CN204878643U - 双离合变速器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双离合变速器装置，包括：变速器壳体；位于输入轴上的多个输入轴部件；位于输出轴上的多个输出轴部件，所述输出轴部件与所述输入轴部件以机械传动方式接合；与所述输入轴同轴的离合器部件，其具有输入端和输出端，所述输入端常接收动力，所述输出端与所述输入轴连接；以及差速器部件，其与所述输出轴连接；其中所述离合器部件包括干式离合器、湿式离合器、和扭矩传递件，所述干式离合器和湿式离合器之间通过所述扭矩传递件连接，所述干式离合器与所述输入轴连接。本实用新型既有电控机械式变速箱结构简单，体积小，传动效率高的优点，又有双离合变速箱换挡迅速，无动力中断，驾驶舒适等优点。

Description

双离合变速器装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于乘用车的双离合变速器装置。

背景技术

随着中国汽车业的发展，客户对于汽车品质，汽车油耗的要求愈发苛刻，高换挡品质低油耗是对变速器的最基本要求。为了满足这个要求，市场上出现了电控机械变速器和双离合变速器。电控机械式变速器在原手动变速器基础上添加了电控换挡机构和离合器控制机构，通过电子控制换挡和离合器分离结合实现挡位切换。双离合变速器采用双输入轴结构，一根是放于内里实心的输入轴，连接了奇数挡/倒挡和其中一个离合器，而另一根则是外面空心的输入轴；连接了偶数挡和另外一个离合器。双离合器通过电子控制及液压推动，实现动力交替传递，从而不会出现动力中断的状况。且可以实现预挂挡，提高了换挡舒适性。

电控机械式变速器换挡迅速，比传统手动变速器省油，体积小可以应用到小排量车型；但换挡时，通过离合器控制机构控制离合器分离结合，有动力中断，换挡舒适性不高，有换挡顿挫等问题；而双离合变速器换挡舒适且换挡迅速，由于没有液力变矩器，油耗比传统自动变速器好，但由于双离合器零件轴向尺寸大，因此整体体积大、重量大、结构复杂，成本高，纯干式离合器有散热问题等缺点，只能应用到高级别车型上。

中国专利CN102099594A公开了一种双离合器结构，其采用的干式双离合器存在轴向尺寸大，散热困难，分离机构复杂，重量重等问题。

针对以上问题，开发一种体积小，重量轻，成本低，无动力中断、换挡敏捷、油耗低的变速箱成为一种必然。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种双离合变速器装置，以克服前述现有技术中的缺陷。

本实用新型涉及的双离合变速器装置，包括：变速器壳体；位于输入轴上的多个输入轴部件；位于输出轴上的多个输出轴部件，所述输出轴部件与所述输入轴部件以机械传动方式接合；与所述输入轴同轴的离合器部件，其具有输入端和输出端，所述输入端常接收动力，所述输出端与所述输入轴连接；以及差速器部件，其与所述输出轴连接；其中所述离合器部件包括干式离合器、湿式离合器、和扭矩传递件，所述干式离合器和湿式离合器之间通过所述扭矩传递件连接，所述干式离合器与所述输入轴连接。

本实用新型涉及的双离合变速器采用湿式离合器加干式离合器组合的设计，对比传统双离合变速器：纯湿式双离合器采用膜片压油槽膜片式离合器，零件多，结构复杂，需要单独封闭润滑，重量重；纯干式双离合器，有两套分离***，两套压盘和摩擦片，零件多，重量重，且存在散热问题。

本实用新型涉及的双离合变速器装置既有电控机械式变速箱结构简单，体积小，传动效率高的优点，又有双离合变速箱换挡迅速，无动力中断，驾驶舒适等优点。

在上述双离合变速器装置中，还包括连接所述干式离合器的分离轴承总成，所述分离轴承总成至少包括集成在所述变速器壳体上的液压活塞和分离轴承，所述分离轴承被所述液压活塞沿所述输入轴轴线的方向推动以分离和结合所述干式离合器。

