CN102762893A - 用于车辆的双离合变速器 - Google Patents

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CN102762893A
CN102762893A CN2009801200835A CN200980120083A CN102762893A CN 102762893 A CN102762893 A CN 102762893A CN 2009801200835 A CN2009801200835 A CN 2009801200835A CN 200980120083 A CN200980120083 A CN 200980120083A CN 102762893 A CN102762893 A CN 102762893A
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CN2009801200835A
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米凯尔·B·莫琳
阿克塞尔·盖伯格
马塞厄斯·雷姆勒
马库斯·罗肯巴克
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Abstract

双离合变速器(DCT)(1)包括在外输入轴(22)内的内输入轴(20)。DCT(1)的第一离合盘(8)和第二离合盘(10)分别连接到输入轴(20,22)。小齿轮(41,51,55)分别固定到DCT(1)的三个副轴(40,50,38,90)上。副轴(40,50,38,90)上的齿轮包括七个齿轮组。每个齿轮组包括固定的齿轮,其惰轮齿轮啮合。外输入轴(22)上的第四固定的齿轮(31)与第四惰轮齿轮(63)和第六惰轮齿轮(65)。特别地,内输入轴(20)上的第五固定的齿轮(26)与五档惰轮齿轮(64)和七档惰轮齿轮(66)啮合。齿轮还包括倒档惰轮组,其包括在其中一个副轴(20,22)上的固定的齿轮,该齿轮与其中一个副轴(40,50,38,90)上的倒档惰轮(37)啮合。

Description

用于车辆的双离合变速器
技术领域
本发明涉及用于车辆的双离合变速器,该车辆诸如汽车。
背景技术
双离合变速器(DCT)包括两个输入轴,它们单独地连接到两个离合器并被这两个离合器促动。这两个离合器通常组合为单个装置,允许每次促动两个离合器中的任一个。这两个离合器被连接分别到DCT的两个输入轴用于提供驱动扭矩。
Volkswagon已经提供了一种DCT,称为DSG DQ200。该DSG DQ200是在汽车中设置七档DCT用于街道驾驶的尝试。DCT仍然没有广泛应用。阻碍DCT广泛应用的问题包括要提供紧凑、可靠和具有燃料效率的双离合变速器。因此,需要提供能被消费者负担得起的这种双离合变速器。
发明内容
本申请提供了一种双离合变速器(DCT),其具有内输入轴和外输入轴。内输入轴部分地位于外输入轴内。换句话说,外输入轴沿径向方向围绕内输入轴。径向方向是指围绕内输入轴的纵向轴线的区域。
DCT包括不可旋转地连接到内输入轴的第一离合盘。DCT还包括不可旋转地连接到外输入轴的第二离合盘。不可旋转的连接确保两个连结的轴之间的连接导致两个轴的同时旋转。例如,两个轴可被熔接到一起,以实现不可旋转的连接。替换地,不可旋转的连接可通过万向接头实现。
存在第一副轴、第二副轴和第三副轴,这些副轴与输入轴径向地间隔开。这些副轴平行于输入轴设置。这些轴的纵向轴线彼此平行,包括重叠。副轴的一个或多个包括小齿轮用于输出驱动扭矩到车辆的驱动链。驱动链可被替换地称为传动系或动力装置,其包括产生功率并将其传送至道路表面、水或空气的部件。驱动链包括发动机、变速器、驱动轴、差速器和最后驱动件。最后驱动件可以是驱动轮、与坦克或履带式拖拉机这样的连续履带、推进器等。有时,“驱动链”简单地指发动机和变速器,包括其他部件(仅当它们与变速器为一体时)。
DCT的齿轮设置在三个副轴和输入轴上。这些齿轮包括第一齿轮组、第二齿轮组、第三齿轮组、第四齿轮组、第五齿轮组、第六齿轮组和第七齿轮组,用于提供七个递增的档位。递增的档位描述了一种渐增顺序,该顺序中的元件彼此跟随。汽车的档位典型地从一档到七档以相继增大的方式设置。例如,在具有DCT的车辆中,一档具有2.97∶1的齿轮比(gear ratio)。二档具有2.07∶1的齿轮比。三档具有1.43∶1的齿轮比。四档具有1.00∶1的齿轮比。五档具有0.84∶1的齿轮比。六档具有0.56∶1的齿轮比。七档具有0.42∶1的齿轮比。七个档位提供了变速器的输出速度的增加顺序用于驱动具有DCT的车辆。
第一齿轮组包括在内输入轴上的第一固定的齿轮,其与其中一个副轴上的一档惰轮齿轮啮合。第三齿轮组包括在内输入轴上的第三驱动齿轮,其与其中一个副轴上的第三被驱动齿轮啮合。驱动齿轮可以是固定到其承载轴上的齿轮或绕其承载轴自由旋转的惰轮齿轮。类似地,被驱动齿轮也可以是固定到其承载轴上的齿轮或绕其承载轴自由选的惰轮齿轮。齿轮的承载轴是安装有齿轮的轴,用于承载重量和传递齿轮的扭矩。
第五齿轮组包括在内输入轴上的第五固定的齿轮,其与其中一个副轴上的五档惰轮齿轮啮合。第七齿轮组包括在内输入轴上的第七固定的齿轮,其与其中一个副轴上的七档惰轮齿轮啮合。第二齿轮组包括在外输入轴上的第二固定的齿轮,其与其中一个副轴上的二档惰轮齿轮啮合。第四齿轮组包括在外输入轴上的第四固定的齿轮,其与其中一个副轴上的四档惰轮齿轮啮合。第六齿轮组包括在外输入轴上的第六固定的齿轮,其与其中一个副轴上的六档惰轮齿轮啮合。
每个齿轮组包括联接装置,该联接装置设置在其中一个副轴上,以选择性地将齿轮中的一个接合到其中一个副轴用于选择七个档位中的一个。第四固定的齿轮与第四惰轮齿轮和第六惰轮齿轮二者啮合。
特别地,第五固定的齿轮与五档惰轮齿轮和七档惰轮齿轮二者啮合。DCT的齿轮还包括倒档齿轮组,该倒档齿轮组包括在其中一个输入轴上的固定的齿轮。倒档齿轮组的固定的齿轮与其中一个副轴上的倒档惰轮齿轮啮合。倒档惰轮组还包括联接装置,其设置在安装有倒档惰轮齿轮的副轴上,以选择性地接合倒档惰轮齿轮。
DCT通过双离合器提供七个前进档。DCT使得奇数档和偶数档之间的档位切换是迅速和高效的,因为奇数档位和偶数档位的齿轮分别被不同离合器驱动。一个双啮合结构由第四固定的齿轮提供,该第四固定的齿轮与四档惰轮齿轮和六档惰轮齿轮啮合。另一双啮合结构由第五固定的齿轮提供,该第五固定的齿轮与五档惰轮齿轮和七档惰轮齿轮啮合。这两个双啮合结构使得DCT紧凑、轻质、低成本,因为在输入轴上省去了两个固定的齿轮。
双离合变速器可提供两个联接装置,其同时分别接合七个档位的惰轮齿轮的两个。不同副轴上的两个惰轮齿轮的多个接合的这个过程称为档位预选择。特别地,被DCT不同输入轴驱动的两个连续档位的两个惰轮可都被接合,用于从两个档位中的一个换档到另一个。例如,当仅一个输入轴接收输入扭矩时,DCT的三档和四档的惰轮齿轮可均通过其相邻的联接装置被接合到它们的承载重量副轴。由于来自任何输入轴的输入扭矩均恒定地被传送到两个连续档位的惰轮齿轮,在换档期间扭矩流仅有较小间断或没有间断。因此,与手动变速器的换档过程相比,双离合变速器提供连续和更高效的扭矩传递。
在本申请中,DCT还可包括第二倒档组,包括在其中一个输入轴上的固定的齿轮,该齿轮与其中一个副轴上的第二倒档惰轮齿轮啮合。该啮合在两个齿轮之间直接地提供,或经由其他齿轮间接地提供。第二倒档组还可包括联接装置,该联接装置被设置在安装有第二倒档惰轮齿轮的副轴上,以选择性地接合第二倒档惰轮齿轮,用于提供第二倒档。第二倒档可被不同于其他倒档的其中一个输入轴驱动。第二倒档使得存在两个速度用于使车辆倒退,这可以是多用途车辆的不同的有利驾驶应用。例如,第一倒档可用作较快的倒退操作,而第二倒档可用作较慢和较安静的倒档操作,反之亦然。
