CN203248628U - 一种多离合器变速器传动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多离合器变速器传动装置。一种多离合器变速器传动装置，包括主输入轴、主输出轴、输入侧多离合器、输出侧多离合器、中间轴；输入侧多离合器包括与主输入轴同轴传动连接的输入端、两个离合输出轴和输入离合机构；输出侧多离合器包括与主输出轴同轴传动连接的输出端、两个离合输入轴和输出离合机构；各根离合输出轴、各根离合输入轴与中间轴的对应段之间分别设有用于在中间轴与相应的输入侧多离合器或输出侧多离合器之间传递扭矩的两个以上的选换档齿轮组，每个选换档齿轮组中均包括对应的空套齿轮和对应的同步器，主输入轴、主输出轴是同轴设置。上述多离合器变速器传动装置能够满足多档位需求，并且径向尺寸小。

Description

一种多离合器变速器传动装置

技术领域

本实用新型涉及一种多离合器变速器传动装置。

背景技术

目前变速器技术发展迅速，特别是双离合器自动变速器，其技术已经比较成熟并且由于其较好地解决了动力传输中断的问题，近来应用越来越多。例如申请号为20082009555.6，公告号为CN 201265630Y的中国专利公开的一种双离合器五档自动变速器，包括用于连接动力源的主输入轴、与主输入轴传动连接的双离合器、中间轴和主输出轴，双离合器包括与主输入轴同轴传动连接的输入端、奇数档传动轴、偶数档传动轴、及用于选择输入端与奇数档传动轴或偶数档传动轴传动连接的离合机构。所述奇数档传动轴和偶数档传动轴与中间轴的对应段之间均设有对应的奇、偶数档齿轮组和对应的奇、偶数档同步器，奇、偶数档齿轮组均包括在其传递扭矩所对应的轴上空套转动装配的空套齿轮，对应的同步器动作时能够将成对的奇数档齿轮组或偶数档齿轮组中的一个空套齿轮与所在轴固连以传递扭矩而另一个继续保持空套。由于双离合器中的一个离合器对应奇数档，另一离合器对应偶数档，当车辆挂入一个档位时，另一个离合器及对应的下一个档位已经通过对应同步器处于预备状态，只要当前档位分离就可以立刻接合下一个档位，因此双离合变速箱的选换档速度较快，较好地解决了动力传输中断的问题。

然而，虽然现有技术中的双离合器变速器能够较好地解决动力传输中断的问题，但是在使用工况复杂、档位要求较多的情况下，现有的双离合器变速器还不能满足上述情况下的控制需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够满足多档位输出需求的多离合器变速器传动装置。

本实用新型采用的技术方案是：一种多离合器变速器传动装置，包括供扭矩输入的主输入轴、输出扭矩的主输出轴，还包括输入侧多离合器、输出侧多离合器、中间轴；输入侧多离合器包括与主输入轴同轴传动连接的输入端、两个离合输出轴和用于选择输入端与其中一个离合输出轴传动连接的输入离合机构；输出侧多离合器包括与主输出轴同轴传动连接的输出端、两个离合输入轴和用于选择输出端与其中一个离合输入轴传动连接的输出离合机构；所述各根离合输出轴与中间轴的对应段之间、所述各根离合输入轴与中间轴的对应段之间分别设有用于在中间轴与相应的输入侧多离合器或输出侧多离合器之间传递扭矩的两个以上的选换档齿轮组，所述的每个选换档齿轮组中均包括在其传递扭矩所对应的轴上空套转动装配的空套齿轮，与同一根离合输出轴或同一根离合输入轴对应的两个以上的选换档齿轮组中的空套齿轮按设定的选换档档位以一一对应关系成对地相邻排列，成对的两空套齿轮之间设有用于选择该对的其中一个空套齿轮与所在轴固连而另一个空套齿轮继续保持空套的同步器，所述主输入轴、主输出轴是同轴设置。