在上述双离合变速器装置中，所述湿式离合器通过所述输入轴上的空心轴套与作为过渡挡的其中一个输入轴部件连接，所述空心轴套定位在所述变速器壳体上，所述湿式离合器能把动力传递到所述过渡挡上。

在上述双离合变速器装置中，所述分离轴承总成还包括与所述分离轴承一体且嵌入所述空心轴套的分离轴承推缸，所述分离轴承推缸与所述液压活塞保持接触。

在上述双离合变速器装置中，所述输入轴部件包括一、二、三、四、五挡主动齿轮和四/五挡同步器，所述输出轴部件包括一、二、三、四、五挡从动齿轮和一/二挡同步器，优选所述过渡挡为三挡。

在上述双离合变速器装置中，所述离合器部件还包括与所述输入轴同轴的盖，所述盖附接于所述变速器壳体上并且设于所述湿式离合器与所述干式离合器之间，以有助于所述湿式离合器在所述变速器壳体内封闭式润滑。

本实用新型与常规变速器离合器分离轴承布局不同，通过集成到变速器壳体中的活塞推动分离轴承完成干式离合器的分离结合。干式离合器分离轴承活塞布置解决了干式离合器的分离结合问题，为过渡挡和湿式离合器的布置节省了空间，优化了分离轴承控制油路。

与常规变速器不同，本实用新型涉及的双离合变速器将输入轴/输出轴部件上三、四、五挡的其中一个挡位布置在湿式离合器和前壳体之间作为过渡挡，这样使变速器壳体中挡位减少一个，使结构更加紧凑，轴向尺寸更少。使轴系收载时挠度更小，有利于提升齿轮与轴承的安全系数，减少由轴系受载变形过大所导致的噪声问题。

过渡挡主动齿通过空心轴套定位在变速器前壳体上，通过齿套与湿式离合器连接。实现了湿式离合器动力到齿套的传递。输入轴前端穿过空心轴套、干式离合器分离轴承和干式离合器连接，实现了干式离合器动力的传递。

与常规双离合变速器不同，本实用新型通过过渡挡设计，为双离合器动力切换提供了过渡，实现了无动力中断换挡，当挡位切换时，湿式离合器通过过渡挡传递动力到差速器，待换挡完成后，湿式离合器开始打滑，干式离合器开始结合，最终湿式离合器分离，干式离合器结合。避免了传统双离合器变速器双输入轴设计，使零件设计更加简单，可以借用传统变速器大部分零件，对电控换挡***更改较小，控制简单。

在上述双离合变速器装置中，所述干式离合器包括压盘和摩擦片，所述压盘焊接所述扭矩传递件，所述摩擦片连接所述输入轴，所述压盘将动力传递到所述输入轴上；所述扭矩传递件为扭矩连接片。

本实用新型双离合器中的干式离合器对传统成熟干式离合器基础上进行了创造性优化。其主要有干式离合器压盘、摩擦片、扭振连接片组成，由于干式离合器压盘焊接了扭振连接片，通过此扭振连接片实现了和湿式离合器内锥环的连接，扭振连接片优化了了干式离合器动力传递到湿式离合器式的震动问题，巧妙解决了如何将动力传递到湿式离合器问题。

在上述双离合变速器装置中，所述湿式离合器包括同轴的内摩擦环、中间摩擦一环、中间摩擦二环、和外摩擦环，所述内摩擦环、中间摩擦一环、中间摩擦二环、和外摩擦环具有摩擦锥面，所述扭矩连接片与所述内摩擦环连接；所述中间摩擦一环和所述外摩擦环通过卡扣连为一体，所述中间摩擦一环和所述外摩擦环之间包含所述中间摩擦二环，所述中间摩擦二环和所述内摩擦环通过凹槽和凸起配合连接。