根据本申请,不同输入轴可提供第一前进档和第二倒档。DCT将第一前进档和第二倒档设置在两个不同输入轴上。DCT的双离合器确保,两个输入轴之间的切换可快速地实现。因此,DCT交替地接合两个输入轴的驱动策略可驱动车辆向前后快速地移动。该策略对于将车辆移出泥坑是有利的,因为车辆可简单地被前后驱动以离开泥坑。DCT的齿轮和轴的动量损失可以较小。替换地,前后移动可通过在不同输入轴上的第二前进档和第一倒档实现。
倒档齿轮组还可包括第二倒档,用于除了上述第一倒档之外。两个倒档的一个提供有力和较慢的倒档。相反,另一个倒档提供较快但不那么有劲的倒档。这两个倒档以不同速度使得一些特殊车辆,诸如Leopard II主战斗坦克,增加它们的可操作性和操作效率。
两个倒档被不同输入轴驱动。该策略使得两个倒档之间的切换更快速,仅仅通过替换地接合DCT的两个离合器中的一个。
在本申请中,DCT可包括倒档惰轮轴或倒档副轴、倒档齿轮和倒档小齿轮。倒档齿轮和倒档小齿轮二者可安装在倒档惰轮轴或倒档副轴上。倒档扭矩传递的距离可通过在同一轴上设置倒档齿轮和倒档小齿轮而被减小。倒档由此具有改善的传递效率。
双离合变速器还可包括停车锁定齿轮,该停车锁定齿轮被固定到其中一个副轴上用于提供停车锁定件。具有停车锁定件的副轴还包括最后驱动小齿轮,用于接合和锁定DCT的差速器。差速器包括输出轴上的输出齿轮。停车锁定件使得具有停车锁定件的车辆以安全的方式停在一位置处,甚至在斜坡上。停车锁定件容易实施,且对于车辆和乘客安全有利。
在本申请中,DCT可包括两个小齿轮,被分别安装在两个副轴上,而不是一个小齿轮。副轴上的两个小齿轮可与输出轴上的一个相对较大的输出齿轮啮合或齿合。输出齿轮可被整合到变速箱差速装置,而不提供变速箱的中间输出轴。这允许DCT非常密实的包装情形。
根据本申请,一档惰轮齿轮可设置在其中一个副轴上。相反内,四档惰轮齿轮、五档惰轮齿轮、六档惰轮齿轮和七档惰轮齿轮设置在其余副轴上。
根据本申请,第二惰轮齿轮、被驱动的三档齿轮、四档惰轮齿轮和五档惰轮齿轮可安装在同一副轴上。将高档的惰轮齿轮设置在同一轴上可使得它们的重量和扭矩承载副轴较细,以便成本较低。
在本申请中,六档惰轮齿轮和七档惰轮齿轮可安装在同一副轴上。在七档DCT中,六档和七档的惰轮承载最小的扭矩,从而它们的重量和扭矩承载副轴可以制造为细的以便重量较轻和成本较低。
在本申请中,DCT包括用于支撑副轴的轴承。轴承的一个或多个被设置为靠近小齿轮的一些或全部。输出其承载副轴的扭矩的小齿轮被紧相邻轴承较好地支撑,以便减小副轴的挠曲和负载。支撑轴由此可改善传递扭矩传递效率和减小DCT的成本。
根据本申请,轴承的一个或多个被设置为靠近低档的惰轮齿轮的一个。与高档齿轮相比,低档齿轮传递较大的扭矩。轴承的靠近支撑有助于减小过度的挠曲和它们承载轴的质量相关成本。
根据本申请,提供一种变速箱,包括DCT和输出轴上的输出齿轮。该输出齿轮与每个小齿轮啮合。该输出齿轮提供单个扭矩输出源,以使得DCT的构造简单和整洁。
在本申请中,存在具有变速箱的传动系装置。传动系装置可包括一个或多个动力源用于产生驱动扭矩。传动系装置通常具有变速箱和车载动力源,从而具有传动系装置的车辆可以移动而不是物理地附连到外部静止动力源。
在本申请中,动力源可包括内燃机。具有内燃机和DCT的传动系容易制造。内燃机消耗较少的汽油以便保护环境。此外,用于其它类型燃料的内燃机可甚至有更少的污染排放,例如氢燃料。
根据本申请,动力源可替换地包括电马达。与使用汽油的典型燃烧相比,在混合动力汽车或电动汽车中使用的电马达使得污染减小。电马达可甚至在发电机模式中回收制动能量。
根据本申请,还提供了一种车辆,包括传动系装置。具有传动系装置的车辆通过使用双离合变速器而在能量使用方面是高效的。
附图说明
图1示出了本申请的双离合变速器的第一实施例的前视图;
图2示出了一档变速比的扭矩流动路径;
图3示出了二档变速比的扭矩流动路径;
图4示出了三档变速比的扭矩流动路径;
图5示出了四档变速比的扭矩流动路径;
图6示出了五档变速比的扭矩流动路径;
图7示出了六档变速比的扭矩流动路径;
图8示出了七档变速比的扭矩流动路径;
图9示出了第一倒档变速比的扭矩流动路径;
图10示出了第二倒档变速比的扭矩流动路径;
图11示出了双侧联接装置与其附近的用于接合的齿轮的组件;
图12示出了单侧联接装置与其附近的用于接合的齿轮的组件;
图13示出了惰轮齿轮的组件,该惰轮齿轮在轴承上被轴可旋转地支撑;
图14示出了固定的齿轮的组件,该齿轮被支撑在轴上;
图15示出了根据DCT的实施例的内燃机的曲轴的横截面;
图16示出了本申请的双离合变速器的另一实施例的前视图;
图17示出了图16的双离合变速器的展开侧视图;
图18示出了本申请的双离合变速器的另一实施例的前视图;
图19示出了图18的双离合变速器的展开侧视图;
图20示出了本申请的双离合变速器的另一实施例的前视图;
图21示出了图20的双离合变速器的展开侧视图;
图22出了本申请的双离合变速器的另一实施例的前视图;
图23示出了图22的双离合变速器的展开侧视图;
图1-15的部件附图标记
1    双离合变速箱
2    曲轴
4    离合器壳体
6    双离和器
8    内离合器或内离合盘
10   外离合器或外离合盘
12   输出齿轮
14   输出轴
20   实心输入轴
22   中空输入轴
24   一档定轮
25   三档惰轮
26   五档定轮
27   七档定轮
28   辅助档定轮
30   二档定轮
31   四档定轮
32   六档定轮
37   倒档惰轮
38    倒档副轴
39    停车锁定齿轮
40    上惰轮副轴
41    上小齿轮
50    下副轴
51    下小齿轮
55    倒档小齿轮
56    从内输入轴到上副轴的距离
58    从内输入轴到下副轴的距离
60    一档惰轮
61    二档惰轮
62    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    中空轴轴承
73    副轴轴承
74    惰轮轴轴承
75    输出轴轴承
80    单侧联接装置
81    双侧联接装置
82    单侧联接装置
83    双侧联接装置
84    单侧联接装置
85    单侧联接装置
86    单侧联接装置
100   双侧联接装置与其相邻齿轮的组件
101   惰轮
102   联接装置或换档机构
103    惰轮
104    轴
110    单侧联接装置与其相邻齿轮的组件
112    换档机构或联接装置
113    惰轮
114    轴
120    在轴承上被轴可旋转地支撑的惰轮齿轮的组件
121    惰轮
122    轴
123    轴承
130    被支撑在轴上的固定的齿轮的组件
131    轴
132    固定的齿轮
图16、17的部件附图标记
1     双离合变速箱
20    实心输入轴
22    中空输入轴
24    一档定轮
25    三档定轮
26    五档定轮
27    七档定轮
28    四档定轮
29    六档定轮
30    二档定轮
34    倒档定轮
35    第一倒档轮
36    第二倒档轮
37    倒档惰轮
38    倒档惰轮轴
39    停车锁定齿轮
40    上副轴
41    上小齿轮
50    下副轴
51    下小齿轮
55    倒档小齿轮
56    从内输入轴到上副轴的距离
58    从内输入轴到下副轴的距离
60    一档惰轮
61    二档惰轮
62    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    中空轴轴承
73    副轴轴承
74    惰轮轴轴承
80    单侧联接装置
81    单侧联接装置
82    双侧联接装置
83    单侧联接装置
84    单侧联接装置
86    单侧联接装置
