CN102927214B - 一种双离合器变速器 - Google Patents

一种双离合器变速器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双离合器变速器，其第三驱动轴通过齿轮副分别与第二驱动轴和差速器联接，第三驱动轴与第一输入轴和第二输入轴无直接的联接关系；驱动轴三的布置可以远离第一输入轴和第二输入轴，在第一输入轴、第二输入轴和驱动轴二共同相邻周边空间可用于换档驱动机构，实现紧凑性或灵活性的布置，并且第三驱动轴轴向尺寸短，刚性好；用三档从动齿轮作为倒档的“换向轮”，三档从动齿轮上的第二齿轮的布置利用了一档齿轮副在驱动轴二上的留下的空当，避免了单独设置倒档的“换向轮”所带来问题；一二三档的从动齿轮的直径大，可以根据结构布置需要将相应同步器的结合套布置在这些齿轮内侧，极大地节省了轴向空间，减少了变速器的轴向尺寸。<!--1-->

Description

一种双离合器变速器
技术领域
本发明属于汽车构造的技术领域，涉及汽车的动力***的结构，更具体地说，本发明涉及一种双离合器变速器。
背景技术
双离合器变速器采用双离合***和常规的定轴齿轮传动，传动效率高，换档时，***动力中断时间短，有良好驾驶舒适性和燃油经济性。自从大众公司成功装车上市以来，逐步成为变速箱行业发展的热点。
中国专利CN102084153A公开了一种双离合器变速器，该变速器具有两根输入轴，输入轴分别与第一离合器或第二离合器相连。在输入轴的上方和下方设置了两根驱动轴，驱动轴通过驱动轴上的驱动齿轮将扭矩传到差速器上。为了实现倒车档设置了另一根轴，其布置在第二驱动轴的上方，在此倒档如下实现：即第一输入轴的扭矩通过相应的齿轮副传递到用于倒车档的轴上，然后由此通过倒车档齿轮传递到第二驱动轴，最后扭矩由此通过驱动轴的驱动齿轮作用到差速器上。由于这根为倒档单独设置的“惰轮轴”不可避免的会布置在输入轴和其中的一根驱动轴共同相近的空间内，而变速器的换档驱动机构也会布置于该空间内，因此，该轴的布置会使变速器的换档驱动机构布置及整体结构布置的紧凑性或灵活性受到极大的限制。另外，该“惰轮轴”轴向长度很长，不利于变速箱实现紧凑的布置，并且轴的刚性差。
专利CN1910387B公开了一种七速双离合器变速器，该变速器具有三根驱动轴和两根同心布置的输入轴，在其中一根驱动轴上为倒档设置了阶梯形的中间齿轮，在第三驱动轴上设置了倒档齿轮和同步器，当变速器工作在倒档时，该倒档同步器结合，倒档的动力经过变速器第二档位的主动齿轮、阶梯形中间齿轮、倒档齿轮、倒档同步器传递到第三驱动轴齿轮上并最终传递至车轮。按此布置方式，其中阶梯型的中间齿轮会增加驱动轴的轴向长度，不利于变速器轴上尺寸的紧凑；另外，此倒档中间齿轮不能同时用作为其他档位使用，因此，此布置方式所需要的齿轮及轴承数量多，也不利于变速器成本的降低。
发明内容
本发明提供一种双离合器变速器，其目的是优化其结构，使结构更简单、合理和紧凑，并且有利于实现换档驱动机构的紧凑性或灵活性。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
本发明所提供的双离合器变速器，包括输入部分、驱动部分和输出部分；
所述的输入部分包括同轴布置的第一输入轴和第二输入轴；
所述的第一输入轴与第一离合器无相对转动连接，第二输入轴与第二离合器无相对转动连接；
所述的第二输入轴为空心轴，套在第一输入轴的外侧；
所述的驱动部分包括第一驱动轴、第二驱动轴和第三驱动轴；
所述的输出部分包括差速器，其上的主减速从动齿轮分别与第一驱动轴上的第一驱动轴主减速主动齿轮、第二驱动轴上的第二驱动轴主减速主动齿轮和第三驱动轴的第三驱动轴主减速主动齿轮啮合；
所述的双离合器变速器设有七个前进档和一个倒档R；
所述的第一输入轴上依次固定五七档主动齿轮、三档主动齿轮和一档主动齿轮；
所述的第二输入轴上依次固定四六档主动齿轮和二档主动齿轮；
