一種雙離合器變速器傳動裝置制造方法
【專利摘要】雙離合器變速器傳動裝置，包括兩根同軸布置的內外輸入軸，平行于兩輸入軸布置的兩根副軸，雙離合器和差速器總成，布置在上述各軸上的多組常嚙合齒輪組，以及多組同步器裝置。一檔從動齒輪與倒檔從動齒輪置于同一的副軸上，具有較大的倒檔傳動比，倒檔安全性更高。采用四檔與六檔共用主動齒輪，五檔與七檔共用主動齒輪，二檔從動齒輪與倒檔主動齒輪齒輪連體的方式，或二檔從動齒輪直接驅動倒檔從動齒輪的方式實現倒檔，減小變速器軸向尺寸。低檔齒輪組分別布置在變速箱軸系的軸端處，使軸系有更好的剛性，更小的磨損及更久的使用壽命。本裝置提供七個前進檔及一個倒檔，具有結構簡單、較好的倒檔安全性、較多檔位及較大的檔位傳動比自由度等特點。
【專利說明】一種雙離合器變速器傳動裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于車輛(汽車)變速器【技術領域】，具體涉及一種雙離合器變速器傳動裝置。
【背景技術】
[0002]舒適性、操控性和高效經濟都是很重要的車輛及變速器性能指標，在傳統手動變速器和自動變速器的應用中，在以上性能方面都只是顧此失彼。選擇高的操控性和高效經濟就意味著低的舒適性；選擇高的舒適性則意味著在操控性和經濟性上有所讓步。
[0003]然而,新型的雙離合器變速器(Dual Clutch Transmission)的采用，能夠最大程度的滿足人們對以上性能的綜合需求。雙離合器變速器可以提供媲美手動變速器的高效率及更高的操控性，能滿足人們對車輛經濟性和駕駛娛樂的需求；雙離合器變速器同時還具有不亞于自動變速器的高舒適性，能夠實現行駛過程中的動力不中斷。
[0004]但是，由于現有雙離合器變速器越來越趨于緊湊型結構，導致變速器檔位數較少，影響變速器的換擋平順性，也就意味著影響車輛的行駛舒適性；或者為了保持檔位數較多，但需要共用檔位齒輪組太多，影響變速器的各檔位傳動比自由度，難以與不同車輛匹配搭載；還有部分雙離合器變速器設有倒檔軸，使變速器零部件數較多，變速器成本較高。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種雙離合器變速器傳動裝置，以通過較簡單的結構實現較多的檔位數及較大的檔位傳動比自由度等特點。
[0006]本發明所述的雙離合器變速器傳動裝置主要包括內輸入軸、外輸入軸、第一副軸、第二副軸、差速器總成和雙離合器。此雙離合器變速器提供七個前進擋及一個倒檔。
[0007]內輸入軸和外輸入軸同軸布置，且內輸入軸有部分被外輸入軸周向包圍形成空套。外輸入軸是空心的輸入軸；內輸入軸可以是實心的輸入軸，也可以是空心的輸入軸。內輸入軸與外輸入軸由軸承支撐，使內輸入軸和外輸入軸同軸且保持空套，保證各自自由轉動。
[0008]內輸入軸上布置有不可與之相對轉動的奇數檔主動齒輪，外輸入軸上布置有不可與之相對轉動的偶數檔主動齒輪。
[0009]第一副軸和第二副軸與兩輸入軸平行布置。在兩副軸上，各設有一個與副軸不可相對轉動的主減速主動齒輪，并空套有與所述各檔主動齒輪相嚙合的各檔從動齒輪及倒檔主動齒輪，兩副軸上還布置有選擇各檔位用的多個同步器裝置，各檔從動齒輪及倒檔主動齒輪通過與兩副軸固定連接的同步器裝置選擇性的與兩副軸連接。其中兩副軸上的各檔位齒輪以空套形式布置于副軸上，兩個主減速主動齒輪和各同步器裝置以固定連接形式隨副軸一起轉動。
[0010]差速器總成作為此雙離合器變速器的扭矩輸出端。
