CN103097768B - 按中间轴结构方式的双离合器变速器 - Google Patents

按中间轴结构方式的双离合器变速器 Download PDF

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Abstract

一种按中间轴结构方式的双离合器变速器（1），其包含：一个变速器中心轴（2）；一个与变速器中心轴同心地设置的变速器空心轴（3）；正好一个中间轴（4）；以及两个动力换挡元件（K1，K2）。在中间轴（4）上设置一个与之同心地设置的空心轴（8），该空心轴经过切换装置之一（SE1）能够不可相对旋转地与中间轴（4）耦联，并且齿轮级（ZP3、ZP5）的至少两个齿轮（31，51）不可相对旋转地与该空心轴相连接。在变速器中心轴（2）上或在变速器空心轴（3）上设置一个与之同心地设置的另一个空心轴（9），该空心轴经过切换装置之一（SE2）可与变速器中心轴（2）或与变速器空心轴（3）相连，而且齿轮级（ZP3，ZP7）的至少两个另外的齿轮（32，71）不可相对旋转地与该空心轴相连接。至少三个传动比可以通过齿轮级（（ZP3，ZP5，ZP2）、（ZP5，ZP3，ZP7）、（ZP3，ZP5，ZPR））中各三个齿轮级在切换元件一侧接通到能流中予以构成，经过这些齿轮通过分别单独地在切换元件一侧接通到能流而可分别构成一个传动比。

Description

按中间轴结构方式的双离合器变速器
技术领域
本发明涉及一种按中间轴结构方式的双离合器变速器。
背景技术
一种从实际中已知的按中间轴结构方式的双离合器变速器，为了对向前行驶和向后行驶构成各种不同的变速比，包含：一个变速器中心轴；一个与变速器中心轴同心地设置的变速器空心轴；一个中间轴；和两个动力换挡元件。这两个动力换挡元件在输入端是与一个驱动机组作用连接。这两个动力换挡元件中的一个在输出端与变速器中心轴相连，而这两个动力换挡元件中的另一个则在输出端与变速器空心轴相连。变速器中心轴和变速器空心轴为了构成传动变速比，是可以经过齿轮级而与中间轴相连接，这些齿轮级可以经过切换装置而接通到能流中和从能流中切断。此外，多个切换装置分别配设两个齿轮级。
配有双离合器的一种双离合器变速器已在DE 10 2005 005 163 A1中公开，该双离合器的输入端可以被驱动机器的主动轴传动，其输出端则可以分别与两个共轴地设置的变速器输入轴中的一个处于传动连接之中。该双离合器变速器配有一个中间轴，或者确切地说配有一个副轴，而且在轴上具有固定的或可旋转地支承的固定齿轮或空套齿轮，以及具有为这些空套齿轮所配属的切换装置。经过这些切换装置，可使这些空套齿轮为了实现传动比或传动级而分别与配属的轴不可相对旋转地相连。这些切换装置是分别配属给两个不直接相继的挡。
利用上述的两种双离合器变速器则分别只能为向前行驶构成七个传动比，因此可与这些双离合器变速器相耦联的驱动机器特别是内燃机，在驱动机器的一个大的工作范围内，特别是针对牵引力供给和小的燃油消耗而言，都不能在其最佳工作范围内按所希望的程度运行。
在DE 10 2007 049 271 A1中介绍了一种配有至少两个中间轴的双离合器变速器，借以能够为向前行驶和向后行驶(倒车)构成多个传动比。
根据配有两个中间轴的双离合器变速器的具体实施方式，该变速器相比于配有一个中间轴的双离合器变速器，需要一个较大的径向构造空间，而在不同的汽车***中不能提供如所需要的这种构造空间。
发明内容
因此，本发明的任务在于提供一种按中间轴结构方式的双离合器变速器，这种变速器无论沿径向或沿轴向都只需要小的构造空间，而且利用该变速器可以为向前行驶实现大于七个传动比。
根据本发明，上述任务是利用根据按中间轴结构方式的双离合器解决的，其包含：一个变速器中心轴；一个与变速器中心轴同心地设置的变速器空心轴、即第一空心轴；正好一个中间轴；以及两个动力换挡元件，两个动力换挡元件能够在驱动侧与驱动机组作用连接；两个动力换挡元件中的一个第一动力换挡元件在输出侧与变速器中心轴相连接；两个动力换挡元件中的一个第二动力换挡元件在输出侧与变速器空心轴相连接；变速器中心轴和变速器空心轴能够经过齿轮级与中间轴相连接以构成传动比，这些齿轮级能通过切换装置被接通到能流中和从能流中断开；并且为多个切换装置分别配置两个齿轮级。根据本发明规定，能够构成至少九个用于向前行驶的传动比，并且在中间轴上设置一个与之同心地设置的第二空心轴，该第二空心轴能够经过切换装置中的一个第一切换装置与中间轴不可相对旋转地耦联，并且第三齿轮级和第五齿轮级的至少两个齿轮与该第二空心轴不可相对旋转地连接；并且在变速器中心轴或在变速器空心轴上设置与之同心地设置的另一个第三空心轴，该第三空心轴能够经过切换装置中的一个第二切换装置与变速器中心轴或变速器空心轴相连，而且第三齿轮级和第七齿轮级的至少两个另外的齿轮与该第三空心轴不可相对旋转地连接，其中，至少三个传动比能够分别通过其中三个齿轮级经由切换装置的配属的切换元件和相应配置的第一动力换挡元件在切换元件一侧接通到能流中而构成，经过这些齿轮级通过经由切换装置的配属的切换元件和相应配置的第二或第一动力换挡元件分别单独地在切换元件一侧接通到能流中能够分别构成一个传动比。