所述的五七档主动齿轮位于远离双离合器的变速器后侧，二档主动齿轮位于靠近双离合器的变速器前侧；
所述的第一驱动轴上依次布置五档从动齿轮、一档从动齿轮、四档从动齿轮、二档从动齿轮；还固定有一五档同步器和二四档同步器；
所述的一五档同步器位于一档从动齿轮和五档从动齿轮之间，二四档同步器位于二档从动齿轮和四档从动齿轮之间；
所述的五档从动齿轮位于远离双离合器的变速器后侧，二档从动齿轮位于靠近双离合器的变速器前侧；
所述的第二驱动轴上依次布置七档从动齿轮、三档从动齿轮、六档从动齿轮，还固定有三七档同步器和六档同步器；
所述的三七档同步器位于三档从动齿轮和七档从动齿轮之间，六档同步器位于六档从动齿轮的一侧；
所述的七档从动齿轮位于远离双离合器的变速器后侧；
所述的第三驱动轴上依次布置倒档从动齿轮、倒档同步器和驻车棘轮。
各档从动齿轮通过轴承安装在各驱动轴上，其中，所述的第一驱动轴上的第一驱动轴主减速主动齿轮的齿数少于第二驱动轴上的第二驱动轴主减速主动齿轮的齿数；
所述的倒档从动齿轮与三档从动齿轮上的三档从动齿轮第二齿轮啮合，三档从动齿轮上的三档从动齿轮第一齿轮与第一输入轴上的三档主动齿轮啮合，其它档位的从动齿轮分别与对应的主动齿轮啮合，且各档齿轮副位于各同一平面内；
当需要进行换档时，将相应档位的从动齿轮与驱动轴通过同步器互联，完成驱动轴与该档位从动齿轮的同步转动，从而实现换档。奇数档和偶数档的主动齿轮分别布置在两根输入轴上，换档时两根输入轴交替传递动力，保证换档过程中的动力不中断。
所述的三档从动齿轮空套在第二驱动轴上的塔形齿轮，具有三档从动齿轮第一齿轮和三档从动齿轮第二齿轮；
所述的三档从动齿轮第一齿轮与三档从动齿轮第二齿轮之间为无相对转动的连接；
所述的三档从动齿轮第一齿轮的直径大于三档从动齿轮第二齿轮的直径；
三档从动齿轮第一齿轮与第一输入轴上的三档主动齿轮啮合，同时三档从动齿轮第二齿轮与倒档从动齿轮啮合，实现利用三档从动齿轮实现倒档的换向。
本发明的第二个优选的技术方案：
用七档主动齿轮和五档主动齿轮替换上述技术方案中的五七档主动齿轮，并且将一档齿轮副的位置布置在七档主动齿轮的右侧，将五档齿轮副布置在和倒档齿轮副同一平面上。
本发明采用上述技术方案，解决了现有技术中存在的紧凑性、灵活性、刚性不足以及成本过高的问题，使本发明的双离合器变速器具有结构简单、紧凑、轴向尺寸短、刚性高、零件数量少的优点。另本发明的变速器各轴的布置有利于实现换档驱动机构的紧凑性或灵活性设计。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明实施例一中的双离合器变速器的结构示意图；
图2为本发明的双离合器变速器的各轴的布置、定位的示意图；
图3为本发明实施例二中的双离合器变速器的结构示意图。
图中标记为：
1、第一输入轴，2、第二输入轴，3、第二驱动轴，4、第二驱动轴主减速主动齿轮，5、第三驱动轴，6、第三驱动轴主减速主动齿轮，7、驻车棘轮，8、倒档从动齿轮，9、六档从动齿轮，10、三档从动齿轮（包含10a和10b），10a、三档从动齿轮第一齿轮，10b、三档从动齿轮的第二齿轮，11、七档从动齿轮，12、一档主动齿轮，13、三档主动齿轮，14、五七档主动齿轮，15、四六档主动齿轮，16、二档主动齿轮，17、五档从动齿轮，18、一档从动齿轮，19、四档主动齿轮，20、二档从动齿轮，21、第一驱动轴，22、第一驱动轴主减速主动齿轮，23、差速器（包括23a），23a、主减速从动齿轮，24、七档主动齿轮，25、五档主动齿轮，K1、第一离合器，K2、第二离合器，D1、一档，D2、二档，D3、三档，D4、四档，D5、五档，D6、六档，D7、七档，R、倒档，S1、三七档同步器，S2、一五档同步器，S3、二四档同步器，S4、六档同步器，S5、倒档同步器。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1、图2所表达的本发明的结构，为一种双离合器变速器，包括输入部分、驱动部分和输出部分；