87    单侧联接装置
90    顶部副轴
92    顶部定轮
图18、19的部件附图标记
1     双离合变速箱
20    实心输入轴
22    中空输入轴
24    一档定轮
25    三档定轮
26    五档定轮
27    七档定轮
28    三档定轮
30    二档定轮
31    四档定轮
32    六档定轮
37    倒档惰轮
38    倒档惰轮轴
39    停车锁定齿轮
40    上副轴
50    下副轴
51    下小齿轮
55    倒档小齿轮
56    从内输入轴到上副轴的距离
58    从内输入轴到下副轴的距离
60    一档惰轮
61    二档惰轮
62    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    中空轴轴承
73    副轴轴承
74    惰轮轴轴承
80    单侧联接装置
81    单侧联接装置
82    双侧联接装置
83    双侧联接装置
84    单侧联接装置
85    单侧联接装置
86    单侧联接装置
90    顶部副轴
92    顶部定轮
图20、21的部件附图标记
1     双离合变速箱
20    实心输入轴
22    中空输入轴
24    一档定轮
25    三档定轮
26    五档定轮
27    七档定轮
30    二档定轮
31    四档定轮
32    六档定轮
35    倒档定轮
37    倒档惰轮
38    倒档惰轮轴38
39    停车锁定齿轮
40    上副轴
41    上小齿轮
50    下副轴
51    下小齿轮
55    倒档小齿轮
56    从内输入轴到上副轴的距离
58    从内输入轴到下副轴的距离
60    一档惰轮
61    二档惰轮
62    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    中空轴轴承
73    副轴轴承
74    惰轮轴轴承
80    单侧联接装置
81    单侧联接装置
82    双侧联接装置
83    双侧联接装置
84    单侧联接装置
85    单侧联接装置
86    单侧联接装置
90    顶部副轴
92    顶部定轮
图22、23的部件附图标记
1     双离合变速箱
20    实心输入轴
22    中空输入轴
24    一档定轮
25    三档定轮
26    五档定轮
27    七档定轮
30    二档定轮
31    四档定轮
32    六档定轮
35    第一倒档定轮
36    第二倒档定轮
37    倒档惰轮
38    倒档惰轮轴
39    停车锁定齿轮
40    上副轴
41    上小齿轮
50    下副轴
51    下小齿轮
56    从内输入轴到上副轴的距离
58    从内输入轴到下副轴的距离
60    一档惰轮
61    二档惰轮
62    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    中空轴轴承
73    副轴轴承
74    惰轮轴轴承
80    双侧联接装置
81    双侧联接装置
82    双侧联接装置
83    双侧联接装置
具体实施方式
在以下说明中,将通过细节描述本申请的实施例。但是对本领域的技术人员显而易见的是,可以不利用这些细节来实现本发明。
图1-15提供了本申请的双离合变速器(DCT)的实施例的详细描述。
图1示出了本申请的双离合变速器1的实施例的前视图。DCT 1包括相对较大的输出齿轮12、上惰轮副轴40、两个输入轴20、22和两个小齿轮50、55。两个输入轴20、22是实心的输入轴20(即,K1)和中空的输入轴22(即,K2)。实心的输入轴20和中空的输入轴22共用相同的旋转轴线,且不可旋转地单独连接至双离合器6的两个离合盘8、10。两个小齿轮41、51是上小齿轮和下小齿轮51。两个小齿轮分别在它们的旋转轴线处固定到下副轴50和倒档副轴38。输出齿轮12在其旋转轴线处固定到输出轴14。这两个小齿轮41、51单独地在输出齿轮12的不同位置处与输出齿轮12啮合。
上惰轮副轴40、下副轴50、输入轴20、22和倒档副轴38以预定距离彼此平行设置。这些距离沿这些轴的径向方向设置,如图2更好地可见。其它齿轮根据预定方式安装在这些轴上且彼此啮合。这些齿轮的安装和啮合方式在以下附图中更好地可见。
图1还显示了切割平面A-A,用于显示通过DCT 1的展开横截面图,该DCT在图2至9中显示。切割平面A-A通过输出齿轮12、倒档小齿轮55、输入轴20、22、下小齿轮51和上惰轮副轴40的旋转轴线。图2至9的其中一个目的是进一步显示DCT 1的结构和扭矩流。
图2示出了DCT的展开图,其显示了齿轮安装的方式,并对应于图1。
根据图2,DCT 1包括以下轴,从顶部到底部为,上惰轮副轴40、下副轴50、中空输入轴22、实心输入轴20、倒档副轴38和输出轴14。实心输入轴20被部分地布置在中空输入轴22中,实心输入轴20还在其两端处突出到中空输入轴22之外。中空输入轴22通过一对实心轴轴承71安装到实心输入轴20,所述一对实心轴轴承71在中空输入轴22的两端处布置在实心输入轴20和中空输入轴22之间。因此,两个输入轴20、22联接在一起,从而实心输入轴20在中空输入轴22内自由地旋转。中空输入轴22围绕实心输入轴20的右部,而实心输入轴20的左部暴露在中空输入轴22之外。输入轴20、22的组件在左侧、在实心轴20的凸出端部处被实心轴轴承71支撑,在右侧被中空轴轴承72支撑在中空输入轴22上。
如图2所示,实心输入轴20的一部分沿输入轴20、22的径向方向被外输入轴22环绕。存在三个齿轮和联接装置安装在实心输入轴20的左暴露部分。这些齿轮和联接装置从左向右相继地是五档定轮26、单侧联接装置85、三档惰轮25和一档定轮24。五档定轮26还用作七档定轮27。一档定轮24、三档惰轮25和五档定轮26全都同轴地安装到实心输入轴20。中空输入轴22安装在实心输入轴20的右部,该中空输入轴上从右向左安装有二档定轮30和四档定轮31。四档定轮31还用作六档定轮32。二档定轮30和四档定轮31同轴地固定到中空输入轴22。
下副轴50设置在实心输入轴20和中空输入轴22之上。在下副轴50上安装有多个齿轮和联接装置,从右向左,包括下小齿轮51、四档惰轮63、单侧联接装置82、停车锁定齿轮39、三档惰轮62、双侧联接装置81和五档惰轮64。一个副轴轴承73设置在下小齿轮51和四档惰轮63之间。另一副轴轴承73在下副轴50的左端处设置为靠近五档惰轮64。下小齿轮51在其纵向轴线上固定到下副轴50上。四档惰轮63、三档惰轮62和五档惰轮64分别通过轴承安装在下副轴50上,从而这些齿轮成为惰轮,绕下副轴50自由地旋转。相反,停车锁定齿轮39是固定到下副轴50上的齿轮。双侧联接装置81被构造为可沿下副轴50移动,从而其可分别将其左或右侧的齿轮接合到下副轴50。单侧联接装置82被构造为可沿下副轴50移动,以接合或不接合四档惰轮63。四档惰轮63与四档定轮31啮合。三档惰轮62与三档惰轮25啮合。五档惰轮64与五档定轮26啮合。
上惰轮副轴40进一步被设置在下副轴50之上。在上惰轮副轴40上存在齿轮和联接装置,从右向左,包括二档惰轮61、单侧联接装置86、单侧联接装置80、一档惰轮60和辅助档定轮28。一个惰轮轴轴承74被定位在上惰轮副轴40的左端处,另一惰轮轴轴承74定位在上惰轮副轴40的右端处。二档惰轮61和一档惰轮60分别通过轴承安装在上惰轮副轴40上,从而这些齿轮绕上惰轮副轴40自由地旋转。辅助档定轮28被固定到上惰轮辐轴40上。单侧联接装置80被构造为可沿上惰轮副轴40移动,以将一档惰轮60接合或不接合到上惰轮副轴40。单侧联接装置86被构造为可沿上副轴40移动,以将二档惰轮61接合或不接合到上惰轮副轴40。二档惰轮61与二档定轮30啮合。一档惰轮60与一档定轮24啮合。辅助档定轮28与三档惰轮25啮合。