所述选换档齿轮组中的其中一组设有倒档中间齿轮，所述倒档中间齿轮是通过对应的倒档轴转动装配在多离合器变速器传动装置上。

所述输入侧多离合器还包括用于向对应的负载装置输出扭矩的负载输出轴、用于将输入端与负载输出轴传动连接的负载离合机构。

多离合器变速器传动装置设有用于控制所述输入离合机构和输出离合机构动作的离合器操纵机构、用于控制各对应同步器动作的选换档操纵机构。

多离合器变速器传动装置包括对应所述主输入轴、主输出轴、中间轴、两个离合输入轴、两个离合输出轴和倒档轴设置的用于检测各根轴的转速的转速传感器，还包括用于获取所述转速传感器的转速信息并根据转速信息控制所述离合器操纵机构和选换档操纵机构动作的电子控制单元，转速传感器的信号输出端与电子控制单元的信号输入端连接，电子控制单元与所述离合器操纵机构和选换档操纵机构控制连接。

采用本实用新型中的上述技术方案，通过输入侧多离合器、对应的选换档齿轮组和同步器，主输入轴能够向中间轴输出种数与对应的选换档齿轮组的组数相同的转速，再通过输出侧多离合器、对应的选换档齿轮组和同步器，能够将中间轴获得的某一种转速再次变换成种数等于与输出侧多离合器对应的选换档齿轮组的组数的转速，最终能够向主输出轴输出种数等于输入侧多离合器对应的选换档齿轮组组数与输出侧多离合器对应的选换档齿轮组组数的乘积的转速，能够满足多档位需求，并且所述主输入轴、主输出轴是同轴设置减小了多离合器变速器传动装置的径向尺寸。

附图说明

图1：本实用新型一种多离合器变速器传动装置的一个实施例的结构示意图。

图中各附图标记对应的名称为：1-主输出轴，2-转速传感器，3-壳体，4-输出侧多离合器壳，5-输出侧偶数档离合器，6-输出侧奇数档离合器，7-奇数档离合输入轴，8-输出侧Ⅰ档从动齿轮，9-输出侧Ⅲ档从动齿轮，10-输出侧Ⅱ档从动齿轮，11-输出侧Ⅳ档从动齿轮，12-偶数档离合输入轴，13-负载输出轴，14-输入侧Ⅳ档主动齿轮，15-输入侧Ⅱ档主动齿轮，16-偶数档离合输出轴，17-输入侧Ⅴ档主动齿轮，18-输入侧Ⅲ档主动齿轮，19-奇数档离合输出轴，20-输入侧Ⅰ档主动齿轮，21-倒档主动齿轮，22-离合器操纵机构，23-输入侧奇数档离合器，24-输入侧偶数档离合器，25-负载输出离合器，26-主输入轴，27-发动机，28-倒档轴，29-输入侧多离合器壳，30-输入侧Ⅲ档从动齿轮，31-输入侧Ⅰ档从动齿轮，32-倒档中间齿轮，33-倒档从动齿轮，34-倒档同步器，35-中间轴，36-输入侧奇数档同步器，37-输入侧Ⅴ档从动齿轮，38-选换档操纵机构，39-输入侧Ⅱ档从动齿轮，40-输入侧偶数档同步器，41-输入侧Ⅳ档从动齿轮，42-输出侧Ⅳ档主动齿轮，43-输出侧偶数档同步器，44-输出侧Ⅱ档主动齿轮，45-输出侧Ⅲ档主动齿轮，46-输出侧奇数档同步器，47-输出侧Ⅰ档主动齿轮，48-电子控制单元。

具体实施方式

本实用新型一种多离合器变速器传动装置的一个实施例如图1所示，是一种多档拖拉机中使用的多离合器变速器传动装置，包括壳体3、与发动机27的输出轴传动连接的主输入轴26、主输出轴1、中间轴35、输入侧多离合器和输出侧多离合器，还包括由对应的离合器操纵机构22、选换档操纵机构38、转速传感器2及电子控制单元48等构成的变速器控制***。