[0011]所述雙離合器變速器傳動裝置包括兩個同軸布置的離合器盤，兩離合盤分別與兩輸入軸連接。此雙離合器可以是干式雙離合器或濕式雙離合器。雙離合器為此發明所述的雙離器合變速器的扭矩輸入端，且布置于變速器靠近發動機端，與發動機輸出端相固定連接。可通過控制雙離合器的兩個離合器盤的交替接合選擇輸入扭矩接入到上述哪個輸入軸。
[0012]總體來說，各前進檔位主動齒輪固定連接與兩輸入軸，隨輸入軸一起轉動；各檔位從動齒輪和倒檔從動齒輪空套于兩副軸，和副軸相對自由轉動。同步器與主減速主動齒輪固定連接于兩副軸，隨副軸一起轉動；所有齒輪與所屬軸在軸向固定，同步器可在一定范圍之內軸向竄動，實現與不同檔位齒輪接合，完成選檔。
[0013]此雙離合器變速器傳動裝置的扭矩傳遞方式為:第一離合器盤與內輸入軸相固定連接，第二離合器盤與外輸入軸相固定連接，實現發動機扭矩從雙離合器到主動軸的扭矩傳遞；兩輸入軸和兩副軸之間可選擇性地通過各檔位主從動齒輪及同步器相連，實現扭矩從輸入軸到副軸的傳遞；兩副軸和輸出軸通過主減速主動齒輪與差速器總成常嚙合，實現扭矩從副軸到輸出軸的傳遞。
[0014]該雙離合器變速器傳動裝置，可根據換擋需求進行檔位預選擇，實現車輛行駛中快速、平穩地換擋。通過控制同步器進行檔位選擇動作，使兩副軸分別與不同輸入軸連接。在同一時間，兩個離合器只有一個處于接合狀態，從而，兩輸入軸中有且只有一個輸入軸接合到發動機傳遞扭矩。也就是說，在任意時間，可以有兩個同步器完成兩個檔位的選擇，但只有一個副軸在傳遞發動機扭矩。在不同輸入軸上的兩個檔位同時接合時，通過控制切換雙離合器的兩個離合器盤的交替接合狀態則可實現快速換擋，動力不中斷。
[0015]雙離合器變速器傳動裝置的所有換擋動作及雙離合器的結合狀態均由變速器控制單兀(Transmission Control Unit)控制。
[0016]所述兩輸入軸各有一端通過軸承支撐在變速器箱體上，且兩輸入軸間用軸承互相支撐，實現各自獨立轉動；兩副軸各軸端分別布置有一軸承支撐在變速器箱體上。
[0017]本發明所述雙離合器變速器傳動裝置，具有以下改進:
一檔從動齒輪與倒檔從動齒輪置于同一副軸上。這樣，一方面保證此雙離合器自動變速器具有較大的倒檔傳動比，從而保證整車到當時的安全性；另一方面保證此雙離合自動變速器具有較小的周向尺寸，從而有更優的成本優勢。
[0018]同時，所述四檔從動齒輪和六檔從動齒輪共用四六檔主動齒輪，以有效控制雙離合變速器的軸向尺寸，保證各檔位傳動比自由度。
[0019]并且，本發明中，將一檔從動齒輪、三檔從動齒輪、四檔從動齒輪布置在同一副軸上，二檔從動齒輪、五檔從動齒輪、六檔從動齒輪和七檔從動齒輪布置在另一副軸上。這樣使較大的檔位從動齒輪置于同一副軸，且配以較大主減速比，整體減小軸系齒向尺寸，減小重量，節省材料，節約成本；又能保證很大的倒檔傳動比，即保證好的倒檔安全性。
[0020]以上三方面的結構改進相互融合，共同用于本發明雙離合器變速器傳動裝置中，可以很好滴實現本發明的發明目的。
[0021 ] 進一步，從遠離雙離合器端到靠近雙離合器端方向，在內輸入軸上，將一擋主動齒輪與三擋主動齒輪置于五檔主動齒輪與七檔主動齒輪之間，且一擋主動齒輪置于較三擋主動齒輪更靠近軸端軸承的位置，這樣可以使變速器頂部軸系兩端位置較低，益于在發動機艙其他系統零部件及變速箱的布置。[0022]優選地，一檔從動齒輪所在副軸上的主減速主動齒輪為兩個主減速主動齒輪中具有與所述主減速從動齒輪較大齒數比的一個。這樣將I檔、倒擋從動齒輪布置于同一副軸，由于一檔、倒擋傳動比較二檔大，故導致I檔、倒擋從動齒輪較大，軸系布置中，一檔所在軸需要更加遠離輸入軸，導致軸系部分體積較大，故，適當考慮提高一檔所在軸主減速主動齒輪與主減速從動齒輪齒數比，可以在差速器傳遞階段適當分擔傳動比，可以將I檔、倒擋與輸入軸上主動齒輪間的傳動比適當調小，從而減小I檔、倒擋齒輪直徑，使得軸系布置空間更緊湊。
