CN104455236A - 一种双离合器变速器传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双离合器变速器传动装置，利用中间轴和三根输出轴及各档齿轮副来减小双离合器变速器传动装置的轴向长度，使结构更加紧凑。

Description

一种双离合器变速器传动装置

技术领域

本发明涉及变速器领域。

背景技术

典型的双离合器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组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、多个换档拨叉以及1个差速器组成。变速器奇、偶数档主动齿轮分别布置在两根输入轴上，两根输出轴上设置有与主动齿轮啮合的从动齿轮，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。

现有双离合器变速器都采用内外嵌套布置双输入轴、平行布置双输出轴，或者再增加一根平行布置的倒档轴。以七档为例，在内、外输入轴上需要分别布置1、3、4、7和2、4、6、倒档主动齿轮，在两根输出轴上需要分别布置1、3、4、7和2、4、6、倒档从动齿轮，虽然现有技术中利用同步器能够使得单个齿轮具备多个档位扭矩输出功能，一定程度上减小了变速箱总成的轴向长度，但是无论如何，档位个数的增多必然带来变速箱总成的轴向长度增加，这对于变速箱布置是不利的，尤其是输入扭矩较大的情况下，轴向长度更加不容易控制，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，尤其不利于前横置前驱乘用车的布置。

发明内容

本发明的目的克服多档位的双离合器变速器轴向长度过长问题，提供一种结构更加紧凑、更易于控制的双离合器变速器传动装置，为此本发明的实施例提供了如下技术方案：

一种双离合器变速器传动装置，包括：第一离合器和第二离合器；同轴嵌套的内输入轴和外输入轴，所述内输入轴与所述第一离合器连接，所述外输入轴与所述第二离合器连接，所述内输入轴和所述外输入轴上设置有多个不同档位主动齿轮；与所述内输入轴和所述外输入轴平行设置的第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴和所述第二输出轴上设置有分别与所述主动齿轮啮合的多个从动齿轮和选择性地将动力传递给所述从动齿轮的同步器；差速器，所述第一输出轴和所述第二输出轴分别具有与所述差速器的主减速齿轮啮合的第一输出轴输出齿轮和第二输出轴输出齿轮；还包括与所述内输入轴和所述外输入轴平行设置的中间轴和第三输出轴，所述中间轴具有中间齿轮和多个输入齿轮，所述中间齿轮与所述第二输出轴上的一个从动齿轮啮合，所述第三输出轴上具有与所述输入齿轮啮合的多个从动齿轮，所述第三输出轴或所述中间轴上设置有选择性地将动力传递给所述第三输出轴上的从动齿轮的同步器，所述第三输出轴上还具有与所述差速器的主减速齿轮啮合的第三输出轴输出齿轮。

优选地，所述第一输出轴输出齿轮和所述第二输出轴输出齿轮分别设置在所述第一输出轴和所述第二输出轴的最右端，所述第三输出轴输出齿轮设置在所述第三输出轴的最左端。

优选地，所述第二输出轴上设置有双联齿轮，所述双联齿轮中的一个齿轮作为与所述中间轴上的中间齿轮啮合的从动齿轮，另一个齿轮作为与所述第一输出轴上的倒挡从动齿轮啮合的倒挡惰轮。

本发明采用中间轴的中间齿轮与第二输出轴的一个从动齿轮啮合，再通过多个输入齿轮将动力传递给第三输出轴上的多个从动齿轮，这样，就将第二输出轴上的一个从动齿轮的一个扭矩输出转化为第三输出轴上的多个扭矩输出，这就意味着在相同档位个数的条件下，整个双离合器变速器传动装置的轴向长度能够进一步缩短，或者说能够在不增加轴向长度的条件下在三个输出轴上布置更多的档位，使得结构更加紧凑、易于控制，特别适于前横置前驱的乘用车布置，尤其是发动机扭矩达到300Nm以上的大扭矩时有时更为明显。

进一步地，采用双联齿轮后，将与中间齿轮啮合的从动齿轮同时作为倒档惰轮使用，取消了倒档轴和额外的倒档惰轮，减少了零部件数量、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。

