一種多速變速器傳動機構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種多速變速器傳動機構，包括第一離合及對應的第一輸入軸，第二離合及對應的第二輸入軸，多個同步器，還包括第一、第二雙排行星輪系，其中一個由前后兩排行星排組成，在前行星排中，前太陽輪與后行星架連成一體，通過第一常嚙合同步器或離合器與殼體固定；后行星排采用雙行星輪結構，前齒圈與后齒圈連成一體，動力可通過第二同步器或第三同步器或離合器經第一后外軸傳遞到后太陽輪或后齒圈，并由前行星架輸出。本實用新型通過采用CR-CR式齒輪變速機構與新型雙行星排齒輪變速機構的組合，并配合兩個離合器、多個同步器使用，實現雙離合器變速器的換檔性能，且可減小變速器尺寸，同時換檔平順性得到提高。
【專利說明】一種多速變速器傳動機構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汽車變速器【技術領域】，具體地說是涉及一種多速變速器傳動機構。
【背景技術】
[0002]汽車變速器傳動機構按所用輪系型式不同，有軸線連接式變速器(平行軸變速器)和軸線旋轉式變速器(行星齒輪變速器)兩種。按離合器的數量可以分為單離合變速器和雙離合變速器。目前應用的雙離合變速器的動力傳動機構為平行軸變速器，動力傳動分為兩條路線，一是奇數檔傳遞路線，二是偶數檔傳遞路線，兩條動力傳遞路線分別通過第一、第二離合器連接第一、第二輸入軸，再通過與兩輸入軸對應的從動軸上的傳動齒輪將動力輸出，雙離合變速器通過兩離合器的協調控制和各同步器控制，能夠實現在不切斷動力的情況下轉換傳動比，從而縮短換檔時間。然而平行軸式雙離合變速器必須采用單獨的倒檔軸及倒檔齒輪。當采用一條輸出軸時，變速器軸向尺寸大；采用兩條輸出軸時，變速器徑向尺寸大，占用空間大，不利于汽車的結構布局設計。目前應用的雙離合變速器前進檔最多采用7檔，應用最廣的是六檔，速比變化較大，這樣換檔時發動機轉速變化較大，使汽車的動力性、經濟型都不是很理想，平順性較差。
實用新型內容
[0003]本實用新型要解決的技術問題是，提供一種通過全新結構的多速變速器傳動機構，結構更為緊湊，減小變速器的軸向及徑向尺寸，同時前進檔位可以更多，以克服現有技術的不足。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是:一種多速變速器傳動機構，包括第一離合及對應的第一輸入軸，第二離合及對應的第二輸入軸，多個同步器，輸出軸，所述第一、二輸入軸套設設置，還包括第一、第二雙排行星輪系，互相嚙合的第一齒輪和第二齒輪及第三齒輪和第四齒輪；所述第一、第二雙排行星輪系的其中一個雙排行星輪系由前后兩排行星排組成，在前行星排中，前太陽輪與后行星架連成一體，通過第一常嚙合同步器或離合器與殼體固定；后行星排采用雙行星輪結構，前齒圈與后齒圈連成一體，動力可通過第二同步器或第三同步器或離合器經第一后外軸傳遞到后太陽輪或后齒圈，并由前行星架輸出；所述第一、第二雙排行星輪系的其中一個雙排行星輪系采用CR-CR式齒輪變速機構，包括前后兩排行星排，在前行星排中，前齒圈與后行星架通過同步器或離合器連成一體，前行星架與后齒圈連成一體與輸出軸連接作為動力輸出，動力通過前太陽輪輸入，或者通過同步器或離合器輸入到后太陽輪或后行星架上。
[0005]所述第一齒輪與所述第一雙排行星輪系的前行星排的行星架連接，所述第二雙排行星輪系的前行星架與后齒圈及第二齒輪連接；所述第二雙排行星輪系的后太陽輪與第二外軸套連接，所述第二雙排行星輪系的后行星架與第二中間軸套連接。
[0006]所述第一常嚙合同步器設在第一雙排行星輪系第一前外軸套與殼體之間，第二同步器設置在第一雙排行星輪系的后齒圈與第三同步器之間，所述第三同步器設置在第一后外軸套與第二輸入軸之間。
[0007]第五同步器設置在第二雙排行星輪系的后行星架與第二外軸套之間，所述第二常嚙合同步器設置在第二雙排行星輪系的前齒圈與后行星架之間，第六同步器設置在第二雙排行星輪系的第七同步器與第二外軸套之間。第七同步器設置在第四齒輪及第二雙排行星輪系的第二中間軸套之間。