[0023]優選地，倒檔由二檔從動齒輪直接或通過與二檔從動齒輪相固連的倒檔主動齒輪間接驅動實現，既有效控制了雙離合變速器的軸向尺寸，又最大程度的滿足各檔位傳動比的自由度，有較大彈性，可適用于各類車型的匹配搭載。
[0024]本發明采用七個前進檔及一個倒檔且無倒檔軸結構，通過把倒檔主從動齒輪分別設置在兩副軸上，實現動力扭矩反向。并且變速器只使用四個同步器便能滿足檔位選擇需求，充分利用了同步器資源。
[0025]一檔和倒檔分別布置與內外輸入軸上，即與不同離合器盤相連接。針對與城市工況，此布置形式更好的均分兩個離合器盤的集合接合幾率，提高了雙離合器使用壽命，改善雙離合器起步控制。
[0026]可見本發明提供的雙離合器變速器傳動裝置具有結構簡單、整車倒檔時的安全性、較大的檔位傳動比自由度等特點，減少了零件數目，節約了變速器成本，提高了系統可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]以下將根據附圖所示的實施例，對本發明進行詳細解釋。相關附圖如下:
圖1為本發明實施例1的結構示意圖；`
圖2為本發明實施例2的結構示意圖；
圖3為圖1的軸向視圖。
[0028]附圖圖中:
IO內輸入軸IS—七襠主動齒輪47—倒檔主動齒輪
卜輸入軸—二檔主動齒輪3S.倒檔從動齒輪
30—第一副軸24.四六檔主動齒輪丨$卩一主減速主動齒輪
40.第二副軸31—檔從動齒輪二主減速主動齒輪
___I Dl_
60.駐車輪34三檔從動齒輪62.第一同步器SCl
70雙S合器4:.五檔從動齒輪64.第一同步器SC:。
飛3?速器總成一 44.七檔從動齒輪66:第一同步器SC3
H—擋主動齒輪?二檔從動齒輪從第一同步器SC4
IT三檔主動齒輪36.四檔從動齒輪—第一離合器盤—
16.五檔主動齒輪__4 6.六檔,從動齒輪__74.第二萬合器盤_
H主纖從動齒輪
【具體實施方式】[0029]下面結合附圖，通過實施例對本發明作進一步地描述。
[0030]參見圖1、圖2和圖3，各實施例展現的雙離合器變速器傳動裝置都具有以下共同的結構:
內輸入軸(10)和外輸入軸(20)同軸布置，且至少一部分內輸入軸(10)被外輸入軸
(20)包圍；第一副軸(30)與第二副軸(40)與兩輸入軸平行布置。內輸入軸(10)與第一離合器盤(72)相連，外輸入軸(20)與第二離合器盤(74)相連。
[0031]各前進檔主動齒輪(12，14，16，18，22，24)分別連接在兩輸入軸(10，20)上，它們相對于各自的輸入軸不可轉動，可采用花鍵連接或其它形式；各前進檔從動齒輪及倒檔主動齒輪(47)分別空套于兩副軸(30，40)上。
[0032]兩副軸上各設有一個與副軸不可相對轉動的主減速主動齒輪(39，49)，主減速主動齒輪(39，49)和主減速從動齒輪(82)常嚙合，主減速從動齒輪(82)與差速器固連，差速器總成(80)作為此雙離合器變速器的輸出端。
[0033]四檔從動齒輪(36)與六檔從動齒輪(46)共用四六檔主動齒輪(24)。
[0034]一檔從動齒輪(32)與倒檔從動齒輪(38)置于所述兩副軸之一的同一副軸上，且該副軸上的主減速主動齒輪(39)為兩個主減速主動齒輪中具有較少齒數的一個。
[0035]一檔從動齒輪(32)、三檔從動齒輪(34)、四檔從動齒輪(36)布置在同一副軸上，二檔從動齒輪(48)、五檔從動齒輪(42)、六檔從動齒輪(46)和七檔從動齒輪(44)布置在另一副軸上。