输入侧多离合器包括输入侧多离合器壳29、与主输入轴26同轴传动连接的输入端、奇数档离合输出轴19、偶数档离合输出轴16和用于选择输入端与其中一个离合输出轴传动连接的输入离合机构，还包括用于向对应的农具等负载装置输出扭矩的负载输出轴13、用于将输入端与负载输出轴13传动连接的负载离合机构。输入端和对应的离合输出轴、输入离合机构相当于一只离合器，输入端和对应的负载输出轴13、负载离合机构也相当于一只离合器，本实施例中对应的输入侧多离合器包括输入侧奇数档离合器23、输入侧偶数档离合器24和负载输出离合器25。其中负载输出轴13是实心轴形式，奇数档离合输出轴19和偶数档离合输出轴16是同轴套设在负载输出轴13上的轴套形式。各根离合输出轴与中间轴35的对应段之间均设有用于在中间轴35与输入侧多离合器之间传递扭矩的输入侧选换档齿轮组，所述输入侧选换档齿轮组包括与奇数档离合输出轴19对应的三组输入侧奇数档选换档齿轮组和一组倒档选换档齿轮组、与偶数档离合输出轴16对应的两组输入侧偶数档选换档齿轮组。

按照设定的选换档档位，输入侧奇数档选换档齿轮组包括输入侧Ⅰ档选换档齿轮组、输入侧Ⅲ档选换档齿轮组和输入侧Ⅴ档选换档齿轮组。输入侧Ⅰ档选换档齿轮组包括输入侧Ⅰ档主动齿轮20和输入侧Ⅰ档从动齿轮31，输入侧Ⅲ档选换档齿轮组包括输入侧Ⅲ档主动齿轮18和输入侧Ⅲ档从动齿轮30，输入侧Ⅴ档选换档齿轮组包括输入侧Ⅴ档主动齿轮17和输入侧Ⅴ档从动齿轮37。

倒档选换档齿轮组包括倒档主动齿轮21、倒档中间齿轮32和倒档从动齿轮33，所述倒档中间齿轮32是通过对应的倒档轴28转动装配在多离合器变速器传动装置的壳体上，用于改变中间轴35的转向。

输入侧偶数档选换档齿轮组包括输入侧Ⅱ档选换档齿轮组和输入侧Ⅳ档选换档齿轮组，输入侧Ⅱ档选换档齿轮组包括输入侧Ⅱ档主动齿轮15和输入侧Ⅱ档从动齿轮39，输入侧Ⅳ档选换档齿轮组包括输入侧Ⅳ档主动齿轮14和输入侧Ⅳ档从动齿轮41。

其中倒档主动齿轮21、输入侧Ⅰ档主动齿轮20、输入侧Ⅲ档主动齿轮18和输入侧Ⅴ档主动齿轮17是固设在奇数档离合输出轴19上，输入侧Ⅱ档主动齿轮15、输入侧Ⅳ档主动齿轮14是固设在偶数档离合输出轴16上，而输入侧Ⅰ档从动齿轮31、输入侧Ⅲ档从动齿轮30、输入侧Ⅱ档从动齿轮39、输入侧Ⅳ档从动齿轮41均是空套转动装配在中间轴35上。倒档从动齿轮33、输入侧Ⅰ档从动齿轮31是成对地相邻排列，两者之间设有用于选择其中一个与中间轴35固连而另一个继续保持空套的倒档同步器34；输入侧Ⅲ档从动齿轮30、输入侧Ⅴ档从动齿轮37是成对地相邻排列，两者之间设有用于选择其中一个与中间轴35固连而另一个继续保持空套的输入侧奇数档同步器36；输入侧Ⅱ档从动齿轮39、输入侧Ⅳ档从动齿轮41也是成对地相邻排列，两者之间设有用于选择其中一个与中间轴35固连而另一个继续保持空套的输入侧偶数档同步器40。各组选换档齿轮组的传动比是根据设定的选换档档位设置。