进一步地，三个输出齿轮的布置方式及中间轴的存在，使驻车棘爪能够布置在中间齿轮左侧或者第三输出轴输出齿轮左侧，为驻车棘爪提供了足够的空间，提高了更高的空间布置柔性。

附图说明

接下来将结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细说明，其中：

图1是本发明的实施例的双离合器变速器传动装置结构示意图。

上图中标记说明：内输入轴1、外输入轴2、第一输出轴3、第二输出轴4、中间轴5、第三输出轴6、差速器7、一档主动齿轮11、七档主动齿轮17、三档主动齿轮13、二档主动齿轮22、一档从动齿轮31、三档从动齿轮33、倒档从动齿轮34、第一输出轴输出齿轮30、七档从动齿轮47、五档从动齿轮45、二档从动齿轮42、倒档惰轮43、第二输出轴输出齿轮40、中间齿轮50、四档输入齿轮54、六档输入齿轮56、四档从动齿轮64、六档从动齿轮66、第三输出轴输出齿轮60、主减速齿轮70、第一同步器SC1、第二同步器SC2、第三同步器SC3、第四同步器SC4、第五同步器SC5、第一离合器C1、第二离合器C2。

具体实施方式

在接下来所描述的实施例中，双离合器变速器传动装置具有七前进挡一倒档，但这并不能被认为是对本发明的档位个数的限定，本领域技术人员能够根据需要对档位个数进行增加或者减少。

参考图1，在双离合器变速器传动装置中，内输入轴1和外输入轴2同轴嵌套，内输入轴1能够相对外输入轴2转动。内输入轴1与第一离合器C1连接，外输入轴2与第二离合器C2连接，通过离合器C1和C2的开闭控制，能够有选择性地将发动机扭矩传递到内输入轴1或外输入轴2。图1中以远离发动机一侧为左、靠近发动机一侧为右，内输入轴1上从左往右依次布置着一档主动齿轮11、七档主动齿轮17和三档主动齿轮13，其中，三档主动齿轮13同时还被作为五档主动齿轮使用；外输入轴2上只布置着二档主动齿轮22，其中，二档主动齿轮同时被作为倒档主动齿轮使用。这样，从整根输入轴总成1、2上看，奇数档被布置在内输入轴1上，偶数档被布置在外输入轴2上，从左往右齿轮布置顺序依次为：一档主动齿轮11、七档主动齿轮17、三(五)档主动齿轮13、二(倒)档主动齿轮22。当然，这些主动齿轮的排布顺序也能够根据需要进行改变。

与内输入轴1和外输入轴2平行布置有第一输出轴3、第二输出轴4、中间轴5和第三输出轴6。

在第一输出轴3上，从左往右安装有一档从动齿轮31、三档从动齿轮33、倒档从动齿轮34，它们分别和内、外输入轴1、2上的一档、三档、倒档主动齿轮常啮合，构成了一、三、倒档；倒档从动齿轮34和第二输出轴4上的倒档从动齿轮43(与二档从动齿42为双联齿结构)常啮合，与内输入轴2上二档主动齿轮22一起构成了倒档。以上从动齿轮均通过轴承支撑在第一输出轴3上，即以上从动齿轮可以在第一输出轴3上、并且相对于第一输出轴3转动。在一档从动齿轮31和三档从动齿轮33之间布置了第一同步器SC1，在倒档从动齿轮34和三档从动齿轮33之间布置了第二同步器SC2，第一同步器SC1和第二同步器SC2通过花键或其它方式和第一输出轴3刚性连接，即可以通过第一同步器SC1和第二同步器SC2将动力传递到第一输出轴3。这样，通过第一同步器SC1和第二同步器SC2选择性地连接到一、三、或倒档从动齿轮上，就能实现将动力传递给第一输出轴3。在第一输出轴的最右端(靠近发动机侧)还设置了第一输出轴输出齿轮30(或称第一输出轴主减速主动齿轮)，它和差速器主减速齿轮70常啮合，将第一输出轴3扭矩传递到差速器7。