在上述双离合变速器装置中，所述湿式离合器包括外箍、摩擦片和钢片组、压片、和内箍，所述扭矩连接片连接所述外箍，所述压片的沿所述输入轴轴线的方向的推动使所述摩擦片和钢片组结合，将动力传递到所述内箍。

湿式离合器有两种形式,一种由四个摩擦锥环组成的摩擦环式离合器；另一种由摩擦片+钢片的组合组成的摩擦片式离合器；其轴向尺寸很小，结构简单，解决了传统双离合变速器轴向尺寸长的问题。通过锥环或者摩擦片和钢片之间的摩擦实现了动力传递。变速器前盖将湿式离合器封闭在变速器前壳体中，使湿式离合器和干式离合器隔离开来，解决了湿式离合器的封闭润滑问题。湿式离合器的润滑可以借用变速器内部齿轮油，无须专门润滑油，节约了成本。本实用新型的干式离合器和湿式离合器相结合的双离合器组合，解决了纯干式离合器散热问题，以及纯湿式离合器体积大，轴向尺寸重量重等问题，具有创新意义。

在上述双离合变速器装置中，所述湿式离合器的分离和结合由电机控制；所述干式离合器的分离和结合由液压机构控制。

通过以下参考附图的详细说明，本实用新型的其他方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本实用新型的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，附图仅仅意图概念地说明此处描述的结构和流程，除非另外指出，不必要依比例绘制附图。

附图说明

结合附图参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本实用新型，附图中同样的参考附图标记始终指代视图中同样的元件。其中：

图1为本实用新型涉及的双离合变速器装置的一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型涉及的霜离合变速器装置的离合器部件的一个实施例的结构示意图；

图3为图2中所示的离合器部件的湿式离合器的一部分局部结构示意图；

图4为图2中所示的离合器部件的湿式离合器的另一部分局部结构示意图；

图5为本实用新型涉及的霜离合变速器装置的离合器部件的另一个实施例的结构示意图；

图6为本实用新型涉及的霜离合变速器装置的用于干式离合器分离和结合的组成的一个实施例的结构示意图；以及

图7为本实用新型涉及的霜离合变速器装置的工作原理。

具体实施方式

为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本实用新型要求保护的主题，下面结合附图详细描述本实用新型的具体实施方式。

图1给出了本实用新型双离合变速器装置的主体结构示意图。由图中可见，该双离合变速器装置主要包括干式离合器1、湿式离合器2、过渡挡主动齿轮3、过渡挡从动齿轮4、变速器前壳体5、湿式离合器压片6、湿式离合器控制电机7、倒挡8（主要示出的是倒挡主动齿轮）、四挡主动齿轮9、四/五挡同步器10、五挡主动齿轮11、输入轴12、输出轴13、五挡从动齿轮14、四挡从动齿轮15、二挡从动齿轮16、一/二挡同步器17（一/二挡同步器齿套上包括倒挡从动齿轮）、一挡从动齿轮18、变速器后壳体19、差速器总成20。

干式离合器1、湿式离合器2、输入轴12同轴，干式离合器1通过花键将动力传递给输入轴12，使输入轴12和干式离合器1同速旋转。

输入轴12上从前往后布置有过渡挡主动齿轮3，和输入轴12一体的一挡主动齿轮，倒挡主动齿轮，二挡主动齿轮、四挡主动齿轮9、四/五档同步器10、五档主动齿轮11以及相关轴承。

与输入轴12平行的输出轴13上从前向后布置有，过度挡从动齿轮4、一挡从动齿轮18、一/二挡同步器17、二挡从动齿轮16、五挡从动齿轮14、四挡从动齿轮15。通过齿轮之间的捏合，输入轴12将动力传递到输出轴13。