[0008]所述第一雙排行星輪系采用CR-CR式齒輪變速機構，包括前后兩排行星排，在前行星排中，前齒圈與后行星架通過同步器或離合器連成一體，前行星架與后齒圈連成一體與輸出軸連接作為動力輸出，動力通過前太陽輪輸入，或者通過同步器或離合器輸入到后太陽輪或后行星架上。
[0009]雙離合組件設置在第一雙排行星輪系的右側，輸出軸設置在第一雙排行星輪系上、且與雙離合組件在同一軸線。
[0010]第一齒輪或第二齒輪與主減速器從動齒輪嚙合，主減速器從動齒輪連接差速器。
[0011]與現有技術相比，本實用新型具有以下優點:本實用新型是在現有的雙離合器變速器的基礎上，通過采用CR-CR式齒輪變速機構與新型雙行星排齒輪變速機構的組合，并配合兩個離合器、多個同步器使用，使它既可以達到用極少的齒輪對數實現更多速比檔位的目的，又可以實現雙離合器變速器的換檔性能，且可減小變速器的軸向及徑向尺寸，使變速器的尺寸大小得到控制，汽車結構布局設計更加靈活，由于可降低生產成本。同時變速器檔位增加，速比變化較小，這樣換檔時發動機轉速變化較小，使汽車的動力性、經濟型都比較理想，同時換檔平順性得到提高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型雙離合變速器第一實施例的動力傳動機構示意圖；
[0013]圖2為本實用新型第二實施例的動力傳動機構示意圖；
[0014]圖3為本實用新型雙離合變速器的輸出形式變化的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]本實用新型第一雙排行星輪系及第二雙排行星輪系采用CR-CR式齒輪變速機構或新型雙行星排齒輪變速機構。通過組合可獲得多種傳動方案。
[0016]下面，結合說明書附圖和具體實施例，對本實用新型的技術方案作進一步的說明，應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的限制。
[0017]第一實施例(七檔)
[0018]參見圖1，本實用新型的雙離合器包括雙離合組件I (包括第一離合器2與第二離合器3、分別對應兩離合的第一輸入軸4、第二輸入軸5，第一雙排行星輪系181、第二雙排行星輪系182、輸出軸8及多個同步器。第一雙排行星輪系與第二雙排行星輪系以上下結構布置，第一雙排行星輪系采用新型雙行星排齒輪變速機構，第二雙排行星輪系采用CR-CR式齒輪變速機構，第一雙排行星輪系包括第一行星排Xl及第二行星排X2，第二雙排行星輪系包括第三行星排X3及第四行星排X4。[0019]第一雙排行星輪系的前太陽輪105、后行星架106與第一前外軸套115連接，前齒圈103與后齒圈107連接，前行星架102與第一齒輪161連接，后行星排X2采用雙行星輪結構形式，外行星輪108和內行星輪109相互嚙合，后太陽輪110與第一后外軸套114連接。
[0020]第二雙排行星輪系的前太陽輪134與第二中間軸143及第四齒輪164連接，前行星架131與后齒圈136及第二齒輪162連接。后太陽輪139與第二外軸套145連接。后行星架140與第二中間軸套144連接。前齒圈132與后行星架140可通過同步器135 (或離合器)連成一體。前行星架131與后齒圈136連成一體與輸出軸連接作為動力輸出。動力通過前太陽輪134輸入，也可通過同步器141 (或離合器)或同步器142 (或離合器)輸入到后太陽輪或后行星架。該齒輪變速機構可實現4個前進檔及I個倒檔。
[0021]第一輸入軸4另一端連接有第三齒輪163，第三齒輪163與第四齒輪164嚙合，第一齒輪161與第二齒輪162嚙合，第二齒輪162與輸出軸8連接，輸出軸8與雙離合器組件I在同一側。
[0022]第一常嚙合同步器101設在第一雙排行星輪系181第一前外軸套115與殼體之間，第二同步器(四檔同步器112)設置在第一雙排行星輪系181的后齒圈107與第三同步器(二、六檔同步器113)之間。第三同步器(二、六檔同步器113)設置在第一后外軸套114與第二輸入軸5之間。
