車用三離合器變速器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機械傳動領域，具體涉及到車用變速器。
【背景技術】
[0002]隨著汽車的大量普及，人們對汽車的舒適性、動力性和燃油經濟性的要求越來越高，也對變速器提出了越來越高的要求。
[0003]車用變速器主要分為兩大類:有級變速器和無級變速。
[0004]無級變速器以鋼帶式為主，鋼帶式無級變速器依靠鋼帶和帶輪之間的摩擦力傳遞力矩，傳遞的力矩較小，目前主要應用于中小排量的轎車上。
[0005]有級變速器依靠齒輪和離合器傳遞動力，主要用在大排量轎車和重型車輛上。有級變速器分為手動擋和自動擋兩種類型。手動擋變速器對駕駛人員的技術水平要求較高，在換擋時有短時動力中斷，會出現沖擊現象。自動擋變速器操作簡單，機器自動完成擋位切換，被越來越多的用戶所喜歡，它所占據的市場份額有進一步增大的趨勢，自動變速器逐漸代替手動變速器是未來的發展趨勢。車用有級自動變速器中，主要有兩種類型:液力機械自動變速器(AT)和雙離合變速器(DCT)。AT由液力變矩器與機械變速器組合而成，利用液力變矩器的緩沖、吸震的功能減小換擋沖擊，擋位切換具有平穩、柔和的優點。DCT的擋位切換元件為摩擦式離合器和同步器，通過控制摩擦離合器的摩擦轉矩實現平穩換擋。相比較而言，DCT比AT的傳動效率高，燃油經濟性更好，在中高檔轎車上廣泛采用。
[0006]DCT的機械部分主要由兩個摩擦離合器和多個同步裝置及一些齒輪和傳動軸組成，兩個摩擦離合器分別參與奇數擋位和偶數擋位的動力傳遞。DCT的每一個擋位都有一個摩擦離合器和一個同步器參與動力傳遞，其擋位切換分為兩個步驟，首先結合同步器，然后結合摩擦離合器。當變速箱工作于奇數擋時，奇數擋摩擦離合器處于閉合狀態，偶數擋摩擦離合器處于斷開狀態，如果需要換擋，則預先結合與工作擋位相鄰的某一個偶數擋同步器，然后斷開奇數擋摩擦離合器的同時結合偶數擋摩擦離合器，從而完成擋位切換。
[0007]DCT的擋位切換存在以以下三個方面不足。
[0008]—是不能正確選擇需要預先結合的同步器，導致換擋時間延長。假如變速箱目前處于3擋，它的相鄰偶數擋位為2擋和4擋，當車輛的工作條件發生變化時，有可能需要換到2擋，也有可能需要換到4擋，但是只能預先結合2擋同步器或者4擋同步器。因此，預先結合的同步器有可能是錯誤的選擇。如果變速器需要切換到低擋位而預先結合了高擋位的同步器，就需要先斷開高擋位的同步器，然后再結合低擋位的同步器，最后結合摩擦離合器，從而使換擋時間延長。
[0009]二是兩個摩擦離合器的轉矩容量和散熱條件相差較大，導致可靠性降低。DCT的兩個摩擦離合器呈環狀同心布置，它們的摩擦片的半徑相差較大。處于外環的摩擦離合器的半徑較大，它的轉矩容量較大，散熱條件也比較好，因此壽命較長。而處于內環的摩擦離合器則壽命較短，導致可靠性降低。
[0010]三是不能越級換擋，只能逐級換擋。由于一個摩擦離合器參與所有奇數擋的動力傳遞，另一個摩擦離合器參與所有偶數擋的動力傳遞，所以DCT的擋位切換時只能在奇數擋和偶數擋之間交替進行，而不能從一個奇數擋直接換到另一個奇數擋，無法實現越級換擋。在車輛行駛過程中，有時是需要越級換擋的，例如在下陡坡需要利用發動機快速制動時，就需要越級降擋。
【發明內容】
[0011]發明目的:克服現有DCT的不足，提供一種換擋更加快捷、可靠性更高、可實現越級換擋的變速器。
[0012]為實現發明目的，采用如下技術手段:在變速器中設置三個摩擦式離合器，第一個摩擦離合器參與工作的擋位數為1，4，7，……3η+1 (η為整數)，第二個摩擦離合器參與工作的擋位數為2，5，8，……3η+2 (η為整數)，第三個摩擦離合器參與工作的擋位數為3，6，9，……3η (η為整數);將三個摩擦離合器布置到輸入軸的周圍，使它們的散熱條件和轉矩容量近似相等。
[0013]本發明采用的具體技術方案如下。車用三離合器變速器，由一根輸入軸(Al)、一根輸出軸(Α5)、三根中間軸(Α2、A3、Α4)、三個摩擦離合器(Cl、C2、C3)、四個同步器(S1、S2、S3、S4)、四個固定齒輪(Gl、G13、G14、G15)矛H^一個空套齒輪(G2、G3、G4、G5、G6、G7、G8、G9、G10、GlU