本发明提出的按中间轴结构方式的双离合器变速器包含：一个变速器中心轴；一个与变速器中心轴同心地设置的变速器空心轴；正好一个中间轴；及两个动力换挡元件。这两个动力换挡元件作为双离合器变速器的起动元件在驱动侧可与一个驱动机组作用连接。这两个动力换挡元件中的一个在输出端是与变速器中心轴相连接，而这两个动力换挡元件中的另一个则在输出端是与变速器空心轴相连接。因此，驱动机组的转速可以通过有选择地闭合这两个动力换挡元件，或者被传递到变速器中心轴上，或者被传递到变速器空心轴上。变速器中心轴和变速器空心轴可以为了实现一种传动比而经过齿轮级与中间轴相连，这些齿轮级可经过切换装置被接通到能流中和从能流中切断。此外，多个切换装置分别配设两个齿轮级。
根据本发明，在中间轴上设置一个与之同心地设置的空心轴，该空心轴可经过切换装置中的一个切换装置而与中间轴不可相对旋转地相耦联，而且齿轮级的至少两个齿轮是不可相对旋转地与该空心轴相连接。在变速器中心轴上或在变速器空心轴上设置与之同心地设置的另一个空心轴，该空心轴可经过切换装置中的一个切换装置而与变速器中心轴或与变速器空心轴相连，而且齿轮级的至少两个另外的齿轮是不可相对旋转地与该空心轴相连接。至少三个传动比可以分别通过三个齿轮级在切换元件一侧接通到能流中予以实现，经过这些齿轮级通过相应单独地在切换元件一侧接通到能流中可分别实现一个传动比。
本发明提出的双离合器变速器配有正好一个中间轴及设置在变速器中心轴上或变速器空心轴上的空心轴和另一个配置在中间轴上的空心轴，该双离合器变速器的设计结合至少三个传动比(作为所谓的迂回挡)的实现便可提供这样的可能性：实现甚多传动比，优选至少九个传动比以用于向前行驶，需要很小的径向或轴向安装空间，还有双离合器变速器的总重量小，以及能够使得驱动机组优选是内燃机能按所希望的程度在其最佳运行范围内运行。
此外，由于切换装置具有多重用途之故，所以传动比都可利用少数几个执行机构来实现对切换装置的操作，从而使该双离合器变速器的制造成本也是有利的。
如果所述至少三个传动比(其分别通过三个齿轮级在切换元件一侧接通到能流中所实现)中的一个传动比是用于向前行驶的第一传动比，而且所述三个传动传动比中的另一个传动比是一个用于向前行驶的第九传动比的话，则双离合器变速器的机械性扩张便可减小，从而可将双离合器变速器范围内的转速损失保持较小。
此外，本发明提出的双离合器变速器由于其设计之故而具有良好的动力换挡能力的特征，而且可以以结构简单的方式与电机组合。
根据本发明的双离合器变速器的一个有利的具体实施方式，两个为了构成所述至少三个传动比而接通到能流中的齿轮级是分别相同的，而且相应第三个齿轮对是改变的。由于齿轮级的多用途之故，在同时使双离合器变速器只需要小的构造空间的情况下仍能实现甚多传动比。
根据本发明的按中间轴结构方式的双离合器变速器的另一个具体实施方式，其包含：一个变速器中心轴；一个与变速器中心轴同心地设置的变速器空心轴；正好一个中间轴；及两个动力转换元件，两个动力换挡元件作为双离合器变速器的起动元件可以在驱动侧与驱动机组作用连接。这两个动力换挡元件中之一在输出侧与变速器中心轴相连接，而两个动力换挡元件中的另一个则在输出侧与变速器空心轴相连接。因此，传动装置的转速可以通过有选择地闭合动力换挡元件要么传递到传递中心轴上，要么传递到变速器空心轴上。变速器中心轴和变速器空心轴为了实现传动比，可经过那些通过切换装置接通到能流中和从能流断开的齿轮级而与中间轴相连。在此多个切换装置分别配设两个齿轮级。
根据本发明，通过齿轮级接通到能流中和从能流断开能够以对构造空间有利的方式构成用于向前行驶的至少九个传动比。
如果至少三个传动比可以分别通过三个齿轮级在切换元件一侧接通到能流中而构成，经过这三个齿轮级分别单独地在切换元件一侧接通入能流中则可分别构成一个传动比，于是按本发明提出的双离合器变速器的一个有利的具体实施方式，可为构成不同的传动比而多倍使用齿轮级，从而在只需要小的构造空间的条件下可以实施双离合器变速器。
本发明提出的双离合器变速器的其它一些具体实施方式，设计得配有五个切换装置，经过这些切换装置分别有两个齿轮级可以接通到能流中，和/或包含八个齿轮对平面，这些齿轮对平面分别包含具有不连续的传动比的圆柱齿轮对。
无论是在各项权利要求中述及的特征，还是在本发明提出的双离合器变速器的下述实施例中加以说明的特征，可以分别单独地或任意相互结合地适用于发展本发明的主题。相关特征组合就本发明主题的发展而言是不受限制的，而是基本上仅具有示例性质。
附图说明