[0023]第二常嚙合同步器135設在第二雙排行星輪系182前齒圈132與后行星架140之間，第五同步器(一、三檔同步器137)設置在第二雙排行星輪系182的后行星架140與第二外軸套145之間。第六同步器(倒檔同步器141)設置在第二雙排行星輪系182的第七同步器142與第二外軸套145之間。第七同步器(五、七檔同步器142)設置在第四齒輪164及第二雙排行星輪系182的第二中間軸套144之間。
[0024]本實施例的雙離合變速器可實現七速前進檔及一速倒檔。第一雙排行星輪系181實現二、四、六檔位控制。第二雙排行星輪系182實現一、三、五、七檔及倒檔操控。
[0025]在各個檔位同步器及離合器的動作如下:
[0026]空檔狀態時,如圖1所不，第一常哨合同步器101將第一雙排行星輪系第一前外軸套115與殼體連接在一起固定不動，第二常嚙合同步器135將第二雙排行星輪系前齒圈132與后行星架140連接在一起。一、三檔同步器137處于中間位置，四檔同步器112和二、六檔同步器113及五、七檔同步器142及倒檔同步器141在右側處于不接合狀態。
[0027]—檔:一、三檔同步器137左移，將第二雙排行星輪系182中的后行星架140及第二常嚙合同步器135及第二雙排行星輪系前齒圈132連接固定不轉動，這樣第二雙排行星輪系182形成約束關系。同時第一離合器2接合。動力經第一離合器2傳遞給第一輸入軸4，第三齒輪183，第四齒輪184，再經第二雙排行星輪系182到輸出軸。此時第二離合器3處于分離狀態，其余同步器處于空檔狀態時的位置。
[0028]二檔:二、六檔同步器113左移，將第一后外軸套114與第二輸入軸5連接，這樣第一雙排行星輪系181形成約束關系。第一離合器2分離，同時第二離合器3接合,動力經第一離合器2傳遞給第二輸入軸5,經第一雙排行星輪系182,第一齒輪161,第二齒輪162,再由輸出軸8輸出。
[0029]三檔:一、三檔同步器137右移，將第二外軸套145連接，從而也將第二雙排行星輪系的后太陽輪139連接不動。第二離合器3分離，第一離合器2接合，實現三檔動力傳遞。[0030]四檔:四檔同步器112左移，將后齒圈107與二、六檔同步器113連接。第一離合器2分離，第二離合器3接合，實現四檔動力傳遞。
[0031]五檔:五、七檔同步器142左移，將第四齒輪184與第二中間軸套144進行連接。第二離合器3分離，第一離合器2接合，實現五檔動力傳遞。
[0032]六檔:第一常嚙合同步器101右移，二、六檔同步器113、四檔同步器112同時左移。第一離合器2分離，第二離合器3接合，實現六檔檔動力傳遞。
[0033]七檔:五、七檔同步器142左移，將第四齒輪184與第二中間軸套144進行連接，第二常嚙合同步器135右移，使第二雙排行星輪系前齒圈132與后行星架140脫開而分離，同時一、三檔同步器137右移,將第二外軸套145固定。第二離合器3分離,第一離合器2接合，實現七檔動力傳遞。
[0034]倒檔:倒檔同步器141左移，將第二外軸套145與五、七檔同步器142連接，一、三檔同步器137左移，將第二雙排行星輪系182中的后行星架140連接不轉動。第二離合器3分離，第一離合器2接合，實現倒檔動力傳遞。
[0035]該實用新型中的雙離合變速器可實現多種檔位變換模式:
[0036]順序換檔模式:
[0037]順序升檔，以一檔升到二檔為例，換擋指令發出前，變速器處于一擋工作狀態。準備實施換擋前需要事先把二、六檔同步器113左移將第一后外軸套114與第二輸入軸5連接，此時第一離合器2和第二離合器3仍舊分別處于接合和分離狀態。當控制系統發出換擋指令由一檔升到二檔時，所有同步器保持狀態不動，第一離合器2逐步分離，同時第二離合器3逐步接合，直至第一離合器2完全分離，第二離合器3完全接合，并控制一、三檔同步器137回到中間位置，使第二雙排行星輪系前齒圈132不受約束，其余與一檔及二檔無關的同步器也不動作。其他檔位的順序升檔及順序降檔也以同樣的方法推知。
[0038]跳躍換檔模式:
[0039]奇數檔位換到偶數檔位的跳躍升降檔，如一檔升到四檔或七檔降到四檔等，偶數檔位換到奇數檔位的跳躍升降檔，如二升檔到五檔或六檔降到三等，其換檔方式與順序升檔的控制方法一樣，可用同樣的方法推知。