与输入轴12/输出轴13平行的倒挡8，通过齿轮啮合传递动力。

与输出轴13通过齿轮啮合将动力传递到差速器总成20。

图2给出了本实用新型涉及的双离合变速器装置的一种结构示意图。

干式离合器摩擦片21被干式离合器压盘22压在飞轮上。扭振连接片28焊接到干式离合器压盘22上，并在一起同轴同速旋转。扭振连接片28通过花键连接湿式离合器内摩擦环27。离合器内摩擦环27、中间磨擦一环24、中间摩擦二环26、外摩擦环25同轴布置，通过轴向运动前后运动实现的摩擦锥面的接触分离，通过摩擦锥面的摩擦力实现动力传递和中断。变速器前盖23和干式离合器1、湿式离合器2同轴布置，并固定在变速器前壳体5上(图1所示)，将干式离合器和湿式离合器隔离，通过湿式离合器的高速旋转将变速器油飞溅到摩擦锥面进行润滑，最终实现湿式离合器的封闭润滑。

图3和图4给出了摩擦环式湿式离合器的具体结构图。其中湿式离合器中间摩擦一环24和湿式离合器外摩擦环25通过三个卡扣连为一体，同轴通速旋转。湿式离合器中间摩擦二环26包含在湿式离合器中间摩擦一环24和湿式离合器外摩擦环25之间，有三个凹陷的卡槽，和湿式离合器内摩擦环27三个凸起配合，实现了湿式离合器中间摩擦二环26和湿式离合器内摩擦环27的同轴同速旋转。

图5给出了本实用新型涉及的双离合变速装置采用另一个实施例的湿式离合器的结构示意图。

干式离合器摩擦片21被干式离合器压盘22压在飞轮上。扭振连接片28焊接到干式离合器压盘22上，并在一起同轴同速旋转。扭振连接片28通过花键连接到湿式离合器外箍36上,通过湿式离合器压片40推动止推轴承38的前后运动,使摩擦片和钢片组37结合,最终将动力传递到湿式离合器内箍39上。通过湿式离合器压片的前后运动，实现了湿式离合器的分离结合。

图6给出了干式离合器1分离结合机构示意图。

输入轴油封29和活塞缸座30分别压装到变速器壳体中，活塞密封圈31和活塞32装配到活塞缸座30中。过渡挡空心轴套33通过螺栓轴向定位在变速器前壳体5上。由分离轴承推缸34和分离轴承35通过铆接组成的总成嵌入过渡挡空心轴套中与活塞32紧密接触。输入轴12穿过输入轴油封29、活塞缸座30、分离轴承推缸34和分离轴承35组成的总成与干式离合器摩擦片21连接。

通过液压油在活塞缸座30和活塞密封圈31组成的密封腔41中流动，推动活塞32前后运动，从而推动与活塞32紧密接触的分离轴承推缸34和分离轴承35组成的总成前后运动，最终实现干式离合器的分离结合。

表1给出了本结构双离合变速器的档位关系表。

从表中（以五挡变速箱为例）可以知道本实用新型共有18种换挡操作。换挡操作过程中以湿式离合器控制分类，有下面三种类型。

a.挡位切换过程中，湿式离合器不参与操作。

b.挡位切换过程中，湿式离合器只处于打滑状态，不完全结合。

c.挡位切换过程中，湿式离合器实现完全结合。

图7给出了本实用新型涉及的双离合变速器装置的工作原理图。

挡：干式离合器通过分离轴承切断动力，挂一挡，一/二挡同步器和一挡从动齿轮结合；干式离合器摩擦片和飞轮结合，将动力传递给输入轴,输入轴将动力传递给一挡从动齿轮和一/二挡同步器，一/二挡同步器通过输出轴将动力传递到差速器，从而实现一挡动力传递。

