CN106931127A - 一种双离合三速变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种双离合三速变速器，其主要用于电动汽车。该变速器可提供三个前进变速比，解决了只有单级减速比的电动汽车不能兼顾驱动力和速度的问题。该变速器包括第一离合器、第二离合器、输入轴、输出轴、选档组件等，输入轴与输出轴通过选档组件选择与第一离合器关联的第一变速齿轮副或第三变速齿轮副传递运动和扭矩，输入轴与输出轴还可通过与第二离合器关联的第二变速齿轮副传递运动和扭矩。

Description

一种双离合三速变速器
技术领域
本发明涉及汽车变速器技术，特别涉及一种双离合三速变速器。
背景技术
汽车的行驶工况复杂多变，行驶阻力和行驶速度变化大，在平直路面匀速前进时的服滚动阻力和迎风阻力较小，而在爬陡坡或急加速时的爬坡阻力或加速阻力非常大，所需的驱动力有几倍甚至十几倍的差距，另外，汽车既要满足特殊路段以时速几千米甚至更慢的速度缓慢爬行又要能以时速一百多千米甚至更快的速度快速行驶，需要驱动轮在相当宽泛的转速区间运行，而被广泛用作汽车发动机的汽油机或柴油机都无法直接提供如此宽泛扭矩和转速，需要在发动机和驱动轮之间串入具有多个减速比的汽车变速器扩展扭矩和转速范围以满足汽车复杂多变的动力需求。为满足用户对汽车动力性能和燃油经济性能不断提高的要求，汽车变速器的档位个数不断增多，但更多档位个数使得汽车变速器具有更复杂的结构，制造维护成本更高。
目前的电动汽车多采用只有一个变速比的单级减速齿轮箱传动，这难以满足汽车复杂多变的动力需求，要么爬坡能力差、提速慢，要么即使驱动电机转速非常高，不能很好地兼顾驱动力和速度。如果电动汽车采用具有多个变速比的变速器，不但能显著提升电动汽车的动力性能，还能降低对驱动电机、控制***、动力电池组的要求，从而降低电动汽车动力***成本。进一步对驱动电机的效率图谱研究可知，电动汽车如果采用具有更多档位个数的变速器，电机的扭矩和转速与汽车的动力需求更贴近匹配，电机具有更高的输出效率，这对节约电能、延长行驶里程也非常有意义。
与汽油机或柴油机匹配的多档位汽车变速器虽然已经技术成熟且被广泛应用，但其具有结构复杂、体积大、重量大、制造成本高等缺陷，而驱动电机比汽油机和柴油机有更优秀的扭矩和转速输出特性，电动汽车采用传统汽的多档位汽车变速器是不合适的。
专利文献CN101380768A公开了一种用于电动车辆的二速自动变速器，包括输入轴、输出轴、离合器、制动器、行星齿轮排和差速器，输入轴与太阳轮联结，制动器可将齿圈锁止，离合器可将太阳轮和齿圈同步并联结一起转动。操作制动器将齿圈锁止，离合器开启，运动和扭矩通过输入轴由太阳轮输入行星齿轮排减速后再由行星架输出可获得一个较大变速比的低速档；操作制动器释放齿圈，闭合离合器使太阳轮和齿圈联结在一起，运动和扭矩通过输入轴由太阳轮和齿圈输入行星齿轮排后再由行星架输出可获得一个直接档。该变速器构思巧妙，可获得一个较大变速比的低速挡和一个较小变速比的直接档，改善了电动汽车的动力性能，但该变速器换档转速差太大，难免影响换档质量，且仅仅两个变速比的电动汽车变速器还不能很好地满足汽车复杂多变的动力需求。
蓬勃发展的电动汽车市场需要适合电动汽车的多档位变速器，研发适合电动汽车的多档位变速器是符合市场需求的。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有三个档位、换档质量高、传动效率高，适用于电动汽车的双离合三速变速器。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：提供一种双离合三速变速器，包括：第一离合器、第二离合器，输入轴、输出轴，其中，双离合三速变速器还包括第一变速齿轮副、第二变速齿轮副、第三变速齿轮副、选档组件，第一离合器与第一变速齿轮副和第三变速齿轮副关联，第二离合器与第二变速齿轮副关联，输入轴与输出轴可通过选档组件选择第一变速齿轮副或第三变速齿轮副传递运动和扭矩，输入轴与输出轴也可通过第二变速齿轮副传递运动和扭矩。