本发明提出的双离合器变速器的其它优点和有利的具体实施方式见于下面参照附图从原理上加以说明的实施例，其中在对不同实施例所作的说明中，为了简明起见，对结构和功能相同的部件均使用同一的附图标记。附图表示：
图1本发明提出的双离合器变速器的第一个示例性实施方式的齿轮示意图；
图2图1所示双离合器变速器的一个切换矩阵；
图3图1所示双离合器变速器的切换装置和齿轮级的切换元件之间的配置的一个表列；
图4本发明提出的双离合器变速器的第二个示例性实施方式的齿轮示意图；
图5本发明提出的双离合器变速器的第三个示例性实施方式的齿轮示意图；和
图6本发明提出的双离合器变速器的第四个示例性实施方式的一个齿轮示意图。
具体实施方式
图1表示一种按中间轴结构方式的双离合器变速器1，配有：17个齿轮；一个变速器中心轴2；一个与该变速器中心轴同心地设置的变速器空心轴3；正好一个中间轴4；及两个动力换挡元件K1、K2，这些动力换挡元件在当前设计成摩擦锁合的盘式离合器。动力换挡元件K1、K2的以5表示的输入元件都是与一个在附图中未详细示出的驱动机组例如车辆驱动***的内燃机相连接或作用连接。动力换挡元件K1的一个以6表示的输出元件与变速器空心轴3相连接，而动力换挡元件K2的一个以7表示的输出元件则是不可相对旋转地与变速器中心轴2相连接。在附图中示出的两个动力换挡元件K1、K2的设计结构应当看成示例性的并且处在专业人员理解范围内。因此，动力换挡元件K1、K2的两个被驱动的输入元件5在这里是示例性地作为一个为两个动力换挡元件K1、K2所共用的外盘式支座设计的；动力换挡元件K1、K2的两个输出元件6、7则是相应地分别作为内盘式支座设计的。
变速器中心轴2和变速器空心轴3为了构成图2中所详示的用于向前行驶的九个传动比“1”至“9”，和为了构成用于向后行驶(倒车)的两个传动比“R1”、“R2”，可以经过正好八个齿轮级ZP2、ZP3、ZP4、ZP5、ZP6、ZP7、ZP8和ZPR而与中间轴4相连接，这些齿轮级可以经过正好五个切换装置SE1至SE5而接通到双离合器变速器的能流中和从该能流中切断。这八个齿轮级ZP2至ZPR正好形成八个沿轴向并列布置的齿轮平面。这五个切换装置SE1至SE5分别配备两个齿轮级，即ZP7、ZP3；ZP3、ZP5；ZP5、ZP6；ZPR、ZP2；ZP8、ZP4。
切换装置SE1至SE5在此是作为所谓的双重同步结构设计的，并分别包含两个切换元件S1、S2；S3、S4；S5、S6；S7、S8；S9、S10，经过这些切换元件，使齿轮级ZP2至ZPR中的至少一个齿轮级可以分别与变速器中心轴2、变速器空心轴3或中间轴4耦联，而且在其范围内在一定程度上可消除或减小差动转速。
在中间轴4上设置了一个与之同心地布置的空心轴8，该空心轴可经过切换装置SE1的切换元件S2不可相对旋转地与中间轴4相连，并且在此分别有齿轮级ZP3的一个齿轮31和齿轮级ZP5的一个齿轮51与该空心轴不可相对旋转地相连。此外，当前在变速器空心轴3上设置一个与之同心地设置的另一个空心轴9，该空心轴可经过切换装置SE2的切换元件S3而与变速器空心轴3相连，而齿轮级ZP3的另一个齿轮32和齿轮级ZP7的一个齿轮71则是不可相对旋转地与该空心轴相连接。
除了上述的双离合器变速器1的结构形式，即配有五个切换装置SE1至SE5，这些切换装置分别包含两个切换元件S1和S2、S3和S4、S5和S6、S7和S8、S9和S10，还有这种可能性，就是将一个或多个切换装置SE1至SE5设计为分开的切换装置，而后就要配置五个以上的执行元件以用于操作各个切换元件S1至S10。
经过两个动力换挡元件K1和K2，便可有选择地分别将一个驱动机组的处于输入元件5上的转矩导引到变速器中心轴2上或变速器空心轴3上。为了能够表现不同的传动比“1”至“R2”，在下文中将详细说明齿轮级ZP2至ZPR经过切换装置SE1至SE5或其切换元件S1至S10而被接通到双离合器变速器1的能流中或从能流切断。
为了能够在两个动力换挡元件K1和K2的范围内分别执行一种无牵引力中断的传运比变更，分别在一个实际上处于无载荷运行状态中的分变速器10或11的范围内，通过有关的切换元件S1至S10的相应打开和关闭，而预选出实际上待接入的目标传动比，随后将实际上已闭合的动力换挡元件K1或K2转换到打开的运行状态中，与此同时将实际上已打开的动力换挡元件K2或K1在一个交叉换挡过程中被转换到其闭合的运行状态中。
用于向前行驶的传动比“2”至“8”和用于向后行驶的传动比“R2”在双离合器变速器1中能够分别通过齿轮对ZP2、ZP3、ZP4、ZP5、ZP6、ZP7、ZP8或ZPR单独地在切换元件一侧的接通予以实现。