倒档副轴38被设置在输入轴20、22之下。在倒档副轴38上存在齿轮和联接装置,从右向左,包括倒档小齿轮55、六档惰轮65、单侧联接装置84、倒档惰轮37、双侧联接装置83和七档惰轮66。六档惰轮65、倒档惰轮37和七档惰轮66分别通过轴承安装在倒档副轴38上,从而齿轮成为惰轮,能够绕倒档副轴38自由的旋转。副轴轴承73定位在倒档小齿轮55和六档惰轮65之间。另一副轴轴承73定位在倒档副轴38的左端处。单侧联接装置84被构造为可沿倒档副轴38移动,以将六档惰轮65接合或不接合到倒档副轴38。双侧联接装置83被构造为可沿倒档副轴38移动,以将倒档惰轮37和七档惰轮66中的任一个接合或不接合到倒档副轴38。六档惰轮65与六档定轮32啮合。倒档惰轮37与一档惰轮60啮合。七档惰轮66与七档定轮27啮合。
下副轴50包括固定的停车锁定齿轮39,用于在使具有双离合变速器的汽车停车时,锁定上副轴50。停车锁定件是设置有棘轮装置的轮,其具有掣爪装置,该掣爪装置具有齿条元件、爪状件等。停车锁定件保持下副轴50和输出轴14防止旋转,这使得当车辆停车时,具有DCT 1的车辆停止。当使用停车锁定件时,在下副轴40上的停车锁定齿轮可经由下副轴50、经由下小齿轮14、经由下副轴50、经由下小齿轮51、经由输出齿轮12容易地接合以锁定输出轴14,使输出轴14停止旋转。下小齿轮51可以是最后的驱动小齿轮,其类似于倒档小齿轮55。停车锁定件的详细结构在图2中没有示出。
换句话说,DCT 1中存在三个双啮合结构。第一双啮合结构包括四档定轮31与四档惰轮63和六档惰轮65二者啮合。第二双啮合结构包括五档定轮26与五档惰轮64和七档惰轮66二者啮合。第三双啮合结构包括一档定轮60与一档惰轮24和倒档惰轮37啮合。
输入轴20、22和上惰轮副轴40之间的距离56大于输入轴20、22和下30副轴50之间的距离58。输入轴20、22和上惰轮副轴40之间的距离56从输入轴20、22的共用纵向轴线测量到上惰轮副轴40的纵向轴线。类似地,输入轴20、22和下副轴50之间的距离58从输入轴20、22的共用纵向轴线测量到下副轴50的纵向轴线。存在差别是因为,上惰轮副轴40上的低档齿轮60、61比下副轴50上的齿轮62、63、64大,从而上惰轮副轴40距输入轴20、22比下副轴50更近。
图2中,输出轴14设置在倒档副轴38之下。两个输出轴轴承75分别安装在输出轴14的两个相对端部处用于支撑。输出齿轮12同轴地安装在输出轴14上。输出齿轮12还固定在输出轴14上,并与下小齿轮51啮合。
在本说明书中,表述“啮合”和“齿合(comb)”相对于挂档轮或接合的齿轮被视为同义词。实心输入轴20替换地称为内输入轴20,而中空输入轴22替换地称为外输入轴22。实心输入轴20替换地被中空轴代替,该中空轴布置在中空输入轴22之内。术语“联接装置”替换地称为“换档机构”,用于与在轴上的齿轮接合或不接合。双离合变速器(DCT)1替换地称为双离合器、双离合变速器或双离合变速器(DCT)。内离合盘8也被称为内离合器8。外离合盘10也被称为外离合器10。
一档定轮24也称为第一固定的齿轮24。三档惰轮25也称为第三惰轮齿轮25。五档定轮26也称为第五固定的齿轮26。七档定轮27也称为第七固定的齿轮27。辅助档定轮28也称为固定的辅助档轮28。二档定轮30也称为第二固定的齿轮30。四档定轮31也称为第四固定的齿轮31。六档定轮32也称为第六固定的齿轮32。倒档惰轮37也被称为倒档惰轮齿轮37。一档惰轮60也称为一档惰轮齿轮60。二档惰轮61也被称为二档惰轮齿轮61。三档惰轮62也称为三档惰轮齿轮62。四档惰轮63也称为四档惰轮齿轮63。五档惰轮64也称为五档惰轮齿轮64。六档惰轮65也称为六档惰轮齿轮65。七档惰轮66也称为七档惰轮齿轮66。联接装置替换地也被称为同步器。输入轴20、22或副轴38、40、50的任一个可被多于两个轴承支撑。
在本申请的附图中,虚线表示所示部件的交替位置或齿轮之间的齿合关系。
本申请提供了一种DCT 1,其允许以减小的驱动扭矩损失进行换档操作。这是因为换档操作可通过选择性地连接DCT 1的两个离合盘8、10的一个实现。因此,相关联的附加主驱动离合器可以被避免。在两个离合盘8、10之间的该选择性连接还使得实现自动变速,该自动变速可在无推进动力间断的情况下实现。推进动力包括从DCT 1的旋转齿轮和轴获得的动量。这样的变速与机械手动变速的设计类似,且其相应地具有非常低的摩擦损耗。DCT 1还可被用于前轮驱动车辆的横向设置中。
根据本申请的DCT 1可被类似地连接到已知手动变速器,诸如并行手动变速器。在已知的手动变速器中,用于车辆前轴的驱动轴从其DCT箱向外延伸,平行于主DCT 1的输出轴14。已知手动变速器的设置剩下较小的空间用于手动变速器和离合器的促动,还用于可选电马达。可选电马达可用作起动装置,用于内燃机,作为能量回收装置用于制动操作或作为混合动力车辆中的附加驱动结构。具有这样小的空间展现出很多困难,而这些困难被本申请解决或至少被缓解。本申请提供了一种DCT 1,该DCT具有两个离合器,用于以紧凑的方式连接到电马达和手动变速器。
本申请提供了一种并行变速器的紧凑结构。并行变速器包括两个输入轴20、22,两个输入轴的每个都可经由其自己的离合器不可旋转地联接至车辆驱动发动机提供动力的轴。本申请的DCT 1还提供输出轴14,该输出轴14平行于输入轴20、22。
根据本申请的DCT 1特别适于前轮驱动车辆的横向设置,其中,例如,前差速器定位在小齿轮51、55之下。用于传递扭矩的传动系可以获得短的总长。
本申请在中间设置的副轴50、38上提供至少两个较小的小齿轮51、55,该小齿轮与一个较大的输出齿轮12齿合。该输出齿轮12又固定到输出轴14上。这种设置提供了紧凑和轻质的DCT 1。
本申请还允许一种设计,其中,输出齿轮12被并入到变速差速装置,而不提供DCT 1的中间输出轴。这允许用于DCT 1的非常密实的包装。
还有利的是,不仅提供在一个输入轴上的用于偶数档的固定的齿轮,还提供在另一输入轴上的用于奇数档的固定的齿轮。当相继地执行换档时,该设置以平滑和高效的方式提供了上述的换档操作。这是因为DCT 1在加档或减档过程中可交替地接合两个离合盘8、10的一个。例如,从一档到四档的换档操作导致实心输出轴20和中空输出轴22交替地接合,这是能量高效的且很快速。
低档(例如,一和二档)的一些齿轮在同一副轴上设置,这是有利的。在图2中,一档惰轮60和二档惰轮61安装在同一上惰轮副轴40上。此外,三档惰轮62、四档惰轮63和五档惰轮64被设置在同一上副轴50上。该设置使得一个粗的下副轴用于承载多个重载齿轮62、63、64,且避免在DCT1中设置过多的粗副轴。因此,DCT 1被制成为轻的且成本较小。
DCT 1的副轴轴承73靠近小齿轮51、55。该副轴轴承73为承载小齿轮的副轴50、38提供了较强的支撑以便减小轴挠曲,该挠曲可降低换档变速效率或导致齿轮过早磨损。靠近二档惰轮61的惰轮轴轴承74还为二档惰轮61和上惰轮副轴40提供较强支撑。
换句话说,还有利的是提供一档的齿轮、二档的齿轮和小齿轮靠近用于支撑的轴承。小齿轮51、55和这些低档(即,二档和四档等)齿轮经历的力比较高档齿轮的大,因此低档和倒档的传动比(drive ratio)较大。因此,它们的轴必须承受较强的驱动力。如果那些力被靠近轴的支撑点承受,则轴弯曲将可以被减小。
图2示出了一档变速比的扭矩流动路径。在图2中,一档的输入扭矩从内燃机(未示出)的曲轴2接收。根据图2,一档的输入扭矩被实心输入轴20从DCT 1的双离合器6接收。一档的扭矩从实心输入轴20,经由一档定轮24、经由一档惰轮60、经由单侧联接装置80、经由上惰轮副轴40、经由辅助档定轮28、经由三档定轮25、经由三档惰轮62、经由双侧联接装置81、经由下副轴50、经由下小齿轮51、经由输出齿轮12传递到输出轴14。当传递一档扭矩(提供DCT 1的一档)时,单侧联接装置80被接合到一档惰轮60。当传递一档时,双侧联接装置81被接合到三档惰轮62。用于一档扭矩传递的齿接合或啮合的齿轮对的数量为四。
