的第一输出轴3上固定设有第二同步器SC2，可选择性地将第四挡扭矩和倒挡扭矩传递给第一输出轴3；
一挡主动齿轮11与一挡从动齿轮31为常啮合；五挡主动齿轮15和五挡从动齿轮35为常啮合；
所述第二输出轴4上依次设有三挡从动齿轮43、六挡从动齿轮46、二挡从动齿轮42和第二输出齿轮40，其中三挡从动齿轮43、六挡从动齿轮46和二挡从动齿轮42空套在第二输出轴4上，并可绕第二输出轴4转动；第二输出齿轮40和第二输出轴4固定连接，用来输出第二输出轴4的扭矩；三挡从动齿轮43外侧的第二输出轴4上固定设有第四同步器SC4和驻车棘轮49，第四同步器SC4可选择性地将第三挡扭矩传递给第二输出轴4；六挡从动齿轮46和二挡从动齿轮42之间的第二输出轴4上固定设有第三同步器SC3，可选择性地将第六挡扭矩和第二挡扭矩传递给第二输出轴4；
二档主动齿轮22与二挡从动齿轮42为常啮合；三挡主动齿轮13与三挡从动齿轮43为常啮合，四挡主动齿轮24同时与四挡从动齿轮34、六挡从动齿轮46为常啮合。
本发明的有益技术效果体现在以下方面：
1、本发明共用了四、六挡主动齿轮，还共用了二、倒挡主动齿轮，使得轴向长度更短，可缩短轴向长度20mm以上，在某款车型传递扭矩为270Nm的情况下，双离合器变速器传动装置的实际轴向长度达235mm，对前横置乘用车布置非常有利，符合乘用车发展要求。
2、本发明专利所提供的双离合器传动装置，将二挡从动齿轮42同时作为倒挡中间惰齿轮使用，取消了倒挡轴和额外的倒挡惰齿轮，减少了零部件数量，至少减少的主要零部件包括1个圆锥滚子轴承、1个组合轴承、1根倒挡轴和2个齿轮，减少了变速箱壳体加工、检测内容、减少了双离合器总成装配步骤，降低了成本。
3、本发明专利所提供的双离合器传动装置，将一挡和倒挡分开布置在不同的离合器上，提高了离合器的使用寿命，改善了双合器变速器起步性能和安全。
4、驻车棘轮49布置在第二输出轴4上紧靠最左端轴承位置，相比将驻车棘轮布置在差速器上的结构而言，减小了驻车机构的强度要求及外形尺寸。
附图说明
图1为本发明结构示意图，
图2为图1的侧视图，
图3为实现倒挡的各齿轮之间的空间位置关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地描述。
实施例：
参见图1，双离合变速器传动装置包括同轴设置的内输入轴1和外输入轴2、第一输出轴3、第二输出轴4，所述各轴上分别设齿轮，还包括第一离合器C1和第二离合器C2，第一离合器C1和内输入轴1的一端连接，第二离合器C2和外输入轴2的一端连接，第一离合器C1和第二离合器C2位于同一输入端；
内输入轴1上依次固定安装有一挡主动齿轮11、五挡主动齿轮15和三挡主动齿轮13。
外输入轴2的上依次固定安装有四挡主动齿轮24和二挡主动齿轮22，四挡主动齿轮同时还被作为六挡主动齿轮，二挡主动齿轮同时还被作为倒挡主动齿轮。
第一输出轴3上依次设有一挡从动齿轮31、五挡从动齿轮35、四挡从动齿轮34、倒挡从动齿轮37和第一输出齿轮30；其中一挡从动齿轮31、五挡从动齿轮35、四挡从动齿轮34、倒挡从动齿轮37空套在第一输出轴3上，并可绕第一输出轴3转动；第一输出齿轮30和第一输出轴3固定连接，用来输出第一输出轴3的扭矩；在一挡从动齿轮31和五挡从动齿轮35之间的第一输出轴3上固定安装有第一同步器SC1，可选择性地将第一挡扭矩和第五挡扭矩传递给第一输出轴3；在四挡从动齿轮34和倒挡从动齿轮37之间的第一输出轴3上固定安装有第二同步器SC2，可选择性地将第四挡扭矩和倒挡扭矩传递给第一输出轴3；
一挡主动齿轮11与一挡从动齿轮31为常啮合；五挡主动齿轮15和五挡从动齿轮35为常啮合。