空挡挂一挡的过程中,湿式离合器不参与工作，工作方式和常规手动变速器类似。

挡：湿式离合器电机启动推动湿式离合器片向前移动，使湿式离合器各个摩擦片开始结合，处于打滑状态；有动力输入；同时干式离合器活塞开始运动，推动分离轴承开始分离干式离合器，动力开始中断，但没有完全中断，同样处于打滑状态直到完全分离。

以上过程可以通过控制电机的丝杠的前进速度以及液压油压力对分离轴承的前进速度实现，实现当干式离合器完全分离时，湿式离合器仍处于打滑状态，车辆仍然有动力输出，此时从一挡挂入二挡。

挂入二挡后，干式离合器分离轴承通过液压油控制后退，干式离合器摩擦片慢慢结合，开始打滑，同时湿式离合器电机丝杠向后移动，湿式离合器摩擦锥面摩擦力渐渐消失直到完全消失，没有动力输出。此时干式离合器完全结合。动力传递给输入轴,输入轴将动力传递给二挡从动齿轮和一/二挡同步器，一/二挡同步器通过输出轴将动力传递到差速器，从而实现二挡动力传递。

一挡挂二挡的过程是干式离合器和湿式离合器同时工作的一个过程，通过扭矩控制实现了干式离合器和湿式离合器之间扭矩的过渡。在二挡传递动力过程中，干式离合器完全结合，湿式离合器完全分离。

挡:湿式离合器电机启动推动湿式离合器片向前移动，使湿式离合器各个摩擦片开始结合，处于打滑状态；有动力输入；同时干式离合器活塞开始运动，推动分离轴承开始分离干式离合器，动力开始中断，但没有完全中断，同样处于打滑状态直到完全分离。

以上过程通过控制电机的丝杠的前进速度以及液压油压力对分离轴承的前进速度实现，实现当干式离合器完全分离时,湿式离合器完全结合。此时过渡挡变成了完全的三挡，动力从过渡挡。

2挡挂3挡的过程同样是干式离合器和湿式离合器同时工作的一个过程，通过扭矩控制实现了干式离合器和湿式离合器之间扭矩的过渡。不同之处在于：湿式离合器从打滑状态到完全结合。同时干式离合器在湿式离合器完全结合后从打滑状态变成完全分离。在三挡传递过程中，干式离合器一直处于完全分离状态，湿式离合器一直完全处于结合状态，输入轴此时不旋转。

挡:由于此时输入轴没有旋转运动，可以直接挂上四挡。此时输入轴总成随输出轴按照一定四挡速比开始旋转。

挂入四挡后，干式离合器分离轴承通过液压油控制后退，干式离合器摩擦片慢慢结合，开始打滑，同时湿式离合器电机丝杠向后移动，湿式离合器摩擦锥面摩擦力渐渐消失直到完全消失，没有动力输出。此时干式离合器完全结合。此时动力传递给输入轴,输入轴将动力传递给四挡主齿轮和四/五挡同步器，四挡主动齿轮通过输出轴将动力传递到差速器，从而实现四挡动力传递。

三挡挂四挡的过程也是干式离合器和湿式离合器同时工作的一个过程，通过扭矩控制实现了干式离合器和湿式离合器之间扭矩的过渡。不同之处在于：湿式离合器从完全结合状态到打滑状态最后完全分离。同时干式离合器在湿式离合器完全分离后从打滑状态变成完全结合。在四挡传递过程中，湿式离合器一直处于完全分离状态，干式离合器一直完全处于结合状态。三挡挂四挡的过程和二挡挂三挡的过程刚好相反。

挡:干式离合器通过分离轴承切断动力，从四挡挂入五挡，四/五挡同步器和五挡主动齿轮结合。干式离合器摩擦片和飞轮结合，将动力传递给输入轴，输入轴将动力传递给五挡主动齿轮和四/五挡同步器，四/五挡同步器通过输出轴将动力传递到差速器,从而实现五挡动力传递。