用于向前行驶的第一个传动比“1”是通过三个齿轮级ZP3、ZP5和ZP2的同时的、在切换元件一侧接通到双离合器变速器1的能流中予以实现的，并从而表现出一种所谓的迂回挡。此外，用于向前行驶的第九个传动比“9”则是通过三个齿轮级ZP5、ZP3和ZP7的同时的在切换元件一侧的接通到双离合器变速器1中而予以实现的；而用于向后行驶(倒车)的传动比“R1”则是通过三个齿轮级ZP3、ZP5和ZPR的同时的在切换元件一侧的接通到双离合器变速器1中而实现的。从而使用于向前行驶的第九个传动比“9”和用于向后行驶的传动比“R1”也表现出所谓的迂回挡。
两个齿轮级ZP3和ZP5总是为了表现三个传动比“1”、“9”和“R1”而接通到能流中，而齿轮级ZP2、齿轮级ZP7或齿轮级ZPR则分别附带地被接通以表现传动比“1”、“9”或“R1”。
四个齿轮级ZPR、ZP2、ZP8和ZP4是可以经过切换装置SE4和SE5而与中间轴4作用连接，齿轮级ZPR的一个齿轮12、齿轮级ZP2的一个齿轮21、齿轮级ZP8的一个齿轮81和齿轮级ZP4的一个齿轮41都是分别作为固定齿轮设计的，而且是不可相对旋转地与变速器中心轴2相连接。此外，分别地齿轮级ZPR的一个齿轮13、齿轮级ZP2的一个齿轮22、齿轮级ZP8的一个齿轮82和齿轮级ZP4的一个齿轮42则是作为空套齿轮设计的，是可以旋转地设置在中间轴4上的。两个齿轮12和13分别与一个中间齿轮14相啮合，因而在齿轮级ZPR的范围内用于为实现向后行驶运行所需的旋转方向逆转是可以在双离合器转动箱1中实现的。齿轮级ZPR、ZP2、ZP8和ZP4的空套齿轮13、22、82和42分别是可以经过切换装置S4或S5的切换元件S7、S8、S9或S10而不可相对旋转地与中间轴4相连接。
齿轮级ZP7的另一个作为空套齿轮设计的齿轮72是可旋转地设置在中间轴4上的，而且是可经过切换装置SE1的切换元件S1而不可相对旋转地与中间轴4相耦联；齿轮级ZP6的齿轮61是作为固定齿轮设计的，而且是不可相对旋转地与中间轴4相连接。齿轮级ZP6的另一个齿轮62是作为空套齿轮设计的并且在当前可旋转地设置在变速器中心轴2上，而且可经过切换元件S6不可相对旋转地与变速器中心轴相连。
齿轮级ZP5的第二个齿轮52是作为空套齿轮设计的，该齿轮是可以旋转地设置在变速器空心轴3上，而且可经过切换装置SE2的切换元件S4与变速器空心轴3不可相对旋转地相连，或者经过切换装置SE3的切换元件S5与变速器中心轴2不可相对旋转地相连。此外，齿轮级ZP5的另一个齿轮52(其与不可相对旋转地与空心轴8相连接的齿轮51相啮合)经过切换装置SE1的切换元件S2亦可与中间轴4耦联。
齿轮级ZP7和ZP3配属于第一分变速器10；齿轮级ZP6、ZPR、ZP2、ZP8和ZP4则配属于第二分变速器11。由于上述齿轮级ZP5既可与变速器空心轴3相连，又可与变速器中心轴2相连，所以该齿轮级ZP5可以配属于两个分变速器10和11，这种双重配属对于在奇数的传动比“1”、“3”、“5”、“7”、“9”朝向偶数的传动比“2”、“4”、“6”、“8”之间的无牵引力中断的传动比变更是无妨碍的，例外的是直接在传动比“1”之后三个只能以牵引力中断来接通的传动比“4”、“6”和“8”的直接接通。
切换元件S1至S10为了表现用于向前行驶的传动比“1”至“9”和为了表现用于向后行驶的传动比“R1”和“R2”，须按图2中所详示的切换逻辑进行操作，其中分别是切换元件S1至S10为了表现传动比“1”至“R2”中的一个传动比须加以闭合，或者须保持在闭合的运行状态中，其格子分别是以字母X填充的；其它的其配属的格子是空的那些切换元件S1至S10则被转换到它们打开的运行状态中并使之保持在此状态中。与此同时分别以字母X表示的动力换挡元件K1或K2被转换到闭合的运行状态中，而相应其它的那些其配属的格子是空的的动力换挡元件K2或K1则须打开。
图1中示出的齿轮对是可以通过下文中详细说明的齿轮级ZP2至ZPR的彼此不同的定位以及通过切换装置SE1至SE5或其切换元件S1至S10的不同定位而功能相同地进行改变的，其中，优选作为同步器设计的切换元件S1至S10按图3中所示的表是固定配属于齿轮级ZP2至ZPR的。由于这种固定配属之故，图2中所示的切换矩阵因此不会由于当前设计成圆柱齿轮级的齿轮级ZP2至ZPR的与在图1中所示齿轮级ZP2至ZPR的布置不相同的定位而改变。
切换元件S1是配属于齿轮级ZP7的；切换元件S2是配属于齿轮级ZP3和ZP5的；切换元件S4是配属于齿轮级ZP5的；切换元件S5是配属于齿轮级ZP5的；切换元件S6是配属于齿轮级ZP6的；切换元件S7是配属于齿轮级ZPR的；切换元件S8是配属于齿轮级ZP2的；切换元件S9是配属于齿轮级ZP8的；切换元件S10是配属于齿轮级ZP4的。
如图1所示，第一分变速器10的齿轮级ZP7、ZP3和ZP5被设置在动力换挡元件K1和K2与配属于第二分变速器的齿轮级ZP6、ZPR、ZP2、ZP8和ZP4之间。按双离合器变速器1的一个与上述不同的具体实施方式，齿轮级ZP6、ZPR、ZP2、ZP8和ZP4被设置在动力换挡元件K1和K2与第一分变速器10的齿轮级ZP5、ZP3和ZP7之间，其中，不同于图1的布置变型表现出两个分变速器10和11的互换，这种互换是通过双离合器变速器1的沿直线L1的镜像来执行的。