第二输出轴4上依次设有三挡从动齿轮43、六挡从动齿轮46、二挡从动齿轮42和第二输出齿轮40，其中三挡从动齿轮43、六挡从动齿轮46和二挡从动齿轮42空套在第一输出轴3上，并可绕第二输出轴4转动；第二输出齿轮40和第二输出轴4固定连接，用来输出第二输出轴4的扭矩；三挡从动齿轮43外侧的第二输出轴4上固定安装有第四同步器SC4和驻车棘轮49，第四同步器SC4可选择性地将第三挡扭矩传递给第二输出轴4；六挡从动齿轮46和二挡从动齿轮42之间的第二输出轴4上固定安装有第三同步器SC3，可选择性地将第六挡扭矩和第二挡扭矩传递给第二输出轴4；
三挡主动齿轮13与三挡从动齿轮43为常啮合，四挡主动齿轮24同时与四挡从动齿轮34、六挡从动齿轮46为常啮合。
差速器6的差速器主减齿轮60分别与第一输出齿轮30、第二输出齿轮40啮合，见图2，图2显示了本发明双离合器传动装置第一和第二输入轴、第一和第二输出轴、以及差速器之间的空间位置关系。
该装置的六个前进挡和一个倒挡的动力传递路线如下：
一挡动力传递路线：第一同步器SC1和一挡从动齿轮31结合，第一离合器C1闭合，发动机扭矩通过第一离合器C1传递给内输入轴1，经由常啮合的一挡主动齿轮11和一挡从动齿轮31、第一同步器SC1，将扭矩传递到第一输出轴3，再通过第一输出齿轮30和差速器主减齿轮60将扭矩传递给差速器6，并最终由差速器6输出动力。
二挡动力传递路线：第三同步器SC3和二挡从动齿轮42结合，第二离合器C2闭合，发动机扭矩通过第二离合器C2传递给外输入轴2，经由常啮合的二挡主动齿轮22和二挡从动齿轮42、第三同步器SC3，将扭矩传递到第二输出轴4，再通过第二输出齿轮40和差速器主减齿轮60将扭矩传递给差速器6，并最终由差速器6输出动力。
三挡动力传递路线：第四同步器SC4和三挡从动齿轮43结合，第一离合器C1闭合，发动机扭矩通过第一离合器C1传递给内输入轴1，经由常啮合的三挡主动齿轮13和三挡从动齿轮43、第四同步器SC4，将扭矩传递到第二输出轴4，再通过第二输出齿轮40和差速器主减齿轮60将扭矩传递给差速器6，并最终由差速器6输出动力。
四挡动力传递路线：第二同步器SC2和四挡从动齿轮34结合，第二离合器C2闭合，发动机扭矩通过第二离合器C2传递给外输入轴2，经由常啮合的四挡主动齿轮24和四挡从动齿轮34、第二同步器SC2，将扭矩传递到第一输出轴3，再通过第一输出齿轮30和差速器主减齿轮60将扭矩传递给差速器6，并最终由差速器6输出动力。
五挡动力传递路线：第一同步器SC1和五挡从动齿轮35结合，第一离合器C1闭合，发动机扭矩通过第一离合器C1传递给内输入轴1，经由常啮合的五挡主动齿轮15和五挡从动齿轮35、第一同步器SC1，将扭矩传递到第一输出轴3，再通过第一输出齿轮30和差速器主减齿轮60将扭矩传递给差速器6，并最终由差速器6输出动力。
六挡动力传递路线：第三同步器SC3和六挡从动齿轮46结合，第二离合器C2闭合，发动机扭矩通过第二离合器C2传递给外输入轴2，经由常啮合的六挡主动齿轮24和六挡从动齿轮46、第三同步器SC3，将扭矩传递到第二输出轴4，再通过第二输出齿轮40和差速器主减齿轮60将扭矩传递给差速器6，并最终由差速器6输出动力。
倒挡传递路线：第二同步器SC2和倒挡从动齿轮37结合，第二离合器C2闭合，发动机扭矩通过第二离合器C2传递给外输入轴2，经二挡主动齿轮22(同时作为倒挡主动齿轮)、二挡从动齿轮42(同时作为倒挡中间惰齿轮来改变齿轮转动方向)、倒挡从动齿轮37、第二同步器SC2，将扭矩传递到第一输出轴3，再通过第一输出齿轮30和差速器主减齿轮60将扭矩传递给差速器6，并最终由差速器6输出动力，见图3，图3重点说明实现倒挡的各齿轮之间的空间位置关系。