四挡挂五挡的过程中，湿式离合器不参与工作。

以上工作原理描述了从空挡一直到五挡升档的工作原理。针对相邻挡为之间的降挡切换如5->4挡，4->3挡，3->2挡，2->1挡分别和升挡4->5挡，3->4挡，2->3挡，1->2挡切换工作原理相同。针对跨挡位换挡如4->2挡，5->2挡等切换与1-2挡类似，通过湿式离合器和干式离合器之间的切换，实现动力传递，不做赘述。

以上具体实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种双离合变速器装置，包括：

变速器壳体；

位于输入轴上的多个输入轴部件；

位于输出轴上的多个输出轴部件，所述输出轴部件与所述输入轴部件以机械传动方式接合；

与所述输入轴同轴的离合器部件，其具有输入端和输出端，所述输入端常接收动力，所述输出端与所述输入轴连接；以及

差速器部件，其与所述输出轴连接；

其特征是：所述离合器部件包括干式离合器、湿式离合器、和扭矩传递件，所述干式离合器和湿式离合器之间通过所述扭矩传递件连接，所述干式离合器与所述输入轴连接。

2.根据权利要求1所述的双离合变速器装置，其特征是还包括连接所述干式离合器的分离轴承总成，所述分离轴承总成至少包括集成在所述变速器壳体上的液压活塞和分离轴承，所述分离轴承被所述液压活塞沿所述输入轴轴线的方向推动以分离和结合所述干式离合器。

3.根据权利要求2所述的双离合变速器装置，其特征是所述湿式离合器通过所述输入轴上的空心轴套与作为过渡挡的多个所述输入轴部件中的其中一个连接，所述空心轴套定位在所述变速器壳体上，所述湿式离合器能把动力传递到所述过渡挡上。

4.根据权利要求3所述的双离合变速器装置，其特征是所述分离轴承总成还包括与所述分离轴承一体且嵌入所述空心轴套的分离轴承推缸，所述分离轴承推缸与所述液压活塞保持接触。

5.根据权利要求3所述的双离合变速器装置，其特征是所述输入轴部件包括一、二、三、四、五挡主动齿轮和三/四挡同步器、五/六挡同步器，所述输出轴部件包括一、二、三、四、五挡从动齿轮和一/二挡同步器，所述过渡挡为三挡。

6.根据权利要求1所述的双离合变速器装置，其特征是所述离合器部件还包括与所述输入轴同轴的盖，所述盖附接于所述变速器壳体上并且设于所述湿式离合器与所述干式离合器之间，以有助于所述湿式离合器在所述变速器壳体内封闭式润滑。

7.根据权利要求2所述的双离合变速器装置，其特征是所述干式离合器包括压盘和摩擦片，所述压盘焊接所述扭矩传递件，所述摩擦片连接所述输入轴，所述压盘将动力传递到所述输入轴上；所述扭矩传递件为扭矩连接片。

8.根据权利要求7所述的双离合变速器装置，其特征是所述湿式离合器包括同轴的内摩擦环、中间摩擦一环、中间摩擦二环、和外摩擦环，所述内摩擦环、中间摩擦一环、中间摩擦二环、和外摩擦环均具有摩擦锥面，所述扭矩连接片与所述内摩擦环连接；所述中间摩擦一环和所述外摩擦环通过卡扣连为一体，所述中间摩擦一环和所述外摩擦环之间包含所述中间摩擦二环，所述中间摩擦二环和所述内摩擦环通过凹槽和凸起配合连接。

9.根据权利要求7所述的双离合变速器装置，其特征是所述湿式离合器包括外箍、摩擦片和钢片组、压片、和内箍，所述扭矩连接片连接所述外箍，所述压片的沿所述输入轴轴线的方向的推动使所述摩擦片和钢片组结合，将动力传递到所述内箍。

10.根据权利要求8或9所述的双离合变速器装置，其特征是所述湿式离合器的分离和结合由电机控制；所述干式离合器的分离和结合由液压机构控制。