所述的输入部分包括同轴布置的第一输入轴1和第二输入轴2；
所述的第一输入轴1与第一离合器K1无相对转动连接，第二输入轴2与第二离合器K2无相对转动连接；
所述的第二输入轴2为空心轴，套在第一输入轴1的外侧；
所述的驱动部分包括第一驱动轴21、第二驱动轴3和第三驱动轴5；
所述的输出部分包括差速器23，其上的主减速从动齿轮23a分别与第一驱动轴21上的第一驱动轴主减速主动齿轮22、第二驱动轴3上的第二驱动轴主减速主动齿轮4和第三驱动轴5的第三驱动轴主减速主动齿轮6啮合；各轴相互平行，水平布置。
所述的双离合器变速器设有七个前进档和一个倒档R，七个前进档分别为一档D1、二档D2、三档D3、四档D4、五档D5、六档D6和七档D7。
本发明的构思是：
各档位的主动齿轮分别与第一输入轴或第二输入轴无相对转动的连接，其中若干个主动齿轮同时作为两个档位的主动齿轮，各档位的从动齿轮空套在第一驱动轴、第二驱动轴或第三驱动轴上，其中倒档从动齿轮空套在第三驱动轴上，通过同步装置实现从动齿轮与驱动轴互联以实现各个档位。
第三驱动轴上设置了倒档从动齿轮和倒档同步器，在另外两根驱动轴的其中一个驱动轴上设置了变速器的第三档从动齿轮作为倒档的“换向轮”，该三档从动齿轮为“塔形齿轮”，其具有一个第一齿轮和一个第二齿轮，第一齿轮的直径大于第二齿轮的直径；
其中，第一齿轮与第一输入轴上的三档主动齿轮啮合，第二齿轮与第三驱动轴上的倒档从动齿轮啮合，利用三档从动齿轮实现倒档换向；当变速器工作在倒档时，倒档同步器结合，倒档的动力经过第一输入轴、第一输入轴上的三档主动齿轮、塔形的三档从动齿轮的第一齿轮、塔形的三档从动齿轮的第二齿轮、倒档从动齿轮和倒档同步器传递到第三驱动轴齿轮上并最终传递至车轮，从而实现倒档功能；其中，通过设置三档从档齿轮上的第二齿轮齿数和倒档从动齿轮的齿数，可以获得的理想的倒档速比；其中，三档从动齿轮与七档从动齿轮设置在同一根驱动轴上并共用一个同步器。
采用共用主动齿轮可以缩短输入轴的长度，同时避免了与该主动齿轮啮合的两个档位从动齿轮交错布置从而缩短了输出轴的长度，另一方面也减少了零部件数量，然而会形成档位间的变速比的相关性，因此是否采用共用主动齿轮可根据速比要求及轴向空间限制决定。因此，第一输入轴上可以依次固定五七档主动齿轮、三档主动齿轮和一档主动齿轮；第二输入轴上可以依次固定四六档主动齿轮和二档主动齿轮。奇数档和偶数档的主动齿轮分别布置在两根输入轴上，换档时两根输入轴交替传递动力，保证换档过程中的动力不中断。
实施例一：
为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现优化其结构，使结构更简单、合理和紧凑的发明目的，本发明采取的技术方案为：
如图1、图2所示，在本发明所提供的双离合器变速器中：
所述的第一输入轴1上依次固定五七档主动齿轮14、三档主动齿轮13和一档主动齿轮12；
所述的第二输入轴2上依次固定四六档主动齿轮15和二档主动齿轮16；
所述的五七档主动齿轮14位于远离双离合器的变速器后侧，二档主动齿轮16位于靠近双离合器的变速器前侧；
所述的第一驱动轴21上依次布置五档从动齿轮17、一档从动齿轮18、四档从动齿轮19、二档从动齿轮20；还固定有一五档同步器S2和二四档同步器S3；
所述的一五档同步器S2位于一档从动齿轮18和五档从动齿轮17之间，二四档同步器S3位于二档从动齿轮20和四档从动齿轮19之间；
所述的五档从动齿轮17位于远离双离合器的变速器后侧，二档从动齿轮20位于靠近双离合器的变速器前侧；
所述的第二驱动轴3上依次布置七档从动齿轮11、三档从动齿轮10、六档从动齿轮9，还固定有三七档同步器S1和六档同步器S4；
所述的三七档同步器S1位于三档从动齿轮10和七档从动齿轮11之间，六档同步器S4位于六档从动齿轮9的一侧；
所述的七档从动齿轮11位于远离双离合器的变速器后侧；
所述的第三驱动轴5上依次布置倒档从动齿轮8、倒档同步器S5和驻车棘轮7。