[0036]各檔位齒輪主從關系是:一檔主動齒輪(12)與一檔從動齒輪(32)常嚙合，二檔主動齒輪(22 )與二檔從動齒輪(48 )常嚙合，三檔主動齒輪(14)與三檔從動齒輪(34 )常嚙合，四六檔主動齒輪(24)同時與四檔從動齒輪(36)及六檔從動齒輪(46)常嚙合，七檔主動齒輪(18)與七檔從動齒輪(44)常嚙合，五檔主動齒輪(16)與五檔從動齒輪(42)常嚙合，倒檔主動齒輪(47)與倒檔從動齒輪(38)常嚙合。
[0037]同步器的檔位選擇關系是:一檔從動齒輪(32)和三檔從動齒輪(34)通過第一同步器裝置SC1(62)選擇性的與第一副軸(30)相連；四檔從動齒輪(36)和倒檔從動齒輪(38)通過第二同步器裝置SC2 (64)選擇性的與第一副軸(30)相連；七檔從動齒輪(44)和五檔從動齒輪(42)通過第三同步器裝置SC3 (66)選擇性的與第二副軸(40)相連；二檔從動齒輪(48)和六檔從動齒輪(46)通過第四同步器裝置SC4 (68)選擇性的與第二副軸(40)相連。
[0038]倒檔實現方式至少有以下兩種形式可選:
所述倒檔從動齒輪(38)由二檔從動齒輪(48)直接驅動；
所述倒檔從動齒輪(38)由與二檔從動齒輪(48)相固連的倒檔主動齒輪(47)間接驅動。
[0039]駐車輪P布置方式至少可選擇以下方式之一(圖中虛線表示的駐車輪P為可選): 在所述倒檔從動齒輪(38)和第一副軸主減速主動齒輪FDl (39)之間設置駐車輪
P (60a)；
與差速器固連駐車輪P (60b)。
[0040]從遠離雙離合器總成(70)端到雙離合器總成(70)端方向，各實施例的檔位排布關系如下: 參見圖1，實施例1中，內輸入軸(10)上依次設有五擋主動齒輪(16)、一擋主動齒輪
(12)、七檔主動齒輪(18)及三擋主動齒輪(14);所述外輸入軸(20)上依次固定設有四六檔主動齒輪(24)和二擋主動齒輪(22)。
[0041]參見圖2，實施例2中，在內輸入軸(10)上，一擋主動齒輪(12)與三擋主動齒輪(14)置于五檔主動齒輪(16)與七檔主動齒輪(18)之間，且一擋主動齒輪(12)置于較三擋主動齒輪(14)更靠近軸端軸承的位置；所述外輸入軸(20)上依次固定設有四六檔主動齒輪(24)和二擋主動齒輪(22)。
[0042]以實施例1為例，該雙離合器變速器傳動裝置的七個前進擋及一個倒檔的動力傳遞路線如下:
一檔動力傳遞路線:第一同步器SCl (62)與一檔從動齒輪(32)接合，第一離合器盤(72 )閉合。發動機扭矩通過第一離合器盤(72 )傳遞給內輸入軸(IO ),經由常哨合的一檔主動齒輪(12)、一檔從動齒輪(32)和第一同步器SCl (62)傳遞到第一副軸(30)，再經第一主減速主動齒輪(39)到差速器總成(80)，最后經差速器總成(80)輸出動力。
[0043]二檔動力傳遞路線:第三同步器SC4 (68)與二檔從動齒輪(48)接合，第二離合器盤(74)閉合。發動機扭矩通過第二離合器盤(74)傳遞給外輸入軸(20)，經由常嚙合的二檔主動齒輪(16)、二檔從動齒輪(48)和第四同步器SC4 (68)傳遞到第二副軸(40)，再經第二主減速主動齒輪(49)到差速器總成(80)，最后經差速器總成(80)輸出動力。
[0044]三檔動力傳遞路線:第一同步器SCl (62)與三檔從動齒輪(34)接合，第一離合器盤(72)閉合。發動機扭矩通過第一離合器盤(72)傳遞給內輸入軸(10)，經由常嚙合的三檔主動齒輪(14)、三檔從動齒輪(34)和第一同步器SCl (62)傳遞到第一副軸(30)，再經第一主減速主動齒輪(39)到差速器總成(80)，最后經差速器總成(80)輸出動力。