替代或附加于最后说明的齿轮级ZP2至ZPR的布置变型，齿轮级ZP6、ZPR、ZP2、ZP8和ZP4按图4至图6中详示的方式沿着双离合器变速器1的变速器中心轴2的轴向延伸是可以互换的，而不会改变双离合器变速器1的按图1所详细说明的功能。此外，齿轮级ZPR和ZP2以及齿轮级ZP8和ZP4与图1中所示的布置变型不同，是可以沿另一条线L2以镜像形式设置的，其中，齿轮级ZPR、ZP2、ZP8和ZP4的接通是通过齿轮级ZPR、ZP2、ZP8和ZP4的连接到中间轴4上、连接到变速器中心轴2上或连接到变速器空心轴3上予以实现的。
齿轮级ZP8和ZP4是可经过共同的切换装置SE5而接通到能流中的，其中，齿轮级ZP8是沿着变速器中心轴2的轴向延伸针对配属的切换装置SE5而被设置在切换装置SE5的朝向动力换挡元件K1和K2的一侧上，而齿轮级ZP4则设置在切换装置SE5的背向动力换挡元件K1和K2的一侧上。
与上述情况不同的另一做法是，齿轮级ZP4可设置在切换装置SE5的朝向动力换挡元件K1和K2的一侧上，齿轮级ZP8可设置在切换装置SE5的背向动力换挡元件K1和K2的一侧上。
此外，第二分变速器11的两个齿轮级ZPR和ZP2可以经过共同的切换装置SE4而接通到双离合器变速器1的能流中。这里也有这样的可能性：将两个齿轮级ZPR或ZP2中的一个沿变速器中心轴2的轴向延伸针对所配属的切换装置SE4而设置在切换装置SE4的朝向动力换挡元件K1和K2的一侧上，而另一个齿轮级ZP2或ZPR则设置在切换装置SE4的背向动力换挡元件K1和K2的一侧上。
另一种不同于双离合器变速器1的齿轮级ZP2至ZPR的上述定位的做法，或者是对其的一种补充做法，还有这样的可能性：第二分变速器11的两个齿轮级ZP8和ZP4可沿变速器中心轴2的轴向延伸设置在动力换挡元件K1和K2与第二分变速器11的两个齿轮级ZPR和ZP2之间，或者是齿轮级ZPR和ZP2沿变速器中心轴2的轴向延伸设置在动力换挡元件K1和K2与至少两个齿轮级ZP8和ZP4之间。
还有不同于前述双离合器变速器1的齿轮级ZP2至ZPR的布置变型，或者可视为其补充的，也存在如下可能性，即，使齿轮级ZP8或ZP4中的一个与齿轮级ZP6交换。
齿轮级ZP2至ZPR的相互布置变型可得出双离合器变速器1的256个功能相同的变型。
根据双离合器变速器1的齿轮级ZP2至ZPR分别现有的布置变型，另一空心轴9要么直接设置在变速器中心轴2上，要么如附图中所示设置在变速器空心轴3上。此外，齿轮级ZP6可根据相关的布置变型经过切换元件S6而与变速器中心轴2或与变速器空心轴6相连。
齿轮级ZP3和齿轮级ZP7根据分别所选择的双离合器变速器1的齿轮级ZP2至ZPR的布置变型，可经过切换装置SE1和SE2的切换元件S1、S2和S3而与变速器中心轴2或与变速器空心轴3以及与中间轴4耦联。
此外，根据齿轮级ZP6与齿轮级ZP4和ZP8的布置，齿轮级6和齿轮级ZP4或ZP8之一可以经过一个共同的切换装置而接通到能流中；齿轮级ZP8或ZP4以及可与变速器中心轴2、变速器空心轴3和可与中间轴4耦联的齿轮级ZP5分别可以经过一个共同的切换装置而被连通到能流中。
齿轮级ZPR、ZP2、ZP8和ZP4的空套齿轮13、22、82和42是根据双离合器变速器1的齿轮级ZP2至ZPR的分别现有的布置变型而设置在变速器中心轴2上、变速器空心轴3上和/或中间轴4上的，并可经过切换装置SE4或切换装置SE5而分别与这些轴中之一耦联。
按图1中所示的双离合器变速器1的具体实施例，双离合器变速器1的一个从动端15是与中间轴4同心地配置的，双离合器变速器1仅设计成具有一个变速器输出端。双离合器变速器1的从动端15是可以经过相应的装置而与至少一个可被驱动的汽车轴相连接。
如果按图1所示的双离合器变速器1是一种全轮驱动汽车动力总成***的一部分，则为双离合器变速器1附加连接一个分配传动装置，经过该分配传动装置可使在齿轮级ZP4的范围内经过从动端15从双离合器变速器1中所导出的转矩在多个可被驱动的汽车轴之间进行分配。
另外也存在这样的可能性：在中间轴4上所附的转矩按图4至图6中所示方式，既可在齿轮级ZP4的范围内经过从动端15又可在齿轮级ZP7的范围内经过另一个从动端16从双离合器变速器1中导出，从动端15和另一个从动端16都与中间轴4同心地设置。
除了从动端15和16与中间轴4同心地布置之外，还有这样的可能性：将从动端15和/或另一从动端16按图4至6中附带地示出的方式，利用一个相对于中间轴4和/或变速器中心轴2的轴偏距从双离合器变速器1中引出，其中，从动轴端及所述另一从动端的轴偏距的变型分别以附图标记151或161更确切地加以表示。这种轴偏距以结构上简单的方式，经过一个附加的从动恒定齿轮对17加以实现的，该从动恒定齿轮对17的一个设计成固定齿轮的齿轮18按在图4和图5中所示方式不可相对旋转地与中间轴4相连接。齿轮18与从动恒定齿轮对17的一个齿轮19相啮合，该齿轮19与从动端15和/或与从动端16相连。