第一驱动轴上可以依次布置五档从动齿轮、一档从动齿轮、四档从动齿轮和二档从动齿轮，还固定有一五档同步器和二四档同步器，一五档同步器位于一档从动齿轮和五档从动齿轮之间，二四档同步器位于二档从动齿轮和四档从动齿轮之间；第二驱动轴上可以依次布置七档从动齿轮、三档从动齿轮和六档从动齿轮，还固定有三七档同步器和六档同步器，三七档同步器位于三档从动齿轮和七档从动齿轮之间，六倒档同步器位于六档从动齿轮的一侧；第三驱动轴上可以依次布置有倒档从动齿轮、倒档同步器和驻车棘轮；其中倒档同步器和六档同步器受同一驱动机构控制，切换倒档时和切换六档时的该驱动机构的驱动方向相反；各档从动齿轮通过轴承安装在各驱动轴上，倒档从动齿轮与形状为塔齿轮的三档从动齿轮的第二齿轮啮合，其它档位的从动齿轮分别与对应的主动齿轮啮合，且各档齿轮副基本位于各同一平面内。当需要进行换档时，将相应档位的从动齿轮与驱动轴通过同步器互联，完成驱动轴与该档位从动齿轮的同步转动，从而实现换档。
各档从动齿轮通过轴承安装在各驱动轴上，其中，所述的第一驱动轴21上的第一驱动轴主减速主动齿轮22的齿数少于第二驱动轴3上的第二驱动轴主减速主动齿轮4的齿数；
所述的倒档从动齿轮8与三档从动齿轮10上的三档从动齿轮第二齿轮10b啮合，三档从动齿轮10上的三档从动齿轮第一齿轮10a与第一输入轴1上的三档主动齿轮13啮合，其它档位的从动齿轮分别与对应的主动齿轮啮合，且各档齿轮副位于各同一平面内；
当需要进行换档时，将相应档位的从动齿轮与驱动轴通过同步器互联，完成驱动轴与该档位从动齿轮的同步转动，从而实现换档。
所述的三档从动齿轮10空套在第二驱动轴3上的塔形齿轮，具有三档从动齿轮第一齿轮10a和三档从动齿轮第二齿轮10b；
所述的三档从动齿轮第一齿轮10a与三档从动齿轮第二齿轮10b之间为无相对转动的连接，
所述的三档从动齿轮第一齿轮10a的直径大于三档从动齿轮第二齿轮10b的直径；
三档从动齿轮第一齿轮10a与第一输入轴1上的三档主动齿轮13啮合，同时三档从动齿轮第二齿轮10b与倒档从动齿轮8啮合，实现利用三档从动齿轮10实现倒档的换向。
根据上述技术方案，其第三驱动轴通过齿轮副分别与第二驱动轴和差速器联接，第三驱动轴与第一输入轴和第二输入轴无直接的联接关系；这样，驱动轴三的布置可以远离第一输入轴和第二输入轴，这样，在第一输入轴、第二输入轴和驱动轴二共同相邻周边空间可以用于换档驱动机构实现紧凑性或灵活性的布置，并且第三驱动轴轴向尺寸短，刚性好，避免了现有技术中的缺点。
本发明的双离合器变速器，用三档从动齿轮作为倒档的“换向轮”，三档从动齿轮上的第二齿轮的布置利用了一档齿轮副在驱动轴二上的留下的空当，避免了单独设置倒档的“换向轮”所带来的变速器的轴向尺寸和零件数量的增加。
本发明的另外一个优点是：一二三档的从动齿轮的直径大，可以根据结构布置需要将相应同步器的结合套布置在这些齿轮内侧，极大的节省了轴向空间，减少了变速器的轴向尺寸。
第一输入轴1、第二输入轴2、第一驱动轴21、第二驱动轴3和第三驱动轴5的空间配置在图2中表示。图2为图1的右视图。为了更好的理解转动部件的转动轴之间的空间位置关系，在图2中有意的没有示出图1中示出的一些齿轮。
实施例二：
为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明采取的技术方案为：
如图2和图3所示，用七档主动齿轮24和五档主动齿轮25替换上述技术方案中的五七档主动齿轮14，并且将一档齿轮副的位置布置在七档主动齿轮24的右侧，将五档齿轮副布置在和倒档齿轮副同一平面上。
与实施例一的技术方案主要不同之处是：五档和七档没有采用共用主动齿轮的方式，并且将一档齿轮副的位置布置在七档齿轮右侧，将五档齿轮副布置在和倒档齿轮副同一平面上，这样也实现了在不增加轴向总长度的前提下，减少了共用齿轮数量，变速箱各档位的速比分配相对灵活。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种双离合器变速器，包括输入部分、驱动部分和输出部分；