在一些实施方式中，选档组件布置在输入轴上。
在一些实施方式中，选档组件布置在输出轴上。
在一些实施方式中，选档组件优选同步器。
在一些实施方式中，双离合三速变速器还包括差速器，输出轴与差速器通过齿轮副传递运动和扭矩。
有益效果
通过前述技术方案的描述，不难理解本发明提供的双离合三速变速器因采用上述方案，可获得以下有益效果：
结构紧凑、重量轻；
结构可靠性高、传动效率高；
可提供三个变速比，具有绵密的齿比、宽泛的变速区间；
可实现档位预选、换档不中断动力输入，换档平稳顺滑，具有较高的换档质量；
另外，因具有更多档位个数和更宽广的变速范围，驱动电机的转速和扭矩输出与汽车的动力需求能更好地贴近匹配，不但显著提升了汽车动力性能，还有利于驱动电机更高效地输出动力，这对节约能量、延长行驶里程也非常有意义。
附图说明
本文所述的附图仅用于示意目的，应该理解的是，说明和具体示例仅意图用于示意目的，而不是意图限制本发明公开的范围。
在附图中，相同标号一致地表示相同的元件、构件或特征。
图1是根据本发明优选实施例之一的双离合三速变速器结构示意图。
图2是根据本发明优选实施例之二的双离合三速变速器结构示意图。
图3是根据本发明优选实施例之三的双离合三速变速器结构示意图。
附图标记说明：
01、根据本发明优选实施例之一的双离合三速变速器
02、根据本发明优选实施例之二的双离合三速变速器
03、根据本发明优选实施例之三的双离合三速变速器
10、输入轴
11、输出轴
21、第一离合器
22、第二离合器
23、第一离合器主动件
24、第二离合器主动件
25、第一离合器主动件
26、第二离合器主动件
31、第一变速齿轮副的输入齿轮
32、第二变速齿轮副的输入齿轮
33、第三变速齿轮副的输入齿轮
41、第一变速齿轮副的输出齿轮
42、第二变速齿轮副的输出齿轮
43、第三变速齿轮副的输出齿轮
50、差速器
51、输出轴输出齿轮
52、差速器齿轮
61、选档组件
具体实施方式
为使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及优选实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，以下描述的具体实施例仅用以示意、解释本发明，本质上仅仅是示范性的，而不是意图用于限制本发明的公开、应用或用途。
如图1所示，根据本发明优选实施例之一的双离合三速变速器01，包括：第一离合器21、第二离合器22，输入轴10、输出轴11，其中，双离合三速变速器01还包括第一变速齿轮副(31和41)、第二变速齿轮副(32和42)、第三变速齿轮副(33和43)、选档组件61，第一离合器21与第一变速齿轮副(31和41)和第三变速齿轮副(33和43)关联，第二离合器22与第二变速齿轮副(32和42)关联，输入轴10与输出轴11可通过选档组件61选择第一变速齿轮副(31和41)或第三变速齿轮副(33和43)传递运动和扭矩，输入轴10与输出轴11也可通过第二变速齿轮副(32和42)传递运动和扭矩。
其中，选档组件61布置在输出轴11上。
其中，双离合三速变速器01还包括差速器50，输出轴11与差速器50通过齿轮副(51和52)传递运动和扭矩。
选档组件61为一种可使传动部件两两联结传递运动和扭矩的装置，如同步器，根据本发明优选实施例之一的双离合三速变速器01优选同步器作为选档组件。
为更好地理解根据本发明优选实施例之一的双离合三速变速器01，下面对该实施例中双离合三速变速器01的各档运动和扭矩的传递路线进行详细说明：
第一档的运动和扭矩传递路线：
第一离合器21闭合传递运动和扭矩，第二离合器22断开，第一变速齿轮副的输出齿轮41套在输出轴11上并与输出轴11通过选档组件61联结传递运动和扭矩，第三变速齿轮副的输出齿轮43套在输出轴11上但在选档组件61处断开与输出轴11的联结。
