CN1815061A - 复式离合器变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复式离合器变速器(1)，具有：复式离合器(2)，其输入端(8)可由发动机的传动轴驱动，而其输出端与两个彼此同轴设置的变速器输入轴(4、5)的各自一个传动连接；中间轴(22)；和固定或者可转动支承在轴上的固定齿轮或活动齿轮；以及具有分配给活动齿轮的换档束(20、21、37、38)，活动齿轮利用它们可为实现变速级而与各自从属的轴抗扭连接，其中，换档束(20、21、37、38)各自分配给两个不连续的档位。特别是为降低成本地制造这种变速器，倒档(RG)的固定齿轮(13)和一档(G1)的固定齿轮(14)轴向直接连续设置在同一变速器输入轴(5)上，或者倒档(RG)的固定齿轮和一档(G1)的固定齿轮作为共用的固定齿轮(46)构成，该固定齿轮(46)设置在同一变速器输入轴(5)上。

Description

复式离合器变速器
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的复式离合器变速器。
背景技术
现有技术中的DE 35 46 454 C2公开了一种复式离合器变速器，其中，两个轴向直接连续设置的起动和换档离合器的输出端可与发动机的传动轴连接。两个离合器之一的输出端与一个空心轴抗扭连接，该轴上支承与另一离合器的输出端连接的轴。为此在空心轴上固定二档和四档的齿轮以及在另一个轴的自由区上固定一档、五档、三档和倒档的齿轮。每个变速级的这些固定齿轮与所分配的活动齿轮啮合，后者设置在轴平行的中间轴上并可借助于同步离合器(换档束)与该轴连接。在此方面，为这些同步离合器的各自一个分配两个变速档。该变速器的档序从复式离合器出发依次为：二档、四档、一档、五档、三档和倒档。
此外，DE 41 37 143 A1公开了一种多级同步有中间轴的变速器，其中，两个档的档位分别分配给多个换档束的一个。这些换档束一般由可轴向移动但抗扭设置在变速器轴上的滑动套筒组成，它们在换档过程中在与这些滑动套筒相邻设置的同步环的共同作用下制动活动齿轮并可与该变速器轴抗扭连接。
在公开的这种变速器中，分配给一个换档束的两个档(一档和三档或二档和四档)是两个不连续的变速档。这种变速器结构的优点是，由此提供一种变速器***，利用该***可以进行相切换档操作并因此减少了换档时间。但缺点是这种变速器不能通过具有H形拨叉定位板的换档装置换档，因为利用这种换档装置通常在相同的换档拨叉凹槽上只能直接依次换档。
为解决这一问题，DE 102 53 259.1提出了一种万能结构的复式离合器变速器，它主要由起动组件、核心变速器和从动组件组成，其中，起动组件包括单级离合器、复式离合器或者变扭器，而从动组件则包括用于前横向驱动、前纵向驱动、尾纵向驱动或者全轮驱动的变速器部件。核心变速器作为有中间轴的变速器构成，具有至少一个输入轴、一个中间轴以及与至少一个变速器输入轴不同轴定向的变速器从动轴。
这种变速器上的档序这样构成，从离合器出发四档之后依次为六档、二档、倒档、七档、五档、三档和一档。在此方面，四档、六档、二档和倒档的固定齿轮抗扭固定在空心轴上，该空心轴与复式离合器的两个离合器之一的输出端连接，而七档、五档、三档和一档的固定齿轮固定在空心轴上，该空心轴与复式离合器的第二离合器的输出端连接。
最后由未提前公开的德国专利文献DE 103 43 995.1公开了一种有中间轴结构的复式离合器变速器，其中，在作为空心轴构成的变速器输入轴上以这种顺序设置六档和四档的活动齿轮以及二档和倒档的固定齿轮。在此方面，为六档和四档的活动齿轮分配一个这些齿轮共用的换档束，利用该换档束这些齿轮可与空心的变速器输入轴连接。
在支承在空心变速器输入轴上的第二变速器输入轴上以这种顺序设置一档和三档的固定齿轮以及五档和七档的活动齿轮。五档和七档的活动齿轮借助于一个共用并设置在这些齿轮之间的换档束可与第二变速器输入轴抗扭连接。