按图4中所示双离合器变速器1的一个实施例，从动恒定齿轮对17沿变速器中心轴2的轴向延伸设置在齿轮级ZP4的背向齿轮级ZP8的一侧上，齿轮18是与变速器中心轴2同心地设置的，并且是可旋转地支承在该变速器中心轴上。
按图5中所示的双离合器变速器1的一个实施例，从动恒定齿轮对17的齿轮19从空间上观察是沿轴向设置在齿轮级ZP6和齿轮级ZPR之间。
按图6所示的双离合器变速器1的一个实施例，从动端151和从动端161也是利用一种相对于中间轴4和与变速器中心轴2的轴偏距设置的，其中，从动恒定齿轮对17的固定齿轮在这里就是齿轮级ZP6的固定齿轮61，齿轮19与该固定齿轮相啮合。
另外还有这样一种可能性：一个为了表现相对于中间轴和/或变速器中心轴的轴偏距所需的从动恒定齿轮对从空间上观察沿轴向设置在齿轮级ZP2和齿轮级ZP8之间。
根据在附图中示出的这些实施例，双离合器变速器1还附带地配有至少一个电机20。电机20可以机械地接通到双离合器变速器1的能流中。为此，电机20须与双离合器变速器1的齿轮对的轴中的一个轴相连。在此存在这种可能性：在电机20和双离合器变速器1之间，在双离合器变速器1的齿轮对的一个固定齿轮的范围内或者一个空套齿轮的范围内设定作用连接，或者将电机20在一个附加的固定齿轮的范围内连接到齿轮对上。
在下述情况下便可在电机20和双离合器变速器1的能流之间实现一种有利的作用连接：根据现有的汽车动力总成***和电机的运行状态，无论是电机20和动力换挡元件K1与K2之间的作用连接，还是电机20和从动端15或16或者151或161之间的作用连接都是可以接通的，因为这时可以体现出不同的混合功能，例如在汽车停车状态中一个配属于电机20的电存储器的充电过程，或者一种单纯的电动行驶运行，这种单独的电动行驶运行然后在电机20的一种电机运转过程中予以实现。
考虑到上述具体实施方式，在齿轮级ZP7、ZP3或ZP5的范围内将电机20连接到双离合器变速器1上是特别合适的。
本发明提出的双离合器变速器1在当前配有设有五个叠装的耦联装置或所述五个切换装置SE1至SE5，这些切换装置可经由仅仅五个执行元件进行操作的。此外，双离合器变速器1在构造空间上有利的，只配有八个齿轮平面，以便为向前行驶能构成至少九个传动比“1”至“9”，为向后行驶(倒车)能构成至少两个传动比“R1”、“R2”。第六个传动比“6”是可作为直接挡实施的。通过用于向前行驶的第一传动比“1”和第九传动比“9”作为迂回挡的实施，使得双离合器变速器1具有一种减小的机械性扩张，从而具有很小的转速损失。此外，双离合器变速器1还具有良好的动力换挡能力和良好的混合能力。
在构成迂回挡“1”和“R1”的过程中，由于同时接通到能流中的三个齿轮级ZP3、ZP5、ZP2或ZP5、ZP3、ZP7或ZP3、ZP5、ZPR之故而产生的对双离合器变速器1总体效率的影响是可以忽略不计的，因为这些传动比对于使用寿命和对于总的使用周期而言，与双离合器变速器1的其它传动比相比，只占小得多的行驶份额。假若从动端15或151和/或另一个从动端16或161是经过附加的从动恒定齿轮对17而被连接到中间轴4上的话，则情况亦如上述。
附图标记清单
1 双离合器变速器
2 变速器中心轴
3 变速器空心轴
4 中间轴
5 动力换挡元件的输入元件
6 一个动力换挡元件的输出元件
7 一个动力换挡元件的输出元件
8 空心轴
9 空心轴
10 第一分变速器
11 第二分变速器
12 齿轮
13 齿轮
14 中间齿轮
15，151 从动端
16，161 另一从动端
17 从动恒定齿轮对
18 齿轮
19 齿轮
20 电机
21，22 齿轮
31，32 齿轮
41，42 齿轮
51，52 齿轮
61，62 齿轮
71，72 齿轮
81，82 齿轮
L1，L2 线
K1，K2 动力换挡元件
SE1至SE5 切换装置
S1至S10 切换元件
ZP2至ZPR 齿轮级
“1”至“9” 用于向前行驶的传动比
“R1”,“R2” 用于向后行驶的传动比

Claims (22)

1.按中间轴结构方式的双离合器变速器(1)，包含：一个变速器中心轴(2)；一个与变速器中心轴同心地设置的变速器空心轴(3)、即第一空心轴；正好一个中间轴(4)；以及两个动力换挡元件(K1，K2)，
两个动力换挡元件(K1，K2)能够在驱动侧与驱动机组作用连接；
两个动力换挡元件中的一个第一动力换挡元件(K1)在输出侧与变速器中心轴(2)相连接；
两个动力换挡元件中的一个第二动力换挡元件(K2)在输出侧与变速器空心轴(3)相连接；