图3示出了二档变速比的扭矩流动路径。在图3中,二档的输入扭矩从内燃机(未示出)的曲轴2接收。根据图3,二档的输入扭矩被中空输入轴22从DCT 1的双离合器6接收。二档的扭矩从中空输入轴22,经由二档定轮30、经由二档惰轮61、经由单侧联接装置86、经由上惰轮副轴40、经由辅助档定轮28、经由三档惰轮25、经由三档惰轮62、经由双侧联接装置81、经由下副轴50、经由下小齿轮51、经由输出齿轮12传递到输出轴14。当传递二档扭矩(提供DCT 1的二档)时,单侧联接装置86被接合到二档惰轮61。当传递二档时,双侧联接装置81被接合到三档惰轮62。用于二档扭矩传递的齿接合或啮合的齿轮对的数量为四。
图4示出了三档变速比的扭矩流动路径。在图4中,三档的输入扭矩从内燃机(未示出)的曲轴2接收。根据图4,三档的输入扭矩被实心输入轴20从DCT 1的双离合器接收。三档的扭矩从实心输入轴20,经由单侧联接装置85、经由三档惰轮25、经由三档惰轮62、经由双侧联接装置81、经由下副轴50、经由下小齿轮51、经由输出齿轮12传递到输出轴14。当传递三档扭矩(提供DCT 1的三档)时,双侧联接装置81被接合到三档惰轮62。当传递三档扭矩时,单侧联接装置85被接合到三档惰轮25。用于三档扭矩传递的齿接合或啮合的齿轮对的数量为二。
图5示出了四档变速比的扭矩流动路径。在图5中,四档的输入扭矩从内燃机(未示出)的曲轴2接收。根据图5,四档的输入扭矩被中空输入轴22从DCT 1的双离合器6接收。四档的扭矩从中空输入轴22,经由四档定轮31、经由四档惰轮63、经由单侧联接装置82、经由下副轴50、经由下小齿轮51、经由输出齿轮12传递到输出轴14。当传递四档扭矩(提供DCT 1的四档)时,单侧联接装置82被接合到四档惰轮63。用于四档扭矩传递的齿接合或啮合的齿轮对的数量为二。
图6示出了五档变速比的扭矩流动路径。在图6中,五档的输入扭矩从内燃机(未示出)的曲轴2接收。根据图6,五档的输入扭矩被实心输入轴20从DCT 1的双离合器6接收。五档的扭矩从实心输入轴20,经由五档定轮26、经由五档惰轮64、经由双侧联接装置81、经由下副轴50、经由下小齿轮51、经由输出齿轮12传递到输出轴14。当传递五档扭矩(提供DCT 1的五档)时,双侧联接装置81被接合到五档惰轮64。用于五档扭矩传递的齿接合或啮合的齿轮对的数量为二。
图7示出了六档变速比的扭矩流动路径。在图7中,六档的输入扭矩从内燃机(未示出)的曲轴2接收。根据图7,六档的输入扭矩被中空输入轴22从DCT 1的双离合器6接收。六档的扭矩从中空输入轴22,经由六档定轮32、经由六档惰轮65、经由单侧联接装置84、经由倒档副轴38、经由倒档小齿轮55、经由输出齿轮12传递到输出轴14。当传递六档扭矩(提供DCT 1的六档)时,单侧联接装置84被接合到六档惰轮65。用于六档扭矩传递的齿接合或啮合的齿轮对的数量为二。
图8示出了七档变速比的扭矩流动路径。在图8中,七档的输入扭矩从内燃机(未示出)的曲轴2接收。根据图8,七档的输入扭矩被实心输入轴20从DCT 1的双离合器6接收。七档的扭矩从实心输入轴20,经由七档定轮27、经由七档惰轮66、经由双侧联接装置83、经由倒档副轴38、经由倒档小齿轮55、经由输出齿轮12传递到输出轴14。当传递七档扭矩(提供DCT 1的七档)时,双侧联接装置83被接合到七档惰轮66。用于七档扭矩传递的齿接合或啮合的齿轮对的数量为二。
图9示出了第一倒档变速比的扭矩流动路径。在图9中,倒档的输入扭矩从内燃机(未示出)的曲轴2接收。根据图9,第一倒档的输入扭矩被实心输入轴20从DCT 1的双离合器6接收。倒档的扭矩从实心输入轴20,经由一档定轮24、经由一档惰轮60、经由倒档惰轮37、经由双侧联接装置83、经由倒档副轴38、经由倒档小齿轮55、经由输出齿轮12传递到输出轴14。当传递倒档扭矩(提供DCT 1的倒档)时,双侧联接装置83被接合到倒档惰轮37。用于倒档扭矩传递的齿接合或啮合的齿轮对的数量为三。
图10示出了第二倒档变速比的扭矩流动路径。在图9中,第二倒档的输入扭矩从内燃机(未示出)的曲轴2接收。根据图9,第二倒档的输入扭矩被中空输入轴22从DCT 1的双离合器6接收。第二倒档的扭矩从中空输入轴22,经由二档定轮30、经由二档惰轮61、经由单侧联接装置86、经由上惰轮副轴40、经由单侧联接装置80、经由一档惰轮60、经由倒档惰轮齿轮37、经由双侧联接装置83、经由倒档副轴38、经由倒档小齿轮55、经由输出齿轮12传递到输出轴14。当传递第二倒档扭矩时,单侧联接装置86将二档惰轮61接合到上惰轮副轴40,单侧联接装置80将一档惰轮60接合到上惰轮副轴40,双侧联接装置83将倒档惰轮齿轮37接合到倒档副轴38。用于倒档扭矩传递的齿接合或啮合的齿轮对的数量为四。
图11示出了双侧联接装置102与其用于接合的相邻齿轮101、103的组件100。组件100包括轴104,具有分别在两个轴承上的两个同轴安装的惰轮101、103。联接装置102设置在左侧惰轮101和右侧惰轮103之间。联接装置102被构造为沿轴104移动,以选择性地一次接合惰轮101、103的任一个。换句话说,惰轮101、103可交替地通过联接装置102与轴104形成非旋转接合。用于显示组件100的符号在图11的右手侧提供。
图12示出了单侧联接装置112与其用于接合的相邻齿轮113的组件110。组件110包括轴114,具有在轴承上的一个同轴安装的惰轮113。联接装置112在左侧靠近惰轮113设置。联接装置112被构造为沿轴114移动,以接合或不接合惰轮113。换句话说,惰轮113通过单侧联接装置112与轴104形成非旋转接合。用于显示组件110的符号在图12的右手侧提供。
图13示出了惰轮齿轮121被轴122可旋转地支承在轴承123上的组件120。惰轮齿轮121经由轴承123同轴地安装到轴122上。轴承123使得惰轮齿轮121绕轴122自由地旋转。显示组件120的符号在图13的右手侧提供。
图14示出了支撑在轴131上固定的齿轮132的组件130。固定的齿轮132同轴地安装到轴131上,从而齿轮132固定到轴131。固定的齿轮132和轴131连结为一体,从而固定的齿轮132的扭矩被直接地传递到轴131,反之亦然。
多个固定的齿轮牢固地连接到输入轴20、22和其他轴14、38、40、50。在先附图中用于这样的固定的齿轮的标号设置在图14中的左侧上。用于这样的固定的齿轮的更通常使用的符号设置在图14的右手侧上。
图15示出了通过根据DCT 1实施例的内燃机的曲轴2的横截面。根据图15,在此未示出的内燃机的曲轴2不可旋转地连接到双离合器6的壳体4。双离合器6包括内离合盘8和外离合盘10,其可经由控制元件与壳体4不可旋转的接合,该控制元件在此没有示出。实心输入轴20不可旋转地连接到离合盘8,且一直延伸通过中空轴22。类似地,中空输入轴22不可旋转地连接到另一离合盘10。
离合器壳体4绕内离合盘8比绕外离合盘10具有较大的外直径。因此,内离合盘8在离合器壳体4内具有比外离合盘10更大的外直径。在实心输入轴20上的较大内离合盘8驱动一档导致DCT 1坚固。
上述九个扭矩流动路径不仅提供可变方案来产生DCT 1的九个档位,还提供从一个档位高效地切换到另一档位的可能性。档位切换可通过在两个输入轴之间切换、双啮合结构的齿轮之间切换,或其二者结合而获得。
例如,DCT 1可通过使用实心输入轴20驱动DCT 1的齿轮而提供奇数档位(即,一、三、五和七档)。替换地,DCT 1还可通过使用中空输入轴22驱动DCT 1的齿轮而提供偶数档位(即,二、四和六档)。奇数和偶数之间的档位切换可通过在两个输入轴20、22之间交替而获得。