[0045]四檔動力傳遞路線:第二同步器SC2 (64)與四檔從動齒輪(36)接合，第二離合器盤(74)閉合。發動機扭矩通過第二離合器盤(74)傳遞給外輸入軸(20)，經由常嚙合的共用四六檔主動齒輪(24)、四檔從動齒輪(36)和第二同步器(64)傳遞到第一副軸(30)，再經第一主減速主動齒輪(39)到差速器總成(80)，最后經差速器總成(80)輸出動力。
[0046]五檔動力傳遞路線:第三同步器SC3 (66)與七檔從動齒輪(44)接合，第一離合器盤(72)閉合。發動機扭矩通過第一離合器盤(72)傳遞給內輸入軸(10)，經由常嚙合的七檔主動齒輪(18)、七檔從動齒輪(44)和第三同步器SC3 (66)傳遞到第二副軸(40)，再經第二主減速主動齒輪(49)到差速器總成(80)，最后經差速器總成(80)輸出動力。
[0047]六檔動力傳遞路線:第四同步器SC4 (68)與六檔從動齒輪(46)接合，第二離合器盤(74)閉合。發動機扭矩通過第二離合器盤(74)傳遞給外輸入軸(20)，經由常嚙合的共用四六檔主動齒輪(24)、六檔從動齒輪(46)和第四同步器SC4 (68)傳遞到第二副軸(40)，再經第二主減速主動齒輪(49)到差速器總成(80)，最后經差速器總成(80)輸出動力。
[0048]七檔動力傳遞路線:第三同步器SC3 (66)與五檔從動齒輪(42)接合，第一離合器盤(72)閉合。發動機扭矩通過第一離合器盤(72)傳遞給內輸入軸(10),經由常哨合的五檔主動齒輪(16)、五檔從動齒輪(42)和第三同步器SC3 (66)傳遞到第二副軸(40)，再經第二主減速主動齒輪(49)到差速器總成(80)，最后經差速器總成(80)輸出動力。
[0049]倒檔動力傳遞路線:第二同步器SC2 (64)與四檔從動齒輪(36)接合，第二離合器盤(74)閉合。發動機扭矩通過第二離合器盤(74)傳遞給外輸入軸(20)，經由常嚙合的二檔主動齒輪(16 )和二檔從動齒輪(48 )，因二檔從動齒輪(48 )與倒檔主動齒輪(47 )連體，再經常嚙合的倒檔主動齒輪(47)、倒檔從動齒輪(38)和第二同步器(64)傳遞到第一副軸(30)，再經第一主減速主動齒輪(39)到差速器總成(80)，最后經差速器總成(80)輸出動力。
【權利要求】
1.一種雙離合器變速器傳動裝置，包括:同軸布置的內輸入軸(10)和外輸入軸(20)，且至少一部分內輸入軸(10)被外輸入軸(20)包圍；平行于內、外輸入軸(10，20)布置的兩副軸；與內、外輸入軸(10，20)分別相連的雙離合器(70)； 所述內輸入軸(10)上布置有不可與之相對轉動的奇數檔主動齒輪(12，14，16，18)，外輸入軸(20 )上布置有不可與之相對轉動的偶數檔主動齒輪(22，24)； 在兩副軸上，各設有一個與副軸不可相對轉動的主減速主動齒輪，并空套有與所述奇數檔和偶數檔主動齒輪相嚙合的各檔從動齒輪及倒檔主動齒輪，各檔從動齒輪及倒檔主動齒輪通過與兩副軸固定連接的同步器裝置選擇性的與兩副軸連接； 所述雙離合器(70)的兩個離合器盤同軸布置，分別與內、外輸入軸(10，20)相連； 所述兩副軸上的主減速主動齒輪和與差速器固連的主減速從動齒輪(82)相嚙合，差速器總成(80)作為此雙離合變速器的輸出端； 其特征在于: 一檔從動齒輪(32)與倒檔從動齒輪(38)置于同一副軸上； 四檔從動齒輪(36 )和六檔從動齒輪(46 )共用四六檔主動齒輪(24 ); 一檔從動齒輪(32)、三檔從動齒輪(34)、四檔從動齒輪(36)布置在同一副軸上，二檔從動齒輪(48)、五檔從動齒輪(42)、六檔從動齒輪(46)和七檔從動齒輪(44)布置在另一副軸上。