输出侧多离合器包括输出侧多离合器壳4、与主输出轴1同轴传动连接的输出端、奇数档离合输入轴7、偶数档离合输入轴12和用于选择输出端与其中一个离合输入轴传动连接的输出离合机构。输出端和对应的离合输入轴、输出离合机构相当于一只离合器，本实施例中对应的输出侧多离合器包括输出侧奇数档离合器6和输出侧偶数档离合器5。其中偶数档离合输入轴12是实心轴形式，奇数档离合输入轴7是同轴套设在偶数档离合输入轴12上的轴套形式。各根离合输入轴与中间轴35的对应段之间均设有用于在中间轴35与输出侧多离合器之间传递扭矩的输出侧选换档齿轮组，所述输出侧选换档齿轮组包括与奇数档离合输入轴7对应的两组输出侧奇数档选换档齿轮组、与偶数档离合输入轴12对应的两组输出侧偶数档选换档齿轮组。

按照设定的选换档档位，输出侧奇数档选换档齿轮组包括输出侧Ⅰ档选换档齿轮组和输出侧Ⅲ档选换档齿轮组。输出侧Ⅰ档选换档齿轮组包括输出侧Ⅰ档主动齿轮47和输出侧Ⅰ档从动齿轮8，输出侧Ⅲ档选换档齿轮组包括输出侧Ⅲ档主动齿轮45和输出侧Ⅲ档从动齿轮9。

输出侧偶数档选换档齿轮组包括输出侧Ⅱ档选换档齿轮组和输出侧Ⅳ档选换档齿轮组，输出侧Ⅱ档选换档齿轮组包括输出侧Ⅱ档主动齿轮44和输出侧Ⅱ档从动齿轮10，输出侧Ⅳ档选换档齿轮组包括输出侧Ⅳ档主动齿轮42和输出侧Ⅳ档从动齿轮11。

其中输出侧Ⅰ档主动齿轮47、输出侧Ⅲ档主动齿轮45、输出侧Ⅱ档主动齿轮44、输出侧Ⅳ档主动齿轮42均是空套转动装配在中间轴35上，而输出侧Ⅰ档从动齿轮8、输出侧Ⅲ档从动齿轮9是固设在奇数档离合输入轴7上，输出侧Ⅱ档从动齿轮10、输出侧Ⅳ档从动齿轮11是固设在偶数档离合输入轴12上。输出侧Ⅰ档主动齿轮47与输出侧Ⅲ档主动齿轮45是成对地相邻排列，两者之间设有用于选择其中一个与中间轴35固连而另一个继续保持空套的输出侧奇数档同步器46；输出侧Ⅱ档主动齿轮44、输出侧Ⅳ档主动齿轮42也是成对地相邻排列，两者之间设有用于选择其中一个与中间轴35固连而另一个继续保持空套的输出侧偶数档同步器43。各组选换档齿轮组的传动比是根据设定的选换档档位设置。

输入侧多离合器和输出侧多离合器分别布置在多离合器变速器传动装置的输入位置和输出位置，主输出轴1、主输入轴26是同轴设置。

离合器操纵机构22用于控制各离合器动作，选换档操纵机构38用于控制各同步器动作。在现有技术中，利用离合器操纵机构22控制对应离合器动作而有选择地将对应离合器的输入端和离合输出轴、或输出端与离合输入轴的结合或分离，以及利用选换档操纵机构38来实现对同步器的控制而有选择地传动连接相应转轴与其上空套的齿轮均是本领域的惯用技术手段，本实施例中对应的具体结构是本领域技术人员能够实现的，此处不再赘述。

多离合器变速器传动装置上对应所述主输入轴26、主输出轴1、中间轴35、两个离合输入轴、两个离合输出轴和负载输出轴13设置有用于检测各根轴的转速的转速传感器2。电子控制单元48即ECU，是本领域用于控制选换档操纵机构和离合器操纵机构动作的常规手段，本实施例中对应的具体结构是本领域技术人员能够实现的，此处不再赘述。电子控制单元48能够获取所述转速传感器2的转速信息并根据转速信息控制所述离合器操纵机构22和选换档操纵机构38动作，转速传感器2的信号输出端与电子控制单元48的信号输入端连接，电子控制单元48与所述离合器操纵机构22和选换档操纵机构38控制连接。