变速器中心轴(2)和变速器空心轴(3)能够经过齿轮级(ZP2至ZPR)与中间轴(4)相连接以构成传动比(“1”至“R2”)，这些齿轮级能通过切换装置(SE1至SE5)被接通到能流中和从能流中断开；
并且为多个切换装置(SE1至SE5)分别配置两个齿轮级((ZP7，ZP3)、(ZP3，ZP5)、(ZP5，ZP6)、(ZPR，ZP2)、(ZP8，ZP4))，其特征在于：
能够构成至少九个用于向前行驶的传动比(“1”至“9”)，并且在中间轴(4)上设置一个与之同心地设置的第二空心轴(8)，该第二空心轴能够经过切换装置中的一个第一切换装置(SE1)与中间轴(4)不可相对旋转地耦联，并且第三齿轮级和第五齿轮级(ZP3、ZP5)的至少两个齿轮(31，51)与该第二空心轴不可相对旋转地连接；并且
在变速器中心轴(2)或在变速器空心轴(3)上设置与之同心地设置的另一个第三空心轴(9)，该第三空心轴能够经过切换装置中的一个第二切换装置(SE2)与变速器中心轴(2)或变速器空心轴(3)相连，而且第三齿轮级和第七齿轮级(ZP3、ZP7)的至少两个另外的齿轮(32，71)与该第三空心轴不可相对旋转地连接，
其中，至少三个传动比(“1”，“9”，“R1”)能够分别通过其中三个齿轮级((ZP3，ZP5，ZP2)、(ZP5，ZP3、ZP7)、(ZP3，ZP5，ZPR))经由切换装置((SE2，SE3，SE4)，(SE1，SE2)，(SE2，SE3，SE4))的配属的切换元件((S3，S5，S8)，(S1，S4)，(S3，S5，S7))和相应配置的第一动力换挡元件(K1)在切换元件一侧接通到能流中而构成，经过这些齿轮级通过经由切换装置((SE4)，(SE1，SE2)，(SE1，SE2)，(SE1，SE2)，(SE2，SE3，SE4))的配属的切换元件((S8)，(S2，S3)，(S2，S4)，(S1，S3)，(S3，S5，S7))和相应配置的第二或第一动力换挡元件((K2)，(K1)，(K1)，(K1)，(K1))分别单独地在切换元件一侧接通到能流中能够分别构成一个传动比(“2”，“3”，“5”，“7”，“R2”)。
2.按权利要求1所述的双离合器变速器，其特征在于：
为构成所述三个传动比(“1”，“9”，“R1”)而待接通到能流中的三个齿轮级((ZP3，ZP5，ZP2)或(ZP5，ZP3，ZP7)或(ZP3，ZP5，ZPR))中的两个齿轮级是分别相同的，并且相应另外一个齿轮级(ZP2或ZP7或ZPR)是改变的。
3.按权利要求1所述的双离合器变速器，其特征在于：
齿轮级中分别有四个齿轮级(ZPR，ZP2，ZP8，ZP4)能够借助于第四切换装置(SE4)和第五切换装置(SE5)与中间轴(4)作用连接。
4.按权利要求1、2或3所述的双离合器变速器，其特征在于：
齿轮级中的一个第六齿轮级(ZP6)能够经过其中一个第三切换装置(SE3)与变速器中心轴(2)或与变速器空心轴(3)耦联，经过该第六齿轮级能够构成一个用于向前行驶的第六传动比(“6”)。
5.按权利要求1至3中任一项所述的双离合器变速器，其特征在于：
齿轮级中的一个第五齿轮级(ZP5)能够经过其中一个第三切换装置(SE3)与变速器中心轴(2)耦联、经过第二切换装置(SE2)与变速器空心轴(3)耦联并且经过切换装置(SE1至SE5)的一个第一切换装置(SE1)与中间轴(4)耦联，经过该第五齿轮级能够构成一个用于向前行驶的第五传动比(“5”)。
6.按权利要求1至3中任一项所述的双离合器变速器，其特征在于：
齿轮级中的一个第三齿轮级(ZP3)和一个第七齿轮级(ZP7)能够经过第二切换装置(SE2)和第一切换装置(SE1)与变速器中心轴(2)或与变速器空心轴(3)耦联以及与中间轴(4)耦联，经过该第三齿轮级能够构成用于向前行驶的第三传动比(“3”)，经过该第七齿轮级能够构成一个用于向前行驶的第七传动比(“7”)。
7.按权利要求1所述的双离合器变速器，其特征在于：
齿轮级的一部分(ZP3，ZP5，ZP7)配属于第一分变速器(10)，并且齿轮级的另一部分(ZP2，ZP4，ZP5，ZP6，ZP8，ZPR)配属于第二分变速器(11)，其中，配属于第一分变速器(10)的齿轮级(ZP3，ZP7)能够设置在第二分变速器(11)的齿轮级(ZP2，ZP4，ZP6，ZP8，ZPR)和动力换挡元件(K1，K2)之间，或者第二分变速器(11)的齿轮级(ZP2，ZP4，ZP6，ZP8，ZPR)能够设置在第一分变速器(10)的齿轮级(ZP3、ZP7)和动力换挡元件(K1，K2)之间。
8.按权利要求7所述的双离合器变速器，其特征在于：
能够与变速器中心轴(2)、与变速器空心轴(3)和与中间轴(4)耦联的第五齿轮级(ZP5)通过在切换元件一侧接通到能流中要么配属于第一分变速器(10)，要么配属于第二分变速器(11)。
9.按权利要求7或8所述的双离合器变速器，其特征在于：