中间轴携带分配给所称固定齿轮的活动齿轮和具有本身公知的换档离合器成对分配给这些活动齿轮的换档束。为此在中间轴上四档和二档的齿轮之间设置一个固定齿轮，该齿轮与通到前轮差动机构的从动轴上的固定齿轮啮合。
发明内容
在这种背景下本发明的目的在于，提供一种具有例如七个前进档和一个倒档的复式离合器变速器的变速器结构，其适用于前纵向装入汽车内以及具有用于驱动并不同轴的从动轴。本发明的另一目的在于，该变速器适用于驱动汽车的前轮和后轮，以及由于其结构而与有中间轴结构的公知复式离合器变速器相比可成本更低地制造。
这些目的通过一种具有主权利要求特征的复式离合器变速器得以实现，而本发明具有优点的构成和进一步构成可参阅从属权利要求。
本发明以这种认识为依据，即通过依据本发明的结构可以实现一种结构简单的复式离合器变速器，而且通过使用相同的齿轮可以降低其制造成本。可以获得同样效果的是，仅利用一个固定齿轮驱动分配给两个不同档的两个活动齿轮。因此，在依据本发明的第一方案中，该变速器在变速器输入轴上具有两个相同的固定齿轮，其中之一驱动一档的活动齿轮，而另一个则用于驱动从它那方面驱动倒档活动齿轮的倒档中间齿轮。在本发明的另一方案中，在变速器输入轴上设置共用的固定齿轮，该齿轮既与倒档中间齿轮也与倒档的活动齿轮啮合。
但依据权利要求1前序部分所述，本发明涉及一种复式离合器变速器，其具有：复式离合器，其输入端可由发动机的传动轴传动，而其输出端与两个彼此同轴设置的变速器输入轴的各自一个驱动连接；中间轴；和固定或者可转动支承在轴上的固定齿轮或活动齿轮；以及分配给活动齿轮的换档束，活动齿轮利用它们可为实现变速级而与各自从属的轴抗扭连接，其中，换档束各自分配给两个不直接连续的档位。
为实现这些目的，为此倒档的固定齿轮和一档的固定齿轮轴向直接连续设置在同一变速器输入轴上，或者倒档的固定齿轮和一档的固定齿轮作为共用的齿轮构成，该共用的齿轮设置在同一变速器输入轴上。
依据本发明的一种优选构成，共用的固定齿轮或者倒档(RG)的固定齿轮和一档的固定齿轮设置在同轴的内部变速器输入轴上，其中，后两个齿轮在其尺寸和其小齿轮啮合方面相同构成。
在本发明的另一构成方面重要的是，倒档的固定齿轮设置在空心变速器输入轴的轴向末端和一档的固定齿轮之间。这样做的优点是，将通过一档和倒档的齿轮在低转速下可传递的高传动扭矩传递到同轴内部变速器输入轴的尽可能紧密靠近该复式离合器的区域内。由此可以将该变速器输入轴在起动过程中的扭转载荷限制在比较短的轴段上。
在另一构成中具有优点的是，二档的固定齿轮设置在空心变速器输入轴的轴向自由端上。
为此对于与汽车传动系一体化的复式离合器变速器来说具有优点的是，在复式离合器变速器的输入端和发动机传动轴之间设置扭转减振器。这种结构提高了这种配置的汽车运行时的舒适性。
在本发明的另一构成中，在空心变速器输入轴上设置偶数档位G2、G4、G6的齿轮并在另一变速器输入轴上设置具有奇数档位G1、G3、G5、G7以及倒档的齿轮。
这种变速器的另一特征是，档序从复式离合器出发如下：四档、六档、二档、倒档、一档、三档、七档和五档。
依据该档序的一种变化，该档序从复式离合器出发如下：六档、四档、二档、倒档、一档、三档、五档和七档。
为此，具有本发明特征的复式离合器变速器也可以仅具有六个前进档构成，而不会因此而失去通过本发明可取得的优点。
在这种联系上也具有优点的是，两个彼此同轴设置的变速器输入轴上固定齿轮的档序从复式离合器出发如下：二档、倒档、一档和三档。
依据本发明复式离合器变速器的另一特征，倒档、一档和三档的固定齿轮以及二档的固定齿轮可各自通过复式离合器的径向外部离合器和径向内部离合器传动。
依据本发明的另一种变化，在两个变速器输入轴上的两个换档束之间轴向在中间轴上设置两个换档束。在这种联系上具有优点的是，为六档和四档的活动齿轮分配共用的换档束，为五档和七档的活动齿轮同样分配共用的换档束，为中间轴上的二档和倒档的活动齿轮分配共用的换档束，并为中间轴上的一档和三档的活动齿轮分配另一个共用的换档束。