工作时，输入侧多离合器和输出侧多离合器、各同步器各自相对独立工作，各转速传感器2能够检测各对应轴的转速并发送给电子控制单元48，从而识别和判断变速器传动装置的运行状态，根据设定的选换档规律，当需要选换档操作时，通过离合器操纵机构22和选换档操纵机构38分别控制各离合器与各同步器选换档动作，实现自动变速。

输入侧多离合器中各离合器的结合和分离，以及倒档同步器34、输入侧奇数档同步器36、输入侧偶数档同步器40的结合状态能够共同控制中间轴35上的转速。输出侧多离合器中，中间轴35获得的某一转速经过输出侧奇数档同步器46、输出侧偶数档同步器43的结合状态，以及输出侧奇数档离合器6和输出侧偶数档离合器的结合和分离能够向主输出轴1输出不同的转速。本实用新型上述实施例的多离合器变速器传动装置可以实现个20前进档和4个倒档，用较简单的结构实现了较多的档位，尺寸小、体积小、排档范围宽，可满足中小型拖拉机在各种作业工况下对速度的要求。

工作时，各档的传递路线相似，传递原理相同，下文具体讲述前进档最高档位、前进档最低档和倒档时各部件的状态及动力传递路线，其余档位依此类推，此处不再具体叙述。

前进档最低档：负载输出离合器25结合，进行负载输出，输入侧奇数档离合器23结合，输出侧偶数档离合器5结合，倒档同步器34依图右侧结合，输出侧偶数档同步器43依图左侧结合。动力传递路线为：由主输入轴26传至奇数档离合输出轴19，经输入侧Ⅰ档主、从动齿轮的啮合传至中间轴35，由中间轴35经输出侧Ⅳ档主、从动齿轮的啮合传至偶数档离合输入轴12，最后传至主输出轴1。

前进档最高档：负载输出离合器25结合，进行负载输出，输入侧奇数档离合器23结合，输出侧奇数档离合器6结合，输入侧奇数档同步器36依图右侧结合，输出侧奇数档同步器46依图右侧结合。动力传递路线为：由主输入轴26传至奇数档离合输出轴19，经输入侧Ⅴ档主、从动齿轮的啮合传至中间轴35，由中间轴35经输出侧Ⅰ档主、从动齿轮的啮合传至奇数档离合输入轴7，最后传至主输出轴1。

倒档Ⅰ档：负载输出离合器25结合，进行负载输出，输入侧奇数档离合器23结合，输出侧奇数档离合器6结合，倒档同步器34依图左侧结合，输出侧偶数档同步器43依图左侧结合。动力传递路线为：由主输入轴26传至奇数档离合输出轴19，经倒档主动齿轮21与倒档中间齿轮32、倒档中间齿轮32与倒档从动齿轮33的啮合传至中间轴35，由中间轴35经输出侧Ⅳ档主、从动齿轮的啮合传至偶数档离合输入轴12，最后传至主输出轴1。

倒档Ⅱ档：负载输出离合器25结合，进行负载输出，输入侧奇数档离合器23结合，输出侧偶数档离合器5结合，倒档同步器34依图左侧结合，输出侧奇数档同步器46依图左侧结合。动力传递路线为：由主输入轴26传至奇数档离合输出轴19，经倒档主动齿轮21与倒档中间齿轮32、倒档中间齿轮32与倒档从动齿轮33的啮合传至中间轴35，由中间轴35经输出侧Ⅲ档主、从动齿轮的啮合传至奇数档离合输入轴7，最后传至主输出轴1。

倒档Ⅲ档：负载输出离合器25结合，进行负载输出，输入侧奇数档离合器23结合，输出侧奇数档离合器6结合，倒档同步器34依图左侧结合，输出侧偶数档同步器43依图右侧结合。动力传递路线为：由主输入轴26传至奇数档离合输出轴19，经倒档主动齿轮21与倒档中间齿轮32、倒档中间齿轮32与倒档从动齿轮33的啮合传至中间轴35，由中间轴35经输出侧Ⅱ档主、从动齿轮的啮合传至偶数档离合输入轴12，最后传至主输出轴1。