第二输出轴4上从左往右(远离发动机一侧为左、靠近发动机一侧为右)安装有七档从动齿轮47、五档从动齿轮45、二档从动齿轮42(二档从动齿轮42和倒档从动齿轮43为双联齿结构)，它们分别和输入轴上七档主动齿轮17、三(五)档主动齿轮13、二档主动齿轮22以及第一输出轴3上倒档从动齿轮34常啮合，构成了七档、五档、二档和倒档。以上从动齿轮均通过轴承支撑在第二输出轴4上，即以上从动齿轮可以在第二输出轴4上、并且相对于第二输出轴4转动。在七档从动齿轮47和五档从动齿轮45之间布置了第三同步器SC3，在二档从动齿轮42和五档从动齿轮45之间布置了第四同步器SC4，第三同步器SC3和第四同步器SC4通过花键或其它方式和第二输出轴4刚性连接，即可以通过第三同步器SC3和第四同步器SC4将动力传递到第二输出轴4。这样，第三同步器SC3和第四同步器SC4选择性地连接到七、五、二档从动齿轮上，就能实现将动力传递给第二输出轴4，并最终传递到差速器7。在第二输出轴4的最右端(靠近发动机侧)设置了第二输出轴输出齿轮40(或称第二输出轴主减速主动齿轮)，它和差速器主减速齿轮70常啮合，将第二输出轴4扭矩传递到差速器7。

中间轴5上从左往右(远离发动机一侧为左、靠近发动机一侧为右)安装有中间齿轮50、六档输入齿轮56和四档输入齿轮54。其中中间齿轮50与第二输出轴4上的二档从动齿42常啮合，同时，中间齿轮50与中间轴5为固定连接，即中间齿轮50可以将动力传递给中间轴5。

第三输出轴6上从左往右(远离发动机一侧为左、靠近发动机一侧为右)安装有第三输出轴输出齿轮60、六档从动齿轮66和四档从动齿轮64。在六档从动齿轮66和四档从动齿轮64之间布置了第五同步器SC5，第五同步器SC5通过花键或其它方式和第三输出轴6刚性连接，即可以通过第五同步器SC5将动力传递到第三输出轴6。第三输出轴输出齿轮60与差速器主减速齿轮70常啮合，将第三输出轴6扭矩传递到差速器7。

动力传递路线说明：

一档动力传递路线：第一同步器SC1和一档从动齿轮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，经由一档常啮合主动齿轮11、从动齿轮31和第一同步器SC1，将扭矩传递到第一输出轴3，再通过第一输出轴输出齿轮30和差速器主减速齿轮70将扭矩传递给差速器7，并最终由差速器7输出动力。

二档动力传递路线：第四同步器SC4和二档从动齿轮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，经由二档常啮合主动齿轮22、从动齿轮42和第三同步器SC3，将扭矩传递到第二输出轴4，再通过第二输出轴输出齿轮40和差速器主减速齿轮70将扭矩传递给差速器7，并最终由差速器7输出动力。

三档动力传递路线：第一同步器SC1和三档从动齿轮33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，经由三档常啮合主动齿轮13、从动齿轮33和第一同步器SC1，将扭矩传递到第一输出轴3，再通过第一输出轴输出齿轮30和差速器主减速齿轮70将扭矩传递给差速器7，并最终由差速器7输出动力。

四档动力传递路线：第五同步器SC5和四档从动齿轮64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，经由二档常啮合主动齿轮22、从动齿轮42和中间齿轮50、中间轴5、四档输入齿轮54，将扭矩传递到第三输出轴6，再通过第三输出轴输出齿轮60和差速器主减速齿轮70将扭矩传递给差速器7，并最终由差速器7输出动力。

五档动力传递路线：第三同步器SC3和五档从动齿轮45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，经由五档常啮合主动齿轮13、从动齿轮45和第四同步器SC4，将扭矩传递到第二输出轴4，再通过第二输出轴输出齿轮40和差速器主减速齿轮70将扭矩传递给差速器7，并最终由差速器7输出动力。

六档动力传递路线：第五同步器SC5和六档从动齿轮66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，经由二档常啮合主动齿轮22、从动齿轮42和中间齿50、中间轴5、六档输入齿轮56，将扭矩传递到第三输出轴6，再通过第三输出轴输出齿轮60和差速器主减速齿轮70将扭矩传递给差速器7，并最终由差速器7输出动力。