依据本发明的另一特征，倒档活动齿轮与倒档中间齿轮啮合，后者从它那方面与利用相同的啮合齿与倒档固定齿轮或与变速器输入轴上倒档和一档的共用固定齿轮啮合，其中，所有这些倒档齿轮设置在共用的倒档齿轮平面上。
为此，在中间轴上可以抗扭设置从动固定齿轮，它与固定在从动轴上的从动齿轮啮合，其自由端携带与差动机构外壳上的外啮合齿啮合的锥齿轮。
该从动固定齿轮优选设置在中间轴上的六档固定齿轮或四档固定齿轮和二档活动齿轮之间。
为此所称的从动轴可以通到分配给汽车前轴驱动轴或者后轴驱动轴的差动机构。
依据本发明独立的或者对此附加的另一变化，中间轴从复式离合器外延的末端可与通向汽车后轮的从动轴，例如万向轴连接。
此外，作为对上述前轴差动机构驱动的选择可以具有单独的从动轴，中间轴本身对着复式离合器的末端携带锥齿轮，它与差动机构外壳上的外啮合齿在汽车的前轴或单独悬挂车轮的区域内啮合。
最后，中间轴可以传动任意结构的纵向差动机构。这种纵向差动机构例如设置在中间轴远离发动机的一侧上。
附图说明
为进一步说明本发明说明书附有附图。该附图示出依据本发明构成的复式离合器变速器1的示意结构。该变速器输入端具有复式离合器2，它由两个可单独控制的离合器K1和K2组成。在此方面，离合器K1径向设置在离合器K2上面。
具体实施方式
该复式离合器的输入端8在该实施例中与扭转减振器6的从动侧7传动连接，该扭转减振器的主动侧3可与内燃机的曲轴连接。
在复式离合器2的输出端上，径向的内部离合器K2与空心变速器输入轴4连接，该空心轴上设置与离合器K1连接的内部变速器输入轴5。与这两个变速器输入轴4和5平行在复式离合器变速器1上设置中间轴22，它在取决于偶数换档的变速器档位级情况下可由不同的档位齿轮组传动。这些档位齿轮组的每组包括固定齿轮和活动齿轮，其中，活动齿轮可转动支承在各自所分配的变速器轴上，并借助于这里称为换档束的换档离合器可借助于滑动套筒与各自的变速器轴抗扭连接。
具体地说，举例的这种复式离合器变速器1这样构成，从复式离合器2出发，沿变速器输入轴4、5的延伸轴向连续设置四档G4、六档G6、二档G2、倒档RG、一档G1、三档G3、七档G7和五档G5的齿轮组。
在此方面，在空心变速器输入轴4上以这种顺序从复式离合器2开始设置四档G4和六档G6的活动齿轮11和10，然后是二档G2的固定齿轮12。然后在空心变速器输入轴4的自由端侧末端18后面的内部变速器输入轴5的上面设置倒档RG的固定齿轮13、一档G1的固定齿轮14、三档G3的固定齿轮15、七档G7的活动齿轮17和五档G5的活动齿轮16。
然后在中间轴22上从复式离合器2的区域内开始以该顺序设置四档G4的固定齿轮27、六档G6的固定齿轮26、变速器常量K的另一固定齿轮28、二档G2的活动齿轮29、倒档RG的活动齿轮32、一档G1的活动齿轮33、三档G3的活动齿轮34、七档G7的固定齿轮36和五档G5的固定齿轮35。活动齿轮在此方面与提到的所分配的固定齿轮啮合。
正如从该图可清楚看到的那样，在该复式离合器变速器1中设置总计四个所提到的换档束20、21、37、38，其中，每个换档束的各自两个活动齿轮可以彼此互换地与各自所分配的变速器轴4、5或者22以本身公知的方式抗扭连接。在此方面，在空心变速器输入轴4和内部变速器输入轴5上，在四档G4和六档G6的活动齿轮之间或在七档G7和五档G5的活动齿轮之间各自设置一个换档束20或21，而在中间轴22上轴向在此之间在二档G2和倒档RG的活动齿轮之间或在一档G1和三档G3的活动齿轮之间设置换档束37。
中间轴22上所提到的固定齿轮28利用其端齿轮啮合齿与变速器从动轴41上的固定齿轮39啮合，该从动轴在其对着汽车前轴的末端上携带锥齿轮42，该锥齿轮与差动机构43外壳上的锥齿轮啮合齿40传动作用啮合。如附图所示，该差动机构43装有换档离合器23，从而驱动扭矩可控制地分布到汽车前轮的右侧和左侧上。驱动扭矩以本身公知的方式从差动机构43通过轴驱动轴44、45传递到单独悬挂的汽车前轮。