2.根據權利要求1所述的雙離合器變速器傳動裝置，其特征是:從遠離雙離合器(70)端到雙離合器(70)端方向，`內輸入軸(10)上依次設有五擋主動齒輪(16)、一擋主動齒輪(12)、七檔主動齒輪(18)及三擋主動齒輪(14);從遠離雙離合器(70)端到雙離合器(70)端方向，所述外輸入軸(20)上依次設有四六檔主動齒輪(24)和二擋主動齒輪(22)。
3.根據權利要求1所述的雙離合器變速器傳動裝置，其特征是:從遠離雙離合器(70)端到靠近雙離合器(70)端方向，在內輸入軸(10)上，一擋主動齒輪(12)與三擋主動齒輪(14)置于五檔主動齒輪(16)與七檔主動齒輪(18)之間，且一擋主動齒輪(12)置于較三擋主動齒輪(14)更靠近軸端軸承的位置；從遠離雙離合器(70)端到雙離合器(70)端方向，所述外輸入軸(20)上依次設有四六檔主動齒輪(24)和二擋主動齒輪(22)。
4.根據權利要求1至3任一項所述的雙離合器變速器傳動裝置，其特征是:一檔從動齒輪(32)所在副軸上的主減速主動齒輪為兩個主減速主動齒輪中具有與所述主減速從動齒輪(82)較大齒數比的一個。
5.根據權利要求2或3所述的雙離合變速器，其特征是:所述倒檔從動齒輪(38)和二檔從動齒輪(48)嚙合，由二檔從動齒輪(48)直接驅動；或者，所述倒檔從動齒輪(38)和與二檔從動齒輪(48)相固連的倒檔主動齒輪(47)嚙合，由倒檔主動齒輪(47)驅動。
6.根據權利要求1、2或3所述的雙離合器變速器傳動裝置，其特征是:在所述倒檔從動齒輪(38)和第一副軸主減速主動齒輪FDl (39)之間設置駐車輪P (60a)。
7.根據權利要求1、2或3所述的雙離合器變速器傳動裝置，其特征是:在差速器總成(80)上設置駐車輪P (60b)。
8.根據權利要求1、2或3所述的雙離合器變速器傳動裝置，其特征是:所述一檔從動齒輪(32)和三檔從動齒輪(34)通過第一同步器裝置SCl (62)選擇性的與第一副軸(30)相連；四檔從動齒輪(36)和倒檔從動齒輪(38)通過第二同步器裝置SC2 (64)選擇性的與第一副軸(30)相連；七檔從動齒輪(44)和五檔從動齒輪(42)通過第三同步器裝置SC3 (66)選擇性的與第二副軸(40)相連；二檔從動齒輪(48)和六檔從動齒輪(46)通過第四同步器裝置SC4 (68)選擇性的與第二副軸(40)相連。
9.根據權利要求4所述的雙離合器變速器傳動裝置，其特征是:所述一檔從動齒輪(32)和三檔從動齒輪(34)通過第一同步器裝置SCl (62)選擇性的與第一副軸(30)相連；四檔從動齒輪(36)和倒檔從動齒輪(38)通過第二同步器裝置SC2 (64)選擇性的與第一副軸(30)相連；七檔從動齒輪(44)和五檔從動齒輪(42)通過第三同步器裝置SC3 (66)選擇性的與第二副軸(40)相連；二檔從動齒輪(48)和六檔從動齒輪(46)通過第四同步器裝置SC4 (68)選擇性的與第二副軸(40)相連。
【文檔編號】F16H3/12GK103671748SQ201210366812
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月26日 優先權日:2012年9月26日
【發明者】楊志斌, 王鑫, 夏靈, 曾俊, 劉剛, 龐子陵, 余洪, 趙宗琴 申請人:重慶長安汽車股份有限公司