一个双啮合结构提供与共用驱动齿轮齿合的两个被驱动齿轮档位之间的高效和快速的档位切换。例如,DCT 1提供了选择四档或六档的方便性,不需要使它们共用的驱动齿轮(即,四档定轮25)停止。这种选择可通过接合被驱动四档惰轮62或被驱动六档惰轮64获得。类似地,五档和七档之间的档位切换可以简单地接合运行齿轮的任一个,即,五档惰轮64和七档惰轮66。
在输入轴20、22之间或一个双啮合结构的被驱动齿轮之间组合切换技术,换档的灵活性得以增强。例如,从四档到七档的换档可通过不接合中空输入轴22、接着接合实心输入轴20和七档惰轮66而实现。
双啮合结构减小驱动齿轮的数量,其被它们的双啮合结构的被驱动齿轮62共同接合。例如,驱动四档定轮31和驱动六档定轮32成为一个单个的齿轮,其被被驱动的四档惰轮63和被驱动的六档惰轮65共用。驱动五档定轮26和驱动七档定轮37成为一个单个的齿轮,其被被驱动的五档惰轮64和被驱动的七档惰轮66共用。因此,输入轴20、22上的齿轮数量已被减少,且在输入轴20、22上需要较小的空间,由此DCT 1被制成为更轻和更廉价。
停车锁定齿轮39提供了有用的安全结构用于具有DCT 1的汽车。停车锁定件保持下副轴50、输出轴14和输出轴14防止旋转,这使得当车辆停车时,具有DCT 1的车辆停止。
在提供齿轮啮合或齿合用于扭矩传递时,较少数量的齿轮齿接合(即,齿轮接合)是优选的。较少数量的齿轮齿接合提供较低的噪音和更高效的扭矩传递。
DCT 1通过不同输入轴20、22驱动一档和第二倒档的齿轮组。这提供了通过接合和不接合相应离合器8、10而在慢前进模式和慢后退模式之间移动的能力,所述离合器分别连接到两个输入轴20、22。通过使用一档和第二倒档用于该操作,DCT 1使得车辆快速地向前向后移动,而较少的损失传递功率或齿轮动量。这有助于许多情况,其中,具有DCT的车辆的轮子陷入恶劣环境,诸如雪坑或泥坑。车辆随后可仅通过在DCT 1的两个离合盘8、10之间切换而自由地摆出。替换地,车辆可通过内输入轴和外输入轴之间交替地结合而在二档和第一倒档之间改变以便快速前后移动。
图16-17示出了本申请的另一实施例。该实施例包括与前述实施例部件类似的部件。类似的部件标有相同或相似的附图标记。与相似部件有关的描述在此通过参照被并入。
图16示出了本申请的双离合变速箱1的另一实施例的前视图。相对较大输出齿轮12与设置在下副轴50上的下小齿轮51啮合。输出齿轮12还与设置在上副轴40上的上小齿轮41啮合。在本申请的一些变体中,可提供至少一个具有其它小齿轮的其它副轴,但这没有被示出。这样的其它小齿轮然后还可与输出齿轮12啮合或齿合。
图16还包括用于显示穿过变速箱横截面的切割平面A-A,该变速箱在图17中示出。对于具有多于两个副轴或额外惰轮轴的实施例,类似地使用引导通过所有轴的切割平面。图17的其中一个目标是进一步显示通过变速箱1的实施例的结构和扭矩流。
图17示出了通过图16的双离合变速箱1的展开侧视图。展开侧视图示出了用于双离合变速箱1的多个档位的结构和各扭矩流。双离合变速箱1包括以下轴,从顶部到底部,顶部副轴90、上副轴40、实心输入轴20、中空轴22和下副轴50。上述轴以预定的相互距离彼此平行地设置在变速箱1中。中空轴22绕实心轴20同心地设置。实心输入轴20在右端处突出到中空输入轴22之外。
实心输入轴20包括,从右端到左端,实心轴轴承71、中空轴轴承72(其还用作实心轴轴承71)、一档定轮24、三档惰轮62、单侧联接装置86和五档定轮26(其同时还用作七档定轮27),以及实心轴轴承71。
中空输入轴22包括,从右端到左端,中空轴轴承72、二档定轮30和四档定轮28(其还用作六档定轮29)。
上副轴40包括,从右端到左端,上小齿轮41、副轴轴承73、与四档定轮28齿合的四档惰轮63、单侧联接装置80、停车锁定齿轮39、与三档惰轮62齿合的三档定轮25、单侧联接装置81、与五档定轮26齿合的五档惰轮64、和副轴轴承73。
顶部副轴90包括,从右端到左端,副轴轴承73、与二档定轮30齿合的二档惰轮61、单侧联接装置84、单侧联接装置87、与一档定轮24齿合的一档惰轮60、与三档惰轮62齿合的顶部定轮92,和副轴轴承73。
下副轴50包括,从右端到左端,下小齿轮51、惰轮轴轴承74、与六档定轮29齿合的六档惰轮65、单侧联接装置83、与一档惰轮60齿合的倒档惰轮37、双侧联接装置82、与七档定轮27齿合的七档惰轮66,和惰轮轴轴承74。
根据图17的一档的扭矩流从实心输入轴20开始,经由一档定轮24、经由一档惰轮60、经由单侧联接装置84、经由顶部副轴90、经由顶部定轮92、经由三档惰轮62、经由三档定轮25、经由上副轴40至上小齿轮41。
根据图17的二档的扭矩流从中空输入轴22开始,经由二档定轮30、经由二档惰轮61、经由单侧联接装置84、经由顶部副轴90、经由顶部定轮92、经由三档惰轮62、经由三档定轮25、经由上副轴40至上小齿轮41。
根据图17的三档的扭矩流从实心输入轴20开始,经由单侧联接装置86、经由三档惰轮62、经由三档定轮25、经由上副轴40至上小齿轮41。
根据图17的四档的扭矩流从中空输入轴22开始,经由四档定轮28、经由单侧联接装置80、经由上副轴40至上小齿轮41。
根据图17的五档的扭矩流从实心输入轴20开始,经由五档定轮26、经由五档惰轮64、经由单侧联接装置81、经由上副轴40至上小齿轮41。
根据图17的六档的扭矩流从中空输入轴22开始,经由六档定轮29、经由六档惰轮65、经由单侧联接装置83、经由下副轴至下小齿轮51。
根据图17的七档的扭矩流从实心输入轴20开始,经由七档定轮27、经由七档惰轮66、经由双侧联接装置82、经由下副轴50至下小齿轮51。
根据图17的第一倒档的扭矩流从实心输入轴20开始,经由一档定轮24、经由一档惰轮60、经由倒档惰轮37、经由双侧联接装置82、经由下副轴50至下小齿轮51。
根据图17的第二倒档的扭矩流从中空输入轴22开始,经由二档定轮30、经由二档惰轮61、经由单侧联接装置84、经由顶部副轴90、经由单侧联接装置87、经由一档惰轮60、经由倒档惰轮37、经由双侧联接装置82、经由下副轴50、经由下小齿轮51、经由输出齿轮12至输出轴14。
图18-19示出了本申请的另一实施例。该实施例包括与前述实施例部件类似的部件。类似的部件标有相同或相似的附图标记。与相似部件有关的描述在此通过参照被并入。
图18示出了本申请的变速箱1的前视图。相对较大输出齿轮12与设置在下副轴50上的下小齿轮51啮合。输出齿轮12还与设置在倒档轴38上的倒档小齿轮55啮合。在本申请的一些变体中,可提供至少一个具有其它小齿轮的其它副轴,但这没有被示出。这样的其它小齿轮然后还可与输出齿轮12啮合或齿合。
图18还包括用于显示穿过变速箱横截面的切割平面A-A,该变速箱在图19中示出。对于具有多于两个副轴或额外惰轮轴的实施例,类似地使用引导通过所有轴的切割平面。图19的其中一个目标是进一步显示通过变速箱实施例1的结构和扭矩流。
图19示出了通过图18的双离合变速箱1的简化横截面视图。其示出了用于双离合变速箱1的多个档位的结构和各扭矩流。双离合变速箱1包括以下轴,从顶部到底部,上副轴40、下副轴50、实心输入轴20、中空轴22和倒档轴38。
上述轴以预定的相互距离彼此平行地设置在变速箱1中。中空轴22绕实心轴20同心地设置。实心输入轴20在右端处突出到中空输入轴22之外。
实心输入轴20包括,从右端到左端,实心轴轴承71、中空轴轴承72(其还用作实心轴轴承71)、一档定轮24、三档惰轮62、单侧联接装置82、五档定轮26(其同时还是七档定轮27)、和实心轴轴承71。
中空输入轴22包括,从右端到左端,中空轴轴承72、二档定轮30和四档定轮31(其同时还是六档定轮32)。
上副轴40包括,从右端到左端,副轴轴承73、与二档定轮30齿合的二档惰轮61、单侧联接装置86、单侧联接装置84、与一档定轮24齿合的一档惰轮60、与三档惰轮62齿合的三档定轮28、和副轴轴承73。