G12)組成，其特征在于:輸入軸(Al)與輸出軸(Α5)同軸布置，它們的軸線重合；第一固定齒輪(Gl)安裝在輸入軸(Al)上，它同時與第一空套齒輪(G2)、第二空套齒輪(G3)和第三空套齒輪(G4)嚙合；第一中間軸(Α2)上安裝有第一空套齒輪(G2)、第四空套齒輪(G5)、第七空套齒輪(G8)、第十空套齒輪(G11)、第一摩擦離合器(Cl)、第一同步器(SI)和第四同步器(S4);第二中間軸(A3)上安裝有第二空套齒輪(G3)、第五空套齒輪(G6)、第八空套齒輪(G9)、第^^一空套齒輪(G12)、第二摩擦離合器(C2)和第二同步器(S2);第三中間軸(Α4)上安裝有第三空套齒輪(G4)、第六空套齒輪(G7)、第九空套齒輪(G10)、第三摩擦離合器(C3)和第三同步器(S3);輸出軸(Α5)上安裝有第二固定齒輪(G13)、第三固定齒輪(G14)、第四固定齒輪(G15);第二固定齒輪(G13)同時與第四空套齒輪(G5)、第五空套齒輪(G6)、第六空套齒輪(G7)保持嚙合；第三固定齒輪(G14)同時與第七空套齒輪(G8)、第八空套齒輪(G9)、第九空套齒輪(GlO)保持嚙合；第^^一空套齒輪(G12)同時與第十空套齒輪(Gll)和第四固定齒輪(G15)保持嚙合；第一摩擦離合器(Cl)參與工作的擋位可用3η+1(η為整數)表示，例如I擋和4擋；第二摩擦離合器(C2)參與工作的擋位可用3η+2 (η為整數)表示，例如2擋和5擋；第三摩擦離合器(03)參與工作的擋位可用3η (η為整數)表示，例如3擋和6擋。
【附圖說明】
[0014]圖1為三離合器變速器的傳動方案。
[0015]圖2為三離合器變速器擋位擴展示意。
【具體實施方式】
[0016]下面將結合圖1介紹本發明的【具體實施方式】。
[0017]車用三離合器變速器，由一根輸入軸(Al)、一根輸出軸(A5)、三根中間軸(A2、A3、A4)、三個摩擦離合器(Cl、C2、C3)、四個同步器(S1、S2、S3、S4)、四個固定齒輪(Gl、G13、G14、G15)和 ^^一個空套齒輪(G2、G3、G4、G5、G6、G7、G8、G9、G10、G1UG12)組成。
[0018]本發明所述的所有空套齒輪與支承它們的軸可以相對轉動，但不能相對移動；所有同步器與支承它們的軸可以相對移動，但不能相對轉動；所有固定齒輪與它們所在的軸固定為一個整體，不能與軸產生相對運動。
[0019]本發明所述的所有同步器都有三個位置，分別是左位、中位和右位。同步器處于左位時，與它左邊的空套齒輪結合，使它左邊的空套齒輪與軸同步旋轉；同步器處于右位時，與它右邊的空套齒輪結合，使它右邊的空套齒輪與軸同步旋轉；同步器處于中位時，對它左邊和右邊的齒輪均不產生約束。
[0020]輸入軸(Al)和輸出軸(A5)同軸布置，它們的軸線重合。三根中間軸(A2、A3、A4)布置在輸入軸(Al)和輸出軸(A5)的周圍。
[0021]輸入軸(Al)上安裝有第一固定齒輪(G1)。
[0022]第一中間軸(A2)上安裝有第一空套齒輪(G2)、第四空套齒輪(G5)、第七空套齒輪(G8)、第十空套齒輪(G11)、第一摩擦離合器(Cl)、第一同步器(SI)和第四同步器(S4)。第一空套齒輪(G2)與第一中間軸(A2)通過第一摩擦離合器(Cl)相連，當第一摩擦離合器(Cl)閉合時，第一空套齒輪(G2)與第一中間軸(A2)結合為一個整體；當第一摩擦離合器(Cl)斷開時，第一空套齒輪(G2)可以繞第一中間軸(A2)旋轉。第一同步器(SI)安裝在第四空套齒輪(G5)和第七空套齒輪(G8)之間，當第一同步器(SI)處于左位時，它與第四空套齒輪(G5)結合，使第四空套齒輪(G5)與第一中間軸(A2)結合為一個整體；當第一同步器
(SI)處于右位時，它與第七空套齒輪(G8)結合，使第七空套齒輪(G8)與第一中間軸(A2)結合為一個整體；當第一同步器(SI)處于中位時，它對第四空套齒輪(G5)和第七空套齒輪(G8)均沒有約束。當第四同步器(S4)處于左位時，它與第十空套齒輪(Gll)結合，使第十空套齒輪(Gll)與第一中間軸(A2)結合為一個整體；當它處于中位或右位時，對第十空套齒輪(GlI)沒有約束。
[0023]第二中間軸(A3)上安裝有第二空套齒輪(G3)、第五空套齒輪(G6)、第八空套齒輪(G9)、第^^一空套齒輪(G12)、第二摩擦離合器(C2)和第二同步器(S2)。第二空套齒輪(G3)與第二中間軸(A3)通過第二摩擦離合器(C2)相連，當第二摩擦離合器(C2)閉合時，第二空套齒輪(G3)與第二中間軸(A3)結合為一個整體；當第二摩擦離合器(C2)斷開時，第二空套齒輪(G3)可以繞第二中間軸(A3)旋轉。第二同步器(S2)安裝在第五空套齒輪(G6)和第八空套齒輪(G9)之間，當第二同步器(S2)處于左位時，它與第五空套齒輪(G6)結合，使第五空套齒輪(G6)與第二中間軸(A3)結合為一個整體；當第二同步器(S2)處于右位時，它與第八空套齒輪(G9)結合，使第八空套齒輪(G9)與第二中間軸(A3)結合為一個整體；當第