换挡过程举例说明：
一挡换二挡过程：双离合器变速器处于一挡，第一同步器SC1和一挡从动齿轮31结合，第一离合器C1闭合，第二离合器C2打开；双离合器变速器控制***发出一挡换二挡指令，换挡执行机构预先将第三同步器SC3和二挡从动齿轮42结合，此时第二离合器C2仍处于打开状态，即第二离合器C2和第二输出轴4都不传递动力；随着换挡过程继续，第一离合器C1逐渐打开，与此同时，第二离合器C2逐渐闭合，此过程不会出现扭矩中断；第一离合器C1完全打开、第二离合器C2完全闭合后，第一同步器SC1脱开与一挡从动齿轮31的结合，结束换挡过程，发动机扭矩经由第二离合器C2、外输入轴2、二挡主动齿轮22、二挡从动齿轮42、第三同步器SC3、第二输出轴4、第二输出齿轮40、差速器主减齿轮60、最终由差速器6输出。

Claims (1)

1.双离合变速器传动装置，包括同轴设置的内输入轴(1)和外输入轴(2)、第一输出轴(3)、第二输出轴(4)，所述各轴上分别设齿轮，还包括第一离合器(C1)和第二离合器(C2)，第一离合器(C1)和内输入轴(1)的一端连接，第二离合器(C2)和外输入轴(2)的一端连接，第一离合器(C1)和第二离合器(C2)位于同一输入端，其特征在于：
所述内输入轴(1)上依次固定设有一挡主动齿轮(11)、五挡主动齿轮(15)和三挡主动齿轮(13)；
所述外输入轴(2)的上依次固定设有四挡主动齿轮(24)和二挡主动齿轮(22)，四挡主动齿轮同时还被作为六挡主动齿轮，二挡主动齿轮同时还被作为倒挡主动齿轮；
所述第一输出轴(3)上依次设有一挡从动齿轮(31)、五挡从动齿轮(35)、四挡从动齿轮(34)、倒挡从动齿轮(37)和第一输出齿轮(30)；其中一挡从动齿轮(31)、五挡从动齿轮(35)、四挡从动齿轮(34)、倒挡从动齿轮(37)空套在第一输出轴(3)上，并可绕第一输出轴(3)转动；第一输出齿轮(30)和第一输出轴(3)固定连接，用来输出第一输出轴(3)的扭矩；在一挡从动齿轮(31)和五挡从动齿轮(35)之间的第一输出轴(3)上固定设有第一同步器(SC1)，可选择性地将第一挡扭矩和第五挡扭矩传递给第一输出轴(3)；在四挡从动齿轮(34)和倒挡从动齿轮(37)之间的第一输出轴(3)上固定设有第二同步器(SC2)，可选择性地将第四挡扭矩和倒挡扭矩传递给第一输出轴(3)；
一挡主动齿轮(11)与一挡从动齿轮(31)为常啮合；五挡主动齿轮(15)和五挡从动齿轮(35)为常啮合；
所述第二输出轴(4)上依次设有三挡从动齿轮(43)、六挡从动齿轮(46)、二挡从动齿轮(42)和第二输出齿轮(40)，其中三挡从动齿轮(43)、六挡从动齿轮(46)和二挡从动齿轮(42)空套在第二输出轴(4)上，并可绕第二输出轴(4)转动；第二输出齿轮(40)和第二输出轴(4)固定连接，用来输出第二输出轴(4)的扭矩；三挡从动齿轮(43)外侧的第二输出轴(4)上固定设有第四同步器(SC4)和驻车棘轮(49)，第四同步器(SC4)可选择性地将第三挡扭矩传递给第二输出轴(4)；六挡从动齿轮(46)和二挡从动齿轮(42)之间的第二输出轴(4)上固定设有第三同步器(SC3)，可选择性地将第六挡扭矩和第二挡扭矩传递给第二输出轴(4)；
二档主动齿轮(22)与二挡从动齿轮(42)为常啮合；三挡主动齿轮(13)与三挡从动齿轮(43)为常啮合，四挡主动齿轮(24)同时与四挡从动齿轮(34)、六挡从动齿轮(46)为常啮合。
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