倒档惰轮轴38包括,从右端到左端,倒挡小齿轮55、惰轮轴轴承74、与六档定轮32齿合的六档惰轮65、双侧联接装置83、与一档惰轮60齿合的倒档惰轮37、单侧联接装置85、与七档定轮27齿合的七档惰轮66、和惰轮轴轴承74。
下副轴50包括,从右端到左端,下小齿轮51、副轴轴承73、与四档定轮31齿合的四档惰轮63、单侧联接装置80、停车锁定齿轮39、与三档惰轮62齿合的三档定轮25、单侧联接装置81、与五档定轮26齿合的五档惰轮64、和副轴轴承73。
根据图19的一档的扭矩流从实心输入轴20开始,经由一档定轮24、经由一档惰轮60、经由单侧联接装置84、经由上副轴40、经由三档定轮28、经由三档惰轮62、经由三档定轮25、经由下副轴50至下小齿轮41。
根据图19的二档的扭矩流从中空输入轴22开始,经由二档定轮30、经由二档惰轮61、经由单侧联接装置86、经由上副轴40、经由三档定轮28、经由三档惰轮62、经由三档定轮25、经由下副轴50至下小齿轮51。
根据图19的三档的扭矩流从实心输入轴20开始,经由双侧联接装置82、经由三档惰轮62、经由三档定轮25、经由下副轴50至下小齿轮51。
根据图19的四档的扭矩流从中空输入轴22开始,经由四档定轮31、经由四档惰轮63、经由单侧联接装置80、经由下副轴50至下小齿轮51。
根据图19的五档的扭矩流从实心输入轴20开始,经由五档定轮26、经由五档惰轮64、经由单侧联接装置81、经由下副轴50至下小齿轮51。
根据图19的六档的扭矩流从中空输入轴22开始,经由六档定轮32、经由六档惰轮65、经由双侧联接装置83、经由倒档轴38至倒档小齿轮55。
根据图19的七档的扭矩流从实心输入轴20开始,经由七档定轮27、经由七档惰轮66、经由单侧联接装置85、经由倒档轴38至倒挡小齿轮55。
根据图19的第一倒档的扭矩流从实心输入轴20开始,经由一档定轮24、经由一档惰轮60、经由倒档惰轮齿轮37、经由双侧联接装置83、经由倒档轴38至倒挡小齿轮55。
根据图19的第二倒档的扭矩流从中空输入轴22开始,经由二档定轮30、经由二档惰轮61、经由单侧联接装置86、经由上副轴40、经由单侧联接装置84、经由一档惰轮60、经由倒档惰轮37、经由双侧联接装置83、经由倒档轴83至倒挡小齿轮55,经由输出齿轮1至输出轴14。
图20-21示出了本申请的另一实施例。该实施例包括与前述实施例部件类似的部件。类似的部件标有相同或相似的附图标记。与相似部件有关的描述在此通过参照被并入。
图20示出了本申请的变速箱的前视图。相对较大输出齿轮12与设置在下副轴50上的下小齿轮51啮合。输出齿轮12还与设置在倒档轴38上的倒档小齿轮55啮合。在本申请的一些变体中,可提供至少一个具有其它小齿轮的其它副轴,但这没有被示出。这样的其它小齿轮然后还可与输出齿轮12啮合或齿合。
图20还包括用于显示穿过变速箱横截面的切割平面A-A,该变速箱在图21中示出。对于具有多于两个副轴或额外惰轮轴的实施例,类似地使用引导通过所有轴的切割平面。图21的其中一个目标是进一步显示通过变速箱实施例的结构和扭矩流。
图21示出了通过图20的双离合变速箱1的简化横截面视图。其示出了用于双离合变速箱1的多个档位的结构和各扭矩流。
双离合变速箱1包括以下轴,从顶部到底部,上副轴40、下副轴50、实心输入轴20、中空轴22和倒档轴38。上述轴以预定的相互距离彼此平行地设置在变速箱1中。中空轴22绕实心轴20同心地设置。实心输入轴20在右端处突出到中空输入轴22之外。
实心输入轴20包括,从右端到左端,实心轴轴承71、中空轴轴承72(其还用作实心轴轴承71)、一档定轮24、三档惰轮62、单侧联接装置84、五档定轮26(其同时还用作七档定轮27)、和实心轴轴承71。
中空输入轴22包括,从右端到左端,中空轴轴承72、倒档定轮35、四档定轮31(其还用作六档定轮32)、和二档定轮30。
上副轴40包括,从右端到左端,惰轮轴轴承74、与倒档定轮35齿合的倒档惰轮67、单侧联接装置86、单侧联接装置85、与一档定轮24齿合的一档惰轮60、与三档惰轮62齿合的三档定轮28、和惰轮轴轴承74。
倒档轴38包括,从右端到左端,倒档小齿轮55、副轴轴承73、与六档定轮32齿合的六档惰轮65、双侧联接装置83、与一档惰轮60齿合的倒档惰轮37、双侧联接装置82、与七档定轮27齿合的七档惰轮66、和惰轮轴轴承74。
下副轴50包括,从右端到左端,下小齿轮51、副轴轴承73、与四档定轮31齿合的四档惰轮63、双侧联接装置80、与二档定轮30齿合的二档惰轮61、停车锁定齿轮39、与三档惰轮62齿合的三档定轮25、单侧联接装置81、与五档定轮26齿合的五档惰轮64和副轴轴承73。
根据图21的一档的扭矩流从实心输入轴20开始,经由一档定轮24、经由一档惰轮60、经由单侧联接装置85、经由上副轴40、经由三档定轮28、经由三档惰轮62、经由三档定轮25、经由下副轴50至下小齿轮51。
根据图21的二档的扭矩流从中空输入轴22开始,经由二档定轮30、经由二档惰轮61、经由双侧联接装置80、经由下副轴50至下小齿轮51。
根据图21的三档的扭矩流从实心输入轴20开始,经由单侧联接装置84、经由三档惰轮62、经由三档定轮25、经由下副轴50至经由下小齿轮51。
根据图21的四档的扭矩流从中空输入轴22开始,经由四档定轮31、经由四档惰轮63、经由双侧联接装置80、经由下副轴50至下小齿轮51。
根据图21的五档的扭矩流从实心输入轴20开始,经由五档定轮26、经由五档惰轮64、经由单侧联接装置81、经由下副轴50至下小齿轮51。
根据图21的六档的扭矩流从中空输入轴22开始,经由六档定轮32、经由六档惰轮65、经由双侧联接装置83、经由倒档轴38至倒档小齿轮55。
根据图21的七档的扭矩流从实心输入轴20开始,经由七档定轮27、经由七档惰轮66、经由双侧联接装置82、经由倒档轴38至倒档小齿轮55。
根据图21的第一倒档的扭矩流从实心输入轴20开始,经由一档定轮24、经由一档惰轮60、经由倒档惰轮37、经由双侧联接装置83、经由倒档轴38至倒档小齿轮55。
根据图21的第二倒档的扭矩流从中空输入轴22开始,经由倒档定轮35、经由倒档惰轮67、经由单侧联接装置86、经由上副轴40、经由单侧联接装置85、经由一档惰轮60、经由倒档惰轮37、经由双侧联接装置83、经由倒档轴38至倒档小齿轮55。
图22-23示出了本申请的另一实施例。该实施例包括与前述实施例部件类似的部件。类似的部件标有相同或相似的附图标记。与相似部件有关的描述在此通过参照被并入。
图22示出了本申请的变速箱的前视图。输出轴14上的相对较大输出齿轮12与设置在下副轴50上的下小齿轮51啮合。输出齿轮12还与设置在上副轴40上的上小齿轮41啮合。倒档惰轮轴38承载多个齿轮,以预定方式与上副轴40和输入轴20、22上的齿轮啮合。输入轴20、22、上副轴40和下副轴50彼此平行,两个输入轴同轴。在本申请的一些变体中,可提供至少一个具有其它小齿轮的其它副轴,但这没有被示出。这样的其它小齿轮然后还可与输出齿轮12啮合或齿合。
图22还包括用于显示穿过变速箱横截面的切割平面A-A,该变速箱在图23中示出。对于具有多于两个副轴或额外惰轮轴的实施例,类似地使用引导通过所有轴的切割平面。图23的其中一个目标是进一步显示通过变速箱实施例的结构和扭矩流。
图23示出了通过图22的双离合变速箱1的简化横截面视图。其示出了用于双离合变速箱1的多个档位的结构和各扭矩流。
双离合变速箱1包括以下轴,从顶部到底部,倒档轴38、上副轴40、中空轴22、实心输入轴20、下副轴50和输出轴14。上述轴以预定的相互距离彼此平行地设置在变速箱1中。中空轴22绕实心轴20同心地设置。实心输入轴20在右端处突出到中空输入轴22之外。
实心输入轴20包括,从右端到左端,实心轴轴承71、中空轴轴承72(其还用作实心轴轴承71)、五档定轮26(其还用作七档定轮27)、三档定轮25、一档定轮24和实心轴轴承71。