这种复式离合器变速器1上现在特别具有意义的是，倒档RG和一档G1的固定齿轮13和14在同一变速器输入轴5上轴向直接连续设置以及尽可能相同构成并因此可以节省成本地制造。这两个固定齿轮13和14的同一性最好不仅是其材料和尺寸，而且还涉及其小齿轮啮合。
附图中通过倒档RG的固定齿轮13和一档G1的固定齿轮14之间的虚基础线示出这两个固定齿轮13和14也可以作为一个结构单元构成。实践上这一点可以这样实现，即仅为同轴内部变速器输入轴5上的一档G1分配倒档RG的共用固定齿轮46，该齿轮具有轴向这样长的外啮合齿，使该齿轮既与倒档中间齿轮30也与一档的活动齿轮33啮合。
这种变速器的另一特征是，所有倒档齿轮均设置在倒档齿轮平面9上。属于这些倒档齿轮的有内部变速器输入轴5上的倒档固定齿轮13、这里仅通过括号30示意示出的倒档中间齿轮30，该齿轮设置在平面9上附图平面的上面或者下面，以及中间轴22上倒档活动齿轮32。
附图还示出该复式离合器变速器1适用于驱动具有前轮和后轮驱动的汽车。因此，中间轴22从复式离合器2外延的末端25可与从动轴19连接，该从动轴作为万向轴通向这里未进一步示出的后轴差动机构。
但作为对已经介绍的通过从动轴41和前轴差动机构43前轴驱动的选择，前轴差动机构24也可以由中间轴22靠近复式离合器的末端31传动。不言而喻，该复式离合器变速器也可以如所介绍的那样仅用于驱动汽车后轮或汽车前轮构成。
依据本发明制造的复式离合器变速器的主要优点包括，倒档的传动比可以设计得比常用的更高，而且同轴的内部变速器输入轴在变速器外径较小的情况下可以具有更大的直径以及因此更高的扭转刚度。
附图标记
1  复式离合器变速器
2  复式离合器
3  主动侧扭转减振器
4  空心变速器输入轴
5  变速器输入轴
6  扭转减振器
7  从动侧扭转减振器
8  复式离合器的输入端
9  倒档齿轮平面
10 活动齿轮，6档
11 活动齿轮，4档
12 固定齿轮，2档
13 固定齿轮，倒档
14 固定齿轮，1档
15 固定齿轮，3档
16 活动齿轮，5档
17 活动齿轮，7档
18 空心变速器输入轴的轴向末端
19 万向轴
20 换档束
21 换档束
22 中间轴
23 差动机构43内的离合器
24 差动机构
25 中间轴22的末端
26 固定齿轮，6档
27 固定齿轮，4档
28 常量K的从动固定齿轮
29 活动齿轮，2档
30 倒档中间齿轮
31 中间轴22的末端
32 活动齿轮，倒档
33 活动齿轮，1档
34 活动齿轮，3档
35 固定齿轮，5档
36 固定齿轮，7档
37 换档束
38 换档束
39 常量K的从动齿轮
40 差动机构外壳上的外啮合齿
41 从动轴
42 锥齿轮
43 差动机构
44 轴驱动轴，前轴
45 轴驱动轴，前轴
46 倒档活动轮和1档活动齿轮的共用固定齿轮

Claims (20)

1.复式离合器变速器(1)，具有：复式离合器(2)，其输入端(8)可由发动机的传动轴驱动，而其输出端与两个彼此同轴设置的变速器输入轴(4、5)的各自一个传动连接；中间轴(22)；和固定或者可转动支承在轴上的固定齿轮或活动齿轮；以及分配给活动齿轮的换档束(20、21、37、38)，活动齿轮利用它们可为实现变速级而与各自从属的轴抗扭连接，其中，换档束(20、21、37、38)各自分配给两个不连续的档位，其特征在于，倒档(RG)的固定齿轮(13)和一档(G1)的固定齿轮(14)轴向直接连续设置在同一变速器输入轴(5)上，或者倒档(RG)的固定齿轮和一档(G1)的固定齿轮作为共用的固定齿轮(46)构成，该共用的固定齿轮设置在同一变速器输入轴(5)上。
2.按权利要求1所述的复式离合器变速器，其中，共用的固定齿轮(46)或者倒档(RG)的固定齿轮(13)和一档(G1)的固定齿轮(14)设置在同轴的内部变速器输入轴(5)上，其中，后两个齿轮(13、14)在其尺寸和其小齿轮啮合方面相同构成。
3.按权利要求1或2所述的复式离合器变速器，其中，倒档(RG)的固定齿轮(13)设置在空心变速器输入轴(4)的轴向末端(18)和一档(G1)的固定齿轮(14)之间。