所述的输入部分包括同轴布置的第一输入轴(1)和第二输入轴(2)；
所述的第一输入轴(1)与第一离合器(K1)无相对转动连接，第二输入轴(2)与第二离合器(K2)无相对转动连接；
所述的第二输入轴(2)为空心轴，套在第一输入轴(1)的外侧；
所述的驱动部分包括第一驱动轴(21)、第二驱动轴(3)和第三驱动轴(5)；
所述的输出部分包括差速器(23)，其上的主减速从动齿轮(23a)分别与第一驱动轴(21)上的第一驱动轴主减速主动齿轮(22)、第二驱动轴(3)上的第二驱动轴主减速主动齿轮(4)和第三驱动轴(5)的第三驱动轴主减速主动齿轮(6)啮合；
所述的双离合器变速器设有七个前进档(D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7)和一个倒档(R)；
其特征在于：
所述的第一输入轴(1)上依次固定五七档主动齿轮(14)、三档主动齿轮(13)和一档主动齿轮(12)；
所述的第二驱动轴(3)上依次布置七档从动齿轮(11)、三档从动齿轮(10)、六档从动齿轮(9)，还固定有三七档同步器(S1)和六档同步器(S4)；
所述的第三驱动轴(5)上依次布置倒档从动齿轮(8)、倒档同步器(S5)和驻车棘轮(7)；
各档从动齿轮通过轴承安装在各驱动轴上；
所述的倒档从动齿轮(8)与三档从动齿轮(10)上的三档从动齿轮第二齿轮(10b)啮合，三档从动齿轮(10)上的三档从动齿轮第一齿轮(10a)与第一输入轴(1)上的三档主动齿轮(13)啮合，其它档位的从动齿轮分别与对应的主动齿轮啮合，且各档齿轮副位于各同一平面内；
当需要进行换档时，将相应档位的从动齿轮与驱动轴通过同步器互联，完成驱动轴与该档位从动齿轮的同步转动，从而实现换档；
所述的三档从动齿轮(10)空套在第二驱动轴(3)上的塔形齿轮，具有三档从动齿轮第一齿轮(10a)和三档从动齿轮第二齿轮(10b)；
所述的三档从动齿轮第一齿轮(10a)与三档从动齿轮第二齿轮(10b)之间为无相对转动的连接，
所述的三档从动齿轮第一齿轮(10a)的直径大于三档从动齿轮第二齿轮(10b)的直径；
三档从动齿轮第一齿轮(10a)与第一输入轴(1)上的三档主动齿轮(13)啮合，同时三档从动齿轮第二齿轮(10b)与倒档从动齿轮(8)啮合，实现利用三档从动齿轮(10)实现倒档的换向；
所述的第二输入轴(2)上依次固定四六档主动齿轮(15)和二档主动齿轮(16)；
所述的五七档主动齿轮(14)位于远离双离合器的变速器后侧，二档主动齿轮(16)位于靠近双离合器的变速器前侧；
所述的第一驱动轴(21)上依次布置五档从动齿轮(17)、一档从动齿轮(18)、四档从动齿轮(19)、二档从动齿轮(20)；还固定有一五档同步器(S2)和二四档同步器(S3)；
所述的一五档同步器(S2)位于一档从动齿轮(18)和五档从动齿轮(17)之间，二四档同步器(S3)位于二档从动齿轮(20)和四档从动齿轮(19)之间；
其中，所述的第一驱动轴(21)上的第一驱动轴主减速主动齿轮(22)的齿数少于第二驱动轴(3)上的第二驱动轴主减速主动齿轮(4)的齿数；
所述的五档从动齿轮(17)位于远离双离合器的变速器后侧，二档从动齿轮(20)位于靠近双离合器的变速器前侧；
所述的三七档同步器(S1)位于三档从动齿轮(10)和七档从动齿轮(11)之间，六档同步器(S4)位于六档从动齿轮(9)的一侧；
所述的七档从动齿轮(11)位于远离双离合器的变速器后侧。
2.按照权利要求1所述的双离合器变速器，其特征在于：用七档主动齿轮(24)和五档主动齿轮(25)替换所述的五七档主动齿轮(14)，并且将一档齿轮副的位置布置在七档主动齿轮(24)的右侧，将五档齿轮副布置在和倒档齿轮副同一平面上。
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