中空输入轴22包括,从右端到左端,中空轴轴承72、二档定轮30(其还用作第三倒档定轮34)、四档定轮31(其还用作六档定轮32)、中空轴轴承72(其还用作实心轴轴承71)。
上副轴40包括,从右端到左端,上小齿轮41、副轴轴承73、倒档惰轮37、双侧联接装置80、与四档定轮31齿合的四档惰轮63、与五档定轮26齿合的五档惰轮64、双侧联接装置81、与三档定轮25齿合的三档惰轮62、停车锁定齿轮39和副轴轴承73。
倒档惰轮轴38包括,从右端到左端,倒档轴轴承74、第一倒档定轮35、第二倒档定轮36和惰轮轴轴承74。第一倒档定轮35与第三倒档定轮34啮合。第二倒档定轮36与倒档惰轮37啮合。
下副轴50包括,从右端到左端,下小齿轮51、副轴轴承73、与二档定轮30齿合的二档惰轮61、双侧联接装置83、与六档定轮32齿合的六档定轮65、与七档定轮27齿合的七档惰轮66、双侧联接装置82、与一档定轮24齿合的一档惰轮60、和副轴轴承73。
根据图23的一档的扭矩流从实心输入轴20开始,经由一档定轮24、经由一档惰轮60、经由双侧联接装置82、经由下副轴50、经由下小齿轮51、经由输出齿轮12至输出轴14。
根据图23的二档的扭矩流从中空输入轴22开始,经由二档定轮30、经由二档惰轮61、经由双侧联接装置83、经由下副轴50、经由下小齿轮51、经由输出齿轮12至输出轴14。
根据图23的三档的扭矩流从实心输入轴20开始,经由三档定轮25、经由三档惰轮62、经由双侧联接装置81、经由上副轴40、经由上小齿轮41、经由输出齿轮12至输出轴14。
根据图23的四档的扭矩流从中空输入轴22开始,经由四档定轮31、经由四档惰轮63、经由双侧联接装置80、经由上副轴40、经由上小齿轮41、经由输出齿轮12至输出轴14。
根据图23的五档的扭矩流从实心输入轴20开始,经由五档定轮26、经由五档惰轮64、经由双侧联接装置81、经由上副轴40、经由上小齿轮41、经由输出齿轮12至输出轴14。
根据图23的六档的扭矩流从中空输入轴22开始,经由六档定轮32、经由六档惰轮65、经由双侧联接装置83、经由下副轴50、经由下小齿轮51、经由输出齿轮12至输出轴14。
根据图23的七档的扭矩流从实心输入轴20开始,经由七档定轮27、经由七档惰轮66、经由双侧联接装置82、经由下副轴50、经由下小齿轮51、经由输出齿轮12至输出轴14。
根据图23的倒档的扭矩流从中空输入轴22开始,经由第三倒档定轮34、经由第一倒档定轮35、经由倒档惰轮轴38、经由第二倒档定轮36、经由倒档惰轮37、经由双侧联接装置80、经由上副轴40、经由上小齿轮41、经由输出齿轮12至输出轴14。
尽管以上描述包含许多细节,但是它们不应被视为限制实施例的范围,而仅仅视为阐释了前述实施例。特别是,本实施例的上述优点不应被视为限制实施例的范围,而仅仅用于解释如果所述实施例用于实践时的潜在优势。由此,本实施例的范围应该由权利要求确定,而不是通过所给的示例确定。

Claims (15)

1.一种双离合变速器(1),包括:
-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)环绕,
-连接至内输入轴(20)的第一离合器(8)和连接至外输入轴(22)的第二离合器(10),
-第一副轴(40)、第二副轴(50)和第三副轴(38,90),这些副轴与输入轴(20,22)间隔开且平行于输入轴(20,22)设置,
-副轴(40,50,38,90)中的至少一个包括小齿轮(41,51,55),用于输出驱动扭矩,
-设置在第一副轴(40)、第二副轴(50)、第三副轴(38,90)、内输入轴(20)和外输入轴(22)上的齿轮,所述齿轮包括第一齿轮组、第二齿轮组、第三齿轮组、第四齿轮组、第五齿轮组、第六齿轮组和第七齿轮组用于提供七个递增的前进档,
-第一齿轮组包括在内输入轴(20)上的第一固定的齿轮(24),其与其中一个副轴(40,50)上的一档惰轮齿轮(60)啮合,
-第三齿轮组包括在内输入轴(20)上的第三驱动齿轮,其与其中一个副轴(40,50,38,90)上的被驱动的三档齿轮(62)啮合,
-第五齿轮组包括在内输入轴(20)上的第五固定的齿轮(26),其与其中一个副轴(40,50,38,90)上的五档惰轮齿轮(64)啮合,
-第七齿轮组包括在内输入轴(20)上的第七固定的齿轮(27),其与其中一个副轴(40,50,38,90)上的七档惰轮齿轮(66)啮合,
-第二齿轮组包括在外输入轴(22)上的第二固定的齿轮(30),其与其中一个副轴(40,50,38,90)上的二档惰轮齿轮(61)啮合,
-第四齿轮组包括在外输入轴(22)上的第四固定的齿轮(31),其与其中一个副轴(40,50,38,90)上的四档惰轮齿轮(63)啮合,
-第六齿轮组包括在外输入轴(22)上的第六固定的齿轮(32),其与其中一个副轴(40,50,38,90)上的六档惰轮齿轮(65)啮合,
-每个齿轮组包括联接装置,该联接装置设置在其中一个副轴(40,50,38,90)上,以选择性地接合齿轮中的一个,用于提供七个递增的前进档的一个,和
-第四固定的齿轮(31)还与六档惰轮齿轮(65)啮合,
其中,
-第五固定的齿轮(26)还与七档惰轮齿轮(66)啮合,和
-齿轮还包括倒档齿轮组,该倒档齿轮组包括在其中一个输入轴(20,22)上的固定的齿轮,该齿轮与其中一个副轴(40,50,38,90)上的倒档惰轮齿轮(35,37)啮合,用于提供倒档,和
-倒档齿轮组还包括联接装置,该联接装置设置在安装有倒档惰轮齿轮(35,37)的副轴上,以选择性地接合倒档惰轮齿轮(35,37)。
2.如权利要求1所述的双离合变速器(1),还包括
第一前进档和倒档由不同的输入轴(20,22)驱动。
3.如权利要求1或2所述的双离合变速器,其中
倒档齿轮组提供第一倒档和第二倒档。
4.如前述权利要求任一项所述的双离合变速器(1),还包括
倒档轴(38)、倒档齿轮(37)和倒档小齿轮(55),倒档齿轮(37)和倒档小齿轮(55)安装在倒档轴(38)上。
5.如前述权利要求中任一项所述的双离合变速器(1),还包括停车锁定件。
6.如前述权利要求中的任一项所述的双离合变速器(1),其中
一档惰轮齿轮(60)设置在其中一个副轴(40,50,38,90)上,而四档惰轮齿轮(63)、五档惰轮齿轮(64)、六档惰轮齿轮(65)和七档惰轮齿轮(66)设置在其余副轴上。
7.如前述权利要求中的任一项所述的双离合变速器(1),其中
二档惰轮齿轮(61)、被驱动的三档齿轮(62)、四档惰轮齿轮(63)和五档惰轮齿轮(64)中的至少两个安装在同一副轴上。
8.如前述权利要求中的任一项所述的双离合变速器(1),其中
六档惰轮齿轮(65)和七档惰轮齿轮(66)安装在同一副轴上。
9.如前述权利要求中的任一项所述的双离合变速器(1),还包括
用于支撑副轴(40,50,39,90)的轴承(71,72,73,74,75),轴承中的至少一个被设置为靠近小齿轮(41,51,55)中的每个。
10.如权利要求9所述的双离合变速器(1),其中
至少一个轴承(74)被设置为靠近低档惰轮齿轮(60,61,62,63)的一个。
11.一种变速箱,具有如前述权利要求中的任一项所述的双离合变速器(1),包括输出轴(14)上的输出齿轮(12),该输出齿轮(12)与小齿轮(41,51,55)啮合。
12.一种传动系装置,具有如权利要求11所述的变速箱,该传动系装置包括
至少一个动力源,用于产生驱动扭矩。
13.如权利要求12所述的传动系装置,其中,动力源包括内燃机。
14.如权利要求12所述的传动系装置,其中,
动力源包括电马达。
15.一种车辆,包括根据权利要求12至14中的一项的传动系装置。
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