4.按权利要求1-3至少之一所述的复式离合器变速器，其中，二档(G2)的固定齿轮(12)设置在空心变速器输入轴(4)的轴向自由端(18)上。
5.按权利要求1-4至少之一所述的复式离合器变速器，其中，在复式离合器变速器(1)的输入端(8)和发动机的传动轴之间设置扭转减振器(6)。
6.按权利要求1-5至少之一所述的复式离合器变速器，其中，在空心变速器输入轴(4)上设置偶数档位(G2、G4、G6)的齿轮，在内部的另一变速器输入轴(5)上设置奇数档位的档(G1、G3、G5、G7)以及倒档(RG)的齿轮。
7.按权利要求6所述的复式离合器变速器，其中，档序从复式离合器(2)出发如下：四档(G4)、六档(G6)、二档(G2)、倒档(RG)、一档(G1)、三档(G3)、七档(G7)、五档(G5)。
8.按权利要求6所述的复式离合器变速器，其中，档序从复式离合器(2)出发如下：六档(G6)、四档(G4)、二档(G2)、倒档(RG)、一档(G1)、三档(G3)、五档(G5)、七档(G7)。
9.按权利要求7或8所述的复式离合器变速器，其中，两个变速器输入轴(4、5)上固定齿轮的档序从复式离合器(2)出发如下：二档(G2)、倒档(RG)、一档(G1)、三档(G3)。
10.按权利要求9所述的复式离合器变速器，其中，倒档(RG)、一档(G1)和三档(G3)的固定齿轮可通过复式离合器(2)的径向外部离合器(K1)传动，以及二档(G2)的固定齿轮(12)可通过复式离合器(2)的径向内部离合器(K2)传动。
11.按权利要求1-9至少之一所述的复式离合器变速器，其中，在两个变速器输入轴(4、5)上的两个换档束(20、21)之间轴向地在中间轴(22)上设置两个换档束(37、38)。
12.按权利要求11所述的复式离合器变速器，其中，为六档(G6)和四档(G4)的活动齿轮(10、11)分配共用的换档束(20)，为五档(G5)和七档(G7)的活动齿轮(16、17)分配共用的换档束(21)，在中间轴(22)上为二档(G2)和倒档(RG)的活动齿轮(29、32)分配共用的换档束(37)，在中间轴(22)上为一档(G1)和三档(G3)的活动齿轮(33、34)分配共用的换档束(38)。
13.按前述权利要求至少之一所述的复式离合器变速器，其中，倒档活动齿轮(32)与倒档中间齿轮(30)啮合，后者从它那方面与利用相同的啮合齿与倒档固定齿轮(13)啮合或者与变速器输入轴(5)上的共用固定齿轮(46)啮合，其中，所有倒档齿轮设置在共用的倒档齿轮平面(9)上。
14.按前述权利要求至少之一所述的复式离合器变速器，其中，在中间轴(22)上抗扭设置从动固定齿轮(28)，它与固定在从动轴(41)上的从动齿轮(39)啮合，其自由端携带与差动机构(43)外壳上的外啮合齿(40)啮合的锥齿轮(42)。
15.按权利要求14所述的复式离合器变速器，其中，中间轴(22)上的从动固定齿轮(28)设置在六档(G6)的固定齿轮(26)或四档(G4)的固定齿轮和二档(G2)的活动齿轮(29)之间。
16.按前述权利要求至少之一所述的复式离合器变速器，其中，从动轴(41)通到分配给汽车前轴驱动轴(44、45)或者后轴驱动轴的差动机构(43)。
17.按前述权利要求至少之一所述的复式离合器变速器，其中，中间轴(22)从复式离合器(2)外延的末端(25)可与通向汽车后轮的从动轴(万向轴19)连接。
18.按前述权利要求至少之一所述的复式离合器变速器，其中，中间轴(22)对着复式离合器(2)的末端(31)携带锥齿轮，该锥齿轮与差动机构(24)外壳上的外啮合齿啮合。
19.按前述权利要求至少之一所述的复式离合器变速器，其中，中间轴(22)传动任意结构的纵向差动机构。
20.按权利要求19所述的复式离合器变速器，其中，纵向差动机构设置在中间轴(22)远离发动机的一侧上。
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