运动和扭矩经输入轴10输入，经第一离合器的主动件23传递给第一离合器的从动件25，再经套在输入轴10上并与第一离合器从动件25联接的第一变速齿轮副的输入齿轮31，第一变速齿轮副的输入齿轮31与第一变速齿轮副的输出齿轮41啮合传动，再经套在输出轴11上并与选档组件61联结的第一变速齿轮副输出齿轮41传递给选档组件61，选档组件61布置在输出轴11上并与输出轴联接，运动和扭矩再经选档组件61传递给输出轴11，再经输出轴输出齿轮51与差速器齿轮52啮合传递给差速器50。
第二档的运动和扭矩传递路线：
第一离合器21断开，第二离合器22闭合传递运动和扭矩。
运动和扭矩经输入轴10输入，经第二离合器的主动件24传递给与第二离合器从动件26联接的第二变速齿轮副的输入齿轮32，第二变速齿轮副的输入齿轮32与第二变速齿轮副的输出齿轮42啮合传动，再经与布置在输出轴11上并与输出轴11联接的第二变速齿轮副的输出齿轮42啮合传动传递给输出轴11，再经输出轴输出齿轮51与差速器齿轮52啮合传递给差速器50。
第三档的运动和扭矩传递路线：
第一离合器21闭合传递运动和扭矩，第二离合器22断开，第一变速齿轮副的输出齿轮41套在输出轴11上但在选档组件61处断开与输出轴11的联结，第三变速齿轮副的输出齿轮43套在输出轴11上并与输出轴11通过选档组件61联结传递运动和扭矩。
运动和扭矩经输入轴10输入，经第一离合器的主动件23传递给第一离合器的从动件25，再经套在输入轴10上并与第一离合器从动件25联接的第三变速齿轮副的输入齿轮33，第三变速齿轮副的输入齿轮33与第三变速齿轮副的输出齿轮43啮合传动，再经套在输出轴11上并与选档组件61联结的第三变速齿轮副输出齿轮43传递给选档组件61，选档组件61布置在输出轴11上并与输出轴联接，运动和扭矩再经选档组件61传递给输出轴11，再经输出轴输出齿轮51与差速器齿轮52啮合传递给差速器50。
如图2所示，根据本发明优选实施例之二的双离合三速变速器02，根据本发明优选实施例之二的双离合三速变速器02与根据本发明优选实施例之一的双离合三速变速器01的主要差异：根据本发明优选实施例之一的双离合三速变速器01将第一离合器21布置在输入轴10上、选档组件61布置在输出轴11上，根据本发明优选实施例之二的双离合三速变速器02将第一离合器21布置在输出轴11上、选档组件61布置在输入轴10上，参考根据本发明优选实施例之一的双离合三速变速器01各档不难理解优选实施例之二的双离合变速器02。
如图3所示，根据本发明优选实施例之三的双离合三速变速器03，根据本发明优选实施例之三的双离合三速变速器03与根据本发明优选实施例之一的双离合三速变速器01的主要差异：根据本发明优选实施例之一的双离合三速变速器01将第一离合器21布置在输入轴10上、选档组件61布置在输出轴11上，根据本发明优选实施例之三的双离合三速变速器03将第一离合器21布置在输入轴10上、选档组件61也布置在输入轴10上，参考根据本发明优选实施例之一的双离合三速变速器01各档不难理解优选实施例之二的双离合变速器02。
该了解的是，本发明以上的描述仅仅是示范性的，并且未偏离本发明本质的变体也属于本发明的范围内。这种变体不应被视为脱离了本发明的精神和范围。

Claims (5)

1.一种双离合三速变速器，包括：第一离合器、第二离合器，输入轴、输出轴，其特征在于，所述双离合三速变速器还包括第一变速齿轮副、第二变速齿轮副、第三变速齿轮副、选档组件，第一离合器与第一变速齿轮副和第三变速齿轮副关联，第二离合器与第二变速齿轮副关联，输入轴与输出轴可通过选档组件选择第一变速齿轮副或第三变速齿轮副传递运动和扭矩，输入轴与输出轴也可通过第二变速齿轮副传递运动和扭矩。
2.根据权利要求1所述的双离合三速变速器，其特征在于，选档组件布置在输入轴上。
3.根据权利要求1所述的双离合三速变速器，其特征在于，选档组件布置在输出轴上。
4.根据权利要求1至3中任一所述的双离合三速变速器，其特征在于，选档组件优选同步器。
5.根据权利要求1至4中任一所述的双离合三速变速器，其特征在于，双离合三速变速器还包括差速器，输出轴与差速器通过齿轮副传递运动和扭矩。
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