倒档传递路线：第二同步器SC2和倒档从动齿轮34结合，第二离合器C2闭合，发动机扭矩通过离合器C2传递给外输入轴2，经二档常啮合主动齿轮22、二档从动齿轮42(同时作为倒档中间惰轮来改变齿轮转动方向)、倒档从动齿轮43、倒档从动齿轮34、第二同步器SC2，第一输出轴3，再通过第一输出轴输出齿轮30和差速器主减速齿轮70将扭矩传递给差速器7，并最终由差速器7输出动力。

换档过程举例说明：

一档换二档过程：双离合器变速器处于一档，第一同步器SC1和一档从动齿轮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***(附图1中未显示)发出一档换二档指令，换档执行机构预先将第四同步器SC4和二档从动齿轮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；随着换档过程继续，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脱开与一档从动齿轮31的结合，结束换档过程，发动机扭矩经由第二离合器C2、外输入轴2、二档主动齿轮22、二档从动齿轮42、第三同步器SC3、第二输出轴4、第二输出轴输出齿轮40、差速器主减速齿轮70、最终由差速器7输出。

通过上述描述可见，本实施例采用中间轴5的中间齿轮50与第二输出轴4的一个从动齿轮42啮合，再通过六档输入输入齿轮56和四档输入齿轮54将动力传递给第三输出轴6上的多个从动齿轮，这样，就将第二输出轴4上的一个从动齿轮的一个扭矩输出转化为第三输出轴6上的多个扭矩输出，这就意味着在相同档位个数的条件下，整个双离合器变速器传动装置的轴向长度(左右方向上的长度)能够进一步缩短，或者说能够在不增加轴向长度的条件下在三个输出轴上布置更多的档位，使得结构更加紧凑、易于控制，特别适于前横置前驱的乘用车布置，尤其是发动机扭矩达到300Nm以上的大扭矩时有时更为明显。而采用双联齿轮42、43后，将与中间齿轮50啮合的从动齿轮同时作为倒档惰轮使用，取消了倒档轴和额外的倒档惰轮，减少了零部件数量、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。并且三个输出齿轮的布置方式及中间轴5的存在，使驻车棘爪能够布置在中间齿轮50左侧或者第三输出轴输出齿轮60左侧，为驻车棘爪提供了足够的空间，提高了更高的空间布置柔性。

虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不限定于上述实施例，而只受所附权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。

Claims (3)

1.一种双离合器变速器传动装置，其特征在于，包括：

第一离合器和第二离合器；

同轴嵌套的内输入轴和外输入轴，所述内输入轴与所述第一离合器连接，所述外输入轴与所述第二离合器连接，所述内输入轴和所述外输入轴上设置有多个不同档位主动齿轮；

与所述内输入轴和所述外输入轴平行设置的第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴和所述第二输出轴上设置有分别与所述主动齿轮啮合的多个从动齿轮和选择性地将动力传递给所述从动齿轮的同步器；

差速器，所述第一输出轴和所述第二输出轴分别具有与所述差速器的主减速齿轮啮合的第一输出轴输出齿轮和第二输出轴输出齿轮；

还包括与所述内输入轴和所述外输入轴平行设置的中间轴和第三输出轴，所述中间轴具有中间齿轮和多个输入齿轮，所述中间齿轮与所述第二输出轴上的一个从动齿轮啮合，所述第三输出轴上具有与所述输入齿轮啮合的多个从动齿轮，所述第三输出轴或所述中间轴上设置有选择性地将动力传递给所述第三输出轴上的从动齿轮的同步器，所述第三输出轴上还具有与所述差速器的主减速齿轮啮合的第三输出轴输出齿轮。

2.根据权利要求1所述的双离合器变速器传动装置，其特征在于，所述第一输出轴输出齿轮和所述第二输出轴输出齿轮分别设置在所述第一输出轴和所述第二输出轴的最右端，所述第三输出轴输出齿轮设置在所述第三输出轴的最左端。

3.根据权利要求1所述的双离合器变速器传动装置，其特征在于，所述第二输出轴上设置有双联齿轮，所述双联齿轮中的一个齿轮作为与所述中间轴上的中间齿轮啮合的从动齿轮，另一个齿轮作为与所述第一输出轴上的倒挡从动齿轮啮合的倒挡惰轮。