倒档Ⅳ档：负载输出离合器25结合，进行负载输出，输入侧奇数档离合器23结合，输出侧偶数档离合器5结合，倒档同步器34依图左侧结合，输出侧奇数档同步器46依图右侧结合。动力传递路线为：由主输入轴26传至奇数档离合输出轴19，经倒档主动齿轮21与倒档中间齿轮32、倒档中间齿轮32与倒档从动齿轮33的啮合传至中间轴35，由中间轴35经输出侧Ⅰ档主、从动齿轮的啮合传至奇数档离合输入轴7，最后传至主输出轴1。

上述实施例中的输入侧奇、偶数档同步器和输出侧奇、偶数档同步器均是对应中间轴35设置，输出侧偶数档同步器43是设置在输出侧偶数档传动轴上，在本实用新型的其他实施例中，各同步器也可以对应设置在相应的离合输出轴或离合输入轴上，例如，将输入侧Ⅲ、Ⅴ档主动齿轮空套设置在奇数档离合输出轴19上，而输入侧Ⅲ、Ⅴ档从动齿轮固设在中间轴35上，即可将输入侧奇数档同步器对应输入侧Ⅲ、Ⅴ档主动齿轮和奇数档离合输出轴设置。另外，各离合输入轴和各离合输出轴对应的输入侧选换档齿轮组也可以设置为多对，例如设置两对，共四组，以适应不同数量的档位需求。而上述实施例中倒档中间齿轮32是设置在输入侧奇数档齿轮组中，在本实用新型的其他实施例中，倒档中间齿轮32也可以设置在输入侧偶数档齿轮组中。

Claims (5)

1.一种多离合器变速器传动装置，包括供扭矩输入的主输入轴、输出扭矩的主输出轴，其特征在于：还包括输入侧多离合器、输出侧多离合器、中间轴；输入侧多离合器包括与主输入轴同轴传动连接的输入端、两个离合输出轴和用于选择输入端与其中一个离合输出轴传动连接的输入离合机构；输出侧多离合器包括与主输出轴同轴传动连接的输出端、两个离合输入轴和用于选择输出端与其中一个离合输入轴传动连接的输出离合机构；所述各根离合输出轴与中间轴的对应段之间、所述各根离合输入轴与中间轴的对应段之间分别设有用于在中间轴与相应的输入侧多离合器或输出侧多离合器之间传递扭矩的两个以上的选换档齿轮组，所述的每个选换档齿轮组中均包括在其传递扭矩所对应的轴上空套转动装配的空套齿轮，与同一根离合输出轴或同一根离合输入轴对应的两个以上的选换档齿轮组中的空套齿轮按设定的选换档档位以一一对应关系成对地相邻排列，成对的两空套齿轮之间设有用于选择该对的其中一个空套齿轮与所在轴固连而另一个空套齿轮继续保持空套的同步器，所述主输入轴、主输出轴是同轴设置。

2.根据权利要求1所述的一种多离合器变速器传动装置，其特征在于：所述选换档齿轮组中的其中一组设有倒档中间齿轮，所述倒档中间齿轮是通过对应的倒档轴转动装配在多离合器变速器传动装置上。

3.根据权利要求2所述的一种多离合器变速器传动装置，其特征在于：所述输入侧多离合器还包括用于向对应的负载装置输出扭矩的负载输出轴、用于将输入端与负载输出轴传动连接的负载离合机构。

4.根据权利要求2或3所述的一种多离合器变速器传动装置，其特征在于：多离合器变速器传动装置设有用于控制所述输入离合机构和输出离合机构动作的离合器操纵机构、用于控制各对应同步器动作的选换档操纵机构。

5.根据权利要求4所述的一种多离合器变速器传动装置，其特征在于：多离合器变速器传动装置包括对应所述主输入轴、主输出轴、中间轴、两个离合输入轴、两个离合输出轴和倒档轴设置的用于检测各根轴的转速的转速传感器，还包括用于获取所述转速传感器的转速信息并根据转速信息控制所述离合器操纵机构和选换档操纵机构动作的电子控制单元，转速传感器的信号输出端与电子控制单元的信号输入端连接，电子控制单元与所述离合器操纵机构和选换档操纵机构控制连接。

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