[0040]奇數檔位換到奇數檔位的跳躍升檔，以一檔升三檔為例，換擋指令發出前，變速器處于一擋工作狀態。準備實施換擋前，第一離合器2分離，一、三檔同步器137先回到中間位置，再右移將第二雙排行星輪系的后太陽輪139連接不動。第一離合器2再接合，完成一檔升三檔的控制。在此過程中，第二離合器3—直處于分離狀態，其余與一檔及三檔無關的同步器也不動作。奇數檔位換到奇數檔位的跳躍降檔及偶數檔位換到偶數檔位的跳躍升降檔與奇數檔位換到奇數檔位的跳躍升檔控制方法一樣，可用同樣的方法推知。
[0041]各個檔位傳動比的設置可通過各個行星排的a值(a等于行星排的的齒圈齒數與太陽輪齒數之比)、第一齒輪161與第二齒輪162的傳動比a及第三齒輪163與第四齒輪164傳動比a來設定。例如設第一雙排行星輪系包括第一行星排Xl及第二行星排X2，第二雙排行星輪系包括第三行星排X3及第四行星排X4的a值分別為a2.1，a2.1，a3.3，a3.3，al.06，al.23，則獲得表I所示的各個檔位傳動比、比級以及換檔執行元件的動作。從數值上看，各檔位的傳動比、比級恰當合理，得到較好的變速比特性。
[0042]表I換檔執行元件的動作表、各檔傳動比及比級圖
【權利要求】
1.一種多速變速器傳動機構，包括第一離合及對應的第一輸入軸，第二離合及對應的第二輸入軸，多個同步器，輸出軸，所述第一、二輸入軸套設設置，還包括第一、第二雙排行星輪系，互相嚙合的第一齒輪和第二齒輪及第三齒輪和第四齒輪；其特征在于:所述第一、第二雙排行星輪系的其中一個雙排行星輪系由前后兩排行星排組成，在前行星排中，前太陽輪與后行星架連成一體，通過第一常嚙合同步器或離合器與殼體固定；后行星排采用雙行星輪結構，前齒圈與后齒圈連成一體，動力可通過第二同步器或第三同步器或離合器經第一后外軸傳遞到后太陽輪或后齒圈，并由前行星架輸出；所述第一、第二雙排行星輪系的另一個雙排行星輪系采用CR-CR式齒輪變速機構，包括前后兩排行星排，在前行星排中，前齒圈與后行星架通過同步器或離合器連成一體，前行星架與后齒圈連成一體與輸出軸連接作為動力輸出，動力通過前太陽輪輸入，或者通過同步器或離合器輸入到后太陽輪或后行星架上。
2.根據權利要求1所述的多速變速器傳動機構，其特征在于:所述第一齒輪與所述第一雙排行星輪系的前行星排的行星架連接，所述第二雙排行星輪系的前行星架與后齒圈及第二齒輪連接；所述第二雙排行星輪系的后太陽輪與第二外軸套連接，所述第二雙排行星輪系的后行星架與第二中間軸套連接。
3.根據權利要求2所述的多速變速器傳動機構，其特征在于:所述第一常嚙合同步器設在第一雙排行星輪系第一前外軸套與殼體之間，第二同步器設置在第一雙排行星輪系的后齒圈與第三同步器之間，所述第三同步器設置在第一后外軸套與第二輸入軸之間。
4.根據權利要求3所述的多速變速器傳動機構，其特征在于:第五同步器設置在第二雙排行星輪系的后行星架與第二外軸套之間，所述第二常嚙合同步器設置在第二雙排行星輪系的前齒圈與后行星架之間，第六同步器設置在第二雙排行星輪系的第七同步器與第二外軸套之間；第七同步器設置在第四齒輪及第二雙排行星輪系的第二中間軸套之間。
5.根據權利要求1所述的多速變速器傳動機構，其特征在于:所述第一雙排行星輪系采用CR-CR式齒輪變速機構，包括前后兩排行星排，在前行星排中，前齒圈與后行星架通過同步器或離合器連成一體，前行星架與后齒圈連成一體與輸出軸連接作為動力輸出，動力通過前太陽輪輸入，或者通過同步器或離合器輸入到后太陽輪或后行星架上。
6.根據權利要求5所述的多速變速器傳動機構，其特征在于:雙離合組件設置在第一雙排行星輪系的右側，輸出軸設置在第一雙排行星輪系上、且與雙離合組件在同一軸線。
7.根據權利要求1至6任一所述的多速變速器傳動機構，其特征在于:第一齒輪或第二齒輪與主減速器從動齒輪嚙合，主減速器從動齒輪連接差速器。
【文檔編號】F16H3/62GK203413049SQ201320454208
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月27日 優先權日:2013年7月27日
【發明者】趙良紅, 范愛民, 吳峰, 羅子聰, 陳增強 申請人:順德職業技術學院