第二分变速器(11)的至少第八齿轮级(ZP8)和第四齿轮级(ZP4)能够经过一个共同的第五切换装置(SE5)被接通到能流中，这两个齿轮级中的一个齿轮级(ZP4或ZP8)沿变速器中心轴(2)的轴向延伸针对所配属的第五切换装置(SE5)设置在该第五切换装置(SE5)的朝向动力换挡元件(K1，K2)的一侧上并且另一个齿轮级(ZP8或ZP4)设置在该第五切换装置(SE5)的背向动力换挡元件(K1，K2)的一侧上。
10.按权利要求9所述的双离合器变速器，其特征在于：
第二分变速器(11)的至少第一和第二齿轮级(ZPR，ZP2)能够经过一个共同的第四切换装置(SE4)被接通到能流中，其中，该至少两个齿轮级中的一个齿轮级(ZPR或ZP2)沿变速器中心轴(2)的轴向延伸针对所配属的第四切换装置(SE4)设置在该第四切换装置(SE4)的朝向动力换挡元件(K1，K2)的一侧上并且另一个齿轮级(ZP2或ZPR)设置在该第四切换装置(SE4)的背向动力换挡元件(K1，K2)的一侧上。
11.换权利要求10所述的双离合器变速器，其特征在于：
第二分变速器(11)的所述至少第八齿轮级(ZP8)和第四齿轮级(ZP4)能够沿变速器中心轴(2)的轴向延伸设置在动力换挡元件(K1，K2)和第二分变速器(11)的所述至少第一和第二齿轮级(ZPR，ZP2)之间，或者第二分变速器(11)的所述至少第一和第二齿轮级(ZPR，ZP2)能够沿变速器中心轴(2)的轴向延伸设置在动力换挡元件(K1，K2)和第二分变速器(11)的所述至少第八齿轮级(ZP8)和第四齿轮级(ZP4)之间。
12.按权利要求9所述的双离合器变速器，其特征在于：
第二分变速器(11)的一个附加的第六齿轮级(ZP6)和能够与变速器中心轴(2)、与变速器空心轴(3)和与中间轴(4)耦联的第五齿轮级(ZP5)能够分别经过一个共同的第三切换装置(SE3)被接通到能流中。
13.按权利要求12所述的双离合器变速器，其特征在于：
第二分变速器(11)的所述附加的第六齿轮级(ZP6)和第二分变速器(11)的所述至少第八和第四齿轮级(ZP8，ZP4)中的一个齿轮级(ZP4或ZP8)能够经过一个共同的第五切换装置(SE5)被接通到能流中，而第二分变速器(11)的所述至少第八和第四齿轮级(ZP8，ZP4)中的另一个齿轮级(ZP8或ZP4)和那个能与变速器中心轴(2)、与变速器空心轴(3)和与中间轴(4)相耦联的第五齿轮级(ZP5)分别能够经过一个共同的第三切换装置(SE3)被接通到能流中。
14.按权利要求9所述的双离合器变速器，其特征在于：
第二分变速器(11)的所述至少第八和第四齿轮级(ZP8，ZP4)的空套齿轮(42，82)设置在变速器中心轴(2)上、变速器空心轴(3)上和/或中间轴(4)上并且能够经过第三或第五切换装置(SE3或SE5)与之分别耦联。
15.按权利要求10所述的双离合器变速器，其特征在于：
第二分变速器(11)的所述至少第一和第二齿轮级(ZPR，ZP2)的空套齿轮(13，22)设置在变速器中心轴(2)上、变速器空心轴(3)上和/或中间轴(4)上并且能够经过共同的第四切换装置(SE4)与之分别连接。
16.按权利要求1至3中任一项所述的双离合器变速器，其特征在于：
双离合器变速器(1)的从动端(15，16)的至少一部分与中间轴(4)同心地设置。
17.按权利要求1至3中任一项所述的双离合器变速器，其特征在于：
双离合器变速器(1)的从动端的至少一部分与变速器中心轴(2)同心地设置。
18.按权利要求1至3中任一项所述的双离合器变速器，其特征在于：
双离合器变速器(1)的从动端的至少一部分相对于中间轴(4)和相对于变速器中心轴(2)以轴偏距设置，
在双离合器变速器(1)的从动端和中间轴(4)之间的轴偏距经过一个从动恒定齿轮对(17)实现，该从动恒定齿轮对包含一个设置在中间轴(4)上的固定齿轮(18；61)。
19.按权利要求1至3中任一项所述的双离合器变速器，其特征在于：
设置正好五个切换装置(SE1、SE2、SE3、SE4、SE5)，经过这些切换装置分别有两个齿轮级((ZP7，ZP3)、(ZP3，ZP5)、(ZP5，ZP6)、(ZPR，ZP2)、(ZP8，ZP4))能够被接通到能流中。
20.按权利要求1至3中任一项所述的双离合器变速器，其特征在于：
设置正好八个齿轮平面，这些齿轮平面分别包含具有不连续的传动比(“2”，“3”，“4”，“5”，“6”，“7”，“8”，“R2”)的圆柱齿轮级。
21.按权利要求1至3中任一项所述的双离合器变速器，其特征在于：
能够构成至少一个用于向后行驶的传动比(“R1”，“R2”)。
22.按权利要求1至3中任一项所述的双离合器变速器，其特征在于：
设置一个能被接通到双离合器变速器(1)的能流中的电机(20)。
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